京沪高速铁路桥梁施工技术培训讲稿

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。京沪高速铁路桥梁施工技术培训讲稿根据本工程的工程地质特点，先采用振冲置换加固方法对本工程地基进行加固，京沪高速铁路桥 梁 施 工 技 术 培 训 讲 稿 2008-12-30第一章 膺架法施工预应力混凝土梁1膺架法施工概况1.1镇江京杭运河特大桥跨338省道60+100+60连续梁图1-1 连续梁施工顺序图1.2 预应力混凝土简支箱梁图1-2 简支梁支架布置方案图2 连续梁现浇施工的关键技术2.1 施工支架施工支架设计要考虑的几个基本因素：1 支架在浇筑混凝土、预施应力阶段的强度、刚度。2 支架基础在浇

2、筑混凝土、预施应力阶段的承载能力。施组中关于预施应力阶段的承载能力未考虑，应特别注意。3 垂直运输的设备和能力。2.1.2 施工支架在预施应力阶段的受力和变形分析 1 受力变化图1-3 A2段混凝土浇筑完毕后支点反力（N）图1-4 A2段预应力张拉完毕后支点反力（N）图1-5 A2段预应力张拉引起的支点反力变化值（N）图示结果取A2段的一半（对称结构），从左向右的节段长度分别为3.0m、3.0m、3.25m、3.5m、3.5m、3.5m、3.5m、4.0m、4.0m、1.0m（分3段）。钢管支架间隔距离1.0m，每排支架底板有8根钢管，翼缘板共4根钢管，钢管采用Q345高强支架，截面大小489

3、mm2。由图中可知，预应力张拉后，使得A2段边侧9.2511m范围内的钢管支架竖向受力增加，尤其是6m范围内增加量明显，需要关注该范围内的钢管受力和地基承载力要求。2 变形图1-6 A2段混凝土浇筑完毕后竖向变形（mm）图1-7 A2段预应力张拉完毕后竖向变形（mm）图1-8 A2段混凝土浇筑完毕后水平变形（mm）图1-9 A2段预应力张拉完毕后水平变形（mm）图示结果取A2段的一半（对称结构），从左向右的节段长度分别为3.0m、3.0m、3.25m、3.5m、3.5m、3.5m、3.5m、4.0m、4.0m、1.0m（分3段）。钢管支架间隔距离1.0m，每排支架底板有8根钢管，翼缘板共4根钢

4、管，钢管采用Q345高强支架，截面大小489mm2。由图中可知，预应力张拉后，使得A2段边侧水平位移增加，最大为2.4mm，如果钢管和支架保持同步位移，应考虑支架在水平位移下的稳定性。3 预应力简支箱梁现浇施工的关键技术3.1 施工支架施工支架设计要考虑的几个基本因素：1 支架在浇筑混凝土阶段的强度、刚度。2 支架基础在浇筑混凝土阶段的承载能力。3 垂直运输的设备和能力。3.1.1 施工支架方案设计案例总体布置见图1-2。外模采用钢框竹胶模板，每4m一段，每段重量不超过5吨；内模采用钢模板，每段长度4m，每段重量不超过5吨，每段模板为一个整体结构，导链辅助收放，轨道运输；底模采用竹胶模板。支撑

5、横梁采用I22b，长度14m，间距70cm，沿桥纵轴满铺；支撑纵梁采用贝雷片，共计14榀，根据箱梁混凝土灌注时横向荷载分布布置；分配梁采用3I28b，长度13m，沿桥纵轴间距900cm布置2道；每道分配梁下面设置5个支撑立柱，采用500×8钢管桩；基础采用低筋混凝土扩大基础，基底尺寸为1300×200×80cm，沿基础纵轴向配筋。模板分块及重量控制是按25t汽车吊性能考虑，对于墩高小于12m的桥梁，模板可在桥下预拼成8m一段吊装，优先考虑支架现浇；对于墩高12m（不含）27m的桥梁，模板需单块吊装。箱梁自重720t，模板及支撑按梁重20%计算，q=1.2×

6、;720000/3200=270kgf/cm。按三等跨连续梁计算，跨度900cm。计算得支点反力267300kgf。基底应力p=267300/(1300×200)/10=0.103MPa。上述为地基验算基础要求，每项施工均要进行验算。3.2 梁体的线形控制 第二章 连续刚构的施工1 挂篮1.1 挂篮设计1.1.1设计流程挂蓝设计流程为：1 设计原则的确定，2 设计依据及执行标准，3 总体方案的确定，4 总体参数的确定，5 各部技术设计，6 明确临时施工荷载，并与桥梁设计单位密切联系。1.1.2 设计原则1 挂篮构造要适应梁段长度、截面、高度、直、曲线变化及新旧梁段混凝土搭接的需要，桥

7、面标高及梁体线型易于控制，制造、拼装、拆卸及使用方便，作业面开阔。2 挂篮结构受力明确，强度、刚度和稳定性满足相关规范要求。3 客运专线连续梁连续刚构桥施工推荐采用菱形挂篮，为施工提供较大的空间，且满足桥面整平设备的空间要求。4 挂篮设计按一次灌筑一个节段混凝土考虑荷载。5 挂篮应为无平衡重式。6 挂篮优先按一次走行设计，当走行时的后锚设计承载力确实不能满足时，按先走行主构架、底模，再走行侧模和内模走行设计。7 挂篮重量控制在最大梁段重量3050%，且不超过桥梁设计图纸规定。8 挂篮前端最大挠度应符合有关规范规定。9 模板设计时，要考虑承受起吊、安装、振捣、拆模及走行，以及防止漏浆和拆装方便。

8、10 对于曲线梁，外侧模板板面宜取直。11 挂篮主要结构连接方式根据不同的材料、安装条件可选择栓接、销接、焊接。1.1.3 主要技术指标1 主要材料：材料选择Q235、Q345、40Cr、45#。2 安全系数：锚固、提吊系统强度安全系数K=3.0，其余一般部位K=1.5。3 主要刚度控制指标：底模纵梁>1/400，底模前后托梁>1/1000，侧模面板>1/400，其它部位>1/500。1.2 自锚式轻型三角挂篮结构组成自锚式轻型三角挂篮由行走装置、三角形主桁结构、主桁后锚系统、前后吊杆系统、模板系统、模板滑移系统及张拉作业平台组成，如图2-1所示。各部分的具体设计详述如

9、下。图2-1 自锚式轻型三角挂篮1.2.1 行走装置在桥梁纵肋上铺设钢垫枕，并在其上架设滑道纵梁，滑道纵梁由2300槽钢焊接而成。滑道就位后即与梁肋部位伸出的25竖向预应力筋进行栓接，起作用的后锚筋每侧不少于4道，以保证锚固所需的张拔力。主桁的尾部锚固主要借助滑道与梁体进行固结。滑道上铺设四氟乙烯滑板。三角主桁卧梁下焊接支垫船行板，作为主桁支点，并通过它使挂篮在滑道上支撑、滑移。1.2.2 三角主桁结构主桁杆件采用2300槽钢焊接而成，整个桁架由两片三角形结构组成，各结点以销接或栓接连接。主桁尾部设两对钣钩，钩附于滑道上翼下面，主桁前移时起导向、防止倾覆作用，形成挂篮移动过程中的自锚。1.2.

10、3 主桁后锚系统在钣钩的前后部，以上下扁担梁及锚杆的共同作用，达到滑道与桁架主梁之间的临时固结，将施工时的上拔力传递给梁肋板内25预应力粗钢筋，维持整个挂篮的施工稳定。1.2.4 前、后吊杆系统前后吊杆均采用25精轧螺纹粗钢筋，每组两根，配备45螺母，以调节悬挂高度，每根粗钢筋可承受30t拉力。前后吊杆挂在前顶梁上，下部连接前底横梁；后吊杆上部挂在已灌梁段的底板上，下部连接后底横梁。维持挂篮倾覆稳定的上下扁担梁之间的后锚杆也采用25精轧螺纹粗钢筋。1.2.5 模板系统由底模、外模、内模、端模组成。底模由前、后底横梁，底模纵梁及底模板组成。底横梁每组由两根32b工字钢组成，底模纵梁用10槽钢焊成

11、桁梁，共三组，使其具有较好的刚度。横梁与底模纵梁采用销接，底模采用钢模。挂篮外侧模采用大块整体式钢模，按箱梁高度变化及梁段长度不同分成三种块件，以便随着梁体悬灌长度的增加、梁体截面形式的改变而拆卸。通过在外侧模竖肋内设置的2根200槽钢组成的滑道纵梁而将其悬吊及滑移就位。内模采用开启式骨架、分块式钢模，并在其下配备2根滑道纵梁，这样当挂篮前移就位时，外侧模及内模均沿各自的滑道随挂篮一起前移，使移模工作简单易操作，并且具有较快的速度，从而大大提高工效。端头板由30mm厚的木板制作而成，便于开设预应力筋孔道及伸出接头钢筋。1.2.6 张拉平台设置于挂篮主梁的最前端，以2台2t倒链滑车挂住平台，张拉

12、平台侧断面尺寸为1.5×1.5m，宽度为顶板全宽(6m)，可升降，作为纵向钢绞线的张拉及其他施工的作业平台，与主桁同时移动。1.3 挂篮的制造及拼装1.3.1 制造技术要求1 模板面板下料对角线误差1mm。2 筋板、法兰、联接件之间及与面板之间要相互垂直，垂直度误差0.2mm。3 联接孔累计误差0.5mm。4 模板表面不平度为3/1000；测量数不得少于5处。5 模板联接错台小于1mm。6 焊接缝要满足图纸要求，焊缝表面要光滑平整，焊后去除药渣。7 喷漆前要清洁结构件背部。8 所有钢材必须由国家正规厂家生产，并有材质单及产品出厂合格证书，禁用非标钢材。9 所采用的标准件，如螺栓、轴承

13、、电机、液压系统、千斤顶、倒链等应要由正规厂家生产并有产品合格证书。1.3.2 拼装技术要求1 侧模板制成后，应平稳存放，防止变形。2 为减少高空作业，保证模板精度，外模（含支架）、内模、洞孔模及端模宜在岸边拼装完毕。使用时，用缆索吊机或其他吊装设备吊运到各墩安装。所有模板及其大小构件在吊运过程中，不允许与其它物体碰撞或跌落地面。以防止变形或损坏。3 模板拼装场地必须平整、坚实，模板支架不得停放在松土或坑洼不平的地方。模板水平放置时，决不允许上面走人或堆放重物。1.4 挂篮性能试验为确保梁体施工顺利、安全、可靠，施工前应对挂篮进行性能测试。以检验其整体承载能力，消除非弹性变形，各主要构件受力状

14、况和变形规律，验证挂篮设计的正确性。1.4.1 试验场地的选择1 宜在梁体0号（或1号）梁段完成后，直接在0号（或1号）梁段上组装挂篮，进行挂篮试验。应选择试验方法简单，费用低，实效好的方法进行试验。2 如工程工期要求紧，设计上有特殊要求时，可在加工厂内设试验台，利用预埋在试验台底梁上的竖向钢板作支承，完成挂篮加载试验；还可在工地附近选点设试验台，灌筑试验梁段，在试验梁段上组装挂篮开展试验。1.4.2 构件单件试验1 单件试验主要观测杆件受力及变形。2 单件试验时相应的构配件，螺栓应一同检验。3 杆件受力检测方法主要通过千斤顶张拉受力油压表测得量值，变形用油标卡尺测得，外观检查包括杆件是否出现

15、裂缝、脱丝及异常变形等内容。1.4.3 整体静载试验1 主要进行挂篮整体承载力、前端挠度及各主要构件的应力、变形等的测试工作。2 测试仪表及元件：测试中常采用电阻应变仪，配以应变片、传感器测得受力构件的应力、应变及拉力；用经纬仪测得挂篮在加载过程中的中线变化；用水平仪测得挂篮的整体变形及水平杆件的挠度；用百分表量得后锚杆的水平位移。3 加载方式：在桥梁上直接试验时，宜采用匀布5-6个水箱，向水箱内分级充水进行加载。也可以通过地垅、承台生根，通过钢丝绳、滑轮及传感器等把力分级加在挂篮上；在厂内作试验时，利试验台及预埋于试验台底梁上的竖向钢板作支承，通过设置于竖向钢板间上下加载钢梁间的千斤顶进行加

16、载；采用试验梁段作试验时，利用灌筑2号梁段混凝土重量及外加荷载加载。4 加载等级：根据挂篮结构设计的允许承载能力，分5-8级逐级加载至最大允许承载力。每级加载间隔时间为30分钟，持荷15分钟，满载后，持荷12小时。5 受力测试：在主梁支点处（主构架支点处，各构架受力杆件上）、前后托梁、纵梁、后锚杆（带）上贴设应变片，在下限位处安设百分表，在斜拉带（前吊杆）上安设传感器（或应变片），通过电阻应变仪测得各级荷载下，各受力构件的应力、应变及拉力值。与此同时，用经纬仪测量挂篮中线；用水平仪测量主梁前端、前后托梁及纵梁等水平杆件挠度；用百分表量测水平位移。并把测得各项数据分别记录于预先设计的表格中。6

17、测试结果分析：根据测得和各项数据，经计算、观察分析，测试结果与设计结果对照比较，符合下列四种情况者，则认为挂篮设计合格，否则应更改设计。 挂篮整体结构在各级荷载作用下，整体结构稳定，结构变形在设计允许范围内； 各构件杆件没有断裂和塑性变形现象； 测试结果与设计结果相符或基本相符； 主要构件的测试应力、应变和位移值不大于设计值。1.4.4 整体走行试验1为检验挂篮的整体刚度，走行系统的性能及测量挂篮走行主锚件、主锚梁、反扣轮的受力与变形情况，对挂篮应进行走行试验。2 若挂篮走行平稳，制动有效，能够最终同步到位，即认为挂篮整体走行可行。1.5 挂篮安全控制要点1.5.1 施工状态1 后锚杆连接套的

18、安装、后锚杆受力的均匀性。2 挂篮前支点的稳定性。3 前、后吊带受力的均匀性，吊带插销。4 底模前、后托梁上吊耳的焊缝。5 侧模牛腿的螺栓。6 主桁的螺栓、销子、焊缝。1.5.2 走行状态1 反扣系统的可靠性。2 走行方向。3 横向同步。4 桥梁纵坡对挂篮走行的影响。5 走行到位前的控制。2 箱形连续刚构、连续梁预应力施工工艺2.1 预施应力设备2.1.1 设备的选用1 张拉千斤顶的选用与预应力过程中预应力筋锚下的控制应力有关。为保证预应力筋在张拉过程中的安全可靠、准确性及便于处理在张拉过程中的滑丝现象，千斤顶宜按下列原则选用：千斤顶校验系数不大于1.05， 张拉力宜为预应力筋张拉力的1.5-2.0倍。2 张拉油泵的选用应与张拉千斤顶配套。两者的选用与预应力筋的张拉力和千