悬臂连续梁桥施工_secret

1、 悬臂连续梁桥施工悬臂连续梁桥施工中一般使用挂篮施工方法来进行其大致步聚 可分为下列几步:步骤一:桥梁基础、墩身工程施工完毕。步骤二 :安装墩旁托架,安装永久支座和临时支墩(座 ,施工 0号块。步骤三:安装施工挂篮,对称悬灌施工 1号块。步骤四:连续对称悬灌施工箱梁至最后一个对称节段。步骤五:边跨现浇段施工 , 拆除挂篮。 1、墩顶现浇 0号块施工墩顶现浇 0号块施工根据墩身高低可分为两种:a 、墩身不高的采用落地支架的方法施工 0号块:采用落地支架施工 前必须要做相应的地基处理、进行支架设计、支架搭设、支架预压, 支架预压按施工段箱梁重的 1.5倍计算 , 根据卸载前和卸载后的观测 值计算出

2、支架支撑的回弹值 , 并根据计算结果调整底模标高使预留拱 度值使其更加合理 , 同时对支架进行强度刚度和稳定性验算。b 、墩身较高的采用附着支架的方法施工 0号块:托架是固定在墩身 上部以承担 0#块支架、模板、混凝土和施工荷载的重要受力结构, 其设计荷载考虑:混凝土自重、 模板支架重量、 人群机具重量、 风载、 冲击荷载等, 托架采取自支撑体系构件设计。 施工时按图纸要求在墩 身砼浇筑时预埋好所需预埋的预埋件作为托架支点 , 要求预埋件位置 准确无误 , 以利托架拼装时连接。在预埋件上铺设钢横梁。横梁上铺 设 20*20cm方木。 底模直接利用钢横梁架设方木, 在方木上铺设底模, 底模卸落利

3、用木楔进行。 悬臂部分是在贝雷上铺槽钢, 在槽钢上立门 式支架, 利用门式支架调整模板高度。托架的墩中部分也采取在墩柱相应位置预先埋设钢桁件, 然后在钢桁件上设置下加强斜支撑弦杆的 支架。刚度需要经过严格的受力计算。采用型钢加工,加工精度符合 设计图纸要求。根据墩身宽度、梁底宽度和 0#块悬出长度来布置操作平台的面 积,附着墩身高度为 4m (墩正面与 3m (墩侧面 ,为三角形桁架式 托架。每片托架分别由双肢槽钢 36b(墩正面与 25b(墩侧面组 成, 双肢之间设置节点联结, 每片托架由水平杆、 立杆、 斜杆、 撑杆、 节点板及螺栓组成。每边悬出段由 8片(墩正面 4片(墩侧面托 架组成,

4、相互间由水平支撑、斜支撑联结成整体。托架安装后采用吊 挂水箱法进行等载预压以消除非弹性变形, 测定弹性变形, 为悬浇施 0钢筋骨架上,以保证管道定位准确牢固。为防止水泥浆渗入波纹管, 堵塞预应力管道, 混凝土浇筑前在纵向管道内插入略小于管道直径的 PVC 管。附着式托架示意图 木 骨 架钢 立 柱拉 杆钢 托 架板本段内悬臂连续梁桥施工墩顶临时固结方法采用墩顶预埋钢筋和硫 磺砂浆临时固结垫块组成的墩梁固结, 通过电阻丝内通电融化硫磺砂 浆即可解除临时支墩。 并不是所有的预应力悬浇连续梁都需要作临时 固结。 临时固结是连续梁需采用悬浇施工工艺施工作业时, 且连续梁 与桥墩间具有桥梁支座支撑而采用

5、的一种施工工艺。 悬浇连续梁墩梁 临时固结形式常见的有六种。 第一种: 临时支墩。其优点是结构简单,施工较为方便,梁体施工过程中比较 稳固安全。 缺点为电解电阻等容易出现故障, 往往不能完全熔化临时 支座。第二种:墩顶预埋钢筋与砂筒组成的墩梁固结。 优点是墩梁固结较为 稳定,拆除方便。第三种:钢管混凝土柱与混凝土柱内预埋钢筋组成的墩梁固结, 墩身 中心线两侧各设两根直径为 1.2m 的钢管,每根钢管下口与承台预埋 钢筋焊接,管内浇注砼,钢管上口预埋钢筋与粱体连接。优点是可适 于较长的 0#块,可简化 0#块支架搭设。可承受不平衡荷载,拆除 方便。 缺点是钢管砼柱上口与梁体接触面呈倾斜状, 两者

6、之间在荷载 作用时有微小滑移。第四种:竖向预应力钢筋与钢管组合成墩梁固结。采用直径 80cm 的 钢管设置在承台边缘 20cm 处。墩身两侧各 4根,钢管倾斜,钢管内 各设 2束竖向临时锚固预应力钢筋, 墩身两侧相应 2根钢管在纵向支 撑处用 2股穿过墩身预应力钢绞线对拉。 优点是钢管作为 0#块支撑, 简化了支架,拆除方便。缺点是钢管倾斜,同一排钢管顶面很难控制 在一条直线上,导致钢管受力不均,稳定性稍差。第五种:墩梁间四周采用混凝土支墩连接。混凝土支墩内设置钢筋, 另外在混凝土支墩与桥墩顶面及连续梁底面间各设置一块 5mm 厚层 板, 将支墩混凝土与桥墩混凝土脱离, 以便支墩拆除时墩顶混凝

7、土面 平整。因此,混凝土支墩起到支撑的作用,而钢筋或精轧螺纹钢筋主 要起到拉接的作用。合拢后, 即可拆除临时支墩。 临时固结支墩的混凝土采用爆破或凿除 方式拆除,而支墩内的钢筋采用切割机切断拆除。第六种:在主墩外设置临时支墩(临时桥墩支撑并固结与桥墩连成 一个整体。这种方式在墩高较低时可以采用。钢筋工程:0号块钢筋绑扎分两次绑扎, 第一次绑扎底板和腹板钢筋, 第二次绑扎顶板和翼缘板钢筋,其余梁段钢筋一次绑扎成型。混凝土工程:0号块混凝土浇注水平分两层浇注,第一次浇注底板和 腹板,第二次浇注顶板和翼缘板,其他梁段分段一次浇注成型,先底 板后腹板再顶板, 悬臂段浇注时确保每个 T 构对称进行, 保

8、证层间混 凝土浇注无施工缝。2、由 0号两侧对称分段悬臂浇注施工部分(挂篮施工挂篮结构形式主要有菱形挂篮、自锚式挂篮、三角桁架式挂篮、牵索 式挂篮各挂篮结构主要由主桁架、 行走及锚固系统、 吊带系统、 底平台系统、 模板系统五大部分组成挂篮拼装完后对挂篮进行静载试验, 加载按施工中挂篮受力最不 利的梁段荷载进行等效加载, 测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和 最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力。 根据各级荷载作用下挂篮产生 的挠度绘出挂篮的荷载挠度曲线, 为悬臂施工的线形控制提供可靠 的依据。悬臂段灌注施工主要包括挂篮前移挂篮调整及锚固钢筋及孔道安装 混凝土灌注及养护预应力施加孔道压浆六个工序循环

9、进行。 悬灌段施 工长度为 34.5米 , 当混凝土强度和弹性模量达到设计要求后进行预 应力张拉挂篮前移 :在前一梁段施工完毕后 , , 使模板脱离梁体 , 解除梁上后锚点 ,拉葫芦拖拉主桁采取整个挂篮前移至下一梁段位置。挂篮调整及锚固:挂篮就位后, 先进行主桁梁上锚固转换给梁体。 锚筋上和底篮后锚安装转换在梁体上,然后通过测量仪器进行中线、 高程测量、定位,通过千斤顶进行标高调整,经过检查确定合格后, 最后进行全面锚固。悬臂灌注施工工艺框图 线形控制为确保施工中结构的可靠性和安全性以及保证桥梁线形及受力 状态符合设计要求,对桥梁悬臂施工进行控制。线形控制相关参数的测定A. 挂篮的变形值施工挂

10、篮的变形难以准确计算, 要通过挂篮荷载试验测定。 在挂 篮拼装后, 采用反压加载法进行荷载试验, 加载量按最不利梁段重量 计算确定。分级加载,加载过程中测定各级荷载下挂篮前端变形值, 可以得到挂篮的荷载与挠度关系曲线。B. 施工临时荷载测定施工临时荷载包括施工挂篮、人员、机具等。C. 箱梁混凝土容重和弹性模量的测定混凝土弹性模量的测试主要是为了测定混凝土弹性模量 E 随时 间他的变化规律,即 E t 曲线,采用现场取样通过万能实验机进行 测定,分别测定混凝土在 7、 14、 28、 60天龄期的 E 值,以得到完整 的 E t 曲线。混凝土弹性模量和容重的测量通过现场取样, 采用实验室的常规方

11、法进行测定。D. 预应力损失的测定预应力损失分几种, 本标段桥施工中主要测定纵向预应力钢绞线的管 道摩阻损失, 以验证设计参数取值和实际是否相符, 根据有效预应力 计算由预应力施工引起的悬臂挠度。测定时,在预定的测点位置,将波纹管开孔,采用电阻应变片和 电阻应变仪测量钢绞线的实际管道摩阻损失。E. 28天、 90天的收缩徐变系数测定,在测定结果没有以前,采用以前施工中 相同或相似条件下同等级混凝土的试验数据。F. 温度观测温度是影响主梁挠度的最主要的因素之一, 温度变化包括日温度 变化和季节变化两部分,日温度变化比较复杂,尤其是日照作用,季 节温差对主梁的挠度影响比较简单, 其变化是均匀的。

12、因此为了摸清箱梁截面内外 温差和温度在截面上的分布情况,在梁体上布置温度观测点进行观 测,以获得准确的温度变化规律。施工预拱度计算在桥梁悬臂施工的控制中, 最困难的任务之一就是施工预拱度的 计算。箱梁预拱度计算根据现场测定的各项参数由专业程序计算得 出。悬臂箱梁的施工挠度控制A. 根据预拱度及设计标高, 确定待悬灌梁段立模标高, 严格按立 模标高立模。B. 挠度观测资料是控制成桥线型最主要的依据, 在现场成立专门 的观测小组, 加强观测每个节段施工中混凝土浇注前后、 预应力张拉 前后 4种工况下悬臂的挠度变化。 每节段施工后, 整理出挠度曲线进 行分析, 及时准确地控制和调整施工中发生的偏差值

13、, 保证箱梁悬臂 端的合拢精度和桥面线型。 为了尽量减少温度的影响, 挠度的观测安 排在早晨太阳出来之前进行。C. 合龙前将合龙段两侧的最后 23个节段在立模时进行联测, 以保证合龙精度。高程监测A. 高程测点布置与监测安排B. 测量仪器选择与测量时间安排采用 S1精密水准仪来进行高程测量监控,每次的读数都采用主 尺、辅尺观测,测量时间安排在一天温度变化较小的时间里观测。 C. 箱梁悬灌段高程控制程序见箱梁悬臂施工高程控制程序图 悬臂施工中的中线控制在 0#段施工完后,用测距仪将箱梁的中心点放置在 0#段上,并 在箱梁段未施工前将两墩 0#段上放置的箱梁中心点进行联测,确认 各个箱梁中心点在误

14、差精度范围内,才进行下一步的箱梁施工测量。 测量仪器采用 J2级经纬仪。箱梁悬臂施工高程控制程序图 箱梁中心线的施工测量,首先是将经纬仪安置在 0#块的中心点,后视另一墩 0#段中心点,测量采用正倒镜分中法。为使各箱梁段施 工误差不累积,各箱梁施工段的拉距均以 0#段中心点作为基点进行 拉距,在距离超过钢尺的有效范围后,另选择基点。箱梁应力监测为了确保箱梁悬臂施工安全进行, 在施工过程中对箱梁控制截面 应力状态进行监测。A. 箱梁混凝土中, 其导线引出混凝土面保护好, 测量时用频率接收仪测 量其频率,将频率换算成应变,最后可得出测点位置混凝土的应力。B. 应力测点布置墩顶现浇段中心、 箱梁悬臂

15、根部、 L /8、 L /4、 3L /8、 L /2(其 中 L 为大桥主跨跨度 截面及边跨端部为控制截面, 在每一个控制截 面内的测点布置见下图。除上述外,还需对边支座反力进行监测。根 据监测结果, 可了解施工阶段箱梁的受力状态, 保证施工安全。 同时, 成桥后亦可继续测量各点应力,验证大桥的设计承载能力。控制截面测点布置图 3、边跨现浇段施工边跨现浇段长度一般为 23个悬臂分段长,边跨现浇施工也支架 分水中和路上两种必须进行地基处理、支架设计、支架搭设、铺设模 板且必须进行支架强度刚度和稳定性验算、地基允许承载力的验算、地基沉降的验算,各项验算指标符合规范要求后进行支架搭设。水中边跨现浇

16、段示意图 陆地边跨现浇段支架示意图 支架预压:搭设底模时,按估算预留拱度支好后,按设计或规定要求进行加载预压。预压荷载按箱梁重的 1.5倍计。采用砂袋作加载物, 使加载的荷载强度与梁的荷载强度分布一致。模板:底模、外模采用大块钢模板,内、外侧模板拼装后用 18的对拉螺杆对拉; 内模采用组合钢模, 箱梁内顶板采用钢管支架支模。 采用泵送混凝土浇注, 混凝土施工顺序由悬浇端向支架支点位置 进行,以减少支架沉降的影响。4、合拢段施工及结构体系的转换连续箱梁合拢施工时先合拢边跨, 再合拢中跨。 合拢温度应符合 设计要求,合拢段两端悬臂标高及轴线偏差应符合设计或规范要求。 (1 边跨合拢:23米,备有序

17、放至墩顶;在“ T 构”两悬臂端预备配重水箱;近期气温变化规律测量记录。边跨合拢段与边跨等高度现浇段一样,采用钢管支架支模施 工。悬臂梁段浇注完毕,拆除挂篮,接长边跨等高度现浇段支架,搭 设合拢段支架, 支架的搭设与现浇段要求一样。 外模及底模采用挂篮 模板,内模采用组合钢模。 平衡重:采用在悬臂端的水箱中加水的方 法设平衡重,近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。 普通钢筋及预应力管道安装:普通钢筋在地面集中加工成型, 运至合 拢段绑扎安装, 绑扎时将劲性骨架安装位置预留, 等劲性骨架锁定后 补充绑扎。底板束管道安装前,应试穿所有底板束,发现问题及时处 理。合拢段底板束管道采用钢管,或

18、者用双层波纹管替代,管道内穿 入钢绞线芯模, 以保证合拢段混凝土浇注后底板束管道的畅通。 其余 预应力束及管道安装同箱梁悬灌梁段。 合拢段施工工艺框图 边跨合拢施工配重示意图 合拢锁定 合拢前使悬臂端与边跨等高度现浇段临时连接,尽可能保持相对 固定, 以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中产生裂缝, 锁定 时间按合拢段锁定设计执行,临时“锁定”是合拢的关键,合拢“锁 定”遵循又拉又撑的原则,即“锁定”包括焊接劲性骨架和张拉临时 预应力束。支撑劲性骨架采用“预埋槽钢 +连接槽钢 +预埋槽钢”三段 式结构,其断面面积及支承位置根据锁定设计确定,合拢时,在两预 埋槽钢之间设置连接槽钢, 成整体,

19、临时预应力张拉吨位按锁定设计确定, 临 时束张拉锚固后不压浆,合拢完毕后将其拆除。合拢段合拢锁定布置示意图 浇注合拢段混凝土合拢段混凝土浇注过程中, 按新浇注混凝土的重量分级卸去平衡 重(即分级放水 ,保证平衡施工。合拢段混凝土选择在一天中气温 较低时进行浇注,可保证合拢段新浇注混凝土处于气温上升的环境 中,在受压的状态下达到终凝,以防混凝土开裂,混凝土的浇注速度 每小时 10m 3左右, 34小时浇完。预应力施工合拢段永久束张拉前, 采取覆盖箱梁悬臂并洒水降温以减小箱梁悬臂 的日照温差。 底板预应力束管道安装时要采取措施保证管道畅通, 待 合拢段混凝土达到设计规定强度和相应龄期后, 先张拉边

20、跨顶板预应 力束 , 再张拉底板第一批预应力束 , 按照设计要求的张拉吨位及顺序 两端向对称进行张拉。 横向、竖向及顶板纵向预应力施工同箱梁悬灌 梁段施工,合拢段施工完毕后,拆除临时预应力束并对其管道压浆。分段支架下落 , 拆除模板及支架。(2 中跨合拢合拢步骤边跨合拢施工挂篮后移中跨合拢吊架安装加配重水箱 钢筋绑扎预应力管道安装合拢锁定选择当天最低温度时间浇 注混凝土逐级卸除水箱配重合拢段预应力张拉、 锚固、 灌浆完毕 拆除合拢吊架。吊架及模板安装中跨合拢梁段采用合拢钢吊架施工, 合拢吊架和模板采用施工挂 篮的底篮及模板系统。安装步骤为:A. 将挂篮的底篮整体前移至合拢段另一悬臂端; B.

21、在悬臂端预留孔内穿入钢丝绳, 用几组滑车吊起底篮前横梁及 内外滑梁的前横梁;C. 拆除挂篮前吊杆;D. 用卷扬机调整所有钢丝绳,使底篮及内外滑梁移到相应位置, 安装锚E.设平衡重采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重, 近端及远端所加平 衡重吨位由施工平衡设计确定。钢筋安装普通钢筋及预应力管道安装与边跨合拢段相同。合拢锁定合拢前使合拢段两端悬臂端临时连接, 尽可能保持相对固定, 以 防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中产生明裂缝。 合拢前除 “ T 构” 悬臂端按平衡要求设置平衡重外, 如施工控制有要求时还将对合 拢段处采取调整措施。 合拢段支撑劲性钢骨架施工及临时预应力束张 拉施工同边跨合

22、拢段施工。解除临时锁定解除连续梁墩顶的临时锁定 , 并切断该墩临时支座锚固钢筋 , 完 成体系转换。浇注合拢段混凝土中跨合拢段混凝土浇注与边跨合拢段施工相同。预应力施工中跨合拢完成后 , 张拉中跨预应力束 , 再张拉边跨底板第二批预 应力束,合拢段施工完毕后,拆除临时预应力束并对其管道压浆。 拆除模板及吊架然后拆除模板及吊架平衡设计合拢段施工时,每个“ T 构”悬臂加载应尽量做到对称平衡,合拢前， 悬臂受力以弯矩为主， 故平衡设计遵循对墩位弯矩平衡的原则， 平衡设计中考虑如下几种施工荷载： (1合拢吊架自重及混凝土浇注前作用于合拢吊架的荷载。 (2直接作用于悬臂的荷载。 (3合拢段混凝土重。

23、平衡配重在合拢锁定之前加到相应悬臂端， 可使合拢锁定之后骨 架处于“不动” ，避免薄弱处受剪破坏。 合拢锁定设计 合拢锁定中采用又拉又撑的方法，即用刚性骨架承受压力，用临 时预应力束承受拉力。 刚性骨架根据温度荷载计算其所需截面积， 同时应验算其压杆稳 定性；临时预应力应确保降温时刚性骨架中既不出现拉应力，又要满 足升温时骨架不致受压过大而失稳， 具体张拉吨位根据合拢期间可能 出现的温度范围计算， 合拢锁定温度选择在设计要求的合拢最佳温度 范围内。 预应力工程 三向预应力施工按先纵向后竖向再横向的顺序进行。 (1预应力筋及其管道的安装 竖向预应力 为确保竖向预应力筋的位置准确、垂直，在中部采用

24、定位钢筋、 在顶面用角钢定位。竖向预应力筋锚固端与墩身钢筋位置发生矛盾 时，应保证锚垫板和锚下螺旋筋的位置准确而调整墩身钢筋位置。竖 向预应力钢筋用切割机切割，预应力钢筋要垂直预先安装。 纵向预应力 纵向预应力管道，设置定位钢筋定位，管道中穿入 PVC 管保持管 道顺直，在混凝土浇注过程中，经常转动 PVC 管，以防预应力波纹管 漏浆“凝死”PVC 管，在混凝土浇注完毕初凝后抽出。纵向预应力钢 绞线用穿束机穿短束，卷扬机整束牵引穿长束。 横向预应力 横向预应力钢绞线及波纹管在竖向和纵向预应力管道安装完毕 后安装。横向预应力钢绞线采用先穿后安的方法。 (2预应力张拉及锚固 预应力张拉设备使用与锚

25、具相配套的千斤顶及油泵， 使用前应先 进行标定，确保张拉质量。张拉时做到对称、平衡。 纵向预应力 纵向预应力采用 YCW400B、YCW350A、YCW150B、YDC240Q、YG70 型千斤顶张拉，张拉顺序为先腹板束，后顶板束，左右对称两端同时 张拉。 横向预应力 横向预应力钢束为扁形锚具锚固， 采用 YDC240Q 型千斤顶利用悬 臂板的支架搭设工作平台，由 0#段中心向两侧逐束双向张拉。 竖向预应力 竖向预应力钢筋在安装前均按设计张拉力在台位上进行预拉， 其 锚固端在施工前先将螺母及垫板用环氧树脂将螺母下端与粗钢筋固 定，采用 YG70 型千斤顶由 0#段向两边与桥轴线对称单向张拉。

26、张拉控制 预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控，以张拉力为主，实际伸 长量与计算伸长量差值控在±6%以内， 张拉时混凝土强度必须达到设 计规定强度以上，张拉步骤严格按照设计或规范要求进行。对伸长量 不足的查明原因，采取补张拉措施，并观察有无滑丝、断丝现象，作 好张拉记录。 (3压浆及封锚 (3压浆及封锚 压浆管的布置 纵向预应力除在两端分别设置压浆孔和出浆孔外， 还需按规范要 求在中间设接力压浆孔。横向和竖向预应力管道，每一段设压浆嘴、 排气孔各一个。相邻两根竖向预应力管道下部采用钢管相连，上部一 根为进口，一根为出口，上端排气孔采用在锚板上拉缝留孔的方法处 理。 压浆 预应力管道压浆

27、采用不低于设计等级的水泥浆， 并按规定比例加 入符合要求的膨胀剂。施工中采用真空压浆工艺，使得管道水泥浆更 密实。竖向预应力钢筋压浆时，由相连的一根向另一根压浆，纵、横 向预应力管道由一端向另一端压浆。 压浆注意事项：压浆前先用清水清洗预应力管道，然后用空压机 将管内积水吹净。严格按规范要求配浆及压浆，压浆时注意观察有无 串孔、漏浆，做好压浆记录。若串孔，立即检查原因，及时处理。 真空辅助压浆工艺：后张预应力筋的腐蚀主要原因是压浆不密 实， 浆体中常含有气泡， 凝固后变成孔隙； 同时水泥浆易离析、 泌水， 使压浆不饱满，水还会沾着气泡形成孔隙，渗漏腐蚀预应力筋，为工 程留下隐患。 而真空辅助灌浆就是采用真空泵抽吸预应力孔道内的空 气，使孔道压力达到-0.1MPa 左右的真空度，然后在孔道的另一端用 压浆机以大于 0.7MPa 的压力将拌制好的水泥浆压入预应力孔道，以 提高孔道压浆的密实度，减少气泡的形成。 封锚 采用不低于设计等级的水泥砂浆或混凝土封。 施工控制措施 施工前及时向设计单位提供准确的挂篮重量及配套施工机具、 人员荷载数据。 在挂篮设计过程中准确计算出混凝土重量对挂篮产生的下挠 度值， 需区分开挂篮自重及