1、对高架桥现浇箱粱挂蓝施工技术的论述一、概况某高速公路高架1桥为双幅桥，起点桩号为K64+44100 ，终点桩号为K65+49500 。跨径布置为(330米)+(46米+80 米+80米+46米)+3(430米)+(46米+80米 +80米 +46米)+(3 x30 米) ，桥梁总长1054 米。主桥采用箱型变截面预应力T型连续刚构桥。其中主跨半幅桥箱梁顶板宽l250米，底板宽 625米翼缘板长3125米。箱梁根部断面梁高48 米，合拢段断面梁高23米，其中粱高按2次抛物线变化，箱梁根部底板厚度70 厘米，合拢段断面底板厚度25 厘米，其间底板厚度按二次抛物线变化，箱粱顶板厚度28 厘米。箱梁腹
2、板厚度8 1号2 块采用 5O厘米16号块采用60厘米，7号块内线行渐变。本桥主要控制节点为两个T构箱梁的施工，施工时要随时对挂篮悬吊系统进行调整，设计箱梁高度和底板厚度均按二次抛物线变化，梁高：y=001777777x2+23，底板厚度：y=00177777x2+225，这样设计的目的是减少墩顶的弯矩数值，相应减少主梁内的主拉应力。而挂蓝依据次二次抛物线公式计算出每个块件的高度。可调整挂蓝的高度。箱梁采取挂篮悬臂浇筑施工，施工流程顺序为：先在墩身托架上浇筑。撑一1撑块段，后向两边逐段悬臂浇筑并张拉预应力柬，先边跨合拢，再中跨合拢，整个施工过程相邻浇筑节段对称进行。和拢时桥梁由T形静定悬臂状态
3、变为超静定状态，实现了体系转换。砼采用拌合站集中拌制，利用HBT-60型混凝土输送泵垂直泵送进行箱梁施工分别在46#、20#22#的左右幅中间位置各布置8t塔吊用于垂直运输材料、小型设备、机具等。二、箱粱悬浇段施工1施工顺序。a挂篮移动就位；b校正底模；c侧模就位；d 安装腹板、底板钢筋；e 安装预应力筋及波纹管，灌浆孔；f安装腹板内侧模和顶板底模；g安装腹板堵头号、端模；h安装顶板下层钢筋网；i安装需进行张拉的顶板锚固束垫板、喇叭口，螺旋筋；J安装横向预应力管道，垫板和螺旋筋。 k安装顶板上层钢筋网；l 预埋测量标志上桥面系预埋件；m浇筑砼；n管道清孔，养生；o穿预应力钢筋 钢柬张拉、管道压
4、浆；P拆除模板；q移动挂篮，就位于下一段梁位置。0#块是在托架上进行浇筑，其他节段则采用挂篮对称悬浇施工，梁段长从3m一4Om，根据瑞赣阶段目标。左右幅分开施工，先左幅后右幅。2模板标高为H1=H0+fi+flm+fm+Fx ，Hl待浇段底板前端点挂篮底极高；HO该点设计标高；fi本施工节段以后各段对该点挠度的影响值；flm本施工节段纵向预应力束张拉后对该点的影响值；Fx混凝土收缩、徐变、温度、结构体系转换、二期恒载和活载等影响产生的挠度计算值，各种fm挂篮弹性变形对该点的影响值；3挂篮结构形成。我部拟设计三角桁架式挂篮进行悬浇施工(见图片)。挂篮工作系数小于045 ，为减轻自重，挂篮拟采用主
5、桁与底篮分体移动结构形成，以减少行走时锚固系统的重量。挂篮按照自重65t，负荷l10t，采用贝雷架作主桁，在浇筑完一段后，将底篮锚固于已张拉梁段上，在主桁最前端增加支点，前移主桁就位，锚围主杵后锚点，利用竖向预位力蹬筋，用螺杆连结，再移动底篮就位。4挂篮拼装及预压。由于本项目挂蓝均为新购置的，故仅作拼装和预压即可。 挂篮拼装。o#块施工完成后，在其顶面形成loin12m的平台上即可拼装挂篮，挂篮安装前，在混凝土强度达到设计强度的50后，即可松动、拆除内外模，但托架及底模不能拆除，对其拆除只有在o#块张拉压浆完成后才能进行。挂篮拼装时，同一T构的套个挂篮应基本同步，同一挂篮两侧的构件即可同时进行
6、也可先安装一侧，在操作不熟练的情况下，为稳妥起见，应两侧分别安装，以免相互干扰引发问题，挂篮安装按照以下程序进行：清理梁段顶面一用1：2的水泥砂浆将铺枕部位找平一在找平层上放出轨道放样定位线一铺设钢枕一安装滑遭一安装前后支座一在前支座下铺放聚四氟乙烯滑板一吊装单片主桁件对准前后支座，在后支点处连接锚轮组，在桁架两侧用3 5t倒链和型钢控制其空间位置，调好一片主桁架后用同样的方法吊装另一片主桁架一调整两片主桁架间的水平间距和位置一安装前、中、后各横梁一安装前后吊带一吊装底模架及底模板一，吊装外侧模走行梁及外模板一在前上横梁上吊挂工作平台，在底模后横梁上焊接工作平台一调整立模标高一固定模板。挂篮试
7、验：挂篮加工完成后，即进行预拼以验证加工的精度，为了保证悬浇施工的安全，试拼后即对每套挂篮进行静载试验，对挂篮的焊接质量进行最后的验证。A、加载方法：挂篮后锚点通过分配梁锚固于桥面竖向预应力筋上和预设25mm精轧螺纹钢筋上，前后吊带通过上分配梁与底篮的横向主粱相联。在底篮的前后吊点四个位置进行加载，为模拟施工各阶段实际情况，并尽可能简化加载程序，且保证测试数据的连续性，故加载分为4级，1 4的荷载重量、1 2的荷载重量、34 的荷载重量、1l的荷载重量及1 21的荷载重量。B、挠度测试：前端挠度在主梁上固定一个水准塔尺的限位槽。立柱处挠度在立杆处立标尺用水准仪测量，后锚端竖向位移测量同前端。两
8、边二片三角桁架的挠度测点均应对称布置，以便比较；中间桁架起横向稳定作用，一般受力较小，但考虑到偏载作用影响，为便于分析结构的性能，在各横向联结桁架或型钢的中点上布设测点，以观察挠度。5挂篮的移动。a梁块浇筑完后，穿束、拆内、外侧模，张拉，压浆。b移篮前托粱与梁面预埋环扣紧，然后卸去各扁担梁的支承垫板，实现主桁架与底篮分离，此时底篮被锚紧在已完成梁段的底面。c 卸主桁后锚，在后横梁上设置牵制绳，将前后支承枕木移至下一梁段，支承位置交放入“滑枕”，用慢速卷扬机或手拉葫芦将主桁牵引至下一梁段位置，拆去滑枕，安装后锚带并锚固。d拆除底篮后锚杆和前托梁锚固绳，使底模脱离梁底面，然后利用手拉葫芦牵引主模带
9、动底篮前移到现浇位置。e调整底篮中线，位置和标高。上紧底篮后锚杆，固定前、后主横梁。5施工控制。由于箱梁在悬臂浇筑施工时受砼自重、日照、温度变化、墩柱压缩等因素影响而产生竖向挠度，砼自身还存在收缩、徐变等因素，也会使悬臂段发生变化，为使合拢后的桥梁成型及应力状态符合设计要求，达到合拢高程误差控制在l5mm以内的要求，最大限度地使实际的状态与设计的相接近，必须对各悬臂施工节段的以挠度与应力为控制的进行观测控制以便在施工及时调整有关的标高参数为下节的模板安装提供数据预报，确定下节段合适的模板标高。挠度控制采用以往同类桥梁施工所验证准确可靠并经监理工程师批准的计算机软件进行。施工时建立施工控制网络，
10、以自适应法及灰色预测辨别法等理论为模型进行施工控制，确保合拢精度，观测内容：a挂篮模板安装就位后的挠度观测；b浇筑前预拱度调整测量；c砼浇筑后的挠度观测：d张拉前的挠度观测；e张拉后的挠度观测；f已完成各阶段之荷载及温度、徐变收缩引起的挠度计算、观测；g合拢段合拢前的温度修正；h温度观测；i应力观测。j挠度观测的关键是每日定时观测，时间宜选在每日温升前上午 8：009 ：00 以前。合拢段应在施工前进行连续 24h 观测，提供合拢前的数据。为控制挠度，应该在混凝土施工完成并达到设计要求的张拉强度后进行预应力束的张拉，应按岭期及强度进行双孔，一般在混凝土施工后 3 天4 天方进行张拉以减少张拉时
11、的混凝土收缩徐变值，使永存应力满足设计要求，相应减少张拉后产生的挠度。施工控制的方案：大跨径悬臂梁施工时必须进行有效的施工控制以保证成桥后的粱体线型及受力状态与设计尽量吻合，施工控制的以主粱挠度与内力为控制对象，控制原则为：1施工过程中主梁截面应力在允许范围内。2悬臂合拢段相对高差在15mm内，轴线误差在10mm内。3桥面线型调整引起的桥面铺装层厚度增减平均值符合设计要求。4桥梁预拱度满足二期恒载、1/2活载作用和设计混凝土徐变年限内的徐变变形要求，该值通过计算确定。悬臂梁桥施工中温度变化是影响主梁挠度的主要因素之一，日照会引起主梁顶、底板温差，引起主梁翘曲、挠度和墩柱的偏移，通常选择在日照前
12、进行粱体挠度观测，为下节段立模高程提供数据，但此方法有不方便的缺陷，我部拟采取移动相对坐标法进行施工：具体为：1、选择施工的i 段前端点作为相对坐标系的原点，此坐标是相对会移动的，此坐标系中的第i+1段坐标是固定不变的，可据此进行第i+l 段立模或确定第i+1段节段标高。在悬臂端第i段施工完成后，选择一天中的合适时间准确测量出第i段的标高控制点高程hi0，在进行第i+1段节段立模、确定i+1段标高或进行随机检测时，先测量出第i节段标高控制点标高hi1。 当第i段标高控制点标高hi0是在挂篮仍未推出时所测量，则第i+1段节段立模标高为hi+1为：hi+1=hyci+1+(hi1hi0)+gli+
13、1+，其中hyci+1=Hsji+1+hgli+1+Ygdi+1， 当第i段标高控制点标高hi0是在挂篮已经推出就位后所测量，则第i+1段节段立模标高hi+1为：hi+1=hyc i+1+ (hi1hi0)+ ， 其中hyci+1=Hsji+1+hgli+1+Ygdi+1 ，可解决了由于不同时间测量所引发的问题。可以在一天内的任意时间进行节段立模、节段标高确定或各项随机检查所需的标高测量值。式中第i段挂篮推出后新增加的荷载所产生的挠度。gti+1挂篮推出引起的第i段前端标高控制点的挠度值施工控制中进行各项试验检测，如混凝土容重、混凝土各龄期弹性模量、预应力管道摩阻损失、梁体控制截面的应力情况，
14、进行立模、砼浇筑前、砼浇筑后、张拉前、张拉后阶段的挠度检测。根据设计参数及控制参数，建立结构分析模型进行前进分析，得到各阶段的内力、挠度及成桥状态的内力、挠度，在此基础上进行后退分析得到以成桥状态下的各阶段预抛高值。在施工中按照参数识别、灰色预测相结合的方法建立施工控制网络。1施工控制测点布置：在粱段端部左右腹板中间、箱梁横向中部几翼缘板边缘位置分别埋设短钢筋作为固定观测点。2观测时间：根据以前施工中积累的数据分析，温度影响主要是日照影响立模放样和日常测量，因此放样与日常测量宜安排在早晨8点以前，否则必须进行修正，并且每天将已浇完的梁段控制点进行复测后进行数据汇总。观察变化，分析原因，并及时调
15、整立模标高。本桥墩高、跨大、地形复杂，将给悬浇施工过程中的线形控制造成困难。为保证成型后大桥的中线、标高准确无误，减小附加应力对连续结构的不利影响，确保中跨顺利合拢，必须制定周到、合理的施工控制方案，以测量作为搜集数据的外业手段并严格执行控制方案。具体如下：(1)测量方案的选择。线形控制是悬臂灌筑过程中对各粱段线形的动态控制过程，准确地定位施工中梁体顶面、底面标高和纵横向位置并将其与理进行比较，找出其偏差值后对偏差进行分析研究，然后找出修正值，指导下一粱段施工。从而使连续梁顶底面线形平顺，各部的高程误差满足设计和规范要求。悬灌施工时粱体线形变化是一个不可逆的过程，若测控不及时、不准数据丢失或失
16、效，将无法通过二次施工或测量予以补救。因此，在梁工前就要对测量的方法、时间、布点、位置、次数和精度等内容的实案进行认真研究。通常有两种方法可以选择：第一种方法是将仪器置于粱上，以0号段上所设的水准点为准进行测制。从理论土讲，此法会受到两个T构墩身压缩下沉不等的影响，此下沉值一般较小，不会超过合拢允许值，并可在合龙前提前4个节段联测时进行调整消除。此法的优点是简单易行、速度快、不受地形，在任何条件下都可采用。第二种方法是：将水准点置于地面上，以地面上的水准点为准进行测量。此法可保证高程准确，但由于受到地形限制，距离一般较远，极可能超出规范规定的最大视线距离(150m)，且前后视离无法保持基本相等
17、，瞄准误差和测量误差都较大。另外，地面上的水准点高程不变，而墩柱高程是变化的(尽管很小)，当仪器在粱上时，以不变的点为准来测量变化的建筑，是无法测得其相对变化值的。结合经验，我部拟选第一种方法用于梁体测量。(2)线形控制的具体实施方法。1在第N# 梁段混凝土灌注前，精确测量该梁段端头测点的标高(即为段测点处的顶板施工立模标高)M1。2在第N# 梁段混凝士灌注硬化后，精确测量该梁段端头测点的标高。3在第N# 梁段纵向预应力束张拉前，精确测量该梁段端头测点的标高。4在第N# 梁段纵向预应力束张拉压浆完成后、移挂篮前，精确测量该端头测点的标高hN4。5计算第N#梁段混凝土灌注前后测点的标高差 d=州
18、2-hNl，以及该段纵向预应力束张拉压浆完成前后的标高差厶划4-hN3。将这两个标高差与线形控制软件计算得出的结果A洲l 、 A分别进行比较，如果hNl与洲l、2与A洲2 相比的误差都小于设计值则按上述步骤进行下一梁段的施工；若两个误差值中有一个或两个都大于规定值，则需要从施工现场和数据文件两个方面查找产生差别的并修改相应的数据文件、输人微机、重新计算后，对下一梁段的立模实际标高进行修正。按上述步骤不断循环，直至悬灌梁段旌工完毕。(3)线形控制中的注意事项。1对每套挂篮都要进行等预加载来消除其非弹性变形，测出其弹性变形，为确定立模高程提供基本依据。2严格控制混凝土容重，尽量使梁段混凝土各龄期的
19、强度和弹性模量术指标与计算采用值接近，减少实际值与计算采用值之间的误差。3严格控制预应力筋张拉力的准确度和张拉时混凝土的龄期要求。4在每个承台和0 号段土布设基础沉降观测点和墩身压缩观测点，定测基础沉降和墩身压缩情况，并将结果反应在合拢前4个粱段和边跨段的高程中。5定期观测温度对T 构悬臂端挠度的影响，通常在早晨进行初测，在下午5点后进行复测，以消除温度影响。观测后将成果图表进行分析，从而为全桥的立模标高和线形调整提供依据。6从合拢段前4 个梁段起，对全桥各粱段的标高和线形进行联测，并在这4个梁段内逐步调整，以控制合拢精度。7保证挂篮预留孔位置准确。当预留孔位置偏差较大时，挂篮不好调甚至调整不
20、到中线位置，因此必须提高各预留孔的准确度。同时为了防止振捣混凝土时移位，预留孔要用钢筋网固定。8一般情况下，施工时对挂篮本身的弹性变形和非弹性变形都能比较重视地考虑。但大都对挂篮与滑道之间、滑道与钢(木) 枕之间、钢 (木)枕与粱顶混凝土之间的非弹性变形重视不够甚至忽视了。根据经验，这方原因造成的挂篮前端沉降高达5mm8mm。所以，施工时必须对此予以重并加强观测，积累经验，准确控制，消除影响。9根据实践经验及资料研究，薄壁空心墩及箱梁变形对环境温度和日照非常敏感。受日照时，受日照一侧的顶腹板温度与另一侧的顶腹板温度是不同的，且一天内也是反复变化的，且变形变化滞后于温度变化。因此，应对日照及环境
21、温度影响进行自始至终的观测。10在T构悬臂灌注施工期间，梁顶面所放材料、机具设备的数量和位置应符合线形控制软件计算模式的要求。在悬灌即将结束时，梁体悬臂最大，施工时必须严格控制施工荷载的对称，并对墩的变形加强观测。11线形控制观测点要有明显标记，并在施工中妥善保护，避免碰撞后弯折变形。用20 直径的钢筋棒作观测点。钢筋露出混凝土面以5mm为宜，并将钢筋顶磨圆。12通过线形控制将竖向挠度误差控制在15mm内，轴线误差控制在10mm内。参考文献1程允武 钢管桩支架在和龙中的应用J广东交通职业技术学院学报 2004 年O3期2清河高架桥现浇箱梁后张法预应力施工J铁道建筑 2003 年10期付秋华(作者单位：中铁二十四局集团新余工程公司)
