大桥主梁合拢段施工方案.doc

惠青黄河大桥主梁合拢施工方案
一、工程概况
惠青黄河大桥主桥箱梁共设3个合拢段，即2个边跨合拢段、1个中跨合拢段，合拢段均长2m，高3.5m，底宽11.574m，顶宽20m，混凝土方量29m3，梁段重72.5t。设计为体外合拢，在每个悬臂端及现浇段顶面及内箱里共设置了8个反力墩，反力墩尺寸为70×120×80cm。采用型钢结构作为体外临时的刚性支撑。中跨在边腹板的上下倒角各设置一个预顶力撑杆，用4台YD200A千斤顶施加6000KN的水平预顶力。
二、施工顺序
6－26施工完毕后，将边跨挂篮的底桁平台及侧模向前移动，直至5＃墩现浇段28－1，作为边跨合拢段的施工吊架，中跨挂篮不动。
7－26施工完毕，将边跨挂篮的底桁平台及侧模向前移动，直至8＃墩现浇段28－1，作为边跨合拢段的施工吊架，中跨挂篮不动。
两个边跨合拢段施工完成后，利用两个中跨挂篮的底桁平台前横梁作为支点，搭设平台进行中跨合拢段的施工。
三、施工方法
主跨箱梁采用先施工边跨现浇段，后施工边跨合拢段，再进行跨中合拢段的方法，采用低温合拢。
斜拉桥合拢是一个体系转变过程，约束增加，超静定次数增大，合拢应着重考虑三个方面的条件：
(1)、在合拢施工过程中，合拢段两端线型标高要保持一致。
(2)、温度相对稳定，温度稳定持续时间要满足合拢段临时固接。
(3)、无应力合拢，即保证合拢施工不引起后期结构产生永久性次内力。
为满足三方面条件，采用施加预顶力方案消除结构因砼收缩、徐变引起结构产生永久性次内力，采用压重方案来调整线型标高、采用换重方案使荷载分布在合拢前后和合拢过程中保持一致，避免在合拢施工过程中和施工前后荷载变化引起合拢段受力破坏，采用刚性撑杆临时锁定方案来防止因温度变化引起合拢段受剪破坏。
1、边跨合拢
(1)测量
测量组提前观测主桥悬灌节段与现浇段的线形与标高，以保证桥梁顺利合拢。
（2）反力墩施工
施工现浇段28－1、悬臂段26’时，同时绑扎为边跨、中跨合拢段施工准备的32个反力墩钢筋，并注意预埋N5钢板，N5钢板必须竖直，反力墩混凝土与梁体混凝土一起浇注。注意预埋挂篮的底桁与外滑梁吊杆锚孔。
待26’、26号段混凝土达到设计要求强度并满足养护龄期后，张拉T34、T35纵向预应力束，压浆、封锚。
（3）模型
边跨合拢段施工利用6号、7号边跨挂篮作为施工吊架，模型采用原挂篮模型。现浇段28－1完成后，拆除现浇段前端2米范围内的支架，为挂篮的前行留出空间，悬灌段26号施工完毕后，拆除挂篮前端的操作平台，将边跨挂篮的底桁平台及侧模向前移动，直至现浇段范围内相应位置。挂篮走行如下：
放松挂篮外模的后吊架，使外滑梁落在外模走行架上，走行外滑梁，使边跨外滑梁前行到28－1段，并用Φ32精轧螺纹钢作吊杆，吊在28－1与26’上；解除挂篮底模架的前吊带，用倒链将底模平台与外模支架的重量全部转移到外滑梁上，拆除底模后吊点；检查力系是否转化完毕，然后拖拉外模支架与底模到位；将底模提升，锚固在现浇段28－1与悬臂段26’上的预留锚孔上，将外滑梁用千斤顶打紧，锚固；测量组放中线与调整立模标高后进行边跨合拢段的施工。
（5）临时固结合拢
刚性撑杆在桥下加工成型，撑杆端头钢板与撑杆必须垂直，以保证刚性撑杆轴心受力，避免撑杆失稳。待反力墩混凝土达到要求强度后，将刚性撑杆的固定端钢板与反力墩预埋的N5钢板相焊接，焊缝满足规范与设计要求。焊接时采用跳跃法，以减小焊接变形。
在刚性撑杆的活动端打入钢楔形块，并焊接固定，合拢劲性骨架焊接量大，合拢临时固接时间长，在焊接施工过程中，劲性骨架焊缝厚度如达不到设计要求，抗剪能力低。在合拢临时固接时间内，温度要稳定，以避免因温度降低斜拉索、主梁收缩，使劲性骨架轴向受拉、竖向受剪、使劲性骨架焊缝在双向剪应力作用下被剪坏，焊接时选择在一天中温度最低时施工，且温度控制在15℃以下，避免刚性撑杆的热胀冷缩，产生较大的拉应力，将焊缝拉裂。合拢临时固接时间选择在晚上的10点～第二天清晨５点。
（5）混凝土合拢
绑扎边跨合拢段钢筋，关模。
利用BB1、DB1孔道，作为边跨合拢段的临时锁定预应力束。采用15-7φ5钢绞线、15-15锚具，在施加临时张拉力时，BB1临时束为750KN，DB1临时束为500KN。
灌注边跨合拢段混凝土，，合拢段混凝土严禁掺加早强剂，灌注时间也应在一天的温度最低时施工，且温度控制在15℃以下，合拢段混凝土灌注要求一次完成，灌注时间不超过四个小时。在混凝土强度达到85%，且满足规定的养护龄期后，拆除体外刚性撑杆，张拉合拢段预应力束。先张拉孔道未被占用的永久束，最后将BB1、DB1张拉到设计要求的永久性吨位。
合拢段预应力压浆、封锚。边跨合拢段施工结束。
2、中跨合拢
(1)模型
中跨合拢采用托架合拢，托架利用6号墩与7号墩的中跨挂篮底桁平台的前横梁作为托点，上铺型钢作为平台，在平台上施工中跨合拢段。
边跨合拢段施工后，拆除6号墩与7号墩的中跨挂篮前端底桁操作平台（用钢管搭设而成），清除底桁纵梁与横梁上的混凝土块及其他杂物。
将挂篮底桁的前吊带换作Φ32的精轧螺纹钢，作为底桁前端的主要承重结构，用千斤顶打紧（本道工序在施工26号段时完成）。浇注合拢段混凝土前，将波纹管破开，包住精轧螺纹钢，避免精轧螺纹钢埋入混凝土中。
在两个中跨挂篮的底桁的前横梁上纵向搭设一层[220槽钢作为底模的承重平台，[220槽钢采用双肢，间距为1.0m，采用现浇段拆下的大板钢模作为中跨合拢段的底模。侧模与翼缘板模型采用竹胶板，用5×8cm的木肋条作为模型的竖背杠，横背杠采用原挂篮上的侧模背杠，间距为80cm,两端利用挂篮的外模支架加固。
（2）配重
为施工方便，中跨合拢时采用水箱配重并直接放在合拢两端的砼结构上，按照合拢段混凝土方量，每个悬臂端配重为35吨，在水箱底部安装开关，以便在浇注混凝土过程中根据浇筑量逐渐减载进行换重，水通过水管排出桥面。排水流量须根据砼浇筑量严格控制，首先在水箱上作好标志，以便控制放水量，放水量与合拢段混凝土浇筑量相差不超过5吨。以使主梁在浇筑合拢段之前内力分布情况与在浇筑合拢段过程中以及浇筑完成后保持一致，以避免因施工引起主梁的次应力。
（3）临时固结合拢
为了改善基础的受力状态，设计中考虑对结构内力状态进行主动调整，即在主跨合拢前对两悬臂施加6000KN的水平预定力，然后用钢撑杆进行固定，保持预顶力，灌注合拢段混凝土。
施工6－26、7－26时，同时绑扎为合拢段施工准备的16个反力墩钢筋，并注意在反力墩上预埋N5钢板，在边腹板倒角设计预顶力撑杆位置预埋N10钢板。N5、N10 钢板必须竖直，反力墩混凝土与梁体混凝土一起浇注。注意预埋挂篮的前锚、后锚孔。
刚性撑杆及千斤顶垫块均在桥下加工成型，刚性撑杆端头钢板与撑杆必须垂直，以保证刚性撑杆轴心受力，避免撑杆失稳。当6－26、7－26混凝土达到一定强度拆除端头模后，即可焊接安装千斤顶垫块，注意千斤顶垫块的位置必须准确，且同一组垫块的高度必须一致，避免千斤顶预顶时出现偏压，造成撑杆失稳。待反力墩混凝土达到要求强度后，将刚性撑杆固定端钢板与反力墩预埋的N5钢板相焊接，焊缝满足规范与设计要求。焊接时采用跳跃法，以减小焊接变形。
待边跨合拢段施工完毕，安装顶推千斤顶，千斤顶采用四台YD200A型千斤顶，每台千斤顶施加预推力1500KN，同时抓紧时间焊接刚性撑杆，待刚性撑杆固定后，拆除预推千斤顶，使刚性撑杆来承受预推力，达到临时刚性合拢。
（4）混凝土合拢
绑扎中跨合拢段钢筋，关模。利用BZ、DZ1孔道，作为中跨合拢段的临时锁定预应力束。采用15-7φ5钢绞线、15-15锚具，在施加临时张拉力时，BZ临时束为750KN，DZ1临时束为500KN。
其他与边跨合拢段施工相同。
四、技术保证措施
① 合拢段施工时按设计的各项规定施工，不得随意修改，如因实际情况变化确需变动时，应征得设计单位同意和监理工程师批准，经设计单位重新计算后方能施工。
② 测量检查。测量组在施工现浇段及悬臂施工时，提前对中线及标高进行对比，控制施工误差，保证主梁合拢时的线形与标高，测量选在避开日照的22时至次日8时，同时避开大风期，按设计提供的预拱标高、监控单位监测提供的有效数据以及施工调整值严格控制。
③合拢温度选择。为防止在合拢施工过程以及合拢段混凝土没达到设计强度的养护过程中，由于温度变化引起合拢段两端标高、间距发生相对变化，使合拢段在合拢施工过程以及合拢段混凝土没达到设计强度的养护过程中，由于温度变化引起合拢段两端标高、间距发生相对变化，使合拢段在没达到设计承载能力之前，受力破坏，采用能够在较短时间内施工完毕的劲性临骨架，作为在合拢段没达到设计结构前的临时受力结构，以保证合拢段顺利施工。
因劲性骨架在焊接施工过程中易受压，不易受拉，故劲性骨架焊接时间设在全天最低温度下进行。
因混凝土抗压能力强，为避免温度降低，合拢受拉，混凝土浇筑时间定全天恒定适宜的温度。
④合拢时间选择。因劲性骨架焊接量大，合拢临时固接时间长，在合拢临时固接时间内，温度要求相对稳定，以避免因温度降低引起斜拉索、主梁收缩，使劲性骨架轴向受拉、竖向受剪、使劲性骨架焊缝在双向剪应力作用下被剪坏，合拢临时固接时间选择在晚上的22点～第二天清晨5点。
⑤水箱换重。在水箱上作好标志，根据合拢段混凝土浇注速度来控制放水量，放水量与合拢段混凝土浇筑量相差不超过5吨。
⑥施加预定力。合拢前，对悬臂结构施加6000KN的水平预顶力时，四个千斤顶的进油速度要求同步，施加的力应平衡。
⑦刚性撑杆合拢。刚性撑杆的预埋板N5应竖直，撑杆的两端的钢板与撑杆垂直，撑杆合拢时要水平，避免在撑杆合拢时出现失稳现象。
⑧模型加固牢固。尤其是边腹板外侧的横背杠，应在跨中位置每层布置一道通长拉杆，避免背杠因跨度太大而刚度不足，发生挠屈现象。
⑨混凝土浇注。合拢段混凝土一次浇注，浇注时间不超过四个小时，浇注时间选择在一天中温度比较稳定时段。
⑩加强合拢段混凝土的养护。养护期限不得少于7天。浇水以能保持砼湿润为度。当气温高于15℃时，最初三天，白天每隔2h浇水一次，夜间至少浇水两次；三天以后，每昼夜至少浇水四次。当气温低于5℃时，砼严密覆盖，保温保湿。
⑾临时预应力张拉时，为了保证设计的张拉吨位及避免滑丝现象出现，临时预应力束采用穿15束，施加临时预应力时张拉7束，最后再同时张拉15束的方法进行。
⑿反力墩与26号段上的竖向精轧螺纹钢位置相冲突处，采用波纹管保护精轧螺纹钢，待合拢段施工并将反力墩凿除后，再行张拉。
⒀刚性撑杆与竖向预应力冲突导致刚性撑杆截面削弱处，采取加强措施，保证撑杆的受压面积。
五、安全保证措施
挂篮移动必须严格按照步骤进行，前行时，由起重人员专人指挥。
用水箱作平衡重时，其位置、加水量等应符合设计要求，方法应稳妥可靠，并由专人进行检查。
焊接刚性撑杆时，吊点选择正确并拴牢固，避免掉下伤人。
在钢筋、模型及焊接刚性撑杆时，注意保护挂篮前端的精轧螺纹钢吊杆，严禁在挂篮上搭铁。
操作人员上岗按规定穿戴防护用品。施工负责人和安全检查人员随时检查劳动防护用品的穿戴情况，不按规定穿戴防护用品的人员不得上岗。
施工现场的临时用电，严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的规定执行。施工现场加强用电管理，严格执行临时用电安全技术措施。
所有电器开关都必须完好无损、接线正确、绝缘良好、标识明显，确保用电安全。

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