预制节段拼装工艺

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预 制 节 段 拼 装 工 艺

1、预制场 2、预制

第一部分:什么是预制节段拼装 第二部分:预制节段拼装工艺
3、运输
5、拼装
4、架桥机
第三部分:控制及关键问题
第一部分: 什么是预制节段拼装工艺
第一部分----什么是预制节段拼装工艺
预制节段拼装工艺是将梁体分为若干节段,在工厂预制后 运至桥位进行组拼,通过施加预应力将节段整体拼装成桥的施 工工艺。简单地说,“预制节段拼装”像是孩提时代玩过的 “组装玩具”,即将一块块分散的“积木块”拼成一座“大 桥”。 上世纪六十年代早期,欧洲首先出现了现今称为节段预制 的混凝土箱梁。七十年代,该方法传到美洲,并取得了较好的 经济和美学效果,从而逐渐推广到世界各地,成为中等跨径箱 梁的一种基本施工方法,由于是工厂预制,不需要搭设支架, 对现场干扰小,梁体外观质量好,对城市高架桥梁尤为适合。 例如,美国较早就成功地建成了长礁桥(101×36m)和七英哩 桥(266×36m)等长大桥梁,2000年泰国耗资10亿美元建成 了全长55km的Bang Na桥,它是当今世界采用逐跨节段拼装施 工技术建成的最大桥梁。八十年代观塘快速路项目中被首次被 引入到香港。九十年代开始,香港的大部分桥梁都是采用节段 拼装施工技术,并且结构形式呈现复杂多样化趋势。
第一部分----什么是预制节段拼装工艺 架设方法:分为平衡悬臂法、逐孔架设法和悬臂拼装法。
平衡悬臂法:是目前比较常用的预制节段安装法。该方法是以一个桥 墩为中心,对称顺序拼装节段。每一节段与前面的已装节段达成一体, 自我平衡,并作为下一节段的拼装基础。对于每个施工步骤,悬臂结 构通过张拉设置在箱梁节段中的预应力钢束来确保其安全和稳定。节 段的吊装则可通过桥面支承吊机、导梁或地面起重机进行。悬臂施工 的主要优点能最大程度地减少手架的使用,从而节约桥下空间。十分 适合拥挤市区内高架道路的施工,因为那里要求在施工时不得中断交 通/航运。
第一部分----什么是预制节段拼装工艺
预制方法
短线台座法 短线台座法施工是指每个节段的浇筑均在同 一个模板内进行,其一端为一个固定模,而另一 端为一个先浇筑的节段,模板的长度仅为一个节 段的长度,模板是不移动的,而梁段则由浇筑位 置移至匹配位置后运至存梁场。 优点: ①占地面积较小; ②形成流水线作业,提高施工速度; ③适用于节段类型变化较多,模板倒用较频 繁的工程需求; ④模板和浇筑设备都是固定的,能获得平曲 线、坚曲线和不同的超高。 缺点: ①对仪器要求很严格(要求匹配段必须非常 精确的放置,因而需要精密的测量仪器设备); ②需要较高的镶合梁段的调整精度,精确的 测量和控制方法。
第一部分----什么是预制节段拼装工艺 拼装方法Leabharlann Baidu述:
①、结合现有架桥机设备,将箱梁纵向划分为若干节段,节段长度2~ 3m,最大节段重量控制在100吨以内。 ②、工厂集中预制梁段,并用大型平板车运至桥下,借助架桥机上的 吊装设备起吊,将节段悬吊在架桥机的吊杆上,吊装时由梁端向中间 对称起吊。 ③、节段吊装前需在接头截面上涂上一层环氧树脂(单面涂刷厚度不 小于3mm,双面涂刷不小于1.6mm),两节段完全对接后施加临时预 应力,以便使节段之间粘结在一起,临时预应力3.5~5kg/cm2;环氧 树脂不但起粘结作用,还可在运营时起到防水作用。 ④、桥下喂梁,直至一孔梁的所有节段全部悬吊在架桥机的吊杆上。 ⑤、张拉底板永久钢束,解除临时预应力措施,使整孔梁简支在墩顶。 ⑥、架桥机移位,依同法架设下一孔。每孔梁施工周期大约3~5天。
短线法
③对人员的要求: 1.对现场管理者的要求:必须具有很好的 组织管理能力,能够组织好现场的生产; 2.对现场工程技术人员的要求:具有很好 的工程素质修养,能够及时提供好现场需要 的资料,如合理的测量方案等; 3.对现场工人的要求:必须尽快熟练自己 的操作,了解操作流程,尽快能够在现场形 成一个流水线作业的生产模式。
第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装 平衡悬臂法:以苏通大桥上行式架桥机为例
1.移动架桥机起重天车至靠近边跨墩的第一榀梁段上方,将天车上的主吊具与悬 挂吊具用销轴连接,提起梁段并放松悬挂吊杆。调整箱梁标高、平面位置及纵、 横坡,使之符合线型控制精度要求; 2.吊具保持纵、横坡不变,提升梁段一定高度,人工涂抹环氧粘结剂; 3.将梁段与边跨墩顶块精确拼接,张拉第一梁段与墩顶梁段之间的临时预应力; 4.安装第一榀梁段的悬挂吊杆,再将该梁段吊挂于架桥机主桁架上; 5.解除天车主吊具,重复以上步骤,直至完成2~10的拼装,完成所有悬挂梁段的拼 装; 6.穿入预应力筋,并张拉; 7.架桥机支腿调整高度,将已拼好梁段落梁至临时支墩上,测量控制好桥面标高; 8.依次解除各梁段悬挂吊杆、吊具,完成整个边跨梁段安装。架桥机过孔进行下 一孔段的悬挂安装。 9.安装墩顶永久支座(也可早于该步骤安装),安装湿接缝钢筋、模板、浇筑湿 接缝混凝土; 10.湿接缝混凝土强度达100%后张拉墩顶预应力筋并对整孔所有预应力孔道进行市 强压浆处理。 11.临时支座卸载,完成体系转换。
第一部分----什么是预制节段拼装工艺
悬臂拼装法:
第二部分: 预制节段拼装工艺
第二部分----预制节段拼装工艺----1、预制场建设 预制场的设置 • 节段预制场的规划,攸关节段生产的效率。
一般在设计阶段就应规划出预制场的位置,避免施工时场地的 迁移,所以需注意用地的确定和取得。
对预制场地的位置、地质情况和运输路线需要进行认真的评 估,以便确定对工期和交通干扰的影响程度。为了控制台座的沉 降量和非弹性变形,台座地基及基础必须坚实、整体连续。 如:地基是否有沉陷的可能,交通运输的便利性等都是必须预先 规划的。
第一部分----什么是预制节段拼装工艺
逐孔架设法:是上部结构按一个方向架设,一次完成一跨。在施 加预应力前,预应节段通过下悬梁(主梁下方)或架桥机(主梁上方) 临时支承。当然,如果场地条件允许,节段也可支承于地面支架 上。架设完的主梁可以简支在桥墩上,也可通过后张预应力将几 孔联成连续结构。这种架设方法可以使用部分预应力-部分铁路 高架如东铁延伸线马鞍山高架要求采用部分预应力,因为轨道板、 护栏等较重的恒载必须按二期荷载考虑。此外,整孔架设因为其 简单,往往可以加快施工进度。相对于其他拼装方法,整孔架设 更适合于变化的上部结构,如平、竖曲线段。因此,那些跨径中 小但线路较长的高架,或场地条件困难的地方,常常使用该方法。
第一部分----什么是预制节段拼装工艺 按照节段接缝处理方法不同,分为干法拼装和湿接法拼装:
干法拼装就是梁节段在预制场采用匹配法已准确按桥梁线形、坡 度预制好,在现场架设拼装时节段间涂上环氧树脂胶,把所有节段粘 接一起,经张拉即成为整体。 湿接法拼装不同之处在于节段间留有50cm左右宽,待所有节段 就位后,接缝处现浇砼, 架桥机待现浇的砼强度达到要求后才能往 前推移,准备架设下一孔。由于需要等待砼强度满足要求,故湿接法 拼装每孔施工时间一般为10天左右,干法拼装要快得 多,一般为3~ 4天/孔。 干法拼装与其它工法比较有显著特点:a、与现场整孔现浇法比 较:现场必须搭支架,要求地基进行处理达到较高承载力,因此对桥 下交通和环境带来 很大的影响。另外,每孔施工周期也较长;b、与 整孔预制整孔架设法比较:由于梁的尺寸较大,无法长途运输,只能 就近设置预制场,这在城市施工时常常很难满足。短 途运输同样对 道路要求非常高,投资大,对环境的影响也大。 因此,越来越多的城市桥梁建设采用预制节段干法拼装工艺。
海上运输
陆地运输
第二部分----预制节段拼装工艺----4、架桥机
上海中环线----军工路上行式架桥机 采用逐孔拼装工艺
苏通大桥----上行式架桥机
采用悬臂对称拼装工艺
上海市沪闵路高架道路二期工程
第二部分----预制节段拼装工艺----4、架桥机
广州轻轨四号线----下承式架桥机
采用逐孔拼装工艺
不足:
(1)工程施工前期投入较大,主要包括预制场地建设、运输设备、架 梁设备等。 (2)由于节段之间以干接缝联结,如处理不好的话,不能有效地防止 大气中的水分和酸性成分渗入,结构的耐久性差,特别是对于厦门 这种沿海地区的工程;同时,材料特别是预应力钢筋不能充分发挥 其抗拉性能,梁体材料指标偏高,经济指标高。 (3)施工工序复杂,施工工艺要求高,技术难度大。 (4)施工的总体组织、协调的工作难度较大。
内模通过液压系统支护和调核; 通过卷扬机牵引移动。
侧模不移动 侧模通过支架螺旋 撑杆调节
第二部分----预制节段拼装工艺----2、预制
钢筋加工区
底模起吊
模板清理
模板清理
第二部分----预制节段拼装工艺----2、预制
钢筋起吊
钢筋就位
钢筋处理
内模安装
第二部分----预制节段拼装工艺----2、预制
第一部分----什么是预制节段拼装工艺
第一部分----什么是预制节段拼装工艺
第一部分----什么是预制节段拼装工艺 预制节段拼装工艺 优点:
(1) 施工中对交通及环境影响小。 (2) 节段重量轻、尺寸小,运输方便;拼装施工速度快。 (3) 场制砼,质量容易控制。 (4) 可大大降低安装及成桥后混凝土收缩徐变。 (5) 合适体外预应力,可减小梁断面尺寸、提高材料使用效率。 (6) 几何形状控制得当,可以大大提高砼结构的美观性。
第二部分----预制节段拼装工艺----1、预制场建设
预制场的设置
为了节省节段的运输时间与费用,理想的预制场地应在工地附近。减 少预制梁段转运至存梁场增加运输和二次转运节本。也可通过水路运至桥 位。 一个预制通常包括四部分区域: ������ 扎筋区,用来扎制钢筋笼以安置选模板。 ������ 浇筑区,用来安置模板、靠山节段、钢筋笼,然后 浇捣混凝土。 ������ 搅拌站,用来储存砂石料、水泥和搅拌混凝土。 ������ 堆放区,用来堆放交付运输、安装前的成品构件。 生产线的配置要根据工程的实际情况进行规划,规划中应注意: 1、生产线距离桥位的距离、周边设施情况、是否对居民生活产生影响。 2、合理配置钢筋加工区、绑扎区(钢筋绑扎台座)、梁段预制区(梁 段预制台座)及临时存梁场,使其高效合理地运转。 3、底座要有足够的强度,如无法达到要进行处理。 4、为了提高工效,在同条生产线内的单个台座内各配置一定数量的小 型龙门吊机,用于小型材料、用具的吊装作业。大型龙门吊主要用于梁段 转运、倒运及转存等吊装作业。为了避免大、小龙门吊作业的相互干扰, 需要设置不同的轨道以供大、小龙门吊行走。
浇筑混凝土
齿块后处理
移梁至存梁场
存梁场
第二部分----预制节段拼装工艺----2、预制
测量塔
测点布置
测量监控目的: 1、根据预制成型节段的控制测点的实测 数据(局部坐标)计算测点的总体坐标(大地坐 标)。 2、根据测量数据及软件来计算梁体的收 缩徐变对拼装的影响。
第二部分----预制节段拼装工艺----3、运输
第一部分----什么是预制节段拼装工艺
国内于2001年3月在上海浏河大桥首次采用预制节段拼装 (全桥156个节段),之后是2003年的上海沪闵高架二期工 程。苏通大桥是在2005年与广州几乎同时开始节段拼装施工。 广州为城市轨道工程,其它三个项目皆为公路桥。 在铁路上,采用节段拼装施工方法的有灵武黄河大桥 48m跨简支箱梁、南昆线白水河大桥和打埂大桥56m跨简支 箱梁以及神延线秃尾河大桥、内昆线老煤洞大桥、渝怀线锦 和金江大桥64m跨简支箱梁,接缝全部采用现浇混凝土,宽 60cm。 节段预制方法,国外几乎全部是短线法预制,浏河大桥 是以长线法进行预制,之后的沪闵高架二期和苏通大桥等也 开始采用短线法施工,目前在建设的厦门集美大桥也是采用 短线匹配法预制、悬臂对称拼装施工。
第二部分----预制节段拼装工艺----1、预制场建设
预制场的设置
广州地铁4号线预制场
集美大桥预制场
第二部分----预制节段拼装工艺----1、预制场建设
模板工程
模板结构具有足够的刚度、强度和稳定 性,在承受新浇筑混凝土的重力、侧压力及 施工中可能产生的各项荷载时,能保证梁体 各部位设计形状、尺寸和相互间位置正确。 模板的要求: 1、刚度大 2、尺寸精准 3、位置固定 4、机械化作业程度高
第一部分----什么是预制节段拼装工艺
预制方法 长线法
2.1长线台座法 长线台座法就是按照设计的制梁线型, 将所有的块件在一个长台座上一块接着 一块的匹配预制,使两块间形成自然匹 配面。 优点: ①几何形状容易布置和控制,构造简 单,施工生产过程比较容易控制; ②脱模后,不必立即把梁段转运到贮 放地。 ③偏差不会累积,对于已制块件形成 的偏差可以通过下一个块件及时调整, 而且还可以多点同时匹配预制,加快施 工进度。 缺点: ①占地面积大; ②台座必须建筑在坚固的基础上面。 ③弯桥还需形成所需曲度。浇筑、养 生等设备都是移动式的。
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