中鐵二十三局集團青島藍色硅谷城際軌道交通工程11標日期：2015年10月U梁匯報材料目錄一、工程概況二、總體方案三、后張U梁方案四、先張U梁方案五、先后張優(yōu)缺點六、U梁運架方案一、工程概況青島藍色硅谷城際軌道交通工程（K11+990～DK70+430）南起青島嶗山區(qū)南部沿海區(qū)域至即墨市大橋鹽場，全線58.44km，設(shè)置車站22座（4座地下站，18座高架站），設(shè)海洋大學車輛段1座，設(shè)大田路車輛綜合基地一座，設(shè)控制中心一座，位于海洋大學車輛段內(nèi)。全線以高架敷設(shè)為主；地下段1處（為起點段）長約5.11km；山嶺隧道3處，其中：西庵子隧道長715m，嶗山隧道長4580m，東山溝隧道長508m。一、工程概況一、工程概況高架上部結(jié)構(gòu)采用新型薄壁U梁。U梁結(jié)構(gòu)為整孔預制預應(yīng)力混凝土U形簡支梁，標準跨度為25m、28m、30m，標準梁寬為5.32m、5.42m、5.52m。外觀整體呈“U”字型，為開口薄壁結(jié)構(gòu)，腹板為弧形設(shè)計，支座中心距距梁端0.6m，梁端1.2m為U梁底板加厚區(qū)，梁高由1.8m增至1.94m。內(nèi)外腹板厚分別為0.26m、0.267m，底板厚0.26m，梁端底板加厚至0.4m。U梁構(gòu)造斷面圖二、總體方案本標段為青島藍色硅谷城際軌道交通工程土建11標，負責遼陽東路站至大任河站間（含海洋大學車輛段）以及唐家莊站至鹽田西站間共13個區(qū)間約1960片高架U梁制作、運輸和架設(shè)施工任務(wù)，工程計劃從2013年4月至2016年6月，總工期為39個月。根據(jù)線路特點和工期要求，U梁采取梁場集中預制，通過液壓平板牽引車運輸至各喂梁點，由跨線龍門吊提梁上線，運梁車梁上運梁，架橋機逐孔架設(shè)的“制、運、架”一體化施工模式。二、總體方案11標U梁場位于青島市即墨市鰲山衛(wèi)鎮(zhèn)新民村，對應(yīng)線路里程K44+800，濱海公路以東600米，新民河以南，距離擬建線路最近距離600米，離梁場最遠橋梁運輸距離34公里。梁場占地面積約393.70畝，分為辦公生活區(qū)、制梁區(qū)、存梁區(qū)、鋼筋加工區(qū)、混凝土攪拌站五大功能區(qū)。U梁場設(shè)置24個制梁臺座，配置24套模板，梁場設(shè)計最大生產(chǎn)能力為200片/月，存梁能力為300片。二、總體方案序號機械或設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量產(chǎn)地制造年份功率(KW)生產(chǎn)能力備注一主要大型設(shè)備1輪胎式提梁機TLMEL2502秦皇島2013/2010250250T2龍門吊MG20/T-424常州20134020T制梁區(qū)3龍門吊MG10/T-201常州20061010T鋼筋車間4混凝土攪拌站HZN120A2四川2008120120m3/h5混凝土攪拌運輸車HDJ5250GBST6青島20138m36裝載機WL8582杭州20133m37混凝土輸送泵HBT—4湖南201122080m3/h8布料機HGY-194陜西201349燃油鍋爐2無錫2013254T10叉車5T2青島20135T二后張預應(yīng)力設(shè)備1穿心式千斤頂YDC25009開封2013250T2穿心式千斤頂YDC30009開封2013300T3電動油泵YBZ2*2-5016開封201360MPa4壓漿臺車JS-300220135壓漿機ZB4220132.5m3/h6真空機FZB4-222013三試驗檢測設(shè)備1套2013四工裝1U梁鋼模18湖南20132鋼筋綁扎胎具12青島20133鋼筋吊架2青島20134蒸養(yǎng)罩12青島2013后張法U梁主要施工機械設(shè)備二、總體方案序號機械或設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量產(chǎn)地制造年份功率(KW)生產(chǎn)能力備注一先張預應(yīng)力設(shè)備1張拉臺座及橫梁一串二3線青島20152穿心式千斤頂YDC600024上海2010600T3電動油泵20104同步張拉控制器STC4-LP2上海20105穿心式千斤頂YDC2406柳州201524T6電動油泵YBZ2*2—502開封201360MPa先張法U梁主要施工機械設(shè)備U梁運架主要施工機械設(shè)備序號機械或設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量產(chǎn)地制造年份功率(KW)生產(chǎn)能力備注1牽引汽車33548德國2013540馬力2液壓軸線板(掛車)11軸8上海201311軸3押運車4上海20134跨線龍門吊(120噸）MG120/T-246河南20135橋上運梁車250T3河南20136架橋機250T3青島20137千斤頂80T362013三、后張U梁方案1、后張工藝流程

三、后張U梁方案2、U梁模板模板采用通用性、多模數(shù)的液壓自動結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同跨度和寬度共用。底模固定于制梁臺座不動；側(cè)模依靠螺旋千斤頂支撐于地面，通過定位銷與底模鉸接；端模置于底模上，側(cè)模包端模以方便梁長調(diào)整；內(nèi)模采用整體液壓鋼內(nèi)模，通過橫梁懸掛于側(cè)模頂部。模型安裝必須穩(wěn)固牢靠，接縫嚴密，不得漏漿，模板必須清理干凈并涂刷隔離劑。

三、后張U梁方案3、鋼筋制安

U梁鋼筋在鋼筋車間機械化加工，鋼筋采用彎曲機彎制成型，針對梁體鋼筋需彎制弧線，對鋼筋彎曲機進行改裝，按彎制尺寸和弧度定制一套彎制工裝，保證了鋼筋制作尺寸。

三、后張U梁方案3、鋼筋制安U梁鋼筋在特制的鋼筋綁扎胎具上綁扎，然后再整體吊裝入模，提高制梁臺座周轉(zhuǎn)效率。綁扎胎具上設(shè)置有縱向和橫向梁體鋼筋的限位槽口，有效控制鋼筋間距，操作方便。綁扎胎具按U梁埋件及孔洞位置預置工裝，以便確定預留埋件安裝位置。在綁扎鋼筋的同時預埋好波紋管，波紋管必須采用定位鋼筋定位固定。三、后張U梁方案3、鋼筋制安

U梁鋼筋采用兩臺20t龍門吊攜專用多點式鋼筋吊架吊裝入模，吊架采用桁架式結(jié)構(gòu)，由型鋼焊接制作，設(shè)80個吊點。鋼筋骨架起吊前須檢查所有吊點，松緊一致，受力均勻。三、后張U梁方案4、混凝土攪拌混凝土攪拌采用HZN120A型行星式強制攪拌機，配備電子計量系統(tǒng)計量原材料。計量系統(tǒng)必須在法定計量技術(shù)機構(gòu)定期校正，確保原材料計量準確。澆筑前，試驗室測定砂、石含水率，根據(jù)理論配合比出具施工配比，拌和站進行試拌，保證混凝土滿足工作性能后才進行澆注。三、后張U梁方案4、混凝土攪拌混凝土攪拌采用HZN120A型行星式強制攪拌機，配備電子計量系統(tǒng)計量原材料。計量系統(tǒng)必須在法定計量技術(shù)機構(gòu)定期校正，確保原材料計量準確。澆筑前，試驗室測定砂、石含水率，根據(jù)理論配合比出具施工配比，拌和站進行試拌，保證混凝土滿足工作性能后才進行澆注。三、后張U梁方案5、混凝土澆筑混凝土采用3輛8m3運輸攪拌車、1臺HBT80C型輸送泵和1臺HGY-18型布料機澆筑。U梁豎向自下而上分為1～5層，先底板、后底腹板結(jié)合部，再腹板，最后澆筑翼緣板；U梁縱向分為5段，每段6m，斜向分段、水平分層依次澆筑，一次成型。插入式振搗棒配合附著式震動器進行振搗，人工二次抹面收光。三、后張U梁方案6、混凝土養(yǎng)護U梁混凝土夏季采用自然養(yǎng)護，存梁臺座上設(shè)置自動噴淋裝置，分別噴向腹板上部及下部，確保梁體所有表面保持濕潤；冬季采用蒸汽養(yǎng)護，澆筑后U梁覆蓋蒸汽養(yǎng)護蓬，4t鍋爐供應(yīng)蒸汽，保證混凝土溫度和濕度。三、后張U梁方案7、U梁移運U梁移運采用TLMEL250型輪胎式提梁機，采用“四點起吊，三點平衡”原理，確保吊具平衡系統(tǒng)成穩(wěn)定的三點作業(yè)。在吊點設(shè)測力控制系統(tǒng)，吊運時保證每吊點實際吊重與四個支點的反力平均值相差不超過±5％。三、后張U梁方案8、預應(yīng)力張拉U梁預應(yīng)力管道采用波紋管成孔，預應(yīng)力按初張拉和終張拉兩個階段進行，人工與機械配合穿鋼絞線束，采用四臺穿心式自鎖千斤頂兩端同步、兩側(cè)對稱張拉。梁體混凝土達到80%以上設(shè)計強度后，脫端模、內(nèi)模、側(cè)模后進行初張拉；經(jīng)初張后的U梁，移至存梁區(qū)存放，當梁體混凝土達到100%設(shè)計強度、彈性模量及齡期達到設(shè)計要求后，在存梁臺座上進行終張拉。預施應(yīng)力采用“應(yīng)力、應(yīng)變、時間”三控制，預施應(yīng)力值以壓力表讀數(shù)為主，以預應(yīng)力筋伸長值進行校核。三、后張U梁方案9、孔道壓漿

U梁終拉完成后，在48h內(nèi)進行管道真空輔助壓漿。壓漿前首先進行抽真空，真空度穩(wěn)定在-0.06MPa～-0.1MPa之間。然后開啟壓漿泵進行連續(xù)壓漿，確認出漿流動和進漿流動一致時，封閉保壓，壓力達到0.50～0.60MPa下持壓3min，完成排氣和泌水，使孔道內(nèi)漿體密實飽滿。三、后張U梁方案10、預埋槽道安裝

青島藍色硅谷城際軌道交通工程U梁腹板內(nèi)側(cè)設(shè)計預埋槽道，用于電纜支架的安裝，它是由帶內(nèi)齒的C型槽鋼，槽內(nèi)固定的T型螺栓，槽鋼背面的錨桿組成。三、后張U梁方案10、預埋槽道安裝安裝時首先要根據(jù)設(shè)計圖紙和施工工藝進行定位，在U梁內(nèi)模入模前，將其采用T形螺栓固定在內(nèi)模板上，使之正面和模板緊貼，拆模后槽口表面與混凝土表面平齊。三、后張U梁方案10、預埋槽道安裝安裝時首先要根據(jù)設(shè)計圖紙和施工工藝進行定位，在U梁內(nèi)模入模前，將其采用T形螺栓固定在內(nèi)模板上，使之正面和模板緊貼，拆模后槽口表面與混凝土表面平齊。三、后張U梁方案10、預埋槽道安裝槽口內(nèi)設(shè)有填充泡沫將槽內(nèi)填實，以阻止混凝土漿液進入槽內(nèi)給螺栓安裝帶來不便。三、后張U梁方案10、預埋槽道安裝預埋槽道成品三、后張U梁方案11、后張U梁錨下裂紋及控制措施

U梁初張拉后在腹板外側(cè)表面出現(xiàn)從N1錨穴沿45°斜向下的裂紋，終張拉完成后裂紋加寬，并逐步發(fā)展，在2～3個月后基本穩(wěn)定。裂紋長度在18cm～70cm，寬度在0.1mm～0.3mm，存在一條或多條。

分析原因如下：U梁張拉后在腹板錨穴處形成一定剪應(yīng)力，當剪應(yīng)力超出了混凝土的抗拉強度就會產(chǎn)生裂紋。三、后張U梁方案11、后張U梁錨下裂紋及控制措施后張U梁張拉后出現(xiàn)N1錨下裂紋三、后張U梁方案11、后張U梁錨下裂紋及控制措施后張U梁張拉后出現(xiàn)N1錨下裂紋三、后張U梁方案11、后張U梁錨下裂紋及控制措施和設(shè)計院積極溝通，進行了如下優(yōu)化：1、內(nèi)腹板鋼束N1’由7根一束改為5根一束，剩余2根布置在底板上，通過減少預應(yīng)力鋼束數(shù)量降低張拉后引起的錨下剪應(yīng)力；2、U梁內(nèi)腹板腹板鋼束N1’錨頭位置向內(nèi)偏移7cm，通過加大預應(yīng)力束的保護層厚度來降低剪應(yīng)力的傳遞；3、U梁端橫梁處鋼筋進行局部調(diào)整，角筋由單根改為并2根，上翼緣箍筋直徑由12改為16，通過加強鋼筋來提高錨下結(jié)構(gòu)的抗拉能力。優(yōu)化前U梁N1錨穴布置優(yōu)化后U梁N1錨穴布置三、后張U梁方案11、后張U梁錨下裂紋及控制措施優(yōu)化后U梁N1錨穴四、先張U梁方案1、先張工藝流程

四、先張U梁方案2、工藝設(shè)計先張梁張拉臺座應(yīng)進行專門施工工藝設(shè)計。本梁場先張法U梁制作采用“一串二”長線法先張工藝方案，以減少設(shè)備工裝投入，節(jié)約成本。

四、先張U梁方案2、工藝設(shè)計先張梁張拉方式采用穿心式牽引方案進行先張法施工。一條生產(chǎn)線采用8臺600噸級穿心式千斤頂，每臺工作行程300mm，分設(shè)張拉臺座兩端，每端4臺。鋼絞線錨固鋼橫梁設(shè)置于張拉承力墩臺內(nèi)側(cè)，千斤頂與鋼橫梁的鏈接通過XZ—L140/7000的牽引鋼棒穿過承力墩預留孔鏈接。8臺穿心式千斤頂通過牽引鋼橫梁張拉鋼絞線形式達到設(shè)計工藝要求。

四、先張U梁方案3、先張工藝先張法預應(yīng)力施工應(yīng)在鋼筋骨架入模，端模安裝到位后才可進行。鋼絞線連接采用錨夾具及先張法連接器，錨夾具用于張拉端，先張法連接器(雙向錨夾具)用于先張鋼鉸線與工具鋼鉸線的連接。先張法預應(yīng)力施工采用“單束初調(diào)→整體張拉→單束終拉”的張拉工藝。張拉程序：小頂單根張拉0→0.20σcon(作伸長值標記)→鋼筋骨架調(diào)整整修；大頂張拉0.20σcon→0.85σcon(測量伸長值△δ1，鎖緊牽引自鎖螺帽)大頂回油→小頂張拉（此時的控制應(yīng)力為0.85σcon）→1.0σcon(測量伸長值△δ2，)→小頂回油錨固。采用應(yīng)力控制張拉時還應(yīng)校核預應(yīng)力鋼絞線的伸長值。

四、先張U梁方案3、先張工藝整體張拉，電腦智能控制，位移精度1mm

四、先張U梁方案3、先張工藝小頂單束精調(diào)

四、先張U梁方案4、放張工藝梁體混凝土達到85%以上設(shè)計強度時方可進行預應(yīng)力鋼絞線放張。鋼絞線放張應(yīng)連貫進行，避免在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生瞬時荷載。第1階段放張時，應(yīng)首先在現(xiàn)有張拉力的基礎(chǔ)上再張拉不超過5%張拉力，以便于擰松自鎖螺帽。采用兩端放張，放張步驟如下：10%-10%-10%-20%（另一側(cè)相同）。各步放張時間間隔1分鐘。

五、先后張優(yōu)缺點1、先張法優(yōu)點1、預應(yīng)力筋同混凝土結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合，粘結(jié)效果好，梁體預應(yīng)力體系合理，結(jié)構(gòu)耐久性好；2、預應(yīng)力損失易控制，施工質(zhì)量更容易得到保證；3、預應(yīng)力筋位置偏差更容易控制，對薄壁U型梁而言，變形控制能充分保證；4、先張法預應(yīng)力筋依靠粘結(jié)力自錨，相對后張法節(jié)約了錨具、孔道預埋、孔道壓漿、封錨及封端工序，梁體直接成本低；5、施工工序相對后張法減少了孔道預埋、孔道壓漿、封錨及封端工序，文明施工程度高；6、張拉在長線制梁臺座上一次性完成，張拉作業(yè)面相對集中，設(shè)備利用效率高，也便于設(shè)備管理。

五、先后張優(yōu)缺點2、先張法缺點1、先張臺座及預應(yīng)力體系一次性投入費用較大，先張臺座撤場恢復費用也較高，如U梁數(shù)量較少則不經(jīng)濟（單個先張臺座生產(chǎn)U梁數(shù)量達到100片后，先張梁經(jīng)濟性則優(yōu)于后張梁）；2、先張法預應(yīng)力筋布置多數(shù)為直線型，曲線布置比較困難；3、同步放張對臺座底模及側(cè)模加工、安裝質(zhì)量、精度要求更高；4、先張長線臺座法各工序銜接多，工序節(jié)拍時間較后張法長，需要耗費較大勞動力來縮短工序節(jié)拍時間（評測工效將較后張法降低30%）；5、先張法預應(yīng)力對鋼絞線、工具錨、連接器以及張拉控制系統(tǒng)質(zhì)量要求高，且對管理、操作工水平要求很高，須采取有效措施防止斷、滑絲等施工安全、質(zhì)量隱患，須尋求有豐富經(jīng)驗的施工隊伍。

五、先后張優(yōu)缺點3、后張法優(yōu)點1、后張臺座構(gòu)造簡單，投入張拉設(shè)備少，施工簡便，速度快，一次性投入費用低；2、后張臺座獨立設(shè)置，工序交叉施工影響少，人員投入較少，工序節(jié)拍時間容易控制；3、預應(yīng)力筋成束安裝、張拉，預應(yīng)力分二次張拉，可提高制梁臺座周轉(zhuǎn)效率；4、可節(jié)約梁場占地面積約10畝。

五、先后張優(yōu)缺點4、后張法缺點1、后張法預應(yīng)力筋依靠錨具錨固于梁體端部，錨具一旦破壞，整個預應(yīng)力體系基本喪失；2、后張法預應(yīng)力筋在后期使用過程中應(yīng)力損失比先張法大，梁體耐久性差；3、后張法梁端部應(yīng)力集中，薄壁U梁結(jié)構(gòu)腹板端部及錨下裂紋難以控制，嚴重影響U梁結(jié)構(gòu)耐久性；4、預埋孔道成型較難保證預應(yīng)力筋精確位置，預應(yīng)力損失和變形控制較難，施工質(zhì)量難以得到保證，也影響軌道安裝精度；5、孔道壓漿對灌漿材料泌水率、收縮性能等質(zhì)量控制及灌漿工藝要求高，增加了薄壁U型梁結(jié)構(gòu)安全、質(zhì)量風險；6、后張法消耗錨具，且增設(shè)了孔道預埋、孔道壓漿、封錨及封端工序，梁體直接成本高，文明施工程度低。

五、先后張優(yōu)缺點綜合評價1、先張法預應(yīng)力筋依靠粘結(jié)力自錨，預應(yīng)力筋同混凝土結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合，粘結(jié)效果好，梁體預應(yīng)力體系合理，結(jié)構(gòu)耐久性好；同時預應(yīng)力損失易控制，施工質(zhì)量更容易得到保證；2、先張臺座及預應(yīng)力體系一次性投入費用較大，如U梁數(shù)量較少則不經(jīng)濟單個先張臺座生產(chǎn)U梁數(shù)量達到100片后，先張梁經(jīng)濟性則優(yōu)于后張梁；3、先張法對管理、操作工水平要求很高，須尋求有豐富經(jīng)驗的施工隊伍。4、后張法預應(yīng)力筋在后期使用過程中應(yīng)力損失比先張法大，梁體耐久性差；后張法梁端部應(yīng)力集中，薄壁U梁結(jié)構(gòu)腹板端部及錨下裂紋難以控制，嚴重影響U梁結(jié)構(gòu)耐久性。針對此情況，藍硅線在召開專家會解決裂紋的同時，部分U梁已改為先張法設(shè)計，通過全方位比較，青島地鐵后續(xù)的R3線亦采用先張法設(shè)計。

五、U梁運架方案1、工藝流程

五、U梁運架方案2、U梁裝車U梁裝車時將重心壓在車板中心，左右偏差不超過3CM，保持輪胎氣壓一致，各輪胎氣壓偏差不超過0.5個氣壓。梁體與車體用大型螺栓穿在吊裝孔里進行固定，接觸面墊橡膠板對梁體進行保護。

五、U梁運架方案3、公路運梁在一般道路上直行速度約為20km/h，通過轉(zhuǎn)彎道路是速度不超過5km/h，在通過路口時按押運車的指揮信號安全通過，通過橋梁時不得加速減速及緊急制動，勻速通過橋梁及涵洞。

五、U梁運架方案4、班前教育工班長檢查人員防護器具佩戴情況，是否正確佩戴安全帽、安全帶。對當日工作進行安排，提示不同崗位安全注意事項，清點當日施工工具材料是否齊全。根據(jù)當日天氣情況，實測風力達到6級時，停止提、運、架梁作業(yè)。

五、U梁運架方案5、龍門吊提梁安裝吊桿時每根吊桿上下螺母外漏絲扣不小于2絲。起吊和運行時，指揮人員應(yīng)確認門吊軌道和門吊行走范圍內(nèi)無障礙物妨礙。起吊前操作司機要鳴鈴警告所有在場人員。U梁提升過程中要防止梁體在縱、橫向發(fā)生較大偏斜，要求最大縱、橫偏斜角不大于1°

五、U梁運架方案6、運梁車運梁運梁車行走前，必須確認提梁門吊吊具已離開運梁車運梁范圍，確認運梁軌道固定完好，運梁道路無障礙物。運梁車空載行駛速度應(yīng)控制在60m/min以內(nèi)，重載行駛速度應(yīng)控制在30m/min以內(nèi)。運梁車在到達離架橋機50米處應(yīng)減速行駛靠近。

五、U梁運架方案7、運梁車喂梁前天車、后天車起吊U梁后，要分別起落3次確認其卷揚機的制動器的有效性。在喂梁過程中必須有專人看護前后天車，當距離終點兩米時提前減速靠近。前后天車吊梁行走、橫移時注意梁體與架橋機主梁及橫梁之間的間隙，防止發(fā)生碰撞。

五、U梁運架方案8、架橋機落梁U梁橫移時應(yīng)在低位作業(yè)，禁止連續(xù)起停動作，以減少箱的晃動對架橋機橫向沖擊。天車走行到位，開始落梁，落梁過程中應(yīng)采用低速落梁，同時指揮人員要監(jiān)視前后天車上卷揚機及制動器。下落梁體保持相對水平，橫向高差10cm，前后位高差30cm。

五、U梁運架方案9