連續梁施工方法及工藝 秦淮河特大橋

2022-06-09 23:30:02 字數 5159 閱讀 4867

秦淮河特大橋(六工區)

連續梁施工方法及工藝

(因主跨圖紙未到,只能進行工藝描述,數字無法統計)

一、工藝流程

見連續剛構施工工藝框圖。

二、0#段施工

秦淮河特大橋連續梁0#段採用墩頂托架法施工。0號段梁長(12)公尺、樑高(6.65)公尺;頂寬(13.4)公尺、底寬(6.7)公尺。

托架採用在墩身施工時預埋鋼板,在鋼板上焊接牛腿支架,在牛腿支架上搭設萬能桿件桁架組成。萬能桿件桁架以墩身為軸線對稱施工。施工底模及工作平台用工字鋼、鋼管、方木、木板等材料拼裝而成,選用u型螺栓扣接方式連線。

其托架的受力檢算附後:

底模系統包括:懸臂托樑、橫樑、縱樑、錨固螺栓、底模、腳手板、安全網等。工作平台系統包括:

橫樑、縱樑及上面鋪設的步行板。為防止砼在澆注過程中因托架變形過大而產生裂紋,在托架完成後對托架進行預壓,根據預壓情況調整底模標高。

底模:組合鋼模板、木板,其支撐結構如上所述。

外側模:採用掛藍外側模。 為保證模板穩定,在底模橫樑上設定斜撐和腹板的內外模間設定對拉螺栓。

內模:使用組合鋼模板,支承部分利用掛藍的內模桁架和兩個萬能桿件拼裝成的支架。

端模:腹板和底板的端模尺寸各梁段變化大,用木板製作,頂板的端模尺寸變化較小,用鋼板製作。

施工順序如下:

拼裝萬能桿件托架→安裝底模、工作平台系統→安裝外側模→安裝底板端模板→安裝底板普通鋼筋、豎向預應力筋、波紋管、錨下螺旋筋,固定錨下墊板→安裝腹板端模板→安裝腹板普通鋼筋→安裝內模支架→安裝內側模板及頂板底、端模板→安裝頂板普通鋼筋、頂板縱向預應力鋼筋、波紋管、錨下螺旋筋,固定錨下墊板→安裝頂板橫向預應力鋼筋、波紋管、錨下螺旋筋,固定錨下墊板→設定縱、橫向預應力管道排氣孔→安裝各種預埋件→檢查、驗收→澆注砼→預應力筋張拉→預應力管道壓漿

模板、鋼筋等材料採用塔吊垂直提公升。在塔架上安裝幫浦送管道,混凝土由拌和站集中拌製,混凝土罐車運輸。幫浦送入模,插入式振搗器振搗。

腹板混凝土澆築時,在內模處留設混凝土側窗及搗固孔,以減少混凝土自由傾落高度,防止混凝土離析和對管道的過度衝擊,並避免搗固棒與管道猛烈碰撞,澆築至預留孔位置後,封閉並加固側窗,繼續向上澆注。

墩頂0#段外側收坡部分在0#段側模前移後施工。

三、懸臂澆築施工工藝

秦淮河特大橋預應力混凝土連續梁採用掛藍懸臂澆注法施工。掛籃為三角桁架式掛籃,共配備4套。

見「掛藍結構示意圖」。

1)掛籃安裝

用塔吊吊運掛籃裝置,按照設計安裝順序,在0#段兩端對稱安裝,錨固於0#段梁體上。掛藍安裝工序如下:拼裝掛藍縱橫桁架、底藍、模板→安裝主縱桁架和支點→安裝主橫桁架→安裝前後吊桿(吊帶)和帶千斤頂橫樑→主縱桁架加錨→吊掛兩側底藍→安裝外側模→調整模板尺寸、標高

2)掛籃試驗

試驗目的:驗證掛籃結構設計的合理性及強度、剛度、穩定性;測出掛籃的彈性變形和非彈性變形值,作為控制懸澆立模標高的依據。

試驗方法:採用水箱加壓法,在每級荷載下觀測指定部位的應力和應變值。

試驗專案:底模前端下沉量;主桁梁應力;前托梁應力。

試驗裝置:拉壓式感測器、應變儀、應變片、水準儀、水箱及萬能桿件、塔吊。

試驗步驟:檢查掛籃裝置是否上緊;安裝感測器、應變儀、千分表、應變片;分級加荷,測量資料;最高端荷載,持荷12小時,測量資料;解除安裝,測量資料。

掛籃試驗完畢後,根據測試結果調整掛籃和模板的中心位置及標高,預留前托梁的標高沉落量。

3)施工步驟

掛藍就位→調整模板標高→安裝底板端模板→安裝底板普通鋼筋、豎向預應力鋼筋、波紋管、錨下螺旋筋,固定錨下墊板→安裝腹板端模板→安裝腹板普通鋼筋→安裝內模支架→安裝內側模板及頂板底、端模板→安裝頂板普通鋼筋、頂板縱、橫預應力鋼筋、波紋管、錨下螺旋筋,固定錨下墊板→設定縱、橫向預應力管道排氣孔→安裝各種預埋件→檢查、驗收→澆注混凝土→預應力筋張拉→壓漿→掛藍前移→下一迴圈。

梁段混凝土t構兩側對稱均衡對稱澆注,混凝土由前端向跟部方向澆注。梁段混凝土一次澆注完成。

見「懸臂澆築連續梁施工工藝框圖」。

4)預應力施工

秦淮河特大橋連續梁為設計三向預引力體系。縱向預應力束採用7-7φ5、9-7φ5的φ15j鋼絞線,內徑為φ70mm、φ85mm塑料波紋管成孔;橫向預應力束採用5-7φ5的φ15j鋼絞線,內徑為90×19mm扁形金屬波紋管成孔;豎向預應力筋採用φ25mm冷拉ⅳ級粗鋼筋,內徑為φ35mm鐵皮套管成孔。

⑴ 縱向預應力束採用ycw250b型千斤頂進行張拉,橫向預應力束採用ydc260q型千斤頂單向單根對稱張拉,豎向預應力筋採用yc60型千斤頂單端張拉。

懸臂澆築連續梁施工工藝框圖

⑵ 張拉前,對張拉用的千斤頂、油表進行校驗和標定,建立張拉力和油表讀數之間的對應關係曲線。同時根據設計給定的技術引數計算理論伸長值。然後檢查孔道,用清孔器進行清孔,做好張拉準備。

⑶ 檢查錨下混凝土質量和梁體混凝土強度。待梁體混凝土達到設計強度時,進行張拉。

⑷ 鋼絞線下料用砂輪切割機切斷,用捲揚機牽拉穿束。

⑸ 張拉順序:先張拉縱向預應力束,再張拉橫向、豎向預應力束。縱向預應力束張拉順序為:由里向外,左右對稱,同時進行。

⑹ 縱向預應力束張拉時採用兩端對稱同步分級進行。橫向預應力束張拉按設計要求採用單端張拉。豎向預應力筋張拉採用箱梁頂部單端張拉。以張拉力和伸長值進行雙控。

⑺ 縱橫向預應力鋼筋張拉程式: 0→初應力(持荷2min)→σcon (錨固)。豎向預應力鋼筋張拉程式:

0→初應力→σcon(持荷2min錨固)。實際伸長值與理論伸長值的誤差,控制在6%之內。張拉時及時做好施工記錄。

⑻ 預應力管道採用波紋管、鐵皮管成孔。波紋管接長用套管連線,兩端用膠布纏裹、以防漏漿。波紋管用定位網片固定,並在曲線孔道的最高點設定排氣孔。

⑼ 壓漿

採用ub3型注漿幫浦,水泥漿由灰漿攪拌機拌合,水泥漿配合比由試驗室試驗確定,摻入高效減水劑,提高漿體流動性,減少泌水。水泥漿拌合均勻充分,稠度在14~18s之間,用壓漿幫浦以0.7mpa的壓力由一端向另一端連續壓注。

認真做好壓漿施工記錄。

壓漿完成後,及時進行封錨,封錨砼與梁體砼同標號。

四、邊跨現澆段施工工藝

秦淮河特大橋連續梁邊跨直線段梁長(7.75)公尺,樑高(3.85)公尺。

採用萬能桿件支架現澆施工。外模利用掛藍外側模,內模採用組合鋼模板、木模、配型鋼支架。

施工步驟如下:

支架基礎處理→澆注基礎混凝土→設定預埋件→拼裝萬能桿件支架→搭設型鋼平台→載入預壓→安裝底模、側模(底模下設木楔調整塊)→綁紮底腹板鋼筋、豎向預應力筋→安裝底板縱向預應力管道→安裝內模、端模→綁紮頂板底鋼筋→安裝縱向、橫向預應力管道→綁紮頂板頂層鋼筋→檢查驗收→澆注混凝土→養生→拆除端頭模板→張拉預應力筋→壓漿→拆除外側模、內模。

混凝土採用一次澆注成箱。

見「現澆段支架示意圖」。

五、合攏段施工工藝

合攏順序採用先合攏中跨,再合攏邊跨的順序進行。中跨合攏段採用吊掛法施工,邊跨合攏段採用托架法施工。

1)中跨合攏段施工

⑴ 模板安裝:模板仍採用掛藍模板,通過掛藍的錨固系統進行固定。

⑵ 安裝鋼筋、預應力管道、立內模。

⑶ 穿束和鎖定:通過合攏梁段的縱向預應力束,在灌注砼之前穿入,以防灌注砼時管道進漿,造成穿束困難。安裝合攏段勁性鋼骨架。

⑷ 合攏步驟:設定配重及安裝模板,配重位於合攏段兩側t構的外端,鎖定合攏段,在日溫度最低的一段時間灌注砼

2)邊跨合攏段施工

⑴ 利用邊跨現澆段上的支架安裝模板、鋼筋、預應力管道、立內模。

⑵ 穿束和鎖定:通過合攏梁段的縱向預應力束,在灌注砼之前穿入,以防灌注砼時管道進漿,造成穿束困難。安裝合攏段勁性鋼骨架。

⑶ 合攏步驟:設定配重及安裝模板,鎖定合攏段,在日溫度最低的一段時間灌注砼

⑷ 砼灌注完畢後,頂面覆蓋草袋,加強砼養護工作。

3)掛籃拆除

掛籃在完成t構懸澆和合攏段施工後,進行拆除作業。拆除掛籃的施工順序與掛籃安裝的施工順序相反,即先安裝的後拆除,後安裝的先拆除。邊跨的掛籃採用墩旁塔吊拆除。

中跨掛籃後移至橋墩處,再用塔吊拆除。

六、線型控制

1、線型控制基本原理

線型控制即在預應力混凝土連續剛構懸臂法施工階段,對橋跨結構所發生的幾何變形運用控制軟體,進行矯正,使其達到設計的理想狀態。

線型控制的基本原理是:根據計算提供梁體各截面的最終擾度變化值(即豎向變形),設定施工預拱度,據此調整每塊梁段模板安裝時的前緣標高。用公式表示如下:

hi=hi+f

式中:hi—第i梁段的實際立模標高

hi—第i梁段的設計標高

f—綜合考慮各種因素的影響而增設的施工預拱度(向上為正,向下為負)。

懸臂梁施工線型控制的關鍵是要分析每一施工階段、每一施工步驟的結構撓度變化狀態,確定逐步完成的撓度曲線。影響撓度的因素根據施工過程主要有以下幾種:

(1)單t形成階段由以下因素產生的懸臂撓度:

a、梁段混凝土自重;

b、掛籃及梁上其它施工荷載作用;

c、張拉懸臂預應力筋的作用。

(2)合攏階段,將繼續發生以下因素產生的連續撓度:

a、合攏段混凝土重量及配重作用;

b、模板吊架或梁段安裝裝置的拆除;

c、張拉連續預應力束的作用。

在以上過程中,同時還會發生由於混凝土彈性壓縮、收縮、徐變、預應力筋鬆弛、孔道摩阻預應力損失等因素引起的撓度。

2、預拱度計算

(1)基本假設

a、混凝土為均質材料。

b、施工及運營過程中梁體截面的應力δh<0.5ra,並可認為在這種應力範圍內,徐變、應變與應力成線性關係。

c、疊加原理適用於徐變計算,即應力增量引起的徐變變形可以累加求和。

d、忽略預應力筋和普通鋼筋對混凝土受力及變形的影響。

(2)預拱度計算

:澆築新梁段、張拉預應力筋、移動掛籃、體系合攏等。每一時段結構單元數與實際結構梁段數一致,在每一時段都對結構進行一次全面的分析,求出該時段內產生的全部節點位移增量,對所有時段進行分析,即可疊加得出最終預拱度值。

3、節段前緣施工標高確定

(1)施工標高確定

節段前緣施工立模標高hi由兩部分(設計標高hi和綜合預拱度fi)組成,即:設計標高hi=ho+δhi,

其中:ho為墩頂0#段標高

δh為梁體坡度引起的增量

綜合預拱度fi=fi1+fi2+fi3

其中:fi1為節段預拱度

fi2為掛籃變形預留的增量值

fi3為基礎沉降的影響值。

所以節段前緣施工標高為:

hi= hi+fi=ho+δhi+ fi1+fi2+fi3

(2)掛籃變形計算

主跨施工採用自行設計的無平衡重自行式掛籃,其變形包括:桁架彈性變形、前吊帶彈性變形及非彈性變形。

a、桁架變形計算

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