浅谈悬臂桥梁施工监理

浅谈悬臂桥梁挂篮施工监理前言近几年来,随着城市及道路交通建设的飞速发展，科学技术的提高,工程技术的不断进步,悬浇箱梁在桥梁建设中会被越来越多的采用。悬浇箱梁一般具有跨线、跨障碍的施工优势，由于它的跨线、跨障碍施工需要，施工过程挂篮技术的应用、预应力结构的实施由为重要。悬挑受力、平衡施工、挂篮设备安装、预应力张拉等多种形式的安全质量风险源随之产生。由此，施工质量的好坏直接决定桥梁的使用,施工安全的控制决定着大桥能否顺利实施的关键所在。鉴于该类工程的特点和风险控制需要，作为监理更应在安全、质量、控制中熟悉掌握悬浇结构及挂篮施工的控制要点，确保万无一失地，顺利的完成工程项目。本文结合石家庄太行大街石黄跨线桥的工程监理实例，阐述一下预应力连续箱梁悬浇施工的监理控制方法和监理要点，以利于今后在此项工作中具有参考和指导意义。一、工程概况本大桥跨越石黄高速公路。起点桩号k18+277.970，终点桩号k18+992.430，全长714.46米，22孔。桥梁横断面分两幅设置，单幅桥宽：0.5m(护栏)+16.00m（行车道）+0.25m（护栏）=16.75m。全幅宽33.50m，双向8车道。其中主桥悬浇段（10#墩～13#墩）全长为145m,跨径设置为40m+65m+40m连续结构，梁体采用悬浇变截面现浇预应力混凝土连续箱梁，单箱单室截面，纵横竖三向预应力结构体系。其它桥段为简支梁结构。本文仅就预应力混凝土连续箱梁悬浇施工部分作以阐述。该连续箱梁共分为0#～9#节段，其中，0#和9#为墩顶现浇段和边跨直线段，长度分别为12m和6.5m,采用满堂支架法施工；1#～7#节段为标准节段，其中1#～5#节段长度3.5m,6#～7#节段长度4m，采用挂蓝法悬浇施工工艺；8#为边跨和跨中合拢段，长度2m，采用吊篮施工。标准段和合拢段最大节段砼设计方量53.3m3,最小节段砼设计方量22.1m3。混凝土标号C55.主桥悬浇段采用三角架挂篮施工工艺。二、工程特点、挂蓝悬浇箱梁的施工特点是将箱梁（T型结构）分为若干节段运用挂篮工艺悬臂逐段施工。待砼达到一定强度并施加预应力及管道压浆后，挂篮设备移动就位进行下一段浇筑直到节段完成通过相邻梁体合拢体系转换为连续梁。挂蓝设备是在悬臂浇筑法浇筑节段梁等钢筋混凝土工程时，用于承受施工荷载和梁体自重，能逐段向前移动持殊设计的主要工艺设备。主要组成部份有承重系统、提升系统、锚固系统、行走系统、模板与支架系统。挂蓝悬浇连续箱梁是利用梁体作为主要承载体进行的荷载平衡施工方法。由于荷载直接作用在已建成的梁体上，在施工过程中易引起梁体永久性变形及倾覆破坏，所以梁体的空间位置控制是本施工方法的的难点和重点。这种施工方法除必须按钢筋制作、混凝土浇筑和支架现浇箱梁的相关要求进行施工质量监理外，还应具有以下要求：1、0#块支架将可使用腕扣式支架，也可以使用轻型钢支架或桁架式支架，0#块支架施工前承包人必须编制专门的施工方案，以确定支架的方案，验算支架的强度，刚度和稳定性，监理工程师要对支架的方案和支架的强度、刚度和稳定性验算进行审核，保证支架安全可靠。2、挂蓝安装前必须进行荷载的堆载预压，以取得各个节段荷载作用下的的挂蓝本身的变形量，用于指导全程施工。同时还要以1#块的荷载为基数的超载预压，超载系数可根据梁顶面积以及施工时的各种临时荷载来确定，保证挂蓝在最大荷载条件下的安全可靠性。3、各节段间施工过程纵向预应力张拉十分重要，他不但是结构强度需要也是负担各个节段荷载保证、调节纵向变形的重要环节，所以必须严格控制。4、各节段间施工缝必须严格按要求处理，断面处需将表面浮浆全部凿除、凿毛处理。5、各节段衔接处的模板在安装时必须紧贴混凝土表面，必要时可预加表面荷载以使表面紧贴，保证节段衔接美观，不错台。6、挂蓝悬浇施工砼浇筑必须保证左右平衡何载，对称浇筑，确保挂蓝上下左右变形相等不至引起梁体倾斜、扭曲等安全质量问题。实际施工时应控制两端浇筑不平衡重不超过20%或执行设计文件。7、合拢段两侧箱梁之间设置能传递结构内力的临时连接构件，合拢段必须在一天中温度最低时段施工。8、综合本工程特点存在以下重大安全风险源：（1）悬挑段采用三角架挂篮工艺，设备制作、安装质量要求高，属特别重大风险源。（2）0#台、边跨现浇段支架搭设高，砼体积比较大为超高、超重支撑体系。（3）挂蓝施工上穿石黄高速，施工中起重作业，钢筋、模板安装，电焊作业，挂蓝移动等均有可能给本工程带来安全隐患，须采取防护措施，属重大风险源。（4）该工程为纵横竖三向预应力结构，张拉、灌浆工程及其重要且繁琐。必须严格控制。（5）该工程要求平衡施工比较严格，T结构两侧必须同时施工，全部荷载力矩值之差不得超过20%（或设计值）。三、监理控制程序1、悬浇箱梁（挂篮）监理控制流程图符合要求箱梁混凝土对称浇注①施工缝处理②测量定位检测③挂篮安装检查④钢筋骨架检查验收⑤预应力孔道⑥模板检查验收、监理旁站养生检查①检查温度②湿度③时间不合格按设计要求进行预应力施工①应力②伸长量③施工应力④梁体变形监理旁站孔道压浆控制（真空压浆）①清孔②水泥浆稠度、配合比③压浆次序④抽真空、灌浆压力、出浆。⑤封锚处理。监理旁站不符合要求不符合要求符合要求合格监理审核监理检查砼强度、弹模审核开工报告①审查工、料、机到位情况②设备的检查和标定③审核施工工艺和方案验算④挂蓝拼装、验收。⑤悬浇段、防护、支架等专题方案搭设临时支架浇筑箱梁0#块，预应力施工，墩顶与0#临时固结。监理旁站检查拼装挂蓝并进行压载试验、变形监控挂蓝前移，进行下一节段箱梁施工，（分节段两侧对称进、平衡进行）边跨支架、浇筑现浇段箱梁监理旁站检查监理旁站边跨合龙、释放中墩临时固结中跨合龙、拆除挂蓝，完成梁体施工监理旁站监理旁站2、挂篮组拼施工监理控制流程图挂篮施工方案报告总监理工程师审批挂篮设备、组件进场，提交报告监理检查验收挂篮安装开工报告监理工程师审批安装施工现场监理工程师检查预压、荷载实验提取弹性变形和残余变形数据；检查挂篮的安全性监理检查进入实体施工不符合要求符合要求不符合要求符合要求不同意同意开工不符合要求符合要求符合要求不符合要求四四、、悬悬臂臂箱箱梁梁挂挂篮篮监监理理要要点点（（一一））施施工工准准备备工工作作监理工程师应按以下内容开展工作：1、检查承包人施工场地情况，承包人施工场地包括桥上和桥下两部分，桥下又包括钢筋加工场地、混凝土拌和场地和桥下的设备作业场地，由于挂蓝施工工序连续紧密，各工序工期相对比较紧张，场地必须满足施工工期需要。2、检查下部墩柱及支座垫石验收以及临时固结预埋件的设置情况3、对于用于工程实体的原材料，除按规定频率进行抽检试验外，必须对照进场材料的数量和质量证明进行全面的检查，防止不符合要求的材料用于实体工程引发质量问题或事故。4、对商品混凝土生产厂、进行实地考察，确定砂、石、水泥、外加剂等质量及供应情况，满足现场需要。同时检查配比试验确定符合设计要求。签发同意使用的文件。5、检查承包人负责悬浇施工的技术管理人员的到位和合同符合性。6、检查承包人用于悬浇施工的施工机械设备和挂篮设备的质量、完好符合性。7、检查进场的各种模板支架几何尺寸、规格，加工精度的符合性。8、检查现场施工备用电源是否完好、施工用水是否充足、养护物质是否到位。9、检查防护措施是否合格，是否按方案组织施工。10、驻地监理审查、总监理工程师审批开工报告：（1）审核施工方案、施工工艺、技术保证措施和工期控制是否满足总体施工组织设计的要求。（2）审核承包人的质量保证体系和挂蓝悬浇施工质量保证措施。（3）审核文明生产、安全施工保证体系和保证措施。（4）审查主要物质、设备、材料进场，满足使用要求。（5）审查特殊工种人员资格证明文件。（二）施工过程监理挂蓝悬浇施工过程共分为三个阶段：0#块施工，挂蓝悬浇节段施工，边跨现浇段施工，合拢施工，每个节段按施工的顺序又分为：挂蓝安装施工，模板施工，钢筋、预应力筋的制作安装施工，混凝土施工，预应力施工，孔道压浆施工。相应在施工过程中主要应做好以下几方面的监理工作：1、0#段施工（1）0#段浇筑前，复核桥墩顶部标高、支座、临时固定支撑、临时固定钢绞线等符合要求后方可进行0#段施工；（２）0#段支架安装完成后报监理工程师进行检查，合格后进行预压，预压应分级加载，最大荷载一般等于支架所承受的梁段最大重量的1.2倍，消除托架非弹性变形值并测出其弹性变形值作为底模安装时调整标高用，整个预压过程监理工程师要旁站检查。（3）铺设底模，施工单位应提供底模标高计算依据和测量成果，经监理复核无误后方可进行下道工序施工。（4）绑扎钢筋、安装预应力管道及其他预埋件、安装外模及内模，以上施工完成自检合格后报监理工程师检查，仔细检查各种钢筋、波纹管、预应力、和预留孔数量及位置是否正确及牢固，合格后浇筑混凝土。（5）进行养护，养护方案须经监理工程师审核同意。（6）拆除内模，完成钢绞线穿入，混凝土强度、弹性模量达到设计值的85%以上（或按设计），龄期不少于7天（或按设计）方可进行三向预应力张拉，压浆。三向预应力施工按设计要求先进行纵向，再进行竖向和横向施工，张拉、压浆过程监理进行旁站检查。2、悬臂段施工（1）悬臂段施工前要完成0#段与墩柱的临时固节，临时固节过程监理进行旁站检查，合格后方可进行下部施工。（2）检查挂篮及模板加工制作质量是否合格,对挂篮进行预拼以验证加工的精度,试拼后进行静载试验,对挂篮的焊接质量进行最后的验证,整个过程需要监理工程师旁站。挂篮设备及模板要进行进场检验，经监理检查合格后方可使用。（3）挂篮拼装和预压，悬臂施工开始前对安装好的挂篮进行试压，试压分级加载，最大荷载一般等于最大梁段重量的1.2倍。在预压过程中，为消除非弹性变形，在顶横梁上部设检测点，测出弹性变形值并做好记录，整个过程须要监理工程师进行旁站。（4）施工单位提供底模、外模标高和中心线定位的依据、经监理工程师审核通过后安装调整模板、绑扎底板钢筋、安装底板预应力管道、绑扎腹板钢筋、安装腹板预应力管道、内模定位、绑扎顶板钢筋及安装顶板预应力管道，施工完成并自检合格后报监理工程师检验，检验合格后对称浇筑梁段砼。（5）梁体砼浇筑①、为了能正确合理地控制梁体挠度，在每梁段前端底板横向布设三个测点。施工中，及时观测挂篮走行前、挂篮走行后、浇筑前、浇筑后、张拉前、张拉后6个时态的挠度变化，将实测值及时反馈给专业检测单位进行分析，以便调整计算参数，推算下一个梁段的标高预留量。②、在砼施工过程中，T构两边要特别注意均衡作业，严格控制不平衡弯矩的产生，悬臂两端混凝土的累计浇筑量相差不得大于设计限定数量。挂篮移动同时、同步进行，施工机械和材料不得任意放置，尤其到最大悬臂时，非施工人员上桥也需严格控制。③、合拢前，相邻的两T构的最后2段，在立模时进行联测，以便互相协调，保证合拢精度。④、施工中按规定频率观测标高、轴线及挠度等。并分项作好详细记录，每段箱梁施工后，要整理出挠度曲线。浇筑前后，吊带一定要用千斤顶张紧，且三处要均匀，以防承重后和已成梁段产生错台。整个施工过程监理工程师均需旁站检查。（6）按规范要求进行养护、拆模、梁端凿毛，经监理检查合格后进行三向预应力、压浆工序的施工，该工序施工单位自检合格后并报监理检查，施工完成后移动挂篮到下一梁段。挂篮行走时，T构两端同步进行。3、边跨现浇段施工（1）按方案要求进行支架的搭设、测量、预压、调整并经监理工程师检查确认，合格后进行下部施工。（2）进行底外内模安装、绑扎钢筋、安放预应力管道、施工完成自检合格后报监理工程师检查通过后浇筑砼；（3）砼施工应符合设计及规范要求并须监理工程师旁站；（4）砼养护方案应经监理工程师审核通过。（5）完成三个方向预应力、灌浆工作，监理进行旁站检查。4、合拢段施工（1）按设计要求，合拢段施工顺序为先边跨合拢，再中跨合拢。（2）为切实保证灌筑质量，防止合拢过程相临两段相对位移、固定端头位置要在边、中跨合拢段应设置可靠的临时刚性措施，同时保证合拢段混凝土强度及弹性模量达到100%设计值及混凝土龄期不少于7天（或按设计）进行预应力张拉