悬臂浇筑连续梁桥施工工程实践secret.doc

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1、悬臂浇筑连续梁桥施工工程实践摘要本文从连续梁桥悬浇施工工艺和施工特点方面入手，结合正在施工的京津城际轨道交通工程跨北京某特大桥悬浇连续梁施工实际，重点对挂篮悬浇施工工艺、流程进行了论述，为今后施工此类桥梁提供参考。 一、概述北京某特大桥60+100+60m连续梁顶宽13.4m，底宽6.7m，为单箱单室三向预应力结构，中支点处梁高7.85m，跨中及边跨最低点处梁高为4.85m，每个T构由13个悬浇段，一个边跨现浇段，一个边跨合拢段，最后进行中跨合拢，梁全长221.5m。节段划分如下图所示。二、悬浇挂篮施工工艺 2.1.T构悬浇施工工艺流程：0#块施工挂篮拼装主墩形成T构悬浇施工中间节段现浇边跨现

2、浇段边跨合拢释放主墩临时固结完成体系转换合拢中跨预应力张拉形成连续梁桥。2.2.细部施工工艺流程：（见流程图） 地基处理（或悬臂牛腿）支架模板（底、侧模）绑扎钢筋安装预应力管道及锚垫板内模安装、加固制作砼试件浇筑0#段砼 张拉压浆设备校正、试验强度试压合格张拉、压浆拆模挂篮加工制作挂篮试压 挂篮安装挂篮就位绑扎钢筋、安装预应力管道浇筑1号节段砼砼试件，同上钢绞线检验穿预应力束钢绞线制作张拉压浆，同上松动挂篮底模、内外模、吊带倒链牵引走行挂篮前移挂蓝走行循环工艺流程悬臂浇筑各节段挂蓝锚固拆除挂篮（外侧模除外）安装吊架安装内模浇筑砼凝土合拢段绑扎钢筋安装预应力管道绑扎钢筋、安装预应力管道吊架加工制

3、作中跨合拢拆临时固结制作试件合拢段临时锁定制安现浇段模板制作砼试件浇筑合拢段砼合格支架预压支立边墩支架强度试压预应力张拉、压浆拆模重复工艺流程完成合拢段 连续梁施工工艺细部流程图三、悬浇施工工艺要点3.1 挂篮安装、预压挂篮安装程序：a.找平铺枕b.铺设钢枕安装c.安装走道梁d.清理预留孔e.吊装主构架f.安装主构架连结系g. 锚固主构架h.吊装前上横梁i.安装后吊带j.吊装底模架及底模板k.安装外侧模板l.吊装内模架m.调整立模标高。通过现场模拟压重对挂篮在桥上按最不利荷载整体预压，按最重节段的1.2倍进行压重，检查挂篮加工及安装质量，消除非弹性变形；通过预压数据测定弹性变形及非弹性变形，为

4、1节段立模的预抬量提供依据。3.2 钢筋绑扎、预应力管道及梁顶预埋件安装一般顺序为：底板下层网片及部分架立筋腹板套子筋及纵向钢筋底板波纹管底板上层网片腹板竖向预应力筋腹板纵向波纹管箍筋顶板下层钢筋纵横向波纹管顶板上层钢筋预埋件。波纹管安装时要根据每节段长度不等考虑下料长度，下料一般采用砂轮切割机切割，切割后顺便将接口处的毛刺用木锉搓掉，以防止穿钢绞线时挂住堵塞波纹管；按照设计要求，纵向管道长度大于60米时，每隔20米要设置一个三通，以便于排气，在中间最高处也要设置排气管，以保证管道内全部压满。3.3 砼浇筑砼浇筑时主要考虑T构两侧最大不平衡重20吨，采用汽车泵两头对称浇筑。浇筑时需在顶板设置下

5、灰口便于浇筑底板，腹板浇筑时由于钢筋及波纹管较密，腹板设置串桶，腹板较宽时，振捣人员进入腹板振捣，较窄时在内侧模开振捣口。浇筑时要分层浇筑分层振捣，先底板，浇筑到一定高度后，对底板中间缺的砼进行下料补平，最后浇筑顶板。3.4砼养生由于本桥施工跨越冬夏两季，根据施工季节不同，采取了不同的养生方法，冬季施工时，最低环境温度小于5时，采用棉蓬布覆盖，热风炮加温，以保证砼养生防冻需要。夏季施工时，由于下跨三环路，避免将水洒在路上，侧面涂刷养护液，梁顶面、底面用土工布覆盖，聚水养生。3.5 预应力张拉、压浆张拉程序：当混凝土达到设计强度后，开始预应力束张拉，张拉程序为先纵向，再竖向，后横向；纵向预应力束

6、张拉程序为：先腹板，后顶板；先长束，后短束；横向、竖向预应力束张拉程序为：先根部（靠近已成梁段），后端部。钢绞线的切割必须采用砂轮切割机切割，穿入前必须用绑线逐根编成束穿入，严禁单根穿入以防相互缠绕，穿入时在端部穿入一楔形的钢块夹紧钢绞线，楔块前面系一钢丝绳或钢绞线利用卷扬机牵引穿入。张拉工艺流程为：010%k（量伸长量记录）20%k（测伸长量作为0-10%时的伸长量）100%k（静停5分钟）补拉k（测伸长量）千斤顶停止供油压(测回缩量)伸长量对比锚固。预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺，同一管道压浆应连续进行，一次完成。压浆配合比为：水泥：灌浆剂：水=1：0.01:0.33搅拌压浆流程：加入

7、水的90%加入灌浆剂加入水泥用砂浆搅拌机搅拌（慢搅30秒、快搅30秒）加入剩余水搅拌（快搅60秒）测流动度一端接真空泵另一端接压浆管。3.6 挂篮走行3.6.1按要求找平梁顶轨道处的梁顶面并铺设下一节段钢枕及轨道。3.6.2检查走道梁上每个竖向精扎螺纹钢是否全部锚固齐全，套筒位置是否正确。3.6.3放松底模架的前后吊带，放松内外模的前后吊杆，拆除内外模后吊杆中的离梁端较近的吊杆，将吊架放在内外模走行梁上。3.6.4拆除后吊带与底模架的连结，利用倒链使底模的后部重量作用在外模走行梁上。3.6.5解除挂篮主桁后支座处锚固螺杆。 3.6.6倒链牵引挂篮主菱形架，使挂篮、底模架、外侧模一起向前移动，挂

8、篮后部应设10T保险倒链。3.6.7挂篮移动到位后，立即固定后锚固，再安装底模、外侧模吊带。3.6.7 调整模板。3.6.8重复上述施工步骤，直至所有使用挂篮梁段施工完成。3.7 边跨合拢3.7.1施工步骤边跨现浇段及中间节13#块施工完成后，安装边跨合拢段吊架，进行边跨合拢段锁定，浇筑边跨合拢段砼，张拉边跨T17、B13B16及边跨横竖向预应力筋，拆除边跨合拢段吊架。3.7.2合拢段吊架及模板利用挂篮底模、外侧模、内模作为边跨合拢段模板。挂篮前移时，因前吊带与边跨现浇段梁体抵触，无法前移就位，所以在前移前要做好以下工作：1）挂篮施工完13#块后，内外模暂不拆除拉筋螺母，预应力束张拉后，解除内

9、外导梁前吊杆，用钢丝绳或倒链系住内外导梁前端，使导梁前端作用在外侧模桁架上。2）利用对面梁段的预留孔穿入钢丝绳与导梁连接，通过导链将导梁牵引至对面梁段，并用精轧螺纹钢将导梁固定在梁体翼板及顶板上。3）拆除拉筋，放松内外侧模，在外导梁上穿钢丝绳将底模前下横梁两端吊起，同时调整挂在导梁上的后下横梁吊点导链，拆除后吊带，使底模平台前移就位，利用吊带将其固定在底板预留孔上。4）拆除挂篮前吊带，通过导链牵引外模架、内模架就位。5）用拉筋将内外模拉紧，缝隙用密封条或砂浆补平，为防止出现错台或漏浆。3.7.3合拢段锁定1）应力分析根据调查，北京市历年各月气温如下表序号项目5月6月7月8月9月1最低气温2.5

10、1015.311.43.72平均气温19.82425.824.419.43最高气温3035由于三环路是6月份进行合拢，梁端到主墩49m，按梁体浇筑后洒水降温，升温后最大温差15计算，砼伸长量为49m0.00001砼线膨胀系数150.00735m梁体升温后产生的对合拢段顶撑力为0.00735m/49m35.51000MPa13m2=69225KN如果完全在最冷时浇筑砼，则理论上不用进行合拢段张拉，但因浇筑时不能完全保证最冷时浇筑，为防止温度刚浇筑后降温拉裂，考虑5温差，引起的张拉力按上式计算应为23075KN。根据以上计算，温度应力引起的力较大，此时只有边跨模板对梁体有约束力，如果约束力小于梁体

11、温度应力，梁体肯定会产生位移。2）刚性支撑设置边跨现浇段及13#块端部腹板两侧顶板、底板上各预埋4块40cm高、50cm宽、2cm厚的钢板，钢板后方加焊钢板肋进行加强，梁体内埋设加强钢筋与砼连接增加抗拨力。支撑型钢用双工20b焊接而成，在砼浇筑前几天凌晨最低温度时，将支撑型钢焊于两侧梁内预埋的钢板上，起到支顶作用并起部分抗拉作用，焊接时注意同一根工钢骨架一端焊完后再焊接另一端。边跨合拢段采用刚性骨架措施锁定后，在温度变化作用下，由于中墩临时支撑尚未拆除，梁体变化引起的微小滑动，通过边跨合拢段临时固结骨架，其力主要由边跨现浇段砼与模板的摩擦力抵消，边跨现浇段施工完成后，边支座处支顶方木要拆除，使

12、支座能够活动。木模板与混凝土之间的摩擦系数取0.15，则：合拢段刚性支撑所受轴力：N=G0.154489.8=658KN式中：G为边跨现浇段梁段的重力。假设采用2工20b焊成支撑骨架，每个合拢段4个，则每个刚性支撑所受应力：=N/A=658/4/2/0.00355=23169KPa=23.2MPa能够满足要求。3）临时张拉束由于总共仅有658KN的力，故边跨不再进行临时预应力束张拉，仅用劲性骨架焊接来抵消温度降低时两端梁体对合拢段新浇砼的张应力。四个骨架所承受的平均力为：658/4=165KN，单个骨架在钢板上焊缝长度90cm，为保证焊缝牢固，每个骨架与预埋钢板的焊缝均采用四周满焊，焊缝厚度6

13、mm。3.7.4合拢段砼浇筑选择在一天凌晨3点左右气温最低时浇筑合拢段混凝土，浇筑时间在4小时内完成，砼浇筑前一天用水将全梁表面、箱内洒水保湿进行降温。收听天气预报，三天内有大风降温时，不进行合拢段砼浇筑。两端的混凝土连接面要充分凿毛、湿润，并冲洗干净。采用新出的合拢段微膨胀混凝土，现场技术负责人确认，利用汽车泵送，入模混凝土塌落度不大于20cm。砼浇筑时商砼厂、现场必须有项目部负责人在场进行旁站指挥。砼浇筑后专人进行喷水雾养生，初凝后覆盖塑料薄膜及土工布保湿养护，专人进行砼测温记录。3.7.5配重考虑两种工况，计算分别如下，其中不论哪种工况不进行配重产生的不平衡弯矩，临时固结都可以满足，不再

14、进行配重。根据标高测量结果，如果误差在15mm以内则不用配重找平；如果标高差在15mm以上，则在T构两侧压配重将边跨13#块端部与现浇段15#块端部标高找平。为减少砼浇筑过程中因T构两侧重量变化产生的挠度变形对新浇砼的影响，建议加快浇筑速度，使变形在砼初凝前完成，或在T构两侧加相同配重，随砼浇筑同步取消边跨侧配重。1）边跨吊架改制时13#块施工完成后，保持边跨挂篮主桁不动，底模平台及内外模前移到设计位置，中跨挂篮不动。由于底模平台重13t，外侧模及桁架重12t，内模重约5t，前移距离2m，整个挂篮重57t，中跨防护重4t，故底模平台走行后不平衡弯矩为：13*2*9.8=255KNm内外模走行后

15、不平衡弯矩为：(13+12+5)*2*9.8=588KNm中跨挂篮防护增加的不平衡弯矩4*（50-3）*9.8=1842KNm可见中间节施工期间及边跨吊架改制时，最大不平衡弯矩均小于临时固结所能承受的65368KNm，可以不考虑配重。2）边跨合拢段砼浇筑时一半砼重量相对主墩中心产生的不平衡弯矩为35*（60-9-2-0.5）*9.8=16636 KNm此时两边产生的不平衡弯矩为16636+255+588-1842=15637 KNm此不平衡弯矩同样小于临时固结所能承受的不平衡弯矩，如果由中跨13块上加重实现平衡，需加重为15955/（50-1-2）=339KN在一个T构两侧各放置一个水箱进行配

16、重，配重重量为34吨，随边跨合拢段砼浇筑重量同步减去边跨侧水箱内水的重量，保持T构两侧力矩平衡。为方便施工，因此时主桁已与导梁模板分解开，保持两个主桁在13#块上作为配重，每浇筑一车（8m3重20吨）的重量，中跨主桁不动，边跨主桁向主墩方向移动17m，浇筑完成时边跨挂篮移到主墩位置来实现两端挠度不变，不再加工水箱。20/2*49/28=17.5m3.7.6预应力张拉合拢段混凝土强度达到设计要求后，放松吊架外侧模及内侧模。然后按顺序进行其他预应力束张拉，张拉完成后方可脱底模。合拢段混凝土灌注前，要将所有的预应力钢绞线全部穿入波纹管内，为防止砼浇筑时波纹管道堵塞，除接口处用绞带缠绕密封外，还要注意

17、逐根检查有没有受电火花影响打开的孔洞，同时砼浇筑时下砼口要尽量避开波纹管位置，并在合拢段每根纵向波纹管顶埋设三通排气孔，以防合拢段发生堵管影响压浆质量。预应力束的张拉顺序要按照设计要求进行。3.8 中跨合拢3.8.1施工步骤边跨张拉完成T17、B13B16后，拆除主墩顶临时固结使主墩永久支座受力，张拉边跨B11B12，拆除边跨现浇段支架，安装中跨吊架及模板，进行中跨合拢段锁定，绑扎钢筋并浇筑中跨合拢段砼，张拉T18、B1B10，拆除中跨合拢段吊架，拆除T18。3.8.2合拢段吊架及模板利用挂篮底模、外侧模、内模作为中跨合拢段模板。边跨合拢段张拉完成拆除现浇段支架后，先拆除边跨挂篮，然后将67#

18、墩中跨挂篮向后退，退出2m后前移66#墩中跨挂篮作为吊架。1）67#墩挂篮后退a.拆除内导梁及内模，在箱内运输，从68#墩梁端用吊机配合拆除。b.从后方吊环到前方吊环，逐个向后挪到12#块时的吊带孔，前方吊杆保持不变，用倒链拉动外侧模，使其后退2米。c.将前下横梁前端用钢丝绳系在外导梁上，拆除后下横梁后吊带，使底模平台全部吊挂在外导梁上，用倒链拖拉底模平台后退2米。d.提前在13#块上距端部1.5m处翼板上预留两个圆孔，底模平台后退后，在预留孔内穿入倒链或钢丝绳，系住外导梁的前端，拆除外导梁前吊杆。切除外导梁前端1米。e.拆除挂篮主桁架及走道梁。2）66#墩挂篮前移作吊架a.挂篮施工完66#墩

19、13#块后，内外模暂不拆除拉筋螺母，预应力束张拉后，解除内外导梁前吊杆，用钢丝绳或倒链系住内外导梁前端。b.利用67#墩13#块梁段的预留孔穿入钢丝绳与导梁连接，通过导链将导梁牵引至对面梁段，并用精轧螺纹钢将导梁固定在梁体翼板及顶板上。c.拆除拉筋，放松内外侧模，在外导梁上穿钢丝绳将底模前下横梁两端吊起，同时调整挂在导梁上的后下横梁吊点导链，拆除后吊带，使底模平台前移就位，利用吊带将其固定在两个13#块底板预留孔上。d.拆除挂篮前吊带，通过导链牵引外模架、内模架就位。e.用拉筋将内外模拉紧，缝隙用密封条或砂浆补平，为防止出现错台或漏浆。3.8.3.合拢段锁定1）刚性支撑骨架在两13#内预埋相同

20、的钢板箱，详见附图。中跨合拢时抵消温度变形的力主要由66#墩顶活动支座与梁体摩擦力承担，取摩擦系数0.05，承重为全桥除去中跨合拢段梁体重量的一半。此时摩擦力（等于合拢段刚性支撑所受轴力）为N=G0.0556109.8=2749KN假设采用2工40a焊成支撑骨架，每个合拢段4个，则每个刚性支撑所受应力：=N/A=2749/4/2/0.00861=39910KPa=39.9MPa200MPa能够满足要求。2）临时张拉束按照临时张拉平直纵向预应力束以减少梁体挠度变形、张拉较短长度的预应力束以起到对合拢段更好的约束作用的钢绞线，选择临时张拉2T18、2B8纵向预应力束，以抵消温度降低时两端梁体对合拢

21、段新浇砼的张应力。由于边跨梁体最大摩擦力2749KN，故每束钢绞线张拉到2749/4=687KN即可，为确保不开裂，施工时对四束钢绞线临时各张拉到70吨。待砼强度达到100%后，张拉完其他预应束后，将2T18预应力放张。3.8.4.合拢段砼浇筑同边跨合拢段砼浇筑。3.8.5.配重如果中跨合拢段两侧标高差在15mm以内，中跨将不采用重；如果偏差大于15mm，则在中跨合拢段一侧用水箱压重，使中跨合拢块两端标高一致，砼强度达到50MPa后方可取消配重。3.8.6.预应力张拉同边跨预应力张拉。3.9挂篮的拆除悬臂灌注完成后，除用以配重或用于施工合拢段的部分挂篮外，其余便可拆除，合拢段不用的内模、导梁，在合拢段施工前拆除，边跨外模、底模、主构架用起重设备拆除，中跨主构架、侧模、底模采取整体倒退的形式退到起重设备可作业的范围内，分片拆卸。四、结束语预应力混凝土连续梁桥挂篮悬浇施工在公路、城市道路和铁路建设中已被广泛采用。目前我国无论施工工艺、施工组织上都取得了很大进步和一定成就，然而与国际先进水平相比仍存在一定差距。但是，我们还要根据各工点的具体情况，采取不同的工艺、措施，并不断完善、发展。相信通过大家共同努力，在以后的施工过程中将预应力连续梁悬浇挂篮施工水平推向更新的高度。