悬臂浇筑连续梁施工技术总结.docx

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悬臂浇筑连续梁施工技术总结

连续梁挂篮悬浇施工技术总结

铁路公司哈大铁路四分部

二〇〇九年九月

连续梁挂篮悬浇施工技术总结

1、概述

火炬特大桥为哈大新建铁路客运专线控制工程，其施工流程确保了各项指标符合设计要求，质量、安全、进度和投资控制都取得了预期效果。

铁路线桥梁连续梁工程是我公司首次施工，因为是跨城市交通道路施工作业，所以必须采用悬臂法挂篮施工，该挂篮具有自重轻，拼装简单，走行方便，综合技术指标高的特点。

中交二公局哈大铁路四分部施工范围的火炬特大桥包含两处悬浇连续梁，一处跨越公主岭市河南大街，墩号为82#~85#，连续梁跨径为48+80+48m；另一处跨越公主岭市旁的102国道，墩号为171#~174#，连续梁跨径为60+100+60m。

上述两处连续梁截面采用单箱单室直腹板形式，顶板宽度12.0m，底板宽度6.7m。

箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡。

连续梁预应力为纵向、竖向、横向预应力体系，梁体混凝土强度等级为C50。

本桥连续梁采用三角挂篮对称悬浇施工。

2、箱梁0#块施工

2.1.施工支架

（1）0#块的支架，采用65式军支墩搭设，工40b及工55c工字钢为纵、横梁，然后在上面铺10×10cm方木，在方木上铺底模板，底模下面放置卸落木楔。

（2）翼板在支架上搭设钢管架支承。

顶板模在箱内搭设钢管架支承；两内侧模之间用精轧螺纹钢将内模拉紧。

（3）支架是承担0#块支架、模板、砼和施工荷载的重要受力结构，具有足够的刚度。

（4）支架搭设完毕应进行预压，以消除支架非弹性变形，并掌握弹性变形规律，0#块支架底模标高应根据预压变形设置抬高。

保证0#中线偏位和标高的精度。

2.2.模板设计

（1）0#块模板分底模、腹板外侧模、翼板底模、箱室隔板内模、腹板内模、顶板模、封头模。

（3）施工顺序为：

支架安装好后，在上面铺设10×10cm方木，间距30cm一对，肋板处满铺；然后铺设底模，外侧模。

（4）箱梁内顶板模，在箱内搭设钢管支承，翼板模在托架上搭设钢管架支承。

端头模采用8mm厚钢板加工，根据端头接头钢筋及预应力管道的位置预留孔洞。

2.3.钢筋及预应力的安装

（1）竖向预应力筋为Φ25mm精轧螺纹钢，安装时先将竖向预应力筋锚固螺栓、锚垫板、螺旋筋、压浆嘴配套后焊在一起，待挂篮底板标高调整好后，按图纸尺寸划好定位线就位，然后焊钢筋骨架固定并使之垂直。

（2）普通钢筋

①0#块钢筋是整个连续梁钢筋最复杂的，有横隔梁钢筋、底板钢筋、腹板钢筋及顶板钢筋几部份组成。

其绑扎顺序为：

底板钢筋→横隔梁、腹板钢筋→顶板钢筋。

②钢筋严格按设计图纸尺寸下料，定位准确、绑扎牢固。

横隔板、腹板钢筋绑扎时，先用钢管搭设定位架将箍筋先就位，之后再穿横向主筋与箍筋绑扎。

（3）预应力管道安装

①波纹管的安装质量是确保连续箱梁预应力体系质量的重要环节。

如果发生堵塞，预应力束不能顺利穿过，或坐标定位不准确，都将直接影响施工进度及质量，因此在施工要中严格把关。

②0#块预应力管道密集，纵向、横向、竖向均设有，纵向预应力管道采用塑料波纹管，横向预应力束采用扁平波纹管。

安装前将各预应力管道的控制点坐标算出，在绑扎钢筋的同时安装预应力管道。

2.4.砼浇注

（1）拌和站派专人负责，对砼的和易性、坍落度及材料严格计量。

（2）灌注开始后，应紧揍、连续进行，做到一气呵成。

（3）砼浇注前，应检查好机具，防止在灌注过程中，由于机械故障而造成堵管。

后台人员要严格控制碎石的粒径和砼的坍落度。

（4）浇注时对称分层进行，按30cm层厚，从一端向另一端分层浇筑。

由于箱梁内钢筋密集、管道众多，振捣时注意不要触及模板、预应力管道，腹板高度较大时，要布设串筒，以免砼离析。

3、挂篮设计

挂篮主要由主桁架、行走及锚固系统、吊杆系统、底托系统、模板系统五大部分组成。

挂篮构造示意图如图所示：

3.1.主桁架系统

主桁架是由两片外型三角形的桁片在其横向设置后连杆和前横梁组成一空间桁架，并在两面竖弦杆中间设置中门架以提高主桁的稳定性和刚度，主桁杆件采用槽钢两侧焊钢板，杆件间采用45号钢销轴销接。

竖杆两侧设有侧面吊架用于悬挂底托系统、后托梁及外侧模。

3.2.行走及锚固系统

挂篮在悬浇完一段箱梁，混凝土强度达到设计强度的100%、弹性模量达到设计的100%、龄期≥5天时进行预应力张拉，预应力筋张拉完毕后，再利用4付10吨倒链滑车缓慢均匀地牵引两片主桁架向前移动，同时通过前吊带带动底平台和内外模沿滑梁向前滑动，为减小摩擦阻力，行走轨道表面及滑移支座与轨道之间设4mm厚不锈钢板。

行走轨道通过梁体的竖向预应力钢筋锚固。

由于桥梁走向处于曲线上，因此，走向轨道在设计时表面盖板采用间隔焊接，每两块盖板间的竖向预应力钢筋侧位置都留有120x150或120x300的空隙，以调整挂篮的行走轨迹。

3.3.提吊系统

用以连接挂篮主桁架和底模平台，吊杆采用直径32mm的精轧螺纹钢筋，用千斤顶提升装置来调节底模系统的标高。

3.4.底托系统

底托系统由前后托梁、纵梁、平台梁、前护栏、侧护栏、操作平台等几部分组成，底纵梁与底模模板的横肋通过螺栓连接固定（现场配钻打孔），后托梁通过吊杆锚固于梁体，前托梁通过吊杆与前横梁相连，浇筑混凝土时，后托梁锚固于前段已完箱梁底板。

3.5.模板系统

外模模板由6mm钢板加型钢带及侧模桁架钢组成；为便于施工，内模面板采用钢模拼接焊连，由竖钢带、上角钢带、上横带及背楞组成内模支撑系统，采用可调节型内模支撑架，外侧模与内模用对拉螺栓连接，内设支撑加固，采用内滑梁形式，整体移动内模系统。

当遇到底板齿板时，可将所在位置处内模下角钢带拆除，配合脚手架完成浇筑；侧模与底模采用体外对拉的形式进行固定。

外侧模提吊梁及内滑梁前端锚固于前横梁，后端悬吊于已浇箱梁表面，拆模时放松锚固端，随平台下沉和前移。

4、挂篮安装

4.1.挂篮试拼装

挂篮使用前,应在出厂厂家或施工现场进行试拼装,保证各构件尺寸正确。

4.2.安装顺序

测量放线→铺设垫梁→安装滑移梁、支点、主桁→安装上横梁→安装立柱→横联→起吊底篮→穿吊杆→底模板→外侧模、内侧模→顶模吊架→顶板、翼板。

（1）测量放样。

把墩顶上的杂物清理干净，将砼面凿平，放出主桁中线、前、后上横梁中线。

（2）铺设垫梁。

放样完成后，沿滑移梁中线铺设垫梁，支点位置满铺，其余按1.0m间距铺设，垫梁底用砂找平。

（3）安装滑移梁、支点、主桁。

在铺设好的垫梁上安装滑移梁，并将滑移梁对中定位，再在滑移梁上安装支点、挂篮主桁、上紧后锚。

（4）安装上横梁。

先安装后上横梁，并将支点、主桁、后上横梁连接成整体，再安装前上横梁，安装就位后将前上横梁与主桁焊接成整体。

5、挂篮预压

（1）挂篮预压的目的是为了检验拼装好的挂篮安全性，验证其实际承载重量及变形值，消除结构非弹性变形。

（2）挂篮预压试验是在挂篮拼装调试完成后进行。

（3）方案采用砂袋堆载预压的方法。

（4）荷载取最重梁段重量的1.2倍，分级加载，测量各点变形值，卸载后测出非弹性变形。

根据预压结果，应绘制各荷载预压条件下，荷载与挂篮变形曲线。

为悬臂浇筑标高调整提供依据。

（5）观测点设在挂篮的悬臂端，预压前在挂篮前上横梁上设3个观测点，并测出标高；加载完毕后，测出观测点的标高，卸载后再观测其回弹值，由此可得出挂篮在加载后的弹性变形及非弹性变形量，为后序节段预抬高值提供数据。

6、挂篮行走

在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉压浆完毕后，挂篮将移至下一梁段位置进行施工，直到悬臂浇注梁段施工完毕。

挂篮前移时工作步骤如下：

（1）当前梁段预应力张拉、压浆完成后，进行脱模（脱开底模侧模和内模）。

（2）挂篮后结点进行锚固转换，将上拔力转给后锚小车。

（3）拆除底模后锚杆，外滑梁外侧后吊杆锚固于主构架的侧面吊架，后托梁用倒链悬挂于侧面吊架。

（4）在已浇注好的2#块铺设一根与最长混凝土块等长的轨道，并与原有轨道焊接为一整根轨道。

（5）下弦杆两侧均焊有耳板，两侧各配有一根10吨倒链，倒链一端固定于预埋在已浇筑好的梁体的弧形钢筋上，一端固定于下弦杆的耳板上。

挂篮行走时，内外模滑梁在顶板预留孔处及时安装滑梁吊点扣架，保证结构稳定；挂篮移动必须匀速、平移、同步，采取划线吊垂球或经纬仪定线的方法，随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差，如有偏差，使用千斤顶逐渐纠正；为安全起见，挂篮尾部用钢丝绳与竖向蹬筋临时连接，随挂篮前移缓慢放松。

底模、侧模、主桁系统及内模滑梁同时向前移动，直至下一浇筑位置。

（6）挂篮就位后，进行锚固转换，将上拔力由锚固小车转给主桁后锚杆。

（7）安装底模后吊杆。

（8）调整模板位置及标高。

（9）待梁段底板及腹板钢筋绑扎完毕后，将内模拖动到位，调整标高后，即可安装梁段顶板钢筋。

（10）梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后，进入下一个挂篮移动循环。

（11）在后锚连接墩两侧各预埋2根直径32mm的精轧螺纹钢筋，当2#块浇注完毕挂篮准备行走时，用扁担梁将挂篮后尾锚固，将挂篮前支点用千斤顶顶起，拆除锚固轨道的钢筋，将轨道向前拉到下一浇注位置，进行锚固后，调节挂篮前支点的千斤顶，将挂篮落于轨道上，拆除锚固于挂篮后尾的钢筋，用倒链牵引挂篮行走至下一浇注位置。

（12）挂篮倒退行走时，利用竖向预应力钢筋锚固轨道，把倒链一端连在下弦杆耳板上，另一端连在梁体用于行走的预埋钢筋上，缓慢、均匀、同步牵引挂篮倒退行走。

7、悬浇段施工

（1）挂篮前移到位后，将底模及外侧模调整好，即可绑扎钢筋，按照先底板、腹板、后顶板次序绑扎钢筋及安装预应力管道，注意预留挂篮吊杆孔。

在各项工序完成后，方可浇注砼。

（2）施工步骤

挂篮前移就位→调整底模、外侧模就位→安装底板、腹板钢筋→安装竖向预应力筋→安装腹板内侧模和顶板、翼板底模→安装端模→顶板钢筋、预应力管道→浇筑砼→养生→穿束、张拉、压浆→松动底模、顶板模，拆除内、外模→前移挂篮下一块段。

（3）砼浇完后，养生达到设计强度即可张拉，张拉顺序为先张拉纵向预应力束，后张拉竖向束，最后张拉横向预应力筋。

预应力束张拉完成后，即可松动挂篮吊杆，使挂篮底板、顶板离开箱梁，即可移动挂篮。

（4）挂篮前移

挂篮前移操作务必小心，每个动作和步骤都要思前顾后，小心谨慎，做到万无一失，对操作过程中可能出现的问题采取果断措施。

主桁用手拉葫芦倒挂保险，后锚杆采用7根直径25mm精轧螺纹钢锚固。

8、预应力施工

（1）管道定位准确，位置偏差严格控制，每30cm间距设一道定位钢筋，对既有平弯又有竖弯的空间预应力管道应加密定位，严防上浮、下沉和左右偏移。

普通钢筋与预应力管道有冲突时，移动普通钢筋，确保预应力管道位置正确。

（2）为了不使预应力管道损坏，一切焊接应在预应力管道埋置前进行，管道安置后尽量不焊接。

（3）纵桥向预应力管道必须设置内衬管，内衬管的直径比波纹管内径小5～8mm，放进波纹管内还应长出50cm，在砼终凝后及时拔出。

（4）管道铺设应平顺不得有死弯。

波纹管接头长度取30cm，两端各一半，其中一半留做衔接的另一端，波纹管接头要用塑料胶布缠绕3层，以免漏浆。

被接的两根波纹管接头应相互顶紧。

（5）横向波纹管固定端待钢绞线穿入后以胶带封口，并接一塑料管作压浆透气孔。

（6）竖向管道与竖向预应力筋、锚具在砼灌注前安装好，先组装在一起再安装就位，并用定位钢筋固定，管道上下两端密封；同时注意预留压浆通气孔；砼强度达到后，及时张拉、压浆，以防桥面上的杂物流入管道堵塞压浆孔。

（7）波纹管轴线必须与锚垫板垂直，喇叭管定位应精确。

（8）张拉及压浆。

施工顺序：

校验千斤顶、油表→安工作锚→安千斤顶→工具锚→预拉→张拉至设计张拉力、记录伸长量→持荷5分钟→锚固→回油→卸工具锚、千斤顶→压浆。

1）张拉前对千斤顶及油表进行标定并配套使用。

2）纵向预应力的张拉按照左右对称，先下后上。

3）钢绞线一旦出现滑丝、断丝现象，重新穿束张拉。

4）张拉时，实测伸长量与计算伸长量差值超过规范允许值时应停止张拉，待查明原因调整后再重新张拉。

5）压浆前，将孔道冲洗干净，竖向预应力孔道应由最低点的压浆孔压浆，由最高点排气泄水。

对于长度大于50m的纵向管道，在0#块设排气孔。

9、施工监控

9.1.简述

由于连续箱梁在悬臂浇筑施工时受砼自重、日照、温度变化、墩柱压缩等因素影响而产生竖向挠度，砼自身的收缩、徐变等因素，会使悬臂段线形发生变化，为使合拢后的桥梁成型及应力状态符合设计要求，必须对各悬臂施工节段的挠度与应力进行监控，以便为下一节段的模板安装提供合适的标高。

9.2.观测内容

（1）挂篮模板安装就位后的标高；

（2）砼浇筑后的挠度；（3）张拉前的标高；（4）张拉后的上拱度；（5）已完成各阶段荷载及温度、徐变收缩引起的标高变化。

9.3.施工监控方案

大跨径悬臂梁施工时必须进行有效的施工监控，以保证成桥后的梁体线型及受力状态与设计尽量吻合，施工控制以主梁挠度与内力为对象，监控原则为：

（1）施工过程中主梁截面应力在允许范围内。

（2）悬臂合拢段相对高差在15mm内，轴线误差在10mm内。

（3）桥面线型调整引起桥面铺装层厚度增减值符合设计要求。

9.4.注意事项

（1）对每套挂篮进行加载消除非弹性变形，测出其弹性变形。

（2）严格控制砼容重，使梁段砼各龄期的强度和弹性模量与计算采用值接近，减少实际值与计算值之间的误差。

（3）严格控制张拉力的准确度和张拉时砼的龄期。

（4）在每个阶段和0#段上布沉降观测点，定期观测其变化情况。

（5）定期观测温度对连续箱梁挠度的影响，通常在早晨进行初测，下午6点后进行复测，以消除温度影响。

（6）从合拢段前4个梁段起，对全桥各梁段的标高和线形进行联测，并在这4个梁段内逐步调整，以控制合拢精度。

（7）在悬臂灌注施工期间，梁顶面堆放的材料、机具设备应严格控制，注意两悬臂端荷载对称平衡。

10、预应力连续梁现浇段、合龙段施工

10.1.边跨现浇段施工

边跨现浇段施工采用落地支架整体浇筑。

根据桥址地形情况，施工支架基础C25砼，采用万能杆件搭设支架。

然后在上面铺放方木及底模、立外模。

底模采用竹胶板，外模利用挂篮外侧模板加工。

施工顺序为：

（1）在悬臂浇注施工即将完成前10天左右，完成边跨现浇段的施工。

（2）在支架、模板完成后，安装支座、绑扎钢筋，安波纹管。

（3）灌注砼过程中观测支架的下沉量。

10.2.合拢段施工

合拢段施工是连续体系转换的重要环节，对保证成桥质量至关重要。

合拢原则是低温灌注， 

合拢前使两悬臂端临时固结，保持相对固定，防止砼在早期因为梁体砼的热胀冷缩开裂。

同时选择在一天中的低温进行合拢。

合拢段要严格按照设计的合拢顺序施工，先合拢中跨还是先合拢边跨，设计有严格的要求。

合拢段浇注并张拉完成后，T构即完成体系转换。

施工步骤：

（1）看好图纸及设计说明，严格按设计要求施工。

（2）合拢段长度为2m。

施工方法是首先拆除T构悬臂一端的挂篮，将另一端的挂篮推出，并把挂篮主桁托到另一T构的悬臂端上，用吊杆将挂篮底模板调整好；保留挂篮外侧模、底模及主桁，拆除挂篮多余的部分。

（3）为防止因热胀冷缩对合拢段砼造成不利影响，选择一天中气温最低时焊接合拢段劲性骨架，并张拉部分临时束，将合拢段临时锁定。

（4）焊完劲性骨架，即可绑扎钢筋、安装波纹管。

（5）在T构的悬臂两端加载砂袋，加载重量为合拢段砼重量的一半。

（6）合拢段的砼浇筑时间选在一天中气温最低时进行，砼标号比普通梁段高一个等级，并掺入微量膨胀剂。

在砼浇注过程中，一边浇注一边等量卸载。

（7）混凝土浇注完毕后及时养生。

待合拢段砼达到设计强度后，按设计要求的顺序张拉预应力束；张拉前，解除临时锁定，先张拉长束预应力，后张拉短束，对称均衡进行。

11、挂篮施工注意事项

（1）挂篮安装完毕，其平面中心位置偏差：

顺桥向≤10mm，横桥向≤5mm，两片主梁前支腿的前后位置相对偏差≤5mm。

（2）各吊点安装到位后，必须做好锚固工作。

（3）底模后吊点起顶后，底模必须与前段锚梁贴合好，且底模桁架不得变形。

（4）挂篮主梁走行时，滑槽内应保持清洁。

（5）挂篮分步走行时，速度不宜太快，且应保持一同滑行的各部件尽量同步，避免结构受扭变形。

（6）挂篮每次前移应统一指挥，严格按工艺操作，并采取一定的安全防范措施。

（7）在五级及以上风力时，挂篮不得进行滑移作业，如天气预报八级及以上大风，已向前滑移的挂篮必须退回进行妥善锚固。

12、挂篮应用中的体会

  在挂篮悬臂施工中，具有受力明确、整体刚度大、变形小、使用机具设备少、拼装快、施工精度易控制等特点。

重复操作有利于提高工作效率和保证施工质量；避免搭设大量支架，条件不受限制，经济效益高。

［参考文献］

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通桥（2008）2368A-Ⅳ.

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铁建设［2005］160号［Z］.

［3］客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南（TB10424-2003）［M］.

［4］中华人民共和国铁道部.铁路工程施工安全技术规

TB10401.1-2003［S］