摘要:本文以準朔鐵路黃河特大橋為背景介紹了鋼管拱混凝土頂升及頂升鋼纖維混凝土的特點和施工難點,并講述了頂升灌注混凝土的施工方案
關鍵詞:黃河特大橋,頂升,鋼管混凝土
1.工程概況
1.1工程簡介
黃河特大橋主跨鋼管混凝土拱為提籃型,矢高58.73m,矢跨比為1/6。拱肋橫向內傾角8°,單根拱肋采用等寬變高截面,其寬度4米。每條拱肋由4根φ1500mm、壁厚30~35mm的弦管組成,弦管之間由20mm厚的平聯板鋼板連接形成啞鈴型,上下啞鈴之間由H型桿件和箱型桿件連接。
拱肋弦管及平聯板內灌注C50補償收縮混凝土,為了保證拱肋混凝土的整體性,拱肋混凝土采用連續接力頂升法灌注。
2.2氣象資料
施工地區屬中溫帶亞干旱區,區內降雨稀少,氣候干燥,夏季炎熱,冬季寒冷,冬春兩季多風,蒸發量大。歷年平均氣溫:7.5℃。
3.主要工程數量
3.1 C50纖維素纖維混凝土
S0、S1拱節埋入二期混凝土,弦管內和實腹板內混凝土需摻加纖維素纖維(UF500),以提高混凝土的抗裂性、耐久性,摻入量0.9kg/m3 。每單肢拱節內混凝土體積為106m3。混凝土灌注范圍:拱肋弦管和平聯板內的拱座混凝土上弦澆至A1節點部位的隔倉板以下0.5m,下弦澆至E1節點之間的隔倉板以下0.5m。
3.2 C50鋼纖維混凝土
鋼管拱上弦拱腳交界面以上21m(水平距離)、下弦拱腳交界面10m以上(水平距離)范圍、拱肋拱腳交界面以下0.5m(平行交界面)范圍及拱腳圓柱臺內為鋼纖維微膨脹混凝土。鋼纖維混凝土中的鋼纖維采用高強鋼絲切斷型,抗拉強度采用1000級,抗拉強度不小于1000N/mm ,其技術條件應滿足《纖維混凝土結構技術規程》要求。混凝土抗拉強度標準值不低于7.0Mpa。
鋼纖維混凝土:上弦管單側單根內鋼纖維混凝土42.48m3.;上弦平聯板內鋼纖維混凝土24.38m3;下弦管單側單根內鋼纖維混凝土21.57m3.;下弦平聯板內鋼纖維混凝土12.38m3。鋼纖維混凝土合計659 m3。
3.3 C50補償收縮混凝土
鋼管拱拱肋其余部分采用C50補償收縮混凝土,限制膨脹率不低于2.5×10-4,其中拱頂下弦平聯板103.3m范圍不灌注混凝土。
上、下弦半拱每根鋼管混凝土的灌注量分別為275.17m3 和287.22m3 ,上、下弦平聯板混凝土的灌注量分別為157.98m3和116.2m3。補償收縮混凝土合計5595.84m3。
4.工程特點、難點
4.1工程特點
(1)頂升直徑大,高度大:主拱弦管直徑1.5m,累計最大頂升高度67.5m;
(2)混凝土頂升量大:拱肋頂升混凝土共6255 m3,最大單次頂升635 m3;
(3)科技含量高:鋼管拱頂升混凝土線型監測控制、滿足抗拉強度及泵送要求的鋼纖維混凝土的配制、大管徑混凝土頂升施工均有較高科技含量。
4.2工程難點
(1)拱肋橫跨黃河,屬大江、大河深水臨空作業,施工控制難度大;
(2)拱肋一根弦管內或平聯板內混凝土強度達到90%后,才能灌注下一根鋼管內或平聯板內的混凝土,且拱肋上弦混凝土灌注養護溫度為5-10℃,下弦為5-15℃,施工周期短但混凝土數量大。
(3)鋼纖維混凝土要求軸心抗拉強度不低于7.0MPa且滿足泵送要求,混凝土配制難度大。
(4)施工現場地形及拱肋結構復雜,泵管布置難度大。
(5)單次頂升混凝土數量大。
5.施工方案
拱肋混凝土施工采用單根弦管兩岸對稱施工,按照設計“2012-01工作聯系單”文件要求,拱肋混凝土施工順序為:
下游上弦外側管→上游上弦外側管→上游下弦內側管→下游下弦內側管→下游上弦內側管→上游上弦內側管→上游上弦平聯板→下游上弦平聯板→下游下弦外側管→上游下弦外側管→上游下弦平聯板→下游下弦平聯板。
單根弦管或平聯板施工采用分段連續施工的方法,一根弦管內或平聯板內混凝土強度達到90%后,才能灌注下一根鋼管內或平聯板內混凝土。根據混凝土的類型及頂升孔的位置對拱肋混凝土進行分段施工,分段情況見下表。
6.結束語
準朔黃河特大橋地形復雜、施工難度大,目前頂升施工已順利完成。該橋的頂升施工方法可以在今后施工同類橋梁時借鑒。
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