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大桥箱梁施工方法工艺

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  大桥箱梁施工方法及工艺

  1上部结构

  本桥上部结构为5跨预应力混凝土变截面连续刚构箱梁,孔跨布置为 (56+114+140+114+50)m,,底板下缘线按1.8次抛物线变化。采用上、下行分离的两幅桥, 单箱单室断面,在每个墩支点处各设一道横隔板,各横隔板均设人洞。

  单幅桥箱梁梁段划分为: 1~4#墩处在墩顶托架上浇注施工的0号、1号梁段, 1~4#墩上用挂篮分段对称悬臂浇注的梁段,在合拢吊架上浇注的主跨和次主跨中合拢段、在落地支架上浇注的边跨现浇段和边跨合拢段,各跨跨中及边跨梁端现浇段梁高均为3 m。

  2#、3#刚构墩顶的0号梁段长9m,墩处梁高 8 m,加上二个1号块,托架上浇注施工的梁段共长14 m,其“T构”施工梁段分为16对梁段,从悬臂根部到跨中的梁段长度为:5×3.0m+5×0m+6×5m,悬臂浇注梁段最大重量1400KN。

  1#、4#墩顶的0号梁段长4m,墩顶处梁高为6 m,加上二个1号块,托架上浇注施工的梁段共长10 m,其“T构”施工梁段分为11对梁段,从悬臂根部到跨中的梁段长度为:6×3.0m+5×0m,悬臂浇注梁段最大重量1082KN。

  边跨现浇段长10.82m,各跨合拢段长度均为2.0m。

  2总体施工安排

  A、0#块施工:考虑到墩身较高,采用型钢托架现浇完成0ˊ#块和1#块。其中1#、4#墩的0ˊ#块在施工前,设置临时支座。

  B、在0#块上各安装两套菱形挂篮,共8套。形成4个“T”构同时施工;

  C、1#、4#墩和2#、3#墩“T”构施工:从2#块开始,循环施工2#~11#和2#~16#梁段。

  D、边跨直线段施工:在1#、4#墩的“T”构施工完成前2个月,开始搭设钢管支架,现浇完成边跨直线段。

  E、边跨合拢施工:搭设型钢托架,焊接刚性支撑,实施临时锁定,进行边跨合拢施工。

  F、中跨合拢施工:搭设型钢托架,预加水平顶力,实施临时锁定,完成中跨合拢。

  G、次主跨合拢施工:搭设型钢托架,拆除中跨临时锁定,对次主跨实施临时锁定,拆除1#和4#墩的临时支墩,完成中跨合拢。

  H、桥面系:拆除次主跨临时锁定和型钢托架,进行桥面系施工。

  总体施工工艺流程见附图:

  3挂篮构造

  挂篮是悬臂灌注法施工的主要设备,它可沿轨道走行悬挂在已张拉锚固与墩身连成整体箱梁节段上,在挂篮上可进行下一个梁段的模板、钢筋、管道的架设,砼浇注和预应力张拉、压浆施工。根据工程特点,选用菱形挂篮,挂篮要求最大承载能力大于1600KN。

  菱形挂篮由菱形桁架,悬吊系统、锚固系统、底模平台内外模及走行系统组成。(见下图)

  1、菱形桁架,又称主构架,是挂篮的主要受力结构。

  2、悬吊系统,其作用是将底模平台自重及上面的荷载传递到主构架和已成型的梁段上。

  3、锚固系统,平衡灌注混凝土时产生的倾覆力矩,确保挂篮施工安全。

  4、底模平台,支撑箱梁底模并为立模、钢筋绑扎、混凝土灌注、养生、预应力钢筋张拉、孔道压浆等工作提供操作场地。

  5、内外模板:外模采用整体钢模板,可随梁高变化而自由下垂。内模板由内模框架和内模板组成,内模板由定型组合模板拼装。

  6、走行系统:由轨道、反扣轮和前支座组成。轨道利用腹板内的竖向预应力钢筋和预埋在箱梁腹板内的精轧螺纹钢锚固于箱梁上,由两台10T手拉葫芦牵引主构架前移,并带动底模平台、外侧模一同前移就位,挂篮移动过程中的抗倾覆力矩由反扣轮经轨道传至已成型的箱梁上。内模可在钢筋绑扎完成后由人工沿内模走行梁推至下一梁段就位。

  挂篮拼装完成后,首先进行加载实验。加载实验的目的:1)检测挂篮的安全可靠性;2)检测挂篮的弹性变形,为悬臂梁浇筑施工时的线形变化提供数据;3)消除挂篮的非弹性变形。

  采用地锚及堆重组合加载法(如图)

  在前横梁下端设置锚桩(锚桩的设置方法同于后锚桩),利用锚桩将腹板及底板的重量施加给挂篮主桁。荷载的施加通过穿心式千顶进行,大小由油压表测得。顶板及翼板处的重量(包括模板)通过堆载方式施加,现场操作灵活、简单,但是锚桩所施加荷载会随挂篮及地基变形而减小,需随时予以补加。

  后锚处设置锚桩,锚桩采用直径80CM、长度6M的砼桩。后锚锚桩两根一组,共设四根(前锚设两根)。锚桩内预设Φ32精轧螺纹以便于同挂篮后锚装置连接。为防止砼桩身受拉被拉断,对设于桩身中的Φ32精轧螺纹进行构造自锚在桩底部设置了锚具,并在5米范围内采用无粘结构造。试验时挂篮支点处作用力较大,压力最大可达300吨,因此须对支点处地基进行处理以避免试验时地基被压坏而使试验无法进行。将支点处地面杂草等清理掉,原地面夯实,然后在地面上铺10~20CM厚石子,最后在石子上设纵横向方木,最后在方木上拼装挂篮。

  试验时,采取分级加载及分级卸载。加载过程按0→50%→100%→125%的分级进行,卸载时按125%→100%→50%→0的分级进行。加载时每级加载后应视整个体系基本稳定同时满足持荷时间不少于30分钟后,再加下一级荷载。加载试验应反复进行两次。在桁架的后锚点、中支点及前吊点处各选定一点,以测定主桁架在试验过程中的竖向变形情况,由实测的变形值与理论值进行比较,出入较大时分析原因,保证挂篮可靠运行。

  4施工工艺

  A、 1#、4#连续墩0#块的施工

  连续墩箱梁0#段加1#段长10米,高6米,底板厚为80CM,顶板厚45CM,腹板厚80CM。0#段在墩顶处设有二道横隔墙,横隔墙上设一100CM×150CM人洞。

  连续墩0#块和1#块采用托架现浇,墩顶两侧设临时托架,同墩顶临时固结构造一起承受悬浇施工中的不平衡力。为此,现浇支架不仅要满足0/#块的现浇需要,还应满足作为临时支撑的需要。因0#块和1#块水平投影面积大于承台面积,又考虑到墩身较高,采用型钢制成的三角托架做支承支架,上铺工字钢形成平台。

  平台搭设好之后,采用压砂法进行预压,用以检测支架的弹性变形及非弹性变形、刚度、强度、稳定性,并防止浇注过程中混凝土出现裂缝。预压时采用分级加载预压,并观测沉降量,计算出支架的弹性、非弹性变形,以此作为调整模板标高的依据。加载重量为上部结构重量并加上施工荷载。

  另外,0#块施工前,还须安装好永久支座与临时支座(见下图)。安装永久支座时,精确找平垫石顶面,准确定出下支座地脚螺栓的位置,并检查孔径大小与深度,用环氧树脂砂浆把地脚螺栓锚固,然后吊装盆式支座,上紧螺栓,锁定上下摆,将支座相对滑移面用无水酒精擦冼干净。安装过程中,应时刻保证各接

触面的密贴,另上盆向岸侧预留13CM的预偏量。

  采用砂箱支座作为临时支座,先在墩顶铺3cm中粗砂,外面钉上同样厚度的木板,中粗砂必须为最佳湿度压实,然后在其上浇筑临时混凝土垫块。墩顶临时固结采用锚杆,锚杆采用Ф32精扎螺纹钢筋。顺桥向靠外侧设置锚杆,下端锚固在墩身内,中段穿过0/#块混凝土,上端锚固于0/#块顶部,以增加抗震、抗滑能力,并承受梁段施工不平衡带来的偏心拉力。

  临时支座顶面比永久支座稍高约5mm,确保在施工过程中永久支座不受力,拆除时,将砂掏干净,割断钢筋,对称均匀、缓慢进行,防止梁体受到震动,去掉混凝土垫块,梁部可以安全的落在永久支座上。

  0#块内预应力管道纵横交错,构造钢筋密集,砼体积大、标号高,且0#块是悬臂浇筑施工的基础,极易出现质量问题,施工中应谨慎对待。

  0#块分两次浇注,第一次浇筑底板、腹板及横隔板,第二次浇注顶板及翼缘板。第一次浇筑砼的荷载由托架全部承担,第二次浇筑砼的荷载悬板部分由外模将荷载传给工字钢横梁再传给托架,顶板部分则由第一次浇筑砼承担。底模和外侧模均采用大块钢模板,底模外侧用厚木枋围成,木枋下加木楔,以便今后拆卸,中间填砂,捣筑密实;内模用组合钢模,易于拆除,0#块中间横隔板箱室的材料从横隔板的预留人洞处送出。因腹板内管道及钢筋密布,须从箱室内模管道较少处开“窗”,便于砼入模、振捣和观察,待浇注到此处,再将“窗”关闭,从另一处“窗”作业。顶板底模开“天窗”和底板上部不立模,以便材料和砼从其中送进。因0#高达6M,箱室内搭设钢管架,方便作业。0#块横梁内设有横向预应力精轧螺纹钢,为方便外模支立,特预留孔道,待外模拆除后再穿束张拉。为保证预留孔道直顺,用刚度较大的钢管做预留孔。

  因0#块分两次浇注,且顶板钢筋和管道密布,钢筋也分两次施工。第一次包括底板、腹板、横隔板及Ф32粗钢筋;第二次包括顶板钢筋、纵横向预应力管道及部分锚具。钢筋的垂直运输采用塔吊。

  第一次钢筋施工:首先进行底板钢筋绑扎,其次进行腹板和横隔板钢筋绑扎(同步进行),最后进行竖向预应力Ф32粗钢筋的就位,Ф32粗钢筋下端不用环氧树脂固定。在底板钢筋绑扎时,为了保证人洞的质量,可把人洞模板先就位,然后再绑钢筋。钢筋绑扎完后,及时把竖向Ф32预应力粗钢筋的压浆管引到底板上方,而横隔板Ф32预应力粗钢筋的压浆管可通过内模上的对拉螺丝孔引到箱梁内,这样便于以后压浆施工。竖向精轧螺纹钢的锚垫板下设5CM的钢管连接,以解决锚垫板与波纹管无法焊接的缺陷。箱梁内部构造钢筋复杂,波纹管较密,钢筋安装施工时钢筋与管道相碰时,只能移动,不能切断钢筋。

  第二次钢筋施工:在顶板模板支立完后,首先进行纵向预应力束管道的埋设,然后进行顶板底层钢筋的绑扎,随后进行纵、横向预应力管道的埋设,最后进行顶板顶层钢筋的绑扎。钢筋成型过程中,多采用绑扎而少采用点焊。

  砼采用强制式搅拌机集中拌和,砼搅拌运输车运输,在墩旁放置两台输送泵,为防止出现砼堵管,应多布设一条泵管以备用,输送泵管沿塔吊架固定,到箱梁顶50CM,用软管引出到箱梁模板内,从内模所开的“窗口”入模。泵送砼前,应先泵水,再泵砂浆进行润管,然后再泵送砼,水和砂浆不入模。

  砼的现场振捣严格按照规范进行,要求表面泛浆,不再冒气泡,砼不再下沉。施工人员一定边振捣,边观察,防止漏振或过振,技术人员跟班作业。因波纹管较密集,现场要准备三条30振动棒,配合大振动棒的施工,顶板砼浇完后,表面及时进行整平、压实、二次收浆及养护处理。

  施工缝处理:第一次砼浇注完后,砼表面及时进行凿毛处理,凿除浮浆和浮碴自新鲜面。在第二次砼浇注前,表面洒适量水和砂浆进行湿润,防止砼接合面出现干缩裂缝。

  砼浇注要求平衡对称施工,最大允许偏载25T,现场实际控制中,偏载不允许超过10M3砼。在浇注过程中应一次连续浇筑完毕,中间不得中断,砼分层浇注,每层宜30~40CM厚。

  在夏季,因温度较高,砼表面易风干,浇筑完成后,表面及时覆盖草帘,防止水分过量蒸发,同时表面进行洒水养护。

  B、2#、3#刚构墩0#块施工

  刚构墩箱梁0#段加1#段长14米,高8米,底板厚为100CM,顶板厚45CM,腹板厚80CM。0#段在墩顶处设有四道横隔墙,横隔墙上设一100CM×150CM人洞。

  2#、3#刚构墩0#块施工与1#、4#连续墩箱梁0#段施工工艺基本一致。因是刚构,无支座,也无需设置临时支墩,墩顶下50CM段与0#块一起浇注。

  C、“T”构施工

  悬灌梁施工工序为:挂篮就位→调整底模、外侧模标高→绑扎底板、腹板钢筋→安装竖向预应力钢筋→支立内部模板、堵头模板→安装纵向、横向预应力管道→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护→穿钢绞线→张拉→压浆→移挂篮。

  墩顶块施工完成后,在其上拼装菱形挂篮。从2#块开始进行悬臂对称现浇施工,形成“T”构,各梁段一次两侧对称灌注,平衡施工,确保合拢精度小于2cm。1#、2#、3#、4#墩同时展开施工,上8套菱形挂篮,形成4个“T”构。

  挂篮拼装应按照试拼时构件相应位置,依据所做标记对号入座。一般程序是:轨道处砼桥面砂浆抹平均→铺设锚定滑轨及锚轨→安放滑动横梁及支座→主桁架→上平风构→中横梁→后横梁→后锚梁→前上横梁→前吊杆→前下横梁→后锚杆→后下横梁→底模系→侧模。

  轨道处砼桥面处理:由于砼桥面较为粗糙,应用砂浆对各轨道处进行找平处理。另外,由于桥面具有2%的横坡,外侧轨道处的桥面低于内侧轨道。为保证轨道平面高度一致,应在外侧轨道处加垫[16型钢。鉴于挂篮支点处在浇筑砼时承受很大的支反力,故此处垫梁加密。

  铺设及锚定滑轨及锚轨:滑轨系采用长5.4M的Ⅰ28a型钢,型钢表面焊有3MM不锈钢板。每幅挂篮用4根2[28a滑轨,滑轨应用结构中的竖向精轧螺纹锚定,锚轨采用翼顶面焊1CM厚钢板的I32a工字钢,也用结构中的竖向预应力筋锚定。

  安放滑动横梁及铰支座:先将滑动横梁放好,然后安放铰支座,要注意铰支座之间的相对位置应准确无误。

  主桁架:菱型挂篮主桁架长较高,主桁架就位后应采取临时固定的措施。临时固定措施可采用揽风绳及在后端临时锚一横梁。在安装好后锚系,并将后锚系锚到结构的竖向精轧螺纹筋上以后,主桁架上的临时固定即可去除。

  主桁架就位后,将上平风钩、中横梁、后横梁、后锚系、前上横梁、前吊杆、前下横梁、后锚杆、后下横梁、底模系、侧模等顺次一一安装就位。

  挂篮底模标高确定:Hi=HO+fi+f篮

  式中:Hi--待浇注段箱梁底板前端处挂篮底模板标高(张拉后);

  HO--该点的设计标高;

  fi--施工段预拱度值;

  f篮--挂篮的弹性变形对该段

影响值,由加载试验后得出。

  挂篮安装就位后,在底模支架上完成梁段的钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑、预应力张拉及压浆等作业。悬臂浇筑时的不平衡采用锚固体系来进行抵消。然后整体移动挂篮,进行下一节段作业,如此循环施工,直至合拢前节段。

  挂篮前移过程中应注意:

  两边挂篮两端同时缓慢向跨中匀速移动;

  每前移50cm,用经纬仪、水准仪检测挂篮的方向、标高,防止挂篮左右偏向或扭转。

  挂篮前移由专人指挥,随时观测挂篮的移动情况,确保安全。

  挂篮就位后,锚固在已施工完毕的梁段上,用千斤顶抬升底模至设计标高.

  在底模支架上进行钢筋绑扎、预应力管道定位作业时,预应力管道应定位准确、牢固。安装内部模板及顶板模板时,为保证钢筋密集处混凝土的顺利浇筑,在顶板上开“天窗”,用串筒把混凝土送入底模和腹板内,并在内模腹板处开孔,在孔内振捣混凝土。浇筑混凝土时预应力管道内插入硬塑料管,防止堵管。浇筑过程中每隔半小时专人负责抽拉一次,确保无堵管现象发生。

  混凝土浇注前,认真检查模板支撑情况,模板堵漏质量,钢筋绑扎及保护层的设置,预埋件,预留孔洞位置的准确性,模内有无杂物;检查灌注砼用的漏斗,串筒分布是否满足灌注顺序。灌注顺序:应遵守“先前后尾,两腹向中对称浇注砼”的顺序。两腹板对称同时浇注,然后灌中间部位的底板,顺序为先前后尾。灌注顶板及翼板砼时,应从两侧向中央推进,以防发生裂纹。每段梁段砼端面要人工凿毛。

  混凝土捣固人员须经培训后上岗,要定人、定位、定责,分工明确,尤其是钢筋密布部位、端模、拐(死)角及新旧砼连接部位指定专人进行捣固,每次浇注前应根据责任表填写人员名单,并做好交底工作。

  捣固砼时应避免捣固棒与波纹管接触振动,砼捣固后,要立即对管道进行检查,及时清除渗入管内的灰浆。未振完前,禁止操作人员在砼面上走动,否则会引起管道下垂,促使砼“搁空”、“假实”现象发生,必要时用竹片将砼塞入管道下方。

  施工、技术、试验人员现场跟班作业,随时测定坍落度和和易性变化情况,及时通知搅拌站进行调整。

  砼浇注完初凝后,应立即用潮湿的草袋或草帘盖好,并洒水自然养护,保持草袋湿润。拆模后,当环境温度高于+5℃时应对砼表面洒水养护, 梁体张拉的检查试件,要存放在梁顶上与梁体同环境养护。

  D、边跨现浇直线段

  在1#、4#墩的“T”构施工结束前2个月,开始边跨现浇直线段施工。连续梁边跨,各有一段直线段梁体,直线段长10.82M,采用搭设钢管支架进行现浇,支架宽度比箱梁宽度两边各宽30cm。

  首先处理支架基础:清除表层杂物,山坡面挖平,上下砌筑挡墙,铺25cm厚的砂砾石进行夯实,浇筑C15号砼基座。

  为避免因支架基础不均匀沉降及支架非弹性变形,引起梁体线形失控和混凝土产生裂纹,对支架进行预压,使支架预先完成非弹性变形。同时检测支架的弹性变形,并作为安装模板的参考数据。

  在模板上(按梁体两端、中部)位置设立观测点(可根据情况适当加密),加砂进行预压,达到总压重的10%、30%、50%、80%、100%和达到100%后24小时用水准仪检测标高变化。

  支架预压完成后,安装永久支座后、绑扎钢筋、安装模板并浇筑现浇段混凝土。

  E、合拢段

  在“T”构及边跨现浇直线段完成后,即可进行合拢施工。合拢顺序为:边跨合拢→中跨(预施水平顶力)合拢→次边跨合拢。在现浇直线段梁段达到设计强度80%时,开始张拉钢束,张拉顺序按设计要求进行,张拉时上下游同时对称进行,张拉完成后,拆除梁底支架,箱梁由静定体系变为单跨带悬臂的超静定结构。

  边跨、中跨、次边跨合拢后,体系由静定的简支体系转变为超静定的连续体系。在体系转换过程中,由于气温变化及各种因素的影响,会导致合拢段混凝土拉裂或压坏。在合拢前,采用刚性支承临时锁定合拢段两端,使其成为可以承受一定弯矩、剪力的牢固结点,确保梁体的安全。在梁上预埋钢筋及钢板,在合拢口底板上面、顶板上面各设型钢连接构件作为刚性支撑。型钢连接构件与预埋钢板焊牢,并设置剪刀撑焊接在型钢连接构件上。然后张拉临时预应力束实施锁定,最后浇筑混凝土。

  中跨140米合拢前,焊接刚性支撑之后,施加一定的水平顶力。焊接刚性支承,张拉钢绞线,浇筑混凝土,整个施工应一气呵成,尽量缩短锁定时间。对合拢段的混凝土,混凝土浇筑选择在夜间温度最低、变化最小时,从锁定到浇注混凝土完毕的时间尽可能控制在最短,混凝土中加入缓凝早强剂,并加强养护,使混凝土。同时派专人负责现场观测,预防发生意外情况。

  中跨合拢段与次边跨合拢段采用型钢搭设托架作为支撑系统,安装侧模和底模,内模用组合钢模。中跨合拢后,再对次边跨进行临时锁定,然后拆除1#、4#墩的临时支座,浇筑次边跨合拢段。拆除临时支座时,应缓慢对称进行,并注意观测支座下沉量,使体系转换顺利完成。

  5预应力施工

  箱梁为三向预应力连续箱梁,预应力束布置:

  (1)纵向预应力束分T构静定顶板束,底板连续束、顶板连续束、腹板下弯束、预备束和临时束六种。顶板束均采用15-19规格,腹板束、底板束和顶板连续束采用15-16规格。纵向预应力采用两端张拉,锚具采用群锚。采用YCW650A和YCW400B型千斤顶。

  (2)横向预应力束仅在横隔梁处有,采用Φ32精轧螺纹,一端张拉,锚具和连接器为YGM-32型。采用YC60型千斤顶。

  (3)竖向预应力钢筋采用Φ32精轧螺纹,一端张拉,锚具和连接器为YGM-32型。采用YC60型千斤顶。

  (4)钢绞线均采用ФJ15.24MM,强度为Rby=1860MPa。

  纵向波纹管采用塑料波纹管,而横向和竖向波纹管则采用普通金属管。

  进场材料应有出厂质量保证书和试验报告单,进场时要进行外观检查。钢绞线表面不得带有降低钢绞线与砼粘结力的润滑剂、油渍等物质,表面不得有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮;高强精轧螺纹钢筋表面不得有裂纹、机械损伤、氧化铁皮、结疤、劈裂;进场材料须进行力学性能检验,不合格产品不得进场。

  钢绞线的下料、编束和穿束应注意以下几点:

  a.钢绞线下料采用砂轮锯切割,禁止电、气焊切割,以防热损伤。

  b.按设计预应力钢束编号编束。编束后用18~20#铁丝将其绑扎牢固,并将每根钢绞线编码标在两端。

  c.中短束(直束L≤60M、曲束L≤50M)由人工穿束;长束和曲束用牵引法。穿束前应用压力水冲洗孔内杂物,观察有无串孔现象,再用风压机吹干孔内水份。为减少张拉时的摩阻力,对长曲束钢绞线在进孔前应涂中性肥皂液。

  对锚具进行外观

检查、硬度检验和静载锚固试验,应从同批中抽取6套锚具,组装3个预应力筋锚具组装件,进行静载锚固性能试验,其性能要求应符合GBJ85-92《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》。

  进场的波纹管要求外观清洁,内外表面无油污,无引起锈蚀的附着物,无孔洞和不规则折皱,咬口无开裂、无脱扣,要进行抗折、抗压试验。

  安装波纹管时,一定要严格按设计位置安装,定位钢筋间距不应大于0.5m,安装锚垫板时,必须使锚垫板与管道垂直,并且准确对中。竖向筋为一端锚固,另一端张拉,在安装波纹管时连同精扎螺纹钢筋一起安装就位,严格控制竖向筋的纵、横向位置,以便锚固挂篮轨道。

  同时,还应防止电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后,应检查波纹管位置,曲线形状是否符合设计要求。波纹管连接必须用大一号波纹管旋紧,保证相互重叠25cm以上,并沿长度方向用两层胶布在接口处缠10cm左右长度。

  预应力管道随着箱梁施工进展将逐节加长,多数都有平弯和竖弯曲线,所以管道定位要准确牢固,接头处不得有毛刺、卷边、折角等现象,接口要封严,不得漏浆。浇注混凝土时,管道内衬硬塑料管芯(待混凝土浇注完成后拔出),以防止管道变形、漏浆。横向预应力管道采用的波纹管,安装时一定要防止出现水平和竖直弯曲,严禁人踩和挤压,避免漏浆。

  对千斤顶、压力表、油泵进行校验,合格后,将其组合成全套设备,进行设备的内摩阻校验,并绘出油表读数和相应张拉力关系曲线,建立匹配方程。配套标定的千斤顶、油泵、压力表要进行编号,不同编号的设备不能混用。

  纵向预应力:钢束按设顺序进行张拉。张拉采用张拉力和伸长量双控,以张拉力为主,钢束伸长值作校核。预应力张拉采用张拉应力与伸长量值双控施工。

  首先计算出钢绞线的理论伸长量,现场检测每根钢绞线的实际伸长量,若发现超出+6%或其它异常现象,应暂停张拉,查明原因并改正后再进行张拉;同时施工过程中检测压力表,使张拉应力达到设计值。施工时张拉两端采用对讲机或其它有效方式加强联系,确保张拉同时缓慢进行。

  竖向预应力施工:竖向预应力粗钢筋下料一律冷切割(如用砂轮切割)。波纹管于上下锚板接缝处灌浆前在外侧要用混凝土封死,严防箱梁混凝土渗入管内。

  横向预应力施工:在浇筑梁部混凝土时,在翼缘上预留出张拉槽口,在梁部混凝土达到设计要求的强度后,进行横向预应力钢束的张拉施工,横向钢绞线采用单根张拉工艺,交错单端张拉。

  张拉前清冼管道,然后用压缩空气排除孔积水或杂物。张拉工艺完毕后,应立即将锚塞周围预应力筋间隙用水泥浆封锚。封锚水泥浆抗压强度不足10Mpa时 ,不得压浆。对于长束(大于60M)和长曲线束(大于50M),在其中间和最高点位置要设置压浆通气管道。通气孔可用塑料管或钢管,并将其引出梁顶面400~600mm, 通气孔在施工时要用木塞塞紧。

  6孔道压浆

  为保证本桥预应力管道在张拉后的压浆质量,确保浆体饱满、密实,设计采用了先进的真空灌浆施工工艺,管道采用高密度聚乙烯(HDPE)塑料波纹管,并对灌注水泥浆掺加钢筋阻锈剂。

  (1)压浆参数:为保证真空灌浆施工的顺利实施,在真空压浆规模施工前应进行针对性的真空灌浆工艺试验,通过对最不利的灌浆条件进行模拟后得到取得浆体流动度、水灰比、泌水性、体积变化率、7天、28天强度、初凝时间、灌注速度、灌注前抽真空时间、灌浆时真空负压、灌浆后正向压力等施工工艺参数,用以指导施工。

  (2)压浆设备:螺杆式灌浆泵、真空泵、空气滤清器及配件、塑料焊接机、搅拌机、储浆罐(其容积大于0.5m3)、DN20mm控制阀、秒表等。

  (3)压浆施工:

  a.张拉工艺完毕后,应立即将锚塞周围预应力筋间隙、波纹管接头、及波纹管与锚板相接处用无收缩性水泥砂浆封闭(厚度大于15毫米),强度达到10Mpa之后将试验设备进行连接(输浆管采用抗压能力不小于2Mpa的高强橡胶管)。

  b.压浆前清冼管道,然后用压缩空气排除孔积水或杂物。

  c.压浆顺序应先下后上,逐孔进行,防止漏孔。

  d.按浆体配合比搅拌水泥浆,搅拌前应加水空转搅拌机数分钟,将积水排净,并使其内壁充分湿润。在全部水泥浆用完之前不得再投入原材料,更不能采取边出料边进料得方法。搅拌好的水泥浆须一次用完。

  e.灌浆:启动真空泵抽真空,使孔道真空度达到-0.08~-0.1Mpa,且保持稳定,同时将水泥浆加到灌浆泵中(浆体进入灌浆泵前应通过1.2mm的筛网过滤),当灌浆泵输出的浆体稠度达到要求稠度时,将泵上输送管接到锚垫板上的引出管上,开始灌浆;灌浆过程中保持真空泵持续工作;待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭抽真空端所有阀门;灌浆泵继续工作,并沿着管道由高到低将出气孔打开,待出气孔流出的浆体稠度与灌入的浆体相当时,由低到高关闭出气孔,在小于等于1.0Mpa的正压力下,持压1~2分钟;关闭灌浆泵及灌浆泵端所有阀门,完成灌浆,拆卸外接管各附件,清洗空气滤清器及阀门等。

  f.压力和速度:压力取1.0Mpa左右,同时经常检查孔道真空度的稳定性;压浆的速度取10~15m/min左右,同时注意压浆软管和孔道内的压力情况。

  g.施工过程中详细记录(包括管道的压浆日期,水灰比及掺加料、压浆压力等),并由监理工程师现场签认。

  7测量控制

  测量控制包括:控制网的复核、控制点的设置、箱梁高程、轴线及墩身变形的观测。

  控制点的设置:

  箱梁轴线控制点的设置:

  在各箱梁0#段施工时,把200mm*200mm*10mm钢板预埋在箱梁顶板上,和砼面平齐,桩钢板一定要预埋牢固,为了防止钢板下面出现空洞,在施工时,可在钢板上预留适量的排气孔。0#段施工完后,把各0#段的中心引到钢板上,并进行穿线复核并修正。

  箱梁水准控制点的设置:

  箱梁水准点设置在各墩0#段箱梁中心预埋钢板和横隔板顶面位置(具体位置见图纸)预埋钢筋上,箱梁水准控制用0#段节点处高程控制。因水准点的位置较高,从承台引到箱梁顶较困难,要求现场仔细,并认真校核。

  各箱梁轴线的控制:

  各现浇段完成后,用全站仪复核各段轴线无误。其余各悬浇段轴线点作为控制点;0#段上的轴线点进行穿线复核并修正,以便合拢段顺利合拢。0#段上的轴线点定期复核。

  每一悬浇段支立模板后,要与已完成各段的轴线点复核,以保证支立模板准确无误。模板的位置确定时,要求每次都用钢尺从0#段的中心量起,从而减少误差。为了便于复核,在已完成的箱梁顶板上用墨线标出。

  高程控制:

  考虑0#段箱梁墩身节点处变形很小,用该节点处水准点控制各悬浇段高程。0#段节点处水准点要定期进行复核,条件允许时,把各0#段的水准点进行互测校核。

  高程式点每一段节点处设置五个:从各箱梁断面接合处后移5CM设一处。腹板位置设一处:为了底板高程测量方便,在两面侧腹板外侧钢筋处预埋钢筋,钢筋下端与底板平齐,上端伸出顶板2CM,测量出钢筋的顶高程,根据钢筋的长度可推算出箱梁底板的高程。另三处分设置在轴线和侧翼板上,其中翼板处的控制点距离翼板边沿20CM,预埋钢筋伸出顶板2CM。

  在悬浇段施工中,高程测量频率为5次:挂篮移位后,砼浇注前,砼浇注后,张拉前,张拉后(即挂篮移位前)。每次测量范围为已完成的各悬浇段。当昼夜温差大于10℃,要求对各断面进行高程和墩身变形观测。

  墩身变形观测:

  利用全站仪和导线控制点定期复核各墩0#段中心点的位置,并与原设中心点进行比较,偏移位置即墩身变形量。施工过程中,注意观测温度变化对墩身变形的影响。

篇2:大桥箱梁予制场150t龙门吊机安装工艺

  大桥箱梁予制场150t龙门吊机安装工艺

  一、概述

  为完成芜湖岸一侧铁路引桥40m箱梁制造和架设任务,在铁路引桥24#墩至28#墩间预应力梁场需拼装两台150t跨桥墩龙门吊机。吊机由N型万能杆件组拼,高度44.03米,跨度44米,每台共需万能杆件约226t,新制杆件约60t。

  二、安装步骤

  1、按龙门吊机跨度在设计指定位置铺设龙门吊机走道;

  2、在两则走道上吊装4台龙门吊机走行大车,并按吊机支点位置测量定位。

  3、在龙门吊机四周,根据设计指定位置按设计要求挖缆风绳地笼。

  4、龙门吊机立柱拼装。

  5、龙门吊机起重横梁拼装。

  6、龙门吊机试吊。

  三、新制杆件

  1、龙门吊新制杆件由工地钢结构车间加工制造,制造杆件的型钢、板材等均应符合设计图要求,并应满足《钢结构制造规范》规定的材质性能要求。

  2、新制杆件应选用顺直、无变形、无损伤的型钢及钢板制造。

  3、新制杆件上的钉孔中心位置在任何情况下的误差都不得大于0.5mm,所有组合焊接件的焊缝均必须满足设计要求。需要刨角、刨边的杆件应按设计图要求施刨。

  4、新制杆件制造完毕后,应用手砂轮磨去毛边或毛刺,然后除锈并涂刷防护油漆,按设计图要求编号存放。

  四、吊机拼装前的准备

  1、平整场地,根据设计位置测量放出龙门吊走道中心线并打桩作出标记。按设计规定在走道处铺垫石碴,铺设枕木、安放铺设43kg/m级钢轨,枕木间距不大于50cm,钢轨接头处不大于35cm,轨道接头应在同一个截面上。龙门吊机吊重处不允许有坡道,石碴与枕木之间要密实,轨道应平顺,同侧两轨顶高差不得大于3mm,国距应控制在±3mm以内,龙门吊两走道中心线误差应控制在±5mm以内,高差不大于10mm。

  2、检查4台走行大车转动部分,上润滑油并吊放在已铺设好的轨道上,按立柱下支点间距定位并抄垫牢固。

  3、按设计指定位置在龙门吊机四周分别挖设缆风绳地垅,每个地垅均必须满足设计所计算的缆风绳拉力,缆风绳拉起后与地面水平夹角不应超过30°。

  4、准备拉缆风绳用钢丝绳,其直径长度应符合设计要求。按缆风绳拉力、根数准备倒链滑车、千斤绳、卡环、缆风绳钢丝绳夹头。

  5、按设计图提供的万能杆件编号、数量、新制杆件的偏号、数量在施工现场备料(含拼装用的普通φ22、φ27、螺栓及冲钉)所备杆件应顺直无损伤变形,φ22螺栓以L=65mm、φ27螺栓以Lwww.pmceo.com85mm为主;

  6、按设计图制造两台天车(起重小车)走道梁并选配好钢轨,配备起重卷扬机、牵引卷扬机、起重滑轮组、起重钢丝绳等。

  7、龙门吊机横梁吊装设备的准备如下:

  ①横梁起吊钢丝绳准备,直径及长度应符合设计要求。

  ②按要求挖设固定卷扬机地垅。

  ③根据钢绳丝绳直径、起吊重量配备滑轮组、转向滑车、卡环、钢丝绳夹头、起吊扁担、千斤绳等。

  ④根据设计要求配备2台5t同步慢速卷扬机。

  8、根据吊机拼装需要,应配备一定数量的手锤、工具袋、白综绳等。

  五、拼装

  由于龙门吊机跨度及高度均较大,采用吊机完成全部龙门吊机的拼装任务比较困难,故采用吊机拼装与膺架起吊相结合的方法完成龙门吊机的安装任务,吊机主要用于立柱、横梁及膺架杆件的拼装,柱顶膺架用于横梁起吊安装。

  1、龙门吊机立柱、横梁拼装

  ①立柱底部杆件拼装可在龙门吊机拼装位置两则地面上按单元进行,第一节按4m高度拼2×14m,并装好走行大车连接梁,由吊机吊装在走行大车分配梁上,同时用硬板块将连接梁与大车分配梁之间空隙抄死,再依次接高立柱。

  ②在龙门吊机两立柱之间中线两侧搭设临时枕木垛与走行大车连接梁等高,在枕木垛上拼装龙门吊机38m横梁,横梁分三组拼装(两组边横梁,一组中间横梁),并将中间一组横梁用临时杆件与立柱连成整体,以保证龙门吊机两个立柱的横向稳定。

  ③当立柱接高至16m以上时,应栓拉缆风绳。拼装过程中,每个节点的螺栓必须上满丝并拧紧,保证每个螺栓伸出螺帽1丝以上,每个螺栓最多垫两个垫圈,一般情况下均应是一个垫圈。

  ④继续由塔吊按单元接高立柱至24m,调整缆风绳,在立柱两边柱上拼装起吊活动膺架,安装起吊扁担,穿起吊滑车组钢丝绳,分两次起吊安装,两组边横梁在立柱24m高处。

  ⑤缆风绳应随着立柱高度根据设计要求设拉,确保立柱在拼装过程中的稳定。

  ⑥龙门吊机拼装期间,在距吊机门架边线20m的施工范围的用绳索围栏,设立禁区,禁止非工作人员通行。缆风绳栓紧的地龙应经常检查,发现问题要及时解决。

  2、横梁起吊安装

  ①为保证龙门吊机在拼装过程中的稳定性,减轻横梁起吊重量,龙门吊机横梁共分五次起吊安装,第一、二次起吊安装两组边横梁并用临时杆件与边立柱连接在24m高处,拆除起吊活动膺架,继续接高立柱至42m(不含走行大车及分配梁高度),在中间立柱上拼装起吊活动膺架,安装中间横梁起吊扁担、滑车组等,解除中间横梁与立柱临时连接杆件,第三次起吊安装中间横梁在设计位置。中间横梁吊装完后,按同样的方法分第四、五次装两边边横梁。横梁得约70t。

  ②每次横梁起吊安装,均需测量龙门吊机跨距及垂直度,通过立柱内、外侧缆风绳调整两立柱之间的宽度及垂直度,测量横梁长度,使其能满足横梁的起吊空间,一般情况下,应将两立柱之间的距离调整至比原设计距离大10mm左右,调整好后收紧缆风绳,横梁起吊时缩短为36m,两端与立柱连接杆件捆绑在横梁上,以便横梁起吊到位后及时拼装。

  ③当立柱膺架及横梁上的起吊设备全部安装完毕后,应根据设计要求穿绕起吊横梁钢丝绳滑车组并在横梁上栓好遛绳,以便控制横梁起吊时的方向。

  ④由安质科牵头组织有关人员全面检查起吊设备,缆风钢丝绳及地垅等,并进行横梁试吊。试吊时先将横梁吊


离枕木垛10cm并停留10分钟,检查缆风绳、起吊设备及地垅的变化情况,测量立柱之间的距离及垂直度,确认无变化且安全可靠后,再试起吊横梁卷扬机的刹车及同步情况,通过以上检查,确认各方面状况良好,方可正式起吊横梁。

  ⑤横梁起吊时必须有专人指挥,信号明确,5级风以上、下雨、大雾天气不得起吊安装。

  ⑥当横梁起吊到位后,应尽快将横梁两端N2与立柱节点板连好,以策安全。其余杆件应连续拼装,中途不得中断,直至所有联接杆件拼装完毕。

  ⑦拆除横梁起吊设备,解除缆风绳,在横梁顶用塔吊安装起重小车走道梁,铺设小车走道钢轨,吊放两台起重小车,穿起重小车滑车组钢丝绳,安装牵引设备、照明灯具、电器设备等,在立柱上塔设司机房,安装控制设备,安装好立柱起顶装置,准备龙门吊机试吊。接长小车走道梁、钢轨等,安装好立柱起顶装置,准备龙门吊机试吊。

  六、吊机试吊

  1、由专职人员对吊机进行一次全面检查,主要检查技术内容如下:各节点螺栓是否穿满拧紧,各种动力设备,转动机构、安全装置、电气设备、起重吊具等是否完好,安装状况及磨损情况等,如有异常应及时修理,解决后方能试吊。

  2、无负荷试验:走行大车沿轨道,起重小车沿行程全长行走,检查大、小车运行机构的工作情况,吊钩升、降情况,检查各开关工作情况(吊个上升限位开关,小车终点行程工关等),要求各开关工作灵敏可靠,大小车行走稳无杂音,及运行联动轴节不得有冲击声。

  3、静负荷试验

  走行大车固定、起顶装置上的千斤顶与轨道、立柱之间顶紧,吊机起吊超额定负荷25%的重量离地面100mm悬空10分钟,检查横梁下挠度及其它部位的强度和刚度情况,横梁下挠度应小于L/1000(L为门吊跨度44m)。其它无永久变形。

  4、动负荷试验:在吊机起吊超负荷10%的重物,小车反复行走,吊具反复升降的情况下,检查制动器工作情况、各机构部件及减速箱工作情况、车轮与钢轨的接触情况,要求制动器作灵敏,制动平稳可靠,各机构部件及减速箱工作平稳,无异常振动和杂音,全部车轮与轨道接触良好,无“啃道”现象。

  5、检查吊钩表面是否光滑,有无裂纹、褶皱,钢丝绳有无断丝、磨损、滑车组是否转动灵活,卷扬机钢丝绳盘绕是否均匀无挤压,电器是否绝缘良好,电阻器工作有无短路和开路现象等,吊机详细试吊检查项目,应按机械科制定的“起重机安全技术状况检查项目标准”执行。

  七、安全注意事项

  1、所有参加龙门吊机拼装工作的人员,进入场地后都必须戴安全帽,在2m以上高处工作均应佩挂安全带,架子上所有木脚手板厚度均不得小于50mm并不许使用腐朽、破裂的材料,架子每节应设步梯或挂梯,供拼装人员上下。

  2、离处工作人员庆配备工具袋,所使用的工具及螺栓、垫圈不得随处乱放,随手乱扔,避免坠落伤人。

  3、缆风绳地垅锚固力,缆风绳钢丝绳直径、试吊索具必须经过设计确定。

  4、本工艺未尽事宜请按有关起重机械规定办理,拼装吊机工作参照《装吊作业基本知识》执行。

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