节段箱梁短线预制施工技术研究论文_徐林峰,袁贵华,赵有收

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摘要:短线法预制是近几十年来预应力混凝土桥梁施工中最重要的方法之一,其具有适用范围广、成本低、进度快、质量好、模块化及工厂化程度高等优势。随着计算机技术及精密测量仪器的普及,以专业的计算机监控施工软件和数据为核心的节段短线法预制施工技术,已广泛应用于中资企业海内、外项目的桥梁施工。东南亚地区普遍的采用节段箱梁短线预制法,根据泰国高架桥项目的箱梁结构型式及成桥的线形特点,选用短线匹配法预制箱梁施工法进行预制,通过实践和节段箱梁预制的创新和关键技术,为项目取得经济和社会效益。

1工法特点

1.1无需特殊材料,取材简便,采用200型H钢焊接而成的节段箱梁修复支撑装置,施工方便、制作方法简单、科学合理。

1.2钢筋绑扎采用定位装置,组装方便、轻便可移动性强、场地布置适应性强,提高节段梁钢筋绑扎效率。适用于节段箱梁短线法预制施工。工艺原理:短线法预制是根据箱梁结构形式及线形划分成若干节段,按照两两匹配的原则,利用已浇梁段及可调模板系统,逐节完成所有节段梁的预制。

2施工工艺流程及操作要点

2.1施工工艺流程

图1 节段箱梁短线预制施工工艺流程图

2.2施工操作要点

2.1台车及模板系统加工

(1)台车及模板系统设计加工选择比较有实力的大型加工厂生产,要求精度比较高

(2)所使用钢板厚度必须大于6mm,所有材质符合国标Q235要求。

(3)加工生产完成后必须现在工厂里试拼装,确定无问题后再到现场拼装。

2.2端模、底模、外侧模安装、匹配梁段定位

(1)首先安装端模,用支架进行支撑,保证整个端模处于水平状态。

(2)安装侧模,根据侧模支架位置先测量放线,再进行安装

(3)安装底模,底模通过小台车直接安放在轨道上。

(4)安装完成后,再精准调整使模板之间的错台小于1mm。

(5)匹配梁段定位:

匹配梁段的定位主要通过6个控制测点来实现的,测点设置见图5.2.4。其沿梁段中心线的两个测点(FH&BH)用来控制平面位置,而沿腹板设置的四个测点(FL,FR,BL&BR)用以控制标高。所有的控制预埋件都在匹配梁段作为浇筑梁段时砼凝结前安放在梁段顶板上。它们由镀锌十字头螺栓和U型圆钢组成。这些预埋件必须尽量设置在所规定的位置。

图2 现场测量控制点布置图

1)匹配梁段初步定位:匹配梁段的初步定位主要是通过卷扬机和底模台车来完成的。定位时,启动卷扬机,通过设置于地面上的导向滑车和设置于底模台座端面上的动滑车牵引底模台车作纵向较长距离的移动,使梁段行至待处的大致位置。此时梁段的平面位置主要是通过钢卷尺丈量匹配梁匹配端至固定端模的距离来实现的。

2)匹配梁段精确定位:匹配梁段的精确定位主是通过测量仪器观察梁段顶面上的6个控制点,并通过手拉葫芦和底模台车上的8个油压千斤顶进行调整来实现的。整个调整过程由专人统一指挥,每一步调整操作均要求缓慢、细致。

3)在梁段精确定位后,测量人员对梁段的控制点进行两组独立的测量,并取平均值。测量数据按专业软件中的表格填写,测量数据经DOH业主工程师检查复核后,将测量数据的平均值输入到专业软件程序中,电脑自动算出匹配梁段(新浇梁段)的位置。

2.3钢筋骨架施工、吊装、内模就位

(1)钢筋施工、吊装

1.钢筋绑扎施工采用骨架定位装置,用方钢焊接而成的新技术。底板部分直接放置于地面,翼缘板支撑采用方钢立柱下焊接钢板。底板、腹板、翼缘板钢筋绑扎定位架为一整体,顶板钢筋绑扎定位托架为可安拆的活动结构。

图3 钢筋绑扎定位装置

2.钢筋绑扎在钢筋绑扎骨架装置上完成,同时完成预埋件的初步定位,钢筋骨架吊点用由Φ16mm钢筋加工并与钢筋骨架牢固焊接.同时为了保证吊运过程中钢筋骨架不变形,将吊点周围60cmX60cm范围的钢筋、以及腹板与顶板相交处的钢筋点焊加固。

3.钢筋骨架绑扎完成后用专用的钢筋骨架吊具将其吊运至已验收合格的梁段模板内就位.吊运时先调节14个2吨手拉葫芦的链条长度使各吊点受力均匀,然后将钢筋骨架缓慢地吊离钢筋绑扎骨架装置平台20cm左右,稳定后再慢速提升至所需的高度。

4.钢筋骨架入模时,先将钢筋骨架中轴线与模板中轴线对齐,然后使用龙门吊电动葫芦慢速将钢筋骨架下放至调整好的模板内,为了方便腹板悬拼束锚垫板位置调整,在腹板悬拼束锚垫板后方约50cm位置设一个接头,该接头在锚垫板及锚端模板调整好之后再用波纹管接头连接并包扎好。

5.钢筋工序的重点是波纹管及预埋件的定位,所有的管件在钢筋骨架入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。

2.4测量复测

因匹配梁对测量精度要求较高,为降低和减少不利因素对测量精度的影响,主要采取以下措施:

(1)避免在6级以上大风中进行测量作业;

(2)避免在高温时段进行测量作业;

(3)对测量塔实行土工布包裹,防止阳光直射,避免阴阳面产生温差变形;

(4)在测量塔上搭设遮阳棚,避免阳光直照仪器;

(5)测量塔采用钢管桩,四周采用混凝土包裹,减少地基沉降对测量塔的影响;

(6)观察时采取两人单独独立观测,获取两组独立数据,并取平均值,以降低测量误差,提高精度;

2.5混凝土浇筑、养护

(1)预制箱梁节段采用C40混凝土。混凝土坍落度:底板140mm~160mm,一小时后坍落度损失小于20mm。初凝大于6小时,终凝小于12小时。28天强度大于40MPa。

(2)混凝土通过混凝土搅拌运输车运输至施工现场,经卸料到传送带或吊罐内后,由塔吊或者吊车吊送入模。

(3)混凝土的浇筑:第一,底板浇注。第二,腹板浇注:腹板采用两边对称下料。振捣以插入式振捣器振捣为主,在腹板底部借助附着式振动器辅助振捣。对于有底板锚固块的梁段,需特别注意底板锚固块内混凝土的振捣,确保该位置混凝土的密实。第三,顶板浇注:顶板混凝土由一侧向另一侧连续浇筑,采用插入式振捣器振捣。混凝土浇筑时两侧均匀布料,振捣时严格按“快插慢拔”的技术要领操作,并注意观察混凝土表面气泡排出情况,掌握好振捣时间,确保混凝土的浇筑质量。第四,收面、拉毛:在混凝土终凝前,进行顶面混凝土的收面工作,收面做成普通毛面,注意防止顶面混凝土的开裂。

(4)混凝土养护

按照DOH工程师要求,混凝土养护采用混凝土养护剂进行养护。混凝土终凝后用喷雾器喷洒养护剂,喷洒要均匀,肉眼看上去混凝土表面全部湿润即可。

2.6拆除模板、匹配梁段转运存

(1)根据施工经验和现场试验,节段箱梁混凝土经强度达到20MPa后即可拆除箱梁模板。模板拆除时先拆除内模,然后拆除外侧模,最后脱开匹配面。

模板拆除注意事项:

①模板拆除注意成品保护,严禁野蛮施工造成混凝土缺损。

②操作底模台车上的千斤顶使匹配梁与新浇梁脱开时,必须点动操作,避免造成剪力键损坏。

③拆除后不用的模板应立即清理干净后分类整齐堆放于模板堆场,不得随处乱放。

(2)匹配梁移运:先将底模台车人工推至匹配梁底模下方,使四个竖向千斤顶与底模下方的限位装置对齐,顶升千斤顶使千斤顶受力,然后将匹配梁底模支腿松开,用5吨卷扬机牵引匹配粱使其与新浇梁段脱开并移运出去,放下支腿,松开底模台车千斤顶,将底模台车置换至新浇梁段底模下方。

(3)新浇梁段移运:先收紧固定底模下方的两根斜撑使固定底模与新浇梁段底部脱开,然后按移运匹配粱相同的方法将新浇梁段移运至侧模之外。

(4)节段箱梁吊运存放前先进行外观检查以及修复,修复采用H型钢支座支撑新技术,采用H型钢作为支座四点支撑进行节段箱梁外部修复,能够快速的检查和处理节段箱梁外观质量问题,达到更好的效果,保证了结构的整体质量。

论文作者:徐林峰,袁贵华,赵有收

论文发表刊物:《防护工程》2019年10期

论文发表时间:2019/8/14

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