短線法節(jié)段預(yù)制施工講義(鐵五院)(共18頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上箱梁節(jié)段短線匹配法預(yù)制施工工藝中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司1短線法節(jié)段預(yù)制施工原理節(jié)段拼裝橋梁，是將梁體橫向劃分為若干個(gè)混凝土節(jié)段，在工廠或工地附近制梁場(chǎng)預(yù)制后，運(yùn)至橋位，然后通過施加預(yù)應(yīng)力將節(jié)段整體拼裝成為橋梁的一種施工方法。是國外比較流行的一種橋梁施工方法，93年鐵五院從國外引進(jìn)，開始建設(shè)國內(nèi)鐵路橋梁，近幾年國家大力提倡節(jié)段拼裝預(yù)制橋梁。與其他橋梁施工方法比較，節(jié)段拼裝施工法具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）造價(jià)較低，節(jié)段預(yù)制梁的運(yùn)架設(shè)備比較小，造價(jià)低，比起鐵路上900噸的32米預(yù)制箱梁的運(yùn)架設(shè)備，節(jié)段拼裝梁運(yùn)梁車很小只需要運(yùn)輸100噸左右的梁段，節(jié)段梁尺寸很小，普通的平板運(yùn)

2、輸卡車也可以運(yùn)輸，架橋機(jī)也比整孔預(yù)制梁架橋機(jī)規(guī)模??；制梁場(chǎng)選址靈活，節(jié)段拼裝梁由于可以汽車公路運(yùn)輸，選擇預(yù)制梁場(chǎng)位置時(shí)，不需要再設(shè)計(jì)橋位旁邊征用土地，可以在距離橋位較遠(yuǎn)的地方建設(shè)預(yù)制場(chǎng)，而且預(yù)制?？梢越ㄔ煊谰眯怨S，為多條線路生產(chǎn)節(jié)段拼裝梁段尤其對(duì)于城市橋梁，可以在遠(yuǎn)郊區(qū)選用價(jià)格低廉的土地建設(shè)橋梁預(yù)制廠。（2）工期優(yōu)勢(shì)，節(jié)段拼裝由于運(yùn)輸靈活，不像整孔預(yù)制橋梁那樣，只能用一臺(tái)或兩臺(tái)架橋機(jī)從橋位附近的橋梁場(chǎng)開始，逐孔向遠(yuǎn)處架設(shè)，節(jié)段拼裝橋梁可以在橋下任何地方把梁段提起架設(shè)，這樣可以加快架設(shè)速度；節(jié)段拼裝橋梁可以在橋梁廠提前大量預(yù)制。（3）安全優(yōu)勢(shì)，節(jié)段拼裝梁重量較輕，運(yùn)架設(shè)備簡(jiǎn)單，安全性高。（4）

3、質(zhì)量優(yōu)勢(shì)，由于采用工廠化預(yù)制，消除了天氣對(duì)橋梁質(zhì)量的影響，采用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，專門的養(yǎng)護(hù)設(shè)備，可以提高質(zhì)量。（5）跨徑優(yōu)勢(shì)，由于節(jié)段拼裝橋梁重量輕，運(yùn)架設(shè)備簡(jiǎn)單，可以設(shè)計(jì)跨度更大的簡(jiǎn)支梁，目前高鐵簡(jiǎn)支梁最大跨徑為32米，以后最大也不會(huì)超過40米。（6）環(huán)保優(yōu)勢(shì)，節(jié)由于在工廠集中生產(chǎn)，采用先進(jìn)的工藝和自動(dòng)化機(jī)械以及環(huán)保設(shè)施，可以減少澆筑混凝土對(duì)環(huán)境的污染，現(xiàn)場(chǎng)拼裝為膠結(jié)，只有合攏縫為現(xiàn)澆，減少很大的環(huán)境污染，尤其對(duì)于城市橋梁建設(shè)極為有利。梁場(chǎng)規(guī)劃布局已經(jīng)完成，臨建也快結(jié)束了，現(xiàn)在只把短線法預(yù)制工藝講述一下。2.節(jié)段拼裝預(yù)制方法 2.1長線法，即長線匹配預(yù)制法，是在足夠長度（大于一跨的長度）的預(yù)制

4、臺(tái)座上，依整跨預(yù)制曲線做一次調(diào)整后，再將節(jié)段逐塊結(jié)合澆筑，完成一整跨后，再將節(jié)段逐塊脫離移至存梁區(qū)。 與整孔箱梁預(yù)制或者現(xiàn)澆的橋梁相比，長線法只有運(yùn)架優(yōu)勢(shì)，預(yù)制沒有什么優(yōu)勢(shì)。2.2短線法，即短線預(yù)制匹配法，是以一個(gè)鄰節(jié)塊為匹配段來控制，一側(cè)采用與大地垂直的固定端模，另一側(cè)利用已澆筑完成的相鄰節(jié)段作為端模來進(jìn)行控制，通過對(duì)匹配梁段進(jìn)行三維調(diào)整來實(shí)現(xiàn)預(yù)制節(jié)段的三維線形，預(yù)制臺(tái)座上只保留一套模具、一段預(yù)制梁。2.3長線法與短線法比較 表1長線法短線法優(yōu)點(diǎn)1.每條生產(chǎn)線兩套模板可以同時(shí)生產(chǎn)，節(jié)省預(yù)制時(shí)間；2.節(jié)段不需要及時(shí)吊離、更易保證混凝土初始養(yǎng)護(hù)時(shí)間；3.線形及坡度依預(yù)制曲線一次完成，制造質(zhì)量易于

5、保證。4.能夠預(yù)制不等高的節(jié)段梁。1.作業(yè)空間要求較小，預(yù)制臺(tái)座生產(chǎn)線有3倍節(jié)段長度即可（加預(yù)制節(jié)段等強(qiáng)位置）；2.工地可以同時(shí)設(shè)置多條生產(chǎn)線，機(jī)動(dòng)性較高；3.曲線梁容易調(diào)整，線形可由軟件計(jì)算及時(shí)調(diào)整誤差，梁體線形控制較好，無累積誤差；4.采用專用自動(dòng)裝梁運(yùn)梁運(yùn)梁車，可以在車間內(nèi)生產(chǎn)；5.容易建設(shè)永久性的節(jié)段預(yù)制梁廠。缺點(diǎn)1.需要預(yù)制場(chǎng)地較大；2.預(yù)制臺(tái)座基礎(chǔ)必須足夠牢固，且不得發(fā)生沉降；3.每個(gè)生產(chǎn)線臺(tái)座必須有兩套模板利于生產(chǎn)；4.每條生產(chǎn)線必須一次調(diào)整至設(shè)計(jì)曲線要求時(shí)，才可以澆筑；5.生產(chǎn)過程發(fā)生地基沉降時(shí)無法及時(shí)調(diào)整誤差；6.臺(tái)座平縱曲線不同的橋梁適應(yīng)性差，不易調(diào)整，調(diào)整量較大；7.投入

6、較大。1.模板和臺(tái)車初期投資較大；2.每節(jié)段生產(chǎn)時(shí)測(cè)量調(diào)整量較大；3.對(duì)模板的剛度、靈活性要求高；4.必須有專用GCP軟件計(jì)算調(diào)整制造線形；5.測(cè)量水平要求高，控制精度高；3箱梁短線法節(jié)段預(yù)制流程3.1短線法概述，短線法施工系指每個(gè)節(jié)段的澆筑均在同一個(gè)特殊的模板內(nèi)進(jìn)行,其一端為一個(gè)固定模,而另一端則為一個(gè)先澆筑的節(jié)段(見圖1),模板的長度僅為一個(gè)節(jié)段的長度。采用此法時(shí) ,模板是不移動(dòng)的,而梁段則由澆筑位置移至匹配位置，然后運(yùn)到存放場(chǎng)。澆筑段的位置是不變的,通過調(diào)整已澆好的匹配段的幾何位置獲得規(guī)定的平曲線、豎曲線。制梁場(chǎng)的大小取決于工程量,一般按照每1.5天生產(chǎn)一片梁，最快每個(gè)臺(tái)座一天生產(chǎn)一段梁

7、。此法要求匹配段必須非常精確地放置,這就需要高超的測(cè)量技術(shù)和標(biāo)高測(cè)量誤差可以達(dá)到0.3mm的測(cè)量儀器 。短線法不受預(yù)制廠機(jī)具配置及作業(yè)空間的限制。在進(jìn)行場(chǎng)地規(guī)劃布置時(shí)僅需要考慮預(yù)制節(jié)段與匹配梁段的作業(yè)空間，預(yù)制廠可以動(dòng)態(tài)作業(yè)，而次一節(jié)的幾何線形是以已完成的相鄰節(jié)段為標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)相關(guān)測(cè)量結(jié)果及結(jié)構(gòu)相對(duì)拱度計(jì)算值進(jìn)行節(jié)段匹配預(yù)制。當(dāng)節(jié)段混凝土達(dá)到強(qiáng)度時(shí)，其匹配節(jié)段即可吊運(yùn)至存梁區(qū)存放，僅留下剛澆筑完成的節(jié)段作為下一塊節(jié)段施工的匹配節(jié)段。短線法的幾何線形控制僅存在于澆筑節(jié)段與相鄰匹配節(jié)段之間，因此節(jié)段測(cè)量控制精度要求比長線法要高。節(jié)段預(yù)制過程中，施工人員需依據(jù)已完成節(jié)段的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行計(jì)算并作為調(diào)整下一

8、節(jié)段的高程和尺寸。按這種工法作業(yè)，除可及時(shí)修正現(xiàn)場(chǎng)施工與理論設(shè)計(jì)的誤差外，同時(shí)也有利于后續(xù)拼裝作業(yè)的順利進(jìn)行。圖1 短線法澆筑示意圖圖2 短線匹配照片3.2短線法預(yù)制節(jié)段梁操作步驟 （1）混凝土養(yǎng)護(hù)及完成節(jié)段檢測(cè)； （2）內(nèi)模回縮脫模； （3）以內(nèi)模臺(tái)車將回縮完的內(nèi)模向后移離模床，一般在內(nèi)模臺(tái)車軌道上行走；（4）翼板外緣旋下脫模；（5）舊節(jié)段移離模床；（6）新完成節(jié)段向外移離模床；（7）吊放底模至模床內(nèi)并將新完成節(jié)段移至匹配位置；（8）用臺(tái)車液壓系統(tǒng)調(diào)整預(yù)制坐標(biāo)；（9）腹板翼板外模調(diào)回固定位置；（10）鋼筋籠吊裝及調(diào)整固定；（11）內(nèi)模3內(nèi)模臺(tái)車上推入模床，進(jìn)入鋼筋籠內(nèi)部；（12）模板固定及混

9、凝土澆筑前檢查；（13）澆筑混凝土；（14）混凝土蒸養(yǎng)；（15）脫模，進(jìn)入下一循環(huán)。短線法預(yù)制工藝流程圖見下圖3。圖3短線法施工流程圖標(biāo)準(zhǔn)箱梁節(jié)段預(yù)制方法見下表2。專心-專注-專業(yè)4控制測(cè)量 圖4 基準(zhǔn)控制設(shè)定1圖5 基準(zhǔn)控制設(shè)定24.1控制概論預(yù)制節(jié)段橋梁的幾何線形控制是在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)完成的?！岸叹€法澆筑系統(tǒng)”是以對(duì)在澆筑臺(tái)座內(nèi)每個(gè)匹配梁段作非常精細(xì)的調(diào)整而達(dá)到的 ,因此“ 精確性”至關(guān)重要。精確的幾何控制并不管梁段某 一部分的幾何尺寸、厚度變化 。所謂精確就是要求對(duì)新梁段的澆筑位置與其匹配的相鄰段位置之間的相對(duì)位置作精確的測(cè)量 ,這些測(cè)量是關(guān)鍵的 。澆筑場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置,見圖4,中線是由設(shè)在一永久

10、性臺(tái)座上的儀器和一個(gè)永久性靶標(biāo)來控制的，就是我們所說的觀測(cè)塔。在整個(gè)生產(chǎn)過程中儀器及靶標(biāo)都不得受到擾動(dòng)。否則必須重新建立測(cè)量控制體系。為此，需要在廠區(qū)設(shè)置一個(gè)精確的控制網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)，定期校核觀測(cè)塔上強(qiáng)制對(duì)中的坐標(biāo)和沉降量。澆筑臺(tái)座永遠(yuǎn)都是鉛直,水平和方正的。所以,幾何控制主要是通過對(duì)老節(jié)段按照如前所述之澆筑曲線定位來達(dá)到的,見圖5(a)( b)。當(dāng)?shù)?個(gè)梁段(0#塊)混凝土澆筑完,頂面抹平后,4個(gè)標(biāo)高螺釘A、B 、C 、D以及2個(gè)中線標(biāo)志E和F安裝好,第2天早上測(cè)量螺桿標(biāo)高并記錄 ,以及將 中線刻劃在中線標(biāo)志上。標(biāo)線、測(cè)量工作完成后,該節(jié)段即可向前滾動(dòng)移至匹配位置作匹配梁 。節(jié)段梁移至匹配位置后

11、,根據(jù)澆筑曲線重新設(shè)置 。直線梁中線同移動(dòng)之前,保持不變;若為曲線梁,如圖5(a)布置;豎曲線可用圖5(b)法處理。但即使橋?yàn)槠街钡?也需要為施工撓度作必要調(diào)整。如前所述,調(diào)整量由澆筑曲線決定 。短線法預(yù)制節(jié)段梁要求有一位出色的測(cè)量工程師,必須每天值班,并作精確記錄 ,且必須由另一位工程師細(xì)心地校核其工作 。匹配好之,即可澆筑新梁段了,次日清晨測(cè)量員對(duì)新梁段標(biāo)出中心線并記錄其螺桿標(biāo)。此外,在移走老梁段之前要對(duì)其中心線及螺桿標(biāo)高進(jìn)行核對(duì),以查明老梁段在新澆梁段期間是否走動(dòng)。常因軌道下沉,振搗混凝土或安裝模板引起它改變位置 。精度要求 :常規(guī)模板安裝精度為3 mm 的相對(duì)誤差 ,如為預(yù)制梁段 ,則

12、因在同一跨內(nèi)有許多梁段,為了獲得要求的3mm 安裝精度,對(duì)于任一節(jié)段梁 ,其精度必然相應(yīng)提高。例如,在一個(gè)伸臂中有10個(gè)梁段,則臺(tái)座內(nèi)精度應(yīng)達(dá)到3 mm的1/10,即0.3 mm。對(duì)梁段的標(biāo)高和偏距直接讀到0 .3 mm 是常規(guī)測(cè)量 儀器及量具的極限。不過,某些儀器改良裝置甚至可以讀到0 .01 mm 的精度級(jí)別。由于精度取決于前后一致性,所以,重要的是由同一測(cè)量人員在每天的同一時(shí)間在拆模前對(duì)新、老梁段作關(guān)鍵的“澆筑時(shí)”觀測(cè)。通常,這是每天早晨工人到來之前,氣溫最穩(wěn)定時(shí)刻要做的第一件事 。應(yīng)該注意, 澆筑后即行觀測(cè)的數(shù)據(jù)最重要,以后,梁段可能有移動(dòng) 。4.2控制測(cè)量觀測(cè)塔布置，觀測(cè)塔分為觀測(cè)平

13、臺(tái)和后視臺(tái)座，我們?cè)O(shè)計(jì)的是通用的。上面設(shè)有強(qiáng)制對(duì)中標(biāo)。圖6 測(cè)量平面布置圖 儀器配置。全站儀 : TC2003或TC1800(萊卡生產(chǎn)); 標(biāo)稱精度:1+1ppm, 測(cè)角0.5。電子水準(zhǔn)儀: DNA03(萊卡生產(chǎn)) ;配銦鋼條碼尺 ,最小讀數(shù)0 .01 mm,1km往返差0.3mm。測(cè)量方法。支距,用裝有中心針點(diǎn)的金屬尺從臺(tái)座中心線量起 ,針點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)預(yù)埋件的刻痕 ,尺上裝有水泡,以便尺持水平,尺須與中線成直角。標(biāo)高 , 螺桿標(biāo)高讀數(shù)是用一臺(tái)設(shè)于固定架上的精密水準(zhǔn)儀在一裝有刻度為至少1.5 mm 的尺的踏尺上讀得的。為了保證每次讀數(shù)都在同一位置讀尺,踏尺下要裝一個(gè)中心針座,以便插入螺桿上的沖孔。長

14、度測(cè)量,用鋼尺。最好量相鄰預(yù)埋件中心標(biāo)記間距離,同時(shí) 還要量標(biāo)高螺桿。讀數(shù)至少估計(jì)到0.6 mm。水準(zhǔn)螺桿橫向支距自中線預(yù)埋件量起。最好在端模板上準(zhǔn)確標(biāo)出水準(zhǔn)螺桿支距,以便使所有螺桿埋設(shè)位置 相同。要用遠(yuǎn)處的水準(zhǔn)點(diǎn)定期對(duì)臺(tái)座中心線及端模標(biāo)高進(jìn)行檢查,以防由設(shè)備漂移產(chǎn)生不良誤差。所有的控制預(yù)埋件都在匹配梁段作為澆筑梁段時(shí)砼凝結(jié)前安放在梁段頂板上。它們由鍍鋅十字頭螺栓和U型圓鋼組成。這些預(yù)埋件必須盡量設(shè)置在所規(guī)定的位置。但是它們的位置不需要絕對(duì)的正確，因?yàn)樗鼈冎皇怯米飨鄬?duì)位置的參考。數(shù)據(jù)處理。觀測(cè)值的處理可用數(shù)值分析及繪圖法。該工程使用計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件進(jìn)行計(jì)算,把測(cè)量所得數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),即可用空間坐

15、標(biāo)精確計(jì)算出幾何位置并定出其空間曲線,同時(shí)計(jì)算出下一節(jié)段的線形控制數(shù)據(jù)。計(jì)算新澆梁段作為匹配梁段時(shí)的位置，需測(cè)量（新澆梁段混凝土凝固后移動(dòng)前測(cè)量）的數(shù)據(jù)包括：固定端模和U型圓鋼之間的X方向距離固定端模和鍍鋅十字頭螺栓之間的X方向距離端模中線和預(yù)制單元中線之間的Y方向距離（須保持零）端模中線和U型圓鋼之間的Y方向距離端模中線和鍍鋅十字頭螺栓之間的Y方向距離測(cè)量控制點(diǎn)標(biāo)高測(cè)量鍍鋅十字頭螺栓標(biāo)高新澆梁段左右邊長度在這此數(shù)據(jù)輸入程序后，程序自動(dòng)對(duì)梁段所達(dá)到的精度進(jìn)行驗(yàn)證判斷，如能達(dá)到要求，程序則顯示通過，對(duì)超出精度要求的，程序則要求重新調(diào)整定位，對(duì)符合精度要求，但偏差值較大的，程序則會(huì)以紅色數(shù)字警示，

16、以使在下個(gè)梁段時(shí)進(jìn)行更正調(diào)整。4.3匹配梁段定位固定端模：首先在預(yù)制臺(tái)座的中線上確定出端模模面線和其交點(diǎn)，然后在該點(diǎn)架設(shè)儀器，用全站儀下倒鏡法精確放樣出固定端模的模面控制線，以此為基準(zhǔn)用經(jīng)緯儀控制固定端模安放到位，用水準(zhǔn)儀測(cè)量模板靠近腹板處的兩控制點(diǎn)檢查模板上緣，使固定端模安裝精度滿足要求。底模須水平安置并與固定端模下緣良好閉合。底模中心軸線須在水平及豎向與固定端模模面成90。對(duì)外側(cè)模翼緣上拐角的標(biāo)高進(jìn)行檢查，用可調(diào)支架來調(diào)整拐角的精確位置，使拼裝后外側(cè)模的空間位置與目標(biāo)空間位置相符。匹配梁段初步定位：匹配梁段的初步定位主要是通過卷揚(yáng)機(jī)和底模臺(tái)車來完成的。定位時(shí)，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，通過設(shè)置于地牛上的

17、導(dǎo)向滑車和設(shè)置于底模臺(tái)座端面上的動(dòng)滑車牽引底模臺(tái)車作縱向較長距離的移動(dòng)，使梁段行至待處的大致位置。此時(shí)梁段的平面位置主要是通過鋼卷尺丈量匹配梁匹配端至固定端模的距離來實(shí)現(xiàn)的。匹配梁段精確定位：匹配梁段的精確定位主是通過測(cè)量儀器觀察梁段頂面上的6個(gè)控制點(diǎn)，并通過手拉葫蘆和底模臺(tái)車上的8個(gè)油壓千斤頂進(jìn)行調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。手拉葫蘆主要是精確控制其縱向距離的微調(diào)，8個(gè)油壓千斤頂主要是精確調(diào)整梁段標(biāo)高和軸線偏角。整個(gè)調(diào)整過程由專人統(tǒng)一指揮，每一步調(diào)整操作均要求緩慢、細(xì)致。在梁段精確定位后，測(cè)量人員對(duì)梁段的控制點(diǎn)進(jìn)行兩組獨(dú)立的測(cè)量，并取平均值。測(cè)量數(shù)據(jù)按專業(yè)軟件中的表格填寫，測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)經(jīng)監(jiān)理工程師檢查復(fù)核后，

18、將測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值輸入到專業(yè)軟件程序中，電腦自動(dòng)算出匹配梁段（新澆梁段）的位置。相比較而言，公路節(jié)段拼裝梁要比鐵路節(jié)段拼裝梁預(yù)制要復(fù)雜一些，公路的超高設(shè)在梁上，鐵路梁不考慮超高，鐵路超高設(shè)在道砟和無砟軌道底座板上。4.4系統(tǒng)誤差分析系統(tǒng)誤差分析比較復(fù)雜，現(xiàn)在一般軟件完全自動(dòng)給計(jì)算出來了。以后再講述。5其他分項(xiàng)5.1鋼筋工程鋼筋工程與普通預(yù)制梁沒有什么區(qū)別，需要注意波紋管定位波紋管堵頭，還有鋼筋要伸入剪力鍵內(nèi)部。波紋管用雙“U”形定位鋼筋固定（定位筋間距直線段為80cm，曲線段及底板束為30cm）。在固定端模上用硬質(zhì)橡膠錐形堵頭定位，固定時(shí)需將固定螺栓擰緊，使堵頭端面與固定端模間無縫隙。匹配面處則用PP-R管將待澆梁段波紋管與相應(yīng)位置匹配梁波紋管“連接”，并設(shè)“U”卡固定，防止波紋管端部在砼澆筑過程中移位和砂漿進(jìn)入管道，同時(shí)避免了拆模時(shí)匹配面處波紋管口的混凝土缺損。頂板及腹板橫向懸拼束錨墊板通過錨槽盒用螺栓直接固定在固定端模上，錨槽盒與固定端模間設(shè)止?jié){條，并擰緊螺栓防止漏漿。5.2模板工程注意脫模劑的選擇和使用方法。其它與普通預(yù)制梁沒有什么區(qū)別。5.3混凝土工程注意隔離劑涂刷。其它