蒸养状态下预制双梁场设计施工技术

蒸养状态下预制双梁场设计施工技术

李贺旭

秦皇岛市政建设集团有限公司河北秦皇岛066000

摘要：随着城乡建设的不断发展，快速路及城市道路桥梁的规模也越来越大；立交桥如雨后春笋般发展着。京哈高速秦皇岛开发区出口——兴凯湖路高架桥工程，桥长2073米，400片预制箱梁，工期紧、预制量大，采用了蒸养状态下预制双梁场施工技术。

1技术特点

1.1采取预制梁区与存梁区分区作业。

1.2并采用蒸汽养护辅助作业。

1.3分阶段进行张拉、移梁。

1.4预制场地与施工计划统筹兼顾。

1.5施工运行安全可靠。

1.6投入少，效率高，并形成流水作业，易于控制施工。

2适用范围

适用于工期紧的市政、公路、铁路等预制量大的桥梁工程集中预制施工。

3工艺原理

3.1首先根据场地的实际情况，选一块南北长500m，东西宽110m左右的空地进行了初步规划，设计成东西两个梁场，每个宽36m，长500m；中间为20m宽的通道及临时支援场地，东西两侧分别留置10m及8m辅助作业场地。

3.2在每个预制梁场的制梁区，纵向布置成五排，每排设七个底座，底座纵向净距5m，横向净距4m。

3.3存梁区沿纵向布置成六排，纵向净距2m，均按上下两层叠梁进行底座设计。

3.4每个梁场布置安装P43轨道，间距36m；每片预制箱梁按自重120吨考虑，布置两台75吨大龙门吊进行移梁作业，同时在制梁区布置一台10吨小龙门吊。

3.5在制梁区布置蒸汽养护管道，进行辅助养护作业。

3.6首先进行测量放线，进行预制梁场基础施工。

3.7龙门吊基础施工完毕，铺设P43轨道。

3.8在制梁区安装调整好预制模板。

3.9用泵车及龙门吊浇筑砼，终凝后，盖好苫布缓慢地进行蒸汽养护。

3.10当预制箱梁砼强度达到设计强度后，进行对称张拉。

3.11第一次张拉完毕后，用大吊车进行移梁，即将梁运至存梁区。

3.12在存梁区将已张拉的孔道进行注浆施工，且在运输吊装前，进行第二次张拉并注浆封锚。

3.13预制箱梁出梁场吊装时，同样用两台75吨吊车进行装车，然后用运输汽车将梁运至安装现场。

4蒸汽养护模型计算

4.1关于蒸汽养护方面没多少可供借鉴的资料，一切应结合实际情况解决现实问题。

4.2首先建立一个数学模型，将在蒸汽养护条件下的苫布覆盖箱梁，作为一个计算单元。先确定箱体所需要的热量Q1，Q1=F×K×（t2-t1）/β1×β2，F——预制箱梁蒸养表面积（m2）；

K——蒸汽调整系数；β1、β2散热调整系数；

蒸养苫布封闭的空间达到蒸养温度所需的热量Q2，Q2=C×m×（t2-t1）×k1，k1——为导热调整系数；

然后再对管道的蒸汽损失量Q3，Q3=d×L×v×i×k2，L——管道长度；i——为坡度；k2——为折减系数；v——蒸汽速率；

经反复计算，最后确定在35片预制箱梁同时养护的条件下所需总热量为：1210525（千卡），1210525千卡/h的热量换算成蒸汽量G1≈2345kg/h；

考虑锅炉的热效率η=75%，则锅炉规格75%G=2345kg/h，G=3126kg/h，根据市场现货供应，采取4000kg/h的蒸汽锅炉。

5预制梁场施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程：场地设计→场地基础处理施工→预制底模及轨道安装→龙门吊安装→模板设计组装检查→蒸汽锅炉选择→蒸汽管道安装→机具标定→设计配比及材料检验→预制梁施工→工程试验→张拉注浆封锚→吊运至存梁区→出梁

5.2在预制梁场设计的同时，同步进行模板设计，根据施工计划需求确定模板数量。

模板数量M模板=2Q有效工期/d有效预制期；

预制梁场预制期底模板数量M底模=5M模板

预制梁区长度L预制=（M底模/n每排底模数）×（L模板长+L施工有效间距）

5.3在施工中在波纹管内穿入塑料管，以防止产生变形，影响使用。

5.4模板安装完毕后，要进行拉结加固，防止模板上浮。

5.5在砼浇筑过程中，要注意底部及锚垫板下的砼的密实以及钢筋、波纹管的位置。

5.6砼终凝之前，不要过早使用蒸汽养护，以防止出现“假凝”现象。

5.7在吊装孔位置，必须加固牢固，防止产生底部砼“错台”现象。

5.8严格按既定的张拉顺序进行施工，张拉完毕后，进行标注。

5.9掌握好第二次张拉的时间，并及时进行注浆封锚。

5.10对张拉后的箱梁进行定期的拱度测量观察。

6京哈高速秦皇岛开发区出口联络线工程

兴凯湖路高架桥工程，高架桥从正式开工到竣工，仅用了短短的几个月时间，蒸养状态下预制双梁场的设计施工在较短时间内，完成400片预制箱梁施工，该技术起到了关键作用。

该项施工技术获得2010年度河北省省级工法，2012年度省科技进步奖。