三角组合式连续箱梁挂篮悬浇施工要点及工法

1、三角组合式挂蓝连续箱梁悬浇施工要点及工法中铁二十局一公司 李建军1. 前 言连续箱梁悬浇法是目前公路、铁路工程中大跨径梁较常用的一种浇筑方法，它无须搭设落地支架，无须大型起重与运输机具，主要设备只需一对能行走的挂蓝。悬臂现浇混凝土施工就是在已建成的桥墩上，利用施工挂篮在桥墩两侧对称逐节段浇筑箱梁混凝土，待混凝土达到规定的强度后张拉预应力钢束，再移动施工挂蓝至下一节段箱梁施工，使悬臂不断接长，直至进行逐跨合拢。2. 特点及适用范围2.1 挂篮悬浇的特点悬臂浇注不受通航通车、洪水和深谷等地形的影响，并可减少或不设临时支承（架），可不使用或减少用大型吊机进行大跨经的上部结构施工，可有效缩短工期，提高经济效益。其特点主要是： 取消桥下支架，保证下部不受限制，且节省大量周转材料；主要施工作业限制在挂篮内进行，能确保施工质量和施工程序不受限制；模板安装、砼浇筑及预应力施工工序重复作业，施工人员技术熟练快、工效高；采用高强预应力钢铰线，具有承载能力强、跨度大的特点，是修建中、大跨度桥梁的发展方向。2.2 适用范围 深而宽的河流和山谷修建大跨径桥梁；施工期有洪水发生的河流；水流急且不宜水上作业的河流；

2、 河床地质不良，不宜安设支架的河流；建造较高桥墩的大桥；桥下交通频繁，或有建筑物时，尤其是立交、跨线桥。3. 施工流程及操作要点3.1 施工流程 连续箱梁悬浇施工总体流程图如下图1。 三角组合式挂蓝悬浇段施工工艺流程图如下图2。 3.2 箱梁悬浇施工操作要点 3.2.1 支座安装与临时固结：在进行墩身施工时墩顶预留支座螺栓孔，预埋临时固结钢筋。精确放出支座中心线位置，采用吊车安装支座，位置固定后从侧面向预留孔灌入环氧砂浆。按图纸要求浇筑临时支座砼和硫磺砂浆，0#、1#块砼浇筑后即与临时支座形成固结。 3.2.2 墩顶箱梁0#、1#块施工为了保证后面的挂蓝施工条件，一般采用现场浇注方式先施工0#块和1#块，支架可采用落地支架施工（主墩较低时）或在墩身预埋牛腿托架（主墩为较高或主墩承台顶面在急流河床以下时）施工。现浇工艺此处从略。 3.2.3 挂蓝的拼装与试压 挂篮拼装挂篮是一个能够沿轨道行走的活动吊架，悬挂扣锚在已施工箱梁节段上。在挂篮上可进行下一节段的模板、钢筋、管道的架设，一次浇筑砼和预应力张拉、管道压浆等作业。三角式组合挂篮结构主要包括主桁、底篮、悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统

3、及工作平台等部分（见图3）。 在浇注好并已张拉的0#、1#块上进行挂蓝拼装。根据全桥整体布局及吊运状况，可选用履带吊、汽车吊（陆地）或塔吊、浮吊、船载汽车吊（水中）等组拼挂篮。根据吊运能力，一般象主纵梁、横梁、平联、塔柱、大块钢模等大件尽量不再拆卸，能整体起吊在上面组拼。拼装程序为“放出主桁行走轨道线（设计时应设在腹板处），用砂浆找平，铺设轨道安装前后两个支腿吊装主构架（主桁、塔架、中横梁）主柱平联吊装前上横梁安装后吊带吊装底模架（底模、前下横梁、分配梁等）吊装内模架安装外侧模调整。 挂蓝的试压挂蓝正式使用前进行加载试验，以检验挂篮主桁架的承载能力及其安全性，实测挂篮变形值以验证设计参数，并为悬浇施工中的变形及高程控制提供重要参数。加载实验应模拟最重的箱梁块段荷载，荷载应加至最大施工荷载1.2倍1.3倍。按砼施工顺序分三级加载试验，先模拟箱梁底板荷载加载，然后再加上腹板荷载，最后加顶板荷载。加载采用砂袋、钢筋、钢铰线加载。条件具备也可采用千斤顶及反力架。每级加载时观测底蓝前横梁跨中挠度及该处吊带处挠度，主桁前横梁吊带处挠度。每套挂篮分前横梁断面、后锚点断面及前支点断面。前横梁断面在前横

4、梁与主桁连接处各设一点，分别在吊带位置的上、下横梁处设置三点；前支点断面在塔架旁主桁处各设一点；后锚点断面在两片主桁后锚点处各设一点。每级加载前后，应及时观测各测点标高，静载期间观测间隔时间为23小时，三级加载完成后应持荷3天，变形稳定后方可卸载。卸载过程中再分级观测各测点标高，最后根据测量数据进行统计分析，得出挂篮施工挠度变形量。加载前及加载过程中及持荷阶段，必须认真检查各杆件的连接情况，如果观测变形数值急剧变化，应立即停止加载，采取相应的加固措施。如果挂篮挠度变形过大，超出施工规范要求的20mm时，需认真查明原因，并进行改进和加固处理。 3.2.4 悬浇节段施工挂篮在每个节段施工程序依次为：底模及外模调整就位，绑扎底板钢筋，安放腹板钢筋及竖向预应力筋，内模前移及调整就位，绑扎顶板钢筋及预应力管道，砼浇筑，养生及预应力穿束，预应力张拉、压浆，移挂篮。在一个块段施工结束后挂蓝就要移至下一块段，全部结束后可退至墩顶或边跨进行拆卸。 安装底模、外侧模并调整标高底模采用大块钢模板直接支承在型钢上承受荷载，外侧模架利用脚手架作模架，侧模及内模采用木模板，为了保证砼外观质量外露面板采用胶合板，下

5、垫木工字梁，按50cm间距纵横向加10#槽钢，以保证其刚度和稳定性。考虑悬浇节段多周转次数多也可使用大块钢模。模板拼缝要严密，并加双面胶布防止漏浆。钢模板使用前应认真除锈，清理干净，并涂刷脱模剂，可用1：5重量比的新机油与柴油掺兑，涂刷时应少沾多刷，之后用干纱布擦试，防止过厚或局部流淌，以模板见光泽而不流淌和不见泪珠为宜。 绑扎底、腹板钢筋及预应力管道和竖向预应力筋钢筋施工顺序依次为：绑扎底板底层钢筋，安装底板预应力束管道，绑扎腹板钢筋，安装腹板竖向预应力筋，绑扎底板上层钢筋及定位筋。钢筋的半成品加工在加工场进行，通过装载机或平板车运输，用25t汽车吊将钢筋吊放在箱梁段顶面，然后用人工把钢筋运到各梁段内。在各部位钢筋绑扎时，应先用少量的钢筋焊接形成骨架，之后绑扎其余钢筋。支撑钢筋布局应合理。因悬浇梁分段多，每个段钢筋接头也很多，焊接量大。在焊接时，应注意以下三点：第一，焊接不能损坏预应力管道，最好的方法就是焊接时用铁皮盖住管道，防止焊渣溅落到上面。第二，焊接不能烧坏模板，特别时对胶合板，焊渣溅落上面就容易烧黑，浇注完后就是麻点，可采用接头下面垫放一条形钢板。第三，焊接不能烧焦砼，特别是

6、结合面，焊接集中，时间长，容易烧坏砼，可采取焊接前预先在结合面浇水降温的措施来解决。 安装端模及内模在箱梁节段端头模板上钻孔眼将箱梁接缝纵向钢筋及预应力束管道波纹管伸出模板，端模采用8mm钢板或竹胶板。内模顶模两端悬吊在后面梁段与挂蓝前横梁上，撤掉后锚吊带可随挂蓝一起前移；内侧模用木模，用16对拉螺杆与外侧模固定。 绑扎顶板钢筋、安装纵向管道和横向预应力顶板钢筋施工顺序依次为：绑扎顶板下层钢筋，安放顶板纵向预应力管道和横向预应力，绑扎顶板上层钢筋及定位筋，检查钢筋、管道及锚垫板位置等。 砼浇筑及养生在砼开始浇筑前，应先将模板内的杂物清理干净，并用高压水枪冲洗。应对挂篮进行全面检查，重点是后锚系各处锚杆，其次注意检查支架、模板支撑及拉杆，防止跑模胀模。悬浇箱梁采用C50高强泵送砼，砼要求有较大的流动性，要有良好的粘聚性和保水性，要求早期强度快。因此砼泵送时坍落度适宜，控制在1518cm之间，初凝时间不短于7小时，三天达到张拉强度45Mpa。砼采用60m3/h拌和楼进行拌和，3辆6m3罐车进行运输，2台HBT60Z卧泵输送入模。悬浇箱梁砼的施工最重要的就是平衡浇筑。一对挂蓝砼浇筑要求平衡对

7、称施工，最大允许偏载不得大于设计图纸规定，一般来说不大于一个块段的底板砼重量。浇注时尽量保证两台卧泵同时泵送，两侧同步进行，应严格遵循“有外向里”的原则，从端部向根部推进。另外，在同一个块段上，还要保证横桥向的左右对称，防止偏载。砼浇筑为一次浇注成型，浇注顺序为先底板、后腹板、再顶板，浇注底板至倒角位置。腹板较高应分层浇筑，每层厚度为3040cm。砼振捣要求振至表面泛浆，不再冒气泡，砼不再下沉。波纹管较密集处砼振捣时要特别小心。振捣上层时应插入到下层5cm左右，使两层砼接合良好，防止“冷缝”出现。在顶板浇注时，在砼初凝前，应对底、腹板接头处进行二次振捣，防止不断增加的砼重量对节段端面产生裂缝。梁顶桥面平整度的控制用钢筋焊接标高带，铝合金直尺横纵找平，最后用平板式振捣器提浆振平，等砼接近初凝时再用木抹和铁抹再次收浆拉毛。在砼终凝后及时覆盖洒水养护，保持砼面湿润，养护时间一般不少于7天。当砼达到一定的强度时进行结合面的凿毛处理。在下一箱梁段砼浇筑前，表面洒适量水进行湿润，防止新旧砼结合面衔接质量不良。做同条件试块控制砼强度及弹性模量，作为张拉的依据及为主梁挠度控制提供参数。 3.2.5 预

8、应力施工预应力工程是悬浇梁的重点工程。悬浇箱梁一般采用三向预应力体系，纵向预应力束为大吨位群锚，两端双控张拉,横向预应力束采用扁锚，交替单端张拉锚固，竖向预应力筋采用精扎螺纹粗钢筋，梁顶单端张拉螺母锚固。机具及材料准备张拉机具：千斤顶、油表、油泵送到有相应资质的计量部门进行配套标定，在使用过程中配套使用，不得临时调换，并按规定的时间及次数复检标定。一般来说，在下列情况下须重新标定：a、千斤顶或油泵出厂初次使用；b、千斤顶使用超过6个月或200次；c、千斤顶或油泵在使用过程中出现不正常；d、千斤顶或油泵经过检修；e千斤顶和油泵重新配对。预应力材料：根据设计及施工规范要求选择合格波纹管、锚具、钢绞线和精轧螺纹钢筋，预应力筋的力学性能和锚具的强度、硬度、锚固能力等经送检合格后方可使用。在保存和使用过程中应防止锈蚀和被油污染。预应力筋下料应采用砂轮锯切割，严禁采用电焊切割。当采用氧割时，应避免区域熔渣损伤其它力筋表面，预应力高强精轧螺纹粗钢筋还须对钢筋端部用砂轮或锉刀进行修整，其在非张拉端露出锚具的长度等于或大于钢筋的直径，张拉结束切割后预留的露出锚具的长度不小于钢筋的直径。预应力管道施工要点

9、1）、箱梁纵向预应力预埋管道采用镀锌金属波纹管，由于既有平弯又有竖弯，非常复杂，因此施工时要分解仔细,把图纸上坐标系换算成易看易懂的三向坐标表格,再根据表格把纵向预应力管道埋好,然后用U形卡加以固定。由于主梁分段决定管道每段长度短，接头多，为了防止波纹管接头出现错台或密封不严现象，接头处理必须仔细，一般接头管稍大,后一段的波纹管拧进前一段内10cm，接头处先用防水胶布进行处理，然后再用宽塑料胶布裹缠严密。若有接头因拆模变形损坏，在修理时必须注意平顺，不得有钢带撬起。钢带撬起会造成穿束困难严重影响进度。为了避免纵向束进浆堵孔道，应在管道内埋设外径略小于波纹管道的硬质塑料PVC衬管，PVC衬管长度应比分段长度长1米以上，它随着浇注块的推移而移动。2）、竖向管道是放置预应力钢筋的，采用金属波纹管，防止管道进浆堵塞是最主要的:第一,下口的三通（压浆管）用水管制作，而不用波纹管制作，以保证三通度使焊接处不漏浆，且压浆管口必须用优质塑料管引出模板外固定。第二,下口的螺母和钢垫块、三通必须固结，焊成一体。第三,管道顶端埋置张拉用锚杯时，必须严格按标高埋设，原则是宁低勿高（高出后，桥面施工时不好处理），锚杯处是最易进浆处，故最好要让波纹管伸入锚杯内，再用棉纱堵塞。3）、横向管道是扁平管道，钢绞线预先穿入，钢绞线一头压花作锚固端，一头张拉锚固。扁平波纹管道抗渗性能要好，防止灰浆渗入，因其刚度很小，且布置在顶板筋内，施工时易产生变形、位移，所以施工时要注意保护。穿 束竖向和横向束是预先埋入波纹管内的，施工时注意安放位置，留出张拉的工作长度即可。纵向钢丝束是在砼浇注完后才穿束,穿束方法分两种情况：第一,对于短束,一般用人工穿束。由于每孔钢绞线很多，穿束时要求钢绞线端部必须套上子弹形刚套或用耐磨的胶布缠绕，使之穿到底。钢束很短时（20米以下）可以单根穿束。相对较长时（2040米）因单根刚度小，到最后几根就很难穿

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