4曲线桥T梁的预制与安装

曲线桥T梁的预制与安装

中港二航局二公司 胡安祥 周忠胜

摘 要：介绍了曲线桥（半径R=1100）T梁张拉和吊装过程中出现旁弯现象的控制和解决办法；对曲线桥T梁安装定位、架桥机过跨等技术，总结出一套曲线桥架设的施工工艺。

关键词：曲线桥 T梁 预制 安装

一、工程简介

1、工程概况

杭州绕城高速公路南段四合同段起点桩号为K10+261.00，终点桩号为K11+939.50，跨越浦阳江和富春江。桥梁全宽28m，分左右两幅，是钱塘江五桥的主要组成之一，其上部结构为预应力混凝土T梁先简支后连续结构。桥跨布置结构为4×50+3×50+7×25+7×25+6×25+5×50+4×50+4×50+7×25＝1675m，共九联，见图一。全桥有近7联(长1320.19m,37跨)位于半径R=1100m的平曲线上。象这种圆曲线半径较小,而曲线段如此之长的高速公路桥梁,在国内是少见的。 250m第十二联长175mm002长第十联第十一联长200m第175m八第175m七联长第五联长150m第六联长第四联长200mH图一 四合同段桥型平面布置示意图终点桩号 K11+939.5联长联长0m15第九 主引桥上部为50m跨预制预应力混凝土T梁，共240榀，半幅桥横向设置6榀梁，梁高2.6m，中段腹板厚22cm，梁端腹板厚60cm，单榀T梁翼缘板宽210cm，翼缘板厚15～23cm，横隔板间距6.25m，T梁预制梁长直线段为49.4m，圆曲线段为48.8m，通过现浇契形块连续端和内外侧边T梁翼缘板形成设计线形。预制T梁顶面横坡直线段为2%，曲线段为2%和4%两种，其正弯矩预应力束采用锚具为OVM15-5型，负弯矩预应力束采用锚具为BM15-5型。单榀梁最重为165T，平均吊重156.9T。

引桥上部为25mT梁，梁长分24.1m，20.5m，28.8m三种，共计324榀。 2、工程特点

⑴ 战线长，作业面广。全桥共长1675m，横跨两江一岛，水陆同时作业，给施工带来一定难度。

⑵ T梁结构尺寸形式多，其种类有25m和50mT梁两种，长度有20.5m、24.1m、28.8m、48.8m、49.4m等五种，顶面横坡又有2%、4%和变坡段等多种形式。

⑶ 25mT梁和50mT梁需交替预制，预制时T梁台座和模板改动多达5次。 ⑷ 该桥为圆曲线桥，曲线半径为1100m，而且盖梁不在同一断面上，给T梁架设带来了很大的难度。

二、预制场选型

预制场布置有两种型式，第一种为在桥位外布置预制场，其优点是不影响桥的下部结构施工，对整体工期影响较小，但预制构件不能通过预制场起吊设备(龙门吊)直接吊上桥面，（若需吊上桥面则要采用横移方式），这种布置更适合于预制吨位小的构件，通过汽车运至指定地点用吊车来安装。

第二种预制场布置方式是在桥位内设预制场，预制构件可直接吊上桥面运梁小车上运输，但存在着预制场范围内墩身、盖梁与T梁交叉施工，对总工期有一定影响，本工程工期较紧，采取第一种形式布置预制场对工期比较有利，但考虑到T梁重量大、重心高，横移时安全隐患较多，故采用第二种型式布置预制场，见图二。

预制场内共布置了15个50mT梁台座，每个台座设置了6cm预拱度。25mT梁台座通过在50mT梁台座上改造而成，预拱值设置为2cm。为防止台座沉降对预拱度造成影响，对每个台座两端进行了扩大基础处理。为便于吊梁和模板安拆，场内顺桥向布置了2台100T龙门吊。

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30m桥位桥位搅拌站搅拌站170m25m台座预制场预制场50m台座第一种型式第二种型式台座图二 预制场布置方案 三、T梁预制 1、外模板的设计与加工 ⑴ 外模主要是指T梁侧模和翼缘底模，为施工方便和外观要求，将侧模与翼缘底模加工成整体，且以横隔板为界分块加工，同时为拆模方便和不刮伤混凝土表面，将T梁模板中直角部分加工成半径5cm的圆弧。

⑵ 本桥为曲线桥，T梁顶面横坡主要有2%和4%两种，我们只加工了顶面为2%的模板。预制4%坡度的T梁时，从T梁顶面收面来找坡度，增加的梁高通过相应降低盖梁上的垫石标高来保证T梁顶面高程。翼缘钢筋按3.5%的坡度绑扎，保证相邻两榀T梁钢筋错位不大，且钢筋净保护层相差不大。

⑶ 对于特殊梁段（指在一榀T梁上横坡反向的T梁，T梁位于缓和曲线上）外模的考虑，主要是通过调整现有模板上下位置和适当降低梁体高度来实现。不另加工模板。

2、混凝土的浇注 ⑴ 坍落度控制

混凝土要求和易性好，坍落度控制在13～15cm，缓凝时间在10～12小时以上。 ⑵ 混凝土运输

T梁混凝土利用布置在预制场下游侧的混凝土轨道运输车自拌和站运到施工现场，利用龙门吊上安装的10t电动葫芦提升料斗移动，浇注混凝土。

⑶ 混凝土的振捣

T梁混凝土振捣采用附着式和插入式振捣器两种方法配合进行。T梁侧模上布设

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150HZ高频快装外部式振捣器，振捣器布设间距为1.2m。为有效排出混凝土中的气泡，混凝土由两端向中间进行，第一层将底部浇满，第二层浇注至腹板顶，第三层浇注T梁翼缘板。

3、T梁(边梁)旁弯的控制

T梁在张拉及吊装阶段，会出现不同程度的旁弯现象，中梁由于两侧均对称设置横隔墙，张拉后旁弯值较小，约1～2cm，起吊后旁弯值也未见明显加大；而边梁由于桥梁外观美观的要求只在内侧设置横隔墙，早期个别T梁张拉后其旁弯值最大约6～7cm，而其吊装时采用钢吊带兜底穿销起吊，由于钢吊带刚度相对于T梁较小，属柔性吊带，T梁旁弯造成重心侧向一边，而造成T梁侧倾，侧倾后T梁因横向惯性矩较小又加剧了旁弯。本桥个别T梁起吊后旁弯值达10cm左右，国内曾有50mT梁起吊中因旁弯造成梁体侧倾弯折事故发生，因而控制T梁旁弯势在必行。

因本桥是曲线桥，设计上对T梁的配筋率相对较大，而且T梁翼缘部分位置因负弯矩张拉原因而增厚，T梁横向刚度较大，控制本桥T梁旁弯的主要解决办法是从施工上入手，即严格控制好施工工艺。

⑴ T梁底版（尤其是吊带处）控制水平，保证T梁吊点处底面与腹板轴线垂直，起吊时θ角趋于零。

⑵ T梁横隔板要保持一条直线。

⑶ T梁预应力束的布设要与腹板轴线对称。

⑷ 严格按设计规定的时间，强度两项指标来进行张拉，张拉时注意其先后顺序。同时控制好混凝土施工质量，尽量减小混凝土的非弹性变形造成T梁旁弯。

通过以上措施的控制，后期T梁的旁弯值均较小。

四、T梁运输

1、轨道铺设 运梁轨道采用P43钢轨，下垫混凝土墩支承于T梁腹板上方，钢轨铺设于条形混凝土上方，每间隔80cm设预埋件，加反压钢卡卡住，固定钢轨位置。

2、曲线运梁时，存在着离心力的作用。对轨道进行了超高设置，即外侧沿轨道约高于内侧轨道，超高值与本桥梁设计超高类推，以保证运梁过程中轨道的稳定性，不至于因离心力过大而偏移。轨道的曲线过渡，遵循平滑，顺直的原则。

3、运梁平车设计有转盘，可便于前后小车行走于弯道上两小车轴心不一致时不影响T梁安全。

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4、T梁通过龙门吊起吊使其前后落在两运梁小车上，落梁时要保证T梁腹板垂直，且支撑稳固牢靠，通过柴油发电机牵引至指定地点由架桥机安装。

五、T梁安装

1、架桥机简介

⑴、双导梁架桥机主要技术性能指标：架桥跨径≤50m；额定起吊重量170t；适宜纵坡±3%；抗风力≤6级；有效起吊高度：4.1m；架设桥型：R≥350m 0—450；整机功率80.8KW；外型尺寸：90135×13546×8140mm.

⑵、双导梁架桥机结构组成：由起重行车，主横梁，主横梁纵移台车，主导梁，辅导梁，辅支腿，前支腿，后支腿，前横梁，整机横移台车，电动葫芦，前、后摇滚总成，液压泵站，前、后横联，电气控制等组成。架桥机结构图见图三： 起重行车后支腿后支架主导梁中支腿前支架辅导梁辅支腿临时支座说明：图中尺寸以计图三 架桥机结构图 ⑶、架桥机拼装：架桥机拼装按照先支腿、后主导梁、最后台车及机电系统的顺序进行，在安装完成后，必须进行调试，105%满荷载试验后方可进行安装T梁施工。 2、临时支座设置 本桥上部结构为先简支后连续体系，T梁安装时先安放在临时支座上。中梁临时支座采用双砂筒结构，如图四所示。内塞与外筒之间浇热沥青封水，使砂稳定。但由于砂筒存在沉降，会给边梁的固定带来困难，存在不稳定因素和隐患，故在边梁的临时支座改为卸荷块，如图五。所有临时支座在安装前均通过了100T千斤顶预压。

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600273精轧螺纹钢3注：本卸荷块为三块式，厚20mm钢板制作，宽350mm,接触说明：图中尺寸以mm计面抛光、上黄油。260300图四 砂筒临时支座图图五 卸荷块图 3、架桥机过跨和T梁安装(见图六) 步骤一：（见图1） 行走前准备：联结临时斜撑，顶起后千斤顶，将后支腿顶于桥面上。 步骤二：(见图2) 后支架前移：顶起中后支腿，使后支架脱离桥面，开动后电葫芦电机，使后支架前移1/2梁跨。 步骤三：(见图3) 主导梁前移：临时稳固前支架，主导梁前移，直至辅导梁支于前方盖梁上。 步骤四：

桥机转角：桥机转角原理是靠调整导梁下弦与前摇滚上两平滚的间隙来实现的。桥机转角是曲线桥安装的重点。

步骤五：(见图4)

前后支架前移就位：顶出中支腿，前支架整体前移。然后顶出中后支腿，后支架前移。前后支架固定应平行。

步骤六：(见图5)

主导梁前移就位：启动前后摇滚，使导梁前移。 步骤七：(见图6)

喂梁：前起重行车吊起T梁前端前移，当梁行至后吊点时，后起重行车吊起T梁后端，保证T梁前后水平并稳定。

步骤八：(见图7)

吊梁：前后两天车同时吊梁前移。

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步骤九：(见图8)

落梁：两起重行车到架梁位置，整机横移落梁。

本片梁完成就位。若安装边梁，落梁时先临时放在次边梁位置，次边梁临时放在中梁位置，用钢丝绳兜起边梁于架桥机导梁上，横移架桥机就位。边梁就位后立即进行次边梁的安装，使两榀T梁连接成整体，增强边梁稳定性。

4、施工质量控制 ⑴ T梁标高控制

① 顶标高控制 顶标高控制的目的主要是保证桥面铺装层厚度。在T梁安装前，先量测预制T梁高度，由T梁设计顶标高来控制临时支座顶标高（临时支座比永久支座高1cm为宜）。在安装T梁时，用水准仪测试T梁顶标高，如果因砂筒沉降而偏低，可以在砂筒顶垫钢板，钢板厚度由顶标高确定。

② 底标高控制 如果T梁底标高小于永久支座顶标高，则在伸缩端位置，永久支 座会因局部受压变形而损坏。因此，在安装T梁时，其底标高应比永久支座标高略高一些。T梁底标高可以通过调整临时支座顶标高来控制。

③ 为有效控制T梁顶标高和底标高，在T梁预制阶段，严格控制T梁高度。若T梁过高或过低而不便安装，则只有调整垫石高度来保证T梁标高。

⑵ T梁垂直度与轴线控制

① 因T梁自身重量大，重心较高，稳定性较差，因此，应严格控制T梁的垂直度（≤1.2%）。另外，两T梁翼缘连接不直顺时，可在规范范围内适当调整T梁垂直度。用锤球吊线，再用卷尺量T梁的中心与锤球线间的水平距离来检测垂直度。

② T梁轴线控制 先在盖梁上画出T梁的端线与中心线。T梁安装时，用锤球吊线定位T梁轴线，保证T梁的中心和端头线与盖梁上的一致。

六、结束语

钱塘江五桥主引桥曲梁的预制与安装是本桥的重点和难点，其施工难度大，技术含量高，且安全又是重中之重。通过本曲线桥T梁的预制与安装，我们熟练掌握了曲 线桥的施工工艺，为以后的工作提供了宝贵的经验。以下对T梁的预制与安装谈几点体会：

1、T梁预制时通过严格控制施工工艺，是减小其旁弯值的有效途径。

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图 1图 2图 3 图 4 图 5 图 6 图 7 图 8 图六 架桥机过跨和安装图 8 2、无论在T梁预制﹑运输还是安装过程中，都必须对T梁支撑牢固，防止其侧倾。

3、在T梁预制和安装时，T梁梁高，顶﹑底标高和垂直度等指标都必须满足设计和规范要求。

4、在本桥的T梁架设中，通过桥机转角来满足曲线型桥梁架设，其工艺是合理的。 5、预制场的布设还未充分考虑搅拌站的合理设置，混凝土拌制后需经拖泵泵送或吊车转运，增加了设备投入，造成资金浪费，在以后的施工中需加以改进。

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