杏沟大桥挂篮悬臂浇筑施工方案

杏沟大桥挂篮悬臂浇筑施工方案一、工程概况杏沟大桥桥跨布置为2×30＋50+80+50+2×30m。主桥上部结构采用50+80+50m预应力混凝土连续刚构桥梁，主桥跨越V型冲构。下部采用钢筋混凝土薄壁箱型墩，装钻孔灌注摩擦桩基础。箱梁为单箱单室断面，支点梁高4.6m，跨中梁高2.3m，箱梁顶宽13.5m，底宽7.5m。顶板后30cm，腹板后40cm，底板为变截面由跟部60cm至跨中30cm变化，箱梁混凝土强度等级为C50级，箱梁为纵、横、竖三向预应力。纵横向为j15高强度低松弛钢绞线，竖向预应力筋采用φ32精扎螺纹钢。下部采用薄壁箱型断面桥墩，宽3.5m，长7.5m，壁厚0.5m；基础3、4号墩为三排钻孔桩，2、5号墩为双排钻孔桩，桩径1.7m，桩长60～75m。二、挂篮悬臂浇筑施工方法和工艺用挂篮逐段浇筑施工的工艺程序为：安装托架→灌注0#、1#(1′)段→拼装挂篮→灌注2#（2′）段→挂篮前移、调整、锚固→灌注下一梁段→依次完成各段悬臂灌注→拆除挂篮→合拢。悬臂浇筑的每一梁段，其施工工艺如图1-1所示。为了缩短施工时间，混凝土浇筑采用一次浇筑成形，先浇底板、腹板，后浇顶板。1.0#和1#（1′）段施工0#段位于桥墩上方，其混凝土圬工数量较大，采用现场浇筑。由于0#段长度仅为3.5m，不能满足挂篮拼装需要，故将1#、1′段与0#段合并施工，以便为挂篮拼装提供场地。首先在墩顶两侧安装支架，支架采用万能杆件拼装。在桥墩最后两节施工时，按照施工设计位置，预埋铁件，然后焊接节点板，拼装万能杆件。支架安装完毕之后，应采取预压措施，以消除支架的非弹性变形，测定支架强度及前端下挠度，安设计标高调整底板立模标高。0#、1#(1′)段施工托架见图2。安装调试挂篮安装箱梁底模、外模管道真空压浆模安装钢筋安装波纹管、内模灌注梁段砼及养生拆模及接缝处理穿预应力钢筋束模板制作钢筋制作制作试块锚具及预应力束准备张拉预应力钢筋束张拉机具准备管道真空压浆压浆机具准备压试块挂篮前移就位，进行下一梁段施工。图1-1悬臂浇筑施工工艺流程图2墩顶施工托架桥墩托架1#段0#段1#段2.拼装挂篮挂篮运至工地后，应在墩边试拼，以发现由于制作不精确及运输过程中发生变形所造成的问题，并根据起吊设备的额定起重量尽量拼装成组件，保证正式拼装时的顺利和加快工程进度。2.1挂篮拼装前准备工作：2.1.1检查0#、1#段浇筑时内外模后吊带预留孔位是否准确；2.1.20#、1#段浇筑完上挂篮前，内模和0#段外模及1#段底模要拆除，露出预留孔；2.1.3挂篮用钢丝绳、螺栓、千斤顶、导链及拼装时用的扳手、撬棍、安全带、缆风绳、对讲机都要准备齐全；2.1.40#、1#段与挂篮轨道连接的竖向预应力筋要清理干净，至少露出10cm。2.2拼装步骤：2.2.1首先在0#和1#（1′）段顶板用墨线弹出桥梁中线，再根据挂篮的设计宽度弹出挂篮走行轨道中线。2.2.2铺钢枕及走行轨道，钢枕间距50cm，走行轨道铺设要平齐，要考虑到桥面2％横坡的高差，使挂篮保持水平，轨道两侧高差不得超过7mm；2.2.3安装主构架。因施工用塔吊吊重量较小，主构架分两部分吊装。两主构架对角线误差不超过5mm，用后锚将主构架与轨道可靠固定（安装时注意横联系方向）；2.2.4安装挂篮横联系杆件；2.2.5安装顶横梁。因受塔吊吊重限制，以最小的起吊半径将上横梁吊上主构架，然后用塔吊吊起一端前移，落下，再吊起另一端前移，连续几次交替前移将上横梁吊装就位。（顶横梁与前底横梁一起吊装）；2.2.6安装底模桁架、底横梁，铺底模。首先拆除1#（1′）段底模，将后下横梁吊放在托架上，插入鲆4榀底模桁架，里端与桥墩预埋件临时焊接，将前横梁上吊，并与底模桁架前端固定，再用挂篮前吊带连接。补齐所有底模桁架，将后下横梁与底模桁架后端连接，用后吊带将后下横梁固定，断开原临时焊接点。2.2.7安装底模。2.2.8安装外侧模和外模吊耳及走行梁。2.2.9安装内模架、吊耳及走行梁；拼装内模；2.2.10移动外模至要浇筑梁段位置。2.3挂篮拼装、使用注意事项：⑴吊装挂篮时上下要建立呼唤、应对制度，统一指挥，做到令桥面弹线找平铺设钢枕安装轨道吊装主构架安装支座反扣板、后端锚固安装主构架之间横联系抄平、调距、轨道锁定利用桥梁竖向φ32精扎螺纹钢将主构架后端锚固在轨道梁上吊装前上横梁利用托架安装后下横梁、安装后吊带吊装前下横梁、安装前吊带插入4榀底模架安装剩余底模架和底模及外模板预压挂篮、测挂篮变形值依据挂篮变形值调整模板立模标高开始2#梁段悬灌施工图3菱形挂篮安装流程图行禁止；⑵安装走行轨道时走行轨道必须与竖向预应力筋按精轧螺纹钢连接可靠连接，并安排专人进行检查；⑶挂篮用精轧螺纹钢用切割机切割，严禁用氧气或电焊切割，严禁电焊烧伤；⑷主构架通过后锚与轨道可靠连接并用千斤顶压紧；⑸挂篮走行前，后勾板与主构架可靠连接，必须安排专人检查。两侧主构架平行同步滑移。移动时前底横梁与顶横梁用导链连接悬挂。挂篮拼装工序详见图3。3.挂篮预压挂篮安装完毕，在桥位进行预压和静载试验，以验证挂篮系统的强度、刚度和稳定性，消除挂篮的非弹性变形，针对挂篮前端挠度及引起主桁架变形的原因，并测出力与位移的关系，作为施工时底模板立模和调整标高的依据。根据现场施工条件和实际情况，为了减少加载的工作量，预压采用千斤顶张拉钢绞线方案。通过预埋在承台顶上的地锚，穿入钢绞线，钢绞线上端穿过前底横梁和梁上的千斤顶，通过锚具将钢绞线锚固。使用油压千斤顶对挂篮分级加载预压。每个T构的两台挂篮同时预压，对称进行。采用四台油压千斤顶张拉预压，每个油压千斤顶穿4根钢绞线。加载采用分级、多次加载。预压时按照设计荷载的20％、40％、70％、90％、100％逐级加载至设计荷载，检查各杆件焊缝有无开裂情况，同时记录加载施力和位移数据。加载程序为：卸荷结束持荷持荷持荷持荷持荷初张拉12h30mih30mi30min30min38.2t34.4t26.7t15.3t8t0张拉前根据油缸活塞面积和压力的关系，将各级荷载预先换算为油压表读数，以方便操作，节约时间。4.梁段混凝土的灌注施工梁段混凝土的悬臂灌注施工，采用泵送。坍落度控制在14～18mm之间，并应随温度变化及运输工具、时间以及浇筑速度作适当调整。其主要注意事项如下：4.1梁段各节段混凝土在灌注前，必须严格检查挂篮中线，底模标高；纵、横、竖三向预应力束管道；钢筋、锚头、人行道及其他预埋件的位置，认真核对无误后方可灌注混凝土。箱梁各梁段立模标高＝设计标高＋预工度＋挂篮满载后的自身变形，其中徐变对挠度的影响除作计算分析外，应作现场徐变试验对比，以使徐变系数取值更加符合工程实际。另外，后浇筑的梁段应在已施工梁段有关实测纪录结果的基础上做适当调整，逐渐消除误差，保证结构线型匀顺。4.2为了节约时间，每个梁段混凝土浇筑采用一次灌注成形，以减少接缝，保证混凝土浇筑质量。浇筑顺序为先底板→次腹板→最后顶板。混凝土浇筑宜从挂篮前端开始，以使挂篮的微小沉降变化大部分完成，从而避免新、旧混凝土间产生裂缝。4.3各节段预应力束管道在灌注混凝土之前，应在波纹管内插入硬塑料管作为衬垫，以防管道被压瘪。管道的定位钢筋应用短钢筋做成井字架，并于箱梁钢筋网妥为固定。定位钢筋网架间应保持在0.5～0.8m左右，以防混凝土振捣工程中波纹管上浮，引起预应力张拉时沿管道法向的分力，使梁体内力不合理，从而致使混凝土产生崩裂甚至酿成事故。4.4施工时应在挂篮上设置雨棚或采取遮盖措施，及时进行养护，避免混凝土因日晒雨淋影响质量，冬季施工应备保温设施。必要时配备保证全天候施工的设施，以提高作业效率和保证施工质量。4.5梁段混凝土灌注完毕之后，立即用通孔器检查管道，及时处理因万一漏浆等情况出现的堵管现象。5.现浇直线段施工本桥现浇直线段设计长度为10m，拟采用膺架法灌注箱梁混凝土。膺架采用碗扣式脚手架拼装。用石灰土进行地基压实处理，垫12×16cm方木。支架拼好后，进行堆载预压，以消除支架的非弹性变形。6.合拢顺序及合拢段施工连续桥梁采用悬臂灌注施工，为保证施工阶段的稳定，合拢顺序采取先边跨合拢，结构由双悬臂状态变成单悬臂状态，最后跨中合拢，成连续梁受力状态。鉴于本桥边跨合拢段仅为1.15m，长度短，空间小，无法利用挂篮底模架施工。只需用一块1.5m长的底模，用横梁吊挂在现浇直线段和10#段底板上即可。侧模仍使用挂篮侧模。跨中合拢段施工，由两个挂篮向一个挂篮过渡，一个挂篮退回，一个挂篮走行跨过合拢段至另一端悬臂施工段上，形成合拢段施工支架。在合拢段施工过程中，由于昼夜温差影响，现浇混凝土的早期收缩、水化热影响，已完成梁段混凝土的收缩徐变影响，结构体系转换及施工荷载等因素的影响，必须采取措施，以保证合拢段的质量。6.1合拢段临时锁定支撑根据施工进度安排，合拢时间大约在11月上、中旬，届时气温可能低于设计合拢温度，属低温合拢。根据大桥的结构设计和实际受力需要，合拢段临时支撑锁定采用内刚性支撑和张拉临时束共同锁定的方法。这种锁定方法就是在10#段和直线段箱梁（截面）四个角部位预埋型钢支撑（也称劲性骨架），每个型钢支撑分三段，首尾段埋入已成形的混凝土梁段内，合拢时将中间段放入，先将一端焊好，同时用千斤顶将已成形梁段顶住，根据合拢计算长度，用千斤顶施力，待其长度达到设计长度后，将支撑型钢的另一端焊死。型钢支撑安装焊接时必须对称进行。除用内刚性支撑锁定外，再利用永久性的部分预应力束临时张拉，以抵抗降温时产生的收缩变形。内刚性支撑和张拉临时束共同锁定措施见图4。临时预应力束箱梁永久预应力束内部型钢刚性支撑箱梁图4内刚性支撑和张拉临时束共同锁定示意图6.2合拢段施工要点6.2.1合拢段长度。合拢段长度在满足施工操作的前提下，应尽量缩短。本桥边跨合拢段长度为1.15m，跨中合拢段为2.25m。6.2.2合拢温度选择。合拢最佳温度为10～15℃，应根据合拢施工时间的实际温度，测试分析气温与梁温的相互关系，以确定合拢时间并为选择合拢段锁定方式提供依据。合拢混凝土浇筑应在一天中气温最低时完成。计划在早上6:00时进行。低温合拢时，用麻袋或苫布覆盖，并加强接头混凝土的保温和养护，使混凝土的早期硬结过程中始终处于升温受压状态。6.2.3合拢段混凝土选择。合拢段混凝土应比梁体混凝土提高一个等级，要求早强、最好采用微膨胀混凝土，并作特殊配比设计，浇筑时认真振捣和养生，及时张拉预应力筋，防止合拢段混凝土产生裂缝。6.2.4合拢段的锁定，必须迅速、对称地进行。先将内刚性支撑一端与梁端部预埋铁件焊接，尔后将刚性支撑另一端与梁连接，临时预应力束也应随之快速张拉。在合拢段锁定后，立即释放一侧的固定约束，让梁一端在合拢段锁定的连接下，能沿支座自由收缩。6.2.5为了保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态，混凝土浇筑之前在两悬臂端加与混凝土重量相等的配重（或压重），考虑杏沟大桥现场的实际情况，采用沙袋压重。在混凝土灌注时，浇筑多少混凝土，就卸掉多少沙袋，始终保持现浇段受力平衡、稳定。加、卸载时应对称于梁轴线进行。6.2.6合拢锁定使用的型钢支撑是由2根25槽钢对焊而成，骨架焊成后安装时，混凝土无法进入其内部，将形成一个空腔，对箱梁结构受力不利。因此，在型钢支撑安装前，必须用同标号混凝土或砂浆将其内部填满捣实，以保证箱梁结构混凝土的致密性和均匀性。