预应力混凝土变截面连续箱梁悬臂浇筑施工技术讲座.doc

预应力混凝土变截面连续箱梁桥悬臂法施工质量通病与防治措施施鸿佩20232一、 预应力混凝土变截面连续箱梁施工技术的特点概述梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，由于外力（恒载与活载）的作用方向与承重结构的轴线几乎接近垂直，因而与同样跨径其他结构体系的桥梁相比，梁桥内产生的弯矩最大，因此梁式桥是以受弯为主的结构。通常需用抗弯、抗拉能力强的材料（钢、配筋混凝土、钢混组合结构等）来建造。设计上一般以梁体的弯矩和剪力来控制设计。对于中、小跨径的桥梁，目前在公路上应用最广的是标准跨径的钢筋混凝土简支梁桥，施工方法有预制装配和现浇两种，这种梁桥的结构简朴，施工方便，简支梁桥对地基承载力的规定也不高，其常用跨径在25m以下，当跨径较大时，需采用预应力混凝土连续梁桥，但跨度一般不超过50m。为了改善受力条件和使用性能，地质条件较好时，中、小跨径梁桥均可修建等截面连续梁桥，对于大跨径的大桥和特大桥，可采用预应力混凝土变截面梁桥、钢桥和钢混凝土组合梁桥，本节重要讲述预应力混凝土变截面连续箱梁施工中的悬臂施工的工艺。1. 预应力混凝土变截面连续箱梁悬臂施工法特点：悬臂施工法也称为分段施工法。悬臂施工法施工是以桥墩为中心开始向两岸对称地、逐节悬臂接长的施工方法。预应力混凝土变截面连续箱梁采用悬臂施工法是从钢桥悬臂拼装发展而来。悬臂施工法最早重要用于修建预应力T型刚构桥，由于悬臂施工方法的优越性，后来被广泛用于预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、斜腿刚构桥、桁架桥、拱桥及斜拉桥。悬臂施工法采用在主墩两侧对称进行现浇梁段或将预制节段对称进行拼装的施工方法。前者称悬臂浇筑施工，后者为悬臂拼装施工。据资料记录，国内外自1952年以来100m 以上大跨径桥梁中，采用悬臂浇筑法施工的占80%左右，采用悬臂拼装法施工的占20%左右。悬臂施工的重要施工特点：a) 悬臂施工法是充足运用预应力混凝土承受负弯矩能力强的特点，将跨中正弯矩转移为支点负弯矩，加大了桥梁的跨越能力，并适合变截面桥梁的施工。b) 桥梁在施工过程中产生负弯矩，桥墩也要承受由施工而产生的弯矩，因此悬臂施工宜在运营状态的结构受力与施工阶段的受力状态比较接近的桥梁中选用，如预应力混凝土T型刚构桥、变截面连续梁桥和斜拉桥等；c) 非墩梁固结的预应力混凝土梁桥，采用悬臂施工时应采用措施，使墩梁、临时固结，结构为T型刚构，合拢前，撤消墩梁临时固结，结构呈悬臂梁受力状态，待结构合拢后形成连续梁体系。因而在施工过程中有结构体系转换；设计时应对施工状态进行配索验算d) 采用悬臂施工的机具设备种类很多，就挂蓝而言，有桁架式斜拉式等多种形式，施工中可根据实际情况选用；e) 悬臂浇筑施工方法简便，结构整体性好，施工过程中可不断调整梁体线型，一般常在跨径大于100m的桥梁上选用；悬臂拼装法施工速度快，桥梁上下部结构可同时平行作业，但施工精度规定比较高，可在跨径100m以下的大桥中选用；悬臂施工法可不用或少用支架，施工不影响桥下通航和桥下交通。多孔桥跨接管可同时施工，加快了施工进度，节省了工期；f) 悬臂施工投入的施工机具设备可反复使用，节省了施工成本，减少了工程造价；2、预应力混凝土变截面连续箱桥梁悬臂浇筑法施工：悬臂浇筑（简称悬浇）采用移动式挂篮作为重要施工设备，以桥墩为中心，运用挂篮对称向两岸浇筑梁段混凝土，待混凝土达成规定强度后，张拉预应力束，再移动挂篮，进行下一节段施工。悬臂浇筑法是桥梁施工中难度较大的施工工艺，需要一定的施工设备和一支熟悉悬臂浇筑工艺和施工技术的队伍。由于80%左右的大跨径的桥梁均采用悬臂浇筑法施工，通过大量实桥施工，目前在国内悬臂浇筑施工工艺日趋成熟。下面就悬臂浇筑程序、0#号块施工、墩梁临时固结、挂篮浇筑梁段混凝土、结构体系转换及合拢段施工等几个方面进行较为具体的讲述。1) 悬臂浇筑施工程序2) 悬臂梁段0#号块施工3) 挂篮施工悬臂梁段施工4) 边跨支架现浇梁段施工5) 合拢段施工及体系转换3、预应力混凝土变截面连续箱桥梁施工过程中的受力特点：成桥后：混凝土与预应力共同受力的超静定结构；成桥前：混凝土与预应力分阶段受力的静定结构；施工中：从静定结构连续超静定结构的过程； 静定体系与超静定体系在施工中的特点l 支座不均匀沉降位移；l 环境温度的相应变化；l 预应力施加的过程；4、预应力混凝土变截面连续箱桥梁施工过程中的工艺特点：A. 不同节段其施工工艺不同：l 0#块托架现浇；l 边跨段满堂支架现浇；l 悬浇段挂蓝悬臂浇筑；l 合拢段吊架现浇；B. 同类型的桥梁不同的结构形式其施工工艺不同：l 单箱单室与单箱多室；l 宽幅箱梁与窄幅箱梁；l 直腹板与斜腹板箱梁l 变截面连续箱梁；l 变截面连续刚构；C. 分部、分项施工环节多、工序复杂：(一)、下部结构施工（略）(二)、上部结构施工（1）、施工工艺及体系转换1) 0#块施工悬浇块段施工边跨现浇段施工合拢段施工2) 托架法施工挂篮悬浇施工支架法施工吊架法施工3) 三次体系转换l 第一次体系转换临时固结形成静定T构l 第二次体系转换边跨合拢形成静定单悬臂梁l 第三次体系转换中跨合拢形成超静定连续梁（2）、预应力混凝土变截面箱梁施工过程中的质量特性A. 质量问题的不可逆转性B. 工序间质量问题的可传递性C. 桥梁线形与桥梁应力双控（3）、桥梁设计时的参数假定与实际桥梁施工时差异设计中的平截面假定与实际施工时的局部应力差异；设计中的温度假定与实际施工时的环境温度差异；设计中的材料性能参数与实际采用材料性能参数差异；5、预应力混凝土桥梁施工过程中的质量依据1) 中华人民共和国行业标准公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502023）2) 中华人民共和国行业标准公路工程质量检查评估标准（JTG F80/12023）二、预应力混凝土变截面连续箱梁施工及施工过程中的质量通病(一)悬臂浇筑施工程序悬臂浇筑施工时，梁体一般要分四部分浇筑，墩顶梁段（又称0#号块）、悬臂块段、边跨现浇段及合拢段。施工程序一般如下：l 在墩顶托架上浇筑0#号块并实行墩梁临时固结系统；l 在0#号块上安装挂篮，向两侧依次对称地分段浇筑主梁至合拢段；l 在临时支架上浇筑边跨现浇段l 采用吊架浇筑合拢段，多跨合拢段浇筑顺序按设计规定进行。施工流程，见图6.5.3-1图6.5.3-1 悬臂现浇箱梁施工流程图1. 0#块段施工及施工过程中的质量通病A. 0#号块施工0#号块结构复杂，预埋件、钢筋、各向预应力钢束及其孔道、锚具密集交错，梁面有纵横坡度，端面与待浇面密切相连，务必精心施工。施工程序如下：a) 安装墩顶托架平台；b) 浇筑支座垫石及临时支座；c) 安装永久盆式橡胶支座；d) 安装底、侧钢梁及降落木契或千斤顶；e) 安装底板部分堵头模板；f) 托架平台试压；g) 调整模板位置及标高；h) 绑扎底板及腹板的伸入钢筋；i) 安装底板上的竖向预应力管道和预应力筋；j) 监理工程师验收；k) 浇筑0#号块第一次混凝土；l) 混凝土养护；m) 绑扎腹板、横膈梁钢筋；n) 安装腹板纵向横膈梁横向预应力管道及预应力筋；o) 安装全套模板；p) 监理工程师验收；q) 浇筑腹板、横膈梁混凝土；r) 混凝土养护；s) 拆除部分内模后，安装顶模板；t) 安装顶板端模；u) 绑扎顶板底层钢筋网及管道定位筋；v) 安装顶板纵向预应力管道及横向预应力管道和预应力及；w) 安装顶板上层钢筋网；x) 监理工程师验收；y) 浇筑顶板混凝土；z) 纵向管道内衬抽拔；aa) 管道清理及混凝土养生；bb) 拆除顶、底板端模；cc) 两端面混凝土凿毛；dd) 混凝土强度达成设计规定强度后张拉竖、横向预应力筋；ee) 竖横向预应力管道压浆；ff) 拆除内模、侧模和底模；gg) 拆除墩顶托架平台。下面将重要程序施工和结构构造要点分述如下：1. 施工托架采用悬臂浇筑法施工时，墩顶0#号块梁段采用在托架上立模现浇，并在施工过程中设立临时梁墩锚固，使0#梁段能承受两侧悬臂施工时产生的不平衡力矩。施工托架支撑方式：可根据承台形式、墩身高度和地形情况，分别支撑在承台墩身地面上。施工托架的结构类型：1) 可采用满布式钢管脚手架式托架；2) 采用由万能杆件、贝雷桁架钢管及型钢组成的梁式支架；3) 也可采用钢筋混凝土构件作临时支撑的组合托架。施工托架的支撑形式：1) 扇形托架2) 高墩托架3) 墩顶预埋牛腿托架4) 临时墩及型钢结构支撑托架2. 支座1) 支座垫石支座垫石是永久支座的基石，由于支座安装平整度和对中精度的规定高，因此垫石四角及平面高差应小于1mm ,为此垫石分两次浇筑。首层浇筑标高比设计标高低15cm。第二层应运用带微调整平器的模板，控制浇筑标高比设计标高稍高，再运用整平器及精密水准仪量测，反复整平混凝土面。在安装支座前凿毛垫石，铺23cm厚与墩身等强度的砂浆。砂浆浇筑标高较设计标高略高（3mm），然后安放支座就位，用锤振击，使之符合设计标高，偏差不得大于1mm ;水平位置偏差不得大于2mm .2) 临时支座 大跨径预应力混凝土桥梁采用悬臂施工法施工，为保证施工过程中结构的稳定可靠，必须采用0#号块梁段与桥墩间临时固结或支承措施。临时支座一般有两个作用，一是在施工阶段临时固结墩、梁，承受施工时由墩两侧传来的悬浇梁段荷载，在梁体合拢后便于拆除和体系转换，二是在施工期间保护永久支座，以防止永久支座在施工过程中由于不平衡力致使永久支座偏心受压产生破坏。临时固结措施或支承措施有下列几种：l 自平衡体系：60m跨径以下；l 墩梁固结体系：100m以下；l 墩旁固结体系：100m 以上。临时支座一般采用C40混凝土在墩身上浇筑，防止墩身在施工过程中发生劈裂破坏，临时支座的位置应距墩身边25cm，原则上混凝土的设计强度与墩身强度等强。为方便临时支座的拆除，临时支座的混凝土浇筑前在墩顶放置隔离层。3. 0#号块模板和托架模板与支架是0#号块施工的关键，其设计施工的重要技术规定是：l 应有足够的强度和刚度；l 准确计算在浇筑过程中的结构的弹性变形与非弹性变形；l 施工偏差和定位规定应符合有关规定；l 便于操作，保证施工质量。当墩身较高时宜采用高墩托架；当墩身较低时宜采用扇形托架、临时墩或型钢结构支承平台；4. 预应力管道的设立为保证预应力筋布置、穿管、张拉、灌浆的施工质量，必须保证预应力管道的质量，一般采用钢质波纹管和塑料波纹管，钢质波纹管在施工过程中再加寸管，定位应准确。5. 预应力混凝土施工在预应力混凝土结构中不得使用加气剂加气型减水剂及掺加氯化纳，氯化钙等各种氯盐。浇筑养护时应注意：l 对于0#号块混凝土的浇筑应对混凝土布料、混凝土纵桥向横桥向及竖向进行浇筑顺序的设计。l 浇筑混凝土时不得使其流到波纹管里，特别是波纹管端部连接部分与锚具处：l 检查锚具固定的是否与预应力钢束轴线垂直；l 检查布置梁体内灌浆用的灌浆管与排气管固定的是否可靠；l 对于预应力混凝土注意振捣器不要直接碰到波纹管上以免导致破坏；l 对于预应力锚固处附近的混凝土应特别注意振捣；施工托架的顶面尺寸：视拼装挂篮的需要和拟浇梁段的长度而定，一般考虑：横桥向的宽度：一般比箱梁底板宽出1.5m2.0m，以便设立箱梁边肋的外侧模板；托架底面应与箱梁底板纵向线形的变化一致（可增设垫梁）。应当考虑到在托架上浇筑0#号块混凝土，托架变形B. 0#号块施工施工过程中的质量通病1) 混凝土浇筑振捣不实2) 混凝土初期强度不达标3) 混凝土外观质量差l 色差l 施工冷缝l 水波纹4) 竖向预应力孔道压浆不实5) 混凝土裂缝l 受力裂缝及其成因： 混凝土缓凝时间较短 托架设计刚度较小 混凝土浇筑顺序有误l 混凝土收缩裂缝及其成因： 混凝土配合比设计中细料成分偏多 混凝土浇筑施工中振捣有误 混凝土浇筑施工后养生不及时l 温度裂缝及其成因 混凝土浇筑中的温控措施控制不力 混凝土构件拆模时间掌握有误（二）挂篮悬浇块段施工及施工过程中的质量通病1、本节重要讲述预应力混凝土变截面连续箱梁悬臂施工中的悬臂浇筑施工工艺及质量通病的防止措施。1) 挂篮形式A. 挂篮分类作为事关梁段的承重结构，同时又是事关梁段的作业平台，因此挂篮在施工过程中的平衡稳定是首要的指标（涉及混凝土浇筑与挂蓝走行）。目前挂篮已基本由过去的压重平衡式发展为现在通用的自锚平衡式。其结构形式重要有桁架式、斜拉式两类。桁架式挂篮按其构成部件的不同可分为：万能杆件挂篮贝雷梁组拼挂篮型钢组合桁架挂篮桁架式挂篮按其桁架构成形状的不同可分为：平行桁架挂篮平玄无平衡重式弓玄式菱形式等斜拉式挂篮也叫做轻型挂篮（亦称三角挂篮）。随着桥梁跨径越来越大，为了减轻挂篮的自重，一达成减少事故节段增长的临时钢索，在桁架挂篮的基础上研制了斜拉式挂篮。B. 挂篮的重要构造a) 主桁纵梁：主纵桁梁是挂篮悬臂的承重结构；可由万能杆件、贝雷桁架及型钢组拼而成；b) 行走系统：涉及支腿和滑道及拖移收紧设备。采用电动卷扬机（或认工手拉葫芦）牵引，或者采用液压千斤顶牵引，或者用过园棒滚动或在铺成的上下滑道上移动。c) 底篮：底篮直接承受悬浇梁体的重力，供立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养生及预应力张拉等工序使用；由下横梁、底模纵梁及吊杆组成。d) 后锚系统：后锚是主纵桁梁的平衡装置，由锚杆、压梁压轮、连接件、升降千斤顶等组成。目的是防止挂篮在行走状态及浇筑混凝土梁段时倾覆失稳。系统结构按设计计算拟定，混凝土浇筑前应按设计锚力的0.6、1.0及1.5倍分别用千斤顶检查锚杆2) 挂篮的设计与选择A. 挂篮的设计：挂篮的合理设计是保证施工质量加快施工进度的重要因素。在设计中规定挂篮的质量小、变形小、结构简朴、受力明确、运营方便、坚固稳定、装拆方便，并尽量运用现有构件。设计时一方面需拟定悬浇的分段长度；并且按最长节段梁考虑灌篮设计，目前一般节段梁到长度为35m；设计时应考虑各项实际也许发生的荷载情况，进行最不利的荷载组合设计；荷载大体有以下几种：挂篮自重；模板及支架自重；振动器自重及振动力、千斤顶和油泵及其它施工设备自重、倾倒混凝土的冲击力及施工人群荷载；最大节段混凝土自重；挂篮设计时横断面布置一般取决于桥梁宽度与桥梁横断面形式，单箱单室采用双主桁，单箱双室采用三主桁结构设计；设计时须验算挂篮的强度、刚度及挂篮的抗倾覆稳定性能。根据结构力学的力法方程拟定挂篮前、后支点的反力，后锚点的锚力以及结构整体的尺寸与图式。具体杆件的验算按允许应力法进行u 轴心拉压构件的强度计算：i=P/Aji=【i】P1.2恒载1.4施工荷载u 轴心拉压构件的变形计算：Li=PL/EAji=【Li】P1.2恒载1.4施工荷载u 轴心拉压构件的稳定计算：i=Pi/Aji=【i】：查相应的规范值，计算中的L0应为步距加两倍的顶托自由端长度；u 受弯构件的强度计算：W=M/Wji=【W】u 压弯构件的强度计算：W= P/Aji M/Wji=【W】B. 挂篮的选择：满足梁段设计的规定，即满足梁体结构形体质量及设计对挂篮的规定；满足施工安全、高质量、低成本、短工期和操作简便的规定；挂篮制作选材上应考虑成本、工期、施工方便等综合因素。3) 挂篮的安装挂篮组拼后应全面检查安装质量，并做荷载实验，以测定其各部位的变形量，并设法消除其永久变形；在起步长度内梁段混凝土浇筑完毕并获得规定的强度后，在墩顶拼装挂篮，有条件时应在地面上先进行试拼装。拼装时应对称进行；挂篮在操作平台下应设立安全网，防止物件坠落，以保证施工安全，挂篮应是全封闭形式，四周设有围护并设有供工人上下挂篮的专用扶梯；挂篮走行时，须在挂篮尾部压重平衡，以防倾覆，浇筑梁段混凝土时必须在挂蓝尾部将挂篮与梁体进行锚固。4) 挂篮的预压：为了检查挂篮的性能与安全，并消除结构的非弹性变形，应对挂篮进行试压，试压通常采用实验台加压法或水箱加压法进行。5) 浇筑混凝土时消除挂篮变形的措施每节梁段混凝土浇筑需要一定的时间，才干浇筑完毕，为了使后浇筑的混凝土不引起先浇筑混凝土的开裂，需要消除后浇混凝土引起挂篮的变形。一般采用以下措施：箱梁混凝土一次浇筑法：在底板混凝土终凝前完毕所有混凝土浇筑，也就是规定挂篮的变形所有发生在混凝土朔性状态之间，避免裂缝的产生。但需在浇筑混凝土前预留准确的下沉量。水箱法：采用水箱加重预压，提前消除挂篮变形，并在混凝土浇筑过程中逐渐放出水箱中的水。上述措施必须与施工监控结合使用。 2、箱梁高程监控 2.1测点布置高程测点每悬浇梁段顶面端头（在距节点10cm的断面内）布置5个，其中间测点与平面线形监测点为同一个，两个测点位于腹板上方外侧（避开挂篮轨道），其余两个测点位于护栏内侧，底板测点布置在箱梁轴线底模梁端顶面（即立模标高点）。 2.2理论计算 Hlmi=Hi+f1i+f2i+f3i+ f4i+ f5i+fgl 式中：Hlmi第i节点实际立模标高； Hii节点的设计高程； f1i由各节段自重在i节段产生的挠度值之和； f2i由张拉各节段预应力在i节段产生的挠度值之和； F3i混凝土收缩徐变在i节段引起的挠度值之和； f4i施工临时荷载在i节段引起的挠度值之和； f5i施工使用荷载在i节段引起的挠度值之和； fgl挂篮弹性压缩变形。预计标高的计算：Hyji= Hlmi-fgl-fiHyji：i节段的预计标高值；Hlmi：i节段的立模标高值；Fgl： 挂蓝变形值；Fi: 块件浇筑后，i节段的下扰值。悬臂浇筑必须对称进行，并保证轴线与扰度达成设计规定和在允许的误差范围以内。成桥后线形标高：5mm；合拢时相对高差：20 mm；轴线误差按公路桥涵施工技术规范执行。在施工过程中，梁体不得出现受力裂缝。悬浇块段施工中必须注意的事项：悬臂浇筑应以线形控制为主，应力控制为辅；控制挂蓝的刚度其挂蓝的总体变形20 mm；控制挂蓝后锚点至节段端面的距离150 mm 200 mm；节段端面必须凿毛保湿按施工缝规定进行；混凝土浇筑必须保证对称和平衡，混凝土浇筑施工误差3%；高程控制流程监理单位复核施工单位监控单位分析解决数据，提供立模标高并定期报告材料弹模、容重、挂篮变形挂篮前移预应力张拉后挠度预应力张拉前挠度箱梁设计线形箱梁预拱度设计单位提供建设单位监理单位监控单位测量 三阶段测量示意图 3、箱梁和主墩控制断面应力测量 应力监控断面布置4、悬臂浇筑梁段时注意要点：1) 挂篮就位后，吊架安装并校正模板2) 模板安装应核准中心位置及标高3) 安装预应力管道时，应与前一段预留管道接头严密对准，并用胶布包贴，防止混凝土浆液渗入管道，管道定位准确4) 浇筑混凝土时，应从梁段的前端开始浇筑并应尽量对称平衡；5) 考虑提高混凝土初期强度，6) 梁段拆模后，梁端的混凝土应进行凿毛，以加强混凝土的连接；7) 箱梁梁段混凝土浇筑，一般考虑采用一次浇筑5、引起的质量通病及因素1) 混凝土浇筑振捣不实2) 混凝土浇筑错台过大l 挂篮刚度偏小l 挂篮后锚点与节段面距离偏远l 挂篮后锚点未顶紧3) 混凝土外观质量差4) 混凝土裂缝较多l 混凝土配合比设计中细料成分偏多l 混凝土浇筑施工中振捣有误l 混凝土浇筑施工后养生不及时l 节段面凿毛及保湿不够5）竖向预应力失效l 未采用二次复拉措施l 未及时灌浆或未压浆（三）、边跨现浇段施工（支架现浇）及施工过程中的质量通病施工边跨支架上的现浇梁段部分时，可在墩旁搭设临时墩支撑平台，一般采用万能杆件、贝雷梁等拼装梁式支架，亦可采用满布式钢管脚手架。在其上浇筑混凝土，其环节如下：1) 地基解决2) 搭设支架3) 支架预压4) 安装现浇底模、侧模板（底模下设木契调整块）5) 测量及调整底模高程6) 绑扎底、腹板钢筋及竖向预应力筋7) 安装底板纵向预应力管道8) 安装端模及腹板模9) 自检及报监理工程师验收10) 浇筑底板及腹板混凝土11) 养生待强12) 安装内顶模13) 绑扎顶板底层钢筋14) 安装纵向及横向预应力管道15) 绑扎顶板顶层钢筋16) 自检及报监理工程师验收17) 浇筑顶板混凝土18) 养生凿毛19) 拆除端头模板20) 张拉竖向预应力筋和顶板横向预应力筋21) 拆除外侧模22) 拆除箱内模板在桥梁合拢时，现浇梁段支架经预压后支架的变形已相对稳定，但悬臂端受气候影响在三个方面均也许产生较大的变形。特别在混凝土浇筑初期，这些变形也许导致合拢段混凝土开裂，因此施工工艺应保证合拢段适应这些变形，避免裂缝的出现。因此必须加强梁体跟踪观测，其具体要点如下：选择日间悬臂标高最高时（一般在清晨日出前后）进行观测；观测必须定点、定人、定设备；端部临时支架下设立横向滑移设立，以防止梁体在预应力及环境温度的作用下发生裂缝。支架现浇段施工常见病：1) 混凝土浇筑振捣不实2) 混凝土外观质量较差3) 混凝土裂缝较多l 顶板裂缝l 底板裂缝l 腹板裂缝（四）合拢段施工及施工过程中的质量通病1、合拢段施工连续梁的分段悬臂浇筑施工，从墩顶0#号块开始至T构完毕，再将各T构拼接而形成整体连续梁。这种T构的拼接就是合拢，合拢是连续梁施工和体系转换的重要环节，合拢施工必须满足受力状态的设计规定和保持梁体线形，控制合拢段的施工误差。运用连续梁成桥设计的负弯矩预应力筋为支承，是连续梁分段悬臂施工的受力特点，悬浇中各独立T构的梁体处在负弯矩受力状态，随着各T构的依次合拢，梁体也依次转化为成桥状态的正负弯矩交替分布形式，这一转化就是连续梁的体系转换。因此连续梁悬浇施工的过程就是其梁体体系转换的过程，就是悬浇时实行支座临时固结、各T构的合拢、固结的适时解除、预应力的分派及分批依次张拉的过程。通常多跨连续梁的合拢段施工的顺序为先各边跨，再各次边跨、最后为中跨。中跨合拢段因温差引起的变形、变位大，由此产生的应力也大，对合拢临时连续约束的设施亦有更高的规定。l 预应力混凝土连续箱梁的合拢力学分析：温差产生的轴向力分析：为简化计算，将温度变化产生的轴向力内力按线膨胀计算，并将变截面箱梁分段按其平均截面计算之。假定合拢口两侧支座处在温度变化时仍锁定，设梁升温t时产生的自由伸长量为Lt，由于两端约束产生的缩短为LN，则：LtgtLg2htLh因 gh，则有 Lt ht（Lg2 Lh）htL又 LNNLg/EgAg2NLh/EhAh;假设两端墩身无位移，则依变形协调原理：LtLN得： NhtLNLg/EgAg2NLh/EhAh;当合拢口一端支座固结约束取消后，其另一端可沿支座滑动，此时合拢口刚性支撑的受力情况为：当升温t时： NQfNy当降温时：NNyQf若令上式为零NNyQf0则; NyQf若设抗裂安全系数为Kf，则：NyQfKfNyKfQf则 NKfQfQf（Kf1）Qf相应地,升温时的轴向力则变为;NQfKfQf（1Kf）Qf若取Kf1.2，则N2.2Qf依此力即可计算、选定（内）外刚性支撑的截面l 边跨合拢施工程序：1) 悬臂端配重2) 安装吊架（或支架）3) 安装合拢段模板及调整合拢段模板标高4) 绑扎底板、腹板钢筋5) 安装底板纵向预应力管道6) 安装内模7) 绑扎顶板下层钢筋8) 安装纵向预应力管道及横向预应力管道9) 绑扎顶板顶层钢筋并焊接一端劲型骨架10) 待合拢温度时临时锁定劲型骨架11) 解除永久支座的临时锁定12) 张拉预锁定力（15%20%）13) 一天温度最低时段浇筑合拢段混凝土（边浇筑混凝土边等量卸载）14) 养生（强度、弹模及龄期三控）15) 混凝土强度达成设计强度规定期张拉合拢段预应力筋（张拉应分批进行，）16) 在预锁定力钢束张拉完毕后解除劲型骨架17) 拆除吊架、支架18) 解除临时固结2、 施工过程中的质量通病合拢施工常见病1) 永久支座损坏A. 与临时支座拆除有关B. 与合拢施工顺序误操作有关2) 底板崩裂变截面连续箱梁底板崩裂成因分析A. 通过数年的施工实践与多座变截面连续箱梁底板崩裂破坏的现场检测与分析基本可以认定变截面连续箱梁底板崩裂成由于底板下崩力与纵向压应力（由于泊松比）引起的竖向拉应力的共同作用超标所致。B. 底板下崩力大小：a) 与箱梁下缘采用的设计曲线的曲率变化的大小有关，b) 与挂篮的刚度有关，c) 与挂篮后锚点位置有关，d) 与相邻节段转角有关；C. 与纵向压应力（由于泊松比）引起的竖向拉应力：D. 与预应力度大小有关：a) 与预应力钢绞线的钢束总根数有关，b) 与每束钢绞线的根数有关c) 与钢束的间距有关3) 悬臂端高差A. 与悬臂施工过程中线形控制有关B. 与边跨现浇段支架不均匀沉降有关C. 与合拢施工顺序误操作有关（五）、预应力混凝土变截面连续箱梁施工过程中质量通病的防治措施1. 0#块段施工过程中的施工裂缝防治措施1) 施工托架控制措施A. 设计控制措施l 强度l 刚度l 稳定B. 安装控制措施l 托架安装过程中的控制l 托架安装完毕后的检查l 支座安装：支座是设在墩（台）顶，用于支承上部结构的传力装置，它不仅要传递很大的荷载，并且要保证上部结构按设计规定能产生一定的变位。l 支座检查：类型、方向及大小；C. 预压控制措施l 堆载重量l 堆载时间l 堆载方式D. 混凝土浇筑控制l 混凝土浇筑加载程序的设计l 混凝土浇筑加载程序的控制2) 混凝土设计控制措施l 混凝土配合比设计l 混凝土缓凝控制设计3) 混凝土温度控制措施A. 混凝土内部温度控制措施l 水化反映温度控制理论分析及设计l 水化反映温度控制具体措施 对混凝土材料温度控制措施 对混凝土入模温度控制措施 对增设辅助设施温控措施B. 混凝土外部温度控制措施l 混凝土与环境温差控制l 混凝土拆模温度控制2. 悬浇块段施工过程中的施工裂缝防治措施1) 腹板裂缝的防治措施2) 底板崩裂防治措施l 保证挂篮的刚度减小节段转角l 控制挂蓝后锚与端面的距离减小节段错台厚度l 控制底板束定位及其防崩钢筋的施工质量l 加强底板混凝土浇筑施工质量的控制3. 边跨现浇块段施工过程中的施工裂缝防治措施1) 现浇块段的腹板裂缝防治措施l 加强支架设计施工预压的控制l 保证支架与模板间的相对滑动2) 现浇块段的底板裂缝防治措施l 预应力张拉前解除支座的临时锁定4. 合拢块段施工过程中的施工裂缝防治措施1) 施工中底板崩裂防治措施l 设计合拢钢束的张拉程序2) 主跨合拢块段纵横向裂缝防治措施l 设计合拢钢束的张拉程序l 验算合拢束的临时锁力（六）、箱形截面的结构特点及其应用1. 箱形截面梁的结构受力特点：作用在箱形梁上的重要荷载是恒载与活载。恒载是对称作用的，活载可以是对称作用，也可以是非对称偏心作用，偏心荷载作用，使箱形梁既产生对称弯曲又产生扭转。因此，作用于箱形梁的外力可综合表达为偏心荷载来进行结构分析。箱形梁在偏心荷载作用下将产生纵向弯曲、扭转、畸变及横向翘曲等四种基本变形状态：1) 纵向弯曲纵向弯曲产生竖向变位，因而在横截面上引起纵向正应力M及剪应力M2) 箱梁的扭转（这里指刚性扭转，即受扭时箱形的周边不变形）箱梁的扭转重要变形特性是扭转角，扭转分为自由扭转和约束扭转两种：自由扭转：在横截面上产生自由扭转剪应力K约束扭转：在横截面上引起翘曲正应力W及约束扭转剪应力W3) 畸变（即受扭时箱形截面周边变形）畸变的重要变形特性是畸变角。畸变产生翘曲正应力DW和畸变剪应力DW同时在板内产生横向弯曲应力Dt4) 横向翘曲箱形梁承受偏心荷载作用，除了按弯扭杆件进行整体分析外，还应考虑局部荷载的影响。车辆荷载作用于顶板2. 箱形截面梁的结构分析方法：1) 解析法箱形梁的受力是一个复杂的结构空间分析问题。为了把问题简化，在解析法中采用了一些假定和近似的解决方法。将作用在箱型梁的偏心荷载分解成为对称荷载与反对称荷载，对称荷载作用时按梁的弯曲理论求解；反对称荷载作用时按薄壁杆件扭转理论分析；然后将两者结果叠加而得。扭转分析又根据截面的刚度区分为截面不变形（刚性扭转）与截面变形（畸变）两种不同情况。A. 关于箱型梁的扭转分析：（四种箱梁扭转理论）l 乌曼斯基第一箱梁扭转理论l 乌曼斯基第二箱梁扭转理论l 詹涅里杰与巴若夫柯第三箱梁扭转理论l 符拉索夫第四箱梁扭转理论（广义坐标法）B. 关于箱型梁的畸变分析l 弹性地基梁比拟法（该法应用能量原理导得一个与弹性地基梁擾曲微分方程类似的畸变微分方程）仅适宜等截面箱梁l 广义坐标法l 等代梁法C. 对于荷载作用在箱型梁顶板任意位置必须考虑局部荷载影响即箱梁的横向弯曲l 影响面法l 框架分析法2) 数值法由于电子计算机在工程上日益广泛的应用，为箱形梁的结构分析提供了有力的工具，目前借助计算机的有限元分析，可以得到箱形截面上的所有应力。目前有限元分析类软件分为两大类：基于弹性力学理论的三维空间有限元分析软件基于结构力学理论的平面杆系有限元分析软件设计中基于平截面假定与实际施工的局部应力的矛盾3. 箱形截面的结构：a) 截面抗扭刚度大，结构在施工与使用过程中都具有良好的稳定性；b) 顶板与底板都具有较大的混凝土面积c) 适应现代化施工方法的规定d) 承重结构与传力结构相结合e) 修建曲线桥梁具有较大的适应性f) 适应布置管线等公共设施4. 箱形截面的结构在各类桥梁上的应用：a) 普通钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥b) 等截面预应力混凝土连续梁c) 变截面预应力混凝土连续梁桥d) 变截面预应力混凝土连续刚构桥e) 变截面预应力混凝土悬臂梁桥f) 预应力混凝土斜拉桥g) 钢筋混凝土拱式桥5. 箱形截面梁的结构构造特点：1) 箱形梁截面的外形：箱形梁截面由顶板、底板、肋板及梗腋组成；l 顶板l 底板l 肋板l 梗腋2) 箱形梁截面的配筋A. 预应力钢筋箱形截面的预应力混凝土结构一般配有预应力钢筋与非预应力的普通钢筋。大跨径变截面箱形截面桥梁一般配有纵、横、竖三向预应力钢筋l 纵向预应力钢筋l 横向预应力钢筋l 竖向预应力钢筋B. 非预应力的普通钢筋箱形梁截面属薄壁结构，因而在顶板、肋板和底板中根据受力需要，或为防止和限制由于温度变化及混凝土收缩而引起的混凝土裂缝等构造规定，一般都配置两层钢筋网。（七）、根据工程重点与难点制定相关工序质量控制要点。1. 高强混凝土施工质量的控制1) 高强混凝土的定义与特点A. 定义：按我国目前设计与施工水平一般认为：强度等级C50的混凝土称为高强混凝土。B. 特点：强度高、变形小及耐久性好；局限性之处脆性大、延性差：混凝土质量易受施工过程中环境因素的影响。2) 高强混凝土原材料质量控制A. 水泥及水灰比l 水泥：宜选用标号42.5号的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和早强型硅酸盐水泥；其中铝酸三钙（C3 A）含量控制宜8；l 水灰比：（水胶比）宜控制在0.240.35的范围内；B. 细骨料及砂率l 细骨料：圆形颗粒质地坚硬、级配良好洁净的天然河砂；细度模数2.6、含泥量不应2；l 砂率：宜控制在28-34，泵送工艺32-40；C. 粗骨料：l 粗骨料：宜采用密实坚硬的石灰岩、深层火成岩其抗压强度应比所配制的混凝土强度高50以上；碎石最大粒径控制在2025mm以下。D. 化学添加剂l 高效减水剂：l 缓凝剂：E. 矿物活性材l 粉煤灰：烧失量5（最佳为2），Mg5、SO33；细度为通过45m孔的量65l 硅粉：规定其SiO2含量90，密度2.2左右，平均粒径0.1-0.2m，比表面积25103/kg；l 沸石粉： l 高炉炉渣：3) 高强混凝土配合比设计控制由於高强混凝土与普通魂凝土性质不同，水灰比与混凝土强度无直接相应关系，因而必须进行试配。混凝土配制的强度为：fcu，pfcu，k1.645水胶比：控制在0.24-0.38范围内，C50用0.31-0.32；水泥量：一般不超过500m34) 高强混凝土施工过程的控制a) 一般规定：l 高强混凝土应采用强制式混凝土撹拌设备拌制l 高效减水剂宜采用后掺法，高效减水剂应在其它材料充足拌合后，最后加入。在加入减水剂后混凝土拌合料在撹拌机中继续撹拌的时间不得少于60s（粉剂）和30s（水剂）；l 严禁在混凝土拌合料出撹拌机后二次加水；l 高强混凝土在浇筑后一定的时间（根据环境温度规定）内必须进行养护，养护时间14天；b) 高效减水剂的使用l 高效减水剂的作用： 高效减水剂使水泥颗粒高度分散，从而大大提高了水泥浆体的流动性，促进水泥的水化限度，加快混凝土的凝结。产生早强作用； 高效减水剂能使混凝土的水灰比减小，流动性增长，现场工作度提高；l 高效减水剂的使用中常见问题与因素： 混凝土拌合物坍落度损失快； 与水泥兼容性规定严格； 对混凝土外观色差有影响； 混凝土坍落度损失是由于水泥浆体中残存的高效减水剂量减少使水泥颗粒吸附的减水剂分子减少，从而产生凝聚之故；l 施工中的对策： 选制对的的混凝土撹拌时的