高速公路K221+160桥连续箱梁施工工艺

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高速公路K221+160桥连续箱梁施工工艺

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 1559


K221+160立交桥位于定坻一山海关高速公路221+160处,秦皇岛市抚宁县境内。该桥全长77.2 m,宽8.0 m,下部结构为碎石垫层,扩大基础,薄壁式桥墩(高8 m、宽1.9 m、厚45 cm),重力式台身,盆式台帽,GJZF4系列橡胶板式支座;上部结构为四跨现浇连续箱梁,防撞护栏,GJS型伸缩缝,桥面铺装。 施工要点:该桥突出结构特点为现浇连续箱梁,梁位于竖曲线和单向纵坡上,单向纵坡为2%。箱梁采用钢支架支撑现浇,施工顺序为:底板、腹板、顶板。支架各孔跨中设置L/600(L为桥梁计算跨径)的预拱度。施工前支架必须预压,预压重等于箱梁重的90%,随着施工的进行逐渐减压。待混凝土强度达到设计强度的100%时,方能卸架,卸架顺序为先跨中后支点。箱梁混凝土含筋量0.31T/M3,全梁必须一次浇筑完成,不能留施工冷缝。因此箱梁混凝土浇筑工序、箱梁支架的稳定是该桥施工工艺的关键。地基为强风化页岩。 2、施工工艺该桥遵循先下部后上部的施工顺序:

2 .1 基础工程施工 基础开挖,测试地基承载力≥250KPa铺设碾压碎石垫层,浇筑扩大基础,注意预埋桥墩钢筋。 2 .2薄壁式桥墩,重力式台身施工 2 .2.1薄壁式桥墩 采用定型钢模板,对拉螺栓加固,由于该桥桥墩墩高8 m,要求一次浇筑完成,可能对桥墩模板产生较大侧压力,为了保证墩身施工中的质量和安全,墩身模板采用定型钢模板,对拉螺栓加固,混凝土最大侧压力、模板对拉螺栓布置进行校核计算如下。 2.2.1.1浇筑砼最大侧压力计算,已知:最高墩身H=8.0 m横断面尺寸如图混凝土浇灌速度V=8/6 m/h=1.33 m/h,混凝土入模温度T=15℃,坍落度控制35mm,混凝土不掺外加剂,振捣产生侧压力400kg/m2 [1] 解: 混凝土侧压力计算公式: 〔 V<6m/h 〕

2.2.1.2模板对拉螺栓强度校核:墩身直线段模板对拉螺栓强度校核计算: 对拉螺栓采用φ16钢筋,内径1.355 cm,截面积A=1.44 cm2,钢筋屈服强度 σ=2400 kgf/cm2 由以下数值得螺栓能承受最大拉力 [P]=Aσ=2400×1.44=3456 kgf 对拉螺栓受拉力计算公式: P=Pm×A P -拉杆承受拉力 Pm-砼最大侧压力 A -拉杆受荷面积 A=a×b a-拉杆水平间距 b-拉杆竖直间距 设a=0.7 m b=0.9 m P=4000×0.7×0.9=2520 kgf P<[P]

安全系数:=1.37 通过上述计算,直线段模板拉杆M16取:水平间距0.7 m,竖立间距0.9 m。 两端圆弧予制模板对拉螺栓校核:首先求砼对弧段模板侧压力P(有效侧压力)建立如图极坐标系。求P:

故予制圆弧段模板拉采用竖直间距0.9 m。 先绑扎墩身混凝土钢筋,支立定型钢模板,对拉螺栓固定、加固,墩身周围搭设施工承重脚手架,上挂混凝土缓降器,防止骨料分离。浇筑墩身混凝土时,混凝土由强制式拌和机拌和,吊车吊料斗上料,浇筑过程中,混凝土浇筑速度保持在1.3 m/h,测量人员随时观测,防止模板变形、倾斜。混凝土浇筑完毕,7日后拆模,塑料薄膜覆盖洒水养生至28 d。 2.2.2 重力式台身 为素混凝土,施工工序为支立模板,对拉螺栓加固,浇筑混凝土。

钢塑土工格栅以高强钢丝(或其他纤维),经特殊处理,与聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP),并添加其他助剂,通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带,且表面有粗糙压纹,则为高强加筋土工带。由此单带,经纵、横按一定间距编制或夹合排列,采用特殊强化粘接的熔焊技术(超声波焊接技术)焊接其交接点而成型。应用领域: 公路、铁路、桥台、引道、码头、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等领域。

待混凝土强度达到设计强度100%时,支立台帽混凝土模板,绑扎钢筋,浇筑台帽混凝土。为保证橡胶支座安装位置精确,浇筑台帽完毕,在台帽混凝土初凝前安装四氟滑板橡胶支座。以便对支座进行调整,并保证橡胶支座与台帽混凝土结合紧密,防止橡胶支座与台帽混凝土之间有架空现象,以免影响连续箱梁整体质量。 2.3上部主体结构工程施工工艺 2.3.1 连续箱梁是该桥的主体和施工要点 其具体施工方法为:搭设箱梁支架(用φ48×3.5脚手管搭设满堂脚手架),将支架基础破碎岩石清除干净,砂浆找平,上垫小块钢板。立杆顶部设微调装置,上接10号槽钢。槽钢上铺设箱梁腹板钢模板,铺设钢模板前,在支架第二步堆放预压荷载,其重量等于箱梁自重及模板等各种活荷载总重的90%,施工中注意预压荷载堆放均匀,与施工荷载一致。铺设箱梁腹板模板,对箱梁底模板、腹模板进行测量,利用立杆顶部微调装置进行调整、加固。跨中预留L/600预留拱度。 箱梁两侧腹板各有5片φ25钢筋骨架,钢筋骨架在专设的预制厂加工成以每跨长为单位的小骨架,骨架跨中预留L/600预留拱度,为防止骨架运输变形,各片小骨架用人工抬运至箱梁底模板焊接为整体。绑扎箱梁底板、腹板钢筋,钢筋保护层用提前加工的与混凝土等强度砂浆块垫支。 箱梁混凝土分两次浇筑完成,第一次浇筑底板、腹板钢筋,然后浇筑顶板。混凝土由强制式拌和机拌和,吊车吊料斗上料,浇筑顺序采用由箱梁一端向另一端退仓法浇筑,预压荷载随混凝土浇筑卸载。待混凝土强度达到设计强度100%时,拆卸支架,拆架顺序先跨中、后支点。最后进行防撞护栏,桥面铺装施工。 2.3.1现对连续箱梁支架稳定设计计算校核

K221+160天桥箱梁施工支架用Ф48×3.5钢管满堂脚手、立杆株距1.0 m、行1.2 m顺水、横排木间距1.5m,顶部以10号槽钢作为托梁横向支撑组合模板及其它荷载。 对箱梁支架稳定校核如下。 ①钢管压杆稳定计算 已知:立杆株距1.0 m、行距1.2 m、顺水间距1.5 m、钢管规格φ48×3.5r0=0.035/m、δ=0.0065、10号槽钢10 kg/m模板及连接件50 kg/m2,砼振捣对模板荷载200 kg/m2,A3钢弹性模量E=200×109 Pa [2] [3]。 解:首先计算压力P值 设均布荷载为q。本结构为四次超静定,根据力法原理建立以下力法方程

故槽钢满足强度要求。 2.3.2连续箱梁预拱度竖曲线计算 连续箱梁预拱度竖曲线经过计算,其计算公式分别为: y=-0.00025x2+0.0393(两中跨) y=-0.0004x2+0.025(两边跨) 连续箱梁底模板高程由竖曲线和单向纵坡相加构成。 通过以上计算证明该连续箱梁支架在设计上是稳定的。 结束语:K221+160连续箱梁支架在施工前已报京沈高速公路建管局、设计单位、监理处审核,并经过实际施工检验,各项指标能很好的满足设计、施工规范要求。充分体现了结构力学、材料力学、理论力学、高等数学在工程施工实践中的重要作用。K221+160桥最后经京沈高速公路建管局、设计单位、监理处联合验收评定为优良。


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