05-广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案(二)

桥梁施工新技术现场经验交流会广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案132中铁十三局集团有限公司广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案第二工程公司潘大鹏方伟太内容提要：介绍悬拼吊机进行预制节段连续梁施工方案。关键词：悬拼吊机节段连续梁1.施工总说明1.1.工程概况广州市轨道交通四号线黄阁～冲尾段工程区间10标线路设计起迄里程为YCK50＋280～YCK52＋971.5，全长2.6915km，包括蕉门站桥梁上部构造安装，按业主有关的变更文件要求，跨进港大道处75#-79#间原设计的30m+32.5m+30m+30m跨的简支梁方案采用连续梁方式跨越，孔跨布置变更为37m+65m+39m，连续梁中跨跨中梁高2.4m,顶板厚35cm，腹板厚40cm；根部梁高4.5m，顶板厚30cm，底板厚55cm，腹板厚65cm；梁底下缘为1.8次抛物线，底板及腹板厚度按折线变化。连续箱梁采用现浇与预制结合进行施工，即0#段、合龙段及湿接缝现浇，其余节段工厂预制，现场吊拼。梁段划分如下：1×2.5m(预制)+2.95m(合龙段)+10×2.5m(预制)+2.0m(预制)+0.5m(湿接缝)+8m(现浇)+0.5m(湿接缝)+2.0m(预制)+10×2.5m(预制)+2.0m(合龙段)+10×2.5m(预制)+2.0m(预制)+0.5m(湿接缝)+8.0m(现浇)+0.5m(湿接缝)+2.0m(预制)+10×2.5m(预制)+2.45m(合龙段)+2×2.5m(预制)，最大吊装重量59.9t。1.2.施工总体部署在连续梁施工中，我单位施工总体布署的基本思想是提前做好悬臂吊机的设计与加工，条件成熟后，立即组织相关队伍按顺序进行安装，为两端的简支梁施工的进展创造条件。1.2.1.施工顺序根据设计图的要求及结构自身的特点，施工中决定采用2套(4个)悬臂吊机进行施工，主要以76#和77#墩位处的0#段为起始工作面，按两个施工面展开。第一个工作面采用1套悬臂吊机，拼装76#墩两侧的悬臂梁段；第二个工作面亦采用1套悬臂吊机，拼装77#墩两侧的悬臂梁段，最后施工合龙段，并进行预应力施工，完成结构最终的体系转换。1.2.2.施工队伍及机具安排1.2.2.1施工队伍安排设计图纸确定后，立刻进行挂篮的设计制造工作，2个T构采用2套悬臂吊机同时施工，设1个悬拼梁安装施工队，分成两个施工作业工班，共计50人。分别负责两个主墩0#段的现浇施工及两侧的节段悬臂拼装工作。桥梁施工新技术现场经验交流会广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案中铁十三局集团有限公司1331.2.2.2施工机具安排表1主要机械设备表序号设备名称规格型号主要工作性能指标数量出厂时间使用时间（年）现在何处备注1悬臂吊机60t4套自制新制2运梁板车自制60t2台新购广州新购3千斤顶YCWB400400t6套01.34广州自有YC6060t8套02.33广州自有YCWB250250t6套03.12广州自有普通千斤顶30t8套01.24广州自有4手拉葫芦5-10t8套01.24深圳自有5张拉油泵ZB3/6308台01.34中山自有ZB4/500500MPa6台02.53中山自有6灰浆拌和机QV-300/502台02.33广州自有7压浆机UB35.5kW2台02.43广州自有8螺旋落浆机UBL33m3/h2台03.22广州自有9真空泵SZ-24kw2台02.33广州自有10龙门吊60T1台01.24广州自有11汽车吊120T2台租用1.2.3.连续梁施工的重点和主要对策连续梁悬臂施工作业的重点主要表现在以下三个方面：一是0#段的现浇施工，对支架的变形、沉降控制要求高。同时钢筋及预应力筋管道密集，混凝土灌注施工难度较大。二是各悬拼段在拼装过程中的精确对位和线型控制。三是现浇合龙段时的临时锁定和温度要求。施工中采取的措施主要有：一是要求0#段在结构施工前对支架进行堆载预压，消除弹性变形。施工中，支架采用碗扣式脚手架拼装而成，基础除部分直接支立在承台上外，承台外的基础采用混凝土扩大基础，通过预压最大限度的消除地基的沉降影响。在混凝土施工中，通过合理的灌注方式和振捣工艺，使梁体外观达到清水混凝土的要求。二是悬臂拼装施工吊机采用我公司自行设计的轻便的人字型后三角悬臂吊机，安装及推进速度快，挂篮结构形式简单，受力明确，施工前通过试验检测其承载力，确定其刚度满足要求，能确保工程安全、快速施工。通过标高和轴线的测量控制确保连续梁线型满足施工要求。三是合龙段采取体外支撑、临时锁定顶梁措施，使梁段能在常温下合龙。2.连续梁的施工组织及方法2.1.连续梁施工组织本标段连续梁跨径为37m+65m+39m，全桥共计52个梁段，分墩顶0#段、悬拼段、边跨段、合龙段4种形式，另外还有4个湿接缝。墩顶段采用支架法施工，悬拼段采用轻型悬臂吊机，以墩顶0＃段为基准段，在其上安装悬臂吊机，受空间限制，将每个T构上面的两台悬臂吊机联接到一起，安装1#段，并通过体内劲性骨架与墩顶段固定牢固后，施工湿接缝。然后将悬臂吊机解体，依次施工2＃~11＃梁段，进而完成T构的悬臂拼装施工。边跨段安装利用120t汽车吊安装到支架上，边跨合龙段采用支架法进行施工，中跨合龙段采用吊架法施工。全桥采用4套挂篮，悬臂吊机的设计、加工及安装按25天考虑，0＃段施工周期按20天考虑，1#段拼装及湿接缝现浇按9天考虑，悬拼段按3天/段考虑，合龙段按10天考虑，全桥预应力施工按7天考虑，整个施工周期81天。桥梁施工新技术现场经验交流会广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案134中铁十三局集团有限公司2.2.连续梁施工工艺流程（见图1）2.3.连续梁施工方法2.3.1.支座安装a.安装临时支座，按设计图在支座内设锚固钢筋，该筋伸入梁体和墩帽，临时支座中设有硫磺砂浆垫层，夹层中布有电阻丝，硫磺砂浆强度不低于50MPa。b.安装永久支座：安装前用小型磨光机打磨垫层表面，使其表面平整度在2mm以内。支座需临时锁定，用吊车吊至墩顶，需注意支座的方向性，经确认无误，方可采用环氧砂浆锚固螺栓。2.3.2.0#梁段施工（施工工艺流程见图2）2.3.2.1.支架设计、计算与预压a.支架设计支架由碗扣式脚手架拼装而成，杆件间距按60cm布设，步距亦按60cm设置，单杆荷载控制在40kN以内。杆件顶布设双层15(10)×10cm的方木。杆件下支撑支立在承台上。为消除支架和基础的非弹性变形、并测定支架的弹性变形，采用砂袋法模拟支架的实际受力情况，对其进行等效逐级预加载。桥梁施工新技术现场经验交流会广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案中铁十三局集团有限公司135图1连续梁施工工艺流程桥梁施工新技术现场经验交流会广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案136中铁十三局集团有限公司图20#块施工工艺流程b.支架检算满堂支架荷载计算：底模板及支撑＋外侧模板自重＋内侧模板自重＋施工活荷载＋钢筋砼自重:底模及支撑：q1=4.75kN/m；外侧模板(钢模)：q2=180kN/8=22.5kN/m；内侧模板(木模)：q3=3.72kN/m；施工活荷载q4=1kN/m2×9.3m=9.3kN/m；支架安装临时支座安装底模板安装绑扎底板钢筋侧模板安装绑扎腹板钢筋内模安装安装预应力筋绑扎顶板钢筋安装预埋件安装封端模养生灌注混凝土支架预压试验底模制作钢筋加工侧模制作钢筋加工预应力筋下料固定端锚具安装内模制作桥梁施工新技术现场经验交流会广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案中铁十三局集团有限公司1370#钢筋砼自重q5=2950kN/8＝368.75kN/m；碗扣式脚手架自重：步距60cm、间距60cm、计算高度10.2m。因此单根杆重(含横杆)(17.31×2＋10.67×2＋7.5＋7.2＋2.82×8×2)kg=1.13kN；q总=4.75+22.5+3.72+9.3+368.75=409.02kN/m每排按10根立杆布置，则单杆承载力：N=(409.02×0.6)/10＋1.13=25.67kN1.15N=29.52kN＜[N]=40kN所以承载力满足施工要求。c.支架预压①加载物及沉降观测点布设支架搭设完工后，按箱梁重量100%、模板重量及施工荷载组合，确定压载系数，采用砂袋均布地堆压于支架上进行堆载预压，预压前在底模和地基上布好沉降观测点。横桥向则在跨中和2个外腹板处设点，纵向在墩顶和两端设点，从而形成一个沉降观测网。②加载和观测加载分级进行，每级加载为总压载量的1/3，共加载3次。第一次加载模拟箱梁底板、腹板钢筋绑扎完成，钢绞线及各种模板和加固措施安装完毕后的荷载；第二次加载模拟底板、腹板砼浇筑安装完成后的荷载；第三次加载模拟顶板砼浇筑完成后的荷载。2.3.2.2.模板设计及计算模板分为侧模、内模、底模、端模。侧模和底模采用钢模板。内模板和端模采用木模板。模板安装顺序为：安装底板→外侧模→内模→端模。外侧模和底模采用相邻标段的模板(11标段)，该模板已成功的用于与我标段相同的0#段的施工，因此本方案不作详细的模板设计及计算。详见图3。2.3.2.3.钢筋、预应力筋施工底、侧模支立完毕，即可绑扎0#段钢筋，钢筋及预应力筋在施工场地内按图纸下好料，利用墩侧汽车吊放到墩顶进行绑扎。绑扎时先绑扎底腹板及横梁钢筋，锚垫板、锚固螺母、螺旋筋、压浆管、波纹管一次安装就位，接头部位用胶带缠紧封严。检查合格后，安装内模，内模底板不完全封口，然后铺设顶板钢筋。安装纵向波纹管，定位网间距采用0.4m。砼施工前要特别注意施工用的预留孔及与1#相对应的预埋钢板的施工，要保证位置正确。桥梁施工新技术现场经验交流会广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案138中铁十三局集团有限公司¦µ25螺纹钢筋拉杆@800mm工28a@800mm工40a@2000mm［8a@800mm［10a@800mm8mm厚钢板63×5mm厚筋板60606060¦µ16钢筋拉杆纵桥向@800mm［10钢@800mm［10钢@800mm说明：1、模板边框采用63×63×6mm角钢。2、面板及筋板采用8mm钢板。0#段箱梁现浇横板设计图30303030303030303030030图30#段箱梁现浇模板设计图桥梁施工新技术现场经验交流会广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案中铁十三局集团有限公司1392.3.2.4.混凝土入模灌注施工砼采用商品砼，汽车泵灌注。一次灌注到0#段顶面，砼灌注分层厚度30~40cm，根据分层灌注时间确定砼的缓凝时间。振捣采用插入式振捣器，同时振捣棒不易到达的部位在外侧模板面配备附着式振捣器辅助振捣。施工中，捣固人员要划分区域，责任明确，实行岗前交底，并重奖重罚。砼灌注顺序：总的原则是先灌注0＃段中间，并向两边对称灌注。每一层按先横梁、腹板、底板的顺序循环灌注，将底板以下灌注完成后，再按横梁、腹板的顺序循环，最后灌注顶板砼。由于箱梁较高，钢筋较密，灌注时在内模内要预留振捣孔和临时下料孔，等到砼浇注到该位置后，用木板封严后，再继续灌注砼。灌注完成后，将箱梁顶面抹平，初凝后即开始养护，采用塑料薄膜覆盖，使混凝土表面始终处于湿润状态，养护期不少于14天。2.3.3悬拼挂篮设计、加工及安装方案2.3.3.1悬臂吊机设计验算a.悬臂吊机的结构组成本悬臂吊机主要由贝雷片主桁、起吊系统、锚固系统、行走系统、前支腿、变位组系统及张拉作业挂篮等组成，悬臂吊机主要结构详见图4吊机装配图。①贝雷片主桁主受力主桁架主要为由贝雷片拼制而成的空间桁架结构。主要分两组，每组四片贝雷片，主桁长13.5m。②起吊系统起吊系统由8t电动卷扬机、滑轮、钢丝绳、吊具等组成。卷扬机固定在悬臂吊机的后部的贝雷梁上，卷扬机的钢丝绳通过主桁上部定滑轮支撑架转向，将动滑轮与箱梁块件的吊具连结后，由电动卷扬机牵引钢丝绳实现梁块的提升和就位、安装。动滑轮组为40t滑车组，设计起重能力为800kN，卷扬机使用6×37-21的钢丝绳，吊具由I32a工字钢和［25槽钢组焊而成。动滑轮组、过渡带、吊具装配示意图见图5所示。桥梁施工新技术现场经验交流会广州轨道交通四号线区间十标连续梁施工方