节段拼装施工工法

节段拼装施工工艺

一、工程概况

某工程，全长2022.84m,其中高架桥长2010m。高架桥为城市轻轨双线桥，设计列车行驶速度90km/h。高架桥上部结构为预应力简支箱梁，施工采用节段预制干法拼装新工法。

全桥共67孔，跨径布置为：12×30m+27.5m+2×32.5m+27.5m+51×30m。以30m跨为基准跨，每跨由12个节段拼装而成, 每个节段长2.5m，27.5m 跨和32.5m跨分别由11个和13个节段组成。节段的标准尺寸是2.5m×9.3m （桥面宽度），高度为1.7m，端节段每段重43t，其余为标准节段，每段重33～35t。桥台1个，为薄壁桥台；桥墩四面凹槽、下部矩形而上部为莲花头形状，莲花头高度固定为4.3m；基础桩基为Φ1.2m和Φ1.5m的钻孔灌注桩，每个墩（台）位有4根桩基。

全桥设有2个平曲线，最小半径1000m；3个竖曲线，半径均为5000 m；桥面最大纵坡2.9%，最大坡长650 m。

本工程于2005年11月开始桩基施工，2006年7月25日架桥机拼装调试结束，2006年7月27日正式开始架梁，全桥拼装完成时间为2007年2月21日。

二、预制节段拼装工法介绍

预制节段拼装工法在国外已有几十年的历史了，但引入国内使用却时间还很短。此工法简单概述就是：把整孔梁分成便于长途运输的小节段（通常为2.5m左右），在预制场预制好后，拉到架梁现场，由专用节段拼装架桥机逐段拼装成孔，逐孔施工直到结束。

节段拼装工法根据节段接缝处理方法不同，又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。

本工程采用的是干法拼装。它与其它工法比较有显著特点：a、现场整孔现浇法，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、整孔预制整孔架设法，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。

三、喂梁方式的选择

喂梁方式的选择对整个工程的施工方案确定都是非常关键的。基本上有以下两种喂梁方式：桥下喂梁和桥上后部喂梁。

采用桥下喂梁方案：由于构件的特殊性，对运梁便道的标准相对较高，则在前期施工时即要有意识地修建好施工便道，避免出现二次或多次修建而造成浪费。

采用桥上后部喂梁方式：需要根据工程量大小和工期情况，确定提梁点的设置位置及个数，提梁点的设置情况又直接关系到临时存梁场位置和部分运梁便道的修建。总的来说，桥上运梁的速度较慢，提梁点设置的设备投入要求非常大。

本工程由于线路地势起伏不大，又工期紧，所以采取桥下喂梁方案。

四、节段拼装总体施工流程

1、节段拼装流程

本工程标准30m跨箱梁分为12个节段，按上行式架桥机的拼装工艺要求，需要先行把所有节段吊起在空中，然后至少应有两个节段在空中错开，让出位置供节段间涂胶。由于所有节段是采用悬吊对接，操作繁琐、耗时。

而下承式架桥机节段支承方式采用下承式，液压支承千斤顶实现了联动，所以可以采取逐段拼接的方式，其总体施工流程也就呈得较为简单——概述为首节段固定就位、下节段涂胶及临时张拉接合、重复拼接直到第12节段、永久预应力张拉施工、调梁落梁、永久支座压浆及孔道灌浆等。

下面是节段拼装工艺流程图：

步骤一:

1、吊机吊装第一个节段安置于设计位置处。

步骤二:

2、吊装第二块，与第一块预留约200mm的抹胶空间。

3、涂胶，张拉临时预应力钢棒，使E-1节段和S2-2节段结合

。升起单元支撑小千斤顶，使节段荷载由小千斤顶支撑。

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步骤三：

4、吊装第三块，与第二块尽量靠紧，重复步骤二。同样依

次吊装剩余各段，直至整跨结合完毕。

步骤四:

5、张拉永久预应力，预应力达80%时，荷载已大部分传递至扁平千斤顶。

6、由梁段中央向两边对称卸载支撑节段的小千斤顶。

7、调整整个梁段至设计位置，将整个梁段由扁平千斤顶卸载至临时支座上。

步骤五:

8、启动推进台车，架桥机过孔至下一跨。

步骤六:

9、调整架桥机，重覆步骤一。

图5-1 节段拼装流程图

2、总体施工工艺流程图

图5-2 总体施工工艺流程图

五、节段拼装施工工艺

分为如下几个工序详加介绍：

1、吊装工序

针对桥下喂梁方式进行说明。

（1）起吊位置选择及要求

当桥下地质条件较好、地势平坦时，每孔的大部分梁段都从拼装孔下方直接起吊，只是最后四个节段从前鼻梁下起吊，可节省大量的起重机行走时间；当桥下场地运梁车难以到达时，整孔梁皆从前鼻梁下起吊。由此可见，前鼻梁下方的起吊点必须处理好，便于运梁车进出，处理的范围为墩前跟墩中心8m范围。

（2）梁段提升作业

提梁担梁及精轧钢、锚具等均经检查连接牢固后，进行提升作业。本工程最大墩高11.3m ，而吊机最大提升高度为15m ，可满足要求。卷扬机提升有快、慢两档，快挡2m/min,慢挡0.2m/min ，通过主吊机遥控器统一控制，刚起吊时应以慢挡启动，平稳后再转换为快挡。梁段吊升离开运梁车一定高度后，调整梁段方向使其长边平行于架桥机主梁方向，以便顺利通过主梁间宽度。

（3） 行走

节段提升至预定高度（翼板高于主梁上之单元千斤顶0.5m 左右），调整梁段方向，使其恢复正常安装角度。吊机行走也分为快慢两档，快档10m/min ，慢档2.5m/min 。在靠近已拼好的前一节段时，必须使用慢档，以免产生较大冲击而发生安全事故。

2、首节段定位

首节段作为整孔拼装的基准面，其准确定位对于后续节段拼装就位非常关键。由于梁段在预制过程已在梁面固定位置埋设了六个控制点，并提供了六个控制点的理论拼装坐标，故只要通过测量调整使六个控制点准确就位，即整个节段已准确定位。首节段由墩顶的扁平千斤顶与单元支撑千斤顶共同支撑，前者起保护作用。

控制点埋设如图5-3所示：

图5-3 控制点埋设图

定位准确后，须将首梁段与前一孔的末节段相连接并锁定，防止在后续拼装时被撞产生偏移。

3、涂胶工序 测量钉

测量铝槽