穿井坝连续梁悬臂浇注施工方案

-1-穿井坝涪江三线特大桥连续梁悬臂浇注施工方案一、编制依据《铁路桥涵设计基本规范》《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》《路桥施工计算手册》《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》《新穿井坝涪江三线特大桥桥地平面图(二)》《新穿井坝涪江三线特大桥总布置图（二）》《新穿井坝涪江三线特大桥第一册23#-26#墩台基础》《新穿井坝涪江三线特大桥（68.2+136+68.2）m连续刚构梁部》《桥涵》（公路施工手册）涪江现场调查情况。二、工程概况新穿井坝涪江三线特大桥于合川市渭沱镇穿井坝村横跨涪江。桥中心里程：DK888+008.9，全长1034.75m。该桥位于既有遂渝线左侧，与既有线线间距30m。全桥孔跨布置：23*32+(68+136+68)，0#-23#墩设计为32m简支梁，23#-26#墩位处涪江河道，上部结构设计为（68+136+68）m现浇连续梁，采用挂篮悬臂浇注施工；本桥连续梁相关部位尺寸如下：边跨及中跨直线段梁高5.4m，中墩处梁高10.2m，连续梁顶宽16.46m，底宽11m。24#、25#墩顶0号块段落各长13m，砼方量975.58m3，其余每段悬臂浇注连续梁划分为17段，其中1-5段各段长3m长，6-10段各段长3.5m，11-16段各段长4m。边跨17段长6m，为合龙段；中跨17段长4m，18段为合龙段。-2-三、主桥箱梁悬浇施工工艺箱梁悬浇的总体施工流程见附图-梁部施工顺序及结构体系转换示意图。具体各工序施工工艺如下：3.1挂篮悬灌施工工艺流程挂篮施工的原理是：主梁系带外滑梁移动至已成梁段上并完成锚固→底模及外侧模整体沿外滑梁移动就位后固定并调整好立模标高→底板、腹板钢筋绑扎及相应预应力筋安装→内芯模支设→顶板钢筋绑扎及相应预应力筋安装→梁段混凝土浇注→混凝土养护至强度和弹模均达到设计值的100％，且龄期达到7天以上→腹、底板预应力筋张拉、压浆→挂篮再向前移动，进行下一段的施工，如此循环，直至所有的梁段悬灌完成。挂篮构造及特点为：挂篮由主梁系、走行及锚固装置、底模、外侧模、内芯模、前吊装置、后吊装置等组成；本桥连续梁(68m+136m+68m)采用菱形主梁,菱形主梁均具有结构稳定，受力明确，受力后变形小的特点，挂篮的总重量与梁段重量之比可以控制在0.35左右。桩基、承台及墩柱施工→0#段支架体系安装→浇筑0#段→0#段件脱模→张拉预应力筋并压浆、使梁、墩固结→在0#段上安装挂篮→对称逐段悬浇块件，张拉相应腹板、顶板和竖向预应力筋→在边跨墩设置托架→依次进行边跨、中跨合拢→拆除所有临时约束。3.20#段施工箱梁0#段处于墩梁结合部位，受力复杂，预埋件、钢筋、各向预应力钢束及其孔道、锚具密集交错，端面与待交段密切相连，采用一次浇筑工艺，混凝土方量975.58m3，采用二次浇筑工艺，第一次浇注高度2.4m,到过人洞底,第二次浇注剩余部分。3.2.10#段施工程序预埋托架→安装底、侧钢梁→支设底板及部分堵头模板→平台试压→调整模板位置及标高→绑扎底板、横隔梁和腹板钢筋→安装预应力管道和预应力筋→支设内芯模板→绑扎顶板钢筋→安装顶板纵向及横向预应力管道和预应力筋→浇筑混凝土→养生→内模外模拆除→预应力张拉、压浆→拆除底模。挂篮悬灌施工工艺框图见下：-3-墩身竣工、中线测设安装支架现浇0#段挂篮制造、试验挂篮安装、调试、就位1#段钢筋安装、混凝土灌注、养护、张拉测量观测点高程挂篮前移就位梁段悬灌循环施工加设劲性支撑边跨合龙段施工测量高程、设配重加设劲性支撑中跨合龙段施工测量高程、设配重完成其他工作-4-3.2.20#段施工支撑体系由于25#墩墩身高33.5m、24#墩墩身高达40米，加上汛期水位较高，不宜用支架，采用预埋托架的施工方法（详见托架施工图及托架施工方案设计）。支架搭好以后要先用现场钢构件和钢筋预压，预压的重量等于0#块相应部分恒载重量及施工活载总和的1.2倍。施工时，需按照实际荷载进行详细的受力和变形计算，做出现浇托架的施工图设计，报请监理批准后实施。3.2.3模板系统底模板安装：底模板采用5mm钢模板，用外侧模板包底模板的方法进行施工。施工中注意底模板平台标高和梁底线性。内箱模板安装：内箱模板采用组合钢模板，10cm×10cm方木做背带。在底、腹板钢筋绑扎完成后，在底板钢筋骨架上焊接Φ20mm“∏”形钢筋，纵横向间距均为60cm，“∏”形钢筋下部直接支在底模上，端头垫C50细石混凝土垫块，顶部高出底板混凝土面5cm左右，且必须保证钢筋上表面水平。之后在“∏”形钢筋上横桥向放置10cm×10cm方木，最后在方木上搭设60cm×60cm×90cm满堂脚手架，脚手架上下左右均用可调天托与方木顶紧。内外侧模用φ25螺杆对拉固定，并按设计位置正确预埋预埋件和预留孔。外侧模板安装：外模板利用挂篮的外模，侧模的对拉螺杆全部通过预埋套管周转使用。考虑到箱梁的0#段的高度较高，为保证箱梁的外形尺寸，采用φ25mm精轧罗纹做对拉螺杆，在箱梁的0#段的高度方向按0.8m间距布置，水平方向按1.0m间距布置。此拉杆利用螺栓拧紧，保证箱梁结构尺寸并在浇注混凝土过程中不出现涨模变形。3.2.4钢筋及预应力筋安装钢筋制作：普通钢筋由加工场地统一加工好后运至施工现场，在底模上进行现场绑扎。钢筋焊接时，不得损坏预应力管道及模板。钢筋安装：钢筋根据施工工艺要求分两次绑扎到位，首先绑扎底板及腹板钢筋；然后绑扎顶板钢筋。钢筋接头采用搭接焊接头。在进行腹板和底板钢筋安装时，应将底板钢筋与腹板钢筋连接牢固。底板上下两层钢筋网应形成一个整体，相应位置增加竖向连接钢筋。钢筋骨架外采用塑料垫块做为保护层垫块。波纹管安装：成孔采用镀锌金属波纹管成孔，利用定位“U”型钢筋卡与钢筋骨架焊接牢固，“U”型钢筋卡平直段间距60cm，曲线段间距30cm。波纹管-5-在每段端部位置的准确性采用堵头填塞。提前在堵头模板上将每个断面的波纹管的位置提前割出圆洞，然后将每个部位的波纹管对号放入。3.2.5混凝土浇筑混凝土采用搅拌站混凝土，罐车运输，混凝土泵车泵送。首先搭设混凝土作业平台，在腹板和顶板上预留天窗，布置溜放混凝土用的漏斗和串筒，采用分层浇筑一次成型的方法，从底板开始前后左右对称地整体灌注梁段混凝土，使支架受力均匀。采用插入式振捣器振捣，要快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍（一般为30～40cm）。振捣上一层时应插入下层混凝土面5cm，以消除两层之间的接缝。对腹板不易捣固的部位,应安装附着式震动器。混凝土浇注过程中，要特别注意对锚扁管下方、箱梁底面竖向预应力钢筋垫板处混凝土的捣实，防止出现蜂窝状，确保有效预应力达到设计要求。混凝土振捣时防止振动棒撞击波纹管造成漏浆。同时配备检查人员，经常监视模板与支架产生的有害变形。混凝土浇注按大体积混凝土的施工要求进行控制，确保混凝土的浇注质量。混凝土灌注结束后，加强对梁段（尤其是箱体内侧和外侧）的洒水养护，并注意保温，控制箱梁内外及混凝土内外温差，防止出现温度和干缩裂缝。当混凝土强度达到设计强度的75%时，拆除0#块梁段侧模板，底模待混凝土强度达到设计强度以后再拆除。3.2.6模板拆除模板拆除顺序：堵头板→端头板→内模板→外侧模板→过人洞模→底模板。待砼强度达到2.5MPa，拆模时不掉棱掉角时，即可拆除堵头模板；砼强度达到设计值的75%以上时，即可拆除内模；砼强度达到95%以上时，按对称同步原则张拉预应力筋，孔道压浆待水泥浆强度达到设计强度的75％时，拆除支架，准备安装挂篮。3.2.7施工缝处理竖向施工缝在混凝土浇筑完毕，混凝土强度达到2.5Mpa，并拆除堵头模板后进行人工凿毛。清除水泥薄膜和松动石子，注意避免损坏波纹管和施工缝处箱梁的外壁，影响美观，在边上留3cm左右不凿毛和采用浅凿，并用水冲洗干净。排出积水后，继续浇筑混凝土。3.2.80#段测量控制措施0#段的轴线点及四角点的方位和高程，是后期悬臂施工的准绳，各相应点的误差必须控制在2～3mm以内，采取措施如下：-6-1、在两侧桥墩顶上布设临时控制点，控制点要求在任何情况下都必须保证通视。每周与现场保护好的临时水准点作一次闭合校正。2、墩柱完成后，对墩顶、0#段上下高程观测，各点误差在5mm以内，不得有累积误差。支座垫石高差不超过2mm，同墩支座垫石支座平面、四角高差小于1mm。如有超出的误差，采用磨石机加工使之达到要求。3.2.9施工要点1、0#段在支模及浇筑混凝土过程中，对块件的纵横向轴线应严格校对，前后边线位置及四角高程要反复测量，必须保证轴线高程与设计一致。2、由于脚手架的非弹性变形、杆件连接处缝隙等因素，可能使模板下沉，引起混凝土梁段出现裂缝。因此，在混凝土浇筑以前，应对平台进行试压。试压方法采用堆载，以消除其非弹性变形，并检验托架安全性。3、大体积混凝土施工控制a、选用低水化热水泥拌制混凝土，并适量掺加缓凝剂。b、砂、石等原材料采取覆盖措施，避免高温季节太阳直接照晒。c、夏季搅拌用水采用冷却水搅拌混凝土，降低混凝土入模温度。d、现场模板采取覆盖措施，避免太阳直接照晒模板，炎热天气采取在模板外侧浇水的方法，降低模板温度。e、对于横梁等结构厚度较大部位，混凝土浇注厚度控制在30cm以下，以加快混凝土散热速度。3.3主梁块悬灌施工0#段混凝土浇注完成后，在0#段上拼装挂篮，对称逐段施工悬浇块，最后在跨中进行合拢段施工。3.3.1挂篮选型挂篮在施工时是附属在桥体上的临时结构，除承受挂篮自身重量外，要考虑浇筑一个节段混凝土的最大重量，因此不但要求挂篮自身轻，强度安全可靠，而且要求刚度大，变形小，保证混凝土浇筑施工质量。同时需要移动灵活，拆卸方便，操作安全。挂篮构型图见附图二-7-挂篮施工工艺流程框图结合本工程特点，采用菱形挂篮。挂篮主要由主梁系统，行走及锚固系统，吊带系统，平台系统，模板系统五大部分组成。挂篮在专业厂家加工制作，现0#段施工完毕挂篮拼装、试压挂篮移动、调校、锚固底板及腹板钢筋绑扎竖向预应力管道施工内外模板（螺杆）施工及腹板堵头模板安装顶板第一次钢筋绑扎顶板堵头模板安装纵、横向预应力管道安装顶板第二次钢筋绑扎及竖向预应力槽口安装混凝土浇注预应力张拉砼养生至100％设计强度压浆循环移动挂篮-8-场拼装。挂篮所用的钢材均采用正规大型钢厂生产的型钢和板材，要有质量保证书和材料化验单，其力学性能要符合相应国标的要求。挂篮制作时，号料尺寸容许偏差为±1mm，切割型钢与板件长度容许偏差为±2mm，型钢剪切线与边缘垂直度≤1.5mm。主板杆端头连接板上螺栓孔应采用刨铣加工，制成的孔应成正圆柱形，孔壁光滑无损伤，其直径应比高强螺栓杆公称直径大1.5～2.0mm，容许偏差为0～0.43mm。3.3.2挂篮投入根据总体计划进度要求，本桥连续箱梁悬臂段施工共投入两套四个挂篮同时进行施工。3.3.3挂篮构造（1）挂篮主梁系统主梁系位于桥面竖向预应力筋中心线位置，是挂篮主要受力部件。菱形主桁系由五杆件铰接构成，外形呈菱形。各杆由型钢和焊板焊成，通过销子铰接在各节点块上。两片主桁通过前横梁和主桁横联构成整体。（2）挂篮行走及锚固系统走行系由内外滑梁、滑梁吊杆、螺母垫片、走行轮架、滑梁滚轮构成。滑梁前部吊在前横梁上，后部吊在已成梁段上。侧模利用滚轮在滑梁上前行。上锚系主要是上锚梁，用32mm精轧螺纹钢和锚具将主梁锚固。（3）挂篮前吊系统前吊系主要由φ32精轧螺纹钢、联接件、扁担梁及甲方自备的千斤顶构成。主要用于悬吊底模和调节节段高度。（4）挂篮平台系统为方便施工，需在挂篮上设置3个工作平台：前横梁工作平台：为方便前吊的操作。底模前工作平台：为方便张拉，立模。底模后工作平台：为方便底锚的安装和处理桥下混凝土。（5）挂篮模板系统挂篮模板系统由底模、侧模和内模组成。底模主要由前后托梁、纵梁、工作梁和底模面板构成。前部由前吊系承吊，后部由底锚锚固在已成梁段上；侧模由高低片侧模、牛腿、可调