06-下行式架桥机节段拼装施工技术(二)

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桥梁施工新技术现场经验交流会 下行式架桥机预制节段拼装施工技术

下行式架桥机预制节段拼装施工技术

第二工程公司 潘大鹏 方伟太

内容提要:介绍了下导梁造桥机的结构和主要性能、施工工艺及在广州轨道四号线高架桥中的应用。

关 键 词:下导梁式造桥机 节段梁 高架桥 1.工程概况

广州地铁高架十标上部结构均采用下行式架桥机预制节段梁拼装,总共94跨(其中1#--9#为单线,分左右幅)。设计跨度分为20m、21.5m、25m、30m和32.5m,标准节梁体顶宽均为9.3m,梁高均为1.7m,腹板为斜腹板,其倾斜度为1:4。标准节长度为2.5m,跨度20m梁2.45m+6×2.5m +2.45m=19.9m,共8段;跨度21.5m梁2.45m+2×2.5m +2+2.5m+2+2×2.5m +2.45m=21.4m,共9段;跨度25m梁分成2.45m+8×2.5m +2.45m=24.9m,共10段;跨度30m梁分成2.45m+10×2.5m +2.45m=29.9m,共12段;跨度32.5m梁分成2.45m+11×2.5m +2.45m=32.4m,共13段。本桥1# -9#墩间为单线简支梁,跨径布置为9×30m,顶板宽度为5.3m,9# -11#墩间为双线异型简支梁,顶板宽度从10.75m变为9.3m,跨径布置为22×30m,11# -75#为双线标准段简支梁,顶板宽度为9.3m,跨径布置为49×30 m +14×32.5 m +21.5 m,79# -89#为双线标准段简支梁,顶板宽度为9.3m,跨径布置为20 m +3×30 m +3×25 m +3×25 m(蕉门车站) 。全桥共计94跨,标准段重量为38t。桥梁最小曲率半径为550m。 2.节段拼装工艺特点 2.1质量优势

采取在预制场内生产节段梁,降低了天气对生产制品的影响。在施工中采取自动化生产的程度高,生产的速度大幅度提高,生产的成品质量有保证,施工误差及以外发生几率可降到最低 2.2安全和适用优势

采用节段预制拼装可降低施工作业对周边环境的干扰,对繁忙的交通要道无需进行长期的交通疏解。相对于现浇省略了施工脚手架的搭设,排除了很多人为和现场复杂的场地等不安全因素。 2.3经济跨距大

等高的简支梁,其经济跨径较其他工法长。 2.4工期优势

在基础施工作业进行的同时,节段梁可以在预制场预制完成并达到设计强度,因此,节段梁的预制和等强、收缩徐变不占用工期,能大大地缩短总体工期。

此外,节段梁还具有重量轻,尺寸小,运输方便,拼装成梁速度快等优点。 3.适用范围

下行式架桥机节段预制拼装适用的场地和梁型: a. .跨径:22.5~35m的简支梁或简支后连续的连续梁。 b. 桥长:经济桥长至少3000m以上。 c. 桥宽:≤9.3m。 d. 平面曲线:R>450m。

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e. 工期:1.5~3d/孔。 f. 最大承重:600t g. 最大起重:60t h. 最大纵坡:4% 4.机具设备 4.1主要机械设备

主要机械设备见表1.

表1 主要机械设备表

序号 1 设备名称 架桥机 规格型号 NRS-AS 主要工作性能指标 600t 2套 新购 新购 数量 出厂时间 使用时间(年) 现在何处 备注 2 运梁板车 自制 60t 2台 新购 广州 新购 3 YCWB400 400t 6套 01.3 4 广州 自有 4 千斤顶 5 YC60 60t 8套 02.3 3 广州 自有 YCWB250 扁平千斤顶 250t 6套 03.1 2 广州 自有 6 250t 8套 01.2 4 广州 自有 7 手拉葫芦 10t 20套 01.2 4 深圳 自有 8 张拉油泵 9 ZB3/630 8台 01.3 4 中山 自有 ZB4/500 500MPa 6台 02.5 3 中山 自有 10 灰浆拌和机 QV-300/50 8台 02.3 3 广州 自有 11 压浆机 螺旋式落浆机 UB3 5.5KW 4台 02.4 3 广州 自有 12 UBL3 3m/h 36台 03.2 2 广州 自有 13 真空泵 SZ-2 4kw 4台 02.3 3 广州 自有 14 龙门吊 60t 1台 01.2 4 广州 自有 4.2架桥机的结构功能介绍 节段拼装架桥机采用挪威NRS500T下行式架桥机(图1),在国外有成熟的架梁施工经验,能够满足跨度22.5~35m跨径节段梁的架设,适应桥梁平面曲线半径:R>450m。本架桥机主要由墩旁托架、主梁、鼻梁、推进小车、悬挂梁、门式起重机、电气系统、液压系统等组成。

该架桥机的优点:液压部件多、自动化程度较高;节段梁的三维坐标调整简便,操作便捷;节段梁整跨永久张拉以后,还可以进行第二次的三维调整。

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缺点:在张拉落梁时存在一个体系转换,力的传递转变不够明确,节段梁所受的应力较为复杂。

图1 架桥机全景图

4.2.1墩旁托架

每台架桥机设计有三对制式的支撑托架(图2),托架通过钢立柱或砼小立柱支撑在桥墩承台上,采用8根张拉杆将托架与桥墩进行锚固,每根张拉杆预紧力为50t,保证支撑和锚固稳定可靠。托架顶面设有不锈钢板滑道,推进小车的底座下设置四氟板,通过水平千斤顶的作用使推进小车在托架下平滑的移动。

图2 支撑托架

4.2.2主梁

主梁设计为钢板组合而成的矩形断面箱型梁,全长38m(图3)。为了方便运输将主梁分成四段,到达工地再以高强摩擦螺栓(防滑、有摩擦力)连接。主梁钢板厚度为10~14mm。两片主梁是独立的单元,可以各自进行纵向推进。

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主梁腹板下方设有轨道,可由推进小车作纵向横向移动。每个主梁顶面的外侧设有纵向的工作平台。 每一个节段梁的重量由悬挂梁直接传至主梁。

图3 架桥机主梁

4.2.3 鼻梁桁架

鼻梁为主梁的延伸部分,连接于主梁的两端,每一片鼻梁分前后两单元,中间设置垫片来调节鼻梁前端的挠度,总长19m(图4)。

鼻梁的设计采用桁架形式,基本的杆件为槽钢和角钢。鼻梁内设有工作平台。鼻梁的主要作用是架桥机在过孔时作为引导梁;在节段吊装时也加长了龙门吊的走行长度,为吊装增加了空间。

图4 架桥机鼻梁桁架

4.2.4主梁和鼻梁相接铰链

鼻梁与主梁以铰相接,是为了架设曲线桥梁而设计的,这使鼻梁可以作水平方向的转角(图5)。

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图5、主梁与鼻梁相接铰链

4.2.5推进小车 4.2.5.1推进小车组成

推进小车主要由调整节、竖向调整千斤顶、横、纵推进千斤顶、千斤顶支座及支架系统组成。推进小车共3套,两套安装在当前跨的两个桥墩托架上,另一套安装在下一跨的桥墩托架上(图6)。

图6 推进小车

4.2.5.2 推进小车功能

支承导梁和节段梁的重量并将载荷转移至墩旁托架上。

架桥机过孔时,通过设在主梁梁底支撑座及推进小车横撑上的支座间的千斤顶实现主梁的纵移。 高位架梁时,通过坐在托架上的千斤顶的顶升,将整个架桥机顶起,通过调整节将推进小车升高,从而实现高位架梁。

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在墩旁托架上和推进小车的底座间设有水平千斤顶,在水平千斤顶的作用下,推进小车可以整体滑移,实现架桥机的横向调整。 4.2.6悬挂梁

悬挂梁是各个节段的吊挂系统,主要由主横梁、纵向可调端支座、吊杆及吊杆横梁组成(图7)。该横梁高度为43.2cm,提前安装在待架梁段上,节段梁吊运至导梁上后,主横梁通过端支座支承在主导梁上。吊杆分为两种,标准吊具和墩顶节段吊具。通过吊具,可以单独调节每个节段块水平位置及其横向和纵向坡度,从而满足桥梁设计要求。墩顶吊具可以提升或下落整跨桥梁,在特殊地段,用来解决张拉空间不足的问题,可以满足双向张拉要求。同时吊具上均设有吊杆水平调节装置,在架设弯桥时,用来调节节段块的水平位置,以适应弯桥的施工需要。

为适应特殊段梁的安装,1#架桥机的悬挂梁设计宽度满足异型梁段的安装。

图7 悬挂梁

4.2.7主梁顶门式起重机

门式起重机由型刚加工而成,主要由立柱、横梁、走行装置、提升装置组成,立柱通过走行装置支撑在导梁顶面的轨道上,完成节段梁的起吊、运输和粗略的拼装(图8)。提梁绞车最大吊重60t,在导梁上的运行距离为52m,吊具上配有液压马达实现节段梁的360度回转。

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图8 龙门吊

5.主要材料

无溶剂型环氧树脂胶,其技术性能指标详见表2。

表2 环氧树脂胶结的主要技术性能指标

性能参数 抗剪强度(MPa) 抗压强度(MPa) 颜色度 无约束线性收缩率 吸水性 抗剪弹性模量(MPa) 溶水性 数值 ≥C50砼抗剪强度 24小时≥36.5 7天≥83 灰色、均匀、细腻膏状 ≤0.022% 12% ≥2400 4% 改性环氧树脂(A组分):≥5000 LD50值(mg/kg) 改性环保固化剂(B组分):≥840 抗拉强度(MPa) 抗压弹模(MPa) 耐热性(℃) 触变性(mm) 凝胶时间(min) 抗老化 ≥C50砼抗拉强度 ≥7860 MPa ≥50 ≤30/10min ≥45~70 2000小时人工加速老化 备注 6. 工艺原理 中铁十三局集团有限公司 169 桥梁施工新技术现场经验交流会 下行式架桥机预制节段拼装施工技术

悬挂梁上用精轧螺纹钢悬吊节段梁,每一节节段梁配备一片悬挂梁,悬挂梁放置在架桥机主梁顶部的纵向滑移支座上。节段的三维调整靠悬挂梁上的三向(3组)千斤顶进行调整。

节段拼装完成后,进行永久预应力张拉完成体系转化,摘除中间吊点,进行整孔梁的纠偏调整,最后靠端悬挂梁上的千斤顶被动下落完成落梁。详见标准节段拼装施工步骤图一~图四。 7.工艺流程和施工工艺 7.1工艺流程

详见图9

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架设方向+1中铁十三局集团有限公司 架设方向+1悬挂梁-1地面步骤一:架桥机转移至待安装跨后,对架桥机进行调整,准备架梁。-1地面步骤二:龙门吊吊装节段梁: 节段梁在存梁场安放悬挂梁,并用运梁板车运至待架梁孔的前一孔(采用前面喂梁方式) ,用龙门吊起吊、转体。然后节段梁沿着导梁运至指定位置,将悬挂梁安放到主梁上。标准节段拼装施工步骤图一 桥梁施工新技术现场经验交流会 下行式架桥机预制节段拼装施工技术

171 172 架设方向+1悬挂梁架设方向+1悬挂梁 -1地面步骤三:继续按顺序将节段梁悬吊在下导梁上,节段之间预留一定的空间用于涂刷粘结剂。-1地面步骤四:用悬挂梁精确对位起始块节段梁,完成后开始逐块拼装。标准节段拼装施工步骤图二桥梁施工新技术现场经验交流会 下行式架桥机预制节段拼装施工技术

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架设方向-1悬挂梁+1中铁十三局集团有限公司 架设方向-1悬挂梁+1地面步骤五:在节段梁端面上涂刷粘合剂并张拉临时预应力进行逐块拼装,直至完成整跨节段梁。地面步骤六:分批张拉节段箱梁正弯距预应力,逐步松悬挂梁吊杆进行荷载转移。 桥梁施工新技术现场经验交流会 下行式架桥机预制节段拼装施工技术

标准节段拼装施工步骤图三 173 桥梁施工新技术现场经验交流会 下行式架桥机预制节段拼装施工技术 +1地面步骤七:架桥机转移至下一跨,准备架梁。-1标准节段拼装施工步骤图四架设方向

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施工准备架桥机拼装就位全面检修、整改架桥机检验调试否 是节段梁吊装三维坐标的测量控制起始节段调整固定节段胶拼施加临时预应力按顺序完成整孔梁拼装张拉永久预应力整孔调整孔道灌浆落梁就位架桥机过孔 图9 节段拼装施工工艺流程图

7.2施工工艺 7.2.1节段梁运输

标准节段梁长为9.3m,宽度为2.5m,重量38t,数量883块,单线节段梁192段。特殊节段梁36块。

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车型选配:选用自制运梁小车。具体见图10。

图10 运梁车

整车总重:车头7t+车板5t+节段梁38t=50t 挂车轴压:(38+5)/2/3=7.17t 挂车轮压:7.17/4=1.79t 整车行驶全长:6m 整车行驶总宽:3m

绑扎加固措施:大围双分头两端倒链紧固。 绑扎数量:2道。

绑扎钢丝绳:规格Φ24-6×19,长度4.5m,数量2根。 紧固工具:手拉葫芦、卡环;规格1t、数量各2件。 注意事项:钢丝绳与梁角棱出使用护垫对其进行保护 7.2.2吊装

当架桥机位置固定以后,在预制节段梁吊装以前,必须检查确保下列工序已完成:架桥机主梁已经锁定在推进小车上,推进小车与墩旁托架已锁定;桥墩托架的张拉杆已按照要求进行预先张拉。

在装悬挂梁时要注意悬挂梁和节段梁之间要有固定高度的垫块,将这两者的距离基本限定,以保证节段梁悬挂在悬挂梁上时基本水平。 7.2.3起始节段的调整定位

由于第一块节段梁的位置将影响整跨节段梁的安装位置,因此必须通过悬挂梁两端的纵向移动装置和悬挂装置上的千斤顶精确调整,保证节段梁的轴线和标高准确无误后,临时固定于已拼装好的相邻跨梁上。

起始节段的调整可分两个步骤进行。第一步:在墩柱顶打出梁端投影线和顺桥向的中轴线,用线锤使节段梁的中轴线和梁端线与柱顶的十字线对齐,并用量测梁段到扁担梁的距离将第一节段基本调平。第二步:根据预制标段提供的六点坐标,假定一个基准标高(一般选择比梁的设计位置高10cm),用水准仪控制测量,进行标高精确对位。

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节段梁纵向调整设备及方式:用精轧螺纹钢一端作用到架桥机主梁上,另一端固定在悬挂梁下的纵向可调支座上。采用60t穿心千斤顶作用实现纵向移动。

节段梁横向调整设备及方式:悬挂梁上设有横向调整块、固定齿板。通过两个30t的穿心千斤顶即可实现横向移动。

节段梁竖向调整设备及方式:每个悬挂梁上设有四个千斤顶(端节段梁是4台100t千斤顶,中间节段是4台60t千斤顶)、倒顶装置。通过对精轧螺纹钢的放张来实现调整。标高调整时一定要选用同侧的两个千斤顶同时升降来实现,严禁同时启动三个、四个或是只启动一个千斤顶来升降。 7.2.4节段胶拼

根据工程施工特点和要求,节段之间的粘结材料选用无溶剂型环氧树脂胶,即采用“胶结”的方法将相邻的两块预制节段粘结成一个整体。 7.2.4.1预制节段混凝土表面预处理

a.对表面浮浆的处理

用喷砂机喷砂或用15%的盐酸除去表面的尘土、砂浆和硫化物。但如果使用了酸性物后则必须用大量清水洗干净。

b.对表面油脂、石蜡的处理

用级配工业洗洁精或去垢化合物擦去表面的油脂、石蜡,然后用大量清水洗净;渗入到混凝土表层下面的油脂采用喷砂机等方法进行清理,并冲洗干净。 7.2.4.2环氧树脂胶粘剂的配制

环氧树脂胶配合比为:

A组分:B组分=2:1(重量比)

胶粘剂的配制必须由专人负责进行,并事先经过专业技术业务培训方可进行作业。用树脂罐子来作为拌和罐使用。树脂与固化剂必须充分拌匀使色泽一致。拌和工具采用机器拌和以保证均匀一致。搅拌棒(或叶片)的转速必须控制在400转/分,以免过高的转速会产生过度的放热反应,并容易使空气混入。搅拌叶片(棒)要进行到拌和罐的边角和底部使搅拌均匀彻底。

不允许做部分拌和,先前打开过的容器或遗留的粘结剂必须遗弃不用。要在使用前进行拌和并减少运输时间,并保证在节段安装开始涂抹时仍在有效罐存寿命内。 7.2.4.3环氧树脂胶粘剂的涂抹

采用带刻度的锯齿形刮刀或戴上手套后用手直接进行涂抹刷,然后用设定厚度的1~1.5mm齿型刮板刮平。应注意不能将粘接剂涂到预应力孔道,在预应力孔道处设一块厚0.5mm的海绵垫,如孔道内有残留物,应在拼装前用回丝擦去。

胶粘剂允许在潮湿的混凝土表面使用,但使用效果没有干燥表面的好。如必须要在潮湿表面使用(如在雨季时施工),必须先用吹风机吹去表面浮水并用干布抹干表面。涂抹时绝对不允许有水滴落在表面上。

经过喷砂处理的混凝土表面,一般涂上2mm厚胶水即可,或每一面各涂1mm厚的胶水。如果面不够平整,则两面均涂上2mm厚胶水以保证所有空隙都填满胶水。事先可在一个准备充分的混凝土表面上进行试涂,以估计胶粘剂需要的用量,在节段安装时可据此核对胶粘剂的用量以防止过多或过少。

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经过充分的准备后,两个预制节段必须在胶粘剂有效施工寿命内进行粘合,并在充分固化之前始终保持粘合位置不变。

在开始涂胶后,如遇下雨等情况必须立即停止工作时,同时必须尽可能除去以涂上的胶粘剂,以干化的胶粘剂要用喷砂机等工具来清除,以免混凝土受侵蚀。否则必须事先贮备好遮雨设施以避免雨水落到胶粘剂表面。

7.2.5临时预应力张拉(挤胶张拉)

在抹胶前,准备好临时张拉所需的设备,环氧涂刷完毕后,即开始张拉临时预紧力,用箱梁顶板上的以及箱内底板上的临时预应力混凝土齿坎,上下对称各穿精轧螺纹钢。用4台YC60穿心式千斤顶,对称张拉,张拉力达到匹配时的胶粘面承受3kg/cm2压力(张拉时允许有适量环氧树脂从匹配面缝隙中挤出),挤出部分的下垂长度应尽量控制在0.5cm内。 7.2.6永久预应力张拉 7.2.6.1张拉前准备工作

a.千斤顶和油压表均已校正,并在使用期内(校正系数不大于1.05)。张拉设备为千斤顶、张拉油泵、压力表等。千斤顶和锚具成套购买,均为柳州HVM公司产品。

b.锚具按规定检验,合格者使用。

c.预应力筋具备出厂技术合格证,并经过复试合格。 d.预应力筋已按要求穿入孔道。 e.清除梁体孔道内的杂物。

f.梁段混凝土强度已达设计要求的可张拉的强度。 g.布设测量梁段挠度的观测点。

h.计算预应力筋的理论伸长值,并经复核无误。

i.张拉前要进行孔道摩阻系数和孔道偏差影响系数的测定,并据此计算出每束钢绞线的张拉伸长量。伸长量的公式为:

ΔL=PL1AEe(kx+μθ)kx+μθ其中:P—预应力钢筋张拉端的张拉力(N) L—预应力筋的长度(mm) A—预应力筋的截面面积(mm2)

E—预应力筋的弹性模量(N/mm2) x—从张拉端至计算截面的孔道长度(m)

θ—从张拉端至计算截面孔道部分切线的夹角之和(rad)

k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数

μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数

7.2.6.2穿束

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穿束前用大于钢铰线束直径0.5~1.0cm大的通孔器疏通预应力管道,待通孔器顺利通过管道全程后方能穿束,同时穿束前须用压缩空气吹净管道内的水分和砂、石等杂物,穿束后检查预应力筋外露孔口情况,满足张拉要求,最后散开预应力筋束端头,准备安装锚具、千斤顶。 7.2.6.3钢绞线张拉:节段梁采用一端张拉的方式。

安装工作锚:将钢绞线平行地逐根穿入,注意钢绞线不得交叉和穿乱,先安装中心或内圈锚孔的楔片,然后安装外圈锚的楔片,然后安装外圈锚环孔楔片,最后用套管适当用力将楔片敲入锚环孔,注意楔片间缝隙要均匀,其端头要在同一平面上,否则要将之取下重新安装。

安装限位板,限位板凹槽要与锚环对中,不得错开。

安装千斤顶于孔道中线对位,注意不要接混大、小油缸油管。

按第一步安装工具锚,为使工具锚卸脱方便,在工锚环与楔片之间缠垫塑料布并涂少量黄油等润滑剂。 初张拉:仔细检查千斤顶、油路等安装正确无误后,开动油泵进入初张拉,注意要有2~3人扶正千斤顶使工作锚环进入锚垫板的限位槽内,待油表读数达初张拉应力时测量大缸行程和锚具楔片外露量。

超张拉:进一步检查千斤顶和油路,然后两端千斤顶同时加载,每次互相通报油压表读数,使两端读数在张拉过程中随时保持一致直到两端达到超张拉应力,这时测量大缸行程和楔片外露量,检查伸长值及其与理论值之差是否符合规范要求。持荷5分钟在持荷状态下,如发现油压下降应立即补至超拉应力。

张拉:持荷5min,卸载(或补)至张拉控制应力即可。张拉采用应力与伸长量双控,并以应力控制为主,同时保证实际伸长量与理论伸长量之差在±6%以内,否则立即停止张拉,查找原因。

回程、退楔:两端顶锚完成后,大缸分别回程到底,然后用小锤轻轻敲打工具锚环,取下楔片。最后依次取下锚环,拆除千斤顶、限位板。

割断多余钢绞线,以砂轮锯切割为宜,钢绞线外露锚环达3cm即可。QYC-230型千斤顶是专门用来张拉单根钢绞线的一种千斤顶,最大张拉力230kN,最大行程200mm,如预施应力过程中发生滑丝,可以用QYC-230千斤顶张拉滑进的那根钢绞线,张拉力以不大于超拉力为原则,在张拉过程中楔片被带出,将之取下更换,并张拉至单根钢绞线的锚下控制应力顶锚,断丝则按上述步骤张拉钢绞线取下楔片,更换钢绞线后重新张拉。 7.2.6.4张拉顺序

施工时按先腹板后底板的顺序进行纵向钢束张拉。

箱梁纵向预应力张拉时,左右腹板束沿箱梁中心线对称张拉,每个工作面上必须保证两台千斤顶同时工作。

7.2.6.5张拉程序:

0 → 初应力=0.1ók(划线作标记) → 103%ók → 持荷5分钟 → ók → 测伸长量 → 油缸回0、测回缩量

7.2.7节段梁孔道真空压浆

7.2.7.1管道压浆采用真空压浆,水泥浆标号为40号以上的普通硅酸盐水泥。 7.2.7.2真空压浆的主要设备包括拌浆机、真空泵与压浆泵。

7.2.7.3为保证孔道压浆达到饱满而密实的效果,预应力管道内的预抽真空压力达到-0.06~-0.09MPa。

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7.2.7.4如节段拼接缝处有不密贴的情况,则需先进行环氧填缝处理,环氧固结后方可进行压浆。 7.2.7.5浆体技术性能要求

体内预应力筋管道压浆采用高性能无收缩防腐蚀灌浆剂,其技术性能要求如下: a.抗压强度大于55MPa,抗折强度大于10MPa; b.初凝时间大于4h,终凝时间大于24h; c.静水条件泌水率:3h小于1%,24h为0; d.毛细泌水率:3h小于0.1%;

e.压力泌水指标:0.14MPa压力时最大泌水率不大于6%; f.出机流动度21±4s。30分钟后流动度30s; g.28天限制膨胀率0~0.1%;

h.充盈度:无肉眼可见水囊,无直径大于3mm的气囊;

i.含有机渗透迁移阻锈剂(严禁使用亚硝酸盐或铬酸盐等成分的阻锈剂)。

j.梁体封端混凝土强度等级不低于C40补偿收缩混凝土,并渗入迁移性钢筋阻锈剂。 7.2.7.6浆体特性要求

a.流动度要求:拌和后的流动度为20~40s b.水灰比:0.3~0.4

c.泌水性:小于水泥浆初始体积的2%;四次连续测试结果的平均值小于1%;拌和后24h水泥浆的泌水应能被吸收

d.初凝时间≥3h e.体积变化率:0~2%

f.温度要求:配制好的浆体温度应在25℃以下,若大于25℃浆体会过早凝固,稠度增高。流动度降低,对压浆不利。高温季节施工时应采用冰块降温,拌和水的温度降至5℃~7℃为宜。 7.6.7.7预应力管道的要求

预应力管道材料不允许有裂缝或存在影响抽真空的缺陷。采用真空泵排除多余空气后,管道内应能维持-0.06~-0.09MPa的真空度。预应力孔道经过清孔后,不允许留有积水。 7.6.7.8真空压浆施工流程(参见真空压浆示意图11)

a.准备工作

检查确认材料、真空压浆机具、供水、供电、预应力管道及锚垫板压浆孔等处于正常状态。

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图11 真空压浆示意图

b.抽真空

首先关闭与真空泵连接处的所有压浆口、通风口、排水口、出浆口等的气密阀,然后启动真空泵,从孔内排除空气。若真空压力表达不到-0.09MPa时,则表明孔道内密封不严。

c.泵浆

启动压浆泵,当压浆泵输出的泵体达到要求稠度时,浆泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上,开始压浆。

d.真空吸浆

孔道在负压下,将浆体用压力泵送入孔内,压浆过程可通过透明出浆管得知。压浆过程连续进行,直至浆体从出浆口进入负压容器,当流出浆体达到要求稠度时,关闭出浆口阀门。压浆过程中,真空泵保持连续工作。

e.屏浆

压浆泵连续工作,当孔道压浆加压到0.6MPa正压时,在加压情况下,关闭进浆口阀门,关闭之前必须持续一定时间屏浆(按设计或规范要求,一般2~3分钟)。在压浆的同时,用拌好的浆体制作试块。

f.封锚

张拉工作完毕后,应立即将锚塞用水泥浆封锚,封锚水泥浆抗压强度不足10MPa时不得压浆。 g.注意事项

压浆前,锚具周围的钢丝间缝隙和孔洞应予填封,以防冒浆。

预应力钢材张拉后,孔道应尽早压浆,从拌水泥到开始向孔道压浆,间隔时间不得超过30min,压浆的最大压力一般为0.5~0.7MPa。当管道较长时可适当加大压力。水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。

孔道压浆应按自上而下的顺序进行。孔道压注工作应在一次作业中连续进行,并能够让出口处冒出废浆,直到不含水沫气体排出,其稠度与压注的浆液稠度相同时即停止,然后应将所有出浆口和孔眼封闭、封闭压浆孔,在水泥浆凝结前,不得移动所有塞子,压浆时,每班做3组7.07cm立方体试件,标准养护28d,其抗压强度作为水泥质量的评定依据。 7.2.7整孔调整落梁

由于拼装过程累积误差的存在,整孔梁拼装完成后难免会出现一定的偏差,因此在梁体就位前需进行

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纠偏调整,在永久预应力束尚未张拉之前,梁体未形成整体,不宜调整其位置。等永久预应力一张拉完,用端头节段的悬挂梁千斤顶将梁提高4~5cm,以摘除中间吊点,完成体系转换。

通过端头悬挂梁的竖向、横梁、纵向(纵向调整时要将两个端头悬挂梁的纵向调整支座用精轧螺纹钢连接起来)调整装置来进行纠偏。

完成纠偏调整后,采用端头节段的8台(一边4台)100t千斤顶落梁,落梁时两端交替下落4~5cm。主要是要控制一个端头8个吊点不出现应力集中。千斤顶下落时,4台千斤顶油缸同步下降,节段梁发生倾斜时,严禁通过起千斤顶提高低侧的方式来校平,而是要落高侧的千斤顶来进行调平。在整个落梁过程中要保证千斤顶被动受力,而不是千斤顶供油主动施加应力。千斤顶一旦主动对节段梁施加应力,梁的吊点应力就会不匀,会造成某个吊点应力集中。 7.2.8架桥机过孔

在移架桥机前,先检查主梁、推进小车是否解除约束,清洁滑板及滑道面,并补充黄油,检查龙门吊是否会妨碍主梁移动,检查主梁、鼻梁是否和节段梁有干扰,检查前托架是否张拉好,龙门吊是否停置在设计位置,龙门吊是否一边制动一边点动。在各项工作检查后经负责人签字确认后,由指挥人员发出移机指令。每次的推进行程为50cm,在每个支撑托架上都安排人员,负责监视主梁、鼻梁移动情况,推进小车的状况及清洁滑道涂黄油。

架桥机前鼻梁到前面小车位置时,调整前后鼻梁角度,使鼻梁能顺利搭上小车。在前鼻梁过小车2m左右时,检查鼻梁滑道是否已坐落在小车滑板上,此时将前鼻梁和主梁的铰链处用精轧螺纹钢锁定,后鼻梁的千斤顶油泵调置到自由状态,能保证后鼻梁能左右自由摆动。

前鼻梁过小车2cm左右时,要派专人负责监视。一旦鼻梁滑道与小车滑板没有接触,就需调整鼻梁挠度。后鼻梁还有2m左右就将离开小车的时,一旦鼻梁滑道与小车滑板没有分离,就需调整鼻梁挠度。 7.2.9高位落梁

由于两边节段梁已拼装完毕,合拢跨节段梁的拼装存在两方面需要解决的问题:一是张拉空间不足,解决的办法是采用高位拼装,然后再落梁的方式,因此,架桥机在设计时,其两端的悬挂梁及相应的吊杆等体系的载荷能力将充分考虑节段梁施加永久预应力时,能负担整孔梁的全部载荷。二是托架上的推进小车的底座能向上调整,通过千斤顶和调整块实现导梁标高的调整,满足高位张拉所需要的高度。同时,和其它跨不同的是,节段梁段的提升位置和安装顺序有所调整,具体见高位架梁拼装步骤一~六。需要在安装跨起吊提升,最后节段需存放在已安装好的节段上,然后拼装就位。

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架设方向-1+1

中铁十三局集团有限公司 调整节地面步骤一:架桥机转移至待安装跨后,对架桥机架调整节调高(考虑该孔节段梁的悬吊位置),准备架梁。架设方向 刚好比前一孔梁面高1.7-1+1调整节地面步骤二:龙门吊吊装节段梁: 节段梁在存梁场安放悬挂梁,并用运梁板车运至待架梁孔(采用梁下喂梁方式) ,用龙门吊起吊、转体。然后节段梁沿着导梁运至指定位置,将悬挂梁安放到主梁上。 桥梁施工新技术现场经验交流会 下行式架桥机预制节段拼装施工技术

183 184 架设方向-1+1调整节

架设方向-1+1调整节地面步骤三:继续按顺序将节段梁吊放在下导梁上,吊装到最后三节后先吊装最后一节节段梁, 再吊装最后的第三节节段梁,并安放在最后一节的节段梁上,最后吊装倒数第二节节段梁 节段梁间预留一定空间用于涂刷粘合剂。地面步骤四:用龙门吊将倒数第三节段安放到预留空间,用悬挂梁精确定位起始块节段梁,完成逐块拼装。桥梁施工新技术现场经验交流会 下行式架桥机预制节段拼装施工技术

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步骤五:在节段梁端面上涂刷粘合剂,并张拉临时预应力进行逐块拼装,直至完成整跨节段。步骤六:分批张拉节段梁箱梁正弯距预应力,逐块调整吊杆应力,进行荷载转移。+1+1地面地面张拉完成后,高位落梁,拆除架桥机。架设方向调整节架设方向-1-1调整节

7.2.10门式墩段及车站段节段梁架设

本标段包括58#~63#32.5m节段梁及蕉门站86#~89#三跨25m的节段梁,由于此处为门式墩或墩盖梁的形式,其构造和外形与区间墩身完全不同,墩旁托架无法利用。根据结构特点,需要采取一定的施工措施。

7.2.10.1墩顶预埋件

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在墩顶横梁或盖梁上预埋连接锚栓,原托架顶的推进小车的底座直接固定在梁顶预埋件上。 7.2.10.2主梁过孔

架桥机在架设到相应的孔跨时,在该孔跨的前一跨节段梁安装完毕后,利用推进小车的顶升装置,将导梁顶升1.7m,其顶升高度以满足架桥机主梁通过门式墩顶的推进小车顶面为准。 8.质量标准

8.1节段梁施工保证措施

a. 梁段运到临时存放场地,运送过程中,要采用防护垫等设施防止碰损剪力键。 b. 架梁时,利用架桥机悬挂梁上的三维维调整装置使相邻梁段进行精确对位。 c. 梁段拼接前,纵向活动支座应根据设计要求设置预偏量。

d. 环氧树脂粘接时,采用对接触面进行处理,保证接触面干净,干燥,无油污,无灰皮浮浆。 e. 环氧树脂要选用专业厂家产品,现场配制时,要严格控制搅拌时间,拌制完成的树脂要在内45min内用完,90min内进行拼接,以确保拼接质量。

f. 张拉设备要有检验合格证,保证临时预加应力准确,使环氧树脂在03MPa的压力下固化。 g. 涂环氧树脂在保证一定的挤出率的同时,采用在节段梁端面设置橡胶垫等密封装置,以免挤出的树脂影响预应力孔道,同时还可以保证真空压浆时的密闭性。

h. 各节段梁完成胶接,张拉永久预应力束时,要通过相应的程序进行精确计算,确定张拉及吊杆的卸载程序,保证顺利完成体系转换。 8.2节段梁拼装施工质量标准 8.2.1节段梁拼装定位验收标准

节段梁拼装定位验收标准见表3。

表3 节段梁拼装定位验收标准

序号 1 2 3 4 检查项目 每跨梁轴线偏位 相邻跨轴线偏差 每跨梁长 整梁顶面高程(支座处) 允许值或允许偏差(mm) 10 5 ±20 ±5 检查方法和频率 用经纬仪检查,每跨5处 用经纬仪检查 用30m或50m钢尺量,每跨3处 用水准仪检查,每处2点 用直尺量,每跨3条接缝,每面25 节段间连接缝高差(顶、侧、底面) 5 处 8.2.2节段梁外观质量 8.2.2.1节段梁间胶合情况外观检查,固化后的颜色是否与梁体砼颜色基本一致,砼表面是否干净?是否每整缝都有粘结剂密实?用目测检查,每跨梁检查5条缝。 8.2.2.2梁体裂纹

a.质量标准:原则上不允许出现结构裂纹。

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允许构件表面出现微小或非结构性裂缝,但应确定不会扩展到临近的钢筋。 预应力张拉后产生的纵向裂缝,由扭力引起的斜向裂缝以及扩展到加固钢筋或预应力拉索的其他裂缝应由设计对结构进行核验,若同意修补使用,应将裂缝扩到5~7mm深和宽,用环氧树脂密封或注压环氧树脂修补。

节段出现微小断裂、剥落或蜂窝(不超过2.5cm深),应报监理批准后进行修补。 b. 检查方法:用10~20倍放大镜观察裂纹情况。 9.安全措施

9.1架桥机作业安全技术措施

9.1.1架桥机操作人员由经过一定培训,了解架桥机的机械构造、性能和熟悉架梁工法和过孔工法的人员操作;在工作时,精力要集中。必须有足够的睡眠,工作中不准打瞌睡,酒后禁止吊运工作,高空作业必须系安全带。

9.1.2吊梁前检查道路是否平整压实,运梁平车重载时只能采用低速档启动和运行;运梁平车运梁时,箱梁节段要与运梁车绑扎牢固。运梁平车载上箱梁后,如不能立即启动并运行则必须用卡子卡死平车。 9.1.3运梁平车或主桁架移动时,运行线路上有人时,必须发出警告信号。 9.1.4喂梁前必须仔细检查主、辅导梁及托架各部份是否锁定,并插上防退销。

9.1.5吊装前,检查操作机电系统是否可靠,各电机、制动器是否灵活可靠,空载情况下应校验各限位开关和行程开关。

9.1.6吊装前,应统一指挥信号,吊装时,指挥人员发出的信号与操作人员意见不一致时操作人员应发出询问信号,在确认指挥信号与指挥意图一致时,才能开车。

9.1.7操作架桥机时,应合理掌握控制按钮,除两手外,不允许身体其它部位接触控制面板,吊装过程使用控制按钮操作,不可利用安全装置来停车。另外,操作人员不能离开控制柜,以防突然情况发生,不能采取紧急措施。

9.1.8要有专人指挥,多人挂钩时,操作人员只服从吊运前确定的指挥人员的指挥,但对任何人发出的危险信号,操作人员应立即采取相应措施。

9.1.9架桥机在吊运箱梁过程中,如遇到起升机构制动突然失灵时,操作人员应立即发出信号,通知附近人员离开,并迅速按动控制按钮反复起落箱梁,并开动小车选择安全地点,把箱梁放下,不应任其自由下落,随后再进行检修,决不可在吊运过程中进行检修。

9.1.10在吊箱梁时,应使承载均匀、平稳,不能忽起忽落,起升机构的钢丝绳应保持垂直,同时,起吊和降落做到同步,注意控制好前后端的高度差,在架桥机所受的负荷不能超过其最大起重量的情况下方可起吊箱梁。

9.1.11在操作过程中,应有专人分别位于前、后支架观察和监听,如果发现不正常现象或听到不正常声音时,应采取相应措施,并停车检查,排除故障。未找出原因,不能开车。

9.1.12吊运过程中,箱梁的高度应保持适中,在吊运箱梁上,不准有堆放的物件、工具等。

9.1.13架桥机在吊运箱梁时,如遇停电或电气故障,箱梁无法放下时,操作人员应马上紧急通知下面人员立即疏散,操作人员不准离开岗位,地面人员应立即将危险区域用绳子围起来,并警戒,任何人不得通过,

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