懸澆梁橋施工技術總結

2021-04-19 23:16:45 字數 5009 閱讀 8840

wdyt2010

第一章懸澆施工

橋梁結構的懸澆施工主要指橋梁上部結構在施工時,從橋墩頂開始,對稱地分段懸臂澆築施工,懸澆適用於大跨徑的預應力砼梁橋、連續梁橋、t型剛構橋、連續剛構橋等結構,施工中無須建立支架,無須大型起重與運輸機具,主要裝置是一對能移動行走的掛籃,掛籃可在已經張拉錨固並與墩身連成整體的梁段上移動,綁紮鋼筋,立模,澆築砼,施加預應力都在掛籃上進行,懸臂澆築的每一段都將要承受隨後澆築段的結構自重幾施工機具人員等荷載,並要保持懸臂對稱和平衡及安全穩定。

第一節掛籃的結構構造及設計

掛籃按構造形式可分為桁架式、斜拉式、型鋼式及混合式四種;按抗傾覆平衡方式可分為壓重式、錨固式和半壓重半錨固式三種;按走行方法可分為一次走行到位和兩次走行到位兩種;按其移動方式可分為滾動式、滑動式和組合式三種。

現結合××××專案衛生河大橋進、出城懸澆施工實際情況進行說明:

一.懸澆車式掛籃

懸澆車式掛籃由兩榀鋼箱梁作為主承重系統,其受力特點是:底模平台及側模支架所承荷重由前後吊桿垂直傳至鋼箱梁及箱梁底板上,並由二者來承擔,通過後錨解決抗傾覆穩定問題,鋼箱梁本身為受彎構件。

懸澆車式掛籃由主承重系統、錨固系統、行走系統,底平台和懸吊系統五部分組成。

(1) 主承重系統

主承重系統為鋼箱梁全焊結構,單榀自身有足夠的穩定性,為考慮到移動方便,兩榀之間輔以連線形成整體。

(2) 錨固系統

錨固系統分為主桁的錨固和底模平台的錨固兩部分。單片主桁在後支點處共錨4道φ32j精軋螺紋鋼,通過ygl聯接器與豎向預應力筋連線,底平台前後端由φ32j吊桿分別錨固於前上橫樑及已澆塊件前端。

(3) 行走系統

行走系統主要由葫蘆、軌道、行走小車及滑板撐腳組成。掛籃的行走步驟如下:

a、 待新澆砼達到80%強度並張拉預應力筋後,用兩個20t千斤頂放鬆前後吊桿,後吊桿除最外端兩吊桿外都拆除。

b、 脫模。

c、 解除、、號後錨,只保留號後錨;稍微頂起前支點5cm左右。

前底平台後端用4只10t葫蘆掛於已澆樑端上,並鬆掉底平台錨桿。

d、 將軌道前移乙個砼塊件長(3.0m或4.0m或5.0m)。安裝好行走小車,錨緊滑軌。

e、 解除號後錨。

f、 利用2只10t葫蘆向前牽引主桁,掛籃整體前移。

g、 行走到位後,提公升底平台錨固。

(4) 底平台系統

底平台系統包括外側模、內側模及底模、底模平台。

外側模採用6mm鋼板加型鋼組成,與內模採用對拉螺桿連線。內模利用自製鋼模及組合鋼模拼裝而成。底模也採用6mm鋼板加型鋼組成,鋼底平台為懸澆塊件的承重平台,利用型鋼焊成有足夠的剛度和強度。

(5) 懸吊系統

主要由鋼吊桿、分配梁組成。用以懸吊底平台系統,將其荷載傳給主梁。可以用螺旋千斤頂調節平台及模板標高。

二、三角型組合梁式掛籃

三角型組合梁式掛籃是用三角形組合梁代替受彎桁架,由於其斜拉桿的拉力作用,大大降低了主梁的彎矩,從而使主梁能採用單構件實體型鋼,由於掛籃上部結構輕盈,尾部錨固採用自錨平衡式,其底模平台及側模支架等的承重傳力由三角主桁架及箱梁底板來承擔。

三角掛籃由主桁架、提吊系統,走行及錨固系統、模板系統共四大部分組成。

(1)、主桁架:主桁架是掛籃的主要承重結構,桁架由型鋼加工而成,分三榀立於箱梁腹板位置,其間用角鋼組成上下平面聯結系,每片桁架均用槽鋼組焊而成,節點處用δ16結點板和m30螺栓聯接,前上節點處和前上橫樑聯結,前上橫樑由兩根工字鋼組焊而成桁架結構。

(2)、提吊系統:

a、前吊帶:前吊帶的作用是將懸臂灌注的底板、腹板及頂板砼及底模板重量傳至桁架上。前吊帶由160×32和160×20兩種16mn鋼板用φ48鋼銷組合而成。

前吊帶下端與底模架前橫樑銷接,上端吊在前上橫樑上,每組吊帶用2個30t螺旋千斤頂及扁擔梁調節底模標高。

b、後吊帶:後吊帶的作用是將底模模板荷載傳至已成箱梁底板。後吊帶用160×32的16mn鋼帶加工而成。

上部設定若干調節孔,以適應梁底板厚度的變化,下端與底模架後橫樑焊接,上端穿過箱梁底板(預留孔),每個吊帶用2個30t螺旋千斤頂及扁擔支撐在已成箱梁的底板上。

(3)、模板系統:

箱梁外模框架由槽鋼與角鋼組焊而成,模板圍帶採用槽鋼,板麵為8mm厚鋼板,模板設計為組裝活動式,可根據梁段的高度和長度變化隨時接長(高)和拆卸。外模支承在外模走行梁上,後端通過吊桿懸吊在已灌好的箱梁頂板(在灌注頂板時設預留孔),後吊桿與走行梁間設有後吊環,後吊環上裝有滾動軸承,掛籃行走時,外模走行梁與外模一起沿后吊環向前滑行。

內模由內模桁架、豎帶、斜支撐以及組合鋼模等組成。內模安置在由內模桁架、豎帶和斜支撐組成的內模框架上,內模框架支承在內模走行梁上,走行梁前端通過吊桿懸吊在三角桁架的前上橫樑上,後端通過吊桿吊在已灌好的箱梁頂板上(在灌注頂板時設預留孔),後吊桿與走行梁間設有後吊環,後吊環上裝有滾動軸承,掛籃行走時,內模與內模走行梁一起沿吊環滑行。

底模直接承受懸澆梁段的施工重力,底模由底模架和底模板組成。底模縱樑可由36b槽鋼組焊成桁架式,底模橫樑分前後橫樑,由36b槽鋼製作。底模板採用鋼模板,底模寬度應比箱梁底寬少8~10mm,兩外緣固定5~6mm橡膠條,在灌注砼時,兩側外模由拉桿將底模夾緊,以防漏漿,底模架前端連有角鋼可組成操作平台,供梁段張拉及其他操作。

(4)、走行及錨固系統:

走行系統及前移措施:待已灌注梁段砼強度達到設計要求指標後,對縱向預應力筋張拉並壓漿後,在三榀桁架下的箱梁頂面鋪設墊梁和軌道。軌道錨固後,放鬆底模架前後吊帶並將底模架後橫樑用2個10t導鏈懸掛在外模走行梁上;拆除後吊帶與底模架的聯接,先放鬆所有後吊桿再放鬆前吊帶,用2臺5t導鏈牽引前支座使三角桁架帶動底模側模前移,就位後安裝底模後吊帶,將底模吊起。

解除外模走行梁吊帶前移至預留孔,調整立模標高進入下一迴圈施工。

掛籃的錨固是利用箱梁的豎向預應力鋼筋把軌道錨固在已澆築完成箱體上,通過後錨扁擔梁把主桁架後節點錨固在軌道上。根據掛籃和最大懸澆梁段自重、施工荷載、材料機具自重等因素綜合考慮,其安全係數控制在2.0以上。

根據施工的塊段長度和中線偏移情況,準確計算出兩個前支座的位置,當前支座到達指定位置後,固定後錨點。輔助錨固設施前後左右固定掛籃。

第二節掛籃試拼和預壓

掛籃運至工地時,應進行試拼,以發現由於製作不精良及運輸中發現變形造成的問題,保證正式安裝時的順利及工程進度;同時為了檢驗掛籃的效能和安全,並消除結構的非彈性變形,應對掛籃進行試壓。試壓通常採用試驗台加壓法、水箱加壓法等。

(1)、試驗台加壓法

新加工的掛籃可用試驗台加壓法檢測桁架受力效能和狀況。試驗台可利用橋台或承臺和在岸邊樑中預埋的拉力錨筋錨住主桁梁後端,前端按最大荷載計算值施力,並記錄千斤頂逐級加壓變化情況,測出掛籃彈性變形和非彈性變形引數,用作控制懸澆高程依據。

(2)、水箱加壓法

對就位待澆混凝土的掛籃,可用水箱試壓法檢查掛籃的效能和狀況。加壓的水箱一般設於前吊點處,後吊桿穿過緊靠墩頂樑段邊的底籃和縱桁梁,錨固於橫桁梁上,或穿過已澆箱梁中的預留孔,錨於梁體,在後吊桿的上端裝設帶壓力表的千斤頂,反壓掛籃上橫桁梁,計算前後施加力後,分級分別進行灌水和頂壓。記錄全過程掛籃變化情況即可求得控制資料。

(3)、掛籃進行加工及試拼預壓過程中注意事項:

a、掛籃加工過程中應由具有資質的生產廠家進行加工,焊縫施工由具有合格證的焊工進行施焊;

b、掛籃進廠時應進行焊縫探傷試驗,合格後方可進行試拼預壓;

c、掛籃試拼預壓過程中應對鋼構件中實腹式、格構式構件的綴板進行檢查,確保受力效能合乎設計及規範要求;

d、嚴格檢查節點板及銷接部位栓孔公稱直徑符合圖紙及設計要求;

e、檢查掛籃縱樑受力狀況,確保精軋螺紋鋼使梁體對稱受力,對於後錨位置所有鐓筋接頭應緊密結合。

f、掛籃外模及內模的卸落必須用螺旋千斤頂進行卸落,以確保前後橫樑受力緩慢均勻,而不是受到瞬間的荷載衝擊,造成橫樑的變形過大或瞬間失穩。

(4)、掛籃拼裝

拼裝掛籃縱橫桁梁、底籃、模板→安裝主縱桁梁和支點→安裝主橫桁梁→安裝前後吊桿(吊帶)和帶千斤頂的橫樑→主縱桁梁加錨並調整縱桁梁和橫桁梁位置→吊掛兩側底籃→試壓(或拉)→調整底籃高程→安裝外側模頂模→調整模板尺寸及標高→綁紮鋼筋,設定預應力管道,安裝端模及堵頭模板→澆築混凝土。當主縱桁梁需聯體設定時,應考慮懸臂分體後的施工長度。為減小主縱桁梁的負彎矩,主縱桁梁宜逐段接長,且保證節段連線處的連線剛度。

第三節掛籃設計原則

掛籃的合理設計是保證施工質量、加快工程進度的重要因素。在設計中要求掛籃的質量小、結構簡單、執行方便、堅固穩定、變形小、裝卸方便、並利用當地現有構件。

(1)設計時必須確定懸澆的分段長度。分段長,節段數量少,掛籃周轉次數少,施工進度快,但結構龐大,需要的施工裝置相應增大分段短,數量多,掛籃周轉次數多,施工速度進度較慢,但結構較輕,相應的施工裝置較小。因此懸澆長度應根據施工條件權衡利弊綜合考慮確定,通常乙個t構的分段長度約3~5公尺左右。

(2)設計時,應考慮各項實際可能發生的荷載情況,進行最不利的荷載組合。設計荷載大體有以下幾種:

a、掛籃自重;b、模板支架自重(包括側模、內模、底模和端模等);c、振動器自重和振動力,千斤頂和油幫浦極其它相關裝置自重;d、施工人群荷載;e、最大節段混凝土自重等;

(3)驗算掛籃的抗傾覆效能,確定結構整體的圖式和尺寸以及後錨點的錨力等。

考慮到現階段設計及結構構造,通常情況下混凝土比重取2.6~2.7,荷載分布取混凝土自重的10%~15%作為施工荷載,膨模係數取混凝土自重的5%為宜。

第四節梁體懸澆施工

一、墩頂0#塊施工程式如下:

(1)安裝墩頂托架平台;

(2)澆築支座墊石及臨時支座;

(3)安裝永久盆式橡膠支座;

(4)安裝底、側鋼梁及降落木楔或千斤頂;

(5)安裝底板部分堵頭模板;

(6)托架平台試壓;

(7)調整模板位置及標高;

(8)綁紮底板和腹板的伸入鋼筋;

(9)安裝底板和腹板的伸入鋼筋;

(10)監理工程師驗收;

(11)澆築底板第一層混凝土;

(12)混凝土養護;

(13)綁紮腹板、橫隔梁鋼筋;

(14)安裝腹板縱向、橫隔梁橫向預應力管道和預應力筋;

(15)安裝全套模板;

(16)監理工程師驗收;

(17)澆築腹板橫隔板;

(18)混凝土養護;

(19)拆除部分內模後,安裝頂板模;

(20)安裝頂板端模;

(21)綁紮頂板底層鋼筋網及管道定位筋;

(22)安裝頂板縱向預應力管道及橫向預應力管道和預應力筋;

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