节段拼装箱梁梁体预制施工工艺

桥梁节段拼装施工技术交流中铁一局集团桥梁公司2012年7月目录一、工艺原理二、适用范围三、施工方法四、质量控制措施五、安全控制措施工艺原理节段预制拼装施工工艺工法，其原理就是将桥梁上部结构划分为若干标准节段，在预制场地匹配预制完成后，在现场用架桥机等专用拼装设备在桥梁下部结构之上，按次序逐块组拼，同时施加预应力，使之成为整体结构，并沿预定的安装方向进行逐跨推进、逐跨拼装。适用范围适用于中等跨径（30～50m）、桥梁总长度较长的海上、大型河流湖泊、山区桥梁以及城市高架与轻轨等上部结构箱梁施工；并且工期紧的工程采用最为合适。施工方法：节段预制拼装施工工艺工法是将整跨梁梁体沿垂直于桥梁纵轴线方向切割，将梁体划分为若干个节段，将拟建桥梁的空间设计坐标转换、分解成为预制厂内各个节段的预控制坐标，在预制厂内采用密贴镶合匹配浇注法将所有节段逐一制作完成；在施工现场采用特种大型架桥机设备将高精度制作完成的梁体节段，沿桥纵向循序排列，并连接成整体就位于桥梁墩台上。连接方法有两种，一种为采用专业混凝土粘结剂粘结的干拼法，第二种为预留连接钢筋采用在膺架上浇筑连接混凝土的方法，称湿拼法。此处主要讲诉湿拼法施工。节段拼装鹰架法施工步骤⑤⑤⑤⑤⑤⑤浇筑湿接段混凝土，使梁体成为一体；张拉各预应力钢束，压浆封锚。膺架移至下一孔跨。将预制梁段依次吊装到位后，穿钢束、梁体节段精确安装就位；绑扎湿接段普通钢筋。在两桥墩之间搭设膺架说明图式321施工顺序预制梁场预制节段梁，并节段梁预制施工一、钢筋绑扎为确保钢筋绑扎质量，底、腹板钢筋统一在钢筋绑扎台座（胎模）上绑扎定型后，整体吊装。底板及腹板钢筋绑扎钢筋绑扎：绑扎成型的标准节与端头节底腹板钢筋外侧模板为大块整体桁架模板，模板组装采取龙门进行吊装。拆模后侧向滑移至下一台座。底模与预制台座匹配加工，并与条形基础上的预埋角钢进行焊接。二、模板施工内模内模由螺旋顶撑、内模板及支架组成。内模采用螺旋丝杆缩放内模，内模拆除时整体滑移、吊装。模板调试前进行模板打磨模板调试到位、脱模剂刷完后效果钢筋骨架的安装钢筋骨架绑扎完后，采用龙门吊通过专用吊具进行钢筋骨架吊装。吊装顺序为：侧模、底模就位后，先吊装底、腹板钢筋，然后将内模滑移到位，再吊装顶板钢筋。起吊时，应注意检查以下项目：◆起重钢丝绳是否安装正确，连接是否牢固。◆龙门吊吊具是否完好、齐备。◆起吊重物和下降时要平稳，禁止斜吊。三、底、腹板钢筋整体吊装到位待内模安装到位后进行顶板钢筋的吊装。四、顶板钢筋吊装五、节段梁体钢筋吊装到位七、端模板安装（为整体模板，用螺栓与外侧模、底板联接）端模安装模型安装完成八、混凝土的浇注节段梁体混凝土采用一次连续性浇注。先从两侧腹板部位浇注，混凝土向底板中部流动，待腹板部位混凝土浇注高度达到120cm左右时，腹板混凝土停止使用辅着式振动器，改用插入式振动器，然后补灌腹板。此时底板内上翻部分砼足以找平底板中部，用插入式振捣器振捣，人工收浆抹平。之后，再浇筑顶板砼。混凝土灌注过程中，应避免震捣器碰撞预应力管道和各种预埋件，应检查模板、管道、锚垫板和支座预埋件，保证管道位置准确。混凝土浇注：梁段采用C50高性能混凝土。混凝土浇筑通过10t龙门或吊车提升料斗供料，分层对称灌注，每层层厚不大于30cm。节段梁混凝土浇筑箱梁预制（第一片预制梁的浇筑、成型）第一片节段箱梁成功预制九、混凝土浇注养护混凝土浇注完毕后，应按有关专业标准的规定和施工技术的要求及时采取有效的养护措施，并应符合相关规定。（1）混凝土养护期间，混凝土内部最高温度不宜超过65℃，混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于大于15℃，养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。（2）当环境温度低于5℃时禁止洒水。养生工艺及要求节段预制梁养护采用覆盖洒水养护及蒸汽加温养护，两种养护方式。外界气温大于20℃时采用覆盖洒水养护；外界气温小于20℃时采用蒸汽加温养护。混凝土养护期间，应重点加强混凝土的湿度和温度控制，尽量减少表面混凝土的暴露时间，及时对混凝土暴露面进行覆盖（采用蓬布、塑料膜等进行覆盖），防止表面水分蒸发。预制成型的节段箱梁养护期为36h。箱梁蒸汽养护混凝土的蒸汽养护可分静停、升温、恒温、降温四个阶段，混凝土的蒸汽养护符合验标规定：（1）静停期间应保持环境温度不低于5℃，灌筑结束4h且混凝土终凝后方可升温。（2）升温速度不大于10℃/h，通过管道阀门控制蒸汽量来实现。（3）恒温期间混凝土内部温度不超过60℃，最大不得超过65℃，恒温养护时间根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定。（4）降温速度不大于10℃/h。采用大功率风扇排走热量，同时持续喷水，保证表面湿度。节段拼装箱梁蒸汽养护拆模时混凝土强度应达到设计强度的60％以上；梁体混凝土芯部与表层，箱内与箱外，表层与环境温差均不易大于15℃，并应保证梁体棱角完整。气温急剧变化时不宜拆模。十、箱梁拆模预制节段拆模后外观梁场提梁、存梁节段箱梁的标识结合设计要求及站后接口预留情况，对节段梁的编号，要对应到孔跨位置，每孔梁的节段编号从小里程道大里程方向依次由⑴～⑾，并且要反映出每一节段梁的大小里程端。膺架施工节段箱梁采用膺架进行拼装架设。膺架主梁为两跨简支梁结构，纵向主梁采用双层六四军用梁，分八排布置，箱梁每侧各四排。军用梁在靠近主线桥墩处采用3米的端构件，在跨中处采用1.5米的端构件，其余均采用4米标准节。膺架支墩采用八三墩(或六五墩)作为膺架的临时支墩，两端支墩直接立于主线承台上。跨中支墩分别立于两个临时基础之上。每个临时基础采用桩长26米φ1.25m的钻孔桩，桩顶设置尺寸为1.8×1.8×1.0m承台，横向间距4.5m。每段箱梁底部平衡对称设置4个螺旋支撑，螺旋支撑支放在膺架纵横分配梁顶层横梁之上。膺架拼装施工膺架拼装完成膺架拼装完架梁前梁场预制梁段的移运移梁采用200龙门吊运方案，节段箱梁利用吊杆穿在箱梁端部的预留孔内进行吊装。箱梁节段强度达到规定强度后，用200t龙门进行提升移运到存梁区。梁段架设前，从存梁区将梁体吊装至200t运梁平车上，采用无轨运梁平车进行梁体运输。首节节段梁架设节段梁架设过程支座安装节段箱梁架设到端头节时，需进行架设前的支座安装，为架梁做好准备。支座安装前应认真检查桥墩和垫石顶面标高。支座按照设计标高调整到位后，采用C50无收缩水泥浆进行灌浆处理，支座安装后顶、底面应与梁、垫石砼面之间无间隙，并保证支座水平。支座安装（落梁前）节拼梁段的精确调位梁段的精确调位：精确调位是指将梁段横向、纵向和竖向三个方向均调整到设计要求的位置。纵、横、竖向利用双坐标千斤顶调节，以线路的中心线为基准，即：线路中心线和梁体中心线重合，横向偏差不得超过5mm；纵向两端的一号梁段预埋螺栓对正支座预留孔，其余梁段以梁端相对距离控制调整；高度方向按照施工预设拱度设定和逐次调整。由于每一梁段均放在四个螺旋支撑（或千斤顶）上，并且每一个支撑点都有三个自由度，这三个自由度相互制约，调整其中一个必将影响其余两个。所以梁段精确调位是一个反复调整、逐步趋近的过程。施工中按照先纵向调整→横向调整→竖向调整的次序反复循环调整过程，直至达到设计要求。节拼梁段的精确调位第一孔节段梁架设完成，开始第二孔架设节段梁架设后湿接缝内模施工湿接缝外模及顶板施工第一孔湿接缝施工完成预应力穿束、张拉预应力张拉、锚固、灌浆等机具使用前必须校正检测。预应力张拉施工须左右对称、两端同步进行，按照张拉力和伸长值指标双控，以张拉力控制为主，伸长量作为校核。孔道压浆孔道压浆在终张拉完毕后尽快进行，采用管道真空辅助压浆工艺。压浆前清除掉孔道内的杂物和积水，压浆水泥采用梁体混凝土同标号、同品种水泥，水泥浆的水胶比为0.30，并不得泌水，流动度不大于25s。压浆配合比为：(水泥:灌浆料):水=(0.9:0.1):0.30，压浆水泥浆标号与梁体混凝土标号相同。封锚及封端压浆之后及时对张拉槽进行封锚，封锚混凝土标号不低于C50。先将梁端凿毛，并将承压板表面的粘浆和锚具外部的灰浆铲除干净，同时检查确认无遗漏压浆的管道后，设置钢筋网浇筑无收缩C50混凝土。封端混凝土表面与梁体端面平齐，严格控制浇筑封端后的梁体长度。质量控制9.1易出现的质量问题9.1.1预应力管道预埋位置的准确性（管道预埋不准确，预应力束穿束困难）；9.1.2张拉过程预应力束张拉不均匀造成断丝（张拉单根钢束，分批次分阶段进行张拉，单根钢束不能一次张拉到位）；9.1.3节段梁线形调整的准确性（必须调整的允许误差范围内，对穿束和整个线形有影响）；9.1.4端头梁架设位置准确（每孔端头梁架设影响下孔梁的架设施工，架设前先检查梁的尺寸，然后根据支座放样进行精确定位架设）。9.2保证措施1测量控制点的布置：利用节段梁预制时已预埋的高程控制点和中线控制点，亦即“六点坐标”作为整孔节段梁的测量控制点。在已拼装的节段梁面上，根据设计和预制提供的“六点坐标”复核实际拼装的轴线和标高。2轴线控制：节段梁拼装为密贴镶合拼接，每跨的首块节段轴线直接决定整跨梁的轴线精度，因此，必须首先控制好首块节段的轴线精度。当整孔梁的轴线偏差超出设计要求时，利用架桥机的双向千斤顶对整孔梁进行纠偏，直至符合精度要求。3高程控制：节段梁预制时，已将预拱度调整控制到节段梁预制尺寸中，拼装时，通过调整支座的标高控制首段和末段的高程，直至符合设计要求。4整跨节段梁挠度变性测量：每跨节段拼装过程中，应对整跨梁挠度变性进行测量，记录测量数据以供分析，分别为：整跨节段梁拼装完成时；整跨节段梁预应力张拉完成时；架桥机设备卸载后，将转移到下一跨安装。安全措施10.1主要安全风险分析10.1.1调整梁段线形时根据现场实际情况用油顶对梁段进行调整对位，不能强行用油顶调整，特别是高度的调整，每调整一次及时用临时支撑对梁段进行支撑，以防发生梁段侧翻。10.1.2预应力钢束张拉时必须随时观察梁段其他部位，以防腹部受力不均拉裂后发生意外。10.2安全管理保证措施10.2.1施工前安全技术措施1根据当班任务安排，指挥、操作及监护人员必须分工明确、到位齐全。2当班指挥检查机组人员身体状态及精神状态是否良好，个人防护用品及通讯工具是否装备到位。3检查气象条件及作业场地，严禁在八级及以上大风、暴雨、大雾等情况下作业。10.2.2施工过程中的安全技术措施1工作时应集中精力、听从指挥。严禁在无指挥或信号不明的情况下操作设备，设备处于启动状态时，操作司机禁止离开遥控器。2执行各项操作前，必须按电铃3～5秒，提醒作业区域人员作业安全。3作业时，禁止无关人员进入作业区域，禁止在起吊的箱梁底下穿行、停留。禁止跨越桥梁中缝及倚靠在安全防护装置上。4遵守“十不吊”原则，保证所吊物品平稳、安全的起升和下降。操作司机有权拒绝危及人员及设备安全等违章指挥命令。5严禁在设备运行过程中，对各转动部分加注润滑油，或进行修理和调整作业。6设备起吊及运行过程中遇到支撑变形或窜动，梁体产生明显裂纹或原有裂纹明显扩大，异响或振动等危机人员、设备安全时，应立即按下紧急停机按钮。必须在查明停机原因并完全排除后，方能重新启动设备继续作业。7其它安全措施：桥墩及高空作业人员必须挂好安全绳，一跨箱梁架设完毕，应立即在桥梁中缝处安装防护网，在两边及端头设置防护栏。谢谢大家！