大桥工程挂篮施工技术及质量控制.pdf

大桥工程挂篮施工技术及质量控制大桥工程挂篮施工技术及质量控制一、工程概况某大桥工程，主桥为 3 跨预应力混凝土连续刚构桥，跨径组合为：65m+100m+65m，对称布置别离式上、下行两座桥，采用后张法施工。二、悬浇箱梁施工方法、悬臂施工工艺流程大桥立面图见图 11、悬浇箱梁施工方法悬浇箱梁采用挂篮悬臂对称施工，挂篮悬臂施工是在墩顶段的 0 号块、1 号块采用墩旁托架施工，然后在 1 号块两侧拼装移动式挂篮，并固定好，接着在挂篮悬吊着的模板上布置普通钢筋和预应力管道，浇注混凝土，当混凝土强度到达设计规定的强度后布置预应力钢筋并施加预应力，预应力到达设计值时方可进展预应力管道压浆，再将挂篮移至下一节段，这样不断重复同一作业，直至合龙。2、悬浇箱梁施工工艺流程悬浇为一次浇筑，先浇底板、后浇腹板和顶板，其施工工艺流程见图2 所示。图 2：悬浇箱梁施工工艺流程三、挂篮设计、制作及安装本工程采用无压重式挂篮。挂篮后局部和桥体锚固，解决倾覆问题。本挂篮由主桁系、底模系、外模内模系、前吊系、底锚系、走行系和施工平台组成。1、主桁系主桁系位于桥面竖向预应力筋位置，是挂篮主要受力构件，在悬浇施工中主要承受底模系传来的竖向拉力。主桁系由 5 个杆件铰接构成，外形呈菱形或三角形。各杆件由型钢和钢板焊成，通过销子铰接在各节点块上。两片主桁通过前横梁和主桁横连构成整体。主桁片通过活动滑座坐在滑轨上，后端通过反扣装置扣在滑轨后端，灌注时用竖向预应力筋和锚板把主平杆锚固在桥面上，以平衡前部底模的竖向拉力。2、底模系底模系位于悬浇箱梁底部，是挂篮主要受力构件，承受箱梁悬浇施工荷载。底模系由前后托梁及各纵梁、工作梁组成。底模系前吊带悬挂在前横梁上，后托梁由两个底锚锚固在已成梁段上。后托梁两端由两根吊杆悬挂在已成梁段翼板上，另有两根吊杆吊在外滑梁上，再有两根吊杆吊在主桁悬出的平杆上承吊底模，以便走行。3、外模系外模系主要承受腹板混凝土产生的侧压力及翼板混凝土荷载。外侧模由翼模板和方模板用螺栓相连接，可随梁高变化适时撤除多余局部。外模系主要靠滑梁承吊。侧模开有对拉筋孔，以连接两片侧模和内模，可抵抗腹板混凝土的侧压力，又保证侧模和已成梁段的密合。内模系主要承受顶板混凝土荷载，通过两根内滑梁悬吊在前横梁和已成梁段上。内模分两块，可随腹板厚度变化进展调节。4、前吊系前吊系为 16Mn 钢制板带，承受底模前部拉力。吊带分单吊带和双吊带，用销子连接。上部承吊在前横梁上，下部铰接在前托梁上，随梁高变化用千斤顶提升底模，变换孔距，以调整底模高度。高距调整主要靠吊带上的销孔，微调可用千斤顶调节。5、底锚系底锚系位于底模后托梁和已成梁段底板上，主要承受底模系后部拉力。底锚杆通过预留孔把后托梁锚固在已成梁段上。中锚采用32 精轧螺纹钢锚固，其主要作用是保险和密封底模和已成梁段。6、走行系走行系桥面局部主要由滑轨、活动滑座、反扣装置、悬吊平斜杆和千斤顶顶座构成。走行时活动滑座坐在滑轨上，后部由反扣轮挂在滑轨上。在滑轨上固定千斤顶顶座，通过千斤顶顶推活动滑座使整个挂篮顺滑轨前行。走行系桥面以下局部为 4 根滑梁和滑梁后吊轮。后吊轮悬挂在已成梁段和滑梁上。挂篮走行时内模、外模、底模和主桁同步前行，滑梁通过后吊轮向前滑动。7、施工平台施工平台分前施工平台、底施工平台和侧模工作平台。前施工平台主要方便施工人员张拉、调整底模高度用。底施工平台主要用于底锚的拆装及箱梁底面的混凝土外表处理。侧模工作平台主要用于处理侧面混凝土和滑梁吊轮的拆卸。四、节段浇筑本大桥连续梁浇筑全采用挂篮对称浇筑，施工流程为：搭设支架浇筑0 号块、1 号块加工并安装挂篮悬臂浇筑 2 号13 号块搭设支架浇筑边跨现浇块15 号块浇筑边跨合龙段14 号块撤除锁定装置进展体系转换浇筑中跨合龙段14 号块。1、0 号、1 号块施工根据经历，悬臂施工的重心是平衡灌注，但由于施工的复杂性导致实际施工往往会超出理论的重力，以致两悬臂产生不平衡重力，为了防止 T构倾覆，大桥主墩采用顺桥向布置双柱固结减少不平衡重力，副墩采用在墩顶顺桥向两侧布置临时固结支座减少不平衡重力。在上部构造悬臂施工当中，副墩支座是承受局部荷载的，为了保证在全桥合龙前支座不受偏心荷载，在主墩顶部设置临时支座固结，并将永久支座锁定，这样能保证支座平衡均匀受力，且不平衡重力由临时固结支座承受。次中跨合龙后，再解除永久支座的锁定，完成体系转换。由于以后的悬臂梁采用挂篮施工，因此，0 号、1 号块施工时应注意挂篮的后锚方式，注意预留孔洞、预埋件等的施工。2、连续梁悬臂浇筑2 号块至 13 号块挂篮在拼装好后先进展预压，并选择所有节段中最重的节段即 4 号块 作为预压荷载，其质量为 112.5t，测得其弹性变形和非弹性变形数值。以后每浇注一个节段，不再进展预压，就以此数据为依据，结合设计单位提供的数据进展模板标高的微量调整。3、合龙段浇筑本大桥共有 6 个合龙块，4 个边跨合龙块、2 个中跨合龙块。1、合龙锁定合龙前将悬臂端和边跨现浇段临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合龙段混凝土在浇注及早期硬化过程中发生明显的体积改变。合龙前除T 构悬臂端按平衡要求设置平衡重外，如施工控制有要求时，还将对合龙段处采取调整措施。锁定时间按合龙段锁定设计执行。临时“锁定是合龙的关键，合龙“锁定遵循“又拉又撑的原那么，即“锁定包括焊接劲性骨架和张拉局部预应力束。支撑劲性钢骨架采用“预埋锚固杆+钢接杆+预埋锚固杆3 段式构造，其断面面积及位置按设计图确定。合龙时，在预埋锚固杆之间设置钢连杆，并由连接钢板将连接杆和预埋接杆焊接成整体，同时注意焊缝应设在不同截面处。2、浇注合龙段混凝土合龙段混凝土选择在一天中气温较低时进展浇注，可保证合龙段新浇的混凝土处于气温上升的环境中，在受压的状态下到达终凝，以防混凝土开裂。混凝土浇注时的其他事项和箱梁悬臂浇注梁段施工一样。3、预应力施工合龙段永久钢束张拉前，采取覆盖箱梁悬臂并洒水降温的方法，以减小箱梁悬臂的日照温差。底板预应力束管道安装时要采取措施保证管道畅通，待合龙段混凝土到达设计规定强度和相应龄期后，底板预应力束按照设计要求的张拉吨位及顺序，对称张拉。竖向及顶板纵向预应力施工同箱梁悬臂浇注梁段施工。4、预应力张拉对于用挂篮施工的节段箱梁，预应力施工的质量对工程构造的平安性和可靠性显得尤为重要。本工程主体构造预应力连续箱梁采用三向预应力体系。由于横向预应力筋仅布置于 0 号块，0 号块施工完毕就张拉横向预应力筋，纵、竖向预应力钢束的张拉顺序为张拉 n 节段纵向预应力钢束张拉n-1节段竖向预应力钢束。1、纵向预应力张拉作业按照两端同时对称张拉并锚固的方法进展，以“左右对称、两端同时为原那么。钢绞线束张拉采用张拉力和伸长值双控法。2、竖向预应力张拉竖向预应力采用二次张拉工艺，第一次张拉后，间隔 3d 进展第二次张拉，第二次张拉为检查张拉，张拉吨位和第一次一样。两侧张拉分不同的班组分别进展，并对张拉后的精轧螺纹钢筋用不同颜色的油漆作标记。3、横向预应力张拉预应力钢筋张拉采用张拉力和伸长值双控法，以控制张拉力为主，控制伸长值为辅。五、挂篮施工质量控制措施挂篮的稳定性对于连续梁浇筑施工十分重要。本工程抓住了以下施工关键技术，确保了工程质量。1、检查挂篮上千斤顶等设备的状况，如完好无损时，放松吊带，先松后吊带，再松前吊带。前后吊带放松时注意均衡同步。2、挂篮后锚固解除时，两根主桁架后锚注意同步均衡进展。3、挂篮移动时，注意同步前进，每前进 50cm 作一次观测，防止挂篮有转角，引起误差，同时也防止挂篮受扭变形。4、挂篮移动就位后收紧吊带，吊带收紧时，先观察横梁上 4 根吊带是否均衡同步收紧。挂篮前横梁吊带的收紧工作和测量工作同步进展。5、混凝土浇筑前，复测标高。混凝土浇筑后，作标高观测，每浇筑一次箱梁块件，应作 4 次标高观测。注意混凝土应从悬端向根端进展浇筑，以防止箱梁根部新老混凝土之间产生裂缝。箱梁混凝土强度到达设计强度的 90%后，进展预应力的张拉工作。六、施工体会现在大桥主桥已修完，工程实践说明，挂蓝设计合理，满足工程的要求，以下为本人的几点工程经历体会：1、挂篮行走要慢行同步，防止发生挂篮扭转。2、要严格控制挂篮变形的观测，大桥悬浇段挂篮弹性变形量均控制在设计范围。线形顺直、混凝土外美内实，无错台、麻面现象。很好的保证了工程质量。3、挂篮的底篮要有足够的刚度。防止发生大的变形而影响质量。4、挂篮定位要反复调整吊带，确保定位准确，防止发生扭转。5、混凝土初凝时间控制在 8h 以上，以防混凝土浇注过程中开裂。模板和老混凝土的接缝处应用拉杆拉紧，以防新老混凝土产生错台。6、预留孔应做到不漏埋，不歪不斜。吊点受力均匀。7、加强平安教育及管理，注意施工平安。