900吨箱梁制架施工技术2013.1.6

900t箱梁预制与架设综合施工技术中铁二十局沪昆客专杭长湖南段第一项目分部2013年1月一、醴陵制梁场概况醴陵梁场位于王仙镇清潭村和司徒村境内，杭长客运专线醴陵北站北侧，线路里程DK834+534～DK834+841，梁场内设：拌合站、试验室、制梁区、存梁区、钢筋加工场、底腹板和顶板钢筋胎具绑扎加工区、运梁便道、小型构件预制厂和办公生活区。其中拌合站内设HZS120拌和机三台，拌合C50高性能混凝土。梁场设制梁台座7个，存梁台座42个，最大存梁数量80榀，32米外模6套，内模3套、24米外模1套，内模1套，月最大生产能力40榀。制梁区设2台50T龙门吊进行模板及钢筋的吊装，在钢筋加工场设有2台10T龙门吊进行钢筋吊运。箱梁在场内采用TLMEL900型轮胎式提梁机进行吊运。醴陵梁场共承担一、二分部12座桥梁共324榀简支箱梁预制及架设任务。醴陵制梁场平面图二、900吨箱梁预制技术1）钢筋绑扎：先在胎具上分别绑扎顶、底腹板钢筋骨架；2）模板及钢筋骨架拼装：用场内两台50吨龙门吊将底腹板钢筋骨架、内模依次吊至制梁台座模板内，再安装和调整端模，最后吊装顶板钢筋骨架；3）预埋件安装：接触网和下锚拉线基础、剪力齿槽、侧向挡块等桥面预埋件安装调整；4）混凝土浇筑：采用混凝土搅拌车运输、2台混凝土布料机同时进行浇筑；5）混凝土养护：根据季节分别采用自然养护和蒸汽养护；6）预应力张拉：按预张拉、初张拉、终张拉三个阶段进行；7）管道压浆：采用真空辅助压浆工艺。1.总体施工工艺2.模板安装及拆除箱梁模板分底模、外侧模、端模和内模四部分。底模外侧模端模板顶端模板及平台液压内模1）底模安装预制箱梁采用固定钢底模，固定在制梁台座上。底模预设反拱度，在放置钢筋骨架之前，必须对底模进行调整，使之符合要求。2）侧模安装外侧模采用大刚度模板，工厂分节加工，在现场用螺栓连接组装后焊接成整体，各个主框架底部安装2个调节丝杆，用于调整模板高度。侧模每个骨架底部内外侧各安装两台10t千斤顶，作为调整侧模高低及作为承重的支点。箱梁混凝土浇筑前，外侧模交错设置附着式振动器，且尽量靠近底部，装设牢固。3）内模安装内模为全液压外力牵引整体式，在内模托架上，依靠液压油缸使模板张开到设计箱梁的内腔尺寸后，安装好机械螺杆，在底模的箱梁梁底泄水孔处安装内模支墩，支墩位置与轨道梁支腿位置对应放置。利用龙门吊将内模整体吊入，使轨道梁支腿落到支墩上。将螺杆穿入支墩预留孔中，使轨导梁支腿、支墩、底模联接稳定。然后调节液压系统，伸展液压油缸和可调丝杠支撑使内模伸展到位，以确保各部位尺寸符合设计要求。浇筑完混凝土后拆除斜撑杆的内模未浇筑完混凝土时的内模4）端模安装端模安装前，清理端模表面灰渣并在端模接缝处贴密封胶条，均匀涂刷脱模剂。端模与侧模间安装密封胶条。端模靠拢前，应逐根将橡胶抽拔棒从锚垫板中穿出,端模左右两侧的移动要同步跟进，防止差异过大，将抽拔棒挤压变形。端模到位后，将端模与侧模、底模、内模进行连接和固定。5）模板拆除拆模时的混凝土强度必须达到设计强度的60%。端模在内模松开、预张拉前拆除。拆去端模上锚垫板的连接螺栓，脱模时严禁用力过猛。拆内模拆除前首先拆除内模撑杆，使模板板块处于自由状态，收缩两侧模板，最后利用卷扬机配合龙门吊整体拖出内模。3.钢筋加工与绑扎钢筋加工半成品整齐堆放钢筋加工大样顶板钢筋绑扎胎具底、腹板钢筋绑扎胎具1)钢筋的绑扎及吊装箱梁体积庞大，其钢筋骨架重达60多吨，为避免钢筋骨架在运输过程中发生变形，在对钢筋进行绑扎时，采用顶板钢筋和底腹板钢筋分开绑扎的工艺，先在钢筋绑扎胎具上分别绑扎底腹板和顶板钢筋骨架，用场内两台50吨龙门吊把底腹板钢筋骨架吊至制梁台座模板内，安装和调整端模，再吊装内模，最后吊装顶板钢筋骨架，安装梁面预埋件，经电桥进行贯通性检测合格后，方可浇筑混凝土。绑扎底腹板钢筋绑扎顶板钢筋吊装底、腹板钢筋骨架吊装顶板钢筋骨架纵向预应力孔道采用橡胶抽拔棒预埋成孔。1）梁体钢筋骨架与定位网片绑扎好后，从骨架两端向跨中将抽拔棒穿入定位网片的设计坐标孔，抽拔棒前端人工引导进入预设的定位网眼中，穿送时注意不得用力过猛，以免造成抽拔棒弯曲损伤。2)抽拔棒与梁体钢筋相碰时，适当移动梁体构造钢筋。抽拔棒定位采用倒U形钢筋防止管道在混凝土浇筑过程中上浮，焊接时应避免烧伤抽拔棒。3)抽拔棒穿好后，现场技术人员负责对管道的方向、位置进行检查调整，确保管道定位准确，并检查压浆孔、抽气孔、排气孔是否畅通，锚垫板后塞橡胶封盖封堵密实，防止浇筑混凝土时水泥浆流入造成孔道堵塞。4.预应力孔道成型橡胶抽拔棒预埋成孔5.混凝土施工混凝土搅拌、运输、浇筑过程中对裂缝控制至关重要。加强混凝土搅拌、入模温度、振捣、拆模、养护、预应力张拉等方面的控制，可有效控制箱梁裂缝的产生。1）浇筑总的原则为：先底板、再腹板、最后顶板，各工序紧跟、整体推进、连续浇注、一次成型。混凝土浇筑前，由试验室测定混凝土的温度、塌落度、含气量、水胶比、泌水率等工作性能，合格后方可进行混凝土浇筑。2）梁体混凝土浇注顺序为：底腹板倒角处→底板→腹板→顶板。混凝土从一端向另一端对称进行浇注，当浇筑到距离另一端6～8m时，则从另一端开始向相反方向浇注，然后合拢。浇筑时明确结构分段分块的间隔、浇注顺序。浇注横向顺序如下图所示：第一步：从腹板底混凝土依次浇注①②③区域；第二步：打开内模顶板上的天窗，通过天窗浇注④区域内的混凝土，振捣采用插入式振动棒捣固密实，并及时对底板混凝土④进行抹平、压实和表面赶光。第三步：依次灌腹板⑤⑥⑦⑧⑨区域（图中编号代表浇注顺序)。第四步：腹板浇完之后开始浇注顶板混凝土,因桥面较宽，为方便收浆抹面，顶板混凝土以纵向2-3m为一循环，从梁体一端浇注到另一端；浇注顶板时应先浇注顶板与腹板交界处，再从外往内浇注翼缘板，最后从梁中往两侧浇注中间顶板混凝土。顶板混凝土采用插入式振动棒振捣，桥面采用振动梁振捣及人工收浆抹面。梁体混凝土浇筑完毕后，对底板、顶板混凝土表面进行二次收浆抹面，以防止裂纹的产生。混凝土浇注混凝土收浆抹面6、预应力张拉1）张拉预应力钢绞线时，采用应力与伸长值双控制，2）张拉方法：张拉分三阶段进行：当梁体混凝土强度达到设计强度的60%基础上再加3.5MPa（33.5MPa），才允许预张拉，主要是为防止梁体出现早期裂缝，当混凝土强度达到设计强度的80%加3.5MPa（43.5MPa）再进行第二次初张拉，两次张拉均在制梁台座上进行，主要是为加快台座周转的需要。第三次终张拉在存梁台座上进行，按设计规定的预加应力值，在梁体混凝土强度达到设计强度的100%加3.5MP（53.5MPa）、弹性模量达35.5GPa且混凝土龄期满足10d后进行终张拉。张拉时的强度要求以现场同条件养护混凝土试块的试压报告为准。箱梁两侧腹板对称张拉，其不平衡束最大不超过一束，张拉时由两端对称同步进行，且按设计规定的编号及张拉顺序进行张拉。3）实测伸长值的计算钢束总伸长=南端钢束伸长值+北端钢束伸长值。南（北）端钢束伸长值=油缸伸长（控制）+工具锚外露长度（控制）-油缸伸长（初始）—工具锚外露长度（初始）。自锚时钢绞线回缩=油缸伸长（控制）—自锚后油缸伸长—工作锚至工具锚段弹性伸长值。分两次张拉的钢绞线束伸长值为：总伸长值=第一次张拉伸长值+第二次张拉伸长值—第一次张拉钢绞线回缩量。4）理论伸长值的计算伸长量计算公式ΔL=P平×l÷（Ap×Eg）平均应力公式P平=P起×[(1-e-(uθ+kl))÷(uθ+kl)]P终=P起×e-(uθ+kl)ΔL—钢绞线束伸长量（mm）；P平—分段张拉控制力（N）；P起—分段钢绞线起点张拉控制力（N）P终—计算钢绞线长度终点张拉控制力（N）；θ—张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（rad）；x—张拉端至计算截面的钢绞线束长度（mm）；Ap—截面面积（mm2），φ15.24钢绞线截面积140mm2Eg—钢绞线弹模；k—孔道每米长度局部偏差的摩擦系数；μ—预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦系数；其中Eg、k、μ取值按实测值计算。5）张拉质量要求实际伸长值两端之和不超过理论计算值的±6%；不允许断丝、滑丝；两端钢绞线回缩量之和不得大于6mm；张拉过程中出现以下情况之一者，需更换锚具或钢绞线重新张拉：①后期张拉时发现早期张拉的锚具中夹片断裂者；②锚具内夹片错牙在10mm以上者；③锚具内夹片断裂在两片以上者（含有错牙的两片断裂）；④一片梁中断滑丝量超过规定，选最不利的一束进行处理；⑤锚环裂纹损坏者；⑥切割钢绞线或压浆时又发生滑丝者。预应力张拉作业7.管道压浆(1)终张拉完毕后，必须在48小时之内进行管道压浆作业。压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5℃。(2)压浆材料主要由水泥、压浆剂组成。真空压浆工艺流程如下：3）真空辅助压浆施工要点：持压的压力不小于0.5Mpa，持压时间不少于2分钟；压浆过程应连续一次性完成，中途不得停止；压浆顺序先下后上，同一管道压浆连续进行，一次完成，从浆体搅拌到压入梁体的时间不超过40min；压浆是否密实，除了以上要求外，还要从压浆数量上来保证其质量。水泥浆的理论用量=(孔道截面面积-钢绞线截面面积)×孔道长度；压浆孔数和位置必须作好记录，以防漏压。1）封锚混凝土采用C50无收缩混凝土。2）封锚前对锚穴进行凿毛处理，外露钢绞线用聚氨酯防水涂料涂刷，以防止预应力筋端部锈蚀，以增加混凝土的粘结力。3）对锚圈与锚垫板之间的交接缝用聚氨酯防水涂料进行防水处理。4）封锚钢筋必须与伸出梁端部钢筋联结牢固。5）待封锚混凝土初凝后，用湿麻袋覆盖进行养护，并每隔2h洒水一次保持混凝土表面湿润，养护7d。6）封锚混凝土养护结束后，采用聚氨酯防水涂料对封锚混凝土与锚穴之间的交接缝进行防水处理。8.封锚：三、箱梁架设工艺900吨运架一体机900吨提梁机修整运梁道路报批架梁方案桥梁下部结构验收施工测量放样临时支点安装预制梁起吊运输预制梁喂梁预制梁起吊安装调整临时支点千斤顶支点下间隙压浆架桥机前移就位架梁是否完成质量检查验收是否箱梁架梁工艺流程图箱梁架设工艺如下：1.导梁就位①梁场组装调试后由提梁机提运导梁机至桥头（提前进行线路中线放样和放置滚轮）②放置主滚轮及主支腿并完成锚固③前移导梁一跨，放下中支腿并锚固④利用大车动力，继续前移导梁⑤导梁前端吊前支腿继续前移到位后，下放前支腿并完成锚固⑥中、主支腿先后前移至下一个桥墩，放下后支腿，受力后，达到待架状态，大车返回梁场取梁2.正常架设①运架梁机梁场取梁②升高前车悬挂约20-30cm，运架梁机与导梁上的架梁小车完成对接后，收起前车悬挂③运架梁机后车与架梁小车同步前移梁体，达到预架位置④后车制动，利用后车动力，前抽下导梁，让出梁位落梁,箱梁落位至安设在每个桥墩上的两台400吨千斤顶上，通过千斤顶调整标高，检查箱梁底部十字线与支承垫石顶面十字线之间的偏差，调整天车后下落箱梁至墩顶支座上，最后在箱梁底与支承垫石顶面间进行灌浆，待浆体强度达到设计要求后拆除千斤顶。⑤下导梁后抽11m后锚固，运梁车退回，解除与架梁小车连接，返回梁场取梁3.桥梁末两孔架设①前吊架起吊前支腿，至待架状态②运架梁机提梁与架梁小车对接，并前移到位，收起后支腿③前抽导梁让出梁位落梁（事先在前方地面上摆放导梁平滚轮）④导梁回退11m，使运架梁机退到桥面⑤导梁退回一跨，用前吊架吊起中支腿⑥导梁前移，主支腿转移到前方桥台上⑦导梁继续后移，用前吊架吊起主支腿⑧导梁前移，支好后支腿，达到待架状态⑨运架梁机取梁，和架梁小车连接，并同步前移到位⑩收起后支腿，前移导梁让出梁位，落梁，完成末孔梁架设。桥间转移架设完一桥梁后，运架梁机前移提起导梁机，即可进行下一座桥梁架设。汇报完毕，谢谢大家！不妥之处请批评指正！