懸臂澆筑連續(xù)梁橋施工工程實(shí)踐

1、懸臂澆筑連續(xù)梁橋施工工程實(shí)踐摘要本文從連續(xù)梁橋懸澆施工工藝和施工特點(diǎn)方面入手，結(jié)合正在施 工的京津城際軌道交通工程跨北京某特大橋懸澆連續(xù)梁施工實(shí)際，重點(diǎn)對掛籃 懸澆施工工藝、流程進(jìn)行了論述，為今后施工此類橋梁提供參考。一、概述北京某特大橋60+100+60mit續(xù)梁頂寬13.4m,底寬6.7m,為單箱單室三向 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，中支點(diǎn)處梁高7.85m,跨中及邊跨最低點(diǎn)處梁高為4.85m,每個T 構(gòu)由13個懸澆段，一個邊跨現(xiàn)澆段，一個邊跨合攏段，最后進(jìn)行中跨合攏，梁 全長221.5m。節(jié)段劃分如下圖所示。二、懸澆掛籃施工工藝2.1. T構(gòu)懸澆施工工藝流程：0#塊施工一掛籃拼裝一主墩形成 T構(gòu)一懸澆 施

2、工中間節(jié)段一現(xiàn)澆邊跨現(xiàn)澆段一邊跨合攏-釋放主墩臨時(shí)固結(jié)-完成體系轉(zhuǎn) 換一合攏中跨一預(yù)應(yīng)力張拉形成連續(xù)梁橋。2.2. 細(xì)部施工工藝流程：（見流程圖）|地基處理（或懸臂牛腿）綁扎鋼筋安裝預(yù)應(yīng)力管道及錨墊板內(nèi)模安裝、加固鋼絞線檢驗(yàn)松動掛籃底模、內(nèi)外模、吊帶倒鏈牽引走行綁扎鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力管道澆筑1號節(jié)段硅張拉壓漿，同上掛藍(lán)錨 固拆除掛籃（外側(cè)模除外）外試件，同上循環(huán)工藝流程懸臂澆筑 各節(jié)段綁扎鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力管道澆筑外合攏段綁扎鋼筋安裝預(yù)應(yīng)力管道吊架加工制作支架*預(yù)壓支立邊墩支架中跨合攏拆臨時(shí)固結(jié)預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿強(qiáng)度試壓重復(fù)工藝流程完成合攏 段連續(xù)梁施工工藝細(xì)部流程圖三、懸澆施工工藝要點(diǎn)3.1掛籃安

3、裝、預(yù)壓掛籃安裝程序:a.我平鋪枕-b.鋪設(shè)鋼枕安裝-c.安裝走道梁-d.清理預(yù)留孔-e.吊裝主構(gòu)架-f.安裝主構(gòu)架連結(jié)系-g.錨固主構(gòu)架-h.吊裝前上橫梁-i.安裝后吊帶-j.吊裝底模架及底模板-k.安裝外側(cè)模板-1.吊裝內(nèi)模架-m.調(diào)整立模標(biāo) 局。通過現(xiàn)場模擬壓重對掛籃在橋上按最不利荷載整體預(yù)壓，按最重節(jié)段的1.2倍進(jìn)行壓重，檢查掛籃加工及安裝質(zhì)量，消除非彈性變形；通過預(yù)壓數(shù)據(jù)測定彈性變形及非彈性變形，為1節(jié)段立模的預(yù)抬量提供依據(jù)。3.2 鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道及梁頂預(yù)埋件安裝一般順序?yàn)椋旱装逑聦泳W(wǎng)片及部分架立筋一腹板套子筋及縱向鋼筋一底板 波紋管一底板上層網(wǎng)片一腹板豎向預(yù)應(yīng)力筋一腹板縱向波

4、紋管一箍筋一頂板下 層鋼筋一縱橫向波紋管一頂板上層鋼筋一預(yù)埋件。波紋管安裝時(shí)要根據(jù)每節(jié)段長度不等考慮下料長度，下料一般采用砂輪切 割機(jī)切割，切割后順便將接口處的毛刺用木錘搓掉，以防止穿鋼絞線時(shí)掛住堵 塞波紋管；按照設(shè)計(jì)要求，縱向管道長度大于 60米時(shí)，每隔20米要設(shè)置一個 三通，以便于排氣，在中間最高處也要設(shè)置排氣管，以保證管道內(nèi)全部壓滿。3.3 硅澆筑硅澆筑時(shí)主要考慮T構(gòu)兩側(cè)最大不平衡重20噸，采用汽車泵兩頭對稱澆筑。澆筑時(shí)需在頂板設(shè)置下灰口便于澆筑底板，腹板澆筑時(shí)由于鋼筋及波紋管 較密，腹板設(shè)置串桶，腹板較寬時(shí)，振搗人員進(jìn)入腹板振搗，較窄時(shí)在內(nèi)側(cè)模 開振搗口。澆筑時(shí)要分層澆筑分層振搗，先底

5、板，澆筑到一定高度后，對底板中間缺 的硅進(jìn)行下料補(bǔ)平，最后澆筑頂板。3.4 硅養(yǎng)生由于本橋施工跨越冬夏兩季，根據(jù)施工季節(jié)不同，采取了不同的養(yǎng)生方法， 冬季施工時(shí)，最低環(huán)境溫度小于 5c時(shí)，采用棉蓬布覆蓋，熱風(fēng)炮加溫，以保 證硅養(yǎng)生防凍需要。夏季施工時(shí)，由于下跨三環(huán)路，避免將水灑在路上，側(cè)面涂刷養(yǎng)護(hù)液，梁 頂面、底面用土工布覆蓋，聚水養(yǎng)生。3.5 預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿張拉程序：當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開始預(yù)應(yīng)力束張拉，張拉程序?yàn)橄瓤v向，再豎向，后橫向；縱向預(yù)應(yīng)力束張拉程序?yàn)椋合雀拱?，后頂板；先長束，后短束；橫向、豎向預(yù)應(yīng)力束張拉程序?yàn)椋合雀浚拷殉闪憾危?，后端部鋼絞線的切割必須采用砂輪切割機(jī)切割

6、，穿入前必須用綁線逐根編成束穿 入，嚴(yán)禁單根穿入以防相互纏繞，穿入時(shí)在端部穿入一楔形的鋼塊夾緊鋼絞線， 楔塊前面系一鋼絲繩或鋼絞線利用卷揚(yáng)機(jī)牽引穿入。張拉工藝流程為：010%b k （量伸長量記錄）-20%r k （測伸長量作為0-10%寸的伸長量）-100%7 k （靜停5分鐘）一補(bǔ)拉b k （測伸長量）-千斤頂停止供油壓（測回 縮量）一伸長量對比一錨固。預(yù)應(yīng)力管道壓漿采用真空輔助壓漿工藝，同一管道壓漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一 次完成。壓漿配合比為：水泥：灌漿劑：水 =1: 0.01:0.33攪拌壓漿流程：加入水的 90齡加入灌漿劑-加入水泥一用砂漿攪拌機(jī) 攪拌（慢攪30秒、快攪30秒）一加入剩余水一

7、攪拌（快攪60秒）一測流動 度一一端接真空泵-另一端接壓漿管。3.6 掛籃走行3.6.1 按要求找平梁頂軌道處的梁頂面并鋪設(shè)下一節(jié)段鋼枕及軌道。3.6.2 檢查走道梁上每個豎向精扎螺紋鋼是否全部錨固齊全，套筒位置是 否正確。3.6.3 放松底模架的前后吊帶，放松內(nèi)外模的前后吊桿，拆除內(nèi)外模后吊 桿中的離梁端較近的吊桿，將吊架放在內(nèi)外模走行梁上。3.6.4 拆除后吊帶與底模架的連結(jié)，利用倒鏈?zhǔn)沟啄５暮蟛恐亓孔饔迷谕?模走行梁上。3.6.5 解除掛籃主桁后支座處錨固螺桿。3.6.6 倒鏈牽引掛籃主菱形架，使掛籃、底模架、外側(cè)模一起向前移動， 掛籃后部應(yīng)設(shè)10T保險(xiǎn)倒鏈。3.6.7 掛籃移動到位后，

8、立即固定后錨固，再安裝底模、外側(cè)模吊帶。3.6.8 調(diào)整模板。3.6.9 重復(fù)上述施工步驟，直至所有使用掛籃梁段施工完成。3.7 邊跨合攏3.7.1 施工步驟邊跨現(xiàn)澆段及中間節(jié)13#塊施工完成后，安裝邊跨合攏段吊架，進(jìn)行 邊跨合攏段鎖定，澆筑邊跨合攏段彼，張拉邊跨T17、B13B16及邊跨橫豎向預(yù)應(yīng)力筋，拆除邊跨合攏段吊架。3.7.2 合攏段吊架及模板利用掛籃底模、外側(cè)模、內(nèi)模作為邊跨合攏段模板。掛籃前移時(shí)，因 前吊帶與邊跨現(xiàn)澆段梁體抵觸，無法前移就位，所以在前移前要做好以下工作：1）掛籃施工完13#塊后，內(nèi)外模暫不拆除拉筋螺母，預(yù)應(yīng)力束張拉后， 解除內(nèi)外導(dǎo)梁前吊桿，用鋼絲繩或倒鏈系住內(nèi)外導(dǎo)梁

9、前端， 使導(dǎo)梁前端作 用在外側(cè)模桁架上。2）利用對面梁段的預(yù)留孔穿入鋼絲繩與導(dǎo)梁連接，通過導(dǎo)鏈將導(dǎo)梁 牽引至對面梁段，弁用精軋螺紋鋼將導(dǎo)梁固定在梁體翼板及頂板上。3）拆除拉筋，放松內(nèi)外側(cè)模，在外導(dǎo)梁上穿鋼絲繩將底模前下橫梁 兩端吊起，同時(shí)調(diào)整掛在導(dǎo)梁上的后下橫梁吊點(diǎn)導(dǎo)鏈，拆除后吊帶，使底 |:-五-J-tq模平臺前移就位，利用吊帶將其固定在底板預(yù)留孔上。4）拆除掛籃前吊帶，通過導(dǎo)鏈牽引外模架、內(nèi)模架就位。5）用拉筋將內(nèi)外模拉緊，縫隙用密封條或砂漿補(bǔ)平，為防止出現(xiàn)錯 臺或漏漿。3.7.3合攏段鎖定1）應(yīng)力分析根據(jù)調(diào)查，北京市歷年各月氣溫如下表序號項(xiàng)目5月6月7月8月9月1最低氣 溫2.5 C10

10、 c15.3 C11.4 C3.7 C2平均氣 溫19.8 C24 C25.8 C24.4 C19.4 C3最高氣 溫30 C35 C由于三環(huán)路是6月份進(jìn)行合攏，梁端到主墩 49m,按梁體澆筑后灑水降溫，升溫后最大溫差15 c計(jì)算，碎伸長量為49mx 0.00001 磴線膨脹系數(shù) X 15C = 0.00735m梁體升溫后產(chǎn)生的對合攏段頂撐力為0.00735m/49mx 35.5 X 1000MP* 13m=69225KN如果完全在最冷時(shí)澆筑彼， 則理論上不用進(jìn)行合攏段張拉， 但因澆筑 時(shí)不能完全保證最冷時(shí)澆筑，為防止溫度剛澆筑后降溫拉裂，考慮5c溫差，引起的張拉力按上式計(jì)算應(yīng)為 23075K

11、N根據(jù)以上計(jì)算，溫度應(yīng)力引起的力較大，此時(shí)只有邊跨模板對梁體有 I 約束力，如果約束力小于梁體溫度應(yīng)力，梁體肯定會產(chǎn)生位移。2）剛性支撐設(shè)置邊跨現(xiàn)澆段及13#塊端部腹板兩側(cè)頂板、底板上各預(yù)埋4塊40cm高、50cm寬、2cm厚的鋼板，鋼板后方加焊鋼板肋進(jìn)行加強(qiáng)，梁體內(nèi)埋設(shè)加強(qiáng) 鋼筋與硅連接增加抗撥力。 支撐型鋼用雙工20b焊接而成，在彼澆筑前幾 天凌晨最低溫度時(shí)，將支撐型鋼焊于兩側(cè)梁內(nèi)預(yù)埋的鋼板上，起到支頂作 用弁起部分抗拉作用，焊接時(shí)注意同一根工鋼骨架一端焊完后再焊接另一邊跨合攏段采用剛性骨架措施鎖定后，在溫度變化作用下，由于中墩臨時(shí)支撐尚未拆除，梁體變化引起的微小滑動，通過邊跨合攏段臨時(shí)固

12、結(jié)骨架，其力主要由邊跨現(xiàn)澆段砂與模板的摩擦力抵消，邊跨現(xiàn)澆段施工完成后，邊支座處支頂方木要拆除，使支座能夠活動。木模板與混凝土之間的摩擦系數(shù)取0.15 ,則：合攏段剛性支撐所受軸力：N- G= 0.15 X448X9.8=658KN式中：G為邊跨現(xiàn)澆段梁段的重力。假設(shè)采用2工20b焊成支撐骨架，每個合攏段4個，則每個剛性支撐 所受應(yīng)力：（T =N/A=658/4/2/0.00355=23169KPa=23.2MPa能夠滿足要求。,3）臨時(shí)張拉束由于總共僅有658KN的力，故邊跨不再進(jìn)行臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束張拉，僅用勁性骨架焊接來抵消溫度降低時(shí)兩端梁體對合攏段新澆彼的張應(yīng)力。四個骨架所承受的平均力為：6

13、58/4=165KN,單個骨架在鋼板上焊縫長度90cm,為保證焊縫牢固，每個骨架與預(yù)埋鋼板的焊縫均采用四周滿焊， 焊縫厚度6mm3.7.4 合攏段彼澆筑選擇在一天凌晨3點(diǎn)左右氣溫最低時(shí)澆筑合攏段混凝土，澆筑時(shí)間在4小時(shí)內(nèi)完成，砂澆筑前一天用水將全梁表面、箱內(nèi)灑水保濕進(jìn)行降溫。收聽天氣預(yù)報(bào)，三天內(nèi)有大風(fēng)降溫時(shí)，不進(jìn)行合攏段彼澆筑。兩端的混凝土連接面要充分鑿毛、濕潤，弁沖洗干凈。采用新出的合攏段微膨脹混凝土， 現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人確認(rèn)，利用汽車泵 送，入模混凝土塌落度不大于 20cm硅澆筑時(shí)商硅廠、現(xiàn)場必須有項(xiàng)目部 負(fù)責(zé)人在場進(jìn)行旁站指揮。彼澆筑后專人進(jìn)行噴水霧養(yǎng)生，初凝后覆蓋塑料薄膜及土工布保濕養(yǎng) 護(hù)

14、，專人進(jìn)行硅測溫記錄。3.7.5 配重考慮兩種工況，計(jì)算分別如下，其中不論哪種工況不進(jìn)行配重產(chǎn)生的 不平衡彎矩，臨時(shí)固結(jié)都可以滿足，不再進(jìn)行配重。根據(jù)標(biāo)高測量結(jié)果， 如果誤差在15mmz內(nèi)則不用配重找平；如果標(biāo)高差在15mmz上，則在T構(gòu)兩側(cè)壓配重將邊跨 13#塊端部與現(xiàn)澆段15#塊端部標(biāo)高找平。為減少彼 澆筑過程中因T構(gòu)兩側(cè)重量變化產(chǎn)生的撓度變形對新澆秋的影響，建議加快澆筑速度，使變形在秋初凝前完成，或在T構(gòu)兩側(cè)加相同配重，隨彼澆筑同步取消邊跨側(cè)配重。1）邊跨吊架改制時(shí)13#塊施工完成后，保持邊跨掛籃主桁不動，底模平臺及內(nèi)外模前移 到設(shè)計(jì)位置，中跨掛籃不動。由于底模平臺重13t,外側(cè)模及桁架

15、重12t,內(nèi)模重約5t ,前移距離 2m,整個掛籃重57t ,中跨防護(hù)重4t ,故底模平臺走行后不平衡彎矩為：13*2*9.8=255KN m內(nèi)外模走行后不平衡彎矩為：（13+12+5）*2*9.8=588KN m中跨掛籃防護(hù)增加的不平衡彎矩 4* （50-3） *9.8=1842KN m可見中間節(jié)施工期間及邊跨吊架改制時(shí)，最大不平衡彎矩均小于臨時(shí)固結(jié)所能承受的65368KM m,可以不考慮配重。2)邊跨合攏段彼澆筑時(shí)一半彼重量相對主墩中心產(chǎn)生的不平衡彎矩為35* (60-9-2-0.5 ) *9,8=16636 KN m此時(shí)兩邊產(chǎn)生的不平衡彎矩為16636+255+588-1842=1563

16、7 KN m此不平衡彎矩同樣小于臨時(shí)固結(jié)所能承受的不平衡彎矩，如果由中跨13/塊上加重實(shí)現(xiàn)平衡，需加重為 15955/ (50-1-2 ) =339KN在一個T構(gòu)兩側(cè)各放置一個水箱進(jìn)行配重，配重重量為34噸，隨邊n跨合攏段彼澆筑重量同步減去邊跨側(cè)水箱內(nèi)水的重量，保持T構(gòu)兩側(cè)力矩平衡。為方便施工，因此時(shí)主桁已與導(dǎo)梁模板分解開，保持兩個主桁在13#塊上作為配重，每澆筑一車(8m重20噸)的重量，中跨主桁不動，邊跨 主桁向主墩方向移動17m,澆筑完成時(shí)邊跨掛籃移到主墩位置來實(shí)現(xiàn)兩端 撓度不變，不再加工水箱。20/2*49/28=17.5m3.7.6 預(yù)應(yīng)力張拉合攏段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，放松吊架

17、外側(cè)模及內(nèi)側(cè)模。然后 按順序進(jìn)行其他預(yù)應(yīng)力束張拉，張拉完成后方可脫底模。合攏段混凝土灌注前，要將所有的預(yù)應(yīng)力鋼絞線全部穿入波紋管內(nèi)，為防止硅澆筑時(shí)波紋管道堵塞，除接口處用絞帶纏繞密封外，還要注意逐根檢查有沒有受電火花影響打開的孔洞，同時(shí)彼澆筑時(shí)下砂口要盡量避開波紋管位置，弁在合攏段每根縱向波紋管頂埋設(shè)三通排氣孔，以防合攏段發(fā)生堵管影響壓漿質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力束的張拉順序要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。3.8 中跨合攏3.8.1. 工步驟邊跨張拉完成T17、B13B16后，拆除主墩頂臨時(shí)固結(jié)使主墩永久支座受力，張拉邊跨B11B12,拆除邊跨現(xiàn)澆段支架，安裝中跨吊架及模板， 進(jìn)行中跨合攏段鎖定，綁扎鋼筋弁澆筑中跨合攏

18、段彼， 張拉T18、B1B10, 拆除中跨合攏段吊架，拆除 T18。3.8.2. 攏段吊架及模板利用掛籃底模、外側(cè)模、內(nèi)模作為中跨合攏段模板。邊跨合攏段張拉完成拆除現(xiàn)澆段支架后，先拆除邊跨掛籃，然后將67#墩中跨掛籃向后退， 退出2m后前移66#墩中跨掛籃作為吊架。1) 67#墩掛籃后退a.拆除內(nèi)導(dǎo)梁及內(nèi)模，在箱內(nèi)運(yùn)輸，從68#墩梁端用吊機(jī)配合拆除。b.從后方吊環(huán)到前方吊環(huán)，逐個向后挪到12#塊時(shí)的吊帶孔，前方吊桿保持不變，用倒鏈拉動外側(cè)模，使其后退2米。c.將前下橫梁前端用鋼絲繩系在外導(dǎo)梁上，拆除后下橫梁后吊帶，使底模平臺全部吊掛在外導(dǎo)梁上，用倒鏈拖拉底模平臺后退2米。d.提前在13#塊上距

19、端部1.5m處翼板上預(yù)留兩個圓孔，底模平臺后退 后，在預(yù)留孔內(nèi)穿入倒鏈或鋼絲繩，系住外導(dǎo)梁的前端，拆除外導(dǎo)梁前吊 桿。切除外導(dǎo)梁前端1米。e.拆除掛籃主桁架及走道梁。2) 66#墩掛籃前移作吊架a.掛籃施工完66#墩13#塊后，內(nèi)外模暫不拆除拉筋螺母，預(yù)應(yīng)力束張拉后，解除內(nèi)外導(dǎo)梁前吊桿，用鋼絲繩或倒鏈系住內(nèi)外導(dǎo)梁前端。b.利用67#墩13#塊梁段的預(yù)留孔穿入鋼絲繩與導(dǎo)梁連接，通過導(dǎo)鏈 將導(dǎo)梁牽引至對面梁段，弁用精軋螺紋鋼將導(dǎo)梁固定在梁體翼板及頂板 上。c.拆除拉筋，放松內(nèi)外側(cè)模，在外導(dǎo)梁上穿鋼絲繩將底模前下橫梁兩 端吊起，同時(shí)調(diào)整掛在導(dǎo)梁上的后下橫梁吊點(diǎn)導(dǎo)鏈，拆除后吊帶，使底模 平臺前移就位，

20、利用吊帶將其固定在兩個13#塊底板預(yù)留孔上。d.拆除掛籃前吊帶，通過導(dǎo)鏈牽引外模架、內(nèi)模架就位。e.用拉筋將內(nèi)外模拉緊，縫隙用密封條或砂漿補(bǔ)平， 為防止出現(xiàn)錯臺 或漏漿。3.8.3. 合攏段鎖定1）剛性支撐骨架在兩13/ #內(nèi)預(yù)埋相同的鋼板箱，詳見附圖。中跨合攏時(shí)抵消溫度變形的力主要由66#墩頂活動支座與梁體摩擦力承擔(dān)，取摩擦系數(shù)0.05 ,承重為全橋除去中跨合攏段梁體重量的一半。此時(shí)摩擦力（等于合攏段剛性支撐所受軸力）為N- G= 0.05 X5610X9.8=2749KN假設(shè)采用2工40a焊成支撐骨架，每個合攏段4個，則每個剛性支撐 所受應(yīng)力：（T =N/A=2749/4/2/0.00861=39910KPa=39.9MPa v200MPa ，一