悬浇箱梁施工.docx
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1、悬浇箱梁施工 东省长大公路工程有限公司 东江南特大桥箱梁悬浇施工组织设计 箱梁悬浇施工 第一节 简介 东江南特大桥长436m,上部构造为115+206+115m预应力混凝土连续刚构。桥梁全宽33.5m,分为上、下行分离的两幅桥,两幅桥间距0.7m,每幅桥宽16.3m。上部结构共划分27块梁段,其中024号梁段为T构梁段;25、26号梁段分别为中、边跨合拢梁段;27号梁段为边跨现浇梁段。在施工中0、1号梁段为支架现浇梁段,224号梁段为挂篮悬臂浇筑梁段,采用4对挂篮进行施工,挂篮左右幅分开施工,先右幅再左幅。 18号梁段每段长3m;916号梁段每段长4m;1724号梁段每段长5m;25、26号梁
2、段长均为2.5m;27号梁段长10.51m。 主梁梁高从4.5m至12m按1.75次抛物线规律变化,腹板从8060cm。箱梁采用单箱单室断面,悬臂长度为415cm,箱底宽800cm,采用直腹板,箱梁全宽1630cm。 上部结构预应力系统包括纵向预应力、横向预应力和竖向预应力。纵向预应力采用15.2mm的高强度低松弛钢绞线;管道采用塑料波纹管。 第二节 挂篮构造 菱形挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行及锚固系统、底篮架、模板系统共四大部分组成。 1菱形桁架 菱形桁架是挂篮的主要承重结构,桁架由型钢加工而成。两片主桁架均使用236槽钢加工而成各杆件,各杆件之间采用销接形式连接成拼装成菱形架构。两片主桁
3、架之间设置横向连接系统,使连接成整体,组成挂篮的主要受力结构。 2提吊系统 前吊带:前吊带的作用是将悬臂浇筑注的砼及模板重量传至桁架上。前吊带由16Mn钢板用钢销组合而成。下端与底篮架的前横梁销接,上端固定于挂篮的1 东省长大公路工程有限公司 东江南特大桥箱梁悬浇施工组织设计 前横梁处。钢板吊带上设置调节孔,以适应梁底板厚度的变化。 后吊带:后吊带的作用是将砼和模板荷载传至已成箱梁底板。后吊带也用16Mn钢带加工。吊带下端与底篮架的后横梁销接,上端穿过已成箱梁的预留孔,锚固在混凝土箱梁上。 前上横梁由2H45型钢组焊而成,连接于菱形主桁架最前端的节点处,将两片桁架连接成整体,与主桁架采用螺栓连
4、接。 3走行及锚固系统 走行系统由轨道、钢枕、前后支座、手拉葫芦等组成。轨道由2H40型钢组焊的截面。由竖向预应力筋张拉锚定。竖向预应力筋采用32精扎螺纹钢。轨道长度13.215m。 挂篮设置前后支座各2个,前支座支承在轨道顶面,下垫聚四氯乙烯滑板,可沿轨道滑行。后支座以反扣轮的形式沿轨道滑动,不需要加设平衡重。挂篮前移时,使用4个5t手拉葫芦牵引前支座,带动整个挂篮向前移动。 在前移到位后,挂篮的锚固是利用箱梁的竖向预应力钢筋把轨道锚固在已浇筑完成箱体上,通过后锚扁担梁把菱形桁架后节点锚固在已成梁段上。在锚固时,利用千斤顶施加锚固力,将后支座的滚轮和轨道脱离。 4底篮架 前、后下横梁采用2H
5、40型钢焊接组合。底篮架的纵梁采用16槽钢组拼成的桁架式结构,长度为7m,高度为124cm。桁架结构在腹板下采用的是双截面,布置了3条,其余底板采用的是单截面的形式,布置8条。 底模由大块的钢模板组成,下垫10槽钢。 5模板系统 箱梁外侧模板采用8mm钢板和槽钢加劲组焊而成。两边外侧模哥支承在两个行走梁上,走行梁通过吊杆悬吊在前上横梁和已浇筑好的箱梁翼板上。走行梁用240组焊而成。 内模由内模桁架、纵带及组合钢模组成,内模桁架吊在两根内模走行梁上,走行梁吊在前上横梁和已浇箱梁的顶板上,内模脱模后可以沿走行梁前行。走行梁采用240组焊而成。 根据箱梁截面尺寸,调节内模架以适应箱梁变化。在变化段采
6、用木模板调整。 2 东省长大公路工程有限公司 东江南特大桥箱梁悬浇施工组织设计 6钢吊带 前后吊带均由200mm25mm的16Mn钢板用销子连接而成,设置间距为100mm的调节孔,用千斤顶及扁担和垫梁调节所需长度。 第三节 挂篮拼装 1准备 在工厂加工完成各部分构件后,分散运输至工地,在工地进行拼装。 2铺枕 因为两片菱形桁架间距为770cm,桥面横坡为2,高差为15.4cm,所以需对钢轨道下的垫梁进行调节,使主桁架在同一平面。高边采用的垫梁为225槽钢,低边采用的垫梁为236槽钢,同时还需垫焊钢板抄平垫梁面。 3轨道安装 在现浇完成的0、1块箱梁上,由0块中心向两侧安装轨道,轨道穿入竖向预应
7、力筋,对轨道顶面进行抄平,量测轨道中心无误后,保证两轨道之间的间距,用螺母将轨道锁定。 4安装前后支座 先从轨道前端穿入后支座,就位后安装前支座,在前支座下先放置一块四氟乙烯滑板,在安放前支座。左右对应支座的位置在沿桥轴线方向应保持相同,支座安装后应进行临时固定,防止前后移动。 5安装主构件 在前后支座安装完成后,对于一片主桁架,整体安装由压杆1、压杆2和拉杆1组成的三角形杆系,单个三角杆系共约3t。三角构件采用螺栓与前后支座联结,用预应力钢筋将三角构架锚固。 安装时需保证横向的垂直度,两片三角形构件之间保证770cm的间距。在横向设置手拉葫芦和顶撑装置,可以对安装后的三角构件进行横向调节。
8、安装两片桁架构件支架的横联,使构件横向联成整体。 安装压杆3和节点板4,在前端搭设两层门架,采用手拉葫芦吊住和调节杆件,再利用塔吊起吊拉杆2进行安装。最后安装剩余的横向联系,完成菱形主桁 3 东省长大公路工程有限公司 东江南特大桥箱梁悬浇施工组织设计 架的安装。 6吊装前上横梁 前上横梁和菱形桁架采用螺栓连接,同时安装横梁上的施工平台和护栏。 7拼装底篮架 底篮架由前横梁、后横梁和纵梁组拼而成,其中横梁为2H40型钢组拼,纵梁为槽钢组成的桁架形式。纵梁和前、后横梁采用一端螺栓联结,一端铰接的形式。 1墩底篮架拼装采用两种形式,先拼装河道侧的挂篮,相应底篮架的拼装在工作船上完成,工作船开至挂篮底
9、起吊;靠河堤侧的底篮考虑现浇钢管支架拆除完成后,在贝雷底支架上拼装,斜吊的方式。 2墩岸上一侧采用在地面拼装;河道一侧采用拆除钢管支架后在工字钢底支架上拼装。 起吊采用卷扬机起吊。挂篮主桁移至2块施工位置,安装起吊点,前、后横梁各2个吊点。起升时,主要靠挂篮和前横梁的两个吊点起吊。前吊点设置在挂篮主桁前端,后吊点设置在1块箱梁端外的主桁杆件上。起吊由专人指挥。 1墩采用工作船和2墩岸上的一侧,为防止碰撞现浇搭设的管架,管架预先拆除顶部一部分,并有足够空间。底篮架起吊时为竖直或有一定的倾斜。在前点起升到位后,停止前点,通过后点起升旋转底篮架至水平,将挂篮后横梁拉至1块底锚固,前横梁悬吊于挂篮前上
10、横梁。 第四节 挂篮悬臂施工 在0、1块上拼装完成挂篮,用手拉葫芦将挂篮拖至2梁段位置。在船上预先拼装好底篮架,挂篮前移到位后,船开至2块位置起吊底篮架。 箱梁悬浇施工的一般顺序为:挂篮就位调整挂篮底模、外模标高固定吊装、绑扎底板、腹板钢筋安装腹板竖向预应力粗钢筋安装腹板端模、固定腹板锚具、安装腹板纵向预应力管道内模就位绑扎顶板钢筋,安装顶板端模、固定顶板锚具安装顶板预应力管道对称浇筑梁段混凝土、等强穿束、张拉、压浆脱模挂篮前移下一梁段施工。 4 东省长大公路工程有限公司 东江南特大桥箱梁悬浇施工组织设计 一、挂篮前移 1浇筑完成箱梁,等强养生完成预应力施工后,找平已浇筑完成的箱梁顶面并铺设钢
11、枕。将挂篮前支座用千斤顶顶起,用葫芦将钢轨道拖到位置,用螺纹钢固定轨道。 2放松底篮架的前后吊带,同时放松模板架,模板松脱后支托于走行梁上。 3底篮架后横梁两侧的吊耳与外侧模板的内走行梁之间安装行走钢板吊带,将底模架悬挂在内侧走行梁上,进行吊带的转换,由浇筑状态转换到前移状态。 4完成吊带转换后,拆除后吊带与底篮架之间的联结。 5解除挂篮后端的锚固钢筋,让后支座的反扣轮扣与钢轨道上。 6在轨道顶面安装两个5t手拉葫芦,标计好前支座的位置。 7用手拉葫芦牵引前支座使挂篮、底篮架、外侧走行梁和内模走行梁一起沿轨道前移。移动时挂篮后部设置10t保险葫芦。 8挂篮前移到位后,安装后浇筑吊带,拆除吊于走
12、行梁上的吊带,将底篮架吊起。 9调整底篮的平面位置和标高,安装外侧模板并调整到位。 10完成安装腹板钢筋和预应力管道安装施工后,拖出内模,安装内侧模板和顶模。 11安装顶板钢筋和预应力管道后,浇筑混凝土,完成一块梁段施工。 12挂篮前移前必须在底篮后横梁设置保险吊带。 二、模板工程 1外侧模板 外侧模板由200150cm钢模板拼装而成,面板8mm厚,直线模板高12m,宽6m,翼板模板分高边和低边两种。在翼板模板下设置由槽钢组拼的三角式桁架,外侧模板支托于三角架上。在三角架底由两条托梁支承模板重量和浇筑混凝土时翼板处的重量。托梁前端悬吊于前上横梁,后端锚固在已浇箱梁翼板顶面。在前移挂篮时,托梁作
13、为外侧模板的走行梁。 外侧腹板模板随着箱梁高度的降低逐块在底端拆除。 5 东省长大公路工程有限公司 东江南特大桥箱梁悬浇施工组织设计 2内侧模板 内模由钢模板和木模板的组合形式,过渡变化段采用木模板。模板支托于内模架上,其下有两条走行梁,浇筑混凝土时作为托梁前端悬吊在前上横梁,后端锚固在顶板。 顶板的变化通过内模架两侧的调节杆调节,腹板宽度缩小,将两侧调宽。 在内模上设置“天窗”,作为浇筑混凝土时的进浆口,在混凝土到达前封闭。 三、钢筋工程 箱梁钢筋采用16、20mm的普通钢筋。采用整体安装和现场安装两种方式结合。纵向钢筋采用现场搭接绑扎的方案。 腹板处钢筋可以在加工场预制成整体,预先将预应力
14、粗钢筋绑扎其内,采用塔吊吊装到位。待两侧腹板钢筋吊装完成后,再安装底板钢筋。安装预应力管道,安装内模后完成顶板钢筋的绑扎。 四、预应力施工 1竖向预应力施工 1.1竖向预应力粗钢筋的安装及保管 为保证和提高竖向预应力粗钢筋的张拉质量,全桥其他的竖向预应力粗钢筋均通长而不得接长。竖向预应力粗钢筋全部采取预穿束方案,即在混凝土浇筑前随腹板钢筋一起绑扎,固定在管道内。 为保证张拉竖向预应力粗钢筋后的有效预应力作用在混凝土上,首先在保证钢管基本刚度的前提下应尽可能使用薄壁钢管,其次不能将上下锚垫板贴紧在钢管上,而应在上锚垫板与铁皮管之间留出510mm的间隙。所有的竖向预应力粗钢筋进场后必须按照试验规定
15、进行严格的检验,才能投入使用,需要对进行竖向预应力粗钢筋预拉。预应力粗钢筋进场后应认真存放,严格保管,避免受到电气焊损伤,不能把向预应力粗钢筋作为电焊机的地线使用,受损伤的预应力粗钢筋坚决不能使用。 1.2竖向预应力粗钢筋张拉和压浆 竖向预应力筋采用直径32mm的精轧螺纹粗钢筋。采用螺纹粗锚具和穿心6 东省长大公路工程有限公司 东江南特大桥箱梁悬浇施工组织设计 千斤顶张拉,采取同一梁段两侧对称张拉的方式。 竖向预应力筋张拉的操作程序为: 清理锚垫板,在锚垫板土作测量伸长量的标记点,并量取从粗钢筋头垫板上标记点之间的竖向距离,作为计算伸长量的初始值,安装千斤顶,安装连接器和张拉杆。 张拉分两次。
16、第一次先张拉至100的控制张拉力P,旋紧螺母,做好明显标记,卸去千斤顶及其它附件,20天后再次张拉至控制张拉力P并旋紧螺帽,利用扭力扳手测试螺母扭力。量取从粗钢筋头至锚垫板上标记点的竖向距离作为计算伸长量值,计算实际伸长量L,并将该值与理论计算值进行比较。若在6内,则在24小时内完成压浆。 1.3竖向预应力粗钢筋张拉的注意事项 预应力粗钢筋均用通长整根,不得接长。安装时,锚垫板与钢筋需保证垂直。 张拉时要调整千斤顶的位置,使千斤顶张拉持力点与粗钢筋中心、锚垫板中心在一条直线上。如张拉中发现有钢筋横移,应立即停止张拉,调整后重新张拉。张拉后要用加力杆旋紧螺锚,确保锚固力足够。 每轮张拉完毕后,用
17、不同的颜色在钢筋上做出明显的标记,以避免长拉和漏压浆。 伸长量以从粗钢筋头至锚垫板上固定点的竖向距离为准。 张拉时每段梁的横向应保持对称。 每一节段悬臂尾端的一组竖向预应力粗钢筋留待与下一节段同时张拉以使其预应力在混凝土接缝两侧都能发挥作用。 在拧螺帽时,要停止开动油泵。 连接器两端连接的粗钢筋长度要相等并等于连接器长度的一半,防止端过长、一端过短,长度过短一侧的粗钢筋滑脱失锚;、工具锚一定要用双螺帽,以策安全。 为避免粗钢筋张拉后松弛造成应力损失,压浆应在第二轮张拉完成后24小时内完成。 2纵向预应力施工 纵向预应力管道采用塑料波纹管,以减少管道摩擦系数,同时为保证管道压浆 7 东省长大公路
18、工程有限公司 东江南特大桥箱梁悬浇施工组织设计 饱满,当采取真空辅助压浆施工工艺保证压浆质量,以保证压浆的密实。 顶板横向预应力束采用扁平波纹管,预应力束的张拉端在桥的两侧间隔布置。 顶板、腹板内有大量的预应力管道,为了不使预应力管道损坏,一切焊接应放在预应力管道埋置前进行,管道安置后尽量不焊接,若需要焊接则对预应力管道采取严格的保护措施确保预应力管道不被损伤。 当普通钢筋与预应力管道位置有冲突时,应移动普通钢筋位置,确保预应力管道位置正确,但禁止将钢筋截断。 横向、竖向预应力管道采用镀锌铁皮卷制而成。 2.1纵向预应力管道安装注意事项: 波纹管安装质量是确保预应力体系质量的重要基础,施工中要
19、千万注意。如果发生堵塞使预应力筋不能顺利通过而进行处理,将直接影响施工进度及工程质量,影响桥梁使用寿命,因此必须严格施工过程控制,保证浇筑混凝土后波纹管不漏、不堵、不偏不变形。 所有的预应力管道必须设置硬塑料内衬后才能进行混凝土浇筑,内衬管的直径比波纹管内径小3-5mm,放入波纹管后应长出50cm左右,在混凝土初凝时将橡胶内衬管拔出20cm左右,在终凝后及时将橡胶内衬管拔出、洗净。 所有的预应力管均应在工地根据实际长度截取。减少施工工序和损伤的机会,把好材料第一关。 波纹管使用前应进行严格的检查,是否存在破损,及检查咬口的紧密性,发现损伤无法修复的坚决废弃不用。 安装波纹管前要去掉端头的毛刺、
20、卷边、折角,并认真检查,确保平顺。 波纹管定位必须准确,严防上浮、下沉和左右移动,其位置偏差应在规范要求内,波纹管定位用钢筋网片与波纹管的间隙不应大于3mm,设置间距:直线段不大于0.5m,曲线段不大于0.3m。波纹管轴线必须与锚垫板垂直。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。 波纹管接头长度取30cm,两端各分一半,其中留做下次衔接的一端,应将该端的2/3部分即约10cm放入本次浇筑的混凝土中,另外1/3露出本次浇筑的混凝土以外,这样做的目的是即使外露部分被损坏,还有里面的接头可以利用。波 8 东省长大公路工程有限公司 东江南特大桥箱梁
21、悬浇施工组织设计 纹管接头要用塑料带缠绕以免在此漏浆。 被接的两根波纹管接头应相互顶紧,以防穿束时在接头薄弱处的波纹管被束头带出而堵塞管道。 电气焊作业在管道附近进行时,要在波纹管上覆盖湿麻袋或薄铁皮等,以免波纹管被损伤。 施工中要注意避免铁件等尖锐物与波纹管的接触,保护好管道。混凝土施工前仔细检查管道,在施工时注意尽量避免振捣棒触及波纹管,对混凝土深处的如腹板波纹管、锯齿板处波纹管要精心施工,仔细保护,要绝对保证这些部位的波纹管不出现问题。 2.2张拉作业 在张拉作业之前先做管道摩阻试验,把摩阻系数算出后进行伸长量和张拉的验算。 张拉顺序:张拉必须在混凝土强度达到90%以上设计强度并且达到规
22、定龄期后才能进行;具体张拉顺序按照设计要求办理。 预应力张拉程序为: 预应力施加到初应力0测量千斤顶油缸伸长量L0应力缓慢升到con持荷2分钟测量油缸伸拉长量L1验算实际伸长量L 锚固con 。 张拉质量控制 要求张拉吨位与伸长量双控,即当钢束张拉达到设计张拉吨位时,其实际与理论伸长量之间的允许误差为-6+6%之间,实际伸长量按下式计算: L=(L1-L0)(con/(con o)- 夹片回缩值,由实测决定 当实际与理论伸长量之间的误差连续出现在允许范围外时,必须进行全方位的分析研究,找出真正的原因,针对原因采取有效改进、补救措施后才能继续张拉。 3压浆施工 真空灌浆技术其原理主要是利用预应力
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