连续梁施工工艺及安全质量控制要点.ppt

连续梁施工技术与安全质量控制要点2010年5月，连续梁施工技术与安全质量控制要点，1。简介(1)目前国内外的发展状况已经从早期的简支梁桥、拱桥、钢桁桥等发展起来。五大桥梁体系，包括梁桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥等。悬臂施工法用于建造预应力混凝土桥梁，该方法由前联邦德国于1950年首次开发。20世纪80年代中期，中国开始借鉴国外预应力混凝土连续刚构桥。1988年，中国建成第一座主跨180米的大跨度预应力混凝土连续刚构桥广州洛溪大桥。此后，这种类型的桥梁在我国得到了广泛的应用和推广。1997年，我国建成了主跨270米的连续刚构桥虎门大桥。这座桥建成时，跨度是世界上最大的。在过去的十年中，已经建成了几十座大跨度连续梁桥，取得了良好的社会效益和经济效益。表1-2铁路预应力混凝土梁桥(L80m)，(2)连续梁连续梁桥的主要特点除连续桥面和交通顺畅外，更重要的是梁内内力分布更合理，能充分发挥高强度材料的作用，有利于增加跨度。随着桥梁施工技术的提高，对混凝土收缩、徐变、温度变化、预应力效应、墩台不均匀沉降等因素引起的附加内力的深入研究和问题的不断解决，大跨度预应力混凝土连续刚构桥已成为目前200300m跨度范围内使用的主要桥梁结构体系，连续梁桥技术含量高，施工难度大。施工方案的选择、施工机具的配置和科学的施工组织是桥梁安全、优质、快速、高效施工的关键。加强施工质量过程控制，实施施工监控，确保桥梁施工质量。二、连续梁施工技术预应力混凝土连续梁桥可采用架设支架现浇施工法和悬臂施工法。悬臂浇筑是在桥墩两侧分段对称浇筑混凝土和土。混凝土达到一定强度后，张拉预应力筋，移动挂篮，继续浇筑下一梁段。梁段长度与梁段自重、挂篮重量、配重和施工荷载密切相关。一般情况下，每段长度为34m。悬臂浇筑施工的主要设备是挂篮。由于墩根部块的重量较大，为了满足组装和支撑挂篮所需的起始长度，通常先用支架浇筑0梁段。1.桥下无支撑，是深水、大跨度、通航、峡谷、高墩条件下建桥的最佳施工方案。2、工艺更简单，施工设备更少；3、多孔桥跨可以并行运行，施工速度快；4.悬臂施工将跨度的正弯矩转化为支点的负弯矩，大大提高了桥梁的跨越能力；5、节约施工成本，降低工程成本。(1)吊篮1。当挂篮用于浇筑混凝土梁时，如斜拉、刚架、连续梁等。悬臂浇筑法，用于承受梁体的施工荷载和自重，通过专门设计的主要工艺设备，可分段前移。它是悬挂在张拉箱梁节段上的自行式空中脚手架。现浇段的模板安装、钢筋绑扎、管道安装、预应力张拉、灌浆等工作均在挂篮上进行。完成一个梁段后，挂篮可向前移动一个梁段，并循环悬臂完成所有梁段的浇筑。2.吊篮按其结构形式可分为四种类型：桁架式(包括扁弦不平衡式、菱形式、弓弦式等)。)，电缆-st2)平衡系统位于主桁架梁的后部，分为压力式、全锚式和半压重半锚式。其主要功能是平衡挂篮前移和浇筑梁体混凝土时产生的倾覆力矩，确保施工安全。3)模板体系包括底模、侧模吊架和梁段模板，是直接承受悬浇梁重量和施工荷载的结构，也是安装钢筋和预应力管道、混凝土浇筑等的施工操作平台。4)移动系统包括移动装置和动力设施，是支撑主桁梁通过滚动和滑动设施沿桥梁纵向移动挂篮的设备。5)操作平台主要用于梁体纵向和横向预应力筋的张拉、灌浆、封锚等作业。4.悬臂浇筑挂篮的设计应满足以下要求：1)挂篮结构必须设计计算具有足够的强度、刚度和稳定性。由于0号梁段设计较短，当第一批悬臂梁段施工必须采用组合挂篮进行时，除了对挂篮组合体的结构强度和刚度进行设计计算外，还应对组合挂篮的解耦和伸长等施工条件的稳定性进行验算，并编制施工工艺和安全操作规程。2)挂篮模板的结构形式和几何尺寸应能适应梁段长度和高度、腹板(隔板)厚度等的变化。以及与浇筑梁段紧密搭接的要求。3)吊篮应配备纵向行走设备和防倾覆稳定设施。挂篮安装、行走和浇筑混凝土梁段等各种工况下的抗倾覆安全系数不得小于2。吊篮锚固系统和限位系统的结构安全系数不得小于2。4)吊篮重量必须符合设计要求。当无设计要求时，挂篮重量与梁段混凝土重量之比为0.3 0.5。5)吊篮应配备调节前吊杆高度的设备和调节模板前端标高的设备。6)梁混凝土采用蒸汽养护时，蒸汽养护设备应与挂篮同时设计，并计入挂篮总重量。5.挂篮应根据实际可能的荷载及其最不利组合进行设计。考虑的主要荷载如下：1)现浇节段梁的最大重量；2)吊篮自重；3)最大梁截面的模板重量；4)施工机械重量和振动器振动力；5)施工人群荷载；6)平衡重量；7)冬季施工冬季防护设施重量。图3.3.1-1为普通挂篮的结构型式示意图，图3.3.1-2为斜拉挂篮的结构示意图。(2)根据墩身高度、承台形式和地形条件，分别由墩身、承台或地面设置支架。支架可用万能杆件组装，其高度和长度应根据挂篮施工的需要和现浇段的长度而定。桥梁横向宽度一般比箱梁底部宽1.52.0m，以设置箱梁腹板侧模。支架顶面和箱梁底面在桥梁纵向上的对齐应一致。常用的施工支架有两种：一种是斜撑式，另一种是斜拉式。为了消除梁段浇筑混凝土引起的支架变形，通常采用千斤顶法和水箱法(砂袋法)对支架进行预压。0号梁段支架设计应满足以下要求：1。支架设计和计算时，最大荷载应根据以下荷载的最不利组合来确定：现浇梁体、模板和支架的重量、施工荷载(包括振动力)、风荷载、水下施工时的水压、冬季施工时的雪荷载以及保温维护设施的荷载；2、支架强度验算，构件应力安全系数不小于1.3；3、支架刚度验算时，应考虑单个构件刚度和整体刚度的协调，梁体腹板纵梁或杆件间距应适当加密，防止梁体局部平整度达不到相关验收标准的规定；4、支架稳定性验算，应重点验算横向稳定性，并应考虑洪水和漂移的影响，稳定安全系数应大于1.5；5.支架与桥墩之间的连接方式应通过设计和计算确定，并绘制预埋(预留)在桥墩上的连接件(孔)的详细布置图，以便在桥墩施工过程中根据设计要求准确预埋(预留)连接件(孔)。6.当采用桥墩旁的扇形支架和桥墩基础(承台)作为支撑时，应对桥墩基础(承台)的局部强度和基底应力进行验算，必要时采取措施加固桥墩基础(承台)。7、使用门式支架时，墩基础类型、埋深、结构、尺寸等。应根据支架结构、跨度、基础承载力等工况，由设计计算确定；在旱地使用浅埋基础时，还应考虑地基浸没对基础承载力的影响。桥墩基础必须有足够的承载力，不得下沉。必要时，地面防排水设施应同时设计。8.支架结构应根据选定的立式钢脚手架或型钢的类型、规格和机械性能通过设计和计算确定。支架上的分配梁应适当加密和重叠，以确保在混凝土浇筑和梁体施工过程中，在不均匀荷载的作用下不会发生突然变化。9.0号梁段浇筑混凝土前，支架应预加荷载。预压荷载不得小于最大施工荷载的1.2倍，以测试支架的整体承载力，消除支架的非弹性变形，并观察弹性变形量。(3)、挂篮悬臂浇筑施工过程中，除少数梁段如0号块采用支架施工外，其余采用挂篮施工。每个梁段的混凝土应一次浇筑，其循环操作程序为：挂篮前移、模板就位加固、钢筋绑扎及管道安装、混凝土浇筑、混凝土养护、张拉、灌浆，工期一般为一周左右。0号梁段混凝土应一次连续浇注成型。由于梁高大、混凝土量大或梁结构复杂，必须分两次垂直浇筑混凝土时，施工缝的位置应经设计单位批准，外模一次安装。内模可根据混凝土浇筑要求分段安装，先浇筑底板、腹部和隔板处的混凝土。两次浇筑时间应尽可能缩短，上腹部、隔板和顶板混凝土应进行第二次浇筑。连续梁(刚架)悬臂浇筑施工过程如图所示。施工准备、连续梁a、连续刚架b、连续梁(刚架)悬臂浇筑施工流程图，(4)合拢段的合拢程序一般采用从两侧到跨中的顺序，但应注意不同的合拢程序，导致不同的结构恒载内力和不同的体系转换过程中徐变引起的内力分布，因此不同的合拢程序会在结构中产生不同的恒载内力，在设计和施工中应给予足够的重视。合拢段施工是悬臂浇筑的关键全框架不适用于高墩、深水、深谷和不良地质。2.支撑结构所用材料应为钢结构，钢构件应符合相关国家标准。3.全框架或门式刚架基础必须有足够的承载力，不得出现不均匀沉降。支撑基础的类型、面积和厚度应根据支撑结构类型、受力情况、基础承载力等条件确定。旱地采用浅埋基础时，应同时提供地下水防治和排水设施。4.支撑结构的设计和计算应具有足够的强度、刚度和稳定性。设计支架时，构件的应力安全系数不应小于1.3，稳定安全系数应大于1.5。支架的长度和宽度应满足模板安装和其他施工作业的要求。5.施工拱度应为支架预留，在确定施工拱度值时应考虑以下因素：1)支架承受所有荷载时的弹性变形；2)加载后构件接头挤压引起的非弹性变形挤压值。3)恒载和静活载引起的挠度。4)支撑基础下沉引起的非弹性变形。6、为了便于托架的拆卸，应根据结构类型、载荷的大小和拆卸底模所需的卸载量，在托架的适当部位设置相应的楔块、砂缸或千斤顶等模具设备。7、支架安装完成后，按照设计要求检查验收后，方可进行模板安装。8.底模安装完成后，应对支架进行预加载，以测试支架和基础的强度和稳定性，消除支架的非弹性变形和基础的沉降变形，并测量支架的弹性变形。9、支架预压荷载应符合设计要求，当设计要求时，不应小于最大施工荷载的1.1倍。预压位置和顺序应与边跨梁段施工时支架的实际受力情况一致。10.预压荷载卸载时，应在预压荷载过程中按分类逐步卸载，卸载过程中应观察沉降情况。分级卸载观测点应与装载时相同。根据加载和卸载的实测数据，绘制加载和卸载过程中各测点的变形曲线，计算支架的弹性变形。(6)施工控制桥梁施工控制是桥梁施工质量的保证。除了不均匀的材料和不稳定的材料特性，混凝土桥梁还受到温度、湿度、时间等因素的影响。此外，采用悬臂施工法时，混凝土在各截面或各层中相互影响，相互影响是不同的。因此，随着混凝土浇筑或砌块装配工艺的变化，这些影响因素将不可避免地导致各截面或各层的内力和位移偏离设计值。为了保证施工质量，必须对桥梁施工的全过程进行严格的施工控制。多阶段、多工序的悬臂施工方法可通过计算机模拟，并可预先计算出各阶段的内力和位移，称为预测值。施工期间的测量值与预测值进行比较。如果有任何错误，可以进行调整，直到达到最满意的设计状态。悬臂施工控制的主要目标是施工挠度(线性)控制和应力控制。1、混凝土连续梁(刚架)悬臂浇筑施工，在施工全过程中应对每一施工梁段的中心线、标高和拱度等进行处理。严格监控，以确保桥梁线形和内力状态符合设计要求。2.梁体悬臂浇筑施工前，悬臂浇筑梁段施工预拱度应根据结构设计参数、各梁段计划施工进度、施工过程中的环境温度进行计算4.梁体施工前，应制定线形控制工作计划和措施，以便及时进行各梁段的施工监控和全桥施工的联测。根据梁段施工的线形误差，及时进行预拱度计算，并采取跟踪和调整预拱度的措施，确保整个桥梁施工的线形满足设计要求和相关施工质量验收标准的规定。5.在每个梁段的悬臂浇筑施工过程中，需要跟踪监测挂篮行走前后、混凝土浇筑前后、预应力筋张拉前后已施工和正在施工的梁段标高(挠度)的变化，并与理论计算值进行对比分析，以便合理调整和确定下一个施工梁段的施工模板标高。施工控制是一项复杂的系统工程，需要设计、施工和监理各方的共同努力才能顺利实施。3、施工安全质量卡控制点(一)质量卡控制点1、钢筋安装注意事项1)锚板应垂直于螺旋钢筋的中心轴线，并提前焊接，防止锚板在混凝土振捣过程中偏斜。2)底板和腹板钢筋绑扎好后，应搭设脚手板进行内模安装，防止操作人员踩踏底板钢筋。3)钢筋下应设置垫块。确保钢筋保护层的厚度。2、预应力孔道1)波纹管必须有足够的承载强度和刚度，使用前仔细检查，不得有损伤；2)选择合适的接头套，去除波纹管口的毛边和毛刺，拧紧两端波纹管，直至连接时相互接触，然后用胶带将接头包紧；3)施工中注意保护波纹管，不得碰伤、挤压、踩踏、烧伤管道，发现损坏立即修复；4)在浇筑梁段的纵向波纹管穿过塑料管时，为了提高波纹管的刚度，并保证管道的光滑弯曲，混凝土浇筑完成后立即拔出橡胶塑料管，并通过通孔装置检查管道是否通畅，发现漏浆应及时用高压水冲洗管道。定位钢筋的间距应合理，定位钢筋应加密在弯管和接头处；按照设计路线准确放样，设置定位钢筋，固定管道的空间位置；定位钢筋应有足够的强度和刚度，支撑连接可靠，保证不变形或位移。3、张拉和灌浆1)预应力材料和机具的进场检验钢绞线和预应力粗钢筋：外观检验和力学性能试验。波纹管：外观形状、水密性试验、强度和刚度试验。锚固：外观检查、硬度试验、静