铁路客运专线24m后张法单线箱梁现场预制工法.doc

24m 后张法单线箱梁现场预制工法 1 前言 XXX 客运专线是设计时速 160 公里以上的快速客运专线 其桥梁上部结构采用国际上先进的双线 单线箱形梁型 横向 竖向均为普通钢筋混凝土结构 纵向为单向预应力结构 该梁型结构新颖 施工 工艺复杂 且自重大 运输困难 需现场预制 XX 市组建现场制梁场 科学管理 精心组织 结合我 公司 XX XX 现场制梁经验 积极地借鉴国外箱梁施工的先进技术经验 研制出了国内首创半自动化 液压系统模板体系 并建立起一套较完善的施工工艺 经总结形成本工法 2 工法特点 1 砂 石料就地取材 成本较低 2 在现场筹建预制场建场周期短 建场费用较低 降低了工程造价 3 模板采用整体行走式外模 半自动化液压系统内模 大大提高了箱梁施工的机械自动化程度 提高了劳动生产效率 降低了工人的劳动强度 改善了工人的劳动条件 4 梁的预制工艺达到程序化 流水化 标准化作业 质量控制良好 5 采用液压水平千斤顶滑移梁存放 滑梁工作安全 迅速 6 采用自制吊重 160T 跨度 18 米龙门吊 仿苏万能杆件组拼 装梁 快速高效 3 适用范围 一般地区的公路梁 铁路梁预制 最低气温不低于 5 的季节内都可借鉴本工法 利用桥头路基或 桥头路基附近作预制场 建场的规模视铺架工期 流水化的作业要求而定 4 材料和锚具性能 1 水泥采用强度等级不低于 42 5Mpa 的普通硅酸盐 或硅酸盐 水泥 其技术质量标准应符合 GB175 99 规定 并按 TB10210 97 检验验收 进场水泥应附有产品合格检验单 并经检验确认合格后方 可使用 水泥从出厂到使用不得超过三个月 否则须经试验室重新鉴定标号后 视情况决定是否使用以 及使用范围 2 细骨料山 NF 2 型高效减水剂 掺量 0 6 质量要求符合 GB8076 1997 的有关规定 4 拌和用水采用饮用水 5 非预应力钢筋应符合 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 GB13013 91 和 钢筋混凝土用热轧 带肋钢筋 GB1499 98 以及 低碳钢热轧圆盘条 GB701 97 的规定 20MnSi 钢筋碳含量应符合 要求 钢筋的闪光对焊连接按 200 个接头应符合 TB10210 97 的有关规定 其碱含量应符合 CECS53 93 混凝土碱含量限制标准 的要求 每立方米混凝土碱含量不得超过 3kg 当骨料为活性 时 应采用含碱量小于 0 6 的水泥 粗骨料的抗压强度与混凝土强度比应大于 2 3 外加剂采用平顶为一检验批抽样检验 钢筋应有出厂合格证 钢筋外观要求无裂纹 重皮 锈坑 死弯及油污 6 预应力钢绞线采用标准型强度级别为 1860Mpa 公称直径为 15 24mm 高强度低松弛钢绞线 其技术性能应符合 预应力混凝土用钢绞线 GB T5224 1995 的规定 钢绞线应有出厂合格证 试 验报告 钢绞线的弹性模量试验按每批号进行 7 锚具应符合 预应力筋用锚具 夹具和连接器 GB T14370 93 的有关规定 8 配件应符合 碳素结构钢 GB700 88 的规定 9 桥面系防水层采用 TQF I 型防水层其技术要求应符合 TB T2965 要求 保护层采用 C40 级聚 丙烯纤维网混凝土 其技术要求 施工方法应符合专桥 01 8161 图纸要求 5 施工工艺 XXX 线后张法预应力混凝土简支 24 米箱梁为国内首次设计施工 断面为单箱单室箱型断面 中部 空间较大 端部加厚而空间较小 内模的设计难度大 施工工序环节多 工艺复杂 技术难度高 故合 理选择工艺流程和施工方法 完备检测手段 对产品质量 施工安全 生产进度和经济效益控制及混凝 土施工技术水平的提高至关重要 5 1 施工工艺图 见图 1 5 2 施工方法 5 2 1 钢筋加工安装 1 钢筋调直 8mm 盘条采用电动传送平台正 反 牵引 到位后卷扬机单控冷拉调直 I 级 钢筋冷拉伸长率 2 2 钢筋连接 采用闪光对焊 3 钢筋切断 槽钢切口横加挡板 固定于台架上控制下料长度 切断机下料 4 钢筋弯曲 弯筋机弯制成型 采用操作平台大样图控制成型质量 5 定位网制作 50mm 50 mm 4 mm 焊制模具 8mm 钢筋电焊成型 严格控制成型尺寸 保证焊接牢固 确保张拉管道定位准确无误 6 主体钢筋骨架绑扎与安装 主体钢筋在自制的绑扎台座 见图 2 上整体绑扎成型 台座基础高 340 mm 上部 100 mm 为 C10 混凝土 并预埋铁件以固定角钢及钢管 下部四周砖砌三七墙 中间为素填土夯实 台座顶面横向每 2 米设横向角钢 75 50 6 长 300mm 设通长纵向角钢 50 6 并按箍筋位 置开口以合页连接于固定角钢上 钢筋绑扎时将角钢翻上以槽口控制箍筋的位置 钢筋笼吊移时将角钢 翻下在两根横向角钢之间位置设 48 长 200mm 的插管 插管位置避开纵筋及横筋 绑扎主体钢筋时 插管上插内径 50mm 钢管 钢管长 2219mm 上按纵筋间距开孔插 8mm 短筋以控制纵筋的高度 主体钢筋绑扎完毕后用龙门吊和钢筋吊架整体吊装就位 钢筋骨架 见图 3 采用钢管 114 4 作 纵上弦并在吊点两侧局部加固 4 根 60 4 做下弦 40 4 做纵腹杆 两端 1 4 长度处设吊点 吊点 下以 40 4 做下平纵联 50 4 做横向受力下弦杆 以 14 圆钢上部挂于桁架上 下部挂于主体钢 筋笼下部 吊钩间距不大于 1 米 以 Q 10T Lp 16m 龙门吊吊装至生产台座就位 7 支座板的制作及安装 支座板面板严格控制平整度及几何尺寸 每米平整度 1 边长允许 误差 3 0mm 支座板在定型工装上焊接加工 确保下料精度 外侧模整修 刷脱 模剂安装就位 混凝土拌制及运输 拌和楼 输送泵等 机械设备运转正常 滑向下一台座 安装桥牌 泄水孔等配件 纤维网混凝土拌制及运输 挡碴墙 竖墙钢筋绑扎 挡碴墙 竖墙模板支立 水泥 砂 石 骨料质量合格 底模整修并刷脱模剂 支座板等预埋件加工 安装遮板 挡碴墙 竖墙混凝土拌制 运输 图后张法单线箱梁生产工艺流程图 装车 运输 架设到桥位 挡碴墙 竖墙混凝土灌注 保 护 层 钢筋笼检查及验收 模板安装检查验收 桥面钢筋检查验收 恒温时间约左右 清 孔 梁体混凝土强度达到设计强度 切割钢绞线 安装简支座 梁体混凝土灌注 蒸汽养护 拆除端模 内箱小模板 收缩内模 推出箱体 穿钢绞线 顶梁及接滑梁轨 滑梁出生产区到存梁台座 钢绞线下料 运输 封端钢筋绑扎 封端混凝土拌制 盖盖布 表面压光 拆除外侧模 终张拉 压 浆 封 端 初张拉 揭盖布 拔 管 静 停 主体钢筋绑扎 在自制的绑扎台座上 穿张拉预留孔橡胶管 内模推进拼装就位 主体钢筋笼吊装就位 主体钢筋加工 除锈 调直 下料等 端模安装 支座板安装 桥面钢筋绑扎就位 三边墙模板安装 防 水 层 图2 主体钢筋绑扎台座 37墙240高 毫米合页 C10 厚100毫米 75 50 6 50 50 6开孔 75 50 6开孔 37墙240高 素土填实 5 2 2 制孔 1 胶管及接头 制孔采用外径 80mm 的高强胶棒 内穿 1 根 15 24mm 钢绞线作芯筋增加胶棒刚度 跨中处一 侧芯筋应穿入另一侧胶棒不小于 100mm 外用塑料薄膜包裹 2 3 层 细铅丝绑扎 并辅以短钢筋绑在 半上弦平面 40 4 2000 40 4 2000 2000 断面大样 50 5 100钢管 外侧 避免胶管接头错位 2 管道定位 采用定位网法控制管道坐标 每 60cm 一个 定位网采用中心线控制法安装 主体钢筋就位后 将 胶棒穿入设计位置 预留芯管在任何方向的偏差 跨中 4 米范围内 4mm 其余部位 6mm 在内模 推进就位之前 全面检查管道位置 3 拔管 梁体混凝土灌注完毕后 6 8 小时 混凝土强度达 4 8Mpa 开始拔管 具体时间视当时气温而定 拔管的先后顺序把与混凝土灌注顺序相同 每次拔管不得超过三根 拔管作业可采用龙门吊 地笼 定 滑轮 钢丝绳等设备及工具 5 2 3 备的安装与拆除 外模采用整体有轨移动模式 通过下部走行转向轮的升降 转向及外力牵引来实现纵横向移动 通 过两组 5t 倒链对外模横向拖拉实现立拆模 通过底模端头设置定位卡 底模两侧安放元宝垫实现模板 位置准确 内模采用半自动化液压系统模式 分为上下两部分 上半部分为全自动液压式 下半部分为人工拼 装式 上半部分分成内顶模 上角模 中间为铰接 设置收缩用的斜向油缸 升降用的竖向油缸 整体 支撑于走行架上 下半部分模板通过横撑支撑于走行架上 见图 4 走行架安有走行轮 与钢轨 钢 轨支撑架 梁内支撑预埋件组成内模的走行系统 图4 模板横断面总装图 1 模板安装 支立外模 外模及底模接缝胶条清理合格后 在台座两侧用于下部支撑的混凝土垫座上放置下部支 撑 元宝垫 并使其处于工作状态 将外模下部可升降万向走行轮升起使模板整体升高并使走行轮对正 横向钢轨方向 将两台 5t 倒链连结于外模两端 倒链的另一端连接于外模另一侧的钢轨上 人工同步 拉动倒链使外模靠于底模侧面 在即将靠近底模侧面时 检查外模的纵向位置 确认合格后继续拉动外 模靠拢底模侧面 旋转走行轮螺母使外模下部座于下部支撑顶面 在外模下部下拉杆孔穿入下拉杆并固 定于底模侧面槽钢下拉杆固定孔上 主体钢筋及桥面钢筋绑扎就位后 通过外模下部竖肋处的可调托座和上部横向拉杆调整外模的垂直 度 支立端模 主体钢筋就位后 先安装端模下部分 待内模推进主体钢筋笼后 再安装端模上半部分 安装前应先将成孔胶棒端部穿入端部上相应预留孔中 胶棒与端模孔间隙用海绵条塞紧 支立内模 在安装端模下部分的同时 就可以在钢筋内部按设计位置放置梁内支撑预埋件 钢轨支 撑架 内模走行钢轨 沿内模走行轨将内模下角模推入按次序放置于主体钢筋下角相应位置 将内模上 半部分及走行架推入钢筋笼中 竖向油缸进油 内模上升至设计正确位置 而后斜向油缸进油 使内上 角模伸张到正确位置 最后人工逐块安装下角模栓结于上角模上 以纵撑 横撑 斜撑支撑于内模走行 架上 全面检查内模各部分尺寸及连接 合格后将液压设备保压 同时 安装端隔板模板 2 模板拆除 当混凝土强度达到设计强度的 50 梁体混凝土表面与环境温差及箱梁腹板内外侧混凝土温差均 不大于 15 时开始拆模 先拆除端部上部 以 Q 10T Lp 16m 龙门吊人工配合拆除 升起外模下部万向走行轮 将外模 上部拉杆下部拉杆及和端模下部连接螺栓拆除 将外侧模下部稳定可调托座取出 降下外模下部支撑 此时外模重力通过外模下部万向走行轮作用于横向钢轨上 在外模两端 1 4 长度处下部设两组横向倒链 同步向外拉动外模下部 实现模板横移 在纵横钢轨交叉处置入交叉转向机构 方向对正横向钢轨方向 继续以倒链拉动外模 当转行轮外移至转向机构之上时 用钢棒使走行轮带动转向机构旋转 90 度 方向对正纵向钢轨方向 用卷扬机拉动外模纵移至下一生产台座 端模上部拆除后 人工自梁两端对称向跨中拆除内模下部分纵带 横撑 斜撑及下角模 并放置于 梁内下导角处以不影响内模上部的收缩为宜 内模斜向油缸回油回缩 300mm 使上角模收缩 竖向油缸回油使内顶模带动上角模整体下降 250mm 检查收缩到位后 人工将内模沿内模支撑走行轨推出箱梁腹腔 然后沿内模走行轨将下角模逐 块推出梁体 按顺序存放并以备再次使用 最后将走行轨 支撑架拆除并拖出梁体 5 2 4 混凝土灌注 生产区断面见图 5 1 混凝土拌制 采用阜新生产的 HZS50B2 X 型自动计量拌和楼两台 梁体混凝土设计强度等级 C50 水泥采用唐山冀东强度等级为 42 5R 的普通硅酸盐水泥 砂 石采用当地地材 减水剂为平顶山 NF 2 型 混凝土理论配合比为 1 1 493 2 330 0 35 混凝土出料口坍落度 100 140mm 2 混凝土运输 采用长沙三一重工厂生产的 HBT50C 型拖拉式混凝土输送泵 坍落度允许偏差 30 mm 夏季气温过高时输送管道采取草袋覆盖隔热措施 3 混凝土布料 采用 HG12 布料杆配出料软管 人工拖移进行混凝土灌注 图5 混凝土生产区横断面图 工 4 混凝土灌注方案 见图 6 1 2 3 4 5 6 8 7 2 3 4 5 6 7 1 图 6 混凝土灌注顺序图 混凝土灌注采用大循环水平分层灌注法 分层厚度 30cm 左右 灌注顺序 先从一侧腹板一端开始 依次向前推进 灌完一侧再从另一侧开始 依次循环 灌注底板混凝土时 采用附着式振动器辅以插入 式振动器 使两侧腹板混凝土靠振动力 自重力流入底板 此时人工进入箱内以插入式振动棒振动底板 混凝土 保证底板混凝土密实程度及大致数量 底板灌注完约 45 分钟 腹板灌注 90 高后 底板混凝 土丧失一定流动性 开始对底板进行第一次找平 超高部分混凝土人工铲除 不足部分由内模顶板预留 孔灌入 最后 人工压光抹平 底板厚度一定要以两侧下角模底以及内模走行轨为准 以防底板过薄或 过厚 底板灌注完成后应立即对腹板灌注 不留间歇时间 在腹板混凝土灌注时 一定要严格分层 上 下层混凝土间歇时间不超过下层混凝土初凝时间 振动方式全部以插入式振动器为主 在振动过程中严 格布振间距及快插慢拔 振动时间的要求 随后以 30 型振动棒沿保护层混凝土插入 清除表面气泡 采取此振动方法之后 有效地改善了梁体表面施工缝的问题 最后 在自一端全面灌注桥面混凝土 人 工插入式推动振动器振动之后先用角钢推出设计流水坡 再用木抹子初步抹平 待混凝土丧失部分流动 性后 进行二次压光抹平 形成桥面流水坡 5 梁体混凝土养护 混凝土灌注完毕后即用帆布围盖 早期蒸养跟踪养护 以 2 吨锅炉供汽 管道直接接入梁体腹腔内 用压力方式温度表测定梁内及蓬内温度 依据混凝土凝结硬化原理 蒸汽养护分为静停 升温 恒温 降温四个阶段 蒸汽养护的混凝土在灌注 4 6 小时后开始通蒸汽加温 升温速度每小时不得大于 10 恒温约 25 小时左右 温度应控制在 50 以下 降温速度不得大于每小时 10 温度表在梁两端各设一处 跨中两侧腹板各设一处 恒温每 2 小时测温一次 升 降温每 1 小时测 定一次 并作好详细的温度记录 根据实测温度确定蒸汽放入量 以调节内温来加速混凝土硬化 提高 混凝土早期强度 蒸养的时间根据室外气温的高低以及梁体的强度的增长快慢等因素适当缩短或延长 当梁体表面温度与环境温度之差在 15 以下时 可以拆模 拆模后 洒水养护 14 天 洒水次数以 使混凝土表面潮湿为宜 一般白天每 2 小时 夜间每 4 小时洒水一次 夏季气温较高时 应增加洒水次 数 当室外温度低于 5 时 不得洒水 5 2 5 张拉工艺 1 制束 在钢绞线下料平台上 以预埋槽钢切口标识下料长度 用砂轮切割机切断钢绞线后平 放 并用绑丝每 1 5m 绑一道 按设计图纸 9 股为一束 2 穿束 清除支撑锚垫板上残留砂浆并修正管口 人工抬运穿入钢绞线 抬运支点间距 3 0m 端部悬出长度 1 5 m 3 张拉 采用拉锚式张拉体系 AM15 9 群锚 YBZ10 49 电动油泵 YQC250 型穿心式千斤顶 张拉 配以 0 4 级精密压力表监控 分初张拉和终张拉两阶段完成 张拉顺序 见图 7 以及表 1 所示 图7 梁端锚头位置图 表 1 张拉顺序及控制应力表 张拉阶段张拉顺序钢束编号控制应力 12N4 22N1C一期 32N2 0 588Rjy 12N1b0 72Ry 22N1c0 78 Rjy 32N3 42N4 52N2 0 72 Rjy 二期 62N1a0 68 Rjy 张拉程序 0 初应力 0 10 k k 静停 5 分钟 测伸长值 锚固 张拉操作工艺 安装锚具 带好夹片之后 将钢绞线从千斤顶中心穿过 张拉时 当钢绞线的初始 应力达到 0 1 k到时停止供油 检查夹片情况完好后 画线作标记 张拉时按两侧同步对称分级张拉 张拉级数分 10 k 40 k 70 k 100 k四级 张拉至 设计控制应力 见上表一 时 静停 5 分钟 测量 100 k时钢绞线伸长值和锚夹片外露量 然后回油 整机复位 进行下一束张拉 张拉注意事项 按设计张拉力 复核钢绞线伸长值 若其差超过 6 应查明原因 当对位的两端压力表数值相 差大于 1 5Mpa 时 两端应同时停机 卸荷后同时更换油表 重新张拉 张拉应符合下列要求 钢绞线的实际张拉伸长值与理论伸长值差值不超过 6 断 滑丝数量不超过预应筋总数的 0 5 并不得位于梁体的同一侧 且一束内断丝数量不得超过一丝 张拉千斤顶的校正系数 1 05 校正周期不超过一个月 油压表校正不超过一周 5 2 6 移梁 每榀 24m 箱梁自重 251 8 吨 初张拉完毕后 在梁四支座位置放置 4 台 YT1960 型千斤顶平衡将梁 顶起 顶起高度约 200mm 将自制的过梁轨在梁的两端一定位置处放入梁底 其中一端与存梁台座滑 梁轨相接 过梁轨上摆放滑梁板 之后四台千斤顶同时缓慢回油 将梁体落在滑梁轨上 在梁底与轨顶 之间放入滑梁板 安装过梁轨下支撑活动粱 钢轨用鱼尾板连接 轨缝用电焊焊平并用砂轮磨光 在梁前进方向存梁台座滑梁轨上固定 30T 行程 1 米水平千斤顶 在梁底放置固定受力装置 以 15 24mm 单根钢绞线相连 两侧同步启动千斤顶 拉动梁体移动 达到行程后 重新固定钢绞线 直 至滑梁就位 短距离亦可采用千斤顶后置顶推梁 5 2 7 压浆 终张拉完毕后 用环氧树脂涂封锚具 并用砂轮切割机切除外露钢绞线 压浆采用一次压浆工艺 以 UJW 200 灰浆搅拌机搅拌水泥浆 UB3 灰浆泵压浆 水泥采用强度等级 42 5R 的普通硅酸盐水泥 水灰比 0 4 当一端压浆另一端冒出浓浆后 关闭出浆阀 保压 0 6 0 7Mpa 约 1 2 分钟 压浆顺序 自下往上进行 一榀箱梁一次性连续压完 5 2 8 封端 将锚穴处混凝土凿毛 涂聚氨酯防水涂料 封端混凝土采用梁体灌注同标号混凝土 人工插捣密实 外压平抹光 并洒水养护 7 天 5 2 9 防保层 1 防水层 采用 TQF I 型防水层 首先处理桥面基层 内外边墙和端边墙内侧 使其平整 无凹凸不平 蜂窝麻面 浮渣 浮灰 油 污等 保证基面干燥合格后 拌制聚氨酯防水涂料 搅拌时间约 3 5 分钟 并搅拌至混合液发出黑亮 然后将搅拌均匀的防水涂料从挡渣墙一侧的一端开始 倒出防水涂料 按涂刷宽度约 90cm 用刮板往另 一端涂刷 防水涂料应涂刷均匀 不得漏刷 一边涂刷一边铺设氯化聚乙烯防水卷材 防水涂料应涂刷 均匀 防水卷材应推压平整 无翘起 无空鼓 防水卷材纵 横向搭接粘贴宽度 8cm 防水涂料厚度 为 1 5mm 封边 封角作业应同步进行 不需另外拌料 防水层铺设完 24 小时后方可进行保护层施工 2 保护层 采用聚丙烯纤维网混凝土保护层 混凝土强度采用 C40 级 纤维网掺量为标准袋 2 袋 m3 将石子 沙子 水泥倒入搅拌机搅拌约 1 分钟 然后加入水 减水剂及纸袋包装好的纤维网 混合搅拌 5 8 分钟 随后将搅拌好的纤维混凝土铺设在梁体防水层上 平板振动器振动密实 先用木抹子刮平 稍稍失去流动性后 二次抹平压光 然后薄膜覆盖养护 24 小时 纤维网混凝土厚度约 37 5mm 每隔 4 米用木板断缝 混凝土施工完毕后 以聚氨酯防水涂料填塞断缝 同时洒水养护 7 天 6 机具设备 见表 2 表 2 序 号 类别设备名称规格型号 单 位 数 量 生产厂家备注 1龙门吊10T 台 2自制 自备 2龙门吊L 18M160T 台 2自制 现购 3汽车吊QY25 辆 1长沙浦江机械厂 自备 4卷扬机TK2 台 2阜新矿山机械厂 自备 5机动翻斗车FC10D 辆 2武汉工程机械厂 自备 6拖拉机18 马力 辆 3山东昌鲁 现购 7顶梁千斤顶YT1960 台 5四平建筑机械厂 现购 8电动油泵YBZ10 49 台 3四平建筑机械厂 现购 9张拉千斤顶YQC250 台 5河南开封预应力 现购 10 起 重 运 输 设 备 电动油泵ZB450 台 5河南开封预应力 现购 11移梁液压系统YZ 158 套 4长江液压件厂 现购 12钢模板L 24M 单线套3山海关桥梁厂现购 13底模L 24M 单线套9山海关桥梁厂现购 14 模 板 内模液压系统YZ 151套3长江液压件厂现购 15砼搅拌站HZS50B2台2阜新矿山机械厂现购 16拖式砼泵HBT50C台1长沙三一重工现购 17装载机ZL50辆1厦门工程机械厂现购 18装载机ZL50辆1厦门工程机械厂自备 19布料杆HG12台1北京建筑机械厂自备 20砼搅拌机JZC350台1郑州黄河机械厂现购 21单仓泵QL 60台1阜新矿山机械厂现购 22空压机WB 6 2台2阜新矿山机械厂现购 23 工 程 机 械 灰浆搅拌机UJW 200台1济南航空航天机械部现购 24灰浆泵UB3台2济南航空航天机械部现购 25普通机床C620 1000台1长沙第三机床厂自备 26台式刨床Z4025台1江西萍乡机床厂自备 27牛头刨床BY6100A台1长沙机床厂自备 28摇臂钻床ZQ3040台1沈阳中康机床厂现购 29弓锯机G72台1湖南怀化机床厂自备 30电焊机BX1300台2广州电焊厂现购 31电焊机BX1300台1广州电焊厂现购 32电焊机BX1300台2上海通用电焊机厂自备 33电焊机BX1500台1上海通用电焊机厂现购 34 机 加 工 设 备 电焊机BX1500台1上海通用电焊机厂自备 35电焊机BX1500台1上海沪力电焊机厂现购 续表 2 序 号 类 别 设备名称规格型号 单 位 数 量 生产厂家备注 36电焊机BX1500台1上海沪力电焊机厂自备 37对焊机UN1 100台2沈阳对焊机厂现购 38钢筋弯曲机GW40 1台2河南旋风机械厂现购 39钢筋弯曲机WJ40 1台2湖南第三机床厂自备 40钢筋切断机GQ40 1台2河南旋风机械厂现购 41 钢 筋 加 工 钢筋切断机GQ40 1台2河南旋风机械厂自备 42柴油发电机200KW台1上海柴油机厂现购 43变压器S9 630 KVA10 0 4台1葫芦岛变压器厂现购 44变压器S9 125KVA10 0 4台1葫芦岛变压器厂现购 45配电柜PGL面5葫芦岛变压器厂现购 46卧式快装锅炉DZL2 0 7 A台2沈阳锅炉厂现购 47离子交换器FI 4T台1沈阳水处理厂现购 48生活锅炉1T台1天津锅炉厂现购 49 供 电 供 水 设 备 井用潜水泵200QJ32 78 6台1山西解州现购 50砼贯入阻力仪台1现购 51万能试验机WZ 1000B台1山东威海现购 52压力试验机NYL 300台1无锡建材现购 53压力试验机NYL 200D台1无锡建材现购 54钢绞线夹具台1山东威海现购 55冷弯冲头台1山东威海现购 56砼振动台台1天津路达现购 57砼搅拌机台1山东威海现购 58砼含量测定仪台1天津京涌现购 59干燥箱HW XLAB台1天津庆达现购 60 试 验 设 备 负压筛洗仪FYS 150B台1无锡华南现购 61雷式沸煮箱RAFA台1天津庆达现购 62洛式硬度仪HR 150A台1山东莱州现购 63弹性模量测定仪台1杭州现购 64行星式搅拌机台1无锡锡建现购 65行星式振动台台1无锡锡建现购 66水泥净浆搅拌机台1无锡锡建现购 67养护箱台1北京济威现购 68电动抗折仪台1山东荣成现购 7 劳动力组织 梁场设生产台座 9 个 模板 3 套 在正常情况下 每天可生产箱梁一榀 直接生产人员为 426 人 桥面系人员另计 其分工情况如下 表 3 劳动力分配表 车间 名称 班组 名称 工序 名称 工作内容人数备注 钢 筋 班 钢筋加工 及 绑扎 负责 8 钢筋的调直 各种钢筋的切断 弯曲 搬运 分类堆放 机械保养维修 定 位网制作 绑扎主体钢筋 桥面系钢筋的绑 扎 通风孔泄水孔等模具的安放等 123 模板支 立班 模板 负责模板安装 拆卸 保养 维修 支 座板安装 预埋件安装 48 混凝 土班 混凝土 浇筑 负责混凝土浇筑 振捣 拔橡胶管 盖 盖布 蒸汽养护等 88 一 车 间 桥面 系班 防保层 伸缩缝 三墙 负责挡碴墙 竖墙的混凝土拌制 灌注 模板支立 拆卸 防保层涂料拌制及施工养 护等 92 桥面系 施工人 数不计 入总数 预应力筋 及锚具 负责搬运钢绞线 下料绑扎成束 穿钢绞 线 搬运及安装模具 清理锚垫板上灰浆等 18 张 拉 班 预施应力负责张拉钢绞线10 压浆封 锚板 管道压浆 及封锚 负责装卸保管压浆 封端水负责装卸保管压浆 封端水 泥 拌制水泥浆及封端混凝土 泥 拌制水泥浆及封端混凝土 按顺序压浆 清洗压浆器具 绑按顺序压浆 清洗压浆器具 绑 扎封锚钢筋 机具转移保养维修扎封锚钢筋 机具转移保养维修 等 等 18 吊装班 箱梁 吊滑移 负责箱梁顶起 安装 拆卸 负责箱梁顶起 安装 拆卸 滑移过桥轨 涂滑梁轨黄油 安滑移过桥轨 涂滑梁轨黄油 安 放滑梁板 滑梁 吊梁 千斤顶 放滑梁板 滑梁 吊梁 千斤顶 龙门吊保养 维修 龙门吊保养 维修 30 二 车 间 桥面 系班 防保层 伸缩缝 三墙 负责挡碴墙 竖墙的混凝土拌制 灌注 模板支立 拆卸 防保层涂料拌制以及施工 养护等 92 桥面系 施工人 数不计 入总数 三混凝土混凝土负责混凝土拌和 运输 管道维修 空36包括吸 拌和班浇筑压机 拌和楼输送管道的保养与维修等 水泥 机件加工负责预埋件小型构件加工 支座板加工等 16车 间 综合班预制块 加工 负责遮板 人行道盖板 纵向混凝土盖 板预制 小龙门吊保养与维修等 39 桥面 系班 遮板安装负责桥面系遮板安装 桥面系施 工人数不 计入总数 8 产品质量检验 8 1 桥梁设计图纸 专桥秦沈 施 25 8 2 产品的主要技术标准要求 1 科教基 2000 88 号 XXX 客运专线预制后张法预应力混凝土简支梁技术条件 2 建技 2000 48 号 XXX 客运专线桥梁制造及架设施工技术细则 3 建技 2000 86 号 XXX 客运专线桥梁工程质量检验评定标准 8 3 静载试验 1 标准依据 科教技 2000 89 号 XXX 客运专线预制后张法预应力混凝土简支梁静载试验及评定 标准 正常情况下 每 50 榀箱梁抽检一次 2 试验设备及布置 试验台 梁两端支座下部设垫梁 上部设双层加强万能杆件拼装反力梁 在两端用竖向拉杆与垫 梁相连 在反力梁与梁顶面间设加力千斤顶 千斤顶 100t 千斤顶及油泵 传感器及压力读数显示仪 加力按 5 点加力布置 自跨中向两端每 4 米设一处 纵向沿两腹板中心线 共计 10 处 具体布 置见图 8 图8 等效荷载加载图示 m 3 试验加载力 试验应在全部施工均达到入库条件后进行 一般应在压浆完毕 28d 后进行 试验梁与日期确定后 根据梁的设计抗裂安全系数 考虑来完成的预应力损失补偿弯距 防水层及加载设备重量对试验产生的 影响因素 计算出各加载级的外力 换算为压力传感器读数 复核无误后 每位加载司机各执一份 4 其它准备工作 标加力位置 在梁顶面沿纵向画出腹板中心线 并在跨中和沿跨中向两边每 4 米画横向线 即为 加载中心十字线 铺上干砂垫层及钢板 座板用水平尺找平 放入千斤顶 千斤顶 垫板十字线应与梁 体十字线重合 试验前用不低于 5 倍放大镜检查梁体表面收缩裂纹 以兰色铅笔表示出 若在加载过程中出现的 或原有裂纹加宽的以红色铅笔表示 在梁跨中两侧及两端支座中心两侧布设百分表测量加载过程中的梁体下挠度 5 试验程序 加载分为两个阶段 第一阶段加至 1 00 级 第二阶段加至 1 20 级 加载及卸载程序如下图 9 20 20 20 10 10 10 5 5 0基数级0 600 80 静活载级1 001 101 15 5min 5min 5min 5min 20min 10 min 10 min 第一循环 10 min 40 0 60 30 静活载级 10 2 min 2 min 第二循环 5 5 10 20 30 1 20 1 251 201 10静活载级 10min 20min 2min 2min 2min 40 0 60 2min 注 括号内的数字为级差 图 9 加载程序图 加卸速度 3KN s 各千斤顶同步 同速加载 在每一级加载静停时应及时测量百分表读数并观测梁 体下翼缘底表面裂纹情况 6 评判标准 静载弯曲抗裂安全系数 Kf 1 2 竖向挠度限值 f f设 1 05 24 米单线箱梁竖向挠度结果评定标准为 f 实测 1 0143 0 62 1 05 0 651cm 8 4 梁场质量保证体系图 见图 10 9 效益分析 1 采用半自动化液压模板较国外同类型自动化模板加工降低成本约 100 万元 而较国内原来的 组拼模板每榀梁用工减少 40 工天 2 采用半自动化液压模板体系每套模板每 3 天可制梁一榀 而组合模板则需 7 天 生产进度提 高 19 3 提高了梁体混凝土的施工质量 提高了梁体混凝土的施工质量 4 梁场地处桥位附近 布置灵活 有利地保证了架梁工期 使梁的运距减至最少 节约运输费 用 降低了工程成本 5 本工法为国内首家应用半自动化液压模板生产国内第一条快速客运专线大吨位单线箱梁 将 我国桥梁生产自动化向前大大推进了一步 为以后采用全自动化模板体系积累了经验 目标管理保证体系 场方针目标制定 领导小组下达 下一级目标 班组或个人 项目经理组织诊断 目标任务落实 质量 领导小组 各 队 科 室 负 责 质量保证 体系 质量监督员 班组质量员 全 员 班 组 长 提高质量意识 管理水平和企 业素质 各 队 科 室 开 展 目 标 组织保证体系 项目经理负责 思想保证体系 思想政治工作 项目经理 工序质量检验保证 信息反馈 信息反馈制度 技 术 责 任 制 岗 位 责 任 制 信 息 反 馈 制 度 奖 惩 制 度 优质产品 制度保证 施 工 中 三 检 例 行 试 验 逐 榀 梁 检 查 生 产 过 程 逐榀梁评分 检验方法 成品梁检查保证 材料用量包干 实行奖惩 经济兑现 用 户 质量信息反馈网络 质量信息管理 保证体系 架 梁 单 位 信息管理员 信息传递员 信息处理中心 技术保证 检验保证 工艺操作保证 原材料质量保证 施工调度 模具设计保证 人员素质保证 制 定 对 策 措 施 原材料质量保证 外购件检查保证 试验计量保证 专 业 知 识 场 部 标 准 熟 悉 图 纸 施 工 单 位 施工组织 施工组织设计 生产过程质量 保证体系 质量保证体系 质量检查保证体系 健全职能机构 组织技术学习 基本奖金包干 配件及工具费包干 设备使用包干 岗位津贴 质量责任考核 奖惩制度 质 检 部 门 运 营 单 位 经济责任制 每片梁工费包干 经济保证体系 信息源 图质量保证体系图 10 工程实例 XXX 客运专线中铁十八局四处葫芦岛东现场制梁场于 1999 年 11 月 20 日开工建场 位于 XXX 客 运专线周流河特大桥沈台方向 DK154 980 DK166 260 间路基左侧 全场占地 65 亩 设生产台座 9 个 存梁台座 9 组 生产模板 3 套 当地气候为本年 11 月 4 日至次年 4 月 1 日为冬季 可生产天数为 210 天 每天可产梁一榀 存梁能力 90 榀 主要供应 XXX 线柳树屯特大桥 西尖山子大桥 白沙河特大 桥 周流河特大桥 饮马河特大桥等五座大桥共计 228 榀单线 24 米箱梁的预制装发工作 由于推广 ISO9001 质量管理体系 实施标准化和机械化作业 产品质量一直得到上级领导好评 2000 年 6 月 8 日成功地预制出全 XXX 线第一榀合格箱梁 9 月 18 日至 21 日顺利通过了铁道部科教司的生产认可证 审核 2001 年 4 月 12 日 15 日 8 月 19 日 20 日共进行了梁场四榀箱梁的静载试验 全部顺利通过 成为 XXX 线制梁场静载试验一次性全部顺利通过的单位之一 受到了各级领导的赞扬和好评 11 本工法主要使用的有关规范 标准 1 TBJ203 96 铁路桥涵施工规范 2 TBJ10210 97 铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范 3 建技 2000 86 XXX 客运专线桥梁工程质量检验评定标准 4 科教技 2000 89 XXX 客运专线预制后张法预应力混凝土简支梁静载试验方法及评定标准 5 建技 2000 48 XXX 客运专线桥梁制造及架设施工技术细则 6 科教基 2000 88 XXX 客运专线预制后张法预应力混凝土简支梁技术条件 7 CECS53 93 混凝土碱含量限值标准 8 GB175 1999 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 9 JGJ52 92 普通混凝土用砂质量标准及检验方法 10 JGJ53 92 普通混凝土用卵碎石质量及检验方法 特长隧道平导有轨运输施工工法 1 前言 在特长隧道施工中 为提高施工进度 同时为正洞探明地质 增设平导的施工方案设计居多 平导 由于受断面 地质 施工通风等条件的限制 选择何种有轨运输模式 将直接决定着整个隧道的施工进 度 我公司在西南线东秦岭隧道平导施工中采用合理的有轨运输模式 施工进度 经济效益 社会效益 显著 本工法根据上述工程实践编写而成 2 工法特点 1 设备配备合理 适用 充分考虑国产化 土洋结合 节省巨大投资 2 多道工序平行作业 缩短了循环时间 加快了施工进度 经济效益显著 3 施工组织合理 有轨运输施工适合现有国情 3 适用范围 本工法适应于特长铁路隧道的平导及条件相似的其它隧道施工 平导最小断面宽 4 0m 高 4 5m 若考虑利用平导对正洞施工 当对正洞的施工方案统一考虑 再增加相应的机械设备 4 工艺原理 按复合式衬砌 新奥法施工 类以上围岩全断面开挖 小断面平导 17m2 23m2 类围 岩在超前锚杆支护 短进尺条件下可进行全断面开挖 大断面平导 类围岩在超前锚杆支护 短进 尺条件下按短台阶开挖 台阶长度以 4m 为宜 下半断面采用先挖侧槽 左右错开向前推进的做法 根据 围岩情况及断面大小进行合理的钻爆设计 实现光面爆破 开挖后根据围岩条件不同及时采取不同的初 期支护结构形式 使初期支护和围岩共同作用 保持围岩稳定 把量测工作当作施工组织设计和施工工 序的一个重要组成部分 对量测结果及时进行数据处理 并及时反馈指导施工 进行地质超前预报 为 施工探明地质并指导施工 5 施工工艺 5 1 工艺流程 特长隧道有轨运输施工工艺流程见图 1 5 2 工艺要点 1 测量技术人员准确绘出开挖断面中线 水平标高和断面轮廓 并根据爆破设计标出炮眼位置 钻眼误差应符合 铁路隧道施工规范 TBJ 204 96 的相关要求 2 手持风枪钻孔的同时 可同时进行铺轨 整道 初期支护 挂风筒等工作 3 开挖爆破后 立即通风排烟 用 KL 41CN 挖掘装载机装碴 一台 JXK 12 型电瓶车牵引两节 DSF 14 型搭接式梭矿运输 在装碴运输的同时进行高压风水管的安装 4 用 JSS30 型收敛计 S3 水准仪对隧道开挖断面及支护结构进行周边位移 拱顶下沉量测 根据 变形情况及时快速修正支护参数 特别是对一些断层破碎带的位移和变形 及时加固已支护地段并指导 隧道后期施工 用物探仪进行地质超前预报 为隧道探明地质 开 通风排烟 出 碴 进入下一循环 装药 爆破 测 量 放 线 铺轨 整道 挂风筒 监控量测 初期支护挖 图 1 工艺流程图 5 3 关键技术 5 3 1 掏槽技术 决定爆破进尺的关键在掏槽技术 在手风枪钻眼 小断面等条件限制下 采用什么样的掏槽技术才 能使炮眼利用率达到最高 是平导快速施工的基础 在东秦岭隧道出口段平导施工中 针对不同地质 不同断面 反复进行直眼和斜眼掏槽效果对比 得出在人工钻孔的条件下 采用相应的复式斜形掏槽 爆破效果最好 东秦岭隧道平导出口段在炮眼深 3 2m 断面 17m2 围岩为大理岩属 类极坚硬的条件 下 采用三级斜眼掏槽每排炮进尺仍能达到 3 0m 以上 5 3 2 线路铺设 线路铺设质量的高低将直接影响出碴的快慢 线路铺设应按以下标准和要求考虑 钢轨类型 可按公式 q 10 2 5P 检算 q 为轨型 kg m P 为轴重 t DSF 14 梭矿满载加上自重 轴重将达到 10t 同时考虑材料来源的广泛性 钢轨采用 43kg m 轨 道岔型号 为满足 DSF 14 搭接式梭矿最小转弯半径的要求 单开道岔可以选用 6 以上道岔 渡 线道岔必须选用 9 道岔 轨距 轨距采用 900mm 道床 洞内石碴坚硬时 洞内石碴可直接作为道碴 洞内石质松软地段 应用河卵石或坚硬石碴换 填 并做好排水工作 为保持线路稳定 道床厚度不应小于 15cm 枕木 枕木尺寸 15cm 15cm 150cm 1440 根 km 1 洞内线路铺设 为解决出碴与进料 同时加快出碴速度 洞内线路按双线铺设 因平导断面狭窄 线间距 190cm 当 KL 41CN 装完两股道上的矿车后 第三列车仍未到达掌子面 即 KL 41CN 出现空等时 在掌子面 处应铺设渡线道岔 掌子面处的渡线道岔铺设完后 后面的渡线道岔如无别的需要即可拆除 渡线道岔 距掌子面的距离以 500m 600m 为宜 2 洞外线路铺设 洞外至少应铺设 5 条线路 3 条卸碴 1 条充电房专用 另 1 条通向拌合站 为缩短调车时间 用 于调车的两组道岔之间的距离应稍大于一台电瓶车的长度加上两节梭矿的长度 一般以 40m 为宜 5 3 3 施工通风 通风问题是困扰特长隧道施工的一个技术难题 对特长隧道来说 根据隧道地形 地质 埋深 施 工环境等情况 设置一深 150m 左右的竖井 或斜井 来缩短独头通风长度完全是可行的 经济的 设 置竖井 或斜井 具有以下优点 平导 正洞独头通风长度都大大缩短 为正洞通风创造了良好条件 平导开挖至竖井 或斜井 以后 正洞风机可根据实际情况架设在合适的横通道处 解决了正洞施工至 竖井 或斜井 前的正洞无轨运输通风问题 利用良好的通风条件 在竖井 或斜井 附近开设横通道 进入正洞的施工可用装载机装碴 大大提高正洞施工的灵活性 竖井 或斜井 距洞口的距离可根据实 际情况定在 3km 左右的地方 为兼顾平导与正洞通风 竖井 或斜井 应设在平导与正洞之间 为减 小风阻 竖井 或斜井 与平导 或正洞 的方向成斜交 对设竖井 或斜井后 仍不能解决通风问题 的更长隧道 宜优先考虑混合式通风 其次接力式 东秦岭隧道出口段在距洞口 2 3km 处设一深 156m 的竖井一座 竖井位于正洞与平导中间 平导开挖 至竖井前通风采用在洞口安装一台天津产 93 1 型风机 配洛阳产 1400mm 优质软风筒压入式通风 施 工至竖井以后 将洞口的一台 93 1 型风机移至竖井处压入式通风 当平导施工至 5 4km 时 由于此时 在 3 6km 和 4 8km 处已开 2 个横通道并通过横通道向正洞施工 为同时解决平导与正洞通风问题 通风 方案调整为混合式通风 具体措施为 将三台风机集中布置在 3 6km 处的平导 一台 93 1 型风机压入 式通风解决平导及 4 8km 处的正洞施工 一台 88 1 型风机压入式通风解决 3 6km 处的正洞通风 一台 93 1 型风机将平导及正洞施工废气压至竖井排出 具体通风布置见图 2 图 2 通风布置图 5 3 4 管理措施 1 组建精干 高效的项目机构 实施全面标准化管理 2 狠抓关键工序 做好各工序之间的有机衔接 3 加强设备的维修保养 提高设备效率 4 坚持文明施工 创造良好的施工环境 5 建立激励机制 严格奖惩制度 6 机具设备 正洞 平导 竖井 图2 机具配备应遵循以下原则 施工机械与施工方法配套 机具选型上要考虑质量可靠 适用 高效 经济 维修方便 组合配套时要考虑设备外形尺寸与隧道断面相适应 各机械之间外形尺寸要适应 配 套设备之间生产能力要匹配 充分考虑国产化 6 1 钻孔设备 在选择钻孔设备上不必一味追求机械的先进化 不分条件地使用 353E 三臂液压凿岩台车或门架式 液压凿岩台车 当结合现实国情 讲求适用 由于国内劳动力多且价格低廉 由一般运输车改装成的自 制台车配备多台 YT 28 风枪与 353E 三臂液压凿岩台车或门架式液压凿岩台车相比具有以下优点 钻孔 时间比液压台车短 车身短 掌子面铺轨与钻孔可同是进行 缩短了每排炮的循环时间 车身短 所需 避车洞小 减少了开挖方量 自重轻 对路面质量要求较低 维修整道费用降低 手持风枪钻孔在超欠 挖上比钻孔液压台车小 降低了砼用量 6 2 装碴运输设备 装碴运输设备配备的是否合理将是整个设备配套中的重点 装碴机械选择的是否合理将是制约整个 工程施工进度的关键 所以选择的装碴机械必须具备 装碴效率高 性能稳定 坚实耐用 国内任何挖 掘装载机都不具备上述特点 具备上述特点的进口设备有德国产的 ITC312 和日本产的 KL 41CN KL 41CN 同 ITC312 相比 除共同具有装碴效率高 250m3 h 生产性能稳定 坚实耐用的特点外 还具 有价格低 其价格几乎是 ITC312 的一半 所以装碴机械选用日本产 KL 41CN 考虑到国产 LWL 150 挖掘装载机也具备一定的装碴能力 可以做为备用 装载机械选用一台 KL 41CN 和两台 LWL 150 6 3 运输机械 机车和矿车应统一考虑 机车和矿车应匹配 选择大容量矿车必然要选择大功率机车 实践证明一 台兰州机车生产厂的新型变频交流 JXK 12 型电瓶车在 11 的上坡可牵引两节 DSF 14 14m3 梭矿 JXK 12 型电瓶车性能也比较稳定 本着经济 适用 立足国产化的原则 机车选用兰州机车厂生产的 JXK 12 型电瓶车 梭矿选用 DSF 14 14m3 梭矿 电瓶车和梭矿数量的确定 一台 KL 41CN 挖掘装载机装满一列矿车 两节 DSF 14 搭接式梭矿 的时间为 7 10min 对特长 隧道来说 若矿车和电瓶车的数量不能满足一次将平导内的石碴全部拉出 必然出现 KL 41CN 挖掘装 载机等矿车的现象 影响施工进度 以大断面平导 断面 32m2 为例计算所需电瓶车和矿车数量 每循序进尺按 3 0m 石碴的松散系数为 1 6 则平导每循环的松碴量为 32 3 0 1 6 153 6m3 DSF 14 矿车数量的确定 矿车有效容积为 14m3 两节组成一列则有效容积为 28m3 装满系数按 0 8 计算 则 NC V 0 8VC 153 6 0 8 28 6 8 列 即 7 列车 14 节矿车 式中 V 每循序出碴量 VC 每列车的有效容积 按 25 备用共需 DSF 14 搭接式梭矿 14 125 17 5 节 即 18 节 相应 JXK 12 电瓶车 9 台 同 样考虑 25 备用 需 9 125 11 25 台 即 12 台 为保证砼质量 砼输送选用轨行式 带内燃动力的 SCGY 6B 型罐车 因平导做为辅助坑道设计 类以上围岩一般主要为初期支护 砼方量一般比较小 3 台砼输送罐车可满足要求 运输砼需 3 台电 瓶车 此电瓶车可选实际功率小一点的 以大断面平导 断面 32m2 全长 12268m 的东秦岭隧道出口为例的平导有轨运输主要机具设备配 备见表 1 若隧道为瓦斯隧道 电瓶车 矿车等设备应全为防爆型 对具体隧道 可根据以上方法增减电瓶车和矿车数量 若利用平导对正洞施工 装碴机械可增加一