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鋼管砼橋雙系桿同步連續頂推施工技術

  謝火元

  湖南省第口工程公司,胡南長沙410119

  摘要采用多功能預制、頂推平臺和平移模板體系,運用雙系桿同步連續頂推施工技術,將復雜的施工工序簡潔化、作業流水化,能大幅度地降低成本、加快施工進度、確保工程質量。

  關鍵詞雙系桿;同步;連續;頂推;施工技術

  1工程概況

  邵陽西湖大橋主橋為3×88m的下承式鋼管砼系桿拱橋,橋面寬29 im,主橋雙系桿(叉稱縱箱梁)長266 8m,表面豎曲線半徑]Z(]OOm。縱箱粱為2rex 2 5m箱形預應力砼結構.橫梁凈g:~21m,中橫梁截面為0 3rex(2 45m~2 66m)、端橫梁截面為2m×(2 45m~2 66m)。設計荷載:汽車一20、掛一100、人群荷載4.0kN,舒。它是目前國內建成的首次采用無推力鋼管砼系桿拱橋(拱的水平力由預應力砼系桿縱梁承擔)。

  2施工方案的選定

  鋼管砼系桿拱橋是橋梁建設中近幾年發展起來的新型結構,是拱與粱的優選組臺,它充分利用了鋼材和砼材料的力學性能。但一般的系桿拱橋都采用懸臂法、分段拼裝法或滿堂腳手架現澆施工法等工藝建造,這幾種工藝施工需要的設備和周轉材料較多、工期長、成本高。經反復論證,本工程采用雙系桿同步連續頂推技術,即全長266 8m的主橋縱箱粱、橫梁、挑粱及拱座分∞節段連續預制頂推(頂推總重量達70000,全橋頂推就位后再落梁和支座安裝。

  3主要裝置和施工設備

  3.1多功能預制頂推平臺

  該平臺是系桿梁預制、頂推的主要作業區,總長65m、寬30m。根據使用功能分為4個作業區段。

  3 1.1頂推作業過渡段

  長28 8m,主要用于預制后的梁段在頂推時順利的過渡到正式墩臺上。段內設有混凝土支柱框架及柱頂滑道,可直接支承頂推梁重。

  3l 2預制作業區段

  長15 3m,該段為梁段預制的主要作業區,設有2個鋼平臺(混凝土支柱)和4個橫梁鋼管排架支承平臺。鋼平臺作為縱梁底模.由螺桿千斤頂支承在框架柱上,調節千斤頂即可升降鋼平臺。橫粱支承平臺用鋼桿扣件搭設,它配合平移模板體系,便于模板平移及支承橫梁模板。

  3 1 3預制準備作業區段    長15m.用鋼管搭設。該段是下一預制節段的模板安裝和鋼筋綁扎的施工準備區,在該

  段進行大部分模板的組裝和鋼筋的綁扎。

  3,1 4縱向鋼筋接長段

  長5 9m,用鋼管搭設。該段的主要作用是支承梁段縱向長鋼筋的尾端,防止因長鋼筋拖尾損壞和影響頂推。

  3.2頂推滑道

  由鋼墊板、不銹鋼面板、四氟橡膠滑板及混凝土滑道支座組成。

  3.3頂推千斤頂

  包括zLDloo型連續頂推千斤頂和zLDB雙回路液壓泵站,共6套。

  3.4導粱

  共兩組四根.長32m,采用鋼板拼焊成變截面工字形梁.端部設鋼絞線錨固于縱梁內。

  3.5臨時支墩

  采用垂2.2m混凝土空心墩柱、鋼絞線拉索。每跨內設2個臨時墩,墩柱縱向距離分別為28m、30m,橫距為23m。其作用是減小頂推跨徑。

  3.6導向和落粱裝置

  由導向滑板、導向鋼支架和糾偏千斤頂組成。導向采用6臺Q【i)32型千斤頂。落梁采用8臺Y1)500型千斤頂。

  4主要施工工藝和操作要點

  4.1箱梁、橫梁、和挑粱的預制施工

  4 1 1預制施工流程

  扎底板、側板鋼筋一支內芯模板一扎頂板鋼筋(以上工序均在預制準備作業段內完成)斗支外側模板一挑梁模板鋼筋安裝一澆灌混凝土呻養護一拆模一預應力張拉一灌漿一養護(以上工序均在預制作業段內完成)。

  4 1 2鋼筋制作、安裝、頇應力張拉、灌漿

  按常規方法施工。

  4 l 3模板工程

  1)模板制作、安裝:

  縱、橫梁底模全部為升降式。橫梁底模采用5咖厚松木板制作,側模由三塊長均為7m的定型竹膠模板拼成。縱箱梁底模為長15 3m、寬2 Om的整體可升降式鋼平臺,側模做成長15 3m的大模板。縱箱梁內芯模板做成小塊定型模板、型鋼骨架承重,螺栓連接。大塊定型模板安裝拆除均采用塔吊配合進行。

  2)模板平移:

  在頂推時,通過系桿帶動已安裝完的鋼筋、橫粱模板、縱箱粱內芯模板在專用的鋼軌上平移至預制作業區段,頂推完成后誦整梁底標高,安裝其他模板、即可澆灌混凝土。這樣模板安裝、鋼筋綁扎與混凝土施工可以交叉進行,大大縮短了預制頂推周期。

  41 4混凝土工程

  設計要求混凝土強度達到80%以上方可進行預應力張拉。為加快預制頂推速度,經反復試配,選用了韶峰集團產的礦渣摻合料和高效早強型減水劑配置早強混凝土,3 d就可以達到設計強度80%。混凝土施工采用泵送,附著式振動器搗固。

  4.2】頁推施工

  4 2 1頂推鋼導梁、滑道安裝

  鋼導梁位于頂推縱向箱粱最前端,長32m。每榀縱梁布置兩根鋼導梁,并以兩根鋼導梁為1組,共2組4根。每組導梁由垂直和水平支撐連接成整體。滑道布置在兩縱粱腹板軸線上,安裝在永久橋墩和臨時支墩頂.滑道頂面的標高與箱梁頂推對底面曲線標高一致。

  4 2 2頂推、導向裝置安裝

  頂推采用6臺孔O100型連續頂推千斤頂,千斤頂布置在主橋墩頂,布置在各主橋墩和臨時支墩頂縱箱粱外側。

  4 2 3頂推

  各梁段預制完.并張拉先期預應力鋼筋,孔道灌漿強度符合要求后開始頂推。頂推必須嚴格控制同步進行,頂推前應根據每段頂推量核算各千斤頂出力大小和油泵、油表讀值,并排除一切頂推施工的障礙。各千斤頂在頂推過程中,應同時起動,同步前進,使各千斤頂按預定的頂推力出力,同時在箱梁兩側劃出頂進尺度標記,以控制兩側頂進尺寸一致。并派專人隨時觀測縱箱梁位置的準確度,使縱箱梁沿著橋軸線直線運行。當測得軸線偏移量大于8衄時,應啟動導向千斤頂進行糾偏,防止偏差繼續發展。

  4.3落梁和支座安裝

  全梁頂推就位后,再一次測定各支點實際高程,以確定各點落梁高程值(將個別支點可能出現的沉降值在更換支座時予以消除),使成橋曲線符合設計要求。落粱設備采用8臺Ⅵ)500千斤頂,布置在主橋墩上。落梁時,將各支點均勻頂起后拆除滑道板,再按規范要求安裝橋梁支座。

  5施工效果

  該工程梁段預制、頂推循環周期平均為7d,最快的節段為5d,施工中未發生任何質量、安全事故。成橋曲線符合設計要求,縱粱軸線最大偏差僅7nml。該工程曾順利通過了湖南省建筑業新技術應用示范工程驗收,并先后榮獲了湖南省優質工程和美蓉獎。該技術1999年12月通過了省級技術鑒定,專家組一致認為“該技術屬于國內首次,居國內領先水平”。該成果曾榮獲2000年度省建工集團科技進步獎一等獎及湖南省科技進步三等獎。

  6施工體會

  1)頂推法施工屬于無支架架設橋梁法。它可節省大量支架、腳手架,不需要大型吊裝設備;梁段預制實現工廠化,施工不受氣候變化、河水漲落和橋下交通影響;質量易于控制;預制模板多次周轉使用,可節約材料,降低工程成本。

  2)采用多功能預制頂推平臺和平移模板體系,在塔吊配合下將大量模板、鋼筋安裝工程在預制準備階段內提前完成,使復雜的工序簡潔化、作業流水化,減輕了勞動強度,加快了進度,提高了工效,為縮短預制頂推周期起了重要作用。

  3)雙系桿(縱箱梁)同步連續預制頂推,突破了橋梁單箱粱頂推安裝的常規,與傳統的頂推方法相比可縮短工期一半以上。

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