连续梁挂篮悬浇施工技术管理

连续梁挂篮悬浇施工技术管理

连续梁（连续刚构）挂篮悬浇施工技术管理 目录一、挂篮施工特点与实用环境二、挂篮分类三、挂篮结构组成四、挂篮设计要点五、连续梁施工流程六、挂篮施工质量控制要点七、挂篮施工安全控制要点八、挂篮施工的其他 一、挂篮施工特点与实用环境 一、挂篮施工特点与实用环境挂篮施工又叫悬臂浇注施工，是连续梁施工工艺的一大进步，克服了受地形、江河等不利自然条件施工桥梁的限制。适合于大跨径，跨越深水、山谷、立体交通等处。挂篮施工特点：箱梁断面大截面小、跨度大、施工体系转化多次，线形控制较难。 二、挂篮分类 挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架。挂篮锚固悬挂在已施工梁段上，为下一节段施工作业提供空中平台。完成一个节段施工后，挂篮即可前移并固定，进行下一节段的施工，如此循环直至悬臂灌注完成。挂篮主要由承重结构、吊挂系统、走行系统与模板系统等组成，各部自成体系，相互独立且又相互联系。挂篮定义二、挂篮分类 二、挂篮分类1、三角形挂篮 2、菱形挂篮二、挂篮分类 3、弓弦式挂篮二、挂篮分类 4、平行桁架式挂篮二、挂篮分类 5、前支点挂篮二、挂篮分类多用于斜拉桥施工，因为节段长度较大，一般挂篮难以达到悬臂刚度。有现成的斜拉索可以利用，作为挂篮的前支点。 三、挂篮结构组成 三、挂篮结构组成锚固系统行走系统主结构系统悬挂系统模板系统底栏系统工作平台 三、挂篮结构组成行走系统挂篮行走时的走道（滑道、轨道）；挂篮行走的动力装置，有液压、机械两种；滑道与主梁之间的支腿、滑板、滚轮等。 三、挂篮结构组成锚固系统后锚固：保证行走、混凝土浇筑各工况下挂篮的倾覆稳定。后下锚固：混凝土浇筑时，后下横梁传给已浇梁段底板的承力锚固。包括锚杆、压轮、连接件、升降千斤顶等。；挂篮平衡稳定的关键之处； 为挂篮悬浇的主要承重结构承担由底篮、后锚固传来的所有荷载；结构形式多种多样。包括前、后上横梁、横向联结等。三、挂篮结构组成主结构系统 挂篮行走时悬挂底篮的承重构件；混凝土浇筑时传递底篮的荷载；通常有吊杆、吊带两种形式，以销接或连接器调整高度以适应不同的梁底标高。三、挂篮结构组成悬吊系统 直接承受悬浇梁段的重力荷载；承受模板等其他附加荷载；由前后横梁、底模纵梁、前后下工作平台组成。前后横梁、底模纵梁可根据具体情况为型钢式或桁架式。三、挂篮结构组成底篮系统 悬浇梁段的底模板、内外模板及端模。三、挂篮结构组成模板系统 三、挂篮结构组成挂篮系统图示注释： 三、挂篮结构组成挂篮系统图示注释： 四、挂篮设计要点 四、挂篮设计要点——设计原则挂篮设计原则：自重轻、结构简单、受力明确、坚固稳定、变形小、前移和装拆方便、具有较强的可重复利用性。 四、挂篮设计要点——设计参数设计参数要求：允许最大变形（包括吊带变形）：≤20mm；施工行走时的抗倾覆安全系数：≥2；自锚安全系数：≥2；挂篮与梁段混凝土质量比值应控制在0.3-0.7之间，或设计限重内； 四、挂篮设计要点——设计其他要求设计其他要求：挂篮重量应控制在设计要求的重量范围之内。吊带与下前横梁联结宜设双向铰设计。主桁片的数量应与箱梁的腹板对应。主桁位置应作用在箱梁的腹板位置或附近。挂篮主要受力点处要进行局部加强，尤其在承重系统位置。 挂篮是悬臂施工中的主要设备，按结构形式可分为桁架式、斜拉式挂篮、型钢式及混合式挂篮四种。根据混凝土悬臂施工工艺要求综合比较各种形式挂篮特点、重量等，推荐采用菱形挂篮。四、挂篮设计要点——挂篮选型挂篮选型： 设计荷载组合：四、挂篮设计要点——设计荷载组合主要荷载：箱梁重量、挂篮自重、施工荷载、风荷载。注：所有构件均检。工况一荷载组合（最重块段混凝土灌筑）：混凝土重量（最大块体重量）+动力附加荷载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载。工况二荷载组合（挂篮行走）：挂篮自重+冲击附加荷载。注：内、外滑梁及轨道部分必检。 四、挂篮设计要点——设计检算步骤检算步骤：确定挂篮结构形式确定荷载拟定挂篮结构（包括构件长度及断面形式）建模计算修正挂篮结构断面形式，并重新检算联接及局部检算 四、挂篮设计要点——挂篮结构检算检算内容：强度刚度所有构件及其联结、与既有节段的锚固所有构件稳定性横、纵、竖向整体稳定性※分部计算时变形的叠加 挂篮结构材料主要材料采用Q235型钢及钢板，吊带采用16Mn，吊带用销轴采用40Cr，吊杆采用Φ32精轧螺纹钢。四、挂篮设计要点——材料选择 五、连续梁施工流程 连续梁三阶段施工法合龙段施工边跨合龙拆除固结中跨合龙体系转换0#块施工支架搭设临时支点0#块浇筑标准节段施工挂篮拼装挂篮预压标准节施工拆除挂篮五、连续梁施工流程—施工步骤 五、连续梁施工流程—施工流程图典型三跨连续梁挂篮施工步骤流程图001111桥梁基础、墩身工程施工完毕。安装托架，永久支座和临时支墩（座），施工0号块。安装施工挂篮，对称悬灌施工1号块。 移动挂蓝，连续对称悬灌施工标准节段。安装边跨永久支座和临时支架，现浇边跨混凝土。拆除挂篮。安装吊架，边跨合龙施工。拆除主墩临时固结，完成第一次体系转换。安装吊架，中跨合龙施工，完成第二次体系转换。全面成桥。五、连续梁施工流程—施工流程图 0#块施工挂篮拼装1#块施工标准块施工拆除挂篮合龙段施工连续刚构梁施工顺序图解五、连续梁施工流程—施工顺序图解 0#块支架设计方案满堂式落地支架：地基条件较好，支架搭建高度不高钢管落地支架：支架搭建高度高，功效快，可充分利用承台基础反托支架：充分利用墩身，墩身预埋，方法简单，有一定的先进性※支架搭建完成后必须按规范进行预压五、连续梁施工流程—0#块支架设计 连续梁墩顶临时固结设计：体外设置：通常是钢管柱或混凝土柱。墩顶上设置：在墩顶面设置临时支座。两种方式设计计算原理相同：荷载完全由R2（临时支座）承担，压力作用点位于R2位置上，弯矩的倾覆作用完全由R1（拉杆）承担，该区域混凝土压应力为零。※倾覆弯矩的确定五、连续梁施工流程—连续梁墩顶固结设计 安全防护安装轨道找平挂篮安装流程主桁前、后吊带吊带底模内、外滑梁底模内、侧模千斤顶装置内侧模五、连续梁施工流程——挂篮安装流程 当墩顶块长度不能完全满足拼装挂篮时的措施1#块采用支架现浇挂篮主桁采用联体,浇筑后再二次体系分解挂篮主桁错开安装方案五、连续梁施工流程——挂篮安装流程 预压目的：消除部分非弹性变形。检验挂篮的强度。检验挂篮的刚度，为线形控制提供依据。五、连续梁施工流程——挂篮预压 预压方案选择：预应力反力架预压：操作容易，容易模拟真正受力状态底模下挂水箱预压：不太容易操作，与难于模拟真实受力状态堆载预压：常规预压方案，但与难于模拟真实受力状态，容易压坏底模仅预压主桁，吊带变型通过计算确定。操作更容易，可在地面上操作，或在梁顶面上操作※注意预压荷载与使用过程中的荷载实际分布的差异性五、连续梁施工流程——挂篮预压 边跨现浇段施工边跨现浇段是边跨合龙口靠过渡墩方向一段直线现浇梁段，节段长度通常比标准节长，可近似认为是主墩单T的配重块；施工顺序一般安排在标准节段完成前完成，若边跨预应力采用单端张拉设计，为保证预应力管道穿束，则安排在标准节完成后施工。标准节段与边跨现浇梁段相接合龙后，完成边跨的合龙、体系转换。施工方案设计通常采用落地支架法，若施工节段短，可考虑在墩顶预埋反托支架施工，支架的要求与其他支架基本相同。五、连续梁施工流程——连续梁边跨现浇 合龙段施工合龙段施工为梁体施工最后一个节段，是连续梁施工的关键，包含线形控制、应力控制、体系转换、合龙精度一系列重点和难点。连续桥的合龙分中跨合龙、边跨合龙。中跨合龙为两个悬臂的合龙，边跨合龙为一个悬臂梁和一个满堂支架现浇段的合龙。一般情况下，设计上的中跨、中边跨合龙段和边跨合龙段构造基本相同，施工工艺也大致一样。合龙方式一般先边跨、后中跨的方式进行。五、连续梁施工流程——合拢段施工 合龙块施工流程：桥面清理测量观测安装支架、内外模板设置压重钢筋绑扎及预应力穿束合龙时机选定合龙口锁定测量检查复核浇注砼等荷卸载过程测量观测拆除锁定体系转换预应力施加完成合龙，卸架合龙准备合龙前合龙中合龙后五、连续梁施工流程——合拢段施工 合龙块施工示意图分配梁配重水箱合拢段中跨合龙块配重水箱五、连续梁施工流程——合拢段施工 压重的作用按其作用分为基本配重和附加配重：基本配重是指等量代换合龙段混凝土重量的配重（换重），除基本配重之外的即为附加配重（调节标高）。施工加方式通常采用水箱或预压块之类的堆压材料，推荐考虑采用箱梁内腔作为水箱。五、连续梁施工流程——合拢段施工 劲性骨架的作用劲性骨架的作用是防止合龙段浇筑过程中产生变形，防止合龙段在施加预应力前开裂，以及在合龙段混凝土养护期间帮助或替代混凝土承受桥梁结构在此处可能产生的拉力、压力、弯矩、剪力和扭矩。增强两个悬臂端连接的可靠性，确保连接过程中两悬臂端不产生明显的变形差异。五、连续梁施工流程——合拢段施工 劲性骨架的设置通常采用两“[”槽钢对拼成闭合“□”型或“I”字型钢，支撑方式分三种内刚性支撑法外刚性支撑法刚性支撑和张拉临时预应力（合龙束）钢束共同锁定法（推荐）五、连续梁施工流程——合拢段施工 配合比选择：混凝土采用微膨早强，比标准节提高一个等级的强度要求。浇筑过程，随着混凝土的灌筑等荷卸载，使合龙口两侧处于相对静状，避免出现额外的外加应力。合拢时机：合龙时机一般选定全天最低温时间进行，合龙块混凝土初凝处在升温阶段，保证合龙块处于轻微受压状态，不至出现梁体拉应力拉裂接茬处。锁定要求：劲性骨架锁定要快速、牢固。其他：及早张拉，对称施工原则合龙段施工技术要求：五、连续梁施工流程——合拢段施工 体系转换五、连续梁施工流程——体系转换用边跨挂篮模板完成边跨合拢段的施工，张拉预应力，然后拆除边跨支架将梁体重力转移到永久盆式支座上，完成由双悬臂梁向单悬臂梁的第一次体系转换。中跨合拢利用一个挂篮来进行，移挂篮到中跨合拢段，在挂篮上完成中跨合拢段的施工，拆除中墩临时固结支座，梁体重力转移到永久盆式支座上，实现由两单悬臂梁向多跨连续梁的第二次体系转换。 临时锚固的解除五、连续梁施工流程——体系转换直接凿除混凝土法硫磺砂浆电热法小药量多孔爆破法 1结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时，梁体某些部位的弯矩方向发生转换。所以在拆除梁墩锚固前，应按设计要求，张拉一部分或全部布置在梁体下部的正弯矩预应力束。对活动支座需保证解除临时固结后的结构稳定，需采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。2梁墩临时锚固的放松，应均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。在放松前应测量各梁段高程，在放松过程中，注意各梁段的高程变化，如有异常情况，应立即停止作业，找出原因，以确保施工安全。3在结构体系转换中，临时固结解除后，将梁落于永久支座上，按标高调整支座高度及反力。支座反力的调整，应以标高控制为主，反力作为校核。4结构体系转换应在合拢段纵向预应力束张拉并压浆后进行。五、连续梁施工流程——体系转换体系转换注意事项 六、施工质量控制要点 悬浇箱梁挂篮施工质量关键控制点：影响结构物安全因素：砼强度预应力张拉质量影响结构物耐久性因素：砼钢筋保护层厚度预应力管道压浆质量砼外观缺陷处理六、挂篮施工质量控制要点——综述影响结构物外观因素：砼内实外光、色泽均匀、轮廓分明、线型流畅其他影响因素：砼结构物标高、轴线、钢筋间距等 影响结构物自身安全的重要因素之一：混凝土强度必须保证混凝土强度满足设计及规范要求连续梁或连续刚构具有跨径大、地域高度较高、混凝土泵送距离远、结构物断面尺寸大、截面设计小、箱体壁薄、预应力管道密集等明显特点，要针对这些特点采取相应的措施。六、挂篮施工质量控制要点——结构物自身安全 保证措施：混凝土配合比设计满足要求，和易性好，坍落度控制合理，以120—160mm控制为宜，适合其泵送要求，同时满足混凝土收缩徐变要求;控制好混凝土的分层下料、振捣等，腹板高度高，截面设计小，底腹板混凝土下料需布设串筒，腹板混凝土振捣需在内模适当位置处开仓进行；混凝土振捣需避免过振和漏振，尤其是锚锭板及钢筋密集处，严禁采用振捣棒赶料;混凝土养护措施到位，养护时间原则上不低于7天时间。六、挂篮施工质量控制要点——结构物自身安全 检测手段及方式：混凝土试块试压强度;现场超声波回弹抽测；超声波回弹强度偏差设计强度较大时，现场取芯验证。六、挂篮施工质量控制要点——结构物自身安全 影响结构物耐久性能的重要因素之一：混凝土钢筋保护层厚度六、挂篮施工质量控制要点——结构物耐久性能砼保护层厚度砼保护层厚度即砼碳化深度，代表了桥梁设计使用年限，砼材料在空气中要发生碳化，砼碳化到一定时限，保护层失去意义，结构物中的钢筋会受到空气中的水分影响发生锈蚀，钢筋锈蚀后会膨胀，造成其外部的砼剥落，结构物受力失效 保证措施：采用工厂化制作同强度垫块，垫块宜制作成梅花形状；合理布置垫块支垫数量及位置；注意绑扎垫块扎丝的影响；检测手段及方式：六、挂篮施工质量控制要点——结构物耐久性能采用保护层测距仪进行现场抽测，积极改进；钢筋加工尺寸准确，位置精确。 六、挂篮施工质量控制要点——结构物耐久性能 影响结构物耐久性能的重要因素之二：混凝土外观缺陷六、挂篮施工质量控制要点——结构物耐久性能 影响结构物耐久性能的重要因素之二：混凝土外观缺陷六、挂篮施工质量控制要点——结构物耐久性能 影响结构物耐久性能的重要因素之二：混凝土外观缺陷六、挂篮施工质量控制要点——结构物耐久性能 其他影响因素：谨防次要矛盾变为主要矛盾六、挂篮施工质量控制要点——其他影响因素 采用四阶段测量法，结合监控数据，消除温度和日照、体系转换对梁体线形的影响，通过控制节段混凝土浇筑标高，实现标高控制线形。六、挂篮施工质量控制要点——梁体线形控制梁体线形控制1）立模标高;2）浇筑前复核立模标高;4）张拉后每节段混凝土顶面标高。3）浇筑后每节段混凝土顶面标高;四阶段测量： 钢筋施工六、挂篮施工质量控制要点——钢筋施工1）钢筋下料加工合理，安装位置准确；2）垫块布置均匀，混凝土保护层满足设计要求（特别注意模板倒角处钢筋与底板防裂网片筋的保护层）；3）节段间钢筋搭接长度满足；4）挂篮各种预埋件施工时必须保证位置准确，施工前须先按照设计图由测量人员进行准确放线，然后进行施工。 混凝土灌筑注意事项混凝土配合比、供应能力与灌注时间；混凝土灌筑顺序（先悬臂端后锚固端、先翼缘板再顶板）；底板的压板设置及灌筑节奏（控制底板的翻浆）；挂篮对称施工原则（前后、左右）；混凝土的振捣（尤其是锚下）。六、挂篮施工质量控制要点——混凝土浇筑 混凝土养护六、挂篮施工质量控制要点——混凝土养护混凝土浇筑完成后及时覆盖土工布，并洒水保持表面湿润。 六、挂篮施工质量控制要点——预应力施工预应力施工1、管道线形：摩阻试验：预应力张拉前宜对孔道进行摩阻试验确定μ和k值，然后后对张拉控制应力进行修正，重新计算校核伸长值。2、预应力张拉连续梁预应力管道特点：跨径大、截面小、箱体壁薄、管道密集，容易与钢筋冲突。表顶标定：张拉用千斤顶与压力表应配套标定、配套使用，标定时千斤顶活塞运动方向应与实际张拉工作状态一致。施工前做好预判，钢筋绑扎时避让预应力管道，确保管道安装线形顺直。 六、挂篮施工质量控制要点——预应力施工张拉三控：伸长值偏差≤6%、不同步率≤10%、持荷时间≮5min。张拉三同心：锚垫板、工作锚、千斤顶三同心。张拉条件：强度、弹模、龄期强度与弹模应符合设计规定，张拉龄期按5天考虑（龄期过短，混凝土压缩大，徐变下挠大；龄期过长，相邻节段的砼收缩差别大，形成节段间裂缝)。 六、挂篮施工质量控制要点——预应力施工3、管道压浆制浆：高速制浆设备，要求转速在1000R/min，保证水泥浆在水中充分接触，制浆配合比尽量不泌水，必要时应和相关科研部门配合比验证。水泥浆流动度要求在14-18s。出浆口出浓浆，稳压时间3-5min。压浆密实，避免锈蚀，保护钢绞线，真空度要求在-0.06-0.1MPa以上，压浆压力宜为0.5MPa-0.7MPa。管道压浆前应检查管道的通畅情况，检查采用通风，不可注水检查。 主要质量病害及问题----合拢段底板崩裂，其防止措施：预应力管道定位准确；设计防崩裂钢筋的绑扎到位；混凝土强度满足要求；六、挂篮施工质量控制要点——主要质量病害及问题桥梁线型控制满足设计及规范要求。 七、施工安全控制要点 程序控制七、挂篮施工安全控制要点——程序控制1）技术安全方案准备情况2）安全操作规程3）施工人员安全管理安全管理组织机构、安全检查制度、人员分工及岗位职责和人员安全操作规定4）安全管理措施人员培训与交底、挂篮安装验收、挂篮施工定期检查、工序检查、现场安全管理、每天班前安全教育会等 危险性较大的分部分项工程安全管理办法解读----编制范围：深基坑（高边坡）;高支架；大模板;大吊装；预应力;挖孔桩；七、挂篮施工安全控制要点——程序控制爆破工程。 程序控制七、挂篮施工安全控制要点——程序控制编制安全专项方案，要求专家论证（安全专项方案的管理）。 重大危险源识别七、挂篮施工安全控制要点——重大危险源识别1）轨道未找平、轨道支垫不密实（向前滑移的影响）；2）单片主桁架安装时的临时锚固不可靠；3）后锚固点锚固不良（依托设计竖向预应力）；锚固不良会影响（1）挂篮倾覆（2）梁体线形（3）横断面扭曲4）精轧螺纹钢吊杆侧弯、搭电、焊接、氧割损伤；5）混凝土浇筑布料不对称； 七、挂篮施工安全控制要点——挂篮移动控制挂篮移动控制要点保证挂篮移动左右对称同步移动。在6级风以上大风天气下不得进行移篮作业。挂篮与箱梁的联结是否脱开，移动条件是否具备。应加强观察，遇有异常及时停下来处理。移篮限位装置是否设置，滑道是否可靠。主桁的后锚最后松开，最早安装。 混凝土灌筑前对挂篮的检查：挂篮结构是否与设计吻合;前吊杆是否有效（不扭弯、持力）；后短吊杆是否预张;模板与既有箱梁节段是否密贴(模板的设计是否合理)；挂篮后锚及前支点锚固或支垫是否牢靠;前一节段端部混凝土面是否处理到位。七、挂篮施工安全控制要点——挂篮检查 八、挂篮施工其他 八、挂篮施工其他1、箱梁钢筋及模板施工时，废弃的钢筋、焊条等应集中堆放；2、混凝土、脱模剂与液压油等应防止意外落入江中造成江水污染；3、在施工期间的废弃物、边角料分类存放，统一集中处理，不可高空抛物；4、施工期间产生的垃圾物，应在施工区域设置圾圾桶，定期运至桥指定垃圾场处理。 谢谢！