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浅谈书院大桥V腿双层箱梁施工关键技术研究
摘要 衢州书院大桥主桥采用“自行设计的钢支架与体外临时拉索相结合的支撑体系”解决了书院大桥(主桥采用三跨V形刚构加挂孔结构体系,跨径布置为75m+150m+75m=300m)弧形书页造型V腿(弧长30m,宽为41m,纵向坡度45°)的大坡度、大水平推力的施工控制难题,形成了相应的施工技术及工艺,保证了该桥顺利竣工。
关键词 V腿弧长30m 宽41m 纵向坡度45° 双层箱梁施工工艺
目前世界各国对于双层箱梁技术都有普遍的应用,1980年建成的奥地利维也纳帝国桥,箱梁内通行地下铁路,箱梁外侧设有悬臂板用作人行道,而上层顶板桥面则为六车道的汽车路。双层通车的也是桥梁箱室内外及顶板定通车,而像这种用V字型大截面箱式支撑代替墩柱,减去了支座与桥梁箱梁浇筑成整体,采用刚性连接。V腿与箱梁形成三角形结构体系,增加了稳定性,这种三角体系国内外运用很成熟,但下层为箱室上层为现浇梁,两者同时浇筑形成整体施加预应力的却没有。
本文主要研究衢州书院大桥V腿双层箱梁施工关键技术,研究过程主要围绕支架搭设采用钢管桩与V腿底板定型骨架以及水平精轧螺纹对拉等措施,抵消V腿施工过程中形成的两侧推力满足平衡,V腿浇筑过程按照先底、腹板、再顶板浇筑,V构区箱室施工采用体外临时拉索支撑体系施工过程,消除V腿两侧推力,为今后此类大断面双层箱梁施工提供借鉴。
一、项目概况:
主桥采用三跨V形刚构加挂孔结构体系,跨径布置为75m+150m+75m=300m,中跨设置60m钢箱梁挂孔,V形刚构和主梁采用变高度预应力混凝土箱梁。横断面布置为:3m(主道)+4m(非机动车道)+15m(机动车道)+4m(非机动车道)+3m(主道)=29m。主桥V腿长60m两端各30m,V腿宽为41m,采和直腹板单箱10室型断面,在国内也是首座V面达到41米宽。V腿上部箱梁桥面全宽29m,采用直腹板单箱六室箱型断面,顶板宽29m,底板宽24m,V腿侧面的凹槽线型,书页形状。
二、施工关键技术术
1、V腿底模支架、实心段砼浇筑实施;
墩身施工前在墩身顶端向下50cm处预埋第一排对拉精轧钢(型号:Ø32, 根数:22根),预埋V腿梁段内永久性预应力钢束;V腿定型支模架搭设过程中依次设置第二、第三排对拉精轧钢(每排型号:Ø32,根数:22根);绑扎V腿实心梁段区钢筋及埋设冷却管;拧紧第一排对拉精轧钢(型号:Ø32,根数:22根),每根精轧钢预紧力为5kN;立模并验收合格后分层、对称浇筑V腿实心段砼。
2、V腿两侧底腹板及顶板砼浇筑实施;
绑扎V腿两侧空心梁段区底板、腹板钢筋;依次拧紧第二排、第三排对拉精轧钢,每根精轧钢预紧力为5kN;底腹板立模并验收合格后分层、对称浇筑V腿两侧;V腿空心段底、腹板砼浇筑完成;安装V腿顶板底模模板,验收合格后绑扎V腿两侧空心梁段区顶板钢筋;检查合格并对称浇筑V腿两侧空心段顶板砼;监控单位对砼表面预埋应变计,检测砼徐变内力等数据。
3、V腿体外临时拉索应力值控制及顶箱梁实施;
绑扎V腿两侧实心横梁段钢筋及埋设冷却管,同时定位并安装体外索钢束及永久钢束,外索钢束采用在V腿两侧每个箱室横梁端部布置一束,共计10束,每束采用M15-15型锚具,立模并验收合格后分层、对称浇筑V腿横梁段砼,张拉强度满足设计要求张拉外索钢束部分预应力(每束先张拉至设计值的40%,即:1117kN),体外预应力采用套管保护;在V腿顶面搭设V构区主梁支架,底模铺设及钢筋绑扎验收合格后完成底腹板分层浇筑,强度满足设计要求张拉体外临时拉索预应力(每束终张力为设计值的95%,:2792kN),完成V构区顶板箱梁底模铺设、钢筋绑扎以及分层混凝土浇筑;主梁砼强度及龄期达到设计要求张拉永久性钢束、压浆等强;V形刚构区三角区受力体系形成,拆除V区内支架,张临体外临时预应力束(放张临时预应力束编制专项方案);
三、结论
通过对衢州书院大桥V腿双层箱梁施工关键技术研究,支架搭设采用钢管桩与V腿底板定型骨架以及水平精轧螺纹对拉等措施,抵消V腿施工过程中形成的两侧推力满足平衡,V腿浇筑过程按照先底、腹板、再顶板浇筑,V构区顶箱采用体外临时拉索支撑体系施工过程,解决了弧形书页造型V腿((弧长30m,宽为41m,纵向坡度45°)的大坡度、大水平推力的施工控制难题,安全可靠、经济合理,可为今后此类大断面双层箱梁施工提供参考,具有重要的推广意议。
参考文献
[1]《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2017
[2]《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008
[3]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)。
[4]《工程施工图》



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