209国道会同大桥若干施工技术特点_

209国道会同大桥若干施工技术特点
   【摘要】介绍了会同大桥荃础施工采用的非常规施工方法—水下硷连续墙围堰及改进板桩围堰、v形墩快速滑模施工及在老桥上预制大吨位箱形槽梁，然后通过横移、降落就位等系列施工工艺。
   会同大桥位于怀化市会同县城内，跨越渠水(}舞水支流)，是209国道线上的一座重要桥梁。该桥为4孔40m空腹式等截面悬链线石砌板拱，矢跨比为1/4，桥面宽度为7.4m。边腹拱为三铰圆弧拱。由于该桥桥宽过小，远远适应不了交通迅猛发展豁要，必须对该桥进行加宽。加宽设计桥型为4孔40m跨预应力简支组合箱梁。基础均为明挖扩大基础，V形墩支承，重力式桥台。桥面全宽8.2m(横桥向布置三片箱形槽梁)，桥梁全长201.4m。设计荷载为汽一20级，验算荷载为挂一100。新桥位于老桥下游侧，新、者桥之间相距1.5m，设置隔离带。新桥桥型结构新颖、简沽美观，并首次将V形墩结构应用于简支体系上，因而施工技术难度较大。
   l  水中围堰施工
   根据现场实测及水文资料，除O号台完全在岸上外，1号墩位处施工水深Zm，流速最急沼号墩位施工水深3m;3号墩位施工水深3.5m注号桥台水深近6m。按常规围堰施工方法难以进行。而4号桥台下游侧系60年代修建老桥弃石区，乱石林立，经过多方案比选，并结合怀化市澳水大桥3号桥台基础施工实践，决定分别在河中3个桥墩、1个桥台采用两种不同的施工方案。
   a.水下硷连续墙围堰:在水流湍急的1号墩和水较深的4号桥台区域采用板墙式水下硅连续墙作为围堰。其中，1号墩水下硷连续围堰为封闭式，其结构尺寸分别较基础每边宽0.5m。硷墙身厚度经计算为lm。要求硷连续墙底直接落于河床基岩顶，而硷顶面则高出施工常水位0.5m。4号桥台由于近1/2台身落在岸上，故呆采用LJ型硷连续墙，其一端延伸与老桥4号桥台相连，另一端则与岸上岩基相接。其施工程序:首先在水下硷连续墙硷槽位两侧对称用协4.8om钢管搭设支架(兼作施工脚手架)，通过潜水员作业，保证钢管直接落于荃岩顶。然后利用空压机配合吸砂泵将槽位处卵石及杂物逐段清除干净直至基岩顶，同时逐段水下装模。模板采用长3m、宽0.3m竹夹板，并将其竖直紧凑立放，下端落至基岩顶，内置晒垫，紧贴夹板上，并保证其竖直平整，以防硷渗漏。经潜水员检查，槽位内无任何杂物后，将模板通过对拉螺杆、钢管固定等措施确保其稳定成形。最后，采用导管法浇筑C20水下硷。水下硷连续浇注，一次成型。
   b.改进板桩围堰:2号、3号墩位处水不深，且覆盖层较浅，可以按常规施工方案—竹笼围堰进行施工。但河中4个墩、台如果同时进行施工，因竹笼围堰体积大，河床断面压缩势必严重，过水断面减小，水流速度加大，从而对基础开挖带来一定的安全隐患;而且根据设计要求，河中3个V形墩基础要求至少嵌新鲜岩层2m以上，以保证其抗倾夜能力，人工凿除基坑岩石工程量大(不允许爆破)。针对上述特殊情况，我们大胆地采用双层变形改进板桩围堰.板桩围堰分木板桩、钢板桩与钢筋硷板桩3种。而我们则采取与水下连续墙同样的施工程序，用钢管在槽位两侧对称搭设支架，槽位宽1.5~2m。整个支架通过钢管相互联系浑成一体。再在槽位两侧布设竹夹板，内置防渗彩条布，紧贴于竹夹板上。同样，当潜水员将槽孔内覆盖层及杂物清除干净后，将已精选好的黄泥填入槽孔，并夯实。所填黄泥具有阻水隔离、加强围堰自身稳固作用。整个围堰高出施工水位0.5m。
   实践表明，河中4个墩、台采用不同的围堰方案进行施工，不仅实现了所有基础同时开工的可能，而且从开始准备，到整个基础硷浇筑完毕，仅70天时间，大大加快了工程进度。与其它施工方案相比，至少节省工程经费30%以上，经济效益明显。
   2. V形墩施工
   V形支撑一般多用于连续梁或连续刚构桥。由于会同大桥新、老桥结构型式不同，而跨径要求又必须一致，为了较好地解决拱、梁桥墩与墩之间的大小差异，设计部门采用了V形墩构造，V形墩全高15.47m，其中，顶梁高lm。其V肢钢筋直接伸入基础内。
   a.V形墩施工中的技术难点:①V形墩的两个V肢在硷施工过程中，没有与顶梁形成倒三角形之前，如何保证其硅结构抵抗将承受的自身水平力，并确保硷浇筑过程中V肢内侧在施工荷载作用下硷不开裂;②选用何种支撑体系，以保证经济、合理、安全进行施工。③顶梁硅浇筑采用何种施工方法。
   b.V形墩斜肢施工方法:
   从有关资料来看，国内、外V形墩斜肢大多采用内、外支撑法进行施工。在考虑施工方案时，得到湖南大学土木系桥梁教研室的大力支持，进行了周密计算。在此基础上，我们通过采用水平预应力拉杆来控制硷水平力，不设内、外支撑，并对V肢硷实行分层对称浇筑，下面每层高1.5m，最上一层为1.47m。V肢模板采用贝雷梁作为框架，内置竹胶板，通过木方固定。施工步骤:首先在斜肢两侧搭设钢管脚手架，绑扎第一层硷钢筋，预埋水平预应力临时拉杆孔道(波纹管)，布设笋32精轧螺纹纲。然后装第一层硷模板。每个V肢模板通过对拉螺杆固定，再对称浇筑两斜肢硷。再拆除内、外模板，用50kN手拉葫芦将模板沿脚手架斜设钢管斜向提升至上层硷浇筑范围，装模。待第一层硷达到80%设计强度时，按计算值张拉水平预应力拉杆，使V肢自身水平力受拉杆约束。依此顺序，浇筑上一层硷并对水平预应力拉杆施加应力。在整个V肢施工过程中，仅搭设施工用脚手架，分层浇筑硷，模板依次滑升，水平预应力拉杆控制水平力，施工简便，受力明确。
   c.顶梁施工:从本桥v形墩构造来看，在其内侧搭设支架浇筑顶梁硷是无法实施的。
   经计算，从顶梁底下降80cm布设数根1协32工字钢，工字钢预埋于V肢内。在工字钢上再横向布置20”槽钢，底模板置放于槽钢上，并以木楔控制底模的标高及松拆。这样，整个顶梁的重量即由V肢自身承受，顶梁硷浇筑完成后，待硷达到设计强度的80绒以后，松开木楔，拆除底模及槽钢，切断工字钢，最后将水平预应力筋张拉力降为零，并拆除。至此，整个V形墩施工完毕。实践证明，该方案简便易行，3个v形墩50天完成。
   d.施工监测:在V肢和顶梁施工过程中，为防止V肢根部开裂，同时为了检验校核有关计算结果，必须对V肢、顶梁等关键部位进行有关测试，并随时观测V肢的纵、横向稳定。340m跨组合箱形，梁施工
   3.1  施工方案的结构验葬
   在老桥上预制大吨位箱形槽梁，再通过横移、降落就位的施工工艺国内不多见，可借鉴的技术资料几乎没有，施工风险大，在湖南大学土木工程系桥梁教研室有关专家的大力支持下，共同对在老桥上预制、张拉箱形槽梁的内力进行计算，以便科学评价老桥结构的安全性。在内力计算时须考虑的3种荷载工况:①在老桥上立模、绑扎钢筋，浇筑硷(4片梁)并养护。老桥承受均布荷载，同时主拱跨中作用一辆汽车(尸=200kN);②张拉槽形梁内预应力(4片梁)并封锚，此时箱梁跨中出现反拱。老桥各跨在第一孔腹孔孔顶位置承受集中荷载;③对4片梁依次进行横移，降落至设计位置。同时考虑到老桥主拱圈第一腹孔为三铰拱，其顶面受到预制梁张拉预应力时产生的集中力直接作用，故采用4127工字钢组搭架直接跨越三铰拱而落于桥台和桥墩横墙上，使荷载直接通过桥台或桥墩传至基础。
   根据对3种工况的结构分析计算，拱脚最大偏心距为0.250gm，最大压应力为4.588MPa;L/4处最大偏心距为0.1885m，最大压应力为2.924MPa;拱顶处最大偏心距为0.2025m，最大压应力为2.779MPa;桥墩基底最大应力出现在工况班，其值为1.048MPa，均在规范容许范围以内。由此说明在老桥上预制槽形梁对老桥是安全可靠的。
   3.2  箱形检梁的预制、横移、降落、就位在老桥上布置箱形梁底模。箱梁外模采用定型钢棋，内模为竹胶板。当普通钢筋及预应力筋安装完毕，装模浇筑硷。硷浇筑时，必须从梁的两端朝中间浇筑，并且不中断交通。同时，必须对老桥的变位(包括桥台位移、主拱、腹拱、拱顶沉陷)作连续严密的监控。达到设计强度后，进行预应力施加并压浆。通过横移轨道，将老桥上已预制好的箱形槽梁横移到新桥的墩、台上，两端分别落在布置于墩、台上的三组型钢支架上。横移轨道选用3130a工字钢组，上置2沪槽钢，槽钢内满布价10cm实心钢球。钢球上安放1cm厚钢板，梁体落于钢板上。由于新、老桥间距1.5m，为防止横移轨道受荷挠曲变形，轨道舞加127工字钢斜撑。梁体横移通过两台50kN手拉葫芦牵引。在梁体每端采用两台1000kN液压千斤顶，逐层顶升、降落。梁体降落总高度为3.2m，当梁体完全降落于墩、台上后，再通过横移轨道将其安放就位。
   4  结语
   该方案的实施，有效地克服了由于下部构造采用V形墩结构，从受力角度对上部构造施工方案要求苛刻的难关，达到了设计的预期目的。经过连续周密的观测及有关部门的监控，会同大桥老桥在施工过程中没有受到任何破坏及影响。与其它饰工方案相比，该方案约节省经费50万元，并加快了施工进度，有着极明显的经济效益。由于组织得当，在整个施工过程中，209国道正常通车没有受到任何影响。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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