挂篮悬灌法施工连续箱梁解析Word格式文档下载.docx

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墩顶0＃段一次浇筑成型，底板两端砼直接泵送入模，中部由顶板开天窗，通过串筒或导管入模；

在腹板中部开设“观察窗”，腹板砼通过“观察窗”泵送入模和捣固，在灌注到一定高度后，封闭“观察窗”，通过顶板泵送砼入模；

最后灌注顶板砼,砼养护至设计规定的强度及弹性模量后按照要求施工0#段预应力。

0＃段完成预应力施工后人工先绑扎1＃段底板、腹板钢筋，安装底板预应力管道，支内腔模板，最后绑扎顶板钢筋及有关预埋件、预应力管道等。

检查钢筋、波纹管及预埋件的位置无误后采用泵送法对称浇筑完1＃段砼，砼养护至设计规定的强度及弹性模量后按照要求施工1＃段预应力。

严格控制分层灌注厚度和捣固质量，避免振捣棒触及波纹管，以防管道移位或漏浆；

砼灌注完后及时养护，按要求对称同步张拉预应力筋；

用作挂篮后锚的竖向预应力筋暂不张拉，待挂篮前移后再张拉。

连续箱梁墩顶托架现浇0#段施工工艺框图见框图6.4-12。

（5）挂篮安装

当完成1#段预应力施工后，采用吊车安装菱形挂篮。

挂篮安装好后，根据最大浇筑段梁重采用堆砂袋（或土袋）法预压，实测挂篮变形量并与理论计算量

图6.4-12连续箱梁墩顶0#段托架现浇施工工艺框图

对比，作为线性控制依据之一。

预压结束后人工绑扎底、腹板钢筋，安装竖向及底板部位预应力管道，支立端模及内模就位，绑扎顶板钢筋，安装顶板预应力管道，采用砼泵对称浇筑梁段砼，当砼达到设计强度后对称张拉预应力筋并压浆，移动挂篮移位于下一梁段。

重复以上工序，如此循环推进，直至完成悬浇梁段施工，采用吊架法施工中跨合拢段。

4.3.2.2挂篮选型、制作及安装

（1）挂篮的结构形式

选用自锚平衡式菱形挂篮，由质量过关的专业工厂加工制作，对底模前后横梁上的吊带、菱形桁架等重要部位逐一进行探伤检查并加载试验，合格后方可出厂。

菱形挂篮由菱形桁架、提吊系统，模板系统及走行锚固系统共四大部分组成，菱形挂篮结构示意见图6.4-13。

图6.4-13菱形挂篮总体结构示意图

①菱形桁架

菱形桁架是挂篮的主要承重结构，桁架由型钢加工而成，分三片立于箱梁腹板位置，其间用I字钢组成平面联结系，每片桁架均用40号槽钢组焊而成，节点处用δ20节点点板和M30螺栓联接。

在菱形桁架的前上节点和后上节点处各设一片由槽钢钢组拼而成的桁架式横梁，前后两片桁架横梁之间用角钢联结。

前上横梁上设14个吊点，其中2个吊外侧模，4个吊内模，8个吊底模。

后上横梁上设2个吊点，位于后上横梁两端，供吊底模纵向移动使用。

②提吊系统

前吊带:

将悬臂灌注的底板、腹板、顶板砼及底模板重量传至桁架上。

前吊带由200×

32和200×

20两种16Mn钢带用Φ60钢销组合而成。

前吊带下端与底模架前横梁连接，上端吊在前上横梁上，每组吊带用2个32t螺旋千斤顶及扁担梁调节底模标高。

后吊带:

将底模模板荷载传至已成箱梁底板。

后吊带用200×

32的16Mn钢带加工而成。

上部设置若干调节孔，以适应梁底板厚度的变化，下端与底模架后横梁连接，上端穿过箱梁底板（预留孔），每个吊带用2个螺旋千斤顶及扁担支撑在已成箱梁的底板上。

③模板系统

外模:

框架由槽钢与角钢组焊而成，模板围带采用槽钢，模板面板采用6mm厚钢板制作。

外侧模分上下两部分，以箱梁外侧下倒角以上30cm处为分界线，外上侧模为架桁。

链挂在前上横梁上，后端通过吊杆悬吊在已灌好的箱梁顶板上（在灌注顶板时设预留孔），吊杆与走行梁间设有吊架，吊架上装有滚动轴承。

挂篮行走时，先将外下侧模拆除，外上侧模落放于外侧模走行梁上，外模走行梁与外上侧模一起沿吊架向前滑行。

内模:

内模由内模桁架、竖带、斜支撑以及组合钢模等组成。

内模安置在由内模桁架、竖带和斜支撑组成的内模框架上，内模框架支承在内模走行梁上，走行梁前端通过倒链悬吊在前上横梁上，后端通过吊杆吊在已灌好的箱梁顶板上（在灌注顶板时设预留孔），吊杆与走行梁间设有后吊架，吊架上装有滚动轴承，挂篮行走时，内模走行梁与内模一起沿吊架向前滑行。

底模:

底模直接承受悬浇梁段的施工重力，由底模架和底模板组成。

底模纵梁由槽钢和角钢组焊成桁架式，底模横梁分前后横梁，采用槽钢制作,底模面板采用6mm厚钢板。

底模的后横梁通过后吊杆吊在已灌好的箱梁底板上（在灌注底板时设预留孔），前横梁通过前吊带吊于菱形桁架的前上横梁上。

底模架前端连有角钢可组成操作平台，供梁段张拉及其他操作。

挂篮行走时，底模通过前后吊装置吊挂于菱形桁架上，与桁架同时向前移动。

④走行及锚固系统

走行系统:

在每片菱形桁架下的箱梁顶面各铺设一根轨道（轨道用钢板组焊），轨道锚固在梁体的竖向预应力筋上，主桁前端设有前支座，沿轨道滑行（支座与轨道间垫四氟乙烯滑板），主桁后端设有后支座，后支座用反扣轮沿轨道下缘滚动，不需加平衡重，用三个5t倒链牵引，挂篮即可前移。

轨道分节长度按梁段长度制作。

锚固系统:

挂篮的锚固是借用箱梁的竖向ΦL32预应力精扎螺纹粗钢筋把轨道锚固在已成箱体上，再通过后锚扁担梁把菱形桁架后节点锚固在轨道上。

需锚固的竖向预应力粗钢筋每片桁架用4根，整套挂篮共用12根。

（2）挂篮拼装

在墩顶0＃段和1＃段现浇段施工完成后（含预应力施工及压浆），桁架纵桁梁、横桁梁和底模先在地面拼装为整体，然后用汽车吊进行挂篮吊装工作。

安装时注意桥墩两侧的挂篮应对称同步安装，不均衡荷载控制在10t以内。

（3）挂篮试压

对拼装就位待浇砼的挂篮，采用水箱试压法检查挂篮的性能和状况。

加压水箱设于菱形桁梁的前上横梁吊点处，后吊杆穿过已浇箱梁中的预留孔，锚于梁体，在后吊杆的上端装设带压力表的千斤顶，反压菱形桁梁的后上横梁，计算前后施加力后，分级分别进行灌水和顶压，记录全过程挂篮变化情况即可求得控制数据。

4.3.2.3中间段悬臂浇筑施工

先拆除挂篮的外下侧模,解除挂篮与梁段的锚固系统，并解除底模与箱梁底板的后锚系统，菱形桁架在牵引系统（倒链）牵引下向前移动到待浇位置，底模与外上侧模随菱形桁架同步滑移到待浇梁段位置。

利用梁顶竖向预应力筋锚固菱形桁架，同时将底模后端锚固于已浇梁段底部，调整底模前端标高至设计位置，并调整外上侧模就位，安装外下侧模。

绑扎底、腹板钢筋并安装预应力管道，支立并调整内模就位，绑扎顶板钢筋并安装预应力管道后，进行梁段砼现浇施工。

待砼达到设计强度后，张拉预应力筋并压浆后，拆除模板，重复以上工序，如此循环推进，直至完成全部梁段施工。

（1）菱形挂篮悬浇施工

解除挂篮与梁段的锚固系统，向前移动到待浇位置，底模与外模随菱形桁架同步滑移到待浇梁段位置；

将底模后端锚固于已浇梁段底部，调整底模前端、侧模及顶模就位，绑扎底、腹板钢筋并安装预应力管道，安装内模，绑扎顶板钢筋并安装预应力管道；

浇筑梁段砼、找平并养生等强，张拉预应力筋并压浆，拆除模板，前移挂篮施工下一梁段。

（2）挂篮的前移

待已浇筑梁段砼强度和弹性模量达到设计要求指标后，对纵向预应力筋张拉并压浆，铺设垫梁和轨道。

轨道锚固后，放松底模架前后吊带并将底模架后横梁用2个10t导链悬挂在菱形桁架后上横梁上；

拆除后吊带与底模架的联接，先放松所有后吊带再放松前吊带，用3个5t导链牵引前支座使菱形桁架带动底模和外上侧模前移就位，然后安装底模后吊带，将底模吊起。

解除外上侧模走行梁吊杆前移至预留孔，调整立模标高进入下一循环施工。

（3）挂篮底模、侧模标高调整及位置控制

在每个承台设水准点4个，观测群桩及基础的沉降；

每个桥墩在0号块顶面位置处各设水准点4个，观测墩身的压缩。

（4）绑扎钢筋、安装波纹管道

先绑扎底板、腹板钢筋，安装竖向预应力筋、底板波纹管道，待内模前移到位后绑扎顶板底层钢筋，安装顶板预应力管道，绑扎顶板上层钢筋、安装顶板预埋件。

①钢筋按要求下料弯制，成型后挂牌分类堆放，需要钢筋时利用汽车吊装至挂篮位置，人工绑扎；

②先安装底板端头模，绑扎底板、腹板钢筋，并安装竖向预应力筋、底板波纹管道，待内模前移到位后绑扎顶板底层钢筋，安装顶板预应力管道，绑扎顶板钢筋、安装顶板预埋件；

③全桥预应力管道，均采用有波纹管成孔，用波纹管成型机和钢带现场卷制。

④如预应力管道位置与构造钢筋位置矛盾时，可适当移动构造钢筋的位置，要绝对保证预应力管道按设计位置定位，并采取加粗定位钢筋直径，加密定位钢筋网片、网片与箱梁构造筋点焊牢固等措施，保证预应力管道位置在浇筑砼时不移位、不破损（漏浆）；

⑤在灌注砼前应检查预应力管道的接头是否连接紧密，管身是否完好，并在预应力管道内穿入橡胶棒，在砼灌注过程中随时抽动橡胶棒，若发现管道内漏浆时，立即将橡胶棒抽出，并用高压水冲洗管道。

砼捣固时，插入振动器不得直接接触预应力管道，以防其移位、破损、漏浆。

（5）砼浇筑

梁段砼一次浇筑成型，在底板砼凝固以前全部浇筑完毕；

采用由低到高，从腹板向中间推进的方法灌筑。

①箱梁梁段砼浇筑方法为先底板，再腹板，后顶板分层进行。

底板前端及两侧的砼采用泵送直接入模，中部由顶板开天窗，通过串筒入模。

在腹板中部设“观察窗”，腹板砼通过“观察窗”泵送入模和捣固，浇筑到一定高度后，封闭“观察窗”，砼由顶板处入模。

顶板砼按常规方法由两侧往中间对称进行浇筑。

②砼浇筑前，每个梁段均搭设工作平台，人员和机具均在平台上操作，以免压坏钢筋及预应力管道。

箱梁梁段砼浇筑顺序为先梁节后端，后梁节前端，并从两侧向中间推进。

砼振捣均采用插入式振动器，由经验丰富的技工操作，不得出现欠振、过振或漏振现象，确保砼密实。

（6）预应力施工

①预应力体系

梁体设纵、横、竖三向预应力。

穿束：

纵、横向预应力筋穿束前用通孔器疏通预应力管道，并用压缩空气或高压水清除管道内杂质，纵向预应力筋穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起，由卷扬机牵引穿束；

横向预应力筋采用人工穿束。

穿束后检查预应力筋外露情况，保证两端外露长度基本相同，满足张拉要求，然后安装锚具、千斤顶。

竖向预应力筋依设计下料直接加工成型，并在梁段砼灌注前直接埋入梁体中。

②张拉

纵向预应力筋张拉:

在梁段砼强度和弹性模量达到设计张拉要求的指标，采千斤顶两端两侧对称张拉。

张拉程序为：

0→初应力→бcon（持荷2min锚固）。

张拉时确保“三同心两同步”，并采取双控措施，以张拉吨位控制为主、伸长量校核为辅。

横向预应筋张拉:

箱梁砼强度达到设计张拉要求后，先张拉50%的横向预应力筋，待浇筑桥面铺装和防撞墙后（封锚处防撞墙暂不浇筑），张拉剩余的横向预应力筋。

张拉完毕后，及时封锚。

横向预应力筋设计为单端张拉，采用千斤顶逐根进行张拉，张拉程序为：

竖向预应力筋张拉:

在纵向预应力筋张拉完成后和移动挂篮之后进行，用4台千斤顶对称同时张拉，张拉程序为：

竖向预应力张拉也采用双控。

（7）孔道压浆

为保证压浆的密实性、延长预应力筋和梁体使用寿命，采用真空辅助压浆法连续压注。

压浆设备选用UBL3螺杆式连续灌浆泵、SZ-2型真空泵。

孔道压浆有如下主要工作：

①孔道压浆前的准备工作

水泥浆配合比：

水灰比0.35～0.4，并掺减水剂和不含氯盐的膨胀剂。

掺入膨胀剂后水泥浆的自由膨胀率控制在2%左右；

水泥采用强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥；

若掺入粉煤灰，则符合相关规定；

初凝时间大于3h，终凝时间小于24h。

切割锚外多余钢绞线：

使用砂轮机切割，余留长度不低于3cm。

封锚：

采用保护罩封锚，可重复使用。

冲洗孔道：

孔道在压浆前用压浆机冲洗，以排除孔道和灌浆孔内杂物，保证孔道畅通。

冲洗后用空压机吹去孔内积水。

检查设备完好性。

②水泥浆的拌合

在拌浆机内先放水和减水剂后再放水泥，最后放膨胀剂。

拌合时间不少于2分钟，拌好的灰浆过筛后存放于储浆桶内。

储浆桶不停地低速搅拌，并保持足够的数量以保证每根管道的压浆能连续进行。

③孔道真空辅助压浆施工程序

A.操作工艺要点

真空压浆前，采用保护罩封锚（保护罩作为工具罩使用，在灌浆后浆体初凝后拆除）。

封锚前将锚垫板表面进行清理，在灌浆保护罩底面和橡胶密封圈表面均匀涂上一层玻璃胶，装上橡胶密封圈，将保护罩套与锚垫板的安装孔对准后用螺栓拧紧，注意将排气口安装在正上方。

B.真空压浆作业步骤

清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道畅通，与引出管接通。

确定抽真空和灌浆端，安装引出管、球阀和接头等，并检查可靠性。

搅拌水泥浆，使其水灰比、流动度、泌水性等达到技术指标要求。

启动真空泵，使真空度达到-0.09～－0.1MPa，并保持稳定。

启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体稠度与输入的相同时，将输送管接到锚垫板上的引入管，开始灌浆。

压浆过程中，真空泵保持连续工作。

待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的阀门，稍后打开排气阀。

当水泥浆从排气阀顺畅流出，且稠度与压入的浆体相当时，关闭抽真空端的所有阀门。

灌浆泵保持继续工作，当压力达到0.6MPa时停止灌浆，在0.6MPa下持压2分钟。

持压中若浆体压力无下降，则关闭压浆泵及压浆端阀门，完成压浆；

若浆体压力有明显下降，则在查找原因后决定应对和处理措施。

当水泥浆失去流动性前，拆卸外接管路、附件，并清洗干净。

④质量控制措施

针对曲线孔道的特点，在每根波纹管道的最高点设立泌水管。

灰浆进入灌浆泵之前通过1.2mm的筛网进行过滤，以防止堵管。

在现场对搅拌后的水泥浆做流动度、泌水性试验，并制作浆体强度试块。

每根孔道的压浆连续进行，水泥浆搅拌结束至压入管道的时间以保证水泥浆在初凝时间内压注完为度。

孔道压浆顺序为先下后上，同一管道压浆连续一次完成。

冬季或气温低于5℃情况下压浆采取可靠保温措施，或掺入不具腐蚀性的防冻剂。

⑤压浆注意事项

压浆在张拉质量确认后24小时内完成，并尽早进行。

压浆泵上输浆管选用抗压能力10MPa以上的抗高压橡胶管，压浆系统上各连接件之间的连接要牢固可靠。

灌浆在灰浆流动性下降前进行。

同一管道的压浆连续进行。

因意外中断时，用高压水冲洗干净并处理好后再压浆。

4.3.2.4合拢段施工及体系转换

（1）边跨合拢段

边跨直线段采用扇型托架施工，合拢段采用导梁悬挂现浇施工。

①利用万能杆件拼装导梁，设置过渡墩顶临时支墩；

利用万能杆件拼装，采用墩旁塔吊架设安装导梁；

安装箱梁型钢吊架施工平台（不得小于1.5米）。

②按梁段设计重量对导梁和吊架进行等载预压，消除其非弹性变形，并测定弹性变形值，对每一段梁的标高做综合分析,做为调整模板高程的依据;

根据导梁及吊架施工平

台和现浇梁段重量，设置中跨平衡重。

③安装边跨直线段块箱梁底模及外模，绑扎底、腹板钢筋及安装底、腹板纵向预应力管道，安装竖向预应力管道及粗钢筋；

安装内模，绑扎顶板底层钢筋，安装顶板纵、横向预应力管道，绑扎顶板顶层钢筋；

一切安装到位后,采用输送泵运送砼,在底板浇筑完成后,立即对腹板进行对称浇筑，完成后浇筑后，进行覆盖养生。

安装底腹板波纹管、预埋件

④拆除外模和内模，前移吊架和箱梁施工平台，浇筑边跨合拢段箱梁，等待合拢段三向预应力张拉后，落模拆除吊架及导梁，分级撤除中跨平衡重。

（2）中跨合拢段

①拆除中跨合拢段一侧的挂篮，将另一侧挂篮前移至合拢段上方并调整就位。

②安装合拢段外模，安装并焊接合拢段体内劲性骨架，绑扎钢筋，连接预应力管道并定位，将周围钢筋与劲性骨架焊接。

③安装内模，在悬臂端设置合拢段平衡重。

④选择日温度最低的夜间浇筑合拢段砼，并逐级解除合拢段平衡重。

⑤砼达到设计强度后，张拉合拢段预应力束，拆除挂篮，解除配重。

连续箱梁合拢段施工工艺框图见框图6.4-14。

③体系转换

拆除临时支座，完成体系转换。

悬臂灌注及体系转换施工工艺框图见框图6.4-15。

4.3.2.5悬灌梁的线型施工控制

（1）加强过程测试，与设计数据对比分析，为施工提供资料，及时从理论上调整，控制线型，每段梁段浇筑前、后要对梁体标高进行测量汇总分析，为下一段箱梁施工标高、线型控制作好提前准备。

（2）根据设计院提供的悬灌中因梁体自重、徐变、温度、预应力等因素造成的理论线型变化数据及特殊断面的应力数据，在施工中进行相应测试、对比、分析。

（3）对施工因素造成的线型变化严格控制。

（4）砼弹性模量控制，砼弹性模量是影响梁体线型变化的一个因素，砼配合比设计时，弹性模量要作为一个主要指标，保证弹性模量达到设计指标且趋于稳定。

（5）张拉力控制：

对张拉设备严格按规范校验、标定，规范操作过程，保证设计的张拉力，确保有效预应力值；

（6）托架、挂篮等施工结构均应进行预压，消除非弹性变形，并测出弹性变形数据，在施工中进行变形量预留，调整线型；

图6.4-14箱梁合拢段施工工艺框图

（7）挂篮的中线定位要准确、稳定，减少误差积累，保证连续箱梁的中线精度。

4.3.2.6动、静载试验

根据要求的试验项目、试验方法进行桥梁动、静载试验，验证采用的设计方案、设计参数、检测验收标准以及施工方案、施工工艺的合理性、可行性。

图6.4-15悬臂灌注及体系转换施工工艺框图

（1）试验目标

了解桥梁在静、动载作用下的工作状态：

在静荷载下梁的应变与挠度，在动荷载下结构的动应变、动挠度、振幅、冲击系数及卸载后的残余应变；

判断桥梁结构的承载能力，测量桥梁的均匀沉降及不均匀沉降，观测梁在动静荷载下的裂缝开展情况研究确定桥梁结构的安全运用条件。

（2）静载试验内容

建立桥梁结构计算模型，进行分析计算；

试验过程中的裂缝开展情况监测；

箱梁在试验荷载下的静应变测试，计算结构应力和校验系数；

箱梁在试验荷载下的静挠度测试，计算结构校验系数。

（3）动载试验内容

箱梁在试验荷载下的动应变测试，计算应力的动力系数；

箱梁在试验荷载下的动挠度测试，计算挠度的动力系数；

箱梁的横向振幅、竖向振幅、横向加速度和竖向加速度；

桥梁结构的自振频率及阻尼比。

（4）试验荷载与速度

采用试验专用车辆按不同的速度运行，检测各工况下桥梁在静、动载作用下的工作状态。

（5）测试方法

静载试验：

混凝土应变采用粘贴纸基电阻应变片，通过YZ22电阻平衡箱和YJ22静态电阻应变仪，测试各级荷载作用下的应变及卸载后的残余应变。

挠度量测采用光电挠度仪和全站仪进行测试，量测各级荷载作用下的变形及卸载后的残余变形。

动载试验：

混凝土动应变通过纸基电阻应变片，YD28A动载应变仪测试各速度级试验列车作用下的动应变、冲击系数及卸载后的残余应变。

主梁、桥墩的振幅、加速度均采用891-II型传感器及放大器测定，由INV306数据采集系统进行数据采集、分析、处理。

动挠度采用光电挠度仪测试各速度级试验列车作用下的跨中竖向变形。