一种钢板组合梁桥渐变段桥面板预制安装施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁工程施工技术领域，具体为一种钢板组合梁桥渐变段桥面板预制安装施工方法。


背景技术：

2.随着社会和经济的发展基于标准化、装配化以及信息化的建造技术已成为人们在进行民用建筑与交通设施建设时的首选。对于桥梁领域采用基于预制拼装技术的桥梁快速建造技术对于解决现有中小跨径桥梁建造过程中所面临的施工质量不易保证、环保问题突出、施工进度较慢题有显著地改善作用。基于此本文将中小跨径钢板组合梁桥与桥梁快速建造技术相融合，提出中小跨径钢板组合梁桥快速建造技术理念，并从中小跨径钢板组合梁标准化构造、基本力学性能以及经济性方面进行了深入研究。钢板组合梁是使用预制桥面板和工字型钢梁组合形成的组合梁。钢板组合梁结构有助于节约工期，生产的机械化和工厂化，加快了施工进度，缩短了施工工期，保证了施工效率。钢板组合梁结构可以提升质量的耐久性，由于设计、生产和安装都采用了标准化的施工工法，施工环境好，有助于控制施工质量，构件可以实现模块化和标准化，可维修强。钢板组合梁结构有利于保护环境，可以极大地减少施工现场的粉尘量，施工噪声少，对环境的破坏小，可显著提升资源的利用率。钢板组合梁结构有助于降低工程造价，由于采用机械化和工厂化作业，可以显著降低造价。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种钢板组合梁桥渐变段桥面板预制安装施工方法。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢板组合梁桥渐变段桥面板预制安装施工方法，其特征在于，主要包括以下方面：一、工艺流程及操作要点（1）工艺流程主要包括以下步骤：s1：施工准备；s2：模板清理、安装；s3：钢筋及波纹管制安；s4：混凝土浇筑；s5：张拉与压浆；s6：起吊桥面板并运至存放场地；（2）桥面板预制主要包括：
①
模板制作安装
②
钢筋制安
③
波纹管制安
④
混凝土浇筑
⑤
预应力张拉
⑥
压浆、（3）桥面板安装主要包括：
①
工艺流程
②
吊点、吊具设置
③
预制板的吊装工艺操作步骤及方法
④
安装就位二、工法亮点（1）渐变段预制桥面板位于变截面钢板梁上，类型多样，对模板的尺寸、型式要求较多，且模板利用率低，模板一次性投入大；本工法针对216种变截面预制桥面采取定型底模板加调节块的优化措施，经优化后仅需加工25套模板，减少了模板的费用；（2）渐变段预制桥面板纵向湿接缝为d20钢筋，横向湿接缝为d16钢筋，u型结构，端头处间距6cm，中间间距10cm。施工时，湿接缝搭接钢筋间距精度难控制，易造成湿接缝钢筋冲突，桥面板不能精准入位；严格按照设计图纸进行模板加工，通过增加横向钢筋定位梳齿板，提高钢筋定位精度，减少后续安装困扰；三、质量控制（1）完善质检制度，严把质量关（2）切实做好施工交底工作（3）认真做好检测工作（4）各类专职人员持证上岗四、安全措施五、环保措施六、效益分析（1）技术效益（2）经济效益（3）社会效益。
5.优选的，对于模板制作安装，其具体施工流程如下：a、桥面板模板底模安装在已经预制好的制板台座上；b、使用龙门吊起吊安装模板梳齿板和钢端（堵头板），先放端模，再安侧模；c、通过对拉螺杆固定两侧模板上部和控制上口宽度，下部通过木楔顶撑使模板固定在台座上；d、侧模立正后，用拉杆把侧模与工作道台的扣环连接拉紧，使其固定位置，防止发生偏移。侧模与端模接合处是薄弱部位，需多次调整其相对位置，用胶带粘贴堵塞，使接缝
严密，严防从角缝处跑浆漏浆；e、安装后检查模内长、宽、高尺寸以及端部角度。
6.优选的，对于桥面板安装，主要包括以下步骤：s1：桥面板运输；s2：吊车就位；s3：钢梁顶面橡胶条及砂浆施工；s4：桥面板起吊；s5：桥面板就位；s6：湿接缝及剪力槽施工；s7：张拉压浆封墙。
7.优选的，对于预制板的吊装工艺操作步骤及方法，其具体操作工艺简述如下：a、吊车及装梁车的就位：吊车位于待吊装板北侧，炮车通过施工便道将预制板运至吊车附近，以供安装；b、试吊：吊车将车上的预制板吊起，平板车驶离就位地，并将吊起的梁离地10公分，静态试吊10分钟，确认各部安全可靠后再进行正式吊装；c、正式吊装：在起重指挥员的统一指挥下，吊车将预制吊起升空，当预制板起吊高度超过钢板梁顶面时，汽车吊缓慢倾臂旋转，待梁从吊臂斜向通过后，再进行旋转吊臂，使安装梁位置纠正，再平移至安装位置，下落安装到位，吊装时当桥面板落至钢板梁顶10cm时，应将安装准线对准再松钩，如此反复直至对准到位。桥面板就位后应立即检查受力是否均匀，如未受力，必须吊起重放，直至受力均匀，确保桥面板平稳，不出现撬动现象。
8.优选的，对于安装就位，主要包括以下步骤：s1：桥面板安装按照桥跨一端向另一端方向依次安装，安装时采用单台吊车缓慢将桥面板吊至钢主梁上方，由两侧工人手拉牵引绳对正剪力槽位置，缓缓下落；s2：桥面板湿接缝搭接钢筋整体错开3cm，吊装转动180度，错位搭接，单块桥面板安装入位后，应及时对安装的轴线偏差，湿接缝钢筋搭接，高程及纵横坡进行复测，及时纠正，避免下块板安装后产生较大偏差，无法安装；s3：桥面板安装精度以剪力槽位置为控制，湿接缝钢筋相匹配，为保证安装精度，首先控制钢筋及预应力钢束定位准确，严格对图纸进行复核，避免设计图纸问题造成误差。其次要控制施工质量，尤其在模板的定制、钢筋与预应力钢束安装、混凝土振捣上进行加强，避免造成尺寸偏大过大，后者对钢板组合梁上安装的剪力槽位置要求准确，严格控制剪力钉的间距，通过对比钢结构图纸与桥面板图纸，复核剪力槽与剪力钉群的尺寸与位置，做好事前控制。
9.优选的，对于安全措施，主要包括以下几个方面：（1）认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，根据国家有关规定，结合施工单位实际情况和工 程的具体特点，组织专职安全员以及设备管理和操作负责人员参加安全生产管理培训，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责；（2）工作场地应平整结实并有排水措施，夜间作业要设有充足的照明设备。严禁在输电线路下作业；（3）起重作业时，重物下不得有人员站立和通过，不论任何情况严禁起重设备吊运
人员。严禁斜拉、斜吊和起吊埋设地下、凝固地面上的重物。吊挂时要平稳，吊挂位置要正确或在已标明位置上，钢筋丝绳与被吊物的夹角应大于45
°
；（4）使用的钢丝绳必须有出品厂的质量合格证，钢丝绳的规格型号必须符合该起重机械的技术要求。钢丝绳不得打环、打结、弯折和有接头；（5）为了保障施工人员和群众的安全，在必要的地点和时间内，设置照明和防护、警告信号和看守人员；（6）在施工方案、技术交底上将安全因素放到重要位置上，开工前进行安全技术交底、安全教育，施工中进行安全生产检查并对发现的安全隐患限期整改，竣工后进行安全生产评比制度；（7）在施工中遇有动力设备、高压电线路、地下管道、压力容器、易燃易爆、有毒有害物等情况，需按设计要求或报请建设单位，采取可靠安全防护措施，确保施工安全；（8）预制场设置龙门吊，专门用于预制场内箱梁移梁时吊装，龙门吊机属大型桥梁起吊专用设备，起吊作业必须分工明确，统一指挥，并设专职指挥员、专职操作员、专职电工和专职安全检查员。施工前对参加人员应进行安全技术交底，有严格的施工组织及防范措施，确保施工安全。龙门吊在使用前必须经过当地有关安全部门全面检查、试吊并办理验收合格证后方可投入使用；（9）起重吊装作业时在施工现场设置安全警示牌，设置半径不小于吊车桅杆最高高度的1.5倍安全防护区，并在该区域边缘设立警戒线，非作业人员不得进入。
10.优选的，对于环保措施，主要包括以下几个方面：（1）加强对文明环保施工的知识宣传，切实把保护生态环境作为文明施工的一项重要内容；（2）施工期间，经常对运梁板通道进行检查、维修和保养，确保晴雨无阻，寒暖畅通；（3）施工现场材料、设备堆放整齐，对易飞扬的物料用篷布覆盖严密；（4）桥面垃圾集中收集，统一处理，不得随意抛洒。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本项目中钢板组合梁渐变段桥面板种类多、数量大，采用桥面板模板调节块的方法，在平板底模上按照渐变段桥面板的设计结构形式拼装、焊接调节块，形成底模筋板，调节块为楔形塞尺类构造，通过改动调节块的位置，有效地降低了变截面模板的定制数量，降低了项目成本，大大提高了变截面桥面板的预制效率；2、本项目采用组装式钢筋定位梳齿板形式，按照桥面板尺寸在底模四周上螺栓连接梳齿板和端头模，形成渐变段桥面板侧模板，大大提高了侧模安装效率以及桥面板之间预埋湿接缝钢筋的准确性，避免了渐变段桥面板安装产生冲突，解决了因湿接缝钢筋搭接无法正常安装桥面板的问题，降低了因返工产生的项目成本；3、本项目桥梁结构渐变段选用简支钢板组合梁，解决了箱梁在渐变段不能控制桥梁结构线形曲率的问题，桥面板经后场预制完成吊装至钢主梁上，通过剪力钉与钢主梁连接，板-板-梁之间通过后浇湿接缝形成整体，提高了整体稳定性和安装效率，节约了施工场地的占用，为其他工序施工提供了保障。
附图说明
12.图1为桥面板预制施工方法的工艺流程图；图2为桥面板安装的工艺流程图；图3为桥面板吊点平面示意图；图4为桥面板吊点侧面示意图；图5为桥面板吊点局部示意图；图6为桥面板模板构造平面图；图7为桥面板模板构造立面图；图8为底模横向楔形筋板；图9为底模横向楔形筋板；图10为底模竖向楔形筋板。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.实施例1：请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种钢板组合梁桥渐变段桥面板预制安装施工方法，其特征在于，主要包括以下方面：一、工艺流程及操作要点（1）工艺流程主要包括以下步骤：s1：施工准备；s2：模板清理、安装；s3：钢筋及波纹管制安；s4：混凝土浇筑；s5：张拉与压浆；s6：起吊桥面板并运至存放场地；（2）桥面板预制主要包括：
①
模板制作安装其具体施工流程如下：a、桥面板模板底模安装在已经预制好的制板台座上；b、使用龙门吊起吊安装模板梳齿板和钢端（堵头板），先放端模，再安侧模；c、通过对拉螺杆固定两侧模板上部和控制上口宽度，下部通过木楔顶撑使模板固定在台座上；d、侧模立正后，用拉杆把侧模与工作道台的扣环连接拉紧，使其固定位置，防止发生偏移。侧模与端模接合处是薄弱部位，需多次调整其相对位置，用胶带粘贴堵塞，使接缝
严密，严防从角缝处跑浆漏浆；e、安装后检查模内长、宽、高尺寸以及端部角度；
②
钢筋制安
③
波纹管制安
④
混凝土浇筑
⑤
预应力张拉
⑥
压浆、（3）桥面板安装主要包括：
①
工艺流程主要包括以下步骤：s1：桥面板运输；s2：吊车就位；s3：钢梁顶面橡胶条及砂浆施工；s4：桥面板起吊；s5：桥面板就位；s6：湿接缝及剪力槽施工；s7：张拉压浆封墙；
②
吊点、吊具设置
③
预制板的吊装工艺操作步骤及方法其具体操作工艺简述如下：a、吊车及装梁车的就位：吊车位于待吊装板北侧，炮车通过施工便道将预制板运至吊车附近，以供安装；b、试吊：吊车将车上的预制板吊起，平板车驶离就位地，并将吊起的梁离地10公分，静态试吊10分钟，确认各部安全可靠后再进行正式吊装；c、正式吊装：在起重指挥员的统一指挥下，吊车将预制吊起升空，当预制板起吊高度超过钢板梁顶面时，汽车吊缓慢倾臂旋转，待梁从吊臂斜向通过后，再进行旋转吊臂，使安装梁位置纠正，再平移至安装位置，下落安装到位，吊装时当桥面板落至钢板梁顶10cm时，应将安装准线对准再松钩，如此反复直至对准到位。桥面板就位后应立即检查受力是否均匀，如未受力，必须吊起重放，直至受力均匀，确保桥面板平稳，不出现撬动现象；
④
安装就位主要包括以下步骤：s1：桥面板安装按照桥跨一端向另一端方向依次安装，安装时采用单台吊车缓慢将桥面板吊至钢主梁上方，由两侧工人手拉牵引绳对正剪力槽位置，缓缓下落；s2：桥面板湿接缝搭接钢筋整体错开3cm，吊装转动180度，错位搭接，单块桥面板安装入位后，应及时对安装的轴线偏差，湿接缝钢筋搭接，高程及纵横坡进行复测，及时纠正，避免下块板安装后产生较大偏差，无法安装；s3：桥面板安装精度以剪力槽位置为控制，湿接缝钢筋相匹配，为保证安装精度，首先控制钢筋及预应力钢束定位准确，严格对图纸进行复核，避免设计图纸问题造成误差。
其次要控制施工质量，尤其在模板的定制、钢筋与预应力钢束安装、混凝土振捣上进行加强，避免造成尺寸偏大过大，后者对钢板组合梁上安装的剪力槽位置要求准确，严格控制剪力钉的间距，通过对比钢结构图纸与桥面板图纸，复核剪力槽与剪力钉群的尺寸与位置，做好事前控制；二、工法亮点（1）渐变段预制桥面板位于变截面钢板梁上，类型多样，对模板的尺寸、型式要求较多，且模板利用率低，模板一次性投入大；本工法针对216种变截面预制桥面采取定型底模板加调节块的优化措施，经优化后仅需加工25套模板，减少了模板的费用；（2）渐变段预制桥面板纵向湿接缝为d20钢筋，横向湿接缝为d16钢筋，u型结构，端头处间距6cm，中间间距10cm。施工时，湿接缝搭接钢筋间距精度难控制，易造成湿接缝钢筋冲突，桥面板不能精准入位；严格按照设计图纸进行模板加工，通过增加横向钢筋定位梳齿板，提高钢筋定位精度，减少后续安装困扰；三、质量控制（1）完善质检制度，严把质量关（2）切实做好施工交底工作（3）认真做好检测工作（4）各类专职人员持证上岗四、安全措施主要包括以下几个方面：（1）认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，根据国家有关规定，结合施工单位实际情况和工 程的具体特点，组织专职安全员以及设备管理和操作负责人员参加安全生产管理培训，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责；（2）工作场地应平整结实并有排水措施，夜间作业要设有充足的照明设备。严禁在输电线路下作业；（3）起重作业时，重物下不得有人员站立和通过，不论任何情况严禁起重设备吊运人员。严禁斜拉、斜吊和起吊埋设地下、凝固地面上的重物。吊挂时要平稳，吊挂位置要正确或在已标明位置上，钢筋丝绳与被吊物的夹角应大于45
°
；（4）使用的钢丝绳必须有出品厂的质量合格证，钢丝绳的规格型号必须符合该起重机械的技术要求。钢丝绳不得打环、打结、弯折和有接头；（5）为了保障施工人员和群众的安全，在必要的地点和时间内，设置照明和防护、警告信号和看守人员；（6）在施工方案、技术交底上将安全因素放到重要位置上，开工前进行安全技术交底、安全教育，施工中进行安全生产检查并对发现的安全隐患限期整改，竣工后进行安全生产评比制度；（7）在施工中遇有动力设备、高压电线路、地下管道、压力容器、易燃易爆、有毒有害物等情况，需按设计要求或报请建设单位，采取可靠安全防护措施，确保施工安全；（8）预制场设置龙门吊，专门用于预制场内箱梁移梁时吊装，龙门吊机属大型桥梁
起吊专用设备，起吊作业必须分工明确，统一指挥，并设专职指挥员、专职操作员、专职电工和专职安全检查员。施工前对参加人员应进行安全技术交底，有严格的施工组织及防范措施，确保施工安全。龙门吊在使用前必须经过当地有关安全部门全面检查、试吊并办理验收合格证后方可投入使用；（9）起重吊装作业时在施工现场设置安全警示牌，设置半径不小于吊车桅杆最高高度的1.5倍安全防护区，并在该区域边缘设立警戒线，非作业人员不得进入；五、环保措施主要包括以下几个方面：（1）加强对文明环保施工的知识宣传，切实把保护生态环境作为文明施工的一项重要内容；（2）施工期间，经常对运梁板通道进行检查、维修和保养，确保晴雨无阻，寒暖畅通；（3）施工现场材料、设备堆放整齐，对易飞扬的物料用篷布覆盖严密；（4）桥面垃圾集中收集，统一处理，不得随意抛洒；六、效益分析（1）技术效益（2）经济效益以本工法应用实例，石头连接线菱形立交桥变截面桥面板预制为例，在完成15.75m标准尺寸的桥面板全部完成施工之后，在最大长度17.25m的桥面板模板的大平板底模板基础上改变楔形块的位置和角度实现桥面板尺寸的不同变化；本工程桥面板按照每种渐变段桥面板进行模板定制，需根据不同截面的桥面板采购模板40套，模板的具体组合为：a型：l
×
b=(15.75m～17.25m)
×
3.2m的a1定制模板6套；l
×
b=(11.25m～15.75m)
×
3.2m的a2定制模板4套；l
×
b=(9.75m～11.25m)
×
3.2m的a3定制模板2套；（3）社会效益。
15.实施例2：本工程桥面板按照每种渐变段桥面板进行模板定制，需根据不同截面的桥面板采购模板40套，模板的具体组合为：b型：l
×
b=(15.75m～17.25m)
×
3m的b1类定制模板10套；l
×
b=(11.25m～15.75m)
×
3m的b2定制模板4套；l
×
b=(9.75m～11.25m)
×
3m的b3定制模板4套；c型：l
×
b=(15.75m～17.25m)
×
2.5m的c1定制模板4套；l
×
b=(11.25m～15.75m)的c2定制模板4套；l
×
b=(9.75m～11.25m)
×
2.5m的c3定制模板2套；其中a型定制模板平均单套10.7t，b型定制模板平均单套10.4t，c型定制模板平均单套10t，累计总重量g=10.7*12+10.4*18+10*10=415.6t，按照与模板厂家的采购合同价每吨6700元，累计费用c=415.6*6700/10000=278.45万元；由于采购的模板费用较大，且业主合同中未约定此项模板费用为单独开项的措施费，造成项目的成本开支大大增加。同时本项目桥面板数量为1636块，在合同工期、存梁台座、梁场场地、钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑、养护的周期等各项因素限制上，计划每天保持正常生产在6片以上才能满足工期要求，至此通过项目成员的认真分析，在公司领导的
指导下，通过改变楔形块的位置实现变截面模板的转换，将为此只需采购25套组合式模板即可。变截面组合式模板计划为按照最大板长17.25m采购模板；其中：l
×
b=17.25m
×
3.2m的a类平板底模7套，配套楔形块、梳齿板侧模、堵头板7套；l
×
b=17.25m
×
3m的b类平板底模10套，配套楔形块、梳齿板侧模、堵头板10套；l
×
b=17.25m
×
2.5m的c类平板底模8套，配套楔形块、梳齿板侧模、堵头板8套；其中a类组合模板单套11t，b类组合模板单套10.6t，c类组合模板单套10.2t，累计总重量g=11*7+10.6*10+10.2*8=264.6t，按照与模板厂家的采购合同价每吨6700元，累计费用c，=264.6*6700/10000=177.28万元；通过配套楔形块、梳齿板侧模、堵头板的使用，现需采购模板25套，节省费用为278.45-177.28=101.17万元。
16.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。