客运专线箱梁预制与架设技术

客运专线箱梁预制与架设技术,中国港湾沪昆客专江西段HKJX-6标新余廖家梁场二0一二年三月二十六日,第2页,2018/1/15,概述,1,总体技术要求,2,箱梁制作施工工艺流程 及施工技术,3,箱梁架设,4,5,小结,目录,第3页,2018/1/15,1 概述,纵观世界轨道交通，就是不断创新、不断发展，不断提高列车运行速度，以满足社会、经济发展的需要。 2003年，中国铁道部对铁路现状进行研究分析，得出了中国铁路不能适应国民经济和社会发展的需要；中国铁路运输成为国民经济发展瓶颈的重大结论。高速铁路成为中国铁路的发展方向。客运专线箱梁预制及架设工程是客运专线整个系统的重要组成部分，我国客运专线大量采用32m简支箱梁（调跨用24m、20m及畸形跨17.2m、17.9m等 ），并主要采用梁场预制、架桥机架设的施工工艺和方法。由于跨度32m简支梁体积大、桥面宽，同时为了提高桥梁的耐久性，预制梁采用高性能混凝土。相对应的各项控制工序要求严格，施工技术简单与精细并存、重复与有序同在。重点讲述客专箱梁的预制技术，和箱梁架设的工序流程。,第4页,2018/1/15,2总体技术要求,要求,原材料应有供应商提供的出厂检验合格证书或质量检测报告，并应按规定严格实施进场检验,当昼夜平均气温低于5或最低气温低于-3时，应采取保温措施，并按冬季施工处理,预制梁拆模时的混凝土强度应符合设计要求。当设计无具体规定时，应达到设计强度的60以上。,梁体应采用泵送混凝土连续灌筑、一次成型，灌筑时间不宜超过6h。,预施应力宜按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。预施应力应采用两端同步张拉。,预制梁在运输、起落梁过程中均应采用联动液压装置或三点平面支撑方式，均应保证每支点实际反力与四个支点的反力平均值相差不超过5或四个支点不平整量不大于2mm。,后张预制梁终拉完成后，宜在48h内进行管道真空辅助压浆。压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5。,第5页,2018/1/15,3箱梁制作施工工艺流程及施工技术,第6页,2018/1/15,工艺,流程,包括,：,模板制作及安装,钢筋制作与绑扎安装,混凝土浇筑与养护,钢绞线制作与张拉,孔道压浆与封锚,防水层,第7页,2018/1/15,3.1 箱梁制作施工工艺流程,第8页,2018/1/15,3.2 箱梁制作施工技术,移梁及存梁,第9页,2018/1/15,3.2.1 模板工程,模板拼装允许误差见下图，拼装合格后经测量和监理签认合格后方能使用,温度要求：拆模前混凝土芯部与表层、表层与环境温度之差应小于15。模板拆除顺序及强度要求:混凝土强度达到5MPa即可拆除端模 ，预张拉完毕且混凝土强度达到设计强度的60既30MPa以上时方可拆除内模 ;,模板选型,模板拼装,模板拆除,1 宜采用大块钢模板，内、外模数量与制梁台座的比例按照1:1或1:2考虑。2足够的刚度、强度和稳定性；3 模板的全长及跨度应考虑预设反拱度和预留压缩量,第10页,2018/1/15,模板安装允许误差,第11页,2018/1/15,3.2.2 钢筋工程,1 前期准备 从业人员条件：从事钢筋加工和焊（连）接的操作人员必须经考试合格，持证上岗。钢筋正式焊（连）接前，应进行现场条件下的焊（连）接性能检验，合格后方能正式生产 原料要求：钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批（以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢筋，每60 t为一批，不足60 t也按一批计）抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验 。 浇筑混凝土前，应对钢筋进行下列检查：（）钢筋的品种、规格、数量、位置和间距等；（）钢筋的连接方式、接头位置、接头数量和接头面积百分率等；（）预埋件的规格和数量等；（）钢筋保护层厚度。,第12页,2018/1/15,2 钢筋加工,钢筋加工工艺流程,钢筋加工应在钢筋车间内完成,第13页,2018/1/15,钢筋加工质量要求,-钢筋对焊外观质量,钢筋闪光对焊接头的力学性能要求 :包括拉伸试验、冷弯试验,第14页,2018/1/15,钢筋工程,钢筋原材料,-钢筋工程流程,第15页,2018/1/15,成型钢筋堆放,第16页,2018/1/15,钢筋骨架制作,根据施工方法分类：一种为底腹板钢筋骨架和桥面钢筋骨架分体绑扎，另一种为钢筋骨架整体绑扎,第17页,2018/1/15,成型钢筋堆放,第18页,2018/1/15,钢筋骨架吊装,第19页,2018/1/15,3.2.3 箱梁混凝土施工,1混凝土拌制,箱梁混凝土拌制工艺流程图,第20页,2018/1/15,3.2.3 箱梁混凝土施工,混凝土的配料和拌制,（）混凝土应采用强制式搅拌机搅拌。 （）混凝土拌合物配料采用自动计量装置,在配制混凝土拌和物时，水、水泥、掺和料、外加剂的称量应准确到1，粗、细骨料的称量应准确到2。混凝土原材料计量后，宜先向搅拌机投入细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后再投入外加剂，并搅拌均匀。 一般搅拌时间不宜少于120s，也不宜大于180s。,第21页,2018/1/15,3.2.3 箱梁混凝土施工,2混凝土的运输 混凝土运输可采用泵送混凝土或混凝土搅拌运输车运至制梁台位，通过混凝土输送泵泵送到液压全自动布料机，再有布料机布料入模，也可采用混凝土汽车泵直接泵送入模。,第22页,2018/1/15,3.3.3箱梁混凝土浇筑,箱梁混凝土浇筑施工工艺流程图,3混凝土浇筑,第23页,2018/1/15,混凝土工程,浇筑原则及要求： （）混凝土的浇筑采用连续浇筑、一次成型，浇筑时间不宜超过6h。（）预制梁混凝土拌合物入模前应测定混凝土温度、含气量和坍落度，确保含气量控制在24，混凝土拌合物坍落度45min损失不宜大于10；混凝土浇筑时，模板温度宜控制在535，混凝土拌合物入模温度宜控制在530。（）浇筑时采用水平分层的方法浇筑，水平分层厚度不宜大于30cm（）灌筑时，宜采用插入式高频振捣棒振捣并辅以侧振成型 浇筑顺序：混凝土浇筑采用水平分层的方式连续浇筑，布料先从箱梁两侧腹板同步对称均匀进行 ；桥面混凝土采用从一端向另一端一次浇筑成型，便于表面收浆抹平 。,第24页,2018/1/15,混凝土工程,浇筑图示,振捣施工：“快插慢拔”。插入点要均匀排列，可排成“行列式”或“交错式”。,重点振捣区域 ：箱梁端头预应力锚垫板处、下倒角、支座板以及跨中预应力管道密集部位的振捣。,收面处理：闪电式提浆机振动提浆完后，还有采用人工收浆、抹平。,第25页,2018/1/15,箱梁混凝土养护,4混凝土养护 梁体的养护分为蒸汽养护和自然养护两种。 1 自然养护： 自然养护洒水次数应以混凝土表面湿润状态为度。一般的白天以12小时一次，晚上4小时一次；洒水养护的时间：从灌注完开始计时，当环境相对湿度小于60时，自然养护的时间一般不少于28d；相对湿度在60以上时，自然养护的时间一般不少于14d；当日平均气温低于+5，不得进行浇水养护,第26页,2018/1/15,箱梁混凝土养护,2 蒸汽养护（）混凝土蒸汽养护阶段根据初期张拉模式的不同可分成两种，混凝土蒸汽养护流程如图2.5.4-1和2.5.4-2。,箱梁混凝土蒸汽养护工艺流程（一）,箱梁混凝土蒸汽养护工艺流程（二）,第27页,2018/1/15,箱梁混凝土养护,蒸汽养护施工要点 ：蒸汽养护分静停、升温、恒温和降温四个阶段。静停期间应保持棚内温度不低于5，浇筑完成4小时后方可升温，升温的速度控制在10/h之内，恒温时蒸汽温度不宜超过45，梁体芯部混凝土温度不应超过60，个别最高不超过65，降温速度控制在10/h之内。蒸汽养护期间及撤销保温设施时，梁体混凝土芯部与表面、表层与环境的温度差不要超过15。蒸汽养护后，应立即进入自然养护阶段，时间不少于7天。在蒸养过程中，通汽以后应定时测温度，并作好记录。恒温时每2h测一次温度，升、降温时每1h测一次，并反馈到锅炉房，通过加汽或停汽，将升温幅度控制在10/h之内。根据实测温度调整蒸汽量。拆除养护罩时，将养护罩的两端打开，进行箱梁室内的通风，缓慢自然的将梁体表面温度降至环境温度之差不大于15时方可以拆除养护罩，并立即对顶面、箱内进行保湿养护，时间不少于7天。,第28页,2018/1/15,静载试验,箱梁静载试验方法按照预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准（TB/T 20922003）的规定，预制梁静载弯曲抗裂性Kf1.20，静活载挠度f实测1.05倍设计计算值。,第29页,2018/1/15,3.4预应力施工、管道压浆及封锚,第30页,2018/1/15,3.4.1 预应力施工,预应力施工工艺流程图：,制孔,孔道清理,预张拉,钢绞线穿束,初张拉,终张拉,切割,第31页,2018/1/15,预应力施工,1、制孔采用抽拔橡胶管或波纹管成孔；2、钢绞线下料下料应采用砂轮机平放切割，严禁电弧焊切割； 3、穿束将锚垫板上及喇叭管扩大部分内沾附的砂浆清除干净；4、张拉预张拉、初张拉、终张拉三个阶段,第32页,2018/1/15,预应力施工,4.1、预应力设备选用原则（1）千斤顶 a、额定张拉力宜为预应力筋张拉值的1.21.5倍 b、最大行程大于预应力筋的伸长量加初始张拉行程（2）张拉油泵 a、油泵油箱容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍 b、额定油压数宜为使用油压数的1.4倍（3）油压表 a、压力表应与张拉千斤顶配套使用。 b、预应力设备应建立台帐及卡片并定期检查,第33页,2018/1/15,4.2、张拉设备的校验（1）所有设备必须经过校正，其中张拉千斤顶校验系数不大于1.05。（2）千斤顶与校正的油压表应配套使用。（3）设备校验的原则 a、千斤顶张拉超过1个月或200次，压力表校验为1周 b、经大修更换配件或拆修的 c、长期不使用的或发生故障时4.3、张拉要点： (1)总体张拉顺序：按图纸要求进行。 (2) 张拉质量控制 a、双控，张拉力为主，伸长量进行校核，范围为6% b、同一断面断丝和小于1%，每束只允许断丝一根 c、张拉强度要求5切割预应力筋锚固后外漏部分宜采用机械切割。外漏长度应符合设计要求，应不宜小于预应力筋直径的1.5倍、且不小于30mm,预应力施工,第34页,2018/1/15,3.4.2管道压浆,3.4.2管道压浆1 后张预制梁终张拉完成后，宜在48h内进行管道压浆。压浆前管道内应清除杂物及积水。压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5。2 浆体水胶比不应超过0.33，水泥浆不得泌水，0.14MPa压力下泌水率不得大于2.5；浆体流动度184s，水泥浆28d抗压强度不小于50MPa，抗折强度不小于10MPa； 3 预应力管道压浆应采用真空辅助压浆工艺，主要机械设备有拌浆机、压浆机、真空机。压浆机应采用连续式；同一管道压浆应连续进行，一次完成。压浆前管道真空度应稳定在-0.06-0.08 MPa之间；浆体注满管道后，应在0.500.60MPa下持压3min；进浆最大压力不宜超过0.60MPa。 拌浆设备采用高速拌浆机，转速不小于1000r/min，,第35页,2018/1/15,3.4.3封锚,3.43封锚1 封锚混凝土应采用无收缩混凝土，抗压强度不应低于梁体混凝土。 2 应将压浆水泥浆全部凿除，将原混凝土表面凿毛，并固定钢筋网片。4 封锚混凝土养护结束后，应采用聚氨酯防水涂料对封锚新老混凝土之间的交接缝进行防水处理。,第36页,2018/1/15,3.5 移梁及存梁,3.5.1移梁1 移梁方式移梁方式有两种：提梁机出梁和横移台车出梁。（）采用横移台车出梁时台座呈“一”字形单列布置，初张拉箱梁后，拆除一侧外侧模，由横移台车将箱梁从台座上顶起并横移至存梁台座上，箱梁装车需另配提梁机。（）采用900t轮胎提梁机或轮轨提梁机时台座可单列、双列及更多列布置，初张拉箱梁后，900t提梁机纵跨或横跨制梁台座，将箱梁直接提吊出台，并存放到存梁台座上。提吊不同台座中的箱梁时，提梁机需要横移变轨。,第37页,2018/1/15,2 移梁技术要求 预制梁在制梁场内运输、起落梁和出场装运、落梁均采用联动液压装置或三点平面支撑方式，运输和存梁时均应保证每支点实际反力与四个支点的反力平均值相差不超过5%或四个支点不平整量不大于2mm。3.5.2存梁1 存梁时应保证每支点实际反力与四个支点的反力平均值相差不超过5%或四个支点不平整量不大于2mm。3 箱梁存放时，存梁支点距梁端的距离应符合设计要求，设计无要求时存梁支点距梁端的距离不大于1.5m。,第38页,2018/1/15,3.6桥面防水层、保护层施工,3.6.1 桥面防水层采用TQF-1改进型防水层，由氯化聚乙烯防水卷材和聚氨酯防水涂料构成。保护层采用C40纤维素纤维细石混凝土。其中防撞墙内侧桥面采用氯化聚乙烯防水卷材保护层形式，防撞墙外侧电缆槽内采用聚氨酯防水涂料保护层形式。 施工流程防撞墙内侧：桥面基层处理涂刷第一幅粘贴用防水涂料铺设第一幅防水卷材涂刷第二幅粘贴用防水涂料铺设第二幅防水卷材防水卷材封边浇筑混凝土保护层。防撞墙外侧电缆槽内：桥面基层处理涂刷聚氨酯防水涂料浇筑混凝土保护层。,第39页,2018/1/15,3.7预埋件安装,1 支座板、防落梁预埋板型号相配套。支座板安装后相对高差不超过1mm2 接触网支座预埋件类型、埋设位置、防腐处理、垂直度偏差1mm、丝扣保护3 吊点孔铅垂度、相对位置4 通风孔有PVC管和钢制预埋管2种： 相对位置、拔出时间5 泄水管铅垂度、相对位置6综合接地装置 a 接地钢筋、接地端子 b 必须全部贯通，钢筋连接符合设计要求 c 接地端子规格、材质必须符合要求,第40页,2018/1/15,3.8标志及制造技术证明书,3.8.1 预制梁出场架设前应逐件进行检查、验收，并签发技术证明书。3.8.2 预制梁均应设置桥牌。桥牌应标明：跨度、活载等级、设计图号、梁号、梁体质量、制造厂家、制造年月、许可证编号等。,第41页,2018/1/15,4 箱梁架设,下导梁（重点讲述）,上导梁,架桥机,第42页,2018/1/15,4箱梁架设,下导梁架桥机主要工序流程,落梁就位,上桥和运梁,准备工作,架桥机过跨,第43页,2018/1/15,4 箱梁架设,(1)对箱梁进行检查验收，并报请监理工程师签字验收，箱梁应具有技术证明书 。,(2)箱梁搬运至支座安装台位后，按设计要求安装好支座。,（3）支撑垫石的处理。,1架梁前的准备工作,第44页,2018/1/15,4 箱梁架设,（1）采用2台500t提梁机将箱梁整体提升上桥 。,（2）箱梁提升上桥后，放在900t运梁台车上，支点应位于同一平面，同一端支点的相对高差不得超过2mm