南京三桥北引桥D1合同段箱梁施工方案

南京长江第三大桥北引桥工程D1合同段预应力砼箱梁施工方案中港第二航务工程局南京三桥D1标项目部第1页共50页第一章工程概况一、工程概况南京长江第三大桥是交通部《全国公路网规划》（1999-2020）中“五纵七横”国道主干线网上海—成都国道主干线（GZ55）的重要组成部分。南京长江第三大桥北岸接线止于张店，连接南京至合肥高速公路。南京三桥北引桥D1合同段起止桩号为K11+049.115-K12+307.115,全长1258.0m。大桥全线采用双向六车道高速公路标准，桥面净宽32.0m，计算行车速度100km/h，桥面最大纵坡小于3%，桥面横坡小于2%，主线桥下部采用钻孔灌注桩基础、柱式墩。设计荷载标准：车辆荷载：汽-超20级、挂-120。设计风速：10m高处100年一遇的基本风速为31.7m/s。地震基本烈度：Ⅶ度。水中桥墩船舶撞击荷载：平行于航道方向取1800kN，垂直于航道方向取900kN。南京三桥北引桥D1合同段包含19#~44#墩共25跨箱梁（单幅）。自44号墩到19号墩，共计三联。第一联为2×50＋58＋5×50＝408m、第二联9×50=450m、第三联9×50=450m。施工方向为自北向南（即44#→19#）。箱梁横断面尺寸：顶板宽15.40m、底板宽6.20m、梁高2.80m。箱梁混凝土设计标号为C50。二、气象、水文、地质条件桥位区属亚热带向中亚热带过渡过气候带，具有过渡性、季风性、湿润性的特点。夏季雨量充沛、冬季寒冷干燥。南京河段属分汊河型，平面形态宽窄相间，呈藕节状。D1标桥位区长江冲积漫滩地貌类型。桥区特殊性岩土主要有软土、膨胀性岩土、软弱岩石夹层、风化岩；不良地质主要有边坍塌、沙土液化两种类型。三、工程项目特点本工程地处南京市板桥汽渡的下游侧3公里多的位置。建成后将是南京市的又一道重要景观。D1标段为南京长江第三大桥北引桥的一部分。D1标段南接主桥（斜拉桥），地处南京市江浦区珠江镇西江村的大面积鱼塘内。这里基本无污染而且水面宽阔水面积1700多亩，开发后将会称为垂钓休闲的好去处。三桥的建成不但为此地增加了一道风景，而且会加快此地的发展。故此本标段的外观质量相当重要。根据指挥南京长江第三大桥北引桥工程D1合同段预应力砼箱梁施工方案中港第二航务工程局南京三桥D1标项目部第2页共50页部要求本标段的箱梁应达到清水砼要求。清水砼要求见《南京长江第三大桥清水混凝土质量标准及质量控制要点》（暂行）。本方案与《南京长江第三大桥D1清水砼施工方案》一并执行。南京长江第三大桥北引桥工程D1合同段预应力砼箱梁施工方案中港第二航务工程局南京三桥D1标项目部第3页共50页第二章箱梁施工工艺流程施工准备工作安装底模调整底模移动模架安装，及支座安装测量调整侧模支侧模测量复测安装预应力管道及穿钢铰线绑扎底板、腹板钢筋模架合拢、清理调整模板测量放底模边线及高程支护内模绑扎顶板钢筋浇筑箱梁砼及上一跨的横隔板预应力张拉进入下一跨箱梁施工将模架向前移动一跨循环施工直至箱梁施工完毕模板清理并涂脱模剂封头模板安装拆除已浇筑箱梁内模模拖至下一跨安装开始桥面施工南京长江第三大桥北引桥工程D1合同段预应力砼箱梁施工方案中港第二航务工程局南京三桥D1标项目部第4页共50页移动模架的施工顺序：第一套移动模架，先安装在左幅的44#墩~43#墩之间，向19#墩方向前进。等左幅第一跨箱梁张拉完毕，并移至第二跨，开始在右幅拼装第二套移动模架。左幅移动模架移至第三跨时，右幅移动模架正式开始吊装，组拼模板等。首跨施工时，要与D1标进行协调，使两标段的相互影响降到最低。末跨（20~19#墩要提前与A2标协调，以避免模架与A2标边跨钢箱梁拼装支架相互影响。在首跨与末跨施工时，移动模架的鼻梁都要卸掉，使影响减少到最低。为此，要在模架主梁上增设吊点，以适应首、末跨的施工状态时的受力。A2标经行支架设计时，已经对此进行了考虑，会将影响降至最低。为了方便施工，在箱梁上配备一台12吨或16吨汽车吊。以便于材料的运输。南京长江第三大桥北引桥工程D1合同段预应力砼箱梁施工方案中港第二航务工程局南京三桥D1标项目部第5页共50页第三章测量及轴线标高的控制一、控制网的建立与联测D1标采用桥轴标系进行控制。桥轴坐标系要根据设计图纸提供的抵偿坐标系进行转换。根据现场情况，由业主提供的控制点以能够满足箱梁施工需要，一般不需要加密控制点。如施工实际情况需要加密测点，将根据测量中心的有关规定进行。控制网建立之后对其进行严密平差，并平定其精度，其精度满足要求后方可使用。在箱梁施工之前再对其进行复测，以后定期对控制网进行复测、校核。按规范采集完野外数据后，对其进行平差，精度满足测量要求后投入使用。如有变化要立即通知监理单位及测量中心。高程采用黄海高程系。观测采用NA2水准仪按三等水准要求进行施测。二、箱梁施工放样箱梁施工放样，首先进行数据的计算，然后在底模板上用全站仪放出箱梁轮廓线的特征点，供支设模板用。模板支立完成后再进行顶面特征点复测并进行调整直到满足规范及南京三桥的质量要求。三、高程控制以及平面尺寸控制箱梁顶部高程要严格控制。各段的模板之间的高差要严格控制，以保证施工缝的水平。平面尺寸采用钢尺测量。测量时，钢尺要拉直。如果是长钢尺，要对钢尺施加15kg的拉力。钢尺的最小刻度要达到mm级。难以测量的空间距离采用莱卡全站仪直接测量。所有测量作业均要严格按照相关规范及南京长江第三大桥指挥部的相关要求操作。南京长江第三大桥北引桥工程D1合同段预应力砼箱梁施工方案中港第二航务工程局南京三桥D1标项目部第6页共50页第四章移动模架安装本工程采用移动模架进行上构箱梁施工，移动模架共配制两套。移动支撑系统是目前世界桥梁施工的较为先进的工法，施工时无需在桥下设置模板支架，而采用两个支撑在牛腿上的钢结构主梁支承外模板，两主梁通过牛腿支架支撑在桥墩柱上。移动模架配置全液压系统，其行走以及支模等由液压系统来完成。主梁分节制作，高强螺栓连接，液压顶提升安装。移动式模架的技术特点是：MSS滑移支架具有周转次数多，周转时间短，使用辅助设备少的特点，自动化程度高，减少了人力物资的浪费，特别适用于多跨现浇箱梁施工，既保证了工程质量，又能加快施工进度（一般在正常情况下12~15天一跨），且能在不中断桥下交通的情况下施工。保证施工现场的文明施工和安全施工，在现代化桥梁施工中的应用日益广泛。移动模架示意图1(合模时的状态)南京长江第三大桥北引桥工程D1合同段预应力砼箱梁施工方案中港第二航务工程局南京三桥D1标项目部第7页共50页移动模架示意图2(开模时的状态)一、移动模架系统主要组成部分及功能介绍：50mMSS移动支撑系统主要由牛腿、主梁、横梁、后横梁、外模及内模组成。每一部分都配有相应的液压或机械系统。各组成部分结构功能简介如下：1、牛腿：牛腿为三角形结构，通过墩身预留孔附着在墩身上并用精轧螺纹拉紧。牛腿共有三对，它的主要作用是支撑主梁，将施加在主梁上的荷载通过牛腿传递到墩身上。每个牛腿顶部滑面上安装有推进平车。并配有两对横向自动移动液压千斤顶、两个竖向自动液压千斤顶和一个纵向移动液压千斤顶。主梁支撑在推进平车上。推进平车上表面安有聚四氟乙烯滑板，通过三向液压系统使主梁在横桥向、顺桥向及标高上正确就位。2、主梁、鼻梁：移动支撑系统主梁为一对钢箱梁。主梁分为五节，总长度为60m。节间用高强螺栓连接。主梁截面尺寸为1.95×3.4m。主梁两端设有鼻梁，每个长约为26m，共分两节制作，起到支架向下一孔移动时的引导和承重作用。3、横梁：横梁为H型钢，同一断面上每对横梁间为销连接，横梁上设有销孔，以安置外模支架。横梁通过液压系统进行竖向和横向调整。4、外模：外模由底板、腹板、肋板及翼缘板组成。底板分块直接铺设在横梁上，南京长江第三大桥北引桥工程D1合同段预应力砼箱梁施工方案中港第二航务工程局南京三桥D1标项目部第8页共50页并与横梁相对应。每对底板沿横梁销接方向由普通螺栓连接。腹板、肋板及翼缘板也与横梁相对应，并通过在横梁设置的模板支架及支撑来安装。5、内模：移动支撑系统的内模系统包括模板、电动小车、内模梁及道轨。模板的运输及安装通过电动小车来完成。电动小车配有液压系统，通过这些液压系统来完成内模安装及拆除。二、移动模架系统的组装移动模架的拼装在44#墩—43#墩之间完成。各构件拼装顺序：牛腿的组装、主梁的组装及有关施工设备、机具的就位→主梁吊装就位→牛腿的安装→横梁安装→铺设底板、安装模板支架→安装外腹板及翼缘板、底板→内模安装。具体做法如下：1、主梁安装：主梁在桥下组装。(1).拼装场地平整硬化。在两片主梁所在的位置预先用砂袋或其它材料铺两条宽2.8米，长60米，高1.0米的平台，上面铺枕木找平，以避让主梁下底部中间突出部分。另外并在每两段主梁交接的地方，将平台留出1.8米的空隙，以便人员能在主梁下面紧固螺栓，连接主梁。在每两段主梁交接的地方还要搭建临时的脚手架，已备紧固主梁侧面的连接螺栓之用。主梁拼装平台图见附图MSS-PZ-1。(2).主梁拼装利用50T履带吊将单片梁吊装就位进行拼装。当两节主梁拼放到一起，对位准确后，开始上连接板，紧固螺栓，连接主梁。主梁紧固用高强紧固扳手。单片梁的重量在25t左右，共分5片。高强螺栓施工：移动模架主梁的连接采用高强螺栓连接。每一个拼接点的连接螺栓数量众多，为了减小先拧与后拧预拉力的区别，施拧高强螺栓必须分为初拧、复拧和终拧。初拧只是将两块板完全加紧密贴；而终拧则是指达到螺栓的预拉力。初拧扭矩应由试验确定，一般为终拧扭矩的50%。终拧M16高强螺栓设计预拉力为100kN，M22高强螺栓设计预拉力为190kN，M27高强螺栓设计预拉力为290kN施拧的扭矩与螺栓拉力之间的关系：KPdM，K—扭矩系数，P—螺栓拉力，d—螺栓直径。南京长江第三大桥北引桥工程D1合同段预应力砼箱梁施工方案中港第二航务工程局南京三桥D1标项目部第9页共50页高强螺栓测定的扭矩系数取值为：0.19。可根据厂家提供的扭矩系数进行调整。为了保证紧固螺栓达到设计预拉力，在紧固螺栓时采用测力计进行测力。为便于拼装，施工时最好先用冲钉和粗制螺栓进行定位。冲钉和粗制螺栓的总数不得少于孔眼的1/3，其中冲钉的数量能多于2/3。孔眼较少的部位，冲钉和粗制螺栓的总数不得少于6个或将全部孔眼插入冲钉或粗制螺栓。拼装用的冲钉直径（中段圆柱部分）应较孔眼设计直径小0.2~0.3mm，其长度应大于板束厚度。冲钉可用35号碳素结构钢制造。主梁拼装前先用仪器按照工况1（或安装图尺寸）的位置精确定位，以保证整体提升时就位准确。高强螺栓应按照从板束刚度大、缝隙大的部位开始。对于大面积节点应由中央向外拧紧，并应在统一工作日内终拧完毕。主梁拼装检查：①移动模架安装，应符合钢桥安装的相关规定。②高强螺栓终拧完毕后，要进行松扣、回扣发检查扭矩。将螺栓做好标记。利用扳手回拧30º,在利用标定的扭矩扳手将螺帽重新拧到原位测定扭矩。该值不小于规定值的10%为合格。对于主桁节点及纵横梁连接处，每栓群5%抽检，但不得少于两套。不合格者不得超过抽检总数的20%，如超过次数，应继续抽检，直至累计总数80%的合格率为止。对于欠拧者补拧，超拧者更换后，重新补拧。(3).主梁吊装主梁吊装采用精轧螺纹钢提升的方法。具体做法见附图《移动模架主梁吊装图》ZLDZ-1、2、3。一根主梁有160t左右，采用Ф32精轧螺纹钢提升，共设置8根，每端4根。一根Ф32精轧螺纹钢的正常的拉力为50t以上，所以一根主梁采用8根（即每端四根）精轧螺纹钢提升即可。每端设两座450t液压千斤顶，即两根精轧螺纹由一座液压顶顶升。为了保证两根精轧螺纹共同受力在千斤顶上设顶梁。另外在主梁上对应精轧螺纹钢的位置，设置精轧螺纹钢吊点，通过精轧螺纹钢的螺帽固定，顶升贝雷架上的千斤顶提升精轧螺纹钢，从而提升主梁。对墩顶贝雷架要逐片进行检查，对弦杆受伤的贝雷架不能使用。2、牛腿的安装：当主梁提升到位，（超过移动托架上的滚动小车理论高度），即可进行牛腿的安装。利用吊机及手拉葫芦将牛腿吊起并将牛腿插入墩身预留孔，然后