CN109808050A - 一种曲线pc轨道梁预制施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲线PC轨道梁预制施工方法，包括有钢筋笼绑扎、模板调整、钢筋笼放置、混凝土浇筑和脱模操作。本发明采用钢筋笼预制、悬线定位装置辅助侧模板测量定位和侧模板自动化调节，打破了传统轨道梁预制时人工模板调节效率低下的弊端，提高模板系统的自动化程度，减少了作业人员数量。

Description

一种曲线PC轨道梁预制施工方法

技术领域

本发明涉及曲线PC轨道梁施工领域，具体是一种曲线PC轨道梁预制施工方法。

背景技术

在跨座式单轨的建设中，轨道梁作为行车轨道，直接关系到列车运行时安全平稳，因此制造要求非常高，其中曲线轨道梁的预制及精度控制是整个系统的重难点，一经预制成形将无法调整，因此对制造精度要求极高。此外曲线轨道梁线型参数极多，空间结构复杂，国内尚属罕见，缺少成熟经验可以借鉴。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种曲线PC轨道梁预制施工方法，采用钢筋笼预制、悬线定位装置辅助侧模板测量定位和侧模板自动化调节，打破了传统轨道梁预制时人工模板调节效率低下的弊端，提高模板系统的自动化程度，减少了作业人员数量。

本发明的技术方案为：

一种曲线PC轨道梁预制施工方法，具体包括有以下步骤：

(1)、钢筋笼绑扎：根据轨道梁的梁型在钢筋笼胎具中进行钢筋笼的预制绑扎，在钢筋笼绑扎时，留出安装内模的位置，钢筋笼绑扎完成后，将内模推入钢筋笼对应的位置处；在箍筋上按轨道梁制作工法指导书焊接波纹管定位钢筋，将波纹管穿入钢筋骨架用扎丝绑扎于所焊定位钢筋上；

(2)、模板调整：模板系统包括有钢结构门架、穿过钢结构门架的底模导轨、滑动设置于底模导轨上的底模台车、连接于底模台车上的底模、两个连接于钢结构门架内侧且相对设置的侧模板、连接于侧模板和钢结构门架之间的加力器和连接于侧模板两端的端模，底模为节段式拼装底模，即多个矩形框架结构的底模节段在底模台车上进行拼装形成弧形底模，加力器包括有连接于每个侧模板与对应的钢结构门架之间且从下往上平行设置一排由终端控制系统控制的电动拉压杆和两排精调杆；模板的调整具体包括底模安装和侧模板合模调试：

a、底模安装：依照工法指导书中每个加力器的拉压量计算出曲线梁跨中中线位于底模台车中线处时，底模边线以及中线的相对位置；底模台车侧方设置有一条平行于台车中线的定位条，依据计算出的相对位置求出底模距离定位条的距离，并以此数值对底模进行定位安装，并在CAD中依据底模线型数据绘制出底模边线以及底模中线以及支座位、端模转角；底模采用以直代曲的形式，用不同长度的底模节段在底模台车上拼接而成：首先放出底模台车的横向与纵向中轴线，以底模台车的横向中线作为轨道梁跨中，依据轨道梁跨度计算出拼接节段所需的种类与数量，然后测量中间节底模的位置并固定，再以此节为基准向两端逐节测量、逐节固定，依照计算出的位置信息将底模拼接块粗调到位，再将CAD绘制出的底模边线与中线导入全站仪中，利用底模台车中线的控制点建立坐标系，选取模型进行放样，将所有底模节段的中轴线精调至与设计中线重合，再使用电子水准仪将所有底模节段调整至统一水平面上，确保所有底模节段拼缝严密，当底模的横向位置调整好后，利用底模压板将底模固定在底模台车上，最后以底模横向中心线作为梁跨中心线，然后根据轨道梁设计值，计算出设计支座横向中线两端和端模距梁跨中心线的距离，以此放支座及端模；

b、侧模板合模调试：将调整好的底模台车移入制梁台位进行合模，依据工法指导书中的设计参数计算出加力器的位移量，利用终控系统控制电动拉压杆进行粗调，然后将三维模型数据导入全站仪，全站仪对侧模进行精确测量，人工根据全站仪计算的偏差值逐个调整所有精调杆，直至侧模板的曲面线形达到设计要求，精调杆上设置有标尺，记录调整后每个精调杆的标尺尺寸；

(3)、钢筋笼放置：将侧模板分开，底模台车带动底模从制梁台位移出，将钢筋笼放置于底模上并安装端模，底模台车再次带动底模移入制梁台位，终控系统控制电动拉压杆进行侧模板合模粗调，人工根据合模时微调杆记录的标尺尺寸调节侧模板，并将合模后的模板进行复测和验收即可；

(4)、混凝土浇筑：龙门吊配合料斗布料，采用卡车装载混凝土料斗往返于制梁台位与搅拌站之间，混凝土浇筑采用斜向分层连续浇筑，前方料斗放料，后面用插入式振动器跟进振实，振捣时，振动棒不得触及波纹管及内模，各振点均匀或对称排列，按顺序进行，当已灌注段振实后达到线形条台面时，及时跟进抹面，将混凝土表面与线型条台面收至平齐，当混凝土表面接近初凝时，使用毛刷拉毛，以达到设计的粗糙度。

(5)、脱模：当梁体混凝土强度和表面温度达到设定值时，终控系统控制加力器使侧模板向两侧张开，由两端依次向中间拉开侧模板，使侧模板完全脱离梁体，将曲线PC轨道梁随底模台车移出制梁台位，并将另一个放置好钢筋笼的底模台车推入制梁台位中，开始进行下一轮合模和混凝土浇筑。

所述的内模采用木条制成骨架，将0.4mm铁皮钉在木条骨架上，确保木条骨架包裹严实即可。

所述的侧模板的顶端均与侧模高度调节器连接，侧模高度调节器通过侧模吊臂与钢结构门架的顶端连接，侧模高度调节器上固定有抹面机轨道，两个侧模板顶端的内侧面上均贴合设置有对应的线型条，线型条的顶端连接于对应的抹面机轨道上；侧模板合模调试后，根据曲线梁工法指导书上给出的预拱度、顶面超高数据，对线型条进行调节，使线型条调整至设计预拱度和顶面超高数据。

所述的钢结构门架在两端上安装了4组共计8个三维可调的悬线调节装置，用特制的0.2mm的高韧性钢丝拉出悬线，位置对应曲线轨道梁底面及顶面，以底模中心向两边偏移出悬线横向位置并用记号笔标出，将内外侧悬线分调节至同一平面内，算出对悬线到轨道梁侧模板距离作为侧模板调节的数据，将数据输入终控系统中将所有加力器同步顶伸至设计值，利用悬线形成的空间定位网辅助测量，精确调整侧模板的倾角与曲线半径。

所述的混凝土浇筑采用C60等级的高强度混凝土浇筑成型，初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min，碱含量≤0.55％，氧化镁含量不得超过5.0％，三氧化硫含量不得超过3.5％。

所述的侧模板脱模前，需要确认梁体混凝土强度≥50％设计强度，且梁体混凝土表面温度与环境温度＜15℃。

所述的模板拆模3天后，混凝土强度达到R≥C45、弹性模量E≥37000MPa时，开始第一批张拉，预应力筋采用强度级别为1860MPa的低松弛钢绞线，锚具采用低回缩锚具，第一批次张拉完毕后即可将梁体提至存梁区进行养护。

本发明的优点：

(1)、施工效率高：底模台车可带动底模或预制梁体在各工作区流转，从而提高了轨道梁施工的效率；

(2)、工厂化程度高：采用在场内分区制作预制钢筋笼、搅拌混凝土；模板系统内安装钢筋、浇筑混凝土实现工厂化流水作业，降低人工数量，提升施工效率。

(3)、模板系统高度机械化；本发明模板的侧模板由伺服电机控制，侧模板开合、线型调整高度自动化。

(4)、本发明设计了4组三维可调的悬线固定装置安装于模板的钢结构门架上，利用悬线形成的空间定位网辅助测量，精确调整模板的倾角与曲线半径。

(5)、高精度控制测量：采用精度为5″的全站仪替代传统读图和计算测量，实现底模与侧模板的自动精确放样。

(6)、成品质量高：轨道梁在模板内一次浇筑成型，高标准养护，受外界影响因素较少，质量更加可控。

附图说明

图1是本发明模板系统的结构示意图。

图2是本发明线型条的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1和图2，一种曲线PC轨道梁预制施工方法，具体包括有以下步骤：

(1)、钢筋笼绑扎：根据轨道梁的梁型在钢筋笼胎具中进行钢筋笼的预制绑扎，在钢筋笼绑扎时，留出安装内模的位置，内模采用木条制成骨架，将0.4mm铁皮钉在木条骨架上，确保木条骨架包裹严实即可,钢筋笼绑扎完成后，将内模推入钢筋笼对应的位置处；在箍筋上按轨道梁制作工法指导书焊接波纹管定位钢筋，将波纹管穿入钢筋骨架用扎丝绑扎于所焊定位钢筋上；

(2)、模板调整：模板系统包括有钢结构门架1、穿过钢结构门架1的底模导轨2、滑动设置于底模导轨2上的底模台车3、连接于底模台车3上的底模4、两个连接于钢结构门架1内侧且相对设置的侧模板5、连接于侧模板5和钢结构门架1之间的加力器和连接于侧模板两端的端模，底模4为节段式拼装底模，即多个矩形框架结构的底模节段在底模台车上进行拼装形成弧形底模，加力器包括有连接于每个侧模板5与对应的钢结构门架1之间且从下往上平行设置一排终端控制系统控制的电动拉压杆6和两排精调杆7；模板的调整具体包括底模安装和侧模板合模调试：

a、底模安装：依照工法指导书中每个加力器的拉压量计算出曲线梁跨中中线位于底模台车3中线处时，底模边线以及中线的相对位置；底模台车3侧方设置有一条平行于台车中线的定位条，依据计算出的相对位置求出底模4距离定位条的距离，并以此数值对底模4进行定位安装，并在CAD中依据底模线型数据绘制出底模4边线以及底模4中线以及支座位、端模转角；底模4采用以直代曲的形式，用不同长度的底模节段在底模台车3上拼接而成：首先放出底模台车3的横向与纵向中轴线，以底模台车3的横向中线作为轨道梁跨中，依据轨道梁跨度计算出拼接节段所需的种类与数量，然后测量中间节底模的位置并固定，再以此节为基准向两端逐节测量、逐节固定，依照计算出的位置信息将底模4拼接块粗调到位，再将CAD绘制出的底模边线与中线导入全站仪中，利用底模台车3中线的控制点建立坐标系，选取模型进行放样，将所有底模节段的中轴线精调至与设计中线重合，再使用电子水准仪将所有底模节段调整至统一水平面上，确保所有底模节段拼缝严密，当底模4的横向位置调整好后，利用底模压板将底模4固定在底模台车3上，最后以底模4横向中心线作为梁跨中心线，然后根据轨道梁设计值，计算出设计支座横向中线两端和端模距梁跨中心线的距离，以此放支座及端模；

b、侧模板合模调试：将调整好的底模台车3移入制梁台位进行合模，依据工法指导书中的设计参数计算出加力器的位移量，利用终控系统控制电动拉压杆6进行粗调，然后将三维模型数据导入全站仪，全站仪对侧模进行精确测量，人工根据全站仪计算的偏差值逐个调整所有精调杆7，直至侧模板6的曲面线形达到设计要求，精调杆7上设置有标尺，记录调整后每个精调杆7的标尺尺寸；

(3)、钢筋笼放置：将侧模板6分开，底模台车3带动底模4从制梁台位移出，将钢筋笼放置于底模4上并安装端模，底模台车3再次带动底模4移入制梁台位，终控系统控制电动拉压杆6进行侧模板合模粗调，人工根据合模时微调杆7记录的标尺尺寸调节侧模板6，并将合模后的模板进行复测和验收即可；

(4)、混凝土浇筑：混凝土浇筑采用C60等级的高强度混凝土浇筑成型，初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min，碱含量≤0.55％，氧化镁含量不得超过5.0％，三氧化硫含量不得超过3.5％；施工时，龙门吊配合料斗布料，采用卡车装载混凝土料斗往返于制梁台位与搅拌站之间，混凝土浇筑采用斜向分层连续浇筑，前方料斗放料，后面用插入式振动器跟进振实，振捣时，振动棒不得触及波纹管及内模，各振点均匀或对称排列，按顺序进行，当已灌注段振实后达到线形条台面时，及时跟进抹面，将混凝土表面与线型条台面收至平齐，当混凝土表面接近初凝时，使用毛刷拉毛，以达到设计的粗糙度。

(5)、脱模：当梁体混凝土强度和表面温度达到设定值时，终控系统控制加力器使侧模板6向两侧张开，由两端依次向中间拉开侧模板，使侧模板6完全脱离梁体，将曲线PC轨道梁随底模台车3移出制梁台位，并将另一个放置好钢筋笼的底模台车推入制梁台位中，开始进行下一轮合模和混凝土浇筑；

(6)、模板拆模3天后，混凝土强度达到R≥C45、弹性模量E≥37000MPa时，开始第一批张拉，预应力筋采用强度级别为1860MPa的低松弛钢绞线，锚具采用低回缩锚具，第一批次张拉完毕后即可将梁体提至存梁区进行养护。

侧模板5的顶端均与侧模高度调节器8连接，侧模高度调节器8通过侧模吊臂9与钢结构门架1的顶端连接，侧模高度调节器8上固定有抹面机轨道10，两个侧模板5顶端的内侧面上均贴合设置有对应的线型条11，线型条11的顶端连接于对应的抹面机轨道10上；侧模板合模调试后，根据曲线梁工法指导书上给出的预拱度、顶面超高数据，对线型条11进行调节，使线型条调整至设计预拱度和顶面超高数据。

钢结构门架1在两端上安装了4组共计8个三维可调的悬线调节装置，用特制的0.2mm的高韧性钢丝拉出悬线，位置对应曲线轨道梁底面及顶面，以底模4中心向两边偏移出悬线横向位置并用记号笔标出，将内外侧悬线分调节至同一平面内，算出对悬线到轨道梁侧模板5距离作为侧模板5调节的数据，将数据输入终控系统中将所有加力器同步顶伸至设计值，利用悬线形成的空间定位网辅助测量，精确调整侧模板的倾角与曲线半径。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种曲线PC轨道梁预制施工方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：

(1)、钢筋笼绑扎：根据轨道梁的梁型在钢筋笼胎具中进行钢筋笼的预制绑扎，在钢筋笼绑扎时，留出安装内模的位置，钢筋笼绑扎完成后，将内模推入钢筋笼对应的位置处；在箍筋上按轨道梁制作工法指导书焊接波纹管定位钢筋，将波纹管穿入钢筋骨架用扎丝绑扎于所焊定位钢筋上；

(2)、模板调整：模板系统包括有钢结构门架、穿过钢结构门架的底模导轨、滑动设置于底模导轨上的底模台车、连接于底模台车上的底模、两个连接于钢结构门架内侧且相对设置的侧模板、连接于侧模板和钢结构门架之间的加力器和连接于侧模板两端的端模，底模为节段式拼装底模，即多个矩形框架结构的底模节段在底模台车上进行拼装形成弧形底模，加力器包括有连接于每个侧模板与对应的钢结构门架之间且从下往上平行设置一排由终端控制系统控制的电动拉压杆和两排精调杆；模板的调整具体包括底模安装和侧模板合模调试：

a、底模安装：依照工法指导书中每个加力器的拉压量计算出曲线梁跨中中线位于底模台车中线处时，底模边线以及中线的相对位置；底模台车侧方设置有一条平行于台车中线的定位条，依据计算出的相对位置求出底模距离定位条的距离，并以此数值对底模进行定位安装，并在CAD中依据底模线型数据绘制出底模边线以及底模中线以及支座位、端模转角；底模采用以直代曲的形式，用不同长度的底模节段在底模台车上拼接而成：首先放出底模台车的横向与纵向中轴线，以底模台车的横向中线作为轨道梁跨中，依据轨道梁跨度计算出拼接节段所需的种类与数量，然后测量中间节底模的位置并固定，再以此节为基准向两端逐节测量、逐节固定，依照计算出的位置信息将底模拼接块粗调到位，再将CAD绘制出的底模边线与中线导入全站仪中，利用底模台车中线的控制点建立坐标系，选取模型进行放样，将所有底模节段的中轴线精调至与设计中线重合，再使用电子水准仪将所有底模节段调整至统一水平面上，确保所有底模节段拼缝严密，当底模的横向位置调整好后，利用底模压板将底模固定在底模台车上，最后以底模横向中心线作为梁跨中心线，然后根据轨道梁设计值，计算出设计支座横向中线两端和端模距梁跨中心线的距离，以此放支座及端模；

b、侧模板合模调试：将调整好的底模台车移入制梁台位进行合模，依据工法指导书中的设计参数计算出加力器的位移量，利用终控系统控制电动拉压杆进行粗调，然后将三维模型数据导入全站仪，全站仪对侧模进行精确测量，人工根据全站仪计算的偏差值逐个调整所有精调杆，直至侧模板的曲面线形达到设计要求，精调杆上设置有标尺，记录调整后每个精调杆的标尺尺寸；

(3)、钢筋笼放置：将侧模板分开，底模台车带动底模从制梁台位移出，将钢筋笼放置于底模上并安装端模，底模台车再次带动底模移入制梁台位，终控系统控制电动拉压杆进行侧模板合模粗调，人工根据合模时微调杆记录的标尺尺寸调节侧模板，并将合模后的模板进行复测和验收即可；

(4)、混凝土浇筑：龙门吊配合料斗布料，采用卡车装载混凝土料斗往返于制梁台位与搅拌站之间，混凝土浇筑采用斜向分层连续浇筑，前方料斗放料，后面用插入式振动器跟进振实，振捣时，振动棒不得触及波纹管及内模，各振点均匀或对称排列，按顺序进行，当已灌注段振实后达到线形条台面时，及时跟进抹面，将混凝土表面与线型条台面收至平齐，当混凝土表面接近初凝时，使用毛刷拉毛，以达到设计的粗糙度。

(5)、脱模：当梁体混凝土强度和表面温度达到设定值时，终控系统控制加力器使侧模板向两侧张开，由两端依次向中间拉开侧模板，使侧模板完全脱离梁体，将曲线PC轨道梁随底模台车移出制梁台位，并将另一个放置好钢筋笼的底模台车推入制梁台位中，开始进行下一轮合模和混凝土浇筑。

2.根据权利要求1所述的一种曲线PC轨道梁预制施工方法，其特征在于：所述的内模采用木条制成骨架，将0.4mm铁皮钉在木条骨架上，确保木条骨架包裹严实即可。

3.根据权利要求1所述的一种曲线PC轨道梁预制施工方法，其特征在于：所述的侧模板的顶端均与侧模高度调节器连接，侧模高度调节器通过侧模吊臂与钢结构门架的顶端连接，侧模高度调节器上固定有抹面机轨道，两个侧模板顶端的内侧面上均贴合设置有对应的线型条，线型条的顶端连接于对应的抹面机轨道上；侧模板合模调试后，根据曲线梁工法指导书上给出的预拱度、顶面超高数据，对线型条进行调节，使线型条调整至设计预拱度和顶面超高数据。

4.根据权利要求1所述的一种曲线PC轨道梁预制施工方法，其特征在于：所述的钢结构门架在两端上安装了4组共计8个三维可调的悬线调节装置，用特制的0.2mm的高韧性钢丝拉出悬线，位置对应曲线轨道梁底面及顶面，以底模中心向两边偏移出悬线横向位置并用记号笔标出，将内外侧悬线分调节至同一平面内，算出对悬线到轨道梁侧模板距离作为侧模板调节的数据，将数据输入终控系统中将所有加力器同步顶伸至设计值，利用悬线形成的空间定位网辅助测量，精确调整侧模板的倾角与曲线半径。

5.根据权利要求1所述的一种曲线PC轨道梁预制施工方法，其特征在于：所述的混凝土浇筑采用C60等级的高强度混凝土浇筑成型，初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min，碱含量≤0.55％，氧化镁含量不得超过5.0％，三氧化硫含量不得超过3.5％。

6.根据权利要求1所述的一种曲线PC轨道梁预制施工方法，其特征在于：所述的侧模板脱模前，需要确认梁体混凝土强度≥50％设计强度，且梁体混凝土表面温度与环境温度＜15℃。

7.根据权利要求1所述的一种曲线PC轨道梁预制施工方法，其特征在于：所述的模板拆模3天后，混凝土强度达到R≥C45、弹性模量E≥37000MPa时，开始第一批张拉，预应力筋采用强度级别为1860MPa的低松弛钢绞线，锚具采用低回缩锚具，第一批次张拉完毕后即可将梁体提至存梁区进行养护。