预制节段拼装（精选7篇）
预制节段拼装 篇1
高架结构是轨道交通工程在非城市中心或市郊地区经常选择的敷设方式,同地下结构相比,高架结构在节省工程投资、缩短建设工期、便于维修养护等方面具有显著优势。随着时代的发展,目前我国的工程建设项目中提出绿色建设,即在建设期间最大限度地节约资源,节能、节地、节水、节材、保护环境并减少污染。节段预制拼装与整孔预制吊装作为桥梁绿色建设的代表工法,将在未来逐渐替代对环境影响大的原位现浇工法。针对广州某标段的轨道交通高架结构对以上两种绿色建设工法进行对比,旨在找出最合理的施工工法。
1 项目背景介绍
广州某标段轨道交通高架区间沿国道中间绿化带敷设,国道两边一般为民居及商铺等民用建筑,房屋较密集,多为2~6层的建筑物。本区间的高架全长约为7 270 m,平面上最小曲线半径为600m。
典型高架推荐采用30m跨的预应力混凝土简支箱梁,局部桥位受限制采用25m跨和35m跨的简支梁,结构形式为单箱单室箱梁(见图1)。
2 施工工法介绍
整孔预制梁施工是指将梁体按起吊安装设备的能力先在预制场逐孔预制,然后用各种安装方法将预制构件安装在墩台和轻型的临时支架上,再现浇接头混凝土,最后通过张拉部分预应力筋使梁体安装到位的施工方法。
桥梁节段预制施工方法是将桥梁按纵桥向分成若干节段进行预制,然后逐段拼装组合成桥的施工方法。
根据北京、上海、广州等城市交通高架区间桥梁的统计,采用施工工法进行统计(见表1)。
3 节段预制拼装与整孔预制吊装综合对比
3.1 两种工法的共同优点
整孔预制吊装、节段预制拼装具有共同的优势:
1)工厂化生产,质量有保证;
2)施工工期短;
3)制造的大规模使其具有经济优势;
4)现场管理难度较小;
5)对周围环境影响较小。
3.2 预制场地比选
3.2.1 预制场场地比选
预制场选址应根据所需架设桥梁的区段内桥梁及周围结构物的分布情况,从满足工期、造价合理等综合因素分析,确定预制场位置,主要应考虑以下原则:
1)永久和临时相结合,尽可能利用站场和其他工程永久用地,或将预制场设置在地方规划或工程规划中的永久建设用地上。
2)征地拆迁及复垦量少。预制场宜选择占用耕地少、拆迁量少以及工程完工后复垦小的场地。
3)供梁距离短。预制场一般宜选择在桥群集中地段或特大桥梁端位置,以减少运梁距离。箱梁供梁距离不宜超过20km。
4)交通方便。预制场应充分考虑交通、用电、用水等要求,尽量与既有路网或施工便道相连,以利于大型设备和材料进场。
5)预制场宜选择在地质条件好、地质处理工程量小的地基上。区间共计标准梁7 270 m,等效于30m简支梁,孔数为243孔,并综合考虑工期、架梁速度、梁场产梁速度、运距及国内既有经验。节段预制梁场的占地面积约为25 000m2,预制场的面积为25 000m2,其中存梁区面积为8 760m2,运输便道宽8m,采用6套模板制梁;整孔预制梁场占地面积为50 000m2,预制场面积为50 000m2,其中存梁区面积约为30 000m2,运输便道宽约13m,共采用7套模板制梁。
对于整孔预制工法,由于预制场面积较大,选择预制场较困难,并且伴有预制场的用地风险。而节段预制工法预制场面积较小,选择范围广,用地宽松。
3.2.2 预制场场地处理及场内运输
预制场地需进行土地硬化,节段预制单片梁段的重量约为40t,预制场内一般采用50t龙门吊进行场内运输与提升。由于梁段相对较轻,场地内的地基不进行换土或岩渣填筑,直接开挖平整后压路机碾压定型(对回填部分需分层碾压),运输通道设置30cm厚的C20混凝土。
整孔预制梁的重量约为450t,预制场内采用450t轮胎式提梁机进行场内运输与提升。场地内道路顶面自上而下设置沥青混凝土封闭层、混凝土硬化层和垫层。此外,对于梁场外市政道路也需要进行硬化及加固处理,费用较高。存梁的台座基地采用 Φ1.2m桩基础,进入中风化岩层;场内的运梁通道采用CFG桩加固,桩底进入全风化岩层,均长约为10m。
整体预制场对场地地基的处理要求较高,工程造价较大,场内需要大型提升与运输设备。节段预制场的场地处理相对简单,工程造价较低,小型提升设备即可满足场内生产要求。
3.3 梁体的运输与架设
3.3.1 运输、架设设备
1)梁体运输设备。节段预制梁的梁片重量约为40t,采用常规平板拖车即可满足要求(见图2);整孔预制梁体重量约为450t,需采用专用运梁设备,如DCY450型运梁车(见图3)。
2)架设设备。节段预制梁片重量轻,采用小吨位架设设备,如LG450t上行式架桥机(见图4);整孔预制梁提重量重,需采用大吨位架设设备,如DF450型架桥机(见图5)。 费用相对节段预制梁高。
3.3.2 运输、架设条件
节段预制梁片运输所用常规平板拖车可在现有道路及广汕公路上通行,对现有广汕公路交通影响较小,因此采用地面运梁至架设点的运输方式,且不受节点桥、车站、门式墩及偏心墩的影响。
整孔预制梁体所用的DCY450 型运梁车重量大、转弯半径大、通行速度慢,对现有广汕公路交通影响大,因此采用定点上桥、梁上运梁的运输方式。受节点桥、车站、门式墩及偏心墩的影响,局部偏心墩、门式墩需进行局部加固。
通过对比节段预制工法与整孔预制工法运架设备、运输条件及梁上运梁工况对梁体材料的影响,可知节段预制施工工法运架设备轻便,运输与架设方式灵活,受影响因素小。整体预制施工工法运输与架设设备较庞大,只能采用梁上运梁的方式,受节点桥时影响较大。
3.4 曲线段的景观性比选
曲线段的景观性比较如表2所示。
3.5 工期比选
对于需要比较的7 090m长典型高架段,节段预制拼装工法平均吊装速度为3d一孔,理论架设工期为220d,但由于运输与架设方式灵活,可多点架设,且不受节点桥、车站结构或其它突发因素的影响,符合工期要求。
整孔预制吊装工法架设速度约每天一孔,单孔架设速度较块,理论架设工期为180d,但受节点桥、偏心墩及框架墩对施工工期的影响,实际施工工期可能会长于理论施工工期。工期比较如图3所示。
3.6 经济性比选
基于上述的比较,7 270m长的典型高架段,针对30m节段预制简支梁及30m整孔预制简支梁两种工法,综合考虑制造、运输、安装及材料等因素,进行经济比选,考虑如下因素:
1)工期一致性,整孔预制考虑一套运架设备,节段预制考虑两套吊装设备,并考虑各工法运输、架设设备转场一次;
2)节段预制、整孔预制保持构造一致(如表4所示);
3)预制场考虑选择同一位置空地,空地多为农田,因此整孔预制梁场需考虑地基加固措施;
4)整孔预制场内设备考虑大型运输设备进行梁体转运,节段预制的预制场考虑采用50t龙门吊进行转运,并各自考虑其他运输设备。
4 结论
通过以上工法比较,可得到以下结论:
1)节段预制、整孔预制工法作为桥梁绿色建设的代表工法,优点突出,在市政桥梁工程施工中值得推荐采用。
2)结合该线路特点、节点结构、预制场地、运输架设条件及工期可保证性等因素,节段预制较适合于本线路高架,因此推荐采用节段预制拼装工法作为标准梁的施工工法。
3)通过以上比选,对于线路低于7.0km的高架段,预制施工工法的节段预制具有一定优势,建议采用。
参考文献
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预制节段拼装 篇2
1 接缝抗剪强度计算
节段预制拼装桥梁接缝处剪力强度的计算, 国内应用最普遍的为美国AASHTO 规范对接缝抗剪强度的规定:
上述单位为英制单位, 转化为国际单位制后为:
式中:Ak—破坏面上键根部的面积;
f′c—混凝土圆柱体抗压强度;
fc—混凝土的立方体抗压极限强度;
σn—接缝上的压应力;
Asm—破坏面上的摩擦接触面积。
美国AASHTO规范公式是以Buyukozturk 和Bakhoum 等人的干接缝试验[4]为主要依据, 将接缝破坏面上的剪切强度分成两部分考虑, 一部分为混凝土上的剪切应力, 一部分为接缝破坏面上的摩擦力。这种逻辑和实际现象对比是可行的, 大量的试验也发现接缝剪切强度随混凝土的强度等级和侧压力的提高而提高, 这是AASHTO规范公式合理的地方。
但是AASHTO规范公式也有其不合理的地方。首先AASHTO规范公式是以单键试验为依据, 试验条件使得破坏只能在键根部, 且侧压力是由液压系统提供, 侧向约束不强。实际结构基本为多键, 接缝两侧的梁体互相约束, 内力包含多种因素, 受力状态复杂, 破坏失效面不可能有一部分光滑的摩擦面, 因此人为地将破坏面按几何形状分为两部分不合理。且根据JiaDing Li[5]的研究, 混凝土那部分剪切强度不仅仅有键齿混凝土本身的抗力, 还包含由施加正应力所带来的剪切抗力增量。其次, 由于公式依据为单键试验, 对多键的实用性不足。依据其计算公式, 多键情况下接缝剪切强度是其接缝破坏面上单键承载力的总和。事实上, 汪双炎[6]等人的试验已经证明单纯增加单键的数量并不能显著提高接缝抗剪承载能力, 多键情况下的接缝剪切强度低于相应的单键的代数和。
结合大量国内外试验数据与理论研究, 可知影响接缝剪切强度的主要影响因素有:接缝的类型、接缝面的正应力水平、混凝土的强度等级、剪力键的面积及环氧接缝胶层的厚度。接缝直接剪切破坏主要特点有:
(1) 采用剪力键或环氧胶接的接缝, 破坏时剪力键几乎同时破坏, 破坏面贯穿整个接触面的高度范围, 可以认为是整个剪切面的失效。
(2) 干接缝多键情况下受力不均匀, 剪力键破坏时单键逐一破坏, 并非同时破坏, 单纯增加单键的数量并不能显著提高接缝的剪切强度。
(3) 节段预制、干接缝、体外预应力混凝土梁剪切破坏模式与常规钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁的破坏模式有很大不同, 在剪跨比大于6的情况下仍然发送由于接缝的直接剪切失效引发的剪切破坏。而常规梁在剪跨比为3～6时已经发生斜拉破坏。
结合上述各个结论和以往国内外的试验数据, 卢文良[7]等提出剪切失效破坏面为包括整个接缝高度的横截面面积, 接缝处剪切破坏示意图如图1:
其建议的计算公式计算值与实际测得值具有比较好的精确度。基于以上结论, 本文更进一步建议的接缝剪切强度计算的表达式为:
V=kAs[ (τp+λσn) +μσn] (3)
式中:k—接缝剪切强度考虑多键作用时折减系数;
As—接缝处横截面面积, 只考虑腹板部分;
τp—混凝土抗剪强度;
λσn—由接缝处正应力引起的剪切强度的增量, 其中λ为无量纲数;
μ—接缝界面的摩擦系数;
σn—接缝上的压应力。
式 (3) 依然将接缝破坏面上的剪切强度分成两部分考虑, 一部分为混凝土的直接抗剪力, 一部分为接缝界面上的摩擦力。这里混凝土的直接抗剪力不仅包括本身的抗剪能力, 还包括由于接缝处正应力引起的混凝土剪切强度的增量。As统一为剪切破坏面的横截面面积。该公式相对AASHTO规范公式物理意义更加明确, 概念更加清楚。
混凝土的抗剪强度τp与混凝土立方体强度fcu之间的关系, 经过回归分析的计算式为:
τp=0.38f
而国外对混凝土剪切强度的描述, 多采用混凝土圆柱体强度f′c的平方根表示。结合f′c近似等于0.85f
JiaDing Li[5]利用摩尔应力圆法给出了接缝处正应力引起的混凝土剪切强度的增量为0.08Aσnf
对于摩擦系数μ, 国外规范中的建议值如表1所示。
本文主要针对普通混凝土浇筑的节段预制桥梁, 对不同的接缝情况, 选取相应的摩擦系数进行计算。
2 干接缝直剪强度计算
根据上述对接缝处破坏模型的总结分析可知, 干接缝破坏时破坏界面为沿梁高度方向全截面产生, 对于单键干接缝, 混凝土的摩擦系数值可取1.0。考虑干接缝多键情况下的抗剪折减系数0.8, 干接缝剪切强度公式取为:
式中:As—接缝处横截面面积, 只考虑腹板部分;
f′c—混凝土圆柱体抗压强度;
μ—接缝界面的摩擦系数;
σn—接缝上的压应力。
根据Xiangming Zhou[8]等人对干接缝试件抗剪承载力的试验值, 和本文推导的公式进行比较, 如表2所示:
由表2可以看出, 实测值与本文计算值之比的平均值为0.97, 而实测值与AASHTO公式计算值之比的平均值为0.75, 本文公式的计算值与实测值吻合更好, 更能反映出键齿的实际抗剪承载力。AASHTO公式过高估计了多键干接缝的剪切强度, 偏向不安全。
3 环氧胶接缝直剪强度计算
环氧胶接缝的抗剪强度高于干接缝, 接缝的受力行为与整体式浇筑情况类似, 按照表1结论, 混凝土摩擦系数可取为1.4。根据对接缝处破坏模型的总结分析可知, 干接缝破坏时破坏界面为沿梁高度方向全截面产生, 对于单键干接缝, 混凝土的摩擦系数值可取1.0。干接缝剪切强度公式取为:
式中:As—接缝处横截面面积, 只考虑腹板部分;
f′c—混凝土圆柱体抗压强度;
μ—接缝界面的摩擦系数;
σn—接缝上的压应力。
根据Xiangming Zhou [8]等人对胶接缝试件抗剪承载力的试验值, 和本文推导的公式进行比较, 如表3所示。
可见实测值与AASHTO公式计算值之比的平均值为1.15, 实测值普遍大于AASHTO公式计算的数值, 这也从一个侧面说明AASHTO中以干接缝受力机理推导出的计算公式, 用于胶接缝抗剪强度计算, 数值偏低。
本文计算公式与实测量值的比值的平均值为0.99, 吻合度很好, 且有一定的安全富裕。
4 结论
本文总结回顾了现有规范对节段预制拼装桥梁接缝处剪切强度计算的规定, 给出了AASHTO规范对接缝剪切强度计算的不足之处, 并在总结现有理论计算与实验数据的基础上, 总结出了一种包含混凝土抗剪强度、正应力抗剪强度增量以及破坏截面摩擦力三部分的抗剪强度计算方法。新计算公式结果与实测结果具有良好的吻合度与精确度, 且物理意义明确, 更加容易理解, 对节段预制拼装桥梁接缝处剪切强度的计算具有参考借鉴作用。
摘要：结合现有规范及实验数据, 探讨了节段预制拼装桥梁接缝剪切强度的计算方法, 提出一种包含混凝土抗剪强度、正应力抗剪强度增量以及破坏截面摩擦力三部分的抗剪强度计算方法。新的计算公式物理意义明确、概念清楚, 且与实际测量值具有较好的吻合度, 对节段预制拼装桥梁接缝处剪切强度的计算具有参考借鉴作用。
关键词：节段预制拼装桥梁,剪切强度,混凝土抗剪强度,正应力抗剪强度增量,破坏截面摩擦力
参考文献
[1]AASHTO.Guide Specifications for the Design and Construction ofSegmental Concrete Bridges.Second Edition, 1999.
[2]G.Rombach.Precast segmental box grider bridges with external pre-stressing-design and construction[J].Segmental bridges, 2002.
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[5]Shear Behabior and Continuous Rigid-Frame System of Precast Seg-mental Bridges in The Fourth Nanjing Yangtze River Bridge[D].Nanjing, South East University.
[6]汪双炎.悬臂拼装节段梁剪力键模型实验研究[J].铁道建筑, 1997 (3) :23-28.
[7]卢文良.节段预制体外预应力混凝土梁设计理论研究[D]:[博士学位论文].北京, 北京交通大学.
地铁高架预制节段拼装梁的施工 篇3
1 节段拼装梁的施工工艺
1.1 节段梁的预制
节段梁预制场的选择可利用交通方便通达的已有混凝土制作工厂,从而可以节省部分混凝土及钢筋制作、大型吊运、存放、装卸等昂贵的设备投资。预制的步骤为:组装钢筋骨架→组装模板→把钢筋骨架装到模板里→浇筑混凝土→脱模→新浇梁段移至镶合梁段的位置上→镶合浇筑梁段移至贮梁场,预制时采用相邻梁段彼此靠在一起预制,组装时接缝吻合,位置不需要调整。
1.2 节段梁搬运、存放、运输方法
梁段完成镶合浇筑后,用吊机移至贮梁场,吊机可用龙门吊、履带吊机或大吨位汽车吊机。对于单室箱梁,吊装应在腹板附近的顶道板内埋设吊环或预留起吊孔,用一根简单的分布梁来起吊,不能直接吊在梁体上。梁段应存放在地基牢固的场地内,必须按能避免翘曲或二次应力的方式堆放,放在地坪上的混凝土梁能为堆放的梁段提供良好的支承。梁段应在腹板下方或紧靠腹板处支架起来,如果要节省堆放即地面须堆叠起来,则应把重量从上面梁段传递到下面梁段,使不至在板内引起过量应力。梁段可通过水路或陆上道路运至拼装位置。当用水路时,可用大型驳船运梁,制梁场和转运处应设临时码头或水上平台进行倒运。当用陆上道路时,可用大型平板拖车运梁,运梁路线的道路应能满足城市主干道或二级公路的技术标准,运梁路线的桥梁设计荷载应不小于汽—20(挂—100)或城—B。当用已拼成桥上喂梁时,可用大型平板拖车或轨道运梁,轨道运梁平板车厢应通过检算。梁段运至拼装位置时可暂时存放在桥上或地坪上,但桥上存放位置须通过检算,存放地坪也须地基牢固。
2 节梁段拼装架设方法
2.1 上行式整孔拼装架设法
本施工方法用于架设简支体系的桥梁,先把本跨梁段逐一吊上上行式预制拼装系统架桥机,梁段通过分配钢横梁和钢索悬吊在架桥机的主桁架梁上,通过液压设备调整块件方向,逐个接口对齐,涂上环氧树脂后拉杆闭合,最后用预应力钢绞线整孔张拉拼装成一孔梁。本工法可以在桥上或桥下地面道路供梁,但桥下供梁时的拼装进度较快,一般1孔/(3 d～3.5 d),桥上供梁时进度较慢,一般1孔/(5 d～6 d)。
施工步骤:1)在墩顶安装本孔桥梁支座。2)移动并安装架桥机:a.在已拼装梁端顶及下一个桥墩顶安装支承横梁(或立柱);b.在横梁上安装主梁(桁架)滑动支座;c.移动主梁(桁架)至拼装孔桥位,就位后用锁定装置固定;d.在主梁上安装行吊车(吊重80 t,可沿主梁纵向移动),并在行吊车上安装吊索及分配横梁;e.安装架桥机上液压设备及其他附属设备。3)节块从预制厂运输到现场,用架桥机自带行吊车设备吊装。4)节块吊装从一端开始,第一节块作为其余节块的导向块。5)安装第一节,并调整到设计位置,用测量系统监控。6)调配环氧树脂,在第二节吊装就位后,在第一节端面均匀涂抹环氧树脂。7)把第二节移近第一节,用液压调整设备在各向调平,接口对齐后通过拉紧临时预应力拉杆使两节接缝压密闭合。8)以后各节依次从一端向另一端逐节拼装。9)本孔各节块拼装完成后,穿体内预应力钢索,在一端张拉(临空端)。10)架桥机移至下一孔位,继续拼装下一孔。
2.2 下行式整孔拼装架设法
本工法也用于简支梁体系,用吊机把梁段逐一吊上下行式预制拼装架桥机,两边挑出翼板分别搁在两侧主桁架梁上,通过液压设备调整块件方向,逐个接口对齐,涂上环氧树脂后拉杆闭合,最后用预应力钢绞线整孔张拉拼装成一孔梁。本工法桥下地面道路供梁居多,拼装进度较快,一般1孔/3.5 d。
施工步骤:1)在墩顶安装本孔桥梁支座;2)分别在拼装孔位的两个墩两侧安装支承悬臂梁,或在承台顶上安装支承立柱;3)在悬臂梁上安装主梁(桁架)滑动支座;4)移动主梁(桁架)至拼装孔桥位,就位后用锁定装置固定;5)在主梁上安装龙门行吊(吊重80 t,可沿主梁纵向移动),并在行吊车上安装吊索及分配横梁;6)安装架桥机上其他附属设备;7)节块从预制厂运输到现场,用架桥机自带行吊车设备吊装;8)节块吊装从一端开始,第一节块作为其余节块的导向块;9)安装第一节,并用千斤顶调整到设计位置,用测量系统监控;10)调配环氧树脂,在第二节吊装就位后,在第一节端面均匀涂抹环氧树脂;11)把第二节移近第一节,用千斤顶在各向调平,接口对齐后通过拉紧临时预应力拉杆使两节接缝压密闭合;12)以后各节依次从一端向另一端逐节拼装;13)本孔各节块拼装完成后,穿体内预应力钢索,在一端张拉(临空端);14)架桥机移至下一孔位,继续拼装下一孔;15)在本孔梁箱内穿体外预应力索,并进行两端张拉。
2.3 平衡悬臂拼装架设法
该方法是以一个桥墩为中心,对称顺序拼装节段。每一节段与前面的已装节段连成一体,自我平衡,并作为下一节段的拼装基础,对于每个施工步骤,悬臂结构通过张拉设置在箱梁节段中的预应力钢束来确保其安全和稳定。节段的吊装则可通过桥面支承吊机、导梁或地面起重机进行。
施工步骤:1)在墩顶安装本孔桥梁支座;2)用吊机吊装墩顶节段梁(1块～2块),并用设在墩内的预应力索进行临时固结;3)安装一端挂篮并拼装第一节。a.在墩顶节段梁上安装拼装挂篮及附属设备;b.节块从预制厂运输到现场,用挂篮吊车设备吊装该端第一节块;c.调配环氧树脂,在第一节吊装就位后,在墩顶节端面均匀涂抹环氧树脂;d.把第一节移近墩顶节,用千斤顶在各向调平,接口对齐后通过拉紧临时预应力拉杆使两节接缝压密闭合;e.穿体内预应力钢索,在一端张拉(临空端)该节块;f.移动挂篮至第二节位;4)按“3)”安装另一端挂篮并拼装该端第一节;5)逐一两端对称平衡悬臂拼装各节至跨中,并用测量系统对各节挠度、平面位置进行实时监控;6)相邻墩都拼装至跨中后,立模浇筑合龙段;7)合龙段混凝土达到设计强度后,穿束张拉跨中预应力索;8)解除墩顶临时固结预应力索,进行体系转换;9)在本联连续梁箱内穿体外预应力索,并进行张拉形成连续结构。
3结语
节段梁体积小、尺寸短、重量轻,普通的集装箱拖车即可运载,一般的道路就可满足运输要求,即使从桥上运(喂)梁,其载重与设计活载相当,并不需要对梁体作特别加强。端面设置一些剪力键,涂上一层很薄的环氧树脂,加上预应力即可保证接缝牢靠,组装成的梁体与普通工法建造的桥梁一样,可长期运营使用。节段梁小体量的块件制作,使场地地基加固范围减小,模板刚度、重度得到保证,装拆方便迅速,从而使块件制作周期短,精度、表面平整度和光洁度得到可靠保证,是目前所有桥梁施工中能够获得最佳外观质量的工法,有效地保证了桥梁的景观设计。
摘要：介绍了节段拼装梁施工工艺,详细阐述了三种节梁段拼装架设方法,包括上行式整孔拼装架设法、下行式整孔拼装架设法和平衡悬臂拼装架设法三种方法,以推广地铁高架预制节段拼装法的应用。
关键词：桥梁,节段拼装法,施工
参考文献
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预制节段拼装 篇4
桃花峪黄河大桥 (位于河南郑州和焦作市境内) 北侧堤内引桥里程为K32+418~K34+534m, 总长2116m。上部结构80#~122#墩为3× (6×50) +4× (50+4×51+50) m预应力连续箱梁, 分上、下行两幅, 采用短线法节段预制方案, 共1120个节段, 其中边跨14个节段梁重1553t, 中跨13个节段最大重量1554t, 梁块最大重量为130t。主梁采用单箱单室截面, 箱梁顶板宽16.05m, 底板宽7m, 梁高3m。桥梁横坡采用箱梁斜置形成。箱梁设预应力管道采用塑料波纹管体内和体外预应力成孔, 体外索采用预埋钢管成孔及定位。
2 总体施工方案
本标段箱梁采用短线法进行预制, 箱梁平曲线型通过单跨内以直代曲、多跨折线连接来实现, 每孔梁均采用直段预制, 节段箱梁在工厂预制后经运梁台车运至待架处, 箱梁架设采用节段拼装施工方案, 由架桥机采取整孔悬挂逐块拼装方式, 单跨梁段拼装完后进行体内预应力施工形成简支梁结构, 架桥机落梁、前移过跨, 进入下一跨施工。单幅一联箱梁拼装完后浇筑每联各跨之间墩顶湿接缝, 张拉体内合龙束, 解除临时支座。一联合龙束张拉完后施工体外预应力, 形成一联连续梁。左右幅各投入第一、二台架桥机由122#墩开始分别右、左幅逐孔架设至90#墩, 第三台架桥机由90#墩向右幅纵向逐孔架设到边跨, 再横移至左幅由80#墩向90#墩逐孔架设。
3 主要机械设备
3.1 拼装主要机械设备表
3.2 架桥机
架桥机主要由主梁、导梁、临时斜撑、起吊天车、辅助门吊、吊具、液压及电气系统等组成。支腿由临时辅助支腿、辅助前支腿、辅助后支腿、前支腿及后支腿组成。架桥机设计全长110m, 重约800t, 主框架单边重量约265t, 其中主梁重197t, 导梁重68t。架桥机设有1台140t天车和1台10t的行车。按架桥机设计图纸及拼装方案在墩旁拼装好后, 由提升吊架吊装到位后再撤除提升吊架, 调试并运行架桥机。
4 节段拼装
现以右幅第一跨及首跨为例, 在第二十二联边跨122#~121#墩之间进行预制节段拼装, 共有14个节段箱梁。箱梁的节段编号及顺序B7、B8、B9、B10、B11、B5、B6、B5、B6、B5、B4、B3、B2、B1, B7类梁位于各联端头, B1类梁位于各跨端头, 步骤如下。
4.1 预制梁验收
严格按照设计图纸和监控指令对制梁质量进行控制, 梁段出厂执行验收程序, 验收重点为预应力孔道、匹配面和预留孔。4.2节段梁出厂前验收合格后, 通过运梁台车将每孔匹配各节段从梁场运至墩旁待架孔位存放。
4.2 整孔悬挂
(1) 架桥机调整到位后, 安装B7永久支座、墩顶临时支座。边跨墩顶永久支座需提前在预制厂内试拼安装后方可运至现场。B7节段箱梁落于临时支座、精确定位后立模板, 灌浆。
临时支座分滑动和固定两种, 为重要受力结构, 安装时必须保证位置及垂直度符合要求;四角高差控制在1毫米以内, 准备3-10mm的垫板, 保证临时支座顶面与梁底面平行。
(2) 起重天车将各节段箱梁逐块吊挂至拼装位置, 梁体由天车受力转换为4根Φ40精轧螺纹吊杆临时吊挂, 悬挂于架桥机主梁上, 吊挂顺序为B7→B8→B9→B10→B11→B5→B6→B5→B6→B5→B4→B1→B2→B3。
(3) 再次精确定位首节段 (B7) , 采用槽16支撑, 4个5吨导链拉的方式固定在架桥机支腿上, 然后逐步调整其它梁段。B8与B7间距、B1与B2间距均为40cm, 其余节段间距10cm, B3悬挂与B4和B2梁块的下方。首联首节段的临时固定, 其纵横竖向位置的准确定位, 对于后续拼装就位尤为重要。
4.3 胶拼
(1) 将节段梁端面的浮浆、渣尘清理干净。
(2) 节段箱梁在胶拼之前需进行试拼装, 防止剪力键不咬合, 存在缝隙等现象。
(3) 涂胶:将B8与B7调整到位, 在匹配面涂抹环氧粘结剂。涂胶之前匹配端面保持干燥、整洁, 剪力键位置使用小铲子涂抹, 涂抹厚度控制在2~3mm;梁端平面部分采用大铲子涂抹, 涂抹厚度控制在3~4mm;梁端面外圈周边5cm宽涂抹厚度为5mm。在预应力管口贴有高压缩性的闭孔发泡聚乙烯O型橡胶密封圈, 防止胶拼时环氧胶进入管道, “O”型密封圈要用502胶水贴, 对于修理扩孔的孔道将密封圈剪开贴保证孔道密封, 试拼梁缝均匀且不大于3mm后可进行胶拼。拼缝要密闭, 防止漏浆;孔道口涂量适宜以防环氧胶挤压后进入孔道, 但不涂压浆时则会串孔。
4.4 临时预应力张拉
B8和B7间顶、底板临时预应力同时、同步分五级进行张拉作业, 每根精轧螺纹钢张拉力610KN, 保证给胶拼面0.2-0.35MPa压应力。临时拉杆张拉需统一指挥, 保证精轧螺纹钢筋同步张拉, 六个锚座必须全部安装, 无特殊情况每根拉力不得小于610KN。
4.5 节段由天车吊挂转吊杆吊挂
梁段体系转换:将梁体由天车受力转换为4根Φ40精轧螺纹吊杆吊挂, 体系转换时, 吊杆进行预紧, 测量跟踪检查。
4.6 逐块涂装、张拉临时预应力束, 完成一孔箱梁的拼装
4.7 整孔体内预应力束施工
设备进场、验收→钢绞线下料→穿束→安装工作锚及工作夹片→安装限位板→千斤顶标定、安装→安装工具锚板及工具夹片→预应力束分级张拉→回油、拆除工具锚板→割除多余钢绞线→封锚→浆体试验、孔道真空辅助压浆。张拉过程中监测吊杆的受力变化、箱梁的线形变化以及架桥机主梁线形的变化。
4.8 体系转换
体内预应力张拉完毕后, 顶升架桥机支撑千斤顶, 将整孔梁顶升、精确定位墩顶节段轴线、标高, 抄垫简支梁临时支座, 千斤顶回落, 使一孔简支梁支撑于临时支座上, 吊杆在顶回落时受力逐步减小直至放松。
4.9 架桥机纵移过孔
架桥机纵移前检查签证→第一次纵移过孔→支腿倒换→第二次纵移前检查签证→二次纵移→架梁前检查签证。 (1) 架桥机前后支腿千斤顶落顶, 架桥机主梁落于反托轮箱上→拆除箱梁吊杆, 整机准备纵移→天车开到后支腿附近→将前支腿与简支梁段锚固→解除架桥机主梁纵向约束→启动油缸纵移, 推动主梁纵移过孔。 (2) 主梁向前纵移23.9m→将辅助前支腿支撑到120#墩上, 锚固→前支腿起顶, 在B1节段上安装临时辅助支腿。
(3) 前支腿千斤顶回油, 使临时支腿受力、前支腿托空, 前支腿自走行到120#墩位置。
(4) 用天车将辅助后支腿向前移动12m, 支起辅助后支腿→后支腿上下段分离, 后支腿上半段前移至辅助后支腿后方→使用起重天车旋转后支腿下半段后提起, 吊至前方桥墩处安装→将后支腿上半段提起旋转后也吊至前方安装。
(5) 天车走行至前支腿位置, 收起辅助后支腿及临时支腿, 由前后支腿承力→整机继续纵移到位, 调整标高并锚固→准备下一个标准施工循环。
4.1 0 湿接缝施工
墩顶湿接缝施工前, 须完成永久支座安装。一联共5个湿接缝, 其宽度1.2m, 以122#-116#右幅一联为例, 浇筑顺序按照先两个边跨再两个次边跨, 即先121#、117#墩, 再120#、118#墩, 最后119#墩, 墩顶合拢预应力对应对称施工。
4.1 1 体外索施工
体外索采用19φs15.20环氧喷涂无粘结钢绞线, 箱梁体外预应力施工包括体外索锚具OVM.TS15-19型的安装、体外索下料、穿索、张拉、锚头防腐、封锚、体外束减震定位装置的供应及施工, 至此梁体由简支变为连续梁。
5 箱梁拼装质量控制及事故预防
5.1 箱梁架设质量控制
5.2 箱梁验收
注意管道是否堵塞变形, 接头有无错台, 孔道有无错、串孔, 锚头垫板是否与孔道垂直。修补过多节段修整:剪力键修补, 接触面清理, 砼疏松缺陷处用环氧胶砂浆修补;砼凸出清平, 洗静, 刷出浮浆, 自然风干。
5.3 架桥机作业控制
支撑系统:架桥机在架梁﹑过孔时对牛腿支撑;架桥机支腿、吊挂上组件、吊挂横梁及吊杆;临时支座, 永久支座要重点检查, 保证架梁受力符号要求。架桥机走行前需调整轴线, 否则走到位轴线无法完全调整到位。一次纵移走行适宜, 否则导致相关设施无法安装就位。架桥机下放要保证水平, 应时刻保证临时支腿抄垫高度基本一致。架桥机进行架梁时, 前、后支腿顶升油缸与牛腿轴线应一致, 偏差不得大于5cm。
5.4 结构胶拌制
结构胶类型适用于现场施工温度环境:K-801-W为5-10℃;K-801-F为5-20℃;K-801-M为15-30℃;K-801-S为25-40℃。A组分:B组分=9kg∶3kg (重量比3∶1) , 专用拌枪, 控制在400~600转/min, 每桶混合胶体拌制时间在3-5min左右。
5.5 线形保证
(1) 过程控制:节段箱梁拼装每跨的首块节段拼装精度直接决定整跨箱梁的拼装精度, 因此必须对首块节段进行三维精确定位。每联最后一孔B7调整好位置后, 采用槽16支撑, 4个5吨导链拉的方式固定在架桥机前支腿上。其余各孔在上孔架设完成后最后节段锚座不拆, 首节段调整好后, 利用纵向拉杆进行收紧并在锚座之间设置丝杠进行顶推的方法固定。其余节段在胶拼中要控制好线形。节段箱梁拼装过程中线形控制主要包括轴线和高程控制。前4片因已胶拼箱梁重量较小, 精轧螺纹钢筋松紧程度对线型影响很大, 必须重点监控并及时调整。
(2) 偏差调整:当节段线形误差超出允许偏差时, 通过在相邻节段间增加环氧垫片, 利用其在拼接面上铺垫的位置和厚度, 使梁段向线形有利方向偏移, 从而达到调整的目的。但不能连续3片使用环氧垫片调整, 否则会影响主梁线型。在整跨节段箱梁架设完毕后, 若整跨箱梁线形误差较大, 可通过架桥机整机顶、落梁和横移来实现整孔梁线形的调整。
5.6预应力系统
预应力是全桥的生命线, 因而临时拉杆、锚座竖向锚固筋、纵向预应力必须要按要求张拉, 张拉前要校顶, 压浆要用稠度仪, 保证浆体质量。底板4束因后支腿碍事采用单端进行张拉, 超张控制在101%, 初张拉时应将夹片顶面捣平, 漏出锚具的高度不宜大于4mm, 张拉80%, 101%均需稳压5min, 张拉应力达到稳定后方可锚固。压浆前应压水湿润, 发现底板渗漏严重的采用修正支架将梁底密封后再压浆。压浆时间必须在过完孔6小时内进行, 张拉完成3天内压浆完毕。
6结束语
短线法预制箱梁节段拼装施工方法通过在桃花峪黄河大桥北引桥上部结构的应用, 取得了较好的社会效益和经济效益, 应用实践证明, 短线预制适合在工厂内进行节段预制, 设备可周转使用, 生产速度较快。而节段施工前需存放一定时间方可安装, 使得桥梁在拼装过程中不会出现收缩、预应力损失等问题, 从而有效实现了桥梁线形控制目的, 同时现场存放提高了箱梁架设时的挂梁速度。节段拼装施工技术先进, 能更好的掌握与控制其施工质量, 施工安全, 进度快工期容易控制, 该施工方法易保证现场整洁, 符合现代文明标准化要求。本项目的成功应用为短线法预制节段箱梁架设提供了良好的借鉴经验。
摘要：黄河滩地预应力连续箱梁采用节段预制拼装施工, 投入三台大型架桥机, 安全、快速、高质完成了84孔箱梁的拼装架设, 提高了施工效率。本文就节段拼装施工工艺、方法进行重点阐述。
关键词：架桥机,连续梁,节段,拼装
参考文献
[1]《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》 (CJJ/T 11-2006) .
[2]《节段式混凝土桥梁设计和施工指导性规范》.
[3]《公路桥涵施工技术规范》 (JTG/T F50-2011) .
[4]《公路工程质量检测评定标准》 (JTGF80/1-2004) .
48m箱梁节段拼装关键技术研究 篇5
48m简支箱梁, 梁部结构为48m箱型简支梁, 每片梁分为9个梁段, 8个湿接缝, 其中两端各一段长4.3m (重量83t) , 中间7段长5.1m (重量57t) , 湿接缝长均为0.6m。箱型简支梁采用单箱单室截面、等高度预应力混凝土箱梁, 梁高4.05m, 箱梁顶宽4.9m, 梁底宽3.0m。箱梁顶板厚0.273m, 底板厚为0.25m, 腹板厚为0.28m, 道碴槽高0.35m宽0.2m。本文以杨家河特大桥20孔48m单线箱梁节段拼装施工为例做介绍。
2 关键技术研究
(1) 根据制梁台座数量和每段梁生产周期, 以及工期要求, 确定模板套数、起吊设备、运输设备及移梁设备的配置。 (2) 根据场地实际情况、工程量、工期等, 对膺架结构的设计、数量的配备进行研究。 (3) 对箱梁膺架上节段拼装工艺进行总结。
3 梁场设计研究
3.1 梁段移存、移架设备的选定
48m简支节段拼装箱梁, 梁段最大重量为77t。从安全及经济等方面综合考虑, 采用100t龙门吊1台配合梁场移梁、架梁。
3.2 单个标准梁段生产周期
清理底模、端模 (2.5h) 、底板腹板钢筋 (10h) 、橡胶棒安装 (3h) 、内模板安装调 (5h) 、外模板安装调 (5h) 、顶板端模安装 (5h) 、顶板钢筋绑扎 (6h) 、混凝土浇注 (5h) 、混凝土养护 (24h) 、拆除模板 (3.5h) 共计69h。
3.3 梁段预制台座数量、模板数量及梁段存放台座数量的确定
为充分利用现有地形条件, 制梁场作业区轴线与线路轴线方向平行, 为满足架梁的工期要求, 制梁场主要指标为:综合生产能力为:3片梁/天;存梁区规模:不小于4孔梁的节段36片。经推算和综合考虑, 该制梁场设置10个制梁台座, 8个普通梁段预制台座, 2个1#梁段预制台座。制梁模板配备有5套外模、5套内模、10套底模、10套端模, 保证日预制3个预制梁段的生产能力。
制梁场共设置两台跨度12米额定起重量10吨的小龙门吊, 用于制梁模板的拼装及拆除和成品钢筋的吊运。
4 箱梁节段预制
4.1 箱梁
节段预制工艺流程图
4.2 梁段起吊移存
当梁段强度达到100%设计强度后方可起吊移存, 在预制梁段预留有8个精轧螺纹钢吊装孔。采用100吨吊龙门吊吊装存梁。为了节约存梁区的占地面积, 预制梁段的存放采用双层叠置的方式。
5 膺架搭设
5.1 膺架支墩基础处理
(1) 按照设计进行施工放样; (2) 基坑开挖, 做好安全防护和地基承载力的核查工作; (3) 在地基承载力符合设计要求的情况下, 方可进入下道工序施工; (4) 各环节施工全部纳入正式工程施工管理体系。
5.2 地面膺架搭设
地面移动式膺架主要由主桁架、边支墩、中支墩、运梁车、梁段支撑调整系统、膺架倒运系统、大龙门吊、附属构件等组成。 (1) 主桁。主桁由4片六四式军用梁拼装而成, 是节段预制梁的主要承重部件。主桁长44.29米, 桁高3米, 4片军用梁两两一组两组中心距2.72米, 通过套管螺栓和联结系槽钢连成一个整体。 (2) 支墩。主桁下设三个支墩。第一和第三个支墩直接设置在承台上;中支墩设置在梁跨跨中附近。支墩均采用制式的拼装钢管拼装。其中两个边支墩, 结构形式为1×3, 中墩受力较大, 根据高度分为两种结构形式, 即墩高大于等于16米采用4×5的结构形式, 墩高小于16米则采用2×3的结构形式, 钢管柱之间采用联结系连接为一整体。
5.3 运梁轨道铺设及箱梁节段支垫型钢铺设
(1) 在64铁路军用梁两侧铺设人行道板和安全网; (2) 在64铁路军用梁上铺设钢轨运梁轨道; (3) 在64铁路军用梁上铺设箱梁节段支垫型钢 (83墩拼件) 。
6 箱梁节段架设
6.1 大龙门吊的梁段架设
通过梁场的大龙门吊将梁段放至膺架上。然后用千斤顶微调使梁段基本处于设计位置, 并用螺旋支撑置换出千斤顶。
6.2 节段拼装箱梁线型调整及控制
节段拼装梁空间三维调整的过程是一个反复的过程, 在梁段的调整过程中主要把握以下要点。 (1) 测点布置。测点是指梁节段预制过程中, 预制场根据线路的设计参数在待安装节段的顶面布置的轴线控制点、高程控制点, 简称六点控制坐标。 (2) 起始梁段的测量控制。箱梁段中的两个端头梁段为整跨的起始梁段, 直接控制着整跨的线形及轴线, 故在进行安装时, 必须精确定位起始梁段。 (3) 整跨梁段测量控制。起始梁段的位置精确定位后, 直接支撑于永久支座上 (或置于一个相对标高上) , 后续梁段的定位均以此为标准使用双坐标千斤顶进行调整, 在调整过程中用经纬仪和水准仪进行控制。
6.3 箱梁预应力筋张拉过程中膺架梁与箱梁之间的变形协调控制
(1) 根据膺架挠度曲线与设计院提供的混凝土梁预留反拱度确定梁的预留拱度值, 摆放梁段时必须保证每个梁段的标高。 (2) 梁段调位:先纵向调整→横向调整→竖向调整→纵向调整→横向调整→竖向调整的次序反复循环调整, 直至达到设计要求。 (3) 箱梁预应力钢绞线的分批张拉, 所以要分次调整钢纵梁上的螺旋支撑, 以防止膺架钢纵梁反力将混凝土梁破坏。 (4) 膺架本身为弹性体, 随着混凝土浇注的不断进行, 膺架将继续下挠, 因此在调整梁段时应将此下挠从预拱度里扣除。 (5) 对已张拉梁进行监控。张拉前测量梁体下挠, 张拉后测量梁体下挠, 随后3天、7天再次进行监测, 对监控结果进行分析, 对下孔梁进行预拱度调整。
7 简支箱梁节段拼装施工工艺总结
(1) 根据场地实际情况, 本工地的机械设备 (如大小龙门吊、台座、模板、膺架数量等) 配置、人员配置情况基本合适。 (2) 梁段预制模板, 内模设计为成环并方便拆装的模板, 为快速完成每段梁混凝土的浇筑提供了保证。 (3) 梁段混凝土浇筑, 塌落度为19cm~20cm较为合适, 由于模板的刚度适合, 梁段混凝土浇筑连续一次完成, 避免了施工冷缝的产生。 (4) 梁的翼板侧T钢的安装, 由于梁是分节安装的, 节段之间距离有误差, 所以T钢应先施工预埋钢板, 待梁体安装到位后再按设计间距精确焊接T钢的连接钢板。 (5) 膺架支墩采用标准设计和制造, 既装拆方便, 又安全可靠。
8 经济、社会效益分析
48m简支箱梁, 采用预制节段拼装施工工艺, 有利于工厂标准化生产, 可以提高劳动生产率, 缩短工期, 降低投入, 提高经济效益。48m简支箱梁, 它具有对环境影响小, 对地理位置要求低, 有利于实行工厂化生产, 保证质量。48m箱梁节段拼装施工技术的顺利实施, 填补了中铁航空港建设集团在这方面施工的空白, 为公司赢得较好的社会效益。
9 工程实例
西安至平凉铁路线3标段, 48m简支箱梁应用节段拼装施工技术, 工程质量较好。
摘要：本文介绍了箱梁节段拼装施工中的关键技术工艺和控制要点, 可供同类工程借鉴。
关键词：48m简支箱梁,节段拼装施工,关键技术
参考文献
[1]王员根.JQ900型下导梁架桥机方案研究[J].桥梁建设, 2007 (S1) .
[2]岳建光.孙口黄河公路大桥主桥节段胶拼工艺[J].交通标准化, 2005 (08) .
预制节段拼装 篇6
为此, 详细地介绍了支架的结构形式、支架和节段梁的施工等关键技术, 从而为类似工程提供参考。
1 支架结构形式
施工采用碗口脚手组合柱支架结构, 主要结构为立杆、水平杆、剪刀撑、横向分配梁以及纵梁。
1.1 立杆
节拼支架采用碗扣式钢管架, 立杆主要采用3.0m、2.4m、1.8m、1.2m、0.9m几种, 接长错开布置, 纵桥向立杆间距为600mm, 横桥向中间为600mm, 最外排间距为900mm。立杆的顶端设置顶托 (D型) , 顶托长度670mm, 为了保证顶托横向稳定性, 顶托可调长度控制在22mm以内, 每根立杆的下端设置底托 (C型) , 底托与混凝土面密贴。
1.2 水平杆
横杆采用和两种规格支架最低一层水平杆距立杆底部为400mm, 中间横杆间距步距按照1200mm控制;横向分配梁采用122b的工字钢, 间距0.6m。
1.3 纵梁
上纵梁采用两根造桥机纵梁, 间距为2.8m, 湿接缝施工时采用方木加密纵梁;在纵梁上按照设计要求布设螺旋支撑, 螺旋支撑将所有荷载传给纵梁, 由纵梁依次传给横梁、支架和地基。
1.4 剪力撑
剪力撑沿横截面按间距3.0m布设, 纵向在支架左右两外侧各设1排。剪刀撑采用长6m, 壁厚3.5mm, 外径Υ48mm的标准钢管。钢管与支架立杆、横杆采用旋转扣件进行连接, 剪刀撑钢管搭接长度不小于1000mm, 且至少3个连接扣件。
2 支架施工
2.1 支架地基处理
为保证地基强度, 对26#～28#孔跨1.5m深度范围内的软弱土层, 按照每层虚铺厚度不大于500mm的方式进行分层换填砂夹卵石, 在换填压实的地基上浇筑C 20混凝土厚150mm, 混凝土顶面标高由支架高度控制, 确保基地承载力不低于150kPa的要求和支架基础稳定性满足受力要求。
2.2 支架搭设
完成地基处理后, 可进行支架的搭设工作, 杆件组装顺序为:立杆底座※立杆※横杆※斜杆※接头锁紧※上层立杆※立杆连接销※横杆。接头连接牢固后, 再搭设上部脚手架, 在支架的顶部和底部用大横杆和剪刀撑加以固定, 为了确保脚手架的整体刚度, 每五排设置水平加固杆, 同时加设斜杆及剪刀撑将各排支架牢固地连接在一起[1,2]
2.3 支架预压
按照箱梁自重选取半跨长度进行支架预压试验, 支架预压重量为该段梁体混凝土自重的1.2倍。压载采用预制梁段直接预压, 并在梁段内加载砂袋。在压载过程中采用水准仪观测支架的变形情况, 支架压载观测点布置在距端点1m处、1/4跨度处、跨中位置, 每个断面设6个测点。观测点在压载前布设, 采用挂钢丝垂球地面作为检测点。观测分为预压加载前, 0%荷载、100%荷载、110%荷载、120%荷载分阶段进行, 每级加载后均静载3h后分别测设支架和地基的沉降量, 待支架不再发生沉降, 预压过程即告结束, 如图1所示。等到支架及地基沉降稳定后, 进行分级卸载。既120%-100%-0%, 每级卸载后均静载1h然后分别测设支架和地基的恢复量。卸载时在同跨内先中间、后两边对称同时进行。
根据观测结果调整底板标高, 计算支架弹性压缩量及基础沉降量, 绘制加载-支架沉降曲线。并结合梁的张拉为起拱度综合计算设置支架预拱度[3]。
3 节段梁的施工
3.1 节段施工顺序
支架节段施工由第一跨 (即26#—27#墩) 逐跨依次向第二跨 (即27#—28#墩) 施工。根据施工的快捷方便, 每跨节段梁拼装顺序依次由大里程方向向小里程方向施工, 即:1#※2#※3#※4#※5#※6#※7# (中间段) ※6#※5#※4#※3#※2#※1#段, 如图2所示。
3.2 节段梁的移运和架设
(1) 梁段吊装和初步就位:由于施工节段梁预制场设在大桥#墩#墩主线桥位范围存梁场设在25#墩～26#墩的主线桥位范围内, 因此节段梁采用1000kN龙门吊直接从存梁场提运到安装位置的四台螺旋支撑上即节段梁初步就位, 如图3所示。
(2) 梁段精确就位:梁段纵向和横向的就位利用双坐标千斤顶来调节, 以线路的中心线为基准, 要求线路中心线和梁体中心线重合;纵向两端的1#梁段预埋螺栓对正支座预留孔, 考虑预应力张拉后及后期徐变引起梁跨收缩, 梁段在摆放时, 纵向收缩量以设计梁图为准, 调整顺序为:先纵向调整※横向调整※竖向调整※纵向调整※横向调整※竖向调整的次序反复循环调整, 直到梁段纵向、横向和竖向三个方向的调位满足设计和规范要求。节段梁横向精调后采用丝杆支撑在移动支架两侧腹杆上;纵向精调后采用螺栓将螺旋支撑底座与纵梁临时固定, 确保位置准确。
(3) 精调过程中挠度施工控制:在建立了正确的模型和性能指标后, 依据设计参数和控制参数, 结合桥梁结构的结构状态、施工工况、施工荷载、二期恒载、活载等进行分析, 得出结构按施工阶段进行的每阶段的内力和挠度以及最终成桥状态的内力和挠度。
4 结束语
通过碗口脚手组合柱支架预制节段拼装技术在南石窟寺桥的施工实践, 成功既解决了施工中支架的横向分配梁和立杆均匀受力的关键技术难题, 节约工程费用其成果可为类似工程提供借鉴
摘要：西平铁路南石窟寺桥部分桥段处于缓和曲线段, 考虑到工期和大跨度曲线桥节拼的施工难度, 施工方案采用64m碗口支架组合柱结构进行预制箱梁节段拼装, 较好地解决了支架横向分配梁和立杆均匀受力的技术难题。为此, 详细地介绍了支架的结构形式、支架和节段梁的施工等关键技术, 其经验可为类似工程提供借鉴意义。
关键词：大跨度,曲线支架法,节段拼装,施工技术,工程应用
参考文献
[1]李龙.支架法节段拼装简支箱梁施工技术[J].国防交通工程与技术, 2009 (3) .
[2]许克宾.桥梁施工[M].中国建筑工业出版社, 2005:155-159.
[3]范立础.桥梁工程 (上册) [M].人民交通出版社, 1987:72.
预制节段拼装 篇7
集美新城和悦路综合管沟工程采用节段预制拼装的施工工艺。本路段综合管沟长607.5m, 预制共同管沟每孔跨根据长度不同划分了5~11个预制节段, 根据节段的构造不同, 分为端节段、中间标准节段、燃气横穿管标准节段、污水引出口横穿口节段4种。标准节段长为2.5m, 吊重约为42.5t。箱室截面采用单箱单室结构, 全高4.3m, 顶宽均为5.3m, 侧壁顶设搭板牛腿, 根据共同管沟所处道路横断面面位置不同, 分单侧设牛腿和双侧设牛腿两种。
2 综合管沟节段拼装工艺技术
2.1 节段拼装具备的条件
(1) 基坑开挖及支护。综合管沟所处位置大部分为待建道路, 现场采用明挖施工工艺。基坑开挖采用放坡开挖。基坑支护根据现场实际, 采用砼喷锚或插打钢板桩支护。基坑开挖至设计标高后, 做基槽承压试验, 配碎石层, 浇筑底层砼及综合管沟基础垫层浇筑, 垫层标高应比综合管沟底面低2cm, 以确保综合管沟的悬拼。
(2) 临时支撑。经设计, 共同管沟临时支撑采用C20钢筋砼条形基础 (长×宽×厚=每孔长度×75cm×30cm) , 每孔共同管沟布置两条C20钢筋砼条形基础, 分别在左右两侧, 钢筋砼条形基础的中心线距离综合管沟边缘15cm (离共同管沟中心线250cm) 。C20钢筋砼条形基础顶板配φ12钢筋 (如果地质条件好, 也可不配钢筋) 、底板配φ12钢筋, 间距均为12cm。钢筋保护层净2.5cm。
(3) 节段拼装门机。根据节段的质量和尺寸, 选用拼安节段的门机技术参数及结构形式如下。
(1) 门机结构形式 (见图1)
(2) 门机技术参数 (见表1)
2.2 永久预应力张拉
一孔的所有节段拼接完成后即可开始永久张拉钢绞线穿束、安装锚具, 准备永久预应力张拉。张拉过程依次从上到下左右对称张拉原则进行。
(1) 简支跨数据采集及整段线形调整。完成预应力张拉后, 利用全站仪采集节段面的监控点数据, 且根据采集的监控点数据检验本孔综合管沟线形情况, 再利用螺旋千斤顶予以调整线形直至符合要求为止。
(2) 管道压浆。张拉后及时跟上钢绞线切割、锚头封堵, 准备预应力管道压浆;根据设计的配合比调制好管道压浆料, 采用真空机预先进行管道抽真空 (抽真空压强达到-0.05MPa) , 随后从另一端用压浆机灌入压浆料直至另一端出现浓浆即可 (一束管道压浆过程应连续不间断, 压浆过程管道压强保持在0.5~0.7MPa) 。
(3) 综合管沟和垫层之间的底部灌浆。综合管沟安装完成后, 在综合管沟纵向两侧边缘用止水橡胶条立模。将拌制好的M40水泥浆直接从进浆孔倾倒, 直至注浆材料从周边出浆孔流出为止。利用自身重力使垫层混凝土与综合管沟梁底之间充满水泥浆体。
至此, 一孔综合管沟的拼装即告完成, 将门机移至下一孔拼装位置, 准备下一孔综合管沟的拼装。
2.3 湿接缝施工
完成两孔综合管沟拼装后, 即可进行湿接缝施工。
3 综合管沟防水施工工艺
3.1 预制节段预留孔洞堵漏施工工艺
(1) 清除孔洞内PVC管壁。采用人工凿除PVC管, 以确保堵孔更密实, 保证防水质量。
(2) 填堵孔洞。清洗孔洞尘渣, 选用3~4mm厚的模板, 加工成40*30cm和8*8cm两种模板, 分别打孔, 由内向外用铁线提拉, 做成孔洞底托模板。
(3) 采用重量比“水泥:水:砂、石子=1∶0.34∶1.77∶2.45”的比例并添加10%的膨胀剂的混凝土浇充孔洞, 充分震压至密实, 洞口预留10mm堵漏沿口。
(4) 待混凝土强度达到后, 剪去铁线, 拆去模板, 用刚性堵漏材料“堵漏王”填封10mm沿口, 达到密闭堵漏效果。
3.2 非焦油彩色弹性聚氨酯防水涂层施工工艺
(1) 清洁基面, 达到无浮尘, 无污染。
(2) 将非焦油聚氨酯甲、乙两组份, 按1∶2重量比例混合搅拌3min, 翻倒在另一个空桶中再次搅拌致混合均匀, 30min内施工完。
(3) 顶面施工采用刮板将混合液料均匀刮涂在基面上, 一遍施工可达到1㎜厚度。节点及施工缝部位须强化施工, 适当增加厚度。
(4) 侧面施工采用滚筒将混合液料均匀滚涂于基面, 分两遍施工达到1㎜厚, 施工第一遍后, 间隔12h以上, 再施工第二遍。
3.3 水泥砂浆隔离层
非焦油彩色弹性聚氨酯防水涂层完全固化后, 进行水泥砂浆隔离层施工。为了确保非焦油彩色弹性聚氨酯防水涂层与三元乙丙防水卷材有效的粘结, 在两者间刷2㎝厚的M7.5水泥砂浆隔离层, 以保证防水卷材施工的平整密实、不空鼓。
3.4 三元乙丙橡胶防水卷材施工工艺
(1) 材料选用1.5㎜三元乙丙橡胶背贴150g土工布防水卷材。
(2) 施工基面需坚实平整、干燥、干净的结构层或水泥砂浆找平层, 阴阳角应抹成圆弧形或折角, 以先立墙后顶板的顺序进行施工。
(3) 侧面施工工艺
(1) 划控制线。以卷材幅宽度减搭接宽度 (8㎝) 为基准, 打纵向平行线, 以控制卷材铺贴的平直度与搭接宽度;
(2) 采用满铺法, 从上到下铺贴。综合管沟牛腿部位的防水卷材采用分段搭接施工。将牛腿内倾斜面以下10cm裁断, 将牛腿部位和立面墙体分段施工, 在立面顶部搭接10cm施工, 这样确保了牛腿内倾斜面的粘结密实, 不出现空鼓现象, 保证施工防水质量。
(4) 顶面施工工艺
(1) 划控制线。以卷材幅宽度减搭接宽度 (8cm) 为基准, 打横向平行线, 以控制卷材铺贴的平直度与搭接宽度;
(2) 采用满铺法, 从前往后铺贴。将建筑速溶胶粉一袋 (1kg) 兑50kg干净水在大容器内搅拌3~5min, 使其快速形成胶液, 再将胶液分两半桶, 加入25-30kg优质水泥, 搅拌成糊状胶液待用;
(3) 将卷材以顶面宽度为准缩减4㎝裁剪成块, 平铺在基面施工部位, 左右两边留2㎝空余, 与侧面上翻包边卷材形成8㎝搭接, 固定卷材。将平铺卷材从前向后翻折一半, 露出半边毛面和半边基面, 用滚刷均匀将胶液涂刷在半边卷材毛面和基面上, 稍晾片刻, 就可翻铺下去, 用滚筒从中间向两头横向碾压, 依次赶走空气, 挤压密实, 粘贴牢固。再上翻另一半, 依上方法涂胶粘贴施工;
(4) 每一条卷材粘贴, 一定严格按划线定位施工, 确保铺贴平整, 搭接标准。施工完成后, 再从前往后, 采用水泥胶封口, 确保了卷材的整体密实度和坚硬度的统一性, 而且水泥胶层面还可与后续施工的贴砖墙的灰浆更易粘接。
(5) 局部加强防水层。在所有预留口均用聚氨酯涂料做附加防水封堵处理。
(6) 待两道防水施工结束3d后进行综合管沟防水层渗漏检验。即:蓄水24h或喷淋2h检验防水层施工的质量。
3.5 侧面刷水泥砂浆隔离层, 顶面浇筑10cm厚C15砼保护层施工
在综合管沟防水卷材施工符合设计要求的基础上, 侧面再次刷 (2.0±0.5) mm厚水泥砂浆隔离层, 使综合管沟外侧卷材和后期施工的砂层隔开, 防止卷材在外部砂层施工时导致卷材破损;顶面先满铺E4钢筋焊网, 间距15cm*15cm, 后浇筑10cm厚C15砼保护层, 为防止开裂, 每间隔2.5m设置一道断缝。至此, 综合管沟的防水施工即告完成。
4 结语