一种连续梁节段预制拼装方法与流程

文档序号：24560527发布日期：2021-04-06 12:10阅读：1427来源：国知局

本发明涉及连续梁施工技术领域，具体而言，涉及一种连续梁节段预制拼装方法。

背景技术：

桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，桥梁工程学的发展主要取决于交通运输的需求。古代桥梁以通行人、畜为主，载重小，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。自从铁路贯通以后，桥梁所承受的载重逐倍增加，线路的坡度和曲线标准要求高，且需要建成铁路网以增大经济效益，因此，为要跨越更大、更深的江河、峡谷，迫使桥梁向大跨度发展。

现有桥梁工程施工中，为克服地形、江河、既有道路等不利自然条件的限制，采取预应力混凝土连续梁的方式进行规避；预应力混凝土连续梁施工的方法为悬臂灌筑法，又称无支架平衡伸臂法或挂(吊)篮法、支架或排架贝雷梁现浇法。其中悬臂灌筑法是以已经完成的墩顶节段(0号块)为起点，通过挂篮的前移对称地向两侧跨中逐段灌筑混凝土，并施加预应力悬出循环作业方法。

例如中国专利公开号为cn101824800b的发明专利公开了一种桥位现浇预应力混凝土连续梁的施工方法，解决了现有施工无法满足工期要求、对地基承载力和作业空间有严格要求、地基加固工作量大而不经济等问题。其在混凝土连续梁体设计位置的下部修建系杆拱支架，并在混凝土连续梁的端头位置下方设置竖向支撑结构，然后在系杆拱支架上方，修建模板系统，按“由中部向两侧”的顺序施工梁体，梁体两侧预留合龙段；系杆拱支架包括拱部和系杆，拱部和系杆的连接处为铰接，系杆底部设支撑。该发明的有益效果：节省工期；无施工环境、条件的制约，适应范围广；节省施工成本；材料回收率高，经济效益明显；可满足现浇施工；受力系统对已有结构无损伤。

现有技术中至少存在以下问题：

现有混凝土连续梁采用悬臂灌筑法进行施工，对施工现场干扰大，且由于在高空中进行混凝土连续梁的分节浇筑作业，使得预制梁整体的质量难以控制，外观质量差，以及梁体分节浇筑，也提高了施工时间，进一步地增加了混凝土连续梁施工过程中的安全风险。

针对现有混凝土连续梁采用悬臂灌筑法进行施工，对施工现场干扰大，且由于在高空中进行混凝土连续梁的分节浇筑作业，使得预制梁整体的质量难以控制，外观质量差，以及梁体分节浇筑，也提高了施工时间，进一步地增加了混凝土连续梁施工过程中的安全风险的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种连续梁节段预制拼装方法。

所述连续梁节段预制拼装方法包括如下步骤：

步骤1，主墩墩顶设置现浇连续段，用于满足节段拼装起吊运行设备的安装，现浇连续段长度根据连续梁设计体型采取标准节和墩顶块，即连续梁0#块与两侧标准节段长度；

步骤2，结合连续梁预应力通长束锚索张拉锚墩设计，对预应力连续梁标准节段进行重新划分，使张拉锚墩临近标准节段末端；

步骤3，根据预应力预制简支梁节段划分，按照两两匹配的方式在可调预制台座上进行浇筑，浇筑时，除起始梁段采用一端固定端模，一端活动端模进行浇筑外，其余梁段则采用一端为固定端模，另一端为已浇的前一梁段做匹配梁段进行浇筑，当新浇梁段初步养生、拆模后，匹配梁段即运走存放，而把新浇梁段转移到该位置上作为新匹配梁段，完成下一箱梁梁段的预制，并依此循环完成整跨梁段的预制，即短线匹配法依次集中预制；预制节段梁端头相应位置按设计要求预设剪力块和剪力槽，用于确保节段间准确咬合；

步骤4，根据墩顶连续梁体型及长度，采用钢管支架法或托架法完成梁体现浇施工，以便于挂篮吊升架安装，同时为确保连续梁现浇梁体端部预设剪力块和剪力槽与预制节段相匹配，在施工中连续梁现浇段端都模板与预制梁体一端的模板必须使用同一配套模板；

步骤5，在现浇连续段上部完成预制节段起吊设备组装；

步骤6，依据节段设置，由运梁车将预制节段转运至施工现场，逐节段吊装；

步骤7，节段吊装；

步骤8，测量混凝土强度，当混凝土强度满足设计要求时，穿拉锚索、张拉注浆锚固，完成体系转化。

进一步地，所述步骤5在现浇连续段上部完成预制节段起吊设备组装中还包括以下步骤：

步骤5.1，挂篮与梁体相匹配，挂篮前端设有行走滚轮，将三角挂篮前下横梁和后横梁改装组合成为一个简易的吊升架，挂篮前上横梁、中横梁上分别设置电动卷扬机，将吊升梁体通过铆钉与吊架连接，由卷扬机通过提升吊架将吊升梁体吊装至设计位置；

步骤5.2，挂篮前滚轮距离已安装梁端1m时，挂篮后方设置牵制卷扬机，保持挂篮前移与牵引卷扬机同步运行。

进一步地，步骤7所述节段吊装中还包括以下步骤：

步骤7.1，吊装前采用砂轮将节段对接面进行打磨；

步骤7.2，按胶结拼装工艺涂刷接缝环氧树脂粘合剂；

步骤7.3，在梁体腹板顶面预应力管道处预留槽，利用梁体预应力锚索管道，穿拉精轧螺纹钢施加临时预应力，使已安装梁体和吊升梁体在预应力条件下完全紧密结合；

步骤7.4，采用刮板将挤出的环氧树脂粘合剂及时刮除；

步骤7.5，同时结合预应力锚索设置，及时穿拉预应力钢丝绳、注浆锚固，完成初期结构受力转换；

步骤7.6，拆除临时预应力精轧螺纹钢；

步骤7.7，全部节段安装完成后，对跨中剩余部设置20cm湿接缝采用微膨胀混凝土进行连接，并采用吊架进行吊模现浇混凝土封闭；

步骤7.8，边跨直线段采取支架法现浇施工，与预制节段完全衔接。

进一步地，步骤8所述测量混凝土强度，当混凝土强度满足设计要求时，穿拉锚索、张拉注浆锚固，完成体系转化中还包括以下步骤：

步骤8.1，在已经硬化的混凝土构件上，选择一个被测平面，采用砂轮清理被测平面内的杂物，平整被测平面；

步骤8.2，采用测点布置仪在被测平面内均匀布置多个测点；

步骤8.3，采用回弹仪分别测量多个测点的混凝土强度值x1、x2、x3……xn，取其平均值为被测平面混凝土强度值测量时，回弹仪的轴线始终垂直于被测平面；

步骤8.4，当混凝土强度值满足设计要求时，将下好料的钢绞线两端编号，插入一端套上塑料导头，采用人工逐根穿入通常束钢绞线；

步骤8.5，对节段梁管道摩阻损失、锚圈口摩阻损失进行测量，根据实测结果对原设张拉控制力进行修正计算，确保有效应力值，同时标定检测相关张拉设备、仪器；

步骤8.6，预应力张拉，张拉采用伸长量与张拉力双指标控制，采取两端同步张拉，并左右对称进行，每束根数配套安装相应的锚具，带好夹片，将钢绞线从千斤顶中心穿过，向千斤顶油缸充油并对钢绞线实施张拉；当油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路，并保持5分钟，测量钢绞线伸长量加以校核，若5分钟后，油压稍有下降，须补油到设计吨位的油压值，千斤顶回油，夹片自动锁定则该束张拉结束，并记录；

步骤8.7，张拉后多余钢绞线使用切割器在距锚具30～35mm以外的位置切割，采用水泥砂浆封堵锚头；

步骤8.8，封锚水泥浆强度达到10mpa时即可压浆，孔道压浆采用真空辅助压浆工艺，压浆泵采用连续式，同一管道压浆应连续进行，一次完成：

步骤8.9，压浆之后及时对张拉槽和锯齿块进行封锚，封锚混凝土等级不低于c50；

步骤8.10，连续梁中跨及边跨通长束预应力管道钢绞线张拉完成后，拆除边跨支座临时锚固，启用永久支座，连续梁体系转换完成。

进一步地，步骤8.8所述封锚水泥浆强度达到10mpa时即可压浆，孔道压浆采用真空辅助压浆工艺中还包括以下步骤：

步骤8.8.1，在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽气，使之产生负压；

步骤8.8.2，在孔道的另一端用压浆泵进行灌浆，直至充满整条孔道，压浆前管道真空度应稳定在-0.09～-0.10mpa之间；

步骤8.8.3，浆体注满管道后，应在0.50～0.60mpa下持压2min，确认出浆浓度与进浆浓度一致时，方可封闭保压。

进一步地，步骤7.2中环氧树脂粘合剂由以下重量份数的原料组成：

铝粉20份，

水80份，

石墨烯15份，

聚乙二醇10份，

甲基硅油25份，

氢化松香甲酯12份，

丙三醇30份，

硬脂酸钙12份。

相对于现有技术，本发明所述的连续梁节段预制拼装方法具有以下显著的优越效果：

1，本发明所述的连续梁节段预制拼装方法将传统连续梁悬臂浇筑施工由高空调整到地面施工，先在预制场进行梁体的节段预制，再逐段运至现场，以悬臂渐进的方式吊装至预定位置，然后施加预应力将各节段依次连接成为整体，最后以吊模的方式现浇跨中湿接缝完成梁体施工。

2，本发明所述的连续梁节段预制拼装方法梁体节段工厂化预制对施工现场干扰小，预制梁体质量得到有效控制，外观质量好，成桥后表面光滑，线形圆顺，棱角分明。

3，本发明所述的连续梁节段预制拼装方法采用梁体节段分节吊装锚固，可使梁体在最短的时间内完成结构体系转化，较少施工安全风险，保证梁面作业人员安全，缩短施工工期。

4，为简化连续梁施工工序，提高工程施工施工安全系数，借鉴预应力简支梁预制施工工艺，对连续梁施工工艺进行革新，即在满足施工安全的前提下，对连续梁各标准节重新合理划分，通过分节段预制、分段拼装张拉锚固实现连续梁施工。

5，采取标准节集中预制，现场吊运拼装的施工工艺，具体施工方法是将整跨梁体分成若干个便于运输的小型节段在预制场内进行预制，然后采用常规运输车辆将节段梁体运至安装现场，利用吊装挂篮按照次序逐节吊挂节段梁进行对位拼接，节段梁梁间永临结合对各节段进行锁定注浆，以确保下一节段拼装施工顺利进行；连续梁中跨设置湿接缝已达到梁体合龙，湿接缝部位依托梁体的内外表面安装湿接缝模板，从而完成混凝土的浇筑。在湿接缝混凝土强度达到18mpa后可进行整跨梁体的锚索张拉施工，完成体系转换。

附图说明

图1为本发明所述连续梁节段预制拼装方法的连续梁t构预制节段划分示意图；

图2为本发明所述连续梁节段预制拼装方法的挂篮施工状态示意图；

图3为图2中m向的结构示意图；

图4为本发明所述连续梁节段预制拼装方法的预制节段间临时锁定示意图；

图5为本发明所述连续梁节段预制拼装方法的预制节段临时锁定示意图；

图6为本发明所述连续梁节段预制拼装方法的梁端示意图。

附图标记说明：

1-卷扬机；2-钢丝绳；3-吊架；4-铆钉；5-已安装梁体；6-吊升梁体；7-挂篮；8-挂篮前滚轮；9-精轧螺纹钢；10-预留槽；11-现浇段；12-预制节段；13-剪力槽；14-剪力块。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

如图1至图6所示，所述连续梁节段预制拼装方法包括以下步骤：

步骤2，结合连续梁预应力通长束锚索张拉锚墩设计，对预应力连续梁标准节段进行重新划分，使张拉锚墩临近标准节段末端；

步骤3，根据预应力预制简支梁节段划分，按照两两匹配的方式在可调预制台座上进行浇筑，浇筑时，除起始梁段采用一端固定端模，一端活动端模进行浇筑外，其余梁段则采用一端为固定端模，另一端为已浇的前一梁段做匹配梁段进行浇筑，当新浇梁段初步养生、拆模后，匹配梁段即运走存放，而把新浇梁段转移到该位置上作为新匹配梁段，完成下一箱梁梁段的预制，并依此循环完成整跨梁段的预制，即短线匹配法依次集中预制；预制节段12梁端头相应位置按设计要求预设剪力块14和剪力槽13，用于确保节段间准确咬合；

步骤4，根据墩顶连续梁体型及长度，采用钢管支架法或托架法完成梁体现浇施工，以便于挂篮7吊升架安装，同时为确保连续梁现浇梁体端部预设剪力块14和剪力槽13与预制节段12相匹配，在施工中连续梁现浇段11端都模板与预制梁体一端的模板必须使用同一配套模板；

步骤5，在现浇连续段上部完成预制节段12起吊设备组装；

步骤6，依据节段设置，由运梁车将预制节段12转运至施工现场，逐节段吊装；

步骤7，节段吊装；

步骤8，测量混凝土强度，当混凝土强度满足设计要求时，穿拉锚索、张拉注浆锚固，完成体系转化。

进一步地，如图1至图6所示，所述步骤5在现浇连续段上部完成预制节段12起吊设备组装中还包括以下步骤：

步骤5.1，挂篮7与梁体相匹配，挂篮7前端设有行走滚轮，将三角挂篮7前下横梁和后横梁改装组合成为一个简易的吊升架，挂篮7前上横梁、中横梁上分别设置电动卷扬机1，将吊升梁体6通过铆钉4与吊架3连接，由卷扬机1通过提升吊架3将吊升梁体6吊装至设计位置；

步骤5.2，挂篮前滚轮8距离已安装梁端1m时，挂篮7后方设置牵制卷扬机1，保持挂篮7前移与牵引卷扬机1同步运行。

进一步地，如图1至图6所示，步骤7所述节段吊装中还包括以下步骤：

步骤7.1，吊装前采用砂轮将节段对接面进行打磨；

步骤7.2，按胶结拼装工艺涂刷接缝环氧树脂粘合剂；

步骤7.3，在梁体腹板顶面预应力管道处设置预留槽10，利用梁体预应力锚索管道，穿拉精轧螺纹钢9施加临时预应力，使已安装梁体5和吊升梁体6在预应力条件下完全紧密结合；

步骤7.4，采用刮板将挤出的环氧树脂粘合剂及时刮除；

步骤7.5，同时结合预应力锚索设置，及时穿拉预应力钢丝绳2、注浆锚固，完成初期结构受力转换；

步骤7.6，拆除临时预应力精轧螺纹钢9；

步骤7.7，全部节段安装完成后，对跨中剩余部设置20cm湿接缝采用微膨胀混凝土进行连接，并采用吊架3进行吊模现浇混凝土封闭；

步骤7.8，边跨直线段采取支架法现浇施工，与预制节段12完全衔接。

进一步地，如图1至图6所示，步骤8所述测量混凝土强度，当混凝土强度满足设计要求时，穿拉锚索、张拉注浆锚固，完成体系转化中还包括以下步骤：