预应力混凝土连续梁施工总结.docx

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预应力混凝土连续梁施工总结

预应力混凝土连续梁施工总结

甘肃信达监理公司天平监理站

二零一零年十二月五日

一、连续梁概况

清水牛头河特大桥为单线桥，位于直线及缓和曲线上。

连续梁为三跨预应力混凝土结构，全长（32.6+48+32.6）m＝113.2m。

本桥箱梁为单箱单室变高度变截面预应力混凝土箱梁，梁底曲线为二次抛物线。

主墩墩顶处梁高为3.4m，中跨跨中及边跨直线段梁高为2.6m，箱顶宽7.3m，箱底宽4.5m。

腹板厚度由箱梁梁体根部的70㎝渐变至跨中50㎝，底板在箱梁根部厚60㎝，渐变至跨中及边跨直线段厚40㎝，顶板厚35㎝。

该梁共计27段,其中0#、1#、7#段在牛腿支架上现浇；2#段至6#段采用挂篮悬浇施工。

同时为满足支座安装位置控制及构造要求，箱梁支点处腹板外侧设有牛腿支架，竖向采用JL25精轧螺纹钢作为张拉筋。

二、牛腿支架、螺旋焊管支架及三角挂篮支架设置及预压

1、35#墩牛腿支架①设置（图一）：

该墩为本桥连续梁边墩，连续梁7#直线段设于该墩一侧。

在墩身上设置牛腿支架作为施工荷载的支撑,本牛腿支架采用在墩内预埋型钢及两条斜撑杆的三角形支架形成,为了保证墩身两侧受力平衡,在墩的另一侧同样设牛腿支架,本牛腿共设三条横向小型钢联系穿过敦身通长埋于墩内将两侧支架焊接在一起，各节点连接均采用夹板焊接。

在施工时用千斤顶反拉力来平衡,当合拢后解除反拉力；②牛腿支架预压（图二）：

在承台施工时预先每侧埋设7根Φ25精轧螺纹钢作为张拉筋。

施工中各种荷载由规范知施工中（人、机、料、捣、冲）按每平方米0.55T）共191.1T再乘以安全系数1.1共计荷载210T，每根筋张拉力为30T，总计210T。

分三次进行，每次加载10T。

每次张拉进行完成后必须测量变形，并认真检查焊缝、杆件变形情况。

当最后一次加载完成后牛腿变形量不应大于0.5cm，预压完成后必须持荷24小时后再测量一次，变形不应大于0.2cm。

然后分批次对称卸载，严禁偏载操作。

（图一）

（图二）

2、36#、37#墩牛腿支架①设置同35#墩；②预压（图二）：

在承台施工时预先大小里程侧各埋设7根Φ25精轧螺纹钢作为张拉筋。

施工中各种荷载（人、料、机、捣、冲）共174.97T再乘以安全系数1.1共计荷载192.47T，每根筋张拉力为27.5T，总计192,5T，分三次进行。

每次张拉进行完成后必须测量变形，并认真检查焊缝、杆件变形情况。

预压完成后持荷24小时后再测量一次，变形不大于1.5cm为满足预压的要求。

最后分批次对称卸载，严禁偏载操作。

3、38#墩螺旋焊管支架①设置（图三）：

该墩为本桥连续梁边墩，连续梁7#直线段设于该墩一侧，采用螺旋焊管支架法施工，钢管支架布置为两排6桩，排与排立柱与立柱每3米设纵横向连系。

并在每6米设一道平向连系，墩顶上设扣轨纵梁及单根横梁。

立柱基础采用条形基础，预埋勾头螺栓与立柱盖板连接。

钢管柱接长法兰盘螺栓连接。

（图三）

②预压：

为检验支架的弹性变量及检验地基础的承载力，消除因支架竖向非弹性变形对标高的影响，应在底模铺装后，对支架进行预压，预压材料采用沙袋。

支架搭设预压前，顶部预留抛高要计算地基相对沉降量、支架弹性和非弹性值等。

根据以往施工经验，支架施工沉留值在15~20mm左右，待预压沉降观测后调整。

38#墩直线段共长7.6m，墩顶段长1.6m。

外悬臂长6m。

混凝土共77.5m3。

外悬部分61.2m3则外悬混凝土重159T；由模板设计图知模板支架纵横梁重量8.5T；由规范知施工中各种荷载（人、机、捣、冲）按每平方米0.55T计共计23.6T。

则总荷载（人、料、机、捣、冲）共191.1T再乘以安全系数1.1共计荷载210T。

要分级加载，加载的顺序接近浇筑砼顺序，即加载总重量10%--30%（浇筑底板后重量）--60%（浇筑腹板后重量）--100%（浇筑顶板及翼缘板后重量）。

支架压载沉降观测点在模板上布置2个断面，每个断面分别在底板布设3个点，每侧冀板上布设2个点。

压载完毕后进行卸载，卸载时分批逐级卸载，过程同加载过程一样。

4、三角挂篮支架①设置（图四）：

该梁共计27段,其中合拢段3段,直线段2段,0#段2段，其余为挂篮悬浇段。

该桥共2个主墩,共需4副挂篮,每副挂篮点勾40（T），本次挂篮结构形式选用了三角形结构，四氟板做中支点滑面，后板勾于轨道翼缘板，倒链牵引前移的模式，横向稳定设有垂直和斜面两条连杆系统。

后平衡力通过千斤顶，偏担梁轨道传于梁腹板内原设计的精扎螺钢上，既己浇筑完的梁段混凝土内。

该挂篮结构连接以销结为主，含有部分螺拴连接。

根据施工的需要该挂篮前压杆长5.7m，前承重段长30cm，后压杆长为5.1m，后平衡段长40cm，立柱高3.5m,上横梁、前底横梁及后底横梁长均为7m,底模和侧模长均为5m,前部设两条吊带,后端同理设两条主吊带,纵梁长设7.5m,共设4条滑梁,2条外模骨梁,2条内模滑梁。

②预压（图五）：

两挂篮水平放置离开地面用方木垫高50cm，中部用轨枕并排支撑，固定端头用1根精扎螺纹钢连接，用小槽钢架，精扎螺纹锚固定，张拉端头用吊带和小槽钢架、销子穿过60吨千斤顶连接，千斤顶接油泵。

混凝土重量取最大梁段混凝土重按2.6T/m3计算为83.46T。

根据挂篮设计图挂篮及模板重40T，但挂篮50%置于梁上另50%挂篮自身承担及挂篮模板重20T。

人员及材料机械堆放根据规范按120kg/m2及人机重4.7T。

砼浇筑冲击力根据规范按200kg/m2及冲击力为7.8T。

砼浇筑捣固力根据规范按200kg/m2及捣固力为7.8T。

每副挂篮设有4个支撑点，则每副挂篮一条三角架所承受外力N=Σp/4=31T。

按5T（15%）→26T（85%）→31T（100%）逐级张拉，记录杆件间的变形量。

经三角架中间支杆和两端精轧螺纹钢变形计算、应用虑功原理等受力分析得出三角挂篮变形符合规范要求（弹性）。

横向图（图四）

（图四）

（图五）

三、模板预拱度的设置

在支架上浇筑连续箱梁时，在施工中和卸架后，上部构造要发生一定的下沉和挠度，为保证上部构造在卸架后能达到设计要求的外形及标高，在模板施工时设置合适的预拱度。

纵向预拱度的设置，最大值为梁跨的中间，桥台支座处、桥墩与箱梁固结处为零，按抛物线或竖曲线的计算确定。

预拱度设置依据以下公式计算：

Hoi=d-Hd（其中：

Hoi为待浇筑梁底板前端设计标高，d为梁高〈中心线处梁高〉，Hd为待浇筑梁顶板前端梁中心线处立模标高）；ƒ=Hoi-Hi（其中：

ƒ为预拱度，Hi为待浇筑梁底板前端立模标高）。

在确定预拱度时，主要考虑了以下因素：

①由结构自重及活载一半所引起的弹性挠度；②支架在承荷后由于杆件接头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形；③支架承受施工荷载引起的弹性变形；④支架基础在受载后的非弹性沉陷；⑤超静定结构由混凝土收缩、徐变及温度变化而引起的挠度。

观测数据由监控方计算预拱度定为2.5cm。

四、钢筋及波纹管安装

1、钢筋安装：

箱梁钢筋按设计图纸在钢筋加工棚内进行加工；纵向通长钢筋采用电弧焊焊接，焊接接头不设于最大压力处，并使接头交错排列，受拉区同一焊接接头范围内接头钢筋的面积不得超过该截面钢筋总面积的50%。

钢筋布置按设计图纸，在底模上先绑扎底板钢筋，安装腹板外模和翼板底模，再绑扎腹板钢筋，最后绑扎顶板及翼板钢筋。

为了便于操作及考虑到今后的内模拆卸，在每跨梁板距支点1/4处开设人孔，因此在此处的顶板纵向钢筋须断开中间的上下层各11根，同时顶板需断开横向钢筋4道，如果是箍筋，则调整为箍筋的环接处为断开处，此几根断开的钢筋须考虑今后露出人孔边缘的搭接长度15cm，下料时要特别注意，今后待内模拆出后再根据顶板的钢筋设计焊接钢筋网片或焊接断开处。

2、波纹管安装：

预应力的制孔波纹管应有一定的刚度和强度，管壁严密不易变形，确保其位置准确，管节连接保持平顺。

其管道的埋设位置决定了今后预应力筋的受力及应力分布情况，特别注意平面和立面的位置，用Φ12的钢筋焊成“＃”架夹住管道点焊固定在箍筋及架立筋上定位，安装时要严格逐点检查管道的位置，特别是两波纹管接头处一定要密封好。

浇筑前应检查波纹管的密封性及各接头的牢固性，用灌水法做密封性试验，做完密封性试验后用高压风把管道内残留的水吹出。

五、连续梁悬臂浇筑及合拢段浇筑

本工程连续梁浇筑采用挂篮对称浇筑，先边跨合拢然后再中跨合拢。

施工流程图为：

浇筑锁定墩→搭设支架浇筑0#∽1#段或浇筑7#直线段→加工并安装挂篮→悬臂浇筑2#∽5＃段→浇筑边跨合拢段→浇筑跨中合拢段→拆除锁定装置进行体系转换。

混凝土浇筑时应严格控制箱梁混凝土浇筑质量，浇筑时应确保浇筑进度和振捣密实，所有接缝均认真凿毛清洁，确保新老混凝土的结合强度。

为防止中孔合拢段浇筑后产生收缩裂缝，在施工中采取两项措施。

第一，按设计的位置和数量焊接型钢支撑（水平支撑），并张拉部分顶板和底板合拢束，以限制混凝土的自由收缩；第二，混凝土浇筑时间为当天气温最低的时候，减少混凝土收缩徐变的影响防止裂缝的产生。

合拢段应采用微膨胀混凝土浇筑，浇筑时间以6h为宜。

浇筑完后应加强保湿养护，并应将合拢梁段及两悬臂部分进行覆盖降低日照湿差影响。

在浇筑合拢段前复查调整两悬臂端合拢施工荷载使其对称；复测、调整悬臂的挠度及两端高差，观测了解合拢前的温度变化与梁端高程及合拢段长度变化的关系。

在悬臂对称施工中要高度重视立模后和箱梁混凝土浇筑后的施工观测和控制，结合施工线形控制的要求做到准确控制施工立模高程，确保箱梁受力和线形控制在规范要求的允许范围内。

混凝土浇筑后作标高观察，每浇筑一次箱梁段应作４次标高观测。

六、预应力张拉压浆

1、预应力张拉：

预应力筋的张拉是保证制梁质量的关键工序，张拉前需对砼试件的强度进行检验，只有砼试件强度达到90﹪以上且有7天以上的龄期方可进行张拉。

在张拉前对千斤顶、油泵、压力表进行配套标定，配套使用，派专人检查油表是否和千斤顶相对应。

在几套张拉设备同时使用时必须进行编组，不同组号的设备不得混淆。

本连续梁预应力张拉分先纵向张拉、再竖向张拉和最后横向张拉的工序。

①纵向张拉：

预应力张拉采用张拉力与伸长量双控、以张拉力为主伸长量作为校核的原则。

纵向钢束在横截面上必须对称均衡张拉，顶、底板合拢束可以先拉长束、后拉短束。

钢束拉完毕后及时进行孔道压浆，钢束每拉一批压浆一批，待孔道压浆强度达到设计强度的80﹪以上时方可进行下一批钢束的张拉。

张拉控制吨位和张拉步骤：

12φs15.2mm钢绞线：

0→初始张拉力225KN（持荷5min，划标线）→张拉控制力2250KN（持荷5min，测伸长量）→锚固。

②竖向预应力筋施工：

每个梁段的纵向钢束张拉完毕后应在挂篮移位避开干扰后，立即进行竖向预应力筋的张拉。

每个梁段靠近施工接头的最后一根竖向筋与下一梁段的竖向筋一起张拉。

竖向预应力筋张拉完毕后应在桥面施工前，在高出张拉端螺母20mm处用砂轮锯切断后进行封锚严禁用气焊切割。

张拉控制吨位和张拉步骤：

JL25精轧螺纹钢：

0（划标线）→初始张拉力37KN（持荷5min，划标线）→张拉控制力366.7KN（持荷5min，测伸长量）→锚固。

③横向预应力筋施工：

本连续梁仅在横隔梁处设有横向预应力筋。

横隔梁所在的梁段的纵向钢束和竖向粗钢筋张拉完成后，应立即进行横向预应力筋的张拉。

张拉控制吨位和张拉步骤：

3φs15.2mm钢绞线：

0→初始张拉力55KN（持荷5min，划标线）→张拉控制力546.8KN（持荷5min，测伸长量）→锚固。

张拉完成后实际量测的伸长值与计算伸长值的差值不得大于±6﹪；预应力筋断裂或滑脱数量不得超过预应力筋总数的5‰，并不得位于结构的同一侧且每束内断丝不得超过一根。

预应力筋锚固后的外漏部分宜采用机械切割，外漏长度不宜小于30mm。

2、压浆：

管道压浆是预应力筋在高应力状态下，对其进行永久保护的工序，应尽早进行压浆。

压浆宜在张拉完毕后2d内进行。

本连续梁采用M50水泥浆进行管道压浆，压浆前应进行水泥浆配合比的设计，浆体的流动性、泌水率、凝结时间、膨胀率等应符合设计要求。

孔道内水泥浆应饱满密实，水泥浆的抗压强度必须符合设计要求。

封端砼强度等级与梁体相同。

七、体系转换

从悬臂施工到全桥合拢需要经过多次体系转换，边界条件和荷载的变化会使结构的内力和线形状态发生改变，温度和其他一些不确定性因素的影响效应会增大，对合龙和成桥状态内力有一定影响。

对于多跨连续梁桥，由于后期的线形和内力调控手段较少，如果体系转换控制不当，逐段合拢过程中的偏差不断积累，会导致合拢困难且成桥状态无法达到目标状态。

在体系转换时应注意以下问题：

①本连续梁结构按平衡悬臂法施工，经过临时支座与桥墩固结，先形成静定状态的T型刚构，通过T构合拢、钢束张拉及调整支座等手段，将单个T型刚构逐渐转换为设计的连续梁结构（超静定）体系。

体系转换的方式采用从边跨向中跨合拢的方式，以利桥面标高的调整。

②体系转换的内容主要是将临时支座固结解除，将梁落于正式支座上，并按标高调整支座高度和反力，而支座反力的调整应以高程控制为主，反力作为校核。

③在施工中，正式支座已按设计要求的位置、标高及位移量进行安装和设置，只要箱梁施工中扰度控制好，支座标高不作调整，因此体系转换只涉及临时支座解除。

为使合拢段施工处于稳定状态，需要将正式支座临时锁定和释放。