工法内容材料（装配式桥面系施工工法）

-10-装配式桥面系施工工法XXX工程有限公司XXX项目部XXX、XXX、XXX1.前言高速铁路装配式桥面附属设施是将桥面原防护墙、A墙（遮板）、B墙与电缆槽底板形成整体，工厂预制构件；通过箱梁预埋套筒和螺栓与梁体连接，在桥位处现场安装。装配式桥面附属设施作为新研发的桥面预制结构，其实施的目的在于增加工厂化生产数量，减少施工现场现浇混凝土工程量，避开现场各种不利因素，从源头上提高工程质量。装配式桥面系已在XXX高速铁路上进行试验工作，目前在全国进行逐步推广，XXX作为推广项目之一，在施工总结上有着重要作用。2.工法特点2.1工程质量高，装配式桥面系是工厂化制作，减少施工现场现浇混凝土工程量，避开现场各种不利因素，从源头上提高工程质量。受力性能好。2.2减少了箱梁预制三道墙钢筋的预埋，在一定程度上缩短了制梁的工期；。2.3整体预制安装、螺栓连接数量少，提升工效。将桥面原防护墙、A墙（遮板）、B墙与电缆槽底板形成整体，工厂预制构件；通过箱梁预埋套筒和螺栓与梁体连接，在桥位处现场安装。接缝采用灌浆或坐浆工艺。2.4能够有效的减少现场排放污染，降低生产能耗，实现绿色施工。3.适用范围适用于铁路装配式桥面附属设施。4.工艺原理高速铁路装配式桥面附属设施是将桥面原防护墙、A墙（遮板）、B墙与电缆槽底板形成整体预制，每块预制构件与梁体翼缘间设置4套金属连接件，由预埋套筒、预埋垫板和连接螺栓等组成。电缆槽内设置向内排水坡，外侧边墙预留栏杆或声屏障接口。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程装配式桥面系施工工艺流程，见图5.1-1。模板清理、安装模板清理、安装预埋件安装定位预埋件安装定位钢筋加工钢筋加工钢筋绑扎钢筋入模钢筋绑扎钢筋入模定位预埋套筒位置定位预埋套筒位置固定架安装混凝土浇筑固定架安装混凝土浇筑验收带模养护验收带模养护箱梁混凝土浇筑脱模、翻转、存放箱梁混凝土浇筑脱模、翻转、存放养护运输养护运输拆除固定架及套筒防护对位精调拆除固定架及套筒防护对位精调安装垫片及连接螺栓安装垫片及连接螺栓板腔封闭、灌浆板腔封闭、灌浆图5.1-1装配式桥面系施工工艺流程图5.2施工工序5.2.1构件预制1.钢筋骨架制作钢筋加工采用定型模具进行，包括钢筋加工、绑扎、保护层垫块及预埋件的安装。严格执行检验程序，控制钢筋弯制的超差，严把钢筋检验关口，弯制成型后检查验收，检查合格后方可使用。保证进入预制构件的半成品钢筋弯制控制及误差符合要求，弯制控制及误差控制如下图表。表5.2.1-1钢筋弯制误差控制表序号项目允许偏差（mm）检验方法1受力钢筋全长±10尺量2弯起钢筋的弯折位置±203箍筋内净尺寸±3图5.2.1-1钢筋绑扎图5.2.1-2钢筋半成品存放钢筋绑扎通过在胎架上按设计间距在角钢上割成的“U”形槽囗或者在槽钢上焊接限位挡板来控制钢筋位置及间距，并在相应位置预设了预埋件孔洞，方便相应部位钢筋的绑扎与相应部位孔洞的预留，保证吊入模板后各部分尺寸均能达到施工要求。图5.2.1-3接地钢筋焊接焊接图5.2.1-4泄水管安装图5.2.1-5预埋吊装件安装图5.2.1-6合模前钢筋安装表5.2.1-2钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1受力钢筋排距±5尺量两端，中间各一处2同一排中受力钢筋间距（基础、板、墙）±203分布钢筋间距±20尺量连续3处4箍筋间距±105弯起点位置（加工偏差20mm包括在内）30尺量6钢筋保护层厚度C（C≥20mm）+100尺量两端，中间各2处由桁吊将钢筋笼吊运至模板内，安装预制块的泄水管，出水管口在防护墙外侧用模板固定，进水管口与底板上层贴近，管口均用胶带封堵；两侧预先埋设4个吊装脱模的带丝扣钢管，管口紧贴模板并固定，管口做临时封堵处理。2.构件预制模板装配式预制构件的模板采用倒置式定型钢模，在吊钢筋笼之前，进行清灰、打磨，达到光滑无锈斑及灰尘，后涂刷脱模剂。首先安装预埋件及钢板固定销，防护墙一侧预埋钢板定位销为φ50钢管，A墙一侧预埋钢板定位销为φ45钢管。钢筋笼吊入模板，各部位预埋件安装、接地焊接检查合格后，进行合模工序，将防护墙外侧和A墙外侧可拆卸模板安装至模型上，用可调拉杆伸长使模板与模板间密贴，模板之间用螺栓连接加固。有接触网和下锚拉线的部位进行预留，预留孔洞用定型钢模。图5.2.1-7定型钢模打磨前图图5.2.1-8定型钢模打磨后图构件预埋件尺寸及安装位置误差符合以下规定：表5.2.1-3构件预埋垫板定位偏差序号项目偏差（mm）检验方法1预留孔洞中心位置10尺量尺寸+10，0尺量不少于2处2预埋件中心位置3尺量外露长度+10，03.综合接地施工工艺流程图：结构钢筋网安设→接地钢筋安设→接地端子安设→接地电阻测试→模板安装→砼施工。图5.2.1-9装配式桥面综合接地图4.混凝土浇筑混凝土搅拌采用搅拌站集中拌制，到达现场后再次进行现场测定，搅拌站严格按照施工配合比进行作业。混凝土由罐车直接放到模型内，不得集中倒入，边放边振捣不得过振防止离析。混凝土的一次摊铺厚度不宜大于40cm，混凝土的浇筑应采用分层浇筑，连续振捣的方式进行,采用振捣棒人工振捣，防护墙位置采用50振捣棒，其余部位采用30振捣棒，浇筑过程中采用快插慢拔，振动棒移动距离为振动棒作用半径的1.5倍(约40cm)，每点振动时间约20s～30s，振动时振动棒上下略为抽动每块预制件浇筑施工停留时间不得超过90分钟。构件预制时，底板表面在混凝土初凝前进行拉毛处理，并拔出定位销。图5.2.1-10预制件混凝土浇筑图5.2.1-11预制件混凝土拉毛5.构件脱模预制件混凝土强度达到30Mpa后可以脱模，先拆除防护墙和边墙外侧模板，收缩拉紧可调节拉杆，使模板与混凝土分离，在两端预埋钢管内穿入吊环，用桁吊将预制件从模板内吊出，并进行翻转工作，预制件翻转180°后运至养护区，翻转时采用软物垫在地面，防护墙侧靠近地面，起吊边墙一侧，慢慢升起吊绳，将构件侧立转至90°后再斜向后收起吊绳并将构件缓慢防止地面，达到翻转目的。图5.2.1-12预制件起吊脱模图5.2.1-13预制件翻转脱模后对构件外观质量进行检验验收，验收检查标准如下:表5.2.1-4预制构件预制允许偏差及检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1长度±5尺量2宽度0-53防护墙宽度+304底板厚度+305防护墙、底板表面平整度2mm/1m1m靠尺、塞尺6防护墙、边墙、竖墙高度±5尺量7竖墙与防护墙/边墙距离±38连接螺栓孔水平位置±59连接螵栓孔垂直度±210预埋件、预留孔洞的规格、位置和数量符合设计要求观察11构件外观质量外观平整、颜色均匀；不应有露筋、蜂窝麻面；不应有损伤观察6.构件养护及构件存放混凝土浇筑完成后对底板面拉毛处理，及时覆盖养生薄膜或土工布，运至存放区自然养护14天。构件脱模时应避免模板磕碰构件，确保防护墙，竖墙、边墙边缘完整无损。构件吊装应采用可靠的连接措施，吊点位置符合设计要求。构件移运时应逐个固定并移运至存放点，避免磕碰。存放构件时应在防护墙和边墙下方放置枕木，叠放构件应保证其水平。构件存放时在其下方沿纵向垫枕木或土工布，使构件墙体保持竖直，保护底部棱角完整无磕碰。图5.2.1-14存放区自然养护5.2.2构件运输装配式预制构件采用叉车装卸，运输车运至现场安装作业。在预制厂用5t的叉车装车，作业人员配合叉车在运输车上摆放对齐。叉车叉构件安装橡胶保护套，防止构件在转移过程中发生撞击损坏。运输过程中为避免装配式构件之间摩擦造成破坏，每车运输的数量最多不超过2层，上下层装配式构件间采用方木进行支垫，装配式构件与车厢间采用方木支垫填塞。图5.2.2-1叉车保护套5.2.3箱梁预制套筒预埋预埋套筒定位工装，工装采用5cm×3cm方钢加工，每套工装上预留8个安装固定螺栓的位置，1孔32米箱梁加工16套。根据预埋套筒设计位置在箱梁翼缘板处的侧模上定位焊接好定位销子，梁体顶板钢筋绑扎完成后安装定位工装，安装时直接将固定架插入定位销子上即可。固定架采用方钢分块加工，具有轻便模块化安装功能，安装拆除时只需要2人操作，倒运快捷，安装在1小时内完成，拆除1.5小时内完成。图5.2.3-1固定架安装梁体预埋套筒定位偏差详见下表：表5.2.3-1梁体预埋套定位偏差表序号项目偏差1纵向水平位置偏差±3mm2横向水平位置偏差±3mm3竖向位置偏差(向上为正偏差)±5mm4垂直偏差(顶面偏离垂直位置)3mm1.预埋件固定架拆除及保护待混凝土浇筑后，初凝之前达到一定强度以后，则可以进行预埋件固定架的拆除，用扳手将螺丝松开，并由两人共同抬起即可。拆完固定架之后对螺栓孔进行涂油处理，并用海绵对螺栓孔进行封堵，达到防污、防锈的效果。2.混凝土养护采用浇水和覆盖土工布结合的方式进行混凝土养护，混凝土浇筑后的内部最高温度与混凝土表面温差控制在20℃内。每天洒水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。图5.2.3-2箱梁混凝土养护5.2.4构件安装1.装配式构件安装前，清楚梁面杂物及渣土，测量放样构件安装位置，放出四个角点，并弹墨线，形成装配式构件外框，构件框外移5cm做安装精度检查辅助线，2.起吊设备采用25t吊车，用钢丝绳安装到吊点位置进行定位安装。3.构件底部在预制时增加了四个钢筋连接套筒的预埋，对应安装的梁上点位抄平，确定安装螺栓需拧出量，按测量交底拧出，安装构件，并对构件顶标高，垂直度进行检查，定位准确后，禁止踩踏或物体施压于预制构件上，对安装后有偏差的构件，可利用扳手做调节。图5.2.4-1构件底部调节预埋螺栓4.依次安装构件于设计位置，并对中螺栓，但不拧紧，做粗调。5.根据桥上平面点及高程点，控制防护墙底位置及墙顶高程。调节墙高程，采用A墙与防护墙高差值控制。测量防护墙垂直度，校核构件安装精度。然后采用调节工装对构件进行精调，精调到位后检查构件到梁上墨线的偏差、构件垂直度偏差。图5.2.4-2第一代定位装置图5.2.4-3第二代定位装置图5.2.4-4第三代定位装置图5.2.4-5第四代定位装置图5.2.4-6构件安装高程垂直度检测工装6.整体式预制装桥面系安装的允许偏差及检验方法详见下表：表5.2.4-1整体式预制拼装桥面系安装的允许偏差及检验方法序号项目偏差检验方法1平面位置5mm测量2顶面高程±10mm水准仪3垂直度3/1mm吊线尺量4相邻构件安装完成后错台3mm尺量7.构件现场安装过程控制检验项目和检验频次详见下表：表5.2.4-2构件现场安装过程控制检验项目和检验频次序号项目检验频次1构件安装水平位置每孔梁梁端及跨中部位2内外侧砂浆外观每孔梁梁端及跨中部位3防护墙顶面高差每孔梁梁端及跨中部位5.2.5板腔封闭1.安装完成后，板缝处采用M35补偿收缩砂浆封缝，封缝深度5～8cm，采用宽度15mm木板捣实压紧，防止串浆。M35补偿收缩砂浆现场拌制，采用现场搅拌机拌合，根据试验总结结果拌制，拌制需满足一下指标：表5.2.5-1砂浆技术指标检测项目性能指标抗压强度/MPaId>103d>2028d>35自由膨胀率/%标养28d0.02〜0.1氯离子含量/%<0.1泌水率/%02.M35补偿收缩砂浆在现场通过小型搅拌机拌制，拌制比例及试验测量参数全程由试验室专职试验员进行控制，作业人员配合作业，对不满足性能要求的补偿收缩砂浆，坚决不得使用。3.外侧与梁冀沿板齐平处，内侧防护墙与梁面相交处，并采用抹子刮出3×3cm倒角。4.采用抹子填塞M35补偿收缩砂灌注板缝。5.对进行了封底和封板缝的构件一般情况下需在12h内完成灌浆，超过12h的需重新复测预制构件四角顶标高，特殊情况下必须在48h内完成灌浆。图5.2.5-1砂浆缝边图5.2.5-2砂浆封缝5.2.6灌浆法灌浆1.灌浆采用重力灌浆法，灌浆材料为M50支座灌浆料，材料为成品，按配合比要求现场加水拌合即可使用。配合比（重量比）为水：灌浆料=0.14:1，因灌浆用量采用的M50支座灌浆料，其存在含气量少，主料易下沉等特点，砂浆密实度易控制，支座灌浆料灌注前对灌浆料的流动度、泌水率等技术指标进行检验，检验指标如下：表5.2.6-1支座灌浆料技术指标检测项目性能指标抗压强度/MPa1d≥103d≥2028d≥35自由膨胀率/%养护24h0.02〜0.1氯离子含量/%≤0.1泌水率/%0初始流动度/mm≥30030mim流动度/mm≥2602.构件安装就位前，清除桥面翼缘板上表面尘土和异物。3.灌浆前，采用喷雾壶对腔内进行充分湿润，湿润不得出现腔内积水。4.灌浆孔、出气孔、螺栓孔缝隙均可出气，可保证砂浆垫层和螺栓孔内的浆体灌浆饱满，灌注时，需至排气孔留出灌浆料后方可停止灌注，确保灌注密实，且需进行首件段试验再确定其灌注的密实度，按现有桥梁支座灌注的效果，其密实度和抗压强度是满足要求的。5.灌浆作业温度不宜低于5°C。6.构件落实就位后，采用不低于构件混凝土强度的补偿收缩砂浆通过薄壁钢管补注满螺栓孔。采用M35补偿收缩砂浆对内外侧螺栓凹槽进行封锚，对封锚表面以及构件之间接缝表面采用聚氨酯防水涂料进行防水处理。图5.2.6-1M50支座砂浆拌制图5.2.6-2M50支座砂浆灌注5.3劳动力组织劳动力组织见表5.3。表5.3劳动力组织情况表人员班组钢筋工人数木工人数混凝土工人数辅工人数司机人数负责项目预制组1515465栏杆、盖板预制安装组6830电缆槽、栏杆、盖板安装接触网施工组542接触网、下锚拉线施工合计1526163851006.材料与设备6.1材料本工法所使用材料如下：工程材料：钢材、混凝土、定制模板、预埋件（预埋套筒、预埋钢板、连接螺栓、栏杆或声屏障预埋钢板和U型螺栓等等）。6.2设备6.2.1主要机具设备见表6.2。表6.2.1主要设备表序号设备名称型号规格单位数量备注1前翻斗车1m3辆42混凝土搅拌运输车8m3辆23振捣棒φ30个64简易伸臂式起重机2t台45接触网基础模板1m块306预制块运输小车辆47扭矩扳手把128汽车吊16t辆1租用9拌和站120m3/h座110叉车5台211电动葫芦门吊5t台212全站仪LeicaTCRA台113电子水准仪LeicaDNA03台114三角架及棱镜Leica套47.质量控制7.1质量评价标准符合《高速铁路桥梁整体式桥面系预制、安装及验收暂行技术要求》。7.2质量保证措施1.倒置法预制模板生产装配式预制件，在竖墙和边墙部位空隙较小，混凝土浇筑过程中需要及时振捣，且振捣充分，确保混凝土表面光滑平整无气泡，外观颜色一致，拆模时在混凝土强度满足条件下，要注意保护预制件的棱角完整，无损伤。2.梁体预埋套筒位置与预制件预留位置相对应，偏差不能超过设计范围，安装过程中对工装的刚度和强度要求高，施工过程中不变形，拆卸方便，且倒运便捷。3.预制件模板拆除及安装方便快捷，对提高施工进度有较大影响，需要对模板增加辅助脱模工具，较少安装及拆除工作量，且能确保混凝土结构尺寸满足要去。4.预制件现场安装单块约2.7t，安装调节困难，寻找一种高效快捷的单片安装方法、夹缝安装方法和现场快速检测方法，在施工过程中做好线型控制措施。8.安全措施1.施工现场的布置应符合防火、防风、防雷击、防洪、防触电等安全规定及安全施工的要求。2.便道应平整、坚实、畅通，危险地点应悬挂规定的标牌，夜间有人经过的坑、洞应设红灯示警。3.施工现场要设足够的消防设施网点，消防器材专人管理不得乱拿乱动，所有施工人员均熟悉并掌握消防设备的性能和使用方法。4.施工现场临时用电，严格按《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。5.从事特种作业的人员,必须持证上岗,严禁无证操作,禁止操作与自己无关的机械设备；6.施工现场的各种安全防护设施、安全标志等未经领喜及专业安全人员批准严禁意拆除和挪动。7.严禁从高处向下方抛打或从低处向高处投掷物料，严禁向泄水孔内排放杂物，建筑垃圾等杂物分类打堆装袋，统一吊运至桥下。8.强风和大雨、大雪天气必须停止需天高处作业。在雨后和冬季,露天作业时必须先扫除水、雪、霜、冰,并采取防滑猎施。9.环保措施1.钢筋废料、焊渣必须倒到指定位置，严禁乱倒乱弃。2.对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘，勤洗施工机械车辆，使产生的粉尘危害减至最小程度。10.效益分析10.1社会效益根据对比该工法在XXX施工中，质量、进度均能得到保证，比传统现浇三道墙有着一定的优点，为今后全国大面施工装配式桥面系提供了宝贵的经验。10.2经济效益采用本工法施工经现场实践证明，本工法与现浇桥面系相比具有以下优点：1.装配式桥面系是工厂化制作，质量上可以得到很大程度上的保证；2.采用装配式桥面系，减少了箱梁预制三道墙钢筋的预埋，在一定程度上缩短了制梁的工期；3.受力性能相对较好；4.一定程度上，实现了绿色施工。表10.2-1装配式桥面系与现浇桥面系构造对比表序号结构名称现浇装配式备注1遮板预制无2A墙现浇预制3B墙现浇4防护墙现浇5栏杆预制预制不变6防水层现场施工无取消防水层7防水保护层现浇无8坐浆（灌浆）层无现浇增加灌浆层9电缆槽盖板预制预制尺寸调整表10.2-2装配式桥面系与现浇桥面系对比表时速350公里箱梁（直线段）原现浇方案（遮板+竖墙+防护墙）装配方案混凝土（m3）保护层混凝土（m3）钢筋（含预埋）（t）混凝土（m3）砂浆（m3）钢筋（t）连接件（t）栏杆28.462.748.5628.402.475.591.45声屏障35.952.7411.9533.952.476.981.45根据表中对比分析，对于1孔32m简支箱梁（双侧），装配方案与原现浇方案相比如下：1.栏杆区段：混凝土+砂浆总用量相当，节省钢筋2.97t，连接件增加1.45t。2.声屏障区段：混凝土+砂浆总用量节省