铁路箱梁（精选10篇）
铁路箱梁 篇1
1 概述
石武高铁某梁场承担512孔整孔箱梁预制任务，该梁场采用一字形布置，共设10个制梁台座，内外模采用2个台座共用1套模板方式，设计月生产能力55榀。梁场于2008年12月16日正式破土动工，2009年2月28日生产首孔箱梁，2009年5月18日通过取证实地核查，2009年5月20日首孔箱梁架设成功，2010年5月26日完成全部箱梁预制，2010年7月5日完成全部箱梁架设任务。
在2009年6月～8月夏季的箱梁预制过程中，随着气温逐渐升高，梁体养护的温度控制出现很大困难，主要体现在梁体芯部最高温度及各部位温差出现阶段性超标现象。为确保预制箱梁实体质量及高性能混凝土的耐久性，通过各种温控措施的实施，尤其是控制混凝土水化热及部位温差方面取得了一定效果，将箱梁各部位温度、温差控制在规范要求范围内。
2 混凝土各阶段温度、温差要求
根据铁道部颁布的行业标准铁建设[2005]160号铁路混凝土工程施工质量验收补充标准中规定:梁体混凝土浇筑完毕后的养护期间，混凝土内部最高温度不宜超过65℃，混凝土内部与表面温度之差、表面与环境温度之差不宜大于15℃，养护用水温度与表面温度之差不得大于15℃;拆模时梁体芯部混凝土与表层混凝土之间、表面混凝土与环境之间以及箱梁腹板内外侧混凝土之间的温度均不得大于15℃。
3 采取控制具体措施
为解决梁体芯部最高温度及各部位温差出现阶段性超标现象，将箱梁各部位温度、温差控制在规范要求范围内，我们结合现场实际情况，制定了切实可行的技术措施，其具体工艺流程如下:混凝土原材料温度控制→布测温点→覆盖遮阳棚→内箱覆盖土工布蓄水养护→箱梁内箱大功率鼓风机散热→顶板覆盖土工布蓄水养护→N4,N5,N8,N9孔道注入循环水→采用倒虹吸法、棉布进行清孔。
3.1 混凝土原材料温控措施
1)通过降低混凝土原材料温度，确保混凝土入模温度控制在30℃以内，把砂、碎石存放在遮阳棚内，防止太阳直晒(见图1);水泥、粉煤灰、矿粉及时补充，采用6个水泥罐体循环倒用，延长胶凝材料的存放时间，尽量降低胶凝材料温度;拌合用水直接抽取温度较低的深层井水。2)浇筑混凝土一般选择气温较低的下午6点至次日早晨8点进行，这样既可避开模板和钢筋自身的高温，也可在一定程度上降低混凝土拌合物温度。
3.2 混凝土浇筑期温控措施
1)为防止夏季阳光直射混凝土表面，致使混凝土表层温度过高，我们在混凝土浇筑完成后及时遮盖遮阳棚，也可起到减少混凝土养护水分的蒸发，确保养护效果。2)混凝土终凝后在顶、底板顶面覆盖土工布，并蓄水使土工布完全保持湿润。
3.3 混凝土养护期降温措施
1)由于箱梁内腔空气流通不畅，混凝土水化热不易扩散，致使箱梁内腔温度较高，致使表面混凝土与环境之间的温度差超过15℃。梁体混凝土终凝后，利用箱梁端部加强的底板混凝土高差，进行蓄水养护、降温，并采用2台大功率鼓风机通风散热，降低表面混凝土与环境之间的温度差。
2)梁体混凝土终凝并拆除端模后，采用自制管道盖连通N4,N5,N8,N9四个预应力孔道，在水化热达到最大前对各孔道注入循环水，及时带走混凝土芯部产生的较高水化热，降低混凝土芯部最高温度及混凝土芯部与表面的温差。
N4,N5,N8,N9四个预应力孔道张拉前，采用倒虹吸法清除孔道内积水，并用干布条验证孔道内是否存在积水。
4 实施效果
1)实施前。在前期采取措施中不含内腔通风及预应力孔道注循环水的条件下，133号～142号梁测温数据显示箱梁混凝土芯部最高温度在71.9℃，高温段60℃～71℃的持续时间长达20 h～24 h;芯部与表层的最大温差为28℃;表层与环境的最大温差26.4℃。箱梁测温点布设见图2。2)实施后。近期采取以上全面控制及降低温度的措施后，156号～190号梁显示混凝土芯部最高温度达64.8℃，满足“混凝土内部最高温度不宜超过65℃”的规范要求，高温段60℃～65℃持续时间缩短为14 h～18 h;混凝土芯部与表层的最大温差、混凝土表层与环境的最大温差，基本可控制在15℃之内，同样满足“混凝土内部与表面温度之差、表面与环境温度之差不宜大于15℃;拆模时梁体芯部混凝土与表层混凝土之间、表面混凝土与环境之间以及箱梁腹板内外侧混凝土之间的温度均不得大于15℃”的规范要求。
从以上统计数据可以看出，在采取全面控制及降低温度的措施后，混凝土的芯部最高温度降低了7℃，高温段温度由60℃～71.9℃下降到60℃～65℃，芯部与表层、表层与环境温差降低7℃～9℃，混凝土芯部高温持续时间也得到减少。故采取全面降温措施，有效改善了箱梁芯部最高温度及各部位的温差，对箱梁防止出现早期裂纹起到了较好的作用。
石武梁场对箱梁温控养护采取的包括预应力孔道循环水及内腔通风等系列措施收到较好效果，解决了混凝土芯、表、环温差难题，受到客专公司组织的全线观摩会肯定，并在石武全线得到了推广应用。
5 几点建议
1)选择混凝土不同用料。在施工阶段应试配不同季节的配合比，尤其冬、夏两季。在确保混凝土实体质量的前提下，控制水泥、粉煤灰、矿粉及外加剂等原材选定，应特别关注水泥的比表面积，C3A,C3S含量，并适度调整单方混凝土水泥用量，夏季可适度降低水泥用量、适当提高掺合料用量，从根本上解决水化热过高、混凝土升温过快的问题。
注：1）本图单位均以mm计。2)(1),(1)′表示箱梁养护中所处环境测点的温度传感器位置；(2),(2)′，(2)″表示箱梁养护中混凝土表层测点的温度传感器位置；(3),(3)′，(3)″表示箱梁养护中混凝土芯部测点的温度传感器位置。3）根据箱梁结构特点，测温点布设按最不利原则设在梁体混凝土壁厚最大处及跨中位置，顺桥向、横桥向均按平行梁体中心线方向布置。4）为保证测点能有效正常工作，埋设传感器元件时，应采取措施保护元件在混凝土浇筑过程中不被破坏。5）温度传感器元件的埋设位置最大偏差不超过20 mm
2)控制混凝土入模温度。加强混凝土入模温度的控制，主要是控制各种组分拌和时的温度，如水中加冰、延长水泥储存时间等。水中加冰降低拌合用水温度，应根据水池内拌合用水数量、温度及拌合用水所需温度，按照冰的熔化焓为335 J/g计算实际用冰量;降低水泥温度主要依靠延长储存时间，增加储存水泥的罐体是唯一办法，所以从制梁场的临建开始，就应根据当地气候条件、混凝土供应量等综合考虑混凝土搅拌站水泥罐体的设计。
3)控制混凝土内外温差。在当地气温剧降时，应加强混凝土内部与表面温度之差、表面与环境温度之差及拆模时梁体芯部混凝土与表层混凝土之间、表面混凝土与环境之间以及箱梁腹板内外侧混凝土之间的温差控制。在实施养护措施时应适当调整，可在箱梁内腔通风及预应力孔道循环注水的同时，进一步采取表面混凝土保温措施，提高混凝土养护时的环境温度，降低混凝土内部与表面、表面与环境两个温差，减小梁体由于温差产生的温度应力，保证箱梁实体质量。
参考文献
[1]铁建设[2005]160号,客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S].
[2]科技基[2005]101号,客运专线高性能混凝土暂行技术条件[S].
[3]铁科技[2004]120号,客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件[S].
[4]吴松.预应力连续箱梁施工技术[J].山西建筑,2010,36(14):295-296.
铁路箱梁 篇2
高速铁路肖家巷特大桥40+56+40现浇箱梁施工
现结合肖家巷特大桥现浇箱梁施工实际,介绍了连续梁支架现浇法施工工艺流程,阐述了采用满堂支架施工现浇连续箱梁相应的施工要点,以积累特大桥现浇箱梁施工经验.
作 者：李东生 LI Dong-sheng 作者单位：中铁十二局集团第二工程有限公司,山西,太原,030032刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：36(11)分类号：U445关键词：现浇连续梁 满堂支架 钢筋 混凝土 预应力
铁路箱梁 篇3
【关键词】高速铁路；预应力简支箱梁；徐变上拱控制；徐变观测
1.引言
无砟桥梁在列车活载作用下的弹性变形以及长期横载作用下的徐变上拱直接影响轨道结构的受力平顺和行车安全。在不计墩台基础不均匀沉降，梁体上下缘温差引起的附加变形时，如果徐变上拱量超过轨道扣件的调高限值，无砟轨道的优越性便丧失殆尽。因此，控制徐变上拱是成功使用无砟预应力混凝土的根本保证。本文以某高速铁路预制梁场生产的跨度为31.5米的无砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁为基础，对预制箱梁的徐变上拱的控制和观测方法进行阐述。
2.混凝土的徐变机理
混凝土徐变是依赖于荷载且与时间有关的一种非弹性性质的变形。在长期荷载作用下，混凝土内水泥胶体微孔隙中的游离水将经毛细管挤出并蒸发，产生了胶体缩小形成徐变过程。普遍认为影响徐变的因素主要包括内部因素和外部因素两个方面。内部因素主要包括混凝土的材料及配合比，外部因素主要包括混凝土构件的尺寸、环境的相对温度和湿度等。由于徐变是由外荷载引起的，除了上述影响因素外，还应考虑混凝土的加载龄期、应力水平、以及持荷时间的影响。预应力混凝土结构的徐变主要是由预应力引起的。
3.施工过程中对箱梁徐变上拱的控制
预制箱梁施工过程中，从影响混凝土徐变几个主要方面，对徐变上拱进行控制。
3.1水泥
水泥品种对混凝土徐变的影响主要在于其制成的混凝土在加载时的强度越高及加载后强度的增长速度。根据胡克定律，在施加应力不变的条件下，混凝土的弹性模量越高，其产生的应变就越小。箱梁混凝土选用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。
3.2骨料
Neville A. M.通过试验发现骨料的弹性模量越大，骨料含量越高，混凝土的徐变就越小。箱梁施工时应选用弹性模量较高的碎石和适宜的级配。
3.3水灰比
在单位体积混凝土的水泥用量相同时，水灰比越大则收缩越大。当含水量不变时，单位体积混凝土的水泥用量愈大则收缩愈大。在其它条件相同时，混凝土的徐变随水灰比的增大而增大。箱梁预制采用小于0.4的水灰比。
3.4混凝土浇筑
混凝土梁体较高，混凝土的方量较大，采用附着式和插入式振捣器共同进行振捣，特别是张拉的直接受力区混凝土一定要密实。梁体混凝土拌和一定要均匀，配合比控制准确，振捣要密实、全面。否则会由于箱梁之间混凝土性能差异较大，使梁体张拉后上拱值差异也很大。
3.5混凝土的养护
蒸汽养护可以减少混凝土的收缩。温度和湿度都影响水泥的水化速度和水化程度，水化程度越高，水泥胶凝的密度也越高，徐变则越低。延长潮湿养护的时间可以延滞收缩的进程，长期养护的混凝土的强度较高，徐变有所降低。箱梁采用蒸汽养护和自然养护结合，较好的控制了徐变增大。
3.6预应力张拉
徐变是在长期应力作用下产生的，因此必须正确的控制张拉应力。预制箱梁预应力施工中严格按照考虑管道摩阻、喇叭口摩阻等因素后的计算得出应力值进行加载，同时使用预应力筋伸长值进行校核，并严格控制持荷时间，避免因超张拉，超持荷对徐变造成增长。
4.箱梁徐变的观测方法
按照相关的规定，对于原材料变化不大，预制工艺稳定，批量生产的预应力混凝土预制梁，可每30孔选择1孔布置观测标进行徐变观测，简支梁在跨中截面和支点截面布置观测点，每片梁观测点不应少于6个。观测采用电子水准仪天宝dini03，按照二等水准观测标准进行观测，参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员和观测的仪器设备。为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后视观测最好用同一水准尺，必须按照固定的观测路线和观测方法进行，观测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。实行五固定即固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法，以提高观测数据的准确性。观测时要避免阳光直射，且在基本相同的环境和观测条件下工作。成像清晰、稳定时再读数。随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。观测数据采用专业软件平差。终张拉完成时，梁体的跨中弹性变形不宜大于设计值的1.05倍。而徐变变形量，在扣除各项弹性变形后，在终拉张60天后，梁跨≤50m的梁体跨中徐变上拱实测值不应大于7mm。梁场所观测箱梁满足上述标准。
5.结语
为保证行高速铁路列车的行车安全、舒适，并满足无砟轨道施工条件，需要从梁体施工过程中对徐变上拱进行控制。本文阐述了混凝土徐变的机理。分析影响混凝土徐变的各种因素并且采取了有效的控制措施。选用的徐变观测技术，满足设计及精度的要求，观测能反映出预应力混凝土箱梁的变化趋势。箱梁变形上拱包括弹性变形和徐变变形两个阶段，弹性变形在终张完成时即可形成，徐变效应贯穿于桥梁建设过程以至整个服务期，终张60天内的徐变变型量在5-7毫米，平均为6.3毫米左右，变异系数为0.22.终张后15天内发展较快可完成60天徐变量的80%，到30天达到90%，此后速度越来越慢。徐变观测数据表明，上拱控制方法可以满足施工需要。
参考文献
[1]任娇.连续刚构桥施工控制理论及其工程席用：[硕士学位论文].武汉：武汉理工大学，2006，4.
[2]石现峰，梁忠广，李建中，几种常用混凝土收缩徐变模式的比较分析，石家庄铁道学院学报，1998（1）.
[31]Neville A.M.混凝土的性能.李国泮（译）.北京：中国建筑工业出版社，1983.
[4]周红军，温度对混凝土徐变影响的数值模型[海河大学硕士学位论文].2004.3.
[5]《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》铁建设[2006]158号
[6]《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）
铁路箱梁 篇4
高速铁路的快速发展, 促使各施工单位针对新生事物, 积极推出了许多的新工艺、新技术, 以便在施工中满足安全、质量、进度的需要。铁路大型箱梁作为高铁中技术含量比较高, 施工难度比较大的工程, 在施工中, 各单位更加的重视, 对各工序施工都有深入的研究。
在预应力箱梁整个预制过程中, 钢筋工程是占用时间最长、最复杂的工序。其绑扎质量和速度制约着现场预制箱梁的施工进度。因此, 各单位针对箱梁钢筋骨架的绑扎技术认真进行研究, 努力探索合适的钢筋骨架快速绑扎方法、绑扎工具, 研究设计特殊的专用设备或工具, 以保证钢筋施工的进行。本文总结了高铁箱梁施工中常用的三种方案:底腹板和顶板钢筋分开绑扎、吊装;整体绑扎及整体吊移;钢筋整体绑扎、带内模整体吊装。详细分析了个方案的操作性、经济型、可行性。以便为类似工程施工起到借鉴作用, 各单位根据自己的条件, 择优选用。
2 工艺介绍
钢筋的整体绑扎及吊装施工技术, 是近几年逐步发展起来的。从墩身帽到T梁到箱梁, 使得整体绑扎及整体吊装施工技术逐步完善, 应用于铁路大型箱梁后, 又衍生出了分片整体绑扎吊装、全整体绑扎吊装、整体绑扎带内模吊装等三种方案。
2.1 底腹板和顶板钢筋分开绑扎、吊装
此工艺是应用最为广泛的箱梁钢筋绑扎技术。钢筋绑扎在胎具上进行, 为方便内模安装, 将箱梁钢筋绑扎分阶段进行, 即:腹板与底板一同绑扎, 顶板钢筋另行绑扎, 待内模拼装后, 在制梁台座上将顶板钢筋与腹板底板钢筋拼装。
采用此方案施工时, 分别制作底腹板绑扎胎具和顶板绑扎胎具, 施工时分三阶段进行:第一阶段:分别在胎具上绑扎底腹板钢筋及顶板钢筋, 绑扎完成后, 吊装前都必须在中心线处做出标记, 以方便底腹板钢筋与底模对中、顶板钢筋与底腹板钢筋对中。第二阶段:采用两台40T龙门吊吊装底腹板钢筋入模, 入模后调整松动的钢筋及预应力管道位置后, 安装端模、内模。第三阶段:吊装顶板钢筋。
2.2 整体绑扎及整体吊移
此工艺是在综合了钢筋和模板施工后, 考虑充分利用梁场的场地, 减少钢筋施工工序, 优化施工顺序的基础上形成的。
钢筋骨架的绑扎在钢筋绑扎胎具上进行整体绑扎。施工时分三阶段进行, 第一阶段:钢筋绑扎胎具分内外两部分, 外胎架固定不动。绑扎钢筋时, 先绑扎底板和腹板的钢筋在胎具上实施绑扎;第二阶段:在底腹板的钢筋绑扎完毕后, 立即安装内胎架的支撑及走行轨道, 接着安装内胎架上部, 进行顶板钢筋的绑扎。第二阶段:采用两台40T龙门吊吊装底腹板钢筋入模, 穿入内模。
2.3 钢筋整体绑扎带内模整体吊装
此方案是在整体绑扎的基础上进行的改进, 重点部分在于, 钢筋与内模一起吊装, 简化了工序, 提高了效率。施工时分四阶段进行, 第一阶段:在胎模具上绑扎底腹板钢筋骨架;第二阶段:吊装内模入底腹板钢筋骨架内;第三阶段:在胎模具上绑扎桥面钢筋骨架安装钢筋骨架吊架;第四阶段:采用80T龙门吊吊运内模及整体钢筋骨架一起入模。
3 方案对比
3.1 绑扎工艺
3.1.1 工艺流程
三种方案在顶板与腹板倒角钢筋绑扎在绑扎程序上.整体式绑扎必须按照固定的施工顺序一步一步的进行, 没有什么捷径可走;但分体绑扎可以底腹板与顶板同步施工, 不需要先后顺序, 只要保证定时定量的能提供钢筋笼就行。
3.1.2 施工要求
整体式绑扎与分体式绑扎只是钢筋笼绑扎方法上的区别而已。在绑扎要求上都必须严格按照施工规范, 作业标准及验收标准进行施工.所以在绑扎要求上, 整体式绑扎与分体式绑扎无大的差别。
3.1.3 骨架结构
分块绑扎工艺中, 两块钢筋可同时绑扎, 可以节省施工时间, 但是在吊装到模板后, 顶板与腹板钢筋之间调整的时间过长, 而且在调整的过程中导致部分钢筋变形。影响其他梁体钢筋。腹板钢筋有的直接高出顶板钢筋, 容易出现保护层不达标现象。
整体式绑扎底腹板与顶板钢筋连续绑扎, 衔接性非常好, 属流水作业。如果一个环节不完工, 就无法进行下一个环节。在绑扎的过程中就能及时的发现问题, 并且能很好的调整解决这些问题, 研究其他的一些绑扎技巧, 使绑扎工序更完美的在绑扎胎具上完成, 减少了在模板内的调整时间, 缩短模板使用周期, 提高模板的使用效率。
通过以上分析, 虽然分片绑扎钢筋骨架在绑扎过程中能有效的提高绑扎效率。但是从调试钢筋角度, 以及钢筋的绑扎质量和箱梁后期质量来看, 整体绑扎成型的钢筋骨架占有绝对优势。
3.2 设备、工装比较
3.2.1 胎具 (图3. 2-1~图3. 2-3)
箱梁钢筋绑扎主要靠定位胎具进行成型, 在一定程度上提高了施工效率。但最主要的是保证了钢筋绑扎的质量.便于钢筋绑扎过程的质量控制。胎具全部采用角钢及槽钢制作。角钢主要用于钢筋定位兼顾支撑作用, 槽钢主要用于胎具的骨架成型.要承受整个钢筋笼的重量, 所以必须具备一定得强度及刚度, 防止胎具的应钢筋自重引起胎具变形。以致影响绑扎质量。
(1) 胎具数量
以2榀/天生产能力的箱梁场为例:第一种方案分体式胎具可平行作业, 顶板绑扎相对简单, 钢筋数量少, 在制作时, 可以使顶板胎具和底板胎具比例为3:4, 能够保证施工的需要。第二种方案整体绑扎胎具根据作业时间, 需要制作四套;第三种方案同样需要四套。
(2) 胎具占地
根据三种方案的钢筋绑扎胎具数量, 第一种方案占地:6.870*32.600*3+14.000*32.600*4=2497m3, 第二种方案:14.000*32.600*4=1826 m3。第三种方案:14.000*32.600*4=1826 m3。从以上计算看出, 分体绑扎占地面积最大。
(3) 胎具用料
整体式绑扎胎具与分体式绑扎胎具制作所用材料来说, 由于整体绑扎胎具需承受顶板重量, 同时操作工人需在胎具上操作, 总的承重要大于分体绑扎, 在胎具的制作是需要特别加固, 根据我公司采用不同绑扎方式的胎具用料:整体绑扎胎具约用料13.7T, 分体绑扎胎具约用料10.6T。分体绑扎在一定程度上节约了材料, 也降低了临时设施的施工成本。
3.2.2 吊具
钢筋骨架吊装采用专门制作的吊架, 箱梁钢筋面积大、重量大, 要求吊架具有较大的刚度, 以保证在吊运过程中不会发生变形及扭曲。钢筋吊具通过钢丝绳和花篮螺杆与骨架钢筋连接。在吊装底、腹板钢筋时, 梁端部位增设吊点。须具有通用性, 既能起吊32 m箱梁钢筋又能起吊24 m箱梁钢筋。
三种方案所采用的吊具多采用型钢焊接而成的桁架式结构。宽度12 m, 长度32.6m。制作前, 根据吊装的重量, 计算桁架结构和型钢类型, 保证吊装的安全。
第一种方案需要兼顾底腹板和顶板钢筋分体绑扎的特点。
第二种方案整体绑扎时, 钢筋总量达到56T, 吊点的布置要考虑到整体吊装时, 底腹板中间需要布置吊点, 起到主要承重部位, 同时顶板布置吊点, 防止底板钢筋变形。
第三种方案吊重最大, 吊具设计时需要考虑其与承力内模间的协调变形及受力分配, 避免因变形不协调而致使吊架受力过大引起破坏。为解决吊装过程中吊架与承力内模间的协调变形及受力分配问题, 采取先起吊内模后起吊吊架的方法。吊架与桥面钢筋骨架间连接的吊索均采用可调节的“花篮”螺栓。这样, 吊架分配的只是钢筋骨架下垂变形引起的力, 绝大部分重量由内模承担。
3.2.3 龙门吊
目前梁场采用的龙门吊多为40T~50T, 适用于第一、二种方案, 第三种方案整体钢筋骨架和内模组合体以及吊具的起吊总重将达到140T左右, 要求至少使用2台80t以上的龙门吊或大吨位的跨式搬运机。
3.3 作业时间、人员
作业时间主要是从每榀钢筋骨架开始绑扎到吊装入模所用的总时间。人员是完成钢筋笼绑扎、吊装所需要的全部人员。
3.3.1 绑扎时间、人员
钢筋绑扎效率主要体现在劳动力与工作时间上, 主要取决于投入人员的多少。
第一种方案分体式绑扎底腹板、顶板可以同时进行。但必须投入较多的劳动力, 就目前我梁场绑扎情况来看, 顶板在投入25人时, 用10h能绑扎完成, 腹板在投入25人时需14h就能完成底腹板钢筋。
第二种、第三种方案都为整体绑扎。根据我梁场钢筋绑扎工班施工情况看, 投入40人在施工18 h的情况下就能完成单榀钢筋笼的绑扎任务。
从总体时间上可以比较出.因底腹板、顶板钢筋骨架同时绑扎。实际直线工期要比整体式绑扎耗用时间少4h, 说明分体式绑扎在胎具上绑扎要比整体式绑扎占有决定性优势。但在资源耗用方面, 整体式较分体式绑扎要多耗用10个以上的劳动力。
3.3.2 吊装时间、人员 (图3. 3-1~图3.3-3)
整体式钢筋骨架吊装程序为挂吊链—起吊行走—入模调整—拆除吊链。整个过程需要1.5~2.0h完成。分体式钢筋骨架吊装程序为:底腹板钢筋骨架悬挂吊链—起吊行走—底腹板骨架入模调整—拆除吊链—门机回行 (中间需要吊装内模、不算在吊装钢筋时间内) —顶板钢筋骨架吊链悬挂—起吊行走—顶板骨架入模调整—拆除吊链, 整个过程需要4~5 h完成。从以上可以看出整体绑扎相对分体绑扎在吊装过程能节约2.5~3 h, 在很大程度上提高了生产效率。从而提高了整个制梁作业循环的效率。
吊装作业的人员投入, 要是为了悬挂吊链, 下落时对位钢筋骨架顺利就位, 再是拆除吊链。整体吊装一次完成, 分体吊装要两次完成, 在安装过程中腹板主筋顶部很容易顶住顶板主筋, 使之钢筋骨架难易下落, 这样导致须投人较多人力来调整上述钢筋的位置, 使之顶板钢筋能顺利吊装完成。所以分体式吊装较整体式吊装须多投入5~7人的劳动力。
3.4 施工成本比较
3.4.1 钢筋绑扎
以31.5m跨度箱梁为例.整体绑扎通常需要40个工人 (运输人员、绑扎人员) , 正常情况下18h就能绑扎成型, 这里包括预应力管道定位网片的安装定位及抽拔棒的穿束工作。
而分体成型绑扎则要快一点.因为顶板与底腹板分开绑扎, 相互不干扰, 所以绑扎过程中顶板与底腹板之间没有明确的先后顺序, 也就是说, 这两道绑扎工序相互不干扰, 可以同时进行。分体绑扎顶板需要25人, 10h就能完成。底腹板绑扎需要25人, 14 h就能绑扎成型, 这里包括预应力管道的安装定位及抽拔棒的穿束工作。分体成型绑扎比整体成型绑扎所需要的人工多出10~15人。
可以看出整体式钢筋骨架成型需要18×40=720工时, 二分体绑扎需要10×25+12×25=550工时, 可见分体式在绑扎所需人工费存在较大差异, 整体式要比分体式耗用较多的人工费。
3.4.2 钢筋调整
从钢筋骨架吊入模板中调试钢筋的角度来看看这两者之间的不同。
整体成型钢筋骨架因为在绑扎台座上是一次成型, 顶板与底腹板之间是统一整体, 顶板上部结构在绑扎胎具上已经全部完成。从吊装后至浇筑前, 8个工人只需5h就能完成。
分体成型钢筋骨架则有所不同, 由于顶板和底腹板钢筋是分开绑扎, 需要先将底腹板钢筋骨架吊装入模, 然后吊装顶板钢筋, 顶板与腹板钢筋都比较密集, 尤其是两端头, 一是钢筋比较密集, 二是钢筋型号繁多且都是大直径螺纹钢。两部分在结合时经常出现干扰现象, 所以这部分所用时间相对比较长。其他工序用时与整体绑扎基本相同, 所以分体绑扎钢筋骨架从吊装后开始调钢筋一直到浇筑前, 15个工人需6 h就能完成。
可以看出整体式钢筋骨架吊装调整需要5×8=40工时, 分体式绑扎需要6×15=90工时。在这部施工中, 分体式绑扎要比整体式绑扎耗费较大的人工费。
3.4.3 机械台班
在吊装过程中, 整体式耗用机械台班要比分体式少用1.5~2.5 h, 所以节约了机械台班费。也使得梁体总成本降低, 增加实际效益。
3.5 总结
从以上各角度分析, 箱梁钢筋骨架绑扎、吊装工艺方案中, 三种方案各有自己的优缺点:
分体绑扎、吊装可平行作业, 节约绑扎作业时间, 内模是后吊入, 能够保证内模的尺寸;但是存在胎具占地面积大, 吊装分两次吊装, 顶板与腹板对接时, 整体性难以保证。
整体绑扎及整体吊装工艺, 优化了钢筋的对接工作, 使得对接部位的钢筋连接性能效果好, 保证了梁体的整体性能, 提高了钢筋骨架组合的质量, 减少了骨架组拼等钢筋作业工序, 加速了台座周转, 但是由于内模后穿, 穿入后撑开, 对内模的要求较高, 模板的使用性能必须优良, 拼缝严密, 否则, 撑开后有些部位不能做到拼缝严密, 造成漏浆错台, 影响内腔外观。
整体绑扎及带内模整体吊装工艺, 兼有了分体工艺的内模撑开入模, 保证内腔尺寸的优点, 同时具有了整体工艺的所有优点;此工艺的不足就是对龙门吊的要求较高。
结语
钢筋骨架绑扎是一项实践性非常强的技术, 必须在生产中边摸索、边实践、边提高。钢筋骨架绑扎作为预制箱梁施工的重要工序属于箱梁预制中的重要环节, 其制约着箱梁的施工进度。本文无意区分三种钢筋骨架绑扎、吊装方案优劣, 仅就三种方案进行工艺介绍和操作性对比, 供箱梁预制场择优选择采用。同时我们会继续对箱梁钢筋骨架的绑扎技术认真进行研究, 努力探索合适的钢筋骨架快速绑扎法、绑扎工具, 研究设计特殊的专用设备或工具。将箱梁的钢筋绑扎、吊装工艺进一步的完善创新, 是我们施工建设追求的目标。
参考文献
[1]陈灵, 张智莹.高速铁路大型箱梁架运设备及其应用 (下) [J].建筑机械化, 2007-05-15.
铁路箱梁 篇5
ZQJ32/900型铁路客运专线移动模架简支箱梁施工重载预压
ZQJ32/900型铁路客专移动模架是一种高速铁路双线整体预应力混凝土箱梁的大型施工设备,可用于跨度24 m、32 m简支箱梁的墩上原位现浇作业.对ZQJ32/900型移动模架重载预压作了介绍,对预压测试结果与理论计算值进行比较分析.
作 者：郭吉祥 Guo Jixiang 作者单位：中铁十一局集团第六工程有限公司,湖北,襄樊,441003刊 名：石家庄铁路职业技术学院学报英文刊名：JOURNAL OF SHIJIAZHUANG INSTITUTE OF RAILWAY TECHNOLOGY年，卷(期)：8(2)分类号：U448.2关键词：移动模架 重载 预压
铁路箱梁 篇6
1 概述
900T箱梁的模板分内模、外模两大部分, 其中外模又分为底模、侧模和端模3部分, 内模则由走行机构 (龙骨) 、液压及支撑系统和模板系统3部分组成。鉴于外模大部分采用固定的钢砼结构, 强度、刚度、稳定性及准确的机构尺寸基本符合设计要求, 安全性能可靠, 下面重点介绍可移动式液压内模的安全性设计。
1) 模板具有足够的强度、刚度、稳定性及准确的结构尺寸。板面平整, 过度平顺, 要求平整度控制在1㎜/m以内, 接缝错台控制在1㎜以内且接缝严密, 避免漏浆。拼装后模板整体长度±10mm, 高度±5㎜。
2) 外模的底模及侧模要能调节, 便于根据设计要求及制梁的实际情况设置反拱。端模预留孔道偏离设计位置:≤3mm。
3) 要求模板整体设计机械化成度高, 降低工人劳动强度, 并便于运输、加工、安装及拆卸, 生产安全性能高。
4) 模板的焊接要符合结构件焊缝标准GB/T985-1998, 所用材料要符合材料标准GB/T7659-1987。
2 设计方案
2.1 内模
900T箱梁的特点是中间段箱室截面大, 梁端部1.5m左右箱室截面小, 尺寸变化较大, 箱型腔中心轴线呈折线状, 中间有3m左右的过渡段。为了提高施工进度和工程质量, 减轻作业人员的劳动强度, 确保作业人员的安全, 预制梁场基本上多采用液压整体收缩抽拔式内模的设计。该液压内模由走行机构 (龙骨) 、液压及支撑系统和模板系统3部分组成。走行机构也称内模纵梁或龙骨, 起到把整个内模连接成整体及行走的作用;液压及支撑系统起到收缩、支撑及升降内模的作用, 液压系统采用分流集流阀保证同侧油缸同步;其截面结构如图1所示。
11.2.3.5.6.7.1.底模2.内模纵梁3.底角模4.支撑丝杆5.升降油缸6.顶模7.支撑油缸8.侧模
液压整体收缩抽拔式内模特点:
1) 操作轻便、结构安全、定位精确, 内模整体进出, 最大限度地减少了出梁后的拆卸、吊装、安装等连续作业量。
2) 采用液压控制自动缩放。 (除撑杆外) 无需人工拆卸内模, 自动化程度高, 工程质量有保障、生产效率高, 大大减少了劳动用工和作业人员的劳动强度。
3) 钢模整体性好, 整体刚度大, 容易保证梁体外观尺寸, 表面平整光洁, 混凝土表面平整、美观, 有效避免了通常的质量通病 (蜂窝、麻面、露筋等) 或质量缺陷可能造成的安全事故、经济损失等。
3 设计计算
3.1 荷载计算
900T箱梁采用的均为高性能混凝土, 其特点是塌落度较大, 初凝时间长, 一般要求整梁在6小时内浇筑完成, 梁高通常为3.05m, 其浇筑速度约为0.6m/h。
新浇混凝土侧压力按以下两个公式计算, 并取其较小值。
式中F1为混凝土侧压力 (kN/㎡) ;t0为混凝土初凝时间 (h) , 取8h;γc为混凝土重力密度, 取25kN/m3;β1为外加剂影响修正系数, 取1.2;β2为混凝土塌落度影响修正系数, 取1.15;V为混凝土浇筑速度, 取0.6m/h;H为计算处至新浇混凝土顶面的高度, 取3.05m。
经计算, 最终取 (1) 式的结果F1=47.03 kN/㎡为计算值。
混泥土振捣荷载F2, 取F2=4 kN/㎡。
混凝土倾倒荷载F3, 取F3=6 kN/㎡。
施工人员及设备荷载F4, 取F4=2.5 kN/㎡。
则侧模的侧压力荷载组合为F=F1+F2+F3+F4=59.53 kN/㎡。
3.2 计算结果
采用SAP84有限元结构分析软件分析计算模型, 计算结果如下:
内模:面板:fmax=0.26mm, 满足要求。
横肋:fmax=0.09mm, 满足要求。
数据取值对照:《钢结构设计规范》 (GBJ17-86) 、《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-89) 和《公路桥涵钢结构及技术结构设计规范》 (JTJ025) 及无砟轨道预制箱梁设计图纸等。
4 加工制造
由于900T箱梁模板要求高, 在制作时应该注意以下问题:
1) 采用国家正规生产厂家的钢材, 保证材质, 板面光洁。
2) 采用的液压元件及标准件都应为正规厂家产品, 并附合格证书。
3) 设置整体工装及分件工装, 保证模板整体及分部的结构形状。
4) 面板下料对角误差控制在1.5mm内, 保证拼缝错台小于1mm。
5) 连接框板孔误差控制在0.5mm内。
6) 焊接严格按规范施工, 确保焊缝的强度。
7) 模板组焊成型后要整体试拼装检查, 对不合适部位要矫形加固, 合格后编号。
8) 模板结构件打磨清渣后, 喷漆入库。
5 安装事项
5.1 箱梁模板的立模顺序
安装底模→安装侧模→安装滑靴支座→涂脱模剂→吊装梁体钢筋骨架→安装端模→穿制孔胶管→内模就位→吊装桥面板钢筋→吊装桥面联结系。
5.2 立模时的注意事项
1) 模板应清理干净, 脱模剂应涂刷均匀, 不能漏涂或多涂。
2) 模板的接缝应平顺, 其错台不大于1mm, 要严密不漏浆。
3) 安装底模时应在底模上准确标出梁体的中轴线, 并调整底模的反拱度。
4) 底模与侧模的密封采用燕尾橡胶条进行密封, 底模与端模的密封采用海绵橡胶条进行密封。
6 结论
经过近几年的发展, 900T箱梁液压内模及整体外模的技术已经基本成熟, 其整体强度高, 刚性好, 操作方便, 生产效率高, 劳动强度低, 安全投入少, 使用其生产的梁体外观光洁平整, 几何尺寸完全符合要求。
参考文献
[1]侯田海.秦沈客运专线箱梁内模设计与制造[J].筑路机械与施工现代化, 2003, 3:5-7.
铁路箱梁 篇7
1 外观质量缺陷共性问题
⑴拆模硬伤掉角较为普遍。主要发生在端部锚穴、上翼缘下面截水槽处;
⑵箱梁内侧腹板、下倒角处气泡、蜂窝、麻面较为普遍, 个别梁场的箱梁内侧腹板处气泡较大且较密集;
⑶箱梁局部有泌水现象, 离析分层现象较为普遍;腹板处施工冷缝明显;
⑷箱梁外侧表面色差明显;模板清理不到位, 梁体表面尤其是上翼缘底面处大面积浮绣、黄斑严重;
⑸局部接缝错台较大或梁体表面凹陷;
⑹梁体养护结束脱模后, 局部出现表面干缩及温度裂纹;
⑺箱梁内侧修补粗糙不规范, 大面积随意涂抹导致梁体表面不美观, 弄巧成拙。
2 箱梁外观质量原因分析及控制措施
2.1 气候原因
出现上述问题的梁均是三月份预制的箱梁, 而三月份气温还很低, 绝大部分时间都是负温, 期间还有几场雪。气温低造成混凝土入模温度低、流动性差, 不易振捣到位出现气泡、蜂窝麻面等现象, 另外, 低温环境下人的灵活性差, 易产生惰性, 主观上易偷懒造成模型清理不干净, 混凝土漏振、欠振, 混凝土附着在内外模上无人清理。
上述问题只能通过加大管理力度与现场监控力度来尽量避免, 随着气温回升, 因气候原因造成的外观质量问题应该会有很大改观。
2.2 原材料及配合比方面
⑴外加剂原因。目前各梁场主要使用天津雍阳、山西黄河及山东联强外加剂, 总体感觉天津雍阳外加剂质量较稳定、坍落度损失较小、可泵性好。山西黄河、山东联强外加剂质量不够稳定, 坍落度损失大、含气量高、可泵性差, 易出现堵管、梁内侧下倒角及腹板气泡偏多、偏大、施工冷缝、色差明显等现象。
⑵碎石含泥量超标, 未清洗干净或未清洗。目前气温偏低, 碎石基本未清洗, 梁体表面易出现色差明显现象。
⑶存在随意改变配合比、随意加水的现象。致使混凝土坍落度偏大、混凝土易出现泌水现象、且梁体表面易出现干缩裂缝。
由于外加剂是甲供材料, 施工单位与外加剂厂家不存在合同关系, 不好控制。甲供只是甲方提供, 不等于甲方负责质量, 因此梁场一定要严把外加剂进场质量检验关, 加大检验频次并留好每批样品。对于不合格的外加剂决不能使用, 并及时与厂家联系, 解决问题。加强混凝土工作性能的检查, 确保混凝土质量稳定。严格按配合比施工, 不得随意改变。
3 工艺操作方面原因
3.1 混凝土搅拌、灌注及振捣
混凝土搅拌时间不足易出现泌水现象, 在外加剂质量不稳定情况下和冬季施工期间可适当延长混凝土净搅拌时间可减少混凝土泌水现象, 而夏季混凝土搅拌时间过长会出现失水过快导致阻管现象。因此, 应合理控制好混凝土搅拌时间。
目前箱梁混凝土灌注采用纵向分段、斜向分层、连续灌筑、一次灌完的灌筑工艺, 是传统的、成熟普遍采用的梁体混凝土的灌筑工艺。因操作人员对箱梁混凝土的灌筑工艺不熟悉, 不能很好掌握混凝土布料与振捣关系, 下灰人员、看灰人员、振捣人员配合不默契, 混凝土下灰常出现布料随意、分段分层随意、下灰厚度超厚现象, 振捣出现欠振、漏振、过振现象。因设备故障致使混凝土灌筑停滞时间过长, 每罐混凝土坍落度偏差过大, 和易性欠佳, 混凝土附着在模板上未能及时清理, 均是导致易出现施工冷缝、色差明显、气泡偏多、甚至出现混凝土离析分层现象以及蜂窝麻面现象的主要原因。
加强砂、石、减水剂等原材料进场检验环节, 降低砂、石中泥污含量, 确保减水剂有效固体含量、减水率满足现场实际情况, 在搅拌过程中, 严格控制好用水量及搅拌时间, 保持稳定的混凝土和易性。控制、协调好生产节奏, 配齐、配足各部位的负责混凝土振捣操作人员, 使之各负其责, 责任明确到位, 并于负责混凝土布料下灰人员协调、配合一致。安排好技术、试验、质检人员跟班作业, 指导、检查, 发现问题, 一旦发现问题要正确、果断及时解决。只有这样才能有效地控制好混凝土灌筑时各个主要环节, 最终达到控制好混凝土灌筑质量的目的, 避免或减少梁体混凝土表面出现施工冷缝、色差明显、气泡偏多、甚至出现混凝土离析分层以及蜂窝麻面等现象的发生。
3.2 混凝土养护
没有严格执行混凝土养护工艺, 恒温温度和时间达不到要求, 降温梯度过大, 混凝土强度偏低, 养护时间不够或养护措施不到位, 以致混凝土表面出现干缩裂缝、温度裂缝等现象。
要求合理组织好施工, 解决好模板周转和养护工艺的矛盾。采取必要措施, 严格执行混凝土养护工艺制度, 养护时间、混凝土强度不到, 不得脱模。同时, 要加强脱模后的混凝土表面的保湿及自然养护工作, 避免出现干缩裂缝、温度裂缝。
3.3 内模、端模安装及脱模
内模、端模安装局部存在不到位现象, 会造成结合部位错台明显, 混凝土局部强度偏低, 脱模时操作方法不当, 造成梁体局部损伤。
要求做好技术交底, 加强培训学习。保持布料、灌筑、振捣等主要人员的稳定, 加强混凝土搅拌及灌筑设备的维护保养, 控制好混凝土的搅拌质量, 严格按灌筑工艺操作, 确保混凝土灌筑连续, 控制好总灌筑时间。认真执行混凝土养护制度, 控制好脱模时间, 并精心操作, 是解决梁体外观质量缺陷的有效途经。
4 工装原因
模板局部设计强度和刚度不足、制作不够精细、表面粗糙、使用中模板易变形, 加之模板整修不及时, 易出现接缝错台。模板表面清理不干净, 脱模剂的效果不佳, 涂刷不均匀及涂刷后放置时间过长, 模板表面受到二次污染, 导致梁体表面出现局部粘皮、色差明显等缺陷。
重视模板的清理及整修工作, 选择质量好的脱模剂, 加强模板安装及涂刷脱模剂后的检验环节的控制, 合理组织好施工, 尽量减少模板在空气中的露置时间, 能够有效地克服梁体表面出现局部粘皮、色差明显等缺陷。
5 管理原因
⑴部分单位主要领导质量意识不强, 不同程度地存在着片面追求施工进度, 忽视外观质量控制的现象。对外观质量要求不高, 忽视问题的存在, 没有很好地组织有关技术人员真正地下功夫对梁体表面存在的缺陷进行认真的研究分析, 没有做到“一梁一检查, 一梁一总结, 一梁一提高”。
⑵部分劳务作业队人员素质偏低, 现场管控不到位。开工后, 操作人员未重新组织技术交底或技术交底走过场, 新进场人员未进行培训, 部分梁场新更换作业队伍, 作业队伍选择不严, 作业水平还达不到技术要求, 技术人员现场管控、指导不到位、不及时。应加强劳务作业队的选用和考核, 不符合要求的、不能胜任本职工作的坚决予以更换, 加强对作业队人员的培训指导, 加强现场管控能力, 严格按工艺要求进行操作。
⑶自控体系还不够健全, 工序控制不到位。工序交接制度与自检、互检、专检制度没有严格按程序执行, 导致未经检验合格就转入下道工序, 出现混凝土外观质量通病。工程技术、质量检验人员对现场监督检查不够, 没有很好的实施“三检制”, 由于管理、监督不严, 要求不够, 现场作业人员操作存在着随意性, 对出现的问题不以为然, 不是积极地进行原因分析, 而是消极地去掩盖缺陷, 更没有采取相应的措施, 表现为无论梁体外观质量好坏, 把修补当成装饰、成为习惯, 造成修补后的外观质量不尽人意。应当制定修补方案、修补工艺, 明确什么样的缺陷可修, 修补前要经过监理同意, 不得随意修补, 修补后要进行质量检验。
6 结语
影响混凝土箱梁外观质量的因素很多, 本文仅就中交集团哈大客运专线制梁场的混凝土箱梁外观质量的共性问题进行了原因分析并提出了一些控制措施。希望随着预制混凝土箱梁施工工艺的不断发展革新, 混凝土箱梁的外观质量能上一个新的台阶。●
摘要：以中交集团哈大客运专线制梁场预制混凝土箱梁外观质量检查发现的共性问题为例, 详细的分析了预制混凝土箱梁外观质量问题的产生原因, 并提出了相应的外观质量控制措施, 使预制混凝土箱梁的质量真正达到“内实外美”。
关键词：预制混凝土箱梁,外观质量,原因分析,控制措施
参考文献
[1]陈铭, 魏星, 童金槽, 组合箱梁外观质量问题产生的原因及控制措施[J].公路交通技术, 2009, (3)
[2]靳建江, 预制箱梁质量控制[J].商品混凝土, 2008, (3)
[3]倪家明, 预制箱梁外观质量缺陷与防治[J].科技资讯, 2009, (10)
[4]陈凯, 后张法预应力混凝土预制箱梁外观质量的控制[J].山西建筑, 2007, (33)
长大现浇箱梁跨铁路支架施工方案 篇8
关键词：现浇箱梁,跨铁路支架,施工方案,承载力
1 工程概况
宝天高速公路BT5标新庄渭河大桥为左右分离式,桥梁先跨陇海铁路,再跨310国道,最后斜跨渭河终点于罗家山隧道进口。左线桥梁起点桩号为K194+405.25,终点桩号为K195+155.341,桥梁全长为750.091 m;右线桥梁起点桩号为K194+378.91,终点桩号为K195+102.237,桥梁全长为723.327 m。本工程结构处于两座山头之间且横跨陇海铁路,地势起伏非常大,施工比较困难。
左右线第1联上部为40 m-70 m-40 m三孔一联形式的现浇C50预应力混凝土连续箱梁,梁高4.0 m,顶板单幅宽12.25 m,悬臂2.6 m,桥面坡度3.4%。
其中第二孔的70 m长箱梁从陇海铁路下行正线K1267+202～K1267+277间以上跨形式穿过。与铁路的平面夹角26°。铁路钢轨轨顶到梁底的设计高度9.0 m。
2 支架基础处理方案
根据现场标贯实验,路肩承载力约为200 kPa,故为保证铁路路基安全,所有施工地段铁路路基全部进行压浆处理,其中铁路路肩压浆深度不得小于500 cm,铁路路基边坡压浆深度不得小于300 cm;并且在铁路右侧路肩横梁外侧处每隔0.5 m平行铁路打一排P50钢轨桩,桩间距50 cm,桩长不小于8 m。处理后的铁路路肩和路基承载力经检测均达到了265 kPa。
3 1-70 m现浇箱梁跨陇海线支架施工总体方案
跨陇海铁路支架采用钢筋混凝土横梁基础、碗式杆件立柱、横向Ⅰ30工字钢帽梁、纵向九扣P5钢轨束、横向跨铁路Ⅰ55工字钢横梁复合承重结构体系搭建。具体为:在陇海铁路两侧路肩分别各满铺一道截面不小于250 cm(宽)×50 cm(高)的C30钢筋混凝土横梁,并在横梁顶沿铁路方向搭建9排碗式杆件支架,再在沿垂直铁路方向每排支架上托顶通长放Ⅰ30工字钢,然后,沿铁路方向在所有Ⅰ30工字钢中部搭设由9根P50钢轨组成的九扣轨束,最后在铁路两侧碗式杆件支架顶部的九扣轨束上垂直铁路方向搭设55号工字钢横梁,就形成了铁路防护支架结构(见图1,图2)。
铁路接触网正上方采用绝缘板(规格为100 cm×200 cm×5 mm)进行防电防护。防护范围:长度为铁路防护支架沿铁路方向长度,宽度为400 cm(对称于铁路接触网,南北侧各200 cm)。铁路防护支架范围内的所有接触网回流线,锚固端子拉线、接触网金属托架及接触网杆拉线等有可能产生静电感应的构件在支架施工前必须全部套绝缘管进行防电防护。
4 支架承载力检算
4.1 单侧铁路支架顶托上方每米宽(梁横向)设计荷载
单侧铁路支架顶托上方每米宽(梁横向)设计荷载由现浇梁梁体及施工产生动荷载、55号工字钢自重产生荷载、30号工字钢及P50钢轨自重产生的荷载组成,具体计算如下:
铁路上方现浇梁长度约为10 m,现浇梁梁体施工每米宽总荷载:
55号工字钢自重(每米布置2.5根,单根长12 m)为:
铁路支架九扣轨上方每米宽(梁横向)施工荷载为:
30号工字钢及P50钢轨自重为:
单侧铁路支架顶托每米宽(梁横向)所受施工荷载为:
取安全系数2.0,则单侧铁路支架顶托上方每米宽(梁横向)设计荷载为:
4.2 单侧铁路支架每米宽(梁横向)承载力
碗式立杆18根,单根高度9 m,横杆15×(2.5×3+9)=247.5 m,查《公路施工手册(桥涵)下册》知:碗式立杆在横杆间距为60 cm时,单根承载力为4 t。
单侧铁路支架顶托每米宽(梁横向)承载力为:
因G设=68.56 t/m<F顶=72 t/m。
故铁路支架的承载能力满足现浇梁施工需要。
4.3 底部C30钢筋混凝土横梁承载力验算
单侧铁路支架每米宽(梁横向)自重为:
单侧铁路支架底部每米宽(梁横向)荷载为:
单根铁路支架立杆底部荷载为:
单根立杆底部与混凝土接触面积为:
单根立杆底部与混凝土接触面积处应力为:
由于σ=0.61 MPa<C30=30 MPa。
所以跨铁路支架底部C30钢筋混凝土横梁满足现浇连续箱梁需要。
4.4 55号工字钢横梁挠度验算
1)跨铁路段箱梁混凝土面荷载。
2)55号工字钢40 cm布置,按最不利荷载布置,一根工字钢承受荷载为:
3)工字钢自重:q2=1.24 kN/m。
4)加载到一根工字钢上的荷载(梁重按系数1.2计算):
挠度验算(55号工字钢力学特征:E=210 GPa,I=
f/l=0.000 3/(8.3×100)=1/2 766 666<1/400(允许挠度)。
故挠度满足要求。
4.5 铁路路肩承载力验算
取1 m长的基础,按最不利(满载)情况下验算。
1)梁自重:
2)脚手架自重(脚手架线荷载:30/2.5=12 kN/m,跨铁路主跨8.3 m,邻跨5.5 cm):
3)工字钢自重(每米布置2.5根工字钢,工字钢自重1.24 kN/m):
4)基础自重(宽2.5 m,厚0.5 m):
路肩每米总承重:
路肩承载力为:
考虑到安全,取安全系数1.3,则:σ=202.705×1.3=264 kPa,小于265 kPa,满足承载力要求。
5 结语
宝天高速公路BT5标新庄渭河特大桥工程上跨铁路的1-70 m现浇箱梁,采用支架法进行现浇施工,不需要梁体预制场地和大型吊装设备,施工方法简单,工序衔接紧凑,对既有线行车干扰相对较小。同时有效的保证了既有线设备和施工人员的安全,创造了良好的经济效益。
参考文献
[1]公路桥涵施工手册[M].北京:人民交通出版社,2006.
浅谈铁路桥梁预制箱梁架施工技术 篇9
1 箱梁预制施工技术
桥梁工程中梁的一种, 内部为空心状, 上部两侧有翼缘, 类似箱子, 因而得名。分单箱、多箱等。现阶段, 我国的铁路箱型梁的架设方法有支架节段拼装法、支架现浇法、整孔预制架设法、移动模架法, 并且在我国各铁路专线上应用广泛。移动模架法和预制架设法更是在建设中占到了主导作用, 箱梁体积大, 架设时难度较大, 因此往往会采取分段预制的方法, 在桥位处利用了建桥机原位拼建的施工方法, 并在国内几个重要的路线中得到了广泛的运用。该方法主要运用于40-64米的一些中等跨度架设。移动模架法和预制架设法主要运用于32米左右的跨间支箱梁的施工当中。对于孔数不多, 32米跨度及以下的跨度, 而且地质条件相对较好的桥梁架设来说, 一般都使用支架现浇法。
2 钢筋混凝土结构拱箱梁预制施工技术
2.1 钢筋混凝土结构的箱梁分为预制箱梁和现浇箱梁。
在独立场地预制的箱梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设, 可加速工程进度、节约工期;现浇箱梁多用于大型连续桥梁。目前常见的以材料分, 主要有两种, 一是预应力钢筋砼箱梁, 一是钢箱梁。其中, 预应力钢筋砼箱梁为现场施工, 除了有纵向预应力外, 有些还设置横向预应力;钢箱梁一般是在工厂中加工好后再运至现场安装, 有全钢结构, 也有部份加钢筋砼铺装层。其中钢箱梁, 又叫钢板箱形梁, 是大跨径桥梁常用的结构形式。一般用在跨度较大的桥梁上。外型象一个箱子故叫做钢箱梁。
2.2 预制拱梁箱。
在制作拱箱底座前, 要结合当前实际情况通过对周围环境和当前地理位置以及土质的各种要求进行有可行性的设计图示设计, 利用设计图中的各种施工要点来进行施工。在施工的过程中要充分利用混泥土制作成拱箱底座。在检查弧度合格之后, 再铺上6毫米的钢板, 这样以来, 整个拱箱底座一共有12条, 中段底座4条, 边段底座有8条。
在一些小型的桥梁施工过程中, 梁箱与之之前首先要注重构建的底座, 拱箱梁预制底座等都成为受力体。为此, 台座、底座都需要用混泥土浇筑成型, 并且要保证小型构件预制底座的平整度, 以此保证其表面的平整度。在底座施工过程中, 用水准仪和全站仪进行控制, 检查各点的弧度, 进行了打磨处理以后, 铺上6毫米的钢板, 保证成品的线性完美。边腹板模版采用的是6毫米的钢板制成, 加工前根据图给出的52个内弧坐标点进行坐标转换。
2.3 拱箱梁预制工艺流程。
预制腹板一般用边箱和中箱的内侧, 同一拱圈各片的预制腹板尺寸都相同, 为了使拱箱合龙形成上张口, 应该更多的考虑的是各端预制时在两端弧外各减少1厘米, 在隔板之前铺设6厘米的垫块, 并且进行定位安装。根据长度的误差适当进行调整。
2.4 混凝土的养护。
在进行混凝土配置中, 混凝土的配比设计比水泥的比例较少, 尽量减少收缩。顺序应先由两端向中间浇底板, 接着浇筑接头, 组装接头和边腹板, 待到一定强度时, 再进行顶板混凝土的浇灌。
目前我国的桥梁工程多为混凝土结构, 梁箱施工的过程中也是一样。由于混凝土本身的原因, 混凝土养护制度是保证混凝土施工质量的前提。混凝土强度的高低除涉及设计施工外, 主要取决于后期的养护工作。预制拱箱梁时间相对来说跨度较大, 值得注意的是部分预制时间为夏季, 一般来说拱箱底部采用钢板, 拱箱梁截面为薄壁体, 因此应该特别注意保养, 夏季温度过高, 必要时可采取降温处理, 避免混凝土入模温度过高, 而使拱箱梁产生裂纹。
2.5 预制梁场地总体布置。
在施工现场的认真考察的理论基础上, 结合施工场地的地形特点, 混凝土施工等工序安排紧凑合理一些, 减少占地, 在桥段之间垂直于桥轴线方向进行预制场地的布置, 范围为150米×90米。分设拱箱梁预制场地, 拱箱梁特制存放地。水凝仓库、钢筋仓库、小型构件预制以及存放场地、钢筋加工厂、沙石材料存放等场所。不同的材料物件存放于不同的专用场所, 有利于提高建筑效率。
2.6 预制梁场起重设施。
预制梁起重设施是由贝雷桁架片拼设成的门架, 同时兼有移运拱箱梁和预制拱箱梁这两个方面的运用, 此门架的构造部分为两台5吨卷扬机作为牵引动力、双轨的8轮平车组。用贝雷桁架片拼造成的四排门架支腿, 使用八根加强弦杆将支架串联起来, 四排贝雷桁架片拼设成横梁。为减少门架的转形角度, 用下支撑片和斜撑进行了层层加固, 并且为了保证他的侧向稳定, 用了100毫米的槽钢焊连成拉风拉杆。横梁上布置了一个为30吨的天车两台作拱箱梁段的吊挂点, 门架拼组起来的高度为6米, 净宽度27米。门架上横梁的左侧用50B工字钢加工成一个相对较小的横梁, 在下面铺设的是3吨的电动葫芦, 由此作为吊运预制的拆卸边箱模板、横隔板和腹板、 (边箱边腹板外侧模板为钢模, 内侧模板为木模) 、浇筑混凝土之用。
3 结论
铁路箱梁 篇10
900T箱梁属于一种桥梁工程梁, 按照箱体多少可分为单箱和多箱几种类型, 按照结构可分为预制箱梁和现浇箱梁两种类型, 架设的梁体主要是预制箱梁。900T箱梁的架设工作十分复杂, 施工技术高, 工程量大, 架设要求高。
1 运输设备和架设设备
900T箱梁的运输设备主要是轮胎式运梁机, 具有结构简单、接地比压小的特点, 因而负载爬坡能力很强。轮胎式运梁机的各轮组联接体是刚度强的主梁, 可以符合900T箱梁两端的支撑做全方位角度转向。轮胎式运梁机配有系统报警、故障显示、方向监控和旋转警示等, 操作过程可提高900T箱梁运输的安全性和高效性;轮胎式运梁车可以与箱梁架桥机同时施工, 托梁小车可与吊梁小车同时运作。
900T箱梁架设的主要设备有DF-900D架桥机[2]。DF-900D架桥机可以利用双导梁、辅助行车和吊梁行车来实现过跨, 运梁与架梁工序较简捷、操作简便, 而且, DF-900D架桥机自重低、结构简单, 使用安全, 工作效率高。两种架桥机使用遥控和线控两种变频调速
技术控制运梁和架梁的操作, 纵向和横向调节箱梁起升, 受载均衡, 起落箱梁稳定、平衡好, 下落定位精确。DF-900D架桥机在运输900T箱梁过跨时, 用辅助支腿把前支腿起升到桥梁墩顶, 用辅助天车往前移动下导梁, 前后只两次纵向运动就能完成900T箱梁的运输作业。
2 架设施工技术
2.1 箱梁架设施工流程
900T箱梁架设施工要求精度高、技术高, 流程复杂, 要准确无误地完成900T箱梁的架设施工必须严格做好900T箱梁架设施工流程中的每一步。首先, 要做好施工之前的准备工作, 之后进行箱梁运输、喂梁以及安装支座, 最后使用架桥机过孔才能完成900T箱梁架设施工[3]。
2.2 架设施工方法
2.2.1 施工准备
在900T箱梁架设施工之前, 首先应检查验收900T箱梁内、外部的资料, 确定箱梁是否处于良好状态。其次, 对架桥机的主杆做一个全面的探伤检查, 核对其刚度、无损度等指标参数, 以确保主杆件刚度、无损度等性能完好。再次, 要检修试验DF-900D架桥机的所有设备 (如对千斤顶、主油泵等) , 确保架桥机所有设备在操作时的安全性能良好。最后, 做好测量前的准备, 确保箱梁能精确地下落到达预定位置, 一要在900T箱梁落梁前将架桥机的高程控制点起升到桥墩顶冒以上的高度, 以便安装支座, 二要在梁的两端外侧安装两个刚性塔尺, 以便监控落梁过程中支撑点下落量。
2.2.2 运梁
900T箱梁被架设之前, 在桥头拼装架桥机并调式并使其处于待机状态;复测桥梁标高、中心线和支承垫石中心线的放线, 检查垫石顶面是否达到规范的平整程度、垫石顶面四角是否在2mm高度范围内, 如果支承垫石顶面的高度差大于2mm就要修凿, 确保梁底标高和所垫干硬性砂浆;检查钻成的锚栓孔的大小、位置、深度等是否符合设计要求, 清除孔内积水、杂物。在900T箱梁出场前, 在梁的两端作出支座中心线, 以确定箱梁下落位置准确无误差。运用两台提梁机将合格的900T箱梁提运上运梁车, 松开吊点, 通过连接引线、路基和已架桥梁将待架的900T箱梁牵引到架桥机前。
运梁注意事项:1) 运梁车重载的速度平均值为3km/h、最高值为4km/h, 在900T箱梁牵引运输过程中应避免半路停车, 以防运梁车启动时损坏路基的建设;2) 在吊梁机起吊时, 卷扬机滚筒上的钢丝绳必须保持整齐、紧密排于同一侧, 以免相互交织摇摆箱体, 造成箱体碰撞周边设备, 损坏箱体和设备;3) 下导梁纵移前, 应用纵移天车抬起其尾部使前支点落在前支腿前侧托辊上, 在纵移时, 要控制纵移天车与托辊的误差在30mm之内;4) 900T箱梁自重巨大, 难以确保各个支座受力均衡, 应至少确保支座一端受力均衡, 以防各个支座受力不均导致箱梁体受扭损坏。
2.2.3 喂梁
在900T箱梁起吊前的喂梁作业, 为使调车作业方便, 需在桥头铺设岔线, 将900T箱梁运至DF-900D架桥机的前臂吊钩之下。由于液压油缸使运梁车后支腿顶起、中支腿展开, 运梁车将900T箱梁运至梁上, 后中支腿随即收拢, 后支腿随油缸收缩脱空, 起重天车卷扬机就开始起吊箱梁, 经过这样一系列的机动操作, 运梁车便完成了喂梁作业。在喂梁过程中要注意几点:1) DF-900D架桥机吊梁会逐渐增大轴重, 在起吊900T箱梁前要用重车压道或加插轨枕加固吊梁行车地段;2) 下落箱梁应认真监视已架箱梁和箱梁的位置对比, 应缓慢走行, 避免与架箱梁撞击;3) 箱梁的位置与已架箱梁位置不在同一平面时, 立即谨慎调节, 降低箱梁移动时的高度, 箱梁下落在支承垫石20cm的位置时停止落梁, 横移箱梁对位;4) 运梁车退出导梁返回梁场时, 要防止支腿与运梁车产生擦碰, 损坏支腿和运梁车。
2.2.4 安装支座
支座的安装也是一套比较繁杂的工序。先要雀确定预先标记好的支座锚栓上坡方向, 即支座顶端的坡标记箭头的方向, 再将900T箱梁吊落到锚栓上进行安装。在安装支座时要对准箱梁两端的支座中心线并拧紧螺栓, 但上下连接板不可拆除, 只有在安装好使用前, 可采用气切的方式必须将连接板拆除。然后, 根据支承垫石标高铺垫的旱强无收缩自流找平砂浆, 期间严格控制搅拌砂浆时注水量, 以保证砂浆良好的压缩性和一致性。其次, 根据梁体两端中心线和桥梁中心线落梁对位, 期间保证箱梁横向误差在3mm之内、纵向误差在15mm之内和梁体同差在3mm之内。最后, 落梁完毕全面检测梁体, 用水准仪检测梁底高差, 检查箱底的落成准确度要用小于0.5mm薄钢尺, 通过薄钢尺插塞支座四周来检测箱底是否落实落准, 准确对位后, 用砂浆填充锚孔固定900T箱梁。
2.2.5 过孔
在900T箱梁架设完成后, 就要进行架桥机过孔作业, 这同样是个工序繁琐的环节。首先, 要进行架桥机过孔前的预备工作:1) 过孔要事先设计路线或者验算, 提成安全质量控制;2) 调查测试过孔地段的高压线、广播通讯线等净空障碍并提出解决意见;3) 明确各桥的电流供应情况和道路运输情况, 避免造成架桥机行走阻碍。
然后, DF-900D架桥机过孔工作。进行把后DF-900D架桥机支腿上吊梁孔间的撑杆拆除, 开启后支腿和辅助支腿的液压泵站, 使后支腿脱空支撑油缸, 并使其走行机构缓慢下落平放于桥面走道, 下降辅助支腿走行轮放于导梁机轨道, 启动辅助支腿和后支腿, 使架桥机在轨道上往前一跨过孔到位。然后, 调节辅助支腿的高度使前支腿处于桥墩之上, 导梁机与辅助支腿的反滚轮、走行轮脱空, 并使后支腿支撑着油缸顶升第二次脱空走行机构与桥面走道, 以便于架设其他桥梁。
2.2.6 桥间转移
DF-900D架桥机完成全部箱梁的架设之后, 即是完成了主体工作, 剩下的就是转移出建设场地。最后一跨900T箱梁架设完成, 导梁机支腿和提梁机中间节都处于反转状态, 先将拆除导梁机第一节, 固定擦的一节和辅助支腿和提梁机前支腿, 在提梁机上安装驮运支架, 利用前后吊梁天车将导梁机提升到提梁机主梁之下。拆除后支腿下横梁, 将运梁车以最低高度开进提梁机腹内, 安装导梁支架, 然后将提梁机顶升, 托起架桥机进行运梁车的驮运桥间转移。DF-900D架桥机经过间距较小的桥, 依靠架设完最后一孔箱梁后的组装状态 (无导梁前后支撑、折叠前支腿下部) , 利用过孔的操作程序循环作业完成桥间转移。
4 质量控制措施
900T箱梁的架设操作是一整套复杂控制性强的工序, 在实际施工中, 严格控制施工准备、运梁、喂梁、安装支座、过孔和桥间转移每个步骤的施工质量, 在900T箱梁架设施工中把握好国家标准规定和设计下的质量控制点, 不断总结施工经验, 提高900T箱梁架设施工质量的有效性。
1) 在900T箱梁吊装之前, 预制900T箱梁的置放时间内的稳定性、设计图纸的跨度和体积, 要清理台、墩表面并保持干净, 检查支座牢固的程度, 按照设计图纸测量桥墩位置和支座标高, 检查预制梁是否是设计的尺寸, 然后组织架设箱梁的施工人员和技术人员开展交底报告, 做好架设前的施工技术交流工作;
2) 吊装构件时, 吊装点的位置必须在构件中线上, 吊装过程必须扶稳构件以便吊机移动和旋转。DF-900D架桥机抬吊操作过程中, 要求选择长度一致的两条钢丝四点齐吊, 构件和钢绳保持70°的夹角, 避免构件扭曲变形, 减少构件的压应力[4];
3) 喂梁阶段要全程摄制, 在运梁车各个方位设置红外线检测探头, 运用反馈给控制器的信号控制转向比例阀, 保障运梁车在中心线上匀速行驶, 超出100mm的设定值就停车调整, 以免运梁车偏离轨道;
4) 架设900T箱梁前, 查看箱梁架设地点的周围环境, 在跨越距离长的桥梁框架和梁体与电线、电缆交织的地方做好安全防护工作, 保证梁体架设顺利有序;
5) 夜间架设900T箱梁, 要特别注意照明设备和施工人员的精神状态, 既要保持足够数量设备正常照明, 又要使施工人员保持良好的精神状态来避免和应对可能性的安全隐患;
6) 在架设900T箱梁期间, 必须按照要求严格检修、保养整套架设设备, 消除设备应用时的隐患, 保证施工人员的人身安全和箱体架设施工的质量。
4 结论
在我国高速铁建设施工中, 箱梁的架设是关键重要施工环节之一, 工程难度大, 技术复杂, 在施工过程中预制900T箱梁的梁高、梁面的平整度是箱梁架设中质量控制既重要又关键的两个核心, 即使是操作中极小的误差也会影响900T箱梁架设的准确性和桥梁工程的安全性和可靠性, 因此, 在900T箱梁架设中对于梁面测点高度和平整度控制要求很精确[5]。我国在箱梁施工技术及质量控制还没有特别成熟、规范的章程, 但在900T箱梁架设施工的实际运作中, 技术已经逐渐成熟, 这突出了我国900T箱梁架设施工技术更进一步的发展。
摘要：进入21世纪, 我国社会生产力水平迅速发展, 各种各样的新型建筑用材被科研机构研发、生产出来并推广应用, 使得各行各业的资源配置得到了更合理优化。在建筑业方面, 900T箱梁日益成为高速铁路工程施工的选择的重要对象, 而且, 900T箱梁在应用过程中不断被更新, 陈旧老式型号逐渐退出了高铁建设, 取而代之的是近现代化的GD、HX、ZX等新型号[1]。新型号900T箱梁的优势在于在横纵十字方向具有更强的变形能力, 更有利于缓解高速列车带来的冲击破坏力, 增长桥梁的使用寿命。而900T箱梁架设是桥梁建设中至关重要的环节, 需要施工人员和技术人员做好每一步的施工操作和每个步骤严格的质量控制。
关键词：900T箱梁,架设运输设备,施工技术:质量控制措施
参考文献
[1]陈灵.高速铁路箱梁架运设备的一些新发展[J].建筑机械化, 2010, 12 (4) :756-758.
[2]罗莉婷.付永乐.万家湖大桥SDLB系列双导轨梁架桥机架梁施工技术[J].交通科技, 2010, 15 (8) :850-854.
[3]李艾.史绍明.尹华东.沪杭高速铁路箱梁安全高效架设施工技术[J].铁道标准设计, 2011, 11 (6) :655-658.
[4]陈振山.浅谈预应力T梁预制施工技[J].中国科技博览, 2012, 10 (5) :223-226.