CN111074795A - 跨越既有铁路的悬臂浇筑连续梁施工方法 - Google Patents

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CN111074795A CN201911407563.1A CN201911407563A CN111074795A CN 111074795 A CN111074795 A CN 111074795A CN 201911407563 A CN201911407563 A CN 201911407563A CN 111074795 A CN111074795 A CN 111074795A
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廖明
王泓刚
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    • E01D2101/26Concrete reinforced
    • E01D2101/28Concrete reinforced prestressed

Abstract

跨越既有铁路的悬臂浇筑连续梁施工方法涉及跨越既有铁路的悬臂浇筑连续梁施工方法。主要是为解决目前跨越既有铁路施工时施工与运营相互干扰大等问题而发明的。0#块采用钢管立柱支架法现浇完成。0#块施工完后,利用塔吊在0#块上拼装挂篮进行梁段悬浇。直线段混凝土在挂篮悬浇施工结束前浇筑。在完成梁体各悬灌段及边跨直线段施工后,合龙段混凝土注完毕后,在顶面覆盖厚层土工布。边跨合龙完成后,拆除主墩临时支座及永久支座约束,张拉及注浆纵向通长预应力束、合龙束;中跨合龙后,拆除边孔支架和中支点水平方向临时约束,张拉及注浆纵向通长预应力束、合龙束,完成体系转换。优点是能保证既有线路的正常运营。

Description

跨越既有铁路的悬臂浇筑连续梁施工方法
技术领域:
本发明涉及一种跨越既有铁路的悬臂浇筑连续梁施工方法。
背景技术:
随着改革开放,经济飞速发展,带动了高速铁路的发展,新建铁路跨越原有线路在所难免,受施工现场环境影响,如何保证跨越既有线施工安全和质量,成为各相关单位共同研究的课题。目前,跨越既有铁路施工时,通常均存在结构设计复杂、要求施工工期短、安全风险大、施工及运营相互干扰大等施工特点,因而施工难度很大。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题是提供一种设计合理,施工难度小,安全风险低的跨越既有铁路的悬臂浇筑连续梁施工方法。
本发明的目的是这样实现的:施工顺序为:主墩0#块施工→挂篮普通块施工→边跨直线段→边跨合龙段施工→中跨合龙段施工。
一,0#块施工工艺;
0#块采用钢管立柱支架法现浇完成,梁体一次性浇筑,选用支架作为承重0#块临时结构,支架在墩身两侧对称布置。支座采用铁路桥梁球型钢支座。支座安装后即按规定锚固支座螺栓,采用重力式灌浆法灌浆固定。支座安装完成后将上下板通过锚栓或焊接方式临时固定,待合龙前解除锁定。临时固结结构为墩顶每侧两个混凝土临时支墩,并设置预埋钢筋伸入梁体锚固。
安装底模板、外侧模板、内模板、过人洞模板:
⑴安装底模:
0#块底模支承在支架横梁上,底模铺设根据支架纵横梁布置以及底模架设计施工。模板面与支座面相平,模板底钢梁用楔木或钢板垫平,墩外部分钢梁下设置螺旋式千斤顶,支承在支架上,调整底模板标高。底模与墩身的缝隙用玻璃胶拌成腻子刮平、打光、涂脱模剂处理。
⑵外侧模板:
腹板、横隔板外侧模板用型钢和平面大钢模板加工组拼,以对拉螺栓定位,安装在左右两侧的支架上,在支架平台上搭钢管支架,外侧模板钢管支架上设有横向预应力张拉工作台。标高、模板的垂直度和拆模采用千斤顶调整。
⑶内模板和过人洞模板:
0#梁段的内模分三部分,即横隔板内模、腹板和顶板内模。模板选用钢模板组合。模板面涂上脱模剂,以使梁面平整光洁。过人洞模板要支立牢固,内外加强固定,防止跑模变形。
⑷端板与堵头板:
端模上有钢筋和预应力管道伸出,位置要求准确,模板拟采用钢模。模板内模及内部顶部模板除梗肋部分做特殊加工外,其余部分采用型钢作为背楞,横向用Φ48钢管或型钢通过扣件及拉杆将内、外模框架拉紧,在安装时注意对压浆孔进行保护,安装后用海绵或其他材料封堵周围空隙,内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧,用脚手架及可调式承托配合,将内模顶紧,并设剪力撑将各杆件联成整体。
安装钢筋,各梁段纵向非预应力筋采用搭接焊。
采用可拆卸组合式劲性骨架,对0#块底板两片钢筋精确定位,形成骨架;采用角钢卡具和钢制端模卡槽,对梁部其他钢筋精确定位。钢筋骨架绑扎适量的垫块,以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。
桥梁采用两向应力体系,即纵向、横向。
⑴纵向预应力体系:
预应力筋采用标准强度1860Mpaφ15.20mm钢绞线,锚固体系采用自锚式拉丝体系,即采用双端张拉。管道成型采用金属波纹管成孔。
⑵横向预应力体系:
中支点处设置横向预应力筋,采用φ15.20mm钢绞线,金属波纹扁管成孔。横向预应力采用单端交错张拉工艺。锚固体系采用BM15-5、BM15P-5锚具及配套的锚具垫板。
预应力管道、锚垫板、钢筋定位工艺。一是采用精加工全截面整体刚性井字架对预应力管道精准定位。二是锚口模板,端模采用钢模制作,并与锚垫板栓接,整体吊装定位。
⑴波纹管定位:
采用精加工全截面整体刚性井字架对预应力管道精准定位。纵向波纹管在布管安装前,按设计规定的管道坐标进行放样,设置定位钢筋,波纹管应固定在定位钢筋上用铁丝绑紧。定位网焊接牢固,钢筋定位间距直线段按50cm,曲线段及特征点处适当加密,定位钢筋间距不大于30cm。
⑵预应力管道安装:
纵向波纹管接长选用配套的套管,横向不设接头管,为防止底板纵向预应力钢束崩出,在梁底曲线范围内沿纵向设置防崩钢筋。
压浆管道的设置:对腹板束、顶板束在0#段管道中部设置三通管,以利于排气,保证压浆质量。
⑶穿束工艺:
纵向预应力每束预应力筋根数较多,相应管道较狭窄,管道长且呈三维曲线状,又加上节段管道节头多,故穿束较难,所以采用穿束机穿束。长度比较短的采用人工单根穿束,钢绞线头部用透明胶带包裹成锥形,防止钢绞线头部将波纹管撞为一团而穿束困难。
先张拉纵向预应力钢束,后张拉横向预应力束。预施应力采用双控,以张拉力控制为主,以预应力筋伸长值进行校核。
张拉设备采用油泵配千斤顶及油表。
预应力筋采用自动张拉系统。两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡束不应超过1束,张拉顺序为先腹板束,后顶板束(底板束均为合龙束,在桥梁合龙后进行张拉),张拉应从外到内对称进行。各节段先张拉纵向再横向,并及时压浆,张拉过程要尽量保持两端伸长量一致。
压浆应在张拉结束后48小时内完成压浆,压浆前孔道用清水冲洗,高压风吹干,压浆用的高强胶管一般不超过30m。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。
压浆时浆体温度应在5℃~30℃之间。
孔道压浆自下而上,压力达到0.3MPa~0.4MPa,上升不要太快,顶部出浆槽口流出浓浆后,堵死槽口,然后关闭压浆阀。水泥浆终凝后,卸拔压浆及出浆阀门。
主桥箱梁采用C50混凝土,采用在0#块两端对称浇筑一次成型的施工方法,混凝土采用泵送。
混凝土浇筑时全部从两端向中间浇筑,首先对称浇筑两面腹板混凝土至底板底倒角充满,然后再由前到后浇筑底板,由于箱梁较高,混凝土需经串筒入模,防止混凝土发生离析。顶板浇筑遵循由两侧向中央浇筑的顺序。在开始浇筑箱梁底板时,混凝土的下落高度较高,需在顶板临时设置下料口,把模板挪开,下面设置串筒或溜槽进行浇筑,待底板浇筑完成后,恢复模板及钢筋。
混凝土采用加长插入式振捣器振捣。插入振捣厚度为30cm,插入下一层混凝土5~10cm,插入间距控制在振捣棒作用半径之内,为避免混凝土内有气泡,振动棒要快插慢拔,振捣到混凝土不再显著下沉,表面泛浆有光泽并不再有气泡逸出时将振捣棒缓慢抽出。
混凝土面收浆抹面后及时洒水,并采用土工布覆盖进行保湿养护,防止水分蒸发产生收缩裂纹。
0#块混凝土张拉及注浆完成后,方可进行支架拆除。
0#块施工完后,利用塔吊在0#块上拼装菱形挂篮,进行梁段悬浇。挂篮结构主要由桁架、行走及锚固系统、悬吊系统、底托系统、模板系统五大部分组成。
⑴主桁架系统:
主桁架是由两片外型呈菱形的桁片在其横向设置横梁组成一空间桁架,并在两面竖弦杆中间设置中门架以提高主桁的稳定性和刚度,主桁杆件采用槽钢两侧焊钢板,杆件间采用40Cr钢销轴销接。主桁两侧设有侧面吊架(挑梁)用于悬挂外侧模。
⑵行走及锚固系统:
挂篮在悬浇完一段箱梁,预应力筋张拉完毕后,每一端利用4副10吨倒链缓慢均匀地牵引两片主桁架向前移动,同时通过前吊带带动底平台和内外模向前滑动,其中外侧模通过提吊梁与挂篮一起移动,内模通过滑梁前移。当挂篮走行到指定位置后,通过在梁体预埋的锚固钢筋对挂篮进行锚固。
⑶提吊系统:
提吊系统采用直径32mm的精轧螺纹钢用以连接挂篮主桁架和底模平台及侧模,用千斤顶及扁担梁提升装置来调节模板的标高。
⑷底托系统:
底托系统由前后托梁、纵梁、平台梁、前护栏、侧护栏、操作平台等几部分组成,底纵梁与底模模板的横肋现场焊接,后托梁通过吊杆或吊带锚固于梁体,前托梁通过吊杆或吊带与前横梁相连,浇筑混凝土时,后托梁通过后锚锚固于前段已完箱梁底板。
⑸模板系统:
内模采用可调节型内模支撑架,外侧模与内模用对拉螺栓连接内设支撑加固,采用内滑梁形式,整体移动内模系统。当遇到锯齿块时,可将所在位置处内模下角钢带拆除,配合脚手架完成浇筑;外侧模提吊梁前端锚固于前横梁,后端悬吊于已浇箱梁翼板,拆模时利用设置在底模托架上的斜撑支撑模板,解除后端吊杆,放松前端吊杆,随平台下沉和前移。
挂篮在使用前,为检验实际的承载力和安全可靠性,对挂篮进行预压,消除挂篮的自身非弹性变形。
在每一梁段混凝土浇筑及预应力张拉完毕后,挂篮将移至下一梁段位置进行施工,直到悬臂浇筑梁段施工完毕。
悬臂段施工:
每个梁段从1#段开始,对称拼装好挂篮后即可进行悬臂浇筑施工。绑扎底板及腹板构造钢筋并安放预应力管道,将前一梁段内的内模拖出,根据梁段的高度调整下部模板,在顶板和腹板安装下料串筒的位置留洞,在腹板的捣固位置预留孔洞,安装端模板,并与内外模板连结,绑扎顶板钢筋,安放预应力管道,对称浇筑梁段混凝土,混凝土养护,预应力筋张拉,孔道压浆,挂篮行走。
采用C50混凝土浇筑,混凝土采用加长插入式振捣器振捣。混凝土面收浆抹面后及时洒水,并采用土工布覆盖进行保湿养护,防止水分蒸发产生收缩裂纹。
防护吊棚采用直径32的精轧螺纹钢吊挂于挂篮底横梁上,整个防护吊棚底部包裹一层绝缘胶垫,绝缘胶垫采用塑料扎带与防护吊棚连接。
直线段混凝土应在挂篮悬浇施工结束前20天浇筑。
直线段采用钢管立柱支架现浇施工,第一排钢管立柱支撑在桥梁承台混凝土之上,第二排钢管立柱支撑在矩形独立基础上,基础设置为C30钢筋混凝土独立基础,基础底部设一层钢筋网片。安装底模,底模支承在支架横梁上,安装外侧模板,腹板、横隔板外侧模板用型钢和平面大钢模板加工组拼,以对拉螺栓定位,安装在左右两侧的支架上,在支架平台上搭钢管支架,外侧模板钢管支架上设有横向预应力张拉工作台。安装内模板和过人洞模板,直线段的内模分三部分,即横隔板内模、腹板和顶板内模。模板选用钢模板组合。模板面涂上脱模剂,以使梁面平整光洁。安装端板与堵头板,端模上有钢筋和预应力管道伸出,安装内模底部时预应力压浆管设计位置预先挖孔,并在安装时对压浆孔进行保护,安装后用海绵或其他材料封堵周围空隙,内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧,用脚手架及可调式承托配合,将内模顶紧,并设剪力撑将各杆件联成整体。
直线段钢管支架及底模板拼装成型后,需进行预压。绑扎底板、腹板钢筋,安装竖向预应力筋、纵向预应力管道,支内模,绑顶板钢筋及安装顶板横向、纵向预应力管道,安装端模,浇筑混凝土,养护,拆除内、外侧模板及端模。拆模时的混凝土强度要达到设计强度的80%以上。
在完成梁体各悬灌段及边跨直线段施工后,即应尽早完成合龙段梁体施工。
合龙段外侧模板使用挂篮模板,当悬浇完成最后梁段,拆除挂篮中间的前吊点,继续前进,使底模和侧模位于合龙段。用倒链将底模拉紧靠近底板,通过在已浇筑完成的最后梁段(或直线段)底板预留孔洞,用φ32mm的精扎螺纹钢筋悬挂底模板托架,拧紧螺帽调整侧模完成合龙段底、侧模的安装。
合龙段共设置4道刚性连接,分别为底板处2道,顶板处2道。施工时预先在合龙段两侧块段预埋1.5cm厚钢板,合龙段施工时,通过8道I16工字钢将合龙段两端块段临时固结。
刚性连接的焊接在合龙混凝土浇筑前即一天的最低温度时进行,焊接过程要迅速,并立即浇筑合龙段混凝土。
压配重的目的主要是保证箱梁在合龙前两端平衡,连续梁边跨合龙采用挂篮悬吊浇筑,需要在梁段的另一端进行配重,保证T构的两端重量平衡。采用水箱注水的方法进行配重,浇筑边跨合龙段时,边浇筑边向水箱内注水,在混凝土浇筑过程中,按照合龙段混凝土的浇筑速度,适当控制注水速度,使浇筑混凝土的增重与水箱的增重保持相当。
合龙段混凝土,采用微膨胀混凝土,同时选择在一天中的低温、变化较小时进行混凝土施工,保证混凝土处于温升、在受压的情况下达到终凝,避免受拉开裂。
混凝土注完毕后,在顶面覆盖厚层土工布;浇筑完混凝土后应及时养护,在合龙段箱体内外及前后范围内撒水养护。梁顶、梁侧面及梁内洒水降温,减少非线性温差引起的梁体收缩及次内力。
当梁体混凝土龄期大于5天且强度及弹性模量达到设计值的100%时合龙段钢束张拉和压浆。
边跨合龙完成后,拆除主墩临时支座及永久支座约束,张拉及注浆纵向通长预应力束、合龙束;中跨合龙后,拆除边孔支架和中支点水平方向临时约束,张拉及注浆纵向通长预应力束、合龙束,完成体系转换。
本发明的优点是:设计合理,施工难度小,安全风险低。既能保证既有线路的正常运营,又能保证新建桥梁的施工安全。
具体实施方式:
施工顺序为:主墩0#块施工→挂篮普通块施工→边跨直线段→边跨合龙段施工→中跨合龙段施工。
一,0#块施工工艺;
0#块采用钢管立柱支架法现浇完成,梁体一次性浇筑,选用支架作为承重0#块临时结构,支架在墩身两侧对称布置。支座采用铁路桥梁球型钢支座。支座安装后即按规定锚固支座螺栓,采用重力式灌浆法灌浆固定。支座安装完成后将上下板通过锚栓或焊接方式临时固定,待合龙前解除锁定。临时固结结构为墩顶每侧两个混凝土临时支墩,并设置预埋钢筋伸入梁体锚固。
安装底模板、外侧模板、内模板、过人洞模板:
⑴安装底模:
0#块底模支承在支架横梁上,底模铺设根据支架纵横梁布置以及底模架设计施工。模板面与支座面相平,模板底钢梁用楔木或钢板垫平,墩外部分钢梁下设置螺旋式千斤顶,支承在支架上,调整底模板标高。底模与墩身的缝隙用玻璃胶拌成腻子刮平、打光、涂脱模剂处理。
⑵外侧模板:
腹板、横隔板外侧模板用型钢和平面大钢模板加工组拼,以对拉螺栓定位,安装在左右两侧的支架上,在支架平台上搭钢管支架,外侧模板钢管支架上设有横向预应力张拉工作台。标高、模板的垂直度和拆模采用千斤顶调整。
⑶内模板和过人洞模板:
0#梁段的内模分三部分,即横隔板内模、腹板和顶板内模。模板选用钢模板组合。模板面涂上脱模剂,以使梁面平整光洁。过人洞模板要支立牢固,内外加强固定,防止跑模变形。
⑷端板与堵头板:
端模上有钢筋和预应力管道伸出,位置要求准确,模板拟采用钢模。模板内模及内部顶部模板除梗肋部分做特殊加工外,其余部分采用型钢作为背楞,横向用Φ48钢管或型钢通过扣件及拉杆将内、外模框架拉紧,在安装时注意对压浆孔进行保护,安装后用海绵或其他材料封堵周围空隙,内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧,用脚手架及可调式承托配合,将内模顶紧,并设剪力撑将各杆件联成整体。
安装钢筋,各梁段纵向非预应力筋采用搭接焊。
采用可拆卸组合式劲性骨架,对0#块底板两片钢筋精确定位,形成骨架;采用角钢卡具和钢制端模卡槽,对梁部其他钢筋精确定位。钢筋骨架绑扎适量的垫块,以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。
桥梁采用两向应力体系,即纵向、横向。
⑴纵向预应力体系:
预应力筋采用标准强度1860Mpaφ15.20mm钢绞线,锚固体系采用自锚式拉丝体系,即采用双端张拉。管道成型采用金属波纹管成孔。
⑵横向预应力体系:
中支点处设置横向预应力筋,采用φ15.20mm钢绞线,金属波纹扁管成孔。横向预应力采用单端交错张拉工艺。锚固体系采用BM15-5、BM15P-5锚具及配套的锚具垫板。
预应力管道、锚垫板、钢筋定位工艺。一是采用精加工全截面整体刚性井字架对预应力管道精准定位。二是锚口模板,端模采用钢模制作,并与锚垫板栓接,整体吊装定位。
⑴波纹管定位:
采用精加工全截面整体刚性井字架对预应力管道精准定位。纵向波纹管在布管安装前,按设计规定的管道坐标进行放样,设置定位钢筋,波纹管应固定在定位钢筋上用铁丝绑紧。定位网焊接牢固,钢筋定位间距直线段按50cm,曲线段及特征点处适当加密,定位钢筋间距不大于30cm。
⑵预应力管道安装:
纵向波纹管接长选用配套的套管,横向不设接头管,为防止底板纵向预应力钢束崩出,在梁底曲线范围内沿纵向设置防崩钢筋。
压浆管道的设置:对腹板束、顶板束在0#段管道中部设置三通管,以利于排气,保证压浆质量。
⑶穿束工艺:
纵向预应力每束预应力筋根数较多,相应管道较狭窄,管道长且呈三维曲线状,又加上节段管道节头多,故穿束较难,所以采用穿束机穿束。长度比较短的采用人工单根穿束,钢绞线头部用透明胶带包裹成锥形,防止钢绞线头部将波纹管撞为一团而穿束困难。
先张拉纵向预应力钢束,后张拉横向预应力束。预施应力采用双控,以张拉力控制为主,以预应力筋伸长值进行校核。
张拉设备采用油泵配千斤顶及油表。
预应力筋采用自动张拉系统。两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡束不应超过1束,张拉顺序为先腹板束,后顶板束(底板束均为合龙束,在桥梁合龙后进行张拉),张拉应从外到内对称进行。各节段先张拉纵向再横向,并及时压浆,张拉过程要尽量保持两端伸长量一致。
压浆应在张拉结束后48小时内完成压浆,压浆前孔道用清水冲洗,高压风吹干,压浆用的高强胶管一般不超过30m。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。
压浆时浆体温度应在5℃~30℃之间。
孔道压浆自下而上,压力达到0.3MPa~0.4MPa,上升不要太快,顶部出浆槽口流出浓浆后,堵死槽口,然后关闭压浆阀。水泥浆终凝后,卸拔压浆及出浆阀门。
主桥箱梁采用C50混凝土,采用在0#块两端对称浇筑一次成型的施工方法,混凝土采用泵送。
混凝土浇筑时全部从两端向中间浇筑,首先对称浇筑两面腹板混凝土至底板底倒角充满,然后再由前到后浇筑底板,由于箱梁较高,混凝土需经串筒入模,防止混凝土发生离析。顶板浇筑遵循由两侧向中央浇筑的顺序。在开始浇筑箱梁底板时,混凝土的下落高度较高,需在顶板临时设置下料口,把模板挪开,下面设置串筒或溜槽进行浇筑,待底板浇筑完成后,恢复模板及钢筋。
混凝土采用加长插入式振捣器振捣。插入振捣厚度为30cm,插入下一层混凝土5~10cm,插入间距控制在振捣棒作用半径之内,为避免混凝土内有气泡,振动棒要快插慢拔,振捣到混凝土不再显著下沉,表面泛浆有光泽并不再有气泡逸出时将振捣棒缓慢抽出。
混凝土面收浆抹面后及时洒水,并采用土工布覆盖进行保湿养护,防止水分蒸发产生收缩裂纹。
0#块混凝土张拉及注浆完成后,方可进行支架拆除。
0#块施工完后,利用塔吊在0#块上拼装菱形挂篮,进行梁段悬浇。挂篮结构主要由桁架、行走及锚固系统、悬吊系统、底托系统、模板系统五大部分组成。
⑴主桁架系统:
主桁架是由两片外型呈菱形的桁片在其横向设置横梁组成一空间桁架,并在两面竖弦杆中间设置中门架以提高主桁的稳定性和刚度,主桁杆件采用槽钢两侧焊钢板,杆件间采用40Cr钢销轴销接。主桁两侧设有侧面吊架(挑梁)用于悬挂外侧模。
⑵行走及锚固系统:
挂篮在悬浇完一段箱梁,预应力筋张拉完毕后,每一端利用4副10吨倒链缓慢均匀地牵引两片主桁架向前移动,同时通过前吊带带动底平台和内外模向前滑动,其中外侧模通过提吊梁与挂篮一起移动,内模通过滑梁前移。当挂篮走行到指定位置后,通过在梁体预埋的锚固钢筋对挂篮进行锚固。
⑶提吊系统:
提吊系统采用直径32mm的精轧螺纹钢用以连接挂篮主桁架和底模平台及侧模,用千斤顶及扁担梁提升装置来调节模板的标高。
⑷底托系统:
底托系统由前后托梁、纵梁、平台梁、前护栏、侧护栏、操作平台等几部分组成,底纵梁与底模模板的横肋现场焊接,后托梁通过吊杆或吊带锚固于梁体,前托梁通过吊杆或吊带与前横梁相连,浇筑混凝土时,后托梁通过后锚锚固于前段已完箱梁底板。
⑸模板系统:
内模采用可调节型内模支撑架,外侧模与内模用对拉螺栓连接内设支撑加固,采用内滑梁形式,整体移动内模系统。当遇到锯齿块时,可将所在位置处内模下角钢带拆除,配合脚手架完成浇筑;外侧模提吊梁前端锚固于前横梁,后端悬吊于已浇箱梁翼板,拆模时利用设置在底模托架上的斜撑支撑模板,解除后端吊杆,放松前端吊杆,随平台下沉和前移。
挂篮在使用前,为检验实际的承载力和安全可靠性,对挂篮进行预压,消除挂篮的自身非弹性变形。
在每一梁段混凝土浇筑及预应力张拉完毕后,挂篮将移至下一梁段位置进行施工,直到悬臂浇筑梁段施工完毕。
悬臂段施工:
每个梁段从1#段开始,对称拼装好挂篮后即可进行悬臂浇筑施工。绑扎底板及腹板构造钢筋并安放预应力管道,将前一梁段内的内模拖出,根据梁段的高度调整下部模板,在顶板和腹板安装下料串筒的位置留洞,在腹板的捣固位置预留孔洞,安装端模板,并与内外模板连结,绑扎顶板钢筋,安放预应力管道,对称浇筑梁段混凝土,混凝土养护,预应力筋张拉,孔道压浆,挂篮行走。
采用C50混凝土浇筑,混凝土采用加长插入式振捣器振捣。混凝土面收浆抹面后及时洒水,并采用土工布覆盖进行保湿养护,防止水分蒸发产生收缩裂纹。
防护吊棚采用直径32的精轧螺纹钢吊挂于挂篮底横梁上,整个防护吊棚底部包裹一层绝缘胶垫,绝缘胶垫采用塑料扎带与防护吊棚连接。
直线段混凝土应在挂篮悬浇施工结束前20天浇筑。
直线段采用钢管立柱支架现浇施工,第一排钢管立柱支撑在桥梁承台混凝土之上,第二排钢管立柱支撑在矩形独立基础上,基础设置为C30钢筋混凝土独立基础,基础底部设一层钢筋网片。安装底模,底模支承在支架横梁上,安装外侧模板,腹板、横隔板外侧模板用型钢和平面大钢模板加工组拼,以对拉螺栓定位,安装在左右两侧的支架上,在支架平台上搭钢管支架,外侧模板钢管支架上设有横向预应力张拉工作台。安装内模板和过人洞模板,直线段的内模分三部分,即横隔板内模、腹板和顶板内模。模板选用钢模板组合。模板面涂上脱模剂,以使梁面平整光洁。安装端板与堵头板,端模上有钢筋和预应力管道伸出,安装内模底部时预应力压浆管设计位置预先挖孔,并在安装时对压浆孔进行保护,安装后用海绵或其他材料封堵周围空隙,内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧,用脚手架及可调式承托配合,将内模顶紧,并设剪力撑将各杆件联成整体。
直线段钢管支架及底模板拼装成型后,需进行预压。绑扎底板、腹板钢筋,安装竖向预应力筋、纵向预应力管道,支内模,绑顶板钢筋及安装顶板横向、纵向预应力管道,安装端模,浇筑混凝土,养护,拆除内、外侧模板及端模。拆模时的混凝土强度要达到设计强度的80%以上。
在完成梁体各悬灌段及边跨直线段施工后,即应尽早完成合龙段梁体施工。
合龙段外侧模板使用挂篮模板,当悬浇完成最后梁段,拆除挂篮中间的前吊点,继续前进,使底模和侧模位于合龙段。用倒链将底模拉紧靠近底板,通过在已浇筑完成的最后梁段(或直线段)底板预留孔洞,用φ32mm的精扎螺纹钢筋悬挂底模板托架,拧紧螺帽调整侧模完成合龙段底、侧模的安装。
合龙段共设置4道刚性连接,分别为底板处2道,顶板处2道。施工时预先在合龙段两侧块段预埋1.5cm厚钢板,合龙段施工时,通过8道I16工字钢将合龙段两端块段临时固结。
刚性连接的焊接在合龙混凝土浇筑前即一天的最低温度时进行,焊接过程要迅速,并立即浇筑合龙段混凝土。
压配重的目的主要是保证箱梁在合龙前两端平衡,连续梁边跨合龙采用挂篮悬吊浇筑,需要在梁段的另一端进行配重,保证T构的两端重量平衡。采用水箱注水的方法进行配重,浇筑边跨合龙段时,边浇筑边向水箱内注水,在混凝土浇筑过程中,按照合龙段混凝土的浇筑速度,适当控制注水速度,使浇筑混凝土的增重与水箱的增重保持相当。
合龙段混凝土,采用微膨胀混凝土,同时选择在一天中的低温、变化较小时进行混凝土施工,保证混凝土处于温升、在受压的情况下达到终凝,避免受拉开裂。
混凝土注完毕后,在顶面覆盖厚层土工布;浇筑完混凝土后应及时养护,在合龙段箱体内外及前后范围内撒水养护。梁顶、梁侧面及梁内洒水降温,减少非线性温差引起的梁体收缩及次内力。
当梁体混凝土龄期大于5天且强度及弹性模量达到设计值的100%时合龙段钢束张拉和压浆。
边跨合龙完成后,拆除主墩临时支座及永久支座约束,张拉及注浆纵向通长预应力束、合龙束;中跨合龙后,拆除边孔支架和中支点水平方向临时约束,张拉及注浆纵向通长预应力束、合龙束,完成体系转换。

Claims (1)

1.跨越既有铁路的悬臂浇筑连续梁施工方法,其特征是:
一,0#块施工工艺;
0#块采用钢管立柱支架法现浇完成,梁体一次性浇筑,选用支架作为承重0#块临时结构,支架在墩身两侧对称布置;支座采用铁路桥梁球型钢支座;支座安装后即按规定锚固支座螺栓,采用重力式灌浆法灌浆固定;支座安装完成后将上下板通过锚栓或焊接方式临时固定,待合龙前解除锁定;临时固结结构为墩顶每侧两个混凝土临时支墩,并设置预埋钢筋伸入梁体锚固;
安装底模板、外侧模板、内模板、过人洞模板:
⑴安装底模:
0#块底模支承在支架横梁上,底模铺设根据支架纵横梁布置以及底模架设计施工;模板面与支座面相平,模板底钢梁用楔木或钢板垫平,墩外部分钢梁下设置螺旋式千斤顶,支承在支架上,调整底模板标高;底模与墩身的缝隙用玻璃胶拌成腻子刮平、打光、涂脱模剂处理;
⑵外侧模板:
腹板、横隔板外侧模板用型钢和平面大钢模板加工组拼,以对拉螺栓定位,安装在左右两侧的支架上,在支架平台上搭钢管支架,外侧模板钢管支架上设有横向预应力张拉工作台;标高、模板的垂直度和拆模采用千斤顶调整;
⑶内模板和过人洞模板:
0#梁段的内模分三部分,即横隔板内模、腹板和顶板内模;模板选用钢模板组合;模板面涂上脱模剂,以使梁面平整光洁;过人洞模板要支立牢固,内外加强固定,防止跑模变形;
⑷端板与堵头板:
端模上有钢筋和预应力管道伸出,位置要求准确,模板拟采用钢模;模板内模及内部顶部模板除梗肋部分做特殊加工外,其余部分采用型钢作为背楞,横向用Φ48钢管或型钢通过扣件及拉杆将内、外模框架拉紧,在安装时注意对压浆孔进行保护,安装后用海绵或其他材料封堵周围空隙,内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧,用脚手架及可调式承托配合,将内模顶紧,并设剪力撑将各杆件联成整体;
安装钢筋,各梁段纵向非预应力筋采用搭接焊;
采用可拆卸组合式劲性骨架,对0#块底板两片钢筋精确定位,形成骨架;采用角钢卡具和钢制端模卡槽,对梁部其他钢筋精确定位;钢筋骨架绑扎适量的垫块,以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度;
桥梁采用两向应力体系,即纵向、横向;
⑴纵向预应力体系:
预应力筋采用标准强度1860Mpaφ15.20mm钢绞线,锚固体系采用自锚式拉丝体系,即采用双端张拉;管道成型采用金属波纹管成孔;
⑵横向预应力体系:
中支点处设置横向预应力筋,采用φ15.20mm钢绞线,金属波纹扁管成孔;横向预应力采用单端交错张拉工艺;锚固体系采用BM15-5、BM15P-5锚具及配套的锚具垫板;
预应力管道、锚垫板、钢筋定位工艺;一是采用精加工全截面整体刚性井字架对预应力管道精准定位;二是锚口模板,端模采用钢模制作,并与锚垫板栓接,整体吊装定位;
⑴波纹管定位:
采用精加工全截面整体刚性井字架对预应力管道精准定位;纵向波纹管在布管安装前,按设计规定的管道坐标进行放样,设置定位钢筋,波纹管应固定在定位钢筋上用铁丝绑紧;定位网焊接牢固,钢筋定位间距直线段按50cm,曲线段及特征点处适当加密,定位钢筋间距不大于30cm;
⑵预应力管道安装:
纵向波纹管接长选用配套的套管,横向不设接头管,为防止底板纵向预应力钢束崩出,在梁底曲线范围内沿纵向设置防崩钢筋;
压浆管道的设置:对腹板束、顶板束在0#段管道中部设置三通管,以利于排气,保证压浆质量;
⑶穿束工艺:
纵向预应力每束预应力筋根数较多,相应管道较狭窄,管道长且呈三维曲线状,又加上节段管道节头多,故穿束较难,所以采用穿束机穿束;长度比较短的采用人工单根穿束,钢绞线头部用透明胶带包裹成锥形,防止钢绞线头部将波纹管撞为一团而穿束困难;
先张拉纵向预应力钢束,后张拉横向预应力束;预施应力采用双控,以张拉力控制为主,以预应力筋伸长值进行校核;
张拉设备采用油泵配千斤顶及油表;
预应力筋采用自动张拉系统;两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡束不应超过1束,张拉顺序为先腹板束,后顶板束(底板束均为合龙束,在桥梁合龙后进行张拉),张拉应从外到内对称进行;各节段先张拉纵向再横向,并及时压浆,张拉过程要尽量保持两端伸长量一致;
压浆应在张拉结束后48小时内完成压浆,压浆前孔道用清水冲洗,高压风吹干,压浆用的高强胶管一般不超过30m;水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min;
压浆时浆体温度应在5℃~30℃之间;
孔道压浆自下而上,压力达到0.3MPa~0.4MPa,上升不要太快,顶部出浆槽口流出浓浆后,堵死槽口,然后关闭压浆阀;水泥浆终凝后,卸拔压浆及出浆阀门;
主桥箱梁采用C50混凝土,采用在0#块两端对称浇筑一次成型的施工方法,混凝土采用泵送;
混凝土浇筑时全部从两端向中间浇筑,首先对称浇筑两面腹板混凝土至底板底倒角充满,然后再由前到后浇筑底板,由于箱梁较高,混凝土需经串筒入模,防止混凝土发生离析;顶板浇筑遵循由两侧向中央浇筑的顺序;在开始浇筑箱梁底板时,混凝土的下落高度较高,需在顶板临时设置下料口,把模板挪开,下面设置串筒或溜槽进行浇筑,待底板浇筑完成后,恢复模板及钢筋;
混凝土采用加长插入式振捣器振捣;插入振捣厚度为30cm,插入下一层混凝土5~10cm,插入间距控制在振捣棒作用半径之内,为避免混凝土内有气泡,振动棒要快插慢拔,振捣到混凝土不再显著下沉,表面泛浆有光泽并不再有气泡逸出时将振捣棒缓慢抽出;
混凝土面收浆抹面后及时洒水,并采用土工布覆盖进行保湿养护,防止水分蒸发产生收缩裂纹;
0#块混凝土张拉及注浆完成后,方可进行支架拆除;
0#块施工完后,利用塔吊在0#块上拼装菱形挂篮,进行梁段悬浇;挂篮结构主要由桁架、行走及锚固系统、悬吊系统、底托系统、模板系统五大部分组成;
⑴主桁架系统:
主桁架是由两片外型呈菱形的桁片在其横向设置横梁组成一空间桁架,并在两面竖弦杆中间设置中门架以提高主桁的稳定性和刚度,主桁杆件采用槽钢两侧焊钢板,杆件间采用40Cr钢销轴销接;主桁两侧设有侧面吊架(挑梁)用于悬挂外侧模;
⑵行走及锚固系统:
挂篮在悬浇完一段箱梁,预应力筋张拉完毕后,每一端利用4副10吨倒链缓慢均匀地牵引两片主桁架向前移动,同时通过前吊带带动底平台和内外模向前滑动,其中外侧模通过提吊梁与挂篮一起移动,内模通过滑梁前移;当挂篮走行到指定位置后,通过在梁体预埋的锚固钢筋对挂篮进行锚固;
⑶提吊系统:
提吊系统采用直径32mm的精轧螺纹钢用以连接挂篮主桁架和底模平台及侧模,用千斤顶及扁担梁提升装置来调节模板的标高;
⑷底托系统:
底托系统由前后托梁、纵梁、平台梁、前护栏、侧护栏、操作平台等几部分组成,底纵梁与底模模板的横肋现场焊接,后托梁通过吊杆或吊带锚固于梁体,前托梁通过吊杆或吊带与前横梁相连,浇筑混凝土时,后托梁通过后锚锚固于前段已完箱梁底板;
⑸模板系统:
内模采用可调节型内模支撑架,外侧模与内模用对拉螺栓连接内设支撑加固,采用内滑梁形式,整体移动内模系统;当遇到锯齿块时,可将所在位置处内模下角钢带拆除,配合脚手架完成浇筑;外侧模提吊梁前端锚固于前横梁,后端悬吊于已浇箱梁翼板,拆模时利用设置在底模托架上的斜撑支撑模板,解除后端吊杆,放松前端吊杆,随平台下沉和前移;
挂篮在使用前,为检验实际的承载力和安全可靠性,对挂篮进行预压,消除挂篮的自身非弹性变形;
在每一梁段混凝土浇筑及预应力张拉完毕后,挂篮将移至下一梁段位置进行施工,直到悬臂浇筑梁段施工完毕;
悬臂段施工:
每个梁段从1#段开始,对称拼装好挂篮后即可进行悬臂浇筑施工;绑扎底板及腹板构造钢筋并安放预应力管道,将前一梁段内的内模拖出,根据梁段的高度调整下部模板,在顶板和腹板安装下料串筒的位置留洞,在腹板的捣固位置预留孔洞,安装端模板,并与内外模板连结,绑扎顶板钢筋,安放预应力管道,对称浇筑梁段混凝土,混凝土养护,预应力筋张拉,孔道压浆,挂篮行走;
采用C50混凝土浇筑,混凝土采用加长插入式振捣器振捣;混凝土面收浆抹面后及时洒水,并采用土工布覆盖进行保湿养护,防止水分蒸发产生收缩裂纹;
防护吊棚采用直径32的精轧螺纹钢吊挂于挂篮底横梁上,整个防护吊棚底部包裹一层绝缘胶垫,绝缘胶垫采用塑料扎带与防护吊棚连接;
直线段混凝土应在挂篮悬浇施工结束前20天浇筑;
直线段采用钢管立柱支架现浇施工,第一排钢管立柱支撑在桥梁承台混凝土之上,第二排钢管立柱支撑在矩形独立基础上,基础设置为C30钢筋混凝土独立基础,基础底部设一层钢筋网片;安装底模,底模支承在支架横梁上,安装外侧模板,腹板、横隔板外侧模板用型钢和平面大钢模板加工组拼,以对拉螺栓定位,安装在左右两侧的支架上,在支架平台上搭钢管支架,外侧模板钢管支架上设有横向预应力张拉工作台;安装内模板和过人洞模板,直线段的内模分三部分,即横隔板内模、腹板和顶板内模;模板选用钢模板组合;模板面涂上脱模剂,以使梁面平整光洁;安装端板与堵头板,端模上有钢筋和预应力管道伸出,安装内模底部时预应力压浆管设计位置预先挖孔,并在安装时对压浆孔进行保护,安装后用海绵或其他材料封堵周围空隙,内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧,用脚手架及可调式承托配合,将内模顶紧,并设剪力撑将各杆件联成整体;
直线段钢管支架及底模板拼装成型后,需进行预压;绑扎底板、腹板钢筋,安装竖向预应力筋、纵向预应力管道,支内模,绑顶板钢筋及安装顶板横向、纵向预应力管道,安装端模,浇筑混凝土,养护,拆除内、外侧模板及端模;拆模时的混凝土强度要达到设计强度的80%以上;
在完成梁体各悬灌段及边跨直线段施工后,即应尽早完成合龙段梁体施工;
合龙段外侧模板使用挂篮模板,当悬浇完成最后梁段,拆除挂篮中间的前吊点,继续前进,使底模和侧模位于合龙段;用倒链将底模拉紧靠近底板,通过在已浇筑完成的最后梁段(或直线段)底板预留孔洞,用φ32mm的精扎螺纹钢筋悬挂底模板托架,拧紧螺帽调整侧模完成合龙段底、侧模的安装;
合龙段共设置4道刚性连接,分别为底板处2道,顶板处2道;施工时预先在合龙段两侧块段预埋1.5cm厚钢板,合龙段施工时,通过8道I16工字钢将合龙段两端块段临时固结;
刚性连接的焊接在合龙混凝土浇筑前即一天的最低温度时进行,焊接过程要迅速,并立即浇筑合龙段混凝土;
压配重的目的主要是保证箱梁在合龙前两端平衡,连续梁边跨合龙采用挂篮悬吊浇筑,需要在梁段的另一端进行配重,保证T构的两端重量平衡;采用水箱注水的方法进行配重,浇筑边跨合龙段时,边浇筑边向水箱内注水,在混凝土浇筑过程中,按照合龙段混凝土的浇筑速度,适当控制注水速度,使浇筑混凝土的增重与水箱的增重保持相当;
合龙段混凝土,采用微膨胀混凝土,同时选择在一天中的低温、变化较小时进行混凝土施工,保证混凝土处于温升、在受压的情况下达到终凝,避免受拉开裂;
混凝土注完毕后,在顶面覆盖厚层土工布;浇筑完混凝土后应及时养护,在合龙段箱体内外及前后范围内撒水养护;梁顶、梁侧面及梁内洒水降温,减少非线性温差引起的梁体收缩及次内力;
当梁体混凝土龄期大于5天且强度及弹性模量达到设计值的100%时合龙段钢束张拉和压浆;
边跨合龙完成后,拆除主墩临时支座及永久支座约束,张拉及注浆纵向通长预应力束、合龙束;中跨合龙后,拆除边孔支架和中支点水平方向临时约束,张拉及注浆纵向通长预应力束、合龙束,完成体系转换。
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