48m箱梁節(jié)段拼裝關鍵技術研究
2017-07-17
1 概況
48m簡支箱梁，梁部結(jié)構(gòu)為48m箱型簡支梁，每片梁分為9個梁段，8個濕接縫，其中兩端各一段長4.3m（重量83t），中間7段長5.1m（重量57t），濕接縫長均為0.6m。箱型簡支梁采用單箱單室截面、等高度預應力混凝土箱梁，梁高4.05m，箱梁頂寬4.9m，梁底寬3.0m。箱梁頂板厚0.273m，底板厚為0.25m，腹板厚為0.28m，道碴槽高0.35m寬0.2m。本文以楊家河特大橋20孔48m單線箱梁節(jié)段拼裝施工為例做介紹。
2 關鍵技術研究
①根據(jù)制梁臺座數(shù)量和每段梁生產(chǎn)周期，以及工期要求，確定模板套數(shù)、起吊設備、運輸設備及移梁設備的配置。②根據(jù)場地實際情況、工程量、工期等，對膺架結(jié)構(gòu)的設計、數(shù)量的配備進行研究。③對箱梁膺架上節(jié)段拼裝工藝進行總結(jié)。
3 梁場設計研究
3.1 梁段移存、移架設備的選定 48m簡支節(jié)段拼裝箱梁，梁段最大重量為77t。從安全及經(jīng)濟等方面綜合考慮，采用100t龍門吊1臺配合梁場移梁、架梁。
3.2 單個標準梁段生產(chǎn)周期 清理底模、端模（2.5h）、底板腹板鋼筋（10h）、橡膠棒安裝（3h）、內(nèi)模板安裝調(diào)（5h）、外模板安裝調(diào)（5h）、頂板端模安裝（5h）、頂板鋼筋綁扎（6h）、混凝土澆注（5h）、混凝土養(yǎng)護（24h）、拆除模板（3.5h）共計69h。
3.3 梁段預制臺座數(shù)量、模板數(shù)量及梁段存放臺座數(shù)量的確定 為充分利用現(xiàn)有地形條件，制梁場作業(yè)區(qū)軸線與線路軸線方向平行，為滿足架梁的工期要求，制梁場主要指標為：綜合生產(chǎn)能力為：3片梁/天；存梁區(qū)規(guī)模：不小于4孔梁的節(jié)段36片。經(jīng)推算和綜合考慮，該制梁場設置10個制梁臺座，8個普通梁段預制臺座，2個1#梁段預制臺座。制梁模板配備有5套外模、5套內(nèi)模、10套底模、10套端模，保證日預制3個預制梁段的生產(chǎn)能力。
制梁場共設置兩臺跨度12米額定起重量10噸的小龍門吊，用于制梁模板的拼裝及拆除和成品鋼筋的吊運。
4 箱梁節(jié)段預制
4.1 箱梁節(jié)段預制工藝流程圖
4.2 梁段起吊移存 當梁段強度達到100%設計強度后方可起吊移存，在預制梁段預留有8個精軋螺紋鋼吊裝孔。采用100噸吊龍門吊吊裝存梁。為了節(jié)約存梁區(qū)的占地面積，預制梁段的存放采用雙層疊置的方式。
5 膺架搭設
5.1 膺架支墩基礎處理 ①按照設計進行施工放樣；②基坑開挖，做好安全防護和地基承載力的核查工作；③在地基承載力符合設計要求的情況下，方可進入下道工序施工；④各環(huán)節(jié)施工全部納入正式工程施工管理體系。
5.2 地面膺架搭設 地面移動式膺架主要由主桁架、邊支墩、中支墩、運梁車、梁段支撐調(diào)整系統(tǒng)、膺架倒運系統(tǒng)、大龍門吊、附屬構(gòu)件等組成。①主桁。主桁由4片六四式軍用梁拼裝而成，是節(jié)段預制梁的主要承重部件。主桁長44.29米，桁高3米，4片軍用梁兩兩一組兩組中心距2.72米，通過套管螺栓和聯(lián)結(jié)系槽鋼連成一個整體。②支墩。主桁下設三個支墩。第一和第三個支墩直接設置在承臺上；中支墩設置在梁跨跨中附近。支墩均采用制式的拼裝鋼管拼裝。其中兩個邊支墩，結(jié)構(gòu)形式為1×3，中墩受力較大，根據(jù)高度分為兩種結(jié)構(gòu)形式，即墩高大于等于16米采用4×5的結(jié)構(gòu)形式，墩高小于16米則采用2×3的結(jié)構(gòu)形式，鋼管柱之間采用聯(lián)結(jié)系連接為一整體。
5.3 運梁軌道鋪設及箱梁節(jié)段支墊型鋼鋪設 ①在64鐵路軍用梁兩側(cè)鋪設人行道板和安全網(wǎng)；②在64鐵路軍用梁上鋪設鋼軌運梁軌道；③在64鐵路軍用梁上鋪設箱梁節(jié)段支墊型鋼（83墩拼件）。
6 箱梁節(jié)段架設
6.1 大龍門吊的梁段架設 通過梁場的大龍門吊將梁段放至膺架上。然后用千斤頂微調(diào)使梁段基本處于設計位置，并用螺旋支撐置換出千斤頂。
6.2 節(jié)段拼裝箱梁線型調(diào)整及控制 節(jié)段拼裝梁空間三維調(diào)整的過程是一個反復的過程，在梁段的調(diào)整過程中主要把握以下要點。①測點布置。測點是指梁節(jié)段預制過程中，預制場根據(jù)線路的設計參數(shù)在待安裝節(jié)段的頂面布置的軸線控制點、高程控制點，簡稱六點控制坐標。②起始梁段的測量控制。箱梁段中的兩個端頭梁段為整跨的起始梁段，直接控制著整跨的線形及軸線，故在進行安裝時，必須精確定位起始梁段。③整跨梁段測量控制。起始梁段的位置精確定位后，直接支撐于永久支座上（或置于一個相對標高上），后續(xù)梁段的定位均以此為標準使用雙坐標千斤頂進行調(diào)整，在調(diào)整過程中用經(jīng)緯儀和水準儀進行控制。
6.3 箱梁預應力筋張拉過程中膺架梁與箱梁之間的變形協(xié)調(diào)控制 ①根據(jù)膺架撓度曲線與設計院提供的混凝土梁預留反拱度確定梁的預留拱度值，擺放梁段時必須保證每個梁段的標高。②梁段調(diào)位：先縱向調(diào)整→橫向調(diào)整→豎向調(diào)整→縱向調(diào)整→橫向調(diào)整→豎向調(diào)整的次序反復循環(huán)調(diào)整，直至達到設計要求。③箱梁預應力鋼絞線的分批張拉，所以要分次調(diào)整鋼縱梁上的螺旋支撐，以防止膺架鋼縱梁反力將混凝土梁破壞。④膺架本身為彈性體，隨著混凝土澆注的不斷進行，膺架將繼續(xù)下?lián)?，因此在調(diào)整梁段時應將此下?lián)蠌念A拱度里扣除。⑤對已張拉梁進行監(jiān)控。張拉前測量梁體下?lián)?，張拉后測量梁體下?lián)?，隨后3天、7天再次進行監(jiān)測，對監(jiān)控結(jié)果進行分析，對下孔梁進行預拱度調(diào)整。
7 簡支箱梁節(jié)段拼裝施工工藝總結(jié)
?、俑鶕?jù)場地實際情況，本工地的機械設備（如大小龍門吊、臺座、模板、膺架數(shù)量等）配置、人員配置情況基本合適。②梁段預制模板，內(nèi)模設計為成環(huán)并方便拆裝的模板，為快速完成每段梁混凝土的澆筑提供了保證。③梁段混凝土澆筑，塌落度為19cm～20cm較為合適，由于模板的剛度適合，梁段混凝土澆筑連續(xù)一次完成，避免了施工冷縫的產(chǎn)生。④梁的翼板側(cè)T鋼的安裝，由于梁是分節(jié)安裝的，節(jié)段之間距離有誤差，所以T鋼應先施工預埋鋼板，待梁體安裝到位后再按設計間距精確焊接T鋼的連接鋼板。⑤膺架支墩采用標準設計和制造，既裝拆方便，又安全可靠。
8 經(jīng)濟、社會效益分析
48m簡支箱梁，采用預制節(jié)段拼裝施工工藝，有利于工廠標準化生產(chǎn)，可以提高勞動生產(chǎn)率，縮短工期，降低投入，提高經(jīng)濟效益。48m簡支箱梁，它具有對環(huán)境影響小，對地理位置要求低，有利于實行工廠化生產(chǎn)，保證質(zhì)量。48m箱梁節(jié)段拼裝施工技術的順利實施，填補了中鐵航空港建設集團在這方面施工的空白，為公司贏得較好的社會效益。
9 工程實例
西安至平?jīng)鲨F路線3標段，48m簡支箱梁應用節(jié)段拼裝施工技術，工程質(zhì)量較好。
參考文獻：
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