掛籃懸澆施工技術(shù)

連續(xù)梁、T構(gòu)、剛構(gòu)掛籃懸澆施工技術(shù)TOC\o"1-2"\n\h\z\u1 概述2 掛籃2.1 掛籃類型2.2 掛籃安裝2.3 掛籃預(yù)壓（試前移、后退）2.4 掛籃拆除3 0號塊3.1 支架3.2 臨時固結(jié)4 現(xiàn)澆段支架設(shè)計5 合龍段6 質(zhì)量控制6.1 預(yù)應(yīng)力束施工6.2 架立鋼筋6.3 混凝土施工6.4 預(yù)防裂縫6.5 塊件錯臺6.6 避免色差6.7 外觀缺陷處理7 線型控制8 其他方面概述掛籃掛籃類型菱形掛籃菱形掛籃主要由以下結(jié)構(gòu)組成：主桁架、前上橫梁、后平聯(lián)、底模平臺、提升機構(gòu)、行走機構(gòu)以及后錨部分。菱形掛籃主要特點是：結(jié)構(gòu)受力明確，施工簡便可靠，不需要設(shè)置配重塊。掛籃各部分的結(jié)構(gòu)形式及特點主桁架主桁架為一菱形結(jié)構(gòu)，各桿件均由2I25a加連結(jié)板焊接成一方形截面梁，是該掛籃的主要受力部件，其特點為：桁架焊接成一整體，變形小，安裝方便。前上橫梁前上橫梁直接用2I40b焊接而成，在有吊帶的位置設(shè)有專門的錨固點。后平聯(lián)由I16a焊成的矩形桁架和兩外挑的三角桁架組成。矩形桁架將兩主桁連成整體，外挑的三角桁架端點各設(shè)有一吊耳、掛籃行走時通過鋼絲繩吊住底平臺。底模平臺底模平臺由前、后下托梁，底縱梁和底模組成，兩下托梁的結(jié)構(gòu)形式同掛籃的前上橫梁。整個底平臺上的荷載部分由前后下托梁傳遞前上橫梁和砼。提升機構(gòu)1、掛籃前吊點設(shè)有6根精軋螺紋鋼筋，錨固在前上橫梁上，單根精軋螺紋鋼筋用兩個螺旋千斤頂和一根扁擔梁來實現(xiàn)整個底模平臺的提升和下放。2、由于掛籃行走時，所有后錨固點均必須拆除，故在箱梁外側(cè)各增加一根吊索，吊索上配10t葫蘆，吊索吊住底平臺兩后吊點實現(xiàn)掛籃行走。行走機構(gòu)掛籃直接在順橋向鋪設(shè)工字形軌道，工字形軌道用壓梁錨固在箱梁頂面上，掛籃前支點卡在工字形軌道上，尾部通過行走小車倒掛在工字形軌道的翼板下。后錨固單榀主桁架采用3根精軋螺紋鋼筋作后錨固，3根精軋螺紋均錨固在分配梁上和已澆梁段上，再通過兩根φ45絲拉桿傳遞給主桁架后錨點。三角掛籃其他掛籃掛籃構(gòu)造設(shè)計要點掛籃行走、模板升降等采用液壓裝置或容易操作的螺旋千斤頂，電氣集中控制，靠機械化和自動化來提高生產(chǎn)效率和降低工人勞動強度；在后錨受力許可的條件下，掛籃行走時，低籃、內(nèi)外模可同步就位，盡量減少工序，縮短施工周期寬敞的作業(yè)空間，便于放置各種機具和操作人員往返；在掛籃主桁架上方設(shè)置遮陽雨棚，改善作業(yè)環(huán)境。為安全起見，掛籃錨桿均采用強度足夠的機加工件，避免采用焊接方式或精扎螺紋鋼掛籃變形現(xiàn)行施工規(guī)范規(guī)定：掛籃允許最大變形（包括吊帶變形的總和）為20mm；支架、拱架受載后撓曲的桿件(蓋梁、縱梁)，其彈性撓度小于相應(yīng)結(jié)構(gòu)跨度的。對于節(jié)段長為4.5m的懸澆段而言，這兩條規(guī)定基本統(tǒng)一。現(xiàn)實問題是一般掛籃難以滿足規(guī)范規(guī)定的最大變形，尤其在單一刻求降低掛籃系數(shù)（自重/負荷）的傾向下。由于掛籃是隨著混凝土方量的增加而整體下沉的，過大的下沉對已經(jīng)初凝的底板混凝土十分不利，掛籃技術(shù)參數(shù)不能忽視允許最大變形的規(guī)定。懸澆施工流程→在0＃塊件上拼裝掛籃→掛籃預(yù)壓（可壓一只掛籃，壓的方式多樣化）→立模、綁扎鋼筋等(立模：定人、定時、設(shè)備、前錨點)→掛籃混凝土懸澆→掛籃前移（縱橫向?qū)ΨQ、后錨點牢固）掛籃安裝底籃整體提升、下降；掛籃橋面以上結(jié)構(gòu)整體后退、橫移掛籃預(yù)壓（試前移、后退）掛籃預(yù)壓是掛籃施工的一道關(guān)鍵工序。規(guī)范規(guī)定新掛籃在初次使用前必須進行預(yù)壓，掛籃預(yù)壓主要有以下幾個目的：1、檢查掛籃的加工質(zhì)量和設(shè)計性能，確保掛籃使用安全；2、消除掛籃非彈性變形；3、求出掛籃變形與荷載之間的線形關(guān)系，為設(shè)置箱梁預(yù)拱度提供數(shù)據(jù)。掛籃預(yù)壓常用的方法1、壓重：袋裝砂，水箱加水，圍水預(yù)壓2、反力：與0號塊之間，與承臺之間袋裝砂預(yù)壓法袋裝砂預(yù)壓就是將砂袋同步、均勻布置在兩端掛籃的底板上，以此來模擬砼的重量進行預(yù)壓。在預(yù)壓前應(yīng)先測出每袋砂的平均重量，然后推算出所需要砂袋的總數(shù)量。袋裝砂預(yù)壓法的優(yōu)點：方案簡單，容易實現(xiàn)；比較經(jīng)濟。袋裝砂預(yù)壓法的缺點：工期長；花費勞動力多；堆放高度高，施工不安全；預(yù)壓精確度較差，不能很好地模擬掛籃實際受力狀態(tài)。水箱加水預(yù)壓法水箱加水預(yù)壓就是利用鋼護筒加工成水桶（或水箱），將水桶掛在掛籃的前托梁(或前橫梁)上灌水進行預(yù)壓。水箱加水預(yù)壓法的優(yōu)點1、方案容易實現(xiàn)；2、水桶可以提前加工好，預(yù)壓進度快；3、預(yù)壓過程中，操作人員遠離危險區(qū)域，比較安全。水箱加水預(yù)壓法的缺點1、加工水桶所花的焊工勞動力多，加工底板所需的鋼材多，不經(jīng)濟；2、難于模擬掛籃實際受力狀態(tài)，預(yù)壓精度差。與0號塊之間用千斤頂施加相互作用力在0#塊端部腹板上預(yù)埋好埋件，焊接倒牛腿，利用千斤頂分級對掛籃底籃施加壓力進行預(yù)壓。千斤頂預(yù)壓法的優(yōu)點1、方法簡單，操作方便，方案容易實現(xiàn)；2、可只對單只掛籃進行預(yù)壓，預(yù)壓過程對墩身及臨時錨固不產(chǎn)生偏心力；3、預(yù)壓過程中，操作人員遠離危險區(qū)域，施工安全；4、所花勞動力少，進度快，焊接牛腿、千斤頂分級預(yù)壓、拆除牛腿等總共只需1天左右；5、千斤頂可利用箱梁張拉千斤頂，基本不需要輔助材料，十分經(jīng)濟；6、預(yù)壓力主要作用在箱梁腹板位置，與掛籃實際受力狀態(tài)比較相近，分級施加力容易把握，預(yù)壓精度高。7、箱梁節(jié)段重量越重，采用千斤頂預(yù)壓法則效果越好。千斤頂預(yù)壓法的缺點千斤頂預(yù)壓法的步驟1、在0#施工過程中預(yù)埋好焊接倒牛腿支架施工用埋件。2、按圖焊接倒牛腿支架，確保焊縫質(zhì)量。3、安裝鋼箱梁。鋼箱梁為直線段施工用鋼箱梁，鋼箱梁的作用是將預(yù)壓力分散給掛籃底籃的各根縱梁上。4、設(shè)置掛籃預(yù)壓測量控制點，進行預(yù)壓前測量。測量控制點設(shè)置2個，分別設(shè)置在底籃前端兩側(cè)箱梁腹板對應(yīng)的位置。5、安裝千斤頂，分5級（分別為20%、40%、60%、80%及100%的預(yù)壓力）均勻加載進行掛籃預(yù)壓。每加一級荷載，持荷10分鐘后，進行控制點測量。預(yù)壓采用2套縱向束張拉千斤頂預(yù)壓。6、卸載后進行控制點測量。7、拆除掛籃預(yù)壓支架。8、對掛籃預(yù)壓數(shù)據(jù)進行整理分析，得出掛籃變形與荷載的線形關(guān)系。千斤頂預(yù)壓法注意事項1、提前對千斤頂和油壓表進行校核，求出不同荷載等級下油壓表的讀數(shù)。2、注意千斤頂和油壓表按標定進行配套使用。3、預(yù)壓支架焊好后，現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)進行專門檢查并作相應(yīng)記錄，確保支架焊縫質(zhì)量滿足要求。4、預(yù)壓前暫時不安裝掛籃底模板，避免預(yù)壓將底模板壓壞，鋼箱梁直接安裝底籃縱梁上，并確保鋼箱梁與底籃每根縱梁均緊密接觸。預(yù)壓好后再安裝掛籃底模板。5、預(yù)壓過程中，要確保兩千斤頂均勻加載，并嚴格控制加載油壓表讀數(shù)，確保預(yù)壓精度。6、預(yù)壓過程中，操作人員及其余人員遠離千斤頂及危險區(qū)域，確保人員安全。7、每施加一級荷載后，確保持荷時間不小于10分鐘，方可進行控制點測量。8、預(yù)壓過程中，發(fā)現(xiàn)異樣情況應(yīng)立即停止預(yù)壓，查明原因并采取有效措施后方可繼續(xù)預(yù)壓。行走主要是幾片主桁架相互位置差的控制0號塊支架類型設(shè)計要點支承在承臺上的鋼管支架預(yù)壓可取消預(yù)壓底板橫橋向裂縫、可能延伸到腹板上分次澆注時，截面位置：底板以上一倍腹板高度箱內(nèi)頂板模板的分塊（間距50mm）剛度設(shè)計，并形成空間穩(wěn)定體系臨時固結(jié)一，控制豎直彎矩：考慮一端掛籃在滿載情況下脫落二，控制水平彎矩：風的情況三，構(gòu)造硫磺砂漿、鋼包混凝土的楔塊精軋螺紋鋼筋盡可能縮短臨時固結(jié)解除時間現(xiàn)澆段支架設(shè)計邊跨直線段常采用鋼管支架形式和滿堂支架形式進行施工如果考慮懸臂段變位，合龍段位置的支架強度長現(xiàn)澆段，混凝土下的縱橋向滑移結(jié)構(gòu)合龍段關(guān)鍵：選擇懸臂標高變化較小的時間段進行合龍，保持懸臂端標高不變合龍段的真正完成，是以體系轉(zhuǎn)換完成為標識合龍順序：施工圖設(shè)計，進一步的考慮既拉有頂邊跨合龍段施工流程希望邊跨合龍后在預(yù)應(yīng)力束、環(huán)境溫度、施工荷載等影響下，合攏段標高抬高→掛籃懸澆最后一塊懸澆段，并同時進行邊跨支架現(xiàn)澆段→安裝合龍段吊架（或利用掛籃）及水箱壓重→安裝邊跨合龍段勁性骨架，并焊接一端→合龍段勁性骨架鎖定→澆筑合龍段混凝土、張拉邊跨合龍束是否體系轉(zhuǎn)換？中跨合龍段施工流程→安裝合龍段吊架（或利用掛籃）及水箱壓重→安裝合龍段勁性骨架，并焊接一端→合龍段勁性骨架鎖定→澆筑合龍段混凝土、張拉合龍束是否體系轉(zhuǎn)換？合龍段施工前期準備工作→懸臂一定數(shù)量后，相鄰懸臂T構(gòu)標高聯(lián)測→合龍前懸臂梁變形測量(兩種典型天氣測量)→合龍段壓重導(dǎo)致懸臂端三維坐標變化的試驗預(yù)估合龍所需時間壓重數(shù)量（邊跨不同）、方式及變形測量時間合攏段施工注意事項1）合攏段長度：在滿足施工操作要求的前提下，應(yīng)盡量縮短，一般采用1.5～3.0m。2）合攏溫度選擇。一般宜在低溫合攏，遇夏季應(yīng)在晚上合攏，并用草袋等覆蓋，以加強接頭混凝土養(yǎng)護，使混凝土早期結(jié)硬過程中處于升溫受壓狀態(tài)。3）合攏段混凝土選擇?；炷林幸思尤霚p水劑、早強劑，以便及早達到設(shè)計要求強度，及時張拉預(yù)應(yīng)力束筋，防止合攏段混凝土出現(xiàn)裂縫。4）合攏段臨時鎖定：勁性型鋼安裝在合攏段上下部作支撐，然后張拉部分預(yù)應(yīng)力鋼束，待合攏段混凝土達到要求強度后，張拉其余預(yù)應(yīng)力束筋，最后再拆除臨時鎖定裝置。5）為保證合攏段施工時懸臂端標高始終處于穩(wěn)定狀態(tài)：①溫度變化；②在澆筑之前各懸臂端應(yīng)附加與混凝土質(zhì)量相等的配重(或稱壓重)，配重需依橋軸線對稱施加，按澆筑重量分級卸載。如采用多跨一次合攏的施工方案，也應(yīng)先在邊跨合攏，同時需經(jīng)大量計算，進行工藝設(shè)計和設(shè)備系統(tǒng)的優(yōu)化組合。連續(xù)梁永久支座在設(shè)置臨時支座時要考慮一定的預(yù)偏量，主要是合攏溫度與設(shè)計合攏溫度之差體系轉(zhuǎn)換注意事項1、結(jié)構(gòu)由雙懸臂狀態(tài)轉(zhuǎn)換成單懸臂受力狀態(tài)時，梁體某些部位的彎矩方向發(fā)生轉(zhuǎn)換。所以在拆除梁墩錨固前，應(yīng)按設(shè)計要求，張拉部分或全部布置在梁體下緣的正彎矩預(yù)應(yīng)力束，對活動支座還需保證解除臨時固結(jié)后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，如控制和采取措施限制單懸臂梁發(fā)生過大縱向水平位移。2、梁墩臨時錨固的放松，應(yīng)均衡對稱進行，確保逐漸均勻地釋放．在放松前應(yīng)測量各梁段高程，在放松過程中，注意各梁段的高程變化，如有異常情況，應(yīng)立即停止作業(yè)，找出原因，也確保施工安全。3、對轉(zhuǎn)換為超靜定結(jié)構(gòu)，需考慮鋼束張拉、支座變形、溫度變化等因素引起結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力．若按設(shè)計要求，需進行內(nèi)力調(diào)整時，應(yīng)以標高、反力等多因素控制，相互校核．如出入較大時，應(yīng)分析原因。4、在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換中，臨時固結(jié)解除后，將梁落于正式支座上，并按標高調(diào)整支座高度及反力．支座反力的調(diào)整，應(yīng)以標高控制為主，反力作為校核。中跨合龍段的頂推對于薄壁墩連續(xù)剛構(gòu)橋，在合龍段施工過程中，由于晝夜溫差影響，現(xiàn)澆混凝土的早期收縮、水化熱影響，已完成梁段混凝土的收縮、徐變影響，結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換及施工荷載等因素影響，必須采取一定措施，以保證合龍段的質(zhì)量。施工中可以采用跨中頂推來調(diào)節(jié)橋梁主梁和墩的內(nèi)力。質(zhì)量控制預(yù)應(yīng)力束施工設(shè)計方面預(yù)備束的作用與概念每個懸澆段最后一排豎向預(yù)應(yīng)力與下一段一起張拉在任何情況下，豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋一定要布置在腹板中心或關(guān)于腹板中心對稱布置張拉張拉條件：①混凝土強度（錨下強度）；②齡期；③彈性模量；④設(shè)計要求；⑤預(yù)應(yīng)力暴露在管道（大氣）中的時間；⑥設(shè)計要求；張拉步驟：初張拉（張拉力P0為設(shè)計張拉力的0.1倍）→持荷2分鐘→量測伸長量δ0→張拉至設(shè)計噸位P→持荷2分鐘→量測伸長量δ1→卸壓→量測伸長量δ2→退頂實際引伸量：根據(jù)公式δ=P×(δ1－δ0)/(P－P0)-（δ1－δ2）計算實際引伸量，與理論伸長量Δ進行比較，查看（δ－Δ）/Δ是否在[－5％，+6％]以內(nèi)。如滿足，說明張拉合格，否則，應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)的措施處理后方可繼續(xù)張拉。檢查千斤頂及錨具有無滑絲：根據(jù)（δ2－δ1）是否大于7mm來判斷有無滑絲。如大于7mm，則表明出現(xiàn)了整體滑絲，應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)的措施，解決后方可繼續(xù)張拉。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢后，用砂輪切割機將多余鋼絞線切割，余留長度為3.5cm左右。底板可能產(chǎn)生的崩裂豎向精軋螺紋鋼筋預(yù)應(yīng)力：錨墊板與鋼筋的垂直（平整與密實）；錨下有效應(yīng)力（錨固、復(fù)拉）引入扭矩扳手后，則通過不同扭矩下的錨固效果分析，形成了定量化的最佳錨固工藝預(yù)應(yīng)力錨具的空間角度在施工中，不可能用全站儀將復(fù)雜的空間角度定位出來，只可能將錨具端面相對于模板的角度表現(xiàn)出來。在這里最重要的是：①張拉時，預(yù)應(yīng)力束與錨具的張拉端面垂直，施工中可以用與預(yù)應(yīng)力束同直徑的硬塑料管插入錨頭及管道內(nèi)來模擬分析；②預(yù)應(yīng)力管道從直線變化點變化至錨具張拉端面的曲線，應(yīng)圓順自然，一般憑視覺就可以判斷（甚至可以憑此修正設(shè)計圖中描述的具體坐標）。預(yù)應(yīng)力張拉初始張拉力施工規(guī)范和設(shè)計常規(guī)規(guī)定：預(yù)應(yīng)力張拉初始張拉力為15％～20％（張拉控制力），溯其目的，是為了準確推算伸長值從而反饋施工質(zhì)量，故筆者試圖將初始張拉力值理解為“張拉端克服預(yù)應(yīng)力瞬時損失（錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮，預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座之間的溫差，混凝土的彈性壓縮）、預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦后，整個預(yù)應(yīng)力束發(fā)生基本符合虎克定律的變形時的張拉力”。根據(jù)以上理解，在施工中，可按2.5％級從7.5％～25％（可根據(jù)預(yù)應(yīng)力束長度調(diào)整上限）計算好理論伸長值，在張拉過程中按每級2.5％穩(wěn)定持荷3min后測量實際伸長值，進行理論伸長值與實際伸長值的比較分析后就可確定“初始張拉力”。預(yù)應(yīng)力張拉縱向懸臂預(yù)應(yīng)力張拉時應(yīng)注意在水平面內(nèi)對應(yīng)于橋軸線對稱張拉（如：使用4個千斤頂基本同步對稱），每級荷載均應(yīng)進行持荷（這一點在以往的施工中沒有要求）。三向預(yù)應(yīng)力張拉順序為：縱向→豎向→橫向。靠近懸臂前端面的1排或者2排豎向預(yù)應(yīng)力應(yīng)滯后與下一懸澆段豎向預(yù)應(yīng)力一起張拉。在橫向預(yù)應(yīng)力沒有張拉前，應(yīng)控制翼板上施工荷載大小。壓漿張拉結(jié)束后在24小時內(nèi)進行孔道壓漿，孔道壓漿按照從底處孔道進漿高處孔道出漿的順序進行。孔道壓漿應(yīng)一次性完成，壓漿壓力為0.4~0.6Mpa，壓漿應(yīng)緩慢進行，不得中斷；濃漿排出后，關(guān)閉出口閥門并繼續(xù)壓漿至一定壓力。水泥漿從攪拌完畢至壓入孔道的中間間隔時間不得超過40分鐘?？椎缐簼{水泥漿的水灰比不得大于0.4，標號不小于40Mpa，泌水率不大于2%，流動度宜為12~14s，不準摻入氯鹽，按規(guī)范可適當摻入減水劑、膨脹劑和緩凝劑進行配制。壓漿標號？補漿：豎直管道。豎向預(yù)應(yīng)力漏張拉會使腹板不能形成雙向預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，削弱結(jié)構(gòu)承載能力。豎向預(yù)應(yīng)力沒有壓漿或者壓漿時泌水率過大，管道中將可能存在凍脹問題。冬季不能壓漿的問題封錨普通封錨方法：鋼絞線切割后，用水泥砂漿將錨板及夾片、外露鋼絞線全部包裹，覆蓋層厚度>15mm，封錨48h之后灌漿。由于錨板外部被水泥漿封住了，水泥漿經(jīng)排漿口排出孔道外；壓漿后，錨墊板出漿口以外的孔道部分及錨具內(nèi)均無水泥漿；難以有效排出孔道中的微沫漿，壓漿后孔道兩端基本上是空的。正確的方式應(yīng)該采用密封罩封錨（作為工具罩使用,在漿體初凝后拆除），在壓漿過程中，錨墊板上的出漿口流出與壓漿端一樣的濃漿后（可通過接在真空泵上的透明軟管觀察）,關(guān)閉出漿口處閥門,打開密封罩上閥門并繼續(xù)壓漿,使?jié){體透過錨具夾片和鋼絞線間的縫隙流入密封罩內(nèi)，并充滿整個密封罩，如圖4-24b所示。（a）普通封錨（b）密封罩封錨圖4-23錨頭封錨示意圖架立鋼筋箱梁頂、底板上的普通鋼筋設(shè)置一般是這樣的：上下面有一層縱向和橫向主筋組成的鋼筋網(wǎng)，上下層鋼筋網(wǎng)之間設(shè)豎向的聯(lián)系筋，該聯(lián)系筋習慣地稱為“架立筋”。在有連續(xù)預(yù)應(yīng)力束存在的底板上，該“架立筋”要承受連續(xù)束的徑向分力。國內(nèi)曾有這樣的實例：因沒有設(shè)置足夠數(shù)量的“架立筋”而在預(yù)應(yīng)力張拉過程中使底板分層。對于長翼板的聯(lián)系筋也要從設(shè)計上和施工上得到保證，其后果在運營階段才能表現(xiàn)出來。簡單地稱聯(lián)系筋為“架立筋”，模糊了部分施工人員（甚至部分監(jiān)理人員）對聯(lián)系筋作用的認識，而在施工中放松了要求。故在設(shè)計圖中應(yīng)對它的分布密度、與主筋鋼筋網(wǎng)連接方式作出明確要求。底板厚度應(yīng)大于3倍預(yù)應(yīng)力管道直徑底板連續(xù)預(yù)應(yīng)力束是決定橋梁運營階段質(zhì)量的關(guān)鍵，而一般不注意混凝土施工混凝土澆筑宜從掛籃前端開始，以使掛籃的微小變形大部分實現(xiàn)，從而避免新舊混凝土之間產(chǎn)