高墩连续刚构箱梁施工

发布于：2022-09-16 13:45:16 来自：施工技术/建筑施工 1 21 [复制转发]

某工程主桥上构为120.2+2×230+120.2m连续刚构预应力砼连续箱梁，采用纵、横、竖三向预应力体系，梁体结构横向为分离式双幅布置。每幅箱梁采用单箱单室直腹板箱形截面。各控制断面梁高分别为：9^#、10^#、11^#墩中心线处梁高14.2m，梁底采用抛物线平滑过渡。中跨跨中范围有2m直线段，两边跨各有6m直线段。

1、主桥0^#块箱梁施工

（1）0^#块梁段施工托架

0^#块梁段在墩顶上预埋托架现浇施工，施工步骤为：

在墩身顶上最后一节按设计好的图纸尺寸放样，精确预埋托架接头，待砼强度达到设计80%后拼装托架，托架采用贝雷桁架，顺桥向及横桥向布置共两层，然后在上面铺22^#槽钢，每80cm放置一对，在槽钢上铺底模板，翼板搭钢管支架支承。0^#块梁段砼分二次浇注，第一次浇注底板及腹板高度的4m，待砼达到80%强度后，再往上立模浇注第二层砼。

施工步骤：

预埋托架接头钢板→安装墩顶托架纵、横向贝雷梁→铺设槽钢→安装三角模架、降落木契→安底模板、外侧模→绑扎底板钢筋→安竖向预应力筋及腹板钢筋→安内侧模→浇底板及腹板4m高度砼→养护→安内顶板、翼板模→安预应力束管道→绑扎顶板、翼板钢筋→浇剩余腹板及顶板、翼板砼→养护拆模→砼接头凿毛。

（2）梁段混凝土施工

为确保主梁边线顺直，外观平整、光洁，主梁模板采用大块整体式钢模，外设模架。施工次序的：先测量放样，然后安装底模，底模铺完后，用测量仪器检验梁底的标高和边线，并弹出侧模位置线。外侧模先安装，线锤挂直后，固定好，内模安装应在底板和腹板钢筋、竖向预应力筋安装定位后进行。箱梁布筋密，波纹管数量多，波纹管之间的净距小。在材料级配上采用骨料粒径较小、流动性大、和易性好的砼配合比。混凝土浇筑顺序为：先浇筑底板，然后再浇筑腹板，最后浇筑顶板、翼板。混凝土振捣采用插入式振动器，对波纹管较密处进行重点振捣。混凝土掺适量外加剂，使混凝土初凝时间延长；同时在浇筑混凝土过程中，要注意观测支架的变形情况，梁段混凝土采取一次至二次浇筑成型。砼浇注完成后，及时覆盖养护并保持湿润，避免出现收缩裂缝。由于0^#段箱梁的隔墙属大体积混凝土，施工时设置散热管道通水散热。

（3）墩顶与0^#接缝之间容易产生裂纹的预防由于0^#块隔墙体积大，浇注时间长，墩柱与0^#块之间砼标号也不一样，墩柱与0^#块接缝浇注时间间隔较长，两个砼面的收缩及徐变不一致，容易产生裂缝。

裂缝预防可采取如下几个方面的措施：

①墩顶可预留1～2m与0^#块一起浇注，将裂纹部位往下移。

②内外表层均加设防裂钢筋网，砼配合比尽量减少水泥用量，减小水灰比。

③缩短砼浇注时间。

④加强保养，及时遮盖，避让太阳暴晒。

2、箱梁1#块以后的悬浇施工

（1）箱梁混凝土标号及节段划分

箱梁梁体采用C₅₀混凝土，主桥节段施工分为0~28#节段、中跨合拢段、边跨直线段。0^#节段长16m，1~10^#节段长为3m，11~20^#节段长为4m，21~28^#节段长为4.5m，中跨合拢段长2m，边跨直线段长6m。最重的悬臂浇注节段为11^#节段，重量为226.8t。箱梁1^#块段以后均采用挂蓝悬浇施工。根据工期要求，本特大桥投入挂篮12个，三个T的左、右幅同时施工，以确保按期完成任务。

（2）挂蓝的设计

挂篮设计主要考虑：

挂篮自重、模板支架自重、振动力和冲击力、施工人群荷载、箱梁最大节段砼重量。本桥挂篮设计分主桁系统、行走系统、后锚系统、吊挂系统、模板系统、模板系统又分成底模、外侧模、内侧模、顶板及翼板模。

a. 挂篮主桁系统

① 主桁

主桁系统主要是起到承重底篮的作用，主桁用2根63^#工字钢组合而成，一边箱肋上安放一组，本桥挂篮设计要求承重300t。

②前、后上横梁

后上横梁用H35^#钢，在两悬臂端焊钢板加强；前上横梁用2根56^#工字钢组合受力。

b.吊挂系统

吊挂系统又称底篮，直接承受悬浇段施工荷载。吊挂系统由前、后下横梁、活动铰、底模纵梁组成。

①前、后下横梁

后下横梁用2根63^#工字钢组合受力；前下横梁用2根56^#工字钢组成，在吊点处焊钢板加强。

②纵梁

纵梁用30^#槽钢，每80cm放置一对，在箱梁肋板位置每30cm放置一对；纵梁跟前、后横梁用活动铰连结。

③吊杆

吊杆布置：前横梁6对，后横梁6对，采用φ32mm精孔螺纹钢。

c.模板系统

箱梁模板由底模板、外侧模、内侧模、顶板模、翼板模、端头模组成。

①底板模

底板模直接放在底纵梁上，用大块钢模板组成。

②外侧模

外侧模采用5mm钢板作成大块模板，外层设纵横两层8^#槽钢焊成模架。

③内侧模

内侧模采用建筑钢模，模架用8^#槽钢。

④顶板及翼板模

顶板用大块钢板，外肋加16^#槽钢焊成整体做成一大块，采用吊架吊挂在挂篮前横梁上，顶板模采用3组22^#槽钢吊挂，翼板模各用2组22^#槽钢吊挂。吊架槽钢吊点底设置有滚动轴承，挂篮前移时轴承跟着滚动，顶板及翼板模放松后，挂篮前移时同时与挂篮一起移动。

⑤端头模

端头模用5mm钢板加工成整块模。

d.锚固系统

后锚是主桁梁自锚平衡装置，由锚杆、扁担梁及滑槽、滚

棒组成。本挂篮不设配重，利用箱梁竖向预应力筋锚固，采用6组φ32mm精轧螺纹钢锚杆锚于箱梁上。主桁顶面上焊有滑槽，后锚上扁担梁底放置滑块，滑槽内有滚棒，挂篮前移时，通过后锚扁担梁滑块与滚棒移动，后锚保持在原位不动。

e.挂篮行走系统

挂篮行走系统包括支点、平滚、后锚上滑移装置及拖移收紧设备；行走系统通过平滚（每组主桁安装4个），两台10t手拉葫芦拖动往前推移。步骤是松动挂篮使底板、顶板与箱梁离开20cm，用千斤顶将主桁顶起，安装平滚、上好后锚，同时拖动两个葫芦，挂篮即可向前推进。

(3)挂篮内力计算

挂篮设计首先要考滤挂篮的自重、模板支架自重、振动力和冲击力、施工人群荷载、本桥箱梁最大节段砼重量226.8t。我公司有现成的能承受300t的挂篮，在云南元磨高速公路龙洞大桥上使用过。计算时采用电脑上机分析各杆件的内力。

（4）挂蓝的安装

挂蓝在已经完成的0^#块梁段顶上进行安装就位。挂篮上部安装用塔吊安装，安装前，先将墩顶上的杂物清理干净，砼面凿平，在支点上放置硬木，拼装时先从下到上；先拼好支点、主桁后，上紧后锚、安装上横梁、安装立柱、斜拉钢带。然后再吊挂底篮；底篮放在地下拼装，先安装好前、后下横梁，后放活动铰、纵梁及扁担；然后用２台扬机穿４门滑车起吊，将底篮缓缓起到位后，将前、后上横梁事先已挂好的吊杆穿入下横梁扁担，上紧螺母，待穿完吊杆后，调整底模，安装底板，外侧模，内模及顶板。

拼装顺序如下

测量放样→铺设支点桉木→安装支点、主桁安装→上后锚→后上横梁→前上横梁→立柱→斜拉钢带→横联→起吊底篮→

穿吊杆→底模板→外侧模、内侧模→顶模吊架→顶板、翼板。

挂蓝在拼装完成后进行试运行操作及预压测试。试运行正常后，前移就位好，调整到施工1^#块梁段状态。

(5) 挂蓝的预压

挂蓝的预压采用外力加载，在挂篮拼装完成后，即可做加载预压试验，挂篮预压的目的是为了检测挂篮的刚度和安全性，并消除结构的非弹性变形。挂篮的预压方案是在挂篮前下横梁挂水箱加水压载，按块段最大重量及施工荷载加载，每个挂篮在前下横梁上吊挂两个水箱，水箱吊挂在箱梁肋板位置，加载逐级进行，即50%、70%、100%，加水时两边平衡进行，并用精密水平仪观测挂篮各个部位的变形值，观测点的布置：前上横梁3个点，前下横梁3个点，并观测两主桁前端的挠度及两斜拉钢带的受力变形情况及吊杆的受力。

加载过程中记录好各级荷载作用下挂蓝的变形曲线。计算出挂蓝的弹性变形，以获得挂蓝施工各块段的立模标高修正控制数据，施工时予留底模抬高度。

（6）挂篮前移

挂篮前移操作务必小心，每个动作和步骤都要思前顾后，万无一失，统一指挥，对操作中可能发生和出现的问题作出有效的防范措施。主桁用手拉葫芦倒挂保险。后锚杆最少要锚5组保护。

挂篮前移步骤

松动沙箱→放下后横梁中间的4对吊杆，留下旁边2对吊杆→松动挂篮使底板、顶板与箱梁离开20cm→用千斤顶将主桁顶起→安装平滚→装好2个10t拖动葫芦，上好后锚→同时拖动两个葫芦使挂篮均衡前移→挂篮到位后锚固→调整底模模板标高→拧紧吊杆螺母→调整顶板模板。

(7)挂蓝悬浇施工

在底模板及外侧模安装调整好以后，即可绑扎钢筋，按照先底板，侧板，后顶板次序绑扎钢筋、及安装预应力管道和竖向预应力筋，注意预留挂篮吊杆孔位。此时应特别注意竖向预应力筋的压浆管道及通气管道是否包扎紧密，横向预应力筋的压浆通气管道，纵向预应力管道位置定位、接头包扎情况是否漏浆，并保持预应力管道的顺道。在各项工序完成后，经验收合格方可浇注砼。砼浇注时，用2台泵机对称浇筑，对预应力管道位置，振动时要特别小心。并用水平仪观测挂篮的变形，如果挂篮的变形值过大，砼还未终凝，这时可用吊杆将底模适当抬高。在浇注2^#块时，根据1^#块浇注时挂篮的变形值再次调整立模预留高度。砼浇注完全，养护4天，经试压达到设计要求时即可张拉，张拉顺序为先张拉纵向预应力束，后张拉横向束，最后张拉竖向预应力筋。张拉竖向预应力筋要分两次张拉，张拉过的竖向预应力筋用油漆作好标记，防止漏张，两次张拉采用不同颜色的油漆作标记。

预应力束张拉完成后，即可松动挂篮吊杆，使挂篮底板离开箱梁底20cm，这时即可将挂篮前移至下一块段。

（8）箱梁悬浇施工顺序

a.挂蓝就位，固定，锚固后锚。

b.提升底蓝，调整底模至施工控制标高。调整外侧模，并固定好。

c.绑扎箱梁底板、腹板钢筋，安装预应力束管道及竖向预应力筋。

d.内模就位，调整顶板及翼板标高并固定。此时应特别注意相邻节段的立模高程，防止前后块段间成拆线形。

e.绑扎箱梁顶板、翼板钢筋，安装定位顶板预应力束管道和横向预应力束及锚垫板。

f.浇注箱梁混凝土，浇注顺序为：底板、腹板、顶板。

g.混凝土养生、预应力管道清洗、预应力穿束。

h.每块段之间的砼施工接缝，应将已浇混凝土表面浮浆凿除，露出新鲜混凝土面，并凿成锯齿状，保证新老混凝土结合面的混凝土结合紧密。

i.砼达到设计张拉强度后，两端对称张拉纵向预应力束和交错张拉横向预应力束。并进行管道压浆。

j.挂蓝卸挂、脱模、前移就位，进行下一块段施工。

（9）箱梁悬浇注意事项

a.预应力管道严格按设计的要求布置，当与普通钢筋发生矛盾时，优先保证预应力管道的位置正确。

b.对预应力管道用定位筋固定牢固，确保其保护层厚度。

c.纵向管道的接头多，接头处理必须仔细，防止漏浆孔道堵塞。

d.由于纵向管道较长，一般在管道中间需增设压浆通气孔，作为排气孔或压浆孔，以保证孔道压浆饱满。

e.梁段混凝土的浇注在混凝土拌和场集中拌制，通过混凝土输送泵泵送到位浇注。悬浇时，两端对称浇筑，重量偏差不超过设计规定的要求。浇注顺序是先底板、腹板，最后浇顶板。砼的振捣以插入式振捣器为主，辅以平板振捣器拖平，同时在

混凝土浇注的过程中，严格控制梁段的尺寸。挂蓝移动和拆除阶段，均保持两端重量基本平衡。

f.悬臂施工允许最大混凝土浇注量差：1-10^#节段：1/2节段重；11-12^#节段：1/4节段重；21-28^#节段：1/8节段重。

g.劳动力组合以每T一个劳务队，分成模板工、钢筋工、预应力张拉三个班组，各班组之间配合紧凑，一道工序完成后，另一道工序立马接上，这样，最快每箱段施工周期只需8天。

挂篮前移0.5天→调整模板0.5天→钢筋、预应力管安装１天→浇砼１天→养生、拆模、打毛4天→张拉预应力束、压浆１天。

3、箱梁预应力施工

每块段砼浇注完成后，待砼强度达到设计要求时，并保证混凝土具有一定的龄期，方可进行张拉。

本桥投入6个千斤顶、12台油泵；拌浆机、压浆机各３套，张拉竖向预应力筋的千斤顶3台。

（1）预应力钢束制作:

①预应力钢铰线按有关规定对每批钢铰线抽检，检测钢绞线的强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度，不合格品严禁使用。

②钢铰线存放在干燥的地方防止锈蚀，钢铰线的下料切割采用圆盘锯。编好的预应力束应置于平坦的场地妥善保管，避免淋雨及重压。

（2）清孔、穿束

穿束前用通孔器检查孔道通畅情况，并用空压机吹洗孔道清洁。穿束时用力要均匀、平稳，用力方向与孔道轴心一致。

（3）预应力的张拉

①张拉前对千斤顶、油泵进行校正，并编号配套使用，准备好张拉工作平台。

②对预应力束张拉顺序编成表格，在张拉孔边标明索的编号，以便对号入座，并按设计要求先后次序进行张拉。

③对预应力束进行张拉伸长值计算。如在曲线部分，则要考虑曲线部位摩阻力的影响，并根据技术规范精确地计算出每束钢绞线的伸长值。

④张拉步骤

校验千斤顶、油表→安工作锚、千斤顶、安装工具锚→预拉并记录初始伸长量→继续张拉至设计超拉力、记录伸长量→持荷5分钟→油表加到设计张拉力→锚固→油泵回油→卸工具锚、千斤顶→压浆。

⑤千斤顶的纵向轴线与钢丝束中心线处于同一直线上。锚底板在埋设过程中应与出口处的波纹管口垂直。

⑥两端张拉时应使两端的伸长值基本接近。

⑦油泵加压应缓缓进行，速度不宜过快，并分级加压。

⑧张拉时如发现实际伸长量与理论伸长量偏差大于设计要求时，要及时查明原因。

（4）孔道压浆 :

预应力筋张拉完成后，要及时进行孔道压浆。

①采用能制造出胶状稠度的水泥浆，并保证能以 0.7Mpa的常压连续进行作业的压浆拌和机。压浆停止时，拌浆机继续照常循环并搅拌。在泵的缓冲板上装上1.0mm的标准孔的筛式滤净器。

②压浆前，锚具周围的钢丝间缝隙和孔洞予以填封，以防冒浆。水泥浆的要求：在符合和易性要求的条件下，水泥浆的水灰比尽可能小一些。一般采用0.4～0.45；掺入适量减水剂时，水灰比可减少到0.35。水泥浆的泌水率、水泥浆的抗压强度均要达到规范要求。水泥浆拌和时间不少于2 min，直到获得均匀稠度为止。

③压浆从管道的一头向另一端压注水泥浆。水泥浆在压注过程中经常搅动。水泥浆压注在一次作业中连续进行，并让出口处冒出水泥浆，直至不含水沫气体的浆液排出，其稠度与压注的的浆液稠度相同时即行停止。然后将出浆口封闭，压浆端的压力大于0.7Mpa；最少维持10秒，以确保管道压浆饱满。

④竖向预应力孔道应由最低点的压浆孔压入水泥浆，由最高点排气和泄水。

⑤对于长度大于50m的纵向管道，在0^＃块处设排气孔，水泥浆从两端压入。压浆时，0^＃块排气孔处采取提高水泥浆出口的措施，增加压浆饱满后持压时间的方法，一次压浆完成。

（5）箱梁预应力施工注意事项

预应力使用的波纹管应有一定的强度和刚度，管壁严密不易变形，并特别注意准确定位，定位筋50cm～80cm设置一道，曲线管道加密，安装时应注意管道连接平顺畅通，孔道锚固端的预埋钢板应垂直于孔道中心线，否则会影响钢绞线穿束困难以及钢绞线张拉时的伸长量。管道的接头部位用胶布包扎好，如采用塑料管配有专门的接头较为理想。砼浇完后，及时用水冲洗，如遇堵管实施开刀就比较困难。钢绞线的穿束用扬机整束

一起穿，这样可省力得多，事先将整束钢绞线捆绑在一起，用2根φ8mm圆钢筋弯成穿钩，孔道内不能使用卡环，只能采用

φ28mm的钢丝绳卡扣代替卡环，具体做法是先穿一根钢绞线通过孔道用钢丝绳牵引过去，然后用钢丝绳钩住预先焊在钢绞线束上的穿钩，此时缓缓开动卷扬机将钢绞线束穿入。竖向预应力筋主要应特别注意压浆管道及通气管道的安装，混凝土振捣时,注意不能破坏波纹管，且不允许管道位移，尤其应避免管道上浮，浇注砼时派专人用水冲管以防堵塞。

4、箱梁悬浇施工挠度的控制及观测

悬浇箱梁由于受自重、温度、外荷等因素影响产生挠度，砼自身的收缩、徐变也会使箱梁产生标高变化，这种变化随着跨度的增大而增加。为了使成桥后的桥面线型达到或接近设计曲线，必须在悬臂浇注时进行标高控制，箱梁的预拱抬高值控制须由监控单位现场观测分析后提供。施工中以此数值调整悬浇箱段的立模高度。立模标高控制值=箱梁顶面设计标高+设计及监控单位提供的施工预拱度+挂蓝自重及浇注砼后的变形值±日照温差修正值。由于设计状态和实际施工状态的差异，为了达到设计的理论线型，必须通过实际测量资料的集累和分析，找出各阶段的挠度变化规律，修正各项计算参数，使计算状态基本吻合实际，挂蓝的变形值通过挂蓝试压以及施工前几段产生的实际挠度数据进行修正，砼的收缩可用折合降低温度的方法处理。对于张拉值的修正，通过锚下预应力损失理论公式以及实际观测值比较后决定。为尽量减小日照温差的影响，宜选择温度梯度较小的时候进行观察，另外，平衡力矩，施工荷载对砼标高也有影响，若两端荷载不一样，必然会产生一头低、一头高的现象，施工中力求平衡施工，消除影响，同时在计算控制也考虑该项内容。

测点布置：在桥轴线及左、右肋的中心线组成三条纵轴线，在每箱段的前端设置测点。观测时间在挂蓝就位、砼浇注前后、张拉后几个阶段都进行观察，以及对温度变化观测。

5、现浇段及合拢段施工

跨中合拢时，先拆除悬臂施工挂篮，安装合拢段劲性骨架，并在两悬臂端压重，其中量应等于合拢段的重量。在合龙段混凝土浇注过程中逐步卸除压重物，每次卸载的重量应等于所浇注混凝土的重量，以保证合拢段施工前后桥面线型的稳定。

（1）边跨现浇段施工

① 边跨现浇段箱梁施工方案，采用在8^#、12^#墩顶上预埋托架的方案，将挂篮悬臂端前移到事先预埋在交界墩的托架上，拆除部分多余的挂篮构件，调整好模板，绑扎钢筋，然后安放波纹管，穿予应力束。砼采取一次性浇注完成。

（2）中跨合拢段施工

a.合拢温度的选定

根据设计要求的温度，选定适宜的合拢温度，根据该地区的气候选择时间，采取自然降温合拢。

b.合拢工序

①在施工合拢之前，必须先移开挂篮，安装合拢段吊架，调整好模板，测量好底模标高。

② 安装合拢段劲性骨架，绑扎钢筋，然后安放波纹管，穿好予应力钢绞线束。

③在两悬臂端安装水箱配重，重量为合拢段重量的一半。然后往水箱内加水，加水时两端等量平衡加入。