小半径预制桥梁施工(论文)

摘要
目前二级及二级以下的公路建设量比较大，其所经过的地形比较复杂多样，受到的约束比较多，因此线形多样且施工复杂。

本文主要阐述了小半径桥梁上部施工的一些注意事项，分别从线形要求、梁的预制和架桥机的运用几个角度进行说明，文中使用的施工方法都是当今比较常用的工艺，具有普遍性。

关键词：小半径；超高横坡；梁长调整；翼板曲线化
目录
第一章工程概况 (4)
第二章线形要求 (5)
2.1平曲线 (5)
2.1.1设计图纸架梁方式 (5)
2.1.2优化后的架梁方案 (7)
2.1.2.1运梁车的行走方便与安全 (7)
2.1.2.2墩顶连续段主筋的布设 (8)
2.2曲线内超高横坡的设置与形成 (8)
2.2.1双向横坡向单向横坡过渡 (8)
2.2.2桥面横坡的形成 (9)
2.2.2.1通过调整支座垫石的高度来实现 (9)
2.2.2.2调整T梁翼板 (11)
2.2.2.3对桥面铺装的厚度增减 (10)
第三章曲线段T梁的预制 (12)
3.1梁长的调整 (12)
3.2翼缘板平弯调整 (12)
3.3T梁预应力张拉 (12)
第四章T梁的安装及架桥机的运用 (13)
4.1预制梁的吊装 (13)
4.1.1梁顶标高的控制 (13)
4.1.2梁底标高的控制 (13)
4.1.3T梁垂直度与轴线的控制 (13)
4.2架桥机的运用 (13)
结论 (15)
致谢 (16)
参考文献 (17)
引言
近些年来，随着国家经济的发展，交通事业也取得了长足的进步。

国家主要干线、省际快速通道基本已经建设完成，目前更多的投资放在了与干线公路连接的支线及连接线上。

这些支线或连接线一般都分布与干线两侧，受地形和人文环境的影响较大，加之其等级一般都低于或等于二级，因此很容易出现小半径曲线路段，特别是很多桥梁正好处在曲线段，这就给桥梁的施工，尤其是桥梁上部构造的施工带来了很多的问题。

本文就小半径曲线段上桥梁上部构造施工中的一些体会和大家进行一些探讨。

从线形要求、梁的预制、架桥机的运用三个方面进行阐述。

第一章工程概况
束会川大桥是包头—府谷（包府公路）连接伊金霍洛旗纳林陶亥镇境内煤矿群的一条连接线上的重要桥梁，全长818米，为先简支后连续预应力混凝土“T”型梁桥。

虽然等级为二级，但是按重载交通量设计，桥面曲线内设置单向横坡，最大超高横坡为3%，曲线半径500m，纵坡-2.6%。

第二章线形要求
2.1平曲线
从K5+550～K5+800为曲线段，本桥从0#台到6#墩均处于曲线范围内，平曲线为标准综合曲线组合模式，即缓和曲线+圆曲线+缓和曲线，且两端缓和曲线等长，曲线段内桥墩均径向分布。

2.1.1设计图纸架梁方式
按设计图纸要求，“T”型梁长度不变，曲线由墩顶连续段形成，各墩顶临时支座线如图所示：
图2-1
图2-2
图2-3
图2-4
图2-5
经分析，单从线形的角度考虑此方案是可行的，但是如果考虑到后续工序的开展就有了新的问题。

2.1.2优化后的架梁方案
优化的依据有两点。

2.1.2.1运梁车行走的方便与安全
由图2-1到图2-5可知，在曲线段部分连续段宽度右大左小，（沿大里程方向，左右）且架梁的速度快于连续段的浇筑速度，因此运梁车需要跨越连续段接缝，如果跨度大的话会给运梁车的行走带来隐患。

（见图2-6）
图2-6
因此，我们把梁的长度进行了调整解决了这一问题，使所有连续段的宽度保持在70cm ±2cm。

2.1.2.2墩顶连续段顶面主筋的布设
墩顶连续段的主筋为25钢筋，数量为11根，在其宽度内均匀分布。

如果按原设计图纸进行架设的话，将出现如图2-6的情况，线路左侧连续段接缝较窄，经测算最窄的地方是34.2cm，如此狭窄的地方分布11根Φ25的钢筋是困难的，即使能摆放开，那么等到浇筑砼的时候振捣棒也是无法插入的。

2.2曲线内超高横坡的设置与形成
曲线内设置有最大坡度为3%的单向横坡，从直线段的双向横坡过渡到单向横坡的过程在缓和曲线内完成。

2.2.1从双向横坡向单向横坡过渡
双向横坡如图2-7所示
图2-7
因为弯道有左转弯，所以右侧逐渐抬高，以路中心为旋转轴，从-1.5%转到0（图2-8）；
然后继续逆时针旋转，由0转到1.5%（图2-9）；此时中线两端坡度相同，接下来左右两边同时按逆时针方向旋转左侧向下，右侧向上，使其坡度达到要求的3%（图2-10）。

2.2.2桥面横坡的形成
横坡的形成方法有多种，其中常用的方法有：
2.2.2.1通过调整支座垫石的高度来实现
（1）由线路纵断面设计图算出桥面（成形后的桥面）中线标高，根据各结构高度反推出各梁中线对应的垫石标高。

（2）得出相邻两盖梁的横坡平均值，将此横坡值作为T梁安装后的最佳横坡。

（3）综合考虑最佳横坡及纵坡调整垫石高。

（4）为了消除T梁的高度误差及张拉起拱后的拱高，垫石施工时可适当的降低1-2cm的高度。

图2-8
图2-9
图2-10
2.2.2.2调整T梁翼板
预制T梁时，可在T梁翼板上形成相应的横坡，即肋板两侧不等高。

采取此方法形成的桥面横坡较平顺、流畅，但是横坡较大时不宜采用。

2.2.2.3对桥面铺装的厚度增减
此方法一般是梁架设完成后，发现与设计有出入时的一种补救措施，是不奈之举，一般不可取。

经验表明，桥面超高横坡的形式，应综合考虑施工中的各种因素，且要随时的检查测量其标高，以进行进一步的调整。

曲线段T梁的预制
3.1梁长的调整
进入曲线后，曲线内侧短于曲线外侧，因此梁的长度也相应的做调整，调整的方法是利用活动的T梁端模来调节，具体应该增长或缩短、变化的量应视T梁所处的曲线位置来定，可根据实际坐标在CAD中量取。

实际操作中要执行“两控一检”的程序，即控制钢筋骨架的长度，控制控制模板的长度，检查成形T梁的长度。

以此来保证梁的长度能达到架设的要求。

3.2翼缘板平弯调整
为保证桥梁外形的美观，我们按照线形的要求，将边梁的外侧翼缘板进行了调整。

首先以桥轴线为参考，按照所分的段落的间距，根据曲线要素分别计算出边梁翼缘板悬臂端各点处直线段桥面半宽的偏差值，然后按所分段落的间距的长度加工出多段翼缘钢梳齿板模板，根据计算出的偏差值将起准确的放样到模板上，并且固定牢固。

3.3T梁预应力张拉
张拉时应特别注意梁体跨中的张拉抬高量，大量的桥梁施工实践表明，张拉反拱的不合理是造成T梁翼缘板错牙、桥面铺装层钢筋网保护层不足、负弯矩张拉齿块侵占铺装层厚度等问题的主要原因，因此，我们要对张拉的过程进行严格的控制。

由于边梁是单侧设置横隔板且两侧翼缘板宽度不同，因此断面不对称性更为明显，所以还应额外注意张拉造成的梁体侧弯。

针对以上情况我们制订了以下张拉程序：
1、修改张拉原有程序，将二次张拉调整为多次张拉，这样可以使边梁的侧弯程
度降至最小。

2、现场辅助控制，张拉时设专人观察梁体侧弯情况，以便随时调整相关的预应
力束的张拉应力。

张拉时还应特别注意梁体两侧的温差，尽量减小温度产生
的应力。

3、T梁腹板模板安装保持一条直线，腹板轴线不偏移。

4、严格按照设计规定的时间、强度两项指标来进行张拉。

第三章T梁的安装及架桥机的运用
4.1预制梁的吊装
吊装时应控制的项目有：梁顶、梁底标高，垂直度。

4.1.1梁顶标高的控制
控制梁顶标高的目的是保证桥面铺装层厚度，安装T梁前应先测量T梁高度，由T 梁设计顶标高来控制临时支座顶标高（临时支座比永久支座高1cm为宜）。

安装时用水准仪测量T梁顶标高，如果因沙筒沉降而偏低，可以在沙筒顶垫钢板。

4.1.2梁底标高的控制
如果梁底标高小于永久支座顶标高，则在伸缩端位置，永久支座会因局部受压变形而损坏。

因此在安装T梁时，其底标高应高于永久支座标高，如果不能达到，可通过调整临时支座顶标高来来控制。

4.1.3 T梁垂直度与轴线的控制
因T梁的自重较大，重心又高，其稳定性较差，因此对于T梁的垂直度应加以严格的控制。

一般应≦1.2%，另外，当相邻T梁翼板不顺直时，可在允许的范围内调整T梁垂直度。

用锤球吊线，再用卷尺量T梁的中心线与垂线间的水平距离来检测垂直度。

对于轴线的控制，先在盖梁上将T梁的梁端线与中心线放样。

安装时锤球吊线确定T梁的轴线，保证T梁的中心和端头与盖梁的线位一致。

4.2架桥机的运用
曲线桥墩均径向分布，所以内圈和外圈的弧长不等，因此每架一孔梁，架桥机就会相应的改变一定的角度，此角度要根据现场实际情况调整；架桥机为联合架桥机，喂梁时为超静定结构（如图4-1），落梁时为静定结构（如图4-2）。

运梁车把梁运到架桥机下方，从提梁到梁到达桥孔上空架桥机为6点受力，即超静定结构。

落梁过程为4点受力，即静定结构。

图4-1
图4-2
因为落梁时为静定结构，单个支撑受力较大，所以要求盖梁强度必须达到设计强度的85%方可进行T梁的架设。

由于曲线段设置单向横坡，且最大值到达3%，所以在架桥机过孔完毕后要做好横向的制动措施，以免由于自重或者横向风力的作用致使架桥机倾覆，为了保证横向制动我们在横向驱动电机上设置了两级电源控制开关，即主控制台控制和单个电机控制，一但主控制台失灵也能保证驱动电机不失控。

结论
不同的施工环境有不同施工方法，比如气候、地貌、工期要求等等，都会影响施工方法的选择，因此在施工中我们要做到以事实为依据，以现场为起点，制定出合理的施工方案。

本文是把施工中的遇到的问题和一些经验介绍给大家，具体内容是小半径曲线上的预制梁架设，包括平曲线的形成，桥面横坡的形成；预制梁预制时的梁体顺直要求，张拉时预拱度的控制；架桥机在过孔落梁时的制动措施，架梁时间和强度要求等等，文中的施工方法也许有局限性，但至少对大家今后工作具有借鉴参考的作用，希望大家能提出宝贵的意见。

参考文献
[1]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）.北京，人民交通出版社.
[2]公路桥涵施工技术规范（JTG 041-2000）. (2000). 北京，人民交通出版社.
[3]湖南大学结构力学研究室，李家宝. 结构力学. 高等教育出版社.
[4]黄绳武. 桥梁施工组织及管理. 北京，人民交通出版社.
[5]日本道路协会，张贵生，译. 预应力混凝土公路桥施工手册. 人民交通出版社.
[6]姚玲森. (2001). 桥梁工程. 北京，人民交通出版社.
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[8]JTGF10-2006，公路路基施工技术规范.
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