用貝雷架做移動模架分段澆筑箱型連續(xù)梁工法_pdf

1、筑龍網(wǎng)WW W.ZH UL ON G.CO M用貝雷架做移動模架分段澆筑箱型連續(xù)梁工法一、 概況預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋是當(dāng)前橋梁建設(shè)中的一種主要橋型。從上世紀(jì)60年代所創(chuàng)建的懸臂澆筑、懸臂拼裝施工技術(shù)推廣以來,70年代又發(fā)展了逐跨施工、頂推施工、縱梁拼裝施工和轉(zhuǎn)體施工等技術(shù)。對于50m 以內(nèi)的中等跨徑,采用滑移式模架逐孔現(xiàn)澆施工,具有結(jié)構(gòu)合理(施工和運營階段一致、用料省;不需預(yù)制場地;工序重復(fù)簡單、質(zhì)量可靠和整體性好等突出優(yōu)點。交通部公路一局90年代初,在廈門大橋引進(jìn)移動式滑模設(shè)備,進(jìn)行逐孔施工,首次完成了46×45m=2070m 長的連續(xù)箱梁,標(biāo)志著我國已進(jìn)入中小跨徑橋梁施工現(xiàn)代化的新階

2、段。但由于廈門大橋進(jìn)口的滑模設(shè)備總重800t ,成套費用高達(dá)1000多萬元,因成本較高很難得到發(fā)展。利用常規(guī)的制式器材做移動模架施工連續(xù)箱梁,即可降低成本又可達(dá)到方便快捷的目的。2001年,中鐵二十二局集團(tuán)有限公司在韶關(guān)五里亭大橋引橋混凝土箱型連續(xù)梁施工中,會同中國鐵道建筑總公司、鐵道建筑研究設(shè)計院在總結(jié)和吸收國內(nèi)外各式移動模架優(yōu)點的基礎(chǔ)上,研制出了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作安全、移動靈活、可多次重復(fù)使用的移動模架YDMJ-20,其自重小(每套150t 、剛度大,彈性及非彈性變形小,模板隨模架前移,一次到位,作業(yè)時間短,并且基本上采用通用制式器材貝雷架配合少筑龍網(wǎng)WW W.ZH UL ON G.CO

3、M量的加工件,節(jié)省一次性投入,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 二、 技術(shù)特點1、自墩頂向兩側(cè)分段懸臂施工這是大跨徑橋梁掛藍(lán)施工常用的辦法,現(xiàn)將它運用到移動模架上來。其原理是利用連續(xù)梁自重彎矩有兩個反彎截面的特點,第一次先施工墩頂約0.5L 負(fù)彎矩段(A 塊,要求其自重產(chǎn)生的彎矩小于移動模架容許彎矩,當(dāng)A 段箱梁澆注完成達(dá)到設(shè)計強度并張拉預(yù)應(yīng)力束后,A 塊從移動模架上脫開,其自重所產(chǎn)生的彎矩可由梁段自身所承擔(dān),其重量通過支座轉(zhuǎn)移到墩柱上。第二次模架不移動而僅僅滑動模板澆注跨中(0.5L 正彎矩段(B 塊,此時移動模架僅需承擔(dān)正彎矩段(B 塊的重量。很明顯分二次澆注與一次澆注相比較,梁體對支架彎矩減少四倍,

4、大大減少移動模架材料用量。2、本工法采用的移動模架結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)易于掌握,可實施流水作業(yè);貝雷架全國有大量庫存,并且通用性很強,屬施工單位常備器材。當(dāng)不同的箱梁混凝土重量、箱梁頂板和底板寬度及跨度變化時,通過調(diào)整貝雷架的配置片數(shù)等即可用于施工。 三、 適用范圍本工法適用于中等跨度(1540m 、墩高為中等以上箱型連續(xù)梁現(xiàn)澆施工;在地基軟弱及有通車、通航等要求時,箱梁施工亦可采用本工法。該工法在采用抱箍做支架時,施工不受地形、施工場地及橋下通車、通航等限制,尤其是墩柱較高、地面條件較差的情況下應(yīng)用,優(yōu)勢最為明顯。 構(gòu)特點。另外由于貝雷架為平面結(jié)構(gòu),為了保證橫向穩(wěn)定性需要,片與片之間布置了花架及風(fēng)

5、撐。根據(jù)上述原則,本橋縱梁布置如下:西引橋縱梁全長54m,橫向20片,總共360個貝雷架。東引橋?qū)Я喝L42m,橫向20片,總共280個貝雷架。筑龍網(wǎng)WW W.ZH UL ON G.CO M為了滿足縱向拖拉經(jīng)過橋墩問題,導(dǎo)梁在橫向分為四組(沿橋梁中心線對稱布置,分別為墩柱間兩組和外懸臂端兩組,同時因為墩柱間混凝土重量與懸臂端混凝土重量不同,因此導(dǎo)梁采用不同的貝雷架組合模式,懸臂端每組采用4片貝雷架,墩柱間布置6片貝雷架,每組之間采用貝雷架自配花架及另行加工風(fēng)撐交替聯(lián)結(jié)(間隔一個斷面布置來保證穩(wěn)定性(保證能獨立向前拖拉移動?；炷翝仓r縱梁用組合楔塊支撐在橫梁上,拖拉時打掉楔塊縱梁卸落到安裝在橫

6、梁的滾輪上。2橫梁:橫梁亦采用貝雷架組拼,每墩前后各一組,橫梁長度30m ,由10個貝雷架組成,每組由兩片桁架組成,間距200mm ,利用花架將兩片桁架相聯(lián)緊靠墩身,兩組之間間距1426mm ,用剪刀風(fēng)撐聯(lián)結(jié)。 3支撐牛腿(抱箍:抱箍為上部現(xiàn)澆構(gòu)件的全部承重件,由2個月牙形半圓組成(內(nèi)墊14mm 的橡膠板壓縮后為8mm 厚,橫向施加強大的預(yù)應(yīng)力,通過鋼抱箍與橋墩之間的摩阻力承載?？紤]到這種體系承載力受材料和預(yù)應(yīng)力的影響較大,故施工中應(yīng)考慮防水和分級施加預(yù)應(yīng)力并多次調(diào)整(按照預(yù)應(yīng)力張拉工藝操作,以減少后加預(yù)應(yīng)力對已加預(yù)應(yīng)力的影響,抱箍共用32精軋螺紋鋼6根,精軋螺紋鋼張拉力為50t ,考慮預(yù)應(yīng)力

7、損失后為40t ,報箍與橋墩之間摩擦系數(shù)為0.5,則每個抱箍的承載能力為240t 。 移動模架施工前,對鋼抱箍進(jìn)行了試驗(試驗在墩柱上進(jìn)行,上下安裝兩個抱箍,用預(yù)應(yīng)力對拉,以測定其摩擦系數(shù),做了6個循環(huán),筑龍網(wǎng)WW W.ZH UL ON G.CO M承載力完全滿足要求。當(dāng)主梁澆筑完成,移動模架前移后,用60t 張拉千斤頂將32精軋螺紋鋼螺帽解除,拆下抱箍安裝在前方橋墩上。 4模板系統(tǒng) (1底模底模由5mm 的面板、8槽鋼、75×75×5、60×60×5以及60×5的加勁肋鋼板焊接而成。底模橫向分四大塊,采用陰陽接頭搭接(即一側(cè)模板搭接在另一側(cè)上

8、,其寬度分別為4.65m,9.02m,9.02m,4.65m ,之間搭接0.02m 。底模為了滿足5m 、10m 、15m 梁段施工及運輸需要,縱向均為1.85m 段,亦采用陰陽接頭搭接。在澆注10m 混凝土梁段時,縱向安裝上述6段模塊,形成長11.1m*寬27.3m 底模;澆注5m 混凝土梁段時,安裝上述3段模塊,形成長5.55m*寬27.3m 底模;澆注15m 混凝土梁段時,安裝上述9段模塊,形成長16.65m*寬27.3m 底模。模塊之間均采用扣件聯(lián)結(jié)。另外底模在支座位置設(shè)置活動板,澆筑墩頂負(fù)彎矩段(即A 塊時取掉活動板,反之澆筑跨中正彎矩段(即B 塊時安裝活動板。底模下按照1.4m 間

9、距布置工22a 的橫梁。底模與工字鋼橫梁之間用扣件連接,各工字鋼橫梁之間布置連接角鋼,使得整個底模體系形成整體,可縱向拖拉。在澆筑混凝土階段,工鋼橫梁與縱梁之間加對頭木楔(起到支撐作用以及微調(diào)底模標(biāo)高;脫模時按照由外向內(nèi)側(cè)順序,依次打掉對頭木筑龍網(wǎng)WW W.ZH UL ON G.CO M楔,使工字鋼橫梁下的滾輪整體落在縱梁上,實現(xiàn)模板的前后移動。為使底模板過墩,在墩柱范圍內(nèi)沿縱向設(shè)活動開啟板,并用鉸軸連接,過墩時活動模板向下打開90度。(2 側(cè)模為了運輸方便,側(cè)模沿縱向分塊,分塊長度與底模對應(yīng),側(cè)模用螺栓與底模邊側(cè)槽鋼連接,之間加橡膠密封條,再通過楔塊支撐在工字鋼橫梁外懸臂檔塊上,將側(cè)模與底模

10、夾緊。脫模時解除螺栓,打掉楔塊,側(cè)模下落到工字鋼橫梁外懸臂上,并向外平移35cm ,可隨底模體系共同前后拖拉移動。(3 內(nèi)模及端模內(nèi)模及端模均采用木模,工地現(xiàn)場制作。 (4工字鋼橫梁工字鋼橫梁采用工22a 型鋼?？v向按1.4M 間距布置,在各墩柱間均斷開并設(shè)可橫向移動的插頭梁,移動過墩時將插頭梁橫移留出過墩空間,活動底模亦在此空間向下開啟。 5移動體系縱梁前移采用2臺JM5卷揚機(jī)配合滑輪組實施分組移動(最大拖拉力3.5T 控制。為實施模板及支架的順利過墩,縱梁分組對稱拖拉,卷揚機(jī)固定在已澆筑混凝土梁上,在縱梁后端大花架處貝雷架豎桿上捆綁扁擔(dān)梁(工25,鋼絲繩卡在扁擔(dān)梁上,在前方橋墩上上設(shè)轉(zhuǎn)向滑

11、輪(HD10*1,鋼絲繩通過轉(zhuǎn)向滑輪轉(zhuǎn)進(jìn)到卷揚機(jī)。貝雷架縱移常用的平滾和搖滾支座,其尺寸高、重量大、不便于施筑龍網(wǎng)WW W.ZH UL ON G.CO M工。在施工過程用40mm 鋼棒做軸,用45mm 鋼管做套,形成高度僅60mm 的滾動支座,不僅降低了拖拉時摩擦阻力而且使用十分方便。2、施工過程及要點 1模板安裝與拆除模板的安裝與拆除是一個相反的過程,下面僅以其拆除過程進(jìn)行敘述,其步驟如下:1.側(cè)模,當(dāng)混凝土澆注完成并達(dá)到75%強度后,打掉全部楔快后將側(cè)模與混凝土脫離,此時將側(cè)模橫向外移動5cm;2.內(nèi)模當(dāng)混凝土澆注完成并達(dá)到75%強度后,拆除內(nèi)模;3.底模,當(dāng)混凝土澆注完成并達(dá)到85%強度

12、后,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力分級張拉、壓漿,然后打掉全部支撐楔快將底模與混凝土脫離;4.拆除工字鋼插頭橫梁與貝雷架縱梁之間的連接,并且橫向抽動插頭工字鋼橫梁。5.拆除模塊之間連接螺栓,此時底模塊形成邊跨段11.4×4.642m+中跨段11.4×9.008m+中跨段11.4×9.008m+邊跨段11.4×4.642m 共4大塊,首先利用倒鏈旋轉(zhuǎn)中跨段開啟模板(寬2×70cm ,然后旋轉(zhuǎn)另一中跨段,最后旋轉(zhuǎn)兩邊跨段11.4×1.4m ,各開啟模塊向下旋轉(zhuǎn)90度,盡量靠近貝雷架導(dǎo)梁。6.在縱梁前端設(shè)置轉(zhuǎn)向定滑輪,模板前端安裝5T 卸扣,利用3T 卷揚機(jī)往

13、前拖拉中間跨模板體系到B 段位置。7.將側(cè)模與工字鋼橫梁臨時固定,在縱梁前端設(shè)置轉(zhuǎn)向定滑輪,模板前端安裝5T 卸扣,利用卷揚機(jī)往前拖拉邊跨模板體系。筑龍網(wǎng)WW W.ZH UL ON G.CO M2施工技術(shù)要點。 (1 施工準(zhǔn)備1.移動模架設(shè)備運到現(xiàn)場。2.安裝龍門吊機(jī)(或其它起重設(shè)備。3.完成準(zhǔn)備施工的橋墩澆筑并安裝支座。4.安裝抱箍及橫梁。5.安裝移動模架縱梁。6.安裝底模、側(cè)模及端模(頂、底板一次澆筑時同時安裝內(nèi)模。(二 墩頂梁段(A 塊混凝土澆筑。1.將底模及側(cè)模移動到A 塊處,用千斤頂輔助調(diào)整組合支撐楔塊的高度來調(diào)整底模板標(biāo)高。2.安裝底板及腹板鋼筋、預(yù)設(shè)預(yù)應(yīng)力管道(波紋管。3.安裝內(nèi)

14、模架,綁扎頂板鋼筋、預(yù)埋預(yù)應(yīng)力管道。4.澆筑A 塊梁段混凝土。5.養(yǎng)生待混凝土強度達(dá)到75%后拆除側(cè)模及內(nèi)模。6.穿預(yù)應(yīng)力鋼絲并分級張拉預(yù)應(yīng)力。7.向下旋轉(zhuǎn)打開一邊底模并將底模拖拉到下一個B 塊。 8.對預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行壓漿。(2 跨中梁段(B 塊混凝土澆筑。1.將拖拉到B 塊的底模及側(cè)模整修后,用千斤頂(或起重機(jī)輔助改變組合木楔的高度來調(diào)整模板標(biāo)高。2.安裝底板及腹板鋼筋、預(yù)埋預(yù)應(yīng)力管道。 筑龍網(wǎng)WW W.ZH UL ON G.CO M3.安裝內(nèi)模架和內(nèi)模,綁扎頂板鋼筋、預(yù)埋預(yù)應(yīng)力管道。4.澆筑B 塊梁段混凝土。5.養(yǎng)生待混凝土強度達(dá)到75%后拆除側(cè)模及內(nèi)模。6.穿預(yù)應(yīng)力鋼絲并分級張拉預(yù)應(yīng)力。

15、7.對預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行壓漿。8.移動模架包括模板整體拖拉到下一個40m 施工段。五、 具設(shè)備見表1;表1 一個循環(huán)施工主要機(jī)具設(shè)備序號 名稱 規(guī)格單位 數(shù)量 說明 1 移動模架 YDMJ-20 套 1 2 微機(jī) IBM臺1 配帶打印機(jī)及SAP90軟件3 混凝土彈性模量測定儀各梁段施工通用 4 水平儀 WLID NA2 臺 1 各梁段撓度測量 5 千分表 塊 20 附帶萬能千分表架 6 電阻應(yīng)變儀 YJ5臺 1 測試移動模架受力與變形7干濕溫度計 203 支 2 測試氣溫與濕度 8 切斷機(jī) GD40 臺 2 用于鋼筋加工 9 彎曲機(jī) GW40 臺 2 用于鋼筋加工 10 調(diào)直機(jī) TQ4-14 臺

16、2 用于鋼筋加工 11 電焊機(jī)BX3-500-2 臺 4 用于鋼筋加工 12 插入式震動器 ZN-5 臺 10 13 附著式震動器BL-11臺 數(shù)量根據(jù)施工組織設(shè)計定14 卷揚機(jī)JK5 臺 15 起重機(jī) YQ35、YQ20臺 數(shù)量根據(jù)施工組織設(shè)計定16 導(dǎo)鏈2T,3T,5T,10T 個17 混凝土攪拌站座 1 18 龍門吊 5T,33m 跨套 1 19 混凝土泵車輛 2 20 千斤頂YC-40 臺 8 張拉作業(yè) 21 油泵ZB5-400 臺 8 張拉作業(yè) 22 灰漿泵UB3 臺 2 壓漿作業(yè) 23灰漿攪拌機(jī)JW180 臺2 壓漿作業(yè)筑龍網(wǎng)W W W.ZH UL ON G.CO M六、 勞動組織

17、見表2;表2 勞動力組織總?cè)藬?shù) 115 序號作業(yè)組主要工作內(nèi)容技術(shù)人員 技工 普工 1技術(shù)組 施工組織設(shè)計梁體施工標(biāo)高計算、測量和調(diào)整 4 2 2試驗組選定混凝土配合比,測試彈性模量測試移動模架彈性與非彈性變形 支座沉陷觀測梁體混凝土強度試驗孔道摩阻系數(shù)試驗,預(yù)應(yīng)力筋及錨具試驗3 5 23 移動模架組 移動模架試拼、安裝、移位、拆除及維修1 6 10 4 鋼筋組 鋼筋加工與綁扎制作與安裝預(yù)應(yīng)力管道 1 4 20 5 模板組 A 、B 梁段及邊跨模板制作、安裝與拆除2 10 10 6 混凝土組 梁體混凝土拌制、運輸、灌注、搗固與養(yǎng)護(hù) 1 6 15 7 張拉組張拉與壓漿1 8 4七、 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及控

18、制1、 選定梁體混凝土的配合比時,除混凝土的強度必須達(dá)到設(shè)計強度外,其彈性模量Eh 及h 還應(yīng)滿足橋梁設(shè)計規(guī)范第5.2.2條和設(shè)計圖紙的要求。2、 鋼筋、模板、水泥、粗細(xì)骨料、預(yù)應(yīng)力筋、張拉千斤頂、油泵、壓力表、錨具等原材料和機(jī)具設(shè)備的驗收、試驗與檢驗均按現(xiàn)行規(guī)范及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。3、 為了確保移動模架位置的準(zhǔn)確性,橫向與縱向偏差不得大于2mm ;移動模架拼裝、就位后,其中線應(yīng)與橋梁中心線重合,偏差不得大于 2mm。 4、移動模架的彈性與非彈性變形以現(xiàn)場試驗測量值為準(zhǔn)， 在懸灌過 程中，根據(jù)混凝土的作業(yè)量，將彈性變形值分次進(jìn)行調(diào)整，每次調(diào)整值 4-6mm。 5、 在各梁段施工階段期間， 梁段各工

19、序施工進(jìn)度以及梁頂面所放材 6、為了提高水平測量的準(zhǔn)確度，減少實測數(shù)據(jù)的離散性，設(shè)于各梁 段端部腹板正下方的用于線形控制測量的觀測點應(yīng)做明顯標(biāo)志，并在施 工中加以妥善保護(hù)，同時各個階段的水平觀測應(yīng)盡可能安排在早晨或傍 晚無風(fēng)雨的時間進(jìn)行。 7、水平測量的水準(zhǔn)點應(yīng)盡量靠近作業(yè)工作面以減少倒鏡次數(shù)， 且應(yīng) 經(jīng)常檢測。 8、梁體尺寸、混凝土質(zhì)量檢測按現(xiàn)行規(guī)范及設(shè)計有關(guān)要求執(zhí)行。 八、 安全措施 移動模架系高空作業(yè)，除遵守“橋梁施工安全技術(shù)規(guī)則”外，還應(yīng) 注意以下幾點： 1、龍門吊機(jī)使用過程中應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢修和保養(yǎng)， 吊重時吊機(jī)下嚴(yán)禁 站人，現(xiàn)場設(shè)專職安全員。 2、 移動模架前移時各部必須同步對稱進(jìn)行，

20、位移差不得大于 1m； 移動時模架后端應(yīng)設(shè)置限位扣索，且移動速度不超過 5m/min; 筑 龍 網(wǎng) WW W .Z HU LO NG 積誤差，確保梁體線型。 .C 撓度與計算不符，應(yīng)立即查明原因，修正下一梁段的立模標(biāo)高，減少累 OM 料、機(jī)具設(shè)備的數(shù)量和擺放位置應(yīng)符合“計算模式”的要求，如果梁體 3、移動模架中的動力用電、 照明電線必須統(tǒng)一合理布置， 避免干擾， 并經(jīng)常清理檢查，以消除漏電、短路等隱患。 4、 移動模架應(yīng)配備消防器材， 以防止電焊作業(yè)等原因引燃防雨遮曬 篷布、安全網(wǎng)等易燃物而出現(xiàn)火災(zāi)。 5、 移動模架施工過程中，必須安排專人經(jīng)常檢查抱箍、楔塊等關(guān)鍵 6、施工人員上移動模架作業(yè)前

21、，必須經(jīng)過上崗培訓(xùn)，嚴(yán)格按操作程 序作業(yè)。 九、 效益分析 1、在城市橋梁建設(shè)過程中，由于工期緊、交通量大（不能中斷交 通） 、施工場地限制，使得中小跨度一直以簡支梁為主，而簡支梁與日 益發(fā)展的城市建設(shè)不盡協(xié)調(diào)并且行車舒適度大大降低； 為了滿足凈空高 度、整體穩(wěn)定、外型美觀等要求，新施工的大部分連續(xù)梁橋多采用滿堂 支架現(xiàn)澆，鋼支架和模板使用數(shù)量相當(dāng)大，增加了設(shè)備投入。韶關(guān)五里 亭大橋采用貝雷架作移動模架分段澆筑箱型連續(xù)梁是對我國城市建設(shè) 中中小跨度梁的施工方法的一個突破， 必將對我國城市橋梁建設(shè)有深遠(yuǎn) 的影響； 2、采用貝雷移動模架一次循環(huán)可澆注混凝土連續(xù)箱梁 40m，平均 周期 20 天，采用平行流水作業(yè)可控制在 18 天。貝雷架僅需 150t，模板 21m，具有一次性投入設(shè)備少、費用低、占用場地小等諸多優(yōu)點，比采 用滿堂支架現(xiàn)澆連續(xù)梁時節(jié)省鋼支架及模板，施工進(jìn)度加快，取得直接 筑 龍 網(wǎng) WW W .Z HU LO NG .C 護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。 OM 受力部位的使用情況，加強千斤頂、倒鏈、鋼絲繩等機(jī)具