南北堤连续梁施工方案.docx
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南北堤连续梁施工方案
京沪高速铁路JHTJ-3标段
北京至徐州段
大汶河特大桥（32+48+32）m
预应力砼连续梁挂篮施工方案
（390#~393#、435#~438#）
批准：
审核：
校核：
编制：
中国水电集团京沪高速铁路土建工程三标
项目经理部四工区（四局）
2009年3月
一、概述
1、编制依据
⑴新建京沪高速铁路土建工程施工总价承包合同、招标文件、补遗（答疑）书、设计图纸等。
⑵现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。
⑶本企业所拥有的技术装备力量、机械设备、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验。
⑷铁路客运专线有关工程技术规范及国家行业标准、规则、规程。
⑸京沪高速铁路大汶河特大桥实施性施工组织设计。
⑹国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。
2、编制原则
按照“突出重点、兼顾一般、科学组织、均衡生产”的原则进行编制，具体为：
⑴根据工程的实际情况，围绕重点项目周密部署、合理安排、科学管理。
⑵采用平行流水及均衡施工方法，施工过程中采用动态管理，进行施工跟踪管理，及时调整计划中不符合实际的部分，保证施工工期。
⑶制定切实可行的创优规划和质量保证措施，确保工程质量。
⑷严格遵循有关环保和水保法规，采取保护方案及相应的保证措施，配合当地政府和有关部门做好环保和水保工作。
⑸合理配置生产要素，优化施工平面布置，减少工程消耗，降低生产成本。
⑹采用适宜的施工方法和工艺，提高机械化施工水平，结合场地及交通等情况，合理优化施工方案，确保工程质量及施工安全。
⑺推行ISO9002质量保证标准体系，制订工程创优规划，编制项目质量计划，重点把好技术方案审查关、材料进场检验关、施工过程控制关，切实保证实现质量目标。
3、编制范围
大汶河特大桥390#~393#、435#~438#墩跨南、北堤2联32+48+32m预应力混凝土连续梁。
4、工程概况
大汶河特大桥跨大汶河南、北堤采用2联（32+48+32）m预应力混凝土连续梁跨越，其中391#~392#、436#~437#为主墩，390#、393#、435#、438#为边墩，采用挂篮悬臂灌注法施工。
正线里程分别为DK487+679.15～DK487+792.75和DK489+134.53～DK489+248.13，每联梁体全长113.5米，坡度为0‰，分别处于直线、曲线段，曲线半径为10000m。
连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，适应CRTSⅡ型板式无砟轨道。
挡碴墙内侧净宽8.8m，桥上人行道栏杆内侧净宽11.9m，桥面板宽12.0m。
边支座中心线至梁端0.75m，支座横桥向中心距4.5m。
中支点梁高为4.05m，跨中梁高为3.05m。
3跨连续箱梁分2个“T”构均采用挂篮悬臂浇筑，各单“T”箱梁除墩顶0#块和1#、1’#块外，分5对梁段，即；5×3.45m米进行对称悬臂浇筑，从墩顶向跨中方向依次编号，第7#块为合拢段（长1.5米）。
边跨现浇段8#段长8m，高3.05m；2个主墩上悬灌结构相同，0#块长6.0m，高4.05m，砼122.64m3/个。
除6#块及边跨现浇段外其余梁段高度按二次抛物线Y=X2/344.1025（X坐标原点为距梁端17.75m即5#、6#块分界处）变化。
⑵连续梁桥面适应CRTSⅡ型板式无砟轨道，按三列排水方式设计，桥面为六面坡构造，梁端1.45m铺设泡沫塑料板加高15mm，其它区域65mm，加高平台宽度3.1m，内设桥面防裂钢筋网，梁端处设纵向加强钢筋。
顶板厚度40～60cm，腹板厚度48～60～80cm，底板厚度40～80cm，在端支点、中支点、中跨中共设5个横隔板，隔板设高1.2（0#段1.5）m、宽1.5m的孔洞，供检查人员通过。
⑶梁体混凝土强度等级采用C50，挡碴墙、遮板混凝土强度等级采用C40。
⑷梁体按三向预应力结构设计即纵向、横向、竖向。
纵向：
钢绞线采用9/12/15-7φ15.2mm高强度低松弛钢绞线，fpk=1860MPa，采用OVM15-9/12/15锚具锚固，YCW350千斤顶张拉，金属波纹管内径90mm。
横向：
采用4-φ15.2mm钢绞线，扁形金属波纹管（内径70x19mm）成孔，单端张拉，张拉采用BM15-4扁形锚具锚固，锚固端采用BM15P-4型锚具锚固。
弹性模量均为Ep=195GPa
竖向：
采用φ25预应力精轧螺纹钢，型号为PSB830，其抗拉强度标准值fpk=830MPa，弹性模量为Ep=200GPa，YC60A型千斤顶张拉，JLM-25型锚具锚固，φ35mm（б＝0.5mm）金属波纹管成孔，在腹板内单排布置。
5、主要工程量
每联工程量：
钢筋267.81T，钢绞线80.3T，C50砼1473.73.27m3，φ25精轧螺纹钢筋10.87T。
具体工程数量见表1-1。
表1-1每联32+48+32连续梁工程量表
部位
材料及规格
单位
数量
桥面
防水层
m2
1248.5
保护层
C40纤维混凝土
m3
10.0
其他（直/曲线）
竖墙
混凝土
C40
m3
37.9/45.2
防护墙
普通钢筋
Q235
t
0.05/0.09
HRB335
t
14.7/16.1
临时刚性构造
Q235
t
6.00
纤维素纤维（UF500）
t
0.41
主梁
混凝土
C50干硬性补偿收缩砼
m3
12.81
C50
m3
1438.37
fpk=1860Mpa钢绞线
二期横载
KN/m
120～140
9-7φ5
t
7.73
12-7φ5
t
11.16
15-7φ5
t
41.1
15-7φ5备用
t
6.61
4-7φ5
t
13.70
粗钢筋
Φ25精轧螺纹钢筋
t
10.87
普通钢筋
Q235
t
9.98
HRB335
t
257.83
镀锌金属波纹管
φ60（内）
m
734.72
φ90（内）
m
3546.52
70*19
m
2938.20
铁皮管
φ35
m
2158.33
锚具
二期横载
KN/m
120～140
OVM15-9永久
套
56
OVM15-12永久
套
80
OVM15-15永久
套
154
BM15-4
套
265
BM15P-4
套
265
JLM-25
套
1496
支座
大吨位球形支座
LXQZ-6000-DX-100
套
2
LXQZ-6000-ZX-100
套
2
LXQZ-17500-ZX-100
套
1
LXQZ-17500-DX-100
套
1
LXQZ-17500-HX-0
套
1
LXQZ-15000-GD-0
套
1
二、施工部署及施工计划
1、队伍安排及任务划分
铁路客运专线现浇连续梁施工技术难度大，工艺复杂，施工采用专业作业队组织施工，根据现场实际情况安排2个专业施工队分别负责大汶河南、北堤32m+48m+32m连续箱梁的施工。
每联连续梁施工队分为支架施工班组、模板施工班组、钢筋施工班组、混凝土施工班组、预应力施工班组，不包括拌和站人员和工区、施工处指导、配合人员约需人员91人。
现浇箱梁施工队具体劳动力组织见表2-1。
2-1连续梁施工人力资源配置表（每联）
序号
工作内容
人数
附注
1
挂篮安装及行走
12
起重和架子工种，每组6人
2
模板安装、及就位
8
木工工种，每组4人
3
钢筋绑扎和波纹管道安装
7
钢筋工、电焊工、预应力工，每组7人
4
混凝土浇筑及养护
15
每组：
输送泵2人，浇筑4人，串筒1人，振捣4人（插入3人，附着1人），杂工4人（养护2人）
5
施加预应力及压浆
14
每组：
张拉4人（每端油泵1人，记录1人），
压浆3人
6
现场管理人员
1
每组1人
7
现场技术人员
1
每组1人
8
安全员
1
每组1人
9
质量检验员
1
每组1人
10
测量人员
2
每组2人
11
各类司机
6
吊车2人，运输车辆4人
12
机械车辆修理工
2
总计
70
工序工种间依进展调动使用
2、主要机具设备表
主要机具设备情况见表2-2。
表2-2主要施工机械设备配置表（每联）
序号
名称
规格型号
数量（台/套）
性能
状况
备注
1
菱形挂蓝
8
良好
2
混凝土拌合站
150/90
2
良好
3
泵车
37m
2
良好
4
吊车
25T
2
良好
5
混凝土输送车
10m3
6
6
混凝土输送泵
HJC5170
2
良好
7
张拉设备
YCW400型千斤顶
2
纵向
8
张拉设备
YDC240Q
2
横向
9
张拉设备
YC60
2
竖向
10
压浆设备
JS300
2
11
内燃发电机
120KW
1
良好
12
钢筋切割机
GB40
2
良好
13
卷扬机
GK5T
2
良好
14
钢筋弯曲机
GW-40
2
良好
15
交流电焊机
BX500
10
良好
16
插入式振动器
HZ6-35
20
良好
17
对焊机
UN1-150
2
良好
挤压器
3、现场施工部署
⑴施工用水：
施工及现场养护用水采用大汶河河水。
⑵施工用电：
正线已完成10kv临电，可满足施工需要。
同时配备2台120KW柴油发电机，作为备用发电机组。
⑶施工便道：
利用京福、京沪高速、104国道、泰曲路、已修筑施工便道和当地已存在的乡村道路，满足使用要求。
⑷临建设施：
两个主墩分别位于大汶河南、北大堤两侧，T构施工时，各在边墩以外利用永久用地进行场地硬化，两端各设一个值班房、库房、小型构件加工场、材料堆放场，钢筋加工在第二工程处钢筋加工场加工完成后运至现场，波纹管购买成品运至现场存放，生活房屋利用附近村庄租房，能够满足生产、生活需要。
砼由HZS150/90拌和站集中拌和，采用砼搅拌运输车运到现场，再由砼泵车将砼直接泵送至梁顶，导管或串筒入模，砼插入式振捣器捣固密实。
4、施工计划安排
大汶河南、北堤梁部施工计划在2009年3月15日开始，计划在2009年7月31日结束。
架梁通过时间北堤在2009年10月15日、南堤在2009年11月2日。
连续梁（悬灌）施工进度表（每联）
序号
跨度
0#-1#梁段
挂篮拼装
2-6#段（边跨现浇段同步）
边跨合拢段
中跨合拢段
合计
1
32+48+32
45
12
60（50）
10
10
137
三、连续梁施工工艺和方法
本桥0#段长度仅6米，为满足安装挂篮需要，本连续梁先浇筑0#段，待等强张拉后完成，再进行1#、1’#梁段的浇筑张拉，完成1#/1’#段施工，然后安装挂篮，对称完成2#~6#、2’#~6’#梁段施工。
0#段和1#/1’#段均采用支架法现浇，0#段墩桥向长6米，宽12m，中间设1.9m宽的横隔板，墩身桥向长3.0米，宽7.6m，0#段两侧悬臂长度1.75m，0#段砼122.64m3，节段重量318.87t，1#、1’#段桥向长3.0m×2=6.0m，砼41.11m2×2=82.22m2，106.89t×2=213.78t（未计横隔板和锯齿块重量）。
连续梁施工工艺流程图见图3-1，具体施工工艺和方法分别叙述如下：
0#、1#/1’#梁段施工
墩梁临时锚固
挂篮安装及预压
挂篮移动、调整、固定
梁段模板、钢筋绑扎、预应力管道安装
进入下一悬灌梁段施工
混凝土浇注
混凝土养护
预应力筋张拉、管道压浆
封锚
边跨直线段
悬灌梁段施工完毕
边跨合拢段
解除临时锚固
中跨合拢段
拆除挂篮
图3-1悬灌梁段施工工艺流程图
1、0#段施工
墩顶现浇段采用支架法施工，支架工艺施工流程见图3-2。
横
图3-2连续箱梁悬灌施工0号段施工工艺框图
1.1工期安排
表3-10#段工期安排表
序号
工作内容
天数
1
支架搭设和支架安装
5
2
底模和外侧模安装
2
3
支架预压
12（6）
4
模板调整和底、腹板钢筋和预应力管道钢筋
5
5
安装内模和端模
2
6
安装顶板钢筋和预应力孔道
2
7
砼灌注
1
8
养护
6
9
张拉压浆
1
合计
36
考虑4天机动，按40天安排。
1.2支架设计及预压
由于大汶河南、北堤连续梁的主墩墩身高度分别为8.0m、7.5m、6.5m（从承台顶算起），墩身不高，主墩部分（包括1#/1’#段）支架，在顺桥向搭设宽15.6m，横桥向14m，北堤连续梁两个主墩满堂支架，部分可搭设于承台和凸台顶砼上，承台宽度不足部分做地基处理，清除承台周边软土层，换填40cm砂砾或换填40cm三七灰土，地基承载力达到250KPa，上面浇筑20cm厚C20混凝土。
计算书见«支架结构及模板计算书»
1.1.1支架材料的检查、检测
支架进场后，组织相关人员对支架的型号规格、数量、顶托、底托、方木的尺寸、材质等进行仔细检查，以满足施工需要，坚决杜绝不合格材料的使用。
1.1.2测量放线、底托就位
墩身施工完，材料检测完毕后可开始支架搭设工作。
支架搭设前，根据支架结构图，按照杆件分布位置及间距拉线逐根放出其位置，按照位置进行底托定位，同时根据测量标高和支架设计高度，调节底托高度，以满足支架上、下标高都能通过调节托来满足支架高度的需要。
1.1.3立杆、纵横杆搭设
杆件采用人工搬运，施工人员高空作业必须系安全带。
支架搭设中，要严格控制杆件的距离和立杆的垂直度。
1.1.4顶托安装、分配梁铺设和底模、外侧模
支架搭设完成后，根据设计梁底标高，安装可调节顶托。
安装顶托时，严格控制顶部自由端的长度，同时要保证梁体的纵向坡度和横向梁底和翼缘板底标高。
1.1.5预压
通过支架预压消除支架系统非弹性变形，测出弹性变化值，确定底模预留拱度值，保证线形。
预压采用堆载预压方案。
钢筋混凝土按照2.6t/m3计算，支架部分梁体混凝土总重为268.7t，翼缘板混凝土39.5t，腹板、顶板、底板部分混凝土自重为229.2t（预压时应扣除墩顶混凝土自重）。
按实际梁重的1.2倍进行预压，则预压重量为322.44t。
⑴整个预压加载过程模拟实际混凝土施工时的荷载分布。
加载重量按照50%~80%~100%~120%的顺序进行。
⑵“预压-卸载”过程控制
预压前准备，测量仪器配备及人员安排：
采用精密DJ-2型水准仪进行了沉降观测，由测量队测量、复核，并将测量结果进行分析；观测点的设置，分别在基底、支架模板上布置观测点，基底2个，左右各一个，模板上布置5个断面，每个断面5个点（中间一个只布设翼板处，共2个），具体位置见图3-3。
图3-3沉降观测点布置
预压，采用大砂袋装砂，每袋重1吨，过秤称量，吊车吊装，注意做好防雨工作，防止加载突然增大，造成超载而压垮支架。
施工采用分级加载，在分级加载时，观测完成且无异常情况方可进行下一级加载。
完成加载，持荷观测24小时，每6小时观测一次。
1.1.6卸载观测
连续24小时观测，当累计沉降量小于1mm后方可进行卸载工作。
卸载采用分级卸载并进行观测。
支架卸载前后的顶面高差作为支架的弹性变形，底模板标高将综合考虑预应力张拉反拱度及支架弹性变形（预留沉降量）进行调整，通过调整顶托对底模标高进行调整，并绘制沉降观测曲线。
1.3支座安装
1.2.1永久支座安装
（32+48+32）m连续梁支座为球形支座，可分为固定（GD）支座、横向活动支座（HX）、纵向活动支座（ZX）、多向活动支座（DX）四类：
2个P6000-ZX-e100-0.1g和P6000-DX-e100（10）-0.1g，P15000-HX-e10-0.1g、P15000-DX-e100（10）-0.1g、P15000-GD-0.1g、P15000-ZX-e100-0.1g各1个。
注：
1——6000——DX——1002——6000——ZX——100
3——17500——HX——04——17500——GD——0
5——17500——DX——1006——17500——ZX——100
图3-4支座布置示意图
支座安装前进行支座质量验收：
支座进入工地后，按铁道部颁布的有关客运专线铁路桥梁支座技术条件的有关规定，对支座的外观尺寸和组装质量进行检查，符合设计要求才能进行安装。
支座的品种性能、结构形式、规格尺寸及涂装质量符合设计要求和相关产品标准的规定。
检查支座连接状况是否正常，但不得任意松动上下支座连接螺栓。
球形支座的安装工艺要求如下
⑴采用球形支座时，支座垫石的混凝土强度等级C40，垫石高度应考虑安装、养护和必要时更换支座的方便，垫石顶面四角高差不得大于2mm。
⑵支座采用预埋套筒和锚固螺栓的连接方式，在墩台顶面支承垫石部位需预留锚栓孔，锚栓孔中心及对角线位置偏差不得超过10mm。
⑶支座在工厂组装时，应仔细调平，对中上下支座板，并用支座连接板将支座连接成整体。
⑷凿毛支座就位部位的支承垫石表面，清除预留锚栓孔中的杂物，安装灌浆用模板，并用水将支承垫石表面浸湿。
⑸用吊车将支座吊装就位，人工钢钎准确对中，固定支座及活动支座安装位置符合设计要求。
用钢楔块楔入支座四角，找平支座，并将支座底面调整到设计标高，在支座底面与支承垫石之间留出20～30mm空隙，安装灌浆用模板，见下图3-5。
图3-5安装灌浆用模板图
⑹仔细检查支座中心位置及标高后，用无收缩高强度灌注材料灌浆，灌浆材料性能要求见表3-1。
表3-2灌浆材料性能表
抗压强度（MPa）
泌水性
不泌水
8ｈ
≥25
流动度/ｍｍ
≥220（初始），≥300（30min）
24ｈ
≥40
温度范围
+5～+35℃
28ｄ
≥50
收缩率
＜2%
56ｄ和96ｄ后
强度不降低
膨胀率（水养）
≥0.1%
抗折强度/MPa
≥6（24h），≥10（28d）
弹性模量/GPa
≥30（28d）
⑺采用重力灌浆方式，灌注支座下部及锚栓孔处空隙，灌浆过程应从支座中心向四周注浆，直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。
⑻灌浆前，应初步计算所需的浆体体积，灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大误差，防止中间缺浆或造成浪费。
⑼灌浆材料终凝后，拆除模板及四角钢楔块，检查是否有漏浆处，必要时对漏浆处进行补浆，并用砂浆填堵钢楔块抽出后的空隙，拧紧下支座板锚栓，待灌注混凝土后及时拆除各支座的上下支座连接钢板及螺栓，并安装支座钢围板。
⑽连续箱梁为现浇悬灌梁，支座安装在模板安装时进行，安装支座时在活动支座端设置支座预偏量。
预偏量设置考虑梁体压缩量、温度变化的影响，温度变化影响根据施工时的气温进行调整。
1.2.2临时支座及临时锚固设置
本桥梁墩柱设计与箱梁体间为非刚性结构，为避免悬灌梁施工时前后梁段荷载不平衡产生倾斜，且不使永久支座过早受力，在悬灌梁施工过程中，应设置临时支座，并将桥墩与梁体固结，临时支座的设置按设计施工。
（正式支座上下板之间加方木临时支顶，使正式支座不受力）
临时支座设在主墩墩顶支承垫石纵向两侧，将墩梁临时锚固，能承受中支点处最大不平衡弯矩12514KN-m及相应竖向支反力16377KN，墩梁固结或临时墩在横桥向必须支承在箱梁腹板范围内，此不平衡荷载考虑了中墩两侧梁体结构的不均匀性、施工不平衡荷载和风荷载影响，考虑了保证连续梁悬施工安全，根据梁体重量并考虑1.3倍的安全系数确定，墩顶每侧设2个，共4个，平面尺寸为0.40m*1.0m，临时支座采用C50混凝土浇筑，钢筋预埋在墩帽和梁体中各一半，每个临时支座中预埋6根φ32精轧螺纹钢筋进行锚固。
在0#段箱体浇筑前，浇筑临时支座临时支座与支承垫石分开浇筑。
在浇筑箱梁时，先在临时支座顶面涂抹隔离剂（也可用油毛毡）以资隔离。
在临时支座与梁体接合部浇注15cm厚硫磺砂浆，内埋电阻丝。
拆除时接通电源，熔化硫磺砂浆，由永久支座承受荷载。
计算书见附表1.
注意事项
1、临时支座采用C50混凝土，混凝土上、下面，各浇注15cm厚的M20硫磺砂浆一层，并布置2KW电阻丝二根（其中一根为备用）,以利熔化拆除；
2、硫磺砂浆的配比和熔化效果要在试验室反复试验，选取最佳配合比和电阻丝规格、数量，确保临时支座的拆除。
为保险起见，电阻丝设置双套电路。
3、临时支座混凝土中的锚筋在墩身施工时预埋在墩帽内，在锚筋周围立模浇筑下层硫磺砂浆，当硫磺砂浆达到一定强度后，在上面浇筑混凝土,浇筑上层硫磺砂浆。
由于硫磺砂浆冷却时体积收缩较大，浇筑时要略高于设计厚度，表面初凝后，用麻布或土工覆盖保温，以防表面和内部收缩不匀而开裂。
4、临时支座拆除时，根据室外熔化硫磺砂浆夹层的试验，采用通电熔化的办法。
同一个墩上的四个临时支座，应按图纸顺序进行拆除，并配置相应足够的操作人员和熔化设备，硫磺砂浆夹层熔化后，即敲碎拆除上下混凝土垫块，然后割除梁与墩顶间的钢筋，但不得损伤梁体底板混凝土。
临时支座布置见图3-6。
图3-6临时支座布置示意图
1.4模板系统
模板分为底模、外模、内模和端模、顶板加高平台模板。
模板尽量采用挂篮模板，不足和异形模板部分另行加工。
1.4.1底模
0#/1#段底模采用大块钢模板。
由于在临时支架上安放有楔块，故直接将底模安放在临时支架分配梁上并将两者连接牢固即可。
对墩顶范围内的底模外围铺设同样厚度的方木，方木下垫木楔块。
1.4.2外模
外模使用挂篮外模，0#段中间加厚部分另外加工补充。
1.4.3内模
考虑到0#/1#段梁体内部截面变化大，模板通用性差，为便于装拆和改制模板，内模可使用竹胶模板，用钢管支立在底模上，顶部设方木做横纵项支撑，保证牢固可靠。
1.4.4端头模
端模架用角钢制作成钢结构骨架，板面用2cm厚的木板，用螺栓与内外模联结固定，以便拆模。
1.4.5板加高平台模板采用特制定型模板，以满足桥面六面坡要求。
1.4.6模板加固拉筋单独预埋，将内外模板加固成整体，保证施工安全。
1.5、钢筋及预应力管道施工
1.5.1竖横向预应力筋安装
竖横向预应力筋采用就地散绑法。
直接预埋至0#段砼中，绑扎中注意保护预应力管道和预应力钢筋，以免受损后堵塞预应力管道，同时塑料排气孔保证通气，以备张拉用。
竖向预应力筋安装时注意以下方面：
螺母、下垫板正确，下垫板、下螺母与上垫板、上螺母不可倒置；底部定位准确、牢固，用十字钢筋网片上下左右定位，平面位置施工允许偏差10mm；下缘与下端螺母下缘间距准确，设计要求25mm，施工允许偏差5mm；下端头距底模顶面间距准确，设计50mm，施工允许偏差5mm；波纹管下口与下部垫板顶面、下部垫板与螺母、螺母与精轧筋、压浆管与波纹管接头之间密封好，可向波纹管中注入少量水检查；波纹管竖向定位筋联接牢固，紧且不晃动，以及水平定位钢筋间距每米一道，定位钢筋与其它钢筋焊接牢固；波纹管下端压浆孔引出，引出的塑料管外露长度足够，并临时封堵，要求外露长度不
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