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海怡大桥菱形挂篮设计与施工
2017-11-13  中国桥梁网 分享到:
关键词:海怡大桥 菱形挂篮 设计 施工 

   海怡大桥跨越陈村水道、连接南海与番禺两区的一座特大桥,是佛山南海与广州新客站的重要通道。佛山海怡大桥主桥左幅为(108+166+95)m预应力砼连续箱梁,右幅为(95+166+108)m预应力砼连续箱梁;单幅桥面宽度15.5m。主桥箱梁采用单箱单室结构,C60混凝土,三向预应力体系,箱梁顶板宽15.5m,底板宽8m,桥墩处梁高9.5m,跨中梁高3.8m。

   2 挂篮设计

   2.1 主要技术参数

   挂篮自重800KN。 4个“T构”的悬臂各分为19对梁段,其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为:4×3.0米、4×3.5米、5×4米、6×5米,累计悬臂总长76米,悬臂浇筑梁段最大控制重量约为2100KN。

   2.2 挂篮的组成

   菱形桁架式挂篮由主桁承重系统、模板系统、行走系统、锚固、吊带系统、工作平台等组成。挂篮立面图及侧面图如下:

   (1)主桁承重系统

   主桁架:由两根36b槽钢并焊而成,两根槽钢焊接成槽钢盒,为增加Y方向的惯性矩,两根槽钢隔开15cm,桁架上中间每隔1m采用一块厚10mm的钢板进行焊接固定。

   (2)模板系统

   底模系统包括:前下横梁及吊杆,后下横梁及吊杆,中纵梁、边纵梁,底模板。

   侧模系统包括:外模导梁及吊杆,外模模架及模板。

   内模系统包括:内模内导梁及吊杆,内模骨架及模板。

   (3)行走系统

   滑道垫座:采用10mm厚钢板支座而成。

   滑道:常规总长6m,分成3节段,每节段2m,采用16mm厚钢板拼焊成箱型,箱内设置加劲板。

   前进时采用液压系统进行前移,两侧液压油缸系统为同一油泵。

   (4)锚、吊系统

   锚、吊系统是用以连接挂篮主桁架和底模平台,吊杆分为两种,一种是Φ32精轧螺纹钢筋,另一种是钢板吊带(16Mn),上端在悬吊于前横梁桁片上,下端与底平台或侧模分配粱连接,用千斤顶等装置来调节底模系统的标高。

   挂篮后锚梁:采用2[40b加工,长为148cmm,宽30.4cm,上下满焊20mm厚钢板,与梁面预留孔采用钢带连接。

   (5)工作平台

   包括张拉工作平台,外模两侧工作平台,底模后锚工作平台,底篮前工作平台。

   3 挂篮的拼装

   当墩顶0号块混凝土浇筑、张拉、压浆完毕,清理箱梁内侧及桥面,在0号块上进行挂篮的拼装,悬臂浇筑1号梁段及其后各梁段的混凝土。

   3.1 安装垫座及滑道

   (1)梁面腹板对应的位置摆放钢垫座,为保证行走轨道保持平直、位置准确,在安装垫座前先行将0#段中线及线路中心线,并根据线路中心线将两侧垫座的安装位置进行弹墨线,垫座按墨线一端进行整齐摆放,并且保证内外侧的垫座在一个水平面上。

   (2)滑道利用事先预留的孔洞采用Ф32精轧螺纹钢进行锚固,墩顶处部分滑道锚筋需采用预埋形式。在挂篮前移时,应保持滑道顶面平顺。

   3.2 主桁系统的安装

   在地面焊接好主桁架及下弦杆支座,用吊机分别将主桁安装在走行轨上,先安装的采用手拉葫芦固定好,然后安装后锚系统、主桁平联架、主桁前上横梁、吊带和分配梁。

   3.3 侧模系统、工作平台安装

   4 挂篮的预压

   拼装完毕后,对挂篮进行预压,充分消除挂篮非弹性变形,对挂篮的强度、刚度和稳定性进行评价,验证挂篮的安全性,并获取挂篮在荷载作用下的变形数据和规律,以便准确设置预抛高量,保证梁体线形。挂篮预压试验在挂篮安装调试完毕,1#块施工之前进行。

   4.1 预压荷载

   预压重量最大梁重1#块的重量进行模拟加载,荷载的分部形式尽量与实际荷载分部吻合,以保证试验的可靠性和准确性。

   预压加载力计算:

   (1)混凝土自重:砼80.7m3,重2100kN。

   (2)施工荷载:按1.5kN/m2计算,69.75KN。

   以上合计2170KN,支架加载采用110%加载,加载力为2387kN。

   4.2 预压方法

   采用液压千斤顶在箱梁底板范围内对挂篮进行预压加载。即在0#块腹板端面设置反力架,通过千斤顶向反力架施压,利用其反作用力向挂篮施加所需的预压荷载。

   采用精密水准仪或全站仪进行观测,记录挠度数据,试验结束后,对原始数据进行分析,结合外观检查情况,验证确定挂篮的安全性及可靠度,得到挠度与吨位的对应关系。

   5 挂篮施工

   挂篮施工工艺流程:底板钢筋(锯齿块钢筋及其模板、底板预应力孔道等)→腹板钢筋安装→腹板纵向波纹管、竖向预应力筋安装→内模安装→顶板钢筋、纵向、横向波纹管安装→检查验收→砼浇筑→砼养生→端头模板拆除、端头砼表面凿毛→内模拆除→纵向、横向、竖向预应力筋张拉→压浆→挂篮各吊带及后锚固放松→挂篮及模板前移→挂篮就位→继续下一块段施工。

   钢筋、模板、混凝土及张拉按常规方法进行施工,但同时要注意:

   (1)注意预埋各种预埋件及挂篮预留孔的埋设。

   (2)应注意竖向预应力筋的压浆管道及通气管道,横向预应力筋的压浆及通气管道,纵向预应力管道位置定位;接头包扎情况是否漏浆,并保持预应力管道的顺畅。对所有外露孔用木塞或防水胶布包住,严防压浆前雨水进入。

   (3)对称进行混凝土浇筑,及时测量挂篮主桁、前后横梁、底板、腹板、顶板挠度变化,检测结果报监理工程师和监控单位。

   6 挂篮前移

   6.1 前移条件

   对已浇筑的梁段混凝土浇筑完毕后,等混凝土强度达到90%及龄期不小于7天时,及时对纵向预应力束进行张拉,压浆并脱模后方可移动挂篮。

   
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