混凝土箱梁節段預制拼裝架設施工技術

周　琦

摘要:目前,預制拼裝技術在不斷完善和提高,尤其是在施工條件受限制的地區施工優勢越來越明顯。隨著我國公路鐵路快速發展,在跨越深溝峽谷和大江大河的地方更多的橋梁采用該項技術,特別是利用移動造橋機節段預制拼裝法建造中等跨度預應力混凝土梁,具有對環境交通影響小、對施工的地理位置要求低、施工工期短等優點,正是適應了這一發展趨勢, 必將為我國橋梁建設作出一定貢獻。

關鍵詞:預制拼裝

1 概述

節段預制拼裝的混凝土箱梁,作為一種新工藝、新技術在我國國內橋梁施工已逐步得到應用及推廣。目前已有蘇通大橋、上海滬閔二期,以及鄭西客運專線、太中銀鐵路和包西鐵路等都應用了節段預制拼裝施工技術。這種技術具有施工質量易控制、施工工期短、預應力混凝土干縮徐變小、施工干擾小等特點,具比其他施工技術具有無可比擬的優越性。

2 預制節段拼裝法的優點

與現澆梁和整體預制梁相比,預制節段拼裝技術具有明顯的優點。

2.1 與現澆法相比

可不搭支架,適宜交通繁忙地段,施工過程可不中斷交通;還適用于跨河跨溝地段,施工中不受地形限制。

對環境影響小,具有環保優勢。

大大縮短工期。預制可與下部施工同步,每孔拼裝時間遠小于現澆等待拆模時間。

節省大量的支架和模板費用。預制只要幾套節段模板即可滿足全橋預制。

外觀質量好。節段模板尺寸小,加工和安裝質量標準高;此外,對于曲線橋線形,節段法通過短線匹配預制法處理得較為圓順、平滑,橋梁架設成型后兩種線形質量存在非常大的差別。

2.2 與整孔預制相比

對預制場地的要求較低。節段梁分節進行預制,滿足長途運輸的要求,因此預制場可靈活設置,相應要求的預制場地范圍也較小。

節省模板投資。整孔預制每套模板都是非常龐大的,模板投資比節段法預制大得多。

外觀質量好。在加工安裝和線形易控制。

對運梁便道的標準要求低。整孔梁重量大,長度長,要求運梁道路標準非常高;但節段梁對便道的要求低得多。

有利于縮短總工期。節段拼裝可采取橋下運梁,有利于橋面后續工序同時跟進。采用橋上運梁方式時,可通過多設提梁點來分段完成橋面后續工序施工,從而縮短總工期。

3 施工工藝及施工方法

3.1 節段預制

臺座。箱梁節段預制臺座可采用短線法。用很少的幾套節段模板滿足全橋的所有節段預制需要,所以與長線法相比,其優點是場地范圍小,模板投入小。

模板。模板由底模、側模、內模及端模組成。底模板及側模面板采用δ8mm鋼板,內模模板全部采用組合鋼模板拼裝,端模: 端模采用分塊式整體鋼模板,根據鋼束孔道和搭接鋼筋位置在端模上預留孔眼。

鋼筋工程:鋼筋工程由底板鋼筋網片、腹板鋼筋網片、頂板鋼筋網片、預應力定位網片和鋸齒板構成,梁段鋼筋采用整體綁扎、整體吊運入模的施工工藝施工。

底板、腹板、頂板鋼筋網片組成一個整體成箱形,采用外模具綁扎,利用扁擔梁吊裝架吊運。鋸齒板鋼筋網及定位網鋼筋同時綁扎。

在箱行整體鋼筋骨架入模就位后,將定位網片點焊在鋼筋骨架上,然后穿入波紋管,波紋管的定位網片鋼筋布置應準確牢固,保證孔道的順直和設計的準確性。

梁體的預埋件設置要正確,在灌注混凝土前作好標記,以便于檢查。

鋼筋保護層墊塊每平方米不少于3塊,墊塊強度不低于梁體主體混凝土標號。

混凝土:梁段預制用混凝土采用拌合站集中拌和,混凝土攪拌運輸車運輸、布料機布料、串筒入模,附著式振動器為主、插入式振動器為鋪振動。

混凝土灌注按先底板、再腹板、后頂板的順序進行分層灌注。

搗固工作以附著式振搗器為主,并配以插入式和平板式振動器完成。

預應力孔道:采用波紋管成孔,節段間用短波紋管連接,須連通的兩管道內部加長30cm,波紋管連接處用膠帶纏繞,防止澆筑混凝土的過程中水泥砂漿流入而堵塞管道。

移梁:每孔梁段預制完后,拆除側模和端模,再用龍門吊機將梁段移至存梁臺座。

3.2 移動支架造橋機

移動造橋機制架梁施工順序為:施工準備→組拼造橋機→造橋機安全技術鑒定→梁段預制(可提前施工)、梁段組拼、成梁→預應力張拉→造橋機前移至下一孔繼續施工。

安裝組拼支架。根據現場的實際情況,可以采用跨墩龍門吊按間距8m使用八三軍用墩設置臨時支墩。

安裝墩側牛腿托架。每套支架配三對牛腿,牛腿采用吊機安裝就位,牛腿支撐在承臺頂。

組拼造橋機。將造橋機桿件運至梁孔位,先在墩頂托架和臨時支撐上組拼主梁單元,然后使用汽車起重機將橫向底撐的桿件組拼成單元,將單元塊提升至墩上支撐及臨時支墩上,依此將造橋機拼組完畢。

梁段運輸及拼裝

①拼裝前的準備

預制拆模后,移開梁段前,觀察梁段的匹配程度,檢查相鄰預應力孔道有無錯位。檢查孔間有無串孔現象。及時進行修補。

檢查錨墊板是否與預應力孔道垂直,否則應加焊楔形板進行糾正。

清理預制節段匹配面,用電動打磨機對匹配面的浮漿、隔離劑進行處理,如有油污,采用丙酮清洗。

②梁段運輸、就位及拼裝

移動支架造橋機拼裝就位后,根據設計的組拼順序和移動支架造橋機特點,確定梁段的吊裝順序。將造橋機移至待架孔位,合攏下托梁使造橋機達到待架狀態。落梁段至運梁車上,利用運梁平車將梁段運到支架造橋機側面,跨墩龍門吊將梁段提升橫移至造橋機頂部,旋轉梁段并落入支架腹內。梁段縱向按設計放樣位置控制,通過縱向移動一次就位。橫向以線路中心線控制梁段截面中心并與其重合,通過支承架上的滑板和千斤頂來調整。

拼裝后進行各梁段間濕接縫施工。

③預應力施工及落梁前移

預應力鋼束均采用引線法卷揚機械穿束。濕接縫混凝土混凝土灌筑12小時后即可進行穿束作業。待濕接縫混凝土強度達到設計要求后,即張拉鋼絞線。同時分批調整各箱式支承高度,使混凝土梁的重量逐步傳至兩端墊石上,完成整孔梁的張拉工作。

④分單元打開下托梁

分單元打開下托梁,啟動造橋機的行走系統,單元過后逐一關閉,下托梁就位于下一孔梁位后,緊固螺栓,準備下一孔混凝土梁的架設。

⑤混凝土梁壓漿

混凝土梁張拉后應及時壓漿。預應力鋼束張拉后24h內必須進行管道壓漿。壓漿采用真空輔助壓裝技術。