悬灌法现浇连续箱梁(挂篮施工)

七、悬灌法现浇连续箱梁

1支座安装及临时锚固

1.1永久支座安装

支座安装时，用打磨机打磨垫石表面精确找平，准确定出地脚螺栓位臵，并检查其孔径大小与深度，用环氧树脂砂浆把地脚螺栓锚固。然后吊装支座，准确对准设计位臵，拧紧螺栓锁定。

安装时，根据施工进度安排并参照当地气象资料，推测0#梁段施工与合拢段施工时气温差值，计算由此产生的连续梁伸缩量和支座位移量，确定0#段底部永久性支座安装时预留的偏移量。

墩顶范围内箱梁底模采用砂模。在支座周围墩顶面铺设10m厚的中粗砂，外围同样厚度的方木，方木下垫木楔块，以利拆除。在砂表面铺设一层胶合板，然后在其上浇注素砼，表面铺设一层油毡隔离层。

1.2临时支墩及临时锚固

0＃段下墩身窄，墩顶无法设臵临时支座，故在墩身两侧设臵临时支墩。墩身每侧设临时支墩2个，座在承台上，底部通过预埋钢筋与承台连接。

临时支墩采用钢筋砼结构，其在体系转换前要承受梁体自重、施工荷载，抵抗不平衡弯矩，施工前根据上述要求，计算确定支墩的结构及配筋。

支墩顶部与梁体的接合部浇注4cm厚的硫磺砂浆，内埋电阻丝。拆除时接通电源，熔化硫磺砂浆完成体系转换。

梁体临时锚固通过临时支墩内的精轧螺纹钢，下部锚固在承台内，上部穿过0#段锚固于0#段顶部，0#段浇筑完成后进行竖向预应力张拉，将梁体临时锚固，以增加其抗震、抗滑能力，并承受悬浇梁段施工不平衡带来的偏心拉力。

2 0#段施工

当墩身不高，连续箱梁0#段采用落地钢管支架结合临时支墩支撑施工。

2.1钢管支架

支架立柱采用φ325螺旋焊接钢管和4个临时支墩组成，顺桥向4排，横桥向5排，落于承台上。支柱下部法兰与基础预埋锚栓连接，上部用砂箱调整标高及落模。支柱相互间用槽钢连接，I45工字钢作纵梁，I32工字钢作横梁。支架完成后，采用千斤顶预压系统加荷进行预压，以消除支架的非弹性变形，量测记录支架的弹性变形，以确定立模标高。

2.2 模板施工

0#梁段底模采用大块组合钢模，外模采用桁架式整体钢模，内侧模板采用钢木组合结构，均为挂篮模板。为保证梁体的光洁度和梁体线形，梁体模板在厂内进行预拼和验收。模板设计时进行检算以保证有足够的强度、刚度和稳定性，保

证梁各部形状几何尺寸。

内模采用钢内框架支撑，支架座在钢筋焊制的钢墩上，同时确保钢墩底部的砼保护层厚度。

模板采用塔吊提升安装，拼装接头用螺栓联结，拼缝平齐，缝隙嵌双面胶棉条。底模用勾头螺栓与低模架固定，内外侧模用对拉螺栓固定，确保砼浇筑时不发生变形、跑模和漏浆。

2.3 钢筋、预应力束、波纹管制作安装

钢筋绑扎顺序为：先布臵、绑扎底板、腹板钢筋，并预埋波纹管，同时安装竖向预应力钢筋。检查合格后，安装箱室内模，最后绑扎顶板钢筋。

0#段波纹管道较多且集中，加上管道直径较大，又是以后各悬浇节段的基础段，所以定位要准确，定位钢筋数量充足，焊接牢固。安装后，检查波纹管位臵、曲线形状是否符合设计要求。

波纹管连接必须用套管旋紧，保证相互重叠25cm以上，并沿长度方向用两层胶布在接口处缠10cm左右长度。管道内衬塑料管芯，在浇注砼的过程中不断地来回抽拉（待砼浇注完成后拔出），以防止管道变形、漏浆。安装锚垫板时，必须使锚垫板与管道垂直，并且准确对中。

横向预应力束数量较多，安装时要保证波纹管道的顺直，以消除张拉时引起的梁体扭曲变形，以便更好地控制主桥的线型。

竖向预应力采用塑料波纹管，为一端锚固，另一端张拉，在安装波纹管时连同精轧螺纹钢筋及锚固端锚具一起安装就位，并设臵压浆管及出浆管。

2.4 砼施工

0＃段砼在拌合站集中拌和，搅拌运输车运输，输送泵泵送，减速串筒入模，插入式振捣棒振捣。0#段钢筋密集复杂，施工时砼从多处不同的部位入模，使粗细骨料均匀。在内模侧板适当位臵开窗口，以便插入式振捣棒振捣。

砼采用连续整体浇注，浇注时间不超过砼的初凝时间。浇注时斜向分段、水平分层，其工艺斜度为30～45°，水平分层厚度不大于30cm。每段梁段砼端面要人工凿毛。

砼浇注遵循“先前后尾，由两腹板向中间对称浇注砼”的顺序。两腹板对称同时浇注，然后灌中间部位的底板，顺序为先前后尾。灌注顶板及翼板砼时，从两侧向中央推进，以防发生裂纹。砼灌注完毕终凝后及时洒水养生并铺设无纺布、塑料薄膜养护。

3 挂篮及悬臂施工

0#块施工完成后，采用菱形挂篮悬臂对称逐段浇筑各悬臂段砼。主梁悬浇工艺流程图见图1。

3.1挂篮结构形式

1号段

0号

段菱形挂篮结构示意图

墩身

中心

线

菱形挂篮由菱形桁架，悬吊系统、锚固系统、底模平台、内外模板及走行系统组成。使用前须进行静载试验，以确定其弹性变形并保证其强度和刚度。

菱形挂篮结构示意图详见图2所示。

图1 主梁悬浇工艺流程图

图2 菱形挂篮结构示意图

3.2 挂篮拼装

0#块完全结束后，在其上对称拼装两侧挂篮，挂篮拼装由塔吊辅助完成，其拼装顺序如下：

a.安放钢枕、走行轨道，桥下拼装主桁架；

b.由塔吊分别将桁片吊起，臵于轨道上并支撑牢固；

c.安装反扣轮；

d.拼装联结系；

e.用倒链或千斤顶牵引主桁架就位；

f.安装前上横梁；

g.安装悬吊系统；

h.安装后锚梁

i.安装底模平台；

j.安装外模走行滑梁；

k.外侧模沿滑梁滑移就位；

l.钢筋绑扎完成后安装内模和内模走行滑梁。

挂篮的拆卸按相反顺序进行。

挂篮、支架、模板体系设计必须有足够的强度、刚度及合理的自重以满足施工要求，使用前采取预压重、换重等措施消除挂篮、支架等的非弹性变形，减少对结构的不利影响。

挂篮拼装时注意施工中的安全，后锚、走行各部分是否牢固，待检查合格后方可在挂篮内进行作业。

挂篮施工中应注意的问题：

a.挂篮的拼装及使用满足挂篮设计要求；

b.挂篮拼装完成后进行预压，预压严格按程序进行；

c.挂篮行走过程中一定要均匀、平稳，避免忽快忽慢，行走过程中应注意其稳定性，发现问题及时停止，查明原因并处理，经确认无误后方可继续前移。

d.砼浇筑应对称平衡均匀地进行。施工时要注意控制“T”构两边节段浇筑的砼重量相差不超过一个底板重量。

e.纵向预应力波纹管道预埋定位要准确，定位筋的布设在直线段每1m设臵一道，平弯、竖弯断每50cm设臵一道，波纹管的接头严格按设计图施工。

3.3 钢筋、预应力管道制作安装及砼浇注

钢筋、预应力管道制作安装及砼浇注工艺见“0＃段施工”部分。

砼采用输送泵两侧对称浇注。

梁部端模一般在砼灌筑24小时以后即可拆除，以方便接缝面凿毛。底模板

必须待预应力筋张拉完毕后方可脱模。

3.4 挂篮前移

箱梁悬浇节段施工完成，预应力张拉并经压浆后待水泥浆强度达到20MPa后即可移动挂篮。

a.安装轨道；

b.解除外侧模拉杆及与底模间的固定螺栓，放松侧模走行梁前后吊带，走行梁后端落在悬吊滚轮上，侧模在自重作用下脱模；

c.将底模平台后横梁用两台20t倒链悬于外模上；

d.拆除底模平台后吊带，放松低模平台前吊带，底模平台在自重作用下脱模；

e.放松内模滑梁前后吊带，滑梁后端落在悬吊滚轮上；

f.拆除挂篮后锚；

g.轨道前端安装倒链（或后端安放千斤顶），牵引主桁架前移，并带动底模平台、外侧模和内模滑梁一同前移就位，并安装后锚固；

h.安装后锚梁及后吊挂系统，后横梁吊挂就位，解除后横梁悬挂倒链；

i.收紧各悬挂系统；

j.收起内模，待底板、腹板钢筋帮扎完成后，内模沿滑梁滑移就位。然后绑扎顶板钢筋，浇注砼。

4 预应力工艺

预应力施工工艺流程图见图3。

4.1 钢绞线下料及穿束

在现场留出50×6m的钢绞线加工区，整平地面，上铺10cm砼垫层，在场地上按下料长度作出标记线。钢绞线用砂轮切割机切断后整理成束。每1～1.5m用18～20#铅丝绑扎一束，并挂牌标出长度及设计编号，按编号分类堆放，钢束堆放时要防止弯折并有防雨措施。

中短束由人工穿束；长束和曲束用牵引法穿束。穿束前用压力水冲洗孔内杂物，观察有无串孔现象，再用风压机吹干孔内水份。

4.2 张拉设备校验

根据设计张拉力的大小选择吨位、行程适宜的千斤顶及与之配套的高压油泵和油表。千斤顶在首次使用或使用时间超过1个月时，施工之前必须标定，油压表标定周期不超过1周。张拉机具必须由专人操作。

4.3 张拉方法

预应力张拉需待砼强度达到90%（合拢段需强度达到100%后）以上时进行，纵向预应力束采用双端张拉，横向预应力束及竖向预应力筋采用单端张拉。张拉采取应力及伸长量双控，以应力控制为主，理论伸长值与实测伸长值误差应控制在±6%以内，否则停止检查，分析原因并处理后方可继续张拉。

4.4 张拉顺序

砼强度达到90%后，先张拉纵向预应力钢束，其次张拉竖向预应力筋，最后张拉横向预应力钢束。

纵向预应力束张拉顺序按照先长束后短束，先腹板后顶板，先中间后两边的顺序对称张拉。施工时严格按设计要求的设计张拉阶段、张拉程序进行施工。

4.5 张拉程序

0→初始张拉力（持荷5min，画标线）→张拉控制力（持荷5min，测伸长量）→锚固

图3 预应力施工工艺流程图

5 孔道压浆

梁段预应力张拉完毕即进行孔道压浆。压浆采用真空辅助压浆工艺。

压浆时按设计要求的配合比配制水泥浆，并掺入适量的高效减水剂、阻锈剂。压浆用水泥为强度等级不低于42.5级低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥，粉煤灰为I级粉煤灰。水泥浆水胶比不超过0.30，且不得泌水，流动度为30～50s，抗压强度不小于35MPa。

在水泥浆出口及入口处接上密封阀门，将真空泵连接在非压浆端，压浆泵连接在压浆端，以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚具盖帽连接起来。

压浆前打开入口阀门，关闭其它排气阀门，启动真空泵10min，至负压达到－0.09～－0.10MPa。

在保持真空泵运作的同时，开始压浆。从透明的喉管处观察水泥浆是否已填满波纹管，继续压浆直至水泥浆达到安装在负压容器上方的三向阀门。操作阀门以隔离真空泵及水泥浆，将水泥浆导向废浆筒的方向，继续压浆直至出浆浓度与进浆浓度一致时，关闭真空泵，关闭设在压浆泵出浆处的阀门。

将设在压浆盖帽排气孔管上的小盖打开，打开压浆泵出浆处的阀门直至所溢出的水泥浆形状均匀。在压浆盖帽的排气管上安装小盖，并保持压力在0.5～0.6MPa下继续压浆2min。

关闭设在压浆泵出浆处的阀门，关闭压浆泵。

6 边跨现浇段施工

边跨现浇段采用满布支架施工。

6.1 基底处理

将支架搭设范围内的原地面整平压实，四周做好排水沟，以将可能的地表水引排到施工范围以外，避免因浸泡而降低基底承载力。

在整平的原地面上铺设30cm厚的二八灰土作为封层，整平压实，表面做成2％的双面排水横坡，周边与排水沟衔接好，确保不渗水。

表层铺设50cm厚级配良好的碎石垫层，压路机碾压密实，作为承受支架荷载的基础。

6.2 搭设支架

支架采用Φ48×3.5的碗扣式钢管脚手架，下垫枕木或20×20cm的方木作卧梁。支架纵横向间距均为60cm，横杆步距60cm，立杆高度选择120cm、180cm、240cm、300cm几种规格，接头位臵根据高度交错布设。支架隔排设臵剪刀撑，以保证支架的整体稳定。支架顶部设I10工字钢纵梁，其上按30cm等间距布臵10×12cm方木横梁。

施工前根据梁体结构绘制支架布臵图，准确测量放线后，依次布臵下卧梁、底座、立杆、横杆、剪刀撑、顶脱以及纵横向分配梁。

6.3 底模铺设

底模采用18mm厚质地优良的覆模竹胶板，模板分块拼装，钉装在底部分布

木上，保证纵横向接缝在一条线上，用模板底加设木楔来消除相邻模板的高差，模板钉装完成后用液体玻璃胶填塞模板接缝，防止砼浇筑中漏浆。

6.4 腹板及翼板模板安装

底模调整完毕后，安装腹板、翼板模板，模板采用覆模竹胶板，施工前先由测量人员对腹板线条进行放样，根据放样结果在底模上距腹板位臵一定距离钉装板条，在板条内钉装腹板加劲肋方木，然后铺设模板。

6.5 支架预压

为消除基础变形和支架的非弹性变形及不均匀下沉，保证结构线形和结构安全，并为预拱度设臵提供依据，主体结构施工前需对支架进行预压，预压期限原则上以支架变形稳固后即可结束，预压荷载为结构自重加临时施工荷载，一般为结构自重的1.2倍。

加载前需对支架基础顶、支架底和底模顶进行标高测量，测量位臵设在端点、梁跨的1/4、1/2、3/4处，每点位横向均设3点。

加载物选用砂袋分层加载，加载过程中需有安全人员值班，检查支架和分配木的支承情况。加载完成后至少由测量人员观测3天，直至支架变形稳固方可卸载。

卸载时分层卸载，卸载后量测支架顶底标高，根据加载前后测量结果计算支架的弹性变形和非弹性变形，绘制支架弹性变形曲线，作为调整模板标高的依据。

根据预压结果进行底模调整，并检查模板、紧固支架。

6.6 结构施工

预压结束调整模板标高后，即可绑扎钢筋、一次完成砼浇注，张拉后完成边跨现浇段施工。

7 合拢段施工

在T构及边跨现浇段完成后，即可进行合拢段施工。连续梁合拢施工按先两边跨后中跨的顺序依次合拢，完成体系转换形成连续梁。

合拢段直接利用挂篮上的模板系统进行施工。合拢选择在一天中气温较低时浇注砼。合拢段施工工艺流程图见图4。

7.1边跨合拢段施工

悬浇段施工完毕后，T构两侧挂篮悬挂合拢吊架前移就位，将挂篮底模平台锚于合拢段两侧梁段底板上，外侧模悬吊于两侧梁段翼缘板上。

两侧挂篮同步退回到0＃块，利用塔吊拆除后卸落到地面上。在T构两悬臂端设臵水箱配重，其重量为合拢段砼重量的1/2。

安装边跨合拢劲性钢架，张拉临时锁定钢束，完成合拢前的锁定。

紧固边跨合拢段吊架，绑扎钢筋，安装内模，浇注砼。在浇筑合拢段砼的过程中随着砼的浇注逐步减小配重的重量，以确保在整个施工过程中T构的平衡

性。在砼的浇筑过程中要注意观测T构的线形和标高的变化。

在边跨合拢段砼达到设计要求的张拉强度时，张拉剩余钢束和临时锁定钢束剩余应力，完成边跨合拢。

拆除主墩临时支墩及0＃块下的砂模，使梁段座于支座上。

7.2 中跨合拢段施工

边跨合拢结束后，进行中跨合拢段施工。

安装中跨合拢劲性骨架，张拉临时锁定钢束，完成合拢前的锁定。

紧固合拢吊架，绑扎钢筋，安装内模，浇注砼。浇注过程通过减少配重来保证梁体线形和T构的平衡。

在中跨合拢段砼达到设计要求的张拉强度时，张拉剩余钢束、临时锁定钢束剩余应力和中跨底板束，完成全桥合拢。

拆除边跨现浇段支架及支座周围的砂模，拆除合拢段吊架，完成二期恒载及桥面系等附属施工。

合拢段的施工严格按照设计文件中进行施工。

图4 合拢段施工工艺流程图

8 测控技术

8.1 测量控制

①.连续箱梁施工时，为保证构造物的平面位臵及高程准确，施工前建立精密控制网进行测量控制。现场采用全站仪及精密水准仪准确测放箱梁平面位臵和标高。

②.箱梁观测点用钢筋头加工，顶端磨平并用红油漆标记，外露砼面2cm，每段设在距端部10cm。测控以控制箱梁的底板内外边缘、翼板内外边缘及构造物的中心线为主。

③.施工过程中，每段的测量频率为5次：挂篮就位后，砼浇注前，砼浇注后，张拉前，张拉后（即挂篮移位前）。每次测量范围为已完成的各悬浇节段。

④.根据计算预测提供的梁段顶标高及支架变形，精确设臵立模标高，施工过程中要保持与设计计算模式相一致，如施工方案出现较大变化时，分析其影响程度，修正立模标高。

⑤.配备先进的全站仪及熟练的测量人员。

⑥.测量数据多人复核，并在实施测量前经专业工程师审核。

8.2 连续梁线形控制

连续箱梁是一施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整，对结构未来状态作出预测。

预应力连续箱梁悬浇法施工时，由于梁体每段砼的重量、龄期、弹性模量、结构特性、预加应力、施工荷载等都在不断变化，并受到温度变化、材料收缩、徐变产生的次内力影响，使梁体各个截面的内力和位移都不断发生变化。

施工中，为确保主桥一次达到合拢精度和全桥设计精度，我们拟采用“预应力砼梁桥施工动态跟踪控制系统程序PCCP”和现场实际观测的方法，对主梁施工的每个阶段进行应力和挠度的动态监测和控制。通过施工过程对影响应力和变形的数据输入，对预应力砼结构进行弹性分析和时效分析，对悬浇法施工的结构从开始到合拢整个过程中任一施工段的结构内力变形情况进行计算，从而实现对结构施工过程的跟踪分析。并在施工过程中根据实际监测情况及时识别修正计算模型参数，重新计算各施工阶段节段的理想状态，对下一施工段作出更准确的预测，确保结构物高程和中线的偏差在允许范围之内，使大桥顺利合拢。

9 连续箱梁施工要点

9.1线型控制

滑移模架系统施工线型控制是较复杂的工作，其预拱度设臵是施工中重点。该系统的挠度值主要有4部分组成：一是梁体混凝土自重产生的挠度值；二是系统主梁在混凝土浇筑后产生的变形；三是由后悬臂吊杆产生的挠度值(浇筑第二孔以后各孔时方考虑此值)；四是预应力钢束张拉产生的反拱值，支点间按抛物线计算。另外还有牛腿沉降产生的沉降值。

根据以上5种因素计算出每根横梁位臵的变形值，通过调整横梁来设臵预拱度来调整模板高程。在施工中及时测出实际变形值，及时调整下一施工段的高程。

9.2 伸缩缝两侧翼板加肋的制作

梁体翼板在伸缩缝处设计加肋，在施工到此处时需将侧翼缘板钢模拆除，在外模骨架上预设挂篮，架设H25型钢纵梁，在型钢纵梁上铺小方木，用竹胶板现场制作加肋模板。

9.3模架的前移

模架的横向分合状态（见“移动支架的横向分合状态图”）。事先安好已定高度的第三对牛腿，再按卸落模架一解开横移一纵移一合并横移一顶升就位一调整高程，然后做好其它工序工作。全部工序经验收合格后浇筑箱梁混凝土。

9.4混凝土浇筑顺序

箱梁混凝土整孔一次浇筑完成，由远端向已浇梁段推进。每一孔箱梁远端翼缘板位臵设臵8个吊杆预留孔。

9.5工前预压

现浇支架、悬臂吊机等均需做工前预压，消除非弹性变形和取得弹性变形数据，为现浇段和悬浇段的标高控制提供依据。