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1、32m一跨式貝雷片支架法原位一跨式貝雷片支架法原位現(xiàn)澆制梁施工工法現(xiàn)澆制梁施工工法 一、前一、前 言言v 32m一跨式貝雷片支架法原位現(xiàn)澆制梁移動支架造橋施工是集模板、支撐系統(tǒng)功能于一體。該技術(shù)在鐵路系統(tǒng)迅速開始推廣，但目前尚缺乏成熟可靠的采用一跨式移動支架進行制梁施工的技術(shù)和工藝。我國東南沿海地區(qū)大部分處于軟弱地基，在軟弱地基上使用移動支架施工，避免了處理軟基。本文以滬寧城際鐵路七鄉(xiāng)河特大橋移動支架為主要研究對象，通過認真調(diào)查研究，總結(jié)實踐經(jīng)驗，參考相關(guān)規(guī)范標準，并認真征求各方意見，總結(jié)、編制了本工法。二、工法特點二、工法特點v1、作業(yè)程序清晰，滿足施工各種工況的要求；支架強度高，結(jié)構(gòu)受力明2、確；v2、不受橋下地質(zhì)條件的限制，可在任意兩個橋墩之間進行拼裝、制梁，完成橋梁上部結(jié)構(gòu)在橋墩原位現(xiàn)澆制梁，適合于長大定型尺寸梁體的施工；v3、設(shè)備簡單、造價相對低廉、施工操作方便、占用施工場地少、其過孔快捷，變跨方便，提高了整體造橋速度，節(jié)約設(shè)備投資等特點。三、適用范圍三、適用范圍v本工法能滿足32m、24m的整體簡支預(yù)應(yīng)力砼箱梁直曲線橋位原位現(xiàn)澆制梁施工的要求。四、工藝原理四、工藝原理v 一跨式移動支架是為了滿足客運專線32m、24m簡支箱梁原位現(xiàn)澆制梁的鋼管排架和貝雷片組成的支架構(gòu)造和施工而設(shè)計制造的橋梁施工設(shè)備。v v 本設(shè)備支承系統(tǒng)通過貝雷片傳力于立柱，后通過立柱傳力于承臺。通過對支承3、系統(tǒng)的重復(fù)組合使用，實現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力混凝土梁原位現(xiàn)澆、逐孔成橋。五、施工工藝流程及操作要點五、施工工藝流程及操作要點 移動支架場地準備 移動支架拼裝移動支架預(yù)壓、卸載 梁部施工 移動支架拆除 試驗前檢查 試驗前準備工作 加載 卸載1 1、工藝流程、工藝流程2 2、施工要點、施工要點 v2.1 2.1 移動支架技術(shù)參數(shù)移動支架技術(shù)參數(shù)v1、施工梁跨：32m 24m，每跨梁重900tv2、適應(yīng)最大縱坡3%，橫坡4%v2.2 2.2 移動支架基本結(jié)構(gòu)移動支架基本結(jié)構(gòu)v2.2.1 2.2.1 主結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)系統(tǒng) v懸挑梁：懸挑梁采用五根I63c工字鋼焊接成整體；v立 柱：立柱采用529螺旋管；v頂 托：4、頂托采用I18工字鋼焊接成整體；v砂 筒：砂筒采用529螺旋管做砂箱，C30鋼筋混凝土 做頂心；v橫 梁：橫梁采用兩根I36b工字鋼；v縱 梁：一跨式移動支架縱梁采用雙層加強型貝雷片（321型16Mnl-3000mm、321型16Mnl-2500mm）；v分配梁：I12工字鋼沿梁體縱向均勻設(shè)置。v2.2.2 2.2.2 外模系統(tǒng)外模系統(tǒng)v 外模板系統(tǒng)由非標模板、標準模板和支撐組成。其中標準模板每段長為2米配作。每塊模板在橫向和縱向都有螺栓連接，其骨架由工字鋼及角鋼組焊而成。起拱線型按二次拋物線特征進行起拱。側(cè)模和底模起拱必須是同一線型同一起拱量。為保證施工中安全，模板上設(shè)有活動平臺和欄桿。在35、2m、24m跨梁長變換時，只需其中非標準模板與標準模板相互互換即可。v2.2.3 2.2.3 內(nèi)模系統(tǒng)內(nèi)模系統(tǒng)v 內(nèi)模系統(tǒng)由內(nèi)模拆裝小車、內(nèi)模板、軌道、螺旋撐桿等組成。內(nèi)模小車為全液壓機械手，用來完成內(nèi)模板節(jié)段的拆、運、裝工作。軌道采用P24鋼軌，依靠塊支撐在底模上。工作時利用內(nèi)模拆裝小車將各段模板運送到相應(yīng)用于位置撐開裝好，并用螺旋撐桿固定和調(diào)節(jié)。內(nèi)模小車裝有伸縮油缸和起行機構(gòu)，拆裝和運送模板十分方便。內(nèi)模板系統(tǒng)由非標模板、標準模板、支撐組成。其中標準模板每段長為4米。每塊模板在橫向和縱向都有螺栓連接，其骨架由鋼板筋肋與槽鋼組焊而成，面板厚度6mm。v2.3 2.3 移動支架設(shè)計方案的基本特6、征移動支架設(shè)計方案的基本特征2.3.1縱、橫穩(wěn)定性強，安全可靠 采用鋼管立柱和貝雷梁的組合結(jié)構(gòu)形式，且縱橫向均采用貝雷梁聯(lián)結(jié)片聯(lián)結(jié)，使主框架在任何時候都是一個整體，該結(jié)構(gòu)布置合理，受力明確，縱橫向穩(wěn)定性強，簡單可靠。2.3.2 模板呈簡直布置，方便安裝及調(diào)整，砼面接縫少。2.3.3 支架整體兩點支承，能滿足曲線制梁。v2.4 2.4 移動支架的安裝移動支架的安裝v2.4.1 2.4.1 場地準備場地準備v 在起始橋墩跨內(nèi)，清理安裝現(xiàn)場。如場地有限，至少兩墩之間應(yīng)平整且近鄰處還需有堆放貨物和轉(zhuǎn)場吊車的場地。用全站儀放出墩身縱向及橫向中心線，彈出立柱安放中心線。v2.4.2 2.4.2 移動支架拼7、裝移動支架拼裝v 將承臺表面清理后，安裝下橫梁、立柱及頂托，并及時安裝立柱間連接的桁架，根據(jù)標高反算，確定砂筒的高度。安裝上橫梁、貝雷片及貝雷片連接件，根據(jù)預(yù)壓試驗結(jié)果調(diào)整貝雷片的預(yù)拱度值，安裝外模和側(cè)模。v2.5 2.5 移動支架預(yù)壓移動支架預(yù)壓v2.5.1 2.5.1 試驗對象及其目的試驗對象及其目的v試驗對象：移動支架，跨度為32.6米，計算跨度為31.1m。v試驗?zāi)康模簐 通過模擬移動支架在箱梁施工時的加載過程來分析、驗證移動支架貝雷梁框架及其模板系統(tǒng)的彈性變形，消除移動支架的非彈性變形，檢驗移動支架的承載能力，確定移動支架重載下?lián)隙龋ㄟ^其規(guī)律來指導(dǎo)移動支架施工中的預(yù)拱度值，確保箱梁8、現(xiàn)澆施工安全。2.5.2 2.5.2 試驗荷載試驗荷載1）理論試驗載荷：簡支砼箱梁長32.6米，設(shè)計計算跨度31.1米，混凝土數(shù)量為320.6立方米，砼總重量833.5噸，模板重量約為50噸，安全系數(shù)取1.1，試驗載荷為833.51.150967噸?？鄢挥诹憾说牡装搴透拱宀糠郑總?cè)0.75m）的砼梁11.52=23噸重量，現(xiàn)場應(yīng)模擬施加總載荷為96723944噸。沿縱向31.1米長度方向，按實際部位荷載值及箱梁施工順序進行試驗荷載分配。2）預(yù)壓總荷載需944T，預(yù)壓材料選用石粉，石粉堆積密度為1.45噸/m3。預(yù)壓重量控制：采用地磅稱量每車石粉實際重量。加載過程共分三級：0429噸772噸99、44噸 v2.5.3 2.5.3 加載過程中應(yīng)注意的問題加載過程中應(yīng)注意的問題v1）各個壓重載荷要認真稱量、計算和記錄，專人負責(zé)。v2）所有壓重載荷應(yīng)提前準備至方便起吊運輸?shù)牡胤健3）在加載過程中，詳細記錄加載時間、噸位及位置，及時通知測量組作現(xiàn)場跟蹤觀測。未經(jīng)觀測不能進行下一級荷載。每完成一級加載應(yīng)暫停一段時間，進行觀測，并對移動支架進行檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時停止加載，及時分析，采取相應(yīng)措施。如果實測值與理論值相差太大應(yīng)分析原因后再確定下一步方案。v4）加載全過程中，統(tǒng)一組織，統(tǒng)一指揮，要有專業(yè)技術(shù)人員及負責(zé)人在現(xiàn)場協(xié)調(diào)。v5）每加載一級都要測試所有標記點的數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)局部變形過大時停止加10、載，對體系進行補強后方可繼續(xù)加載。2.5.4 2.5.4 卸載及注意事項卸載及注意事項 v 卸載加載程序的逆過程，卸載過程為944噸772噸429噸0。v v1）第一級卸載：110%90%；卸載完畢、半小時之后對測點進行測量觀察。v2）第二級卸載：9050%；卸載完畢、半小時之后對測點進行測量觀察。v v3）第三級卸載：500%；進行測量記錄，觀察支架變形情況，2小時之后再測量觀察。v2.6 2.6 梁部施工梁部施工v鋼筋加工綁扎混凝土箱梁測溫張拉孔道壓漿v2.7 2.7 移動支架拆除移動支架拆除v端模拆除內(nèi)模拆除側(cè)模拆除底模拆除貝雷梁拆除螺旋鋼管立柱拆除v首孔梁施工周期首孔梁施工周期 表表111、 12.8 2.8 2.8 2.8 施工周期施工周期施工周期施工周期 正常施工橋梁周期正常施工橋梁周期 表表2 2一跨式移動支架材料用量一跨式移動支架材料用量 移動支架材料用量表移動支架材料用量表 表表1111七、移動支架質(zhì)量控制七、移動支架質(zhì)量控制1 1、施工測量、施工測量自軌道頂部標高向下逐級反算，計算出每層構(gòu)件的標高，確保梁部標高無誤。每安裝一層構(gòu)件時，進行標高測量，采用下部某一基準點標高，逐級向上量測，關(guān)鍵部位采用水準儀觀測。施工前對軸線進行復(fù)測，跨度進行量測，支承墊石進行標高復(fù)測，確保測量無誤。2 2、模板拼裝、模板拼裝安裝前檢查板面平整、光潔，有無凹凸變形及殘余黏漿，模板接口處清除12、干凈。檢查所有模板連接端部和底腳，無碰撞而造成影響使用的缺陷或變形。v3 3、支座安裝、支座安裝v錨栓孔內(nèi)無積水，無雜物；v安裝支座時注意在活動支座端設(shè)置支座預(yù)偏量.支座安裝時應(yīng)使支座頂面位于同一平面上,誤差不應(yīng)大于2。v4 4、支架預(yù)壓、支架預(yù)壓v模擬梁部重量計算預(yù)壓重量并合理布置測點；v預(yù)壓分級認真觀測，得出移動模架的彈性變形值和非彈性變形值。v5 5、鋼筋加工、綁扎、鋼筋加工、綁扎v鋼筋成型主要在鋼筋加工場內(nèi)完成，鋼筋綁扎在鋼筋胎模具上進行;v鋼筋骨架綁扎結(jié)實，有足夠的剛度。v6 6、波紋管定位、波紋管定位v嚴格按照設(shè)計要求制作孔道定位網(wǎng)，定位網(wǎng)片焊接在鋼筋上，橡膠管接頭用防水膠布密封v13、梁體預(yù)留管道允許偏差：跨中4m范圍內(nèi)為4mm，其他部位為6mm。v7 7、砼澆筑、砼澆筑v夏季時，原材料采取灑水、覆蓋等措施降溫。v拌和水，夏季采用加冰冷卻水攪拌混凝土。v灌注混凝土前，避免模板爆曬，混凝土入模前，模板和鋼筋的溫度5-35，混凝土入模溫度宜在5-30。8 8、砼養(yǎng)護、砼養(yǎng)護v土工布覆蓋梁體，灑水養(yǎng)護?；炷翉姸任催_到1.2Mpa以前，不得在其表面來往行人。v梁體養(yǎng)護用水，水溫與表面砼之間的溫差不大于15。v灑水次數(shù)以保持混凝土表面濕潤狀態(tài)為度。灑水養(yǎng)護的時間：自然養(yǎng)護28d。v9 9、張拉、張拉v初張拉：當梁體混凝土強度達到設(shè)計值的80時：此時能夠承受自重和移動模架過孔荷載。v14、終張拉：終張拉要在梁體混凝土強度及彈性模量達到設(shè)計要求、且齡期不少于10d時進行。1010、壓漿、壓漿v管道壓漿采用真空輔助壓漿工藝,注漿宜在終張拉后48h以內(nèi)完成，防止預(yù)應(yīng)力筋在管漿前出現(xiàn)銹跡v壓漿前，清除管道內(nèi)雜物及積水，用防水涂料均勻涂刷在錨具上及錨具與錨墊板之間的交接縫處，待防水涂料不再粘手時，用特制防護罩封錨，防止孔道壓漿時“冒漿”。v管道出漿口裝有三通管,漿體注滿管道后，確認出漿濃度與進漿濃度一致，封閉保壓，入漿壓力控制在0.20.3 MPa，保壓時壓力控制在0.500.60MPa，保壓時間為2min。v八、移動支架安全控措施八、移動支架安全控措施v1 1、立柱、立柱v檢查立柱是否15、出現(xiàn)變形，焊縫是否出現(xiàn)炸焊現(xiàn)象，安裝螺栓是否擰緊；v檢查立柱垂直度小于1%；v檢查立柱縱、橫向牢固。v2 2、砂筒、橫梁、砂筒、橫梁v砂筒安裝是否偏位，有無可靠固定；砂筒壓實，閥門關(guān)緊；v橫梁有無變形，焊逢是否出現(xiàn)炸裂現(xiàn)象。v3 3、貝雷梁、貝雷梁v貝雷梁結(jié)構(gòu)的未銹蝕、變形；v貝雷片與橫梁連接可靠、牢固；v貝雷梁聯(lián)結(jié)插銷及橫向聯(lián)結(jié)緊固。v4 4、模板、模板v外模板支撐、加固系統(tǒng)及變形情況；v模板螺栓連接可靠、牢固。v5 5、平臺和走道、平臺和走道v所有平臺、走道及爬梯未變形，牢固可靠；v平臺、走道、爬梯防護欄桿符合高度、穩(wěn)定要求。v6 6、預(yù)壓及預(yù)拱度設(shè)置、預(yù)壓及預(yù)拱度設(shè)置v預(yù)壓及觀測數(shù)據(jù)分析16、情況；v預(yù)拱度按照預(yù)壓成果書設(shè)置。v7 7、施工用電夜間照明、施工用電夜間照明v施工用電符合臨時用電安全v操作規(guī)程、夜間照明滿足要求。v8 8、培訓(xùn)、交底、培訓(xùn)、交底v作業(yè)人員經(jīng)過專項安全教育培訓(xùn)；v作業(yè)人員接受專項安全技術(shù)交底。v9 9、人員、人員v現(xiàn)場有專人指揮作業(yè)；v特殊工種持證上崗。v1010、施工機械、機具、材料檢查、施工機械、機具、材料檢查v 檢查攪拌站、汽車泵、砼罐車、發(fā)電機、水泵、震動棒、高壓水槍、整平機、土工布、彩條布準備齊全。v1111、技術(shù)準備、技術(shù)準備v檢查施工技術(shù)交底、施工方案；檢查內(nèi)業(yè)資料完成情況；v檢查測量儀器有效；v檢查施工配合比、試驗儀器、測溫布置符合要求。v17、1212、質(zhì)量檢查、質(zhì)量檢查v檢查模板加固變形；v檢查鋼筋綁扎位置、保護層、梁體預(yù)埋件、預(yù)留孔。v1313、安全檢查、安全檢查v檢查整個支架的體系安全。v施工用電安全。v吊裝安全。v安全防護。v現(xiàn)場施工生產(chǎn)組織，機械組織，材料組織，人員安排。v九、環(huán)保措施九、環(huán)保措施v9.1 澆注混凝土?xí)r，規(guī)劃好混凝土罐車來往路線，減少對市政道路及周圍環(huán)境的干擾。v9.2拆下的模板配件等，嚴禁拋扔，要有人接應(yīng)傳遞，按指定地點堆放，并做到及時清理、維修和涂好隔離劑，以待備用。v9.3剩余脫模劑、拆除下來的廢舊材料需集中堆放，集中處理，防止對環(huán)境形成污染。v9.4電氣焊作業(yè)時按規(guī)定戴好防護面罩。v9.5沖刷模板時18、，操作者需帶密閉式防塵眼鏡和脈沖式耳塞，作好個人防護，防止職業(yè)病。v十、技術(shù)經(jīng)濟分析十、技術(shù)經(jīng)濟分析v1 1、技術(shù)方面、技術(shù)方面 v 移動支架強度高，安全性強，不受橋下地質(zhì)條件的限制，施工質(zhì)量較好。v2 2、工期方面、工期方面 v 移動支架具有施工工藝操作簡單，工效較高，能夠很大程度的節(jié)約工期。v3 3、成本方面、成本方面 v 與移動模架相比，移動支架每孔梁造價約節(jié)約5萬元左右，安全性要比移動模架高的多，相比之下，移動支架也比較經(jīng)濟實用。v4 4、社會效益、社會效益 移動支架有效地保證設(shè)備的安全與高效。施工過程中人工干預(yù)少、操作方便、占用施工場地少、其過孔快捷，變跨方便，提高了整體造橋速度，節(jié)約制架設(shè)備投資等特點，社會效益良好。移動支架具有多項先進的施工技術(shù)，為今后同類型橋梁的施工起到指導(dǎo)和借鑒作用。v十一、工程實例十一、工程實例v 滬寧城際鐵路七鄉(xiāng)河特大橋位于江蘇省南京市棲霞區(qū)攝山境內(nèi)，本橋主要上跨七鄉(xiāng)河、崗尤路、老七鄉(xiāng)河大道及規(guī)劃三環(huán)線、新七鄉(xiāng)河大道。全橋長1678.24m，32m簡支箱梁39孔，24m簡支箱梁5孔，此工法在七鄉(xiāng)河特大橋簡支箱梁的施工中得到了廣泛的應(yīng)用，實施效果良好，社會效益、經(jīng)濟效益顯著。滬寧城際鐵路七鄉(xiāng)河特大橋于2010年6月竣工，現(xiàn)已通車運營。