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1、预应力混凝土连续梁悬臂灌注法施工作业指导书预应力混凝土连续梁悬臂灌注法施工作业指导书1 1、适用范围、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 2、作业准备、作业准备2.1 工程材料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 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
2、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 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
3、、领工员参加各项培训并进行考核。2.5 施工机械及工艺准备1 悬臂工艺准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 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
4、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，
5、其承重比不大于 0.4（挂篮重量：混凝土自重） ，最大变形量不大于 20 mm，走行方便。3 3、技术要求、技术要求1 所使用的机械及设备具有合格的出厂证明及使用期限。2 所使用的原材料应具有质量合格证明并按相关要求抽检合格。3 施工应按照客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准相关要求进行施工，并报监理单位进行确认。4 4、施工程序及工艺流程、施工程序及工艺流程4.1 预应力连续梁悬臂施工工艺及质量控制流程如图 4 所示。图 4 连续梁悬灌施工工艺流程图5 5、施工要求、施工要求5.1 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
6、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 5.1） 。图 5.1 连续箱梁悬灌施工 0 号段施工工艺图5.2 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
7、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 5.2（以菱形挂篮为例） 。图 5.2 挂篮结构拼装流程图5.3 挂篮静载试验操作1 试验目的通过加载对挂篮的安全稳定性、变形特点及技术参数进行验证。2 试验步骤挂篮安装完毕，在 1 号段悬臂灌筑施工前，要进行挂篮的静载预压工作，加载采用砂袋堆码加载，砂袋采用
8、吊车吊装到 0 号块顶部，人工配合堆码到挂篮下工作平台上，堆码要对称进行，载荷的重量按照设计块段的 120%的重量实施，需分阶段加载。3 试验数据处理1）根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘制挂篮的荷载一挠度凸线，为悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力，可以计算出挂篮的实际承载能力，了解挂篮使用中的实际安全系数，确保安全可靠。2）在混凝土浇筑前，模板调整阶段将挂篮挠度值进行预留。4 挂篮的移动1)工艺流程见下图。图：挂篮移动工艺流程5.4 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1 挂篮就位后，安
9、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。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。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 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。
10、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。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。5.5 施工线形控制1 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：2 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。3
11、 通过对各种量测信息的综合处理，得到结构的误差。4 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。5.6 合龙段施工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。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
12、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 -2.0 m，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。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
13、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。5.7 边跨现浇段施工采用支架法进行边跨现浇段施工，待边跨现浇段张拉完成以后，进行合龙段施工。 图：边跨现浇施工工艺流程图1 施工方法地基处理：先将边跨等高度现浇段处场地推平挖除软弱地层采用换填砂砾 1m，夯实，采用 C20 混凝土垫层，以减小沉降量，同时做好地基的排水，防止雨水或混凝土浇筑和养生过程中滴水对地基的影响。2 支架设计进行支架刚度和稳定性验算、地基允许承载力的验算、地基沉降的验算，各项验算指标符合规范要求后进行支架搭设。3 支架搭设支架组合钢结构钢架，支架搭设后，加设纵、横向斜撑，以确保支架结构稳定。
14、铺设底模时在底模与分配梁间设置网钢管作为滑动层，以确保边跨合龙临时束张拉时梁体与支架间的相对滑动，但在边跨合龙锁定前，采取临时措施限制底模的纵向移动。4 支架预压采用砂袋对支架进行预压。5 模板底模采用 20 mm 竹胶板，外模采用整体钢模板、外侧模板拼装后用18 mm 的对拉螺杆对拉；内模采用组合钢模，箱梁内顶板采用钢管支架支模，钢管支架直接支撑在底模板上，脚手架底垫同等级的混凝土垫块，其调模、拆模采用木楔调整完成。6 混凝土灌筑采用泵送混凝土浇筑，混凝土施工顺序由支架中间向支点和悬浇端扩散，以减少支架沉降的影响。5.8 合龙段施工及结构体系的转换连续箱梁合龙施工时先合龙边跨，再合龙中跨。合
15、龙温度应符合设计要求，合龙段两端悬臂标高及轴线允许偏差应符合设计或规范要求。图：合龙段施工工艺流程5.9 边跨合龙段施工1 准备工作1)悬臂梁段浇筑完毕，拆除悬臂挂篮；2)清除箱顶、箱内的施工材料、机具，用于合龙段施工的材料、设备有序放至墩顶；3)在“工构”两悬臂端预备配重水箱；4)近期气温变化规律测量记录。2 边跨合龙段支架及模板边跨合龙段与边跨等高度现浇段一样，采用满堂支架支模施工。悬臂梁段浇筑完毕，拆除挂篮，接长边跨等高度现浇段支架，拼装合龙段支架，支架的搭设与现浇段要求一样。外模采用挂篮模板，底模采用 200 mm 竹胶板，内模采用组合钢模。3 设平衡重采用在悬臂端的水箱中加水的方法设
16、平衡重，近端及远端所加平衡重，吨位由施工平衡设计确定。l) “T 构”悬臂浇筑及边跨等高度现浇段施工完毕，搭设合龙段支架。2)加水箱配重，钢筋绑扎，预应力管道安装边跨合龙段锁定。3)选择当天最低温度时间浇筑混凝土，逐级根据线形调整水箱配熏。4)边跨合龙段预应力张拉及锚同完毕，拆除合龙段支架。4 普通钢筋及预应力管道安装普通钢筋在地面集中加工成型，运至合龙段绑扎安装，绑扎时将劲性骨架安装位置预留，等劲性骨架锁定后补充绑扎。底板束管道安装前，应试穿历有底板束，发现问题及时处理。合龙段底板束管道采用钢管，或者用双层波纹管替代，管道内穿人钢绞线芯模，以保证合龙段混凝土浇筑后底板束管道的畅通，其余预应力束及管道安装同箱梁悬灌梁段。5 合龙锁定合龙前使悬臂端与边跨等高度现浇段临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合龙段混凝土在浇筑及早期硬化过程中发生明显的体积改变，锁定时间按合龙段锁定设计执行，临时“锁定”是合龙的关键，合龙“锁定”遵循又拉又撑的原则，即“锁定”包括焊接劲性骨架和张拉临时预应力束。支撑劲性骨架采用“预埋槽钢+连接槽钢+预埋槽钢”三段式结构，其断面面积及支承位置根据锁
