浅谈悬臂桥梁施工工艺

第31卷第4期　　　　　　　　　　31No.4山西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.　　2005年2月Feb.　2005SHANXI　ARCHITECTURE

文章编号:100926825(2005)0420088202

浅谈悬臂桥梁施工工艺

苗红艳

摘　要:以张皮沟大桥为例,介绍了悬臂桥梁施工工艺在桥梁施工中的应用,从悬臂桥梁施工工艺、施工控制、优缺点等

方面进行了论述,指出该工程大桥的成功合拢是大跨度桥梁的又一典范。关键词:桥梁,悬臂施工工艺,大跨度,合拢段中图分类号:U448.214文献标识码:A

　　新中国成立以来,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20世纪50年代末发明以来,已被广泛地应用于桥梁建设中。大跨度、高难度桥梁的建成,写了桥梁建设史的新的篇章。随着桥梁设计的样式多样化,悬壁施工工艺必定会发挥更大的潜力,现就祁临高速公路第八合同段张皮沟大桥上部箱梁的施工,浅谈预应力箱梁悬臂施工工艺。

　　预制空心板建筑高度超过设计标准,直接影响桥面铺装层的厚度,凡桥面铺装厚度达不到设计要求的,可以调整墩台帽或垫石高度或凿除超厚的顶板部分,如果上构已安装,墩台帽及垫石无法调整的,可采用调整纵坡的方法处理。

1　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,此沟位为典型V型沟谷,沟底宽约45m,地形起伏较大。主桥上部为(45+80+45)m变截面P.C连续刚构箱梁,箱梁根部梁高4.2m,高跨比1/19.05,跨中梁高1.8m,高跨比1/44.44,箱梁顶板厚25cm,底板按二次抛物线变化,除墩顶0号块设两个厚50cm的横隔板及边跨设厚80cm的端横隔板外,箱梁其余部位土,设法让灰浆通过。

2)注浆前,必须让灰浆通过1.2mm筛孔的筛,并用压力冲洗管道。在炎热夏天,压力冲洗可降低灌注通道温度,湿润管道,避免灰浆早凝、早硬、沉积。

3)当发生注浆中管道堵塞时,应终止注浆,立即由相反方向灌入压力水,将已经灌注的灰浆完全排出,再重新注浆。注浆时,排出口流出的灰浆浓度与注浆孔的完全相同时才能关闭排出口,为使灰浆能完全填满空隙,可把压力加到500kN/mm2,并保持一定的时间。

4　空心预制板顶板横向或底板纵向出现裂纹4.1　原因分析

预制空心板混凝土顶板出现横向裂缝的主要原因:1)水泥用量过大或温差过大或养生不及时等易出现干缩裂缝;2)底座不牢,沉降不均匀出现横向断裂;3)吊装或堆码,受力支点不当出现断裂。底板出现纵向裂缝的主要原因是振捣不到位导致混凝土不密实,水泥砂浆或水泥聚集在一起,出现干缩裂缝造成底板渗水、漏水。

6　锚具未用混凝土封堵6.1　原因分析

后张预应力构件张拉后只注浆,锚区未用混凝土将锚头封

堵,就吊装或安装是十分危险的做法。锚头极易受振动、碰撞产生滑束,甚至崩锚。轻者构件报废,重者构件毁坏、人亡。

4.2　处置办法

横向断裂缝宽超过规范规定的,应报废重新制作[1]。

5　空心预管道压浆困难5.1　原因分析

1)浇筑混凝土的过程中,振捣器将波纹管破坏使混凝土钻入

管内;2)波纹管被振捣器压振变窄,预应力钢材或套管生锈,存有

6.2　处置办法

建立有效的出厂检验制度,在吊装前应该认真检查;另外在生产中的技术交底要强调及时浇筑封锚混凝土,并严格控制其质量和外形尺寸偏差;发现未封锚但已经移运的构件,要检查锚头锚固的情况,根据其是否完好决定构件是否报废。对可用的封锚,经静载试验检验合格后方可安装。参考文献:

[1]池伟江.先张法预制空心板梁的优化施工[J].山西建筑,2004

(12):72273.

异物,注浆时灰浆将铁锈及异物聚集,妨碍灰浆通过;3)注浆前,没有清洗管道,灰浆失水沉积或灰浆有异物。

5.2　处置办法

1)在浇筑混凝土前应检查管道的布置情况是否良好,对于确

实无法注浆的情况,应避免强行注浆,可采取措施凿除侵入混凝

Commonproblemsinhollowboardprefabricationanditssolvation

LIUXiao2jian

(ChinaRailwayNo.12BureauNo.3Company,Taiyuan030024,China)

Abstract:Combinedwithconstructivepracticeofhighwayproject,itanalyzescommonproblemsinhollowboardprefabricationfromaspectsofoverthicknessinbottomofprefabricatedhollowboard、underthicknessintopoftheboardandthinconcreteinbottomoftheboardandputsforwardeffectiveresolvingmeasures.

Keywords:hollowboardprefabrication,groutingpipeline,extensiveprestresscomponent,grouting

收稿日期:2004211226

作者简介:苗红艳(19742),女,1996年毕业于山西交通学校工程管理专业,助工,山西路桥集团第二工程有限公司,山西临汾　041051

第31卷第4期　　　　　　　　　　　　　　　　苗红艳:浅谈悬臂桥梁施工工艺2005年2月

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均不设横隔板,采用双向预应力体系。

2　悬臂浇筑施工工艺

张皮沟大桥上部箱梁悬臂浇筑共分为四个部分,即第一部分为0号块施工;第二部分为2号～8号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。

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。

3　施工控制3.1　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,更重要的是与许多挠度影响的因素有关,主要包括: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情况,因此挠度监测十分困难。为了更加精确地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,有条件时可以每天观测,详细掌握挠度变化,为下一个块体施工提供依据。每块梁安装两个挠度观测点,两个点的位置分别在腹板的内侧,距离每次浇筑混凝土的前端10cm。通过测量观测点的标高,就可以反映梁段的变形。

2.1　0号块施工

0号块是所有梁体中高度最大、重量最重的一块,且在墩柱

顶,不采用挂篮施工。0号块因为体积比较大,里面倒角多,所以分两次浇筑,第一次浇筑到腹板高度1.5m以上。0号块里面分布有纵向预应力钢绞线,横向和竖向设有精轧螺纹钢。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,以免误差太大。

2.2　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操作。张皮沟大桥的挂篮主桁设计采用国产贝雷片,每片长3m,高1.5m,重270kg。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。

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,精确控制挂篮的标高和平面位置,为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。

3.2　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的原则。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。

4　悬臂施工的优缺点

悬臂施工方法从发明到现在,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,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

2.3　现浇段施工桥等;

张皮沟大桥的过渡墩高33m,如果采用支架施工现浇段比较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困难,因此施工采用挂篮做吊架,挂篮的主桁前支点在过渡墩顶。质量,容易实现连接及中跨合拢;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6)淘汰了满堂支架的施工方法,给桥下以较宽敞的净空。束后可以及时进行边跨合拢。

2.4　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1d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

5　结语

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。参考文献:

[1]翟宏波,郭淑云.连续刚构桥合拢段施工技术[J].山西建筑,2004(11):54255.

Constructiontechnologyofcantileverbridge

MIAOHong2yan

(TheSecondEngineeringCo.Ltd.ofShanxiRoadandBridgeGroup,Linfen041051,China)

Abstract:TakingZhangpigouBridgeasexampletheconstructiontechnologyofcantileverbridgeisintroducedanddiscussedfromconstructiontechnology,qualitycontrol,advantagesanddisadvantagesofthistechnologyandotheraspects.Authorpointsoutthatthesuccessfulcloseofthisbridgeisclassicalexampleoflarge2spanbridge.

Keywords:bridge,cantileverconstructiontechnology,large2span,closersection