连续梁(或连续刚构)施工技术.ppt

连续梁 刚构 用挂篮悬臂灌注施工法 欧阳克武 第一节连续梁 或连续刚构 的概述 1 预应力混凝土连续梁与连续刚构桥的特点2 连续梁与连续刚构的受力对比3 预应力混凝土连续箱梁 刚构 施工方法 预应力混凝土连续箱梁是墩梁分离 连续箱梁的自重及其梁上荷载通过墩顶支座传给桥墩 由于支点负弯矩的卸载作用 跨中正弯矩大大减小 恒载 活载均有卸载作用 由于弯矩图面积的减小 跨越能力增大 超静定结构 对基础变形及温差荷载较敏感 行车条件好 连续梁桥的特点 1 预应力混凝土连续梁与连续刚构桥的特点 墩梁固结 固结部分通常在需要布置大跨 高墩处采用 桥墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩或双薄壁墩 恒载 活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近 预应力混凝土连续刚构是墩梁固结 桥墩参加受弯作用 使主梁弯矩进一步减小 弯矩图面积的减小 使得跨越能力更大 在小跨径使用时梁高较低 超静定次数高 对常年温差 基础变形 日照温均较敏感 墩梁固结有利于悬臂施工 且可以减少大型支座及其养护维修和更换 连续刚构桥的特点 2 连续梁与连续刚构的受力对比 预应力混凝土连续箱梁 或刚构 节段式悬臂灌注施工方法适用于不宜在桥下设置支架的高墩 跨河 跨路 跨夹谷 桥位地质不良等大跨度预应力混凝土连续梁 或刚构 的施工 机械自动化施工 工人熟练度高 若在挂篮上设棚架 不受天候影响 进度 品质容易掌握 为各种桥梁费用最低者 预应力混凝土连续箱梁在单个 T 用挂篮分节段悬臂对称灌注期间要墩梁临时固结 在合拢成连续梁的过程中 要逐跨逐个解除墩梁之间的临时固结 进行体系转换形成连续梁 预应力混凝土连续刚构是墩梁固结 先单个 T 用挂篮分节段悬臂对称灌注 在合拢过程中进行体系转换成连续刚构 在单个 T 用挂篮分节段悬臂对称灌注期间 两者的方法是相同的 故一并介绍 3 预应力混凝土连续箱梁 或刚构 悬臂灌注施工方法 第二节分节段悬臂灌注法 一 预应力混凝土连续箱梁 刚构 悬臂灌注法施工的主要施工程序及其特点主要施工程序 0号块灌注 设置0号块托架铺设底模预压立模绑扎钢筋布设预应力灌注0号块及连续箱梁的墩梁临时固结 刚构本已固结 张拉预应力纲束拼装挂篮并预压灌注1号节段张拉预应力纲束挂篮前移 调整 锚固灌注下一节段包括 挂篮前移按立模高程设顶 底扳标高绑扎钢筋布设预应力管道浇筑混凝土 养护穿预应力钢索张拉预应力钢索依次类推完成悬臂灌注挂篮拆除边跨合拢中跨合拢 三跨连续梁的悬臂灌注施工工序示意图 二 连续箱梁 刚构 0号块灌注 0号块位于桥墩上方 灌注0号块相当於给挂篮提供一个安装平台 或场地 0号块一般需在桥墩两侧 及周边 设托架或支架现浇 0 块施工托架或支架 设托架 0号块施心工工艺流程 一 仅连续箱梁0号块有 预压 0号块施工工艺流程 二 安装0号块灌注支架或托架 在铺底模的同时安装支座及防倾覆锚固装置 墩梁临时锚固固结 1 连续箱梁0号块施工 墩梁临时固结 墩梁临时固结 连续梁在津单个 T 悬灌施工过程中 很多外力会对连续梁悬灌施工的 T 构产生不平衡力矩 存在非常严重的安全事故隐患 倾覆 为保证连续梁 T 构悬灌施工作业安全 在中墩墩身埋入HBR钢筋或精轧螺纹钢筋 对连续梁与桥墩之间的临时支座进行固结 使临时支座能承受拉 压力 以平衡施工产生的不平衡力矩 保证梁体结构的安全稳定 临时支座的型式 高墩选用C50硫磺砂浆作为临时支座 一般在墩顶纵向中心线两侧对称墩顶支座中心轴线 箱梁腹板的下方 各设1座 临时支座的大小和埋入HBR钢筋或精轧螺纹钢筋的数量 根据计算确定 在临时支座顶面位置加铺多层双向钢筋网片予以局部加强 当边跨合拢后进行体系转换时 拆除临时支座 拆除顺序 先通电将硫磺砂浆熔化后 梁体从临时支座落于正式支座上 然后切割所有的埋入HBR钢筋或精轧螺纹钢筋 矮墩一般选用钢管混凝土柱作为墩梁临时固结的措施 2 连续梁悬灌施工过程中的墩梁临时固结 墩梁临时锚固方法 一 某铁路桥矮墩0块灌注支架及墩梁图 某桥高墩0块灌注支架及墩梁临时固结效果图 连续梁墩梁临时锚固方法及0块灌注支架 二 用钢管混凝土柱抵抗不平衡力矩应按有关规范规程进行检算 3 连续刚构0块施工托架 4 0 块施工 4 1 立模 4 2预压 4 3 钢筋绑扎 4 40 块混凝土灌注 一 0 块混凝土灌注 二 4 5预应力朿张拉 5 悬臂灌注施工中竖向不平衡力矩计算1 假定墩中心的左侧各节段缩模5 右侧胀模5 由胀模和缩模引起的不平衡力矩 一端桥面上有风向下吹或一端桥下有风向上吹 引起的不平衡力矩 两伸臂端节段混凝土重量 按相差半个节段重量计算的最大不平衡力矩 崇 桥面上施工荷载两伸臂端每延米相差100 200Kg 引起的不平衡力矩 边跨合拢段混凝土灌注边跨合拢时 中跨前端节段有挂篮 边跨前端节段有吊架 并承载1 2合拢段混凝土重量 引起的不平衡力矩 6 两端挂篮走行不同步及走行时的冲击系数引起的不平衡力矩 7 挂篮走行中 前端掉挂篮引起的不平衡力矩 78 在灌注最后节段混凝土将要完成时挂篮脱落引起的不平衡力矩 89 p集中力引起的M9 竖向不平衡力矩的组合组合一 8 计及挂篮脱落的冲击系数2 0组合二 7 计及挂篮走行中掉挂篮的冲击系数1 5组合三 M9 两伸臂端混凝土浇时 按相差半个最大不平衡力的节段重量计算组合四 M5 M9 按边跨合拢段混凝土灌注组合五 M2 M9按风荷载组合六 M6 M9组合一及组合二是不允许的 既不允许掉挂篮及挂篮走行中翻落 为此在挂篮设计 制造 使用过程中必须安全可靠 既挂篮构件中的前吊杆及后锚杆均使用了精轧螺纹钢筋 要特剔加以保护 检查 更换 走道的预埋件要精心施工 以组合三为控制设计临时支撑 5 2悬灌施工中水平向不平衡力矩计算按一端有风水平向吹箱梁侧面 另一端无风 使悬灌施工中单个 T 水平向象推磨一样旋转 从而使连续梁墩梁临时固结产生扭矩 三 采用挂篮悬臂灌注连续梁 或连续刚构 的施工方法大跨径预应力混凝土连续梁 或连续梁刚构 广泛采用挂篮进行悬臂浇筑施工 其方法是 挂篮可在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁体上移动 每节段绑扎钢筋 立模 浇筑混凝土 纵向预应力张拉都在挂篮内进行 完成本段施工后 挂篮对称向前各移动一节段 一般节段长度2 6m 用挂篮进行悬臂浇筑施工时 无须大型起重及运输机具 主要施工设备是挂篮 挂篮吊架在浇筑梁段中所产生变形主要是通过调整前吊杆高度办法来消除 挂蓝承重系统有平行桁架 三角形构架 弓弦式构架 菱形构架 平弦无平衡重构架 自锚式构架等 1 挂篮的介绍 随着技术水平的不断改进 挂篮由过去的压重平衡式发展成现在通用的自锚平衡式 自锚平衡式挂篮的形式主要有桁架式 斜拉式 其中桁架式挂篮按其部件的不同 可分为万能杆件挂篮 贝雷或公路钢桁梁组合式挂篮 型钢组合式等 按桁架构成的形状不同 又可分为平行桁架式 平弦无平衡重式 弓弦式 菱形式等 一般后锚式挂篮由主桁架系统 走行及锚固系统 吊带系统 底平台系统及模板系统五大部分组成 当前国内外的挂篮向轻型化 标准化发展 挂篮的轻型化和标准化有助于节约材料 便于运输和装拆 可重复使用降低有利于施工成本 更重要是挂篮的轻型化有利于梁体结构的优化 减小梁根部的弯矩 节约纵向预应力配束 故设计院均要求施工单位将挂篮设计的总重量与最大悬浇节段重量的比值控制在0 3 0 5之间 1 平行桁架式挂篮它的上部结构一般由万能杆件或贝雷桁梁组拼为一等高桁架 其受力特点是 底模平台及侧模支架所承荷载均由前后吊杆垂直传至桁架节点和箱梁底板上 故又称吊篮式结构 桁架在梁顶用压重或锚固或二者兼之来解决倾覆稳定问题 桁架本身为受弯结构 早期使用较多 由于其自身载荷大 现在一般已不大采用 在桁架压重 桁架锚固 贝雷桁梁组装成主梁的挂篮 2 菱形构架式挂篮菱形挂篮可认为是在平行桁架式挂篮的基础上简化而来 其上部结构为菱形 前端伸出小梁 作为挂篮底模平台及侧模前移的滑道 其菱形结构后端锚固于主梁顶板上 无平衡压重 自重轻 具有节点较少 变形小 有较好操作空间 施工方便和适应性强 应用较广泛 3 三角形挂篮结构最简单 自重最轻 受力明确 稳定性好 变形小等优点 但操作空间小 有时侯施工不方便 4 弓弦式挂篮弓弦桁架 又称曲弦桁架 式挂篮的主桁外形似弓形 故可认为是从平行桁架式挂篮演变而来 除具有桁高随弯矩大小变化 受力合理的特点外 还可在安装时在结构内部预施应力以消除非弹性变形 故也可取消平衡重 所以一般重量较轻 对不想一次性投入过多的施工单位有一定的吸引力 但其缺点是杆件数量多 制作安装都较麻烦 且易丢失 使用不广泛 5 平弦无平衡重挂篮在平行桁架上设前 后上横梁吊挂底模平台及侧模支架 根据需要 挂篮前移时 吊挂底模平台及侧模支架后退作压重 挂篮纵移到位后 其主桁后端则通过梁体竖向预应力筋锚固于主梁顶板上 吊挂底模平台及侧模支架前移复位 6 滑动斜拉式挂篮滑动斜拉式挂篮在力学体系方面有较大突破 其上部结构采用斜拉体系代替梁式或桁架式结构的受力 而由此引起的水平分力 通过上下限位装置 或称水平制动装置 承受 主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持 其底模平台后端仍吊挂后锚固于箱梁底板之上 被认为是国内目前最轻的挂篮之一 跨度和梁高都较大时不宜使用 图示1988年首次在株洲湘江大桥使用的TREB 110 1型斜拉式挂篮 7 下行式挂篮 欧洲及我囯台湾已使用优点不需锚固挂篮 顶无覆盖便於节段钢筋整体绑轧吊入 8 桁架式悬吊挂篮 美国及日本应用较多 优点 1 可用於悬灌也可用於预制节段悬拼 2 安全 3 一次灌注节段长 4 连续梁或刚构在悬灌中不承受挂篮重量 有利于梁体结构的优化 减小梁根部的弯矩 节约纵向预应力配束 5 可以不对称悬灌 缺点 1 一次性投入大 2 安装费时 9 自承式挂篮末见报告我国使用 自承式挂篮分为两种 一种是模板支撑在整体桁架上 桁架用销子和预应力筋挂在已成箱梁的前端角上 灌注砼时主梁和行走桁架移至一边 挂篮前移时再安上 吊着空载的模板系统前移 另一种是将侧模制成能承受巨大压力的刚性模板 通过梁上的水平及竖向预应力筋拉住模板来承受砼重量 走行方法与前者相同 由临时吊车悬吊着模板系统前移到下一梁段 这种方法对跨度不是很大的等高度箱梁较为适宜 本质上与预应力斜拉式挂篮并无很大区别 唯一不同的只是预应力筋采用特殊设计 并配置必要的定位销和钢销 10 其它形式挂篮 1 河洲湘江大桥轻型挂篮挂篮自重300 悬浇梁段最重一段达900 其比例为1 3 属于轻型挂篮 该挂篮在待浇梁段留出了施工空间 以便于工作人员绑扎钢筋与张拉竖向预应力钢筋 而主桁架后部又有反压作平衡 便于整个挂篮的前移 2 广州虎门大桥付航道270m连续刚构主梁悬浇用的轻型鹰咀式 是弓弦式另一型式 挂篮 3 宁波大榭岛跨海公铁两用大桥滑动式斜拉挂篮 宁波大榭岛跨海公铁两用桥 正桥主梁为 124 170 124 m三跨连续刚构 采用滑动式斜拉挂篮对称悬浇施工 最大节段重340t 挂篮主要由主梁系统 斜拉索 后吊索系统 限位走行系统 底模及底摸平台 外模 内模等构成 挂篮的设计介绍 预应力钢筋混凝土连续梁 或连续刚构 无定型设计 设计单位根据不同的地理条件和周围环境设计出不同跨度 不同截面形式的桥型 桥式 施工单位应根据桥梁结构的特点 结合自身的施工经验和条件设计出适合各种连续梁或刚构桥梁施工使用的各具特色的悬臂浇注施工用挂篮 挂篮的设计要具有先进性 结构新颖 节省材料 制造简易 施工方便 具有明显的经济和社会效益 1 挂篮设计主要参数 1 梁段最大重量 2 梁段最大长度 3 梁高变化范围 4 最大梁宽包括顶板 底板宽 5 曲线段翼缘板坡度变化 6 梁段顶板单侧加宽量 7 梁段底板单侧加宽量 8 设计图上规定的挂篮最大重量 9 走行 无平衡重走行 行走时其抗倾覆稳定系数 2 挂篮空载走行冲击系数按1 2计算 10 挂篮重量 挂篮总重量的变化 设计重量的10 11 浇筑悬臂梁段时 冲击系数按1 2计算 超方系数按1 05计算 设计时可将后端临时锚固在已浇筑的梁段上 支撑平台后端横梁 可锚固于已浇筑梁段底板上 后端临时锚固系数 3 2 设计依据预应力混凝土连续梁 刚构 有关设计图纸 铁路桥涵设计规范 TB10002 1 TB10002 4 2005 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62 2004 铁路桥涵施工规范 TB10203 2002 公路桥涵施工规范 JTJ041 2000 钢结构设计规范 GB50017 2003 钢结构工程质量验收规范 GB50205 2001 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 2002 3 计算工况 工况一挂篮悬浇混凝土 最大节段重量 一般较短 决定后吊杆 后下横梁的设计 变长度节段中使前吊杆荷载重最大者决定桁架 后锚固 前吊杆 前上下横梁 底模平台的设计 工况二挂篮走行 荷载考虑结构自重 风力及允许的不同步产生的影响 挂蓝浇注混凝土及走行时的抗倾覆稳定系数均不小于2 3 工况三空载时抗大风计算 4 挂篮构造挂篮由承重桁架 底模平台 吊挂调整系统 走行系统 锚固系统 模板 防护等组成 挂篮悬浇施工时 混凝土 钢筋 模板等荷载通过吊带和吊杆吊挂于后一节段混凝土及挂篮菱形桁架前端 挂篮菱形桁架支承于后一节段主梁 尾部与主梁锚固以平衡混凝土 模板等产生的倾覆力矩 挂篮前进方向 1 挂篮承重桁架 三角形 菱形 弓弦 万能杆件桁架 贝雷片 制式器材军用梁 由两片或多片主桁架和水平连接系及竖向连接系组成 2 底模平台由前下横梁 后下横梁 纵梁 安全防护等组成 前 后横梁各设多个主吊点 分别与前 后吊带连接 纵梁与前 后下横梁连接 底模与纵梁连接 底模平台前端荷载传递至主桁架 后端荷载传递至已施工混凝土梁上 安全防护包括两侧及前端的通道和围挡 底模平台后端的操作平台 精心施工安全第一 3 吊挂调整系统包括 底模平台前 后主吊挂 滑梁前 后吊挂 底模前主吊挂采用吊带 销轴连接 下端锚固于底模前下横梁 上端锚固于前上横梁 悬吊系 吊杆 调整梁 千斤顶 前上横梁 4 走行系统包括 走道梁 走行勾板 或勾滚轮 纵移千斤顶 或拉链 及顶座 内外滑梁及滑梁走行吊环 走道梁锚固于主梁 挂篮后支点走行勾板勾在走道梁两侧 防止挂篮走行时倾覆 挂篮纵移一般采用液压顶推前移 内外滑梁是内外模板及支架的吊挂设施 挂篮走行时 内外模板及支架通过滑梁与挂篮一同前行 滑船 轨道 滑船 行走小车 内 外滑梁及滚轮 3 吊挂调整系统包括 底模平台前 后主吊挂 滑梁前 后吊挂 底模前主吊挂采用吊带 销轴连接 下端锚固于底模前下横梁 上端锚固于前上横梁 底模后主吊挂同样采用吊带 下端锚固于底模后下横梁 上端锚固于已施工完成主梁 吊带顶部设双台螺旋千斤顶和扁担梁 销轴支座 用於调整底模标高 并保持底模与已浇注梁块密贴 另外前后下横梁端部均设有辅助吊挂 作用是浇注砼时减少横梁端部挠度 并且后辅助吊挂在挂篮走行时作为底模平台后吊挂 辅助吊挂在底模标高调整好后收紧 5 锚固系统包括主桁后锚固 后上横梁及走道梁锚筋 主桁后锚固 每次锚固单片桁架根据所需锚固力的大小采用若干根锚筋 锚筋下部利用混凝土梁竖向预应力筋 通过连接器接长后锚固于后端节点上 亦可锚固于后上横梁上 后横梁上压在承重桁架后端节点上 如果混凝土梁预应力筋不适宜于做锚固筋 则应在已浇混凝土梁顶板上预留孔 穿入 32精轧螺纹钢锚固 走道梁锚筋也利用主梁竖向预应力筋 接长后锚住走道梁 底篮后锚卜 后底篮锚固 主桁后锚固 侧模后锚 6 模板由外模 内模 底模三部分构成 外模 底模 内模顶板及支架为钢结构 内模其余部分为木模 外模由外模支架与模板组成 吊挂于外滑梁上 内外模之间采用对拉螺栓连接 为防止新老混凝土接缝错台 在外模后方距边30mm处设拉杆拉紧 挂篮传力过程 5 挂篮制造 安装 使用过程中的注意事项 挂篮制造过程中使用的原材料必须有材质报告和合格证 吊带 吊耳 销轴等重点部位的材料必须探伤检查 符合规范后方可使用 钢板及吊带的加工要符合设计尺寸要求 不得采用手工切割 要有消除热影响区的措施以消除其对钢材力学性能的不良影响 挂篮各零部件的加工应遵守 钢结构工程质量验收规范 GB50205 2003 必须确保焊缝质量 承重桁架 前后横梁 滑梁等型钢的对接采用等强对接 吊耳 吊环 节点对接焊等部位的焊缝必须保证焊高 焊缝尽量采用气体保护焊 制造过程中要有防止 减轻焊接变形和焊接应力的措施 各部位的制造精度要符合有关规范要求 制造完成后要试拼检查 挂篮安装过程中要注意安装顺序 对吊机的起升重量和吊重物的重量应进行复核 不得超载起吊 要防止失稳 挂篮使用前要做压重试验 以检验挂篮的强度 刚度和稳定性 同时得出荷载与变形的关系 以指导施工 压重按照最大块重量的1 20倍 可分三级加载 观察各受力部位 测量变形值 卸载按加载的逆过程进行 第三次加载后应持荷12小时 每级加载 第三次包括加载后和持荷后 和卸载均应记录变形量 千斤顶 钢横梁 底篮 反顶架 千斤顶反压式压载试验 沙袋堆载试验 预制混疑土砌块堆载试验 挂篮使用前也可以在地面做两片两片主桁对顶试验 以检验主桁的强度和刚度 混凝土梁上的预留孔洞和竖向预应力筋的位置必须准确 用做主桁后锚固和走道梁锚固的竖向预应力筋不得有影响受力的缺陷 吊杆 精轧螺纹钢使用前要做拉力试验 使用过程中外露部分要包缠塑料布 禁止止电焊打火 如有电焊打火 必须更换此吊杆 挂篮前移过程中 如果不设后上横梁时底模后下横梁用10t导链临时吊挂于外滑梁上 同时用 30钢丝绳打保险于外模支架上 挂篮使用时 应考虑前端挠度影响 F 2cm风力超过5级时 不得走行挂篮 禁止一切挂蓝施工 必要时应对挂篮临时打保险 增强抗风能力 6 施工步骤 加工好后按要求对主桁及连接系 底模平台等进行试拼 自检合格 然后准备齐原材料材质报告 出场合格证书 然后方可发运至工地 吊装 运输过程中应避免构件变形 挂篮安装 先安装桥面以上部分 待主桁后锚固筋张拉后 每根锚筋预留收紧力300KN 再安装其他部分 安装完毕后全面检查验收合格后 按照设计要求进行试压检验 确定结构安全且得出相关挂篮变形值后方可正式投入使用 混凝土浇筑 按照提供的特征节段挂篮弹性变形值 详见计算书及监控指令 结合试压测量结果和主体工程设计院提供的节段预抬值 预抬挂篮底模 同时对底模平台后吊挂进行预收紧 每个平台两个点各收紧450KN 500KN 然后进行钢筋 预应力 模板安装 并注意预留孔洞 预埋锚筋 全面检查验收合格后浇注混凝土 挂篮走行 混凝土达到设计要求强度后张拉完纵向预应力筋 然后即可脱模 将走道梁锚筋螺帽拧紧后松开主桁后锚固筋 注意每根走道梁锚筋都要拧紧 检查走行系统无误后将挂篮走行到下一个节段施工位置处 检查中线等合格后锚固 准备进行下一个节段施工 重复上述过程直至施工到合龙段 挂篮考虑用于合龙段施工 仅用一只挂蓝 在梁段的施工过程中认真做好线形控制 使其符合规范要求 施工完合龙段后拆除挂篮 四 预应力施工 用挂篮进行悬臂浇筑施工时 在预应力筋的部位预先留出孔道 接着浇筑混凝土并进行养护 在养护过程中将纵向预应力筋穿入孔道 待混凝土达到设计规定强度后 利用张拉设备张拉预应力筋 并用锚具将其锚固在构件两端 使混凝土产生预压应力 最后进行孔道灌浆 封锚 纵 横 竖向预应力钢束的张拉顺序 张拉n节段纵向预应力钢束 张拉 n 2 节段横 竖向预应力钢束 纵向张拉作业 按照两端张拉并锚固结的方法进行 直线以 左右对称 两端同时 为原则 曲线应服从监控指令 操作顺序为 初试张拉力 控制张拉力的10 或15 控制张拉力张拉 持荷5分钟 自锚固 钢铰线束张拉采用张拉力与伸长值双控法 即在张拉力达到设计要求时伸长值与理论伸长值之间的误差控制在 6 之间 竖向预应力张拉 采取同一梁段从中间向两端对称张拉以双控法控制 相邻节段两竖向预应力同时张拉 并在复张拉后24h内完成压浆 横向预应力张拉 钢铰线束张拉采用张拉力与伸长值双控法 以控制张拉力为主 控制伸长值为辅 孔道灌浆和端部封裹预应力筋张拉以后应尽快灌浆灌浆作用 保护预应力筋 防止锈蚀 形成有粘结 减轻锚具负担 保证预应力和混凝土共同工作 顶留预应力孔道的方式1 钢管抽芯法仅用于直线孔道2 胶管抽芯法3 预埋波纹管法 预应力灌浆施工 灌浆工艺 目前后张有粘结预应力混凝土施工中采用的灌浆工艺有两种 一种是传统的普通灌浆工艺 另一种在普通灌浆设备基础上又增加了真空辅助设备实施灌浆的工艺称为真空辅助灌浆工艺 孔道灌浆用水泥浆应具备以下功能 对预应力筋和孔道壁无腐蚀作用 必须具备一定的强度 满足预应力筋和混凝土构件之间的有效的应力传递 保证结构的整体性 具有较好的流动性 适于施工灌注 泌水率低 且不离析 具备一定的膨胀性能 以抵消水泥浆硬化过程中的收缩 保证孔道中的各个部位充盈饱满的浆体 具备一定的保塑性能 以维持灌浆过程的正常进行 流动度损失小 普通灌浆工艺 主要内容 1 灌浆程序 2 现场搅拌时间 3min以上 3 灌浆压力 0 5 0 8Mpa不超过1Mpa 4 持压及持压时间 灌浆压力0 5Mpa时间1 3min 5 端头跑浆量 30s 60s 6 控制浆体的前进速度 8 15m min 普通灌浆要注意的几个问题 1 孔道准备 一般预应力筋预留孔道在穿束前要用清水冲洗干净 金属孔道一般不必用水冲洗 孔道内较清洁 三向预应力筋中的腹板孔道为曲线形 预应力束很长 清除孔道中的积水及波纹管凹槽的水困难很大 2 两端锚具夹片应用无收缩水泥浆或其它材料封堵 保证不漏浆特别持压时更重要 3 100m以上的超长孔道 根据具体情况在设置1 2个预备灌浆孔 以防灌浆困难或灌浆压力超过1Mpa4 出浆口应与灌浆口的浆体稠度相同 5 泌水孔的材料 泌水管及弧形压板 真空辅助压浆工艺 工作原理 首先在预留孔道的一端采用真空泵抽吸孔道中的空气 使孔道内达到 0 08Mpa左右的真空度 然后在孔道的另一端再用压浆泵以0 7Mpa的正压力将水泥浆压入孔道 以提高孔道灌浆的饱满度 密实度 减少气泡影响 技术要求 整个预留孔道及孔道的两端必须密封 且孔道内无砂石 杂物等 预留孔道用的管材必须具有一定的强度 必须与混凝土可靠粘结 防止在孔道抽真空过程中 管壁瘪凹 孔道内的真空度宜控制在 0 08Mpa左右 预应力施工新工艺 波纹管留孔 真空辅助压浆技术 灌浆泵 真空泵 普通灌浆 真空辅助压浆 真空灌浆工艺适用范围 1 超长预应力筋孔道 2 长曲线孔道 3 竖向孔道效果不佳 4 较短孔道和普通压浆区别不明显 真空灌浆工艺主要内容 1 灌浆程序 2 现场搅拌时间 1 5 3min 3 灌浆压力 0 7 1 2Mpa 4 真空度 0 08以上 5 持压及持压时间 2min 真空灌浆工艺控制质量要点 1 两段封堵应严密 不漏气 2 真空度控制3 有一定的跑浆时间4 持压过程 灌浆质量控制 1 现场灌浆试验 2 在曲线预应力孔道的最低处留设灌浆口 最高处孔道末端留设排气 浆 口 水泥浆由最低处灌浆口灌入孔道 按照水泥浆的行程顺序封堵排气口 注意排气口全部封堵后的持压时间和持压压力必须满足规定要求 3 如遇孔道堵塞时 更换灌浆口使两次灌入水泥浆之间的气体排出 4 一次性不间断灌完一根孔道 灌浆质量的评定 灌浆质量的评定要素如下 1 水泥浆的工作性 即水泥浆的稠度是否满足需要 采用流锥时间测试 2 水泥浆的水灰比是否尽可能小 3 水泥浆试块的强度是否满足设计需要和规范要求 4 水泥浆的膨胀收缩是否在允许的范围内 5 水泥浆对管道的填充是否饱满 水泥浆硬化后管道内是否密实 充满 压浆后预应力束孔道是否灌满的检测 采用真空辅助压浆工艺 两端采用保护罩封锚灌浆的预应力孔道 在压浆后盖帽拆开检查是否被水泥浆灌满 采用真空辅助压浆工艺 两端采用无收缩砂浆封锚灌浆的预应力孔道 灌浆后24小时将压浆孔和出浆孔的球阀拆下 检查孔道是否被浆填满 填满了可判为合格 普通灌浆工艺灌浆的预应力孔道 水平孔道拆下球阀或旋下灌浆口接头管 检查孔道密实程度 曲线 竖直孔道在标高较高处预埋透明塑料管 检查孔道充满 密实程度 五 PC连续箱梁 刚构 悬臂灌注法施工监控目的 施工监控目的是将施工中各种物理量与设计参数差异进行分析判断 对施工误差提出调整方法 使差异 误差逐步减小 确保桥梁施工安全 快速 并尽量使成桥后的结构内力和线型与设计预期值相吻合 通过施工现场的结构测试 跟踪计算分析及成桥状态预测得出合理的反馈控制措施 给施工过程提供决策技术依据 也为结构行为控制提供理论数据 从而正确指导施工 确保施工成桥状态的内力与设计文件相符 因此 监控一方面可保证各施工阶段的安全 以及施工过程中结构线型 变位和各部位应力状态符合设计要求 另一方面结合测试分析和模拟计算 对施工过程结构状态的变化进行有效的预测和控制 优化施工工序 提高施工工艺水平 实现快速施工 总之 使结构在建成时达到设计所希望的几何形状 即线形控制 使结构在建成时达到合理的内力状态 即应力控制 在施工过程中保证结构的安全 施工监控的依据1 本项目相关设计图 技术文件 2 公路工程技术标准 JTGB01 20033 公路工程质量检测评定标准 JTGF80 1 20044 公路桥涵设计通用规范 JTGD60 20046 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62 20047 公路桥涵施工技术规范 JTJ041 20008 混凝土结构工程施工及验收规范 GB50204 92 监控内容 检查 验算桥梁结构及布筋 优化设计使之满足规范要求 大体积混凝土及主梁温度测试以及水化热监控 高墩垂直度及承台基础沉降变形监控 上部悬臂浇注过程预拱度及主梁线形监控 施工挂篮静力试验 施工单位完成 提供悬臂浇注施工时的挂篮定位标高 对平面曲线粱在节段悬灌过程中还要进行梁体轴线坐标控制 通过计算预测节段水平预偏值 保证平面线形符合设计和进行墩顶位移控制 通过计算 设置主墩横桥向预偏心 并在施工过程中跟踪监测 结构应力监控 验算及跟踪施工过程中各断面 主梁 墩柱 的截面应力 对预应力损失产生的影响进行分析验算 主梁温度场测试 主梁线形监控并提供合拢方案计算结果及控制参数及合拢后桥面铺装层纵断面拟和曲线标高 中间过程调整 优化设计及施工方案以及施工中出现的问题和意外事故提出处理方案 提供中间过程及竣工后的全过程监控报告 桥梁施工监控的主要方法 监控过程是 施工 测量 预测 识别 调整 预告 施工 的循环过程 过程中要采取一定的控制手段进行调整 以使实际的结构状态与理想状态的偏差为最小 实现监控状态施工偏差最小 要具备三大基本功能 校正功能 校正计算模型 以减小设计参数误差的影响 滤波功能 通过滤波得出结构的真实状态并预测未来以考虑测量误差 调整功能 调节施工误差和其它已有偏差 主要方法是 通过在桥上埋设各类测试元件和标志或传感器和设置监控系统 在现场采集资料 如施工过程中箱梁中实际结构尺寸的变化 临时施工荷载的施加 混凝土的弹性模量 收缩徐变 预应力张拉力施加的时间 大小与损失情况以及温度 湿度 风荷载等 将采集到的资料数据或参数反馈到仿真计算中 进行分析处理 对建立的模型中的物理量进行修正 以保证仿真计算的结果更接近桥梁的实际工作状况 以确定下一道施工工序的有关参数 最终达到成桥阶段的控制目标 因此在墩台 梁位置控制过程中需要细致的观测 测试工作和大量的计算分析工作 通过有效的监控 保证设计的施工过程和受力状态得以准确实现 最终达到成桥阶段的控制目标 箱梁线形控制流程图 施工监控组织 工作体系 施工监控是一个大型的系统工程 必一一须事先建立完善 有效的控制体系才能达到预期的控制目标 1 组织体系 施工控制涉及到业主 设计 监理 施工承包人等多个部门与单位 这些单位都将在施工控制中起到不同程度的作用 施工控制是靠多方协作 共同努力来实现的一个系统工程 2 各单位职责1 业主协调参与施工监控各单位的工作 及时主持召开施工监控会议 2 设计单位 提供结构计算数据文件 图纸 结构最终应力和线形 会签施工监控指令 讨论决定重大设计修正 3 施工单位 编制施工组织设计及进度安排 施工荷载的调查及控制 测量材料弹模 容重 结构实际尺寸 混凝土浇注量 现场协助测试元 器 件的埋设和保护 并为现场测试提供便利条件 测量主梁线形 墩顶偏位等施工参数 气候的温度 湿度并及时提交监理单位 经监理单位签收后提供给监控单位4 监理单位 组织会签施工监控指令单 并向各单位转发监控指令单 向施工单位传达施工监控指令 并监督执行 及时向监控单位提供施工信息 5 监控单位 制定施工监控方案 监测施工过程中的结构受力与环境参数 与施工单位协同监测结构变形 识别设计参数误差