浅谈桥梁悬臂施工工艺.docx

浅谈桥梁悬臂施工工艺下面是建筑网给大家带来关于桥梁悬臂施工工艺的相关内容，以供参考。新中国建国以来，特别是改革开放以来，由于科学技术的进步，工业水平的提高，我国桥梁建设显著增高，桥梁类型日新月异，悬臂施工工艺从50年代末发明以来，已经被广泛的用于桥梁建设中。大跨度、高难度桥梁的建成，谱写了桥梁建设史的新的篇章。悬臂施工工艺已经被广泛地应用在桥梁施工中，随着桥梁设计的样式多样化，这种工艺必定会发挥更大的潜力，笔者就祁临高速公路第八合同段张皮沟大桥的上部箱梁的施工，浅谈预应力箱梁悬臂施工工艺。一、工程简介张皮沟大桥位于山西省灵石县燕家岭村境内，横跨张皮沟，此沟为典型V型沟谷，沟底宽约45米，地形起伏较大。主桥上部为458045米变截面P.C.连续刚构箱梁，箱梁根部梁高4.2米，高跨比1/19.05，跨中梁高1.8米，高跨比1/44.44，箱梁顶板厚25厘米，底板按二次抛物线变化，除墩顶0号块设两个厚50厘米的横隔板及边跨设厚80厘米的端横隔板外，箱梁其余部位均不设横隔板，采用双向预应力体系。二、悬臂浇筑施工工艺悬臂施工法建造预应力混凝土梁桥时，不需要搭设支架，而是直接从已建墩台顶部逐段向跨径方向延伸施工，每延伸一段就施加预应力使与已建成的部分联结为整体。按照梁体的制造方式，悬臂施工法可分为悬臂拼装和悬臂浇筑两类。这里简要介绍一下悬臂浇筑施工工艺。悬臂浇筑施工系利用悬吊式活动脚手架(简称挂篮)在墩柱两侧对称平衡地浇筑梁段混凝土(一般3-8米)，每浇筑完一段，待混凝土达到设计强度后张拉纵向预应力钢绞线，然后向前移动挂篮，进行下一段施工。张皮沟大桥上部箱梁悬臂浇筑共分为四个部分，即第一部分0号块施工；第二部分为28块梁段悬臂浇筑部分；第三部分为边跨现浇段施工；第四部分为合拢段施工，包括边跨合拢段施工和中跨合拢段施工。1.0号块施工0号块是所有梁体中的高度最大、重量最重的一块，且在墩柱顶，不采用挂篮施工。0号快因为体积比较大，里面倒角多，所以分两次浇筑，第一次浇筑到腹板高度1.5米以上。0号块里面分布有纵向预应力钢绞线，横向和竖向的精轧螺纹钢。另外0号块顶板所有纵向预应力钢绞线管道都要通过。因此在浇筑前要仔细检查管道的坐标和质量，以免在0号块误差太大。2.悬臂浇筑部分施工悬臂浇筑的部分共有2-8号块，每幅桥总计28块。挂篮作为悬臂浇筑的主要施工设备，钢筋绑扎，孔道安装，混凝土浇筑，钢绞线张拉等工序都要在上边操作，因此在设计时除要经济外，还必须有足够的安全性和灵活性，便于在施工过程中安全的操作。张皮沟大桥的挂篮主桁设计采用国产贝雷片，每片长3米，高1.5米，重270千克。上下横梁采用240工字钢焊接而成。外模采用定型模板，内模采用组合模板。祥见挂篮组装图挂篮在0号块竖向精轧螺纹钢张拉结束后就可以组装，在挂篮正式使用前要进行预压，检验实际的承载力和安全可靠性，并获得弹性变形的数据和消除挂篮的非弹性变形，为施工控制提供依据。1号块是悬臂浇筑部分的第一阶段，精确的控制挂篮的标高和平面位置，对全桥的控制提供保障。挂篮的标高要考虑以下因素：桥面设计标高；挂篮在不同荷载下的变形值，混凝土变形，包括温度应力变形和后期徐变变形。悬臂浇筑部分的混凝土要一次性浇筑完，避免梁体中部产生竖向裂缝。1号块浇筑后要进行纵向的预应力钢绞线张拉，张拉后即可松动后锚和向前移动挂篮，进行下一段施工，直到悬臂浇筑结束。3.现浇段施工张皮沟大桥的过渡墩高33米，如果采用支架施工现浇段比较困难，我们施工采用挂篮做吊架，挂篮的主桁前支点在过渡墩顶。现浇段施工要在5号块施工的同时进行，以保证在8号块施工结束后可以及时进行边跨合拢。4.合拢段施工合拢段施工是体系转换的过程，通过合拢段的施工，使桥梁完成体系的转换。首先进行边跨合拢，最后进行中跨合拢。边跨合拢采用吊架施工，待现浇段施工结束后，混凝土强度达到设计强度后即可进行边跨合拢段的施工。中跨合拢段的劲性骨架待边跨混凝土浇筑后，边跨挂篮拆除后才能合拢。中跨合拢段的混凝土浇筑要在一天中的最低温度下进行。应当指出的是，要严格控制合拢程序，否则会与设计的合拢后产生很大的误差，其结构恒载内力也会发生变化，体系转换时由徐变引起的内力重分布也不相同，故采用不同的合拢程序在结构中产生不同的最终恒载内力，对整个结构的竣工后使用产生很大的影响。三、施工控制1.挠度控制施工过程中的挠度计算不仅与力学计算模式的选取有关，而且更重要的是与许多挠度影响的因素有关，这些主要因素包括：施工阶段的一期恒载，即梁体自重和预加应力；施工临时荷载：悬浇的挂篮和模板机具设备重；人群荷载、大自然的温度变化、湿度变化、风荷载；桥墩变位、基础沉降、施工误差等。这些影响因素中，还有许多模糊不定及随机变化的因素的情况，因此，挠度监测十分困难。为了更加精确的控制梁体的挠度变形，每进行一块至少要分六个阶段进行观测，即混凝土浇筑前后、张拉前后、挂篮移动前后，观测已经浇筑的所有梁段，有条件可以每天观测，详细掌握挠度变化，为下一个块体施工提供依据。2.平面位置的控制在箱梁浇筑前要布设测量监控控制网，控制网的布设，应遵照变形观测能反映结构的实际变形为原则。我们考虑在每墩顶0号块的中心位置安装1个工作基点，工作基点要与附近的导线点形成控制网，并且要定期进行复核，以保证工作基点的误差在合格范围内。通过我们精心组织施工，严格施工程序，加大监控力度，使得张皮沟大桥左幅的合拢误差都控制在合格范围内。四、悬臂施工的优缺点悬臂施工的方法从发明到现在，只不过短短的40多年，之所以能够被广泛地应用，正是因为它具有许多独特的优点。1.悬臂施工比较适用于大跨径桥梁中，对于跨越河道、沟谷更加适用，而且受地形影响小。2.悬臂浇筑可以减少吊装等程序，一次成型，简化了桥梁施工程序。3.悬臂浇筑机械化程度高，减少劳动力投入量。4.可以适用于多种桥梁类型，如梁式桥、刚架桥、拱桥、斜拉桥等。5.由于实现机械化和循环重复作业，可改进工艺并提高工程质量，容易实现连接及中跨合拢。6.淘汰了满堂支架的施工方法，给桥下以较宽敞的净空。虽然，悬臂施工方法具有许多优点，它同样存在一些缺点：悬臂浇筑必须等所有墩台施工完才能进行，而且在混凝土浇筑后要等强度达到设计强度才能进行下一道工序，这样会延长施工时间；施工监控比较复杂，施工误差再所难免，桥面没有混凝土调平层，块体接触处很容易产生不平整的现象。张皮沟大桥成功合拢，是大跨度桥梁施工的又一典范。随着悬臂施工技术的进步和完善，施工机械化程度的提高，加上电子计算机辅助进行桥梁结构内力分析计算及施工控制，使悬臂施工法成为现代大跨径桥梁建造的主要施工方法，这也推动了桥梁进一步向高强、轻型、大跨方向发展。