浅析轨道交通高架桥预制节段拼装技术

分类：交通运输论文发表 时间：2012-09-05 15:12 关注：(1)

　　摘要：节段预制拼装技术在国外城市高架轨道交通中应用较为普遍和成熟，由于其工艺的复杂性和特殊性，在国内起步相对较晚，对其相关技术进行研究和总结具有非常重要的应用价值。

　　关键词：轨道交通;节段预制;拼装技术

　　Abstract: The segmental precast assembly technology in foreign urban elevated rail traffic are widely used and mature, due to its complexity and peculiarity of the technology in domestic started relatively late, the relevant technology research and summarize has important application value.

　　Key Words: Rail traffic; Segmental precast; Assembly technology

　　中图分类号：U448.28 文献标识码：A 文章编号：

　　一、引言

　　目前在我国很多省份的桥梁建造过程中，使用最多的一种施工方法是节段预制拼装法。它是将梁体纵桥向划分为若干个节段，在工厂或工场附近制梁场预制后，将其运至桥位进行组拼，通过施加预应力将节段混凝土整体拼装成为桥梁的一种施工方法。

　　二、节段预制拼装桥梁概述

　　节段预制拼装工法，是根据拼装机具、运输车辆的能力系，将桥梁沿纵轴线方向分成适当长度的节段，在工厂或桥位附近觅一个场地进行节段预制施工。在桥墩施工完成并达到设计强度后，利用载重运输车辆将预制节段运至现场安装，现场安装采用专门设计的架桥安装设备，拼装到位，并按步骤施加预应力，形成整孔梁。

　　节段预制拼装桥梁一般采用混凝土预制箱梁，这种箱梁由若干短的箱梁节段组成。节段一般长2.5-4m，逐段顺序制作，以确保在堆放、运输、拼装、加预应力等操作前的线形完美。如果气候条件允许，节段接头处可采用干接缝;亦可采用薄薄的环氧树脂层，不会对拼装后的线形成影响。这些接头无须养护，可立即施加预应力。

　　节段预制拼装工法主要有两种：整孔架设法，平衡悬臂法。整孔架设法，构成梁部的节段块在预制厂用“匹配浇铸”法精确浇筑，运至梁位后用悬束(油压千斤顶)整孔拼(搁)起，在接缝位加上环氧树脂，利用临时预应力将节段拉紧，施加永久预应力束，安放桥梁在支座上。架架桥机移至下一跨段，重复以上方法继续施工。整孔架设法一般用于简支梁施工。平衡悬臂法是以一个桥墩为中心，对称顺序拼装节段。每一节段与前面的已安装节段达成一体，自相平衡，并作为下一节段的拼装基础。对于每个施工步骤，悬臂结构通过张拉设置在箱梁节段中的预应力钢束来确保其安全和稳定。节段的吊装可通过桥面支承吊机、导梁或地面起重机进行。平衡悬臂法一般用于连续梁施工。

　　节段预制拼装工法，是根据拼装机具、运输车辆的能力系，将桥梁沿纵轴线方向分成适当长度的节段，在工厂或桥位附近觅一个场地进行节段预制施工。在桥墩施工完成并达到设计强度后，利用载重运输车辆将预制节段运至现场安装，现场安装采用专门设计的架桥安装设备拼装到位，并按步骤施加预应力，形成整孔梁。其适用条件是：

　　节段预制拼装适用各种场地和各种梁型包括：(1)跨径：20-180m之间，桥的经济跨径为45-30m;(2)桥长：500m以上，经济桥长至少3000m; (3)尺寸：L(跨长)/d(梁高)=18-20;(4)平面曲线：直线或小曲率半径曲线。

　　三、箱梁短线浇筑预制方法

　　1、短线匹配预制法

　　短线匹配预制法，主要考虑预制厂机具的配置及作业空间限制，在进行场地规划布置时仅考虑预制节段与匹配节段的施工作业空间，预制厂可动态作业，而次一节段的几何线形是以已完成相邻节段为标准，依据相关测量结果及结构相对拱度计算值进行节段匹配预制。当节段块混凝土已达到拆模强度时，其匹配节段即可吊运至存梁区存放，仅留下刚浇筑完成的节段块作为下一块节段施工的匹配节段。短线匹配预制几何线形控制仅存在于浇筑节段与相邻匹配节段之间，因此节段块测量控制精度要求较长线匹配预制高。

　　2、主要施工过程

　　(1)节段预制顺序

　　简支梁预制顺序一般从第2节段或第4节段开始预制，从第4节段开始可以同时向两个方向预制，可以加快同一孔梁的预制速度，标准节段预制完成后，最后预制两个端节块。节段块的长度一般均衡等分长度，节段长度得确定涉及结构几何形状、工程规模，交通运输条件及拼装机械设备等因素。

　　(2)节段梁钢筋加工、安装方案

　　钢筋加工：钢筋进场后严格进行抽样检验，试验合格后再使用;钢筋按照设计图纸要求的不同种类和编号进行下料和加工制作：为避免制作完成后放置时间较长而生锈，钢筋的加工制作在钢筋加工房内集中进行，施工时严格按照设计要求及图纸尺寸进行操作，尺寸误差控制在规范要求范围之内。加工完成后的各种钢筋根据图纸编号进行分类和挂牌标识，合理安排存放位置，防止取用时相互混淆。

　　钢筋安装：为了提高节段梁生产速度，节段梁钢筋要求在钢筋台座上绑扎成型，待模板测量合格后，利用吊机将整段梁钢筋整体吊装就位;钢筋吊装时为防止其吊装变形，需要用专门设计的吊具进行吊装。钢筋在吊装过程中均要按照轻起轻落的原则进行。尤其在吊装钢筋入模时应特别注意。

　　3、混凝土浇筑

　　混凝土材料：节段箱梁混凝土选用高强度水泥。细骨料采用级配良好的中砂，细度模数不小于2.6，含泥量应小于1 .5%。配制高强度混凝土的粗骨料采用质地坚硬，级配良好的碎石。骨料的抗压强度应比所配制的混凝土强度高5096以上。含泥量应小于1%。针片状颗粒含量应小于5%，骨料最大粒径小于25mm。

　　a、材料用量：C50混凝土的水泥用量不大于450kg/m³，水泥与掺合料的胶泥材料总用量不大于550kg/ m³。

　　b、材料配合比：水灰比小于等于0.55，坍落度120正负20mm，水胶比(水与胶泥材料重量比)小于等于0.38。

　　混凝土的拌制：混凝土配合比应考虑弹模、强度、初凝时间、坍落度等因素，并通过试验来确定混凝土采用拌合站拌制，拌合时按选定的理论配合比换算成施工配合比，并严格按照施工配合比进行配料和称量。要计算每盘混凝土实际需要的各种材料用量，投料拌合，并在微机上作好记录。

　　混凝土浇筑：混凝土浇筑之前对模板和支架、钢筋、预应力筋、波纹管、隔离剂涂刷进行检查验收，逐项检查合格方可浇筑混凝土。节段箱梁混凝土浇筑时，混凝土按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应从中间开始，向两端分层循序进行，混凝土浇筑须下料均匀，混凝土分层浇筑不得大于500mm。

　　节段箱梁梁体混凝土灌筑完毕后，对顶板混凝土表面进行抹面，保证防水层基面平整。并设立明显的原始数据标识、标记，拆模平移、吊运后，再次检测原控制标识、标记的实际变形和恢复情况。

　　参考文献：

　　【1】葛耀君，分段施工桥梁分析与控制[M].北京：人民交通出版社，2004

　　【2】杨文渊主编，桥梁施工工程师手册[M] .北京：人民交通出版社，2003