橋梁施工論文發(fā)表范文V型墩連續(xù)剛構(gòu)轉(zhuǎn)體施工

　　摘要: 新建鐵路鄭州至西安客運(yùn)專線鄭州至澠池段偃師特大橋上跨二廣高速公路，采用(48+80+48)mV型墩連續(xù)剛構(gòu)施工，為保證二廣高速行車暢通及安全。經(jīng)多種方案綜合比較，現(xiàn)場采取了V型墩轉(zhuǎn)體施工連續(xù)剛構(gòu)，這樣既保證了施工的安全，加快了施工進(jìn)度。施工效果明顯，為類似工程情況處理提供經(jīng)驗(yàn)。

　　關(guān)鍵詞: 橋梁,V型墩,轉(zhuǎn)體,支架

　　1、工程概述

　　新建鐵路鄭州至西安客運(yùn)專線鄭州至澠池段偃師特大橋全長28.536公里，跨洛龍大道、焦柳鐵路、伊河、二廣高速以及320省道。跨二廣高速采用V型墩連續(xù)剛構(gòu)，分別在公路兩側(cè)施工，待橋梁上部結(jié)構(gòu)基本完成后，再通過兩側(cè)主墩轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，使主孔合攏跨路成橋。同時(shí)保證二廣高速行車及施工安全。

　　梁體為單箱單室等高度預(yù)應(yīng)力混凝土梁，梁高3.65m。頂板寬度13.4m，懸臂長度3.35m。剛構(gòu)梁體總長177.5m(轉(zhuǎn)體部分長度78m、懸臂端長39m)，共分21個(gè)節(jié)段，合攏段(節(jié)段長度2m)在吊架上澆注，其余梁段在支架上澆注，最大梁段長度14m、砼251m3。

　　V墩身為板式截面，截面尺寸為5.2m×1.4m，墩身與水平線夾角49.31°，墩身為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，無預(yù)應(yīng)力體系。

　　剛構(gòu)的平轉(zhuǎn)為平面轉(zhuǎn)盤體系，轉(zhuǎn)動(dòng)面由Ф2.2m的不銹鋼板和四氟板組成。所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩為1402KN.m，轉(zhuǎn)體重量為3793t，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為2×53°。

　　2、施工方法

　　沿公路方向在支架上澆注斜腿、斜腿上部梁段;再沿公路方向采用懸臂法澆注其它梁段，斜腿T構(gòu)施工完成。進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工為了確保在轉(zhuǎn)體過程中的縱向穩(wěn)定，應(yīng)在上承臺上增設(shè)縱向保險(xiǎn)支撐。保險(xiǎn)支撐的半徑應(yīng)取橋梁懸出長度的1/6—1/10。在千斤頂頂推時(shí)，千斤頂行程應(yīng)均勻，千斤頂與上轉(zhuǎn)盤應(yīng)保持平面接觸。轉(zhuǎn)到設(shè)計(jì)橋位后先聯(lián)結(jié)上轉(zhuǎn)盤和承臺的鋼板，然后用高強(qiáng)度砂漿將上下轉(zhuǎn)盤與承臺間的空隙填滿，使主墩與上承臺固結(jié)(在上轉(zhuǎn)盤設(shè)置8個(gè)灌漿孔)。轉(zhuǎn)體完畢后，澆筑邊跨箱梁部分。經(jīng)復(fù)測核對兩側(cè)箱梁標(biāo)高后(高差限制在20mm).澆筑中跨合攏段，合攏段澆筑砼主要考慮溫度適宜時(shí)間段進(jìn)行澆筑，

　　墩樁基和承臺安裝轉(zhuǎn)動(dòng)體系，澆注V墩基座混凝土;順公路方向搭建支架，在支架上澆注V墩身混凝土;澆注斜腿上部梁段;澆注其余梁段混凝土;拆除轉(zhuǎn)動(dòng)體系周圍臨時(shí)固定設(shè)施，將兩V型墩T構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)計(jì)線位，在中孔加頂力1500KN后鎖定梁體;澆注中孔合攏段梁段成橋;

　　2.1 V墩施工

　　對墩身的軸線進(jìn)行準(zhǔn)確的測量放樣，將模板邊線的水平投影放樣在地面，以確保支架基礎(chǔ)的施工位置準(zhǔn)確。根據(jù)墩身高度搭設(shè)支頂架，頂架鋼管伸入C30砼基礎(chǔ)內(nèi)不少于50cm、并與混凝土基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋焊接牢固，鋼管頂與工字鋼采用焊接，鋼管與V墩夾角采用70度。模板用拉桿(不施加預(yù)應(yīng)力)以抵抗V墩對支架產(chǎn)生的水平推力，以抵抗混凝土澆注過程中因自重壓迫模板使其產(chǎn)生的變形，支架的各構(gòu)件采用焊接連接方式。

　　2.2梁體施工

　　因本工程梁段為分段澆注，而模板及支架在澆注混凝土?xí)r不可避免會(huì)產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致新舊單元連接處的混凝土錯(cuò)位。在支架，模板施工工程中，支架、模板均伸入到舊單元梁底，并在梁底增加加勁肋，增加模板的剛度，減少變形。并在模板與支架間增設(shè)契形塊，以保證模板與舊單元間接觸緊密、不留空隙。其次，在新舊單元結(jié)合處的模板底增加加勁肋，增大模板剛度，減少模板變形量。在梁段張拉過程中，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，張拉時(shí)模板與梁體、模板與支架間的摩擦不足以抑制梁體的變形。因此可不在支架與模板間設(shè)置滑塊。

　　2.3轉(zhuǎn)體施工

　　2.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)制作及安裝

　　轉(zhuǎn)動(dòng)體系由下盤、中心轉(zhuǎn)軸、不銹鋼板與四氟板、滑動(dòng)面、上盤組成。為保證整體精度，各主要部件如上下盤鋼板、不銹鋼板、四氟板與橡膠板、轉(zhuǎn)軸套與軸芯等采用工廠車間加工制作。四氟板制作時(shí)加入適量的石墨粉和銅粉，這樣可以起到潤滑和增加抗壓縮性的作用。為防止安裝前構(gòu)件變形，須采用專門車輛吊裝、運(yùn)輸，大重量構(gòu)件須安裝起吊環(huán)。

　　首先在澆注承臺混凝土后，在承臺上預(yù)埋鋼板;預(yù)埋時(shí)，鋼板表面要磨光(在工廠制作時(shí)進(jìn)行)，而后在鋼板上面安裝橡膠板;橡膠板上面安放不銹鋼板(在工廠制作時(shí)將不銹鋼板表面磨光);再放置四氟板;四氟板上面安放不銹鋼板(表面磨光);而后再澆注V墩身機(jī)座下部混凝土前同樣預(yù)埋鋼板(表面磨光)。

　　2.3.2轉(zhuǎn)盤摩擦系數(shù)的測定

　　根據(jù)設(shè)計(jì)交底，轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的靜摩擦系數(shù)μ=0.05。因此當(dāng)轉(zhuǎn)盤安裝完畢后，在初期鎖制前，將轉(zhuǎn)體進(jìn)行空轉(zhuǎn)，以測定轉(zhuǎn)盤的實(shí)際摩擦系數(shù)μ是否小于0.05。如果經(jīng)空轉(zhuǎn)測定μ超出了計(jì)算取值，應(yīng)拆除鋼板進(jìn)行檢查四氟滑板面是否有不平整現(xiàn)象、鋼板面是否磨光。如果四氟板面出現(xiàn)不平整現(xiàn)象，應(yīng)更換四氟板;如果鋼板面沒有磨光，應(yīng)盡快將鋼板表面打磨光滑。當(dāng)轉(zhuǎn)盤各構(gòu)件符合要求，但摩擦系數(shù)仍大于0.05時(shí)，需采用連續(xù)千斤頂張拉鋼鉸線使轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)的施工工藝。當(dāng)實(shí)際測定的摩擦系數(shù)小于或等于0.05、且鋼板表面平整、高差不超過設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，可進(jìn)行初期鎖制施工。

　　為保證轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，滑動(dòng)面須安裝水平，除要求各加工件選材可靠(即板材厚度均勻、表面平順)和加工精細(xì)外，下盤預(yù)埋鋼板的平整度直接關(guān)系到其他表面的平整程度，因此在澆注承臺與轉(zhuǎn)盤下部前須提前將預(yù)埋鋼板整平并固定。

　　2.3.3轉(zhuǎn)盤鎖制

　　在澆注V墩身及梁體過程中，為防止轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，必須把轉(zhuǎn)盤固定住，等梁體澆注完畢后進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)再解除。首先進(jìn)行初步鎖制，即在安裝完下盤后澆注上盤前，用Ф32mm的鋼筋在預(yù)埋鋼板，沿外緣進(jìn)行多點(diǎn)焊接，把上下盤固定住， 待上盤混凝土及保險(xiǎn)墩澆注完畢后用切割機(jī)將鋼筋割掉，解除初級鎖制。當(dāng)上盤混凝土及保險(xiǎn)墩澆注完畢達(dá)到強(qiáng)度后，需要進(jìn)行后期鎖制，即在承臺上每個(gè)保險(xiǎn)墩位置邊緣處預(yù)埋4塊鋼板，然后用工字鋼與預(yù)埋鋼板焊接成整體，擋住保險(xiǎn)墩水平移動(dòng)，從而鎖住轉(zhuǎn)盤。

　　2.3.4平轉(zhuǎn)實(shí)施

　　轉(zhuǎn)體采用四臺15T手拉葫蘆牽引纏繞于保險(xiǎn)墩上的鋼鉸線，帶動(dòng)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)。正常情況下手拉葫蘆、預(yù)埋鋼鉸線及型鋼，完全滿足施工的要求。

　　超轉(zhuǎn)限制措施：在靠近承臺邊、距轉(zhuǎn)體后的基座邊線80cm處與承臺一起澆注一個(gè)高1m，截面為1m×0.8m的限位臺，以確保如果發(fā)生超轉(zhuǎn)，可以使用一般千斤頂使轉(zhuǎn)體逆向微轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　在轉(zhuǎn)體過程中，由于混凝土澆筑時(shí)不可能保證剛構(gòu)絕對平衡，因而導(dǎo)致轉(zhuǎn)體過程中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況。因此在轉(zhuǎn)體過程中對剛構(gòu)的平衡情況進(jìn)行觀測。由于在剛構(gòu)失衡的情況下，梁體的中心并沒有偏離原來的位置(包括高程、坐標(biāo))，因此在梁體中心設(shè)置一臺水準(zhǔn)儀及水平尺，在剛構(gòu)的四個(gè)角點(diǎn)安裝塔尺，塔尺的測設(shè)點(diǎn)以紅油漆作為標(biāo)志。

　　在轉(zhuǎn)體過程中隨時(shí)觀測水平尺以推斷剛構(gòu)有無發(fā)生過大的失衡。在每次轉(zhuǎn)體的間歇時(shí)間里，觀測剛構(gòu)四個(gè)角點(diǎn)的標(biāo)高變化情況。當(dāng)高差大于規(guī)定時(shí)，應(yīng)確定為了使剛構(gòu)平衡所需的配重。配重時(shí)采用沙袋的方法進(jìn)行。在轉(zhuǎn)體完成后，再一次對剛構(gòu)進(jìn)行標(biāo)高測量，確定剛構(gòu)是否發(fā)生傾斜的情況。如果有傾斜的情況發(fā)生，則用配重法對剛構(gòu)進(jìn)行調(diào)平。

　　當(dāng)轉(zhuǎn)體完成后，再次檢測剛構(gòu)體系是否平衡，并對剛構(gòu)體系調(diào)平，如果配重法不能使剛構(gòu)的中心與轉(zhuǎn)軸中心重合，則在基座四個(gè)角點(diǎn)、承臺頂上用千斤頂將剛構(gòu)頂起，使剛構(gòu)平衡。平衡后以型鋼代替千斤頂支撐住剛構(gòu)體系后，澆筑封盤混凝土，使剛構(gòu)體系穩(wěn)定。

　　2.4合攏段施工

　　待封盤混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%且養(yǎng)護(hù)齡期在10d以上時(shí)，組織合攏段頂力施加，在中孔施加頂力。傳力體系錨固在混凝土內(nèi)的墩座，在頂力施加后，安放設(shè)計(jì)的傳力柱并用警示性紅油漆涂刷，在進(jìn)行后續(xù)作業(yè)的施工過程中，嚴(yán)禁振動(dòng)傳力柱。主孔合攏跨路成橋。

　　3.結(jié)束語

　　新建鐵路鄭州至西安客運(yùn)專線鄭州至澠池段偃師特大橋上跨二廣高速公路，如采用常規(guī)的支架現(xiàn)澆法或大跨懸臂灌注連續(xù)梁施工，對高速公路行車安全影響時(shí)間較長，存在較大的行車及施工安全隱患。由于采用V型墩剛構(gòu)橋轉(zhuǎn)體施工，只在轉(zhuǎn)體及合攏段施工過程中對高速公路行車有較短時(shí)間的影響，其余施工作業(yè)均在高速公路以外，這樣及保證了高速公路運(yùn)營的安全可靠，有減少施工的安全隱患。對于類似跨河流、溝谷、高速公路地段的橋梁工程施工，具有積極的參考意見。

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