48m箱梁節(jié)段拼裝關(guān)鍵技術(shù)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(yù)應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)研究
?、俑鶕?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(shè)備、運輸設(shè)備及移梁設(shè)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(shè)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(shè)計研究
3.1 梁段移存、移架設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(yù)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(biāo)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(shè)置10個制梁臺座，8個普通梁段預(yù)制臺座，2個1#梁段預(yù)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(yù)制3個預(yù)制梁段的生產(chǎn)能力。
制梁場共設(shè)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(yù)制
4.1 箱梁節(jié)段預(yù)制工藝流程圖
4.2 梁段起吊移存 當(dāng)梁段強度達到100%設(shè)計強度后方可起吊移存，在預(yù)制梁段預(yù)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(yù)制梁段的存放采用雙層疊置的方式。
5 膺架搭設(shè)
5.1 膺架支墩基礎(chǔ)處理 ①按照設(shè)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(shè)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(shè) 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(yù)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(shè)三個支墩。第一和第三個支墩直接設(shè)置在承臺上；中支墩設(shè)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(shè)及箱梁節(jié)段支墊型鋼鋪設(shè) ①在64鐵路軍用梁兩側(cè)鋪設(shè)人行道板和安全網(wǎng)；②在64鐵路軍用梁上鋪設(shè)鋼軌運梁軌道；③在64鐵路軍用梁上鋪設(shè)箱梁節(jié)段支墊型鋼（83墩拼件）。
6 箱梁節(jié)段架設(shè)
6.1 大龍門吊的梁段架設(shè) 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(shè)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(fù)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(yù)制過程中，預(yù)制場根據(jù)線路的設(shè)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(biāo)。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(biāo)高上），后續(xù)梁段的定位均以此為標(biāo)準(zhǔn)使用雙坐標(biāo)千斤頂進行調(diào)整，在調(diào)整過程中用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進行控制。
6.3 箱梁預(yù)應(yīng)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(shè)計院提供的混凝土梁預(yù)留反拱度確定梁的預(yù)留拱度值，擺放梁段時必須保證每個梁段的標(biāo)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(fù)循環(huán)調(diào)整，直至達到設(shè)計要求。③箱梁預(yù)應(yīng)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(yīng)將此下?lián)蠌念A(yù)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(yù)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(shè)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(yù)制模板，內(nèi)模設(shè)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(yīng)先施工預(yù)埋鋼板，待梁體安裝到位后再按設(shè)計間距精確焊接T鋼的連接鋼板。⑤膺架支墩采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(yù)制節(jié)段拼裝施工工藝，有利于工廠標(biāo)準(zhǔn)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(shù)的順利實施，填補了中鐵航空港建設(shè)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(biāo)段，48m簡支箱梁應(yīng)用節(jié)段拼裝施工技術(shù)，工程質(zhì)量較好。
參考文獻：
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