1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。GGG(中企)C3-2014-跨海大橋分體式橫梁整體制安施工工法跨海大橋分體式橫梁整體制安施工工法跨海大橋分體式橫梁整體制安施工工法GGG(中企)C3-2014中鐵十九局集團有限公司張森 高祿巍 張國輝 陳伯軍 鄭悅1. 前言隨著公路橋梁建設(shè)中橫梁的應(yīng)用，在橋梁結(jié)構(gòu)中取代了蓋梁，對加強上部結(jié)構(gòu)整體性，協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)整體受力和變形，分配支座反力等具有一定的優(yōu)勢。在大尺寸、大噸位箱梁安裝中，橫梁因其結(jié)構(gòu)特點，還起到預(yù)防箱梁局部失穩(wěn)的作用。在大連南部濱海大道工程星海灣大橋施工中，由于采用的是上下行線同墩的結(jié)構(gòu)形式（

2、見圖1-1），預(yù)制箱梁安裝在橫梁上，設(shè)計采用現(xiàn)澆下橫梁，上橫梁采用預(yù)制后架設(shè)再現(xiàn)澆上部的施工工藝（見圖1-2）。在實際施工中，設(shè)在伸縮縫處的分體式上橫梁吊裝要求為整體吊裝（總重700t），為了滿足整體吊裝要求，在預(yù)制施工中經(jīng)過多次分析、模擬，采用了整體預(yù)制分體式上橫梁的施工工藝，從而總結(jié)出“分體式上橫梁整體預(yù)制施工工法”。圖1-1 橋型結(jié)構(gòu)橫斷面圖圖1-2 上橫梁結(jié)構(gòu)形式圖2. 工法特點2.1改分體式為整體式預(yù)制施工，滿足整體吊裝工藝在不改變分體式橫梁結(jié)構(gòu)和功能的前提下，在分體式橫梁伸縮縫間增設(shè)鋼隔板一次預(yù)制完成兩片橫梁，通過此種方法施工降低了制梁臺座占用時間，加快了制梁進度。2.2組合鋼隔板

3、制作簡單，堅固耐用，安拆方便鋼隔板設(shè)置成型鋼骨架+鋼板的結(jié)構(gòu)組合形式，提高了模板的利用率；側(cè)模板和鋼隔板采用對拉桿相互連接，起到互相固定、限位的作用，使安裝、拆除、組合簡單化。2.3“T型”限位型鋼適用性，可操作性吊裝時將分體式橫梁伸縮縫間斷填入“T型”限位型鋼定位，可以在保證縫寬的前提下實現(xiàn)一次吊裝完成兩片橫梁，減少海上吊裝次數(shù)和作業(yè)時間，降低海上作業(yè)風(fēng)險。2.4工藝成熟，變化靈活，節(jié)約費用，降低成本采用組合鋼隔板和“T型”限位型鋼配合制安施工，不但降低了臺座和模板投入費用，而且減少了施工工序。3. 適用范圍本工法適用于所有分體式橫梁制安工程施工，對所有分體式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工具有指導(dǎo)意義

4、。4. 工藝原理4.1在現(xiàn)有3m和3.8m寬制梁臺座增設(shè)鋼隔板完成1.47m（1.47m+鋼隔板+1.47m=3m）和1.64m（1.64m+鋼隔板+1.64m=3.8m）寬分體式橫梁預(yù)制，整個預(yù)制過程一次完成，滿足分體式橫梁整體預(yù)制要求。4.2 鋼隔板采用組合式，單塊鋼隔板為6m×2m×0.06m鋼骨架+鋼板結(jié)構(gòu)，根據(jù)梁長可以接長，根據(jù)伸縮縫寬度可以加厚組合成12cm厚鋼隔板，即能滿足3套鋼隔板的施工要求；鋼隔板與外側(cè)模板一致對拉桿設(shè)置，側(cè)模板和鋼隔板相互連接，起到互相固定、限位的作用，可以確保截面的尺寸；存梁時在臨時支座上設(shè)置高差，鋼隔板會自然松動，便于拆除。滿足易組合

5、、易安裝、易拆除的特點。4.3吊裝前將分體式橫梁伸縮縫中間間斷“T型”限位型鋼定位，可以實現(xiàn)保證縫寬的前提下的整體裝船和安裝，落梁時利用橫梁本身的重量實現(xiàn)一次性就位，利用臨時支座拆除中間的限位型鋼。5. 施工工藝流程及操作要點5.1 整體預(yù)制施工工藝流程（見圖5.1-1）5.2 操作要點5.2.1鋼隔板設(shè)計與制作鋼隔板首先要對最小縫寬的寬度進行剛度驗算，其剛度的影響范圍主要是混凝土澆筑高度和縫寬。根據(jù)橫梁伸縮縫寬度有6cm和12cm不等設(shè)計，制作采用單層6cm厚的鋼隔板代替伸縮縫預(yù)留設(shè)置（見圖5.2.1-1），12cm伸縮縫采用雙層鋼隔板組合固定設(shè)置（見圖5.2.1-2），實現(xiàn)隔板共用?；炷?/p>

6、澆筑整體預(yù)應(yīng)力施工整體吊移梁高低差整體存梁拆出鋼隔板下一循環(huán)施工左側(cè)模板安裝左側(cè)鋼筋綁扎左側(cè)波紋管定位鋼隔板定位安裝右側(cè)鋼筋綁扎端模安裝右側(cè)波紋管定位右側(cè)模板安裝鋼隔板固定校核 圖5.1-1 整體預(yù)制施工工藝流程圖 圖5.2.1-1 6cm厚鋼隔板立面圖 圖5.2.1-2 12cm厚鋼隔板立面圖鋼隔板（見圖5.2.1-3）面板采用=5mm鋼板制作，兩面板間加設(shè)10#槽鋼進行固定焊接，每塊隔板3m×2m，隔板頂部預(yù)留30mm孔便于安裝后固定，頂部焊接有吊裝環(huán)便于裝拆，底部設(shè)置限位固定卡槽，便于底部與底模板固定。圖5.2.1-3 鋼隔板構(gòu)造圖5.2.2鋼筋綁扎鋼筋綁扎與傳統(tǒng)工藝的區(qū)別在于

7、分體式綁扎，以伸縮縫為界線，首先完成伸縮縫一側(cè)鋼筋綁扎與預(yù)應(yīng)力波紋管定位，然后再另一側(cè)綁扎。5.2.3鋼隔板安裝在處理完畢的底模板上畫出底板中軸線，并在底板中軸線上焊接限位固定10#槽鋼（見圖5.2-3），每40+30cm設(shè)置三個限位固定槽鋼，高度5cm。一側(cè)鋼筋綁扎完成后將鋼隔板分別吊裝定位槽鋼上，采用線錘量測垂直度，確保橫梁成型后結(jié)構(gòu)尺寸（見圖5.2.3-1），安裝完成后鋼隔板頂部采用25對拉桿進行頂部固定，隔板兩側(cè)采用夾板和螺母緊固，防止隔板上浮和傾斜。圖5.2.3-1 安裝后結(jié)構(gòu)圖5.2.4混凝土澆筑混凝土澆筑時采用兩臺泵車同時澆筑鋼隔板兩側(cè)梁體（見圖5.2.4-1）。對稱澆筑，兩臺泵

8、車均勻等量布料，布料高度差不得超過10cm，每層布料厚度不超過30cm，鋼隔板兩側(cè)振搗棒插點均勻排列，采用行列式的次序同步移動，避免造成混亂而發(fā)生漏振和因隔板兩側(cè)出現(xiàn)不均勻壓力差，造成鋼隔板受力不均。圖5.2.4-1 橫梁混凝土施工后鋼隔板位置示意圖5.2.5預(yù)應(yīng)力施工如圖所示（見圖5.2.5-1）N1為一期預(yù)應(yīng)力管道，按設(shè)計要求可一次張拉完成，張拉時遵循“先中間后兩邊，先長后短”進行對稱張拉。按照單片梁需要分兩次進行，先張拉中間束后對稱張拉兩側(cè)束，兩片梁需要四次完成。因采取整體澆筑，也可先對稱張拉每側(cè)的中間束，再對稱張拉邊束，張拉三次就可以完成。圖5.2.5-1 預(yù)應(yīng)力管道布置5.2.6整體

9、吊移梁、存梁采用2根140mm鋼絲繩整體兜底吊裝（見圖5.2.6-1），將橫梁吊運至存梁臺座。兜底位置選在距梁端1.5m-2.5m間，兩端對稱吊裝，鋼絲繩與混凝土直角邊加設(shè)鋼護腳，防止鋼絲繩與混凝土面造成相互損壞。圖5.2.6-1 兜底吊裝示意圖單片橫梁采用四點支撐存放，四點高差不大于2mm，采用500×500×50mm橡膠墊板作為支撐墊，支撐高度根據(jù)鋼絲繩直徑確定。5.2.7拆除鋼隔板整體吊裝落梁時，兩側(cè)設(shè)置不同臨時支座高度（見圖5.2.7-1），高差不得大于5cm。橫梁存放就位后，兩側(cè)橫梁出現(xiàn)高差，會造成隔板松動，這個階段是隔板撤出的關(guān)鍵時候，采用提梁機副鉤將各分塊隔板

10、拆除。拆除鋼隔板后，裝入三塊與縫寬相等長度為梁高1/3的型鋼，位置為兩側(cè)3m處及中間位置。 圖5.2.7-1 存梁松、拆隔板示意圖5.2.8整體安裝5.2.8.1裝船與運輸裝船前將“T型”限位型鋼梁裝入分體式橫梁伸縮縫內(nèi)（見圖5.2.8.1-1），然后由提梁機整體裝船。裝船后采用限位檔+捆綁的形式對梁體進行固（見圖5.2.8.1-2）定，防止海運中風(fēng)浪造成的搖擺使分體梁間相互位置移位而無法吊裝架設(shè)。梁體體由3000T自航駁船海上運輸至橋位安裝現(xiàn)場。 圖5.2.8.1-1 整體吊裝示意圖 圖5.2.8.1-2 整體限位示意圖5.2.8.2架設(shè)風(fēng)力大于6級或出現(xiàn)霧霾天氣禁止運架施工。1、架設(shè)時伸縮

11、縫寬度控制裝船后因其臨時支座是水平的，利用梁重即在落梁時使兩片梁底板在同一平面上，伸縮縫寬度由限位型鋼控制。分體式橫梁采用1000T自航式浮吊整體兜底架設(shè)安裝，此過程伸縮縫寬度由限位型鋼保持設(shè)計寬度。2、安裝精度控制浮吊提梁后，落放在橋墩臨時支座上時，通過整體吊裝落梁時，兩臨時支座定位期間的松動，拆除型鋼。利用臨時支座和橫向移動設(shè)施精調(diào)縱向和橫向位置，與下橫梁位置對應(yīng)，控制支座高程誤差±5mm范圍內(nèi)，支座支承面的四角高差不得大于2mm，然后錨固支座。5.3 勞動力組織（見表5.3-1）表5.3-1 勞動力安排序號工種人數(shù)備注1現(xiàn)場調(diào)度1負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工管理2起重2模板安裝、提移梁3模板安

12、裝5清理、打磨、噴脫模劑、裝拆模板4鋼筋綁扎12制作、綁扎、波紋管定位5混凝土澆筑19拌合、運輸、澆筑、振搗6預(yù)應(yīng)力施工5鋼絞線穿入、張拉、注漿、封端7吊裝3鋼絲繩就位、橡膠墊板就位8測量放線2底模板軸線放線、四點高程測量9電工2負(fù)責(zé)施工用電10安全員1負(fù)責(zé)吊裝及施工安全旁站合計52人6. 材料與設(shè)備6.1 主要材料（見表6.1-1）表6.1-1 主要材料序號材料名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1鋼隔板39×2×0.06mm²601-1鋼板=5mmm²1201-2槽鋼10#m2262對拉絲杠25m2002-1夾板與螺母套2003橡膠墊板500×500&

13、#215;50mm塊364“T型”限位型鋼100×110×6cm套4100×110×12cm套46.2 主要機具設(shè)備（見表6.1-2）表6.1-2 主要設(shè)備序號設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1提梁機450t臺2提移梁2吊具（鋼絲繩）140mm套2兜底吊裝梁3自航駁船3000t艘2海上運輸4浮吊1000t艘1架設(shè)5混凝土攪拌站HZS120臺2澆筑施工6混凝土運輸車8m3臺6澆筑施工7混凝土泵車臂長48m臺2澆筑施工8插入式振搗棒50臺8澆筑施工9千斤頂YDCW5500B臺45500KN，L=200mm10千斤頂YDCW3000B臺43000KN，L=200m

14、m11自動張拉設(shè)備YLA-01型臺1張拉施工12高速攪拌臺車JS-300臺1注漿施工13真空泵SZ-2臺1注漿施工14注漿泵YH3臺1注漿施工7. 質(zhì)量控制7.1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)本工法嚴(yán)格按照J(rèn)TG/T F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范和大連市南部濱海大道工程施工圖紙設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。7.2 質(zhì)量控制措施7.2.1 梁場成立質(zhì)量管理組織機構(gòu)，設(shè)立專職質(zhì)檢員，負(fù)責(zé)日常質(zhì)量檢查工作。7.2.2 底模板清理完畢后，必須在底模板上標(biāo)識出中軸線，然后在中軸線位置焊接5cm長的限位固定槽鋼，垂直與底板布置。7.2.3 鋼筋保護層采用5cm高的同標(biāo)號混凝土墊塊控制。7.2.4 鋼隔板安裝，安裝過程中采用線錘測量鋼

15、隔板垂直度，安裝完成后采用2m靠尺檢測表面平整度，檢測合格后進行臨時固定。7.2.5 混凝土澆筑前將鋼隔板和兩側(cè)固定側(cè)模板固定，采用對拉桿進行固定，鋼隔板兩側(cè)設(shè)計緊固夾板，與底模軸線上限位槽鋼配合可有效防止鋼隔板上浮和傾斜。7.2.6 嚴(yán)格控制混凝土布料順序和厚度，布料口垂直底板布料，禁止直接沖擊鋼隔板。7.2.7 混凝土振搗采用插入式振搗棒行列式移動振搗，禁止貼著鋼隔板振搗。7.2.8 張拉完成后采用兜底吊裝移梁，嚴(yán)格控制四點臨時支撐高差，h2mm。7.2.9 支座安裝時，分別在墊石和支座上標(biāo)出縱向和橫向的中心十字線，安裝完成后支座與梁在順橋向的中心線相重合，且支座保持水平，不得有偏斜、不均

16、勻受力和脫空現(xiàn)象。8. 安全措施8.1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)本工法嚴(yán)格按照施工企業(yè)安全生產(chǎn)管理規(guī)范GB50656-2011、起重機械安全規(guī)程GB6067.1-2010和GB/T 28001-2011職業(yè)健康安全管理體系規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。8.2 安全控制措施8.2.1 成立安全管理組織機構(gòu)，設(shè)立專職安全員，負(fù)責(zé)日常安全管理工作和職業(yè)健康。8.2.2 對不安全環(huán)境，不安全物，不安全人進行辨識和管理，進行分析、建立檔案和專項應(yīng)急預(yù)案。8.2.3 吊裝作業(yè)人員均經(jīng)過培訓(xùn)合格后進行作業(yè)，由專人進行吊裝指揮。8.2.4 吊裝過程中專職安全員現(xiàn)場旁站，負(fù)責(zé)作業(yè)范圍內(nèi)人員安全。8.2.5 張拉作業(yè)現(xiàn)場必須設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)

17、語（如：張拉作業(yè)請勿靠近）張拉過程中兩端操作人員佩戴對講機，時刻注意施工過程，及時溝通。8.2.6 風(fēng)力大于6級或出現(xiàn)霧霾天氣禁止運架施工。9. 環(huán)保措施9.1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)本工法嚴(yán)格按照GB/T 24001-2008環(huán)境管理體系要求及使用指南和環(huán)境保護與水土保持管理辦法標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，有針對性地制定專項環(huán)保方案。9.2 環(huán)?？刂拼胧?.2.1 建立健全環(huán)保體制，加強材料的回收和可循環(huán)使用。9.2.2 加強職工培訓(xùn)工作，積極灌輸環(huán)保意識，加強環(huán)保教育。9.2.3 各工序完成后，必須工完場清，不破壞作業(yè)范圍內(nèi)環(huán)境。9.2.4 對不同廢料進行分類收集與處理，不破壞施工周邊環(huán)境。10. 資源節(jié)約10.1 執(zhí)行

18、標(biāo)準(zhǔn)在采用本工法施工分體式橫梁整體制安中，各工序?qū)嵤┢陂g均嚴(yán)格遵守國家和地方的相關(guān)法律、法規(guī)，主要包括：中華人民共和國節(jié)約能源法和遼寧省節(jié)約能源條例，以及大連市資源節(jié)約管理規(guī)定。10.2 控制措施10.2.1 成立資源節(jié)約組織機構(gòu)，在工程施工過程中對各工序所耗人力資源、機械設(shè)備及物資材料資源進行監(jiān)控，并定期分析研究，及時制定下一步優(yōu)化措施。10.2.2 施工現(xiàn)場設(shè)兼職材料回收負(fù)責(zé)人，并嚴(yán)格按照可利用再生和廢棄不可再生資源分類處理。10.3資源節(jié)約成效本工法為一種首創(chuàng)工藝，所投入的人力資源和機械設(shè)備、物資材料資源僅占傳統(tǒng)施工工藝的50%，大幅節(jié)約了社會資源，降低能耗，詳見11.1效益分析。11. 效益分析11.1 經(jīng)濟效益采用本工法，可以利用現(xiàn)有制梁臺座完成分體式橫梁的預(yù)制與吊裝，只需要增設(shè)1套鋼隔板（7萬元）；可減少模板2套（制作和安裝90.8萬元）；可減少2個制梁臺座，制梁臺座占地面