连续梁桥悬臂拼装施工案例讲解

主讲：曹梦强连续梁桥悬臂拼装施工案例某公路大桥非通航孔（**侧）上部构造III标为主4#墩（ZK0+345m）到引13#墩（ZK1+248m，与**段交界），梁段全长共903米。设计为双幅分离的等截面预应力混凝土连续箱梁，左右幅为桥梁中心对称。桥梁位于中心半径R=4000米的左偏圆曲线，纵断面为半径R=11907m（凸曲线）和R=14116.8m（凹曲线）的两段竖曲线和一段纵向坡度为2.43%的直线上坡段，成桥线型为复合曲线。桥梁采用全节段预制和海上拼装，仅在预制合龙节段两侧设置各15cm的湿接缝，节段梁匹配面（拼缝）之间设置剪力键以增强桥梁的抗剪强度和整体性。非通航孔桥分为两联，第一联跨径为6×72m（266节段），第二联为57＋6×69m（300节段），共24个标准T构和8个边跨，合计566个节段，设计使用寿命120年。一、工程概况1．利用简化的桥梁底板线型安装底模，预制线型直观，将桥梁空间线形转化为地面控制，测量监控简易、准确。2．综合长线法及短线法施工预制梁段的施工特点，结合梁段情况，对梁段实现批量工厂化预制。3．施工精度高，产品质量可靠，工效高，生产设备循环周转使用，降低生产成本。二、悬臂拼装特点节段拼装梁部分长线法预制是采用长线法的生产台座，选择合理的匹配长度或节段梁数同时进行多个T构或边跨的预制施工，使台座的使用效率提高并形成流水作业。对桥梁预制线型控制是将成桥T构或边跨整体水平放置在预制台座上，把成桥线型的空间坐标在台座上简化成水平和竖直两个方向，通过预制场内建立的平面坐标和高程测控网进行场内预制平面坐标和高程控制，拼装时将预制平面坐标和高程转换为成桥的平面坐标和高程进行拼装测控。这种预制施工工艺使成桥线型能直观在生产台座上进行设置，测控手段简单易掌握，预制梁体线型质量可控。三、工艺原理四、工艺流程1．施工前准备工作（1）部分长线法流水生产设计部分长线法是把所有T构或边跨的生产均从一端朝另一端预制，对待浇梁节设置合理的匹配长度或节段梁数，这样在长线台座上就能及时空出生产空间以进行下一个T构或边跨的生产，同时对侧模、端模及内模设置行走体系和机械装置，提高生产机械化水平和效率。针对本桥为双幅分离等截面箱梁、左右幅为桥梁中心对称的设计特点以及工期要求，生产台座采用1个左幅和1个右幅生产台座，在设置时两个生产台座在同一生产线上，左右幅台座采取平曲线反置以使预制梁的高低端在同一侧，避免模板在使用过程中的转向并可通用。五、操作要点部分长线法预制流水生产图（2）台座沉降控制及预制场地布置为减小台座可能出现的不均匀沉降对预制梁线型的影响，对台座进行地基加固和板块间设置沉降缝。地基加固采用整板基础加固法处理，首先利用震动压路机对原场地进行压实，保证压实度达到95%，承载力达到7t/m2。然后在其上施工40cm厚灰土层垫层，在垫层上施工60~70cm厚双层钢筋网混凝土整板基础，整板基础完成后在其上施做底模板支撑设施。为减小各板块沉降的相互影响，各板块间设置沉降缝，流水作业时每个T构的梁节在同一个板块内预制，有效的避免了各工作面荷载变化对线型的影响。注意应随时对地基作连续沉降观测，并对沉降做回归分析。五、操作要点场地布置图（3）模板设计长线法台座预制线型主要是通过底模的加工安装来实现的，底模加工按平曲线要素以短折线拟合平曲线。本桥模板设计中，为方便底模的加工，取外弧直边长为3.0m，内弧直边长2.995m进行制作，底模板加工成直角梯形以方便安装，尺寸加工精度和模板拼缝隙控制在±1mm范围内。竖曲线是通过底模下部钢支墩与台座分配梁上的钢支座加抽钢垫片来实现的。由于节段梁考虑拼装时施工工况和桥梁的一二期荷载对成桥线型的影响，对每节段梁拼缝均设置预拱度，由于模板拼缝与节段梁拼缝不一定重合，要将预拱值采用内插法计算模板缝的预拱值，计算后要注意再将板缝预拱值用内插法反算梁缝预拱值并与原值比较，误差不大于±1mm，如超过则适当调整模板缝的预拱值五、操作要点（4）测控网建立测控网采用三角控制网，网点兼作高程控制点。对生产线上的测控主要通过台座中线上的测量塔进行，测量塔要定期复核。测控网布设主要是对底模板安装放样的校核和提供拼装线型测控点。底模板安装时采用切线支距法，便于操作，测控网校核中线误差不大于±1mm，高程误差不大于±3mm。由于预制时能通过底模板的测量来控制梁底板线型以保证梁节预制线型，而拼装时只能测量梁顶板进行拼装线型控制，则在预制场必须通过测控网将梁底板控制点准确放样到梁顶以提供拼装测控依据，提供包含安装里程、坐标、高程以及相邻梁节相对关系等数据。五、操作要点梁顶测控点布设图（5）底模板试拼底模板试拼工作是检验模板加工安装精度的重要依据，是预制梁线型控制的关键。试拼采用切线支距法放样，全站仪测控网校核。试拼要求中线误不大于±1mm，高程误差不大于±3mm，拼缝不大于1mm。（6）侧模、端板和内模试拼侧模、端板和内模试拼主要检测侧模、端板和内模与底模的组合效果，要求拼缝不大于1mm，结构尺寸误差±2mm。五、操作要点底模、侧模、内模组装图端模组装图（7）节段预压为检验底模和台座的稳定性必须进行节段预压，节段堆载荷载为预制梁节重量的1.2~1.4倍，以检验模板的弹性变形（挠度值）不大于2mm，调节垫片压缩量不大于1mm。（9）设备调试及试验梁生产施工生产前要进行设备调试，主要是混凝土搅拌设备、大型起重设备和预制梁生产设备的试运行。试验梁施工是对预制场的设备、人员和施工方案的检验，并及时总结和有关设备、施工方案的修正，为正常生产提供保障。五、操作要点2．底模调整底模经过试拼预压后，采用切线支距法重新调整平曲线，由于本桥平曲线一致，可以全幅调整，然后采用全站仪和测控网校核。竖曲线采用高程测控网准确测量放样计算后的模板接缝高程。调整后的底模板线型是成桥线型平置后的空间状态。3．立侧模和端模底模调整好后，进行端模安装，安装时要保证端模中心与底模重合，中心误差不大于1mm，同时尽量使端板与底模垂直。端模加固好后，将侧模紧靠匹配梁、底模和端模并进行下部与台座的加固和端模的固结。此过程中要完成模板面的除尘和脱模剂涂刷，对模板拼缝采用玻璃胶填缝。五、操作要点4．钢筋笼加工、安装及入模钢筋在钢筋棚进行加工，在钢筋胎架上进行安装。钢筋胎架的数量按日产量的一倍设置，以保证钢筋加工安装不进入关键工序而增加工艺流程时间。钢筋笼采用龙门吊吊装入模。5．底、腹板波纹管定位底、腹板波纹管定位采用“井”字形Φ12定位钢筋骨架并焊接在钢筋笼上，定位时在直线段上每米一道，在曲线段适当加密，平均60~80cm一道。焊接时要注意避开波纹管，以免焊碴烧伤波纹管。技术人员要重点检查波纹管的定位坐标、管道的完整性和固定情况。五、操作要点6．内模安装内模车推入待浇梁体钢筋笼后，先用液压油顶顶推内侧模就位，然后将内顶模顶推就位，加固时应注意内侧模的底部横撑应先加固，再进行斜腹板位置的加固，若顺序反置易造成腹板胀模现象。7．顶板波纹管定位顶板波纹管采用与腹、底板相同方式定位，此时施工时不得将焊碴掉入腹板，避免波纹管烧伤。安装好后要对所有的波纹管加芯棒或充气胶囊加固，确保混凝土浇注后，管道通畅不错台。五、操作要点8．混凝土浇注和试件制作混凝土采用混凝土运输车运输，在待浇梁处将混凝土倒入灰斗并用龙门吊提升灰斗进行混凝土浇注。混凝土用溜槽先浇注底板，然后对称浇注腹板，施工时要进行分层浇注，严禁振捣棒直接接触波纹管。浇注时要及时制作混凝土试件，并加做拆模试件和吊装试件。9．养生等强、拼装测控点埋设及数据采集混凝土浇注后进行养生等强，在此期间要进行测控点的埋设和数据采集。测控点埋设中心误差为±3mm，高程误差±1mm。五、操作要点10．拆除内模混凝土内模拆除时强度控制在12MPa以上。内模拆除按先拆除支撑，再降内顶板和收内侧模，最后内模车退出并进入下一工作循环。在进入下一循环底模调整时，拆除侧模及端模，同时对刚浇注梁节和相邻梁节进行通孔检查，通孔采用一根钢绞线穿一个比孔道内径小5mm的塑料圆头，钢绞线长度比两节段梁长2~3m以方便拨出，通孔时要作好记录，梁节吊出后及时对不通孔道查找原因并进行处理，及时采取措施纠正。通孔后对已浇注梁节的匹配面涂刷隔离剂。五、操作要点11．匹配预制及吊装出梁梁节浇注后即作为匹配梁放置在生产台座上，为保证整个T构或边跨梁的线型，对匹配梁采取底模增设丝杆顶撑以保证其稳定性。对匹配梁在浇注施工前后的相对中线误差不大于10mm、高程误差不大于5mm，绝对中线误差不大于5mm、高程误差不大于3mm。如发现偏差超过要求，则需对待浇梁进行中线纠偏或高程补偿。当台座上预制好的梁节完成匹配施工后应及时吊装出生产台座，为后续施工留出施工空间。吊装施工要保证梁节结构安全和梁体完整性。梁节的混凝土吊装强度须达到设计强度的80%并不少于45MPa。五、操作要点1、场内所有起重设备必须经过国家有关安全机构的安全认证后方可开始作业。2、起重设备司机必须经过培训并持证上岗。3、对起重设备的行走轨道、吊索、吊具等要定期检查、修理和更换。4、起重设备作业时要有专职人员指挥。5、台座上的作业人员必需