黄草乌江大桥连续刚构梁施工方案

黄草乌江大桥连续刚构梁施工方案一、工程概况1、工程简介渝怀线14标段黄草乌江大桥：全长410.65米，设计里程范围为DK216+156-DK216+570.7,中心里程为DK216+378，桥跨布置为1×32米预应力砼简支梁+（96+168+96）预应力砼连续刚构梁，梁宽11米，墩顶处梁高11米，端跨部梁高5.5米。2、本工程特点①桥梁设计上有突破,施工难度大：跨越乌江的黄草乌江大桥具有墩身高、梁体跨度大的特点。黄草乌江大桥2#墩高56米、3#墩高52米；黄草乌江大桥梁体最大跨度达168米,是中国铁路双线桥第一跨。②运输难度较大横跨乌江的黄草乌江大桥水中墩与施工便道高差大，黄草乌江大桥位处地势险峻，经对几种方案反复进行论证，决定采用塔吊吊运方案解决场内运输问题。3、自然特征（1）水文黄草乌江大桥段地处乌江水系，汇水面积大。乌江流域内雨量充沛且年内降雨很不均匀，主要降雨均集中在4~8月，4月入汛，暴雨多发生在5~6月或8月，一次历时4～6天，水位变幅可达40～50米。地下水为第四系孔隙水、基岩裂隙水、岩溶裂隙和岩溶管道水三种类型，地表水和地下水水质类型为HCO3-、Ca2+、Mg2+型，对砼无腐蚀性。（2）气象该施工段属亚热带湿润季风气候，具有气候湿润、雨量充沛、冬春雨少、夏秋雨多、夏热冬暖、多雾、日照少的特点。多年平均气温17.5℃，多年最高气温44.1℃，多年最低气温-3.8℃。每年最冷月为1~2月，最热月为7~8月。年平均降雨量1000~1400毫米，多年年最大降雨量1360~1930毫米，多年年最小降雨量200~1080毫米，最大日降雨113~213毫米。二、施工方法1、工艺流程悬灌梁施工主要包括挂篮设计、0#梁段拖架施工、0#梁段施工、挂篮安装测试、1#梁段施工、其它悬灌段施工、边跨现浇段施工、合拢段施工，中跨合拢段施工，其工艺流程如下:1、托架施工托架采用预埋I40工字钢的方式承受0#段梁体传递到墩身上的力，其中纵桥向埋设9根*2组，横桥向埋设7根*2组，对称布设。纵桥向预埋的工字钢承受0#段墩身区域的梁体自重、悬臂段梁体自重以及内模重量。横桥向预埋的工字钢承受0#段翼缘板自重以及侧模和支架的重量。具体预埋尺寸祥见0#段预埋示意图。在梁体施工前，对预埋工字钢进行等效加载试验，对其强度、安全性进行检验，同时测出其弹性变形，并消除塑性变形，为0#段施工预留拱底提供准确的数据。2、0#梁段施工0#梁段是连续悬臂灌注施工的起步阶段，是在托架上进行的。该段的施工程序为:安装托架→安装0#梁段的底模→安装外模背部的万能杆件桁架→安装外模→绑扎底板和腹板钢筋→安装纵横向预应力管道→安装竖向预应力筋→安装内模桁架→安装内模模板→绑扎顶板钢筋→搭设砼灌注平台→灌注混凝土→养生→施加预应力→端部凿毛，砼一次性浇注完毕，灌注时间控制在20h以内。⑴、托架预压在埋设好的工字钢托架上，满铺工字钢及水箱，并在水箱中注满水对托架进行预压，预压静荷载考虑到梁体砼自重、支架模板重量、施工人员及机具、砼冲击力、砼振动荷载以及风载。⑵、底模施工底模采用组合刚模板，具体做法是：在墩顶区域内在纵桥向贯穿预埋的工字钢托架上，纵横交错铺设枕木，枕木与工字钢间垫木楔子，枕木上按设计梁底标高铺设组合刚模板，组合刚模板的接缝采用2CM厚的海绵条夹紧，避免漏浆。在悬臂区域内，为了使1#段与0#段梁底能够结合得更顺畅，底模采用大块整体钢模板，其它铺设方法与墩顶区域内底模相同。⑶侧模支立侧模采用整体性钢模板，支架采用万能杆件拼装。具体做法是：在横桥向预埋的工字钢托架上纵桥向铺两排枕木（枕木与工字钢间用木楔找平），再在枕木上用万能杆件搭设框架结构，作为侧模的背部加劲肋。将整体钢模板紧贴万能杆件框架连成一体，并用弯头螺栓把模板与角钢挂连成一个整体，从而形成整体性框架结构，侧模与悬臂段梁部的底模之间的连接是采用“帮包底”的方式将两者连成整体结构。⑷钢筋绑扎及预应力管道安装：在侧模支立完毕后，即按照图纸进行梁底和梁腹板钢筋绑扎和焊接。然后再以安装完毕的钢筋网作为骨架，来安装横向预应力管道和竖向预应力管道。待内模支立完毕后，最后完成顶板的钢筋绑扎和预应力管道布设，预应力管道依靠道/50cm密度的定位网精确定位。⑸内模支立内模模板采用大块组合钢模板，内模背肋采用角钢和带钢组成的框架结构。具体做法是：先在底模及墩顶上放置6个铁马凳（用φ28钢筋及12mm厚钢板焊制而成），使马凳顶面标高与底板砼顶面标高一致，然后将用角钢和带钢拼装好的组合杆件联成框架结构，每片框架的水平间距为90cm,框架底部用木楔垫于铁马凳之上，内模先装好底部到角模板以及腹板底层1.2米高的模板。组合钢模横向组装，每排模板端头均排列在竖向角钢框架的背部，并上紧拉杆，留下的1/2空间，随混凝土浇注的高度逐渐拼装到顶部。待腹板浇注完毕后，最后铺设顶板侧角模板和顶板底模。⑹混凝土浇注：0#段的混凝土方量为570m3,体积较大，因设计图中明确指出需一次性浇注，因此难度较大。针对这种情况，我们分别采用了几种方法以确保混凝土浇注的质量。A、混凝土供应乌江两岸各设有一个搅拌站，配备混凝土输送泵两台。0#段混凝土的供应主要靠本岸搅拌站泵送。但根据下部工程的施工经验，单个混凝土搅拌站考虑其它影响因素的供应速度为每小时15至20m3/h，因此远不能满足，需要有对岸搅拌站联合供应方可。对岸混凝土同时供应，其方法是先用混凝土泵送至岸边，再借助塔吊吊装用船送至本岸，然后用本岸塔吊吊至梁顶。这种运输方法基本可以达到30m3/h的供应速度，浇注时间可以缩短到18h。B、材料准备：砂、石均选用满足碱含量及其它常规实验要求的骨料。砂选用中砂河砂，碎石选5～25mm的连续级配石灰岩碎石。选用高效泵送缓凝减水剂，在满足碱含量等其它指数的前提条件下，可将初凝时间（常温下）增加18～20h,有利于0#段梁*混凝土的浇注。C、机具准备为保证混凝土从11m高的梁部落下后不发生离析，共做12条小直径串筒，垂至混凝土浇注面以上1m高度处，均衡的分布于梁面各处。为保证混凝土振捣的密实，不仅在侧模上按1.5m的间距梅花状布置1.5kv*的附着式振捣器，而且准备有足够的φ50cm及φ30cm振捣器，以满足不同间隙混凝土的振捣要求。D、严格控制浇注厚度≤30cm/层，保障两层混凝土之间连接的新鲜程度，浇注完底板*在倒角模附近1.2m范围内铺压组合钢模，用木楔挤于水平钢框架上，防止浇注腹板混凝土时，因压力太大而产生“鼓包”现象。E、为防止内模上浮及其它变形，除在腹板处用拉杆与外模固定成一个整体外，还要用底拉杆将框架及模板固定于底板构造筋上。⑺养生混凝土灌注完毕后，底板仓面养护，顶板覆盖草袋等并洒水养护，直至达到强度后拆除侧模和内模模板。（8）张拉在达到80%强度以上并满足3天以上龄期后，开始准备预应力施加工作。首先要疏通预应力管道，所有的纵、横、竖向预应力管道均用提前预留在管道内的φ10钢筋，端头略小于管道内径的木球检测管道是否畅通。确保100%无误后，穿束并张拉。穿束前还要用水冲洗管道，再用高压风吹干残留水后在行穿束，束头必须用胶带缠牢缠圆，禁止有毛刺锐角露出以搓破波纹管。张拉时严格按张拉程序，先将预应力束张拉至5%应力，后张拉至设计应力，持荷后锚固。张拉顺序为先纵后横，拆除底模后在施加竖向预应力。（9）压浆压浆工作在张拉完毕24小时内完成，压浆前，先用高压水冲洗，在用高压风将残留水冲净，并保持管壁湿润。然后将配制好的高标号水泥浆压入预应力管道并塞紧压浆孔。3、悬灌段施工*1#段及以后的梁段均采用挂篮悬臂灌注，施工工艺流程见附图。挂篮的拼装采用分片组合，再将各片进行拼装，其拼装顺序为:铺设轨道→安装主桁、吊架及后锚→安装连接系→安装前后横梁→安装外模板→安装内模板→安装工作平台。4、钢筋、波纹管和预应力束的安装钢筋采取梁上绑扎，两次成型。做法是:先绑扎底板、腹板钢筋，安装预应力钢束，待内模支立完成后，再绑扎顶板钢筋，相邻段搭接钢筋用点焊焊牢。在腹板钢筋绑完后，焊接定位网，每50cm设一道，三维坐标控制位置。波纹管的连接一律采用外接，接头必须旋紧、顶死，再用胶布缠绕，露出端模板的波纹管不得少于15毫米，在施工过程中注意保护，不能损坏。5、混凝土施工⑴原材料选用配制混凝土的水泥为52.5级普通硅酸盐水泥，在出厂后40天或到场后45天复试一次，此后每隔10天测试一次，不合格者不准使用。碎石使用当地优质石材，砂子选用中砂，水采用乌江水。外加剂使用二种，即:FS型高效缓凝减水剂(掺量为0.8%～1.5%)，TS-2型高效泵送减水剂(掺量为0.8%～1.0%)，高效泵送缓凝减水剂主要用于0#段的大体积砼浇注；高效泵送减水剂主要用于1#段以后的相对体积较小的梁段。这两种外加剂均可根据天气情况适当调整掺量。⑵混凝土的生产与运输由设在两岸的混凝土搅拌站生产混凝土，拌好的混凝土用砼输送泵输送到梁顶，再用小串筒将砼送入模内。如果是1#段以上的梁段，则用塔吊将输送至梁顶的砼平均分送到两端。砼罐车作为地面砼运输的预备方案，翻斗车运输作为梁顶砼分送运输的预备方案。⑶灌注混凝土除前面所述每个梁段的混凝土必须在最早灌注部分终凝前一次完成外，更重要的是要确保T构对称灌注。6、端部梁段(边跨段及边跨合拢段)施工1#墩连续刚构的边跨端部（从23#~25#段）采用桁架法和满堂红支架法施工。23#~25#先施工，再进行22#段边跨合拢段施工。4#台连续刚构的19#~21#段上跨319国道，在施工中由于现浇段位置完全侵占319国道且从19#段开始即占用国道净空，使净高不能满足通车要求，因此在进行22#~25#段施工时必须将国道改道，改道的范围是将国道从与施工发生冲突的22#~23#段改至19#~21#段内。从23#段到25#段梁部施工则采用满堂红支架法施工，从而保证该段路行车净宽。其具体步骤为：在支架铺设范围内的地面上，浇注基础砼条带，再在基础上铺设满堂红支架，支架上采用纵横两排15×15cm方木，在方木上加设木楔，安设底模，进行23#~25段施工。后进行边跨22#合拢段施工。7、主跨合拢段施工及体系转换⑴、主跨合拢段施工前的准备工作：待边跨合拢后，并达到设计强度后，即进行中跨合拢段施工。边跨及中跨合拢段施工时，挂篮后退，将相邻两个T构的梁面杂物清理干净。然后将相邻两个Ｔ构上所有观测点的标高精确测量一遍。比较合拢段相邻的两个梁端顶面标高，如果其高差△≤15mm，则着手下一步施工，如果△＞15mm，则运行线形控制软件，计算使△≤15mm时的水箱配重（中跨合拢时，还要在边跨端部设配重水箱，以保持梁部两端荷载平衡。）所需的重量及布置位置，按运算结果，调整△，使其达到要求后，再进行合拢段施工。⑵、临时支撑：合拢段设4个临时支撑，每个由2根I25工字钢焊接而成。安装时先将其一端焊牢，另一端加楔子，并略打紧，在合拢段钢筋、预埋件安装完成后，临时索张拉前，用力打紧楔子，再将支撑与楔子、楔子与预埋钢板间施焊。⑶、临时锁定：在钢筋、管道绑扎安装完毕，支撑打紧焊牢后，张拉顶板、底板临时钢束，完成合拢段临时锁定。⑷、临时预应力的布置：为防止T构因热胀冷缩而对合拢段的混凝土产生影响，在第Ⅰ合拢段箱体内模及顶板钢筋安装前，按设计的位置和数量焊接与合拢段等长的型钢支撑，将相邻T构连成一体，在灌注混凝土前几小时，根据计算拉力，张拉布置在底板与顶板中的临时预应力束。⑸、砼施工：选择在一天中气温最低、温差变化比较小的时间开始灌注，拌制混凝土时，将混凝土强度提高一个等级，并将该混凝土设计成无收缩微膨胀混凝土，以免新老混凝土的连接处产生裂缝。混凝土作业的结束时间，则根据掌握的天气情况，尽可能安排在气温回升之前。混凝土灌注完毕后，顶面用双层草袋覆盖，箱体内外以及合拢段前后1米范围内，由专人不停洒水养护。在合拢段混凝土灌注过程中，安排专人用水泵不断向放置在相邻T构的另一悬臂端部的配重水箱中注水。作业结束时，所注水的重量达到设计要求。⑹、临时预应力束的解除及永久预应力的施加：经过养护，当混凝土强度达到设计强度的50%时，一边拆除合拢段模板，一边将