1、装配式先简支后连续组合 T 梁桥上部工程施工技术摘要:结合河北省承德至茅荆坝公路大沃铺大桥的施工,详细阐述了先简支后连续 T 梁的施工过程、质量的控制和材料制备作了详细的介绍,最后总结了本桥施工的注意事项。 关键词:装配式先简支后连续 T 梁过程质量控制 中图分类号: O213.1 文献标识码: A 1、工程概况 连续梁具有受力合理、结构刚度大、行车平顺、抗震性能好、经济等优点,因此,连续梁桥在大中跨径桥梁中应用的越来越普遍,河北省承德至茅荆坝公路大沃铺大桥就是充分利用了连续梁这些优点,上部构造为装配式先简支后连续预应力钢筋砼组合 T 梁桥,共 15 跨,布置形式为 530m+530m+530
2、m。五孔一联,横桥向分两幅,每幅布置 6 片 T梁,全桥共 180 片。 2、先简支后连续组合 T 梁桥的优点 2.1 施工进度快 在 16 个台座上在自然养生情况下,一个月能预制安装 48 片 T 梁,折和成单幅,每个月能完成 5 跨 T 梁施工。如采用支架现浇连续梁桥型,一个工作面一个月最多只能施工二跨。 2.2 适应性能强 这种桥型施工不用临时支架,不要处理基础,不受洪水,墩高影响。2.3 结构受力合理 这种结构在体系转换前属简支梁,简支梁内力在体系转换中带入连续梁,体系转换二期恒载及活载内力按连续梁计算,所以这种桥型比较经济。 3、T 梁制架方案的确定 由于场地受限,台后路基仅设制梁台
3、座,随制随架。 预制场设在台尾 220 m 主线路基上。顺桥方向设有四排台座,每排四个,共设 16 个台座。场内设有两台 80 吨双龙门吊,移动吊运 T 梁。设一台 5 吨单龙门吊,用于砼提升、吊运、安拆模板及小型机具吊运用。场内采用 2 台门式龙门吊将 T 梁移运到二台 80 吨纵移轨道平车上。由纵移轨道平车将 T 梁运至架桥机起吊跨内。采用 DFJGJ/160 龙门式架桥机将 T 梁吊运至安装跨,利用架桥机的横移装置,将 T 梁移到安装梁位,徐徐落梁。 4、施工方案 4.1 预制 4.1.1 台座设计 制梁台座采用 C20 砼分两层浇筑。底层砼长 30.8 m,宽 0.50 m,高0.20
4、 m,上层砼长 30.8m,宽 0.50 m,高 0.20 m,跨中设 3 cm 反拱,按抛物线向两端分配。其目的是解决 T 梁起拱后跨中桥面铺装厚度不足的质量问题。层面设 5mm 厚钢板。距两端 0.80m 处上层台座断开 0.4 m 作吊装孔,T 梁浇筑时铺设钢板与台座顶面齐平。台座与台座之间用 C20 砼硬化场地。 4.1.2 钢筋制作与安装 先在预制场外狭小的场地上按图纸尺寸放样制作成型,检验合格后再批量生产,按型号分类挂牌堆放。钢筋绑扎前,对台座表面进行清理,准确放出每道钢筋位置,中横梁,端横梁线。底板钢筋绑扎完,每侧每隔 1.0m 点焊腹板定位钢筋,再绑扎腹板钢筋、中横梁,端横梁钢
5、筋;点焊预应力波纹管道定位筋、安装波纹管。 4.1.3 模板制作与安装 模板采用大块钢模(每节 6m)组合拼装成型。根据工程进度要求,共加工四套外模(中梁模板两套,内、外边梁模板各一套) 。外模采用 6m钢板作面板,用 L75758 角钢8 槽钢纵横加劲肋、10 槽钢作竖直支撑,两侧外模山下均采用拉杆固定。每块标准侧模长 6m,一侧全长共用5 块,此外还配制了相应的端横梁、中横梁、张拉端头模板及翼板齿板等。模板进场后,先试拼、编号、合格后用打磨机清除板面铁锈,涂脱模剂。模板接缝粘贴橡胶带防止漏浆。 绑扎钢筋前,对台座进行清理,先用机油涂刷一遍,待其表面全部吸干后涂刷第二遍。在台座两侧边缘粘贴
6、5mm 厚 5 cm 宽的橡胶带,安装吊装孔钢板,准确放出外模安装位置。 利用 5 吨小龙门吊,按台座标线进行分段拼装侧模,两块侧模底部用 16 拉杆固定,外支撑下用木楔加固。校验模板各部尺寸。待顶板钢筋绑扎完后,安装端头模板,拉紧上口 16 对拉螺杆。 4.1.4 T 梁砼浇筑 T 梁 C50 砼在拌和站拌制,用砼罐车运至预制场,采用 5 吨龙门吊作砼场内运输。 砼配合比: 水泥、粗细集料和外加剂符合设计和规范要求。 砼浇筑:采用水平分层,斜向布料,一次成型施工工艺。 水平分层:第一层将底部马蹄部分浇满;第二层浇筑至腹板顶;第三层浇筑 T 梁翼缘板,每层插入式振捣器振捣为主,振捣时不能碰撞波
7、纹管,附着式振捣器为辅。 斜向布料:按 T 梁分层高度、斜向布料、从一端往另一端浇筑。一片 T 梁砼浇筑时间约 4 小时,夏日气温较高,砼凝固时间快,很难保证第一层砼尚未初凝前,将第二层砼摊铺上去而形成施工冷缝,需加入缓凝剂,避免出现施工冷缝,保证外观质量很好。 (3)砼养护:砼终凝后在面板上覆盖土工布洒水养护。 4.1.5 张拉工艺 张拉正弯矩钢束:预制 T 梁砼达到设计强度的 90%后,采用两台YDC-150 型千斤顶整束两段同时张拉。钢绞线张拉锚下控制应力为K=0.75Ryb=1395Mpa,张拉采取双控,以钢束的伸长量进行校核,同时对 T 梁的起拱量进行验证。 张拉程序:0初始张拉 1
8、0%K100%K(持荷 2min 锚固) 。 张拉前后伸长量及起拱度对比 表 1:T 梁钢束张拉伸长量与设计、计算伸长量对照表单位 mm 从上表可以看出,张拉实际伸长量与设计伸长量比较小于 6%,满足规范要求。 表 2:T 梁跨中起拱量与设计值比较表单位 mm 通过数值对比,不难发现,T 梁经过张拉后,T 梁实际跨中起拱量比设计值偏小,而钢束实际伸长量比设计伸长量偏大;分析其原因是由于张拉时 T 梁砼未达到设计值,所以产生上述偏差。但随着龄期的增加,起拱量还要加大,最终能够满足设计要求。 4.2 安装 T 梁从小桩号向大桩号逐跨整幅安装。 场内吊运:场内采用 2 台 DFMD20/80 门式龙
9、门抬吊一片 T 梁出台,移运到二台 80 吨纵移轨道平车上。 T 梁纵移:采用二台 80 吨纵移轨道平车将 T 梁运至架桥机起吊跨内。 T 梁安装: 采用 DFJGJ/160 龙门式架桥机将 T 梁吊运至安装跨,利用架桥机的横移装置,将 T 梁移到安装梁位,徐徐落梁。 支座安装:一是对于非连续端,将永久性支座一次准确安装就位;二是对于连续端,将临时支座准确安装就位。 支座安装注意事项:严格控制支座轴线位置、标高,支座与梁底接触紧密,砂筒活塞顶面高程应预留压缩沉降值,以保证永久支座顶面标高。 4.3 T 梁结构体系转换 一联 T 梁安装好后,连接连续接头钢筋及负弯矩钢束扁波纹管,现浇墩顶湿接头横
10、梁,张拉负弯矩钢束,安拆永久与临时支座,完成由简支到连续体系转换。 4.3.1 一次转换法 大桥连续跨数 5 跨,连续跨数不多,接长后的梁长为 150m,所以我们将一联连续梁接长到全长后一次拆除临时支座,也就是通常说的一次转换。 4.3.2 结构体系转换程序 时间要求:从 T 梁预制到浇筑完横梁湿接头的时间不宜超过三个月,所以按完成一联后就开始浇筑墩顶连续横梁湿接头砼。 钢筋施工:采用焊接连接梁端伸出的纵向钢筋,按规范要求搭接、绑扎横梁钢筋。 扁波纹管联接:利用扁波纹管接头,将两片梁墩顶负弯矩波纹管道接通并穿束。 现浇墩顶横梁湿接头砼:在日温最低时浇筑墩顶横梁湿接头砼,砼在拌和站拌制,砼运输车
11、运到现场后,将砼倒到料斗上,吊车提升到桥面后,用手推车将砼运至现场浇筑,插入式振捣器捣实砼。 养护:采用洒水养护。 张拉负弯矩钢束:墩顶横梁砼达到设计强度的 95%后,采用二台YDC25 型千斤顶,两端对称张拉顶板负弯矩钢束。 压浆:负弯矩钢束张拉后,及时压注水泥浆。 现浇预留槽口砼:清除箱内杂质和积水,打通梁底通气孔,焊接预留槽口钢筋,现浇槽口顶板砼。 临时支座拆除:连续墩上有两种永久支座,一种是板式橡胶支座(GYZ37577 型) ;另一种是滑板式橡胶支座(GYZF437577 型) 。体系转换时首先拆除连续墩顶设板式橡胶支座的临时支座,然后拆除连续墩顶设滑板式橡胶支座的临时支座,完成一联
12、由简支到连续体系转换。临时支座均采用直径 45cm,高度为 10cm 的砂桶,用壁厚 10mm 的钢板制成,采用淘砂法解除临时支座。 4.4 T 梁组合施工 单幅桥由 6 片 T 梁组合而成,现浇梁间湿接缝,变单片为多片组合T 梁。 湿接缝钢筋:顶板湿接缝环形钢筋采用焊接,焊接时与两片梁的预埋钢筋对齐;纵向筋采用绑扎。 湿接缝模板:湿接缝砼浇筑采用吊模施工,模板用竹胶板加枋木背捎,使其有足够的强度和刚度。 预制 T 梁翼缘凿毛:预制 T 梁拆模后,砼强度较低时对 T 梁翼缘进行凿毛。 现浇湿接缝砼:砼未浇筑前,用水冲洗湿接缝处 T 梁翼缘砼表面后,刷一层水泥净浆。每孔每条湿接缝都从跨中往两支点对称浇筑。砼浇筑时间选择在一天中气温较低时进行。砼捣实采用插入式振动器与平板振动器相结合的方法施工。 砼养护:采用洒水养护。 5、结语 装配式先简支后连续组合 T 梁桥,这种桥型基本采用简支梁的施工方法,得到是结构更优的连续梁。近年,这种结构形式很受青睐,河北省承德至茅荆坝公路桥梁多采用这种结构形式,并充分体现出他的优越性。本文详细介绍了先简支后连续小 T 梁的施工方法和过程,为此类桥梁的施工控制提供一定的参考。 参考文献 1 河北省承德至茅荆坝公路大沃铺大桥施工图设计图纸,河北省公路勘测设计院。 2 公路桥涵施工技术规范JTG T F50-2011