摘要:小箱梁结构自重轻、施工简便、吊装安全,在当前公路桥梁工程建设中得到广泛的运用。在预制小箱梁施工及吊装过程中提升其安全性是非常重要的,尤其是在狭窄空间条件下如何安全的完成预制及吊装施工是相关技术人员研究的重点。
关键词:狭窄空间;小箱梁;预制;吊装;施工
1、前言
北京城建集团为提高在施工现场狭小空间下预制小箱梁及吊装施工的质量及安全性,通过对狭窄空间下预制小箱梁及吊装关键技术的研究,采用成熟的工程管理经验和成套的施工技术,形成了《狭窄空间下小箱梁预制及吊装施工工艺》,并成功应用于建筑工程中。保证城市预制组合箱梁施工的顺利、安全、平稳,并形成系统化研究成果,为将来类似施工现场狭小空间内直接进行预制小箱梁及吊装提供技术参考。
2、特点
2.1 在预制场地受限的情况下,在施工现场主线一侧合理布置8个台座,进行预制小箱梁。成功实现了狭窄空间下预制组合箱梁施工。
2.2 系统研究了混凝土力学特征及强度变化规律,通过合理调整优化混凝土配合比,并在模板外采取保温措施,内模内采用蒸养设备。使混凝土前期强度快速提升,以尽快达到张拉及压浆,及时达到吊装条件。
2.3 在现场沿桥梁主线架设龙门吊,使用龙门吊进行预制小箱梁及吊装。
3、适用范围
城市道路预制组合箱梁,工期紧,施工场地受限,无法单独建设预制梁场。
4、工艺原理
4.1 在现场桥梁主线墩柱沿侧合理布置台座数量及位置实现小箱梁快速预制。
4.2 通过调整小箱梁底板钢筋形式,在台座外制作小箱梁钢筋骨架,与此同时,在台座上进行箱梁外模安装,待钢筋骨架加工完成后直接吊运至台座上,最后安装箱梁芯模绑扎顶板钢筋。
4.3 研究了混凝土力学特征及强度变化规律,通过合理调整优化混凝土配合比,并在模板外采取保温措施,内模内采用蒸养设备。使混凝土前期强度快速提升,以尽快达到张拉及压浆,及时达到吊装条件。
4.4 在现场沿桥梁主线架设龙门吊,使用龙门吊进行预制小箱梁及吊装。
5、施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
制梁场地选择→预制台座布置→现场的施工部署及管理→预制与吊装的配合
5.2操作要点
5.2.1 制梁场地选择
城市主线道路为周边行人主要通行道路。因此高架桥施工时不能断路施工,施工围挡两侧需按要求至少留出宽度不小于7m的行人通行道路。导致围挡内施工区域狭窄,故首先考虑在场外选择场地建设预制梁场。经过对周边环境考察发现场外建设存在以下几点局限:
(1)从施工方便角度出发,预制梁场距离施工现场越近越好。但经过对周边环境考察,临近周边均为小区或村落,没合适的梁场场地。
(2)城市道路路施工,周边交通已经变得很拥堵。在场外建设预制梁场,小箱梁运输过程中必定受到拥堵交通的影响,同时也会加大周边交通拥堵。将会影响施工进度。
(3)因施工场地内狭窄,普通的架桥机械无法在施工区域内停放使用,箱梁吊装将成为一个难题。
考虑到场外建设梁场的局限性以及整个工程规模及工期要求,选择在施工现场内选择一块区域作为制梁场地,并采用跨主线桥架设龙门吊进行小箱梁吊装。
5.2.2预制台座布置
(1)台座布置位置
根据施工现场情况,台座需均布布置于道路的一侧,台座不能分散设置到全线,宜集中设置于场地稍微宽阔的地方。
(2)台座的布置数量及规模
所有预制箱梁均在台座上施工完成,因此台座布置的数量将决定整个施工部署及施工进度,同样也影响着人机料等各方面施工成本。合理布置台座数量变得尤为重要。
首先从工期和工程规模考虑,工期要求紧张,因施工现场内场地狭窄,没有宽阔区域作为存梁区,预制箱梁不能提前施工,需在龙门吊架设完成后且通过验收后方可开始预制。根据设一般计图纸要求,预制箱梁需浇筑完成后混凝土龄期达到7d,且强度≥90%方可进行张拉。规范规定预制箱梁在张拉完成到架设完成前只可以进行一次移梁。综上所述要保证一天预制完成一片小箱梁,台座数量最低不得少于7个。综合施工成本考虑,前期预制箱梁台座按7个建设。后期施工过程中台座紧张,满足不了施工要求时可根据实际情况加设。
5.2.3、现场的施工部署及管理
(1)施工部署
由于施工场地受限,预制梁场存梁区十分有限,不能用常规的预制完全部箱梁再进行吊装,考虑一天预制一片小箱梁的施工进度,箱梁孔道压浆强度到达设计强度的75%按5天考虑,施工现场内需保证有5片梁的存放地。压浆强度到达设计要求后即刻开始吊装。
(2)吊装机械
箱梁预制及吊装采用跨墩龙门吊运输,轨道沿预制段两侧设置,其中一侧轨道基础紧挨着主线桥边缘,另一侧轨道基础距离主线桥外边缘足够的距离来布置台座进行箱梁预制,所有的台座布置于龙门吊跨径范围内,从而顺利进行小箱梁吊装。
5.2.4预制与吊装的配合
(1)小箱梁钢筋绑扎
钢筋在钢筋制作场内集中加工,为提高台座利用率,加快预制箱梁钢筋绑扎速度,研究制作出小箱梁底腹板钢筋绑扎的支撑模具,并联系设计单位改变底板钢筋的形式,从而实现钢筋在台座外进行预制箱梁底板和腹板钢筋绑扎,形成骨架后由龙门吊吊运至台座上,以充分利用有限数量的台座,加快制梁速度。
(2)模板安装
预制箱梁模板采用定型钢模板,侧模在钢筋绑扎前提前在台座上进行拼装,拼装完成后吊运箱梁底腹板钢筋骨架于台座上,进行箱梁芯模安装,芯模同样在台座外直接拼装固定完成,再由龙门吊吊运至台座上进行定位安装,然后在台座上绑扎剩余的小箱梁顶板钢筋。
(3)现场管理
为保证整个预制及吊装过程的顺利,现场安排专人负责整个预制段的施工管理,严格把控施工质量,做好过程控制,保证箱梁钢筋模板一次验收通过。减少不必要的返工。
6、采用的机具设备见下表
主要机具设备表
7、质量控制
7.1严格控制龙门吊两侧基础间距保持一致,基础顶面高程误差在要求范围内。
7.2台座顶面高程必须严格控制,整个顶面保持水平。
7.3钢筋加工及安装必须严格按图纸进行。
7.4混凝土浇筑时必须严格分层进行浇筑,严格按要求进行振捣,尤其加强锚区的振捣。
7.5预制箱梁张拉前混凝土龄期及强度必须符合设计要求,张拉前进行回弹。
7.6临时支座的承载力必须符合承载要求,使用前进行检测。
7.7箱梁吊装必须严格按顺序进行吊装,吊装前先进行试吊。
8、安全控制
8.1建立健全安全管理体系,根据施工各阶段特点和安全防护重点,编制安全施工专项方案与应急预案,制定技术保证措施。施工前对全体参施人员进行安全教育和交底。
8.2操作工人持证上岗,安全措施到位,由于交叉施工,桥下施工人员不得在划分的警戒范围内穿行、逗留,在警戒范围变设置专职人员看管。大风时禁止高空作业。
8.3临时用电严格按照相关规定和标准执行。
8.4各种机械设备进场前进行检查与检测,确保设备能正常作业,各种安全装置齐全。
8.5 高空作业人员必须系戴安全帽、系安全带。
结束语
本文对狭窄空间条件下小箱梁预制及吊装施工进行了研究,详细分析了施工过程中工艺流程、质量管理、安全管理及其社会效益与经济效益,该施工方法具有节能、环保的良好效果,在今后同类工程施工中可大力推广。
参考文献
[1]梁维广.浅谈某大桥主桥上部结构的施工技术[J]. 科技信息. 2011(19).
[2]闭耀庭. 浅析桥梁工程中后张法预应力箱梁的预制施工技术[J]. 科技信息. 2010(25).
论文作者:马泽华,孙文波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
标签:台座论文; 龙门吊论文; 小箱论文; 钢筋论文; 狭窄论文; 场地论文; 混凝土论文; 《基层建设》2018年第28期论文;