悬浇梁块施工方案.docx

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悬浇梁块施工方案

江苏省宿新高速公路宿迁市段工程项目

承包单位中铁二十局集团第一工程有限公司合同号SX-SQ2

监理单位北京路桥通国际工程咨询有限公司编号

施工技术方案报审表

A-3-2

致（总监办）钱宏斌：

现报上京杭运河特大桥0#块工程的技术、工艺方案，方案详细说明和图表见附件，请予审查和批准。

附件：

技术、工艺方案说明和图表。

承包人：

年月日

专业监理工程师意见：

同意修改后再报不同意

专业监理工程师：

年月日

总监理工程师意见：

同意修改后再报不同意

总监理工程师：

年月日

宿迁至新沂高速公路SX-SQ2标

（K7+800—K14+450）

京杭运河特大桥0#块施工方案

编制：

复核：

审核：

中铁二十工程局集团第一工程有限公司

二〇〇九年十二月

主桥0#块施工专项方案

一、方案综述

京杭运河特大桥主桥一联为72+120+72m预应力变截面连续箱梁，采用平行式无平衡重挂篮悬浇，一次投入8套4对挂篮，同时展开施工。

主墩墩身施工完成后，在墩身上施工临时支墩，按设计张拉各预应力束，同时搭设支架，支架拟采用钢管桩平台上搭设满堂碗扣式支架方案，完成0＃梁段的浇筑。

安装挂篮对称悬浇下一梁段砼，依次循环，与此同时施工边跨梁段，进行边跨和中跨合拢段的施工。

合拢顺序：

边跨―中跨合拢―结束。

混凝土采用1台地泵来完成0#块的施工。

二、0#块施工方案

主桥上部构造为72+120+72m变截面连续箱梁，且跨越京杭运河，施工技术含量高，难度大，施工期间需科学安排，合理组织，保证施工安全、质量、工期达标。

主桥连续箱梁墩顶0#块在满堂支架上浇注，然后采用悬臂挂篮对称悬浇施工，浇注其余梁段，至全桥合拢，边跨现浇段采用支架现浇施工。

主梁浇注过程中对墩梁进行临时固结，梁段合拢后予以解除。

本桥投入4对（8套）挂篮同时对主桥箱梁展开悬浇施工。

（一）0#段现浇施工

根据施工图纸中承台、0＃块的结构尺寸，结合现场实际情况和我单位类似工程的施工经验，拟采用钢管桩平台上搭设WDJ满堂型碗扣式钢管脚手架作为承重体系，竹胶板下垫方木作为底模板，大块定型钢模板作为侧模板，以侧模夹底模，配以必要的拉模钢筋来完成0＃块的混凝土浇注。

1、临时固结体系的施工

临时锚固构造的作用是使上部结构在悬臂浇注过程中将桥墩和0＃块形成刚构，避免在不对称荷载作用下引起梁体的过大位移。

在0＃段墩身两侧各布置2个临时固结。

具体施工步骤如下：

（1）临时固结的施工

临时固结由两部分组成，硫磺混凝土、临时固结精轧螺纹钢张拉。

施工中混凝土按照先一层砼、一层硫磺砂浆、一层砼、一层硫磺砂浆、一层砼浇注，临时固结精轧螺纹钢张拉按照左右、前后对称的原则张拉。

硫磺混凝土的施工：

硫磺混凝土是以硫磺砂浆注入松铺的碎石层内而形成。

具体施工工艺如下。

熬制硫磺砂浆，取大锅一口，0－200℃温度计1个，先将硫磺碎块（3－4cm）按照配比数量陆续装入锅中，在130－150℃下加热融化、脱水，边融化边加料搅拌，防止局部过热。

在熬制好的液态硫磺中加入粉料、细骨料，边加边搅拌，保持稳定持续在140－150℃左右，直到搅拌脱水并无气泡为止。

硫磺混凝土的制作，先在支立好的模型内到入一薄层硫磺砂浆，再填入一定数量的碎石，然后再到入一层硫磺砂浆，再填入一层碎石，确保基本到达设计标高，最后用一层硫磺砂浆将表面收面摸平达到设计标高。

楔形块的施工：

在硫磺混凝土初凝后进行楔形块的混凝土施工，施工中要确保其顶面的倾斜角度、高程和箱梁底相吻合，并注意及时养护。

（2）精轧螺纹钢的张拉和锚固

在0＃段施工结束后，安装工字钢垫梁，进行精轧螺纹钢的张拉、锚固，形成临时固结体系。

施工中垫梁要与箱梁顶面结合密实，不平处用钢板垫平。

精轧螺纹钢的张拉力为525.87KN/根，横向纵向对称张拉。

2、钢管桩平台施工

在钢管桩施工过程中要注意以下事项：

1、搬运和存放

   搬运钢桩时严禁桩体撞击，吊桩点要布置合理。

 存储钢桩的地方应平整、坚实、排水通畅。

2、沉桩施工前的准备

在钢管桩沉桩施工前要检查桩端部的浮锈、油污等赃物必须清除，保持干燥；检查钢管桩桩身有无裂纹或损伤。

3、垂直度控制

施工时，允许倾斜度按桩长的1/100来控制。

为保证垂直度，首先要确保预埋时调整垂直度。

4、钢管桩的焊接

钢管桩焊接采用坡口焊，焊接前，坡口内的水、油、锈其它污物必须清除干净。

焊接应对称进行，应用多层焊，钢管桩各层焊缝接头应错开，焊渣应每层清除。

施工时，应选择素质良好、技术熟练、经验丰富的焊工，严格按焊接规范进行施工。

焊接设备必须性能良好。

焊接施工时，要加强质量管理。

在钢管桩对接接头处要增加一块加劲板，加劲板宽度为300mm，厚14mm。

5、钢管桩要预埋在承台中，施工中要严谨漏掉预埋工作。

6、钢管桩安装完毕后，要在钢管桩上铺设纵向工字钢、横向工字钢，并用方木调节高度，使支架底标高满足设计要求。

7、施工前，要进行测量控制，使支架底托平整，受力均匀。

8、钢管桩施工作业时，作业面在围堰内，施工人员要提高警惕，防止坠物的意外伤人。

9、钢管桩用斜撑固定，防止受压变形。

钢管桩平台的选择

1、钢管桩采用直径为60mm的无缝钢管，每个平台共设置24根，均匀分布在承台上部，承受支架传下来的压力，受力验算见下（钢管桩平台验算）

2、纵向工字钢选用I40工字钢，翼缘板处选用14.2米的工字钢，每个平台用量为4根，腹板底下选用长为5.3米的工字钢（因墩柱阻隔了工字钢的铺设），每个平台共4根。

3、工字钢与支架底托处用方木调节，使接触更紧密，保护工字钢的完整性。

3、满堂支架的施工

采用钢管桩平台上搭设WDJ碗扣型满堂钢管脚手架作为0＃段施工用支撑体系，整个混凝土的重量、模板的重量及各种外荷载的自重和影响均通过其来承受。

支架搭设流程图如下：

（1）支架的搭设

钢管桩平台尺寸为长×宽=13.5×14.3m，箱梁纵横向均在平台范围内。

①脚手架步距在钢管桩平台顶面设置为60cm，共四层，相当于扫地杆，起整体稳定性的作用，再靠上步距设置为120cm；立杆采用LG－240、LG－120、LG-90、LG-60、LG－30等型号，在平台顶面交错布置，以保证接头不在一个平面内。

②脚手架沿桥纵向在底板处腹板位置排距为30cm，底板其他部位为60cm，翼缘板位置为90cm。

③脚手架沿桥横向柱距为90cm、60cm、30cm不等，依据箱梁结构形式，在翼缘板处柱距设置为90，在底板设置为60cm、30cm。

④剪刀撑在支架纵横向分别隔一立杆设置一排。

⑤脚手架搭设步骤：

脚手架搭设以3—4人为一小组，其中1—2人递料，另外两人配合组装。

（2）支架施工技术要求

①同一平面上立杆接头错开布置，基部以2.4m、1.2m为底立杆，然后交错向上布置，直到设计标高位置，顶部不足高度的地方用普通钢管或顶管补足。

在底部2.4m范围内步距60cm，再上去步距120cm。

②平台上的工字钢与支架底托用方木紧密连接，避免钢与钢之间的摩擦。

③不允许立杆有浮地松动现象。

④整架垂直度应小于架高的1/500，但最大不超过100mm。

⑤立杆直线度应小于杆高的1/200，横杆的水平度即杆端高度偏差应小于杆长的1/400。

⑥所有碗扣架接头必须锁紧。

⑦剪刀撑在脚手架立面整个长度和高度上连续设置，形成一个整体。

⑧剪刀撑斜杆用旋转式扣件固定在与之相交的横向水平杆或立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。

（3）支架施工注意事项：

①所有构件都应按设计及脚手架有关规定设置。

②在搭设过程中，应注意调整整体垂直度，一般通过调整立杆底托架高度来实现。

③搭设好的支架与主墩和临时墩要通过木楔来加紧，确保整体稳定性。

④在搭设、拆除或改变作业程序时，禁止人员进入危险区域。

a、立杆的垂直度，横杆的水平度，立杆与垫板的接触。

b、全部节点上的碗扣是否锁紧，扣件是否拧紧。

c、连墙撑、斜撑及安全钢管构件的设置是否达到要求。

d、荷载是否超过规定。

⑥预压后要对脚手架的各个节点和垂直度等进行彻底检查。

⑦脚手架接头组装：

a、将上碗扣搁置在限位销上。

b、将横杆接头插入下碗扣，使接头弧面与立杆密贴。

c、待全部接头插入后，将上碗扣套下。

d、用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。

⑧脚手架的施工和使用设专人负责管理，并派有安全人员，不允许乱堆放随意抛弃。

⑨脚手架的拆除：

自上而下逐层拆除，连墙撑只有到该层时才可拆除。

严禁抛掷，拆除的构件应及时归类堆放。

（4）支架的预压

支架搭设好后，在其上沿纵向铺设10×10cm方木，每隔10cm一道，然后将优质竹胶板固定在上面作为底模，侧模板采用大块定型钢模板，连接方式为侧模夹底模。

预压采用水袋，预压荷载为箱梁自重的100%，中横梁由于其下部主要通过墩柱承载，不进行预压考虑。

预压布置：

在箱梁横向设置观测点，分布在梁的底板、翼缘板上；纵向设4排，分别布置在梁的端部、中横梁端头。

支架的变形和地基的沉降用水平仪来观测，每天2次，早晚各一次，测出预压前、预压中、预压后、持载后、卸载后的数据，待沉降稳定后卸载，然后进行比较和计算。

算出其弹性值和非弹性值。

如果观测沉降量超出预先设置的沉降量，及时通过碗扣架下托盘螺旋调整；如果观测的沉降量没有达到预先设置的沉降量，也通过碗扣架下托螺旋来调整标高直到满足要求为止。

预压观测表见（观测点高程统计表）

三、0＃块满堂支架及钢管桩平台施工计算书

1、支架布置描述

0#块施工采用脚手架，碗扣件沿桥纵向立杆间距60cm；沿桥横向在箱梁底板布立杆间距60cm，翼缘板处布立杆间距90cm。

整个碗扣架在底部四层步距60cm，然后向上布距为120cm，顶部不足的用钢管和顶杆补齐。

2、支架受力简化

支架属于空间网状结构，整体受力，现根据支架的布型，并结合箱梁结构特点对其进行力学模型简化和荷载简化，具体如下：

a、荷载简化

在桥梁的纵向，根据碗扣件的排距（60cm），取梁块宽度为60cm。

取这个宽度范围内的箱梁自重、模板自重、支架自重和其它荷载因素作为我们的荷载模型重量。

b、力学模型简化

根据箱梁结构特点和支架布置形式，经过分析，可以分为下面2种力学模型进行受力计算，看碗扣架是否满足施工需要。

✧翼缘板处

如图所示，由于模板的加固方式为侧模夹底模，利用拉模钢筋连接，则翼缘板处碗扣架仅受竖向承载力，不受腹板处侧压力，看其在翼缘板及相关荷载下立杆是否满足施工需要。

✧腹板处的梁体

在腹板处的梁体，自重相对来说就大一点，采用碗扣架排距为60cm跟30cm加密，横向间距为60cm跟30cm，此处梁体也仅受竖向压力作用，看该处杆件是否满足要求。

如果上述2种最不利情况下杆件均能满足施工需要，则我们的脚手架也就满足了施工受力的要求。

3、荷载计算和受力验算

混凝土重按2.6T/m3考虑

模板自重加人、机荷载等按120Kg/m2考虑

杆件自重按5.02Kg/m考虑

查《建筑施工脚手架实用手册》－中国建筑工业出版社出版知框架单元长×宽×高＝90×90×120cm时，每根立杆允许承载为30KN，而我们的框架单元没有超过其尺寸的，特别是在步距（高）上，考虑安全因素，就选取30KN/根为计算允许荷载。

具体2种情况下的计算过程如下所示：

a、翼缘板处

混凝土自重产生的力：

Δ砼=S断面×L×2.5T/m3=0.5287×0.6×2.6=0.825T×9.8=8.08KN

模板自重加人机重所产生的力:

Δ模板=0.9×0.6×120×9.8=0.635KN

杆件自重产生的力:

Δ杆件=[（10×1.5+2.5×1）×4]×5.03

=352.1Kg×9.8=3.45KN

ΔQ=Δ砼+Δ模板+Δ杆件=8.08+0.635+3.45=12.165KN

每根立杆承受力：

Ｐ＝12.165KN/4=3.04KN/根<30KN/根

b、腹板处支架

由于侧模是通过拉杆夹紧底模，与底模成为整体，所以将荷载分为Δ砼、Δ底模板、Δ杆件、三部分计算：

混凝土自重产生的力：

Δ砼=S断面×L×2.6T/m3×9.8/10=25.7×0.6×2.6×9.8/10=39.3KN

底模板自重加人机重所产生的力:

Δ底模板=0.6×0.6×0.018×120×9.8×1.5=11.4KN

杆件自重产生的力:

Δ杆件=[3×4]×5.03×9.8=0.6KN

侧模板自重所产生的力:

ΔQ=（Δ砼+Δ底模板+Δ杆件）×1.2=（39.3+11.4+0.6）1.2=61.44KN

每根立杆承受力：

Ｐ＝61.44/4=15.36KN/根<30KN/根

由于0#段横梁整体位于墩顶范围内，不需要演算；综合上述计算情况，单根杆件均满足受力要求，则整个碗扣架也肯定满足施工需要。

c、横向工字钢验算：

验算最不利的情况，即为四跟立杆分布在一根跨度为2.65米的工字钢上。

受力情况为简支梁受四个集中荷载。

每个立杆传下来的力为15.36KN

最大弯矩为：

M=nPL/8=20.4KNm<145，满足要求。

最大剪力为：

Q=np/2=4×15.36/2=30.72KN<85，满足要求。

挠度为：

δ=（5n2+2）PL3/384nEI=0.046mm，满足挠度要求。

d、竖向工字钢验算

查得工字钢极限应力都满足.

横排工字钢的支座反力为30.72,工字钢跨度为3.6米则集中力为5个有：

最大弯矩为：

M=（n2+1）PL/8n=71.88KNm<145，满足要求。

最大剪力为：

Q=np/2=5×30.72/2=76.8KN<85，满足要求。

挠度为：

δ=（5n4+2n2+1）PL3/384n3EI=0.026mm，满足挠度要求。

钢管桩的验算

钢管桩受压，故按照压杆计算，不按照偏心验算，考虑最不利情况。

每根钢管受力为78.8KN则б=1.5N/A=1.5×78.8/0.01854=6.38MP<140，满足要求。

四、模板的施工

（1）底模板的铺设

待支架顶层水平杆件满足施工要求标高后，在其上铺设10×10cm的方木，方木净距离10cm，然后铺设优质竹胶板，使之与方木通过铁钉连成一个整体，作为施工底模板用，竹胶板铺好后复测标高看是否满足施工要求。

（2）侧模板的支立

先安装侧模板支承用横向水平钢管，调整其标高满足要求后，安装侧模板，侧模板座与其上，通过拉模钢筋和背面支撑体系固定来达到夹住底模板，施工中注意调整其垂直度。

（3）内模板的支立

在底板、腹板钢筋绑扎好后，进行内模板的支立，内模板采用标准钢模板，下部用钢管桩平台搭设碗扣架承载。

碗扣架既起到支撑顶板混凝土的作用，又起到支撑腹板内模板的作用。

五、混凝土的施工

采用泵送混凝土，设置1台输送泵，分2次完成整个箱梁的施工。

（1）混凝土的浇注顺序

第一次混凝土浇注：

底板和腹板，为保证成品混凝土的美观，腹板浇注分界线以倒角处为界限。

第二次混凝土浇注：

整个顶板。

施工顺序：

从中间向两边，左右对称进行，先中隔板，再底板，再腹板，后顶板。

（2）混凝土的施工要求

①混凝土施工前要仔细检查拌合、输送、振捣等机械设备运转是否正常。

②箱梁高度达7m，大于混凝土自由落体高度，因此浇注腹板时要搭设混凝土滑槽或是串筒。

③施工中严格控制混凝土的水灰比、坍落度，确保其和易性和流动性。

浇注结束后要及时进行撒水养生。

④两次混凝土浇注的时间差不得20天，避免因混凝土收缩和其他原因引起微小的裂缝。

⑤新旧混凝土的结合面应该凿毛洗净，顶层混凝土浇注结束后要多次收面并横向拉毛。

⑥注意混凝土试件的同期养护性。

并做好强度和弹性模量试验。

⑦振捣混凝土时注意不要碰击到波纹管道，在张拉底座处、倒角处、锚垫板下要特别加强振捣。

（3）大体积砼施工措施

由于0＃块几何尺寸较大，为防止水化热过高导致承台开裂影响砼强度，我部采用下列技术措施，防止大体积砼开裂造成的质量问题：

①降低砼的入模温度

施工时对砂石料遮盖，防止日照升温，或用冷水冲洗降温，使用温度较低的水做拌合水，安排在夜间至清晨之间气温较低时段浇注承台砼。

②注意砼浇注顺序，按阶梯形分层浇注，保证每层的浇筑厚度在30㎝左右。

在浇注中严禁集中卸料浇注，防止局部砼产生过高的温度。

③加强砼的养护，在砼浇注完后采用蓄水养护，控制砼内外温差。

④掺加粉煤灰，降低水泥掺量。

六、预应力的施工

（1）穿束：

纵、横向预应力筋穿束前用通孔器疏通预应力管道，纵向预应力筋穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起，由卷扬机牵引穿束；横向预应力筋采用人工穿束。

穿束后检查预应力筋外露情况，保证两端外露长度基本相同，满足张拉要求，然后安装锚具、千斤顶。

竖向预应力筋依设计下料直接加工成型，并在梁段砼灌注前直接埋入梁体中。

（2）张拉

根据设计张拉吨位，纵向预应力束张拉选用YCW400A型千斤顶,ZB4/500型电动油泵施张；竖向预应力粗钢筋张拉选用YC60型千斤顶，ZB0.8/50型电动油泵施张。

①纵向预应力筋的张拉：

在梁段砼强度和弹性模量达到规范要求的指标（90%），且砼龄期不少于3天时，用YCW400A型千斤顶两端两侧对称张拉。

张拉程序为：

0→初应力→бcon（持荷2min锚固）。

张拉时确保“三同心两同步”，并采取双控措施，以张拉吨位控制为主、伸长量校核为辅。

“三同心”即锚垫板与管道同心，锚具和锚垫板同心，千斤顶和锚具同心。

“两同步”即“T构”或“П构”两侧两端均匀对称同时张拉。

在张拉完后卸下千斤顶，在钢绞线上离锚圈等距作标记，24小时后检查钢束回缩量，合格后再用水泥砂浆封锚，做压浆前的准备工作。

横向预应力筋张拉：

在纵向预应力张拉后，进行横向预应力的张拉。

③竖向预应力筋张拉：

在纵向预应力筋张拉完成毕和挂篮前移之后进行，用2台YDC650－150型千斤顶对称同时张拉。

直线配筋时张拉程序为：

0→初应力→бcon（持荷2min锚固）；曲线配筋时张拉程序为：

0→бcon（持荷2min）→0（上述程序可反复几次）→初应力→бcon（持荷2min锚固）。

竖向预应力张拉也采用双控，以张拉吨位控制为主，伸长量校核。

在张拉及使用过程中，应按规定对张拉机具进行校验和标定。

（3）孔道压浆

孔道压浆在预应力张拉完成、挂篮前移之前进行，压浆采用真空吸浆法，水泥选用525#普通硅酸盐水泥，水灰比为0.40～0.45,为增强其流动性，可掺入FDN-5高效减水剂，掺量约为0.6%，此时水灰比可减小到为0.35。

七、支架的拆除

在预应力钢筋张拉结束后即可进行支架的拆除，先拆除侧模板和翼缘板下面的支架，然后拆除底板下部的支架，要注意安全，并按照要求进行，不允许随意乱拆乱放。

八、安全保证体系及措施

1、施工现场安全措施

（1）施工现场的布置应符合防火、防洪、防触电、防雷击等安全规定的要求，现场的生产、生活用房，仓库、材料堆放场等临时设施。

（2）危险地点悬挂警示灯或警告牌，有人经过的坑洞设防护围栏和明显的红灯警示，防止车辆、行人坠落入坑，造成伤害事故。

在醒目的地方悬挂必须的安全标志和设置固定的大幅安全标语及各种安全操作规程牌。

（3）现场实行安全主任责任制，具体制定各项安全施工规则，检查安全施工执行情况，对职工进行安全教育。

（4）施工现场临时用电，严格按《施工现场临时用电安全技术规范》中的有关规定办理。

2、施工机械安全措施

（1）车辆驾驶员和各类机械操作员，必须持证上岗，严禁无证操作，对驾驶员、机械操作员定期进行安全管理规定教育。

（2）严禁酒后驾驶车辆和操作机械，车辆严禁超载、超高、超速行驶，禁止使用带故障三的车辆、机械和超负荷运转。

（3）对机械设备进行定期检修、保养。

（4）起重作业应严格执行《建筑机械使用安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》中的有关规定和要求。

3、水上作业安全措施

（1）夜间作业须保持良好的照明，基坑周围悬挂醒目的安全警示牌和警示灯。

（2）水上作业人员须戴好安全帽、系好安全带、穿防滑鞋，穿救生衣，安全带定期检查。

（3）从事起重作业人员，定期检查身体，必须持证上岗。

（4）水中临时平台作业面上用的料具须放置稳妥，小型工具、材料随时放入工具袋内，传递料具须安全可靠，严禁抛掷，禁止重叠施工。