懸臂澆筑施工監(jiān)控.ppt

懸臂澆筑連續(xù)梁施工監(jiān)控 梁橋懸臂施工簡介 連續(xù)梁橋 連續(xù)剛構橋 鄭盧高速洛寧至盧氏段半坡1號大橋 預應力混凝土連續(xù)梁橋 剛構橋 具有整體性能好 結(jié)構剛度大 變形小 抗震性能好 主梁變形撓曲線平緩 橋面伸縮縫少 行車舒適等優(yōu)點 是大跨徑橋梁最常用的橋型 預應力混凝土連續(xù)梁橋常用施工方法 立支架就地現(xiàn)澆 懸臂澆筑 預制拼裝 頂推 使用滑模逐跨現(xiàn)澆施工等懸臂澆筑是最常用施工方法 主要施工程序 0號塊灌注 設置0號塊托架鋪設底模預壓立模綁扎鋼筋布設預應力管道灌注0號塊及連續(xù)箱梁的墩梁臨時固結(jié)張拉預力綱束拼裝掛籃并預壓灌注1號節(jié)段張拉預應力綱束掛籃前移 調(diào)整 錨固灌注下一節(jié)段包括 掛籃前移按立模高程設頂 底扳標高綁扎鋼筋布設預應力管道 澆筑混凝土 養(yǎng)護 穿預應力鋼索張拉預應力鋼索 依次類推完成懸臂灌注掛籃拆除邊跨合攏中跨合攏 預應力混凝土連續(xù)箱梁懸臂灌注法主要施工程序 掛籃懸臂施工主要工作內(nèi)容 在墩頂澆筑起步梁段 0 塊 在起步梁段上拼裝懸澆掛籃并依次分段懸澆梁段 邊跨及中跨合龍 0 塊施工 立模 預壓 鋼筋綁扎 0 塊混凝土灌注 預應力朿張拉 一 移動式懸臂施工掛籃簡介 一 掛籃構造掛籃是一個能沿梁頂滑動或滾動的承重構架 其錨固懸掛在已施工梁段上 在掛籃上可進行現(xiàn)澆梁段的模板 鋼筋 預應力管道的安設 混凝土澆筑和預應力張拉 灌漿等作業(yè) 完成一個階段的循環(huán)后 掛籃前移并固定 進行下一階段懸澆施工 如此循環(huán)直至完成懸臂結(jié)構 1 掛籃分類按掛籃按構造形式 桁架式 包括平弦無平衡重式 菱形 弓弦式 斜拉式 型鋼式及混合式按掛籃按抗傾覆平衡式 壓重式 錨固式和半壓重錨固式按掛籃走行方法 一次走行到位和兩次走行到位按其移動方式 滾動式 滑動式和組合式 一 移動式懸臂施工掛籃簡介 平行桁架式掛籃 平弦無平衡重掛籃 一 移動式懸臂施工掛籃簡介 一 移動式懸臂施工掛籃簡介 一 移動式懸臂施工掛籃簡介 菱形掛籃側(cè)面圖 菱形掛籃正面圖 二 掛籃懸臂澆筑施工主要工藝程序及特點 用掛籃逐段懸澆施工主要工藝程序 澆筑0號段及墩梁臨時錨固拼裝掛籃澆筑1號梁段張拉預應力鋼索掛籃前移 調(diào)整 錨固澆筑下一梁段 二 掛籃懸臂澆筑施工主要工藝程序及特點 包括 1 掛籃前移 按立模標高設頂?shù)啄烁?2 澆筑混凝土 養(yǎng)護 3 張拉預應力鋼索 依次類推完成懸臂澆筑施工 掛籃拆除 邊跨合龍 中跨合龍 一 0號段的澆筑 0號段位于橋墩上方 澆筑0號段相當于給掛籃提供一個安裝場地0號段一般需在橋墩兩側(cè)設托架或支架現(xiàn)澆立0號段底模時 同時安裝支座及防傾覆錨固裝置 支架搭設方式圖 墩梁臨時錨固 臨時錨固方式圖 二 拼裝掛籃 掛籃運至工地后 應在試拼臺上試拼 以發(fā)現(xiàn)由于制作不精良及運輸中變形造成的問題 保證正式安裝順利及工程進度 三角形組合梁掛籃尾部連接示意 掛籃加載試驗 在0號塊梁段上安裝完成掛籃以后 首先進行掛籃加載試驗 以獲取加載與掛籃變形的關系曲線試驗方案應經(jīng)業(yè)主 監(jiān)理和監(jiān)控小組批準后實施加載時應注意分級加載 且分級應均勻條件允許時應逐個進行掛籃加載試驗 以便于檢測全部掛籃的性能 掛籃加載試驗 三 澆筑梁段混凝土 箱梁各階段立模標高 設計標高 預拱度 掛籃滿載后自身變形后澆筑梁段應根據(jù)已施工梁段有關實測結(jié)果作適當調(diào)整 逐漸消除誤差 保證結(jié)構線形勻順 三 預應力混凝土連續(xù)梁的合龍技術措施 1 連續(xù)梁合龍前的墩 梁臨時固結(jié)約束措施解除 一般在兩側(cè)邊跨合龍后 應立即解除墩 梁臨時固結(jié)措施 使梁成簡支懸臂體系 也可以在中跨合龍后再解除墩 梁臨時固結(jié)措施具體采取何種解除方式 要與設計院溝通后才能確定 切勿自行確定 三 預應力混凝土連續(xù)梁的合龍技術措施 2 合龍口的臨時鎖定支撐 內(nèi) 外剛性支撐鎖定措施在箱梁頂 底板的頂面預埋鋼板 將剛性支撐焊接 或栓結(jié) 在其上 并在箱梁頂 底板中央縱向設置內(nèi)剛性支撐共同鎖定合龍口 因內(nèi)剛性支撐僅能抗拉 吸收部分預應力 且用鋼量較多 現(xiàn)已不多用 三 預應力混凝土連續(xù)梁的合龍技術措施 外 或內(nèi) 剛性支撐和張拉臨時束共同鎖定用外 或內(nèi) 剛性支撐鎖定 再利用永久性的部分預應力束臨時張拉 以抵抗降溫時產(chǎn)生的收縮變形 僅設剛性外 或內(nèi) 剛性支撐鎖定根據(jù)實際受力要求 僅布置外 或內(nèi) 剛性支撐即可滿足要求時 可僅用一種鎖定措施 例如邊跨若采用膺架法澆筑混凝土時 其合龍口另側(cè)的現(xiàn)澆混凝土長度一般較短 加之低溫合龍 以及膺架對邊跨的摩阻力作用 往往就可僅用外 或內(nèi) 剛性支撐即可抵抗升溫時的膨脹力 三 預應力混凝土連續(xù)梁的合龍技術措施 四 預應力混凝土連續(xù)梁的合龍施工要點 掌握合龍期間的氣溫預報情況 測試分析氣溫引起梁段變化規(guī)律 以確定合龍時間 并為選擇合龍鎖定方式提供依據(jù)根據(jù)結(jié)構 氣溫的可能變化情況 選定適宜的合龍方式并作力學計算選擇日氣溫較低 溫度變化幅度較小時鎖定合龍口并澆筑合龍段混凝土合龍口鎖定 應迅速 對稱進行 一段先將外剛性支撐與梁端預埋件焊接 或栓接 后迅速將外剛性支撐另一端與梁連接 臨時預應力束也應隨之快速張拉 合龍口鎖定后 立即釋放一側(cè)的固結(jié)約束 使梁一端在合龍口鎖定的連接下能沿支座左右伸縮 合龍口混凝土宜比梁體提高一級 并要求早強 最好采用微膨脹混凝土 并作特殊配比設計 澆筑時應認真振搗和養(yǎng)護為保證在澆筑混凝土過程中 合龍口始終處于穩(wěn)定狀態(tài) 必要時在澆筑混凝土之前可在各懸臂端加與混凝土重量相等的配重 加 卸載均應對稱進行混凝土達到設計要求的強度后 先部分張拉預應力鋼索 然后解除勁性骨架 最后按設計要求張拉全橋剩余預應力束 當利用永久束時 只需按設計順序?qū)⑵溲a拉至設計張拉力即可臨時束的張拉力一般宜在0 45 0 5Rjy 以防在合龍過程中預應力束過載報廢而需要重新更換新束 四 預應力混凝土連續(xù)梁的合龍施工要點 NEXT 四 預應力混凝土連續(xù)梁的合龍施工要點 RETURN 懸臂澆筑施工監(jiān)控 一 預應力混凝土連續(xù)梁橋懸臂施工監(jiān)控 懸臂施工法是預應力混凝土連續(xù)梁橋主要施工方法采用懸臂施工法施工有若干關鍵問題需要解決 如何保證合龍前兩懸臂端豎向撓度的偏差和主梁軸線的橫向偏移不超過容許范圍 如何保證合龍后的橋面線形良好 如何避免施工中主梁截面出現(xiàn)過大的應力 這些問題若處理不當 對結(jié)構受力不利 使主梁梁底曲線不順暢 形成永久性缺陷而影響外形美觀解決問題唯一辦法 對施工過程實施監(jiān)控 內(nèi)容 變形控制和應力監(jiān)測變形控制 嚴格控制每一節(jié)段梁段的豎向撓度及其橫向偏移 若有偏差并且偏差較大時 就必須立即進行誤差分析并確定調(diào)整方法 為下一節(jié)段施工做好準備工作應力監(jiān)測 控制主梁在施工過程中以及成橋后的應力 尤其是合龍時的控制 使其不致過大而偏于不安全 甚至在施工過程中造成主梁破壞 連續(xù)梁橋施工監(jiān)控過程主要體現(xiàn)在施工監(jiān)控模擬的結(jié)構分析 施工監(jiān)測 包括結(jié)構變形與應力監(jiān)測 施工誤差分析以及后續(xù)狀態(tài)預測4個方面 一 預應力混凝土連續(xù)梁橋懸臂施工監(jiān)控 二 施工監(jiān)控結(jié)構分析 計算 為了達到施工監(jiān)控的目的 首先通過計算確定橋梁結(jié)構施工過程中每個階段在受力和變形方面的理想狀態(tài) 施工階段理想狀態(tài) 以此為依據(jù)控制施工過程中每個階段的結(jié)構行為 使其最終成橋線形和受力狀態(tài)滿足設計要求 二 施工監(jiān)控結(jié)構分析 計算 一 施工監(jiān)控結(jié)構計算的一般原則 預應力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控結(jié)構計算不但模擬橋梁實際施工 還要考慮 1 施工方案由于連續(xù)梁橋的恒載內(nèi)力與施工方法 架設程序密切相關 在結(jié)構計算前應首先研究施工方法和架設程序 對主梁架設期間的施工給出一個較為精確的描述數(shù)值 一 施工監(jiān)控結(jié)構計算的一般原則 2 計算圖式連續(xù)梁橋一般要經(jīng)過墩 梁固接 懸臂施工 合龍 解除墩 梁固接 中跨合龍的過程 連續(xù)剛構橋需經(jīng)過懸臂施工和數(shù)次合龍 在施工過程中結(jié)構體系不斷地發(fā)生變化 在各個施工階段應根據(jù)施工實際情況和荷載狀況 選擇合適的計算圖式進行分析 計算 3 結(jié)構分析程序?qū)B續(xù)梁橋施工監(jiān)控計算而言 采用平面結(jié)構分析方法基本可以滿足實際施工監(jiān)控的需要4 非線性影響非線性對中小跨連續(xù)梁橋的影響可以忽略不計 對對大跨徑連續(xù)梁橋 則有必要考慮非線性的影響5 預加應力影響預加應力直接影響結(jié)構的受力與變形 施工監(jiān)控中應在設計要求的基礎上 充分考慮預應力實際施加程度 一 施工監(jiān)控結(jié)構計算的一般原則 6 混凝土收縮 徐變的影響連續(xù)梁橋應計入混凝土收縮 徐變對變形的影響7 溫度溫度對結(jié)構的影響是復雜的 通常做法是對季節(jié)性溫差在計算中予以考慮 對日照溫差則在觀測中采取一些措施予以消除 減小其影響8 施工進度施工監(jiān)控計算須按實際的施工進度 確切預計合龍時間 分別考慮各個部分的混凝土徐變變形 一 施工監(jiān)控結(jié)構計算的一般原則 二 施工監(jiān)控的結(jié)構計算方法 橋梁施工監(jiān)控中的結(jié)構分析方法包括前進分析法 倒退分析法以及無應力狀態(tài)法 對于分節(jié)段懸臂澆筑施工的預應力混凝土連續(xù)梁橋 連續(xù)剛構橋 施工監(jiān)控結(jié)構計算的分析方法一般采用前進法和倒退法 三 立模標高的確定 在主梁懸臂澆筑過程中 合理確定梁段立模標高是關系到主梁線形是否平顧 是否符合設計的一個重要問題 如果在確定立模標高時考慮因素比較符合實際 而且加以正確控制 則最終橋面線形較為良好 如果考慮因素與實際情況不符合 控制不力 則最終橋面線形會與設計線形有較大的偏差 三 施工監(jiān)控的監(jiān)測 一 施工監(jiān)測的目的通過監(jiān)測主墩和主梁結(jié)構在各個施工階段的應力和變形及時了解結(jié)構實際行為 根據(jù)監(jiān)測所得數(shù)據(jù) 首先確保結(jié)構安全和穩(wěn)定 其次保證結(jié)構受力合理和線形平順 為大橋安全 順利建成提供技術保障 1 主梁結(jié)構部分設計參數(shù)的測定 只需考慮主要的 可測定的參數(shù) 1 混凝土彈性模量 必須試驗確定 2 預應力鋼絞線彈性模量 3 混凝土容重 必須試驗確定 4 混凝土收縮徐變系數(shù) 5 材料熱脹系數(shù) 6 施工臨時荷載 主要是掛籃自重 臨時堆載 2 箱梁施工撓度觀測與標高控制 2 1準備工作 1 施工單位完成掛籃及托架試驗 除安裝檢查外 重點進行掛籃變形測試 測試結(jié)果為掛籃和托架結(jié)構荷載撓度曲線圖 實測彈性及非彈性變形值 邊跨現(xiàn)澆段支架試驗要求相同 2 主橋軸線及橋墩位里程 高程均根據(jù)全橋三角網(wǎng)點和水準網(wǎng)點由施工單位進行兩次復測 3 線形測量小組要按施工進度劃分的階段 應用施工監(jiān)控程序求得每一時段梁體撓度 并轉(zhuǎn)化為各梁段計算的立模標高 4 施工單位配合施工監(jiān)控組設置橋墩沉降觀測點 2 2梁段測點基準點的設置 1 0號和1號梁段頂面水準點為箱梁懸臂澆筑施工的標高控制點 2 箱梁施工撓度觀測與標高控制 2 從箱梁第2號節(jié)段開始 在梁段前端距端面15cm斷面 橋縱向 沿橫向布置3個箱梁頂面標高測點 其中中間測點主要用于連續(xù)梁水平軸線的測量控制 測點采用預埋鋼筋頭 橫向布置在箱梁腹板位置處 上述標高測點中包括了橋中線位置控制測點 2 箱梁施工撓度觀測與標高控制 2 3監(jiān)測規(guī)定 1 對于每一個懸澆梁段應進行至少3種工況的標高觀測 即掛籃就位及立模后 澆筑混凝土后 張拉完預應力鋼束后 2 除立模調(diào)整外 測量時間一般應在早晨太陽出來前 清晨7點左右 3 在進行標高觀測的同時 應進行中軸線位置觀測 墩沉降觀測 根據(jù)施工的進度情況 進行周期性觀測 4 對梁段標高和中軸線進行測量時 若現(xiàn)場實測值與測量單上預測值對應誤差為 15mm 高程 5mm 中軸線偏位 時 應告知監(jiān)理和施工監(jiān)控組 線形控制小組 在施工監(jiān)控組人員認可和監(jiān)理同意觀測結(jié)果后方可結(jié)束測量 2 箱梁施工撓度觀測與標高控制 2 4立模標高 1 立模標高由施工監(jiān)控組提出并將立模標高通知單發(fā)至監(jiān)理組 由監(jiān)理組核簽后轉(zhuǎn)發(fā)至施工單位 立模工作結(jié)束后 通知單返回施工監(jiān)控組 2 施工單位要根據(jù)施工監(jiān)控組提供的立模標高通知單準確放樣 立模標高放樣結(jié)束經(jīng)施工單位復測后 由監(jiān)理檢查合格并簽字后才可進行下一步的工作 3 施工監(jiān)控小組在預應力張拉后24小時內(nèi)根據(jù)箱梁已澆梁段的重量 標高 預應力 混凝土強度 彈性模量等實測值 考慮掛籃變形 支座變形 墩沉降和溫度影響 由施工監(jiān)控程序進行分析計算后 提出下一梁段的立模標高值 2 箱梁施工撓度觀測與標高控制 2 5合龍段觀測 1 合龍段是箱梁施工的重點 線形控制的難點 2 在合龍段相鄰懸臂施工最后梁段施工前 應對相應梁跨進行聯(lián)測 以確定最后梁段懸臂施工立模高程 保證合龍精度 3 在現(xiàn)澆合龍段之前 應對最大懸臂長度溫度變化 相應撓度變化進行24小時測量 4 控制標準應按設計文件要求 若設計文件中無此要求 則應按公路橋涵技術規(guī)范的規(guī)定要求執(zhí)行 2 箱梁施工撓度觀測與標高控制 2 6箱梁懸臂澆筑施工的主要精度要求 1 箱梁梁段的精度要求箱梁底 頂板中線誤差 10mm箱梁頂面高程 10mm箱梁底 頂板和腹板厚度誤差 10mm 10mm 0mm箱梁底 頂板寬度誤差 30mm箱梁高度誤差 5mm同跨對稱點高程誤差 20mm 2 箱梁懸臂現(xiàn)澆施工中 梁段高程和中軸線位置容許誤差為 高程 15mm 中軸線位置5mm 3 懸臂現(xiàn)澆合龍的主要精度懸臂合龍的中線位置誤差不大于10mm懸臂合龍的高程差在 20mm之內(nèi) 強調(diào) 1 箱梁每一節(jié)段懸臂施工過程中 應進行至少以下3個工況的撓度測量和高程控制測量 1 掛籃就位立模板及澆筑箱梁混凝土前 2 澆筑箱梁混凝土后 縱向預應力鋼束張拉前 3 縱向預應力鋼束張拉后 2 為了盡量減少溫度對觀測的影響 觀測時間安排在早晨太陽出來之前 在施工過程中 對每一節(jié)段需進行數(shù)次 至少1次 觀測 以便觀察各點的撓度及箱梁梁軸曲線的變化歷程 保證箱檗懸臂端的合龍精度及橋面的線形注意 除對當前施工節(jié)段進行高程測量外 同時對已施工的連續(xù)3個節(jié)段同時進行高程測量 以得到箱梁節(jié)段累計實際變形數(shù)據(jù)和線形 3 主梁應力監(jiān)測 預應力混凝土連續(xù)梁橋 連續(xù)剛構橋 主要測試橋墩和箱梁截面的應力橋墩上測點布置在墩底 橫系梁及墩頂截面處 主梁上視跨度而定 測點可布置在懸臂根部等關鍵截面測試儀器有各種應變儀 應變片 測力計 應變式測力傳感器 鋼弦式應力計等 連續(xù)梁橋應力監(jiān)控截面布置示例 縱向 監(jiān)控截面布置圖 連續(xù)梁橋應力監(jiān)控截面布置示例 橫向 應變監(jiān)控截面測點布置示意圖 縱向應變測點 主應變測點 連續(xù)剛構橋應力監(jiān)控截面布置示例 縱向 連續(xù)剛構橋應力監(jiān)控截面布置示例 橫向 C E I K截面 控制截面 應變測點布置 一般截面應變測點布置 主墩截面應變測點布置 傳感器及讀數(shù)儀 a 振弦式應變計 b 通用讀數(shù)儀 c 鋼筋應力計 d 溫度傳感器 4 溫度觀測 溫度變化 季節(jié)溫度變化和日照溫度變化日照溫度變化復雜 日照作用會引起主梁頂 底板的溫度差 使主梁發(fā)生撓曲 同時也會引起墩身兩側(cè)的溫度差 使墩身產(chǎn)生偏移 季節(jié)溫差對主梁撓度影響較筒單 由于其變化的均勻性 不會使主梁發(fā)生撓曲和使墩發(fā)生偏轉(zhuǎn)鑒于日照溫度變化復雜性 在撓度理想狀態(tài)計算時難以考慮日照溫度