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大跨连续梁桥悬臂浇筑施工工艺及施工控制要点

2020-12-01 22:43:11

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小编有话说

随着高速公路建设的发展,大跨度连续梁施工技术越来越成熟。今天小编通过一个实例来和大家一起巩固一下大跨度连续梁悬臂浇筑施工工艺以及操作要点吧!

主桥上部结构为75+130+75m的三跨变高度预应力混凝土连续箱梁,单箱单室直腹板截面,桥梁为双幅布置,单幅桥面净宽12.75m,悬臂长3.125m,底板宽6.5m,合拢段箱梁高3.5m,主墩支点处箱梁梁高8m,梁高按2次抛物线变化,主梁T构两侧各有14个悬浇节段,节段长度为4×3.5m、4×4m和6×4.5m,最大节段重量为198.4t。

一、总体施工工艺

主桥0#与边跨现浇块采用落地式支架现浇施工,1#~14#块段利用挂篮对称悬臂现浇施工,边跨合拢与中跨合拢段采用桥面设置悬吊支架现浇施工。悬臂施工内容主要包括挂篮安装、挂篮预压、悬臂现浇梁段施工、边跨支架法现浇施工、合龙段施工、结构体系转换和施工监测、预应力张拉、压浆、封锚等几部分内容。主桥75+130+75m连续刚构主梁施工流程简如下图。

第一步:0#块施工

1.主墩基础承台施工完毕,主墩墩身施工至墩顶。

2. 安装0#块现浇托架及临时固结装置,并对托架进行预压。

3. 0#块立模、绑扎钢筋,浇筑及养护,待混凝土达到设计强度后拆模。

4. 张拉竖向临时固结预应力钢筋,完成悬臂施工的临时固结。

5.张拉0#块纵向预应力钢束,张拉顺序:先张拉腹板束,再张拉顶板束。

6. 0#块横、竖向预应力本阶段不张拉,滞后2~3节段张拉。

第二步: 1号梁段施工

1.在0#块上安装调试好挂篮,确定立模标高。

2.安装1#块模板。

3.视情况拆除0#块现浇托架。

4.绑扎1#块钢筋,对称浇筑1#块混凝土并养护,待达到设计强度后拆模。

5.张拉1#块纵向预应力束并锚固,张拉顺序:先张拉腹板束,再张拉顶板束。

6.1#块横、竖向预应力本阶段不张拉,滞后2~3节段张拉。

第三步:2-14号梁段施工

1.挂篮对称前移。

2.对称按顺序安装2-14节段施工模板,绑扎钢筋,浇筑混凝土并养护。

3.按顺序张拉2-14节段纵、横、竖向预应力钢筋并锚固。

注意:纵向预应力钢束张拉顺序:先张拉腹板束,再张拉顶板束;横、竖向预应力钢筋张拉,需滞后2-3个节段。

4、施工14号块的同时安装边跨现浇段支架,并对支架预压。

第四步:边跨15号梁段施工

安装边跨现浇段模板,绑扎钢筋,浇筑混凝土并养护。 

第五步:边跨合拢16号梁段施工

1.拆除挂篮,搭设边跨合拢段支架,安装模板并绑扎钢筋。

2.安装边跨合拢段劲性骨架并将其固结(选择一天中气温低时段)。

3.浇筑边跨合拢段混凝土,养护混凝土至设计强度。

4.张拉边跨顶底板合拢预应力束并锚固。

5.张拉边跨合拢段横、竖向预应力钢筋并锚固。

6.去除两边10和11#墩顶临时锚固(体系转换)。 

第六步:安装合拢段吊架

1.安装中跨合拢段吊架并压重,每侧悬臂端压重重量为1/2合拢段重量。

2.安装中跨合拢段模板,绑扎钢筋。

3.安装中跨合拢段劲性骨架并将其固结(选一天中气温低时段)。

第七步:中跨合拢段17号梁段施工

1.浇筑中跨合拢段混凝土,同步移除跨中压重,养护混凝土至设计强度。

2.张拉中跨合拢段顶底板预应力束并锚固

3.张拉中跨合拢段横、竖向预应力钢筋并锚固。

第八步:拆除吊架、附属工程施工

1.拆除合拢段吊架、边跨现浇段支架。

2.清理箱梁内杂物,检查张拉、压浆情况。

3.拆除施工用临时构件,压浆封闭未用预留孔、或经业主同意保留至运营阶段等。

4.浇筑防撞护栏及桥面铺装,安装桥面附属设施。

5.和引桥一起清除施工机具、无关物品。

6.全线竣工验收、通车。

二、施工准备

混凝土:主梁混凝土施工配合比批复。

施工图复核:复核施工图纸,对存在的问题与设计院进行了咨询解决。

挂篮进场验收:对刚构桥悬浇施工所需挂篮设备进场检验。

技术交底:对所有施工人员进行技术交底和技术培训,确保施工人员能熟练掌握连续刚构悬臂施工技术与施工要点,能掌握相关技术规范,管理人员能熟悉图纸,有效指挥施工生产。

模板准备:模板采用组合钢模板,委托专业厂家加工,运输至现场进行组装。

三、挂篮就位及模板安装

全桥共投入4套挂篮施工,主桥挂篮采用菱形挂篮,挂篮结构主要由菱型桁架、提吊系统、底篮及模板系统、走行及锚固系统共四部分组成。挂篮采用塔吊安装,具体安装步骤如下:导轨梁安装→菱形架安装→底篮安装→模板及导梁安装

四、挂篮悬浇施工注意事项

模板处理

箱梁模板由底模、外侧模、内模、端模及堵头板等组成,模板安装应先安装底模、外侧模,再安装内模。

(1)模板必须精心打磨,保证无错台、杂物、锈斑,刷涂专业防锈脱模剂,为混凝土外观质量打好基础。

(2)相互连接的模板,模板面要对齐,连接螺栓不要一次锁紧到位,整体检查模板线形,发现偏差及时调整后再锁紧连接螺栓,固定好支撑杆件。

(3)模板接缝用胶带纸或海绵密封,防止漏浆而影响箱梁混凝土质量和外观。

(4)在绑扎钢筋前,应对模板平面位置、标高、节点联系及稳定性进行检查,全部符合规范后涂刷脱模剂,之后进行下一步工作。每一节段施工时,应根据施工监控和测量单位提供的参数,及时调整标高。

钢筋绑扎

钢筋分三次绑扎成型,为确保钢筋施工的规范性,钢筋施工必须根据测量放样线放出钢筋安装大样线。钢筋施工时先绑扎底板底层钢筋。在进行预应力筋设置时,预应力筋必须采取可靠的加固措施,确保预应力筋安装牢固,管道不发生变形。

(1)钢筋绑扎时,钢筋的交叉点处采用铅丝呈梅花状绑扎结实。钢筋与模板之间设置高标号水泥砂浆垫块,垫块与钢筋之间用铅丝扎紧,并互相错开,确保其保护层厚度满足技术规范和设计要求。

(2)在端头模板上设置定位孔,保证钢筋间距、数量及保护层厚度。

(3)预应力预埋波纹管采用U型钢筋或“井”字型钢筋固定,直线段可80cm设置一道,弯曲段钢筋40cm设置一道。

(4)竖、横向预应力管道固定端必须严格按要求密封,保证张拉结束后压浆通顺,纵向波纹管中穿胶皮芯防止水泥浆堵塞波纹管道。

混凝土浇筑及养护

(1) 混凝土浇筑要连续、均衡、对称进行,避免出现偏载施工,浇筑顺序为:底板-腹板-顶板,浇筑时从两侧向中间方向进行,按纵向水平分层浇筑,两侧腹板左右相互交替对倒连续浇筑;横隔板浇筑按横向水平分层浇筑,混凝土自由落差不超过2.0m,泵管出料口采用软管进行下料。

(2)为防止混凝土浇筑过程中和养生用水渗入预应力管道并锈蚀预应力粗钢筋,在混凝土浇筑前将管道封堵,并在预应力筋端头用防水胶布绑扎处理。

(3)在进行混凝土振捣时须按照一定的方向和顺序进行操作,混凝土振捣时插入下层混凝土5~10cm,避免振动棒碰撞模板、钢筋及预应力管道等,特别注意避免碰撞管道而导致管道移位、破裂。

(4)混凝土强度达到2.5MPa后人工凿毛,在下一箱梁块段混凝土浇筑前,对结合面表面洒水充分湿润,防止新旧混凝土结合面衔接质量不良。

(5) 混凝土面平整度的保证措施和底板厚度控制:为保证顶面的平整度小于10mm,在底板混凝土浇筑前,沿纵向预埋三排标高定位控制钢筋,并以水平角钢将标高控制钢筋横向连接,角钢顶面同底板混凝土顶面齐平,底板浇筑完成后用4m长水平尺横向沿角钢顶面收平处理。

(6)混凝土浇筑完成以后,及时安排人员检查纵向预应力管道是否畅通(必须确保其畅通),并及时安排人员进行养护。箱梁顶板顶面与底板顶面采用塑料薄膜覆盖,上铺土工布洒水养护;箱梁内室腹板、顶板与箱梁外侧腹板、翼缘板等采用小导管自动喷淋养护。

(7)待混凝土强度达到2.5MPa以上后可拆箱内侧模,外侧模板待顶板混凝土强度达到80%以上设计强度并张拉横向预应力束后可拆除,拆模时注意避免碰伤混凝土边角以及模板。

预应力张拉与压浆

(1)纵向预应力束张拉采用2台YCW500t千斤顶,横、竖向预应力筋用YCL100型千斤顶张拉,张拉程序:安装锚具、千斤顶→张拉到10%设计吨位→持荷5分钟→开始测量引伸量→张拉到设计吨位→持荷5分钟→测量伸长量→回油锚固→测量引伸量→检查是否有滑丝、断丝情况发生。保证张拉到设计吨位测量的引伸量与回油后测量的引伸量之差不大于6mm,同时检查钢绞线尾端标记张拉完毕是否仍为一平面,如有变化,表明出现了滑丝,必须对滑丝进行处理。

(2)混凝土达到设计张拉强度时进行预应力张拉。张拉时采用油表读数与钢绞线伸长量值,进行双控;张拉计算,按千斤顶标定方程与设计张拉力计算出油表读数。张拉时严格按照一顶一表对应安装。

(3)箱梁横、竖向预应力钢束(筋)采用滞后张拉工艺,即n号节段箱梁施工完毕后,张拉(n-2)号节段箱梁横向、竖向预应力钢束(筋)。竖向预应力粗钢筋张拉时应采用双控张拉工艺和复拉工艺,竖向预应力粗钢筋应逐根张拉到位,严禁遗漏,并注意拧紧螺栓。

(4)压浆前进行管道清理,并对管道试抽真空,确保管道密闭不透气。压浆时要按要求进行保压,直到钢绞线缝隙出浓浆为止。

真空灌浆操作程序

(1)清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道通畅,与引出管接通。

(2)确定抽真空端及灌浆端,安装引出管,球阀和接头,并检查其功能。

(3)搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标。

(4)启动真空泵抽真空,使真空度达到-0.06~-0.1MPa并保持稳定。

(5)启动灌浆泵,当灌浆泵输出的浆体达到要求稠度时,将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上,开始灌浆。

(6)灌浆过程中,真空泵保持连续工作。

(7)待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭抽真空端所有的阀。

(8)灌浆泵继续工作,压力达到0.5~0.7MPa,持2分钟。

(9)关闭灌浆泵及灌浆端阀门,完成真空灌浆。

挂篮行走

在梁段砼强度达到设计及施工技术规范要求时,张拉预应力钢束、压浆,挂篮整体前移;挂篮行走时,拆除后锚,接长轨道,使用液压千斤顶,对称、均匀、缓慢前进。行走中挂篮平台上不可有任何物体,最大限度减少挂篮荷载。挂篮行走就位后及时加固后锚、吊带等承重支点。

(1)两悬臂端的挂篮同步对称移动,位置偏差不超过2m。

(2)拆除后锚前要认真检查反扣轮各部件联结是否可靠,发现异常情况及时处理。

(3)挂篮移动前调整底模平台水平,并仔细检查挂篮各部件联结情况,检查挂篮上的安全网、钢筋头或其它绳索有无与箱梁钩挂情况,发现问题及时处理。

(4)挂篮移动统一指挥,两台千斤顶尽量同步,并防止脉冲式行走。

(5)移动过程中用2台3t手拉葫芦拉住挂篮后节点,随着前端葫芦的收紧同步放松,防止溜车事故发生。

节段悬浇施工监控

节段悬浇施工过程中应对主梁的标高、应力以及墩台的沉降进行观测,并将现场施工监测的数据与理论分析数据进行对比,确保悬臂端标高的相对偏差不大于规定值,并且合拢后桥面线形和结构内力符合设计要求。

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