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        T梁高空膺架制梁工法

        文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2020-3-28     瀏覽次數:    

        【簡  介】常規的預應力砼簡支T梁施工,通常采用預制場預制,架橋機架梁或采用單導梁、雙導梁架橋。橋墩較低時也可采用滿堂紅腳手架法現澆施工......

        【關鍵字】T梁 制梁工法


        一、前言


        常規的預應力砼簡支T梁施工,通常采用預制場預制,架橋機架梁或采用單導梁、雙導梁架橋。橋墩較低時也可采用滿堂紅腳手架法現澆施工。而在重慶市忠縣長江公路大橋50米預應力砼簡支T梁施工時,因施工場地狹小,無法設置預制場地,另外該橋是柔性高墩(墩高72米),設計要求施工時不能偏心受壓,T梁安裝時須按“二、四、六、八”法進行加載(即T梁安裝加載時相鄰兩跨間梁片數之差不大于2片)。由于受以上條件限制,如果采用預制架梁方案,則存在問題較多:一無施工場地,二不能滿足設計要求的T梁不能滿孔加載的要求。在這種情況下只有尋求新的T梁制安施工方案。


        中鐵一局第一工程公司經過數種施工方案的分析、比較、篩選,最終選定了采用高空膺架法制安50米T梁的施工方案,并立即開始對T梁高空膺架法制梁進行可行性研究和實施性論證。在有關專家的指導下,經過QC小組的攻關以及在實踐中不斷改進和完善,比較完整地摸索出了一套T梁高空膺架法施工的工藝。通過忠縣長江大橋80片50米大型T梁的施工實踐證明,高空膺架法施工工藝、施工方案及各種安全質量措施是行之有效的,不但解決了忠縣長江大橋80片50米高、大、薄T梁的施工,而且探索出一種全新的、科技含量較高的橋梁施工新方法,制定了一套此施工方法各個工序安全、質量保證措施。


        二、工法特點


        1、不需要預制場地和架梁機,也不需要滿堂紅腳手支架,復雜設備變成簡單設備。

        2、每跨根據施工工藝只設一片T梁的制梁臺位,施工投入少,節省費用。

        3、多跨可同時進行T梁的預制施工,并能和下部工程施工形成交*作業,加快工程進度,降低成本。

        4、每跨有1~2片梁因張拉工藝需要,利用已就位的T梁作為制梁臺座,進行梁上制梁,再橫移并利用自制龍門架落梁就位,加快制梁速度和軍用梁膺架的周轉。

        5、膺架可采用加強六四式軍用梁復式組拼形式,根據跨度進行調整,方便靈活。


        三、適用范圍


        本工法適用于所有簡支梁橋的施工。在山區及受地形地勢等影響,條件較差,無預制場地、無架橋機或大型機械無法進入,或設計對高墩梁體架設加載有特殊要求的橋梁,采用膺架法施工較為合適。


        四、工藝原理


        高墩(墩高>20米)施工時,在墩柱上設置鋼制牛腿,在牛腿上放置六四式軍用梁,形成單片梁的制梁臺座。在軍用梁臺座上預制T梁,待砼強度達到設計要求后進行預應力張拉和梁體橫移就位,讓出制梁臺座,進行下一片梁的預制。每跨的最后1片~2片梁(如需加快膺架周轉和擴大多個T梁施工臺位,也可根據需要在梁上制多片梁),利用已就位的梁體作為臺座,采用梁上制梁工藝來完成。

        低墩施工時,采用軍用墩或其他形式的墩柱作為支撐,其上放置軍用梁作為一片梁的臺座,預制一片,橫移一片,直至全橋完工。


        五、工藝流程及操作要點


        (一)工藝流程


        梁膺架法制梁的關鍵技術為膺架設計、梁體砼澆筑、高空橫移梁、梁上制梁及落梁。主要施工步驟:大型膺架的設計和吊裝,膺架頂部T梁預制臺座的設置,蓋梁頂滑道的安裝設置,T梁模型設計,砼澆筑,預應力張拉,T梁高空頂起穿靴和橫移,T梁脫靴就位,梁上制梁和落梁就位等。


        (二)施工要點

        1、施工準備

        (1)膺架設計

        膺架是T梁施工的唯一臺座,是主要的承重結構,它的設計是否合理,強度是否符合施工需要直接影響著施工安全、質量、工期和施工投入。本工法中膺架設計時主要考慮其承載能力和結構本身的變形情況,根據T梁在施工中發生的實際荷載情況,以及六四式軍用梁設計的有關資料,通過4種不同工況的配載計算,選擇雙層四片加強六四式軍用梁作為一跨制梁膺架(見圖1)。相鄰跨間膺架根據張拉工藝要求按左右、右左的形式交錯設置。

        為確保軍用梁膺架施工安全,在設計過程中按照梁體施工的加載情況,對軍用梁膺架進行了1:1.2的荷載試壓,測得軍用梁受壓后的跨中最大撓度、非彈性變形引起的撓度及施工荷載引起的撓度,為梁體拱度設置和底模預留拱度的合理性提供了依據。

        (2)T梁模型設計

        高空膺架上兩側防護欄桿間距4米,T梁頂板寬度加上模型及支撐后,施工作業面非常狹小,梁體模型設計不僅要考慮小空間里施工方便,還要兼顧其強度、剛度滿足要求,確保梁體施工質量。合理的T梁側模設計方案:面板與支架分離,單塊面板重100kg,便于小空間內人工搬運和操作;支架單件重50kg,可以在150cm縫隙中自由搬運。在每節T梁面板上設置附著式振動臺座一個,側模兩側間隔設置,位于馬蹄形稍高位置,以保證梁體砼質量。為了控制梁體的垂直度和確保T梁在澆筑砼全過程中的穩定性,在模型支架上用槽鋼設通長縱向連接縱帶兩道。


        2、膺架吊裝


        膺架的拼裝和吊安根據施工現場實際情況及各墩的高度情況,采用不同的形式,如整體吊裝、雙層單片吊裝、分段吊裝、釣魚法吊裝等。


        3、高空膺架上制梁

        (1)鋪設底模:T梁底模采用標準鋼模板組拼,梁端頭尺寸變化段用木模進行調整,底模中線與軍用梁中線一致。根據設計要求及膺架試壓結果,在底模上設置預拱度。

        (2)綁扎鋼筋、立模:按要求在底模上進行鋼筋綁扎和波紋管定位。為保證鋼筋的垂直度,護欄上每隔3米設置一根橫向吊桿。在砼澆筑前就進行鋼絞線的穿束,在砼澆筑過程中,派專人對鋼絞線進行來回拉動,防止水泥漿流入波紋管中。

        (3)砼澆筑:膺架法制梁梁體砼澆筑非常關鍵,須保障砼在澆筑過程中,膺架彈性變形不影響梁體砼的質量。梁體砼質量控制應注意以下幾個方面:

        a、砼采用泵送砼,坍落度控制在18cm~22cm間,便于振搗,同時可加快施工砼澆筑速度。


        b、配合比選用合理。為防止膺架在砼澆筑過程中因彈性變形而引起梁底砼拉裂,在選砼配合比時摻入了外加劑。砼緩凝時間為3小時~5小時,使得砼澆筑結束前不初凝。砼的初凝時間須滿足T梁砼澆筑過程中膺架的微度變形,這一點最為重要。


        c、砼澆筑時分兩層由低端向高端進行,防止膺架因一端空載,一端受力太大而產生大的變形,或由于砼澆筑不均勻T梁預設拱度的破壞,或大跨度膺架發生意外變形。


        4、T梁橫移就位


        高空梁體橫移是膺架法制梁的關鍵工序,施工難度大,施工危險性高。施工時設專門的移梁小組,專人負責,并在每次移梁前進行安全和技術交底。T梁橫移的主要步驟:梁體張拉壓漿→設置移梁滑道→抬梁穿靴→橫移梁→抬梁脫靴→落梁就位→固定梁體。

        (1)設置移梁滑道:移梁滑道采用2根43kg/m鋼軌制作,鋪設在蓋梁上,用抱箍的形式將其與支座墊石聯在一起。此道工序可在鋪設底模前進行,也可在梁體張拉后進行。

        (2)抬梁穿靴:T梁施工時,在梁體兩端腹板上預留孔道。梁體張拉完成后,在預留孔中穿入抬梁鋼棒,每端用2臺200噸張拉千斤頂從梁的兩側將梁抬起。起梁時由工人抱住方木隨起梁高度的變化將兩端兩側方木頂緊,并安放好。邊梁用方木或圓木做豎直支撐,中梁在梁的兩側做斜支撐,并用木楔打緊。當梁抬起到一定高度并支撐穩固后,安裝滑靴,并將梁落到滑靴上。

        (3)移梁:梁兩端的滑靴安裝到位后,利用斜撐和拉桿將梁體與滑靴連成整體,確保梁體橫移時的穩定性。支撐穩固后,進行T梁橫移。橫移采用頂推移梁法,在滑道上焊制頂梁底座,2臺23噸千斤頂水平放在滑道上,并直接頂在滑靴上,同時開動兩端油泵,梁體在滑道上平穩緩慢移動。

        (4)T梁橫移到設計位置時,進行抬梁脫靴,安裝支座。抬梁方法與安裝滑靴時抬梁方法一樣,在抬起梁的同時,由于工人在兩側隨梁的頂起高度安放支撐木。梁抬到一定高度時,將梁體支撐穩固,抽出滑靴,按設計要求安裝支座。安裝好后,千斤頂回油,將T梁落在支座上。落梁的同時進行梁體支撐加固。

        (5)梁體加固:單片T梁就位后,應按施工設計方案要求進行支撐和加固,確保梁體不會發生側翻等意外。


        5、梁上制梁工藝

        本工法在進行膺架布設時,為了給相鄰跨T梁的施工讓出穿束、張拉空間,膺架按左右、右左的形式布置,所以每跨有2片梁須在已就位的梁上施工。

        采用梁上制梁同時也可加快膺架的周轉和施工進度,節約施工投入。

        梁上制梁的主要步驟:鋪設方木和底模→綁扎鋼筋、立模→澆筑砼→張拉、壓漿→鋪設滑道→梁體橫移→拼設龍門架→吊梁→脫靴、拆除臨時支墩→落梁就位→檢查。具體施工工藝如下:

        (1)梁體預制:利用已就位的2片相鄰T梁作為臺座,在梁上鋪設方木和底模。梁底預拱度的設置與膺架制梁相板,梁體砼澆筑、預應力張拉和孔道壓漿與膺架制梁工藝相同。


        已張拉完畢的單片梁上T梁,在橫移就位前,要進行支撐加固。梁兩端與滑靴連成整體,進行加固,在梁體中間段,每間隔一個橫隔板,在梁的兩側用有足夠強度的方木進行支撐加固。


        (2)T梁橫移:在已就位作為制臺座的T梁頂面兩端安裝移梁滑道,用頂推移梁法將T梁橫移到待落位置(移梁方法與膺架上移梁相同)。移梁前,在待落梁處用軍用墩或其他支撐設臨時支墩,使梁體橫移到位時落到實處,確保梁安全和穩固。


        (3)拼設龍門架:在待落梁兩端各設龍門架一個,用六五式軍用墩進行組拼。龍門架兩個支腿分別座在待落梁兩側相鄰的梁體上。因梁體橫移時與龍門架一個支腿相互影響,所以須在梁體橫移到位后,完成龍門架的拼設。


        (4)落梁就位:龍門架拼裝好以后,按計算的鋼絲繩受力情況,用鋼絲繩捆綁在龍門吊架的鋼橫梁上。吊梁鋼索從梁端翼板上預留孔中穿過,捆在待落梁體上。待吊梁準備工作全部做好,檢查確認無誤后開始起梁。起梁高度以能拆除T梁下面的滑道、滑靴和臨時支墩為宜,高度約為50cm。梁起吊到設計高度時,鎖定卷揚機。


        (5)拆除臨時設施:梁吊起后,盡快拆除移梁滑靴、滑道及臨時支墩。臨時支墩可利用卷揚機或吊車等配合拆除。


        (6)落梁:臨時支墩拆除完畢后,梁兩端同時開動卷揚機,進行落梁。落梁過程中,要控制好梁的位置,兩臺卷揚機力求做使梁兩端到同步下落。待梁底距支座墊石40cm~50cm左右時,安放支座,落梁就位。


        六、安全措施


        本工法屬于高空作業,施工難度大,危險性高,所以安全工作非常重要,特別是膺架吊安、T梁抬梁穿靴(脫靴)、T梁橫移幾道工序,在施工過程中須成立專門的膺架吊裝組織機構,如吊梁組、移梁作業組等,專人負責,確保熟練操作和施工安全。


        七、效益分析


        采用膺架法制梁解決T梁的預制和架設問題,既不受復雜地形限制,又無需大型的架梁設備,只要有膺架就可以了,是一種合理的施工方法。每跨最后1片~2片梁或多片梁利用已就位的梁體再作為剩余T梁的制梁臺座,進行梁上制梁。梁上制梁同時可拆除倒用膺架,加快膺架周轉和制梁速度,從而確保施工工期。


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