连续刚构施工方案.doc

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连续刚构施工方案

一、工程概况

张家坦大桥分左右线，左线主桥上部结构为80m+142m+80m预应力混凝土连续刚构；右线主桥上部结构为50m+90m+50m预应力混凝土连续刚构，梁体为单箱单室变高度变截面箱形截面。

箱梁为三向预应力混凝土结构，采用全预应力；箱梁顶板宽度为12m，底板宽度6m，顶面设置2.0%的单向排水坡。

张家坦大桥左线主桥（0#~3#墩、13#~16#墩）为三跨连续刚构体系由两个托架浇筑的墩顶0#块、在两个主墩上按“T构”用挂篮分段对称悬臂浇筑的梁段、吊架上浇筑的跨中合拢段及落地支架上浇筑的边跨现浇段组成。

墩顶0#块长为9.0m，两个“T构”的悬臂各分为17个块件，其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为：

3×3.0m、4×3.5m、5×4.0m、5×4.5m，单幅桥共有一个2.0m长的主跨跨中合拢段和两个2.0m长的边跨合拢段，两个7.84m长的边跨现浇段。

墩顶0#梁段梁高8.0m（梁高为裸梁箱梁中心线处竖直距离计），底板厚度为120cm，跨中合拢段及边跨合拢段、现浇段梁高为3.4m，底板厚度为30cm，其余梁底下缘及底板厚度按抛物线变化；箱梁顶板厚度在墩顶为60cm，至2#块为60~28cm渐变，3#~17#块、合拢段及现浇段为28cm；腹板厚度0#~3#块为90cm，4#~5#块为90~65cm渐变，6#~12#块为65cm，13#块为65~50cm渐变，14#~17#块及合拢段、现浇段为50cm。

张家坦大桥右线主桥同为三跨刚构体系由两个托架浇筑的墩顶0#块、在两个主墩按“T构”用挂篮分段对称悬臂浇筑的梁段、吊架上浇筑的合拢段及落地支架上浇筑的边跨现浇段组成。

。

墩顶0#块长为9.0m，两个“T构”的悬臂各分为11个块件，其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为：

3×3.0m、3×3.5m、5×4.0m，主桥共有一个2.0m长的主跨跨中合拢段和两个2.0m长的边跨合拢段，两个3.92m长的边跨现浇段。

墩顶0#梁段梁高5.2m（梁高为裸梁箱梁中心线处竖直距离计），底板厚度为95cm，跨中合拢段及边跨合拢段、现浇段梁高为2.5m，底板厚度为30cm，其余梁底下缘及底板厚度按抛物线变化；箱梁顶板厚度在墩顶为45cm，至2#块为45~28cm渐变，3#~11#块、合拢段及现浇段为28cm；腹板厚度0#~1#块为75cm，2#块为75~60cm渐变，3#~4#块为60cm，5#块为60~45cm渐变，6#~11#块及合拢段、现浇段为45cm。

左线142m刚构、右线90m刚构主墩及边墩墩顶箱梁综合考虑受力和变形要求在箱梁内设横隔板，为了满足施工和管理需要在主墩墩顶横隔板处设置人洞，另外在边跨现浇段底板亦设置了人洞。

在每个梁段的两侧腹板中间各设置一个直径10cm的通气孔，以减少箱内外温差。

梁体全部采用C50混凝土。

0号梁段混凝土左线259.9m3,重量为6756KN；右线183.42m3,重量为4768.9KN，悬臂浇筑段最大混凝土量为66.2m3,重量为1754KN。

主桥纵向预应力钢束均设置顶板束、底板束和预备束共三种，采用两端张拉方式。

左线纵向钢束均采用ASTMA4167-97标准270级标准强度为1860MPa的15-15型低松弛钢铰线，张拉控制力为2929.5KN，相应锚具均采用OVM15-15型锚具。

右线纵向钢束均采用ASTMA416-92标准270级标准强度为1860MPa的15-10型低松弛钢铰线，张拉控制力为1953KN，相应锚具均采用OVM15-10型锚具。

顶板预留4个备用孔道，底板跨中预留2个备用孔道，底板边跨预留2个备用孔道。

梁体横向预应力钢束均采用BM15-3扁锚体系，采用一端张拉方式，相应预应力锚具张拉端与锚固端交错布置。

横隔板横向预应力钢束采用YM15-3锚固体系，采用两端张拉方式。

梁体竖向预应力钢筋均采用公称直径为32mm的精轧螺纹钢筋，设计张拉吨位为543KN，采用梁顶或横隔板一侧一端张拉方式，隔7天反复张拉两次。

纵向和竖向预应力管道均采用金属波纹管，纵向预应力波纹管内径ф90mm（左线）与ф80mm（右线）。

横向预应力采用扁形金属波纹管，内径60×19mm。

竖向预应力钢筋采用波纹管内径ф50mm。

二、施工工序安排

工艺流程见下页

三、施工方法及措施

（一）、T构0号块施工

T构桥0#块位置管道密集,预埋件及预留孔多,结构和受力情况复杂。

施工顺序为：

托架施工→底模安装→外侧模安装固定→腹板、横隔板竖向预应力筋安装、固定→底板、腹板、横隔板普通钢筋绑扎→腹板波纹管安装定位→冲洗底模→安装内模→顶板普通钢筋绑扎→顶板波纹管安装定位→安装喇叭口（锚垫板）→冲洗底模、端头模板固定→加固模板→预埋件安装→安装、调试灌注导管、漏斗、储浆盘→灌注混凝土→养生→张拉→压浆→拆模。

张家坦大桥T构0#块长度为9m，左线墩顶箱梁截面高度为8.0m，右线为5.2m，由于高度较高，自重较大，同时施工面狭窄，混凝土不易振捣施工，为确保施工安全，同时为保证施工质量， 0#块拟按照高度两次施工，第一次施工高度为左线4.5m和右线3.0m，第二次施工余下部分，具体拟采取如下措施：

1、减少两次混凝土施工的时间间隔，同时调整好混凝土的水灰比以减少两次浇筑混凝土的收缩徐变差值。

2、将第一次施工的混凝土表面设置成凸凹不平状，设置混凝土施工缝，便于两次浇筑混凝土间的衔接。

3、混凝土浇筑施工选择在气温较低的天气中的低温时进行。

4、按照规范要求的施工缝处理方法处理接缝。

5、在0#块施工中，控制混凝土的水灰比，减少收缩徐变值。

6、为减少0#块隔梁位置上出现的裂缝，将在通行孔的隔梁两侧设置加密钢筋网以基本消除裂缝。

7、控制好竖向预应力的张拉工作，确保应力值达到设计要求，保证0#块的质量。

这样做的好处在于施工方便，易于保证混凝土的施工质量，同时托架按照一次浇筑混凝土施工设计而实际混凝土二次施工，第二次施工的混凝土重量由第一次浇筑的混凝土承担，确保托架使用安全。

8、张家坦大桥墩柱高在35~50m范围内，由于高墩在上部恒载作用下将产生一定的竖向压缩值，根据经验选取1.0cm墩身压缩值，在0#块施工中予以抛高消除。

托架与模板

a.托架设计

托架是固定在墩身上部以承担0#块支架、模板、混凝土和施工荷载的重要受力结构，其设计荷载考虑：

混凝土自重、模板支架重量、人群机具重量、风载、冲击荷载等，托架采取自支撑体系构件设计。

施工时按图纸要求在墩身砼浇筑时预埋好所需预埋的牛腿作为托架支点,要求预埋件位置准确无误,以利托架拼装时焊接。

在端模托架上铺设挂篮前后下横梁，在侧模托架上铺设分配梁。

底模利用横梁作为端模支架（脚手架+顶托）支撑点，在支架上架设方木，在方木上铺设底模，底模卸落利用顶托调节。

悬臂部分是在贝雷上铺槽钢，在槽钢上立门式支架，利用门式支架调整模板高度。

托架的墩中部分也采取在墩柱相应位置预先埋设钢桁件，然后在钢桁件上设置下加强斜支撑弦杆的支架。

刚度需要经过严格的受力计算。

采用型钢加工，加工精度符合设计图纸要求。

具体0#托架的设计方案为：

在墩身上预埋钢桁件（经监理工程师批准后）作为托架支撑,上设贝雷片作为分配梁。

其中横桥向每侧8片，贝雷片放置钢架（钢架按照设计的箱梁底坡度设计以便模板直接放置在上面），钢架上直接放置箱梁模板的分配梁与模板，托架按照永久构件设计，刚度必须满足要求；横桥侧向每侧放置3片，贝雷片设置桥纵向分配梁，上设置由钢管组成的钢管支架，按照各向80cm的空间距离设置。

直接支撑箱梁翼缘板部分的模板。

根据墩身宽度、梁底宽度和0#块悬出长度，以及施工操作空间需要，平台平面尺寸为13m×9m，附着墩身高度为4m（墩正面）与2m（墩侧面），为三角形桁架式托架。

每片托架分别由双肢槽钢[36b（墩正面）与[25b（墩侧面）组成，双肢之间设置节点联结，每片托架由水平杆、立杆、斜杆、撑杆、节点板及螺栓组成。

每边悬出段由8片（墩正面）6片（墩侧面）托架组成，相互间由水平支撑、斜支撑联结成整体，详见附图。

托架安装后进行预压以消除非弹性变形，测定弹性变形，为悬浇施工立模标高提供依据。

b、底侧模支架设计：

模板支架分为底模支架及两侧的腹板外侧模下支架。

0#块底模支架的设计荷载按照（2.75m悬臂段混凝土重量、模板重量、人群机具重量之和）×1.2的振动系数，总重量不超过200t，然后按支点数量进行荷载分配，确定每个支架的承载力，外侧模支架设计荷载根据0#块混凝土重量、模板重量、人群机具重量、施工平台重量并考虑振动作用确定，按支架间距将荷载分配在各片桁架结构，各支架的载重量确定后即可进行支架结构设计，支架采用桁架结构，为减少支架的非弹性变形，支架节点全部焊接，支架与托架采用螺栓联结，模板底梁采用钢楔，以便调整模板标高和模板拆除，支架见设计图。

c、模板设计：

模板分为底模、侧模、内模及端模。

分别做如下设计：

①、底模

0#段箱梁底模，采用大块的厚6mm的钢模板，纵横肋采用∟70×5mm角钢加强，底模设置需考虑桥的纵横向坡度。

安装时首先在托架顶面铺设型钢横梁，在型钢横梁上安装拆除模板用的钢楔块，在钢楔块上安装支架。

然后在支架上安装横向型钢作为分配梁，最后在横向型钢上铺设底模板。

②、外模，采用6mm厚的钢模板，模板支架用[12槽钢组焊成桁架结构，考虑模板的通用性，外模使用每个T构上2个挂篮的外模，从而解决8.5m左右的外模，另需加工4块2m长的模板即可满足0#块的施工要求。

通过钢管立柱或分配梁落于底板水平托架上，并用木楔调整侧模高度，外侧模安装后用穿心拉杆与内侧模对拉固定。

③、隔墙模板及内侧模，考虑0#块内梁体截面变化大，模板通用性差，拟采用钢木组骨架框架贴竹胶模板拼、钢木组合骨架，内模就位后，与外侧模用穿心拉杆相连，加固，同时在可行的位置设置自撑体系。

洞孔模板，在隔墙上有2个100*100cm人孔，洞孔模板用组合钢模拼装，用满堂木支架支撑。

端模上有钢筋和预应力管道伸出，位置要求准确，模板拟采用木模。

模板内模及内部顶部模板除梗肋部分做特殊加工外，其余部分采用组合模板，使用螺栓及U型卡联结成整体，竖向用15cm×15cm方木或型钢作为背楞，横向用Φ48钢管或型钢通过扣件及拉杆将内、外模框架拉紧，安装内模底部时竖向预应力压浆管设计位置预先挖孔，并在模安装时注意对压浆孔进行保护，安装后用海绵或其他材料封堵管周空隙，内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧，用脚手架及可调式承托配合，将内模顶紧，并设剪力撑将各杆件联成整体。

在过人洞处截面复杂。

制作使用整体钢模板，在该处顶部钢筋封顶前放入。

以增强模板刚度和整体性，并方便立模，为方便混凝土浇筑及振捣，箱室内模及顶模预留施工用振捣及观察窗，待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封堵。

拆模时先将内模的支撑卸掉，然后松下模舨的内外拉杆即可拆除模板。

内外模板的端头间拉杆螺栓联结并用钢管做内撑以控制混凝土浇筑时模板的位移及变形。

确保腹板厚度准确，为防止内模板上浮，在墩柱顶上设置防浮拉杆预埋件。

在内模安装后将其与内模联结，以防止上浮。

④端头模板：

端头模板是保证0#块端部及预应力管道成型要求的关键，端模架拟利用∟100mm×10mm角钢或其他型钢加工制作成钢结构骨架，用螺栓与内外模联结固定，板面使用3cm的木板，以便拆模。

⑤、托架、支架、模板的安装、拆除：

1、利用塔吊就位，人员站在工作脚手架上，在塔吊、倒链的配合下，将单片托架调整就位，并在临时固定后进行焊接，全部安装到位后进行整体联结。

安装托架时要将托架顶部调整到同一水平面上，以便支架安装并保证托架均匀受力，确保安全。

  安装完毕后进行支架安装，安装过程中要严格检查托架、支架顶面标高是否符合设计标高，与预埋件联结是否牢固，焊缝长度、厚度是否足够，不符合要求的要及时改正。

2、托架、支架安装完成后安装底模板，安装时首先在支架上划出立模边线，用塔吊、倒链配合，调整底模到位，然后将两片外侧模安装就位后将其固定在支架上，并有必要的拉杆及内撑杆将其