悬臂现浇预应力箱梁施工工艺和施工要点(17页).docx
下载文档
上传人:正***
编号:884279
2024-01-12
17页
62.70KB
1、悬臂挂篮施工悬臂浇筑法施工从20世纪60年月由前西德第一使用以来,发展到现在.,已成为修筑大中跨桥粱的一种有效施工手段,日本预应力混凝土工业协会指出,1972年后建筑的跨经大于100m以上的桥梁近200座,此中悬臂法施工的桥梁占87%以上,挂篮作为悬臂灌输施工的主要设备已有多种种类,有些国家如日本、法国等已有定型的系列化产品,我国从80年月开始使用这类技术以来,也已获得了巨大的成就.以下分别八个方面,解说悬臂现浇预应力箱梁的施工工艺和施工重点一、悬臂现浇预应力箱梁的构造型式二、必需的暂时固定三、挂篮桁架的装置与稳固要求四、预拱度的设置和悬臂浇筑五、连续梁的预应力施工六、连续梁的合拢与桥垮构造的2、系统变换七、施工过程中的监控八、施工难点和施工监理注意事项一、悬臂现浇预应力箱梁的构造设计型式一般的悬臂现浇预应力箱梁大多设计为三垮预应力混凝土变截面直腹板连续箱梁,分为二个边跨,一个主跨.预应力设计是依据连续梁的受力特点部署,施工过程中第一是双悬臂梁,边跨是悬臂梁.,顶部受拉,所以应先张拉顶部钢束。边跨是悬臂梁,也是先张拉顶部钢束。悬浇预应力箱梁一般为三向预应力,纵向预应力在顶板分段部署.横向预应力起防备桥面板出现纵向裂痕,可降低箱梁顶板厚度加大梁板悬臂,一般设计为扁锚装置。竖向预应力一般用精扎螺纹钢,可增强斜截面抗剪能力,防备腹板出现纵向裂痕.整体来说三向预应力能够有效提升混凝土的抗压能力3、,克制可能出现各样微裂痕,对提升梁体的强度和刚度均有重要意义.有些变截面箱梁不设计竖向预应力,只设计成二向预应筋,纵向预应力曲折起伏。二、0#块的施工和必需的暂时固定悬臂浇筑时0#块(墩顶梁段)均在墩顶托架上现场浇筑,并在施工过程中暂时锚固,使0#块能承受桥墩双侧悬臂施工时产生的不均衡力矩.灌输0#段相当于给挂篮供给一个安装场所,为了拼装挂篮或吊机,需在墩柱双侧,采用支撑托架浇筑必定长度的梁段,即0#段设计较短常常将1#段也先现浇,其施工托架将依据墩身高度,承台型式和地形状况,分别支承在墩身,承台或经过加固在地面上.施工托架有扇形、门式等,托架可采纳全能杆件,贝雷钢梁、钢筋混凝土、钢管立柱等构4、件拼接,托架的长度视拼装挂篮(吊机)的需要和拟浇节段的长度而定,横桥面的宽度一般应比箱梁翼板宽出,以便设置箱梁边肋的外侧模板,框架顶面应与箱梁底面纵向线型的变化一致.为了搭设托架,有时需在承台施工时就预埋支架牛腿剪力销,如墩身较高,可在墩中设置预埋支撑支架。为保证在托架上浇筑混凝土的施工质量,应有效防备和减少因为托架变形所产生的不良影响,在设计托架时,除考虑强度要求外,还须尽可能增大托架主衍的刚度和整体性采纳大型型钢,板梁,装置式钢桁或节点较少的组合体系进行拼接.并采纳预压,抛高预留沉落度及调整举措.,以减少托架变形对混凝土质量的影响.在悬壁施工过程中应设置暂时梁墩锚固,暂时固结举措或支撑举措5、。有以下几种形式:1)将O#块梁段与桥墩预埋的钢筋或预应力筋暂时固结,待需要排除固结时切断(2)当桥不高,水不深且易于搭设暂时支架时,采纳支架式固结举措利用暂时支柱和预应力筋来锚固上下部构造在桥高水深的状况下,也可采纳围建在墩身上部的三角支架作为梁段的暂时支撑,并可用沙筒,硫磺水泥砂浆块或混凝土块作为悬臂施工完成后变换系统时暂时支撑的卸落设备.当采纳硫磺水泥砂浆块时要采纳高温融化拆掉支承时,必需在支承块之间设置隔热举措,免得破坏支座零件。在编制施工设计(或施工纲领)时,应付暂时固定的方法进行详尽分别计算,暂时固结构造强度计算需考虑一个节段的不均衡力矩,并验算其稳固性,稳固?系数不宜小于1.5。6、O#块梁段浇筑前,一定预压,并部署察看点,计算出弹性和非弹性变形,確定底模标高。三.挂篮桁架的装置与稳固要求挂篮桁架的设计:挂篮是实行悬臂浇筑施工的主要设备,它是一个能够沿规道行走的活动脚手架,并悬臂?掛在已经达成悬浇施工的悬臂梁段上,用以进行下一梁段施工,这样循环直至梁段浇筑达成.因为梁段的模板安装,钢筋绑扛,管道安装,混凝土浇筑,预加应力及管道压浆等均在其长进行交错高空作业.且为梁段的承重构造,所以,挂篮设置除应保证强度完整靠谱外,还应知足自重轻变形小,行走方便,锚固装拆简单以及各项施工作业的操作要求,并注意安全防备设备,防备物品坠落的隔绝举措,周围设置护栏,全封闭,上基层应有专用扶梯以便7、操作人员上下挂篮,还要作好航道安全,增强水上管理,施工现场及航道上下游应建立明显标记,挂篮的支承平台除要有足够的强度外,还应有足够的平面尺寸,以知足梁段的现场作业需要.挂篮的设计要求,依照桥梁规范,挂篮质量与梁段混凝土的质量比值应控制在之间,特别状况下也不该超出0.7主要设计参数以下:挂篮总量控制在设计限重以内;赞同最大变形(包含吊带变形的总和):20mm;施工时,行走时的抗颠覆安全系数:2;自锚固系统的安全系数:2;斜拉水平限位系统:安全系数2;上水平限位安全系数:2;在设计时一定保证有足够的稳固度、刚度和强度安全系数,应验算空载行走状态下的均衡稳固,浇筑砼的颠覆稳固。灌输混凝土时,后锚及纵8、梁后端已锚固在已成梁段上,挂篮的计算荷载应包含梁段重,机具设备,施工人员等所有重量,挨次确立锚杆及挂篮各杆件内力,挂篮变形主要计算挂篮在最大荷载下挂篮前端的挠度值(包含弹性与非弹性变形)为悬臂施工时挂篮前端的预留下沉量供给依照.主桁杆件的稳固剖析,分别计算出平面内和平面外的压杆整体稳固和局部稳固,若各压杆能知足稳固性要求,则桁架整体稳固也能知足.2、挂篮的构造与形式一般挂篮由主桁架,悬吊系统锚固系统与均衡重,行走系统以及工作平台,底模等所构成,悬臂浇筑混凝土用的挂篮桁架在已达成的梁段行走时应于后端压重稳固,浇筑混凝土时,后端应锚固在已达成的梁段上,有时施工经过尾部埋在梁肋内的竖向预应力筋未实现9、,有的是应用锚固螺栓固定桁架尾端以策安全,施工中应常常检查和旋紧锚固螺栓,防备松动.螺帽最好用双螺帽,主桁架是挂篮的主要受力构造,一般系有若干桁片构成两组,可用贝雷钢架,全能杆件或大型型钢等拼成,悬吊系统其作用是将底模架,张拉平台的自重及其上的荷载传达到位主桁架往常以钻有销孔的纲带或两段有螺纹的圆钢构成,张拉平台的悬吊系统可用钢吊带,钢丝绳,链条等构成行走系统使挂篮整体纵移,可采纳滾移式,滑移式等方式,其动力可用电动铰车牵引移位,张拉工作平台设在挂篮的主桁架前端,用于张拉纵向预应力钢束,管道压浆等操作时的脚手平台,底模架供立模,钢筋绑扎,混凝土的浇筑和保养等工作使用.挂篮的形式有菱形挂篮,三角10、挂篮及斜拉式挂篮,目前挂篮设备应用已很广泛,朝着系列化,规格化,工厂化方向发展.3、挂篮的载重试验挂篮运至工地后应在岸边试拼,以发现因为制作不精准及运输中发现变形造成的问题,保证正式安装时的顺利及工程进度.挂篮组拼后,应全面检查安装质量,并作载重试验,预压加载最大值为最大浇筑块体重量的1.2倍,即超载预压.加载和卸载要分级进行,以测定各零件变形量,并想法除去其永远变形,以此控制各段箱梁的预拱度,对挂篮底模前吊点,主桁架前支点,主桁后锚点,主桁前吊点等重点点位进行变形察看,此中挂篮底模前吊点在横桥向应同时设置5个观察点位.挂篮变形相对稳固的标准:1、每级荷载加载后,每隔0.5小时测读一次重点点位11、的变形,当每隔1小时的沉降不超出1mm,而且连续出现两次时则以为该级荷载下挂篮变形稳固,可进行下一级加载,直至加至最大荷载.2、卸载与察看,加载达到停止加载条件时,停止加载,并开始卸载,卸载每级卸载量与加载时同样,每级卸载后,每隔0.5小时测读一次重点点位的变形,当每隔1小时的变形不超出1mm,而且连续出现两次时,则以为该级卸载挂篮变形稳固,可进行下一级卸载,直至卸载结束,所有卸载结束后,隔3-4小时再测度一次.每次数据测读时应记录加载量级,变形值,测试日期与时间,天气温度,天气状况等,将挂篮预压试验数据整理出挂篮的荷载变形曲线,而且拟合获得各梁段施工挂篮竖向变形值.四预拱度的设置和悬臂浇筑梁12、段混凝土的悬臂灌筑一段用泵送,塌落度一般控制在14cm18cm,并应随强度变化及运输和浇筑速度作适合调整。主要注意事项有以下几点:1箱梁各节段混凝土在灌筑前,一定严格检查挂篮中线,挂篮底模标高,纵、横、竖三向预应力束管道,钢筋,锚头,及其余预埋件地点,仔细校订无误后可浇筑混凝土。箱梁各节段立模标高=设计标高+预拱度+挂篮满载后自己变形,后灌筑的梁段应在已施工梁段有关实测记录结果的基础上做适合调整;渐渐除去偏差,保证构造线型匀顺。2各节段预应力束管道在浇筑混凝土前,宜在波仪管内打入硬塑料管作衬填,以防管道被压瘪,管道的定位钢筋应用短钢筋作成井字型,并与箱梁钢筋网架妥为固定,定位钢筋网架间距应保持13、在0.50.8m左右,以防混凝土振捣过程中波仪管上调,惹起预应力张拉时沿管道法向的分力,轻则产生梁体的内力不合理,重则产生混凝土崩裂酿成严重事故。关于竖向预应力管道,要注意进浆管埋设,不要浇到梁内或漏浆造成管道拥塞,搁置预应力管道时要注意和前一节段的管道联络节点严实、线型温顺。箱梁混凝土灌筑完成后立刻用通孔器检查管道,办理万一漏浆等状况出现的堵管现象。3,组装模板并校订中线,外模及框架的长度和高度应能适应各节段的变化,内模由侧模、顶模和内框架构成,应便于拆模和改正,模板安装后应严格测定地点、校订标高(注意预留拱度)、校订中线,模板与前一段的混凝土面应平坦密贴。4钢筋制作要切合桥规和图纸设计要求14、,底板上下两层钢筋网应形成一个整体,二个节段之间钢筋连结要预留够焊接长度,顶板基层横向钢筋最好采纳通长筋。钢筋与管道相碰时只好挪动,不得切断钢筋。5,桥墩双侧梁端悬臂施工进度应付称均衡,浇筑混凝土时一定从悬臂端开始,两个悬臂端应付称、均衡浇筑。6可视箱梁截面高度状况采纳一次或二次浇筑,采纳一次浇筑时,可在顶板中部留一洞口以供浇筑底板混凝土,待浇好底板后立刻补焊钢筋封洞,并同时浇筑肋板混凝土,最后浇顶板混凝土一次达成。浇筑肋板时,两侧肋板应同时分层进行,浇筑顶板及翼板混凝土时,应从外侧向内侧一次完成以防发生裂纹。当箱梁截面较大节段混凝土数目许多,每一个节段可分二次浇筑,先浇筑底板到肋板的倒角以上15、,再浇肋板上段和顶部,其接缝按施工缝要求办理(凿毛、清理)。7前一节段的端面一定凿去水泥砂浆和脆弱层,用水冲刷洁净,再浇下一节段。8混凝土标号一般为C50,要求做好试配,作好初凝和终凝,以及塌落度损失试验,留好自然保养,同条件保养试块,待混凝土达到要求的强度后方可进行预应力筋的张拉;混凝土应尽量采纳早强举措,使混凝土的强度尽早达到预施应力的强度要求,缩短施工用期,加速施工进度。冬天施工一定按冬天施工规定履行,最幸亏冬天施工前合拢。9关于边垮,现浇箱梁的浇筑,因为在陆地上,可用满堂支架搭设,但一定在底板安装后进行超载或等载预压以除去非弹性变形,计算弹性变形,确立预拱度。10砼浇筑一定装备备用设备16、,防备因设备故障惹起砼供给中止。应注意箱梁底板厚度、肋板厚度控制,腹板几何尺寸对保证梁板截面惯矩和抗扭强度极为重要,要防备芯模爬升,一定设置反压装置,防备芯模在浇筑过程中横向偏移。注意防备裂痕,作好收面和保养工作,防备出现温度裂痕,夏天要避开高温施工,防止出现冷缝。五连续梁的预应力施工1张拉预应力钢材应采纳张拉力与伸长值双控制,预应力钢材的最大张拉力不得超出设计规定,施工前应先对梁体的砼强度测定,达到设计要求方可张拉,锚具要经过检测,千斤顶和压力表按规定的限期和使用次数要进行配套校验,得出张拉力与油表读数的关系曲线,并作有关的钢绞线力学试验,实测其弹性模量,理论伸长量要依据实测的弹性模量进行计17、算。锚具和千斤顶一定配套使用,并计算出每束的理论伸长量,计算理论伸长量时一定考虑管道摩阻和曲线的影响,最好能实测锚口和管道的摩阻损失,确立K值和值,K、还和施工水平有关,在施工中加以调整,K值从0.00150.0025,值从0.20.35。2同一截面中各预应力钢材的张拉次序及张拉力应按设计规定分批张拉,并作好记录,若达不到规范要求的6%,一定查找原由方可张拉,若出现滑丝、断丝等现象应查明原由,予以清除或纠正后方可持续张拉。3依据不一样预应力资料及张拉控制力的要求,选择不一样张拉机具,一般横向预应力要采纳YCW30型千斤顶单根单端张拉,竖向预应力筋采纳YC-60型栓拉杆千斤顶单端张拉。4同一截面18、中各预应力钢材的张拉次序及张拉力应按设计规定分批张拉并作好记录,如无设计规定一般上下左右对称张拉,先长束后短束,每块体纵向束拉完后及时进行竖向束和横向束张拉。5关于竖向精轧螺纹钢,每次张拉完成后仔细测出回缩量,假如回缩量偏大,还要从头张拉再次将螺母打紧,直到知足控制应力,知足伸长量要求为止。6关于长束一定在曲线顶部没排气孔,防备堵管,保证压浆饱满。7张拉完成后及时压浆最多不超出14天,水泥浆严格近配合比制作,减水剂和膨胀剂早先称重包好,并作好压浆时的水泥浆试块。8压浆的孔道在压浆前用压力水冲刷畅达,并将水压出,进浆口一定装有靠谱阀门,封闭出浆口后应保持不小于0.5Mpa的稳压期且不小于2min19、,保证孔道浆液饱满。9预应力钢材的切断一定使用切割机,严禁使用电弧或氧炔焰切割,严禁其余工种将预应力钢材通电或随意用电弧切割。10锚具垫板安装一定与钢束轴线垂直,垫板中心与管道中心一致。11张拉程序按0初应力(con)(持荷2min锚具)。六、连续梁的合拢与桥垮构造的系统变换在合龙段施工过程中,因为日夜温差影响,现浇混凝土的初期缩短,水化热影响,已达成梁段混凝土的缩短徐变形影响,构造系统变换及施工荷载等要素影响,一定采纳必定的举措,以保证合拢段的质量.1、合拢段的暂时锁定支撑、锁定力应大于释听任何一侧各墩的所有活动支座的摩擦力.2、连续梁合拢段长度一般以2m左右为宜,合拢前应调整两头中线标高,20、将合拢跨一侧墩的暂时锚固更换成活动支座.3、合拢宜在一天中最低气温时达成,并用草袋等覆盖,并增强接头混凝土保养.4、为保证合拢段施工时混凝土一直处于稳固状态,必需时浇筑以前可在各悬臂端加与混凝土重量相等的配重(式称压重),加卸载应付称梁轴线进行。连续梁桥采纳悬臂施工法在系统变换时,为保证施工阶段的稳固,一般边跨先合拢,开释梁墩锚固构造,由双悬臂状态变为单悬臂状态,最后跨中合拢成连续梁受力状态,5、在这个系统变换过程中,施工应注意以下几点:构造由双悬臂状态转成单悬臂受力状态时,梁体某些部位的弯距方向发生变换,所以在拆掉梁墩锚固前,应按设计要求,张拉一部分或所有部署在梁体下部的正弯距预应力束.梁墩21、暂时锚固的放松,应均衡对称进行,保证均衡平均地开释,在放松前应丈量各梁段高程,在放松过程中,注意各梁段懂得高程变化,若有异样状况应立刻停止作业,找出原由以保证施工安全.用悬臂法施工的连续梁的梁跨系统变换工作,应在合拢纵向连续预应力钢材张拉,压浆达成及暂时同结排除后进行.1) 在构造系统变换中,暂时固结排除后,将梁落在正式支座上,并按标高调整支座高度及应力,支座应力的调整以标高控制为主,应力作为校核.七、施工过程中的监控施工控制是施工技术的重要构成部分,并一直贯串于桥梁施工中,设计图纸要求是施工的目标.在为实现设计目标而一定经历的施工过程中,将遇到许很多多确立和不确立要素(偏差)的影响,对施工状22、态进行及时辨别(监测),调整(纠偏),展望,便于施工系统处于控制之中,对设计目标安全,顺利实现是至关重要的.在悬臂浇筑施工中,,经过理论计算可获得各施工阶段的理论主梁标高值.但施工中存在很多偏差.这些偏差将不一样程度地对成桥目标地实现产生土扰乱,并可能致使桥梁合拢困难,成桥线形及内力与设计要求不切合等问题,为保证桥梁施工安全,桥线形与内力状态切合要求,在施工中难题实行有效的施工控制.施工控制的目的是保证构造的安全和稳固使成桥后的轴线和桥面线形达到设计要求,并使构造内力散布与设计理想的内力状态基本符合,监控的基本内容是依照设计图纸的要求,严格控制每一施工阶段箱梁的竖向饶度及其横向偏移,若有偏差而23、且偏差高出赞同偏差范围时就一定立刻进行偏差剖析,并确立调整方法和调整值,为下一阶段更加精准的施工作好准备工作.关于箱梁每一个目前悬臂施工节段,施工单位应付以下4个状况的高程控制丈量,丈量标高测点处桥面标高及对应的底模标高.混凝土浇筑前浇筑箱梁混凝土后,纵向预应力钢束张拉前1) 纵向预应力钢束张拉后挂篮移走就位后为了控制施工线形,对目前施工梁段平面中线坐标进行丈量.合拢段是施工重点,施工悬臂的合拢精度为箱梁平面中线地点偏差不大于10mm,悬臂端高程差不大于15mm.合拢段施工的高程观察按以下5个工况实测浇筑混凝土前浇筑混凝土后张拉部分纵向预应力钢束拆掉暂时支撑后张拉完所有预应力钢束后作好记录表格24、高程数据统计表桩号截H左(实测值)H中(实测值)H右(实测值)面顶板底板顶板底板顶板底板号测点测点测点测点测点测点立模标高表桥墩号桩号截面号控制点设计高程预拱度(cm)施工调整值(cm)ABC成立箱梁施工丈量网:为预应力混凝土箱梁悬浇施工服务的丈量控制网应一次成立在各墩承台上,尔后再依据施工进度安排将承台上的控制点转移到各主墩顶的梁段上,左右幅合计施工控制水平点12个.,所有基准点其使用期为箱梁整个悬浇浇筑施工期应付所有基准点和丈量加以保护,不得破坏和覆盖.八、施工重点和施工监理注意事项1监理需仔细审查施工单位施工方案,审批支架和挂篮设计计算.2施工单位一定成立质保系统,每一道重点工序装备相应25、技术员和质检员,向有关的监理工程师报验.3施工单位一定依据业主的进度要求,倒排工序,依据每个节段的周转时间,安排好施工,安排好钢筋管道,.挂篮移位,模板安装,砼浇筑,预应力施工的连接.4对所有现浇支架,悬臂浇筑挂篮一定所有进行预压,加载重量为梁节段重加内模重量的1.2倍,施工人员一定对称,平均加载和卸载,到沉降稳固,经监理赞同方可卸载.5做好悬浇梁的丈量工作,对实质高程进行监控,每个节段浇筑前后,张拉前后,合龙前后均需要从头丈量标高,由项目总工或特意技术人烟负责,或设计院和监控单位计算每个节段的立模标高,做好丈量原始记录工作.立模标高=设计标高+挂篮变形+设计预拱度后节对前节段影响+张拉对标高26、影响。由监理丈量工程师复测立模标高,方可进行下一道工序。张拉压浆,施工单位技术人员作好记录。张拉压浆监理需全过程旁站。箱梁砼浇筑,张拉压浆,拆掉暂时支承均需对称,均衡进行。8每次浇筑前仔细检查管道埋设,接头能否坚固密实有无损坏,钢筋,钢铰线涟漪管的地点数目能否切合图纸设计,保护层厚度可否保证,施工单位自检合格后报构造监理工程师进行复检,合格后方能进入下一道工序。严格控制原资料的质量,增强施工单位监理自检和抽检,现场监理严格监察后场混凝土配合比履行状况,控制好砼的塌落度。现场监理在浇筑现场一定全过程旁站,敦促施工单位作好砼振捣工作,保证砼密实,强度切合设计要求。附理论伸长量计算(见附件)1、K,27、取值,依据构造形式能够调整。长度较长,曲线索可取K=0.003,一般取桥规规定K=0.0015,=0.200.252、伸长量计算公式=P/AP=Pke-(kx+)=ke-(kx+)L=L/E=(1-e-(kx+)/(kx+)=(a+b)/2示例:两跨连续梁一束1215.24钢铰线束张拉NLKL+e-(kx+abLc).AB5.500.00440.99560966513951388.871391.9439.3OnBC2.30.1230.0233650.9769058481388.871356.831372.8416.2=CD4.50.2620.049450.9517527441356.8312928、1.341324.0730.623DE3.00.2620.048250.9528955331291.341230.511260.9219.442Ncon=2343.6KNcon=1395mpaAp=1680mmEp=195000pamK=0.0008=0.175因为对称故取一跨梁曲线预应力钢铰线计算,分红4段1)简略法=(a+b)/2L=(39.3+16.2+30.6+19.4)2=211mm考虑工作长度伸长量1.4*1395/195=10mm,总伸长量为221mm精准法=(1-e-(kx+)/(KX+)LKL+e-(kx+abL)AB5.500.00440.99560966513951388.871391.93575639.3BC2.30.1230.0233650.9769058481388.871356.831372.77558316.2CD4.50.2620.049450.9517527441356.831291.341324.799899830.6DE3.00.2620.048250.9528955331291.341230.511260.68019219.4如考虑平弯,=2平+2竖