箱梁节段预制方案

上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案1一、编制依据1、《上海崇明越江通道长江大桥工程（预留轨道交通空间）堡镇沙浅水区60m跨连续梁施工图》（上海市政工程设计研究院，2006年6月）2、《上海崇明越江通道长江大桥工程（BVI标段）招投标文件》3、国家和交通部现行有关标准、规范、规程、办法等，主要有：1）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）2)《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）3)《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）4）《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275－2000）5）《工程测量规范》（GB50026—93）6)项目相关部门批准的相关文件上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案2二．工程概况2.1工程概述上海长江隧桥B6合同段上部结构为预应力混凝土等截面连续箱梁，分左、右两幅布置,跨径组合为3×（6×60m）＋2×（7×60m）。平面线形K17＋318～K18＋158.170位于半径R＝7000m圆曲线上，其余部分位于直线上。桥面最大纵坡2.88%，最小纵坡5‰,竖曲线半径R＝14000～15000m，桥面横坡2%。箱梁采用单箱双室斜腹板截面结构，在中跨墩顶设2.5m厚中横梁，边跨墩顶设1m厚端横梁，其余部位均不设横隔梁。箱梁顶板宽16.95米，底板宽7.0米，腹板厚度从95cm变化至40cm，顶板厚度为28cm，底板厚度从55cm变化至25cm，翼缘板长度为3.9m，梁中心高为3.6m。梁段重量从91.3t至271.2t不等。箱梁顶面设有2%的横坡，横坡通过支座调平层设置。各跨跨中位置设20cm宽现浇湿接缝。梁段几何构造参数及数量统计表见表2.1：预制梁段几何参数及数量统计表表2.1序号型号长度（cm）底板厚度（cm）腹板厚度（cm）重量（t）数量（件）1A3005570160.2202B2815570103.3203C4004055128.2204D4002540108.63245E4002540108.61286F4002550115.4407G4003060125.2408H300356598.7409I3004075105.84010J3004585112.84011K2905595117.74012L4005595271.22013M300355091.36814N300406098.66815O3004570105.76816P2905085111.16817Q4005085271.234合计1078上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案32.2工程主要特点箱梁节段预制施工主要具有以下特点：1.箱梁节段预制施工时间跨度较长，且预制厂区位于东南沿海区域，全年中各种不利气象条件均会对箱梁节段的预制产生一定的影响。如夏季的高温、冬季的严寒对预制梁段的养护影响，7级以上大风对测量仪器、起吊设备带来的影响，6月至10月可能产生的台风对整个预制场区的影响等。2.60m箱梁采用短线匹配法预制、架桥机悬拼工艺，在国内应用很少，缺少成熟的施工经验，箱梁节段的预制、拼装施工质量，工艺及线型控制均具有很高的精度要求。3.上海长江隧桥工程位于长江入海口，外界环境对桥梁结构有较大影响，对箱梁节段混凝土耐久性提出了很高的要求。4.本工程工期紧，质量要求高，对施工现场管理提出了很高的要求。三、主要施工技术方案3.1预制厂布置及主要设备配置中交二航局南通预制厂位于距苏通大桥桥轴线上游约200m处，整体呈南北向布置，总平面为一狭长梯形，其中南北向长约430m，东西向的南端宽140m，北端宽223m，总面积约为78000m2。短线法箱梁节段预制各工序流水作业特征明显，为减少各工序相互间的干扰，厂区内设两条平行生产线，每条生产线自北向南依次布置钢筋绑扎区、箱梁预制区、箱梁修整区、箱梁堆存区。考虑到箱梁节段的出运采用船舶运输方式，在1号生产线南端设置有用于梁段出运的专用钢栈桥和码头。辅助生产区布置与预制生产区相对应，自北向南依次设置钢筋堆场及加工车间、试验室及现场仓库、其他材料堆场、砂石料堆场和搅拌站。预制场总平面布置见图3.1。根据施工生产需要，预制厂内配置的大型设备主要有：160吨龙门吊2台，主要用于箱梁节段吊运；10吨龙门吊2台，主要用于钢筋骨架入模、混凝土浇筑及小型构件转运；160吨桥吊1台，主要用于箱梁节段装船；50m3/h搅拌站2台；另外还配备了相应的配套机械设备。龙门吊及桥吊结构见图3.2、图3.3、图3.4。预制厂临时用电由设在预制厂预制场中部的箱变提供，箱变至各用电控制柜上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案4间铺设地下电缆，各用电控制柜至用电设备则采用明敷线路。图3.1南通预制厂总体平面布置图上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案51601450ⅠI-I剖面图6001450Ⅰ3600图3.210吨龙门吊结构示意图图3.3160吨龙门吊结构示意图图3.4160吨桥吊结构示意图上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案63.2箱梁节段预制总述3.2.1短线匹配预制工艺根据箱梁的结构型式及成桥的线形特点，箱梁节段选用短线匹配法进行预制，即在预制场设置多个台座，各台座同时作业，所有梁段都在预制台座上进行浇筑。浇筑时，待浇梁段一端设固定端模，另一端则为已浇好的前一梁段端面（除每个“T”的第一块梁段外，该梁段一端为固定端模，另一端为移动端模），以形成匹配接缝来确保相邻块体拼接精度，当后一梁段浇筑完成并初步养生、拆模后，前一节段即运走存放，而把新浇梁段转移到其位置上作为匹配梁段，循环预制完成各跨箱梁节段。3.2.2总体预制顺序节段预制时，以一个墩的“T”为单元、按安装顺序进行。梁段开始安装的时间及安装进度将直接影响节段预制的顺序，为了不影响施工总进度及工序间的合理衔接，梁段预制施工的总体顺序为：两条生产线先进行上行线第一联箱梁节段预制，在1#生产线每个台座完成第一个循环（一个T构）的预制任务后，立即转入上行线第二联箱梁节段预制，2#生产线各台座完成第一个循环后则开始下行线第一联箱梁节段的预制生产。此后1#生产线主要负责上行线箱梁节段预制，2#生产线主要负责下行线箱梁节段预制。整个预制过程从81#墩向111#墩方向顺序进行。3.2.3预制施工的总体操作程序箱梁节段预制施工的总体操作程序如下（以一个“T”为例）：（1）立模、测量调整定位模板、吊装钢筋骨架、浇筑墩顶0#节段。（2）拆除0#节段模板（侧模﹑内模及移动端模），将0#节段移出作匹配梁，立模、吊装钢筋骨架、浇筑下一节段（以下称y1节段）混凝土。（3）拆除y1节段模板，将0#节段与y1节段分离，并将0＃节段移至适当的位置。（4）将y1节段移出至匹配位置作匹配梁，同时进行养护。（5）立模、测量调整定位模板、吊装钢筋骨架、浇筑下一节段y2混凝土。（6）拆除y2节段模板，将y2节段与y1节段分离，y1编号后运走堆存。（7）按以上步骤完成半个“T”的预制。（8）用龙门吊将0＃节段吊起转向，以其另一个端面作匹配面预制另半个“T”上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案7的1号节段，再以1号节段为匹配梁预制2号梁段，以此程序完成另半个“T”的预制。（9）按以上程序完成所有“T”的节段预制（包括每联边跨非“T”的节段预制）。3.2.3预制施工的总体操作程序标准节段预制的程序（一个循环）示意见图3.5。图3.5标准节段预制程序（一个循环）上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案83.3预制施工工艺流程短线法预制箱梁的主要施工工艺流程见图3.6。图3.6短线法箱梁节段预制工艺流程图3.4主要施工方法3.4.1模板设计、制造与安装与预制台座相匹配，箱梁节段预制共投入六套模板系统进行施工，模板全部为钢质。为了方便操作，模板系统配置了液压千斤顶与顶伸螺杆装置。整个钢模板系统委托新加坡YWL（耀华）公司进行设计、专业厂家制造。模板系统包括底模、侧模、固定端模和内模，其总体结构型式示意见图3.7、图3.8、图3.9。模板的安装顺序为：底模安装、侧模安装、（吊入钢筋骨架）、内模安装。由于固定端模的位置是固定的，每次模板安装时，测量校核其平面位置、水平度及垂直度即可。0#块预制时，两端均需端模（固定端模和移动端模），其他块件的端模为固定端模和匹配梁段的端面。根据以往施工经验，选用优质液压油作为模板脱模剂，并视其粘度及气温条件掺入适量的柴油。台车及模板系统加工测量控制钢筋绑扎、波纹管及预埋件安装钢筋骨架吊装匹配梁段定位混凝土浇筑、养护拆除模板匹配梁段转运存放新浇梁段移至匹配梁位置端模、底模、外侧模安装内模就位固定端模复测混凝土配合比设计上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案9图3.7底模结构示意图图3.8侧模及侧模支架结构示意图上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案10图3.9内模结构示意图3.4.1.1端模待浇梁段（0#块除外，其端模为固定端模与活动端模）的端模包括固定端模和匹配梁段的匹配面。（1）固定端模固定端模由δ10mm钢板做面板，加劲后与固定在地面的支撑锚固支架连接。固定端模上设有剪力键，由于预制梁段所处位置不同，剪力键数量也会出现差异。因此对需要更换的部分剪力键设计为螺栓固定，便于拆卸。其余部分则采用永久方式进行固定。在整个模板系统中，固定端模的精度要求最高，支立固定端模时必须注意以下几点：1）端模模面与待浇梁段中轴线垂直，且在竖向保持铅直。2）端模上翼缘要进行标高检测，确保其水平度。3）端模支撑必须牢固，模板自身具有足够的刚度。中线控制：在固定端模上顶面及内腔的下底面各设一个轴线控制点，测量时，要求该两个控制点与两测量塔之间的测量基线重合。垂直度控制：测量上、下两个中线控制点至测量基点（测量仪器架设点）的水平距离，并调整使其距离相等，确保竖向中轴线垂直（水平距离相等）。测量设在固定端模翼缘板两侧对称设置的标高兼平面位置控制点至测量基点的距离并调整使其相等，确保固定端模与待浇梁段中轴线成900。（水平距离相等）。上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案11水平度控制：测量对称设置在固定端模翼缘板两侧的2个标高兼平面位置控制点的相对标高，控制固定端模顶面水平度。固定端模安装调整见图3.10。图3.10固定端模安装示意图（2）匹配梁段的定位:匹配梁段定位是短线匹配梁施工中的重要一环，其定位步骤如下：1）、测量人员根据A类梁试制测量的数据以及A类梁与B类梁段相互位置关系，通过GeomPro程序计算出A类梁段所处位置。2）、测量人员提拱A类梁段匹配面与B类梁段固定端模的位置距离。3）、现场施工技术人员根据测量人员提供的数据，对匹配梁段实行初步定位。4）、测量人员观测匹配梁段，指挥人员对操作底模台车上的油压千斤顶进行纵、横向及水平标高精确定位。5）、定位后旋下底模上的四个螺旋撑脚，并使其受力，卸落底模台车千斤顶，完成受力支点的转换。6）、测量对匹配梁段再次测量，并输入数据至监控程序，精度达到要求并通过误差校核则合拢侧模，如达不到要求，则顶升千斤顶重新定位。上海长江隧桥B6标箱梁节段预制施工技术方案123.4.1.2底模底模面板采用δ10mm厚钢板，纵横向设加劲肋，面板下面为底模支撑平台。底模设有与侧模及固定端模联结的固定装置。每个台座共有两套底模及其支撑平台（分别用于匹配梁段和待浇节段），它们之间相互换位，移出时采用底模台车，移进时采用10龙门吊。底模安装时，通过底模台车上的油压千斤顶使其中轴线与测量基线重合，并保持水平，满足要求后利用顶伸螺杆支撑在台座基础预埋钢板上，再将底模与固定端模用连接螺栓锁定。3.4.1.3侧模侧模采用8mm厚的优质钢板，配纵、横向肋，通过钢结构支架进行支撑，支架上设螺旋调节系统，可进行水平和竖向调整。侧模分为翼板模及腹板模，工厂加工，在现场拼成整体。侧模既可以侧向移动，也可以绕底部铰位置转动，这样既可确保与混凝土匹配梁段的紧密结合，又有利于待浇节段几何尺寸的控制，并便于模板的拆除。侧模通过支架支撑上的螺旋调节装置进行移动及调位，调位完成后，其底口与底模通过螺栓联结固定，顶口和底部通过对拉杆