预应力混凝土连续梁挂篮悬臂浇筑法施工技术课件

刘军

2013年10月预应力混凝土连续梁

挂篮悬臂浇筑法施工技术

（以跨杨万线（32+48+32）m连续梁为例）主要内容第一部分挂篮介绍一、挂篮构造二、挂篮施工的主要工作内容三、挂篮分类四、三角挂篮的构造

第二部分挂蓝施工技术一、0#段的浇注二、

边跨直线段施工三、挂篮安装四、

挂篮错位安装五、

挂篮预压六、

标准梁段施工七、

挂篮移动八、挂篮拆除九、合拢段施工第三部分挂篮施工注意事项第一部分挂篮介绍大跨径的预应力混凝土连续梁广泛采用挂篮进行悬臂浇筑施工。所谓挂篮施工，是指浇筑悬臂梁桥时，采用吊篮方法，就地分段悬臂作业。它不需要架设支架和不使用大型吊机。挂篮施工较其他方法，具有结构轻、拼制简单方便、无压重等优点。一、挂篮构造挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架，锚固悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设，混凝土灌注和预应力张拉，压浆等作业。完成一个节段的循环后，挂篮即可前移并固定，进行下一节段的悬灌，如此循环直至悬臂灌注完成。二、挂篮施工的主要工作内容用挂篮悬臂施工的主要工作内容包括：在墩顶浇筑起步梁段(0#块)，在起步梁段上拼装悬灌挂篮并依次分段悬浇梁段；最后施工边跨及中跨合拢。三、挂篮分类一般桁架式挂篮可分为三角挂篮、菱形挂篮、弓弦式挂篮、平弦无平衡重式挂篮四种；跨杨万线（32+48+32）m连续梁选用三角挂篮，其优点在于结构简单、自重轻、受力明确、稳定性好、变形性小。三角挂篮菱形挂篮弓弦式挂篮四、三角挂篮的构造三角挂篮由①主桁架系统、②走行系统、③锚固系统、④吊挂系统、⑤工作平台系统、⑥模板系统六大部分组成。①主桁架系统：主要由三角形主桁架及前上横梁组成，其杆件均为型钢焊接而成。②走行系统：主要由导链、走行轨道、内模及外模走行梁、前滑座、后钩座等组成。③锚固系统：分为主桁架的锚固和平台系统的锚固两部分，主桁架用φ32精扎螺纹钢筋锚固在箱梁上。平台系统前端通过精轧螺纹吊杆和吊带锚固在前上横梁上。④吊挂系统：主要由精轧螺纹吊杆、吊带、小型分配梁、调节千斤顶等组成。用以支撑平台系统，将其荷载传递给主承重系统，并通过操作千斤顶调节吊杆螺帽，以调节平台标高。⑤工作平台系统：主要由前下横梁、后下横梁、底模花架等组成。⑥模板系统：由内模、侧模、底模组成。第二部部分挂挂蓝蓝施工工技术术主要工艺流流程：永久支座施施工临时支座施施工0号块施工挂篮安装1号段施工逐段施工至至6号段合拢段施工工挂篮拆除边跨直线段段施工部分挂篮拆拆除连续梁挂篮篮施工顺序序图解一、0#段的浇注0#段位于桥墩墩上方，灌灌注0#段相当于给给挂篮提供供一个安装装场地。0#段采用钢管管桩支架现现浇，这种种支架优点点在于搭建建高度高，，操作简便便，功效快快，可充分分利用承台台基础，承承台上预埋埋螺栓，铺铺设20mm厚的法兰垫垫板，用于于连接承台台和钢管桩桩。1、支架搭设设采用10根Φ1020、壁厚10mm的钢管，钢钢管支架用用L50角钢做剪刀刀撑连接，，形成整体体，以保证证支架的整整体稳定性性能。钢管桩支架架搭设2、支架搭设设完成后必必须按规范范进行预压压，不同于于传统的堆堆载预压，，跨杨万连连续梁选择择预应力反反支点预压压，操作简简单，高效效率，容易易模拟真正正受力状态态。钢绞线压花花钢绞线下锚锚预埋示意意图反支点预压压法就是采采用张拉钢钢绞线(或精轧螺纹纹钢等)的方法对支支架施加反反力，使其其所受反力力等于预压压荷载，以以消除整个个支架的非非弹性变形形，得出弹弹性变形，，确定预拱拱度。预应力反支支点预压3、临时固结结：采用C50砼浇筑，支支墩和梁体体采用72根Φ32精轧螺纹钢钢锚固连接接。4、支座安装装：安装前前支承垫石石需将表面面凿毛，安安装时应注注意支座类类型、平面面位置、支支座预偏量量等。5、0#段底模铺设设：在支架架分配梁上上满铺厚度度6mm钢板。临时固结及及支座安装装底模铺设6、0#段侧模安装装：侧模采采用大块定定型钢模板板，采用人人工配合汽汽车吊、倒倒链安装模模板。0#段外侧模安安装7、钢筋安装装：待底模模定位后依依次安装底底板钢筋、、腹板钢筋筋、预应力力波纹管及及预留孔洞洞、支立内内模、安装装顶板钢筋筋、放置预预埋件。0#段钢筋安装装8、0#段端头模安安装：采用用定制钢模模，现场拼拼装。9、0#段内模安装装：采用自自制木模，，以钢管支支架支撑，，梁体底板板用10#槽钢作支撑撑架。0#段端模安装装0#段内模安装装10、预应力管管道安装：：预应力孔孔道要求定定位准确、、加固牢固固。波纹管管顺直，不不得有急弯弯、偏位。。孔道采用用φ10mm钢筋“井””字型加固固，其偏差差不得超过过2mm。预应力管道道安装11、后锚预埋埋和吊杆孔孔预埋施工工:后锚用精轧轧螺纹钢和和挂篮所有有后吊杆都都需要在已已经完成的的梁体上预预留孔道。。根据挂篮篮设计图纸纸，同时考考虑波纹管管等梁体预预埋件位置置，确定后后锚和后吊吊杆的预留留孔位置。。挂篮吊装系系统预埋图图12、混凝土浇浇注：⑴、浇筑前前对模板标标高、钢筋筋、预应力力孔道布置置、预埋件件埋设加固固状况以及及支架稳固固情况进行行检查并调调整。用用高压风枪枪将底板杂杂物清除，，对模板洒洒水湿润。。0#段混凝土浇浇注⑵、混凝土土浇注依据据“对称、、平衡、同同步进行””的原则，，沿梁高方方向先底板板，再横隔隔板和腹板板，后顶板板的浇筑方方法，采用用分层、斜斜向推进的的浇筑工艺艺，分层厚厚度为30cm。0#段混凝土浇浇注⑶、混凝土土浇筑时，，两端应对对称浇筑混混凝土，如如混凝土泵泵送有困难难而难以实实现时，应应控制两端端混凝土灌灌注不平衡衡重不超过过8吨。13、混凝土养养护：混凝凝土浇筑完完成后及时时覆盖并进进行洒水养养生，混凝凝土养护期期不少于14天。0#段混凝土养养护14、预应力摩摩阻测试：：预应力张张拉前需进进行预应力力摩阻试验验，试验分分为预应力力管道摩阻阻和锚口及及喇叭口摩摩阻损失两两个测试。。⑴、预应力力管道摩阻阻测试选择择第一个完完成的1#块上的T2、M2进行测试。。实际的摩摩阻系数测测定可以修修正预应力力钢绞线设设计张拉伸伸长值；预应力摩阻阻测试⑵、锚口口及喇叭口口摩阻损失失测试在特特制的试件件上进行。。在地面上上制作一个个尺寸为4.0×0.6×0.6m的混凝土长长方体，留留有与预应应力筋管道道相同的直直线孔道，，两端安装装了喇叭口口。管道摩阻测测试、锚口口和喇叭口口摩阻损失失测试原理理图15、预应力施施工：⑴、纵向预预应力张拉拉：纵向预预应力下料料长度需考考虑两端张张拉的千斤斤顶长度和和工具锚后后的余留长长度等，每每根钢绞线线两端进行行编束，张张拉用千斤斤顶、压力力表、电动动油泵在使使用前均进进行配套检检验；⑵、张拉流流程：0→0.2σk→分级张拉拉至σk→持荷5分钟→σk（锚固）；；⑶、张拉采采用张拉力力和伸长量量双控，以以张拉力为为主，伸长长量作为校校核，误差差应控制在在±5%内；纵向预应力力张拉⑷、竖向预预应力张拉拉：选用75T千斤顶进行行张拉，采采用二次张张拉；在应应力达到σo和σk时分别量测测伸长值，，计算张拉拉伸长值，，判断其是是否符合规规范要求，，完成张拉拉；竖向预应力力张拉⑸、梁体封封锚及孔道道压浆：预预应力张拉拉完成后24小时内完成成压浆，特特殊情况不不得超过48小时，确保保孔道中的的预应力筋筋在灌浆前前无锈迹。。孔道压浆钢绞线切除除封锚二、边跨直线段段施工边跨直线段段采用钢管管桩落地支支架现浇，，其支架搭搭设及预压压、模板拼拼装、钢筋筋绑扎、混混凝土浇筑筑与养护、、预应力施施工与0#段相同，不不再赘述。。边直段支架架搭设边直段支架架预压边跨直线段段施工三、挂篮安装挂篮施工流流程：合格浇筑１号节段混凝土穿预应力束张拉绑扎钢筋、安装预应力管道拆模挂篮安装挂篮就位压浆强度、弹模挂篮前移挂篮加工制作制作混凝土试件挂篮预压循环工艺流流程悬臂浇筑各各节段1、安装轨道道：利用φ32精轧螺纹在在梁顶留锚锚固，锚固固间距1000mm,以0#段中心对称称铺设；2、安装三角角主桁架及及其附件：：吊装单片片三角桁架架，中支点点与前滑座座销接，后后支点与后后钩爪销接接后利用锚锚固扁担梁梁与梁顶板板锚固；安装三角桁桁架安装门架3、安装后锚锚：通过精精轧螺纹钢钢将主桁架架后支点锚锚固在已经经完成的梁梁体混凝土土上。精轧轧螺纹钢的的一头锚固固在梁体混混凝土内，，一头通过过后锚扁担担梁锚在主主桁架的后后支点节点点板上；后锚锚固4、安装走行行梁及外侧侧模板：外外走行梁后后悬用精轧轧螺纹钢连连接于翼缘缘板上，前前悬用精轧轧螺纹钢连连接于横梁梁上；安装走行梁梁5、安装吊挂挂系统：吊吊挂系统主主要由吊杆杆和吊带组组成。吊杆杆采用Φ32冷拉Ⅳ级精轧螺纹纹钢筋。吊吊带用16Mn钢板，上布布调节孔；；前吊杆共设设8根，前吊带设设2根，其中2根吊杆和2根吊带用于于吊挂底模模，2根吊杆用于于吊挂内模模走行梁，，4根吊杆用于于吊挂外模模走行梁。。安装上横梁梁安装前吊带带后吊杆共设设14根，均从箱箱梁的顶板板和底板预预留孔中穿穿过，其中中8根用于吊挂挂外侧模走走行梁，4根用于吊挂挂内模走行行梁，2根用于吊挂挂底模。安装下后横横梁安装下前横横梁6、吊装底模模平台：底底模平台包包括底模花花架、侧工工作平台、、前工作平平台、后工工作平台、、底模板。。利用2个10T倒链将后下下横梁吊挂挂在外走行行梁上，采采用吊车将将吊杆与底底模前、后后下横梁连连接；安装底模花花架7、安装千斤斤顶装置安装千斤顶顶8、安装内侧侧模板：内内模采用定定型钢模，，先安装内内模走行梁梁，等底、、腹板钢筋筋绑扎完成成后再拼装装内模，内内模走行梁梁用精轧螺螺纹钢连接接于顶板上上；安装内模走走行梁、走走行小车、、托梁、伸伸缩臂及内内模9、安装端头头模安装端头模模板10、安全防护护设置设置安装防防护措施四、挂篮错位安安装、横移移施工当0#段长度不能能满足拼装装挂篮时，，有两种方方式：1、可选择1#段采用支架架现浇施工工（跨京杭杭大运河连连续梁）。。挂篮错位安安装2、1#段不具备支支架搭设条条件时，可可选择挂篮篮主桁架在在0#段上错开安安装进行1#段混凝土浇浇筑，然后后在不拆除除挂篮的情情况下，将将挂篮通过过横移归位位进行接下下来的节段段施工（跨跨杨万线连连续梁）。。挂篮横移施施工采用第2种方式时，，需要注意意的是，错错位后的挂挂篮相对于于梁体只是是后锚位置置、主桁架架和前横梁梁位置发生生变化，而而吊杆、吊吊带的位置置是不变的的。挂篮错位安安装示意图图五、挂篮预压1、在0号块上安装装完成挂篮篮以后，对对挂篮进行行预压加载载，以获取取加载与挂挂篮变形的的关系曲线线。2、加载一般般采用砂袋袋堆载预压压，模拟梁梁体荷载分分布情况分分级加载。。3、规范要求求每节段必必须进行挂挂篮预压加加载，以便便于检测挂挂篮施工的的实况性能能。挂篮堆载预预压1、梁段钢筋筋均在梁上上逐根绑扎扎，按先底底板再腹板板后顶板的的工艺进行行绑扎，非非预应力筋筋与已成梁梁段钢筋的的连接全部部采用搭接接焊；2、预应力管管道在绑扎扎钢筋的同同时安装，，方法同0#段预应力管管道安装，，不再赘述述；六、标准梁段施施工梁段钢筋施施工梁段预应力力孔道施工工3、混凝土浇浇注前用高高压风枪将将底板杂物物清除，对对模板洒水水湿润。浇浇筑依据““对称、平平衡、同步步进行”的的原则，沿沿梁高方向向先底板，，再腹板，，后顶板的的浇筑方法法，采用分分层、斜向向推进的浇浇筑工艺，，分层厚度度为30cm。方法同0#段混凝土浇浇筑及养护护，不再赘赘述；挂篮悬臂浇浇筑施工七、挂篮移移动浇注梁段张张拉压浆完完成后，即即可进行挂挂篮前移。。1、找平已张张拉压浆完完成的梁段段顶面铺设设钢枕及轨轨道；2、放松底模模架前后吊吊带、吊杆杆，底模架架后横梁用用2个10T倒链悬挂在在外模走行行梁上；3、拆除后吊吊带与底模模架的联结结；4、解除桁架架后锚螺杆杆挂篮前移示示意图5、轨道顶面面安装2个10T倒链，并标标记好前滑滑座移动的的位置（前前滑座距梁梁段一般50cm）;6、用倒链或或液压千斤斤顶牵引后后锚段，使使主桁架、、底模、外外模一起向向前移动，，注意T构两边挂篮篮要对称同同步前移，，以免对墩墩身产生较较大的不平平衡弯矩；；7、移动到位位后，锚固固后锚，安安装后吊带带，将底模模架吊起；；8、调整立模标标高后，重复复上述施工直直至合拢段；；挂篮前移合拢段施工前前将不需要使使用的挂篮进进行拆除。1、拆除顺序为为：底模、平平台系统及其其他附属设施施→侧模及其其吊挂系统→→主桁架、前前上横梁等桥桥面结构；拆拆除过程中必必须两侧逐步步对称拆除。。八、挂篮拆除除挂篮底模平台台拆除挂篮侧模拆除除2、挂篮拆除施施工：①悬臂梁段施施工完毕后将将内模板、滑滑梁及内模架架进行切割分分块，人工搬搬运配合吊车车吊下；②放松前后吊挂挂，使底模与与梁体脱离并并处于水平状状态；③用导链将挂篮篮拉回退后以以保证拆除时时不侵占既有有线,后退时需要加加长上横梁和和下前横梁，，让其从梁体体两侧进行联联接；④分别在前、、后下横梁上上设置吊点，，吊点处采用用一单轮滑车车与横梁连接接，下放前将将底平台调整整为水平状态态，然后缓缓缓将平台整体体下放，下放放过程中两台台卷扬机必须须保持均匀同同步，并用4个10T导链挂住吊点点作为保险，，边下放边松松导链。待下下放至地面后后，分解拆除除；⑤在外滑梁前后后安装吊点，，前后对应，，将外滑梁以以及外侧模下下放至地面（（跨杨万线））或驳船（跨跨京杭大运河河）上，再进进行分解拆除除；⑥用吊机分别拆拆除挂篮前上上横梁、主桁桁立联、横联联、后锚固系系统，对称吊吊运主桁片。。九、合拢段施施工边跨及中跨合合龙均采用悬悬吊支架法施施工。合拢段外侧模模采用挂篮钢钢模板，底模模采用挂篮模模板，内模采采用自制模板板。安装合拢段临临时刚性连接接，张拉纵向向预应力临时时索以锁定梁梁体，浇筑合合拢段微膨胀胀混凝土。待混凝土强度度、弹性模梁梁、混凝土龄龄期均达到设设计要求后，，进行预应力力张拉并锚固固。临时索张拉刚性连接预埋埋工字钢悬吊支架法安安装步骤：①将挂篮的底篮篮整体前移至至合拢段另一一悬臂段；②在悬臂段预预留孔内穿入入精轧螺纹钢钢，吊起底篮篮横梁及内外外走行梁；③拆除挂篮前吊吊杆；④安装锚杆、吊吊杆和连接器器将吊架及模模板系统锚固固稳定；合拢段悬吊支支架布置示意意图边跨合龙施工工（1）“T构”悬臂浇注及边边跨等高度现现浇段施工完完毕，拆除悬悬臂段挂篮，，接长合拢段段支架，铺设设模板。（2）加水箱配重重，钢筋绑扎扎，预应力管管道安装，边边跨合拢段锁锁定。（3）选择当天最最低温度时间间浇注混凝土土，逐级卸除除水箱配重。。（4）边跨合拢段段预应力张拉拉及锚固完毕毕，拆除合拢拢段支架。拆拆除边跨模板板、支架。中跨合龙施工工（1）边跨合龙。（2）施工挂篮后移，中跨合拢吊架安装，加配重水箱。（3）钢筋绑扎，预应力管道安装，合拢锁定。（4）选择当天最低温度时浇注混凝土，逐级卸除水箱配重。（5）合拢段预应力张拉及锚固完毕，拆除合拢吊架。合拢段混凝土土浇筑时间应应在一天中温温度最低时，，并使混凝土土浇筑后温度度开始缓慢上上升为宜。合龙锁定遵循循又拉又撑的的原则，支撑撑劲性骨架采采用“预埋钢钢板+连接槽钢+预埋钢板”三三段式结构，，合龙时在两两预埋板之间间设置连接槽槽钢。刚性连接预埋埋安装示意图图刚性连接施工工合龙临时锁定定支撑连续梁悬臂浇浇筑施工因主主墩采取临时时固结措施而而使墩梁形成成一个临时T构，因此当浇浇筑到合拢段段时需按设计计规定的合龙龙顺序完成体体系转换。当杨万线各合合拢段混凝土土强度达到设设计要求后，，张拉完成后后凿出临时固固结完成整个个体系转换完完成。合龙施工完成成后的拆除剩剩余挂篮。中跨合龙施工工边跨合龙施工工第三部分挂挂篮施工工注意事项挂篮施工工序序复杂，安全全隐患多，为为确保挂篮施施工质量以及及安全，挂篮篮施工应注意意以下事项。。1、挂篮预埋孔孔和精轧螺纹纹钢一定要保保证位置正确确和竖直，使使其在同一轴轴线上；预留留孔管道要用用钢筋焊接固固定，管内用用海绵塞满，，防止砼进入入管内；2、挂篮拼装时时应检查前后后吊带销孔与与销子的配合合情况，拧紧紧各节点板的的螺栓，拧时时要均匀施力力，防止松紧紧不一；3、每次挂篮就就位后,应检查各个锚锚点、吊点、、支承点、各各个部件的连连接处等关键键部位是否紧紧固,是否牢靠；4、悬臂悬灌时时，应两端对对称浇注，如如有困难难于于实现时，应应控制两端混混凝土浇注不不平衡重不超超过8t，且应注意混混凝土的连续续性；5、混凝土的灌灌注宜先从挂挂篮前端开始始，以使挂篮篮的微小变形形大部分实现现，从而避免免新、旧混凝凝土间产生裂裂缝；6、梁段悬灌时时，避免振捣捣直接插在波波纹管上振捣捣，造成损坏坏波纹管，