秦皇岛市政建设集团有限公司 河北秦皇岛 066000
摘要:随着城乡建设的不断发展,快速路及城市道路桥梁的规模也越来越大;立交桥如雨后春笋般发展着。京哈高速秦皇岛开发区出口——兴凯湖路高架桥工程,桥长2073米,400片预制箱梁,工期紧、预制量大,采用了蒸养状态下预制双梁场施工技术。
1 技术特点
1.1采取预制梁区与存梁区分区作业。
1.2并采用蒸汽养护辅助作业。
1.3分阶段进行张拉、移梁。
1.4预制场地与施工计划统筹兼顾。
1.5施工运行安全可靠。
1.6投入少,效率高,并形成流水作业,易于控制施工。
2 适用范围
适用于工期紧的市政、公路、铁路等预制量大的桥梁工程集中预制施工。
3 工艺原理
3.1首先根据场地的实际情况,选一块南北长500m,东西宽110m左右的空地进行了初步规划,设计成东西两个梁场,每个宽36m,长500m;中间为20m宽的通道及临时支援场地,东西两侧分别留置10m及8m辅助作业场地。
3.2在每个预制梁场的制梁区,纵向布置成五排,每排设七个底座,底座纵向净距5m,横向净距4m。
3.3存梁区沿纵向布置成六排,纵向净距2m,均按上下两层叠梁进行底座设计。
3.4每个梁场布置安装P43轨道,间距36m;每片预制箱梁按自重120吨考虑,布置两台75吨大龙门吊进行移梁作业,同时在制梁区布置一台10吨小龙门吊。
3.5在制梁区布置蒸汽养护管道,进行辅助养护作业。
3.6首先进行测量放线,进行预制梁场基础施工。
3.7龙门吊基础施工完毕,铺设P43轨道。
3.8在制梁区安装调整好预制模板。
3.9用泵车及龙门吊浇筑砼,终凝后,盖好苫布缓慢地进行蒸汽养护。
3.10当预制箱梁砼强度达到设计强度后,进行对称张拉。
3.11第一次张拉完毕后,用大吊车进行移梁,即将梁运至存梁区。
3.12在存梁区将已张拉的孔道进行注浆施工,且在运输吊装前,进行第二次张拉并注浆封锚。
3.13预制箱梁出梁场吊装时,同样用两台75吨吊车进行装车,然后用运输汽车将梁运至安装现场。
4 蒸汽养护模型计算
4.1关于蒸汽养护方面没多少可供借鉴的资料,一切应结合实际情况解决现实问题。
4.2首先建立一个数学模型,将在蒸汽养护条件下的苫布覆盖箱梁,作为一个计算单元。先确定箱体所需要的热量Q1,Q1=F×K×(t2-t1)/β1×β2,F——预制箱梁蒸养表面积(m2);
K——蒸汽调整系数;β1、β2散热调整系数;
蒸养苫布封闭的空间达到蒸养温度所需的热量Q2,Q2=C×m×(t2-t1)×k1,k1——为导热调整系数;
然后再对管道的蒸汽损失量Q3,Q3=d×L×v×i×k2,L——管道长度;i——为坡度;k2——为折减系数;v——蒸汽速率;
经反复计算,最后确定在35片预制箱梁同时养护的条件下所需总热量为:1210525(千卡),1210525千卡/h的热量换算成蒸汽量G1≈2345kg/h;
考虑锅炉的热效率η=75%,则锅炉规格75%G=2345kg/h,G=3126kg/h,根据市场现货供应,采取4000kg/h的蒸汽锅炉。
5 预制梁场施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程:场地设计→场地基础处理施工→预制底模及轨道安装→龙门吊安装→模板设计组装检查→蒸汽锅炉选择→蒸汽管道安装→机具标定→设计配比及材料检验→预制梁施工→工程试验→张拉注浆封锚→吊运至存梁区→出梁
5.2在预制梁场设计的同时,同步进行模板设计,根据施工计划需求确定模板数量。
模板数量M模板=2Q有效工期/d有效预制期;
预制梁场预制期底模板数量M底模=5M模板
预制梁区长度L预制=(M底模/n每排底模数)×(L模板长+ L施工有效间距)
5.3在施工中在波纹管内穿入塑料管,以防止产生变形,影响使用。
5.4模板安装完毕后,要进行拉结加固,防止模板上浮。
5.5在砼浇筑过程中,要注意底部及锚垫板下的砼的密实以及钢筋、波纹管的位置。
5.6砼终凝之前,不要过早使用蒸汽养护,以防止出现“假凝”现象。
5.7在吊装孔位置,必须加固牢固,防止产生底部砼“错台”现象。
5.8严格按既定的张拉顺序进行施工,张拉完毕后,进行标注。
5.9掌握好第二次张拉的时间,并及时进行注浆封锚。
5.10对张拉后的箱梁进行定期的拱度测量观察。
6 京哈高速秦皇岛开发区出口联络线工程
兴凯湖路高架桥工程,高架桥从正式开工到竣工,仅用了短短的几个月时间,蒸养状态下预制双梁场的设计施工在较短时间内,完成400片预制箱梁施工,该技术起到了关键作用。
该项施工技术获得2010年度河北省省级工法,2012年度省科技进步奖。
论文作者:李贺旭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/23
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