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高架桥大悬臂预应力盖梁施工技术

随着交通技术的发展,大型环城路常采用高架桥的形式上跨市政道路。这些环城路高架桥既要保证足够的行车道宽度,又要尽可能减少对桥下道路交通的影响,还要满足城市景观性需求,因此往往采用大悬臂预应力混凝土盖梁的设计方案[1]

G312、G346南京龙潭港至绕越高速公路段改扩建工程使用了大悬臂盖梁设计,并对施工工艺进行优化。本文基于该工程从常规盖梁施工方法和施工难点、大悬臂盖梁的施工工艺流程和控制要点、施工过程应力分析等方面对该工程施工经验进行研究总结,为同类工程项目的实施提供参考。

1 工程概况

G312、G346南京龙潭港至绕越高速公路段改扩建工程第Ⅱ施工标段全长6.511 km,其中主线高架4.617 km。主线桥的上部结构采用支架现浇预应力砼箱梁及装配式预应力砼组合箱梁两种结构形式。当上部结构采用装配式预应力混凝土组合箱梁时,相应下部结构采用大悬臂盖梁及门式墩盖梁。盖梁采用预应力混凝土结构,盖梁断面形式为倒T形,全线共78道盖梁。其中,门式墩盖梁共计51道,大悬臂盖梁共计27道。大悬臂盖梁(图1)梁长33.5 m,单侧悬臂长10.75 m,盖梁宽度3.1 m。

图1 大悬臂盖梁示意图

2 常规盖梁施工方法及实施难点

2.1 常规盖梁施工方法

大悬臂盖梁钢束立面如图2所示。常规盖梁预应力张拉一般分两次进行,张拉顺序为:混凝土强度和弹性模量达到设计值的100%且龄期达到7天后,先张拉N1、N3钢束;待压浆强度达到100%后架设箱梁;待架梁完成,张拉N2、N4钢束;压浆强度达到100%后,浇筑湿接缝、铺装等;桥面湿接缝、铺装完成方能拆除底模及支架。

3.2肿瘤标志物不论是单项(如癌胚抗原),还是套餐项(如蛋白芯片检测),在年轻群体(≤30岁和30-40岁)中的选择率都很高,蛋白芯片检测的选择率甚至高于年老群体(40-50岁和≥50岁),说明年轻群体重视早期诊断肿瘤的意识比较强。

图2 大悬臂盖梁钢束立面布置图

2.2 实施难点

(1) 为满足工期要求,项目部计划采用“高低法”提梁施工工艺,箱梁运输需在盖梁下部通行,在架梁过程中,如果盖梁底模支架不卸落,该方案无法实施。“高低法”提梁施工工艺原理为:充分利用两墩顶盖梁作为首次架桥机的拼装支点,待架桥机拼装完成后,利用桥下空间进行吊梁,将梁提至一定角度,梁体顺利通过盖梁,再落梁至相应位置;首跨完成后,利用跨中作为临时支点,再进行配重,将架桥机往下跨推移,边推移边加长架桥机主梁,当架桥机主梁到达下个盖梁时,架桥机整体完成拼装,并设支点,进行第二跨施工[2]

(2)以护理后,患者SAS(焦虑自评量表)焦虑自评量表、SDS(抑郁自评量表)评分比较作为观察指标。满分均为100分,评分越低,则证明恢复情况越好;

(2) 架梁中若按常规预应力张拉顺序实施并卸落盖梁底模支架,盖梁前端2 m位置会出现拉应力裂缝。且盖梁底模支架若在箱梁桥面铺装完成后拆除,将增加工期,使工程无法及时完工。

2.3 优化思路

(1) 因312国道南京龙潭港至绕越高速公路段改扩建工程预制梁段落施工障碍较多,墩柱盖梁施工不连续,架桥机运梁必须在桥下进行。如果采用常规施工方案,在湿接缝完成之前不得卸落支架,则运梁车无法运梁,无法满足架梁条件。因项目工期较紧,如果按常规方案,落架后再进行运梁、架梁,则不能满足工期要求。

(2) 如果为满足工期,提前落架,容易导致盖梁悬臂端出现应力裂缝。因悬臂较长,悬臂端避免出现应力裂缝是控制重点,要密切注视悬臂端热挠度变化[3]

两组患者导管相关并发症发生率比较,试验组中发生1例(3.4%)静脉炎,未发生其他导管相关性并发症;对照组中发生2例(6.7%)可疑导管相关血流感染,两组比较,差异无统计学意义(P>0.05);试验组穿刺耗时为(25.28±7.36)min,低于对照组的(42.20±10.61)min,差异具有统计学意义(P=0.000);两组耗材成本无差异,均为442元/套。两组患者的导管穿刺次数、留置时间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

(3) 在此限定条件下,需对常规施工方案进行优化。优化目标为:既能满足运梁通行条件,又能满足工期需求,同时保证悬臂端外观质量及施工安全。

随着新一轮高等职业教育课程改革的不断推进和课堂教学模式的不断探索,如何更好地促进教师专业技能提升,更好地发掘学生学习潜力,实现理实一体、工学结合的教育教学目标,是新时期高等职业教育教学改革所面临的重大问题。

3 大悬臂盖梁施工工艺

3.1 施工工艺流程

为保证施工质量,确保工期要求,项目部决定对常规盖梁施工工艺流程进行优化,对大悬臂式盖梁采用三批次张拉的施工顺序,其施工工序为:支架现浇→砼强度达到100%时张拉第一批钢绞线(N4-N3)并压浆→压浆强度达到100%后卸落支架→架设梁板→两侧梁板架设完成后张拉第二批钢绞线(N2)并压浆→压浆强度达到100%湿接缝施工、砼铺装→张拉第三批钢绞线(N1)并压浆→压浆强度达到100%施工护栏、沥青铺装。

3.2 施工过程应力分析

为确保施工安全,对优化后的施工工序采用有限元软件进行分析。以图1、图2为原型建立空间有限元模型,先以盖梁及下部墩柱承台及桩基形状作为基础模型;在模型建好后,施加第一批钢绞线预应力;压浆完成后卸落支架,模拟此时盖梁受力情况;再施加梁板重量,观察盖梁受力情况;观察完成后,进行第二批钢绞线拉张,当压浆强度满足后,再进行湿接缝、铺装等施工;最后进行第三批钢绞线张拉,以及护栏等附属施工。大悬臂盖梁有限元模型如图3所示。

图3 大悬臂盖梁有限元模型

空间有限元分析按不同施工阶段分别进行分析,各施工阶段应力云图如图4~图9所示。

为防止机器人在无条件执行前行巡检命令时因运动性物体干涉导致撞击危险的发生,并且希望机器人能够具有自主检测障碍物采取主动措施的功能,在机器人前部使用了红外测距传感器模块(GP2Y0A02YK0F),即红外避障模块.该模块不受电磁波的干扰,不受周围可见光的影响,为非噪声源,不会对工厂的检测设备造成干扰,故可以在昼夜进行工作[6].

图4 张拉压浆第一批钢绞线(N4-N3)时应力云图

图5 卸落支架时应力云图

图6 一侧梁板架设时应力云图

图7 另侧梁板架设时应力云图

图8 张拉压浆第二批钢绞线(N2)时应力云图

图9 张拉压浆第三批钢绞线(N1)时应力云图

由图4~图9可见,各施工阶段盖梁所受应力均为压应力,优化后的大悬臂盖梁施工过程安全可控。

4 大悬臂盖梁施工控制要点

4.1 支架预压

支架拼装及模板安装完成后,对支架进行预压。预压重量为设计荷载(盖梁自重、内外模板重量及施工荷载之和)的120%。加载时按照设计荷载的50%、100%、120%,分三级加载。预压加载过程要分层码放、均匀加载。加载中由技术人员现场控制加载重量和位置,避免出现大的误差。

4.2 沉降观测

盖梁支架沉降观测点共计布置10个,两墩柱之间布置2个,承台基坑回填两侧布置4个,盖梁两端布置4个。同时在地面相对应位置设置观测点,以观测原地面地基不均匀沉降情况,特别关注承台基坑回填部位地面的变化。

总之,在英语一轮复习备考过程中,通过教师了解、帮助、配合、指导、督促、检查学生;学生多记、多练、多阅读、多积累、多落实来保障一轮复习的各项任务扎扎实实完成,切实有效地提高学生的英语学习水平和英语成绩。

4.3 预拱度设置

盖梁段采用支架现浇施工必须提前设置预拱度,为立模标高提供依据。影响预拱度值的因素很多,主要有支架变形、预应力作用、混凝土收缩徐变以及温度产生的变形。另外还需考虑预制梁架设后的梁板荷载及行车荷载。

4.4 盖梁施工

测量人员测出模板位置并标识后进行模板安装。钢筋在梁场加工车间内加工,运料至现场采用骨架在底模上绑扎成型。在盖梁钢筋安装验收合格后,吊装盖梁侧模。钢筋模板验收合格后进行混凝土浇筑。

4.5 预应力筋张拉

混凝土强度和弹性模量达到设计值的100%且龄期达到7天以后,方可张拉第一批钢绞线(N4-N3)并压浆,待两侧梁板架设完成后张拉第二批钢绞线(N2)并压浆,湿接缝施工和砼铺装完成后张拉第三批钢绞线(N1)并压浆。预应力张拉以应力、应变双控,以应力为主,以伸长量进行校核。

5 挠度观测

本类型盖梁两侧各10个支座,共20个支座。左右悬臂各承受10个支座,即承受5片预制梁重量。根据规范,悬臂梁最大挠度应小于L/400。本项目悬臂长度为10.75 m,根据计算,得出梁端最大挠度应不超过26.875 mm。

盖梁浇筑后共布设1个基准点、4个观测点。为便于观察,将布置点设于挠度最大段,即悬臂最末段。布置图如图10、图11所示。以下选择139#盖梁的挠度观测数据(表1)作为参照。

图10 挠度观测点立面布置图

图11 挠度观测点平面布置图
表1 139#盖梁挠度观测结果 (mm)

施工阶段观测值原始值(浇筑终凝当天)挠度值变化测点1测点2测点3测点4测点1测点2测点3测点4测点1测点2测点3测点4测点1测点2测点3测点4浇筑3天2152162152172152152152150102浇筑5天21721721621721521521521522122110浇筑7天21921721721921521521521542242012N4-N3张拉后2182162172182152152152153123-1-10-1支架卸落后2232232252242152152152158810957861-5梁安装后2292302252252152152152151415101067016-10梁安装后22923123223121521521521514161716017611-15梁安装后23523823223221521521521520231717670116-20梁安装后236238237238215215215215212322231056N2张拉后23523823723821521521521520232223-1000湿接缝完成后236239238238215215215215212423231110N1张拉后236238238238215215215215212323230-100N1张拉后10天236238238238215215215215212323230000

根据观测结果可以发现,盖梁混凝土浇筑后,挠度变化较小;支架拆卸及预制梁架设时,挠度变化相对变大;但预应力张拉时,悬臂端略有上浮,悬臂挠度略变小。经过分析可知,悬臂挠度的变化与受力情况相关,与有限元应力云图受力变化特征一致。盖梁施工完成后,再次对盖梁进行外观检查可发现,盖梁整体表面平整,无坑洞及裂缝。

6 结语

G312、G346南京龙潭港至绕越高速公路段改扩建工程盖梁翼缘悬臂较长,在常规桥梁建设中少见。由于大悬臂盖梁施工的复杂性和风险性,盖梁的结构线形及外观质量是施工控制的首要指标。分析表明,类似预应力大悬臂盖梁施工,可以不按照常规的两次张拉顺序进行不落架施工。为满足工期、质量及安全需要,该桥最终改变预应力张拉顺序,优化施工步骤。该法在不加大施工费用、不延长施工工期的前提下,保证了盖梁在各施工阶段的稳定,且盖梁悬臂端部挠度不影响盖梁总体线形及外观质量,解决了悬臂长度较大时端部挠度控制的难题,确保了施工质量及安全,可为同类工程的实践提供参考。

参考文献

[1]尹恒.大悬臂预应力盖梁阶段受力分析及施工控制技术研究[D].西安:长安大学,2013.

[2]俞露.大悬臂预应力混凝土盖梁设计分析[J].中国市政工程,2010(2):25-27.

[3]钟庆荣,杨贵龙,胡洪波,等.烂泥湖高架桥水中门式墩长悬臂盖梁施工技术[J].桥梁建设,2012(42):116-120.

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