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1、节段箱梁短线法预制的关键技术施工技米节段箱梁短线法预制的关键技术叶彬彬(广州市建筑机械施有限公司,广州510115)摘要:预制节段箱梁是实现桥梁节段法拼装施工中的重要构件,由于该种预制构件是采用横向对整跨粱进行分块,有别于传统预制梁的纵向分块方式,因此如何实现预制梁成跨后的线形是节段梁预制的关键.短线法节段粱预制工法引入三维测量控制概念,通过常规的测量手段和特殊的模具系统实现对匹配节段定位精度的要求,从而达到控制桥梁线形的目的.关键词:预制节段箱粱;短线法工艺;三维测量控制技术;短线法液压模具1前言随着城市交通的迅猛发展,高架桥成为城市交通建设不
2、可或缺的一项重要内容.由于传统现浇或整孔架设的施工方法都对地面交通造成不同程度的影响,需占用较多的施工用地.而节段拼装法施工不单可以节省施工用地,甚至可做到桥上的架设施工不影响桥下的交通.如果把施工作业影响城市交通造成的损失也作为高架桥建设投入的一部分考虑,节段拼装法施工相比传统的工法就有明显的经济性和社会效益.可以预测,节段拼装法施工是未来城市高架桥施工的发展方向.作为节段拼装法施工使用的构件,节段梁的预制是保证拼装架设顺利进行的关键之一.如果节段梁的预制形成工厂化,标准化生产,反过来将会有力地推进节段拼装法的应用.2节段箱梁的预制方法节段箱梁
3、有两种不同的预制工法,一种是长线法,另一种是短线法.长线法是在预制厂内,根据桥梁的线形预先将整跨的底模板安装好,根据节段划分的长度,外模板沿着底模依次前移,使各节段匹配着进行浇注砼,直到完成整跨桥的预制.而短线法则是将在模具上浇筑完成的节段,通过小车移到模具的开口端作为下一待浇节段的端头模板,并调整匹配节段的三维空间位置,使下一浇注的节段符合设计线形;重复以上工序,直至完成整跨桥的预制.两种节段箱粱预制工法相比较有以下几点不同:(1)长线法预制节段箱梁使桥梁线形容易控制,不需在预制过程进行测量监控,而短线法则需引入三维控制的概念,进行精密的测量.
4、(2)采用长线法,整垮桥的底模是按每一跨桥的线形要求在预制厂内预先做好,因此模具通用性较差;而短线法的模具是以单块节段梁为单元的,不同的线形都可通过三维小车调整匹配节段而实现.(3)长线法的模具特点决定了该工法占用的场地较大,而短线法则只需较小的场地就可实现生产.短线法预制节段箱梁相比长线法是一种较先进的工法.短线法在国外已成熟应用多年,近年来香港,东南亚等地区广泛采用该种工法.在国外,节段箱梁从设计到生产都已经成为稳定,成熟的技术.目前,广州地铁四号线车陂南至黄阁段(不含大学城专线)工程大力推广节段箱梁的短线法生产.笔者有幸参与了短线法的研发和
5、实际工程的实施,现在已用短线法成功预制了300多块节段箱梁.在下文中,笔者根据短线法实际的应用经验,阐述对短线法关键技术的理解.3节段箱梁短线法预制的关键技术短线法预制关键是要解决如何确保桥梁的整体线形.由于每一块节段箱梁都是一个独立的个体,有各自的预制误差.匹配节段作为下一待浇节段的端模板,使到相邻节段建立了联系.在调节匹配节段空间位置时,就是模拟拼合的状态.在这个过程中要消除上一节段梁预制产生的误差,使到整孔节段梁拼装后整体的线形符合设计的要求.为了达到这样的目的,需要在生产的过程中引入三维测量的技术.而三维测量的实施,又离不开合理设计的液压
6、模具的配合.因此,短线法的关键技术应主要包括两部分:一是三维测量技术,二是短线法的液压模具技术.图1短线法预制的过程示意图4短线法模具短线法的模具是实现匹配生产的基础,合理的模具设计可以使预制效率提高.一般来讲,短线法模具由外模及其支架,端模及其支架,内模及其支架系统,底模及三维小车系统,工作台及楼梯5大部分组成.图2短线法模具2011年第18期4.1外模及其支架外模由端模及配合节段定位,外模绕固定支点旋转进行开合模.为配合不同的节段长度和适应不同线形的要求,外模应可以沿模具中轴线方向前后移动.应尽可能地减少整块模板面的接缝,接缝处应进行抛光处理
7、,再配合高级脱模剂,从而保证节段的外观要求.4.2固定端模及其支架预制节段的截面形状由固定端模控制,另外固定端模的顶面是测量的基准,所以必须保证固定端模及其支架有相当的强度和刚度.固定端模是固定不能移动的,但为了适应变截面箱梁生产的需要,固定端模的内腔可通过更换配件的方法做出变化.固定端模在安装过程中,要采用测量仪器进行精确定位,从而建立日后生产的测量基准面.生产过程中要定期对固定端模进行变形监测,当变形超出容许范围,必须对固定端模进行调校,以确保预制的准确性.固定端模是短线法模具的重要组成部分,是影响节段粱预制精度的关键之一,也是预制现场三维测
8、量坐标建立的基准.4.3内模及其支架系统为了满足节段箱梁变截面的需要,内模的部分配件也是可以更换的.由于内模具是由固定端模和匹配节段进行
