林海公路大治河桥挂篮悬浇施工技术

上海林海公路大治河桥上海林海公路大治河桥 菱形挂篮悬浇施工控制菱形挂篮悬浇施工控制 摘 要 本文介绍了林海公路大治河桥箱梁挂篮悬浇的施工工艺 施工方法及主要施工控制要点 对同类工 程施工有一定的借鉴意义 关键词 挂篮 悬浇 控制 1 1 工程概况工程概况 林海公路大治河桥为上海林海公路跨越大治河的一座双向八车道大桥 其中心桩号为 K14 760 391 设计中心 线与大治河道中心线垂直相交 桥梁全长为 224m 上部结构为三向预应力混凝土连续箱梁 跨径组合为 60 105 5 58 5 米 大桥采用单箱双室大悬臂箱梁型式 单幅箱梁全宽 18 75 米 底宽 12 00 米 翼缘挑臂长 3 5 米 箱梁混凝土标号 C50 悬浇节段最大重量为 162 5 施工时挂篮 人员及机具重量不超过 55 2 2 挂篮结构及技术性能挂篮结构及技术性能 本工程挂篮选用整体移动菱形挂篮结构 挂篮主要由承重系统 吊挂系统 锚固系统 行走移动系统 模板 系统及张拉操作平台组成 详见附图一 附图一 菱形挂篮纵断面图 2 12 1 承重和吊挂系统 大治河桥菱形挂篮用 3 榀主桁架 位于箱梁腹板处 主桁架间距 5 75m 挂篮由主桁系统 底篮系统 行走及 锚固系统 模板及调整系统 以及附属结构 操作平台 爬梯和栏杆等 部分组成 2 1 1 底篮由前下横梁 后下横梁 纵梁和底模组成 前下横梁 后下横梁采用 H40 型钢双拼而成 纵梁采 用 32a 型钢 纵梁与前后下横梁电焊固定 2 1 2 吊杆采用 32mmJD785 精轧螺纹钢筋 模板调整采用千斤顶调整 2 1 3 不设置后上横梁 悬臂浇注施工时 前端荷载由吊杆传递到前上横梁上 后端荷载由吊杆作用在前一 节段已浇混凝土上 2 1 4 内模单室设置两根内滑梁 外模外侧设置两根导梁 2 1 5 主桁之间采用平联连接 挂篮行走时 后下横梁悬挂在外滑梁上 2 2 行走和锚固系统 挂蓝行走采用双轨自锚形式 每榀主桁下设置两根走轨 两组反扣轮组 轨道用压梁 竖向预应力钢筋锚固 主桁前端支座采用滑船形式 主主桁立柱铰接 行走轨道采用钢板焊接 H 型钢 轨道整根布置 两根轨道之间不设 置横向联结 现场根据需要采取相应的措施 轨道前移采用挂蓝顶起后拖动 挂蓝行走采用穿心顶拖动 轨道前端 支座上设置反力装置 挂蓝行走时吊杆转换 内模 外模由承重架转换到滚动架吊架上 后下横梁转换到外滑梁上 外模不落到底蓝 上 行走轨道的锚固利用箱体竖向预应力钢筋 其余采用预留孔道穿 32mm 精轧螺纹钢筋锚固 附图二 菱形挂篮后锚结构图 锚固系统位于挂蓝的后部 利用已浇梁体的竖向预应力钢筋和已浇梁自重来锚固 在已浇梁体上预埋竖向预应力筋 并使用预应力筋生产商配套接头和接长筋及锚固系统进行锚固 使挂篮组合 导梁与已浇梁体连接固定 通过预应力筋固定挂篮根部主纵梁 竖向预应力筋为直径 32 毫米 JL785 级精轧螺纹钢 筋 各节段后锚点位置按图预埋在已浇梁体内 且等挂篮前移后再张拉至设计要求的应力值 通过固定导梁 保证 挂篮在施工荷载下 不致发生倾覆 以确保挂篮的安全施工 在挂篮行走时 整个过程设 1 人指挥 3 4 人专门协调工作 在挂篮行走过程中 为保证挂篮就位的顺利进行 防止因挂篮前端自重产生不平衡弯矩而发生倾覆 在立杆顶处设置 2 根 25 吨葫芦组成缆风 后拉在箱梁体预埋件 上 进一步确保挂篮在行走时不发生倾覆 挂篮移动时可能因两纵梁不同步行走发生扭曲 所以在移动前应在梁体上侧放出每次移动的距离和前进方向的 轴线 由专人负责指挥 保证移动的同步 2 32 3 模板系统 模板系统包括底模系统 外模系统 箱芯模系统 模板系统要注重混凝土外观质量和底模外线型的可调性 以 及刚度控制设计 底模系统在混凝土悬臂施工中承受钢筋混凝土重量及施工机具重量 并兼作施工操作平台 由下纵梁及底模板 组成 底模板采用 5 毫米厚钢板加筋 具有光洁度好 平整度好 强度高 板厚均匀 相邻两板高度差小等优点 用 2 米靠尺量时 底板平整度偏差不得大于 2 毫米 底模板外侧设置调节高度的装置 横向搁置于下纵梁上 用螺 栓固定 侧模系统采用定型钢模板 模板每节 4 5m 每侧用 4 节模板平整而成 侧模每 60cm 间距穿设 16 拉杆对 拉 对拉螺杆采用玻璃钢拉杆 内模采用木模板 支撑采用 10cm 角钢焊接骨架 骨架架设在挂篮内滑梁上 间距 50cm 骨架上放置 10 10cm 方木 再在方木上铺设 15mm 厚的竹胶板 方木间距 35cm 内模与角钢焊接骨架组成一 套整体系统共同工作 2 4 张拉和操作平台 挂篮最前端设置张拉操作平台 采用 48 钢管搭设而成 并设置安全围挡 用 4 只 2T 葫芦悬吊于挂篮纵梁上 通过葫芦可以升降 以适应梁段高度变化及张拉需要 2 5 挂篮技术指标 本挂篮设计悬浇最大节段长度为 4 挂篮自重 含内外侧模板 60 挂篮悬浇及行走时抗倾覆安全系数为 2 0 3 3 主要施工方法主要施工方法 3 1 挂篮安装 挂篮拼装在 0 1 号块浇注完成 预应力张拉完成 且支架拆除之后进行 挂篮的吊杆孔在 0 1 号块施工已经预 留 挂篮拼装主要顺序如下 3 1 1 挂篮的主桁架在施工场地上拼装完成 3 1 2 安装挂篮底部轨道垫梁 3 1 3 安装行走轨道 3 1 4 安装轨道上压梁和轨道下压梁 3 1 5 安装反扣轮组合前支座 3 1 6 吊装主桁架 3 1 7 挂篮主桁架后端锚固固定 3 1 8 安装竖向平联支撑桁架 后锚平联和水平支撑 3 1 9 安装挂篮前上横梁 3 1 10 安装挂篮前吊杆 挂篮底篮吊杆 内 外滑梁吊杆 3 1 12 在地面上 2 号块底下拼装挂篮底篮 后下横梁 前下横梁 纵梁和底模板 3 1 13 用 4 个 10 吨 15m 长链导链滑车将底篮提升到 1 号块下方接近设计标高 穿后下横梁吊杆和前下横梁 吊杆 用千斤顶将前后下横梁带紧 底模的前端调整到立模标高 将后下横梁与 1 号块前端带紧 3 1 14 用将导链滑车固定在翼缘板预留孔和前上横梁上 将外侧模板连同外滑梁和外导梁提升上去 后端用 悬挂在翼缘板上的吊带 与滚动吊架和承重吊架连起来 前端用前上横梁上的吊带将外滑梁和外导梁前端吊起来 再根据立模标高调整外侧模的高度 3 1 15 整个挂篮拼装完成后 检查挂篮的主桁架和平联是否安装牢固 行走和锚固系统 以及底篮和外侧的 吊杆是否收紧 底模的后端与 1 号块底板之间的间隙是否满足要求 确认没有问题后 方可进行挂篮的荷载试验 3 2 挂篮预压试验 首次采用菱形挂篮进行悬浇施工前 进行预压试验 根据施工荷载对挂篮的总受力采用模拟加载方法 采用最 重梁段 2 块的 1 2 倍做静载试验 分 25 50 75 100 四级加载 每级加载后 持荷 2 3 小时 用水准 仪测量挂篮在加载下各个部位的变形 挠度值 加载完成后持荷至少 12 小时 再测量挂篮在加载下各个部位的变 形 挠度值 然后分四级进行卸载 分别测出各阶段的弹性变形值 绘出弹性变形曲线 作为各浇筑各节段的控 制标高 最后结合设计的标高进行综合考虑 经实测挂篮的非弹性变形量平均为 17mm 其中最大非弹性变形量 30mm 菱形挂篮的弹性变形量平均为 15mm 最大弹性变形量 25mm 通过对预压荷载试验测量的数据进行分析 可得出不同加载重量与弹性变形量之间的关系曲 线 经与理论数据相比 基本吻合 预压荷载与弹性变形关系 线性回归方程 y 0 21x 1 6 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 050100150200250 加载重量 t 弹性变形量 mm 3 3 测量放样 测量人员根据监控单位提供的箱梁节段立模标高初步控制挂篮底模的标高 然后采用全站仪测放出挂篮轴线及 边角点 调整挂篮轴线及边角点使其符合规范要求 然后检查挂篮底模的标高 进行精确控制 完成后检测轴线及 边角点是否位移 如此反复操作 最终确定挂篮的轴线与立模标高 并要求符合设计 3 4 钢筋绑扎及预应力管道安装 1 按图纸精确放出钢筋大样 按翻样单进行断料弯配 2 按照设计图纸要求进行钢筋绑扎 绑扎时注意施工先后顺序 钢筋绑扎时特别注意勾筋的设置 3 钢筋绑扎完毕后在底部 侧面安装保护层垫块 垫块保证每平米 4 块 4 绑扎钢筋时 要与波纹管安装协调好 遇到有波纹管位置时钢筋绑扎暂停及时安装波纹管 待腹板钢筋绑 扎完毕后及时安装竖向精轧螺纹钢 最后安装顶板钢筋 5 波纹管定位用井字型钢筋架定位 间距一般为 40 60cm 沿孔道纵向设置 在曲线段处适当加密 波纹 管与波纹管接口和波纹管与锚垫板喇叭段接口用封箱带包裹 15cm 左右 防止水泥浆渗入赌塞孔道 3 5 模板施工 箱梁模板分为外模及内模两部分 外模采用定型钢模 由底模及侧模组成 侧模由两根导梁纵向穿过侧模并悬 挂于导梁之上 导梁前端通过 32 精扎螺纹钢筋吊挂在前上横梁上 后端吊挂在已浇筑混凝土箱梁上 底模则铺 设在小纵梁上 内模采用木模 通过搭设承重钢管脚手架来支撑 脚手架钢管底部支撑在 15cm 15cm 的松木方上 松木方搁置在使用槽钢制作好的马凳上 并确保其支撑稳固 3 6 混凝土施工 浇注混凝土前 应对挂篮 模板 钢筋和预埋管道进行检查 再次复核定位标高及轴线位置 清除模板内的杂 物 积水和钢筋上的污垢 符合设计要求后方可报监理工程师验收 混凝土采用 C50 泵送自拌混凝土 坍落度控制在设计范围内 混凝土分层浇筑 分层厚度 30cm 采用插入 式振捣器捣实 浇筑时密切注意波纹管的位置 振捣器不得碰撞波纹管 钢筋及模板 振动棒插点按梅花形布置振 捣 不得漏振 做到快插慢拔 表面泛浆 无气泡 混凝土不再下沉为止 并采用复振 过 10 分钟后再振第二次 尽量使混凝土内气泡跑净 确保表面光洁 混凝土顶面实行四次抹面收光后扫毛 浇混凝土浇注期间 应有专人检查模板 钢筋 预埋管道等稳固情况 当发现有松动 变形 移位时 应及时 处理 3 7 拆模 内模拆除 混凝土浇捣完毕后 内模拆除必须在 36 小时后方可进行 松开拉杆后 内模与角钢骨架整体即可 自行脱离 挂篮移动时 松开吊带 10 20cm 使内模移动时不紧贴箱梁 外模落模 一般落模距离不宜太大 满足拆除侧模的时间要求后 首先放松外侧模外侧导梁上的吊杆螺母 同 步收缩千斤顶 然后放松内侧导梁上的吊杆螺母 吊杆放松约 5 10cm 即可 同时要注意在操作过程中的同步作业 张拉压浆完成后 开始底模落模 其步骤为均匀放松活动前后吊带 先放松后吊带 使后锚固吊带在自重下脱落并 卡在横梁上 使底模脱离梁体再放松前吊带使底模在自重下脱落 3 8 预应力施工 按设计要求 当箱梁混凝土强度及弹性模量达到 100 以上时 进行预应力张拉施工 竖向预应力筋采用 60t 千斤顶单端张拉 横向预应力束采用 25t 千斤顶单端张拉 纵向预应力张拉时采用 250t 及 400t 千斤顶两端张拉 采取伸长值及应力双控法施工 张拉顺序按图纸要求进行 张拉时千斤顶张拉力作用线 与预应力筋的轴线重合一致 并保证预应力筋在梁体内的位置正确 预应力施工张拉顺序图 钢绞线张拉完毕后 所有孔道在 24 小时内压浆完毕 压浆必须密实 封锚 封槽采用 C50 微膨胀混凝土 压 浆用水泥采用 52 5 海螺牌普通硅酸盐水泥 水灰比 0 35 搅拌 3h 的泌水率控制在 2 左右 采用真空辅助压浆工 艺进行施工 3 9 挂篮移动 挂篮前移 挂篮移动过程中 利用挂篮横梁上的后锚来抵抗倾覆 外加两根直径 22mm 钢丝绳和两个 25 吨葫芦 组成后缆作为保险 后锚利用挂篮在运行阶段的后锚杆作为锚固点 后锚埋设在梁体上 利用竖向张拉筋 在移挂篮时 随时都 有 2 根以上后锚点压在组合导梁的根部 确保始终能起作用 在推移挂篮前 先将后缆拉紧 然后微松后锚螺杆 一边推移 一边放松后缆 以此类推 4 4 施工中遇到的问题及解决方案施工中遇到的问题及解决方案 4 1 存在的技术质量问题 4 1 1 箱梁节段之间的拼缝不平顺 4 1 2 箱梁节段间在底板拼缝位置局部出现渗水问题 4 2 解决方案 4 2 1 针对节段间的拼缝不平整问题 我们采取两种方法进行解决 首先减小钢模板与节段混凝土的叠合长度 已施工的 34 左幅墩 2 节段叠合长度 70cm 修正后的叠合长度为 5cm 10cm 同时加强叠合部位的固定支撑 浇筑 混凝土前安排人员对挂篮悬挂系统的连接部位特别是吊带进行检查 4 2 2 针对箱梁节段间局部渗水问题 通过以