36斜拉桥主梁(悬臂浇筑法)施工工艺.doc

36 斜拉桥主梁（悬臂浇筑法）施工工艺36.1 适用范围本工艺适用于桥梁工程、斜拉桥主梁采用悬臂法、前支点挂篮施工，挂篮从索塔两侧对称悬臂浇筑法施工工艺。36.2 施工准备36.2.1 材料要求1 斜拉桥混凝土主梁所用原材料（钢筋、水泥、砂、石子、预应力钢束和钢材等）应符合设计要求、现行产品标准规定。2 混凝土主梁施工所用的挂篮体系材料和模板材料等应符合设计要求和施工组织设计规定。3 拉索及其锚具应委托专业单位制作，严格按照国家或部颁的行业标准、规定及设计的特殊要求进行生产，并应进行检查和验收。在工艺更新或确有必要时，可考虑进行拉索的疲劳性能、静载性能试验。对高强钢丝拉索，在工厂制作时应按1.21.4倍设计索力对拉索进行预张拉检验，合格后方可出厂。4 锚具的动、静载性能应与锚具所对应的拉索相匹配。锚环、锚板、螺母和垫块等主要受力件的半成品在热处理后应进行超声波探伤，探伤合格的方可进人下一道工序。5 拉索成品、锚具交货时应提供下列资料：产品质量保证书、产品批号、设计索号及型号、生产日期、数量、长度、重量、产品出厂检验报告及有关数据。拉索的运输和堆放应无破损、无变形、无腐蚀，成圈产品只能水平堆放。产品出厂前，应用麻袋条或纤维布缠包防护。36.2.2 机具设备预应力器材：锚具、夹具和连接器等，千斤顶（压力表)、油泵、注浆机、手提砂 轮%0割机、卷扬机等。钢筋施工机具：钢筋弯曲机、钢筋调直机、钢筋切断机、电焊机、砂轮切割机等。模板施工机具：电锯、电刨、手电钻等。混凝土施工机具：预拌混凝土强制式搅拌机、混凝土运输车、混凝土泵车、混凝 土输送泵、汽车吊、混凝土振捣器等。拉索安装设备：索盘支架、滚筒（滚轮)、导向轮、卷扬机、塔吊等拉索安装设 备：索盘支架、滚筒（滚轮)、导向轮、卷扬机、塔吊等。6.检测仪器设备：全站仪、经炜仪、水准仪、传感器、振动频率测力计等。7.工具：专用扳手、直尺、限位板、卡尺等。36.2.3 作业条件施工围挡已完成。主梁施工范围内妨碍作业的地上、地下构筑物已清除或改移完毕，不妨碍施工的 现场周边构筑物已进行标识，并有保护措施。现场道路畅通，施工场地已清理平整，现场用水、用电接通，备有夜间照明设施。测量控制网已建立，测量放线已完成。36.2.4 技术准备1 斜拉桥混凝土主梁施工前认真熟悉图纸、根据现场条件编制总体施工组织设计和 分项工程实施性方案，报有关部门批准。施工组织设计应包括：（1）主梁的施工方法与施工工艺；斜拉索挂索的施工方法与施工工艺；（2）施工区域内及周边地区的交通组织安排；（3）对邻近构筑物（包括地下结构）的保护措施；（4）对航道、铁路、主干道等交通通道的限制要求、防护措施与应急预案。2 对操作人员进行专业技术培训和安全培训，向班组进行交底。3 组织施工测量。36.3 操作工艺36.3.1 工艺流程1 釆用悬臂法浇筑斜拉桥主梁其施工工艺应符合设计及施工组织设计要求。2 常规悬臂浇筑工艺流程支架上立模现浇0号和1号块拼装联体挂篮对称浇筑2号梁段联体挂篮分解前移对称悬浇梁段、并挂斜拉索依次对称悬浇梁段混凝土、挂索。3 釆用前支点挂篮（索引挂篮）工艺流程挂篮制作、运输挂篮现场拼装验收挂篮静载试验挂篮调整就位调整标高微调机构、底模安装与立模定位拉索导管定位斜拉索梁端安装、拉索第一次张拉钢筋、预应力筋安装外模及预埋件安装混凝土抗拉索第二次张拉混凝土浇筑完毕、养护待强、纵向预应力张拉索力转换到主梁（挂蓝前支点张拉)、挂篮与斜拉索分离、拉索第三次张拉脱模、松下挂篮、解除约束挂篮索引前移主梁接缝处理、节段循环推进依次依序、对称、重复上述步骤直至主梁合龙中跨合龙、体系转换（挂篮整体下放拆除)。36.3.2 斜拉桥无索区主梁施工（0号和1号块）1 0号、1号块件施工釆用支架法施工，其工艺流程为施工准备工程测量支架体系施工0号、1号段底模安装预压临时固结系统（临时支座）安装支座0号、1 号段模板安装、绑扎钢筋（预应力管道铺设）预埋件安装浇筑混凝土养护张拉预应力筋。2 0号、1号块件施工应符合设计要求及本规程“斜拉桥主梁（支架法）施工工艺”相关规定。3 0号、1号块件浇筑前将挂篮主纵梁作为现浇支架置于其底模下，主纵梁的前端用一组钢绳临时锚固在索塔止以保证浇筑过程结构安全。4 当设计釆用非塔梁固结形式时，必须采取相应措施使塔梁临时固结，并按照经设计确认的解除程序逐步解除临时固结，在解除过程中还必须对拉索索力、主梁标高、塔梁内办与索塔位移进行必要的测量与控制。5 主梁零号段及其两旁的梁段，在支架和塔下托架上浇筑时，应消除温度、弹性和非弹性变形及支承等因素对变形和施工质量的不良影响。36.3.3 前支点挂篮设计与制作1 悬臂浇筑的节段长度应根据斜拉索的间长度、梁段质量进行划分；悬臂浇筑节段的划分，一般釆用1个或1/2个索距；应根据最大梁段重力设计挂篮，并经设计确认。2 挂篮主要结构（承重系统、模板系统、挂索系统、锚固系统、水平止推系统及行走系统）设计应符合现场工况要求。3 前支点挂篮（索引挂篮）的悬臂梁及挂篮全部构件制作后均应进行检验和试拼，合格后方能用于现场整体组装，并按设计荷载及技术要求进行预压，同时测定悬臂梁和挂篮的弹性烧度、调整高程性能及其他技术性能。4 挂篮设计应考虑抗风振的刚度要求。36.3.4 挂篮现场拼装与静载试验1 挂篮属于大型施工设备，其自身的质量和安全与施工中的斜拉桥的质量和安全密切相关，为此对挂篮必须进行荷载顶压试验；试验的目的是为了检验挂篮各构件的受力特性、整体刚度、变形协调性能，为施工控制提供实测参数。试验模拟主梁标准节段的实际悬浇施工过程工况，并消除影响其非弹性变形，弹性变形通过预抬标高来予以调整。2 挂篮现场拼装可在已施工的主梁现浇段正下方（索塔两侧）进行，或在索塔附近其他位置拼装好以后平移到该处，再提升就位；挂篮现场拼装也可在主梁现浇段支架平台上组拼到位，并作为支架法浇筑梁段的施工台。挂篮挂腿在主梁现浇段施工完成后安 装焊接。试验加载按 050%75%90%100%110%120%100%90%75%50%0的顺序进行。其加载方式为以堆码袋装砂、加堆钢筋、封闭内灌水等形式。挂篮检测合格后，方可投入正常使用。36.3.5 挂篮悬饶施工步骤1 挂篮前移就位每只挂篮的前移可通过安装在挂篮两侧的千斤顶（釆用两台穿心式千斤顶）通过两根32精轧螺纹钢筋牵引来实现。2 安装止推机构挂篮初定位后，安装止推座，通过止推机构微调挂篮的纵向定位，并形成水平抗力点。3 顶升锁定即在挂篮行走到位后通过设置在挂腿内的250t顶升千斤顶提升挂篮，使模板的后部定 位在正确的标高位置。4 标高及水平偏位调节（1）标高调整标高调整是调整空载挂篮的前端标高，是通过挂篮尾部的标高调节机来实现。（2）水平偏位调整挂篮的横桥向位移是通过在尾导架与主梁间以及挂腿与主梁间架设千斤顶来予以纠正。5 安装并张拉锚杆组。6 安装、张拉斜拉索安装斜拉索并与牵索系统进行连接，即将挂篮张拉机构与斜拉索冷铸铺连接并对斜拉索进行第一次张拉以形成挂篮的前支来实现挂篮的悬烧施工（按设计值预拉斜拉索到一定吨位，控制挂篮标高到设计值，并注意索力值误差不超过50kN，此时挂篮尾端因受拉而有离开梁底的趋势，需将后锚点锚紧，防止挂篮脱位)。检查斜拉桥拉索冷铸锚的锚环是否离开模板上的锚垫板，其间距应大于40mm，如有差异，应通过索塔上的千斤顶与牵索系统的千斤顶进行调节。7 支立模板、绑扎钢筋、安装预应力管道、浇筑混凝土。检查挂篮连接情况及模板、钢筋安装情况，使其均满足设计要求；悬臂浇筑肋板混凝土，从挂篮前端分层向后浇，并预留下一段挂篮锚固孔，此时挂篮尾端受向上的压力，检查梁底与挂篮间的支垫，以保持挂篮的正确位置。8 浇筑本节段一半质量的混凝土时，在塔内张拉斜索至控制索力（第二次斜拉索张拉)。观测挂篮前支点标高，检查是否符合设计要求；浇筑顶板及横隔梁混凝土 ；9 混凝土养护，待强度达到设计规定值后，拆除模板，施加预应力。10 索力转换当一个节段浇筑完毕后，将索力由挂篮转换到已浇梁段上，并使挂篮与斜拉索分离。（1）将斜拉索锚固端的冷铸锚锚环紧密地锚固在梁体锚垫板；（2）松开牵索系统的锚固螺栓，千斤顶回油，解除牵索系统与斜拉索的连接，通过锚环将斜拉索由牵索系统转换至梁体结构上，从而实现体系转换；（3）第三次张拉斜拉索至设计值，并进行锚固。11 拆除止推座、接长钢板滑道、撤除锚杆组。12 放松顶升机构、下降挂腿、挂篮落架。解除挂篮的前后约束，降下中挂点千斤顶，使梁体与挂篮脱离，做好挂篮前移准备。13 安装牵引机构，挂篮行走。经过以上13个操作步骤完成挂篮的二个工作行程。36.3.6 前支点挂篮的行走步骤1 斜拉索张拉到设计值锚固后，解除锚固系统的后锚点及水平反力支座。2 锚好行走滑板。3 将C形挂钩落在行走滑板上。4 将自动连续千斤顶平放在滑板前端的顶座上，并将牵引的粗钢筋或钢绞线一端与千斤顶连接，另一端与挂篮的C形挂钩相连，千斤顶同时反复顶拉，使挂篮前移。反向设倒链以保安全，挂篮尾部通过行走滚轮前进。5 挂篮行走就位后，重新对挂篮进行定位锚固。36.3.7 主梁悬臂浇筑法施工规定1 各销杆组的拆卸应注意先后顺序，即在先进行索力转换后，方可依次拆卸承重锚、中间后锚，边后锚。此外，还注意对称同时拆卸，即用两个千斤顶同时顶升、松开锚杆锁紧螺母，然后同时放松千斤顶进行拆卸。2 挂篮的纵向定位分两个步骤完成，即由牵引机构牵引挂篮纵向定位，再由止推机构顶、推挂篮，实现纵向微调定位。两次纵向定位的分界点在挂腿中心距其设计工作定位处810,以能安装止推机构为准。3 所有预埋件均应按设计要求进行预埋，并保证定位精度。尤其是止推机构预埋件，误差控制在2以内。4 挂篮到位后，应检查挂篮的中心误差：顺桥向不大于土lO、横桥向不大于5、主梁前后端偏移不大于土 1O、水平高差不大于10。5 施工荷载应尽量对称，尽量减少偏荷载。挂篮顶升、止推及标高等调节到位后均应采用机械锁定牢固。6 挂篮上严禁随意加焊任何型钢及切割挂篮上任何一个部位。7 模板、钢筋、预应力混凝土工程模板宜釆用大型钢模，在模板设计时，应根据主梁的结构形式及特点、主梁的施工节段划分等具体情况，分别采用铰接转动式、固定式、拆装式等形式。除封头模板外，所有模板均应与挂篮相连接，o在挂篮自重的作用下，随挂篮的下降而自行脱模，并随挂篮的行走、提升而前移、就位。钢筋采用加工设备集中加工、现场绑扎、钢筋接长型式应符合设计和规范要求，不得随意变更型式。根据设计规范要求试配出高强度混凝土配合比，坍落度应符合栗送混凝土要求。混凝土浇筑应有备份混凝土输送设备；混凝土的人模遵行先“前端”后“后端”、先“边主梁”后“横隔板”的原则，同时按规定水平分层。预应力体系张拉均釆用“双控”，以确保应力和伸长量满足设计要求。8 悬臂段主梁索道管安装（1）地面作业地面作业是制作底托。根据索道管下口中心点与主梁底面的相对几何关系，结合锚槽形状，对于每一个索道管制作不同的底托。在底托顶面，刻画出中心线。底托釆用木板加工制作，底托兼作锚槽锚板。（2）高空索道管安装将底托初步安装在挂篮的底模板上。在斜拉索安装之前，将索道管套穿在斜拉索的下端。在斜拉索穿过底托，牵引在挂篮上，斜拉索初张拉之后，调整底托至正确位置并与底模板固定。将索道管下端安装在底托上，根据底托顶面中线调整索道管下端位置，并与底托固定。索道管上口通过内塞楔，与斜拉索固定一起，在混凝土浇筑前，可随斜拉索移动。根据经验，斜拉索与索道管上口不应同心，应偏于下方。浇筑混凝土前，将索道管上口与周围钢筋固定在一起。9 斜拉索安装及张拉工程（1）根据斜拉桥的特点及现场的施工条件，短索可直接利用塔吊进行安装；长索则通过设置的半圆弧形滚筒支架上桥面进行安装，通过设置在桥面的卷扬机与塔吊间相互配合来完成长斜拉索的安装。（2）斜拉索张拉应根据设计及专项方案的规定，分次分级张拉；每次张拉力的大小严 格控制其张拉吨位。每次张拉均应对称张拉斜拉索，操作时均基本保持同步，达到一级后稳压2min,然后再进行下一级张拉。同时，边张拉边抒紧冷铸锚的大螺母，以防油泵或千斤顶出现不测，导致索力突然变化。每次张拉作业过程中，监控单位均采用测索仪同步校对张拉索力，若索力误差超出允许范围，则根据监控现场要求立即进行调整。36.3.8 斜拉桥悬臂浇筑注意事项1 无索区主梁进行施工后，再进行拼装挂篮，进行主梁的悬臂浇筑。2 挂篮的悬臂梁及挂篮全部构件制作后均应进行检验和试拼，合格后方能用于现场整体组装检验。3 在浇筑混凝土前，应按设计荷载及技术要求对挂篮进行预压，同时应对悬臂梁和挂篮的弹性挠度、调整高程性能及其他技术性能进行测定。预压方法主要有砂袋法、加水法、千斤顶加载法等。4 挂篮设计和主梁浇筑时应考虑if风振的刚度要求。5 拉索张拉时应对称同步进行，以减少其对塔与梁的位移和内力的影响。6 漂浮体系的斜拉桥釆用悬臂法进行主梁施工时，为确保结构的安全，一般在施工中都需采用适当的措施进行塔梁临时固结，待施工毕后再拆除。7 对于塔梁墩固结的斜拉桥不需进行临时固结。8 拉索位置和锚头尺寸要精确，否则会使结构内力发生较大的变化，影响工程质量。9 为保证梁体的结构安全和线形的平顺，在主梁悬臂浇筑施工过程中，必须进行施工跟踪监控。监控的主要对象是梁体的标高、斜拉索索力和塔柱变位等，同时必须考虑主梁受体系温差影响所引起的标高变化。10 可通过设置反向叙控杆或设水平反力支座的方法，平衡斜拉索在挂篮上引起的水平分力并将其传递给主梁。11 斜拉索套管定位要准确，以保证斜拉索受力符合设计要求。12 长拉索在抗振阻尼支点尚未安装前，应釆用钢索或杆件（平面索时）将一侧拉索联结以抑制和减小拉索的振动。13 大跨径主梁施工时应缩短双向长悬臂持续时间，尽快使一侧固定，以减少风振的不利影响，必要时应釆取设置风缆等如临时抗风措施。14 混凝土施工和预应力施工要严格按设计要求进行。15 严格进行施工合龙控制，确保合龙段混凝土施工质量。36.3.9 合龙段施工顺序由于斜拉桥中跨合龙受边跨合龙的影响，边跨合龙又受相邻跨的影响。为了很好地控制主梁线形及斜拉桥体系转换的关键工序，也为中跨合龙的顺利进行，应首先进行边跨合龙，边跨合龙完成后即可进行中跨合龙施工。36.3.10 施工合龙控制的具体措施1 在合龙段混凝土浇筑之#，将全部已张拉的斜拉索索力重新测一次，并调整设计数值。2 观测合龙前连日的昼夜温度场变化与合龙高程及合龙口长度变化的关系，选定适当的合龙浇筑时间。3 合龙段混凝土饶筑宜选择在一天中的最低温度时间进行，使混凝土在早期凝结过程中处于升温的受压状态，避免出现不利的拉应力。4 为保证合龙段混凝土不出现拉应力，可在合龙段混凝土浇筑前，用千斤顶将合龙空隙顶宽几厘米，在保持支顶力不变的状态下绑扎钢筋，安装模板，并在浇筑混凝土时稍加吹支顶力，待合龙段混凝土达到设计强度的80%时放松支顶力，或在合龙段两侧主梁内预埋型钢，用千斤顶将合龙空隙顶宽后，将预埋件焊接成一整体撑架，起到刚性连接的作用。5 合龙两端高程在设计允许范围内时，可视情况进行适当压重。6 合龙梁段浇筑后至纵向预应力索张拉前应禁止施工荷载的超平衡变化。36.3.11 施工合龙控制的过程（以某斜拉桥悬臂浇筑法施工为例）1 移动一端挂篮，到位后立模，将另外一端挂篮移动至影响范围之外并给予拆除。2 清理并解除掉无效施工荷载。3 测出挂篮的重量、加压使单侧挂篮所产生的不平衡力矩达到平衡。4 检测拉索索力、主梁应力和线形以及温度，进行监控计算，如索力、线形、中线出现偏差，应及时给予校正，经过调整，达到设计要求。5 解除竖向约束，对悬浮体系、张拉索，对于连续梁体、将临时支座换成正式支座。6 采用水箱法加压时，将压重水箱注水，使水的重量等于新浇筑的混凝土的自重。7 施加足够的临时连接，使主梁处于正式的支撑状态，并使即将合龙的两相邻梁段形成整体。8 由于合龙内力和线形受温度的影响很大，施加临时连接的闭合施焊应选择适当的温度，并应考虑与标准温度进行修正。9 解除主梁纵向施工约束，塔上支承为索支承，两边墩为活动支座，使桥成为悬浮体系，以减小主梁在塔处的负弯矩。10 在主梁侧放置侧向支座，以限制梁的侧向位移。11 再次检查索力、主梁应力和线形，并给予调整。12 捆扎钢筋、浇筑混凝土，实施中边浇筑混凝土边放水，直至混凝土浇筑完成。13 进行混凝土养护，待其强度达到设计要求后，张拉合龙预应力束。14 拆除无效施工荷载，对全桥索力、主梁线形进行检测，并进行监控计算，对索力和线型进行合理的调整，使合龙处于最佳状。36.3.12 冬雨期施工1 斜拉桥悬臂浇筑所用模板、挂篮、钢筋、预应力混凝土工程冬雨期施工措施应符合设计要求及本规程相关章节规定。2 主梁悬臂浇筑冬雨期施工措施应遵守本规程斜拉桥主梁、拉索（支架法）施工工艺相关规定。36.4 质量标准主控项目36.4.1 斜拉桥主梁施工涉及模板与支架、钢筋、混凝土、预应力混凝土质量检验应遵守本标准相关章节的有关规定。36.4.2现 浇混凝土主梁施工质量检验除遵守第36.4.1条外，尚应遵守下列规定：主控项目1 支架现浇混凝土主梁强度等级必须符合设计要求。检验数量：全数检查。检验方法：混凝土抗压强度试验。2 现浇箱梁结构表面不得出现超过设计规定的受力裂缝。 检查数量：全数检查。检验方法：观察或用读数放大镜观测。一般项目3 悬臂绕筑混凝土梁偏差应符合表36.4.2的规定。表36.4.2 悬臂浇筑混凝土梁允许偏差项目规定值或允许偏差（mm)检验频率检验方法范围点数混凝土强度符合设计要求每个节段按GB 107规定轴线偏位L100m102用经纬仪测量，纵向计2点L100mL/10000断面尺寸宽度+5，-83用钢尺量，沿全长(L)端部和L/2各计1点高度+5，-83用钢尺量前端，宽度两侧和中间各计1点壁厚+5，08用钢尺量前端计8点节段长度104用钢尺量，顶板和底板两侧各计1点节段高差53用钢尺量底板，宽度两侧和中间各计1点预应力筋轴线偏位10每个管道（每一类型抽查10%,且不少于5件）1用钢尺量拉索索力符合设计要求每根索1用测力计索管轴线偏位101用经纬仪测量注：L为节段长度。4 结构表面应无空洞、露筋、蜂窝、麻面和宽度超过0.15mm的收缩裂缝。检查数量：全数检查。检验方法：观察、用读数放大镜观测。5 所有预埋件、孔洞等设施的规格、种类、尺寸、位置应符合设计要求。检查数量：全数检查。检验方法：观察或用塞尺量，用钢尺量或用水准仪、经纬仪检测。36.5 质量记录36.5.1 测量复核记录36.5.2 斜拉桥主梁模板、支架梁制作、安装记录及质量检验记录36.5.3 斜拉桥主梁钢筋、混凝土、预应力混凝土施工记录及质量检验记录36.5.4 斜拉桥主梁单位（子单位）工程、分部（子分部）工程、分项工程和检验批质量验收记录表36.6 安全与环保36.6.1 般规定1 斜拉桥主梁悬臂浇筑法施工施工涉及模板与支架、钢筋、混凝土、预应力张拉等工序应遵守本规程相关章节的有关安全与环保规定。高处作业应遵守建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80和北京市桥梁工程施工安全技术规程DBJ 01-85有关规定。2 对施工作业人员应进行培训，合格者发给高空作业许可证，持证上岗；特殊工种也应持证上岗。3 注意天气的变化情况，六级以上的大风应停止作业，防范雷击、强风、暴雨、寒暑对施工的影响。4 主梁周围一定范围应设置安全警戒标志。5 在人行通道及施工作业区须设置安全防护网或釆取相应的安全措施。6 为了各个作业面相互联络，作业人员应配备对讲机。7 斜拉桥主梁施工时应尽量避免交叉施工干扰。必须交叉施工时，应根据设计和施工方法釆取保证施工安全的措施。36.7 成品保护1 混凝土在浇筑过程，派专人负责成品保护工作，既要对钢筋进行修正，又要对预埋件进行看护、校正，在混凝土刚浇筑完毕时，对预埋件进行复查其准确性。2 在主梁合龙前，严禁在主梁上集中堆放施工材料或停放施工机械。