节段箱梁拼装架设施工技术

黄守辉 邹晓以

摘 要：文章结合佛山地铁2号线一期工程TJ4标高架段中架桥机的使用和节段梁拼装架设施工，探索了节段梁拼装架设的主要施工工艺及过程质量控制要点，总结形成了一套具有指导性意义的施工工法。

关键词：节段箱梁 拼装架设 架桥机

1.工程概况

佛山地铁2号线一期工程TJ4标工程西起花～仙区间路桥分界，东至广州南站，本标段高架区间总长6.45km，其中花卉世界站～仙涌站区间、仙涌站～石洲站区间及石～林区间前十跨上部结构中25m、27.5m、30m标准双线桥跨为短线法节段预制拼装箱梁，采用HZP50型架桥机架设施工，架设总长度3624m，共计111跨及1292榀節段预制梁。

2.HZP50架桥机介绍

架桥机全长72.13m，重262t，其中主梁及导梁总承重145t。HZP50架桥机设有一台80t天车和两台250t的落梁小车。

节段箱梁由运梁车运输到现场，就位于待架设梁跨正下方，由架桥机的50t起重天车将梁体提升至指定高度，利用Φ32mm精轧螺纹钢作为吊挂将节段箱梁吊挂在架桥机主梁上，所有梁体吊挂完毕后，将所有梁段进行试拼装，试拼无误后逐榀完成一跨节段梁箱梁的胶拼及临时张拉，胶拼及临张完毕后，进行永久预应力穿束、锚具夹片安装及永久预应力张拉，再由两台250t落梁小车实施落梁，落梁小车可进行纵移和横移微调，实现整孔梁体高位的升降，并四点起吊三点平衡作业，调整标高，支座灌浆、等强度达到设计要求后拆除梁体吊杆，启动纵移机构，完成架桥机进入下一孔的施工。

3.节段梁拼装架设工艺

3.1 节段梁运输吊装

架桥机在节段梁待架孔就位，前支腿中心与下跨梁2个垫石中心重合，将架桥机轴线与待架梁轴线重合，架桥机主梁调整水平，此时架桥机双吊点的水平中心位于节段梁理论轴线上，待全部节段梁悬挂在架桥机上，节段梁轴线最大程度上接近理论架设轴线，同时架桥机在拼装时，架桥机主梁起拱7cm，以此来消除架桥机主梁受力下挠对拼装造成的影响。

节段梁的运输采用2台运梁车进行运输，为保证架桥机受力均匀，因此梁段以两端向中间的原则逐段运输，具体吊装顺序见图1。

节段梁吊点为预埋的8个Φ40mm吊装孔，吊装孔从梁面直通箱体箱室内部，吊装孔的位置布置要保证吊装时梁体重心稳定，不发生倾斜，吊具通过Φ32mm精轧螺纹钢与梁体吊装孔进行连接，然后进行起吊。

3.2 匹配面涂胶及临时预应力张拉

涂胶及临时张拉操作步骤如下：梁段起吊→预拼→拆开→涂胶→合拢→临时张拉→转为吊杆起吊。

3.2.1 匹配面涂胶

（1）涂胶前，先用钢丝刷将匹配面上的污渍、杂物、灰尘清理干净。

（2）环氧树脂胶采用武汉健桥新材料科技有限公司生产的K-801节段拼装准用胶，结构胶按照A组份：B组份=9kg：3kg（重量比3：1），结构胶采用机械拌制，转速控制在400转/ min以内，每桶拌制时间为3min，待胶体不同颜色线条全部变成纯灰色，为拌制的最终效果。

（3）涂胶操作采用手工涂抹，操作人员佩戴橡胶手套，避免伤及皮肤，两榀胶拼梁体匹配面均需进行涂胶，厚度≥1.5mm，不得漏涂，临时张拉完毕后，检查胶拼缝隙外侧，要保证全断面溢胶。

3.2.2 临时张拉

待全截面环氧树脂胶涂抹完成后，在预应力管道接口处安装高压缩海绵密封圈，利用架桥机起重天车将涂好胶的梁段缓慢靠拢该梁段的匹配梁，并用吊具上安装的调位系统参照预制梁匹配预制时预留的对中线精调就位，利用Φ32mm精轧螺纹钢串联相邻梁段临张台座，通过预应力，使匹配面间环氧树脂胶在≥0.3MPa/cm2的压力下固化，挤压后，胶缝宽度宜在0.5～1mm，不应有缺胶现象发生，并且马上用检孔器清理预应力孔道，排出可能进入预应力孔道的胶体。

3.2.3 曲线段架设

曲线段架设方式和直线段方式相同，曲线架设时，主梁轴线和待架两桥墩中心线有一定夹角，最小曲线半径时为1.32°，前支腿为可旋转支腿，旋转角度最大为1.8°，前支腿的旋转在架桥机过孔时完成，使主梁中心线与待架桥墩中线一致，即可进行曲线段的架设。

3.2.4 永久预应力施工

本工程钢绞线采用标准强度fpk=1860MPa的高强低松弛钢绞线，张拉控制力1302MPa，钢绞线公称直径15.2mm，公称面积Ag=140mm2，弹性模量Eg=1.95× 105MPa。

钢绞线下料长度=孔道长度+2×工作锚厚度+2×张拉设备长度（千斤顶、限位板、垫环等）+2×工具锚厚度+2×100mm（富余量）。

根据设计图纸永久预应力施工采用双端对称张拉，钢绞线采用引线法卷扬机械方式进行整束穿索，17束和15束分别采用外径φ80mm和φ76mm、壁厚3mm的无缝钢管，制作定型工装辅助进行穿索，提高穿束效率和穿束质量。

为保证穿束过程中，钢绞线在孔道内不打结，施工中采用限位板制作梳束工具对钢绞线进行梳理，并对钢绞线进行了编号，使每根钢绞线的相对位置是一致的，保证锚下有效预应力及同束不均度满足技术要求。

预应力张拉采用智能张拉设备，张拉应力加载程序为：0→20%σk（初张拉、划线）→40%σk→100%σk（持荷5min）→锚固。

永久预应力采用伸长量和张拉力双控，以张拉力为主，伸长量校核，伸长量允许偏差为±6%，遇到问题及时停止张拉查明原因后在进行作业。

3.2.5 孔道压浆

张拉完毕后，切除多余钢绞线，切除剩余钢绞线外露长度≥3cm，利用无收缩快干水泥对锚头进行封锚，待封锚固结后进行孔道压浆在一跨的所有预应力张拉完成后宜在2d内进行压浆，压浆材料为成品料，水灰比0.3，本工程采用智能压浆设备，压浆的操作步骤具体如下：

（1）按照水灰比0.3输入浆液拌制程序，开始进行浆液拌制。

（2）浆液拌制完成后，由试验室人员在监理见证下对浆液进行出机流动度检测，满足21s±4后方可进行压浆作业 。

（3）启动压浆泵，当压浆泵输出浆体与储浆罐中浆液一致时，将输送管路连接到进浆口，开始压浆 。

（4）在压浆过程中，压浆泵保持连续工作，当水泥浆从溢浆孔排出且稠度与灌入浆体相同时，关闭溢浆口阀门，保压5min后，关闭压浆泵和进浆口阀门，一孔压浆完毕 ，重复此操作流程完成所有孔道的压浆作业。

3.2.6 落梁及支座灌浆

压浆完毕后，需等待24h，在浆液终凝后并且强度达到40MPa，拆除节段中间部位吊装精轧螺纹钢，只保留端梁吊杆。

将落梁小车油缸缓慢下放，通过落梁天车的纵移和横移功能，将支座中心线与垫石中心线调整为重合状态，参照垫石顶部标高，下落至设计位置，由测量参照梁体预制时在梁面预埋的控制点对标高及坐标进行复核，不符合要求的重新进行调整，落梁完成后，在垫石顶部支设模板，用专用支座灌浆材料将支座螺栓孔及支座与垫石间的空隙灌注密实。

3.2.7 纵移过孔

落梁完且支座灌浆料强度达到设计要求，将节段梁吊杆、吊具拆除完成后，开始架桥机纵移过孔。纵移过孔过程中需注意：架桥机过孔、主梁前移时架桥机前后支腿必须拉设缆风绳进行锚固；架桥机过孔必须严格按照架桥机过孔步骤流程进行操作；架桥机过孔时，桥跨底部严禁站人，架桥机周边要拉设警戒带，还要派专人进行看守。

4.结束语

综上所述，佛山地铁2号线一期工程TJ4标高架段上部结构采用节段梁拼装架设工法进行施工，有效减少了对周边居民生活环境、交通运输道路的影响，解决了在市政工程施工中大跨度箱梁整体运输的难题，大大地提高了施工进度（4d/跨），可为今后类似工程提供借鉴。

参考文献：

[1]邱永添.节段梁拼装架设施工技术[J].石家庄铁道学院学报，2006（S1）：69-70.

[2]谢建玲，严学开.轨道交通预制节段箱梁拼装架设施工[J].世界桥梁，2008（S1）：21-23.