柳樹屯特大橋懸臂灌筑連續箱梁施工概論
發布時間：2010-01-14 共1頁
一、工程概況
秦沈客運專線柳樹屯特橋位于遼寧省葫蘆島市，全橋1 8孔，總長527．2米。橋的上部結構1-15孔為24米簡支箱梁，16-18孔為三跨一聯預應力混凝土連續箱梁，其跨徑組合為40+64+40米，最高墩13.5米。連續箱梁位于R=7000米的曲線上，單箱單室變截面、變高度，梁高2.8-4.7米，底板寬6．4米，頂板寬12.4米，共設5處橫隔板，梁底線為半徑圓曲線，箱梁采用縱、橫、豎三向預應力體系。連續梁主跨跨越錦州至葉柏壽地方鐵路專用線。
該橋為秦沈客運專線的重點工程。經過中鐵十一局集團二公司員工的努力，連續梁實際施工有效工期為8個月。預應力混凝土連續箱梁經中國鐵道建筑總公司和技術監督中心的監測，各項指標符合設計要求，該橋質量和進度都取得預期效果。
二、懸灌箱梁施工
掛籃是懸灌施工的關鍵設備，我們根據箱梁結構特點和施工條件采用兩組4個梯形掛籃。掛籃的主構架采用工字鋼，每個掛籃自重51噸，適用最梁段重145噸，適用施工梁段長3.5-4米，梁寬(底／頂)和梁高均滿足箱梁最截面要求。掛籃的整體彈性變形為10毫米，非彈性變形為3毫米，工作和走行狀態下的抗傾覆系數于2.0。梯形掛籃為我公司專業人員自行設計，定點廠家加工制作。該掛籃特點是重量輕，無需配重，利用豎向預應力筋自錨軌道式行走，運行平穩，操作方便。支架和襯桿經過內力計算，均使用適合本掛籃操作的型鋼鋼架。
1、主要施工方法
三孔一聯懸灌梁總體上采用先T構后連續的方法，即先進行16、17號墩的T構懸灌施工，然后兩T構分別與15號墩和18號臺的不平衡直線段進行邊跨合龍，最后進行體系轉換和中跨合龍。
2、關鍵技術控制措施
(1)保持T構懸灌過程對稱平衡整個T構懸灌過程能否始終圍繞對稱展開，關系到箱梁的平衡穩定和線
型的準確。為確保工程質量和施工安全，我們主要采取以下措施：一是T構兩端的掛籃在行走時保持同步勻速平穩運行，距離誤差控制在2米以內；二是掛籃全部采用同一批加工的桿件同時組拼和同時增減其他荷載，施工過程中混凝土基本做到同步施工到位，使同一個T構兩端的不平衡重量控制在50噸以內；三是為保證混凝土在澆筑過程中有合理的間隔時間，采取將節段混凝土按部位分步交替灌筑的辦法。這樣既滿足了平衡要求，又能使工人在同一天施工同一節段時進行交叉作業，不需增加勞力。既有利于底板和腹板控制混凝土的初凝時間，還能避免灌注腹板時下導角滲漿，保證每個節段混凝土拆模后外表光潔和見不到水平施工縫。
(2)預應力筋的安裝
預應力筋安裝質量直接影響張拉效果。由于箱梁腹板、底板和頂板尺寸小，布筋密，把好預應力孔道的定位和密封非常重要。我們在施工中采取一些有效措施：一是預應力孔道的成孔材料采用現場車間卷制的鐵皮波紋管，接長時用一節40厘米長，直徑一號的短管套接。為防止漏漿，每個接頭處用塑料膠布纏一遍；二是預應力筋采取整束穿入，對于孔道過長穿人困難時，采用鋼線牽拉的辦法，即將鋼束的一端與鋼線連接后，在孔道另一端用絞車卷動鋼線，將鋼束緩緩拖入孔道，實行人工有力控制；三是對波紋管的定位，采取焊制井字鋼筋與鋼筋骨架固定。為防止灌注混凝土時孔道局部漏漿和彎曲，在管內穿入塑料管時，應較灌注節段長出1米以上，并使其貫穿新布孔道和新舊混凝土交界處，待混凝土灌注完畢后抽出，這樣能有效保護波紋管并使孔道順直；四是防扭絞問題采取編束和兩端同步打開穿錨的辦法。
(3)梁體混凝土的養護
在氣溫不低于5℃時采取覆蓋草袋灑水養生10天以上，夏季高溫時為防止新灌混凝土開裂，除加強箱室內外灑水外，灌注完畢2小時后適當松動側模，使水分能順利滲入混凝土的表面降溫；當氣溫低于5℃時采取覆蓋薄膜保溫保濕，夜間有凍害時全部頂板和側模用氈片包裹，封閉箱室端口進行保溫；日均氣溫低于0℃時停止施工。
(4)撓度和變形控制
連續梁采用懸灌施工技術，其撓度和變形影響因素多，控制難度。我們采用在施工荷載和重力的綜合作用下梁體的撓度和變形為一個綜合值進行控制，即L=hg-hj+k。式中hg為重力作用產生的下撓值；hj為施加預應力后梁體產生的上拱度值；k為模擬變形后對連續梁線形影響的修正值。公式確定后，我們請鐵科院用計算機對每一個梁段制出預拱度調整值表，施工時測量人員根據該表對掛籃標高進行控制，這種簡捷控制方法，取得良好效果。
柳樹屯特橋是秦沈鐵路客運專線的控制性難點工程之一，其設計和施工采用了不少國內領先的工藝技術。外觀和線型均達到了全線優秀水平。由于在施工中考慮慎密，前期準備工作充分，保證了施工質量和進度。
巖土工程師站點
秦沈客運專線柳樹屯特橋位于遼寧省葫蘆島市，全橋1 8孔，總長527．2米。橋的上部結構1-15孔為24米簡支箱梁，16-18孔為三跨一聯預應力混凝土連續箱梁，其跨徑組合為40+64+40米，最高墩13.5米。連續箱梁位于R=7000米的曲線上，單箱單室變截面、變高度，梁高2.8-4.7米，底板寬6．4米，頂板寬12.4米，共設5處橫隔板，梁底線為半徑圓曲線，箱梁采用縱、橫、豎三向預應力體系。連續梁主跨跨越錦州至葉柏壽地方鐵路專用線。
該橋為秦沈客運專線的重點工程。經過中鐵十一局集團二公司員工的努力，連續梁實際施工有效工期為8個月。預應力混凝土連續箱梁經中國鐵道建筑總公司和技術監督中心的監測，各項指標符合設計要求，該橋質量和進度都取得預期效果。
二、懸灌箱梁施工
掛籃是懸灌施工的關鍵設備，我們根據箱梁結構特點和施工條件采用兩組4個梯形掛籃。掛籃的主構架采用工字鋼，每個掛籃自重51噸，適用最梁段重145噸，適用施工梁段長3.5-4米，梁寬(底／頂)和梁高均滿足箱梁最截面要求。掛籃的整體彈性變形為10毫米，非彈性變形為3毫米，工作和走行狀態下的抗傾覆系數于2.0。梯形掛籃為我公司專業人員自行設計，定點廠家加工制作。該掛籃特點是重量輕，無需配重，利用豎向預應力筋自錨軌道式行走，運行平穩，操作方便。支架和襯桿經過內力計算，均使用適合本掛籃操作的型鋼鋼架。
1、主要施工方法
三孔一聯懸灌梁總體上采用先T構后連續的方法，即先進行16、17號墩的T構懸灌施工，然后兩T構分別與15號墩和18號臺的不平衡直線段進行邊跨合龍，最后進行體系轉換和中跨合龍。
2、關鍵技術控制措施
(1)保持T構懸灌過程對稱平衡整個T構懸灌過程能否始終圍繞對稱展開，關系到箱梁的平衡穩定和線
型的準確。為確保工程質量和施工安全，我們主要采取以下措施：一是T構兩端的掛籃在行走時保持同步勻速平穩運行，距離誤差控制在2米以內；二是掛籃全部采用同一批加工的桿件同時組拼和同時增減其他荷載，施工過程中混凝土基本做到同步施工到位，使同一個T構兩端的不平衡重量控制在50噸以內；三是為保證混凝土在澆筑過程中有合理的間隔時間，采取將節段混凝土按部位分步交替灌筑的辦法。這樣既滿足了平衡要求，又能使工人在同一天施工同一節段時進行交叉作業，不需增加勞力。既有利于底板和腹板控制混凝土的初凝時間，還能避免灌注腹板時下導角滲漿，保證每個節段混凝土拆模后外表光潔和見不到水平施工縫。
(2)預應力筋的安裝
預應力筋安裝質量直接影響張拉效果。由于箱梁腹板、底板和頂板尺寸小，布筋密，把好預應力孔道的定位和密封非常重要。我們在施工中采取一些有效措施：一是預應力孔道的成孔材料采用現場車間卷制的鐵皮波紋管，接長時用一節40厘米長，直徑一號的短管套接。為防止漏漿，每個接頭處用塑料膠布纏一遍；二是預應力筋采取整束穿入，對于孔道過長穿人困難時，采用鋼線牽拉的辦法，即將鋼束的一端與鋼線連接后，在孔道另一端用絞車卷動鋼線，將鋼束緩緩拖入孔道，實行人工有力控制；三是對波紋管的定位，采取焊制井字鋼筋與鋼筋骨架固定。為防止灌注混凝土時孔道局部漏漿和彎曲，在管內穿入塑料管時，應較灌注節段長出1米以上，并使其貫穿新布孔道和新舊混凝土交界處，待混凝土灌注完畢后抽出，這樣能有效保護波紋管并使孔道順直；四是防扭絞問題采取編束和兩端同步打開穿錨的辦法。
(3)梁體混凝土的養護
在氣溫不低于5℃時采取覆蓋草袋灑水養生10天以上，夏季高溫時為防止新灌混凝土開裂，除加強箱室內外灑水外，灌注完畢2小時后適當松動側模，使水分能順利滲入混凝土的表面降溫；當氣溫低于5℃時采取覆蓋薄膜保溫保濕，夜間有凍害時全部頂板和側模用氈片包裹，封閉箱室端口進行保溫；日均氣溫低于0℃時停止施工。
(4)撓度和變形控制
連續梁采用懸灌施工技術，其撓度和變形影響因素多，控制難度。我們采用在施工荷載和重力的綜合作用下梁體的撓度和變形為一個綜合值進行控制，即L=hg-hj+k。式中hg為重力作用產生的下撓值；hj為施加預應力后梁體產生的上拱度值；k為模擬變形后對連續梁線形影響的修正值。公式確定后，我們請鐵科院用計算機對每一個梁段制出預拱度調整值表，施工時測量人員根據該表對掛籃標高進行控制，這種簡捷控制方法，取得良好效果。
柳樹屯特橋是秦沈鐵路客運專線的控制性難點工程之一，其設計和施工采用了不少國內領先的工藝技術。外觀和線型均達到了全線優秀水平。由于在施工中考慮慎密，前期準備工作充分，保證了施工質量和進度。
巖土工程師站點
