大桥箱梁施工方法及工艺

大桥箱梁施工方法及工艺提要：砼浇注要求平衡对称施工，最大允许偏载25T，现场实际控制中，偏载不允许超过10M3砼。在浇注过程中应一次连续浇筑完毕

　　大桥箱梁施工方法及工艺

　　1上部结构

　　本桥上部结构为5跨预应力混凝土变截面连续刚构箱梁，孔跨布置为 （56+114+140+114+50）m，，底板下缘线按1.8次抛物线变化。采用上、下行分离的两幅桥, 单箱单室断面,在每个墩支点处各设一道横隔板，各横隔板均设人洞。

　　单幅桥箱梁梁段划分为： 1～4#墩处在墩顶托架上浇注施工的0号、1号梁段， 1～4#墩上用挂篮分段对称悬臂浇注的梁段，在合拢吊架上浇注的主跨和次主跨中合拢段、在落地支架上浇注的边跨现浇段和边跨合拢段，各跨跨中及边跨梁端现浇段梁高均为3 m。

　　2#、3#刚构墩顶的0号梁段长9m，墩处梁高 8 m，加上二个1号块，托架上浇注施工的梁段共长14 m，其“T构”施工梁段分为16对梁段，从悬臂根部到跨中的梁段长度为：5×3.0m+5×0m+6×5m，悬臂浇注梁段最大重量1400KN。

　　1#、4#墩顶的0号梁段长4m，墩顶处梁高为6 m，加上二个1号块，托架上浇注施工的梁段共长10 m，其“T构”施工梁段分为11对梁段，从悬臂根部到跨中的梁段长度为：6×3.0m+5×0m，悬臂浇注梁段最大重量1082KN。

　　边跨现浇段长10.82m，各跨合拢段长度均为2.0m。

　　2总体施工安排

　　A、0#块施工：考虑到墩身较高，采用型钢托架现浇完成0ˊ#块和1#块。其中1#、4#墩的0ˊ#块在施工前，设置临时支座。

　　B、在0#块上各安装两套菱形挂篮，共8套。形成4个“T”构同时施工；

　　C、1#、4#墩和2#、3#墩“T”构施工：从2#块开始，循环施工2#~11#和2#~16#梁段。

　　D、边跨直线段施工：在1#、4#墩的“T”构施工完成前2个月，开始搭设钢管支架，现浇完成边跨直线段。

　　E、边跨合拢施工：搭设型钢托架，焊接刚性支撑，实施临时锁定，进行边跨合拢施工。

　　F、中跨合拢施工：搭设型钢托架，预加水平顶力，实施临时锁定，完成中跨合拢。

　　G、次主跨合拢施工：搭设型钢托架，拆除中跨临时锁定，对次主跨实施临时锁定，拆除1#和4#墩的临时支墩，完成中跨合拢。

　　H、桥面系：拆除次主跨临时锁定和型钢托架，进行桥面系施工。

　　总体施工工艺流程见附图：

　　3挂篮构造

　　挂篮是悬臂灌注法施工的主要设备，它可沿轨道走行悬挂在已张拉锚固与墩身连成整体箱梁节段上，在挂篮上可进行下一个梁段的模板、钢筋、管道的架设，砼浇注和预应力张拉、压浆施工。根据工程特点，选用菱形挂篮，挂篮要求最大承载能力大于1600KN。

　　菱形挂篮由菱形桁架，悬吊系统、锚固系统、底模平台内外模及走行系统组成。（见下图）

　　1、菱形桁架，又称主构架，是挂篮的主要受力结构。

　　2、悬吊系统，其作用是将底模平台自重及上面的荷载传递到主构架和已成型的梁段上。

　　3、锚固系统，平衡灌注混凝土时产生的倾覆力矩，确保挂篮施工安全。

　　4、底模平台，支撑箱梁底模并为立模、钢筋绑扎、混凝土灌注、养生、预应力钢筋张拉、孔道压浆等工作提供操作场地。

　　5、内外模板：外模采用整体钢模板，可随梁高变化而自由下垂。内模板由内模框架和内模板组成，内模板由定型组合模板拼装。

　　6、走行系统：由轨道、反扣轮和前支座组成。轨道利用腹板内的竖向预应力钢筋和预埋在箱梁腹板内的精轧螺纹钢锚固于箱梁上，由两台10T手拉葫芦牵引主构架前移，并带动底模平台、外侧模一同前移就位，挂篮移动过程中的抗倾覆力矩由反扣轮经轨道传至已成型的箱梁上。内模可在钢筋绑扎完成后由人工沿内模走行梁推至下一梁段就位。

　　挂篮拼装完成后，首先进行加载实验。加载实验的目的：1）检测挂篮的安全可靠性；2）检测挂篮的弹性变形，为悬臂梁浇筑施工时的线形变化提供数据；3）消除挂篮的非弹性变形。

　　采用地锚及堆重组合加载法（如图）

　　在前横梁下端设置锚桩(锚桩的设置方法同于后锚桩)，利用锚桩将腹板及底板的重量施加给挂篮主桁。荷载的施加通过穿心式千顶进行，大小由油压表测得。顶板及翼板处的重量（包括模板）通过堆载方式施加，现场操作灵活、简单，但是锚桩所施加荷载会随挂篮及地基变形而减小，需随时予以补加。

　　后锚处设置锚桩，锚桩采用直径80CM、长度6M的砼桩。后锚锚桩两根一组，共设四根（前锚设两根）。锚桩内预设Φ32精轧螺纹以便于同挂篮后锚装置连接。为防止砼桩身受拉被拉断，对设于桩身中的Φ32精轧螺纹进行构造自锚在桩底部设置了锚具，并在5米范围内采用无粘结构造。试验时挂篮支点处作用力较大，压力最大可达300吨，因此须对支点处地基进行处理以避免试验时地基被压坏而使试验无法进行。将支点处地面杂草等清理掉，原地面夯实，然后在地面上铺10~20CM厚石子，最后在石子上设纵横向方木，最后在方木上拼装挂篮。

　　试验时，采取分级加载及分级卸载。加载过程按0→50%→100%→125%的分级进行，卸载时按125%→100%→50%→0的分级进行。加载时每级加载后应视整个体系基本稳定同时满足持荷时间不少于30分钟后，再加下一级荷载。加载试验应反复进行两次。在桁架的后锚点、中支点及前吊点处各选定一点，以测定主桁架在试验过程中的竖向变形情况，由实测的变形值与理论值进行比较，出入较大时分析原因，保证挂篮可靠运行。

　　4施工工艺

　　A、 1#、4#连续墩0#块的施工

　　连续墩箱梁0#段加1#段长10米，高6米，底板厚为80CM，顶板厚45CM,腹板厚80CM。0#段在墩顶处设有二道横隔墙，横隔墙上设一100CM×150CM人洞。

　　连续墩0#块和1#块采用托架现浇，墩顶两侧设临时托架，同墩顶临时固结构造一起承受悬浇施工中的不平衡力。为此，现浇支架不仅要满足0/#块的现浇需要，还应满足作为临时支撑的需要。因0#块和1#块水平投影面积大于承台面积，又考虑到墩身较高，采用型钢制成的三角托架做支承支架，上铺工字钢形成平台。

　　平台搭设好之后，采用压砂法进行预压,用以检测支架的弹性变形及非弹性变形、刚度、强度、稳定性，并防止浇注过程中混凝土出现裂缝。预压时采用分级加载预压，并观测沉降量，计算出支架的弹性、非弹性变形，以此作为调整模板标高的依据。加载重量为上部结构重量并加上施工荷载。

　　另外，0#块施工前，还须安装好永久支座与临时支座（见下图）。安装永久支座时，精确找平垫