移动模架法施工预案Word文件下载.docx
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为保证运输安装方便,单根主梁由8节短钢箱梁组成,节与节之间用高强螺
支腿反力。
图4.1造桥机现浇施工工艺流程图
梁悬臂端上。
造桥机纵移过墩时,主梁前后两端均支撑在墩旁托架上。
为保证运输安全方便,单根主梁由8节短钢箱梁组成,节与节之间用Φ25mm高强螺栓及钢板相连。
主梁高2.5m,宽2.1m,长61.36m,自重128t/根,最大变形挠度<1/800跨长。
前后导梁
前后导梁分别位于主梁的前端和后端,其作用是辅助主梁上墩,一组主梁有两组导梁,单组长17m,主梁+两组导梁的总长度为95.36m,大于两孔跨长80m,满足纵向过墩需要。
导梁采用直角三角形断面的钢桁梁,单组自重为8t。
主梁间横向连接系
在两主梁内侧,每隔4米距离设有一道横梁,共有13道横梁。
横梁两端分别与主梁以铰销相连。
横梁在桥梁中心线处中分为左右两段,制梁时以高强拉杆联为一体;
纵移过墩时,解开联接拉杆,此时半个横梁与主梁呈悬臂联接状态。
在横梁与横梁之间,沿线路方向分布4根纵梁。
纵梁上设置螺旋千斤顶,用于设置预拱度和张拉梁时主梁的卸载。
门形吊架
在造桥机制梁时,门形吊架可将主梁后支点支撑在已成梁的悬臂端。
主梁后支点也可以同前支点一样支撑在墩旁托架上,使造桥机的结构简单,但待制梁的预拱度不易控制。
门形吊架系统包括一根上横梁、两根吊杆、两个油压千斤顶、两套楔形垫块及两根左右夹紧丝杆。
上横梁支撑在已成梁的悬臂端两侧腹板上,通过两根垂直吊杆将主梁吊起,油压千斤顶和楔形块可吊起或下放主梁。
丝杆从主梁两侧伸出同时夹持住已成梁悬臂端的底部,防止主梁左右扭摆。
推进台车
推进台车是造桥机横移和纵移的关键部分。
它安装在墩旁托架的顶面上。
推进台车底部与墩旁托架的顶面之间设有不锈钢板和四氟板组成一个滑动面,在油缸的作用下,推进台车可横向移动。
油缸固定在墩旁托架和推进台车之间。
推进台车上部设均衡式支撑滚轮,用于造桥机过墩时支撑主梁及导梁。
为保证左右两主梁在分开后,各自呈独立状态时的横向稳定,支撑滚轮两侧设反滚轮扣住主梁下缘。
造桥机制梁时,主梁的前端通过楔形垫块支撑在墩旁托架上,后端通过楔形块支撑在门形吊架上。
制完一跨梁后,需先下放主梁,使其前后两端均落放在推进台车的支撑滚轮上。
其次,解开横梁联接拉杆,将主梁分为左右两个独立的部分。
再次,由横移油缸推动推进台车向两侧外移,带动主梁、导梁外移。
最后,启动纵移油缸将主梁和导梁向前推移,实现造桥机的纵移过墩。
墩旁托架
墩旁托架安装在墩身周围,共3套,是整个造桥机的支撑,负责将造桥机传来的力传递以承台或墩身。
每套墩旁托架,由上下两个井形框架、井形框架的撑杆、垂直钢立柱及若干个水平拉杆组成。
工作状态时,上下两个井形框架四周外包墩身,下井形框架支撑在垂直钢立柱顶端,立柱下端支撑在承台上。
水平拉杆作用是将钢立杆与墩身抱紧。
钢立杆为节段拼装式,每个节段的长度约为500mm。
墩旁托架的安装采用逐段爬升式,用千斤顶逐节顶升。
墩旁托架的拆卸采用逐段下落式,同样用千斤顶完成下落。
为使爬升和下落顺利和保护墩身表面,凡是墩旁托架与墩身接触处均贴有塑料板。
上下井形框架及其之间的连接撑杆,均采用螺栓联接或销接。
均可拆为重不超过500kg的单件,方便了井形框架的拆装。
模板系统
外模由底模、腹板模及翼板模组成。
整套外模在底模处依桥梁纵向中心分为左右两部分。
制梁时,左右两部分外模通过底模处横向拉杆对拉合拢。
底模通过螺旋千斤顶和坐落在两主梁间的纵梁上,当造桥机过墩时,解开底模处连接后,左右两部分外模随各自所依附的主梁移动。
内模采用目前国内在秦沈客运专线施工中开发成功的液压式自动团身滑移内模。
平台及爬梯
造桥机设有非常方便的工作平台及爬梯,可到达造桥机的任何地方。
三、造桥机拼装
造桥机在工地进行组拼,组拼场地要求地基承载力较高,场地开阔。
采用搭设临时碗扣支架将主梁分段吊装在牛腿和支架上。
主梁在陆地桥跨内组装,利用汽车吊起吊组成整体后拆除临时支架。
组拼顺序为先对墩旁托架进行安装,然后是主梁和底模横梁,最后进行底模、外侧模安装。
造桥机现场组装精度的高低,直接影响到施工的质量、进度及安全生产。
根据滑移模架设计图纸,严格按照《钢结构施工技术规范》进行组装,对于高强螺栓连接面,逐一进行表面处理,使其达到应有的摩阻系数。
高强螺栓连接,采取初拧、终拧,使每一高强螺栓都达到设计扭矩值。
墩旁托架安装示意见图4.2。
图4.2墩旁托架安装示意图
墩旁托架配装高度
造桥机组拼完成后进入正常的施工循环,一台造桥机配有三套墩旁托架,并根据桥墩高度的变化配备不同长度的加长柱,加长柱有0.5m、1m、3m之分。
当墩身高度<
5.5m时不用立柱及斜撑,当墩身高度≥5.5m时按表4.3配装托架高度。
墩旁托架高度配装表
表4.3
墩身高度
加长情况
5.5m
仅用三角托架,不加长
9m
支腿+3m加长柱
6m
加支腿(0.5m高)
9.5m
支腿+0.5m+3m加长柱
7m
支腿+1m加长柱
10m
支腿+1m+3m加长柱
8m
支腿+1m+1m加长柱
四、模板施工
模架顶升就位
用墩旁托架上的垂直大油顶将模架顶升调整就位,待整个模架调整到位后,垂直大油顶的保险箍全部打上,并把主梁和支承台车抄死,主梁上的水平定位螺杆顶紧墩帽。
调整后的模架应满足以下要求:
外模纵桥向误差≤10mm,底模中心线偏位<
5mm,底板标高误差<
5mm。
底模上拱度设置是通过调节底模螺旋千斤顶来实现的,跨中值最大,支座处为零,其余按二次抛物线设置。
内模拆拼
造桥机内模采用液压式,内模拼装通过液压内模小车进行。
第一孔内模是预拼后分段吊装,然后在逐段连接起来。
第二孔内模是用内模小车把已浇筑箱梁的内模通过模板上的液压系统拆下来,通过小车轨道运到待浇筑箱梁相应位置再支撑起来。
用内模小车拆拼内模需要安装运行轨道,轨道下用与梁体同标号的混凝土垫块垫起来,通过自制的卡子卡住垫块并固定轨道。
轨道安装要符合下列要求:
纵向轴线侧偏≤10mm,两轨道高差<
5mm,接头间隙<
2mm,接头错台<
2mm,纵坡均匀。
脱外模
造桥机外模是利用墩旁托架上四个支承大油顶完成的,同步缓慢下落四个大油顶,下落高差不得大于30mm。
下落过程中及时调整支承台车位置,使主梁滑道准确落于台车的车轮踏面上。
主梁预压
模板安装好后,为检验各构件受力后的安全性,检查各个系统在各种工况时构件应变实测值与理论值的差异,消除系统结构的非弹性变形,确定施工预拱度,准确控制桥面标高和线型,按程序进行模拟变形试验,采用砂袋加载预压,重量为梁体自重的1.2倍。
对主梁及外模板的变形及关键部位应变进行观测,主梁测点布置在横梁位置。
预拱度设置
滑移模架系统施工标高控制是较复杂的技术,其预拱度设置是关键,主要考虑以下五个方面的参数:
一是梁体混凝土自重产生的挠度值;
二是系统主梁在混凝土浇注后产生的变形;
三是浇筑第二孔及以后各孔由后悬臂吊杆产生的挠度值;
四是预应力钢束张拉产生的起拱值;
五是牛腿节点非弹性变形产生的沉降值。
根据以上五种因素推算出每根横梁的预留拱度,通过调整横梁处的螺旋千斤顶来控制标高。
五、混凝土施工
砼配制
选用C3A含量较低的非早强性42.5级普通(低碱)硅酸盐水泥;
选用坚固优良、有害物含量小、级配良好的中粗砂和碎石,并对所有骨料进行成分分析和碱活性试验;
掺加氨基磺酸系或多羟酸系新型高效减水剂和超细粉,大幅度降低砼的水灰比,改善骨料与水泥石的界面结构,改善水泥石的孔结构,并使砼具有较大的流动性和保塑功能,保证施工和浇筑砼的密实性,提高砼的抗渗性、耐久性和强度,即配制出耐久性优良的高性能砼,以保证砼耐久梁100年的使用寿命。
砼的拌合及运输
砼由集中拌合站供应,砼搅拌运输车运送砼至现场,砼输送泵车连续浇筑砼,并在初凝时间内一次浇筑完成。
浇筑
砼浇筑采用连续浇筑,一次整体成型。
浇筑时纵向分段、水平分层,斜坡形进行,工艺斜度为45°
。
水平和斜向的分层厚度不大于30cm,先后两层间的砼浇筑时间间隔不超过砼的初凝时间。
同一断面砼浇筑顺序为先腹板、再底板,最后顶板。
振捣方式采用侧振与插入式振捣相结合的方式。
腹板砼浇筑时,应两侧对称进行,以防内模偏移。
箱梁顶板砼标高采用专用模具控制,挂线赶压成型。
六、预应力施工
预应力孔道采用预埋波纹管成孔。
钢绞线下料、编束和穿束:
采用特制的放线架,计算好下料长度用砂轮切割机切割,将下好的料用22#铁线按设计根数扎成一组,编束时,钢绞线要顺绕,根与根之间防止扭缠,并用22#铁线间距1.0m绑牢。
穿束时采用卷扬机引拉,即先穿入一根单钢绞线,将钢丝绳引进孔道,从另一端拉出后,采用联接套筒与钢绞线束联牵,然后开动卷扬机穿束。
预应力施加形式
1、预应力张拉千斤顶选用YCW250型和ZB4-500配套油泵。
2、在进行第一孔箱梁张拉时应进行管道摩阻测试,以检查实际预应力损失值与理论计算值的差,进行预应力调整,确定控制应力,确保有效预应力值。
3、箱梁预应力施工采用两期张拉,张拉采用双控法,预应力张拉时对称交替,应力控制为主,伸长值作校核。
4、张拉程序:
0初始应力10%(测伸长值)张拉控制应力(伸长值)锚固。
5、当梁体混凝土强度、弹模达到80%设计强度后,进行一期张拉
6、当梁体混凝土强度、弹模达到设计值,且混凝土满足10天龄期后进行二期终张拉。
7、千斤顶及油压表应定期进行校验,以保证精度。
8、预应力张拉时,左右对称进行,最大不平衡束不超过一束,张拉严格按图纸要求进行。
孔道压浆及封锚
预应力张拉后,宜在三天内进行管道压浆,水灰比采用0.38,泌水量为1.6%,压浆时压力控制在0.6—0.7MPa,水泥浆拌制均匀后,须经孔格2.5×
2.5mm滤网才可压入管道。
水泥浆自拌制至压入管道时间间隔不超过40min为宜,压浆前采用空压机除尘并湿润管道。
压浆采用真空压浆工艺,其工作原理为:
在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空使之产生负压(-0.06~0.1Mpa左右后),在孔道的另一端用灌浆泵进行灌浆,直至充满整条孔道,然后灌浆泵再给孔道施加≤0.7Mpa的正压力。
从而获得更加饱满、密实的灌浆效果。
封锚时凿毛锚穴周围混凝土并对锚具进行防腐处理,同时检查有无漏压管道,安装完模板后,灌注C40微膨胀混凝土,同时对封头进行防水处理。
七、造桥机移位与就位
造桥机纵移
卸落模架:
梁体砼浇筑、养护、张拉完成后,主千斤顶稍微顶升,以松自锁螺旋装置,千斤顶回油,模架随着整体下落,主梁下落到推进平车的滑移支柱上。
解开横移:
解除横梁中间联接,用25t横移液压千斤顶拉动平车使模架分离并对称外移,直至底模能顺利通过墩身为止。
纵移:
通过推进平车上的纵移千斤顶卡住主梁下部销孔推动主梁前移,逐销孔交替工作,将支架滑移至下一施工段。
箱梁现浇完成且进行了第一期张拉后造桥机进行纵移,纵移步骤如图4.4。
造桥机纵移要两侧对称、同步进行,两侧主梁不同步偏差应控制在一个纵移油缸行程内。
图4.4移动模架施工步骤图
造桥机横移合拢
纵移到位后通过横移液压千斤顶横移主梁使横梁合拢,并用螺栓把两块底模连接起来。
移动模架顶升就位
安装后横梁及千斤顶,穿紧轧螺纹钢筋,顶后横梁,主千斤顶顶升使主梁就位达到控制标高,用翼板支撑丝杠调整翼板模板高程。
使模架顶升至制造箱梁的设计高程,下一原位制梁循环开始。
八、移动模架法施工机械设备(见表4.5)
移动模架法施工机械设备表
表4.5
序号
设备名称
型号
及规格
生产能力
数量
备注
1
造桥机
ZQG40/1000
8.5天/孔
2
强制式搅拌机
JS750
35m3/h
含配料机
4
装载机
ZL30A
5
砼输送泵车
楚天--IHI
20m3/h
6
砼搅拌运输车
楚天牌
6m3
7
发电机
120KW
8
张拉千斤顶
YCW250
9
张拉油泵
ZB4-500
九、施工周期分析
参照以往制梁施工经验及国内使用造桥施工的经验,现浇制梁施工周期为8.5天/孔,其浇筑及养护混凝土时间为3.5天。
施工流程及工序用时如下:
滑移模架落架、滑移(1天)——→施工放样、模板调整(1天)——→钢筋绑扎、内模安装(2.5天)——→混凝土浇筑(0.5天)——→混凝土养生(3天)——→预应力张拉(0.5天)——→进入下一循环。