1、76m 预应力混凝土 T 构桁梁悬拼工法(TLEJGF-93-16)铁道部第四工程局一、前言采用悬臂拼装法建造 T 型刚构桥，具有施工速度快、受力明确、不需支架等优点，但对于悬拼施工工艺的要求较高。我们在 T 型刚构桥(悬臂为桁架)的施工中，组织 QC 小组开展技术攻关，对块件预制、块钉悬臂拼接和悬臂吊机设计作了改进，形成了本工法。可在类似工程中推广应用。二、工法特点1.桁架平卧预制，一片桁架整体立模、间隔分段灌筑混凝土，保证相邻块件拼接面吻合。2.墩顶悬臂吊机的部件在地面组装后吊运至墩顶安装，减少墩顶作业，有利于安全施工。3.墩顶悬臂吊机可纵横向移动，配合可调式吊架，使块件对位方便、准确。4
2、.胶浆配方可适用于不同季节。三、适用范围本工法适用于大跨度预应力混凝土 T 构桁梁的悬拼施工。四、施工工艺及操作要点T 构悬拼的施工程序为：预制块件运输块件拼接块件施架预应力桥面铺设。由 5 个块件组成一片桁架的工艺流程见图 1。图 1 T 构桁梁悬拼施工工艺流程(一)预制块件预制主桁块件，应根据块年的总数量和施工进度设置预制台座。桁架平卧预制，一片桁架整体立模、问模分段灌筑。第一次灌筑混凝土时，块件拼接面处用的整体钢模内面应涂隔离剂 ，第二次灌注混凝土时，亦应在已拆模的块件拼接面上涂隔离剂。块件上的预留孔道按其长度和直、曲情况分别采用钢管和抽拔胶管制孔；混凝土为斜向分段 、水平分层、连续灌注
3、。当抽拔多排预留孔道的制孔管时，要注意抽拔方向和顺序，抽管后及时清孔。块件竖杆在预制场施加预应力，1 号件与墩身联结处设临时钢竖杆并施加临时预应力。预制块年通过计算其水平和竖直状态的重心确定其吊点位置。一般水平状态为三点起吊，竖直状态两点起吊。水平起吊的块件运至翻身场地设立支撑点后，放松下弦吊点，使下弦落到支撑点上，再起吊上弦(两个吊点)，使块件呈竖直状态，然后吊运至存放场按顺序直立存放并妥善支撑。(二)块件运输 块件在陆上运输可采用平车，平车由四辆轨节台车拼成，在轨道上运行，前后各用一台卷扬 机牵引。块件在水上运输可采用浮船，浮船由两艘带动力的铁驳船拼成，船上设置由万能杆件拼成的平台以承托块
4、件。为便于装船，可设置栈桥码头，用栈桥龙门吊机装船。(三)块件拼装1.墩顶悬臂吊机的拼装与移动墩顶悬臂吊机由走行系统，桁梁和天车组成。吊机桁梁由万能杆件拼成，吊机的走行系统、 桁梁(分段)和天车可在岸上组装好后，由跨河缆索吊机吊运至墩顶拼装，以减少墩顶作业、 加快施工进度并有利于安全施工。吊机拼装完毕，调整定位时，其轴线应与主桁中线相一致，前支点按设计定位，吊机定位后 ，用拉杆锚固于墩顶预埋件或主桁竖杆锚头上，并在桁梁和桥墩之间设置斜撑以确保吊机的稳定。吊机在拼装块件的过程中分成两段向两端延伸、接长、纵移和横移，吊机沿轨道移动，前方用倒链牵引，后方用溜绳控制，并用天车作为配重来保持吊机的平衡。
5、2.块件起吊墩顶悬臂吊机就位后，要作全面的安全技术检查及起吊试验，验收合格后方可起吊块件。吊机起重扁担和块件用可调式吊架连接，可调式吊架一端为定长钢丝绳，另一端为 2 台倒链， 用倒链调整吊架以控制块件的水平，既方便、又准确，可加快施工进度。桥墩两侧的块件应对称起吊以保证桥墩两侧平衡受力(见图 2)，起吊过程中应注意吊机桁梁挠度的变化。图 2 T 构悬臂拼装工序3.接缝墩身与 1 号件间一般为湿接缝，各相邻块件间为胶接缝。接缝施工前，应检查墩身与块件上的测量标成、拼接面和预留孔道，符合要求后方可施工。 湿接缝施工时，先将 1 号件提升到设计位置试拼，确定调整垫片的厚度，将 1 号件吊离墩身 0
6、.5m，用环氧树脂水泥浆将调整垫片固定于墩身支承面上，落下 1 号件，调整定位后焊接连接钢筋，灌注超早强混凝土封闭上弦及下弦联结点。胶接缝施工时，所用的环氧树脂胶浆配方和调制程序由试验确定。同时给出胶浆的使用时间 、允许暴露时间和等强时间，经试验确定的多组配方强度应符合设计规定，可满足操作要求并适应不同的施工季节。胶接缝施工时，通过试拼确定调整垫片的厚度，将块件吊离 0.5m 开始涂胶。涂胶分两次进行 ，第二次涂胶后可安放调整垫片，将块件对位合拢、安装加压装置并施加压力。为防止胶浆流失，可在接缝周围用泡沫塑料封闭。用刮除器及时刮除流入孔道中的胶浆以保证预留孔道的畅通。对胶接缝加压后，用定位倒链
7、将块件定位。拼接块件时，通过试拼、调整接缝来控制各节点的标高以保证全桥挠度值符合设计要求。4.施加预应力除竖向预应力在预制场施加外，纵向预应力和横向预应力均在悬拼施工中施加。预应力钢丝束的张拉根据设计给出的张拉锚固顺序进行。主桁上弦的预应力钢丝束根据吊装需要，设置了一部分可接长的锚固束，这部分钢丝束在临锚阶段两端张拉并临时锚固，在悬拼下一节段的块件时用接长螺杆连接接长的钢丝束，接长的钢丝束在终锚节段一端张拉、终锚。所有预应力钢丝束均用墩头锚具、应力与伸长值双控张拉。五、机具设备主要机具设备见表 1。表 1 主要机具设备六、劳动组织劳动组织见表 2。表 2 劳动组织七、质量控制质量标准按公路桥涵
8、施工技术规范和公路工程质量检验评定标准执行。另外还须做到以下几点：1.新工序开始前，必须进行专项技术交底，并由领导、工程技术人员和质量检查人员跟班指导。2.严格检验各种原材料，通过多次试验选择最佳配合比，及时制作检查试件。 3.落实测量复核制，确保构件尺寸和位置符合标准。4.控制工序质量，上道工序经检查合格后方准进行下道工序。5.认真填写各种原始记录。八、安全生产应遵守相应的有关安全施工规定，并注意以下事项：1.施工现场设置醒目的安全标志，在起重作业区、预制场、配电室和机械房等生产场地设置安全警戒，桥下下游各 250m 范围设置施工作业区标志，桥墩上设置船只慢行的航道标志。2.各种机械设备均由
9、专人操作，作用前应由专职人员检查、试运转。大型承重设备必须做荷载试验，合格后方准使用，龙门吊机、运输平车和天车均应设限位装置和轨卡，不用时用轨卡锁定。3.块件应按技术交底书指定的位置起吊，直立存放时用双向支撑，起吊构件下方和已支撑构件的倾侄范围内严禁站人。4.浮船应配齐信号，船顶平台应满铺脚手板，四周设围栏或挂安全网，每船配备 4 只救生圈 。航行中加强撩望，两艘驳船保持同步，航速限制在 1.2km/h 以下，停船作业时四角抛锚固定。九、效益分析墩顶悬臂吊机可双向移动，适于宽桥面的 T 构悬拼作业，可用 1 台吊机完成 1 个 T 构的悬拼作业 。由此可减少所用吊机台数，每少用 1 台吊机，可
10、节约 6984 元。自制的可调节式吊架使块件对位方便、准确，从而减少了劳动强度，提高了悬拼工艺的质量。使用可调式吊架后，可用 1 台天车起吊 1 个块件，由此可减少机械设备投入，每个可调式吊架可节约 6300 元。每 10 天可拼 1 个块件。十、工程实例阜阳颖河公路大桥全长 789.24m，正桥由三个独立的预应力 T 型刚构加挂孔组成，其主跨为：46m+276m+46m，桥面宽为 15m+22m。正桥横向由三片桁架组成，其横向联结为：上弦为行车道板、下弦为横系梁，第二节间与第三节间之间设横向桁架，第五节间末端为端横梁，见图 3。上弦配置纵向预应力钢丝束，竖杆配置竖向预应力钢丝束，横系梁、端横
11、梁和部分行车道板间配置横向预应力钢丝束。由五个块件组成一片桁架，其中 5 号件为实腹段。1 号件与桥墩间为湿接缝，各相邻块件间为胶接缝。图 3 颖河大桥正桥 T 构桁架在颖河西岸设置可同时预制三片桁架的预制底座和存放 15 片桁架的存放底座，共预制 18 片桁架，预架场与存放场串联布置，由轨道龙门吊机在场内吊运块件并装上平车，装在平车上的块件经由下河运输线运至栈桥码头，由栈桥龙门吊机装船浮运至悬臂吊机下拼接，跨河缆索吊机完成其他吊装作业。端横梁混凝土为现浇，施工用的托架由锚固在主桁上的悬臂挑梁承担，混凝土在岸上拌合，由缆索吊机吊运到位灌筑。主桥挂梁为跨度 16m 的先张法预应力混凝土空心板，板宽 0.99m，横桥向排列 16 片，如图 4 所示。全桥 4 个挂孔，共用 64 片挂梁。挂梁在西岸预制，用悬臂吊机改装的简易架桥机架设。 挂梁由龙门吊机提升到引桥上，装上平车经铺设在桥面上的轨道运送到位，根据设计允许最大偏载值合理安排施工程序，每个挂孔先架 4 片梁，铺通全桥运输通道后各孔同时架梁，以加快全桥施工进度。简易架桥机可以沿轨道横向移动，故可加快横移落梁速度。图 4 挂梁构造及架设方法采用自制的万能杆件悬臂吊机，可沿桥面纵横向移动。1988 年 9 月开始悬拼主桁，1989 年 6 月主桁合拢，取得了良好的经济效益和社会效益。 (执笔：赵世运 杜名赞)
