移动模架法施工预应力砼连续梁施工方案、方法及其措施
移动模架法施工预应力砼连续梁施工方案、方法及其措施提要:如何快速进洞施工隧道施工难点为:①如何安全、快速进洞;②如何做好洞内防排水施工,保证隧道永久不渗漏
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1、移动模架构造
移动式模架由钢箱梁主梁、前后导梁、横梁、推进台车、内外模板、支撑托架、临时支墩、轻型门吊、平台及爬架等组成。
(1)支撑托架
在桥墩两侧安装支撑托架,共3套。它是整个移动模架结构的支撑,每一个托架主要包括两个悬臂板梁、斜撑及支撑于承台上的钢立柱,并通过8~10根φ32精轧螺纹钢施加预应力和墩身固定。每根预应力筋可施加500KN力。
在支撑托架的顶面有两条不锈钢板滑道供推进台车横向往近滑动,另外,支撑托架一直装至墩身的承台标高,也就是说,MSS模架600T自重和混凝土及施工荷载都通过支撑托架支撑在扩大的基础承台上,单付支撑架20T,拆散后较重的上滑道梁有10T,一般用汽车吊拆转拼装,其接地钢立柱分4M、2M、0.5M、0.25M几种形式,可灵活搭配组合。
(2)主梁
主梁为承重结构。一套移动支架系统由两组主梁组成,分别安装在混凝土箱梁两翼缘板的下方。单组主梁各由8节钢箱梁组成,节与节之间以高强螺栓及钢板相连,梁高4m,宽2.0m,总长60m。钢板厚度12~30mm。内侧栓接横梁,顶面设置了一系列插销孔,方便安装支撑外侧模和翼缘板的模板,底模支撑在横梁上,所有外模系统都通过螺杆支撑依附在主梁上,并通过螺杆支撑调控模板定位尺寸,另外,在主梁内侧的前后支点处有牛腿,可以扩散应力并使千斤顶都处在墩身中心线,在后支点附近另设有门吊点,以通用于不同桥梁跨径及悬臂端的施工后支点方式。
(3)横梁
横梁高度1.8M,栓接在主梁的内侧下部,与主梁联成整体后连同主梁一起横移纵移,横移分开与合拢,合拢后用φ32的短精轧螺纹钢将左右两侧的横梁联结,所以说,横梁将两个主梁沿桥轴横向联成整体,同时使底模经螺杆支撑落在横梁上,这里的螺杆支撑约有40CM的活动调节余地,使之适合混凝土箱梁的横坡以及调节逐跨可能变化的与主梁相关的预拱度,再者,MSS移动模架的设计意图也心须先装好底模,然后给外侧模板和全部内模提供支承,而且横梁联结主梁后,提高了全副主梁的横向稳定性。
移动模架构造实例图
(4)模板系统
①底模使用周期长,用整体大钢模板组成,长度4~6M,面板厚6MM,骨架间距50CM,加劲梁用30号工字,通过螺杆支撑在横梁上,用螺杆支撑调节其标高和拱度。底模模架移动前应卸落,并同横梁一起向外侧横向移动到纵向滑移位置。
②外侧模支承在主梁上。外模包括外侧模和翼板模,长度4~6M,板厚6MM,骨架间距50CM,加劲梁用30号工字。通过螺杆支撑固定在主梁上,用螺杆支撑调节其位置和标高。
③内模采用可伸缩拖拉纵移结构。模板全部采用钢模,每节长度为4米,第一次安装时用汽车吊逐节吊装,浇注混凝土后脱模时分为20米一节,逐节拖拉出箱梁内孔。
(5)推进台车
推进台车处在固定不动的支撑托架与主梁之间,它是完成主梁的横移和纵移的功能部件,高度1.2M,长2.4M,宽1.3M,下设四个滑动支点,可使推进台车横向滑动,上设四个内侧滚动轮和一个外侧滚轮,可承载来自主梁轨道的1.5MN荷载,其特点是利用七个大小不等的杠轴承体系倒置成金字塔,上层四个轴承,中层二个轴承,下层一个大轴承,保证了主梁在5%的纵坡范围内四个滚轮平均分配荷载,一套MSS共配备六个标准的推进台车。
(6)导梁
导梁装在50M主梁的两端头,用万能杆件拼装而成,前导梁前段有8M长下部弦杆标高抬高,方便导梁伸上前方支撑托架。整个MSS移动支架全长达到110M,这样才能克服纵向移动时主梁随处变化的倾覆力矩,导梁为导向作用,让轨道由轻至重逐渐进入推进台车的滚轮;能起减轻主梁的作用,主梁本身248T属薄壁箱梁结构,不应当考虑用于较小弯矩的范围,于是导梁以长细杆空间结构取而代之。
(7)平台
MSS是一套悬空的庞大的简支承重结构,在完成各种操作时必须完全保证人身安全和方便施工操作的问题,设置了充分必要的行人走道,在主梁前悬臂端还增设了一个小平台,在小平台上能够方便内模的安装。
(8)门吊(10T)
门吊安装在预应力混凝土的悬臂(通常7.8M)端上,在门吊上戴好20根φ36精轧螺纹钢,精轧螺纹钢的下端锚结在主梁上,它的作用实质上就是减小MSS的受力跨径7M,同时因门吊位置靠近悬臂端而减小了新老混凝土结合断面的挠度,保证新混凝土初凝过程不致产生裂纹,也减轻了主梁的弯矩。
(9)临时支墩
临时支墩采用万能杆件拼装而成,首先将现场地基处理碾压好,然后使用15cm厚C20混凝土硬化处理,再拼装支墩万能杆件。在支墩顶上放置2*2-[36作枕垫并作横向联结。
移动模架施工见下图:
移动模架主要设备及材料数量表
序号名称单位数量
1钢箱梁主梁T248
2钢横梁T138
3支撑托架个4
45吨卷扬机台2
5拉链葫芦个32
6钢丝绳(φ15.5、φ17.5、φ19.5)m>2000
7万能杆件t120
8千斤顶台20
9张拉设备套4
10电焊机台10
1150吨履带吊台1
1225吨汽吊车台2
1336号工字钢t25
14其他型钢t20
15方木m316
移动模架与吊装设备配套施工
2、模架安装及前移施工步骤
(1)模架安装:
①支撑托架的制作和临时墩的拼装施工;
②安装支撑托架及横移和推进系统;
③组拼纵向主梁。它由逐节拼装组成。使用吊车吊装至设计长度。纵向主梁应安装在同一条直线上,保证在移动支架时,满足支架刚度和强度要求。
④横梁安装调整,底模(纵.横加劲肋及面板)安装,调整标高;
⑤安装外侧模,调整标高,上紧可调丝杠支撑;
⑥绑扎底板和腹板钢筋,安装预应力束,安装内模;
⑦绑扎顶板钢筋,检查合格后浇筑箱梁砼。
(2)模架前移:
本模架一次浇筑一孔,待该孔箱梁混凝土浇筑,预应力钢束张拉及压浆完成后,再前移模架,其步骤如下:
①前支承托架安装;
②侧模卸落并向外侧横移;
③底模卸落并同主梁、横梁一起横移到外侧;
④拆除模架所有与现浇箱梁的联系;
⑤设置风缆并拉紧、加载平衡重;
⑥布设牵引系统及转向滑轮;
⑦启动牵引系统,稳定缓慢地移至下一浇筑孔位。
3、模架施工顺序
每移动一次模架只浇注一孔。
(1)开始端一跨浇筑
第一次模架浇筑长度为:第一孔长度加第二孔7m。模架原位安装并预压后,浇注第一跨现浇箱梁混凝土。
(2)中跨浇筑
待第一跨现浇箱梁张拉压浆完成后,移动模架纵移到第二跨待浇梁段位置,浇注第二跨混凝土。
已浇梁段与主梁临时锚固。为减少第二次浇筑梁段主梁挠度,可将已浇筑梁段的两端用高强螺杆与主梁临时锚固,移架前再解除。
4、模架施工方法及工艺
(1)预压措施
模架底板、翼缘板上吊放砂袋,模拟梁部荷载及施工荷载对支架预压重,测量人员定时观测,依此结论及理论计算设置预留压缩量及预拱度,进行调整支架。
(2)模板及支撑
模板全部采用定型大模板,要求具有足够的强度、刚度和稳定性、平整、光滑、接缝严密,不漏浆,各部尺寸准确,满足设计文件及《规范》之要求。
①底模
在横向分配梁上直接铺定型钢模做为底模,检查梁底纵、横坡度在底模上是否已设置准确,注意板面平整度及相邻板高差分别不得超过2mm和1mm,梁底支座放置在支承垫石之上,其上依据设计加设钢板垫片,以使与桥梁纵横坡相适应。
②外侧模板
桥梁外部为等截面,因此,梁体外侧模全部采用全钢整体支架大模板,依照设计尺寸定型制作,每4~6m长为一节。面板采用厚6mm的钢板,
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