一种钢结构+ECC面板装饰构件施工方法与流程

一种钢结构+ecc面板装饰构件施工方法
技术领域
1.本发明属于混凝土施工工艺技术领域，具体地说是一种钢结构+ecc面板装饰构件施工方法。


背景技术：

2.在桥梁施工时，往往需要混凝土浇筑桥梁面板，然后对桥梁进行建设施工，其中牛田洋大桥22#、23#索塔翔鹭厝角头造型作为潮汕一大特色，对结构受力安全性要求高、表观质量高，原厝角头装饰段设计为钢筋+c55海工混凝土结构，采用常规现浇工艺进行施工，具有以下施工难点：
3.(1)一般地，常规装饰段结构类型为细密钢筋+高强混凝土，其结构复杂，施工现浇工艺复杂，厝角头装饰段在设计图纸中22#、23#索塔装饰段采用变截面多箱室结构，其箱室壁厚仅为30cm，且箱室内外弧形转角较多、较小，多数弧形半径仅为15cm，箱室内均采用直径为20mm钢筋作为受力钢筋，部分箱室内部空间狭小、仅为50cm，施工作业环境极为复杂，若采取常规钢管桩支架+内侧木模+外侧钢模的方案进行施工，则需不断调整内外模板姿态、支架高度，且受主体钢筋较密、箱室空间较小的影响，钢筋、模板安装、混凝土振捣等工序施工难度极大，混凝土质量不能得到有效的保障，在施工厝头过程中，需要投入更多的人员、机械、临时措施，所消耗的工期更大。
4.(2)厝角头装饰段现浇施工安全风险较大，22#、23#索塔位于入海口，常年风速大，装饰段整体高度约为21.86m，位于距离地面高约为55m的大斜率曲线位置上，且最下部分为悬臂结构，该装饰结构复杂，现有装饰结构工序多、工艺复杂，需投入的更多人员、机械、临时措施，且现浇施工均需要人工进行操作，所消耗的工期更大，安全风险远大于常规地面现浇混凝土施工工艺。
5.因此，亟需设计一种钢结构+ecc面板装饰构件施工方法，解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种钢结构+ecc面板装饰构件施工方法，以解决现有技术中常规装饰段结构类型为细密钢筋+高强混凝土，其结构复杂，现有装饰结构工序多、工艺复杂，需投入的更多人员、机械、临时措施，且现浇施工均需要人工进行操作，所消耗的工期更大，安全风险远大于常规地面现浇混凝土施工工艺等问题。
7.一种钢结构+ecc面板装饰构件施工方法，包括以下步骤：
8.s1.预制工艺
9.(1)首先在专门的平整场地上制作高度、长宽合适的水平胎架，经验收合格后方能使用，接着在钢结构分块的制造前，按照实际预埋爬锥的位置，重新进行了测量定位，然后将厝角头各分块结构严格按照设计图纸尺寸在钢结构后场进行制造，验收合格后在水平胎架上进行连续匹配组拼；
10.(2)接着在已完成组拼的厝角头分块上进行钢筋绑扎、剪力钉焊接，验收完成后进行ecc高延性混凝土浇筑、并采用附着式振捣器进行振捣，且在浇筑时，针对各分块中板面呈垂直、反斜面的区域，首先将分块进行调整角度或水平翻转浇筑后，再进行其余板面施工。
11.s2.安装工艺
12.(1)步骤一：首先将主塔厝角头分块1-7在预制场提前制造、组拼完成；接着按照实际预埋爬锥的位置，重新进行了测量定位，并在桥位处搭设临时作业平台，并做好安全网、护栏等安全措施；然后清理主塔厝角头预埋爬锥，最后进行厝角头的分块安装；
13.(2)步骤二：预制完成的厝头分块1重量为18.84t，首先采用130t履带进行吊装，该工况下吊机主臂长52.8m，吊装作业半径15.6m时，额定吊重为29.8t，满足吊装需求；然后厝头分块1用履带吊粗调位置，进行初步对位；再然后将桁架下部放置在牛腿平台上，采用千斤顶或倒链进行精调，确保与预埋爬锥孔位对位；最后通过安装连接螺栓，将厝头分块1与主塔进行连接；
14.(3)步骤三：预制完成的厝头分块2重量为21.48t，首先采用130t履带吊进行吊装，该工况下吊机主臂长61m，吊装作业半径19m时，额定吊重为23.2t，满足吊装需求；然后用履带吊粗调位置，再将分块2放置分块1上，采用千斤顶及倒链进行精调，确保与预埋爬锥孔位对位；再然后安装连接螺栓，将厝头分块2与主塔进行连接；最后采用码板定位厝头分块1、厝头分块2桁架；
15.(4)步骤四：预制完成的厝头分块3重量为11.82t，首先采用130t履带吊进行吊装，该工况下吊机主臂长54m，吊装作业半径23m时，额定吊重为19.0t，满足吊装需求；然后将临时平台沿上下游方向接长1m，搭设施工脚手架；再然后先采用履带吊粗调厝头分块3，再利用千斤顶及倒链进行精调，分块3先与分块1用码板定位后，再与桁架组焊接成整体；最后将厝头分块4和分块5按照分块3安装步骤，根据实际需求不断接高施工脚手架，先后完成吊装作业，厝头分块4和分块5重量分别为8.68t、6t，在该分块3吊装工况下，吊装均能满足要求；
16.(5)步骤五：预制完成的厝头分块6重量为5.21t，首先采用130t履带吊在大小里程侧支栈桥上吊装，该工况下吊机主臂长49.3m，吊装作业半径23m时，额定吊重为18.1t，满足吊装需求；然后先采用履带吊粗调厝头分块6，再利用千斤顶及倒链进行精调，分块6先与各分块用码板定位后，再焊接成整体；
17.(6)步骤六：预制完成的厝头分块7重量为12.9t，首先采用130t履带吊在大小里程侧支栈桥上吊装，该工况下吊机主臂长53.7m，吊装作业半径23m时，额定吊重为17.9t，满足吊装需求；然后先采用履带吊粗调厝头分块7，再利用千斤顶及倒链进行精调，分块7先与各分块用码板定位后，再焊接成整体；最后浇筑分块处湿接缝，完成主塔厝角头施工。
18.优选的，在s1的(1)中，角头各分块结构的组拼精度需满足施工要求，然后验收后，在各分块接缝处距离5cm处划线，作为后续湿接缝浇筑线。
19.优选的，在s2的步骤一中，在将主塔厝角头分块1-7组拼完成时，需要在相邻分块的接缝处预留10cm宽湿接缝位置。
20.优选的，在s2的步骤六中，在浇筑分块处湿接缝后，需要养护7天。
21.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
22.(1)钢结构+ecc面板装饰构件采用钢结构+新型ecc高延性混凝土面板装饰构件结
构，优化并代替了常规装饰段细密钢筋+混凝土的复杂箱室结构形式，单个装饰段降低了自重约366.03t。
23.(2)钢结构+ecc面板装饰构件采用成熟的预制工艺，能有效克服了原方案中箱室现浇的施工难度，能使制造线形更加美观，能有效地控制施工质量。
24.(3)钢结构+ecc面板装饰构件采用整体安装施工工艺，相对于常规常规钢管桩支架+内侧木模+外侧钢模的方案来说降低了高空常规现浇施工工艺的施工难度及安全风险。
25.(4)钢结构+ecc面板装饰构件成熟的预制、安装工艺，在施工过程中，可以最大程度上节约人员、机械、临时措施的投入，减轻原复杂施工工艺带来的工期压力。
附图说明
26.图1为本发明的步骤一安装工艺示意图；
27.图2为本发明的步骤二安装工艺示意图；
28.图3为本发明的步骤三安装工艺示意图；
29.图4为本发明的步骤四安装工艺示意图；
30.图5为本发明的步骤五安装工艺示意图；
31.图6为本发明的步骤六安装工艺示意图；
32.图7为本发明的钢结构+ecc面板装饰构件结构第一示意图；
33.图8为本发明的钢结构+ecc面板装饰构件结构第二示意图；
34.图9为本发明的剪力钉布置示意图。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
36.如附图1至附图9所示：
37.实施例一：本发明提供一种钢结构+ecc面板装饰构件施工方法，包括以下步骤：
38.s1.预制工艺
39.(1)首先在专门的平整场地上制作高度、长宽合适的水平胎架，经验收合格后方能使用，接着在钢结构分块的制造前，按照实际预埋爬锥的位置，重新进行了测量定位，然后将厝角头各分块结构严格按照设计图纸尺寸在钢结构后场进行制造，验收合格后在水平胎架上进行连续匹配组拼。
40.(2)接着在已完成组拼的厝角头分块上进行钢筋绑扎、剪力钉焊接，验收完成后进行ecc高延性混凝土浇筑、并采用附着式振捣器进行振捣，且在浇筑时，针对各分块中板面呈垂直、反斜面的区域，首先将分块进行调整角度或水平翻转浇筑后，再进行其余板面施工；厝角头预制分块情况如下表所示：
[0041][0042]
由上可知：
[0043]
s2.安装工艺
[0044]
(1)步骤一：
[0045]
①
、首先主塔厝角头分块1-7在预制场提前制造、组拼完成，并预留分块接缝处10cm宽湿接缝位置；
[0046]
②
、接着搭设临时作业平台，并做好安全网、护栏等安全措施；
[0047]
③
、最后清理主塔厝角头预埋爬锥；
[0048]
(2)步骤二：
[0049]
①
、预制完成的厝头分块1重量为18.84t，采用130t履带进行吊装，该工况下吊机主臂长52.8m，吊装作业半径15.6m时，额定吊重为29.8t，满足吊装需求；
[0050]
②
、接着厝头分块1先用履带吊粗调位置，进行初步对位；
[0051]
③
、然后将桁架下部放置在牛腿平台上，采用千斤顶或倒链进行精调，确保与预埋爬锥孔位对位；
[0052]
④
、最后安装连接螺栓，将厝头分块1与主塔进行连接；
[0053]
(3)步骤三：
[0054]
①
、预制完成的厝头分块2重量为21.48t，采用130t履带吊进行吊装，该工况下吊机主臂长61m，吊装作业半径19m时，额定吊重为23.2t，满足吊装需求；
[0055]
②
、接着用履带吊粗调位置，再将分块2放置分块1上，采用千斤顶及倒链进行精调，确保与预埋爬锥孔位对位；
[0056]
③
、然后安装连接螺栓，将厝头分块2与主塔进行连接；
[0057]
④
、最后将厝头分块1与厝头分块2之间的面板采用码板进行定位，焊接形成整体；
[0058]
(4)步骤四：
[0059]
①
、预制完成的厝头分块3重量为11.82t，采用130t履带吊进行吊装，该工况下吊机主臂长54m，吊装作业半径23m时，额定吊重为19.0t，满足吊装需求；
[0060]
②
、接着将临时平台沿上下游方向接长1m，搭设施工脚手架；
[0061]
③
、然后采用履带吊粗调厝头分块3，再利用千斤顶及倒链进行精调，分块3先与分块1用码板定位后，再与桁架组焊接成整体；
[0062]
④
、最后将厝头分块4和厝头分块5按照分块3安装步骤，根据实际需求不断接高施
工脚手架，先后完成吊装作业，厝头分块4和厝头分块5重量分别为8.68t、6t，在该分块3吊装工况下，吊装均能满足要求；
[0063]
(5)步骤五：
[0064]
①
、预制完成的厝头分块6重量为5.21t，采用130t履带吊在大小里程侧支栈桥上吊装，该工况下吊机主臂长49.3m，吊装作业半径23m时，额定吊重为18.1t，满足吊装需求；
[0065]
②
、接着采用履带吊粗调厝头分块6，再利用千斤顶及倒链进行精调，分块6先与各分块用码板定位后，再焊接成整体；
[0066]
(6)步骤六：
[0067]
①
、预制完成的厝头分块7重量为12.9t，采用130t履带吊在大小里程侧支栈桥上吊装，该工况下吊机主臂长53.7m，吊装作业半径23m时，额定吊重为17.9t，满足吊装需求；
[0068]
②
、接着采用履带吊粗调厝头分块7，再利用千斤顶及倒链进行精调，分块7先与各分块用码板定位后，再焊接成整体；
[0069]
③
、然后浇筑分块处湿接缝，养护7天，完成主塔厝角头施工。
[0070]
钢结构+ecc面板装饰构件的整体结构为主体骨架结构桁架组+顶部箱室+侧部箱室1+侧部箱室2+6mm钢筋网+剪力钉+ecc高延性混凝土组成，主体桁架组与主塔塔身设置m42型爬锥预埋件进行栓接固定，其余箱室均焊接在桁架组上，待钢结构制造完成后，在钢结构表面上设置剪力钉、钢筋网，最后施工ecc高延性混凝土。
[0071]
其中ecc高延性混凝土是指基于断裂力学、微观物理力学和统计学优化设计，使用短纤维增强，且纤维掺量不超过复合材料总体积的2.5％，硬化后的复合材料应具有显著的应变硬化特征，在拉伸荷载作用下可产生多条细密裂缝，极限拉应变可稳定地达到3％以上的新型工程用水泥基复合材料。
[0072]
钢结构+ecc面板装饰构件结构见图7和图8所示，剪力钉布置图见图9所示；
[0073]
该装饰结构采用专用的高延性混凝土，型号为wh-rcⅲ类高延性混凝土，为成品材料，其配比为母料：水：辅料＝40kg：8.8kg：288g，按照配合比与水拌合后即可用于施工；
[0074]
主体骨架为桁架式结构，上、下弦杆为hw150
×
150型钢，腹杆采用2[14a，弦杆与腹杆间设置节点板通过焊接方式连接；桁架组间设置横向联结系，弦杆间通过hw150
×
150型钢，腹杆间设置2[10a进行连接；
[0075]
桁架组顶部、侧部箱室均采用钢板焊接制作，钢板厚度为10mm，钢板间设置横隔板形成箱型截面。桁架侧边设置hw150
×
150型钢与桁架进行连接，侧部箱室1坐落在侧部箱室2顶平面上，侧部箱室1与桁架侧板进行连接，并设置横隔板形成箱型截面；
[0076]
各箱室面板上设置一层钢筋网片，横、纵向间距为100
×
100mm，钢筋采用hrb400型φ6mm钢筋，剪力钉间距为150
×
150mm，钢筋网片与面板间采用连续角焊缝，焊高为4mm。剪力钉与面板间采用钎焊。
[0077]
由上可知：
[0078]
(1)钢结构+ecc面板装饰构件采用钢结构+新型ecc高延性混凝土面板装饰构件结构，优化并代替了常规装饰段细密钢筋+混凝土的复杂箱室结构形式，单个装饰段降低了自重约366.03t。
[0079]
(2)钢结构+ecc面板装饰构件采用成熟的预制工艺，能有效克制了原方案中箱室现浇的施工难度，能使制造线形更加美观，能有效地控制施工质量。
[0080]
(3)钢结构+ecc面板装饰构件采用整体安装施工工艺，相对于常规常规钢管桩支架+内侧木模+外侧钢模的方案来说降低了高空常规现浇施工工艺的施工难度及安全风险。
[0081]
(4)钢结构+ecc面板装饰构件成熟的预制、安装工艺，在施工过程中，可以最大程度上节约人员、机械、临时措施的投入，减少原复杂施工工艺带来的工期压力。
[0082]
综上：钢结构+ecc面板装饰构件施工方法利用了钢结构+新型ecc高延性混凝土面板装饰构件成熟的制作、整体安装施工工艺，以及ecc装饰面板高延伸(耐久)性、自重小等结构特点的优势，优化了常规装饰段细密钢筋+混凝土的复杂箱室结构形式，降低了高空常规现浇施工工艺的施工难度及安全风险，且大大降低了结构自重，制造线形更加美观，能有效地控制施工质量。
[0083]
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种钢结构+ecc面板装饰构件施工方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.预制工艺(1)首先在专门的平整场地上制作高度、长宽合适的水平胎架，经验收合格后方能使用，接着在钢结构分块的制造前，按照实际预埋爬锥的位置，重新进行了测量定位，然后将厝角头各分块结构严格按照设计图纸尺寸在钢结构后场进行制造，验收合格后在水平胎架上进行连续匹配组拼；(2)接着在已完成组拼的厝角头分块上进行钢筋绑扎、剪力钉焊接，验收完成后进行ecc高延性混凝土浇筑、并采用附着式振捣器进行振捣，且在浇筑时，针对各分块中板面呈垂直、反斜面的区域，首先将分块进行调整角度或水平翻转浇筑后，再进行其余板面施工。s2.安装工艺(1)步骤一：首先将主塔厝角头分块1-7在预制场提前制造、组拼完成；接着按照实际预埋爬锥的位置，重新进行了测量定位，并在桥位处搭设临时作业平台，并做好安全网、护栏等安全措施；然后清理主塔厝角头预埋爬锥，最后进行厝角头的分块安装；(2)步骤二：预制完成的厝头分块1重量为18.84t，首先采用130t履带进行吊装，该工况下吊机主臂长52.8m，吊装作业半径15.6m时，额定吊重为29.8t，满足吊装需求；然后厝头分块1用履带吊粗调位置，进行初步对位；再然后将桁架下部放置在牛腿平台上，采用千斤顶或倒链进行精调，确保与预埋爬锥孔位对位；最后通过安装连接螺栓，将厝头分块1与主塔进行连接；(3)步骤三：预制完成的厝头分块2重量为21.48t，首先采用130t履带吊进行吊装，该工况下吊机主臂长61m，吊装作业半径19m时，额定吊重为23.2t，满足吊装需求；然后用履带吊粗调位置，再将分块2放置分块1上，采用千斤顶及倒链进行精调，确保与预埋爬锥孔位对位；再然后安装连接螺栓，将厝头分块2与主塔进行连接；最后采用码板定位厝头分块1、厝头分块2桁架；(4)步骤四：预制完成的厝头分块3重量为11.82t，首先采用130t履带吊进行吊装，该工况下吊机主臂长54m，吊装作业半径23m时，额定吊重为19.0t，满足吊装需求；然后将临时平台沿上下游方向接长1m，搭设施工脚手架；再然后先采用履带吊粗调厝头分块3，再利用千斤顶及倒链进行精调，分块3先与分块1用码板定位后，再与桁架组焊接成整体；最后将厝头分块4和分块5按照分块3安装步骤，根据实际需求不断接高施工脚手架，先后完成吊装作业，厝头分块4和分块5重量分别为8.68t、6t，在该分块3吊装工况下，吊装均能满足要求；(5)步骤五：预制完成的厝头分块6重量为5.21t，首先采用130t履带吊在大小里程侧支栈桥上吊装，该工况下吊机主臂长49.3m，吊装作业半径23m时，额定吊重为18.1t，满足吊装需求；然后先采用履带吊粗调厝头分块6，再利用千斤顶及倒链进行精调，分块6先与各分块用码板定位后，再焊接成整体；(6)步骤六：预制完成的厝头分块7重量为12.9t，首先采用130t履带吊在大小里程侧支栈桥上吊装，该工况下吊机主臂长53.7m，吊装作业半径23m时，额定吊重为17.9t，满足吊装需求；然后先采用履带吊粗调厝头分块7，再利用千斤顶及倒链进行精调，分块7先与各分块用码板定位后，再焊接成整体；最后浇筑分块处湿接缝，完成主塔厝角头施工。2.如权利要求1所述钢结构+ecc面板装饰构件施工方法，其特征在于：在s1的(1)中，角头各分块结构的组拼精度需满足施工要求，然后验收后，在各分块接缝处距离5cm处划线，
作为后续湿接缝浇筑线。3.如权利要求1所述钢结构+ecc面板装饰构件施工方法，其特征在于：在s2的步骤一中，在将主塔厝角头分块1-7组拼完成时，需要在相邻分块的接缝处预留10cm宽湿接缝位置。4.如权利要求1所述钢结构+ecc面板装饰构件施工方法，其特征在于：在s2的步骤六中，在浇筑分块处湿接缝后，需要养护7天。

技术总结
本发明属于混凝土施工工艺技术领域，提供了一种钢结构+ECC面板装饰构件施工方法，包括以下步骤：预制工艺和安装工艺，首先将主塔厝角头分块1-7在预制场提前制造、组拼完成；接着在桥位处搭设临时作业平台，并做好安全网、护栏等安全措施；然后清理主塔厝角头预埋爬锥，最后进行厝角头的分块安装；本发明通过利用了钢结构+新型ECC高延性混凝土面板装饰构件成熟的制作、整体安装施工工艺，以及ECC高延性混凝土高延伸(耐久)性、自重小等结构特点的优势，优化了常规装饰段细密钢筋+混凝土的复杂箱室结构形式，降低了高空常规现浇施工工艺的施工难度及安全风险，且大大降低了结构自重，制造线形更加美观，能有效地控制施工质量。能有效地控制施工质量。能有效地控制施工质量。


技术研发人员：翁金福 魏其祥 陈迁 张磊 李银刚 吴小俊 梅前前 杨海涛 邹万礼 倪波文 李宏强
受保护的技术使用者：中铁大桥局集团第二工程有限公司
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/8/13