结合梁桥施工工法.docx

结合梁桥施工工法一、前言-钢-混连续结合梁在国外广泛用于铁路大跨度多跨桥中，其与混凝土简支梁和混凝土连续梁相比，具有跨越能力大、建筑高度低等优点我国首次将钢-混连续结合梁推广应用于秦沈客运专线,该结构为连续钢梁与钢筋混凝土桥面板组合截面，共同承受荷载,充分利用了钢梁受弯性能好和混凝土受压性能好的特点,具有较强的刚度和整体稳定性,能够以较小的梁高跨越较宽的公路与铁路，并且在施工时对既有线路干扰小在今后高速铁路设计和施工中，钢-混连续结合梁必然得到广泛应用秦沈客运专线钢-混连续结合梁由铁道部专业设计院设计，中铁一局集团承担A19—A20标7座钢混连续结合梁桥施工自2000年10月开工，至2001年9月全部钢-混连续结合梁完工在施工中,采取工厂分段预制钢梁,现场拼装钢梁，拖拉法架设，利用钢梁设置模板托架,其中24m+32m+24m钢-混连续结合梁桥面板混凝土一次现浇完成，40m+50m+40m钢-混连续结合梁桥面板混凝土负弯矩区、正弯矩区分次现浇完成既保证了结合梁质量,又缩短了工期,同时在混凝土桥面板施工中不影响桥下交通,取得了良好的经济效益和社会效益其中跨潘乌公路大桥被铁道部工程管理中心秦沈指挥部评为秦沈客运专线精品工程。

在我单位承担的6座24m+32m+24m钢混连续结合梁和1座40m+50m+40m钢混连续结合梁施工中，通过工程实践不断总结提高，逐步形成此工法二、工法特点1．采用拖拉法架设钢梁，利用桥台路基或临孔膺架拼装钢梁，利于跨越公路和沟渠利用既有设备（万能杆件、六四军用梁）搭设龙门吊和拼装膺架，使钢梁拼装易于操作，达到施工规范要求，又可节省机械设备投入2．桥面板施工利用钢梁设置模板托架，结构轻巧，便于安装、拆卸3．桥面板大体积混凝土对称浇注施工，40m+50m+40m连续结合梁桥面板负弯矩区施加预应力，有利于钢梁受力4.占地施工少，不影响既有线交通三、适用范围1. 本工法适用于钢-混连续结合梁拼装、架设、桥面板施工2. 在其它类似栓结钢梁施工中可酌情采用四、工艺原理秦沈客运专线钢-混连续结合梁构造图如下：40m+50m+40m结合梁2424m+32m+24m结合梁以秦沈线跨潘乌公路桥40m+50m+40m三跨连续梁为例钢-混连续结合梁在荷载作用下，在中间支座处钢梁和预应力混凝土桥面板组合截面承受负弯矩在运营阶段，外荷载作用下，在负弯矩区处于受拉状态的混凝土桥面板常因拉应力过大而开裂，导致梁体刚度降低，致使裂纹扩大引起板下钢筋甚至板中钢筋锈蚀，降低结构的耐久性。

因此采用施加预应力的方法处理钢混连续结合梁负弯矩区常见处理方法有：在负弯矩区混凝土板中张拉高强钢筋对钢混连续结合梁施加预应力；通过混凝土桥面板与钢梁结合前后升降支撑施加预应力，使受拉区混凝土桥面板受压1.在负弯矩区混凝土板中张拉钢绞线对钢混连续结合梁施加预应力钢梁就位后，在中间支座用千斤顶将钢梁顶起40cm，绑扎负弯矩区钢筋，布置波纹管和钢绞线，浇筑混凝土通过剪力钉使混凝土板与钢梁结合成一体张拉钢绞线施加预应力此时钢梁与各支座并没有连接，可视为静定结构，边跨可视为悬臂结构结构受力如下图2.桥面板负弯矩区混凝土施工完毕后，浇筑正弯矩区桥面板待混凝土强度达到设计要求后，将中支座降低40cm到设计位置施工过程如图下所示：五五、施工工艺（一）工艺流程图见下页图（一）钢梁安装工艺流程图、图（二）桥面板施工工艺流程图二）施工过程及要点1、施工场地准备及装吊、拖拉设备准备（1）施工前,对桥址处场地进行平整碾压2）在钢梁梁段拼接处搭设临时膺架在临时膺架基础位置处对原地面夯实后,垫以50cm厚级配碎石压实,然后垫上枕木,膺架支墩用万能杆件搭建3）吊装龙门布置：①考虑钢梁高度和钢丝绳吊距，龙门至墩顶净高应大于6.5m。

②龙门净跨16m，便于运梁拖车进出③钢梁最大构件重量为71.1吨，故龙门吊装能力为40吨*24）拖拉设备布置：在钢梁前进方向左、右侧各设一地笼，安装2台10吨卷扬机在墩顶设导向滑车组5）各墩顶和临时支墩顶设滑道2、梁现场拼（1）钢梁构件由桥梁厂制造,在工厂检验合格并试拼装后方可出厂图（一）钢梁安装工艺流程图钢梁制造梁端压载拆除拼装膺架及临时支墩进入桥面板施工图（二）桥面板施工工艺流程图安装翼板悬臂支架安装箱内底板支架预压悬臂支架并测定沉落量*测定底板标高铺设底模，安装侧模绑扎底板钢筋埋设波纹管钢绞线穿索钢绞线下料安装检查混凝土施工设备,检查以绑轧钢筋测定钢梁各部位拱度负弯矩区混凝土对称浇筑观测钢梁拱度变化混凝土等强、养护预应力管道清孔检测锚具,对称张拉预应力索安装校验张拉设备孔道压浆，等强正弯矩区混凝土对称浇筑观测钢梁拱度变化混凝土等强、养护拆除桥面板支架混凝土强度、弹模试验于中支座处落钢梁取消梁端压载桥面挡墙施工桥面防水层施工（2）采用龙门吊车进行吊装，在临时膺架上拼装施工主梁梁段之间暂时用冲钉及普通螺栓连接3）采用两作用油压千斤顶调节钢梁的拱度及标高4）采用钢梁逐段拼装顶推，整体拖拉就位的方法。

钢梁拼装的关键是：单孔挠度控制和临孔钢梁的拼接①第一孔钢梁挠度控制：在临时膺架上用油压千斤顶调节各梁段的拱度及标高，用冲钉将钢梁腹板拼接板定位最后用高强螺栓联接副进行施拧,其它梁段拼接方法与此相同②相邻两孔钢梁之间的拼接：第一孔钢梁拼装完顶推出拼装平台后，梁尾底面标高与梁前端底面位于统一基准面上第二孔各梁段以第一孔统一基准面为准，则各梁段底面标高二设计拱度△+统一基准面上各梁段底面换算标高拼装方法同前所述5）高强螺栓施拧采用的扭矩板手，在作业前后均应进行校正，高强螺栓施拧次序应从节段接口处开始向两侧进行，对于大块联接板由中央以辐射形式向四周边缘参差地进行施拧，最后拧紧四周端部螺栓终拧后的螺栓用红漆点标记6）在两主梁之间安装横隔板，暂时用普通螺栓固定待钢梁各部尺寸调整合格后进行高强螺栓施拧或焊接3、钢梁拖拉施工拖拉就位施工的关键是钢梁施工检算、墩身安全、墩顶滑道设置、顶推拖拉设备的选择及应用1）钢梁施工检算：以不设导梁，钢梁最大悬臂50m计算最大拉应力207MP小于钢梁安装应力252MP墩身安全:经检算钢梁在顶拉过程中对墩顶产生的最大水平抗力为7.2t经核算墩身安全2）墩顶滑道设置梁段拼接处有高强螺栓和拼接板高出底板35mm，节点板跨越滑道，拖拉施工造成困难。

为解决节点板过滑道问题，采用高密度板将梁底垫平，滑道设接引角的方法，实现钢梁拖拉连续性3）在直线桥的施工中可采用了滚轴滑箱的方法4）当钢梁拖拉过程中出现偏移，可通过临时支墩顶加焊牛腿，用千斤顶，导链纠偏4、桥面板施工桥面板施工托架示意图如下：（1）梁架设完成后,在钢梁上安装模板托架,托架顶搭设两层方木，底层采用15cmx15cm方木,顶层采用10cmx10cm方木,最后铺设组合钢模内衬竹胶板作为底模2）连续梁桥面板在灌筑混凝土时应按设计要求分段，先灌筑支点负弯矩区混凝土，形成组合截面，然后张拉预应力筋，再灌筑正弯矩区混凝土，形成组合截面3)混凝土采用拌和站集中拌制,混凝土运输车运输,混凝土泵车泵送入模;混凝土采用插入式振动棒振捣,由梁两端向中间一次浇筑完成;草袋覆盖法养护4)混凝土施工计算:设计混凝土方量为750m3,混凝土灌筑时间按12h完成，混凝土施工速度为750-12=62.5m3/h5、落梁施压预应力施工时，通过落梁千斤顶将钢梁降落止设计位置，对桥面板混凝土施加预应力考虑到混凝土的收缩徐变及设计与施工要求，本结合梁分三次落梁到位，每次落梁间隔5〜10天每次落梁高度为：15cm—10cm—15cm。

1) 混结合梁自重达2100吨，落梁千斤顶布置方案如下：中间支座每个墩顶设4台3000KN千斤顶，边跨每个墩顶设2台1500KN千斤顶每两台千斤顶并联，通过ZB4—500高压油泵控制2) 顶梁或落梁时，按照设计要求交替进行，不允许两端同起同落千斤顶安放位置应保证中间支点，钢梁顶起后不会歪斜，每个中间墩设四台千斤顶，置于钢梁腹板中心线上，防止千斤顶受力不均匀，千斤顶上面应垫以胶合板或石棉板3) 顶梁时用吊线球方法随时对梁体可能产生的偏斜和位移进行观测，以便及时采取措施，顶梁过程中，要严格按照千斤顶规定的有效行程的80%内使用，不允许超过桥面板混凝土灌筑后，待混凝土达到设计强度，施加预应力后，方可落梁，起落梁前梁体两侧均应支护保险支撑顶梁与落梁时，应边顶边垫，边落边撤保险支点随时使梁的脱空距离保持在3cm以内，以防止意外情况发生6、施工要点(1)钢梁架设之前,对墩台垫石顶标高、中线及每孔跨距进行复测,误差在允许范围内方可架梁;同时,在墩台上设置水平标和中心标2)支座安装时,先在支承垫石顶面铺一层C50干硬性砂浆找平,以使支座下座板与垫石密贴,然后安设支座3) 吊装钢梁梁段时,应在钢丝绳捆绑处予以保护,以防损伤钢梁。

钢梁在运输和安装过程中应轻吊轻放,支垫平稳,严防钢梁发生扭转、翘曲和侧倾4) 安装横隔板之前,应调整左右2片主梁位置及高程,统一后方可安装起落梁时,采用钢板支垫作为保险支点,随时调整支垫高度,使梁的脱空距离保持在3cm以内,支垫要平稳顶梁过程中,严格按照千斤顶规定的有效行程的80%内使用顶梁时用线球方法随时对梁体可能产生的偏斜和位移进行观测,以便及时采取措施安装高强螺栓时,构件的磨擦面应干燥,严禁在雨中施工施工用扭矩扳手,使用前必须标定高强螺栓初拧后须对每个螺栓用敲击法进行检查,然后按同样的方法复拧1次,最后终拧初拧值定为终拧值的50%初、终拧应在1d内完成5) 拖拉梁段过程中,每墩顶滑道处设专人转换滑道活动滑块钢梁前端过墩顶时,设专人用千斤顶辅助钢梁上墩顶推和拖拉过程中加强测量控制,观测梁段变形及梁体轴线和线路中线偏移情况当梁体轴线与线路中线出现偏差时，停止顶推或拖拉，纠偏后再行拖拉六、机械设备七、劳动组织序号工种各施工阶段所需人数序号工种各施工阶段所需人数工序机械设备名称规格型号或性能单位数量备注1龙门起重机2X40吨净跨16m,吊重40吨套1吊装钢梁2大型平板拖车载重80吨以上台4运输钢梁3变压器400KVA台14混凝土强制拌和机1000L台15混凝土配料机1500L台16混凝土罐车FV112JML台37混凝土输送泵IPF-75B台28液压千斤顶3000KN台8起顶梁段9液压千斤顶1500KN台4起顶梁段10张拉千斤顶YCQ25台4张拉扁锚11电焊机BX500-1台612切断机TJQ40-1台213慢速卷扬机10t台414慢速卷扬机5t台215钢筋弯曲机GW40C台216高压油泵ZB4/50台4起顶梁段，张拉扁锚17汽车吊20t台118扭力扳手把4高墙螺栓施拧19传感器台1校验千斤顶20装载机ZLM-30台121压浆机台1孔道压浆22插入式振捣器H6ZX35/HZ6X50台10。