桥梁工程中装配式组合钢箱梁的应用论文

桥梁工程中装配式组合钢箱梁的应用论文（共8篇）

桥梁工程中装配式组合钢箱梁的应用论文 篇1

1装配式波形钢腹板组合梁桥基本概况

为解决前述束缚现代化交通发展的瓶颈，邢台路桥建设总公司结合多年的施工经验，研发了一种新型的组合结构桥梁―――装配式波形钢腹板组合梁桥，并建成了国内乃至世界上第一条工厂内自动化的组合钢箱梁生产线，真正意义上实现了钢箱梁由钢板原材到成品钢箱梁的工厂内自动化生产，同时使钢-混凝土组合结构的综合造价与钢筋混凝土结构基本持平，力学性能得到极大优化，钢材利用得到充分发挥，混凝土质量通病得到有效克服，各道工序实现了工厂化生产。

1.1装配式钢腹板组合箱梁的基本组成

装配式钢腹板组合箱梁由一个个钢箱组合成叠合单元，结合预应力技术、水泥混凝土技术达到组合受力，组装成钢结构桥梁。其顶板、底板采用聚合物纤维水泥混凝土、腹板采用波形钢板相结合的组合体系。在底板中设计体内预应力，在顶板中设计桥面抗剪筋，钢与混凝土结合截面采用聚合物界面连接喷涂胶。

1.2新型组合结构的创新点

1)组合钢箱梁的钢腹板采用耐候钢，解决了普通钢材的腐蚀问题，省去了传统钢结构及钢-混凝土组合结构的防腐涂装，采用裸装服役极大程度上降低了钢-混凝土组合结构的后期维护费用，此外其主要构件为钢结构，回收价值极高。

2)底板钢套箱及顶板钢-混凝土结合截面采用聚合物界面连接喷涂胶，实现了钢与混凝土的高强度连接，根本上解决了钢-混凝土组合过渡截面的层间滑移问题。底板采用封闭的钢套箱，浇筑微膨胀混凝土，在外壁闭合钢板的抱裹约束下工作，同时施加预应力，使底箱混凝土呈三向受力状态，实现了结构受力的良好传递。

3)组合钢箱梁的腹板部分采用波形钢板，解决了腹板纵向拉伸延缩以及竖向稳定问题，使预应力作用效能得到充分发挥，同时从根本上解决了混凝土腹板的开裂问题，减小了主梁自重。该结构较传统的混凝土主梁结构自重降低40%以上，桩基础及下部结构也可根据其恒载变化而降低原设计荷载要求。

4)组合钢箱梁的钢与混凝土协同变形，其刚度较纯钢结构桥梁的刚度大，且省去了纯钢结构中设计的横、纵、竖向加劲肋，简化了制作程序。

5)实现了组合钢箱梁的工厂自动化流水线生产工艺，自动开平对焊，定尺自动切割，工件自动成型，机械手自动焊接，保证了成型尺寸一致。质量稳定、精度可靠、效率超前。

6)实现了庞大构件的标准化生产，现场安装采用拼装技术，效率较高，极大程度上缩短了施工工期，解决城市道路车辆拥挤问题效果明显。

7)组合钢箱梁其承载能力超过公路Ⅰ级桥梁荷载标准，结构使用安全，且可根据荷载等级的提高在不改变自身结构的基础上引入体外预应力，提高其承载能力。

2装配式波形钢腹板组合钢箱梁的主要施工工艺

1)备料及材料的化学成分、力学性能检验作为特殊用钢耐候钢的检验项目主要包括化学成分、拉伸、弯曲、冲击试验以及焊丝焊剂等相关检验。施焊前应进行焊接工艺评定，确定科学合理的焊接工艺后方可施焊，施焊采用自动焊接技术。

2)板材整形因耐候钢进场原材为钢卷板，因此首道工序即通过板材整形设备将卷板整形为平板，以便于后续对钢板的.加工。

3)抛丸除锈因耐候钢卷板长期存放会在钢材表面形成致密的氧化膜，该氧化膜虽然阻止了大气中氧和水向钢铁基体渗入，减缓了锈蚀向钢铁材料纵深发展，但对后期的组焊及钢-混凝土结合处施工界面胶的质量影响较大，故需事先将板材进行预处理，除锈等级为Sa2.5，Sa3.0。采用抛丸除锈，也可采用喷砂除锈。

4)号料号料为实现成品箱梁组装前的关键工序，也是控制组合钢箱梁合理消耗的重要环节。号料时应充分考虑钢板的坡口损耗、压缩变形、焊接变形等众多因素，并结合各部分构件合理配料，最大程度上降低消耗，充分确保构件单元的加工精度。

5)构件加工波形钢腹板采用专用的连续模压设备，经整形且号料准确的平钢板经过模压设备进行波形板连续模压，实现了整梁波形板纵向无焊接缝，确保了受弯构件的整体稳定性。底板套箱、波形钢腹板平行作业，同步完成后流水作业转入组拼成型工序。

6)组装成型底板构件、腹板构件、顶板构件采用全自动焊接机器人操作，实行三大构件、两大结合面的全自动焊接作业。对于顶板与腹板焊接处高难度的仰焊作业，采用大型翻转机将箱梁整体进行翻转，将高难度的仰焊变为低难度的平焊，从而确保焊缝的施工质量。要对焊接成型后的组合钢箱梁进行焊缝的无损检测，常规检测方法为射线探伤、超声波探伤。

7)预应力施工为增强钢-混凝土组合结构的整体刚度和承载能力，在底板钢套箱内引入体内预应力钢束，以实现底板弯拉构件提前预压，体内预应力钢束的张拉可根据实际情况采用先张法或后张法，但从经济指标看，先张法要优于后张法施工。

8)混凝土施工底板箱内采用自流平微膨胀水泥混凝土，保证了水泥混凝土对钢绞线和连接件的握裹力，确保了受力均匀分布和力的有效传递。顶板为钢混复合结构，采用高强聚合物界面连接喷涂胶和“Ω”形钢筋连接件与钢筋焊网焊接，浇筑聚合物纤维混凝土使钢顶板与钢筋混凝土网固结成一体、永不分离，协同受力。

9)组合钢箱梁运输运输采用平板运输车，在运输过程中要重点注意对组合钢箱梁的运输安全管理工作，确保其运输过程中牢固稳定，同时加强主要成品组合钢箱梁的保护，在与钢箱梁固定卡索接触部位采用柔性材料进行保护。

10)组合钢箱梁现场安装组合钢箱梁的现场安装工作雷同于常规的先简支后连续预应力混凝土箱梁，但因其自重较小，可采用较小吨位的自行式吊机或架桥机等设备进行吊装作业，同时加强吊装过程中的测量和监测工作，确保就位的精度和安全。

11)组合钢箱梁的梁长设计及横向连接装配式组合箱梁受作业平台、运输安全、吊装便利等诸多因素影响，目前设计梁长为16～35m，横向连接在梁端支座处采用钢-混凝土端横梁做加强设计，梁体部位采用钢-混凝土横隔板连接以增强其横向联系，横隔板设计因跨径不同取3～4m设置1道。

3结语

波形钢腹板组合梁作为钢混组合结构的典型设计，有效解决了传统钢筋混凝土结构的腹板开裂问题，使预应力效能得到最大利用，减小了主梁自重，降低了混凝土用量，节约了建设材料。

1)组合钢箱梁作为一种新型的结构形式，缺乏规范及相关标准的指导和评定。国内尚需加快钢桥及钢-混凝土组合结构体系相关规范的编制工作。

2)组合钢箱梁的加工长度尚受机床作业面、运输安全、吊装便利等诸多因素影响，不能满足任意尺寸的结构形式需要，应进一步研究组合钢箱梁的加速高效、质量可靠的纵向接长技术。

3)组合钢箱梁的受力性能尚需进一步研究和优化。我国对钢桥的研究已趋于成熟，但对于组合结构，尤其是波形钢腹板组合结构的受力特性尚不明确，现行设计中纵向弯曲受力采用“断面的平截面假定”，该分析理论有待进一步论述和验证。

4)组合钢箱梁的横向刚度较混凝土腹板小，应加强横向设计，建议采用钢-混凝土组合横梁，增强横向联系，其较纯钢结构横梁效果明显。

桥梁工程中装配式组合钢箱梁的应用论文 篇2

1 工程概况

本工程全长72m, 交角为90°, 跨径为22m—28m—22m。该桥基础形式为钻孔灌注桩, 共30颗, 桥墩、桥台桩顶皆设有承台, 桥台为肋式台, 桥墩为立柱, 立柱直径1.3m。上部构造为现浇连续箱梁, 左幅箱梁宽13.5m, 为三室结构, 右幅箱梁宽17.0m, 为4室结构。箱梁高1.4m, 梁室高0.98m, 底板厚0.2m, 顶板厚0.22m, 腹板宽0.45m。箱梁采用C50混凝土, 共1381.56m。

2 箱梁支架安装施工技术

2.1 箱梁支架基础施工

支架现浇梁施工前, 先对施工现场进行场地平整, 对搭设支架的场地进行加固处理, 在软基位置用碎石换填或做混凝土基础, 确保地基承载力达到满布荷载的要求, 使梁体混凝土浇筑后不产生沉降。本工程施工中, 要先将排水沟内松散浮土和淤泥挖除干净, 然后按照分层回填山皮石, 回填高度略低于省道路面高度, 用压路机分层碾压至无沉降为止。然后填筑灰土, 分两层回填, 压实度达到93%以上, 回填土顶面与省道路面齐平, 并做出横坡, 以利于排水。然后清除地表并将地表整平。翻松表面土层, 掺入生石灰粉压实并填筑灰土压实。在地基四周挖设的排水沟, 将雨水引进排水沟, 防止雨水浸泡地基, 避免支架产生不均匀沉降。当采用沉桩、承台基础时, 先按放设的桩心位置打设管桩, 再施工混凝土承台或型钢承台。浇筑混凝土基础时注意支架连接用的预埋件的正确安装。

2.2 支架搭设施工技术

测量人员首先进行测量放样, 并做上标记, 根据中心线向两侧对称搭设支架。其次根据立杆位置布设立杆垫板, 每根立杆下端均设定型圆盘支座或木垫板, 立杆处于垫板中心, 垫板放置平整、牢固, 底部无悬空, 并按要求设置剪刀撑。然后根据立杆及横杆的设计组合, 从底部向项部依次安装立杆、横杆。安装时应保证立杆处于垫块中心, 一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆, 再逐层往上安装, 同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后, 安装斜撑杆, 保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与支架连接, 安装时尽量布置在框架结点上。立杆顶端安装可调式U形支托, 先在支托内安装横向方木, 再按设计间距和标高安装纵向方木及楔木垫块。钢管的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求, 严格控制竖杆的垂直度以及扫地杆和剪力撑的数量和间距。顺桥向支架和墩身连接, 以抵消顺桥向的水平力。同时碗扣式支架通过钢管与军用墩支架连成一体, 确保混合支架的强度和整体稳定性。

2.3 支架的堆载预压

为检查支架的承载能力, 减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降, 从而确保混凝土梁的浇筑质量。在纵横梁安装完毕后要进行支架预压施工。预压采用砂袋, 预压范围为箱梁底部, 重量不小于箱梁总重的1.2倍, 加载时按设计要求分级进行, 每级持荷时间不少于10min。加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24h, 分别量测各级荷载下支架的变形值。然后再逐级卸载, 当支架的沉降量偏差较大时;要及时对支架进行调整。因悬臂板本身重量较轻, 可根据实测的预压结果, 对悬臂板模板的预拱度作相应调整。

2.4 支架施工时的注意事项

施工时要注意支架要有足够的强度、刚度和稳定性的要求:要有简便可行的脱模措施;预压重量大于浇筑混凝土的重量;支架地基承载力必须满足要求, 基础可采用明挖扩大基础、钢管桩基础或钻孔桩基础:根据预压时支架产生的弹性和非弹性变形, 设置预拱度:支架基础有完好的排水系统。

3 现浇梁施工工艺

3.1 模版安装施工技术

模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行安装要先检查板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆, 模板接口处要清除干净:所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形, 振动器支架及模板焊缝处是否有开裂破损, 如有均要及时补焊、整修。铺设底模时采用人工为主机械配合的方式施工。底模板安装前要考虑支架的预留拱度的设置调整、加载预压试验及支座板的安装。侧模安装时先使侧模滑移或吊装到位, 与底模板的相对位置对准, 用顶压杆调整好侧模垂直度, 并与端模联结好。侧模安装完后, 用螺栓联接稳固, 并上好全部拉杆。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及不平整度等, 并做好记录。不符合规定者, 要及时调整进行内模安装要根据模板结构确定, 当内模为拼装式结构时, 可采用吊装方式安装内模。内模安装完后, 严格检查各部位尺寸是否正确。进行端模安装时要将胶管或波纹管逐根插入端模各自的孔内后, 进行端模安装就位。安装过程中逐根检查是否处于设计位置。端模安装要做到位置准确, 连接紧密, 侧模与底模接缝密贴且不漏浆。安装模板时要注意预埋件的安装, 严格按设计图纸施工, 确保每孔梁上预埋件位置准确无误, 无遗漏。

3.2 箱梁钢筋及安装技术

进行钢筋加工时, 应按照设计要求尺寸进行下料、成型, 钢筋安装时控制好间距、位置及数量。要求绑扎的要绑扎牢固, 要求焊接的钢筋, 可事先焊接的应提前成批次焊接, 以提高工效。焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。在进行钢筋加工和安装时要注意, 在场内必须按不同钢种、等级、规格、牌号及生产厂家分别挂牌堆放。钢筋存放采用下垫上盖的方式避免钢筋受潮生锈, 钢筋保护层采用提前预制与主梁等标号的混凝土垫块, 混凝土保护层的厚度要符合设计要求。在钢筋安装过程中, 及时对设计的预留孔道及预埋件进行设置, 设置位置要正确、固定牢固。钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时, 应适当调整钢筋位置, 确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时应避免钢绞线和金属波纹管道被电焊烧伤, 防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。钢筋加工安装完毕, 经自检合格报请监理工程师抽检合格后, 方可进行下道工序施工。安装过程中要严格遵守钢筋安装顺序。

3.3 箱梁混凝土浇筑技术

箱梁混凝土采用现场搅拌, 吊车辅助浇注, 插入式振捣器振捣。梁体混凝土浇注顺序一般为底板、腹板、然后顶板。浇筑梁体混凝土时, 一般应由墩、台两端开始向跨中方向同时进行。

本工程中箱梁混凝土分两次浇筑, 第一次浇筑底板和腹板, 浇注至肋板顶部, 第二次浇筑顶板和翼板, 两次浇筑接缝按施工缝处理。混凝土浇筑从一端向另一端呈梯状分层连续浇筑, 上层与下层前后浇筑距离保持2m左右, 在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。进行混凝土浇筑前, 要将模板内杂物清除干净, 对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面检查, 同时对吊车、拌合站、罐车、发电机和振捣棒等机械设备做好检查。混凝土浇筑应对称纵向中心线, 先中心, 后两侧对称浇筑。混凝土振捣采用插入式振动棒, 振动棒振捣时与侧模保持一定距离, 避免振捣棒接触模板和预应力管道等。

振捣上层混凝土时, 振捣棒要插入下层混凝土l0cm左右。对每一振动部位振捣至混凝土停止下沉, 不再冒气泡, 表面平坦、泛浆为止, 避免漏振或过振。第一次浇筑混凝土, 浇注至腹板顶部时, 做好施工缝。混凝土高度略高出设计腹板顶部1cm左右, 将顶面的水泥浆和松散混凝土凿除掉, 露出坚硬的混凝土粗糙面, 用水冲洗干净。第二次浇筑箱梁顶板混凝土时, 在L/2, L/4墩顶等断面处, 从内侧向外侧间距5m布设钢筋棍, 将钢筋棍焊在顶层钢筋上, 使顶端标高为顶板标高, 以此办法来控制顶板混凝土浇筑标高及横坡度。混凝土经振实整平后进行真空吸水, 真空吸水完毕后, 用提浆棍滚压, 使其表面出浆, 便于抹面。提浆棍滚压后进行人工抹面, 抹面时要架设木板, 不得踩混凝土面, 以免影响平整度。待抹面后约半小时左右, 采用抹光机再次进行抹面整平, 最后再人工进行收浆抹面。在浇筑箱梁顶板预留孔混凝土前, 应清除箱内杂物, 避免堵塞底板排水孔。主梁顶面预留孔四壁凿毛, 填筑预留孔混凝土要振捣密实。当混凝土浇筑完成后还要做好混凝土的保养。

3.4 预应力施工工艺

在进行预应力施工时, 第一个步骤是下料与编束, 首先检查钢绞线质量是否符合设计要求, 保证钢绞线表面无裂纹毛刺, 机械损伤, 氧化铁皮或油迹。钢绞线的下料采用砂轮切割机切割。按设计尺寸下料后, 编束后用20号铁丝绑扎, 间距1m~1.5m。编束时应先将钢绞线用梳溜板理顺, 并尽量使各根钢绞线松紧一致。穿束一般采用人工穿束。预应力成孔采用预埋波纹管、内穿塑料管的方法施工。预施应力按预张拉、初张拉、终张拉三个阶段进行。张拉前, 应清除管道内杂物和积水。当混凝土强度应达到设计强度的50%, 此时箱梁带模预张拉, 但模板应松开, 不应对梁体压缩造成障碍, 张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求:当梁体混凝土强度达到设计值的80%, 且侧模板拆除后, 进行初张拉。张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求。采用四台千斤顶左右对称、两端同步进行张拉, 按设计张拉顺序施工。按均衡对称, 交错张拉的原则进行。张拉时根据测试的管道摩阻及喇叭口摩阻试验数据, 调整张拉力, 实行张拉力和伸长值指标双控, 张拉以张拉力控制为主, 以钢束伸长值进行校核。终张拉完成, 24h后检查确认无滑丝、断丝现象, 即可切割锚外多余钢绞线, 用角磨机切割。终张拉完毕后, 必须在2d之内进行管道压浆作业。采用真空辅助灌浆工艺。压浆时及压浆后3d内, 梁体及环境温度不得低于5℃。

4 结语

随着现浇箱梁施工技术被广泛用于高架桥梁建设中来, 其施工技术的研究越来越受到人们的重视, 但桥梁施工是一个综合性的项目, 在正确运用施工技术的同时, 还要制定质量、安全等各方面的施工保障措施, 进行安全文明施工, 只有这样才能带来施工单位社会效益和企业效益的双赢。

参考文献

[1]张辉.桥梁工程技术[M].东北大学出版社, 2006, 8.

桥梁工程中现浇箱梁质量控制研究 篇3

关键词：现浇箱梁;质量控制;措施

随着我国工程建设的不断发展，现浇箱梁技术发展到了相对成熟的程度，其中现浇钢筋砼箱梁具有曲线优美、适应能力强、工艺成熟等优点，得到广泛应用。但是桥梁施工中仍然存在着一些问题，不仅影响桥梁质量，而且影响现浇箱梁之后的正常使用和外观质量，所以，必须加强现浇箱梁的质量控制。下文将对现浇箱梁的相关内容进行论述。

一、现浇箱梁结构特征的概述

第一，跨径Lo<25m的自应力现浇箱梁结构具有适用范围广和跨径变化灵活的特点。在设计确定路线时，由于桥址地形或地面障碍物限制，桥型不得不设计为平面曲线弯桥（R≤2000m）和采用不同的跨径（13m～25m间变化），以适应地形条件变化。跨径Lo>25m预应力箱梁结构具有结构轻盈、高度小、跨越能力大的特点。

第二，现浇箱梁是多跨连续结构，而且每联是一次整体浇筑，因此桥梁整体受力性能好、刚度大、线型连续、行车舒适。

第三，现浇箱梁桥与同跨径的预制梁桥相比，单位体积砼用量少、施工占地少，而且由于不设墩柱盖梁，箱梁直接落在墩柱上，使桥梁下部构造轻型化，无粗梁肥墩视觉印象。

二、现浇箱梁的质量控制

1.准备阶段的质量控制

做好准备阶段的质量工作：第一，检查施工材料;第二，由技术负责人对施工全过程向工程技术人员进行技术交底，技术人员对生产工人进行技术交底;第三，作业场地设好各种安全警示牌，严禁非作业人员进入施工现场;第四，进行施工组织设计及其施工的技术方案的审查与核实，了解劳动组合与现场指挥系统，进一步了解每一梁段的施工周期安排，并根据施工情况调整，根据总体进度要求，要求施工单位倒排计划，配备足够人员施工，将计划细化。

2.施工阶段的质量控制

（1）地基处理

在进行地基处理时，要做到具体问题具体分析，在考虑施工地段地基土实际情况的基础上，采取有针对性的措施进行施工。

第一，地基土质较好时，应该在支架里外两侧预先开挖排水沟，清除后整平地面表土，保证地基压实度。

第二，地基质量不好时，需要采用换填土的方式。在清理软弱土层的基础上，采用石方回填以保证承载能力和密实度达到使用要求。软弱土层厚度较大时，就要采用桩基础或者采取扩大基础的方式进行处理。另外，需要根据地质情况，采用桩基础或者扩大基础的方式来对跨河现浇连续箱梁支架地基进行处理。

（2）支架的搭设和预压

支架搭设前应对所有的门架、杆件进行检查，开裂、变形、锈蚀严重的均不能使用。搭设前应抄设标高，带线控制好各可调节顶托、底托，控制顶托、底托的旋出长度<20cm。支架搭设人员必须受过培训并应有特殊工种操作证，搭设过程中按照规范要求既是加强连杆和剪刀撑保证支架整体受力。门架搭设完毕后铺设底板，按截面特征，对称、均匀地进行堆载预压，预压前应对门架进行全面检查，门架是否搭设牢固，各种紧固件是否有松动，压载施工按三跨一联为单元进行，上砂袋前，于底板上铺设土工布加以保护，于各跨跨中、两端及箱梁特征断面处分腹板、空箱、翼板布置各观测标志杆，测量出原始标高，并进行跟踪测量。观测时间周期为12小时，当支架加载预压变形趋于稳定时，支架非弹性变形基本消除。预压结束，可以卸载。卸载仍应遵循对称、均匀的原则，同时绘制“支架加裁变形曲线”供施工时加以调整。

（3）模板的制作

第一，现浇箱梁底板必须采用大块钢模，严禁使用木模或竹胶板代替，按照设计图纸及预压沉降观测结果设置合理的预拱度，模板支撑要牢固且大面积平整，接缝严密;第二，施工时严格按设计图纸设置相应的预埋钢筋，伸缩缝槽口 的位置应提前预留，并采取必要的遮挡措施，防止杂物掉入梁端间隙。

（4）安装钢筋的质量控制

钢筋制作和焊接是箱梁结构施工关键是箱梁工程施工。为了达到保证钢筋尺寸准确的目的，在进行钢筋安装时，需要参照设计图纸进行，同时确定弯矩、焊接、绑扎等环节施工设计。

（5）混凝土施工质量控制

梁体砼浇注顺序：底板—腹板—顶板。浇筑梁体混凝土时，一般应由墩、台两端开始向跨中方向同时进行。如果采用分层浇筑，可从一端开始，一般宜按梁的全部横断面斜向分段、水平分层地连续浇筑。上层与下层前后浇筑距离应不小于1.5m，每层浇筑厚度不超过30cm。若箱梁体不能一次浇筑完成，而需分二次浇筑时，第一次浇筑到梁的底板的承托顶部以上30cm。第一次和第二次浇筑的时间应间隔至少24小时。在第二次浇筑前，应检查脚手架有无收缩和下沉，并打紧各楔块，以保证最小的压缩和沉降。悬出的承托及悬出板的底面，一般应在离外缘不大于15cm处设一1cm深V形滴水槽以阻止水流污染混凝土表面，分段长度根据浇筑时的气温及工人浇筑速度具体确定，新旧砼间隔时间不能大于水泥的初凝时间。

（6）梁体养护

混凝土达到初凝状态后，顶面及时用无纺土工布覆盖，并设专人经常洒水保湿养护。模板拆除后，采取箱内注水、箱外喷水的方式养护，养生时间不少于14天。冬季施工时应采取防冻措施。

3.预压支架的质量控制

预压支架安装完毕，铺好底模后必须进行支架预压，加载预压在整桥进行，测出有关数据后，在各孔使用，不再重复预压。预压方式采用编织袋装砂，堆码在底模上，重量按该梁体自重的1.2倍考虑。24小时后卸载进行标高测量，然后通过预压前后的标高差值，给出支架的弹性和非弹性变形曲线，并作为施工预拱度的参考。通过U形可调托撑调整底模标高，预拱度最高值设在梁的跨中，其它各点的预拱度，由跨中最高值向两端零值按二次抛物线进行过渡。其沉降量在搭设支架时可预先考虑。在每阶段施工过程中，均要进行严密施工观测，采取有效措施，严密控制上构的变形。

三、现浇箱梁的质量保障措施

施工过程中由于施工人员技术水平不平，导致施工中可能出现不同程度的偏差或者错误，为避免该类现象的发生，施工单位可定时组织全体作业人员认真学习技术规范，按施工技术要求，控制施工全过程。由技术负责人对施工全过程向工程技术人员进行技术交底，技术人员对生产工人进行技术交底。同时严格执行测量复测制度、严格执行工程师签认制度、对管理及作业人员制定奖罚制度，并进行明确分工，责任落实到人头。给每个人敲响质量的警钟。坚持由技术负责人组织的每日质量情况分析会，对症制度施工方案，总结成功经验。确保下阶段施工的顺畅，保证质量的同时最大限度的争抢进度。

四、结束语

综上所述，质量是各类工程建设的重要关键，因此，必须做好工程项目的质量控制。本文主要是对如何做好现浇箱梁的质量控制进行论述，工程项目建设必须高度重视质量，做好质量控制，从而确保项目质量，进而促进工程项目健康发展。

参考文献：

[1]刘丽：《预应力现浇箱梁施工质量控制技术研究》[J]，《科技与企业》，2014年第5期。

[2]任利锋、郑华：《现浇预应力砼连续箱梁施工质量控制要点研究》[J]，《甘肃科技》，2014年第5期。

[3]焦炳峰：《现浇箱梁施工质量控制探讨》[J]，《科技创新导报》，2011年第5期。

桥梁工程中装配式组合钢箱梁的应用论文 篇4

1.支架施工的工作

进行支架的搭设之前，首先要考虑的是选择搭建支架的方式，选择一种更为方便和简单的方式进行搭建。可选择拼装较灵活、也较方便的箱梁支架拼接方式，如碗扣式支架或和门式支架方式，选用结实的钢材和石料进行搭建。搭建过程中要计算出桥梁的地面标高、箱梁的顶板底标高，进而借助这两个数据进行支架搭设的高度，最后开始进行施工。简单地进行支架的搭建之后，就是要对支架搭设的安全性和稳定性进行实地验证，验证过程中主要是检查搭设支架的弹性功能和固定性能，避免出现支架变形和地基沉降量，所以这一步的工作又称为支架的预压。支架预压搭建之后要铺上一些底膜。加载预压的这个过程以10分钟为准，在这10分钟之内的整个支架桥梁的变化将是箱梁底板安装需要数据的重要参考条件之一，进行试压实验后就可得出合理的实施方案，得出解决方法。

2.连续箱梁模板的制作与施工

2.1箱梁模板的设计制作

在箱梁模板的设计与制作中，首先要考虑的是模板的选材和种类，模板的种类分为三种:内膜板、底模板和侧模板，他们各自用不同的厚度的钢筋混凝土预制板做成，然后拼装起来，模板种类确定之后就是要考虑模板的选材问题，要选取质量好的模板材料和外观上看起来较稳定较美观的，用设计好的图纸和具体方案去执行进行模板的拼接，处理模板的拼接时应谨慎处理，尽量做到拼装缝填合紧密，为后续工作做好准备。

2.2钢筋预埋与浇筑混凝土

模板制作安装好之后，接下来进行的就是钢筋的预埋与混凝土的浇筑。预埋钢筋之前，将所需的钢筋种类进行分类，钢筋预埋一般是在地面进行完成的，需要的钢筋种类一般是顶板钢筋、底板钢筋、横隔板钢筋和腹板骨钢筋，钢筋焊接时一定要考虑各种箱梁的各种特性，确保钢筋的稳固性和安全性。接下来混凝土的浇筑是一项技术性较强的工作，也是核心技术的体现，需要做好各种施工准备。混凝土浇筑施工需要连续工作，工作量非常大，稍一不注意便可能会出现差错和事故，注意从以下几个方面准备检查:严格仔细地检查箱梁支架、模板以及钢筋;施工图与现场具体施工情况作比较、校对;检查所准备的工具实物是否符合设计方案;然后检查模板的拼接和缝隙的填充是否做到位牢靠。除此之外就是混凝土和钢筋的用量是否充足、人员的安全和负责是否明确，进行过上述充分的准备后才能开始进行时间较长且需连续进行的混凝土浇筑工程。混凝土浇筑过程中会出现大大小小的状况和意外，会导致支架遭受不均匀的`受力而产生支架下沉现象，产生危险，因此混凝土浇筑要循序渐进、分层进行，在每层的浇筑施工中必须添加入适量的缓凝剂来保证混凝土的质量，确保施工顺利进行，最后进行混凝土的保护和养生，混凝土浇筑完成后会由于一些天气原因和人为原因产生干燥开裂等的问题，这就需要对其进行养生保护、用遮挡物进行覆盖养生、且有规律地对其进行洒水，设置标准的重力承载，并用标牌将其用醒目的数字文字写出展示出来。

3.实施措施

现浇预应力箱梁施工作为一种技术工艺，为水利桥梁的建设做出了很大的贡献，上面我们探讨了这项技术的含义及具体施工程序，这项技术和桥梁工程是一项科技含量高的工程，涉及的方面较多，因此也容易出现问题，我们在施工过程中要灵活及时地去想出应对方法和实际操作方法，有时现场会来不及，这就需要总结以往的工作经验和实际教训来解决当前问题。那么我们应该做好对施工过程中容易出现的问题的了解与学习，增强工作中的应变能力。施工中最容易出现的问题是混凝土浇筑质量问题和预应力张拉控制问题，混凝土的选材在对浇筑的成功与否占有很大的比例，首先应选择相应合适的混凝土强度等级，使混凝土强度等级符合大桥的的修筑要求，因此要选用优质的水泥、骨料和一些外加剂，并将它们以一定的合适的比例混合在一起，注意不同季节混凝土施工的温度控制，做好之后等待一段时间将混凝土进行拆模，同时后续进行精心养护保护。预应力张拉的控制是第二个问题张拉的过程中要考虑到千斤顶的进程配合，将张拉力度与桥梁长度相匹配，严格按照规范技术要求进行施工，保证施工的顺利进行。

4.结语

桥梁工程中装配式组合钢箱梁的应用论文 篇5

关键词：现浇箱梁,线性控制,公路桥梁

当前,我国各大城市的基础化工程正呈现持续扩展的趋势,这也从一定程度上促进了公路桥梁建设工程的发展,为保证工程建设高效地开展,施工技术必须时常更新。由于公路桥梁工程对安全性的要求很高,因此必须注重在施工过程中的质量控制工作。现浇箱梁技术作为一种比较新型的施工技术,由于施工而成的箱梁刚度和强度都比一般的梁大,而且更加美观,所以深得工程人员的青睐。现浇箱梁的施工工艺十分繁杂,无论是设计阶段还是施工阶段步骤均较多,因此在施工过程中,必须遵循相关的施工规范进行严格控制,才能一方面保证公路桥梁工程的整体质量,另一方面也保证箱梁自身的安全度。

1 现浇箱梁施工的结构特点及优越性

1.1 性能优

现浇箱梁的一个突出优点是截面高度较小,并且可以实现大跨度,此优势有利于桥梁设计。此外,箱梁不但能轻易地实现不同跨度和弯曲,而且能较好地跨越地面一定范围内的物体,对于地形要求比较宽松。当前的箱梁多数采用连续梁结构,而且整体浇筑能大幅增强箱梁的整体性。

1.2 外形优

现浇箱梁在建设时占地区域小,没有墩顶盖梁,箱梁采用搭在墩柱之上的方式,不仅美观,而且结构轻盈,这使其越来越多地被应用。

1.3 成本低

箱梁的造价并不昂贵,还能一定程度上减少成本投入,有效进行成本合理控制,使得整个工程的预算大大降低,最终获得更大的经济效益。

2 公路桥梁施工中的现浇箱梁施工技术

2.1 模板的安装施工技术

在现浇箱梁的施工过程中,其中比较关键的步骤是模板安装,此步骤必须配合预应力安装一同进行施工。在模板安装时,首先必须保证模板表面平整、整洁,如果模板表面粘附有异物,施工人员必须及时对其清除,另外必须对每块模板进行检验,主要查看模板之间是否连接紧密,是否存在裂缝,避免在混凝土浇筑时出现漏浆的状况。在混凝土浇筑之前,必须将跨度较大的模板进行起拱处理,起拱的高度必须符合规范要求。

2.2 箱梁钢筋的加工、安装施工技术

在箱梁的安装过程中,钢筋种类的选取以及钢筋的尺寸等必须根据相应的国家标准进行,钢筋的间距以及各种钢筋的数量也必须符合图纸要求。通常,箱梁的钢筋连接采用绑扎,在钢筋绑扎时,要保证钢筋之间不出现滑动,钢筋搭接长度满足规范标准。部分钢筋必须进行焊接,钢筋应该首先焊接好,以避免出现施工时间的延误,提升施工效率,在焊接完之后,质检员和监理人员必须对其饱满度以及长度进行实际检查。此外,在钢筋焊接过程中,焊条的型号也要符合规定,钢筋必须堆放在湿度较低的区域,以防止其锈蚀。

2.3 箱梁混凝土浇筑技术

箱梁的混凝土浇筑亦是箱梁施工的关键步骤之一,当前的混凝土浇筑工作一般应用泵车或者现场搅拌的方式进行浇筑,浇筑顺序通常是从下至上。在浇筑时,通常采用分层浇筑的方式,首先对箱梁的底板和腹板进行浇筑,直到混凝土达到肋板顶端结束浇筑,然后进行顶板和翼板的浇筑。浇筑之前,必须详细检查每块模板上面的泥块、钢筋等杂物,将其清理干净,然后对预埋件、螺栓、连接缝进行检查,直到保证以上问题全部解决才进行正式浇筑。在浇筑过程中,必须利用振动棒将混凝土捣实,在振捣时必须避免振动棒碰触到预埋件和钢筋,导致其移位。

3 现浇箱梁施工施工质量控制点

(1)施工过程中必须注重模板和支架的拆除次序。

当混凝土的强度达到规范规定拆模强度时,就可以进行拆模工作。拆模时首先要拆除箱梁内部的加固支撑,之后再拆除翼缘板区域的支撑和支架,拆完后再拆除底板和腹板的支撑与支架,值得注意的是,有些支撑必须对称拆除,防止受力不均造成事故。拆模过程中,决不能在内部模板的竖向支撑还未拆除之前先拆除支架,以有效避免结构发生不必要的拉裂破坏。

(2)采用线型控制方法。

为使箱梁的形状较为美观,保证整个箱梁工程的观感质量符合相关标准,必须提高对腹板和翼缘板的线性要求,可以采用加密的控制点施工方式,以保证线型的顺畅及箱梁的可观性。一直以来,线性控制方法就是大多工程建筑单位的选择,其良好的优越性及最终实现的整体效果确实是值得提倡的方法之一。

(3)重视对基底的处理。

在箱梁施工时,必须时刻关注支架的搭设区域,该区域之内禁止留下泥浆池,必须完全清理结束之后才对泥浆池进行相应的规划,避免对桥体造成影响。此外,如果在基坑的开挖工作中存在超挖的状况,则必须严格按照规定对其进行土体回填并压实,防止支架出现沉陷的情况。基底即基础,基础是一项工程的完成的前提,若基底没有控制好,那么就等于一项工程的开头就没有做到质优。此外,地基必须利用扩大基础或者钻孔桩进行相应的处理,使其土体强度能够承载上部基础的荷载,避免土体失稳的情况发生。

(4)保证顶板内模的整体性。

箱梁的顶板内模支撑应该用楔钉将其结合成一个整体,无论是哪个部位的内模均应该保证牢靠,防止造成内模失稳的状况。只有将其整体性控制和把握好才可以使其更加稳定,并且提升其总体的安全性。而对于顶板内模的整体性的把控首先要做的就是在每一个环节上都遵守规则,按照规范的标准来执行,从而把握好其整体性。而且在模板设计时,就应该考虑到脱模的事项,做到从设计开始把握整体性。

4 结束语

随着公路桥梁施工技术的发展,现浇箱梁技术在公路桥梁中已经被广泛认可,并拥有乐观的前景。然而,公路桥梁工程并不是一项简单的工程,因此不只要选取合理的施工技术,更要注重在施工过程中对各项工序进行严格的质量把控。在整个桥梁工程建设中,现浇箱梁的施工属于关键的分部工程,必须根据现场的实际情况严格控制施工工艺,无论是支模、钢筋绑扎还是混凝土浇筑,均应该指派质检人员和监理人员对其进行旁站和抽查,做到自检和他检的结合,以合理控制箱梁的施工质量,进而保证整个公路桥梁工程的顺利开展,实现建设各方之间的经济利益共赢。

参考文献

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桥梁工程中装配式组合钢箱梁的应用论文 篇6

【关键词】装配箱混凝土；空心楼盖；工程中的应用

装配与现浇结合的混凝土空心楼盖是由预制的混凝土构件与现浇的钢筋混凝土肋梁复合而成的一种楼盖形式。装配箱空心楼板由预制的钢筋混凝土顶板、底板、硬质材料制作的侧壁筒三部分装配成装配箱体而成，相邻箱体之间设置现浇梁，装配箱通过顶板、底板上锚入肋梁内的外伸钢筋于现浇肋梁连成一体，共同作用。该类楼盖的突出特点在于，装配箱不仅可作为施工过程中现浇肋梁的侧模，而且箱体本身可参与结构整体工作（预制构件部分顶板或底板是肋梁的受压翼缘），这与一般的空心楼盖中填充的箱体或筒芯仅作为内膜而不参与结构受力有着显著区别。装配箱空心楼板的空心率较现浇空心楼盖要高，且楼盖自重更轻，可有效地节省材料，降低工程造价。该类楼盖中装配箱的各构件均采用工厂化、标准化制作，因而可减少现场混凝土浇筑量，提高了施工效率。与普通梁板楼盖相比，该类楼盖的结构厚度可大为降低，相同层高情况下可提供更高的建筑使用空间，而且整个楼盖底部平整，方便使用。

一、混凝土装配箱装配箱空心楼板设计原理

（一）装配箱空心楼板是如何受力的？

要回答这个问题，我们首先要了解装配箱空心楼板和普通楼盖的区别，装配箱装配箱空心楼板属于典型的密肋结构，即肋梁的间距不大于1500mm，由于肋梁间距较小，使密肋梁的受力形态及弯矩分配更接近板，这么大的一块“板“受力，承载能力之高可以想象，而普通楼盖大多属于井字梁或者十字梁结构，受力形式仍为杆系传力，正是由于这个区别，使装配箱空心楼板相比普通楼盖具备了较大的承载能力。

（二）装配箱空心楼板用何种软件进行设计？

用通用有限元方法进行计算是最好的选择， 目前通用有限元软件的能力可以做到力学模型与实际结构相差很小， 完全做到梁、板、柱、墙、壳、膜、网架、组合结构的整体分析， 板的空心部分也按实际情况与实心部分同时分析， 板中因开洞产生的应力集中都可得到准确计算结果。 虽然也可按等代梁法用杆系结构软件计算，但是结果相差较大， 造成有的部位太过浪费， 同时有的部位不安全。

二、混凝土装配箱装配箱空心楼板的技术优点

（一）节约大量的钢材、混凝土、模板等材料及人工费，降低工程造价 装配箱空心楼板自重轻、承载力高，和普通梁板结构比较，节约钢材、混凝土，节省模板材料及工费，大大增加模板使用周转率，总用工量减少，施工工期缩短，省去抹灰和吊顶、降低层高等，降低工程造价的经济效果非常显著。

（二）能有效地降低建筑楼盖的结构厚度，是解决建筑层高、开挖深度、降水、施工工期、等限制的优选技术手段，装配箱空心楼板框架梁的高度可以与肋梁等高，能有效地降低建筑结构厚度或增加净空高度，解决了层高限制问题。在地下车库、人防工程应用方面更能充分体现大幅度降低层高的优势，具有能减少地基开挖深度和开挖量，降低基坑围护结构的高度，减少降水，降低施工难度，缩短工期等有优点。

（三）特别适用于大空间、大跨度、高净空的建筑.装配箱空心楼板是箱形截面的密肋楼盖，有着较密集的相互交叉约束、双向受力的肋梁，具有超强的承载力、结构抗震性能突出，能有效解决楼盖的颤动，伸缩等问题；装配箱空心楼板整体好，刚度大，工程实测挠度一般都小于1/500，转角变形可忽略不计，对楼盖边梁的扭转作用比普通楼板也要小的多，非预应力即能做成36米（短跨方向）的跨度， 满足了对建筑物多功能多用途的要求，因此特别适合用于大空间、大跨度、高净空的建筑，对于地下车库、人防工程、仓库、高层公共建筑、高标准住宅楼、商场、馆所、学校等建筑尤为适用。装配箱空心楼板承载能力极高，完全达到人防活荷载要求。

（四）节省土地，增加有效使用面积 。装配箱空心楼板可以减少建筑结构厚度、降低层高、减少楼梯等辅助面积、提高面积使用效率、减少建筑物间距、增加建筑层数。

（五）提高建筑使用功能。装配箱空心楼板建筑的分隔墙能实现真正意义上的任意布置，减少了无效空间，方便多功能使用；楼盖底板平美观，无需吊顶，有利通风、采光；隔声效果好，由于楼板中空，对声音的阻隔，吸收性能较好，据相关资料表明，可降低5～12分贝；同时兼有保温功能，对空调建筑来说可降低建筑运行成本10%以上。

（六）建筑模板安装及配套施工方便。装配箱空心楼板施工过程中的支模、拆模施工工艺简单，仅铺放平模板就可以（整张竹胶板铺上就行，不破坏模板板材料，无需加工调配模板），并且模板使用周转率高；楼板内预埋管线任意排布，方便施工；板底坚固平整，便于空调管道，消防喷头，灯具等各种挂件的定位、安装。

（七）抗震性能好。装配箱空心楼板不同于一般实心板或空心板的无梁楼盖， 由于它的自重极轻且承载力极高， 可选择较大的结构高度而形成梁板组合截面， 因此其变形与受力形态与无梁楼盖有较大差别，。与同济大学，上海交大联合进行的高层（9层36米高， 12.5X12.5米柱网， 无剪力墙），装配箱空心楼板动力试验研究结果表明，装配箱空心楼板有良好的抗震性能。

（八）刚度大 。装配箱空心楼板整体刚度很大， 工程实测挠度一般都小于1/500， 转角变形则更小， 因此对楼盖边梁的扭转作用比普通楼板要小得多。（用有限元方法进行精准分析以及试验结果得以证实）

（九） 耐久性好 装配箱空心楼板采用混凝土强度较高，预制部分C40， 现浇部分不小于C30。保护层厚度均严格按规范执行。现浇肋梁25mm， 装配箱的预制板15mm。因此装配箱空心楼板有良好的耐久性。

三、混凝土装配箱装配箱空心楼板的适用范围

（一）装配箱空心楼板技术适用于各类多层高层建筑， 如： 商场、多层仓库、多层厂房、大会议厅、图书馆、 地下车库、影剧院、电视演播厅、写字楼、办公楼、 阶梯教室、小型体育馆等。

（二）适用于大跨度大空间建筑，无需预应力，装配箱空心楼板可实现36米跨度，现投入使用的最大跨楼盖为27.5x38.5米，带覆土和消防车道的大跨度地下屋盖为25.2x45.8米。

（三）适用于大荷载建筑。现已完成的地下车库最大覆土厚度3.6米、加消防车道，其荷载达到 9.2吨/平方。设计的多层仓库活荷载为6.0吨/平方。

（四）适合人防建筑：装配箱空心楼板承载能力极高，抗渗性能良好，材料抗渗等级达到P40（规范最高P12），当装配箱空心楼板加上一定厚度的现浇层时完全满足人防建筑的抗渗和承载力要求，非常适合做人防建筑。

四、有待解决的问题

桥梁工程中装配式组合钢箱梁的应用论文 篇7

关键词：新型组合结构加固技术,预应力钢筋砼桥梁,应用

1 桥梁受损概况

G桥是国道主干线跨越某省一条主要河流的一座特大桥, 全长2360m, 上部结构为40m预应力钢筋砼T梁, 下部结构为钻孔灌注桩基础。在第48跨处跨越南河堤坝, 坝顶铺有一条简易砼乡道, 砼路面距T梁底部净高不足3米。2007年年底被一辆大型吊车撞击, 撞击的位置是左幅最外侧的第8片梁距该跨终点横隔板起算的第2～3横隔板之间的马蹄上, 破损面长约4m, 高约1m, 破损处呈不规则形状, T梁马蹄部分破裂, 腹板砼部分开裂, 三束预应力钢索裸露在外, 多根钢绞线裸露, 底部的螺纹钢筋和箍筋全部撞断。

该高速公路为双向6车道, 行车道外各设一条1.5 m宽的人行道。为安全起见, 管养单位立即启动了应急预案, 封闭了受损的两个车道, 并及时请检测单位进行检测, 组织专家现场勘验会审。

2 桥梁检测和承载力分析

从外观目测看, 除最边缘的第8片T梁受损非常严重外, 相邻几片梁虽有擦伤, 但不严重。撞击尚未对大桥桥面铺装、桥面排水系统、桥面栏杆造成损伤, 上述部分质量良好。同时尚未发现与该跨相连接的桥墩有破损现象, 桥墩支座也未发现异常变形和位移。因此重点是对第8片梁现有的承载能力和刚度进行分析, 为下一步决策提供依据。

检测的方式主要是利用检测平台, 以裂纹观测仪、非金属声波检测仪检测裂缝宽度和深度为主, 辅助以目测方式观测裂缝分布、结构钢筋或钢绞线损伤、断裂的程度, 及与该跨相连的支座损伤情况等。检测的主要内容及结果如下:

2.1 普通钢筋

该梁受损部位梁底4根直径12mm的Ⅱ级钢筋全部断裂;6根直径8mm (Ⅰ级) 的箍筋断裂;腹板两侧下部三排直径8mm的水平分布钢筋 (Ⅰ级) 断裂。

2.2 钢绞线

被撞击部位4#钢束由7根φJ15.24的钢丝组成, 其中5根折断;5#钢束有3根钢丝表面受到磨损;3#钢束波纹管尚未破损, 但外裹的砼已经完全脱落。

现场观测表明, 钢筋或钢束是受外力猛烈撞击造成剪切破坏的, 因为断口平齐, 未见明显的拉伸变形。处于受损状态的钢筋或钢绞线在侧向外力作用下产生局部损伤 (横向切割作用) 后, 更容易发生破坏。

2.3 主梁砼检测

主梁砼受损外侧面为长2.3m×高0.6m, 内侧面为长4.2m×高1.1m, 约有一半受损砼呈粉碎状态直接脱落, 其余砼也呈碎裂状悬挂于主梁上。砼脱落部位上部出现较多裂缝, 裂缝之间的砼敲击时可以听见空洞回音, 表明此处砼已脱落。

2.4 主梁裂缝检查

由于猛烈撞击使主梁砼产生了大量的裂缝, 其中在砼脱落部位附近产生的裂缝宽度达到数毫米, 且相互贯通, 局部呈脱落状态。腹板中部和负弯矩钢束齿块下部发现了几条细小裂缝, 根据裂缝分布和走向情况, 选择了13个点进行裂缝宽度检测 (见表1) , 选择了7个点进行裂缝深度检测 (见表2) 。

(单位:宽度mm、坐标cm)

注:坐标原点为第二横隔板相对应处梁底部

(单位:深度mm、坐标cm)

注: (1) 坐标原点为第二横隔板相对应处梁底部;

(2) 裂缝深度285mm, 大于胶板厚度200mm, 可能是测点跨越两条裂缝造成的。

2.5 承载力分析

根据桥梁实际结构尺寸建立有限元分析模型[1], 假设4#预应力钢束全部断裂, 经计算分析得出如下结果:主梁被撞后截面承载能力降低, 已不能满足结构承载能力要求, 且腹板处混凝土裂缝深度已达到腹板厚度的一半以上, 裂缝宽度也大大超过容许值, 需要对结构进行维修加固。

3 受损梁加固设计

3.1 维修加固原则

由于桥梁现存的病害, 有必要对其进行维修加固。根据桥梁结构计算、现场病害检测及桥梁的承载力、使用性能的综合评价, 按以下原则对桥梁进行加固设计:

(1) 通过维修加固补强, 提高桥梁承载力, 满足桥梁使用性能要求;

(2) 消除桥梁现有病害, 提高其耐久性。

3.2 维修加固设计方案

在T梁马蹄上方加8根单股的钢绞线, 外包混凝土, 并于T梁外侧贴钢板进行加固。

(1) 按图采用钢板支撑于破损附近两横隔板位置撑住主梁, 防止在加固处理过程中主梁产生位移, 特别是破损段梁体产生的相对位移, 影响结构安全;

(2) 轻轻凿除主梁上已经破碎的混凝土, 应避免敲击力过大, 从而影响结构其它部位的安全性;

(3) 修补梁上破损的钢筋, 再立模浇注小石子混凝土, 适量掺入微膨胀剂, 应保证新浇混凝土的密实;

(4) 于主梁上凿孔预埋螺栓, 安装锚板, 于受损T梁的马蹄上方设置8根单股的钢绞线;

(5) 于T梁的马蹄上钻孔安装加固钢槽, 以钢槽为模板, 分两段浇筑混凝土。首先浇筑锚板间的小石子混凝土, 应保证新浇混凝土的密实, 待混凝土密实后解除钢绞线的锚固措施, 然后再浇筑锚板外侧的小石子混凝土;

(6) 于梁体上钻孔安装其余钢板, 并涂刷防锈漆;对横隔板进行贴钢板加固处理;

(7) 拆除支架, 对裂缝进行环氧树脂涂抹封闭、环氧砂浆修补或用压力灌浆法进行环氧树脂灌缝;

(8) 对其余T梁局部混凝土破损处采用环氧砂浆进行修补。

3.3 结构分析计算

本次加固计算采用桥梁博士v3.0进行结构整体分析计算。计算时考虑了结构自重、预应力、汽车荷载、步道人群、温度变化、混凝土收缩徐变、支座沉降等荷载及其可能的最不利组合对结构的影响。

由于T梁的第8片梁被撞击部位4#钢束由7根φJ15.24的钢丝组成, 其中5根断裂;5#钢束有3根钢丝表面受到磨损, 并且发现已经松弛;3#钢束波纹管未见破损;可以在撞击部位有两根钢束失效, 由于没有有效的手段来确定第8片梁未被撞击的部位内的钢束是否失效, 确定其现存的预应力度, 现做两种假设:

(1) 假设第8片梁未被撞击的部位内的钢束失效两束。

(2) 假设第8片梁未被撞击的部位内的钢束失效半根。真实情况应在两种情况之间, 故分别对两种情况进行加固验算, 验算结果见表3。

3.4 处理方案比选

技术会审时提出的备选方案为更换重做, 维修更为保险、彻底。但从拆除到重建, 约需资金250余万元, 存在施工难度大、工艺复杂、工期长、对交通通行影响较大等缺点。最终经反复方案比选决定采用新型组合结构加固方案。

从表3设定的几种分析工况中可知:当考虑未被撞击的部位内的钢束失效两根时, 在跨中下缘部位有0.3MPa左右的拉应力出现, 处于规范限定范围内, 加固方法能满足结构使用要求。

4 加固采用的主要材料

4.1 混凝土

上部构造采用高标号小石子混凝土;

4.2 钢材

(1) 普通钢筋:采用R235级 (公称直径不大于10mm) 和HRB335级 (公称直径大于10mm) 两种;

(2) 钢板:采用16Mn钢板;

(3) 螺栓:加固用摩擦型高强螺栓及涨锚螺栓应符合有关规范要求;

4.3 预应力钢材锚具

高强低松弛预应力钢绞线, 应符合GB/T5224-2003标准, 公称直径φJ15.24mm标准强度为1860MPa, 张拉控制应力1395MPa。

4.4 粘贴用环氧树脂

5 施工要点及注意事项

(1) 采用满堂支架支撑住主梁破损区域, 满堂支架应有足够的强度。

(2) 为避免临时支撑妨碍T梁粘贴钢板, 在施工临时支撑前应先粘贴T梁底部的通长钢板, 再将支架支撑在钢板上, 其余钢板后期施工, 施工完后采用焊接方法与先施工的钢板连接。

(3) 主梁新浇混凝土应严格控制水灰比和坍落度, 保证混凝土的密实性, 且必须采用小石子混凝土。混凝土应一次浇筑完成, 混凝土本身应具有早强、缓凝的性能, 新老混凝土结合部要求凿毛, 使之结合牢靠。

(4) 主梁存在多种需外露的预埋件和开孔, 施工时应特别注意预埋和预设, 严防漏置。

(5) 在施工过程中应对施工全过程进行主梁挠度及裂缝监测, 防止在施工过程中主梁突然发生破坏。

(6) 应按有关规定对每批钢绞线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度, 不合格产品严禁使用, 同时应就实测的弹性模量和截面积对计算引伸量作修正。

(7) 每次张拉应有完整的原始张拉记录, 且应在监理在场的情况下进行。

(8) 应确保钢绞线不被锈蚀, 严格控制下料、运输、安装等环节;钢绞线不准采用电焊或者气焊切割, 应采用圆盘锯机械切割。

(9) 施工时应准确确定锚固钢板用的涨锚螺栓位置, 避免损伤预应力束。

(10) 施工顺序及步骤应符合施工设计要求, 施工工艺应符合《公路桥涵施工技术规范》[2]及《公路工程施工安全技术规程》[3]的要求。

(11) 其它施工工艺及质量检测应严格执行《公路桥涵施工技术规范》[2]和《公路工程质量检验评定标准》[4]的有关规定。

(12) 在下穿桥梁的道路上架设两道限高门型钢架, 增设安全警示标志, 防止再发生类似事件。

6 结束语

桥梁工程中装配式组合钢箱梁的应用论文 篇8

1 桥梁工程装配式施工工艺

预制装配式施工技术是一种以预制装配式混凝上结构单位为建筑构配件,经过安装和连接而成。具有高效、节能环保等特点,其关键的工艺技术主要在于构配件的浇筑预制、预制件的架设、预制件的连接以及装配效果的检验,工艺流程包括构配件的浇筑→构配件的运输→施工场地的放线→构配件的连接→构配件的起重、安装和架设→建筑整体效果检验。

1.1 构配件的预制

构配件预制方法有多种,根据目前常用的分类方法,主要有以下三大类:立式预制与卧式预制、固定式预制与活动式预制以及先张法和后张法等。

预制工艺流程包括台座准备、钢筋绑扎、安装模板、浇筑混凝土浇筑及养护、穿钢绞线、张拉、压线、封锚等一系列工艺,每道工艺须严格按相关要求进行。

1.2 预制件的架设

预制梁的架设与安装时预制装配式施工技术中的一道关键性工序,其安装质量将影响到桥梁的整体质量。预制梁的架设一般有四种方式:移动式支架架梁法、摆动式支架架梁法、自行式吊机架梁法以及跨墩或墩侧龙门架架梁法。为了高效安全的进行桥梁施工,应该进行现场勘探,要综合考虑工程规模、工期以及安装设备的机械条件等等而定,以确保选择安全可靠和高效率的架设方法,大幅减少工程中不必要的开支。

本文主要采用常用的跨墩或墩侧龙门架架梁法,其主要工艺流程包括铺设轨道→拼装龙门架桥机→前移落支腿→喂梁→天车吊梁→纵向移梁→落梁→横移梁→安装支座→落梁→松绳→结束。

其原理主要是通铺设轨道上的轨道平车或则龙门架将混凝土预制梁运送到桥梁的待安装部位,利用龙门架(包括跨墩式和墩侧式)的高低脚龙门架将混凝土预制梁吊起,再将桥梁缓慢移动到设计规定的位置,最后落梁即完成预制混凝土梁的架设工作。在进行吊装之前,要对轨道基础进行加固处理(以承受最大反力时轨道基础能保持安全的状态为原则)。当河滩有潜水时,可通过水中填筑临时路堤来达到支撑目的;当河滩水较深时,可通过搭建临时便桥,进而在其上铺设轨道。此种方法具有架设安装速度快,并且架设时无需那些比较复杂的施工技术,作业现场所需的人员少,特别适合河滩无水的情况。由于龙门吊机的设备费用通常情况下比较高,特别是高桥梁架设时,应与其他架设方法进行经济效果评估,以便选择经济合适的架设方法。跨墩龙门架(跨墩式)的架梁程序如图1所示。

1.3 预制件的连接

为需避免应力集中,要采取特定的措施将这些节点连接起来,以加固桥梁结构。通常情况下,把构配件之间的接触节点称为“框架节点”(梁柱相交的区域以及相邻梁之间的区域)。在预制装配式施工技术中,为使梁柱或则相邻梁之间的连接受力变得简单,最合适的方法是把连接位置设在反弯点处,此种情况下的连接接头一般只承受梁传递过来的剪力。然而由于在各种受力载荷的作用下,促使反弯点的位置也不尽相同,从而造成连接点区域的构件的受力情况在通常情况下都处于弯、剪和压的复杂状态,给工程构配件连接点的受力分析带来很大的不便,因此通常情况下要根据相应结构的实际情况具体分析。由于受到外界载荷形式,桥梁跨度,桥梁厚度以及设计思想等多重因素的影响,预制装配式施工技术节点连接区域的受力分析尤为复杂,但无论如何,最低要求必须要满足承载力这一基本要求。

1-桥墩;2-龙门架吊机(自行式);3＿风缆;4-横移行车;5-轨道;6-预制梁

在桥梁工程的实际施工过程中,一般采用空心板结构的,分析其原因,主要可以从两个方面考虑:从施工角度考虑,其不仅可以预制成品后然后吊装到施工现场,同时也可以就地搭设支架进行浇筑;从经济角度考虑,空心板梁具有本身自重较轻,成本较低以及拥有足够的稳定性,预制和安装施工都很便利,因此其被广泛的应用于公路桥梁的建设中。然而,由于空心板通过横向连接(其目的是实现结构的整体性,有利于活载在横向均匀分布)而成的桥梁工程在实际运营中通常会出现连接缝破坏等病害,致使其在实际运营时与设计的受力情况不一致,这给工程带来了很大的隐患。

目前国内外空心板主要有4种横向连接方式,即仅通过铰接缝连接,现浇混凝土连接,施加横向预应力连接以及采用普通钢筋连接等。对于仅通过铰接缝连接的连接方式由于其铰接缝的传力机理目前还不明确,并且存在新老混凝土接触部位粘结等问题,这种连接方式往往只是从构配件构造上(桥梁表面)保证铰接缝的可靠性;现浇混凝土连接方式的原理是增加梁顶混凝土的用量(通过增加梁顶厚度)来加强桥梁横向连接的强度,此种形式连接的空心桥梁的横向受力的整体性较好,然后其混凝土的浇筑量较大,不利于企业的经济效益。AASHTO LRFD桥梁设计规范和加拿大桥梁设计规范都对施加横向预应力连接形式的空心板的最小接缝深度以及预应力的作用范围作了一些规定,然而却没有给出预应力的作用范围[15,16,17]。以上各种连接方式都各有各自优缺点,本工程主要是利用魏明光等人提出的将横隔板作为桥梁横向方向的主要传力构件的连接形式,此种连接方式一方面可以使横向传力构配件的受力情况更加明确,另一方面也可以施加预应力(在隔板中)的方式保证其可靠性。以长18.5m,宽13.5m的桥梁为例,假设采用三道中横隔板的连接方式对桥梁进行横向连接,其改进后的空心梁板设计示意图,如图2所示。

此种连接方法的具体施工流程:吊车架设预制梁板→通过压浆孔穿横向无粘结预应力钢束→在横隔板处浇筑混凝土→对横向预应力进行张拉→桥面浇筑和铺装。

1.4 装配过程安全控制

装配式施工过程中安全贯穿整个施工过程,在施工时,要特别主要以下的注意事项。

(1)相邻梁端之间应布置布全梁通长钢丝绳,钢丝绳两端通过2个以上的夹扣将其固定在梁端的预埋设钢筋上,方便工人行走以及施工作业时安全带的挂扣。

(2)绑扎钢筋、架设模板、混凝土浇筑及模板拆卸时,应当正确佩戴安全带,安全带挂在梁面以下通长悬挂的钢丝绳上,并随时检查,杜绝施工人员掉落的隐患。

(a)l/2中板立面;(b)A-A;(c)B-B;(d)C-C;(e)D-D;(f)横向连接示意

(3)施工人员在高空作业时,应当佩戴合适的工具袋,小型工具和配件应放置在工具袋内,作业结束或下班前应将作业场所整理好,保持干净。大件工具应当系上保险绳,以便传递(绳索绑扎传递)工具物件时安全进行,禁止抛掷。

(4)由于架梁施工现场各个工序都是交叉进行,因此在桥梁架设施工中,施工现场必应当留有通道(通常将一跨梁中间的两片中梁之间的空隙作为运梁通道),以方便桥梁运输无阻,禁止在其放置任何物品。

(5)若待施工的桥梁的下部有公路或人行道时,则应该在待施工的部位悬挂全封闭的安全网,并配置专职的安全在指定的地点全程值班,防止桥梁上部的物品掉落砸伤行人等。

(6)在张拉横向钢绞线穿束时,操作人员必须在指定的操作平台上进行操作,在施工前,要确保移动操作平台具有足够的强度,刚度和稳定性,并对其的安全性进行计算检验,达到规定的设计标准时方可使用,人员上下操作台时要走爬梯通道;施工人员进行作业时,安全带应当悬挂在边梁预埋设的钢筋上。

(7)遇有大风(一般六级以上)或者极恶劣天气时,严禁进行桥梁架设施工,并且密切关注当地地区的天气状况,做好施工现场的清理,各种施工机具和构配件要制定对应的防坠措施。

2 结束语

采用预制装配式施工技术,能使现场湿作业工序大幅度减小,而且也减少了施工程序对居民生活的影响,有利于保护环境,更使得材料和能源的高效利用。由于该技术大幅度减少了现浇混凝土结构的立模、拆卸模板以及混凝土结构养护的时间,进而大大的缩短了工程贷款建设的偿还贷款时间,也使投资回收周期大大减小,这对成本的投入具有明显的投资经济效益。总之,该技术节省了大量的不必要的管理和物质消耗开支,给工程带来了巨大的经济效益。

综上所述,预制装配式施工技术在工程施工过程中起到了非常重要的作用,无论是对于工程本身的质量来说,还是对于工程建设的意义来说,这种先进方法的应用都起到了突破性进展。该技术具有预制构配件占用地面积少、施工效率高、控制精度准,对桥下交通和行人生活的影响小,同时该技术工序具有工厂批量化、程序化、大规模化生产的特点,是一项环保安全、对社会具有重大经济和社会效益的施工技术。因此,该技术在公路桥梁建设中将用有着极为广阔的市场前景。

参考文献

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[2]魏明光,李国平.预制装配式空心板梁桥横向连接方式的比较[J].结构工程师,2012(5):25-30.

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