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1、函谷关大桥变截面连续箱梁施工过程及其总结中铁二十局集团四公司 杨晓娟摘要：结合函谷关大桥箱梁施工的具体实例，详细介绍箱梁施工工艺、施工步骤、施工要求、施工注意事项，并进行了总结。关键词：箱梁 施工 总结1 概况函谷关大桥位于“一夫当关，万夫莫开”的古代军事要塞函谷古道之上，古道两侧地势陡峭深险，沟深60米左右，古道纵坡1%。桥位地质为黄土状粉土、细砂、黄土和砂卵砾石。2 工程特点函谷关大桥上部结构为45+80+45米的预应力混凝土连续刚构，其截面形式采用单箱单室变截面连续箱梁。箱梁为三向预应力结构，中跨支点梁高4.55米，边跨支点梁高及跨中梁高均为2.05米。主桥悬臂浇筑梁段长度为3.5及4.
2、0米，中、边跨合拢段长2.0米，采用挂蓝悬臂浇筑施工。3 施工方法墩身即将施工完成时，在其中预埋如图示的支撑作为梁体施工的依托。在墩顶施工0#、1#段之前，首先对搭设好的支架进行预压，然后进行其它 I25 贝雷片 图1 支架平面图 图2 支架立面图工作。其施工过程如下：3.1 安装模板在搭设好的支架上安装底模。底模安装时要根据其线形设计进行安装，拼装模板板面要光滑，严禁错台，接缝应严密，以免出现漏浆等现象。对于侧模板还要保证其垂直度符合规范要求。模板安装好后测量其定位和标高（根据预压结果及其铺垫的枕木等的变形情况底板预留1.8厘米的下沉量）是否符合要求，若不符合，则进行校正，直至符合要求。3.
3、2 安装钢筋及预留管道模板安装、检查完成后进行钢筋的制作及安装，制作钢筋时其焊接尺寸应满足规范要求，焊接质量也同时满足要求，并且按图纸准确预埋波纹管，特别注意其平弯、竖弯的位置及尺寸。波纹管采用规格分别为90mm及50mm、厚0.3mm的金属管，竖向预应力筋孔道采用厚1.5mm的钢管制作。波纹管接口要严密，可将波纹管旋入前一段的套管内不小于10cm，接头用黑胶布绕45圈，再用宽胶带缠牢封严。3.3 混凝土的浇筑箱梁混凝土设计强度为了节省时间，保证工期，采用C55混凝土。考虑到梁体钢筋较为密集，混凝土的塌落度控制在914cm，使用自动计量的强制式拌和楼进行拌制。拌制好的混凝土利用输送泵进行浇筑，
4、浇筑顺序为：先底板，再腹板，最后顶板。由于0#、1#段梁体较高，为防止混凝土离析等现象发生，辅以串筒进行下料，同时在腹板上开窗，以利于振捣。顶板浇筑时最好先对称浇筑翼缘板，然后再浇筑中间顶板。混凝土浇筑时，T构两端梁段要均衡浇筑，偏载不能太大，以防止发生意外。振捣时采用插入式振捣棒振捣，对于钢筋较稀疏的部位用50棒振捣，密集的部位用30棒振捣。腹板振捣时要分层进行，每层厚度不超过50cm。振捣要均匀，严禁空振模板及漏振或过振。波纹管部位的混凝土振捣时要特别注意，以防波纹管破裂。混凝土浇筑完成后，用草帘或麻袋覆盖，并进行洒水养护。洒水养护以混凝土面保持湿润为宜。3.4 预应力筋的下料及穿束下料：
5、预应力筋在下料前必须经过试验复核合格后才能进行下料切割。钢绞线与精扎螺纹钢筋用砂轮切割机切割。切断后的钢绞线截面与母材垂直对称。不允许过份倾斜。预应力筋下料后有锈的要彻底除锈，距两端1.5m范围内要加强除锈，以防止张拉时滑丝。预应力筋下料后，应将毛刺修平。编束：将已下好的钢绞线12根、3根一组排列整齐，每间隔1.5m用22镀锌铁丝绑扎一道。下好料的钢绞线12根、3根组成一束，对钢束编号，并采取措施妥善保管。穿束：对于纵向钢绞线，穿束前先用通孔器检查孔道是否通畅，如有堵塞要进行处理。穿束时先用单根钢绞线穿入孔道，并将卷扬机钢丝绳引至另一端口，将牵引器套紧钢绞线的一端，再让牵引器与钢丝绳连接，开动
6、卷扬机，钢束就能进入孔中。横向钢绞线在浇筑混凝土之前就已安装就位。3.5 张拉连续箱梁的张拉分为纵向、横向、竖向三个方向。待梁段混凝土达到设计强度的90%后，先对纵向钢绞线进行对称张拉，其次对横向钢绞线进行张拉，最后进行竖向预应力钢筋的张拉。对钢绞线及精轧细纹钢筋张拉时要实行双控，即控制张拉吨位及伸长量。（1）张拉设备表1 张拉设备情况表序号名称规格数量1张拉千斤顶YCW-3002台2张拉千斤顶YCW-2501台3张拉千斤顶YG-701台4电动油泵YBZ2-503台5压浆机1台6灰浆搅拌机1台压力表及千斤顶均应作检查和标定，压力表与千斤顶要配套标定。千斤顶标定时的状态要与其工作状态一致。（2）
7、纵向钢绞线的张拉（张拉程序见附图6）安装工作锚、限位板：安装前用柴油将锚具和夹片清洗干净，然后将钢绞线平行地逐个穿入锚具，将限位板与工作锚靠紧，从中心到边缘安装夹片，安装好后，轻敲夹片，使夹片夹紧钢绞线，夹片外露量一致。安装千斤顶：千斤顶用1.5t吊葫芦吊在支架处，千斤顶安装完毕后应使其轴线与孔道中线重合。检查千斤顶、压力表、油路安装正确无误后，同时启动两个油泵，使千斤顶同步施张及钢绞线受力均匀。张拉完成后在工具锚后面的钢绞线上用粉笔做记号，以便观察在卸载、回油的过程中是否有滑丝现象。较长钢束的伸长值较大，千斤顶行程不够时则采用反复张拉的方法。钢绞线张拉的质量控制a.预应力钢束采用应力、伸长值
8、双控。实际伸长值与理论伸长值比较其误差均应在6%范围内。b.对中跨底板钢绞线束施张过程中，对梁面标高进行检测，若高程变化过大，要调整张拉顺序。（3）横向钢绞线的张拉（如下图）。 安装千斤顶 初张拉 测伸长值超张拉 测伸长值 持荷5分钟锚固应力 测伸长值与理论值比较 卸载、回油图3 横向钢绞线张拉程序图横向钢绞线一组3束，张拉时先张拉中间的一束，然后再张拉两边的。张拉两边时，先对其中的一边进行1/2张拉，等到另一边满张拉完成后，再对这边进行补张。（4）竖向预应力钢筋的张拉：竖向预应力钢筋的张拉程序为：安装联接器 安装千斤顶 安装张拉杆 拧紧穿心拉杆螺母 张拉 紧工作螺母 至控制应力并持荷2分钟
9、测伸长值 卸载、回油 精轧细文钢筋与穿心拉杆旋入连接器的长度应相等，在张拉过程中不断的拧动工作螺母，使之靠紧锚垫板。3.6 压浆灰浆使用42.5#普通硅酸盐水泥，水灰比0.36，为增加其流动性掺加1%高效减水剂，同时掺加0.2/1000的铝粉作为膨胀剂来减少水泥浆的孔隙率，提高密实度。压浆前首先安装压浆咀，压浆阀并将压浆管与待压管道联接。然后用高压水冲洗管道，再用空压机将管道内的积水排出，启动压浆机，待出浆口溢出的灰浆由稀变稠后，关闭出浆口，将压力升至0.7Mpa，持压几分钟后卸压。3.7 挂蓝施工0#、1#段做为起步段施工结束之后，开始在其上拼装挂蓝。挂蓝采用斜拉式挂蓝，其结构如下： 图4
10、斜拉式挂蓝立面图 图5 斜拉式挂蓝平面图挂蓝拼装完成后，要进行全面的安全、技术检查，没有问题后，按设计荷载进行压重试验，加载、卸载要分级进行，测得弹性变形和残余变形，以此控制各段箱梁的预拱度。其试验结果附后。3.8 2#10#段悬臂浇筑（1）挂蓝试验完成后，检查挂蓝的中线。按变形量调整标高。然后开始绑扎2#梁段的钢筋，穿波纹管。钢筋须与1#段预留钢筋相连。（2）复测挂蓝的中线和标高，调整合乎要求后，在梁段左右腹板正上方、梁端中心各焊接一根短钢筋棒（顶面打磨光滑，标高以露出混凝土面2cm左右为宜）作为观测点，对称浇筑2#梁段混凝土，作业结束后，精确测量观测点的标高。拆除梁端模板，将端部混凝土凿毛
11、，调直预留连接钢筋。（3）混凝土养护期间，梁顶表面覆盖双层草袋，箱体内外由专人不断洒水养护。当混凝土强度达到设计强度的90%时，两个梁段同时同步双向张拉预应力束，张拉顺序同0#、1#段施工顺序。纵向预应力束张拉前及压浆后，测量记录观测点的标高。（4）计算2#梁段混凝土灌筑前后观测点的标高差值以及预应力筋张拉前后该梁段观测点的标高差值，如合乎要求，按上述步骤进行下一段梁段的施工。由此循环直至10#梁段浇筑完成。3.9 合拢段施工合拢段是连续刚构施工的关键，采用临时预应力强迫合拢，其施工顺序为：0#台 3#台 中孔（1）在跨中合拢段施工时，先拆除挂蓝，并通过已成梁段的预留孔将底板锚固在已浇梁段上，
12、把相邻两个悬臂梁上的杂物清除干净，然后将相邻两个悬T上所有观测点重新测量一遍。比较合拢段两个梁端顶面标高及底板标高，计算其高差及轴向偏差，着手准备合拢段的施工。（2）合拢段的固结，采用体内固结和体外固结相结合，并设置临时预应力束的方案进行。体外固结：合拢段两侧的悬臂段混凝土灌注时，通过专门设计的型钢刚性支架，在梁体外用预埋件将两个悬臂锁定在一起，限制其在合拢段施工时的相对位移。体内固结：在梁体混凝土断面内采用撑和拉的方法固定梁头，在悬臂梁端底板、腹板、顶面的端面设置预埋件，用大号型钢在梁体内与预埋件焊接作为内支撑，预拉采用在两悬臂梁部断面内对称设置临时预应力束，待内支撑作好后张拉临时预应力束固
13、结。（3）为防止单悬臂梁因热胀冷缩而对合拢段的混凝土产生影响，在合拢段箱梁体内模及顶板钢筋安装前，选择全天气温最低时间，按设计的位置、数量焊接长度与合拢段等长的型钢，将两个单悬臂连成一体。（4）合拢段的混凝土选择在一天中气温最低、温度变化比较小的时间开始灌注。拌制混凝土时，应掺入微量铝粉作为膨胀剂，以免新旧混凝土的连接处产生裂缝，混凝土作业的结束时间，则根据掌握的气候情况，尽可能安排在气温回升之前。混凝土浇筑完毕，即可进行养生。特别注意梁体内外及合拢段前后1米范围内的混凝土的养护。（5）当混凝土的强度达到设计强度的50%时，解除临时预应力束和体外固结。（6）、在合拢段混凝土强度达到设计强度的9
14、0%时，进行预应力筋的张拉，完成体系转换。4 施工注意事项（1）悬臂施工过程中要注意施工的先后次序，波纹管的定位、张拉及其预留挠度设置和控制。（2）施工过程中，要确保施工安全。（3）施工中定时观测箱梁内外的温度变化及控制梁体与外界温差，防止温度应力产生的裂纹。（4）施工过程中严格控制悬灌期间的不均匀荷载。（5）竖向预应力钢筋的位置一定要准确。（6）波纹管的接口一定要接严密。（7）预应力张拉时，千斤顶后严禁站人。5 施工总结（1）标高控制箱梁施工时，为了使施工完成的线形与设计线形相符合，要考虑标高预设拱度值。其值可由以下公式计算：f = abf-实际预留挠度值a-设计挠度值b-挂蓝变形值挂蓝变形
15、值确定时可由下式确定：b = mncb-待浇段挂蓝变形值m-已浇段挂蓝上观测点的沉降量n-已浇段混凝土的沉降量c-待浇段与已浇段变形比较值（两者挂蓝受力差值及混凝土沉降比较差值）（2）混凝土浇筑对于悬臂结构，混凝土浇筑时，一定要注意其平衡性、对称性，偏载不能太大。悬臂伸出的越长，偏载要越小。为了解决偏载与混凝土输送管拆卸次数的矛盾，我们进行了配重，这样可以缩短混凝土的浇筑时间。（3）张拉及压浆张拉纵向钢绞线束时，主要以张拉应力及引伸量两方面来控制，以引伸量为主。由于千斤顶的最大量程不能满足钢绞线的伸长值，要进行二次张拉，应力满足要求后，检查伸长量是否满足要求。张拉完成后，即可进行压浆。压浆时由
16、于管道较长，一次性压浆有些困难，而且压浆质量也不能保证，采用二次压浆。两次压浆的间隔时间以达到先压注的水泥浆充分泌水而又未初凝为度，一般宜为30min45min。对于竖向预应力管道，要从底部向上压。纵向预应力管由最低处向高处压。进入冬期施工阶段，压浆前先用蒸汽对管道进行预热，然后用热水对管道进行冲洗，最后再用加热的水泥浆进行压浆。这样就能保证压浆的质量。（4）挂蓝施工由于所用的斜拉式挂蓝是经过改造而成。在施工4米梁段时变形量较大，加工了人字型架子来减少其变形量。安装底板吊带时一定要将千斤顶顶紧，否则会出现底板左右下沉不均匀的现象。挂蓝后限位板要与精轧螺纹钢筋紧密联接，以防止挂蓝前移。挂蓝在移动
17、时，铺设的轨道一定要要平整，不允许倾斜。否则挂蓝会产生向一边倾斜的后果。（5）观测点设置及测量观测点一般一个断面设置5个点。翼缘板、腹板左右各设置一个点，断面中心设置一个点。观测点设置好后，测量的顺序为：待浇段混凝土浇筑之前测量一次所有观测点（包括已浇筑好的梁段上的点），浇筑后测量一次，浇筑段预应力筋张拉完成后测量一次。 （6）人力安排钢筋加工及安装6人（负责所有梁段钢筋），波纹管安装及预埋孔洞5人，模板安装6人，挂蓝移动18人，张拉、压浆4人。混凝土浇筑时，振捣4人，现场指挥2人。其它诸如料场上料、输送管安装及拆卸等根据实际进行调整。安装工作锚及限位板 张拉前准备 安装千斤顶 安装工具锚 初
18、张拉 测伸长量 超张拉 测伸长量 持荷5分钟 测伸长值并与理论值比较锚固R测伸长植 卸载、回油 观察是否有断丝、滑丝现象 卸工具锚、千斤顶 切割多余钢绞线压浆图6 张拉程序图索吊安装挂蓝设计、制造、试验基础及墩身、墩帽施工 安装托架、模板、绑扎钢筋、安装预应力筋预制0#、1#段钢筋托架试压与测试0#、1#段预应力施张0#、1#段梁体混凝土浇筑 中跨合拢段施工边跨合拢段施工边跨直线段施工3#-10#梁段悬浇循环施工张拉前后测量观测点标高2#梁段顶面找平混凝土灌注前、后测量观测点标高模板、钢筋挂蓝检查挂蓝试验预制2#段钢筋骨架0#、1#梁段压浆0#、1#段顶面找平安装挂蓝 2#段立模、绑扎钢筋、安
19、装预应力管道灌注2#段梁体混凝土混凝土养护张拉压浆对称前移挂蓝就位挂蓝拆除图7 连续钢构施工工艺流程图安装托架安装底模、侧模并校正加固预压并测试绑扎0#、1#段底板、腹板钢筋安装0#、1#段内模绑扎顶板钢筋安装预应力管及预埋件模板、钢筋、支架检查浇筑0#、1#段混凝土养生、拆除端模并凿毛混凝土强度达到设计强度的90%后，张拉纵向预应力束施张横向、竖向预应力筋0#、1#段压浆挂蓝拼装及试验，进入悬灌施工阶段托架拆除图8 0#、1#段施工工艺流程图defense work, fully meet annual targets. Foreign Affairs strengthened immigr
20、ation and passport, file management, the implementation of the Office system, promote standardization and institutionalization of the management of Foreign Affairs. Overseas Chinese, based on policy advocacy and for overseas Chinese servicesregistration system on duty, troubleshooting safety and maintain social stability. Comprehensive control of public security and was affirmed by the community. 4, further strengthening of foreign and overseas Chinese Affairs, local records compilation and civil air13