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悬臂梁施工作业指导书

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新建石武铁路客运专线河南段
SWZQ-1标
张庄漳河特大桥
( DK490+250.88-DK500+019.1段)

(40+64+40)m悬灌连续梁施工作业指导书

编制:

审核:

批准:

中铁三局石武客专河南段项目部一分部
二00九年八月

悬臂梁施工作业指导书
1．目的
悬臂梁施工是所有桥梁工程的重要组成部分, 也是整个质量管理活动的重点, 关系到整个工程质量的优劣。为了保证悬臂梁施工过程的质量特制定本作业指导书。
2．适用范围
适用于石武客运专线张庄漳河特大桥跨S301省道施工的连续梁。
3．编制依据
3．1铁路混凝土施工技术指南。
3．2客运专线铁路桥涵施工技术指南。
3．3客运专线铁路桥涵施工质量验收暂行标准。
3．4铁路混凝土工程施工质量验收补充标准。
3．5客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南。
4．施工要求
4．1预应力混凝土连续箱梁悬臂灌注
本单元预应力混凝土变高度连续箱梁采用全液压式菱形挂篮悬灌施工。
梁体悬臂浇筑的施工, 分四大部分, 即: 0#段( 墩顶梁段) 部分; 由0#段两侧对称分段悬臂浇筑部分; 尾段支架浇筑部分; 合拢段浇筑部分。
墩顶现浇段( 0#段) , 采用墩旁托架或万能杆件拼装落地支架法施工, 不足2m高度采用短钢管调整, 箱内顶板采用门式脚手架支撑; 悬灌梁段采用轻型菱形挂篮悬臂施工, 跨越铁路和公路时, 挂篮采用
全密封, 并在既有线上搭设防护棚架防止桥上物品掉落, 防护棚架用钢管架搭设而成, 顶部铺设双层竹跳板及彩条布防护。中跨合拢段采用合拢吊架施工, 吊架底篮及模板采用挂篮的相应部件。边跨现浇段及边跨合拢段, 采用墩旁托架或落地支架法施工; 钢筋由工厂集中加工制作, 运至现场由塔吊提升、 现场绑扎成型; 混凝土由搅拌站集中供应, 搅拌输送车运输, 混凝土输送泵泵送入模, 插入式振捣器捣固。混凝土采用覆盖塑料薄膜养护。
施工工艺流程见”连续箱梁施工工艺总流程图”。
4.1.1.临时支墩、 支座锁定
4.1.1.1临时支墩、 支座锁定
临时固结经过设置临时支墩和锁定支座的方式来实现。临时支墩
设有厚15～20厘米内设有电阻丝的硫磺砂浆夹层, 经过电阻丝内通电融化硫磺砂浆即可解除临时支墩。在临时支墩顶底设塑料薄膜隔离层。
4.1.1.2结构体系的转换
连续梁桥采用悬臂施工法, 在结构体系转换时, 为保证施工阶段的稳定, 边跨先合拢, 释放梁墩锚固, 结构由双悬臂状态变成单悬臂状态, 最后跨中合拢, 形成连续梁受力状态。施工过程中存在梁的受力结构体系转换, 施工时应注意以下几点。
4.1.1.2.1结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时, 梁体某
连续箱梁施工工艺总流程图

墩顶现浇段( 0#段) 施工
挂篮拼装
边跨合拢段安装钢筋、 立模灌注砼、 张拉、 压浆
边跨现浇段施工
安装永久支座, 浇注临时支座

落地支架搭设、 预压及调整
两悬臂端箱梁安装合拢吊架及底模, 临时约束锁定
挂篮静载试验
循环施工全部悬灌梁段、 拆除挂篮
边跨支架搭设及预压
支架、 模板拆除、 墩梁固结锁定
解除两边Ｔ构临时支座固结, 锁定一侧活动永久支座
桥面系施工
中跨合拢段安装钢筋、 立模灌注砼、 张拉、 压浆
安装中跨合拢吊架及底模
两悬臂端箱梁临时约束锁定
解除一侧箱梁约束锁定
拆除临时支座

些部位的弯矩方向发生转换。因此在拆除梁墩锚固前, 应按设计要求, 张拉一部分或全部布置在梁体下部的正弯矩预应力束。对活动支座还需保证解除临时固结后的结构稳定, 如需控制和采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。
4.1.1.2.2梁墩临时锚固的放松, 应均衡对称进行, 确保逐渐均匀地释放。在放松前应测量各梁段高程, 在放松过程中, 注意各梁段的高程变化, 如有异常情况, 应立即停止作业, 找出原因, 以确保施工安全。
4.1.1.2.3对转换为超静定结构, 需考虑钢束张拉、 支座变形、 温度变化等因素引起结构的次内力。若按设计要求, 需进行内力调整时, 应以标高、 反力等多因素控制, 相互校核。如出入较大时, 应分析原因。
4.1.1.2.4在结构体系转换中, 临时固结解除后, 将梁落于正式支座上, 并按标高调整支座高度及反力。支座反力的调整, 应以标高控制为主, 反力作为校核。
4.1.2.墩顶现浇段( 0#段) 施工
墩顶现浇梁段( 0#段) 采用满堂支架法施工, 并将0#段混凝土分两次水平分层浇筑, 第一次浇注底板及腹板, 第二次浇注顶板及翼缘板。
工艺流程见”墩顶0#段施工工艺流程图”。
4.1.2.1地基处理
连续箱梁0#段支架施工前, 首先将桥墩0#段处场地推平、 碾压, 压实度达到95%以上。软弱地基采用换填石灰土或砂砾, 分层夯实。然后浇注C15混凝土基础, 以减小沉降量, 同时做好地基排水, 防止雨水或砼浇注和养生过程中滴水对地基的影响。水中墩连续箱梁0#段支架直接搭设在承台上。
4.1.2.2支架设计
支架设计进行支架刚度和稳定性验算、 地基允许承载力的验算、
地基沉降的验算, 各项验算指标符合规范要求后按设计图进行支架搭设。
4.1.2.3支架搭设
在墩身不高情况下, 连续箱梁0#段支架满堂支架拼装而成, 不足2m高度采用短钢管调整。翼板及箱室内支架采用门式脚手支架, 间距可按1.2m×1.2m布置, 同时与箱梁支撑连接以保证稳定性。0#段支架结构见下页 ”0#段支架施工方案示意图”。
4.1.2.4支架预压
在搭设底模时, 按估算预留拱度支好后, 按设计或规定要求进行加载预压。预压荷载按箱梁重的1.5倍计。采用砂袋作加载物, 使加载的荷载强度与梁的荷载强度分布一致。
当试压沉降稳定后, 记录各测点的最终沉降值, 从而推算出底模各测点的标高, 然后卸载。卸完载后, 精确测出底模各测点的标高, 此标高减去加载终了时的标高, 即为支架支撑的回弹值, 余下的沉降值为支架系统不可恢复的塑性变形值。根据计算结果, 对底模标高进

墩顶0#段施工工艺流程图

拆除模板、 支架
预应力张拉、 压浆、 封锚
第一次混凝土浇注及养护
模板加固、 调校检查
底模安装、 预压、 调整
预应力管道安设、 加固
钢筋绑扎、 内外模安装
普通钢筋、 预应力管道安装
钢筋、 模板加工、 各种材料准备
支架搭设

平整场地、 地基处理

第二次混凝土浇注及养护

行调整, 使预留拱度值更加准确, 同时也是对支架的强度、 刚度和稳定性的检验。
4.1.2.5模板
梁底模板: 两端悬臂部分采用大块钢模板( 挂篮底模) , 两悬臂端梁底纵坡的调整, 利用调模装置调整坡度, 从而使底模达到坡度要求。
外侧模: 采用大块钢模板, 在梁变宽部分利用调模装置调整立模宽度, 当内外侧模板拼装后用Φ18对拉螺杆对拉, 拉杆间距按水平0.5米, 竖向1.0米布置。顶板底模与外侧模连接处镶橡胶条塞紧, 以防漏浆。
隔墙模板及腹板内模板: 均采用定型组合钢模板现场拼装, 内模板的紧固主要用对拉螺杆, 并用脚手架连接。倒角模板采用木模。
人洞模板及支架: 隔墙人洞采用木模板、 木支架, 顶板临时人洞模板采用钢板焊接, 支撑用Φ12钢筋与梁顶板钢筋网片焊接。
端模: 端模用自行加工的钢模板, 与内外模及其骨架连接牢固, 中间留进人洞方便捣固人员出入, 待混凝土浇注到位后再行补加。
成型后模板的整体、 强度和刚度满足安全要求, 其允许挠度及变形误差符合规定。模板的安装顺序为: 安装底板→外侧模→隔墙模板及腹板内模板→人洞模板及支架→端模。
浇筑混凝土后, 其强度达到设计规定强度时, 按如下顺序脱模: 端模→外侧模→人洞模板及支架→隔墙模板及腹板内模板→底模。
4.1.2.6钢筋
钢筋由工地集中加工制作, 运至现场由吊车提升、 现场绑扎成型。
0#段钢筋分两次绑扎, 第一次安装底板及腹板钢筋, 第二次安装翼缘板及顶板钢筋。
钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置及高程, 其中高程包括按吊架的计算挠度所设的预拱度, 无误后方进行钢筋绑扎。纵向普
通钢筋在两梁段的接缝处的连接方法及连接长度满足设计及规范要求。
钢筋绑扎流程: 先进行底板普通钢筋绑扎及竖向预应力钢筋梁底锚固端( 包括垫板、 锚固螺母及锚下螺旋筋) 的安装, 再进行腹板钢筋的绑扎、 竖向波纹管及预应力钢筋的接长、 腹板内纵向波纹管的安装, 最后进行顶板普通钢筋的绑扎、 顶板内纵向波纹管的安装、 横向钢绞线及波纹管的安装。
4.1.2.7预应力管道
预应力采用纵、 横、 竖三向预应力体系。预应力管道采用波纹管, 预埋管道法设置。波纹管按座标、 平弯和竖弯参数由定位箍筋固定, 沿桥长每米设置一道。波纹管安装前经过1kN径向力不变形和灌水试验, 波纹管的连接采用大一号同型波纹管作接头管, 并用密封胶带封口。
4.1.2.7.1竖向预应力
为确保竖向预应力筋的位置准确、 垂直, 在中部采用定位钢筋、 在顶面用角钢定位。竖向预应力筋锚固端与墩身钢筋位置发生矛盾时, 应保证锚垫板和锚下螺旋筋的位置准确而调整墩身钢筋位置。
4.1.2.7.2纵向预应力
纵向预应力管道, 设置定位钢筋定位, 管道中穿入PVC管保持管道顺直, 在混凝土浇注过程中, 经常转动PVC管, 以防预应力波纹管漏浆”凝死”PVC管, 在混凝土浇注完毕初凝后抽出。
4.1.2.7.3横向预应力
横向预应力钢绞线及波纹管在竖向和纵向预应力管道安装完毕后安装。横向预应力钢绞线采用先穿后安的方法。
4.1.2.8混凝土浇筑及养护
0#段混凝土分两次浇筑, 第一次浇注底板及腹板, 第二次浇注顶板及翼缘板。
混凝土采用搅拌站拌制, 搅拌运输车运送, 泵送入模。底板及腹板混凝土采用串筒入模分层浇筑, 分层捣固。混凝土浇筑由0#段中心分别向两侧对称进行。顶板混凝土浇筑后及时进行抹压、 拉毛, 确保桥面无裂纹, 平整而且粗糙。
混凝土浇注完毕后, 顶面采用麻袋覆盖并浇水养护, 箱内及侧墙用流水养护, 使其表面经常保持湿润状态。
4.1.2.9预应力筋
纵、 横向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线, 竖向预应力筋采用精轧螺纹粗钢筋。钢绞线按设计计算长度下料, 砂轮锯切割, 切割前, 切割口两侧3～5cm处用铁丝绑扎。穿孔前先编束, 每隔1～1.5m绑扎一道铁丝, 铁丝扣向里, 编好的钢绞线束编号挂牌存放。
竖向预应力钢筋要垂直预先安装。纵向预应力钢绞线用穿束机穿短束, 卷扬机整束牵引穿长束。横向钢绞线人工直接穿束。
4.1.2.10预应力张拉及锚固
箱梁混凝土达到设计要求后, 即可张拉预应力筋。
张拉前对张拉设备和锚具进行检验, 双千斤顶和油表配合标定, 绘出张拉力与压力表间的关系曲线。
预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控, 以张拉力为主, 实际伸长量与计算伸长量差值控在±6%以内, 张拉步骤严格按照设计或规范要求进行, 张拉时做到对称、 平衡 。对伸长量不足的查明原因, 采取补张拉措施, 并观察有无滑丝、 断丝现象, 作好张拉记录。
4.1.2.10.1纵向预应力
纵向预应力采用YCW400B、 YCW350A、 YCW150B、 YDC240Q、 YG70型千斤顶张拉, 张拉顺序为先腹板束, 后顶板束, 左右对称张拉。
4.1.2.10.2横向预应力
横向预应力钢束为扁形锚具锚固, 采用YDC240Q型千斤顶利用悬臂板的支架搭设工作平台, 由0#段中心向两侧逐束双向张拉。
4.1.2.10.3竖向预应力
竖向预应力钢筋在安装前均按设计张拉力在台位上进行预拉, 其锚固端在施工前先将螺母及垫板用环氧树脂将螺母下端与粗钢筋固定, 采用YG70型千斤顶由0#段向两边与桥轴线对称单向张拉。
预应力筋的锚固在张拉应力处于稳定状态下进行。预应力筋的回缩量不大于6mm, 张拉过程中, 每束钢绞线断丝或滑丝不超过设计规定。
4.1.2.11压浆及封锚
4.1.2.11.1压浆:
孔道压浆待预应力筋张拉结束后立即进行。
压浆前先用清水清洗预应力管道, 然后用空压机将管内积水吹净。
压浆采用真空辅助压浆工艺, 曲线孔道从梁最低点的压浆孔开始, 水泥浆由最高点的排气孔流出。压浆按先下层孔道, 后上层孔道的顺序, 缓慢、 均匀、 连续地进行。
严格按规范要求配浆及压浆, 压浆时注意观察有无串孔、 漏浆, 做好压浆记录。若串孔, 立即检查原因, 及时处理。
4.1.2.11.1.1压浆管的布置:
纵向预应力除在两端分别设置压浆孔和出浆孔外, 还需按规范要求在中间设接力压浆孔。横向和竖向预应力管道, 每一段设压浆嘴、 排气孔各一个。相邻两根竖向预应力管道下部采用钢管相连, 上部一根为进口, 一根为出口, 上端排气孔采用在锚板上拉缝留孔的方法处理。
4.1.2.11.1.2压浆
预应力管道压浆采用不低于设计等级的水泥浆, 并按规定比例加入符合要求的膨胀剂。施工中采用真空压浆工艺, 使得管道水泥浆更密实。竖向预应力钢筋压浆时, 由相连的一根向另一根压浆, 纵、 横向预应力管道由一端向另一端压浆。
真空辅助压浆工艺: 后张预应力筋的腐蚀主要原因是压浆不密实, 浆体中常含有气泡, 凝固后变成孔隙; 同时水泥浆易离析、 泌水, 使压浆不饱满, 水还会沾着气泡形成孔隙, 渗漏腐蚀预应力筋, 为工程留下隐患。而真空辅助灌浆就是采用真空泵抽吸预应力孔道内的空气, 使孔道压力达到-0.1MPa左右的真空度, 然后在孔道的另一端用压浆机以大于0.7MPa的压力将拌制好的水泥浆压入预应力孔道, 以提高孔道压浆的密实度, 减少气泡的形成。
4.1.2.11.2封锚:
封锚采用自制封锚钢模和加力架, 封锚前梁端混凝土凿毛, 冲洗干净, 布设钢筋, 浇筑不低于设计等级的水泥砂浆或混凝土。
4.1.3.悬灌梁段施工
悬臂梁段按设计分段, 采用挂篮对称悬臂浇筑方法施工。预应力混凝土连续箱梁, 每单个”T”构配置2套挂篮, 每联共计4套挂篮。
施工工艺流程见”悬灌梁段施工工艺流程图”。
4.1.3.1施工挂篮
4.1.3.1.1挂篮结构
施工挂篮采用自行设计制作的液压轻型菱形挂篮, 主要由主桁架、 行走及锚固系统、 吊带系统、 底平台系统、 模板系统五大部分组成。该挂篮承载能力和刚度大, 机械化程度高, 操作方便快捷、 安全可靠。挂篮结构见”挂篮结构示意图”。
4.1.3.1.2挂篮拼装
挂篮结构构件运达施工现场后, 利用塔吊吊至已浇梁段顶面, 在已浇好的0#梁段顶面拼装, 拼装完毕后, 对挂篮施加梁段荷载进行预压, 充分消除挂篮产生的非弹性变形, 悬灌施工过程中, 将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算。挂篮结构拼装的主要流程图如下图所示。

轨道安装、 锚固

主桁片安装

后锚杆锚固

主桁前、 后横梁桁片安装

主桁上下平联安装

底平台安装

外模系统安装

内模系统安装

悬吊工作平台安装

挂篮拼装流程图

全部悬灌梁段施工完毕
0#梁段支架、 模板拆除
挂篮拼装、 试压
挂篮移动、 调整、 固定
梁段模板、 钢筋绑扎、 预应力管道安装
混凝土浇注
混凝土养护
预应力筋张拉、 管道压浆
封 锚
拆除挂蓝
进入下一悬灌梁段施工
合拢段施工

悬灌梁段施工工艺流程图

4.1.3.1.3挂篮静载试验
挂篮拼装完毕后, 进行荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况, 测取挂篮自身的弹性变形和非弹性变形值, 作为悬灌梁段立模时的参考数据。
荷载试验时, 加载按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载,
测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力。
根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载—挠度曲线, 为悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力, 能够计算挂篮的实际承载能力, 了解挂篮使用中的实际安全系数, 确保安全可靠。
加载方法根据现场的实际条件可采取堆积砂包模拟加载或是采取经过千斤顶和锚固于承台内的锚锭对拉反压加载。
4.1.3.1.4挂篮的移动
在每一梁段混凝土浇注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。
4.1.3.1.5挂篮拆除
箱梁悬灌梁段施工完毕后, 进行挂篮结构拆除。拆除顺序为: 箱内拱顶支架→侧模系统→底模系统→主桁架, 吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。箱内拱顶支架采取拆零取出, 侧模、 底模系
统采用卷扬机整体吊放, 主桁架采取先退至墩位附近再利用吊机进行拆零。
4.1.3.1.6挂篮拼、 拆装注意事项
4.1.3.1.6.1挂篮拼装、 拆除应保持两端基本对称同时进行。
4.1.3.1.6.2挂篮拼装应按照各自的顺序逐部操作, 作业前应对吊装机械及机具进行安全检查, 在操作过程中地上、 空中应有专人进行指挥及指导。
4.1.3.1.6.3挂篮的拼装、 拆除是高空作业, 每道工序务必经过认真的检查无误后方可进行下一道工序。
4.1.3.2悬臂灌注施工
悬臂灌注施工主要包括挂篮前移、 挂篮调整及锚固、 钢筋及孔道安装、 混凝土灌注及养护、 预应力施加、 孔道压浆六个工序循环进行。悬灌梁段施工长度3-5米, 当混凝土强度和弹性模量达到设计要求后进行预应力张拉, 根据梁体情况具体调整, 各个工序的施工周期见施工流程图。
进入下一悬灌梁段施工
挂篮移动、 调整( 0.5天)
钢筋、 管道安装、 检查、 调整( 2天)
混凝土浇注( 0.5天)
养护、 穿束( 6天)
张拉、 拆模( 1天)
悬灌梁段施工周期安排示意图
4.1.3.2.1挂篮前移: 在前一梁段施工完毕后, 解除放松各吊点, 使模板脱离梁体, 解除梁上后锚点, 进行锚固转换, 行走小车托力转换在滑道上, 经过手拉葫芦拖拉主桁采取整个挂篮前移动至下一梁段位置。

4.1.3.2.2挂篮调整及锚固: 挂篮就位后, 先进行主桁梁上锚固转换给梁体的锚筋上和底篮后锚安装转换在梁体上, 然后经过测量仪器进行中线、 高程测量、 定位, 经过千斤顶进行标高调整, 经过检查确定合格后, 最后进行全面锚固。
4.1.3.2.3悬灌: 挂篮前行移动就位后, 后部横梁与腹板竖向预应力筋临时锚固。挂篮检查合格后, 依次将预制好的本梁段的底板及腹板钢筋骨架吊入挂篮内, 后边与已成梁段预留钢筋连结, 安装底板及腹板中的纵向与竖向预应力波纹管道。待内模架和模板从前梁段内移出并安装后, 绑扎安装顶板钢筋及横向预应力筋管道。
复测挂篮的中线和标高, 调整合格后, 在梁段端部两则腹板正上方各焊接一根短钢筋棒作为观测点。混凝土的浇筑按先底板、 再腹板、 后顶板( 翼板) 的顺序, 由悬臂端向已成梁段方向水平分层进行, 在浇筑的梁段根部与已成梁段接合, 并在底板混凝土初凝前全部浇筑完成。同时对称、 均衡地浇筑两侧悬臂梁段混凝土, 混凝土采用高性混凝土, 按耐久性要求配制。
悬臂梁段浇筑施工时, 对梁段高程准确控制, 以保证主梁合拢高度。为了能更好地控制箱体各阶段挠度, 在实际施工中尽可能于每天的同一时间分别观测挂篮走行前后、 混凝土浇筑前后、 预应力筋张拉前后等6个时态的挠度变化, 并经过前一节梁段的观测结果, 确定后一梁段立模高程。各跨混凝土悬臂浇筑完成合拢时, 悬臂端相对竖向变形不大于15mm, 轴线偏差不大于15mm。
4.1.3.2.4预应力张拉及锚固、 孔道压浆、 封锚施工方法同墩顶0#段。
4.1.4.边跨现浇段施工
施工工艺流程见”边跨现浇段施工工艺流程图”。
搭设落地支架
墩顶支座安装
铺设底模
堆载预压( 持荷2天卸载)
根据预压结果调整底模标高
留设预拱度
绑扎底、 腹板钢筋、 安装底、 腹板预应力管道
支立内、 外模
搭设架子, 支立顶板、 翼缘和端头模板
绑扎顶板钢筋、 安装顶板预应力管道
预设合拢段施工预埋件及预留设施
混凝土浇注、 养护
预应力张拉、 压浆
拆除侧模和内模
边跨现浇段施工工艺流程图

4.1.4.1施工方法
4.1.4.1.1地基处理: 先将边跨等高度现浇段处场地推平、 碾压密实, 软弱地基采用换填石灰土或砂砾, 分层夯实, 然后采用混凝土硬化地面, 以减小沉降量, 同时做好地基的排水, 防止雨水或混凝土浇注和
养生过程中滴水对地基的影响。
4.1.4.1.2支架设计
进行支架刚度和稳定性验算、 地基允许承载力的验算、 地基沉降的验
算, 各项验算指标符合规范要求后进行支架搭设。
4.1.4.1.3支架搭设: 支架可采用万能杆件或其它形式( 见”墩顶现浇段( 0#段) 施工”) , 支架搭设后, 须设纵、 横向斜杆, 以确保支架结构稳定。
铺设底模时在底模与分配梁间设置圆钢管作为滑动层, 以确保边跨合拢临时束张拉时梁体与支架之间的相对滑动, 但在边跨合拢锁定前, 采取临时措施限制底模的纵向移动。
4.1.4.1.4支架预压: 见”墩顶现浇段( 0#段) 施工”中支架预压。
4.1.4.1.5模板: 底模、 外模采用大块钢模板, 内、 外侧模板拼装后用Φ18的对拉螺杆对拉; 内模采用组合钢模, 箱梁内顶板采用钢管支架支模, 钢管支架直接支撑在底模板上, 脚手架底垫同标号的混凝土垫块, 其调模、 拆模采用木楔调整完成。
4.1.4.1.6混凝土灌注:
采用泵送砼浇注, 砼施工顺序由支架中间向支点和悬浇端扩散, 以减少支架沉降的影响。
4.1.5.合龙段施工及结构体系的转换
连续箱梁合龙施工时先合拢边跨, 再合拢中跨。合龙温度应符合设计要求, 合龙段两端悬臂标高及轴线允许应符合设计或规范要求。
合龙段施工工艺流程见”合龙段施工工艺流程图”。
4.1.5.1边跨合龙施工
4.1.5.1.1施工准备
4.1.5.1.1.1悬臂梁段浇注完毕, 拆除悬臂挂篮;
4.1.5.1.1.2清除箱顶、 箱内的施工材料、 机具, 用于合拢段施工的材料、 设备有序放至墩顶;
C.在”T构”两悬臂端预备配重水箱;
4.1.5.1.1.3近期气温变化规律测量记录。
4.1.5.1.2边跨合龙段支架及模板
边跨合龙段与边跨等高度现浇段一样, 采用万能杆件支架支模施工。悬臂梁段浇注完毕, 拆除挂篮, 接长边跨等高度现浇段支架, 搭设合龙段支架, 支架的搭设与现浇段要求一样。外模及底模采用挂篮模板, 内模采用组合钢模。

合龙段施工工艺框图

连续梁悬灌梁段施工完毕
边跨合龙段预应力张拉及锚固, 拆除支架
边跨挂篮后移
合龙段吊架安装, 加水箱配重
钢筋绑扎, 预应力管道安装, 合龙锁定
边浇注中跨合龙段混凝土, 边卸水箱配重
中跨合龙段预应力张拉及锚固完毕, 拆除合龙吊架
边跨合龙段支架搭设
铺底模, 加载预压
边跨合龙段钢筋绑扎, 预应力管道安装, 合龙锁定, 加水箱配重

边浇注边跨合龙段混凝土, 边卸水箱配重

边跨现浇段浇注完毕

4.1.5.1.3设平衡重
采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重, 近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。配重及合龙步骤见下图。
边跨合龙施工步骤图
( 1) ”T构”悬臂浇注及边跨等高度现浇段施工完毕。搭设合龙段支架。

( 2) 加水箱配重, 钢筋绑扎, 预应力管道安装, 边跨合龙段锁定。
( 3) 选择当天最低温度时间浇注混凝土, 逐级卸除水箱配重。
( 4) 边跨合龙段预应力张拉及锚固完毕, 拆除合拢段支架。
拆除边跨模板、 支架

4.1.5.1.4普通钢筋及预应力管道安装
普通钢筋在地面集中加工成型, 运至合龙段绑扎安装, 绑扎时将劲性
骨架安装位置预留, 等劲性骨架锁定后补充绑扎。底板束管道安装前, 应试穿所有底板束, 发现问题及时处理。合龙段底板束管道采用钢管, 或者用双层波纹管替代, 管道内穿入钢绞线芯模, 以保证合龙段混凝土浇注后底板束管道的畅通。其余预应力束及管道安装同箱梁悬灌梁段。
4.1.5.1.5合龙锁定
合龙前使悬臂端与边跨等高度现浇段临时连接, 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, 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”遵循又拉又撑的原则, 即”锁定”包括焊接劲性骨架和张拉临时预应力束。支撑劲性骨架采用”预埋槽钢+连接槽钢+预埋槽钢”三段式结构, 其断面面积及支承位置根据锁定设计确定, 合龙时, 在两预埋槽钢之间设置连接槽钢, 并由联结钢板将连接槽钢与预埋槽钢焊接成整体, 同时注意焊缝应设在不同截面处。临时预应力束按设计布置, 临时预应力张拉吨位按锁定设计确定, 劲性骨架顶紧后进行张拉, 临时束张拉锚固后不压浆, 合拢完毕后将拆除。合龙锁定布置
见下”合龙段合拢锁定布置示意图”。
合龙段合龙锁定布置示意图
临时预应力束
合龙段
预埋件
焊接
劲性骨架

4.1.5.1.6解除三跨连续梁或四跨连续梁两边T构墩梁临时支座固结,同时锁定一侧墩顶永久支座( 三跨连续梁有固定支座的T构与边跨现浇段合龙时, 不存在锁定永久支座) 。
4.1.5.1.7浇注合龙段混凝土
合龙段混凝土浇注过程中, 按新浇注混凝土的重量分级卸去平衡重( 即分级放水) , 保证平衡施工。合龙段混凝土选择在一天中气温较低时进行浇注, 可保证合龙段新浇注混凝土处于气温上升的环境中, 在受压的状态下达到终凝, 以防混凝土开裂, 混凝土的浇注速度每小时10m3左右, 3-4小时浇完。
4.1.5.1.8预应力施工
合龙段永久束张拉前, 采取覆盖箱梁悬臂并洒水降温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, 待合龙段混凝土达到设计规定强度和相应龄期后, 先张拉边跨顶板预应力束,再张拉底板第一批预应力束,按照设计要求的张拉吨位及顺序双向对称进行张拉。横向、 竖向及顶板纵向预应力施工同箱梁悬灌梁段施工, 合龙段施工完毕后, 拆除临时预应力束并对其管道压浆。
4.1.5.1.9直线段支架下落,拆除模板及支架。
4.1.5.2中跨合龙
4.1.5.2.1吊架及模板安装
中跨合龙梁段采用合龙吊架施工, 合龙吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统, 施工吊架见”中跨合龙段吊架布置示意图”。
安装步骤为: a.将挂篮的底篮整体前移至合拢段另一悬臂端; b.在悬臂端预留孔内穿入钢丝绳, 用几组滑车吊起底篮前横梁及内外滑梁的前横梁; c.拆除挂篮前吊杆; d.用卷扬机调整所有钢丝绳, 使底篮及内外滑梁移到相应位置, 安装锚杆、 吊杆和联接器将吊架及模板系统锚固稳定; e.将主桁系统退至0＃梁段后拆除。

中跨合龙段吊架布置示意图

分配梁
上横梁
2
2
底模
1.75m
2m
1.75m
悬灌梁段
悬灌梁段
合龙段
底篮前横梁
1-1

上横梁
分配梁
吊杆
后锚杆
1
底篮横梁

1
2-2

4.1.5.2.2设平衡重
采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重, 近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。配重及合龙步骤见”中跨合龙段施工过程示意图”。
4.1.5.2.3普通钢筋及预应力管道安装与边跨合龙段相同。
4.1.5.2.4合龙锁定
合龙前使合龙段两共轭悬臂端临时连接, 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。合龙段支撑劲性钢骨架施工及临时预应力束张拉施工同边跨合龙段施工。
( 1) 边跨合龙。
( 2) 施工挂篮后移, 中跨合龙吊架安装。加配重水箱。
( 3) 钢筋绑扎, 预应力管道安装, 合龙锁定。
( 4) 选择当天最低温度时间浇注混凝土, 逐级卸除水箱配重。
。
( 5) 合龙段预应力张拉及锚固完毕, 拆除合龙吊架。
中跨合龙段施工过程示意图

4.1.5.2.5解除连续梁墩顶的临时锁定,并切断该墩临时支座锚固钢筋,完成体系转换。
4.1.5.2.6浇注合龙段混凝土
中跨合龙段混凝土浇注与边跨合龙段施工相同。
4.1.5.2.7预应力施工
中跨合龙完成后,张拉中跨预应力束,再张拉边跨底板第二批预应力束, 合龙段施工完毕后, 拆除临时预应力束并对其管道压浆。
4.1.5.2.8拆除模板及吊架。
4.1.5.3平衡设计
合龙段施工时, 每个”T构”悬臂加载应尽量做到对称平衡, 合龙前, 悬臂受力以弯矩为主, 故平衡设计遵循对墩位弯矩平衡的原则, 平衡设计中考虑如下几种施工荷载:
4.1.5.3.1合龙吊架自重及混凝土浇注前作用于合龙吊架的荷载。
4.1.5.3.2直接作用于悬臂的荷载。
4.1.5.3.3合龙段混凝土重。
平衡配重在合龙锁定之前加到相应悬臂端, 可使合龙锁定之后骨架处于”不动”, 避免薄弱处受剪破坏。
4.1.5.4合龙锁定设计
合龙锁定中采用又拉又撑的方法, 即用劲性骨架承受压力, 用临时预应力束承受拉力。
劲性骨架根据温度荷载计算其所需截面积, 同时应验算其压杆稳定性; 临时预应力应确保降温时劲性骨架中既不出现拉应力, 又要满
足升温时骨架不致受压过大而失稳, 具体张拉吨位根据合拢期间可能出现的温度范围计算, 合龙锁定温度选择在设计要求的合龙最佳温度范围内。
4.1.6.线形控制
为确保施工中结构的可靠性和安全性以及保证桥梁线形及受力状态符合设计要求, 对桥梁悬臂施工进行控制。
4.1.6.1线形控制相关参数的测定
4.1.6.1.1挂篮的变形值
施工挂篮的变形难以准确计算, 要经过挂篮荷载试验测定。在挂篮拼装后, 采用反压加载法进行荷载试验, 加载量按最不利梁段重量计算确定。分级加载, 加载过程中测定各级荷载下挂篮前端变形值, 能够得到挂篮的荷载与挠度关系曲线。
4.1.6.1.2施工临时荷载测定
施工临时荷载包括施工挂篮、 人员、 机具等。
4.1.6.1.3箱梁混凝土容重和弹性模量的测定
混凝土弹性模量的测试主要是为了测定混凝土弹性模量E随时间她的变化规律, 即E—t曲线, 采用现场取样经过万能实验机进行测定, 分别测定混凝土在7、 14、 28、 60天龄期的E值, 以得到完整的E—t曲线。
混凝土弹性模量和容重的测量经过现场取样, 采用实验室的常规方法进行测定。
4.1.6.1.4预应力损失的测定
预应力损失分几种, 本单元桥施工中主要测定纵向预应力钢绞线
的管道摩阻损失, 以验证设计参数取值和实际是否相符, 根据有效预应力计算由预应力施工引起的悬臂挠度。测定时, 在预定的测点位置, 将波纹管开孔, 采用电阻应变片和电阻应变仪测量钢绞线的实际管道摩阻损失。
4.1.6.1.5混凝土的收缩与徐变观测
混凝土的收缩与徐变采用现场取样, 进行7天、 14天、 28天、 90天的收缩徐变系数测定, 在测定结果没有以前, 采用以前施工中相同或相似条件下同等级混凝土的试验数据。
4.1.6.1.6温度观测
温度是影响主梁挠度的最主要的因素之一, 温度变化包括日温度变化和季节变化两部分, 日温度变化比较复杂, 特别是日照作用, 季节温差对主梁的挠度影响比较简单, 其变化是均匀的。因此为了摸清箱梁截面内外温差和温度在截面上的分布情况, 在梁体上布置温度观测点进行观测, 以获得准确的温度变化规律。
4.1.6.2施工预拱度计算
在桥梁悬臂施工的控制中, 最困难的任务之一就是施工预拱度的计算。箱梁预拱度计算根据现场测定的各项参数由专业程序计算得出。
4.1.6.3悬臂箱梁的施工挠度控制
4.1.6.3.1根据预拱度及设计标高, 确定待悬灌梁段立模标高, 严格按立模标高立模。
4.1.6.3.2挠度观测资料是控制成桥线型最主要的依据, 在现场
成立专门的观测小组, 加强观测每个节段施工中混凝土浇注前后、 预应力张拉前后4种工况下悬臂的挠度变化。每节段施工后, 整理出挠度曲线进行分析, 及时准确地控制和调整施工中发生的偏差值, 保证箱梁悬臂端的合拢精度和桥面线型。为了尽量减少温度的影响, 挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行。
4.1.6.3.3合龙前将合龙段两侧的最后2～3个节段在立模时进行联测, 以保证合龙精度。
4.1.6.4高程监测
4.1.6.4.1高程测点布置与监测安排
在每个箱梁节段上布设二个对称的高程控制点, 以监测各段箱梁施工的挠度及整个箱梁施工过程中是否发生扭转变形。
4.1.6.4.2测量仪器选择与测量时间安排
采用S1精密水准仪来进行高程测量监控, 每次的读数都采用主尺、 辅尺观测, 测量时间安排在一天温度变化较小的时间里观测。
4.1.6.4.3箱梁悬灌段高程控制程序
箱梁悬灌段高程控制程序见下图所示。
4.1.6.5悬臂施工中的中线控制
在0#段施工完后, 用测距仪将箱梁的中心点放置0#段上, 并在箱梁段未施工前将两墩0#段上放置的箱梁中心点进行联测, 确认各个箱梁中心点在误差精度范围内, 才进行下一步的箱梁施工测量。测量仪器采用J2级经纬仪。

进入下一个悬灌段施工
定模板高程
签立模通知单
挂篮定位、 立模
监理复测
已浇各梁段观测
浇注前高程观测
混凝土浇注
浇注后高程观测
已浇各梁段观测
张拉前高程观测
已浇各梁段观测
预应力束张拉
张拉后高程观测
已浇各梁段观测
箱梁悬臂施工高程控制程序图

箱梁中心线的施工测量, 首先是将经纬仪安置在0#块的中心点, 后视另一墩0#段中心点, 测量采用正倒镜分中法。为使各箱梁段施工误差不累积, 各箱梁施工段的拉距均以0＃段中心点作为基点进行拉距, 在距离超过钢尺的有效范围后, 另