九江长江大桥北岸铁路引桥40 m箱型予应力钢筋混凝土梁架设工艺

前 言

九江桥北岸铁路引桥40m箱型予应力钢筋混凝土梁共有109孔，每孔有2个单孔箱梁，除#0台到#04墩4孔箱梁架设工艺需作特殊考虑外，其余105孔箱梁共210单孔箱梁由2台门式150吨龙门吊机进行起吊架设。

每单孔箱梁自重设计重量270吨（试验梁自重实际达286吨）。

不跨梁架设的最大起吊高度约为15m。

从箱梁运输、起吊到架设的全部施工过程，应充分做好一切施工准备工作，要严格按照工艺规程施工，以保证架梁任务的完成。

㈠40m箱型予应力钢筋混凝土梁简介

一、 箱梁主要设计尺寸

1、 全长40.6m。

2、 跨度39.6m。

3、 梁高3.1m。

4、 梁顶宽度3.4m。

5、 梁底宽度2.66m

6、 腹版中至中距1.8m。

7、 顶版厚16cm。

8、 底版厚度16cm。

9、 腹版厚度18cm。

二、 箱型梁类型

1、 有曲线梁26孔计52单孔（#012~038）。直线梁83孔计166单孔。

2、 直线梁、曲线梁中又有上游梁及下游梁之分（因检查设备予留孔及人行道梁连接版位置而区分）。

㈡龙门吊机及其走行线路简介

一、 结构形式及主要尺寸

龙门吊机是用新万能杆件组拼的双铰刚架，车架设有转动轴，可在曲线上走行，净跨20m，横梁高度4m，主桁中距2m，轨顶到横梁底缘净空高度约29.4m。

二、 龙门吊机起重能力每台按150吨设计，吊具起重能力也按150吨设计，龙门吊机使用前应进行静载及动载试验，吊具使用前应进行探伤检查。

三、 架梁时龙门吊机、桥墩及运梁线路的相对位置参见05一01一072。

四、 龙门吊机走行线路

龙门吊机走行线路下的地面应夯实，以免线路沉陷过大。

龙门吊机上下游线路中心距为22.00m。

龙门吊机走行线路分为走行时的普通段及吊梁时的承重段，承重段是在桥墩横向中心线两侧各5m范围内。

走行时的普通段线路的道碴厚度为枕木底不小于25cm，枕木中距为60cm，吊梁时的承重段线路的道碴厚度为枕木底不小于35cm，枕木中距为50cm。

如下游走行线路改用方木时则：

走行时的普通段线路每轨下为4根20×20×300cm（方木接头错开接缝距离大于60cm）。

吊重时的加固段线路每轨下为6根20×20×300cm（方木接头错开接缝距离大于60cm）。

龙门吊机走行线路经过N62、N67#、N83#墩时，应将水塘填平（挖除淤泥、回填片石及新土0并进行道床加固。

㈢装车

1、 每单孔箱梁应在办完签证手续后才可装车。

2、 每单孔箱梁应进行编号，指明架设位置。

3、 装车时的运梁支点距梁端3m处。

4、 用2台150吨龙门吊机起吊装力，吊点位置为距梁端2 .4m处。

三、 运输

1、 运梁台车用1台蒸汽机车牵引。

2、 运梁重车走行速度不大于5公里/小时，考虑到梁体在运送过程中的惯性力较大。台车的制动由手刹车来控制。过道岔时的速度不大于1公里/小时，接近架梁墩位时速度不大于0.5公里/小时。

3、 运梁台车在牵引走行前应检查中心盘转动是否灵活。

4、 在架梁墩位前100m处设一个制动减速牌，运梁台车走行到架梁墩位时应缓缓停下，禁止紧急刹车，台车停立位置应事先测定并设停车标志。

5、 未经处领导批准不得在晚上或大雨中装车运梁，如批准在晚上装车运梁时，必须有充分的照明设备。

6、 运梁的运输限界轨顶以上不得小于6.5m，宽度不小于4.8m，在限界内如有障碍物应事先拆除。

7、 司机及信号员应予固定，不要任意更换。

㈣架梁有关的测量工作：

1、 梁的全长L=40.60±0.02m；

计算跨度L0=39.60±0.01m；

2、 支承垫石标高允许偏差mm。

3、 测出桥墩纵向及横向中心线定出支座中心位置，予先放好座版或支座下摆中心的十字线以便安装。

对盆式橡胶支座要求盆环十字线与盆塞、垫版十字线不超过±0.5mm。

4、 龙门吊机停放位置

40m箱梁起吊点设计间距为35.8m。故两台龙门吊机各距自固定支座中线量出的桥跨中线心为35.8/2=17.9m。如吊孔位置制造有误差，应予考虑。

㈤正式支座安装

固定支座应设在箱梁下坡的一端；活动支座安装在箱梁上坡的一端。

固定支座安装应考虑墩距（设计为40.7m）及箱梁计算跨度（设计39.6m）的施工误差以及梁体混凝土收缩和徐变的影响。

活动支座安装除考虑墩距，箱梁计算跨度的施工误左以及梁体混凝土收缩和徐变的影响外，还应考虑温度的影响。

一、 考虑温度影响，活动支座调整值的影响。

根据九江气象台的历史资料（19年的统计）。

九江地区最高温度为+40.2℃。

九江地区最低温度为-9.7℃。

架梁时的标准温度按+15℃计算。

温度调整值δt计算如下表：

=〆tlp=0.00001×t×39600=0.396t

“注”表中“一”号表示梁体缩短，上摆中线（对座版中线）向跨中位移δt

“注”表中“+”号表示梁体伸长，上摆中线（对座版中线），向跨端位移δt。

架梁温度 支座温度位移（mm） 架梁温度 支座温度位移

-9.7℃ -9.8 +15 0

-9.0℃ -9.5 +16℃ +0.4

-8.0℃ -9.1 +17℃ +0.8

-7.0℃ -8.7 +18℃ +1.2

-6.0℃ -8.3 +19℃ +1.6

-5.0℃ -7.9 +20℃ +2.0

-4.0℃ -7.5 +21℃ +2.4

-3.0℃ -7.1 +22℃ +2.8

-2.0℃ -6.7 +23℃ +3.2

-1℃ -6.3 +24℃ +3.6

+0℃ -5.9 +25℃ +4.0

+1℃ -5.5 +26℃ +4.4

+2℃ -5.1 +27℃ +4.8

+3℃ -4.8 +28℃ +5.2

+4℃ -4.4 +29℃ +5.6

+5℃ -4.0 +30℃ +6.0

+6℃ -3.6 +31℃ +6.4

+7℃ -3.2 +32℃ +6.8

+8℃ -2.8 +33℃ +7.2

+9℃ -2.4 +34℃ +7.6

+10℃ -2.0 +35℃ +8.0

+11℃ -1.6 +36℃ +8.4

+12℃ -1.2 +37℃ +8.8

+13℃ -0.8 +38℃ +9.2

+14℃ -0.4 +39℃ +9.6

+40℃ +40℃ +10.0

二、 考虑混凝土收缩影响，支座调整值δm的计算=0.00012LpB，B为混凝土收缩未完成的百分数=0.00021×39600B=8.32B

梁体灌完混凝土后的天数 B 计算值 采用值

20 0.65 -5.24 -5.2

30 0.60 -5.00 -5.0

40 0.57 -4.75 -4.8

60 0.50 -4.15 -4.2

90 0.40 -3.32 -3.3

180 0.25 -2.08 -2.1

365 0.15 -1.25 -1.3

注“一”号表示梁体缩短，活动支座座版需向跨中移动δn1。

三、 考虑混凝土徐变的影响，支座调整值δn2的计算。

=0.000002σ51×LP×B，σ51为混凝土有数予应力

=0.000002 ×203 ×39600B=16.1B

未出现的徐

预施应力后的天数 变 百 分数 计算值(mm) 采用值（mm）

20 0.63 -10.13 -10.1

30 0.60 -9.65 -9.7

40 0.57 -9.17 -9.2

60 0.50 -8.05 -8.1

90 0.40 -6.44 -6.4

180 0.25 -4.0 -4.0

365 0.15 -2.41 -2.4

四、 支座安装前应做下列工作：

1、 铸钢支座

⑴支座检查：支座装配高度设计为482mm允许误差为+2mm。

-3

⑵外观检查：用放大镜检查有无裂纹，用眼观察有无沙眼蜂窝和硬伤缺损情况，如断面削弱5%以上进，应经领导批准后才准使用。

⑶电磁或超声波探伤：摇轴及下摆弧形部分系应力集中，需用电磁或超声波探伤器检查有无裂纹或内伤，如有则不准使用。

⑷支座各部均应在周边做出对称中线标记，以利于安装及支座调整。

⑸支座涂油及除锈。

支座各部件有锈之处都要用棉纱沾汽油擦净，摇轴的上下弧形面，下摆的上弧面，上摆与摇轴或上摆与下摆的接触面应涂一层1~2mm厚的黄油。

其余自由面均应以红丹打底再涂一层灰铅油。

2、 盆式橡胶支座

⑴电磁探伤（或超声波探伤）

检查盆环、盆塞及盆顶版A、B有无内伤及裂纹，活动支座的支承版A及不锈钢版架梁应附设于梁端支座版下，固定支座的支承版B架梁时附设于梁端支座版下。

⑵支座各部盆环、盆塞、垫板及支承版应在周边做出对称中线标记，以利安装及支座调整，盆环十字线与盆塞垫十字线相对偏差不超过±0.5mm。

3、 应将支座编号记录下来

1、 固定支座调整

△ L1=55±△1/2±△2/2±δm1/2+δm2/2+△3 （见附图一）

±△1为两墩中距40.7m的施工值误差。

±△2为计算跨度LP=39.6的施工值误差。

△ 3为缓和曲线及园曲线区段增加值参见有关设计图。

δm1梁体混凝土收缩引起的支座调整值。

δm2梁体混凝土徐变引起的支座调整值。

两墩中距小于40.7m，△1取负号；反之取正号。

计算跨度LP大于39.6m△2取负号；反之取正号。

2、 用铁楔块垫在下摆或垫版的四角下，铁楔尺寸应满足混凝土局部承压的要求。

建议铁楔尺寸为14cm×10cm，铁楔块下的支承垫石混凝土面应凿平，以免影响支座高程。

3、 活动支座调整

活动支座座版及摇轴下端的中心到桥墩中心线的距离应为

△L2=55±△1/2±△2/2±δm1/2+δm2/2+△3

上摆与拴轴上端的中心到栓轴下端中心的距离应为

△L3=±δt+|δm1|+|δm2|（附图二）

架梁时的温度大于+15℃时，δt承正值反之取负值。

4、 支座调整方法

为了尽量消除箱梁在“三支点”状态下产生的附加力，安装支座时采用4台200吨千斤顶，千斤顶位置设在腹版中线下支承扩建石前缘约20cm处，在同一梁端的两台千斤顶用同一油泵供油，当架梁落梁时之梁底标高与实际标高不超过3mm时，调整4台千斤顶的油压使之相等，此时千斤顶上好保险箍。

#0~#038墩安装铸钢支座时，在下摆及座版下设铁楔块。调整之使梁下座版与固定支座上下摆密贴；对活动支座则其上摆、摇轴、座版各部件挤紧密贴，不得有空隙，可用0.1~0.2mm铁片检查各部件接缝不能插入。

下摆或座版底高程二支承垫石高程+0.081±△h2。

△ h2为铸钢支座前后端的高差值。

△ 箱梁重量应由4台千斤顶承受，支座底版下压浆时应掺速凝剂，使沙浆尽快达到50%强度后，即可拆除千斤顶。

在#038墩以后用盆式橡胶支座时，盆顶版或盆顶聚四氟乙烯与支承版间要挤紧并用0.1~0.2mm铁片不能插入。

由于铁路引桥有4‰坡度，安装盆式橡胶支座时，应使支座下垫版与梁下座版相平行。

安装支座时，测量支座的相对高差，作为参考，以千斤顶的油压作为控制。

5、支座上摆，在架梁前应连接到上摆锚栓上，在发现梁端底版不平时，可用铅垫版调整。

㈥临时支座安装

1、 在铸钢支座和盆式橡胶支座未来工地之前，为了箱梁制造的正常进行，可用临时支座将箱梁架设于桥墩上。

2、 临时支座建议用2个Ⅰ55工字钢焊连一起并设隔版及加劲版，临时支座长度约为90cm，底宽约50cm，每单孔箱梁用4个临时支座。

3、 支承垫石顶面应找平，突出的混凝土块应清除并测量临时支座范围内混凝土面和高程。

4、 临时支座安装位置，方法与正式支座相同，仅无支座灌浆工作。

5、 梁底活动支座处的钢版与临时支座最上一层钢垫版间应涂黄油，以减少活动支座的摩阻力。

6、 临时支座顶面与梁底垫版间，可用不同厚度的钢版垫聚。

㈦支座灌浆

1、 每孔2个单孔箱梁架设完毕，中线、高程以及二单孔箱梁相对位置，经检查无误后，才允许进行支座灌浆工作。

2、 水泥砂浆配合比为1:1，水灰比为0.45~0.6用500号水泥，砂径不大于3mm并掺入速凝剂。

3、 支座灌浆可采用位能压浆法，即将灌浆桶放在桥面版上，以胶管（内径30~50mm），将灌浆桶和支座锚栓预留孔洞相连，水泥砂浆自上而下经胶管注入孔洞，压浆前应用水湿润管道及灌注孔。

灌浆时，支座与承垫石间除留一进浆和出浆口外，其余缝隙需用模板及油灰堵塞，以免漏浆，应保证孔洞灌注密实。

4、 也可用压浆机进行支座灌浆工作。

5、 灌浆后应用麻袋复盖浇水养护，冬季施工时，应采取防寒措施。

6、 支座灌浆达到强度后，挖出铁楔块，楔块缝隙可用于硬性水泥砂浆填满，凿除四周多余的水泥砂浆，修正棱角，用水清洗干净，补涂黄油，将铸钢支座的活动围版上好。

7、 每次灌浆应做一组试件，灌浆时应在试验室人员指导下进行并做好有关记录。

㈧箱梁起吊和架设

一、 起吊设备的检查

龙门吊机制全套设备事先应经过全面检查并经过试吊后，认为良好，才准起吊。

二、 龙门吊机定位后以楔形档板加以固定。

三、 起吊、横移及落梁。

1、 起吊：

⑴先起吊10cm高，停止30分钟，检查梁位是否正确，龙门吊机走行线路有无过大的不均匀沉陷及其他不良现象后，即可继续起吊至0.5m高，然后刹车检查制动是否可靠。

起吊前在龙门吊机中间立柱下放下B梁、C梁。C梁落在轨顶上，开动油泵至5~10kg/m2油压。直至使100吨千斤顶顶紧A梁、B梁为止，然后才能启动起重小车，吊梁时使千斤顶承受箱梁的重量。

⑵两台龙门吊机卷扬速度要求相同，在起吊过程中梁的两端高差不大于20cm，可在龙门吊机立柱上每隔20cm画一标记，以便观察。

⑶起吊高度：建议采用不跨梁架设，不跨梁架设时，梁底附带上摆的底部，应高出墩顶110 cm。

2、 横移落梁：

箱梁起吊到要求的高度后，即可启动天车横移，两台天车横移的速度要相同。

横移到落梁位置时，天车停止，待梁静止不动，检查中线位置正确后，即可下降至支座上空约5cm，可用倒链滑车微动对位，对准后即可落到支承垫石前的200T千斤顶上，落梁时两端可分别起落。

梁落稳后，先检查固定支座上摆与下摆中线是否重合，必要时将箱梁重新起吊就位，2个200T千斤顶调整到要求高程后台起支座下摆及座版挤紧密贴，打入钢楔块。

3、 拆除吊具

箱梁落到支座上之后，检查梁稳定后，才可拆除吊具，可用以下办法拆除吊具：

⑴先用吊绳将二拉版，通过滑车及绞车将吊具吊住；

⑵拆除拉版与上吊梁连接的二φ80轴；

⑶用绞车将吊个松落到地面，拆除吊绳。

㈨主要安全技术注意事项

一、 统一指挥，明确分工，在架梁前，应进行技术交底，每一个人要严守自己的工作岗位。

二、 龙门吊机使用前应进行静载和动载试验。

三、 龙门吊机要进行试吊，经过检查无误后，才可正式吊梁。

四、 每次吊梁前应对起吊设备进行全面检查，特别是吊具要可靠，制动机构要灵敏。

五、 架梁时，梁下禁止站人，无关人员不准到墩顶上去，墩顶工作人员要注意安全，工作时要带好安全带，墩顶应设安全网或栏杆。

六、 在运输架设过程中，必须保证梁的稳定性。

七、 两台龙门吊机，横移刹车应步调一致，横移速度应一致，以免横梁受扭。

八、 架梁时应卡死车轮，保证龙门吊机的稳定性。

九、 经常检查钢丝绳、闸瓦、轮轴磨耗情况，磨损部分不应超过允许值。

一十、 每架10个单孔梁之后，应对龙门吊机及运梁台车进行大检查一次。

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