预制节段梁施工技术

预制节段梁施工技术（3篇）

1.预制节段梁施工技术 篇一

浅析节段桥梁的设计与施工论文

摘要：节段桥梁已广泛应用于PC连续梁、刚架、斜拉桥及拱桥的建设，我国在设计和施工方面也取得了不少经验。本文就节段桥梁在设计方面存在的问题及具体施工方法进行了简要的探讨。

关键词：节段桥梁;设计;问题;施工

1、节段桥梁预制拼装法

首先，可以大幅度的缩短工期。与现浇箱梁相比，在进行下部结构施工的同时即可进行节段的预制。如果采用工厂化预制与混凝土低温蒸汽养护技术，每一节段的生产周期可缩短到1天。另外，由于采用了新型的特种架桥机设备进行节段的逐跨拼装，一跨箱梁的架设时间约为7天，大大缩短了施工周期。

其次，减小对环境的影响。节段拼装时占用的地面道路较少，施工过程中对地面交通与行人的干扰也较小，特别适合城市范围内的高架桥梁施工，除采取必要的安全措施外，可保持原有的交通运行，提高了文明施工程度。

再次，节段预制拼装工艺可保证桥梁的线型美观。由于预制时采用密贴镶合匹配浇筑法，而且整根梁的每个节段由同一套模板浇筑而成，保证了梁体的线型一致。

节段预制拼装工艺目前还存在一些局限性，减少这些局限因素应是今后改进和提高的目标。

设备一次性投入大。施工中涉及的主要设备包括预制模板、小平车、架桥机等，工厂化的预制模板包括能够自动脱模的内、侧模和自动找平的底模，这些都需要由专业的制造工厂进行设计、制造。

另外，通用性较差。在节段预制拼装施工中，模板系统和架桥机是一笔极大的投资，只有达到一定的工程量，才能达到一次摊销的目的。因为，每套模板是针对本次施工节段的长度和横断面，如果在以后的施工中运用该项工艺，就需对模板和架桥机进行重新改造。

其次，架桥机对纵坡、线性都有一定的限制条件，当桥梁的设计参数不满足要求时，将不能采用此项施工工艺。

2、节段桥梁悬拼拼装法

节段桥梁的施工方法很多，但就城市桥梁而言，悬臂拼装法是具竞争力的方案，即主梁在预制场地分段预制，留好预应力孔道，下部结构施工完成后，把梁段运到工地拼装，同时张拉所需的钢束。整个过程的结构体系为先是悬臂结构，合龙后形成连续体系。节段桥梁的分段长度可根据结构的受力要求及施工机具灵活划分。

设计方面，可采用高标号混凝土，预应力体系可多种多样，计算机的使用已使桥梁的结构分析及挠度控制十分简便。与满堂支架法相比，结构由简支到连续，存在结构体系转换问题，预应力及徐变引起的次内力已不容忽视。钢束既可布置在腹板内，也可布置在顶底板内，结构自重大大降低，跨越能力增强。

施工方面，可以节省大量的支架、型钢和模板，混凝土质量可以得到保证。对城市桥梁而言，不必用挂篮进行张拉钢束等作业，只需简单的移动支架即可。节段的预制可与下部构造同时进行，一方面大大加快了施工进度，另一方面可减少徐变带来的负面影响，充分发挥力筋的高强性能。节段的安装可充分利用机械化设备，安排在车流量较小的时段进行，对交通影响较小。

但是，节段式桥梁的技术要求较高，影响结构的.因素较多，施工控制也很严格，对小跨度桥梁由于梁高较低，无工作面张拉连续力筋，不适宜采用节段桥梁。

3、节段桥梁设计和施工的关键问题

3.1次内力影响节段桥梁设计和施工的关键因素是次内力、节段间的连接、体系转换及高程控制等。节段桥梁的预应力筋可分悬臂力筋和连续力筋。结构的次内力主要为预应力产生的次内力和徐变次内力。悬臂力筋只是产生徐变次内力，而不产生弹性次内力，连续力筋则产生弹性次内力，当有多次体系转换时，也会产生徐变次内力。在悬臂拼装阶段，支点处的负弯矩随悬臂长度增加逐渐增大，刚合龙时跨中正弯矩很小。正是徐变次内力引起内力重分配使支点负弯矩减小，而跨中正弯矩增加，随着时间的增长及其它荷载的加入，结构整体受力趋向合理。预应力产生的次内力可用力法或等效荷载法计算。精确计算徐变次内力比较困难，与计算过程中的有关假设与实际出入较大有关，但不管采用什么方法，即使计算结果偏差较大，也不会对结构产生重大影响。设计中，只要优化跨度及钢束布置，合理安排合龙程序，就可充分利用次内力的有利方面。

3.2预应力钢束布置节段桥梁的配束由悬臂力筋和连续力筋两部分组成，悬臂力筋布置在顶板、腹板及上梗肋内。顶板内钢束常布置成直线形，直接锚固在节段拼装面上，腹板内钢束一般为曲线形状，使钢束承担部分剪力。但有的大跨度桥梁只在顶板布束而不弯入腹腔板内，这给施工带来极大便利。连续力筋布置在底板内，在箱内底板上留锯齿块张拉锚固钢束。悬臂拼装的节段桥梁，钢束一般布成短束，弯起力筋只有2个弯折点，节段从预制到安装，大部分徐变已发生，因此，预应力损失大大减少，可有效地增大永存预应力，使钢束的高强性能充分发挥。

悬臂拼装阶段，梁体需布置大量悬臂束，而体系完成后并不需要那么多钢束，为避免浪费，往往需设临时束。体外预应力体系是一种有效尝试。由于钢束布置在箱内(箱形梁)可以将截面做得更薄，通过控制张拉力，有效地控制及调整施工中的挠度和预拱度。但体外预应力结构极限承载能力稍低，如何合理地使用，尚需进一步研究。

3.3安装定位及挠度控制节段的拼装常做成企口缝。腹板企口缝用于调整高程，顶板企口缝可控制节段的水平位置，使拼装迅速就位，并能提高结构的抗剪能力。有的在预制节段的底板处设预埋件，用以固定拼装时的临时筋;也有的在腹板拼装面设连续的凹凸榫，顶板上仅留有2个水平半圆形和2个垂直梯形槽口的接榫供安装定位用。

安装就位时，宜在拼装面涂环氧树脂，使拼装面粘接较好。挠度控制往往是设计和施工的关键问题，所设的预拱度必须根据施工情况及徐变情况作精确分析和计算，并及时调整，一般可通过张拉力筋或控制力筋张拉力调整，必要时可用千斤顶调整，接触面的接缝间可嵌入较软金属(如铜)。城市桥梁由于搭移支架方便，也可在局部布置临时支架进行调整。挠度控制不好，不仅影响线形，而且合龙难度较大，必须精心设计和施工。

3.4合龙段的设计和施工悬臂拼装的节段桥梁常在跨中留有1.5～2.0m的合龙段，在主梁标高调整后将梁连成整体。一般采用现浇或节段拼装合龙，现浇比拼装施工工期长，工序复杂，但便于调整，而拼装对节段预制和拼装的精度要求较高。

采用悬臂拼装的PC连续梁，在技术上可行、经济上合理，机械化程度应用高，有利于工厂化生产，可满足业主对工期和质量的要求及日新月异的城市发展需要，具有较大的优越性，而且在同等造价条件下可以增大跨度，节省下部工程量。悬臂拼装法也适用于曲线梁。

2.预制节段梁施工技术 篇二

随着桥梁施工技术的发展,预制节段拼装施工以其施工速度快、自动化程度高,改善劳动条件,提高劳动效率及环境适应性好等优点逐渐成为一种新的施工工艺。节段预制拼装技术一般采用砼预制箱梁,一孔由若干箱梁节段组成,节段接头涂有环氧树脂,短时间内可以凝固,起防水及保证接缝连接密实性的作用且无须养护,整孔梁段施工完成后可立即施加预应力。主梁吊装施工中,箱梁的拼装线形控制是成桥线形良好与否的关键。本文以正在建设中的广州地铁六号线区间高架为工程背景来说明主梁吊装施工几何线性控制的方法,总结了现代预制拼装的施工几何线形控制方法,对类似工程具有一定的指导意义[1,2]。

1 工程概况

广州市轨道交通六号线浔峰岗~河沙西入洞口区间西起于金沙洲浔峰岗附近该区间主要采用高架结构形式。以34+35+35+34 m[3,4]一联刚构为控制联。桥型立面图及截面尺寸如图1、图2。

施工阶段内容描述和重点说明:

(1)首先完成基础以及边墩、主墩的施工。架桥机就位,吊装节段梁;节段梁张拉简支钢束,下落梁至临时支承张拉梁段内简支钢束,放松并解除中间吊杆,箱梁处于简支吊梁状态,落梁至临时支承上。

(2)架桥机前移过孔梁段下放后,架桥机前移过孔至另一跨位置。

(3)浇注节段梁与中墩顶现浇梁间竖向接缝,张拉体内连接钢束,拆除中墩临时支撑。

(4)浇注边墩顶节段实心隔板内砼,拆除边墩临时支撑,张拉边墩钢束。

(5)全桥施工完毕后30 d铺装二期恒载。

2 有限元软件计算施工阶段拼装线形

为了分析钢束张拉变形值,采用桥梁专用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥空间模型,对恒载(包括一期恒载、预应力荷载)进行计算。MIDAS/CIVIL建立有限元模型,通过梁单元进行模拟。全桥135节点,129个梁单元。

该联全桥成桥绝对高程均是21 m,无横向坡度,所以拼装线形应当成反拱状态。通过桥梁专用软件MIDAS/CIVIL计算张拉后跨中最大上拱位移为13 mm,故拼装时跨中阶段梁标高要下挠13 mm。如中跨35 m共计12片节段箱梁2.5×2 m+2.6×10 m,节段梁拼装后张拉理论上挠值Δh如表1。

3 主梁拼装几何线形控制方法

架桥机架设完毕后,吊装全部主梁12片,拼装前让架桥机在全部主梁结构自重下完成变形,测点布置如图6。

拼装前先把参考梁段调整到水平状态,即L侧和R侧的标高一样,读第一块节段梁参考点标高H。每拼一片梁时都要在拼装那片梁端部测点测其相对参考点的标高值,L侧测点与R侧测点保持相应的标高。每测完一次标高都要进行比较,若与理论值相差则微调标高,直至标高调到理论值,然后张拉临时固结的钢筋,拼装下一块,直至完成整孔梁[5—7]。每块节段梁拼装的理论相对标高(每块节段梁拼装时相对于端部第一块节段梁的参考点标高)为H(端部第一块节段梁标高)+Δh(拼装块节段梁张拉后理论挠度值,注:方向向下为正值,向上为负值)。节段梁拼装完成在钢束张拉后成为简之状态时每块节段梁理论桥面标高值为第一块节段梁参考点标高H值,即张拉后桥面处于等水平面状态。因篇幅有限本文仅列出中跨35 m实际拼装线形图与理论值比较图如图8、图9。

有图9可知在钢束张拉后每块节段梁桥面标高几乎处于水平状态,达到了设计要求。通过几何线形的控制,节段梁拼装张拉后的桥面标高值与设计高程之差控制在三毫米之内,完全符合施工及设计的要求。

4 结束语

节段预制拼装技术在我国国内的使用较少,是较为先进的施工工艺,尤其是在城市轨道交通中的使用。几何线形控制的关键是拼装线形的计算及节段梁标高的调试,总结以往施工线形监控的方法,通过对于这种新型桥梁施工工艺线形的控制,来验证了线形控制的可行性,对工程中类似的桥梁施工中几何线形的控制具有现实的指导意义,同时也为类似桥梁的施工提供了宝贵经验。

参考文献

[1]蒙晓莲.桥梁节段预制拼装技术及其在城市轨道交通中的应用.广州:华南理工大学出版社,2006

[2]向中富.桥梁施工控制技术.北京:人民交通出版社,2001

[3]铁路桥涵设计基本规范.TB10002.1—2005,北京:人民交通出版社,2005

[4]铁路桥涵钢筋混凝土和砌体结构设计规范.TB10002.4—2005,北京:人民交通出版社,2005

[5]刘亚东,刘景红,戴书学,等.苏通大桥75m跨连续箱梁节段预制高精度控制技术.中国海湾建设,2005;8(4):50—54

[6]陈礼忠.节段梁短线法预制、悬臂拼装几何控制技术.建设施工.2008;30(7):579—581

3.短线法预制节段桥梁施工工艺研究 篇三

关键词 短线法 节段 桥梁 施工工艺

中图分类号：U445 文献标识码：A

本文将我国目前预制节段桥梁施工工艺的应用情况进行了分析介绍，长线法施工工艺得到了长足的发展，并且被广范的应用于桥梁施工活动中，虽然短线法的施工工艺也具有着较多的优点，但是其桥梁施施工设备以及监控等相较于西方国家相比仍然存在着以下的差距，因此，需要继续探讨与研制出一些高水平的辅助设备来帮助短线法节段桥梁的施工，同时，还需要不断的更进相关设计水平以及监控手段，从而使得短线法预制节段桥梁施工工艺能够被更多的桥梁施工工程所应用。

1探讨预制节段桥梁施工工艺在国内的应用

我国目前长线法预制阶段桥梁的施工工程越来越多，相应的设计以及施工技术也得到了提高与发展，例如：北京四丰立交1号阳道桥、上海新浏河桥、沪闵架桥等桥梁工程，这些均采用了长线法节段施工工艺。虽然我国的长线节段施工工艺得到了长足的发展，但是短线节段桥梁的施工需要采用大型架桥机来进行施工，另外，其施工工艺以及设备、监控等相较于西方国家相比仍存在一定的差距，并且短线法节段桥梁的相关设计以及施工标准均没有完善，因此，需要继续对其进行探讨与研究。

2分析对比短线法预制节段桥梁的优缺点

短线法预制节段桥梁具有以下几个优点：第一，节段桥段不会受到施工环境以及气候条件等因素影响，同时，节段桥梁施工分上下部结构，桥梁上下部结构的制造与架设均可以同时进行，使得施工工序衔接紧凑，因此，节段桥梁的工期较容易控制；第二，由于节段桥梁施工是分层进行的，因此，在桥梁施工过程中，能够更好的掌握与控制其施工质量；第三，在进行节段桥梁施工过程中会应用到各种施工机械，不仅大大提高了其施工机械化程度，而且还大大降低了其施工成本；第四，对于城市高架桥施工而言，这种拼装工艺不仅不影响桥下交通的正常运输，而且还能够有效的提高高架桥的施工质量水平、效率；第五，由于节段桥段在施工前需要存放一定时间才可进行安装施工，因此，使得桥梁在拼装的过程中不会出现收缩、预应力损失等问题，从而有效的实现桥梁线性控制目的；第六，采用节段桥梁施工工艺，不仅使得拼装施工现场整洁，而且对自然环境均没有破坏性，因此，其施工工艺符合现代文明标准化要求等。这些是进行短线法预制节段桥梁施工的优点，但是施工过程中仍然存在着以下几点缺点：第一，进行节段施工时需要采取大型的、专业的起重设备进行施工；第二，对于节段桥梁设计而言，仍是采取传统的设计方法以及设计经验，往往出现安装荷载超出实际营运荷载的情况；第四，这种施工工艺使得整体桥梁施工造价偏高。

3分析节段桥梁的安装工艺设备

3.1关于桥梁梁段的运输

当节段梁预制完成后，还需要放置一段时间才可以将其运输到施工现场，在此过程中该桥梁梁段经过以下运输过程：通过出运找桥运输将其运输至码头，然后再通过机械将其卸到运梁船上，最后通过陆地运输则可将其运输到施工现场。

3.2关于架桥机

对梁段进行运输的时候一般会采用TP75型架桥机，这种为机、电、液一体化机械设备，其支腿可自如的收缩，并且在进行行走与起吊作业的时候可以根据要求进行遥控、调控，其高灵活性以及高准确性等特点被广泛的应用于大型工程活动中，有效的保障工程施工安全以及提高工程的施工效率。桥梁施工中的架桥机由以下几个部分组成：主桁结构、支撑结构、整机横移机等，这些组成部分对于架桥机而言发挥了巨大的作用，因此，这些组成部分的相应功能均需要满足架桥机作业的要求。

4结语

本文将我国目前短线法预制节段桥梁施工现状进行了分析介绍，同时，将短线法预制节段桥梁的施工优缺点进行了陈述，最后将短线法预制节段桥梁的安装工艺设备进行了阐述，虽然我国目前短线法预制节段桥梁施工技术相较于西方国家存在着一定的差距，但是随着科学技术的发展以及积极引进西方先进国家的施工技术，相信在不久的将来，短线法预制节段桥梁施工技术能够被广泛的应用于桥梁施工中，从而为我国桥梁建设工作作出贡献。

参考文献

[1] 叶建兴，梁卫军，郭敏，史海欧，刘忠诚，邓剑荣，熊安书，刘智成，杜洋，刘志英，宋晋心，邱永添.节段预制拼装法设计施工技术[A].中国城市轨道交通新技术（第二集）[C]，2007.

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