某特大桥主梁悬浇施工方案.docx

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某特大桥主梁悬浇施工方案

***大桥主梁施工方案

第1章概述

1.工程概况

***特大桥为152m+370m+152m三跨一联预应力混凝土双塔双索面全漂浮体系斜拉桥。

主梁全长674m，边、中跨比0.4108:

1。

施工图设计将主梁划分为105个节段，其中支架现浇段8个，挂篮悬浇段94个，合拢段3个。

根据2003年10月22日《***斜拉桥主塔施工方案及主塔、主梁足尺模型试验大纲审查会专家审查意见》，“将主梁2#、3#块挂篮悬浇改为支架现浇”，则主梁支架现浇节段增加为16个，挂篮悬浇节段减少为86个，合拢段仍为3个。

主梁标准节段共82个，梁全宽38.6m，标准节段长6m，边箱型断面。

主梁中心处梁高3.2m，顶板37.6m宽、厚30cm，底板厚40cm，边斜腹板厚30cm、中斜腹板厚40cm，桥面板设2%双向横坡。

顶板底面对称于桥轴线有两根小纵梁，截面为70cm×30cm。

标准节段断面如图1-1。

图1-1主梁标准节段

18`#、19`#节段和支架现浇段及合拢段均为非标准节段，断面型式和各部份尺寸各不相同，全桥共有非标准节段23个。

非标准梁段结构型式主要差异：

0#、1`#/1#梁段及边跨密索区21`#梁段为单箱四室断面，2`#/2#、3`#/3#梁段以及临近边跨合拢段的18`#、19`#梁段是介于双边箱断面和单箱四室断面之间渐变段。

主梁横梁共有8种，各与节段对应。

与引桥交界处梁端为端横梁，标准节段和3#节段为D型横梁，其余A、B、C、E、F、G各型横梁分别对应于0#～2#、18#～19#和边跨现浇段。

主梁为预应力砼体系，砼等级为C60，除边箱的内斜腹板和顶底的小纵梁外，其余砼均为预应力砼。

预应力体系的预应力束（筋）种类较多，共有72种，其代码分别为BB、SBB、ZB、ST、SB、SZE、BT、ZT、Y和N，除Y型和N型代码为预应力粗钢筋外，其余均为预应力钢绞线束。

主梁工程量如表1-1。

表1-1

项目

单位

数量

备注

项目

单位

数量

备注

60号混凝土

m3

23989.5

OVM15P-19

套

32

沥青混凝土

m3

2089.4

OVM15-12

套

104

防水涂料

m2

25342.4

OVM15L-12

套

384

铁砂混凝土

m3

1875

密度3500kg/m2

BM15-3

套

716

φj15.24

Kg

726171.7

=1860MPa

BM15P-3

套

32

ΦL32精轧螺纹钢筋

Kg

263627.4

YGL-32连接器

套

3332

Φ25钢筋

Kg

466586.1

YGM-32锚具及垫板

套

6624

Φ22钢筋

Kg

12227.3

φ120mm（内）钢波纹管

m

1378

Φ20钢筋

Kg

2808477.4

φ100mm（内）钢波纹管

m

20540

Φ16钢筋

Kg

2064810.1

φ45mm（内）钢波纹管

m

51618

Φ12钢筋

Kg

503713.7

B60×22（内）钢波纹管

m

13619.4

钢板δ=30

Kg

8968.3

φ116mm塑料波纹管

m

7213

钢板δ=20

Kg

2113.6

φ91mm塑料波纹管

m

5043.5

槽钢40C

Kg

25758.4

φ100mm铁皮套筒

m

1333

OVM15-22

套

72

QJGZ-II6000DX

个

4

OVM15-19

套

1132

QJGZ-II6000DX

个

4

OVM15L-19

套

576

φ6@10*10带肋钢筋网

kg

7363.6

注：

数量表中的工程数量未计入材料损耗。

主梁上共有124对（248根）平行钢绞线斜拉索。

2.工程特点

2.1主梁工程量大

宽度为38.6m预应力砼主梁，为同类桥梁之最。

主梁砼等级为C60，平均每延米砼数量35.6m3，国内同类桥梁罕见。

砼内含钢筋量大，平均每立方米砼中含普通钢筋244.1Kg，加上预应束（筋）为285.36Kg/m3。

2.2结构复杂

主梁非标准节段达23个，断面型式及各部分尺寸各异；

标准节段由边箱与顶板下的小纵梁组成，边斜腹板倾斜度大，与顶板夹角甚小；

横梁共8种之多。

2.3工期紧

按2004年4月底主跨合拢计，根据2003年10月22日《***斜拉桥主塔施工方案及主塔主梁足尺模型试验大纲审查会专家审查意见》“建议主塔与主梁挂篮悬浇不采取交错施工方案”，而主塔封顶时间按最快的进度计，27#墩8月底、28#墩9月15日，则主梁施工时间只有7.5～8个月。

3.施工难度和重点

3.1工期压力大

即使以8个月（240天）计，不计边跨现浇段，仅边跨段和中跨31个节段计共32个节段，则每个节段的施工时间只有7.5天。

要完成结构如此复杂、工程量如此大的主梁施工，施工周期如此之短，前所未有。

3.2主梁砼施工技术难度大

主梁砼等级为C60，泵送砼悬浇施工泵送距离较长，梁段结构复杂，普通钢筋和预应力管道密集，砼的制造、输送和浇捣难度均较大。

控制主梁砼不开裂的难度大。

在边箱内斜板和小纵梁与顶板相交位置产生裂缝的可能性较大。

3.3斜拉索施工与主梁施工的干扰大

平行钢绞线斜拉索用于大跨度预应力砼斜拉桥，虽然已有先例，但用于如此规模的斜拉桥实属首次，特别是在砼施工过程中的索力张拉对砼浇筑的影响和干扰，都增大了砼施工的技术难度。

3.4悬浇施工安全形势严竣，盐河航道内支架现浇、安全形势严峻

重达230t的挂篮，无论是在挂篮前移、锚固，还是索力张拉和转换均需采用特殊措施以策安全。

悬浇作业

在过往船只频繁且处于船只锚泊区的上空进行悬浇，防物件坠落措施必须严密。

3.5支架现浇节段多，投入大

主梁支架现浇节段多达16个节段，现浇主梁的长度达151.2m，占整个主梁长度的22.43%，近1/4的主梁和在支架上现浇，支架的投入太大。

26#墩边跨正处盐河航道上，在支架施工和支架上现浇施工期间，必须占用航道，如不能断航，其安全生产的形势更加严竣。

主梁施工方案分支架现浇、挂篮悬浇、边跨及中跨合拢和斜拉索施工等部份依次进行编写。

本次方案编写以主梁支架现浇和挂篮悬浇为主。

边跨与中跨的合拢方案待与设计和监控单位沟通后分别编写。

斜拉索的施工方案与斜拉索钢绞线和锚具特性有关，待材料供应厂家确定后，补充编制。

4.主梁施工总体工艺流程如下：

主塔封顶

撤除临时压重

主跨20#梁段悬浇

B20/Z20索第三次张拉

说明：

1.2#、3#梁段由悬浇改为现浇后，请设计明确斜拉索挂索和张拉程序。

2.边跨和中跨的合拢程序及要求边界条件待设计和监控进一步明确。

3.挂蓝的体积和重量均较大，梁段合龙拟整体下落后分件拆除，下落时机有待监控单位明确。

第2章支架现浇主梁梁段

1、3`#～3#梁段支架现浇

1.1.3`#～3#节段划分

根据2004年4月中交第一公路勘察设计研究院对***斜拉桥设计方面需要解决的的2个问题的回复意见，第二条“根据专家审查会专家的意见，经计算分析后，同意2、3#梁段采用支架现浇，而0#块的长度由原来4.5m增加到6.0m，相应1#梁段的长度减至7.0m。

3`#～3#梁段一般构造如图3-1。

有关参数如表3-1：

表3-1

梁段号

梁段长（m）

桥宽（m）

砼方量（m3）

横梁型号

0#块

5.8

37.74

337

A型

1`#/1#梁段（1#块）

7.1

38.6

376

B型

2`#/2#梁段（2#块）

6

38.6

309

C型

3`#/3#梁段（3#块）

6

38.6

221

D型

1.2．施工工艺流程

预埋件埋设

（承台顶、下塔柱及下横梁侧面）

挂篮承载平台安装

1#～3#块支架搭设

主塔上横梁施工完毕

限位挡块、临时支座施工

拆除上横梁支架

0#块砂箱垫层施工、脚手搭设

0#块施工

1#块施工

橡胶支座安设

2#块施工

塔梁临时固结

3#块施工

挂腿安装

支架拆除

挂篮前移、压载试验

1.3、支架设计与施工

1.3.10#号块支架

0#号块支架如图3-2所示。

0#块为单箱四室断面，底板宽度为25.6m，全部在索塔下横梁上；0#箱梁底面距索塔上横梁顶面的距离为80㎝。

为此底板部分采用“砂箱垫层”作支撑，其余范围斜腹底板部分采用满堂脚手支架。

砂箱垫层结构：

沿支撑区域边缘用MU7.5红砖＋M10砂浆砌筑一道24挡墙，内填中粗砂洒水密实，上铺约5cm厚M15砂浆找平。

φ48mm脚手支架横向间距为60㎝，纵向间距：

实体部分@60㎝,其余部分@90cm。

1.3.21#～3#、1/#～3/#块支架

该支架如图3-3～3-5。

主塔每侧1#～3#块由2排φ800mm直钢管柱和1排φ800mm斜钢管柱（共21根）＋挂篮承载平台组成支架体系。

钢管柱全部设立在承台顶面上，立柱之间纵横向设两层φ630mmδ6mm平联，第二层纵向平联附着在下横梁侧面埋件上，以克服外排斜立柱所产生的水平分力。

钢管柱顶依次设置卸荷块、挂篮承载平台、I56b次梁、I25b分配梁、模板系统。

考虑到支架整个支撑在承台上，高度只有13.5m，所有节点均为焊接，不会产生基础沉降和非弹性变形，其弹性变形计算值，支架为3.7㎜，梁系为9㎜，本支架不预压。

1.3.3钢管支架安装

利用已有的2台125t·m塔吊、辅用1台16t汽车吊进行陆上安装。

注意如下环节：

a.含柱帽整体安装，柱帽内设“十”字撑，再焊盖板，四周焊三角筋板，顶面要平整；

b.柱顶标高应加上钢管柱在垂直荷载作用下的弹性变形量3.7㎜；

c.直立柱要求垂直，斜立柱倾角符合图纸要求。

d.柱脚及四周三角筋板与预埋件要焊牢。

特别注意斜柱脚焊接质量。

e．卸荷块设置满足强度和易于拆除的要求，并垂直设在柱帽的中部，标高正确。

1.3.4、挂篮承载平台安装

以挂篮承载平台作1#～3#（1/#～3/#）现浇段支架平台的主承重梁，待1#～3#（1/#～3/#）段的钢管支架完成后，即在支架上安装挂篮承载平台。

采用陆上安装方式，安装使用的起重设备为：

1台55t履带吊、2台125t.m塔吊。

挂篮加工时已考虑到安装起重设备的能力，在工厂分段加工，运至现场后，将承载平台分段构件依次吊上钢管支架上进行组装。

安装顺序如下：

27#墩28#墩

主跨侧主跨侧

边跨侧

注意：

28#墩承台外边西侧、南侧及北侧场地狭窄，钢管柱及平联安装和承载平台构件的安装要分区实施，便于吊车作业；27#墩环承台周围至少有8米区域内可供吊车行走，先安装钢管支架，再装承载平台。

1.3.5其它承重梁系安装及支架拆除

挂篮承载平台安装完后，纵桥向设置I56b次梁，其上横桥向布置I25b作为模板系统的分配梁。

安装设备采用2台125t.m塔吊。

在1#～3#块对应每根钢管柱位置上设置预留孔，挂篮前移后利用5t卷扬机和5t葫芦拆除支架。

1.4模板工程

1.4.1模板配置

3`#～3#非标准段模板充分利用后续使用的标准节段的模板（也可用闲置的主塔模板），不足部分另加工进行配置。

模板分为底模、横梁模板、箱室模板、封头模板、边箱梁外侧模等部分（模板图见图3－7～图3－9）。

1）底模

1#～3#块底模