浅谈大跨径预应力混凝土桥梁施工技术.doc

浅谈大跨径预应力混凝土桥梁施工技术
摘 要:文章介绍了大跨径预应力混凝土桥梁施工常用的几种施工方法,并对其进行了简要的比较。对使用最多的悬臂法施工进行了较详细的介绍和探讨。对指导大跨径预应力混凝土桥梁施工有一定的指导意义。
关键词:悬臂法,挂篮,合拢段

我国现在大跨径预应力桥梁主要采用的施工方法是非常丰富的:(一)有支架就地浇注施工仍运用于预应力混凝土连续梁桥;(二)悬臂施工中的平衡浇注和悬臂拼装法;(三)逐孔施工法;(四)顶推施工法;(五)转体施工法等。
大跨径预应力混凝土连续刚构桥由于跨度大,通常采用悬臂浇筑法施工。
一、悬臂浇筑法施工特点
悬臂施工法是利用已建成的桥墩沿桥跨方向对称施工,其施工的必要条件是:施工中需要墩与梁固结,桥墩要承受施工产生的不对称弯矩。悬臂施工时随梁段增长,梁内出现的负弯矩不断增大,对梁上缘需逐段施加预应力,使其与完成的梁段连成整体。其总体施工特点为:桥下无需搭设支架,对深水、大跨、通航、峡谷、高墩的条件下是最优的施工方案;工艺简单,施工设备少;多桥孔可同时施工,施工速度快;悬臂施工时使跨中正弯矩移到支点负弯矩,大大提高桥梁的跨越能力,节省施工费用,降低工程造价等。此施工方法由早期的T型钢构,后来又被推广应用于连续梁、连续刚构、斜腿刚架、斜拉桥及拱桥等。连续刚构桥和斜腿刚架桥采用悬臂施工,都存在施工中的力学体系转换问题,所以施工中应及时调整所施加的预应力,并考虑体系转换及其它因素引起的次内力。
悬臂施工是由两个相邻的桥墩同时向两侧分段进行,水平推进,直到跨中合拢,各整段用预应力紧密连成整体。它通常分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。悬臂浇筑法在发展中国家应用较为普遍,其特点是适当性强;工程造价一般比悬拼法节省;运输、起吊设备要求低;全部为湿接头,施工质量及控制易保证;工期较长、劳动力用量多。悬臂拼装法广泛应用于发达国家,其特点为工业化生产及机械化程度高,比悬浇施工速度快;工期短、劳动力用量少,高强混凝土质量容易保证,但接头处易造成预应力损失,施工控制要求高;工程造价一般比悬浇法高。所以我国的刚构桥一般采用悬臂浇筑法施工。
二、托架与挂篮
悬臂浇筑是在桥墩两侧对称逐段浇筑混凝土,待混凝土达到一定强度后,张拉预应力束,移动挂篮继续浇筑下一梁段。梁节段长度与梁段自重、挂篮重、平衡配重及施工荷载密切相关,一般每个节段的长度为3~4m,特大桥为6m左右。悬臂浇筑施工中的主要设备是挂篮,因桥墩根部块的重量较大,且为了满足拼装和支承挂篮要求的起步长度,经常先用托架浇筑第一梁段。
根据墩身高度、承台形式和地形条件设立支架托架,其高度和长度应由施工挂篮的需要和现浇段长度决定,横桥向宽度一般比箱梁底宽出1.5~2.0m,以便立箱梁边肋的外侧模板,托架顶面应与箱梁底面在桥纵向的线形保持一致。为了消除托架在浇筑梁段混凝土是产生的变形,常用千斤顶法、水箱法对托架预加变形。
托架上施工最初几个梁段达到挂篮起步长度后,拼装对接挂篮悬浇到一定长度后,再将对接挂篮承重梁分开,形成两个独立的挂篮向墩的两侧逐段推进,新浇梁段达到设计强度后张拉预应力束筋与前一梁段连成一体。完成一个梁段后,挂篮可前移一个梁段,循环悬臂浇完所有梁段。
挂篮的构造一般由主桁、