鋼-混組合連續(xù)梁支座預頂升施工工藝

鋼-混組合連續(xù)梁支座預頂升式預壓力施加工藝1前言目前我國主導橋型仍是混凝土橋梁鋼混組合結(jié)構(gòu)橋梁應用偏少鋼混凝土組合箱梁是通過剪力連接件將鋼梁與混凝土板連接起來協(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)于二者性能的簡單疊加，具有很高的經(jīng)濟技術優(yōu)勢，符合國家倡導的“綠色低碳、節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展”“工業(yè)化的建設要求是現(xiàn)代橋梁的一個重要發(fā)展方向。在負彎矩區(qū)橋面板與鋼梁結(jié)合前先頂升支點待橋面板結(jié)合硬化完成后再回落到位向橋面板施加壓應力改善連續(xù)梁負彎矩區(qū)受力狀況，取得了良好效果，具有重要的工程實踐意義。2工藝特點技術先進可行，無需使用預應力鋼束，可降低工程造價。支座預頂升法采用千斤頂施工，為常用頂升設備，技術成熟，效率高。待橋面板達到設計強度后，能夠馬上完成支點升降操作，施工速度快、周期短。無需張拉、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。采用了一些簡易自制的設施，例如滑梯、吊籃等，簡約適用，周轉(zhuǎn)使用性強，機械化程度高，大大的加快了千斤頂安裝運輸速度，縮短工期。3適用范圍本工藝適用于負彎矩區(qū)不配預應力筋但該區(qū)又需要預先施加壓應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)受力再通過調(diào)整升高中間支點的豎向高度使中跨組合梁形成一定的預拱度隨后澆筑負彎矩區(qū)橋面板混凝土待混凝土橋面板硬化與鋼梁緊密結(jié)合后降低中間支點高度使組合梁回落到設計高度。支座預頂升時相當于給組合梁一個負彎矩，支點回落時相當于在組合梁上施加一個正彎矩，使得橋面板產(chǎn)生部分壓應力，如此可以部分或全部抵消由荷載產(chǎn)生的拉應力。5施工工藝流程及操作要點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于設計上采用預制安裝構(gòu)造的裝配式鋼筋混凝土橋90%后，進行下一道工序施工。5.2.2支點頂升前準備工作1技術準備領會設計意圖，編制《鋼混組合梁支座預頂升法施工方案，做好三級技術交底。2機具、材料準備載的有效支撐。臨時支撐鋼墊塊，半環(huán)形鋼墊塊（簡稱保險環(huán)，楔形鋼墊塊，千斤頂?shù)撞夸亯|鋼板厚度應≥30m，頂部鋪墊的鋼板厚度應≥60m。當在永久支座上墊鋼板用作臨時支撐時，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頂升操作平臺準備定性，上爬梯時手中不得持物攀爬。操作平臺采用型鋼分節(jié)段螺栓連接，平臺滿鋪腳手板，做好安全防護，防護高度不低于1.2m。4頂升設備及材料安裝、就位準備：1）將數(shù)控卷揚機固定在地面相應位置，根據(jù)吊運材料相應重量，給數(shù)控卷揚機加上配備及材料。2）千斤頂上下鋼板運輸、安裝夠承受頂升力，頂升時穩(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2T千斤頂將楔形鋼板調(diào)平頂起，將其定位到預定高度位置，確保平整度，并使其與鋼箱梁底密貼。3）頂升用斤頂?shù)倪\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)控卷揚機通過特制帶轉(zhuǎn)軸吊點設備將千斤頂?shù)踹\至墩柱頂支座墊石旁人工結(jié)合手動葫蘆使其精確定位將每個千斤頂通過油管與數(shù)控電動油泵進行連接采用一個電動油泵托起一個墩所需頂升用的千斤頂以達到同步頂升目的，進行頂升系統(tǒng)調(diào)試。內(nèi)容包括：壓系統(tǒng)運行正常，油路無堵塞或泄漏；和安全性都符合規(guī)定，控制裝置接線、安裝正確無誤。頂升系統(tǒng)調(diào)試完成后卸載原有的2T千斤頂，準備頂升施工。5.2.3支點頂升1頂升前檢查。內(nèi)容包括：1）鋼箱梁反頂處腹板臨時加固；2)千斤頂安裝垂直、牢固；3)影響頂升的設施已全部拆除；4)主體結(jié)構(gòu)上去除與頂升無關的一切荷載，而且施工荷載布置對稱。2統(tǒng)一指揮、信號明確、協(xié)調(diào)作業(yè)：問題及時喊停。3頂升前復核頂升前，符合每聯(lián)之間的頂緊措施，以防止頂升時，鋼箱梁發(fā)生縱向（較低點）位移，可調(diào)千斤頂進行微調(diào)，確保鋼箱梁位置精確。4千斤頂頂升同時同步頂升負彎矩區(qū)，即同時同步頂升“Ⅰ”支點。頂升主要用于檢驗頂升系統(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分級分段頂升千斤頂分級：千斤頂頂升時，分為三級，分別為10%油表讀數(shù)、50%油表讀數(shù)、100%油表讀數(shù)。統(tǒng)一信號后進行頂升，當某一點達到10%油表讀數(shù)時，對講機內(nèi)通知，持荷等待，待所有頂升點均達到10%油表讀數(shù)時，再同時頂升至50%油表讀數(shù)，100%油表讀數(shù)。分級頂升的目的是為了減小所有頂升點的誤差，使鋼梁盡量在每個施工頂升階段盡量受力均勻。豎向位移達到預定高度要求時，適當超頂1-2cm，并隨之在支座上添加鋼墊板至預定高度，依次，直至分段頂升達到既定高程，最后對橋面縱、橫位移，橋梁線形進行觀測，合格后，對油壓進行鎖定，頂升完成。5..4負彎矩區(qū)橋面板施工施工負彎矩區(qū)鋼筋混凝土橋面板對于設計上采用預制安裝構(gòu)造的裝配式鋼筋混凝土橋強度及彈性模量達到設計量的90%后，進行下一道工序施工。5.2.5支點回落支點回落與支點頂升操作要點相同，同時同步回落負彎矩區(qū)，即同時回落圖5.2.4所示砼強度及彈性模量達到設計量的90%后，開始落梁，落梁時分段進行，預先頂起千斤頂高度不超過其梁至距支座10cm高程時，復測永久支座厚度、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1檢查進油頂設備使用一個電動油泵托起一個墩所需頂升用的千斤頂閥空頂進行測試以保證油泵在最大頂升工作狀態(tài)時泵體內(nèi)部供油量可以滿足使用要求使用設備工作正常；2線。90%警戒線用于頂升時最大限位線，60%警戒線用于當鋼梁需要下落時，將油頂提前伸作效率；3頂升施工過程中應注意：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)應密切配合；做好記錄，加強巡視，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頂升過程中應時刻注意橋墩頂部邊緣混凝土，如有壓裂現(xiàn)象，應暫停頂升工作；5頂升過中應度橋梁線形進行監(jiān)控如出現(xiàn)較大變形應暫停頂升工作頂升結(jié)束以后應測定橋梁整體線形并與指導性施工步驟圖中所提供的橋梁線形進行對比如有較大差別，需及時調(diào)整。5.7頂升系轉(zhuǎn)換施工監(jiān)控委托具有橋梁相應施工監(jiān)控資質(zhì)的第三方檢測單位進行鋼梁變形及線性監(jiān)控發(fā)現(xiàn)問題應從吊車吊梁就位時開始，直至附屬設施安裝完成；變形觀測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處各布置一個觀測斷面(3跨一聯(lián)連續(xù)梁沿橋縱向共布設9個斷面)，每個斷面箱梁底板上布置三個高程觀5測量箱梁的撓度，同時可以觀測箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。監(jiān)測工況如下：1鋼梁架設后；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鋼梁頂升過程中；6拆除臨時支墩后；7負彎矩區(qū)混凝土橋面板施工前后；8墩支點處千斤頂回落后；9橋面附屬設施施工后。鋼箱梁變形監(jiān)測頻次及監(jiān)測報警值見表5.2.7-1，表5.2.7-2。表5.2.7-1鋼箱梁變形監(jiān)測頻次施工階段監(jiān)測頻次備注監(jiān)測期限監(jiān)測周期箱梁拼裝階段//設置跨中監(jiān)測點架設臨時輔助墩//設置跨中監(jiān)測點吊車吊梁到位全程1次/天如果鋼梁變形量較小且穩(wěn)定，可適當調(diào)整監(jiān)測周期全聯(lián)梁體焊接全程1次/天澆筑箱內(nèi)墩頂混凝土全程1次/天鋪設跨中橋面板全程1次/天箱梁頂升操作全程1次/天鋪設墩頂混凝土全程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)測報警值累計值/mm變化速率（mm/d）監(jiān)測報警值橋梁跨中預拱度8~10橋梁施工控制是一個預告→施工→量測→識別→修正→預告的循環(huán)過程在結(jié)構(gòu)施工過程中，往往容易出現(xiàn)階段狀態(tài)偏離階段理想目標的情況，應及時糾偏，制定合理處理方案，避免誤差的累積，導致結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力與線形偏離最終設計目標，甚至危及橋梁的安全。6材料與設備6.1支點升降體系轉(zhuǎn)換設備支點升降體系轉(zhuǎn)換設備見表6.1。表6.1支點升降體系轉(zhuǎn)換設備表序號設備型號數(shù)量單位用途1液壓千斤頂400T20臺行程200mm，支點升降、回落2螺旋千斤頂2T40臺楔形鋼板調(diào)高等3手拉葫蘆2T5個定位楔形鋼板以及千斤頂?shù)?特制帶轉(zhuǎn)軸吊點3個配合兩噸以下構(gòu)件、材料吊裝做為吊點5數(shù)控卷揚機10T2臺運輸設備材料6永磁吸盤1T2個配合500kg以下構(gòu)件、材料吊裝做為吊點7電動油泵15KW2套配1拖6同步閥，每臺千斤頂配一根100米長油管8吊車70T2輛地面材料運輸9叉車5T2輛地面材料運輸10安全爬梯6個供人行走11混凝土罐車10m310輛運輸混凝土12水準儀DZS3-12個測量標高13對講機6個每個墩柱間同步頂升控制14振搗棒50/308個混凝土振搗15混凝土泵車55m2臺泵送混凝土6.2施工監(jiān)控量測設備施工監(jiān)控量測設備見表6.2。表6.2施工監(jiān)控量測設備表序號設備名稱單位數(shù)量備注1溫度測試儀臺2溫度測量2多功能數(shù)字萬用表臺1電路檢測3全站儀/索佳setlx臺1三維坐標測量4水準儀臺1高程測量5經(jīng)緯儀臺1角度測量6對講機臺4現(xiàn)場通訊7裂縫寬度儀臺2裂縫寬度測量8游標卡尺把2裂縫寬度測量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溫度測試11全密封標配機箱JMBV-1164套112溫度場測試系統(tǒng)套113標尺把4尺寸測量6.3材料表6.3主要材料表序號設備型號數(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米配合卷揚機吊裝設備材料等7質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標準《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》(CJJ2-2008)《公路橋涵施工技術規(guī)范（JT/TF50-21）《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準（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計與施工規(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)測技術規(guī)范B592-214）7.2鋼-混組合梁施工過程質(zhì)量要求詳見表7.2-1，7.2-2：表7.2-1鋼梁安裝實測項目項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率權值1鋼梁中線(mm)軸線偏位10經(jīng)緯儀：測