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摘要:本文主要介绍了城市桥梁建设中短线预制技术的相关特点以及它的施工流程和适用场合。在其与长线预制技术的比较中,更凸显了短线施工法在桥梁建设领域中的优势——应用范围广,造价低廉,施工便利。该技术可以与专业计算机监控软件及相关数据结合,自动化智能化水平显着提高,故呼吁将该法在城市桥梁建设中大面积实施推广。
关键词:短线预制技术桥梁施工施工技术 特点 应用
引言
在城市桥梁建设,尤其是立交桥、高架桥(包含轨道交通桥梁)的建设中,相比于传统的支架施工方法短线预制技术更为适合。传统的支架施工方法工期过长,并且会对已有交通带来极大不便,同时对周围环境也会造成多方面的不利影响。由此看来,预制拼装的快捷便利即将使短线预制技术成为桥梁施工的主流技术。
在人们惯性思维中往往会认为现浇桥梁的可靠性大于预制拼装桥梁。但事实已证明了这一观点的片面性,在我国,早于1966年建设施工的成昆铁路上就首次采用了预制拼装技术。在跨度为23.8米的简支梁上,沿纵向被分成17块的大桥上出现了16条胶结缝。当年在实验过程中,大桥经过了约200万次反复荷载作用,胶缝仍处于良好的工作状态中,疲劳可满足需要,也说明了胶结缝对梁破损强度影响甚微,。三十多年来成昆铁路上该桥段的正常营运也充分证明了预制梁的纵、横各刚度、强度均能满足桥梁使用要求,其整体性较为可靠。国外对预应力混凝土桥梁分段施工也予以了一定程度的肯定,美国《节段式混凝士桥梁设计与施工指导性规范》中有如下规定: A类接缝范围除包括现浇混凝土现浇接缝和湿接缝之外,环氧涂层接缝被列入其中,这种规范性的认定也从某种程度上肯定了环氧树脂胶结层与混凝土材料的各种性能尤其是耐久性程度上是相同的。
目前,内国在预应力连续梁、斜拉桥及拱桥等项目建设中已广泛的应用到预应力混凝土桥梁分段施工的方法。追溯起来,分段施工其实源于悬臂施工法,该法早期为悬臂浇筑后来才发展为现在先预制随后悬臂拼装的方法,但悬臂浇筑的方法至今仍在广泛应用。
概念认识——短线预制技术
由于预制方法的不同,相比较而言有了短线法和长线法之分。
长线法指的是首先设置长度等与跨长相等的预制台座,在其底模安装结束之后通常就不会再进行调整,或者逐跨对其调整直至底座同预制线性相匹配为止。它的线型就是桥梁节段的预制线型,拱度设置应考虑为以桥梁设计线型为主同时受施工、自重、收缩徐变等因素的综合影响。长线法的侧模跟随制作节段在台座的两侧同步移动。在浇注侧模后一节段的时候常取其前一节段的后端面当作后一节段的前端模使用。在台座上匹配预制桥梁节段时,通常在台座上绑扎节段的钢筋骨架。
短线法较长线法更为精细。在短线预制施工技术中,综合了结构恒载、施工活载及其它荷载(混凝土收缩、徐变、预应力筋松弛、风载等)的影响,进行细致计算从而得出的各个施工阶段挠度累计值。短线法现浇梁施工中的预拱度取值自施工完成阶段挠度累计值。整跨箱梁被划分成如干节段之后进行空间坐标系转换,这样各节段在预制厂即可调整模块并进行逐块浇筑,节段浇筑完毕需要进行规定时间的堆存再用架桥机逐对进行对称悬拼。节段在拼装过程中,将黏结剂仔细涂抹在梁段间的匹配面上,在经过预应力筋张拉锚固后压浆。经上述步骤形成T形平衡悬臂。接下来通过合龙段将连续的悬臂逐一连接,多跨连续梁桥就这样制作完成。
在电子计算机技术迅猛发展的当代,国外的桥梁施工中已经将以计算机监控软件和相关数据为依托的节段短线法预制悬拼技术进行了普遍推广。我国的短线法预制悬拼技术也已经在例如苏通大桥引桥这样的跨江河甚至跨海洋桥梁的领域中得到了广泛认同与应用。
特点
城市桥梁建设中短线法预制技术的主要特点如下所述:
1、广泛性 短线预制技术相对长线法比较而言应用范围更加广泛。它在不同的桥梁类型、跨度甚至不同桥长的主梁及其桥墩的施工过程中都是一种简便快捷可操作的施工方法。
2、造价低。短线预制技术工程造价经济合理,由详细计算可得出节段预制要比常规施工节省15%左右的工程费,而且造价降幅和工程量成比例关系即跨度越大、跨数越多相对单位造价就越低。
3、进度快同传统的支架浇筑法和悬臂浇筑法比较,应用短线预制技术时在进行节段预制悬拼是可同时进行下部结构的施工,工程进度有了明显加快,如此一来工期也就大幅缩短了。
4、易管理,质量优 施工所用的预制件是在工厂或预制场施工完成的,易于操作也便于监管,利于技术部门严把质量关。
5、安全性。该技术贯穿于整个施工过程中的主要工作为操作人员和机具设备的重复性工作,在入门后可驾轻就熟,所以安全性有了保障。
6、对环境影响小在采用该技术进行桥梁施工(尤其是高架桥、立交桥之类)时,现场作业时间较短,占地面积少,可将施工对交通和其他环境的影响减小到最低。
该技术的分段原则和流程
一、分段原则
采用短线预制技术对梁体进行分段时,要注意以下几点:箱梁梁体外型轮廓、腹板厚度、预应力索的布置情况、内模等的变化等等。此外,为了节段梁预制时移动和吊装的方便,阶段的长度及重量也应当到相应的注意。
二、施工流程
首先,立模并对定位模板进行测量调整,吊装钢筋骨架完毕后即可浇筑1#节段;1#节段浇筑成型即可将模板(包括侧模﹑内模、移动端模)拆除,把 1#节段移出后下一步即进行匹配梁,立模、吊装钢筋骨架再继续浇筑下一节段( a节段);a节段凝固后将其模板拆去,把1#节段与a节段分离后将1节段移动到适当的位置;将a节段移至相应位置用作匹配梁进行养护;重复立模、测量调整定位模板、吊装钢筋骨架、浇筑下一节段b的混凝土;拆除b节段模板,把a、b节段分离并给b编号,运走堆存。按照上述步骤可将桥墩一侧所有梁段预制完毕。将1#节段用龙门吊吊起并转向,将它另一端面作为匹配面来预制该桥墩对面侧2#节段,接下来用2#节段为匹配梁进行3#梁段的预制,以此程序循环往复逐步完成各个梁段的预制。
方法推荐
城市桥梁建设(立交桥、高架桥)是城市交通建设中的必备环节。在一些大中城市,平时道路上就车流不断,高峰期时交通更是异常拥挤,若应用传统的支架浇筑法及悬臂浇筑法的施工,施工本身占道以及施工车辆往来停靠会使城市交通的堵塞雪上加霜。传统施工一旦出现桥梁垮塌事故就会造成严重的经济后果和社会不良影响。为了将桥梁建设过程中土木施工对环境和道路交通带来的不利影响降至最低,尽量杜绝上述情况出现,我认为应在城市桥梁建设中积极广泛推广短线预制技术。它在技术有切实的可行性,经济上极大节约成本,工艺标准化、流水化、机械智能化程度高,更适合工厂化规模生产,满足人们对工期、质量,环境等各方面的高水平要求。
参考文献:
[ 1 ]李建斌,楊庆中,石现峰预应力混凝土曲线连续梁桥分阶段施工的工程控制 [ J ] 石家庄铁道学院学报, 2001, ( 1)
[ 2 ]钱建章,周一桥采用长线法与短线法预制混凝土箱梁节段的比较 [ J ]. 公路交通技术, 2003 (5) : 72273.
[ 3 ]杨绍斌,秦宗平,刘亚东,等. 短线匹配法箱梁预制悬拼施工技术 [ J ]. 中国港湾建设, 2006, 28 (5) : 43248.
[ 4 ] 蹇宏.短线匹配法在青岛海湾大桥施工的应用分析 [ J ]. 中国工程建设, 2007 (2) : 11213
[ 5 ] 葛耀君分段施工桥梁分析与控制 [ M ]北京: 人民交通出版社, 2003
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:短线预制技术桥梁施工施工技术 特点 应用
引言
在城市桥梁建设,尤其是立交桥、高架桥(包含轨道交通桥梁)的建设中,相比于传统的支架施工方法短线预制技术更为适合。传统的支架施工方法工期过长,并且会对已有交通带来极大不便,同时对周围环境也会造成多方面的不利影响。由此看来,预制拼装的快捷便利即将使短线预制技术成为桥梁施工的主流技术。
在人们惯性思维中往往会认为现浇桥梁的可靠性大于预制拼装桥梁。但事实已证明了这一观点的片面性,在我国,早于1966年建设施工的成昆铁路上就首次采用了预制拼装技术。在跨度为23.8米的简支梁上,沿纵向被分成17块的大桥上出现了16条胶结缝。当年在实验过程中,大桥经过了约200万次反复荷载作用,胶缝仍处于良好的工作状态中,疲劳可满足需要,也说明了胶结缝对梁破损强度影响甚微,。三十多年来成昆铁路上该桥段的正常营运也充分证明了预制梁的纵、横各刚度、强度均能满足桥梁使用要求,其整体性较为可靠。国外对预应力混凝土桥梁分段施工也予以了一定程度的肯定,美国《节段式混凝士桥梁设计与施工指导性规范》中有如下规定: A类接缝范围除包括现浇混凝土现浇接缝和湿接缝之外,环氧涂层接缝被列入其中,这种规范性的认定也从某种程度上肯定了环氧树脂胶结层与混凝土材料的各种性能尤其是耐久性程度上是相同的。
目前,内国在预应力连续梁、斜拉桥及拱桥等项目建设中已广泛的应用到预应力混凝土桥梁分段施工的方法。追溯起来,分段施工其实源于悬臂施工法,该法早期为悬臂浇筑后来才发展为现在先预制随后悬臂拼装的方法,但悬臂浇筑的方法至今仍在广泛应用。
概念认识——短线预制技术
由于预制方法的不同,相比较而言有了短线法和长线法之分。
长线法指的是首先设置长度等与跨长相等的预制台座,在其底模安装结束之后通常就不会再进行调整,或者逐跨对其调整直至底座同预制线性相匹配为止。它的线型就是桥梁节段的预制线型,拱度设置应考虑为以桥梁设计线型为主同时受施工、自重、收缩徐变等因素的综合影响。长线法的侧模跟随制作节段在台座的两侧同步移动。在浇注侧模后一节段的时候常取其前一节段的后端面当作后一节段的前端模使用。在台座上匹配预制桥梁节段时,通常在台座上绑扎节段的钢筋骨架。
短线法较长线法更为精细。在短线预制施工技术中,综合了结构恒载、施工活载及其它荷载(混凝土收缩、徐变、预应力筋松弛、风载等)的影响,进行细致计算从而得出的各个施工阶段挠度累计值。短线法现浇梁施工中的预拱度取值自施工完成阶段挠度累计值。整跨箱梁被划分成如干节段之后进行空间坐标系转换,这样各节段在预制厂即可调整模块并进行逐块浇筑,节段浇筑完毕需要进行规定时间的堆存再用架桥机逐对进行对称悬拼。节段在拼装过程中,将黏结剂仔细涂抹在梁段间的匹配面上,在经过预应力筋张拉锚固后压浆。经上述步骤形成T形平衡悬臂。接下来通过合龙段将连续的悬臂逐一连接,多跨连续梁桥就这样制作完成。
在电子计算机技术迅猛发展的当代,国外的桥梁施工中已经将以计算机监控软件和相关数据为依托的节段短线法预制悬拼技术进行了普遍推广。我国的短线法预制悬拼技术也已经在例如苏通大桥引桥这样的跨江河甚至跨海洋桥梁的领域中得到了广泛认同与应用。
特点
城市桥梁建设中短线法预制技术的主要特点如下所述:
1、广泛性 短线预制技术相对长线法比较而言应用范围更加广泛。它在不同的桥梁类型、跨度甚至不同桥长的主梁及其桥墩的施工过程中都是一种简便快捷可操作的施工方法。
2、造价低。短线预制技术工程造价经济合理,由详细计算可得出节段预制要比常规施工节省15%左右的工程费,而且造价降幅和工程量成比例关系即跨度越大、跨数越多相对单位造价就越低。
3、进度快同传统的支架浇筑法和悬臂浇筑法比较,应用短线预制技术时在进行节段预制悬拼是可同时进行下部结构的施工,工程进度有了明显加快,如此一来工期也就大幅缩短了。
4、易管理,质量优 施工所用的预制件是在工厂或预制场施工完成的,易于操作也便于监管,利于技术部门严把质量关。
5、安全性。该技术贯穿于整个施工过程中的主要工作为操作人员和机具设备的重复性工作,在入门后可驾轻就熟,所以安全性有了保障。
6、对环境影响小在采用该技术进行桥梁施工(尤其是高架桥、立交桥之类)时,现场作业时间较短,占地面积少,可将施工对交通和其他环境的影响减小到最低。
该技术的分段原则和流程
一、分段原则
采用短线预制技术对梁体进行分段时,要注意以下几点:箱梁梁体外型轮廓、腹板厚度、预应力索的布置情况、内模等的变化等等。此外,为了节段梁预制时移动和吊装的方便,阶段的长度及重量也应当到相应的注意。
二、施工流程
首先,立模并对定位模板进行测量调整,吊装钢筋骨架完毕后即可浇筑1#节段;1#节段浇筑成型即可将模板(包括侧模﹑内模、移动端模)拆除,把 1#节段移出后下一步即进行匹配梁,立模、吊装钢筋骨架再继续浇筑下一节段( a节段);a节段凝固后将其模板拆去,把1#节段与a节段分离后将1节段移动到适当的位置;将a节段移至相应位置用作匹配梁进行养护;重复立模、测量调整定位模板、吊装钢筋骨架、浇筑下一节段b的混凝土;拆除b节段模板,把a、b节段分离并给b编号,运走堆存。按照上述步骤可将桥墩一侧所有梁段预制完毕。将1#节段用龙门吊吊起并转向,将它另一端面作为匹配面来预制该桥墩对面侧2#节段,接下来用2#节段为匹配梁进行3#梁段的预制,以此程序循环往复逐步完成各个梁段的预制。
方法推荐
城市桥梁建设(立交桥、高架桥)是城市交通建设中的必备环节。在一些大中城市,平时道路上就车流不断,高峰期时交通更是异常拥挤,若应用传统的支架浇筑法及悬臂浇筑法的施工,施工本身占道以及施工车辆往来停靠会使城市交通的堵塞雪上加霜。传统施工一旦出现桥梁垮塌事故就会造成严重的经济后果和社会不良影响。为了将桥梁建设过程中土木施工对环境和道路交通带来的不利影响降至最低,尽量杜绝上述情况出现,我认为应在城市桥梁建设中积极广泛推广短线预制技术。它在技术有切实的可行性,经济上极大节约成本,工艺标准化、流水化、机械智能化程度高,更适合工厂化规模生产,满足人们对工期、质量,环境等各方面的高水平要求。
参考文献:
[ 1 ]李建斌,楊庆中,石现峰预应力混凝土曲线连续梁桥分阶段施工的工程控制 [ J ] 石家庄铁道学院学报, 2001, ( 1)
[ 2 ]钱建章,周一桥采用长线法与短线法预制混凝土箱梁节段的比较 [ J ]. 公路交通技术, 2003 (5) : 72273.
[ 3 ]杨绍斌,秦宗平,刘亚东,等. 短线匹配法箱梁预制悬拼施工技术 [ J ]. 中国港湾建设, 2006, 28 (5) : 43248.
[ 4 ] 蹇宏.短线匹配法在青岛海湾大桥施工的应用分析 [ J ]. 中国工程建设, 2007 (2) : 11213
[ 5 ] 葛耀君分段施工桥梁分析与控制 [ M ]北京: 人民交通出版社, 2003
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。