连续梁施工综合技术--

新建北京至沈阳铁路客运专线京冀段铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工综合技术京沈客专京冀二一七年八月·北京铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工综合技术一、前言京沈客专京冀公司承担京沈客专北京、河北段工程建设管理任务，管段正线全长290km，其中北京段正线全长98.4km,共有连续梁60联，长度为11.5km,连续梁占比高,施工难度大。我们本着“以工装保工艺、以工艺保质量、以质量保安全”的管理思路，在铁路总公司正确领导下，组织设计单位运用BIM技术，对北京段连续梁墩顶现浇段进行设计优化。中交三航局、中铁三局、中铁二十二局根据设计优化后的施工图再次利用BIM技术检查支座顶钢筋网片、预应力管道、预埋件等位置，积极探索应用新技术、新工艺，并对连续梁墩顶现浇段支座上方钢筋网片、钢筋网、预应力管道、锚垫板、合龙段、混凝土多孔振捣等技术进行了深入研究攻关。总公司工管中心于2017年6月30日组织召开了全路现场观摩会。本工艺、工法已纳入铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术规程。潮白河特大桥跨潮白河4×106m连续梁 顺义特大桥跨北部货运通2×90m道连续梁潮白河特大桥悬臂浇筑连续梁潮白河特大桥跨潮白河总干渠80m连续梁铁总工管中心李志义主任询问整体井字架固定预应力管道技术技术人员现场讲解连续梁(刚构)悬臂浇筑施工综合技术连续梁悬臂浇筑(刚构)施工综合技术交流会铁总工管中心总工程师盛黎明询问锚垫板定位措施中铁三局培训基地连续梁墩顶现浇段4个定位技术模型现场技术员介绍连续梁自动张拉技术二、连续梁施工综合技术1.基于BIM技术的钢筋优化应用BIM技术对设计优化后连续梁支座上方钢筋网片、钢筋网、预应力管道、预埋件等进行碰撞检查，准确布置连续梁支座上方及中支点横隔板钢筋，保证钢筋间距不大于200mm(局部提高箍筋直径)，钢筋净距不小于50mm，解决了钢筋碰撞冲突和竖向振捣不畅问题。主要体现在以下几方面：(1) 设计优化中隔板底面上、下双层横向钢筋，取消上层横向钢筋。调整前支座加强钢筋网调整后支座加强钢筋网取消前后对比取消前取消后取消的钢筋(2)设计对支座上方钢筋网片位置上移至150mm，网片间距增大到125mm，32+48+32m、40+56+40m、40+64+40m数量由5层减少为3层，48+80+48m、60+90+90+60m、60+100+60m数量由6层减少为4层。(3)网格间距结合部分预埋件间距调整，中支点横隔板处腹板及顶板横向筋间距随支座加强钢筋网间距调整而调整，并与支座加强钢筋网相对应，保证上下钢筋在同一竖直面上，解决了混凝土流动和振捣空间不足的问题。调整前横隔板钢筋调整后横隔板钢筋调整的钢筋调整的钢筋调整后钢筋网水平间距调整前钢筋网水平间距(4)调整横隔板横向钢筋间距与网片钢筋对应，保证上下钢筋在同一竖直面上。(5)隔板底横向预应力筋间距上下统一，便于混凝土振捣灌注。调整前横向预应力筋调整后横向预应力筋2.连续梁墩顶现浇段综合施工技术2.1墩顶现浇段多孔振捣综合技术连续梁墩顶现浇段多孔振捣综合技术应用BIM技术，优化钢筋及预应力筋安装工艺，精准定位。通过顶板竖向方向、侧模预置振捣通道及过人孔天窗等进行多孔振捣。模板增设振捣窗口(1)在墩顶现浇段存在加宽区时，根据振捣棒的作用范围，在加宽区模板部位每侧开设2个50×40cm的振捣窗口。加宽部位增设振捣窗口侧模增设振捣孔(2)在侧模上，距底模30cm及60cm处共开设810个100mm的振捣孔，预置振捣通道进行定点振捣。(3)横隔板过人孔底模处，根据振捣棒作用范围，沿纵向中心线左右对称各过人孔增设振捣天窗开设3个20×30cm振捣天窗。钢筋及预应力定位安装技术.1钢筋定位技术(1)角钢卡具角钢卡具通过机床对等边角钢进行线形切割，加工成为角钢卡具。通过卡具控制钢筋安装精度，实现了钢筋间距的精准定位。(2)端模卡槽端模采用1cm厚钢板，槽口按设计间距线形切割，通过控制槽口的切割精度，实现纵向水平钢筋的精确定位。(3)可拆卸组合式劲性骨架可拆卸式劲性骨架该体系由下角钢、上钢管、承插筋、定位筋组成。主要用于支撑内模顶板荷载及部分施工荷载，同时用作现浇段底板上层钢筋网片的精确定位。.2支座钢筋网定位安装增设16mm架立钢筋进行定位，每层支座钢筋网与架立筋纵、横向交叉处采用焊接，形成骨架，防止网片受混凝土冲击和振捣而产生移位和重叠。架立钢筋定位.3锚垫板定位技术(1)改进前锚盒、端模多为木制，精度不高，不易保证锚垫板与预应力孔道垂直，易造成预应力张拉力不准确。锚盒、锚垫板、端模三者连接多为钉接或绑扎，混凝土浇筑过程中锚垫板易偏斜、扭偏。(2)改进后锚盒、端模均采用钢板制作，工厂化精确加工，保证精度及刚度。锚盒、端模、锚垫板三者刚性栓接，整体吊装，通过精确定位端模，实现锚垫板的精准定位。改进前锚盒改进后锚盒.4预应力管道定位技术借助BIM工具，精确计算、制作，精确加工相应截面的腹板、顶板、底板截面的整体井字架，实现空间定位快速、准确，便于工序管理。(1)碰撞调整调整前钢筋布置调整后钢筋布置碰撞位置利用BIM建模，对钢筋与预应力管道相互位置进行碰撞检查。(2)坐标采集根据BIM技术生成的梁体模型，结合碰撞情况，按照直线段60cm、曲线30cm，截取全截面整体井字架坐标。(3)井字架制作依据截取的不同断面管道坐标，精确加工相应截面的整体井字架。井字架钢筋与管道间隙2mm。精加工预应力管道定位井字架通过整体制作，既保证了管道之间相对位置准确，又增强了井字架的整体刚度。(4)管道定位以端模、侧模、顶板(足够强度与刚度)作为管道定位的基准面，井字架与钢筋骨架焊接固定。通过井字架的精确定位，实现管道精确安装。井字架精准定位预应力管道混凝土多孔定点振捣施工技术应用BIM技术，优化钢筋及预应力管道安装，精准定位。通过顶板竖向方向、侧模预置振捣通道及过人孔天窗等进行多孔振捣。.1振捣通道预置工艺侧模预置振捣通道预置振捣通道(1)侧模振捣通道预置。在侧模振捣孔提前安装半圆形PVC管槽，作为预置振捣通道，确保振捣棒插入通畅，混凝土浇筑振捣密实后拔除。(2)顶板竖向振捣通道预置。在支座网片上方，用70mm钢管作为预置振捣通道，底板混凝土浇筑完成并振捣密实后拔除。预留竖向振捣通道布料串筒顶板预置振捣通道.2下料管预置工艺腹板预置振捣通道在腹板处预置100mmPVC下料管，间距23m，随混凝土浇筑拆除。.3混凝土多孔定点振捣混凝土通过预置下料管逐管入模为主，箱室内下料为辅，防止混凝土离析。支座附近混凝土由顶板竖向及侧模预置振捣通道、过人孔窗口等进行多孔定点振捣，确保混凝土密实，解决露筋、空洞问题。在内箱室倒角处同时安装4个摄像头，实时监控，及时指导支座附近混凝土的振捣工作，确保混凝土振内置摄像头实时监控混凝土浇筑捣密实。混凝土逐管入模支座处混凝土多孔定点振捣内置摄像头，实时监控施工质量检查雷达扫描检测现场敲击检测采取现场敲击、雷达扫描检测的方法，结果证明墩顶现浇段支座附近混凝土密实、无空洞，实体质量合格。2.2高空连续梁自动喷淋养护技术在梁体混凝土表面安装无线温、湿度传感器，定时发射信号回主机，全过程监测梁体表面温、湿度，并自动完成养护。自动喷淋养护设备自动喷淋养护技术2.3预应力自动张拉压浆技术将传统张拉压浆设备进行集成和改造，实现了高空连续梁预应力张拉压浆的自动化和智能化。预应力自动压浆系统预应力自动张拉系统智能张拉技术智能张拉控制界面自动压浆控制界面自动压浆技术3.线形监控信息化技术实测数据采集与上传下道工序合格偏差超限偏差处置预警监测结果判定闭环管理输入理论数据线形监控平台线形监控信息化技术前端通过蓝牙连接电子水准仪和全站仪采集数据，实时上传至铁路工程管理平台，实现对梁段的线形监测、调控指导、超限提示、问题处置的闭环管理。线形监测平台铁路总公司监理单位建设单位施工单位该系统集“现场数据采集、实时传输分析、及时预警、远程监控、管理考核”于一体的线形监控量测管理系统，在完成桥梁线形监控的测量数据采集后，能够充分利用信息化手段，通过手持设备采集端程序(app)指挥水准仪、全站仪，利用 信号或互联网wi-fi信号实时数据上传，实现远程监控，达到信息共享。4.工艺亮点(1)通过应用BIM技术，优化了连续梁墩顶现浇段钢筋及横向预应力管道布置，解决了钢筋碰撞冲突和竖向振捣不畅的问题。(2)通过对钢筋、预应力管道、锚垫板、合龙段四个定位工装工艺的应用，保证了安装质量，并借助BIM工具，精确计算、制作，空间定位快速、准确，通过对工装位置检查，快速判断定位是否准确，便于工序管理。(3)通过在顶板、侧模预置振捣通道以及过人孔窗口进行多孔定点振捣，有效解决了支座附近混凝土振捣不密实、露筋及空洞等质量问题。(4)通过智能化、信息化技术的应用，强化了过程控制，确保了质量。(5)通过自动喷淋技术应用，有效解决了混凝土养护问题。