預應力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工技術(shù)講座.ppt

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第一章移動式懸臂施工掛籃簡介 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)造掛籃是一個能沿梁頂滑動或滾動的承重構(gòu)架 其錨固懸掛在已施工梁段上 在掛籃上可進行下一梁段的鋼筋 模板 預應力管道的安設 混凝土澆筑和預應力張拉 壓漿等作業(yè) 完成一個階段的循環(huán)后 掛籃即可前移并固定 進行下一階段的懸灌 如此循環(huán)直至懸臂澆筑完成 掛籃的設計原則是掛籃結(jié)構(gòu)應具有足夠的強度 剛度和穩(wěn)定性 自重輕 結(jié)構(gòu)簡單 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 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)簡單 承重大 重心低 穩(wěn)定性好 圖4菱形掛籃 結(jié)構(gòu)簡單 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 復合式掛籃復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 由我分部承擔施工的西康二線XKS 1標大峪河特大橋 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)梁設計有4個橋墩 29 30 31 32 設計為 32 48 32 m單箱單室變高度箱型截面預應力混凝土連續(xù)梁 中跨跨越環(huán)山公路 一聯(lián)總長113 2m 梁頂寬7 5m 底寬3 8m 中支點梁高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個梁段 兩中支點橋墩上為0號段 與墩頂采用臨時支座固結(jié) 形成臨時T構(gòu) 0號段梁長8m 1號段梁長3m 2 5號段梁長4m 6號段為合攏段 梁長2m 7號梁段為邊支點現(xiàn)澆段 梁長7 6m 其中采用掛籃施工時最重梁段為2號段 重約707KN 預應力體系 梁體設計為縱 豎雙向預應力體系 縱向按全預應力理論設計 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應力混凝土用直徑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 支撐墊石隨后單獨施工 1 橋墩施工注意事項 澆筑前應確保臨時錨固體系 防震落梁措施等預埋件的位置準確 2 上人梯要求 按照規(guī)范要求 上人梯需編制專項方案 且必須進行受力驗算 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 搭設支架 安裝臨時錨固體系 防震落梁措施 安裝球形鋼支座 永久 支架預壓 鋪設底模 鋼筋 模板 混凝土施工 張拉縱向預應力鋼絞線和豎向預應力鋼筋 封錨壓漿 拆除0 塊支架及模板 連續(xù)梁0號塊位于主墩上方 長度8米 利用主墩承臺作基礎(chǔ) 采用支架現(xiàn)澆法施工 澆筑0號塊相當于給掛籃提供一個安裝場地 圖2連續(xù)梁0 塊施工 根據(jù)本橋設計的臨時錨固體系所要承受的中支點處最大不平衡力矩 25900kN m 及相應豎向支點反力 13600KN 橋墩臨時錨固體系采用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置一處臨時錨固 以承受連續(xù)梁T構(gòu)施工中存在的不平衡力矩 待0 塊梁體砼強度達到設計強度時 對臨時錨固的精軋螺紋鋼筋進行張拉并錨固 每根張拉力10噸 以消除鋼筋松弛性 3 臨時錨固 臨時錨固驗算時需考慮精軋螺紋鋼筋的埋設深度 單根埋深15d即可滿足受力 但實際上因為臨時錨固區(qū)過小 鋼筋密集 計算時需考慮沖切強度及錐坡破壞力 施工中應保證鋼筋的垂直度 并保證混凝土的澆注質(zhì)量 同時精軋螺紋鋼筋通過臨時支座及梁體底板內(nèi)時用 50PVC套管通過 既保證預張拉受力 也方便拆除 4 鋼支座 球形鋼支座安裝時 需嚴格控制標高及平面位置 同時根據(jù)設計預留支座偏移量 5 預留孔 澆筑前注意掛籃錨固件的孔位預留 同時保證豎向預應力筋位置 避免偏移過大影響掛籃走行 連續(xù)梁主墩臨時固結(jié)示意圖 0 塊支架及上人梯 墩頂預留件 臨時固結(jié)措施 活動支座預留偏移量 梁段預留孔 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 懸灌時掛籃穩(wěn)定性和掛籃走行時的穩(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 整個掛籃的承力構(gòu)件 底模系統(tǒng) 包括底模前后橫梁 底模縱梁 模板及施工平臺 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 掛籃走行時為帶模板同時走行 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號塊8m長 在0號段上安裝梁頂滑道 然后安裝掛籃前支點及三角形桁架 并將2個桁架縱梁尾部相連并錨固后錨 吊掛相應懸吊鋼筋 再安裝底模平臺 側(cè)模及外滑梁 并與相應吊點相連結(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就位后 進行各梁段鋼筋 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 進行下一梁段的施工 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 掛籃設計安全系數(shù)為2 而很多廠家往往按照1 2的安全系數(shù)進行設計 根據(jù)掛籃自重及所澆筑1 塊的梁體重量 對掛籃后錨處精軋螺紋鋼的受力再次進行驗算 保證受力安全系數(shù)不小于2 掛籃安裝后 應組織人員對掛籃各個構(gòu)件及螺栓 銷子等進行自檢 以保證掛籃自身穩(wěn)定及完整 對于需要更換和安裝的螺栓及銷子 要注意其型號及力學數(shù)據(jù)是否滿足設計需要 7 1 塊鋼筋 模板施工 在模板加工時 頂板端頭模板應按梁體橫坡加工成 人 字形 頂層鋼筋及縱向波紋管也按此布置 并按設計及規(guī)范要求的同一截面鋼筋搭接比例進行鋼筋排布 1 塊作為第一個懸灌施工的梁段 梁體結(jié)構(gòu)開始變化 在模板施工中應根據(jù)受力確定模板加固方案 避免隨意加固模板導致跑模 同時 因梁體底部高程開始變化 側(cè)模底層加固用預留孔應按最矮段梁體位置進行預留 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如下 1 箱梁各階段混凝土在灌注前 必須嚴格檢查掛籃中線 掛籃底模標高 箱梁各階段立模標高 設計標高 預拱度 掛籃滿載后自身變形 2 箱梁每節(jié)段采用在T構(gòu)兩端對稱澆筑一次成型的施工方法 施工中需嚴格控制T構(gòu)兩端重量 T構(gòu)兩端不平衡重量應不超過設計要求 200KN 3 線型控制 0 塊施工完畢后 后灌注的梁段應在已施工梁段實測結(jié)果的基礎(chǔ)上作適當調(diào)整 通過對每一道施工工序及環(huán)境溫度對結(jié)構(gòu)的影響進行跟蹤觀測 為后續(xù)施工提供合理的預拱度 逐步消除施工誤差 保證T構(gòu)的順利合攏 合攏后 全橋線型符合設計的要求 如連續(xù)梁在曲線上 應按 曲線直做 法進行施工 連續(xù)梁1 塊混凝土澆注 8 混凝土施工 混凝土施工中 對可能出現(xiàn)的混凝土供應中斷 施工機械故障等問題應堅決避免 同時 在高性能混凝土施工中 應加強試驗 如果混凝土坍落度不合適 嚴禁隨意加水及加水泥 在混凝土澆注中 因梁體腹板較薄 應嚴格控制混凝土的拌和質(zhì)量 并對混凝土的澆注過程加強監(jiān)控 嚴格進行分層澆筑 并保證混凝土的振搗時間及振搗密度 特別是錨具周圍 避免因施工質(zhì)量問題導致強度降低或混凝土內(nèi)空隙率大 氣泡多 這些都會影響梁體的張拉 9 張拉 壓漿 按設計要求 混凝土澆筑完畢后 強度達到設計要求的100 同時不少于7天方可張拉 A 因0 塊縱向預應力孔道為直線 所以在1 塊張拉前先進行孔道摩阻力試驗 應根據(jù)試驗結(jié)果計算預應力筋理論伸長值 再進行張拉施工 在實際施工中 我分部采用C55商混 在混凝土養(yǎng)護7天后仍達不到設計C50強度的100 最后我分部在強度達到80 后即開始張拉 在這里需要注意混凝土強度的檢測 混凝土試塊因各種原因會導致強度與梁體不一致 建議采用試塊檢測及梁體回彈雙指標控制 B 錨具處喇叭口螺旋鋼筋位置應準確安放 必要時增設網(wǎng)片鋼筋 以加強張拉時錨口位置混凝土的防裂性能 C 因混凝土強度低或混凝土內(nèi)空隙率大等原因而導致錨口處混凝土拉裂后 一般采用高強環(huán)氧樹脂砂漿進行修補 因環(huán)氧樹脂砂漿配置強度不穩(wěn)定 我分部直接采用橋梁TGM支座灌漿料進行修補 支座灌漿料在30分鐘后即可初凝 24小時后強度可達到50MPa 因支座灌漿料水化熱較大 在初凝后應立即進行灑水養(yǎng)護 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 漿體含水量較大及漿體凝固收縮等原因 管道兩端處可能會存在空洞 在施工24小時后 應采用人工進行補漿 避免鋼絞線外露銹蝕 E 梁體曲線預應力管道中部較低 施工中應避免管道進水 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 即可進行掛籃的前移 方法如下 1 掛籃滑行軌道接長 軌道壓錨掛籃前移時 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 當軌道為多段時 必須確保軌道連接處受力達標 同時需對軌道壓錨受力進行計算 比如掛籃前移時后端軌道壓錨最少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 準備掛籃前移將底模平臺后橫梁用手拉葫蘆懸吊于外模走行梁上 拆除底模平臺后吊桿 下放前吊桿 同時下放外模走行梁前吊桿和懸吊滾輪 使底模平臺和外側(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 并帶動底模和外側(cè)模整體前移 掛籃的前移注意事項 1 拆除后錨前要認真檢查反扣輪各部聯(lián)結(jié)是否可靠 發(fā)現(xiàn)異常情況時及時處理 2 掛籃移動前要調(diào)整底模平臺和外側(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 移動時 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 以保證掛籃移動過程安全可靠 4 T構(gòu)兩端的掛籃應同時移動 兩臺手拉葫蘆盡量同步 并防止脈沖式行走 如果因人員問題只能單端前移 則應兩端交差前移 每次不超過2m 5 掛籃移動過程中要用兩臺手拉葫蘆拉住掛籃后節(jié)點 防止溜車事故發(fā)生 6 掛籃移動完成后 必須及時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 A 施工中梁段張拉完畢即可先進行掛籃前移 但在具體操作中 建議掛籃在張拉完畢12小時后再進行前移 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應力筋連接 因本連續(xù)梁豎向預應力鋼筋不在同一條直線上 為保證滑軌的安裝 滑軌應在制作時考慮內(nèi)間距 C 掛籃前移時 應在滑船就位終點設置擋車器 避免滑移過多 導致重心前移 11 邊跨現(xiàn)澆段施工 我分部邊跨現(xiàn)澆段長度為7 6m 采用膺架法施工 現(xiàn)澆段施工中應注意施工時間 盡可能與最后一段懸灌梁施工時間一致 可避免大量支架長時間放置浪費 同時 支架長時間受力 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 預張拉合攏束鋼絞線 張拉力為每束50噸 實施臨時鎖定 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 待混凝土強度達到設計強度后 進行張拉 壓漿 拆除掛籃的外模和底模 拆除臨時支座及臨時錨固 實現(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梁段用型鋼鎖定 并預張拉合攏段合攏束 待混凝土澆筑后 張拉合攏段預應力筋 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間應選在一天中溫度較低時間 待混凝土強度達到設計強度實現(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 在此期間應加強觀測 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