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【知识库】铁路箱梁预制施工流程详解

【知识库】铁路箱梁预制施工流程详解 绿鼎能智慧能源
2025-10-11
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导读:预应力简支箱梁预制施工工艺流程见《箱梁预制施工工流程图》。1.1箱梁模板箱梁模板均采用钢模。

预应力简支箱梁预制施工工艺流程见《箱梁预制施工工流程图》。

1.1箱梁模板

箱梁模板均采用钢模。箱梁模板由底模、内模、侧模和端模四大部分组成。

底模采用与侧模相配套并可共同调整预拱度(二次抛物线形或圆曲线形)的厂制钢摸板;

内模采用装置全液压自动控制系统的厂制钢摸板,轨道式龙门吊配合整体吊入;

侧模采用底部设置行走机构的厂制钢摸板。

①底模施工:底模由支座段、起移梁段与普通段组成。

底模通过预埋螺栓与台座相连接;反拱度的预设,通过调节底模各段的标高实现;底模两端设有起梁孔,底模板上设置泄水孔;内模位置的固定螺杆通过泄水孔与台座连接。

底模拼装好后,在底模板上划出纵横向中心线、梁体端线,并做好标志。底模在使用前,对底模的平整度、预设反拱度、长度、宽度、对角线及直线度等参数进行检查,符合规范要求后使用。

②内模施工:箱梁内模由纵梁、顶板、侧板、纵向移动辊道及液压系统组成,采用液压伸缩式钢结构。

纵梁为箱形截面,顶板与纵梁用螺栓固定连接,侧板与顶板在转动处绞结。两边的侧板用液压缸分两次转动折叠实现伸缩,侧板的直线段和折线段分别转动折叠伸缩。内模纵梁上设有升降液压千斤顶,升降液压千斤顶支撑在辊道横梁上,辊道横梁固定在底模上(通过泄水孔);当升降液压千斤顶收缩时,通过纵梁带动顶板和已进行两次转动折叠的侧板下降,纵梁上的滑轨落在辊轮上;用1吨卷扬机拉出整个内模,从而实现内模的脱模。

内模安装顺序:在内模拼装台位上拼装内模→安装底模上的辊道横梁→将收缩后的内模置于辊道上→用卷扬机将内模缓缓拖入已绑扎好的钢筋骨架内腔→启动液压系统,使内模两侧板撑开并升起顶模→人工安装内模安全斜撑杆及内模与侧模之间的箱梁腹板限位拉杆。

模板结构见下图。


③侧模施工:侧模由模板和行走机构两部分组成。

模板分节制作,现场整体拼装为整体;模板底部设置行走机构,下落横移后,使用卷扬机把侧模沿纵移轨道从一个台位移到另一个台位;使用铁楔子、防爬装置和水平横向拉杆将侧模固定。

侧模与端模之间用螺栓连接,侧模与内模之间用限位杆固定箱梁腹板厚度。

④端模:

端模分为上中下三部分,用12mm钢板和型钢制作。

端模用龙门吊吊装就位。

与侧模,内模用螺栓联接。

⑤箱梁模板安装尺寸误差:

模板垂直度±3mm;

高度差±5mm;

腹板顶板厚+10mm、-5mm;

总长±10mm;

平台板高低差≤2mm;

底板厚度+10mm、0mm;

上缘(桥面板)内外侧偏离预计算位置+10mm、-5mm;

腹板中心在平面上与预计算位置偏差10mm;

横隔板位置±5mm;

横隔板厚度+10mm、-5mm。

1.2钢筋施工

箱梁底腹板U型钢筋骨架和顶板网片式钢筋骨架采取分部绑扎,轨道式龙门吊整体吊装方案。

钢筋施工分为非预应力钢筋、预应力钢筋两部分。

①非预应力钢筋:非预应力钢筋有带肋钢筋、光圆钢筋和盘条钢筋。

钢筋进场时,经试验室验证出厂合格证和化验单。

实验室按批号取样,按照《规范》分别进行抗拉强度、冷弯等力学性能试验,试验合格后使用。其性能分别符合GB1499-1998、GB13013-91、GB/T701-1997的规定;其中,HRB335钢筋亦符合碳当量不大于0.5%的规定。钢筋检验的频率为每批(20t)。

②预应力钢筋:预应力钢筋有预应力钢绞线和预应力精轧螺纹钢筋。

箱梁采用低松弛高强度预应力钢绞线,极限抗拉强度为1860Mpa,弹性模量Ep=1.95*105Mpa,其技术要求符合ASTM A416-90A标准。

钢绞线进场后时,经试验室验证出厂合格证和化验单。实验室按批号取样,按照《规范》进行弹性模量和力学性能试验,试验合格后使用。

不同厂家、批号的钢绞线分别标识存放于干燥处,编束及移运时,避免损伤防止锈蚀。

竖向预应力精轧螺纹钢筋,抗拉标准强度fpk=835Mpa,弹性模量Ep=2.0*105Mpa。

③预应力锚具:符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的要求。

④配件制作及安装:配件包括支座板、锚垫板和预埋件等。

按照设计要求的材料、尺寸、工艺进行加工,经检验合格后使用,并做好检验记录。

安装牢固,位置准确,防止在振动条件下松动错位。

支座板与支座螺栓不能直接焊接,支座螺栓与板面垂直。支座板制作采用专用胎具,专用卡具对角校正。底板在制梁台座上就位前,对板底和丝扣涂油,然后用水准尺在横方向上找平垫实。起梁后,清理板底及丝扣灰浆,对其第二次涂机油。板面不平度≤1mm,支座螺栓中心对角线偏差≤1mm,丝扣完整且戴帽戴垫,并再次用卡具校正螺栓中心距。

泄水管安装位置正确,拆模后清除管内杂物。预留孔洞后安装时,安装牢固,位置正确。

⑤钢筋加工:钢筋在钢筋制作车间加工。

按施工图加工成型的钢筋,半成品钢筋验收合格后分类挂牌存放。

钢筋焊接采用闪光对焊。接头完全焊透、饱满且夹具处无明显烧伤及接头处钢筋表面应无横向裂缝,并有一定的镦粗和均匀毛刺。

外观检验,每批抽查10%且不得少于10个接头。

力学试验(3个冷弯,3个抗拉),每批在实物中断取6个接头。

圆钢筋拉伸调直时,如发现脆断、劈裂拉不直等异常现象及时对材质复查。拉伸量为φ10≤2%,φ8≤3%。

钢筋下料时,去掉外观有缺陷的部分。不带弯钩的长钢筋下料长度误差为±15mm,带弯钩及弯折的钢筋下料长度误差为±1d(d为钢筋直径)。

钢筋焊接质量标准见下表。

钢筋焊接质量标准表

序号

检验项目及方法

标准

1

焊接接头的抗拉及冷变抽样试验

合格

2

接头偏心(两根钢筋轴线接头处的偏移)

≤0.1d且不大于2mm

3

两根钢筋轴线接头处的弯折(交错夹角)

≤5°

4

外观无裂口、过火、开花等现象

良好

5

钢筋在焊接机夹口无烧伤

良好

钢筋弯制过程中,如发现钢材脆断、太硬或对焊接头处开裂、拉断等现象及时对材质和焊接质量复查。

钢束管道定位网在专用胎卡具上焊制,尺寸误差±2mm,网眼尺寸误差≤3mm。

钢筋弯制成型质量标准见《钢筋弯制成型质量标准表》。

钢筋弯制成型质量标准表

序号

检验项目及方法

标准

1

钢筋标准弯钩外形与样板偏差

±0.5d

2

钢筋标准弯钩端头顺直段长度

≥3d

3

箍筋、蹬筋内皮距离尺寸误差

±2mm

4

外形复杂的钢筋与大样尺寸误差

±4mm

5

成形后钢筋不在同一平面偏差

园钢筋≤8mm

螺纹钢≤15mm

6

蹬筋底与肢不垂直度(肢顶偏离垂线)

≤d

7

成形后钢筋外观无锈坑、裂纹等

良好

⑥钢筋骨架(网片)组焊绑扎与安装:

钢筋安装绑扎顺序:底腹部钢筋骨架安装绑扎→穿波纹管→(内模安装)顶部钢筋网片安装绑扎。

钢筋组焊绑扎按施工图纸尺寸进行。钢筋组焊绑扎在钢筋组焊台位(专用模具)上进行。

钢筋交接点组焊绑扎一般要求:

a蹬筋与桥面筋其两端交点绑焊。

b钢筋弯折角与纵向分布筋交点绑焊。

c下缘大小箍筋接头交错绑焊。

d其余各交叉点可采用梅花型绑焊。

e绑焊点要牢固,开焊处重新绑焊。

钢筋保护层垫块采用定制的塑料定位夹梅花型布置。

绑焊钢筋骨架的同时,安放定位网片,沿梁长方向的误差≤15mm,定位网片与梁体纵向分布筋,腹板箍筋牢固绑焊在一起。同时,将支座预埋钢板、挡碴墙和电缆槽的锚固钢筋、预应力束波纹管、锚垫板、伸缩缝构件、接地体(梁表面以下100mm处带状Φ16的70um镀锌钢筋与钢筋骨架焊接并在伸缩缝处和支柱处留出外露接地线端子)等预埋件正确放置。

波纹管与定位网绑紧、绑牢,浇筑前在孔道内穿入PVC管。

钢筋骨架(网片)安装采用专用吊具,多吊点法整体吊装,骨架与网片绑扎牢固。

预留孔道及钢筋质量标准见下表:

预留孔道及钢筋质量标准表

序号

检验项目及方法

标准

1

预留孔道应确保顺直,与任何方向的偏差

距跨中4米以内≤4mm

其余≤6mm

2

腹板蹬筋间距允许差

≤15mm

3

腹板蹬筋不垂直度(偏差垂直位置)

≤15mm

4

下缘箍筋间距允许偏差

±15mm

5

桥面主筋间距偏差(拼装后检查)

±15mm

6

其余钢筋偏离设计位置

≤20mm

7

骨架钢筋搭接长度

≥30倍钢筋直径

8

骨架钢筋搭接部份的绑扎不小于

3处

9

钢筋保护层与设计尺寸允许偏差

≤5mm

10

砂浆块散布间距

≤1m

11

钢筋绑扎必须牢固

符合要求

⑦编束、穿束:

编束:将钢绞线放入放现架内,抽出内圈头,用人力或小卷扬机牵引至规定长度(长度误差为±40mm)切断(劈裂、死弯、锈蚀、油污、电接头等不能补救的切断不用)。整束钢绞线用18号铁丝捆绑成束(顺直整齐,相错不超过50mm)。

穿束:穿束前清除管道内的积水污物,用人工引拉钢丝绳穿过波纹管孔道,用联结套筒与钢绞线束联结,将钢绞线束拉出。钢绞线束穿不进须开凿修孔时,张拉后按桥梁修补办法修补。

1.3混凝土施工

箱梁混凝土采用高性能混凝土,由混凝土拌合站供应,混凝土输送泵配备布料杆泵送入模,插入式振捣器与附着式振捣器联合振捣;梁体养生采用蒸汽养护法。

高性能浇筑混凝土前,由技术人员对钢筋、模板、预埋件和震动器工作情况等全面复查。

采用2台混凝土输送泵和2台布料机浇筑梁体混凝土。

①混凝土浇筑:混凝土入模前,由实验室测定混凝土的温度、坍落度、坍落流动度和含气量等工作性能。

采用斜向分层、水平分段,连续浇筑的方法。分层厚度不大于30cm,新旧混凝土间隔时间不大于混凝土的初凝时间,整体浇筑在6小时内完成。  

浇筑顺序为:底板砼→腹板砼→顶板砼。

在浇筑过程中,由专人从底板、腹板及顶板分别随机取样,制作混凝土强度和弹模试件,试件制作数量符合规定。

②混凝土振捣:采用侧振辅以插入式振捣器振捣。

附着式振动器的振动要由有经验的人员专人指挥,短振勤振,每一振点的累积振动时间不超过20s;

插入式高频振捣器采用垂直点振方式振捣,每点振捣时间不超过30s;移动间距不大于50cm,插入下层砼的深度5cm-10cm;以砼不再沉落,不出现气泡,表面呈现浮浆为度。

在振捣过程中,由专人检查模板支撑和接缝情况,防止漏浆。顶板混凝土浇筑完开始初凝时,进行二次赶压收面,防止裂纹产生。

③混凝土养护:采用两阶段养护法(蒸汽养护和自然养护)。

蒸汽养护:采用罩盖蒸汽跟踪追养法;分静停、升温、恒温、降温四个阶段。

a静停时间为8-10小时(从梁体混凝土全部灌注完起算),养护温度为20-25℃(自然环境温度超过25℃不限);

b升温速度不超过每小时10℃;

c恒温温度保持在50℃以下,时间根据试验确定;

d降温速度不超过每小时5℃,拆模时梁体表面温度与自然环境温度之差不大于15℃。

自然养护:采用自动喷水系统喷雾养护(覆盖)。

a喷雾养护时间不少于28天,养护次数随天气变化确定。

b冬季养护采取保温措施。

1.4预应力施工

采取两阶段张拉法(初张拉和终张拉)。

两端对称同步张拉,以张拉力值控制,伸长值校核。

首次张拉前,对梁体进行管道摩阻等各种预应力瞬时损失测试,确定预应力的实际损失。

千斤顶和高压油表在使用前应行校正编号。

清除梁端部支承板上的灰渣,使锚圈底面与支承板全面接触;千斤顶安装时,使千斤顶、锚圈内孔和预留孔道三轴线同心。

初张拉:在模板拆除后,梁体混凝土强度达到设计值80%。初张拉后,梁体可移出台位。

终张拉:在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值后(龄期≥10天)进行。

张拉程序为:0→初应力(作伸长值标记)→бcon(持荷5min,测伸长值,核对伸长值)→回油自锁锚固,测总回缩量。

张拉前作好上拱度测量标记,终张拉后实测梁体上拱值,并与设计上拱值进行比较。

预施应力时,每片梁出现断丝,滑丝根数不大于钢绞线总根数的0.5%,并不在同一束内。

1.5起移梁、存放

出梁前检查箱梁外形与尺寸,检查起移梁设备并设专人指挥,采用900T提梁机横移梁,然后将箱梁放在存梁台座上存放。

1.6孔道压浆

①孔道压浆时间:张拉全部完毕24小时后进行,且3天内完成。

②压浆设备:采用真空压浆机。

③压浆质量要求:

使用水泥强度等级不低于42.5级低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥。

浆体水胶比不应超过0.34,水泥浆3h泌水率不大于2%;水泥浆流动度大于30s,30min后流动度不大于40s。

压入管道的浆体不含未搅匀的水泥团快。

压浆时,每班抽取4组试件进行标准养护,水泥浆2 8d抗压强度不低于梁体混凝土设计程度的70%,浆体膨胀率为0~0.1%。

压满浆的管道一天内不受振动,72h内温度不低于5℃,否则采取保温措施。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不超过40min,并经常搅动。

④压浆操作:压浆前,检查无滑丝、失锚及其它异常情况。

用液压剪手砂轮切除多余的预应力钢绞线(余长3cm)。

用高压风吹出孔道内的积水。

采用真空辅助压浆工艺,同一管道压浆连续完成。

管道出浆口装有三通管,确认出浆浓度与进浆浓度一致时,封闭保压。压浆前管道真空度稳定在-0.09~-0.10 MPa之间;浆体注满管道后,在0.50~0.60MPa下持压2min;压浆最大压力不超过0.60MPa。

拆卸压浆管道时间宁晚勿早,待孔道内水泥浆压力消失后拆卸。

1.7封端

①施工前,将锚具周围冲洗干净并进行防锈处理,用环氧树脂混凝土封锚。

②封端钢筋骨架安装之前,梁体端部混凝土表面进行凿毛处理。

③封端混凝土采用微膨胀混凝土,抗压强度不低于设计要求。

1.8预制箱梁静载试验

根据相关技术要求,对第一孔32m后张法预应力简支箱梁进行静载弯曲抗裂性及挠度试验,试验方法如下:

⑴梁静载试验加载示意图

⑵静载试验加载值及应力检测

根据设计提供的设计参数,确定最大加载吨位,Pmax=1805.4KN;根据静载试验加载点数和加载值,设计反力架。

①采用液压千斤顶加载,微机程序控制加载力值和加载程序。

②通过预设在梁体内的各类测试器件,检验梁体在各加载阶段的各部位应力和挠度,分析箱梁的受力特性、承载能力。

⑶静载试验台座

拟采用固定式静载试验台座,配备16台250t液压千斤顶,16个压力传感器,一台油泵站,一套测力控制微机处理系统。 

(注:文中照片来源于网络,仅作传播知识之用)
文章来源:土木汇

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