

摘要:目前橋梁工程對于保證交通運輸建設的整體質量具有重要的保障作用。節段拼接技術是整體性、經濟性和技術性都有較好的一種橋梁拼接技術。以五里坪大橋64m簡支箱梁為例,針對濕接法節段拼接的主要施工技術展開了相應的論述,希望能夠為提升橋梁施工的整體質量提供技術參考。
關鍵詞:濕接法;節段拼裝;橋梁施工
0" "引言
橋梁節段拼接技術始于20世紀90年代,隨著該技術不斷發展,其在鐵路、軌道等交通工程中得到了較為廣泛的應用。在橋梁拼裝作業中應用該技術,有助于提升我國橋梁建設的整體工程質量。本文以五里坪大橋64m簡支箱梁為例,針對濕接法節段拼接的主要施工技術展開了相應的論述,希望能夠為提升橋梁施工的整體質量提供技術參考。
1" "工程概況
五里坪大橋64m簡支箱梁結構類型,為有砟軌道移動支架節段預制拼裝預應力混凝土單線簡支箱梁,計算跨度為64m,梁長為66.2m。箱梁為單箱單室截面型式,橋面寬度8m,人行道采用整體橋面板方案。其中從1#墩到18#墩為17孔64m跨度有砟軌道節段預制拼裝預應力混凝土簡支箱梁。
梁體為單箱單室、直腹板、等高度箱梁、梁頂板、底板及腹板局部向內側加厚。每孔梁分15個節段,用濕接縫連接,最后張拉鋼絞線成孔,采用上行式TP64m型移動支架施工。主要技術標準如下:鐵路等級I級;正線數目為單線;曲線半徑為1600m;設計客氣車速為120km/h及以下,貨車車速為80 km/h及以下。
2" "施工總體方案
五里坪特大橋17孔64m單線簡支箱梁采用節拼裝法進行施工。節段拼裝法施工工藝原理就是把整孔箱梁順橋向分割成梁段,在節段預制構件場進行梁段預制,達到一定齡期后運至移動支架上,按一定的順序擺放拼裝成符合設計要求的橋梁形狀。然后穿鋼鉸線,安裝濕接縫鋼筋、模板,澆筑濕接縫混凝土,待混凝土達到設計強度和彈模后進行張拉壓漿,完成整孔箱梁的拼裝架設,移動支架通過過孔程序移至下一孔作業。
本項目節段預制場位于五里坪大橋小里程方向0#臺左側,架梁從1#墩開始,向18#墩大里程方向架設。移動支架在0#臺尾路基拼裝后,利用0#~1#墩鋼結構平臺頂推至1#~2#墩位置進行架梁,節段梁用輪胎式運梁車從預制梁場存梁區運至支架尾部喂梁。
首孔梁架設時,先在1#墩小里程側的支撐墊石位置設置鋼箱支墩承載后支腿,將中支腿立于2#墩大里程側墊石上,前支腿立于3#墩上方懸臂拼裝。首孔梁架設如圖1所示。正常孔架設時,后支腿支于已成梁端對著支座位置梁面上,中支腿立于前方橋墩大里程側墊石上,前支腿懸臂進行節段拼裝。末孔架設時,將后支腿支于已成梁17#墩對著支座位置梁面上,中支腿立于18#墩32m簡支梁墊石上,前支腿懸臂拼裝,18#墩至19#墩之間的32m梁需在64m節段梁施工完畢再行架設。
3" "節段拼裝預制方案
3.1" "施工準備
在進行梁段生產以前,必須完成各種準備工作。場地準備工作主要包括制梁場的“三通一平”、制梁場硬化、制梁臺座施工等施工前的準備工作。材料準備包括砂石料、水泥、鋼筋、波紋管等各種材料、物資、機具的準備。
主要設備來源如下:制梁場的大小龍門起重機由我公司調配;制梁模板已經委托模板廠家設計加工;架梁用移動支架造橋機租用邯鄲中鐵橋梁機械有限公司,曾在西成客專、成昆鐵路米攀段使用,性能良好。混凝土攪拌站應具備生產條件,模板和鋼筋加工設備應按期到位。設備安裝包括大、小龍門起重機的安裝、制梁模板的安裝、回轉地車的安裝、綁扎胎具的安裝等。
3.2" "節段拼裝梁場
制梁區有制梁臺座6臺、儲梁臺座64臺、16t小型龍門起重機1臺、160t龍門起重機1臺。制梁座與門式起重機運行線平行放置,末端設置觀察塔,控制制梁。模板采用整體鋼模板,公共段有3個制梁臺座。
鋼筋可綁在綁扎輪胎上,綁扎鋼筋由16t龍門起重機吊裝放在制梁臺座上。每個梁段制作一個底座,在底座的底部形狀上系好鋼筋,安裝側模和內模,澆筑混凝土。當其達到75%時設計強度時,梁截面可通過160t龍門起重機吊裝運輸至回轉地面進行轉向。吊裝至儲梁區底座時,底座采用雙層堆疊。
3.3" "模板安裝
模板結構如圖2所示。模板安裝程序為:模板出廠前試拼裝→模板到場后正式拼裝→驗收合格→交付使用。模板安裝順序為:底模調整就位→端模→內模→側模。
模板試拼裝后,應檢查如下項目:底模預設反拱和壓縮量;底模安裝完后全長、跨度、寬度,支座板處的平整度、預留孔,端模錨穴水平角及豎直角,側模傾斜度及安裝完成后的長度、寬度、高度;預埋件的尺寸等。
檢查模板穩固性,具體包括附屬加筋結構質量、焊接質量、鋼板表面質量,模板緊固螺栓是否全部擰緊、無遺漏等。確保接縫嚴密、隔離劑涂刷均勻,模板接縫處設置止漏膠條,錨墊板與模板錨穴相接處設置止漏膠條,確保模板內側無水泥結皮和殘渣。脫模劑采用噴霧器噴涂,確保噴涂均勻。
4" "節段拼裝橋梁施工技術要點
節段拼裝橋梁施工技術依照其橋梁的實際模式,采用分段化預制的方式,通過工廠加工,在現場組裝的模式進行施工。通過實施作業,可以達到化整為零的整體效果,保證了橋梁工程實施質量和完整性。
4.1" "施工優勢分析
從目前橋梁、公路、鐵路應用狀況來看,節段拼裝顯示出了較為明顯的優勢。具體如下:在工廠中加工相應的節段,保證了生產的整體質量;施工環節采用自動化施工的拼接技術,加強了施工的整體效率;施工空間更為充足,施工工期得到了有效保障;工程中主要使用機械化作業,規避了人工作業風險以及質量控制方面的問題;具有無噪聲、無粉塵等方面的作業優勢,實現了綠色化建設的整體要求。
4.2" "節段箱梁預制方法
4.2.1" "長線法
長線法主要使用與跨長相等的預制臺座,按照一定的順序進行曲線控制調整,保證其節段混凝土的澆筑。待一段預制完成后逐漸移到下一段區域。相對于短線法,長線法能夠有效的完成主線施工,以橋梁長度為基礎,線形較為簡單。不過在使用長線法的過程中,對場地和承載力的要求也較高,因其自重較大,能夠使用在一些形狀較為簡單、無曲線的橋梁段拼接過程當中,
4.2.2" "短線法
短線法需要配置三個梁段,使其梁端的匹配能夠達到完整線型。在實際實施過程中,現場需要預留一段橋段,保障下段的拼接完成。相比于長線法,短線法空間作業相對較為狹小,施工周期也更短,對于成本質量控制具有良好的優勢,同時也可以適用于一些形狀較為復雜的橋梁拼裝施工過程。因此,本工程使用短線法進行相應的施工。
4.3" "預制梁要點
在進行預制梁實際施工過程中,必須將預制梁制作進行嚴格把控,保證梁點數量和梁臺座等參數滿足實際的使用需求。保證吊裝機械的數量,使用250t的龍門起重機和內場的吊掛工具,使其基礎承載力超過200kPa。
在節段移動過程中,模板的設計是關鍵的因素,其參數決定了預制梁的實際質量能夠滿足強度、彈性等方面的要求。對混凝土澆筑進行質量控制,保障原材料質量和施工工藝規范。對模板、鋼筋以及相應預留部分進行嚴格檢查,合格后才能分層進行澆筑施工。連續進行分層振搗作業,完成一段即拆解,按規范進行養護施工。
4.4" "箱梁的拼裝節點
箱梁的拼裝可以使用整塊拼裝和懸臂拼裝的方式。整塊拼裝具有較高的實施效率,能夠達到較快的施工效果,但是施工靈活性存在問題。懸臂拼裝可以用于長跨度的拼裝過程當中,在實踐中使用起重機、桁架、工廠作業等方式,保證其整體的質量要求。
考慮到本工程的實際特點,選用了SX64-2200型移動座支架形式。在節段拼裝過程中,應先完成必要的準備工作,保證支架的整體支撐。移動支架的拼裝完成驗收合格后,必須保證其基礎的承載能力,同時要驗收其支架的穩定性。
在梁端下方支腿以進行拉撐,然后側放其安裝位置。將梁端頭準確放在設計位置上,接著依次安裝預制節段,保證各節段的安裝能夠準確運行。最后進行綁扎鋼筋,澆筑混凝土的作業施工。待混凝土達到一定強度后,分兩次進行張拉,使其完成注漿、封錨的作業。
5" "節段拼裝架設方案
5.1" "節段拼裝工藝原理
采用TP64型節段拼裝造橋機,移動支架過孔到位后,采用輪式運梁車將預制節段運輸到移動支架尾部,用移動支架內回轉天車繼續運輸到指定位置。通過回轉天車升降、旋轉,將預制節段懸吊在移動支架懸吊系統上。
利用天車精調每個節段的平面位置及標高。線性調整到位后,安裝濕接縫波紋管,穿鋼絞線,綁扎濕接縫鋼筋,安裝濕接縫模板,澆筑濕接縫混凝土。通過預應力張拉、管道壓漿來完成受力體系的轉換。
5.2" "設備選取
本橋17孔64m節段拼裝箱梁采用上行式TP64m型移動支架進行拼裝架設。運梁車是節段預制箱梁從預制場到橋位的主要運輸裝置,本橋采用輪胎式運梁車,運梁車高度為1.35m,發動機功率120馬力,輪距250cm,共4軸,16個輪胎。
5.3" "節段運輸、吊裝、調位
5.3.1" "準備工作
移動支架進入造橋狀態后,應馬上開始各種測量及準備工作。其中包括:測量兩橋墩間距離和高差,支承墊石位置及高度;檢查并復核橋墩的縱、橫向中心線;檢查支承墊石上錨栓孔位置及深度;安裝支座,并設置預偏量;檢查運梁車、回轉天車的安全使用性能。
5.3.2" "梁段起吊、運輸、安裝
梁段由存梁區通過輪胎式運梁車走便道運送至支架尾部,通過移動支架天車將梁段提起運送擺放至設計位置。" 運梁便道為1.5%的下坡,且有彎道,需要對運梁車適應坡道彎道能力進行實際測試,如果便道不能滿足運梁要求,則需對便道進行局部改造。
5.3.3" "梁段組拼順序
梁段組拼順序為1#與15#、2#與14#、3#與13#、4#與12#、5#與11#、6#與10#、7#與9、8#。
5.2" "節段拼裝施工控制要點
在進行節段拼裝施工控制過程中,應依據設計與規范的要求,準確的控制以下的要素:一是要建立準確的測設網,避免產生嚴重的誤差,保證各項量測標準與橋梁的中心線兩個端頭線相吻合。二是要按照設計的要求,保證拱度滿足設計的要求,實際作業還應該按照強度的要求保障梁的拱度。三是在拼裝過程中,應按照梁體的實際情況進行監測。一方面要對線型進行監測,另一方面準確選取參數數值,避免其出現線型方面的問題。四是壓漿過程中進行孔道摩阻實驗,保證壓漿的順序與質量,以滿足后續強度要求。通常壓漿作業應使用從下到上的方式進行,最大壓力應小于0.6MPa,同時作業時間要小于40min。
6" "結語
采用濕接法節段拼裝技術有效保證了橋梁的施工工藝和施工質量,能夠合理的控制其線型,保證拼裝的整體質量和安全。本文以五里坪大橋64m簡支箱梁為例,針對濕接法節段拼接的主要施工技術展開了相應的論述。在施工過程中,應采用合理的手段,不斷的加強信息化技術的應用,最終實現濕接法橋梁節段拼裝技術的整體運行優化。
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