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P80~84 2.4.1 装配式桥梁施工技术
在2024年,一建市政对桥梁重点考核了上部的装配式梁和钢梁系列。以前对于装配式
梁的施工考核较少,但本次考试出现了30分的案例,几乎全部围绕着相关技术考核。
因装配式梁、板是目前城市桥梁最常见的施工方式,所以未来对该工法应给予足够的
重视。
1. 装配式梁(板)施工准备
对施工现场条件和拟定运输路线进行充分调研和评估,编制装配式梁(板)预制和吊
装运输施工方案,选择构件厂(或基地)预制或施工现场预制。在充分调研和技术经济综
合分析的基础上确定梁、板架设方法,常用的方法有起重机架梁法、跨墩门式起重机架梁
法和穿巷式架桥机架梁法。
★ 补充:施工方法比较
起重机:多用于梁板断面小、用量较少、需定时吊装并有施工便道时。
跨墩门式起重机:多用于梁板数量较多,场地平坦、宽广(有足够存梁的场地)。
穿巷式架桥机:多用于跨越铁路、山涧、轻轨、河流和其他道桥。
【2021年二建案例一】
背景资料:某公司承建一座城郊跨线桥工程,双向四车道,桥面宽度30m,横断面路
幅划分为2m(人行道)+5m(非机动车道)+16m(车行道)+5m(非机动车道)+2m(人行
道)。上部结构为5×20m预制预应力混凝土简支空心板梁,桥梁立面如图1所示。
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图1 桥梁立面示意图(单位:cm)
项目部编制的施工组织设计明确如下事项:
(2)公司具备梁板施工安装的技术且拥有汽车起重机、门式吊梁车、跨墩龙门吊、穿
巷式架桥机、浮吊、梁体顶推等设备。经方案比选,确定采用汽车起重机安装。
【问题】
3. 依据公司现有设备,除了采用汽车起重机安装空心板梁外,还可采用哪些设备?
4. 指出项目部选择汽车起重机安装空心板梁考虑的优点。
3. 依据公司现有设备,除了采用汽车起重机安装空心板梁外,还可采用哪些设备?
【参考答案】
安装空心板梁还可采用的设备:
门式吊梁车、跨墩龙门吊、穿巷式架桥机。
4. 指出项目部选择汽车起重机安装空心板梁考虑的优点。
【参考答案】
(1)施工方便(或灵活),操作简便,速度快。
(2)节省架桥吊机的安拆费用(或节省造价、降低造价)。
(3)充分利用施工便道。
(4)空心板自重小、用量少,汽车吊可以实时吊装。
2. 装配式梁(板)的预制、场内移运和存放施工技术要求
1)构件预制施工技术要求
先张法梁(板)预制流程:
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施工准备→张拉台座施工→穿预应力筋、调整初应力→张拉预应力筋→钢筋骨架制作
→安装芯模、立侧模→浇筑混凝土→混凝土养护→拆模→放松预应力筋→场内移运、存
放。
先张法梁(板)预制流程:
后张法梁(板)预制流程:
施工准备→预制场布置与建设→安装底模、侧模→安装底板、腹板钢筋及预应力管道
→安装内模→安装顶板钢筋及预应力管道→安装预应力筋→安装端模→浇筑混凝土→混凝
土养护→拆除端模、内模、侧模→预应力筋张拉→预应力管道压浆→封锚→场内移运、存
放。
后张法梁(板)预制流程:
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后张法梁(板)预制流程:
(1)构件预制场的布置应满足预制、移运、存放及架设安装的施工作业要求;场地应
平整、坚实。预制场地应根据地基及气候条件,设置必要的排水设施,并应采取有效措施
防止场地沉陷。存放砂石料的地面要进行硬化处理。
★ 所有预制构件场地通用:平整、坚实、排水、硬化
(2)预制台座的地基应具有足够的承载力。预制台座应采用适宜材料和方式制作,且
应保证其坚固、稳定、不沉陷;当用于预制后张法预应力混凝土梁、板时,宜对台座两端
及适当范围内的地基进行特殊加固处理。
(4)对预应力混凝土梁、板,应根据设计单位提供的理论拱度值,结合施工的实际情
况,正确预计梁体拱度的变化情况,在预制台座上按梁、板构件跨度设置相应的预拱度。
当后张预应力混凝土梁预计的拱度值较大时,可考虑在预制台座上设置反拱。
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【2021年(5月23日)二建案例二】
背景资料:
某公司承接了某市高架桥工程,桥幅宽25m,共14跨,跨径为16m,为双向六车道,
上部结构为预应力空心板梁,半幅桥断面如下图所示,合同约定4月1日开工,国庆节通
车,工期6个月。
其中,预制梁场(包括底模)建设需要1个月,预应力空心板梁预制(含移梁)需要
4个月,制梁期间正值高温,后续工程施工需要1个月。每片空心板梁预制只有7d时间。
半幅桥断面示意图(单位:mm)
【问题】
3. 列式计算预应力空心板梁加工至少需要的模板数量。(每月按30d计算)
【参考答案】
空心板总数:(12×2)×14=336片。
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空心板预制时间:4×30=120天。
每片需要预制7天,120÷7=17.14≈17次。
即:120天模板只能周转17次。
模板数量:336÷17=19.76≈20套。
即:至少需要模板20套。
(5)各种构件混凝土的浇筑应符合如下要求:
① 腹板底部为扩大断面的T形梁,应先浇筑扩大部分并振实后,再浇筑其上部腹板。
② U形梁可一次浇筑或分两次浇筑。一次浇筑时,应先浇筑底板(同时腹板部位浇筑
至底板承托顶面),待底板混凝土稍沉实后再浇筑腹板;分两次浇筑时,先浇筑底板至底板
承托顶面,按施工缝处理后,再浇筑腹板混凝土。
2)构件的场内移运和存放
(3)梁、板构件移运时的吊点位置应按设计要求;设计无要求时,梁、板构件的吊点
应根据计算决定。构件的吊环应顺直。吊绳与起吊构件的交角小于60°时,应设置吊架或
起吊扁担,使吊环垂直受力。吊移板式构件时,不得吊错上、下面。
吊架或起吊扁担
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(5)存放台座应坚固稳定,且宜高出地面200mm以上。存放场地应有相应的防水排水
设施,并应保证梁、板等构件在存放期间不致因支点沉陷而遭受损坏。
(6)梁、板构件存放时,其支点位置应符合设计要求,支点处应采用垫木和其他适宜
的材料支承,不得将构件直接支承在坚硬的存放台座上;存放时混凝土养护期未满的,应
继续洒水养护。
(8)当构件多层叠放时,层与层之间应以垫木隔开,各层垫木的位置应设在设计要求
的支点处,上下层垫木应在同一条竖直线上;叠放高度宜按构件强度、台座地基承载力、
垫木强度以及堆垛的稳定性等经计算确定。大型构件宜为两层,不应超过3层;小型构件
宜为6~10层。
3. 装配式梁(板)的安装
1)技术准备
(1)编制吊运(吊装、运输)专项方案,并按有关规定进行论证、批准。
(2)吊运方案应对各受力部分的设备、杆件进行验算,特别是吊车等机具安全性验
算,起吊过程中构件内产生的应力验算必须符合要求。梁长25m以上的预应力简支梁应验
算裸梁的稳定性。
(3)按照有关规定进行技术安全交底。
2)施工准备
(1)应按照起重吊装的有关规定,选择吊运工具、设备,确定吊车站位、运输路线与
交通导行等具体措施。
(2)对操作人员进行培训和考核。
(3)测量放线,给出高程线、结构中心线、边线,并进行清晰标识。(端头线)
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3)构件的运输
★ 构件的运输在墩柱章节有一些常识介绍,这里考试可能还会涉及到一些管理的通用
知识点。
调查(线路、河道、天气)、运输设备检查、办理手续、线路加固并封闭、相关部门协
助(道路与河道管理部门)。
4)简支梁、板安装
自行式吊车架梁流程:
施工准备→运梁道修整→吊车就位→桥梁支座安装→运梁车就位→提梁、横移架梁→
梁(板)精确就位→吊车移至下一孔。
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架桥机架梁流程:
施工准备→架桥机在桥台后拼装→架桥机过孔→运梁车就位→桥梁支座安装→提梁、
运梁、架桥机架梁→梁(板)精确就位→架桥机移至下一孔。
(1)施工现场内运输通道应畅通,吊装场地应平整、坚实。在电力架空线路附近作业
时,必须采取相应的安全技术措施。6级(含)以上大风时,停止吊装作业。
(2)安装构件前必须检查构件外形及其预埋件尺寸和位置,其偏差不应超过设计或规
范允许值。
(3)装配式桥梁构件在脱底模、移运、堆放和吊装就位时,混凝土的强度不应低于设
计要求的吊装强度,设计无要求时一般不应低于设计强度的75%。后张法预应力混凝土构
件吊装时,其孔道水泥浆的强度不应低于构件设计要求。如设计无要求时,不应低于
30MPa。吊装前应验收合格。
(4)安装构件前,支承结构(墩台、盖梁等)的强度应符合设计要求,支承结构和预
埋件的尺寸、标高及平面位置应符合设计要求且验收合格;桥梁支座的安装质量应符合要
求,其规格、位置及标高应准确无误;墩台、盖梁、支座顶面清扫干净。
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(5)起重机架梁时,严禁斜拉斜吊,严禁轮式起重机吊重物行驶。双机抬吊时,设专
人指挥,单机按降效25%作业。门式吊梁车架梁时,前后吊点升降进度一致,慢速行驶,
速度不大于5m/min。导梁长度为桥梁跨径两倍另加5~10m引梁。门式起重机架梁时,应
将两台门式起重机对准架梁位置,大梁运至门架下垂直起吊,小车横移至安装位置落梁就
位。
(7)梁、板安装施工期间及架桥机移动过孔时,严禁行人、车辆和船舶在作业区域的
桥下通行。
(8)梁板就位后,应及时设置保险垛或支撑将构件临时固定,对横向自稳性较差的T
形梁和Ⅰ形梁等,应与先安装的构件进行可靠的横向连接,防止倾倒。
(9)安装在同一孔跨的梁、板,其预制施工的龄期差不宜超过10d。梁、板上有预留
孔洞的,其中心应在同一轴线上,偏差应不大于4mm。梁、板之间的横向湿接缝,应在一
孔梁、板全部安装完成后方可进行施工。
——2024年一建案例考点
5)先简支后连续梁的安装
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(1)临时支座顶面的相对高差不应大于2mm。
(2)施工程序应符合设计要求,应在一联梁全部安装完成后再浇筑湿接头混凝土。
(3)对湿接头处的梁端,应按施工缝的要求进行凿毛处理。永久支座应在设置湿接头
底模之前安装。湿接头处的模板应具有足够的强度和刚度,与梁体的接触面应密贴并具有
一定的搭接长度,各接缝应严密、不漏浆。负弯矩区的预应力管道应连接平顺,与梁体预
留管道的接合处应密封;预应力锚固区预留的张拉齿板应保证其外形尺寸准确且不被损
坏。
永久支座与临时支座
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(3)对湿接头处的梁端,应按施工缝的要求进行凿毛处理。永久支座应在设置湿接头
底模之前安装。湿接头处的模板应具有足够的强度和刚度,与梁体的接触面应密贴并具有
一定的搭接长度,各接缝应严密不漏浆。
负弯矩区的预应力管道应连接平顺,与梁体预留管道的接合处应密封;预应力锚固区
预留的张拉齿板应保证其外形尺寸准确且不被损坏。
(4)湿接头的混凝土宜在一天中气温相对较低的时段浇筑,且一联中的全部湿接头应
一次浇筑完成。湿接头混凝土的养护时间应不少于14d。
(5)湿接头应按设计要求施加预应力、孔道压浆;浆体达到强度后应立即拆除临时支
座,按设计要求的程序完成体系转换。同一片梁的临时支座应同时拆除。
★ 简支变连续梁的施工有以下两种施工方式,考试时需要根据案例背景资料提示,仔
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细揣摩命题人的意图进行作答。
(1)安装临时支座→安放永久支座→架设T梁→浇筑横隔板混凝土→现浇T梁湿接缝
混凝土→浇筑T梁接头混凝土→张拉二次预应力钢束→拆除临时支座。
(2)安装临时支座→安放永久支座→架设T梁→浇筑横隔板混凝土→浇筑T梁接头混
凝土→现浇T梁湿接缝混凝土→张拉二次预应力钢束→拆除临时支座。
先浇筑湿接缝混凝土,后浇筑接头混凝土
先浇筑接头混凝土,后浇筑湿接缝混凝土
小结:
本节课程介绍的是城市桥梁上部结构装配式梁,2024年考核了30分的案例。不过在
之前该章节内容单独考核频率并不太高,但其中吊装、验算、构件预制等属于常规知识
点,也曾在案例题中出现过,另外,在新大纲改版增加了大量的施工工艺流程,未来该章
节依然是桥梁考试的重要章节。
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