(中铁北京工程局集团第六工程有限公司 沈阳市)
摘 要:以包头至银川高速铁路石嘴山特大桥跨简滨公路(60+120+60)m连续梁为依托,为了保证支架结构的可靠性、消除非弹性变形及弹性变形、确保0#块施工的安全和质量,详细介绍了大跨度连续梁支架预压方案、支架逐级加载预压、监控量测点布设,有效的提高了支架预压速度慢、安全风险大等问题,实施效果和社会效益良好,研究成果可为类似桥梁工程提供借鉴。
关键词:高速铁路;大跨度连续梁;支架预压;逐级加载;监控量测点
1 引言
随着社会经济和现代化建设的快速发展,大跨度连续梁施工技术不断发展和成熟,在我国桥梁建设中逐步得到广泛应用。包银铁路是国家八纵八横铁路网中重要组成部分,是宁夏境内设计时速为250km/h的客运专线。为保证施工顺利完成,施工中不断组织科学技术攻关,对进一步完善国家铁路网的布局,推进一带一路建设,促进社会经济发展,具有重要意义。
2 工程概况
新建包头至银川高速铁路石嘴山特大桥643#墩~646#墩采用(60+120+60)m连续梁,与既有简滨公路交点里程为DK444+664.5,交角为63°。主墩上部0#块长度12m,设计采用支架现浇法施工;主墩向跨中方向依次为1-14#块,合龙段为15#块,设计采用悬臂浇筑法施工;两侧边跨现浇段长6.25m,梁体采用纵向、竖向、横向预应力体系。(60+120+60)m连续梁构造图见图1。
图1(60+120+60)m连续梁构造图
3 0#块支架预压
3.1预压方案
0#块梁高9.6m,顶板宽12.2m,底板宽6.7m,混凝土方量460.2m³。根据实际混凝土荷载分布划分预压区间,并确定各区间混凝土荷载,通过确定精轧螺纹钢点位布置,计算张拉力,实现模拟荷载分布;通过将精轧螺纹钢两端分别锚固在承台与支架中,并对精轧螺纹钢进行张拉,形成张拉力反作用于支架,实现对支架的预压。
3.2预压加载
0#块预压材料使用Φ32精轧螺纹钢进行反向张拉,通过精轧螺纹钢与张拉设备、分配梁等组成支架预压体系,施工流程为:承台预埋精轧螺纹钢→连接精轧螺纹钢→设置张拉平台→安装工具锚、千斤顶、工作锚→张拉、记录读数→卸荷、检查。
(1)钢管立柱支架根据每排的受力情况,断面布设8根Φ32精轧螺纹钢。支架共设置2个观测断面,8个观测点,观测点设置在横梁上。在进行承台施工时,将Φ32精轧螺纹钢预埋在承台内2m,外漏0.5m,在进行反张拉时采用连接器进行连接,预埋位置必须准确。
(2)预压荷载为作用在支架上自重荷载的1.2倍。0#块混凝土方量为460.2m³,钢筋混凝土单位重取2.65t/m³,墩柱范围混凝土方量为302.425m³;由于0#块的中横梁作用在墩身上,预压是压支架的,因此应将墩柱范围内的重量予以扣除,即0#块的重量为:(460.2-302.425)*2.65=418.1t=4181KN
施工人群、机具、模板荷载分别按2.5KN/㎡、3KN/㎡考虑,则施工荷载之和为5.5KN/㎡,则施工荷载重量为(12-5)*12.2*5.5=469.7KN
则支架预压的总重为:(4181+469.7)*1.2=5580.84KN。
(3)预压时需前后左右均匀对称压载,防止出现异常情况。预压采用千斤顶进行一端张拉,压重采用350t千斤顶进行,加载采取先中间后边缘对称分阶段施加张拉力,即先将中间施加张拉力至60%后锚固,再将次边缘张拉至60%后锚固,最后再将边缘张拉至60%后锚固,以此作为张拉的一个阶段;而后同样按此顺序直至张拉力达到120%,分配到每根精轧螺纹钢上如下表:
加载比率(%) | 0 | 60 | 100 | 120 |
加载重量(t) | 0 | 139.521 | 232.535 | 279.042 |
油压表读数(MPa) | 0 | 2.9 | 4.6 | 5.4 |
3.3监控量测点布设及观测
(1)0#块支架搭设、横梁和纵梁安装完成后,在双拼横梁沿线路方向距墩中心里程3.43m、5.43m各设一排测点,每排中间于两根钢管立柱中间位置设置,两边距离钢管立柱1m位置设置,共计布置16个观测点。采用水准仪在墩顶进行观测,记录相对高程变化值。 0#块预压变形观测点布设图见图2。
图2 0#块预压变形观测点布设图
(2)在首次加载前先观测一次,作为起始观测值,以后每加载一级完毕观测一次,全部加载完毕后每间隔6小时后观测一次,卸载每一级后再观测一次,最后两次沉降量观测平均值之差不大于2mm时,可终止预压。根据所测量资料计算出支架的非弹性变形和弹性变形值,与其它因素需要设置的预拱度迭加,计算出施工时应采用的预拱度。
(3)预压卸除时,按设计荷载的60%、100%、120%分级卸载,卸载过程中进行沉降量观测,分级观测点与加载观测点相同,根据观测实测数据,计算支架的弹性变形,结合设计给出的设计值,调整立模高度,进行施工。
4 结语
通过对跨简滨公路(60+120+60)m连续梁支架预压
施工进行优化,有效地提高了支架预压速度慢、安全风险大等难题,为工程顺利实施提供了有力保证,同时总结了施工经验,为今后类似工程施工提供参考。
参考文献
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