懸臂現(xiàn)澆法施工技術(shù)T57

第9講懸臂現(xiàn)澆法施工技術(shù)9.1施工概述

9.2掛籃的構(gòu)造及設(shè)計

9.3懸臂施工方法

9.4工程實例

9.5工程事故9.1施工概述

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懸臂現(xiàn)澆施工動畫

內(nèi)昆鐵路花土坡大橋大連立交橋掛籃是一個能沿梁頂滑動或滾動的承重構(gòu)架，其錨固懸掛在已施工梁段上，在掛籃上可進(jìn)行下一梁段的模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道的安設(shè)，混凝土灌注和預(yù)應(yīng)力張拉，灌漿等作業(yè)。完成一個階段的循環(huán)后，掛籃即可前移并固定，進(jìn)行下一階段的懸灌，如此循環(huán)直至懸臂灌注完成。什么是掛籃？用掛籃懸臂施工的主要工作內(nèi)容包括：在墩頂澆筑起步梁段(0#塊);在起步梁段上拼裝懸灌掛籃并依次分段懸澆梁段；邊跨及中跨合龍。懸臂澆筑的施工順序？9.2掛籃的構(gòu)造及設(shè)計掛籃是一套受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，從掛籃安裝、預(yù)壓、混凝土澆筑到前移掛籃，過程復(fù)雜，要經(jīng)過多次體系轉(zhuǎn)換，因此要對各工況進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計算，一般使用結(jié)構(gòu)計算軟件整體建模計算。（1）掛籃結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)造類型及構(gòu)造功能移動腳手架，掛在建成的梁段上；完成下個節(jié)段的作業(yè)。結(jié)構(gòu)形式型鋼式、桁架式、斜拉式、弓弦式、滑動斜拉式、菱形等。平衡方式壓重式、錨固式和半壓重、半錨固式。行走方式滾動式、滑動式和組合式。組成承重梁、懸吊模板、錨固裝置、走行系統(tǒng)、工作平臺。（a）平行桁架式掛籃

1）掛籃主桁結(jié)構(gòu)類型平行桁架式掛籃的尾部一般設(shè)有一平衡重（可用混凝土塊制作），其作用是防止掛籃在行走時因前重后輕，失穩(wěn)導(dǎo)致傾覆。平行桁架式掛籃的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，可以充分利用常備式萬能桿件、軍用梁或貝雷梁制作掛籃的受力主桁架，可減少一次性投入。1）掛籃主桁結(jié)構(gòu)類型缺點是掛籃自重大，工作系數(shù)（掛籃自重/梁體分段最大重量）較大，一般在1.0以上，對梁體在施工階段的荷載承受能力要求較高；掛籃本身承受荷載能力有限，施工節(jié)段不能太重；懸灌時撓度變形也比較大，近年已很少見應(yīng)用。（a）平行桁架式掛籃平行無平衡衡重掛籃取取消了配重重，因此減減小了結(jié)構(gòu)構(gòu)自重，由由前吊掛系系統(tǒng)和后錨錨固系統(tǒng)組組成。1）掛籃主桁桁結(jié)構(gòu)類型型（b）平行無平衡衡重掛籃平行無平衡衡重掛籃優(yōu)優(yōu)點是：桁桁架材料均均采用工地地常備桿件件（貝雷梁梁、軍用梁梁等），設(shè)設(shè)備利用率率高，節(jié)約約成本，提提高經(jīng)濟(jì)效效益；結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度大，，移動靈活活，抗風(fēng)能能力強(qiáng)，特特別是側(cè)向向抗風(fēng)能力力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)構(gòu)簡便，受受力明確。。缺點是：主主桁結(jié)構(gòu)長長，自重大大，施工節(jié)節(jié)段不能太太長。1）掛籃主桁桁結(jié)構(gòu)類型型（b）平行無平衡衡重掛籃1）掛籃主桁桁結(jié)構(gòu)類型型（c）三角桁架掛掛籃三角桁架掛掛籃優(yōu)點是是：結(jié)構(gòu)輕輕巧簡單、、受力明確確、安裝方方便。缺點是：主主桁加工精精度要求高高，掛籃根根據(jù)本工程程特點計算算設(shè)計，各各構(gòu)件需要要使用型鋼鋼專門加工工，通用性性差。1）掛籃主桁桁結(jié)構(gòu)類型型（d）弓弦式掛籃籃弓弦式掛籃籃由平行桁桁架式掛籃籃演變而來來，除具有有桁高隨彎彎矩大小變變化、受力力合理的特特點外，安安裝時還可可在結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)部預(yù)施應(yīng)應(yīng)力以消除除非彈性變變形，故也也可取消平平衡重，所所以一般重重量較輕。。缺點是桿件件數(shù)量多、、制作安裝裝都較麻煩煩，且易丟丟失。1）掛籃主桁桁結(jié)構(gòu)類型型（e）菱形掛籃菱形掛籃自自重輕，結(jié)結(jié)構(gòu)簡單、、受力明確確，加工、、運輸、拼拼裝、移動動和拆除省省力，節(jié)約約資金；所所有吊點均均在梁面以以上，因此此施工操作作空間大。。主桁加工工精度要求求高，掛籃籃根據(jù)本工工程特點計計算設(shè)計，，各構(gòu)件需需要使用型型鋼專門加加工，通用用性差。2）掛籃底籃籃（吊籃））結(jié)構(gòu)類型型（a）桁架與H型鋼組合H型鋼縱梁桁架吊掛橫橫梁桁架自重輕輕，承載能能力大，因因此將吊掛掛橫梁設(shè)計計為桁架，，在桁架上上再設(shè)置H型鋼縱梁，，用于傳遞遞模板及砼砼施工荷載載。特點是是剛度大、、自重輕，，但桁架結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。。2）掛籃底籃籃（吊籃））結(jié)構(gòu)類型型大型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單，加加工安裝方方便，但自自重大、剛剛度較小，，因此施工工過程中變變形較大。。大型鋼底籃籃大型鋼底籃籃（b）、大型鋼鋼底籃2）掛籃底籃籃（吊籃））結(jié)構(gòu)類型型底籃縱橫梁梁均采用桁桁架結(jié)構(gòu)，，結(jié)構(gòu)自重重輕、剛度度大，施工工過程變形形??；但桁桁架結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，加工工精度要求求高，因此此增加了加加工和拼裝裝難度。全桁架底籃（c）全桁架底底籃3）掛籃及底底籃（吊籃籃）結(jié)構(gòu)類類型對比項目優(yōu)點缺點適用范圍主桁平行桁架式結(jié)構(gòu)簡單，一次性投入少，施工方便自重大，彈性變形大跨徑100m內(nèi)的梁體平行無配重式結(jié)構(gòu)簡單，一次性投入少，施工方便主桁長度大，彈性變形大跨徑100m內(nèi)的梁體三角桁架受力明確，結(jié)構(gòu)輕巧，施工方便主桁加工精度高，通用性差可用于跨徑200m以上的梁弓弦式桁架受力合理，可消除非天性變形桿件多，制作安裝麻煩可用于跨徑200m以上的梁菱形掛籃自重輕，加工、安裝、施工方便，剛度大變形小，操作空間大加工精度高，通用性差可用于跨徑200m以上的梁底籃桁架與H型鋼結(jié)合剛度大、自重輕桁架結(jié)構(gòu)復(fù)雜普遍用于三角掛籃底籃大型鋼結(jié)構(gòu)簡單自重大，剛度小很少采用全桁架剛度大，自重最輕結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工安裝麻煩常用于平行掛籃底籃(2)掛籃設(shè)計原則:外形簡單、、受力明確確、重量輕輕、變形小小、穩(wěn)定性性好、裝拆拆方便、移移動靈活。。兩種狀態(tài)(2)掛籃設(shè)計計計算一般采用結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計軟軟件（MIDAS或橋梁博士士等）進(jìn)行行整體建模模計算，一一般需驗算算其強(qiáng)度、、剛度、穩(wěn)穩(wěn)定性、抗抗傾覆能力力等。MIDAS菱形掛籃模模型9.3掛籃懸臂施施工方法1O#段施工2掛籃安裝3懸臂段施工工4合龍段施工工5懸臂施工優(yōu)優(yōu)缺點（1）0＃塊澆筑什么是0#塊？0#號塊的位置置在哪里？？0＃段位于橋墩墩上方，灌灌注0＃段相當(dāng)于給給掛籃提供供一個安裝裝場地。（1）0＃塊施工0＃段一般需在在橋墩兩側(cè)側(cè)設(shè)托架或支架現(xiàn)澆。立0＃段底模時，，同時安裝裝支座及防防傾覆錨固固裝置。墩旁支架墩旁托架橋墩較矮時時開安裝墩墩旁支架支支承在承臺臺上；橋墩墩較高則在在施工橋墩墩時安裝預(yù)預(yù)埋件，然然后在預(yù)埋埋件上安裝裝墩旁托架架。0#段模板安裝裝0#段砼澆筑0#段拆模的砼砼0#段模型直接接支承在墩墩旁支架或或托架上，，安裝底模模板時，同同時安裝支支座（永久久和臨時））及防傾覆覆錨固裝置置。0#段施工須埋埋設(shè)永久預(yù)預(yù)應(yīng)力孔道道和安裝掛掛籃所需的的預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋（預(yù)留留掛籃安裝裝孔洞）主軌液壓油缸下拉油缸推進(jìn)油缸主千斤頂（2）掛籃安裝及及預(yù)壓0＃塊預(yù)應(yīng)力（（永久及臨臨時）張拉拉壓漿后即即可安裝掛掛籃，現(xiàn)以以菱形掛籃籃為例，簡簡要介紹掛掛籃安裝過過程。1）掛籃安裝前后工作車車主軌液壓油缸前后工作車車主軌液壓油缸NRSAS主框架前后工作車車主軌液壓油缸NRSAS主框架前后框架底框架橫梁內(nèi)模前后工作車車主軌液壓油缸NRSAS主框架前后框架底框架橫臂內(nèi)模外模模底模模內(nèi)模模前后后工工作作車車主軌軌液壓壓油油缸缸NRSAS主框框架架前后后工工作作車車底框框架架橫梁梁液壓壓油油缸缸內(nèi)模模外模模底模模內(nèi)模模端模模工作作平平臺臺2)掛籃籃加加載載試試驗驗在0＃塊上上安安裝裝完完掛掛籃籃以以后后(內(nèi)模模暫暫不不安安裝裝)，應(yīng)應(yīng)首首先先進(jìn)進(jìn)行行掛掛籃籃加加載載試試驗驗，，以以獲獲取取加加載載與與掛掛籃籃變變形形的的關(guān)關(guān)系系曲曲線線。加載載時時應(yīng)應(yīng)注注意意分分級級加加載載，，且且分分級級應(yīng)應(yīng)均均勻勻。卸載載后后根根據(jù)據(jù)預(yù)預(yù)壓壓數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)調(diào)調(diào)整整底底模模高高程程后后即即可可綁綁扎扎底底板板和和腹腹板板鋼鋼筋筋。?？v縱向向鋼鋼筋筋需需要要跟跟0#段縱縱筋筋連連接接，，可可采采用用機(jī)機(jī)械械連連接接或或焊焊接接。。預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力波波紋紋管管也也需需要要接接長長，，且且要要控控制制其其嚴(yán)嚴(yán)密密不不漏漏漿漿。。1)梁體體鋼鋼筋筋綁綁扎扎及及預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力管管道道安安裝裝焊接接連連接接機(jī)械械連連接接（3）懸懸臂臂段段施施工工內(nèi)模模也也是是由由鋼鋼模模板板組組拼拼而而成成，，通通過過吊吊掛掛縱縱梁梁和和精精軋軋螺螺紋紋鋼鋼吊吊掛掛在在掛掛籃籃主主桁桁架架上上。。內(nèi)模模只只有有側(cè)側(cè)面面和和頂頂面面三三面面，，沒沒有有底底面面，，便便于于底底板板混混凝凝土土澆澆筑筑和和振振搗搗。。2)內(nèi)模模安安裝裝安裝裝好好的的內(nèi)內(nèi)模模板板內(nèi)模模吊掛掛縱縱梁梁精軋軋螺螺紋紋鋼鋼吊吊桿桿內(nèi)模模也也是是由由鋼鋼模模板板組組拼拼而而成成，，通通過過吊吊掛掛縱縱梁梁和和精精軋軋螺螺紋紋鋼鋼吊吊掛掛在在掛掛籃籃主主桁桁架架上上。。內(nèi)模只有側(cè)面面和頂面三面面，沒有底面面，便于底板板混凝土澆筑筑和振搗。2)內(nèi)模安裝安裝好的內(nèi)模模板內(nèi)模吊掛縱梁精軋螺紋鋼吊吊桿頂板縱筋應(yīng)與與0#段縱筋連接牢牢固，波紋管管應(yīng)接長；同同時還要埋設(shè)設(shè)梁體結(jié)構(gòu)預(yù)預(yù)埋件和掛籃籃前移所需的的預(yù)埋件或預(yù)預(yù)留孔洞。注意波紋管要要預(yù)留通氣孔孔，便于后續(xù)續(xù)壓漿。3)頂板鋼筋綁扎扎、預(yù)應(yīng)力管管道及預(yù)留、、預(yù)埋件安裝裝兩側(cè)梁段應(yīng)同同步對稱澆筑筑，兩端澆筑筑砼差值不應(yīng)應(yīng)大于1m3.混凝土澆筑時時縱向應(yīng)從0#段向跨中對稱稱澆筑；橫向向應(yīng)由兩側(cè)向向中間對稱澆澆筑，確保混混凝土澆筑振振搗密實。澆筑完成后對對砼進(jìn)行覆蓋蓋保濕養(yǎng)護(hù)。。4)澆筑1#段混凝土及養(yǎng)養(yǎng)護(hù)砼達(dá)到設(shè)計要要求時安裝預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線線后進(jìn)行張拉拉，懸臂施工工一般包括縱縱向、橫向及及豎向三向預(yù)預(yù)應(yīng)力，而縱縱向、橫向一一般采用鋼絞絞線，豎向一一般采用預(yù)應(yīng)應(yīng)力粗鋼筋（（精軋螺紋鋼鋼筋）。張拉完成后須須對預(yù)應(yīng)力孔孔道進(jìn)行壓漿漿。5)0#、1#段預(yù)應(yīng)力安裝裝、張拉及壓壓漿縱向預(yù)應(yīng)力張張拉豎豎向預(yù)應(yīng)力力張拉兩端掛籃應(yīng)同同時同步對稱稱前移，移動動過程應(yīng)緩慢慢、平穩(wěn)，根根據(jù)掛籃移動動程序逐步前前移，移動就就位后要及時時鎖定，防止止掛籃傾覆。。6)掛籃前移并調(diào)調(diào)整標(biāo)高進(jìn)入入制梁狀態(tài)值得注意的是是2#段及后后續(xù)梁梁段施施工時時除縱縱向鋼鋼筋波波紋管管須接接長外外，縱縱向預(yù)預(yù)應(yīng)力力鋼筋筋也需需要接接長。。一般般采用用預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼鋼筋聯(lián)聯(lián)接器器進(jìn)行行接長長，使使縱向向預(yù)應(yīng)應(yīng)力貫貫通受受力，，其余余施工工同1#段。按照此此工序序逐段段推進(jìn)進(jìn)直至至合龍龍。7)2#梁段鋼鋼筋混混凝土土施工工2#段對稱稱施工工預(yù)預(yù)應(yīng)力力鋼筋筋聯(lián)接接器用于錨錨固直直徑為為Φ25和Φ32的高強(qiáng)強(qiáng)精軋軋螺紋紋鋼筋筋，主主要應(yīng)應(yīng)用于于預(yù)應(yīng)應(yīng)力箱箱梁縱縱向施施工、、大型型建筑筑屋架架和巖巖土錨錨固中中。由由錨具具、連連接器器、墊墊板組組成，，配用用YG-70穿心式式千斤斤頂和和專用用連接接頭進(jìn)進(jìn)行張張拉螺母墊板連接器器預(yù)應(yīng)力力筋3.2錨具共63頁第38頁GYJ擠壓機(jī)機(jī)是制作作P型固定定端錨錨具的的專用用擠壓壓設(shè)備備。擠壓好好的擠擠壓頭頭3.2錨具共63頁第42頁套筒及及彈簧簧高壓油油泵連續(xù)梁梁合龍龍前的的墩、、梁臨臨時固固結(jié)約約束措措施解解除一般講講，在在兩側(cè)側(cè)邊跨跨合龍龍后，，應(yīng)立立即解解除墩墩梁臨臨時固固結(jié)措措施，，使梁梁成簡簡支懸懸臂體體系。。也有另另一種種情況況，可可以在在中跨跨合龍龍后再解除墩墩梁臨臨時固固結(jié)措措施。。采取上上述哪哪一種種解除除方式式，要要與設(shè)設(shè)計院院溝通通后才才能確確定，，切勿勿自行行確定定。（4）合龍段段施工工1）臨臨時約約束解解除合龍口口的臨臨時鎖鎖定支支撐內(nèi)外剛剛性支支撐鎖鎖定措措施外(或內(nèi))剛性支支撐和和張拉拉臨時時束共共同鎖鎖定僅設(shè)剛剛性外外（或或內(nèi)））剛性性支撐撐鎖定定2）合龍口口臨時時鎖定定3）合龍龍施工工要點點選擇日日氣溫溫較低低、溫溫度變變化幅幅度較較小時時鎖定定合龍龍口并并灌注注合龍龍段混混凝土土。合龍口口的鎖鎖定，，應(yīng)迅迅速、、對稱稱地進(jìn)進(jìn)行，，先將將外剛剛性支支撐一一段與與梁端端預(yù)埋埋件焊焊接（（或栓栓接）），而而后迅迅速將將外剛剛性支支撐另另一端端與梁梁連接接，臨臨時預(yù)預(yù)應(yīng)力力束也也應(yīng)隨隨之快快速張張拉。。在合合龍口口鎖定定后，，立即即釋放放一側(cè)側(cè)的固固結(jié)約約束，，使梁梁一端端在合合龍口口鎖定定的連連接下下能沿沿支座座左右右伸縮縮。合龍口口混凝凝土宜宜比梁梁體提提高一一級，，并要要求早早強(qiáng)為保證證澆注注混凝凝土過過程中中合龍龍口始始終處處于穩(wěn)穩(wěn)定狀狀態(tài)，，必要要時澆澆注之之前可可在各各懸臂臂端加加與混混凝土土重量量相等等的配配重，，加、、卸載載均應(yīng)應(yīng)對稱稱梁軸軸線進(jìn)進(jìn)行。?；炷镣吝_(dá)到到設(shè)計計要求求的強(qiáng)強(qiáng)度后后，先先部分分張拉拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼鋼索，，然后后解除除勁性性骨架架，最最后按按設(shè)計計要求求張拉拉全橋橋剩余余預(yù)應(yīng)應(yīng)力束束，當(dāng)當(dāng)利用用永久久束時時，只只需按按設(shè)計計順序序?qū)⑵淦溲a拉拉至設(shè)設(shè)計張張拉力力即可可。臨時時束束的的張張拉拉力力一一般般宜宜在在0.45～0.5Rjy（根根據(jù)據(jù)設(shè)設(shè)計計要要求求）），，以以防防在在合合龍龍過過程程中中預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力束束過過載載報報廢廢而而需需要要重重新新更更換換新新束束。。合龍龍前前實實景景合龍龍段段鋼鋼筋筋施施工工合龍龍段段混混凝凝土土施施工工a）必必須須按按施施工工順順序序逐逐段段懸懸澆澆，，施施工工工工期期長長；；b）掛掛籃籃設(shè)設(shè)備備及及錨錨固固裝裝置置構(gòu)構(gòu)造造較較復(fù)復(fù)雜雜，，一一次次性性投投入入大大；；c）一一般般需需要要對對稱稱施施工工，，有有時時需需要要對對梁梁體體進(jìn)進(jìn)行行配配重重，，工工序序較較復(fù)復(fù)雜雜；；（5）、、懸懸臂臂施施工工法法優(yōu)優(yōu)缺缺點點及及適適用用范范圍圍1）、、優(yōu)優(yōu)點點a）跨跨間間不不設(shè)設(shè)支支架架，，不不影影響響通通航航或或行行車車；；b）內(nèi)內(nèi)力力狀狀態(tài)態(tài)施施工工與與運運營營較較一一致致；；c）設(shè)設(shè)備備經(jīng)經(jīng)改改造造可可重重復(fù)復(fù)使使用