科技信息 。建筑与工程Ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１１年第１５期 淮河大桥３０ｍ预应力混凝土箱梁 预制与安装施工技术 梁广勋 （中铁大桥局集团第一工程有限公司 河南 郑州４５００５３） 【摘要】３１—３０ｍ跨径的淮河大桥为跨淮河段工程，ｇ－ｒ采用先预制后安装、通过体系转换简支变连续的方案，缩短了施工工期，提高了 ｇ＿Ｙ－质量，保证了施工安全；为今后跨河流装配式大型桥梁建设积累了宝贵经验。 【关键词】淮河；预应力混凝土箱梁；预制；安装 １ 工程概况 淮河大桥为３１—３０ｍ左右幅分离装配式部分预应力混凝土组合 弯桥的架设要求。 连续箱梁结构，是信阳至南阳高速公路跨淮河的控制性工程，箱梁高 ２）架桥机的主桁桁节之间由销板连接，架桥机的总长度可以通过 １．６ｍ，顶宽２．４０ｍ（２．８５ｍ），底宽１．０ｍ，每片箱梁Ｃ５０混凝土３３．０９ｍ 减少主桁桁节以满足该桥机在小跨径架设条件下的过孔和架梁要求。 （３５．８４ｍ ），每片梁重约９６．８ｔ。施工中采用箱梁预制后，通过平移上桥 ３）架桥机中支腿轮箱组是双向行走的两对轮箱组，即纵移轮箱组 用架桥机架设就位的方案。桥型布置图见图１。 和横移轮箱组，该纵移轮箱（反托轮箱组）与主梁下弦接触，以实现桥 ３．２．２架桥机特点 １）架桥机的前支轮箱和中支腿反托轮箱组可旋转，以满足大半径 ２施工流程 淮河大桥上部组合连续箱梁．设计为多箱单独预制，先简支后连 机过孔；当架梁时反托轮箱组不工作。横移轮箱组横移，实现架梁要 求。 ４）架桥机的起重小车可以横移偏一侧起吊，架边梁时，先将边梁 续的结构体系。组合箱梁为减轻安装重量和增加横向整体稳定性．在 放在邻近的中梁桥墩上，然后将起重小车横移到待架边梁的一侧，起 连续墩顶各箱梁之间设横向湿接缝和在非连续墩顶边跨端横梁部分 吊边梁并使架桥机整体横移到位：采用天车吊架边梁可以最大限度的 与箱梁同时预制，现浇混凝土连成整体。 减少前、中横移轨道悬臂部分的弯矩，使架桥机架设边梁即安全又方 全桥箱梁在淮河大桥南阳侧桥头左侧布置大型预制梁进行预制． 便。 用龙门吊机配合架桥机安装的施工方法。施工工艺流程见图２。 ５）架桥机采用三个支撑点过孔，前支撑点为反托轮箱组，中支撑 点为带有伸缩缸的后支腿，后支撑点为带配重梁的运梁小车，中支撑 点可缓冲主梁在过孔时过中托轮箱组的压力。 ３．３龙门吊机技术性能及特点 ３．３．１龙门吊机性能介绍 采用的桁架式龙门吊机起重能力为１００ｔ，跨度４４ｍ，容许承载不 小于６８ｔ的走行大车４台；用２台ｌＯｔ电动葫芦设２个固定吊点；龙门 吊机天车为两个可移动吊点，天车移动幅度在４ｍ以内，每个吊点最 大允许吊重５００ｋＮ，两吊点合计最大吊重１０００ｋＮ。 ３．３．２龙门吊机特点 １）龙门吊机全部由Ｎ型万能杆件组装而成，可根据起吊需要改 图２箱梁预制安装施工流程 装组合，方便快捷。 ２）通过改进，减轻了起吊大梁的单点竖向受力，增加了起吊大梁 外向水平力，同时提高了龙门吊机大梁的起吊重量。 ３箱梁安装设备 ３．１选用设备 ４箱梁预制 ４．１预制场设置 长年有水。根据工程实际情况及经济、方便的原则，采用一台１００ｔ龙 根据现场情况及施工方便的原则。预制场地设置在淮河大桥南阳 门吊机配合一台１８０ｔ架桥机作为箱梁安装的吊装设备。 侧桥头左侧大堤内，紧邻大桥施工现场，制梁台座垂直于大桥纵轴线 ３．２架桥机技术性能及特点 ３．２．１架桥机性能介绍 ３０ｍ箱梁最大重达９６．８ｔ。大桥跨越淮河中游主河道，河床较宽， 采用的桁架式架桥机起重能力为１８０ｔ，具有自重轻、安装拆卸和 运输便利的特点。架桥机总长７８ｍ。架设最大跨度５１ｍ，尾部处伸长度 ２４ｍ；起重天车２台，起升高度５ｍ，最大起重量９０ｔｘ２。 方向．龙门吊机横跨大桥南阳侧桥头、制梁场及存梁场。直接用１００ｔ 龙门吊机通过轨道提梁．运梁小车配合架桥机安装箱梁。 预制台座按强震体系设计．钢筋混凝土结构。台座地基进行换填 砂砾压实处理后，用Ｃ３０混凝土浇注成型，并高出已硬化的地面 图１桥型布置图 ２０１１年第１５期 ０建筑与工程。 科技信息 ３０ｅｍ，台座两端设３．０ｍｘ３．０ｍｘ０．７ｍ的扩大基础，以保证台座有足够的 点起吊过程应同步进行，并且随时检测箱梁的平稳状态和两个吊点的 承载力。 受力状况。确保箱梁提升平稳及各吊点受力均匀。箱梁提升到一定高 为使桥面平整，预制箱梁台座跨中按设计要求向下设１７ｒａｍ的预 度后。关闭提升装置．开始箱梁吊运，龙门吊机电动葫芦吊重与箱梁吊 拱度，预拱度采用抛物线形式；预制箱梁预拱度通过成型的台座调整。 运不可同时进行。龙门吊机轮箱的走行速度均不大于８ｍ／ａｒｉｎ，保证龙 台座表面打磨平整光滑，每隔５－６ｍ设假缝一道，防止台座表面产生 门吊机走行时两腿同步，出现错动及时调整，龙门吊机两侧立柱走行 收缩裂纹。台座边缘用预埋角钢防护，防止掉角。 异步不超过２５ｅｍ。箱梁起吊、吊运时，随时检测龙门吊机状态及受力 ４．２模板工程 状况。发现异常，立即停止作业及时调整。 模板采用侧包底、侧包端方案。箱梁外模在钢结构车间加工成型， ５．３箱粱安装及控制措施 面钣采用８＝６ｍｍ钢板，背带用［１Ｏ槽钢。外模设上下两排拉杆，及外 ５．３．１支座安装 模桁架上的两排可调支撑杆支撑侧模和翼缘板底模，抵抗混凝土侧压 箱梁在进行体系转换前，处于简支状态时，在连续墩上用ｌ临时支 力。内模选用加工成型的钢模。箱梁端模采用钢结构多节段加工成，便 座支撑。临时支座为与梁体同交角边长为３０ｅｍ的菱形，用Ｃ５０混凝 于拆装。由于箱梁预制时要预留预应力孔道，端模加工时要仔细核对 土制成，采用３５ｔ砂桶调整标高，置胶皮于砂桶顶面，对梁底起保护作 锚垫板位置．保证锚垫板与预应力垂直。 用。临时支座安装完毕，将永久支座安放至设计位置，梁底支座预埋板 箱梁腹板与底板交接处，设ｒ－＝５ｃｍ圆弧倒角。 锚固钢筋用单面焊接，焊缝长度不小于１０ｄ，支座上钢板与支座预埋 ４＿３预埋件与预留孔设置 板用断续焊接。 在箱梁翼缘板预留４个吊孔。每片箱梁底板设置４个￣ｐｌ０Ｏｍｍ的 临时支座安装后．调整临时支座顶面标高与永久支座顶面设计标 通气孔。为保证箱梁安装牢固，要先预埋滑板支座钢板，钢板中心露出 高齐平；箱梁精确就位后，处于临时支座上，保证滑板支座在无支承力 梁底ｌｅｍ。 下与主梁接触，安装永久支座。支座垫石与支座下钢板之间浇注环氧 ４－４钢筋工程 砂浆并确保密实。 钢筋采用现场钢筋加工车间加工，用平板车运到台座前进行现场 ５＿３．２箱梁安装就位 绑扎成型的施工方法：绑扎顺序为：先绑扎底、腹板钢筋，检查签证后， １）施工工艺流程 放人内模，最后绑扎顶板钢筋。大桥横跨淮河主河道，常年空气湿润， 箱梁需要在梁面通过运梁台车运到架桥机处，通过架桥机才能将 为防止钢筋腐蚀，预制箱梁保护层厚度设为３．７～６ｅｍ；混凝土垫块采 箱梁安装就位，具体施工流程如下： 用工程锯齿型塑料垫块，构件表面垫块数量不少于４个／ｍ 。 ①龙门吊机吊运箱梁，通过横移滑道安装南阳侧桥头箱梁。 钢筋安装时要注意预埋横梁钢筋、伸缩缝钢筋、防撞护栏钢筋、支 ②在桥头跨上游及梁上拼装箱梁滑移支架及滑道。 座预埋钢筋等。 ③在已架梁上拼装架桥机及其走道，并使其处于可以架设下一跨 ４．５混凝土工程 箱梁的待架状态。 箱梁预制采用Ｃ５０高性能混凝土，施工重点是控制好混凝土拌 ④在已架梁上铺设运梁台车走道。 和、运输、浇注及养生等工序，以保证预制箱梁质量及外型美观。预制 ⑤龙门吊机配合运梁台车运送箱梁至架桥机后巷，架桥机天车提 箱梁浇注混凝土，入模以内部插入式振捣器振捣为主．外部侧振为辅 梁。将箱梁放置在支点上。 的振捣方式；坍落度控制在１２—１４ｅｒａ，根据箱梁浇注部位不同做适当 ⑥调整架桥机使箱梁精确定位，横移大梁，将箱梁缓慢下落至Ｉ临 调整，灌注底板和腹板下部时坍落度要偏大，灌注顶板和腹板上部时 时支座上。 坍落度要偏小：混凝土的搅拌时间比普通混凝土延长４０～６０ｓ；混凝土 ⑦检查箱梁位置，如不满足要求，上升大梁重新定位安装；如满足 养护采用土工布覆盖保湿养生，养生时间为７－１０ｄ．可根据空气湿度、 要求，马上释放吊架与箱梁分离，架桥机移位安装下一片箱梁。 温度和水泥品种及掺用的外加剂等情况，酌情延长或缩短，每天撒水 ⑧架桥机移位过孔，安装下一片箱梁，直至全部箱梁架设完毕。 次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度；当气温低于５℃时， ２）箱梁就位 搭设保温棚保温，用蒸汽养生，确保混凝土养护温度大于１Ｏ℃。箱梁内 架桥机过孔到位置后，安装前横移梁，落下前支腿，使前轮箱支撑 部养护采用箱内灌水，喷洒腹板内侧及顶板；因顶板有一定的倾斜角 于前横移梁上。运梁台车将箱梁运至待架位置（喂梁），用架桥机前天 度，采用先喷洒水，后覆盖塑料薄膜的保湿养护方法。 车起吊箱梁前端，并向前走一定距离（根据现场实际情况），再用后天 ５箱梁安装 车起吊箱梁后端，起吊提梁，两天车同时向前移动，将运梁台车退出。 将梁放置在支点上，横向移动卷扬机，便于箱梁精确就位，然后横移大 ５．１吊具系统 梁，将箱梁移位至架设支座正上方，落梁至距已安装支座顶５０ｃｍ左右 ５．１．１ 吊装计算 时，停止落梁，调整箱梁纵向、横向位置后，再继续落梁。 箱梁吊点距梁端约０．７ｍ，吊点的横桥向距离为１．８７５ｍ，采用吊 箱梁距离已安装支座顶３０ｃｍ左右时，再次停止落梁，较为精确调 架、滑车组及软吊索结合的吊装工艺。 整箱梁位置后，继续落梁至距已安装支座顶１０ｅｍ左右时，检查箱梁的 箱梁吊点间距约为２８ｍ，箱梁自重９６８ｋＮ。为吊装方便，采用制作 轴线和端边线的偏位，微调架桥机大梁使箱梁精确定位，当箱梁纵横 的整体垂直吊架体系统，每片梁两个吊架．用起吊能力１０００ｋＮ龙门吊 向偏差在２０ｒａｍ以内时，下放吊索，使箱梁座落在临时支座，此时落梁 机的两个天车滑车组吊装，则平均单个吊点竖向荷载为４８４ｋＮ，每个 完成。 吊轴为４８５ｋＮ：吊索竖向及水平力分别为４８４ｋＮ、０ｋＮ，龙门吊机的两 ５－３－３箱粱安装控制措施 套滑车组吊装系统单个固定吊点最大允许吊重５００ｋＮ．计算结果表 １）验收墩顶支座垫石顶高程、平整度、轴线偏位，在墩顶测量放样 明，龙门吊机吊具系统均满足设计要求．可以安全的提吊、吊运箱梁。 箱梁的轴线和端边线位置以及支座十字线。 ５．１．２吊具配置 ２）安装好永久支座和临时支座，临时支座顶面标高和永久支座顶 本工程采用依梁体特征形状，专门制作的整体钢桁架进行箱梁包 面标高齐平。 底吊装方案。吊具配置有：钢桁梁吊架２套，软吊索２根，滑车组２套， ３）箱梁起吊过程中，应保持梁体水平，纵横向倾斜不能过大。 卸扣２个。吊装梁体时，在吊架与箱梁之间采用高强度纤维软吊索相 ４）运梁台车运梁时，应注意箱梁的方向要与待架孔要求的方向一 连，梁底处两根索头采用高强卸扣连接。为确保软吊索与梁体接触良 致，并且运输过程应保持平稳，避免碰撞。 好，受力均匀，梁体不受损伤，在预留孔周边及底板、腹板交界处设置 ５）龙门吊机和架桥机吊梁和落梁过程中要缓慢，保持箱梁在空中 圆弧状的钢板保护套，以保护梁体及软吊索。 平稳。 ５．２箱梁吊运 ６）在临时支座顶面设置橡胶垫，防止箱梁就位时与支座发生刚性 箱梁吊运，首先用龙门吊机将箱梁提吊到桥头墩处的横移滑道 接触，保护箱梁混凝土。 上，通过横移滑道将梁放于运梁小车上运输给架桥机喂梁的方法，用 ７）箱梁就位后，要将箱梁横隔板钢筋焊接起来，以确保箱梁的稳 架桥机架设大桥各孔箱梁。 定和安全。 龙门吊机吊梁时，用两套滑车组下放软吊索，将软吊索穿过预留 ８）箱梁被提到待架位置时，要落到较底位置（离支点２０～３０ｃｍ）时 的４个吊孔，在梁底用高强卸扣连接好，开始慢慢起吊箱梁。两个起吊 再进行横移。 科技信息 ０建筑与工程０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１１年第１５期 ９）安装就位的箱梁．要对永久支座或临时支座进行认真检查，发 现破碎、损坏要及时进行更换和加固。 ５．４箱梁体系转换就位 ５．４．１箱梁简支状态精确就位方法 架梁前，测量放样出支座十字线、盖梁支承垫石十字中线及箱梁 就位梁端线。箱梁将就位时，通过多次缓慢移动卷扬机、大梁，来调整 箱梁的纵横向位置，经检查符合设计位置再落梁，完成一片箱梁精确 就位；依此模式，完成所有箱梁的架设。 ５．４．２箱梁中横梁、湿接缝施工 箱梁一联在临时支座上就位处于简支状态时，及时把横隔板的钢 筋连接起来。确保箱梁的稳定和安全。连接桥面板钢筋时，预先在钢筋 ２）封锚 切割钢绞线时，应在锚板外留３－５ｃｍ外露钢绞线。切割后用环氧 树脂砂浆将锚具上的空隙（压浆孔除外）填充密实。连续端封锚混凝土 要及时浇注，以防止锈蚀。 ３）孔道压浆 孔道压浆采用压浆泵压浆。水泥浆的标号同梁体。水灰比一般 ０．４～０．４５，掺用减水剂时，控制在Ｏ．３５以内。水泥浆拌和３ｈ泌水率 ２％。稠度１４—１８ｓ，具有较好的流动性和易性好。水泥浆中的水和外加 剂，应对钢绞线无腐蚀作用。水泥浆从搅拌至入孔间隔时间不得超过 ４０ｍｉｎ。 压浆应在张拉完成后及时进行，采用一端向另一端压注，水泥浆 车间按设计加工成环型运到现场，牢固定位、对齐焊接。箱梁连续端封 从排气孔排出后，立即堵塞排气孔，直至冒出浓浆，关闭出浆阀门，输 锚混凝土与现浇接头（中横梁）混凝土一起浇注；在绑扎和焊接中横梁 浆泵压力达到０．５—０．７ＭＰａ持荷２ｍｉｎ，压力调整１ＭＰａ（长束孔道），无 钢筋时，要事先准确定位顶板制孔波纹管，为防止波纹管变形和移动， 漏水、漏浆，压浆泵停机，同时关闭压浆端阀门。孔道压浆完毕后，等待 要连接牢固．并在浇注混凝土时管内穿人钢筋或钢绞线作为芯棒。等 钢筋施工完毕后．浇注中横梁混凝土及其两侧与顶板负弯矩等同长度 范围内的桥面板混凝土。 各现浇连续接头混凝土浇注时气温不能相差过大，控制在较小范 围内。并在一天气温最低时施工。从箱梁预制到浇注完横向湿接缝的 时间不宜过长。所有新、老混凝土结合面的混凝土与主梁一致。 ５．４．３箱梁顶板负弯矩预应力施工 一定时间（夏季约３０ｒａｉｎ，冬季２～３ｈ），至水泥浆流动性消失，拆除两端 １）预应力张拉 当混凝土均达到设计强度的９５％后，方可进行顶板负弯矩预应力 向支点浇注．当桥面板混凝土达到设计的强度后，通过砂箱放砂解除 联内的临时支座，使桥面恒载作用在永久支座上，完成体系转换，箱 钢束张拉。由于箱梁预制后已张拉过梁体预应力钢柬，此时进行张拉 一阀门，冲洗干净，倒用下一孔。孔道压浆后，因泌水孔会出现空段，宜选 用较稠的水泥浆从压浆口进行填补。 ５．４．４箱梁体系转换 预制箱梁一联架设完毕后，浇注连续接头（中横梁）混凝土及其两 侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板混凝土，达到设计要求强度 后，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆；一联箱梁现浇连续接 头施工完成并张拉后，浇注剩余部分桥面板混凝土，浇注时应由跨中 箱梁顶板负弯矩预应力钢束。钢束采用两端张拉，张拉顺序为先长束 梁就位。后短束，对称单根张拉。初始张拉值宜取０．１５倍设计张拉值，初始张 ６结语 拉前调整钢绞线束松紧。张拉设备与孔道轴线一致，均匀受力，确保锚 固体各部分接触紧密。钢绞线布置平顺，不交叉。正式张拉，采用分级 淮河大桥施工采用先预制后安装、通过体系转换简支变连续的方 加载张拉，加载分为４级，即０．１５６ｃｏｎ、０．３６ｃｏｎ、０．６６ｃｏｎ、０．８６ｃｏｎ，每加 案，缩短了施－ｆｉｅ期，提高了施工质量，保证了施工安全；为今后跨河 载一次，测量一次伸长值。张拉６ｃｏｎ时，持荷２ｒａｉｎ并在张拉端补足吨 位，测量伸长值，观察钢绞线与夹片情况。张拉完成后，详细检查钢绞 线情况。最后相继拆出工具锚、千斤顶、限位器退顶，用游标卡尺量取 【参考文献】 流装配式大型桥梁建设积累了宝贵经验。Ｑ 工作锚夹片外露量。 ［１］ＧＢ ５００１７－２００３钢结构设计规范． ［２］ＪＴＪ ０４１—２０００公路桥涵施工技术规范［ｓ］． 张拉采用双控。以张拉控制吨位为主，用伸长值进行核对，实际伸 长值与理论伸长值误差控制在±６％以内。同一断面断丝之和不超过总 丝数的１％，且每束断丝或滑丝只允许一根。每端钢绞线回缩量￣＜５ｍｍ （张拉后夹片外露量。与２４ｈ测量外露量之差）。 ［责任编辑：常鹏飞］ （上接第２６０页）２．３安全检查 ２．３．１安全检查方法可以分为定期性、经常性、季节性、专业性、综合 工程有责任心，深入细致地搞好电气工程的质量和安全管理工作。ｅ 【参考文献】 性和不定期的职工代表巡视六类安全检查方法。 ２－３．２安全检查内容是：查思想、查管理、查隐患、查整改、查事故处 『１］ＧＢ ５０３０３－２００２建筑电气工程施工质量验收规范．北京：中国计划出版社，理。 ２００４． ２．３．３安全检查的重点是违章指挥和违章作业。在安全检查过程中应 社，２００１． 编制安全检查报告，说明已达标项目，未达标项目，存在问题，原因分 『２］ＧＢ ５０３００—２００１建筑工程施工质量验收统一标准．北京：中国建筑工业出版 ［３］杨玉山．变截面预应力混凝土连续箱梁高架桥施工技术田．科学之友，２０１０． 析。纠正和预防措施。 ［４］：ｔｃ志红．关于做好建筑电气工程的施工管理工作的分析册．黑龙江科技信息， ２．３．４安全检查应注意：将自查与互查有机结合起来；坚持检查与整 ２０１０． 改相结合；制定和建立安全档案；安全生产责任制及管理制度是贯彻 生产法律法规，必须认真执行；落实责任是前提，强化管理是 基础．以人为本是关键，常抓不懈是保证。 ２．４现场安全事故的处理程序 施工活动中发生的工程损害纳入安全事故处理程序。按照有关法 律、法规的规定执行。安全事故的处理参照《企业职工伤亡事故报告和 处理规定》执行。 ［５］郝晓冬．浅谈智能建筑电气施工管理及质量控制措施啊．今日科苑，２０１０． ［６］杨彩娟．浅谈在建筑工程中电气与土建配合阴．中小企业管理与科技，２０１０． ［７］蒋正威．建筑工程中电气安全的技术措施叨．中国新技术新产品，２０１０． 作者简介：乔治，本科，２００６－２０１０年毕业于天津城市建设学院，电气工程 及其自动化专业专业。２０１０年在校时被中铁建设集团录用，后分配至中铁建设 集团天津分脊司。２０１０年７月一２０１１年４月在天津分公司第三项目部任电气技 术员，２０１０年４月被分公司调至中铁建设集团天津分公司第六项目部，在第六 项目部工作至今。 ３结语 建筑电气工程的质量将直接影响该建筑物的功能运行是否正常， 影响该建筑的社会效益及经济效益等，所以在工程施工的过程中应对 ［责任编辑：常鹏飞］ ２３１
