关于沿海地区矮塔斜拉桥施工

(整期优先)网络出版时间:2022-07-28
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关于沿海地区矮塔斜拉桥施工

闫林甲

中交二公局东萌工程有限公司 陕西省西安市710065

摘要:矮塔斜拉桥是近些年快速发展的全新结构形式桥梁,其充分融合了梁桥以及普通斜拉桥各方面的特点,具有抗震性好、整体性强等优势。应用范围广泛,具有非常好的发展前景。同时,此种桥梁的施工相对简便,施工工序简单,能够取得非常好的效果。本文主要以港北大桥为例阐述沿海地区矮塔斜拉桥施工方面的相应内容,希望能够对相关人士有所帮助。

关键词:沿海地区;矮塔斜拉桥;施工

1引言

港北大桥主桥跨径布置为(80+138+80)m双塔中央双索面混凝土矮塔斜拉桥,全长298m,整幅桥面宽26m,设2.0%的双向横坡。主梁为混凝土连续箱梁,截面采用整幅断面;主塔使用钢筋混凝土截面,塔梁固结,墩柱和梁间配备减隔震支座,形状为双曲面。港北大桥的地质类别是滨海平原。其从小海潮汐通道跨过,打算建设的港北大桥两侧都修筑有防波堤,水土未被毁坏,港北、盐墩海岸线平缓,岸上植物生长旺盛,地表稳固。

2 沿海地区矮塔斜拉桥施工要点分析

2.1测量

第一,施工准备。在进行施工准备时重点在于对首级控制网实施复测,按照具体精度标准来对控制网实施加密。

第二,施工时也要不定期复测,要对结构变形进行动态监控,第一时间将其报送业主方、监理方以及设计机构。要确保所采用的测控技术满足《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)的相应标准[1]

2.2主梁

主梁是桥体最重要的部分,主要采取挂篮悬臂浇筑的方式进行施工。为了确保结构具有足够的安全性,一定要保证主梁浇筑施工时的均衡性,避免出现偏重的情况。要遵照设计图示施工流程进行箱梁施工,要符合标准规范要求。

第一,0#、1#节段施工。完成主墩的施工后要进行0#、1#施工架、平台等基础部分施工,之后对其完成立模浇筑。必须要保证支架的刚度、强度达到设计标准,为防止支架产生形状变化而导致箱梁混凝土开裂,应当对支架进行预压(预压重量不低于箱梁负载的110%),在清除非弹性变形以后才能够实施浇灌作业。保证所有混凝土强度符合设计强度要求后对其进行不低于十四天的养护,然后对所有段的预应力加以张拉。

第二,2#-15#悬臂段的浇筑。完成0#、1#节段拼装挂篮之后对其进行前移,对不同段实施浇筑,之后对悬臂钢束进行张拉。该桥梁的主桥共包括14个梁段,为了避免主梁载荷过大而变形,要控制挂篮和模板重量在1440kN以下,一旦挂篮重量偏差较大就需要对其进行重新核算,控制挂篮变形在2cm以下。为了确保主梁浇筑质量,需要确保挂篮刚度、强度可以实现一次性浇筑完整个梁。正式挂篮之前需要通过加载试验来验证其可靠性,同时能够将非弹性变形消除掉。另外,最关键的是要确保挂篮不能和主梁发生脱落。为了确保足够的安全性,施工单位设计的挂篮和相应构造一定要经过设计机构的签审合格才可应用。

第三,边跨现浇段施工。要利用1.1倍梁重以上的载荷对边跨现浇支架实施预压,避免受到非弹性变形影响。为了确保支架安装准确性,设定立模标高时要考虑到预拱度、支架弹性变形等参数。为防止预应力钢束张拉时造成预应力损失,要确保支架和模板间可以确保自由滑动。为了防止引桥墩顶背墙影响到预应力张拉的施工,必要情况下可以对背墙施工工序进行调整。

第四,合拢段作业。具体到主梁而言,合拢施工是一项十分重要的工序,同时是管控桥梁形状、受力的重点。为此主梁建设的核心工序(包含:预应力钢束张拉、骨架装设、斜拉索索力调节、混凝土浇灌)必须要依照设计要求实施,保证其达到结构设计标准[2]。此外,合拢段作业的时间不容忽视,应当在低温的状况下施工,施工方案通过审核后才能够进行建设。

2.3斜拉索

斜拉索施工时最为关键的是要控制标高、索力等指标,针对该桥梁具体情况,保证主梁立模标高误差不超过5毫米,主梁上下游管控标高准许误差不超过10毫米,作业过程管控标高准许误差不超过20毫米,单根张拉后所有钢绞线索力离散偏差不超过2%,斜拉索张拉力准许误差不超过2.5%。为了确保所得参数的准确性,要在气温较低情况下(凌晨2-5时)来对立模标高、主梁标高、索力等进行测量。进行斜拉索张拉时应用的千斤顶等设备一定要配置相应的传感器,同时要对其进行定期校核。进行索鞍安装之前,一定要对分丝管数量、孔洞等进行检验,安装过程中可以通过劲性骨架实施定位,从而确保安装位置的准确性。要严格控制预埋钢管位置准确性才可以确保索鞍安装的准确,一般控制管口高程误差≤±10mm,管口坐标误差≤±10mm。

2.4主塔

采取爬模的方式进行主塔施工,要设置好必要的劲性钢骨架,这是主塔施工的关键。在进行主塔误差控制时,一定要满足关键性施工标准的要求,主要包括:《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)、《公路工程质量检验评定标准》(土建工程)(JTG F80/1-2004)等。具体误差控制指标按照如下标准来进行:

轴线偏差:±5mm;倾斜度:塔高的 1/3000;塔顶高程:±10mm;外轮廓断面尺寸:±10mm;斜拉索分丝管轴线位置:±5mm

2.5预应力筋

第一,为了确保施工安全性和质量,在预应力筋、预应力锚具进场之后一定要对关键性指标(包括:尺寸、强度、弹性模量、初始应力等)进行复测,特别是要对锚头的裂缝情况进行检查[3]

第二,需要根据设定坐标对预应力管道进行定位,要严格控制其偏差(水平偏差≤10mm、竖向偏差≤5mm)。为了保证偏差的可控性,对于直线段来说可以间隔0.5m设立定位筋,对于曲线段来说可以间隔0.25m设立定位筋。要通过“井”字型定位架对预应力钢束管道进行定位,控制其弯曲坐标、角度等符合标准要求,通过点焊的方式将定位架和箱梁纵横向钢筋进行连接。

第三,确保混凝土强度达到设计标准之后进行14天的养护之后才可以进行预应力的张拉,要遵照工程设计张拉工序、控制力标准等实施预应力钢束的张拉,一般按照“纵向—横向—竖向”的顺序进行预应力张拉,特别是对于纵向预应力钢束来说,一定要确保箱梁横截面张拉的均衡性,要确保两侧同时进行。纵向钢束张拉顺序:顶板束+腹板束+底板束;横向束张拉顺序则按图纸中顺序进行。

    第四,要通过张拉力、伸长量两个指标来对预应力钢束进行控制,其中张拉力控制是最主要的,控制伸长量误差≤±6%。在进行预应力钢束施工时,要充分考量锚圈摩阻损失、千斤顶内摩阻损失等要素,正式施工前要对其进行必要测定以便对其进行调整[4]

2.6支座的施工

首先,要控制支座垫石位置、高程等指标的准确性,一定要确保垫石顶部平整性。为了更便于对支座进行固定,需要在对支座垫石混凝土进行浇筑时,按照图纸标准留设地脚螺栓孔;

其次,要控制支座的安装高度,确保其满足设计标准规定。同时也要确保支座支撑平面的平整性以及水平度,严格控制整个平面误差在1mm以内。

2.7下部结构的施工

第一,对于桥梁建设而言,钻孔桩作业是非常重要的组成部分,同时也是很关键的工序。施工期间若产生地质状况与勘测报告不对应的问题,应当及时与勘探单位、设计单位交流、校对。在对钻孔桩进行水下混凝土浇灌以前必须及时查看桩底沉渣的多少,禁止使用加深钻孔深度的方式对孔进行清理。此外,应当严控钢筋笼向上浮起的程度,而且要保证钢筋混凝土保护层厚度达标。

第二,可以通过“钢套箱法”对承台进行施工,具体工艺为:完成钻孔之后将钻孔平台顶板、护筒平联等进行拆除,之后利用设置在护筒承重梁上的吊压杆系统进行钢套箱的下方,到指定位置后进行拼装,然后将底板和钢护筒的间隙进行封闭后可以进行混凝土的浇筑,最后将封底之上的钢护筒切除掉并将桩头凿除掉,对承台进行分层施工[5]

第三,为保证混凝土浇灌品质,对于承台等体积较大的混凝土应当逐层浇筑。应严控混凝土进入模板的温度(通常管控在10到28摄氏度之间),另外应当依照“内降外保”的形式开展养护工作,防止混凝土出现大量水化热而出现裂纹。分层进行混凝土浇筑作业时,应当将浇筑完成的混凝土进行凿毛处理,且进行清洁,依照要求配备横向抗剪钢筋,不同层间的浇筑间隔时间不超过七天。承台浇筑完毕后应当在恰当时间内进行台身与墩身浇筑,确保承台和墩台身浇筑时间在十天以内。

3 结束语

    本文以港北大桥为例阐述了沿海地区矮塔斜拉桥施工方面的内容,从测量、主梁、斜拉索、主塔、预应力筋、支座、下部结构等方面对施工关键点进行了分析。通过本文的介绍能够对矮塔斜拉桥施工提供一定参考和帮助,对于进一步推动桥梁行业发展具有现实意义。

【参考文献】

[1]康清义. 矮塔斜拉桥主墩墩柱模板设计与施工技术分析[J]. 工程技术研究, 2021(05):15-17

[2]刘贵龙. 350km/h高速铁路矮塔斜拉桥主塔液压爬模施工技术[J]. 价值工程, 2022(05):32-35

[3]陈瑞. 复杂水域大跨度宽幅矮塔斜拉桥柱墩复合式现浇支架0#块施工技术分析[J]. 安徽建筑, 2022(04):88-91

[4]崔艳杰. 矮塔斜拉桥悬臂施工技术要点[J]. 交通世界, 2022(04):145-147

[5]余莹. 矮塔斜拉桥合龙施工新技术[J]. 交通世界, 2021(11):32-35