预应力砼连续梁悬臂拼装法施工作业指导书

预应力砼连续梁悬臂拼装法施工作业指导书

一、悬臂拼装法施工特点：

1、梁体的预制可与桥梁下部构造施工同时进行，平等作业缩短了建桥工期。

2、预制梁段的混凝土龄期比悬浇成梁的长，从而减少悬拼成梁后混凝土的收缩和徐变。

3、预制场或工厂化的梁段预制生产利于整体施工的质量控制。

4、悬臂拼装适应于预制场地及运吊条件较好，特别是工程量大和工期较短的梁桥工程。

5、悬臂拼装按起重吊装的方式不同分为：浮吊悬拼，牵引滑轮组悬拼、连续千斤顶悬拼、缆索起重机(缆吊)悬拼及移动支架悬拼等。悬拼的核心是梁的吊拼，梁段的预制是悬拼的基础。

二、悬臂拼装程序：

㈠主要工序

悬臂拼装法施工的主要工序包括：块件预制，移动、整修、吊装定位、预应力张拉、施工接缝处理等，各道工序均有其不同的要求，并对整个拼装质量具有密切影响。

㈡悬臂拼装程序：

当桥墩筑好后，墩顶0号块的灌筑、临时锚固及墩顶吊机的安装就绪，即可开始对1号块件的拼装，拼装块件要求必须平衡对称地将两侧的同号块件同时吊起，在反复校测符合定位要求后，即可穿束张拉，使其自成悬臂，如此循环，直至墩顶梁段安装完毕。

㈢施工工艺流程图

预应力混凝土连续箱梁悬臂拼装法施工工艺流程图

图一

三、施工工艺要求：

㈠梁段预制

1、悬拼梁段的预制质量直接关系着梁段悬拼的速度和质量，因此预制时应严格控制梁段断面和形体的精度，并应充分注意场地的选择与布置；台座和模架的制作；工艺流程的拟定以及养护和储运的每一个环节。

2、梁段预制方法有长线法和短线法两类：

⑴长线法

①组成T构半悬臂或全悬臂的诸梁段均在固定台座上的活动模板内浇筑且相邻段的

拼合面应相互贴合浇筑，缝面浇前涂抹隔离剂，以利脱模。长线法的台座两侧常设挡土墙，内填不沉降的砂石加20cm混凝土封顶并抹上高强找平砂浆，其上加铺一层镀锌铁皮，待砂浆未达到要求强度前用铁钉固定。

②长线法的优点是由于台座可靠，因而成桥后梁体线形较好，长线的台座使梁段存贮有较大余地；缺点是占地较大，地基要求坚实，混凝土的浇筑和养护移动分散。

⑵短线法

①梁段在固定台位能纵移的模内浇筑。待浇梁段一端设固定模架，另端为已浇梁段(配筑梁段)，浇比达到要求强度后运出原配筑梁段，达到要求强度梁段为下待浇段配筑，如此周而复始，台座仅需3个梁段长。短线台座除基础部分外，多采用钢料加工制作。

②短线法的优点是场地相对较小，浇筑模板及设备基本不需移机，可调的底、侧模便于平、竖曲线梁段的预制，主要缺点是精度要求高，施工要求严，另外施工周转不便，工期相对较长。

㈡梁段吊运

1、移运前准备工作

⑴在梁段顶面标定纵轴线和测控点，便于悬拼时监控。

⑵测定梁段施工中顶板上测控点的标高，以作悬拼时分析梁高、转角及扭转的依据。

⑶拆模后应及时注明梁段所属墩号、梁段编号、吊拼方向及混凝土浇筑日期。

⑷准备存放场地，检查吊运的机具设备。

⑸对与浇筑梁段现场同条件养护的试件试压，以确保梁段吊运强度。

2、梁段脱模

⑴底模处理

预制底座面层宜铺一层厚3mm～5mm在全底座上连为整体的钢板，并与底座底板预埋件连接，或铺一层镀锌铁皮，再在模板上涂涮隔离层(剂)。

常用隔离剂可分：薄膜类，如塑料硬薄膜；油脂类，如较好机油(浇筑混凝土表面不能变黑)，可掺少量黄油，以增加粘度；皂类，如烷基苯磺酸钠，虽成本较高，但使用效果较好。

⑵相邻梁段结合面的分隔处理

结合面宜用不掺乙胺而掺丙酮稀释的环氧树脂涂抹，效果较好。

⑶梁段脱模

由于梁段的质量较大，且须消除梁段混凝土与底模粘结和梁段之间的粘结，起吊前须在底板四角处设置4个起重能力500KN的千斤顶，将梁段顶起脱离底模，然后用起重

机(或龙门吊)把脱离底模的梁段吊离预制台座。

3、梁段吊点设置

⑴吊点一般设在腹板附近，以下四种方式可供参考。

①在翼板下腹板两侧留孔，用钢丝绳与钢棒穿插起吊。

②直接用钢丝绳捆绑。

③在腹板上预留孔穿过底板，用精扎螺纹钢穿过底板锚固起吊。

④在腹板上埋设吊环。

⑵吊点设置应绝对可靠，考虑动载和冲击安全系数宜大于5。前三种设置方式，由于底板等自重经腹板传至吊点，腹板将承受拉力，应先张拉一部分腹板竖向预应力筋。

⑶为改善吊梁的受力状态，应尽量降低吊点高度。

4、龙门吊机设置

龙门吊机一般用万能杆件或贝雷架组拼，结构形式诸多，视起吊重力、跨径及设备等因素而定。龙门吊机现场组拼设计注意事项如下：

⑴计算荷载应考虑冲击力，取用最大荷载条件下的安全储备，确保设备及使用安全；

⑵龙门吊机为临时结构，为减少成本的投入，塔梁宜铰接。否则，因基础的沉降会使龙门结构严重扭曲以致损坏。

⑶考虑两塔柱因行走异步差值，因此设计应控制允许偏差，一般应取同步电机并设异步发生时的可转装置。

㈢梁段存放

1、吊运时梁段强度应不低于设计强度标准值的75%或设计规定值。

2、一般宜单层放置，不得多于2层，且应防止梁段堆放的不合理受力。

3、存梁宜用枕木支垫，梁面成水平搁置。

4、梁段吊离台座后，应及时清除梁段上的隔离剂，以免影响拼合施工。

㈣梁段整修

存放期间应做好以下准备：

1、湿接缝两结合面必须凿毛，并修补预制缺陷。

2、清洗铰接面隔离剂后，应将突出端面的混凝土凿平整，切忌沾梁油污而影响树脂粘结。

3、在铰接面涂上一层环氧浆液，浆液由A、B两种配料复合而成，A配料由6101树脂、丙酮和三丁脂组成，其配比分别为6.67:6.67:1，B配料由无水乙二胺、水泥(填料)和三丁脂组成，其配比分别为0.53:2:1(A、B配料均以三丁脂为1单位计算)，将分

别调配好的A、B配料复合即成粘剂。

4、检查各锚头垫板是否与预应力孔道垂直，否则应加焊楔形板纠正。

5、检查相邻段孔道接头是否正位，错位超过允许偏差的要分别对两孔道各凿调1/2偏差，直至满足穿束要求。

6、压水检查孔道有无串孔。若有串孔时应对串孔进行有效补救。

⑴串孔较为严重的应压浆处理，即将串孔附近管道穿入比孔道小2mm～3mm胶管，留有1～2个孔道穿入钢管，压到各孔道沿胶管壁出浆为止。抽拔胶管。待水泥浆凝固后须再压水检查，如仍有串孔，应再补压浆直至不串孔为止。

⑵串孔不严重时，可用补孔专用工具沾环氧树脂浆液沿孔壁来回涂抹，直至环氧浆液浆孔壁裂缝封闭。

⑶面积较大的串孔，可先凿开患处，再用高强度混凝土或高强度水泥砂浆或环氧树脂砂浆补浇，补浇时可用抽拔管或铁皮管作模成孔。

㈤梁段运输

梁段运输有水、陆、栈桥及缆吊等各种形式。缆吊运输应注意：

1、非垂直起吊时，应加横移索。横移索连于吊点，不可连在其它部位，用慢速卷扬机控制。吊离地面或障碍物后，放松横移索恢复正位再拆除横移索。

2、下坡时，应匀速放索，严禁飞车。

3、吊运时严防碰撞和触及他物。

4、应均匀下降，严禁松刹放飞车和急落冲击损坏梁体。

5、及时检查起吊索、牵引索，发现隐患应及时处理。

6、固定指挥、操作人员，指挥者应注视吊点，指挥及时正确果断，统一信号。严禁吊物下站人和随吊带人。

㈥梁段的拼装

1、梁段拼装技术要求

⑴采用悬臂拼装法修建预应力连续梁或预应力悬臂梁桥时，应先将梁、墩临时锚固或在墩顶两侧设立临时支承，待全部块件安装完毕后，再撤除临时锚固或支承。

⑵采用悬臂吊机、缆索、浮吊悬拼安装时，应按施工荷载进行强度、刚度、稳定验算，使安全系数符合规范的规定，施工注意事项如下：

①块件起吊安装前，应对起吊设备进行全面的安全技术检查，并按设计荷载的60%、100%和130%分别进行起吊试验。

②吊机重应符合设计要求，应注意吊机的定位和锚固，经检查符合要求后再进行起

吊拼装。

③桥墩两侧块件宜对称起吊，以保证桥墩两侧平衡受力。

④墩侧相邻的1号块件提升到设计标高初步定位后，应立即测量、调整1号块件的纵轴线、使之与梁顶块件纵轴线的延伸线重合，使其横轴线与梁顶块件的横轴线平行且间距符合设计要求。应检查梁顶块件与1号块件间孔道的接头情况，调整并制作接缝间孔道接头后，方可将1号块件牢靠固定，其他各个块件连接时，均应按本条规定测量调整其位置。

⑤应在施工前绘制主梁安装挠度变化曲线，悬臂拼装过程中应随时观测桥轴线安装挠度曲线的变化情况，并与设计值进行对比，遇有较大偏差时应及时处理，以便控制块年的安装高程。

2、悬臂拼装时的注意事项

⑴0号块与1号块之间，通常设一定距离的湿接缝，以利调整1号块件的位置。当1号块就位后，必须反复校测0号块与1号块上所设标线间的距离及高程，直至符合设计要求，以保证1号块的准确位置。

⑵在接缝内用铁皮管或其他方式连接预应力孔道，防止浇筑混凝土时堵塞孔道。

⑶浇筑混凝土前，须先清洗接缝处混凝土表面，并进行润湿，同时将预应力筋穿入孔道。再一次校正块体位置后用高强细石混凝土浇筑密实，并应立即养护。

⑷当接缝混凝土强度达到设计要求的强度后，方可进行张拉。

⑸在1号块预应力筋张拉和压浆完毕，可松脱吊钩。

⑹移动吊机前必须将纵向主桁架上所有活动部件尽量移到主桁架后端，然后方可松卸锚固螺栓，移动吊机时应沿箱梁纵轴线对称地向两端推进。

⑺吊机就位后须将支点垫稳，固定后锚螺栓，平车前移到起吊位置，开始下一块件的拼装。

对于2号以后各块件的拼装，在接缝上一般均设有定位榫齿或钢定位器作为导向工具和保证两节段正确地对正，使得在预制时期的相互位置能够在拼装过程中正确重新恢复。外腹板上的榫齿，对于增强接缝抗剪能力，防止滑动的作用是显著的。

由于设有榫齿，为保证接缝吻合，调整余地极小。因此，0号与1号块件的拼装位置的正确性尤为关键。

3、张拉预应力钢材时的注意事项

块件拼装完毕检查合格后张拉预应力钢筋，应注意下列事项：

⑴张拉预应力钢材应采取张拉力与伸长值双控制，预应力钢材的最大张拉应力不得

超过设计规定。

⑵同一截面中各预应力钢材的张拉顺序及张拉力应按设计规定分批张拉并作好记录。

⑶张拉过程中，如张拉设备发生漏油等故障，或预应力钢材发生断丝、滑丝等现象，应查明原因，予以排除或纠正后，方可继续张拉。

⑷块件拼装和预应力钢材张拉时，应注意温度和气象变化，当气温在0℃以下，风力在5级以上时，不宜进行张拉。

4、块件拼装接缝施工要求

⑴接缝类别。块件拼装接缝一般为湿接缝与胶接缝两种。湿接缝用高强细石混凝土，胶接缝则采用环氧树胶为接缝料。

⑵由于1号块的安装对控制该跨节段的拼装方向和标高至为关键，故1号块与0号块之间的接缝多以采用湿接缝以利调整1号块位置。

⑶2号块以后各块件的拼装，接缝采用环氧树脂施工时，其施工程序：

①将块件吊升至拼装高度，就位试拼，移开块件离缝40cm左右。

②穿束、涂胶，正式定位，测量中线和水平，按设计要求张拉一定数量的钢束后放松吊机。

③全部钢束张拉完毕，进行压浆后，由0号块至张拉块进行高程和轴线测量。

⑷胶粘料配制及涂胶操作要求

①环氧树脂胶粘料的配方，应作多种试配，然后根据接缝所要求的物理力学性能，拼装时所要求操作时间以及施工温度等条件选择粘结强度、稠度和固化时间。

②在胶粘料操作过程中，应用防护设施、防止有害气体从口腔进入人体影响健康。

③配制胶粘料必须严格称量和搅拌顺序，已采用的配合比，不得随意变动。

④配制胶粘料的温度不宜超过30℃，加料时应边搅拌边加料，在前二种材料充分拌匀后，方可加后一种材料，配制过程中严禁污染杂物、水分等混入，并防止日光直接照射。

⑤胶粘料的配制量应根据接缝面积确定，并需一次拌成。在块体定位无误和涂胶操作各项准备工作就绪后，方可加入硬化剂充分拌匀，在规定的时间内操作完毕，防止固化。

⑥应保持块件拼接面的干净，涂胶面须干燥，接缝如需承受拉力，其表面应凿毛，涂胶时块年表面温度不应低于10℃。涂胶固化过程中，宜控制块件温度与胶浆固化温度之差不超过15℃，使环氧树脂胶浆在稳定的温度中固化。

⑦涂抹胶粘料时，应自上而下、快速、均匀涂布，厚度宜薄，一般要求控制在1mm 以内；为保证接缝压密，可先穿束再涂胶，缩短涂胶后至张拉开始的时间，使胶接块件拼装完毕(检查合格)，即可张拉预应力钢材，进行块件挤压，接缝处的挤压力应大于

0.2MPa，使接缝粘接良好。

⑧接缝加压被挤出的胶浆要及时(挤压完毕)应即清理刮净，防止预应力管道被挤出的胶浆堵塞；对每次使用的机(工)具亦应及时用溶剂清洗干净。

㈦体系转换

体系转换应按设计顺序进行。

在转换体系前，应按照设计要求张拉一部分块件底部的预应力束，并在悬臂梁端设置向下的预拱度，防止梁上部已张拉的明槽预应力钢材上漂，以保证转换体系前后拼装、张拉各阶段的安全。

四、施工安全与环境保护

1、悬臂拼装施工，属于高处作业，必须严格论证吊机的安全性和可靠性，采取有效措施，保证悬臂拼装作业的安全。

2、悬臂拼装过程中，要维护环境，工程完工后，要及时运走施工机具和材料，清理场地，恢复环境。

参考文献：

高速与客运专线铁路施工工艺手册科学技术文献出版社

公路施工手册—桥涵(下册) 人民交通出版社

桥梁施工工程师手册人民交通出版社

公路桥涵施工技术规范(JTJ 041—2000)