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移动模架法现浇梁施工作业指导书

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移动模架造桥施工作业指导书

根据施工方案的要求, 廊步特大桥、 布惊坪大桥利用移动模架施工。移动模架的施工的桥梁详见表。
移动模架系统在现场拼装成型, 进行模板调整、 预拱度设置及预压。钢筋在加工场集中加工、 专用运输车运输到施工桥位、 吊车吊装到桥上作业面后进行绑扎; 预应力孔道采用预埋波纹管成孔; 底、 腹板钢筋绑扎完成后, 安装内模, 最后进行顶板、 翼缘板钢筋绑扎; 混凝土在拌和站集中拌和、 混凝土输送车运输, 混凝土泵车入模, 插入式振动器进行梁体混凝土振捣, 桥面采用整平机整平; 梁体养护采用自然养生; 预应力筋张拉采用两端张拉工艺, 真空压浆、 封端; 移动模架落架、 脱模, 纵向前移至下一浇筑孔位。
根据自行式移动模架工作原理及其结构形式, 系统自行时要求桥墩高度不宜小于7.8m, 结合设计资料对于桥墩高度大于7.8m的桥梁采用支撑托架自行的方案进行现浇梁施工; 对于桥墩高度小于7.8m的桥梁, 可在其墩旁用搭设临时支撑墩来支承移动模架主梁, 在移动
模架过孔时, 同样利用移动模架前、 中、 后悬挂完成主梁的支撑。
移动模架法施工工艺流程详见图。
1. 移动模架组拼
移动模架拼装顺序: 牛腿支架、 主梁组装的有关施工设备、 机具就位→支墩搭设→牛腿支架组装→牛腿支架安装→主梁组装→主梁吊装就位→横梁安装→铺设底模→安装外侧模。

移动模架造桥机施工桥梁表
序号
工程项目
单位
数量
备注
1
廊步特大桥
简支箱梁
孔
22

2
布惊坪大桥
简支箱梁
孔
10
其中24m/2孔

绑扎底、 腹板钢筋, 布置预应力孔道
钢筋制作
作
支座安装
模板调整, 预拱度设置、 施工放样
浇筑混凝土
移动模架就位
安装内模
绑扎顶板钢筋, 布置预应力孔道
养护
检查孔道
张拉预应力筋
压浆
封锚
桥面系施工
系统检测、 调整

纵移过孔
移动模架落架、 脱模
混凝土拌和

制作试件
拆内模
压试件
钢筋制作
穿束
穿束

移动模架法施工工艺流程图

移动模架系统拼装时要求各部件之间连接可靠, 拼装完后要经过认真全面检查, 确认安全可靠并试压后方可用作上部施工使用。
移动模架结构示意图见图3-2。
移动模架施工断面图见图3-3。
移动模架施工步骤图见图3-4。
2. 移动模架预压
移动模架在安装完成第一次使用前, 经过预压消除非弹性变形, 确定弹性变形值并据此进行预拱度设置, 同时检验模架的安全性能。
为保证预压荷载的合理分布, 采用砼预压块进行预压。自跨中开始向两侧每隔5m设沉降观测点, 每排设七个点, 布设于底板及翼板, 并进行编号。预压前, 调好模板抄平所有点标高后加载, 加载顺序同混凝土浇筑顺序( 悬臂段和配重段同时加载, 同时卸载) , 以后每天观测一次, 直到支撑变形稳定为止。支撑变形稳定后, 将砼预压块卸除, 将模板清理干净后测量各观测点标高。根据每次沉降记录绘制沉降曲线, 并根据沉降值进行计算, 确定合理的施工预拱度。根据梁的挠度和支撑的变形所计算出的预拱度之和, 为预拱度的最高值。其它各点的预拱度应以中间点为最高值, 以梁的两端点为零点, 按二次抛物线进行分配设置。移动模架预拱度的调整是施工中重点, 根据计算的挠度值, 每次浇筑混凝土时, 挠度用设于横梁上底模竖向调整系统调整。
3. 桥墩上预留孔设置
墩身施工时, 在其两侧立面中心处按照设计要求预留孔洞。施工时采取措施确保预埋位置、 尺寸准确。支撑托架转运后, 模架过孔前根据要求封口, 施工时经过主梁设置挂篮, 凿毛预留孔表面混凝土, 剔除松散颗粒, 喷水润湿, 采用半干硬性微膨胀混凝土人工浇筑, 分层砸实, 收面平整。
4. 移动模架施工步骤
移动模架从混凝土浇筑状态开始下落( 松开侧模支撑、 打开底模连接螺栓) , 使外模与箱梁脱离。安装前悬挂、 中悬挂以及后推进悬
图4-1 移动模架结构示意图

图4-2 移动模架施工断面图

图4-3 移动模架施工步骤图
挂, 并支撑移动模架( 此时, 支撑托架和推进小车均不受力) 。为使爬升和下落顺利和保护墩身表面, 凡是墩旁托架与墩身接触处均贴有橡胶板。上下井形框架及其之间的连接撑杆, 均采用螺栓联接。
安装推进小车挂轮, 挂轮在支撑托架推进过程中支撑推进小车和托架。
竖向油缸升起支撑托架至一定位置( 满足其下框架的梁出孔方便为度) , 然后横向油缸推动托架向外横移。
落下推进小车直至其挂轮与主梁导向轨接触, 然后将推进小车竖向油缸与主梁分离。
纵移支撑托架和推进小车至下一个浇筑桥位。重新调整、 安装支撑托架和推进小车就位。落主梁至推进小车上, 横向打开移动模架后纵向推进。主梁利用液压系统进行纵移、 合模, 重新调试系统至混凝土浇筑位置。
5. 模板施工
根据箱梁的结构设计形式, 外模采用整体钢模板, 内模采用大块定型钢模板。底模下设模板横梁, 与机械螺旋相连支撑在横梁上, 底模中间拼缝用普通螺栓联接。侧模设支撑框架和可调支撑杠, 支撑在主梁上。
内模经过内模框架及钢管脚手架定位, 整个系统经过工字钢底梁支撑于锥形模具上, 锥形模具支撑在移动模架底模上。侧向定位经过梁体通风孔在内模框架与移动模架外模间设置拉杆来实现。模板安装好后, 为检验各构件受力后的安全性, 检查各个系统在各种工况时构件应变实测值与理论值的差异, 消除系统机构的非弹性变形, 确定施工预拱度, 准确控制桥面标高和线形。
6. 钢筋、 预应力筋施工
钢筋下料、 加工在钢筋加工厂集中生产, 经验收合格后经过运输车运至施工桥位处, 由汽车吊吊装至桥面上进行绑扎。
钢筋绑扎顺序: 先绑扎底板、 腹板钢筋, 安装内模后绑扎顶板钢筋, 预应力管道及梁体其它预埋件跟随底、 腹、 顶板钢筋绑扎时及时组织安装。
施工中严格控制波纹管定位钢筋网位置, 确保管道圆顺, 钢筋骨架内预埋钢件支立内模。
钢筋混凝土净保护层要满足设计要求, 合理设置塑料垫块, 捆扎牢固。梁体侧面和底面的垫块至少应为4个/m2, 绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。
预应力孔道采用波纹管成孔, 塑料波纹管的接长采用大一号同型波纹管作接头管, 接头管长不少于300mm。接头装置避开孔道弯曲处, 管两端用密封胶带缠封接头, 避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内。
7. 混凝土施工
在满足设计要求的前提下, 充分考虑混凝土的耐久性能, 且保证结构的强度、 弹性模量、 混凝土运输、 泵送时的坍落度损失等施工工艺的影响。掺用外加剂、 粉煤灰, 磨细矿碴粉以减少水泥用量、 减少混凝土收缩徐变、 防止梁体表面裂纹, 并做外加剂与水泥和掺和料的相融性试验。采用无潜在碱活性的骨料和低碱水泥, 防止碱骨料反应。
混凝土由混凝土拌和站供应, 混凝土经过施工便道由混凝土运输车运输, 混凝土泵车入模。
梁体混凝土浇筑顺序: 从两端向中间水平分层、 斜向分段、 两侧腹板对称、 连续浇筑。每层混凝土的灌注厚度不得超过30cm。浇筑时同一断面先浇筑底板、 后腹板、 再顶板。
混凝土浇筑入模时下料要均匀, 混凝土的振捣与下料交替进行。梁体混凝土浇筑时, 采用插入式振动器进行振捣。桥面采用悬空式整平机进行整平压实, 顶板混凝土浇筑完毕, 初凝前人工用抹子进行二次收浆、 赶压, 防止裂纹, 并将表面压光, 以保证桥面防水层的铺装质量。
在自然气温较高的情况下, 混凝土初凝后, 采用洒水养护。梁体为泵送混凝土, 胶凝材料用量较大, 产生的水化热较大, 为防止因干缩、 温差等因素出现的裂缝, 在混凝土浇筑完成后, 12小时内即以土工布覆盖养护, 并在其上覆盖塑料薄膜, 梁体洒水次数应能保持混凝土表面充分潮湿。梁体养护用水与拌制梁体混凝土用水相同。
当环境温度低于5℃时, 梁体表面喷涂养护剂, 并采取保温措施, 禁止对混凝土洒水。
8. 预应力施工
预应力张拉按设计要求采用两端整体张拉。预应力张拉时, 应按”对称、 均衡”原则进行, 相同编号的钢束应左右对称进行, 张拉采用张拉力为主、 伸长量作为校核的原则进行双控。
检查梁体混凝土强度及混凝土弹性模量是否达到设计要求。计算钢束理论伸长值, 清除箱梁端部锚垫板上及喇叭管内的水泥浆, 调整箱梁两端钢绞线束的外露长度大致相等。在第一跨箱梁张拉时要对锚头、 孔道等引起的摩阻损失进行实际测定, 根据实测结果计算张拉控制力, 并与设计单位协商进行修正。
锚具在使用前, 试验室应按《预应力筋用锚具、 夹具和连接器》( GB/T14370) 中的有关规定, 对其外形外观、 硬度、 锚固性能及工艺性能进行抽样复检, 合格后方能使用。
千斤顶使用前必须经过校正, 校正系数不得大于1.05。校正有效期为一个月且不超过200次张拉作业。
压力表精度不低于1.0级, 表面最大读数为张拉力的1.5～2.0倍, 校正期限为7天; 当用0.4级时, 校正有效期为1个月; 压力表发生故障后必须重新校正。
千斤顶、 压力表、 油泵配套校正使用, 并按相应的管理制度进行使用、 维护与保养, 并由试验室建立台帐。
箱梁预应力施工采用双控法, 以应力控制为主, 伸长值作校核, 其张拉程序为:
0→初应力σk( 测伸长值初值) →张拉到控制应力σk( 静停5分钟, 测伸长值终值, 计算并校核伸长值) →回油锚固( 测回缩量) 。
梁体混凝土强度达到设计强度, 且混凝土弹性模量达到相应值方可进行张拉。
箱梁如出现有严重蜂窝、 空洞或其它严重缺陷, 经修补后其混凝土尚未达到张拉规定强度时, 均不允许进行张拉。
箱梁张拉, 按设计要求的张拉顺序用千斤顶在梁的两端同步、 对称地进行, 并以油压表读数为主, 伸长值进行校核。
回油锚固后, 测量两端伸长值之和不得超过计算值±6％。
全梁断丝、 滑丝总数不得超过钢丝总数的0.5％, 并不得位于梁体同侧, 且一束内断丝不得超过一丝。
9. 管道压浆
张拉完成后确定预应力筋无断丝、 滑丝现象, 然后切除多余钢绞线, 封堵锚头, 封锚水泥浆强度达到10MPa时即可压浆。压浆时间以张拉完毕不超过48h控制, 同一管道压浆作业要一次完成不得中断, 且梁体及环境温度不得低于5℃。
压浆采用真空辅助压浆工艺, 压浆泵采用连续式, 同一管道压浆应连续进行, 一次完成。其工作原理为: 在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽气, 使之产生负压, 在孔道的另一端用压浆泵进行灌浆, 直至充满整条孔道。压浆前管道真空度应稳定在-0.09～-0.10MPa之间, 浆体注满管道后, 应在0.50～0.60MPa下持压2min, 确认出浆浓度与进浆浓度一致时, 方可封闭保压。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。冬季压浆时应采取保温措施, 并掺加防冻剂。
压浆注意事项: 管道压浆时一定要注意相邻管道是否串浆, 每次压浆后用通孔器对相邻管道进行孔道检查, 如有串浆及时采用高压水冲洗干净; 压浆时要密切注意压浆泵压力表, 如出现异常要及时停止压浆, 以防压浆管爆裂伤人。

10. 混凝土浇筑注意事项
10.1 混凝土浇筑要求
10.1.1 浇筑混凝土前, 针对工程特点、 施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案, 包括浇筑起点、 浇筑进展方向和浇筑厚度等; 混凝土浇筑过程中, 不得无故更改事先确定的浇筑方案。
10.1.2 浇筑混凝土前, 指定专人仔细检查钢筋保护层垫块的位置、 数量及其紧固程度。构件侧面和底面的垫块至少应为4个/m2, 绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。
保护层垫块的尺寸及形状(宜为工字形或锥形)应有利于钢筋的定位。当采用细石混凝土垫块时, 其抗腐蚀能力和抗压强度应高于构件本体混凝土, 且水胶比不大于0.35。
10.1.3 混凝土入模前, 按规定测定其温度、 坍落度和含气量等工作性能; 拌和物性能符合要求的混凝土方可入模浇筑。
10.1.4 混凝土浇筑时自由倾落高度不大于2m; 大于2m时, 采用滑槽、 串筒、 漏斗等器具辅助输送混凝土, 保证混凝土不出现分层离析现象。
10.1.5 混凝土的浇筑采用分层连续推移的方式进行, 浇筑间隙时间不超过混凝土的初凝时间(一般不超过90min), 不得随意留置施工缝。
10.1.6 采用泵送混凝土时一次摊铺厚度不大于600mm, 采用非泵送混凝土时一次摊铺厚度不大于400mm。浇筑竖向结构的混凝土前, 底部先浇入500mm厚的水泥砂浆(水灰比略小于混凝土)。
10.1.7 在炎热季节浇筑混凝土时, 避免模板和新浇混凝土直接受阳光照射, 保证混凝土入模前模板、 钢筋及附近的局部温度均不超过35℃。尽可能安排在傍晚或夜间浇筑混凝土。
10.1.8 在相对湿度较小、 风速较大的环境下浇筑混凝土时, 采取挡风措施, 防止混凝土失水过快, 此时应避免浇筑有较大暴露面积的构件。
10.1.9 浇筑大致积混凝土结构前, 根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施, 主要有搭设遮阳棚、 预设循环冷却水系统等。浇筑混凝土过程中按要求在混凝土表面和内部埋设测温元件。
10.1.10 新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于20℃。
10.2 混凝土振捣
10.2.1 混凝土振捣采用插入式高频振动棒、 附着式高频振捣器、 表面平板高频振捣器等振捣设备。振捣时不得碰撞模板、 钢筋及预埋铁件。
10.2.2 混凝土振捣按规定的工艺和方式进行, 在混凝土浇筑过程中及时将浇筑的混凝土均匀振捣密实, 不得随意加密振点或漏振, 每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准, 一般不超过30s, 避免过振。
10.2.3 采用插入式高频振捣器振捣混凝土时, 采用垂直点振方式振捣。若需变换振捣棒位置, 首先竖向缓慢将振捣棒拔出, 然后再将振捣棒移至新的位置, 不得将振捣棒放在拌和物内平拖, 也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物。
10.2.4 在振捣混凝土过程中, 加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况, 安排专人负责监视模板、 管道、 钢筋、 和预埋件, 防止螺栓松动、 模板变形时及时采取措施予以处理。混凝土浇筑完后, 应仔细将混凝土表面压实抹平, 抹面时严禁洒水。
10.2.5 预应力混凝土箱梁采用附着式振动器并辅以插入式振捣器振捣。梁体附着式振动器交错布置, 安设牢固, 振动力先传向模板骨架, 再由骨架传向面板。
10.3 混凝土养护
10.3.1 混凝土浇筑完成后, 应尽量减少暴露时间, 并用塑料薄膜紧密覆盖, 防止表面水分蒸发。待混凝土初凝前后, 卷起塑料薄膜, 用抹子搓压表面至少二遍, 使之平整后再次覆盖。
10.3.2 混凝土终凝后, 撤除薄膜继续进行潮湿养护。现浇混凝土应有充分的潮湿养护时间, 尽可能采用蓄水或浇水潮湿养护。养护时间不小于28d。
10.3.3 在整个潮湿养护过程中, 根据混凝土温度与气温的差别及变化, 及时采取措施, 控制混凝土的升温和降温速率。
10.3.4 采用塑料薄膜或喷涂养护液养护时, 确保薄膜搭接处密封, 或不漏喷养护液。
10.3.5 混凝土养护期间注意采取保温措施, 防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、 气温骤降等)而发生剧烈变化。
10.3.6 大致积混凝土施工前制定严格的养护方案, 控制混凝土内外温差满足设计要求。当设计无要求时, 大致积混凝土内外温差不宜超过15℃。根据混凝土内外温差监测情况和环境参数变化, 严格控制混凝土的升温和降温速率, 及时调整养护方式。
10.3.7 对于带模养护的混凝土结构, 保证模板接缝处不至失水干燥。混凝土浇筑24～48h后略微松开模板, 浇水养护直至下道施工工序为止。
10.3.8 在任意养护时间, 淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时, 二者间温差不得大于15℃。
10.3.9混凝土养护期间, 对有代表性的结构进行温度监控, 定时测定混凝土芯部温度、 表层温度以及环境气温、 相对湿度、 风速等参数, 并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度, 严格控制混凝土的内外温差满足要求。
10.4 混凝土拆模
10.4.1 混凝土拆模时的强度应符合设计要求。
10.4.2 混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外, 还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高, 以免混凝土接触空气时降温过快而开裂, 更不能在此时浇注凉水养护。梁部结构混凝土拆模时, 梁体表面温度与环境温度之差不宜大于15℃。
10.4.3 拆模宜按立模顺序逆向进行, 不得损伤混凝土, 并减少模板破损。当模板与混凝土脱离后, 方可拆卸、 吊运模板。
10.4.4拆模后的混凝土结构, 应在混凝土达到100%的设计强度后, 方可承受全部设计荷载。
10.4.5 养护结束后, 待构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、 表层混凝土与环境之间的温差均不大于15℃(构件截面较为复杂时, 内外侧混凝土之间的温差也不大于15℃)时方可拆模。
在炎热和大风干燥季节, 应采取逐段拆模、 边拆边盖、 边拆边浇水或边拆边喷涂养护剂的拆模工艺。大风或气温急剧变化时不宜拆模。
10.5混凝土拆模后的养护
混凝土拆模后, 应迅速采取切实措施对新暴露混凝土进行后期潮湿养护。采用麻布、 草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹, 以便使混凝土表面保持潮湿状态, 再用塑料布或帆布等将麻布、 草帘等保湿材料包覆(裹)完好。包覆(裹)期间, 包覆(裹)物应完好无损, 彼此搭接完整, 内表面应具有凝结水珠。包覆(裹)养护时间一般不少于14d。
在冬季和炎热季节混凝土拆模后, 应采取适当的保温(冬季)隔热(夏季)措施, 防止混凝土表面温度受环境因素影响(如气温骤降、 曝晒等)而发生剧烈变化, 保证养护期间混凝土的芯部与表层、 表层与环境之间的温差不得超过15℃, 直至混凝土强度达到设计要求为止。
10.6 现浇梁混凝土浇筑技术措施
梁体混凝土采用快速、 稳定、 连续、 可靠的浇灌方式在全梁范围内水平分层连续灌筑成型。每片梁的灌筑时间最长不宜超过10h。当梁的平面面积较大时, 采用斜向分段、 水平分层的方法连续浇筑。其工艺斜度视混凝土坍落度而定, 当坍落度大于12cm时, 工艺斜度宜不大于5°。水平分层厚度不得大于30cm, 先后两层混凝土的间隔时间不超过1/2初凝时间。
梁体浇筑过程中, 应随机取样制作混凝土强度、 弹模及耐久性试件, 试件制作数量应符合相关规定。其中箱梁混凝土试件应从底板、 腹板及顶板分别取样。
在支架上浇筑大跨度简支梁以及在基底刚性不同的支架上浇筑连续梁或悬臂梁时, 混凝土浇筑应加速, 最初的浇筑层在浇筑完成时, 仍应具有随支架沉降而变形的可塑性。
10.7 防止大致积混凝土开裂的施工工艺及技术措施
箱梁大致积圬工大施工时, 混凝土内部的水化热问题十分突出, 必须采取有效的措施降低水化热、 防止混凝土开裂, 为此, 我们拟采取如下技术措施:
10.7.1减少混凝土的水化热, 降低混凝土的内部温度
选用低水化热水泥且尽量降低水泥出灌温度; 采用中粗砂和连续级配碎石, 运用双掺技术在混凝土中掺加复合型外加剂和优质粉煤灰, 减少绝对用水量和水泥用量, 改进混凝土的和易性与可泵性, 延长缓凝时间, 减慢水泥水化热释放速度, 推迟和降低混凝土内部的升温峰值; 采取洒水降温的方法, 降低混凝土骨料、 拌和水、 拌合机及混凝土运输车搅拌筒的温度, 以降低混凝土入模温度; 采用连续薄层斜面推移的方法灌筑混凝土, 并采取二次振捣的方法加快混凝土热量散发, 使混凝土内部的温度分布均匀; 在混凝土凝固前二次收浆、 压抹, 消除表面收缩裂缝。
10.7.2排出混凝土内部的热量, 降低混凝土内部的温度
在混凝土表面采取保温、 隔热措施加强自然养护控制混凝土内外温差及混凝土表面与空气的温差。
在炎热的夏季能够用帆布、 湿麻袋等遮挡模板隔热、 在寒季用棉被或吸光材料(如黑塑料)围裹模板保温, 防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、 气温骤降等)而发生剧烈变化, 对预应力混凝土梁采用蒸汽养护, 保证养护期间混凝土的芯部与表层、 表层与环境之间的温差不超过15℃。
10.7.3进行温度监测, 控制内、 表温差
以集成温度传感器作为感温元件, 合理布设测温点, 实行温度连续监测, 同步收集数据, 全面了解混凝土内部温度分布状况及温度梯度变化情况, 定性、 定量地指导施工, 控制降温速率、 内外温差, 达到控制裂缝出现的目的。
10.7.8加强施工过程控制
对原材料的质量加强检验、 控制, 所用原材料质量必须符合规定的要求, 计量偏差必须控制在规定的允许偏差范围之内。原材料按技术条件的要求进行检验, 采用自动化电子计量系统计量。加强混凝土拌和物的质量控制, 保证拌和物的匀质性、 施工的连续性。加强混凝土养护, 采取必要的保温、 隔热措施, 控制混凝土内外温差及混凝土表面与空气的温差。建立奖惩激励制度、 值班制度, 责任到人, 确保施工的全过程处于受控状态。