淮安五河口斜拉桥主桥主梁悬浇施工方案.docx
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淮安五河口斜拉桥主桥主梁悬浇施工方案
五河口大桥主梁施工方案
第一章概述
1.工程概况
五河口特大桥为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《五河口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的渐变段。
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2005年4月底主跨合拢计，根据2003年10月22日《五河口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、工程量如此大的砼主梁施工，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，盐河航道内支架现浇、安全形势严峻
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
主梁施工总体工艺流程如下：
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，梁段合拢拟整体下落后分件拆除，下落时机有待监控单位明确。
第二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五河口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2-1。
有关参数如表3-1：
表2-1
梁段号
梁段长（m）
桥宽（m）
砼方量（m3）
横梁型号
0#块
6.0
37.74
337
A型
1`#/1#梁段（1#块）
7.0
38.6
376
B型
2`#/2#梁段（2#块）
6.0
38.6
309
C型
3`#/3#梁段（3#块）
6.0
38.6
221
D型
1.2施工工艺流程
1.3支架设计与施工
1.3.10#号块支架
0#号块支架如图2-2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约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2-3～2-5。
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
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2－7～图2－9）。
1）底模
1#～3#块底模为[8+δ6mm钢板（或6.6×8㎝木方+2㎝木板）。
0#块水平底板采用砂箱垫层上铺2mm铁皮作底模，其它部分同1#～3#块。
2）横梁模板
3`#～3#梁段内有编号为A、B、C、D，4种8道横梁，结构尺寸各不相同。
横梁模板分为底模和内、外侧模和齿板模板。
底模和外侧模采用钢模，内侧模用组合模板。
齿板模板按齿板类型加工成定型钢模。
3）箱室模板
顶模、侧模全部采用木模（或组合钢模）；转角模板考虑到加工精度和安装误差，以及数量、形状较多，采用木模和钢模结合，现场加工。
4）封头模板
采用与标准节段同类模板。
5）边箱梁外侧模
采用标准节段同类模板。
中跨支架模板数量表
序号
名称及规格
数量
重量
单件
总计
1
横梁侧模
（一）
4
1841
7364
2
横梁侧模
（二）
4
1497
5988
3
横梁侧模（三）
2
4264
8528
4
横梁侧模（四）
2
4669
9337.8
5
横梁侧模（五）
4
1910
7640
6
底模
7
23350
163450
7
边箱梁外侧模
4
627
2508
8
撑杆
170
9
调节螺杆
266
22.3
5931.8
1.4.2模板安装
模板安装顺序为：
底模→腹板外侧模→箱室模板→封头模板。
模板安装允许偏差（表2-2）
项目
允许偏差（mm）
模板标高
±10
模板内部尺寸
+5，0
轴线偏位
10
模板相邻两板表面高低差
2
模板表面平整
5
1.4.3模板拆除
模板拆除顺序为：
封头模板→横梁外侧模→腹板模→顶板模→底板模。
除封头模板、横梁外侧模和风嘴上方模板外，其余均在预应力张拉后拆除。
拆除时要注意保护结构物轮廓线。
1.5钢筋工程
1.5.1施工准备
钢筋加工机械清理、调校→图纸会审→钢筋采购、进场→钢筋报验、挂牌标识→单项技术员交底→出配料单→报审批。
1.5.2钢筋加工
钢筋加工时应根据钢筋型号、长度和数量认真搭配下料，以节约钢材。
有部份钢筋因材料和运输需要将分节制作，下料时要考虑搭接长度和保证接头错开。
加工完成后分类堆放并标识，不立即转运的要采取防雨、防锈措施，保证安装时无明显油污、铁锈。
钢筋班组填写自检表交质检部，质检部验收合格签字后才准予使用。
1.5.3钢筋运输、吊装
运输时要防止钢筋变形和沾上油污，成捆吊装时要绑扎牢固防止空中坠落。
1.5.4钢筋绑扎
钢筋绑扎顺序为：
底板钢筋腹板钢筋横梁钢筋下倒角筋
上倒角筋顶层钢筋。
绑扎前备好扎丝和设置好保护层塑料垫块，先在底模上放线，定位安放绑扎。
绑扎完后保护层厚度应符合设计要求。
钢筋安装允许偏差如（表2-3）：
检查项目
允许偏差（mm）
受力钢筋间距
两排以上排距
±5
同排
±10
箍筋、横向水平筋、螺旋筋间距
0，-20
钢筋骨架尺寸
长
±10
高、宽或直径
±5
弯起钢筋位置
±20
保护层厚度
±5
1.6预埋件施工
1.6.1索导管施工
1）索导管加工制作
索导管根据设计图纸下料，下料后用砂轮打磨割口,上下口尺寸精度控制在设计规范以内,锚板中心孔洞先用半径减少3㎜画线,然后再用自动切割机钻孔,误差控制在设计规范以内以内。
经检查确认索导管尺寸符合设计要求后，在预先制作的定位三脚架上用一台1吨葫芦吊起索导管，使其与锚板垂直对中，然后对称点焊固定，再复测垂直度，符合设计要求后再补焊全缝，索导管加工垂直度小于h/1000。
按图纸要求焊上加劲板，固定螺旋筋。
2）索导管的安装与定位
索导管的定位指标有两项：
其一是锚板中的位置和高程，其二是索导管的倾斜度。
其定位分初定位和精确定位两个步骤。
现浇段的索导管是先预埋后穿索张拉，因此安装精度要求高。
3～3/节段索导管倾斜角度小，均在本节段内。
初定位时，用角钢焊支架使索导管架立，然后用钢筋使之与各钢筋骨架连接，使之固定。
待主梁钢筋绑扎完毕后再进行调整，进行精确定位，直至导管上下口坐标误差均在规范允许偏差以内，将索导管与各钢筋骨架焊接，并与底模点焊，以防振捣时钢导管偏位。
1.6.2其它预埋和预留
其它预埋件和预留包括交通工程、照明景观工程、供电工程所需的预埋和预留和施工所需的预埋和预留。
1.7混凝土工程
1.7.1混凝土配合比设计要求
1）R设为C60，试配强度Rp＝R设＋1.645σ，3天强度不低于设计强度的85%；
2）原材料满足苏高项管三（2004）17号文《C60高性能混凝土对原材料的技术要求》的相关规定。
3）坍落度：
18～20cm，满足泵送要求；2h损失后的坍落度＞14cm；
4）初凝时间：
不小于15h；
1.7.2.砼浇筑工艺
3～3/段的施工顺序：
0#1#（1/#）2#（2/#）3#（3/#）
索塔两侧的梁段保持对称浇筑，砼采用2台搅拌站拌和，2台中联泵送到塔两侧的梁段，（除0#块外）用覆盖半径20m布料机布料。
1.7.3.养护
梁顶砼面经2次压实后，必须覆盖，0～3#块是夏季施工养护重点是保湿，采取覆盖麻袋或土工布，洒水养护。
2.边跨21/#梁段支架现浇
2.1边跨支架处的地形特点及支架方案
主梁两端靠近过渡墩的边跨支架现浇段长度均为31.6m。
29#墩处的边跨现浇段全在陆上，所在区域地势较平坦，标高在＋17～+18m，便于支架搭设，该支架施工方案有两种：
其一为钢筋砼条形扩大基础，支架为钢管柱支撑体系；其二为连片式砼基础，采用轮扣支架作为满堂支撑；在本方案中，暂定钢管柱支撑体系支架。
待进一步方案比较后确定。
26#墩处的边跨现浇段在盐河航道北侧驳岸及盐河航道内（如图2-12所示）。
驳岸顶标高＋12.8m,为浆砌块石挡土墙，墙下为抛石加150#素砼基础、墙顶为200#砼压顶。
河床标高＋8.5～＋9m，水位一般在＋12m左右，在此种情况下，该支架只能是打入钢管桩基础构筑支架。
边跨现浇段主要工程量如表2-4:
表2-4
项目名称
单位
数量
备注
C60
m3
2600
两边跨数量
铁砂砼
m3
1875
同上
钢筋
t
488
同上
由于边跨现浇段工程量大，拟将31.6m长的现浇段分为4段施工。
具体分段如图2-11（主梁边跨现浇段分段图）。
2.2施工工艺流程
2.3支架设计与施工
2.3.1支架设计
邻26#墩支架采用打入钢管桩作基础，钢管桩分φ800×8mm和φ630×6mm两种，打入深度分别为23.8m和9.8m。
为避开驳岸墙的影响，设计了13排9列共计61根桩。
钢管桩向上延伸作为支架立柱，立柱间采用φ630×6mm钢管作两层纵横平联，标高分别为▽14.452m和▽24.452m。
见图2-12～2-16。
邻29#墩支架采用钢筋砼条形扩大基础，顺桥向设置两道，每道长33.6m，宽3m；横桥向设置5道，每道长32.8m，宽3.1m；邻29#墩承台处另设3个独立3.2×3.2m杯形基础；基础砼设计标号C30。
支架立柱设7排9列共56根φ800×8mm钢管柱，立柱间设置一层φ630×6mm纵横平联，标高为▽24.452m。
见图2-17～图2-20。
钢管柱顶依次设置桩帽、卸荷块、主纵梁和次梁。
2.3.2.支架施工
1）钢管桩施打
陆上桩采用履带吊吊DZ150型震动锤直接施打，水上桩暂定将履带吊固定在方驳上，用DZ150型震动锤施打。
测量定位采用前方交会法。
为保证沉桩的垂直度，水上桩设导向架导向。
沉桩设计要求“以标高控制，以贯入度小于3mm校核”。
2）砼基础施工
用推土机将地表面草皮、杂物清除干净，在条形基础范围内，由人工或挖掘机挖除表层软土，铺10～30cm碎石垫层，然后绑轧钢筋网片，浇筑基础混凝土。
3）支架搭设
受场地限制，26＃墩处拟采用80t.m塔吊和25t吊车作主要起重吊装设备；支架搭设水上用300～400t方驳配合25t吊车进行安装。
支架搭设除应注意立柱垂直、节点焊接牢固外，还应注意支架顶标高的控制。
考虑到支架基础型式的不同，受预压后基础沉降量不一致，26#墩侧支架预留沉降量30mm、29#墩侧支架预留沉降量20mm。
图2—1426#墩支架布置图
29#墩侧支架用25t吊车安装。
具体方法与主梁1#～3#钢管支架相同。
2.4支架预压
2.4.1确定压载重量
由于主梁边跨空箱内填充铁砂砼配重施工与相应的斜拉索施工是依次分阶段同步进行，所以支架压载重量不计配重砼重量。
边跨梁段砼重约为3380t，按其20%的超载，压载的总重量约为4000t。
由于加载量太大，拟对整个支架平均分为两段进行预压。
支架总长约32m，每个分段16m，每个分段上的加载重量为2000t。
支架平台宽38.4m，按面积计支架预压最终加载为32.5KN/m2。
2.4.2压载材料和加载（卸载）分级
拟以袋装砂、钢材（钢筋和钢锭）和压载水箱组成堆载，对支架实行分层分级加载预压。
第一层（第一级）加载：
袋装砂，约为1000t，占总加载50%；第二层（第二级）加载：
钢材，约为500t，累计加载75%；第三层（第三级）加载：
压载水箱，约为500t，累计加载至占总加载的100%。
卸载同样分为三级，其过程与加载相反。
2.4.3观测点布设和支架变形量测量
在支架平台上共布置6行（横桥向）和6排（顺桥向）36个观测点以测量支架在预压过程中和加载终止后的变形量。
总变形量包括了支架基础的沉降、支架的弹性和非弹性变形。
每一级加载完毕，对各个观测点进行变形测量，至该级加载作用下变形稳定后，再进行下一级加载。
卸载时，每斜完一级荷载，均应对各个观测点进行测量，以获得支架的弹性变形。
2.4.4支架预压资料的移送
支架预压完毕，尽快将观测资料整理移交监理组和总监办。
在收到边跨支架现浇段立模标高的指令后，进行边跨现浇段立模施工。
2.5模板工程
边跨现浇段分4段施工，底模、外模采用索塔模板改拼，倒角模板、内腔模板充分利用3#～3/模板和组合钢模进行配置。
2.5.1边跨现浇段模板设计
边跨现浇段模板分为底模、横梁模板、内箱模板、封头侧模四部分。
边跨现浇段底模采用索塔外模改拼；横梁模板利用组合模板拼装；内箱模板顶模、侧模全部采用胶合模板（或组合钢模）拼装；转角模板考虑到加工精度和安装误差，以及数量、形状较多，采用木模和钢模结合，现场加工。
端头模板用索塔外模改拼。
2.5.2模板安装
模板安装顺序为：
底模→横梁模板→端头模板→内箱模板。
2.5.3模板拆除
模板拆除顺序为：
端头模板→横梁模板→内箱模板→底模。
2.6钢筋工程
2.6.1钢筋加工
钢筋加工时应根据钢筋型号、长度和数量认真搭配下料，以节约钢材。
有部份钢筋因材料和运输需要将分节制作，下料时要考虑搭接长度和保证接头错开。
加工完成后分类堆放并标识，不立即转运的要采取防雨、防锈措施，保证安装时无明显油污、铁锈。
钢筋班组填写自检表交质检部，质检部验收合格签字后才准予使用。
2.6.2钢筋运输、吊装
钢筋采用平板车运输，运输时要防止钢筋变形和沾上油污，成捆吊装时要绑扎牢固防止空中坠落。
2.6.3钢筋绑扎
钢筋绑扎顺序为：
底板钢筋腹板钢筋横梁钢筋下倒角筋
上倒角筋顶层钢筋。
绑扎前备好扎丝和设置好保护层垫块，然后测量人员在底模上放线，确定位置。
绑扎完后保护层厚度应符合设计要求。
分段钢筋连接采用单面搭接焊，焊接长度大于10d，接头错开间距大于35d。
钢筋安装允许偏差如下表：
检查项目
允许偏差（mm）
受力钢筋间距
两排以上排距
±5
同排
±10
箍筋、横向水平筋、螺旋筋间距
0，-20
钢筋骨架尺寸
长
±10
高、宽或直径
±5
弯起钢筋位置
±20
保护层厚度
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