悬臂浇筑.ppt
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1、悬臂浇筑专项施工方案,中交一公局第五工程有限公司密关路白河大桥迁建工程施工总承包项目2010年11月26日,介绍内容,一、工程概况二、施工工艺三、0#、1#块施工四、挂篮设计五、箱梁常规节段悬浇施工六、边跨现浇段施工七、合拢段施工八、箱梁施工的监控九、施工注意事项十、质量保证措施十一、安全保证措施十二、托架计算十三、挂篮模板的设计与计算,一、工程概况,白河大桥位于密云水库西侧密关路与琉辛路交界附近,桥梁位于本工程K0+557处(主桥中心桩号为K0+572.5处)跨越密云水库白河支流。桥梁共分三联,分别为南侧引桥、主桥及北侧引桥,主桥上部结构为72+120+72米预应力混凝土连续钢构。,白河大桥
2、效果图,全桥共有2个0#块,4个1#块,217块各4块,跨中合拢段1块,边跨合拢段2块。单幅断面,单箱单室箱形截面,梁高2.5m7.0m,箱梁上施加三向预应力。悬浇段板顶束、边跨现浇段顶板束、中跨现浇段底板连续束、合拢段腹板连续束采用15-s15.2钢绞线,悬浇段腹板束、中跨合拢段顶板连续束采用11-s15.2钢绞线,边跨悬浇段底板束、腹板束采用13-s15.2钢绞线,横向设2-s15.2钢绞线。箱梁竖向采用JL32精轧螺纹钢筋。顶板宽14.7m,底板宽8.0m,翼缘板悬臂长3.35m,顶板双向1.5横坡,主梁中心梁高与腹板边缘梁高相差0.06m。,二、施工工艺,托架安装托架试压托架上安装模板
3、0、1#块施工强度达到100%后进行预应力张拉0、1#块上组装主桁架系统用吊车转移“底篮”和外模板安装2#块部分钢筋安装内模板完成2#块钢筋绑扎安装端头模板浇筑2#块混凝土强度达到100%后进行预应力张拉两个挂篮并各自前移到位进行常规悬臂浇筑施工边跨合拢段施工中跨合拢段施工。,三、0#、1#块施工,主桥悬臂浇筑:0#、1#块是主梁混凝土浇筑方量最多的部位,各种预埋件、钢筋、三向预应力钢束及其孔道、锚具密集交错,钢筋最复杂,外形尺寸要求最严,梁面有纵横坡度,端面与待浇梁段密切相连。其受力也是最复杂,是连续刚构施工的关键部位之一。,三、0#、1#块施工,1、支架和模板 主桥墩顶0#、1#块利用预埋
4、在墩柱上的牛腿作为支撑,在其上搭设型组合焊件,以工字钢作为分配梁形成现浇支架支撑体系。0#块采用墩柱模板作为底模,下设10cm的槽钢支点,托架采用3.6m长45#工字钢为托架主体,在距离两侧各1.2m处设置成45度的36#工字钢斜支撑,侧模和人孔模板需要单独加工。,三、0#、1#块施工,1#块的底模和侧模采用悬浇各块所用的底模,内模采用木模单独加工。1#块底模下要设置底模支架来调整线形,底模支架采用16+16+16的组合形式,并在0#与1#的交接处放置一定数量的硬木楔,以调整标高和方便拆除,三、0#、1#块施工,順桥向托架示意图,三、0#、1#块施工,三、0#、1#块施工,0#块下支架预埋件示
5、意图,三、0#、1#块施工,0#、1#块横杆预埋件示意图,三、0#、1#块施工,模板和支架,在16下为横桥向放置的双排28工字钢,搭设在45#工字钢的托架上,基础为座落在承台上的630钢管上放置双36#工字钢,为保证托架的安全,在630钢管两侧各加设支撑。2、托架施工(1)0#块托架的三角架在后台加工完成,之后采用吊车吊装就位,用手拉葫芦将其顶面调平至设计标高,测量复核合格后将三角架分别与上下预埋件焊接,焊接必须饱满、牢固。托架四周设置栏杆扶手,下面挂防落安全网。,三、0#、1#块施工,(2)1#块a、将63010mm钢管桩焊接牢固到准确长度并准确的立在承台上,钢管顶部焊接1.5cm厚的钢板,
6、钢板上部放置双45#工字钢。最好安装6根45#工字钢,经测量复核标高后,纵桥向放置的6根45#工字钢与预埋钢板准确焊接,焊接必须饱满、牢固。,三、0#、1#块施工,b、在45#工字钢上布置三排双排28#工字钢,距离1#块根部间距为:30cm,120cm,270cm。,三、0#、1#块施工,牛腿组装完毕后进行加载预压。压载试验方法如下:在铺设好底模的支架上加载,加载总重为梁段重量加模板重量和施工荷载,按计算荷载预压(9073.6KN,已为超载重量),方式采用砂袋进行加载,先加腹板,然后加底板,先加靠近墩顶部位,后两端。加载分四级进行,即2268.4KN、4536.8 KN、6805.2KN和90
7、73.6KN,每级加载后均静载3小时,每次加载都要测出高程,加载完成并待沉降稳定后,即基本没有变化时测出各控制点的高程。然后进行卸载,先卸腹板,再卸底板,然后测出相应控制点的高程,计算支架的弹性变形和非弹性变形。,钢筋加工及安装,钢筋现场下料,在钢筋加工配料时,要准确计算钢筋长度,加工成型的钢筋应按设计图中的编号进行堆放,标识,以防误用、乱用。安装绑扎先绑扎底板、横梁及腹板,内模安装完毕后进行顶板、翼板的钢筋绑扎,在施工接缝处留出普通钢筋搭接头,预应力筋用连接器连接,并装好波纹管。,钢筋加工及安装,钢筋绑扎前,在模板上放样定位。绑扎成型时,铁丝必须扎实,不得有滑动、折断、移位等。成型后的骨架必
8、须稳定牢固,按照设计预应力预留孔道的位置及高度设置波纹管防崩钢筋定位框,采用8钢筋做成U字形,定位框每隔 50cm 设置一道,与普通钢筋发生矛盾时以预应力筋为主。接头用电工胶带密封。在钢筋施工过程中,应先预埋锚垫板,使其与波纹管孔道垂直。锚垫板压浆孔先塞满棉丝,防止压浆孔漏浆堵塞。钢绞线的切割用砂轮切割机,严禁电焊烧割钢绞线。,混凝土浇筑,0#、1#块混凝土方量、重量大,两次浇筑完成,第一次浇筑底板和50cm腹板,第二次浇筑腹板和顶板及横隔板。浇筑前,对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,对模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。混凝土采用泵车输送,纵向分段,,混凝土浇筑,横向分层浇筑。浇注
9、时首先浇注底板,为了保持托架受力平衡,墩顶两侧底板同时浇注,两侧浇注速度一致,底板浇注到腹板根部倒角。浇注腹板砼从腹板顶下料,因此在输送管出料口设置一定长度的软管,严格保证砼的自由下落高度小于2m,避免由于砼出口位置较高,砼在繁密的钢筋网浇注密实格上冲击后产生离析,影响砼的质量。,混凝土浇筑,要加强锚垫板位置的混凝土振捣,波纹管要禁止振捣棒接触。第三顺序浇注顶板部分。浇筑混凝土自落高度小于2m,混凝土浇筑采用分层分段浇筑,每层厚度不大于0.3m,砼的振捣用插入式振捣器,30型、50型配合使用,钢筋波纹管较密处使用30型振捣棒,大面积振捣时以50型为主。振捣棒的移动间距不超过作用半径的1.5倍,
10、并要插入下层砼510cm,对于每个振捣部位必须振捣密实为止,不得过振,振捣时避免振捣棒碰撞模板,严禁碰撞波纹管。0#、1#块体积大,浇注时间长,砼浇筑时,现场施工技术员必须严格控制砼的塌落度和和易性,必须按规范要求进行现场试验,不符合要求,混凝土浇筑,的砼严禁入模。同时,砼浇注过程中,前后场服从统一指挥并由经理部值班领导负责协调,使砼浇筑连续快速进行。0#、1#块混凝土的养护工作一定要正确细心,顶板的裸露面积大,内部为一个空箱结构,混凝土的热量不易散发,所以养护工作主要在于防止混凝土内外温差过大。,混凝土浇筑,冬季施工混凝土浇筑前进行温度检测,要求入模温度不低于5,混凝土浇筑完成后及时将暖棚封
11、闭,暖棚内加温的方式养护。,预应力工程施工,1)箱梁预应力设计:箱梁按纵向、竖向和横向三向预应力设计。纵向、横向均为钢绞线,竖向采用JL32精轧螺纹钢筋。设计留有施工备用孔道和体外束预留孔道及转向控制点。2)管道施工要求a、所有管道与管道之间连接以及管道与喇叭管的连接均应确保其密封性,采用电工用防水胶带连接。b、为了严格保证管道弯曲坐标和弯曲角度,用“#”字形定位架进行管道的定位,同时保证管道畅通,以减少磨阻损失。所有预应力管道在曲线部分的间隔为50cm、直线段间隔为100cm,并点焊在主筋上,不容许用铁丝绑扎定位,确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。,预应力工程施工,c、管道轴线必须与垫板
12、垂直,波纹管在安装前,要进行整形,并去掉毛刺。d、浇筑混凝土前,由专人对管道进行仔细检查,尤其注意检查管道是否被电焊烧伤,出现小孔。e、通气管设置在箱梁的腹板处,底板最低点处设置排水孔。3)预应力钢绞线钢绞线运至工地后应覆盖并防止锈蚀。钢绞线的下料不得使电弧或氧弧切割,只能采用盘锯切割,且使钢绞线的切割断面平整以便在张拉时检查断丝。,预应力工程施工,4)精轧螺纹钢筋由于精轧螺纹钢筋出现微小损伤或锈蚀将会导致张拉时碎断,因此应严格注意保管防止锈蚀,同时应注意下料,运输、安装等环节的管理,力求避免碰伤,以免张拉时脆断无法补救。5)预应力钢绞线穿束钢绞线采用后穿束,穿束前在钢束前端做成锥形,将各根钢
13、绞线氧焊焊牢,并用薄铁皮包裹,穿束利用卷扬机牵引穿束,穿束到位后要割除锥头。6)张拉前的准备工作a.千斤顶和油压表均已校正,并在使用期内(校正系数不大于1.05),预应力工程施工,b.锚具按规定检验,合格者使用。c.预应力筋具备出厂技术合格证,并经过复式合格。d.预应力筋已按要求穿入孔道。e.清除梁体孔道内的杂物。f.梁段混凝土强度已达设计要求的可张拉强度。g.布设测量梁段挠度的观测点。h.计算预应力筋的理论伸长值,并经复核无误。i.计算每束钢绞线的理论伸长量。,预应力工程施工,理论伸长量的公式:其中:p预应力钢筋张拉端的张拉力L预应力筋的长度A预应力筋的截面面积E-预应力筋的弹性模量x从张拉
14、端至计算从张拉端至计算截面孔道部分切线的夹角之和(rad)K孔道每米局部偏差对摩擦的影线系数预应力筋与孔道壁的摩擦系数,预应力工程施工,8)纵、横向钢绞线张拉a.安装工作锚:将钢绞线平行地逐根穿入,注意钢绞线不得交叉和穿乱,先安装中心或内圈锚孔的锲片,然后安装外圈锚的锲片,然后安装外圈锚环孔锲片,最后用套管适当用力将锲片敲入锚环孔,注意锲片间缝隙要均匀,其端头要在同一平面上,否则要将之取下重新安装。b.安装限位板,限位板凹槽要与锚环对中,不得错开。,预应力工程施工,c.安装千斤顶于孔道中线对位,注意不得接混大、小油缸油管。d.按第一步安装工具锚,为使工具锚卸脱方便,在工具锚与锲片之间缠垫塑料布
15、并涂少量黄油等润滑剂。,预应力工程施工,e.初张拉:仔细检查千斤顶、油路等安装正确无误后,开动油泵进入初张拉,注意要有23人扶正千斤顶使工作锚环进入锚垫板的限位槽内,待油表读数达张拉应力时测量大缸行程和锚具楔片外露量。f.张拉:张拉以应力和伸长量进行双控,钢绞线张拉时,随时调整锚头及千斤顶对准孔道轴线,调整钢束,使其受力均匀。初始张拉应力为控制应力的20%,张拉力到达初应力时,量侧伸长值,作为量测伸长量起点。钢束张拉采用两端同时分级对称加载,每级加载为5Mpa油压值并同时测量该级伸长量,达到控制应力后,持荷至少2分钟并回油至初应力,同时测量每级伸长量,与理论伸长量,预应力工程施工,比较,差值不
16、得超过6%。在预应力张拉之前,做孔道摩阻试验,测定孔道摩阻系数,来调整理论伸长值。g.回程、退楔:两端顶锚完成后,大缸分别回程到底,然后用小锤轻轻敲打工具锚环,取下楔片,依次取下锚环,拆除千斤顶、限位板。h.割断多余钢绞线,以手动砂轮锯切割为宜,钢绞线外露锚环达3即可。实际伸长值计算式为L=L1+L2 L1从初应力(10%con)至最大张拉力间的实测伸长值L2初应力以下的推算值,采用相邻级的伸长值,即10%-20%con阶段的实际伸长值,预应力工程施工,9)竖向JL32精扎螺纹钢的张拉 竖向预应力筋张拉程序:安装工作锚 安装千斤顶 安装连接器张拉杆 安装工具锚 初张拉 张拉至锚下控制应力 测量
17、伸长量 拧紧工具锚 大缸回程 拆除千斤顶。竖向预应力筋应分两级张拉,张拉力为505KN,每级张拉完成后及时旋紧螺帽,至第二次张拉到控制应力时为止(后次压紧变形值小于1mm)。伸长量计算应以预应力筋实际伸长值计算,不宜用千斤顶的伸长量推算。当伸长量不足时,可以采用多次反复张拉,直至达设计要求。竖向预应力束严禁不张拉或长拉吨位,预应力工程施工,不够现象发生。非张拉端钢筋外端露出锚具长度不小于钢筋直径,张拉端张拉前钢筋露出锚具的长度不小于6倍钢筋直径;张拉切割后钢筋露出锚具长度不小于钢筋直径。切割张拉后多余长度时采用砂轮切割,严禁使用电焊切割。10)预应力施工注意事项a、混凝土强度达到100%设计强
18、度时才许进行张拉。b、预应力的张拉组必须固定,且应由有经验和相关证件的预应力张拉人员进行,不允许无证人员承担此项工作。,预应力工程施工,c、每次张拉应有完整的原始记录,且应在监理在场的情况下进行。d、普通预应力钢筋采用伸长量与强度双控,伸长误差应在6%范围。预应力高强精轧螺纹钢筋在非张拉端露出锚具长度应大于或等于钢筋6倍的螺距,分两级张拉,每级张拉完成后及时旋紧螺帽,至第二次张拉到控制应力时为止(后次压紧变形值小于1mm),伸长量计算应以预应力筋实际伸长值计算,不宜用千斤顶的伸长量计算。当伸长量不足时,可采用多次反复张拉,直至达设计要求,竖向预应力束必须保证张拉吨位足够。e、预应力张拉后尽快对
19、预应力管道进行压浆,压浆前应用压缩空气或高压水清除管道内杂质,压浆。,孔道压浆,采用真空辅助压浆。首先对压浆设备的排气孔、压浆孔、高压管、球阀、搅拌机等进行检查。,孔道压浆,关闭阀门1和排气孔,打开阀门2和3,启动真空泵,观察真空压力表的读数,应能达到负压力0.070.1Mpa。当孔道内的真空度保持稳定时(真空度越高越好),停泵1min,若压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。a、搅拌浆体、拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水清理干净。、根据浆体配合比,首先将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入称量好的压浆剂,在搅拌3-5min直至均匀。,孔道压浆,、搅拌时间应保证水泥浆
20、混合均匀,注意观察水泥浆稠度。压浆过程中,水泥浆的搅拌应不间断,若中间有停顿,必须让搅拌机和压浆泵之间循环流动,直到浆体泵送完毕。b、压浆、启动真空泵,当真空度达到并维持0.1Mpa左右时,打开阀门1,启动压浆泵,开始压浆;、压浆过程中注意观察料斗中的水泥浆下降是否正常,压力表读数是否异常。当一切正常时观察到浆体经过透明高压管并准备到达阀门3时,关闭阀门3,并打开阀门2,关闭真空泵;,孔道压浆,、观察储浆桶处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一致时,关闭阀门2。、马上打开排气孔,启动压浆泵,观察排气孔处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一致时,关闭排气孔,以0.
21、40.6Mpa的压力继续压浆23min,最后关掉压浆泵,关闭阀门1;、拆除阀门2外的设备,并清洗,然后接到另一组孔道,按以上步骤开始压浆另一组管道。e、清洗压浆结束后及时清洗搅拌机、高压管、阀门等。,四、挂篮设计,1、挂篮结构设计刚构箱梁悬浇节段重量大,施工周期短的特点,挂篮设计以安全可靠、轻型、挂篮安拆行走及模板升降移动简单方便作为构思重点。本桥采用三角挂篮进行悬浇施工。挂蓝为三角挂蓝,主桁底纵梁和立杆均采用2I40b普通热工字钢组成,斜拉杆采用232b普通热轧槽钢,前横梁由2I50b普通工字钢组成,前后下横梁及后上横梁均由240b普通热轧槽钢组成,其中后下横梁设置下弦桁架,底纵梁由I36b
22、和I40b普通热轧工字钢组成,吊杆采用32精轧螺纹钢,挂蓝总重约65t。,挂篮总装图,挂篮设计,该挂篮主要由主桁架系统、提升系统、后锚系统、行走系统、“底篮”系统和模板系统组成。挂蓝计算书附后。2、本挂篮特点1)三角形挂篮利用率较大,安全系数高。2)挂篮构造简明,受力明确。3)挂篮操作简单安全,分2个大步骤行走:先将主桁架和外侧模板、“底篮”平台系统同时前移,再将内模板系统前移。4)挂篮的内外模板以及底模平台系统均可用于1#梁段施工;进行改造后,可用于合拢段施工。,挂篮总装图,挂篮总装图,挂篮总装图,主桁架设计图,底模设计图,侧模设计图,挂篮总装图,3、挂篮安装在0#、1#块施工并在混凝土达到
23、100%强度后,在其上组装挂篮主桁架,然后,将挂篮的“底篮”安装到2#块处,再安装外模板,最后安装内模板和端模板。安装“底篮”时,先用吊车将“底篮”的后下横梁安装在1#块的预埋件临时固定;再用吊车将“底篮”的前下横梁送到挂篮前端,用挂篮吊杆将前下横梁连接,将前下横梁交给挂篮主桁架承担;再用吊车将2个连接“底篮”前、后下横梁的临时连接梁安装并临时固定,临时连接梁分别在前、后下横梁的外侧,这样,就形成了前,挂篮总装图,后下横梁的临时连接和人行通道,并且,把前后下横梁进行了临时相对定位,再用吊车将“底篮”的纵梁逐一安装;然后,全面安装“底篮”的横向分配梁,再铺设“底篮”的面板。之后将外模板用吊车吊到
24、“待施工”的节段处安装。将内模从1#块箱内拆移到“待施工”的2#块处安装。安装所采用的起重设备为吊车和手拉葫芦等。,挂篮试压,挂篮拼装完成到位并锚固好后,先用砂包模拟挂篮悬臂浇筑进行压载试验,并观测数据,分别为加载前、加载705KN时、加载1410KN时、加载2115时、加载2820时、加载最大荷载持续4小时和逆向卸载的全过程的变化。最大荷载为1.2最大的悬臂浇筑重量234.36t。主要观测底模平台、主桁架系统和内外模板的各个吊点处的变化,记录全部观测结果。根据记录计算并分析挂篮系统的非弹性变形和弹性变形值,为今后施工时确定立模标高提供依据。若加载试验实测出挂篮的非弹性变形较小,则说明加载试验
25、已将其基本消除,那么,以后的节段悬臂浇筑只考虑挂篮的弹性变形即可,一般只需进行一次加载试验。,五、箱梁常规节段悬浇施工,刚构箱梁施工是利用挂篮作为模板承重结构逐段对称浇筑。挂篮前方梁段在张拉纵向预应力后与前次浇注的梁段固结成为当前T构的一部分,其重量亦从原挂篮荷载转为T构自重一部分由T构承担,挂篮继续前移,如此周期性反复施工使T构两臂不断延长,最终完成结构主体。按施工进度计划平行、对称施工两个T构,每个T构配一对挂篮。各种材料及施工机具设备用吊车提升上墩。,箱梁常规节段悬浇施工,1)挂篮行走操作步骤挂篮随箱梁逐段浇注成型向前移动,在其前方梁段完成预应力张拉并放出轨道位置后即可开始前移。具体操作
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