连续箱梁挂篮悬臂施工方案

连续箱梁挂篮悬臂施工方案
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连续箱梁挂篮悬臂施工方案简介:

连续箱梁挂篮悬臂施工是一种常用的桥梁建设方法,尤其适用于大跨度桥梁的施工。其基本原理是通过在桥墩或桥塔上安装的一种特殊的施工平台,即挂篮,将混凝土箱梁分段预制,然后在桥面上逐步向前推进,逐段安装,形成整座连续箱梁。

施工流程一般如下:

1. 设计与制作:首先根据桥梁的设计图纸,制作出适应桥梁跨度和施工需求的挂篮。挂篮的结构通常包括吊挂系统、行走系统、模板系统、施工平台等部分。

2. 桥墩施工:在桥墩上安装挂篮,然后在挂篮上预制箱梁的前一段。

3. 悬臂施工:利用挂篮的行走系统,将预制好的箱梁段缓缓向前推进,同时进行箱梁浇筑,形成新的梁段。

4. 重复推进:重复上述步骤,直至箱梁的整个长度在桥墩上完成。

5. 后续工作:完成箱梁的浇筑后,进行养护和质量检查,待混凝土强度达到设计要求后,进行桥面的连接和桥面施工。

连续箱梁挂篮悬臂施工技术具有施工精度高、施工速度快、高空作业少等优点,但对施工设备和人员技术要求较高,且需要良好的施工组织和管理。

连续箱梁挂篮悬臂施工方案部分内容预览:

(3)、拆除“T构”相应的临时支座,精确测量临时支座拆除后梁面所有观测点的标高,确定合拢段相邻的两个梁端顶面标高高差符合规范要求后,进行合拢段施工。

(4)、为防止“T构”因热胀冷缩而对合拢段的混凝土产生影响,在合拢段箱体内模及顶板钢筋安装前,选择气温最低时间,按设计的位置与数量焊接体外型钢支撑,将相邻“T构”连成一体;在浇筑混凝土前根据计算拉力,张拉布置在底板与顶板中的临时预应力束。

(5)、合拢段的混凝土选择在一天中气温最低、温差变化比较小的时间开始浇筑,拌制混凝土时,将混凝土强度提高一个等级,并掺入微量铝粉作膨胀剂,以免新老混凝土的连接处产生裂缝。混凝土作业的结束时间,则根据天气情况,尽可能安排在气温回升之前。

(6)、在合拢段两侧设水箱配重,水箱容水重量相当于合拢段所浇混凝土重量。浇筑合拢段混凝土CJ∕T 82-2015 机械搅拌澄清池刮泥机,边浇混凝土边同步等效放水。

(7)、混凝土浇筑完毕,顶面覆盖土工布,箱体内外以及合拢段前后的1m范围内,由专人不停洒水养护。

(8)、待混凝土强度达到设计要求的强度时,解除相邻“T构”永久支座的临时锁定,完成体系转换后按顺序张拉纵向预应力筋。

4.6.3、中跨合拢段的施工防裂措施:

(1)、采用加强普通钢筋的配置措施,增强合拢段的刚度。

(2)、用劲性型钢锁定。型钢设置在箱梁截面四角,用螺栓固定在箱梁的预埋件上,在灌筑混凝土前焊接成整体,焊接时间不超过2h,将合拢段两侧连成整体。

合拢外刚性支撑锁定示意图

4.6.4 合拢梁段施工关键控制环节

(1)、合拢段施工是悬浇施工技术一道非常关键的工序,因为混凝土从浇筑到其达到设计强度,直至张拉预应力钢筋,需要一定的时间,在此期间内,由于昼夜温差的变化,新浇混凝土的早期收缩,已成梁段混凝土产生的收缩和徐变,结构体系的变化、施工荷载及外力变化等原因,在结构中要产生变形和内力,这对未达到强度的合拢段混凝土质量有直接影响。

(2)、为保证桥梁工程质量,从合拢段混凝土开始浇筑至达到设计强度并张拉部分预应力钢筋之前,既保持新浇混凝土不承受任何外力,又要使合拢段所连接的梁体在各种因素影响下变形协调,为此,应采取以下措施。

1)、合拢段的混凝土应选用早强、高强、微膨胀混凝土,以使混凝土尽早达到设计强度,及早施加预应力,完成合拢段的施工。

2)、合理选择合拢顺序,使合拢段施工中及合拢后体系转换时产生的内力较小,且又满足工期的需要。本桥按先合拢两边跨后合拢中跨的次序施工。

3)、采取低温合拢。为避免新浇混凝土早期受到较大拉力作用,合拢段混凝土浇筑时间,应选在当天气温最低时刻,使气温最高时,混凝土本身承受部分应力。

4)、加强混凝土养护,使新浇箱梁混凝土在达到设计强度前保持潮湿状态,以减少箱梁顶面因日照不均所造成的温差。为防止合拢段两边悬臂端因降温而产生上翘,在合拢段施工时应在两悬臂端增加压重。

5)、及时张拉。在合拢段混凝土强度达到设计要求的强度时,及时张拉预应力连续束,解除支座临时约束,实现体系转换,以策安全。

6)、支撑合拢段混凝土重的吊架,应具有较大的竖向刚度,以保证合拢段混凝土施工时间悬臂端不致因升温产生过大的挠度。

7)、浇筑混凝土时,由于温度较低,故水灰比可适当小一点,浇筑时要及时观测箱内外温度,做好记录,为了避免在凝固中发生收缩裂缝,在顶板上全跨范围内,用毡布覆盖洒水降温。

8)、由于温差,新老混凝土的收缩,以及两侧“T构”的混凝土徐变,使“T构”产生变形,将使合拢段混凝土产生裂缝,为了克服这个问题,应将合拢段两端的“T构”进行锁定,限制它产生相对位移,从而保证合拢质量。采取的措施是,增设传递内力的型钢和临时钢丝束,即增设撑杆和拉筋,把合拢段两端的“T构”联结起来,待混凝土达到强度后,拆除受压杆件,待永久束张拉完毕,拆除临时束,其锁定力的大小,应大于梁体非锚固端滑动所受的活动支座摩擦力和直线梁与支架间摩擦力。

4.7.1 波纹管的安装

(1)纵向预应力管道采用塑料波纹管。波纹管要求表面光洁无污物、无孔洞。安装波纹管时用铁丝将管体与井字型定位钢筋捆绑在一起,并与主筋点焊连接,每0.5m设一道定位钢筋,管道轴线应与垫板垂直,确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。

(2)、管道位置的允许偏差纵向不大于±1cm,横向不大于±0.5cm。施工中避免反复弯曲,防止管壁开裂,波纹管接头处内套管要旋紧,有20cm长的接头,并用二层胶布将接口处缠5cm宽,管道之间的连接以及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。

(3)、波纹管安装完成后要进行一次检查,确认数量、位置、布置形式符合设计要求后,方可浇筑混凝土。每一梁段浇筑后因立即检查有无漏浆和堵管。在穿钢绞线前应用高压水冲洗和检查管道。

(4)、冷拉钢筋的安置:在混凝土浇筑之前,将精轧螺纹钢装入塑料波纹管内,下端丝扣上拧进一个锥形母,浇筑混凝土后即自行锚固于梁体内,上端先安置点焊有弹簧筋的锚垫板,然后在锚垫板上加放一个垫圈,再在上端丝扣上拧进一个六边形螺母,使锚垫紧贴钢管。螺母下侧面开有一小方口,以作压浆时排气出口。

4.7.2、预应力钢筋的张拉、管道压浆

(1)、梁体按三向预应力设计,纵向及横向预应力筋采用高强低松弛钢绞线。

(2)、竖向预应力筋采用直径32mm精扎螺纹钢筋,标准强度930MPa,锚下张拉控制应力837MPa,单根精扎螺纹钢张拉应力为673KN。

(3)、张拉程序如下:

0—0.1σK—σK持荷5min)—补油至σK—回油到0。

(4)、预应力筋、夹片及锚具均要按试验规程进行检验,千斤顶使用前要进行校核和标定。

(5)、预应力筋张拉前,须提出施工梁段混凝土的强度试验报告。当混凝土的强度达到设计规定的强度后,方可施加预应力。

(7)、应力束张拉完成后要尽早进行管道压浆,为保证压浆质量,压浆时采用真空辅助压浆工艺。

4.7.3、梁体预应力施工质量控制

(1)、根据规范要求,当梁体混凝土强度达到设计需要张拉强度后,才能进行预应力张拉。预应力束张拉的顺序为先腹板,再底板,后顶板,施工时严格按设计要求顺序进行张拉。设计有给出张拉顺序的,按设计张拉顺序进行张拉。

(2)、施工前对张拉用的千斤顶和油表进行校核,满足精度要求,施工过程中要按规定的频率标定。

(3)、预应力值采用应力(油表读数)和伸长量双控,以应力值为主,伸长量辅助复核,保证预应力施加值准确。当实际伸长值与理论伸长值相差超过6%时,要停止张拉,查明原因,采取措施后,重新张拉。

(4)、固定波纹管的定位钢筋网片与结构钢筋连接牢固,严格按设计固定,特殊部位进行加密以确保位置准确。波纹管成型后进行逐根检查,防止波纹管有损伤,检查合格后才能进行下道工序施工。端头波纹管与喇叭口连接牢固、严密;锚垫板预埋位置准确,并与波纹管保持垂直。

(5)、严格按张拉程序操作,预应力筋严格按设计分批、分阶段对称张拉。预应力张拉时安排专人测量伸长量并做好记录,认真检查是否发生滑丝、断丝现象。

(6)、预应力筋张拉后及时进行孔道压浆,保证浆液密实。并用混凝土封闭外露的锚具。

(7)、本工程压浆采用真空压浆,压浆时应缓慢、均匀进行。真空压浆的原理见右图。

连续梁分段悬浇过程中,各独立T构的梁体处于负弯矩受力状态,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距交替分布形式。这一转化就是连续梁的体系转换。因此,连续梁悬浇的过程就是其体系转换的过程,就是悬浇时施行临时支墩固结、各T构的合拢、临时支墩固结适时的解除、预应力筋的分批依次张拉的过程。

(1)、先在合拢段的前一梁段预留孔洞,等纵向预应力筋张拉完毕后,用10t的卷扬机先将外模切割成多块逐一吊下,再拆散底模桁梁用卷扬机吊落,然后分别吊落底模前后横梁,最后拖拉挂篮主构件后退,用吊机拆除。

(2)、挂篮拆除步骤见下图:

4.10.1、首先确定立模标高,箱梁悬灌的各节段立模标高按下式确定:

4.10.2、测量控制程序见下图“箱梁悬浇高程控制程序图”。

箱梁悬浇高程控制程序图

4.10.3、连续梁线型的质量控制

梁体线型既要满足使用要求,亦要满足审美要求,因而施工中控制好箱梁的线型,对提高本工程的外观质量和受力结构起着关键的作用。施工时拟采用理论计算与现场观测统计相结合的控制方法。

4.10.4、线型控制

(1)、线型控制的基本原理是分析每跨梁段的挠度变化,逐步完成该过程的挠曲线方程,依据求得梁体最终挠度变化值,设置施工预拱度,以此来确定箱梁底模不同部位施工时立摸标高。

(2)、连续箱梁施工线型控制是通过对挂篮(或支架)变形、张拉应力控制、混凝土收缩徐变等施工因素控制来实现的;通过现场观测统计和理论计算相结合手段达到控制线型目的。

(3)、根据施工过程中荷载及内力变化特征,影响挠度的因素主要有以下几种:

3)、挂篮(或支架)弹性变形和塑性变形

4)、支架地基压缩下沉量

5)、预应力张拉时梁体上拱度

6)、混凝土收缩、徐变

7)、设计规定的预留上拱度

(4)、施工中综合考虑以上因素对梁体线型影响,利用SAP90空间分析程序结合自编程序便可计算出梁体任一截面线形控制所需标高调整值Δn,具体计算过程略去。梁体任一截面的立模标高Hn可利用下述公式求出。

GB/T 28905-2022 建筑用低屈服强度钢板.pdf式中:Hn——梁体任一截面的立模标高(m);

hn——梁体任一截面的设计标高(m);

Δn——梁体任一截面的标高调整值(m);

Δn8——将要灌注梁段自重引起的挂篮弹性挠度值(m);

设备工作接地与保护接地,58页可下载.pdf(5)、测量方法及标高调整

1)、通过对连续箱梁的线型理论分析,施工中在梁段不同位置设置观测点,通过对这些观测点标高的精确控制,达到控制梁体线型的目的。

2)、测量控制:从箱梁2#节段端部开始,每个断面在顶板上设置三个观测点(中线、腹板两侧100厘米处),用以观测各节段端部标高变化量,测量时间分别为(按施工顺序):浇筑节段砼前;浇筑节段砼后;纵向预应力束前;张拉纵向预应力后;移动挂篮前(指即将进行下一节段作业前)。

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