箱梁悬臂浇注施工技术讲座课件.pptx

1、 多孔跨连续箱梁跨越如河流、公路、铁路、峡谷地形等障碍时，一般会采用悬臂浇筑施工技术，其施工特点是无须建立落地支架，无须大型起重与运输机具，主要设备是一对能行走的挂篮移动式悬臂支架，绑扎钢筋、立模、浇注混凝土等作业都在挂篮上进行。完成本段施工后，挂篮对称向前各移动一个节段，进行下一对梁段的施工，如此循序渐进，直至悬臂梁段浇注完成。箱梁合拢后需要进行体系转换，即在悬浇施工时，结构的受力状态呈T形悬臂梁，待主梁合龙后形成连续梁。 目前我国的箱梁悬臂浇筑技术已日趋成熟完善，在目前铁路客运专线大会战的国情背景下，让更多的技术管理人员掌握该项技术，为企业打造更多的专业技术人员是本次培训的主要目的。墩身竣

2、工、中线测设安装永久、临时支座现浇0#块边跨直线段浇筑0#块托架搭设、预压挂篮安装、调整挂篮加工、测试1#块灌注、养护、张拉挂篮前移就位其它悬臂段施工边跨合拢安装劲性骨架拆除墩梁固结设施支架搭设、预压设置配重中跨合拢安装劲性骨架设置配重合拢束张拉、压浆体系转换完毕1、0#块支（托）架现浇技术2、箱梁节段防倾覆技术3、挂篮施工技术4、悬臂段施工技术5、线性控制技术6、合拢段施工技术1.11.1支架设计一般按以下原则设置：支架设计一般按以下原则设置：a. 墩高较矮（20m以下）且箱梁断面较小（一般宜控制在高度6m左右）情况宜选用普通的48mm钢管支架，如脚手架如碗扣式、门式等，支架搭设形式为满堂搭

3、设；b. 墩高较矮，但箱梁断面较大，宜采用落地钢管托架；c.墩高较高（超过20m）一般采用墩顶设置预埋件，安装三角形的牛腿托架。京沪线40+64+40m连续梁，箱梁截面最高6.05，主墩高8m京沪线 60+100+60m连续梁，墩高18m，箱梁最大截面高7.85m。新疆伊犁河公路大桥1.21.2支架验算的主要项目：支架验算的主要项目：对于工字钢、槽钢、H钢等型钢来讲，主要验算其在受力状态下强度、刚度（变形），强度一般指抗拉、抗压及抗剪，具体验算根据构件的受力状况，如采用梁的形式，一般验算抗拉强度、抗剪及受弯变形（刚度）；对于钢管类或格构式柱形件，不仅要验算其承载能力，还要验算其受力状态下的稳定

4、性（抗失稳能力）；对于销子类，主要验算其抗剪能力。1.3 0#1.3 0#块施工的其它主要注意事项块施工的其它主要注意事项0#块施工还包括支架预压、模板支立、钢筋及预应力结构安装，芯模的制作安装以及混凝土灌注等等。注意安装检查和挂蓝相关的吊孔预埋件、锚固预埋件以及进行线性控制测量的标高观测标等；注意检查预应力管道的定位情况，以及把0#块位置的横向预应力和竖向预应力压浆排气管按安装顺序编号；在浇注过程中要注意浇注的顺序，检查倒角部位的密实情况，加强锚下混凝土的振捣，及时的对预留孔道进行通风测试，将顶板以及腹板的纵向预留孔道穿插衬管防护，并及时抽拔。 由于不对称施工荷载的存在，箱梁在悬臂施工阶段不

5、可避免的会在墩中心产生不平衡的力矩，为抵抗不平衡力矩，防止箱梁倾覆，需要采取一定的技术措施，目前通用的做法是采用墩梁固结和体外支撑墩梁固结和体外支撑。所谓墩梁固结就是指在0#块位置将墩柱和梁体临时的结合在一起形成钢性联结，其最主要的目的是用以抵抗悬臂施工过程中产生的不平衡力矩，从而减小箱梁倾覆的可能。 一般情况下，墩梁间设置临时支座，墩梁间的连接筋通过临时支座，可以采用普通的HRB335钢筋直接锚固于墩、梁内，也可采用精轧螺纹预应力筋一端锚固于墩柱体内，一端在箱梁体内（外）张拉锚固。根据力矩=力力臂的公式可知，临时支座间的距离可以做为抵抗不平衡力矩的力臂，而抵抗力主要是通过埋设的钢筋拉伸实现的

6、，故此配置钢筋的数量、类型需通过计算，由最大不平衡力矩除以力臂就是抵抗力，根据钢筋的强度来最终确定。临时支座一般采用50号素混凝土，主要起到抗压的作用，为了便于工后拆除，建议将临时支座浇注成若干小段，且和墩、梁间采取分离措施，例如和墩柱间采用油毛毡隔离，和梁体间采用竹胶板隔离（做为箱梁浇注的底模板），实践证明以往采用的设置硫磺砂浆层是不可取的。京沪高速铁路40+64+40m连续梁主墩墩梁固结扬州西北绕城公路跨运河连续梁主墩墩梁固结西康二线两河关大桥连续梁主墩墩梁固结临时支座HRB335钢筋体外支撑实际上是一种加长抵抗力臂的做法，在设计0#托架时，将体外管、柱考虑到支架体系中，在现浇完成0#块后

7、拆除其它支架，保留临时支撑部分，支撑一般设置在0#块边缘位置，以获得较大的抵抗力臂，材料一般采用钢管柱或钢筋混凝土柱，支撑柱的上下端分别与梁体和承台有效连接。建议在悬灌施工中既使采用体外支撑型式，也要设置临时支座，因为永久支座在合拢前不宜参与滑动，以免箱梁滑动造成位置偏离，且临时支座本身也能抵抗一部分不平衡力矩。 抵抗箱梁悬臂浇筑过程中的不平衡力矩可以采用墩梁固结、体外支撑或二者的组合型式。钢管柱体外支撑钢筋混凝土柱体外支撑 挂篮可以看做是一种可移动的托架，是悬臂施工中必不可少的设备。挂篮有多种类型，一般根据桁架形状加以区分，最常用的有菱形和三角形，本课件主要以菱形挂篮为例说明。 不管采用何种

8、挂蓝型式，其使用的原理都是一样的，挂蓝主要由承重系统（主桁架）、走行及锚固系统、悬吊系统三大部分组成：a.承重系统：主要包括桁架、连接系等构件，各构件件一般可通过焊接、销接、铆接等型式连接，在受力的型式上，桁架的前支点受压，后支点受拉，故后支点需通过预埋在梁体内的精轧螺纹筋锚固；b.走行及锚固系统：走行系统主要由型钢焊接成分段的轨道，是挂蓝滑移的载体，锚固系统主要指在梁内预埋的受力锚固件，例如在挂蓝尾部顶板预埋的后锚装置、轨道锚固件等，主要作用是锚固挂蓝和轨道；c.悬吊系统：主要指设置在箱梁体内外，悬吊于梁体内或挂蓝构件上的吊杆、吊带、走行梁等，其作用是提吊模板、提供支立模板的载体。 严格意义

9、来讲挂蓝在出厂前、拼装完成后，需要进行加载试验，主要目的有：消除挂蓝的非弹性变形；检验挂蓝的承载能力；测设挂蓝的弹性变形。实际操作中往往由于工期原因，只在出场前也就是拼装到梁上前进行模拟加载测试，可在加工的厂家内进行，也可在工地进行，最普及的方法是在地面将挂蓝的两桁架用千斤顶对拉，根据理论的最大荷载逐级加载，分别记录每级荷载下挂蓝的弹、塑性变形值，即检验了挂蓝的承载能力，同时测得的数据也为悬灌阶段立模标高（预拱度设置）提供参考依据。挂篮加载试验图示 挂篮的设计要和梁体结构相匹配，如长度要尽量能满足0#块长度即可以利用挂篮浇注1#块，主桁架的位置要和腹板相对应，各种穿过梁体内的吊杆（孔）位置要避

10、开预应力孔道等等； 挂蓝施工主要应注意的是安全问题，挂蓝安装完成后，要在所有的临空面设置围护设施，挂蓝在前移过程中要采取适当的保护措施防止滑脱，在遇有大风天气禁止移动挂蓝，挂蓝前移时两端要尽可能的保持对称，以免产生过大的不平衡力矩，要经常检查所有的锚固件是否在拧紧状态以及是否有损伤的构件，做到及时发现问题及时整改。 悬臂浇注法适用于大跨径的预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、T型刚构桥等，实质上就是一种移动支架，悬臂施工强调对称性，即施工必须从墩中心开始对称向两侧延伸进行，悬臂施工具有循环性的特点，每个块段依次循环完成，即完成本段施工后，挂篮对称向前各移动一个节段，进行下一对梁段的施工如此循序渐进

11、，直至悬臂梁段浇注完成。 预应力砼梁桥采用悬浇施工法，需在施工中进行体系转换。即在悬浇施工时，结构的受力状态呈T形悬臂梁，待梁体全部完成合龙后形成连续梁。、制作安装0块托架，并进行预压至无变形或无沉降时，卸载进行0块段的施工，砼浇注完成后张拉预应力束并实施墩梁临时固结系统的施工。、在已施工完成的0块段上拼装挂篮对称施工1块段，调模板、绑扎钢筋、安装预应力孔道、浇注砼、张拉预应力束。依此类推向两侧对称分段浇注各个块段，直至合龙段前的块段。、在合适的时间开始制作安装边跨直线段的临时支架，安装模板、绑扎钢筋浇注边跨直线段。要求边跨直线段的砼浇注与T构最后一个块段的砼浇注间隔时间尽量缩短，避免合龙后因

12、两端的砼收缩徐变不同而是砼产生裂缝。、利用挂篮做吊架法进行合龙段的施工，按先边跨后中跨的顺序合龙施工。施工顺序为：安装吊架、安装模板、绑扎钢筋、连接原先预留的预应力孔道，在一天内温度最低时进行劲性骨架的焊接并浇注混凝土。浇注前按等载配重，浇注过程中根据浇注速度进行等重量卸载。、合龙段施工完成后，张拉合龙预应力束，按先边跨后中跨的顺序对称张拉。张拉完成后解除墩梁固结，拆除临时支墩进行体系转换，所有荷载全部通过永久支座传授到主墩上体系转换完成，预应力砼连续梁施工结束。 悬臂施工中不论是安装钢筋、存放物资、浇注都应遵循对称原则，最大不平衡重量一般要求不得大于20吨； 悬臂施工中，每个节段尽管工序相同

13、，但结构尺寸、预应力筋布置、和挂篮相关的预留孔道位置等不尽相同，施工时一定要仔细核对，避免出错。 预应力工程在悬臂施工中占有重要地位，张拉预应力束一定要遵循对称原则，不平衡束不得超过1束，张拉顺序应为先纵向、再竖向、后横向。 连续梁的线形控制基本上一个“施工量测识别修正预告施工”的循环过程。 其中施工、量测部分由施工单位来完成，其余部分由有一定资质的设计、咨询单位来完成。施工方主要采用全站仪、水准仪等仪器进行量测放样等工作，设计咨询单位需要通过计算机软件如：（1）桥梁博士V3.03（平面杆系有限元分析）、（2）ANSYS（块体元分析）、（3）MIDAS/CivilV6.7.1（计算校核）根据施

14、工方提供的量测数据进行倒退、前进等一系列模拟分析，最后提供下一节段的立模标高。 在线形控制过程中施工的主要任务是及时提供相关数据，并根据设计咨询方反馈回来的立模高程进行控制测量放样。(1)测量控制网应一次建立在各墩的承台上，而后再根据施工的进度安排将承台上的控制点转移到各自的 0号块上。(2) 平面控制网由桥面中轴线组成，控制网可借助已建立的施工控制网。平面控制网采用经纬仪或全站仪建立。(3) 高程控制网依托已建立的控制网点，采用二等水准测量的方法，变换仪器高法，先在各桥墩承台上各设一个高程控制点，待箱梁0号块竣工后，用用全站仪建立在0#块上。0号块上的水准点即为箱梁悬臂浇筑施工的高程控制点。

15、(4) 各墩上0号块箱梁顶面布置9个施工控制基准点，如下图。(5)在箱梁悬臂施工中，对于高程控制的基准点，在下述情况下应进行复测：结构受力体系转换后；墩基础发生较大沉降变化时；施工控制组经分析后认为有必要进行复测时；施工进行三个月后。(1)箱梁的0号块基准点布置见图1示。基准点标志可用16毫米直径螺纹钢筋制作。钢筋露出顶面混凝土2厘米，露出端上部加工磨圆并涂上红漆。(2)箱梁的各悬臂施工梁段的测点布置见下图。每个悬浇箱梁节段在顶板上各设3个高程观测点，这样不仅可以测量箱梁的挠度，同时可以观察箱梁是否发生扭转变形。3个高程观测点以箱梁中线为准对称布置，测点离节段前端面20厘米处。测点标志采用16

16、毫米直径螺纹钢筋制作。在垂直方向与顶板的上下层钢筋点焊牢固，并要求垂直。钢筋露出箱梁截面混凝土面2厘米，露出端要加工磨圆并涂上红漆，基准点的使用期为箱梁整个悬臂浇筑施工期。应对所有基准点和测点加以保护，不得损坏和覆盖。(1)当箱梁当前悬浇节段的施工挂篮初步就位后，先根据箱梁截面控制网，采用全站仪或采用经纬仪穿线法或盘左盘右法进行悬浇节段平面中线位置放样。然后，根据设计咨询方提供的箱梁节段立模标高通知单，安装底模、侧模和顶模，调整挂篮前吊杆高度等方法使底模标高、顶板底模标高满足通知单要求，误差不应该大于10mm（高程）和-5mm(中轴线位置)。(2) 箱梁每一节段悬臂施工过程中，应进行以下工况的

17、挠度测量和高程控制测量： 纵向预应力钢束张拉后； 挂篮就位立模后箱梁混凝土浇筑前； 浇筑箱梁混凝土后； 同时，应进行以下两个工况的箱梁平面中线位置控制测量，即： 挂篮就位及立模板后； 浇筑箱梁混凝土之后。(3)箱梁悬浇施工中挠度变形观测一般以闭合水准路线的形式进行观测。为了克服温度变化所引起的变形影响，固定观测时间比较重要，一般应选择在清晨以前完成外业测量。另外，箱梁浇筑混凝土后也应在次日的清晨时间测量变形。(1)(1)控制指令执行原则与允许误差控制指令执行原则与允许误差1）主梁立模与预应力束张拉必须在一天中相对稳定均匀温度场（一般为日出前）中完成;2）立模标高允许误差：5mm； (2) (2

18、)主梁控制误差主梁控制误差序号项 目允许偏差(mm)1悬臂梁段高程+15，-5-52合龙前两悬臂端相对高差合龙段长的1/100，且不大于153梁段轴线偏差154梁段顶面高程差10 连续梁合拢段施工是连续梁体系转换的重要环节，他对保证成桥质量至关重要。合拢段施工必需满足合拢精度控制在误差允许范围内，受力状态符合设计要求和保持箱梁梁体线形，否则必须进行调整，满足要求后方可进行合拢。 最常见的合拢顺序是先合拢边跨，最后合拢中跨，但也有个别设计是先合拢中跨而后合拢边跨的，本课件以最常见的先合拢边跨为例说明。 合拢施工的两大要素是低温灌注+劲性骨架，即选择在一天中的低温、变化较小时进行混凝土施工，保证混

19、凝土处于温升、在受压的情况下达到终凝，避免受拉开裂，同时在合拢段两端设置劲性骨架使合拢前两悬臂端临时连接，保持相对固定，以防止合拢混凝土在达到强度前受拉开裂。一般的合拢顺序为先合拢边跨，而后落架、拆除墩梁固结，合拢中跨，完成体系转换，形成连续梁。 、测量检查桥梁合拢前，对中线及标高进行复测，将测量结果提供给线形控制单位，根据线形监控单位提供的调整值进行调整，确保合拢误差满足规范要求，保证箱梁合拢时的线形与标高，测量尽量选在避开日照的22时至次日8时，同时避开大风期。、场地清理 清除箱梁顶面及内箱的材料、机具设备，对不需要的材料设备要全部清理到桥下，对必须要使用的材料机具应堆放到箱梁0#块横隔板

20、位置，尽量最大限度的减少对悬臂端标高的影响。 合拢段的模板一般选择悬臂施工的底侧模，不另做模板。 最后一个悬臂段施工结束后，拆除边跨直线段靠近合拢处端头约1m范围的支架，用以安装合拢段底、侧模，挂蓝前移使模板就位到设计位置，利用边跨直线段上预留的吊孔提吊住模板，完成模板的安装。 中跨合拢段模板与边跨一样，选择在一端最后一个悬浇段上设置吊孔，提吊模板完成安装。 边跨的劲性骨架安装前应将边墩的永久支座解锁，使其保持可滑动状态，劲性骨架通常做法是在合拢段两端的梁段相应位置预留预埋件，利用型钢和钢板和预埋件有效焊接形成劲性骨架，劲性骨架一般在底板和顶板设置2-3道，每道间也可以形成剪刀连接加强。 劲性

21、骨架的最佳焊接时间是合拢前一天的温度最低时，一般选择在合拢浇注1-2个小时前进行，劲性骨架的焊接时间不宜超过2小时，这就需要做好充足的准备工作，准备足够的人员和焊机，也可以将一端提前焊接，另一端保持自由状态，在合拢前只需要焊接另一端即可，这样可减少一半的工作量。 劲性骨架的型式多种多样，有的设计方提供，有的需要自行设计，自行设计要充分要充分考虑一下几点：、预埋的部位要预留一定的混凝土缺口（下凹），以保证工后拆除能够通过补充混凝土达到原有设计轮廓，阻止预埋件外露锈蚀；、由于预埋件预埋时可能出现偏差大的现象（标高和位置），故在设计时须有修正措施，设计时要考虑多焊缝方式以保证可靠联接；预埋型式推荐采

22、用铁四院竖埋钢板条以及铁一院先埋平板后焊接竖板修正的方式。 合拢段的浇注宜选择在温度较低的凌晨进行，且浇注时间不宜超过2小时。合拢是以平衡灌注为原则，浇注过程中必须在另一端设置配重，以保证T构的平衡，配重一般采用砂袋，随着混凝土的浇注等重量逐渐增加，值得一提的是，中跨合拢前一般是先拆除一个挂篮，在合拢中跨时针对挂篮的重量也要提前设置等量的配重以维持T构两端的平衡。 合拢段混凝土宜采用微膨胀混凝土，且比设计提高一个等级。 中跨合拢前须拆除临时支座和墩梁固结措施。 合拢段主要是合拢束的施工，不同的梁不同的设计不同，有的要求劲性骨架焊接完成后少量张拉合拢束，混凝土强度等条件满足后补足张拉剩余预应力束，有的设计是浇注完成后一起张拉，合拢束的张拉原则是先长束后短束，具体的张拉顺序一般设计文件中均有规定。值得注意的是合拢束必须在合拢段浇注前完成管道通顺的检查，以保证合拢后能够顺利的张拉，否则合拢前必须将管道处理达到能够张拉的要求。 中跨合拢混凝土达到设计要求的强度、弹性模量、龄期后，张拉合拢束，张拉剩余其它部位剩余的预应力束，封锚并压浆，拆除挂蓝及模板，完成体系转换，梁体形成连续结构。 以上材料是个人的施工经验总结，存在不足望多指正！