汤溪河特大桥主梁边跨31号梁段施工方案(挂篮式)施工方案.doc

汤溪河特大桥主梁边跨31号梁段施工方案（挂篮式）

1、 工程概况
边跨箱梁31号梁段长16.0米（其中现浇段14米，合拢段2米），现浇段设置端横隔板一道，梁高为4米，腹板厚0.5米，现浇段底板厚0.32米，设置纵向、横向、竖向三向预应力体系。
汤溪河桥主桥两边跨现浇段均在距地面120米左右的高空，采用常规支架法进行浇筑显然不够安全、经济。拟考虑将现浇段分为5段，将合拢段往交界墩方向前移7米，采用型钢在交界墩盖梁上预埋牛腿支架现浇一部分主梁：31-1#梁段，然后采用常规挂篮施工方法悬浇31-2#、31-3#梁段，31-4#、31-5#（2m合拢段）采用将挂篮改制而成的吊架施工。（详见施工图）
2、 现浇段施工
2.1 施工工艺流程图
牛腿支架预埋

安装横、纵梁

模板安装
31-1#梁段

钢筋、预应力管道安装

砼浇筑

挂篮到位

水箱配重

模板安装

钢筋、预应力管道安装

31-2#、31-3#梁段

砼浇筑

临时预应力束张拉

挂篮到位

水箱配重
合拢段措施
吊架改制

模板安装

31-4#、31-5#钢筋、预应力管道安装
梁段

砼浇筑

预应力张拉、压浆
牛腿支架、挂篮拆除

2.2 边跨现浇段施工方案
2.2.1 预埋牛腿
31-1#梁段长4米，位于边跨交界墩向端部，采取预埋支架现浇的方法施工，在交界墩盖梁主梁侧预埋四只牛腿（半幅），预埋钢板为500mm*400mm、δ=20mm钢板，并焊接4根1米长∠75×75×8mm角钢埋入墩柱。牛腿平撑和斜撑均采用I25b工字钢，平撑埋入盖梁1米。牛腿预埋顶高度应考虑上下横、纵梁模板、钢对口楔以及支座垫石、支座高度。（详见预埋牛腿构造图）。
2.2.2 31-1#梁段横、纵梁布置
横梁采用两根I32b工字钢并列焊接组合形成的钢箱，下面垫设预设高度为11cm的钢对口楔。纵梁共14根（半幅桥），采用I25b工字钢，纵梁下也垫设钢对口楔，预设高度为8.5cm，以使纵梁下对口楔顶面高度与横梁工字钢顶面保持水平。
2.2.3 挂篮移位、锚固和吊架设置
采用挂篮施工的梁段需预先在上一节段预留锚孔。31-2#、31-3#梁段长均为3.5米，31-2#梁段与30#相接，均采用常规挂篮悬浇的施工工艺，并根据设计要求设置临时预应力束。首先将挂篮移动到位，移动过程中挂篮后端进行配重，保证挂篮不发生偏移，更不能发生倾覆，左右侧等速前进。挂篮到位后将挂篮进行锚固，后锚杆使用Ф32mm精轧螺纹钢吊杆，用YC60千斤顶进行顶固。
31-4#梁段长3米，采用挂篮改制成吊架方式浇筑。顶板、腹板及翼缘板采用精轧螺纹钢吊在31-3#和31-1#梁段的顶板上，底平台仍然采用挂篮吊带。为防止悬浇梁及边跨现浇段的不均匀沉降，在挂篮前悬吊下用工字钢进行支撑：用4根由2I32a工字钢并列组成的钢箱顺桥向铺在31-3#和31-1#梁段之间，分别对称布置在左、右腹板两边；上面竖向焊接由2I32a工字钢并列焊接组合形成的钢箱立柱支撑挂篮前悬吊，并在立柱前后方向用2［16a槽钢作斜撑。（详见施工图）
2.2.4 水箱配重
在后四段梁体施工时，需对主梁两端进行水箱配重，即在梁端布置水箱进行压载，水箱可采用钢护筒，配重重量需根据设计要求、砼重量和施工现场的荷载分配情况经过计算得出，水箱应布置在箱梁中间（上下游对称布置），在现浇段砼浇筑的同时，按一定的等量关系泄水，现浇段浇注砼时，使梁体标高始终保持不变，砼浇筑完毕，配重的水也泄放完毕。
2.2.5 模板
31-1#梁段底模采用原墩身模板改制，箱梁内侧模、内顶模采用组合钢模和木模组拼和安装，便于拆除和转运，内、外模均用钢管进行支撑。
支座位置底模板应留孔，孔口根据支座尺寸留设，不能过大。
31-1#现浇段要注意端部梁段的牛腿处模板的安装和人洞的设置
31-2#、31-3#、31-4#梁段内、外模模板均直接采用挂篮模板，箱梁内模采用组合钢模和木模组拼。
在有使用木模处，应在木模上钉铁皮，以保证表面光洁度。内、外模均使用钢管支撑，特别是侧模要保证其刚度和整体性，内底模压模要稳固。
成形后模板的整体、局部刚度应满足规范要求，其允许挠度及变形误差应符合规定，外形尺寸准确，模板平整光洁，装拆操作安全方便。
模板安装过程中，注意控制结构尺寸，设置通过计算得出的预抬值，注意模板安装的定位牢固可靠，防止模板在砼浇筑过程中变形
2.2.6 钢筋绑扎及预应力安装
边跨合拢段钢筋在钢筋场制成半成品，利用塔吊或摇头扒杆吊运到现场安装。φ20mm以上钢筋采用直螺纹接头机械连接，φ20mm以下钢筋采用绑扎搭接或焊接。绑搭长度应不小于35d，焊接长度单面焊应不小于10d，双面焊应不小于5d，焊缝要饱满、连续。主筋制作时应注意预留错头长度，保证钢筋同一截面接头不能超过1/3，错开距离至少为35d。钢筋应按设计和规范要求绑扎和焊接，如与预应力系冲突时，应保证预应力系，适当调整钢筋位置。为保证砼保护层的厚度，在钢筋骨架与模板之间放置同标号砼垫块，骨架的垫块应绑扎牢固，若净保护层厚度与钢筋尺寸有冲突，必须调整钢筋的尺寸。钢筋接头错开布置，在接头长度区段内同一根钢筋不得有两个接头。
在各分布钢筋布置完成后，作业人员和机具应避免踩压在钢筋骨架上，以免破坏钢筋骨架。
钢束管道应严格按照图纸所给定的坐标准确定位，确保钢束曲线平滑，施工时应详细校核各束坐标。将波纹管固定好，并将预应力索穿好；竖向预应力应安装竖直，保证压浆孔、通气孔通畅。并且在与钢筋安装的交叉作业中要合理安排工序，避免相互干扰。注意边跨底板预备束的布置。
预应力锚具包括锚头、锚下垫板及螺旋筋，均为定型产品，应成套购买，并与对应的张拉设备配套使用。
预应力束多余长度不允许用电焊割断，应用切割机切割。
波纹管应分批对内外径、厚度、密封性等进行检验，以确保穿束、张拉顺利和不漏浆，为防止波纹管变形，浇筑砼时可插入圆形塑料管，浇筑完成后拔出。
锚具安装时，垫板平面必须与钢束管道垂直，锚孔中心对准管道中心，管道内必须清理干净，严禁有杂质。
2.2.7 砼浇筑
31号梁段采用C60砼，缓凝时间不低于12小时，入模坍落度16-18cm，和易性好，流动性良好。砼采用拌和站拌和，直接泵送至现场。
在浇筑31-1#梁段时比设计多浇10cm，在施工31-4#梁段时，先将31-1#梁段河心侧底模板割除20cm，再将挂篮的底板前移，使挂篮底板包住31-1#梁段砼底板10cm，再用千斤顶将底板收紧。
浇筑过程中，使用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒；应避免振动棒碰撞钢筋及预应力管道。对每一振动部位，必须振动到该部位砼密实为止。密实的标准为砼停止下沉，不再冒气泡，表面平坦、泛浆。砼的浇筑应连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应小于前层砼的初凝固时间，振捣过程中防止漏振和过振，严格按照40cm分层浇筑。
砼初凝后开始养护，养护用水同混凝土浇筑用水，浇注混凝土七天内采取保湿保温养生，防止混凝土表面开裂。拆模过程中不能用锤重击模板，更不能用钢钎在混凝土边角凿撬混凝土，以免损伤模板影响下次使用及使混凝土表面受到损伤。拆模后认真检查混凝土外观质量和平面尺寸，若有缺陷必须通知监理工程师及有关人员现场检查，研究处理办法后方可进行处理。
在浇筑砼时，在相邻端放掉水箱内的水，所浇砼重量与放掉水的重量相同，在所有砼浇筑完成时水也同时放完。
如现浇段施工时气温较底还应加强养生以获得早期强度。在砼浇筑完成后，可在顶板上覆盖的塑料布、麻袋，用热水养生。箱内则可用煤炉烧水产生蒸汽的方法进行养生，并且用塑料布密封箱梁。
2.2.8 牛腿支架和挂篮拆除
在完成合拢段施工后，按设计要求进行张拉并压浆，进行牛腿支架和桁挂篮吊架的拆除。
3. 预应力张拉、压浆：
3.1 预应力张拉
为减少混凝土的收缩徐变对预应力的不利影响，避免由于混凝土收缩徐变过大造成永存预应力不能满足设计要求，需要采取混凝土强度、龄期双控指标，在混凝土施工后（夏季4天，冬季5天）且强度达到85%以上时方能张拉。
为保证纵向预应力钢束张拉力的准确，千斤顶、油压表应进行定期检校。所有预应力钢束（筋），张拉时均应采用应力与伸长量双控，以应力为主，伸长量校核。在设计张拉吨位15%的初拉应力时作出标记，以便于直接测定各钢绞线的引伸量，实际伸长量和理论伸长量的差值应控制在6%以内（应计算预应力筋在千斤顶内的长度）。张拉的一般顺序为：纵向预应力——横向预应力——竖向预应力。
初始张拉力张拉检查油路的可靠性，安装正确后，开动油泵向张拉油缸缓慢进油，使钢绞线略为拉紧后调整千斤顶位置，使其中心与预应力管道轴线一致，以保证钢绞线的自由伸长，减少摩阻，同时调整夹片使其夹紧钢绞线，以保证各根钢绞线受力均匀。然后两端千斤顶以正常速度对称加载到初始张拉力后停止加油，测量并记录钢绞线初始伸长量，完成上述操作后继续加载至控制张拉力，量测实际伸长量并与计算伸长量相比较。预应力张拉前对预应力千斤顶及配套设备进行标定，张拉应准确，准确预估预应力管道的摩阻力，使预应力筋的永存应力达到设计要求。
3.1.1纵向预应力张拉
所有纵向预应力束张拉均按“左右对称、先下后上”的原则进行，并且保证两端同步张拉。应力控制过程为：0——初张力控制（15%设计张拉应力）——超张3%（持荷3分钟）——设计张拉应力（锚固）
3.1.2 竖向预应力钢筋
2Φj15.24mm钢绞线张拉应力控制过程为：0——初张力控制（15%设计张拉应力）——设计张拉应力（持荷3分钟）（锚固）；Φ25mm精轧螺纹钢筋张拉应力控制过程为：0——初张力控制（10%设计张拉应力）——设计张拉应力（持荷3分钟）（锚固）。底板顶应力束的张拉顺序应严格按照施工顺序进行，先长束后短束，分批张拉，同时对断面而言应采取先两边后中间且对称于桥轴线的原则进行张拉。张拉后所有Φj15.24预应力钢绞线在锚固前顶锚。
为充分发挥预应力的作用，横向预应力钢束和竖向预应力钢筋应滞后张拉，横向预应力钢束（筋）滞后4米张拉，竖向预应力钢筋滞后1.5米张拉，31-4#梁段横向预应力钢束（筋）与合拢段横向预应力钢束和竖向预应力钢筋同时张拉。现浇段横向预应力张拉要保证两边对称张拉。
为确保精轧螺纹钢筋竖向预应力张拉到位，须使用可测扭矩的扳手拧紧螺母，施工前应通过实验建立扳手与螺母压力的关系，依此确定螺母所需的扭矩。每批预应力钢束张拉后应对管道即使压浆，压浆强度达到85%后再张拉后一批的预应力钢束。
3.1.3 张拉过程控制
①、为保证预应力的准确，对张拉设备进行定期和不定期的配套检查。校正后需将千斤顶的实际张拉吨位和相应的压力表读数关系制成图表，以便于查找使用。
②、张拉作业中，梁的两端要随时保持联系。发生异常现象时应及时停止，找出原因，及时处理。
③、张拉作业中，要对钢绞线束的两端同步施加预应力，因此两端伸长量应基本相等。若两端的伸长量相差较大时，应查找原因，纠正后再进行作业。
④、张拉过程中，要有专人填写张拉记录，同时张拉作业需安排专人负责指挥。
⑤、张拉中，要控制千斤顶工作行程在最大允许行程以内。
⑥、张拉完毕卸下工具锚及千斤顶后，要检查是否有断丝，以及工具每根钢铰线上的楔片压痕是否平齐，若不平齐则说明有滑丝。若有断丝、滑丝出现，须视具体问题采取相应的解决措施后，才能进行下一道工序。
⑦、预应力钢束张拉完毕后，严禁撞击锚头。多余的钢绞线应用砂轮切割机割除，切割后剩下的长度L>3cm。
⑧、张拉现场须有明显标志，与该工作无关的人员严禁入内；张拉或退楔时，千斤顶及锚具后面不得站人，以防预应力筋拉断或夹片飞出伤人；油泵运转有异常情况时，要立即停机检查。在测量伸长量时，要停止开动油泵。
3.2 预应力管道灌浆
若张拉过程一切正常，则用快硬水泥或砂浆封堵锚具端头，主桥箱梁预应力体系均采用真空灌浆法施工工艺，并采用相配套的塑料波纹管。压浆嘴和排气孔根据施工需要设置，压浆前要冲洗管道后再用空压机吹去孔内积水，其中压缩空气不能含有油污，管道压浆要求密实。
由于压浆质量对整个预应力体系的建立至关重要，为避免出现不良后果，必须预先作好充足的准备。
灌浆主要工作：
（1）、水泥浆配合比：水泥浆配合比要根据孔道形式、压浆方法、压浆设备等因素通过试验，本桥孔道压浆用水泥浆的配合比拟采用如下指标：
①、适当的水灰比，一般在0.4～0.45左右，并掺适量减水剂和膨胀剂，不得掺入各种氯盐。
②、水泥浆的28天强度不低于C60级。
③、泌水率最大不超过3％，拌和后3h的泌水率不超过2％，24h后泌水全部被浆体吸收；流动度为16s左右，具体值需根据季节和温度作适当调整
④水泥浆在拌浆机内按照先放水和减水剂后再放水泥，最后放膨胀剂的顺序。拌合时间不能低于2min，拌好的灰浆过筛后存放于储浆桶内。储浆桶要不停地低速搅拌并保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。水泥浆自压浆到完到压入管道的时间不得超过40分钟。
（2）、灌注操作过程：孔道压浆施工程序：在做好上述准备工作后，即可进行压浆作业。其作业程序为：
①、搅拌水泥浆，使其流动度等性能达到技术要求。
②、启动压浆泵，当压浆泵输出的浆体无自由水并达到要求稠度时，将浆泵土的输送管连接到喇叭的进浆管上，开始压浆。
③、压浆过程中，压浆泵保持连续工作。当水泥浆从排浆(气)管顺畅出，且稠度与灌入的浆体相当时，关闭排浆(气)管。劲关闭排浆(气)管的时侯，压浆泵继续工作，直至达到压力，压浆泵停机、持压2分钟。
④、在持压2分钟的过程中，若浆体压力无明显下降，则关闭进浆管。在持压2分钟的过程中，若浆体压力有明显的下降，则在查找后决定是继续持压或是冲洗管道、处理问题后重新压浆。
⑤、压浆泵回压至零。
⑥、拆卸外接管路、阀门及附件。
⑦、清洗干净所有沾上水泥浆的设备。
⑧、压浆后根据气温情况，在浆体初凝时卸下进浆管和排浆(气)管，冲洗干净。
（3）、压浆注意事项
①在波纹管每个波峰的最高点设一排气管兼压浆管以土。压浆泵输浆管应选用抗压能力10Mpa以上的抗高压橡胶管，输浆管连接件之间的连接要牢固可靠。水泥浆进入灌浆泵之前应通过1—l5mm的筛网过滤。
②、搅拌后的水泥浆要做流动度试验，并根据试验结果作必要的调整，以压浆的顺利。
③、灌浆要在灰浆流动性下降前(约40min左右)进行。同一根管道的要一次连续进行，出现意外情况中断时，应立即用高压水冲洗干净理好后，再重新压浆。
④、在现场做好灌浆孔数和位置及水泥浆配合比的记录，以防漏压。压浆时必须采取压浆过后再稳压3—5分钟的办法以增加浆体的密实度，保证预应力筋的永存应力达到设计要求，减少应力损失。
(4)、封端
对于底板束，由于锚头外露，因此必须另做封端。封端的施工和要求如下：
①、孔道压浆后立即将梁端水泥浆冲洗干净，并将端面混凝土凿毛。
②、绑扎端部钢筋网并将钢筋网焊在端面预留钢筋上。
4、特别注意事项
由于将31号梁段分成5段施工，同时边跨合拢段位置发生改变，需设计重新验算，其中31-2、31-3梁段采用挂篮悬浇，另需增设临时预应力束及在跨中侧配重。
5、质量保证措施
工程质量是施工企业的生命线，为确保工程质量合格率达百分之百，并确保优良工程，建立和健全质量保证体系和质量控制机构，加强工程质量管理，特别加强施工过程中的质量控制，严格按照设计和现行规范执行，不能保证工程质量的施工工艺不采用，不能确保施工安全的施工方法不采用，最终达到工程质量优良目标。
6、确保施工安全
确保本工程在施工不出现安全事故。建立、健全安全保证体系和建立安全管理责任制，各环节认真落实，各生产工序开工前首先布置安全设施，并实行检查验收制，条件不符合要求时不允许开工。设施不规范必须返工达到规范要求时才允许开工。实行专职安全人员跟班检查，及时发现和整改安全上出现的疏忽和麻痹。作好防火、防盗工作。
11