箱梁梁场规划设计指南

2023-03-26

第一篇:箱梁梁场规划设计指南

预制箱梁梁场的总工的工作日记

日期:2006.8.11 星期:五

天气: 晴

气温: 26~32℃ 1. 提出原材料、分项工程报验程序:原材料、分项工程报验表——×××、××× 2. 原材料进场全项检查试验报告——×××、××× 3. 通风、底部泄水孔位置调整,先拿变更设计图,要求设计单位鉴认——××× 4. 梁体开孔:通风孔、泄水孔、吊点、静载孔、工艺孔的截断钢筋补强方案——×××预埋件支座达克洛技术、多元金属共渗要求设计单位鉴认——××× 5. 明确见证试验、平行检查的具体负责人——赵总 6. ¢12螺纹钢希望对焊最好——×××——TZ210-2005铁路混凝土工程施工技术指南6.3.1第5条:跨度大于10m的梁不得采用搭接接头。 7. 模板的检查验收技术标准:检查方法、检查标准——××× 8. 移梁支承点、顶梁部位、存梁点的加固方案,并设计单位鉴认。——××× 9. 提供原材料厂家合格分供方的详细名单——××× 10. 日期:2006.8.12 星期:6 天气: 雨

气温: 23~28℃ 1. ×××梁场施工组织设计⑴未体现劳动人员施工组织;⑵基础强夯处理的地基承载力试验;⑶P1

3(四)3。验收过程试验桥梁的静载荷动载试验,动载试验怎样做;⑷原材料的存储能力;⑸HZS90搅拌机的搅拌能力计算,一台可临时满足灌注要求?⑹预应力张拉的施工过程应具体;⑺P23

(一)8拱度的变化是根据实测值来调整的,该说法有点不妥;⑻P24如混凝土出现裂缝,要记录裂缝出现的时间、部位、尺寸和处理等情况,耐久性混凝土桥梁100年不能出现裂缝,如出现因还有图片,并作工程质量事故处理;⑼P27第4相对湿度60%以上,自然养护不少于14天,相对湿度因为90%以上⑽箱梁预制施工组织设计,未见制梁生产计划和总工期,只见架梁总工期;⑾P30年度投资计划的根据?⑿P32材料供应方案应明确到单位,如钢材、矿粉、外加剂、压浆机、脱模机、泄水管、防水涂料、卷材等;⒀压浆机、静载试验千斤顶100t不能满足实际需求,1000转/分、加力点140tu;试模盒、弹模盒不满足要求;⒁ P55无锅炉管道怎样做保暖工作;⒂供应表中476孔梁,图中只有252孔,三公司一项目队现场工地监理例会

主持:×××

(1)34根桩基完成、妆基正在试验,已眼压两篇,三篇完成通过监理试验室,路基28万

月度保证措施:CFG增两台(全完成要20台路改桥至少30台)碎石加紧联系,CFG采用碎卵石,其他采用碎石,便道23km,×××桩基机器已进场,等图纸,钢筋笼要胎具,否则不验收,问题等图纸,注意临时用电,现场落实,试验旁站委托单见证盖章。物质填报验单,试验填委托单。

要求:开工报告-加强混凝土的施工组织,加强学习,

第二篇:高速铁路预制梁场布置设计

1概况

1.1高速铁路发展概述

近几年高速铁路大规模开工建设,为节约用地、少占良田、解决路基工后沉降控制问题、缩短建设周期,设计上大量采用了高架桥,京津城际铁路全长120km,桥梁长度100.6km,桥梁占83.8%,京沪高速铁路全长1318.2km,桥梁长度1054.4km,桥梁占80%。桥梁上部结构设计的形式又主要以整孔简支预制架设箱梁为主,因此梁场在高铁建设中的重要性更显突出,我国目前高速铁路箱梁预制在秦沈客运专线预制箱梁工艺为基础上,对钢筋整体绑扎起吊、箱梁横移、运输、设备等技术进行了优化。 1.2梁场制梁的优点

⑴高速铁路对箱梁预制标准要求较高,混凝土体积大,采用场内预制可达到工厂化生产条件,有效改善施工作业环境,施工工艺条件、环境稳定。混凝土原材料及混凝土拌制可以集中供应,有利于原材料质量检测和监管,缩短混凝土供应运输距离,提高了钢筋、混凝土的施工质量。

⑵梁场预制因施工条件的改善和劳动效率的提高,缩短单件制造周期,如模架现浇施工周期在10天以上,预制梁周期一般不超过6天。

2制梁场布置设计

梁场设计布置、位置选择合理与否严重影响施工工期和经济性,要本着技术先进,经济合理总原则。在满足建设工期要求前提下对箱梁预制场进行科学规划设计,以求达到“制梁速度快、质量高和建场费用低”之目的。 2.1梁场选址原则

⑴在桥群集中地段设置梁场。全面考虑桥跨与梁型布置、工期、运架梁速度、地质状况及桥跨两端路基工程等因素进行梁场选址,一般选择在桥群中心或两端附近。根据目前运架梁施工技术水平,一套运架设备(即一台运梁车+一台架桥机)在25km里程范围内平均一天可完成一榀箱梁的架设。但在可能的情况下,尽量缩短运梁距离,提高架梁进度,降低运输费用,一般应控制在15km以内。

⑵梁场位置选择在桥梁的直线地段,不仅可以减小所用箱梁架设提升吊机的跨度,减小轮压,而且对提升吊机结构和其轨道基础的设计也有利。

⑶架梁前的控制工程必须先期完成,充分考虑高压线路迁改、房屋拆迁的影响和在运架梁线路里程范围内现浇梁、路基等妨碍运梁车通行工程,必须在架梁前完成。

⑷制梁原材料及大型设备运输必须通畅方便。制梁场的位置应尽量与既有公路或施

第 1 页 工便道相连,利于大型制梁设备和大量制梁材料运输进场。

⑸征地拆迁少,复耕量少。在满足制梁工期和存梁的前提下,制梁场应选在占用耕地少、拆迁量少以及工程完工后复耕量少的地方。因此应尽量利用车站、红线以内区域设置梁场,在可能的情况下尽量永临结合。

⑹地质状况好,尽量减少梁场主要结构物的地基处理费用。高速铁路箱梁对制梁台座和存梁台座的承载能力和不均匀沉降均提出了很高的要求,因此制梁场的位置应尽量选在地质条件好的地方,减少土石方工程和基础加固工程量,降低工程费用。另外,运梁车的最大可用爬坡度一般为3%,必要时可通过展线,将梁场布置在地质条件比较好的地方。

⑺待选场址内应用电、取水方便,并不宜有高压电线通过。 ⑻考虑防洪排涝,确保雨季施工安全。

总之,场址的选择应综合考虑经济、工期、技术各方面的因素。

2.2梁场划分

预制梁场按功能主要划分为生产区、生产辅助区、办公生活区三大部分组成。梁场生产区与生活区要分开包括民工,生产区进行封闭式管理,安装地磅,对进出材料过磅验收,严格控制材料进出。

生产区:分为制梁区、存梁区、提梁区。制梁区主要布置有钢筋制作区、钢筋存放区、钢筋绑扎区、制梁台座、模板清理存放区、蒸养蓬罩存放区;存梁区包括存梁台座和提梁机行走便道;提梁区包括箱梁装车区或提梁站。生产区基础处理是制梁场基础处理中最重要也是投入最大的。

生产辅助区:布置有混凝土拌合站、砂石料存放区、锅炉房、存煤场、钢构件存放区、钢绞线存放区、材料库房、机修区等。该类场地一般拌和站筒仓基础、龙门吊轨道需作特别处理,其余为一般按施工道路等级硬化处理。

办公生活区:主要有生活区、办公区、停车场等生活设施。该类场地荷载小,一般作压实硬化处理即可。

生产辅助区、办公生活区的规模和占地面积围绕生产区制梁生产能力合理确定,拌和站的砂石料场储料能力除根据日均制梁能力确定外,还需要根据制梁场所在地砂、石料运输方式和生产季节性确定,水路船运要考虑冬季枯水期要有足够的场地储料,不应少于1个月的生产能力。 2.3确定制、存梁台座数量

根据制梁数量、工期要求确定制、存梁台座数量,再根据台座数量确定梁场占地、拌合站规模、模板套数等。

第 2 页 制梁场台座数量确定:

每月制梁数量(X) =制梁数量(G)/有效制梁工期(Y) 台座数量(N)=X/n(个)

n—单台座预制一孔梁循环周期(一般按照6天/孔.台位) 存梁台座数量确定:

最少存梁台座的数量M=K1×T

K1—梁场制梁效率(孔/天)

T—箱梁在存梁台座上最少存放时间(天)

其中T=T1+T2。T1-根据设计要求,初张拉时箱梁混凝必须达到设计强度的80%,根据已有施工经验,T1一般为4天~6天。T2-初张拉工时约1天。设计要求终张后30天方可架设。因此,T= 4~6+1+30=35~37天。考虑施工中不确定因素影响,存梁一般按梁场2个月的生产能力考虑。

若施工环境较为复杂,制梁可能受影响,设计时制梁台位先可少让,预留位置,存梁台位可多设。

2.4制、存梁台座布置设计

⑴制梁台位

制梁台座有两种布置方式:纵列式和横列式,纵列式布置方式是台座的长度方向顺线路走向,横列式台座的长度方向垂直于线路走向。横列式布置的箱梁上桥前需水平旋转90º,运梁车需调头,这种布置方式比较适合于梁场远离线路的情况,而纵列式比较适合于梁场靠近线路的情况。

台座布置除考虑预制时方向宜尽量和架设时相对应外,还与箱梁从制梁台座到提升桥面时出移方法和机械设备相关,每一种布置方式中,多个台座的具体排列方式主要取决于箱梁移出台座的方式。

⑵存梁台位

存梁可分为单层存梁和双层存梁,采用哪一种方式主根据移梁设备确定,同时考虑地基加固处理与征地费用等进行经济对比,尽量降低成本。采用滑移时只能单层存梁。

⑶地基加固

32m箱梁自重800多吨,制、存梁台位对地基承载力和不均匀沉降要求高,要根据不同的地质条件和当地资源情况选择合理的加固方式,在满足承载力要求的同时还要满足沉降要求。在地质条件较好的地方可采用明挖扩大基础,地质条件差的地方通常采用钻孔桩、CFG桩、预应力管桩、夯扩桩等进行强固处理。

⑷存梁区要设静载试验台位、支座安装台位、装梁区及运梁车调头场地。

第 3 页 2.5制存梁区设计应注意问题

⑴当采用轨道式移梁时,走道应为沉入示,以方便张拉、压浆设备及其他设在存梁区走行移动。

⑵制、存梁场地面高程确定考虑开挖土方平衡,减少开挖外运工程量,同时保证排水通畅民。

⑶存梁台位支柱位置应将支座位置让出,以便检查和支座安装。 ⑷走道混凝土施工时应预留电缆、供水、排水管道。

3移梁方式

目前移方式有两种:龙门吊机移梁和移梁台车移梁,龙门吊机又分轮胎式和轮轨式两种。

3.1移梁台车横移出梁

台座呈“一”字形单列布置,如图1。初张拉箱梁后,外侧模拆出后纵移到下一台座腾空横移方向,由移梁台车将箱梁从台座上顶起并横移至存梁台座上,箱梁装车需另配龙门吊机。

图1 根据移梁台车驱动和走行方式,可分为滑移式和轮轨式,滑移式目前以MGB滑块在磨光钢板或不锈钢板上相对滑动,驱动方式是以水平千斤顶为动力。轮轨式是以轮对在钢轨上通过电动或液压马达驱动方式行走。 3.2900t搬运机提升横移出梁

台座可单列、双列及更多列布置,如图2。初张拉箱梁后,900t龙门吊机纵跨制梁台座,将箱梁直接提吊出台座,并存放到存梁台座上。提吊不同台座中的箱梁时,龙门

第 4 页 吊机轮胎需在千斤顶辅下进行90º转向,横移到目标台座后再将轮胎转回原来状态。

图2 900t搬运机净跨要求大于梁长,其走行可为轮胎或轮轨式龙门吊机。 3.3、450t轮轨龙门吊机提升纵移出梁

台座双列布置一般较为经济,两台450t轮轨式龙门吊机横跨两列制梁台座,将箱梁直接提吊出台,并存放到存梁台座上。

3.4、450t轮轨式龙门吊机提升纵、横移出梁

根据目前大吨位龙门吊制造能力和经济合理性,轮轨纵横移搬运机跨度为36m,每档内布置2列制梁台座较为经济,梁体钢筋预先整体绑扎由1台双天车龙门吊通过吊架吊装到模板内,内模可整体拖移入模。

两台450t轮轨式龙门吊机横跨两列制梁台座,将箱梁直接提吊出台,并存放到存梁台座上。其横移梁到提升站或其它列存梁台座时,轮轨式龙门吊机提梁到横移区内,通过支腿千斤顶将一端顶起,轮轨在水平转向千斤顶辅助下旋转90º,再松开支腿千斤顶将走行轮轨落于横移轨道上。按同样步骤操作将另一端走行轮转向落于横移轨道上,待2台龙门吊走行都转向90º后,龙门吊即可实现将箱梁搬运横移到提升站或其它列存梁台座,同列内横移可通过轮轨龙门吊天车移运实现。

第 5 页

3.5移梁方式比较

3.5.1滑移优点

⑴每两个制梁台位共用一套内外侧模及端模,在模板的投入上相对较小(一套模板约180~200万)

⑵箱梁从制梁台位移至存梁台位,不需要大型的施工设备,移梁台车体积小,质量轻,即使是一个梁场同时投入一套以上的移梁设备,相对一次性投入的移梁设备费用也较小

⑶由于预制台位一线平行与桥梁轴线布置,台位之间施工时的相互干扰较小。 ⑷箱梁移梁时局部防裂较为有利。 ⑸制、存梁台位之间的布置较为紧凑。 3.5.2滑移缺点

⑴由于每两个制梁台位共用一套内外侧模及端模,每施工完一片箱梁后,模板转入下一个制梁台位时模板的调整时间较长。

⑵移梁滑道基础一般需要设计成桩基础结构形式,以保证在移梁的过程防止移梁支点的不均匀沉降,从而在梁场的建设费用投入上相对较大。

⑶台车移梁速度较慢,人工费用较多,由于预制台位与存梁台位在横桥向对应布置,

第 6 页 一孔梁在一个制梁台位预制后,相应的存梁位置也基本确定,存梁位置的灵活性受到一定的限制(特别是静载实验梁的选择上受到一定的影响)。

⑷钢筋的绑扎及吊装分为底腹板钢筋和顶板钢筋分别绑扎,分别吊装,施工时间相对较长,吊装过程中易变形。

⑸难以考虑在应急情况下的双层存梁方案。 ⑹移梁时平面交叉轨道需要重复拆装。 3.5.3移梁机优点

⑴每个制梁台位均配置了一套外模,外侧模板直接侧向旋转,完成拆装过程,施工时调整速度相对较快。

⑵每套与制梁台座对应的内模,存放在制梁台位的端部,可实现整体进出,拼装速度快。

⑶箱梁钢筋绑扎时,在钢筋绑扎胎具上整体成型,直接调入以拼装好的外模内,整体性好不易变形。

⑷箱梁从制梁台位移至存梁台位时,由于由移梁机直接提至存梁台位,移梁机走行轮较多接地比压较小,地基的处理要求相对较低,一般通过换填、强夯、碾压即可,施工投入相对较小。

⑸由于由移梁机直接提至存梁台位,使用效率高,可考虑双层存梁的方案,存梁占地相对较少。

⑹由于移梁机可90度转向行走,箱梁的存放灵活 3.5.3移梁机缺点

⑴施工中由于模板的投入与制梁台位一对一,因此模板的投入相对较大。 ⑵提梁机由于自动化程度较高,易损件较多,一旦出现故障可能直接影响到施工。 ⑶钢筋绑扎台位位于制梁台位的一端,一个台位的钢筋吊装时易于其他台位形成平面干扰,安全保障差。

⑷箱梁初张拉完成后,提梁机直接通过吊梁孔提梁至存梁台位时,易使梁体出现局部裂纹。

⑸采用搬运机方案机械设备的一次性投入相对台车移梁要大,但是台车移梁方案的投入主要基础施工投入大,需要做桩基、扩大基础或复合地基处理。其投入是一次性的,不能搬迁,临时用地复垦困难。

⑹轮轨式搬运机机械设备成本、基础处理工程量介于轮胎式搬运机和台车移运两者之间,设备造价较轮胎式小,但基础处理投入较轮胎式搬运机高。

第 7 页 4梁箱装车

箱梁装车方式有两种方式:提梁上桥装车直运梁式和梁场装车爬坡上桥运梁式。提梁上桥装车直运梁式对高速铁路32m(双线)箱梁必须配置两台450t提梁机,设备投资大,增加提升上桥的工序和安全控制点,但在遇到特大桥(如30km长的特大桥)的情况下,可使梁场位置更合理;梁场装车爬坡上桥运梁式可利用台后路基运梁上桥,运梁的安全性高和成本低。即使台后路基不能利用,必须在桥台后修建临时运梁便道和爬坡道,其运梁成本也低于提梁上桥装车直运梁式。

5梁场主要机械、设备配置

预制梁场主要的大型工装设备有:钢模板、混凝土搅拌站、搬移梁设备、混凝土的浇注及运输设备、生产区龙门吊、变压器、300kw.h以上发电机(备用)。 5.1钢模板方案

32m箱梁一套模板外模重约120t,端模8t,内模70t,共重200t,加工费用170-200万。设计若有非标准梁、20m、24m梁模板及台位设计时应考虑方便改制预制。

⑴整体式内模、整体固定式外模

箱梁底腹板和顶板钢筋一次整体绑扎和整体吊装,相应的内模整体拖入就位,由此要求内模液压系统必须是全自动液压内模。每个制梁台位一套外模,两个台位共用一套内模。

整体式内、外模避免了外模拖移就位、内模分节拆除后需再拼装成整体的矛盾,可实现箱梁钢筋整体一次绑扎成形,避免底腹板、顶板钢筋分开绑扎吊装时顶板与底腹板倒角钢筋现场绑扎质量差、时间长的缺点,缩短了制梁台座制梁周期,但模板投入大。

⑵侧移式外模

侧移式外模是指箱梁侧模可纵向移动,每2个台位配1套外模。箱梁混凝土强度达到设计强度的80%后,外模滑移到下一个台位。对于使用横移台车移梁方案的梁场,由于移梁时必须移开外模,因此必须采用侧移式外模方案。

⑶分节式内模

在客专铁路建设早期,因内模设计、制造技术和台座布置出模场地限制,预制箱梁内模大部分为分节拆除,采用该型式只须保证同一节内模的液压油缸同步即可,其同步和精度问题较好解决。而整体出模的自动液压内模要求油缸同步数量较多,一般变截面和标准断面截面分开先收梁端变截面段,再收中间标准截面段,标准截面内模两侧分别收缩油缸,要求同侧收缩油缸全部达到同步,以避免不同步造成内模变形,内模收、放时原则上位移同步优先于压力同步。

由于液压泵站一般设置在两端,分节拆除时需将液压管接头拆开,为保证高压油管

第 8 页 接头反复拆、接质量,一般选用质量较高的快速接头。采用整进整出内模则也有利于液压系统和油管路的布置。 5.2钢筋吊装方案

预制箱梁钢筋采用在胎具上绑扎,然后龙门吊机进行整体吊装,目前主要分一次吊装和两次吊装即底腹板和顶板分开,主要根据龙门吊起吊能力和内模入模方式确定,32m箱梁钢筋重60t,一次吊装一般采用两台50t龙门吊机。钢筋吊架设计应用足够的刚度和稳定性确保起吊过程钢筋笼的整体性。 5.3混凝土搅拌站配置方案

高速铁路使用的是高性能耐久性混凝土,为保证混凝土质量和供应速度,梁场需就近自建混凝土搅拌站。梁场拌和站需采用双系统强制搅拌机,电子计量系统计量原材料,确保成品混凝土的质量和产量。

根据高速铁路要求一片梁在6小时内浇注完成,每盘料搅拌时间为120s~150s,冬季施工时搅拌时间需适当延长,所以拌和站高性能混凝土实际生产能力不小于60m3/h,若考虑同时供应两片梁混凝土,则相应增大。 5.4混凝土的运输及浇筑设备的配置

在高速铁路制梁场的设备配置中,一般浇注一孔梁使用两台布料半径不小于18m布料机和HBT80混凝土输送泵。若同时浇注2孔梁则需按倍数增加混凝土拖泵和布料机数量。

混凝土的运输一般对应2台混凝土拖泵配置4~5台8方搅拌运输车,备用一台拖泵。冬、夏季施工时,混凝土搅拌车料罐外宜用保温棉布包裹。 5.5龙门吊的配置

生产区的龙门吊主要负责钢筋笼的吊装和模板的拆装,一般根据台座的布置来确定龙门吊的跨度、根据生产区最大起吊重物确定其吊装吨位,配置数量由每日制梁数量和钢筋笼绑扎方案吊装工作量来确定,钢筋整体吊装比底腹板和顶板分开绑扎起吊多一倍起吊时间。

按龙门吊走行方向与台座方向相比,目前主要有平行台座的2台龙门吊抬吊和垂直台座1台龙门吊双天车起吊钢筋笼两种。 5.6蒸汽养生系统的配置

箱梁预制冬期施工一般采用蒸汽养生,蒸汽养生必须根据环境温度和箱梁的养生过程进行热工计算,以确定单位时间内箱梁的最大蒸汽用量,从而确定蒸汽锅炉的吨位和

第 9 页 台数。

蒸汽锅炉的位置布一般选择在梁场的中部,以便全场生产台座蒸汽供给等距。梁场生产台座的布置确定蒸汽管道的长度,箱梁的养生温度及供气距离确定蒸汽锅炉压力及蒸汽管道直径。

6其他

6.1给排水系统

给排水系统应与供温管道、电力线设计统筹考虑。

6.2供电满足拌合站、生产区提梁、钢筋加工、混凝土施工、生活区用电的需要。

7小结

总之梁场设计布置要充分考虑制梁数量、工期、施工环境、施工组织管量、经济效益、现有设备资源等诸多因素,施工要超统筹考虑,做好合理组织安排,避免冬季施工和赶工,但最终应满足工期的要求。

第 10 页

第三篇:现浇箱梁满堂支架设计计算:

现浇箱梁满堂支架计算说明书 1

现浇箱梁满堂支架设计计算:

本计算以第三联的荷载为例。 A 荷载计算

混凝土自重:954*2.5*1.1=2623.5吨

模板重:底模1682*.018*1.5=45.4吨

支架,横梁重:60.8+150=210.8吨

施工荷载0.75吨/平方米 B 荷载冲击系数0.25 则每平方米荷载=[2623.5+45.4+210.8]*1.25/{[19.7+17]*82/2}+0.75

=3.142吨/平方米

C 设立杆沿桥长方向间距1.0米,沿桥宽度方向0.8米:

S=1.0*.8=0.8平方米

每根立杆承受的荷载为:

G=3.142*.08=2.5136吨 D WDJ碗扣式支架的力学特征:

外径48MM,壁厚3.0MM,截面积4.24*10**2 MM**2,惯性矩 1.078*10**5 MM**4,抵抗矩4.93*10**3 MM**3,回转半径15.95 MM,每米自重33.3N。

抗压强度σ=N/A=25136/424=59.3 (N/MM**2)〈[σ。]=210MM**2 抗弯强度ƒ=N/[A*φ] λ=L/I=1500/15.95=95,查表φ=0.558

σ=25136/(424*0.558)=106.2〈210 E 小横杆计算:

抗压强度σ=GL**2/[10*W]=25.136*800*800/[10*4.493*

1000]=358〉215。所以不能满足强度要求

弯曲强度 ƒ=GL**4/150EI

所以小横杆用10#槽钢作为承受荷载的横梁。

10#槽钢的力学特性W=39.7立方厘米

抗压强度σ=GL**2/[10*W]=25.136*800*800/ [10*39.7*1000]=40.52〈215MM**2 弯曲强度 ƒ=GL**4/150EI

=25.136*800**4/[150*200000*193.8*10000]

=0.173〈3MM

如果小横杆用方木应重新计算它的强度,扰度。

承托上用10*15方木,纵横杆密度1.0*0.6米,横杆的应力验算如下:

Q=3.142吨/米

支点反力R=3.142*.6=1.89吨

M=QL**2/8=3.142*0.6**2/8=0.141吨米

Γ=1.89*10**4/[0.1*0.15]=1.26MPA

Ó=M/W=0.141*10**4/[3.75*10**-4]=3.76MPA

用一般方木可以满足要求10*15方木,横杆间距60CM。

F

地基的应力验算:

每根立杆传递的荷载为2.5136吨,假设全部由基础10CM厚混凝土承受。WDJ 的底座假定用12#槽钢。

压应力=25136/[0.12*0.2]=1047333N/M**2=1.047MPA

剪应力=N/A

=25136/[0.64*.1]=392750N/M**2

=0.3927MPA 20#混凝土的容许抗压强度[ 11.0 ],直接极限抗剪强度[0.72 ],所以可以确定地基满足安全施工要求。 二

第十跨现浇箱梁支架有关强度验算: 1 箱梁混凝土自重:954*2.5*25/82=727 吨 2 底模,侧模重:0.85吨/米

3 一孔纵梁自重:

6组

8片

30吨 4 横梁自重 :双排6片长

3.6吨 5 施工荷载:1.0吨/米

6 钢管支撑:5只*5米/只,直径80CM 壁厚1.2CM共重6吨 1) 纵梁受力验算:

为计算简化,纵梁按简支梁L跨径=8米,受力按均布荷载计Q=727/25+0.85+30/25+1.0=32.05吨/米。 则纵梁两端受支点反力R=QL/2=32.05*8/2=128.2吨

纵梁跨中最大弯矩M= QL**2/8=256.4 吨米

每组纵梁的支点处剪力为21.3吨〈容许剪力[49.05吨]

每组纵梁的跨中弯矩为42.7吨米〈容许弯矩[157.64吨米]

每组纵梁的弹性垂度

F=WL**3/[76.8EI]

=[(32.05/6)*8*2240]*[(8*12)/0.305]**3/[76.8*30200000*27200] =0.047英寸=0.00117米

销子引起的垂度Y=D/8(N**2-1)

=0.14/8(3**2-1)

=0.14英寸=0.0035米 纵梁的最大跨中饶度F总=0.0012+0.0035=0.0047米 F〈L/400=0.02米。满足规范要求。 2) 横梁受力验算[仍按简支梁计算] 五个支点反力分别为 3) 护筒支撑受力验算

护筒规格:直径80CM,壁厚1.2CM 护筒高度取最高H=8米 护筒受力不均匀系数1.25 P=64*1.25=80吨

护筒极限受力PCR=π**2EI/L**2 =3.14**2*2*10**11*1.23*10**-3/8**2

=378 吨 弹性压缩变形ΔL ΔL=PL/EA=80*8/(2.1*10**11*3.14*.8*0.0012=0.000001M

)

护筒受压应力Ó=80*10**4/[3.14*0.8*.0012] 4) 基础受力验算

假定基础用木桩,桩长8米入土深5米直径20CM,则每根桩的单桩容许荷载P=[桩周摩阻力+桩尖支撑力] P= [3.14*0.2*3*5+3.14*0.1**2*10]=9.73吨 跨中临时支点共计承受256吨支反力 安全系数K=1.2 每排支点共计要打入木桩[256/9.73]1.2=32根

7 跨313路预留通行车道的支架强度验算:

7米长的箱梁自重203.6吨 箱梁底板宽12.5米

每平方米重量203.6/12.5+0.75+0.9=4.0吨 设工字钢的间距为X 单根工字钢受力4*7*X=280X KN M(MAX)=280X*7/8=245X(KNM) 用40号工字钢W=1090CM**3反向求解得

X=0.8 米

共要用18根40工字钢。

盐通高速YT-YC1标现浇箱梁

施工方案

江苏省交通工程公司YT——YC1标项目部

二O O 三年十月

第四篇:客运专线箱梁预制场建设规划_图文.

2008年12月第6期总第158期 中国港湾建设

ChinaHarbourEngineering Dec .,2008Total158,No.6 客运专线箱梁预制场建设规划 刘聪明

(中交第一航务工程局有限公司铁路工程分公司,天津 300042)

摘要:铁路客运专线桥梁以简支整孔双线箱梁为主,体积大,重量重,技术标准高,施工以现场预制为主。为保

证预制箱梁的质量和预制效率,合理使用建场费用,根据客运专线有关设计要求和相关单位箱梁预制场的建设经验,文中论述了梁场的选址、规划、布置等内容,以达到标准化、流程化、工厂化施工。为今后客运专线施工中箱梁预制场建设提供参考。

关键词:客运专线;简支箱梁;预制场;建设中图分类号:U215.1 文献标识码:A

文章编号:1003-3688(2008)06-0009-07 Planning for Construction of Box-Girder Prefabrication Yards for Passenger Railway Lines LIU Cong-ming

(Rail Road Engineering Branch Company of CCCC First Harbour Construction Co. ,Ltd. ,Tianjin 300042,China )Abstract :Simplysupported,monolithic,anddouble-trackbox-girdersarethemaingirdersforbridgesonpassengerrailwaylines.Thesebox-girdersarebulky,heavyandofhightechnicalstandard,whicharemainlyprefabricatedonsite.Toensurethequalityandproductionefficiencyofthebox-girdersandtherationalutilizationoftheconstructioncost,thepaper,basedontherelevantdesignrequirementsforpassengerrailwaylinesandtheexperienceofotherbuildersinconstructionofbox-girderpre-fabricationyards,introducestheselection,planningandlayoutofsitesforbox-girderproductioninordertoachievestandard-ized,streamlinedandindustrializedproduction,whichmaybeofreferenceforconstructionofbox-girderprefabricationyardsforbuildingpassengerrailwaylinesinfuture.

Keywords :passengerrailwayline;simplesupportedbox-girder;prefabricationplant;construction

1引言

按国务院批准的中国《中长期铁路网规划》和《铁路

表1客运专线桥梁比例一览表

线路名称线路全长/km桥梁总长/km桥梁比例/%桥隧比例/%京津郑西武广合武京沪广深广株甬台温温福

115.2418.1968.2283.51318.2104.4142.3282.4298.4904.2118.4 101.0250.23465.2467.21054.459.2134.191.477.1664.736.7 88.859.948.123.780.056.794.432.425.873.531.0 75.878.366.466.4818897.263.579.0 “十一五”规划》,我国规划拟建客运专线长达12000km ,其中明确在“十一五”期间建成的客运专线7000km 。

客运专线是以客运为主的快速铁路。所有线路都是按照200~250km/h及以上标准设计、建设,其中京沪高速铁路设计时速350km/h。为了控制工后沉降,节约用地,少占良田,客运专线铁路桥梁长度占线路总比例很大。各客运专线桥梁比例概况如表1。

由此可见,桥梁工程施工是保证铁路客运专线工程取得良好经济和社会效益的关键。

根据线路设计时速、桥梁结构和施工方法的不同,混 收稿日期:2008-08-01

作者简介:刘聪明(1964—),男,高级工程师,副总经理兼总工程师, 工业与民用建筑专业,从事多年铁路工程施工工作。 哈大石太 ·10·中国港湾建设

选择。

2008年第6期

凝土箱梁有几种形式,主要分为钢筋混凝土预应力单线整孔简支箱梁、双线整孔简支箱梁、双线组合箱梁。

由于简支箱梁整体性能好、受力明确、技术成熟,对基础沉降适应性好,养护维修方便,采用梁场预制质量容易控制,预制架设可缩短工期,造价相对较低,因此在目前开工建设的铁路客运专线中,常用跨度桥梁上部结构设计的形式主要以双线整孔简支箱梁为主。

这一特点使得研究标准化、流程化、工厂化施工方法更显突出。为保证预制箱梁的质量和预制效率,合理使用建场费用,必须首先对箱梁预制场进行科学系统地规划设计。2 梁场的选址

梁场选址时应按照梁场覆盖的范围,全面考虑桥跨与梁型布置、工期、运架梁速度、地质状况及桥跨两端路基工程等因素,同时做到运梁距离相对最短,可分段为无碴轨道施工打开工作面,形成流水作业,提高施工设备利用率,降低设备投入费用。因此梁场选址应遵循以下原则:

(1)制梁场应尽量布置在桥群集中地段。一般制梁场选择在桥群重心附近。同时尽量选择在桥梁的直线地段。

(2)尽量选择在交通便利,利于大型制、运、架梁设备和大宗材料运输进场,减少运输费用。

(3)客运专线箱梁对制梁台座和存梁台座的承载能力和不均匀沉降均提出了很高的要求。因此,制梁场应尽量选在地形、地质条件较好的地方,以减少土石方、基础加固及拆迁工程;有条件时应尽量利用正式工程场地,降低临时工程费用投入,如京石铁路客运专线就考虑了利用设计的车站广场作为箱梁预制场场地。

在路基地段布置梁场应尽量使梁场场地高程与路基肩相同。若高差太大,则无法满足要求,要按照运梁车的最大可爬坡度(一般纵向为5%,横向为4%。建议设计时按3%考虑)。

(4)运梁距离较短。较短的运输距离可确保箱梁运输安全,提高运架梁的施工进度,减少运架梁费用。

(5)尽量减少征地拆迁。制梁场的位置要在满足制梁工期和存梁的前提下,应尽量利用红线以内区域布置梁场,少占用耕地,减少拆迁量和以后的复耕费用。在条件允许的情况下,借用车站位置布置制梁场也是一个不错的

(6)考虑防洪排涝,确保雨季施工安全。

总之,制梁场地的选择应综合考虑各方面的因素,本着“因地制宜、节约资金、降低成本、确保安全与质量”的原则,统筹规划。在施工前要认真进行施工调查和技术经济比较,选择最佳位置。33.1 梁场的布置梁场布置原则

(1)结合制梁场的生产和供应箱梁的数量,首先要确定制梁台座和存梁台座的数量,再确定搅拌站及存料场的大小。

(2)制梁场布置应紧凑合理,不仅要考虑制架梁施工流程,还要兼顾运架设备的安装和拆除。

(3)根据制梁施工工艺、移梁和运梁工序的要求,合理布置生活办公区、生产区、存梁区(兼运梁区)和混凝土搅拌区(含材料存放区)。

(4)制梁场布置要使场内交通、供水、供电、供气、防火、防洪排涝、环保尽量合理。3.2 梁场布置形式

制梁场的布置方式一般有以下两种形式。

(1)纵列式:制、存梁台位纵向并列,龙门吊平移梁。图1为单一纵列式布置,配备2台450t 轮轨式提梁机负责移梁和提梁装车。图2为复合纵列式布置,配备2台450t 可转向轮轨式提梁机负责移梁和提梁装车。

(2)横列式:制、存梁台位平行,千斤顶顶移梁。图3为移梁采用2套(4台)移梁台车横向滑移。运梁区配备2台450t 龙门吊负责箱梁装车。图4为配备1台900t 轮胎式提梁机负责移梁和提梁装车。图5为配备1台900t 可转向轮轨式提梁机负责移梁和提梁装车。

纵列式布置为台座的长度方向顺线路走向。纵列式比较适合于梁场靠近线路的情况。特别对于长大桥梁,梁场一般设于桥梁中部,必须配备提梁的大型门吊,宜采用纵列式布置。纵列式布置可以充分利用永久征地,减少临时用地的数量。如秦沈铁路月牙河制梁场、合武铁路湖北麻城市中馆释镇制梁场均采用纵列式布置。

横列式布置为台座的长度方向垂直于线路走向。横列式布置的箱梁在上桥前需水平旋转90°,运梁车需调头,

钢筋制作 50t龙门吊 拌合站

存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台 钢筋绑扎区 制梁台内模拼装台 制梁台内模拼装台 制梁台

存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台 制梁台

内模拼装台制梁台 450t提梁机 图1纵列式方案一

2008年第6期刘聪明:客运专线箱梁预制场建设规划·11· 450t提梁机 50t龙门吊 存梁台存梁台 存梁台存梁台 存梁台存梁台 存梁台存梁台 转向区 存梁台存梁台 制梁台制梁台

绑扎区内模拼装台绑扎区绑扎区内模拼装台 材料存放钢筋制作加工区 存梁台存梁台 存梁台存梁台

存梁台存梁台 存梁台存梁台 存梁台存梁台 制梁台制梁台

绑扎区绑扎区内模拼装台 钢筋加工 存梁台存梁台 存梁台存梁台 存梁台存梁台 存梁台存梁台 存梁台存梁台 制梁台制梁台 绑扎区 拌合站

2×50t龙门吊 图2纵列式方案二 仓库生活区 办公区 50t龙门吊

砂、石、料场 拌合站 10t龙门吊 钢筋加工、存放场 钢筋绑扎台 内模拼装台 制梁台 制梁台 制梁台

内模拼装台制梁台 制梁台

内模拼装台内模拼装台制梁台 制梁台 制梁台 制梁台 钢筋绑扎 存梁台

存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台

存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台存梁台移梁台车轨道 存梁台 运梁装车区 提梁机轨道 450t提梁机 图3横列式方案一

·12·中国港湾建设2008年第6期 运梁道路 办公区

存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台 900t轮胎式提梁机 生活区

存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台 存梁台存梁台存梁台存梁台 制梁台

钢筋制作、绑扎区 制梁台50t龙门吊 制梁台内模拼装台制梁台 钢筋制作、绑扎区 内模拼装台 制梁台制梁台 拌合站 10t龙门吊 图4横列式方案二 900t轮胎式提梁机 40t龙门吊

钢筋加工钢筋绑扎钢筋绑扎钢筋加工生活区 制

40t龙门吊 梁台

制梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 拌合站 制梁台 内模拼装台 制梁台 内模拼装台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台

存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 提梁机转向区 运梁道路 内模拼装台 制梁台 内模拼装台 制梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台 存梁台

存梁台

图5横列式方案三

2008年第6期刘聪明:客运专线箱梁预制场建设规划·13·

因此这种布置方式比较适合于梁场远离线路的情况。特别是对于桥群地段,为减少投入应按便道运梁考虑,采用横列式布置较为合适。目前大多数预制场均采用这种布置方式。

制梁场布置方式一般应结合现场地形条件确定。每一种布置方式中,多个台座的具体排列方式主要取决于箱梁搬出台座的方式。目前,出梁方式有2种:龙门吊机出梁和滑移台车出梁,龙门吊机又分轮胎式和轮轨式2种。3.3 纵列式与横列式制梁场比较

通过对施工过程的实际分析比较表明:

纵列式制梁场各作业区域紧密相连,从原材料进场、半成品加工转运、箱梁混凝土浇筑、箱梁成品形成,核心生产区全部覆盖在起重机作业区范围内,从箱梁脱模到移至存梁台座,整个过程一次到位,无需移动其他梁。制梁顺序可随架梁顺序随意调整。因此设备的投入相对小些,占地少,但产量不如横列式大。

横列式制梁场起重设备无法覆盖全部作业区域,移存梁需要专门的运载设备。制梁顺序不能轻易打乱,移梁工作量大。虽然产量较大,但梁场占地面积大、征拆成本高、建设费用高,设备投入大。

因此,在选择制梁场时,应综合考虑铁路桥梁施工周期、制梁场地形条件、拟投入的设备、要求的产量和施工的安全性,选择合理的制梁场,避免造成规模不合理,浪费建设资金。从多年的工程实践经验看,中小型规模的制梁场选择纵列式布局优势突出;生产规模较大的制梁场则选择横列式布局较经济,这就是目前预制梁场普遍采用横列式布局的原因。4

梁场规模的确定

箱梁预制场主要有4个功能区组成:生活办公区、生产区(包括钢筋加工、制梁台座、模板存放等)、存梁区(兼运梁区)和混凝土搅拌区(含材料存放区)。

梁场的规模主要根据其所需要的生产能力确定,生产能力与生产工艺要求的时间、梁场供应箱梁的范围、制架梁工期、架梁进度及施工总工期有着密切关系。

(1)梁场供应箱梁的范围

在现有技术条件下,1台架桥机配1台运梁平车运架梁经济供应范围一般在单向15~20km 以内。因此在设计或业主招标中一般都按此确定标段内的梁场的数量和位置。

(2)制架梁工期的确定

制架梁工期是结合总工期、桥梁下部工程及铺轨工程工期综合考虑的,它直接影响着梁场的规模。

(3)架梁进度的确定

在确定了制架梁工期后,架梁所需要的综合进度应为: t =n /T 其中:n 为制架梁孔数;T 为制架梁工期,d ;t 为综合进度,孔/d。 4.1.14.1 根据上面的因素考虑,针对我国目前采用梁型的实际情况,下面主要就如何确定制、存梁台座数量进行论述。

制梁台座

制梁台座的数量取决于制梁设备配置、制梁工序、制梁周期及制梁效率等。

制梁设备配置

一个制梁场主要机械设备需要配置跨制梁区的龙门吊、钢筋装卸龙门吊、提梁机、拌合站、混凝土罐车、混凝土输送泵、布料机、蒸汽养生系统以及模板系统等设备。表2是一个典型梁场的主要设备配置表。

表2制梁场主要设备配置表 序号123456789 设备名称 设备 型号

单位数量套套套套套套座辆台台台台 用途

箱梁模板(含侧、 32m 底、端模)箱梁内模 32m 箱梁模板(含侧、 24m 底、端模)箱梁内模箱梁钢筋绑扎台座(腹板)箱梁钢筋绑扎台座(顶板)混凝土拌合站混凝土罐车混凝土输送泵

24m 32m 32m HZS1208m 3HBT60900t 50t 10t

1032m 箱梁施工532m 箱梁施工124m 箱梁施工124m 箱梁施工4绑扎钢筋42641421 绑扎钢筋供应混凝土运输混凝土输送混凝土移梁 吊运模板、钢

筋骨架吊运钢筋备用电源

10提梁机11龙门吊12龙门吊13发电机14电焊机15对焊机16调直机17钢筋弯曲机18钢筋切断机19蒸汽锅炉20温控系统21插入式振动棒22附着式振动器23张拉千斤顶24电动高压油泵25压浆泵26灰浆搅拌机27提梁机28运梁车29提梁龙门吊30静载试验台

250GF80台BX1-台

315-500UN-100台GT6-12GW40GQ-404t ZX50ZF22 台台台台套台 22钢筋加工6282 钢筋加工钢筋加工钢筋加工箱梁养护 20钢筋加工

12箱梁养护60混凝土施工30预应力张拉30预应力张拉421141 预应力压浆预应力压浆移梁移梁架梁提梁用箱梁静载试验用 台344混凝土施工

YCW400台ZB4-500台UB3JZ-350900t 900t 450t 台台台台台套

· 14 · 4.1.2 制梁工序及时间 中国港湾建设 2008 年第 6 期 5 ℃,灌筑完 4 h 后方可升温,升温速度不得大于 10 ℃/h, 恒温养护期间蒸汽温度不宜超过 45 ℃,混凝土芯部温度不 宜超过 60 ℃,个别最大不得超过 65 ℃;降温速度不得大 于 10 ℃/h。恒温养护时间应根据梁体拆模 ( ) 强度要 放张 求、混凝土配合比及环境等通过试验确定。 根据秦沈客运专线和其他客运专线梁场的经验,各阶 段控制时间按照季节不同一般为:静停 4 ~ 6 h ;升温 3 ~ 4 h ;恒温 24~32 h (48℃ ± 2 ℃);降温 5 ~ 6 h ,共计养 护时间 36 ~ 48 h ( 夏季取小值 ),平均按 40 h 计算。 主体钢 筋预扎 钢 筋 检 验 加 工 成 型 桥面钢 筋预扎 制梁台座主要是完成箱梁从安装模板及钢筋、灌筑梁 体混凝土、养护、初张拉到梁体移离台座为主的施工工 序。根据《 350 km/h 客运专线预应力混凝土预制梁暂行技 术条件》 (以下简称为 暂行技术条件》 《 )要求,参照相关客 运专线各梁场经验,箱梁预制施工工艺流程图如图 6。 整修底模 调整侧模 加工支座 落梁板 板、 安装波纹管 或抽拔胶管 安装支座板及防落梁板 △吊装主体钢筋 安装梁体预埋件 吊装内模 端模整修、 安装锚板 安装端模 △吊装面层钢筋 水泥、 掺 合料入仓 砂石料 制备 外加剂 制备 水 电 梁 体 砼 拌 合 站 桥面预埋件安装 砼 输 送 泵 ☆梁体砼浇注 △梁体砼蒸养 (或自然养护 ) 放置 温度计 覆盖层 护棚布 抽拔胶管 △拆出端模内模 松侧模 制作钢绞线束 穿钢绞线 箱梁预、 初张拉 锚 具 检 查 移梁至存梁区 混凝土养生 ☆箱梁终张拉 注:☆” “ 为关键工序; “△” 为重要工序 割丝 △管道压浆 △桥梁封锚 养 护 箱梁检查出场 箱梁架设 ☆制作防水层 ☆施工保护层 养 护 ⑷预张拉:拆除端模,拔橡胶棒、穿钢绞线预张拉, 约4h。 () 拆除模板约需要 4 h ,初张拉、移梁约需要 6 h 。 5 除混凝土养护外的工序按每天工作 12 h 计算,累计时 间共约 6 d ,考虑各工序间衔接时间及质量检查时间等现 场情况,一般按 7 d 考虑较适宜,即每个制梁台座生产 1 榀箱梁需要 7 d 时间。 4.1.3 单个台座制梁效率确定 根据上述制梁工序时间安排,单个台座占用的 6 d 中, 制梁实际操作时间周期为 4 d/榀,因此单个台座制梁效率 η = 0.25 榀/d 。 4.1.4 制梁台座的数量确定 根据梁场的生产计划可以确定梁场的制梁进度,确定 台座的数量。 台座数量:M = N/η 式中:N 为梁场制梁效率,即按计划确定的梁场一天完成 箱梁预制的数量,榀/d ;η 为单个台座制梁效率,榀/d ( = η 0.25 榀/d )。 4.2 存梁台座 将预制完成

的箱梁从制梁台座移出安放在存梁台座 上,箱梁要完成终张拉、压浆、封锚、防水层和检查、检 验等工作,其布置的合理性直接影响着箱梁制运架。 存梁台座数量根据工艺要求的梁占用台座的最短时间 及架梁进度确定。其数量计算公式为: n=N×K 式中:K 为箱梁在存梁台座上最少存放时间,d。无特殊要 求时,K = 30 d。 按 《暂行技术条件 ,箱梁在存梁台座上最少存放时 》 间 K 的确定依据是: () 终张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计 1 值后、龄期不少于 10 d 时进行。 () 完成终张拉及压浆、封锚等各工序约需要 3 d 。 2 () 按照设计要求,“终拉完成并且管道压浆强度达 3 ,同时预制梁需观测 到设计强度后方可进行运架梁施工” 终张拉后 30 d 的上拱度后才能架设。 如设计无此要求则可在压浆封锚后 15 d ( 此时间受养 护措施和气温影响 即可架设。 ) 以上合计箱梁占用存梁台座时间为 28 d 或 43 d,故一 般取 K = 30 d 或 45 d。 图6 后张法箱梁预制施工工艺流程图 预制箱梁施工工序时间安排如下: () 准备工作:参照相关梁场的施工经验,灌注混凝 1 土前的准备工作约 22 h。 () 混凝土灌注:按 《暂行技术条件 要求“梁体 2 》 应采用泵送混凝土连续灌注、一次成型,灌注时间不宜超 过6h” ,混凝土灌注时间按 6 h 考虑。 () 混凝土养护:按采用蒸汽养护考虑,分为静停、 3 升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持棚温不低于

2008 年第 6 期 4.3 运梁方法和设备选用 刘聪明:客运专线箱梁预制场建设规划 · 15 · 滑移台车横移出梁法和龙门吊机提吊出梁法,其中龙 门吊机又分为轮轨式和轮胎式两种形式。这两种搬移方法 各有优缺点,各有其适用范围,详见表 3。 目前,国内正在筹建的梁场出梁方式和设备情况是: 表3 两种移梁方法比较一览表 缺 点 选用原则 箱梁在台座中完成初张拉后即可从制梁台座中搬移到 存梁台座上,进行养护及终张拉,简称为出梁。目前出梁 方法有 2 种: 移梁 方式 优 点 ①滑移轨道数量多,一个制梁台座必须设置 ①滑移台车体积小,重量轻,一次性投 2 条滑移轨道,为防止移梁的过程中移梁支点的 入的设备费用少。 ②台位之间施工时的相互干扰较小。 不均匀沉降,轨道基础需要处理,费用很高; ②使用麻烦,每架设一榀箱梁,同列 (排 ) 性受到一定的限制,难以考虑在应急情况下的双 层存梁方案。 道 ③存在移梁技术风险,制梁技术条件要求箱 梁移动时 4 个支点必须共面,其误差不得大于 4 mm 。采用滑移台车时受多方面的因素影响,未 必

能保证此项技术要求;而且不能省去装车龙门 吊机。 ④移梁时平面交叉轨道需要重复拆装。 ①轨道数量少,2 条龙门吊机的轨道可 同时负责数个台座的出梁; 提梁机直接提至存梁台位。提梁机走行轮较 低,一般通过换填、强夯、碾压即可,施工 投入相对较小。 ③采用四点起吊三点平衡技术,绝对保 证箱梁移动的技术要求; ④使用方便快捷,一般情况下一个梁场 配一套吊机即可; ⑤提梁机可 90°转向行走,箱梁的存放 相对灵活。台座的排列方式较灵活。应急情 况下可考虑双层存梁的方案。 ①一次性投入的设备费用高。 况。 梁场的地质较好,梁场规模 小,台座紧临线路呈“一字”形 布置,且制梁与架梁工程分标的 情况。 ③制、存梁台位之间的布置较为紧凑。 中的其它箱梁均要挪动一次;且存梁位置的灵活 滑 梁场的规模大,制梁速度 ②提梁机由于自动化程度较高,易损件较多, 快,制运架为同一个工程标的情 对于龙门吊机选用问题,需 要视台座的数量、排列方式以及 门吊机使用更灵活,轨道处理费 用更低,但一次性投入的设备费 用更多,一般情况台座数量超过 4 个时宜采用轮胎式龙门吊机。 ②箱梁从制梁台位移至存梁台位时,由 一旦出现故障可能直接影响到施工的顺利进行。 ③制、存梁台位之间的布置间距较滑道方式 多,接地比压较小,地基的处理要求相对较 大。 提 梁 机 孔提梁至存梁台位时,易使梁体出现局部裂纹。 ④箱梁初张拉完成后,提梁机直接通过吊梁 梁场的地质情况而定。轮胎式龙 大多数梁场采用龙门吊机出梁,且制梁台座多于 4 个的基 本上采用轮胎吊机,只有极少数梁场采用滑移台车出梁。 5 结语 随着我国铁路客运专线的建设规模的不断发展,整孔 简支箱梁的现场预制愈来愈趋向工厂化施工。科学合理地 规划和设计梁场,不仅直接关系到梁场的建设费用,还对 箱梁施工质量、施工进度、节约成本和提高效率都起着决 定性的作用。因此,在梁场建设前要根据项目工期要求、 制架梁方案等因素进行多方案比选,确定简支箱梁预制场 的布置规模及方案,在满足工期要求的前提下,预制场的 布置应尽可能减少临时工程投入,提高机械设备的使用效 率。 参考文献: [1] 吴信然, 杨启兵.秦沈客运专线箱梁和轨道工程施工新技术[M]. 北京: 中国铁道出版社, 2003. [2] 铁道部经济规划研究院. 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南 [M]. 北京: 中国铁道出版社, 2005.

第五篇:预应力现浇箱梁设计施工工艺的探讨

文 / 张素荣

青岛至红其拉甫高速公路为我区纵贯东西的一条重要高速公路,其中人民路互通式立交是与我市连接的重要出入口。桥梁的中心桩号为 RK59+169.385 ,起点桩号为 RK59+096.385, 终点桩号为 RK59+242.385 ,全长 146.0m 。上部结构为现浇预应力砼连续箱梁,其中左幅桥箱梁底扳宽度由 16.52m 渐变至 14.15m 。箱梁分 4 箱室,钢绞线 30 束,每束 12 根,宽度渐变以调整最右侧箱室宽度来完成。中、右幅桥为 2 箱室,钢绞线均为 18 束,每束 12 根。中幅桥底板宽度 9.25m ,宽度不变。右幅桥底板宽度从 9.02m 渐变至 8.25m, 宽度渐变以调整右侧箱室宽度来完成。为提高我市交通局的设计施工水平,我局青红处成立了箱梁设计施工技术小组,对箱梁的施工进行全过程技术指导。

1 地基处理

该桥处于软土地基路段,在碎石桩完成后,铺筑 50cm 级配碎石垫层,其上按照横坡做 8 %灰土,灰土厚度不小于 35cm ,灰土压实度到达 95 %以上。

2 支立排架、支架预压

排架采用满堂支架,支架预压设置在跨中 1/3 位置。 预压荷载设置为全桥共分 5 跨,跨径为 25+35+20+35+25 。左幅箱梁除端横梁、中横梁外,钢筋总重 273.2T ,每延米均布荷载为 1.95T 。左幅桥箱梁混凝土共计 2020m3 ,每延米均布恒载为 40.4T, 每延米荷载值为 42.35T 。施工荷载 3T ,模板、支撑系统荷载每延米为 0.24T 。每延米总荷载为 42.6T 。 25m 跨径总荷载为 1065T , 35m 总荷载为 1491T , 20m 总荷载为 852T 。预压采用砂袋预压,每袋重量约为 30kg 。 25m 跨径处按 1/3 总荷载加载,砂袋数量为 11833 袋, 35m 为 16567 袋, 20m 为 9467 袋。

4 预拱度、支架弹性变形 预拱度设置按设计图纸要求,端跨设 1.5cm 向上预拱度,次边跨设 2.5cm 向上预拱度,中跨 2cm 向上预拱度。各点预拱度值加 2cm 沉降量。预拱度分布计算 : 取一侧支点为原点,预拱度从跨中向两端按二次抛物线变化。每侧观测点按 2m 间距对称设置。

抛物线方程: y=ax 2 +bx+c 支架弹性变形按以下数据设置:

支架钢管之间: 1mm; 支架钢管与方木支架之间: 2mm; 方木与钢模之间: 2mm; 钢模板与胶合板之间: 2mm 。

5 绑扎底板、腹板钢筋,安装波纹管及钢绞线

5.1 绑扎底板、腹板钢筋

在底模板工序完成经监理验收后开始进行底板及腹板钢筋的绑扎。端隔梁、中隔梁钢筋在桥下绑扎,用吊车安装就位。钢筋净保护层用塑料垫块控制,腹板用同强度等级混凝土垫块控制。直径大于 16mm 钢筋接长采用套丝机套扣接长, 12mm 、 14mm 钢筋采用搭接焊接长。为保证钢筋尺寸及位置准确,主筋与箍筋连接采用部分点焊,但应注意不得出现咬筋,不伤害波纹管。

5.2.1 波纹管安装及钢绞线穿入

为防止在浇筑混凝土过程中有漏浆或振捣棒损坏波纹管现象,造成钢绞线穿入困难,采用浇混凝土前先穿钢绞线的施工工艺。波纹管定位安装是根据波纹管的定位坐标布设定位钢筋,安装波纹管。本项目定位钢筋按间距 50cm 布设。钢筋点焊在箍筋上,箱梁钢筋与波纹管位置发生冲突时适当调整钢筋位置。波纹管从一端向另一端依次安装,接口方向与钢绞线穿入方向一致。波纹管接头毛刺要细致处理,并用胶带纸紧密包裹接头,严防跑浆。在每跨顶部的每根波纹管上开口,用钢管连接,钢管连接阀门,以备压浆时做通气孔用。

5.2.2 穿入钢绞线

由于钢绞线过长,此工序施工是现浇箱梁施工的重点和难点,决定采用整体穿束的方法。钢绞线在桥下绑扎后,端头做成子弹头形状与钢丝绳连接。在背墙后搭设 3m 宽工作台,其中一端安装定滑轮,桥下安装卷扬机。利用预先穿在波纹管中的铅丝将钢丝绳拽出,波纹管通过定滑轮与卷扬机连接。开动卷扬机将钢绞线缓缓穿过波纹管,同时利用 3 ~ 4 人跟踪钢绞线的穿入过程,检查波纹管接头情况,有破损情况及时处理。

6 支立腹板、翼板模板及端头模板

腹板及翼板模板采用 18mm 厚竹胶板。竹胶板外面间距 25cm 加 7 × 7cm 木带。腹板模板贴在底板外侧,腹板底打孔(打孔位置在底板下)利用钢管及螺栓与底模下槽钢相连。腹板及翼板其他位置利用支架进行支撑。安装时端模先找准端线位置,并用底楔子固定,用斜支撑调正端模垂直度,依次做好两侧边模,固定好隔墙连接角和端部连接方木。用上、下拉杆加固模板整体刚度,控制模板与纵向中线间距,以及模板垂直度,安装完成后,由测量组按标准检测,使之符合设计与施工规范要求。

7 安装芯模

芯模骨架为 7 × 7cm 木楞,外贴 12mm 厚竹胶合板。芯模顶板中心位置胶板不安装。芯模由专用支架固定在底板上,支撑模板缝拼接严密,用油毛毡刷胶贴严,防止漏浆影响外观质量。模内无杂物,平整度不得大于 3mm 。依据测量人员给出的线位进行施工。

为确保混凝土外观质量及便于施工,在翼板内边缘钉设 1.5 × 1.5cm 木条,内芯模板与腹板结合处钉设 3 × 3cm 木条。

8 浇筑第一次混凝土 浇筑混凝土前首先对预埋件、锚具及波纹管钢绞线束进行细致的检查,波纹管位置准确,不得有拉裂或有空隙,以免混凝土浆流入,造成重大质量事故。所有预埋件位置准确,无丢落现象,底板清洁严密,浇筑混凝土前洒水湿润。

浇筑前在各排跨中底板上对称悬挂线坠,对应线坠在地基上钉设木桩。线坠与木桩间距 2cm, 浇筑过程中专人测量线坠至木桩的距离变化,发现异常及时处理。第一次浇筑混凝土与腹板顶平齐。

混凝土浇筑用两台泵车从跨中向两端进行。由于混凝土方量较大,第一次浇筑方量为 1050m3, 利用互通区内两台 750 型拌和站及邯临路 90m3/h 站同时供应混凝土。准备 200KW 发电机 2 台, 50KW 发电机 1 台,以备停电时使用。准备 25T 吊车两台,防止泵车出现故障时使用。考虑泵送混凝土塌落度与施工工艺时间要求,配比掺加高效缓凝减水剂或泵送剂,掺量通过试验确定,塌落度 10 ~ 14cm ,混凝土延长凝结时间 3 小时以上。振动使用插入式振动器。振捣时插入式振动器移动间距不超过振动器工作半径的 1.5 倍;与侧模保持 50~100mm 的距离;插入下层混凝土 50~100mm ;每一处振动完成后边振动边徐徐提出振捣棒;避免振捣棒碰撞模板、钢筋特别是波纹管。严防漏振,同时避免过振,一般以混凝土不再下沉,无气泡上升,混凝土顶面平坦、泛浆为度。混凝土分层厚度不大于 30cm ,并在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇筑。混凝土浇筑时要对钢绞线进行抽动,防止万一波纹管漏浆造成钢绞线无法张拉。

9 铺设内芯模板顶板、调整翼板、绑扎翼板钢筋

铺设前先将初凝后的混凝土刷毛(强度达到 5MPa ),漏出新鲜混凝土。凿毛后开始铺设内芯模板顶板,每段内芯模板在中间位置留一天窗。调整好翼板标高后开始绑扎翼板钢筋,预埋防撞护栏钢筋。

10 二次浇筑混凝土 凿毛混凝土面,用水冲洗干净,在浇筑前对接缝铺一层厚为 10 ~ 20mm 的 1 : 2 的水泥砂浆。为减少浇筑时间,采用两台泵车和两座拌和站供料。备好发电机、吊车,浇筑仍从中间向两边进行。

控制箱梁顶混凝土标高。在浇筑混凝土前,钢筋骨架焊上 5 道通长Φ 12 钢筋,钢筋顶面按设计标高控制,钢筋下焊接架立钢筋。两侧翼板由模板控制标高。浇筑混凝土采用插入式振动器与平板振动器结合的方式振捣。顶面用 4m 铝合金尺刮平。为考虑支架下沉的因素,顶板混凝土找平时必须用水平仪进行现场观测,消除下沉后箱梁高度的不足。

11 张拉工作

根据张拉力计算公式: N k = N × A ×σ k = 12 × 1395 × 140 = 2343.6KN ,考虑超张拉及保证系数,采用 300T 千斤顶进行张拉。

设计图纸已给出各钢绞线伸长值,钢绞线伸长值计算是按以下公式进行验算。

理论伸长值:△ L = PP × L/AP × EP

PP=P(1-e-(KX+ μθ )/ ( KX+ μθ) ) 式中 P -预应力筋张拉端的张拉力通过计算为 2343.6KN X -从张拉端至计算截面的孔道长度(取跨中)

θ-从张拉端至跨中曲线孔道部分切线的夹角之和(弧度)

K -孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,取值 0.0015 μ-预应力筋与孔道壁的摩擦系数,取值 0.25 L -预应力筋的长度( mm )

Ap -预应力筋的截面积( mm2 ),取值 140 EP -预应力筋的弹性模量,取值 1.95 × 105

通过验算,所得数据与施工图纸所给数据基本吻合。

实际张拉时采用图纸给出的伸长量进行张拉。

实际伸长值: 100 %伸长量 -[30 %伸长量 - ( 30 %伸长量 -15 %伸长量)× 2]

准备工作有:安装锚具、安装顶压器和千斤顶、接油路、安装工具。在正式张拉前,先进行试张拉。试张拉时,只安装工作锚上夹片,不安装工具锚上夹片。张拉为 15 ~ 30 %,最大可达到 90 %。目的是使钢绞线处于自由松驰状态。试张拉后放张,进行正式张拉。

张拉采用超张拉,其两端需加强联系,保持同步。张拉顺序为: 0~15 %初应力(初应力值作延伸量的标记)- 30 %控制应力- 100 %控制应力- 103 %(持荷 5min ,测伸长量)-锚固。

当混凝土强度达到设计值的 100 %时,方可进行张拉预应力钢束。预应力钢束采用张拉力与伸长量双控施工,钢束在同一截面上的断丝率不得大于 1 %,在任何情况下一根钢束不得断丝 2 根。锚固顺序为:打开高压油泵截止阀,张拉缸油压缓慢降至零,活塞回程,锚具夹片自动跟进锚固,锚具外多余的钢绞线可用砂轮切割机切除,禁止用电焊焊割。

孔道压浆前应用清孔器检查及用水冲洗管道,冲洗后用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水冲出。

压浆必须在张拉后 24 小时内进行,水泥浆的水灰比采用 0.45 ,抗压强度 R 28 = 50Mpa 。不得掺入各种氯盐,但可掺入减水剂,掺入量由实验室决定。为减少收缩,可掺入适量膨胀剂如铝粉,掺入量约为水泥的 0.01 %。压浆用 50 级水泥浆,用 42.5 级普通硅酸盐水泥配制。根据孔道过长的施工特点,压浆采用一台高压压浆泵和一台真空泵在两端同时进行的方法。高压压浆泵最大压力 8Mpa ,以保证孔道压浆饱满。

• 结语 变截面箱梁桥是目前我市的一种较为新型的桥梁,为积极应对该种桥梁设计施工中存在的各种问题,以期在具体的实践和推广应用中不断积累经验,我们对设计施工中的各个环节进行了积极的探索,希望在类似的结构中提供借鉴。

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