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工法概述
工法概述
本工法所述为三向预应力变截面连续混凝土箱梁。
施工中在墩顶设临时支座使墩、梁固结,承台上对称设置两组钢管混凝土柱临时支撑梁体,采用支架现浇0﹟块、挂篮平衡悬臂浇筑其余块件,最后在跨中合拢。
挂篮悬臂浇筑法适用于不受净空限制的高墩、大跨径的连续梁,连续刚构桥施工。
自60年代出现了悬浇施工方法以后,预应力混凝土桥梁不断向大跨径发展。
作为其施工的关键设备,悬浇挂篮施工也得到了不断发展,为缩短悬浇周期、提高经济效益奠定了基础,取得了良好的施工效果,在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。
工法原理
预应力混凝土连续梁的桥墩与梁体是铰接的,不能抵抗弯矩,施工中设置墩、梁固结的临时支撑,待梁体跨中合拢后解除临时支撑,实现体系转换。
挂篮悬臂浇筑是以挂篮为主要施工设备,可在已张拉锚固并与墩身连成整体的梁体上移动,从桥墩对称伸臂逐段现浇梁体砼。
每段梁体的立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、预应力张拉都在挂篮内进行,完成本段施工后,挂篮对称向前各移动一节段。
梁体的线形和挂篮吊架变形的调整,可通过升降前吊带或预压配重的办法实现。
工法流程及操作要点
1.1悬臂浇筑施工工艺
悬臂法浇筑法又称无支架平衡伸臂法或挂(吊)篮法,所用的主要的设备是挂篮。
通过挂篮的前移,对称地向两侧跨中逐段浇筑混凝土,并施加预应力,如此循环作业。
(1)施工工艺流程:
挂篮前移就位→调平模板→(钢筋制作)安装底板及腹板钢筋→安装内模→绑扎顶板钢筋→安装预应力管道→监理工程师验收→浇筑混凝土(制作试块)→混凝土养护、拆膜及接缝处理→预应力筋下料、穿束→张拉预应力筋→封锚、压浆→挂篮前移就位。
、
(2)菱形挂篮的组成和特点
挂篮主要由三个系统组成:
主桁承重系统、底篮和模板系统、走行系统。
菱形挂篮特点:
结构简单,受力明确,整体刚度大,安全可靠,操作方便;前端及中部工作面开阔,便于挂篮轨道、腹板、底板钢筋、竖向预应力钢筋的安装,加快施工速度;走行装置构造简单,外侧模、底模可一次就位,内模也能整体拉到位;利用箱梁竖向预应力筋锚固轨道及挂篮,取消了后平衡重,挂篮自重轻。
1.2工法操作要点
1.2.1挂篮拼装
0号块施工完毕后,在其梁面上组拼挂篮,组拼顺序为:
1将每只挂篮两片桁架下滑道位置抄垫平整,达到挂篮安装高度。
2铺设挂篮下滑道,安装前滑板、后勾板。
3安装挂篮菱形构架,安装挂篮后锚固系统,安装横联、平联。
4安装前上横梁。
5安装拼装好的挂篮底模平台。
6安装内滑梁及内模。
7安装外滑梁、前吊点,外模就位。
1.2.21﹟块悬浇施工
1在0﹟节段上对称拼装两只挂篮并先对接好。
2安装底模并进行载重试验。
3卸载并安装外侧模;根据预抬值调整相应底模高程。
4绑扎底板及腹板钢筋,安装预应力波纹管及竖向预应力钢筋。
5安装内箱模板。
6绑扎顶板钢筋,安装预应力筋波纹管,穿横向预应力束。
7旋臂浇筑梁体混凝土。
8预应力束张拉、管道压浆。
1.2.3挂篮走行
1在已浇筑完的1﹟块上向前拼接滑道。
2解除挂篮后锚固。
3挂篮走行至设计位置,将底模平台临时吊于外模支架或直接吊在外滑梁上,外模支架落于外滑梁;菱形桁片、内滑梁及外滑梁带着外模,底模一次走行到位。
1.2.42﹟-N号块悬浇施工
1对上一节段砼进行养护,使砼强度达到100%的设计强度。
2脱空挂篮的内模,侧模。
3对箱梁在该节段上的纵向锚固束进行预应力张拉。
4采用千斤顶将底模与砼梁体完全脱空。
5在已浇注的梁段上接长滑道,并用预埋的U形螺栓将其固定。
6将底模平台、外导梁的前吊杆(带)转至临时吊挂分配梁上。
7将内模及内导梁松放于已浇注梁段的内箱中。
8将前上横梁后移,检查挂篮前后支座及后支座下后钩板受力状况,无误后,卸除后锚固。
9采用千斤顶顶推或千斤顶向前牵引后支架,使上下游主桁架同步前移至下一节段,并精确定位。
10安装后锚固。
11将底模、侧模前吊挂转回前上横梁。
12在外导梁中部安装吊架,拆除滑梁后吊杆(带)。
13将底模平台后吊挂转至外导梁上。
14牵引前上横梁,使侧模、底模、外导梁前移至下一节段。
15将侧模、底模平台后吊带转至已浇筑箱梁前端预留孔上。
16对挂篮底、侧模进行精确定位后固定。
17剩余节段的挂篮走行按上述2﹟节段的走行流程。
1.2.5挂篮拆除
最后一段梁体张拉完成后,可拆卸挂篮。
拆卸顺序:
底模→外模及支架→吊带→前、后横梁→主桁架→垫梁及走道。
1.2.6线型控制
1施工前,应对设计图提供的各节段线型控制高程进行核算。
2悬浇线型控制,应综合考虑悬臂长度与重量、挂篮重量与施工荷载,预加应力、温度及施工调整等因素。
3梁段悬浇时,中线里程应勤测量、勤复核,对预施应力前后及温度影响应及早找到变化规律并加以修正。
4测量放样时,应注意对同孔同节段的高程、中线偏位及里程保持一致,以确保顺利合拢与成桥线型。
5挠度控制一般考虑以下几个方面因素:
1)根据监控单位提供的数值设置预拱度。
。
2)在施工过程中,每浇筑一梁段,应随时观测梁段发生的实际挠度,并对照理论计算值,在下一梁段浇筑施工中予以调整。
3)在梁段顶面中心及梁两侧埋设水平观测点随时观测各截面处标高在整个梁体施工中的变化,以及时掌握和调整梁段预拱标高
1.2.7边跨梁段
边跨现浇段采用支架现浇,支架设计要有足够的强度和刚度,支架和模板安装完成后,按照1.2倍浇筑梁段的重量对支架预压。
1.2.8合拢段
1掌握合拢期间的天气情况,测试分析气温与梁温相互关系以及梁体温度变形规律。
2根据结构情况及梁温的变化情况,在温度较低时锁定合拢口。
3选择日气温较低,温度变化幅度较小时浇筑合拢段混凝土。
4为保证浇筑混凝土过程中,合拢口处于稳定状态,在两个悬臂端各加载合拢段混凝土重量一半的配重,并与混凝土浇筑同步卸载。
5合拢段浇筑混凝土,应全段面一次完成,且浇筑时间亦不得超过4个小时。
1.2.9体系转换
多跨连续梁结构一般是按平衡悬臂法施工,经过临时支座与桥墩固结,先形成静定状态的T型刚构,通过T构合拢,钢束张拉及调整支座等手段,将单个T型刚构逐渐转换为设计的连续梁结构(超静定)体系。
体系转换的方因桥而异,按设计文件执行。
第九章环保措施
9.1为了不污染环境,施工过程中,要把施工垃圾及时运出去,倾倒到指定的地点。
所以对环境保护工作须十分重视,此项工作并且要贯穿施工的全过程,施工完毕及时清理现场,恢复原貌,努力把社会环境受到的影响减到最低程度。
9.2成立环境保护领导小组,负责检查工地环保工作。
9.3重视环保工作,加强环保学习和宣传,掌握特点,实施环境保护。
9.4加强水土保持工作,不乱挖乱掘水井,场内废水按要求处理后合理排放,工程完工后临时用地及时复垦。
9.5减少扰民噪音,加强噪音污染控制,在噪音超标区域设置挡墙等结构,消除噪音。
9.6作好施工机械的检查,防止机械漏油造成环境污染。
在整个施工期间,对施工场地经常洒水,使尘土飞扬减到最低程度。
同时加强施工场地的清理,使施工现场洁净。
1.2.10挂篮施工注意事项
1挂篮后锚固预留孔位置要准确,前上横梁用千斤顶调整时,要由专人在箱内同时操作确保锚固可靠。
2要严格控制桥面上的临时荷载和挂篮的附加荷载。
3混凝土浇筑前,必须检查后锚固的连接、前后吊带及横梁的受力情况,并再次收紧吊带,所有起顶后的吊带限位螺栓上紧,千斤顶空隙用硬质垫块抄垫,进行双保险。
4挂篮及施工机具重量不得超过设计规定值,挂篮拼装好后,应进行加载试验,加载重量为最大梁段重量的1.2倍。
5两套挂篮移动应同步对称进行,其位移差不大于梁段长度一半。
6挂篮前移由专人统一指挥,移动前必须在主桁后端挂好防倾千斤绳。
挂篮就位后,立即安装后锚固,所有锚固点完全受力后,才能进行施工作业。
1.2.11钢筋施工
1钢筋加工
1)钢筋加工前调直并清理干净,不得有油渍、漆污、水泥浆等。
2)下料时,根据梁体钢筋编号和供料尺寸的长短,统筹安排,采用连续配料法下料以减少钢筋的损耗。
3)弯制钢筋宜从中部开始,逐步弯向两端,弯钩应一次完成。
4)钢筋接头采用闪光对焊、电弧焊等焊接形式。
在正式施焊之前先进行试焊,掌握好各项技术参数,试焊合格后进行批量生产。
2钢筋绑扎
1)绑扎顺序为:
底板钢筋→腹板钢筋→顶板钢筋。
绑扎钢筋的同时安装相应部位的波纹管。
2)钢筋在车间加工为半成品,运至现场后绑扎成型。
3)钢筋绑扎过程中要合理安排不同钢筋的绑扎顺序。
4)保护层采用细石砼垫块,强度≧45MPa,梅花形布置,每平方米不少于4个。
1.2.12混凝土施工
1混凝土灌注
1)悬臂施工的两个对称节段及其断面对称平衡灌注。
2)混凝土灌注方法是分段分层灌注,分层厚度宜为30cm。
灌注顺序:
先底板,再灌注腹板,最后灌注顶板,
3)灌注混凝土的自由落高不得大于2m,当超过2m时,应采用滑槽、串筒、漏斗等器具。
4)混凝土灌注要连续进行,上、下层间隔时间不能超过初凝时间。
5)混凝土灌注过程中,要防止碰撞模板、钢筋、预埋件及预应力钢束管道。
6)混凝土振捣以插入式振捣器为主,要防止漏振,也要避免过振。
施工时要设专人对模板、锚垫板等关键部位进行振捣和检查。
1.2.13预应力施工
1预应力孔道
1)预应力孔道采用塑料波纹管,波纹管的接头应用比被接长的波纹管直径大一个号的波纹管旋入套接。
2)为保证预留孔道畅通,对纵向波纹管内宜插入比波纹管内径小3~6mm的厚壁胶管或塑料管,并在混凝土灌注过程中直到初凝前要经常往返抽动或旋转,当混凝土初凝后及时拔出。
3)为保证波纹管与混凝土及水泥浆粘结良好,波纹管外面不得有油污、泥土等。
4)波纹管与锚下垫板应保持同心,支承板面应垂直于管道轴线。
2预应钢绞线编束和穿束
1)切割后的纲绞线应进行梳理顺后穿束,然后用扎丝每隔2~3m绑扎一道,其扎丝扣应置于纲绞线的空隙里,编束后分类存放。
2)穿束前,应用压缩空气清除管道内积水及污物。
3)根据钢束长度可选用人工或卷扬机配合穿束。
3预应力束(筋)张拉。
1)千斤顶和油压表使用前进行标定并配套使用。
2)张拉顺序:
先纵向束其次横向束,最后竖向筋。
3)锚具夹具安装前应逐个检查是否有裂纹或变形,锚下混凝土是否密实,并清除支承面上的杂物。
4)张拉以应力为主,以伸长量校核进行双控,实际伸长量与计算伸长量之差不得大于±6%。
纵向束张拉为两端同时进行。
5)张拉程序:
0→0.1σk→0.5σk→1.0σk→持荷5分钟→缓慢回油锚固→计算伸长量→回油卸载至0。
4张拉质量要求
1)预应力钢束的张拉力和伸长量均应符合设计要求,当实测伸长量与计算伸长值偏差大于规定时,应查明原因,予以处理。
2)钢绞线张拉时,每个断面断丝之和不得超过断面钢丝总数的1%,且每束钢束断丝,滑丝不得超过1%。
3)每孔两片夹片应跟进一致,夹片外露量应一致。
4)钢绞线两端的回缩量之和不得大于6mm,Ф25精轧螺纹钢筋的回缩量不大于2mm。
1.2.14孔道压浆与封锚
1孔道压浆
1)预应力孔道压浆采用真空辅助压浆工艺。
工艺流程为:
孔道口安装阀门→将真空泵连接在非压浆口→压浆泵连接在压浆口→以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚垫板压浆孔连接起来,其中锚垫板压浆孔和阀门之间用透明塑料管连接。
2)压浆前关闭所有的排气阀门(连接真空泵的除外),启动真空泵抽真空,使压力达到-0.08MPa。
在真空泵运转的同时,启动压浆泵开始压浆,直至压浆端的透明塑料管中出现水泥浆,打开压浆三向阀门,当阀门口流出浓浆时关闭阀门,继续压浆并在0.7MPa压力下保压2min。
3)水泥浆的性能要求:
水灰比0.3~0.35;泌水率2%,泌水应在24小时内被浆体吸收;流动度14~18s;膨胀率<5%;初凝时间应>3小时,终凝时间<24小时;压浆时大气温度不超过35℃。
4)压浆人员应详细记录压浆过程,包括每个管道的压浆日期、水灰比及掺加料、压浆压力、试块强度、障碍事故细节及需要补做的工作。
5)压浆应在张拉完成后3天内进行。
2封锚
锯齿块纵向束,横向预应力束,两边跨端头纵向束张拉,压浆完毕后,即可加设钢筋网片,并用C50混凝土填封,填封混凝土前将接茬面先凿毛并用水冲洗干净。
环保措施
9.1为了不污染环境,施工过程中,要把施工垃圾及时运出去,倾倒到指定的地点。
所以对环境保护工作须十分重视,此项工作并且要贯穿施工的全过程,施工完毕及时清理现场,恢复原貌,努力把社会环境受到的影响减到最低程度。
9.2成立环境保护领导小组,负责检查工地环保工作。
9.3重视环保工作,加强环保学习和宣传,掌握特点,实施环境保护。
9.4加强水土保持工作,不乱挖乱掘水井,场内废水按要求处理后合理排放,工程完工后临时用地及时复垦。
9.5减少扰民噪音,加强噪音污染控制,在噪音超标区域设置挡墙等结构,消除噪音。
9.6作好施工机械的检查,防止机械漏油造成环境污染。
在整个施工期间,对施工场地经常洒水,使尘土飞扬减到最低程度。
同时加强施工场地的清理,使施工现场洁净。
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