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1、1预应力混凝土连续箱梁悬臂灌注法施工作业技术交底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，并出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
2、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 人员准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。
3、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2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
4、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自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，其结构自重较轻，其承重比不大于
5、0.4（挂篮重量：混凝土自重） ，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。3图 3 连续梁悬灌施工工艺及质量控制流程图4 作业内容及要求转 入 下 一 循 环各节段施工完毕开 始悬灌分段挂篮设计挂篮和模板拼装试验检验挂篮安装挂篮移动就位安装底模安装底板与腹板钢筋及底板制孔器梁上混凝土设备安装底板混凝土灌筑底板混凝土养护安装腹模内模及腹板制孔器安装顶板钢筋及制孔器灌筑腹板及顶板混凝土混凝土养护拆除模板穿预应力筋及施加预应力孔道压浆及封锚梁体合龙段施工拆除挂篮结构体系转换结 束临时固结起步段施工否是44.1 悬臂梁段 0 号
6、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、自重轻、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、挂篮自重、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
7、梁段混凝土时的稳定系数，均不应小于 1.5。波纹管下料安装 0 号段支架、支架预压铺 0 号段底模支立 0 号段外模绑扎 0 号底板及腹板钢筋，布设腹板纵向预应力管道及竖 向预应力筋安装 0 号段内模及底、腹板处端模绑扎 0 号段顶板钢筋，布设顶板纵向预应力管道及竖向预应力筋安装 0 号段端模浇筑 0 号段混凝土、养护0 号段预应力筋张拉0 号段孔道真空压浆拆除 0 号段支架及模板吊装挂篮、准备悬灌模板设计加工模板设计加工波纹管下料模板设计加工安装支座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，
8、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
9、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、线形和轨道安装、锚固主桁片安装后锚杆锚固主桁前、后横梁桁片安装主桁上下平联安装底平台安装外模系统安装内模系统安装悬吊工作平台安装6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
10、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，形成永久性缺陷。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
11、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。4.4.4 施工监控目的施工监测是施工监控的重要组成部分。大跨径预应力混凝土连续梁桥施工监测的目的就是在悬臂施工过程中，通过监测主梁结构在各个施工阶段的应力和变形来达到及时了解结构实际行为的目的。根据监测所获得的数据，首先确保结构的安全和稳定，其次保证结构的受力合
12、理和线型平顺，为大桥安全、顺利地建成提供技术保障。本次监测控制的目的具体可以归纳为以下几个方面：（1）观测连续梁在施工过程中的挠度、横向偏移等情况，确保结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线型及受力状态符合设计要求；（2）观测连续梁桥在施工过程中及成桥后主梁截面的应力状况，掌握施工过程箱梁内力，使施工过程中不致产生过大的不合理内力及残余力、裂缝，应对其主要截面进行内力监测。7（3）通过所获得的连续梁在施工各阶段中变形的综合信息，进行施工的日常管理，对设计和施工方案的合理性进行评价，为优化和合理组织施工提供可靠信息，并指导后续施工。4.4.44.4.4 监控的原则及依据监控的原则及依据4.4.
13、44.4.4 .1 控制原则控制原则施工控制主要对成桥目标进行有效控制，修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响，确保成桥后结构受力和线型满足设计要求。（1）受力要求：反映预应力混凝土连续梁桥受力的因素主要是箱梁的截面内力（或应力）状况。通常起控制作用的是箱梁的上下缘正应力，它们与箱梁截面轴力和弯矩有关，因为轴力的影响较小且变化不大，所以弯矩是箱梁中起控制作用的关键因素。（2）线型要求：线型主要是主梁的中线偏移与标高。成桥后（通常是长期变形稳定后）主梁的标高要满足设计标高的要求。（3）调控手段：调整立模标高是主梁线型调整最直接的手段。将参数误差通过立模标高的调整予以修正。进行
14、立模标高调整，须考虑已建梁段的主梁标高及后续梁段的影响。主梁弯矩控制截面可选为各施工梁段的典型截面，主梁标高控制点可选为每施工梁段前端点。（4）预防：参与重大工序与工艺施工方案的审查，消除不必要的人为错误。4.4.44.4.4 .2 监控方案编制依据监控方案编制依据（1）本工程相关的勘察、设计图纸或文件及相关会议的精神及协议；（2） 新建时速 200 公里客货共线铁路设计暂行规定 （铁建设函2005285号；（3） 铁路桥涵设计基本规范 （TB10002.1 TB10002.5-2005） ；（4） 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 （TB10002.3-2005） ；8（5） 铁
15、路混凝土工程施工技术指南 （TZ210-2005） ；（6） 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南 （TZ213-2005） ；（7）中华人民共和国国家标准工程测量规范 （GB50026-93） 。4.4.44.4.4 .3 监控方法监控方法图图 3.1 施工控制框图施工控制框图前期结构分析计算预告主梁标高施工设计参数误差识别现场数据采集 设计参数误差预测立模标高调整分析预告下一梁段立模标高主梁标高、 应变、温度、 截面尺寸和 弹性模量等9预应力混凝土连续梁桥施工过程比较复杂，影响参数多。如：结构刚度、梁段的重量、施工荷载、砼的收缩徐变、温度和预应力等。求施工控制参数的理论设计值时，都假定这些参数
16、值为理想值。为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性，在施工过程中对这些参数进行识别和预测。对于重大的设计参数误差，提请设计方进行理论设计值的修改，对于常规的参数误差，通过优化进行调整。具体流程见图 3.1。（1）设计参数识别通过在典型施工状态下对状态变量（位移和应力应变）实测值与理论值的比较，以及设计参数影响分析，识别出设计参数误差量。（2）设计参数预测根据已施工梁段设计参数误差量，采用合适的预测方法预测未来梁段的设计参数可能误差量。（3）优化调整施工控制主要以控制主梁标高和控制截面弯矩为主，优化调整也就是以这些因素建立控制目标函数（和约束条件） 。通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析。应用优化方法（如采用加权最小二乘法、线性规划法等） ，调整本梁段与未来梁段的立模标高，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态，并且保证施工过程中受力安全。DK1291+585.5 的一联三跨（跨径为32m+48m+32m）的这联连续梁在边中跨 L
