桥梁预制节段拼装施工技术

1、预 制 节 段 拼 装 工 艺预 制 节 段 拼 装 工 艺目目 录录第一部分：什么是预制节段拼装第一部分：什么是预制节段拼装第二部分：预制节段拼装工艺第二部分：预制节段拼装工艺 1、预制场、预制场 2、预制、预制 3、运输、运输 4、架桥机、架桥机 5、拼装、拼装第三部分：控制及关键问题第三部分：控制及关键问题第一部分：第一部分： 什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺 预制节段拼装工艺是将梁体分为若干节段，在工厂预制后运至桥位进行组拼，通过施加预应力将节段整体拼装成桥的施工工艺。简单地说，“预制节段拼装”像是孩提时代玩过的

2、“组装玩具”，即将一块块分散的“积木块”拼成一座“大桥”。 上世纪六十年代早期，欧洲首先出现了现今称为节段预制的混凝土箱梁。七十年代，该方法传到美洲，并取得了较好的经济和美学效果，从而逐渐推广到世界各地，成为中等跨径箱梁的一种基本施工方法，由于是工厂预制，不需要搭设支架，对现场干扰小，梁体外观质量好，对城市高架桥梁尤为适合。例如，美国较早就成功地建成了长礁桥（10136m）和七英哩桥（26636m）等长大桥梁，2000年泰国耗资10亿美元建成了全长55km的Bang Na桥，它是当今世界采用逐跨节段拼装施工技术建成的最大桥梁。八十年代观塘快速路项目中被首次被引入到香港。九十年代开始，香港的大部

3、分桥梁都是采用节段拼装施工技术，并且结构形式呈现复杂多样化趋势。第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺预制方法预制方法 长线法长线法第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺2.1长线台座法长线台座法就是按照设计的制梁线型，将所有的块件在一个长台座上一块接着一块的匹配预制，使两块间形成自然匹配面。优点：几何形状容易布置和控制，构造简单，施工生产过程比较容易控制；脱模后

4、，不必立即把梁段转运到贮放地。 偏差不会累积，对于已制块件形成的偏差可以通过下一个块件及时调整，而且还可以多点同时匹配预制，加快施工进度。缺点：占地面积大；台座必须建筑在坚固的基础上面。弯桥还需形成所需曲度。浇筑、养生等设备都是移动式的。 预制方法预制方法 短线法短线法第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺短线台座法短线台座法施工是指每个节段的浇筑均在同一个模板内进行，其一端为一个固定模，而另一端为一个先浇筑的节段，模板的长度仅为一个节段的长度，模板是不移动的，而梁段则由浇筑位置移至匹配位置后运至存梁场。优点：占地面积较小；形成流水线作业，提高施工速度；适用于节段类型变

5、化较多，模板倒用较频繁的工程需求；模板和浇筑设备都是固定的，能获得平曲线、坚曲线和不同的超高。缺点：对仪器要求很严格（要求匹配段必须非常精确的放置，因而需要精密的测量仪器设备）；需要较高的镶合梁段的调整精度，精确的测量和控制方法。 对人员的要求：1.对现场管理者的要求：必须具有很好的组织管理能力，能够组织好现场的生产；2.对现场工程技术人员的要求：具有很好的工程素质修养，能够及时提供好现场需要的资料，如合理的测量方案等；3.对现场工人的要求：必须尽快熟练自己的操作，了解操作流程，尽快能够在现场形成一个流水线作业的生产模式。 第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺 第一部

6、分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺架设方法：分为平衡悬臂法、逐孔架设法和悬臂拼装法。第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺第一部分第一部分-什么是预制节段拼装工艺什么是预制节段拼装工艺第二部分：第二部分：预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺预制场的设置预制场的设置第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-1、预制场建设、预制场建设为了节省节段的运输时间与费用，理想的预制场地应在工地附近。减为了节省节段的运输时间与费用，理想的预制场地应在工地附近。减少预制梁段转运至存梁场增加运输和二

7、次转运节本。也可通过水路运至桥少预制梁段转运至存梁场增加运输和二次转运节本。也可通过水路运至桥位。位。一个预制通常包括四部分区域一个预制通常包括四部分区域: : 扎筋区，用来扎制钢筋笼以安置选模板。扎筋区，用来扎制钢筋笼以安置选模板。 浇筑区，用来安置模板、靠山节段、钢筋笼，然后浇筑区，用来安置模板、靠山节段、钢筋笼，然后浇捣混凝土。浇捣混凝土。 搅拌站，用来储存砂石料、水泥和搅拌混凝土。搅拌站，用来储存砂石料、水泥和搅拌混凝土。 堆放区，用来堆放交付运输、安装前的成品构件。堆放区，用来堆放交付运输、安装前的成品构件。预制场的设置预制场的设置生产线的配置要根据工程的实际情况进行规划，规划中应注

8、意：生产线的配置要根据工程的实际情况进行规划，规划中应注意：1 1、生产线距离桥位的距离、周边设施情况、是否对居民生活产生影响。、生产线距离桥位的距离、周边设施情况、是否对居民生活产生影响。2 2、合理配置钢筋加工区、绑扎区（钢筋绑扎台座）、梁段预制区（梁、合理配置钢筋加工区、绑扎区（钢筋绑扎台座）、梁段预制区（梁段预制台座）及临时存梁场，使其高效合理地运转。段预制台座）及临时存梁场，使其高效合理地运转。3 3、底座要有足够的强度，如无法达到要进行处理。、底座要有足够的强度，如无法达到要进行处理。4 4、为了提高工效，在同条生产线内的单个台座内各配置一定数量的小、为了提高工效，在同条生产线内的

9、单个台座内各配置一定数量的小型龙门吊机，用于小型材料、用具的吊装作业。大型龙门吊主要用于梁段型龙门吊机，用于小型材料、用具的吊装作业。大型龙门吊主要用于梁段转运、倒运及转存等吊装作业。为了避免大、小龙门吊作业的相互干扰，转运、倒运及转存等吊装作业。为了避免大、小龙门吊作业的相互干扰，需要设置不同的轨道以供大、小龙门吊行走。需要设置不同的轨道以供大、小龙门吊行走。 第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-1、预制场建设、预制场建设预制场的设置预制场的设置第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-1、预制场建设、预制场建设集美大桥预制场广州地铁4号线预制场模板工程模板工程第二

10、部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-1、预制场建设、预制场建设 模板结构具有足够的刚度、强度和稳定模板结构具有足够的刚度、强度和稳定性，在承受新浇筑混凝土的重力、侧压力及性，在承受新浇筑混凝土的重力、侧压力及施工中可能产生的各项荷载时，能保证梁体施工中可能产生的各项荷载时，能保证梁体各部位设计形状、尺寸和相互间位置正确。各部位设计形状、尺寸和相互间位置正确。模板的要求：模板的要求：1 1、刚度大、刚度大2 2、尺寸精准、尺寸精准3 3、位置固定、位置固定4 4、机械化作业程度高、机械化作业程度高第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-2、预制、预制钢筋加工区模板清理模板

11、清理底模起吊第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-2、预制、预制内模安装钢筋处理钢筋就位钢筋起吊第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-2、预制、预制移梁至存梁场浇筑混凝土齿块后处理存梁场测量监控目的：测量监控目的：1 1、根据预制成型节段的控制测点的实测、根据预制成型节段的控制测点的实测数据数据( (局部坐标局部坐标) )计算测点的总体坐标计算测点的总体坐标( (大地坐大地坐标标) )。2 2、根据测量数据及软件来计算梁体的收、根据测量数据及软件来计算梁体的收缩徐变对拼装的影响。缩徐变对拼装的影响。第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-2、预制、预制测

12、量塔测量塔测点布置第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-3、运输、运输海上运输海上运输陆地运输陆地运输第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-4、架桥机、架桥机上海中环线-军工路上行式架桥机采用逐孔拼装工艺苏通大桥-上行式架桥机采用悬臂对称拼装工艺上海市沪闵路高架道路二期工程第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-4、架桥机、架桥机广州轻轨四号线-下承式架桥机采用逐孔拼装工艺1. 1.移动架桥机起重天车至靠近边跨墩的第一榀梁段上方，将天车上的主吊具与悬移动架桥机起重天车至靠近边跨墩的第一榀梁段上方，将天车上的主吊具与悬挂吊具用销轴连接，提起梁段并放松悬挂吊

13、杆。调整箱梁标高、平面位置及纵、挂吊具用销轴连接，提起梁段并放松悬挂吊杆。调整箱梁标高、平面位置及纵、横坡，使之符合线型控制精度要求；横坡，使之符合线型控制精度要求；2. 2.吊具保持纵、横坡不变，提升梁段一定高度，人工涂抹环氧粘结剂；吊具保持纵、横坡不变，提升梁段一定高度，人工涂抹环氧粘结剂；3. 3.将梁段与边跨墩顶块精确拼接，张拉第一梁段与墩顶梁段之间的临时预应力；将梁段与边跨墩顶块精确拼接，张拉第一梁段与墩顶梁段之间的临时预应力；4. 4.安装第一榀梁段的悬挂吊杆，再将该梁段吊挂于架桥机主桁架上；安装第一榀梁段的悬挂吊杆，再将该梁段吊挂于架桥机主桁架上；5. 5.解除天车主吊具，重复以

14、上步骤，直至完成解除天车主吊具，重复以上步骤，直至完成2 21010的拼装的拼装, ,完成所有悬挂梁段的拼完成所有悬挂梁段的拼装；装；6. 6.穿入预应力筋，并张拉；穿入预应力筋，并张拉；7. 7.架桥机支腿调整高度，将已拼好梁段落梁至临时支墩上，测量控制好桥面标高；架桥机支腿调整高度，将已拼好梁段落梁至临时支墩上，测量控制好桥面标高；8. 8.依次解除各梁段悬挂吊杆、吊具，完成整个边跨梁段安装。架桥机过孔进行下依次解除各梁段悬挂吊杆、吊具，完成整个边跨梁段安装。架桥机过孔进行下一孔段的悬挂安装。一孔段的悬挂安装。9. 9.安装墩顶永久支座（也可早于该步骤安装），安装湿接缝钢筋、模板、浇筑湿安

15、装墩顶永久支座（也可早于该步骤安装），安装湿接缝钢筋、模板、浇筑湿接缝混凝土；接缝混凝土；10.10.湿接缝混凝土强度达湿接缝混凝土强度达100%100%后张拉墩顶预应力筋并对整孔所有预应力孔道进行后张拉墩顶预应力筋并对整孔所有预应力孔道进行市强压浆处理。市强压浆处理。 11.11.临时支座卸载，完成体系转换。临时支座卸载，完成体系转换。 第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装墩顶梁0#块就位两端锚固墩顶临时预应力锚固临时锚固墩顶梁用三

16、向千斤顶精确调位墩顶二次混凝土浇筑第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装运输起吊拼装拼装第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装环氧胶拌和环氧胶涂抹临时预应力张拉体内永久预应力两端对称张拉真空压浆第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装合拢前解除临时锚固临时支座凿除合拢段吊装调位，劲性骨架焊接。调整吊杆使梁段准确就位劲性骨架焊接，固定合拢段空间位置 T 构合拢第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装合拢段湿接缝预应力管道安装

17、合拢段湿接缝模板安装合拢段湿接缝混凝土浇注合拢段湿接缝混凝土强度达到90%，张拉合拢束完成中跨合拢施工第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装边跨悬挂试验荷载位置图本图单位：。临时中支腿临时中支腿中心线边跨梁段悬挂顶板临时预应力顶板临时预应力悬挂吊具悬挂吊具天车吊具逐块提天车吊具逐块提起吊挂吊具；起吊挂吊具；通过天车吊具调通过天车吊具调整梁段精确就位；整梁段精确就位；涂环氧胶；涂环氧胶；拼接并施加临时拼接并施加临时预应力；预应力；施工合拢湿接缝，施工合拢湿接缝，张拉合拢。张拉合拢。第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-4、拼装、拼装1、起吊梁段。可从正下

18、方和前墩的墩中心往前起吊梁段，还可以从桥上后部喂梁。2、首节段的就位。每孔的01节段经测量定位后，由四个单元支撑千斤顶支撑，同时在墩上放2个扁平千斤顶略微顶住梁段，便于更好地定位。为防止出现三点支撑现象，单元支撑千斤顶每侧都是联动的。3、依次起吊0212节段，临时张拉后即由单元支撑千斤顶承载，临时张拉和吊机松开卸载过程，需要密切关注单元支撑千斤顶的读数，避免出现偏心失衡现象，由于支撑系统实现了联动，此现象较少出现。4、承载体系转换。永久预应力张拉过程就是承载体系转换的过程，此时对架桥机的承载体系是个严峻的考验，国外通常在此阶段必须经过周密计算和复杂的调整，以保证体系转换成功。本架桥机由于实现了

19、单元支撑千斤顶液压系统的联动，能较安全和轻松地实现体系转换。5、整孔梁的平面位置和高程调整。需要平面位置调整时，在扁平千斤顶上放置TEFLON板便于平移，临时支撑转换由墩顶的临时支座来承担；高程调整通过不断调整每个墩顶的两个临时支座高度来完成。平面位置调整还需靠伸缩缝处用顶推千斤顶协助完成。6、架桥机纵移过孔。在永久张拉工作完成后即可开始，缩短了架设周期。7、托架安装。共配置三对托架，在拼装过程即可开始前一孔的托架安装工作。第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装架桥机安装架桥机就位喂梁起吊第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装梁对位拼装节

20、段梁底支撑小千斤顶张拉临时预应力临时预应力棒连接第二部分第二部分-预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺-5、拼装、拼装环氧树脂胶搅拌节段梁界面涂胶拼装后的外形第三部分：第三部分： 控制及关键工序控制及关键工序短线法梁段预制时的观测控制短线法梁段预制时的观测控制Cnn-1a1a2a3b1b2b3梁段开始制作后，应立即对正在浇制中的几何断面加以控制，并和理论几何断面进行比较，以便在随后的浇筑操作中进行的调整。 中线控制标高控制项 目允许偏差节段长度10高度5顶板宽15底板宽度+200顶、底板厚度3mm腹板厚度3mm顶、底板在线偏离设计中线10横膈膜10mm二节段相连总长度误差15mm悬臂段总节段长度误

21、差： 20mm相连节段外表误差（端头平整度）：3mm预留孔孔洞 预埋件 梁体节段预制外形尺寸允许偏差（mm） 及时纠偏获得各种曲率第三部分第三部分-控制及关键问题控制及关键问题-1、测量监控、测量监控测量监控目的：测量监控目的：1 1、根据预制成型节段的控制测点的实测、根据预制成型节段的控制测点的实测数据数据( (局部坐标局部坐标) )计算测点的总体坐标计算测点的总体坐标( (大地坐大地坐标标) )。 2 2、根据测量数据及计算梁体的收缩、根据测量数据及计算梁体的收缩徐变，分析对拼装的影响。徐变，分析对拼装的影响。 测点布置：测点布置： 1 1、每榀梁段上埋设有、每榀梁段上埋设有6 6个控制点

22、（个控制点（2 2个轴线控制点和个轴线控制点和4 4个标高控制点）；个标高控制点）； 2 2、采集待浇梁段的平面和高程数据，、采集待浇梁段的平面和高程数据，作为下一梁段的控制依据。作为下一梁段的控制依据。第三部分第三部分-控制及关键问题控制及关键问题-1、测量监控、测量监控测量塔测量塔测点布置测量时间：早上测量时间：早上 6 6：00008 8：0000采集已拼装梁段的平面和高程数据，并与目标数据进行比较。采集已拼装梁段的平面和高程数据，并与目标数据进行比较。安装允许误差与验收标准安装允许误差与验收标准悬拼阶段误差竖向标高：悬拼阶段误差竖向标高： 20 mm 20 mm与箱梁理论中心轴的偏差：

23、与箱梁理论中心轴的偏差： 10 mm10 mm合拢端误差合拢端误差竖向标高：竖向标高： 25 mm 25 mm与箱梁理论中心轴的偏差：与箱梁理论中心轴的偏差： 10 mm10 mm当线型发展趋势不能满足精度要求时，进行线型调整；当线型发展趋势不能满足精度要求时，进行线型调整；调整方法主要有调整方法主要有：1 1、调整临时预应力张拉顺序；、调整临时预应力张拉顺序；2 2、加垫环氧树脂垫片、加垫环氧树脂垫片3 3、压重、压重第三部分第三部分-控制及关键问题控制及关键问题-1、测量监控、测量监控剪切键 为了协助传递在接头处的剪刀，预制节段通常在接合面上设有剪切键。剪切键的形状视其具体应用而不同，但大

24、致上分为两类: 单键与多键。单键通常较大并集中在局部，而多键则尽可能地分布于接合面的各个部位，其尺寸也相对较小。根据以往的经验，通常认为多键系统更为有效。第三部分第三部分-控制及关键问题控制及关键问题-2、剪力键、剪力键节段长度 预制节段的长度主要由运输及拼装机具的吊装能力而决定。若节段堆场离安装地点较远，而节段的运输又必须经过交通要道，则节段长度通常不超过2.5m。若堆场离安装地较近，节段运输不需要经过交通要道，则节段长度可有所增加。第三部分第三部分-控制及关键问题控制及关键问题-3、节段长度、节段长度环氧接缝或干接缝 节段间的接缝可为干按缝。在不会出现冰冻温度或使用体外预应力时，可采用干接缝，其优点:不需使用环氧，提高结构可靠度。较环氧接缝容易，且施工场地整洁。节段安装比采用环氧接缝的快。在接