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悬臂施工波形钢腹板组合梁桥施工工艺
发布时间:2015/3/26 11:21:20    发布人:dajianpp

1 前言

波形钢腹板组合梁桥1986 年首先应用于法国的Cognac 桥,随后在德国、日本、韩国、委内瑞拉、挪威等国也相继采用。由于其施工方便(节省劳力)、轻量抗震性能好的优势,尤其在日本得到广泛推广,目前已建成200 余座。南京长江第四大桥北接线滁河特大桥即采用该类型结构。波形钢腹板组合梁桥以波形钢腹板代替混凝土腹板,如图1所示。


 

2 滁河大桥主桥的结构设计

滁河大桥主桥总长202 m。桥梁上部结构为主跨96 m 的三跨波形钢腹板变截面预应力混凝土连续箱梁,跨径布置为53 m+96 m+53 m,采用节段悬臂现浇的施工方法( GB/T 50283—1999,公路工程结构可靠度设计统一标准4)。滁河特大桥主桥上部结构三跨波纹钢腹板连续箱梁[2](JTG B01—2003,公路工程技术标准6 各级公路桥涵设计规定)。成桥示意图如图2所示。

 

3 施工工艺

3.1 0#、1#块施工

1) 0#、1#块采用钢管桩支架法施工;支座安装、临时锚固及托架施工和普通悬浇桥相同[3](JTGD60—2004,公路桥涵设计通用规范22.2 支座、4.3.6 钢筋、5.2 模板、5.4 支架设计刚度要求6.8 混凝土浇筑规定7.2.2预应力施工规定)。

2) 模板设计和安装。a. 0 号块段模板设计:外侧模采用大模板拼接而成(见图3),内模采用钢模,槽钢背杠。在箱梁节段端头设梳形堵头板,将箱梁纵向钢筋伸出模板,堵头板在预应力管道位置开孔,伸出预应力束波纹管,1#块的波形钢腹板作为内侧砼的模板。b. 模板安装及调整:模板用塔吊起吊(或吊车)并安装,吊装示意图如图4 所示。根据高程,坐标调整模板使其达到施工要求(JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范4.3.6 钢筋、5.2 模板、5.4 支架设计、刚度要求6.8 混凝土浇筑规定7.2.2预应力施工规定)。


 

3) 波形钢腹板安装。a. 起吊。如图5 所示,波形钢腹板起吊系统采用塔吊起吊,前端喂入,转换吊点到手拉葫芦完成安装。波形钢腹板运输至塔吊吊点正下方,起吊纵向移动至设计位置,转换吊点到手拉葫芦上,通过松、紧四角手拉葫芦精确定位安装。b. 波形钢腹板定位。波形钢腹板定位采用在波形钢腹板上加工时焊接临时固定耳板,用定位支架精确定位。c. 波形钢腹板与顶底板的连接。波形钢腹板与混凝土顶、底板的连接是关系波形钢腹板预应力混凝土箱梁整体性的关键构造,本桥波形钢腹板与混凝土顶板的连接采用钢筋混凝土榫的形式,底板采用埋置式连接;顶、底板与波形钢腹板间的剪力传递藉埋入混凝土中的波形钢腹板斜幅间的混凝土块,混凝土通过波形钢腹板上的穿孔形成的混凝土销,穿过波形钢腹板孔洞的贯穿钢筋以及焊接于波形板上、下缘的纵向连接钢筋来实现,如图6 所示。施工中注意保证这些抗剪部件的施工质量,以确保波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的整体性(GB/T 50283—1999,公路工程结构可靠度设计统一标准4结构)。

 



 


 

4) 钢筋、预应力管道施工及混凝土浇筑和普通悬臂施工桥梁相同(JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范)。

3.2 悬浇块施工

1) 挂篮的准备工作,底模、侧模安装及调整(JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范26.1.10悬臂拼装施工)。

2) 波形钢腹板安装施工和0#,1#块相同。安装工艺见图7 步骤一、步骤二。a. 波形钢腹板定位:波形钢腹板节段加工时,在波形板上、纵向离节段前端0.4 m的混凝土节段分段处,焊接上下2或3个临时固定耳板,耳板中心距1 200 mm波形钢腹板用定位支架精确定位,如图8所示。b. 波形钢腹板与顶底板的连接:波形钢腹板与混凝土顶、底板的连接是关系波形钢腹板预应力混凝土箱梁整体性的关键构造,本桥波形钢腹板与混凝土顶板的连接采用钢筋混凝土榫的形式,底板采用埋置式连接;顶、底板与波形钢腹板间的剪力传递藉埋入混凝土中的波形钢腹板斜幅间的混凝土块,混凝土通过波形钢腹板上的穿孔形成的混凝土销,穿过波形钢腹板孔洞的贯穿钢筋以及焊接于波形板上、下缘的纵向连接钢筋来实现,施工中注意保证这些抗剪部件的施工质量,以确保波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的整体性。


 



 

3) 钢筋及预应力管道制作、安装、混凝土施工及张拉压浆同普通悬臂现浇桥相同(JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范4.3.6 钢筋、5.2 模板、5.4支架设计)。

3.3 边跨现浇块施工

边跨现浇段采用满堂支架法进行施工。钢腹板定位、安装和悬浇段相同(JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范)。

3.4 合龙块施工

合龙段分为边跨合龙段,边跨采用满堂支架法合龙,中跨采用吊架施工方法。按照从边跨到中跨的合龙顺序施工。钢腹板的安装定位及钢筋绑扎、预应力管道安装同其他块段相同(JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范)。

3.5 体外束施工步骤

施工机具准备→转向器、锚头区锚具定位安装→混凝土浇筑→全桥合龙→体外索穿索→砼强度达到90 %→张拉体外索(特殊过程)→索体与外套钢管间安装防损定位装置→锚头区预埋管内灌环氧砂浆→防松装置的安装→防腐装置的安装→安装减震器(JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范7.6.2张拉预应力控制)。

4 结语

波形钢腹板组合桥梁施工方便、工期短、抗震性能好。该类型桥梁将成为未来中大跨径桥梁富有竞争力的桥梁结构,在我国具有应用前景。波形钢腹板组合梁桥以波形钢腹板代替混凝土腹板,充分利用了混凝土抗压、波形钢腹板质轻、抗剪屈服强度高的优点。解决了传统预应力混凝土箱梁腹板开裂问题,解决了大跨径连续梁钢构桥跨中长期下挠问题,降低上部结构重量约30 %,相应减少下部结构的工程量。材料实用效率高,预应力效率明显提高。本文以南京长江第四大桥北接线波形钢

腹板组合梁桥滁河大桥为例,详述了该类型桥的施工工艺及注意事项。

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