节段拼装施工论文

节段拼装施工论文（精选8篇）

节段拼装施工论文 第1篇

节段预制拼装的混凝土箱梁, 作为一种新工艺、新技术在我国国内桥梁施工已逐步得到应用及推广。目前已有苏通大桥、上海沪闵二期, 以及郑西客运专线、太中银铁路和包西铁路等都应用了节段预制拼装施工技术。这种技术具有施工质量易控制、施工工期短、预应力混凝土干缩徐变小、施工干扰小等特点, 具比其他施工技术具有无可比拟的优越性。

2 预制节段拼装法的优点

与现浇梁和整体预制梁相比, 预制节段拼装技术具有明显的优点。

2.1 与现浇法相比

可不搭支架, 适宜交通繁忙地段, 施工过程可不中断交通;还适用于跨河跨沟地段, 施工中不受地形限制。

对环境影响小, 具有环保优势。

大大缩短工期。预制可与下部施工同步, 每孔拼装时间远小于现浇等待拆模时间。

节省大量的支架和模板费用。预制只要几套节段模板即可满足全桥预制。

外观质量好。节段模板尺寸小, 加工和安装质量标准高;此外, 对于曲线桥线形, 节段法通过短线匹配预制法处理得较为圆顺、平滑, 桥梁架设成型后两种线形质量存在非常大的差别。

2.2 与整孔预制相比

对预制场地的要求较低。节段梁分节进行预制, 满足长途运输的要求, 因此预制场可灵活设置, 相应要求的预制场地范围也较小。

节省模板投资。整孔预制每套模板都是非常庞大的, 模板投资比节段法预制大得多。

外观质量好。在加工安装和线形易控制。

对运梁便道的标准要求低。整孔梁重量大, 长度长, 要求运梁道路标准非常高;但节段梁对便道的要求低得多。

有利于缩短总工期。节段拼装可采取桥下运梁, 有利于桥面后续工序同时跟进。采用桥上运梁方式时, 可通过多设提梁点来分段完成桥面后续工序施工, 从而缩短总工期。

3 施工工艺及施工方法

3.1 节段预制

台座。箱梁节段预制台座可采用短线法。用很少的几套节段模板满足全桥的所有节段预制需要, 所以与长线法相比, 其优点是场地范围小, 模板投入小。

模板。模板由底模、侧模、内模及端模组成。底模板及侧模面板采用δ8mm钢板, 内模模板全部采用组合钢模板拼装, 端模:端模采用分块式整体钢模板, 根据钢束孔道和搭接钢筋位置在端模上预留孔眼。

钢筋工程:钢筋工程由底板钢筋网片、腹板钢筋网片、顶板钢筋网片、预应力定位网片和锯齿板构成, 梁段钢筋采用整体绑扎、整体吊运入模的施工工艺施工。

底板、腹板、顶板钢筋网片组成一个整体成箱形, 采用外模具绑扎, 利用扁担梁吊装架吊运。锯齿板钢筋网及定位网钢筋同时绑扎。

在箱行整体钢筋骨架入模就位后, 将定位网片点焊在钢筋骨架上, 然后穿入波纹管, 波纹管的定位网片钢筋布置应准确牢固, 保证孔道的顺直和设计的准确性。

梁体的预埋件设置要正确, 在灌注混凝土前作好标记, 以便于检查。

钢筋保护层垫块每平方米不少于3块, 垫块强度不低于梁体主体混凝土标号。

混凝土:梁段预制用混凝土采用拌合站集中拌和, 混凝土搅拌运输车运输、布料机布料、串筒入模, 附着式振动器为主、插入式振动器为铺振动。

混凝土灌注按先底板、再腹板、后顶板的顺序进行分层灌注。

捣固工作以附着式振捣器为主, 并配以插入式和平板式振动器完成。

预应力孔道:采用波纹管成孔, 节段间用短波纹管连接, 须连通的两管道内部加长30cm, 波纹管连接处用胶带缠绕, 防止浇筑混凝土的过程中水泥砂浆流入而堵塞管道。

移梁:每孔梁段预制完后, 拆除侧模和端模, 再用龙门吊机将梁段移至存梁台座。

3.2 移动支架造桥机

移动造桥机制架梁施工顺序为:施工准备→组拼造桥机→造桥机安全技术鉴定→梁段预制 (可提前施工) 、梁段组拼、成梁→预应力张拉→造桥机前移至下一孔继续施工。

安装组拼支架。根据现场的实际情况, 可以采用跨墩龙门吊按间距8m使用八三军用墩设置临时支墩。

安装墩侧牛腿托架。每套支架配三对牛腿, 牛腿采用吊机安装就位, 牛腿支撑在承台顶。

组拼造桥机。将造桥机杆件运至梁孔位, 先在墩顶托架和临时支撑上组拼主梁单元, 然后使用汽车起重机将横向底撑的杆件组拼成单元, 将单元块提升至墩上支撑及临时支墩上, 依此将造桥机拼组完毕。

梁段运输及拼装

(1) 拼装前的准备

预制拆模后, 移开梁段前, 观察梁段的匹配程度, 检查相邻预应力孔道有无错位。检查孔间有无串孔现象。及时进行修补。

检查锚垫板是否与预应力孔道垂直, 否则应加焊楔形板进行纠正。

清理预制节段匹配面, 用电动打磨机对匹配面的浮浆、隔离剂进行处理, 如有油污, 采用丙酮清洗。

(2) 梁段运输、就位及拼装

移动支架造桥机拼装就位后, 根据设计的组拼顺序和移动支架造桥机特点, 确定梁段的吊装顺序。将造桥机移至待架孔位, 合拢下托梁使造桥机达到待架状态。落梁段至运梁车上, 利用运梁平车将梁段运到支架造桥机侧面, 跨墩龙门吊将梁段提升横移至造桥机顶部, 旋转梁段并落入支架腹内。梁段纵向按设计放样位置控制, 通过纵向移动一次就位。横向以线路中心线控制梁段截面中心并与其重合, 通过支承架上的滑板和千斤顶来调整。

拼装后进行各梁段间湿接缝施工。

(3) 预应力施工及落梁前移

预应力钢束均采用引线法卷扬机械穿束。湿接缝混凝土混凝土灌筑12小时后即可进行穿束作业。待湿接缝混凝土强度达到设计要求后, 即张拉钢绞线。同时分批调整各箱式支承高度, 使混凝土梁的重量逐步传至两端垫石上, 完成整孔梁的张拉工作。

(4) 分单元打开下托梁

分单元打开下托梁, 启动造桥机的行走系统, 单元过后逐一关闭, 下托梁就位于下一孔梁位后, 紧固螺栓, 准备下一孔混凝土梁的架设。

(5) 混凝土梁压浆

节段拼装施工论文 第2篇

新型预制箱梁节段架桥机的研制及拼装质量控制技术

该文结合厦门市快速公交系统(BRT)一号线高架桥的施工实例,介绍了一种新型吊装箱梁节段架桥机的.研制及应用,并重点探讨拼装阶段的质量控制关键技术.

作 者：饶健辉 Rao Jianhui 作者单位：厦门兴海湾监理咨询有限公司,福建厦门,361000刊 名：城市道桥与防洪英文刊名：URBAN ROADS BRIDGES & FLOOD CONTROL年，卷(期)：“”(5)分类号：U445.36关键词：架桥机 研制 拼装 质量控制

节段拼装施工论文 第3篇

西平铁路南石窟寺桥位于甘肃省泾川县,跨越泾河,设计采用8孔64m节段预制拼装箱梁,单孔箱梁分13个节段进行预制,节段布置为:3.2m+11×4.6m+3.2m,每跨混凝土491m 3,钢筋882kN,钢绞线271.4kN,每跨梁重13 000kN(含湿接缝、电气化平台、挡渣墙等)。节段梁桥下部结构设计为直径4.2m的实心圆墩群桩承台基础,墩高9m～12m,26号墩和34号墩为高低墩帽,其他跨均为32m标准梁。该桥26号,27号跨位于缓和曲线上,28号～30号跨位于直线上,考虑到工期和大跨度曲线桥的施工技术难度,同时,由于梁跨所在地形为泾河河漫滩,场地平整,墩身高度低,施工方案采用碗口脚手组合柱支架结构进行预制箱梁节段拼装,支架跨度为64m,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,本文详尽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。

2 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、横向分配梁以及纵梁。

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形),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25mm以内,每根立杆的下端设置底托(C形),底托与混凝土面密贴。

2)水平杆。

横杆采用0.9m和0.6m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1 200mm控制;横向分配梁采用Ⅰ22b的工字钢,间距0.6m。

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千斤顶,螺旋千斤顶将所有荷载传给纵梁,由纵梁依次传给横梁、支架和地基。

4)剪刀撑。

剪刀撑沿横截面按间距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48mm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1 000mm,且至少3个连接扣件。

3 支架施工

1)支架地基处理。

为保证地基强度,对26号～28号孔跨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混凝土厚150mm,混凝土顶面标高由支架高度控制,确保地基承载力不低于150kPa的要求和支架基础稳定性满足受力要求。

2)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5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]。

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,并在梁段上加载钢筋或砂袋。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,50%荷载、80%荷载、100%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,即120%—80%—50%—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]。

4 节段梁的施工

4.1 节段施工顺序

支架节段施工由第一跨(即26号～27号墩)逐跨依次向第二跨(即27号～28号墩)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号→2号→3号→4号→5号→6号→7号(中间段)→6号→5号→4号→3号→2号→1号段,如图2所示。

4.2 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24号墩～25号墩主线桥位范围,存梁场设在25号墩～26号墩的主线桥位范围内,因此节段梁采用1 000kN龙门吊直接从存梁场提运到安装位置的四台螺旋千斤顶上即节段梁初步就位(见图3)。

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号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千斤顶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。

5 结语

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

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):31-32.

[2]许克宾.桥梁施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:155-159.

[3]范立础.桥梁工程(上册)[M].北京:人民交通出版社,1987:72.

节段拼装施工论文 第4篇

快速公交系统 (BusRapidTransit) 简称BRT, 是一种介于快速轨道交通 (RapidRailTransit, 简称RRT) 与常规公交 (NormalBusTransit, 简称NBT) 之间的新型公共客运系统, 是一种大运量交通方式, 通常也被人称作“地面上的地铁系统”。它是利用现代化公交技术配合智能交通和运营管理, 开辟公交专用道路和建造新式公交车站, 实现轨道交通运营服务, 达到轻轨服务水准的一种独特的城市客运系统。

上世纪六十年代早期, 欧洲首先出现了现今称为节段预制的混凝土箱梁。七十年代, 该方法传到美洲, 并取得了较好的经济和美学效果, 从而逐渐推广到世界各地。例如, 美国较早就成功地建成了长礁桥 (101 m×36 m) 和七英哩桥 (266 m×36 m) 等长大桥梁, 2000年泰国耗资10亿美元建成了全长55 km的BangNa桥, 它是当今世界采用逐跨节段拼装施工技术建成的最大桥梁。八十年代, 首次被引入到香港。九十年代开始, 香港的大部分桥梁都是采用节段拼装施工技术, 并且结构形式呈现复杂多样化趋势。

国内于2001年3月投入使用的上海浏河大桥首次采用预制节段拼装 (全桥156个节段) , 之后是2003年的上海沪闵高架二期工程。苏通大桥在2005年与广州几乎同时开始节段拼装施工。广州为城市轨道工程, 其它三个项目皆为公路桥。

在铁路上, 采用节段拼装施工方法的有灵武黄河大桥48m跨简支箱梁、南昆线白水河大桥和打埂大桥56 m跨简支箱梁以及神延线秃尾河大桥、内昆线老煤洞大桥、渝怀线锦和金江大桥64 m跨简支箱梁, 接缝全部采用现浇混凝土, 宽60 cm。

节段拼装的施工速度, 香港及国外普遍为4天/孔左右, 浏河大桥的拼装速度为4天/孔～6天/孔, 沪闵高架二期工程为5天/孔～6天/孔, 苏通大桥由于跨度较大为7天/孔左右, 湿接缝需要10天/孔。

2 节段拼装的主要工程特点

预制拼装箱梁施工摒弃了以往现浇箱梁的支架搭设方法, 其主要优、缺点:

(1) 减轻了对现浇支架设备大量占用的需求;采用移动式支架 (下承式结构) 逐跨拼装, 2天～3天/跨的架设速度更是大大加快了设备的周转次数。

(2) 与常规现浇箱梁对比施工工期更短。

(3) 预制节段拼装更大限度减少了对场地占用的要求, 对市区中心地段的交通缓解意义较大。

(4) 箱梁异地预制避免了现场浇筑混凝土过程对环境造成的污染, 更加经济环保。

(5) 对预制场地要求较高, 前期预制设备投入较大。

(6) 对于预制的节段箱梁生产工艺要求严格, 节段生产过程允许偏差较现浇箱梁苛刻。

(7) 预制节段需要专用运输车辆, 且要专门的吊装设备。

(8) 节段粘结剂成本较高。

3 工程概况

厦门快速公交系统 (BRT) 一号线岛内段起自第一码头, 沿厦禾路、莲前西路、县黄路, 与正在开工建设的集美大桥的建设范围对接, 线路全长15.355 km, 里程范围 (K1+786.733～K15+142.069) , 工程线路采用全线高架桥设计 (距离地面高度分别8 m～18 m) , 共设16座高架车站, 一个高架车场。厦门快速公交系统 (BRT) 一号线岛内段工程QB标段的工程位于厦门市富山转盘沿莲前路直至前埔路, 路线全长4 471.3 m;其中属于节段拼装箱梁共33联 (合计102跨) , 合计2 980 m, 合同价2.271亿, 合同工期5个月。

根据现有地形条件, 拼装箱梁采取25 m、30 m两种跨径, 整联组合后则有:3 m×25 m、25+30+25 m、3 m×30 m、4 m×30 m四种类型;本标段预制梁片共1 004片;其中:跨径3 m×25 m, 4联, 共计108片;跨径25+30+25 (m) , 2联, 共计56片;跨径3 m×30 m, 24联, 共计720片;跨径4 m×30 m, 3联, 共计120片。

本工程预制拼装箱梁构造形式为:斜腹板预应力混凝土箱型梁, 箱梁宽度9.8m、高度H=1.8m, 两侧外挑翼板2.0 m;箱梁结构属单箱单室, 箱梁横截面面积6.6 m2～11 m2;25 m跨采取沿横桥向分割成9块 (每块长度2.5 m、3.0 m) ;30 m跨采取沿横桥向分割成10块 (每块长度2.5 m、3.0 m) 。

4 先简支后连续箱梁节段干法拼装工艺研究

4.1 节段运输与吊装

预制节段箱梁需要从预制场或存梁场通过拖车运至现场 (根据拼装施工进度平均每天运输20榀～30榀梁, 投入60 t平板拖车6辆～8辆) 。由于预制节段箱梁的超宽、超重原因, 运输时尽量错开车流高峰, 且提前与交管部门的沟通, 办理好相关手续, 必要时请交管部门对沿线的交通予疏导;运输沿着选定路线, 拖车行驶速度≤20 Km/h, 直至顺利抵达到拼装施工现场, 用龙门门机将节段吊运到架桥机的贝雷桁架上方, 在节段箱梁底板用螺旋丝杆支撑固定, 陆续运输吊装一跨剩余节段, 每块间隔约10 cm～20 cm (端头块与第二块间隔约50 cm) , 参见图1。

4.2 节段拼装

(1) 首节段块定位。

完成一跨节段吊装就位后 (由于空间原因, 最后一块暂放置地面) , 开始节段定位。首节段定位:首节段作为整孔拼装的基准面, 其准确定位对于后续节段拼装就位非常关键, 利用门机将节段移至相应位置后再通过手拉葫芦与小型液压千斤顶进行节段高程及方位调节, 辅以测量梁面的六个控制点来完成准确定位后, 用调节丝杆支撑固定后, 才能解除门机吊具, 为了防止首节段在后续拼装时发生碰撞偏移, 将其与贝雷桁架或墩柱临时固定牢固。

(2) 开始节段拼装。

相邻节段的结合匹配面卫生清理, 后续节段起吊并向首节段靠拢试拼 (环氧胶涂刷前的接合面匹配情况检查, 控制原则:相邻节段试拼时的接缝小于5 mm, 结合面的预应力管道应该畅通) 。通过试拼合格后再度分开后续节段 (距首节段约50 cm～60 cm距离后临时固定) , 开始涂刷环氧胶工序 (采用橡胶手套及油漆刮刀对节段结合面均匀涂抹环氧胶, 双面涂刷厚度控制约3 mm) ;预应力管道边缘则采用高压缩性的橡胶垫粘贴 (规格为内径Φ100 mm、外径Φ120 mm、厚度5 mm) 防止环氧胶渗入管道造成堵塞;剪力键凹凸槽由于考虑挤胶困难缘故可采用单面涂胶。涂胶结束经检查合格后利用起吊门机及手拉葫芦移动后续节段缓缓靠近首节段, 距离在10㎝左右后调节好节段的高度及方位后紧密靠拢首节段。

(3) 临时预应力张拉。

相邻节段涂胶靠拢后再通过预应力精轧钢 (Φ32 mm) 将前后节段连接压紧, 检查接缝处混凝土接搓情况 (接缝遵循以底板顺接为准, 左右腹板对称原则) , 符合要求后开始同步分级张拉精轧螺纹钢, 同时检查接缝四周挤胶情况并及时清理胶体。

临时张拉主要有二个作用:一是固定梁段, 保证在永久预应力张拉前, 节段之间不会相对错动;二是提供胶体凝结所需的压力, 本工程要求达到0.3 MPa以上;临时预应力采用Φ32 mm精轧螺纹钢, 控制张拉力为355 kN;由顶板3根和底板2根精扎螺纹钢棒共同施压。

后续节段施工过程依次重复操作工序 (2) 、 (3) 直至完成一跨剩余节段拼装连接成完整简支梁。

4.3 简支跨腹板束永久预应力张拉

完成一孔的所有节段拼接后即可开始腹板管道钢绞线穿束、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。简支跨数据采集及箱梁线形调整:

腹板预应力张拉后, 解除节段箱梁底板的螺旋丝杆调节支撑 (箱梁荷载传递给两端的四个二维千斤顶) , 用全站仪采集箱梁面的监控点数据;根据采集的监控点数据检验本跨箱梁线形情况, 再利用二维千斤顶将箱梁顶起调整线形直至符合要求为止;在墩顶两端用4块临时钢支座予以支撑箱梁自重。

管道压浆:完成简支跨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-0.05 MPa) , 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 MPa～0.7 MPa) 。

4.4 架桥设备安、拆装

架桥设备安装步骤:门机拼装、轨道铺设→根据地面与箱梁底高差组合托架支腿→架立托架支腿→安装贝雷承重纵梁 (共2组、每组四片) →拼装操作平台搭设→铺放工字钢分配梁→布置调节丝杆支撑→安放贝雷桁架两端头二维千斤顶→检查、加固支架。

拆除的步骤为:释放二维千斤顶荷载→周转贝雷桁架二维千斤顶、调节丝杆支撑、工字钢分配梁→地面行人、车辆隔离防护→拆除拼装操作平台→拆除贝雷承重纵梁→拆除托架支腿。

4.5 中横梁湿接缝施工

完成一联的简支跨箱梁 (3跨/联～4跨/联) 拼装后, 即可开始中横梁湿接缝施工, 中横梁湿接缝是将简支状态的箱梁连接成连续梁的必要工序。

4.6 连续箱梁预应力束张拉、管道压浆施工

(1) 中横梁湿接缝砼养护满5天 (同时砼试件满足设计强度95%) , 开始整联的预应力 (扣除简支跨腹板束以外的所有预应力束) 张拉工作。

(2) 根据设计要求, 预应力张拉过程遵循依次T1—B1—B2—T2—T3—T4—T5的张拉顺序 (注意张拉过程:标定过千斤顶与对应油表读数核对, 及不同编号钢束的张拉力控制) 。

(3) 管道压浆:调制好压浆料, 压浆前管道抽真空负压达到-0.05 MPa以检查管道密封效果;压浆时间控制在张拉后48小时内进行。

4.7 边墩支座地脚螺栓灌浆施工

边墩端横梁湿接缝施工前, 先施工边墩 (桥面设置伸缩缝位置) 箱梁底与墩顶永久支座之间的间隙填充料灌注 (也称支座调平层) , 灌浆料从边墩预制梁端头的凸起块上的预留孔 (自箱梁顶至箱梁底通长预埋Φ75 mm管道) 灌注直至空隙密实为止。灌注前注意事项:检查简支端永久支座的地脚螺栓是否遗漏并拧紧、注浆孔保持畅通;根据设计尺寸用光面竹胶板制作调平层盒子, 确保木盒子与永久支座及箱梁底接触密贴;注意注浆料的ABC三种配料拌制方法及程序, 浆料尽量只从箱梁顶的中间注浆孔灌注下料, 直至从其余四个通气孔冒出浆料为止。

4.8 端横梁施工

完成一联箱梁的中横梁湿接缝、边墩调平层灌浆工序后, 即可开始伸缩缝两端的端横梁湿接缝施工。

4.9 临时钢支座拆除, 完成简支到连续的体系转换施工

端横梁湿接缝砼浇筑5天后 (同时砼试件满足设计强度95%) , 开始拆除临时钢支座 (依旧承担着箱梁自重) , 将箱梁荷载传递给永久支座从而完成箱梁从简支梁体系到连续梁体系的转换过程;钢支座解除过程, 直接用乙炔氧气将钢支座的调节块钢板烧割掉2 cm高度, 释放荷载后取出钢支座 (每跨箱梁由四个支点承担, 解除过程采取先解除中横梁支点再解除端横梁支点逐个解除方法) 。

5 主要技术成果

本工程基本沿市区主要行车干道的中心架设, 在施工过程不可避免地面临着:施工工期紧张、施工工作面窄小、地面交通流量大、易对临近的居民生活造成干扰等问题。采用节段预制干法拼装施工很好地解决了以上问题, 前面所述的具体施工工艺和措施是可行的, 而且效率较高, 取得了较好的经济效益和社会效益。

实际节段拼装箱梁施工用时:自2007-12-27开始节段箱梁拼装;2008-3-21止已完成所有预制节段箱梁 (102跨历时84天) 的拼装;2008-4-5止全部中横梁湿接缝混凝土浇筑及整联预应力张拉、管道压浆 (33联) ;到2008-4-15已完成所有端横梁湿接缝混凝土浇筑 (33联) ;全部实际历时109天, 比原计划提前11天完成;接近每天一跨的施工速度, 比常规的现浇箱梁施工速度快得多, 而且对地面交通的干扰最小。

摘要：本文对厦门快速公交系统 (BRT) 一号线高架桥施工中的预制节段干法拼装箱梁施工技术进行了研究, 所提出的具体施工方法和措施在实际施工过程中取得了较好的经济效益和社会效益, 可供类似的工程项目参考。

关键词：快速公交系统,节段拼装,工艺研究,技术成果

参考文献

[1]张继尧, 王昌将, 等.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社, 1999.

[2]马保林, 李子青.高墩大跨连续钢构桥[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[3]向巾富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社.2001.

[4]徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社.2000.

[5]JTGD62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.

节段拼装施工论文 第5篇

万州长江公路三桥Z09#主墩基础承台直径为43.0m, 采用双壁钢围堰, 内径设计为43.2m, 外径设计为47.2m, 根据施工区水位变化, 钢围堰高度设计平均为54.909m, 总共分为9 个节段, 单个节段划分为12 个环块 (首节段除外) , 钢围堰总用钢量为3772.4t。

首节钢围堰重量为321.12t, 为满足钢围堰首节段吊装与拼装要求, 将其划分为8 个环块, 如表1。

2.钢围堰首节段拼装与下放施工方式比选

依据万州长江三桥Z09#主墩所处的地理、水域、地质等条件, 对首节段钢围堰拼装下放方式进行比选, 确定Z09#主墩钢围堰首节段采用钢护筒牛腿支撑拼装下放施工方法, 保证钢围堰入水、下放的精度能够精确把控, 满足承台施工的规范要求。

3.钢围堰首节段支撑牛腿安装

为精确控制钢护筒牛腿设置高度, 根据钢围堰首节段结构形式, 通过精确测量确定钢护筒牛腿顶面高程, 型钢牛腿采用2I45b, 共设置8 组, 焊接在钢护筒上。

4.首节段钢围堰环块吊装

在工厂内加工完成首节段围堰后, 运至码头利用大型浮吊吊装装船, 通过1000T驳船运输至施工现场进行散拼接高、下放。

首节段钢围堰拼装时按照对称顺序焊接安装, 采用150t全旋转浮吊吊装第一环块钢围堰节段放置于支撑牛腿上, 用型钢固定围堰块件, 在钢围堰顶口使用手动葫芦依靠钢护筒平台调节节段偏位, 对称拼接第二环块围堰并固定;顺序循环拼接完成首节段钢围堰。

5.首节段钢围堰起吊下放

(1) 钢围堰吊装系统设置

在钢护筒平台上布置起吊工字钢2I56b分配梁, 其上配置200t液压千斤顶, 2台油泵, 每台油泵控制4 个吊点, 共设置8 个吊点, 每个吊点采用5 根Φ15.2mm钢绞线作为吊装索。

(2) 钢围堰起吊施工流程

当首节段钢围堰焊接完成后, 通过连续作用千斤顶先将首节钢围堰提升50cm高度, 然后割除支撑牛腿, 缓慢下放钢围堰。起吊前, 详细检查各吊点布置系统, 保证起吊系统的安全。

重复顶升钢绞线下放钢围堰, 直至首节钢围堰入水。

6.结束语

通过对万州长江公路三桥Z09#主墩钢围堰首节段拼装及下放的成功实施, 对先桩基后围堰的大型水下基础围堰的施工拓展了思路, 可为三峡库区内同类型桥梁的提供参考, 具有较强的适应性。

参考文献

[1]李险峰, 深水基础双壁钢围堰水上平台下沉施工工法, 铁道建筑, 2005.

[2]裴宾嘉等, 荆岳长江大桥28号主墩特大型分离式双壁钢围堰的下沉, 公路, 2008.

节段拼装施工论文 第6篇

预制节段拼装钢筋混凝土箱梁的施工技术上个世纪首先出现在欧美, 八十年代首次被引到香港, 九十年代开始, 香港的大部分桥梁都是采用预制节段拼装施工技术, 并且结构型式呈复杂多样化趋势。由于该施工技术有着较好的经济效益和美学效果, 从而逐渐推广到世界各地。我国最早采用预制节段逐跨拼装施工工法建成的桥梁是福州洪塘大桥31 m×40 m的预应力混凝土连续箱梁桥, 该桥于1990年建成。2001年建成的上海浏河大桥, 以及之后建成的上海沪闵高架二期工程、苏通大桥[1]和广州轨道交通四号线[2]等工程相继采用预制节段拼装法施工工艺。本文结合厦门市快速公交系统 (BRT) 一号线高架桥的施工实例, 重点介绍节段箱梁预制质量控制关键技术。

2 工程概况

厦门市快速公交系统 (BRT) 一号线为全线高架桥。本工程下部结够采用钻孔灌注桩基础、矩形承台、圆弧形墩身;上部结构为预制拼装箱梁、现浇箱梁及钢箱梁三种型式, 其中预制拼装梁为单箱单室箱梁。箱梁的梁顶面宽度为9.8 m, 底板宽度4.45 m, 翼缘悬臂长2 m;顶板厚度28 cm, 底板厚度为25 cm, 翼缘端部高18 cm;腹板厚度40 cm～60 cm, 腹板斜度2∶1, 梁段预制节段长度有2.5 m、3 m、3.25 m三种, 采用密齿型剪力键。预制节段箱梁断面尺寸如图1所示。

3 预制节段拼装箱梁模板系统设计

3.1 设计思路

根据本工程节段箱梁预制采用长线短线匹配的工艺原则, 以桥梁砼箱梁节段特征值为设计依据。通过对国内外同类模板系统的分析与研究, 充分借鉴和融合其技术优势, 同时充分考虑互换性, 还着重考虑了对目前我国大型桥梁施工现有配套设备、施工工艺和施工技术特点的适应性, 以及本系统的制造、使用等相关技术经济性进行设计。砼箱梁节段预制模板系统由外侧及侧模支架、端模、1#块封闭端模、内模及内模滑动支架、1#块内模、底模、可调撑杆, 液压调整系统等组成。设计应考虑:底模、侧模立模时垂直于端模设置;底模在调整到位后支撑点应转换到底模支腿上;内模采用内模台车沿轨道进行纵向的水平移动, 内模采用全液压控制系统进行安拆模板;侧模设翼缘挡板支架及底部对拉杆来平衡混凝土浇筑时的水平推力。本工程的预制台座设计为:1#块为短线匹配台座, 其余均采用长线匹配台座。

3.1.1 外侧模及外侧模支架

外侧模及外侧模支架的设计应考虑:①模板及支模件具有足够的刚度、强度, 确保预制砼箱梁外形尺寸准确, 外观线形平滑光顺;②操作方便, 功效高, 有可靠的安全性;③易于保养, 维修。采用有限元法对外侧模及外侧模支架进行设计。详见图2外侧模及外侧模支架系统示意图。

3.1.2 端模

端模作为整套模板系统的参数采集基点, 其主要功能为:①在箱梁节段预制施工时, 作为整套系统的箱梁整体拼装的数据采集基准;②在浇筑砼时, 承受待浇节段砼的侧压力等施工荷载。

3.1.3 内模及内模滑动支架

内模及内模滑动支架的设计需满足:①梁截面尺寸变化的需要;②轴向尺寸变化的需要;③下载空间模板安装就位、支撑、脱模的需要;④结构简单、操作方便。内模设计成小块的组合模板, 组合模板分为标准块和异型块, 根据各节段预制需要进行组合。

为此, 设计的内模及内模滑动支架构造见图3。当端模、底模、侧模及钢筋笼调校到位后, 通过内模滑动支架将内模移入钢筋骨架内腔, 然后利用安装在滑动支架托梁上的液压系统将内模展开并定位, 最后安装可调撑杆固定内模。

3.1.4 底模

底模由标准底模组成, 标准底模底部有两个相对的调节支撑座。

3.1.5 坡度垫块

坡度垫块用于在底模底部相对两个支撑架中, 用来调整每跨梁的曲线要求。

3.1.6 液压系统

本套模板内模液压系统设计是应考虑可随着整个支架移动。同时要求油缸动作同步, 防止模板倾斜。

4 预制工艺流程及质量控制要点

本模板系统以固定底模为基准, 其他各部件的空间位置采用全站仪测量确定;内模及匹配节段位置的调节, 有液压调整系统实施;支模件为可调撑杆, 个模板位置调整妥当后, 锁紧可调撑杆, 可调撑杆是承力部件, 在浇筑砼过程中限制住各模板的变位, 确保其位置准确。

4.1 箱梁预制工艺流程见图4

4.2

节段预制箱梁预制质量验收标准

4.3 节段箱梁预制质量控制要点

本工程质量标准高, 国内无相应的设计和验收标准, 故设计单位采用了欧洲的现行质量控制标准和国内铁路建设的部分标准, 并根据业主要求对外观质量控制提出了更高的要求。要达到这些标准要求, 除每一个工序都要严格把关外, 还必须要求硬件条件足够先进, 入节段液压模板、三维控制软件、架桥及的设计先进性和使用的高效率等。因此对预制的技术、质量、管理水平要求非常高, 必须控制号各道工序的技术质量关, 以确保工程的实施。

4.3.1 模板制作

模板制作的质量支架关系着节段箱梁的预制质量, 维持模板制作选择具有丰富经验、信誉良好的专业厂家, 其质量必须符合国家相关钢结构加工验收标准。模板加工精度控制标准及模板质量验收标准如表2、表3。

4.3.2 模板安装

模板安装程序为:模板出厂前试拼装→模板到场后正式拼装→验收合格→交付使用。模板安装顺序为:固定端模系统→底模系统→侧模系统→移动端模系统→内模系统。模板安装前需先在基础预埋件上放样模板的安装控制轴线, 然后依次安装模板并进行临时固定。根据模板安装精度要求调校模板, 经检测合格后, 与台座上基础预埋件固定。模板安装精度控制见表4。

4.4 钢筋工程

钢筋工程工作内容包括:钢筋骨架绑扎、预应力管的安装、钢筋保护层垫块安装、钢筋骨架吊装入模等。

4.4.1 钢筋骨架绑扎

为了加快施工进度, 避免钢筋绑扎时对已安装模板的污染, 箱梁节段钢筋采取先绑扎成型、再整体吊装入模的方式进行。钢筋在专用加工场制作成半成品, 编号分类堆存。钢筋绑扎在固定的装配架上进行。钢筋绑扎时, 实行在台座上定点放样绑扎, 钢筋骨架的几何尺寸、钢筋型号、数量、规格、等级、间距及搭接长度及钢筋接头位置均须满足设计及规范要求。

4.4.2 预埋管的安装、定位

在钢筋绑扎的同时, 进行所有预埋管的埋设。主要包括:体内预应力波纹管 (锚垫板) 的埋设、预制节段临时吊点预埋件、预制节段临时预应力预埋件、架桥机所需埋件、其它附属设施预埋件及通风孔、排水孔的埋设。预埋管进场时, 核对其类别、型号、规格及数量, 并对其外观、尺寸等进行检验。安装时, 要准确定位, 管道要平顺, 按设计给定的曲线要素安设, 采用“#”字型钢筋定位, 直线段定位筋按0.8 m的间距设置, 曲线段适当加密。锚垫板与管道中心线垂直。垫板与波纹管接头处用胶带严密包裹, 防止混凝土浇。筑时漏浆堵塞管道。为了保证波纹管位置及对接口的准确, 波纹管与固定端模之间采用锥形硬塑料封堵, 并用封口胶带密封, 硬塑料塞通过螺栓锚固在固定端模上, 固定端模上的螺栓孔根据设计图纸准确放样。波纹管与匹配梁间PPR管道连接, 并用封口胶带密封。预埋件埋设前应检查预埋件的尺寸、规格、焊缝质量是否满足其技术规范。安装是进行测量放样, 确保位置准确。预埋件固定是要与钢筋骨架逐渐可靠地焊接。同时对埋件的外露面按设计要求进行防护处理。

4.4.3 钢筋保护层垫块安装

钢筋保护层垫块使用梅花形垫块。垫块表面应保持洁净、无污染, 颜色与结构混凝土一致, 强度不低于箱梁节段预制混凝土强度。

4.4.4 钢筋骨架吊运、入模

绑扎成型的钢筋骨架未经验收合格后即可吊装入模, 入模时应检查各预应力管道的堵头塑料塞有无松动或掉落。对于不能即使入模浇筑混凝土的钢筋骨架要用彩条布或其他覆盖物遮盖, 防止日晒雨淋后生锈。

4.5 混凝土施工

4.5.1 混凝土配合比的要求

①混凝土坍落度:底板140 mm～160 mm、腹板及顶板160 mm～180 mm, 1小时后坍落度损失小于20 mm;②初凝时间大于8小时, 终凝时间小于14小时;③48小时强度大于40 MPa;④混凝土和易性、保水性、流动性良好, 外观气泡较少, 特别不能泌水。

4.5.2 混凝土浇筑

①材料计量应准确, 配料计量允许偏差应满足JTJ041-2000规定;②砂石含水量应及时、准确的检测, 严格控制施工水胶比;③混凝土搅拌时间应满足JTJ041-2000规定, 保证加掺和料的混凝土拌和我出厂成熟度;出厂混凝土必需检测混凝土坍落度, 保证坍落度稳定一致, 和易性良好;④混凝土拌和物运至浇筑地点是的温度应满足GB50164-92规范要求;⑤混凝土浇筑应连线一次成型, 各层混凝土不得间断, 并应在前层或前段混凝土初凝之前;⑥将次层或次段混凝土浇筑完毕。入必须间歇, 其间隔时间在气候干燥、气温较高时, 且不应超过30 min;⑦混凝土浇筑后及时进行养护, 确保混凝土浇筑质量。

5结论

采用预制拼装法工艺施工桥梁, 工程质量好, 造价低、现场无需模板支架、无需大量现浇混凝土、无粉尘、无噪音, 对城市的交通和周边环境影响小, 桥梁线型优美。

参考文献

[1]刘先鹏, 刘亚东, 戴书学, 杨绍斌.箱梁节段长短线匹配法预制施工技术[J].重庆建筑大学学报, 2006, (5) .

节段拼装施工论文 第7篇

1 短线预制的特点及其线形控制原则

短线法采用固定的模板系统对梁体分节段进行预制,用已经浇筑完成的前一节段作为匹配梁,保证梁段之间的接缝匹配。后一梁段浇筑完成并初步养生后,将前一节段运走存放,而把新浇筑梁段作为下一节段的匹配梁,如图1所示,如此循环浇筑直到所有节段预制完成[1]。短线法线形精度要求高,每一个短线预制节段的制造误差如果得不到很好的控制,较小的误差累计就可能导致较大的成桥线形误差。

2 短线节段预制与拼装施工中的线形控制

短线节段预制拼装的线形控制是一个连续的过程,由于拼装过程中对线形调整的余地很小,并且0#块的定位以及预应力张拉等工序对初成桥线形都会产生影响,因此,应结合具体拼装方法和误差调整措施保证成桥线形。

在短线法节段预制拼装中,有4个关键点:理论预制线形、实际预制线形、初成桥线形和设计线形。

设计线形是指设计者预定的最终成桥线形,它是各控制线形的基准点。初成桥线形是桥梁刚竣工时的线形,不等同于设计线形。通车若干年后,在收缩徐变等时效作用和活载作用下,桥梁线形则由初成桥线形变为设计线形。

初成桥线形由箱梁节段依次拼装来实现。节段拼装前,各节段具有的线形为实际预制线形。各节段按照实际预制线形拼装,在自重和预应力的作用下,桥梁结构竣工时达到初成桥线形,即实际预制线形,实现了桥跨的预拱度设置。实际预制过程中,误差难以避免,多种因素造成实际预制线形与理论预制线形存在差异。在预制每个节段的过程中应消除累计误差,使实际预制线形与理论预制线形尽量吻合,偏差在合理的范围之内。

理论预制线形是一种无应力线形,根据1期恒载、预应力、2期恒载、1/2活载、收缩徐变(计算中考虑一般考虑10年)等因素进行预拱度计算,并考虑下部结构对预拱度计算的影响。由于实际工程中材料参数,如混凝土弹性模量、收缩徐变、混凝土容重等与理论值存在差异,针对节段预制试验确定的材料参数对理论预制线形进行修正。

3 实际预制线形的控制

影响实际预制线形的主要因素是模板系统和匹配梁的精确定位以及精确测量。

根据短线法预制拼装的要求,节段尺寸要满足模数化、标准化、对称等原则,并考虑吊装运输能力,节段长度多采用2~4 m。一般将节段划分为端块、转向块及标准块3种类型。

短线法对模板系统的要求很高,模板系统的端模要有足够的刚度,使其在节段浇筑和养护过程中在模板的侧向压力作用下,不产生挠曲变形,并且要求模板尺寸精确、机械化程度高。整个模板系统包括底模(线形可调)、侧模(固定不动但可升降)、固定端模(精度要求最高)、内模(可折叠收放并前后移动)。模板安装质量标准见表1[2]。

mm

匹配梁的精确定位也是一个重要的环节,需通过调整匹配节段相对于待浇节段的空间位置来保证桥梁的整体预制线形。根据不同的拼装方法,节段预制顺序如图2所示。图2(b)中0#块是起始浇筑节段,所有节段均由0#块开始逐段匹配预制,而且0#块2次作为匹配节段使用(L1和R1节段)。0#块对线形的影响非常大,需精确施工。

箱梁匹配节段的定位主要通过布置在顶板的6个控制点来实现。沿预制节段的中心线的2个测点(FH、BH)控制其平面位置,腹板上方的4个测点(FL、FR、BL、BR)控制其标高,如图3所示。采用短线法预制节段施工时,其高程和轴线的测量精度应达到0.5 mm,采用长线法预制时,节段测量施工精度应小于5 mm[2]。美国AASHTO的测量精度要求为:短线法0.3 mm,其他方法3 mm[3]。

根据理论计算出的预拱度线形和相邻梁段的预转角,如图4所示,在预制过程中分阶段来实现。若第i节段的预拱度为yi,节段长为Li,则预转角βi=(yi-yi-1)/Li。预制过程中只要使匹配梁在立面上转动角度βi,就可以使得预拱度在短线预制过程中得到实现[4]。

实际预制线形的误差总是难以避免,累计误差的控制需要采用专业几何控制软件根据匹配梁的误差对匹配梁的定位位置进行修正,以便在浇筑下一阶段时通过匹配梁位置的调整消除制造误差。

几何误差修正的基本控制原理和方法有以下2种:(1)直接纠正法,若第n节段在浇筑过程中产生了梁长误差ΔL和Δθ(这2种误差体现在6个控制点浇筑完成后坐标的变化),则几何控制软件根据误差修改此节段原定作为匹配梁时的定位坐标,以便在浇筑n+1节段时纠正第n节段的制造误差,避免误差积累;(2)多次浇筑过程中逐步纠正法,若第n节段制造误差较大或者根据节段间平顺光滑性要求,第n节段的误差不能直接在浇筑第n+1节段时纠正的话,考虑在接下来若干个节段浇筑过程中逐步纠正目前存在的误差,使得控制点的位置在第n+i个节段浇筑完成后与理论位置重合[3]。

混凝土浇筑过程中因混凝土的侧向压力会对匹配梁造成位移,可以将匹配梁到端模的距离减小5 mm。匹配梁定位后将钢筋骨架吊装入模,并用槽钢将匹配梁与固定端模固定,以防止匹配梁在浇筑过程中发生变化。美国AASHTO关于预制完成节段允许偏差如表2所示[3]。

预制完成后,需要对每一节段进行称重,比较实际重量与设计重量,确定梁体自重误差对悬拼线形的影响。

箱梁预制完成后一般要求存梁期不少于1个月,使混凝土强度增加的同时,完成60%~70%的收缩徐变。预制节段采用3支点堆放,以适应地基不均匀沉降。堆放不宜超过3层,但要保证存梁台座不发生不均匀沉降并计算确认下层梁的受力在允许范围。

4 初成桥线形的控制

悬拼过程中线形的控制包括待拼节段的高程、轴线和扭转误差控制3个方面。影响悬拼施工过程中线形的主要因素有:(1)节段预制误差;(2)0#块安装定位精度;(3)节段实际重量与理论重量的差异;(4)环氧涂层厚度不均匀;(5)预应力张拉。悬臂拼装施工的第1步是安装定位墩顶0#块,墩顶0#块的安装定位精度和匹配面环氧树脂的涂抹质量对线形的影响非常敏感,要确保此悬拼基准块的准确定位。匹配面的环氧树脂涂层要涂抹均匀,厚度控制在3 mm[2],加压固化后的厚度在0.5~1 mm,以免不均匀或太厚对节段线形产生影响。

拼装过程线形调整的方法主要有2种:(1)节段间垫入环氧树脂片,环氧垫片厚度为2~5 mm,布置在节段腹板上下位置,此时环氧涂层厚度应根据垫片调整,这种方法在偏差量较大的时候采用,可以调整轴线和标高的误差;(2)调整临时预应力张拉力,相应调整上下缘临时预应力值,同时调整上下缘涂胶厚度,这种方法可以调整标高误差。施工中应尽量采用调整临时预应力的方法来调整线形,减少环氧垫片的使用数量,节段接缝间的环氧厚度越厚对后期成桥线形的影响就越大。节段拼装线形的控制标准如表3所示。

mm

拼装边跨梁段时,应先将全部非对称拼装梁段悬挂于架桥机主桁架上,消除梁段拼装过程中架桥机的挠度变化对线形控制的影响,再逐块拼装。

节段悬拼的桥梁常在跨中留有1.5~2 m的合龙段,一般采用现浇或者节段拼装合龙,现浇合龙段施工工期长,工序复杂,但线形调整容易。拼装合龙段对节段预制和拼装的精度要求很高。苏通大桥引桥采用了预制合龙块加双湿接缝进行合龙,合龙块两侧各设置1条10~15 cm宽的现浇湿接缝,采用与箱梁同标号的素混凝土,接缝断面要做严格凿毛处理。

5 算例

某4×50 m连续刚构桥,截面形式为单箱单室。采用短线预制,移动模架逐跨拼装施工(如图5所示)。

通过建立有限元模型,计算分析出该桥中跨的设计线形、理论预制线形和初成桥线形如图6所示。此桥成桥后10年的收缩徐变引起桥跨的上挠。

根据此跨的预制线形得此跨每节段的预制参数如表4所示,节段见图5。

由计算所得的预制线形,将每个节段在整体坐标系下的坐标值转换到预制模板系统的局部坐标值,通过节段间的相对转角实现预制线形。每个梁段的6个坐标控制点中,BH、FH根据梁长和转角来确定,根据桥梁的平弯和横坡设置来确定BL、FL、BH、FH 4个控制点。

6 结论

(1)理论预制线形、实际预制线形、初成桥线形和设计线形是短线法节段预制拼装桥梁线形控制的4个关键环节。

(2)4个控制线形的关系是线形控制的基础。首先正确计算初成桥线形和理论预制线形,其中重点考虑实际材料参数和收缩徐变对预拱度计算的影响,使得预拱度计算更接近实际,其中主要是结构时效变形问题;实际预制线形和初成桥线形之间是结构受力变形问题,在自重和预应力的作用下,由实际预制线形桥梁结构达到初成桥线形;短线预制过程中节段线形的调整,理论预制线形确定后,线形控制的核心就在于预制过程中线形和误差的控制,这是个几何控制问题。

摘要：预制拼装过程中的节段线形控制是短线法施工中的关键环节。针对短线节段预制拼装桥梁的施工控制特点,论述了理论预制线形、实际预制线形、初成桥线形和设计线形的概念及其关系,结合预制、拼装施工过程,对这4种线形的误差来源和控制方法进行了探讨。并通过示例,说明由设计线形推求理论预制线形和初成桥线形的方法。

关键词：混凝土桥梁,线形控制,预制拼装,短线法

参考文献

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[4]王侃,李国平.短线预制桥梁的线形和姿态控制的施工方法[J].中国市政工程桥梁论文集,2007,(s2):91-93.

节段拼装箱梁桥梁的梁体匹配预制 第8篇

巴巴奥约河大桥位于厄瓜多尔国瓜亚基尔市与杜兰市之间, 桥位离入海口约80km, 桥梁部分长2185m, 其中主桥长1975m, 引桥长210m, 下构为桩柱式基础, 引桥为预应力混凝土“T”梁, 主桥为装配式预应力连续箱梁。主桥由598块预应力节段箱梁组成, 分36跨, 为50 m+25×75 m+50 m节段式变截面预应力混凝土连续梁桥, 大桥由三联组成, 每联之间采用跨中伸缩缝铰接;引桥长210 m, 潘堤亚岸、杜兰岸分别由3×30 m、4×30 m混凝土简支箱梁组成。其节段箱梁箱梁为单箱单室斜腹板截面结构, 顶面宽23.6m, 底宽为12至7.5渐变, 梁高为5m至4.2m渐变。

2 预制厂的布置

巴巴奥约河大桥箱梁预制场设置于大桥下游约2km处, 长300m, 宽150m, 场地由北向南依分为:办公区、箱梁构件加工区、箱梁预制区、混凝土拌合站区、钢筋加工区、材料堆放区、箱梁存放区。为便于箱梁的移动和搬运, 场区内设置了纵横分部的三组龙门吊钢轨, 安装了6套龙门吊, 90吨4套, 150吨2套, 每套龙门吊上增置一个10吨电动葫芦。全桥共598片变截面箱梁, 为满足施工进度的要求, 根据现场实际情况共定制8套箱梁模板和两套0号块模板投入使用。

3 节段箱梁模板的的组成

巴巴奥约河大桥全桥共598片箱梁, 为满足施工进度的要求, 根据设计图纸和现场的实际情况, 量身设计定制了8套高强度, 液压动力的组合模板。模板制作要求采用大刚度支架, 满足在混凝土施工时侧压力及其变形小于2 mm精度的要求。每套模板分为4大部分组成, 分别是:内模系统、侧模系统、底模系统、端模系统。

3.1 内模系统

由内模平车和可收缩支撑内模板组成。内模支撑平车安装于已经按模板图纸放样铺设好的钢轨道上, 可以前后进行牵引移动, 便于节段箱梁匹配的预制。内模平车通过“[”型高强钢结构骨架将内模支撑至模板端模底部, 并通过可调节的液压支撑杆将内模两侧的内斜倒角模板连接在一起。

3.2 侧模系统

侧模由翼板模板和腹板模板连接组成, 通过液压支撑架来进行调节张合。支撑架的基础与按照模板设计图纸预埋在硬化场地内的预埋钢板焊接稳固, 这样才能保证以后进行预制箱梁时模板的稳定性。

3.3 底模系统

底模由底模车和底模托架及底模板组成, 底模车上安置可调节高度的液压千斤顶和便于平行移动的轴承。托架的高度根据箱梁高度的变化进行行对应的设置。

3.4 固定端模系统

在整个模板系统中, 固定端模的精度要求最高, 支立固定端模时必须保证满足以下两个几何条件a) 固定端模模面中轴线、待浇段中轴线、测量观测台对中线三线重合, b) 固定端模竖向与水平面垂直。端模由固定于模板平台上的顶部端模和下部可变端模构件两部分组成, 顶部端模在预制过程中不需要进行大的调整, 所以固定于模板平台上, 下部端模在预制过程中须根据箱梁的设计尺寸进行相应的调整和更换。

4 短线匹配法预制

4.1 短线匹配法预制

短线匹配法预制, 其概念是指:在进行箱梁预制过程中, 根据箱梁的结构型式及成桥的线形特点, 在预制场设置多个台座, 各台座同时作业, 所有梁段都在预制台座上进行浇筑。箱梁前端设固定端模, 后端则为已浇好的前一梁箱段, 即匹配梁的前端面。通过调整匹配梁的相对位置来控制待浇梁段的线型, 并以两者之间形成的匹配接缝来确保相邻节段的拼接精度。在巴巴奥约河大桥中, 每一个墩顶的0#块就是这个“T”的最初匹配梁。浇筑时前端为固定端模, 后端为活动端模。当新浇筑箱梁混凝土强度达到设计强度的30%以上并进行横向张拉设计预应力值的30%后, 先将匹配梁移走存放, 再将新浇节段移到匹配位置进行下一相邻节段的生产, 如此循环完成1/2“T”构梁段。同时可将0#梁段旋转180度转人另一套模板系统内按上述方法生产另一端1/2“T”构梁段。

4.2 施工步骤流程

在巴巴奥约河大桥箱梁预制过程中, 在预制场内建立起了流水线的生产模式, 实现了从钢筋加工到箱梁预制完成到最终运至安装现场一系列步骤的紧密连接。具体步骤及施工注意事项如下:

1) 钢筋骨架制作钢筋骨架采用在专用台座绑扎成型后整体吊装入模的工艺施工。绑扎台座尺寸预先按设计图纸进行放样安装施工, 采用仪器精密放样钢筋绑扎台座各控制点, 确保钢筋骨架尺寸的准确。梅花型垫块采用精加工钢模具制作, 垫块尺寸准确, 轮廓分明。采用梅花形垫块能保证钢筋保护层度, 梅花型垫块与模板为线接触能确保混凝土表面不露垫块痕迹。梅花型垫块采用与箱梁节段同等标高的砂浆垫块制作。垫块布置间距控制在60 cm左右。钢筋骨架绑扎完成后用专用吊具吊运入模就位。预埋管件的初步定位在绑扎台座上完成, 所有的管件在钢筋骨架人模后必须重新检查并调整位置后再最终固定, 保证其位置准确。骨架加工完成后, 放置于绑扎台上备用。

2) 匹配梁就位。匹配梁段定位是短线匹配法施工中最重要的一个环节, 其定位精度直接影响箱梁节段的预制精度和拼装线形。其定位步骤如下:将新浇梁段测量数据输人施工控制程序, 计算出其作为匹配梁时的空间位置的三维坐标数据, 同时须考虑混凝土浇筑过程匹配梁会因混凝土侧压力位移, 将匹配面到固定端模的距离减小5mm作为匹配梁定位时控制的距离, 匹配梁纵向移动通过液压千斤顶牵引底模台车实现, 纵向、横向及旋转微调则分别通过底模台车上的横向千斤顶推移底模下部的滑板实现。在调整过程中, 专业测量人员采用全站仪和水准仪对匹配梁段上预埋的观测点进行观测及测量, 根据所测量得出的数据, 通知现场施工指挥人员操作底模台车上的四个竖向千斤顶和两个反方向的横向千斤顶完成匹配梁的标高和平面位置调整。匹配梁位置调整好后, 将底模四个螺旋支腿旋下, 并对称地顶紧, 同时由专人测量匹配梁与固定端模间的距离, 保证顶紧支腿过程中匹配梁位置不发生变化再次测量匹配梁段, 并输人数据至监控程序, 精度达到要求并通过误差校核则合拢侧模, 如达不到要求, 则再次通过液压千斤顶重新定位。侧模调整完成后, 通过测量匹配面与固定端模间的距离来校核匹配梁位置是否在合拢侧模过程中发生变化, 如合拢侧模前后距离变化过大, (△﹥5 mm) , 则通知测量人员重新校核匹配梁位置。匹配梁就位完成后, 在匹配梁的匹配面均匀地涂刷上一层隔离剂。同时锁死所有的液压装置, 拧紧液压装置油路的开关。

3) 将已经检验合格的钢筋骨架使用专用吊具进行入模。使用的吊具必须满足在钢筋骨架入模的运输和就位过程中, 钢筋骨架不变形, 不挠曲。钢筋骨架入模板就位过程中, 对钢筋位置、钢筋骨架保护层、预埋管道、预埋构件等检测项目进行全面的控制, 要求误差控制在设计允许的范围以内。预埋预应力管道两头需用堵头进行封堵, 防止混凝土流入管道内引起堵塞。

4) 用ø32精轧螺纹钢和专用螺母将匹配梁与固定端模支架及模板平台连接固定, 使匹配梁, 待浇筑梁, 固定端模以及模板平台连成一个稳固的整体, 确保匹配梁位置在硷浇筑过程中不会发生变化。

5) 内模的支护, 钢筋骨架就位完成后, 将内模通过内模车推移至梁体内, 内模伸入梁体达到设计位置后, 操作液压顶筒将内模撑起, 使其模板表面与匹配梁的顶板底部紧贴, 要求不能留有缝隙, 以避免在浇筑混凝土过程中有漏桨现象。为保证箱梁的结构尺寸符合要求, 防止内模塌陷或滑落, 造成涨模, 在两侧内模之间增设两条向外顶撑的支杆进行加固。

6) 混凝土的浇筑。在进行箱梁的混凝土浇筑塌落度控制在22CM至23CM范围以内, 为降低在搅拌过程中因水泥产生的水化热而使混凝土升高的温度, 可在搅拌过程中添加碎冰粒。可适当的添加外加剂, 以提高早期强度, 节约预制周期。混凝土由搅拌罐车运输至现场后, 通过混凝土泵车进行浇筑, 采用混凝土泵车的优点是速度快, 便于操作且节省大量的人工。浇筑顺序为先底板, 再腹板, 最后顶板。在浇筑完底板后, 须用压桨板将底板混凝土压紧并固定稳固, 预防翻桨, 才能进行腹板的浇筑。浇筑腹板时, 左右对称浇筑, 每50厘米为一层, 摊铺振捣。最后到顶板时, 由中间向两边延伸浇筑, 控制梁体的平衡和模板的均匀受压。

7) 混凝土浇筑完成后, 立刻进行匹配数据的复核测量, 将所得结果带入匹配数据程序进行演算, 校验本节浇筑箱梁几何尺寸是否符合全桥的整体线型及结构尺寸。

8) 混凝土的养生, 在浇筑完成混凝土初凝后, 立刻采取使用土工布覆盖循环淋洒冰水养生, 同时开始对已经预埋在箱梁体内的温度感应器所显示的温度进行记录, 每30分钟记录一次, 随时掌握梁体混凝土的温度。待梁体混凝土温度趋于稳定后, 改为洒水养护。

9) 待混凝土强度达到设计强度的30%以上后, 拆除顶板两侧的封头边模, 安装预应力工作夹具, 进行30%的横向预应力张拉。

10) 拆除模板和移出匹配梁。将侧模通过液压系统进行张开, 与浇筑梁体及匹配梁分离3至5厘米;卸下内模顶杠, 收拢内模, 放松内模车的四个撑脚使整个内模与梁体分离, 移出内模。打开匹配梁下部底模平车的液压千斤顶, 将压力增加至梁体的重量, 放松匹配梁底模支腿, 实现由支腿受力向底模车受力的转移, 这个过程中, 控制匹配梁竖直方向上的位移不能超过1MM;使用液压千斤顶牵引匹配梁下的底模车将匹配梁缓慢水平的移出匹配位置, 并与浇筑梁分离;匹配梁与浇筑梁分离大于60cm后, 由龙门吊吊运至箱梁存放区存放。将底模车滑至浇筑好的箱梁底模下, 采用液压千斤顶将浇筑梁的底模托起, 实现支腿向底模车受力的转移;使用液压千斤顶将浇筑完成的箱梁水平牵引至下一待预制箱梁的匹配梁存放区等待下一箱梁的匹配预制。至此, 一片箱梁的预制过程进行完毕。

5 匹配预制施工测量控制

施工控制刚量系统测量控制点布设于预制箱梁顶面, 其局部坐标系统如下图所示。以固定端模中心为原点, 以固定端模竖直面为y-y轴。箱梁中心线为x-x轴, 每一预制梁段顶面设置10个控制测点, 其布设位置为:在箱梁顶面中轴线两个、箱梁顶面两个边端4个、箱梁顶面中轴线与箱梁顶面变端之间的中点4个 (2*2, 两侧) 。施工控制方法以大型数据库为核心的节段短线法匹配预制、悬拼施工线型控制计算机软件, 集模型计算与预测系统、误差分析与修正系统、预制放样与拼装测量系统为一体。控制系统能正确识别各个施工阶段状态参数, 预测线型发展趋势, 自动识别和修正施工误差。施工控制软件系统将自动比较匹配段各测点的实测值与软件所给定的理论目标值的差别, 精确计算出成型梁段在匹配位置时应处的空间位置。充分考虑梁段在浇注过程中的施工误差并确保该误差在后续的浇注中得以纠正, 在整孔箱梁的预制将不会产生累计误差, 施工精度高。

6 结束语

短线法匹配预制箱梁, 在实际施工过程中, 能有效的节约施工项目在工、料、机这三方面的投入, 同时对所预制箱梁无论是外形几何尺寸还是内在质量, 都能得到很好的控制。特别是对桥梁最终建成后的受力情况和外部线型都有着质的提高, 是一种可以积极推广的施工工艺, 本文通过对巴巴奥约河大桥的短线法预制箱梁的介绍, 可为广大的施工技术人员提供有益的参考。

摘要：节段箱梁预制因具有预制用地少、施工速度快、控制精度高和桥下交通影响小等诸多优点, 逐步被广泛的使用。文章以厄瓜多尔巴巴奥约河大桥采用的短线法匹配预制节段箱梁的施工方法为例, 介绍节段箱梁预制过程中的特点和关键步骤。

关键词：节段箱梁,短线法匹配预制,模板组合,施工过程

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