CN110700103B - 一种连续性组合梁施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于桥梁工程技术领域,具体涉及一种连续性组合梁施工方法。解决了现有技术中桥梁内部应力大,容易产生裂缝,使用寿命低的问题,技术方案是:包括预制桥梁片对每片预制桥梁片施加预应力、搭建支架和起重设备、吊装桥墩上的预制桥梁片、同时吊装跨中的预制桥梁片、连接接缝处钢筋、浇筑混凝土等步骤。本发明将一跨梁的预应力分为了多个节段,接缝处不受预应力影响,裂缝产生的几率大大降低,而且裂缝也不会向相邻的预制桥梁片发展,桥梁的使用寿命增加,而且缩短了桥梁的施工时间,提高了工程效率,降低了建设工程对于交通的不良影响。本发明适用于对交通或者工期要求较高的桥梁的施工。

Description

一种连续性组合梁施工方法
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域,具体涉及一种连续性组合梁施工方法。
背景技术
连续梁是在建筑、施工、航空以及管道线路等工程中,具有三个或更多支承的梁。随着高速公路和高速铁路的快速建设,出现了很多大跨度的连续梁桥,一般采用的建设方式都是挂篮、满堂脚手架等,施工过程工艺复杂,需要现场进行全面浇筑施工,进度慢,时间长,往往成为整个工程进度的限制口。
国内的桥梁建设都是混凝土钢筋预应力桥梁,在施工中也大多采用挂篮式施工,满堂脚手架等施工技术。这样的施工技术为现在的普遍桥梁施工,能够保证桥梁结构的稳定性,并且施工完成后出现裂缝等的情况也很少,因此国内现在都是应有这种施工技术。但是,这种施工技术也有很多的弊端。如:施工时间很长,机器使用频率过高,使用寿命较短以及施工人员的工作量大等。
预制拼装法是将大量混凝土浇灌过程放在梁预制场进行工业化制作,在工程现场进行拼装,达到需要的预应力及内部结构,并进行少量的混凝土浇筑,实现整个连续梁的成型。可以将整个连续梁的主体工程放到预制场进行,减少现场工程量,能够将变截面的精度控制到较高水平,不仅可以提高质量,同时可以大大减少施工的时间,加快施工进度,也节省了大量的工程经费。
但是现有的连续梁预制拼装施工大多都是在拼装时对预制桥梁片和已经拼装好的桥梁之间施加预应力,随着预制桥梁片拼装数量的增加,预应力施加的长度增加,最后对一跨梁整体都施加上了预应力,这种施工方法会在桥梁整体内部产生巨大的应力,过大的应力容易使桥面产生很多裂缝,而且裂缝会从一个节段向相邻的节段发展,导致桥梁的使用寿命降低。
发明内容
针对现有技术中桥梁内部应力大,容易产生裂缝,使用寿命低的问题,本发明提供一种连续性组合梁施工方法,其目的在于:将桥梁内部的应力分为多个节段,各节段的应力之间不连通,防止裂缝的发展,延长桥梁使用寿命。
本发明采用的技术方案如下:
一种连续性组合梁施工方法,包括以下步骤:
步骤[1]:制作预制桥梁片;
步骤[2]:搭建支架,支架间的距离大于桥墩的宽度和桥梁的跨度;
步骤[3]:桥墩的两侧分别设置有横梁,所述横梁安装于支架上;
步骤[4]:在横梁上安装起重设备,起重设备的数量与跨中的预制桥梁片的数量相同;
步骤[5]:吊装预制桥梁片,首先吊装桥墩上的预制桥梁片,然后同时吊装跨中的预制桥梁片;
步骤[6]:连接相邻的预制桥梁片接缝处的钢筋;
步骤[7]:对预制桥梁片的接缝处浇筑混凝土。
现有技术中,预制拼装法施工一般都是预制好桥梁片,但是预制的时候不施加预应力,预制桥梁片中预留好预应力筋通道,预制桥梁片吊装到位后,将预应力筋穿入该预留通道中进行张拉,并对接缝处进行处理,就完成了一节预制桥梁片的拼装,重复上述操作,就完成了一跨梁的安装。这种方法会使得一跨梁中存在连续的预应力,预制桥梁片接缝处成为薄弱处,容易被压裂,在预应力的作用下,裂缝发展较快,而且裂缝会向相邻的预制桥梁片发展。
采用该技术方案后,只在每一片预制桥梁片中施加预应力,预制桥梁片之间的接缝处没有预应力,将一跨梁的预应力分为了多个节段,接缝处不受预应力影响,裂缝产生的几率大大降低,而且裂缝也不会向相邻的预制桥梁片发展,桥梁的使用寿命增加。而且这种方案大大缩短了桥梁的施工时间,提高了工程效率,降低了建设工程对于交通的不良影响。
优选的,所述步骤[1]中的预制桥梁片采用先张法预应力施工,并且两侧分别预留30cm~40cm的预应力筋。
预应力筋的搭接长度过长,应力就会更集中,搭接过短,接缝处的稳定性就更低,采用该技术方案后,使预应力筋的搭接长度在合理范围,既保证了预制桥梁片接缝处的稳定性,又不至于出现应力集中。
优选的,所述预应力筋在预制桥梁片的桥面处设置为两层,其中下层的预应力筋设置为弧形。
采用该技术方案后,弧形钢筋连接方式在厚度方向和水平方向上受力都比较均匀,弧形钢筋连接方式对其两侧的预制桥梁片的影响更小,预制桥梁片更不易产生裂缝。
优选的,步骤[2]中支架搭建前,先在搭建支架处开挖,然后浇筑混凝土作为支架基础。
采用该技术方案后,支架的基础更加稳定,防止在施工过程中由于支架基础沉降而造成质量事故或者安全事故。
优选的,步骤[4]中的起重设备为龙门吊,所述龙门吊与横梁滑动连接。
采用该技术方案后,龙门吊能够移动,便于预制桥梁片在吊装过程中的移动和就位。
优选的,步骤[6]中的钢筋间距为35~45cm。
采用该技术方案后,施工人员在焊接施工时,焊接工具能有操作空间,便于施工。
优选的,在步骤[6]与[7]之间,向预制桥梁片的截面上涂粘结剂。
采用该技术方案后,能够提高新浇筑的混凝土与预制桥梁片之间的粘接强度,增加桥梁的抗裂能力。
优选的,在涂粘结剂之前,将预制桥梁片截面处的松动混凝土清除,去除杂质并将预制桥梁片截面处的混凝土烘干。
采用该方案后,能够使粘结剂与混凝土之间结合的更加牢固,增加结构的承载能力和稳定性,避免裂缝的产生。
优选的,粘结剂的厚度控制在0.5mm~1mm之间,并且粘结剂与混凝土之间的粘接强度大于混凝土的强度。
采用该技术方案后,能够避免粘结剂与混凝土结合处成为桥梁受力的薄弱处,造成应力集中,能够避免裂缝在粘结剂与混凝土结合处产生,增加桥梁的稳定性和承载能力。
优选的,在预制桥梁片的截面上涂粘结剂之后,对粘结剂施加2小时压力,压力为0.2Mpa。
采用该技术方案后,粘结剂与混凝土面之间结合的更加紧密,粘结强度更高。
优选的,在粘结剂未凝固之前,在接缝处保持一个压应力,所述压应力不小于0.3Mpa。
采用该技术方案后,能够保证在预制桥梁片接缝处有一定的预应力,使桥梁的承载能力更高。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.大大缩短了桥梁的施工时间,提高了工程效率,降低了建设工程对于交通的不良影响,而且相对于现有的整体式预应力分布,这种分段式的预应力分布能够减少桥梁的裂缝,接缝处产生的裂缝更少,桥梁的使用寿命增加。
2.两侧分别预留30cm~40cm的预应力筋,使预应力筋的搭接长度在合理范围,既保证了预制桥梁片接缝处的稳定性,又不至于出现应力集中。
3.桥面下部的预应力钢筋设置为弧形,弧形钢筋连接方式在厚度方向和水平方向上受力都比较均匀,弧形钢筋连接方式对其两侧的预制桥梁片的影响更小,预制桥梁片更不易产生裂缝。
4.支架搭建前,先在搭建支架处开挖,然后浇筑混凝土作为支架基础,支架的基础更加稳定,防止在施工过程中由于支架基础沉降而造成质量事故或者安全事故。
5.起重设备为龙门吊,龙门吊与横梁滑动连接,便于预制桥梁片在吊装过程中的移动和就位。
6.钢筋间距为35~45cm,施工人员在焊接施工时,焊接工具能有操作空间,便于施工。
7.在浇筑混凝土前向预制桥梁片的截面上涂粘结剂,能够提高新浇筑的混凝土与预制桥梁片之间的粘接强度,增加桥梁的抗裂能力。
8.在涂粘结剂之前,将预制桥梁片截面处的松动混凝土清除,去除杂质并将预制桥梁片截面处的混凝土烘干,使粘结剂与混凝土之间结合的更加牢固,增加结构的承载能力和稳定性,避免裂缝的产生。
9.粘结剂的厚度控制在0.5mm~1mm之间,并且粘结剂与混凝土之间的粘接强度大于混凝土的强度。粘结剂的强度增长的更快,同时避免造成缺胶的情况。粘结剂能够使新浇筑的混凝土与预制桥梁片之间连接更加紧密,避免粘结剂与混凝土结合处成为桥梁受力的薄弱处,造成应力集中,避免裂缝在粘结剂与混凝土结合处产生,增加桥梁的稳定性和承载能力。
10.对粘结剂施加2小时压力,粘结剂与混凝土面之间结合的更加紧密,粘结强度更高。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是实施例一的桥梁结构示意图;
图2是①号预制桥梁片结构示意图;
图3是②号预制桥梁片结构示意图;
图4是③号预制桥梁片结构示意图;
图5是支架及龙门吊结构示意图;
图6是接缝处钢筋布置图。
其中,1-①号预制桥梁片,2-②号预制桥梁片,3-③号预制桥梁片,4-桥墩,5-支架,6-辅助支架,7-横梁,8-龙门吊,9-桥面,10-预应力筋,11-弧形钢筋,12-横向钢筋。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
下面结合图1~图6对本发明作详细说明。
实施例一
一种连续性组合梁施工方法,包括以下步骤:
步骤[1]:制作预制桥梁片。本实施例中,共设置有三种规格的预制桥梁片,分别为①号预制桥梁片1、②号预制桥梁片2和③号预制桥梁片3,预制桥梁片的尺寸根据桥梁的具体情况设置。将混凝土浇筑过程设置在梁预制场进行工业化制作,预制桥梁片使用先张法预应力施工。本实施例中,预制桥梁片的钢筋直径为20cm,左右两侧预留出35cm的预应力筋10,并且对预留出来的预应力筋10通过钢筋拉直器拉直,并且两侧分别预留30cm~40cm的预应力筋。桥面部分的预应力筋设置两层,其中下层的预应力筋设置成弧形,形成弧形钢筋11。
步骤[2]:搭建支架5,支架5间的距离大于桥墩4的宽度和桥梁的跨度。支架5搭建前,先在搭建支架处开挖基坑,基坑深度根据地基承载力经计算后确定,基坑的平面尺寸比支架5略大,然后在基坑中浇筑混凝土作为支架5的基础。然后在基础上开始支架5的搭建。
步骤[3]:在支架5上安装横梁7并用扣件连接,横梁7互相平行且位于桥墩4的两侧。对于跨度较大的桥梁,在两个支架5之间搭设辅助支架6用于支撑对横梁7中部进行支撑,辅助支架6搭设前,同样需要对基础进行处理,使辅助支架6的基础满足承载力的要求。支架5和辅助支架5均采用扣件连接。
步骤[4]:在横梁上安装龙门吊8,横梁上设置有轨道,龙门吊8底部设置有滚轮与所述轨道配合。本实施例中,龙门吊8采用三组组合式的龙门吊,龙门吊8的额定载重量为200吨,一组龙门吊上布置两个起重小车,其中每个起重小车额定起重量为100吨。
步骤[5]:吊装预制桥梁片,首先使用位于两侧的两台龙门吊8分别吊装桥墩4上的①号预制桥梁片1,当①号预制桥梁片1安装稳固之后,使用三台龙门吊8同时吊装剩余的两个②号预制桥梁片2和一个③号预制桥梁片3,使②号预制桥梁片2和③号预制桥梁片3到达指定的位置,然后在预制桥梁片的下方搭设脚手架,并在脚手架上铺设隔板和模板为接缝施工做准备;
步骤[6]:连接相邻的预制桥梁片接缝处的钢筋;本实施例中,接缝的宽度设置为45cm,预应力筋10的搭接长度为25cm,采用电渣焊焊接。桥面的预应力筋设置为双层,下层的预应力筋弯曲成弧形(即弧形钢筋11)。在预应力筋10和弧形钢筋11上铺设横向钢筋12。接缝处采取上部焊接,下部绑扎的方法,所以上部的焊接施工人员可以直接在桥面上进行,下部的绑扎施工人员可以在箱梁空腔和模板上进行操作。为了施工方便,使施工人员施工时候焊接工具能有空间操作,接缝处的钢筋布置间隔为40厘米,在截面处以40厘米的间距将钢筋布满,上部分布置两排钢筋,施工时只对上部分进行焊接,下部分只需要绑扎。
步骤[7]:将预制桥梁片截面处的松动混凝土清除,去除油污、灰尘等杂质,然后在接缝处浇筑混凝土,混凝土浇筑时采用分层法浇筑。
实施例二
本实施例与实施例一技术方案基本相同,区别之处在于,在步骤[6]步骤[7]之间,增加了向预制桥梁片截面处涂刷粘接剂的环节。将预制桥梁片截面处的松动混凝土清除,去除油污、灰尘等杂质并将预制桥梁片截面处的混凝土烘干,然后在预制桥梁片的截面上涂粘结剂,本实施例采用的粘结剂为一种环氧树脂加水泥混合后做成的化学混凝土混合物,属于现有技术中常用的粘结剂。粘结剂涂抹均匀,厚度控制在0.5mm~1mm之间,并且粘结剂与混凝土之间的粘接强度大于混凝土的强度。为了使粘结剂稳固在预制桥梁片的截面上,涂粘结剂之后,对粘结剂施加2小时压力,压力为0.2Mpa。在粘结剂尚未凝固之前,在接缝处保持一个最小临时压应力,压应力不小于0.3Mpa。然后在接缝处支模板并浇筑混凝土,混凝土浇筑时采用分层法浇筑。
本发明通过先张法在每一片预制桥梁片中施加预应力,而在预制桥梁片之间的接缝处仅仅将两片预制桥梁片的预应力筋连接并浇筑混凝土,接缝处没有预应力。这样设置,将一跨梁的预应力分为了多个节段,接缝处不受预应力影响,裂缝产生的几率大大降低,而且裂缝也不会向相邻的预制桥梁片发展,桥梁的使用寿命增加。而且这种方案相比于现有的挂篮悬臂浇筑施工大大缩短了桥梁的施工时间,提高了工程效率,降低了建设工程对于交通的不良影响。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术方案构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。

Claims (4)

1.一种连续性组合梁施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤[1]:制作预制桥梁片;
步骤[2]:搭建支架,支架间的距离大于桥墩的宽度和桥梁的跨度;
步骤[3]:桥墩的两侧分别设置横梁,所述横梁安装于支架上;
步骤[4]:在横梁上安装起重设备,起重设备的数量与跨中的预制桥梁片的数量相同;
步骤[5]:吊装预制桥梁片,首先吊装桥墩上的预制桥梁片,然后同时吊装跨中的预制桥梁片;
步骤[6]:连接相邻的预制桥梁片接缝处的钢筋,钢筋间距为35~45cm;
步骤[7]:向预制桥梁片的接缝处浇筑混凝土;
所述步骤[1]中的预制桥梁片采用先张法预应力施工,并且两侧分别预留30cm~40cm的预应力筋,所述预应力筋在预制桥梁片的桥面处设置为两层,其中下层的预应力筋设置为弧形,在步骤[6]与[7]之间,向预制桥梁片的截面上涂粘结剂;粘结剂的厚度控制在0.5mm~1mm之间,并且粘结剂与混凝土之间的粘接强度大于混凝土的强度;
在预制桥梁片的截面上涂粘结剂之后,对粘结剂施加2小时压力,压力为0.2Mpa;
在每一片预制桥梁片中施加预应力,预制桥梁片之间的接缝处不施加预应力,将一跨梁的预应力分为多个节段,使接缝处不受预应力影响,裂缝产生的几率大大降低。
2.如权利要求1所述的一种连续性组合梁施工方法,其特征在于,步骤[2]中支架搭建前,先在搭建支架处开挖,然后浇筑混凝土作为支架基础。
3.如权利要求1所述的一种连续性组合梁施工方法,其特征在于,步骤[4]中的起重设备为龙门吊,所述龙门吊与横梁滑动连接。
4.如权利要求1所述的一种连续性组合梁施工方法,其特征在于,在涂粘结剂之前,将预制桥梁片截面处的松动混凝土清除,去除杂质并将预制桥梁片截面处的混凝土烘干。
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