56m箱梁顶推施工方案.docx

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56m箱梁顶推施工方案

45m混凝土箱梁顶推

暨钢管拱制造、安装

施工总体方案

一、编制说明

1、编制范围

a.韶赣铁路韶关疏解线浈江特大桥56米简支钢管拱45m混凝土箱梁顶推施工，包括——临时墩基础处理、临时墩及平台的搭设、下滑道的安装拆除、前后导梁的安装拆除、导向限位结构的装置、箱梁顶推和落梁等内容。

b.韶赣铁路韶关疏解线浈江特大桥56米简支钢管拱制造安装施工，包括——钢管拱图纸深化设计、排料备料及材料复检、焊接工艺评定试验、钢材预处理及车间底漆涂装、钢管卷制及节段制造、钢管拱试拼装及校正、钢管拱防腐涂装、钢管拱运输、拱脚安装、现场节段卧拼成整体大节段、大节段吊装、合拢及体系转换、焊接、风撑安装焊接等内容。

c.韶赣铁路韶关疏解线浈江特大桥56米简支钢管拱桥吊杆制造安装施工，包括——吊杆排料备料及材料复检、锚具表面硬度试验、吊杆制作、吊杆工厂超张拉试验、吊杆运输、吊杆安装、吊杆首次张拉、吊杆二次及多次张拉调索、安装减震器、锚箱灌注防腐油脂封锚、安装不锈钢套管。

安装防水罩防护罩等内容。

2、编制依据

2.1《新建赣州至韶关线施工图》韶关疏解线浈江特大桥图纸；

2.2当地现场调查资料；

2.3建设、设计、监理的相关要求；

2.4相关的技术规范；

2.5我公司已有的类似工程施工经验。

二、工程概况

韶关疏解线浈江特大桥位于广东省韶关市。

其58.4米简支钢管拱部分孔跨布置为1孔下承式钢管混凝土系杆拱桥，上跨京广铁路线，与京广线正交位于该桥13#、14#墩上，该部分位于坡度－5.6‰的直线和缓和曲线段上，直梁曲做。

桥面横向布置：

1.05m（人员走道）+1.2m（拱肋）+5.1m（股道）+1.2m（拱肋）+1.05m（人员走道）。

系梁为单箱三室截面带两挑臂的预应力钢筋混凝土梁，箱型截面高2300，梁顶宽9600mm、跨中梁底宽7200mm，梁端宽7600mm，重量为973吨。

预应力钢束采用符合GB/T5224-2003标准要求的φS15.2mm高强度低松弛钢绞线，标准强度fpk=1860MPa。

配套锚具采用OVM15-17锚固体系，φ90mm金属波纹管成孔。

箱梁标准截面图

箱梁第一阶段施工梁端图

箱梁第二阶段施工梁端图

拱肋的理论计算跨径为56m，计算矢高11.2m，矢跨比1/5，理论拱轴线方程为：

Y=0.8X-X2/70（坐标原点为理论起拱点）。

主要结构构造如下：

a.肋及风撑

全桥共设两榀钢管混凝土拱，每榀为φ145×85×1.6cm圆端型钢管（Q345qD），管内泵送C50微膨胀砼。

拱肋采用泵送混凝土顶升灌注，拱肋钢管在拱顶设一组排气孔,在拱座处各设一组进料口,待泵送混凝土完毕后,封堵排气孔及进料口；拱肋与系梁固接，两榀拱肋横向间距为6.3m，拱肋间设一道I型风撑和二道K型风撑，风撑用φ650×14mm钢管（Q345qD），钢管内不灌混凝土。

b.吊杆

每榀拱肋设9根成品吊杆，吊杆间距为5.0m。

吊杆索体采用OVM.GJ15-21钢绞线整束挤压成品索，钢绞线的抗拉强度标准值为1860MPa，索体、锚具、螺母及球形支垫均采用OVM.GJ15-21型配套产品，吊杆张拉采用单端张拉，张拉端设于拱肋顶部，固定端设于系梁顶部锚箱。

桥址纵立面及平面图

三、45m混凝土箱梁顶推法施工方案

1．施工方案确定

该桥上跨京广线铁路，考虑铁路上方限界和净空以及运营的具体要求，在施工方案上拟采用在14#墩、15#墩，15#墩和16#墩之间搭设临时支墩进行箱梁的预制；在13#墩和14#墩之间搭设2组临时支墩，同时利用14#墩、15#墩，15#墩和16#墩之间临时支墩以及14#墩、15#墩在预制完成后采用顶推的方法完成混凝土箱梁的45m部分的架设。

2．总体方案设计

该桥采用支架预制箱梁，顶推移梁进行箱梁架设。

分别在在13#墩和14#墩，14#墩、15#墩，15#墩和16#墩之间设置4个临时墩（其中13#墩和14#墩之间设置2个）。

临时墩结构为钢管格构柱，混凝土固定墩与临时墩上部搭设贝雷梁和碗扣式管架作为制梁平台，进行箱梁的预制。

固定墩和临时墩顶部设置滑道梁。

待箱梁强度达到要求进行落梁，将箱梁落在滑道梁上，采用ZLD100型自动连续顶推千斤顶进行箱梁顶推，滑移至13#和14#墩中间时进行落梁。

根据施工内容分七个步骤。

步骤一：

临时墩基础和临时墩的搭设

在13#和14#固定墩之间设置1#、2#临时墩，在14#和15#固定墩之间设置3#临时墩，在15#和16#固定墩之间设置4#临时墩。

临时墩采用钢管桁架的结构形式，钢管柱立柱为4根由φ800×16，联结系为φ325×8的钢管组成。

1#、2#临时墩采用φ800mm震动锤击打入钢管桩，临时墩立柱与钢管桩采用焊接的方法联结；3#和4#临时墩采用钢筋混凝土扩大基础，临时墩立柱采用焊接的方法直接焊接在基础预埋件上（见专项设计）。

步骤二：

安装下滑道

固定墩浇筑时埋设施工下滑道和导向限位装置用预埋件（见专项设计）。

在临时墩及固定墩墩顶预埋件上焊接下滑道。

步骤三：

贝雷梁的搭设及滑移装置的安装

固定墩浇筑时埋设施工贝蕾梁用预埋件（见专项设计）。

在临时墩及固定墩墩顶预埋件上焊接与贝雷梁连接的组件。

组件安装完成后，在组件之间用销钉连接贝雷梁。

形成箱梁的预制的支撑平台。

除1#临时支墩外，其余固定墩和临时支墩上的下滑道顶面做成水平，以利于混凝土箱梁预制。

1#临时支墩下滑道顶面标高低于其余其余固定墩和临时支墩上的下滑道顶面标高（数据见专项设计）。

步骤四：

箱梁预埋件安装和箱梁预制

在贝雷梁的施工平台上横桥向设置12#工字钢分配梁，在工字钢分配梁上组装碗扣式钢管架，钢管架顶托上顺桥向布置10×10cm的方木，方木上铺设竹胶板，按设计混凝土箱梁预拱度要求调整各顶托高度，使得底模形成曲面。

对支架系统进行120%加量预压。

混凝土箱梁梁底底模板高出滑道顶面120mm。

箱梁预制前将前后导梁预埋段进行精确预埋，将起顶梁、落梁时需要进行混凝土局部加强和保护的预埋件进行精确安装，然后进行箱梁钢筋的挷扎和混凝土的浇注。

拆模。

当混凝土强度达到设定强度时，张拉设计规定的预应力钢绞线束和顶推用临时索。

对设计规定的预应力钢绞线束孔道压浆，满足养生要求时间后，采用千斤顶起顶箱梁，将模板、方木、管架、工字钢分配梁拆除，清理干净梁底及下滑道顶面，按位置要求铺设四氟板滑块，落梁至下滑道滑块上。

步骤五：

导梁和导向限位装置安装及顶推前的准备

前导梁分三段进行吊装，其中：

尾段长6998mm，中段6998mm，前段长7999mm。

五段导梁均在支架上安装，高强螺栓连接就位后进行终拧。

后导梁长3000mm，为三角桁式结构，附带顶推锚扣点。

在临时墩及固定墩墩顶预埋件上焊接导向限位装置。

在2#临时墩和15#固定墩上安装焊接顶推千斤顶顶座。

先进行15#固定墩上顶推千斤顶安装，穿传力钢绞线并锚固。

箱梁顶推时采用3台ZLD100型自动连续顶推千斤顶，配用ZLDB泵站和ZLDK主控台。

步骤六：

箱梁顶推。

由千斤顶位置布置不同，以及导梁过孔上1#临时墩，随顶推的过程进行，箱梁顶推分三个阶段进行。

第一阶段：

将顶推千斤顶置于15#固定墩上，开始顶推，本阶段顶推32m。

本阶段需用时3.5小时。

第二阶段：

将顶推千斤顶置于2#临时墩上。

第三阶段：

继续顶推，本阶段顶推41.405m。

本阶段需用时5.5小时。

第四阶段：

拆除前后钢导梁，切除导梁埋入段，拆除顶推千斤顶、14#墩后下滑道、贝雷梁、临时支墩等临时工程。

步骤七：

拆除1#、2#临时支墩上的下滑道、落梁。

利用8台500吨千斤顶，将梁顶起，拆除下滑道，逐步落梁至二次浇注需要的标高。

本阶段需用时2小时。

（见专项方案）

退锚，解除顶推增加的临时预应力索。

四、56m混凝土箱梁后浇段总体施工方案

根据施工内容分二个步骤。

步骤八：

在墩旁二次浇注混凝土位置的贝雷梁施工平台上横桥向设置12#工字钢分配梁，在工字钢分配梁上组装碗扣式钢管架，钢管架顶托上顺桥向布置10×10cm的方木，方木上铺设竹胶板，按设计混凝土箱梁预拱度要求调整各顶托高度，使得底模形成曲面。

对支架系统进行120%加量预压。

在模板上装拱脚劲性骨架定位器（见专项设计），然后安装拱脚，按轴线、标高、里程要求精确调整，临时固结。

步骤九：

新旧混凝土接缝表面进行凿毛处理，并清理干净。

浇注梁部后浇段及钢管拱拱脚混凝土。

拱脚锐角处混凝土暂不封注，留至管内混凝土灌注及吊杆张拉、调索完毕后再行施工。

五、钢管拱及吊杆安装总体施工方案

1．相关的制作

按照设计要求，将拱分成7节段制作（见制造工艺专项设计）。

钢管拱节段由卷制管节以折代曲拼成，管节轴线长度在1470mm至1820mm之间，长度根据管节所处位置进行调整，保证吊杆锚箱位于一个整节管节上。

钢板由三轴辊卷板机卷制成J型，一个管节由二个J型曲面组成。

二个管节对接时错开管节J型曲面组成纵向焊缝，确保避免十字焊缝出现。

拱肋所有节段在工厂进行试拼装，修正接口，做好定位板，以利于现场还原工厂状态。

根据现场需要，首先发运4个拱脚，为了拱脚精确安装需要，提前预制拱脚劲性骨架定位器，劲性骨架的设计同时考虑避开混凝土钢筋及预应力筋几何位置。

劲性骨架部分将来埋入混凝土，部分外露的最后进行切割处理。

风撑钢管相贯线在电脑上放样，输入数控相贯线切割机进行相贯线精确切割。

制成管单元发运

吊杆的制作长度根据两个因素确定：

1、根据设计长度；2、现场钢管混凝土浇注初凝后，实测上下吊杆锚箱锚垫板外表面90度、180度、270度、360度位置长度，与设计长度进行比较，偏差过大，会同设计单位、监理单位进行会商分析原因；偏差不大，则取其最大值，提供给生产厂进行吊杆长度修正，作为下料依据。

2．相关的安装

钢管拱拱脚在拱座混凝土浇注之前进行定位、固结，其姿态满足轴线、里程、标高、倾角要求，同时其固结刚度足以抵抗混凝土施工过程的变位影响。

钢管拱拱肋节段在现场进行一榀卧拼整拼，预留焊缝收缩及接口几何形状修正余量，待焊接合格完成后，整体吊装对接安装。

风撑进行管单元散拼安装，利于应力释放，减少残余应力及变形。

在管内混凝土灌注并达到设计强度后，实施吊杆安装。

吊杆按设计顺序安装、张拉，对于张拉过程的应力损失，由后来的二次调索，使各吊杆内力渐趋相近。

3．钢管混凝土灌注

在拱脚附近钢管上制备混凝土灌注孔，并装上封堵阀门，在拱顶锚箱边，制备混凝土排气孔，并装上500mm长φ89mm增压钢管。

拱肋内泵送混凝土连续进行，一次完成，中途不得停顿，待增压钢管上端排气孔正常出浆后方可停止。

混凝土利用高压输送泵实施灌注。

钢管内混凝土的配制，应确保施工时具有低热、大流动性、收缩补偿、延后初凝和早强等工程性能，可掺加适量粉煤灰，采用适当的高效缓凝泵送剂、CAS微膨胀剂等外加剂，塌落度为18-22cm。

膨胀剂的使用，能补偿混凝土的温缩和干缩，并使其最终具有0.0005％左右的微膨胀效果。

根据施工内容分七个步骤。

步骤十：

在京广线铁路两侧修建运梁便道和吊机行走道路，按拱轴曲线要求搭设拱肋组拼胎架（见专项设计）。

步骤十一：

在拱肋组拼胎架按设计曲线与预拱度曲线的组合曲线放样并留出收缩余量，按对称方式逐节段拼装，焊上码板，按规定的对称焊接工艺进行逐个环缝焊接。

焊接完毕，切割大部分余量，仍旧每端留出20~30mm。

步骤十二：

在拱脚前端下口圆弧段焊接定位连接板，同样在拱肋前端上口圆弧段焊接定位连接板。

由一台150吨履带起重机，2台50吨履带（或汽车）起重机对一个拱肋大节段进行抬吊。

其中2台50吨履带（或汽车）起重机起辅助作用，与150吨履带起重机一起整体抬高拱肋离开地面，然后主要由150吨履带起重机进行提升，待拱肋平面处于铅垂