短线匹配法节段箱梁预制实施方案.docx
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短线匹配法节段箱梁预制实施方案
一、编制依据
1、《崇明至启东长江公路通道工程（江苏段）跨江大桥CQ-A2标段施工招标用图纸》（中交公路规划设计院有限公司，2008年12月）
2、《崇启长江公路大桥（江苏段）跨江大桥工程施工项目CQ-A2合同标段招标文件》
3、国家和交通部现行有关标准、规范、规程、办法等，主要有：
1）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
2）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）
3）《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
4）《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275－2000）
5）《工程测量规范》（GB50026—93）
6）项目相关部门批准的相关文件
二、工程概况
2.1工程概述
崇启长江公路大桥江苏段是沪（崇）苏公路越江通道的北段,是交通部规划的上海至西安国家高速公路的重要组成部分，全长4.5476km，由南引桥、主桥、北引桥组成。
南、北引桥共有50m跨钢筋混凝土连续箱梁120跨（双幅），其中南引桥96跨（双幅），北引桥24跨（双幅）。
采用短线法节段预制、架桥机逐孔拼装施工工艺，总计预制箱梁节段1820榀。
箱梁为单箱单室斜腹板截面结构，在中跨墩顶设2.5m厚中横梁，边跨墩顶设2.4m厚端横梁，其余部位均不设横隔梁。
箱梁顶板宽15.8米，底板宽7.2米，腹板厚度从70cm变化至40cm，顶板厚度为28cm，底板厚度从65cm变化至25cm，翼缘板长度为3.467m，梁中心高为3m，长度有3.7m、3.4m、3m、2.6m等几种，梁段重量从78.978t至212.716t不等，具体几何构造参数及数量统计表见表2.1：
预制梁段几何参数及数量统计表表2.1
序号
型号
长度
底板厚度
腹板厚度
重量
数量
备注
（cm）
（cm）
（cm）
（t）
（件）
1
A
370
65
70
212.716
100
0号块
2
B
300
65
70
103.368
100
3
B’
300
65
70
103.368
100
4
C
300
45
70
93.595
120
5
C’
300
45
70
93.595
120
6
D
340
25
55
89.508
100
7
D’
340
25
55
89.508
100
8
E
300
25
55
78.978
20
9
E’
300
25
55
78.978
20
10
F
340
25
55
89.203
120
11
F’
340
25
55
89.203
120
12
G
340
25
40
82.605
120
13
G’
340
25
40
82.605
120
14
H
340
25
40
82.605
140
15
H'
340
25
40
82.605
140
16
I
340
25
40
82.605
200
17
J
260
65
70
174.616
20
墩顶块
18
J'
260
65
70
174.616
20
墩顶块
19
K
260
65
70
89.523
20
20
K'
260
65
70
89.523
20
合计
1820
2.2工程主要特点
梁段预制施工主要具有以下特点：
（1）梁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梁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养护的影响，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）50m箱梁采用短线匹配法预制、架桥机逐孔拼装施工工艺，对梁段的预制、拼装在工艺及线型控制方面的精度要求相当高。
（3）崇启大桥工程位于长江入海口，外界环境对桥梁结构有较大影响，对梁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
3.1.1预制厂布置
中交二航局崇启大桥预制厂位于距苏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。
短线法梁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，厂区内设三条平行生产线，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。
考虑到梁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。
辅助生产区布置于生产区东、西两侧，东侧与预制生产区相对应自北向南依次设置1#钢筋堆场及加工车间、试验室及现场仓库、2#钢筋堆场及加工车间、其他材料堆场，西侧自北向南依次设置地磅房、箱式变电站、砂石料堆场和搅拌站。
预制场总平面布置见图3.1。
图3.1崇启大桥预制厂总体平面布置图
钢筋绑扎区：
设在生产线北端，钢筋施工采用先将梁段钢筋在绑扎台座上绑扎成整体骨架，用10吨龙门吊整体吊放入模的施工工艺。
钢筋绑扎台座由I16、I12.6、[12、[10、L75×5及脚手架构成。
I16主要用于底板及腹板顶部四角点下方的支撑，L75×5用于腹板下支撑，[10用于翼缘板和顶板支架，[12用于走道板和顶板支架的支撑，I12.6则用于底板和顶板钢筋的横向分配梁，其余部分则采用Ф48×3.5mm脚手管。
详见图3.2：
图3.2钢筋绑扎台座图片
在钢筋台座搭设过程中，对顶、底板平面尺寸、对角线及相互间的高差均要进行认真的计算和复核，以确保尺寸精确（以上尺寸为扣除钢筋净保护层的尺寸）。
根据工程进度和预制台座的数量，钢筋绑扎台座与每条生产线的预制台座数量一致，一号生产线布置4个，二、三号生产线各布置5个，共计14个。
预制台座区：
节段梁预制区，一号生产线布置4个预制台座，二、三号生产线各布置5个预制台座，共计14个预制台座。
为保证冬期施工的箱梁质量和施工进度，预制台座区修建开启式空调养生房。
见图3.3：
图3.3开启式空调养生房
修整区：
梁段从预制台座首先转运至修整台座对匹配面、预留预埋管件进行清理，修复混凝土缺陷。
修整台座用三个高为80cm的混凝土柱将待修整梁段支撑起来，修整完毕后吊运至存梁区。
一、二号生产线各设6个修整台座，三号生产线设置5个修整台座。
存梁区：
梁段修整完毕后严格按存梁规则堆存于存梁区，一、二号生产线各设72个存梁台座，三号生产线设置60个存梁台座，共计204存梁台座。
拼装前梁段存放期不少于3个月。
测量塔：
测量塔是短线匹配法预制线型控制的主要设施，必须满足“精度高，变形小、无明显沉降”的条件要求。
场地内共布置15个测量塔（具体布置见预制厂总体平面布置图）。
两测量塔控制点间连线与其所控制的预制台座上的待浇梁段的中轴线相重合。
测量时，一个塔作测量塔，另一塔作目标塔。
测量塔基础采用Φ800钢管桩，入土深度约10m，塔身钢管桩外露高度约6米，为减小塔身在风力作用、车辆动载影响下的颤动，桩内浇注填芯混凝土。
为防止在阳光照射作用下塔身阴阳面因温差而产生变形，测量塔塔身采用土工布双层包裹。
测量塔塔身四周不接触其它任何物体，包括人员上、下的楼梯、操作平台。
为了给测量作业创造良好作业环境，提高测量精度，操作平台除预留仪器观察窗外其余均进行封闭。
详见图3.4：
图3.4测量塔
3.1.2主要设备配置
根据施工生产需要，预制厂内配置的大型设备主要有：
（1）10吨龙门吊6台，主要用于钢筋骨架入模、混凝土浇筑及小型构件转运；
（2）160吨龙门吊2台及120吨龙门吊1台，主要用于箱梁梁段吊运；（3）160吨桥吊1台，主要用于箱梁梁段出梁装船；（4）50m3/h搅拌站2台；（5）另外还配备了一系列相应的配套机械设备。
龙门吊及桥吊结构见图3.5、图3.6、图3.7。
图3.510吨龙门吊结构示意图
图3.6160吨龙门吊结构图片
图3.7160吨桥吊结构图片
预制厂施工用电由设在预制厂生产区西侧的箱式变电站提供，箱式变电站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，龙门吊采用滑线触取电。
3.2箱梁梁段预制总述
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，箱梁梁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，除墩顶块和每跨梁段预制起始梁段采用一端固定端模，一端活动端模进行浇筑外，其余梁段则采用一端为固定端模，另一端为已浇的前一梁段做匹配梁段进行浇注，确保了相邻梁段匹配接缝的拼接精度，当新浇梁段初步养生、拆模后，匹配梁段即运走存放，而把新浇梁段转移到该位置上作为新匹配梁段，完成下一箱梁梁段的预制，并依此循环完成整跨梁段的预制。
3.2.2箱梁预制施工测量
首先以测量塔为基准在预制台座上建立施工测量控制基线及横纵向控制基准点（均设于固定端模上，并经常校核），然后在测量塔上的测量控制点采用全站仪、精密水准仪以及经鉴定的钢尺控制测量预制梁段端线、横纵轴线以及几何尺寸，精确控制预制梁段平面位置及高程。
每个预制梁段需要不断的调整和校正，因后一梁段安装的线型控制是依赖于前一梁段接缝线形控制的，故施工测量必须非常精确，测量的微小差错可能对最后拼装完成的结构产生很大影响。
底模设置为可调整形式，以适应桥面竖曲线和预制梁段预拱度变化。
为满足设计要求的几何尺寸及线形，在每个梁段上设立控制测点，这些控制点用作每个匹配梁段的定位以及决定每个刚浇筑好梁段的实际浇筑位置，每个梁段布置六个控制测点。
测量塔测量控制点及测量塔测量校核控制点的基础采用桩基，确保其稳定性。
箱梁预制施工测量控制平面布置示意图见图3.8，图中黑色小圆点为梁段预制、拼装控制测点（用刻有十字丝的圆钢或螺丝头制作，梁段混凝土浇筑完成后，但未初凝前埋设），图中小红点为固定端模校核点。
施工测量计算采用专业的控制软件，平曲线段以及竖曲线段箱梁采取分段计算，首先将大桥采用的绝对坐标转换成预制台座相对坐标，建立相对坐标系，以便于预制箱梁放样，严密计算曲线要素以及每个预制梁段六个控制测点三维坐标（相对坐标及挠度值），精密控制预制箱梁线形及轴线。
在预制梁段上标出梁号、中轴线以及横轴线。
现场测量控制点布置见图3.9、3.10。
图3.8箱梁预制施工测量控制平面布置示意图
图3.9现场测量控制点布置图
图3.10测量控制塔布置立面图
3.2.3总体预制顺序
崇启大桥预制梁段箱梁每跨设有两条15cm宽湿接缝，梁段预制时，以每跨为一个单元、按拼装顺序进行预制。
墩顶块安排在几个台座分阶段单独预制，其中边跨墩顶块在一个台座上一次性预制完成，中跨墩顶块穿插于标准梁段预制过程中进行。
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：
南引桥主1～1#墩左幅桥跨由北至南和南引桥43～1#墩右幅由北至南桥跨的梁段同时开始预制。
北引桥主7＃～60＃墩由南至北桥桥的梁段延后3个月开始预制，先预制左幅后预制右幅梁段。
最后预制南引桥43＃～主1＃右幅由南至北桥跨梁段。
3.2.4预制施工的总体操作程序
箱梁梁段预制施工的总体操作程序如下（以一跨为例）：
（1）立模、测量调整定位模板、吊装钢筋骨架、浇筑起始梁段。
（2）拆除起始梁段模板（侧模﹑
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