金台铁路节段梁胶结拼装施工技术探讨--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

金台铁路节段梁胶结拼装施工技术探讨

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：孟辉

[导读] 摘要：金台铁路田市跨永安溪、台金高速公路特大桥设有24孔简支箱梁，其中56m箱梁22孔，48m箱梁2孔，箱梁为采用单箱单室等高度预应力混凝土简支箱梁，均采用节段预制胶接拼装法施工[1]，拼装采用TP120架桥机进行节段架设。

        浙江省交通投资集团金台铁路有限责任公司浙江台州 318000
        摘要：金台铁路田市跨永安溪、台金高速公路特大桥设有24孔简支箱梁，其中56m箱梁22孔，48m箱梁2孔，箱梁为采用单箱单室等高度预应力混凝土简支箱梁，均采用节段预制胶接拼装法施工[1]，拼装采用TP120架桥机进行节段架设。节段梁高空胶接拼装线性、结构尺寸精度要求高，质量管控难度大，对张拉过程受力体系转换进行严格控制确保架桥机安全，控制好节段间的涂胶质量是节段梁胶接拼装成功的关键点。所制定的施工方案和技术措施经实践证明是切实可行的，可为其他同类型桥梁施工提供经验和技术支持。
        关键词：简支箱梁；节段预制胶接拼装法；剪力键；涂胶质量
        1 工程概述
        1.1大桥概述
        金台铁路位于浙江省中东部的金华、丽水、台州地区，为设计时速160 km/h的单线铁路。田市跨永安溪、台金高速公路特大桥位于浙江省台州市仙居县境内，本桥为跨越S322省道、永安溪河道、台金高速公路。起讫里程为DK75+936.65～DK78+610.415，孔跨布置为：（7×56m+2×48m+15×56m）简支箱梁+（60+100+60）连续梁+（30×32m+3×24m）简支T梁。
        1.2 结构设计
        48米预应力混凝土简支箱梁全长50.2米，计算跨度为48米。每跨11个节段，10个胶接缝，预制节段长度分为4.8米和3.5米两种，梁高4.5米，梁顶宽7米，梁底宽3.6米，梁顶横向设2%的排水坡。56米预应力混凝土简支箱梁全长58.2米，计算跨度为56米。每跨13个节段，12个胶接缝，预制节段长度分为4.8米、4.5米和3米三种，梁高4.6米，梁顶宽7米，梁底宽3.6米，梁顶横向设2%的排水坡。24孔箱梁共有308个节段，梁段最大重量约110吨。

图1.1 简支箱梁结构布置图（单位：m）

        图1.2 简支箱梁横断面图（单位：m）
        2 工程重难点
        1.节段梁高空胶接拼装，对预制节梁段线性、结构尺寸精度要求高，质量管控难度大。
        2.节段预制对后期线形控制的影响。
        3.张拉过程中受力体系转换的控制。
        4.节段梁拼接胶采用环氧树脂，环氧密封胶遇水则失效，且考虑其化学性能，施工时间受限，且高原地区气候干燥，高寒地区温度影响、紫外线等因素，对环氧密封胶化学性能、耐久性要求高，故做好涂胶对位工作的保护措施是节段梁胶接拼装成功的关键点。
        3 施工工艺
        3.1 架桥机
        本桥机主要由前支腿、中支腿、后支腿、辅助支腿、起重天车、主梁框架、导梁、吊具、吊挂、2×10t行车、电气及液压系统等组成。
        梁段组拼采用TP120型架桥机逐夸进行组拼，24孔节段梁整孔架设顺序为0#墩孔向24#墩孔架设，桥机总长112.748m，主桁宽9.6m，总高度17.442m，自重750T。最大起量为120T。

        图3.1 架桥机结构图（单位：m）
        3.2 节段吊装
        由轮胎式运梁车运梁至架桥机位置，架桥机吊挂悬挂节段时采用四点悬挂的方式，扁担梁与吊挂横梁采用铰轴连接，受力明确。吊杆采用精轧螺纹钢筋作为吊杆，吊挂的吊杆由于分布在主梁内侧，在整机纵移时，把吊杆抽出放在主箱梁里即可。
        3.3梁段组拼顺序
        梁段组拼顺序是根据节段梁本身的构造情况和施工的快捷方便而制定的，11（13）个梁段由0#墩向24#墩，梁段组拼时先将1和11（13）号段偏位安装后，再将其他梁段按照顺序全部摆放到造桥机上，留出30cm宽涂胶间隙，所有梁段全部摆放到造桥机上后再将1#段摆放到设计位置后进行涂胶，与2#段进行胶接，施加临时预应力，依次类推直至最后一个梁段完成，在进行整孔钢绞线穿束、张拉。
        3.4梁段就位及调整
        梁段按顺序悬挂在扁担梁上，按照纵向、横向和竖向三个方向进行精准就位。设计梁体预制时预留压缩量为30mm，48m梁10个胶缝，56m梁12个胶缝，根据胶接缝拼装梁施工情况，全桥成型后梁段之间有1mm左右的胶缝，在梁段预制时接缝处涂刷的隔离剂为1mm，清除隔离剂后与胶缝互抵消。拼接完后梁总长比设计长约30mm，与压缩量接近。
        梁段调位是一个反复调整，逐渐趋近的过程，故在施工中按先纵向调整→横向调整→竖向调整→纵向调整→横向调整→竖向调整的次序反复循环调整，直至达到设计要求。
        3.5涂胶作业
        根据工程的施工特点和要求，预制节段之间的粘结材料选用无溶剂型环氧树脂胶结剂，即采用“胶结”的方法将相邻的两块预制节段粘结成一个整体。单面涂胶3mm，双面涂胶1.5mm，即能覆盖混凝土表面为宜。环氧树脂胶浆的配合比应根据环境温度和固化时间要求选定配方。树脂涂好后，在板缝的预应力孔道周围贴一块环宽为10mm的环型密封垫圈，以保证预应力孔道的密封，防止孔道压浆时串浆漏浆。张拉临时预应力至设计值。
        3.6预应力张拉压浆
        预应力束采用两端分批张拉，张拉时应严格按照设计图纸规定的张拉顺序进行张拉。预应力筋张拉施工是预应力结构施工的关键工序，钢束张拉采取张拉力和延伸量双控。张拉预应力时混凝土龄期不少于45天。预应力筋应分批、分阶段对称张拉，其张拉顺序应符合设计规定。张拉完毕后48h内完成压浆，采用智能压浆工艺。
        4 重点控制措施
        4.1 节段预制对后期线形的影响
        在铁路工程项目的施工过程中，台座的稳定性对梁体反拱值有着直接的影响，施工中台座的基础处理不当，造成台座的不均匀沉降，从而影响预制梁体的反拱值。因此梁场的建设过程必须保证制梁台座的基础稳定性，并建立制梁台座沉降观测系统。
        长短线结合法匹配预制节段箱梁[2]是在通过分析长短线匹配法和短线法匹配预制工艺各自优缺点的基础上，结合两种方法的优点，克服单独采用长线法施工节段预制时模板调整困难、预制速度较慢、场地占地面积大以及模板一次性投入大等缺点和单独采用短线法施工时预制精度要求高、需要专用计算程序控制线形和误差等缺点的新工艺。长短线结合法匹配预制的新工艺有流水化程度高、线形控制较为直观、测量易于控制，成桥后混凝士收缩徐变对桥梁线形及结构影响小等优点，且节段预制形成流水线生产，施工速度快。
        节段预制预应力混凝土梁的线形控制是一个复杂且重要的过程，它是梁体预制过程中各种施工误差、偏差累计的最终反映，而反拱值是影响桥梁线形和桥面结构层厚度的重要因素。根据张拉力对预制梁理论反拱值进行计算，并对箱梁张拉后的起拱值进行测量，结合实际测量数据对理论反拱值进行合理调整。所以在施工过程中，除了保证混凝土的材料性能外，同时需要我们在施工的各个环节中，进行严格的控制以减小反拱值的误差。
        4.2 张拉过程中受力体系转换应对措施
        箱梁在第一阶段预应力钢束张拉前，梁通过吊具挂设在造桥机上，用穿心式千斤顶调整吊杆长度。当预应力钢束开始张拉后，箱梁上拱，部分自重转为由梁体自身承受，同时造桥机吊具反弹，吊杆拉力发生变化。随着预应力钢束逐步张拉，箱梁自承能力越来越大，最后梁的重量由原造桥机扁担梁承受转为箱梁承受。为防止吊杆拉力过大而顶裂梁体，在张拉过程中要及时调整吊杆的长度，以减少造桥机的载荷。张拉完成后吊杆及临时预应力全部拆除。
        4.3 涂胶质量控制
        胶拼前必须做好挤胶张拉的一切准备工作，环氧树脂胶浆的配合比应根据环境温度和固化时间要求选定配方。在梁段定位无误和涂胶操作的各项工作就绪后，开始拌制胶浆，并在规定的时间内操作完毕，防止硬化。断面涂胶时保证两侧端面清洁、干燥。断面涂胶时应自下而上，快速均匀进行，不出现断胶现象。
        5 结束语
        通过对方案进行优化论证，并精心组织筹划，安全平稳快速的完成了施工，并加强施工过程中节段梁线形控制及架桥机受力监测管控，期间未出现任何质量及安全事故，体现较高的施工及管理水平的。大桥成桥后，外型美观，线形平顺，其施工方法为今后同类型的大跨简支箱梁胶结拼装施工积累了宝贵的可借鉴的经验。
        参考文献：
        颜妍预制节段拼装梁施工施工技术.中铁二十二局
        [2]洪彩葵等乐清湾跨海大桥超高变截面节段预制箱梁施工技术.天津联东兴达科技有限公司
        作者简介：
        孟辉，1976年6月出生，男，河南省商丘人，主要从事铁路建设与工程管理。