项目团队研发了一种具有自主知识产权的节段间预应力管道接缝密封装置,研究建立了宽幅箱梁节段预制拼装施工全过程几何线形控制管理平台,构建了预制节段的质量评定指标和拼装成桥的质量评定指标、准则和方法,有效提高了节段预制拼装接缝密封效果和宽幅箱梁成桥线形。
虎门二桥引桥混凝土箱梁采用节段预制拼装工艺,箱梁顶板宽度达20米,传统的节段预制拼装施工控制技术很难满足成桥线形精度要求。另外,预制节段拼装成桥需要采用预应力连接,节段间预应力筋管道接缝一直是影响该类桥梁管道压浆施工和使用寿命的薄弱环节。为此,项目团队在虎门二桥宽幅箱梁施工过程中,应用了“宽幅箱梁节段预制拼装关键技术与质量评定方法研究”成套技术,全过程均没有使用垫片来调整混凝土箱梁线形,精度满足规范和设计要求。
虎门二桥节段预制拼装成桥
新型组合预应力筋管道接缝密封装置
结合节段拼装箱梁需要依靠预应力张拉进行纵向挤压成桥工艺的特点,项目团队研发了一种新型组合预应力筋管道接缝密封装置,由定位环、扣帽、环芯和密封环组成,将纵向挤压密封转化为横向挤压密封。采用新型接缝密封装置,试件的密封真空度最高达到负0.08兆帕,接近真空泵极限真空负0.094兆帕;持压最大长时间75秒,持压时间比传统垫圈密封增加约74%;在成桥运营期间,预制节段间接缝开裂至5毫米,依然可保持良好的密封效果。
该技术包括模型计算与误差预测、误差分析与修正、预制放样与拼装测量。将桥梁施工全过程纳入成桥线形控制中,从梁的预制阶段开始对桥梁的施工误差进行识别与调整,直至梁段的拼装完成。管理平台主要由角色管理、信息录入、数据库、算法子程序、功能转译和信息可视化等六个模块组成。
密封装置在箱梁预制节段中的安装-节段混凝土浇筑前
节段预制箱梁吊装
密封装置在箱梁预制节段中的安装-节段混凝土浇筑后
节段预制箱梁拼装
检验评定方法与准则在广东省虎门二桥工程中进行了应用,实践表明该检评标准安全适用、经济合理、效益显著,适用于类似的节段预制拼装混凝土结构施工。
节段预制拼装箱梁分部工程与分项工程划分
宽幅箱梁节段预制拼装成桥线形检查项目与要求
宽幅箱梁预制拼装施工全过程多功能几何线形控制组成模块
箱梁节段与拼装过程可视化信息展示及工程进度形象显示