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单悬臂结构施工高墩连续梁边跨现浇段

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单悬臂结构施工高墩连续梁边跨现浇段 ■门文博 【摘 要】连续梁边跨现浇段一般采用墩顶托架或落地支架 施1:,但对于高度大于60m的高墩.采用该工艺较为困难, 一墩身空心位置处通长设置,与另一侧混凝土采用预 埋钢板焊接;预埋钢板按照设计要求设置锚固钢筋 及双层钢筋网片,同时预埋牛腿底部亦设置双层钢 筋网片,锚固钢筋及钢筋网片采用 20 mm螺纹钢 筋。 墩顶位置处共2类预埋件,其一由550 mill× 蠢 6.模板设计 (1)底模体系 顺桥向支架搭设完毕后,在墩顶及I36b工字钢 般采用双侧悬臂结构麓:I:来保证墩身的平衡受力。本文 以娄邵铁路沪昆桥连续梁为例,采用单悬臂结构施工连续 粱边跨现浇段,取得了良好效果。 分配梁上设置5 cm方木木楔,以便于标高的调整以 及后期的拆模施工;然后沿纵向铺设10 cm×l5 cm 方木。间距25 cm;最后往方木上钉设1.8 cm厚木 胶合板。 【关键词】一每墩连续梁现浇段单悬臂结构 600mmx 20mm钢板、精轧螺纹钢组成;其二由双[40b 槽钢牛腿、双层钢筋网片组成,牛腿出露混凝土面 60 cm,预埋入墩身内1 m,双层钢筋网片布置形式 与上同。以上两处预埋件起到托架纵梁的连接及支 撑作用。 一、工程概况 翼缘板处支撑体系亦采用钢管脚手架实现。在 横桥向I36b工字钢分配梁上直接满铺枕木,于枕木 搭设“底托+脚手架+顶托”形式支架。顶托上铺 设10 cm×10 cm方木,支撑翼缘板模板。 (2)外、内模体系 跨沪昆商速公路特久桥处于娄底与邵阳交界地 段.本桥丘坡坡度较陡,谷地狭窄,地形起伏变化 较火。 3.三角托架设计 三角托架纵梁采用双拼HN500×200×10×16 mm 型钢,底部支撑采用外径 600lnm、壁厚10mm螺旋 桥梁起止里程为DK47+105.13 ̄DK48+028.70, 全长923.57 m。桥跨布置形式:11~32 m预制后张 法预应力混凝土T梁+1一(40+64+64+40)m预应力 混凝土连续梁+2~32 Ill预制后张法预应力混凝土T 梁+I一(60+100+60)m预应力混凝土连续粱+I~32m 预制后张法预应力混凝 :T梁+l~24 m预制后张法 预应力混凝土T梁。 钢管;螺旋钢管上下两侧使用钢板与下部牛腿、上 部纵粱焊接连接。 纵梁内侧与墩顶预埋钢板采用螺栓连接.并满 焊,保证其连接牢靠;同时纵梁放置于双[40b槽钢 预埋牛腿之上,并适当焊接。 边跨现浇段外模采用定型钢模板,内模采用木 模拼装。 外模面板采用6-6 mm的钢板,横背杠采用[8 槽钢,加强肋采用[10背靠背槽钢,法兰采用6: 12 mm、宽120 mm钢板。 内模面板采用I8 mm厚优质木胶合板,横肋采 用l0 cmXlO cm方木,间距40 CIII;纵肋采用10 cm ×15 cm方木,间距与下部脚手架配套,标高由脚手 架调节。 线路f(40+64+64+40)m连续梁处跨越既有河 谷。(40+64+64+40)m连续梁设计为单箱单室直腹 板l褚梁截面,箱粱顶板宽度为13.1 m.底宽为6.4Ill, 箱梁梁体两翼板悬臂长度为3.35 m,箱梁高度为 3.05~5.2 m。其中边直段长7.6 m,粱高3.05 m, 三角托架成型后,于其上横向铺设I36b工字钢 横向分配梁,间距按40 cm布置:最后上部铺设10 cm ×15 cm方木(间距25 cm)及1.8 cm厚木胶合板, 形成整个底模支撑体系。 4.加固措施 为保证支撑螺旋钢管的稳定性,在其上设置横 向及剪刀联系杆件。连接杆件采用[16槽钢,横向 于螺旋钢管顶部适当位置设置一道,剪刀撑亦设置 一内外模用 I6 mm钢筋作对拉筋,纵向间距 60 Cfll,层高60 cm 同时,内腹板使用普通钢管对 撑于内模板方木之上.保证模板的整体稳定性。左 右两侧内腹板采用钢管作为内支撑进行加固。 (3)翼缘板脚手架说明 箱梁桥纵向、横向均采用预应力钢绞线,竖向采用 直径32 mill预应力精轧螺纹。 道。 翼缘板支撑采用钢管脚手架实现。脚手架纵、 横向间距均取90 cm,横杆步距设置为60 cm.加强 其自身稳定性。整个脚手架体系设置于I36b工字钢 悬臂部分,工字钢上满铺枕木:施工中须特别注意 I36b工字钢与纵向支撑梁的焊接,避免悬臂端在安 装侧模支撑工况时受力过大,致使整个体系失衡。 136b工字钢横向分配梁悬臂长度较大,为保证 其稳定性,使用[14槽钢将该梁沿线路纵向连接成 整体,联系槽钢共设置6道,按照两侧悬臂处各2 道、简支处2道的要求设置。 5.作业平台设置 于2个牛腿以下60 cm处设置作业平台,用于 托架安装及拆除时人员操作:其设置形式如下图所 。 图1连续粱边跨现浇段中截面及横断面 二、支撑结构设计 1.总体设计方案 跨沪昆高速公路4O+64×2T40m连续梁边跨 现浇段施工由于墩身高度较高,通过技术及经济比 选,决定采用托架方案进行施工。连续梁边墩沿线 路方向宽7m,即连续梁边跨现浇段伸出墩身4.05m。 托架方案采用预埋牛腿、螺旋钢管及H型钢形成三 角体系,于箱梁腹板位 处设置2逆,其上铺设型 钢分配梁、方术及模板,形成整个支撑体系。 2.墩身预埋设计 墩身施工时,在设计‘位置预埋2组双I45b工字 图2作业平台设置示意图 图3模扳系统示意 三、托架整体系统受力分析 考虑草侧托架对墩身的影响,特通过整体建模 来分析单侧托架系统是否稳定。 拟定结构模型如下图所示,对墩吁混凝士、连 续梁边直段以及托架体系整体形成的结构进行分 析,检算以上模型在支鹰2处抗倾覆稳定性是否满 钢牛褪,牛腿出露墩身混凝土面85 cm,预埋型钢于 270 城市建筑I道路桥梁I URBANISM AND ARCHITECTURE l ROAD AND BRIDGE 足要求,同时检算墩身自身弯曲拉应力是否能抵抗 单侧悬臂结构。 通过检算,该三角托架体系满足规范要求的强 度、刚度及稳定性要求。 四、支架预压 每阶段压载到位均应对各测点沉降进行测量记录, 沉降观测用水准仪进行测量。I20%荷载加载完毕后, 每隔4h进行一次沉降观测,商至沉降稳定,并满足 24d'时以上时方可卸载 边跨现浇段支架预压采用堆积混凝土预制块的 方法完成。预压总重量按照实际施1:重量的l20%控 制。 (8)卸载按照加载逆序进行,并测量记录每阶 段测点变形量,根据记录计‘算弹性变形和塑性变形 量,结合设计给出的预抛高值,调整立模高度,进 行施工。 (t)预压检查托架及模板各部位连接是否珥:圈 可靠,并做好各测点原始测量记录。 (2)预压位置为边直段顺桥向悬臂段,预压时 需左右均匀对称压载,防止出现反常情况。堆载顺 序为横向从中线至两侧,纵向由外至内。 F1 (3)堆载范围沿线路方向悬臂段按照5.2m考 虑进行堆载。压载梁体截面积按照平均截面积的尺 寸计算,约l1.64 m :钢筋混凝土容重取2.6t/m . 压载总重量取压载梁体重量的N i4受力模型 115 6 l 120%.总重量为 l1.64×5.2×2.6X1.2=188.85t,混凝土预压块重 量取189 t。 }II。 z v2 l I『 G1 I . f v1 (4)预制块:预制块尺寸按照0.4×0.5X I m 进行预制,每块重0.5 t,共需预制块378块。 腹板预制块:堆载重为52 t,共需预制块104 块。 6测点布嚣 意图 //A //////////////1 r,I/7/ 77.,77 777777. — l l l l L 底板(含顶板)预制块:堆载重为93t,共需 预制块186块。 翼缘板预制块:堆载重为44 t,共需预制块88 块。 五、结语 本文以娄邵铁路项目跨沪昆高速公路特大桥为 工程背景和研究对象,根据实际工程条件、施工特 点与环境条件,确定边跨现浇段总体支架模型,对 支架模型及墩身受力进行总体建模分析,确定其可 行性及合理性,并根据分析结果对结构进行调整、 优化,使其更具可操作性,为类似工程提供参考。 (作者单位:中铁七局集团有限公司) I A2 --4 (5)预压构件的布置。预制块的布置充分考虑 模拟混凝土结构,在腹板位置处堆载较大荷载,底 扳及翼缘板处亦与实际受力相仿进行预压构件的布 |  Ix 、、 /// 置。 (6)测点布置。悬臂端纵长为5.2 m,根据受 力特点,横桥向布置5个观测点,纵桥向根据支撑 体系特点,布置3排;具体位置如图6所示。 (7)采用30%、60%、100%、120%四阶段预压, 图5墩身受力计算简图 (上接第268页) 3.桥面铺装层的裂缝处理 裂缝程度不同处理方法也有不同,当裂缝宽度, 深度都都比较轻微,不受雨水浸渗,对钢筋没有影 响时,可不作处理:当裂缝宽度小于0.15illm,且开 裂处易受雨水浸渗时,可仅做表面封闭处理,以免 5.拱上侧墙裂缝的修补 对于一般表面裂缝。可直接用环氧树脂砂浆腻 补,当裂缝较多且深入结构内部或孔隙较大时.可 用压注水泥砂浆处理,当表面剥落掉块时,首先应 将破损部分清理、凿毛并洗净,用水泥砂浆分层填 补,必要时清除部分面石,铲除内部失效的砂浆, 凝土;如伸缩装置因伸缩量计算不准确,伸缩装置 选型不当等引起的伸缩装置整体损坏,则应考虑更 换伸缩装置。有的桥梁在施工时没有安装伸缩装置, 重新设置伸缩装置,根据实际需求确定伸缩间距。 五、结语 钢筋锈蚀:裂缝宽度大于0.15 mm或裂缝已经贯通 用水冲洗干净,再用砂浆填实,重新砌筑面石,勾 缝。 6.护栏维修处理 离 目前桥梁维修加固工程的管理工作一定要把质 量摆在首位,建立健全其质量的控制体系,并严格 检查验收制度。着力提高投资效益。要做到防治和 养护相结合,把桥梁的加固改造工作做好,消除桥 粱结构方面一切安全隐患,杜绝桥梁病因引起的事 故。 时。采用压力灌浆法修补外,还应采取其他加 措 施如贴钢板、加大截面等。 当旧桥面开裂或坑槽用上述修补方案无法解决 时,应对桥面进行补强层加固,施工时凿除原有铺 装后,在原粱上植筋或埋设锚栓,铺设钢筋网,重 新浇筑混凝土补强层,并与主梁结合,形成整体而 能够维修的栏杆,对旧护栏进}亍拆除、修复或 重新预制、拼装,并做好护栏的防腐措施;对锈蚀 轻微的钢筋进行人工除锈,补焊钢筋后用环氧树脂 混凝士修补。并保证混凝土保护层满足设计要求; 对损坏较为严重,无法修补的护栏、安全高度不够 的护栏、只设置安全带的小桥,重新设计为适用的 防撞护栏。 参考文献 [1]胡纯卫.农村公路危桥改造存在的问题与对策 [J].城市建设理论研究:电子版,2014(2O): 114一ll5. 共同受力,即修补己出现的裂缝、碎裂、坑槽等病 害,也提高桥梁的承载能力。 4.拱圈开裂砌缝脱落的修补 [2]JTG/T F50—201l,公路桥涵施工技术规范[S]. 北京:人民交通出版社,201 1. 清除砌缝脱落处的松散砂浆.采用防水水泥配 置砂浆,对砌缝进行修补:对于较大的孔洞.需要 使用细石混凝土修补.修补时确保砂浆填充密实: 7.伸缩装置维修与添加 桥梁伸缩装置的维修分局部维修和整体维修, 应根据实际情况分析伸缩装置损坏原因,有针对性 的制定维修方案:如桥梁伸缩装置是因为施工时浇 筑混凝土质蹙引起的局部损坏:或伸缩装置因锚园 系统焊接质量达不到要求引起伸缩装置的局部损 坏.应凿除混凝±:,重新按设计要求焊接后浇筑混 [3]JTG/T J23—2008,公路桥梁加固施工技术规范 [s].北京:人民交通出版社,2008. 对于拱圈开裂的,可清除拱上填料,按设计对原拱 及拱座植筋。套拱新增钢筋应与原拱圈链接牢固, [4] ITG H1卜2004,公路桥涵养护规范[S].北京:人 民交通出版社,2004. 植筋深度按设计确定,浇筑水泥混凝士拱,拱j 换 填二灰碎石类轻型填料.在其上做桥面铺装 (作者单位:明光市农村公路管理局。明光 239400) 271 

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