悬灌连续梁施工技术

1、客运专线多联大跨悬灌连续梁施工技术摘要：新建铁路郑州至西安客运专线渭南渭河特大桥在渭南市北侧两次跨越渭河，设计为2 联（ 40+5 64+40）m连续梁和 7 联（ 48+4 80+48） m连续梁。该桥连续梁的成功实践，为同类桥有所借鉴，特作以技术总结。关键字 ：客运专线悬臂浇筑挂篮合拢体系转换1 前言1953 年德国首次采用平衡悬臂施工法修建了跨径为 114.2m 的 worms桥，此后，悬灌连续梁在桥梁施工中被广泛应用； 经过多年的研究和实践， 悬灌施工用的挂篮主要有斜拉式、菱形式、桁架式及三角式等几种结构形式。郑西客运专线渭南渭河特大桥在两跨渭河处设计有多联大跨度悬灌连续梁，在采用三角

2、挂篮顺利实施后，总结施工形成本文。2 工程概况郑州至西安客运专线渭南渭河特大桥全长 79.732 公里，桥梁在渭南市北侧两次跨越渭河，两跨渭河段全长 12.9 公里，共有 9 联悬灌连续梁，在东跨渭河处有 2 联（ 40+5-64+40） m连续梁，在西跨渭河处有 7 联（ 48+4-80+48）m连续梁，跨河连续梁总长 3725.5m。3 连续梁 0块施工3.1 碗扣支架搭设连续箱梁0#块完全处在主墩承台上方，采用碗口支架直接在承台上搭设，支架以 6060120 （横纵高）的布设。在支架立杆顶托上摆放 1515 方木做纵横向分配梁。 为便于加固模板和人员作业方便， 在箱梁四周同时搭设支架平台

3、。3.2 模板施工0#块模板采用大块定型钢模， 外模直接在碗口支架顶部方木上安装。 箱内搭设钢管扣件支架， 支架立杆支于特制的钢凳上， 支架上铺设箱梁顶板底模。 腹板内外模板设抽拔拉筋对拉加固。3.3钢筋绑扎、预应力管道定位3.3.1 0 块钢筋绑扎时，先绑扎底板、腹板钢筋，并预埋波纹管，同时安装竖向预应力钢筋， 最后绑扎顶板钢筋。 检查合格后， 搭设箱内支架安装箱室内模。3.3.2纵向预应力筋在0块顶、底板及腹板内数量众多，施工定位尤其重要。3.3.3 竖向预应力采用铁皮波纹管，一端锚固，另一端张拉，在安装波纹管时连同精轧螺纹钢筋及锚固端锚具一起安装就位，并设置压浆管及排气管。3.3.4 横

4、向预应力束数量较多， 安装时要保证波纹管道的顺直， 以消除张拉时引起的梁体翼缘板扭曲变形，以便更好地控制主桥外观线型。3.4 支座安装连续梁墩顶设计安装有盆式橡胶支座， 钢筋绑扎前复测桥墩中心距离及支承垫石高程，检查锚栓孔位置及深度要符合设计要求。 进行支座安装保持支座上下板水平，不产生偏位。支座与支承垫石间及支座与梁底间密贴、无缝隙。支座四角高差不大于 2mm。支座水平偏差不得大于 2mm。支座安装后锚固支座螺栓，灌浆固定。3.5 墩梁固结郑西客专铁路墩梁临时固结施工图纸按照临时支座和临时锚固综合设计， 临时固结在永久性支座两侧共 4 个，采用 c40 钢筋混凝土结构，锚固主筋为 296 根

5、 32 螺纹钢。对合拢前悬臂梁起锚固和支承作用。边跨（或中跨）合拢段砼强度达到要求（设计强度 80以上）时，凿除墩梁临时固结。凿除前应精确测量边跨（或中跨）合拢段新浇砼两侧结构标高，凿除过程中及时监测、 记录合拢段两侧结构标高的变化， 并注意避免损伤墩身及箱梁混凝土。凿除后对梁底、墩顶的外露钢筋头进行环氧砂浆封堵 , 进行防腐 . 防锈处理。3.6 混凝土施工0块混凝土为现浇施工，采用拌合站集中供应，汽车运输，泵车泵送上桥。浇注遵循“分层、对称浇注”的原则。砼灌注完毕终凝后及时洒水养生并铺设土工布或塑料薄膜进行养护。4 连续梁挂篮施工4.1 挂篮由承重系统、 底模系统、侧模系统、 走行系统和锚

6、固系统五大部分组成（见下表）。挂 篮 组 成项目内容承重系统三角架、前上横梁、后上横梁底模系统纵梁、前下横梁、后下横梁、模板系统侧模系统内外侧模支架、模板、吊梁、滑梁走行系统三角架走行系统、侧模走行系统、内模走行系统锚固系统扁担梁、锚固筋等4.2挂篮的拼装4.2.1在 0#段上铺设滑块。4.2.2 安装后上横梁、三角架（包括主梁、立柱、斜拉带及立柱平联） ，锚固后锚系统。4.2.3安装前上横梁和斜撑杆及平联，然后在地面上拼装底模系统。4.2.4 在前上横梁上挂 4 台 10t 倒链，利用倒链将底模系统提升到位后， 安装后吊杆及前吊杆。4.2.5内、外模滑梁系统安装。4.3 悬臂对称段施工4.3

7、.1 挂篮外侧模及底模就位后， 绑扎底板钢筋及钢筋定位架， 接着进行腹板钢筋的绑扎和预应力束管道的安装， 腹板钢筋绑扎完成后再立内模并用拉条与外侧模连接， 设内模支撑及顶板支架， 绑扎顶板钢筋及预应力束管道， 最后立端模。4.3.2 经检查验收合格后，方可灌注梁段混凝土。 悬臂段浇筑混凝土时对称、平衡施工，不平衡偏差不得大于设计允许数值。 混凝土配合比，浇筑顺序及振捣，必须严格按施工工艺操作。梁段浇筑由悬臂端向后分层浇筑振捣。4.4挂篮的滑移4.1.1主梁后锚杆稍松开，用千斤顶将挂蓝主梁顶起，将前端滑块放置在要求位置后落下主梁， 用倒链牵引主梁进行滑移，主梁的前移带动侧模系统、 底模系统及内滑

8、梁整体移位， 随着主梁的前移， 扁担梁应交替前移 （扁担梁不得少于 2 道），以保持主梁的稳定，滑到位以后将主梁后锚杆锚紧（不得少于 3 道），并用扳手紧固。4.1.2 挂蓝模板系统在主梁前移时与主梁同步前移，到位后用 iv 级钢吊杆从箱梁顶板预留孔道穿过与侧模纵梁上的连接盒连接，托起侧模系统。4.1.3后下横梁滑移到位锚固于已成砼梁段上，前下横梁用iv 级钢与前上横梁连接。4.1.4调整底模系统中线、标高。4.1.5将底模系统与已浇梁段底板、侧模系统与翼缘板及腹板外侧密合，并将后吊杆带上保险螺母。4.1.6 调整侧模系统中线、标高。4.1.7倒链将内模系统拖移到位，并调好中线及标高。4.1.

9、8绑扎底板、腹板钢筋、安装管道、立内模、预埋。4.1.9绑扎顶板钢筋、预埋、安装管道、端模。4.1.10检查箱梁顶板标高，合格后，方可灌注砼。4.1.11重复以上步骤灌注下一段。5 边跨现浇段及边跨合拢施工5.1边跨现浇段采用支架法进行施工，基础以3：7 灰土进行换填处理后，地表以 c20砼做硬化处理，利用砂袋分级加载预压，最大加载为设计荷载的 1.2 倍。边跨现浇梁段施工时，混凝土浇筑向合拢口靠拢，并对梁段高程进行监测，使合拢口高差控制在允许偏差范围内。 混凝土浇注完成后， 及时设专人对管道冲水，确保畅通，混凝土初凝后用土工布覆盖保湿养生。5.2 在施工完最后一个悬灌对称段后，边跨端挂篮前移

10、到边跨合拢段，用型钢支撑、合拢钢绞线束对合拢段撑拉锁定， 进行边跨合拢段混凝土的灌注和养护等强，合拢温度控制在当日温度最低时进行砼浇筑， 并在 4 小时之内灌注完毕。应注意避开冬夏季极端天气下进行合拢施工，宜控制在 525内合拢。合拢段混凝土强度达到设计要求后进行张拉锚固边跨纵向束、 横向束和竖向预应力粗钢筋。（详见后附合拢顺序示意图）6 中跨合拢段施工6.1在施工完最后一个悬灌对称段后，中跨端挂篮前移到中跨合拢段，模板就位后按设计要求设置体外支撑与体内约束， 并进行合拢段刚性连接锁定。 混凝土浇筑前将临时固结约束解除， 灌注合拢段混凝土， 混凝土浇注完毕后进行养生和等强，拆除体外刚性支撑，强

11、度达到设计要求后进行张拉锚固边跨纵向束、横向束和竖向预应力粗钢筋。6.2在第一个中跨合拢段合拢并张拉完成后，按照设计图纸给定的合拢顺序进行下一个中跨合拢段的合拢施工， 步骤与第一个中跨合拢段相同。 直到全联合拢。（合拢顺序见附图）7 连续梁预应力施工7.1 预应力钢束管道须严格按图纸所给坐标准确定位， 以确保钢束平顺。 锚具安装时，垫板平面必须与钢束管道垂直， 锚孔中心应对准管道中心孔， 钢束管道与锚具端头连接必须妥善处理， 锚具夹片和锚头锥孔中心应保持清洁， 悬浇梁段通过的管道必须仔细清理。7.2所有预应力张拉都应在箱梁砼强度达到设计强度的要求后方可张拉预应力，且采用张拉吨位与钢束延伸量双控

12、。按照先张拉纵向预应力， 再张拉竖向预应力，最后张拉横向预应力的顺序进行张拉。8 体系转换8.1体系转换施工流程多跨长联连续梁体系形成步骤为：t构 构分段连续形成全桥。中孔合拢是梁体从单悬臂向连续梁的转换，施工流程如下： 浇注边跨合拢段拆除主墩与箱梁 0块的临时固结张拉、锚固边跨合拢段预应力筋拆除边跨挂篮及边孔支架安装中跨合拢刚性支撑组拼悬吊支架、模板浇注中跨合拢段混凝土张拉并锚固剩余预应力筋拆除悬吊支架，单孔中跨体系转换完成。多次循环后全联合拢段体系转换全部完成，全桥贯通。8.2体系转换施工8.2.1临时固结解除8.2.1.1 边跨合拢段砼强度达到要求 （80以上）时，进行主墩顶部的墩梁临时

13、固结解除。 临时固结凿除前应精确测量边跨合拢段新浇砼两侧结构标高， 凿除过程中及时监测、 记录合拢段两侧结构标高的变化， 并注意避免损伤墩身及箱梁混凝土。8.2.1.2 凿除施工脚手架沿墩身搭设， 周边按要求作防护网， 人员在脚手平台上采用风镐凿除砼， 机械设备放置于梁顶， 压力风以胶管引到工作面。 凿至钢筋位置时，采用氧气割除露出的钢筋， 并对梁底、 墩顶的钢筋端头进行环氧砂浆封堵 , 做防腐、防锈处理。8.2.2过渡型刚性合拢体系施工8.2.2.1 合拢前先在待合拢两侧梁段预埋相关预埋件及预留钢筋， 并将预留钢筋与箱梁钢筋连接， 预埋的连接钢板须垂直安放。 待相邻梁段张拉后， 按照与边跨合

14、拢同样的施工程序和施工工艺进行中跨合拢刚性支撑连接。8.2.2.2 应选择在当天最低温度时进行锁定型钢撑杆安装、焊接，锁定型钢撑杆长度尺寸应以现场实测值加工， 焊接应保证端部连接钢板与型钢轴线的严格垂直。焊接锁定型钢撑杆时先将一端焊好， 另一端用楔块打紧并施焊固定， 以锁定合拢段两端悬臂。8.2.2.3随后进行临时张拉钢束穿设、张拉，每一合拢段顶板、 底板各张拉2 束。每束张拉吨位400kn。张拉完须及时在4 小时内将合拢段砼浇注完成。8.2.3梁体合拢，完成体系转换浇注中跨合拢段混凝土前， 待标高调整到位， 选择一天的最低温度时间焊接预埋的钢构件， 锁紧合拢段， 然后快速浇注混凝土。 待混凝

15、土到达强度后进行永久性纵向、竖向及横向预应力束张拉、 压浆。拆除合拢段挂篮， 第一个中跨合拢，完成初次体系转换， 多次循环后全联合拢段体系转换全部完成， 全桥贯通形成多跨长联连续梁体系。9 线形控制9.1 线形控制是在预应力混凝土连续梁悬臂法施工阶段， 临时刚构对桥跨结构所发生的几何变形实时监测， 并根据监测数据及时进行矫正， 使其达到设计的理想状态。线形控制的基本原理是： 根据监测数据经计算确定梁体各截面的最终挠度变化值（即竖向变形） ，设置施工预拱度，据此调整每块梁段模板安装时的前缘标高。9.2 挂篮悬灌施工的观测控制：采用联测后的导线控制点，依据桥位地形条件建立悬灌连续梁平面控制网和高程

16、控制系统。 通过控制网的精确放样和高程观测，为挂篮悬灌施工线形控制提供可靠技术保证， 同时通过对观测数据的统计分析后，为连续箱梁挠度、预拱度动态调整提供计算依据。9.3梁段轴线定位控制9.3.1 在梁段砼强度达到要求预应力张拉完成后， 在挂蓝将要滑移的梁段顶面设两条辅助线， 该线平行对称， 宽度为挂篮行走的中距， 行走时挂篮两条轨道中心压在该辅助轴线上，挂篮前后横梁的中心点应投影在桥轴线上。9.3.2 桥轴线轨道中心线的延长点采用全站仪以平面控制网准确放样。 挂篮滑移到位后，以全站仪采用坐标法检查复核轨道中轴线与桥轴线位置， 两者偏差超过限差 5mm要求则需要对挂篮进行调整。9.3.3 达到要

17、求后以水准仪严格检查下横梁处底模标高， 结合设计给定的预拱度、挠度值及挂篮预压时实测的弹性变形值，精确调整挂篮及模板标高。节段前缘施工立模标高hi 由两部分（设计标高 hi 和综合预拱度fi ）组成。设计标高 hi =h0+hi其中： h0为墩顶 0#段标高h为梁体坡度引起的增量综合预拱度 fi=fi1+fi2+fi3其中： fi1为节段预拱度fi2为挂篮变形预留的增量值fi3为基础沉降的影响值所以节段前缘施工标高为： hi=hi +fi= h0+ hi+ fi1+fi2+fi3 9.4 箱梁节段长度控制每个梁段在挂篮精确定位（平面、高程）后，在前段已浇箱梁两侧内肋上，在同一水平线每 3.5m

18、 设定一红油漆点，以钢尺测量自红油漆点至待浇梁段端模的水平距离，确定端模位置后在挂篮模板相应位置进行标记， 并以全站仪复核端模线（两侧）位置，如此便可控制箱梁各梁段的长度，又可保证箱梁各端面垂直于桥轴线。9.5合拢段线形控制在合拢段施工过程中， 严格控制合拢段两侧的高差。 灌注合拢段混凝土施工时，要保证临时刚性连接的刚度， 在灌筑合拢段前， 应复查调整两悬灌端合拢施工荷载，并使其对称。10. 结束语两跨渭河多联大跨度悬灌连续梁顺利施工完成，经检查验收完全符合设计及桥梁验标的各项要求。 通过总结客运专线大跨度悬灌连续梁的施工经验， 可为其他同类工程施工借鉴使用。参考文献：1 新建铁路郑州至西安客运专线省界至西安段施工图（40+1-64+40 ）m预应力砼连续梁参考图铁道第一勘察设计院2006.12 tz213 2005 铁道部经规院发布的客运专线桥涵施工及混凝土工程施工技术指南2005.9.223 铁建设 2005 160号 铁道部发布的