挂篮悬浇工艺汇编.ppt

挂篮悬浇施工工艺 高智 :26459962 目录 一、挂篮悬臂浇筑梁特点 二、挂篮悬臂浇筑梁工艺 三、0#块施工 四、临时固结体系设置 五、悬臂节段施工 六、边跨现浇段施工 七、合拢段施工 八、混凝土施工 九、悬臂浇筑箱梁施工控制 十、关键工序质量控制要点 一、挂篮悬臂浇筑梁特点 悬臂浇筑法使得大跨径混凝土桥的建造成为可能较少桥下交通 干扰，避免满堂脚手架搭设，适用于上跨深山峡谷、交通要道、河流 航道位置，主跨一般在70m以上采用连续梁布置 挂篮悬臂浇筑是从墩顶0#块开始，向两边对称进行施工，主要分 为0#块（长度在10m左右）、节段（每段2～5m）、边跨现浇段、合龙 段（边跨合龙段、中跨合龙段）以挂篮作为施工机具进行悬臂对称 浇筑混凝土 特点：1）多为三跨一联，或连续多跨组成但一般不超过5跨，原 因是5跨以上连续梁内力虽然与5跨时相差不大，但连续过长会增加温 度变化的附加应力，造成梁端位移量很大，伸缩缝位移量很大 2）多做成直腹板单箱单室，桥面宽度、底板宽度等宽梁高按 照二次抛物线变化，一般为0#块墩顶最高，边跨现浇段、边跨合龙段 及中跨合龙段相同、最小支点截面梁高约为（1/16～1/18）L，一 般不小于1/20L。

3）一般采用不等跨布置大于3跨时，除边跨外，其余跨度 一般采用等跨布置，方便施工中跨最大，边跨一般是中跨的0.6～ 0.8倍，采用箱型截面时，可以做到0.5～0.7倍，甚至0.5倍以下，在 端支点会出现负反力 4）预应力体系多采用三向布置，纵横向采用低松弛、高强度钢 绞线，竖向采用精轧螺纹钢筋单箱室公路桥梁底板宽度多数在 7.0m左右，翼缘板悬臂长度在3.5m左右当小于3.5m时，也可以不 设置横向预应力，仅在横隔梁位置设置横向预应力（为方便模板布 置也多采用精轧螺纹钢） 5）现浇段端部设置通长预应力，应注意与相邻引桥张拉孔之间 位置和施工先后顺序，建议采用单端张拉 6)受力体系特点： 成桥后：混凝土与预应力共同受力的超静定结构； 成桥前：混凝土与预应力分阶段受力的静定结构； 施工中：从静定结构—连续超静定结构的过程； 静定体系与超静定体系在施工中的特点 –支座不均匀沉降位移； –环境温度的相应变化； - 预应力施加的过程 7）三次体系转换 第一次体系转换→临时固结→形成静定T构 第二次体系转换→边跨合龙→形成静定单悬臂梁 第三次体系转换→中跨合龙→形成超静定连续梁 墩顶梁高与合龙段梁高 支座安装→临时锚固施工→0#块施工→悬臂块段施工→边跨现浇段 施工→合龙段及体系转换施工（先边跨后中跨合龙）。

不同节段其施工工艺不同：0#块托架现浇；边跨段满堂支架现浇（ 钢管支撑）；悬浇段挂蓝悬臂浇筑；合龙段吊架现浇 二、挂篮悬臂浇筑梁工艺 主墩墩身施工 A#墩支架现浇0#块B#墩支架现浇0#块 拼装悬臂挂篮 搭设A-1#墩边跨段支架 支架现浇A-1#墩边跨段 A#墩悬浇双向1～Q块B#墩悬浇双向1～Q块 中跨合龙 边跨合龙 搭设B-1#墩边跨段支架 支架现浇B-1#墩边跨段 边跨合龙 流程图一、总体施工工艺流程 三、0#块施工 0#块施工主要是解决支撑体系难题，由于0#块多处于山涧、河流 位置，多数难以采用满堂支架作为支撑体系故只能利用结构的承台 、墩身作为支撑体系的基础或支撑点 1、对于有条件的地方，例如跨越公路、铁路的0#块，可以采用 满堂脚手架支撑体系 2、采用承台作为基础，设置钢管桩作为支撑体系（由于受力体 系简单，多数采用） 3、对于承台结构尺寸较小，或墩身较高，难以利用承台的，可 以采用墩身侧面做膺架支撑 在解决支撑体系问题后，0#块的模板工程、钢筋工程、预应力工 程的施工与现浇箱梁相同只是在模板制作方面要考虑以后悬臂段的 使用混凝土振捣时要控制下料顺序和振捣，特别是在支座和横梁位 置，防止骨料离析和振捣不密实。

主墩墩身施工 安装永久支座及临时支座 支架搭设及底模、侧模安装 支架预压、观测、调整底模标高 钢筋绑扎、波纹管定位 钢筋、波纹管验收，侧模、内模安装 顶板钢筋制作、安装 钢筋、模板、波纹管、支架验收 混凝土浇筑养护 预应力钢束张拉、压浆、封锚模板、支撑体系拆除 混凝土试件制作 流程图二、0#块施工工艺流程 支座垫石施工： 支座垫石是永久支座的基石，由于支座安装平整度和对中精度的 要求高，因此垫石四角及平面高差应小于1mm ,为此垫石分两次浇筑 首层浇筑标高比设计标高低15cm第二层应利用带微调整平器的模 板，控制浇筑标高比设计标高稍高，再利用整平器及精密水准仪量测 ，反复整平混凝土面在安装支座前凿毛垫石，铺2～3cm厚与墩身等 强度的砂浆砂浆浇筑标高较设计标高略高（3mm），然后安放支座 就位，用锤振击，使之符合设计标高，偏差不得大于1mm ;水平位置 偏差不得大于2mm 0#号块施工施工过程中的质量通病： –混凝土浇筑振捣不实 –混凝土早期强度不达标 –混凝土外观质量差 •色差 •施工冷缝 •水波纹 –竖向预应力孔道压浆不实 –混凝土裂缝 •受力裂缝及其成因： – 混凝土缓凝时间较短 – 托架设计刚度较小 – 混凝土浇筑顺序有误 •混凝土收缩裂缝及其成因： •混凝土配合比设计中细料成分偏多 •混凝土浇筑施工中振捣有误 •混凝土浇筑施工后养生不及时 •温度裂缝及其成因 •混凝土浇筑中的温控措施控制不力 •混凝土构件拆模时间掌握有误 四、临时固结体系设置 预应力混凝土连续梁桥在悬臂施工时，由于墩、梁通过GPZ支座 铰接不能承受弯距。

因此，施工时要采取措施临时将墩、梁固结，待 悬臂施工至边跨合龙后恢复结构原状由于墩身和上部梁体组成一个 拉压受力体系，故临时固结体系做成拉压构件 1、利用承台作为基础，采用钢筋混凝土柱（或钢管柱）作为受 压构件，内设预应力钢束作为承拉构件共同组成受力体系多用在 100m以上跨径） 2、在墩顶支座两侧横向设置钢筋混凝土条形梁，预埋钢筋将墩 、梁连接，共同作为拉压体系受力前提条件是墩顶厚度满足要求可 以满足条形梁尺寸布置多使用在100m以下跨径） 3、由于受0#块支撑体系的限制，有些较为复杂的可以做成0#块 施工靠混凝土条形梁，其余块段在0#块支撑拆除后形成钢筋混凝土柱 拉压构件多用在100m以上跨径或特殊角度） 拉压构件受力计算采用悬臂最远端一个节段的偏载和挂篮前移一 个节段（含施工材料、机具）荷载组合形成的弯矩和压力 临时支座一般采用C40混凝土在墩身上浇筑，防止墩身在施工过程中发 生劈裂破坏，临时支座的位置应距墩身边25cm，原则上混凝土的设计强度 与墩身强度等强为方便临时支座的拆除，临时支座的混凝土浇筑前在墩 顶放置隔离层 五、悬臂节段施工 悬臂节段支撑主要靠挂篮作为受力体系，所以挂篮的选择和设计 是关键。

目前施工的挂篮结构形式很多，主要有桁架式（菱形、三角 形、弓玄式）、斜拉式（三角斜拉、预应力斜拉）、混合式等 桁架式挂篮上部结构外形一般为等高桁架，底模平台及侧模所承 受重量均由前后吊杆垂直传至桁架节点和箱梁的底板上，为吊篮式结 构桁架在梁顶用自重或锚固或二者兼之来解决倾覆稳定问题，桁架 梁本身是受弯构件 菱形挂篮是在桁架挂篮基础上简化而来，上部结构为菱形，前部 伸出两个伸臂小梁，作为底模平台和侧模前移的滑道，菱形的后端锚 固与箱梁的顶板上，无平衡压重，结构相对简单，自重减轻 三角挂篮也是在桁架挂篮的基础上简化而来，与菱形挂篮均属于 垂直吊杆式，其称重结构为三角形，属于全锚式挂篮，自重轻 下一块段施工 砼浇筑 砼养生、拆模 预应力筋张拉、压浆 边跨合龙 拆除临时支撑体系、体系转换 中跨合龙、张拉及拆除架、模板 中跨合龙段结束 边跨现浇支架搭设 挂篮拼装、试压 挂篮拼装、试压 流程图三、悬臂段施工工艺流程 0#块施工 支架拆除 0#块临时锁定 挂篮拼装、试压 挂篮移动、固定、调整 悬浇段模板、钢筋、预应力管道安装 挂篮制作 1、平行桁架式挂篮 一般拼装平行式挂篮主体为万能杆件或贝雷梁（64军用梁），自重 较大，但拆装方便，可以反复使用。

2、三角挂篮 三角挂篮结构简单，受力明确，需要对挂篮设置压重或后锚措施 3、菱形挂篮 菱形挂篮与三角形挂篮一样，结构简单，受力明确，施工空间较 大，但稳定性比三角挂篮差一点 挂篮设计 无论采用何种形式的挂篮，它的设计总体思路为：1）减轻挂篮 自重 2）承重的主桁满足强度、刚度、移动和安全可靠的要求 3）高 强轻质钢材，便于加工（焊接、栓接）4）后锚点尽量利用结构本身的 竖向预应力钢筋平衡倾覆力矩，尽量取消配重，减轻自重 缩短施工周期措施：1）挂篮行走、模板升降等尽量采用液压装 置或容易操作的螺旋千斤顶，电气化集中控制，以机械化来代替人工 ，提高生产效率和降低劳动长度 2）在后锚受力许可条件下，挂篮行 走时，底模、内外模可以同步就位，尽量减少工序 3）悬吊系统和锚 固系统拆卸方便，调整简单 改善施工条件和环境及通用性：1)考虑作业面、安全通道和施工 机具摆放 2）主桁架上方应考虑设置遮阳雨棚，改善工作环境 3） 对结构做适当处理就可以适用于各种跨径，不同宽度箱梁 挂篮一般组成：挂篮主要由桁架（主梁）、悬吊系统、行走系统 、模板系统、张拉操作平台五个部分组成 主桁架计算：挂篮桁架作为主要承重构件，是最重要的设计计算构件 ，计算内容包含：各杆件及锚杆内力计算和截面设计、挂篮的变形和 倾覆稳定计算。

计算应按照两个挂篮连成一体，浇筑梁端、空载行走 等情况分别计算计算的主要参数包括：1）挂篮总重控制在设计范 围以内；2）允许最大变形（包括吊带变形总和）20mm；3）施工时、 行走时抗倾覆安全系数为2；4）自锚固系统安全系数2；5）上水平限 位安全系数2 挂篮组装完成后需要进行预压试验，检查挂篮安全性 能和刚度是否满足要求，并消除非弹性变形 挂篮移动：挂篮移动主要有滚动、滑动和组合式，目前也出现液压式 移动挂篮 悬臂节段施工质量通 1、混凝土浇筑振捣不实 2、混凝土浇筑错台过大挂蓝刚度偏小 挂蓝后锚点与节段面距离偏远 挂蓝后锚点未顶紧 3、混凝土外观质量差 4、混凝土裂缝较多 l混凝土配合比设计中细料成分偏多 l混凝土浇筑施工中振捣有误 l混凝土浇筑施工后养生不及时 l节段面凿毛及保湿不够 5、竖向预应力失效 l未采用二次复拉措施 l未及时灌浆或未压浆 六、边跨现浇段施工 施工边跨支架上的现浇梁段部分时，可在墩旁搭设临时墩支撑平 台，一般采用万能杆件、贝雷梁等拼装梁式支架，亦可采用满布式 钢管脚手架在其上安装模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土 支架现浇段施工常见病： 混凝土浇筑振捣不实 混凝土外观质量较差 混凝土裂缝较多 –顶板裂缝 –底板裂缝 –腹板裂缝 七、合龙段施工 悬臂浇筑箱梁合龙段包含边跨合龙段、中跨合龙段两部分。

合龙 顺序按照设计要求进行，设计无要求时，一般先边跨，后次边跨，最后 中跨合龙多跨一次合龙时，必须同时均衡对称的合龙在合龙时最好 不要施加外力，防止自身内力无法释放，形成裂缝合龙时选择日间悬 臂标高最高时（一般在清晨日出前后）进行观测；观测必须定点、定人 、定设备；端部临时支架下设置横向滑移设置，以防止梁体在预应力及 环境温度的作用下发生裂缝 • 合龙施工常见病 • 永久支座损坏：与临时支座拆除有关；与合龙施工顺序误操作有关 • 底板崩裂 按照设计 要求增加配重 按设计 要求增设配重 模板制作锚定吊篮底模板及安装外侧模测量检查 设置劲性骨架 钢筋制作安装底板、腹板钢筋及预应 力管道 检查劲 性骨架、钢筋及预应 力管 道 制作试件 测定试件 穿合龙段预应 力束 压浆 施加合龙段预应 力 封锚 制做试块 水泥浆性能试验 安装内模 浇注混凝土 （支架）吊架安装就位 流程图四、合龙段施工工艺流程 •变截面连续箱梁底板崩裂成因分析 通过多年的施工实践与多座变截面连续箱梁底板崩裂破坏的现场 检测与分析基本可以认定变截面连续箱梁底板崩裂成因为底板下崩力与 纵向压应力（由于泊松比）引起的竖向拉应力的共同。