桥面预应力空心板的预制与安装

摘要：针对目前中小跨径桥梁广泛采用的预应力桥面空心板截面形式的不足，提出了一种新型的双拱门截面形式--采用土牛通道法安装桥面板，造价更低，受力更合理，值得推广使用。 

关键词：桥面与盈利；空心板；土牛通道法 

1 工程概况 

该工程是沿海国道主干线象山连接线公路工程中最大的一座桥，位于象山县下沈镇，全桥长96m，跨距16m共6跨，河床比较平坦，表面为沙砾层，河床泥面至桥面板的高度为3m左右；该桥设计荷载等级为汽-20，挂-100；基础采用Φ120cm钻孔灌注桩，砼标号为C25；单桩承载力：桥台1360kN，桥墩1820kN；桥梁上部结构采用后张法预应力砼空心板，砼标号为C40；外形尺寸为1595×124×75cml，单件最大重量为26t；其桥型布置及预应力空心板台座布置如图-1所示。 

 2预应力空心板的预制 

 2. 1 预制场地选择及台座布置 

预制场地选择在桥头路基的一侧；预制台座采用两排错牙布置，以满足空心模板的支拆和钢绞线穿束的施工要求；在台座两端空心板支座位置预留孔道，满足预制空心板起吊出模时的穿索作业；预应力空心板的台座布置参见图-l。 

2.2 预留孔模板设计 

砼预制构件预留孔模板，一般采用充气胶囊(圆孔)，抽拔内模等，根据构件断面的特点，其预留孔为尺寸较大的多边形，不适宜采用充气胶囊，也不便于采用常用的抽拔内模。 

经研究，将预留孔内模设计成两片折叠型的木模板，预留孔顶面和孔底面选用两块楔形模板将其连成整体，预留孔内模断面如图-2所示。 

2.3 预留孔模板的支拆 

(1)《筑砼前将预留孔模板在预制构件外面的场地上组装成形； 

(2)模板表面涂刷脱模剂； 

(3)开始浇筑时，首先将构件底面铺一层砼，使砼厚度满足设计要求，用平板振捣器振捣密实； 

(4)砼表面铺三条竹片，其断面为50×5mm，便于预留孔模板的顺利送入； 

 (5)由四人将模板抬起送到竹片上推送到设计位置； 

(6)将竹片抽出，模板接头处用油毡包好，以防漏浆； 

(7)预留孔模板的拆除，当构件砼强度达到拆除强度后，先将预留孔模板内的架立板拆除，然后拆下孔顶面和底面的楔形模板，再依次将孔两侧模板折叠起来，抽出孔外。

 2.4 预留孔模板的使用效果及优缺点 

(1)120块预制板，仅加工两套预留孔模板，周转60次，使用效果良好， 经济 效益明显。 

(2)先铺设底层砼，并振捣密实，然后将预留孔模板就位，既能保证预留孔模板正位，又能保证底层砼密实，从根本上消除了模板底面砼漏振，或出现不密实的现象。 

(3)模板就位时，由人工抬运、推送到设计位置，比较费力，劳动强度大。 

3 土牛通道法安装桥面板 

3.1施工准备 

(1)测设预应力空心板安装支座的平面位置和高程，检查验收合格后方可安装； 

 (2)提供橡胶支座的产品质量保证书，抽查检验报告，确认产 品符合设计要求后方可使用； 

(3)空心板孔道灌浆，封锚砼强度均要高于22MPa(设计强度的55％)后才能起吊安装； 

(4)土牛通道法安装桥面板的安装设备设计与制作 

本次采用土牛通道法安装桥面板的主要设备：(1)门式起重架，(2)万向运梁平板轨道车，(3)3t慢速卷扬机。 

根据该工程桥面板安装的使用要求，门式起重架的尺寸设计为3m跨，3.5m高；立柱选用2[16拼装成16×15cm断面，横梁选用 2[28a，吊重轴为Φmm，夹板δ24mm，滚动轴承套为Φ160mm，横向移动选用2t倒链，起重选用20t倒链，两边设八字缆绳。 

 3.2空心板的出运 

(1)在预制空心板的两端分别选用3m跨、3.5m高的门式刚架，20t的倒链，Φ43mm的钢丝绳作吊索，分别从一端起吊，垫上方木，然后将空心板移运到万向平板轨道小车上； 

(2)选用3t慢速卷扬机将平板轨道小车上的空心板拖运到安装跨内。 

3.3安装跨内的导梁设置 

(1)为减小导梁的内力，拟在安装跨内架设3个支墩，使导梁的跨距为4m； 

(2)选用6根50kg／m的重型钢轨(每根长度16m)平铺作为导粱，并在跨内用脚手架搭设栈桥，以使操作人员走动。 

3.4 空心板的安装 

(1)空心板安装工艺流程。 

在安装跨内架设好导梁→在导梁两端架设好门式起重架→用万向平板轨道车将待安空心板送到导梁上→用门式起重架将空心板安放到设计位置一I→再将第二块待安空心板存放到已安的第一块空心板上→将导梁拆移到安装前进方向的相邻跨内→再将第二块待安空心板放到设计位置-Ⅱ →移动运梁轨道至已安空心板Ⅱ之上→拆除门式起重架一侧支腿，并架设到安装位置一将待安空心板运送到门式起重架范围内→将空心板安放到设计位置-Ⅲ，依此类推，直到将跨内空心板安装完毕。 

(2)按设计位置铺设橡胶支座，然后将空心板对准安装位置，确认无误之后，慢慢地将空心板安放到橡胶支座上。 

(3)检查空心板的四个支座是否受力均匀，如果有虚点，应将空心板重新吊起，选用合适备用铁板垫高后，再将空心板安装好。 

3.5安全技术措施 

(1)向起重吊装人员进行安全技术交底； 

(2)吊装作业应由专人统一指挥，其他人员应有明确分工； 

(3)吊装作业前必须严格检查起重设备各部件的可靠性、安全性，并进行试吊； 

(4)各种起重机具不得超负荷使用； 

(5)钢丝绳的安全系数应符合下表要求； 

(6)地锚要牢固，缆风绳不得绑扎在电杆或其他不稳定的物件上； 

(7)作业中遇有停电或其他特殊情况，应将重物落至地面； 

(8)倒链严禁斜拉重物，重物吊起后发生卡链时，应将重物支垫后进行检修，不准硬拉； 

(9)跨中支墩要搭设牢固，道木要用巴钉连成整体； 

(10)空心板横向平移，落位时，只能一端起吊，禁止两端同时起吊，防止空心板滑溜出事故； 

(11)空心板运输轨道路基要有足够的宽度、平整度、强度，纵坡不宜大于2％。 

3.6土牛通道法安装桥面板的实施效果 

(1)该法使用的安装设备为自制的简易门式起重架，在没有起重机械或架桥机的情况下，解决了桥面板安装的问题，不仅能保证工程质量，而且能满足工期要求，经济效益明显(该工程可节约台班费约8万元)； 

(2)自制的万向平板轨道车与通常平板轨道车相比，具有任意改变平板轨道车运行方向的特点，可使运梁平板车在折线轨道上运行，能最大限度地减小预应力空心板出运、安装时的横向移动距离，大大地提高了工作效率； 

(3)过跨导梁选用木支墩，重型钢轨架设，单件重量轻，有利于人工操作； 

(4)安装效率比较高，每天可安装空心板3～4块，但劳动强度大。 

 参考  文献 ： 

[1] 杨文忠, 徐贺文. 整体空心板的设计[J]. 山西建筑 , 2006,(07) 

[2] 甄伟超. 高速公路桥涵单板受力形成原因及防治措施[J].  交通 标准化 , 2004,(07) 

[3] 张天航, 李清富. 中小跨径桥梁预应力桥面空心板优化设计[J]. 人民黄河 , 2006,(06) 

[4] 叶方谦, 余利华. 大跨度预应力混凝土桥施工应力监测[J]. 交通科技 , 2004,(04) 

[5] 张开银, 邹晓军, 方晓睿, 夏述光, 沈典栋. 预应力混凝土梁桥应力测试技术[J]. 武汉理工大学学报(交通 科学 与工程版) , 2003,(02) 

[6] 刘世同, 姜竹生. 预应力混凝土梁桥的耐久性探讨[J]. 公路 , 2004,(05)