挂蓝施工作业指导书.docx
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挂蓝施工作业指导书
中铁二十四局甬台温项目部
预应力砼挂篮施工
作业指导书
文件编号:
受控状态:
编制:
审核:
批准:
中铁二十四局甬台温项目部
2006年6月18日
目录
1、目的
2、适用范围
3、施工程序
3.1、悬臂浇筑法施工特点
3.2、梁体悬浇程序
4、施工分段悬浇施工
4.1、墩顶A0段
4.2、A0梁段结构、施工要点
4.3、Ax或Bx梁段悬浇施工
4.4、A10现浇梁段施工
4.5、A9或B0梁(合龙段)施工和连续梁体系转换
1、目的
通过预应力混凝土梁式结构悬臂浇筑施工过程进行控制,确保预应力砼梁式结构的施工技术、安全、质量。
2、适用范围
适用于我公司承建的预应力砼悬臂连续梁桥施工工程。
3、施工程序
3.1悬臂浇筑法施工特点
悬臂浇筑法适用于大跨径的预应力混凝土悬臂梁桥结构。
其施工特点是无须建立落地支架,无须大型起重机械及运输机具,主要设备是一对能行走的挂篮。
挂篮可在已经张拉锚固并与墩身连接成整体的梁段上移动,立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、施加预应力等施工都在挂篮上进行。
完成本段施工后,挂篮对称向前各移动一节段,进行下一对称梁段施工,如此循序施工,直至悬臂梁须浇筑完成。
预应力砼悬臂梁桥采用悬浇施工的方法,需在施工中进行体系的转换。
即在悬浇施工时,结构的受力状态呈悬臂梁,待主梁合拢后形成连续钢构或连续梁。
3.2梁体悬浇程序
3.2.1悬臂浇筑当梁体分段
悬臂浇筑施工时,梁体一般分为四大部分浇筑,①墩顶梁段A0,②A0号段两侧对称悬臂浇筑部分为Ax和Bx段,③C段为边孔在支架上浇筑部分A10,D段(合龙段)为主梁在跨中浇筑合龙部分A9或B0段。
主梁各部分的长度视主梁的断面形式和跨径、挂篮的形式及施工周期而定。
A0段为8m,悬浇分段(Ax和Bx)为3m~3.5m,支架浇筑段(A10段)为7.6m,合龙段(A9或B0段)为2m。
3.2.2县浇程序
3.2.2.1在墩顶托架上浇筑A0段并实施墩梁刚性固结或临时固结系统。
3.2.2.2在A0号段上安装悬臂挂篮,向两侧依次对称地分段浇筑主梁至合龙前段。
3.2.2.3在临时支架或梁端与边墩间的临时托架上灌筑现浇梁段。
3.2.2.4主梁合龙段(A9或B0段)可在改装的简支挂篮托架上浇筑。
4梁体分段悬浇施工
4.1墩顶A0梁段的施工
A0号段结构复杂,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,端面与待浇段密切相连,务必精心施工。
视其结构形式及高度,一般分2~3层浇筑,先底板、再腹板、后顶板。
施工顺序如下:
(1)安装墩顶托架平台;
(2)浇筑支座垫石及临时支座;
(3)安装永久盆式橡胶支座;
(4)安装底、侧钢梁及降落木楔或千斤顶;
(5)安装底板部分堵头模板;
(6)托架平台试压;
(7)调整模板位置及标高;
(8)绑扎底板和腹板的伸入钢筋;
(9)安装底板上的竖向预应力管道和预应力筋;
(10)监理工程师验收;
(11)浇筑底板第一层混凝土;
(12)混凝土养护;
(13)绑扎腹板、横隔梁钢筋;
(14)安装腹板纵向、横隔梁横向预应力管道和预应力筋;
(15)安装全套模板;
(16)监理工程师验收;
(17)浇筑腹板横隔板;
(18)混凝土养护;
(19)拆除部分内模后,安装顶板模;
(20)安装顶板端模;
(21)绑扎顶板底层钢筋网及管道定位筋;
(22)安装顶板纵向预应力管道及横向预应力管道和预应力筋;
(23)安装顶板上层钢筋网;
(24)监理工程师检查验收;
(25)浇注顶板混凝土;
(26)纵向胶管抽拨;(预埋金属波纹管无需抽拨)
(27)管孔清理及砼养所(至张拉设计要求的砼强度);
(28)拆除顶、底板端模样并凿毛;
(29)砼达到设计强度后张拉竖向、横向预应力筋;
(30)竖向、横向预应力管道压浆;
(31)拆除内模、侧模和底模;
(32)拆除墩顶托架平台。
4.2A0梁段结构、施工要点
4.2.1施工托架
施工托架根据承台形式、墩身高度和地形情况,分别支承在承台、墩身或地面上。
常用施工托架扇形托架、高墩托架、墩顶预埋件牛腿托架平台、临时墩台及型钢结构支承平台。
可采用万能杆件、贝雷桁架、六四军用桁架及型钢等组成。
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,横桥间的宽度一般比梁体底板宽出1.5m~2.0m,以便设立梁体边肋的外侧模板。
托架顶面(或增设垫梁)应与梁体底面纵向线形的变化一致。
采用托架浇筑梁段时,由于托架弹性,杆件连接处缝隙、地基沉降等因素,在砼浇注之前,对托架进行试压。
试压方法可反复采用水箱注水多次加压,或用千斤顶张拉加压的锚绳等,以消除其非弹性变形。
测出弹性变形值,为外侧模预留高度提供参数,检验托架是否可靠安全。
4.2.2支座
4.2.2.1支座垫石
垫石是永久支座的基石。
支座平整度和对中精度要求高,垫石四角及平面高差应<1mm。
垫石一般分两层浇注,第一层比设计标高低15cm,第二层用带微调整平器的模板,控制浇注标高比设计标高稍高,再用整平器及精密水准仪量测,反复整平砼面。
安装支座前凿毛垫石,铺2~3cm厚与墩身等强的砂浆,砂浆标高较设计标高略高3cm,然后安装支座就位,用锤振击使之符合设计标高,高差不大于1mm;水平位置偏差不大于2mm。
4.2.2.2临时支座
临时支座的作用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,在梁体合龙后便于拆除和体系转换。
临时支座一般采用C40砼,用塑料包裹的锚固钢筋穿过砼预埋在梁底和墩顶中。
在砼支座中层设10cm~20cm厚夹有电阻丝在硫磺砂浆层,便于拆除时通电加热熔化。
4.2.2.3A0梁段模板和支架
模板和支架是A0梁段施工的关键,其设计、施工主要的技术要求是:
①有足够的刚度和承载能力;
②准确估算在浇注过程中结构的弹性变形和非弹性变形;
③施工偏差和定位要求符合有关技术规范规定;
④便于操作,确保施工质量。
当墩身较低时,可采用在扇形托架或临时支墩及型钢结构支承平台上浇注A0号梁段砼。
当墩身较高时,可采用高墩托架或墩顶放置型钢、墩身预埋牛腿作贝雷梁的支承形成A0号梁段的施工托架,在托架上安装模板、钢筋、浇注砼。
4.2.2.4预应力管道的设置
为保证预应力筋布置、穿管、张拉、灌浆的施工质量,波纹管采用钢筋网片架立固定坐标位置。
浇注过程中和浇注后,必须用小于管径的梭形通孔器清孔,以便清除杂物,补救塌孔,确保预应力筋穿孔时畅通。
4.2.2.5混凝土浇注
一般采用汽车输送泵一次浇筑成型,由A0号梁段中心分别向两侧A1和B1段对称先底板、再腹板、后顶板分层浇注。
泵送砼设计配合比要满足强度和弹性模量的要求,砼初凝时间不小于9小时,坍落度控制在17cm~20cm。
底板和腹板砼均用串筒入模分层浇注。
为防止振捣时撞击波纹管造成漏浆,浇注前波纹管内插塑料防护。
4.3Ax和Bx梁段悬浇施工
4.3.1Ax和Bx梁段施工顺序
悬浇段的A1、A2和B1、B2号梁段因箱梁高度大,顶板管道密集,分次浇注,即底板、腹板、顶板,A3和B3段以后分二次浇注。
4.3.2悬浇挂篮
4.3.2.1挂篮的特点
挂篮是梁体悬臂浇筑的专用设施,是施工梁段的承重结构,又是施工梁段的作业现场,挂篮由过去的压重平衡式发展为现在通用的自锚平衡式。
桁架式挂篮按其构成部件的不同,分为万能杆件挂篮、贝雷梁挂篮、型钢桁架组合式挂篮,按桁架构成形状又分为平行桁架式、平弦无平衡式、弓弦式、菱形式等多种。
本桥采用菱形式挂篮。
4.3.2.2挂篮的选择
①满足梁段设计的要求,即满足梁体结构、形体、质量及设计对挂篮质量的要求;
②满足施工安全、高质量、低成本、短工期和操作简便的要求;
③采用万能杆件、贝雷桁架、六四式军用桁架组拼的挂篮桁架,一般比型钢加工制作的挂篮成形快、设备利用率高、成本低。
④自行设计加工或专业厂家生产的挂篮虽一次性投入成本大,但常用节点少、变形小、质量轻、结构完善、施工灵活和适用性强的优点。
4.3.2.3挂篮的主要构造
①主纵桁梁是挂篮悬臂承重结构,由万能杆件或贝雷桁架组拼或型钢加工而成。
②行走系统
行走系统包括支腿和滑首及拖移收紧设备,行走系统通过圆轴滚动或在铺设的滑道上移动。
滑道要求平整光滑,摩阻小,铺拆方便,能反复使用,由20mm厚钢板铺在枕木上构成滑道,圆轴钢滚棒直径用φ5cm,设置间距约15cm,用滑轮组配以50KN慢速单简卷扬机拖拉。
③底蓝
底蓝直接承受悬浇梁段的施工重力,由下横桁梁和底模纵梁及吊杆(或吊带)组成。
主要横梁用万能杆件或贝雷桁架或型钢、钢管构成;底模纵梁一般用多根24—30号槽钢或工字钢;吊杆一般用φ32cm精轧螺纹钢筋或16Mn钢带。
④后锚系统
后锚是主纵桁梁自锚平衡装置,由锚杆压梁、压轮、连接件、升降千斤顶等组成。
系统结构按计算确定,混凝土浇注前,按设计锚力的0.6、1.0、1.5倍分别用千斤顶检验锚杆。
⑤挂篮试压
为检验挂篮的性能和安全,消除结构的非弹性变形,对挂篮进行试压。
试压水箱加压法。
对就位后待浇砼的挂篮,可用水箱试压法检查挂篮的性能和状况。
加压水箱一般设置于前吊点处,后吊杆穿过紧靠顶梁段边的底蓝和纵桁梁,锚固于横桁梁上,或穿过已浇箱梁中的预留孔,锚于梁体,在后吊杆的上端装设带压力表的千斤顶,反压挂篮上横桁梁,计算前后施中力后,分级分别进行灌水和顶压。
记录全过程挂篮变化情况即可求得控制数据。
4.3.2.4挂篮设计原则
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。
在设计中要求挂篮的质量小、结构简单、受力明确、运行方便、坚固稳定、变形小、装拆方便,并尽量利用现有构件。
①设计时首先确定悬浇的分段长度(或设计分段)。
分段长、节段数量少,挂篮周转次数少,施工速度加快。
②设计时考虑各项实际可能发生的荷载情况,进行最不利的荷载组合,一般考虑以下几种:
a、挂篮自重b、模板支架自重(包括侧模、内模、底模和端模等);c、振动力和振动器自重;d、千斤顶和油泵及其有关设备自重;e、施工人群荷载;f、最在节段砼自重等;
③验算挂篮的抗倾覆稳定性能,确定结构整体的图式和尺寸以及后锚点的锚力等。
4.4现浇A10梁段施工
A10段为边跨支架上的现浇部分,采用满堂支架在墩旁搭设临时支墩作支承平台。
A0段现浇段梁体较悬浇段梁体高度小,灌注时一般分为两次,即先底板和腹板,再顶板,自边向前与纵向的悬浇段合龙。
步骤为:
地基处理、设置地面砼承台→全幅搭设悬浇段满堂支架→铺设施工平台加载试压→测量底板高程(包括预抬高量)位置→安装底模、侧模→绑扎底腹板钢筋及竖向预应力筋→安装底腹板纵向预应力管道→装端模和腹模板→检查验收→浇注底、腹板砼→养护待强→装内顶模→绑扎顶板顶层钢筋→检查验收→浇注顶板砼→养护凿毛→拆除端头模板→张拉竖向和顶板横向预应力筋→拖移外侧模→拆除箱梁内模
4.5A9和B0梁段(合龙段)施工和连续梁体系转换
连续梁的分段悬浇施工,采用对称施工。
全梁施工过程从各墩顶A0号段开始至该T构的完成,再将各T构拼接面形成整体连续梁。
这种T构的拼接就是合龙。
合龙是连续梁施工和体系转换的重要环节,合龙施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线形,控制合龙段的施工误差。
利用连续梁成桥设计的负弯矩预应力筋为支承,是连续梁分段悬浇施工的受力特点。
悬浇过程中各独立T构梁体处于负弯矩受力状态,随着各T构的依次合龙,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,连续梁悬施工的过程就是其应力体系转换的过程,也就是悬浇时实行支座临时固结、各T构的合龙、固结的
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