APP下载

可折叠内模40m跨预制装配混凝土箱梁施工技术

2015-07-10傅重阳

建筑机械化 2015年11期
关键词:合页内模梁体

傅重阳

(中铁三局集团第五工程有限公司,山西 晋中 030600)

可折叠内模40m跨预制装配混凝土箱梁施工技术

傅重阳

(中铁三局集团第五工程有限公司,山西 晋中 030600)

介绍了郑卢高速公路大铁沟特大桥针对引桥40m预制装配式混凝土箱梁施工中,在整体工期紧张的形势下,通过优化内模模板结构,开发了可折叠式内模预制装配式混凝土箱梁快速施工技术,改变了内外模常规配备比例,缩短了内模拆卸时间,减少了内模安拆人数,降低了生产成本,提高了工作效率。

桥梁;混凝土箱梁;预制;装配式;可折叠;内模

预制装配式混凝土箱梁作为桥梁上部结构的一种形式在建设中已经普遍应用,其施工工序已经固定,现阶段随着公路市场的快速发展,对施工的质量及进度要求较高,如何在固定模式下同时提高预制装配式混凝土箱梁的生产质量和施工进度是摆在我们面前的主要问题。在梁体内部施工过程中,由于箱梁内部箱体空间较小,内模采用螺栓连接拆卸效率低等问题,给施工带来极大的困难。

1 工程概况

大铁沟特大桥是郑州至卢氏高速公路洛宁至卢氏段的一座大型三跨预应力混凝土连续刚构桥,其上部结构为(4×40+4×40+85+160+85+ 5×40)m预应力混凝土连续刚构+预应力混凝土组合箱梁,桥梁全长为856.48m,桥面净宽2×11.38m,全宽24.5m。引桥为4×40m、5×40m先简支后连续预制装配式混凝土连续箱梁。

2 工程特点

1)内模采用上倒角模板与同侧腹板利用合页连接成整体,合页与模板采用螺丝连接,并且周围与模板满焊,焊缝处打磨,使内模接缝连接密实,有效地控制了梁体内侧质量。

2)模板可进行整装、整拆,模板每节1.5m,拼装成一个整体,施工工序简捷、速度快。

3)内模拆卸时,卸除全部内侧横向支撑,倒角模自然脱落,由底部附着钢丝绳直接拉出,减小了对内侧混凝土面的损坏,加快了施工进度,提高了工作效率。

4)箱梁模板配置内外模数量比为1∶1.5,模板打磨涂脱模剂后,直接可进行第二次循环作业,内模周转效率高,降低了内模数量。

5)梁体内部施工工序减少,给作业人员带来极大的便利,作业人员安全系数提高。

6)减少了用螺栓连接这一传统方法中的材料消耗及工作量。

3 技术原理

1)在箱梁预制施工前,优化内模加工方案,将内侧模板连接方式优化为合页连接,经论证后投产制作,可折叠式内模设计图案如图1所示。同时,现场进行台座施工,台座采用交叉布设,利用槽钢及钢板焊接形成梁体底模。

图1 内模设计图

2)待模板制作完成后,进场试拼,并开始箱梁钢筋绑扎作业,腹板钢筋绑扎时利用卡具控制间距,钢束穿好后,利用井字形钢筋按孔道坐标准确定位。

3)合模前,对模板打磨、涂脱模剂,内模提前在预制场地进行整体拼装,利用两台80t龙门吊吊入箱体后,安装对称支撑并调整中心位置,保证两侧腹板等宽。

4)顶板作业时,采用钢板作为负弯矩槽口模板,既保证槽口尺寸而且周转率高。

5)待混凝土浇筑完成并达到一定强度后拆除模板,内模拆除时,由于腹板与倒角模板为合页连接,所以只需将对称支撑拆掉即可抽出进行周转使用。

6)可折叠式内模预制装配式混凝土箱梁施工工艺流程如图2所示。

图2 可折叠式内模预制装配式混凝土箱梁施工工艺流程图

施工工艺必须严格按照施工步骤进行:施工准备→内模设计、制作→底模铺设→底板、腹板钢筋的焊接绑扎→埋设波纹管→外模板、内模板安装(内模整体拼装)→顶板钢筋绑扎→安装负弯矩波纹管→浇筑底板砼→浇筑腹板、顶板砼→拆模养生(内模整体拆卸)→穿束→钢绞线张拉→孔道压浆→封锚→移梁、存放。

图3 箱梁内模的简易结构示意图

4 关键工序施工技术及操作要点

1)可折叠式内模设计、制作 内模设计期间,充分考虑工期方面的压力,在安排工序中如何节约作业时间,经过反复讨论,确定将腹板与顶板倒角模板采用合页连接(图3),并经制作加工、箱梁施工等相关专家论证后,认定此方案可行,在加工中着重注意合页与模板的连接性。

2)制梁台座布设 制梁台座采用整体式砼台座,平行于龙门吊轨道交叉布设,充分预留出箱梁内模整体拆卸场地,台座基础设计应符合现行《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)相关规定。

3)底模铺设 ①在浇筑基础混凝土过程中,两侧预埋与底模模板连接的槽钢(5cm×5cm),槽钢与基础钢筋焊接成整体,严格控制槽钢的线形,确保施工时外侧模板与其连接紧密;②待基础强度达到要求后,铺设底模钢板,钢板与槽钢焊接牢固,避免箱梁施工期间受到震动而使底模变形。

4)绑扎底、腹板钢筋及安装波纹管 ①钢筋及钢绞线在加工场集中下料、制作,现场进行绑扎,因腹板纵向钢筋较长,故在绑扎期间,每隔10m对称设置一道卡具,以保证钢筋间距;②波纹管安装位置要准确,按照孔道坐标将波纹管固定,波纹管接头利用胶带裹死,避免漏浆,造成堵管现象发生。

5)模板安装、固定 ①外模预拼合格后,用龙门起吊与底模连接,并连接牢固;②外模拼装步骤如下:起吊外模精确对位→外模支撑与地面支撑牢固→调节外模高度→固定外模→检查上翼缘内外侧尺寸;③在外模安装的同时,内模开始在场地整体拼装,待外模安装完成后,利用龙门吊整体吊入箱体;④因内模倒角与腹板靠合页连接,所以在内模安装前,一定要将上下横向支撑固定,以免在吊装过程中发生模板变形现象;⑤以底板中心为基础,调节腹板厚度,保证梁体内腔位置准确;⑥堵头板采用钢板焊接而成,在锚垫板处设置定位孔,安装时以梁长控制其位置,并采用铁线穿过堵头板与锚垫板定位孔,使其连接牢固。

6)绑扎顶板钢筋、安装顶板波纹管 ①顶板钢筋在绑扎过程中,注意严格控制顶板保护层厚度,避免浇筑混凝土时出现露筋现象;②顶板负弯矩波纹管位置与钢筋冲突时,适当调节钢筋间距。因顶板厚度较小,张拉端加强筋一定要按照设计图纸位置准确定位。

7)混凝土浇筑 ①混凝土采用拌和站集中拌制,由运输罐车运至现场,在泵车的配合下进行浇筑;②底板浇筑混凝土振捣完成后,用钢板密贴封盖,钢板与内模底倒角连接牢固,避免混凝土上浮;③腹板从两端向中间浇筑,这样既能保证张拉孔道及张拉端间混凝土密实,又能更好地控制浮浆;④顶板浇筑时,注意下料高度和位置,以免因高度过高造成混凝土离析或者因位置偏移造成堵塞负弯矩槽口。

8)蒸汽养生、拆模 ①梁体用棉篷布包裹,采用蒸汽养生的办法,保证冬季施工箱梁实体质量;②混凝土强度达到要求后,开始拆除模板,拆模时,梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差均不宜大于15℃,内外模可同时拆除,不影响施工进度;③拆除外膜时,首先拆出端头模板及横隔板堵头模,然后松开对拉螺杆和两边的支撑,拆除两边外模,在拆除、起吊作业时应防止模板发生塑性变形;④可折叠内模拆除时,首先把内模倒角固定支撑杆全部拆除,运到内模的外部存放,同时利用内模合页把合页上部模板向内收缩与梁体混凝土脱离;⑤内模利用相邻台座间预留场地进行整体脱离,具体拆卸方法如下:利用卷扬机先拉出一部分内模,同时利用80t龙门吊吊住内模,两台机器配合使用,确保内模稳定;内模整体拉出到另一侧吊点,并露出吊点位置时,再利用另一台80t龙门吊吊住,直至拉出整个箱梁内腔;⑥内模整体拆卸完成后,吊放到内模存放区,进行模型清理、检查以及涂油的工作,然后调整到设计尺寸,合页处用横梁连接牢固准备下次使用;⑦端头模板拆卸完成后,及时对端部混凝土进行凿毛,以露出粗骨料为最佳标准。

9)穿束、张拉 腹板钢绞线穿束在混凝土养生及拆模过程中进行,因每束钢绞线数量较少,故可单根进行作业。张拉时严格按照设计图纸要求编号对称张拉,完成后,注意随时观测梁体底板反拱情况。

10)压浆、封锚 压浆料采用机械拌制,压浆过程中控制油表压力,待出浆口均匀流出浆体并且无气泡时方可停止,并立即用与梁体同标号的水泥拌合物进行封堵。

11)箱梁的存放 ①张拉完成后即可移梁堆放,箱梁堆放支撑顶面位于同一平面,误差不大于2mm,移梁过程必须做好场内保通工作;②预制完成的每片梁必须标上桥梁名称、梁板编号、梁板跨径、预制日期等。待梁板强度达到设计强度的90%以上后,才能起吊移梁;③预制场移梁与存放均用龙门吊进行,在存梁区按顺序存放,存放时间不宜超过90天;④梁板起吊时要缓缓升起,移梁运输过程中,2台龙门吊要专人统一指挥,行走速度要一致,避免梁板摆动,梁板起吊高度不得超过2.5m,到达存梁位置后方可缓缓升起,移至存梁台座。就位时,要缓缓下落。梁板存放时的支撑位置应与吊点位置一致,并应支撑牢固,存梁高度不得超过两层,并且顶层梁体的翼板根部采用方木对称支撑,防止梁体失衡。

5 其他操作要点

1)在梁体钢筋绑扎过程中,注意按设计图纸要求,安装支座预埋钢板、防撞墙预埋件、通风孔等梁体预埋件,确保准确定位,固定牢固。

2)内模方案优化过程中,组织模板制作生产、施工使用方技术人员共同检算,确定满足受力条件后,开始可加工制作。

3)模板进场后,由安检工程师组织模板验收,并进行试拼,达到要求后投入生产。

4)内模周转使用过程中,要经常检查合页的磨损情况,并清理合页范围内的混凝土残渣,每次拆模后必须对合页连接处刷油,保证翻转正常。

5)在内模用钢丝绳整体牵出后,检查每节的连接螺栓是否松动,并及时打磨、涂刷脱模剂,防止模板锈蚀,减少周转次数。

6 效益分析

在整体工期紧张的形势下,通过优化内模模板结构,内模模板上倒角模板与同侧腹板利用合页连接成整体,在实际应用中拆装简捷,操作方便,有效地加快了施工进度,保证了施工质量,节省了成本,取得了良好的社会和经济效益。

7 结 语

本文通过可折叠式内模预制装配式混凝土箱梁施工技术研究,有效解决了在梁体内部施工过程中,由于箱梁内部箱体空间小,内模采用螺栓连接拆卸效率低等问题,给施工带来的难题,在工期极其紧张的情况下,通过优化内模结构,开发了可折叠式内模预制装配式混凝土箱梁施工技术,改变了内外模常规配备比例,缩短了内模拆卸时间,减少了内模安拆人数,降低了生产成本,提高了工作效率,安全系数高,节约了施工成本。

(编辑 张海霞)

Collapsible inner mold 40m span precast concrete box girder construction technology

F U Chong-yang

U448.21+8

B

1001-1366(2015)11-0066-04

2015-07-18

猜你喜欢

合页内模梁体
一种适用于薄型梁体的周转装置
锌合金可调节合页结构设计*
梁体损伤对桥梁结构受力性能影响分析
合页结构形式对平开窗变形及疲劳寿命的影响
大跨高墩箱型梁体桥梁施工关键技术
家庭的“合页”
基于内模控制的SSSC前馈解耦控制策略研究
浅谈圬工梁体病害整治
基于三自由度内模解耦控制的VSC-MTDC性能分析
一种基于内模控制的光伏逆变器功率控制策略