箱梁节段预制方案Word格式.docx
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1
A
300
55
70
160.2
20
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B
281
103.3
3
C
400
40
128.2
4
D
25
108.6
324
5
E
128
6
F
50
115.4
7
G
30
60
125.2
8
H
35
65
98.7
9
I
75
105.8
10
J
45
85
112.8
11
K
290
95
117.7
12
L
271.2
13
M
91.3
68
14
N
98.6
15
O
105.7
16
P
111.1
17
Q
34
合计
1078
2.2工程主要特点
箱梁节段预制施工主要具有以下特点：
1.箱梁节段预制施工时间跨度较长，且预制厂区位于东南沿海区域，全年中各种不利气象条件均会对箱梁节段的预制产生一定的影响。
如夏季的高温、冬季的严寒对预制梁段的养护影响，7级以上大风对测量仪器、起吊设备带来的影响，6月至10月可能产生的台风对整个预制场区的影响等。
2.60m箱梁采用短线匹配法预制、架桥机悬拼工艺，在国应用很少，缺少成熟的施工经验，箱梁节段的预制、拼装施工质量，工艺及线型控制均具有很高的精度要求。
3.长江隧桥工程位于长江入，外界环境对桥梁结构有较大影响，对箱梁节段混凝土耐久性提出了很高的要求。
4.本工程工期紧，质量要求高，对施工现场管理提出了很高的要求。
三、主要施工技术方案
3.1预制厂布置及主要设备配置
二航局预制厂位于距通大桥桥轴线上游约200m处，整体呈南北向布置，总平面为一狭长梯形，其中南北向长约430m，东西向的南端宽140m，北端宽223m，总面积约为78000m2。
短线法箱梁节段预制各工序流水作业特征明显，为减少各工序相互间的干扰，厂区设两条平行生产线，每条生产线自北向南依次布置钢筋绑扎区、箱梁预制区、箱梁修整区、箱梁堆存区。
考虑到箱梁节段的出运采用船舶运输方式，在1号生产线南端设置有用于梁段出运的专用钢栈桥和码头。
辅助生产区布置与预制生产区相对应，自北向南依次设置钢筋堆场及加工车间、试验室及现场仓库、其他材料堆场、砂石料堆场和搅拌站。
预制场总平面布置见图3.1。
根据施工生产需要，预制厂配置的大型设备主要有：
160吨龙门吊2台，主要用于箱梁节段吊运；
10吨龙门吊2台，主要用于钢筋骨架入模、混凝土浇筑及小型构件转运；
160吨桥吊1台，主要用于箱梁节段装船；
50m3/h搅拌站2台；
另外还配备了相应的配套机械设备。
龙门吊及桥吊结构见图3.2、图3.3、图3.4。
预制厂临时用电由设在预制厂预制场中部的箱变提供，箱变至各用电控制柜间铺设地下电缆，各用电控制柜至用电设备则采用明敷线路。
图3.1预制厂总体平面布置图
图3.210吨龙门吊结构示意图
图3.3160吨龙门吊结构示意图
图3.4160吨桥吊结构示意图
3.2箱梁节段预制总述
3.2.1短线匹配预制工艺
根据箱梁的结构型式及成桥的线形特点，箱梁节段选用短线匹配法进行预制，即在预制场设置多个台座，各台座同时作业，所有梁段都在预制台座上进行浇筑。
浇筑时，待浇梁段一端设固定端模，另一端则为已浇好的前一梁段端面（除每个“T”的第一块梁段外，该梁段一端为固定端模，另一端为移动端模），以形成匹配接缝来确保相邻块体拼接精度，当后一梁段浇筑完成并初步养生、拆模后，前一节段即运走存放，而把新浇梁段转移到其位置上作为匹配梁段，循环预制完成各跨箱梁节段。
3.2.2总体预制顺序
节段预制时，以一个墩的“T”为单元、按安装顺序进行。
梁段开始安装的时间及安装进度将直接影响节段预制的顺序，为了不影响施工总进度及工序间的合理衔接，梁段预制施工的总体顺序为：
两条生产线先进行上行线第一联箱梁节段预制，在1#生产线每个台座完成第一个循环（一个T构）的预制任务后，立即转入上行线第二联箱梁节段预制，2#生产线各台座完成第一个循环后则开始下行线第一联箱梁节段的预制生产。
此后1#生产线主要负责上行线箱梁节段预制，2#生产线主要负责下行线箱梁节段预制。
整个预制过程从81#墩向111#墩方向顺序进行。
3.2.3预制施工的总体操作程序
箱梁节段预制施工的总体操作程序如下（以一个“T”为例）：
（1）立模、测量调整定位模板、吊装钢筋骨架、浇筑墩顶0#节段。
（2）拆除0#节段模板（侧模﹑模及移动端模），将0#节段移出作匹配梁，立模、吊装钢筋骨架、浇筑下一节段（以下称y1节段）混凝土。
（3）拆除y1节段模板，将0#节段与y1节段分离，并将0＃节段移至适当的位置。
（4）将y1节段移出至匹配位置作匹配梁，同时进行养护。
（5）立模、测量调整定位模板、吊装钢筋骨架、浇筑下一节段y2混凝土。
（6）拆除y2节段模板，将y2节段与y1节段分离，y1编号后运走堆存。
（7）按以上步骤完成半个“T”的预制。
（8）用龙门吊将0＃节段吊起转向，以其另一个端面作匹配面预制另半个“T”的1号节段，再以1号节段为匹配梁预制2号梁段，以此程序完成另半个“T”的预制。
（9）按以上程序完成所有“T”的节段预制（包括每联边跨非“T”的节段预制）。
标准节段预制的程序（一个循环）示意见图3.5。
图3.5标准节段预制程序（一个循环）
3.3预制施工工艺流程
短线法预制箱梁的主要施工工艺流程见图3.6。
图3.6短线法箱梁节段预制工艺流程图
3.4主要施工方法
3.4.1模板设计、制造与安装
与预制台座相匹配，箱梁节段预制共投入六套模板系统进行施工，模板全部为钢质。
为了方便操作，模板系统配置了液压千斤顶与顶伸螺杆装置。
整个钢模板系统委托新加坡YWL（耀华）公司进行设计、专业厂家制造。
模板系统包括底模、侧模、固定端模和模，其总体结构型式示意见图3.7、图3.8、图3.9。
模板的安装顺序为：
底模安装、侧模安装、（吊入钢筋骨架）、模安装。
由于固定端模的位置是固定的，每次模板安装时，测量校核其平面位置、水平度及垂直度即可。
0#块预制时，两端均需端模（固定端模和移动端模），其他块件的端模为固定端模和匹配梁段的端面。
根据以往施工经验，选用优质液压油作为模板脱模剂，并视其粘度及气温条件掺入适量的柴油。
图3.7底模结构示意图
图3.8侧模及侧模支架结构示意图
图3.9模结构示意图
3.4.1.1端模
待浇梁段（0#块除外，其端模为固定端模与活动端模）的端模包括固定端模和匹配梁段的匹配面。
（1）固定端模
固定端模由δ10mm钢板做面板，加劲后与固定在地面的支撑锚固支架连接。
固定端模上设有剪力键，由于预制梁段所处位置不同，剪力键数量也会出现差异。
因此对需要更换的部分剪力键设计为螺栓固定，便于拆卸。
其余部分则采用永久方式进行固定。
在整个模板系统中，固定端模的精度要求最高，支立固定端模时必须注意以下几点：
1）端模模面与待浇梁段中轴线垂直，且在竖向保持铅直。
2）端模上翼缘要进行标高检测，确保其水平度。
3）端模支撑必须牢固，模板自身具有足够的刚度。
中线控制：
在固定端模上顶面及腔的下底面各设一个轴线控制点，测量时，要求该两个控制点与两测量塔之间的测量基线重合。
垂直度控制：
测量上、下两个中线控制点至测量基点（测量仪器架设点）的水平距离，并调整使其距离相等，确保竖向中轴线垂直（水平距离相等）。
测量设在固定端模翼缘板两侧对称设置的标高兼平面位置控制点至测量基点的距离并调整使其相等，确保固定端模与待浇梁段中轴线成900。
（水平距离相等）。
水平度控制：
测量对称设置在固定端模翼缘板两侧的2个标高兼平面位置控制点的相对标高，控制固定端模顶面水平度。
固定端模安装调整见图3.10。
图3.10固定端模安装示意图
（2）匹配梁段的定位:
匹配梁段定位是短线匹配梁施工中的重要一环，其定位步骤如下：
1）、测量人员根据A类梁试制测量的数据以及A类梁与B类梁段相互位置关系，通过GeomPro程序计算出A类梁段所处位置。
2）、测量人员提拱A类梁段匹配面与B类梁段固定端模的位置距离。
3）、现场施工技术人员根据测量人员提供的数据，对匹配梁段实行初步定位。
4）、测量人员观测匹配梁段，指挥人员对操作底模台车上的油压千斤顶进行纵、横向及水平标高精确定位。
5）、定位后旋下底模上的四个螺旋撑脚，并使其受力，卸落底模台车千斤顶，完成受力支点的转换。
6）、测量对匹配梁段再次测量，并输入数据至监控程序，精度达到要求并通过误差校核则合拢侧模，如达不到要求，则顶升千斤顶重新定位。
3.4.1.2底模
底模面板采用δ10mm厚钢板，纵横向设加劲肋，面板下面为底模支撑平台。
底模设有与侧模及固定端模联结的固定装置。
每个台座共有两套底模及其支撑平台（分别用于匹配梁段和待浇节段），它们之间相互换位，移出时采用底模台车，移进时采用10龙门吊。
底模安装时，通过底模台车上的油压千斤顶使其中轴线与测量基线重合，并保持水平，满足要求后利用顶伸螺杆支撑在台座基础预埋钢板上，再将底模与固定端模用连接螺栓锁定。
3.4.1.3侧模
侧模采用8mm厚的优质钢板，配纵、横向肋，通过钢结构支架进行支撑，支架上设螺旋调节系统，可进行水平和竖向调整。
侧模分为翼板模及腹板模，工厂加工，在现场拼成整体。
侧模既可以侧向移动，也可以绕底部铰位置转动，这样既可确保与混凝土匹配梁段的紧密结合，又有利于待浇节段几何尺寸的控制，并便于模板的拆除。
侧模通过支架支撑上的螺旋调节装置进行移动及调位，调位完成后，其底口与底模通过螺栓联结固定，顶口和底部通过对拉杆对拉。
侧模支架栓接在台座基础的预埋件上。
侧模在安装过程中需注意以下几点：
（1）侧模与台座上的预埋件连接一定要牢固可靠。
（2）侧模铰接位置要求无缝隙，以防止侧模在浇筑混凝土过程中因缝隙的存在而下移。
（3）侧模与底圆弧段与直线段相接处的加工精度一定要确保，以保证该处过渡平顺，接缝严密。
（4）侧模与固定端模及匹配梁间的拼缝要严密，与匹配梁接缝间应设置止浆装置。
侧模安装见图3.11。
图3.11侧模安装示意图
3.4.1.4模
（1）标准模系统
模由δ6mm钢板制成，设加劲肋。
为了适应各节段腔尺寸的变化及方便装拆操作，模设计成小块的组合模板，组合模板分为标准块和异型块，根据各节段预制需要进行组合。
模主要由顶板底模、腹板侧模及角模组成，各模板之间采用螺栓连接，由可调撑杆支撑。
整个模系统固定在滑梁上，可由液压系统完成竖直方向伸缩及横向开启、闭合，并通过专用台车移动，利用卷扬机牵引。
在端模、底模及侧模调校到位后，用龙门吊吊入钢筋骨架并定位。
利用模移动专用台车将模移入钢筋骨架腔（利用卷扬机和滑车及钢丝绳牵引），并将滑梁前端用型钢支撑在匹配梁段底板上，后端则通过台车及支架支撑在地面上，并固定；
用安装在滑梁上的液压系统将模展开形成箱梁预制模，再调节可调撑杆支撑、固定模。
（2）收口网模板
收口网模板主要用于墩顶块等需二次浇筑梁段的预制。
收口网模板在钢筋骨架绑扎过程中就安装于钢筋骨架，在钢筋骨架吊放入模后，以两端的钢模为依托，用脚手管对收口网模板进行加固。
3.4.1.5模板拆除
箱梁混凝土经养护达到其设计强度的50％后，开始拆除模板。
模板拆除顺序为：
模拆除→外侧模拆除→匹配梁段移开→新浇梁段移到匹配梁位置。
利用模系统的液压设备收缩模，拆除滑梁前支撑，用卷扬机牵引模移动台车将模系统移出。
松开侧模顶口及底口的对拉螺杆以及侧模与底模、端模之间的联结螺栓，调节侧模桁架支撑上的螺旋调节装置使侧模同时产生水平和竖向位移将侧模与混凝土分离。
松开匹配段底模与新浇段底模之间的螺栓，利用底模系统上的液压千斤顶将匹配段支撑住，再松开底模上的4根顶伸螺杆使其悬空，匹配梁的重量由千斤顶承受，然后利用卷扬机牵引将匹配梁段与新浇梁段的分离。
将匹配梁段吊开后，再将底模台车移至新浇梁段下，按移出匹配梁同样的方式将新浇梁段移到匹配梁位置作为下一节段预制的匹配梁。
模板组件（可拆卸部分）拆除后，须立即将其清理干净并涂刷液压油，然后吊运至模板堆场分类整齐堆放，减小模板堆放期间的变形。
3.4.2钢筋骨架的绑扎与吊装
本工序的主要工作容有：
钢筋骨架绑扎、预应力管道的安装及定位、预埋件的安装及定位、混凝土垫块的布置、钢筋骨架吊点的设置。
3.4.2.1钢筋骨架绑扎
（1）骨架绑扎
为了加快施工进度，避免钢筋绑扎时对已安装模板的污染，箱梁节段钢筋采取先绑扎成型、再整体吊装入模的方式进行。
钢筋绑扎在固定的钢筋绑扎台座上进行，钢筋绑扎时，在台座上定点放样绑扎，钢筋骨架的几何尺寸、钢筋型号、数量、规格、等级、间距及搭接长度及钢筋接头位置的布置均要满足设计及规要求。
钢筋骨架在绑扎前，须对预制管道及预埋件位置进行放样，以及时调整钢筋位置进行避让。
（2）预埋管件的安装、定位
在钢筋绑扎的同时，进行所有预埋管件的埋设。
主要包括：
体预应力波纹管（锚垫板）的埋设、预制节段临时吊点预埋件、预制节段临时预应力预埋件、体外预应力束限位装置预埋件、墩顶梁段临时固结预埋件、其它附属设施预埋件及通气孔、排水孔的埋设。
波纹管进场后应核对其类别、型号、规格及数量，并相关进行试验检验。
安装时，要准确定位，管道要平顺，按设计给定的曲线要素安设，采用“#”字型钢筋定位，定位筋在直线段按0.5m的间距设置，曲线段按0.3m的间距设置。
锚垫板要与管道中心线垂直。
垫板与波纹管接头处用胶带严密包缠防止混凝土浇注时漏浆堵塞管道。
当预埋管（特别是预应力管道）位置与钢筋位置发生冲突时，可以适当移动普通钢筋。
为保证波纹管位置及对接口的准确，在固定端模上按波纹管设计位置钻孔，通过螺栓固定硬塑料塞的办法来精确控制波纹管口位置。
匹配面处待浇梁段与匹配梁段相应波纹管用PP－R衬管确保其连接顺直。
预埋件（钢板、劲性骨架等）埋设前，检查预埋件的尺寸、规格是否符合设计要求，焊缝质量是否满足其技术规。
安装时进行测量放样，确保位置准确。
预埋件固定时要与钢筋骨架主筋可靠地焊接。
（3）混凝土垫块的布置
钢筋骨架的保护层通过安装在钢筋骨架上的花瓣形砂浆垫块来形成，垫块的厚度按35mm+3mm控制。
安装时，垫块按梅花型布置，间距需满足垫块满足受力要求，并用扎丝固定牢固，底板与腹板交接处适当加密。
垫块表面洁净，不能受到油污的污染，垫块颜色与结构混凝土外表一致，强度不低于箱梁混凝土强度。
钢筋绑扎见图3.12。
图3.12钢筋绑扎示意图
3.4.2.2钢筋骨架吊运、入模
绑扎成型的钢筋骨架经验收合格后即可吊装，吊装由10吨龙门吊完成（墩顶块钢筋骨架重量较大，采用160吨龙门吊上的20吨副钩吊装）。
为防止变形，钢筋骨架吊装时，采用专用吊具多点平衡起吊。
吊运前，调整各吊点吊绳使其受力均匀。
钢筋骨架上的吊环用Φ16的圆钢弯制而成，吊环与钢筋骨架的主筋焊接。
吊装时，保护好各种预埋管件不受损伤。
入模时，检查各预应力管道的堵头塑料塞有无松动或掉落。
对于不能及时入模浇筑混凝土的钢筋骨架要用彩条布或其他覆盖物遮盖，防止日晒雨淋后生锈。
钢筋骨架入模见图3.13。
图3.13钢筋骨架入模示意图
3.4.3混凝土施工
3.4.3.1混凝土技术性能参数
箱梁混凝土为C55高性能海工混凝土，原材料、混凝土性能要求、混凝土配合比须符合《长江大桥混凝土耐久性设计技术要求》的相关规定。
箱梁节段预制施工前，其配合比由试验室严格试配，混凝土性能必须满足设计及规要求，并满足现场施工的需要，其主要技术、性能参数为：
（1）材料：
胶凝材料为按配方要求掺配并拌制均匀的混合料，5-16mm、16-25mm连续级配碎石，赣江中砂，西卡超高效减水剂；
（2）初凝时间6～8小时；
（3）坍落度为16～20cm；
（4）3天强度达到设计强度80％以上，28天强度不小于设计强度；
（5）拌制好的混凝土应均匀，颜色一致，具有良好的和易性，无泌水、离析等现象。
3.4.3.2凝土的拌制、运输
混凝土由设置于预制厂南端的搅拌站拌制，配置两台50m3/h搅拌能力的搅拌站，为满足胶凝材料储存量需要，在搅拌站原水泥筒仓后方增设三个水泥筒仓，通过三通管与原有水泥输送管相连后将胶凝材料输送至搅拌机。
搅拌站布置见图3.14。
图3.14搅拌站布置图
胶凝材料由甲方供应按各组分配合比掺拌均匀的混合料至预制厂材料码头，再由预制厂转运至搅拌站水泥筒仓储存。
混凝土拌制前，对拌和站的各种计量设备进行标定。
在使用过程中要定期检定，经大修或搬迁后，也需重新检定。
拌制前，还要对砂石料及水泥进行检定，严禁不合格材料的使用。
混凝土拌制时，严格按照试验确定的配合比进行操作。
对骨料的含水率要经常进行检测，特别是雨天施工时，要增加测定次数，并调整骨料和水的用量。
严格控制混凝土搅拌时间，每盘混凝土搅拌时间不少于2min，拌和物应均匀，颜色一致，不得有离析、泌水现象。
混凝土通过混凝土搅拌运输车运输至前场，经卸料到吊罐后，由龙门吊吊吊罐入模。
3.4.3.3混凝土的浇筑
（1）底板浇注
对实行二次浇注的梁底板采用串筒从挖空的顶板方孔直接布料浇注。
对具有标准模系统的梁段则采用在固定端模顶面挂设串筒并经溜槽输送至底板上进行浇筑。
底板浇筑时以插入式振捣器为主。
在底板与腹板交接处的钢筋密集区，在底板两端各加装2台附着式振捣器辅助振捣。
底板浇筑时采取中央往两侧浇注。
浇注腹板时，适当降低混凝土坍落度1－2cm，以防止混凝土向底板上翻。
（2）腹板浇注
腹板采用两边对称下料。
振捣以插入式振捣器为主，在腹板底部可借助附着式振动器辅助振捣。
对于有底板锚固块的梁段，需特别注意底板锚固块混凝土的振捣，确保该位置混凝土密实。
（3）顶板浇注
顶板混凝土由一侧向另一侧连续浇筑，采用插入式振捣器振捣。
混凝土浇筑时两侧均匀布料，严格控制分层厚度在30cm以，振捣时严格按“快插慢拔”的技术要领操作，并注意观察混凝土表面气泡排出情况，掌握好振捣时间，确保混凝土密实。
在混凝土浇筑过程中，严禁振捣棒直接碰撞波纹管、预埋管、预埋件，防止预留预埋管件变位。
同时注意布料时严格控制下料速度，防止混凝土对预留预埋管件造成过大的冲击。
（4）特殊季节或气候条件下施工
冬季混凝土施工根据气温条件和热工计算，确定冬季混凝土施工措施，确保混凝土入模温度满足规要求，并加强混凝土振捣质量控制。
混凝土浇筑成型后利用空调养护房保证混凝土养护条件，防止出现温度裂缝。
雨季施工时主要是加强原材料含水量监测，根据实测含水量调整材料用量。
利用养护房顶棚作防雨设施。
注意收听天气预报，避免在大雨天气条件下浇筑混凝土。
根据设备使用安全规定，当遇大风情况时起重机械停止作业。
3.4.3.4测量埋点埋设
在混凝土终凝前，进行测量测点埋设。
测点共设有6个，2个轴线控制点，4个标高控制点。
轴线控制点为U形钢筋埋件，标高点为“十”字头镀锌螺栓。
在混凝土终凝后梁段拆模前，及时对测点进行测量并输入GeomPro监控程序。
3.4.3.5混凝土养护
混凝土浇筑完成初凝后应及时进行养护，养护方法要适应施工季节的变化。
（1）一般情况下的养护
一般情况下采用洒水养护，使混凝土表面的潮湿状态保持在15天以上。
混凝土浇注完毕终凝后开始洒水养护，在箱梁顶板及底板上覆盖土工布，并使土工布保持潮湿，模板未拆除前向模板表面洒水降温。
箱梁节段吊入修整区后，如果养护时间还不足15天，则需要对其继续洒水养护。
（2）冬期施工期间的养护
为了减少拆模等待时间，避免因温差过大而产生裂缝，尽快使箱梁节段达到抗裂所必需的强度，冬期施工期间，箱梁节段预制采用暖棚养护。
暖棚墙为37砖墙，顶棚为启闭式活动顶棚，为保证室采光屋顶采用透明瓦。
每个预制台座暖棚设三台空调，并设置温度湿度计监测室温度和湿度，以保证室养护条件满足冬期施工要求。
3.4.3.5非标准节段预制
非标准节段主要指不能利用标准模一次性进行预制的节段，非标准节段均需两次浇筑才能完成。
考虑到墩顶块重量较大，起重设备起重能力不足，将横隔梁部分挖空预制。
第二次浇注是在箱梁节段安装定位后进行。
第一次浇注时，底模、固定端模及侧模的安装、定位与标准节段的方法相同。
模系统则有所不同，标准节段的模系统由钢模板、液压装置、顶撑杆、滑梁及台车组成；
而墩顶梁段的模由部分钢模板、顶撑杆及快易收口网模板组成，横隔墙围以外的模用钢模板，并用顶撑杆支撑，横隔墙围的腹板侧模板用快易收口网模板，并用脚手管支撑。
横隔墙钢筋穿过快易收口网模板进行预留，二次浇注时接长。
第一次混凝土浇注顺序与标准节段浇注顺序一样，先底板，再腹板，然后浇注顶板及翼缘板。
对于设有转向块的梁段，通过采用镦粗直螺纹接头并利用标准模系统浇注的方法进行。
具体为：
将转向块预埋钢筋的接头处制作成镦粗直螺纹接头，并安装镦粗直螺纹套筒，套筒端面配带塑料螺杆。
模板安装时，套筒端面塑料螺杆顶在模上，保证模板拆除后套筒端面外露。
拆模板后，拧下塑料螺杆，接长转向块钢筋，安装转向器并支模浇注转向块钢纤维混凝土。
根据设计要求，梁段预制后需在堆场存放三个月以后才能安装，为防止二次浇筑部分的外露钢筋锈蚀，在模板拆除后立即对所有外露钢筋刷水泥净浆防护处理。
3.4.4节段转运和存放
当匹配节段完成匹配任务后，即可转运及存放。
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