简支梁预制节段拼装工艺

简支梁预制节段拼装工艺

前言简支梁预制节段拼装主要是由现场预制悬臂工艺演变而来，由于现场预制悬臂工艺往往有现场施工复杂与质量控制较难等限制，因而逐渐衍生出简支梁预制节段拼装的概念。节段预制拼装工艺是将混凝土节段在预制厂生产出来后，再装运至现场拼装，该工艺由于经济且高效，很快成为一种系统化的施工方式。随着现代化城市建设的迅速发展，交通问题日益突出，城市的道路交通需要发展城市高架道路及轨道交通。而城市发展对高架桥或轨道交通要求造型优美、外观质量高，混凝土徐变影响小，施工对周边环境和地面交通影响小。符合以上施工要求的设备和施工技术，节段预制拼装就是其中之一，我国最早在20 世纪60 年代采用节段拼装技术施工，但施工质量并不理想。在这种前提下，引进国外先进的施工技术，进一步提高我国桥梁建设的技术含金量，加快施工速度以提高经济效益，改善广大地区的经济投资环境、提高文明施工水平，成为我国桥梁建设者的一个努力方向。因此，在国内简支梁预制节段拼装有较大的发展空间和应用前景。1、特点简支梁预制节段拼装施工不同于以往的预应力混凝土空心板、满堂支架现浇预应力混凝土箱梁等方法，其设计和施工上难度更大，要求更高，也更快更合理，效益更高。简支梁预制节段拼装具备以下优点：1．1 工厂化的梁段预制生产有利于整体施工的质量控制。1．2 预制构件在架设之前要存放场地保养一段时间，从而减少了拼装架设成梁后混凝土的收缩和徐变。1．3 较少的现场模板及现浇有利于环境的保护。1．4 梁体的预制可与桥梁下部结构施工同步进行，平行作业可缩短施工工期。1．5 建设工序上提供了大量的机动性，对市区的交通枢纽和其它的拥挤地区保护道路具有积极意义。2、适用范围城市轨道交通具有安全、舒适、快捷等优点，并能有效地减轻城市交通拥挤的状况，因此高效、经济的轨道交通将在城市交通中占有重要位置，并在国内外的大城市中得到广泛应用。城市轨道有地下、地面和高架三种方式，高架桥方式主要采用桥梁结构。在现代化的城市对高架桥的质量要求高，在设计时要求将桥梁墩柱、梁型标准化，同时可对施工统一工艺、程序化、标准化施工，有效地提高工程施工的质量。我国现阶段一般采用两种桥梁结构：一是预应力混凝土空心板，二是满堂支架现浇预应力混凝土箱梁。但在现代城市交通繁忙的今天，以上两种方式较难实现，因此需采用高效、经济、灵活的简支梁预制节段拼装工艺。3、工艺原理本工艺采用挪威NRS 公司制造的600t 下承式架桥机整跨拼装施工。其工艺原理：预制节段梁在预制厂生产出来，经检验合格后，运至现场通过架桥机整跨拼装，在节段接缝面间涂刷环氧树脂，利用临时预应力将各节段梁拉紧，各节段拼装完再通过永久预应力张拉成整跨箱梁，安装梁底支座并落梁于桥墩上灌浆锚固，然后进行箱梁预应力孔道压浆封锚。4、节段拼装施工工艺及要点4．1 节段拼装总体施工工艺流程参见“图 4.1-1 节段拼装施工工艺流程图”，节段拉装总示意图参见“图 4.1-2 节段拼装示意图”。节段出厂检验不合格返修节段运送架桥机就位吊装节段拼装节段节段间临时张拉整跨箱梁永久预应力束张拉落梁安装梁底支座压浆封锚架桥机过孔重复吊、拼装其余各孔架桥机解体并退出桥自检竣工验收图 4.1-1 节段拼装施工工艺流程图图 4.1-2 节段拼装示意图4．2 节段拼装工艺及要点节段梁进场后，首先进行检验。检验内容主要包括六点坐标预埋点的设置，吊装孔、顶板临时张拉台座安装孔、底板张拉台座预留孔的大小及位置，如果有问题，及时进行处理，防止架设时无法进行安装。同时检查节段的端面是否洁净，当有泥污和灰尘时首先进行清理和清洗，确保环氧树脂的粘结力。4．2．1 喂梁下承式架桥机喂梁方式可采用桥上喂梁或桥下喂梁。本施工采用桥下喂梁方式，喂梁时按照节段梁拼装的顺序进行。4．2．2 吊梁当运梁车将节段梁运至架桥机正下方，通过龙门吊把悬挂梁垂直放下，在节段梁上有四个φ100 的预留孔（端头梁有八个），将悬挂梁上的孔与节段梁的孔一一对应，穿四条高强钢筋，装配工在节段梁腹腔内先穿一块400mm×400mm×40mm 的钢垫板在每一条高强钢筋上，然后再用螺母紧固。当装配工从节段梁腹腔出来后，指挥员可发出吊装指令。提升过程要均速平

稳提升节段梁。4．2．3 节段梁的定位为确保节段梁的准确定位，在临时张拉前首先根据预制厂提供的六点坐标进行施工控制坐标的转换，采用水准仪和全站仪按照转换后的六点坐标控制节段梁的空间位置，确保每一孔每一节段梁的正确位置。第一块节段是整跨的起点，直接控制着整跨的线形及轴线，故在进行安装时必须精确定位，并做好临时固定。1．里程控制。悬挂梁沿架桥机主梁纵向移动，使其里程达到设计要求。2．轴线控制。在已完成的桥面上设轴向控制点，用经纬仪校核节段梁轴线。如有偏差，利用悬挂梁上的水平千斤顶将梁体调整至正确位置。3．高程控制，调整悬挂梁上的竖向千斤顶使节段梁高程控制点达到设计要求。4．2．4 节段梁胶拼施工1．试拼在全部节段梁吊装到位后，为保证两梁段拼接面标高、倾斜度保持一致，减少涂胶后梁段位置的调节时间，在胶拼前进行试拼。试拼时，根据换后的六点坐标调整待拼节段梁空间位置，并以第一块为基准逐块靠拢，为保证梁段拼接面完全匹配，应检查梁段标高、中线和拼接面情况，检查预应力孔道的接头对位，同时检查临时预应力钢筋及张拉设备是否完善。试拼完成后将其移开0.40.5m（以便于涂胶为即可）。2．拌胶及涂胶环氧树脂用搅拌器在约400 转/min 状态下搅拌23min，直到颜色均匀为止。涂胶厚度为 1.5mm，节段梁截面均需覆盖，涂胶过程以及拼装后2h 之内采取措施，防水防太阳照射。3．临时张拉在节段梁全截面环氧树脂涂完毕，安装预应力管道密封圈后，移动待拼梁段，准确对位拼接。利用节段梁顶板和底板上的混凝土齿坎（临时张拉预应力紧固台座），采用φ32 精轧钢作为临时预应力筋，通过JLM-32 型锚具和YG-70 型张拉千斤顶进行张拉，使环氧树脂在不小于0.3MPa 的压力下固化。临时张拉挤出多余的环氧树脂及时刮除，并用检孔器检查预应力管道，确保孔道畅通。临时张拉是为了接缝紧密接触，并保证在永久张拉前，节段之间不会发生错动。4．2．5 支座安装支座安装先将地脚螺栓按设计位置放入支座垫石预留孔内，用定位框架定位后，注浆固定，注浆料完全凝固后，再拧紧螺母；支座上座板与箱梁支座预埋铁焊接。支座安装时，应注意以下几点：1．支座顺桥向的中心线必须与主梁的中心线平行；上、下座板横桥向的中心线应根据安装时的温度计算其错开的距离；错开后，上、下座板的中心线平行。2．支座安装时，支座平面的四角高差不得大于2mm。3．注浆时，应保证没有空隙。4．上座板与预埋件焊接时，应采用跳跃式断续的焊接方法，逐步焊满周边。4．2．6 永久张拉整孔节段梁临时张拉完成后进行永久预应力穿束，穿束前在临时支架顶面或已架完的梁面搭设穿束和张拉工作平台。在永久张拉开始前，向监理工程师提交详细说明、图纸、张拉应力和延伸量的静力计算。张拉时需在技术人员指导下作业，所有操作预应力设备的人员需通过正式培训。本工程根据设计张拉要求，采用两台400t 液压千斤顶，按要求分批、分阶段对称进行张拉预应力筋。张拉程序：0 10σk 100σk；先拉到初始吨位，测伸长量，然后张拉到100σk，量伸长值。持荷5min，量取伸长值与理论计算值比（作标记）较（±6以内）合格后进行锚固。，预应力张拉严格按照铁路桥涵施工规范TB10203-2002的规定执行。4．2．7 落梁张拉过程中由于节段梁上拱，架桥机中间悬吊吊杆承重逐渐减小，整孔节段梁的重量转移到两端悬挂梁上的8 套主落梁油缸上。整孔落梁前，先解除临时张拉精轧螺纹钢及中间悬挂梁吊装精轧螺纹钢，然后整跨梁的安装位置可通过悬挂梁上的微调机构实现，保证中线及顺桥向位置（里程）符合设计要求。整孔落梁时控制8 套主落梁油缸同步动作将梁体落于支座上，落梁过程中防止梁体受扭。4．2．8 封锚张拉完毕后，应立即将锚塞用水泥浆封锚，封锚混凝土强度等级应与节段梁混凝土相同，并掺加阻锈剂，其强度不足10MPa 时不得压浆。4．2．9 孔道压浆孔道压浆采用真空压浆工艺，其基本原理：用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内维持－0.06～－0.09MPa 的真空度；然后在孔道另一端用压浆机以≥0.17MPa 的正压力将水泥浆压入预应力孔道。1．压浆施工技术要求：1）真空压浆的主要设备包括拌浆机、真空泵与压浆泵。2）浆体采用等级为42.5 以上的普通硅酸盐水泥，稠度为1418s，流动度为120170mm，水泥浆强度为45MPa，水泥浆内按设计要求掺加阻