某客运专线桥梁梁部工程监控方案

桥梁梁部施工方案前言**客运专线桥梁所占比重大，特大桥、大桥较多，桥梁施工的速度是影响全线总工期的主要因素。桥梁有跨河桥、跨线桥及跨越沟谷的旱桥，结构形式有箱形连续梁、箱形简支梁及多片式简支T梁等，梁部结构尺寸及重量与普通铁路相比要大得多。根据各种条件选择合理的梁部施工方案，将对保证桥梁工程质量、加快施工速度及获取良好的经济效益起到决定性的作用。结合设计文件和现场条件，初步拟定梁部施工总体方案如下：1)对于旱桥、短桥或主槽小，常水位低的跨河桥，采用满布支架现浇法施工。2)对于跨越较大的槽宽，水深河流的桥梁、桥下有通车要求的跨线桥及软弱地基处不能用满布支架法的旱桥，采用移动支架现浇法。3)对大型河流控制工点，桥梁过长，采用桥头预制梁，大吨位特别架桥机架设。4)对等高度箱形连续梁，采用顶推法施工。5)对变高度箱形连续箱采用悬臂灌注法施工。6)12m、16mT梁采用工地预制，汽车吊或跨墩门式吊车吊装就位后再进行梁间接头的方法施工。1、后张法预应力砼简支箱梁的预制1.1施工工艺流程图(如图1-1)1.2施工方法及顺序预制场地布置根据地形条件，在桥头路基上设置预制场，集中预制。预制场内应有制梁场、存梁场、搅拌场、锅炉房、水泥库、大堆料场及吊梁龙门吊。安设模板1)对预制数量较多的32m箱梁采用钢模板，钢模板不易变形，以便保证准确的尺寸，且外观质量容易控制；对预制数量相对较少的20m、24m箱梁，出于经济考虑，采用钢骨架，木模板上盖以镀锌铁皮。2)模板的细节设计必须全面考虑使用过程中的安设和拆卸，力求操作简便。绑扎钢筋骨架安设钢筋骨架时用绑在钢筋上的水泥砂浆块支垫来保证它在模图1-1台座的清理及底模整图1-1台座的清理及底模整修图刷脱模剂安装外模绑扎骨架钢筋砂石水泥检验安设预留孔道的橡胶管按配合比搅拌浇注底部砼砼运输安设内模板及顶板绑扎腹钢筋浇注腹板及顶板砼养护抽拔橡胶管预应力钢筋张拉浇注自锚头孔道压浆拆除内模拆除外模切割预应力钢筋测量拱度及编号起梁及外移存梁板中的正确位置，垫块强度不低于砼强度。多排钢筋之用短钢筋断头支垫。孔道预留1)预应力筋孔的留设由于采用自锚式体系，两端孔道必须扩孔，扩孔管道用钢制喇叭型管道。中间孔道采用设计要求直径的橡胶管，为增加胶管内的刚度及控制其安装位置，在胶管内穿一根芯棒。胶管由两根对接而成，以便抽拔，接头处套一长为30-40cm的铁皮管，接头安装要保证牢固、严密。管道的固定采用定位架钢筋。2)压浆孔及排气孔的留设压浆孔及排气孔可用木塞或钢筋头预留，木塞或钢筋头应与管道顶紧，待砼初凝后拔出即形成孔。灌注砼1)灌注前应对砂、碎石及水泥进行检验，并根据试验确定其最佳配合比，施工时严格按照配合比进行施工。2)灌注时的自由倾落高度应保持在1.5m左右，最高不超过2米，过高或过远时应利用串筒或溜槽。3)采用模板振动器附着于模板或支撑模板的木条，振动底模板及边模板，再用插入式振动棒由顶面进入砼进行振捣。振捣延续时间以砼不再下沉，不出现气泡，并表面开始泛浆为宜。4)根据规范严格控制每层灌注厚度。5)梁体砼灌注分底板、腹板和顶板三层灌注，层间按施工接缝处理。砼养护由于梁体砼为500号，水化热大，极易引起收缩开裂，所以应加强养护工作。为提高台座的周转率，采用蒸汽加热养护，分静放、升温、恒温、降温四个阶段进行。严格控制升、降温度速度，以免砼产生裂缝。施加预应力1)梁体砼初凝后，先用卷扬机抽拔芯棒，使胶管内部有向内收缩的空腔，再缓缓抽拔胶管。胶管拔出后即用检孔器作通过试验，如有问题，及时处理。2)当梁体砼强度达到设计强度的70%后，即可穿入钢绞线，安装千斤顶，进行张拉。3)张拉顺序严格按照设计及规范进行。4)张拉程序如下：0初应力105σK%(持荷5min)σK(锚固)5)张拉钢绞线后，在自锚孔内浇灌砼6)锥形孔自锚砼强度达到300号以后才可使其传递应力和切割钢筋。拆模及孔道压浆1)张拉完毕后即可进行拆模。2)当自锚头砼终凝后即可进行孔道压浆，压浆前以压缩空气吹净管道中的水和杂物，再用压力水冲洗孔道，最后再用压缩空气吹干孔内水分，然后采用灰浆泵将灰浆自甲端压入，至乙端流出浓浆后，即将乙端封闭，继续升压至6kg/cm2，再封闭甲端。预制完毕后将梁体转移至存梁场，进入下一个制梁循环。2、满布支架现浇法2.1特点和适用范围特点满布支架现浇法机具设备投资小，人力投入相对较多，能平行作业，可縮短工期。适用范围满布支架现浇法主要适用于在陆地上或浅水中建造墩台不高、孔数较少且桥下无通车及通航要求的桥梁。2.2施工方法及顺序满布支架现浇法施工工艺流程(图2-1)万能杆件拼装支架根据待浇梁的跨度及桥下高度用万能杆件拼成满足跨度及高度要求的支架，其跨度须与杆件本身的长度成倍数。桁高根据梁体重量及浇注时人员机具荷载计算确定。拼装墩架时，因柱高(除柱头及柱脚外)应为2米的倍数,为适应待浇梁高度，墩架下应垫以一定厚度的枕木。为保证墩架基础坚实可靠，软弱地基处墩架应进行地基处理。采用木楔或砂筒作为支架的卸落设备。箱梁的模板安装箱梁模板由底模、侧模、内模及端模组成，并预先分别制作块件，在使用时拼装。模板采用大块木模外钉镀锌铁皮。为便于冬季施工时保温，木模板背面贴有隔温板。模板的内模框架，由设置在底模板上的砼预制支撑。设置施工预拱度式采用一特制底盘用千斤绳吊于支为了上部结构在卸架后能满意地获得设计规定的外形，须在施工时设置一定数值的预拱度。确定预拱度应考虑卸架后上部构造本身重量及活载一半所产生的竖向挠度和由砼收缩及温度变化引起的挠度。而支架及支架基底在荷载作用下的弹性压缩及非弹性变形难以预计其数值，因此采用预加压重，预压重相当于梁体砼重，而且随着砼灌注的进行而逐渐卸重。预压方架纵梁上，压重置于底盘上。支架拼装支架拼装箱梁外模安装绑扎钢筋安装橡胶管安装预留压浆孔和排气孔的木塞和钢筋设置钢拱度砂石水泥检验内模安装按配合比搅拌浇注砼砼养护砼运输制作砼试件养生备用施加预应力钢绞线下料及穿索灌注自锚头孔道压浆卸落支架拆除模板图2-1钢筋绑扎和孔道预留1)钢筋在加工棚内按设计图纸和规范要求制作成型，运到桥位绑扎，安放时，在底模和外侧模上画好位置，对号入座。2)孔道预留方法与箱梁预制中孔道预留方法相同。砼灌注1)灌注砼的脚手架与模板结构必须分离，以免模板移位、变形。2)砼灌注的方法及程序。从跨中向两端对称连续灌注，全梁一次灌成，不设施工缝，砼竖向灌注为每一段的全部高度连同顶板一起，沿上部结构整个模断面以斜坡层向前推进。3)灌注砼中其余事项与预制箱梁相同。砼养护对砼外露部分采用草袋覆盖，浇水养护，当气温低于5℃时，只覆盖保温，不得向砼面或覆盖物上洒水。施加预应力及孔道压浆施加预应力及孔道压浆方法及步骤与箱梁预制时相同卸落支架、拆除模板在预应力张拉完毕后，即可进行拆模。梁的落模程序应从梁挠度最大处的支架节点开始，逐步卸落相邻节点。各节点应分多次进行，以使梁的沉落曲线逐渐加大到梁的挠度曲线。3、移动支架、现浇法3.1特点及适用范围特点1)完全不需设置地面支架，施工不受河流、道路、桥下净空和地基条件的影响。2)只要下部结构稍提前施工，之后上下部可同时平行施工，可缩短工期。3)施工为循环作业，操作易于熟练、施工速度快，质量好。4)模板支架周转率高，工程规模愈大，经济效益愈好。适用范围移动支架现浇法主要适用于跨越公路、铁路及有通航要求的河流的多孔简支梁桥3.2施工工序及方法施工工艺流程(如图3-1)托模式移动支架的安装托模式移动支架主要由两根用以承托模板的支架桁架和一根兼为支架及移动两用的导梁构成，使用时，支架、桁架及导梁均放在预应力梁之下。安装时先安装导梁，然后安装支架桁架，安装程序如下：1)安装导梁并在其前端安装台车及门架，在其后端安装系杆。2)用导梁前端门架及后端系杆将支架桁架提升到预定安装位置以上。提升前将侧模安装到桁架上，提升时将底模及托架带到上面松开挂篮后锚松开挂篮后锚固定底篮悬挂系统不动，向前移动斜拉挂架上好挂篮后锚前移底篮悬挂系统就位模板安装就位绑轧钢筋，埋设预应力管道及预埋件灌注砼砼养护施加预应力拆模开始下一循环图3-1图3-13)将托架安装到桥墩上，将千斤顶放在托架上。4)将支架、桁架放落到千斤顶上，然后安设底模。123123541-系杆；2-支架桁架；3-前方台车及门架；4-导梁；5-系杆图3-2支架使用和移动时的状态如图3-311234567(a)(b)(c)(d)(e)浇注砼时的状态；b)浇注砼时在桥墩处的支撑状态；c)移置时后方的支撑状态；d)移置时的支架桁架；e)移置时间的前方门架1-后方台车2-前方门架3-前方台车4-导梁5-后方拖架6-支架桁架7-前方拖架图3-3砼的灌注支架、底模及外侧模安装后，进行钢筋绑扎，孔道预设，内模的安装、砼的浇筑及预应力筋的张拉等工作，其方法及步骤基本与箱梁预制施工时相同。在冬季施工时，可利用支架、桁架及侧模，整孔安装轻型装配式保温棚，加强砼的养扩，以保证质量并缩短工期。支架移动1)准备工作a)松开托架上的千斤顶；b)固定导梁，打开底模；c)移动前方台车至支架、桁架前端，在桥面上铺设后方台车用转道，后方系杆穿上销子；d)使两侧支架、桁架成为由前方导梁上的台车和后方已完成的砼梁上的台车托挂着的状态，并落下70cm。2)将支架、桁架移至次一孔预定位置，将其所携带之托架安装到桥墩上，然后在托架上用千斤顶将支架、桁架顶升至规定高度。3)将支、架桁架移完后移动导梁。先将挂在导梁上的脚手架收起来，将桥墩上的千斤顶落下，使导梁落到滚筒上，然后牵引导梁前进并将其后面的导梁运送至前方。①①②③④112341-拖架2-导梁3-前方台车4-后方台车①-脱模，打开底模②-支架桁架前进③-导梁前进④-导梁及模板就位图3-44)导梁前移至规定位置，用千斤顶将其顶升至要求高度，然后合上底模，安妥脚手架，支架的移动工作即告完成。支架移动程序如图3-44、顶推法施工4.1特点及适用范围特点1)能利用引道或引桥位置作预制场地，节省施工用地2)仅需用一套模板，周转次数多，节省模板3)不妨碍桥下通车、通航适用范围顶推法施工适用于桥下有通车或通航要求、跨度不太大、截面高度不变的连续梁。4.2施工工序及方法施工工艺流程图(如图4-1)布置预制场地1)当连续梁跨布置在桥台边或全桥均为连续梁跨时，预制场地布置在桥头引道上，预制场必须将地基先辗压密实。2)当连续梁跨两侧均布置有简支梁跨时，在引桥或正桥上设置“临空式”的预制台座。台座下面用万能杆件拼成支承梁，梁支承在临时墩上，以缩短梁跨，加强刚度。3)布设预制场地的长度时应考虑分段浇筑的长度及拼装导梁的场地。梁段预制及养护1)在预制场内将准备顶推的梁段浇筑完毕后，即向前顶推，以缩短预制场地。浇筑梁段时，先浇筑底板待其凝固后再立模浇筑胶板和顶板的二次浇筑方法，以保证质量。2)采用机械化装拆的模板，以缩短预制顶推周期。底模板采用升降式，侧模采用旋转式，箱梁内模板采用易于折叠和移动取出的构造形式。3)施工时如天寒冷，则搭建活动盖棚使用蒸汽养护，以保证质量、缩短工期。布置预制场安设模板梁段预制布置预制场安设模板梁段预制砼养护施加预应力设置导梁安设滑动及顶推装置向前顶推空出底座继续预制梁段及养护施加预应力与先一段连接继续顶推空出底座直到整桥灌注完毕顶推到设计位置拆除滑动装置安装正式支座落梁就位图4-1施加预应力顶推安装的预应力连续梁，由于在顶推过程中各截面要经过几次承受正负弯矩交替变化的状态。因此，梁段预应力索有些是施工开始到连续梁顶推就位后都必须具有的永久索，另一些是顶推进过程中所必需的，但在顶推就位后要拆除的临时索，还有一些是顶推过程中减少张拉，全梁顶推就位后再补足的补充索。施工时严格按照设计及规范张拉及拆除，其中，临时索在顶推就位后须即拆除，不应灌浆。设置导梁1)设置导梁以减小顶推时产生的内力。采用万能杆件拼装导梁，用高强螺栓联接，导梁长度设为顶推跨径的0.8倍，导梁刚度采用从根部至前端为变刚度。2)在主梁端部的顶板、底板内预埋型钢伸出梁端，用高强螺栓与导梁联接。顶推1)采用单点水平----竖向千斤顶方式，将顶推装置集中安设在桥台或某桥墩台，其它墩台设置滑动装置。每个顶推循环有4道程序，如图4-2所示112345a)b)c)d)a)a)落梁b)梁前进c)升梁d)退回滑块顶推后背2-主梁3-水平千斤顶4-摩擦垫5-滑块6-竖向千斤顶7-滑道8-滑板9-墩台座石（图4-2）a)落梁，竖向千斤顶卸载，将主梁落在滑块上。b)梁前进，启动水平千斤顶，推着滑块前进，即带动梁前进。c)升梁，水平千斤顶行程走完后，关闭水平千斤顶，启动竖向千斤顶，将主梁顶升使之高出滑块顶面1-2cm。d)退回滑块，启动水平千斤顶，将滑块扶回原处，从而完成一个顶推循环。导向装置梁体顶推时，为纠正梁偏移，采用楔形导向滑板。装置如图4-3示推移方向推移方向12345671-反力架2-方木3-支座垫石4-主梁1-反力架2-方木3-支座垫石4-主梁5-镶嵌四氟板的木楔6-螺栓7-镶嵌不锈钢板的木楔图4-3当需要调整主梁轴线时，在一边的反力架与主梁的空隙中放进一对木楔，其中一块镶嵌四氟板，另一块镶嵌磨光的不锈钢板。由于四氟板与钢板间摩阻力较小而梁体与木块间摩阻力较大，必将带木楔随梁体向前滑移，迫使梁体横向移动，以达到纠偏的目的。落梁落梁工作是在全桥顶推就位，并按营运阶段内力将全部预应力筋进行补充穿索(或拆除)、张拉、压浆以及正式支座的安装完毕之后，将全梁落于正式支座上。落梁时以支座反力调整控制为主，同时适当考虑梁底标高，以消防梁底及支座标高误差和预应力所引起的二次力短。5.悬臂灌注法施工对该线中出现的预预应力砼连续续梁桥，准备备采用我局已已经非常成熟熟的悬臂灌注注法施工，以以保证其质量量、安全、工工期。5.1特点和适用用范围特点在挂蓝上上逐节浇注梁梁块，不需要要大的起重设设备，一次性性投资小，且且梁体整体性性好。适用范围适用于缺缺乏运输条件件的地点，且且不影响桥下下交通。5.2施工方法及及顺序整个梁段施工主要要分为如下几几步进行：1、墩顶顶0#梁段的施工工2、1##(1’#)梁段施工3、一般般梁段施工4、中跨跨合拢段施工工5、边跨跨合拢段施工工墩顶0#梁段的施施工墩顶0#梁段拟在在墩顶及墩旁旁托架上进行行施工。.1托架悬臂式托架悬臂式托架斜拉杆连接销子水箱斜拉杆连接销子水箱水箱1#块0#块1#块在1#块快浇完混凝土时将水箱用木垛或千斤顶支起2×4×8m322#1#1#2#墩身硬木垫块混凝土块木楔三角垫架扇形托架门式托架在靠近墩墩身用万能杆杆件拼制成一一个托架。在在桥墩身较低低的条件下可可做扇形托架架或门式托架架。在桥墩较较高的情况下下采用悬臂式式托架。如上上图所示：注意事项：采用托托架浇筑梁段段时要考虑由由于托架弹性性，杆件连接接缝隙，地基基沉降，模板板变形等因素素，防止灌注注梁段时因托托架下沉而混混凝土出现裂裂隙。为此应应提高托架的的刚度，拧紧紧各节点螺栓栓，减小托架架上部结构变变形，对托架架进行预压，梁梁段采取分段段灌注预留变变形缝等措施施，或托架预预先挂水箱边边灌注混凝土土边放水。.2支座临时锁定定用在墩顶边沿设临临时钢筋混凝凝土支墩锁定定桥梁。临时时支座用4000号混凝土土。为便于拆拆除，临时支支座上下有隔隔离层用硫磺磺砂浆或油毡毡纸等。拆除除时用喷灯烧烧化硫磺砂浆浆。(如图)88Ф32.30#块施施工工艺流程程如下：托架安装托架安装支座临时锁定模板安装绑轧钢筋预应力管道安装砼灌注预应力施加5.21#((1’#)梁段施工1#(11’#)梁段有悬灌灌施工是采用用一付挂篮悬悬挂两付底篮篮系统同时施施工。挂架纵纵向长度不足足部分用接长长短梁弥补。梁梁段混凝土及及预应力施工工同前所述。(如下图)斜拉挂架斜拉挂架待洗梁段底篮系统5.3一般梁梁段施工挂蓝待灌梁段已灌梁段一般梁段是指每一一T构可采用两两套挂篮对称称悬灌施工的的梁段以及中中跨合拢后的的边跨悬灌施施工梁段。混混凝土施工及及预应力施工工同前所述。(挂蓝待灌梁段已灌梁段施工所采用的挂篮篮(如附图)该挂篮名称为“斜斜拉组合挂篮篮”，自重27吨(不含模板)，最大承载载能力1600吨。每个梁段的施工流流程（如流程程图）5.4中跨合合拢段施工中跨合拢采用一套套挂篮施工，先先将中跨的另另一套挂篮预预先撤离，然然后将施工用用挂篮担于两两悬臂梁端，并并拆除斜拦杆杆与塔柱，在在挂篮挂架上上立模施工。混混凝土施工及及预应力施工工同前所述。(如下图)压重压重压重合拢段关键技术：a.为为了保证中跨跨合拢后成桥桥线型，采用用灌注砼前预预先压重的方方法，施工中中边灌注砼边边卸载，使中中跨始终保持持同一受力状状态；b.为了了防止由于温温度应力，使使中跨合拢段段砼在凝固前前被压坏及拉拉裂，在灌注注砼前对两悬悬臂端进行刚刚性锁定；c.待预预应力施工完完毕，拆除刚刚性锁定完成成体系转换。5.5边跨合拢段施工在边墩上搭设墩跨跨托架，在拉拉架上先施工工完边跨最后后一个梁段，把把边跨倒数第第二梁段作为为合拢段。与与中跨合拢段段一样采用一一套拉篮施工工，将施工用用挂篮担于两两梁段之间，并并拆除斜拉杆杆与塔柱，在在挂篮架上立立模施工。如如下图：压重压重合拢短施工关键技术同中中跨合拢段松开挂篮后锚固定底篮悬挂系统不动，向前移动斜拉挂架上好挂篮后锚松开挂篮后锚固定底篮悬挂系统不动，向前移动斜拉挂架上好挂篮后锚前移底篮悬挂系统就位模板安装就位绑轧钢筋，埋设预应力管道及预埋件灌注砼砼养护施加预应力拆模开始下一循环流程图6.双导梁式架桥桥机架设梁片片6.1特点及及适用范围特点1)大臂臂采用拆装式式梁或常备式式构件临时组组拼,设有固定的的,可在铁路线线运行的走行行设施。2）只有有主机和前臂臂两段，主机机长度根据所所采用的悬臂臂过渡办法决决定：主机长长度大于梁的的长度时可用用吊梁小车压压在后端悬臂臂过渡，同时时可用两台小小车一同吊起起桥梁行走到到桥孔上。主主机长度较小小时，需用一一片预制梁压压在后端作为为压重悬臂过过渡，同时先先用前一台小小车吊住桥梁梁前端，在半半吊半支状态态下前进，然然后再用后一一台小车一同同吊梁前