时间:2015-05-11 10:38 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:张列东 点击次数:
摘要:钢混结合段施工是混合梁连续刚构施工的关键,钢混结合段的定位浇筑,标志着连续刚构合拢间隙确定,其定位误差直接影响到合拢误差。本文以省道S364十水线改建工程小榄水道特大桥为例,介绍钢混结合段施工技术。
关键词:钢混结合梁;定位控制;吊装
一、工程概况
小榄水道特大桥位于中山市东凤镇沙口大桥下游约3.5km处的广珠城际快速轨道小榄水道特大桥的两侧,小榄水道特大桥主桥为跨越小榄水道的一座混合梁连续刚构桥,跨径布置为98+220+98m,主桥采用混凝土箱梁和钢箱梁两种形式,中跨节段依次为64m混凝土梁段+2.5m钢混结合段+2.5m钢箱梁连接段+82m钢箱梁节段+2.5m钢箱梁连接段+2.5m钢混结合段+64m混凝土梁段,82m钢箱梁重800t,采用整体吊装工艺,允许误差为20mm。
钢箱梁包含了PBL剪力键、钢格室、剪力钉、普通钢筋、横纵向预应力,构造错综复杂,如图1。
二、施工重点及难点
钢混结合段重约96t(含吊具及骨架),在进行钢混结合段工艺设计时,其施工难点和技术要求有:
1、小榄水道为内河I级航道,船只过往频繁,需尽快减短施工时间,降低通航安全威胁;
2、吊架具有足够的安全性和可靠性,满足混凝土浇筑的刚度要求,并满足无吊装设备的情况下操作,有较强的可操作性。
3、钢混结合段定位完成后,标志着中跨合拢间隙已确定,但钢混结合段定位后,还需经历钢混结合段混凝土浇筑、边跨15#节段浇筑、边跨16#节段浇筑、边跨合拢及合拢预应力张拉、钢箱梁起吊等施工工况,在上述工况下,钢混结合段的转角和位移也会发生改变,需找出影响精确定位的影响因素(温度、结构自身变形、不均衡浇注工况下的地基刚度系数等),采取相应的应对措施。
三、钢混结合段定位控制理论研究
1、主要影响因素分析
1)混凝土浇筑过程中吊挂系统因混凝土自重变形;
2)钢混结合段安装和钢箱梁吊装时隔4~6个月左右,钢混结合段安装温度和钢箱梁吊装温度不同,对间隙的影响。
3)钢混结合段施工完成后,需经历一系列的不对称施工,桥址处淤泥质覆盖层厚度为30~40m,不对称施工将造成桩土共同作用,如何获得准确地基刚度系数。
4)钢混结合段定位完成到钢箱梁起吊后,悬臂端的位移和转角变化,以及钢箱梁起吊后钢箱梁段的位移和转角变化。
2、挂篮变形测定
通过两种方式获取挂篮的变形量:
1)、理论计算,模拟钢混结合段的混凝土荷载,不计吊架自重和钢箱梁自重,采用Midas计算钢混结合段在混凝土自重作用下的位移:
2)、通过13’#及14a’#节段的浇筑观测和重量换算算得到挂篮施工的非弹性变形值。
3、安装温度测定
小榄水道特大桥主跨为220m,钢箱梁长度为87m,混凝土梁长度为133m,温度的变化直接影响到合拢口间隙及钢箱梁的长度变化,温度对混凝土的热膨胀系数取1.0×10-5m/℃,温度对钢结构的热膨胀系数为1.2×10-5m/℃,故温度对钢混结合段安装时预留长度的偏差值为:
△L1=133m×(T1-T3)×1.0×10-5+87m×(T2-T3)×1.2×10-5
T1----钢混结合段安装时的温度。
T2----钢箱梁预拼时的温度。
T3----预计钢箱梁吊装时的温度,从上表查出。
4、地基刚度系数测定
由于本桥地处软基地带,且施工时存在不平衡施工,地基刚度系数对模拟桥梁各施工工况的变形有重要意义,在每个悬臂端10#块施工时,进行了不平衡施工加载试验,以确定地基刚度系数。
试验方法:在10#节段浇筑时,用混凝土进行不均匀加载进行试验,分3级加载,并在悬臂端布置6个观测点,每加载一级,测量悬臂端的标高及位移变化。
根据加载重量及位移观测的结果,输入力学计算模型,以反算地基刚度系数。
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