简支梁预制架设（高速铁路桥涵施工）

7.1梁场建设CONTENTS目录1梁场选址2梁场布置和设施3台座设计和布置4梁场辅助设施5预制梁检验试验PART01梁场选址梁场选址后张混凝土双线简支箱梁在我国高速铁路桥梁中应用最为广泛。在桥群密集区，根据箱梁的数量及分布，合理设置制梁场，并配置提、运、架设备进行制梁和架梁施工。梁场选址梁场选址考虑的因素1桥群集中地段设置梁场2临时工程量小3交通方便梁场选址梁场选址考虑的因素4运梁距离较短5征地拆迁少6考虑防洪排涝，确保雨季施工安全梁场选址经济层面技术层面PART02梁场布置和设施梁场布置梁场设施梁场布置和设施1.梁场布置跨墩提梁上桥：横向布置形式路基运梁上桥：纵向布置形式或横向布置形式梁场布置和设施1.梁场布置轮胎式移梁比轮轨式移梁占地稍大横列式台座布置占地多于纵列式台座布置梁场布置和设施1.梁场布置保障区制梁区存梁区装车区办公生活区平面布置梁场布置和设施1.梁场布置制梁台座存梁台座静载实验台座钢筋绑扎台座内模存放台座……主要生产区梁场布置和设施2.梁场设施制梁移梁提梁混凝土拌和站布料机混凝土输送泵蒸汽养护系统模板系统龙门吊提梁机梁场布置和设施2.梁场设施内模：侧模：底模：模板系统端模：一般采用液压可收缩式，方便拆装一般做成可调节的形式，方便调节预拱度和拆模通常采用分块拼装的形式PART03台座设计和布置制梁台座数量存梁台座数量台座的布置台座设计和布置制梁台座基础采用C20以上钢筋混凝土灌注桩进行加固处理顶部采用板筏结构存梁台座采用四点支承的方式台座设计和布置1.制梁台座数量制梁台座的数量制梁设备配置情况制梁工序制梁周期梁场制梁效率……台座设计和布置1.制梁台座数量一个典型的制梁工序、工时表单个台座的制梁周期为5d／榀单台座制梁速度为0.2榀／d台座设计和布置1.制梁台座数量：N=V／υ式中：V——梁场制梁速度(榀／d)；

υ——单个台座制梁速度(榀／d)(υ=0.2榀／d)2.存梁台座数量：n=V×K式中：V——梁场制梁速度(榀／天)；

K——箱梁在存梁台座上最少存放时间(d)，无特殊要求时K=30d台座设计和布置3.台座的布置纵列式布置台座的长度方向顺线路走向较适合于梁场靠近线路的情况横列式布置台座的长度方向垂直于线路走向较适合于梁场远离线路的情况台座设计和布置3.台座的布置每一种布置方式中，多个台座的具体排列方式主要取决于箱梁搬出台座的方式。出梁的设备提梁机移梁台车轮胎式轮轨式台座设计和布置3.台座的布置1)移梁台车移梁此种方式较适合横列式布置的梁场，预制梁初张拉后，由移梁台车将预制梁从制梁台座上顶起并横移至存梁台座上，需要在存梁区另配提梁机。台座设计和布置3.台座的布置1)移梁台车移梁台座设计和布置3.台座的布置2)提梁机移梁应用于横列式台座可单列、双列及多列布置。预制梁初张拉后，提梁机纵向跨越制梁台座，将预制梁直接提吊出台，存放于存梁台座上。当提升、起吊不同制梁台座中的预制梁时，提梁机需横移转向。台座设计和布置3.台座的布置2)提梁机移梁台座设计和布置3.台座的布置2)提梁机移梁应用于纵列式台座一般双列布置。提梁机横跨两列制梁台座，将预制梁直接提吊出台，存放到存梁台座上。台座设计和布置3.台座的布置2)提梁机移梁PART04梁场辅助设施交通规划用电规划用水规划梁场辅助设施1.交通规划场内交通运梁通道普通运输车辆通道提梁机走行线运梁车通道在交通组织上宜按环线行驶，避免两种车辆会车造成堵塞。梁场辅助设施2.用电规划场地大小生产规模在布置高度时应参考龙门吊高度和特种运输(包含运输提梁机杆件)车辆限界设置高度，严禁侵入限界。梁场应配置备用电力，可采用柴油发电机组备用，其规模应能保证混凝土的基本生产。变压容量分布数量合理选定梁场辅助设施3.用水规划梁场生产规模极限生产速度确定日供水量一般采用蓄水池蓄水，搅拌站宜单独设置蓄水池。供水所有管道均为埋地式，垂直上水管道出水口位置和数量根据现场作业工序、工时和作业习惯确定，但需保证不影响作业安全。梁场辅助设施3.用水规划排水沟混凝土输送管道地沟梁场下水在制梁区平面布置上排水沟、混凝土输送管道地沟、蒸汽输送管道地沟相连接，通过沟底高程不同来实现蒸汽凝水、混凝土地沟内水往排水沟的排放。蒸汽输送管道地沟PART05预制梁检验试验原材料和配件检验出场型式检验静载试验预制梁检验试验高速铁路预制梁应采取取证制度，即先由生产单位试生产，自检合格后报上级有关部门进场检查，检查内容包含技术资料、人员情况、原材料进场、实体检测、静载试验等内容，合格后取得预制梁生产许可证。预制梁检验试验1.原材料和配件检验预制梁用水泥、骨料、掺和料、外加剂、拌和水、养护用水、钢筋、钢绞线、金属螺旋管、锚具、夹具和连接器等原材料按“技术条件”中相关规定进行进场全面检验或抽验。供应商提供的每批原材料或配件的出厂检验报告应包括进场全面检验中所有项目的检验结果。预制梁检验试验1.原材料和配件检验试生产前对所选用的水泥、砂、碎石、掺和料、外加剂等原材料制作抗冻融循环、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗裂性、抗钢筋锈蚀和抗碱-骨料反应的耐久性试件各一组，以便进行耐久性试验。预制梁检验试验2.出场型式检验预制梁出场检验按“技术条件”中预制梁生产过程和成品出场所列检验项目进行全面检验或抽验。梁场生产规模极限生产速度预制梁出场检验预制梁检验试验2.出场型式检验预制梁型式检验为对产品全面性能控制的检验。预制梁检验试验3.静载试验静载试验弯曲抗裂性及挠度试验方法按TB／T2092执行，要求预制梁静载弯曲抗裂性Kf≥1.20及预制梁静载挠度ψf实测≤1.05倍设计计算值。预制梁检验试验3.静载试验首孔生产时；正式生产后，原材料、工艺有较大变化，可能影响产品性能时；批量生产中；有质量缺陷，可能对产品的抗裂性及刚度有较大影响时。预制梁检验试验3.静载试验根据设计提供梁体参数及所选试验梁龄期，计算静载试验时所需要的各级荷载、理论挠度值、挠跨比，并将理论挠度值、挠跨比与实测值相比较得到挠度评定结论。最后，通过裂缝观测最终确定梁体质量。7.2预应力简支梁特点与构造CONTENTS目录1预应力简支梁特点2后张简支梁构造3先张简支梁特点4大吨位箱梁关键技术PART01预应力简支梁特点简支梁力学特点预应力简支梁特点简支梁桥是使用最广泛的一种桥型。受力简单，梁中只有正弯矩，适用T型、箱梁构造简单的截面形式；设计计算方便，易设计成各种标准跨径。预应力简支梁特点1.简支梁力学特点简支梁是静定结构，对基础要求较低，能适用于地基较差的桥址上建桥。在多孔简支梁桥中，相邻桥孔各自单独受力，便于预制、架设施工，简化施工管理，施工费用低。预应力简支梁特点1.简支梁力学特点预应力简支梁特点2.预应力简支梁特点高速铁路对桥梁的要求高速铁路的特点，要求桥梁结构的耐久性要高，其主要承受重要结构按100年使用要求设计，并且使结构易于检查维修以保证桥梁的安全使用等，因此桥梁上部结构应优先采用预应力混凝土结构。预应力简支梁特点2.预应力简支梁特点预应力混凝土简支梁优点01可使用高强度钢材和高等级混凝土，节约钢材20％～40％。02在列车活载作用下，可使梁不出现拉应力，或推迟裂缝的出现，或把裂缝控制在一定限度之内，提高梁的抗裂性，增强梁的刚度和耐久性。03可使用高强度钢材和高等级混凝土，将梁的截面尺寸减到最小，减轻梁体自重，增大梁的跨越能力。04弯起的纵向预应力筋，可抵消部分剪力，提高了梁的抗剪能力，预应力梁可做成薄腹板梁。05在荷载作用下截面不开裂或裂缝开度较小，预应力筋的应力变化幅度小，可提高其耐疲劳性能。PART02后张简支梁构造横断面构造配筋构造箱梁构造细节后张简支梁构造1.横断面构造中小跨度的预应力简支梁的横截面分为箱形截面和T形截面。单箱双室单箱单室的双线整体式箱形截面双线单箱单室分离式T梁采用由4至8片（以6片为佳）的组合式。后张简支梁构造1.横断面构造1）组合式T梁组合式简支T梁构造简单，施工工序少，架设程序简单，降低了施工费用，也便于养护和维修。T梁架设完后，可现浇桥面纵向湿接头、横向横隔板的湿接头来连成整体，同时在下翼缘和腹板施加横向预应力，进一步加强横向受力整体性，但会增加工地后序工作量。后张简支梁构造1.横断面构造2）整体式箱梁抗扭能力大，横向抗弯刚度大，动力性能好，对施加预应力、运输、架设阶段的稳定性比T梁好。建成后的桥梁养护工作量小以及噪音小。后张简支梁构造1.横断面构造2）整体式箱梁整体式箱梁使得墩台尺寸比分离式箱梁减小且舒适度指标较好。整体式箱梁腹板数量少，节省圬工量，且稍厚的腹板对布置钢筋和提高耐久性都有利。制梁速度比分离式要快。后张简支梁构造1.横断面构造3）分离式箱梁结构尺寸较小，重量较轻，便于运输、架梁和维护，对施工设备能力要求较小。后张简支梁构造1.横断面构造3）分离式箱梁分离式箱梁使墩台圬工量增加，基础工程量也增加；且箱梁架设后，需现浇桥面湿接头和横隔板，增加了施工工序，且会与桥上无砟轨道铺设有干扰。后张简支梁构造2.配筋构造1）T梁配筋预应力T梁配筋分为受力钢筋和分布钢筋，受力钢筋包括纵向主筋、箍筋等；分布钢筋包括架立钢筋、水平分布钢筋、局部加强钢筋等。后张简支梁构造2.配筋构造1）T梁配筋纵向主筋主要为预应力筋及普通纵向钢筋。预应力筋根据受力配置，在跨中偏向下缘，两端分批向上弯起，一部分锚固在端面，一部分锚固在梁体上。后张简支梁构造2.配筋构造2）箱梁配筋后张箱梁的钢筋，除了具有和T梁类似的普通钢筋外，还包含纵向预应力主筋。其预应力主筋多采用钢绞线，在跨中偏向下缘，两端分批向上弯起，锚固在端面上。后张简支梁构造3.箱梁构造细节1）梁端构造及梁端支承长度为了考虑箱梁在运营荷载下结构的受力性能，以及施工控制因素梁端设计采用端截面渐变的方式，满足受力要求，并最大限度地提供内模操作空间。后张简支梁构造3.箱梁构造细节1）梁端构造及梁端支承长度我国常用跨度预应力简支箱梁，预制梁支座中心距梁端距离一般采用0.55m，现浇梁支座中心距梁端的距离一般为0.75m。后张简支梁构造3.箱梁构造细节2）进人孔构造为方便维护人员检查维修，梁端需设置进人孔。单箱单室梁采用在梁端底板中部设置槽口，单箱双室梁在梁端底板中部及中腹板设置槽口，双箱单室梁在内腹板侧设置槽口，开槽位置与桥墩顶面设置的槽口相对应。后张简支梁构造3.箱梁构造细节3）单箱双室梁的支座布置单箱双室梁为三腹板截面，为保证支座受力均衡，采用两支点设计，通过空间应力分析及局部检算，采用加大梁端支点截面尺寸及加强梁端截面配筋的方法，确保支点截面安全可靠。后张简支梁构造3.箱梁构造细节4）分离式箱梁横隔板设置分离式箱梁通过现浇桥面板纵向湿接缝及横隔板湿接缝形成组合截面共同受力。关于横隔板设置，有不设中横隔板、设一道中横隔板及设三道中横隔板三种情况。在满足整体受力及变形要求的情况下，采用一道中横隔板及端横隔板。PART03先张简支梁特点配筋方式先张梁特点先张简支梁特点1.配筋方式直线配筋先张梁预应力钢筋配置折线配筋结构更合理，但它使张拉设备复杂、施工麻烦先张简支梁特点1.配筋方式直线配筋是利用钢筋与混凝土间的粘结力自锚于混凝土中。为适应荷载弯矩沿梁跨的变化情况，避免梁上缘混凝土因预应力作用而开裂，在1／4跨度左右至梁端有不同数量的钢绞线分批进行绝缘，以消除绝缘段钢筋的预应力。先张简支梁特点1.配筋方式折线配筋利用折索反拉器起定位折线预应力钢束的作用。其上端定位件随钢筋笼一起绑扎，中部设有螺旋放松器和连接件，连接件为销接，可双向转动，下端通过预埋件固定于边支撑墙及基础内。先张简支梁特点1.配筋方式先张简支梁特点2.先张梁特点3节省了预应力钢筋的多次张拉、管道压浆等工序，缩短制梁周期、减少存梁场地、提高结构耐久性。2减少由于管道压浆不充分或管道积水对结构的影响。1无需预留管道，避免了对结构断面的削弱。PART04大吨位箱梁关键技术收缩徐变控制箱梁耐久性控制梁体混凝土裂缝控制大吨位箱梁关键技术1．收缩徐变控制箱梁张拉时，由于配合比设计、施工质量、控制龄期、弹性模量未达到设计要求等原因，引起张拉后跨中上拱过大，造成顶板不平顺、线形差，尤其是砟桥梁，将严重影响线路平顺度。施工中，可从混凝土材料、外加剂、混凝土施工工艺、预应力张拉工艺等方面采取合适的措施来控制预应力混凝土梁的徐变上拱。大吨位箱梁关键技术2．箱梁耐久性控制改善混凝土的耐久性，主要是控制好混凝土的配合比、水泥强度等级、混凝土水胶比、减水剂和掺合料等。1混凝土施工过程控制。控制好混凝土入模温度、模板温度、混凝土保护层厚度和预应力管道位置控制。2加强混凝土的养护。耐久性质量在很大程度上取决于施工养护过程中湿度和温度控制，防止产生早期裂纹。3大吨位箱梁关键技术3．梁体混凝土裂缝控制对施工方法与工艺进行控制1原材料及配合比的合理选用2温度应力产生的混凝土裂缝的控制37.3后张简支箱梁预制CONTENTS目录1后张箱梁预制特点2钢筋施工及吊装3模板特点及安装4混凝土浇筑和养护5预应力张拉及压浆PART01后张箱梁预制特点后张简支箱梁预制特点钢筋采用绑扎胎具进行分部绑扎，龙门吊配合吊具整体吊装入模。（1）模板采用整体式外模，全液压自动化内模。（2）采用高强度、高耐久性C50高性能混

凝土。（3）预应力工程包括预应力张拉、真空辅助注浆、封端三道工序，工艺要求严格。（4）PART02钢筋施工及吊装PART03模板特点及安装PART04混凝土浇筑与养护混凝土浇筑与养护计算机控制的自动计量自动上料的强制式混凝土搅拌机施工工艺箱梁的高性能混凝土输送泵运输机械和人工振捣成形蒸汽养护的施工工艺PART05预应力张拉与压浆预应力张拉与压浆02初张拉03终张拉01预张拉预应力施工预应力张拉与压浆预应力施工两端分级加载同步张拉7.4预制箱梁运输与架设CONTENTS目录1预制架设特点及方案2提、运、架设备3提、运、架作业4落梁技术要求PART01预制架设特点及方案预制架设特点运架方案预制架设特点及方案一次性投资较大，适用于箱梁数量多的施工区段。相对于桥位现浇，施工质量易于保证。制梁所需的辅助生产设施投入大。预制箱梁运输较困难，运梁通道修筑标准高。1.预制架设特点实现桥梁的上部结构与下部结构同时施工，应用于工期较紧张的建设项目。预制架设特点及方案2.运架方案采用轮胎式运梁机作为运输设备时，宜采用步履或下导梁式架桥机作为架设设备。运架设备的最佳半径为10km左右（约300孔箱梁），在20km桥长范围内，投入一套运架设备先后向左右两方向运架，架梁进度2孔/天。小型梁场安排两个梁场共用一台架桥机，在两个制梁场之间转场，采取大件分解、大件运输、重新组拼转场。PART02提、运、架设备提梁机运梁车架桥机提、运、架设备1.提梁机提梁机轮胎式轮轨式走行方式提梁机450t提梁机900t提梁机起重的重量提、运、架设备1.提梁机提梁机将待架箱梁起吊至运梁车后，进行全面的检查，确认无误后运梁车驮运箱梁运至架桥机尾端。提、运、架设备2.运梁车运梁车是与架桥机相配套的专用设备，用于将预制梁从存梁场运至架桥工地，还能驮运架桥机作长距离转移。900t运梁车具有直行、斜行和八字转向功能，主要用于预制梁在施工便道、路基、桥梁、隧道的运输，向架桥机喂梁等工作，同时具有驮运架桥机实现转场运输和场内调头等功能。提、运、架设备3.架桥机具有代表性的高铁箱梁架桥机步履式架桥机下导梁式架桥机运架一体式架桥机需要选配合适的运梁设备和提梁设备，具有国内自主创新的系列设备。提、运、架设备3.架桥机1）步履式架桥机“双主梁、三支腿”结构，主梁机臂较长，覆盖两桥跨两步过跨，过跨工序简便，对墩台无特殊要求，能方便地架设变跨梁；运输、架设平行作业，施工效率高；桥间转移便利，适应性强。既适合连续多孔的特大桥施工，也能很好地适应一座桥中只有几孔箱梁的中小桥及分散桥群施工。提、运、架设备3.架桥机2）下导梁式架桥下导梁式架桥机结构稳定可靠，起重小车定点起吊，主梁受力较小导梁顶面与已架箱梁顶面齐平，导梁作为运送箱梁及架桥机过孔的运输通道。首、末孔梁架设时，需要延迟安装或提前拆除下导梁。适合长大桥连续架设工况。提、运、架设备3.架桥机3）运架一体式架桥机运架一体式架桥机运架梁机导梁提、运、架设备3.架桥机3）运架一体式架桥机运架梁机的两组轮胎可以纵横向移动，解决了在预制场内横移梁问题。同时在隧道较多的路段，可省去拆卸架桥机的工作，只需简单地改装主支腿，节约工时。PART03提、运、架作业提梁装车作业运梁作业架梁作业提、运、架作业1.提梁装车作业450t提梁机需2台成对使用。提梁时先用专用吊具与预制梁可靠连接，然后两台龙门吊机同时将预制梁缓慢吊起。行走时应保持在低位运行，当运行到距运梁车附近，待梁体稳定后提升预制梁。将预制梁移至运梁车上方，调整梁体位置直至满足要求后平缓落梁。提、运、架作业1.提梁装车作业900t轮胎式提梁机工作时纵向跨越制梁或存梁台座，完成从制梁台座上提升一榀箱梁横向走行至存梁台座；或从存梁台座上提升一榀箱梁横移走行至纵移通道位置进行装车工作。提、运、架作业2.运梁作业运梁车运输过程中能保证梁体始终处于三支点状态，梁体受力均匀，在同一平面高差不大于3mm。同时为了防止在运输过程中受扭，必须保持箱梁几何中心与运梁车中心一致。前后左右对中偏差控制在±10mm之内。提、运、架作业2.运梁作业重载速度控制在3～5km/h，曲线、坡道地段严格控制在3km/h之内，当运梁车接近架桥机时停止运行，在得到指令后进行喂梁作业。驮运箱梁时运梁车按照导向标志线控制方向运行运梁车喂梁对位时，速度控制在3m/min左右，且不得碰撞架桥机尾部，在运梁车停车位置放置不低于200mm高的止轮防止运梁车因操作不当等原因继续前进。以架桥机中心线为中线画出运梁车轮胎走行位置提、运、架作业3.架梁作业1）步履式架桥机（1）吊梁前行运梁车驮运箱梁至中支腿附近，前方起重小车吊起箱梁前端，箱梁由起重小车及运梁车上的拖梁小车拖动，以半悬挂半支承状态前进。待箱梁后端进入后方起重小车吊梁位置时，后方起重小车吊起箱梁后端，两台起重小车同步吊梁前进对位落梁。提、运、架作业3.架梁作业1）步履式架桥机（2）落梁就位梁体落到安装位置后，通过起重小车纵向和横向微调，精调支座位置。箱梁就位时先落在测力千斤顶上，控制、调整支座反力，并完成压力注浆。提、运、架作业3.架梁作业1）步履式架桥机（3）纵移过孔前支腿由宽式支撑变换成窄式支撑，两台起重小车后退至机臂尾部。顶升中支腿均衡油缸，使螺旋支撑离开桥面，开始纵移走行。走行至下一作业位置，支撑中支腿，前支腿变换成宽式支撑，进行下一循环作业。提、运、架作业3.架梁作业2）下导梁式架桥机（1）首孔箱梁架设运梁车将架桥机（含导梁）整体驮运至桥头，运梁车退出。在首孔桥墩顶搭设支撑架，导梁高位纵移到位，架桥机以导梁为通道前移到位。拆除支撑架，架桥机将导梁放下就位。提、运、架作业3.架梁作业2）下导梁式架桥机（1）首孔箱梁架设后支腿支承，运梁车经O形中支腿（或将中支腿展开成翼形）将箱梁经导梁运到架桥机下方，进入待架梁桥位。架桥机由前、中支腿支撑并将梁吊起，运梁车退出。纵移小车提升