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1、悬臂现浇施工方法及工艺本工程现浇连续梁,采用挂篮悬臂现浇法施工。挂篮悬臂现浇梁施工工艺流程见图2.5.2-9。图2.5.2-9挂篮悬臂现浇梁施工工艺流程图1.4.1.墩梁临时固结措施悬浇连续梁在体系转换之前,必须设置临时支座,可以通过设置锚固钢筋的方式来实现。连续箱梁体与临时支座相接部位布设纵横12间距100mm钢筋网片。临时支座顶面各设一薄层隔离层,隔离层采用两层油毛毡制作,以便在合拢后清除临时支座。1.4.2.墩顶现浇段(0#段)施工0#段施工支撑系统采用托架法施工。图2.5.2-10 托架法施工工艺流程图托架安装托架采用2根25的槽钢加工成三角桁架,墩身每侧设6片,通过预埋钢板同墩身连为
2、一体。托架各节点均采用焊接联接,以减少托架的非弹性变形。上铺设型钢立柱和方木。纵梁托架搭设完毕后采用吊挂水箱法进行等载预压,0号块托架设计见“0号块托架。预压托架拼装完成后,进行预压试验,消除托架的非弹性变形,减少梁段下沉量,使灌注后的梁段设计标高符合设计要求,同时通过预压测试确定托架的弹性变形量,为调整梁体线形提供依据。模板安装梁底模板:两端悬臂部分采用大块钢模板(挂篮底模),两悬臂端梁底纵坡的调整,利用调模装置调整坡度,从而使底模达到坡度要求。外侧模:采用大块钢模板,在梁变宽部分利用调模装置调整立模宽度,当内外侧模板拼装后用18对拉螺杆对拉,拉杆间距按水平0.5米,竖向1.0米布置。顶板底
3、模与外侧模连接处镶橡胶条塞紧,以防漏浆。隔墙模板及腹板内模板:均采用定型组合钢模板现场拼装,内模板的紧固主要用对拉螺杆,并用脚手架连接。倒角模板采用木模。进人洞模板及支架:隔墙人洞采用木模板、木支架,顶板临时人洞模板采用钢板焊接,支撑用12钢筋与梁顶板钢筋网片焊接。端模:端模用自行加工的钢模板,与内外模及其骨架连接牢固,中间留进人洞方便捣固人员出入,待混凝土浇筑到位后再行补加。顶板和腹板预留施工窗口因模板安装后,0号段中部形成全封闭状态,人员和混凝土无法进入,使施工不能很好进行。为解决该问题,在顶板和腹板无预应力筋的部位开设施工通道,人员和混凝土借此通道进出,待混凝土灌注到接近该通道时,按要求
4、连接钢筋和封堵模板。为解决开窗口时木板、锯末进入底板后不易清除,窗口位置提前确定并在安装模板前预先开好。普通钢筋、预应力筋安装及张拉,混凝土浇筑及养护普通钢筋、预应力筋安装及张拉,混凝土浇筑及养护见后面章节。1.4.3.对称悬灌梁段施工施工工艺流程悬灌梁段施工工艺流程图见图。图2.5.2-11 悬灌梁段施工工艺流程图施工挂篮采用轻型菱形挂篮,主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统五大部分组成。该挂篮承载能力和刚度大,机械化程度高,操作方便快捷、安全可靠。施工挂篮挂篮结构 挂篮结构见“2.5.2-12 挂篮结构示意图”。挂篮拼装挂篮结构构件运达施工现场后,利用吊车吊至已浇梁
5、段顶面,在已浇好的0#梁段顶面拼装,拼装完毕后,对挂篮施加梁段荷载进行预压,充分消除挂篮产生的非弹性变形,悬灌施工过程中,将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算。挂篮结构拼装的主要流程见图“2.5.2-25 挂篮拼装流程图”。挂篮静载试验挂篮拼装完毕后,进行荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况。图2.5.2-12挂篮示意图荷载试验时,加载按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载测定,各级模与外侧模连接处镶橡胶条塞紧,以防漏浆。隔墙模板及腹板内模板:均采用定型组合钢模板现场拼装,内模板的紧固主要用荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力。图2.5.2
6、-25 挂篮拼装流程图根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载挠度曲线,为悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力,可以计算挂篮的实际承载能力,了解挂篮使用中的实际安全系数,确保安全可靠。加载方法根据现场的实际条件可采取堆积砂包模拟加载或是采取通过千斤顶和锚固于承台内的锚碇对拉反压加载。挂篮的移动在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,将挂篮沿行走轨道移至下一梁段位置进行施工,直到悬灌梁段施工完毕。挂篮的拆除箱梁悬灌梁段施工完毕后,进行挂篮结构拆除。拆除顺序为:内模系统侧模系统底模系统主桁架,吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。内模系统采取拆零取出,侧
7、模、底模系统采用卷扬机整体吊放,主桁架采取先退至墩位附近再利用吊机进行拆零。挂篮拼、拆装注意事项A、挂篮拼装、拆除应保持两端基本对称同时进行。B、挂篮拼装应按照各自的顺序逐步操作,作业前对吊装机械及机具进行安全检查,在操作过程中地上、空中应有专人进行指挥及指导。C、挂篮的拼装、拆除是高空作业,每道工序务必经过认真的检查无误后方可进行下一道工序。对称段悬臂灌注施工连续箱梁块悬浇从1#块开始,每段悬浇的长度均按设计要求进行,每块采用一次浇筑完成。在悬臂挂篮施工前建立连续梁线型控制点,桥梁中线控制点。箱梁块模板应与前段梁段紧密结合,严格按设计要求进行接缝处理,严防接缝处错台和漏浆。挂篮底模后下横梁刚
8、度要大,采用强度高的后短吊带收紧,以防底板接缝处错台和漏浆。内、外侧模在后一块搭接处事先预埋好“H”型螺母或拉杆孔,在浇注下一阶段混凝土前利用此螺母或孔收紧模板。每节梁段混凝土在初凝前一次浇筑完成,浇筑砼时,从悬臂端部开始向根部顺序浇筑,在根部与前段混凝土连接,在浇筑过程中随时调整由于梁段自重在挂篮上产生的挠度避免产生裂缝。悬臂浇筑的要点是,在混凝土浇筑时力求两端平衡。为有效控制箱梁两端的混凝土浇筑重量偏差,严格两端的混凝土浇筑的盘数,一盘一盘控制,两端交叉泵送,做到两端混凝土等量对称进行,浇筑速度一致,使悬臂端砼数量误差不超过设计要求。悬臂浇筑过程中,应作好箱梁块悬浇的监测、监控工作。在每个
9、块件的前端顶、底板应设置几处观测点,测出每个阶段的高程变化情况,以控制箱梁块的抬高量和箱梁悬浇过程中的线型。挂篮前移:在前一梁段施工完毕后,解除放松各吊点,使模板脱离梁体,解除梁上后锚点,进行锚固转换,行走小车托力转换在滑道上,通过手拉葫芦拖拉主桁,整个挂篮前移动至下一梁段位置。挂篮调整及锚固:挂篮就位后,进行主桁和底篮后锚安装,然后通过测量仪器进行中线、高程测量、定位,通过千斤顶进行标高调整,经过检查确定合格后,最后进行全面锚固。模板就位梁段模板安装的尺寸允许偏差和检验方法,符合相关规范规定。普通钢筋、预应力筋安装及张拉,混凝土浇筑及养护见后面章节。1.4.4.合拢段施工及结构体系的转换连续
10、箱梁合拢施工时先边跨合拢,再中跨合拢。合拢温度应符合设计要求,合拢段两端悬臂标高及轴线允许应符合设计或规范要求。1 拢段施工工艺流程合拢段施工流程见“2.5.2-13合拢段施工工艺框图”。边跨合拢边跨合拢施工步骤图见“2.5.2-14 边跨合拢施工步骤图”。图2.5.2-13合拢段施工工艺流程图图2.5.2-14边跨合拢施工步骤图施工准备A.悬臂梁段浇注完毕,拆除悬臂挂篮;B.清除箱顶、箱内的施工材料、机具,用于合拢段施工的材料、设备放至墩顶;C.在两悬臂端预备配重水箱;D.近期气温变化规律测量记录。边跨合拢段支架及模板边跨合拢段与边跨等高度现浇段一样,采用型钢支架支模施工。悬臂梁段浇注完毕,
11、拆除挂篮,接长边跨等高度现浇段支架托梁,并于悬臂端箱梁底板锚固。外模及底模采用挂篮模板,内模采用组合钢模。设平衡重在合拢段两边的悬臂端分别吊装平衡重(各为合拢段重的一半)。普通钢筋及预应力管道安装普通钢筋在地面集中加工成型,运至合拢段绑扎安装。底板束管道安装前,应试穿所有底板束,发现问题及时处理。合拢段底板束管道采用钢管,或者用双层波纹管替代,管道内穿入钢绞线芯模,以保证合拢段混凝土浇注后底板束管道的畅通。其余预应力束及管道安装同箱梁悬灌梁段。合拢锁定合拢前使悬臂端与边跨等高度现浇段临时连接,尽可能保持相对固定,以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中发生明显的长度改变,锁定时间按合拢段锁定设
12、计执行,临时“锁定”是合拢的关键,合拢“锁定”遵循又拉又撑的原则,劲性骨架采用“预埋钢板+连接型钢+预埋钢板”结构,其断面面积及支承位置根据锁定设计确定,合拢时,在两预埋钢板之间设置连接型钢,连接型钢布置在箱梁体外。图2.5.2-15 合拢段合拢锁定布置示意图浇注合拢段混凝土合拢段混凝土浇注过程中,按新浇注混凝土的重量分级卸去平衡重(即分级放水),保证平衡施工。合拢段混凝土选择在一天中气温较低时进行浇注,可保证合拢段新浇注混凝土处于气温上升的环境中,在受压的状态下达到终凝,以防混凝土开裂,混凝土的浇注速度每小时10m左右,34小时浇完。预应力施工合拢段永久束张拉前,采取覆盖箱梁悬臂并洒水降温以
13、减小箱梁悬臂的日照温差。底板预应力束管道安装时要采取措施保证管道畅通,待合拢段混凝土达到设计强度和相应龄期后,先张拉边跨顶板预应力束,再张拉底板第一批预应力束,按照设计要求的张拉吨位及顺序双向对称进行张拉。横向、竖向及顶板纵向预应力施工同箱梁悬灌梁段施工。H.直线段支架下落,拆除模板及支架。中跨合拢吊架及模板安装中跨合拢梁段采用合拢吊架施工,合拢吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统,施工方法见“2.5.2-16悬灌梁中跨合拢施工图”。图2.5.2-16 悬灌梁中跨合拢施工图安装步骤为:A.将挂篮的底篮整体前移至合拢段另一悬臂端;B.在悬臂端预留孔内穿入钢丝绳,用几组滑车吊起底篮前横梁及内外滑
14、梁的前横梁;C.拆除挂篮前吊杆;D.用卷扬机调整所有钢丝绳,使底篮及内外滑梁移到相应位置,安装锚杆、吊杆和联接器将吊架及模板系统锚固稳定;设平衡重采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重,近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。配重及合拢步骤见“2.5.2-17中跨合拢段施工过程示意图”。图2.5.2-17 中跨合拢段施工过程示意图模板、钢筋及预应力管道安装见后面章节。合拢锁定合拢前使合拢段两共轭悬臂端临时连接,尽可能保持相对固定,以防止合拢段混凝土在浇筑及早期硬化过程中发生明显的长度改变。合拢前除悬臂端按平衡要求设置平衡重外,如施工控制有要求时还将对合拢段处采取调整措施。合拢段劲性骨架采用
15、“预埋钢板+连接型钢+预埋钢板”结构,其断面面积及支承位置根据锁定设计确定,合拢时,在两预埋钢板之间设置连接型钢,连接型钢布置在箱梁体外。初张拉中跨合拢段锁定完成后,并在浇筑混凝土前,对中跨合拢段靠近腹板的两束底板纵向预应力钢束进行初张拉,张拉力为设计张拉力的30%。张拉时要严格控制张拉力,并安排专人检查合拢锁定处的钢筋、劲性骨架的变化,如发现问题,及时停止张拉并对出现的问题进行处理。浇筑合拢段混凝土中跨合拢段混凝土要在一天温度最低的时候浇筑。浇筑时,根据混凝土浇筑的速度即使泄水箱配重,防止不平衡浇筑而出现安全质量重大事故。终张拉待混凝土强度达到95%强度,100%弹性模量并小于5天龄期后,补
16、充初张拉钢束至设计值,然后拆除体外支撑。1.4.5.钢筋工程钢筋由工地集中加工制作,运至现场由吊车提升、现场绑扎成型。箱梁顶板、腹板内有大量的预埋波纹管,为了不使波纹管损坏,一切焊接在波纹管埋置前进行,管道安装后尽量不焊接,当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时,适当移动钢筋位置,准确安装定位钢筋网,确保管道位置准确。钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置及高程,其中高程包括按吊架的计算挠度所设的预拱度,无误后方进行钢筋绑扎。纵向普通钢筋在两梁段的接缝处的连接方法及连接长度满足设计及规范要求。悬灌梁段及现浇段钢筋绑扎流程:先进行底板普通钢筋绑扎及竖向预应力钢筋梁底锚固端(包括垫板、锚固螺母及锚下螺旋
17、筋)的安装,再进行腹板钢筋的绑扎、竖向波纹管及预应力钢筋的安装、腹板内纵向波纹管的安装,最后进行顶板普通钢筋的绑扎、顶板内纵向波纹管的安装、横向钢绞线及波纹管的安装。钢筋工程施工注意事项:A.在底板和腹板钢筋绑扎完毕进行腹板及顶板模板安装时,应在箱梁内铺设脚手板,不许踩踏底板钢筋。B.管道定位网如设计数量不够时,应予以加密,确保管道位置正确。C.钢筋伸出梁段端头的搭接长度应满足设计要求,节段钢筋的接头连接应按设计要求搭接,如无要求时,采用绑扎搭接。D.钢筋的保护层用与梁体同标号的砂浆垫块支垫,数量为底板、顶板4个/m2,腹板2个/m2。E.铺设钢筋的位置与预应力管道发生矛盾时应保证预应力管道的
18、位置准确。1.4.6.预埋件预埋件分为结构预埋件和施工用预埋件。安装预埋件时先进行施工放样,在每次浇注混凝土之前,仔细检查各预埋件的数量并复测其位置,确认无误后方进行混凝土浇注。1.4.7.混凝土工程混凝土采用搅拌车运送到墩位,泵送入模,每块一次浇筑完成。混凝土的运输能力应满足其初凝和浇筑速度的需要,混凝土浇注应连续进行,浇筑工作不得间断,混凝土运到浇筑地点后应保持良好的和易性和规定的坍落度。当混凝土倾落高度超过2m时,应通过串筒等减速设施下落。悬臂施工的两个对称块及横断面应平衡灌注。每个块混凝土浇筑按斜向分段、水平分层、连续浇筑。纵向应从悬臂端向接缝端方向分层浇筑振捣,以克服挂篮变形引起主梁
19、开裂。横桥向需对称于桥中线浇筑以防挂篮受扭。灌注顺序:先底板,再腹板,最后灌注顶板。在浇筑箱梁底板、腹板砼时应控制其浇筑速度,加强振捣,切忌因浇筑速度过快导致翻浆、预应力孔道上浮及蜂窝麻面现象。混凝土振捣采用插入式振动器。振捣棒应避免碰撞模板、钢筋。对钢筋密集区、有预埋件区域、预应力锚具区域、腹板与底板倒角处等区域须加强振捣。混凝土随灌随振捣,避免漏振、欠振或过振。混凝土入模过程中,应随时保护管道不被碰瘪、压扁,混凝土未捣实前,切忌操作人员在混凝土面上走动,以免引起管道下垂,致使混凝土“搁空”、“假实”现象发生。灌注腹板混凝土时,为避免松散混凝土留在顶上,待灌注顶板混凝土时,这些混凝土已初凝,
20、易使顶板出现蜂窝,故在灌注腹板混凝土时,进料口周边用卸料钢板盖住。在腹板与底板倒角处,应注意振捣密实,灌注腹板混凝土后,不得再振捣底板混凝土,以防止腹板梗角处混凝土外鼓,上部悬空,出现空洞。灌注混凝土时,要防止锚垫板位移和倾斜,防止管道踩扁和移动。混凝土浇筑过程中要有专人检查模板,防止漏浆、跑模。混凝土灌注后,必须对梁体底板、顶板面进行两次收浆,清除多余混凝土,保证梁体尺寸和封闭收缩裂纹。主梁顶面必须用木抹收浆抹平,现场每隔12m设置一个高程控制点,保证主梁混凝土面平整,纵横向坡度符合要求。冬期施工时,应按规范中冬期施工的有关规定办理,采取防寒措施。必要时可采取水和砂子加温,以提高混凝土的温度
21、。严禁用含冰的粗、细骨料拌合混凝土。入模时混凝土温度应根据具体保温方法确定,一般细薄截面应在10度以上。混凝土浇筑完成后进行挂篮的高程测量,并与浇筑前挂篮的高程数据进行比较,为后续施工取得经验数据,提供参考。砼浇注完毕后,顶面采用土工布覆盖并浇水养护,箱内及腹板采用渗水法养护。1.4.8.预应力工程三向预应力施工按先纵向后竖向再横向的顺序进行。预应力筋及其管道的安装竖向预应力为确保竖向预应力筋的位置准确、垂直,在中部采用定位钢筋、在顶面用角钢定位。竖向预应力筋锚固端与墩身钢筋位置发生矛盾时,应保证锚垫板和锚下螺旋筋的位置准确而调整墩身钢筋位置。竖向预应力钢筋用切割机切割,预应力钢筋要垂直预先安
22、装。纵向预应力纵向预应力管道,设置定位钢筋定位,管道中穿入胶管保持管道顺直,在混凝土浇注过程中,经常转动胶管,以防预应力波纹管漏浆“凝死”胶管,在混凝土浇注完毕初凝后抽出。纵向预应力钢绞线用穿束机穿短束,卷扬机整束牵引穿长束。横向预应力横向预应力钢绞线及波纹管在竖向和纵向预应力管道安装完毕后安装。横向预应力钢绞线采用先穿后安的方法。预应力孔道安装注意事项:连续梁预应力管道随梁段悬臂灌筑而逐段接长,管道接头数量众多,保证管道畅通,采取的措施是:A.管道接头处用胶带纸缠绕,再绑扎几道铁丝,加强接头的严密性。B.浇注砼时,振捣人员应熟悉管道位置,严禁振捣棒与波纹管接触,以免管壁受伤,造成漏浆。C.加
23、强岗位责任制,严格执行管道安装操作工艺要求。D.在砼浇筑过程中,派专人用略小于波纹管直径的通孔器通孔,使漏入管道内的水泥浆在未凝固前被掏出或赶成薄层。预应力张拉及锚固预应力张拉设备使用与锚具相配套的千斤顶及油泵,使用前应先进行标定,确保张拉质量。张拉时做到对称、平衡。预应力张拉A.纵向预应力纵向预应力采用穿心式千斤顶张拉,张拉顺序为先腹板束,后顶板束,左右对称张拉。B.横向预应力横向预应力钢束为扁形锚具锚固,利用悬臂板的支架搭设工作平台,由0#段中心向两侧逐束双向张拉。C.竖向预应力竖向预应力钢筋在安装前均按设计张拉力在台位上进行预拉,其锚固端在施工前先将螺母及垫板用环氧树脂将螺母下端与粗钢筋
24、固定,由0#段向两边与桥轴线对称单向张拉。竖向预应力张拉分二次张拉,确保竖向预应力值。D.预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控,以张拉力为主,实际伸长量与计算伸长量差值控制在6%以内,张拉时混凝土强度必须达到设计规定强度以上,张拉步骤严格按照设计或规范要求进行。E.施工过程中若出现异常现象(如滑丝、断丝、锚具损坏)立即停止操作进行检查,并作出详细记录。若锚具损坏或滑丝、断丝根数超出规范规定,则采取重新张拉或换束后重新张拉锚固。张拉施工时严格按设计要求和规范进行,并填好施工记录。压浆及封锚A.压浆管的布置:纵向预应力除在两端分别设置压浆孔和出浆孔外,还需按规范要求在中间设接力压浆孔。横向和竖向预应
25、力管道,每一段设压浆嘴、排气孔各一个。B.压浆预应力管道压浆采用不低于设计等级的水泥浆,并按规定比例加入符合要求的膨胀剂。施工中采用真空压浆工艺,使得管道水泥浆更密实。竖向预应力钢筋压浆时,由相连的一根向另一根压浆,纵、横向预应力管道由一端向另一端压浆。压浆注意事项:压浆前先用清水清洗预应力管道,然后用空压机将管内积水吹净。严格按规范要求配浆及压浆,压浆时注意观察有无串孔、漏浆,做好压浆记录。若串孔,立即检查原因,及时处理。真空辅助压浆工艺:后张预应力筋的腐蚀主要原因是压浆不密实,浆体中常含有气泡,凝固后变成孔隙;同时水泥浆易离析、泌水,使压浆不饱满,水还会沾着气泡形成孔隙,渗漏腐蚀预应力筋,
26、为工程留下隐患。而真空辅助灌浆就是采用真空泵抽吸预应力孔道内的空气,使孔道压力达到-0.1MPa左右的真空度,然后在孔道的另一端用压浆机以大于0.7MPa的压力将拌制好的水泥浆压入预应力孔道,以提高孔道压浆的密实度,减少气泡的形成。C.封锚:对于需封锚的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端砼凿毛,然后设置钢筋网浇筑封锚砼。封锚砼的强度应符合设计规定,一般不宜低于构件砼强度等级值的80%。必须严格控制封锚后的梁体长度。预应力工程施工注意事项A.连续梁预应力管道随梁段悬臂灌筑而逐段接长,管道接头数量众多,保证管道畅通,采取的措施是:a.管道接头处用胶带纸缠绕,再绑扎几道铁丝,加强接头的严密性。
27、b.浇注砼时,振捣人员应熟悉管道位置,严禁振捣棒与波纹管接触,以免管壁受伤,造成漏浆。c.加强岗位责任制,严格执行管道安装操作工艺要求。d.在砼浇筑过程中,派专人用略小于波纹管直径的通孔器通孔,使漏入管道内的水泥浆在未凝固前被掏出或赶成薄层。1.4.9.大跨度连续箱梁悬灌施工线形控制为确保施工中结构的可靠性和安全性以及保证桥梁线形及受力状态符合设计要求,对桥梁悬臂施工进行控制。线形控制相关参数的测定挂篮的变形值施工挂篮的变形难以准确计算,要通过挂篮荷载试验测定。在挂篮拼装后,采用反压加载法进行荷载试验,加载量按最不利梁段重量计算确定。分级加载,加载过程中测定各级荷载下挂篮前端变形值,可以得到挂
28、篮的荷载与挠度关系曲线。施工临时荷载测定施工临时荷载包括施工挂篮、人员、机具等。箱梁混凝土容重和弹性模量的测定混凝土弹性模量的测试主要是为了测定混凝土弹性模量E随时间的变化规律,即Et曲线,采用现场取样通过万能实验机进行测定,分别测定混凝土在7、14、28、56天龄期的E值,以得到完整的Et曲线。混凝土弹性模量和容重的测量通过现场取样,采用实验室的常规方法进行测定。预应力损失的测定预应力损失分几种,本工程桥施工中主要测定纵向预应力钢绞线的管道摩阻损失,以验证设计参数取值和实际是否相符,根据有效预应力计算由预应力施工引起的悬臂挠度。测定时,在预定的测点位置,将波纹管开孔,采用电阻应变片和电阻应变
29、仪测量钢绞线的实际管道摩阻损失。混凝土的收缩与徐变观测混凝土的收缩与徐变采用现场取样,进行7天、14天、28天、90天的收缩徐变系数测定,在测定结果没有以前,采用以前施工中相同或相似条件下同等级混凝土的试验数据。温度观测温度是影响主梁挠度的最主要的因素之一,温度变化包括日温度变化和季节变化两部分,日温度变化比较复杂,尤其是日照作用,季节温差对主梁的挠度影响比较简单,其变化是均匀的。因此为了摸清箱梁截面内外温差和温度在截面上的分布情况,在梁体上布置温度观测点进行观测,以获得准确的温度变化规律。施工预拱度计算在桥梁悬臂施工的控制中,最困难的任务之一就是施工预拱度的计算。箱梁预拱度计算根据现场测定的
30、各项参数由专业施工控制程序计算得出。悬臂箱梁的施工挠度控制根据预拱度及设计标高,确定待悬灌梁段立模标高,严格按立模标高立模。挠度观测资料是控制成桥线型最主要的依据,在现场成立专门的观测小组,加强观测每个节段施工中混凝土浇注前后、预应力张拉前后4种工况下悬臂的挠度变化。每节段施工后,整理出挠度曲线进行分析,及时准确地控制和调整施工中发生的偏差值,保证箱梁悬臂端的合拢精度和桥面线型。为了尽量减少温度的影响,挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行。合拢前将合拢段两侧的最后23个节段在立模时进行联测,以保证合拢精度。高程监测高程测点布置与监测安排在每个箱梁节段上布设二个对称的高程控制点,以监测各段箱梁施
31、工的挠度及整个箱梁施工过程中是否发生扭转变形。测量仪器选择与测量时间安排箱梁悬灌段高程控制程序箱梁悬灌段高程控制程序见“2.5.2-18 箱梁悬臂施工高程控制程序图”。图2.5.2-18 箱梁悬臂施工高程控制程序图采用S1精密水准仪来进行高程测量监控,每次的读数都采用主尺、辅尺观测,测量时间安排在一天温度变化较小的时间里观测。悬臂施工中的中线控制在0#段施工完后,用全站仪将箱梁的中心点放置0#段上,并在箱梁段未施工前将两墩0#段上放置的箱梁中心点进行联测,确认各个箱梁中心点在误差精度范围内,才进行下一步的箱梁施工测量。1.4.10.箱梁应力监测按设计要求,在施工过程中对箱梁控制截面应力状态进行
32、监测。仪器及元件选择应力监测采用钢弦应变计作为应力传感元件按测点位置埋置在箱梁混凝土中,其导线引出混凝土面保护好,测量时用频率接收仪测量其频率,将频率换算成应变,最后可得出测点位置混凝土的应力。应力测点布置墩顶现浇段中心、箱梁悬臂根部、L/8、L/4、3L/8、L/2(其中L为大桥主跨跨度)截面及边跨端部为控制截面,在每一个控制截面内的测点布置见“图2.5.2-32控制截面测点布置图”。除上述外,还需对支座反力进行监测。根据监测结果,可了解施工阶段箱梁的受力状态,保证施工安全。同时,成桥后亦可继续测量各点应力,验证大桥的设计承载能力。图2.5.2-19控制截面测点布置图1.4.11.现浇梁施工
33、质量通病及预防措施露筋 产生原因A、混凝土振捣时钢筋垫块移位,或垫块太少,钢筋紧贴模板,致使拆模后露筋。B、钢筋混凝土构件断面小,钢筋过密,如遇大石子卡在钢筋上水泥浆不能充满钢筋周围,使钢筋密集处产生露筋。C、混凝土振捣时,振捣棒撞击钢筋,将钢筋振散发生移位,因而造成露筋。预防措施A.钢筋混凝土施工时,注意垫足垫块,保证厚度,固定好。B.钢筋混凝土结构钢筋较密集时,要选配适当石子,以免石子过大卡在钢筋处,普通混凝土难以浇灌时,可采用细石混凝土。C.混凝土振捣时严禁振动钢筋,防止钢筋变形位移,在钢筋密集处,可采用带刀片的振捣棒进行振捣。墩顶梁段(零号块)临时固结不牢原因分析A.临时固结措施选用不
34、当。B.对临时固定结构的计算及稳定性验算考虑欠周到。预防措施A.正确选用临时固结方式和采用可靠的支承措施。B.临时固结或支承措施的要求是固结和支承可靠,确保施工中的的稳定与安全,同时又能在体系转换时,方便快捷地解除约束。C.正确设置临时支座。起步段(零号段两侧安装挂篮的起始节段)线形偏差过大原因分析A.起步段长度选择不当,对安装吊蓝要求考虑不周。B.支架设计未经整体刚度、稳定性验算。支架未经预压或抛高不够。结构弹性、非弹性变形过大或地基沉降过大。C.施工时实际工况与设想相差过大,对施工中可能发生的因素考虑不周。预防措施A.为拼装挂篮,需在桥墩中心两侧先用支架浇筑一定长度的梁段,称为起步段。其施
35、工支架可视实际情况,分别支承在墩身、承台或经过加固的地基上。该起步段可在零号段完成后利用支架对称浇筑,亦可将起步段与零号段同时浇筑。B.起步段应有足够的长度能满足两侧拼装挂篮的作业长度。同时确定其长度时应与全桥节段施工相协调,混凝土工艺与机械设备应与工程量相配套。C.施工支架的长度视所选用的挂篮拼装的需要而定。支架顶面应与箱梁底面纵向线形的变化一致。支架有扇形、门形等。D.为了减少支架变形,除了考虑支架的强度和刚度外,还应尽可能增大支架的整体性,并采用等荷载预压,设置抛高及调整措施,以减少支架变形对混凝土箱梁质量的影响。E.支架上模板安装及混凝土浇筑,应符合模板施工和混凝土施工的要求。支座安装
36、缺陷原因分析A.墩顶支座安装面不平整,未经修整找平。B.支座中心线与标高未经校核,放样不准。预防措施A.安装永久支座的墩顶表面应按设计标高修整,并精确放样。在墩顶画出中心线或轮廓线,并需经复核。B.支座除标高符合设计要求外,还应保持平面的两个方向水平,支座的四角高差不得大于2mm。C.支座中心线与主梁中心线应平行。D.安装地脚螺栓时,螺杆顶面不得低于螺母的高度。E.考虑橡胶的压缩,在安装支座时一般抬高10mm,以便在体系转换后保证成桥时的梁顶面设计标高。F.用悬臂浇筑法施工的连续梁,一般应先将墩顶梁段(即零号块)与桥墩临时固定,合拢前由各墩临时支座承受反力,而永久支座不受力。合拢后,临时支座的
37、反力全部按连续梁支点反力的要求进行转换。此时,支座反力的调整,应以标高控制为主,反力作为校核。混凝土质量不稳定原因分析A.对悬浇施工的每一节段未作详细的混凝土施工工艺流程。B.未遵守预应力混凝土箱梁悬臂浇筑“由前往后,两腹向中对称浇筑”的基本施工顺序。C.对配备适合各节段特点的机具、设备与人员配备考虑不周。预防措施A.根据零号段、起步段与以后各节段的分段及结构特点,制定各节段的施工工艺流程。B.根据梁段的位置、工程量,配备合理的机具,运输吊装工具及人力,并有应付突发不测情况的预案。C.按照季节、气象条件选择合理的混凝土配合比及合适的浇筑、养生、张拉工艺。D.混凝土浇筑应遵守“由前往后,两腹向中
38、对称浇筑”的基本施工顺序。两腹板对称同时浇筑,然后浇筑中间部位的底板;浇筑顶板及翼板混凝土时,应从两侧向中央推进,以防发生裂缝。E.两侧悬臂要对称均衡浇筑,若遇到特殊情况不能均衡时,应按设计验算平衡重工况。原则上节段两端最多不得相差半个节段的混凝土重量。悬臂浇筑施工过程中,为确保施工期间结构的稳定,需采用临时锚固或支承措施。中跨合拢段施工线形偏差过大合拢段混凝土发现裂缝,合拢处下挠,线形与设计不符。原因分析A.当悬臂较长时,由于结构的恒栽和施工重量将产生较大的挠度,这些施工变形在各节段施工过程中经过不断调整后,将最后反映在合拢段两端。如果高差过大或合拢段施工不当,将不仅使合拢段两端变形过大,还
39、会影响全桥最终的线形和成桥后的受力状态。B.对影响合拢段的各项因素,如温度、临时“锁定装置“的刚度,强度、混凝土工艺、体系转换的方式与时机等考虑不周。C.施工组织、技术措施不当。预防措施A.按照设计要求,正确制定合拢段施工顺序。B.临时锁定合拢段两端。C.做好合拢段混凝土浇筑前的准备工作。D.做好合拢段混凝土的浇注和养护工作。E.按设计要求完成结构体系转换。箱梁常见裂缝原因分析A.主桥总体设计中对箱梁截面尺寸的拟定不合理,其中包括梁高,腹板及顶板厚度尺寸,承托布置及尺寸。B.设计抗弯剪能力不足。C.未合理考虑温度应力。D.对超静定预应力混凝土连续梁桥设计中的次内力影响估计不足。E.预应力束布置
40、不合理。F.预应力张拉未达到设计要求。G.材料自身强度不足。H.施工技术差错或未考虑施工精度的误差。预防措施A.设计时除了按有关规范进行主应力计算外,还要对各种应力,尤其是局部应力的可能分布状态要有足够的的定性分析和进行必要的定量分析。以便优化调整箱梁截面尺寸,合理布置预应力束;对预应力钢束锚固端两侧的危险截面应加以验算。B.布置适量的普通钢筋,以提高箱梁结构局部区域的抗裂性能,增加构件的局部强度,取用合理的技术经济指标。C.精心施工,充分考虑施工中的各种不利因素,对施工方法、材料强度及预应力张拉工艺等需要有可靠的保证,做到符合设计要求。D.对工程中出现的裂缝应作详细的调查,进行科学的分析。必
41、要时还应进行有关试验和测试,对症下药。采取相应的对策。以确保结构的强度、安全性和耐久性。箱梁底板在沿预应力钢束波纹管位置下出现的纵向裂缝。原因分析A.预应力钢束的波纹管的保护层厚度偏薄,加上采用的高标号水泥用量偏多,水泥浆含量偏大,导致较大的收缩变形。由于箱梁结构的内约束,包括底板截面的不均匀收缩和波纹管对混凝土收缩的约束作用,导致较大的混凝土收缩应力,超过了当时混凝土的抗拉强度,从而出现沿波纹管纵向的裂缝。B.箱梁底板横向分布钢筋间距偏大。C.箱梁底板预应力钢束布置不合理。D.混凝土振捣不密实,养护措施不到位。E.张拉预应力钢束时的混凝土龄期偏小。预防措施A.改进混凝土的配置,优化降低混凝土
42、收缩变形的材料配合比。其中包括水泥用量、水灰比、外加剂等。B.采取技术措施,确保预应力钢束的波纹管的保护层厚度。C.对底板构造钢筋和底板预应力钢束的间距采取合理布置。D.加强对箱梁底板混凝土外表面的养护。E.适当延长混凝土张拉龄期。箱梁腹板出现斜向裂缝原因分析A.出现与底板呈45度斜裂缝的原因极大可能是该区域的主拉应力超过了该处的预应力束和普通钢筋的抗剪及混凝土的抗拉强度。也有可能是混凝土拆模过早,混凝土尚未达到其设计抗拉强度。B.出现沿预应力钢束管道方向的裂缝的原因往往是由于预应力钢束张拉时,管道及其周边混凝土受到集中的压应力。C.混凝土未达到拆模、张拉的龄期。D.腹板的非预应力普通钢筋网的
43、钢筋间距过大,不能满足抗裂要求。E.施工时临时荷载超载或在作用点产生过大的集中应力。预防措施A.悬臂现浇混凝土箱梁腹板斜向裂缝的出现往往是设计、施工、材料、工艺等综合因素作用的结果,原因复杂。这里我们主要针对施工产生的原因进行分析。B.施工工况、工艺流程必须与设计相符。如有变更应立即与设计单位联系,核算无误后方可施工。C.混凝土未到龄期和强度,不得拆模。D.施工时严格控制施工荷载,不得有超载或有不同于设计工况的集中荷载。E.确保混凝土的保护层厚度及其质量。预应力钢束张拉时,钢束伸长值超出允许偏差值原因分析A.实际使用预应力钢材弹性模量和钢束截面积与设计计算值不一致。B.由于预应力预留孔道的位置
44、不准确,波纹管形成空间曲线,使张拉时钢束的摩阻力变大,当张拉到设计吨位时,预应力钢束的伸长值偏小。C.预应力施工工序不规范。D.千斤顶与压力表等预应力机具未能按规定定期进行校验。预防措施A.预应力筋在使用前必须按实测的弹性模量和截面积修正计算。B.正确量得预应力筋的引伸量,按计算的引伸量误差修正伸长值。C.确保波纹管的定位准确。D.若实际发生的摩阻力偏大,预应力钢束张拉后的实测值相差较大,此时可考虑使用备用孔道增加预应力钢束。预应力筋的断丝和滑丝原因分析A.实际使用的预应力钢丝或钢绞线直径偏大,锚具与夹片不密贴,张拉时易发生断丝和滑丝。B.预应力钢束没有或未按规定要求梳理编束,使得钢束长短不一
45、或发生交叉,张拉时造成钢束受力不均,易发生断丝。C.锚具与夹片的尺寸不准确,夹片的锥度误差大,夹片的硬度与预应力筋不配套,易发生断丝和滑丝。D.锚圈放置位置不准确,支承垫块倾斜,千斤顶安装不正,也会造成预应力钢束的断丝。E.施工焊接时,把接地线接在预应力筋上,造成钢丝间短路,损伤预应力筋,造成预应力钢束的断丝。预防措施A.穿束前,预应力钢束必须按技术规程进行梳理编束,并正确绑扎。B.张拉前锚具与夹片需要按规范要求进行检验,特别对夹片的硬度一定要进行测定,不合格予以更换。C.张拉时锚具、千斤顶安装要准确。D、当预应力钢束张拉到一定吨位时,如发现油压回落,再加油压又回落,这时有可能发生断丝,若这样,需更换预应力钢束。E.焊接时严禁利用预应力筋作为接地线,也不允许电焊烧伤波纹管与预应力筋。F.张拉前必须对预应力筋进行清理,如发生预应力筋锈蚀应重新更换。锚具碎裂原因分析A.锚具(锚板、锚垫板、夹片)热处理不当,硬度偏大,导致钢材延性下降太多,在高应力下发生脆性断裂。B.锚具钢本身存在裂纹、砂眼、夹杂等隐患或因热处理淬火、锻压等原因产生裂缝源,在受到高应力的集中作用裂缝发展碎裂。预防措施A.加强对锚夹具的出厂前和工地检验,锚夹具的技术要求应符合我国国家标准预应力筋用锚夹具和连接器(GB/T1437093)类锚具的要求。有缺欠、隐患或热处理后质量不稳定的产品一律不