预应力混凝土连续梁挂篮施工

5.挂篮设计
施工挂篮除应必须具有足够的强度、刚度和稳定性，结构形式、 几何尺寸应适应梁段高度变化及与已浇筑梁段搭接需要和走行要求, 挂篮走行和浇筑混凝土时的抗倾覆稳定系数不得小于2外，尚应符合 下列规定： ① 结构形式和几何尺寸适应梁段变化，挂篮走行能力及新旧梁段 混凝土搭按的需要。 ② 外侧模板设计应满足翼板底坡度变化的调节，外侧翼板底模宜 一端设铰接，另一端设丝杆调节升降。 底模板宜设计为整体模板，并应适应梁底线变化及加宽的需要。 曲线梁模板面宜做成与梁体曲度一致的曲面模板。 ③ 内模板宜设计为插板式或抽屉式。 ④ 端头模板制作和安装必须牢固、可靠。 ⑤ 挂篮安装，梁体混凝土浇筑，模板拆除及挂篮走行每一种工况 的整体稳定系数不得小于2．0。挂篮总质量的变化不应超过设计质 量的10%。 ⑥混凝土当采用蒸气养护时，蒸气养护罩的挂篮应同时设计。 挂篮组装后，应全面检查安装质量，按设计荷载作重试验，测定 挂篮各部件的变形量度，并消除非弹性变形。
• M型锚具总成
• M型张拉端——圆形锚
工作锚板、夹片、锚垫板、螺旋筋、波纹管
• M型固定端——H型压花锚、约束环及压花机
• M型固定端——P型挤压锚及GYJ挤压机
• M型张拉端——BM型扁锚
• 工程例子------预应力筋张拉现场
• 锥形锚具-----大跨度桥梁当前使用较少
• 镦头锚具
ａ．哈大客专预应力钢绞线技术性能应符合国家现行《预应力混 凝土用钢绞线》GB/T5224-2003。 ｂ．预应力混凝土结构的预应力钢筋应采用高强度、低松弛的钢 筋。 ｃ．哈大客专箱梁一般采用钢绞线，连续箱梁腹板竖向采用精轧 螺纹钢筋。
钢绞线 • 悬臂现浇箱梁纵向束采用钢绞线，均为两端张拉。 常采用标准强度fpk=1860Mpa,弹性模量 Ep=1.9×105Mpa,锚下控制应力 σk=0.75Rby。 • 钢绞线进场后应分批验收。验收时，应检验其质 量证明书、包装方法，标志内容是否齐全、正确， 经运输、存放后有无损伤，锈蚀或影响与水泥粘 结的油渍并进行力学性能复验。 • 钢绞线下料应用砂轮机或氧乙炔火焰切割，切割 后清除飞边、毛刺或熔渣。切割前应在切割线两 侧约5mm处用扎丝捆扎，防止松散。 • 张拉实际伸长量与计算伸长量允许-6%～+6%误 差，张拉时以应力控制为主，伸长量作为校核。
3
每米不大于3 1 10 10 ±10 3 2 10
7.预应力混凝土连续箱梁外形尺寸允许偏差
序号 1 2 3 4 5 6 项目 梁全长 边孔梁长 各变高梁段长度及位置 边孔跨度 梁底宽度 桥面中心位置 允许偏差（mm） ±30 ±20 ±10 ±20 +10，-5 10
7
8 9 10 11 12 13
4.各类挂篮的适用性 • 挂篮设计主要控制指标为：挂篮的总用钢 量与最大块件之比值K1、主桁架用钢量与 最大块件重量之比值K2。K1值愈低,表示整 个挂篮设计愈合理,K2愈低,表示挂篮承重构 件的受力愈合理,使用材料愈节省。 • 国内对挂篮所用材料数量常用一个系数即 挂篮利用系数来表示： 挂篮利用系数=浇筑最大梁段混凝土重/ 挂篮总重
连续梁（刚构）悬臂浇筑梁段的允许偏差
悬臂梁段高程 合龙前两悬臂端相对高差 梁段轴线偏差 梁段顶面高程差 竖向高强精轧螺纹筋垂直度 竖向高强精轧螺纹筋间距
7
8 9
腹板间距
腹板中心偏离设计位置 梁体宽
±10
10 +10，0
10
10 12 13 14 15 16 17 18
平整度
垂直度 孔道位置 梁段纵向旁弯 梁段纵向中线最大偏差 梁段高度变化段位置 底模拱度偏差 底模同一端两角高差 桥面预留钢筋位置
二、预应力混凝土结构的材料与 张拉机具
１．混凝土
预应力混凝土结构应采用高强度、低徐变、 低收缩的混凝土． 哈大客运专线预应力混凝土梁体混凝土强度 等级≥C50；预应力钢筋采用钢绞线。为提高结构 耐久性，混凝土材料的选定及工艺应结合桥梁所 处环境，采用性能指标满足要求的高性能混凝土。
２．预应力钢筋
预应力混凝土连续梁（刚构）梁段模板尺寸允许偏差
序号 1 2 3 4 5 6 项 目 梁段长 梁高 顶板厚 底板厚 腹板厚 横隔板厚 允许偏差(mm) ±10 +10，0 +10，0 +10，0 +10，0 +10，0 序号 1 2 3 4 5 6 项 目 允许偏差(mm) +15，-5 合龙段长的1/100，且 不大于15 15 ±10 每米高不大于1 ±10
不能采用高强度钢筋
裂缝、挠度与应变成正比,钢筋强度越高， 裂缝、挠度越大。
结论
为了控制裂缝，应用高强度钢筋，必须施 加预应力。
• 先张法
１．先张拉钢筋，后浇灌混凝土构件。 ２．先张法施工的3个阶段： ａ、张拉钢筋； ｂ、浇灌混凝土和养护； ｃ、放松钢筋建立预应力。
• 后张法
2.各种挂篮示例图
挂篮通常都有以下几个组成部分：承重结构、悬吊系统、 锚固装置、走行系统和工作平台。承重结构是挂篮的主要受力 构件,它承受施工设备和浇筑混凝土的全部重量,并通过支点和锚 固装置将荷载传到已施工完成的梁身上。 挂篮的走行系统可用轨道或四氟乙烯滑板,牵引动力一般用 电动卷扬机、液压千斤顶、导链等。 为保证浇筑混凝土时挂篮有足够倾覆稳定性,往往在挂篮的 尾部设置后锚固,一般通过埋在梁肋内的竖向预应力筋或者预埋 锚栓实现。若箱梁腹板为斜腹时，注意力筋的方向。当后锚能 力不够时,也可采用尾部压重等措施。 挂篮的主要功能是支撑模板,承受新浇混凝土重量,由工作平 台提供张拉、压浆的场地,调整标高。因此挂篮不仅要求有足够 的强度保证,还要有足够的刚度及稳定性,自重轻,移动活,便于调 整标高等。
6.悬臂浇筑法制梁质量控制标准
钢筋骨架制作及安装
• 1 悬臂浇筑梁段施工允 许偏差应符合下列要求： • 1）混凝土强度：符合设 计要求； • 2）桥梁轴线偏位： ±10mm； • 3）桥梁顶面高程： ±10mm； • 4）钢筋骨架制作及安装 的允许偏差符合左表的有 关规定。
序号 1 2
项
目
允许偏差 (mm) ±10 ±20
预应力粗钢筋
• 悬臂现浇箱梁腹板预应力粗钢筋铁路桥常采用为φ 25高强 精轧螺纹钢,单端张拉,张拉端位于箱梁顶板处。竖向预应 力粗钢筋待梁体强度达到100%后，且混凝土龄期到达7天 以上时张拉，张拉时，可一次性张拉至最大值，然后持荷 2分钟，测量其伸长量后锚固。张拉时，锚具回缩使控制 在1mm以内。若一次张拉难以将回缩值控制在1mm以内时， 反复张拉锚固直至符合要求。 • 高强精轧螺纹钢筋进场后应及时分批验收。除检查质量证 明书、合格证外，还应对其外观，外形尺寸和力学进行抽 验。 • 高强精轧螺纹钢筋采用YGM型锚具，φ 内40mm高频焊管制 孔。 • 高强精轧螺纹钢筋下料使用砂轮锯切割,切割后端头应进 行修整。
受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸 弯起钢筋的位置
3
箍筋内边距离尺寸差
±3
钢筋绑扎允许偏差
序号 1 2 3 4 5 6 项 目 允许偏差 (mm ) ≤15 ≤8 ≤15 ≤15 +5，0 ≤20
桥面主筋间距及位置偏差（拼装后检查） 底板钢筋间距及位置偏差 箍筋间距及位置偏差 腹板箍筋的不垂直度（偏离垂直位置） 混凝土保护层厚度与设计值偏差 其它钢筋偏移量
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8. 预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑
预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑应符合下列规定： ⑴墩顶及安装挂篮前梁段的托架或支架，应经过设计计算和加载预 压．预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工前，应采用临时支座将墩顶梁段 与桥墩临时固结牢固．连续刚构的墩顶梁段，应与桥墩整体浇筑，挂篮 使用前应进行安装、走行性能工艺试验和按设计要求进行载重试验外。 ⑵桥墩两侧悬臂浇筑梁段应对称、平衡施工，实际不平衡偏差不得大 于设计要求数值。施工时挂篮应在梁段预应力张拉完成后对称移动。 ⑶ 浇筑混凝土时，每一梁段在浇筑和张拉前后应按设计提供的挠度值 进行比较。悬臂浇筑梁段施工过程中，应进行线型监测，发现超出允许 偏差应及时调整纠正． 挂篮在梁段浇筑叶和弹性变形应分次调整，每次调整值不得超过实际 下挠量。 ⑷悬臂浇筑段模板应与前段梁段紧密结合，浇筑混凝土时，可从前端 开始浇筑，在根部与前段混凝土连接。浇筑梁段混凝土前，应将前段接 茬处的混凝土充分洒水润湿。 ⑸悬臂法施工连续梁的梁跨体系转换工作，应在合龙端纵向连续预应 力筋张拉、压浆及临时固结解除完成后进行。
• 钢筋锚具
• 张拉设备——YCWB系列千斤顶(穿心式千斤顶)
三、连续箱形梁挂篮施工
• • • • • • 连续箱形梁形成现常采用： ①先简支后连续; ②分段浇注顶推施工; ③移动模架造桥机分孔段现浇; ④支架整体现浇; ⑤节段预制造桥机、起重吊机及挂篮吊架 吊装胶拼形成。 • ⑥悬臂现浇法箱梁施工
梁高
挡碴墙厚度 表面垂直度 梁上拱度与设计值偏差 底板厚度 腹板厚度 顶板厚度
+15，-5
+10，-5 每米不大于3 ±10 +10，0 +10，0 +10，-5
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15 16 17 支 座 板
桥面高程
桥面宽度 平整度 腹板间距 四角高度差 螺栓中心位置 平整度
±20
±10 每米不大于5 ±10 1 2 2
3．预应力孔道压浆材料 孔道压浆材料一般宜用净浆，浆体水胶比
应低于本体混凝土，且不大于0.来自百度文库5。
４．锚具
锚具应符合国家标准《预应力筋用锚具、 夹具与连接器》GB/T14370,哈大客运专线连续 箱梁一般采用：
a. 钢胶线锚具——M系列锚具 b.精轧螺纹钢筋锚具 (YGM型锚具) c.张拉设备——YCWB系列千斤顶
• • • •
为什么要施加预应力 ？ 怎样施加预应力 ？ 预应力混凝土的解释 ． 预应力混凝土的效果 ．
普通混凝土容易开裂
a.混凝土是一种“压强拉弱”的建筑材料1/10； b.极限拉应变0.1-0.15×10-3，相应的钢筋应力 20-30MPa； c.配筋可以改善混凝土的抗裂性能，但作用有限， 轴心受拉构件易开裂变形。
１．先浇灌混凝土构件，后张拉钢筋 ２．后张法施工的3个阶段： a、构件制作和养护； b、张拉钢筋建立预应力； c、灌浆和锚头处理。 ３．有粘结、无粘结 ４．直线预应力筋、曲线预应力筋 ５．纵向张拉、横向张拉
• 其他
电热法、膨胀混凝土
• 中、小型预应力构件一般采用先张法，大 型预应力构件一般采用后张法。 • 预应力混凝土连续梁悬臂法施工预应力施 加采用后张法。
3. 挂篮的设计除应符合强度、刚度及稳定性要求 外，尚应满足下列要求： • ①悬臂吊架应有向前走行（滑移）设备。 • ②施工挂篮行走时其抗倾覆稳定系数不小于2。 • ③挂篮总重量的变化,不应超过设计重量的10％。 • ④浇筑悬臂梁段时，可将后端临时锚固在已浇筑 的梁段上。 • ⑤支承平台后端横梁，可锚固于已浇筑梁段底板 上。 • ⑥挂篮吊架在浇筑梁段中所产生变形的调整，可 采用调整前吊杆高度办法，也可采用预压配重调 整办法。
1.悬臂现浇法箱梁施工挂篮的分类、结构特点
• 目前,挂篮的型式很多,构造上亦有差异,其常见分类方 法有： • ①按挂篮使用材料分类：有万能杆件、军用梁、贝雷梁 等制式杆件组拼和型钢加工制成两种； • ②按主要承重结构形式分类：桁架式（包括平弦无平衡 重式、菱形、三角形、弓弦式等）、斜拉式（包括三角 形斜拉式和预应力斜拉式）、钢板梁式及牵索式四种; • ③按受力原理分类：垂直式、斜拉式、刚性模板三种; • ④按其抗倾覆平衡方式分类:压重式、锚固式和半压重 半锚固式三种; • ⑤按其走行方法分类:一次走行到位和两次走行到位两 种; • ⑥按其移动方式分类有三种：滚动式、滑动式和组合式 三种。
预应力混凝土连续梁挂篮施工 （基础篇）
一．预应力混凝土的概念 二、预应力混凝土结构的材料与张拉机具 三、连续箱形梁挂篮施工
一．预应力混凝土的概念
• 19世纪20年代，水泥发明，混凝土问世。混凝土抗 压强度高，就地取材，易于成型，但抗拉强度低， 应用受到限制． • 19世纪中叶，出现了钢筋混凝土。在钢筋混凝土结 构中，由钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥了 二者的优点。 • 到20世纪初，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各 个领域． • 到20世纪30年代又出现了预应力混凝土，预应力混 凝土的抗裂性优于钢筋混凝土，用途更加广泛。