CN103437286A - 应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法 - Google Patents

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李维瑞
张海云
李向海
郭胜朝
侯驰
郭建玲
朱勇霞
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Abstract

本发明公开了一种应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法,属于桥梁施工工艺，主要解决了桥梁施工在寒冷天气难以开展的问题。该整孔箱梁分节段预制方法，包括以下步骤:（1）在地势空旷环境设置预制场,并搭建暖棚；（2）在暖棚内设立用于预制整孔箱梁节段的台座；（3）按照整孔箱梁架设的位置进行分段，并在台座上使用钢材搭建与整孔箱梁节段相应的预制模板；（4）采用短线法在搭建的预制模板上分别预制整孔箱梁的每个节段。通过上述方案，本发明达到了不受低温影响而顺利进行整孔箱梁预制的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法
技术领域
    本发明涉及一种桥梁施工工艺，具体地说，是涉及一种应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法。
背景技术
桥梁施工具有周期长、施工环境差、技术难度高等特点，尤其是在地理环境本就很差的地区。如：山西省朔州市境内，属大陆季风气候，冬季漫长、春秋相连、雨热同期、太阳辐射强、光照时间长、温差较大、无霜期短、干燥多风是该区域气候的主要特征。该地区年平均气温3.9-7.2℃，极端最高气温37.9℃，极端最低气温-40.4℃，按铁路工程气候分区属寒冷地区。
类似于山西朔州这种寒冷地区的桥梁施工环境很多，而桥梁施工关系民计民生，刻不容缓，即使外界环境恶劣，也必须尽早施工，以期早日完成施工项目，投入使用。而在这种寒冷环境下进行桥梁施工，不仅对施工人员的身体素质要求很高，需要施工人员能够长期在寒冷环境下工作，而且对桥梁施工过程中的各项施工工艺要求也很高，常规的施工工艺难以使其结果达到项目验收标准，容易出现安全隐患。如：桥梁中桩、承台、墩柱、梁等子项目施工，都对施工环境有温度要求，如果温度无法满足，浇筑出来的桩、承台、墩柱、梁等很难符合质量要求，无法使用，即使勉强使用，也存在极大的安全隐患，最终无法通过项目验收。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法，主要解决现有技术中整孔箱梁在寒冷天气施工难度大的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
    应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法 ,包括以下步骤:
   （1）在地势空旷环境设置预制场,并搭建暖棚；
   （2）在暖棚内设立用于预制整孔箱梁节段的台座； 
   （3）按照整孔箱梁架设的位置进行分段，并在台座上使用钢材搭建与整孔箱梁节段相应的预制模板；
   （4）采用短线法在搭建的预制模板上分别预制整孔箱梁的每个节段。 
进一步地，所述暖棚包括钢结构骨架，和包覆于该钢结构骨架上的特制棉被，且所述钢结构骨架固定在所述预制模板上。
具体地说，所述钢结构骨架的左右两侧通过钢管焊接于预制模板的两侧，而其前后两端则通过悬挂与预制模板隔开；且所述特制棉被则由帆布帐篷作表、厚度为3公分的毯子做里缝制而成。
为了确保暖棚内的加热效果，使棚内温度易于控制，所述暖棚内以火炉为主、电暖风为辅进行加热。
再进一步地，所述预制模板的搭建步骤如下：
（a）固定底模和端模，并安装腹板钢筋支撑脚手架；
（b）调节底模平整度、端模垂直度，并调节底板和腹板的尺寸，直到达到规定要求；
（c）绑扎底板和腹板，并焊接定位网片；
（d）向定位网片中穿入预应力制孔器，再滑入内模和外模，并固定；
（e）绑扎顶板及挡碴墙钢筋，最后安装预埋件，预制模板搭建完成。
更进一步地，所述整孔箱梁节段浇筑的先后顺序为底板、腹板、顶板，且底板采用敞口灌注，而腹板采用两侧对称分层灌注。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明采用自建暖棚的方式来改变施工环境，既避免了外界风对施工的影响，又保证了施工环境中的温度要求，使整孔箱梁施工不再受环境温度的限制，即使在寒冷天气下施工也能保证施工质量达标。
（2）本发明采用火炉和电暖风配合的方式为暖棚供暖，暖棚内温度可人为控制，随时调节，并解决棚内死角问题，从而使施工环境温度始终保持在项目要求的最佳温度，进而为保证施工质量打下了坚实的基础。
（3）本发明将整孔箱梁多成若干节段，采用每个节段单独浇筑的方法进行预制，如此既降低了施工场地的要求，也为搭建施工用的暖棚提供了实现的基础。由于整个施工过程全部在暖棚内完成，因此施工人员不再受天气的威胁，可实现24小时不间断倒班作业，从而为最大程度地缩短施工周期提供了实现的基础。
（4）本发明原理简单，实施方便，成本不高，有效地解决了低温环境对桥梁施工的不利影响，为桥梁施工开辟了一条新途径，具有很大的创新意义和很高的实用与推广价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
假设要在某低温环境中预制一整孔箱梁，为避免低温对浇筑质量的影响，首先须搭建一暖棚，用于为浇筑施工提供需要的温度环境，而在搭建暖棚之前，需要先制作预制模板，具体情况如下：
由于本技术的总体思想是将整孔箱梁进行分段预制，因此，先根据整孔箱梁的总长度进行分段，并按照段长制作预制模板。预制模板的方法如下：首先根据段长选择一空旷地势，设置台座，并在台座上固定底模和端模；然后安装腹板钢筋支撑脚手架，并调节底板、腹板及梁高等尺寸，使底模平整度、端模垂直度达到规范要求；此后，绑扎底板和腹板钢筋，并焊好定位网片，再向定位网片上穿入预应力制孔器，滑入内模和外模；将内模和外模固定好之后，绑扎顶板及挡碴墙钢筋，最后安装好各种预埋件即可。其中，预应力制孔器一般采用橡胶棒或波纹管。
整孔箱梁在分段时主要分为两种类型：整孔箱梁的两端为端节段，而两端之间的结构为中间阶段。由于端节段和中间节段的结构、尺寸略有不同，因此，需要分别制作端节段的预制模板和中间节段的预制模板，但是制作方法均相同，因此不再重复。 
预制模板制作好后，需要在其外围搭建一暖棚，为浇筑施工提供合适的温度环境。
暖棚以钢结构骨架为支撑，并在其上覆盖特制棉被。钢结构骨架采用钢管栓接而成，特制棉被用帆布帐篷作表、3公分厚的毯子做里缝制而成，这种特制棉被可起到很好的保暖防风效果。为了在保证暖棚的牢固性的同时，方便浇筑施工，钢结构骨架的左右两侧面通过钢管焊接侧模上，而前后两面则采用悬挂形式，与端模脱离开。
在暖棚搭建完成之后，先在暖棚内安置多个火炉和电暖风，用以升高暖棚内的温度。以整孔箱梁的节段长度不超过5m为例，需要在暖棚两端各安置一个大直径蜂窝火炉，在节段的外模外侧四角各安置一个大直径蜂窝火炉，共六个大直径蜂窝火炉。在暖棚顶部设置烟囱排烟，排出火炉燃烧产生的烟气，严防暖棚内煤气中毒。另外，根据实际情况，可以在局部死角布置电暖风吹热风，以确保每个角落的温度。
在预制模板、暖棚、火炉、电暖风都准备好之后，即可开始进行整孔箱梁的节段预制施工，其施工方法采用短线法，以预制模板为原型，向预制模板浇筑混凝土，待浇筑的混凝土冷凝成型时，整孔箱梁的节段便预制完成了。混凝土的浇筑顺序为底板→腹板→顶板，且底板采用敞口灌注，腹板采用两侧对称分层灌注。
根据外界气温变化情况及暖棚内外部温差情况，在混凝土浇注之前，先用火炉将预制模板及暖棚内温度升至正常温度，然后向预制模板浇筑混凝土。在混凝土浇筑过程中使用火炉持续加热，防止混凝土在浇筑时受冻。混凝土在浇筑8-10个小时后开始出现水化热，且持续两天左右，在此期间混凝土内部温度较高，再加上四周的隔热保温，混凝土不会冻坏。浇筑完成后，进入混凝土养生阶段，在此期间，使用温度计进行温度控制，实时开关火炉，将暖棚内温度控制在要求的温度内。
在混凝土浇筑及养生期间，当火炉全开尚不能满足温度要求时，及时增加火炉数量或启动电暖风进行辅助加热。
如此，可保证施工过程顺利完成。
本发明提供的实施方案旨在解决寒冷天气无法进行整孔箱梁预制施工的问题，通过上述实施方案，可以在低温的自然环境中保质完成整孔箱梁的预制，从而保证了桥梁架设施工无延误工期，确保项目的顺利开展。
上述实施例仅为本发明的一种实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行的非创造性变换，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法,其特征在于,包括以下步骤:
   （1）在地势空旷环境设置预制场,并搭建暖棚；
   （2）在暖棚内设立用于预制整孔箱梁节段的台座； 
   （3）按照整孔箱梁架设的位置进行分段，并在台座上使用钢材搭建与整孔箱梁节段相应的预制模板；
   （4）采用短线法在搭建的预制模板上分别预制整孔箱梁的每个节段。
2.根据权利要求1所述的应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法,其特征在于,所述暖棚包括钢结构骨架，和包覆于该钢结构骨架上的特制棉被，且所述钢结构骨架固定在所述预制模板上。
3.根据权利要求2所述的应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法,其特征在于,所述钢结构骨架的左右两侧通过钢管焊接于预制模板的两侧，而其前后两端则通过悬挂与预制模板隔开。
4.根据权利要求3所述的应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法,其特征在于,所述特制棉被则由帆布帐篷作表、厚度为3公分的毯子做里缝制而成。
5.根据权利要求4所述的应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法,其特征在于,所述暖棚内以火炉为主、电暖风为辅进行加热。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法,其特征在于,所述预制模板的搭建步骤如下：
（a）固定底模和端模，并安装腹板钢筋支撑脚手架；
（b）调节底模平整度、端模垂直度，并调节底板和腹板的尺寸，直到达到规定要求；
（c）绑扎底板和腹板，并焊接定位网片；
（d）向定位网片中穿入预应力制孔器，再滑入内模和外模，并固定；
（e）绑扎顶板及挡碴墙钢筋，最后安装预埋件，预制模板搭建完成。
7.根据权利要求6所述的应用于桥梁施工的整孔箱梁分节段预制方法,其特征在于,所述整孔箱梁节段浇筑的先后顺序为底板、腹板、顶板，且底板采用敞口灌注，而腹板采用两侧对称分层灌注。
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