预应力混凝土连续箱梁悬臂灌注法施工作业指导书.doc
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1、预应力混凝土连续箱梁悬臂灌注法施工作业指导书没什么大不了1 适用范围本作业指导书适用于不宜在桥下设置支架高墩、跨河、跨路、所跨区域地质不良等预应力混凝土连续梁及大跨度预应力混凝土连续梁施工。2 作业准备2.1 工程材料2.1.1 主墩0号块所需支架、钢管、扣件、方木、竹胶板,挂篮主桁、横梁等构件,按照设计规划配备齐全。2.1.2 钢模板、钢筋、钢绞线、锚具、混凝土,按照设计图纸提前做好需求计划,钢筋、混凝土、钢绞线、锚具进场需进行各项性能检验,并m具相关试验检测报告。2.2 技术准备2.2.1 内业技术准备 编制完成施工组织设计、施工工艺设计与工序质量控制设计、悬臂浇筑施工安全保证措施及应急预
2、案后,应在开工前及时组织技术人员认真学习,同时要求技术员仔细阅读、审核施工图纸,及时澄清有关技术问题,熟悉规范与技术标准。对施工人员进行技术交底。对参加施工人员进行上岗前技术培训,实行考核制度,持证上岗。2.2.2 外业技术准备 施工过程中所涉及各项外部技术数据收集、相关仪器设备。2.3 现场准备 场地平整,包括施工便道、原料堆放区、材料加工区及生活房屋,配齐生活办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。2.4 人员淮备 预应力连续梁悬臂施工人员包括技术主管、技术员、测量人员、实验员、钢筋工、电焊工、起重工、机械工、张拉工、压浆工以及后勤人员等.组织技术人员、领工员参加各项培训并进行
3、考核。2.5 施工机械及工艺装备2.5.1 悬臂工艺装备 悬臂施工法也称为无支架平衡伸臂法、挂篮法、分段施工法,它是以桥墩为中心向两岸对称、逐节悬臂接长施工方法,所用主要设备是挂篮。挂篮是悬臂灌筑施工主要机具,它是一种能沿着轨道行走活动模板系统,挂篮悬挂在已经完成纵向预应力筋张拉梁段上,悬臂灌筑时梁段模板安装、钢筋绑扎、管道安装、混凝土灌筑、预应力张拉、压浆等工作均在挂篮上进行。当一个梁段施工完成后,延伸轨道,解除后锚,挂篮移向下一梁段施工。2.5.2 挂篮主要类型及结构 挂篮主要形式有梁式、斜拉式、组合斜拉式挂篮,目前应用比较普遍是梁式40挂篮。常见梁式挂篮有三角形挂篮、菱形挂篮。挂篮主要由
4、底篮系统、悬吊系统、行走系统、主桁系统、锚固系统、工作平台等部分组成。1 底篮系统主要由纵梁、前下横梁、后下横梁、底模组成。悬吊系统是将模板、张拉工作平台混凝土白重荷载通过前上横梁后上横梁传递给主桁系统,吊杆可采用钻有销孔扁钢或精轧螺纹钢组成。挂篮整体纵移采用吨位足够手拉葫芦人工牵引,也可采用卷扬机牵引,但在前支点必须设置好限位装置。梁上铺设滑轨,挂篮通过内嵌式滚轴在滑轨上移动。2 斜拉式挂篮也称为轻型挂篮,是在梁式挂篮基础上研制,其承重结构采用纵梁、立柱、前后斜拉杆等组成。3 组合斜拉式挂篮是在斜拉式挂篮基础上加以改进一种新结构形式,其结构白重较轻,其承重比不大于0.4(挂篮重量:混凝土白重
5、),最大变形量不大于20 mm,走行方便。3 工艺及质量控制流程预应力连续梁悬臂施工工艺及质量控制流程如图3所示。图3 连续梁悬灌施工工艺及质量控制流程图4 作业内容及要求4.1 悬臂梁段0号块施工及墩梁临时固结 墩顶现浇梁段(0号段)采用满堂支架施工、墩顶模型及支架安装期间安装墩顶及梁段支座及墩顶临时固结措施。0号段混凝土根据规划混凝土一次浇筑成型,达到龄期条件后,完成预应力张拉工作。具体见连续箱梁悬灌施工 0号段施工工艺框图(图4. 1-1)。图4. 1-1 连续箱梁悬灌施工0号段施工工艺图4.2 挂篮设计及安装 选择挂篮形式主要考虑结构简单、白重轻、受力明确、变形较小、行走安全、拆装方便
6、等因素。 挂篮横断面布置,一般取决于桥梁宽度与梁横断面形式。挂篮设计荷载主要有:模板重力、梁段重力、挂篮白重、振捣器重力及振动力、千斤顶及油泵重力、施工人员重力等。挂篮行走及灌筑梁段混凝土时稳定系数,均不应小于1.5。 挂篮组拼后,应全面检查安装质量,并做载重试验,以测定其各部位变形量,并设法消除其永久变形。在起步长度内0号块梁段完成并获得要求强度后,在墩顶拼装挂篮。有条件时,应在地面上先行试拼装,以便在墩顶熟练有序地拼装挂篮。拼装时应对称进行。挂篮操作平台下应有专用扶梯,方便施工人员上下挂篮。挂篮行走时需配平衡重,以防倾覆。浇筑混凝土梁段时,必须在挂篮尾部将挂篮及梁进行锚固。挂篮拼装施工流程
7、图见图4.2(以菱形挂篮为例)。图4.2挂篮结构拼装流程图4.3 模板安装及梁段混凝土浇筑第一步墩顶安装挂篮第二步桥墩两侧浇注混凝土第三步将连桥分开第四步进行标准挂篮施工4.3.1 挂篮就位后,安装并校正模板吊架,此时应对灌筑梁段混凝土预拱度,以使施工完成桥梁符合施工图标示。预拱度值包括施工期结构挠度,因挂篮重力与临时支承释放时支座产生压缩变形值相等。模板安装应核准中心位置及高程,模板及前一段混凝土面应平整密贴。4.3.2 安装预应力管道时,应及前一段预留管道接头严密对准,并用胶布包贴,防止灰浆渗入。管道四周应布置足够定位筋,确保预留管道位置正确、线形与顺。4.3.3 灌筑混凝土时,可以从前端
8、开始,应尽量对称平衡浇筑。浇筑过程要加强振捣,并注意对预应力预留管道保护。4.3.4 为提高混凝土早期强度,以加快施工速度,在设计混凝土配合比时,一般需加入早强剂或减水剂。混凝土梁段灌筑一般5 -7d为一个周期。为防止混凝土出现过大收缩、徐变,应在配合比设计时按规范要求控制水泥用量。4.3.5 梁段拆模后,应对梁端混凝土表面进行凿毛处理,以加强接头混凝土连接。4.4 施工线形控制 悬臂灌筑施工线形控制是桥梁施工线形控制中一个难点,控制不好,两端悬臂灌筑合龙时,梁底高程误差会大大超出允许范围,既对结构受力不利,且因为梁底曲线产生转折点而影响美观,形成水久性缺陷。国内一些单位对悬臂施工采用计算机程
9、序进行跟踪控制步骤为:4.4.1将施工中实际结构状态信息如与量测高程、钢束张拉力、温度变化、截面应力及设计参数实测值,如混凝土、钢材容重与弹性模量、构件几何尺寸、施工荷载、混凝土徐变系数等输入计算机程序。4.4.2 通过对各种量测信息综合处理,得到结构误差。4.4.3对成果进行判断,决定是否要采取有效措施来纠正已偏离目标结构状态。纠正措施可采取调整灌筑梁段高程,改变预应力束张拉次序,改变张拉等办法。通过上述每个节段反复循环跟踪控制调整办法,使结构及预定目标始终控制在很小误差范围内,最后合龙时,可达最终理想目标。4.5 合龙段施工4.5.1 合龙段施工时通常由两个挂篮向一个挂篮过渡,所以先拆除一
10、个挂篮,用另一个挂篮走行跨过合龙段至另一端悬臂施工梁段上,形成合龙段施工支架,在拆除挂篮时须考虑整桥承受荷载对称。也可以采用吊架形式形成支架。4.5.2在合龙段施工过程中,由于昼夜温差影响,混凝土早期收缩、水化热影响,已完成梁段混凝土收缩、徐变影响,以及施工荷载等因素影响,因此需要采取必要措施,以保证合龙段质量。合龙段长度在满足施工操作要求前提下,应尽量缩短,一般采用1.5 -2.0 m,一般宜在低温合龙,遇夏季应在晚上合龙,并用草袋等覆盖,并加强接头混凝土养护,使混凝土早期结硬过程处于升温受压状态。在合龙段混凝土中宜加入减水剂、早强剂,以便及早达到施工图要求强度,及时张拉预应力束筋,防止合龙
11、段混凝土出现裂缝。合龙段临时锁定,采用劲性型钢或预制混凝土柱安装在合龙段上下部作支撑,然后张拉部分预应力束筋,最后再拆除临时锁定装置。4.5.3 为保证合龙段施工时混凝土始终处于稳定状态,在灌统前各悬臂端应附加及混凝土质量相等配重(或称压重),加配重应依桥轴线对称加载,按灌筑重量分级卸载。5 质量标准及检验方法5.1 模板及支架5.1.1 主控项目 模板及支架安装与拆除检验必须符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准第4.2.1条、第4.2.2条与第4.3.1条规定。5.1.2 -般项目1 模板及支架安装与拆除检验应符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准第4.2.3条、第4.2.4条与第4.3.
12、2条规定。3 预应力混凝土连续梁(刚构)梁段模板尺寸允许偏差与检验方法见表5.1.2。 表5.1.2 预应力混凝土连续梁(钢构) 梁段模板尺寸允许偏差与检验方法5.2 钢 筋5.2.1 主控项目钢筋原材料、加工、连接与安装检验必须符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准第5.2.2 -5.2.3条、第5.3.1条、第5.4.1条、第5.4.2条与第5.5.1 -5.5.4规定。5.2.2 -般项目 钢筋原材料、加工与连接检验应符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准第5.2.2条、第5.3.2条、第5.4.3条与第5.5.5条规定。 钢筋及钢筋保护层厚度允许偏差与检验方法见表5.2.2,表5.2.
13、2 钢筋安装允许偏差与检验方法序号项 目允许偏差(mm)检验方法1桥面主筋间距及位置偏差(拼装后检查)15 尽量检查不少于5处2底板钢筋间距及位置偏差8尽量检查不少于5处3箍筋间距及位置偏差15尽量检查不少于5处4腹板箍筋不垂直度(偏离垂直位置)15尽量检查不少于5处5混凝土保护层厚度及设计偏差+-5尽量检查不少于5处6其他钢筋偏移量20 尽量检查不少于5处5.3 混凝土5.3.1 主控项目1 混凝土原材料、配合比设计与施工检验必须符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准第6.2.1 -6.2.6条、第6.3.1-6.3.4条与第6.4.1-6.4.15条规定。2 梁段混凝土浇筑必须符合施工工艺
14、设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:观察。监理单位旁站监理。3 合龙段施工必须符合设计与施工工艺设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:观察。监理单位旁站监理。4 预应力混凝土连续刚构采用挂孔时,现浇挂梁应待悬臂梁段混凝土达到设计强度后进行施工。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:施工单位进行同条件养护试件试验,监理单位检查试验报告与见证试验。5. 3.2- 一般项目1 混凝土施工检验应符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准第6.4. 16 -6.4.18祭规定。2 预应力混凝土连续梁(刚构)表面裂缝宽度检验必须符合客运专线铁路桥涵工程施工质
15、量验收暂行标准第9.2. 15条规定。3 连续梁(刚构)悬臂浇筑梁段允许偏差与检验方法见表5.3. 2-1规定。表5.3.21 连续梁(刚构)悬臂浇注梁段允许偏差与检验方法5.4预应力5.4.1 主控项目1 预应力施工原材料、制作与安装、张拉、压浆与封端检验必须符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准第7.2.1-7.2.5条、第7.3.1-7.3.3条、第7.4.1 -7.4.5条、第7.5.1-第7.5.4条规定。梁体封锚所用材料与抗压强度应符合设计要求。2 预应力筋终拉后必须在24 h内完成孔道压浆。压浆用水泥砂浆必须符合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:观察、检查
16、施工记录。5.4.2- 一般项目1 预应力筋施工原材料、制作与安装、张拉、压浆与封端应符合设计要求。当设计无特殊要求时,其检验应符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准第7.3.4条、第7.4.6条与第7.5.5条规定。2 预留管道应符合设计要求,梁段预留管道位置允许偏差应小于4 mm。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:尺量、每根管道检查不少于3处。5.5 支 座5.5.1 主控项目1 预应力混凝土连续粱支座安装检验必须符合客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准第14.1.5- 14.1.10条规定。2 预应力混凝土连续梁体系转换必须在合龙梁段纵向连续预应力筋完成张拉、压浆与墩顶
17、梁段及桥墩临时固结解除之后按设计要求顺序施工,支座安装应以高程控制为主,反力作为校核。支座上下板中心线相对位置应在每一次合龙前进行调整,满足设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:观察、检查测量记录。5.5.2 一般项目 预应力混凝土连续梁支座安装允许偏差与检验方法见表5.5.2。5.6 防水层防水层检验必须符合客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准第15.2.1- 15.2.5条规定。6 质量控制要点6.1 挂篮静载试验操作要点6.1.1 试验目 通过加载对挂篮安全性稳定性、变形特点及技术参数进行验证。6.1.2 试验步骤 挂篮安装完毕,在1号段悬臂灌筑施工前,要进行挂篮
18、静载预压工作,加载采用砂袋堆码加载,砂袋采用吊车吊装到0号块顶部,人工配合堆码到挂篮下工作平台上,堆码要对称进行,载荷重量按照设计块段120%重量实施,需分阶段加载。6.1.3 试验数据处理1 根据各级荷载作用下挂篮产生挠度绘制挂篮荷载一挠度凸线,为悬臂施工线性控制提供可靠依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件内力,可以计算m挂篮实际承载能力,了解挂篮使用中实际安全系数,确保安全可靠。2 在混凝土浇筑前,模板调整阶段将挂篮挠度值进行预留。6.2挂篮移动(以菱形挂篮为例)6.2.1 在每一梁段混凝土浇筑及预应力张拉完毕后,将挂篮沿行走轨道移至下一梁段位置进行施工,直到悬灌梁段施工完毕。工艺流程见图
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