预应力混凝土连续箱梁悬臂灌筑法施工工艺

1、大西客运专线铁路七标段洪洞跨汾河特大桥编号： ：xx07-04-05 预应力砼连续箱梁悬臂灌筑法施工作业指导书单位：2021 年 6 月 1 日发布 2021年 6 月 1 日实施大西客专桥梁工程预应力砼连续箱梁悬臂灌筑法施工作业指导书1 适用范围适用于大西客运专线铁路七标段洪洞跨汾河特大桥悬灌连续梁施工2 作业准备1编制施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计，制定作业指导书和操作规程。组织技术培训和考核。2施工场地平整，桥墩附近管线拆迁。3梁体悬臂灌筑分段划分，对梁体灌筑程序的整体安排。4桥墩施工已经完毕，挂篮设计方案完成。5测量方案的设计与误差控制方法。3 技术要求在悬臂浇筑预应力混

2、凝土连续梁刚构施工中应注意以下几点：一是墩顶及安装挂篮前梁段的托架或支架，应经过设计计算和加载预压；二是预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工前，应将墩顶梁段与桥墩临时固结牢固；三是连续刚构的墩顶梁段，应与桥墩整体浇筑；四是悬臂浇筑所用挂篮，必须具有足够的强度、刚度和稳定性，结构形式、几何尺寸应适应梁段高度变化及与已浇筑梁段搭接需要和走行要求。挂篮走行和浇筑混凝土时的抗倾覆稳定系数不得小于2，挂篮使用前应进行安装、 走行性能工艺试验和按设计要求进行载重试验；五是桥墩两侧悬臂浇筑梁段应对称、平衡施工，实际不平衡偏差不得大于设计允许数值。施工时挂篮应在梁段预应力张拉、压浆完成后对称移动；六是预应力混凝土连

3、续梁合龙口临时锁定前，桥梁跨距应符合设计要求；合龙口两端悬臂的施工荷载应对称、相等；预应力混凝土连续梁的合龙段长度、合龙施工顺序、合龙口临时锁定方法均应符合设计要求，合龙口临时锁定力应大于解除任何一侧梁墩临时固结后各墩全部活动支座的摩擦力；预应力混凝土连续刚构的合龙段长度和合龙口临时锁定方法应符合设计要求；七是悬臂浇筑梁段施工过程中，应进行线型监测，发现超出允许偏差应及时调整纠正；八是悬臂梁段的混凝土浇筑，应从前端开始在根部与已完工梁段连接，已完工梁段接茬混凝土应充分润湿；边跨现浇梁段施工时，混凝土浇筑应向合龙口靠拢，并应对梁段高程进行监测，使合龙口高差控制在允许偏差范围内；合龙梁段混凝土施工

4、除必须符合设计要求外，尚应符合以下规定：混凝土浇筑前，合龙口两端悬臂预加压重应符合设计要求并于混凝土浇筑过程中逐步撤除；合龙梁段应采用微膨胀混凝土浇筑，混凝土强度宜提高一级；合龙梁段混凝土应在一天中气温最低时间快速、连续浇筑；合龙梁段混凝土浇筑完成后应加强保湿养护，并应将合龙梁段及两悬臂端部进行覆盖降低日照温差影响；混凝土浇筑前应将合龙口单侧梁墩的临时固结约束解除，合龙梁段混凝土强度到达设计要求时应及时进行预应力筋张拉。在悬臂浇筑预应力混凝土连续梁刚构验收中应注意以下几点：一是预应力混凝土连续刚构采用挂孔时，现浇挂梁应待悬臂梁段混凝土到达设计强度后进行施工；二是预应力筋终拉后必须在24h 内完

5、成孔道压浆；三是预留管道应符合设计要求，梁段预留管道位置的允许偏差应小于4mm ；预应力混凝土连续梁体系转换必须在合龙梁段纵向连续预应力筋完成张拉、压浆和墩顶梁段与桥墩的临时固结解除之后按设计要求顺序施工；支座安装应以高程控制为主，反力作为校核。4 施工程序与工艺流程：施工准备测量放样 0 号梁段混凝土灌筑挂篮的设计与安装就位安装箱梁底模绑扎底板与肋板钢筋灌筑底板混凝土、安装肋模挂篮前移定位下一节段梁体混凝土灌筑合拢梁段混凝土灌筑。1墩顶梁段施工工艺流程详见图 1。2悬臂浇筑施工工艺流程详见图 2。3合拢段施工工艺流程详见图 3。图 1 墩顶连续梁段施工工艺流程图墩顶预埋件检查托梁和膺架拼装中

6、线及高程测量安装支座、铺设底模、立外侧模绑扎底板、腹板钢筋预应力管道安装立内模及端模绑扎顶板钢筋检查验收砼浇筑养生等强拆模穿束张拉压浆凿毛清洗取试块张拉机具校验预应力束制作砼拌合托梁和膺架设计设置临时支座钢筋制作测量控制图 2 悬臂浇筑施工工艺流程图墩顶梁段施工完毕挂篮安装绑扎底板钢筋和安装预应力管道绑扎腹板钢筋和预应力管道立内模、端模绑扎顶板钢筋及预应力管道检查灌注梁段砼并制作试验块养生、等强穿预应力束张 拉压 浆等 强挂篮滑移挂篮施工完毕挂篮设计、复核挂篮制作验收挂篮试验测量控制挂篮预留孔砼配制线型控制预应力束制作张拉机具检验标高控制循环n次图 3 合拢段施工工艺流程图边线控制检查验收拼装

7、吊架立 模板边线控制校正就位抄平刚性支撑锁定检查验收浇 筑砼养生、等强、拆模穿 束张拉、压浆等强、拆模中线测量标高控制压 载砼拌合运输预应力束制作标高控制选择温度压载逐级卸载张拉机具校验取试块底腹板绑扎钢筋，预埋预应力管道，立模施工要求悬臂梁段 0 号块施工采用悬臂灌筑法施工时，墩顶0 号块梁段采用在托架上立模现灌。施工托架有三角形、扇形、门式等形式，拖架可采用万能杆件、万能杆件、贝雷梁、型钢等构件拼装，也可采用钢筋混凝土构件作临时支撑。托架总长度视拼装挂篮的需要而定。由于考虑到在托架上灌注梁段0 号块混凝土，托架变形对梁体质量影响很大，在作托架设计时，除考虑托架强度要求外，还应考虑拖架的刚度

8、和整体性；采用万能杆件、贝雷梁、板梁、型钢等做托架时，可采用预压、设预拱度或调整等措施，以减少托架变形。0 号段托架预压满足要求后，在托架上支立模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土，混凝土强度满足要求后开始进行挂蓝的拼装。挂篮的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、行走平安、装拆方便等方面因素。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、平衡重重力、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，均不应小与1.5。挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并做载重试验，以测定其各部位的

9、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，应在地面上先进行试拼装，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设置平安网，防止物体坠落，以确保施工平安。挂篮应呈全封闭，四周设围护，上下应有专用扶梯，方便施工人员上下挂篮。挂篮行走时，须在挂篮尾部压平衡重，以防倾覆。灌筑混凝土梁段时，必须在挂篮尾部将挂篮与梁进行锚固。模板的安装与梁段混凝土的灌筑挂篮就位后，安装并校正模板吊架， 此时应对灌筑梁段混凝土设预拱度，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撑释放时支座产生的压缩变形

10、值等。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。如上一节段施工后出现中线或高程误差需要调整时，应在模板安装时予以调整。安装预应力预留管道时，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。管道四周应布置足够定位钢筋，确保预留管道位置正确、线形和顺。灌筑混凝土时，可以从前端开始，应尽量对称平衡灌筑。灌筑时应加强振捣，并注意对预应力预留管道的保护。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，一般参加早强剂或减水剂。混凝土梁段灌筑一般57d 一个周期。为防止混凝土出现过大的收缩、徐变，应在配合比设计时按标准要求控制水泥用量。梁段拆模后，应对梁端的混

11、凝土外表进行凿毛处理,以加强接头混凝土的连接。预应力波纹管的加工、安装及固定1)箱梁设纵横竖三向预应力筋，预应力波纹管在施工现场加工，使用波纹管卷制机卷制而成，管道卷制时，纵向采用咬口接缝，并用氧焊焊接，套接长度为 50mm ，为便于穿过预应力钢束，各管节头均采用同向套接，波纹管套接方向相邻悬臂段保持同向套接。2)在箱梁底板及顶板底层钢筋绑扎完毕后，开始绑扎纵向预应力波纹管。首先把波纹管按正确位置摆放在底板及顶板底层的钢筋上，然后绑扎底板及顶板上层钢筋。待底板及顶板钢筋绑扎好后，开始固定波纹管。波纹管的固定采用 10 的“井型钢筋，直接挂在底板及顶板的主筋上，然后用电焊将“井型钢筋点焊固定，定

12、位筋的间距控制在直线段为0.6m ，曲线上为 0.4m ，以使其不能上、下、左、右移动，从而确保波纹管位置的正确并使其顺直、圆顺、无死弯。 “井型钢筋的内径比波纹管的外径大35mm 。竖向及横向波纹管采用同样的固定方法，喇叭管的中心线要与锚具垫板垂直，波纹管正确定位后，检查波纹管是否有孔洞或开裂现象发生，防止在浇注混凝土的过程中发生漏浆，封堵波纹管。钢绞线管道、精轧螺纹钢筋、普通钢筋发生冲突时，进行局部调整，调整原那么是先普通钢筋，后精轧螺纹钢筋，然后是横向预应力钢筋，保持纵向预应力钢筋管道位置不动。3) 预应 力 波 纹管 管 道 采 用加 强 型 镀锌 波 纹 管 形 成 ， 壁厚 不 小

13、 于0.35mm ，波高不小于 3.5 隔板附近管道设三通管， 边跨底板束在距支座约10m 附近管道设三通管，钢束长超过 60m 的按相距 20m 增设一个三通管，利于通气，保证压浆质量。预应力管道附近对钢筋施焊时，采取保护管道的措施。 mm 。纵向预应力钢束管道内径为35mm 。横向预应力钢束管道内径为 7019mm 。管道固定后严格控制管道位置及弯曲角度。对腹板束、顶板束在 0 号段管道中部设三通管，中跨底板在合拢段横预应力筋的下料、穿束、张拉及孔道压浆1)预应力筋的下料纵向钢绞线下料长度等于设计长度(每侧增加工作长度90cm) ，横向钢铰线下料长度等于设计长度单侧增加工作长度70cm 。

14、钢绞线下料开盘前，将钢绞线捆放置于用钢管搭设的框架内，以防在抽拉钢绞线时整捆散落，开盘下料时，将抽出钢绞线摊置在平坦地面上，整理顺直后，按下料长度使用无齿锯切割。下料时，切割口两侧各5cm 处，先用铁丝绑扎，然后切割，切割后立即焊牢。22# 铁线绑扎成束。绑扎时，接头处衬以16mm ，长 20cm 螺纹钢环一根。编束完成后，系上标签，说明束号、束长，存放在防雨棚内待用。2预应力筋的安装穿束前，先用空压机将孔内灰尘、杂物吹净。竖向筋及横向筋均在砼灌注前埋设，穿束只有纵向筋，钢绞线穿束采用人机结合穿束的方法，步骤如下：1 用人工将单根钢绞线从穿束端送进孔内，直到另一孔口。2利用已穿好的钢绞线牵引

15、16mm 钢丝绳从孔一端拉至穿束端。3在已编束的钢绞线束端头，插入一根带环的12mm 的钢筋 ,并将钢束及12mm 钢筋焊成一体 . 4钢丝绳系好钢筋环 ,开动卷扬机 ,收拉钢丝绳，将钢绞线束从穿束端拉至另一端。钢绞线束穿设过程中要根本保持水平或采取措施保证入口附近钢束的水平。3预应力筋张拉1张拉准备工作锚具进场后，分批对其外观尺寸、硬度、静载锚固性能等按标准要求进行抽查，抽查合格前方可使用。张拉机具正式使用前，委托有一级资质的计量单位对千斤顶、油压表、油泵进行配套校验，并计算出张拉力和油表读数的一元线性回归方程式，以备正式张拉时使用，千斤顶使用超过6 个月、 200 次或在使用过程中出现不正

16、常现象检修以后要重新检验。2张拉待砼强度到达设计值的100% ，且龄期大于 5 天时，预施应力分阶段一次张拉完成，采用两端同步张拉，左右对称进行，张拉顺序先腹板束，后顶板束，从外到内左右对称进行。各节段先张拉纵向再竖向再横向。张拉体系采用 ydc240q 型、yc60a 型千斤顶，张拉时确保“三同心两同步，“三同心即锚垫板与管道同心，锚具和锚垫板同心，千斤顶和锚具同心。“两同步即现浇箱梁两侧两端均匀对称同时张拉。在张拉完后卸下千斤顶，在钢绞线上离锚圈等距作标记，24h 后检查钢束回缩量，合格后再封锚压浆。预施应力采用双控措施，预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行较核。张拉过程中保持

17、两端的伸长量根本一致。张拉后将预应力钢绞线多余局部用砂轮机割除，在割除多余局部预应力筋时用湿纱布将锚垫板根部的预应力筋包裹并在切割过程中不断的浇水降温防止因夹片受热发生滑丝现象。4孔道压浆张拉完成后，在两天内进行管道压浆，采用与梁体砼同标号同种类的水泥浆，水泥浆强度不低于设计要求。水灰比控制在0.400.45 之间，水泥浆控制在 1418s 之间，水泥浆自调制至压入孔道的延续时间不超过40分钟。在压浆过程中人工不停的搅动水泥浆池中已拌制好的水泥浆以防止水泥浆发生沉淀。压浆前用清水将孔道冲洗洁净然后用风泵将预应力孔道内的积水吹出。水泥浆采用搅浆机调制，用活塞式压浆泵一次压注完成。压浆时均匀，缓慢

18、进行，最大压力为0.50.7mpa ，压浆时出浆阀门待出浓浆后关闭，进浆口阀门待压力上升到0.60.7mpa 持荷 2 分钟且无漏水、漏浆时关闭。锚垫板间漏浆缝隙在压浆前采取措施予以封闭，水泥浆终凝后卸拔压浆阀门。每一孔道必须一次连续压浆完成，压浆时填写好施工记录。施工线形控制悬臂灌筑施工线形控制是桥梁施工中的一个难点，控制不好，两端悬臂灌筑至合拢时 ,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梁底曲线产生转折点而影响美观，形成永久性缺陷。国内一些单位对悬臂施工采用计算机程序逐段控制已在大跨径桥梁施工中应用并取得令人满意的结果，到达国际水平。应用计算机程序进行跟踪控制的步骤为：1将施工

19、中实际结构状态信息如量测的高程、钢束张拉力、温度变化、截面应力，以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；2通过对各种量测信息的综合处理，得到结构的误差；3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，改变张拉力等方法。通过上述每个节段反复循环的跟踪控制调整方法，使结构与预定目标始终控制在很小误差范围内，最后合拢时，可到达理想目标。合拢段施工合拢段施工时通常由两个挂篮向一个挂篮过渡，所以先撤除一个挂篮，用另一个挂篮走行跨过合拢段至另一端悬臂施工梁段上

20、，形成合拢段施工支架。也可采用吊架的形式形成支架。在合拢段施工过程中，由于昼夜温差影响，混凝土的早期收缩、水化热影响，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，以保证合拢段的质量。合拢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152om 。一般宜在低温合拢，遇夏季应在晚上合拢，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。在合拢段混凝土中宜加人减水剂、早强剂，以便及早到达施工图要求强度，及时张拉预应力束筋，防止合拢段混凝土出现裂缝。合拢段临时锁定，采用劲性型钢或预制的混凝土柱安装在合拢段上下部作支撑，然后张拉局部预

21、应力束劲，待合拢段混凝土到达要求强度后，张拉其余预应力束筋，最后再撤除临时锁定装置。为保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态，在灌筑前各悬臂端应附加与混凝土质量相等的配重 (或称压重 )，加配重要依桥轴线对称加载， 按灌筑重量分级卸载。体系转换1连续梁结构按平衡悬臂法施工，经过临时支座与桥墩固结，先形成静定状态的 t 型钢构，通过t 构合拢，钢束张拉及调整支座等手段，将单个 t 构刚构逐渐转换为设计的连续梁结构超静定体系。体系转换的方式采用从边跨向中跨合拢的方式，以利桥面标高的调整。2体系转换的内容，主要是将临时支座固结解除，将梁落于正式支座上，并按标高调整支座高度和反力，而支座反力的调整以高

22、程控制为主，反力作为校核。3在施工中，正式支座以按设计要求的位置、标高及位移量进行安装和设置，只要箱梁施工中挠度控制好，支座标高不做调整，因此体系转换只设计临时支座撤除。为使合拢段施工处于稳定状态，需将正式支座临时锁定和释放。6 劳动组织劳力组织模式一般采用架子队模式，作业工地应配备专职机长、技术、质量、平安、试验、材料、领工员、工班长等。施工人员应包括：挂篮施工、模板吊装、钢筋绑扎、混凝土灌筑、预应力筋张拉等。班组共150 人左右。7 材料施工消耗的主要材料包括普通钢材、预应力钢材、水泥、砂石等。8 设备机具配置挂篮是悬臂灌筑施工的主要机具。挂篮主要形式有梁式、斜拉式、组合斜拉式等多种。梁式

23、挂篮主要由底模板、悬吊系统、承重结构、行走系统、平衡重、锚固系统、工作平台等局部组成。挂篮承重系统是挂篮主要受力构件，可以采用万能杆件或贝雷梁拼装的钢桁架,也可以采用钢板梁或大号型钢作为承重结构。悬吊系统是将底模板、张拉工作平台的自重等荷载传递到承重结构，可采用钻有销孔的扁钢或两端有螺纹的圆钢组成。挂篮整体纵移采用电动卷扬机牵引，挂篮上设上滑道，梁上铺设下滑道，中间可用滚轴，也可以采用聚四氟乙烯板作滑道。工作平台设于挂篮承重结构的前端，用于张拉预应力束、压浆等操作用的脚手架。底模板供立模板、绑扎钢筋、灌筑混凝土、养护等工序用。斜拉式挂篮也称为轻型挂篮，是在梁式挂篮根底上研制的，其承重结构采用纵

24、梁、立柱、前后斜拉杆等组成。组合斜拉式挂篮是在斜拉式挂篮的根底上加以改良的一种新的结构形式。其结构自重较轻，承重比不大于0.4，最大变形量不大于20mm, 走形方便。9 质量控制及检验表 1 连续梁梁段模板尺寸允许偏差和检验方法序号工程允 许 偏 差mm 检验方法1 梁段长10 尺量2 梁高+10 ， 0 3 顶板厚+10 ，0 尺量检查个不小于5 处4 底板厚+10 ，0 5 腹板厚+10 ，0 6 横隔板厚+10 ，0 7 腹板间距10 8 腹板中心位置偏差10 9 梁体宽+10 ，0 10 模板外表平整度3 1m靠尺测量不少于5处11 模板外表垂直度每米不大于 3 吊线尺量不少于 5 处12 孔道位置1 尺量13 梁段纵向旁弯10 拉线测量不少于 5 处14 梁段纵向中线最大偏差10 测量检查15 梁段高度变化段位置10 16 底模拱度偏差3 17 底模同一端两角高差2 表 2 连续梁悬臂灌筑梁段允许偏差和检验方法序号工程允许高差 mm 检验方法1 悬臂梁段高程+15 ，-5 测量检查2 合拢前两悬臂端相对高差合龙段长的 1100 ， 且不大于 15 3 梁段轴线偏差15 4 梁段顶面高程差 10 5 竖向高强精扎螺纹筋垂直度每米高不大于 1 吊