2022年连续箱梁挂篮悬臂灌注施工技术方案 .pdf
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1、连续箱梁挂篮悬臂灌注施工方案一、 本标段连续箱梁工程简况悬臂灌筑法主要用于大跨度现浇连续梁。桥梁跨河流或公路,利用悬臂法施工既减小各种施工干扰,又能加快施工进度,使用辅助设备少的特点,减少了人力物资的浪费。新建铁路太原至中卫 (银川)绥德至靖边段SJS-II 标段有四座特大桥含预应力混凝土连续箱梁,如表1,由我中铁十七局集团有限公司太中银铁路 SJS-II 标段工程指挥部第一工程经理部施工。表 1:悬臂法箱梁施工桥梁表中心里程桥梁名称全长悬臂施工结构孔数DK291+221.63 子洲大理河特大桥2867.4 (48+80+48) 预应力混凝土连续箱梁3 DK299+520.34 马蹄沟大理河特
2、大桥2529.39 (32+48+32m) 预应力混凝土连续箱梁3 DK302+728.60 巡检司大理河特大桥3051.57 (40+64+40) 预应力混凝土连续箱梁3 DK314+912.40 赵场村大理河特大桥4147.80 (40+64+40m) 预应力混凝土连续箱梁3 连续箱梁的0#块、1#块及边跨直线现浇段均采用支架或托架施工,其余各节段均采用菱形挂篮悬臂灌筑施工。支架或托架及挂篮拼装好后进行预压,消除非弹性变形。模板安装及钢筋绑扎检测合格后,进行混凝土浇筑。混凝土由拌和站集中拌和,混凝土运输车运至施工现场。泵送混凝土入模。混凝土浇筑后进行养护,达至设计张拉要求后进行预应力施工,
3、挂篮移动,重复进行完成悬臂段的施工,最后进行直线段及合拢段的施工。各阶段施工顺序见图1 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 37 页步骤I步骤步骤步骤步骤步骤图 1 悬浇箱梁施工步骤图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 37 页搭设墩旁支架或托架0#梁段钢筋骨架制作边跨直线段施工挂篮制造,试拼与测试安装永久、临时支座0#、1#段施工拼装挂篮分块吊装2#、2#梁段底板、腹板钢筋拖移内模架,安装2#、 2#梁段内模及顶板钢筋混凝土灌注后测量观测点标高对称
4、灌注2#、2#梁段混凝土养护2#、2#梁段顶面找平张拉及压浆张拉后测量观测点标高计算调整3#、3#梁段施工立模标高对称牵引2#、2#梁段挂篮前移就位3#(3#) N#(N#)梁段悬灌循环施工拆除挂篮二、连续梁施工1、连续梁施工的工序流程如下:0、1#块托架拼装架预压检验 0、1#块浇筑施工 (梁体临时锚固)在 0、1#块上拼装挂篮及预压挂篮悬臂浇筑2#块悬臂浇筑 n#块边跨现浇段施工边跨合拢段施工中跨合拢段施工。图 2 悬臂现浇梁施工工艺框图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 37 页2、临时支座安装为承受悬臂施工中临时T
5、构梁重量及不平衡弯矩,在其墩顶支撑垫石两侧分别对称设置4 个临时支座。临时支座采用C50 级混凝土灌筑,顺桥向靠外侧分别设置两排25级精轧螺纹钢筋,上下端分别锚固于梁体及墩身内。为便于合拢时拆除临时支座,在临时支座中间设置一层 6cm 厚硫磺砂浆间隔层,并在其中预埋电阻片。拆除临时支座时,在临时支座与永久支座间设隔热层,然后向电阻片通电使硫磺砂浆熔化,拆除临时支座。3、0梁段施工根据设计桥墩高度和现场情况,桥墩较低时采用支架法施工,桥墩较高时利用桥墩锚设托架施工。0段的临时支架利用万能杆件拼组。支架的拼装方案是:在承台襟边四周及沿桥轴线拼装支架,纵排之间用拉杆和斜撑连接,横排与墩身预埋件连接,
6、墩架上横铺垫梁,纵铺30 槽钢,底模铺设硬质方木,形成平台。支架拼好后,应进行预压,消除非弹性变形。0段使用挂篮的内、外模。施工流程为:支架拼装、预压完成后,安装底模板分片吊装外侧模板、整体钢筋网片就位安装竖向预力筋及管道安装纵向预应力管道安装内模板绑扎顶板钢筋安装顶板纵向预应力管道搭设混凝土浇筑工作平台浇筑混凝土养生拆模穿钢绞线束施加预应力压浆。0#段施工支架示意见图3-1,0#段施工托架示意见图3-2。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 37 页 0段临时支座万能杆件支架lm锚固钢筋图8-3-2 0# 段支架示意图图 3
7、-1 0#段施工支架示意图对穿槽钢预埋件托架桁梁横梁纵梁栏杆支架底模图 3-2 0#段施工托架示意图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 37 页波纹管安装砼拌制运输波纹管安装压浆封锚搭 设 临 时 支 墩搭设下部支撑、铺底模吊装 0#段底腹板钢筋穿竖向预应力管道绑 扎 顶 板 钢 筋穿 纵向预应力管道三 向 张 拉吊内模绑扎 0# 段腹底板钢筋立 0# 段 外 模一 次 整 体 灌 砼预应力线下料穿束检测砼强度拆 模图 3-3 连续梁 0#段施工工艺框图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
8、- - - - -第 6 页,共 37 页3.1 安装底模,设置预拱度0段底模铺设根据支架纵横梁布置以及底模架设计施工,最后放置好底模下纵梁和底模板,然后在底模纵梁下放置千斤顶,按要求设置预拱度,调整底模板标高,以木楔作调整工具,然后加固。3.2 立 0段侧模并加固外模采用菱形挂篮外模。将侧模用吊车吊至墩顶,支撑在支架上,并用倒链将侧模临时固定在墩身两侧;然后用千斤顶调整模板的标高、垂直度、位置,最后彻底固定。3.3 绑扎底板、腹板、横隔板钢筋调整侧模的同时,快速绑扎好底板、横隔板、腹板钢筋,同时上好堵头木模板;在横隔板中间墩顶加立粗钢筋支撑横隔板内模。3.4 立内模内模分三部分,即横隔板内模
9、和腹板、顶板内模。首先起吊横隔板内模(包括过人孔 )到位,并加好垫块,调整好位置;这时将纵向腹板波纹管设置好,焊好定位筋,每0.5m 一组。然后起吊箱梁腹板、顶板内模到位,在墩顶作钢管支撑;然后调整好位置、标高,同时加固,加强支撑;最后上腹板钢筋。3.5 绑扎顶板钢筋立好内模后,立即进行绑扎顶板底层钢筋;布置竖向精扎螺纹钢以及顶板束波纹管、横向预应力波纹管;绑扎好顶板钢筋并调整好竖向预应力钢筋间距。3.6 浇筑 0段混凝土精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 37 页经监理工程师检查合格后,输送混凝土到0段,分部、分层对称浇筑
10、保证两头均衡施工。分别依次浇筑底板、腹板、顶板,用插入式振动棒振捣,腹板用附着式振动器振捣,混凝土浇筑到顶板时,将竖向预应力钢筋锚板顶混凝土去除。3.7 混凝土养护混凝土初凝后,顶面覆盖土工布保湿,严格按施工规范浇水养护混凝土,保证混凝土不开裂。3.8 张拉压浆养护期间,将0段腹板束、顶板束钢绞线穿好并安装好锚具、千斤顶,待混凝土达到设计要求强度时,用千斤顶张拉预应力筋。先腹板束,后顶板束,先外后内对称张拉。张拉完毕,及时压浆,压浆采用真空压浆工艺。3.9 0段混凝土施工要点0段构造复杂,圬工量大,为了避免水平施工接缝及加快施工速度,混凝土采用一次浇筑完成。但梁段浇筑必须在混凝土终凝前完成,底
11、模、内模支架必须牢固,决不能因支架不均匀变形而造成梁体开裂。梁体内各种管道、钢筋稠密,给捣固带来困难。振捣采用插入式震动器为主,附着式震动器为辅。混凝土由天窗经减速串筒至底板,腹板、横隔板混凝土由天窗经串筒滑至腹板、横隔板的侧洞,进入腹板、横隔板,浇筑过程中要有专门技术人员负责监督。4、悬臂浇筑梁段施工4.1 挂篮设计加工精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 37 页挂篮是悬臂浇筑施工的主要设备,拟在由中铁十七局集团公司研制并经多个工程已成熟使用过的菱形挂篮基础上加以改进,以满足连续箱梁节段尺寸、重量及其他要求。挂篮的选用:根
12、据招标图纸要求挂篮的最大承载力不小于200t,挂篮自重及全部的施工荷载重不超过80t,梁段的最大长度为5m 等技术参数,结合已往在京九铁路泰和赣江特大桥及内昆花土坡大桥施工经验,本工程的选用我公司现有的自行式LG-250 型菱形挂篮基础上加以改进,其技术参数如下:适用梁段最大重量250t;适用梁段最大长度6m;适用梁体变化范围8m2.2m ,挂篮的自重42.8t。挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行系统,内外模板和张拉操作平台组成。菱形挂篮构造详见“图 4-1 菱形挂篮示意图”。挂篮委托专业厂家加工。菱形挂篮的特点:结构简单,杆件受力明确合理,承载能力强,弹性变形能力小,安装与拆卸方便,移动灵活,定
13、位准确、调整立模方便,施工空间大,并可在弦杆上安装走行桁吊。前上横梁滑梁前吊带千斤顶菱形桁架外模底模架张拉平台底模后吊杆行走液压缸锚固装置竖向预应力筋后吊带千斤顶精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 37 页图 4-1 菱形挂篮示意图4.2 挂篮的拼装挂篮拼组分为两个步骤:加工厂拼组大件,在梁体上拼组整体。加工厂拼组主要包括主梁系的两片主构架,四片横向联接系,还有外模板及模架、内模及模架,其余均为散件。将加工厂拼装件及散件运抵现场后,用吊车吊送构件至0段上拼组,拼组程序如下:准备工作:在现浇0段混凝土施工时准确预留孔位、预埋构
14、件,0段浇筑完成后,在梁顶上安装、整平,锚固轨道。拼装主梁系中主构件以及后锚系统,然后用倒链以设在0段的预埋构件为支撑,将主构架固定。拼装两主构件间横向联接系、前上横梁,将临时倒链取掉。同时安装底模内托梁以及后吊带,插放滑梁,以及安装后吊精扎螺纹钢。悬放吊带,吊放前托梁,再安放底模桁架、底模板。在前上横梁悬放倒链,吊住滑梁前端点并用倒链移出内外模板。全面检查安装质量后,用水箱加水做载重实验消除各部位的变形量。4.3 挂篮压载实验各构件连接方式以焊接和销接为主,因此挂篮制做完成后要对重要构件的焊缝进行探伤。挂篮各构件制做完毕后,在加工场地要进行试装配,以保证挂篮在施工现场能顺利组装。挂篮出厂前,
15、要对主桁架进行承载力和变形实验。挂篮实验在平整的场地上进行,采用两个主桁对拉的方式,分级加载,最大加载为最大使用荷载的1.3 倍。同时要求挂篮下挠最大值为2cm。挂篮主桁承载力及变形实验详见“图4-2 挂篮主桁精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 37 页承载力及变形实验图”。32精轧螺纹钢YCB60B 型千斤顶DDCBBC32精轧螺纹钢及锚具图 4-2 挂篮主桁承载力及变形实验图4.4 梁段循环施工挂篮在上 0#段拼装前,在工地应进行试拼,并进行试压,测出非弹性变形和弹性变形值。墩顶 0#节段施工完毕后开始拼装已加工好的挂
16、篮,拼装时按构件编号及总装图进行。拼装程序是:走行系统桁架锚固系统底模板内外模。在箱梁腹板顶面铺好钢枕、木枕,在竖向预应力筋位置,连接好轨道连接杆 (连接杆用 45#钢加工而成 ),从 0#段中心向两边安装长3m 及1m 轨道两根,抄平轨顶面,量测轨道中心距,确认无误后,用加工好的螺帽把轨道锁定。安装前后支座,吊装桁架。用25 精轧螺纹钢筋及扁担梁将桁架后端锚固在轨道下钢枕上,然后吊装前上横梁及前后吊带。吊装底模架及精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 37 页底模板。吊装内模架走行梁,并安装好前后吊带,安装外侧模。安装前将
17、外侧模走行梁插入外模框架内,并安装好前后吊架吊带,将外侧模吊起,用倒链拖动外侧模至1#梁段位置。调整立模标高。根据挂篮实验测出的弹性变形及非弹性变形值,再加上线形控制提供的立模标高定出1#梁段的立模标高。在底板和腹板钢筋绑扎完毕进行腹板及顶板模板安装时,应在箱梁内铺设脚手板,不许踩踏底板钢筋。管道定位网如设计数量不够时,应予以加密,确保管道位置正确。钢筋伸出梁段端头的搭接长度应满足设计要求,节段钢筋的接头连接应按设计要求搭接,如无要求时,采用绑扎搭接。钢筋的保护层用塑料垫块支垫,数量为底板、顶板4 个/m2,腹板 2个/m2。铺设钢筋的位置与预应力管道发生矛盾时应保证预应力管道的位置准确,相差
18、较多时,应与设计单位及监理工程师研究解决,不得随意移动预应力管道位置。箱梁采用三向预应力体系,管道由镀锌波纹管制成,管道孔径视钢束类型确定。波纹管是钢带螺旋折叠而成,因此管道安装应顺穿束方向套接,波纹方向与穿束方向一致,波纹管接长采用大一号的波纹管套接,套接长度约20cm,梁段内每隔0.51.0m 设一“井”形定位钢筋网片,固定管道位置,管道定位误差应小于5mm。连续梁预应力管道随梁段悬臂灌筑而逐段接长,管道接头数量多,如何保证管道畅通,是施工中一个关键问题。管道接头处用胶带纸缠绕,再绑扎几道铁丝,加强接头的严密性。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
19、 - - -第 12 页,共 37 页浇筑混凝土时,振捣人员应熟悉管道位置,严禁振捣棒与波纹管接触,以免管壁受伤,造成漏浆。在灌筑混凝土前,每个梁段均在顶板上搭设混凝土施工平台,作业人员及施工机具均在施工平台上活动和放置,以免压坏钢筋网及预应力管道。底板混凝土由输送泵直接泵入内箱,底板,腹板混凝土采用分层浇筑,每层不超过30cm,梁体较高时,在腹板上口处布设串筒,将混凝土串入腹板下部,以免混凝土离析,顶板处三向管道较多,灌筑时要注意保护波纹管不受损坏,在锚垫板处要特别注意灌筑质量,必须保证混凝土粗骨料和砂浆不离析,振捣密实。混凝土灌筑应按由前往后,两腹向中对称浇筑的顺序进行,即先灌筑梁节前端,
20、后灌筑梁节后端,从两腹板向中间推进,采用水平分层法施工,分层厚度以30cm 为宜。混凝土浇筑完毕后,应及时进行洒水养护,梁端头表面在混凝土达到规定强度后,作凿毛处理。连续梁悬臂浇筑梁段的允许偏差和检验方法应符合表2 中的规定。表 2 连续梁悬臂浇筑梁段允许偏差和检验方法序号项目允许偏差 (mm) 检验方法1 悬臂梁段高程15、 5 测量检查2 合拢前两悬臂端相对高差合拢段长的1/100 ,且不大于 15 3 梁段轴线偏差15 4 梁段顶面高程差 10 5 竖向高强精轧螺纹筋垂直度每 M 高不大于1 吊线尺量检查不少于5 处精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
21、- - - - -第 13 页,共 37 页6 竖向高强精轧螺纹筋间距 10 尺量检查不少于5 处悬灌梁循环段施工工艺流程见图4-3。拼装挂篮挂篮制造、试拼与测试分块吊装 1梁段底板、腹板钢筋预制 1梁段钢筋骨架拖移内模架、安装1梁段内模及顶板钢筋对称灌注 1梁段混凝土混凝土灌注前测量观测点标高混凝土灌注后测量观测点标高0梁段整体现浇张拉及压浆张拉前测量观测点标高养护张拉后测量观测点标高2N梁段悬灌施工循环施工对称牵引 2梁段挂篮前移就位计算调整 2梁段施工立模标高拆除挂篮精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 37 页图 4
22、-3 悬灌梁循环段施工工艺流程图4.5 施工注意事项混凝土施工浇筑平台支撑在已浇筑梁段混凝土及端模上,浇筑混凝土始终保持两侧对称进行。梁段悬灌时,与前一梁段混凝土结合面应予凿毛,纵向非预力钢筋采用搭接。各梁段施工按设计要求设置各类预埋件及泄水孔、通风和电缆等预留孔洞。各梁段施工加强梁体测量、观测,注意挠度变化。梁段悬臂浇筑时,“T 构”两端施工荷载要尽可能保持平衡,并注意左右偏载,两端浇筑混凝土进度之差不得大于2m3。浇筑梁段混凝土时应水平分层,一次整体浇筑成型,当混凝土自流高度大于 2m 时,必须采用溜槽或导管输送,保证混凝土的浇筑质量。5、边跨直线现浇段合拢施工边跨直线段合拢采用满堂支架法
23、施工。满堂支架施工时采用碗扣式脚手架搭设。支架搭设时先进行软基硬化处理,然后夯填碎石或级配砂砾,再浇筑 20cm 厚 C25 混凝土垫层并进行荷载实验,满足设计承载力要求后搭设支架,防止支架发生沉降。支架顶上铺设纵向I20 工字钢分配梁,横向铺设12cm 12cm 方木,间距30cm,顶铺设底模,底模标高利用钢楔块调整。支架详见图5-1 所示。支架搭设完成后要根据设计要求进行预压,预压采用砂袋加载,以便在施工中消除支架非弹性及弹性变形。并根据设计要求和预压结果调精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 37 页整底模标高,预留混
24、凝土徐变量和地基及支架系统沉降量,确保箱梁顶面标高满足设计要求。直线段底模为大块钢模拼接而成,底模直接设置在纵梁上,横梁与纵梁间垫以砂箱,以利于拆除底模。其工艺流程为:施工顺序为:施工准备地基处理支架位置放线支架搭设支架校验调整铺设纵横方木安装支座安装底模板、预压底模板调平安装侧模板绑扎底板、侧板钢筋安装波纹管安装内模板安装端模板绑扎顶板钢筋自检、报检混凝土灌筑混凝土养护拆除边模和内模板预应力张拉压浆、封堵端头养护拆除底模板和支架、落梁桥面铺装防水层及保护层桥面系安装。承 台直线段AAA-A处理完的地基墩身图 5-1 满堂支架法施工示意图边跨合拢段防开裂施工措施:边跨合拢时现浇段经预压后支架的
25、变形已趋于稳定,但悬臂端受气候影响在3 个方向均可能产生较大变精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 37 页形,所以在预应力筋张拉前尤其混凝土浇筑初期,这些变形可能导致合拢混凝土开裂,为此采取以下工艺措施保证合拢段适应这些变形,避免裂缝底模板制造及安装、刷隔离剂测量放样、调整标高模板涂刷脱模剂安装外模板及端模模板试拼、检查及修整安装底板、腹板板钢筋及预应力管道砂浆垫块预制钢筋材质检、加工成型安装内侧模板模板涂刷脱模剂绑扎顶板钢筋及预应力管道施工支架拼装并压重插打钢管桩灌筑混凝土原材料检验、确混凝土配合比梁体模板测量、检查修正
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