客运专线箱梁预制先进技术与施工经验(中铁五局

客运专线箱梁预制先进技术与施工经验(中铁五局内容摘要：

场地运输一般包括 ： 对外交通和对内交通。 对外交通是指施工现场与外界之间的交通运输。 对内运输主要是指施工场地范围内各个施工单元与主体工程施工场地之间的交通运输。 从施工场地选择来看，对外交通对施工场 地选择的影响较小。 桥梁施工场地内各施工单元之间的运输量大、运输强度高、地形相对比较复杂，在运输中有时会遇到相当大的困难，合理安排运输路线及运输量十分重要。 对内交通对各个施工单元位置的选择产生很大的影响。 施工场地内的交通运输具有以下特点 : ① 施工场地内运输一般为单向运输，如将骨料运送到混凝土搅拌站，将混凝土运送到施工现场，大型预制梁运送到桥梁工地等，各场地之间的距离一般不应该设置的太远。 ② 施工场地内的运输距离一般来说不会太远，但某些物料运输中受物料的特点限制，需要在运达目的地之前保证其特性，如混凝土运输 中必须保持它在途中不凝结、不离析。 ③ 施工场地运输中一般多采用较大吨位的车辆，车型较宽，能满足重大件运输。 预制梁场生产过程中须用到大型设备及大量的钢筋等材料，运输量较大，而且，桥梁预制梁大多重达几吨甚至几十吨，运输极不方便。 因此，结合桥梁工程实际情况，预制梁场的选址应有利于大型设备、大宗物资及预制梁的运输，以减少运输过程中带来 12 的不便及增加运输成本。 6） 大临投入的确定 在保证生产产量和质量的前提下节约投资费用，是施工单位主要考虑的问题之一。 征地类别决定征地费用，而征地费用往往成为工程项目投资主要考虑的因素之 一。 因此，如何使选择的预制梁场场址经济合理，是预制梁场建设必须考虑的问题。 梁场 选址时还统筹兼顾 考虑作为后续无 砟 轨道施工作业及物资存储基地， 可分段为无 砟 轨道施工打开工作面，形成 快速 流水作业，提高施工设备利用率，降低设备投入费用 ，减少物资设备周转次数， 提高梁场的使用价值 和利用效率。 7）三处梁场的 实施情况 现场预制梁场的平面布局取决于生产能力和运架能力的确定，并考虑制梁场采用的生产工艺、配套设施、机械化程度及作业效率、人员配备、箱梁的外型尺寸、存梁区最少存梁数，并综合考虑场区道路、作业空间等因素，根据本项目工 期要求每个梁场按每日预制 孔、运架 孔最为合理，生产要素也按此进行相应配置。 梁场布局还要考虑在梁场与线路间修建运梁便道，梁场规划时预留架桥机拼装场地及运梁便道的设置条件，运梁便道满足运梁车爬坡与转弯的要求等。 制梁场平面布置 ①以梁场的设计生产能力为目标，统筹规划设计，并进行技术经济分析，以达到“制梁速度快、质量高和建场费用低”的目的。 ②梁场按功能分区布置，结构紧凑，尽量减少中间环节作业量，减少施工干扰。 生产区和生活区相互分开，但又有机联系。 ③本着“安全第一”的原则，蒸汽锅炉、高压变电器 、发电机房与生产、生活区保持安全距离。 ④水路、电路、蒸汽管道、混凝土输送管路统一规划，线路相对固定，实现输送线路最短化。 充分利用机械设备，发挥总体功能，保证场内各种 物资及半成品的移运便捷。 ⑤本着“以人为本”的原则，保证人员充足的安全作业空间。 保证机具设备有足够的运作空间。 ⑥保证运梁出场经济、便捷、安全、科学的原则。 制梁场功能规划布局 根据以上布置原则，结合制梁工艺流程和工艺特点，在梁场按 9个区进行规划布置。 本着物流最捷化的原则，其相互位置如下 : 13 ①钢筋加工、存放区：紧临钢筋绑扎区布置，加工钢筋半成品 及预埋件，钢绞线下料，存放梁体钢筋、钢绞线、型钢等原材料及预埋件。 ②钢筋绑扎区：分顶板钢筋及底腹板钢筋绑扎台位。 紧临制梁台座设置。 ③制梁区：制梁区作为预制梁场的主要组成部分，预制梁的生产和各种关键性的机械设施布置主要都集中于这一区域。 设制梁台座、内模存放台及钢筋吊架存放台、张拉机具存放区。 ④存梁区：紧临制梁台座，沿制梁台座纵列布置。 ⑤装 (运 )梁区：设置于存梁区外侧，并靠近铁路正线，与运梁便道相接。 该区还将作为架桥机组装及调头、运梁车折返场地，要结合运架梁工艺及设备参数综合设置。 该区后期可作为桥面附属 小型预制构件加工场地。 ⑥拌合站：尽可能围绕制梁台座布置，以砼泵送或输送距离最近为原则。 另配套设置砂石料场、胶凝材料筒仓等。 ⑦生活办公区：设置于生产线外；解决梁场管理人员、作业人员的住宿及办公和娱乐的场地，并在拌合站附近设置试验室。 ⑧配套设置区：配电房、发电室、锅炉房、水池、垃圾处理场、污水处理场水、电干线路等配套设施在以上各区就位后，依附设置。 ⑨运输便道：用于与外界以及工程主体施工区联系的通道。 制梁所需的原材料、设备等物资需要通过运输便道送到各个功能区，成品梁也是通过运输便道运往桥梁主体施工区，相关 功能区之间的材料运输等。 设计中运梁便道沿制梁场四周灵活布置。 宜章、郴州、永州三个制梁场布局较为合理，体现了物流的最捷化思想。 其平面布置图见图 图 图 4。 14 运梁便道材料进场便道20t26m门吊50t40m门吊450t32m门吊450t32m门吊钢筋加工区制梁区50t40m门吊提梁区图 2 宜章制梁场平面布置图 15 制梁台座(2)50 t 40 m 门吊47 0t 3 2m 门吊47 0t 3 2m 门吊32制梁台座(3) 制梁台座(4)4运梁便道1制梁台座(1) D K 1 8 6 6 + 6 4 4 . 7 6D K 1 8 6 6 + 8 6 5钢筋加工棚架桥机拼装及调头区拌和楼拌和楼粗骨料2(已检仓)粗骨料1(已检仓)细骨料(已检仓)粗骨料2(待检仓)粗骨料1(待检仓)细骨料(待检仓)弃碴场运输道路运输道路发电房配电变压器线路右线线路左线D K 1 8 6 6 + 7 5 0D K 1 8 6 6 + 8 0 0D K 1 8 6 6 + 8 5 0D K 1 8 6 6 + 5 5 0D K 1 8 6 6 + 6 0 0D K 1 8 6 6 + 6 5 0D K 1 8 6 6 + 7 0 0顶板钢筋绑扎台位(1)底腹板钢筋绑扎台位(1)168.6m8m4 0 m11.5m钢铰线下料区50 t 40 m 门吊男厕所女厕所男澡堂女澡堂生活锅炉房住房及办公室住房广州曹家特大桥武汉Φ60主排水涵管跌水井料库厨房、仓库及小卖部实 验 室男厕女厕D K 1 8 6 6 + 5 0 5住房沉淀池住房住 房运梁便道会议室23456图 3 郴州制梁场平面布置图 16 制梁台座(3)制梁台座(4)制梁台座(5)50t40m门吊470t32m门吊470t32m门吊23456制梁台座(2) 顶板钢筋绑扎台位(1)静载试验台座制梁台座(6)(32/24m)制梁台座(1)1顶板钢筋绑扎台位(2)底腹板钢筋绑扎台位(1) 底腹板钢筋绑扎台位(2)钢筋加工棚23456720t26m门吊改移道路运梁便道过水管涵定位网加工棚机加工收发库管料库1料库2料库350t40m门吊会议室办公室生产部副场长门卫机物部副场长 工程部安质部总 工标养室力学室分析室试验室沉淀池男女沉淀池改移道路变压器配电房发电房沉 淀 池场内道路图 4 永兴制梁场平面布置图 17 箱梁预制 总体施工方案 和施工工艺 箱梁采用高位法 或低位法 预制，梁场采用移梁 台车 沿横移轨道移梁 或用搬运机移梁 ，箱梁装车采 用提梁机 或搬运机 提梁，通过运梁车将箱梁运至桥头 ，架桥机 架设。 箱梁模板采用分块固定式（局部可拆卸）底模、机械可拆式整体滑移钢外模 或固定钢外模、液压收缩式整体内模。 采用移梁台车移梁 的 相邻两台座共用一套模板 ，采用搬运机移梁的相邻两台座共用一套内模，每台座均固定一套外模。 底模、侧模根据需要设置压缩量和反拱度。 内模入模用 2台 50t /43m 龙门吊吊装，出模用卷扬机牵引纵向移出。 钢筋工程分底、腹板钢筋和桥面钢筋分别在专用绑扎胎模上绑扎成型，再通过 2 台 50t /43m龙门吊配合用特制的吊 架吊装就位拼装成型。 混凝土灌筑 采 用连续灌筑、一次成型，梁体混凝土在 6h 内灌筑完成。 具体采用 2座 HSZD120m3混凝土搅拌站配料搅拌， 2台 HBT80 混凝土输送泵泵送砼 和 2 台 BLG19 布料杆对称布料灌筑入模，或采用混凝土罐车送料和汽车泵泵送入模， 插入式振动棒辅以高频附着式振动器的方法进行振捣，箱梁砼养生采用蒸汽养护和自然养护相结合的方式进行。 箱梁 预应力管道 采用抽拔橡胶管成孔， 人工配合小机具穿预应力钢绞线， 分三次施加预应力，带模预张拉和初张拉完成后由制梁台位通过 900 吨移梁机起顶 横移 或吊装 至存梁台位，待箱梁混凝土强度和弹性模量达到设计值， 且龄期不少于 10 天即进行终张拉。 预应力孔道采用真空辅助压浆工艺进行孔道压浆，封锚采用 C50 无收缩混凝土，待达到 30 天存梁期后，测量箱梁徐变上拱度，经检查合格，办理箱梁出场合格证后，才允许运输架设。 桥面防水层、保护层及防撞墙、电缆槽等附属工程在箱梁架设完成后施工。 制梁方案分析 1)制梁方案 采用 移梁台车 移梁的横列式 台位 设计和吊入式内模的制梁工序。 其优缺点如下： ① 优点 a 此工艺设备要求不高，技术容易掌握，人员容易培训。 b 2 个制梁台座共用一套内、外、端模，工装设备费用投入较小，钢筋采用底腹 板钢筋及顶板钢筋 2次吊装，预制区龙门吊吊重能力要求不高，且采用的移梁平车单价较低，设备费用低。 C 整体液压收缩式钢内模液压系统可实现油缸的伸缩无极调速，并省去中间砼 18 支墩和独立轨道系统。 既经济、方便，又 提高了施工效率。 ② 缺点 a 采用有轨导向，轮子少，受力集中且轮压较大，对基础承载力和不均匀沉降要求高，一般采用强夯或钻孔桩基础，且每个制梁台座需对应 2 条或 2 条以上 (有不同跨度共用台座的情况下 )的滑道，此部分场建费用较大。 b 采用顺序移梁方式移梁，倒运箱梁的速度较慢，效率低，总体耗能大，只能根据架梁 顺序进行制梁。 C 制梁台座循环周期 57天，多数工序在制梁台座上进行，制梁速度提高受限。 梁场规模 梁场的规模主要根据其所需要的生产能力确定，生产能力与生产工艺要求的时间、梁场供应箱梁的范围、制架梁工期、架梁进度及施工总工期有着密切关系。 1）梁场供应箱梁的范围 在现有技术条件下，一台架桥机配一台运梁平车运架梁经济供应范围一般在单向20km 以内。 2）制架梁工期的确定 制架梁工期是结合总工期、桥梁下部工程及铺轨工程工期综合考虑的，它直接影响着梁场的规模。 3）架梁进度的确定 在确定了制架梁工期 后，架梁所需要的综合进度应为： t = n/T 其中： n 为制架梁孔数； T 为制架梁工期， d； t 为综合进度，孔 /d。 制梁台座 制梁台座是整个梁场的核心，所有设施均以制梁台座为中心展开布置。 制梁台座不仅是承载模板安装、拆卸作业及模筑砼的浇筑，还是张拉作业台，承担着箱梁初张拉带来的荷载。 梁场制梁台座采用“品”字形错开布置。 制梁台座的控制重点是控制不均匀沉降及张拉后台座两端的变形。 台座中部基础采用 C30 钢筋混凝土整体筏式结构并预设反拱以适应模板安装。 制梁台座设计施工还要考虑其它少量梁型 (如 24 米梁 )的 通用性。 根据 32 米箱梁的外型尺寸、模板外型尺寸及张拉作业要求及保证一定的安全作业空间，制梁台座尺寸为 ，制梁台座间横向间距 5米，纵向间距 42～ 44m。 两台座间设内模整修台位。 19 制梁台座由基础、台面及附属三部分组成，基础部分根据地质情况采取强夯等措施处理，台面部分为钢筋砼结构，附属部分为移梁轨道、外模滑移轨道、蒸气管道、预埋件 (孔洞 )等。 存梁台座采用简支支撑的结构形式，每个存梁台座设四个支撑点。 存梁台座由 2道两条高度为 152mm 的 P50kg/m 型重轨组成的滑移轨道和 高的存梁支墩组成。 根据场内地质勘探资料、通过设计检算 、存梁支墩要求四支点高差≤ 2mm 及满足施工工艺要求 以确。