桥梁悬臂浇筑施工研究

桥梁悬臂浇筑施工研究桥梁悬臂浇筑施工研究摘要：道路桥梁，是我国经济快速发展的基础，一个地方的交通发达与否，可以看出该地方的经济状况为何样。

在进行道路桥梁施工过程中，有许多的施工技术被应用着。

本文笔者主要对桥梁工程中的悬臂浇筑施工法进行阐述，以供参考。

关键词：桥梁；悬臂浇筑;中图分类号：K928文献标识码： A 文章编号：0、工程概述某桥梁0#块长为13m,悬臂浇筑单个块体长为3.0～4.25m。

边跨支架现块体长为8.4m,中、边跨合拢段长为2m。

共分11个块体,单端浇筑最大不平衡力控制在400KN 以内。

1、悬臂浇筑法施工所谓悬臂浇筑施工法是将桥体沿桥梁轴线分成2～5m 若干节段,从桥墩附近开始使用挂篮对称在两侧浇筑砼的施工方法。

1．1挂篮的设计及制作本工程采用三角挂篮,按照荷载1.5 倍最重块体设计挂篮,挂篮自重控制在90t内。

挂篮的主要构造包括:主桁架系统、行走及锚固系统、悬吊系统、底平台系统及模板系统。

挂篮构件均在钢构厂中加工改造完。

挂篮制作完成后立即进行检测及试拼装,经检测合格后用吊机将挂篮构件吊至0# 块上进行现场组装。

1．2挂篮拼装挂篮拼装时,同一T 构的两套挂篮应基本同步,挂篮安装按照以下程序进行:清理梁段顶面→用1:2的水泥砂浆将铺枕部位找平→在找平层上放出轨道放样定位线→铺设钢枕→安装轨道→安装前后支座→吊装单片主桁件对准前后支座, 并用精轧螺纹钢及后锚梁进行反压,在桁架两侧用3―5t 倒链和型钢控制其空间位置,调好一片主桁架后用同样的方法吊装其他主桁架→调整两片主桁架间的水平间距和位置, 安装主桁连接片→安装前横梁→安装前后吊带→安装内滑梁、滑架及芯模→安吊底前后横梁及底模板→吊装外侧模走行梁及外模板→在前上横梁上安工作平台, 在底模两侧安工作平台→调整立模边线及标高→固定模板。

轨道安装时将轨道对中安放, 轨道用结构上的竖向精轧螺纹钢锚固,轨道间要焊联起安全保险作用。

主桁前支座是受压主要部位,该部位下铺设轨枕时按三道设置。

三角挂篮示意图1．3 挂篮的预压试验采用砂袋加载,加载按最大悬浇块体的重量计,以试验处挂篮的实测沉降值。

加载预压按分级进行,每级持荷时间不少于30min,对实测数据提供与大桥监控单位,为设置大桥预拱度提供依据。

对各节段挂篮移动前后、节段砼浇筑前后,施加预应力前后的各个阶段进行变形观测,以调整预拱度。

1．4 挂篮行走块体预应力筋张拉结束后挂篮行走前先铺设行走轨道, 并用精轧螺纹钢锚固。

用千斤顶放松底板平台系统前吊带、底板后吊带,同时下落底板,底板由悬吊的底前后横梁承重;放松两侧外滑梁的前吊带和悬吊架,外模因自重脱落,外模由前吊带和悬吊轮承重。

松开主桁架的后锚,主桁架后座依靠反扣轮组固定在轨道上。

在前支座上安装滚轴,用手拉葫芦同时牵引三个主桁架向前移动,单幅双头亦同时移动挂篮,当前移到位后,拆去前支点的滚轴,将主桁架后锚固系统用精轧螺纹钢固定在已浇筑好的节段上(节段上预留孔洞)。

内外滑梁、底模与外侧模板将随挂篮牵引前移至下一节段。

调整底板中线,位置和标高,上紧底模后横梁,固定前主横梁。

挂篮前移时, 要及时在已浇筑好的顶板处及时安装内外滑梁吊点精轧螺纹钢,以保证内外滑梁结构平衡稳定。

挂篮前移时必须匀速,移动速度不大10cm/min,随时测量各桁架的行走距离,以保证行走同时进行,桁架间移动前后不得超过20cm。

随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差,以便及时调整。

1．2 混凝土浇筑施工悬浇块件砼采用搅拌中心集中搅拌,橄榄车运输,地泵将砼泵送至施工节段。

泵送管为垂直向和水平向布设,经过0# 块顶面泵管三通对称向两边的节段进行浇注或单独对两对称节段进行浇筑, 浇筑过程必须控制两悬臂梁段砼不相差1/3 节段。

既要保证能顺利泵送,又要满足坍落度要求,要选用大功率的泵送机械。

对于悬浇节段(1#～11#)砼施工均采用一次性浇筑,并按照对称、平衡的原则进行。

浇筑顺序为先底板,后腹板,最后浇筑顶板。

浇筑时将泵送软管从端头部直接插入底板, 最大砼倾落高度不超过1.5m,多点布料;腹板则采用泵送软管直接从上插入腹板内。

砼浇注按常规法分层浇筑和振捣,顶板砼用泵管由两侧翼板边缘向中间相向浇筑。

梁段要从前端开始向后浇筑,直至与上一节段接合。

整个节段砼必须在砼初凝前浇筑完毕。

需特别注意的是,腹板端头锚下、波纹管下方存在盲区,有必要在腹板侧面模板上开设“天窗”,振动棒由此进入振捣,以防止该部分盲区漏振。

在浇筑过程中要经常抽动已穿好德钢绞线或撑管,以防止水泥浆渗入堵塞孔道。

砼养护采用土工布覆盖。

并用高压水泵抽水到桥面上进行进行保湿养护,对于拆模后的腹板要经常性的洒水养护,并保持湿润状态。

梁的端头模板在砼强度达到2.5Mpa 后适时拆模,端头砼面随即凿毛。

底模和侧模必须在张拉完成后方可拆模。

1．3．1预应力钢筋施工1．3．1．1预应力筋张拉纵向预应力束采用两端对称张拉, 竖向预应力筋采用单端张拉,张拉机具安装顺序为: 安装工作锚及工作锚夹片? 安装顶压器? 安装千斤顶? 安装工具锚及工具锚夹片。

预应力束张拉程序为:0→初应力(10%σcon)→σcon (持荷2min 后锚固)。

当长束钢绞线伸长量大于千斤顶最大行程时, 采用分级重复张拉方法,张拉采用拉力和伸长量双控的方法,以保证张拉应力达到设计要求。

对于竖向预应力筋, 特别注意在预埋锚垫板时一定要保持与精轧螺纹钢相垂直,并设置定位钢筋,确保锚垫板的埋设精度,以防止由于锚垫板倾斜导致精轧螺纹钢张拉时受折断裂的情况。

张拉纵向预应力筋顺序按照纵向钢束对称中线张拉, 先腹板后顶板,先下后上,先长束后短束,应遵照对称、均匀的原则进行。

1．3．1．2压浆、封锚预应力束张拉完成后立即进行孔道压浆。

压浆工艺如下:a、将孔道排气孔、泌水孔密封好,然后采用保护罩封锚。

b、清理锚下垫板上的灌浆孔,保证灌浆孔道畅通,确保浆体能顺利灌入。

c、确定孔道的灌浆端及出浆口,对于曲线孔道及竖向孔道由最低点的压浆孔道压入。

安装各引出管、球阀及接头,并检查功能确保能正常使用。

d、搅拌水泥浆,使其水灰比、流动度、泌水性能达到技术要求所规定指标。

启动灌浆泵,待输出的浆体浓度达到所要求的浓度时,将灌浆输入管接到灌浆端的引出管上,开始灌浆。

e、在灌浆过程中,观察排浆口出浆情况。

f、观察排气阀端的出浆情况,当水泥浆顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭出浆口的阀口。

g、灌浆泵继续工作,并且在≤0.7Mpa下,持压1-2分钟。

h、关闭灌浆泵及灌浆阀门,完成灌浆。

对于竖向精轧螺纹钢的压浆工作尤为注意,由于管道薄,砼浇筑时造成干扰容易使进浆管脱落,管道堵塞,如果管道不通将难以补救。

而且管道又小又短,需要的浆量很小,压浆时间很短,如果没有持压装置会有回浆现象发生,造成上端有一段空隙部分,而这段又是锚头的关键部分,将会留下锈蚀隐患。

为保证压浆质量,本工程改进竖向预应力筋压浆工艺的方案:为确保竖向压浆管道畅通牢固,防止进浆,并能起到持压效果,在张拉端设置持压装置(如右图),在两头锚垫板上焊接一节长5cm 的钢管,将波纹管套入钢管内,用胶布密封。

在钢管旁焊一节小钢管,将压浆塑料管插入并使牢固。

出浆的塑料管设80cm作为持压长度,在出浆时及时封堵。

1．4 边跨现浇段的施工本工程现浇段箱梁C50 混凝土共152.3m3, 节段重396.1 吨。

箱梁底宽12m,现浇节段底长8.4m。

根据墩柱高度较低(约10m),因此采取搭设碗扣式脚手架作为现浇段的承重结构。

在主跨T构悬浇施工即将完成前一周左右,完成边跨现浇段的施工。

1．4．1基底处理:施工现场为淤泥质亚粘土,下部结构施工完成后,清除支架范围内的泥浆、稀泥,回填承台基坑,整平箱梁范围内的场地, 用挖掘机整平, 压路机分3层(60?)5%的灰土压实,密实度不小于90%。

施工时在支架基底两侧挖0.5m深的排水沟,以排除积水,防止支架沉降。

当基底底层处理后,基底上部浇筑15cm 厚的C25 混凝土,保证砼面平整,并加强养生,待混凝土层达到设计强度后搭设碗扣式脚手架, 并在每个支点下放有底托以增加地基承载力。

支架基础经验收合格后,应按施工设计的要求进行放线定位。

1．4．2支架搭设支架搭设:支架采用碗扣式脚手架Φ48×3.5 进行搭设,支架搭设应按立杆、横杆、斜撑的顺序逐层搭设, 每次上升的高度不大于3m。

底层水平框架的纵向直线度应≤L/200;横杆间水平度应≤L/400。

支架立杆间距: 根据脚手架生产厂家提供的技术参数及施工安全技术规范设计支架的间距。

支架全高的垂直度应小于L/500,支架搭设应分阶段进行,第一阶段的高度一般为6m。

各杆件连接应紧密,以减小支架变形,并考虑施工预拱度。

1．4．3支架预压在满布的支架上浇注混凝土前, 必须通过预压以消除支架的非弹性变形,避免因支架不均匀沉降造成砼开裂。

安装完底模后采取施工重量的1.4 倍重的砂袋进行预压, 预压按梁段重量的10%、20%、50%、80%、100%、120%、140%逐级加载, 并且每级持续时间在30min 以上,最后两级相隔时间为1h。

每级加载完并稳载半小时后,分别测定荷载下支架的变形值,同时记录力与位移的数据,根据试验结果,绘制力与位移关系曲线,求出支架的弹性和非弹性变形。

在混凝土浇筑前按照计算结果预先抬高措施铺设底板。

卸载时同样要求分级卸载,并测量变形、记录数据。

在预压过程中,派专人注意支架变化情况,如发现较大变形或异常情况,应立即停止加载并卸载。

1．4．4现浇段砼施工边跨现浇段分两次浇筑,具体方法及顺序同0# 块浇筑。

浇注砼时尽量对称均匀,卸料时尽量减小冲击,并加强对支架的观测和检查。

1．5 合拢段施工合拢段施工是连续梁桥施工和体系转换的重要环节,合拢段施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线形, 控制合拢段的施工误差。

利用连续梁桥成桥设计的负弯矩预应力筋为支撑,是连续梁分段悬浇施工的受力特点。

悬浇过程中各独立T构的梁体处于负弯矩受力状态,随着各T 构的依次合拢,梁体也依次转化为不同结构的受力状态,直至连续梁的成桥状态,这一装换就是连续梁的体系转换。

1．5．1边跨合拢段施工本工程合拢段长度均为2m。

边跨合拢段施工前对称拆除边跨及中跨挂篮。

边跨合拢段采取搭设支架作为承重进行施工(支架与边跨现浇段支架同时搭设并预压)。

合拢段处于相对稳定的支架上,相对变形和受力较小。

在合拢前清理T 构上所有不必要的施工荷载, 并对箱梁顶面标高及轴线进行联测, 并连续观测气温变化及梁体相对标高的变化和轴线偏移量,观测合拢段在温度影响下的梁体长度变化。

为防止T 构因热胀冷缩而对合拢段砼造成不利影响, 在砼浇筑前必须对合拢段安装劲性骨架进行临时锁定。

锁定选择于气温最低的时间进行,并尽量减小锁定时间。