挂篮悬臂浇筑施工专项施工方案.docx
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挂篮悬臂浇筑施工专项施工方案
中国中铁九局龙瑞高速公路第四合同项目经理部K22+802平岗岭大桥挂篮悬臂浇筑施工专项施工方案
目录
一、挂篮悬臂浇筑施工方案和施工方法.............错误未定义书签。
一、总体施工方案............................................................................1
二、详细施工方案、施工工艺方法................................................4
2.1、墩顶O号梁段施工方案...............................................................4
2.1.1、O号块梁段施工工艺流程图见图8所示。
............................6
2.1.2、永久支座安装与临时支墩安装、锁固及拆除............................8
2.1.3、O#块支架..................................................................................10
2.1.4、O号梁段模板...............................................................................11
2.1.5、钢筋、预应力束孔道安装.......................................................11
2.1.6、混凝土浇筑...................................................................................12
2.1.7、预应力钢筋安装、施加预应力张拉作业...............................13
2.1.8、孔道压注浆.........................................................................14
2.2、边跨非对称梁段支架浇筑梁段..............................................15
2.2.1、施工模板支撑架........................................................................16
2.2.2、模板、钢筋、混凝土....................................................................17
2.3、挂篮悬臂浇筑梁段..........................................................................18
2.3.1、挂篮悬臂浇筑段施工工艺............................................................19
2.3.2、挂篮施工......................................................................................21
2.3.3、悬臂浇筑节段芯模板...................................................................23
2.3.4、钢筋加工、安装与预应力钢筋孔道布设、安装.......................24
2.3.5、混凝土浇筑...................................................................................25
2.3.6、施加预应力、孔道压注浆...................................................27
2.4、合拢及体系转换...............................................................................28
三、公路工程与铁路工程悬浇梁的规范规定差异...............................29
一、挂篮悬臂浇筑施工方案和施工方法
一、总体施工方案
挂篮悬臂浇筑施工工法分为墩顶支架浇筑“O”号块梁段、跨中挂篮悬臂浇
筑梁段、合拢梁段和边跨支架现浇梁段等四部分。
如图5所示。
墩顶“O”号梁段浇筑完成后再在“O”号梁段上组装挂篮。
“O”号
梁段主要是为挂篮组装提供拼装工作平台和悬浇出发场地。
每个“O”号梁段
长度一般为1214m个别桥跨度较小的“O”号梁段设计长度较小只能满
足连体挂篮安装条件。
辅助说明在高墩上进行连体挂篮安拆安全风险较大
不是最佳施工方案若是遇到此类工程应通过1号梁段支架现浇法加以避
开
O号梁段和边跨现浇梁段均采用支架现浇法成型。
合拢段大多利用挂篮
悬浇。
支架现浇工法与一般支架现浇箱梁施工工法基本相同。
由于墩顶O块箱
梁体积都比较大一般采用重力式支架大多采用钢管支架、万能杆件支架、
或其他型钢支架、钢筋混凝土支撑柱支架等结构形式。
对于设有支座的铰接连续梁墩顶“O”号梁段要与墩身临时固结形成
临时刚性体以抵抗悬臂浇筑不平衡荷载和倾覆弯矩的作用。
悬臂浇筑施工顺序由“O”号梁段两端的1号梁段开始逐节段向两端对
称延伸、分节浇筑直到T构两侧全部对称梁段浇筑完成。
以“O”号梁段为
中心形成一个简支“T”构再逐跨把一个简支“T构”与邻近边跨支架浇注梁段合拢成1跨简支“”字形结构最后把两个简支“”字形结构合拢成
1个三跨超静定“”连续梁或者多跨连续梁。
合拢梁段的施工顺序大多是先合拢边跨、后合拢中跨。
根据桥跨条件
也有先合拢中跨、后合拢边跨的施工顺序。
先合拢的桥跨称为小合拢是静
定体系结构转换后合拢的桥跨称为大合拢是超静定体系结构转换。
合拢
梁段支架可采用挂篮法也可采用支架法或者采用吊架法。
二、详细施工方案、施工工艺方法
2.1、墩顶O号梁段施工方案
连续箱梁的钢筋、混凝土、预应力工程与一般支架现浇连续梁施工方
案基本类似在此不多详细介绍。
墩顶O号梁段施工工序包括安装T构临时固结锚固钢筋在墩身施工时开始
预埋、安装临时支座和永久支座、安装模板支架、铺设底模板、支架预压、
安装侧模板、安装钢筋、安装预应力钢筋和孔道、浇注混凝土、张拉预应力
筋、临时刚性锁固、拆除模板、拆除支架等工作。
说明连续刚构墩梁不需要临时刚性固结。
墩顶O号梁段一般是一次浇筑成型也可以多节或者分层次完成。
钢筋
安装与支架现浇梁工艺相同外侧模板一般采用挂篮模板。
0号梁段采用支架
法浇筑支架分为落地支架和挂墩支架两种结构形式。
O号梁段支架法与一
般现浇梁支架法工艺基本相同。
我们过去做过很多N形万能杆件支架。
按相
关施工技术规范要求支架均需要预压以便检验其承载力和消除非弹性变形、测定弹性变形。
支架预拱度的设置参考计算值和预压实测数值。
2.1.1、O号块梁段施工工艺流程图见图8所示。
2.1.2、永久支座安装与临时支墩安装、锁固及拆除
《TZ324——2010施工技术指南》第4.3.1条规定混凝土连续梁临时
支座临时固结支座既要求能在永久支座不承受压力情况下承受梁体压力
和施工过程中不平衡弯矩又要求在承受荷载情况下容易拆除宜采用在桥
墩顶面永久支座两侧对称设置临时支座方式支撑悬臂浇筑梁体。
当桥墩长度
较短或O号梁段悬臂较长时可采用在桥墩纵向两侧设置临时支墩支撑悬臂
浇筑梁体。
其抗倾覆稳定系数不得小于1.5。
解释TZ324——2010技术指南的含义T构临时固结结构方式相对墩
身而言分为体外固结和体内固结两种方式。
体内固结方式在墩顶设置临时支
墩和抗倾覆锚索体外固结方式是在墩外设置临时支撑柱和锚固索。
抗倾覆
锚索可采用预埋精扎螺纹钢筋或粗钢筋锚、以及预应力钢绞线索。
T构临时固结结构是由临时支撑和临时锚固索两部分组成的组合结构。
既
具有支撑+反拉锚固双重作用。
T构临时固结结构必须形成刚性体系能承受
中支点处最大不平衡弯矩和竖向支点反力以及曲线向心倾覆
弯矩。
墩梁临时固结结构形式见图9所示。
①、体外临时固结结构
是在承台上安装钢管或钢管砼柱、钢筋混凝土支撑柱。
支撑柱安装位置
对应于箱梁腹板的梁底位置并且上端与梁身、下端与承台均进行锚固或
者增加体外钢索达到支撑与反拉的抗倾覆作用。
并且与墩身设置水平支撑
桁架约束上端相对位移。
②、体内临时固结结构
在墩身顶面与箱梁设置刚性连接结构。
刚性连接结构大多为钢筋混凝土
临时支墩和锚固钢筋。
临时支座布置在墩顶周边位置一般宽度0.6m左右、
高度大约0.50.7m采用C30C55钢筋混凝土。
连续梁与墩身锁固采用预
埋粗钢筋或者粗预应力钢筋锚固。
锚固筋下端预埋在墩身内、上端埋在O块梁段内。
锚固用的粗钢筋一般采用φ2532螺纹钢筋预应力钢筋一般采
用φ32轧丝锚或精轧螺纹钢筋。
若采用预应力钢筋时钢筋在穿过O块梁
身一段需要对锚固钢筋增设隔离套管以便于施加预应力时自由伸缩。
预
应力锚固筋待0号梁段混凝土强度达到设计强度后预施锚固力使O号梁段
与墩身锁固成一体。
临时支座“中间夹一层10cm厚电热熔化硫磺水泥砂浆结构",便于融化拆
卸。
这一条款规定在实践中执行存在差距。
由于梁体和墩身钢筋混凝土导
热系数大、电热散的快硫磺砂浆达不到融化标准实践中大多是硬拆除。
此条规定不宜采用。
临时支座及锚固筋待箱梁合拢梁段混凝土浇筑之前拆除。
预应力锚固筋
的残余孔道注浆封闭。
永久支座与临时支座同时安装。
安装工艺与一般支架箱梁支座安装工艺
相同。
施工过程中永久支座视为不受力待临时支座拆除后承载工作。
TZ324——为2010技术指南第4.4.7条规定纵向活动支座安装时上下
座板横向应对正安装纵向应根据支座施工与设计安装温差、梁体混凝土未
完成收缩徐变量及梁体弹性压缩量计算预设偏移量并应采取措施将其临时
工固定防止梁体浇筑过程中发生错位。
2.1.3、O#块支架
墩顶现浇梁段（俗称0号梁段）是悬浇的起始梁段一般采用支架法浇筑。
考虑施工临时结构费用支出成本情况视墩高条件支架可采用落地支架或
者墩身托架。
当墩身高度在大约15m以下时可采用落地式模板支架当墩身高度超过约15m以上时可采用墩身挂架三角形托架。
三角形托架安装
在墩身上预埋钢牛腿。
落地支架可采用满堂支架或者大跨支架俗称膺架。
①、O号梁段模板支撑架结构
一般落地支撑架与一般现浇箱梁支架工艺相同。
较高的墩身0号梁段模
板支撑架应优先采用墩身挂架。
以减少支架投入费用。
针对哈大客运专线80m
跨悬浇梁我为6公司设计了一个挂墩悬臂三角托架方案。
这个托架所有杆
件都可以重复使用斜支撑受压杆件采用了正反可调螺丝杆能适应各种边
坡墩身条件多次使用能减少很多投资。
三角托架整体结构见图10所示。
支撑架平台尺寸应满足O号梁段施工作业面需要。
支撑模板分布横梁采
用I45b工字钢布置间距依据抗弯强度和挠度计算确定其上布置20cm×
20cm大方木模板支撑楞或者小截面型钢龙骨再上布置小木楞和模板。
为加强支架的稳定性支架应与墩身预埋件桁架连接牢固。
底面模板可采用竹质胶合板或组合钢模板。
箱梁底面向上翘曲斜坡高度采用枕木垛、
方木垛垫高或者木制框架接高。
利用万能杆件组拼的0号梁段模板支撑架结构示意图如图11所示。
②、O号梁段模板支撑架预压
TZ324——2010施工技术指南4.2.8条规定托支架在浇筑O号块
梁段混凝土前须进行预压。
预压荷载应不小于最大施工荷载的1.2倍以检验
托支架的整体承载能力和消除托支架的非弹性变形并观测弹性变
形量。
支架预压荷载根据现场条件可采用砂袋、水箱、混凝土块、钢铁等物。
加载型式应模拟箱梁等截面荷载形式。
应在预压前设置沉降观测记录的桩橛、标记。
当设计无要求时加载过
程中可按施工荷载的30%、60%、100%、120%分级增量堆载并分级记录支架
沉降量直至加载至施工最大荷载的1.2倍。
每一级加载具体重量应确保受压
面积铺设均匀一至各级加载后静停1h测量竖向及横向变形值。
全部加载后
静停24小时后开始卸载。
卸载时按加载量级递减并记录全过程沉降变化量。
根据全部记录绘制成沉降曲线推算弹性变形量以利于支架设置预留沉降
值。
试压后重新调正支架底模板施工高度。
2.1.4、O号梁段模板
①、模板制作、安装
梁段在墩顶部分可采用水泥砂浆砌筑红砖做胎模胎模顶面涂刷隔离剂。
外侧模板采用大块钢模板。
为保证O号梁段与悬浇梁段外形尺寸相吻合
外侧模板两端部宜采用挂篮的外侧特制钢模板并在支架上直接安装。
端头模板可采用木模板。
模板顶面、底部和两端部均应设置对拉拉筋控制
尺寸、防止胀模拉筋可采用75×75×10角钢或者精轧螺纹钢筋模板底口
可利用支架横向分布型钢定位控制模板中部适当增设过河拉筋拉筋宜采
用不小于直径φ20mm的粗钢筋螺栓拉结。
芯模板可采用钢木组合模板用型钢支撑架或木支撑架进行加固。
待底板
钢筋绑扎完毕后、安装芯模板钢支架芯模板坐在支架上左右采用木楞支
撑以保持腹板混凝土厚度木楞随着混凝土浇注进度拆除。
模板安装采用汽车吊或者塔吊进行吊装。
②、模板拆除
端模板和芯模板待混凝土强度达到50%以上时就可以拆除进行端部
混凝土凿毛外侧钢模板待混凝土强度达到设计标号的90以上时拆除底
模板及其支架待纵向预应力施加后、并将O号梁段临时刚性固结生效后方可
拆除。
拆除工作采用人工配合吊车进行。
2.1.5、钢筋、预应力束孔道安装
与一般支架法钢筋施工工艺基本相同。
钢筋骨架应优先制作成半成品网片结构。
如图2.1.5所示。
将箱梁横断面做成两节骨架网片即将底板和腹板
成一片顶板成一片。
以保证钢筋骨架刚度、安装尺寸准确确保预应力钢
筋孔道控制准确。
钢筋网片在加工场地预先焊接完成在骨架上焊接预应力
筋孔道定位网格筋。
再利用吊车等吊装设备吊到墩顶再由人工组装绑扎成
型。
0号梁段钢筋、预应力束管道布设施工顺序为绑扎底板钢筋→安装底板
预应力筋孔道波纹管→绑扎腹板钢筋→安装腹板预应力筋→绑扎顶板钢筋→
安装顶板预应力筋孔道→安装预埋孔、预埋件。
预应力筋孔道采用预埋波纹管。
波纹管接长采用套管对接方法。
即在波
纹管接头处增设大一直径波纹管套管套管长度不小于30cm两端接头各螺
旋拧入15cm再在接头外侧缠绕两层胶布以封闭水泥浆进入。
【TZ324——2010】施工技术指南4.6.10条规定预应力管道定位钢筋间
距应符合设计要求并应与梁体钢筋连接牢固以保证管道在混凝土浇筑和
振捣中不弯沉、不上浮、不旁移。
当设计对定位钢筋间距无要求时对于金
属波纹管道不宜大于0.8m对于橡胶抽拔管不宜大于0.5m对曲线管道还应适当加密。
2.1.6、混凝土浇筑
【TZ324——2010】技术指南的第4.1.3条规定O号梁段混凝土应连续
浇筑一次成型。
当梁体高度大、混凝土数量多或者梁体结构复杂需要竖向
分层浇筑时施工缝位置应经设计单位确认。
外模板宜一次安装就位内模
可按混凝土浇筑要求分段安装。
先浇筑底板及腹、隔板下部混凝土再浇筑
上部腹、隔板及顶板混凝土。
【TZ324——2010】技术指南的第4.7.2条“O号梁段采用一次浇筑混凝
土方式时应符合下列规定”
1、应采用适当的缓凝措施保证梁体混凝土在最先浇筑的混凝土初凝前
全部浇筑完毕。
梁体混凝土浇筑方法应符合设计要求。
当无设计要求时应
从悬臂端开始向桥墩位置方向浇筑并应按O号梁段全部平面面积等高水平
分层进行纵、横向对称连续浇筑。
2、内模应定位牢固保证混凝土浇筑振捣过程中不下沉、不上浮。
3、底板混凝土浇筑完毕应及时安装底板混凝土顶面反压模板或采取其
他有效措施防止隔、腹板混凝土下沉致底板顶面隆起。
4、浇筑混凝土时洒落在浇筑区以外待浇筑区的混凝土应及时清理干
净。
混凝土施工工艺与一般支架现浇梁混凝土施工工艺基本相同。
混凝土采用早强型快凝混凝土泵送混凝土坍落度宜控制在16cm
20cm。
水泥品种应采用低水化热的高强度水泥。
外加剂选择HEA高效抗裂防
水剂和MG减水剂。
砂石材料砂采用河砂要求细度模量>2.3的中粗砂含泥量及其他杂物
质少符合规范要求。
石子为花岗岩破碎的碎石最大粒径为30mm且各项
物理性能试验指标符合规范规定要求。
混凝土采用集中搅拌站拌制并应备有预备供应方案。
混凝土采用专用
罐车运输、混凝土输送泵泵送入模内部采用人工插入式振捣器振捣表层
辅助平板振捣器振捣。
需要特别强调的是箱梁高度都远大于2m混凝土灌注应进入模内捣固、
或者开天窗捣固混凝土溜放必须增设串筒或导管——到灌注面严防离析、
飞溅造成空洞混凝土灌注面质量情况必须在能够观察和掌控范围内混凝
土灌注开始时亦应先浇筑一定量垫底砂浆确保底层混凝土密实首盘混
凝土砂浆多、碎石少
支架现浇梁和悬浇梁横截面混凝土浇筑分块顺序应考虑支架横向刚度
弱的特点。
如下图所示。
应先底板中部灌注然后逐步向两腹板处扩散均
匀分层摊铺每层铺设厚度约0.30.5m防止横截面堆高不对称荷载挤压模
板偏移。
混凝土浇筑后安排专人压光至表面无收缩为止然后立即洒水、覆盖保
湿、保温自然养生。
或覆盖蒸汽养生外罩保温棚布。
2.1.7、预应力钢筋安装、施加预应力张拉作业连续箱梁纵向预应力钢筋一般采用两端张拉钢绞线竖向预应力钢筋一
般采用精轧螺纹钢筋顶板横向预应力钢筋一般采用单端张拉钢绞线束。
两
端张拉钢绞线一般后穿束单端张拉钢绞线可根据锚固端结构要求先穿束
精轧螺纹钢筋必须随同套管一并安装到位。
预应力精轧螺纹钢筋在加工场地下料、组装、焊接成型钢绞线可先下
料绑扎成捆然后整束穿入孔道也可采用穿束机逐根穿入孔道。
先捆扎成
束的使用22绑扎线每隔1.0m捆扎一道。
预应力筋均采用无齿锯切割下料。
【TZ324——2010】技术指南的第4.8.4条?
?
预应力筋张拉应在梁段
混凝土强度达到设计值的95%、弹性模量达到设计值的100%后进行且必须
保证张拉时混凝土的龄期不少于5d。
【TZ324——2010】技术指南的第4.8.2条关于“非蒸汽养护的当未采
取防腐蚀措施时预应力筋安装后至压浆的时间间隔不要超过下列规定”1、
空气平均相对湿度大于70%或盐分过大时7d2、空气平均相对湿度40%70%
时15d3、空气平均相对湿度小于40%时20d。
第4.8.3条“竖向和横向预应力筋张拉滞后纵向预应力筋张拉不宜大于3
个悬浇梁段”。
?
?
张拉顺序应先为腹板再顶板后底板从外向内左右对称进
行?
?
。
横向预应力筋应在梁体两侧交替单端张拉宜从已施工端顺序进
行?
?
。
根据预应力钢筋的不同种类及张拉吨位的要求选择匹配的张拉机具包
括千斤顶及配套的油泵。
预应力粗钢筋采用YC60系列千斤顶张拉预应力钢
绞线采用YC、YD系列穿心式千斤顶。
一般配套ZB4—500S型电动油泵。
张
拉前均要进行标定检测。
千斤顶、油泵、压力表统一编号配套使用。
张拉控制采用双控原则即以张拉力控制为主以张拉伸长量控制为辅。
张拉力偏差控制在-3%+6%之内同时对回缩值进行控制。
操作要求如下
按要求将锚具、顶压器、千斤顶等组装就位务必保证孔道、锚具、千
斤顶的轴线相重合达到“三对中”。
主缸进油时两端同时缓慢加载两端用对讲机指挥作业保证两端同
时进行达到设计张拉吨位校核伸长量。
顶压作业完成后先主缸卸载然后顶压缸卸载小缸进油后校核回
缩量对于回缩量超限的情况查明原因后重新张拉作业直至满足《规范》
要求。
张拉设备出现以下情况时应重新标定a.初次使用或连续使用6个月以上
或使用次数超过200次b.千斤顶修复后c.油表指针不归零d.更换千斤顶
油压表e.张拉时断束或断丝f.实测预应力筋的伸长值与理论值相差超过6%。
设备的标定由经认证合格的试验室进行。
2.1.8、孔道压注浆
预应力筋张拉完毕后及时进行孔道压注浆。
与一般支架现浇箱梁施工
工艺基本相同。
第4.8.5条?
?
同一孔道压浆应连续进行一次完成压浆。
因故中断压
浆不能连续施工时应用高压水冲洗干净后重新压浆。
?
?
压浆顺序自下而
上进行。
①水泥浆技术要求
a、孔道压浆采用纯水泥浆强度不低于M40号其水泥品种、标号应与
梁体一致水灰比0.40.453小时后泌水率不大于2稠度宜控制在1418S间。
b、水泥浆中应掺入减水剂以提高其流动度和减少泌水率其掺量及减
水剂品种由试验决定但水泥中不得使用含氯盐的外加剂。
c、不得用过期或结块水泥进入搅拌机的水泥应通过2.5×2.5mm的细
筛。
d、水泥浆自调制至压入孔道的延续时间视气温情况而定一般不宜超
过3045min水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。
压注较长孔道水泥
浆液应适当掺加缓凝剂延长水泥浆凝固时间。
②压浆前的准备工作
a、切割锚具外的超长钢绞线。
应采用砂轮切割机切割切割后钢绞线
头在锚具夹片外留34cm长。
b、以压力水冲冼管道并以压缩空气清除管道内积水及污物。
c、压浆前将锚环与夹片间的空隙填实防止孔道压浆不密实。
③压浆方法及要求
a、采用一次压浆工艺灰浆泵最高输送压力保证压入水泥浆饱满、密实
其值应为0.50.7MPa,且另一端喷出浓浆后持压35分钟水泥浆初凝后
方可拆卸压浆阀。
b、同一管道的压浆作业如因故不能连续一次压满管道其延续时间超
过40分钟应用压力水把管道冲洗干净以备重新压浆。
c、梁段张拉完毕后应在7天内完成压浆工作。
如本次不张拉的管道,
在其临近管道压浆时发生串浆则应在压浆后对本次不张拉的管道进行清
孔以防堵塞。
d、两端向下弯的孔道顶部应设有排气孔直线段孔道应在适当距离设有
排气孔并兼作压浆的压力不能达到时的接力压浆孔。
通气孔可用塑料管或
钢管并将其引出梁面4060cm通气孔压浆前要用木塞塞紧。
每一次压注水泥浆均制作不少于6组试验块三组标养、三组同条件养护。
2.2、边跨非对称梁段支架浇筑梁段
边跨支架浇注部分为连续箱梁的两个边跨配重梁段与一般支架法浇筑
工艺基本相同。
宜需要进行预压。
一般是一次浇筑成型。
2.2
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