预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工工艺

预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工工艺目录TOC\o"1-2"\h\u104851工艺特点 1127022适用范围 110193施工工艺流程及操作要点 286843.10号段施工 2127603.2悬臂浇筑梁段施工 11148903.3边跨非对称梁段施工 2213153.4合龙梁段施工 251工艺特点预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工主要特点：不受地形、河流等条件的限制，施工作业面均位于挂篮内，方便布设封闭养生顶棚及设备，可同时进行多孔施工，互不干扰，各节段施工均为重复流水作业。2适用范围本工艺适用于不宜在桥下设置支架的高墩、跨河、跨路等桥梁的预应力连续梁及大跨度预应力混凝土连续梁的施工项目。3施工工艺流程及操作要点0号梁段0号梁段支架安装底模安装预压侧模支架及模板安装底板钢筋安装横隔板、腹板钢筋和竖向预应力筋、纵向预应力管道安装内模及支架安装顶板钢筋及纵向预应力管道安装0号梁段混凝土灌筑0号梁段张拉压浆挂篮安装底、外侧模板调整底、腹板钢筋及预应力管道安装内、端模安装拆端模、穿预应力束筑、养护顶板钢筋及预应力管道安装悬臂梁段混凝土浇筑、养护预应力施工落底模挂篮前移下一节段梁体混凝土灌筑合龙梁段混凝土灌筑灌筑全桥合龙连续梁悬臂浇筑施工工艺流程图3.10号段施工3.1.1施工流程支架安装→临时固结施工→底模安装→预压→支座安装→侧模支架及模板安装→底板钢筋安装→横隔板、腹板钢筋和竖向预应力筋、纵向预应力管道安装→内模及支架安装→顶板钢筋及纵向预应力管道安装→混凝土浇筑→张拉压浆3.1.2支架及底模安装0号段施工支架一般采用墩旁托架或落地支架等方案进行施工，采用墩旁托架施工时，采取在墩身预埋钢板或者预埋型钢上焊接各种型钢支架施工的方式，其支架结构由型钢、横梁、纵梁等部分组成。采用落地支架施工时，采用在主墩承台、墩身预埋钢板上焊接钢管立柱支架施工的方式，其支架结构主要由钢管立柱、平联、横梁、纵梁等部分组成。图5-3-1墩旁托架法图5-3-2落地支架法3.1.3支架预压支架搭设完成后，应通过预压的方式，消除支架地基的不均匀沉降和支架的非弹性变形并获得弹性变形参数，或检验支架的安全性。预压荷载宜为支架需承受全部荷载的1.2倍，预压荷载的分布应模拟需承受的结构荷载及施工荷载。支架预压可采用砂袋或预制块等重物进行分级堆载的方式，每级压载宜为总重的20%，每级加载后必须实测其沉降变形。卸载方法与加载相同，注意观测支架的回弹值。预压试验结束应对资料进行分析处理，并提供箱梁底模修正后的立模标高。图5-3-30号段支架预压图5-3-40号段支架预压3.1.4支座安装：支座按照设计类型进行安装，定位准确后，再采用支座砂浆进行灌孔固结。图5-3-5支座定位图5-3-6支座安装3.1.5内外模板安装模板经过设计计算，具有足够强度、刚度及稳定性，模板结构应简单、牢固，便于安装、拆卸和周转使用，板面应平整、光洁，接缝应平齐、严密。底模与支座及侧模之间的缝隙应采取措施封堵严实，严防漏浆。0号梁段的内模（包括孔洞模）、外侧模（包括堵头板、端模、悬臂板底模）及支架的尺寸形状，应在安装前进行全面检查及试拼。对分段、分块制作的模板，其组合长度及高度等也应进行详细的检查。图5-3-70号段外模试拼图5-3-80号段外模试拼内模与底模间应设置支拉杆牢固定位，防止浇筑混凝土时内模下移或上浮。端模与外侧模连接，宜用侧模夹端模的形式安装，端模（含悬臂端堵头模板）的预应力管道位置应按设计要求准确设置。模板的焊接板缝应打光、磨平，模板接缝表面应对接平顺，非焊接板缝较小时应使用胶带贴封严密，防止浇注混凝土时漏浆，模板与混凝土接触面应全部涂刷脱模剂。图5-3-90号段模板安装图5-3-100号段模板安装图5-3-110号段模板安装图5-3-120号段模板安装3.1.6钢筋及预应力管道安装钢筋的品种、规格、数量及施工应符合设计要求和现行标准的有关规定，钢筋在加工场集中下料成型，运输到现场进行绑扎。第一次钢筋施工：首先应进行底板钢筋绑扎，其次进行腹板和横隔板钢筋绑扎（同步进行），最后进行竖向预应力钢筋的就位。第二次钢筋施工：在顶板模板安装完成后，首先进行顶板底层钢筋绑扎，其次进行纵向、横向预应力束管道的埋设，绑扎顶板顶层钢筋，最后做好桥面各种预埋件及预埋钢筋安装，预应力管道与钢筋位置相碰时，原则上只调整钢筋；当梁体钢筋与预应力筋管道、梁体泄水孔和通风孔及预埋件相，可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。图5-3-130号段钢筋绑扎图5-3-140号段钢筋绑扎图5-3-150号段钢筋绑扎图5-3-160号段钢筋验收预应力管道定位钢筋间距符合设计要求，并应与梁体钢筋连接牢固，以确保管道在混凝土浇筑和振捣过程中不弯沉、不上浮、不旁移。竖向预应力钢筋要保证竖直度，横隔板预应力筋锚固应固定牢固、张拉端锚下做锚下加强筋。波纹管定位先划线标识在采用U型卡扣圆钢进行固定，波纹管安装完后，横向波纹管在其一端接上胶管作为通气孔和注浆孔，竖向波纹管在三通管处接上白色胶管作为通气孔和注浆孔，并采用胶带缠牢密封，纵向波纹管内采用硬质胶管作为内衬管，待砼开始初凝后拔出。图5-3-170号段波纹管安装定位图5-3-180号段波纹管安装定位图5-3-19竖向预应力排气管图5-3-20横向预应力排气管图5-3-21波纹管穿内衬管保护图5-3-22波纹管位置检查3.1.7混凝土浇筑砼浇注采用一台汽车泵进行布料，插入式振动棒捣固施工。混凝土浇筑的具体顺序：第一步利用泵车软管通过顶板模型预留浇筑孔分层浇筑底板混凝土；第二步从横隔板（人洞）正上方浇筑混凝土，从该处浇筑有利于混凝土向下流动并填入人洞下侧钢筋较密集位置；第三步从变截面腹板上方对称浇筑混凝土，分层浇筑；第四步腹板中位置浇筑混凝土；第五步从两侧翼板对称浇筑混凝土，然后浇筑顶板混凝土。图5-3-230号段浇筑混凝土图5-3-240号段浇筑顶板混凝土图5-3-250号段顶板混凝土抹面图5-3-260号段腹板振捣窗口3.1.8混凝土养护混凝土初凝后采用土工布覆盖洒水养护，在梁底设置一个大水箱，水箱里安装一个高扬程抽水泵，抽水开关设置在梁顶上，洒水养护时随时启动开关。图5-3-27混凝土养护3.1.9预应力张拉混凝土强度和弹性模量均达到要求后，进行张拉，采用智能数控张拉设备张拉，系统具有计算机全自动控制千斤顶同步进行钢绞线张拉、持荷、锚固、回退、检测、判断、及时报警的功能，可以减少人工操作误差。图5-3-28智能数控张拉设备图5-3-29智能数控张拉设备纵向预施力筋应两端同步且左右对称张拉，最大不平衡束不得超过一束，张拉顺序应满足设计要求。图5-3-30纵向预应力张拉图5-3-31纵向预应力张拉竖向预应力损失较大，采用穿心式压力传感器测试竖向预应力损失，竖向预应力采用左右对称单端张拉，竖向预应力采用两次张拉方式，即在第一次张拉完成1天后进行第二次张拉，弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失。横向预应力筋应在梁体两侧交错单端张拉，每一梁段伸臂端的最后一根横向预应力筋，应在下一梁段横向预应力筋张拉时进行张拉。图5-3-32竖向预应力张拉图5-3-33横向预应力张拉3.1.10孔道压浆孔道压浆应在预应力筋终张拉后24h内完成，采用真空辅助压浆工艺。图5-3-34孔道压浆图5-3-35真空辅助压浆机3.2悬臂浇筑梁段施工3.2.1一般规定挂篮拼装应由加工厂家派专人现场指导，由持有起重工、架子工职业资格证书的从事过类似挂篮安装的熟练工人进行安装作业。挂篮在拼装后前端必须做全围挡，拼装完毕后由施工单位、监理工程师组织验收小组逐个对挂篮的构件、联接高强螺栓、销子、精轧螺纹钢吊杆螺帽进行联合验收，并在验收报告上签字认可。图5-3-36挂篮拼装图5-3-37挂蓝前端围挡3.2.2施工流程悬臂浇筑梁段采用挂篮施工时，施工流程为：施工准备→挂篮安装→底、外模板调整→底、腹板钢筋及预应力管道安装→内、端模安装→顶板钢筋及预应力管道安装→混凝土浇筑、养护→拆端模、穿预应力束→预应力施工→落底模→挂篮前移图5-3-38悬臂施工梁段图5-3-39悬臂施工梁段3.2.3挂篮及模板安装3.2.3.1轨道安装：放出挂篮行走轨道轴线，安装轨道垫梁、行走轨道，利用箱梁竖向精轧螺纹钢把轨道压紧。图5-3-40安装轨道垫梁图5-3-41轨道垫梁大样图5-3-42设置轨道图5-3-43轨道大样图5-3-44轨道连接图5-3-45设置轨道压梁图5-3-46轨道锚固3.2.3.2主桁安装（1）安装反扣轮组和前支座，使其分别座落在轨道合适的位置处，同时设置临时后支座、临时前钢支座。图5-3-47安装前支座（前滑座）、后反扣轮、临时后支座图5-3-48主桁构造（2）以轨道为基准放出主桁安装轴线及平面位置，调整挂篮前支座位置。在地面上先组拼成一个单片三角形，并吊装就位。图5-3-49主桁架拼装（3）后锚及时压紧，横向的2吨葫芦收紧，保证纵横向稳定。图5-3-50后锚反压保证主桁稳定3.2.3.3安装横向联结桁架及前半部桁架（1）用横向支承架把两片桁架联成整体。（2）在地面上拼装前半部主桁架三角架吊装到已经安好的三角桁架上，形成菱形主桁架。图5-3-51横向联结桁架安装图5-3-52完成主桁安装3.2.3.4挂篮底篮安装（1）在箱梁下面的地面上，底篮上的纵梁临时点焊在前后下横梁上，形成一个平面整体。将挂篮底篮拼装完成后用卷扬机提升挂篮底篮。待底篮提升到位后穿好底篮的前后吊杆，底篮吊到位后安装吊杆，铺设底模板形成底篮，调整好高度。（2）底篮整体吊装要考虑起吊重量，起吊能力不足时要分件吊装：先吊装后下横梁，用钢绳、葫芦固定，穿入吊杆把后下横梁固定在箱梁上，吊起前上横梁安装到位、穿入吊杆固定在前上横梁上，吊起前下横梁，用葫芦临时固定，吊杆下端与前下横梁吊具连接（吊杆一定要拧满吊具的螺纹）。逐根安装纵梁，安装底模板。3.2.3.5安装后下横梁吊装底模下横梁，用精轧螺纹钢吊具锚固在梁体混凝土上。图5-3-53安装后下横梁3.2.3.6安装前横梁吊装前上横梁并焊接在主桁架前端的支点连接钢板上。在上横梁上安装垫梁和精轧螺纹钢吊杆。起吊前下横梁（相应的横梁吊具安装好），用两只葫芦临时吊住，把安好的前上横梁吊杆拧入横梁吊具中，利用前吊杆调节前下横梁高度。图5-3-54前上横梁安装图5-3-55前上横梁吊杆安装图5-3-56前下横梁安装3.2.3.7安装底纵梁及底模板底纵梁按设计的位置，逐根安放，纵梁与前后下横梁点焊固定，确保前后横梁的间距保证吊杆的垂直受力。吊装底模板，逐块安装铺平整。3.2.3.8安装侧模及内模导梁将侧模运至现场，用起重设备提升侧模（提升前插入导梁）。提升到位后临时放在底篮的外侧纵梁上、临时固定，穿好吊杆，把导梁、滑梁水平穿插在侧模板上。导梁前端吊在前上横梁上，导梁后端吊在箱梁上。后端有两只吊具（滚动吊具、承重吊具，），侧模整体地悬吊在外滑梁上。图5-3-57安装底纵梁图5-3-58安装箱梁底板底模图5-3-59安装外侧模（吊杆穿入导梁固定，调整外模高度）3.2.3.9安装顶板底模同样方法安装顶板导梁、模板。顶板内导梁与外侧导梁安装方法一致。图5-3-60安装顶板内导梁3.2.3.10调整底模及侧模的标高和轴线，完成挂篮拼装。3.2.3.11挂篮组装完毕，应全面检查安装质量和复核挂篮中线、高程，挂篮使用前应进行走行性能和静载试验。挂篮四周应设置操作平台及围栏（如图83所示），操作平台下应设置安全网，人员上下应有安全扶梯。图5-3-61挂蓝拼装完成堆载试验图5-3-62挂蓝操作平台及围栏3.2.4线形控制混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工，在施工全过程应对每一施工梁段的中线、高程及预拱度等，进行严格监测和控制，以保证成桥线形与内力状态符合设计要求。桥梁施工监控的目的是确保施工过程中结构的可靠度和安全度，保证桥梁成桥桥面线形与受力状态符合设计要求。施工监控主要工作包括以下几方面的任务：1）桥梁建成时达到设计所要求的几何线形；2）桥梁建成时达到合理的内力状态，同时保证结构在施工过程中的安全；3）保证施工过程中临时结构的安全，主要是挂篮和支架等。梁体悬臂浇筑施工前，应根据结构设计参数和每一梁段计划施工进度、施工时环境温度、混凝土龄期和所使用挂篮的结构类型及重量等施工技术参数，进行悬臂浇筑梁段施工预拱度计算，作为每一梁段立模高程计算依据和全桥桥梁线形控制依据。在每一梁段悬臂浇筑施工过程中，应跟踪检测挂篮走行前后，混凝土浇筑前后和预应力张拉前后等六种工况时已施工及正在施工梁段的高程（挠度）变化情况，与理论计算值进行比较分析，合理调整确定下一施工梁段的施工立模高程。图5-3-63中线控制图5-3-64标高控制3.2.5钢筋及预应力管道安装钢筋加工及安装应符合本工艺3.1.6的相关规定。预应力管道安装应符合本工艺3.1.6的相关规定。3.2.6混凝土施工悬臂梁段混凝土浇筑施工应符合本工艺3.1.7的相关规定。悬臂梁段混凝土养护施工应符合本工艺3.1.8的相关规定。混凝土的浇筑方向应从梁段前端开始，在根部与已浇筑梁段连接。桥墩两侧梁段混凝土浇筑应对称、平衡施工，两侧施工荷载的实际不平衡偏差不应大于设计允许值，保证T构平衡稳定。3.2.7预应力施工及压浆悬臂梁段预应力施工应符合本工艺3.1.9的相关规定。悬臂梁段孔道压浆施工应符合本工艺3.1.10的相关规定。3.2.8挂篮前移及拆除挂篮前移前应做好下列准备工作：（1）测量标出已施工梁段的中线及高程，并宜按间距不大于0.5m测量标出移位位置横向标线，以观测和保证T构两侧挂篮同步对称前移。（2）铺设滑道或安放滚轮箱等走行设施。（3）对挂篮的结构状态和各部位连接情况应进行详细检查并做好记录，对发现的缺陷应及时整改、纠正。（4）解除挂篮主构架后锚和前支点处的锚固，做好安全保证措施。（5）安装并调试前移动力装置。图5-3-65挂篮前移前检查图5-3-66安装调试动力装置挂篮前移应符合下列规定：（1）桥墩两侧挂篮必须在梁段的纵向预应力张拉完毕后同时对称移动，并设置专人指挥。（2）挂篮前移应根据不同的移动方式（滑动式、滚轴式、支架滚轮等）、驱动动力（导链、千斤顶和液压驱动走行）的操作要求进行，并保持挂篮主构架处于水平状态。挂篮前移不得使用卷扬机钢丝绳作为牵引动力。（3）挂篮移动速度不宜大于0.1m/min，就位时中线偏差不应大于5mm。（4）挂篮移动时后端应有牢固可靠的防倾覆、防溜走的保护措施。图5-3-67挂篮前移图5-3-68挂篮前移保护措施挂篮拆除应按照设计要求进行，T构两端荷载偏差不得大于设计允许值。挂篮拆除一般应在浇筑梁段的位置拆除，也可以退到0号梁段上进行拆除，拆除的顺序一般为：底模→内、外模→滑梁→吊带→前横梁→横联→主构架→滑动装置→走行轨道→钢枕→清理场地图5-3-69挂篮拆除图5-3-70挂篮拆除3.3边跨非对称梁段施工3.3.1一般要求边跨现浇段支架基础处理要保证除承载边跨现浇段荷载外还需要承载合龙段施工荷载，合龙段一侧地基应做适当加强处理，确保承载力满足设计要求，边跨现浇段支架应进行预压。图5-3-71施工完成的边跨现浇段3.3.2施工流程边跨非对称梁段采用支架现浇的施工流程如下：支架基础处理→支架搭设→支架预压→永久支座及模板安装→底腹板钢筋安装→底腹板预应力管道安装→顶板底层钢筋安装→顶板预应力管道安装→混凝土浇筑、养生→拆除端头模板→接缝梁端混凝土凿毛→合龙后张拉预应力筋，并压浆封锚→拆除外模、内模→拆除支架及底模3.3.3支架及预压支架法一般适用于地基条件较好、跨越旱地或浅水河流且桥墩高度较低的边跨非对称梁段现浇施工。遇高墩、深水、深谷以及地质不良等不适合搭设满堂支架的工况时，可采用墩（台）旁托架或悬吊式支架施工。为便于支架的拆卸，应根据结构形式、承受的荷载大小拆除底模及需要的卸落量，在支架适当部位设置相应的楔块、砂桶或千斤顶等落模设施。底模安装完成后应对支架进行静载预压，以检验支架及地基的强度及稳定性，消除支架的非弹性变形和地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形。图5-3-72钢管支架法图5-3-73满堂支架法图5-3-74钢管支架预压图5-3-75满堂支架预压图5-3-76支架预压观测图5-3-77支架预压观测3.3.4永久支座及模板安装支座安装前，应对支座安装范围的支承垫石顶面进行凿毛处理，湿使其露出75%以上新鲜混凝土面，并应将支承垫石顶预留锚栓孔清理干净，按照设计类型相应位置进行制作安装并及时灌浆。图5-3-78支座安装图5-3-79支座灌浆纵向及活动支座安装时，上下底板横向应对正安装，纵向应根据支座施工与设计安装温差、梁体混凝土未完成收缩徐变量及梁体弹性压缩量计算预设偏移量，并采取措施将其临时固定，防止梁体浇筑过程中发生错位。3.3.5钢筋、预应力管道安装、混凝土施工养护同0#段相应工序3.3.6支架拆除在边跨合龙施工完毕后进行支架拆除。支架拆除应严格按照设计要求进行，当设计无要求时，应从梁体挠度最大处的支架节点开始按横桥向同步卸落，然后逐步向两端对称、均匀的卸落相邻支架节点。图5-3-80支架拆除图5-3-81支架拆除3.4合龙梁段施工3.4.1一般规定合龙段施工应根据确定的合龙顺序及配重方案执行。合龙段配重方案是合龙施工的关键，必须采用水箱进行配重。应按工序逐一计算每一工况配重，并根据容许不平衡配重最大值逐一确定配重值并进行作业交底。3.4.2施工流程混凝土连续梁（刚构）合龙梁段的施工顺序，必须符合设计要求，以确保连续梁（刚构）结构体系转换后梁体内力及变形符合设计要求，当设计无要求时，一般采用下列步骤进行施工：安装合龙梁段施工吊架或挂篮→合龙口悬臂端中线、高程测量检查→悬臂端中线、高程偏差校正→安装合龙口临时锁定设施→合龙口临时锁定并解除一侧梁墩临时固结→悬臂端面及接茬钢筋检