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转体T构梁段挂篮悬壁浇筑施工上下转盘临时锁定技术

2017-05-05盖圣巍

中国高新技术企业 2017年5期
关键词:桥梁工程

摘要:某大桥是拥有最大跨度的转体以及最重的重量的混凝土连续梁,在进行施工的过程中所采用的施工方法是将挂蓝悬臂浇筑连续梁挂上去,再把其进行平转,最后将其合拢成桥,从而完成大桥混凝土连续梁的施工。文章以选取的桥梁作为研究对象,将转体T构梁段挂篮悬臂进行浇筑以及将其进行平转所使用到的转盘临时锁定技术进行分析。

关键词:T构梁;挂篮悬壁浇筑;上下转盘临时锁定;混凝土连续梁;桥梁工程 文献标识码:A

中图分类号:U445 文章编号:1009-2374(2017)05-0170-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.082

在進行连续梁悬臂的施工过程当中,根据墩顶箱梁理论来进行连续梁悬臂的对称浇筑的相关理论来说,在此过程中是不会产生极端的不平衡条件的,但是在实际的施工环境当中还是会由于载荷的分布不平衡而造成极端情况的出现,在施工要求当中应在转体T构梁段的转体工作完成之后,将双向转盘进行固定好之前,需要将转体T梁放在用于支撑的平台上使用转体球铰来进行连接,但是通过球铰进行连接的缺点就在于其稳定性不是很好,在进行实际的施工过程当中应当进行支撑装置的增加,将其稳定性增强,保证施工安全。

1 工程实例概况

某大桥转体的重量为15312t,其转动体长为132m,所选取的连续梁的结构组成为77.1m+134m+76.2m的形式,该桥选用的是单幅宽为12.34m的两幅、双向、六车道的形式。在施工设计要求当中,要在一个桥墩上进行T构两幅梁的架设,在有线分段支架进行浇筑施工的过程当中需要先在铁路两侧进行施工,架设T构两幅梁完成之后再使用平面转体的方式来将其放置在平转的位置,最后使用合龙成桥的方式来进行施工的结束。在主梁节段进行标号,在其10m处设置为0#,将3.5m处设置为1~8#,将4.0m处设置为9~14#,将4.5m处设置为15#,架设梁高控制在6~8m之间。

2 施工阶段注意事项

由于在施工过程当中相应结构的纵向会存在偏心距,为了消除偏心距的影响,需要将T构的中跨侧以及边跨侧上的锯齿块进行适当的调整。由于T构本身的结构问题很容易产生横向的不平衡重量,在进行挂篮悬臂梁的施工过程中,需要按照施工顺序来进行施工,在施工期间需要保证一定的施工效率,使工程在规定的时间内能够完成,将施工成本控制在一定的范围内,在进行对不同挂篮进行施工的过程中需要按照先外后内的顺序来进行梁段曲线的浇筑,在进行对梁的横向不平衡的问题进行解决的过程中,需要将转体T构与用来作支撑的平台进行铰连接,铰连接容易造成梁的整体出现不稳定的情况,因此要在施工的过程中对其进行增加临时的支撑装置来对其进行稳定,这样能够有效地保证在施工环节中不会出现较大的风险。对于在施工过程当中所存在的稳定问题需要进行进一步的研究,这也是施工中较为重要和困难的要点。

3 上下转盘临时锁定

3.1 产生横向不平衡重量的原因

3.1.1 在图1所示的转体结构三维模型当中,可以根据挂篮悬臂的相关数据对T构的偏心进行计算,计算结果表明,T构思维横向不平衡在15#完成施工之后达到最大值2658.2t·m,其横向偏心距为18.3cm,这些数据表明在施工过程中容易产生横向不平衡重量。

3.1.2 在进行不同梁段的施工过程当中由于施工不同步的原因,容易造成有的梁的重量偏重,而有的梁的重量会偏轻,梁之间的重量差容易造成梁的横向不平衡重量,在每一个梁段进行挂篮悬臂梁的浇筑时需要进行曲线外侧浇筑,然后再对曲线内侧进行浇筑,梁的横向不平衡重量最大的时候所产生的弯矩值为2383t·m,由于结构构造的问题容易产生横向不平衡的问题,但是结构构造对梁的横向不平衡重量的影响与在施工过程中的施工问题所产生的效果是不会叠加起来的。

3.2 产生纵向不平衡重量的原因

根据对相关资料进行查阅可以得知,在产生不平衡方面连续梁的挂篮施工过程中存在着许多影响因素:

3.2.1 梁体的承重分布不够均匀,梁的两端所受的力不够平衡,自重力相差5%。

3.2.2 在施工现场对于施工器具的摆放不够合理,所使用的偏差系数不同,在梁的一端所采用的偏差系数为0.8,而另一端的偏差系数达到了1.2。

3.2.3 在梁上进行相关施工器具以及材料的堆放时,梁的两端受力不够均匀,在计算过程中所采用的计算方式是将其看作是承载均布载荷的悬臂,在端头所承载的力为200kN的集中力,但在另一端却没有承载载荷。

3.2.4 梁的两端的挂篮在移动的过程中容易产生不同步的现象,其相对差为3m。

3.2.5 在进行最后一个梁段的混凝土浇筑的过程当中没有进行同步的浇筑,因此产生了在最后一个梁段的两端进行浇筑的混凝土的土方量存在一定的差异,相差的数量为10m3。

3.2.6 在悬臂梁的两端所承受的风载状况也不相同,在悬臂梁的一端所承受的风载为竖向的100%,在另一端所承受的风载为竖向的50%。在3.2.4和3.2.5原因当中由于其发生的状况不同,所以需要按照不同的组合来进行计算,表1为各个梁段所使用的混凝土的体积:

3.3 进行转体球铰临时锚固的方法

根据以上数据进行分析计算可以得出连续梁中墩在进行锚固之后能够有效地提升抵抗竖向力的能力,其能承受的最大竖向力为N=14944t,能够承受的最大纵向力弯矩为W=18525.4t·m,能够承受的最大不平衡弯矩为2658.2t·m。

在进行锚固措施的接触的过程当中需要采取合适的锚固接触办法来进行,为了保证施工过程的安全,需要在上、下转盘间进行锚固接触的过程中注重于砂箱进行刚性支撑。砂箱在千斤顶的反力座上进行固定,在撑脚上有相应的临时支撑装置设立,钢板的具体参数为30mm、100mm、160mm,肋板的厚度为17mm,贴角焊焊缝的宽度为14mm。在滑道上也防止了相关刚性支撑装置来实现支撑作用,锚固系统的主要使用的是有精轧螺纹的钢筋制成的,锚固系统放置位置根据千斤顶反力轴座的中心轴线的位置来进行确定,下端锚的放置位置在承台混凝土当中进行固定,其上端在转盘顶上,其中还穿过了上转盘锚,为了提高其在抵抗不平衡力矩方面的能力,通过将撑脚的下支撑钢板与砂箱等进行固定连接,通过对撑脚下刚性支撑以及砂箱的受力情况进行分析可以得出其设计是满足施工要求的,在图2、图3是球脚临时锚的布置情况:

在进行砂箱的安装过程中需要保证砂箱在使用过程中减少砂箱受到的挤压和磨损,砂箱所能承受的重量为300t左右,在上、下转盘进行临时固定装置的时候,需要将砂箱拆除完之后再进行之后的工作,在施工过程当中应当保证悬臂梁整体的稳定性,这样能够保证在施工环节尽量保证施工的安全性。

3.4 在进行梁体悬臂施工时的注意事项

在进行梁体悬臂施工的过程中需要对其中存在的不平衡重问题进行解决,就需要使用安全合理的结构设计以及合适的连续梁线型进行施工,在施工过程中要使用高程观测的方式来对上转盘进行精准的观测,线形控制单位通过将所观测到的数据进行分析,将立模高度进行适当的调整,并将上转盘的沉降变形进行适当的调整以达到消除的目的,将梁体的线形调整到最佳的状态。

4 结语

综上所述,在进行转体T构梁段的挂篮悬臂梁的施工过程当中,为了保障施工安全,需要采取一定的支撑措施将梁体支撑起来,采用支架法进行长节段的施工有利于保证桥梁梁部在施工过程当中能够保持更加稳定的状态,将桥梁两端的受力变得更加平衡,在进行上、下转盘之間进行临时锚固措施的时候,需要将砂箱与刚性支撑的方式相结合来进行稳定,其中所使用的是传统的钢筋混凝土,采用这种类型的混凝土能够在拆除临时锚固件的过程中更加方便、快捷。在进行砂箱的拆除工作的过程当中,应当按照一定的施工顺序来进行砂箱的拆除工作,所采用的拆除顺序应当是先将刚性砂箱拆除、再将后砂箱进行拆除,这样的砂箱拆除方式能够保证在施工过程当中结构的稳定性,保证其结构在砂箱拆除过程当中受到较少的损害,该桥在施工过程中所采用的双向临时固结方法能够将该桥的施工过程顺利进行提供了很大的保障,在以后的桥梁建设当中也能够通过使用该方法进行施工。

参考文献

[1] 李江坤.跨南水北调大桥(55+90+55)m连续梁悬臂施工监控技术研究与实践[D].石家庄铁道大学,2012.

[2] 吕玉强.连续钢构桥梁悬臂浇筑施工质量控制[J].黑龙江交通科技,2013,(11).

[3] 董洪刚.预应力混凝土连续梁悬臂浇筑线形监控[J].山西建筑,2012,(1).

作者简介:盖圣巍(1984-),男,辽宁大连人,中铁十二局集团第一工程有限公司工程师,研究方向:桥梁施工技术。

(责任编辑:小 燕)

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