高速跨线桥主桥连续刚构及省道S236跨线桥变截面连续箱梁合拢施工方案.docx

1、高速跨线桥主桥连续刚构及省道S236跨线桥变截面连续箱梁合拢施工方案广东省潮州至惠州高速公路工程第TJ3合同段揭惠高速跨线桥主桥连续刚构及省道S236跨线桥主桥变截面连续箱梁合拢施工方案中交第二公路工程局有限公司广东省潮州至惠州高速公路工程第TJ3合同段项目经理部二一五年十二月广东省潮州至惠州高速公路工程第TJ3合同段揭惠高速跨线桥主桥连续刚构及省道S236跨线桥主桥变截面连续箱梁合拢施工方案编 制： 复 核： 审 核： 中交第二公路工程局有限公司广东省潮州至惠州高速公路工程第TJ3合同段项目经理部二一五年十二月广东省潮州至惠州高速公路工程第TJ3合同段揭惠高速跨线桥主桥连续刚构及省道S236

2、跨线桥主桥变截面连续箱梁合拢施工方案1 编制范围、依据及原则1.1 编制范围本方案适用于广东省潮州至惠州高速公路工程TJ3合同段内揭惠高速跨线桥主桥连续刚构及省道S236跨线桥主桥变截面连续箱梁合拢段施工，涵盖吊架、钢筋、模板、混凝土浇筑、预应力等方面。1.2 编制依据广东省潮州至惠州高速公路工程路基桥涵工程施工招标文件（第TJ3合同段）广东省潮州至惠州高速公路工程两阶段施工图设计文件（十一月份）公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004混凝土结构设计规范GB 50010-2010钢结构设计规范GB50017-2003其它相关国家标准、

3、行业标准、技术条件及验收方法等。1.3 编制原则 符合潮惠高速公路TJ3合同段招标技术文件及合同文件所规定的相关内容。 施工方案力求技术先进、工艺可靠、成熟，具有较强的可操作性，所使用的材料、设备力求达到技术先进、安全可靠。 施工方案结合桥址的地质、水文、气象条件以及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面比选的基础上确定。 高度重视环保、安全施工问题。2 工程概况2.1 工程简介揭惠高速跨线桥上跨设计中的揭惠高速公路、一条宽约3.3m的碎石路，跨线部分上部结构采用预应力混凝土现浇连续刚构，左幅桥跨组合为（48+65+43）m，右幅桥跨组合为（39+65+52）m，单箱单室变截面连续刚构

4、。箱梁底板宽8.75m，顶板宽16.25m，两侧悬臂各3.75m，梁高为3.81.8m。省道S236跨线桥上跨省道S236，跨线部分上部结构采用预应力混凝土现浇连续箱梁和预应力混凝土先简支后桥面连续组合箱梁，左幅桥跨组合为（47+65+39）m，右幅桥跨组合为（39+65+47）m，单箱单室变截面连续刚构。箱梁底板宽8.75m，顶板宽16.25m，两侧悬臂各3.75m，梁高为3.81.8m。合拢段分为边跨合拢段和中跨合拢段，长度均为2.0m，梁高1.8m。2.2 气候概况本项目路线走廊带属南亚热带季风气候，冬半年常吹偏北风，下半年常吹偏南风，是明显的季风区；沿海与内陆的气候也有明显差异。走廊带

5、年平均气温21.121.8，七月平均气温最高27.428.4，1月平均气温最低12.714.1，全年平均降雨量1350.92143.8mm，年降水量的80%以上集中在49。年平均相对湿度为7883%。3 施工组织3.1 施工管理组织机构结合项目工程特点，实行“两层分离”式管理体制，实现项目管理实施的规范化运作。按照“项目经理部施工区段”的组织模式分别明晰关键节点、明确管理目标。选派具有丰富的施工经验的管理技术人员组建项目经理部，负责项目具体实施。项目管理层设七部一室，行使各项管理职责。本项目施工组织机构如下图所示。图3.1-1 本合同段施工组织管理机构框图3.2 人员组织表3.2-1 主要施工

6、人员配备情况表序号部门/岗位主要参加人员备注1项目经理云新儒2项目书记曹国栋3项目总工王晓亮4常务副经理赵海洋5安全总监邢海军6生产副经理张宏毅、薛飞7质检部韦艳斌、蔡英明8成本合同部周浩、黄志彬9工程技术部王鹏、闫晁10工地试验室薛卫东、余宁侠11物资机械部张华表、何萌、吴鹏12安全环保部王崇安、向礼奎3.3 设备组织安排为保证合拢段施工作业顺利进行，我部根据施工计划，合理配备施工设备进场，施工所需机械设备主要有：挂篮、塔吊、混凝土设备、钢筋加工设备及测量、试验设备等，均通过陆地运输进场。拟投入施工的主要设备见下表：表3.3-1 主要设备表序 号设备名称型 号数 量用 途1塔吊TC56131

7、台起重2混凝土运输车8 m34辆混凝土运输3汽车泵/1台混凝土浇筑4发电机/2台供电5电焊机/12台焊接6张拉机具/1套张拉预应力束7平板车/1辆交通运输8全站仪/1测控9水准仪/1测控10压浆设备/1套管道压浆3.4 材料组织安排本工程主要材料有碎石、水泥、砂、石料、钢筋、钢绞线、波纹管、拌制混凝土用的各种外加剂、型钢、精轧螺纹钢等。其中水泥、钢筋、钢绞线由业主提供，检验合格后使用；其余材料通过公开投标选择质量好、信誉好的厂家集中采购，所有材料均按整体施工计划分批次进场，检验合格后通过陆运至施工现场。单个合拢段所需材料如下表：编号规 格单位长件 数单位重总 重(mm)(cm)(kg/m)(k

8、g)1200x75x9158.0 72 25.8 2931.6 2200x75x970.0 144 25.8 2597.6 3200x810.0 288 12.6 361.7 4200x831.0 72 12.6 280.3 5240x831.0 72 15.1 336.4 6200x839.0 144 12.6 705.4 7&2081.3 288 2.46 896.6 8&12425.1 9&162472.5 10C50砼41方合 计&20:896.6kgA3钢:7213.0kg4 合拢施工准备4.1 时间区段的选择各合拢跨合拢前，对箱梁的梁顶高程、桥轴线和桥长进行联测，观测气温变化及气温

9、引起的梁体竖向和水平向相对位置变化的关系，连续观测时间不小于48小时，以确定浇筑合拢段混凝土的时间区段。5 合拢施工按照先边跨合拢再中跨合拢的顺序进行，合拢段具体施工程序依次为：安装施工吊架设置平衡水箱立外模绑扎钢筋及预应力管道安装劲性骨架立内模混凝土浇筑及养生预应力张拉并压浆，其中平衡水箱重量为合拢段重量的1/2。接回高速跨线桥主桥合拢采用吊架合拢，省道S236跨线桥主桥合拢采用挂篮合拢。在悬臂端按照设计要求设置平衡水箱，拼装边跨合拢段模板，绑扎普通钢筋和穿入预应力钢束；选择适宜温度环境进行安装边跨合拢劲性骨架并将其锁定，焊接合拢段主筋，完成钢筋绑扎，模板精确定位。浇筑边跨合拢段混凝土，边浇

10、边调整合拢段悬臂侧配重。混凝土浇筑完成后，洒水养生。5.1 合拢施工工艺流程箱梁合拢施工工艺流程见图5.1-1。图5.1-1 合拢段施工工艺图5.2合拢吊架安装合拢吊架构造图如图5.2-1所示：5.2-1 合拢段吊架横断面构造图5.2-2 吊架合拢段纵断面构造图5.2-3 合拢施工预留孔位置布置图合拢吊架所需材料单个吊架所需材料数量表序号材料名称规格型号单位数量单位重KG总重KG1横梁HN300150M3695.63441.62纵梁I22aM4227.91171.83纵梁双槽20aM1245.2542.45.3 平衡水箱设置合拢段施工时，在跨中及边跨悬臂端设置配重水箱，其值为合拢段混凝土湿重及

11、施工荷载总和的一半（300KN）。浇筑过程中，根据浇筑方量逐步将水箱内的水放出。保证合拢劲性骨架锁定前梁段衔接平顺、浇筑合拢段过程中梁体平衡且不产生病害。图5.3-1 边跨合拢段水箱设置示意图图5.3-2 中跨合拢段水箱设置示意图5.4模板安装箱梁模板采用大块钢模施工，内模及边角部位采用竹胶板，顶板内模用钢管支架支撑在底模，支撑处垫混凝土垫块。立模前先对下部工程进行测量检查，并定出桥的中心线。底模拼装由中心向两侧铺设，底模铺完后，放样测量，弹出中心线及边线，然后再立侧模。模板的安装严格设计要求的顺序进行，对安装到位的模板固定牢靠，避免混凝土浇筑过程中模板移位。模板安装完毕后，应对其平面位置、顶

12、部标高、节点联接、纵、横向稳定性进行全面检查，符合要求后，进行下道工序。5.4.1 模板施工注意事项模板的接缝必须密合，如有缝隙，将其堵塞严密，以防漏浆。对安装到位的模板固定牢靠，避免混凝土浇筑过程中模板移位。模板安装后，在随后的工序中尽可能避免在模板附近进行焊接作业，若必须焊接时，需对模板进行保护，确保焊渣不溅落到模板上。在钢筋绑扎前，先将模板表面清理干净，并均匀地涂刷脱模剂。钢筋绑扎期间，防止污染物污染模板表面，同时也需避免脱模剂污染钢筋。5.5劲性骨架安装根据设计设置劲性骨架，并按合拢温度及张拉预应力后弹性压缩进行约束锁定。在锁定前，用千斤顶将梁段顺桥向预顶。劲性骨架锁定后，撤除千斤顶，

13、再复测合拢段长度、高程。合拢临时钢接杆的温度要求为20。合拢段劲性骨架见图5.5-1图5.5-1合拢段劲性骨架布置图5.6钢筋工程钢筋的半成品加工在加工场进行，通过平板车运输至施工地点，然后用吊车或塔吊将钢筋吊放在箱梁段顶面。钢筋施工顺序依次为：绑扎底板底层钢筋安装底板预应力束管道绑扎腹板钢筋、安放腹板预应力束管道绑扎底板下层钢筋及定位筋安放顶板预应力管道绑扎顶板上层钢筋及定位筋检查钢筋、管道及锚垫板位置等，施工中同步进行齿板钢筋的绑扎。钢筋绑扎过程中，进行预应力管道的安装。管道采用定位钢筋固定安装，严格按照图纸设置定位钢筋，在直线段沿管道按不大于50cm间距布置，并且应当钩到弯曲半径外侧的箱

14、梁横向钢筋上，以确保钢束定位准确。纵向预应力管道平面位置偏差不得大于1cm，横向预应力管道不得大于0.5cm。5.7 混凝土工程5.7.1 混凝土拌合及运输混凝土采用我部1#场地内的2套HZS-90拌合站和2#场地内的2套HZS-90拌合站拌制，拌合好的混合料由混凝土搅拌车运输至施工部位。混凝土拌合与运输过程，试验人员应进行混凝土跟踪监测，为保证混凝土的施工指标，每一罐车混凝土浇灌前均由试验人员测其坍落度及和易性，确保混凝土的质量及混凝土浇筑的连续性。当遇到停电时，拌合站采用备用发电机自行发电，保证混凝土拌合正常进行。5.7.2 混凝土浇筑箱梁混凝土浇筑顺序为：底板腹板顶板、翼缘；水平面内分层

15、浇筑，分层厚度为30cm50cm。模板周边最先布料，避免斜面面层砂浆聚集。钢筋密布区，提前确定布料点，就近严格布料。充分利用软管及溜槽，避免混凝土离析。混凝土浇筑按照设计要求平衡对称施工，不出现超过允许范围的偏载现象。浇筑梁段混凝土时，混凝土按30cm50cm厚度、顺序和方向分层浇筑；混凝土振捣采用50mm插入式振动棒振捣。振捣过程中，振动棒插入下层混凝土中510cm，遵循快插慢拔的原则，避免振动棒碰撞模板、波纹管、钢筋及其他预埋件。钢筋较密处，振捣间距控制在30cm。对锚垫板下方、箱梁倒角特别需加强振捣，确保混凝土密实。由于顶板存在坡度，为使浇筑后的箱梁顶面平整度满足8mm的规范要求，混凝土

16、浇筑前，在腹板上方预埋两根平行角钢或16钢筋，顶板中心预埋一根角钢或16钢筋，共三根角钢或钢筋，角钢或钢筋顶面同混凝土顶面齐平。箱梁顶板混凝土用4m长水平尺沿角钢顶面收平。5.7.3 混凝土养生混凝土浇筑完成后，及时安排养生，并及时安排人检查预应力通道是否畅通。用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁表面，同条件进行养生。养生期内，桥面严禁堆放材料。箱梁混凝土进行洒水养生。在顶板混凝土浇筑完成后，立即在其表面覆盖土工布，并由专人洒水养生，保持箱梁混凝土7d处于潮湿状态，不能形成干湿循环，造成收缩裂纹；混凝土初凝前，禁止人员踩踏。养生用水利用无腐蚀的洁净水，为防止混凝土浇筑过程中和养生用水渗

17、入预应力管道并锈蚀钢绞线，在混凝土浇筑前，将管道两端堵死，将预应力筋端头进行包裹处理。5.8 预应力工程5.8.1 预应力施工流程图5.8.1-1 预应力施工流程图5.8.2 波纹管、锚垫板安装合拢段箱梁内除设置有纵向预应力、横向预应力外，还有竖向预应力。锚垫板下设置钢筋网片或螺旋筋，且将锚垫板上的压浆孔朝上。混凝土浇筑前，将锚垫板上的压浆孔填充密实，以免混凝土浇筑时水泥浆堵塞该孔及压浆孔内的丝口粘上水泥浆而影响压浆嘴的连接。钢筋骨架基本成型后，按预应力曲线坐标直接量出相应点的高度，用井字架按设计曲线要素定位，定位需确保波纹管曲线圆顺，否则易导致钢绞线张拉时出现断丝现象。需特别注意使锚垫板与波

18、纹管孔道中心线保持垂直，当安放波纹管与钢筋发生冲突时，适量调整钢筋位置，保证波纹管位置准确。波纹管安装过程中随时检查安装情况，防止波纹管破损，发现损坏及时修补或更换，确保波纹管完整，避免漏浆。各波纹管需接长时，用接头管进行连接。在进行焊接操作时，不要让焊渣溅在波纹管上，防止电焊渣烧穿管道；在混凝土正式浇筑之前，仔细检查波纹管的完好性，发现小孔或破损处，需用胶带缠绕或更换。在安装横向预应力时，BM15P-3锚具埋设在混凝土内。P锚端设置排浆管，排浆管下端与波纹管相连，上端超过混凝土面10cm左右。若在混凝土浇筑之后穿入钢绞线，为防止波纹管在混凝土压力下发生变形，在纵向波纹管内插入胶管作为内撑。波

19、纹管采用塑料波纹管，波纹管采用符合下表所列特性的高密度聚乙烯材料。表5.8.2-1 高密度聚乙烯材料特性名称及单位材料密度（t/m）抗拉强度（MPa）弹性模量（MPa）线膨胀系数（K-1）延伸率（%）数值0.95226002.01047表5.8.2-2 塑料波纹管柔韧性内径d（mm）曲率半径r（mm）试验长度L（mm）直径变化比（d长-d短）/d80120011005%80150011005%5.8.3 钢绞线下料、编束及穿束绞线的下料长度通过计算确定，计算时考虑结构的孔道长度、锚夹具厚度、限位板厚度、千斤顶长度、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素。其中纵向预应力束工作长度为80cm，横向

20、预应力束工作长度40cm，。钢绞线使用砂轮切割机下料。将下好料的钢绞线下垫上盖，防止锈蚀。纵向钢绞线可在浇筑混凝土之前或之后穿入管道，钢绞线穿束前，检查预应力孔道，发现被堵要及时排堵。预应力穿束完成后，对预应力管道口进行封堵，并将裸露在外的钢绞线进行包裹，防止杂物等漏入波纹管，影响预应力束的张拉。制作预应力筋时应对整束和束中每一根钢绞线进行编号，且每根力筋两端编号应相同，并与锚具各孔编号相对应，施工过程中应对编号标识进行严格保护。预应力筋下料完成后，应用梳束板或响应锚具梳束，并绑扎成束，绑扎间距宜控制在1.5m以内，防止力筋相互缠绕。力筋安装原则上应采用整束穿束工艺，穿束过程中可前后拖动，但不

21、得扭转，对预应力筋长度较长、整束钢绞线根数较多的现浇梁，可采用专门的牵引装置以确保可整束穿束。穿束后应检查钢绞线和锚具锚孔编号是否一致，防止钢绞线穿错锚孔。5.8.4 预应力张拉张拉顺序为：先底板板，再顶板；先张拉长束，后张拉短束，纵横向对称张拉。箱梁顶横向预应力束采用单端交错张拉，纵向预应力束均采用两段同步张拉，竖向预应力张拉工艺采用二次张拉单端张拉。合拢段满足张拉要求后，张拉纵向束时，用一套智能张拉设备对称平行张拉；张拉横向、竖向预应力时，用2台千斤顶对称单端交错张拉。箱梁混凝土强度达到90%后方能进行竖向预应力束张拉，张拉时必须在两腹板对称进行，控制张拉力为586KN。竖向预应力二次张拉

22、锚固体系实现过程：第一次按夹片式锚具通用张拉施工方法整束张拉锚固，控制张拉力为586KN，第二次用H型支承角支承千斤顶，采用连接器与张拉杆连接，将锚环整体拉起，张拉至设计张拉力，拧紧外圈支承螺母，消除第一次张拉钢绞线产生的锚具放张回缩值，且第二次张拉滞后第一次张拉3个梁段进行。第一次张拉延伸量可参照0.00663161Li毫米计算，已扣除10%初张拉伸长量，第二次张拉延伸量可参照0.00736846（3%+7/（0.00736846Li）Li毫米计算。Li为同一根预应力钢束两个锚垫板之间的间距，单位为毫米。张拉伸长量确定预应力束锚下控制应力k=0.75fpk=1395MPa，施工时对实际钢束进

23、行孔道摩阻试验，根据试验测得的伸长量与用下式计算得到的理论伸长量对比，以确定最终合适的伸长量。；其中： PP预应力筋的平均张拉力(N)，直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋按（1）式计算；L预应力筋的长度(mm)；AP预应力筋的截面面积(mm2)；EP预应力筋的弹性模量(Nmm2)；预应力筋平均张拉力按下式计算：； 式中：PP预应力筋平均张拉力(N)；P预应力筋张拉端的张拉力(N)；x从张拉端至计算截面的孔道长度(m)；从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)；k孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；预应力筋与孔道壁的摩擦系数；注：当预应力筋为直线时PP=P。张拉标准横梁预应力钢绞

24、线采用标准强度1860Mpa钢绞线，设计张拉控制应力为1395Mpa。千斤顶就位将钢绞线按顺序穿入工作锚板，并使工作锚板与锚垫板紧贴。然后用铁管将工作夹片均匀打入锚环后，依次安装限位板、千斤顶和工具锚。最后将工具夹片均匀打入工具锚内，调整锚圈、垫板及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者轴线重合。张拉安装锚具、千斤顶张拉到初应力(0.15k)作量测伸长量起始记号张拉到初应力(0.3k)作量测伸长量记号张拉到控制力（1.0k）并持荷5min量伸长量回油锚固量到实际伸长量并求出回缩值检查是否有滑丝、断丝情况发生。张拉时，采用张拉力、伸长量和锚具回缩量进行三控，以张拉力控制为主，锚具回缩量不能大于6m

25、m。张拉过程中做好记录，对张拉中出现的滑丝、断丝等异常现象及时报告，进行处理以确保质量。张拉注意事项（a）张拉所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理，并定期维护和校验。千斤顶与压力表配套校验，并有校验报告结果。校验报告结果应注明顶号，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，施工时按照内插法计算各阶段油表读数。校验在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。当千斤顶使用超过6个月或300次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后重新校验。（b）实测延伸量扣除因钢束初始松驰到弹性变形阶段的初始延伸量，初始延伸量对应的张拉力取值为0.15k，所以实测延伸量时分阶段张拉并测量每阶段延伸量。（c）延伸量误差控

26、制在设计值6%以内。当延伸量超过6%时，查找原因。（d）预应力钢束在同一截面上的断丝率不得大于1%，且一根钢绞线不得断丝2根。当张拉束中有一根或多根钢绞线产生滑移时，停止张拉查明原因并处理后再行张拉。（e）安装锚具及千斤顶时保证锚板、锚环、千斤顶均在一条直线上。在安装夹片时先检查钢绞线锚固部位及夹卡是否清洁，合格后方可安装，安装时使夹片外露部分平齐，开缝均匀。（f）张拉锚固后在离夹片后10cm位置钢束上做一记号，以复测钢束是否有回缩现象，如有回缩，应对其退索并重新穿束及张拉，退索后的钢绞线严禁使用。（g）张拉平台稳固可靠，非操作人员不准进入施工现场；（h）张拉千斤顶后面严禁站人，以免预应力夹片

27、飞出伤人；（i）预应力束严禁用电焊或气割切割；（j）张拉设备设专人保管使用，并定期检验、标定、维护；锚具保持干净，不得有油污。（k）为确保千斤顶等始终与锚垫板轴线重合，千斤顶受力前张紧导链，受力后放松导链。预应力筋实际伸长量应按照关于转发省交通质监站关于印发桥梁后张预应力筋伸长量及回缩量量测方法的通知粤潮惠建201395号文件中的相关要求进行量测。5.8.5 预应力管道压浆预应力钢束张拉后及时进行压浆，压浆前，对孔道进行清洁处理。预应力管道压浆采用智能压浆法，预应力管道压浆的水泥浆标号与箱梁梁体一致，拌制根据孔道形式、压浆方法、材料性能及压浆设备等因素通过试验确定。真空压浆步骤：启动真空泵，开

28、启出浆端接在接驳管上的阀门。关闭入浆端的阀门。抽吸真空度要求达到-0.08MPa以上的负压。启动压浆机并压出残存在压浆机及喉管的水分、气泡，检查所排出的水泥浆的稠度。当符合要求的水泥浆从喉管排出后，暂停压浆机并将压浆喉管通过快换接头接到锚座的压浆快换接头上。保持真空泵启动状态，开启压浆端阀门并将己搅拌好的水泥浆往管道压注。待水泥浆从出浆端接往负压容器的透明喉管压出时，检查所压出水泥浆的稠度。直至稠度一致及流动顺畅后，关闭出浆端阀门，暂停压浆机。开启置于压浆盖上的出气孔，开动压浆机，直至水泥浆从出气孔流出。待流出的水泥浆稠度与进浆一致且流动顺畅时，暂停压浆机，密封出气孔。开动压浆机，保持压力于0

29、.7MPa，持压3min。关闭压浆机及压浆端阀门，完成压浆。缓慢、均匀进行压浆，没有特殊原因中途不得停止，并将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，使孔道内排气畅通。压浆的最大压力控制在0.50.7MPa。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，保持不小于0.5MPa的一个稳压期，该稳压期不宜少于2min。孔道压浆顺序是先下后上，将集中在一处的孔道一次压完。若中间因故停歇时，立即将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时孔道畅通无阻。压浆前，在管道最高点顶部设置排浆孔。压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5，否则采取保温措施。当气温高于35时，压浆在夜间进行。压浆时，每一工作班留取不少于3组的70.7mm70.7mm70.7mm立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。压浆完成后，及时将锚口及梁端水泥浆冲洗干净，防止浮浆粘结，影响混凝土粘结质量。正式压浆前，先进行孔道压浆试验，以确定合理的压浆工艺及各种参数的取值。5.8.6 预应力