節(jié)段拼裝施工工法

1、節(jié)段拼裝施工工法節(jié)段拼裝施工工藝一、工程概況某工程，全長(zhǎng)2022.84m,其中高架橋長(zhǎng)2010m高架橋?yàn)槌鞘休p軌雙線 橋，設(shè)計(jì)列車行駛速度90km/h。高架橋上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁，施工 采用節(jié)段預(yù)制干法拼裝新工法。全橋共 67 孔，跨徑布置為：12X30m+27.5m+2< 32.5m+27.5m+5ix 30m 以30m跨為基準(zhǔn)跨，每跨由12個(gè)節(jié)段拼裝而成，每個(gè)節(jié)段長(zhǎng)2.5m, 27.5m 跨和32.5m跨分別由11個(gè)和13個(gè)節(jié)段組成。節(jié)段的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是2.5mx 9.3m （橋面寬度），高度為1.7m,端節(jié)段每段重43t,其余為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，每段重 3335t。橋臺(tái)1個(gè)，為薄壁橋臺(tái)；橋

2、墩四面凹梢、下部矩形而上部為蓮花 頭形狀，蓮花頭高度固定為 4.3m;基礎(chǔ)樁基為1.2m和1.5m的鉆孔灌 注樁，每個(gè)墩（臺(tái)）位有4根樁基。全橋設(shè)有2個(gè)平曲線，最小半徑1000m 3個(gè)豎曲線，半徑均為5000 m 橋面最大縱坡2.9%,最大坡長(zhǎng)650 m。本工程于2005年11月開始樁基施工，2006年7月25日架橋機(jī)拼裝 調(diào)試結(jié)束，2006年7月27日正式開始架梁，全橋拼裝完成時(shí)間為 2007年 2月21日。二、預(yù)制節(jié)段拼裝工法介紹預(yù)制節(jié)段拼裝工法在國(guó)外已有幾十年的歷史了，但引入國(guó)內(nèi)使用卻時(shí) 間還很短。此工法簡(jiǎn)單概述就是：把整孔梁分成便于長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)男」?jié)段（通 常為2.5m左右），在預(yù)制場(chǎng)預(yù)制

3、好后，拉到架梁現(xiàn)場(chǎng)，由專用節(jié)段拼裝架 橋機(jī)逐段拼裝成孔，逐孔施工直到結(jié)束。節(jié)段拼裝工法根據(jù)節(jié)段接縫處理方法不同，又分為干法拼裝和濕接法 拼裝。干法拼裝就是梁節(jié)段在預(yù)制場(chǎng)采用匹配法已準(zhǔn)確按橋梁線形、坡度 預(yù)制好，在現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)拼裝時(shí)節(jié)段間涂上環(huán)氧樹脂膠，把所有節(jié)段粘接一起， 經(jīng)張拉即成為整體。濕接法拼裝不同之處在于節(jié)段間留有50cm左右寬，待 所有節(jié)段就位后，接縫處現(xiàn)澆硅，架橋機(jī)待現(xiàn)澆的硅強(qiáng)度達(dá)到要求后才能 往前推移，準(zhǔn)備架設(shè)下一孔。由于需要等待硅強(qiáng)度滿足要求，故濕接法拼 裝每孔施工時(shí)間一般為10天左右，干法拼裝要快得多，一般為34天/孔。本工程采用的是干法拼裝。它與其它工法比較有顯著特點(diǎn)：a、現(xiàn)場(chǎng)

4、整孔現(xiàn)澆法，現(xiàn)場(chǎng)必須搭支架，要求地基進(jìn)行處理達(dá)到較高承載力，因此對(duì) 橋下交通和環(huán)境帶來(lái)很大的影響。另外，每孔施工周期也較長(zhǎng)；b、整孔預(yù)制整孔架設(shè)法，由于梁的尺寸較大，無(wú)法長(zhǎng)途運(yùn)輸，只能就近設(shè)置預(yù)制場(chǎng)， 這在城市施工時(shí)常常很難滿足。短途運(yùn)輸同樣對(duì)道路要求非常高，投資大， 對(duì)環(huán)境的影響也大。因此，越來(lái)越多的城市橋梁建設(shè)采用預(yù)制節(jié)段干法拼裝工藝。三、喂梁方式的選擇喂梁方式的選擇對(duì)整個(gè)工程的施工方案確定都是非常關(guān)鍵的?；旧?有以下兩種喂梁方式：橋下喂梁和橋上后部喂梁。采用橋下喂梁方案：由于構(gòu)件的特殊性，對(duì)運(yùn)梁便道的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較高， 則在前期施工時(shí)即要有意識(shí)地修建好施工便道，避免出現(xiàn)二次或多次修建 而造

5、成浪費(fèi)。采用橋上后部喂梁方式：需要根據(jù)工程量大小和工期情況，確定提梁 點(diǎn)的設(shè)置位置及個(gè)數(shù)，提梁點(diǎn)的設(shè)置情況又直接關(guān)系到臨時(shí)存梁場(chǎng)位置和 部分運(yùn)梁便道的修建。總的來(lái)說(shuō)，橋上運(yùn)梁的速度較慢，提梁點(diǎn)設(shè)置的設(shè) 備投入要求非常大。本工程由于線路地勢(shì)起伏不大，又工期緊，所以采取橋下喂梁方案。四、節(jié)段拼裝總體施工流程1、節(jié)段拼裝流程本工程標(biāo)準(zhǔn)30m跨箱梁分為12個(gè)節(jié)段，按上行式架橋機(jī)的拼裝工藝要 求，需要先行把所有節(jié)段吊起在空中，然后至少應(yīng)有兩個(gè)節(jié)段在空中錯(cuò)開， 讓出位置供節(jié)段間涂膠。由于所有節(jié)段是采用懸吊對(duì)接，操作繁瑣、耗時(shí)。而下承式架橋機(jī)節(jié)段支承方式采用下承式，液壓支承千斤頂實(shí)現(xiàn)了聯(lián)動(dòng)，所以可以采取逐段

6、拼接的方式，其總體施工流程也就呈得較為簡(jiǎn)單一一概述為首節(jié)段固定就位、下節(jié)段涂膠及臨時(shí)張拉接合、重復(fù)拼接直到第12節(jié)段、永久預(yù)應(yīng)力張拉施工、調(diào)梁落梁、永久支座壓漿及孔道灌漿等。下面是節(jié)段拼裝工藝流程圖：步驟一：1、吊機(jī)吊裝第一個(gè)節(jié)段安置于設(shè)計(jì)位置處步驟二：2 、吊裝第二塊，與第一塊預(yù)留約200mmi抹膠空間。3 、涂膠，張拉臨時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼棒，使E-1節(jié)段和S2-2節(jié)段結(jié)合。升起單元支撐小千斤頂，使節(jié)段荷載由小千斤頂支撐?；?RR匕| I B I 1I I'1 2 3 45 67 8 9 10 11 12步驟三：4 、吊裝第三塊，與第二塊盡量靠緊，重復(fù)步驟二。同樣依 次吊裝剩余各段，直至整跨

7、結(jié)合完畢。步驟四：5、張拉永久預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力達(dá)80%寸，荷載已大部分傳 遞至扁平千斤頂。6、由梁段中央向兩邊對(duì)稱卸載支撐節(jié)段的小千斤頂。7、調(diào)整整個(gè)梁段至設(shè)計(jì)位置，將整個(gè)梁段由扁平千斤 頂卸載至臨時(shí)支座上。步驟五：8、啟動(dòng)推進(jìn)臺(tái)車，架橋機(jī)過(guò)孔至下一跨。步驟六：9、調(diào)整架橋機(jī)，重覆步驟一。圖5-1節(jié)段拼裝流程圖2、總體施工工藝流程圖方段快運(yùn)起吊一段!涂膠.拼接臨口寸張拉)永應(yīng)1架橋機(jī)縱I整斗調(diào)梁架橋機(jī)檢J r-n支座壓漿架橋機(jī)拆卸口 nI * I現(xiàn)場(chǎng) 清 理I 、I 自 檢孔道壓漿竣工驗(yàn)收?qǐng)D5-2總體施工工藝流程圖五、節(jié)段拼裝施工工藝分為如下幾個(gè)工序詳加介紹：1、吊裝工序針對(duì)橋下喂梁方式進(jìn)行說(shuō)明

8、。(1)起吊位置選擇及要求當(dāng)橋下地質(zhì)條件較好、地勢(shì)平坦時(shí)，每孔的大部分梁段都從拼裝孔下 方直接起吊，只是最后四個(gè)節(jié)段從前鼻梁下起吊，可節(jié)省大量的起重機(jī)行 走時(shí)間；當(dāng)橋下場(chǎng)地運(yùn)梁車難以到達(dá)時(shí)，整孔梁皆從前鼻梁下起吊。由此 可見，前鼻梁下方的起吊點(diǎn)必須處理好，便于運(yùn)梁車進(jìn)出，處理的范圍為墩前跟墩中心8m范圍。(2)梁段提升作業(yè)提梁擔(dān)梁及精軋鋼、錨具等均經(jīng)檢查連接牢固后，進(jìn)行提升作業(yè)。本 工程最大墩高11.3m,而吊機(jī)最大提升高度為15m,可滿足要求。卷?yè)P(yáng)機(jī)提 升有快、慢兩檔，快擋 2m/min,慢擋0.2m/min ,通過(guò)主吊機(jī)遙控器統(tǒng)一控 制，剛起吊時(shí)應(yīng)以慢擋啟動(dòng)，平穩(wěn)后再轉(zhuǎn)換為快擋。梁段吊開離

9、開運(yùn)梁車 一定高度后，調(diào)整梁段方向使其長(zhǎng)邊平行于架橋機(jī)主梁方向，以便順利通 過(guò)主梁間寬度。(3)行走節(jié)段提升至預(yù)定高度(翼板高于主梁上之單元千斤頂0.5m左右)，調(diào)整梁段方向，使其恢復(fù)正常安裝角度。吊機(jī)行走也分為快慢兩檔，快檔 10m/min,慢檔2.5m/min。在靠近已拼好的前一節(jié)段時(shí)，必須使用慢檔， 以免產(chǎn)生較大沖擊而發(fā)生安全事故。2、首節(jié)段定位首節(jié)段作為整孔拼裝的基準(zhǔn)面，其準(zhǔn)確定位對(duì)于后續(xù)節(jié)段拼裝就位非 常關(guān)鍵。由于梁段在預(yù)制過(guò)程已在梁面固定位置埋設(shè)了六個(gè)控制點(diǎn)，并提 供了六個(gè)控制點(diǎn)的理論拼裝坐標(biāo)，故只要通過(guò)測(cè)量調(diào)整使六個(gè)控制點(diǎn)準(zhǔn)確 就位，即整個(gè)節(jié)段已準(zhǔn)確定位。首節(jié)段由墩頂?shù)谋馄角Ы镯?/p>

10、與單元支撐千斤頂共同支撐，前者起保護(hù)作用控制點(diǎn)埋設(shè)如圖5-3所示:測(cè)量鋁槽y測(cè)量釘圖5-3控制點(diǎn)埋設(shè)圖定位準(zhǔn)確后，須將首梁段與前一孔的末節(jié)段相連接并鎖定，防止在后續(xù)拼裝時(shí)被撞產(chǎn)生偏移3、涂膠工序準(zhǔn)備工作涂膠是節(jié)段拼裝工法中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具材料和施工質(zhì)量好壞直接 關(guān)系到節(jié)段能否粘接成為一個(gè)整體，還決定了今后橋梁的耐久性，因?yàn)樗?也是節(jié)段塊接縫的唯一防滲措施。故在正式施工和作業(yè)之前，必須做好各 項(xiàng)準(zhǔn)備工作。a、選擇合格的粘接劑：需要調(diào)查和選擇有類似工程實(shí)例的產(chǎn)品，同時(shí) 要根據(jù)施工當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，及現(xiàn)場(chǎng)可能需要的操作時(shí)間，來(lái)要求產(chǎn)品的 初凝時(shí)間。否則可能出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)未涂好膠體卻已凝固的現(xiàn)象。b、為保證

11、梁段順利粘接，涂膠前需將接縫處混凝土表面的污跡、雜物 清理干凈。c、準(zhǔn)備防雨、防曬設(shè)施，因雨水淋濕梁面會(huì)使膠體無(wú)法粘接在梁體上， 而過(guò)強(qiáng)的陽(yáng)光直射可能導(dǎo)致局部環(huán)氧樹脂過(guò)早初凝，這兩方面都會(huì)影響施 工質(zhì)量。d、預(yù)應(yīng)力孔道口周圍用環(huán)形海綿墊粘貼，避免梁段擠壓過(guò)程膠體進(jìn)入 預(yù)應(yīng)力孔道，造成孔道堵塞影響穿索。(2)涂膠材料節(jié)段之間的粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂膠，本工程采用英國(guó)亨斯邁公司生產(chǎn)的 愛(ài)牢達(dá)XH111A/B常固型結(jié)構(gòu)膠。其性能指標(biāo)為：粘結(jié)強(qiáng)度A 3.2MPa,剪切 強(qiáng)度A9.3MPa, 24h抗壓強(qiáng)度A 39.8MPa膠漿的配合比已根據(jù)廣州地區(qū)的 施工溫度等條件在工廠配制好，現(xiàn)場(chǎng)按雙組份摻合比例A: B

12、=2: 1混合拌制即可，包裝重量與現(xiàn)場(chǎng)每次使用量恰好相符，有利于減少損耗。膠漿拌 制以機(jī)械攪拌。(3)涂膠施工涂膠操作應(yīng)自上而下、快速均勻進(jìn)行，厚度以 11.5mm為宜，嚴(yán)禁出 現(xiàn)漏涂現(xiàn)象。施工過(guò)程需要嚴(yán)格把作業(yè)時(shí)間控制在膠體初凝時(shí)間內(nèi)，防止 膠體結(jié)硬失效而無(wú)法正常粘接。4、臨時(shí)張拉工序臨時(shí)張拉主要有二個(gè)作用：一是固定梁段，保證在永久預(yù)應(yīng)力張拉前， 節(jié)段之間不會(huì)相對(duì)錯(cuò)動(dòng)；二是提供膠體凝結(jié)所需的壓力，本工程要求達(dá)到 0.2MPa主要材料及設(shè)備：臨時(shí)張拉棒采用 025mme扎螺紋鋼，張拉設(shè)備采用 YC60磔張拉千斤頂(噸位60噸)，鋼棒連接器為JLM型連接器。除了主要設(shè)備、材料，還加工了制作了置于

13、梁段頂板預(yù)留孔洞起臨時(shí) 張拉支座作用的鋼構(gòu)件，以及安裝在每孔首尾兩個(gè)端節(jié)段上起穩(wěn)定作用的 聯(lián)系橫梁。(1)臨時(shí)張拉力計(jì)算：準(zhǔn)確計(jì)算臨時(shí)張拉力是節(jié)約材料和保證安全的 需要。 每根螺紋鋼棒張拉力控制 400KN ( Nma=0.75 X 1080Mp*490.87 mm=398 KN) 混凝土表面壓應(yīng)力n 3.0Kg/cm：并應(yīng)保證在大氣溫度下節(jié)段任何 截面不產(chǎn)生拉應(yīng)力為宜。 節(jié)段拼接最大截面積Ama)=5.16 m2,施加總壓力為：N=(r*A = 154.8T ,每根螺紋鋼棒分擔(dān)為 387KNC 400KN標(biāo)準(zhǔn)跨張拉計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)跨距張拉計(jì)算表5-1拼縫位置截面積 (m2)張拉應(yīng)力(Mpa)張拉力

14、(KN)每根精專L鋼棒 分配力(KN)油壓去讀數(shù)E-S25.160.3154838742.13 / 43.51S2-S14.880.3146436640.38 / 41.72S1-S14.60.3138034538.62 / 39.93千斤頂線性 回歸方程P=9.78+0.0836F（表 819#）P=10.54+0.0852F（表 1625#）(2)施工方法：節(jié)段涂膠過(guò)程，即做好臨時(shí)張拉前的準(zhǔn)備工作一一頂 板上放入臨時(shí)張拉支座并穿精扎螺紋鋼棒，與前一節(jié)段的鋼棒用連接器接 好；底板的鋼棒從硅基座的預(yù)留張拉孔穿過(guò)，與前一段用連接器接好。節(jié)段涂膠完后，立即開始張拉，頂板須兩側(cè)同步張拉，底板由于間距

15、小分兩 次張拉。_ 螺紋鋼連接器精軋螺紋鋼/ 承壓板, 廠鎖緊螺母七二二二二二二二二二二呂二二二二二二二二二二二二 壬二二圖5-4 臨時(shí)預(yù)應(yīng)力張拉圖兩個(gè)注意事項(xiàng)：保護(hù)好精扎鋼棒和連接器（嚴(yán)禁在精軋鋼和連接器 旁進(jìn)行焊接作業(yè)，因局部受熱會(huì)削弱精軋鋼的抗拉能力），經(jīng)常檢查，如有 損壞需及時(shí)更換；做好清理工作：張拉完及時(shí)清理擠出的膠，保證梁體 外觀整潔，并用通孔器清理預(yù)應(yīng)力孔道。5、永久預(yù)應(yīng)力施工工序本工程預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)及施工并沒(méi)有特別之處，故在此不作詳細(xì)介紹，但 需要特別說(shuō)明的是張拉過(guò)程的荷載體系轉(zhuǎn)移。荷載體系轉(zhuǎn)移：節(jié)段吊裝好未張拉前，所有梁段重由單元支撐千斤頂 承擔(dān)，墩頂?shù)谋馄角Ы镯攦H起輔助作用，受

16、力很小。但隨著永久預(yù)應(yīng)力張 拉開始，中間梁段會(huì)逐漸拱起，造成兩端單元支撐的受力急劇增加。為了 保護(hù)單元支撐千斤頂，必須全過(guò)程監(jiān)視單元支撐千斤頂油表讀數(shù)，若超過(guò) 千斤頂最大承載，需對(duì)此千斤頂進(jìn)行降壓。永久預(yù)應(yīng)力張拉完畢后，操作 單元千斤頂系統(tǒng)總控制閥，以500Psi為單元緩慢釋放載荷，直至最后由扁 平千斤頂承擔(dān)全部載荷。6、整孔梁的平面位置和高程調(diào)整。整孔梁落到墩頂扁平千斤頂后，需 要平面位置調(diào)整時(shí)，在扁平千斤頂上放置 TEFLO阪便于平移，臨時(shí)支撐轉(zhuǎn) 換由墩頂?shù)呐R時(shí)支座來(lái)承擔(dān)；高程調(diào)整通過(guò)不斷調(diào)整每個(gè)墩頂?shù)膬蓚€(gè)臨時(shí) 支座高度來(lái)完成。平面位置調(diào)整還需靠伸縮縫處用頂推千斤頂協(xié)助完成。7、托架安裝。

17、共配置三對(duì)托架，故在拼裝過(guò)程即可開始前一孔的托架 安裝工作。托架根據(jù)墩柱高度情況采用分節(jié)拼接方式。首先安裝下部分節(jié) 的直線支腿，張拉起固定作用的精扎螺紋鋼；再安裝上部的三角支腿，張 拉上部的精扎螺紋鋼；最后安裝臺(tái)車。8、架橋機(jī)縱移過(guò)孔。經(jīng)過(guò)我們現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)，現(xiàn)在此步驟在永久張拉工作 完成后與調(diào)梁工序同步進(jìn)行，大大縮短了架設(shè)周期。縱移主要由主梁下推 進(jìn)臺(tái)車上的推進(jìn)油缸頂推和回縮交替來(lái)實(shí)現(xiàn)，推進(jìn)油缸的最大行程為 110mm因此每次推進(jìn)最多為1.1m?？v移過(guò)程需要注意的是：起重機(jī)的剎車 定位應(yīng)松開，前鼻梁即將搭上前面托架時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整前鼻梁的方向和高度。9、孔道壓漿工藝孔道壓漿與其他工程相同，并無(wú)特別之處

18、。需要注意的是必須加強(qiáng)防 漏措施，嚴(yán)禁出現(xiàn)漿液流到墩柱，影響墩柱表面外觀。10、永久支座壓漿支座壓漿乃是一個(gè)新的施工方法，它可以解決梁底預(yù)埋調(diào)梁墊塊的技 術(shù)缺陷。梁底預(yù)埋墊塊（如鋼板）要保證現(xiàn)場(chǎng)安裝吻合、準(zhǔn)確是一件非常 困難的事，它受橋梁縱坡、張拉后拱度、支座安裝精度等多方面因素的影 響。但采取支座灌漿方法卻使得一切問(wèn)題迎刃而解，由于可以不用考慮梁 底支座對(duì)痊問(wèn)題，梁段很容易調(diào)整至設(shè)計(jì)位置和高程，準(zhǔn)確就位后不管支 座與梁底的間隙開頭規(guī)則與否，只要用抱箍鎖緊封閉后，由梁上預(yù)埋管灌 注專用的漿體（為臺(tái)灣進(jìn)口的 BISO4000型早強(qiáng)型無(wú)收縮灌漿料），過(guò)24h 后漿體即已達(dá)到要求，可以承受整孔梁體的

19、重量，標(biāo)志永久支座真正開始 起作用。特殊材料配制而成的專用灌漿漿體，具有很好的各易性，可以順 利地在0 20m咻口 0 40mm勺PVCf中流通，灌注后短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到很高的 強(qiáng)度，獨(dú)特的施工方法較易于保證施工質(zhì)量，只要觀察到出漿管有漿液上 開，就說(shuō)明支座處的所有空隙已填充滿，只要抱箍周圍未見滲漏，就能確 保支座處漿體始終是飽滿的。六、預(yù)制節(jié)段拼裝工法的優(yōu)點(diǎn)與其他工法相比，預(yù)制節(jié)段拼裝工法具有明顯優(yōu)點(diǎn)。（一）與現(xiàn)澆法相比1、不影響橋下交通，適宜交通繁忙地段施工。因?yàn)榈跹b作業(yè)安全性較 好，橋下不用搭設(shè)支架，施工過(guò)程可不中斷交通。2、對(duì)環(huán)境影響小，具有環(huán)保優(yōu)勢(shì)。由于不搭支架，橋下場(chǎng)地不用大范 圍特

20、殊處理，對(duì)地面環(huán)境影響較?。涣硗?，沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)硅澆筑和養(yǎng)護(hù)，避免 對(duì)周圍環(huán)境造成污染。還能避免施工過(guò)程長(zhǎng)時(shí)間搭設(shè)支架而影響市容，其 施工過(guò)程的場(chǎng)面本身就是一道風(fēng)景線。3、大大縮短工期。節(jié)段預(yù)制可與橋梁下部施工同步進(jìn)行，而現(xiàn)澆施工 需搭支架，等待拆支架和模板，每孔所需時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于節(jié)段拼裝。4、節(jié)省大量的支架和模板費(fèi)用。現(xiàn)澆施工所需的支架數(shù)量巨大，尤其 是墩柱高的時(shí)候；整孔模板需大量鋼板等材料。而節(jié)段拼裝不用支架，預(yù) 制只要幾套節(jié)段模板，就能預(yù)制出全橋各種曲線和坡度的梁。5、外觀質(zhì)量好。由于節(jié)段模板尺寸小，加工和安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，預(yù)制 出的節(jié)段外觀質(zhì)量可以達(dá)到很高的水平，而現(xiàn)澆模板由于尺寸太大，加工 和安裝質(zhì)量受到很大影響，所以成品的外觀質(zhì)量會(huì)遜色得多。止匕外，對(duì)于 曲線橋，現(xiàn)澆施工只能采取“以折代彎”，而節(jié)段卻可通過(guò)短線匹配預(yù)制法 處理很較為圓順、平滑，橋梁架設(shè)成型后兩種線形質(zhì)量存在非常