现浇箱梁挂篮施工方法与工程实践

维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信息　０建筑与工程Ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００７年第２４期　现浇箱梁挂篮施工方法与工程实践　ｉ　姚启海’王雷　（１．安徽省路桥总公司　安徽合肥２３０００１；２．安徽交通职业技术学院土木工程系　安徽　合肥２３００５１）　摘要：本文对安徽省怀远茨淮新河大桥工程挂篮悬浇施工中的关键工序及施工注意事项作了具体阐述，为相关桥梁的施工提供有益的工　程借鉴　关键词：箱梁；挂篮；现浇；施工控制　安徽省怀远￥２２５茨淮新河大桥工程，主桥为预应力混凝土变高　腹板连续箱梁，单箱单室。其跨度结构布置为３２Ｍ（边跨）＋２Ｘ５０Ｍ＋　３２Ｍ（边跨）。箱梁顶板宽１２Ｍ，底板宽７．０Ｍ，梁高在主墩处为３．２Ｍ，在　过漉墩处为１．ＳＭ。主墩跨中处梁高为１．８Ｍ，箱梁底板厚度和梁高主要　按二次抛物线变化。　主墩施工分为３个单Ｔ，每个单Ｔ以墩中心线为对称轴向两边分　成６　，１　块长３．０Ｍ，２、３　块长分别为３．５Ｍ，４—６　块各为４，０Ｍ。全桥３　个０＃块。边跨长６．０Ｍ现浇２段，合龙段４段。　１．支座安装　待墩身即将浇结束时．在墩顶预留支座底脚螺栓孔眼和支座垫石　钢筋网片。墩身浇筑完毕后，安装垫石上层钢筋网片浇筑砼，安装盆式　支座应准确放样，严格控制平面位置尺寸及高程，经监理工程师检验　通过后，按图纸尺寸立模，浇筑临时支座垫石砼，在浇筑临时垫石前，　把墩顶涂上一层黄油或放油毡，防止临时垫块砼与墩顶砼黏结。　２．Ｏ　块施工　０＃块是主梁上部悬臂施工的基础．它的标高和线型的走向直接影　响到整个主梁的标高和线型。　０＃现浇支架采用钢管桩坐落在已浇筑好的承台上，以承担０＃块　模板、砼和施工荷载的重要受力结构，其设计荷载考虑了砼自重、模板　重量、倾倒砼时产生的冲击荷载、振捣砼产生的荷载和施工人员及设　备、运输机具等荷载。２．１．１钢管桩强度及稳定性验算　３．挂篮拼装　挂篮由主桁系统、后锚固系统、走行系统、前后上下横桁、吊挂系　统、底模、内外侧模几个部分组成。　３．１丰圭篮拼装工序　１）根据已有起吊设备，主桁先在岸上分段组　装：　２）在已浇０＃块上整体拼装，按照主桁支座、前后上横桁及吊挂系　统的顺序逐步安装。上横桁就位后，在０＃块顶安放两台卷扬机，通过　转向葫芦将拼装于浮船上的底模、侧模系统起吊到位。通过吊杆直接　完成全部拼装。　３）挂篮的一个循环周期需经过如下步骤：　ａ．混凝土养护期间拆除外模架支点．将外模架落于底模平台上，　穿跑挂篮用的卷扬机开口、钢丝绳；　ｂ．混凝土强度达设计值９Ｏ％时，张拉、压浆；　ｃ‘拆除底锚、后锚．：　ｄ．前后吊杆系统下落１０～２０ｃｍ；　ｅ．用卷扬机将挂承重结构移到下一块的位置，锚好后锚杆，垫实　前支点。　ｆ．底模平台调整，侧模调整，吊杆系统调整固定。　ｇ，绑扎底板钢筋、腹板钢筋，组拼内模，上对拉杆，绑扎顶板钢筋。　ｈ．立端模准备浇筑新的块件。　３．２挂篮施工中的几个问题　１）在浇筑混凝土时要保证砼密实，确保主桁前支点材料强度满足　受力要求；　２）外侧模底部与底模接触处设置必要的横向刚撑，确保底角不漏　浆．影响外观；　３）挂篮悬浇至６　块结束时，由于钢绞线较长，人工穿束困难，决　定采用卷扬机牵引的施工工艺：先穿一根　８钢筋将钢丝绳牵引出　孔．将预应力束１６根或１２根钢绞线于索道进口处整体焊接在钢丝绳　上．注意焊接时要尽量使钢绞线排列成圆形截面，然后直接用卷扬机　牵引。　４．箱梁悬浇段施工　梁段悬浇施工的一般顺序为：挂篮就位一调整挂篮底模、外模标　ｌ５０　高并固定一吊装或绑扎底板、腹板钢筋，安装底板、腹板波纹管，固定　锚具一内模就位并涂隔离油一安装端头模板一绑扎顶板钢筋，安装顶　板波纹管一固定顶板锚具一对称灌注梁段混凝土一覆盖养护一穿　束一张拉一压浆一挂篮前移一进入下一梁段的施工循环。　块是在钢管支架上进行浇筑，其他节段则采用挂篮对称悬浇施　工。粱段长从３ｍ一４．Ｏｍ。根据茨淮新河具体特点考虑和工期的安排．　拟配备２套４个挂篮同步进行悬臂浇筑施工。　４，１立模标高的控制　实际施工中的立模标高接下式控制计算　（１）　式中：日　——待浇段底板前端点挂篮底板高；　日　一该点设计标高；　本施工节段以后各段对该点挠度的影响值（跨中为　４ＣＭ，各节段按二次抛物线分配）；　挂篮弹性变形对该点的影响值（取经验值１２ＭＭ）；　４．２悬臂灌注梁段的混凝土施工　为保证悬臂灌注梁段的施工质　量，减少施工接缝，所有悬臂灌注梁段要求一次灌筑成型。为达到设计　要求．拟采取如下措施：　．　１１混凝土由拌和站集中拌和、混凝土输送泵运送到位。每次灌注　的混凝土必须在最早浇筑的混凝土初凝前全部浇筑完。将在混凝土中　掺加高效减水剂，粗骨料采用５—３１．５ｎｍ连续级配的碎石，细骨料为中　粗砂．水泥采用Ｐ．０４２．５Ｒ以级别的普通硅酸盐水泥。　２）混凝土灌注顺序为：底板一腹板一顶板。灌注时同一挂篮的左右　两侧基本对称地进行。混凝土由挂篮底板的前端开始浇注，同一Ｔ构　上两套挂篮内的悬浇混在任何时候须基本相等。　３１新旧混凝土的结合部位应彻底清除浮浆和松散混凝土。　４１混凝土灌注时应设专职指挥员，负责混凝土分配、坍落度调整、　混凝土振捣和模板检查等事宜，以确保混凝土灌注按计划有序进行。　４．３预应力张拉、压浆纵向预应力张拉：本桥所有纵向预应力筋　张拉按照左右对称，为减少混凝土的收缩徐变对预应力的不利影响，　避免由于混凝土收缩徐变过大造成永存预应力不满足设计要求，需要　采取混凝土强度、龄期双控指标，在混凝土施工３天后且强度达到　９Ｏ％以上时方能张拉。　预应力张拉前对预应力千斤顶及配套设备进行标定，采取双控法　控制．即在张拉力满足设计要求的情况下，预应力筋伸长量与设计计　算伸长量之差在±６％。按照两端张拉并锚固的方法进行。所有纵向预　应力束张拉均按“左右对称、两端同时”的原则进行。的钢铰线束伸长　量。　由于压浆质量对整个预应力体系的建立至关重要，保证压浆的质　量，施工工艺为：预应力筋张拉结束后，将孔道冲洗干净，用快硬水泥　或砂浆封堵锚具端头，凝固后压注水泥浆，水泥浆选用Ｐ．０４２．５级水　泥拌制．掺入适量的减水剂、膨胀粉，水灰比在Ｏ、４Ｏ—Ｏ．４５之间，泌水　率不超过３％。　４．４施工控制　由于箱梁在悬臂浇筑施工时受砼自重、日照、温度　变化、墩柱压缩等因素影响而产生竖向挠度，砼自身还存在收缩、徐变　等因素．也会使悬臂段发生变化，为使合拢后的桥梁成型及应力状态　符合设计要求，达到合拢高程误差控制在２０ｍｍ以内的要求，最大限　度地使实际的状态（应力与线型）与设计的相接近，必须对各悬臂施工　节段的以挠度与应力为控制的进行观测控制以便在施工及时调整有　关的标高参数。为下节的模板安装提供数据预报，确定下节段合适的　模板标高。挠度控制采用以往同类桥梁施工所验证准确可靠并经监理　工程师批准的进行。施工时建立施工控制网络，确保合拢精度，观测内　容：　１１挂篮模板安装就位后的挠度观测及纵向轴线测量；　２）浇筑前预拱度调整测量；　（下转第１３８页）　维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信息　０建筑与工程０　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００７年第２４期　设置横向接缝，摊铺机应驶离混和料末端，试验人员要随时检测混合　料的配合比和剂量，并及时反馈拌和厂。要有专人消除粗细骨料离析　现象。如果发现粗集料窝窝应予铲除，并用新拌混和料填补，此项工作　必须在碾压之前进行，严禁薄层贴补。基层分两层摊铺时应在摊铺上　（上接第１５０页）３）砼浇筑后的挠度观测；　４１张拉前的挠度观测：　５１张拉后的挠度观测；　６１已完成各阶段之荷载及温度、徐变收缩引起的挠度计算、观测；　７１合拢段合拢前的温度修正；　８１温度观测：　层前，进行表面拉毛或洒水泥净浆处理。　（２）若由于宽度较宽或级配原因防止离析分两幅摊铺时，宜采用　两台摊铺机（尽可能同型号）一前一后相隔约ｌＯ米同步向前摊铺混和　９１挠度观测的关键是每日定时观测．时间宜选在每日温升前上午　００—９：００以前。合拢段应在施工前进行连续２４ｈ（每次间隔２ｈ）观　料，为保证标高和平整度．纵向接合部采用移动式基准线，并一起进行　８：　碾压．尽可能避免纵向接缝。在不能避免纵向接缝的情况下．纵缝必须　测．提供合拢前的数据。垂直相接，严禁斜接。上下层纵向结合部位置应错开距离不小于ｌ米．　尽可能避开行车道位置。　七、混和料的压实　混和料摊铺后，当混和料的含水量等于或略大于最佳含水量时，　应及时根据试验段确定的碾压工艺，用轻型压路机并配合１２Ｔ以上压　路机在结构层全宽内进行碾压。碾压段长度根据试验段确定的长度及　气温情况确定，气温高时，水分蒸发快，缩短碾压段长度；反之。可适当　延长碾压段长度．以４Ｏ一５Ｏ米为宜．过短则易造成平整度较差。碾压方　式初压一般采用胶轮压路机或钢轮压路机静压１－２遍，复压采用振动　压路机弱振强度２—４遍，终压采用钢轮压路机或胶轮压路机静压１－２　遍，碾压速度初、终压宜为１．５一１．７Ｋｍ／ｈ，复压宜为２．０—２．５Ｋｍ／ｈ，直线　和不设超高的平曲线段，由两侧路肩向路中心碾压，设超高的平曲线　段，由内侧路肩向外路肩进行碾压。碾压时，轮迹应重叠１／２轮宽。相　邻两段的接头处，应错成横向４５。的阶梯状碾压。严禁压路机在已完　成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车。自拌和至碾压结束时间控制　在２ｈ以内。　－　八、水泥稳定碎石基层的养生　每一段碾压完成并经压实度检测合格后，应立即开始养生，养生　宜采用不透水薄膜、湿砂、草袋、土工布等覆盖并洒水保湿养生，基层　完成后也可采用透层油或下封层养生。养生期不宜少于７天，并应封　闭交通，除洒水车辆外，严禁其它车辆通行，保湿养生至下一层施工　前。　合理的养生既是保证水泥稳定碎石强度的需要，又是减少和避免　干缩裂缝的措施。新铺水泥稳定碎石基层随着混合料水分的减少产生　干缩应力，水分减少的越快，产生的干缩应力越大，水分减少的慢，干　５．边跨现浇段施工　现浇段采用ｑｂ２．２Ｍ的钢护筒作支架，为支架稳定，钢护筒打入河　床３－４Ｍ．并将各护筒连接成一个整体，在其上放置型钢并用钢楔块调　整标高，边跨现浇段的支架应进行预压．以消除支架的非弹性变形，测　定弹性变形．在浇筑混凝土前按照梁段重梁加施工荷载的１０￣／ｏ、２Ｏ％、　３０％、５０％、８０％、１００％、１２０％、１４０％逐级加载预压．并且每级持续时间　在３０ｍｉｎ以上．最后两级应间相隔ｌｈ。预压拟采取水箱加载法进行。　６．合拢段施工　合拢施工是连续梁体系转换的重要环节，对保证质量至关重要。　合拢前使两悬臂端临时连接，保持相对固定，以防止合拢混凝土在早　期因为梁体混凝土的热胀冷缩开裂。同时选择在一天中的低温、变化　较小时进行混凝土施工，保证混凝土处于温升、在受压的情况下达到　终凝，避免受拉开裂。按照设计的合拢顺序为先两个边跨合拢再中跨　合拢，而后完成体系转换。　茨淮新河大桥边跨合拢长度２．０ｍ。边跨合拢段施工时，保留合拢　用的挂篮外侧模后拆挂篮的其余部分。安装但不固定合龙段底板和外　侧模板，将其对称支在悬臂端和边跨现浇段上。然后将现浇段和梁面　上的杂物清理干净，施工必须的施工机具放置在指定位置ｆ０号段上）。　接着将现浇段上的所有观测点高程精确测量一遍。具体为：　ａ、为防止因热膨冷缩对合拢段混凝土造成不利影响，在边跨合拢　段箱体内模和顶板钢筋安装前，选择气温为２Ｏ。Ｃ的时间，按设计的位　置和数量焊接型钢支撑并张拉顶板部分与底板部分合拢束，从而将边　跨合拢段临时锁定，联成一体，顶板２ｒ丌束、底板最短的２Ｂ１束作为　临时束。　ｂ．为保证合拢段施工时砼始终处稳定状态，在浇筑之前，各悬臂　端应附加与砼质量相等的配重，加配重要依桥轴线对称加载，按浇筑　缩应力产生也就缓慢，由于材料的松驰应力和温度随龄期增大，抗应　重量分级卸载：　变能力增强。如果铺筑后养生不及时或忽干忽湿，导致水分散失较快，　ｃ．待合龙段混凝土强度达到９Ｏ％的设计强度后，按图：要求张拉　干缩应力急剧增大而此时的抗应变能力还较低，就易产生干缩裂缝，　顶底板纵向合拢束。张拉的一般顺序为：先底板束后顶板束，先长束后　并随时间增长裂缝增加。即使养生期结束后：如果不及时铺筑沥青封　短束．顶底板交错进行将合龙束补拉到设计吨位。　层（透层）和沥青面层让其曝晒，同样会散失水分产生干缩裂缝。　中跨合拢段施工步骤为：制作吊架后，设置平衡重和刚性骨架，支　基层过冬时，应采取冬季覆盖保温措施，以防止基层开裂或表面　模，绑扎钢筋，安放预应力管道，然后选择时间浇筑砼，同时分级卸掉　受损，可采取先铺塑料薄膜后覆盖草袋或土工布，减少和避免因气温　平衡重，最后张拉预应力束、压浆封锚。　合拢段施工时要注意的事项如下：　的温差过大时产生温缩裂缝。温缩裂缝主要是受混合料中含水量的影　响，并且气温越低时，含水量对其温缩系数影响越大，水泥剂量对其温　缩系数也有一定影响。　ａ．合拢顺序是：先边跨后中跨；　ｂ．锁定刚性支撑，形成刚性接点，张拉临时束，临时束张拉力一般　宜为Ｏ．４５￣０．５ＲｊＹ；　ｃ进择温差较小时间浇注砼（即早晨或晚上时间）；　１．保持材料的均匀性和一致性。　ｄ．合拢口的锁定，应迅速，对称地进行；施工时一个合拢点４根钢　２．优先采用先进的精度高的带有电子计量装置的拌和设备和全　接杆．需安排４台交流电焊机，焊接合拢临时钢接杆的温度要求为　自动找平摊铺机械，并根据设备的特点选择。　２０ｏＣ，焊缝长度不少于６０ＣＭ，余下长度则间断点焊；　３．基层施工时．通过试验段在横断面上间隔２—３米取样筛分试　ｅ．相应梁段合拢后．预应力束张拉完毕后，需进行体系转换，打掉　验，根据筛分结果判断摊铺机的性能及数量。　临时支座垫石，割断临时锚固预应力筋，完成合拢工作。在进行解除墩　４．严格控制施工时间，尽量减少和避免各种原因造成的施工间　顶临时固结时，要注意均衡对称、确保均匀对称地释放。在放松前应测　断。　量各节段的高程，在放松过程中，要注意各节段的高程变化，如有异常　５．通过试验室成型强度和７ｄ现场钻芯成型情况及强度判定基层　情况应立即停止，以确保旋工安全。　效果，根据气温情况调整和确定钻芯时间。　７．结束语　６．加强和重视保湿养生工作。　本文为安徽省怀远￥２２５茨淮新河大桥工程挂篮悬浇施工的具体　十、结束语　方法与工程经验总结，对挂篮悬浇施工中的关键工序及施工注意事项　本文结合沪陕高速叶集至信阳段基层施工及郑州至石人山二期　作了具体阐述，可供相关桥梁的施工提供有益的工程借鉴。ｌ　基层施工的实践，总结了水泥稳定碎石的施工工艺和质量控制。只有　九、注意事项　严格执行《公里路面基层施工技术规范》要求，控制好原材料的质量，　参考文献　以及混和料的组成设计、拌和、运输、摊铺、碾压、养生等各个环节，同　［１］交通部第一公路工程局．公路施工手册・桥涵－【Ｍ】北京：人民交通出　时组织管理到位，就能保质保量完成施工任务。　版社．２０００．　［２］黄绳武．桥梁施工组织与管理（上册）【Ｍ】．北京：人民交通出版社，　１９９９．　１３８