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高铁悬灌梁合龙段施工方案

根据设计要求本桥梁合拢顺序为先边跨后中跨,即先将T构转化为代悬臂的简支梁结构再完成桥梁的最终体系转换,由静定的简支悬臂结构转变为超静定的连续梁结构。边跨合拢段采用挂篮合拢的方法合拢,施工时对中跨用平衡水箱进行平衡,重量为合拢段梁体重量和施工人员重量之和。边跨合拢后,卸除主墩处临时支墩、边跨现浇段支架以及梁顶的两端挂篮,使梁体处于完全简支状态同时尽量减小中跨合拢前梁体在外力作用下产生的附加内力。中跨合拢采用吊架施工,将底模架及内外侧模对称吊在合拢段两端的6’#梁段上进行合拢施工;在中跨合拢时,应对待合拢的两悬臂端进行平衡配重。而后,即可对待合拢两端梁体进行临时锁定施工,临时锁定完成后即可进行钢筋绑扎、混凝土浇筑施工。边施工边对平衡配重进行调整,当混凝土强度达到设计强度的95%后,进行底板预应力束张拉调整梁体内力完成桥梁体系转换。
5.5.1、合拢段施工准备
T构悬浇施工至4#节段以后对两T构顶底板高程、轴线进行联测,实测数据准确、及时进行监控分析,根据分析数据实时调整最后3段的现浇预抬值以保证合拢线形精度。
对5#(5’#)、6#(6’#)节段砼输送泵车泵送砼速度进行统计,为确定中跨合拢段两端在砼浇筑时配重卸载速度提供参考依据。
5.5.2、合拢段模板工程
5.5.2.1.边跨合拢段
边跨合拢段模板由底模、外侧模、内模等几部分组成。
①底模:采用8cm的槽钢加6mm厚面板的定型钢模板,模板直接支撑在支架平台方木上。
②外侧模:外侧模利用现浇段模板,顺桥向长度为3.6 m。腹板及翼缘板部分一次支立并调整至正确位置。外模框架作为翼缘板施工时的支架。
③内模:内模用组合钢模板,内模设有内模框架。
5.5.2.2.中跨合拢段
边跨合拢后,将中跨端挂篮主桁架即桥面杆件、轨道等全部拆除。对于下部模板体系,中跨合拢段两端悬臂端也作相关拆除,仅留有1套挂篮底模架、1套长2.5m的内模架和1套长度为2.25m的外模架作为中跨合拢段的施工吊架。将上述模板部件在中跨合拢段两端悬臂梁段对称吊挂,确保合拢施工时合拢段混凝土重量在两悬臂端同比例分配,使得两端梁变形同步,减小剪力差。
5.5.3、平衡配重
中跨合拢施工时,为解决砼浇筑过程中合拢段两端因中跨现浇砼的增加而发生下挠或产生剪力差的问题,在挂篮底模铺设调整完成并外模走行到位后,在合拢段两端设置施工配重。每端配重物的重量为合拢段砼重量的一半,在浇筑合拢段时对两端施工配重分级等量进行卸载,两端卸载总重量等于浇筑砼重量,以保持两主墩间梁部总重不变。
该梁中跨合拢段砼(包括跨中隔板)数量为10.271 m3,重量为26.704T(C50砼的容重按2.4t/m3)。中跨合拢配重采用水箱蓄水方法,水箱由薄钢板焊制而成,底部设置流速可达20 m3/h的出水阀,其总长度为10m 、宽2m、高1.5,置于距6’#段梁端0.4m 处。1987#、1988#墩T构分别在中跨合拢段一端设水箱蓄水13.35 m3(即13.35T)。水箱就位后,使用红色油漆在水箱内立面上自底部至上做出水平标记线并以标示刻度,线距为5cm,即卸载时水位每降低一个线标记刻度卸载量为1T。合拢段两侧6’#段上水箱皆蓄满13.35 m3水后,即进行劲性骨架焊接与合拢束张拉相结合的待合拢T构临时锁定施工。
钢筋绑扎完毕模板加固调整好后,进行合拢段砼浇注。在合拢段砼浇注施工中,合拢段每侧安排一专人进行放水卸载,卸出的水由水管引至梁下。为确保合拢段两端砂袋倒运卸除重量等于合拢段入模砼的重量,规定地面砼运输车每次运砼量为8 m3。一旦砼输送泵开始向梁内泵送砼,即开始将水箱底部水阀打开,为保证倒运卸载速度与泵送砼加载速度相当倒运,使用平板车装载砂袋。根据6#、6’#节段施工时统计的泵送速度控制每泵完一车8 m3 砼降水箱内水位19.2个刻度(卸载量约19.2 T),以保证砼浇注施工中合拢段两端悬臂部分承受荷载不变不发生下挠或上翘变形同时两端卸载同步不发生变位差,避免合拢段砼出现裂缝影响成桥质量。
5.5.4、临时锁定
①临时锁定设计
合拢段临时锁定分为两部分:a、劲性骨架连接  b、合拢束张拉。
本梁体合拢段劲性骨架设计为体外式,即将劲性骨架设置在箱室内的顶、底板表面,骨架为缀板连接的双排28a 工字钢,相关尺寸及布置见下图。
边跨合拢段临时锁定合拢束采用外侧T14,临时锁定力为3000KN(双束)。
中跨合拢束临时锁定合拢束采用T13,临时锁定力为3000KN(双束)。
②施工准备
先将顶板合拢束穿好并安装好配套的穿心千斤顶等张拉设备使其具备张拉条件。根据前期累计的气象记录确定适宜劲性骨架焊接的施工时间,一般为凌晨2-4点,此时为当日最低温。施工当日自凌晨开始,对施工区域环境气温进行测量并记录,测量频率为每20 min一次。当测量数据显示环境气温不再下降时,即可进行合拢段临时锁定施工。骨架焊接完成1 h内,将合拢束张拉完毕。
③焊接施工
优选八名专业焊工,每人配置一台电焊机,电焊机都接上电源线就绪。进行骨架焊接时,焊工分工明确、责任到人;一旦达到施工条件立即进行作业。先将骨架与两端牛腿板对中调正并点焊连接,再按临时锁定设计要求将骨架与固端牛腿板连接边满焊。施焊时选用J502焊条,三角焊缝高度12mm。施焊过程中调整焊机电流,保证焊点温度适中,既能形成有效焊缝又不烧伤被连接的钢板和工字钢。对于上层骨架的焊接,由具备较好仰焊技术的焊工完成。施焊过程应连续快速,同时焊接应符合设计和钢结构规范要求。每完成一条焊缝,现场质检工程师随即对其进行检查,并认真做好完整的焊接记录;一旦发现已焊部分(特别是下部钢板的仰焊部分)不能满足规范和设计要求的,必须更换施焊人员对其重新进行补焊。劲性骨架焊接完毕,立即进行合拢束的张拉施工。
②合拢束张拉施工
在焊接施工前,将合拢束穿好。对于边跨合拢,通过吊车4个YCW4000穿心千斤顶分别下放至合拢段6#段底板上和边墩墩顶,再人工分别使其滑移至5#段和边墩顶梁端T14束张拉槽口位置;对于中跨则将千斤顶安装至6’#段T13束张拉槽口位置。因合拢束是顶板束,需在张拉齿板处搭设操作平台,同时通过前段施工时的预留孔将穿心千斤顶从箱室底板吊起,安装好锚具夹片并将千斤顶油管接好油泵接电,做好一切张拉前准备工作。合拢束的张拉与梁体顶底板纵向预应力钢束张拉相同,在锁定施工中将顶板合拢张拉至3000KN(双束)。根据回归方程推算设计张拉力的油表读数,两侧钢束对称同步分级张拉,认真、准确记录钢绞线伸长值,对张拉过程进行双控。合拢段混凝土浇筑后,砼达到张拉强度,底板纵向钢束张拉完毕,对顶板合拢束T14(T13)进行二次张拉,此时将合拢束张拉至设计锚下控制应力。T14(T13)束张拉完成后对管道压浆。

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