马水河大桥大跨度混凝土梁修建技术Word格式.docx

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（一）、施工步骤

梁体采用对称施工，分六步：

第一步：

1#墩墩身施工完毕后，架设墩旁托架和施工平台，托架主承重梁采用型钢，在墩顶部位预埋锚固体系和钢斜撑，先在墩顶托架上灌注16m长0#块砼；

待梁段砼达到85%的设计强度后，张拉相应的预应力钢索（筋）。

第二步：

在0#块上安装挂篮，对称灌注A1#、B1#段砼；

待梁段砼达到85%的设计强度后，张拉相应的预应力索（筋）并注浆；

往墩两侧移动挂篮，依次进行A2#～A26#、B2#～B26#节段施工；

A26#、B26#节段施工完毕后，拆除挂篮。

在悬臂梁段施工的同时对现浇段（A27#、B27#段）下方地表进行平整硬化，搭设支架和枕木垛；

在宜昌台及2#墩安装永久支座；

在支架上灌注11.8m长27#段砼；

待砼达到85%的设计强度后，张拉相应的预应力筋。

第三步：

沿纵向在距离A26#、B26#梁段外侧50cm的腹板处施加1250kN顶力，用钢楔块楔紧。

第四步：

在支架上灌注2m长A28#、B28#合拢段砼。

浇筑合拢段砼时间，选择非温度急剧变化日之夜间气温最低时进行，并在合拢段两端截面间设钢支撑，在顶、底板上张拉临时索，以临时锁定合拢段两侧梁体。

第五步：

当合拢段砼达一定强度后，拆除梁端临时锁定、支架及钢楔块；

张拉剩余的预应力筋，完成体系转换。

第六步：

进行全桥桥面安装。

（二）、0#块施工

0#块顺桥向长度为16m，在墩顶位置悬臂长度为3m，端部设纵向预应力，在墩梁结合处加设横向预应力筋，在主墩墩顶横隔板内加设竖向预应力筋，深入墩壁4～5m。

采用墩旁悬臂托架现浇工艺，详见图5-1。

因该段梁块截面内力最大且受力复杂，钢筋和预应力管道密集，故在托架上支立模板分两次浇筑，第一次浇筑至箱梁底以上350cm处，即梗肋以下部分，第二次完成剩余部分砼浇筑。

图5-10#块施工工艺流程图

1、托架设计安装

箱梁0#块伸出墩身悬空部分为每侧3m，托架的截面尺寸大于梁体宽度，并留出操作平台。

采用在墩身上预埋匹配锚固板（对同一组匹配制造的锚固支撑体系作明显易查的标记或编号，以便安装时对号入座，工程完后直接卸掉螺栓，并用砂浆抹平即可），安装悬臂支架，在悬臂支架上布设分配梁。

采用型钢作为分配梁，于其上拼装箱梁底模。

由于0#块砼分两次浇注，考虑到托架的受力以及变形等原因，同时结合实际施工情况，在进行托架设计时按第一次浇注砼重量进行考虑（因第二次砼施工时，第一次砼的强度、刚度均足以克服其变形和抗裂）。

墩身施工完成后在平台上安装托架，安装顺序为先内后外（墩内平台先安装），托架杆件利用塔吊吊装，人工配合安装；

内平台三角托架采用Ι63a工字钢（13根，L=6.76m），在工字钢上铺设分配梁；

外平台三角托架采用Ι40b工字钢（单侧6根，L=3.5m），在工字钢上铺设分配梁；

分配梁均采用][22a双槽钢共16组；

箱梁0#块外侧模支架采用Φ48×

3mm的钢管脚手架搭设；

内顶模支架采用小钢管脚手架，支架底脚采取预埋件形式支撑在箱梁底板砼里。

托架与预埋接头采用栓接、焊接钢板加固，承重梁与分配梁、脚手架钢管与分配梁之间均采用焊接固定。

对于底模落架采用对口钢楔。

内外模板落架采用在钢管脚手支架上设置顶托。

支架的非弹性变形和弹性变形，根据计算挠度和施工监控提供的控制标高来设置预拱度予以消除。

2、模板设计安装

底模板采用大块组合钢模；

外侧模采用大块组合钢模板；

内顶模、内底板拐角采用大块不规则组合钢模，内腹板和横隔板为万能钢模；

端模采用8mm钢板分块加工，端模上设有钢筋槽口和纵向预应力管道预留孔。

模板安装时，先安装底模板，然后安装外侧模板，待底板、腹板钢筋及管道和预应力束安装后，最后安装内模板及顶模板。

底模与分配梁之间设置钢楔，以减少其非弹性变形和便于模板拆卸。

底板顶面四周设置反压模板防止浇筑腹板砼时砼从倒角处流出。

外侧模安装时，注意控制模板顶标高，以保证翼缘模板的标高满足线型要求。

模架、模板组装前对支架进行加载试验，完全模拟施工状态下的荷载情况，测定其弹性变形和非弹性变形，并将该值计入预拱度值之内，以确保0#块标高符合设计要求。

3、钢筋制作安装

钢筋在加工场制作后，运至现场进行绑扎作业，施工顺序详见图5-2。

主筋连接采用搭接焊，墩身钢筋伸入梁体腹板、横隔墙内长度按照设计施工；

纵向预应力管道用定位网片固定，定位网片安装与钢筋绑扎同步进行；

砼保护层采用塑料垫块绑扎在钢筋骨架上。

图5-20#块钢筋绑扎顺序图

4、砼拌制、运输、浇筑、养护

本桥C60高标号砼采用5～25mm连续级配的碎石（当地产石灰岩）和含泥量低于1%的中粗砂（洞庭湖砂），通过掺加高效减水剂，制成坍落度为16～18cm的流态砼，并根据不同的灌注部位和气温情况及时进行调整坍落度，初凝时间为4～6h。

0#块砼分两次浇筑，先浇筑墩顶部位，然后由墩顶向悬臂两端推进，完成第一层的浇筑后，进行砼养生，强度达到设计值的85%后进行下一分层施工。

砼摊铺厚度控制在30cm以内，采用大小插入式振动棒交错振捣，严禁碰撞预应力管道，以防移位。

在砼灌注前，为确保砼振捣密实，可将顶板部分波纹管先抽出，待砼灌注到位后再穿入。

为了保证箱梁底板砼的平整度以及顶板砼的平整度和横坡，在顶板、底板的钢筋上设置标高控制点。

在顶板、底板砼浇筑完毕后，采用刮尺将砼表面整平并收抹，及时洒水覆盖保湿养生。

（三）、悬臂段（1#～26#）挂篮施工

主箱梁A1#（B1#）块～A26#（B26#）块采用挂篮悬浇施工。

在0#块上将两只挂篮连体，利用连体挂篮在T构两端对称悬臂灌注，每块一次浇筑成型。

挂篮悬臂浇筑工艺详见图5-3。

图5-3挂篮悬灌施工工艺流程图

钢筋现场加工制作，一次绑扎成型；

砼由搅拌站供应，配备2～3辆砼罐车运输，2台砼输送泵泵送入模，支架拼装与拆除、材料、机具运输采用塔吊，人员上下使用工业电梯。

1、挂篮设计

本桥采用菱形挂篮，自重及附属设备重（包括模板）总重量不大于120t，最大施工能力为250t，适应最大梁段长度4.5m，设计安全系数2.5。

该挂篮由主桁承重系统、底篮及悬吊系统、行走及后锚系统、模板系统等四部分组成；

设计考虑各种荷载和不同工况下的受力，计算后确定具体尺寸。

主桁承重系统主要由菱形桁片、前横梁、中横梁组成。

一片主桁由杆件、节点板组成，主桁杆件与节点板连接均为铰连接。

底篮主要由底篮前后横梁、底篮纵梁和底模组成，底篮前横梁、后横梁和纵梁均为刚性桁架，底模采用大块钢模。

悬吊系统主要由底篮前悬吊、后悬吊、模板悬吊三分部组成。

底篮前悬吊采用丝杠与16Mn钢板吊带组合结构，锚固于上前横梁上：

后悬吊均为16Mn钢板带，锚固于已浇块段和中横梁上。

两侧外模和内模系统均采用φ32mm的精扎螺纹钢锚固于已浇箱梁上。

底篮前悬吊的升降及标高调整用穿心式千斤顶进行，后悬吊及模板。

系统的升降及标高调整则采用螺旋式千斤顶进行。

行走系统由前行走轮、反扣小车、轨道和后支撑组成。

后锚系统由后横梁、竖向预应力筋和连接锚筋组成。

当挂篮行走到位后，挂篮尾部通过连接锚筋与箱梁腹板中的竖向预应力筋结合锚固。

挂篮内、外模板系统均采用滑梁吊挂模板于挂篮上前横梁和已浇块段上。

外模采用大块钢模组拼，内模采用万能钢模组拼，内、外模板通过对拉螺栓连成一体。

外模滑梁和内模滑梁均采用H型钢。

2、挂篮刚度及变形试验

挂篮在工厂进行强度和变形试验，挂篮分级加载、卸载。

通过加载试验测定挂篮的弹性变形和非弹性变形值，检验各部件的连接情况，测定施工数据，为安装挂篮预留沉落量提供依据。

通过加载试验测定挂篮非弹性变形值和在满载时的弹性变形值，强度和刚度符合施工规范和钢结构设计规范要求。

3、挂篮安装

挂篮安装在0#梁段预应力施加后进行，先安装滑轨，并利用竖向预应力筋锚固滑轨。

然后吊装主桁架部分，主桁架在地面组装后用塔吊装到位，最后安装前横梁和模板等。

对于底板、主桁架等较重部件，根据塔吊起吊能力分组件分次吊装。

具体施工步骤为：

安装挂篮底模板，并锚固挂篮轨道，模板系统均采用在陆地上分块组拼好后，运至现场塔吊安装。

主桁架在地面整体组装后用塔吊装到位，锚固于挂篮轨道。

安装前横梁及前吊带，悬吊底模板，解除斜拉钢丝绳。

0#梁段外模解体，利用塔吊分两次移动就位，置于底模外侧走行纵梁上，上端临时固定于主桁架上。

安装外模吊梁和吊杆悬吊外模。

安装内吊梁，吊杆和内模架，内模板。

安装其他部件。

安全检查。

安装前对吊带孔位置，锚固钢筋间距，吊耳间距等进行检查，发现问题及时处理。

4、挂篮的使用

为了有效进行线性控制，减少挂篮在灌注砼过程中的变形调整，挂篮前端预留沉落量，沉落量根据挂篮试验时的变形和施工前1～2个梁段灌注过程中的变形观测结果来确定，具体办法如下：

首次使用挂篮前按照试验数据对挂篮前端预留沉落值。

灌注砼前于挂篮前横梁和吊带上设定观测点。

根据砼的灌注过程分别对观测点的高程进行观测，当观测结果与预留沉落值相差超过施工规范要求的5mm时，对挂篮前吊带进行调整。

对观测结果进行分析，确定挂篮底模板和主桁架的变形。

为下一梁段的施工反馈数据。

在挂篮使用过程中坚持对挂篮悬吊系统进行检查，确保安全。

5、挂篮走行

梁段砼达到85%后，进行张拉、压浆，然后将挂篮前移。

前移步骤为：

接长并锚固挂篮轨道，在轨道表面放置镀锌铁皮，并涂润滑油。

拆下底模后吊带、内外模前后锚杆，并确认模板已经和砼脱离，内模和内模架落于降低的内滑梁上，外模板落于底模走行纵梁上；

拆除主桁架的后锚杆让后支座受力，放松底模前吊带，使底模离开梁体100mm左右。

进行走行前的安全检查，重点检查挂篮两轨道是否相对水平和与桥轴线平行、轨道锚固和支垫情况、挂篮前后支座、挂篮上是否有人员在作业。

每片主桁架各用一个10t的倒链牵引，带动挂篮底模、侧模和内模同步前移，滑行时及时对接缝和砼表面缺陷进行处理，尤其是对拉杆头进行处理，防止锈水污染砼表面，进行修补和处理时挂篮不能移动。

到位后及时安装底模后吊带，内外滑梁吊杆和挂篮主桁架后锚固装置，将临时受力状态变为永久受力状态，确保施工安全。

T构两端的挂篮应同步对称移动；

拆除后锚前要认真检查反扣轮各部联结是否可靠，发现异常情况及时处理；

挂篮移动前要调整底模平台和外侧模水平，并仔细检查挂篮各部件联结情况，检查挂篮上的安全网、钢筋头或其它绳索有无与箱梁钩挂情况，发现问题及时处理；

挂篮移动要统一指挥，两台手拉葫芦尽量同步，并防止脉冲式行走；

移动过程中要用两台手拉葫芦拉住挂篮后节点，防止溜车事故发生。

6、挂篮加载试验

挂篮加载试验拟采用“外拉法”进行，采用钢绞线与预埋精扎螺纹钢连接，千斤顶张拉作为试验荷载的方法。

试验荷载按照悬浇箱梁最大块段重量的1.25倍取值。

7、模板设计及安装

模板系统包括底模、外模、内模、堵头模四部分，采用“侧包底”、“侧包端”方案。

底模：

底模采用大块组合钢模直接铺于底篮上。

外模：

包括模板、骨架及滑梁。

支撑模板和骨架的滑梁前端悬吊于主桁，后端内侧悬吊于前段已浇箱梁翼板、外侧悬吊于主桁；

浇筑砼时设置锚杆锚于前段已浇箱梁翼板。

挂篮前移时，外模滑梁随同前移，外模亦随同前移。

箱梁块段长度变化时，需在外模前端接长相应长度的模板；

同时，随着箱梁高度的变化，拆除外模底节模板及骨架。

内模：

包括模板、骨架及滑梁等。

支撑模板和骨架的滑梁前端悬吊于主桁，后端悬吊于前段已浇箱梁顶板。

内模移动方法同外模。

腹板部分内模腹板高度变化采用增减组合钢模板的方式来实现，骨架的竖肋与横肋连接处设饺以利拆模。

内外模采用螺杆连接。

堵头模板：

根据箱梁腹板浇筑高度，分块分次立模。

8、钢筋制作安装

挂篮前移就位后，进行绑扎。

钢筋采用钢筋棚下料、配制半成品，转运到现场绑扎的施工方法，钢筋施工方法及要求同前。

严格按照图纸及规范要求进行钢筋绑扎。

施工顺序：

先绑扎底板底层钢筋，安装底板预应力束管道，再绑扎底板面层钢筋；

然后绑扎腹板钢筋、安装竖向预应力束管道；

最后，绑扎顶板底层钢筋，安装横向预应力管道及束、安装纵向预应力管道，绑扎顶板及翼板面层钢筋。

9、砼施工

砼采用自动计量拌和站集中拌和，搅拌时间不少于90s。

梁部砼底板坍落度控制在160～180mm，腹板部砼坍落度控制在120～140mm，顶部砼坍落度控制在80～100mm。

箱梁悬浇施工过程中，A、B块段同步对称浇筑，且确保两端施工不平衡砼不得超过3.0m3，顺序如下：

每块悬浇梁段，均从前端开始向后浇筑，先底板后腹板、最后浇筑顶板砼，横桥向为两侧腹板向箱梁块段中轴方向对称均衡进行。

对于每个块段的腹板浇筑，按纵向水平分层浇筑，两侧腹板左右相互交替连续浇筑，如此循环，直至腹板砼浇筑完毕。

对于顶板砼，纵桥向为块段端部向根部进行，横桥向为中部顶板、内侧顶板、外侧顶板对称进行。

砼摊铺和振捣方法与0#块砼。

砼灌注完后及时用塑料布覆盖，并洒水养护，待同条件养护试件抗压强度达到设计强度的85%后，可以揭开塑料布，但还需洒水继续养护，始终保持砼表面潮湿，浇水天数不少于14d。

及时磨平砼表面外漏拉筋及临时预埋件，并涂水泥浆；

梁段间的砼接合面及时凿毛，待下段浇筑前洒水湿润，防止砼接合面出现干缩裂缝。

10、预应力施工

悬灌阶段的纵向预应力索张拉在砼强度达到85%后进行，其它预应力束在砼强度达到100%后进行。

张拉顺序：

先腹板索、后顶板索，从外到内左右对称进行；

各节段横向预应力索待该节段纵向索张拉后再张拉并及时压浆；

纵向索张拉采用双控，以张拉为主，伸长量校核；

竖向预应力筋，待横向索拉完后再张拉，并及时压浆；

预应力钢束及钢筋在使用前均进行张拉、锚固试验。

预应力张拉设备：

张拉千斤顶、压力表、油管、油泵、拌浆机、ZKB120真空泵及其组件、柱塞式灌浆泵、压浆管及工具锚夹具等。

压力表、张拉千斤顶等计量设备，按规定定期检查、校正并建立卡片备查。

压力表选用防震型，表面最大读数为纵向100MPa、精度1.5级；

竖向为60MPa、精度1.5级。

张拉千斤顶的摩擦阻力不大于张拉吨位的5%，并建立油压力与千斤顶张拉N-PA标定曲线。

预应力施加过程详见纵向预应力筋的施工工艺见图5-4、竖向预应力筋的施工工艺见图5-5。

图5-4纵向钢绞线张拉施工工艺流程图

图5-5竖向预应力筋张拉工艺流程图

预应力筋制作：

钢绞线在现场下料，用砂轮机切割钢绞线，钢绞线下料够一束的数量后用梳筋板梳理，并用细铁丝绑扎，每间隔2～3m绑一道，以便运输和穿束。

钢绞线下料长度以满足梁段施工为准，一般为梁段长度＋千斤顶工作长度＋钢绞线穿束时的焊接长度＋富余长度10cm。

精轧螺纹钢筋根据施工设计长度直接由厂家定购。

孔道布置：

当预留孔道与普通钢筋发生冲突时，进行局部调整，调整顺序为普通钢筋、精轧螺纹钢筋、横向预应力钢筋，纵向预应力钢筋管道位置不能动；

孔道位置经定位放样，采用定位钢筋固定，定位钢筋焊接在钢筋骨架上，直线段间距1m，弯曲部位0.5m，喇叭管的中心线与锚具垫板严格垂直，喇叭管和波纹管衔接平顺，不得漏浆和堵塞管道；

孔道平面位置距中心线误差控制在5mm以内，且无死弯。

孔道接长：

纵向预应力孔道以较孔道波纹管直径大5mm的接头管进行接长，接长后以胶带纸包裹，以防漏浆。

锚垫板安装：

锚垫板安放时板面与孔道保持垂直，压浆嘴向上，波纹管穿入锚垫板内部，且从锚垫板口部以海棉封堵孔道端口，外包裹胶带，避免漏浆堵孔。

穿束：

横向、竖向预应力筋均预先在砼浇筑前放入波纹管道内同波纹管一起埋入；

纵向钢绞线穿束按照两种方法实施：

对于40m以下的短束采用人工穿束，对于长束采用卷扬机牵引进行。

穿束前将前端安放引导头，将钢束表面污物清洗干净，导引头采用电焊焊接，焊接时于导引头端搭火，钢绞线不许扰动，防止中间某一位置因搭火而击伤钢绞线。

张拉锚固：

纵横向预应力筋采用分次张拉的工艺，其步骤为：

0→初应力10%σk→20%σk→σk（持荷2min）→锚固。

伸长值的量测方法：

设定初张力10%σk，当张拉力达到初张力后，量测千斤顶的活塞外露长度，然后供油达到20%σk，量测千斤顶的活塞外露长度L1，最后加力至σk，量测活塞的外露长度L2，计算伸长值ΔL=L1+L2-2L0。

竖向钢筋的张拉：

单端张拉，0→初应力→1.05δK（持续荷载2min）→锚固。

张拉采用伸长值与预应力双控。

张拉力以千斤顶标定为主，伸长值与设计值的误差控制在±

6％内，当超出此范围时停止张拉进行原因分析，并予以纠正。

孔道压浆：

预应力管道压浆采用真空压浆工艺（原理见真空灌浆施工原理图5-6）。

竖向管道采用将两根同排的预应力管道连通压浆，在底部设置三通管，两根三通管之间采用硬质塑料管连接，并用胶带、细铁丝缠紧，保证管道畅通；

横向束由张拉端的锚固端压浆；

纵向束从较低一端向较高一端压浆。

施工工艺为：

封锚→材料准备→启动真空泵调整压力→搅拌水泥浆→灌浆→完成达标→关掉排气阀增压→关掉灌浆阀→清洗。

图5-6真空灌浆施工工艺原理图

封锚：

外露锚头封锚时先将锚槽处的水泥浆等杂物清理干净，并将端面砼凿毛，同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污垢，绑扎封锚钢筋，浇筑封锚砼，洒水养护。

（四）、边跨现浇段施工

边跨段采用枕木垛、腕扣式钢管支架现浇工艺。

宜昌岸边跨现浇段采用搭枕木垛施工，万州岸边跨现浇段采用支架法施工。

临时墩反力架基础为混凝土，并预埋螺栓，通过螺栓与型钢支架连接，前后采用型钢支撑加固。

腕扣式满膛支架基础采用混凝土更化，并铺设方木垫块，支架立杆纵横间距均为90cm，横杆步距1.2m，支架顶铺设方木。

铺设底模前采用砂袋预压。

砼由搅拌站供应，配备2～3辆砼罐车运输，1～2台砼输送泵泵送入模，支架拼装与拆除、材料、机具运输配一台25t吊车。

砼浇筑前按设计要求对支架进行预压，以确保安全和消除非弹性变形，并按实测的变形量预留沉降量。

支架基础施工前对地基进行加固及硬化处理，在地基两侧设排水沟，避免养生水、雨水积聚在地基上或地基两侧。

边跨段现浇施工程序为：

地基加固及硬化——施工型钢支架反力柱，搭设支架（枕木垛）——支架（枕木垛）上堆码与梁体等重的土袋进行预压，消除非弹性变形，测定弹性变形量——安装支座，按设计要求预留支座偏移量——安装底模板，设置预拱度——绑扎底板钢筋和腹板钢筋，安装底板预应力管道——安装内模——绑扎顶板钢筋，安装预应力管道——灌注砼——养生、张拉、压浆——封端。

（五）、合拢段施工和体系转换

箱梁的合拢是控制主桥受力状况和线形的关键工序，因此箱梁的合拢顺序、合拢温度和工艺都必须严格控制。

箱梁合拢段采用支架法施工，合拢段支架与边跨现浇段支架相连，同时搭设，并在其上铺设模板，绑扎钢筋，安装预应力孔道和竖向预应力钢筋，底板和腹板纵向钢筋单端进行焊接，波纹管单端连接并预留另端活接头，注意结构尺寸，临时锁定钢结构单端焊接。

按设计先张拉部分预应力束。

合拢后补足张拉吨位至设计吨位。

进行波纹管、钢筋作业，穿钢绞线，梁端对称增加配重（合拢段砼重量）。

按照设计要求在合拢前，沿纵向在距离A26#、B26#梁块外侧50cm的腹板处施加1250kN的顶力，并用钢楔块械紧；

然后在支架上进行A28#（B28#）合拢段施工；

最后解除钢楔块，张拉剩余预应力，拆除现浇支架完成T构合拢。

箱梁合拢应避开大风天气，并同时根据当地的气象资料，选择非温度急剧变化日之夜间气温最低时进行，温度控制在≤15±

3℃，快速进行砼灌注，在4h内完成，保证升温时砼处于凝固状态，同时进行对称卸载。

为保持砼灌注过程中梁体受力不变，在两个临近梁段上各预压重量等于合拢砼重量一半的水箱，随砼的灌注分级放水，并在合拢段两端截面间设钢支撑，并在顶、底板上张拉临时索，以临时锁定合拢段两侧梁体。

为防止出现由于新浇砼自身收缩而引起的裂纹，在砼中加入微量的铝粉做微膨胀剂；

为尽快提高合拢段砼早期强度，除加入适量早强剂外，将合拢段砼强度提高一个等级。

在合拢段浇筑完后，于全跨范围顶板上铺设土工布洒水降温养护。

合拢段砼达到一定强度后，拆除梁端临时锁定、支架及楔块，形成T构，张拉所有的后张索，完成体系转换。

四、梁部线形、应力监控

为确保箱梁合拢精度及梁部线形，拟采用大跨度预应力砼梁桥施工动态跟踪控制程序PCCP，分悬灌、现浇、合拢三个阶段，对箱梁施工全过程进行应力和挠度的动态监测和控制，并及时将影响箱梁挠度的各因素及变化信息反馈给设计单位，以共同完成箱梁线形控制。

PCCP控制程序工作流程见图5-7：

图4-40　PCCP控制程序工作流程

当施工方案有较大变动时应反回重新计算桥墩和箱梁各表面内力、应力和扰度值;

测量要定人、定仪器，以尽量减小人为和仪器的误差变化。

（一）、高程监控

在桥轴线和上、下腹板的中心轴上，组成三条纵轴线，每段的前沿和三条纵轴的交叉处