桥梁施工设计.docx

1、桥梁施工设计0 前言 - 2 -1 工程概况 - 2 -2 挂篮 - 2 -2.1挂篮组成 - 2 -2.2挂篮重量 - 2 -2.3挂篮拼装顺序 - 3 -3 主桥挂篮悬浇施工 - 3 -3.1测量误差分析 - 3 -3.2 砼施工 - 3 -3.2.1对砼的质量要求 - 3 -3.2.2 砼浇筑 - 4 -3.3预应力施工 - 4 -3.3.1预应力束安装 - 4 -3.3.2 预应力张拉 - 5 -4 挂篮前移行走 - 7 -5 浇筑砼时操作要点 - 8 -6 合龙段施工 - 8 -6.1 施工重点难点及其对策 - 9 -6.2 合龙段主要施工步骤 - 9 -6.3 砼浇筑时机 - 10

2、 -6.4合龙施工的质量保证措施 - 10 -7 主桥箱梁施工控制 - 10 -7.1箱梁的挠度观测 - 11 -7.2温度观测 - 12 -7.3 箱梁施工注意事项 - 12 -8 结束语 - 12 -9 参考文献 - 12 -浅析桥梁主跨挂篮悬浇技术 摘要 悬臂浇筑法是指在桥梁上部结构施工中，在桥墩两侧设置工作平台，平衡地逐段向跨中悬臂浇筑水泥混凝土梁体，并逐段施加预应力的施工方法。挂篮是指用悬臂浇筑法浇筑斜拉、T构、连续梁等水泥混凝土梁时，用于承受施工荷载及梁体自重，能逐段向前移动经特殊设计的主要工艺设备。 关键词 挂篮悬臂 浇筑 施工技术 箱梁 0 前言 挂蓝悬臂浇筑施工,使用机械设备

3、少,避免搭设大量支架,便于在水深、流量大的河道和交通量大的立交桥中施工,施工受限制的因素少,施工跨度大,经济效益高,施工中作业在挂蓝中进行,重复探作,有利于高效工作和保证工程质量.它还有充分发挥高强度材料的特点,并节省材料,使结构轻型化,还具有伸缩缝少,刚度大等优点。 1 工程概况 无锡市红星桥工程是红星路跨越京杭运河一座大桥。桥梁设计里程桩号K1+319.81mK1+804.49m，桥梁设计孔为430+（65+111+65）+430m，主跨设计结构为65+111+65m悬浇变截面连续箱梁，共分13节段进行挂篮施工，边跨与主跨合龙段长均2m，边跨2个，中跨1个。东西岸引桥部分为430为支架现浇

4、等截面箱梁。桥梁计入桥台后全长484.68m。2 挂篮 2.1挂篮组成 本桥挂篮设计装配式超轻型整体移动菱形挂篮，主要由主桁系、底模系、外模、内模系、前吊系、底锚系、走行系和施工平台七大系统组成。 采用专为本桥设计的装配式超轻挂篮进 行悬臂浇筑施工，挂篮质量较轻，施工 灵活、方便、刚度大、变形小。 2.2挂篮重量主梁悬浇节段恒载重为177.2T，挂篮最大重量小于设计规定的80吨；模板重13.4T；施工人员及施工机具重为5T；挂篮自重为48.6 T；合计施工系统重量67T。（b+c+d）/a=（13.4+5+48.6）/177.2=0.38，在0.3-0.5之间，且小于0.7，满足公路桥涵施工技

5、术规范15.3挂篮的设计要求。挂篮最大组合变形控制在20mm以内。安全系数：施工及行走时的抗安全系数大于2；自锚系统的安全系数大于2；斜拉水平限位系统安全系数大于2；上水平限位安全系数大于2。2.3挂篮拼装顺序（见图1）轨道安装、锚固主桁片安装主桁前、后横梁片安装后锚固外模板安装底平台安装内模板安装悬吊工作平台安装 图1 挂篮拼装顺序 3 主桥挂篮悬浇施工 3.1测量误差分析按公路工程质量检验评定标准，主梁悬臂浇筑时，施工控制精度如下：立模标高允许偏差：5mm；轴线偏位：10mm；局部线形控制要求，相邻节段相对标高误差：10mm；浇梁段以及成桥后主梁控制误差，标高误差：L/6000，其中L为跨

6、径；同跨对称点高程差10mm；合拢段底板的相对高差10mm；断面尺寸偏差：-10h5（mm）；-20w20（mm）。3.2 砼施工3.2.1对砼的质量要求坍落度1216cm；缓凝时间大于15h；三天强度达设计强计的80%；泌水性小；易于泵送施工。 3.2.2 砼浇筑 对称进行砼浇筑，严格控制浇筑方量，确保不平衡浇筑方量小于5m3，保证挂篮悬浇的安全性。 砼分层浇筑，分层厚度30cm，浇筑顺序为先中横梁、腹板、底板、再中横梁、腹板、后顶板；采用插入式振捣器振捣，现场技术监控插入点的位置和深度，确保振捣的密实性，且不得碰撞损坏预应力波纹管道。底板一次浇筑完成，腹板分层，分层间隔时间控制在砼初凝前且

7、层与层覆盖。 由测量组在端模上放出砼标高线，并经控制计算后设置抬高值，浇筑时拉线进行控制。 砼浇筑完成并初凝后即进行顶板麻袋覆盖工作，洒水进行砼的养生，为防止砼表面出现裂逢，养护时间不得少于1周。 无锡冬春季节气温较低，按规范规定的冬季施工要求，控制砼出机、入模温度及砼养护。 在每节段砼浇筑前，要对挂篮、模板、预应力管道位置和加固强度及接头处理、钢筋、预埋件、混凝土材料、配合比、机械设备、接缝面处理情况、预留孔洞位置等进行一次全面检查，确认准确、合格、安全后，经有关人员签认方准浇筑。 3.3预应力施工3.3.1预应力束安装 预应力束为纵横竖三向布置。纵向束采用公称直径15.20mm公称面积13

8、9m的低松弛预应力钢绞线，最大锚下张拉控制应力1395MPa。抗拉标准强度785MPa，锚下张拉控制吨位568KN，伸长量为0.337cm/延米。预应力采用单端张拉，张拉端位于路线中心线侧，且张拉时砼的强度和弹性模量不得低于设计强度的90%。竖向预应力钢筋也采用JL32精扎螺纹钢筋，抗拉标准强度785MPa，锚下张拉控制吨位568KN，采用内径50mm壁厚2mm的铁皮管制孔，单端张拉，初次张拉后57天内进行二次张拉。 悬浇节段的纵向预应力束为后穿安装。波纹管安装后于管内安装塑料管浇筑后抽出，加固定位筋焊接时采用防护及工人精心操作和浇筑前仔细检查等措施确保波纹管的密封及无伤，振捣时插入点及插入深

9、度比对图纸严格控制碰触波纹管，采取以上措施保证波纹管没有砼浆的进入和管道畅通，为穿束提供良好的条件。 纵向束穿束前先于孔内通穿牵引线，钢束编束后用牵引线牵拉，人工推穿过孔，随着节段悬浇的加长，纵向束不断加长，穿束难度加大，采取在中间位置预留接力槽的方法确保穿束顺利，当人工穿束困难时采用卷扬机牵引的方式缓慢穿束，缩短穿束时间。钢束上严禁涂抹黄油，确保压浆的固结效果。 3.3.2 预应力张拉 所有预应力钢束的张拉要求采用张拉力与伸长量双控，以应力控制为主，伸长量校核为辅，张拉达到吨位时，其实际与理论引伸量间的允许误差控制在-6%6%之间。预应力管道安装时要设定位钢筋，直线段每1m设置一道，曲线段每

10、0.5m设置一道，定位要准确、牢固，接头处不得有毛刺、卷边、折角等现象，接口处要严密，不得漏浆。浇筑砼，管道内可内衬塑料管芯，这对防止管道变形、漏浆有较好效果。预应力张拉时应有安全措施，张拉千斤顶后不能站人。 3.3.3 预应力压浆 预应力筋张拉完毕后，多余部分用手提砂轮机切除，使预应力筋露出锚具5cm左右。封锚采用水泥砂浆，并将夹片及外露的钢绞线头全部包裹，覆盖层厚度大于2cm。压浆时间安排：纵向束在挂篮前移就位后进行，横向束和竖向预应力筋在张拉结束后24h内完成。 （1） 压浆设备（见表1） 表1 压浆设备 拌浆机1台储浆罐1个压浆机1台真空泵1台压力表1个球阀1批压浆管若干高强橡胶管1根

11、过滤器1台 （2）拌制水泥浆 在压浆工艺中，水泥净浆的质量是压浆质量控制的关键。应符合以下规定（见表2）表2 水泥浆性质水灰比泌水率膨胀率水泥稠度强度0.40.453%10%1418s30MPa（3）压浆步骤张拉工序完成后，严禁碰撞锚头，切割外露钢绞线，保证钢绞线外露长度不超过25mm。 清理装配螺栓孔内以及锚座底面的水泥浆，保证锚座底面平整。清理盖帽的密封口及封锚槽并保持清洁。 在密封槽内均匀涂上一层玻璃胶，装入“O”形密封圈。 装配盖帽，将螺栓加垫片旋入螺孔内并紧固，并将排气孔垂直向上放置。定出吸真空端和压浆端（吸真空端的出浆孔置于锚座上方，压浆端的压浆孔置于锚座下方）。 盖帽安装完毕，用

12、高压气将管道内残留的水分吹出。 在真空吸浆前用真空泵吸真空，当真空度检测达到要求的标准后，即可始真空吸浆。 保持真空泵开启状态，当观察到空气滤清器中有浆体通过时关掉真空泵 观察排气管的出浆情况当浆体稠度和灌入前一样时仍继续灌浆，使管道内有0.50.6 Mpa的压力，持压12分钟。 孔道真空吸浆要连续进行，一次完成。若出现无法及时排除的故障时，应立即拆下压浆管道，用高压水冲洗孔道，待故障排除后重新压浆。 4 挂篮前移行走（见图2） 预应力张拉完成后，接长滑轨。滑轨支点距离下一节段端头50cm（主桁梁的中心支撑点），用夹板连接前段滑轨，螺丝固定内外夹板，用精扎螺纹钢固定滑轨，下垫垫板，保证滑轨表面

13、平顺，避免滑轨受压变形。 松动内外滑梁后吊轮组,使后吊轮组下落滑梁上翼8公分左右。松动内外滑梁后锚，使滑梁缓慢落在悬挂轮上。同时在内外滑梁后锚孔之间加设保险钢丝绳。 调整主桁悬吊平杆和后托梁之间吊杆（联接件、精轧螺纹钢及锚具），调整长度应留有约80mm间隙。而后在外滑梁和后桁片之间安装两部10吨倒链；松动底锚，调整倒链使底模后部缓慢下落，使底模挂在挂篮两悬吊平杆上。在倒链处加高两道保险钢丝绳把外滑梁和底模后桁片联接起来，而后拆掉底锚丝杠。 在主桁下平杆后端适当位置加设保险锚点，此锚点要略松。而后拆除后结点所有锚点，使后吊轮吊在滑轨上。 加设千斤顶顶座，利用千斤顶顶推活动支座逐渐将挂蓝前移。前移

14、时要保证两桁片同步进行并且要缓慢避免冲击。可在滑轨面上涂些黄油方便滑动。前移过程中要始终保证后结点有一个保险锚点。荷载的平均。液压千斤顶行程一般在1000mm以内，节段长34m，需要5个以上行程，利用箱梁预埋筋或滑轨提供反力支点。 挂篮轨道和纵向主桁用箱梁竖向预应力螺纹钢锚固，施工平衡下压力，预防挂篮前倾。挂篮前移到位后，安装挂篮后锚杆，提升模板，根据施工测量小组提供的立模标高调校模板高程及平面位置锚固挂篮。 图2 挂篮前移行走工艺 5 浇筑砼时操作要点 砼浇筑前，必须对模板的支撑系统进行全面检查，确保支撑及连接牢固，同时还应对各类预埋件的位置和焊接质量进行检查，特别是挂篮前移反力支座预埋件必

15、须安全可靠。挂篮与主梁底模的标高调整应尽量采用提高前吊点的方法，以满足主梁砼接缝产生压密实的效果。 挂篮悬浇应保持两个挂篮对称浇筑，振捣时应避免振捣棒触及模板和预应力管道，严禁用振捣棒拖料、赶料。 6 合龙段施工 连续箱梁的合龙，是主桥连续刚构施工的重要环节，是控制全桥受力状（即受力体系转换）和线形的关键工序，其技术含量大，质量要求高； 中跨合龙段长为2m。 6.1 施工重点难点及其对策结合现场实际情况和合龙段箱梁工程施工特点，施工过程中重点和难点：支架基础处理、钢管支架搭设点位放样与垂直度控制、挂篮就位体系转换、同步卸载、合龙束预张拉等。针对现场施工条件和预想将要遇到的问题，将采用以下办法来

16、及时解决施工过程中问题：支架基础 边跨合龙段支架基础坐落在新填筑的锥体土方上，沉降与填筑时的压实度有密切关系。因此，在锥体土方填筑时首先确保地表无淤泥等，严格按规范要求分层填筑与检验，加大填筑时的抽检次数；同时把支架基础进行硬化封闭处理，利用混凝土将力扩散到更大的受力范围内，防止沉降的突然性与不连续性。 钢管支架在搭设前进行测量放样 派专业工程师进行跟踪与检查；过程中，加强钢管支架搭设中的过程检查，分层进行验收；特别是对钢管垂直度、扣件扭力、支架下支垫。 挂篮就位体系转换 通过提前教育与讲解、演练，使作业人员熟悉把握；体系转换的整个作业过程中由专人协调指挥，遇特殊问题及时汇报并采取相对应的措施

17、。同步卸载提前计算与交底，派专人操作。合龙束预张拉 劲性骨架焊接后方可对称分批次双控张。6.2 合龙段主要施工步骤 拆除边跨合龙段临时连接构件及现浇段支架。 缓慢拆除5、6号主墩临时支撑（临时支撑顶部30cm高度钢管剥除，凿除砼，然后卸除墩柱顶部砂箱），5、6号支座受力。 在中跨悬臂段吊挂水箱并注水压重，安装合龙段临时连接外置式劲性骨架，要求焊缝迅速完成，尽快形成刚性连接。同时解除5号墩顺桥向的临时锁定。 安装中跨合龙段合龙吊架（也可直接用挂篮系统代替）。合理的设置施工平衡重，使合龙段两端高差、轴线偏差符合设计要求。安装合龙段底模，调整设计标高。 安装外侧模，梆扎钢筋，安装预应力管道。 张拉合

18、龙段临时预应力钢绞线至设计吨位。 选择稳定的天气，合适的温度，在刚性连接杆焊接完成后，迅速浇筑合龙段砼，一次浇筑完成。在砼浇筑过程中，根据浇筑砼方量，分级卸掉合龙段两端的水箱配重。 养护砼至设计标号，当砼强度达到设计强度的100%后，左右对称，先长后短张拉合龙钢束，管道压浆。 拆除临时刚性连接。 拆除吊架系统。 6.3 砼浇筑时机 选择设计要求的合龙温度（162），在气温相对稳定的夜间进行浇筑砼。即在劲性骨架将合龙口锁定后，迅速浇筑合龙段砼；砼浇筑在23小时内完成。浇筑完以后立即覆盖，撤走机具等临时施工荷载，洒水养生。 6.4合龙施工的质量保证措施选择凌晨浇筑砼。 于梁室内底板面及顶板面设置刚

19、性支撑并先期张拉四束钢绞线将中跨锁定，防止由于温度变化引起梁体伸缩压坏或拉裂新浇砼。支撑的设置和预应力张拉吨位根据当时温度经计算而定，一般为张拉控制力的30%-50%。 为防止新浇砼自身收缩而引起的裂纹，在砼中加入适量的微膨胀早强减水剂。 为尽快提高合龙段砼的早期强度，将合龙段砼强度提高一个等级。 卸除刚性支撑时，逐步均匀地拆除。 7 主桥箱梁施工控制 主桥箱梁为变截面单箱单室箱梁，跨中梁高2.756m，端支点梁高2.8m。箱梁顶板宽17m，顶板厚度28cm；翼缘板采用大挑臂折线翼缘板，端头厚18cm，根部厚65cm；底板宽11m，厚度50cm；腹板为直腹板，腹板厚度60cm（见图3）。 图3

20、 主桥箱梁7.1箱梁的挠度观测 挠度观测是控制成桥线形最主要的依据，主桥箱梁施工过程中每个节段布置3个观测点，这样不仅可以测量箱梁的挠度，同时观察箱梁是否发生扭转变形，在施工过程中，对每一截面进行立模、砼浇筑前后、预应力筋张拉前后进行标高观测，以便观测各点挠度及箱梁曲线变化，保证箱梁悬臂端的合龙精度及桥面线形。 测点布置采用16钢筋制作，在垂直方向与顶板的上下层钢筋点焊牢固，并要求竖直，露出砼面2cm，露出端加工磨圆并涂油漆标记。0、1号块高程观测点是为了控制顶板的设计标高，同时也为是以后各节段高程观测的基准点，具体点数根据需要布置。各节段设置3个测点，布设在顶板上，要求位置准确，固定牢靠。观

21、测的时间与项目 为减少温度影响，挠度的观测安排在早晨温度较低时进行，整个施工过程中主要观测内容有：挂篮就位立模后、砼浇筑前、预应力张拉前后、边中跨合龙前后以及拆除挂篮及压重减载过程、最终成桥前的各项检测，以这些值为依据，对悬浇施工进行有效的施工控制，同时分 析桥梁的受力状态，做出对箱梁准确的判断。 观测结果 观测结果的正确性是进行最优控制的先决条件，对每个施工阶段的挠度及标高的量测结果都进行详细的分析。 7.2温度观测 当施工到长悬臂时，大气温度变化、日照温差变化等对箱梁变形影响显著，为保证箱梁的顺利合龙和线形控制，进行长悬臂标高24小时的跟踪测量，同时测量气温变化值。 根据主桥箱梁施工阶段的

22、变形分析，在悬臂12、13#段进行该项测量，绘制变形曲线，另外根据13#段的变化情况，为大桥合龙提供合适时间。 7.3 箱梁施工注意事项 墩身两侧的挂篮要同步进行前移，梁段混凝土对称浇筑。 挂篮立模在环境温度变化较小时进行，尽量消除温度对施工控制的影响。 箱梁梁段空间位置按设计坐标及标高，在横向面至少设左、中、右三点控制。 在浇筑本段箱梁前，复测已完成的前段箱梁标高。 每完成一个梁段的施工后进行箱梁轴线测量。 箱梁施工过程中对挂篮自重、施工荷载的重量及其位置，每阶段均予以登记，以便每段梁段施工时加以核对，进行分析与调整。 8 结束语悬臂梁挂篮浇筑在工程中已经得到了广泛的使用，工艺日趋完善。我觉的悬臂梁挂篮浇筑最重要的施工准备和施工阶段，如果准备充足那对工程的进度，质量都有好处,在施工过程中严格进行质量控制，可以减少不必要的损失。 9 参考文献 1 王常才，桥涵施工技术 U, 人民交通出版社，2005； 2 张大全，公路施工方法与实例 U, 人民交通出版社，2005； 3 杨玉衡、郝传忠， 桥梁工程 U,中国建筑工业出版社，2007；