肇慶大橋北引橋上部結(jié)構(gòu)施工工藝
2010-06-03
肇慶大橋北引橋全長600m，跨徑組合為：10×20m+11×20m+9×20m。橋面寬17m，主梁設(shè)計為單箱三室連續(xù)梁，箱高113m，在平面上有一段曲線。北引橋橋址地勢較平坦，其下主要為農(nóng)田、魚塘、藕田等軟基礎(chǔ)。通過與搭設(shè)落地式支架施工等多種方案比較，從節(jié)省材料、解決軟基處理等技術(shù)難題出發(fā)，采用了移動支架逐孔分塊澆筑新工藝。
裝配式貝雷桁架是中國公路橋梁建設(shè)的常用專用設(shè)備，其承載力大，架設(shè)方便，可以多次周轉(zhuǎn)使用，因此移動支架施工方案首選的設(shè)備應(yīng)當是貝雷桁架。北引橋20m跨移動支架長51m，由支架系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及移動系統(tǒng)組成。
1 移動支架主要構(gòu)造
1. 1 支架系統(tǒng)
根據(jù)箱梁設(shè)計，為滿足穩(wěn)定性、承載力和縱向移動的要求，在橋?qū)?7m范圍內(nèi)設(shè)4組共14排縱向貝雷桁架。每排17片共51m長，其允許承載力為1000t·m左右。設(shè)橫向貝雷桁架4排，每排長18m，并在其上下弦設(shè)加強弦桿，以改善局部承壓力。
1. 2 模板系統(tǒng)
在橫向貝雷桁架上裝置三大塊可以移動的模板。為方便調(diào)節(jié)立模標高和拆模，10t螺旋千斤頂支撐上承底模及側(cè)模，形成箱梁的模板系統(tǒng)。
1. 3 移動系統(tǒng)
包括小滾輪、卷揚機、銅絲繩、滑輪組及前錨點等組成?？蓪崿F(xiàn)貝雷支架的整體前移和模板在縱向貝雷桁架上移動。
2 移動支架安全
2. 1 安裝鋼牛腿
先將兩個半圓形抱箍放置設(shè)計標高位置，通過預(yù)應(yīng)力粗鋼筋Φ32的千斤頂張拉后固定于橋墩上。張拉控制噸位為50t，每個抱箍共設(shè)12對Φ32預(yù)應(yīng)力，共600t。通過試驗證明每個牛腿垂直承載力可達到200t。采用鋼抱箍作為牛腿，不損壞混凝土橋墩，承載力大，裝拆方便。較傳統(tǒng)的在墩柱上預(yù)留孔或預(yù)埋支撐的做法，具有明顯的優(yōu)點。全橋在7個橋墩上安裝牛腿，約重7t，可周轉(zhuǎn)使用。
2. 2 滾動支座
支架移動時用的滾動支座不用原配套的平滾和搖滾，而改用高度僅為10cm、寬45cm的小滾筒，它用Φ40鋼棒做滾動軸，外套Φ50鋼管做成。這種支座尺寸小，重量輕，使用十分方便，安裝時用U形螺絲固定于桁架上，以防走位。縱桁到位后小滾筒支座不取出，周邊用硬木和楔形鐵塊尖緊。
2. 3 支架移動
將貝雷桁架分為4組。用4臺放置于已澆好梁上的5t卷揚機通過前方墩柱上的滑輪組將縱梁前移。前移時要兩組貝雷桁架對稱同步緩慢前行，一般先移兩組內(nèi)縱梁后再移兩組外縱梁。移動工程中應(yīng)該注意：保證側(cè)模板與箱梁之間有足夠的空間距離，以免摩擦增加前移阻力；考慮到支架前移時端部撓度較大，故加工“象鼻”狀構(gòu)件，安裝于支架前方做導(dǎo)向架以利支架前移就位；貝雷縱梁支架前移時按兩組對稱同步前移，考慮到墩柱底部混凝土受拉可能開裂的限制，應(yīng)在前兩跨墩柱底設(shè)置反向錨錠。
2. 4 模板安裝
a) 為確保外觀質(zhì)量，模板采用定制的整體模板(2m為一節(jié)段)。在進行曲線段施工時，模板按每2m一段模擬橋縱向曲線。對于變截面段，則在兩塊底模之間，用楔形木夾板拼裝鋼模板不足部分。
b) 為方便調(diào)整模板標高及拆模，外側(cè)鋼模板底部都要安裝千斤頂，頂緊后即可澆筑混凝土，松后即可脫模。千斤頂上設(shè)短橫梁，當貝雷桁架前移時，將其拆開放于貝雷梁上，待移過橋墩后重新安裝上。
c) 連續(xù)梁橋橡膠支座在箱梁底板澆筑前，先按要求準確定位，其上蓋的鋼板可與底板混凝土澆筑成一整體。
d) 調(diào)整底模標高時，要根據(jù)支架的變形設(shè)置預(yù)拱度。
e) 全橋設(shè)兩套長10m模板。
2. 5 平曲線段處理
a) 對曲率較大的轉(zhuǎn)彎段，應(yīng)根據(jù)計算適當加大滾動支座的寬度。
b) 支架前移至接近下一個墩時，隨時準備用手拉葫蘆調(diào)整貝雷桁架前進的方向，使其順利落于墩頂?shù)臐L動支座上。
c) 當支架前移完畢后，根據(jù)經(jīng)驗，應(yīng)空載放置12h，以消除貝雷桁架梁因受彎而嚴生的彈性勢能。
3 分塊澆筑工藝
a) 為了減少自重彎矩，箱梁混凝土需分塊澆筑，以兩跨為一施工周期。首先澆筑兩個橋墩頂A塊(每塊長10m)，A塊張拉預(yù)應(yīng)力后將模板移至相鄰兩個B塊(每塊長10m) 后同時澆筑。達到強度后，再在箱內(nèi)張拉下緣預(yù)應(yīng)力即完成一個施工周期。
b) 當墩頂A 塊澆完達到強度并張拉預(yù)應(yīng)力后，箱梁自重所產(chǎn)生的彎矩，則由縱向預(yù)應(yīng)力承擔，兩者合計總彎矩為零；而不作用在貝雷梁上，從而減少貝雷桁梁所受的內(nèi)力和產(chǎn)生的撓度，這是分塊澆筑的最大優(yōu)點。
c) 為了控制貝雷梁撓度，在墩頂A 塊離兩端50cm處，用Φ32的預(yù)應(yīng)力粗鋼筋倒掛Ⅰ36橫梁，從而將貝雷梁B塊箱梁澆筑的工作跨徑由20m減少至11m。
4 結(jié)束語
肇慶大橋北引橋首次在廣東省推廣采用了移動貝雷支架逐孔分塊現(xiàn)澆20m跨連續(xù)箱梁的新工藝，無論從質(zhì)量、進度，還是經(jīng)濟效益上均取得了令人可喜的成績，工地上各地參觀者絡(luò)繹不絕。通過實踐體會到該工藝有如下特點：
a) 相對需要地基處理的滿堂支架現(xiàn)澆工藝，移動支架工藝是先進的、技術(shù)上是合理的。其勞動力雖多，但設(shè)備的重量小，總造價較低，為我國中小跨徑連續(xù)梁施工現(xiàn)代化進行了有益的嘗試。
b) 經(jīng)濟效益好。北岸600m(30孔) 橋梁只用了一套貝雷移動架，其構(gòu)件絕大多數(shù)能夠回收重復(fù)利用，節(jié)約了工程成本。全套支架總用鋼量246t，按施工面積計η1=24kgPm2；按孔計η2= 8tP孔；按梁單位混凝土中用鋼量計η3= 50kgPm3混凝土，這些指標甚為經(jīng)濟。
c) 該工藝無須占用橋位處的地面，對于因地基情況差、處理工程量龐大的施工區(qū)域，或橋梁下方需維持通車，不能占用的情況下，設(shè)計中采用無帽梁的柱式橋墩時，移動支架有著廣泛的應(yīng)用前景。
參考文獻：
徐立成等. 移動式貝雷桁梁施工連續(xù)梁. 全國第二次預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)交流會議論文集，1995
