预应力连续梁桥挂篮施工与线形监控分析

施工技术预应力连续梁桥挂篮施工与

线形监控分析王和平中交第一航务工程局有限公司广西分公司摘要：基于兰新铁路跨平阿高速连续梁施工实践，对挂篮施工全过程进行了全面阐述，总结了施工技术要点。通过在梁段断面端部布置测点，对连续梁进行线形监测，收集观测数据并绘制曲线分析得出挠度变化在允许范围内，桥梁线形变化满足规范要求。关键词：预应力连续梁桥；挂篮施工；线性监控；挠度1工程概况平安湟水河特大桥位于兰新铁路，其中456#~457#墩跨越平阿高速，设计采用连续梁，全长221.5m，梁体设计采用单箱单室、变截面箱梁结构。跨平阿高速连续梁跨径组合为60m＋100m＋60m，中心桩号为DK162+834.21。箱梁顶部设计宽度为12.2m，底部设计宽度为6.7m，采用直腹板，梁体采用C50混凝土。连续梁梁体以0#块为中心两端分别划分为13个节段，每个节段长度为2.5m~4.0m，采用挂篮悬浇施工。合龙段设计长度为2m，先进行中跨合龙段施工，后进行边跨合龙段施工。2挂篮施工2.10#块施工工序0#块施工工艺：地基处理→临时支座浇筑与支座安装→拼装支架，安装平台、底模→安装外侧模并调整就位→支架平台预压→调整模板位置及标高→绑扎底腹板、横隔板钢筋→安装内模及横隔板模板→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护→拆除侧模端模、凿毛→预应力张拉、锚固、压浆→拆除内模及前端部分底模。2.2支架搭设图10#块钢管托架布置图0#段长14m，主墩墩帽宽4.2m，每一侧悬臂长度4.9m需设置支架。结合施工现场实际情况，支架直接放置在承台上。支架形式如图1。主墩采用钢管支架支撑在承台上，即采用Φ630×8㎜的钢管支架作为竖向支撑，预埋在承台混凝土内。支架下横梁采用2I45a工字钢。支架纵梁采用I32工字钢，底模和外侧模选用挂篮底模和外模板。0#块侧模和底模分块加工，在施工现场组装为一个整体。支架、底模安装完成后，进行预压试验，试验过程中记录观测数据，作为预拱度参考值。2.3挂蓝拼装挂篮正式拼装前进行试拼，检查是否存在加工精度或运输过程中产生的变形问题，根据起重机的额定起重量进行组件的拼装，以保证顺利进行拼装。拼装前进行测量放样，在0#段顶板弹线确定桥梁中线位置，进一步根据挂篮宽度确定轨道中线。铺钢枕及走行轨道，严格控制钢枕间距和轨道高差。主构架安装分两部分吊装，控制对角线误差在5mm以内，用后锚固定牢固。由于顶横梁重量较大，分几次使用塔吊将上横梁吊装就位。最后进行悬吊系统、内、外模板、作业平台和安全防护系统等组成部分的安装，并进行试行走，调试达到工作要求。96

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施工技术2.4挂蓝静载预压试验3.2挠度观测通过静载预压试验，对挂篮主桁承重系统的强度和稳定性进行检测，为施工阶段预拱度调整提供参考。本项目采用沙袋作为配重进行加载，放置在挂篮底板预先铺设的木板上开展试验。试验过程中分4级5次加载，最终加载到设计荷载的120％，检查各杆件有无损坏情况。在每个挂篮上布置4个观测点，观测挂篮的变形扰度。Doors&Windows

梁体竖向的挠度是连续梁形变监测的重点观测对象，施工中重点对箱梁挠度进行观测。为了降低温度对观测的影响，挠度观测通常在温度变化较小的情况下进行观测。3.3线形控制分析2.52.5.1钢筋绑扎按照设计图纸进行梁体钢筋绑扎，严格控制主筋和箍筋间距，保证主筋和箍筋垂直。钢筋交叉处采用扎丝绑扎，有要求时可以采用电焊。预埋件位置钢筋较多，应增设加强筋，绑扎牢固。在泄水管、排水管等部位，钢筋应镀锌做防锈处理，防止锈蚀。钢筋绑扎完成后，检测主筋间距、箍筋间距、钢筋保护层厚度等技术指标，超出允许偏差进行调整。2.5.2波纹管安装为保证波纹管定位准确，在钢筋骨架上焊接定位钢筋。定位筋间距应控制在1m以内，曲线段加密到0.5m。管道位置准确，保证喇叭管中线与锚具垫板相垂直，波纹管与喇叭管衔接平顺，防止漏浆或堵孔。钢绞线长度超过60m时，每20m增设一个三通管，以利于在注浆时排气，保证砂浆饱满度。波纹管随梁段施工逐段安装，接头处必须焊接牢固，接头安装应顺穿束方向套接，并在接头两端各5cm缠一层黑胶布，以防止漏浆。钢筋绑扎和波纹管安装本项目预应力连续梁以0#块为中心，两对对称分布13对梁段，每个节段长2.5m~4m。通过对观测数据进行分析，将拆架前后挠度的实测值与理论计算值进行对比，分析大桥的线形变化情况。拆架前后主梁挠度变化情况如表1所示。表1

拆架前后主梁挠度变化情况实测标高/m

监测位置

拆架前

拆架后

实测值/m

理论值/m

左侧翼缘梁顶

109.445109.438-0.007-0.01

右侧翼缘梁顶

109.448109.439-0.009-0.01

2.6梁段悬灌施工左侧翼缘梁顶

挂篮拼装完成调试合格后，向前移动挂篮，开始第一节段连续箱梁施工。首先进行底板及腹板钢筋安装，与已成梁钢筋搭接长度满足规范要求，同时进行底板及腹板中纵向及竖向波纹管道安装。模板和支架安装完成后，进行顶板钢筋及横向预应力筋管道安装。挂篮位置复测并调整合格后，进行混凝土浇筑，浇筑顺序为地板→腹板→顶板（翼板），分层浇筑，分层振捣，保证混凝土密实度，并在底板混凝土初凝前完成浇筑。在新浇筑节段根部与成梁段结合为一个整体，两侧悬臂梁段对称浇筑。混凝土浇筑过程中，严格控制梁段高程，保证主梁合龙精度，合龙段竖向变形和轴线偏差不得超过15mm。设置监测点，对箱梁各节段挠度进行监测，分别对挂篮移动前后、混凝土浇筑前后和张拉前后的挠度变化情况进行观测。通过观测，为下一节段模板安装提高参考依据。109.891109.883-0.008-0.01

右侧翼缘梁顶

109.898109.892-0.006-0.01

分析表1数据可知，通过测量拆架前后主梁的标高，确定最大悬臂端挠度实测最大值为-0.009m，满足规范要求的不大于1cm。将实测值与理论值进行对比分析，得出四个监测位置的误差分别为3mm、1mm、2mm、4mm，均小于规范要求的不大于5mm。通过对监测数据进行分析，说明跨平阿高速连续梁线形符合设计要求。4结语2.7预应力张拉混凝土浇筑24h以后，混凝土强度达到拆模要求进行拆模，松模后洒水养护。拆模的同时可以进行钢绞线穿设和锚具安装，钢绞线较长时利用卷扬机配合施作。预应力钢绞线张拉强进行张拉力和理论伸长量的计算，施工过程中采用二者双控的方式进行张拉。张拉完成后及时进行压浆施工，压降以另一侧出气孔有少量浆液溢出为准，保证注浆饱满度。2.8挂蓝行走完成一个节段施工后，即可进行挂篮整体行走，开始下一节段施工。挂篮行走后，对高程和位置进行准确测量，控制横桥向误差不大于5mm，顺桥向误差不大于10mm，并根据观测结果对挂篮进行调整锚固。3线形监控3.1测点布置依托跨平阿高速连续梁挂篮悬臂施工实践，结合工程项目详细阐述了挂篮施工工艺。由于在施工过程中受到环境因素、施工因素、混凝土收缩徐变等因素的影响，容易对桥梁线形产生一定的影响。通过在连续梁断面端部布置测点，观测各节段的高程变化情况，计算得出最大悬臂端的挠度值，分析确定挠度值和监测误差均满足规范要求，说明桥梁线形满足规范要求。参考文献：[1]徐木旺.大跨径悬臂浇筑桥梁施工线形监控[J].山西建筑,2017(15):162~163.[2]张雷.大跨度连续梁桥悬臂施工线形与应力测控研究[J].四川水利,2018(4):25~27.[3]李丹.连续梁悬臂挂篮施工线形监控解析[J].四川建筑,2018(2):220~221+225.对桥梁线形控制是以挠度观测值为依据，施工过程中在各节段布置观测点。观测点布置在预应力混凝土连续梁断面端部，跨平阿高速连续梁挠度观测点布置如图2所示。作者简介：王和平（1987－）男，吉林长春人，大学本科学历，工程师，研究方向：路桥工程施工。图2跨平阿高速连续梁挠度观测点布置示意图2020.02

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