CN105155422A - 后张预制预应力混凝土箱梁安装预拱度和预偏量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种后张预制预应力混凝土箱梁安装预拱度和预偏量控制方法，包括以下步骤：S1、计算每跨桥梁预拱度和预偏量的值；S2、支撑装置的安装：根据步骤S1中计算的预拱度的值，调节上调节丝杆的高度；S3、桥梁支座的安装：在所有墩台的上部根据步骤S1中计算的预偏量的值预埋精轧螺纹钢筋；将各个支座移到预偏位置，再挂线复核各个支座的中心线位置，通过精轧螺纹钢筋将各个支座的顶板和底板连接在一起；S4、后张预制预应力混凝土箱梁的张拉。本发明能够精确设置预拱度，以避免安装时构件自重产生的饶度，同时还能精确设置预偏量，以控制预制箱梁从预制到安装到张拉到设计寿命内，砼的收缩、徐变和弹性变形量。

Description

后张预制预应力混凝土箱梁安装预拱度和预偏量控制方法

技术领域

本发明属于预制预应力混凝土箱梁安装技术领域，具体涉及一种后张预制预应力混凝土箱梁安装预拱度和预偏量控制方法。

背景技术

预拱度是指为避免安装时构件自重产生的挠度，预应力钢筋张拉时张拉应力使构件产生向上或向下的拱度而设定的经过计算的特定的值。目前预拱度设置一般是通过设置支架的高程实现的，支架高程确定后不可变更，导致预拱度设置精度有限。

预偏量是指预制箱梁从预制到安装到张拉到设计寿命内，砼的收缩、徐变、弹性变形。由于收缩徐变、预应力张拉还有温度荷载的影响，桥梁主墩会产生纵向水平位移，从而在梁体内产生附加内力，该内力对梁体造成不利的影响。因此在实际的施工过程中，在墩顶活动支座处应该设置一个支座预偏量来平衡。目前均是在墩台预偏位置处安装桥梁支座，再通过螺栓将桥梁支座上下座板连接牢固，这样预偏量设置不够准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种后张预制预应力混凝土箱梁安装预拱度和预偏量控制方法，它施工方便，成本低，能够精确设置预拱度，以避免安装时构件自重产生的饶度，同时还能精确设置预偏量，以控制预制箱梁从预制到安装到张拉到设计寿命内，砼的收缩、徐变和弹性变形量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种后张预制预应力混凝土箱梁安装预拱度和预偏量控制方法，包括以下步骤：

S1、计算每跨桥梁预拱度和预偏量的值；

S2、支撑装置的安装：

在每跨桥梁内，沿后张预制预应力混凝土箱梁的安装方向铺设第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架和第二支撑架之间设置有脚手架，第一支撑架包括枕木、下调节丝杠、剪刀撑、立杆、上调节丝杆、横向工字钢和横杆，第二支撑架与第一支撑架的结构相同，第一支撑架与第二支撑架平行，在第一支撑架上铺设第一滑道，在第二支撑架上铺设第二滑道，第一滑道与第二滑道平行，第一滑道与第二滑道支架的间距小于后张预制预应力混凝土箱梁底面的宽度；

根据步骤S1中计算的预拱度的值，调节上调节丝杆的高度；

S3、桥梁支座的安装：

每联桥梁的中间墩台作为固定墩台，其余墩台作为活动墩台，在固定墩台上安装固定支座，在活动墩台上安装滑动支座，所有支座的下面均设有支承垫石，支承垫石的表面要求平整；

在各个支座的设计位置处划出中心线，同时在各个支座的顶板和底板上标出中心线；

在所有墩台的上部根据步骤S1中计算的预偏量的值预埋精轧螺纹钢筋；

在后张预制预应力混凝土箱梁上根据预偏量预留用于通过精轧螺纹钢筋的通孔；

将各个支座移到预偏位置，再挂线复核各个支座的中心线位置，通过精轧螺纹钢筋将各个支座的顶板和底板连接在一起；

S4、后张预制预应力混凝土箱梁的张拉：

安装每联桥梁时，从边部往中间依次安装每跨桥梁；

安装每跨桥梁时，先通过支撑装置的第一滑道和第二滑道将4-15块后张预制预应力混凝土箱梁安装在桥台与活动墩台之间、相邻活动墩台之间、或活动墩台与固定墩台之间，再将后张预制预应力混凝土箱梁通过其上预留的通孔安装在对应的精轧螺纹钢筋上；

张拉每跨桥梁时，若张拉桥台与活动墩台之间、相邻活动墩台之间的桥梁时，则以边部活动墩台为固定点进行张拉，若张拉活动墩台与固定墩台之间的桥梁时，则以固定墩台为固定点进行张拉。

按上述技术方案，所述步骤S2中支撑装置的安装，具体包括以下步骤：

S201、准备工作：机械设备和人员进场，准备好钢管脚手架、吊具和张拉机具，构件出厂前的检查与文件资料准备，安全技术交底；

S202、地基处理：回填区域将表面松散土清除，换填500～800mm的砂石级配料夯实，50～100mm厚的素混凝土封闭，表面铺上10mm厚的铁板；原状地面将纵横向表面标高用级配砂石调整到同一标高面上；

S203、第一支撑架和第二支撑架的铺设：在一个箱梁安装跨度内，沿纵向铺设两排枕木排，两排枕木排之间的间距与脚手架宽度一致，每排枕木排包括多个沿横向铺设的枕木，每一枕木排中相邻的枕木之间的间距为600mm，枕木的长、宽、厚尺寸为2500mm*250mm*250mm；

每个枕木上沿横向均匀搁置多个下调节丝杆，同一枕木上相邻的下调节丝杆之间的间距为300mm；

所有下调节丝杆上设有立杆，立杆与立杆之间通过横杆固定，相邻横杆之间的间距为600mm，位于同一枕木上的立杆由剪刀撑固定；

所有立杆上设有上调节丝杆，位于同一枕木上的上调节丝杆的上方铺设横向工字钢，形成第一支撑架和第二支撑架；

在第一支撑架的横向工字钢上沿纵向铺设第一滑道的纵向工字钢，在第二支撑架的横向工字钢上沿纵向铺设第二滑道的纵向工字钢；第一滑道的纵向工字钢与第二滑道的纵向工字钢平行、且之间的间距小于后张预制预应力混凝土箱梁底面的宽度；形成支撑装置。

按上述技术方案，所述步骤S3中，在各个支座顶板的上方和底板的下方分别预埋顶板钢板和底板钢板。

本发明产生的有益效果是：

1)施工简便，可操作性强，适用范围广；

2)使用本方法安装后张预制预应力混凝土箱梁，可以降低成本，支撑架搭设拆卸灵活、方便，减少污染环境，且能重复利用；

3)通过上调节丝杆精确设置预拱度，以避免安装时构件自重产生的挠度，通过预埋精轧螺纹钢筋精确设置预偏量，以控制后张预制预应力混凝土箱梁从预制到安装到张拉到设计寿命内，砼的收缩、徐变、弹性变形的预偏量偏差值。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中桥梁的结构示意图；

图2是本发明实施例中支撑装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中第一支撑架的结构示意图；

图4是本发明实施例中预拱度设置示意图；

图5是本发明实施例中预偏量设置示意图；

图6是图5的俯视图。

图中：1-枕木，2-下调节丝杆，3-剪刀撑，4-立杆，5-横杆，6-上调节丝杆，7-横向工字钢，8-纵向工字钢，9-支承垫石，10-底板，11-顶板，12-橡胶板、13-底板钢板，14-顶板钢板、15-精轧螺纹钢筋，16-预压钢板，17-螺帽，100-桥台，200-活动墩台，300-固定墩台，400-滑动支座，500-固定支座，600-后张预制预应力混凝土箱梁。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～图6所示，一种后张预制预应力混凝土箱梁安装预拱度和预偏量控制方法，包括以下步骤：

S1、计算每跨桥梁预拱度和预偏量的值；

S2、支撑装置的安装：

在每跨桥梁内，沿后张预制预应力混凝土箱梁600的安装方向铺设第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架和第二支撑架之间设置有脚手架，第一支撑架包括枕木1、下调节丝杠2、剪刀撑3、立杆4、上调节丝杆6、横向工字钢7和横杆5，第二支撑架与第一支撑架的结构相同，第一支撑架与第二支撑架平行，在第一支撑架上铺设第一滑道，在第二支撑架上铺设第二滑道，第一滑道与第二滑道平行，第一滑道与第二滑道支架的间距小于后张预制预应力混凝土箱梁底面的宽度；

根据步骤S1中计算的预拱度的值，调节上调节丝杆6的高度；

S3、桥梁支座的安装：

每联桥梁的中间墩台作为固定墩台300，其余墩台作为活动墩台200，在固定墩台300上安装固定支座500，在活动墩台200上安装滑动支座400，所有支座的下面均设有支承垫石9，支承垫石9的表面要求平整；

在各个支座的设计位置处划出中心线，同时在各个支座的顶板11和底板10上标出中心线；

在所有墩台的上部根据步骤S1中计算的预偏量的值预埋精轧螺纹钢筋15；

在后张预制预应力混凝土箱梁600上根据预偏量预留用于通过精轧螺纹钢筋15的通孔；

将各个支座移到预偏位置，再挂线复核各个支座的中心线位置，通过精轧螺纹钢筋15将各个支座的顶板11和底板10连接在一起；

S4、后张预制预应力混凝土箱梁600的张拉：

安装每联桥梁时，从边部往中间依次安装每跨桥梁；

安装每跨桥梁时，先通过支撑装置的第一滑道和第二滑道将4-15块后张预制预应力混凝土箱梁600安装在桥台100与活动墩台200之间、相邻活动墩台200之间、或活动墩台200与固定墩台300之间，再将后张预制预应力混凝土箱梁600通过其上预留的通孔安装在对应的精轧螺纹钢筋15上；

张拉每跨桥梁时，若张拉桥台100与活动墩台200之间、相邻活动墩台200之间的桥梁时，则以边部活动墩台为固定点进行张拉，若张拉活动墩台200与固定墩台300之间的桥梁时，则以固定墩台300为固定点进行张拉。

在本发明的优选实施例中，如图2、图3所示，步骤S2中支撑装置的安装，具体包括以下步骤：

S201、准备工作：机械设备和人员进场，准备好钢管脚手架、吊具和张拉机具，构件出厂前的检查与文件资料准备，安全技术交底；

S202、地基处理：回填区域将表面松散土清除，换填500～800mm的砂石级配料夯实，50～100mm厚的素混凝土封闭，表面铺上10mm厚的铁板；原状地面将纵横向表面标高用级配砂石调整到同一标高面上；

S203、第一支撑架和第二支撑架的铺设：在一个箱梁安装跨度内，沿纵向铺设两排枕木排，两排枕木排之间的间距与脚手架宽度一致，每排枕木排包括多个沿横向铺设的枕木1，每一枕木排中相邻的枕木1之间的间距为600mm，枕木1的长、宽、厚尺寸为2500mm*250mm*250mm；

每个枕木1上沿横向均匀搁置多个下调节丝杆2，同一枕木1上相邻的下调节丝杆2之间的间距为300mm；

所有下调节丝杆上2设有立杆4，立杆4与立杆4之间通过横杆5固定，相邻横杆5之间的间距为600mm，位于同一枕木1上的立杆4由剪刀撑3固定；

所有立杆4上设有上调节丝杆6，位于同一枕木1上的上调节丝杆6的上方铺设横向工字钢7，形成第一支撑架和第二支撑架；

在第一支撑架的横向工字钢7上沿纵向铺设第一滑道的纵向工字钢8，在第二支撑架的横向工字钢7上沿纵向铺设第二滑道的纵向工字钢8；第一滑道的纵向工字钢与第二滑道的纵向工字钢平行、且之间的间距小于后张预制预应力混凝土箱梁600底面的宽度；形成支撑装置。

在本发明的优选实施例中，如图5所示，步骤S3中，在各个支座顶板11的上方和底板10的下方分别预埋顶板钢板14和底板钢板13。

本发明在具体应用时，如图1-图6所示，包括以下步骤：

(1)准备工作：机械设备进场和人员进场，钢管脚手架材料、吊具(卡环、钢丝绳等)和张拉机具准备，构件出厂前的检查与文件资料准备，安全技术交底；

(2)地基处理：回填区域将表面松散土清除，换填500～800mm的砂石级配料夯实，50～100mm厚的素混凝土封闭，表面铺上10mm厚的铁板；原状地面将纵横向表面标高用级配砂石调整到同一标高面上，具体厚度视情况而定，混凝土表面收光形成坡度，不得积水；

(3)枕木铺设：调节丝杆下垫枕木，尺寸为2500mm*250mm*250mm，间距同脚手架间距；

(4)支撑架搭设：将下调节丝杆搁置在枕木上，立杆搁置在下调节丝杆上，横杆与立杆相连，上调节丝杆搁置在立杆上，剪刀撑稳定支撑架结构；立杆横向间距为300mm，纵向间距为600mm，横杆步距为600mm；两排连续的碗扣架之间间隔3000mm搭设两排立杆，立杆间距为600mm，横向剪刀撑间距为3000mm，纵向剪刀撑间距为6000mm；

(5)预拱度及预偏量主要指桥梁板在张拉前后的变化，在施工过程中要加以考虑，本工程中预拱度及预偏量的计算采用的是BCSA2000计算机程序软件计；

(6)预拱度通过支撑架搭设中的上调节丝杆来调节预先计算的每跨预拱度值，如图2-图4所示；

(7)以某联桥梁为例，其墩台编号从边往里依次为P1、P2、…、P9，P5为固定墩台，P1-P5、P5-P9跨的预偏量计算值分别为54mm、45mm，这些数值及其箱梁的位移量决定了箱梁安装临时固定时向柱墩横轴线左、右偏值大小，同时决定各跨须弥补预偏量偏差的大小，砼的收缩从砼成型到破坏前长期存在，徐变在砼承受应力后长期存在，弹性变形在砼施加预应力时同时产生，而这三者中弹性变形是最主要的，即可以按每跨的跨度均分如图1所示；

(8)预偏量设置安装及桥梁板张拉顺序：首先安装桥台至P1跨桥梁板，P1上部的箱梁按照预偏量通过预埋精轧螺纹钢筋15的形式固定就位，然后进行张拉；接着安装第二、三、四跨桥梁板并张拉；第五跨张拉前应松开P1处的固定点，以P5处为固定点进行张拉，同时每一跨安装时首先定位柱墩上部的箱梁板，每跨中留一块板现浇，以消除预制的误差；

(9)预偏量设置包括以下步骤：

(a)在支座下面设置支承垫石，要求支承垫石表面平整；

(b)在支座设计位置处划出中心线，同时在支座顶、底板上也标出中心线；

(c)P1墩台上部按照预偏量预埋精轧螺纹钢筋；

(d)P1上部的箱梁板按照预偏量通过预埋精轧螺纹钢的部位留预留孔，在箱梁板上部再安装一块预压钢板16，预压钢板16通过螺帽17固定安装在精轧螺纹钢筋15上；

(e)将支座移到预偏位置，在挂线复核支座中心线位置，用精轧螺纹钢筋将顶板底板连接牢固，顶板与底板之间设置有橡胶板12；

(f)然后进行张拉，接着安装第二、三、四跨桥梁板并张拉，第五跨张拉前应松开P1柱墩处的固定点，以P5处的固定点进行张拉；

(g)焊接连接,桥梁上下部构造在施工中，在支座应预埋比本系列支座顶、底板稍大的钢板，并有可靠的锚固措施；支座就位后用对称断续方法焊接。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种后张预制预应力混凝土箱梁安装预拱度和预偏量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、计算每跨桥梁预拱度和预偏量的值；

S2、支撑装置的安装：

在每跨桥梁内，沿后张预制预应力混凝土箱梁的安装方向铺设第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架和第二支撑架之间设置有脚手架，第一支撑架包括枕木、下调节丝杠、剪刀撑、立杆、上调节丝杆、横向工字钢和横杆，第二支撑架与第一支撑架的结构相同，第一支撑架与第二支撑架平行，在第一支撑架上铺设第一滑道，在第二支撑架上铺设第二滑道，第一滑道与第二滑道平行，第一滑道与第二滑道支架的间距小于后张预制预应力混凝土箱梁底面的宽度；

根据步骤S1中计算的预拱度的值，调节上调节丝杆的高度；

S3、桥梁支座的安装：

每联桥梁的中间墩台作为固定墩台，其余墩台作为活动墩台，在固定墩台上安装固定支座，在活动墩台上安装滑动支座，所有支座的下面均设有支承垫石，支承垫石的表面要求平整；

在各个支座的设计位置处划出中心线，同时在各个支座的顶板和底板上标出中心线；

在所有墩台的上部根据步骤S1中计算的预偏量的值预埋精轧螺纹钢筋；

在后张预制预应力混凝土箱梁上根据预偏量预留用于通过精轧螺纹钢筋的通孔；

将各个支座移到预偏位置，再挂线复核各个支座的中心线位置，通过精轧螺纹钢筋将各个支座的顶板和底板连接在一起；

S4、后张预制预应力混凝土箱梁的张拉：

安装每联桥梁时，从边部往中间依次安装每跨桥梁；

安装每跨桥梁时，先通过支撑装置的第一滑道和第二滑道将4-15块后张预制预应力混凝土箱梁安装在桥台与活动墩台之间、相邻活动墩台之间、或活动墩台与固定墩台之间，再将后张预制预应力混凝土箱梁通过其上预留的通孔安装在对应的精轧螺纹钢筋上；

张拉每跨桥梁时，若张拉桥台与活动墩台之间、相邻活动墩台之间的桥梁时，则以边部活动墩台为固定点进行张拉，若张拉活动墩台与固定墩台之间的桥梁时，则以固定墩台为固定点进行张拉。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中支撑装置的安装，具体包括以下步骤：

S201、准备工作：机械设备和人员进场，准备好钢管脚手架、吊具和张拉机具，构件出厂前的检查与文件资料准备，安全技术交底；

S202、地基处理：回填区域将表面松散土清除，换填500～800mm的砂石级配料夯实，50～100mm厚的素混凝土封闭，表面铺上10mm厚的铁板；原状地面将纵横向表面标高用级配砂石调整到同一标高面上；

S203、第一支撑架和第二支撑架的铺设：在一个箱梁安装跨度内，沿纵向铺设两排枕木排，两排枕木排之间的间距与脚手架宽度一致，每排枕木排包括多个沿横向铺设的枕木，每一枕木排中相邻的枕木之间的间距为600mm，枕木的长、宽、厚尺寸为2500mm*250mm*250mm；

每个枕木上沿横向均匀搁置多个下调节丝杆，同一枕木上相邻的下调节丝杆之间的间距为300mm；

所有下调节丝杆上设有立杆，立杆与立杆之间通过横杆固定，相邻横杆之间的间距为600mm，位于同一枕木上的立杆由剪刀撑固定；

所有立杆上设有上调节丝杆，位于同一枕木上的上调节丝杆的上方铺设横向工字钢，形成第一支撑架和第二支撑架；

在第一支撑架的横向工字钢上沿纵向铺设第一滑道的纵向工字钢，在第二支撑架的横向工字钢上沿纵向铺设第二滑道的纵向工字钢；第一滑道的纵向工字钢与第二滑道的纵向工字钢平行、且之间的间距小于后张预制预应力混凝土箱梁底面的宽度；形成支撑装置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，在各个支座顶板的上方和底板的下方分别预埋顶板钢板和底板钢板。