浅谈桥梁预制箱梁架设施工技术
桥梁的预制箱梁的质量对于桥梁的施工来说非常重要,箱梁在桥梁建设中占有90%的比重,架设方法直接影响了客运专线的建设质量与造价。目前我国中小跨度桥梁的架设方法有四种,本文就移动支架节段拼装法、支架现浇法、整孔预制架设法、移动模架法这四种主要方法进行了一系列的分析比较。利用了江西吉水赣江大桥拱箱梁预制施工技术来分析了桥梁预制箱梁架的简单施工,最后分析了影响预制箱梁质量的主要因素有:施工人员的业务水平以及个人素质、原材料的质量以及施工工艺等。本文也就以上几个影响要素对施工工艺进行了浅略的分析。
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近年来,我国正在紧锣密鼓的加紧实施《中长期桥梁建设规划》,以四纵四横为主骨架的高速客运网正在进行大规模的建设当中,有一部分已经建成。当今社会下,铁路作为最为环保的交通运输工具,在中国已经深入的大规模的建设当中,铁路建设的运用,对促进国民经济社会全面发展,加快区域经济一体化,低碳经济,国家节能减排,统筹城乡发展建设等等,都起到了一定的引领和支撑作用。桥梁建设作为铁路建设的重要一部分,所占的比重超过50%以上。例如京津城际铁路,全长113.544千米,桥梁占了100.171千米,桥梁建设占了总路线的88%;再比如,京沪高速铁路全长1318千米,桥梁1060千米,桥梁建设占据了全路线的80.7%,其中比较常用的跨度桥梁长度为956千米,占桥梁总长的90%。
1 箱梁预制施工技术
现阶段,我国的铁路箱型梁的架设方法有支架节段拼装法、支架现浇法、整孔预制架设法、移动模架法,并且在我国各铁路专线上应用广泛。移动模架法和预制架设法更是在建设中占到了主导作用,箱梁体积大,架设时难度较大,因此往往会采取分段预制的方法,在桥位处利用了建桥机原位拼建的施工方法,并在国内几个重要的路线中得到了广泛的运用。该方法主要运用于40-64米的一些中等跨度架设。移动模架法和预制架设法主要运用于32米左右的跨间支箱梁的施工当中。对于孔数不多,32米跨度及以下的跨度,而且地质条件相对较好的桥梁架设来说,一般都使用支架现浇法。
2 吉水赣江大桥拱箱梁预制施工技术
2.1 吉水赣江大桥的工程概况 位于江西省的吉水赣江大桥全长1057米,上部结构式采用14孔的钢筋混泥土箱型拱,单箱宽度为1米46,主拱圈高1.4米,宽12.1米,每孔分8箱均布,分三段安装。每一段拱箱梁的制作是将之前预制成型的隔板安装于拱箱底座上,浇筑地板等工序,最后形成了一个闭合状态的拱箱梁构件。为实现大桥的优质规划,并且确保拱箱梁吊装的顺利进行,必须保证拱箱梁的质量。
2.2 预制拱梁箱 在制作拱箱底座前,如图一所示,由内弧坐标点进行坐标的转换。利用混泥土制作成拱箱底座。在检查弧度合格之后,再铺上6毫米的钢板,如图一,这样以来,整个拱箱底座一共有12条,中段底座4条,边段底座有8条。
一些小型构件预制底座,拱箱梁预制底座等都成为受力体。为此,台座、底座都需要用混泥土浇筑成型,并且要保证小型构件预制底座的平整度,以此保证其表面的平整度。在底座施工过程中,用水准仪和全站仪进行控制,检查各点的弧度,进行了打磨处理以后,铺上6毫米的钢板,保证成品的线性完美。
边腹板模版采用的是6毫米的钢板制成,加工前根据图给出的52个内弧坐标点进行坐标转换。(见图2)
2.3 拱箱梁预制工艺流程 预制腹板一般用边箱和中箱的内侧,同一拱圈各片的预制腹板尺寸都相同,为了使拱箱合龙形成上张口,应该更多的考虑的是各端预制时在两端弧外各减少1厘米,在隔板之前铺设6厘米的垫块,并且进行定位安装。根据长度的误差适当进行调整。
2.4 混泥土的养护 在进行混泥土配置中,混泥土的配比设计水泥的比例较少,尽量减少收缩。顺序应先由两端向中间浇底板,接着浇筑接头,组装街头和边腹板,待到一定强度时,再进行顶板混泥土的浇灌。
预制拱箱梁时间相对来说跨度较大,值得注意的是部分预制时间为夏季,一般来说拱箱底部采用钢板,拱箱梁截面为薄壁体,因此应该特别注意保养,夏季温度过高,必要时可采取降温处理,避免混泥土入模温度过高,而使拱箱梁产生裂纹。
2.5 预制梁场地总体布置 在施工现场的认真考察的理论基础上,结合施工场地的地形特点,混泥土施工等工序安排紧凑合理一些,减少占地,在桥段之间垂直于桥轴线方向进行预制场地的布置,范围为150米×90米。分设拱箱梁预制场地,拱箱梁特制存放地。水泥仓库、钢筋仓库、小型构件预制以及存放场地、钢筋加工厂、沙石材料存放等场所。不同的材料物件存放于不同的专用场所,有利于提高建筑效率。
2.6 预制梁场起重设施 预制梁起重设施是由贝雷桁架片拼设成的门架,同时兼有移运拱箱梁和预制拱箱梁这两个方面的运用,此门架的构造部分为两台5吨卷扬机作为牵引动力、双轨的8轮平车组。用贝雷桁架片拼造成的四排门架支腿,使用八根加强弦杆将支架串联起来,四排贝雷桁架片拼设成横梁。为减少门架的转形角度,用下支撑片和斜撑进行了层层加固,并且为了保证他的侧向稳定,用了100毫米的槽钢焊连成拉风拉杆。横梁上布置了一个为30吨的天车两台作拱箱梁段的吊挂点,门架拼组起来的高度为6米,净宽度27米。门架上横梁的左侧用50B工字钢加工成一个相对较小的横梁,在下面铺设的是3吨的电动葫芦,由此作为吊运预制的拆卸边箱模板、横隔板和腹板、(边箱边腹板外侧模板为钢模,内侧模板为木模)、浇筑混凝土之用。
2.7 箱梁的架设测量
2.7.1 箱梁的精确对位 当箱梁在进行准确的定位时,可以利用墩顶支座十字线所放和箱梁所放十字线为标准,移动临时支座,利用专用液压顶,来进行箱梁的准确定位和最后调整,直至墩顶支座十字线与箱梁所放十字线之间的差异小于10毫米,这时,箱梁的精确定位才能够达到最后的完成。之后进行湿接缝和箱梁锁定的浇筑工作。
箱梁全部安装结束后,其体系完全转换成功,再把平面控制点测设到箱梁的顶面,用此保证梁面施工的顺利进行。
2.7.2 箱梁的粗對位 箱梁的架设进行需要使用专用运架船来架设。当专用运架船使用结束之后,应该在箱梁的跨区之间,当箱梁接近墩顶时,在箱梁使用之前做好准备。在箱梁中线标志上挂一垂球,并在墩顶已经放样好的中心线和里程线上拉测绳,进行粗定位。箱梁下落时通过指挥人员的观察墩中心线与垂球的偏差,通知船上工作人员进行定位的调整,到墩顶中线和箱梁中线偏差小于15厘米时就可以进行落梁,落梁之后,量取箱梁中心线位置和端头位置是否超过15厘米,假如超过了15厘米,就需要把箱梁重吊起进行第二次的位置调整,直到满足要求。
3 结束语
桥梁建设是现代化建设的重要组成部分,而预制箱梁是桥梁建设当中重要的一个部分,影响预制箱梁质量的主要因素有:施工人员的业务水平以及个人素质、原材料的质量以及施工工艺等。应该大力加强施工人员的个人业务以及素质水平,保证我国桥建健康顺利的发展。
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