45+70+45m悬臂现浇箱梁施工专项方案.docx
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45+70+45m悬臂现浇箱梁施工专项方案
第一章编制依据
1、《淮南市淮上淮河大桥两阶段施工图设计文件》第二版
2、《淮南市淮上淮河大桥施工图变更设计文件》
3、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50～2011）
4、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1～2012）
5、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314～2001）
6、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95）
7、《公路工程国内招标文件范本》（2009版）
8、《桥涵》
9、《路桥施工计算手册》周水兴、何兆益
10、《钢结构设计手册》中国建筑工业出版社
11、《实用土木工程手册》人民交通出版社
12、MidasCivil桥梁计算软件
13、其他相关技术规范
第二章工程概述
1、工程概况
淮南市淮上淮河大桥位于淮南市九龙岗镇、洛河镇及潘集镇。
淮河桥起点与窑河封闭堤平交，由南向北依次跨越洛河洼行洪区、洛河洼行洪堤、淮河河道及漫滩、汤渔湖行洪堤、汤渔湖规划堤、汤渔湖行洪区。
2、工程范围
淮南市淮上淮河大桥全长3.122公里，工程起讫点K7+979～K11+101。
主要工程内容包括淮上淮河大桥主桥、南岸引桥和北岸引桥施工。
主桥为跨径组合98m+180m+98m矮塔部分斜拉桥，主梁为变截面连续混凝土箱梁。
南岸引桥第1～3联（17孔）为30m预制小箱梁，第4联为（45+70+45）m悬浇变截面连续箱梁。
第5～7联为6×40m现浇箱梁，墩号20#～38#，共计36孔（单幅）。
北岸引桥第9联（墩号41#～44#）为3×50m现浇箱梁，第10～11联（墩号44#～55#）为40m现浇箱梁，第12联（墩号55#～60#）为5×50m现浇箱梁，汤渔湖行洪区内17孔×30m预制小箱梁引桥。
3、工程技术标准
（1）公路等级：
一级公路；
（2）设计速度：
80Km/h；
（3）桥面宽度：
引桥32m，主桥34m
（4）行车道宽度：
3×3.75+3.0m（单侧）；
（5）汽车荷载等级：
公路～Ⅰ级；
（6）桥面纵坡：
≤2.5%；
（7）桥面横坡：
2%；
（8）通航标准：
Ⅲ级航道，通航净高10m；通航净宽单孔双向150m；
（9）地震动峰值加速度系数：
0.1g；
（10）设计洪水频率：
1/100；
（11）设计洪水位：
24.34m（黄海高程）；
（12）最高通航水位：
24.31m（黄海高程）；
（13）最低通航水位：
15.65m（黄海高程）；
其余技术指标均按照部颁《公路工程技术标准》（JTGB01～2003）规定值和本项目工程可行性研究报告批复要求。
4、地形、地貌
项目建设区域内地形较为平坦，河漫滩发育宽阔，地下水埋深较浅。
项目建设区域内的地貌单元属淮河冲击平原，微地貌单元属淮河漫滩及一级阶地。
河漫滩由第四系全新统堆积而成，地形较平坦，地面标高+19～+25m，阶地前缘与漫滩呈2～3m徒坎。
5、气象
5.1气温
本桥区属北亚热带半温润季风气候。
区内主要气候特征：
春暖多变、夏季集中、秋高气爽、冬季干冷、季风显著、四季分明。
区内多年年平均气温为15.2℃。
八月份最高平均气温为28.32℃，极端最高气温41.2℃（1959年8月24日）；元月份最低平均气温为1.53℃，极端最低气温为-22.8℃（1966年1月31日）。
5.2降水
多年平均降水量839.4～1041.0mm，降水量年际变化较大，丰水年1559.5mm（1956年），枯水年442.1mm（1978年），降水在全年内分配不均，6～9月降水量较大，约占全年降水总量60%，且多以暴雨形式出现，11月至翌年2月降水量最少，约占全年降水总量10%。
多年平均蒸发量大于多年平均降水量，蒸发量为1646.05mm，6月份蒸发量最大为228.168mm，最小为元月份55.75mm。
年平均相对湿度为72%。
平均无霜期250天。
5.3风况
全年以东北风为主，春末及盛夏有少数偏南风。
年平均风速在1.9～3.7m/s之间。
6、（45+70+45）m悬臂现浇箱梁桥设计概况
6.1下部结构
（45+70+45）m悬臂现浇箱梁桥下部结构采用桩柱式桥墩，群桩基础，其中单幅桥墩采用两根直径2.5m墩柱，基础采用4根直径2.0m钻孔灌注桩，按摩擦桩设计，承台采用8.5×8.2×2.5m“哑铃”形承台。
6.2上部结构
（45+70+45）m变截面连续箱梁，采用双幅布置，全宽32m，单幅箱梁采用单箱单室斜腹板断面，箱梁顶板宽度15.5m，底板宽度7m～8.656m，腹板采用变厚度，中跨跨中及边跨支架现浇段厚度50cm，中跨支点处厚度170cm，顶板厚度30cm，底板厚度按抛物线变化由60cm（中跨支点）变化到30cm（中跨跨中及边跨支架现浇段），箱梁根部高度4.0m，端部梁高2.0m，本段桥梁位于2%全超高段内，桥梁横坡通过箱梁两侧腹板高差形成。
箱梁0#～4#块按三向预应力设计，纵向、横向、竖向均设预应力，其它节段设纵向、横向预应力。
纵、横向预应力钢绞线采用标准抗拉强度
，公称直径15.2mm高强度低松弛钢绞线。
竖向预应力采用GB75/100级高强精扎螺纹粗钢筋（D=32mm），标准抗拉强度
。
图2-1悬臂现浇桥立面
图2-2悬臂现浇箱梁构造图
表2-1（45+70+45）m现浇箱梁主要材料数量表
序号
材料名称
材料分项
单位
数量
1
混凝土
C50现浇混凝土
m3
4846.25
2
C40防水混凝土
m3
371.2
3
沥青混凝土
m3
464
4
DPS防水层
m2
4640
5
高强钢材
钢绞线
Kg
268958.58
6
JL32精扎螺纹钢
Kg
21666.92
7
普通钢筋
C28
Kg
12967.2
8
C20
Kg
564468.92
9
C16
Kg
351826.06
10
C12
Kg
109224.53
11
焊接钢筋网
Kg
57257.6
12
锚具
AM15-19
套
616
13
AM15-16
套
96
14
AM15-9
套
40
15
BM15-4
套
626
16
BM15-4P
套
626
17
YGM-32
套
816
18
波纹管
m
9628.66
19
m
584.34
20
m
183.76
21
m
9565.28
22
m
2864.48
23
钢材
槽钢
Kg
24872.04
24
钢板
Kg
24333.76
25
支座
LQZ22500GD
套
2
26
LQZ22500DX
套
4
27
LQZ22500SX
套
2
28
LQZ4000DX
套
4
29
LQZ4000SX
套
4
第三章施工准备
1、总体施工方案
1.10#、1#块施工方案
0#、1#块在墩旁支架上进行施工，支架由钢管和H型钢组成。
钢管直接支撑在主墩承台上，钢管上放置H型钢承重梁和纵向分配梁，然后铺设底模，安装侧模板，进行0#、1#块施工。
0#、1#块悬臂段底模采用木模。
外侧模板采用钢模，施工完0#、1#块之后作为后续悬浇段侧模板。
内模采用木模，扣件式支架支撑。
1.2挂篮悬浇施工方案
0#、1#块施加预应力之后，利用吊车安装菱形挂篮。
挂篮安装完毕之后进行预压以检验承载能力并消除非弹性变形。
挂篮预压完毕之后开始进行悬臂节段箱梁的钢筋绑扎、预应力管道布设、内模安装、混凝土灌注、预应力张拉及压浆等作业。
1.3边跨现浇施工方案
因桥位处土层地基承载力较小，边跨现浇段采用钢管－H型钢梁柱式支架，钢管桩利用DZ90振动锤锤击入土。
底模板、内模采用木模，外侧模采用钢模。
支架预压完成之后，进行边跨现浇段钢筋、混凝土、预应力等作业。
1.4合龙段施工方案
合龙段施工包括边跨合龙和中跨合龙。
先进行边跨合龙，再进行中跨合龙。
合龙时按照图纸设计要求，设置劲性骨架。
合龙段利用吊架进行施工，采用挂篮的底模和外侧模板，内模为木模，扣件式钢管支撑。
（45+70+45）m悬臂现浇箱梁主要起重机械为吊车，混凝土由搅拌运输车运输到位后汽车泵泵送入模。
2、总体施工部署
（45+70+45）m悬臂现浇箱梁先施工左幅，再施工右幅。
挂篮共投入2套（每套为一对挂篮），周转施工左、右幅。
0#、1#块支架共投入四套，待左幅0#、1#块施工完毕之后，利用挂篮在左幅拼装时间，使用0#、1#块侧模板、内模穿插施工右幅0#、1#块。
因此，右幅0#、1#块支架要提前搭设并预压完毕。
边跨现浇段投入支架2套，底模2套，周转施工左、右幅。
边跨现浇段外侧模及内模投入1套，混凝土浇筑完毕之后即可拆除外侧模和内侧模周转施工4段边跨现浇段。
2、进度计划
当气温较高时（4月～10月），挂篮悬臂浇筑节段工效按10天/段；当气温较低时（11月～3月），挂篮悬臂浇筑节段工效按13天/段。
因此，结合总体施工进度计划及各节段施工工效，（45+70+45）m悬臂现浇箱梁计划于2015年4月30日开始施工，2015年10月16日完成左幅施工，2016年4月11日完成右幅施工。
具体进度计划详见附件1：
《（45+70+45）m悬臂现浇箱梁施工进度计划横道图》。
3、临时供电
临时供电通过变压器由当地电网接至施工区域。
南岸引桥设置2台400KVA变压器、北岸引桥设置1台800KVA变压器以满足施工用电。
主桥共设置4台400KVA变压器。
南、北岸拌合站各设置1台250KW备用发电机，施工现场各配备1台125KW发电机备用。
改跨堤引桥箱梁施工临时用电详见《（45+70+45）m悬臂现浇箱梁临时用电专项方案》。
4、施工组织机构及人员配备
成立淮南淮上淮河公路大桥工程（I标段）项目经理部，实行项目经理负责制，全面履行合同，负责本工程项目的施工，组织协调好内外关系，确保质量、进度、安全、环保、文明施工和经济等各项目标的全面实现。
4.1施工队伍部署
项目经理部下设（45+70+45）m悬臂现浇箱梁施工分部，负责悬臂现浇箱梁的施工。
4.2组织机构及人员配备
项目经理
副经理
总工程师
试验室主任
办公室主任
安全部部长
质检部部长
机料部部长
工程部部长
悬臂现浇
箱梁施工分部
钢筋安装人员20人
预应力施工员10人
南岸拌合站
15人
模板施工人员20人
钢筋加工人员8人
混凝土施工人员14人
图3-4-1现浇箱梁施工组织结构框图
5、原材料计划
项目经理部机料部门严格按照招标文件规定的办法组织原材料采购、验收、保管和发放。
地材取样试验合格后报请监理工程师批准后就近采购，采用车或船运至工地。
选用主要原材料料源如下：
水泥为凤阳中都水泥有限公司生产的珍珠牌水泥，中砂产自宿迁骆马湖，石子产自淮南满汉石料厂，聚羧酸减水剂产自山东省青州诚谊建材有限公司生产的CY-1（A）型减水剂，钢筋为河北敬业钢厂，钢绞线为天津康业钢丝有限公司生产。
所有材料的合格证、技术及质量资料等由质检部门收集，交现场监理工程师验证后，试验室收集保存。
6、箱梁施工主要施工机械、设备
本项工程所用到的主要施工机械、设备见表3-6-1。
表3-6-1悬臂现浇箱梁施工主要施工机械、设备表
机械名称
规格型号
额定功率
或容量（m3）或吨位（t）
数量（台）
挂篮
液压行走
2套
混凝土拌和站
HZS90
90m3/h
1
混凝土拌和站
HZS50
50m3/h
1
汽车输送泵
2
混凝土运输车
8m3
8
电力变压器
400KVA
2
电力变压器
800KVA
1
柴油发电机
250Kw
2
柴油发电机
125Kw
2
吊车
QY25
25t
2
吊车
QY40
40t
1
履带吊
QUY50
50t
1
装载机
ZL40G
2.2m3
6
交流电焊机
B×1～400
29KVA
20
钢筋调直机
GJT4/14
2
钢筋切断机
GQ40
5.5Kw、40mm
2
钢筋弯曲机
GW6/40B
4.5Kw、40mm
3
钢筋套丝机
4
张拉千斤顶
450t
5
张拉千斤顶
250t
4
张拉千斤顶
25t
4
张拉千斤顶
YCW60
60t
3
真空压浆设备
套
2
7、拌合站设置
本标段设置南、北岸两座拌合站。
每座拌合站内配备一台HZS90型拌合站，一台HZS50型拌合站。
HZS90、HZS50拌合站各设100t水泥仓2个，100t粉煤灰仓1个。
（45+70+45）m悬臂现浇桥位于南岸引桥区域，混凝土供应主要使用南岸拌合站。
8、混凝土配合比
试验室通过试验确定箱梁C50混凝土（泵送）配合比。
水泥P.O52.5：
粉煤灰：
砂：
5mm～10mm石子：
10mm～20mm碎石：
水：
外加剂=440：
35：
670：
274：
866：
165：
6.18。
混凝土坍落度为180±20mm，初凝时间为3：
55（h：
min），终凝时间为5：
45（h：
min）。
表3-8-1（45+70+45）m箱梁施工试验、检测仪器设备表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
１
万能试验机
WE～1000B
台
1
２
万能试验机
TYE～300B
台
1
3
压力试验机
YES～2000
台
1
4
混凝土拌和机
HJW～60
台
1
5
混凝土贯入阻力仪
HG～80
台
1
6
混凝土振动台
100Y100
台
2
7
混凝土弹性模量测试仪
SHD～2
套
1
8
全自动比表面积测定仪
DBT～127
台
1
9
水泥标准养护箱
YH～40B
台
1
10
水泥沸煮箱
FZ～31A
台
1
11
水泥胶砂振实台
ZS～15
台
1
12
恒应力压力试验机
DYE～300S
台
1
13
水泥胶砂搅拌机
JJ～5
台
1
14
水泥净浆搅拌机
NJ～160
台
1
15
电热烘箱
101
台
2
16
养护箱自动控制仪
SKY～1
台
2
17
电子天平
BSM220.4
台
1
18
电子天平
YPB50001
台
1
19
电子天平
JSB30～1
台
2
20
电子称
TCS～150
台
1
21
新标准石子筛
Φ300
套
1
22
新标准砂石筛
Φ300
套
1
23
混凝土含气量测定仪
CA～3
台
1
24
混凝土试模
150×150×150
台
120
25
砂浆试模
7.07×7.07×7.07
台
20
26
胶砂试模
40×40×160
台
16
27
坍落度筒
个
4
28
碎石压碎值仪
台
1
29
针片状规准仪
套
1
30
负压筛析仪
FSY～150A
台
1
31
水泥标准稠凝测定仪
0～70mm
台
1
32
雷氏夹膨胀值测定仪
LD～50
台
6
33
钢筋标距仪
台
1
34
规准仪
台
1
35
标准震筛机
ZBS×～92
台
1
9、施工测量
9.1箱梁测量内容
混凝土箱梁施工测量主要包括底板放样、顶板放样、侧板放样，对箱梁的线形控制主要通过对模板的边线、中线、角点等位置进行测量放样。
9.2测量设备
表3-9-1箱梁施工测量设备表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
１
GPS
华测×900
台
1
2
全站仪
拓普康GTS332N
台
1
3
全站仪
尼康DTM352C
台
1
4
DS05水准仪
苏州一光
台
1
5
5m水准尺
套
2
第四章支座安装
1、支座检查
支座进场后安装前开箱仔细检查装箱清单，查看产品合格证、检验报告等有关资料和各部位尺寸、构造等是否符合图纸要求，并按规定内容进行检验。
如不相符，不得使用，应采取措施进行处理。
开箱后不得任意松动连接螺栓，且不得任意拆卸支座。
支座出厂时，已经调平并拧紧连接螺栓以防止支座在安装过程中发生转动和倾覆。
2、支座安装要求
2.1支座与梁体及墩台采用预埋底柱和地脚螺栓连接。
2.2支座安装高度应符合图纸要求，支座必须水平放置保证支座支承平面的水平及平整，支座支承四角高差不得大于2mm。
3、支座安装步骤及注意事项
3.1查阅需安装部位支座的规格、型号及摆放方向，保证支座正确、安装方向无误。
3.2支座安装前相对各滑移面用丙酮或酒精仔细清洗，支座其他构件也应该擦洗干净。
3.3支座垫石顶面凿毛，并冲洗干净，晾干待用。
3.4C50水泥灌浆料按照试验室提供的配合比进行拌制，随用随拌，拌制量满足一次使用即可。
3.5安装支座并旋紧地脚螺栓，在下支座板四角用薄钢板调平块调整支座水平，并找正支座纵、横向中线位置，使之符合图纸要求后，用C50水泥灌浆料灌注地脚螺栓孔及支座底面间隙。
3.6C50水泥灌浆料凝固后，及时清理外露、流淌的灌浆料等杂物，以防污染混凝土外表面并及时拆除支座垫石周围的模板。
第五章悬臂现浇箱梁施工
4、施工工艺流程
施工桥面系
5、0#、1#块梁段施工
0#块梁段长度为4m，1#块梁段长度为3m，总长10m，混凝土方量135.5方，重352.3t。
顺桥向单侧伸出墩身范围为3.75m，箱梁等高段长4m。
等高段内箱梁高度4.155m（横断面中心处），其余长度范围内按二次抛物线变化。
0#、1#块结构复杂，普通钢筋、预应力钢束管道密集，施工时特别注意预应力管道的准确定位，混凝土灌注时不允许漏浆堵塞预应力管道并在张拉前检查所有管道。
5.10#、1#块施工工艺流程
钢筋加工
5.2支架搭设
主墩18#、19#墩高分别为11m、11.5m，因此根据墩高及现场情况，采用钢管型钢支架施工0#、1#块，将荷载传递到承台上。
支架由钢管桩、承重梁、纵向分配梁及连系构件组成。
钢管桩为φ820mm×10mmQ235螺旋钢管，在墩身一侧纵向布置两列，横向布置两排。
钢管底部纵向中心间距1.58m，通过与预埋在支架基座表面的钢板焊接连接，顶部纵向中心间距2.38m。
钢管桩横向间距为5.7m。
为增加支架整体稳定性，钢管桩纵向、横向之间设HN300mm×150mm×6.5mm×9mm连接系。
承重梁为2HW588mm×300mm×12mm×20mm型钢。
近墩身侧钢管桩顶部放置δ=16mm钢板后，承重梁直接放置在该钢管桩上。
远墩身侧钢管桩桩身焊接钢牛腿，承重梁放置在钢牛腿上。
钢牛腿与承重梁之间放置150mm×150mmC30试块，待0#、1#块施工完成后击碎试块进行落架。
在承重梁与钢管桩之间设2HN300mm×150mm×6.5mm×9mm型钢斜撑以减小承重梁悬臂端挠度。
纵向分配梁为HN300mm×150mm×6.5mm×9mm型钢。
在箱梁等高段内，纵向分配梁间距为30cm。
箱梁等高段范围外，纵向分配梁在腹板范围内间距为60cm，顶、底板范围内为65～75cm。
纵向分配梁与承重梁之间缝隙填充干硬性M20砂浆。
支架搭设时，先在场地上将横向两根钢管桩、部分连接系、承重梁斜撑加工成整体，形成框架结构，然后再利用吊车进行安装。
框架安装完后及时焊接剩余连接系。
最后依次安装承重梁和纵向分配梁。
支架搭设施工时注意各构件间连接焊缝须满足设计要求。
由于圆柱墩影响，墩柱两侧钢管桩无法直接相连，只能通过连接系L4和L9连接，因此现场施工时尤其要注意此部分的焊接质量。
支架详细结构见附件2：
《（45+70+45）m悬臂现浇0#块支架设计图》，支架结构受力验算见附件3：
《（45+70+45）m0#块支架验算书》。
图5-2-10#块支架纵向结构图
图5-2-20#块支架横向结构图
5.3临时固结及支撑
根据图纸设计，一个墩顶临时锚固设有
，
高强精扎螺纹36根，每束初张拉力为200KN。
该锚固要求箱梁悬臂施工时最大不平衡荷载应控制在300KN以内。
为确保安全，利用0#、1#块支架远墩侧钢管桩作为箱梁悬臂施工时临时支撑。
图5-2-3临时固结设计图
墩顶临时固结块采用C50混凝土制作，上表面与支座上表面同高作为箱梁底模。
临时固结块底面和顶面均用0.5mm的塑料膜与墩柱或箱梁混凝土隔离。
图5-2-4临时固结块
临时支撑为C30混凝土钢管桩，管桩顶部与预埋在箱梁1#块底板上的Q235钢板焊接，钢板尺寸为100cm×100cm，厚度δ=20mm。
在钢管桩外侧与钢板之间设置8块δ=10mm加劲肋。
当边跨合龙段张拉预应力束完毕之后，即可凿除临时固结块，拆除临时锚固和临时支撑。
对1#块底板上的预埋钢板进行除锈涂刷红丹防锈漆2度打底，表面涂刷银灰色调和漆2度。
5.4模板安装
2.4.1底模安装
箱梁等高段范围内底模采用木模。
面板为δ=15mm的优质竹胶板，单张尺寸为2.44m×1.22m。
背肋为10cm×10cm方木，间距为20cm，方木直接放置在支架纵向分配梁（HN300×150）上。
底模直接在墩位处现场制作铺设。
箱梁等高段范围外悬臂部分底模亦采用木模。
面板为δ=15mm的优质竹胶板，背肋为10cm×10cm方木，间距为30cm。
底模铺设在0#块支架纵向分配梁（HN300×150）上。
2.4.2外侧模安装
0#块外模采用定型钢模板，外侧用钢桁架支固并用对拉杆与内模对拉固定。
外模总长10.4m，面板为δ=6mm、边框为δ=12mm的Q235钢板，水平横肋为[8槽钢，间距30cm。
钢桁架间距120cm一道。
2.4.3内模安装
内侧模采用15mm厚竹胶板，采用10cm×10cm方木作竖肋，间距30cm；横肋为2[10与外模对拉，拉筋为φ20圆钢，竖向和纵向间距均为90cm。
内模底部倒角处设置宽20cm压浆板。
利用钢筋加工成“井”字型架，按纵、横向90cm档距，焊接在底板钢筋上，钢筋顶高出底板厚度5cm；“井”字架上铺设10cm×10cm方木作为钢管底托支撑基础。
钢管为φ48mm×3.5mm扣件式架管，纵、横向按90cm×90cm步距搭设顶板支架，钢管顶设置顶托用来调整立模标高，立模标高调整完成后，在顶托上横桥向搭设[10槽钢，在槽钢顶纵桥向按30cm档距布设10cm×10cm方木，方木顶钉设15mm厚竹胶板，形成顶模。
支架竖向按120cm步距设置纵、横水平连接杆，杆件之间用扣件连接，并旋紧；横桥向两端设置横桥向可调节顶托，与侧模相连接并旋紧顶托，以抵抗混凝土浇筑时的侧压力。
2.4.4端模及横梁模板
端模板采用钢模，以利于重复利用，端模板上开设的预应力孔道位置正确，孔径不大于波纹管外径5mm，孔位偏差不大于5mm。
横梁模板采用木模。
木模面板为15mm厚竹胶板，背肋为10cm×10cm方木，间距30cm。
横梁模板利用预埋PVC管，内穿φ20mm对拉杆方式加固，对拉杆背带为2[10槽钢，间距80cm。
表5-2-1模板、支架安装的允许偏差
项目
允许偏差（mm）
模板标高
基础
±15
柱、墙
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