一級建造師《公路工程實務》講義(二十三)

橋樑上部結構裝配式施工方法

橋樑上部結構施工方法及隧道工程施工方法
一、內容提要
1、 橋樑上部結構施工方法
2、 隧道工程施工方法
二、重點、難點
1、橋樑上部結構施工方法(裝配式、懸臂法和支架法)
三、內容講解
1b423033橋樑上部結構裝配式施工方法
(1)先張法預製梁(板)
1)按預製需要,整平場地,完善排水系統,統籌規劃混凝土的供應及水電管路的布設安裝。
2)根據梁的尺寸、數量、工期確定預製台座的長度、數量、尺寸,台座應堅固、平整、不沉陷,表面壓光。
3)承力台座由混凝土築成,應有足夠的強度、剛度和穩定性,鋼橫樑受力後,撓度不能大於2mm。
4)多根鋼筋同時張拉時,其初應力要保持一致,活動橫樑始終和固定橫樑保持平行。
5)在台座上註明每片梁的具體位置、方向和編號。
6)將預應力筋(鋼絞線)按計算長度切割,在失效段套上塑膠管,放在台座上,線兩端穿過定位鋼板,卡上錨具,用液壓千斤頂單束張拉,先張拉中間束,再向兩邊對稱張拉。
7)按技術規範或設計圖紙規定的張拉強度進行張拉,一般為0→初應力→105σk%(持荷2分鐘)→σk(錨固)。如端橫樑剛度大,每根梁可採用同一張拉值。
8)張拉時斷絲數量不得超過設計或規範規定,否則要處理更換。
9)鋼絞線張拉後8h,開始綁紮除面板外的普通鋼筋。
10)使用龍門吊機將塗以脫模劑的鋼模板吊裝就位,分節拼裝緊固,用花籃螺栓支撐,力求接縫緊密,防止漏漿、移位。
11)用龍門吊機吊運混凝土,先澆底板並振實,振動時注意不得觸及鋼絞線,當底板澆至設計標高,將經檢查合格的充氣膠囊安裝就位,用定位箍筋與外模聯繫,上下左右加以固定,防止上浮,同時綁紮面板鋼筋,然後對稱、均勻地澆膠囊兩側混凝土,從混凝土開始澆注到膠囊放氣時為止,其充氣壓力要始終保持穩定,最後澆築面板混凝土,振平後,表面作拉毛處理。
12)適時安排混凝土的養生。
13)混凝土澆完6~8h,將膠囊放氣抽走,洗淨灰漿以備再用。
14)混凝土達到規定強度時開始放張,放張時宜對稱、同步。可採用砂箱法或千斤頂法,分數次完成。用砂箱法時,放砂速度要均勻一致。
15)梁(板)松張後,用龍門吊機吊運出槽,按規定堆放。
(2)後張法預製梁(板)
1)按施工需要規劃預製場地,預製場地應整平壓實,低洼不平處及軟弱土質要處理改善,完善排水系統,確保場內不積水。
2)根據預製梁的尺寸、數量、工期,確定預製台座的數量、尺寸,台座用表面壓光的梁(板)築成,應堅固不沉陷,確保底模沉降≯2mm,台座上鋪鋼板底模或用角鋼鑲邊代作底模。當預製梁跨大於20m時,要按規定設定反拱。
3)根據施工需要及設備條件,選用塔吊或跨梁龍門吊作吊運工具,並鋪設其行走軌道。
4)統籌規劃梁(板)拌合站及水、電管路的布設安裝。
5)預製模板由鋼板、型鋼組焊而成,應有足夠的強度、剛度和穩定性,尺寸規範、表面平整光潔、接縫緊密、不漏漿,試拼合格後,方可投入使用。
6)在綁紮工作檯上將鋼筋綁紮焊接成鋼筋骨架,把制孔管按坐標位置定位固定,如使用橡膠抽拔管要插入芯棒。
7)用龍門吊機將鋼筋骨架吊裝人模,綁紮隔板鋼筋,埋設預埋件,在孔道兩端及最低處設定壓漿孔,在最高處設排氣孔,安設錨墊板後,先安裝端模,再安塗有脫模劑的鋼側模,統一緊固調整和必要的支撐後交驗。
8)將質量合格的梁(板)用梁(板)拌合車運輸,卸人吊斗,由龍門吊從梁的一端向另一端,水平分層,先下部搗實後再腹板、翼板,澆至接近另一端時改從另一端向相反方向順序下料,在距梁端3~4m處澆築合籠,一次整體澆築成型。梁體梁(板)數量較大時,採用斜向分段,水平分層方法連續澆築。
9)梁(板)的振動以緊固安裝在側模上的附著式為主,插入式振動器為輔,振動時要掌握好振動的持續時間、間隔時間和鋼筋密集區的振動,力求使梁(板)達到最佳密實度而又不損傷制孔管道。
lo)梁(板)成活後要將表面抹平、拉毛,收漿後適時覆蓋,灑水濕養不少於七天,蒸汽養生恆溫不宜超過80℃,也可採用噴灑養生劑養生。
11)使用龍門吊拆除模板,拆下的模板要順序擺放,清除灰漿,進行養護,以備再用。
12)構件脫模後,要標明型號,預製日期及使用方向。
13)將力學性能和表面質量符合設計要求的預應力鋼絲或鋼絞線按計算長度下料,梳理順直,編匝成束,用人工或卷揚機或其他牽引設備穿入孔道。
14)當構件梁(板)達到規定強度時,安裝千斤頂等張拉設備,準備張拉。
15)張拉使用的張拉機及油泵、錨、夾具必須符合設計要求,並配套使用,配套定期校驗,以準確標定張拉力與壓力表讀數間的關係曲線。
16)按設計要求在兩端同時對稱張拉,張拉時千斤頂的作用線必須與預應力軸線重合,兩端各項張拉操作必須一致。
17)預應力張拉採用應力控制,同時以伸長值作為校核。
18)張拉過程中的斷絲,滑絲數量不得超過設計規定,否則要更換鋼筋或採取補救措施。
19)預應力筋錨固要在張拉控制應力處於穩定狀態時進行,其鋼筋內縮量不得超過設計規定。
20)預應力筋張拉後,將孔道中沖洗乾淨,吹除積水,儘早壓注水泥漿。
21)壓漿使用壓漿泵從梁最低點開始,在梁兩端壓漿孔各壓漿一次,直至規定稠度的水泥漿充滿整個孔道為止。
22)用龍門吊機將梁適用移運至存放場。


(3)預製梁(板)的吊裝
1)概述
2)吊裝方法
①自行式吊機架設法
●一台吊機架設法;
●二台吊:機架設法;
●適用條件:平坦無水橋孔的中小跨徑預製梁板安裝。
②簡易型鋼導梁架設法
③適用條件:地面有水,孔數較多的中小跨徑預製梁板安裝。
④聯合架橋機架設法
⑤適用條件:孔數較多的中型梁板吊裝。
⑥雙導梁架橋機架設法
適用條件:孔數較多的重型梁吊裝。
⑦跨墩龍門架架設法
適用條件:無水或淺水河灘,孔數較多的中型梁板安裝。
⑧浮運、浮吊架梁
●浮運架設的方法
●預製梁裝船的方法。
1b423034橋樑上部結構懸臂施工方法
(1)懸臂澆築法
1)概述


適用於大跨徑的預應力混凝土懸臂樑橋、連續梁橋、t型剛構橋、連續剛構橋。其特點是無須建立落地支架,無須大型起重與運輸機具,主要設備是一對能行走的掛籃。
2)施工準備
①掛籃設計及加工:掛籃是懸澆箱梁的主要設備,它是沿著軌道行走的活動腳手架及模板支架。

②0號、1號塊的施工:對於0號、1號塊掛籃沒有支撐點或支撐長度不夠,一般採用扇形托架澆注。托架可支撐在橋墩基礎承台上或墩身上。托架除須滿足承重強度要求外,還須具有一定的剛度,各連續點應連線緊密,螺栓鏇緊,以減少變形,防止梁段下沉和裂縫。
③臨時固結:對於連續箱梁,梁與墩未固結在一起,施工時,兩側懸澆施工難以保持絕對平衡,必須在施工中採取臨時固結措施,使梁具有抗彎能力。臨時固結一般採用在支座兩側臨時加預應力筋,梁和墩頂之間澆注臨時混凝土墊塊。
3)懸澆施工工序
①上掛籃:上掛籃前。0號、1號塊必須是澆注完成並張拉,對支座作了臨時固結措施。
掛籃拼裝完畢後,在第一次使用前對掛籃進行試壓。試壓的方式常用的有:水箱載入法、千斤頂高強鋼筋加力法等。
②模板校正、就位:
●箱梁由根部至端部為二次拋物線,每澆築一個梁端均須將底模提高一次,提高不多時,可採用支墊底模的方法,經幾次提高后,高差變大時,須用提升吊籃的方法提高底模。
●為保證箱梁的設計高度和撓度,各梁段的模板均須設定一定的預加抬高量,其預加抬高量根據設計規範要求及施工經驗確定,並須及時的校對調整。
③普通鋼筋,預應力管道。
懸澆箱梁的普通鋼筋及預應力管道當與普通鋼筋發生矛盾時,優先保證預應力管道的位置正確;對預應力用的定位筋固定牢固,確保其保護層的厚度;
④混凝土澆築。
懸澆箱梁的混凝土強度一般都較高,必須認真做好混凝土的配合比設計。懸澆時必須對稱澆築,重量偏差不超過設計規定的要求,澆築從前端開始逐步向後端,最後與已澆梁端連線。分次澆築時,第二次澆築混凝土前必須將首次混凝土的接觸面鑿毛沖洗乾淨,對上、下樑段的接觸面應鑿毛、清洗乾淨。底、肋板的混凝土的振動以附著式振動器為主,插入式為輔,頂板、翼板混凝土的振動以附著式為輔,插入式為主,輔以平板振動器拖平。
⑤張拉、壓漿。
當混凝土達到設計及規範要求的張拉強度後按設計規定先後次序、分批、對稱進行張拉,嚴格按照張拉程式進行。張拉後按規範要求對管道進行壓漿。
⑥拆模及移動掛籃。
①中間合攏段混凝土一段採用吊架最後澆築,合攏澆筑前應及早調整兩端懸澆梁段的中線及標高。合攏混凝土澆筑前要安裝合攏段的勁性骨架和張拉臨時束,確保合攏段混凝強度未達到設計強度前不變形。並在合攏段兩側加壓,隨著合攏段混凝土的澆築逐步減壓,保持合攏段混凝土澆築過程中荷載平衡。
②為減少溫度變化對合攏段混凝土產生拉應力,混凝土澆築時間應選擇一天最低氣溫時澆築,混凝土強度達到設計要求強度後,按順序對稱的進行張拉、壓漿。
③在張拉壓漿完成後及進的解除臨時固結措施,將各墩臨時支座反力轉移到永久支座上,將梁體轉換成連續梁體系。
5)邊跨施工
靠近橋台部位的梁段混凝土,一般採用支架現澆或採用在墩台旁設臨時支柱,安裝吊籃並進行澆注。當這一部分較短時,也可用吊架澆築。