預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工技術(shù)講座.ppt

第一章移動(dòng)式懸臂施工掛籃簡(jiǎn)介 前言連續(xù)梁掛籃法懸臂施工的主要工作內(nèi)容包括 在墩頂澆筑起步梁段 0 塊 在起步梁段上拼裝懸灌掛籃并依次分段懸澆梁段 再進(jìn)行中跨及邊跨合攏 最終完成連續(xù)梁施工 一 施工掛籃的構(gòu)造掛籃是一個(gè)能沿梁頂滑動(dòng)或滾動(dòng)的承重構(gòu)架 其錨固懸掛在已施工梁段上 在掛籃上可進(jìn)行下一梁段的鋼筋 模板 預(yù)應(yīng)力管道的安設(shè) 混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力張拉 壓漿等作業(yè) 完成一個(gè)階段的循環(huán)后 掛籃即可前移并固定 進(jìn)行下一階段的懸灌 如此循環(huán)直至懸臂澆筑完成 掛籃的設(shè)計(jì)原則是掛籃結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度 剛度和穩(wěn)定性 自重輕 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 受力明確 易于加工拼裝 走行方便 二 掛籃分類掛籃按構(gòu)造形式可分為桁架式 斜拉式以及復(fù)合式三種 1 桁架式掛籃桁架式掛籃是最常用的一種 根據(jù)其不同結(jié)構(gòu) 不同受力特點(diǎn) 又分為平行桁架式掛籃 弓弦式掛籃 三角掛籃和菱形掛籃 圖2弓弦式掛籃 自重小 受力合理 但桿件數(shù)量太多 圖1平行桁架式掛籃 自身荷載大 承重能力低 圖3三角式掛籃 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 承重大 重心低 穩(wěn)定性好 圖4菱形掛籃 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 前方施工空間大 但重心高 2 斜拉式掛籃斜拉式掛籃采用斜拉體系代替梁式或桁架式結(jié)構(gòu)的受力 而由此引起的水平分力 通過上 下限位裝置承受 主梁的縱向傾覆穩(wěn)定由后端錨固壓力維持 3 復(fù)合式掛籃復(fù)合式掛籃類似菱形掛籃 具有較大的承載能力 但因其前端主桁架懸空 前吊點(diǎn)位置升高 宜采用液壓提升系統(tǒng)控制 一次性投入較大 第二章大峪河特大橋連續(xù)梁工程概況 由我分部承擔(dān)施工的西康二線XKS 1標(biāo)大峪河特大橋 32 48 32 m連續(xù)梁跨越環(huán)山公路 S107 連續(xù)梁采用懸灌法施工 本橋連續(xù)梁設(shè)計(jì)有4個(gè)橋墩 29 30 31 32 設(shè)計(jì)為 32 48 32 m單箱單室變高度箱型截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 中跨跨越環(huán)山公路 一聯(lián)總長(zhǎng)113 2m 梁頂寬7 5m 底寬3 8m 中支點(diǎn)梁高3 6m 跨中梁高2 6m 梁底曲線采用二次拋物線 梁段劃分 梁段按施工順序共劃分為7個(gè)梁段 兩中支點(diǎn)橋墩上為0號(hào)段 與墩頂采用臨時(shí)支座固結(jié) 形成臨時(shí)T構(gòu) 0號(hào)段梁長(zhǎng)8m 1號(hào)段梁長(zhǎng)3m 2 5號(hào)段梁長(zhǎng)4m 6號(hào)段為合攏段 梁長(zhǎng)2m 7號(hào)梁段為邊支點(diǎn)現(xiàn)澆段 梁長(zhǎng)7 6m 其中采用掛籃施工時(shí)最重梁段為2號(hào)段 重約707KN 預(yù)應(yīng)力體系 梁體設(shè)計(jì)為縱 豎雙向預(yù)應(yīng)力體系 縱向按全預(yù)應(yīng)力理論設(shè)計(jì) 箱梁頂板 腹板及底板縱向鋼束均采用 s15 2mm鋼絞線 金屬波紋管成孔 OVM15錨具錨固 箱梁豎向鋼束采用預(yù)應(yīng)力混凝土用直徑25mm的PSB830螺紋鋼筋 配用JLM 25型螺紋鋼筋錨具 采用內(nèi)徑 50mm金屬波紋管成孔 主梁梁體采用C50混凝土 管道壓漿采用M40微膨脹水泥漿 封錨混凝土采用C50補(bǔ)償收縮混凝土 支座采用TQGZ球型鋼支座 第三章掛籃懸臂澆筑施工的工藝流程 大峪河特大橋 32 48 32 m連續(xù)梁采用三角掛籃懸臂澆筑施工 主要施工工藝如下 一 連續(xù)梁橋墩施工本橋連續(xù)梁橋墩主墩為30 31 橋墩 邊墩為29 32 橋墩 一次澆筑成型 支撐墊石隨后單獨(dú)施工 1 橋墩施工注意事項(xiàng) 澆筑前應(yīng)確保臨時(shí)錨固體系 防震落梁措施等預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確 2 上人梯要求 按照規(guī)范要求 上人梯需編制專項(xiàng)方案 且必須進(jìn)行受力驗(yàn)算 施工中上人梯不得與受力支架連接在一起 圖1連續(xù)梁橋墩施工 二 連續(xù)梁0 塊施工0 段主要施工工藝流程如下 搭設(shè)支架 安裝臨時(shí)錨固體系 防震落梁措施 安裝球形鋼支座 永久 支架預(yù)壓 鋪設(shè)底模 鋼筋 模板 混凝土施工 張拉縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線和豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋 封錨壓漿 拆除0 塊支架及模板 連續(xù)梁0號(hào)塊位于主墩上方 長(zhǎng)度8米 利用主墩承臺(tái)作基礎(chǔ) 采用支架現(xiàn)澆法施工 澆筑0號(hào)塊相當(dāng)于給掛籃提供一個(gè)安裝場(chǎng)地 圖2連續(xù)梁0 塊施工 根據(jù)本橋設(shè)計(jì)的臨時(shí)錨固體系所要承受的中支點(diǎn)處最大不平衡力矩 25900kN m 及相應(yīng)豎向支點(diǎn)反力 13600KN 橋墩臨時(shí)錨固體系采用C40混凝土及40根PSB830 25mm精軋螺紋鋼筋組成 在橋墩中心橫橋向各設(shè)置一處臨時(shí)錨固 以承受連續(xù)梁T構(gòu)施工中存在的不平衡力矩 待0 塊梁體砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí) 對(duì)臨時(shí)錨固的精軋螺紋鋼筋進(jìn)行張拉并錨固 每根張拉力10噸 以消除鋼筋松弛性 3 臨時(shí)錨固 臨時(shí)錨固驗(yàn)算時(shí)需考慮精軋螺紋鋼筋的埋設(shè)深度 單根埋深15d即可滿足受力 但實(shí)際上因?yàn)榕R時(shí)錨固區(qū)過小 鋼筋密集 計(jì)算時(shí)需考慮沖切強(qiáng)度及錐坡破壞力 施工中應(yīng)保證鋼筋的垂直度 并保證混凝土的澆注質(zhì)量 同時(shí)精軋螺紋鋼筋通過臨時(shí)支座及梁體底板內(nèi)時(shí)用 50PVC套管通過 既保證預(yù)張拉受力 也方便拆除 4 鋼支座 球形鋼支座安裝時(shí) 需嚴(yán)格控制標(biāo)高及平面位置 同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)留支座偏移量 5 預(yù)留孔 澆筑前注意掛籃錨固件的孔位預(yù)留 同時(shí)保證豎向預(yù)應(yīng)力筋位置 避免偏移過大影響掛籃走行 連續(xù)梁主墩臨時(shí)固結(jié)示意圖 0 塊支架及上人梯 墩頂預(yù)留件 臨時(shí)固結(jié)措施 活動(dòng)支座預(yù)留偏移量 梁段預(yù)留孔 三 掛籃安裝1 掛籃型式本橋采用三角式掛籃 掛籃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 受力明確 承重能力大 和弓弦式 菱形掛籃相比 其重心更低 懸灌時(shí)掛籃穩(wěn)定性和掛籃走行時(shí)的穩(wěn)定性更好 掛籃結(jié)構(gòu)由以下幾部分組成 三角主桁系統(tǒng) 底模系統(tǒng) 外模系統(tǒng) 內(nèi)模系統(tǒng)和懸吊及走行系統(tǒng)五大部分組成 三角主桁系統(tǒng) 由三角主桁架 橫向聯(lián)結(jié)系和前后橫梁組成 整個(gè)掛籃的承力構(gòu)件 底模系統(tǒng) 包括底模前后橫梁 底?？v梁 模板及施工平臺(tái) 外模系統(tǒng) 包括外模模板 外模桁架 外滑梁及吊架組成 內(nèi)模系統(tǒng) 內(nèi)模鋼模板支承在內(nèi)滑梁上 內(nèi)滑梁通過前后吊桿分別錨固在前上橫梁及已澆注梁段上 懸吊及走行系統(tǒng) 懸吊吊桿采用精扎螺紋鋼筋 掛籃走行時(shí)為帶模板同時(shí)走行 走行過程中后端反扣在滑道上 滑道錨固在梁體豎向精軋螺紋鋼上 2 掛籃安裝 連續(xù)梁0號(hào)塊8m長(zhǎng) 在0號(hào)段上安裝梁頂滑道 然后安裝掛籃前支點(diǎn)及三角形桁架 并將2個(gè)桁架縱梁尾部相連并錨固后錨 吊掛相應(yīng)懸吊鋼筋 再安裝底模平臺(tái) 側(cè)模及外滑梁 并與相應(yīng)吊點(diǎn)相連結(jié) 底模后橫梁采用吊桿錨固在箱梁底板上 完成掛籃的安裝 3 掛籃工作原理 在0 塊頂將兩個(gè)掛籃合并拼裝完成1 塊的懸澆 1 塊懸灌完畢后 兩掛籃從2 塊開始分開作業(yè) 掛籃模板隨三角桁架向前移動(dòng)就位后 進(jìn)行各梁段鋼筋 模板施工并澆筑砼 新梁段張拉和壓漿作業(yè)結(jié)束后 掛籃再向前移動(dòng) 進(jìn)行下一梁段的施工 如此循環(huán) 直至梁段懸灌完工 三角掛籃縱斷面圖 三角掛籃橫斷面圖 三角掛籃桁架拼裝 三角掛籃桁架錨固 三角掛籃桁架前支點(diǎn)及滑船 連續(xù)梁1 塊側(cè)模安裝 連續(xù)梁1 塊底模懸吊安裝 連續(xù)梁1 塊底模 側(cè)模加固 連續(xù)梁1 塊掛籃預(yù)壓 連續(xù)梁1 塊掛籃安裝 調(diào)試完畢 6 掛籃安裝 按照規(guī)范要求 掛籃設(shè)計(jì)安全系數(shù)為2 而很多廠家往往按照1 2的安全系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì) 根據(jù)掛籃自重及所澆筑1 塊的梁體重量 對(duì)掛籃后錨處精軋螺紋鋼的受力再次進(jìn)行驗(yàn)算 保證受力安全系數(shù)不小于2 掛籃安裝后 應(yīng)組織人員對(duì)掛籃各個(gè)構(gòu)件及螺栓 銷子等進(jìn)行自檢 以保證掛籃自身穩(wěn)定及完整 對(duì)于需要更換和安裝的螺栓及銷子 要注意其型號(hào)及力學(xué)數(shù)據(jù)是否滿足設(shè)計(jì)需要 7 1 塊鋼筋 模板施工 在模板加工時(shí) 頂板端頭模板應(yīng)按梁體橫坡加工成 人 字形 頂層鋼筋及縱向波紋管也按此布置 并按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的同一截面鋼筋搭接比例進(jìn)行鋼筋排布 1 塊作為第一個(gè)懸灌施工的梁段 梁體結(jié)構(gòu)開始變化 在模板施工中應(yīng)根據(jù)受力確定模板加固方案 避免隨意加固模板導(dǎo)致跑模 同時(shí) 因梁體底部高程開始變化 側(cè)模底層加固用預(yù)留孔應(yīng)按最矮段梁體位置進(jìn)行預(yù)留 四 梁段混凝土的澆筑梁段混凝土的懸臂澆筑采用泵送 塌落度控制在16 20cm 相比普通箱梁施工 掛籃法施工注意事項(xiàng)如下 1 箱梁各階段混凝土在灌注前 必須嚴(yán)格檢查掛籃中線 掛籃底模標(biāo)高 箱梁各階段立模標(biāo)高 設(shè)計(jì)標(biāo)高 預(yù)拱度 掛籃滿載后自身變形 2 箱梁每節(jié)段采用在T構(gòu)兩端對(duì)稱澆筑一次成型的施工方法 施工中需嚴(yán)格控制T構(gòu)兩端重量 T構(gòu)兩端不平衡重量應(yīng)不超過設(shè)計(jì)要求 200KN 3 線型控制 0 塊施工完畢后 后灌注的梁段應(yīng)在已施工梁段實(shí)測(cè)結(jié)果的基礎(chǔ)上作適當(dāng)調(diào)整 通過對(duì)每一道施工工序及環(huán)境溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行跟蹤觀測(cè) 為后續(xù)施工提供合理的預(yù)拱度 逐步消除施工誤差 保證T構(gòu)的順利合攏 合攏后 全橋線型符合設(shè)計(jì)的要求 如連續(xù)梁在曲線上 應(yīng)按 曲線直做 法進(jìn)行施工 連續(xù)梁1 塊混凝土澆注 8 混凝土施工 混凝土施工中 對(duì)可能出現(xiàn)的混凝土供應(yīng)中斷 施工機(jī)械故障等問題應(yīng)堅(jiān)決避免 同時(shí) 在高性能混凝土施工中 應(yīng)加強(qiáng)試驗(yàn) 如果混凝土坍落度不合適 嚴(yán)禁隨意加水及加水泥 在混凝土澆注中 因梁體腹板較薄 應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的拌和質(zhì)量 并對(duì)混凝土的澆注過程加強(qiáng)監(jiān)控 嚴(yán)格進(jìn)行分層澆筑 并保證混凝土的振搗時(shí)間及振搗密度 特別是錨具周圍 避免因施工質(zhì)量問題導(dǎo)致強(qiáng)度降低或混凝土內(nèi)空隙率大 氣泡多 這些都會(huì)影響梁體的張拉 9 張拉 壓漿 按設(shè)計(jì)要求 混凝土澆筑完畢后 強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的100 同時(shí)不少于7天方可張拉 A 因0 塊縱向預(yù)應(yīng)力孔道為直線 所以在1 塊張拉前先進(jìn)行孔道摩阻力試驗(yàn) 應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋理論伸長(zhǎng)值 再進(jìn)行張拉施工 在實(shí)際施工中 我分部采用C55商混 在混凝土養(yǎng)護(hù)7天后仍達(dá)不到設(shè)計(jì)C50強(qiáng)度的100 最后我分部在強(qiáng)度達(dá)到80 后即開始張拉 在這里需要注意混凝土強(qiáng)度的檢測(cè) 混凝土試塊因各種原因會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度與梁體不一致 建議采用試塊檢測(cè)及梁體回彈雙指標(biāo)控制 B 錨具處喇叭口螺旋鋼筋位置應(yīng)準(zhǔn)確安放 必要時(shí)增設(shè)網(wǎng)片鋼筋 以加強(qiáng)張拉時(shí)錨口位置混凝土的防裂性能 C 因混凝土強(qiáng)度低或混凝土內(nèi)空隙率大等原因而導(dǎo)致錨口處混凝土拉裂后 一般采用高強(qiáng)環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行修補(bǔ) 因環(huán)氧樹脂砂漿配置強(qiáng)度不穩(wěn)定 我分部直接采用橋梁TGM支座灌漿料進(jìn)行修補(bǔ) 支座灌漿料在30分鐘后即可初凝 24小時(shí)后強(qiáng)度可達(dá)到50MPa 因支座灌漿料水化熱較大 在初凝后應(yīng)立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù) D 我分部采用普通壓漿工藝施工 原材料為壓漿料 在壓漿后 因端頭封閉不及時(shí) 漿體含水量較大及漿體凝固收縮等原因 管道兩端處可能會(huì)存在空洞 在施工24小時(shí)后 應(yīng)采用人工進(jìn)行補(bǔ)漿 避免鋼絞線外露銹蝕 E 梁體曲線預(yù)應(yīng)力管道中部較低 施工中應(yīng)避免管道進(jìn)水 特別是冬季 管道內(nèi)水份易冰凍 影響后續(xù)施工 五 掛籃前移 澆筑其余梁段張拉壓漿完畢后 即可進(jìn)行掛籃的前移 方法如下 1 掛籃滑行軌道接長(zhǎng) 軌道壓錨掛籃前移時(shí) 后端走行小車上翹 將力傳遞至軌道 再由軌道傳遞給軌道壓錨及梁體 當(dāng)軌道為多段時(shí) 必須確保軌道連接處受力達(dá)標(biāo) 同時(shí)需對(duì)軌道壓錨受力進(jìn)行計(jì)算 比如掛籃前移時(shí)后端軌道壓錨最少6根 每側(cè)3根 那么在掛籃前移過程中 需一直保證每側(cè)軌道壓錨不少于6根 2 模板松力 準(zhǔn)備掛籃前移將底模平臺(tái)后橫梁用手拉葫蘆懸吊于外模走行梁上 拆除底模平臺(tái)后吊桿 下放前吊桿 同時(shí)下放外模走行梁前吊桿和懸吊滾輪 使底模平臺(tái)和外側(cè)模在自重作用下脫模 再下放內(nèi)頂模 3 拆除掛籃后錨 掛籃前移掛籃軌道受力后 拆除掛籃后錨 軌道前端安裝手拉葫蘆 牽引主桁架前移 并帶動(dòng)底模和外側(cè)模整體前移 掛籃的前移注意事項(xiàng) 1 拆除后錨前要認(rèn)真檢查反扣輪各部聯(lián)結(jié)是否可靠 發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)處理 2 掛籃移動(dòng)前要調(diào)整底模平臺(tái)和外側(cè)模水平 并檢查掛籃各部件聯(lián)結(jié)情況 檢查掛籃上的安全網(wǎng) 鋼筋頭或其它繩索有無和梁體鉤掛情況 3 掛籃移動(dòng)前必須檢查滑道壓錨根數(shù)是否滿足掛籃前移需要 螺母是否為雙螺母 移動(dòng)時(shí) 滑船及反扣輪前每拆除一道壓錨 必須在其后增加一道壓錨 以保證掛籃移動(dòng)過程安全可靠 4 T構(gòu)兩端的掛籃應(yīng)同時(shí)移動(dòng) 兩臺(tái)手拉葫蘆盡量同步 并防止脈沖式行走 如果因人員問題只能單端前移 則應(yīng)兩端交差前移 每次不超過2m 5 掛籃移動(dòng)過程中要用兩臺(tái)手拉葫蘆拉住掛籃后節(jié)點(diǎn) 防止溜車事故發(fā)生 6 掛籃移動(dòng)完成后 必須及時(shí)安裝并錨固掛籃后錨 掛籃軌道壓錨 掛籃模板松落 三角掛籃前移 連續(xù)梁1 塊施工 7 塊采用支架現(xiàn)澆法施工 連續(xù)梁依次施工至5 塊 10 掛籃前移要點(diǎn) A 施工中梁段張拉完畢即可先進(jìn)行掛籃前移 但在具體操作中 建議掛籃在張拉完畢12小時(shí)后再進(jìn)行前移 如果出現(xiàn)張拉錨具回縮現(xiàn)象 鋼絞線受力劇減的問題 掛籃仍在受力 可避免安全事故的發(fā)生 B 掛籃滑道壓錨采用 25精軋螺紋鋼與梁體豎向預(yù)應(yīng)力筋連接 因本連續(xù)梁豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋不在同一條直線上 為保證滑軌的安裝 滑軌應(yīng)在制作時(shí)考慮內(nèi)間距 C 掛籃前移時(shí) 應(yīng)在滑船就位終點(diǎn)設(shè)置擋車器 避免滑移過多 導(dǎo)致重心前移 11 邊跨現(xiàn)澆段施工 我分部邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)度為7 6m 采用膺架法施工 現(xiàn)澆段施工中應(yīng)注意施工時(shí)間 盡可能與最后一段懸灌梁施工時(shí)間一致 可避免大量支架長(zhǎng)時(shí)間放置浪費(fèi) 同時(shí) 支架長(zhǎng)時(shí)間受力 支架彈性變形及地基沉降均可能造成現(xiàn)澆梁體發(fā)生沉降 第四章連續(xù)梁懸灌施工的合攏 本橋梁部共有三個(gè)合攏段 先中跨合攏 再邊跨合攏 1 中跨合攏段施工待最后一個(gè)懸灌段施工完畢后 拆除中跨中部掛籃 將邊跨側(cè)掛籃拆除 安裝中跨合攏段型鋼支架 預(yù)張拉合攏束鋼絞線 張拉力為每束50噸 實(shí)施臨時(shí)鎖定 在懸吊架上澆注6 合攏段 完成中跨合攏 施工中邊澆注混凝土 邊拆除合攏處壓重 待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后 進(jìn)行張拉 壓漿 拆除掛籃的外模和底模 拆除臨時(shí)支座及臨時(shí)錨固 實(shí)現(xiàn)第一次體系轉(zhuǎn)換 連續(xù)梁中跨合攏 2 邊跨合攏段施工邊跨直線段采用高位膺架法施工 邊跨合攏段利用掛籃底模做合攏段底模 將掛籃外模移出作為合攏段外模 內(nèi)模采用竹膠板 將現(xiàn)澆直線段和邊跨最后一個(gè)梁段用型鋼鎖定 并預(yù)張拉合攏段合攏束 待混凝土澆筑后 張拉合攏段預(yù)應(yīng)力筋 在壓漿完畢后 即可拆除邊跨直線段支架 合攏段混凝土澆注時(shí)間應(yīng)選在一天中溫度較低時(shí)間 待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)第二次體系轉(zhuǎn)換 形成連續(xù)梁結(jié)構(gòu) 合攏段施工期間 梁體撓度變化頻繁且較大 在此期間應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè) 連續(xù)梁合攏段支撐 連續(xù)梁橋面系施工 成橋 連續(xù)梁邊跨合攏 介紹完畢 謝謝