鋼-混組合連續(xù)梁支座預(yù)頂升施工工藝

鋼-混組合連續(xù)梁支座預(yù)頂升式預(yù)壓力施加工藝1前言目前我國(guó)主導(dǎo)橋型仍是混凝土橋梁鋼混組合結(jié)構(gòu)橋梁應(yīng)用偏少鋼混凝土組合箱梁是通過(guò)剪力連接件將鋼梁與混凝土板連接起來(lái)協(xié)同受力的箱梁形式該箱梁形式充分發(fā)揮了鋼材和混凝土各自的優(yōu)點(diǎn)使兩種材料組合后結(jié)構(gòu)的整體工作性能明顯優(yōu)于二者性能的簡(jiǎn)單疊加，具有很高的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，符合國(guó)家倡導(dǎo)的“綠色低碳、節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展”“工業(yè)化的建設(shè)要求是現(xiàn)代橋梁的一個(gè)重要發(fā)展方向。在負(fù)彎矩區(qū)橋面板與鋼梁結(jié)合前先頂升支點(diǎn)待橋面板結(jié)合硬化完成后再回落到位向橋面板施加壓應(yīng)力改善連續(xù)梁負(fù)彎矩區(qū)受力狀況，取得了良好效果，具有重要的工程實(shí)踐意義。2工藝特點(diǎn)技術(shù)先進(jìn)可行，無(wú)需使用預(yù)應(yīng)力鋼束，可降低工程造價(jià)。支座預(yù)頂升法采用千斤頂施工，為常用頂升設(shè)備，技術(shù)成熟，效率高。待橋面板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，能夠馬上完成支點(diǎn)升降操作，施工速度快、周期短。無(wú)需張拉、壓漿，節(jié)省支模工序和模板，節(jié)能環(huán)保，提高了操作安全性。采用了一些簡(jiǎn)易自制的設(shè)施，例如滑梯、吊籃等，簡(jiǎn)約適用，周轉(zhuǎn)使用性強(qiáng)，機(jī)械化程度高，大大的加快了千斤頂安裝運(yùn)輸速度，縮短工期。3適用范圍本工藝適用于負(fù)彎矩區(qū)不配預(yù)應(yīng)力筋但該區(qū)又需要預(yù)先施加壓應(yīng)力以改善受力性能的鋼混組合連續(xù)梁橋。4工藝原理先施工正彎矩區(qū)的橋面板使之與鋼梁結(jié)合后盡早以組合截面參與結(jié)構(gòu)受力再通過(guò)調(diào)整升高中間支點(diǎn)的豎向高度使中跨組合梁形成一定的預(yù)拱度隨后澆筑負(fù)彎矩區(qū)橋面板混凝土待混凝土橋面板硬化與鋼梁緊密結(jié)合后降低中間支點(diǎn)高度使組合梁回落到設(shè)計(jì)高度。支座預(yù)頂升時(shí)相當(dāng)于給組合梁一個(gè)負(fù)彎矩，支點(diǎn)回落時(shí)相當(dāng)于在組合梁上施加一個(gè)正彎矩，使得橋面板產(chǎn)生部分壓應(yīng)力，如此可以部分或全部抵消由荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程鋼-混凝土組合連續(xù)箱梁橋體系轉(zhuǎn)換施工工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)格，性能良好。5..1正彎矩區(qū)橋面板施工施工正彎矩區(qū)鋼筋混凝土橋面板對(duì)于設(shè)計(jì)上采用預(yù)制安裝構(gòu)造的裝配式鋼筋混凝土橋90%后，進(jìn)行下一道工序施工。5.2.2支點(diǎn)頂升前準(zhǔn)備工作1技術(shù)準(zhǔn)備領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，編制《鋼混組合梁支座預(yù)頂升法施工方案，做好三級(jí)技術(shù)交底。2機(jī)具、材料準(zhǔn)備載的有效支撐。臨時(shí)支撐鋼墊塊，半環(huán)形鋼墊塊（簡(jiǎn)稱保險(xiǎn)環(huán)，楔形鋼墊塊，千斤頂?shù)撞夸亯|鋼板厚度應(yīng)≥30m，頂部鋪墊的鋼板厚度應(yīng)≥60m。當(dāng)在永久支座上墊鋼板用作臨時(shí)支撐時(shí)，鋼墊板要保證每邊大于支座尺寸5m千斤頂?shù)撞康戒摪暹吘壍木嚯x鋼板底緣到混凝土邊緣的距離都不小于1。3頂升操作平臺(tái)準(zhǔn)備定性，上爬梯時(shí)手中不得持物攀爬。操作平臺(tái)采用型鋼分節(jié)段螺栓連接，平臺(tái)滿鋪腳手板，做好安全防護(hù)，防護(hù)高度不低于1.2m。4頂升設(shè)備及材料安裝、就位準(zhǔn)備：1）將數(shù)控卷?yè)P(yáng)機(jī)固定在地面相應(yīng)位置，根據(jù)吊運(yùn)材料相應(yīng)重量，給數(shù)控卷?yè)P(yáng)機(jī)加上配備及材料。2）千斤頂上下鋼板運(yùn)輸、安裝夠承受頂升力，頂升時(shí)穩(wěn)定、可靠。原理，人工將楔形鋼板較薄處用撬棍撬起，然后在楔形鋼板下墊方木，隨后再撬起另一端，繼續(xù)墊方木，直到下方可以放置2T千斤頂高度為止，然后用4臺(tái)2T千斤頂將楔形鋼板調(diào)平頂起，將其定位到預(yù)定高度位置，確保平整度，并使其與鋼箱梁底密貼。3）頂升用斤頂?shù)倪\(yùn)輸、安裝、就位、系統(tǒng)調(diào)試在楔形鋼板固定安裝完畢后緊接著用數(shù)控卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)特制帶轉(zhuǎn)軸吊點(diǎn)設(shè)備將千斤頂?shù)踹\(yùn)至墩柱頂支座墊石旁人工結(jié)合手動(dòng)葫蘆使其精確定位將每個(gè)千斤頂通過(guò)油管與數(shù)控電動(dòng)油泵進(jìn)行連接采用一個(gè)電動(dòng)油泵托起一個(gè)墩所需頂升用的千斤頂以達(dá)到同步頂升目的，進(jìn)行頂升系統(tǒng)調(diào)試。內(nèi)容包括：壓系統(tǒng)運(yùn)行正常，油路無(wú)堵塞或泄漏；和安全性都符合規(guī)定，控制裝置接線、安裝正確無(wú)誤。頂升系統(tǒng)調(diào)試完成后卸載原有的2T千斤頂，準(zhǔn)備頂升施工。5.2.3支點(diǎn)頂升1頂升前檢查。內(nèi)容包括：1）鋼箱梁反頂處腹板臨時(shí)加固；2)千斤頂安裝垂直、牢固；3)影響頂升的設(shè)施已全部拆除；4)主體結(jié)構(gòu)上去除與頂升無(wú)關(guān)的一切荷載，而且施工荷載布置對(duì)稱。2統(tǒng)一指揮、信號(hào)明確、協(xié)調(diào)作業(yè)：?jiǎn)栴}及時(shí)喊停。3頂升前復(fù)核頂升前，符合每聯(lián)之間的頂緊措施，以防止頂升時(shí)，鋼箱梁發(fā)生縱向（較低點(diǎn)）位移，可調(diào)千斤頂進(jìn)行微調(diào)，確保鋼箱梁位置精確。4千斤頂頂升同時(shí)同步頂升負(fù)彎矩區(qū)，即同時(shí)同步頂升“Ⅰ”支點(diǎn)。頂升主要用于檢驗(yàn)頂升系統(tǒng)的可靠性、同步性及橋梁整體頂升的安全性，試頂升的高度為20mm。②分級(jí)分段頂升千斤頂分級(jí)：千斤頂頂升時(shí)，分為三級(jí)，分別為10%油表讀數(shù)、50%油表讀數(shù)、100%油表讀數(shù)。統(tǒng)一信號(hào)后進(jìn)行頂升，當(dāng)某一點(diǎn)達(dá)到10%油表讀數(shù)時(shí)，對(duì)講機(jī)內(nèi)通知，持荷等待，待所有頂升點(diǎn)均達(dá)到10%油表讀數(shù)時(shí)，再同時(shí)頂升至50%油表讀數(shù)，100%油表讀數(shù)。分級(jí)頂升的目的是為了減小所有頂升點(diǎn)的誤差，使鋼梁盡量在每個(gè)施工頂升階段盡量受力均勻。豎向位移達(dá)到預(yù)定高度要求時(shí)，適當(dāng)超頂1-2cm，并隨之在支座上添加鋼墊板至預(yù)定高度，依次，直至分段頂升達(dá)到既定高程，最后對(duì)橋面縱、橫位移，橋梁線形進(jìn)行觀測(cè)，合格后，對(duì)油壓進(jìn)行鎖定，頂升完成。5..4負(fù)彎矩區(qū)橋面板施工施工負(fù)彎矩區(qū)鋼筋混凝土橋面板對(duì)于設(shè)計(jì)上采用預(yù)制安裝構(gòu)造的裝配式鋼筋混凝土橋強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)量的90%后，進(jìn)行下一道工序施工。5.2.5支點(diǎn)回落支點(diǎn)回落與支點(diǎn)頂升操作要點(diǎn)相同，同時(shí)同步回落負(fù)彎矩區(qū)，即同時(shí)回落圖5.2.4所示砼強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)量的90%后，開(kāi)始落梁，落梁時(shí)分段進(jìn)行，預(yù)先頂起千斤頂高度不超過(guò)其梁至距支座10cm高程時(shí)，復(fù)測(cè)永久支座厚度、平整度及墊石高程，以最終確定墊石找平層成體系轉(zhuǎn)換。5.2.6頂升注意事項(xiàng)1檢查進(jìn)油頂設(shè)備使用一個(gè)電動(dòng)油泵托起一個(gè)墩所需頂升用的千斤頂閥空頂進(jìn)行測(cè)試以保證油泵在最大頂升工作狀態(tài)時(shí)泵體內(nèi)部供油量可以滿足使用要求使用設(shè)備工作正常；2線。90%警戒線用于頂升時(shí)最大限位線，60%警戒線用于當(dāng)鋼梁需要下落時(shí)，將油頂提前伸作效率；3頂升施工過(guò)程中應(yīng)注意：每次頂升的高度稍高于墊塊厚度(能滿足墊塊安裝的要求即可，不宜超出墊塊厚度較多)；各專業(yè)應(yīng)密切配合；做好記錄，加強(qiáng)巡視，密切觀察結(jié)構(gòu)的變形情況；結(jié)構(gòu)頂升空間內(nèi)不得有障礙物。4頂升過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻注意橋墩頂部邊緣混凝土，如有壓裂現(xiàn)象，應(yīng)暫停頂升工作；5頂升過(guò)中應(yīng)度橋梁線形進(jìn)行監(jiān)控如出現(xiàn)較大變形應(yīng)暫停頂升工作頂升結(jié)束以后應(yīng)測(cè)定橋梁整體線形并與指導(dǎo)性施工步驟圖中所提供的橋梁線形進(jìn)行對(duì)比如有較大差別，需及時(shí)調(diào)整。5.7頂升系轉(zhuǎn)換施工監(jiān)控委托具有橋梁相應(yīng)施工監(jiān)控資質(zhì)的第三方檢測(cè)單位進(jìn)行鋼梁變形及線性監(jiān)控發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)從吊車吊梁就位時(shí)開(kāi)始，直至附屬設(shè)施安裝完成；變形觀測(cè)資料是控制成橋線形最主要的依據(jù)，在每跨的L/2、L/4、3L/4處各布置一個(gè)觀測(cè)斷面(3跨一聯(lián)連續(xù)梁沿橋縱向共布設(shè)9個(gè)斷面)，每個(gè)斷面箱梁底板上布置三個(gè)高程觀5測(cè)量箱梁的撓度，同時(shí)可以觀測(cè)箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。監(jiān)測(cè)工況如下：1鋼梁架設(shè)后；2全聯(lián)箱梁焊接后；3墩頂箱內(nèi)混凝土澆筑前后；4正彎矩區(qū)混凝土橋面板施工前后；5鋼梁頂升過(guò)程中；6拆除臨時(shí)支墩后；7負(fù)彎矩區(qū)混凝土橋面板施工前后；8墩支點(diǎn)處千斤頂回落后；9橋面附屬設(shè)施施工后。鋼箱梁變形監(jiān)測(cè)頻次及監(jiān)測(cè)報(bào)警值見(jiàn)表5.2.7-1，表5.2.7-2。表5.2.7-1鋼箱梁變形監(jiān)測(cè)頻次施工階段監(jiān)測(cè)頻次備注監(jiān)測(cè)期限監(jiān)測(cè)周期箱梁拼裝階段//設(shè)置跨中監(jiān)測(cè)點(diǎn)架設(shè)臨時(shí)輔助墩//設(shè)置跨中監(jiān)測(cè)點(diǎn)吊車吊梁到位全程1次/天如果鋼梁變形量較小且穩(wěn)定，可適當(dāng)調(diào)整監(jiān)測(cè)周期全聯(lián)梁體焊接全程1次/天澆筑箱內(nèi)墩頂混凝土全程1次/天鋪設(shè)跨中橋面板全程1次/天箱梁頂升操作全程1次/天鋪設(shè)墩頂混凝土全程1次/天墩頂梁體回落全程1次/天拆除臨時(shí)支座安裝永久支座全程1次/天橋梁體系轉(zhuǎn)換前后各一次附屬安裝全程1次/周表5.2.7-2鋼梁監(jiān)測(cè)報(bào)警值累計(jì)值/mm變化速率（mm/d）監(jiān)測(cè)報(bào)警值橋梁跨中預(yù)拱度8~10橋梁施工控制是一個(gè)預(yù)告→施工→量測(cè)→識(shí)別→修正→預(yù)告的循環(huán)過(guò)程在結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，往往容易出現(xiàn)階段狀態(tài)偏離階段理想目標(biāo)的情況，應(yīng)及時(shí)糾偏，制定合理處理方案，避免誤差的累積，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力與線形偏離最終設(shè)計(jì)目標(biāo)，甚至危及橋梁的安全。6材料與設(shè)備6.1支點(diǎn)升降體系轉(zhuǎn)換設(shè)備支點(diǎn)升降體系轉(zhuǎn)換設(shè)備見(jiàn)表6.1。表6.1支點(diǎn)升降體系轉(zhuǎn)換設(shè)備表序號(hào)設(shè)備型號(hào)數(shù)量單位用途1液壓千斤頂400T20臺(tái)行程200mm，支點(diǎn)升降、回落2螺旋千斤頂2T40臺(tái)楔形鋼板調(diào)高等3手拉葫蘆2T5個(gè)定位楔形鋼板以及千斤頂?shù)?特制帶轉(zhuǎn)軸吊點(diǎn)3個(gè)配合兩噸以下構(gòu)件、材料吊裝做為吊點(diǎn)5數(shù)控卷?yè)P(yáng)機(jī)10T2臺(tái)運(yùn)輸設(shè)備材料6永磁吸盤(pán)1T2個(gè)配合500kg以下構(gòu)件、材料吊裝做為吊點(diǎn)7電動(dòng)油泵15KW2套配1拖6同步閥，每臺(tái)千斤頂配一根100米長(zhǎng)油管8吊車70T2輛地面材料運(yùn)輸9叉車5T2輛地面材料運(yùn)輸10安全爬梯6個(gè)供人行走11混凝土罐車10m310輛運(yùn)輸混凝土12水準(zhǔn)儀DZS3-12個(gè)測(cè)量標(biāo)高13對(duì)講機(jī)6個(gè)每個(gè)墩柱間同步頂升控制14振搗棒50/308個(gè)混凝土振搗15混凝土泵車55m2臺(tái)泵送混凝土6.2施工監(jiān)控量測(cè)設(shè)備施工監(jiān)控量測(cè)設(shè)備見(jiàn)表6.2。表6.2施工監(jiān)控量測(cè)設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱單位數(shù)量備注1溫度測(cè)試儀臺(tái)2溫度測(cè)量2多功能數(shù)字萬(wàn)用表臺(tái)1電路檢測(cè)3全站儀/索佳setlx臺(tái)1三維坐標(biāo)測(cè)量4水準(zhǔn)儀臺(tái)1高程測(cè)量5經(jīng)緯儀臺(tái)1角度測(cè)量6對(duì)講機(jī)臺(tái)4現(xiàn)場(chǎng)通訊7裂縫寬度儀臺(tái)2裂縫寬度測(cè)量8游標(biāo)卡尺把2裂縫寬度測(cè)量9數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)套1數(shù)據(jù)采集10溫度采集模塊JMWT-64R套1溫度測(cè)試11全密封標(biāo)配機(jī)箱JMBV-1164套112溫度場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)套113標(biāo)尺把4尺寸測(cè)量6.3材料表6.3主要材料表序號(hào)設(shè)備型號(hào)數(shù)量單位用途1鋼墊板厚度、規(guī)格不等10噸墊千斤頂2液壓油46#1000升液壓泵3楔形鋼板1600*60024塊找平、避免出現(xiàn)縱橫向位移4MGE板500*500*3024塊墊千斤頂5不銹鋼板500*500*1024塊墊千斤頂6鋼絲繩15mm粗200米配合卷?yè)P(yáng)機(jī)吊裝設(shè)備材料等7質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ2-2008)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JT/TF50-21）《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JGF80/120）《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范（B061）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范（B575-212）《液壓千斤頂（G15）《公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范（JTT64-0121）《鐵路鋼橋制造規(guī)范B01209）《建筑與橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范B592-214）7.2鋼-混組合梁施工過(guò)程質(zhì)量要求詳見(jiàn)表7.2-1，7.2-2：表7.2-1鋼梁安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率權(quán)值1鋼梁中線(mm)軸線偏位10經(jīng)緯儀：測(cè)