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1、 昭化嘉陵江特大桥 拱肋外包砼顶、腹板专项施工方案 四川路桥广南高速GN3合同段项目部一 设计概况 【1】 桥梁结构形式及设计概况 昭化嘉陵江特大桥全桥跨径组合为(8×30)m预应力简支小箱梁＋跨径364m拱桥＋(8×30)m预应力简支小箱梁，主桥长364m，引桥长500m。主桥结构布置如下图所示。 图1.1 拱肋构造图 主桥主拱采用劲性骨架外包混凝土成拱。 主拱采用等截面悬链线无铰拱。拱圈采用两条肋，两肋间以横联连接，每拱肋为单箱双室截面，横向采用等宽8m，纵向采用外形等高5.8m，标准段顶、底板
2、厚0.4m，腹板厚0.3m。拱圈拱脚至第一根立柱间为渐变段，顶、底板厚度由0.8m线形变化至0.4m，边腹板厚度由0.55m线性变化至0.3m。 劲性骨架为型钢与钢管混凝土组成的桁架结构，每肋上、下各三根∮457×14mm、内灌c80砼的钢管砼弦杆。 拱肋桁片按左右两幅分幅设置，左右两幅拱肋设置横撑。单幅拱肋桁片高5.2m，宽7.2m。拱肋上下弦之间设置型钢组合而成的腹杆，同平面弦杆之间采用型钢组合而成的平联杆连接。腹杆及平联与弦杆均采用焊接相连接。 拱肋上弦长度为409.54m，下弦长度为401.44m，拱肋沿桥跨中线对称，单侧划分为6个正式扣挂节段，13个加工节段（即悬拼节段
3、设置一个跨中合龙段。 拱肋桁片总体构造如下图所示。 图1.2 拱肋劲性骨架总体布置图 单个拱肋桁架节段构造如下所示。 图1.3 拱肋桁片节段构造图 二 编制依据及原则 根据本桥的具体特点和现场的实际条件，我项目部参照本公司以前类似桥梁工程的施工经验，合理安排工期，优化工艺流程来进行本桥主拱肋外包混凝土施工方案的编制。 【1】编制依据 【2】编制原则 总体原则：“安全、高效、科学环保”。 2.1 安全第一 本桥主拱跨度大，拱顶距嘉陵江水面高度达120，另外外包混凝土工期长，工人高空作业的时间长，施工季节将跨越寒冬季节，诸多的施工不利因素对施工作业人员的安
4、全威胁十分多。故在外包砼施工方案设计时，将安全生产放在第一位，做到安全设施的设计、布置与施工方案的设计、实施同步进行。 2.2 提高效率，缩短工期 参照同类桥梁的施工工期，本桥外包混凝土的施工工期长，预计工期达6个月。本方案设计重点考虑如何提高工人的工作效率，如何缩短施工周期，将提高模板系统的自动化程度作为重点来考虑。 2.3 尊重科学、注重环保 本桥的施工需要科学的指导，模板设计、材料科学、结构受力等均需要科学指导，与广元建机厂、武汉理工大学、重庆交通大学、清华大学等专业厂家及科研单位均开展了广泛的合作，利用科研成果指导本桥的施工。 桥位区两岸坡陡，局部地表为不稳定块石堆积层，桥下
5、为嘉陵江，在外包砼施工方案设计时，充分考虑了环保的要求，避免施工造成环境的破坏或环境污染。 三 关键施工技术方案 【1】施工节段划分 为满足结构受力的需要，拱肋外包混凝土原设计施工方案为：划分为8个工作面对称同步浇筑，即：先分8个工作面浇筑底板混凝土至合龙，待混凝土达到设计强度后再分8个工作面同步对称浇筑腹板混凝土至合龙，最后分四个工作面浇筑顶板混凝土。 为加快施工进度，确保广南高速2011年年底建成通车的要求，特对昭化嘉陵江特大桥外包混凝土施工方案优化调整，调整后施工方案为:外包混凝土地板施工按原设计方案执行，腹板作业面增加一倍，即由原设计的8个作业面增加至16个作业面，对称同步
6、进行施工，每次浇筑长度5m,与原设计相同，每个作业面浇筑5个循环；顶板施工作业面增加，由4个增加至16个，浇筑长度由原设计的每次浇筑长度为9.2m～10.8m调整为5m，作业面及浇筑长度同腹板施工一样。 浇筑顺序如后图3.1所示。 每个工作面底板、腹板、顶板划分为10个节段浇筑，每次浇筑长度为4.6m～5.4m(即每次跨越一个腹、弦杆节点)。底板、腹板、顶板相互间的施工缝间距保持在50cm以上，避免重叠，错开方式如下图所示。 图3.1 拱圈底板、腹板、顶板浇筑示意图 图3.2 拱圈浇筑顺序示意图 【2】吊架系统设计和使用方法 为提高施工效率，保障施工
7、作业人员安全，本桥外包模板系统(含安全操作平台)采用自行式吊架系统，因考虑腹板施工作业面的增加，再增加简易吊架系统。 2.1 吊架系统构造及使用方法 2.1.1 吊架系统构造 吊架系统分为行走系统、托架系统和模板系统三部分组成。总体布置如下图3.3所示。 图3.3 外包混凝土施工吊架系统布置图(纵向) 图3.4 外包混凝土腹板施工吊架系统布置图(横向) 行走系统： 该吊架系统在松下模板后，采取整体向前移动的方式前行。行走系统构造如下图所示。 为满足吊架系统能持续前进的要求，在拱背上设置拱背平车，单肋一个独立进行前移（共16个）。前移时先用缆索吊装系统的吊点把整个支架吊离拱背，再
8、牵引前行。为保障吊架系统安全移位，每次吊离拱背的高度限额为1m,逐次分步进行。原有的8个吊架系统同样的方法整体前行。 图3.5拱背平车横向布置图 2.2 腹板模板系统 腹板施工外侧模板吊于支架上，同时配以2台5T手拉葫芦辅助模板按拆及调位。安装前模板由3组钢绳吊于吊架上，安装时用手拉葫芦辅助调位，就位后与腹板内侧模板一起以对拉螺杆栓接。 图3. 6 腹板施工支架构造图(顺桥向) 腹板施工模板及支撑架构造如图3.17所示。腹板内侧模板采用组合钢模板，边腹板内侧模板由对拉螺杆与外侧模连接，中腹板模板则利用拱箱内钢管支架对撑。 图3.7 外包混凝土腹板内侧施工支架系统布置图(拱顶
9、段横向) 图3.8 外包混凝土腹板内侧施工支架系统布置图(拱脚变截面段横向) 【3】吊运系统 昭化嘉陵江特大桥外包混凝土施工要求均匀对称施工的特殊性，施工作业面较多，且同步性较强，为提高施工效率，加快结构材料及辅助用材转运速度，保障施工作业人员安全，本桥外包混凝土、拱上立柱及拱上盖梁的施工采用缆索吊装系统和塔吊相配合的吊运系统形式。详见下布置图：图3.9 吊运系统布置图 3.1 缆索吊装系统 缆索吊装系统分4个主吊点和2个辅吊点，外包混凝土施工期间4个主调点主要配合吊架系统的移运就位，2个辅吊点主要转运钢筋、小件模板等材料及辅助用材。 3.2 塔吊系统 塔吊系统主要采用2台5
10、023B型塔吊。广元岸安设在1#立柱下游侧距离拱肋4m,南充岸安设在12#立柱上游侧距离拱肋4m。 3.2.1 塔吊型号的选择 因拱形结构的特殊性，结合塔吊的构造及其附着设置的参数，要求选择附着以上自由端较大的型号。通过详细计算塔吊若安设在1#、12#立柱旁，对应拱肋处安设附着，塔吊要平转过拱肋，其附着以上净空要求为34.5m，为保障塔吊安设、运行的安全，保障施工作业人员的安全塔吊附着以上自由高度需40m以上，通过对比故选择5023B型（塔吊最后一道附着以上自由高度为15节，每节3m，合计45m）。 图3.10 塔吊布置细部图 3.2.2 塔吊的使用范围 布置于1#、12#拱上立柱附
11、近，主要负责辅助拱脚90m长度范围内拱肋外包混凝土顶、腹板施工，及1#、2#与11#、12#立柱施工。 【4】浇筑注方案 4.1 砼浇注 4.1.1 泵送方案 在两岸各布置两台HBT60C输送泵，利用三通管及软管配合，将砼泵送到各个施工部位。 砼输送方案如下图所示。 图3.11 砼泵送方案图(平面) 泵管从拱脚接通到第四工作面，在每个工作面上设置一“三通管”，三通管外接处设置一闸阀。通过开、关闸阀使砼能泵送到每一个工作面。工作面内的砼通过软管将砼泵送到每个施工部位。 4.1.2 砼振捣 本桥拱肋钢筋密集，虽然在砼配合比设计时已充分考虑了其流动性
12、但为了保证其混凝土密实性，在腹板施工时，在外腹板上安装附着式振动器。附着式振动器的间距按1.2米，呈梅花形布置。在混凝土浇筑时，利用插入式振动棒辅助振捣。 腹板模板高度近4m，为保障混凝土的和易性，防止混凝土离析，在边腹板内侧、中腹板的任一侧中部开孔，混凝土浇筑时下层混凝土从开孔处灌入。待混凝土浇筑至灌注孔时，封闭该孔，混凝土改由顶口灌入。 四、工期计划分析及安排 外包砼底板混凝土施工完毕后。全拱肋外包腹板施工共设16个工作面（32个作业点），两岸对称，即每岸8个工作面，由拱座向拱顶分为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#工作面，每个作业面工作5个循环。顶板施工分4个作业面，
13、每个作业面单次工作长度26m，计划4个循环完成。 单个工作面工期分析： 1、腹板施工：原有支架系统移动4天→改制施工平台5天。新增平台安装16天，钢筋制作：1天→模板安装：2天→砼灌注：1天→脱模：1天→移吊架：1天 一个工作循环合计6天。腹板板共5个工作循环，工作循环施工工期共30天。腹板施工工期共55天。 2、顶板施工：支架系统改制5天。钢筋制作安装：4天→模板安装：5天→砼灌注：1天→脱模：5天 一个工作循环合计15天。顶板共4个工作循环，工作循环施工工期共60天。顶板施工工期共65天。 五、安全保证体系及措施 工作外包砼施工均为高空作业，安全生产任务艰巨，为保障拱
14、肋施工作业人员的安全和拱肋节段的安全，特制订系列的安全技术措施。 一、 二、为确保实现无重大安全事故。我公司将认真贯彻“安全生产，责任重于泰山”的方针，坚持预防为主，执行“管生产必须管安全，谁施工谁负责安全”的原则，实行“安全管理责任制”制度，坚持“四不放过”的原则，建立、健全安全保证体系。 【1】安全管理体系 【2】安全保证体系框图 六、机械设备及材料计划 为保证施工工期和产
15、品质量，项目部为外包砼施工班组提供了足够的资料供其使用。主要机械设备及材料如下表所示。 序号 设备名称 规格 型号 数量 国别 产地 制造 年份 额定功率（kw） 生产能力 用于施工部位 备注 1 缆索吊装系统 50t 4套 2006 100％ 2 汽车吊 25t 2台 浦元 2009 100％ 3 发电机组 315kW 2 武汉 2005 100％ 4 装载机 ZL50-Ⅱ 2 成都 2006 154.5 100％ 5 水泥混凝土拌和站 MC120 2
16、四川新津 2009 120m3/h 100％ 6 砼输送泵 HBT60 2 中联 2009 90m3/h 100％ 7 钢筋切割机 GQ40-2 20 丹棱 2008 100％ 8 钢筋弯曲机 GW6-40 20 丹棱 2008 100％ 9 电焊机 BX1-300 40 成都 2009 100％ 10 千斤顶 25T 16 成都 2009 100％ 11 空压机 12m3/h 2 国产 2004 600KW 100％ 12 水泥砼运输车 8m3 10 四川勤宏 2004 195KW 100％ 13 吊架系统 套 32 自制 14 模板 M2 3200 100％ 自制
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