刚构桥挂蓝施工合拢段施工方案.docx

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刚构桥挂蓝施工合拢段施工方案

合拢段施工方案

合拢段梁高均为2.3m，底板厚度为25cm，腹板厚度为50cm，箱梁顶板厚为26cm。

每个合拢段长度为2.5m，边跨合拢段C50混凝土为25.76m3，重64.4t；中跨合拢段砼数量为31.94m3，重79.8t。

1、总体方案

全桥箱梁合拢由边至中进行，即先合拢边跨，最后合拢中跨，边跨合拢段采用落地支架施工，施工支架同边跨现浇段，中跨合拢段底模系统自制，结构和挂篮底模相同，采用横桥向双拼32#槽钢+顺桥28#工字钢+横桥12#槽钢+顺桥10*10方木+1.8cm厚竹胶板，采用精轧螺纹钢反吊在已完成的梁段底板上。

边跨现浇段施工结束后将挂篮底模落下，挂篮退至0#块，安装边跨合拢段支架，预压后进行边跨合拢段施工，中跨合拢段利用一个挂篮的底篮进行合拢。

（具体步骤参见附图）

在施工现浇段10#、10’#节段时预埋好劲性骨架接头钢板，劲性骨架的锁定按又撑又拉的原则进行设计，劲性骨架预埋时充分估计施工误差，留足预埋槽钢之间的间距，且同一合拢段后施工的一个悬臂端槽钢预埋时其横向、竖向相对应箱梁的位置应与先施工的一个悬臂端（槽钢已预埋）保持一致，尽量使合拢时两节预埋槽钢在一条直线上。

合拢段合拢时必须满足设计要求，轴线偏差小于1cm，两端高差不大于2cm。

合拢前对节段的标高及轴线进行联测，并连续观测气温变化及梁体相对标高的变化和轴线偏移量，观测合拢段在温度的影响下的梁体长度变化。

连续观测时间不少于48小时，观测间隔一般可3小时观测一次。

并将结果上报监理和设计单位，以便必要时对合拢工艺采取相应的措施。

挂篮施工完成后先将底模落下，再将挂篮退回0#块拆除。

合拢前清除T构上不必要的施工荷载，使全桥T构处于相对平衡状态。

合拢温度选择在一天中温度最低的时段进行。

合拢时间宜选在日照温差小的阴天或温度变化幅度较平稳的时间段进行。

大致是午夜合拢锁定，凌晨开始浇注混凝土。

边跨合拢段砼浇筑前先解除3#、6#墩顶的支座锁定（支座出厂时厂家已锁定、用氧割切除其锁定螺铨）。

合拢段混凝土浇注完毕后，养生至强度达到设计要求强度后，按设计张拉底板预应力束并锚固。

关于体系转换的过程：

边跨合拢段位于相对稳定的现浇支架上，相对变形和受力较小，对合拢段受力是有利的，由于受力主要由支架承受，故在边合拢段时不采用水箱配重。

边跨合拢段张拉完成后，立即对硫磺支座通电融解解除其约束。

中跨合拢段锁定后，立即解除4#、5#墩顶的支座锁定，然后浇注合拢段砼。

2、施工工艺流程图

2.1.边跨合拢段施工工艺流程图见图1。

图1：

边跨合拢段施工工艺流程图图9.1

2.2.中跨合拢段施工工艺流程图见图2。

T构施工结束，清除箱梁施工荷载。

安装合拢段底模、侧模

合拢段两端砌筑水池配重

绑扎钢筋，安装预应力管道

内模就位

焊死劲性骨架，解除4#、5#墩顶支座的锁定。

补绑钢筋及安装空缺的模板。

浇注砼，同时两端水池等效应放水。

砼养护3天，且砼强度达至40MPa。

张拉合拢束、底板束并锚固。

张拉剩余段预应力束。

中跨合拢段完成合拢

H2：

中跨合拢段施工工艺流程图

3、边跨合拢段施工方案

边跨合拢段采用落地支架施工，为避免支架基础在混凝土浇筑过程中产生不均匀变形和控制支架的沉降，应对原地面进行处理，处理方案为：

对原地面地表40cm用犁铧翻松，掺5%灰处理，压路机分层碾压至无轮迹，处理宽度应比合拢段投影宽50cm，此项工作与边跨现浇段支架基础同时处理。

其上浇注10cm厚C20混凝土基础，再进行支架搭设。

支架采用钢管脚手架支架，布置间距及方向同现浇段支架。

待10#节施工完毕挂篮退回后，将支架接长至设计位置。

箱梁内顶板支架采用钢管支架。

边跨合拢段底模采用竹胶板，结构为支架上铺设10*10方木+1.8cm厚竹胶板。

内模采用竹胶板+10*10方木,内模支撑采用门式支架。

外侧模也采用竹胶板，模板结构为竹胶板+竖立10*10方木（间距30cm）+横放双拼12#槽钢（间距80cm）。

侧模拉杆采用φ16对拉螺杆，间距80cm*80cm。

安装时采用墙包底，模板两端与悬臂端及现浇段箱梁接触处贴双面胶防止漏浆，底模用高度调节螺栓顶起与悬臂端箱梁底板砼面紧贴。

侧模以拉杆固定，穿在砼中的拉杆，外套胶管，以利拉杆拨出。

拆模时间同箱梁梁段施工。

焊接劲性骨架前，应先解除3、6#墩支座锁定，让现浇段能自由移动，考虑到支架与现浇段一起移动，应将与墩帽接触的钢管割掉。

支架及底模、外侧模安装完毕后，进行支架预压，以消除支架的非弹性变形。

预压荷载采用砂袋加载100%重量，预压方法同现浇段。

预压时测量其弹性变形，如弹性变形在允许范围内，即可进行合拢段施工，否则，需对支架进行加固。

在施工3#墩处边跨合拢段时，应根据具体情况决定底模方案，如果合拢段下方位于梁溪河内，则底模方案采用和中跨合拢段相同的反吊法。

同时和中跨合拢一样需在合拢段两端用水箱配重。

4、中跨合拢段施工方案

T构施工结束后，清除箱顶、箱内的施工材料、机具，用于合拢段施工的材料、设备有序放至0号段附近。

中跨合拢段底模采用反吊，先用船将底模系统运至合拢位置，用4个10t的链条葫芦将底模系统安装就位，起吊时应注意均匀对称起吊。

拆除时同样是将底模用4个10t的链条葫芦慢慢放到船上。

在10’#节砌筑水池。

中合拢段混凝土数量为31.94m3，重量为79.8吨。

距0#块中心距离为45米，其对0#块中心产生的弯矩为：

M1=79.8/2*45=1795.5T.m

砌筑水池内侧容水尺寸为长12米，宽4米，高1.0米。

水池中心距0#块中心=45-2-2=41米，装水43.79立方米。

其对0#块中心产生的弯矩为：

M2=41*43.79=1795.5T.m

因为M1=M2,可以视为浇筑砼前与浇筑后箱梁T构不发生应力变化。

浇筑合拢段时按浇筑混凝土方量:

水池水的重量=31.94:

43.75=1:

1.37的比例进行放水,即放水重量为已浇混凝土方量的1.37倍.混凝土浇完时,水池中的水恰好放完，提前在水池上按每2.74立方米水量（相当于浇筑2m3砼）在水池中用油漆作好标记（5.7cm一档），以利于放水。

浇筑时，由试验室负责旁站，随时提供已浇混凝土数量。

由专人负责监督放水工作。

中跨合拢段混凝土达到强度后，张拉剩余的钢绞线，完成整个合拢工作。

拆除配重水池。

合拢段施工时，每个T构两悬臂端加载应对称平衡，而且在合拢施工过程中两共轭悬臂端受力要基本保持不变，尽可能保持悬臂端的稳定，以防止合拢过程中悬臂箱梁变位引起合拢段混凝土在凝结之前发生明显的体积改变而破坏，同时，也保证了大桥的成桥线型。

5、合拢段劲性骨架的施工

预应力混凝土连续梁悬臂施工时，在合拢段的施工过程中，由于昼夜温度变化、新浇混凝土的早期收缩、已完成结构混凝土的收缩徐变、新浇混凝土的水化热的影响、结构体系的变化以及施工荷载等因素对尚未达到强度的合拢段混凝土的质量造成直接影响，成为结构的重要环节。

因此，施工中必须高度重视合拢段的结构措施，使合拢段与两侧梁体保持变形协调，在施工过程中能传递内力，确保工程质量。

1、临时约束锁定的原理

临时约束锁定即指对连续梁合拢口采取技术措施，其目的就是确保合拢段接缝不出现拉开现象，使混凝土强度未达到5Mpa前不过早承受压力。

2、合拢口方案、措施

本桥边、中跨合拢采取劲性支撑方案，劲性支撑采用采用“预埋钢板+连接槽钢+预埋钢板”三段式结构。

3、合拢口劲性支撑结构的力学分析

为简化计算，将温度变化产生的轴向内力按线膨胀计算，并将变截面箱梁分段按其平均截面计之。

假定合拢口两侧支座处在温度变化时仍锁定，见图1所示。

设箱梁升温时产生的自由伸长量为，由于两端约束产生的缩短为

，则

（1）

因

，有

（2）

又

（3）

假设两端墩身无位移，依变形协调原理

得

（4）

式中：

——箱梁因升温所受的轴向力；

——分别为混凝土和钢的线膨胀系数；

——分别为合拢段总长及悬臂灌注段长度和合拢口的钢支撑长度和合拢口的钢支撑长度；

——分别为混凝土和钢的弹性模量；

——箱梁的第

段的平均截面积；

——箱梁的第

段的分段长度。

因为合拢期很短，在此期间混凝土发生的徐变很小，可以忽略，则刚性支撑所受的压力即约等于

。

为大致了解温度内力的大小，可以以下式计算：

（5）

从（5）式可以看出由于箱梁截面较大，假定合拢期间箱梁产生10℃左右的温差，将会产生数万吨的温度内力，如此大的力刚性支撑无论从本身和连接承力都难以接受。

为确保结构的安全性和方便施工，在合拢口劲性骨架锁定后立即释放一端的固定约束。

当合拢口一端固结约束取消后，其一端梁可沿支座滑动，合拢口刚性支撑可按下式计算，选定截面。

N=2.2Qf

式中:

Q——半跨及相连自由伸缩梁段的自重

Q=3197.5+79.8+452.45=3730（t）

f——支座摩阻系数，取f=0.06

则，N=3730×0.06=223.8（t）=2.238×106（N）

选用11组32a槽钢的杆件

A=11×48.5=533.5（cm2）=5.335×104（mm2）

压应力σ=

=

=41.9（MPa）

＜［σ］=140MPa

满足受力要求。

4、注意事项

合拢段劲性骨架按设计图设置。

合拢段两端后施工的一侧在钢板预埋时，要充分估计箱梁纵向施工误差并考虑温差范围，留足预埋钢板之间的间距；仔细测量箱梁横向已施工一侧预埋钢板的位置，精确定位，尽量保证合拢段横截面的位置相同，以使合拢施工时两侧预埋槽钢尽可能在一条直线上（其精度与箱梁合拢精度相同）。

T构梁段及合拢段施工时，若普通钢筋与钢板发生干扰时，可适当移动普通钢筋的位置。

合拢段普通钢筋绑扎完毕，预应力束束安装就位，两端悬臂配重设置完成及标高调整到位以后，选择合适的温度及时间段，按设计要求锁定劲性骨架。

焊接时安排多名熟练的焊工同时施焊，并尽量控制在1小时内完成，焊完后仔细检查焊缝质量是否满足设计要求。

6、合拢段预应力施工

6．1穿束

合拢段预应力筋张拉时，按施工图说明及施工图QL-34的要求按先长束后短束的顺序进行，先张拉合拢束，然后张拉底板纵向束（注意根据变更，B1、B2、B7、B8改为桥面铺装结束后进行）。

预应力钢绞线经检验合格后方可使用。

下料长度根据计算确定，加工一律采用砂轮锯或切割机，不得使用电弧，编束应理顺直，绑扎牢固，防止互相缠绞。

做好各种波纹管道的放置定位，并按设计和规范要求做好预应力钢筋的张拉。

6.2预应力张拉

（1）注意事项

①张拉机具应与锚具配套使用，应在使用前进行标定。

校验时，千斤顶活塞的运行方向与实际张拉工作状态一致；

②张拉机具指定专人使用、管理，经常维护，定期校验，张拉机具长期不使用时，应在使用前全面校验；

③锚具和夹片类型应符合设计规定和预应力钢绞线张拉的需要；

④施加预应力前，应对砼构件进行试验，砼强度不低于43Mpa；

（2）张拉步骤为：

0——10%δk初应力——20%δk——δk（持荷2分钟）——回油锚固

两端同时张拉时，两端千斤顶升压、划线、测伸长量等工作应一致；

钢绞线出现滑丝、断丝后应及时进行补拉等补救措施。

及时检算伸长量，控制在±6%以内，若超过标准时，及时查明原因并进行处理。

在张拉控制应力达到稳定后进行锚固。

详细做好张拉记录。

（3）防止滑丝的措施：

①锚具、钢铰线表面不应有油污、泥砂。

②千斤顶、锚具应对中。

③在安装夹片前检查夹片的洛氏硬度。

6.3孔道压浆：

本工程均采用真空辅助压浆施工工艺。

（1）预应力钢材张拉后，孔道应尽早压浆。

采用的水泥浆的强度不应低于设计规定。

水泥浆技术符合下列规定：

a、孔道整个系统基本密封后通过真空泵抽出空气，当80%以上空气被抽出时，真空表显示压力为-0.08MPa，此真空度是真空辅助压浆的最低要求。

b、真空率

抽真空机抽出空气的效率，一般每小时抽出空气的m3的数记数。

真空辅助压浆要求真空率为≥40m3/h。

保压：

当孔道压浆经过排废，两端排气等工序后还需在压浆压力下（≥0.5MPa）保持压力≥2min后关闭压浆管进浆阀及关停压浆泵。

c、水泥浆的膨胀率、流动度、流锥时间、离析度各项技术指标必须符合设计要求。

（2）压浆设备的选用

1、压浆设备应包括搅拌器、存放式混合容器以及一个带连接软管和阀门的压浆泵；还应有一个最大孔径5mm的筛子，水泥浆进入储存器之前必须通过筛子。

同时应具有水泥、水和添加剂等材料的讲师装置。

2、压浆机

用于真空辅助压浆机，其额定压力应不小于1.0MPa，流量应不小于1m3/h，且能在6min内搅拌出均匀的符合性能要求的水泥浆，并应使水泥浆能连续流动。

3、真空机

用于真空辅助压浆的真空机，其抽真空的能力应不大于90%（-0.09MPa）抽真空的效率应不小于40m3/h.

4、无油空气压缩机

额定压力应不小于0.7MPa,排量应不小于10m3/h.

5、高压水泵

额定压力应不小于0.7MPa。

6、施工时所用的球阀、管体、胶管和接头附件均应能承受1.5MPa以上的压力。

压浆管的对接接壮举宜采用专用的快换接头。

（3）材料

①、水泥：

应采用强度等级不低于P.042.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，所用水泥质量必须符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999的规定。

②、用于真空辅助压浆的水泥尚须满足规定的性能要求。

③、水：

拌制水泥浆的水应不含有任何对预应力筋有腐蚀作用或对水泥有影响的有害物质，清洁的饮用水可直接用于拌制水泥浆。

④、添加剂：

要求使用专用真空辅助压浆剂（粉剂）。

⑤、应力锚具：

采用真空辅助压浆专用锚具，并提供密封措施。

⑥、成孔孔道：

采用自身能保证成孔质量和提供密封性能的成孔材料。

采用塑料波纹管；管与管的连接，采用电热器焊接法焊接或采用专用配套连接器连接。

7、预应力钢材张拉后，孔道应尽早压浆（一般不宜超过去14d）。

压浆时，每一工作班留取不少于3组的70.7*70.7*70.7cm立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。

8、压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土温度不得低于±5℃，否则应采取保温措施。

当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

真空辅助压浆施工步骤如下：

1、在压浆前，如发现孔道内有残留水分或脏物，使用空压机将孔道内有残留水分或脏物排走，确保真空辅助压浆工作顺利进行。

2、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上，压浆泵连接在压浆端上。

以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚具盖帽连接，其中锚具盖帽和阀门之间用一段透明的喉管连接。

3、在压浆前关闭所有排气阀门（连接至真空泵的除外）启动真空泵10min，显示出真空负压力产生，并能达到负压力0.1Mpa，如未能满足此数据则表示波纹管未能完全封闭，需在继续压浆前进行检查、处理。

4、在保持真空泵运作的同时，开始往压浆端压注水泥浆，压浆过程中真空压力将会下降（0.03Mpa），从透明的喉管中观察水泥浆是否已填满波纹管。

继续压浆至水泥浆达到安装在负压容器上方的三向阀门。

5、操作阀门已隔离真空泵及水泥浆，将水泥浆导向废浆桶方向。

继续压浆直至所溢出的水泥浆形成流畅及一致性。

6、关闭真空泵，关闭设在压浆泵出浆口的阀门。

7、将设在压浆盖帽排气孔的小盖打开，打开压浆泵出浆处的阀门直至所溢出的水泥浆形状均匀。

安装压浆盖帽排气管的小盖，并保持压力0.4Mpa下继续压浆0.5min。

8、关闭设在压浆泵出浆处的阀门，关闭压浆泵。

9、钢束应张拉一批，压浆一批，待压浆强度达到80%以上时，才可进行下一道工序。

6.4割束和封锚：

压浆完毕后先将预应力钢筋束用砂轮机锯割，不得用电弧烧割，其周围凿毛并冲洗干净，然后设置钢筋网和浇筑封锚砼，封锚砼标号应符合规定，不低于设计砼的80%，梁端封锚砼必须严格控制梁体长度。

7、合拢段混凝土施工

7.1混凝土配合比设计的基本要求：

（1）合拢段混凝土设计标号为55Mpa，采用微膨胀砼，配合比应经检测中心验证，3天强度达到44Mpa以上；

（2）拌合物坍落度控制在13±1cm左右，浇注腹板时适当减小，以免造成底板砼翻浆，拌合物和易性良好，泌水率小于2％，易于泵送；

（3）粗骨料为粒径5-25mm的连续级配；

（4）细骨料为中粗砂；

7.2混凝土的浇注

合拢段混凝土选择在一天之中气温较低时（一般选择在凌晨），尽量保证新浇注的混凝土处于气温上升的环境中，在受压状态下达到终凝，以防混凝土开裂。

边跨合拢段混凝土方量为25.76m3，中跨合拢段数量为31.94m3，控制在2小时内完成。

浇注前，与10`#块件砼接触面必须凿毛处理，对材料（水泥、石子、砂）及各岗位人员、机械的就位一一落实。

混凝土浇注前，必须对模板管道、钢筋、预埋件认真检查，报监理批准后方可浇注。

混凝土浇注时，通过合拢段附近的箱梁顶板预留天窗浇注底板混凝土，开始浇注腹板混凝土时，从顶板入模。

混凝土浇筑时采用插入式振捣器振捣。

振动棒不可在钢筋上平拖，振捣棒不准碰撞预应力管道、模板、钢筋、辅助设施（如定位架等），在浇腹板以上的混凝土时，预应力管道密集，混凝土振捣要格外小心，防止漏浆。

在合拢段劲性骨架处，要加强振捣保证骨架箱内砼的质量。

备用足够数量的彩条布，浇注时若下雨，则采用彩条布遮雨，保证砼质量。

合拢段混凝土浇注过程中，指定专人放水，保证T构的平衡及合拢段的稳定。

7.3混凝土养护

箱梁现浇段混凝土浇注完毕后及时抹面，顶板混凝土应进行二次抹面，及时用土工布覆盖，洒水养护，防止形成表面干缩裂缝。

当温差过大时，悬臂端应覆盖，以减少温差引起悬臂端变位对合拢段混凝土产生影响。

8、施工进度安排

8.1边跨合拢

边跨合拢时间：

2006年9月3日~9月11日

支架搭设：

9月3日

底、侧模铺设：

9月4日

堆载预压：

9月4日~9月5日

钢筋绑扎及预应力束安装：

9月6~7日

焊接劲性骨架及砼浇筑：

9月8日

预应力张拉：

9月11日

8.2中跨合拢

中跨合拢时间：

2006年9月12日~9月21日

砌筑水池：

9月12日~9月13日

底模安装及侧模铺设：

9月12日~9月13日

钢筋绑扎及预应力束安装：

9月14日~9月16日

劲性骨架焊接及砼浇筑：

9月17日

预应力张拉：

9月21日

9、合拢段施工安全注意事项

1）连续箱梁在合拢前，必须注意结构安全。

T构两侧应注意平衡，对称施工，避免发生结构倾覆。

2）在挂篮退回时，移动应两侧同步进行。

3）工人在挂篮边上操作时，应系好安全带、戴好安全帽。

避免落下重物击伤过往般只。

4）浇筑中合拢段混凝土时，应在中跨悬挂示警灯，提醒船只绕开中合拢段位置前进。

5）中跨合拢段底模采用船运，就位、拆除时应和海事局先行沟通，进行航运管制。