CN110653918A - 后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法 - Google Patents

后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法 Download PDF

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Abstract

一种后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，包括以下步骤：加工台座，台座的顶面安装预制梁的底板的底模；按设计图纸要求加工波形钢斜腹板；安装顶底板侧模，并在顶底板侧模上安装加工好的波形钢斜腹板；绑扎底板的钢筋和二级张拉齿块的钢筋，定位好底板的预应力管道；安装顶板的内模，绑扎顶板的钢筋并定位好顶板的预应力管道；同步浇筑底板和顶板的混凝土；对混凝土进行养生；在梁端两侧同步对称张拉。本发明提高了装配式钢混组合结构桥梁预制化水平、减小了现场工作量和人力投入，同时建造质量更可靠、技术更先进。

Description

后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的 施工方法
技术领域
本发明涉及大跨度钢混组合梁桥施工技术应用领域，尤其是涉及一种后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法。
背景技术
波形钢腹板组合钢箱梁桥作为一种新的桥梁结构形式，自重小、节约建筑材料，能够降低工程造价。同时实现了构件的预制化、标准化、工厂化生产。该结构能够明显提高桥梁的抗震性，利于环保和可持续发展要求，目前国内应用已比较普遍。
目前国内波形钢腹板组合梁施工时，多以悬臂浇筑、支架现浇工艺为主。厂内预制装配式的波形钢腹板组合梁以分块组合装配施工工艺为主，如申请号为201510255113.0的“二次张拉预应力装配式波形钢腹板组合梁及其施工方法”公开了上述结构的工字形预制件，在厂内预制成工字型，在桥位处将各个工字型构件横向拼装通过浇筑湿接缝组合成箱梁。上述工字型单元较多，现场组拼施工周期长，质量控制难度大，现场多次张拉施工，安全风险高。
申请号为201710136337.9的“装配式先张法预应力波形钢腹板组合箱梁的施工方法”公开了预制混凝土顶板、预应力混凝土底板和波形钢腹板构件在厂内进行先张法预制，运输到现场采用支架法进行拼装。缺点为先张法台座成本高，构件现场横向拼接时湿接缝较多，波形钢腹板与独立的顶底板构件采用栓钉槽口式插装连接，该结合部位质量隐患大，钢混组合结构整体性不好。
申请号为201810106645.1的“波形钢腹板pc组合箱梁预制施工工法”公开了一种在预制台座进行施工的方法，其具有以下缺点：Ⅰ.波形钢腹板连接为焊接焊缝，实施时为立焊，且钢板应力集中，质量难以控制。焊缝处需进行探伤检测，防腐层需要多次补涂，与正常段外观存在色差。Ⅱ.顶底板混凝土为先底板、后顶板施工工艺，底板和顶板存在混凝土龄期差，腹板为钢板，故因收缩徐变不一致容易导致混凝土开裂等质量缺陷。Ⅲ.张拉采用分索、单根循环张拉，未充分考虑到箱梁腹板为钢材造成的单个张拉造成扭曲变形控制。此外因设计理念更新，该申请没有考虑大跨度波形板梁等数据，对于腹板定位工装未加描述，尤其对顶、底板混凝土浇筑工艺及措施也未加论述，缺乏具体核心技术措施方面的详细考虑。
发明内容
本发明目的在于提供一种后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，目的在于解决厂内大跨度钢混组合装配式波形钢斜腹板梁整孔顶底板同步浇筑预制的施工问题。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
一种后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，加工台座，台座的顶面安装预制梁的底板的底模；
第二步：按设计图纸要求加工波形钢斜腹板；
第三步，安装顶底板侧模，并在顶底板侧模上安装加工好的波形钢斜腹板；
第四步，绑扎底板的钢筋和二级张拉齿块的钢筋，定位好底板的预应力管道；安装顶板的内模，绑扎顶板的钢筋并定位好顶板的预应力管道；
第五步，同步浇筑底板和顶板的混凝土；
第六步，对浇筑完的混凝土进行养生；
第七步，在梁端两侧同步对称张拉。
优选的，所述第一步中台座为混凝土工字钢组合式台座，台座内埋设养生供水管道及气动凿毛管道，所述底模为钢底模。
在上述任一方案中优选的是，所述第二步中分3段加工波形钢腹板，每段波形钢斜腹板设两道拼接口，拼接口的位置按设计进行开孔，采用高强螺栓连接方式的拼接成型。
在上述任一方案中优选的是，所述第三步中顶底板侧模按波形钢斜腹板的设计角度做成框架组合结构，波形钢斜腹板吊放贴在该顶底板侧模上，即实现位置和角度准确定位的功能。
在上述任一方案中优选的是，波形钢腹板组合梁跨径为48-50米，每段波形钢斜腹板的长度为16-16.8米。
在上述任一方案中优选的是，所述第五步中采用泵车从预制梁的一侧同步浇筑，所述顶板的内模留有下灰孔，下灰孔内向下套有串筒，保证浇筑的混凝土能够通过串筒下放到底板的位置，完成整孔预制梁的混凝土浇筑，顶板和底板的混凝土龄期为同一时间，收缩变形一致。
在上述任一方案中优选的是，所述第六步中采用台座埋设的养生供水管道对浇筑完的混凝土进行养生，并将养生完毕的底板和顶板的混凝土端部进行凿毛。
在上述任一方案中优选的是，所述第七步中采用2套智能张拉设备、4台千斤顶在梁端两侧同步对称张拉，防止大跨度钢腹板受力不均匀发生扭曲。
本发明是根据多年的实际应用实践和经验所得，采用最佳的技术手段和措施来进行组合优化，获得了最优的技术效果，并非是技术特征的简单叠加和拼凑，因此本发明具有显著的意义。
本发明相对于现有的钢腹板组合梁的施工工艺相比，其有益效果为：
(1)50米跨度厂内整孔预制，工厂化作业，标准化程度高，人员机械利用率高，环境污染小；提高了装配式钢混组合结构桥梁预制化水平、减小了现场工作量，在当前劳动力成本较高的大环境下减小了人力投入，节约了成本，同时使桥梁建造质量更可靠、成本更低、技术更先进、精度更高。
(2)顶底板同步浇筑工艺，避免了因顶底板不同期浇筑产生的混凝土龄期差，防止了容易造成顶板开裂的隐患，结构整体性更强；单片梁预制成型周期短。
(3)单段波形钢腹板节段长，达到了16-16.8米，拼接口少，梁板整体刚度好。
(4)大跨度波形钢斜腹板闭口形式箱梁，相对于开口组拼式工字钢截面波形梁，整体性好，承载力高，现场组拼工序少。
(5)顶底板侧模的支架按设计角度位置进行制作，同时当做定位架使用，内部无需设临时支撑固定钢腹板，增大了浇筑底板混凝土时人员操作空间。
(6)对端部及内部齿板进行多次全对称智能张拉，减小大跨度钢混梁扭曲变形隐患。
附图简要说明
图1是根据本发明的后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工工艺流程图；
图2是根据本发明的波形钢斜腹板安装的定位示意图；
图3是根据本发明的波形钢斜腹板的大阶段分段拼接示意图；
图4是根据本发明的波形钢斜腹板梁的底板二次张拉齿块的示意图；
图5是根据本发明的大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的成型结构示意图；
其中：1.钢混组合台座；2.顶底板侧模；2-1.顶板限位器；2-2.外拉式固定锚；3.波形钢斜腹板；4.底板；5.二级张拉齿块；6.顶板。
具体实施方式
下面将结合附图和本申请的具体实施方式，对本申请的技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，本申请可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1是根据本发明的后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工工艺流程。其中：
第一步，加工混凝土工字钢组合式台座1，参见见图2。
台座1内埋设养生供水管道及气动凿毛管道，底部相应位置设置对拉杆预留孔，顶面安装预制梁的底板4的底模。
第二步：按设计图纸要求，加工大长度波形钢腹板单元段，参见图3。
大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的波形钢斜腹板3按三段长度进行加工，每条腹板设两道拼接口，拼接位置按设计进行开孔。波形钢腹板组合梁跨径为48-50米，每段波形钢斜腹板3的长度为16-16.8米。
第三步，安装顶底板侧模2，并在顶底板侧模2上安装加工好的波形钢斜腹板3，参见图2。
该顶底板侧模2有一项重要的功能：按波形钢斜腹板3设计角度做成框架组合结构，波形钢斜腹板3吊放贴在该顶底板侧模2上即实现位置和角度准确定位的功能。对波形钢腹板拼接口，采用高强螺栓连接方式的拼接型式，采用高强螺栓扳手进行施拧，连接为整体，参见图3。
顶底板侧模2的顶部设有顶板限位器2-1，顶板限位器2-1控制了波形波形钢斜腹板3的标高。通过外拉式固定锚2-2将波形钢斜腹板3固定在顶底板侧模2上，保证稳固不变形。
第四步，绑扎底板4的钢筋和二级张拉齿块5的钢筋，定位好底板4的预应力管道；安装顶板6的内模，绑扎顶板6的钢筋并定位好顶板6的预应力管道。
第五步，采用泵车从一侧同步浇筑底板4和顶板6的混凝土，顶板6的内模留有下灰孔，下灰孔内向下套有串筒，保证混凝土能够通过串筒下放到底板位置，完成整孔梁混凝土浇筑，顶板6和底板4的混凝土龄期为同一时间，收缩变形一致。
第六步，采用台座1预埋的养生管道进行养生，并将养生完毕的底板4和顶板6的混凝土端部进行凿毛。
第七步，采用2套智能张拉设备，4台千斤顶在梁端两侧同步对称张拉，防止大跨度钢腹板受力不均匀发生扭曲。
实施时先张拉底板4的端部预应力，然后二次张拉底板4的二级张拉齿块5位置的预应力束，参见图4、图5。
由上述实施例可知，本发明的50米跨度厂内整孔预制，工厂化作业，标准化程度高，人员机械利用率高，环境污染小；提高了装配式钢混组合结构桥梁预制化水平、减小了现场工作量，在当前劳动力成本较高的大环境下减小了人力投入，节约了成本，同时使桥梁建造质量更可靠、成本更低、技术更先进、精度更高。
顶底板同步浇筑工艺，避免了因顶底板不同期浇筑产生的混凝土龄期差，防止了容易造成顶板开裂的隐患，结构整体性更强；单片梁预制成型周期短。单段波形钢腹板节段长，达到了16-16.8米，拼接口少，梁板整体刚度好。
大跨度波形钢斜腹板闭口形式箱梁，相对于开口组拼式工字钢截面波形梁，整体性好，承载力高，现场组拼工序少。顶底板侧模的支架按设计角度位置进行制作，同时当做定位架使用，内部无需设临时支撑固定钢腹板，增大了浇筑底板混凝土时人员操作空间。对端部及内部齿板进行多次全对称智能张拉，减小大跨度钢混梁扭曲变形隐患。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，加工台座(1)，台座(1)的顶面安装预制梁的底板(4)的底模；
第二步：按设计图纸要求加工波形钢斜腹板(3)；
第三步，安装顶底板侧模(2)，并在顶底板侧模(2)上安装加工好的波形钢斜腹板(3)；
第四步，绑扎底板(4)的钢筋和二级张拉齿块(5)的钢筋，定位好底板(4)的预应力管道；安装顶板(6)的内模，绑扎顶板(6)的钢筋并定位好顶板(6)的预应力管道；
第五步，同步浇筑底板(4)和顶板(6)的混凝土；
第六步，对浇筑完的混凝土进行养生；
第七步，在梁端两侧同步对称张拉。
2.根据权利要求1所述的后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，其特征在于，所述第一步中台座(1)为混凝土工字钢组合式台座，台座(1)内埋设养生供水管道及气动凿毛管道，所述底模为钢底模。
3.根据权利要求1-2其中之一所述的后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，其特征在于，所述第二步中分3段加工波形钢腹板(3)，每段波形钢斜腹板(3)设两道拼接口，拼接口的位置按设计进行开孔，采用高强螺栓连接方式的拼接成型。
4.根据权利要求1-3其中之一所述的后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，其特征在于，所述第三步中顶底板侧模(2)按波形钢斜腹板(3)的设计角度做成框架组合结构，波形钢斜腹板(3)吊放贴在该顶底板侧模(2)上，即实现位置和角度准确定位的功能。
5.根据权利要求1-4其中之一所述的后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，其特征在于，波形钢腹板组合梁跨径为48-50米，每段波形钢斜腹板(3)的长度为16-16.8米。
6.根据权利要求1-5其中之一所述的后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，其特征在于，所述第五步中采用泵车从预制梁的一侧同步浇筑，所述顶板(6)的内模留有下灰孔，下灰孔内向下套有串筒，保证浇筑的混凝土能够通过串筒下放到底板(4)的位置，完成整孔预制梁的混凝土浇筑，顶板(6)和底板(4)的混凝土龄期为同一时间，收缩变形一致。
7.根据权利要求1-6其中之一所述的后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，其特征在于，所述第六步中采用台座(1)埋设的养生供水管道对浇筑完的混凝土进行养生，并将养生完毕的底板(4)和顶板(6)的混凝土端部进行凿毛。
8.根据权利要求1-7其中之一所述的后张法顶底板同步浇筑大跨度带齿块波形钢斜腹板预制梁的施工方法，其特征在于，所述第七步中采用2套智能张拉设备、4台千斤顶在梁端两侧同步对称张拉，防止大跨度钢腹板受力不均匀发生扭曲。
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