挂篮悬臂浇筑连续梁施工工艺.pdf

挂篮悬臂浇筑连续梁施工工艺挂篮悬臂浇筑连续梁施工工艺一、工法概述一、工法概述1 1、工法简介、工法简介悬臂施工法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉预应力筋，移动机具、模板继续施工。预应力混凝土连续梁桥采用悬臂施工的方法需在施工中进行体系转换，即在悬臂施工时，结构的受力状态呈 T 形刚构，悬臂梁，待施工合拢后形成连续梁。因此，在桥梁设计中在考虑施工过程的应力状态；要考虑由于体系转换及其他因素引起结构的次内力。内时为使施工受力与运营状态结构的受力尽量吻合，通常用悬臂施工的连续梁桥选取变截面梁。预应力混凝土连续梁桥在悬臂施工时，由于墩梁铰接而不能承受弯矩，因此，施工时要采取措施临时将墩、梁固结。待悬臂施工至少一端合拢后恢复原结构状态，这是连续梁采用悬臂施工法的一个特点。悬臂施工法不需大量施工支架和临时设备，不影响桥下通航、通车，施工不受季节，河道水位的影响，并能大跨径桥上采用，因此得到广泛的使用。悬臂浇筑的施工方法是大跨连续梁桥的主要施工方法。2 2、工法特点工法特点1、易控制悬臂浇筑段标高偏差，能够随时纠正合拢段线形误差，保证弧状线形观感要求。2、可以减少劳动强度、节省经济成本，施工速度快，能保证安全质量。3、施工方法简单、易于施工人员掌握。4、需要较完整的配套机械设备，机械化程度高。5、有较好的社会效益和经济效益。3 3、工法适用范围工法适用范围1、适用于同类型墩高、大跨连续梁的悬浇施工。2、适用于风力在 10 级以下的悬浇梁施工。3、适用于工期紧，而且安全因素复杂的悬浇梁施工。二、施工准备二、施工准备2.12.1 技术管理技术管理2.1.12.1.1 施工前完成设计图纸会审和设计技术交底，施工方案和专项技术措施的审核、审批。2.1.22.1.2 对所用参与施工的人员进行技术培训和交底。2.1.32.1.3 每分项工程施工前，必须经过工前检查，并签发检查合格证，由现场技术人员和安全员进行检查，并由施工负责人进行签认。2.1.42.1.4 现场检查、测量的数据等检测应在专用记录本上及时做好记录并签字，数据信息要真实、完整、准确、清晰。2.1.52.1.5 施工过程中及时进行阶段性技术分析总结。2.1.62.1.6 施工现场必须严格遵守业主和监理的现场管理要求。2.22.2 作业人员作业人员2.2.12.2.1 所有作业人员必须经过岗前技术培训，从事电工、高空作业、机械操作等特殊作业的施工人员必须持证上岗。2.2.22.2.2 作业人员应着装整齐、佩戴安全帽进入施工现场，高空作业人员必须佩戴安全带。2.2.32.2.3 作业人员身体健康，无妨碍施工的病症，严禁酒后作业。2.2.42.2.4 作业人员必须遵守劳动纪律，服从统一指挥，相互协调，严禁违章指挥、违章作业。2.4.52.4.5 所有作业人员必须参加班前技术和安全交底，明确个人任务和职责，掌握操作要求，熟悉安全措施等。2.32.3 设备材料设备材料2.3.12.3.1 施工机械应性能良好，定期进行保养和检查，确保正常使用。2.3.22.3.2 主要施工机具设备和安全用具要由专人管理，定期进行性能检查、试验并标识，严禁超期使用。2.3.32.3.3 主要施工机具应定机定人，严格执行交接班制度。接班时，必须对机具检查一次，并做好记录。2.3.42.3.4 进场材料要有质量保证书，并按规定进行抽检试验。材料和施工机具应按规定分类存放，标识清楚，防止损伤、污染。2.42.4 作业现场作业现场2.4.12.4.1 作业现场布置整洁、合理，林区要有特殊防护措施。2.4.22.4.2 场地应平整、坚实、不积水，符合装卸、搬运、消防等要求。2.4.32.4.3 格遵守文明施工管理要求，现场实行封闭管理。2.4.42.4.4 作业现场应设置有工棚、安全设施、标志、标识牌等。2.4.32.4.3作业现场紧临黄河大堤，作业现场的布置应精心策划，减少占用林地，施工尽量不破坏黄河大堤的护坡安全性。2.4.52.4.5 作业完成清理现场，恢复地貌。2.52.5 文件资料文件资料2.5.12.5.1 内业文件资料实行标准化管理，及时收集和整理相关施工项目的所有文件资料。2.5.22.5.2 施工组织设计、工艺方案和标准化作业指导手册编写完毕后，经技术负责人审核，批准后实施。2.5.32.5.3 施工过程中现场技术员做好工程日志记录，完整、准确、及时全面反映现场施工情况，做好资料整理与归档。2.3.42.3.4 做好各种材料的质量记录和资料的整理与保存工作，做到各种证明、合格证（单）、验收、试验单据齐全，确保其可追溯和完整性。2.3.52.3.5 施工过程中留取影像资料。三、工法流程及操作要点三、工法流程及操作要点3.13.1 工法流程图工法流程图挂篮悬臂浇筑施工工法流程图挂篮悬臂浇筑施工工法流程图底板、腹板钢筋安装及预应力管道安装钢筋作业波纹管制备底板、腹板钢筋安装及预应力管道安装钢筋作业箱梁模板模板制作静载试压组装挂篮内模及腹板内竖向预应力筋安装筋顶板钢筋和预应力管道及钢束安装浇筑混凝土制作试块检查与清理预应力管道混凝土养护拆除模板锚具安装穿钢绞线束张拉机具检修及配套校验钢绞线编束张拉纵、横、竖三向预应力钢束（筋）测量高程压浆机具检修管道压浆移挂篮分段梁体完成、检验3.23.2 不同挂篮结构施工的优缺点不同挂篮结构施工的优缺点不同挂篮形式的对比见下表：不同挂篮形式的对比见下表：3.33.3 施工工艺施工工艺3.3.13.3.1 挂篮拼装挂篮拼装0 号块施工完毕后，在其梁面上组拼挂篮，组拼顺序为：1 1 将每只挂篮两片桁架下滑道位置抄垫平整，达到挂篮安装高度。2 2 铺设挂篮下滑道，安装前滑板、后勾板。3 3 安装挂篮菱形构架，安装挂篮后锚固系统，安装横联、平联。4 4 安装前上横梁。5 5 安装拼装好的挂篮底模平台。6 6 安装内滑梁及内模。7 7 安装外滑梁、前吊点，外模就位。3.3.2 1#3.3.2 1#块悬浇施工块悬浇施工1 1 在 0 号节段上对称拼装两只挂篮并先对接好。2 2 安装底模并进行载重试验。3 3 卸载并安装外侧模；根据预抬值调整相应底模高程。4 4 绑扎底板及腹板钢筋，安装预应力波纹管及竖向预应力钢筋。5 5 安装内箱模板。6 6 绑扎顶板钢筋，安装预应力筋波纹管，穿横向预应力束。7 7 旋臂浇筑梁体混凝土。8 8 预应力束张拉、管道压浆。3.2.33.2.3 挂篮走行挂篮走行1 1 在已浇筑完的 1#块上向前拼接滑道。2 2 解除挂篮后锚固。3 3 挂篮走行至设计位置，将底模平台临时吊于外模支架或直接吊在外滑梁上，外模支架落于外滑梁；菱形桁片、内滑梁及外滑梁带着外模，底模一次走行到位。压浆后待水泥浆强度达到20Mpa 后即可移动挂篮。安装轨道；将底模平台后横梁用两台 5t 手拉葫芦悬于外模走行梁上；拆除底模平台后吊带；同时安装前吊带、外模走行梁前吊绳和悬吊滚轮，使底模平台和外侧模在自重作用下脱模；拆除挂篮后锚；轨道前端安装手拉葫芦，牵引主构架前移，并带动底模平台和外侧模一同前移。注意事项：a.T 构两端的挂篮应同时移动；b.拆除后锚前要认真检查反扣轮各部联结是否可靠，发现问题及时解决；c.挂篮移动前要调整底模平台和外侧模水平，仔细检查挂篮各部分联结情况，检查挂篮上的安全网，钢筋头或其字绳索有无与箱梁钩挂的情况，发现问题及时处理：d.挂篮移动要统一指挥，两台手拉葫芦尽量同步，并防止脉冲式行走；e.挂篮移动过程要用两台手拉葫芦拉住挂篮的节点，防止溜车事故发生。3.2.43.2.4 2#-N 号块悬浇施工1 1 对上一节段砼进行养护，使砼强度达到100%的设计强度。2 2 脱空挂篮的内模，侧模。3 3 对箱梁在该节段上的纵向锚固束进行预应力张拉。4 4 采用千斤顶将底模与砼梁体完全脱空。5 5 在已浇注的梁段上接长滑道，并用预埋的U 形螺栓将其固定。6 6 将底模平台、外导梁的前吊杆（带）转至临时吊挂分配梁上。7 7 将内模及内导梁松放于已浇注梁段的内箱中。8 8 将前上横梁后移，检查挂篮前后支座及后支座下后钩板受力状况，无误后，卸除后锚固。9 9 采用千斤顶顶推或千斤顶向前牵引后支架，使上下游主桁架同步前移至下一节段，并精确定位。1010 安装后锚固。1111 将底模、侧模前吊挂转回前上横梁。1212 在外导梁中部安装吊架，拆除滑梁后吊杆（带）。1313 将底模平台后吊挂转至外导梁上。1414 牵引前上横梁，使侧模、底模、外导梁前移至下一节段。1515 将侧模、底模平台后吊带转至已浇筑箱梁前端预留孔上。1616 对挂篮底、侧模进行精确定位后固定。1717 剩余节段的挂篮走行按上述2#节段的走行流程。3.2.53.2.5 挂篮拆除最后一段梁体张拉完成后，可拆卸挂篮。拆卸顺序：底模外模及支架吊带前、后横梁主桁架垫梁及走道。3.2.63.2.6 线型控制1 1 施工前，应对设计图提供的各节段线型控制高程进行核算。2 2 悬浇线型控制，应综合考虑悬臂长度与重量、挂篮重量与施工荷载，预加应力、温度及施工调整等因素。3 3 梁段悬浇时，中线里程应勤测量、勤复核，对预施应力前后及温度影响应及早找到变化规律并加以修正。4 4 测量放样时，应注意对同孔同节段的高程、中线偏位及里程保持一致，以确保顺利合拢与成桥线型。5 5 挠度控制一般考虑以下几个方面因素：1)1)根据监控单位提供的数值设置预拱度。2)2)在施工过程中，每浇筑一梁段，应随时观测梁段发生的实际挠度，并对照理论计算值，在下一梁段浇筑施工中予以调整。3)3)在梁段顶面中心及梁两侧埋设水平观测点随时观测各截面处标高在整个梁体施工中的变化，以及时掌握和调整梁段预拱标高3.2.73.2.7 边跨的施工边跨的施工边跨不对称的现浇梁段采用在已浇悬臂段和过渡墩上架设吊篮进行施工。其现浇梁段利用挂篮施工，施工方法同主跨。边跨施工等混凝土强度达到设计要求后，分批张拉预应力筋，然后压浆封锚。3.2.83.2.8 合拢段的施工合拢段的施工在各 T 构悬浇完成后，即可进行全桥的工作，合拢的顺序是：先合拢两边孔，合拢完毕后进行主墩处临时墩梁固接的解除，然后合拢主孔，从而完成主桥的合拢和体系转换。各合拢段都使用微膨胀混凝土，膨胀剂掺量由实验确定，除中间合拢段外，其余各合拢段在灌注混凝土过程均需加平衡重，平衡重采用水箱加压法，在混凝土灌注的同时向水箱内注水。合拢段的施工是结构体系转换前一道重要工序，应严格按照设计程序和施工工艺要求，科学组织施工，确保工程质量。（1）合拢段施工顺序安装两边跨现浇支架，立模浇筑、边跨。浇筑两边跨合拢段混凝土。拆除墩顶临时支座，拆除前将墩上永久支座锁定，防止支座滑移，临时支座拆除时注意一个墩上的临时支座同时拆除。最后施工完成中间合拢段施工。各合拢段预应力束张拉的顺序是：先顶板后底板，称短束后长束，每次对称张拉2 束，顶板、底板交错进行，直至全部张拉完成，每一合拢段张拉完成后再压浆。（2）合拢段施工的方法及措施挂篮的拆除和模板安装T 构施工完毕后，拆除 T 构上的挂篮，边跨合拢段的施工，可利用直线段模板及支架吊起一段。其它中间跨合拢段直接应用挂篮上的模板进行施工。将挂篮底模平台锚于合拢段外侧梁段底板上，外侧模悬吊与于该梁段翼板上，内模置于底板顶面，内外模间用对拉螺栓拉紧。合拢梁段混凝土临时锁定措施由于气温的变化以及各种因素的影响，会导致合拢段混凝土拉裂或压坏，我们用刚性支承临时锁定合拢两端，使其成为可以承受一定弯矩剪力的牢固结点。锁定温度应符合设计规定，支承一定在与两悬臂端牢固顶紧，并必须保证支承顶面强度、质量。设置刚性支承以前，应完成合拢段钢束以及张拉准备工作。合拢段是连续梁施工的关键。为确保合拢段的施工质量，应采取以下特殊措施：a.为保持混凝土浇筑过程中梁体受力不变，在中跨合拢段外侧梁段预压重量等于合拢段重量一半的水箱，随混凝土的灌筑分级放水。b.选择一天中温度最低的时间段内灌筑混凝土。合拢前侧定梁段高程，其高差必须在设计规定的范围内。c.为防止出现由于新浇混凝土自身收缩引起的裂纹，在混凝土中加入适量铝粉做为微膨胀剂。d.为尽快提高合拢段混凝土早期强度除加入适量早强剂外将合拢段混凝土强度提高一个等级。e.加强养护，在全跨范围内的顶板上铺草袋洒水降温。f.待合拢梁段混凝土达到设计强度后，先张拉各梁段的底板束，张拉先长束生短束，最后放松临时束和先期张拉的底板束，然后再张拉已放松的底板束，临时管道压浆封固。3.2.93.2.9 体系转换体系转换多跨连续梁结构一般是按平衡悬臂法施工，经过临时支座与桥墩固结，先形成静定状态的 T 型刚构，通过 T 构合拢，钢束张拉及调整支座等手段，将单个 T 型刚构逐渐转换为设计的连续梁结构（超静定）体系。体系转换的方因桥而异，按设计文件执行3.2.103.2.10 临时支座设置永久支座安装临时支座设置永久支座安装（1）临时支座设置盆式橡胶支座不能承受悬臂灌注施工中产生的不平衡力矩，必须通过设置临时支座将墩梁临时固结，临时支座的设计必须考虑梁段的不平衡力矩，并且体系转换后容易拆除。临时支座采用硫磺砂浆支座。临时支座施工时先浇筑下层混凝土块，待强度达到100Mpa 后，再立模板浇筑上面 3cm 硫磺砂浆。临时支座拆除采用在硫磺砂浆夹层里预埋两根2kw 电阻丝，呈“M”型布置，两端留在外侧，以备通电。拆除时通电融化硫磺砂浆再割断锚固筋即可。（2）盆式橡胶支座的安装安装支座时，要精确找到平垫石表面，确保支座四角误差不大于 1.0mm，准确定出下钢盆地脚螺栓位置，并检查基孔径大小与深度，用环氧树脂砂浆把地脚螺锚固。支座上下摆对准设计位置燕锁定，施工中尽量减少永久支座受力。3.2.113.2.11 挂篮施工注意事项挂篮施工注意事项1 1 挂篮后锚固预留孔位置要准确，前上横梁用千斤顶调整时，要由专人在箱内同时操作确保锚固可靠。2 2 要严格控制桥面上的临时荷载和挂篮的附加荷载。3 3 混凝土浇筑前，必须检查后锚固的连接、前后吊带及横梁的受力情况，并再次收紧吊带，所有起顶后的吊带限位螺栓上紧，千斤顶空隙用硬质垫块抄垫，进行双保险。4 4 挂篮及施工机具重量不得超过设计规定值，挂篮拼装好后，应进行加载试验，加载重量为最大梁段重量的 1.2 倍。5 5 两套挂篮移动应同步对称进行，其位移差不大于梁段长度一半。6 6 挂篮前移由专人统一指挥，移动前必须在主桁后端挂好防倾千斤绳。挂篮就位后，立即安装后锚固，所有锚固点完全受力后，才能进行施工作业。3.2.123.2.12 钢筋施工钢筋施工1 1 钢筋加工1)1)钢筋加工前调直并清理干净，不得有油渍、漆污、水泥浆等。2)2)下料时，根据梁体钢筋编号和供料尺寸的长短，统筹安排，采用连续配料法下料以减少钢筋的损耗。3)3)弯制钢筋宜从中部开始，逐步弯向两端，弯钩应一次完成。4)4)钢筋接头采用闪光对焊、电弧焊等焊接形式。在正式施焊之前先进行试焊，掌握好各项技术参数，试焊合格后进行批量生产。2 2 钢筋绑扎1)1)绑扎顺序为：底板钢筋腹板钢筋顶板钢筋。绑扎钢筋的同时安装相应部位的波纹管。2)2)钢筋在车间加工为半成品，运至现场后绑扎成型。3)3)钢筋绑扎过程中要合理安排不同钢筋的绑扎顺序。4)4)保护层采用细石砼垫块，强度45MPa，梅花形布置，每平方米不少于4 个。3.2.133.2.13 混凝土施工混凝土施工1 1 混凝土灌注1)1)悬臂施工的两个对称节段及其断面对称平衡灌注。2)2)混凝土灌注方法是分段分层灌注，分层厚度宜为30cm。灌注顺序：先底板，再灌注腹板，最后灌注顶板，3)3)灌注混凝土的自由落高不得大于 2m，当超过 2m 时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具。4)4)混凝土灌注要连续进行，上、下层间隔时间不能超过初凝时间。5)5)混凝土灌注过程中，要防止碰撞模板、钢筋、预埋件及预应力钢束管道。6)6)混凝土振捣以插入式振捣器为主，要防止漏振，也要避免过振。施工时要设专人对模板、锚垫板等关键部位进行振捣和检查。3.2.143.2.14 预应力施工预应力施工1 1 预应力孔道1)1)预应力孔道采用塑料波纹管，波纹管的接头应用比被接长的波纹管直径大一个号的波纹管旋入套接。2)2)为保证预留孔道畅通，对纵向波纹管内宜插入比波纹管内径小36mm 的厚壁胶管或塑料管，并在混凝土灌注过程中直到初凝前要经常往返抽动或旋转，当混凝土初凝后及时拔出。3)3)为保证波纹管与混凝土及水泥浆粘结良好，波纹管外面不得有油污、泥土等。4)4)波纹管与锚下垫板应保持同心，支承板面应垂直于管道轴线。2 2 预应钢绞线编束和穿束1)1)切割后的纲绞线应进行梳理顺后穿束，然后用扎丝每隔23m 绑扎一道，其扎丝扣应置于纲绞线的空隙里，编束后分类存放。2)2)穿束前，应用压缩空气清除管道内积水及污物。3)3)根据钢束长度可选用人工或卷扬机配合穿束。3 3 预应力束（筋）张拉。1)1)千斤顶和油压表使用前进行标定并配套使用。2)2)张拉顺序：先纵向束其次横向束，最后竖向筋。3)3)锚具夹具安装前应逐个检查是否有裂纹或变形，锚下混凝土是否密实，并清除支承面上的杂物。4)4)张拉以应力为主，以伸长量校核进行双控，实际伸长量与计算伸长量之差不得大于6%。纵向束张拉为两端同时进行。5)5)张拉程序：00.1k0.5k1.0k持荷 5 分钟缓慢回油锚固计算伸长量回油卸载至 0。4 4 张拉质量要求1)1)预应力钢束的张拉力和伸长量均应符合设计要求，当实测伸长量与计算伸长值偏差大于规定时，应查明原因，予以处理。2)2)钢绞线张拉时，每个断面断丝之和不得超过断面钢丝总数的1%，且每束钢束断丝，滑丝不得超过 1%。3)3)每孔两片夹片应跟进一致，夹片外露量应一致。4)4)钢绞线两端的回缩量之和不得大于6mm，25 精轧螺纹钢筋的回缩量不大于2mm。3.2.153.2.15 孔道压浆与封锚孔道压浆与封锚1 1 孔道压浆1 1）预应力孔道压浆采用真空辅助压浆工艺。工艺流程为：孔道口安装阀门将真空泵连接在非压浆口压浆泵连接在压浆口以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚垫板压浆孔连接起来，其中锚垫板压浆孔和阀门之间用透明塑料管连接。2 2）压浆前关闭所有的排气阀门（连接真空泵的除外），启动真空泵抽真空，使压力达到0.08MPa。在真空泵运转的同时，启动压浆泵开始压浆，直至压浆端的透明塑料管中出现水泥浆，打开压浆三向阀门，当阀门口流出浓浆时关闭阀门，继续压浆并在0.7MPa 压力下保压 2min。3 3）水泥浆的性能要求：水灰比 0.30.35；泌水率 2%，泌水应在 24 小时内被浆体吸收；流动度 1418s；膨胀率5%；初凝时间应3 小时，终凝时间24 小时；压浆时大气温度不超过 35。4 4）压浆人员应详细记录压浆过程，包括每个管道的压浆日期、水灰比及掺加料、压浆压力、试块强度、障碍事故细节及需要补做的工作。5 5）压浆应在张拉完成后 3 天内进行。2 2 封锚锯齿块纵向束，横向预应力束，两边跨端头纵向束张拉，压浆完毕后，即可加设钢筋网片，并用 C50 混凝土填封，填封混凝土前将接茬面先凿毛并用水冲洗干净。四、质量控制要点四、质量控制要点4.14.1 建立各级技术人员的岗位责任制，做到分工明确，责任到人，严格遵守施工程序，坚决执行施工规范。4.24.2 做好施工前的技术准备工作，逐级进行书面及口头技术交底，确保操作人员掌握各项施工工艺及操作要点、质量标准。4.34.3 抓好技术资料管理，施工过程要做好详细记录，认真填写工程日志、施工检查证、施工记录。4.44.4 实行工程质量承包责任制，强化施工过程中的监督检查。4.54.5 坚持做到定期质量检查，对每次检查的工程质量情况及时总结通报，奖优惩劣，使工程质量通过定期检查得到有效控制。4.64.6 编制重点施工工序标准化作业卡，要求作业人员人手一份，随时学习，做到人人掌握，实现全员控制质量。4.74.7 建立质量管理QC小组，由管理人员和生产人员组成，以施工质量为目标，运用科学的管理方法，开展科技攻关活动，解决施工中出现的质量问题。五安全举措五安全举措5.15.1 建立安全生产体系建立安全生产体系5.25.2 严格安全交底严格安全交底5.35.3 加强施工现场安全教育加强施工现场安全教育5.45.4 认真执行安全检查制度认真执行安全检查制度5.55.5 成立事故应急救援小组成立事故应急救援小组5.65.6 加强结构物施工安全措施加强结构物施工安全措施5.75.7 对施工过程中危险性较大的作业内容要编制专项安全施工方案，施工前做好技术交底对施工过程中危险性较大的作业内容要编制专项安全施工方案，施工前做好技术交底工作，施工中严格执行安全施工方案。工作，施工中严格执行安全施工方案。六、环保措施六、环保措施6.16.1 为了不污染环境，施工过程中，要把施工垃圾及时运出去，倾倒到指定的地点。所以对环境保护工作须十分重视，此项工作并且要贯穿施工的全过程，施工完毕及时清理现场，恢复原貌，努力把社会环境受到的影响减到最低程度。6.26.2 成立环境保护领导小组，负责检查工地环保工作。6.36.3 重视环保工作，加强环保学习和宣传，掌握特点，实施环境保护。6.46.4 加强水土保持工作，不乱挖乱掘水井，场内废水按要求处理后合理排放，工程完工后临时用地及时复垦。6.56.5 减少扰民噪音，加强噪音污染控制，在噪音超标区域设置挡墙等结构，消除噪音。6.66.6 作好施工机械的检查，防止机械漏油造成环境污染。在整个施工期间，对施工场地经常洒水，使尘土飞扬减到最低程度。同时加强施工场地的清理，使施工现场洁净。