連續(xù)梁橋懸臂灌筑法施工技術(shù)

一、懸臂灌筑法

　 　懸臂灌筑法又稱掛籃法。在墩柱兩側(cè)常采用托架支撐，灌筑一定長度的梁段，稱為起步長度。以此節(jié)段為起點(diǎn)，通過掛籃的前移，對稱平衡地向兩側(cè)逐段灌筑混凝 土，并施加預(yù)應(yīng)力，如此循環(huán)作業(yè)，每澆筑完一段（3～8m），待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線，然后向前移動掛籃，進(jìn)行下一段施工。

　　懸臂灌筑施工時(shí)梁體一般分四大部分澆筑，主要程序如下：

　　1.在墩頂托架上澆筑0#段，并實(shí)施墩梁臨時(shí)固結(jié)系統(tǒng)。

　　2.在0號段上安裝懸臂掛藍(lán)，向兩側(cè)依次對稱地分段澆筑主梁至合龍前段。

　　3.在臨時(shí)支架或梁端與邊墩間的臨時(shí)托架上支模澆筑現(xiàn)澆梁段。

　　4.主梁合攏段可澆筑。

　　二、0#段施工技術(shù)

　　在各梁段中，0#段的縱向預(yù)應(yīng)力束根數(shù)最多，普通鋼筋密布，管道縱橫，構(gòu)造復(fù)雜，施工難度極大，是梁段施工的關(guān)鍵。

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　　預(yù)埋牛腿及鋼立柱支立焊接→立柱頂及牛腿頂調(diào)平、放線→加設(shè)分配梁→安裝底模及外側(cè)模→安裝底板及腹板鋼筋和豎向筋→安裝小部分側(cè)模及倒角模板→澆注底板鹼及養(yǎng)生→安裝頂板鋼筋及縱、橫向設(shè)管道→澆注頂板鹼→養(yǎng)生→張拉及壓漿→轉(zhuǎn)入下道工序。

　�。ǘ�）施工要點(diǎn)

　　1.墩身施工完成后，在矩形空心墩墩壁之間底托采用20mm厚的鋼板，鋼板橫向間距1.0m，在鋼板上安裝橫擔(dān)工字鋼后，縱向鋪設(shè)工字鋼，間距0.5m，在工字鋼上安裝木排架，在木排架上鋪設(shè)0#段底模。

　　2.支架拼裝好以后，采用砂袋法或水箱加水進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓荷載按0#段混凝土重量及其它相關(guān)施工荷載總重量的1.25倍考慮。

　　3.0#段施工時(shí)，根據(jù)安裝掛籃需求，預(yù)留好各種預(yù)留孔道及預(yù)埋筋，以便掛籃拼裝時(shí)能準(zhǔn)確就位。

　 　4.0#段鋼筋及管道密集，鋼束管道位置采用定位鋼筋網(wǎng)片固定，定位鋼筋網(wǎng)片牢固地焊在鋼筋骨架上，定位鋼筋網(wǎng)片間距為0.5m，并且定位鋼筋網(wǎng)片所焊 的鋼筋骨架與水平鋼筋采用點(diǎn)焊，防止管道位置移動。當(dāng)預(yù)應(yīng)力管道位置與骨架鋼筋發(fā)生沖突時(shí)，保持管道位置不變，適當(dāng)移動普通鋼筋位置。

　　5.0#段管道密集，混凝土澆筑后采用高壓水管沖洗管道。豎向預(yù)應(yīng)力壓漿孔設(shè)在箱梁腹板內(nèi)側(cè)面，在豎向波紋管上開孔設(shè)置注漿孔，并用密封膠帶密封。

　　6.0#段腹板混凝土澆筑時(shí)，在內(nèi)模處留設(shè)混凝土側(cè)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沖擊，并避免搗固棒與管道猛烈碰撞，澆筑至預(yù)留孔位置后，封閉并加固側(cè)窗，繼續(xù)向上施工。

　　三、掛籃施工

　　掛籃是大跨徑箱梁懸臂澆筑法施工的主要設(shè)備，在施工中受深水、高墩、峽谷及氣候等影響小，可以充分利用有限的空間，多次重復(fù)使用，易于掌握施工工藝和保證施工質(zhì)量，在施工中對節(jié)段的施工誤差可以不斷地進(jìn)行調(diào)整，從而保證懸灌施工的精度。

　　（一）施工流程

　 　在0#段安裝掛籃，作主錨和底錨→主梁打支撐→作掛籃靜載試驗(yàn)→調(diào)整模板澆筑l#段混凝土→縱向預(yù)應(yīng)力穿束張拉→前吊帶、底錨桿卸載→脫模板→鋪設(shè)軌道 梁→落下主梁支撐→走行吊帶吊起前后托梁→解除主錨→檢查走行輪、反扣輪和液壓牽引系統(tǒng)，清理掛籃前行障礙，做好前移準(zhǔn)備→啟動油缸，T構(gòu)兩端兩個(gè)掛籃對 稱前移，掛籃走行到位→先作主錨和底錨→打起主梁支撐→調(diào)模就位，綁扎鋼筋、管道，澆筑混凝土→進(jìn)入下一循環(huán)。

　�。ǘ�）施工要點(diǎn)

　　1.掛籃的安裝標(biāo)高要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行安裝；

　　2.預(yù)埋孔要準(zhǔn)確設(shè)置，不得使聯(lián)桿受彎；

　　3.錨固螺栓要借助千斤頂將其擰緊；

　　4.中間錨固系統(tǒng)的前端斜聯(lián)桿和斜拉橋纜索內(nèi)的預(yù)應(yīng)力，要每根相等，準(zhǔn)確地按工藝中給定的值或試驗(yàn)后的調(diào)整力進(jìn)行設(shè)置；

　　5.外側(cè)模板在錨墊板處不要包死；

　　6.兩側(cè)錨固系統(tǒng)的墊梁前鉤與斜拉橋主梁的接觸面一定要找平，如不平必須進(jìn)行整修；

　　7.掛籃安裝時(shí)一定要使每個(gè)調(diào)高楔塊與斜拉橋主梁頂緊，并在主析后支架上用楔子楔緊；

　　8.新舊混凝土相連處模板一定要用螺栓聯(lián)接，以免掛籃變形較大時(shí)漏漿；

　　9.懸灌混凝土?xí)r，必須從掛籃的前端分層均勻地向掛籃的尾端灌注；

　　10.掛籃在走行時(shí)，一定要平穩(wěn)向前移動，如有偏斜等情況要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整；

　　11.掛籃在施工時(shí)要經(jīng)常進(jìn)行檢查，如有異常要及時(shí)與技術(shù)人員聯(lián)系；

　　12.錨固系統(tǒng)和牽索系統(tǒng)的螺桿及螺母等要經(jīng)常涂黃油進(jìn)行保養(yǎng)，并在拆除時(shí)不要碰傷；

　　13.模板在安裝前要進(jìn)行整修，并涂脫模劑；

　　14.千斤頂要認(rèn)真保養(yǎng)，防止碰傷、雨淋等；

　　15.牽索系統(tǒng)的吊耳、元寶梁等，主要受力部件要設(shè)專人進(jìn)行看護(hù)，發(fā)現(xiàn)有異常及時(shí)進(jìn)行處理。

　　四、梁段懸灌施工

　　梁段混凝土的懸臂灌注一般用泵送，坍落度一般控制在14～18cm，并應(yīng)隨溫度變化及運(yùn)輸和澆注速度做適當(dāng)調(diào)整。

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　　掛籃設(shè)計(jì)、加工→掛籃安裝、試驗(yàn)→進(jìn)入下一懸灌段施工（外模安裝、校正→鋼筋綁扎、焊接，預(yù)應(yīng)力管道安裝→內(nèi)模、端模安裝→混凝土澆筑→縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉→移動掛籃并定位→縱向預(yù)應(yīng)力管道壓漿）→豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉及壓漿→橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉及壓漿。

　�。ǘ�）施工要點(diǎn)

　　1.箱梁各節(jié)段混凝土在澆注前，必須嚴(yán)格檢查掛籃中線，掛籃底模標(biāo)高；縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力束管道；鋼筋、錨頭、人行道及其它預(yù)埋件的位置，認(rèn)真核對無誤后方可灌注混凝土。為了保證箱梁的設(shè)計(jì)線形，應(yīng)制定線形控制方案，確定各階段的立模標(biāo)高。

　　2.若能全斷面一次灌注最好，否則應(yīng)按以下順序灌注。

　　（1）二次灌注：第一次由底板至腹板下承托；第二次為剩余部分。

　�。�2）三次灌注第一次由底板至腹板下承托；第二次由腹板下承托至腹板上承托預(yù)應(yīng)力管道密集處以上，第三次由腹板上承托至頂板。

　　3.混凝土的灌注宜先從掛籃前端開始，以使掛籃的微小變形大部分實(shí)現(xiàn)，從而避免新、舊混凝土間產(chǎn)生裂縫。

　 　4.各節(jié)段預(yù)應(yīng)力束管道在混凝土灌注前，宜在波紋管內(nèi)插入硬塑管作襯填，以防管道被壓癟；管道的定位筋應(yīng)用短鋼筋做成井字形，并與箱梁鋼筋網(wǎng)架妥為固 定，定位筋間距保持0.5-0.8m左右，以防混凝土振搗過程中波紋管道上浮，引起預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)產(chǎn)生沿管道法向的分力，釀成事故。

　　5.箱梁混凝土灌注完畢后，立即用通孔器檢查管道，處理因萬一漏漿等情況出現(xiàn)的堵管現(xiàn)象。

　　6.施工時(shí)應(yīng)在掛籃上設(shè)風(fēng)雨蓬，避免混凝土因日曬雨淋而影響質(zhì)量。

　　五、合攏施工

　 　合攏段施工時(shí)通常由兩個(gè)掛籃向一個(gè)掛籃過渡，所以先拆除一個(gè)掛籃，用另一個(gè)掛籃走行跨過合攏段子至另一端懸臂施工梁段上，形成合攏段施工支架。合攏段長 度一般采用1.5-2.0m，宜在低溫合攏。應(yīng)采用臨時(shí)鎖定措施，張拉部分預(yù)應(yīng)力筋，澆筑合攏段混凝土，待合攏段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉其余預(yù)應(yīng)力 筋，最后再拆除鎖定裝裝置。

　 　合攏段施工是體系轉(zhuǎn)換的過程，通過合攏段的施工，使橋梁完成體系的轉(zhuǎn)換。首先進(jìn)行邊跨合攏，最后進(jìn)行中跨合攏；邊跨合攏采用吊架施工，待現(xiàn)澆段施工結(jié)束 后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即可進(jìn)行邊跨合攏段的施工；跨合攏段的勁性骨架待邊跨混凝土澆筑后，邊跨掛籃拆除后才能合攏。

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　 　邊跨合龍段在懸臂端和支架現(xiàn)澆段之間。支架現(xiàn)澆段是相對穩(wěn)定的，而懸臂端在溫度變化、日照、風(fēng)力等影響下，會發(fā)生軸向伸縮、豎向撓曲及水平向偏移變形。 在預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉之前，尤其是混凝土澆筑早期，這些變形可能導(dǎo)致合龍段混凝土開裂，施工工藝應(yīng)保證合龍段適應(yīng)這些變形，避免裂縫的出現(xiàn)。

　 　為了保證合龍段混凝土澆筑并達(dá)到強(qiáng)度期間懸臂端和支架現(xiàn)澆段之間的相對位置不發(fā)生變化，抵抗溫度升高使得懸臂縱向伸長產(chǎn)生的壓應(yīng)力等的作用，合龍前要焊 接頂?shù)装鍎傂灾�撐裝置及剪力撐裝置；還要張拉臨時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋以抵消兩端因溫度降低而縮短所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，這樣通過設(shè)置承受壓力及拉力的裝置使合龍段混凝土 得到保護(hù)。

　　合龍段位置設(shè)于支架現(xiàn)澆段和懸臂端之間的掛籃上，支設(shè)模板時(shí)與兩端澆筑成型的混凝土加緊，保證接口的平整滑順。

　�。ǘ�）中跨合攏

　　中跨合龍段是兩個(gè)中間墩懸臂澆筑梁段的合龍，由于兩邊均為懸臂段，溫度等外界因素的影響會更加顯著。合攏前將一側(cè)掛籃后退，合攏位置另一側(cè)掛籃前進(jìn)，利用掛籃合攏。

　　中跨合攏的具體措施與邊跨合攏段基本相同。

　　（三）施工流程

　　掛籃前移就位→頂、底板剛性支撐安裝→剪力撐安裝焊接→穿臨時(shí)束→撐緊剛性支撐→張拉臨時(shí)束→混凝土澆注→混凝土的養(yǎng)護(hù)達(dá)強(qiáng)度的80%→拆除體外支撐→張拉永久鋼束→拆模及其它。

　　（四）施工要點(diǎn)

　　1.合攏段混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)選在日氣溫較低，溫度變化幅度較小時(shí)鎖定并灌注合攏段混凝土。

　　2.全橋必須同時(shí)均衡對稱合攏。

　　3.合攏處剛性支撐的設(shè)計(jì)和臨時(shí)束的張拉力必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求實(shí)施。剛性支撐鎖定時(shí)間根據(jù)連續(xù)觀測結(jié)果確定，要求在梁體相對變形最小和溫度變化幅度最小的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，對稱、均衡、同步鎖定。

　　4.合攏施工時(shí)，不宜引起該段施工的附加應(yīng)力，因此，在澆筑過程中需要調(diào)整兩懸臂端合攏施工荷載，使其變形相等，避免合攏段產(chǎn)生豎向應(yīng)力。調(diào)整懸臂端合攏施工荷載，可設(shè)置水箱，注水調(diào)整。

　　5.合攏段混凝土宜比梁體提高一個(gè)等級，并要求早強(qiáng)，最好采用微膨脹混凝土，并需做特殊配比設(shè)計(jì)。

　　6.連續(xù)預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)按照設(shè)計(jì)的規(guī)定，一般為先頂板后底板再腹板，先長束后短束，并對稱實(shí)施張拉。

　　7.在合攏以前應(yīng)對箱梁頂面標(biāo)高及軸線進(jìn)行聯(lián)測，并連續(xù)觀測氣溫變化及梁體相對標(biāo)高的變化和軸線偏移量，觀測合攏段在溫度影響下的梁體長度變化，以確定合攏時(shí)間，并為選擇合攏臨時(shí)鎖定方式提供依據(jù)。

　　8.合攏段混凝土灌注完成后養(yǎng)生期間，要做好合攏段的降溫工作。常用的降溫措施有：梁頂面灑水降溫，梁側(cè)噴水降溫，箱梁內(nèi)灑水及通風(fēng)降溫。

　　9.當(dāng)合攏段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，應(yīng)解除另一端的支座臨時(shí)固結(jié)約束，完成體系轉(zhuǎn)換。解除臨時(shí)固結(jié)約束后，應(yīng)注意觀察永久支座的下沉量，并做好記錄，以校核轉(zhuǎn)換效果。