掛籃施工其實就是指,我們在澆筑大跨徑的懸臂橋梁的時候采用吊籃的方法,就地分段懸臂作業(yè)。今天小編會以兩座連續(xù)鋼構橋為例,來和大家一起分享一下橋梁的懸澆掛籃的施工工藝。(文章中小編會插入幾張其他橋的結構作為例子,方便大家了解)
編制專項《預應力鋼筋砼連續(xù)剛構箱梁的掛藍懸臂施工方案》報監(jiān)理工程師審批。
1.新地大橋上部結構為單箱單室變高變截面箱形梁,箱梁根部梁高5.5m,跨中及邊跨直線段梁高2.2m,梁底曲線按二次拋物線變化。箱梁頂寬12.25m,箱梁底板寬7m,兩側翼緣懸臂長2.625m,梁體設三向預應力。
2.溝壁溪大橋上部結構為單箱單室變高變截面箱形梁,箱梁根部梁高8m,跨中及邊跨直線段梁高3m,梁底曲線按二次拋物線變化。箱梁頂寬12.25m,箱梁底板寬7m,兩側翼緣懸臂長2.625m,梁體設三向預應力。
3.主梁箱梁分為標準節(jié)段、邊跨現(xiàn)澆段、合攏段,0#塊。主梁0#節(jié)段和1#節(jié)段采用整體澆筑,主要采用墩頂托架施工,分兩次灌注,(新地橋第一次澆至3m高處;構壁溪橋第一次澆至5m高處)標準節(jié)段采用輕型掛籃施工,一次灌注,邊跨現(xiàn)澆段采用支架施工,合攏段采用吊架施工。施工順序為:0#、1#節(jié)段施工→拼裝懸澆掛籃→采用掛籃對稱澆筑標準節(jié)段→邊跨現(xiàn)澆段澆筑→邊跨合攏→中跨合攏。
根據(jù)總體進度安排,計劃安排8套掛籃進行平行施工。掛籃選用輕型結構的棱形掛籃。其構造由承重系統(tǒng)、提吊系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、模板及張拉操作平臺組成。
△掛籃設計計算
△掛籃設計圖0#塊和1#塊采用墩頂預埋托架施工,分兩次灌注。施工工藝流程為:托架拼裝→荷載試驗→立底?!惭b鋼筋及預應力筋→立腹板內外側?!惭b鋼筋及預應力筋→安裝頂板托架及模板→綁扎鋼筋、安裝預應力管道→檢查簽證→澆筑混凝土→養(yǎng)護。
0#、1#梁段托架與模板的安裝
①.托架安裝順序
0#、1#梁段托架分三個體系,即中箱底模支架、邊箱底模支架、翼緣板支架及內支撐架。各個體系相互獨立,分別承載。中箱底板支架利用預埋于墩身內的牛腿支撐。在支撐牛腿安裝型鋼支座,然后在上面鋪設縱、橫分配梁。邊箱底模支架利用預埋于墩身上的預埋件連接,預埋件分二層,間距3米。支架為Ⅰ36a型鋼組成三角支架,支架與預埋件采用銷子連接,翼緣支架支承于墩身預埋件上,翼緣支架為Ⅰ20a型鋼三角支架。
②.壓重
(1).為消除施工托架的塑性變形,分別對底模板中支架、底模板邊支架及翼緣支架進行壓重。
(2).采用堆碼砂袋的方法壓重,支架及分配梁、模板安裝就位即將砂袋吊裝就位。砂袋模擬箱梁結構形式堆碼,均勻堆碼,且應整齊。砂袋裝填重量均勻,并逐袋稱重,壓重重量根據(jù)砂袋之數(shù)量來確定。
(3).加載前對支架進行全面檢查,由各級施工人員簽證并經(jīng)經(jīng)理部技術負責人簽字認可后進行加載壓重,加載前對支架進行測量并記錄備案,壓重后對支架進行定時觀測并記錄在案,卸載后再對支架進行測量,以取得施工中所需的有效數(shù)據(jù)。
③.模板工程
(1).0#梁段是箱梁結構最復雜的部分,相應的模板類型繁多,而且精度要求高。內外側模板分一次安裝到位,外模(側模、翼緣底模板)均采用鋼模板。內側模大部分采用組合鋼模。橫隔墻模板,內頂模及內側模底部部分采用木制模板,底模采用多層木夾模板,端模板除底板及半截腹板端頭采用木模外,其余均采用鋼模。
(2).模板均采用對拉拉桿固定,腹板模板采用φ20鋼筋拉桿,外套φ22硬塑膠管,以利拉桿倒用,腹板內側模與外側模對拉錨固。腹板及橫隔墻內分別采用φ20鋼筋和∠75角鋼做內撐,以固定腹板及橫隔墻的結構尺寸。
(3).0#、1#梁段懸臂部分和翼緣底板模板的支撐要牢靠,底模板與支架分配梁之間用楔塊楔牢,底模與支架分配梁(木方)之間不得有縫隙,以免混凝土澆注時模板變形過大,造成事故。
(4)由于0#梁段一次灌注高度很高,腹板內鋼筋及預應力管道較密集,為利于混凝土的振搗,在腹板內側模上開設“天窗”口。
2.鋼筋作業(yè)及預應力管道的安裝
①.橫向鋼筋和腹板內箍筋采用閃光對焊接長,接頭交錯布置。縱向鋼筋采用雙面搭接焊接長。
②.鋼筋綁扎順序為:先綁扎底板底層鋼筋網(wǎng)→腹板箍筋,橫隔板鋼筋網(wǎng)→底板第二層鋼筋網(wǎng)→腹板縱向鋼筋、橫隔板內橫向鋼筋→安裝豎向粗鋼筋→安裝橫隔板內橫向粗鋼筋→腹板、橫隔板內架立鋼筋→綁扎腹板箍筋及橫隔墻豎向鋼筋網(wǎng)→綁扎頂層鋼筋網(wǎng)→安裝縱向預應力管道及橫向預應力束→綁扎表層鋼筋網(wǎng)→綁扎橋面預埋鋼筋。
③.墩身伸入0#梁段鋼筋與0#梁段橫隔板豎向鋼筋焊接,單面焊接,焊縫長10d。
④.鋼筋安裝時如與預應力束(管道)相碰時,適當移動鋼筋的位置,豎向預應力筋與縱向波紋管道(橫向束)相碰時應適當移動豎向筋的位置。
⑤.預應力筋(管道)應設置足夠的定位鋼筋,保證預應力管道的正確位置。縱向波紋管應每隔0.8~1米設置一道定位鋼筋網(wǎng)(定位筋由Ф12元鋼制作)。橫向束也應設置足夠的定位鋼筋。豎向預應力筋除上、下固定其位置外,尚需在中部設置2~3道定位鋼筋。預應力管道(筋)安裝時除了需保證其設計位置外,各預應力管道應保持順直(有彎曲的保證其彎曲平順)。豎向預應力筋除了保證其在腹板內的正確位置外,尚需保證各預應力筋排列均勻,且在一條直線上。
⑥.豎向預應力筋管道采用φ50波紋管,壓漿管和排氣管與一段黑鐵皮管(長30cm)焊接后與波紋管連接,壓漿管頭與波紋管的連接應用膠布纏繞密實。
⑦.縱向預應力管道采用波紋管制孔,用φ40膠管襯孔。波紋管采用大一號波紋管接長,且在兩端頭(節(jié)段分界面)各接上波紋管接頭。波紋管接頭處應用膠布纏繞密實。
3.高強混凝土的配制及質量控制措施
①.根據(jù)高標號混凝土配制與施工控制的經(jīng)驗。配合比采用P.O52.5R普通硅酸鹽水泥,粗骨料為花崗巖碎石,細骨料為中粗砂,混凝土中摻加一定數(shù)量的摻和料,選用與水泥匹配的優(yōu)質高效復合減水劑。配合比應經(jīng)試驗反復比較,以選擇出最佳配合比,且便于施工中控制。
②.加強混凝土生產(chǎn)過程的控制是保證高標號混凝土質量的關鍵?;炷猎牧蠂栏癜凑找?guī)范要求進行進場檢驗,嚴格執(zhí)行配合比中原材料的規(guī)格要求;混凝土采用強制式攪拌機拌和,并嚴格保證混凝土攪拌時間;計量系統(tǒng)定時校驗,以保證計量的準確性,水泥控制在±2%、砂石±3%、水±1%、外加劑1%。電子稱量設備應有專人保管,定期清理,確保計量準確;混凝土輸送選用性能良好輸送泵,并有專人管理、維護、保養(yǎng),定期檢修。
4、混凝土灌注
① 混凝土灌注順序
(1).0#塊高度達5.5m、8m米,一次進行灌注。。
(2).對稱交替澆注底板、橫隔墻、腹板混凝土、上下游方向對稱,沿橫向左右對稱交替澆注混凝土。最后澆注頂板,頂板混凝土從兩側腹板向中間澆注,最后澆注各翼緣板混凝土翼緣板混凝土從外側澆注至內側,左右翼緣板混凝土對稱澆注。
② 混凝土的拌制及入模
(1).由于0#塊梁段內鋼筋及預應力管道密集,混凝土原材料必須進行嚴格控制。粗骨料采用粒徑5~20mm碎石,混凝土施工配合比配制要滿足混凝土3天強度達到設計強度的80%的要求。
主梁混凝土為C50,配合比設計進行優(yōu)化,保證混凝土和易性好、不離析,具有良好的可泵性,坍落度為18~20cm,初凝時間為8~10h。
(2).為便于混凝土的入模及混凝土輸送泵的輸送,混凝土坍落度控制在18~20cm。
(3).由于混凝土澆注面較廣,區(qū)域較多,且澆注時各區(qū)域交替進行,為能保證次一層澆注在先澆注的一層混凝土初凝前完成,除保證混凝土一定的澆注速度外,混凝土內摻入緩凝劑,延長混凝土的初凝時間滿足澆注要求。
(4).混凝土入模方式
混凝土由拌合機出料后直接利用HBT60C輸送泵輸送到工作平臺上。底板混凝土及隔板、腹板底部混凝土澆注時,采用串筒從頂板接下,使混凝土不致離析(部份普通鋼筋需割除,待混凝土澆注完后再將鋼筋補上)。0#塊混凝土澆注時,平臺上應準備充足的輸送管和適當?shù)蔫F鍬,以備混凝土翻鍬。
③ 振搗
(1).0#塊高度較高,且鋼筋密集,預應力管道繁多?;炷恋恼駬v工作是保證混凝土澆注質量的關鍵工序,必須采取行之有效的技術措施并加強施工現(xiàn)場的管理,提高操作人員的操作水平和責任心,才能確保0#塊澆注的順利進行。
(2).0#塊混凝土均采用插入式振動器振搗,選用B50振動器。振搗時振動棒插入深度為高一層混凝土10cm深,移動間距為振動棒作用半徑的1.5倍,振搗時間以混凝土不再下沉、冒泡,并輕度泛漿為宜。
(3).腹板混凝土從內側模板上開設的窗口進行振搗,并從窗口觀察混凝土振搗情況,橫隔墻混凝土振搗時操作人員下到橫隔墻內,可能移動和切斷的普通鋼筋在混凝土埋入之前恢復,腹板與底板交界處、橫隔墻與底板交界處混凝土振搗時注意不能漏振,并不能進行“拖棒”(即用振動棒從腹板(隔墻)內拖出混凝土),以免造成腹板(橫隔墻)內混凝土從底板翻出,使腹板和橫隔墻上部產(chǎn)生空洞。頂板混凝土澆注時應進行刮平,并進行收漿,及時覆蓋、澆水養(yǎng)護。
④ 施工接縫處理
在混凝土強度達到2.5 Mpa以上時開始對施工接縫鑿毛,鑿毛后用壓力水沖洗干凈。
0#號塊混凝土灌注完成之后應加強混凝土的養(yǎng)生工作,混凝土強度達到設計要求后進行預應力張拉、拆模、拼裝掛籃準備進行箱梁節(jié)段的施工
掛籃采用三角架斜拉式結構。掛籃應按鋼結構加工規(guī)范及設計圖要求進行加工和驗收,并在工廠進行試拼。
掛籃現(xiàn)場拼裝利用墩旁塔式吊機,先安裝主縱梁、三角架,再安裝前、后上橫梁,然后安裝吊帶、底籃及模板。
安裝前進行技術交底,并組織學習高空作業(yè)安全操作規(guī)程和施工工藝,對關鍵部位重點交底和檢查,上一道拼裝工序完成后,須經(jīng)檢查合格方準進行下一道工序。
掛籃拼裝完成后,對結構螺栓、焊縫、桿件數(shù)量、規(guī)格等進行仔細檢查,合格后進行荷載試驗。
荷載試驗的目的是檢驗掛籃的承載力和消除結構的非彈性變形,測量彈性變形值。試驗前編寫試驗大綱。荷載試驗加載采用鋼鉸線對拉的方法,按要求分級加載,并監(jiān)測結構變形,測得數(shù)據(jù)與計算值進行比較,然后逐漸卸載,并測量結構回彈變形量,根據(jù)實測變形值確定掛籃底模的予拱度。
壓重時采用鋼鉸線對拉,在承臺頂面預埋鐵件,安裝錨具,在掛籃上單端張拉,鋼鉸線張拉時應上、下游逐根對稱進行,且應保證鋼鉸線垂直,不得偏斜,以防掛籃因承受水平力而產(chǎn)生偏移。
施加預應力前對掛籃底籃面標高進行全面測量,記錄其絕對標高值h1(應測量多點),施加預應力后靜置12小時再測量對應各點的絕對標高值h2,解除預應力后再測量各點的標高值h3,作為計算彈性變形值的依據(jù)。
非彈性變形值△t1=h1-h3(已消除)
彈性變形值△t2=h1-h2-△t1(設置預拱度)
掛籃壓重時T構兩側掛籃應同時對稱進行。
主梁節(jié)段采用掛籃對稱澆注,每個節(jié)段采用一次澆注完成,掛籃重量和施工荷載滿足設計要求。
施工工藝流程:掛籃前移→掛籃錨固、底籃提升→立底模、外側模→綁扎底板、腹板鋼筋及預應力管道、豎向筋→安裝內側模及頂?!壴敯邃摻罴邦A應力筋、安裝預埋件、預留孔→檢查簽證→澆混凝土→養(yǎng)護→預應力張拉。
1.掛籃前移
預應力張拉完成后,即可進行掛籃前移(掛籃前移到位后再壓漿,保證壓漿管道中灰漿凝固質量)。先將掛籃后中吊帶拆除,放松邊吊帶及前吊帶使掛籃下落一定高度,檢查底板、腹板、翼板等部位,確保掛籃走行無障礙。
掛籃走道安放位置要準確,接頭處要平齊無臺階,走道與豎向筋錨固。掛籃前移利用其所配備的YC75-1000千斤頂頂推,上下游要保持同步,兩懸臂掛籃要基本上對稱前移,走行過程中要注意掛籃中線及走道方法的觀測,發(fā)現(xiàn)偏位后及時糾正,確保掛籃到位時偏移值不超過規(guī)范要求。
2.掛籃錨固:
掛籃走行到位后,盡快將后錨錨固好,拆除滑移設備,前支點加墊塊墊實,安裝并擰緊后錨設備,利用邊吊帶將掛籃提升,中吊帶將掛籃收緊,調整底模位置及標高,安裝外側模。
3.鋼筋、預應力安裝
所有進場鋼筋、鋼鉸線、錨具等材料均須按規(guī)定抽檢合格方準使用。鋼筋綁扎按圖紙要求進行,波紋管安裝除插芯棒外,每0.8~1.0m設置一道定位網(wǎng),要求位置準確,安裝牢靠。波紋管接頭用大一號波紋管套接。接頭波紋管長度30cm,兩頭伸入15cm,接頭處波紋管切平,不能有卷曲翹起現(xiàn)象,防止穿鋼鉸線時鉤掛。波紋管應有良好的水密性,并在施工中注意保護,如有燒傷現(xiàn)象,及時用膠帶纏包,以免造成漏漿堵管,錨墊板與波紋管連接要穩(wěn)固,接頭要包纏封死,防止漏漿堵塞壓漿孔。
4.混凝土澆注
混凝土標號為C50,性能要求和質量控制同0#塊,混凝土由混凝土工廠生產(chǎn),經(jīng)輸送泵泵送至橋面,底板混凝土通過頂板預留孔洞滑入,預留孔洞下掛設串筒,使混凝土不致離析;腹板混凝土從腹板內側模板上預留的窗口送入,即混凝土從梁段頂面孔洞下來,通過溜槽送入兩側模板窗口,兩側腹板應對稱灌注。
混凝土由前端向后端分層灌注,分層厚度30cm左右,采用插入式振搗器振搗,振搗時應避免碰撞預應力波紋管,如發(fā)現(xiàn)預應力管道錯位、脫節(jié)等情況,應及時進行處理。腹板混凝土從內側模上預留窗口插入振動棒,待混凝土澆注一定高度后再封好窗口模板,振搗時尤其要注意縱向錨墊板處,豎向筋錨墊板下,橫向筋錨墊板、錨固端和下倒角處混凝土的密實性,振搗操作要求同0#塊。
混凝土澆注過程中,根據(jù)掛籃彈性變形情況,分次頂升調整,每次調整值為4~6mm。
5.預應力施工
張拉設備校驗:①張拉前必須對油泵、千斤頂、油壓表進行校驗,并進行定期檢查,保證設備處于良好工作狀態(tài);②壓力表精度不低于1.5級,表面最大讀數(shù)應為張拉時實際值的1.5倍;③張拉機具應經(jīng)常維護,定期檢查,張拉機具長期不使用時,或拆除修理后應重新校驗,正常使用時,一般超過6個月或使用200次后,均需重新校驗。
1.合攏次序
先邊跨合攏,再中跨合攏,邊跨合攏時中跨懸臂端利用掛籃壓重,因此
必須精確計算掛籃的實際重量,拆除多余的掛籃結構。合攏段兩側懸臂端利用水箱壓重,水箱上作好水位標記,以利澆筑混凝土水箱放水與混凝土澆筑速度一致。
2.合攏工序及說明
① 一般說明
(1).合攏勁性骨架焊接選擇在最接近合攏溫度(180C~200C)時進行,組織充足的人員和焊機同時施焊,盡量縮短施焊時間。
(2).澆注合攏段混凝土時,選擇凌晨3~5時開始澆注,(此時氣溫為一天中的最低溫度且應接近合攏溫度)混凝土必須在2~3h內澆注完成。同時混凝土澆注前懸臂端兩側節(jié)段進行澆水降溫?;炷翝沧⑦^程中壓重水箱指定專人放水,保證平衡施工。
(3).加強施工觀測,整個合攏期間,每天進行二次觀測。主要觀測橋面高程的變化(底板束張拉前后、合攏前后的變化)以及T構懸臂端的縱向位移、豎向位移、活動支座的位移等。
(4).合攏段混凝土澆注完畢后應加強養(yǎng)護,箱梁內腹板底板及頂板保持濕潤。同時合攏段兩側相鄰節(jié)段應澆水降溫,盡量減少溫差引起的箱梁變形。
② 邊跨合攏段施工
(1).節(jié)段施工完成后,同時直線段施工也已結束,將邊跨掛籃改裝成合攏吊架,并在懸臂段設水箱作平衡重,水箱容水重量根據(jù)混凝土重量計算。
(2).在氣溫200C左右時(最好不大于200C),焊好勁性骨架。
(3).安裝鋼筋、立模、預應力束穿束。
(4).澆注邊跨合攏段混凝土,通過泄水閥調整水箱中的配重。邊澆注混凝土邊同步按所澆注的混凝土重量放水,混凝土必須在2~3h內澆注完成。
(5).混凝土養(yǎng)生至設計強度的85%以上時,按順序張拉縱向頂、底板預應力。
(6).拆除邊跨現(xiàn)澆段的支架。
③ 中跨合攏段施工
(1).邊跨合攏段施工完畢后,將中跨掛籃改裝為中跨合攏段吊架,并將多余的掛籃構件拆除或移至0#塊,并在兩懸臂段設水箱作為平衡重。
(2).安裝調試中跨合攏段吊架,安裝千斤頂和頂架,合攏段兩側懸臂端施加預頂力后,焊接勁性骨架,張拉臨時合攏束錨固。
(3).安裝鋼筋、立模、預應力束穿束。
(4).澆注中跨合攏段混凝土,通過泄水閥調整水箱中的配重。
(5).混凝土養(yǎng)生至設計強度85%以上時,按順序張拉預應力。
(6).張拉中跨預應力束。
(7).拆除掛籃。
3、合攏段施工工藝流程圖“主橋合攏段施工工藝框圖” “邊跨合攏段施工示意圖”
1.實施施工控制的必要性
連續(xù)剛構是一種多次超靜定體系,施工過程中各種復雜的因素都可能引起結構的幾何形狀和內力改變。盡管在設計時已經(jīng)考慮了施工中可能出現(xiàn)的情況,但由于施工過程的復雜性,影響因素多,事先難于精確估計結構的實際狀態(tài)。通過在施工過程中對橋梁結構進行時監(jiān)控,可以根據(jù)監(jiān)測結果對施工過程中的控制參數(shù)進行相應調整。并且在已建節(jié)段偏離控制目標時,及時調整下一節(jié)段的掛籃定位標高,以保證結構線形的平順,并監(jiān)控實際內力分布,使箱梁始終處于安全受力范圍內。
影響施工過程中橋梁結構線形和內力的因素主要有以下幾方面:混凝土彈性模量、混凝土方量誤差及單T兩側重量不平衡、混凝土收縮徐變、施工臨時荷載、溫度影響、掛籃變形、預應力索張拉誤差。當上述因素與設計不符,而又不能及時識別引起控制目標偏離的真正原因時,無法采取正確的糾偏措施,引起誤差積累。本橋剛構跨度大,墩身高,施工過程復雜,為了保證施工質量,對本橋進行施工監(jiān)測和控制是十分必要的。
2.施工控制方法
施工控制是一個預告→施工→量測→識別→修正→預告的循環(huán)過程。
其技術流程為:前期結構分析計算→預告標高→施工→測量→誤差分析→修改設計參數(shù)→結構計算→預告標高。
實施流程為:階段施工結束→現(xiàn)場測試→誤差分析→監(jiān)控組提供數(shù)據(jù)(設計代表認可)→監(jiān)理組→施工單位→下一階段施工開始。
① 前期結構計算
在設計圖紙的基礎上,采用各參數(shù)的理論值(或規(guī)范規(guī)定取值),通過有限元分析程序,用倒拆分析的方法得出各節(jié)段施工時相對于設計標高的預抬量,并得出各節(jié)段的施工應力。
③ 修改設計參數(shù)
在獲得測量數(shù)據(jù)后,對比其與理論計算值的差別,采用分離變量法可識別出各參數(shù)的真實值。
④ 掛籃變形值的確定
掛籃變形值開始可根據(jù)計算值與荷載試驗結果確定,以后各節(jié)段掛籃變形值可根據(jù)上一節(jié)段實測值推算,并與理論值比較確定。
⑤ 控制線形修繕
在施工過程中,由于結構的實際情況與理論計算的差異以及掛籃定位標高放樣的偏差,必將導致已建部分在成橋時呈現(xiàn)的線形曲線不能消除的誤差。如果不顧及這種誤差繼續(xù)以后節(jié)段施工,可能造成全橋的線型反折突然,波動較大,鑒于這種情況,須對未施工節(jié)段的控制線形作出修改。
⑥ 掛籃立模標高確定
掛籃立模標高的控制點選擇在待澆箱梁節(jié)段底板前端底模上,由下式計算得到:
H=H0+△H+fg+fn
式中:H——掛籃模板定位標高
H0——箱梁底面設計標高
△H——倒拆分析計算得到的預抬量
fg——掛籃的彈性變形
fn——待施工節(jié)段的控制線形與設計標高的差值
【合作交流】
小編個人QQ號 :2355267499
工程技術交流群:202811308
BIM學習考試群:280363089
一建學習咨詢 :2355303346
●路橋學堂: 路橋BIM設計,InfraWorks讓你制作更快捷
●路橋學堂:【預售】市政工程造價入門與案例(識圖+清單+算量+套價)
●路橋學堂: 路橋市政學習禮包(含:六門任選課程+標準VIP)
●路橋學堂:【預售】公路造價全過程實操培訓(快速勝任公路造價工作)
●路橋學堂:【大班】橋梁工程師速成班2017版(視頻+答疑+作業(yè)+點評)
●路橋學堂:【大班】公路工程施工技術修煉營(視頻+答疑+作業(yè)+點評)
聯(lián)系客服