箱梁悬灌挂蓝施工

1、箱梁悬灌挂蓝施工梅窿1#、2#大桥梁体采用挂蓝悬灌施工，连续梁施工主要包括支座安装、0#梁段施工、悬灌段施工、边跨段施工、预应力施工、合拢段施工及体系转换，其施工工艺详见箱梁悬臂灌筑施工工艺流程图。临时支墩的设计临时支墩施工模板的设计、制作盆式支座施工托架的设计安装托架托架的测试墩顶0#段施工 挂篮的设计安装挂篮挂篮的测试边跨支架设计、安装 悬灌施工 边跨段施工 合拢段施工体系转换桥面施工 箱梁悬臂灌筑施工工艺流程图临时墩施工临时墩承受箱梁荷载和不平衡力矩，每个箱梁设4个，为C25级的钢筋混凝土结构，截面为1.0m1.0m方墩，钻孔桩基础，为保证结构稳定，横向两个支墩每隔6m高设系梁一道。每个

2、墩内设11根32的锚固钢筋，伸入梁体及临时墩内1m以上，为了便于临时墩的拆除，在临时墩顶下50处设有5cm的硫磺砂浆混凝土夹层，中间布置电阻丝，施工时分层灌筑，拆除时给电阻丝通电，待硫磺砂浆熔化后，割断钢筋，拆除钢筋混凝土临时墩。硫磺砂浆的性能指标为：强度不低于42 MPa，熔化时间8 min，配合比为硫磺：水泥：砂：石蜡=1：0.5：1.5：0.02。安装永久支座大桥的永久支座体积和重量都比较大，因此采取在墩下组装、整体吊装就位的办法施工。做法是:安装前用小型磨光机打磨垫石表面，直至其任何一点的标高与设计标高之差都在2mm以内为止。与此同时，在地面按产品说明书组装支座并临时锁定，然后用吊机整

3、体吊到墩顶，纵、横向对正后落到支承垫石上，经复核确认无误后用环氧树脂砂浆，锚固螺栓，最后安装防尘裙。托架施工托架是墩顶梁段施工的承力架和脚手架,故其强度、刚度和作业空间都必须满足施工要求。根据本桥墩身高特点，采用M型万能杆件拼装扇形托架(如图示)。在梁体施工前，进行等效加载试验，对其强度、安全性进行检验，同时测出其弹性变形，并消除非弹性变形，为施工预留拱提供准确的数据。0#梁段施工 0#梁段是连续悬臂灌筑施工的起步阶段，在托架上进行。0#梁段的外模采用钢模板,内模用整体木模吊装就位。施工程序为:安装0#梁段的底模安装外模绑扎0#段底板和腹板钢筋安装竖向预应力筋吊装内模绑扎顶板钢筋安装纵向预应力

4、管道搭设灌注平台灌注0#段混凝土养生端部凿毛脱侧模张拉压浆。悬灌段施工1#段及以后的梁段均采用三角挂篮悬臂灌注,悬灌段的施工工艺流程如下：安装挂篮 前移挂篮模板 压浆 准备压浆机具 加固校正模板 张拉 准备张拉机具 钢筋下料加工 绑扎底板腹板钢筋 拆内模和侧模 钢铰线下、穿束 加工钢垫板 安装波纹管及预埋件 拆端模、处理接灌面 竖筋预拉、拼装 前移、加固内模 养生 加工预埋件 绑扎顶板钢筋 浇注混凝土 制作混凝土试件 安装波纹管和预埋件 准备浇注 运输混凝土 悬灌梁段施工工艺流程 A三角形挂篮的设计和使用 悬灌施工中使用的三角形挂篮如下图所示，挂篮总重控制在50t以内，三角形挂篮具有移动方便、

5、作业空间大、模板支立快速等优点,因而大大提高了施工进度。其构造如下: a.主桁系由2个三角桁架组成，桁架杆件与横梁均由型钢焊成,主桁后部通过自锚滚轮在已成梁体的竖向预应力筋上,中部和前部设横梁形成悬臂吊架,承受模板和梁段钢筋混凝土的重量。b.悬吊系由吊带、吊带座千斤顶等组成，吊带为直径25mm的精轧螺纹钢。c.挂篮的行走系由其后部的自锚滚轮、中部的滑板与铺设在梁体上的轨道组成，行走时在轨道和滑板之间20圆钢，以2个别100KN手动葫芦牵引挂篮移动。d.模板系由底模、侧模、内模组成,其中底模、内模均为整块钢模,用厚34mm的钢板做面板、以小型钢桁架或以大尺寸型钢作主肋、小尺寸型钢或板条作加强肋组

6、焊而成。内模采用开启式,以梁内箱的两个上倒角为轴实现开合,以缩短梁的生产周期。e.挂篮上共设7个工作平台,以保证安全施工。挂篮的拼装采用分片组合,再将各片进行拼装,其拼装顺序为:铺设轨道安装主桁、吊架及后锚安装连接系安装前后横梁安装外模板安装内模板安装工作平台。B.钢筋、波纹管和预应力束的安装钢筋采取梁上绑扎，两次成型。做法是:先绑扎底板、腹板钢筋,安装预应力钢束，待内模支立完成后，再绑扎顶板钢筋，相邻段搭接钢筋用点焊焊牢。在腹板钢筋绑完后，焊接定位网，每50mm设一道，高度用高程来控制。波纹管的连接一律采用外接，接头必须旋紧、顶死，再用胶布缠绕，露出端模板的波纹管不得少于15mm，在施工过程

7、中注意保护，不能损坏。C.混凝土的施工 连续梁的混凝土为C50级,采用商品砼，砼运输车运输，砼输送泵车输送，均一次灌完，且必须在最早灌注部分终凝前灌完。并确保箱梁对称灌注,砼灌注采取以下措施: a.底板、顶板与腹板混凝土采用不同的塌落度，并根据气温的变化进行调整。一般在气温为25时, 底板、顶板混凝土塌落度取68cm, 腹板混凝土取1012cm。b. 腹板混凝土通过扁串筒入模(扁串筒系根据梁段的钢筋和波纹管的间距专门加工,按间距60mm布置)。灌注时两腹板混凝土面高度要一致, 混凝土分层厚度不得超过35mm。c.入模的混凝土一律用30插入式震动器振捣, 振捣时选好点,尽量使之均匀和不碰波纹管，

8、对角隅和锯齿板处加强振捣。d.设专职指挥员,负责分配两个梁段的混凝土，确保对称灌注。e.必须保证混凝土连续灌注,并特别注意底板与腹板的连接质量，作好准备工作。f.灌注混凝土前,仔细检查模板的尺寸和牢固与否,在灌注过程中,设专人看护模板，以防漏浆和跑模。g.为随时检查混凝土质量和控制拆模、张拉、端部凿毛时间,每个梁段需作15组以上的试件。端部梁段(边跨段)施工连续梁的边跨端部采用在墩旁支架上现浇。安装底模时，模板与下面墩旁支架之间设置木楔，以便于合拢后模板与架子的拆卸。支架采用碗扣式满堂支架。顶部用I30的工字钢做纵横分布梁(如图示)。底模、侧模为整体钢模，内模、端模为木模。 预应力施工A.预应

9、力筋的下料、编束和穿束下料前必须按国家通用标准对材料进行复试，复试合格后才能下料。预应力筋切割以用砂轮锯为主。下好的料彻底除锈后，即可编束。钢铰线束不得相互缠绕(高强钢丝需经过梳丝板),每隔11.5m用铁丝捆扎一道,距端头2m范围内每隔0.5m捆扎一道。编好束后将端头焊在一起,中间1根要长出48cm,然后将端头打磨成卵形,以便穿入波纹管。 穿束前应用较预应力束直径大0.51.0cm的通孔器疏通波纹管,再用高压风吹净管内的杂物。穿束时先将导线穿过管道与预应力束连接,然后牵引导线并辅之以推送,将预应力束穿入管道,使两端外露部分满足张拉要求。 B. 张拉 梁段混凝土强度达到设计值的80%时即可张拉。

10、其中竖向预应力筋张拉在纵向张拉梁段数之差不得超过4段。 张拉前校正千斤顶及其油压表，使之在使用期内不超过1.05；按规定逐个检验锚具。a. 纵向张拉施工工艺如下：张拉准备 安装工作锚 安装顶压器 压 浆 对楔片外露量 和钢铰线回缩量 安装千斤顶 清洗孔道 安装工具锚 割断多余钢铰线 记录伸长值 初 张 拉 回程,退楔 记录核对伸长值 记录核对伸长值 超 张 拉 顶锚，卸载 持荷5min 张 拉 记录核对伸长值 纵向钢铰线张拉施工工艺流程 -工作锚安装前用机油或柴油清洗干净,然后将钢铰线平行地穿入锚环，安装时先安内圈锚环孔的楔片，再安装外圈锚环孔的楔片，最后用套管或小锤将楔片打入锚环孔。楔片外露

11、端头一定要在同一平面上，否则要取下重装。 -顶压器安装前进行检查，如有外伤或卷边则需修复后再用。 -安装千斤顶时对正管孔，不得将大小油缸的油管接错。 - 安装工具锚时，在其锚环与楔片之间缠垫塑料布，并涂上少量黄油等润滑剂，以便卸锚。 -初张拉前仔细检查千斤顶、油路等，确认无误后再开动油泵进行张拉，同时安排23人扶正千斤顶使工作锚环准确进入锚垫的限位槽内，待油表读数达到初张拉应力时测量大缸行程L1和工具锚楔片外露量L4。 -初张拉后再次检查千斤顶和油路,都正常后,两端千斤顶同时加载进行超张拉,每加5Mpa互相通报一次,使之随时保持一致。到两端都达到超张拉应力时,再次测量大缸行程L3和楔片外露量L

12、6,并与理论值进行比较。持荷5min,如发现油表应力下降,应立即补拉至设计应力。 - 超张拉完成后,两端同时减载至张拉应力,再量取大缸伸长值L2和楔片外露量L5,这时的实际伸长值L=(L2-L1)-(L4-L5),将其与理论伸长值作比较,当其误差在6%以内即可顶锚。 -顶锚时先顶一端，另一端持荷等待，开始时送油泵速度要慢，油表指示到3Mpa时恢复正常送油速度，直到顶锚应力，持荷1min左右卸载，使顶压器、千斤顶回0，测量大缸行程，算出钢绞线的回缩量。然后另一端补至设计张拉应力(如果先顶一方回缩量偏大,则要多补0.51.5MPa)后开始顶锚，顶锚步骤与前相同，最后只记该一端的回缩量。为使预加在梁

13、体内的应力均匀，两端应交替先顶锚。 - 两端顶锚完成后,大缸同时回程到底，然后用小锤轻打工具锚环，取下楔片，并逐个检查有无损坏者。最后依次取下锚环,拆除千斤顶、顶压器。 -割断多余的钢绞线，使钢铰线的外露长度为35cm。切割最好用砂轮锯，若用电气焊切割，则要将锚环外的钢铰线用石棉布包好，以防止烧损锚具及钢铰线。 对于较长的钢铰线束，其伸长值远大于两个千斤顶大缸的额定行程，所以必须进行倒顶张拉。倒顶张拉的第一次初张拉的应力为0.1k，终拉应力为c/(m+1)(m为倒顶次数,c为超张拉应力),由此类推，第n次的初拉应力为(n-1)c/(m+1)，终拉应力为nc/（m+1）。倒顶张拉只在最后一次张拉

14、后顶锚，几次倒顶张拉的伸长值累加即为钢铰线的实际伸长值。应注意，倒顶张拉中要严格控制千斤顶大缸的行程，不准超过额定张拉行程。 b.竖向预应力筋(精轧螺纹钢)的张拉 竖向预应力筋的张拉程序为:安装工作锚安装千斤顶安装连接器和张拉杆安装工具锚(双锚)初张拉(1MPa)张拉至锚下控制应力,持荷 2min测量伸长值,拧紧工作锚大缸回程拆除千斤顶。 在张拉过程中,注意螺纹钢与张拉杆旋入连接器的深度要相同并等于连接器长度的一半,脚撑下垫板高度要在同一水平面内,工具锚一定要用双锚具,以策安全。 c.钢铰线滑断丝的处理 钢铰线滑丝断丝的主要原因是: - 钢铰线表面有水泥浆等杂物或锈蚀严重; - 钢铰线有暗伤;

15、 - 楔片安装时端头不齐,楔片间隙不匀; - 锚垫片严重偏斜; - 孔道出现台阶; -工具锚与工作锚之间钢铰线不平行; -工具锚片未敲紧; - 大缸回油过快,顶锚压力上升过快; 处理方法为:如遇滑丝,则使用专门用于单根钢铰线张拉的QC-23型千斤顶张拉滑进的钢铰线(张拉力以不大于超张拉为原则);在张拉过程中楔片被带出,将其更换后继续张拉至单根钢铰线锚下控制应力时顶锚;对于断丝,则按上述步骤拉出楔片和断丝,更换后重新张拉。 d. 孔道压浆 张拉完成经检查确认无误后,即开始压浆。压浆所用浆液为水泥浆，使用525#普通硅酸盐水泥掺加0.6%FDN-5高效减水剂配制，水灰比为0.36，试件强度为455

16、5Mpa。预应力管道采用一次压注法,操作程序如下: - 清洗孔道 先用高压水冲洗孔道,将孔内杂物冲出后,再用高明压风将孔内水吹净。 - 安装压浆器具 依次安装密封盖、压浆嘴、压浆阀，将压浆管与压浆机、压浆阀连接好，使进浆阀和出浆阀都处于开通状态。 -拌制灰浆 拌制时间不少于3min，水泥浆倒入储浆罐时要用孔眼小于5mm的筛子过滤。 - 压浆 启动压浆机压浆，待出浆阀溢出的浆为浓浆时关闭浆阀，以0.41.0Mpa的压力保持25min后，关闭进浆阀，压浆泵回浆，卸掉压浆管。 -拆卸压浆器具有 待灰浆初凝后（一般为14h），拆除压浆阀压浆嘴和密封盖等，清洗干净，以备后用。 在气温较高的季节压浆时需注

17、意，尽量缩短浆液在压浆管内的存留时间，一般不要超过20min。对长管道（70m以上），应在关闭进浆阀后在出浆端补压一次，以增强灰浆的密实度。合拢段施工及体系转换 A合拢段施工顺序按设计要求排列：先合拢边跨段，然后再合拢中跨。 B合拢段施工时，先拆除挂篮，将相邻两段箱梁的梁面杂物清理干净，备用配重水箱以及少数必须的机具设备则放置在指定的位置。然后将相邻两段箱梁上所有观测点的标高精确测量一遍，最后锁定永久支座，安装边跨合拢段劲性骨架，现浇边跨合拢段。达到90%混凝土强度后，张拉并锚固纵向预应力束及预应力筋。然后拆除边跨支架，安装中跨合拢段劲性骨架，采用悬浇支架法浇筑中跨合拢段混凝土，张拉并锚固纵向

18、预应力束及竖向预应力筋。拆除悬吊支架及临时支墩。 C合拢段混凝土浇筑前，比较相邻的两个梁端顶面标高，如果其高差15mm，则着手下一步施工，如果15mm，则运行线形控制软件，计算使15mm时的水箱配重所需的重量及布置位置，按运算结果，调整，使其达到要求后，再进行合拢段施工。 D为防止箱梁因热胀冷缩而对合拢段的混凝土产生影响，在合拢段箱体内模及顶板钢筋安装前，选择气温最低时间，按设计的位置和数量焊接与合拢段等长的型钢支撑，将相邻箱梁（或边跨直线段与相邻箱梁）连成一体，在灌注混凝土前几小时，根据计算拉力，张拉布置在底板与顶板中的临时预应力束。 E选择在一天中气温最低、温差变化比较小的时间开始灌注，拌

19、制混凝土时，将混凝土强度提高一个等级，并掺入微量铝粉作膨胀剂，以免新老混凝土的连接处产生裂缝。混凝土作业的结束时间，则根据掌握的天气情况，尽可能安排在气温回升之前。混凝土灌注完毕，顶面覆盖双层草袋，箱体内外以及合拢段前后1m范围内，由专人不停洒水养护。 F在合拢段混凝土灌注过程中，安排专人用水泵不断向放置在相邻箱梁的另一悬臂端部的配重水箱中注水。作业结束时，所注水的重量为所灌注混凝土重量的一半。经过养护，当混凝土强度达到设计强度的50%时，一边拆除合拢段模板，一边将配重水箱中的水缓慢放掉。最后，解除临时预应力束和相邻箱梁永久支座的锁定。 G合拢段混凝土强度达到设计强度的90%时，预应力束按先顶

20、板后底板、先短束后长束、顶板与底板交错进行、先张拉50%控制应力（预应力束剩余伸长量小于千斤顶最大行程）、第二次张拉至设计控制吨位的顺序和方法进行张拉。 H.临时支撑：合拢段设4个临时支撑，每个由2根I22工字钢焊接而成。安装时先将其一端焊牢，另一端加楔子，并略打紧，在合拢段钢筋、预埋件安装完成后，临时索张拉前，用力打紧楔子，再将支撑与楔子、楔子与预埋钢板间段焊。 I.临时锁定：在钢筋、管道绑扎安装完毕，支撑打紧焊牢后，张拉顶板、底板临时钢束，完成合拢段临时锁定。合拢段混凝土达到张拉强度后，拆除顶板临时束，将底板临时束张拉力补至后期束设计张拉力。 J后期钢束张拉：当全桥全部合拢后，即开始张拉后

21、期钢束，后期束一次张拉完成，不得拖延、间断，张拉完成后即开始压浆，一次全部压完。后期钢束必须认真按设计的顺序张拉，每一编号的钢束张拉顺序为先中后边。 K体系转换：在合拢段混凝土灌筑完成次日早晨开始进行，即拆除临时墩，使箱梁落于永久支座上，形成连续梁。施工中的关键技术A箱梁防开裂技术 在大桥施工中，采取以下几项施工工艺，防止梁体开裂。 a.严格管理混凝土的配合比，杜绝由于混凝土自身引起的混凝土开裂现象发生。 b.当混凝土强度达到设计强度的60以上时，对梁段进行凿毛，确实保证露出新鲜的混凝土面，避免出现由于新旧混凝土接头不良引起的裂纹。 c.严格管理预应力筋的坐标及张拉力，保证梁体的受力状态与设计

22、一致，避免由于梁内力的不合理，引起混凝土开裂。对预应力筋的坐标，采用高程管理，张拉力严格按规范施工，采用张拉力和伸长值双重控制。 d.合拢段施工时，采用钢支撑及临时索定措施。临时支墩设置硫磺砂浆夹层，保证拆除迅速及时。混凝土灌筑选择在日最低气温时刻灌筑完毕，消除由于温度变化使合拢段产生裂纹的可能性。B.线型控制技术 在悬灌施工过程中,影响连续梁各段挠度值的因素很多，主要有：0#段托架和端部梁段支架的下挠，挂篮的下挠，预应力施工，混凝土的施工及温度的变化、徐变等因素。施工时主要在以下几个方面对连续梁进行线型控制： a.墩顶段采用型万能杆件组拼成的托架在加载后将产生弹性变形和非弹性变形，直接影响梁

23、段的高程，对其采取的控制方法是对托架进行等效预加载来消除其非弹性变形，测定其弹性变形，在安装模板时，预抬高底模,抬高值与弹性变形值相等。 b.对挂篮进行等效预加载消除其非弹性变形，测定其弹性变形，为混凝土灌筑前的立模标高提供依据。 c.严格控制混凝土质量及张拉质量。在预应力张拉过程中，严格控制预应力筋的材料质量，及时定期校正张拉机具，张拉时采用张拉力及伸长值双控。必须在混凝土达到张拉强度时张拉。在混凝土施工过程中准确控制混凝土的配合比和塌落度等技术参数，进而使混凝土的龄期强度、弹性模量符合设计要求，以保证实测各梁段挠度与理论值相符，以达到线型控制的目的。d.精确测量，科学分析。利用微机和线型控

24、制软件对影响梁段挠度的有关因素进行计算作为线型控制的理论依据。用高精度水准仪进行连续梁的水准测量，将测量值反馈到机内进行分析，按其分析结果进一步调整梁段的预留挠度值，使连续梁的线型真正实现“动态”控制。 - 线形控制软件是以有限元法和预应力混凝土结构设计的有关理论为基础，通过对预应力混凝土结构进行弹性分析和时效分析，计算预应力混凝土箱形连续梁在悬灌施工中以下各项内力和变形： 由于梁体自重、施工荷载，预应力张拉、体系转换、支座沉降而产生的内力与变形； 由于张拉合拢段预应力束而产生的内力和变形； 由于预应力损失而产生的内力和变形； 由于混凝土收缩、徐变而引起的次内力和变形。 梁顶施工立模标高计算如

25、下： Hn=Hnj+式中 HnN号梁段端部顶面施工立模标高； HnjN号梁段端部顶面设计标高； 综合考虑各种因素的影响而设置的施工预拱度，向上为正，向下为负。 应用原理：在预应力混凝土箱形连续梁悬灌施工前，根据施工方案、工艺和工期的要求，模拟施工过程，收集整理有关数据，输入微机，运行线形控制软件，计算梁体受自重、施工荷载、预应力张拉及预应力损失、混凝土收缩及徐变、支座沉降、体系转换等因素影响而产生的内力和变形，定出各梁段的施工立模标高；施工过程中，再根据实际施工荷载、悬灌循环周期以及对已筑梁体标高的精密测量，重新计算和修正下一梁段的施工立模标高，使悬灌段合拢时的精度以及体系转换完成后梁体线形达

26、到设计和规范的要求。 -数据收集 在线形控制软件运行前，先根据施工组织设计绘出各悬灌梁段详细的施工进度计划图，然后绘制模拟悬灌梁施工过程（如移动挂篮、浇注混凝土、张拉预应力筋、合拢与体系转换等）的时段图。参照时段图，确定计算信息控制数据，如时段集中荷载节点数、均布荷载单元数、结构受约束节点数、子结构数。 根据悬灌梁设计图，计算出有关材料与截面特征数据，如梁段自重、张拉预应力筋的锚下控制应力、预应力筋截面偏心距等。 准确收集现场实测数据，如挂篮及梁上其它机具设备的重量、混凝土的配合比、容重和弹性模量、桥址处的温度与湿度等。 汇集以上数据，在微机上建立数据文件，核对无误后，运行线形控制软件的主控程

27、序，并打印出结果，最后依据计算结果，绘制悬灌梁段施工立模标高表、悬灌阶段梁体挠度统计表、合拢阶段梁体挠度变化表、施工过程梁顶标高变化表、悬灌施工中梁体各截面内力表、悬灌梁预拱度设置曲线及各阶段梁体挠度变化曲线，作为施工控制依据。C.支座反力测定技术 为了确定反映连续梁的施工质量，在连续梁合拢后开始测支座反力，为梁的后期钢束的张拉(即梁的内力重分布)施工提供准确的参考依据。质量标准及质量控制 A.选定梁体混凝土的配合比时，除混凝土的强度必须达到设计强度外，其弹性模量Eh及容重h还应分别满足桥梁设计规范和设计图纸的要求。B.钢筋、模板、水泥、粗细骨料、预应力筋、张拉千斤顶、油泵、压力表、锚具等原材料和机具设备的验收、试验与检验均按现行规范及有关规定进行。C.为确保挂篮轨道位置的准确性，竖向预应力筋安装时，横向与纵向偏差不得大于3mm；挂篮拼装、前移就位后，其中线应与桥梁中线重合，偏差不得大于5mm。D.挂篮的弹性与非弹性变形以现场试验测量为准，在悬灌过程中，根据混凝土作业量，将弹性变形值分次进行调整，每次调整值46mm。F.在各悬灌梁段施工期间，梁段各工序施工进度以及梁顶面所放材料、机具设备的数量和摆放位置应符合线形控制软件“计算模式”的要求。如果梁体挠度经过测量超过5mm，应立即从软件计算所需的实测数据两个方面查找原因，将修改后的数