规划锡澄运河施工方案.docx
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规划锡澄运河施工方案
规划锡澄运河60+100+60m现浇连续箱梁
施工技术方案
1工程概况及桥梁结构
无锡西特大桥连续梁位于490～492号墩，该墩位于鱼塘中，水深3m左右，根据该桥位地质资料，该处地质条件较差，鱼塘中淤泥深度达到4m，地基处理工程量及费用较大。
该处墩高16m、15.5m、15.5m、13.5m。
梁部采用变截面预应力混凝土箱梁,箱梁截面为单箱单室直腹板，顶宽12.2m，底宽6m，中支点底板两侧局部加宽80cm，中支点梁高7m，边支点梁高4.7m，底板按圆曲线变化，圆曲线下缘半径R=488.546m。
顶板厚48cm，局部加厚至125cm，腹板厚从90cm变化到45cm，底板厚度从90cm变化至38cm，中支点处根部加厚到130cm。
全桥共设5道横隔板，其边支点处设置厚1.3m的端横隔板，中支点处设置厚2.5m的横隔板。
箱梁横截面图如下图所示：
根据施工纵断面图，此处鱼塘中的地层自上而下依次为：
⑴人工填土：
灰褐色，结构松散。
层厚4m。
⑵粉土，灰色，中密，饱和性质，层厚10m。
其基本承载力σ=120kpa。
⑶粉质黏土，层厚6米。
其基本承载力σ=180kpa。
（4）粉土，层厚具体详见后附地质勘探图。
全桥主要工程数量表
序号
项目
说明
单位
合计
1
C60混凝土
支架现浇梁体
m3
3882
2
M60砂浆
预应力管道压浆
m3
57.5
3
$15.20
纵向预应力钢束
t
219.6
4
5-＄15。
2
横向预应力钢索
t
31.6
5
φ32mm精扎螺纹钢
竖向预应力钢筋
t
62.9
6
M15-19型锚具
纵向预应力锚具（含锚下螺旋筋）
套
286
7
M15-23型锚具
纵向预应力锚具（含锚下螺旋筋）
套
120
8
BM15-5型锚具
横向预应力锚具（含锚下螺旋筋）
套
442
9
BM15-5p型锚具
横向预应力锚具（含锚下螺旋筋）
套
442
10
φ32mm精扎螺纹钢锚具
竖向预应力锚具（含锚下螺旋筋）
套
3680
11
ф内100mm金属波纹管
纵向预应力索管道
m
8196.6
12
ф内80mm塑料波纹管
纵向预应力索管道
m
0
13
ф内120mm金属波纹管
纵向预应力索管道
m
2182.7
14
90*19mm波纹管
横向预应力索管道
m
5305.1
15
内径45mm波纹管
竖向预应力索管道
m
9298.2
16
ф25压浆排气管
竖向预应力
m
1840
17
q235级钢筋
竖向预应力
t
12.1
18
锚垫板
竖向预应力
t
10.4
19
HRB335级钢筋
梁体
t
589
20
Q235级钢筋
梁体
t
24.52
21
C60混凝土
锯齿块、锚槽、封锚端
m3
46.2
22
HRB335级钢筋
锯齿块、锚槽、封锚端
t
58.3
23
Q235级钢筋
锯齿块、锚槽、封锚端
t
0.86
24
HRB335级钢筋
钢束定位、防崩、锚后加强钢筋
t
20
25
Q235级钢筋
钢束定位、防崩、锚后加强钢筋
t
7.8
26
HRB335级钢筋/钢料
梁地支座预埋钢筋/合拢撑
t
1.67/5.5
27
Q235级钢筋
防落梁设置
t
4.2
28
C60混凝土
防护墙直线/曲线
m3
44/51.3
29
HRB335级钢筋
防护墙直线/曲线
t
15.1/15.9
30
Q235级钢筋
防护墙直线/曲线
t
0.75/0.79
31
HRB335级钢筋
遮板预埋钢筋有声屏障
t
9.93
32
HRB335级钢筋
遮板预埋钢筋无声屏障
t
8.49
33
CKPZ-P-T7500-ZX-e150-1125-c
纵向活动支座
套
2
34
CKPZ-P-T7500-DX-e150-225-c
多向活动支座
套
2
35
CKPZ-P-T37500-ZX-e150-5625-c
纵向活动支座
套
1
36
CKPZ-P-T37500-DX-e150-1125-c
多向活动支座
套
1
37
CKPZ-P-T37500-HX-e150-5625-c
横向活动支座
套
1
38
CKPZ-P/T37500-GD-5625-C
固定支座
套
1
39
防水层面积
m2
1549
40
伸缩缝
道
2
41
排水管
内径ф140mmUPVC排水管
m
216
内径ф80mmUPVC排水管（跨公路）
m
432
2箱梁总体施工方案
满堂支架现浇连续箱梁施工采用碗扣支架搭设，由于该段地质原为鱼塘，淤泥深度有4米，地质条件差，地基处理是现浇梁施工的一个重点，方案初步决定采用搭设ø60cm钢管桩支撑贝雷梁施工，钢管桩上面采用两根40B工字钢作为横梁，将钢管桩连接成整体。
箱体外模采用竹胶合板一次性立模成形，内模采用钢木结合，混凝土在拌和站集中拌和，罐车运输，泵送入模，梁体混凝土一次浇注成型，浇注混凝土时在顶板预留天窗，作为底板混凝土布料、箱内短束张拉及内模拆除用，预应力体系在梁混凝土强度达到设计强度100%，且龄期不少于7天后实施张拉作业。
张拉完成后对预应力钢绞线回缩量进行观测，确定回缩停止，即可切割钢绞线封锚，进行真空压浆作业。
施工过程见后附流程图。
由于该联连续梁跨度大（主跨100米），沉降控制是现浇梁施工控制的重点，共分为7步骤施工：
根据图纸要求本现浇梁采用分段施工的方式：
共分为以下七个步骤：
步骤1：
说明：
桥墩施工完成后，搭设支架，安装支座，并临时锁定中墩活动支座，施工A0梁段，待混凝土强度达到100%且龄期不小于10天后，张拉部分预应力及本节段的横向、竖向预应力钢筋。
步骤2：
说明：
搭设支架，安装边墩支座，浇筑A1、B1梁段
步骤3：
待A1、B1梁段混凝土达到100%的设计强度时候（龄期不小于10天）拆除A0段支架，并张拉部分预应力筋及本段的横向、竖向预应力钢筋。
步骤4：
说明：
拆除A1、B1段支架，张拉部分预应力。
步骤5：
说明：
合拢段临时锁定，在合拢段两端截面间设钢支撑，并在顶、底边上分别张拉两束预应力作为临时索，以锁定梁体。
浇注合拢段混凝土，待混凝土达到设计强度时候张拉纵向索和本节段的横、竖向预应力钢筋。
步骤6
在步骤5完成后将梁放置10天后张拉剩余纵向索。
步骤7
说明：
全桥合拢60天后，铺设二期恒载，成桥。
现浇预应力连续箱梁施工工艺框图
平整场地
基础处理及搭支架
中线标高检查
预压及底座模板
安装腹板外模板及翼缘板模板
检查签证
钢筋下料、成型
绑扎底腹板钢筋及安波纹管
混凝土拌和及运输
穿底腹板预应力钢绞线
支堵头模板
检查签证
试块制作
支内模板
试块检测
绑扎顶板钢筋及安装顶板预应力
浇注箱梁混凝土及养生
松动内模板、早期张拉
终张拉
灰浆配制
压浆
试块制作
封锚
试块检测
拆箱梁底模板及支架
养生
3支架设计及施工
3.1支架设计
支架横向总体布置如下图所示
说明：
1、图中尺寸均以毫米为单位；
2、支架层距为120cm，纵向剪刀撑水平间距为4.8m，纵向剪刀撑在横向为6道，
具体位置：
横向最外面两边各一道，底腹板下方4道；横向剪刀撑纵向间距为1.8m。
3、中支点两侧5米范围内纵向间距加密至0.3m。
3.1.1支架计算荷载分布图式
满堂支架计算荷载分布图式：
（最大截面和最小截面）
如图满堂支架计算荷载分布图式分析：
体积的含筋量大于2%，混凝土容重采用
最大断面：
单侧顶板及底板混凝土每米重：
0.9×1.356×2.6＝3.173t/m
单侧腹板混凝土每米重：
2.6847×3.323×2.6＝23.1955t/m
单侧翼缘板混凝土每米重：
0.3973×1.875×2.6＝1.9369t/m
断面每米混凝土自重：
2×（3.173+23.1955+1.9369）＝56.6148t/m
支架及模板每米自重：
20×12.2×1×0.025＝6.1t/m
施工人员及小型机具产生的自重荷载：
12.2×1×0.25=3.05t/m
振捣混凝土时产生的荷载：
12.2×1×0.2=2.44t/m
施工荷载合计：
6.1＋3.05＋2.44＝11.5t/m
合计每延米：
56.6148+11.5=68.1148t/m
单侧顶板及底板每延米荷载：
68.1148×3.173÷56.6148＝3.8175t/m
单侧腹板每延米荷载：
68.1148×23.1955÷56.6148＝27.9071t/m
单侧翼板每延米荷载：
68.1148×1.9369÷56.6148＝2.3303t/m
贝雷桁架每米自重荷载：
0.27×14÷3＝1.26t/m
第一二次浇筑分界断面：
单侧顶板及底板混凝土每米重：
1.2×1.028×2.6＝3.207t/m
单侧腹板混凝土每米重：
1.6087×3.323×2.6＝13.899t/m
单侧翼缘板混凝土每米重：
0.3973×1.875×2.6＝1.9369t/m
断面每米混凝土自重：
2×（3.207+13.899+1.9369）＝38.0858t/m
支架及模板每米自重：
20×12.2×1×0.025＝6.1t/m
施工人员及小型机具产生的自重荷载：
12.2×1×0.25=3.05t/m
振捣混凝土时产生的荷载：
12.2×1×0.2=2.44t/m
施工荷载合计：
6.1＋3.05＋2.44＝11.5t/m
合计每延米：
38.0858+11.5=49.5858t/m
单侧顶板及底板每延米荷载：
49.5858×3.207÷38.0858＝4.1753t/m
单侧腹板每延米荷载：
49.5858×13.899÷38.0858＝18.0958t/m
单侧翼板每延米荷载：
49.5858×1.9369÷38.0858＝2.5218t/m
贝雷桁架每米自重荷载：
0.27×14÷3＝1.26t/m
最小断面：
单侧顶板及底板混凝土每米重：
0.88×1.35×2.6＝3.0888t/m
单侧腹板混凝土每米重：
1.78524×2.8743×2.6＝13.3414t/m
单侧翼缘板混凝土每米重：
0.35585×1.8757×2.6＝1.735416t/m
断面每米混凝土自重：
2×（3.0888+13.3414+1.735416）＝36.331232t/m
支架及模板每米自重：
20×12.2×1×0.025＝6.1t/m
施工人员及小型机具产生的自重荷载：
12.2×1×0.25=3.05t/m
振捣混凝土时产生的荷载：
12.2×1×0.2=2.44t/m
施工荷载合计：
6.1＋3.05＋2.44＝11.59t/m
合计每延米：
36.3312+11.59=47.9212t/m
单侧顶板及底板每延米荷载：
47.9212×3.0888÷36.331232＝4.074153t/m
单侧腹板每延米荷载：
47.9212×13.3414÷36.331232＝17.5974186t/m
单侧翼板每延米荷载：
47.9212×1.735416÷36.331232＝2.28903t/m
贝雷桁架每米自重荷载：
0.27×14÷3＝1.26t/m
3.1.2支架及相关设计计算
（1）立杆承载力（最大支点处）
碗扣支架立杆纵向间距为0.6m米，在中支点前后共31米范围加密成0.3m。
最大支点处：
单侧腹板下方7根立杆，
，合格；
第一、二次浇筑分界段腹板荷载大，碗扣支架立杆纵向间距为0.6m米，
单侧腹板下方5根立杆，
，合格
单侧顶板及底板下方2根立杆，
，合格；
单侧翼板下方实际按照1根立杆承力计算，
，合格。
依据碗扣式脚手架在层距为1.2m工况下标准设计荷载为3t，此参数脚手架供应商已经经过荷载试验、计算考虑脚手架管的强度、刚度、局部稳定、安全系数（大于或者等于1.5），现步距采用0.6m和0.9m，立杆承载力将加大能满足要求。
（2）立杆计算
由于脚手架设备供应商提供立杆设计标准值为3t，而且通过上面计算，实际立杆轴心受压荷载均未超过3t，下面按照实际最大轴向力计算立杆各项指标：
强度计算：
稳定计算：
立杆钢管截面的回转半径：
轴心受压杆的长细比：
合格，此处轴心受压杆的计算长度按照两端铰接考虑，乘系数取1.0；
纵向弯曲系数：
由以上计算结果可以看出，第一二次浇筑分界段时腹板下方荷载分布宽度内为支架强度及刚度控制区域，所以下面仅此处计算结果，不计算腹板下方、翼板下方对应指标。
2、检算满堂支架腹板纵向方木刚度；
（1）首先按照均布荷载作用下的简支梁计算：
在搭设脚手架，纵向方木出现大悬臂状态时，应加垫底层方木采用扒钉连接使其连续化，同时将方木搭接尽量不放在同一个断面上。
3、检算满堂支架各部位横向方木刚度；
模板下横向方木一律采用10×10cm方木。
计算腹板下方横向方木刚度，按照简支梁进行计算，此位置通过横向错位交叉并列加密补强接头部位：
4、检算便桥贝雷桁架的最大内力
说明：
按照浇筑顺序，第一次浇筑段由于腹板厚度大，该段内钢管桩按照6米间距布置，其他段按照9米间距布置。
腹板下方单侧设置两榀共4排单层加强型贝雷桁架梁。
（1）计算腹板下方荷载分布宽度内：
（6米）
按照最大断面计算：
（4排单层加强型容许弯矩），合格；
合格；
按照第一、二浇筑段截面计算：
（4排单层加强型容许弯矩），合格；
合格；
①计算6米跨贝雷纵梁最大挠度:
fmax=5gl4/（384EI）=5X279.071X64/（384X2.1X108X4X2.505X10-3）
=2.238mm（发生在跨中）②计算9米跨贝雷纵梁最大挠度:
fmax=5gl4/（384EI）=5X180.958X94/（384X2.1X108X4X2.505X10-3）
=7.347mm（发生在跨中）挠度均满足要求
5、检算钢管桩基础的承载力；
由于钢管桩顶分配梁刚度很大，所以计算钢管桩基础荷载后，单桩承载按照均布考虑，贝雷梁的重量按照2450kN计算，最大截面段单桩承受荷载为：
第一、二分界段单桩承受荷载为：
单根ф600mm，δ=8mm，钢管截面承受的允许压力[N]:
kN
N<[N]，强度满足要求！
6、钢管桩基础计算
根据规划锡澄运河段地质补钻孔位图，上层0-4米处为杂填土，下层4-14米为粉土，灰色，中密，饱和性土质，14-20米为粉质粘土层。
桩基按照最大承载力为：
91.312t计算，桩长设定为18米，
根据公式：
N=
=（4*10+10*32+4*50）*3.14159*0.6=1055.57KN
（单桩极限承载力标准值等于桩侧阻力，在此不考虑桩尖阻力）
计算未考虑土芯的闭塞效应，增设闭口劲板作为安全储备。
桩的实际承载力在打桩时结合振动锤的激振力、桩体贯入度等因素综合分析确定，确保单桩承载力足够。
3.2.2荷载计算
此种计算结构荷载按各断面自重荷载＋施工荷载＋支架及贝雷梁的自重进行计算。
由于梁体底板标高按圆曲线变化，为简化计算，确保安全，箱梁变化段纵向荷载按线型变化的均布荷载考虑，最大断面荷载为：
56t/m，最小断面荷载：
47.9.1t/m。
3.3支架搭设
（1）地基处理
地基处理采用ф60cm的钢管桩，施工前对原有鱼塘地基采用砖渣回填，保证压桩机械能够进行作业。
四周挖好排水沟，确保承载能力和基础排水满足要求。
钢管桩打入时保证垂直度满足要求。
钢管桩上采用3根40B型工字钢作为横梁。
（2）支架搭设布置图
（3）碗扣支架结构及搭设方法
碗扣接头是由上、下碗扣和限位销按600mm间距设置在钢管的立杆上，其中下碗扣和限位销是直接焊在立杆上，而上碗扣只要将其缺口对准限位销后，就能沿立杆向上滑动。
待把横杆接头插入下碗扣圆槽内（可同时插4根横杆），随后将上碗扣沿限位销滑下，用锤子沿顺时针方向敲击几下，扣紧横杆接头。
支架采用φ48×3.5Q235碗扣式脚手架，施工时候在贝雷梁上面放20B工字钢，长度为12米，顺桥向间距为60cm，工字钢采用16钢筋连接，将底托放置在工字钢分配梁上，高度调至同一水平。
立杆的搭配组合及底座的调节高度应根据现场的情况与梁底面标高等计算确定。
碗扣接头是碗扣式脚手架的核心构造。
组装时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆、斜杆等接头插入下碗扣，使接头与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转头为止。
杆件组装顺序：
立杆底座→立杆→横杆→斜杆→接头锁紧→上层立杆→立杆连接销→横杆。
把好碗扣式脚手架的质量关，必须保证立杆的垂直度和横杆的水平度，接头连接牢固，再继续搭设上部脚手架。
在搭设过程中，应注意调整整架的垂直度，要求整架垂直度小于1/500。
支架的垂直度（表现为支架竖管轴线的偏差）和水平度（架平面方向和水平方向）对于确保支架的承载能力至关重要，其注意事项为：
1）严格控制每层支架的垂直度和水平度。
在安装碗扣支架时逐步地、仔细地调整好，使支架竖杆在两个方向的垂直偏差都控制在
以内，支架每步的水平偏差控制在
以内，随后在支架的顶部和底部用大横杆和扫地杆加以固定。
2）安装支架时，上下支架竖杆之间应对齐，对中的偏差不大于
，同时注意调整支架的竖直度和水平度。
支架纵桥向必须按规范设置剪刀撑杆及扫地杆，将各排支架牢固地连接在一起。
增加支架稳定性，纵向每隔5排立杆设1道横向剪刀撑，横向根据梁宽纵向剪刀撑，一般在每道腹板下均应设一道纵向剪刀撑。
剪刀撑均与5-6根立杆联系，与地面夹角成45°～60°，并要将各道剪刀撑联结成整体，剪刀撑钢管和立杆用旋转扣件扣紧。
剪刀撑要求在支架高度内上下贯通。
3.4支架预压
支架搭设完毕进行荷载试验，预压重量为现浇箱梁梁体重量的120％，压载实物为砂袋，以消除支架非弹性变形和检验支架设计的可靠性，确保安全。
加载前，先准确确定各测点位置，记录各点数据，作为初始值。
并做好标记。
预压前，测量各点标高。
按混凝土重量的分配情况，分级加载至120%梁体荷载。
砂袋堆放顺序为先底板，后翼板，均要对称进行。
砂袋堆放完毕后，测量各点标高。
每天定时观测两次，待前后两天的测量数据在±3mm以内，并报测量监理工程师签认合格后，确定支架稳定后方可卸除砂袋，卸除砂袋前测量各点标高。
卸除顺序为先翼板后底板，也要对称进行。
砂袋卸除完毕后，测量各点标高。
测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记载，根据现场采集的数据及时进行计算、分析、处理、修正，得出系统变形值。
按预压所得的支架系统弹性变形值进行模板标高调整。
沉降速率达到什么程度算稳定？
4箱梁主要施工工序、施工方法和要求
4.1施工测量
（1）施工测量组织
施工技术部设专职工程测量组，其成员由3名专职测量工程师和多名测量员、测量工构成，负责全过程的现浇箱梁施工测量放线与内部测量复核工作。
（2）现浇箱梁控制测量
a、平面控制系统的建立
现浇梁开工前，通过设计部门提供的施工区平面控制起始坐标点采用全站仪进行控制；
b、高程控制系统的建立
对设计部门提供水准基点进行水准联测复核，复核测量结果报送监理部签认，从水准基点引临时水准点到墩顶，作为现浇梁浇注的依据。
（3）施工图复核
接到连续梁结构施工图后，现浇梁施工放线之前，由专业测量工程师和结构工程师对整个施工图中所有测量放线数据进行认真的复核计算，在测量监理工程师确认后才可作为测量放线的依据。
（4）现浇梁施工测量放线
现浇梁线性关键控制点按照每隔10米一个断面放样，每个端面放样5个点（即两腹板边界点、中心点和翼缘板边界点），由于底板标高按圆曲线变化，标高控制按照每隔1米断面上的关键点控制，作为调整外模标高的依据。
4.2模板安装
内、外模板采用15mm厚竹胶板，内模采用10×10cm方木间距30cm作为竖肋，横肋ф48mm的钢管间距1米，钢管支撑加密保证背带刚度。
外模采用10×10cm方横肋，竖肋采用定做的弧形工字钢靠带，间距60cm。
齿板、中横梁和端横梁模板现场根据图纸另行制作。
模板加固主要拉条和钢管支撑。
（1）在安装模板时，除严格按照主梁的结构尺寸进行放样造型外，必须采取可靠措施对模板进行固定，确保模板在浇注混凝土时不致因振捣和混凝土自重等原因而发生跑模、变形等现象。
（2）模板成型前现场技术人员和测量人员应对模板底面高程、预应力孔道坐标、顶板混凝土高程等进行校核。
（3）外模采用竹胶板模，内模采用钢木结合的形式，模板采用竹胶模，支架采用钢支架，所以应对其结合部位要有联接措施，板厚满足刚度要求。
内模在钢筋、预应力筋绑扎完成后安装。
（4）箱梁结构采用一次浇注成型，内模顶板预留天窗，作为底板混凝土布料、箱内短束张拉及内模拆除用。
（5）内模安装完成后及时的将可调拉压杆安装到位，注意其位置必须与预应力孔道位置错开，完成后对模板测量、校核。
（6）模板安装完成后，必须对模板的结构尺寸进行再校核。
4.3钢筋绑扎
（1）箱梁普通钢筋事先在钢筋作业场加工好。
钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单，并且都经抽取试样试验合格。
钢筋的表面应洁净，加工前应将表面油溃、漆皮、鳞锈等清除干净。
钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
（2）结构钢筋必须保证梁体能够承受预应力施加时所产生的荷载及预应力孔道、锚板的架立功能，而预应力孔道的成型质量则是施加预应力的基本保证。
检查图纸结构钢筋，特别是横梁、隔梁、锚区等钢筋较密部位是否与孔道位置有所矛盾，调整时应以孔道位置为主。
（3）钢筋绑扎顺序：
底板、腹板、钢筋网片→支内模→顶板钢筋绑扎→预埋件埋设。
（4）为方便施工和调整预拱度的需要，骨架可分段制作，分段处设在墩顶中心线两侧各5米处，并相互错开。
墩顶区段骨架钢筋应在横隔梁钢筋入模就位后再单片就位。
（5）绑扎严格按设计图纸和施工规范进行，要求钢筋表面洁净，钢筋平直，无局部弯曲。
钢筋焊接前，必须进行试焊，合格后方可正式施焊。
纵向主筋连接采用闪光对焊。
在接头长度区段内（35d），同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积的百分率应≤50%。
其他钢筋采用绑扎连接。
绑扎接头的搭接长度：
I级钢筋≥25d，Ⅱ级钢筋≥45d。
两接头间距离≥1.3倍搭接长度。
配置在绑扎接头长度区段内的受力钢筋,其接头的截面面积的百分率应≤25%。
（6）为保证保护层厚度，在钢筋与模板之间应设置塑料垫块，垫块应与钢筋扎紧，并互相错开，排列整齐。
核验孔道、锚区、横梁、隔梁等间隙较小的部位，看能否满足混凝土浇筑要求。
如不满足，须及时反映情况以便与设计方面协商解决。
（7）预埋件预埋筋包括竖向筋外套铁皮管、排气孔、泄水孔等，均按设计图纸和规范执行。
（8）钢筋加工偏差应不大于：
受力钢筋成型长度±10mm，弯起钢筋起点位置±20mm，箍筋尺寸±3mm
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