以某桥梁工程为例分析移动模架现浇简支箱梁施工技术

以某桥梁工程为例分析移动模架现浇简支箱梁施工技术

摘要:文章以某工程为例,分析了移动模架现浇简支箱梁施工技术及其特点、施工工艺。为类似工程参考借鉴。

关键词:现浇简支箱梁；移动模架；施工技术

1 工程概况

本工程所采用32.0m简支箱梁,系“时速”250公里客运专线铁路有碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁(双线)”,该梁型分2种4类,即桥梁宽度分别为:B=13.0m的直、曲线梁,适用于轨道线间距为4.6m的路段;B=13.4m的直、曲线梁,适用于轨道线间距为5.0m的路段。线间距4.6m的32.0m双线简支箱梁,梁宽113.0m。梁片全长32.6m,计算跨径31.1m,支点梁高3.0m、跨中梁高2.8m。梁体断面为单箱单室斜腹板结构,箱梁顶板宽13.0m,桥面挡碴墙宽9.0m(内-内),底板宽5.74m;梁体设纵向预应力,共27束钢绞线束,Φ内90mm的波纹管制孔。支座采用KTPZ-I-6000型盆式橡胶支座,支座横向间距为4.7m。梁体采用C50耐久防腐混凝土。线间距5.0m的32.0m双线简支箱梁,除梁宽和预应力布置与线间距4.6m的梁有区别外,其他结构均相同。梁宽13.4m,桥面挡碴墙宽9.4m(内-内),27束预应力钢绞线束。

移动模架制梁施工具有占地少、对道路依赖性小、投入大型专用设备少、机动灵活、适应性强等优点,因此,在目前铁路桥梁建设中的应用将更加深入和广泛。目前国内桥梁施工用移动模架结构形式多种多样(如上承式和下承式),其用途与功能亦千差万别(如用于浇筑连续梁和简支梁);但万变不离其宗,其结构主要组成、工作原理和承载理念、施工工艺流程、安全质量控制等均大同小异。该铁路段由于位于软土地基区、沿途高压电线及河流和古树等障碍物多、梁片运行通过隧道困难等特殊原因,设置梁场困难重重,采用移动模架原位现浇施工优势明显。

2施工工艺

2．1本工程32.0(24.0)m简支箱梁全部采用移动模架原位现浇,模架均为下承式双箱梁承重型结构。根据设计桥跨布置,32.0m与24.0m简支箱梁之间存在相互交叉的情形,为此,每套移动模架特设计制造成可进行32.0m与24.0m简支箱梁之间相互转换施工。

2．2混凝土供应由现场既有的混凝土工厂拌制生产,用搅拌车运送至墩位处,由混凝土汽车泵泵送入模。混凝土工厂生产能力达到60m3/h。混凝土入灌按先底板、再腹板、后顶板桥面的浇筑顺序进行。混凝土可由腹板和顶板开洞口处入模。

2．3钢筋(预埋件、波纹管)事先在车间下料制造成型,直接在模板内绑扎安装。有条件时可考虑采用整体吊装方案,即事先于已浇好的梁面上布置胎模将钢筋绑扎成钢筋骨架,待模板安装好后,整体吊放入模。

2．4 混凝土振捣除端底部采用附着式振动器外,均利用插入式振动棒振捣密实。桥面顶板则使用振动桥收浆拉毛。混凝土养生采用土工布覆盖浇水自然养护。

2．5预应力张拉分两阶段进行,即初张拉和终张拉;孔道压浆采用真空辅助压浆。

2．6 所有施工用材料、小型机具设备等,均由30t加藤汽车吊起吊到桥面,必要时,于桥面上再行倒运。

3实施操作要点

3．1原材料选择与进场控制:混凝土拌制用水泥、掺和料、外加剂及粗、细骨料,预应力施加用预应力钢绞线、锚具、夹片及成品、半成品材料如波纹管、支座、各种预埋件等,均应提前选择、择优选用;进场时应附技术证明书和出厂合格证,进场后严格按规定进行抽检,各项指标合格后方准使用。本工程所用各项材料均为优质系列。

3．2 经多次选择、反复调整,最终确定使用配合比为:水泥∶Ⅰ级粉煤灰∶矿粉∶砂∶碎石∶水∶外加剂=343∶49∶98∶674∶1099∶157∶3.68,混凝土拌合物坍落度为210mm,28d抗压强度为56.6MPa。其总碱含量、碱骨料反应、氯离子含量、电通量等各项耐久指标均满足设计和规范要求。

3．3 支座安装:支座采用KTPZ-I-6000型盆式橡胶支座,每孔梁设4个支座(固定、横向活动、纵向活动及双向活动支座各1个)。支座进场后应严格验收和存放保护。支座安装前,应对墩位里程、位置及高程加以复测,确保万无一失。支座安装时,其正确位置应考虑桥墩误差、温度伸缩及梁体弹性压缩等因素的影响,即正确设偏;支座安装好后,应临时锁定,待预施应力张拉完成后解除。

3．4 移动模架设计应合理,强度、刚度及稳定性均应有一定的安全储备;加工制造前应对设计方案进行评审,力争使模架结构在保证安全的前提下得到优化与完善。模架加工制造尺寸与精度须符合设计要求,制造过程中应有专人监督检查;制造完成后,严格按照设计要求在工厂内进行组拼。

3．5 由于模架循环倒用次数较多,因此模板系统应有足够的刚度,以使其不易变形;底模面板厚度宜为δ≥12mm,外侧模板采用大块定型钢模板,面板厚度δ≥8mm。

3．6 移动模架进场后,现场应严格按照设计要求进行拼装,拼装完成并经验收合格后,按有关要求进行试压(试压荷载应为1.05倍的梁重),以消除模架的非

弹性变形并保证使用中的安全。

3．7移动模架现场原位安装时,应于梁底设置预拱度和考虑梁体弹性压缩,预拱度量值及梁体压缩量应严格按设计要求办理;并注意考虑模架受载后的变形与预拱度及弹性压缩的关联影响。

3．8模板安装应保证位置正确、断面尺寸准确、内侧表面洁净光滑,并均匀涂抹好脱模剂。脱模剂采用模板漆较好。

4改进与优化要点措施

4．1 模架支腿采用可分离式结构、自行移动过孔形式,可以使支腿轻型化,更能有效地消除地面障碍物的影响。

4．2 移动模架拼装好后,应进行静载试压试验。本工程采用以在模板内灌水为主、辅以砂袋压重的方法加载,此举既解决了压重资源问题,又避免了重物堆码过高带来的安全隐患。

4．3 箱梁钢筋骨架采用整体一次性吊放入模,可使制梁速度明显加快。由于制梁周期缩短,避免了模板脱模剂因搁置时间长而失效,从而大大提高了梁体外观质量。

4．4 内模采用液压自行伸缩结构和自动走行装置,可减轻施工人员劳动强度、加快施工进度,也有利于保证箱梁混凝土质量。

4．5 利用汽车泵直接将混凝土拌合物泵送入模,避免了接、拆泵管和堵管等施工障碍,提高了生产效率,也缩短了混凝土浇筑时间。

4．6 配备大容量强迫式拌合机,提高混凝土产量,方可确保混凝土在较短时间内浇筑完成。

4．7 在制孔波纹管里放置胶管即孔道衬芯,以此预防孔道堵塞,同时还可防范波纹管上浮。本方法效果显著,该工程已浇完80多孔梁,尚未发生一例堵孔现象。

4．8 模板检修主要针对内模而言,过去不被人们重视,通常在箱梁内进行或在底、腹板钢筋安装完后将内模拖出于就位处检修,按此方法施工,一则箱梁内操作空间受限;二则在就位处检修,其残渣较多并落入模内对梁体形成污染。

5结束语

移动模架制梁虽然系常见施工方法,但其施工工艺仍有待改进优化。惟有如此,才可在安全质量、制梁速度及经济投入等方面,与梁场台座制梁相提并论,并值得进一步推广与应用。当然,在梁体外观质量(如缺陷修复)、拱度控制及附属

结构(如接触网)施工方面,模架制梁则不如梁场台座制梁方便,需要进一步优化。

参考文献:

[1]铁建设[2005]157号,铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定[S].

[2]黄经纬,黄文超.移动模架施工技术的发展及应用.建筑机械化,2007(1).

[3]朱新华.简析移动模架造桥机的构造与应用.建筑机械技术与管理,2007(5).