66预应力混凝土连续箱梁悬臂灌注法施工作业指导书

预应力混凝土连续箱梁悬臂灌注法施工作业指导书1适用范围本作业指导书适用于不宜在桥下设置支架的高墩、跨河、跨路、所跨区域地质不良等预应力混凝土连续梁及大跨度预应力混凝土连续梁的施工。2作业准备2.1工程材料2.1.1主墩0号块所需支架、钢管、扣件、方木、竹胶板，挂篮主桁、横梁等构件，按照设计规划配备齐全。2.1.2钢模板、钢筋、钢绞线、锚具、混凝土，按照设计图纸提前做好需求计划，钢筋、混凝土、钢绞线、锚具进场需进行各项性能检验，并m具相关试验检测报告。2.2技术准备2.2.1内业技术准备编制完成施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计、悬臂浇筑施工安全保证措施及应急预案后，应在开工前及时组织技术人员认真学习，同时要求技术员仔细阅读、审核施工图纸，及时澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。对施工人员进行技术交底。对参加施工人员进行上岗前技术培训，实行考核制度，持证上岗。2.2.2外业技术准备施工过程中所涉及的各项外部技术数据收集、相关仪器设备。2.3现场准备场地平整，包括施工便道、原料堆放区、材料加工区及生活房屋，配齐生活办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。2.4人员淮备预应力连续梁悬臂施工人员包括技术主管、技术员、测量人员、实验员、钢筋工、电焊工、起重工、机械工、张拉工、压浆工以及后勤人员等.组织技术人员、领工员参加各项培训并进行考核。2.5施工机械及工艺装备2.5.1悬臂工艺装备悬臂施工法也称为无支架平衡伸臂法、挂篮法、分段施工法，它是以桥墩为中心向两岸对称的、逐节悬臂接长的施工方法，所用的主要设备是挂篮。挂篮是悬臂灌筑施工的主要机具，它是一种能沿着轨道行走的活动模板系统，挂篮悬挂在已经完成纵向预应力筋张拉的梁段上，悬臂灌筑时梁段的模板安装、钢筋绑扎、管道安装、混凝土灌筑、预应力张拉、压浆等工作均在挂篮上进行。当一个梁段施工完成后，延伸轨道，解除后锚，挂篮移向下一梁段施工。2.5.2挂篮主要类型及结构挂篮主要形式有梁式、斜拉式、组合斜拉式挂篮，目前应用比较普遍的是梁式40挂篮。常见的梁式挂篮有三角形挂篮、菱形挂篮。挂篮主要由底篮系统、悬吊系统、行走系统、主桁系统、锚固系统、工作平台等部分组成。1底篮系统主要由纵梁、前下横梁、后下横梁、底模组成。悬吊系统是将模板、张拉工作平台混凝土白重荷载通过前上横梁后上横梁传递给主桁系统，吊杆可采用钻有销孔的扁钢或精轧螺纹钢组成。挂篮整体纵移采用吨位足够的手拉葫芦人工牵引，也可采用卷扬机牵引，但在前支点必须设置好限位装置。梁上铺设滑轨，挂篮通过内嵌式滚轴在滑轨上移动。2斜拉式挂篮也称为轻型挂篮，是在梁式挂篮基础上研制的，其承重结构采用纵梁、立柱、前后斜拉杆等组成。3组合斜拉式挂篮是在斜拉式挂篮的基础上加以改进的一种新的结构形式，其结构白重较轻，其承重比不大于0.4（挂篮重量：混凝土白重），最大变形量不大于20mm，走行方便。3工艺及质量控制流程预应力连续梁悬臂施工工艺及质量控制流程如图3所示。图3连续梁悬灌施工工艺及质量控制流程图4作业内容及要求4.1悬臂梁段0号块施工及墩梁临时固结墩顶现浇梁段（0号段）采用满堂支架施工、墩顶模型及支架安装期间安装墩顶与梁段的支座及墩顶临时固结措施。0号段混凝土根据规划混凝土一次浇筑成型，达到龄期条件后，完成预应力的张拉工作。具体见连续箱梁悬灌施工0号段施工工艺框图（图4.1-1）。图4.1-1连续箱梁悬灌施工0号段施工工艺图4.2挂篮设计与安装选择挂篮形式主要考虑结构简单、白重轻、受力明确、变形较小、行走安全、拆装方便等因素。挂篮横断面布置，一般取决于桥梁宽度和梁横断面形式。挂篮设计荷载主要有：模板重力、梁段重力、挂篮白重、振捣器重力及振动力、千斤顶及油泵重力、施工人员重力等。挂篮行走及灌筑梁段混凝土时的稳定系数，均不应小于1.5。挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并做载重试验，以测定其各部位的变形量，并设法消除其永久变形。在起步长度内0号块梁段完成并获得要求的强度后，在墩顶拼装挂篮。有条件时，应在地面上先行试拼装，以便在墩顶熟练有序地拼装挂篮。拼装时应对称进行。挂篮的操作平台下应有专用扶梯，方便施工人员上下挂篮。挂篮行走时需配平衡重，以防倾覆。浇筑混凝土梁段时，必须在挂篮尾部将挂篮与梁进行锚固。挂篮拼装施工流程图见图4.2（以菱形挂篮为例）。图4.2挂篮结构拼装流程图4.3模板安装与梁段混凝土的浇筑第一步墩顶安装挂篮第二步桥墩两侧浇注混凝土第三步将连桥分开第四步进行标准挂篮施工4.3.1挂篮就位后，安装并校正模板吊架，此时应对灌筑梁段混凝土预拱度，以使施工完成的桥梁符合施工图标示。预拱度值包括施工期结构挠度，因挂篮重力和临时支承释放时支座产生的压缩变形值相等。模板安装应核准中心位置及高程，模板与前一段混凝土面应平整密贴。4.3.2安装预应力管道时，应与前一段预留管道接头严密对准，并用胶布包贴，防止灰浆渗入。管道四周应布置足够定位筋，确保预留管道位置正确、线形和顺。4.3.3灌筑混凝土时，可以从前端开始，应尽量对称平衡浇筑。浇筑过程要加强振捣，并注意对预应力预留管道的保护。4.3.4为提高混凝土早期强度，以加快施工速度，在设计混凝土配合比时，一般需加入早强剂或减水剂。混凝土梁段灌筑一般5-7d为一个周期。为防止混凝土出现过大的收缩、徐变，应在配合比设计时按规范要求控制水泥用量。4.3.5梁段拆模后，应对梁端的混凝土表面进行凿毛处理，以加强接头混凝土的连接。4.4施工线形控制悬臂灌筑施工线形控制是桥梁施工线形控制中的一个难点，控制不好，两端悬臂灌筑合龙时，梁底高程误差会大大超出允许范围，既对结构受力不利，且因为梁底曲线产生转折点而影响美观，形成水久性缺陷。国内一些单位对悬臂施工采用计算机程序进行跟踪控制的步骤为：4.4.1将施工中实际结构状态信息如和量测的高程、钢束张拉力、温度变化、截面应力及设计参数的实测值，如混凝土、钢材的容重和弹性模量、构件几何尺寸、施工荷载、混凝土的徐变系数等输入计算机程序。4.4.2通过对各种量测信息的综合处理，得到结构的误差。4.4.3对成果进行判断，决定是否要采取有效措施来纠正已偏离目标的结构状态。纠正措施可采取调整灌筑梁段的高程，改变预应力束的张拉次序，改变张拉等办法。通过上述每个节段反复循环的跟踪控制调整办法，使结构与预定目标始终控制在很小误差范围内，最后合龙时，可达最终理想目标。4.5合龙段施工4.5.1合龙段施工时通常由两个挂篮向一个挂篮过渡，所以先拆除一个挂篮，用另一个挂篮走行跨过合龙段至另一端悬臂施工梁段上，形成合龙段施工支架，在拆除挂篮时须考虑整桥承受荷载的对称。也可以采用吊架的形式形成支架。4.5.2在合龙段施工过程中，由于昼夜温差的影响，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，以及施工荷载等因素影响，因此需要采取必要措施，以保证合龙段的质量。合龙段长度在满足施工操作要求的前提下，应尽量缩短，一般采用1.5-2.0m，一般宜在低温合龙，遇夏季应在晚上合龙，并用草袋等覆盖，并加强接头混凝土养护，使混凝土早期结硬过程处于升温受压状态。在合龙段混凝土中宜加入减水剂、早强剂，以便及早达到施工图要求强度，及时张拉预应力束筋，防止合龙段混凝土出现裂缝。合龙段临时锁定，采用劲性型钢或预制的混凝土柱安装在合龙段上下部作支撑，然后张拉部分预应力束筋，最后再拆除临时锁定装置。4.5.3为保证合龙段施工时混凝土始终处于稳定状态，在灌统前各悬臂端应附加与混凝土质量相等的配重（或称压重），加配重应依桥轴线对称加载，按灌筑重量分级卸载。5质量标准及检验方法5.1模板及支架5.1.1主控项目模板及支架安装和拆除的检验必须符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》第4.2.1条、第4.2.2条和第4.3.1条的规定。5.1.2-般项目1模板及支架安装和拆除的检验应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》第4.2.3条、第4.2.4条和第4.3.2条的规定。3预应力混凝土连续梁（刚构）梁段的模板尺寸允许偏差和检验方法见表5.1.2。表5.1.2预应力混凝土连续梁（钢构）梁段的模板尺寸允许偏差和检验方法5.2钢筋5.2.1主控项目钢筋原材料、加工、连接和安装的检验必须符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》第5.2.2-5.2.3条、第5.3.1条、第5.4.1条、第5.4.2条和第5.5.1-5.5.4的规定。5.2.2-般项目钢筋原材料、加工和连接的检验应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》第5.2.2条、第5.3.2条、第5.4.3条和第5.5.5条的规定。钢筋及钢筋保护层厚度的允许偏差和检验方法见表5.2.2，表5.2.2钢筋安装允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1桥面主筋间距及位置偏差（拼装后检查）15尽量检查不少于5处2底板钢筋间距及位置偏差8尽量检查不少于5处3箍筋间距及位置偏差15尽量检查不少于5处4腹板箍筋的不垂直度(偏离垂直位置)15尽量检查不少于5处5混凝土保护层厚度与设计偏差+-5尽量检查不少于5处6其他钢筋偏移量20尽量检查不少于5处5.3混凝土5.3.1主控项目1混凝土原材料、配合比设计和施工的检验必须符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》第6.2.1-6.2.6条、第6.3.1-6.3.4条和第6.4.1-6.4.15条的规定。2梁段混凝土的浇筑必须符合施工工艺设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察。监理单位旁站监理。3合龙段施工必须符合设计和施工工艺设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察。监理单位旁站监理。4预应力混凝土连续刚构采用挂孔时，现浇挂梁应待悬臂梁段混凝土达到设计强度后进行施工。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：施工单位进行同条件养护试件试验，监理单位检查试验报告和见证试验。5.3.2-一般项目1混凝土施工的检验应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》第6.4.16-6.4.18祭的规定。2预应力混凝土连续梁（刚构）表面裂缝宽度的检验必须符合《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》第9.2.15条的规定。3连续梁（刚构）悬臂浇筑梁段的允许偏差和检验方法见表5.3.2-1的规定。表5.3.2—1连续梁（刚构）悬臂浇注梁段的允许偏差和检验方法5.4预应力5.4.1主控项目1预应力施工原材料、制作和安装、张拉、压浆和封端的检验必须符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》第7.2.1-7.2.5条、第7.3.1-7.3.3条、第7.4.1-7.4.5条、第7.5.1-第7.5.4条的规定。梁体封锚所用材料和抗压强度应符合设计要求。2预应力筋终拉后必须在24h内完成孔道压浆。压浆用的水泥砂浆必须符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察、检查施工记录。5.4.2-一般项目1预应力筋施工原材料、制作和安装、张拉、压浆和封端应符合设计要求。当设计无特殊要求时，其检验应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》第7.3.4条、第7.4.6条和第7.5.5条的规定。2预留管道应符合设计要求，梁段预留管道位置的允许偏差应小于4mm。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：尺量、每根管道检查不少于3处。5.5支座5.5.1主控项目1预应力混凝土连续粱支座安装的检验必须符合《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》第14.1.5-14.1.10条的规定。2预应力混凝土连续梁体系转换必须在合龙梁段纵向连续预应力筋完成张拉、压浆和墩顶梁段与桥墩的临时固结解除之后按设计要求顺序施工，支座安装应以高程控制为主，反力作为校核。支座上下板中心线的相对位置应在每一次合龙前进行调整，满足设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察、检查测量记录。5.5.2一般项目预应力混凝土连续梁支座安装允许偏差和检验方法见表5.5.2。5.6防水层防水层的检验必须符合《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》第15.2.1-15.2.5条的规定。6质