下導(dǎo)梁造橋機(jī)架設(shè)節(jié)段梁施工技術(shù)

下導(dǎo)梁造橋機(jī)架設(shè)節(jié)段梁施工技術(shù)2006年度優(yōu)秀科技論文（施工技術(shù)總結(jié)）下導(dǎo)梁造橋機(jī)架設(shè)節(jié)段梁施工技術(shù)4-下導(dǎo)梁造橋機(jī)架設(shè)節(jié)段梁施工技術(shù)內(nèi)容提要：介紹了下導(dǎo)梁造橋機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要性能、施工工藝及在廣州軌道四號(hào)線高架橋中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：下導(dǎo)梁式造橋機(jī)節(jié)段梁高架橋1.工程概況廣州市軌道交通四號(hào)線黃閣～沖尾段工程區(qū)間10標(biāo)線路設(shè)計(jì)起迄里程為YCK50＋280～YCK52＋882.5。全長(zhǎng)2.6775Km，包括蕉門(mén)站橋梁上部構(gòu)造，本橋孔跨布置為：53×30m+14×32.5m+9×30m+32.5m+6×30m+3×25m+3×25m（蕉門(mén)車(chē)站）。其中預(yù)制節(jié)段拼裝標(biāo)準(zhǔn)雙線簡(jiǎn)支梁共計(jì)78孔，每孔梁由10-13段標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度為2.5m的預(yù)制節(jié)段拼制而成，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)梁體頂寬為9.3m，梁高為1.7m，腹板為斜腹板，其傾斜度為1:4，標(biāo)準(zhǔn)段重量為380KN。2.架梁設(shè)備的選擇及結(jié)構(gòu)介紹節(jié)段梁拼裝造橋機(jī)選用挪威NRS6000KN下行式造橋機(jī)，能夠滿足跨度22.5－35m跨徑、整孔重量不大于6000KN節(jié)段梁的架設(shè)，適應(yīng)橋梁平面曲線半徑：圖2墩旁托架2.2推進(jìn)小車(chē)推進(jìn)小車(chē)主要由調(diào)整節(jié)、豎向調(diào)整千斤頂、橫、縱推進(jìn)千斤頂、千斤頂支座及支架系統(tǒng)組成。推進(jìn)小車(chē)共3套，兩套安裝在當(dāng)前跨的兩個(gè)橋墩托架上，另一套安裝在下一跨的橋墩托架上。造橋機(jī)過(guò)孔時(shí)，通過(guò)設(shè)在主梁梁底支撐座及推進(jìn)小車(chē)橫撐上的支座間的千斤頂實(shí)現(xiàn)主梁的縱移。同時(shí)在墩旁托架上和推進(jìn)小車(chē)的底座間還設(shè)有水平千斤頂，在水平千斤頂?shù)淖饔孟?，推進(jìn)小車(chē)可以整體滑移，實(shí)現(xiàn)架橋機(jī)的橫向調(diào)整。2.3主導(dǎo)梁架橋機(jī)共有2組導(dǎo)梁。每組導(dǎo)梁由1件主梁、2副鼻梁接頭、2副鼻梁桁架組成。主梁斷面為矩形結(jié)構(gòu)，尺寸為(高×寬)230×140cm，長(zhǎng)為38m，主梁節(jié)段間通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接在一起。鼻梁桁架形式為三角形，前后鼻梁長(zhǎng)度皆為18m，通過(guò)鼻梁接頭與主梁相鉸接，以利于鼻梁調(diào)整。2.4懸掛梁架橋機(jī)共配標(biāo)準(zhǔn)懸掛梁11個(gè)，端頭懸掛梁2個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)懸掛梁長(zhǎng)10.4m，寬1.75m，用于懸掛標(biāo)圖3左為端懸掛梁及端頭節(jié)段梁右為標(biāo)準(zhǔn)懸掛梁及節(jié)段梁準(zhǔn)節(jié)段；端頭懸掛梁長(zhǎng)10.4m，寬1.48m。主要由主橫梁、縱向可調(diào)端支座、吊桿及吊桿橫梁組成。主橫梁通過(guò)端支座支承在主導(dǎo)梁上。吊桿分為兩種，標(biāo)準(zhǔn)吊具和墩頂節(jié)段吊具。墩頂?shù)蹙呖梢蕴嵘蛳侣湔鐦蛄海谔厥獾囟?，用?lái)解決張拉空間不足的問(wèn)題。2.5門(mén)式起重機(jī)門(mén)式起重機(jī)由剛板加工而成，跨度11.3m，梁高7.446m。主要由立柱、橫梁、走行裝置、提升裝置組成，立柱通過(guò)走行裝置支撐在導(dǎo)梁頂面的軌道上，完成節(jié)段梁的起吊、運(yùn)輸和粗略的拼裝。提梁絞車(chē)最大吊重600KN,在導(dǎo)梁上的運(yùn)行距離為52m，吊具上配有液壓馬達(dá)，可實(shí)現(xiàn)節(jié)段梁的360度回轉(zhuǎn)。2.6液壓設(shè)備高壓中空油缸，承載力60T，行程76mm，共8套，用于張拉托架的對(duì)拉精軋螺紋鋼。低壓推進(jìn)油缸，承載力20T，行程1100mm，共6套，用于造橋機(jī)過(guò)孔。單作用高壓鎖柱柱缸，承載力100T，行程300mm，共16套，用于特殊地段造橋機(jī)的整機(jī)頂升。低壓?jiǎn)巫饔勉q接油缸，行程300mm，承載力13T，共8套，用于節(jié)段的縱橫向調(diào)整。另外還相應(yīng)配備了4套高壓油泵，2套低壓油泵及4套低壓手動(dòng)油泵4套等輔助設(shè)備。3.節(jié)段梁拼裝施工方法3.1節(jié)段梁進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收=1\*GB2⑴節(jié)段梁正式出廠前，由預(yù)制廠內(nèi)質(zhì)量人員按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求對(duì)預(yù)制節(jié)段的外形尺寸、內(nèi)在質(zhì)量、內(nèi)業(yè)資料進(jìn)行全面的檢查驗(yàn)收，確定合格后由預(yù)制廠簽發(fā)出廠合格證。=2\*GB2⑵節(jié)段梁運(yùn)到存梁場(chǎng)后，由項(xiàng)目部質(zhì)量人員對(duì)預(yù)制節(jié)段進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收內(nèi)容包括節(jié)段梁的齡期，節(jié)段梁型號(hào)、編號(hào)是否正確；預(yù)應(yīng)力孔道、預(yù)留螺栓孔、預(yù)埋件等附件的尺寸、位置是否正確；剪力鍵情況、節(jié)段梁的清潔程度、構(gòu)件的損壞情況等。確認(rèn)合格后方可進(jìn)場(chǎng)存放。3.2節(jié)段梁拼裝施工準(zhǔn)備⑴各施工班組分工明確，各級(jí)技術(shù)和施工人員已經(jīng)進(jìn)行了全面的技術(shù)、安全培訓(xùn)。⑵當(dāng)造橋機(jī)拼組完成以后，在預(yù)制節(jié)段梁吊裝以前，必須檢查確保下列工序已完成：橋墩托架的張拉桿已按照要求進(jìn)行預(yù)先張拉；造橋機(jī)主梁已經(jīng)鎖定在推進(jìn)小車(chē)上，推進(jìn)小車(chē)與墩旁托架已鎖定；造橋機(jī)主梁的支點(diǎn)位置符合設(shè)計(jì)的要求，空載時(shí)撓度符合設(shè)計(jì)要求；各級(jí)液壓系統(tǒng)工作性能良好；運(yùn)梁車(chē)等各種輔助架梁設(shè)備已準(zhǔn)備齊全，并處于正常的工作狀態(tài)。⑶各種永久和臨時(shí)的預(yù)應(yīng)力材料、干拼所用的環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)材料、壓漿材料等已購(gòu)置齊全，并檢驗(yàn)合格。⑷己經(jīng)編制了詳細(xì)的架梁施工組織設(shè)計(jì)和節(jié)段梁安裝操作細(xì)則，相關(guān)的技術(shù)交底已完成。⑸運(yùn)梁道路已進(jìn)行了加固硬化；橋墩上永久支座墊石的預(yù)留孔道位置符合施工設(shè)計(jì)；按要求在墩頂放出節(jié)段梁安裝軸線和端線。3.3懸吊節(jié)段梁⑴各節(jié)段通過(guò)運(yùn)輸車(chē)運(yùn)至待架孔的起吊位置，一般設(shè)置在待架孔跨的前方(合龍跨需在待架跨跨內(nèi)喂梁)，直接用主梁頂門(mén)式起重機(jī)在導(dǎo)梁的前端提升節(jié)段，提升前要保證節(jié)段梁與懸掛梁連接牢固。當(dāng)懸掛梁的起升高度超過(guò)架橋機(jī)主梁高度后，旋轉(zhuǎn)90度，并安放在相應(yīng)的位置上。⑵逐個(gè)把節(jié)段梁吊運(yùn)到大致的位置上，并留出足夠的空間用于涂膠粘劑。一般第一塊節(jié)段前留300mm，后面的留50mm即可。3.4梁段膠拼梁段膠拼的主要順序是：梁段定位-涂膠-對(duì)位-臨時(shí)張拉3.4.1梁段定位當(dāng)端頭梁段精確定位后，調(diào)整與之相鄰的梁段，兩梁段間距控制在200mm-300mm之間，此時(shí)需精確調(diào)整梁段的由于節(jié)段梁中的第一段是整跨的起點(diǎn)，直接控制著整跨的線形及軸線，故在進(jìn)行安裝時(shí)，必須精確定位起始節(jié)段，定位主要分三步完成。一是粗略定位：操作人員利用懸掛梁的三維調(diào)整功能，對(duì)端頭節(jié)段梁的標(biāo)高、軸線、里程進(jìn)行調(diào)整。先通過(guò)縱向推移懸掛梁使節(jié)段梁端線與墩頂測(cè)放端線基本吻合，然后再通過(guò)橫向調(diào)整裝置使其軸線與墩頂測(cè)放線相吻合，最后利用水平尺將端頭節(jié)段梁調(diào)平。二是精確定位：先利用全站儀精確校訂端頭節(jié)段梁的軸線和里程，然后利用水平儀和預(yù)制場(chǎng)提供的坐標(biāo)精確定位端頭節(jié)段的標(biāo)高，使各點(diǎn)的誤差不大于5mm。三是梁段固定：確保端頭節(jié)段梁的軸線和標(biāo)高準(zhǔn)確無(wú)誤后，必須將其臨時(shí)固定于架橋機(jī)的主梁上，防止在后續(xù)拼裝時(shí)移動(dòng)。3.4.2涂膠⑴環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的配制本工程中膠粘劑的配制必須由專人負(fù)責(zé)進(jìn)行，并事先經(jīng)過(guò)專業(yè)技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)方可進(jìn)行作業(yè)。施工中采用愛(ài)牢達(dá)環(huán)氧膠，該產(chǎn)品由改性環(huán)氧樹(shù)脂(XH111NormalA)和改性硬化劑(XH111NormalB)組成，配合比為2：1，樹(shù)脂與硬化劑必須充分拌勻使色澤一致。拌制時(shí)直接用樹(shù)脂罐子作為拌和罐，拌和工具采用機(jī)器拌和以保證均勻一致，攪拌棒（或葉片）的轉(zhuǎn)速控制在400轉(zhuǎn)/分，攪拌葉片要進(jìn)行到拌和罐的邊角和底部使攪拌均勻徹底。⑵環(huán)氧膠的適用期組份環(huán)氧膠混合后，馬上要進(jìn)行涂刷，不管每組包裝單位計(jì)量時(shí)多少，在涂刷期間，粘結(jié)劑的粘度不應(yīng)有明顯的上升或結(jié)塊。每桶粘結(jié)劑的涂刷時(shí)間控制在不大于15分鐘。兩塊節(jié)段梁的拼接時(shí)間段包括第一筒配比涂刷，刮平，鑿齊，臨時(shí)張拉，拼裝，結(jié)合為2小時(shí)，采用的粘結(jié)劑的粘接固化時(shí)間應(yīng)大于2小時(shí)。⑶環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的涂抹人工戴上手套后用手直接進(jìn)行涂抹，厚度控制在1～2mm，應(yīng)注意不能將粘接劑涂到張拉孔道內(nèi)。，施工時(shí)在孔道周?chē)迟N5mm厚的海綿圈，防止臨時(shí)張拉時(shí)將膠體擠入孔道內(nèi)。涂抹前應(yīng)先在一個(gè)準(zhǔn)備充分的混凝土表面上進(jìn)行試涂，以估計(jì)膠粘劑需要的用量，在節(jié)段安裝時(shí)據(jù)此核對(duì)膠粘劑的用量，以防止過(guò)多或過(guò)少。經(jīng)過(guò)充分的準(zhǔn)備后，兩個(gè)預(yù)制節(jié)段必須在膠粘劑有效施工壽命內(nèi)進(jìn)行粘合，一般15min分鐘可涂抹一個(gè)斷面。另外在充分固化之前始終保持粘合位置不變。3.4.3對(duì)位膠粘劑涂抹完成后，通過(guò)設(shè)在懸掛梁兩端的千斤頂縱向移動(dòng)梁段，當(dāng)移動(dòng)至梁縫僅剩50mm時(shí)停止，再次確認(rèn)梁段的位置是否滿足剪力健的對(duì)位精度。如不滿足，需通過(guò)懸掛梁上的縱橫向移動(dòng)裝置精確調(diào)整后再對(duì)位。3.4.4張拉臨時(shí)預(yù)緊力環(huán)氧膠涂刷完畢后，即開(kāi)始張拉臨時(shí)預(yù)緊力，在箱梁頂板上的臨時(shí)鋼支座以及箱內(nèi)底板上的預(yù)應(yīng)力混凝土齒塊的預(yù)留孔內(nèi)，上下對(duì)稱各穿2根直徑32mm的精軋螺紋鋼，用4臺(tái)YC60穿心式千斤頂對(duì)稱張拉，張拉設(shè)備必須事先進(jìn)行標(biāo)定，張拉力保證節(jié)段拼裝時(shí)接觸面壓應(yīng)力為0.3Mpa。涂膠、對(duì)位、張拉工作交替進(jìn)行。3.5永久預(yù)應(yīng)力施工預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)采用一端張拉的方式。節(jié)段梁全部膠拼完成后，人工將鋼絞線平行地逐根穿入，然后安裝工作錨。一般先安裝內(nèi)圈錨孔的夾片，然后安裝外圈錨孔的夾片，最后用套管適當(dāng)用力將夾片敲入錨環(huán)孔。由于采用一端張拉，因此非張拉端的夾片必須敲緊，施工中特別要求在初張拉后再仔細(xì)檢查夾片的跟進(jìn)情況，以免滑絲。張拉端按常規(guī)程序順序安裝限位板、千斤頂、工具錨，按照0→0.1σk（初應(yīng)力，劃線作標(biāo)記）→σk(控制應(yīng)力，持荷2分鐘，測(cè)伸長(zhǎng)量)→1.03σk→油缸回0(測(cè)夾片回縮量)的程序張拉。施工中還要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙確定的順序進(jìn)行縱向鋼束張拉。張拉時(shí)，左右腹板鋼束沿箱梁中心線對(duì)稱張拉，每個(gè)工作面上必須保證兩臺(tái)千斤頂同時(shí)工作。3.6落梁就位永久預(yù)應(yīng)力張拉完成后，解除頂板、底板的全部臨時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋。此時(shí)，通過(guò)設(shè)在端懸掛梁上的8臺(tái)1000KN千斤頂，將整跨節(jié)段梁提升5cm左右，此時(shí)，整跨節(jié)段梁的重量全部由端懸掛梁來(lái)承擔(dān)。同時(shí)使中間懸掛梁的吊桿處于非受力狀態(tài)，并將其全部拆除。再通過(guò)端懸掛梁上的縱橫向調(diào)整裝置精確對(duì)位，直至節(jié)段梁軸線、端線與墩柱上的測(cè)放好的端線和軸線相吻合。最后，上緊支座螺栓，并灌注環(huán)氧砂漿固定。3.7真空壓漿3.7.1水泥漿配合比設(shè)計(jì)水泥漿設(shè)計(jì)是灌漿工藝的關(guān)鍵，為使配制后的水泥漿的強(qiáng)度、和易性、泌水率、膨脹率、流動(dòng)度滿足設(shè)計(jì)要求，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)主要采用了BISO無(wú)收縮防腐蝕灌漿劑。水泥漿配合比為1(水泥)：0.31(水)：0.01(灌漿劑)：0.0079(阻銹劑)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，初凝時(shí)間為9h15min，終凝時(shí)間為19h45min；水泥凈漿出機(jī)稠度24s，30min后稠度為29s；泌水率3h為l0.6%,24h為0；漿體中有微小氣泡，未發(fā)現(xiàn)大的氣囊；3d抗壓強(qiáng)度為46Mpa，超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度40Mpa。各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求的技術(shù)性能。3.7⑴在孔道出口和入口處接上密封閥門(mén)。將真空泵和壓漿泵分別連接在非壓漿端和壓漿端，以串聯(lián)的方式將負(fù)壓容器、三向閥門(mén)和出漿口連接起來(lái)，其中出漿口和三向閥門(mén)間用透明塑料管連接。⑵在壓漿前關(guān)閉所有排氣閥門(mén)(連接至真空泵的除外)，然后啟動(dòng)真空泵，從孔內(nèi)排除空氣。管道內(nèi)應(yīng)能維持-0.06～-0.09MPa的真空度。⑶保持孔道在負(fù)壓的狀況下，啟動(dòng)壓漿泵，將漿體用壓力泵送入孔內(nèi)，壓漿過(guò)程可通過(guò)透明出漿管得知。壓漿過(guò)程連續(xù)進(jìn)行，直至漿體從出漿口進(jìn)入負(fù)壓容器，當(dāng)流出漿體達(dá)到要求稠度時(shí)，關(guān)閉出漿口閥門(mén)。⑷壓漿過(guò)程中，真空泵保持連續(xù)工作的同時(shí)，壓漿泵也須連續(xù)工作，當(dāng)孔道壓漿加壓到0.6MPa時(shí)，在加壓情況下，關(guān)閉進(jìn)漿口閥門(mén)，屏漿2～3分鐘，關(guān)閉進(jìn)漿口閥門(mén)。3.8造橋機(jī)過(guò)孔節(jié)段梁落位并固定完畢，啟動(dòng)固定在推進(jìn)小車(chē)上的低壓推進(jìn)油缸，開(kāi)始過(guò)孔，推進(jìn)油缸銷(xiāo)接于主梁底部的推進(jìn)軌道上。主梁滑行在位于推進(jìn)小車(chē)內(nèi)、外側(cè)支座架的滑板上。推進(jìn)為單行程推進(jìn)，每次推進(jìn)1m，同時(shí)兩主梁的推進(jìn)距離差不能大于50cm，直至造橋機(jī)到位。移梁時(shí)6臺(tái)推進(jìn)小車(chē)處都需設(shè)置專人觀察，隨時(shí)注意夾板是否阻礙施工，特別要注意主梁和鼻梁連接部位，其接頭錯(cuò)臺(tái)不能大于5mm。過(guò)孔時(shí)，主梁上的提梁龍門(mén)吊要停放到主梁的后支撐點(diǎn)處，龍門(mén)吊一側(cè)制動(dòng)，一側(cè)打開(kāi)。推進(jìn)時(shí)，操作人員還要特別注意推進(jìn)泵站的油表讀數(shù)是否有突變，以防止發(fā)生問(wèn)題。等造橋機(jī)前鼻梁前端接近前孔托架上的推進(jìn)小車(chē)1m左右時(shí)，操作人員要注意隨時(shí)調(diào)整前鼻梁的角度，保證前鼻梁順利搭上推進(jìn)小車(chē)，鼻梁角度的調(diào)整通過(guò)設(shè)在與主梁鉸接處的1000KN千斤頂進(jìn)行。當(dāng)前鼻梁落到推進(jìn)小車(chē)上且其上的滑板已經(jīng)承受壓力，此時(shí)需將主梁和鼻梁用精軋螺紋鋼鎖緊，然后滑移到位。架橋機(jī)過(guò)孔主要分兩種情況，一是直線段過(guò)孔，二是曲線段過(guò)孔。直線段過(guò)孔只須按上述程序和要求進(jìn)行。在曲線段，還需特別注意以上幾點(diǎn)：一是前后鼻梁的調(diào)整角度要一致，同時(shí)前鼻梁前進(jìn)時(shí)要分級(jí)固定，后鼻梁則始終保持自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)；二是當(dāng)曲線半徑很小時(shí)(如550m),推時(shí)小車(chē)上的水平限位輪可能與主梁滑移軌道干擾，需將干擾的限位輪拆除，同時(shí)主梁上的懸掛梁也要先吊放下來(lái)；三是由于曲線半徑較小，一側(cè)主梁先過(guò)孔，另一側(cè)主梁后過(guò)孔時(shí)，則主梁頂上的龍門(mén)吊機(jī)必須一直停放到主梁后支撐點(diǎn)位