箱梁短線預(yù)制施工技術(shù)分析

劉明金

摘要:箱梁短線預(yù)制施工技術(shù)成熟,理論先進(jìn),具有預(yù)制用地少、機(jī)械設(shè)備位置固定、施工速度快、控制精度高,適宜工廠化、程序化、規(guī)模化生產(chǎn),環(huán)保安全,成橋后混凝土收縮徐變對橋梁線型及結(jié)構(gòu)受力影響較小,經(jīng)濟(jì)效益、社會效益顯著,可廣泛應(yīng)用于高架橋、城市輕軌等項目。文章主要就該施工技術(shù)進(jìn)行分析研究,包括施工工藝流程、節(jié)段梁鋼筋加工、安裝方案、混凝土澆筑等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞:箱梁短線;拼裝;混凝土澆筑;節(jié)段梁鋼筋加工

中圖分類號:U448文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)22-0135-03

隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展,交通問題日益突出,為了緩和這一矛盾,城市的道路交通需要往空間發(fā)展,需要發(fā)展城市高架道路及城市軌道交通。地鐵或城市輕軌可以統(tǒng)稱為城市軌道交通,而在城市中心和規(guī)劃發(fā)展區(qū)建設(shè)城市軌道高架道路和軌道,要求造型優(yōu)美、外觀質(zhì)量高,施工對周邊環(huán)境和地面交通影響小,因而國外均陸續(xù)研究開發(fā)了各種符合這種施工環(huán)境的設(shè)備和施工技術(shù),箱梁短線預(yù)制施工技術(shù)就是其中之一。

一、施工工藝流程

短線法是一種在有限場地上進(jìn)行橋梁節(jié)段預(yù)制的有效方法。該方法將梁體劃分為若干節(jié)段,只采用一套模板(有一端為固定端模)進(jìn)行節(jié)段預(yù)制。預(yù)制從第1個節(jié)段開始,第1個節(jié)段在固定端模和浮動端模之間澆注,這個節(jié)段通常被稱為是起始節(jié)段;然后將該節(jié)段前移作為匹配梁(充當(dāng)浮動端模)進(jìn)行第2節(jié)段澆注,這樣能保證相鄰節(jié)段之間的匹配質(zhì)量。重復(fù)這個過程,將第i節(jié)段前移進(jìn)行第i+1節(jié)段澆注,直到所有節(jié)段預(yù)制完畢。如圖1所示。

簡支梁預(yù)制順序一般從第2節(jié)段或第4節(jié)段開始預(yù)制,從第4節(jié)段開始可以同時向兩個方向預(yù)制,可以加快同一孔梁的預(yù)制速度,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段預(yù)制完成后,最后預(yù)制兩個端節(jié)塊。節(jié)段塊的長度一般均衡等分長度,節(jié)段長度得確定涉及結(jié)構(gòu)幾何形狀、工程規(guī)模,交通運輸條件及拼裝機(jī)械設(shè)備等因素。廣州地鐵四號線考慮線路較長,節(jié)段長度根據(jù)預(yù)制廠到施工安裝現(xiàn)場的運輸制約條件確定,現(xiàn)場場地困難,不在現(xiàn)場設(shè)置預(yù)制廠,沿線運輸有較多的收費站,因此節(jié)段長度為2.5米,對于非2.5米倍數(shù)的孔跨,則應(yīng)該在孔跨中部標(biāo)準(zhǔn)段中進(jìn)行調(diào)節(jié),如28.6米孔跨,有1.1米為零碎節(jié)段。

二、節(jié)段梁鋼筋加工、安裝方案

(一)鋼筋加工

1.鋼筋進(jìn)場后嚴(yán)格進(jìn)行抽樣檢驗,試驗合格后再使用。

2.鋼筋按照設(shè)計圖紙要求的不同種類和編號進(jìn)行下料和加工制作;為避免制作完成后放置時間較長而生銹,鋼筋的加工制作在鋼筋加工房內(nèi)集中進(jìn)行,施工時嚴(yán)格按照設(shè)計要求及圖紙尺寸進(jìn)行操作,尺寸誤差控制在規(guī)范要求范圍之內(nèi)。加工完成后的各種鋼筋根據(jù)圖紙編號進(jìn)行分類和掛牌標(biāo)識,合理安排存放位置,防止取用時相互混淆。合理計劃,統(tǒng)籌安排,盡量做到隨進(jìn)貨隨加工,隨加工隨使用,減少存放時間,防止生銹,同時各種成品和半成品均注意覆蓋和墊高存放。

3.鋼筋綁扎時將梁體鋼筋分成橋面板和底腹板鋼筋兩部分,分別在不同的綁扎臺座上進(jìn)行,對于其他局部少量鋼筋則采用在制梁臺座上補(bǔ)充綁扎的方法。綁扎時采用鐵線綁扎與點焊鋼筋骨架相結(jié)合的方法,以保證其骨架的剛度和尺寸。鋼筋綁扎及預(yù)埋件上安裝質(zhì)量要求符合設(shè)計及相應(yīng)規(guī)范的要求。

4.定位網(wǎng)用于控制預(yù)應(yīng)力管道位置(抽拔膠管成孔),要求尺寸準(zhǔn)確,有一定的強(qiáng)度和剛度,制作在專用胎卡具上焊制,綁扎時定位網(wǎng)與梁體鋼筋骨架綁扎在一起。

5.保護(hù)層墊塊的尺寸要保證混凝土保護(hù)層厚度的準(zhǔn)備性,其形狀(宜為工字形或錐形)有利于鋼筋的定位,不使用砂漿墊塊,水膠比不大于0.4,每50跨抽檢一次梁體鋼筋混凝土保護(hù)層厚度。梁體鋼筋最小凈保護(hù)層30Inln。

(二)鋼筋安裝

1.為了提高節(jié)段梁生產(chǎn)速度,節(jié)段梁鋼筋要求在鋼筋臺座上綁扎成型,待模板測量合格后,利用吊機(jī)將整段梁鋼筋整體吊裝就位。

2.筋成型綁扎的工作量非常大,每個短線臺座配備兩個鋼筋綁扎臺座,共設(shè)置34個鋼筋綁扎臺座。全部布置在10t龍門吊裝范圍內(nèi)。鋼筋綁扎臺座要按照預(yù)制梁鋼筋位置,預(yù)應(yīng)力孔道位置特殊設(shè)計,在每根鋼筋所在位置有定位裝置或記號。

3.鋼筋吊裝時為防止其吊裝變形,需要用專門設(shè)計的吊具進(jìn)行吊裝,鋼筋在吊裝過程中均要按照輕起輕落的原則進(jìn)行。尤其在吊裝鋼筋入模時應(yīng)特別注意。

三、混凝土澆筑

(一)混凝土性能要求

混凝土坍落度:底板140～160mm、腹板及頂板160～180mm,1h后坍落度損失小于20mm。初凝大于8h,終凝小于14h?？箟簭?qiáng)度滿足設(shè)計要求?；炷梁鸵仔?、保水性良好。

(二)混凝土運輸與澆注

1.混凝土由罐車運輸,龍門吊吊斗入模。分層厚度控制在40cm以內(nèi)。

2.振搗機(jī)具以插入式振搗器為主,附著式振搗器為輔。為了保證插入式振搗器能對腹板內(nèi)側(cè)進(jìn)行有效的振搗,在腹板內(nèi)側(cè)鋼筋骨架上按豎向30cm、水平向50cm間距設(shè)置“振搗環(huán)”(由U形鋼筋焊接固定在鋼筋骨架上形成),使插入式振搗器沿該“通道”下放至所需的振搗位置。

3.混凝土澆筑完成后,及時埋設(shè)測量所需的預(yù)埋件?；炷两咏跄龝r,采用特制的拉毛器對頂板表面進(jìn)行拉毛處理?；炷两K凝后即及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù),冬季采用暖棚法養(yǎng)護(hù),其余季節(jié)采用灑水自然養(yǎng)生。

(三)箱梁吊運及堆存

箱梁修整完成后由160t龍門吊吊至堆存臺座堆存。吊桿采用4根φ36mmDywing精軋螺紋鋼筋(A、K類梁采用8根φ32mm精軋螺紋鋼筋預(yù)埋在混凝土內(nèi)),吊孔下端傾斜面采用特制的帶孔鋼鍥墊平,并用特制扳手將精軋螺紋鋼筋的螺帽擰緊,保證吊桿均勻受力。預(yù)制箱梁采用三點支承堆放以適應(yīng)地基不均勻沉降。經(jīng)過對箱梁結(jié)構(gòu)以及地基承載力進(jìn)行分析計算,部分箱梁可采用三層堆放,上下層支墊位置必須對齊。根據(jù)計算制定了存梁規(guī)則,堆存期內(nèi)定期對堆存臺座沉降、墊木壓縮情況進(jìn)行檢查,避免堆存期內(nèi)箱梁損

四、結(jié)語

箱梁短線預(yù)制施工技術(shù)具有施工速度快、周期短、質(zhì)量容易控制,成橋后混凝土收縮徐變對橋梁線型及結(jié)構(gòu)受力影響較小的優(yōu)點。而且相對于長線法,更具有占用場地較小、機(jī)械設(shè)備位置固定、更適宜大規(guī)模工廠化集中生產(chǎn)及小半徑曲線橋的特點。經(jīng)過試制、總結(jié)及正式生產(chǎn),并在施工中不斷改進(jìn)和優(yōu)化,現(xiàn)在短線匹配法預(yù)制箱梁的施工工藝已基本完善。

參考文獻(xiàn)

[1]楊昌維,陳若強(qiáng).混凝土連續(xù)箱梁節(jié)段短線匹配法預(yù)制及架橋機(jī)懸拼施工技術(shù)[J].水運工程,2008,(12).

[2]劉先鵬,劉亞東,秦宗平,戴書學(xué),楊紹斌.箱梁節(jié)段短線匹配法預(yù)制施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2005,(12).

[3]杜官民.香港后海灣跨海大橋預(yù)制混凝土節(jié)段梁短線臺座法預(yù)制原理[J].橋梁建設(shè),2006,(S1).

[4]成潤軍,鄭建東.短線法在箱梁節(jié)段預(yù)制生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報,2008,(2).

[5]劉綱,黃宗明,楊溥,劉遙,謝增銀.大型橋梁鋼-混接頭狀態(tài)監(jiān)測及安全評估方法[J].土木建筑與環(huán)境工程,2009,(3).

[6]劉先鵬,劉亞東,秦宗平,戴書學(xué),楊紹斌.箱梁節(jié)段短線匹配法預(yù)制施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2005,(12).

[7]朱正偉,劉東燕,彭文軒.體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固中應(yīng)用的思考[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報,2005,(2).

[8]劉先鵬,劉亞東,戴書學(xué),楊紹斌.箱梁節(jié)段短線匹配法預(yù)制施工技術(shù)[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報,2006,(5).