40+64+40m连续梁施工方案.docx
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40+64+40m连续梁施工方案
新建南京至杭州铁路客运专线NHZQ-1标段
句容河特大桥
（40+64+40）m连续梁施工方案
编号：
版本号：
受控号：
修改状态：
编制：
审核：
批准：
有效状态：
中铁四局宁杭客运专线第四分项目部
2009年10月
目录
1、工程概况3
1.1编制依据3
1.2工程气象、水文、地形地貌3
1.3工程内容4
2总体方案9
2.1工程特点、难点及应对措施9
2.2施工组织安排10
2.3施工挂篮设计10
2.4挂篮施工工艺流程11
3施工部署11
3.1施工准备11
3.2人员配置13
3.3机械、设备配置13
4进度计划14
4.1节点工期14
4.2施工进度横道图14
5施工工艺15
5.1挂篮16
5.2模板系统拼装19
5.3挂篮定位和移动19
5.4钢筋及预应力管道20
5.5梁体C50混凝土施工21
5.6预应力张拉压浆24
5.7合拢段26
6施工监控及线性控制27
6.1箱梁的挠度观测27
6.2、温度观测28
6.3、轴线观测与控制28
6.4、监控程序28
7、安全质量措施29
7.1质量保证措施29
7.2安全保证措施30
1、工程概况
1.1编制依据
⑴新建南京至杭州客运专线铁路句容河特大桥：
宁杭客专施图（桥）咨-03；
⑵无渣轨道现浇预应力混凝土连续梁（双线）通桥（2008）2368A-Ⅲ；
⑶《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设〔2005〕160号；
⑷《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213－2005）；
⑸《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设〔2005〕160号；
⑹《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210－2005）；
⑺《铁路工程施工安全技术规程》铁建设函〔2003〕99号；
⑻国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规；
⑼铁路工程其它技术规范及国家行业标准、规则、规程；
⑽开工前的现场调查；
1.2工程气象、水文、地形地貌
⑴气象
桥址位于南京市江宁区，属湿润的亚热带季风气候区。
冬夏冷热悬殊，夏季天气炎热。
6月至9月平均最高温度在25.6℃至33℃之间，历史最高温度达43℃；入冬以后温度逐渐降低，历史最低温度达-13℃，严寒时间较短，但1、2月和12月份的月平均最低温度仍在2.2℃～4.9℃之间。
雨水充沛，雨量的分布多集中在6、7、8三个月，占全年的三分之一。
年平均降雨量为1100mm,年最大降雨量为1621mm，历史最大日降雨量为266.6mm。
由于受长江及靠近海洋的影响，历史最大风速达27.8m/秒，极大瞬时风速达39.9m/秒。
通常每年春夏季以东南风居多，秋冬季北偏东风居多，平均风速均在5.7～10.3m/秒。
⑵水文
句容河源起于句容发电站，在赤山友谊桥与南京江宁区为界，在西北村汇入秦淮河，是秦淮河的一条主要支流。
堤间距约150m，河槽宽度约100m。
河底标高0.71m，设计通航最高水位11.94m，南、北岸堤顶标高分别为：
12.4m、12.9m，航道通航等级为Ⅴ级。
句容河夏季雨量充沛，水位高、流量大、冬季降水稀少，水位低，流量小。
根据水文地质调查，句容河正常水面标高5.5米，河滩标高5.9米，水深4～5.5m。
汛期最高水位高达10.2m。
（3）地形地貌
句容河特大桥主桥跨越句容河，为40+64+40m三跨连续梁。
101#、102#主墩位于句容河水中，100#边墩位于句容河堤上，103#边墩位于句容河堤外坡脚处。
句容河堤外地势平坦，地面标高5.5m～10.5m。
南、北岸堤顶标高分别为：
12.4m、12.9m.主跨桥面高程20.406～20.835m。
1.3工程内容
⑴施工方案编制范围
主桥0#块和边跨现浇段为专项施工方案，本方案编制范围如下：
悬臂施工1#-7#段；
②中跨合拢段
③边跨合拢段
⑵工程概况
箱梁平、立面
句容河特大桥主桥梁部结构计算跨度为（40m+64m+40m）三跨预应力混凝土单箱直腹板变截面变高度连续梁。
桥梁全长145.5m，该连续梁0#块长度9.0m，节段施工共7个段及中、边跨合拢段。
该处连续梁中线平面为直线。
纵断面设计为+3.8‰的坡度，主桥箱梁底板底面纵断面均为二次抛物线变化，抛物线方程为y=0.0045245x2。
梁中心高度在101#、102#墩中心两侧分别1.25和0.75m范围为6.05m，变化至直线段处为3.05m，直线段长度7.75m。
②箱梁横断面
箱梁顶度12m，底板宽6.7m，0#块中心两侧分别局部加宽50cm。
箱梁顶板厚度除梁端外均为40cm，底板厚为40-80cm，按直线线性变化。
腹板厚为48¬80cm，按折线变化。
全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔墩，横隔板设有孔洞。
③箱梁主要设计参数
箱梁主要设计参数见表1，跨中及主墩处断面见图1。
表1箱梁主要设计参数表
梁段编号
0#
1#
2#
3#
4#
5#
6#
7#
长度（m）
9.0
3.0
3.25
3.5
4.25
4.25
4.25
4.25
V（m3）
162，431
49.750
50.242
50.413
55.298
48.563
44.623
41.083
重量（t）
422.322
129.349
130.629
131.074
143.775
126.263
116.020
106.816
梁段编号
中跨合拢段
边跨合拢段
边跨现浇段
长度（m）
2.0
2.0
7.75
V（m3）
20.542
20.542
87.136
重量（t）
53.408
53.408
226.534
主桥连续梁立面图见图1
图2跨中及主墩处横断面图
④箱梁预应力体系
桥面二期恒载取值（双线CRTSⅡ型板式无渣桥面）：
直线有隔声屏：
q=160KN/m，曲线有隔声屏：
q=180KN/m，本连续梁在直线上，所以二期恒载取值为q=160KN/m。
连续梁通用参考图取用160～180KN/m。
主桥预应力体系为纵、横、竖三向预应力混凝土结构:
纵向预应力腹板束采用7-7φ5mm钢绞线、悬浇段顶板束采用16-7φ5mm，底板束采用16-7φ5mm和19-7φ5mm钢绞线。
桥面板横向预应力束采用4-7φ5mm钢绞线。
腹板竖向预应力采用直径φ25mm高强精轧螺纹钢。
中横梁和端横梁预应力束采用4-7φ5mm钢绞线。
7φ5mm钢绞线抗拉强度标准值为1860Mpa，锚下控制应力为σcon=0.7fpk。
φ25mm高强精轧螺纹钢抗拉强度标准值为785，锚下张拉控制力为700Mpa。
纵向预应力管道腹板钢束采用塑料波纹管、竖向束为φ60×2.5mm高频钢管、横向束为60×22扁形金属波纹管、其余均采用φ90～100mm金属波纹管。
竖向预应力筋采用JLM-25型锚具，横向预应力束采用BM15张拉端和BMP15锚固端，其余为预应力钢绞线束采用群锚锚具。
⑶设计对施工控制要求
①挂篮自重不超过50吨（含施工荷载）。
挂篮应有调整±6㎝竖向挠度的能力。
首次浇筑混凝土前应进行预压和加载试验。
②各中墩采用临时锚固措施，临时锚固措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩25404KN-m及相应竖向支反力24137KN，其材料及构造由施工单位自行定。
③悬浇施工采用对称、平衡的原则，浇筑混凝土应控制两端混凝土灌注不平衡重不超过20t。
混凝土浇筑方向应从悬臂端部向根部进行，避免竖向裂缝的产生。
④悬臂浇筑线形控制，两悬臂端相对竖向标高差不得超过20mm，轴线偏差不大于10mm。
⑤合拢顺序为先边跨、后中跨。
合拢时安装临时刚性连接构造。
⑥预应力束张拉，混凝土强度应达到95%，弹性模量达到设计值的100%后进行，且必须保证张拉时梁体混凝土龄期混凝土大于5天。
三向预应力张拉顺序为先纵向、再竖向、最后横向。
纵向预应力筋张拉应左右对称进行，最大不平衡束原则上不超过1束。
竖向预应力张拉应在下一梁段浇筑前完成。
竖向预应力采用二次张拉工艺，在第一张拉完成后的1天完成第二次张拉。
⑦应实测钢绞线的弹性模量，对伸长量进行修正。
预应力张拉控制采用张拉吨位与伸长量双控，误差不大于6%。
⑷工程数量
名称
C50砼
钢筋
纵向钢绞线
横向钢绞线
25精扎螺纹钢
金属波纹管
金属扁管
φ35铁皮管
单位
m3
t
t
t
t
m
m
m
单个T构
0#
162.431
30.359
7.455
1.715
3.40
180
397.6
425.6
1#
99.5
9.948
9.224
0.286
0.93
114
140.6
232.6
2#
100.484
5.219
11.645
0.333
0.84
91
164
207.4
3#
100.826
11.01
12.799
0.381
0.87
91
187.4
215.2
4#
110.596
13.398
11.296
0.429
0.95
110.5
210.8
231.4
5#
97.126
13.292
11.821
0.429
0.40
110.5
210.8
98.2
6#
89.246
12.784
12.886
0.429
0.43
110.5
210.8
104.4
7#
82.166
10.978
8.973
0.381
0.38
104
187.4
91.4
小计
842.375
106.988
86.099
4.383
8.21
911.5
1709.4
1606.2
边跨合拢
20.542
10.7
0.14
32
93.8
45.8
边跨现浇段
87.136
27.118
0.53
142
200.2
85.7
中跨合拢
10.271
5.373
0.07
32
46.9
22.9
全桥合计
1802.699
257.167
172.198
8.766
17.1564
2029
3759.7
3366.8
2总体方案
2.1工程特点、难点及应对措施
⑴工程特点、难点
①悬灌及合拢施工为工程的关键工序，施工分段多（单个T构不含0#段为对称的7段），二次合拢，合拢条件要求严格。
工序之间有严格的工艺衔接要求，难以展开多工序平行作业；
②施工跨夏、秋、冬三季，当地昼夜温差大，混凝土施工控制要求高、难度大；
③箱梁为C50高标号混凝土，同时要满足节段施工时间12天、既要满足尽早张拉又要保证后期强度不能过高
⑵根据工程特点，制定对策如下
表3对策表
序号
工程特点、难点
对策
1
关键工序、
工期紧张
1、选用有丰富经验的优秀施工队伍施工，确保施工过程顺利。
2、分为南北岸两个作业工区，独立配置资源，充分投入劳动力、机械设备和物资，提前准备施工需要的各类材料；
3、充分了解工程技术难点，针对技术难点采取切实可行技术方案、技术措施。
做到技术准备先行，技术交底超前。
4、投入4套挂篮、开展每个T构共2个工作面同步施工。
5、针对桥面横向、肋板竖向预应力筋数量多，吨位大的特点，每个工作面配置两台以上YDC60千斤顶，缩短张拉时间。
6、重视监控工作，按监控数据指导施工。
做好监控的专项施工方案。
2
施工环境变化大，混凝土设计施工控制难
1、针对施工季节变化，先配制适合当前施工环境的配合比，并根据环境变化适当调整。
2、采取不同养生措施，加强混凝土养生，降低混凝土外界影响，缩短等强时间。
3
C50高标号混凝土施工
1、由公司实验室和中铁四局宁杭客运专线Ⅰ标中心实验室根据工程的实际情况，进行配合比设计。
2、编制C50施工专项方案进行控制，严格按方案执行。
2.2施工组织安排
由于工期紧张，在资源配置上南北岸分为两个工区，每个工区分别平行施工，0#块施工完成后，每个T构2个工作面，分为前后两个作业班，共配备4个挂篮。
单个T构内作业班同步施工，各工序间按同步交叉平行流水方式组织生产，各工序（移篮、底侧模调整、钢筋波纹管安装、内模及堵头模板安装、灌注混凝土、张拉作业等）平行交叉使用人员和机械配置，以最大化的利用率、最低的投入和最短的工期，完成这一关键重要的分部工程。
2.3施工挂篮设计
设计对挂篮设计的要求：
挂篮自重不超过50吨（含施工荷载）。
挂篮应有调整±6㎝竖向挠度的能力，严禁采用精轧螺纹钢作为前吊带。
首次浇筑混凝土前应进行预压和加载试验。
根据设计要求并结合工程实际，本桥选用三角挂篮，三角挂篮的优点是承载力大、自重轻、稳定性好、加工简单、施工便捷易控制、前吊带短易调整变形量等优点。
三角挂篮主要由主桁架系统、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统和模板系统五大部分组成。
侧模板外滑道采用双滑道，保证在移动挂篮过程中的稳定性，防止滑道侧偏。
根据本连续梁的实际情况，挂篮侧模板纵向长度设计为4.8m，高度设计为6.5m，具体的挂篮设计详见挂篮设计方案及挂篮设计计算书。
2.4挂篮施工工艺流程
图3施工工艺流程
3施工部署
3.1施工准备
⑴测量
①完成0#段施工后，即精确测量放样出0#段梁中点，并将0#段梁中点与引桥上各点互相穿线复核；
②水准点引至0#段梁顶做为对整个挂篮施工的水准控制点。
⑵施工便道
沿右幅桥外侧纵向修筑临时便道，南北岸均修筑至101#、102#墩大坝处，北岸采用绑宽大坝至钻孔桩施工平台，南岸修建钢栈桥，连接至钻孔平台。
作为支架、模板、各种工程材料、预压材料和混凝土运输的通道。
⑶临时场地与房屋
南岸钢筋加工在119#墩处的钢筋加工厂，北岸钢筋在我分部钢筋加工厂集中加工，运输至施工现场。
预应力下料长线台座及存放棚一处，模板加工棚一处120㎡。
共用材料库房（设在北岸）100㎡。
⑷施工用电、用水
在南北岸分别设置500kVA变压器各一台，同时另备用2台200kW发电机作为施工应急用电。
临时供电系统由专业人员负责架设、日常的管理、调度和维护，以保证施工现场的正常供电和安全用电。
施工用水采用井水。
施工现场排水采用明沟有组织排放，以减少污染。
⑸物资机械
①制定与施工进度相适应的材料供应计划，根据生产计划及时调整供应计划，做到超前计划，提前进料，确保施工。
②所有材料由工程部负责提出计划、试验与报批，物资部统一采购、运输、保管与供应，进入施工现场的材料，先经过试验部门取样试验合格并报监理批准，进场后按规范要求取样试验合格再使用。
特殊材料计划明确规格、型号、数量，个别特殊材料如精轧螺纹钢还必须逐根明确定尺长度，以便订货。
③砂、石料的堆料场地设硬化地坪，钢材、预应力钢绞线及常备周转性材料进场后存放在钢筋加工场地，并明码编号。
锚具、支座等材料应进库保存、统一保管和发放。
④进场的材料由物资部统一管理，主材、地材由材管人员保管、发放，并分项造册登记、签收，按月报工程部核算。
⑤机械进场后及时报验。
机械由机管员统一编号、统一管理，并监控其状态，确保施工过程中机械的完好率。
⑥加强机械维修、保养，加强对操作司机安全教育，确保施工安全。
⑦预应力张拉油压表应定检、定期标定压力表与千斤顶的关系曲线。
3.2人员配置
南北岸工区人员配置如下（不含搅拌站人员、管理人员）
表4人员配置表（每工区）
作业工种
配备人员
模板工
20
钢筋工
40
混凝土工
12
预应力工
12
架工工
15
司机
5
杂工
20
合计
124
3.3机械、设备配置
表5机械配置表（每工区）
序号
名称
规格（型号）
单位
数量
备注
1
钢筋加工机械
套
1
2
木工加工机械
套
1
3
交直流电焊机
500A,600A
台
4
4
履带吊
30t
台
2
5
混凝土罐车
8m3
台
6
南北岸共用
6
混凝土泵车
37m
辆
2
南北岸共用
7
卷管机
台
1
8
砂轮切割机
台
3
9
张拉设备
YCW400B
套
1
含油泵压力表
10
张拉设备
YC60
套
3
含油泵压力表
11
挤压机
YJ45
套
1
含油泵压力表
12
灌浆泵
UB3
套
1
表6主要设备配置表
序号
名称
规格（型号）
单位
数量
备注
1
挂篮
三角形（40t）
套
4
包含模板
2
合拢吊架
自设计
套
2
由挂篮改制
3
内模
钢木结构
m2
240
含支撑
4
碗扣支架
t
80
5
现浇段模板
木结构
m2
1000
含支撑
4进度计划
4.1节点工期
每段梁体作业标准周期12天（按标准周期），按当前施工进展情况及作业标准周期，各节点工期安排如下：
完成101#墩悬浇施工：
2010年3月11日。
完成102#墩悬浇施工：
2010年2月20日。
完成边跨合拢施工：
2010年3月31日。
完成中跨合拢施工：
2010年4月20日。
4.2施工进度横道图
图4句容河特大桥跨句容河主桥悬浇施工横道图
5施工工艺
5.1挂篮
⑴挂篮拼装
①挂篮零部件验收：
挂篮制作完毕后，应尽快检查挂篮结构各构件是否按照设计图纸及有关技术规范、规程进行选材、加工、制作，尤其是对主要杆件焊接及螺栓连接处重点检查检测，确保强度、刚度符合要求，发现问题要及时纠正和整改。
②挂篮试拼装：
挂篮各部件检测验收合格后，组织人员在加工现场进行结构试拼装，检查各部尺寸的准确性，整体稳定性，熟悉拼装顺序和难易程度，发现问题及时改正，以便在梁体拼装条件下能够顺利安全、快速的进行。
③挂篮安装：
挂篮在加工现场试拼检测合格后，将各部件运至施工现场，分件吊上0#段梁顶，分别对称在两端拼装挂篮，在材料堆放和拼装过程中，应特别注意两端不平衡重不应超过1300kN·m（即端头不平衡重不超过10t）。
1）主桁结构拼装
在101#、102#墩顶板上，测量放样用墨线弹出箱梁中线、挂篮轨道中线和轨道端头位置线，并用高标号砂浆找平轨道底面。
起吊轨道，对中安放，连接锚固粱;安装轨道锚固筋，将锚粱与预埋精轧螺纹钢筋连接后，对每根锚筋施以200kN的锚固力，在轨道顶安装前支点滑轮，后结点处临时设置支承垫块。
利用吊车拼组好单片主桁三角形体安装就位，并采取临时固定措施，保证两主桁片稳定。
安装主桁后结点处的分配梁、千斤项、后锚杆等，将主桁后结点与分配梁连接并通过锚固筋与顶板预留孔锚固。
安装前上横梁，而后按先下后上的顺序安装上、下平联杆件。
安装吊杆、拆除后锚临时支承垫块。
2）底平台拼装
主桁架系统安装完毕，检查锚固、连接按设计要求到位后进行底平台系统安装。
利用0#段施工支架，在其上焊接悬臂梁，将底篮前、后横梁吊放于悬臂梁上，并用倒链将横梁与悬臂梁临时固定；而后将底模吊放于前、后横梁上，前横梁吊杆与主桁横梁吊杆连接，后横梁与0#段底板预留孔下穿的后吊杆连接，并锚固于0#梁段底板；解除临时锁定倒链，最后安装底平台前端及后端工作平台。
3）底模拼装
分块吊装底模至底平台纵梁上拼装，并初步调整。
4）侧模及悬吊走行系统拼装
侧模走行系统，后端为预埋于0#段的吊杆和托辊轮为支点，前端通过吊带吊挂在前端横梁上，首先安装吊杆、吊带和滑道，然后吊装侧模，左右侧模通过精轧螺纹钢拉结固定，精轧螺纹钢竖向设置三道，纵向2～2.5m间距设置一道。
④拼装检查：
检查的主要内容为：
ⅰ各部尺寸和相对位置；
ⅱ预拉螺栓和节点板螺栓数量；
ⅲ主桁轨道标高和中线位置；
ⅳ前支点与轨道密贴；
ⅴ左右主桁竖直度和水平；
ⅵ后锚和侧模吊点稳定性、紧固力；
ⅶ模板的支撑系统位置和稳定；
ⅷ底平台、侧模、吊带与横梁、滑道梁的联结。
⑵挂篮预压
1目的和作用
挂篮在1#段灌注位置拼装并检查合格后，应进行加载预压以验证系统承载力和各构件强度、刚度和稳定性。
挂篮是钢桁架结构，主桁采用栓接，前后支点和梁体采用螺杆临时锚固，吊带与横、纵梁的连接也是栓接。
通过预压消除节点空隙及其非弹性变形。
通过预压和卸载，掌握灌注混凝土工况时的吊带弹性变形量，作为立模标高调整的依据。
2预压荷载量
节段最大重量为4#段1437.75kN，最轻为7#段1068.16kN，3#段为1306.29kN，接近平均值。
加载考虑施工荷载和其它因素，采用1.1倍超载加压，即最大荷载量分别为1581.53kN（4#段），1174.98kN（7#段），1436.92kN（3#段）。
③预压程序
采用分段加载卸载程序，对每阶段加载均测量变形值和构件安全性，程序为：
加载
0kN→300kN→600kN→1174.98kN（7#段工况）→1436.92kN（3#段工况）→1581.53kN（4#段工况）
卸载
→800kN→400kN→0kN
其中在加载300kN、600kN阶段应停止20min以上，观察构件变化和变形量测定，最后5min高程变化值应小于1mm;加载1174.98kN、1436.92kN、1581.53kN阶段应保持30min以上，观察构件变化和变形量测定，最后5min高程变化值应小于1mm，则可认为稳定。
再进行卸载，在卸载各阶段也应观察高程变化值。
④高程变形点设置和观测
变形观测点共设置8个：
后锚点横梁左右侧、前支点左右侧、前上横梁左右侧、前下横梁左右侧。
变形观测时间为加载前，各阶段及卸载后，变形观测资料文整后，与监控单位沟通，作为调整立模标高的依据。
5.2模板系统拼装
⑴底模拼装
本桥箱梁为直腹板，箱梁高度逐渐变化，纵向长度3.0～4.25m，采用纵向两块定尺模板加中间调整模板构成。
每次立模前，调整中间模板的尺寸。
⑵侧模拼装
用倒链调整侧模位置使其准确就位，安装对拉精轧螺纹钢。
⑶内模拼装
待底、侧模拼装完毕，底、腹板钢筋绑扎完毕后，进行内模拼装。
⑷端模拼装
底、侧模拼装完毕后，安装端头模板，端头模板采用拉筋拉结在主体钢筋上，外侧用钢管方木支撑，确保端头尺寸。
5.3挂篮定位和移动
⑴挂篮定位
挂篮后端纵梁采用梁体翼板设预留孔洞，每侧穿入Φ32精轧螺纹钢，采用一定的预拉力锚固。
前端直接承压在梁顶轨顶上。
侧模滑道前端吊挂于前横梁，后端通过托辊结构吊挂于梁翼板之下。
⑵挂篮移位
施工完一个节段，养护强度达95%，张拉各向预应力束，之后，挂篮纵向前移一个节段距离。
①在新浇筑梁体上铺设轨道；
②拆除内模、外模和底模（含底纵梁）与混凝土脱离，吊挂于滑道之上；
③挂篮后端压重4t；
④顶起主桁，在轨道与主桁间穿入滚杠，安装纵移牵引和制动系统；
⑤卷扬机牵引挂篮（含侧模、底模平台）前移，并调整位置；
⑥拆除滚钢，主桁就位，锚固后横梁，卸除后端平衡压重；
⑦锚固侧模滑道吊杆、锚固
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