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城市高架桥轨道交通节段拼装技术探讨

2012-03-23曾明

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:高架城市轨道交通

曾明

摘要: 高架结构作为城市轨道交通(地铁、轻轨等)中的重要结构形式,其相关技术、工艺得到了广泛的关注。本文通过对高架节段拼装施工论述,分析了节段拼装的优缺点,节段预制及现场节段拼装施工并对节段拼装施工中的关键技术进行了探讨

关键词: 城市轨道交通 高架 节段拼装

中图分类号:U213 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: elevated structure as urban rail transit (subway, light rail, etc) in the important structure form, its related technology, process received extensive attention. This article through to the elevated section assembles construction, this paper analyzes the advantages and disadvantages of the assembly section, the section and site segmental precast construction and section of assembled assembled in the construction of key technology were discussed

Keywords: urban rail transit elevated section assembly

从上世纪50 年代开始, 国外在桥梁工程中便开始采用节段拼装技术, 至今已有60 年历史 随后香港 台湾地区近些年也开始应用 城市轨道交通包括地铁和轻轨交通, 我国在城市轨道交通高架中也开始逐步应用节段拼装技术, 过去的支架现浇已经不能适应社会现代化的发展要求。

一 节段拼装

所谓节段拼装, 就是将桥梁的梁体纵向划分为一定长度的节段, 在工厂分段预制后运送至施工的现场, 再拼装成整体结构的一种桥梁施工方法 根据结构受力要求, 拼装机械, 可以灵活划分分段长度在城市中进行轨道交通规划和建设, 要求造型美观, 质量高, 施工

对周边环境和地面交通影响小 而节段拼装具有很多优点, 它能够最大限度地不影响交通, 它实现了施工机械化, 并减少混凝土收缩徐变同时, 节段预制工厂化, 操作执行安全便捷, 利于施工质量控制 拼装速度快, 由于节段预制能与下部结构同时施工, 一般 3 ~ 5 天即可完成一跨拼装。

二 节段预制箱梁节段通常采用长线浇筑或者短线浇筑的预制方法

1. 长线浇筑预防法 长线浇筑预制方法, 以桥梁跨度一半的梁体长度作预制长度, 逐块完成节段预制,以半跨桥梁的长度作为一个单元实现线型控制长线预制法,在大于一跨长度的预制台座上,按照整跨预制曲线作一次性调整,之后依次序逐块结合浇注,并在完成一整跨之后将节段逐块脱离运送至工程地存储长线浇筑预制方法,易于调整设定整跨径的几何形状至设计要求,并可以一次性完成所有几何形状的调整 但它对预制场地要求宽敞,面积较大,地基基础扎实,不可出现几何水平或垂直差异而且,在施工浇筑过程中,由于台座沉降存在,调整量较大,且易产生累计误差,故较难控制线型。

2. 短线浇筑预防法 短线预制方法,以邻接块为匹配梁段来控制,通过对匹配梁段进行三维调整, 实现预制节段的三维线型,节段块测量控制精度要求较长线匹配预制高 短线预制, 主要考虑预制厂机具的配置及作业空间限制,在作业空间布局上仅仅需要考虑预制节段与匹配节段的施工作业空间在优缺点上,短线预制方法正好与长线预制方法相反 国内更多采用长线预制方法。

三 现场节段拼装

根据设备文本,工地现场状况,在拼装方法上弹性较大,可以灵活选用

1. 平衡悬臂拼装平衡悬臂拼装,需要对桥墩前后两侧的节段进行逐对对称的提升并临时锚固 在节段合拢前,临时联结的节段处于悬臂平衡状态平衡悬臂拼装方法, 按节段提升方式, 可分为吊车悬臂拼装法 提升框架悬臂拼装法及架桥机悬臂拼装法三种。

2.逐跨拼装逐跨拼装,按架桥机提升和支撑节段的方法,逐跨拼装分为上导梁和下导梁两种工艺方法 逐跨拼装,先通过架桥机将一跨内所有节段提升至设计位置临时定位,再通过张拉纵向预应力,实现受力体系转换,从而使桥梁结构跨内成型的一种拼装方法。

3. 整跨拼装整跨拼装,在预制节块拼装工法中施工效率较佳,也是实用性和使用率最高的一种作业和施工模式由于其经济跨距较短,在30 ~ 60m 左右,因此对于较大跨径桥梁使用则不太实用且缺少经济效益 按照拼装桁架形式,可将整跨拼装法分为上珩式,下承式以及支架拼装。

四 节段拼装施工技术关键

1. 设备选型 桥跨结构需要一定的拼装设备将预制的节段实现拼装整跨拼装通常采用上析式架桥机下承式架桥机及支架拼装设备其中,由于效率最低,支架拼装很少被采用因此在实际工程中,考虑到桥上空间桥下空间,爬坡能力,桥面运节段梁地面运节段梁,小转弯半径, 以及节段的形状大小,旋转就位时间地点,墩柱的形状高矮,断面面积以及墩柱承受偏心( 弯矩) 能力等,可对应选择上桁式架桥机或下桁式架桥机。

2. 节段接缝节段接缝在节段拼装中不可避免,分为干接缝和湿接缝2 种 有国外研究表明, 接缝种类对于桥梁在极限状态下的强度影响并不大但是,如果采用干接缝时,在使用状态时接缝部位将会出现拉应力裂缝湿接缝有三种,水泥砂浆接缝混凝土接缝和环氧树脂接缝三种类型采用湿接缝,可以保证接缝的水密性,防止预应力钢筋的锈蚀国内外大多采用环氧树脂接缝,利用专用喷涂设备,手工涂抹,可以加快施工速度,而且效果很好

3. 节段悬臂拼装架设工艺架设工艺主要包括以下几个步骤:安装0#块;安装架桥机;对称悬臂拼装;边跨拼装与合拢;架桥机前移及中跨合拢在0#块施工前,需要清理墩顶杂物, 对接茬混凝土面进行清洗, 并搭设临时支架进行预压 在0#块施工时, 先安装由外模 内模 底模端模( 已就位的1#块) 及支架组成的模块系统, 然后绑扎构造钢筋绑扎构造钢筋的工序如下:底板钢筋网片安装; 肋板钢筋骨架安装;顶板钢筋网片安装;波纹管安装完成构造钢筋绑扎之后, 安装预应力管道,建筑混凝土及进行预应力施工 其后进行1#块施工, 在0#块现浇前需要安装好两侧吊机, 完成对称拼装 T 构的准备, 从而保证1#块位置不受

吊机安装就位的影响 之后, 进行其他各#段悬臂拼装, 每段重复完成拼装工作, 并张拉横向预应力钢束及张拉锚固竖向预应力钢筋, 直至完成全部节段拼装施工 最后实施边跨拼装合拢及中跨合拢施工

五 节段拼装中易出问题及对策

1. 节段错位在节段制作中,如果出现节段制作误差较大,会导致2 件节段在拼装施工时出现节段错位对于节段错位的对策,应根据预制节段拼装施工的特点,选择密接法进行节段浇筑,提高模版的加工精度,并使模版固定坚固可靠 对于长线法施工,为固定侧模,可在底模内预埋螺栓, 使模板上口与侧模刚性连接, 并用螺栓固定侧模与端模采用以上措施, 以尽量降低节段错位

2. 节段拼装线形不一致节段现场拼装中, 会出现节段拼装线形高低不同,与设计线形之间出现误差和不一致的现象为了预防节段拼装线形不一致性,可以在架桥机上进行整跨节段的节段最终拼装和标高到位的调整并且,对称施加临时预应力,以避免因受力不均匀而引起局部翘起现象

3. 节段拼装混凝土破损 预应力波纹管埋置处理不当, 隔离剂选用不当或涂刷不均匀, 起吊方式不当, 张拉钢束时局部应力过大等, 均可能导致节段混凝土的破损和崩裂 因此, 为了避免这个问题的出现,必须保证前一节段的波纹管不露出混凝土端面 起吊节段时, 速度缓慢而均匀, 产生使节段分离的水平力 并且, 要对称施压预应力, 及时修补破损部分,张拉锚固时要严格按照设计和规范进行

六 结语

城市轨道交通高架在城市建設中作用日益重要, 通过对节段预制拼装的特点和技术的讨论, 分析了长线法和短线法的节段预制方法, 并对现场节段拼装做了分类和阐述 同时重点说明了节段拼装中的技术关键,对易出现的问题给出了建议和对策, 以期能够给同行提供可行的帮助。

参考文献:

[ 1]赵晋华. 造桥机节段拼装40m 铁路双线箱梁施工技术[J]国防交通工程与技术,2005,( 01)

[ 2]王传素. 悬臂拼装法在城市节段桥梁中的应用[J]桥梁建设,1999,( 02)

[ 3]王宇,王海林,刘嘉武. 高速铁路750t 拼装式架桥机的技术方案[J]. 起重运输机械,2003,( 10)

[ 4]董荣杰, 张保和, 李海燕, 符宏峰. 城市高架建设中的节段拼装技术[A]新世纪预应力技术 创新学术交流会论文集[C],2002

[ 5]王侃. 节段式混凝土桥梁预制阶段线形与姿态控制系统[D].同济大学,2008,( 08)

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