武汉二七长江大桥配套混凝土箱梁方案.docx

1、武汉二七长江大桥配套混凝土箱梁方案工程概述1、 项目基本概况武汉二七长江大桥配套工程标主线高架桥起讫桩号为左幅：K9+079.7K9+749，长669m；右幅：K9+082.337K9+800.679，长718m；F匝道：F0+164.713F0+250.213，长85.5 m。其上部结构在跨解放大道下穿轻轨LZ19、LY19联（Z72-ZZ75、ZY76墩）为钢箱梁外，其余全部为C50预应力混凝土箱梁，其平面布置图见图1，预应力混凝土箱梁特征断面结构见图2。图1 主线混凝土箱梁平面布置图图2 主线混凝土箱梁标准断面结构图本标段主线高架桥沿桩号增加的方向，从解放大道北线双层混凝土箱梁接跨解放大

2、道钢箱梁后，右幅分出并抬高与左幅形成平行双幅箱梁。 预应力混凝土现浇箱梁自重一览表 表1 项目C50混凝土（m3）钢绞线（kg）钢材（t）总重（t）LZ171953.9297657.65422.845112.25LY171766.1788977.76394.774633.58LZ181117.443259.99266.252948.01LY181055.838384.8229.282763.20LZ20876.726271.7185.402289.48LY201560.650593.7309.324054.76LZ212480102092.9497.816449.81LY212708.4111

3、368.1528.787028.94一、 主线上部结构施工1、双层预应力混凝土梁施工本标段双层预应力混凝土箱梁施工区域在Z63-Z73墩，梁体采用C50混凝土，双向预应力布置。具体布置及重量见下表2： 根据设计图纸的要求，“主线高架桥中少于4跨（含4跨）一联的等高度预应力混凝土连续箱梁均采用现场满堂支架法整体现浇施工，多于4跨一联的等高度预应力混凝土连续箱梁需采用满堂支架逐段现浇法施工，各联分为23个节段，按从中间向两边的顺序分段现浇施工”，结合施工实际情况，地基进行处理后，现场拟投入6.5跨碗扣式支架、3.5跨重型门式支架及8跨箱梁外模材料进行预应力混凝土满堂支架法现浇施工，共计浇筑混凝土1

4、5次。 预应力混凝土现浇箱梁布置及重量 表2部位跨径、长度（m）桥宽（m）支架高度（m）分段（m）浇筑方量（m3）每跨重量（t）LZ17530=15013-1711.6-12.066+84911+10431041.98LY17530=15014.75-173.5-4.366+84824+942944.51LZ18429=11614.7511.4-12.01161117747.82LY18429=116134.0-4.31161056700.40LZ2028+230=8814.7511.6-12.090877763.16LY20629=1741311.6-12.096+84901+6591351

5、.59LZ21630=18014.7511.6-12.054+60+66596+780+11041074.97LY21629=1742111.6-12.052+58+64778+902+10281171.492、施工工艺流程图图3 南侧混凝土箱梁施工工艺流程图图4 北侧混凝土箱梁施工工艺流程图二、 施工要点3.1 基础处理现场施工区域为城市居民住宅拆迁后空地，场地上除堆弃有建筑垃圾，均为密实土，平坦且承载力较好；但经过前期桩基施工后，部分区域因开挖泥浆池、堆弃淤泥、钻渣及受泥浆浸泡后，基土含水量加大，松散软弱地层加厚，不能作为支架的直接受力面，故需要对混凝土箱梁施工区域进行处理。图5 支架基础

6、处理断面示意图按原基础施工平面布置图所示，采用挖掘机将原泥浆池、沉淀池内沉积物、地表松散堆积物全部清除，集中采用15t自卸卡车将弃土运至制定地点，直至露出新鲜密实、未被扰动的基土后，换填建筑垃圾。整平至统一标高，采用20吨钢轮振动压路机碾压密实，按箱梁施工区域各边外扩2米测量放样，区域内铺设40cm建筑垃圾，最后采用压路机静压2遍后振动碾压5-8遍，直至无轮痕；最后浇筑10-15cm厚C20混凝土。3.2 地层排水为保证支架基础在冬季及雨季不受到积水浸泡，地基处理的同时，沿主线方向在支架基础两侧各设置一条排水沟，靠基础侧砂浆抹面，每90米设置一个集水坑，及时排水。3.3 支架及施工安排根据本项

7、目混凝土箱梁施工工期2011年1月9日至2011年7月15日的要求，并结合结构设计特点及现场情况，解放大道北侧按照投入6.5跨碗扣式支架材料，按先上层后下层的顺序按联施工。南侧采用重型门式支架，按LZ21联最大变截面段投入材料量，按联施工，周转使用。3.4 支架结构3.4.1 解放大道南侧支架结构（LZ20、LZ21、LY20、LY21）图6 支架横断面结构图图7 支架纵断面结构图3.4.2 解放大道北侧支架结构（LZ17、LZ18、LY17、LY18）图8 支架施工顺序示意图3.5 模板及支撑体系施工混凝土箱梁底模采用竹胶板，翼缘及外侧膜板采用定型钢模，内膜采用组合钢模及木模，主横梁采用I1

8、0，分配梁采用8，竹胶板拼缝采用89cm木方。3.6 支架、模板预压根据实际需要，解放大道南侧施工选择MF10001900重型门式钢管脚手架、可调底座HR601（0.4m）以及调节杆，根据模板厚度、纵横方木的厚度以及处理后的地基表面高程确定具体的各部位搭设高度。门架的平面相对平行于连续梁纵轴线，门架与门架横向之间用交叉拉杆连续拉接。沿纵横向设置扫地杆件及水平连接杆，与门式支架采用扣件连接。门架安装时应由一端向另一端延伸，并逐层改变方向，不得相对进行。每搭设完一层门架后，应检查并调整水平度及垂直度。水平加固杆必须和门式支架同步搭设并连接牢固。项目部配备扭力扳手，对水平加固杆和每个节点的杆件进行检

9、查，按照规范规定力矩大于5KNM时合格。解放大道北侧采用碗扣式脚手架，为保证支架的安全性，取得地基非弹性变形和支架的非弹性压缩值，易于桥面线形的控制，在箱梁底模安装后，钢筋安装之前，对全部支架进行预压。预压方法是在满堂支架底板上布设砂袋，通过砂袋装砂对支架进行预压，预压荷载为箱梁单位面积最大重量的120%,按最大压载重量计算需要准备3538吨沙袋。按照实际施工时的压力分布来进行预压，荷载主要集中于底板、腹板位置。预压72小时后再次测量支架顶面，测量预压前、预压后、卸载后三个阶段的地面和支架顶面高程。通过三次对支架顶面标高的测量，计算出支架的弹性变形及不可恢复变形，以此作为模板标高调整的依据。堆

10、砂袋后与堆砂袋前两次标高的对比反映了支架的弹性形变和非弹性形变总和，堆载后与撤载后两次标高的对比反映了支架的弹性变形量，堆载前与撤载后两次标高的对比反映了支架的非弹性变形量。待此非弹性压缩稳定后即撤除预压。加载时，按照预压荷载的60、90、120 分三级进行，每级荷载堆加完毕2小时后（以利于结构沉降稳定）对支架结构进行沉降观测并记录、整理和分析，全部荷载堆加完毕后，由测量组对支架的总体沉降稳定进行连续观测，按平均一天观测两次的几率，若在同一站点发现支架的连续3天24小时的沉降观测量小于1mm以内，表明支架在该级荷载作用下的结构总体沉降已经稳定。卸载完成后的观测成果经过整理分析后的变形值作为现浇

11、箱梁模板标高的立模依据。3.7 调整底模、外侧模现浇支架堆载预压完成后卸去堆载物，清理模板，重新调整和校核模板结构的平面位置。支架上的模板立模标高以加载预压后并经监理工程师批准的数据成果为依据放样，同时采取一定的措施将模板结构进行临时固定，防止滑移。3.8 箱梁钢筋及预埋件施工钢筋严格按配料尺寸下料，绑扎位置准确，不移位。尤其要注意外保护层间距，避免保护层间距过大或出现露筋现象；主筋接长严格按照设计和规范要求进行。钢筋骨架保护层垫块采用弧形混凝土垫块，确保在混凝土表面不留痕迹，其厚度及强度按设计要求确定。安装时，垫块按梅花型布置，垫块的固定要牢固。垫块表面应洁净，颜色应与结构混凝土外表一致。钢

12、筋采用吊车配合吊运。钢筋的绑扎顺序为：底板钢筋绑扎、预应力管道安装腹板钢筋绑扎、预应力管道安装顶板（含翼板）钢筋绑扎、预应力管道安装。埋件施工：钢筋施工时注意准确安装波纹管，以及为下道工序预埋钢筋、埋件和支架拆除下放的预留孔以及护栏、伸缩缝、支座、泄水管、通讯电缆等预埋件，并确保位置准确。3.9 人孔设置为了方便工人安装拆除内模及底板预应力张拉，在每跨箱梁顶面靠近梁端的地方设置人孔，人孔布置为0.90.9m的方形孔。人孔钢筋按照规范要求留设。内模拆除完毕，底板预应力张拉完成，箱梁内腔清理干净后，由监理工程师检查后，封闭人孔。3.10 混凝土工程3.10.1 混凝土制备与运输混凝土制备同墩身混凝

13、土。混凝土采取购买商品混凝土，10台8m3混凝土罐车运输混凝土，现场1台泵车泵送入模。3.10.2 混凝土浇筑3.10.2.1浇筑前准备工作浇筑前进行模板内部清理、干净湿润后方可开始浇筑混凝土；混凝土浇筑前，检查设置护栏、伸缩缝的预埋件和预留孔道。3.10.2.2 混凝土布料底板混凝土采用串筒下料，保证混凝土自由下落高不超过2m。顶板和腹板直接泵送到位。3.10.2.3 混凝土坍落度控制箱梁混凝土坍落度按照1214cm控制；为了防止箱梁侧模底不翻浆，浇筑底层混凝土时，混凝土坍落度可以适当减小。3.10.2.4 振捣采用插入式振捣棒，插点均匀，移动间距不超过振动器作用半径1.5倍，与侧模应保持5

14、10cm距离；振捣时要快插慢拔，尽量将混凝土中气泡带出；振捣充分，采用自然流淌，按“同一坡度，薄层覆盖，顺序推进，一次到顶”浇筑方法，确保混凝土浇筑质量；振动棒要尽可能地避开预应力波纹管，防止对波纹管造成伤害；箱梁倒角部位最易发生漏振现象，派专人负责检查振捣情况。3.10.2.5 注意要点1）混凝土布料与振捣时，不得将水泥浆溅到未浇段的模板上。2）箱梁顶面平整度应满足规范要求，并在顶面进行拉毛处理，以保证箱梁与桥面铺装层结合良好；箱梁顶面严禁被油渍、浮浆等污染。3）施工缝处理及混凝土养护：采用人工方法凿毛，凿毛清理至露出粗骨料，用高压水冲洗或空压机清理，同时在混凝土浇筑前充分润湿混凝土结合面。

15、混凝土浇筑完初凝后，及时进行养护，采用洒水覆盖养护。养护方法要适应施工季节的变化：一般情况下采用土工布覆盖洒水养护，使混凝土表面的潮湿状态保持在57天。冬期施工期间，气温较低，混凝土必须进行防冻处理，在混凝土表面进行覆盖保温。4）质量控制与检测箱梁浇筑完毕后要求及时进行检测与评估，验收标准采用相关规范的规定。3.11 钢筋工程3.11.1 钢筋原材检验在钢筋进场后，要求生产厂家提供该批钢筋生产的合格证书、标示批号和出厂检验的有关力学性能试验资料。进场的每一批钢筋，均按规范要求进行取样试验，钢筋的力学性能必须符合国家标准GB1499.2-2007、GB1499.1-2008的规定，试验合格后方可

16、使用。钢筋必须按不同种类、等级、牌号、规格分别堆放，且树立标牌以示识别。储放过程中，做好防护措施，避免钢筋锈蚀和污染。3.11.2 钢筋加工、安装钢筋加工时，应按照设计要求尺寸进行下料、成型，加工成半成品的钢筋用平板车转运至现场，利用25t汽车吊吊至作业面，人工进行安装绑扎。主筋按12定尺长度下料，等强度镦粗直螺纹接头，现场对接，箍筋等钢筋采用绑扎搭接。钢筋接头应错开布置，安装时控制好间距、位置及数量。钢筋要绑扎牢固，要求焊接的钢筋，焊缝长度、饱满度等方面要满足规范要求。 钢筋加工及安装应注意以下事项： 1、钢筋在场内必须按不同种类、等级、规格、型号分别挂牌堆放。钢筋存放采用下垫上盖的方式避免

17、钢筋受潮锈蚀。2、在钢筋安装过程中，及时对设计的预留孔道及预埋件进行设置，设置位置要正确、固定牢固。 3、钢筋焊接要调整好电焊机的电流量，防止电流量过大或操作不当造成咬筋现象。钢筋焊接完毕后，将焊渣全部敲掉。4、钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时，应适当调整钢筋位置，确保预应力构件位置符合设计要求。5、钢筋焊接时应避免钢绞线和波纹管被电焊烧伤，防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。6、箱梁钢筋绑扎的顺序为：底板钢筋绑扎、预应力管道安装腹板及横隔板钢筋绑扎顶板(含翼板)钢筋绑扎、预应力管道安装。7、钢筋骨架保护层（混凝土垫块）的厚度及强度按设计要求确定，安装时，垫块按梅花型

18、布置，间距不超过1m，底板和顶板适当加密；垫块要固定牢固。垫块表面应洁净，颜色应与结构混凝土保持一致。 钢筋加工安装检查标准 表3项 次检查项目规定值或允许偏差（mm）钢筋加工1长度+5，-102弯起钢筋各部分尺寸203箍筋、螺旋筋尺寸5钢筋安装1两排以上受力筋间距52同排受力筋间距103弯起钢筋位置204箍筋、横向钢筋间距205预埋件位置56保护层厚度53.12 混凝土工程3.12.1 原材料的选择3.12.1.1 原材料选用原则根据箱梁内在质量、外观质量及温度控制要求，混凝土原材料须选择级配良好的砂、石料、性能优良的缓凝高效减水剂，并掺加高品质的粉煤灰。1、水泥：水泥进场应分批检验，质量应

19、稳定。2、 粉煤灰：在满足规范要求和保证强度的前提下掺入适量粉煤灰，以推迟水化热温峰的出现，降低混凝土绝热温升。粉煤灰入场后应分批检验，各项指标应符合规范规定。3、 细骨料：宜采用中粗砂。细度模数在2.7左右，含泥量必须小于2%，并且无泥团，其它指标应符合规范规定。4、粗骨料：石子级配应优良，来源稳定。入场后分批检验，严格控制其含泥量不超过1%，若含泥量达不到要求，必须用水冲洗合格后才能使用，其它指标必须符合规范要求。5、外加剂采用缓凝高效减水剂，降低水泥用量，推迟水化热温峰的出现。外加剂入场后应分批堆放，分批检验，如发现异常情况应及时报告。外加剂在使用前配成溶液，拌和均匀后方可使用，配制由有

20、专人负责，做好配制记录；外加剂的减水率应大于20，其缓凝成分禁止使用糖类化合物。3.12.1.2 原材料的确定根据以上原则，通过几种试验比选，箱梁混凝土原材料初步定为：华新PO425水泥，采用阳逻电厂一级粉煤灰，巴河的砂（细度模数2.8），湖北阳新碎石。3.12.2 混凝土配合比箱梁混凝土为C50高强度泵送混凝土，其配合比须经试验室严格试配，满足要求后才能进行混凝土浇筑。箱梁混凝土的性能要求为：混凝土的缓凝时间30小时；坍落度为140-180mm；常压下不泌水；7天强度达到设计强度90%、弹模达90%以上；拌制的混凝土应均匀，其流动性、和易性要好，以方便泵送。箱梁混凝土采用中建和明华商品混凝土

21、，设计配合比见下表： 明华商品混凝土配合比 表4每立方米砼材料量(kg)水泥水砂碎石粉煤灰外加剂4501556631082304.8重量比例1:0.34:1.47:2.40:0.067:0.011 中建商品混凝土配合比 表5每立方米砼材料量(kg)水泥水砂碎石粉煤灰外加剂4451556781080605.0重量比例1:0.35:1.52:2.43:0.13:0.0113.12.3 混凝土浇筑箱梁混凝土由搅拌站集中生产，混凝土生产时由我项目部派试验工程师全过程控制，混凝土拌制时应严格控制水灰比和搅拌时间。混凝土输送车运输至施工现场，现场每车混凝土进行坍落度试验，每节段采用2台拖泵进行布料、浇筑，

22、从已浇筑段的端部向另一端推进。箱梁混凝土按照“底板腹板顶板翼板”的顺序依次对称分层浇筑，分层厚度30cm。除了LZ20箱梁混凝土一次浇筑完成，其余均分两次浇筑，各部位箱梁混凝土第二次浇筑由未浇筑端向已浇梁段推进。各部位浇筑分段见下表：本标箱梁分段浇筑表 表6 部位长度（m）跨径组合（m）浇筑尺寸（m）LZ1715030+30+30+30+3066+84LY1715030+30+30+30+3066+84LZ18116.0129+29+29.001+29.009116LY1811629+29+29+29116LZ208828+30+3088LY2017429+29+29+29+29+2990+9

23、0LZ2118030+30+30+30+30+3090+90LY2117429+29+29+29+29+2990+90浇筑底板混凝土时，在顶板底模上沿顺桥向按4m距离预留混凝土下料口，软管直接下料（混凝土自由落体高度2m），当底板混凝土浇筑完毕，及时补好下料口处的模板，并加撑加固。腹板混凝土采取分层浇筑，分层厚度控制在30左右。当混凝土浇筑至底板倒角处时应适当减少混凝土坍落度和降低浇筑速度。混凝土振捣时严密观察压脚模是否有混凝土溢出，一旦混凝土从压脚模溢出，应立即停止振捣。待混凝土稳定和采取加大压脚模等相应措施后继续振捣密实。混凝土振捣采用30mm或50mm插入式振捣棒进行振捣，振捣时，应避免

24、振捣棒碰撞模板、波纹管及其他预埋件。混凝土振捣应密实，不漏振、欠振或过振。当混凝土浇筑临近结束时，要严格控制其顶面的标高。箱梁顶面的混凝土应在其初凝前进行拉毛处理。为了保证桥面的纵、横坡度，需采用12钢筋铺设在顶板钢筋上，定位筋点焊固定、钢筋间距3.0m(整个顶面分成5到6排)，测量预先控制好钢筋标高，并事先通过测量用红油漆标示出箱梁顶标高。混凝土浇筑至顶板时通过钢筋控制点和带线检查来保证桥面的纵横坡度。混凝土浇筑前和混凝土浇筑过程中安排专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等的稳定情况，如有松动、变形、移位时，应及时处理。每次混凝土浇筑需制取试模进行强度试验，试模制作不少于规范要求，同时另制作与箱

25、梁混凝土在同条件下养护的试件多组，以了解箱梁混凝土的变化情况。箱梁表面混凝土在浇筑完后应及时修整抹平，等定浆后再抹第二遍然后拉毛。混凝土连接面在初凝后应及时凿毛。3.12.4 混凝土养护为保证混凝土质量，防止或减少混凝土表面出现干缩裂缝，浇筑完成的混凝土必须及时进行养护。混凝土浇筑终凝后顶板立即铺湿麻袋进行养护，专人负责，及时浇水。箱梁腹板及翼缘板用养护剂进行养护。箱梁内腔洒水养护。在新浇筑的混凝土强度位达到1.2MPa以前，不得在其表面来往行人或堆方较重设备。3.13 预应力施工3.13.1 钢绞线下料采用连接器锚具接长的预应力束采用先穿束后浇筑混凝土的施工工艺。钢绞线经检查确认合格后，计算

26、每束的下料长度，用砂轮切割机分批下料编号成捆运输至现场，在确保锚垫板位置正确、孔道内畅通、无杂物后进行人工穿束。钢绞线下料长度=钢束长+张拉时的工作长度。3.13.2 预应力张拉、压浆、封锚混凝土达到设计强度及弹性模量后进行预应力张拉，预应力张拉按照设计和规范要求。3.13.2.1 预应力张拉程序张拉程序为：安装锚具、千斤顶 拉到初应力(设计应力的10%) 测量初始长度 张拉至设计应力 量伸长量 回油锚固 检查是否有滑丝、断丝情况发生。预应力施工时以张拉应力和张拉伸长量进行“双控”控制。钢绞线实际张拉伸长值与理论计算张拉伸长值的差值应在-6%+6%或按照设计规定范围内，张拉过程中做好记录。按照

27、设计规定的顺序进行。3.13.2.2 压浆和封锚预应力束张拉完毕，观察预应力束和锚具稳定后，即可进行压浆。压浆在张拉完毕24小时内完成。采取真空压浆，强度不低于C50。压浆混合料中掺入适量的膨胀剂和缓凝剂进行配制。所配制的水泥浆应具有低水化热、高流动性、泌水率及自由膨胀率适中等特点。张拉完成，用砂轮切割机切除外露钢绞线，外露长度不超过25mm。压浆前，用高压水泵射水将孔道冲洗干净、湿润，如有积水，用吹风机排除。试开压浆泵，需运转正常且能达到所需压力，才能正式开始压浆。压浆应缓慢均匀地进行压浆应达到孔道另一端饱满和出浆。操作过程中，看到箱梁为一端排出空气、水、稀浆、浓浆时，夹紧排气孔，并稍加大压

28、力，再稍停一些时间，从压浆孔拔出喷嘴，立即用木塞塞住。压浆时每一工作班留取3组7.077.077.07cm立方体试块，标准养护28d，检查其抗压强度，并将其作为水泥浆质量评定标准。夏天施工时，如气温高于35，则在夜间进行压浆；冬天压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土温度不得低于5。压浆要连续进行，如中途发生故障，不能连续一次压满时，立即用压力水冲洗干净，故障处理完毕再重新压浆。压浆后立即检查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理。张拉并压浆后用箱梁同标号混凝土封锚。压浆后，及时将锚具及锚具周围冲洗干净并凿毛，浇筑封锚混凝土。3.14 施工缝处理当箱梁分段处端模拆除后，对端面混凝土进行人工凿毛，

29、满足要求后用压力水冲洗干净。施工缝预留和衔接时，注意钢筋的连接和施工缝处理满足规范要求。3.15 箱梁线型保证措施预应力混凝土连续箱梁分段浇筑完成，为保证纵剖面的竖曲线，混凝土浇筑前，根据设计竖曲线要素及设计标高计算出箱梁底标高，再加预拱度即得底模标高。混凝土箱梁的预拱度由结构本身的竖向挠度和箱梁预应力张拉上挠值以及支架在荷载作用下的弹性和非弹性压缩组成。用千斤顶调整底模，使其达到计算标高。认真进行已浇梁段的观测，并及时地进行分析、调整以取得预拱值经验数据。一段箱梁施工完毕并且首批预应力张拉后，悬臂端将会有上挠值。为保证线型，在浇筑下一段之前，于已成梁悬臂端采用压水箱的方法，使其平衡，保证施工

30、缝处连接平顺，不发生错台现象。3.16 箱梁外观保证措施混凝土原材料选择同一料场、同一水泥生产厂家、同一标号品种水泥，以确保混凝土表面颜色一致。模板及支架系统的材质、结构构造、强度、刚度及稳定性满足规范要求。模板加工精度在允许范围以内。施工过程中，严格控制混凝土的下料和振捣，确保混凝土振捣密实。严格落实模板的整修、清理、涂刷脱模剂的自检措施。箱梁混凝土派专人进行养护，养护龄期不得少于规范要求，对于不宜洒水养护的部位，涂刷养护剂。预应力灌浆时采取引流措施，防止水泥浆污染箱梁，一旦污染及时清理干净。3.17 混凝土质量检查标准混凝土质量检查标准 表7 项次检查项目规定值或允许偏差1混凝土强度（MPa）在合格标准内2断面尺寸（mm）+8，-53长度（mm）0，-104轴线偏位（mm）105平整度（mm）8