山区高速公路T梁预制安装技术浅析

来源:用户上传      作者:

　　摘要：本文结合梅州西环高速公路梅江大桥T梁预制安装工程，阐述T梁预制场选择与布置原则、预制及安装技术，对山区高速公路T梁施工质量、工期、安全及成本控制具有指导意义。
　　主题词： T梁预制安装
　　1前言
　　随着中国经济发展，交通建设投资已向山区转移。高速公路为适应山区地面高差大、横坡陡等特点，往往设计成平曲半径小并设有超高缓和段，选用空心板和小箱梁作上部时梁的四个支点不易调平，易造成支座脱空，受力不均匀等病害，而采用T型梁则可消除此隐患，然而T型梁笨重、长大又带来选择预制场和运梁难的新问题。
　　2工程简介
　　梅州西环高速公路梅江大桥按四车道分离式设计，桥梁位于R=1200米的圆曲线上，桥面横坡4%，上部为10×40m预应力混凝土连续T梁,共120片，梁高250cm，梁间距210cm，边梁重120.5吨，中梁重119.3吨，共三联，先简支后结构连续。
　　项目策划时拟定预制场选择在0号台后路基上，该处路基优先安排填筑，2009年2月完成了路基土石方工程施工。3月开始进行预制场建设，设16台座，配两套半钢模、两台龙门吊，采用商品混凝土搅拌车供料，龙门吊配合吊斗浇注。4月投产，按3天2片梁，每月20片的进度计划，2010年10月安全、如期、保质完成了该桥T梁预制和安装工作。
　　3 T梁预制场选择与布置原则
　　（1）选择在线外租地设预制场。优点是梁板预制工作独立，不影响主线施工，工期易控制，施工干扰小；缺点是租地、场地建设和梁体运输成本高。尤其是在保护耕地与环境的前景下，很难落实。
　　（2）选择在桥头挖方路堑或路基上设预制场。“T”型梁头重脚轻，梁长体重，加上山区交通不发达，原有道路窄小弯多，难满足梁板运输要求，选择在桥头设预制场最适宜，不但可利用桥梁下部施工供电供水系统，又便于运梁、节省租地费用。
　　（3）预制场布置应因地制宜、精确计算需求。按总工期倒排，确定梁板预制开始时间，每日产量，计算需配备的台座、模板数量。预制场一般分成制梁区、存梁区、构件加工区。生产区应考虑台座布置、混凝土及梁板运输通道、施工操作空间及污水处理等需求；存梁区依据安装计划考虑储存需求，存梁期限一般不超过3个月。
　　
　　
　　4 T梁预制方法
　　4.1预制前准备
　　复核图纸并做好技术、安全交底；龙门吊、张拉设备等机电设备检定/校准合格并试运行；检查模板、材料、水电、现场安全生产条件等准备工作。
　　4.2模板制作
　　一般采用整体式钢模，面板≥6mm厚，纵、横加劲采用10号槽钢；模板之间用螺栓连接；侧模长度设计为标准节，变化段用端模调进移出来调节；底部用φ20拉杆每隔0.6～0.8m设一根；模板支架每隔5m设两根φ32mm的可调丝杆，作为就位后的支撑。立模时用龙门吊吊运、用32t螺旋千斤顶逐块顶升就位，上紧可调丝杆。接缝用海棉垫或双面胶填塞。检查泄水孔、支座钢板、防撞护栏、伸缩缝钢筋等预埋件位置，确保正确，不遗漏。附着式振动器分上、下两排，按梅花状设置，底排距台座面60cm，上排距底排90cm，横向间距可按1.5m左右布置。
　　4.3钢筋、预应力管道制作
　　钢筋在台座上绑扎，按底板、腹板、顶板顺序安装。同一断面钢筋接头不超过总量50%，并按规定错开，同时避开弯距、剪力最大处。预应力孔道采用波纹管成孔，波纹方向与穿束方向一致，波纹管接长采用大一号的波纹管套接，套接长度≥20cm，接头处用胶带纸缠绕，用“井”字形定位筋固定。在波纹管内可设塑料管作为支撑管，在浇筑混凝土前插入，浇筑完成后拔除。
　　4.4混凝土施工
　　对粗细集料、水泥、水和外加剂等原材料进行抽检，合格后使用。设计、试配、选定最佳砼配合比并报监理工程师审核、批准。采用混凝土运输车、龙门吊配合吊斗转入至待浇点灌注。浇筑可采用一次性、分层或组合浇筑法，按规定制取砼试件。梁体砼振捣以附着式振动器为主、插入式振捣器为辅的侧振工艺，两侧附着式振动器交错布置、集中控制，与侧模振动架密贴拧牢。随浇随振、严禁空振，振动时间以混凝土停止下沉、不冒气泡、表面平坦并泛浆为度。操作方法如下：
　　（1）灌注马蹄位时，混凝土入模后启动相应位置的附着式振动器，边入模边振动直到混凝土全部进入马蹄部位后，停止腹板部位振动器，只开马蹄部位振动器至混凝土密实。
　　（2）灌注腹板位时，严禁开动马蹄部位的振动器。
　　（3）灌注上翼板时，以插入式振动器为主，顶面用搓板收平搓毛。
　　（4）灌注梁端时，采用φ30插入式振捣器，对钢筋、波纹管特密集处，加用捣固铲人工配合振捣。
　　（5）混凝土养护与拆模。砼浇筑完毕并初凝后即时喷雾水养生，保持其湿润，养生时间不少于7d。利用龙门吊配合拆模，先拆上下拉杆，用千斤顶顶紧松脱可调丝杆，千斤顶同步下降，拆模后及时进行梁端及翼板边缘凿毛。
　　4.5预应力张拉与压浆
　　预应力筋理论伸长量可用下式计算：
　　L＝ L/（） （式4-1）
　　式中： ―预应力筋平均张拉力（直线筋取张拉端拉力）（N）；
　　L―预应力筋长度（mm）；
　　 ―预应力筋截面面积（mm2）；
　　 ―预应力筋弹性模量（Mpa）。
　　
　　钢绞线下料长度计算应考虑千斤顶工作长度、弹性回缩值、锚具厚度及外露长度等。两端张拉下料长度=孔道长度+2（工作锚高度+限位板高度+千斤顶长度+工具锚高度+便于操作的预留长度）；预留长度一般采用10～15cm。下料采用砂轮锯切割，在切口处两端20mm范围内用细铁丝绑扎牢固，以防止头部松散。钢绞线应梳整、分根、编束，每隔1.5m左右绑扎铁丝，编号分类存放。穿束前用压力水冲洗孔道，检查孔道有无串孔、存留杂物，再用空压机送风吹干孔道内水分。孔口锚下垫板不垂直度大于1ο时，应用垫板垫平。
　　梁体混凝土强度和张拉顺序应符合设计要求，当设计未规定时不得低于设计强度75%，可采用两端对称、分批、分段张拉正弯矩钢束。低松木木驰力筋张拉程序为0→初应力10%σcon→100%σcon→ 持荷2min→锚固。预应力张拉采用张拉力和伸长量双控。计算与实测误差为±6%以内，超过时应停止张拉、分析原因、采取措施。张拉控制应力稳定后，可进行锚固，锚固后外露预应力筋长度不小于30mm，多余的用砂轮机切割。
　　预应力张拉后应尽早安排压浆，一般不得超过14d。压浆应从下层孔道向上层孔道进行。压浆宜选用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5,不得有任何团块，水灰比0.4~0.45,拌和3h后泌水率不超过2%，掺用外加剂时其掺量由试验确定。压浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，使孔道内排气通畅。水泥浆拌制宜连续生产，自调浆至压入孔道时间不超过20～45min。压浆设备采用活塞式压浆设备，压力以0.7Mpa恒压作业。
　　4.6封端及存梁
　　孔道压浆后应将梁端、垫板、锚具混凝土污垢清净，并将梁端凿毛，用薄砂轮机切除多余的钢绞线。结构连续处不封锚，用净浆包封；对有伸缩缝的一端按设计要求立模封端。封端混凝土强度与梁体设计强度相同。T梁压浆达到设计规定强度和龄期后用龙门吊吊出台座，用运梁小车将梁运至存梁区，然后用龙门吊将T梁吊起移至存梁台座上。移梁、存梁时采用两点支垫，支点距梁端头不大于1m，在梁两侧用方木支撑或梁与梁之间采取临时固结。

　　5 T梁安装方法
　　水上、山谷或较长的桥梁T梁一般采用架桥机安装比较经济与安全。安装工法如下：
　　（1）架桥机组装。选择在桥梁与预制场间的路堤上组装，场地应平整、坚实，直线长度不小于80m。应编制安装方案，并由具备安装资质单位安装。组装完毕应进行检查、试运转和试吊。包括：机臂伸缩和横移，整机横移及制动，行车运行和卷扬吊重，油缸支腿伸缩，运梁台车和电气设备运行等试验。
　　（2）T梁架设。架设前应检测支座垫石顶面标高、平整度，放出梁板端线、中线、支座位置十字线，复核锚栓孔位置。T梁吊运一般采用兜托梁底起吊法。落梁完毕，应立即检测梁板标高、位置及中线偏位、垂直度，发现偏差及时调整。
　　（3）首片梁安装后应用斜撑支牢，全部梁安装就位后，将梁端部、横隔板侧面凿毛并清净，连接梁端及横隔板钢筋。安装墩顶负弯矩区钢筋、波纹管和穿预应力钢绞线。浇筑梁端连续缝及横隔板混凝土，达到规定强度后，进行负弯矩区预应力钢绞线张拉（采用YC25千斤顶单根张拉）和孔道压浆。
　　梅江大桥采用DJHG50/170型架桥机安装，工序为：铺设轨道→拼装架桥机→前移落支腿→喂梁→天车吊梁→纵向移梁→落梁→横移梁→安装支座→落梁→松绳→结束。
　　①铺设轨道。用普通木枕或混凝土枕作运梁轨道轨枕，从预制场直铺到桥头架桥机腹中，用P43型钢轨鱼尾板连接，轨道铺平顺。
　　②组拼架桥机。在轨道上铺设架桥机大梁，拼组框架和横向连接系杆。在大梁上拼装横梁，横梁上铺轨道，安装轨道桁车，组拼电动慢速绞车。轨道桁车安装双轨缘接片。之后安装滑车组、走行天车，并将大梁与走行天车联为一体。架桥机纵、横轨道应安装水平、稳固。
　　③架桥机对位。架桥机行走到位后，伸臂到1#墩顶，安装前腿并检查走行桁车吊钩是否到位。
　　④运梁与喂梁。运梁时应采用钢架支撑或手拉葫芦固牢T梁，由运梁平车送至架桥机腹中喂梁。
　　⑤安装中梁。前、后天车吊起中梁→将T梁纵向运到前跨预定安装位置→落下T梁并做临时固定→完成中梁就位安装。
　　⑥安装边梁。前、后天车吊起边梁，将梁纵向运到安装位置→落梁至距支垫5cm并保持梁体稳定→整机携梁横移至边梁位置落下就位，焊接T梁间横隔板预埋筋（至少50%）固结→完成边梁安装。
　　⑦架梁顺序从中间向两边对称架设。架完一孔梁后，绑扎钢筋浇筑绞缝混凝土，使整孔梁连接成整体后，移机到下一孔。
　　6结语
　　本文是梅江大桥工程实践总结，文中阐述的方案、方法是有效解决租地贵、征地和运梁难途径之一，对山区高速公路施工工期、质量、成本控制具有一定的指导意义。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-592557.htm