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1、PC梁短线台座法施工工法中铁大桥局集团三公司2004年12月PC梁短线台座法施工工法一、前言钢筋砼和预应力砼梁式桥采用PC梁（Precast Concrete Segment-预制砼节段梁）悬臂拼装，在国内桥梁施工中较少使用，更多的是采用支架浇筑或悬臂浇筑。且在已有的桥梁施工中，其PC梁均采用长线台座法，在公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）中，对长线台座法有简洁的论述。在国外发达国家由于施工技术的成熟（预制线形控制技术）、施工场地的限制和环保的要求，则广泛采用短线台座法生产PC梁。中铁大桥局集团及三公司依托香港后海湾跨海大桥引桥砼箱梁的预制工程，确定在国内首次采用PC梁短线台座法
2、，并将其列为技术攻关项目。经过广大工程技术人员的分项技术研究、攻关，并通过一年多的工程实施验证，其工法已经成熟，可以广泛推广应用。作为研究、攻关的分项技术有：预制工艺流程，短线台座的布置与设计，模板及支撑系统的设计、安装和操作，移、运梁系统的设计和操作，节段梁匹配的操作和线形控制等。二、工法特点PC梁短线台座法的特点是：1、梁式桥单个“T”的节段梁为流水线匹配预制作业，多个“T”的节段梁则表现为同时循环预制作业；2、台座、模板系统周转快、效率高；3、节段梁的钢筋利用胎架整体绑扎成型，吊运入模；其单根钢筋的下料和整体绑扎成型均可提前完成，不占用工艺流程的时间；4、工序衔接紧凑，责任划分明确，可建
3、立模块分区管理，达到工厂化施工的程度；5、节段梁的线形控制精度可达到极高的要求（可按精密工程要求建立测量控制网）；6、整个制梁工作的质量、安全、工期及环保（控制粉尘、噪声、弃渣等）易于保证。三、适用范围本工法适用于铁路或公路钢筋砼和预应力砼梁式桥的节段预制。对连续梁跨数多、节段梁预制数量大、工期要求短、在桥址处场地或环保受到限制、或不宜采用支架浇筑、悬臂浇筑的桥位等各种条件的要求，均适宜采用本工法。同时，本工法亦可适用于其它类似工程的连续构件的预制施工。四、工艺原理 以连续梁跨一个“T”的所有节段梁为一个匹配预制单元，从墩顶块开始预制，分对称两条生产线分别向“T”的两侧逐段匹配预制，完成每个“
4、T”的节段梁预制； 按照单个节段梁的结构尺寸设置一个或多个独立、固定的台座和模板系统，所有的节段梁均在设定的几个台座上完成； 台座和模板系统固定，通过移动已浇节段梁至各个台座处进行线形匹配，然后浇筑下一个节段梁； 线形控制是通过精确调整已浇筑节段梁在匹配位置的线形数据（空间转换坐标），使相邻两片梁获得设计规定的平曲线、竖曲线及超高线形。 施工步骤是：预制墩顶块（0#块）移至下一台座作为匹配梁（双向对称）浇筑1#块（对称）移动1#块作为匹配梁浇筑2#块（对称）移动2#块作为匹配梁浇筑3#块（对称）依次匹配至一个“T”的末块（对称）重复循环下一个“T”的预制。一个“T”的梁段划分示意图五、施工工艺
5、 （一） 施工程序要点1.确定制梁台座及配套模板系统的数量（1）划分节段梁的种类：按长度、截面尺寸、箱梁内构造物（预应力锯齿块、横隔板等）的特征等将节段梁分类，充分考虑模板系统的通用性，确定至少需要几种类型的模板系统可将所有节段梁预制完成。（2）统计该工程预制节段梁的总数量，按照工期要求，制定月进度计划，明确每日生产量。（3）综合以上两个因素确定制梁台座及配套模板系统的数量。2. 确定施工场地面积和合理布置（1）确定场地面积考虑的因素有：制梁台座数量、存梁台座数量、钢筋绑扎胎架数量、施工运输通道、测量控制台、砼拌和楼及试验室、其他生产、生活用房等。（2）合理布置的原则是：台座和模板系统的种类按
6、节段梁的先后匹配关系依次排列，钢筋胎架的位置利于梁体钢筋整体吊运入模，测量控制台不宜受到施工干扰，竣工节段梁便于移运或吊运至存梁场及运输出厂，原材料及设备的运输通道不影响正常施工。综合为：确保节段梁的匹配预制按流水线作业，便于分区管理。（3）按照场地面积和布置原则绘制“梁厂总体布置规划图”。3.厂区建设按照“梁厂总体布置规划图”，分区进行地基处理、构造物的施工及安装、运输通道的地面硬化、生产、生活用房的建设等。特别需要注意的是：由于短线法预制对节段梁线形控制的精度要求较高（平面、高程控制精度均为0.3mm），制梁台座的不均匀沉降或整体沉降不得大于2mm。4.节段梁预制（1）节段梁预制工艺流程：
7、 （2）钢筋施工工艺流程 合格检验报告递交监理工程师进场钢筋取样送检批 复转入下步砼施工钢筋加工成型精确放样测量控制点及复核，并固定预埋件位置 认可胎架上绑扎成钢筋骨架 合格安装吊装扁担，龙门吊或其它吊机吊装骨架对号入模并调整定位骨架上固定预应力管道安装UPVC管等预埋件 （3）钢模板施工工艺流程: 参见钢模板施工工艺流程框图。（4）混凝土施工工艺流程：参见混凝土浇筑工艺流程框图。（二）关键技术与施工方法1.模板系统：参见箱梁模板系统断面图。（1）系统组成（按一套计）底模板及台车：配置二块活动底模、一台移梁液压台车，此台车的液压系统可将节段梁作平转和竖转，且竖向油顶具有机械自锁功能；外侧模及排
8、架：排架需保证足够的刚度和稳定性，外侧模可作上下和倾斜度的调整，以满足梁体高度和腹板倾斜的变化；内模板及支架台车和液压系统：内侧模和顶板通过液压顶支撑于可移动台车的支架上；固定端侧模及排架：排架需保证足够的刚度和稳定性，端侧模为节段梁线形控制的基点，必须保证不沉降、不变形；（2）施工方法短线台座法的关键是：不论待浇筑的节段梁在成桥线形中处于何种位置上（直线或平曲线、竖曲线），均将其在台座上转换为水平位置，通过匹配梁的空 间坐标转换，使匹配梁和待浇筑的节段梁满足成桥线形的要求。墩顶块（0#块）施工：考虑到墩顶块为匹配预制的起点，多个 “T”的墩顶块（0#块）需要陆续制出，满足后续匹配预制的连续性
9、，保证后续种类的模板不致停工等待，达到模板周转快、效率高的目的，墩顶块的模板系统仅安排生产该种类的梁体。步骤为：复测固定端侧模的垂直度和中点安装活动底模通过竖向和侧向丝杆顶安装外侧模安装另一侧的活动端侧摸吊运节段梁整体钢筋入模台车承托内模由固定端模侧进入箱内，操作液压系统，使内侧模和顶板就位安装预埋件浇筑砼养护竣工测量强度达到设计要求（1215Mpa左右）、拆模内模通过液压顶回收、台车承托、整体移出箱外，外侧模利用丝杆顶松脱，活动端侧模利用吊机拆除移梁液压台车从活动端模侧利用滑道推进至底模下，起顶使活动底模和节段梁一道与固定支撑脱离，移动台车将节段梁运出重复以上步骤进行下一个墩顶块（0#块）的
10、预制浇筑。其它节段梁（1#块“T”的末块）施工：移梁液压台车承托活动底模和节段梁作为一个整体，成为下一个待浇筑节段梁的匹配梁（相当于活动端侧模），拖拉至运梁台车上，通过运梁台车移至下一个制梁台座处，拖拉移梁液压台车使匹配梁达到匹配位置，操作台车的液压系统（平转和竖转），将匹配梁调整到确定的线形数据、锁定，其他步骤同墩顶块施工，完成匹配任务的节段梁通过运梁台车运至存梁场存放，移梁液压台车和活动底模则及时运回相应的制梁台座处。1#块“T”的末块均需对称预制。2.运梁系统（1）系统组成与并列台座平行的槽道、走行轨道、一台运梁台车（配竖向液压顶，具体参见下页图）、牵引卷扬机及钢丝绳。（2）施工方法在制
11、梁台座的活动端模侧，在留出略大于一个节段梁长度的外侧，开挖运梁槽口，其目的是使移梁液压台车能走行至运梁台车上，保证节段梁在施工区的运输，槽口开挖的深度、宽度以运梁台车的尺寸来确定，其长度以并列制梁台座的数量确定，槽底以砼硬化，保证足够的承载力，槽壁设置砼挡墙；铺设走行轨道，在槽道的端部牢固安装卷扬机，将组装完整的运梁台车吊至轨道上，用钢丝绳将卷扬机与运梁台车连接，试走行，运转正常则运梁系统完成。3.节段梁线形控制(1)、线形控制软件GCP系统的功能和原理 、主要功能是：根据输入的设计成桥线形，对采集的节段梁测点数据进行计算、分析，不断地校正施工及测量放样引起的梁体线形的偏差，确定节段梁在匹配位
12、置的空间转换坐标，使梁体预制线形按照设计的线形状态向前延伸。、原理：参见下页GCP系统控制原理图。XFL1、XFH1、XFR1、XBL1、XBH1及XBR1分别为GCP软件计算出来的匹配梁上预埋件相对于端模内侧的距离，XFL2、XFH2、XFR2、XBL2、XBH2及XBR2分别为待浇梁上预埋件相对于端模内侧的实测距离。匹配梁高程预埋件A1、B1、C1、D1所对应的高程值为ZFL1、ZBL1、ZFR1、ZBR1，这些高程值是通过GCP系统计算、转换所确定的匹配梁在该位置的高程值。待浇梁上的高程预埋件A2、B2、C2、D2所对应的实测高程值分别为ZFL2、ZBL2、ZFR2、ZBR2。匹配梁上中
13、线预埋件E1、F1对应的数据YFH1、YBH1，表示匹配梁前后两点偏离固定中线的情况。、在待浇节段梁浇筑完毕，按预先设计的位置进行预埋件埋设和中线投点，等节段梁砼凝固后，精确地观测并记录12个测点预埋件的观测值，通过GCP系统的数据文件运算，得出待浇梁在新的匹配位置的线形数据。由于测量放样误差、混凝土振捣及施工人员的扰动等多种因素的影响，致使测点预埋件出现埋设偏差，导致竣工节段梁的轴线、高程与理论线形值相比，出现偏差。这就要求必须真实地记录12个测点预埋件的观测值，通过GCP系统的数据文件运算，在下一片匹配梁线形数据中作出调整、修正。、控制流程：参见下页GCP系统控制流程框图。(2)、测量控制
14、的总体步骤和系统组成总体步骤：建立测量控制系统线形控制软件GCP系统调试（将设计成桥线形输入该系统）节段梁在浇筑台座上竣工测量测量数据进入GCP 系统计算分析消除施工误差、确定节段梁在匹配位置的线形数据（空间转换坐标）监控节段梁在匹配位置的调整达到测量精度要求灌注下一节段梁。GCP系统控制原理图 GCP系统控制流程图系统组成：由五部分组成。、中线控制系统：由强制对中观测墩和后视觇标组成，控制桥梁平面线形；、高程控制系统：由观测台座和制梁台座组成，控制桥梁的竖曲线形；、监测网：由水平和高程基准点与测量台座、制梁台座上的观测点构成；、配套的高精度测量设备（全站仪、数字水准仪等）；、线形控制软件GCP系统。(3)、主要测量技术措施、短线法制梁要求其平面及高程测量控制精度均为+0.3mm，需按照精密工程测量规范的规定建立测量控制网。、测量控制网的布设：根据制梁台座固定不动的特点，建立以一条基线控制一个制梁台座的测量控制系统，并将所有基线纳入一个独立的、稳固的监控网中。、确定测量控制流程：模板安装检查浇筑砼前的全面检查埋设测点预埋件节段梁数据采集GCP系统数据处理匹配梁位置调整。、采用强制对中装置及固定后视觇标在普通测量工作中，一般不使用强制对中装置，仪器的对中误差会达
