大跨度斜拉桥大悬臂斜腹板宽幅箱梁施工技术分析.pdf

安徽建筑中图分类号：U445.4文献标识码：A文章编号：1007-7359（2023）5-0061-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.5.0201引言在大悬臂宽幅箱梁施工过程中，构件张拉应力的施加效果、模板的布设效果与脱模质量常常会对结构的强度和工程建设效益产生显著影响。当前在大悬臂宽幅箱梁施工时，其工程施工工艺较为复杂，支模与拆模的难度较大，结构张拉应力难以实现精确控制，且构件的空间位置定位准确度有待进一步提高。为了解决目前技术的不足之处，本文根据具体的实际使用情况，提出出了大跨矮塔斜拉桥大悬臂宽幅箱梁施工技术，并将相关技术运用到具体施工，从而实现了较大的实用价值。2工程概况滁州市某桥梁为中新苏滁高新技术产业开发区的关键节点工程项目，主桥跨径设计为 77m+135m+77m，采用了预应力钢筋矮塔斜拉桥设计，上部结构采用了单箱三室大悬臂变高度箱式截面结构，为东西二个对称的设计。单幅桥面宽度约30m，中部为0.5m分隔带，总长约60.5m，属超宽桥梁类型，并采用了挂篮设计方法，这样大的挂篮空间在国内外同型桥梁设计中都是比较少见的，在工程实施中也并没有前例可循。3工法特点本工法在支架平台上设置底模撑梁和调位平台，并在调位平台的上表面设置腹板调位栓和翼板调位栓，并使箱梁底模、腹板模板和翼板模板通过模板转动轴连接，再使模板撑板与模板挂板连接，然后通过腹板调位栓控制腹板模板的倾斜角度，通过翼板调位栓控制翼板模板的竖向位置，可有效降低脱模难度。本工法将连接成一整体的刚性弧板与弹性连板设于箱梁钢筋笼内，并通过囊袋加压管对内撑囊袋注水，挤扩刚性弧板与弹性连板，可以控制刚性弧板的空间形状，还能降低刚性弧板取出的难度。本工法纵向先张拉腹板 F钢束，再张拉顶板T钢束，遵循左右对称，并按照前后对称，从最接近箱梁中心线钢束至离开箱梁中心线钢束的次序进行。横向则以梁中心线为依据，并按照由近到远的方向依次对称均衡地张拉施工。竖向钢束则采取二次张拉技术方法，当竖向钢束在滞后上一次节段张拉施工时，先张拉50%，再等下节段张拉施工50%之后，再补齐上一次节段。当预应力钢束张拉时，可选择专用的挤压混凝土管，可高效提高钢束与混凝土管道的粘结抗拉强度。4适用范围适用于桥梁工程领域中大悬臂宽幅箱梁施工。5工艺原理该工艺的主要目的就是创造一个不仅能够减少结构进行安装和拆模的困难、增加结构的空间位置定位精度、结构稳定性高、现场施工效率高并且还能够进行对结构张拉应力准确调节的大跨矮塔斜拉桥宽幅箱梁结构安装工法，其主要技术基础可以总结为以下几方面。5.1 降低脱模难度本工法中箱梁外模的箱梁底模、腹板模板和翼板模板通过模板转动轴连接，并可通过调整腹板调位栓的长度改变倾斜角度。同时模板撑板与模板挂板连接，可借助腹板调位栓对腹板模板提供拉力，降低脱模难度。5.2 降低刚性弧板取出难度本工法中竖向预埋管包括两块形状相同的刚性弧板和弹性连板，向内撑囊袋内注水不但可以控制刚性弧板的空间形状，而且可以起到压重稳固的作用，还可以降低刚性弧板取出的难度。5.3 调整拉筋穿设管位置本工法通过压板控位栓及管道压板控制拉筋穿设管的空间位置，可通过调整压板控位栓的长度，对管道压板及拉筋穿设管的位置进行调整。5.4 张拉应力精确控制本工法采用由近及远的顺序对称均衡张拉。竖向钢束滞后一个节段张拉，先张拉 50%，待下一个节段张拉 50%以后，再补齐上一个节段，通过箱梁预应力的多向组合张拉，实现了张拉应力的精确控制。6施工工艺流程及操作要点6.1工艺流程基于现场施工过程和研究技术的特点，确定研究技术的工艺流程，如图1所示。6.2操作要点6.2.1 施工准备进行基础桥梁墩柱浇筑施工，并布设临时砂筒。6.2.2 箱梁支架搭设计算确定箱梁支架体系的稳定性和承载要求，在立杆与场地硬化后的混凝土基础接触处安装底座、垫木。支架大跨度斜拉桥大悬臂斜腹板宽幅箱梁施工技术分析曾曼格（安徽建工检测科技集团有限公司，安徽合肥230031）摘要：矮塔斜拉桥凭借其良好的设计特点、优秀的经济指标和优美的桥梁造型，在180m左右跨径的斜拉桥中，具有极强的竞争能力。文章立足滁州市某桥梁工程项目，探讨一项不仅能够减少构件施工和拆模困难、增加结构空间位置定位精度，而且能够进行结构张拉应力准确控制的大跨矮塔斜拉桥大悬臂斜腹板宽幅箱梁施工方法。以期该成果对同类项目带来一些帮助和参考价值。关键词：大跨度；大悬臂；宽幅箱梁作者简介：曾曼格（1993-），男，安徽合肥人，毕业于宿州学院测绘工程专业，本科，助理工程师。专业方向：深基坑变形监测、建筑物主体沉降观测。施工技术研究与应用61安徽建筑通过立杆、顶托不同组合，来实现不同高度要求。每搭设完一排支架，横向水平加固杆应紧随其后安装；每搭设完一层步架，检查并调整其水平度与垂直度，再进行上层步架的安装。在整个支撑搭建流程中，通过跟踪检测调节其高度，直到最顶层，然后重新安装上托座，再根据设置高度将 U 型的托座调节至设计高度定位。根据箱梁混凝土浇筑施工要求，采用砂袋或水袋对箱梁支架进行预压。6.2.3 箱梁模板支设在支架平台上设置底模撑梁和调位平台，并在调位平台的上表面设置腹板调位栓和翼板调位栓；箱梁外模包括箱梁底模、腹板模板和翼板模板，先使箱梁底模、腹板模板和翼板模板通过模板转动轴连接，再使模板撑板与模板挂板连接，然后通过腹板调位栓控制腹板模板的倾斜角度，最后通过翼板调位栓控制翼板模板的竖向位置；根据设计要求，布设箱梁钢筋笼；在箱梁内模的内侧壁上设置内模撑板，并通过内模撑梁及内模调位栓控制箱梁内模空间位置。6.2.4 预埋管件安装定位使刚性弧板与弹性连板粘贴连接，并在刚性弧板的内部设置内撑囊袋；将连接成一整体的刚性弧板与弹性连板设于箱梁钢筋笼内，并通过囊袋加压管对内撑囊袋注水，挤扩刚性弧板与弹性连板；根据拉筋穿设管的空间位置要求，布设拉筋穿设管，并通过压板控位栓及管道压板控制拉筋穿设管的空间位置，使压板控位栓与箱梁钢筋笼焊接连接牢固。6.2.5 箱梁混凝土浇筑混凝土实行水平分级、横纵分割的连续性浇注箱梁混凝土施工，中途不可间断。水平分层厚约 30cm，纵向一般为 68m 为一个施工阶段，应依据当时现场实际温度而相应进行。6.2.6 预应力张拉施工将预应力钢束穿设于拉筋穿设管内，并将预应力钢筋束套装置于张拉筋的设管上，校核设备、配套标定张拉系统，对螺旋千斤顶、温度表、油泵等进行校验。张拉顺序：纵向先张拉腹板 F钢束，再张拉顶部T钢束，并遵循左右对称原则，由靠近箱梁中心线钢束至远离箱梁中心线钢束的次序执行；横向则以横梁中心线为基准，按照由近及远的次序对称均衡张拉；竖向钢束则采取两次张拉方式，竖向钢束滞后下一个节段张拉时，先张拉50%，待下一个节段张拉50%以后，再补齐上一个节段。所有张拉必须有完好的原始张拉标记，并且在有监理在场的前提下完成。预应力张拉步骤a.纵向束张拉0初应力1.0设计控制张拉应力（持荷5min）锚固长度。b.箱梁顶板横向束张拉0初应力1.0设计控制张拉应力（持荷5min）锚固长度。c.竖向精轧螺纹钢筋张拉施工（分两次）第一次 0初应力0.5con 同步旋进锚固螺母锁紧；第二次 00.5con1.0con（同步 旋 进 锚 固 螺 母）持 荷 5min01.0con锁紧锚固螺母进行锚固。预应力钢束张拉后，应用专用压浆料及早压浆，预应力管道压浆则使用真空辅助压浆。压浆利用了现代智能挤压搅拌控制系统的真空吸浆技术，首先通过真空泵抽吸预应力管路内的压缩空气，使孔道达到-0.06-0.1MPa 的真空度，然后在孔道的另一端再用压浆机以0.50.7MPa的正压力将浆液压入孔道。7质量控制7.1执行标准大跨度矮塔斜拉桥大悬臂斜腹板宽幅箱梁施工技术执行 桥梁悬臂浇筑施工技术标准（CJJ/T 281-2018）、城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ2-2008）、桥梁工程施工工艺标准（GY-1-2-2018）等现行规范标准。7.2质量控制7.2.1箱梁支架搭设质量保证措施严格按照按规定的结构标准加以安装，限制好立杆的垂直度误差和横杆的高低误差，并保证接点联接符合紧固标准；搭设过程中应及时安装斜杠子、剪切机架，防止在捆扎过程中出现偏移及倾覆；设完毕后，进行专人的检查验收工作，经检查合格挂牌后才能使用；支架搭设至腹板底部扣除顶托、方木等厚度标高位置，并按照框架、模板等排列的顺序进行，然后再铺设竹胶板，并进行预压。7.2.2箱梁模板支设质量保证措施模板均使用型钢进行制造，所有模具的吊篮前移安放到位后，要避免模具的移动和凸出；在捆扎模板直径之前，对模板的水平定位、尺寸、节点联系和性能进行测试，全部符合要求的模板进行喷洒脱模剂，然后开展下一作业；混凝土灌注过程中，应通过浇筑过程控制，避免混凝土灌注管对箱梁钢筋笼的扰动；根据混凝土强度形成过程，确定拆模施加和喷水养护时间，不得提前拆模。7.2.3预埋管件安装定位质量保证措施准确测试预埋管件的空间位置，分别使刚性弧板和拉筋穿设管与箱梁钢筋笼连接牢固；在刚性弧板的外侧壁涂刷隔离油（剂），并向内撑囊袋内压水稳固；混凝土灌注过程中，应在预埋管件部位降低振捣强度，并同步监测刚性弧板和拉筋穿设管的空间位置。7.2.4 预应力张拉施工质量保证措施对于直径不足 50m 的纵向钢束图1大跨度矮塔斜拉桥大悬臂斜腹板宽幅箱梁施工流程图图2箱梁模板支设结构示意图（下转第65页）施工技术研究与应用62安徽建筑浇筑至0.9m，第三层浇筑至1.2m，在第一 层 浇 筑 的 混 凝 土 强 度 达 到 0.20.4MPa时进行试提升（本工程混凝土浇筑时气温在10左右，首盘浇筑68h开始试提升），试提升时千斤顶每次行程在 1.5cm 左右，提升 24个行程，观察混凝土出模强度，符合要求即可将模板滑升到 300mm 高，对所有提升设备和模板系统进行全面检查，重点是油管有无破损、漏油及接头渗油现象，以及各部件是否变形、连接是否松动、焊接是否开裂等。修整后，可转入正常滑升，正常混凝土脱模强度宜控制在0.20.4MPa。正常滑升进入正常滑升阶段，混凝土的浇筑与绑扎钢筋、提升模板等工序之间紧密衔接，相互交替进行。混凝土浇筑和模板提升要求快浇勤提，均匀浇筑，滑升速度与混凝土出模强度有关，正常滑升时，两次滑升之间的时间间隔，以提供的混凝土达到0.20.4MPa立方体强度的时间来确定。一般控制在 1.52h 左右，根据经验，出模混凝土以按上稍有手印为宜。根据滑升速度和气温条件，选用合理配合比，滑升前按此要求由试验室提供 3 种凝结速度的配合比供现场选用，严格执行分层浇灌制度，每个浇筑层的控制浇筑高度为300mm。脱模后的混凝土及时修整养护，保证混凝土的施工质量。滑升过程时，应保持平台水平，各千斤顶相对高差不大于40mm，相邻两 个 提 升 架 上 千 斤 顶 升 差 不 大 于20mm，千斤顶爬升时，应注意观察千斤顶升差、支承杆工作状态、平台的稳定性以及混凝土凝结状态，发现问题及时处理，每一工作班组对平台垂直度、水平度、中心点、半径测设不少于2次。浇筑方向按图 8浇筑，每层混凝土反向一次，以保证混凝土对模板的摩擦力保持对称受力。混凝土浇筑顺序，由四周向中间筒仓进行浇筑。图8多连仓混凝土浇筑示意图末升当模板滑升到设计标高位置下1m时，应放慢滑升速度，并准确抄平和找正。整个模板的抄平、校正工作在滑升到距顶标高最后一模以前完成，以便顶部均匀地交圈，保证顶部标高及位置的正确。混凝土全部浇筑结束后，及时卸去平台上所能卸去的荷载，并按正常滑升时间继续提升模板。停滑当施工需要或特殊情况必须停滑时，每隔0.51.0h（接近混凝土初凝时间前或出模混凝土强度达到贯入阻力值0.35kN/cm2前），提升12个行程，至模板与混凝土不再粘接（大约4h），第二天再提升一个行程。停滑时留置水平施工缝，将混凝土浇捣至同一水平面，继续施工时对模板与液压系统进行检查，再次提升混凝土表面作凿毛处理，用石子减半的混凝土浇捣一层后，再继续滑升。滑空滑空段采用22螺纹200mm沿环筋方向紧贴支撑杆环形设置并与支撑杆