懸灌連續(xù)梁施工技術(shù)

1、客運專線多聯(lián)大跨懸灌連續(xù)梁施工技術(shù)摘要：新建鐵路鄭州至西安客運專線渭南渭河特大橋在渭南市北側(cè)兩次跨越渭河，設(shè)計為2 聯(lián)（ 40+5 64+40）m連續(xù)梁和 7 聯(lián)（ 48+4 80+48） m連續(xù)梁。該橋連續(xù)梁的成功實踐，為同類橋有所借鑒，特作以技術(shù)總結(jié)。關(guān)鍵字 ：客運專線懸臂澆筑掛籃合攏體系轉(zhuǎn)換1 前言1953 年德國首次采用平衡懸臂施工法修建了跨徑為 114.2m 的 Worms橋，此后，懸灌連續(xù)梁在橋梁施工中被廣泛應(yīng)用； 經(jīng)過多年的研究和實踐， 懸灌施工用的掛籃主要有斜拉式、菱形式、桁架式及三角式等幾種結(jié)構(gòu)形式。鄭西客運專線渭南渭河特大橋在兩跨渭河處設(shè)計有多聯(lián)大跨度懸灌連續(xù)梁，在采用三角

2、掛籃順利實施后，總結(jié)施工形成本文。2 工程概況鄭州至西安客運專線渭南渭河特大橋全長 79.732 公里，橋梁在渭南市北側(cè)兩次跨越渭河，兩跨渭河段全長 12.9 公里，共有 9 聯(lián)懸灌連續(xù)梁，在東跨渭河處有 2 聯(lián)（ 40+5-64+40） m連續(xù)梁，在西跨渭河處有 7 聯(lián)（ 48+4-80+48）m連續(xù)梁，跨河連續(xù)梁總長 3725.5m。3 連續(xù)梁 0塊施工3.1 碗扣支架搭設(shè)連續(xù)箱梁0#塊完全處在主墩承臺上方，采用碗口支架直接在承臺上搭設(shè)，支架以 6060120 （橫縱高）的布設(shè)。在支架立桿頂托上擺放 1515 方木做縱橫向分配梁。 為便于加固模板和人員作業(yè)方便， 在箱梁四周同時搭設(shè)支架平臺

3、。3.2 模板施工0#塊模板采用大塊定型鋼模， 外模直接在碗口支架頂部方木上安裝。 箱內(nèi)搭設(shè)鋼管扣件支架， 支架立桿支于特制的鋼凳上， 支架上鋪設(shè)箱梁頂板底模。 腹板內(nèi)外模板設(shè)抽拔拉筋對拉加固。3.3鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道定位3.3.1 0 塊鋼筋綁扎時，先綁扎底板、腹板鋼筋，并預(yù)埋波紋管，同時安裝豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋， 最后綁扎頂板鋼筋。 檢查合格后， 搭設(shè)箱內(nèi)支架安裝箱室內(nèi)模。3.3.2縱向預(yù)應(yīng)力筋在0塊頂、底板及腹板內(nèi)數(shù)量眾多，施工定位尤其重要。3.3.3 豎向預(yù)應(yīng)力采用鐵皮波紋管，一端錨固，另一端張拉，在安裝波紋管時連同精軋螺紋鋼筋及錨固端錨具一起安裝就位，并設(shè)置壓漿管及排氣管。3.3.4 橫

4、向預(yù)應(yīng)力束數(shù)量較多， 安裝時要保證波紋管道的順直， 以消除張拉時引起的梁體翼緣板扭曲變形，以便更好地控制主橋外觀線型。3.4 支座安裝連續(xù)梁墩頂設(shè)計安裝有盆式橡膠支座， 鋼筋綁扎前復(fù)測橋墩中心距離及支承墊石高程，檢查錨栓孔位置及深度要符合設(shè)計要求。 進行支座安裝保持支座上下板水平，不產(chǎn)生偏位。支座與支承墊石間及支座與梁底間密貼、無縫隙。支座四角高差不大于 2mm。支座水平偏差不得大于 2mm。支座安裝后錨固支座螺栓，灌漿固定。3.5 墩梁固結(jié)鄭西客專鐵路墩梁臨時固結(jié)施工圖紙按照臨時支座和臨時錨固綜合設(shè)計， 臨時固結(jié)在永久性支座兩側(cè)共 4 個，采用 C40 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，錨固主筋為 296 根

5、 32 螺紋鋼。對合攏前懸臂梁起錨固和支承作用。邊跨（或中跨）合攏段砼強度達到要求（設(shè)計強度 80以上）時，鑿除墩梁臨時固結(jié)。鑿除前應(yīng)精確測量邊跨（或中跨）合攏段新澆砼兩側(cè)結(jié)構(gòu)標高，鑿除過程中及時監(jiān)測、 記錄合攏段兩側(cè)結(jié)構(gòu)標高的變化， 并注意避免損傷墩身及箱梁混凝土。鑿除后對梁底、墩頂?shù)耐饴朵摻铑^進行環(huán)氧砂漿封堵 , 進行防腐 . 防銹處理。3.6 混凝土施工0塊混凝土為現(xiàn)澆施工，采用拌合站集中供應(yīng)，汽車運輸，泵車泵送上橋。澆注遵循“分層、對稱澆注”的原則。砼灌注完畢終凝后及時灑水養(yǎng)生并鋪設(shè)土工布或塑料薄膜進行養(yǎng)護。4 連續(xù)梁掛籃施工4.1 掛籃由承重系統(tǒng)、 底模系統(tǒng)、側(cè)模系統(tǒng)、 走行系統(tǒng)和錨

6、固系統(tǒng)五大部分組成（見下表）。掛 籃 組 成項目內(nèi)容承重系統(tǒng)三角架、前上橫梁、后上橫梁底模系統(tǒng)縱梁、前下橫梁、后下橫梁、模板系統(tǒng)側(cè)模系統(tǒng)內(nèi)外側(cè)模支架、模板、吊梁、滑梁走行系統(tǒng)三角架走行系統(tǒng)、側(cè)模走行系統(tǒng)、內(nèi)模走行系統(tǒng)錨固系統(tǒng)扁擔(dān)梁、錨固筋等4.2掛籃的拼裝4.2.1在 0#段上鋪設(shè)滑塊。4.2.2 安裝后上橫梁、三角架（包括主梁、立柱、斜拉帶及立柱平聯(lián)） ，錨固后錨系統(tǒng)。4.2.3安裝前上橫梁和斜撐桿及平聯(lián)，然后在地面上拼裝底模系統(tǒng)。4.2.4 在前上橫梁上掛 4 臺 10t 倒鏈，利用倒鏈將底模系統(tǒng)提升到位后， 安裝后吊桿及前吊桿。4.2.5內(nèi)、外?；合到y(tǒng)安裝。4.3 懸臂對稱段施工4.3

7、.1 掛籃外側(cè)模及底模就位后， 綁扎底板鋼筋及鋼筋定位架， 接著進行腹板鋼筋的綁扎和預(yù)應(yīng)力束管道的安裝， 腹板鋼筋綁扎完成后再立內(nèi)模并用拉條與外側(cè)模連接， 設(shè)內(nèi)模支撐及頂板支架， 綁扎頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力束管道， 最后立端模。4.3.2 經(jīng)檢查驗收合格后，方可灌注梁段混凝土。 懸臂段澆筑混凝土?xí)r對稱、平衡施工，不平衡偏差不得大于設(shè)計允許數(shù)值。 混凝土配合比，澆筑順序及振搗，必須嚴格按施工工藝操作。梁段澆筑由懸臂端向后分層澆筑振搗。4.4掛籃的滑移4.1.1主梁后錨桿稍松開，用千斤頂將掛藍主梁頂起，將前端滑塊放置在要求位置后落下主梁， 用倒鏈牽引主梁進行滑移，主梁的前移帶動側(cè)模系統(tǒng)、 底模系統(tǒng)及內(nèi)滑

8、梁整體移位， 隨著主梁的前移， 扁擔(dān)梁應(yīng)交替前移 （扁擔(dān)梁不得少于 2 道），以保持主梁的穩(wěn)定，滑到位以后將主梁后錨桿錨緊（不得少于 3 道），并用扳手緊固。4.1.2 掛藍模板系統(tǒng)在主梁前移時與主梁同步前移，到位后用 IV 級鋼吊桿從箱梁頂板預(yù)留孔道穿過與側(cè)?？v梁上的連接盒連接，托起側(cè)模系統(tǒng)。4.1.3后下橫梁滑移到位錨固于已成砼梁段上，前下橫梁用IV 級鋼與前上橫梁連接。4.1.4調(diào)整底模系統(tǒng)中線、標高。4.1.5將底模系統(tǒng)與已澆梁段底板、側(cè)模系統(tǒng)與翼緣板及腹板外側(cè)密合，并將后吊桿帶上保險螺母。4.1.6 調(diào)整側(cè)模系統(tǒng)中線、標高。4.1.7倒鏈將內(nèi)模系統(tǒng)拖移到位，并調(diào)好中線及標高。4.1.

9、8綁扎底板、腹板鋼筋、安裝管道、立內(nèi)模、預(yù)埋。4.1.9綁扎頂板鋼筋、預(yù)埋、安裝管道、端模。4.1.10檢查箱梁頂板標高，合格后，方可灌注砼。4.1.11重復(fù)以上步驟灌注下一段。5 邊跨現(xiàn)澆段及邊跨合攏施工5.1邊跨現(xiàn)澆段采用支架法進行施工，基礎(chǔ)以3：7 灰土進行換填處理后，地表以 C20砼做硬化處理，利用砂袋分級加載預(yù)壓，最大加載為設(shè)計荷載的 1.2 倍。邊跨現(xiàn)澆梁段施工時，混凝土澆筑向合攏口靠攏，并對梁段高程進行監(jiān)測，使合攏口高差控制在允許偏差范圍內(nèi)。 混凝土澆注完成后， 及時設(shè)專人對管道沖水，確保暢通，混凝土初凝后用土工布覆蓋保濕養(yǎng)生。5.2 在施工完最后一個懸灌對稱段后，邊跨端掛籃前移

10、到邊跨合攏段，用型鋼支撐、合攏鋼絞線束對合攏段撐拉鎖定， 進行邊跨合攏段混凝土的灌注和養(yǎng)護等強，合攏溫度控制在當(dāng)日溫度最低時進行砼澆筑， 并在 4 小時之內(nèi)灌注完畢。應(yīng)注意避開冬夏季極端天氣下進行合攏施工，宜控制在 525內(nèi)合攏。合攏段混凝土強度達到設(shè)計要求后進行張拉錨固邊跨縱向束、 橫向束和豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。（詳見后附合攏順序示意圖）6 中跨合攏段施工6.1在施工完最后一個懸灌對稱段后，中跨端掛籃前移到中跨合攏段，模板就位后按設(shè)計要求設(shè)置體外支撐與體內(nèi)約束， 并進行合攏段剛性連接鎖定。 混凝土澆筑前將臨時固結(jié)約束解除， 灌注合攏段混凝土， 混凝土澆注完畢后進行養(yǎng)生和等強，拆除體外剛性支撐，強

11、度達到設(shè)計要求后進行張拉錨固邊跨縱向束、橫向束和豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。6.2在第一個中跨合攏段合攏并張拉完成后，按照設(shè)計圖紙給定的合攏順序進行下一個中跨合攏段的合攏施工， 步驟與第一個中跨合攏段相同。 直到全聯(lián)合攏。（合攏順序見附圖）7 連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工7.1 預(yù)應(yīng)力鋼束管道須嚴格按圖紙所給坐標準確定位， 以確保鋼束平順。 錨具安裝時，墊板平面必須與鋼束管道垂直， 錨孔中心應(yīng)對準管道中心孔， 鋼束管道與錨具端頭連接必須妥善處理， 錨具夾片和錨頭錐孔中心應(yīng)保持清潔， 懸澆梁段通過的管道必須仔細清理。7.2所有預(yù)應(yīng)力張拉都應(yīng)在箱梁砼強度達到設(shè)計強度的要求后方可張拉預(yù)應(yīng)力，且采用張拉噸位與鋼束延伸量雙控

12、。按照先張拉縱向預(yù)應(yīng)力， 再張拉豎向預(yù)應(yīng)力，最后張拉橫向預(yù)應(yīng)力的順序進行張拉。8 體系轉(zhuǎn)換8.1體系轉(zhuǎn)換施工流程多跨長聯(lián)連續(xù)梁體系形成步驟為：T構(gòu) 構(gòu)分段連續(xù)形成全橋。中孔合攏是梁體從單懸臂向連續(xù)梁的轉(zhuǎn)換，施工流程如下： 澆注邊跨合攏段拆除主墩與箱梁 0塊的臨時固結(jié)張拉、錨固邊跨合攏段預(yù)應(yīng)力筋拆除邊跨掛籃及邊孔支架安裝中跨合攏剛性支撐組拼懸吊支架、模板澆注中跨合攏段混凝土張拉并錨固剩余預(yù)應(yīng)力筋拆除懸吊支架，單孔中跨體系轉(zhuǎn)換完成。多次循環(huán)后全聯(lián)合攏段體系轉(zhuǎn)換全部完成，全橋貫通。8.2體系轉(zhuǎn)換施工8.2.1臨時固結(jié)解除8.2.1.1 邊跨合攏段砼強度達到要求 （80以上）時，進行主墩頂部的墩梁臨時

13、固結(jié)解除。 臨時固結(jié)鑿除前應(yīng)精確測量邊跨合攏段新澆砼兩側(cè)結(jié)構(gòu)標高， 鑿除過程中及時監(jiān)測、 記錄合攏段兩側(cè)結(jié)構(gòu)標高的變化， 并注意避免損傷墩身及箱梁混凝土。8.2.1.2 鑿除施工腳手架沿墩身搭設(shè)， 周邊按要求作防護網(wǎng)， 人員在腳手平臺上采用風(fēng)鎬鑿除砼， 機械設(shè)備放置于梁頂， 壓力風(fēng)以膠管引到工作面。 鑿至鋼筋位置時，采用氧氣割除露出的鋼筋， 并對梁底、 墩頂?shù)匿摻疃祟^進行環(huán)氧砂漿封堵 , 做防腐、防銹處理。8.2.2過渡型剛性合攏體系施工8.2.2.1 合攏前先在待合攏兩側(cè)梁段預(yù)埋相關(guān)預(yù)埋件及預(yù)留鋼筋， 并將預(yù)留鋼筋與箱梁鋼筋連接， 預(yù)埋的連接鋼板須垂直安放。 待相鄰梁段張拉后， 按照與邊跨合

14、攏同樣的施工程序和施工工藝進行中跨合攏剛性支撐連接。8.2.2.2 應(yīng)選擇在當(dāng)天最低溫度時進行鎖定型鋼撐桿安裝、焊接，鎖定型鋼撐桿長度尺寸應(yīng)以現(xiàn)場實測值加工， 焊接應(yīng)保證端部連接鋼板與型鋼軸線的嚴格垂直。焊接鎖定型鋼撐桿時先將一端焊好， 另一端用楔塊打緊并施焊固定， 以鎖定合攏段兩端懸臂。8.2.2.3隨后進行臨時張拉鋼束穿設(shè)、張拉，每一合攏段頂板、 底板各張拉2 束。每束張拉噸位400KN。張拉完須及時在4 小時內(nèi)將合攏段砼澆注完成。8.2.3梁體合攏，完成體系轉(zhuǎn)換澆注中跨合攏段混凝土前， 待標高調(diào)整到位， 選擇一天的最低溫度時間焊接預(yù)埋的鋼構(gòu)件， 鎖緊合攏段， 然后快速澆注混凝土。 待混凝

15、土到達強度后進行永久性縱向、豎向及橫向預(yù)應(yīng)力束張拉、 壓漿。拆除合攏段掛籃， 第一個中跨合攏，完成初次體系轉(zhuǎn)換， 多次循環(huán)后全聯(lián)合攏段體系轉(zhuǎn)換全部完成， 全橋貫通形成多跨長聯(lián)連續(xù)梁體系。9 線形控制9.1 線形控制是在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂法施工階段， 臨時剛構(gòu)對橋跨結(jié)構(gòu)所發(fā)生的幾何變形實時監(jiān)測， 并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時進行矯正， 使其達到設(shè)計的理想狀態(tài)。線形控制的基本原理是： 根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)計算確定梁體各截面的最終撓度變化值（即豎向變形） ，設(shè)置施工預(yù)拱度，據(jù)此調(diào)整每塊梁段模板安裝時的前緣標高。9.2 掛籃懸灌施工的觀測控制：采用聯(lián)測后的導(dǎo)線控制點，依據(jù)橋位地形條件建立懸灌連續(xù)梁平面控制網(wǎng)和高程

16、控制系統(tǒng)。 通過控制網(wǎng)的精確放樣和高程觀測，為掛籃懸灌施工線形控制提供可靠技術(shù)保證， 同時通過對觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析后，為連續(xù)箱梁撓度、預(yù)拱度動態(tài)調(diào)整提供計算依據(jù)。9.3梁段軸線定位控制9.3.1 在梁段砼強度達到要求預(yù)應(yīng)力張拉完成后， 在掛藍將要滑移的梁段頂面設(shè)兩條輔助線， 該線平行對稱， 寬度為掛籃行走的中距， 行走時掛籃兩條軌道中心壓在該輔助軸線上，掛籃前后橫梁的中心點應(yīng)投影在橋軸線上。9.3.2 橋軸線軌道中心線的延長點采用全站儀以平面控制網(wǎng)準確放樣。 掛籃滑移到位后，以全站儀采用坐標法檢查復(fù)核軌道中軸線與橋軸線位置， 兩者偏差超過限差 5mm要求則需要對掛籃進行調(diào)整。9.3.3 達到要

17、求后以水準儀嚴格檢查下橫梁處底模標高， 結(jié)合設(shè)計給定的預(yù)拱度、撓度值及掛籃預(yù)壓時實測的彈性變形值，精確調(diào)整掛籃及模板標高。節(jié)段前緣施工立模標高Hi 由兩部分（設(shè)計標高 Hi 和綜合預(yù)拱度fi ）組成。設(shè)計標高 Hi =H0+Hi其中： H0為墩頂 0#段標高H為梁體坡度引起的增量綜合預(yù)拱度 fi=fi1+fi2+fi3其中： fi1為節(jié)段預(yù)拱度fi2為掛籃變形預(yù)留的增量值fi3為基礎(chǔ)沉降的影響值所以節(jié)段前緣施工標高為： Hi=Hi +fi= H0+ Hi+ fi1+fi2+fi3 9.4 箱梁節(jié)段長度控制每個梁段在掛籃精確定位（平面、高程）后，在前段已澆箱梁兩側(cè)內(nèi)肋上，在同一水平線每 3.5m

18、 設(shè)定一紅油漆點，以鋼尺測量自紅油漆點至待澆梁段端模的水平距離，確定端模位置后在掛籃模板相應(yīng)位置進行標記， 并以全站儀復(fù)核端模線（兩側(cè)）位置，如此便可控制箱梁各梁段的長度，又可保證箱梁各端面垂直于橋軸線。9.5合攏段線形控制在合攏段施工過程中， 嚴格控制合攏段兩側(cè)的高差。 灌注合攏段混凝土施工時，要保證臨時剛性連接的剛度， 在灌筑合攏段前， 應(yīng)復(fù)查調(diào)整兩懸灌端合攏施工荷載，并使其對稱。10. 結(jié)束語兩跨渭河多聯(lián)大跨度懸灌連續(xù)梁順利施工完成，經(jīng)檢查驗收完全符合設(shè)計及橋梁驗標的各項要求。 通過總結(jié)客運專線大跨度懸灌連續(xù)梁的施工經(jīng)驗， 可為其他同類工程施工借鑒使用。參考文獻：1 新建鐵路鄭州至西安客運專線省界至西安段施工圖（40+1-64+40 ）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁參考圖鐵道第一勘察設(shè)計院2006.12 TZ213 2005 鐵道部經(jīng)規(guī)院發(fā)布的客運專線橋涵施工及混凝土工程施工技術(shù)指南2005.9.223 鐵建設(shè) 2005 160號 鐵道部發(fā)布的