中国中铁八局哈大客运专线项目部连续梁挂篮悬灌指导性施工工艺目录1、目的 (24)2、编制依据 (24)3、适用范围和特点 (24)4、施工工艺流程 (24)4.1、墩顶梁段施工工艺流程 (24)4.2、悬臂浇筑施工工艺流程 (25)4.3、合拢段施工工艺流程 (26)5、施工方法及工艺要求 (27)5.1挂篮设计 (27)5.2施工方法 (29)5.3质量要求及验收标准 (45)6、箱梁施工的线型控制 (46)6.1、立模预拱度计算 (46)6.2、箱梁挠度观测 (47)1、目的明确连续梁悬灌施工工艺、操作要点和质量标准,规范和指导悬灌施工作业。
2、编制依据《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》《施工图设计文件》3、适用范围和特点悬臂浇筑法适用于高墩、大跨径的连续梁、连续刚构,孔下不受通航、通行的限制,其特点是无须建立落地支架,无须大型起重及运输机具,主要施工设备是挂篮。
在本项目用于鲅鱼圈特大桥275#~278#墩32+48+32m跨鮁孔线、341#~346#墩45+3*70+45m跨沈大高速公路匝道、528#~531#墩48+80+48m跨沙鲅铁路连续梁。
挂篮是悬浇施工的主要设备,可在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁体上移动,每段绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、纵向预应力张拉都在挂篮内进行,完成本段施工后,挂篮对称向前各移动一节段。
挂篮吊架在浇筑梁段中所产生变形的调整,能通过调整前吊杆高度办法,或预压配重调整的办法来调整。
挂蓝承重系统有三角形构架、菱形构架、自锚式构架等,下文以三角形构架为例。
4、施工工艺流程4.1、墩顶梁段施工工艺流程图4.1-1 墩顶连续梁段施工工艺流程图4.2、悬臂浇筑施工工艺流程图4.2-1 悬臂浇筑施工工艺流程图4.3、合拢段施工工艺流程图4.3-1 合拢段施工工艺流程图5、施工方法及工艺要求5.1挂篮设计5.1.1、挂篮组成挂篮由承重系统、底模系统、侧模系统、走行系统和锚固系统五大部分组成(见表5.1.1-1)。
5.1.2、挂篮设计主要参数(1)梁段最大重量;(2)梁段最大长度;(3)梁高变化范围;(4)最大梁宽包括顶板、底板宽;(5)曲线段翼缘板坡度变化;(6)梁段顶板单侧加宽量;(7)梁段底板单侧加宽量;(8)走行:无平衡重走行;行走时其抗倾覆稳定系数不小于2。
(9)挂篮重量。
挂篮总重量的变化不得超过设计重量的10%。
(10)浇筑悬臂梁段时,可将后端临时锚固在已浇筑的梁段上,支撑平台后端横梁,可锚固于已浇筑梁段底板上。
5.1.3、强度、刚度、稳定性要求挂篮强度、刚度、稳定性必须满足设计规范的要求。
图5.2.1.1-1 箱梁0号块现浇施工方案图5.2施工方法5.2.1、墩顶梁段(0号块)施工方法(1)支架施工墩顶梁段施工采用托架或膺架施工,下部结构施工完毕后,搭设托架或膺架,托架和膺架可采用万能杆件、军用梁、贝雷梁或其它满足要求的杆件拼装,拼装完毕后进行预压,对预应力混凝土连续梁,设置墩顶梁段与桥墩临时固结装置(临时支座)。
施工方案图见图5.2.1.1-1。
支架施工满足以下要求:支架有足够的强度、刚度和稳定性的要求;有简便可行的脱模措施;预压重量大于浇筑混凝土的重量;支架地基承载力必须满足要求,基础可采用明挖扩大基础、钢管桩基础或钻孔桩基础。
根据混凝土及支架产生的弹性和非弹性变形,设置预留量。
支架底有完好的排水系统。
(2)模板墩顶梁段外侧模采用大块新制钢模,箱内腹板及横隔板采用组拼钢模,梗胁、腹板端模及人洞采用木模上钉镀锌铁皮。
(3)钢筋制安、预应力管道安装、混凝土浇筑材料要求、钢筋加工绑扎、模板支立、预应力管道安装及混凝土施工、养护详见后悬臂段浇筑施工方法。
5.2.2、悬臂段浇筑施工方法(1)挂篮的拼装墩顶梁段施工完成后,安装挂篮。
拼装步骤如下:在1#段上铺滑道、滑块。
安装后上横梁、三角结合梁(包括∶主梁、立柱、斜拉带及三角架平联哈大客运专线项目部 连续梁挂篮悬灌指导性施工工艺图5.2.2.1-1 三角挂篮结构图和斜拉上横梁平联),锚固后锚系统。
安装前上横梁和斜撑杆及平联,然后在地面上拼装底模系统,在后上横梁、前上横梁上挂滑车组,利用卷扬机将底模系统提升到位后,安装后吊杆及前吊杆。
内、外模滑梁系统安装。
挂篮施工方案图见图5.2.2.1-1。
哈大客运专线项目部连续梁挂篮悬灌指导性施工工艺(2)挂篮试验试验目的:实测挂篮的弹性变形和非弹性变形值,验证实际参数和承载能力,确保挂篮的使用安全;通过模拟压重检验结构,消除拼装非弹性变形;根据测得的数据推算挂篮在各悬灌段的竖向位移,为悬灌段施工高程控制提供可靠依据。
加载方法:预加载试压,为了是检查支架的承载能力,减小和消除挂篮的非弹性变形,从而确保混凝土梁的浇筑质量。
加载材料使用砂袋,试压的最大加载为设计荷载的1.05-1.2倍。
加载时按设计要求分级进行,每级持荷时间不少于10min。
加载顺序为从支座向跨中依次进行。
满载后持荷时间不小于24h,分别量测各级荷载下挂篮的变形值。
然后再逐级卸载,并测量变形。
加载顺序:底板——腹板——顶板——翼缘板。
变形测量:基准标高设在墩顶梁段。
分别在底板、翼缘板上布设测点。
三角挂篮每根竖杆上设变形计,测其伸长量。
试验结果:检测完成后,对数据进行分析。
经线性回归分析得出加载、变形之间的关系。
由此可推出挂篮载各个块段的竖向位移,为施工控制提供可靠依据。
(3)悬臂施工挂篮经过试验,并征得监理工程师的同意后进行悬臂梁的施工。
悬臂梁施工按以下顺序进行:外侧模及底模就位后,绑扎底板钢筋及钢筋定位架。
绑扎腹板钢筋及安装预应力束管道。
立内模,并用拉条与外侧模连接。
设内模支撑及顶板支架。
绑扎顶板钢筋及预应力束管道和立端模。
与上述步骤同步,安装各种预留孔的预埋件(其上下口平面位置误差不超过3mm,竖向筋设定位板预埋)。
经检查合格后,方可灌注梁段混凝土,悬臂段浇筑混凝土时对称、平衡施工,设计不平衡偏差不得大于设计允许数值,混凝土配合比,浇筑顺序及振捣,必须严格按施工工艺操作,梁段浇筑自悬臂端向后分层浇筑振捣。
使用插入式振捣器时,不得碰损制孔管道及钢筋骨架。
(4)钢筋、预应力安装钢筋品种、规格、间距、形状、接头及焊接等均按设计文件和施工规范要求执行,并严格做好原材料抽检试验和焊接试验。
钢筋接头采用搭接或绑条电弧焊,尽量采用双面焊缝,双面焊接困难时,可采用单面焊缝。
钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两结合钢筋轴线一致。
接头两双焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d(d为钢筋直径)。
钢筋接头采用绑条电弧焊时,绑条应采用与主筋同级别的钢筋,其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。
绑条长度,如同双面焊缝不应小于5d,如用单面焊缝不应小于10d。
绑条焊接焊缝总长度20d,搭接焊接焊缝总长度10d。
绑条焊接或搭接焊接头的焊缝厚度不应小于主筋直径的0.3倍;焊缝宽度不应小于主筋直径的0.7倍。
绑条焊或搭接焊时,钢筋的装配和焊接应符合下列要求:a、绑条焊时,两主筋端面的间隙应为2~5mm;b、搭接焊时,焊接端钢筋应预弯,并应使两钢筋的轴线在一直线上。
c、绑条焊时,绑条于主筋之间应用四点定位焊固定;搭接焊时,应用两点固定;定位焊缝与帮条或搭接端部的距离应大于或等于20mm;d、焊接时,应在绑条焊或搭接焊形成焊缝中引弧;在端头收弧前应填满弧坑,并应使主焊缝与定位焊缝的始端和终端熔合。
在不利于焊接的气候条件,施焊场地应采用适当的措施。
当环境温度低于5℃时,钢筋在焊接前应预热,当温度低于-20℃时,不得进行电焊。
纵向与横向钢筋的电弧焊条为506焊条和502焊条,其均为4mm。
钢筋接头按设计要求错开布置,架立筋牢靠,对焊接接头抽样检验,波纹管安装位置准确,内插芯棒,定位钢筋间距0.8~1.0m,保证混凝土浇注时不发生移位、变形,施工期间防止电焊烧伤。
凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时,必须进行焊接并符合施工技术规范的有关规定。
施工时,钢筋的空间位置发生矛盾时,允许适当调整位置,但必须保证混凝土的保护层厚度。
预应力钢绞线技术性能应符合国家现行《预应力砼用钢绞线》(GB/T5224)的规定和满足设计要求;钢绞线有出厂合证,进场后先进行外观检查,合格后其力学性能试验按铁道部现行砼与砌体工程施工标准的要求办理。
对钢绞线的弹性模量试验按每批号进行;每批钢绞线由同一批号、同一强度的钢绞线组成;锚具、夹具和连接器应符合国家现行《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的有关规定并经检验合格后方可使用。
钢筋绑扎按图纸要求进行,波纹管安装除插芯棒外,每0.8~1.0m设置一道定位网,要求位置准确,安装牢靠。
波纹管接头用大一号波纹管套接。
接头波纹管长度30cm,两头伸入15cm,接头处波纹管切平,不能有卷曲翘起现象,防止穿钢绞线时钩挂,管两端用密封胶带或塑料热缩管封裹,以防接封处漏浆。
波纹管应有良好的水密性,并在施工中注意保护,如有烧伤现象,及时用胶带缠包,以免造成漏浆堵管,锚垫板与波纹管连接要稳固,接头要包缠封死,防止漏浆堵塞压浆孔。
在进行砼的捣固时,采用插入式振捣器,插入式振捣器用8米长的振动棒,人工下去到横隔板内进行捣固。
为预留横隔板锚具的位置,在安装模板之前,在其相应的位置埋设泡模板,钢筋也要做对应的调整。
(5)砼的浇注及养护混凝土采用一次整体、连续性灌注。
灌注顺序为先底板,后腹板,然后顶板,灌注时间不超过6小时。
采用水平分层、斜向推进灌注工艺。
混凝土振动捣实以附着式振动和高频插入式振动器相配合的方法。
灌注腹板采用附着式振动器,辅以插入式振动棒。
插入式振动棒振动时注意波纹管及预埋件周围不要距离太近,以免钢筋、预埋件移位或变形。
底板、顶板,以插入式振动棒为主,为保证顶板混凝土表面平整,可以使用平板振动器。
插入式高频振捣棒应垂直点振,不得平拉,并应防止过振、漏振。
灌注梁体混凝土时,先从两侧腹板部位注浆,则混凝土向底板中部流动上翻,待底板混凝土灌注完毕,此时腹板部位混凝土灌注高度达到120cm 左右时,腹板混凝土停止使用辅着式振动器,改用插入式振动器,然后补灌腹板和顶板。
底板混凝土灌注完毕后,及时对混凝土内腔进行人工找平处理。
在混凝土灌注完毕以后,采用养护罩封闭梁体,并输入蒸汽控制梁体周围的湿度和温度。
其与通常采用的蒸汽养护不同之处是养护罩内的温度控制不超过45℃,气温较低时输入蒸汽升温,气温较高时则可不输入蒸汽,混凝土初凝后桥面和箱内均蓄水保湿。
为防止梁体裂纹及损失强度,通汽升温前先静养4±2小时,即混凝土初凝后再升温。
升温速度不超过10℃/ h;恒温不超过45℃,保持48小时,然后降温,降温速度不超过10℃/h ;当降温至梁体表面温度与环境温度之差不超过15℃时,撤除养护罩。