一种长短线结合匹配预制节段装配式桥面板施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工方法，尤其是涉及一种长短线结合匹配预制节段装配式桥面板施工方法。

背景技术：

现有的钢桁梁桥面板多为钢桥面板或者钢筋混凝土结构桥面板。钢桥面板一般采用分块安装、现场焊接的施工方法，缺点是：1、用钢量大；2、现场焊接工作量大；3、桥面板仅作为横向受力结构，不能和钢桁梁形成整体受力体系。钢筋混凝土结构桥面板一般采用分段分块预制、现浇混凝土湿接头施工方法，缺点是：1、现浇接头多，现场工作量大；2、不适用于连续梁负弯矩区。

随着桥梁设计及施工技术的发展，新出现一种大跨度钢桁连续梁预应力预制节段装配式桥面板结构。桥面板的节段匹配预制，节段间采用胶拼，通过对桥面板施加预应力承受连续梁负弯矩。该桥面板的施工类似于现有的节段装配式预应力钢筋混凝土箱梁，同时由于结构特点不同，施工方法有了较大的创新和改进的空间。

现有的节段装配式预应力钢筋混凝土箱梁施工，一般采用长线预制法或短线预制法制梁。

长线预制法是设置与跨长相当的预制台座，预制台座上的底模安装完毕后一般不再进行调整(或逐跨进行调整使底模线型与预制线型一致)，底模线型即桥梁节段的预制线型，它考虑了桥梁设计线型和出于施工、自重、收缩徐变等因素而设置的预拱度。侧模随制作节段在预制台座的两侧移动，浇注后一节段时，前一节段的后端面作为后一节段的前端模，逐块地在预制台座上匹配预制桥梁节段。长线预制法存在以下的缺点：1、要求各跨造型必须一致，不适用于水平变曲线的桥梁；2、底模利用率低；3、修建底模台座投资大，无法用于下一个类似项目；4、底模台座的基础不能有大的沉降，基础必须十分牢固；4、钢筋绑扎占用节段预制的周期时间长。

短线预制法是利用可调整的外部及内部模板的台车和端模架来逐段浇筑梁段。首先利用台车浇筑第一个梁段的混凝土，待混凝土达到规定强度后，拆除模板，然后在其一侧安装相邻梁段的模板，并利用第一个梁段的端面作为下一梁段的端模，用于混凝土的浇筑。如此周而复始，完成梁段的预制工作。短线预制方法的优点是：场地相对较小，台座仅需三个梁段长度，且浇筑模板及设备基本不需移动。但其缺点是：1、预制精度不宜控制，需要高精度仪器进行线形测量，需要高精度线形控制设备，对现场施工控制要求高；2、需要预制工期相对较长。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种预制精度容易控制、预制效率相对较高、适用于平曲线异型块预制和竖曲线预制、底模利用率高、底模改制后可用于类似项目的长短线结合法匹配预制节段装配式桥面板施工方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种长短线结合法匹配预制节段装配式桥面板施工方法，特征是：详细施工步骤如下：

a、模板配置：

支架的立柱焊接在基础预埋件上，相邻立柱之间采用连接系连接成为整体；分块安装底模，相邻底模之间通过螺栓连接，精确测量底模的平面位置及标高，精调就位后，将底模与支架的立柱焊接牢固；底模系统包括标准节间底模组、异型节间底模组和异型桥面板底模，异型节间底模组采用可调框架结构，下设滑道及滑板，采用双向液压千斤顶调整平面角度，用于异型节间匹配预制，以适应平曲线变化；可调框架结构设竖向调节装置，通过调整匹配桥面板转角，以适应竖曲线变化；

b、标准节间预制：

单个标准节间在标准节间底模组上分两次完成预制，本节间末块桥面板作为下一节间匹配块，依次循环完成单跨标准节间预制；

c、异型节间预制：

单个异型节间在异型节间底模组上分两次次完成预制，上一标准节间末块桥面板及本节间异型桥面板作为匹配块，完成本节间其余桥面板预制，从而完成本跨预制；依次循环完成本联其余跨桥面板预制，最终完成全桥桥面板预制。

布设高精度控制网点，采用全站仪及数字化水平仪作为测量仪器，在预制台座及匹配构件上埋设测点，采用程序换算局部坐标系与整体坐标系，并采用最小二乘法减小测量误差。

采用有限元软件计算桥面板预应力施加时的压缩量，并考虑收缩量，通过每节间模板活动端模调整末块桥面板预制长度，确保预制长度准确。

在台座及匹配构件顶侧面上预埋测点，采用计算软件及施工控制软件精确识别各测点实测值与理论值误差，通过液压千斤顶精确调整匹配块位置，从而消除累计误差，确保成桥状态平曲线及竖曲线线型准确。

本发明的单个节间桥面板分2次匹配预制，不同节间采用匹配块匹配预制，相比短线预制法，极大地消除了测量及施工误差，有利于保证预制精度；单个节间9块桥面板分两次浇筑完成，相比短线预制法，施工速度提高2～3倍，具有良好的经济和社会效益；通过测量计算手段及异型桥面板模板组可调框架结构实现平曲线异型块预制；通过测量计算手段及每节间匹配块竖向调节装置实现竖曲线预制；标准节间底模组、异型节间底模组底模采用分块拼装式结构，接头采用螺栓拼接，可根据节间桥面板数量变化调整模板组长度，适当改造后可适用于类似项目。

本发明的长短线结合预制法既具有长线预制法及短线预制法的优点，同时又能避免各自的局限性。该施工方法具有以下优点：

1、预制精度容易控制；

2、预制效率相对较高；

3、适用于平曲线异型块预制；

4、适用于竖曲线预制；

5、底模利用率高；

6、底模改制后可用于类似项目。

附图说明

图1为标准节间模板组结构示意图；

图2为图1的a-a向示意图；

图3为异型节间模板组结构示意图；

图4为活动框架平面布置示意图；

图5为图4的b-b向示意图；

图6为图4的c-c向示意图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

本发明适用于钢桁连续梁预应力钢筋混凝土节段装配式桥面板预制。钢桁梁6跨一联（命名为k1～k6），钢桁梁及桥面板均为连续布置；单跨钢梁包括7个标准节间和1个异型节间（命名为j1～j8），单个节间由4片2m桥面板和5片2.15m桥面板组成（命名为q1～q9）；其中，标准节间由标准桥面板（前后端面平行）组成，异型节间由标准桥面板和异型桥面板（前后端面不平行）组成；某联桥面板命名示例如下：第3跨第4节间第5块桥面板命名为k3j4q5。

一种长短线结合匹配预制节段装配式桥面板施工方法，详细步骤如下：

(1)、底模配置：分别设置标准节间底模组、异型节间底模组和异型桥面板底模，分别用于标准节间桥面板、异型节间桥面板和异型桥面板预制；标准节间底模组包括1个匹配台座和9个标准模板，能一次完成一个标准节间匹配预制，一个标准节间有共9个桥面板节段；异型节间底模组包括3个匹配台座和7个标准模板，能一次完成一个异型节间9个桥面板节段匹配预制；

(2)、标准桥面板预制：单节间9个桥面板节段一个循环分两次完成预制；本节间末块1个桥面板节段作为下节间9个桥面板节段匹配节段，预制下一节间9个桥面板节段，依次循环完成整联桥面板预制，预制速度相较短线法提高2～3倍；

(3)、异型桥面板预制：曲线段2个异型桥面板节段在异型桥面板模板组上预制，将预制好的2个异型桥面板节段和上节间末节段1个桥面板节段作为匹配块，一个循环分两次完成异型节间9个桥面板节段预制；

(4)、预制精度控制：整节间在成组模板上预制，本节间与下节间通过匹配块匹配预制，有利于减小测量和施工累积误差；

(5)、平曲线控制：异型桥面板组由标准桥面板和可调整体式框架组成，通过调节整体式框架平面位置及角度，适应平曲线变化。

该施工方法的施工步骤如下：

a、底模配置：

支架的立柱(1)焊接在基础预埋件上，相邻立柱(1)之间采用连接系连接成为整体。分块安装底模(2)，相邻底模(2)之间通过螺栓连接，精确测量底模(2)的平面位置及标高，精调就位后，将底模(2)与支架的立柱(1)焊接牢固；底模系统包括标准节间底模组、异型节间底模组和异型桥面板底模，标准节间底模组包括1个匹配台座(3)和9个标准模板(4～12)，分别为bp0(3)、b1～b9(4～12)；异型节间模板组包括3个匹配台座(13、18、22)和7个标准模板(14～17、19～21)，分别为yp0(13)、y1～y4(14～17)、yp5(18)、y6～y8(19～21)、yp9(22)。y6～y8(19～21)、yp9(22)采用可调框架结构(23)，采用双向液压千斤顶(24)调整平面角度，用于异型节间匹配预制，以适应平曲线变化。bpo(3)、yp0(13)匹配台座上设竖向调节装置（25），通过调整匹配桥面板转角，以适应竖曲线变化；

2、标准节间桥面板预制：

标准节间在标准节间桥面板组上预制；

第1循环第1次在标准模板b1(4)、b3(6)、b5(8)、b7(10)、b9(12)上预制桥面板k1j1q1、k1j1q3、k1j1q5、k1j1q7、k1j1q9；第1循环第2次以前次预制节段为匹配块在标准模板b2(5)、b4(7)、b6(9)、b8(11)预制k1j1q2、k1j1q4、k1j1q6、k1j1q8；完成k1j1节间预制后，将k1j1q1～k1j1q8吊离台座；将k1j1q9吊装至匹配台座bp0(3)作为k1j2节间匹配块；

第2循环第1次在标准模板b1(4)、b3(6)、b5(8)、b7(10)、b9(12)上预制桥面板k1j2q1、k1j2q3、k1j2q5、k1j2q7、k1j2q9；第2循环第2次以前次预制节段为匹配块在标准模板b2(5)、b4(7)、b6(9)、b8(11)预制k1j2q2、k1j2q4、k1j2q6、k1j2q8；完成k1j2节间预制后，将k1j2q1～k1j2q8吊离台座；将k1j2q9吊装至匹配台座bp0(3)作为k1j3节间匹配块；

依次完成7个循环，从而完成k1j1～k1j7标准节间桥面板预制；

3、异型节间桥面板预制：

异型节间在异型节间桥面板组及异型桥面板模板上预制；

第一跨异型节间包括k1j8q1～k1j8q9共9块桥面板，其中k1j8q5及k1j8q9为异型桥面板；

准备工作如下：

首先在专用异型桥面板模板上预制异型桥面板k1j8q5、k1j8q9作为匹配节段；

其次将已预制桥面板k1j7q9、k1j8q5、k1j8q9分别吊装至yp0、yp5、yp9匹配台座上，做为匹配块；

最后通过液压千斤顶将整体式框架调整至设计线型；

预制顺序如下：

第8循环第1次在y1(14)、y3(16)、y7(20)标准模板上预制桥面板k1j8q1、k1j8q3、k1j8q7；第8循环第2次以预制完节段为匹配块在y2(15)、y4(17)、y6(19)、y8(21)预制k1j8q2、k1j8q4、k1j8q6、k1j8q8；

择时将k1j8q9吊装至标准节间模板组上，继续k2桥面板预制，继续5×8=40个循环完成第1联桥面板预制。