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高墩连续梁施工方案

分类:行业论坛 624
1、施工方案
连续梁箱梁施工内容包括: 0#梁段托架加工及安装、静载试验、0#梁段施工、挂篮安装及静载试验、悬臂节段浇筑、直线段施工 、边跨合拢、中跨合拢。 边跨、中跨合拢段均采用挂篮吊架施工。合拢顺 序由先边跨后中跨对称进行 ,即先边跨合拢,后中跨合拢。边跨合拢前,安装边跨合拢吊架、安装合拢段模板、绑扎钢筋、预应力管道定位,在15℃左右焊接劲性骨架,张拉2根CB1、2根CT1至50T,在T构两悬臂端部预压合拢段1/2混凝土重量,预压采用砂袋或水箱灌水,浇筑合拢段C50混凝土时相应逐次抛掉砂袋或水箱放水。待梁段混凝土强度及弹性模量达到设计值的90%且混凝土龄期不小于7天后,张拉合拢段纵向、横向预应力束及竖向预应力筋。待边跨合拢完成后,解除0#节段临时锚固约束及墩旁托架,永久支座受力,安装中跨合拢吊架、模板、绑扎钢筋、预应力管道定位、浇筑合拢段混凝土。待梁段混凝土强度及弹性模量达到要求后,依次对称张拉跨中纵向合拢及中跨合拢段的横向、竖向预应力筋实现连续梁体系转换。
2、0号块施工
1) 托架安装
预应力悬臂托架:利用墩身施工时预埋的螺栓,外侧连接悬臂钢托架,内侧连接附壁钢牛腿,托架及牛腿上安设纵、横工字钢,其上为分配梁,分配梁上铺 5cm 厚木板底模,底模上安装镀锌铁皮。考虑由于支架弹性、杆件连接缝隙,模板变形等因素,防止浇筑梁段混凝土时因支架下沉而混凝土出现裂缝,除提高托架的刚度,拧紧各节点螺栓,减小支架变形外,还要对支架进行预压并调整立模标高。
2)托架预压
托架预压利用主墩 承台预埋件结合 千斤顶张拉设备对 预应力钢绞线 施加集中荷载进行。千斤顶安放在托架沿桥横向外侧牛腿支架上,并通过张拉锚固于承台上的钢绞线对托架进行等效加载,完成预压。预压荷载取箱梁施工荷载的110%。按荷载均匀相等的原则,每侧悬臂两外边牛腿支架处对称布置千斤顶,均匀加荷达满载后,持荷24h,量测各节点处高程,千斤顶回油卸载,再次量测各节点处高程,两次高程之差值,即托架的弹性变形。 全部卸完后对现浇支架全面进行测量并作好记录。
高墩连续梁施工方案插图

 0#块预压

3)支座安装及临时固结
按要求在墩顶及支撑垫石上、梁底准确预埋锚栓孔和钢板,以保证支座的顺利安装。
临时固结支座设在永久支座两侧,在横桥向必须支撑在箱梁腹板范围内,宽度为0.5m,长度为2m,每个0号块设4个临时支座,采用C50混凝土浇筑而成。临时支座垫块顶面标高高出永久支座3mm左右,以确保在施工过程中永久支座不受力。
4)模板的设计  
底模、外侧模采用大块整体钢模板,面板厚度δ6,外侧焊接∠75×75×8角钢骨架作为加强肋。
内模及顶模均采用钢木组合模板,以钢模为主,以木模补差;箱室内模及顶模预留施工用振捣及观察窗,待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封堵。
端模架拟利用∠30×30角钢和型钢加工制作成钢结构骨架,用螺栓与内外模联结固定。
立模时先立外模板,绑扎腹板、横隔板及底板部分的普通钢筋,并布放竖向预应力筋套管和纵向、横向预应力波纹管;再立内模板及内隔板模板;安装顶模架、顶板模板和预应力管道。
5)钢筋、混凝土施工
0#块钢筋分两次绑扎: 第一次安放底板钢筋,布置腹板、隔板钢筋;第二次安放箱梁顶板钢筋,纵向预应力管道及钢束。 预应力管道采用定位钢筋网片固定,保证预应力筋位置满足设计要求,同时钢筋焊接时应避免烧穿波纹管道。预应力钢筋端头设置张拉槽模板,张拉槽位置、角度必须满足设计要求,张拉槽平面必须保持平整,便于混凝土浇注完成后张拉顺利。钢筋在加工之前进行原材料的抽检工作;钢筋的制作在钢筋加工厂完成,同时要保证钢筋的加工质量,必须按照规范要求进行成品的抽检工作,确保后续钢筋绑扎符合要求;钢筋施工过程中注意普通钢筋与预应力钢筋的安装顺序,在预应力钢筋与普通钢筋相互冲突时,可以适当移动普通钢筋的位置,但是要尽量保证在规范的允许范围内。在混凝土浇注前,必须仔细检查各种预埋件、应该预留的孔洞等按照设计要求和挂篮安装要求设置,避免给后续施工造成影响。
6)混凝土施工
混凝土 采用 拌合站 集中 拌合 ,罐车运输至现场,混凝土泵车送入模,连续浇注。
0#块混凝土浇注顺序为:
(1)底板浇筑时从两侧悬臂端向中间方向对称进行。
(2)腹板按纵向水平分层浇筑,每层混凝土的厚度以30~40cm控制,两侧腹板左右相互交替对称连续浇筑。
(3)横隔板按横向水平分层浇注,分层厚度按30~40cm控制,并与腹板混凝土浇注的分层步调保持一致。
混凝土施工前应进行混凝土配合比试验,在满足设计的前提下尽量减小水灰比,降低水泥用量,采用骨料粒径和级配应符合规范要求,必要时可适当掺入减小收缩量的减加剂,混凝土的初凝时间必须大于块件浇注时间。
0#块钢筋、钢绞线密集,混凝土浇注高度大,为保证一次成型的质量,局部地方的蜂窝、麻面、欠振情况, 需要采取以下措施:
①优化施工配合比,增加混凝土的流动性、和易性,以提高混凝土的可灌筑性。
②在浇注混凝土前,在两侧腹板距底板混凝土顶面一定高度(0#块内高3米处),开30×30cm开口,作为泵送混凝土软管的入口和施工观察窗口。在浇注混凝土时通过观察孔观察混凝土的振捣情况;在混凝土快浇注到观察孔时,用小钢模封闭加固。严格控制各天窗处泵管泵送混凝土的方量,一个天窗只负责本入口周围1m内的混凝土输送,禁止从一个窗口多泵混凝土使其流动至另一个天窗范围或采用振动捧拖赶混凝土
③采用插入式振动棒振捣,振捣时严禁碰撞波纹管,波纹管密集处采用30振捣棒,一般部位采用50振捣棒。
④严格控制混凝土施工配合比和入模坍落度,确保混凝土入模质量;严格控制混凝土的入模水平分层厚度,确保混凝土对称浇筑、顶面均匀同步上升:水平分层厚度确定为40cm,该高度内混凝土经旁站技术人员确定振捣合格后,方可进行下一层混凝土的泵送。水平分层厚度确定采用带刻度的竹杆从上口往下探测方式确定。为此还应增加探照照明设施,至始至终,均应保证足够的光线以保证检测观察顺利进行。
⑤在混凝土浇注时,采用 2台汽车泵,以确保浇注过程中混凝土的对称浇注;施工底板部分的混凝土时,注意在腹板与底板结合部位要振捣细致,此处钢筋密集,竖向预应力筋注浆波纹管集中于此,振捣时不要碰触竖向预应力筋及其注浆管,且防止过振、漏振现象。
⑥浇筑底板后,紧接着浇筑腹板部分的混凝土。腹板部分的混凝土从腹板顶口浇入,用插入式振捣器振捣。由于混凝土具有流动性,会有部分混凝土从腹板底口流入底板,所以,振捣腹板上部的混凝土时,要注意控制插入深度和振捣时间,适当让部分腹板混凝土流入底板内,以补充底板混凝土至设计厚度,并要保证腹板内每个部分都被振捣密实。流入底板的混凝土由人工摊平,并用平板振捣器加以振捣,使底板厚度达到设计要求的厚度。腹板混凝土高出底板混凝土 1.5~2m后,腹板内振捣混凝土时,基本上不会再流入底板。振捣混凝土时注意不要将振动棒碰触钢模板,以免震动模板,引起腹板混凝土过多的流入底板。
⑦顶板和腹板处预应力管道密集,振捣时要防止漏振、欠振,在钢筋、预应力管道密集地方采用棒头较小的振动棒。不要挤压波纹管避免波纹管变形、漏浆封堵及移位。施工中采取在波纹管内插入聚乙烯管(外径比波纹管内径稍小),在混凝土施工过程中,不断活动聚乙烯管,待混凝土初凝后拔出,以确保预应力管道的通顺。
⑧在浇筑底板、腹板及顶板混凝土时,要做到混凝土浇筑工作对称浇筑,施工时尽量保证两端灌注梁体混凝土重量接近。同时,钢绞线和精轧螺纹钢在混凝土浇筑前穿束,浇筑过程中不断活动钢绞线。
⑨在腹板内侧模板下拐角,增铺并加固 30cm宽的水平模板,以防止底板容易出现因翻浆而超高的情况。
⑩为防止表面温差变化出现裂缝,外侧模的拆除时间应控制在 4天以后。 0#块浇筑时间尽量选择在白天温度较高时浇筑,有效控制混凝土入模温度和混凝土内外温差,以减小混凝土形成温度裂纹的机率。
7)0#块模板拆除
混凝土养护采用毡布覆盖洒水进行,0#块在混凝土强度达到设计强度的95%、混凝土浇筑时间超过7天后开始张拉灌浆,灌浆完成后,利用预埋精扎螺纹钢筋通过竖向张拉对0#块进行锚固,以抵制不平衡力对0#块稳定性的影响,以上施工过程完毕后,才能拆除底模、楔形块等,再下放底模、楔形架。
8)0#块施工注意事项
在0#块施工时,按照安装挂蓝需求,预埋好各种预留孔道,以便挂蓝拼装能准确就位。
0#块钢筋管道密集,钢束管道位置采用定位钢筋网片固定,定位钢筋网片牢固地焊接在钢筋骨架上,定位钢筋网片适当加密,并且定位钢筋网片所焊的钢筋骨架与水平钢筋采用点焊,防止管道位置移动。当预应力管道位置与骨架钢筋发生冲突时,保证管道位置不变,适当移动普通钢筋位置。
0#块腹板混凝土浇注时,采用串筒以减少混凝土自由倾落高度,防止混凝土离析和对管道的过度冲击,并避免捣固棒与管道猛烈碰撞。
0#块预留管道密集,混凝土浇注时在管道中安装抽拔管,防止砂浆堵塞管道,浇注后采用高压水管冲洗管道。竖向预应力压浆孔设在箱梁腹板内侧面,在竖向预应力波纹管上开孔设置注浆孔,并用密封胶带密封。
3、悬臂节段施工
悬浇段箱梁分为8个节段,节段长度分别为1х3m、7х3.5m,最重节段重量为92.14t,采用悬臂浇注施工,挂篮及施工荷载重量不超过58t。
1)挂篮构造
挂篮选用菱形挂篮,由专业厂家设计加工,经验收合格后,运输至现场使用。
高墩连续梁施工方案插图1
                                                                                        挂篮示意图
高墩连续梁施工方案插图2高墩连续梁施工方案插图3
2)挂篮安装
以0#块作为挂篮的起步梁段。挂篮安装采用汽车吊并辅以倒链进行,安装步骤如下:
高墩连续梁施工方案插图4
3)挂篮预压
挂篮在主墩0#段顶部拼装完成并锚固牢固后,利用主墩承台的预埋件通过预应力钢绞线进行张拉预压。预压过程中应设专人负责测量变形,观察构件的受力变形情况。加载及卸载过程必须安排专人指挥,并保证同步对称进行。预压重量按照1号块自重的1.2倍进行,为110t。
4) 悬臂段悬臂浇筑施工流程与方法
完成挂篮拼装、加载试验等工作后,对称施工1#节段,然后进入循环施工。
严格按照设计文件要求的程序进行,不得任意改动。悬臂两端混凝土浇筑对称同步进行,其差值不得大于20%。悬臂最大时,必须严格控制外荷载与偏心荷载。 挂篮和模板可整体移动,到位后,即可开始钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力施工。
5)梁段接缝处理
梁段浇筑砼终凝10h以后,拆除端模板,并将接头面凿毛,并挂草帘加强养护。在下一梁段浇筑前,用高压水冲洗表面,使端头砼面充分吸水和消除杂物,浇筑新砼时加强接头部位振捣,防止接头位置出现蜂窝麻面。 6)箱梁悬浇施工中的线形控制
箱梁现浇线形控制要从0#块施工开始,保证0#块和边跨现浇直线段托架的刚度,使其变形控制在标准范围内。
挂篮的制作要有足够的刚度,通过预压消除结构安装过程中产生的非弹性变形及挂篮与滑道间、滑道与钢枕间、钢枕与梁顶混凝土间的非弹性变形,同时必须提高各预留孔的准确度,保证挂篮处于中线位置。
合拢段施工要在日温差较小的天气,从夜间气温最低开始,混凝土温度控制在20℃±5℃,一次浇注完成。施工期期间,梁顶所放材料、机具设备的数量和位置应符合软件计算模式的要求。
严格控制混凝土质量和张拉质量,对预应力施工进行系统的质量管理。
每块梁段模板安装时的前缘标高根据计算提供梁体各截面的最终挠度变化值(即竖向变形),设置施工预拱度,根据如下公式计算: Hi=Hi′+f
其中: Hi—第i梁段的实际立模标高
Hi′—第i梁段的设计标高(由于设计计算所用参数与实际有出入,故不能直接用以施工)
f—综合考虑各种因素的影响而增设的施工预拱度(向上为正,向下为负)。
悬臂梁施工线型控制的关键是要分析每一施工阶段、步骤的结构挠度变化状态,确定逐步完成的挠度曲线。
4、边跨现浇直线段
连续梁边跨现浇段长4.92m,采用钢管支架施工,采用钢管桩作为基础和墩柱,跨度为4.5m,横梁采用Ⅰ50工字钢,纵梁采用贝雷片,上铺方木,然后铺设底模。
1)安装模板及支架预压
先安装底模,然后采用预制块进行预压,预压重量为梁体自重的110%。预压完成后,卸载堆载物,并将底模清理干净。钢筋集中加工,运输至现场绑扎,待底板和腹板的钢筋绑扎完成后,再安装侧模、内模及端模。
2)混凝土浇注方式
拌合站集中拌合,混凝土罐车运至施工地点,采用汽车泵进行浇注。混凝土施工顺序由悬浇端向支架支点位置进行,以减少支架沉降的影响。
高墩连续梁施工方案插图5
5、边跨合拢段施工
主桥箱梁共2个边跨合拢段,合拢段长度均为2.0m,采用钢管支架法施工。 合拢段施工工艺流程详见图。
1)施工准备
悬臂梁段浇注完毕,拆除悬臂挂篮;
(1)清除箱顶、箱内的施工材料、机具,用于合拢段施工的材料、设备有序放至墩顶。
(2)近期气温变化规律测量记录。
( 3) 在 “T构”两悬臂端预备配重水箱 。
2)边跨合拢段支架及模板
边跨合拢段与边跨等高度现浇段一样,采用钢管支架支模施工。悬臂梁段浇注完毕,拆除挂篮,接长边跨等高度现浇段支架,搭设合拢段支架,支架的搭设与现浇段要求一样。外模及底模采用挂篮模板,内模采用木模。
3)设平衡重
采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重,近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。在混凝土完成后放水。配重工况见图所示。
高墩连续梁施工方案插图6
4)普通钢筋及预应力管道安装
普通钢筋在加工场地集中加工成型,运至合拢段绑扎安装,绑扎时将劲性骨架安装位置预留,劲性骨架锁定后补充绑扎。底板束管道安装前,应试穿所有底板束,发现问题及时处理。合拢段底板束管道采用钢管,或者用双层波纹管替代,管道内穿入钢绞线芯模,以保证合拢段混凝土浇注后底板束管道的畅通。其余预应力束及管道安装同箱梁悬灌梁段。
5)合拢锁定
合拢前使悬臂端与边跨等高度现浇段临时连接,尽可能保持相对固定,以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中产生裂缝,锁定时间按合拢段锁定设计执行,临时“锁定”是合拢的关键,合拢“锁定”遵循又拉又撑的原则,即“锁定”包括焊接劲性骨架和张拉临时预应力束。支撑劲性骨架采用“预埋槽钢+连接槽钢+预埋槽钢”三段式结构,其断面面积及支承位置根据锁定设计确定,合拢时,在两预埋槽钢之间设置连接槽钢,并由联结钢板将连接槽钢与预埋槽钢焊接成整体,同时注意焊缝应设在不同截面处。临时预应力束按设计布置,临时预应力张拉吨位按锁定设计确定,劲性骨架顶紧后进行张拉,临时束张拉锚固后不压浆,合拢完毕后将其拆除。合拢锁定布置见图所示。
高墩连续梁施工方案插图7
6)浇注合拢段混凝土
合拢段混凝土选择在一天中气温较低时进行浇注,可保证合拢段新浇注混凝土处于气温上升的环境中,在受压的状态下达到终凝,以防混凝土开裂,混凝土的浇注速度每小时 10m 左右, 3~4小时浇完。
7)预应力施工
合拢段永久束张拉前,采取覆盖箱梁悬臂并洒水降温以减小箱梁悬臂的日照温差。底板预应力束管道安装时采取措施保证管道畅通,待合拢段混凝土达到设计规定强度和相应龄期后,先张拉边跨顶板预应力束,再张拉底板第一批预应力束,按照设计要求的张拉吨位及顺序两端向对称进行张拉。横向、竖向及顶板纵向预应力施工同箱梁悬灌梁段施工,合拢段施工完毕后,拆除临时预应力束并对其管道压浆。
8)支架下落,拆除模板及支架
首先将模板底钢销卸落,然后模板脱离箱梁。从上至下拆除模板和支架。
6、中跨合拢段施工
主桥箱梁设1个中跨合拢段,合拢段长度均为2.0m,采用钢管支架与悬吊支架法施工。
1)合拢步骤
边跨合拢→施工挂篮后移→中跨合拢吊架安装→加配重水箱→钢筋绑扎→预应力管道安装→合拢锁定→选择当天最低温度稳定时段浇注混凝土→逐级卸除水箱配重→合拢段预应力张拉、锚固、灌浆完毕→拆除合拢吊架。
2)吊架及模板安装
中跨合拢梁段采用合拢钢吊架施工,合拢吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统,施工吊架见图所示。
高墩连续梁施工方案插图8
安装步骤为:
(1) 将挂篮的底篮整体前移至合拢段另一悬臂端;
(2) 在悬臂端预留孔内穿入钢丝绳,用几组滑车吊起底篮前横梁及内外滑梁的前横梁;
(3) 拆除挂篮前吊杆;
(4) 用卷扬机调整所有钢丝绳,使底篮及内外滑梁移到相应位置,安装锚杆、吊杆和联接器将吊架及模板系统锚固稳定;
(5) 将主桁系统退至 0#梁段后拆除。
3)合拢锁定
合拢前使合拢段两端悬臂端临时连接,尽可能保持相对固定,以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中产生明裂缝。合拢前除“T构”悬臂端按平衡要求设置平衡重外,如施工控制有要求时还将对合拢段处采取调整措施。合拢段支撑劲性钢骨架施工及临时预应力束张拉施工同边跨合拢段施工。
4)钢筋安装
普通钢筋及预应力管道安装与边跨合拢段相同
5)浇注合拢段混凝土
当合拢段钢筋绑扎完成后,暑期施工选择当日气温最低(夜间)温度稳定时段浇注;正常气温时期,只要温度满足混凝土施工技术规范要求即可浇注。中跨合拢段混凝土浇注与边跨合拢段施工相同。合拢段混凝土浇注过程中,按新浇注混凝土的重量分级卸去平衡重(即分级放水),保证平衡施工。
6)预应力施工
中跨合拢段混凝土强度达到100%后,张拉中跨预应力束,再张拉边跨底板第二批预应力束,合拢段施工完毕后,拆除临时预应力束并对其管道压浆。
7)拆除模板及吊架
然后在适当时候拆除模板及吊架,即完成梁续梁的施工。
8)解除临时锁定
解除连续梁墩顶的临时锁定,并切断该墩临时支座锚固钢筋,完成体系转换。
9)合拢段施工中的其它事项
(1) 安装刚性支撑时,先将其一端焊牢,另一端加楔稍稍打紧,待合拢段的临时钢绞线束张拉前再将楔子打紧,并在楔子与支撑、楔子与预埋钢板间施以点焊。焊接支撑时,要采取温控措施,避免烧伤混凝土。
(2) 合拢段混凝土灌注完成后养生期间,要做好合拢段的降温工作。常用的降温措施有:梁顶面洒水降温,梁侧喷水降温,箱梁内洒水及通风降温。
(3) 混凝土达到强度后尽快进行合拢段预应力束的张拉。
7、预应力施工
1)预应力管道布置及要求
波纹管定位必须准确,严防上浮、下沉和左右移动,每50cm设置定位筋1道,曲线加密为30cm,其位置偏差应在规范要求内。当管道与普通钢筋发生位置干扰时,可适当调整普通钢筋位置以保证预应力管道位置的准确,但严禁截断。波纹管应保证灌注混凝土后不漏、不堵、不偏不变形。
对于长度较小钢束,可采用人工单根或几根穿束。对于长束,采用卷扬机整束牵引,穿束前采用铜焊焊制束头,焊制时要注意降温,防止损伤钢绞线。
2) 箱梁预应力张拉工序
总体张拉顺序严格按照设计的施工顺序图进行张拉。    
3)预应力张拉工艺
选用合适规格的智能数控设备进行张拉。
对于腹板、顶板束在0#段管道中部设置三通管,中跨底板在合拢段横隔板附近管道设置三通管,边跨底板束在距边支座约10m附近管道设三通管,钢束长超过60m的按相距40m左右增设一个三通管。
竖向管道是与竖向预应力筋、锚垫板和锚具连接后,安装于腹板内的,压浆孔设于管道下端,排气管设于管道上端,压浆时通过排气管道排气。
8、预应力管道压浆
清除孔道内杂物、积水,用压力水将管道冲洗干净。切割锚具外多余的钢绞线,切割位置应在锚塞外3~4cm处,但不要烧伤锚具。
在压浆孔及出浆孔安设阀门,并接上压浆嘴。将灰浆加到灌浆泵中,灌浆泵的高压橡胶管出口流出浆体,待浆体的浓度与灌浆泵中的浓度一样时,关掉灌浆泵,将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆管上。关 掉灌浆阀,启动真空泵,当真空度达到并维持在 -0.06~-0.09Mpa值时,启动灌浆泵,打开灌浆阀,开始灌浆,当浆体经过空气滤清器时,关掉真空泵及抽气阀,打开排气阀。观察排气管的出浆情况,当浆体稠度和灌入之前稠度一样时,关掉排气阀,仍继续灌浆2~3分钟,使管道内有一定的压力,最后关掉灌浆阀。
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