连续刚构施工方案

连续刚构施工方案一、工程概况琼江河大桥主桥上部结构为48m+80m+48m预应力混凝土连续刚构，梁体为单箱单室变高度变截面箱形截面。箱梁为三向预应力混凝土结构，采用全预应力；箱梁顶板宽度为12m，底板宽度6m，顶面设置2.0%的单向排水坡。琼江河大桥主桥（0#~3#台）为三跨连续刚构体系，在两个主墩上按“T构”用挂篮分段对称悬臂浇筑的梁段、吊架上浇筑的跨中合拢段及落地支架上浇筑的边跨现浇段组成。墩顶0#块长为9.0m，两个“T构”的悬臂各分为9个块件，其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为：3×3.5m、6×4m，共有一个2.0m长的主跨跨中合拢段和两个2.0m长的边跨合拢段，两个7.0m长的边跨现浇段。墩顶0#梁段梁高4.5m（梁高为裸梁箱梁边缘线处竖直距离计），底板厚度从0#块~9#块为从90cm~30cm渐变，跨中合拢段及边跨合拢段、现浇段梁高为2.2m，底板厚度为30cm，其余梁底下缘及底板厚度按抛物线变化；0#中部箱梁顶板厚度在墩顶为62cm，0#块边缘至9#块合拢段以及边跨现浇段为42cm；腹板厚度0#块中部为80cm，0#块边缘~5#块为60cm，6#~9#块、合拢段、现浇段为40cm。80m刚构主墩顶箱梁综合考虑受力和变形要求在箱梁内设横隔板，为了满足施工和管理需要在主墩墩顶横隔板处设置人洞，另外在边跨现浇段底板亦设置了人洞。在每个梁段的两侧腹板中间各设置一个直径10cm的通气孔，以减少箱内外温差。梁体全部采用C50混凝土。悬臂浇筑段最大混凝土量为44.23m3,重量为115T。主桥纵向预应力钢束均设置顶板束、中跨底板束和边跨底板束共三种，采用两端张拉方式。纵向钢束均采用ASTMA4167-97标准270级标准强度为1860MPa的15.24-15型低松弛钢铰线，张拉控制力为2929.5KN，相应锚具均采用OVM15-15型锚具。合拢束均采用ASTMA416-92标准270级标准强度为1860MPa的15.24-12型低松弛钢铰线，张拉控制力为2343.6KN，相应锚具均采用OVM15-12型锚具。顶板预留4个备用孔道，底板跨中预留2个备用孔道，底板边跨预留2个备用孔道。梁体横向预应力钢束均采用BM13-3扁锚体系，采用一端张拉方式，相应预应力锚具张拉端与锚固端交错布置。横隔板横向预应力钢束采用BM13-3锚固体系，采用两端张拉方式。梁体竖向预应力钢筋均采用公称直径为32mm的精轧螺纹钢筋，设计张拉吨位为673KN，采用梁顶或横隔板一侧一端张拉方式，隔7天反复张拉两次。纵向和竖向预应力管道均采用金属波纹管，纵向预应力波纹管内径ф100mm。横向预应力采用扁形金属波纹管，内径60×19mm。竖向预应力钢筋采用波纹管内径ф50mm。二、施工方法及措施箱梁悬浇段施工梁段悬浇施工的一般顺序为：挂篮就位→调整挂篮底模、外模标高并固定→吊装或绑扎底板、腹板钢筋，安装底板、腹板波纹管和竖向预应力粗钢筋，固定腹板锚具→内模就位→绑扎顶板钢筋，安装顶板波纹管→固定顶板锚具→安装端头模板→一次对称灌注梁段混凝土→覆盖养护→穿束→张拉→压浆→挂篮前移→进入下一梁段的施工循环。施工顺序a．挂篮移动就位；ｋ.安装顶板上层钢筋网；b．校正底模；l.预埋测量标志上桥面系预埋件；ｃ.侧模就位；m.浇筑砼；ｄ.安装腹板、底板钢筋；n.管道清孔，养生；ｅ.安装预应力筋及波纹管，灌浆孔；ｏ.穿预应力钢筋、钢束张拉、管道压浆；ｆ.安装腹板内侧模和顶板底模；ｐ.拆除模板；ｇ.安装腹板堵头号、端模；ｑ.移动挂篮，就位于下一段梁位置。ｈ.安装顶板下层钢筋网；ｉ.安装需进行张拉的顶板锚固束垫板、喇叭口，螺旋筋；ｊ.安装横向预应力管道，垫板和螺旋筋。0#块是在托架上进行浇筑，其他节段则采用挂篮对称悬浇施工，梁段长从3.5m—4.0m。根据琼江河大桥具体特点考虑和工期的安排，拟配备2套4个挂篮同步进行悬臂浇筑施工。模板标高为H1=H0+fi+flm+fm+Fx，H1—待浇段底板前端点挂篮底板高；H0---该点设计标高；fi---本施工节段以后各段对该点挠度的影响值；flm---本施工节段纵向预应力束张拉后对该点的影响值；Fx---混凝土收缩、徐变、温度、结构体系转换、二期恒载和活载等影响产生的挠度计算值，各种fm---挂篮弹性变形对该点的影响值；箱梁悬浇施工需注意的问题：1、箱梁悬浇施工进行中，应保证两悬臂端的挂篮施工速度的平衡，施工进度偏差应小于30%，施工重量偏差应小于节段重量的1/4。2、施工中应随时观测挠度及应力情况，发现异常应及时调整、分析后再继续施工。3、混凝土浇筑施工时，从悬臂端向箱梁根部施工进行。以防止由于挂篮前端下挠而引起已浇筑混凝土的开裂,混凝土施工时划分施工责任区，防止出现振捣不合格。悬臂灌注梁段的混凝土施工为保证悬臂灌注梁段的施工质量，减少施工接缝，所有悬臂灌注梁段均一次灌筑成型。为达到设计要求，拟采取如下措施：①、混凝土采用商品砼、混凝土输送泵运送到位。每次灌注的混凝土必须在最早灌注的混凝土初凝前全部灌注完。根据悬灌梁段混凝土的数量，结合塔吊的运行速度，将悬灌梁段混凝土的初凝时间定为4小时左右，将坍落度控制在18cm左右(可据混凝土振捣情况，适当调整不同部位的坍落度，如底腹板取较小值，腹板取较大值)。为此，将在混凝土中掺加高效减水剂，粗骨料采用5-20mm连续级配的碎石，细骨料为长江特细砂掺优质机制砂的混合砂，其比例由实验试配确定，水泥采用P.042.5R以上级别的普通硅酸盐水泥。梁体C50级混凝土的其它技术控制指标为：3天强度C45号左右，3天弹性模量3.2×104Mpa以上，7天强度C50号左右，7天弹性模量3.3x10MPa以上；28天强度达到C55号左右，28天弹性模量3.8×104Mpa以上。②、混凝土灌注顺序为：底板，腹板。顶板。灌注时同一挂篮的左右两侧基本对称地进行。混凝土由挂篮底板的前端开始浇注，同一T构上两套挂篮内的悬浇混在任何时候须基本相等。混凝土在腹板的灌注分层厚度为40cm左右。对厚度大于40cm的顶混凝土分两层灌注；对小于40cm的，一次灌注到位。混凝土捣固采用Φ70或Φ50和Φ30插入式振捣器。钢筋密集处用小振捣器，钢筋稀疏处用大振捣棒。振捣棒距离模板5—10cm。动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍。振动棒的作用半径经试验确定。至梁段的混凝土不得直接倾倒入模，而应先倒在预设的钢板土，由二次拌合后经导管(即串筒，根据梁段的钢筋和波纹管的间距专门加工)入模。每次拌合的混凝土必须全部入模，不得与下一盘混合。混凝土入模导管安装间距为1.5m左右，导管底面与混凝土灌注面保持50cm内。在钢筋密集处断开个别钢筋留作导管入口，待混凝土灌注到断时，将钢筋焊接恢复。对捣固人员要认真划分施工区域，明确责任，以防漏捣。振捣腹板时，当梁段高度大于4m时，要从腹板预留“天窗”放入振动棒后振混凝土。“天’窗”设在内模板和内侧钢筋网片上，每2m左右设一个，灌注至“天窗”前将“天窗”封闭；当梁段高度小于4m时，可不预，“天窗”，而直接将振动棒放入腹板内振捣混凝土即可。振捣时要先选好点，尽量布点均匀，并保证波纹管和压浆管不受损伤，锯齿板等钢筋密集处要加强振捣。为便于观察振捣效果，必要时使用电或安全电灯等照明工具。浇筑混凝土前，仔细检查模板的尺寸和牢固程度。在灌注过程中设专人加固模板，以防漏浆和跑模。混凝土灌注前先将挂篮内木屑、松散混凝土等杂物用水或高压风冲洗。木模板要用水泡胀，防止其干燥吸水。灌注底腹板混凝土前，对钢筋顶面要用布或麻袋覆盖，以防松散混凝土粘附其土。混凝土倒入后，试验人员要检查混凝土的坍落度、和易性，如有不当之处要通知拌合站及时调整。在顶板混凝土浇注完成后，用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣，确保连接处密实、可靠。等混凝土灌注结束后，要加强对梁段包括箱梁内侧和外侧的撒水养护。不同的季节采取不同的养护措施：夏季覆盖麻袋或海绵后撒水养护；冬季除给搅拌用水加热以保证混凝土的入模温度外，还需采取给梁段覆盖保温材料、封闭梁段阻止通风对流、适当延长拆模时间等措施，以做好混凝土的保温养护工作。现场制作的混凝土试块除一部分在标准养护室内养护外，其余的应与混凝土同条件养护。为随时检查混凝土质量和控制端部凿毛、拆模、张拉时间，每个梁段需作4—5组试件。顶面混凝土在混凝土初凝前用手工抹平，顶板混凝土在初凝前进性横向拉毛，端头板可在混凝土强度达到10Mpa以后予以拆除，并凿毛处理。③、将相邻梁段混凝土的浇注龄期差控制在20天以内。新旧混凝土的结合部位应彻底清除浮浆和松散混凝土。④、混凝土灌注时应设专职指挥员，负责混凝土分配、坍落度调整、混振捣和模板检查等事宜，以确保混凝土灌注按计划有序进行。挂篮结构形成挂篮具体结构及方案详见挂篮专项施工方案。施工控制由于箱梁在悬臂浇筑施工时受砼自重、日照、温度变化、墩柱压缩等因素影响而产生竖向挠度，砼自身还存在收缩、徐变等因素，也会使悬臂段发生变化，为使合拢后的桥梁成型及应力状态符合设计要求，达到合拢高程误差控制在20mm以内的要求，最大限度地使实际的状态（应力与线型）与设计的相接近，必须对各悬臂施工节段的以挠度与应力为控制的进行观测控制以便在施工及时调整有关的标高参数，为下节的模板安装提供数据预报，确定下节段合适的模板标高。挠度控制采用以往同类桥梁施工所验证准确可靠并经监理工程师批准的计算机软件进行。施工时建立施工控制网络，以自适应法及灰色预测辨别法等理论为模型进行施工控制，确保合拢精度，观测内容：ａ.挂篮模板安装就位后的挠度观测；ｂ.浇筑前预拱度调整测量；ｃ.砼浇筑后的挠度观测；ｄ.张拉前的挠度观测；ｅ.张拉后的挠度观测；ｆ.已完成各阶段之荷载及温度、徐变收缩引起的挠度计算、观测；ｇ.合拢段合拢前的温度修正；ｈ.温度观测；ｉ.应力观测（通过在控制截面内预埋测试仪器搜集数据）。ｊ.挠度观测的关键是每日定时观测，时间宜选在每日温升前上午8：00-9：00以前。合拢段应在施工前进行连续24h（每次间隔2h）观测，提供合拢前的数据。为控制挠度，应该在混凝土施工完成并达到设计要求的张拉强度后进行预应力束的张拉，应按岭期及强度进行双孔，一般在混凝土施工后3--4天方进行张拉以减少张拉时的混凝土收缩徐变值，使永存应力满足设计要求，相应减少张拉后产生的挠度。施工控制的方案：大跨径悬臂梁施工时必须进行有效的施工控制以保证成桥后的梁体线型及受力状态与设计尽量吻合，施工控制的以主梁挠度与内力为控制对象，控制原则为1、施工过程中主梁截面应力在允许范围内，2、悬臂合拢段相对高差在20mm内，轴线误差在10mm内。3、桥面线型调整引起的桥面铺装层厚度增减平均值符合设计要求，4、桥梁预拱度满足二期恒载、1/2活载作用和设计混凝土徐变年限内的徐变变形要求，该值通过计算确定。琼江河大桥施工控制的具体方法是采取参数识别法与灰色预测相结合的方案，形成施工、量测、识别、修正、误差预测、调整、施工的循环过程。其中自适应法（参数识别）是如何使控制的期望值能够反映实际结构状况，确定影响施工精度的参数如混凝土弹性模量、混凝土容重等实际与设计计算数值上的差别。具体做法是根据施工施工中结构线形或内力的实测值对主要设计参数进行识别，寻找产生偏差的原因，然后将修正过的设计参数反馈到控制计算中去重新给出施工中内力和挠度的理论期望值，以消除理论值与实测值不一致的主要部分，最后达到挠幅与内力双控的目标；灰色预测法是以灰色系统理论为基础，针对信息部分明确部分不明确的系统，具体做法是将各控制点的标高理论值减去实测值得到误差序列，建立误差序列的GM（1，1）模型，求出误差函数，得到误差估计值，将误差估计值与理论值相加得到预测值。悬臂梁桥施工中温度变化是影响主梁挠度的主要因素之一，日照会引起主梁顶、底板温差，引起主梁翘曲、挠度和墩柱的偏移，通常选择在日照前进行梁体挠度观测（并需要在张拉完成6h-8h后方能进行观测，由于预应力张拉效应具有滞后现象），为下节段立模高程提供数据，但此方法有不方便的缺陷，我部拟采取移动相对坐标法进行施工：具体为：1、选择施