箱梁悬臂浇筑施工技术方案.docx
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箱梁悬臂浇筑施工技术方案
施工技术方案
一、编制依据
1、新建广州至珠海铁路复工工程招标文件及一标施工合同（合同编号：
广珠铁合字（施）2008－005）。
2、白坭河特大桥主桥连续梁上部结构施工图[图号：
广珠复施（桥）－02-Ⅳ]。
3、国家铁道部颁发的现行施工和验收规范及安全管理规程:
《铁路桥涵工程施工规范》（TB10203－2002）、《铁路桥涵工程质量检验评定标准》（TB10415-2003）及《铁路施工技术安全规程》（TB10401.2－2003）等。
4、现场勘察、了解的水文、气象、地质、交通运输条件、临时设施工程及辅助设施修建条件。
5、我公司现有机械设备、材料以及参加类似铁路桥梁工程的施工经验。
二、工程概况
1、设计概况
新建广州至珠海铁路正线于DK4+444.75～DK10+141.465之间设白坭河特大桥，本桥为铁路双线桥，桥中心里程为DK7+293.10,桥全长5696.715m,共157墩2台158跨；本桥位于广州市白云区江高镇和佛山市南海区和顺镇境内，特大桥横跨白坭河和西南涌，区内主要为耕地、鱼塘、苗圃，地形平坦，交通条件较好。
主桥99＃～102＃墩位于西南涌文教河段，采用（58.4＋128＋58.4）m连续梁拱跨越西南涌主航道，主桥长246.2m，平面位于直线上，线间距为4m,纵坡G=0%；主墩100#、101＃位于西南涌主航道上，桥墩采用圆端型桥墩，两墩墩身高均为15m,两墩承台尺寸均为（19.9×13.2×5）m,主跨为连续梁拱，采用先梁后拱法施工。
主桥连续梁采用单箱单室截面，100＃、101＃墩顶0＃块长14m，高6.5m,顶板宽15m，顶板厚0.964m.底板宽9.1m,底板厚1.476m,腹板厚1.314m,混凝土约646.36m³,重1615.9t,采用C55混凝土;
主桥连续梁均设纵向、横向和竖向预应力。
2、设计水文资料
西南涌水文资料：
设计水位H1％＝5.724m，设计流量Q1%＝1100m3/s，设计流速V1％＝0.87m/s，设计施工水位H20％＝4.204m，流向左←右，线路法线与水流方向的夹角为24度。
3、设计通航资料
西南涌为内河Ⅴ级航道，最高通航水位4.874m，航道部门要求通航净宽117m,净高8m。
4、箱梁节段长度、砼体积、重量表
箱梁节段编号
K17’
K13’
K12’
K11’
K10’
K9’
K8’
K7’
箱梁节段长度（cm）
560
300
400
400
400
400
400
400
箱梁节段C55砼体积（m3）
93.40
38.74
51.95
52.62
53.68
56.17
60.25
63.81
箱梁节段重量（t）
233.5
96.9
129.9
131.6
134.2
140.4
150.6
159.5
箱梁节段编号
K6’
K5’
K4’
K3’
K2’
K1’
K0’
K0
箱梁节段长度（cm）
400
350
300
300
300
300
700
700
箱梁节段C55砼体积（m3）
66.77
61.2
54.75
57.08
59.59
92.43
332.25
332.26
箱梁节段重量（t）
166.9
153.0
136.9
142.7
149
231.1
830.6
830.6
箱梁节段编号
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
箱梁节段长度（cm）
300
300
300
300
350
400
400
400
箱梁节段C55砼体积（m3）
92.43
59.57
57.08
54.75
61.18
66.77
63.79
60.25
箱梁节段重量（t）
231.1
148.9
142.7
136.9
152.9
166.9
159.5
150.6
箱梁节段编号
K9
K10
K11
K12
K13
K14
K15
K16
箱梁节段长度（cm）
300
300
300
300
350
400
400
150
箱梁节段C55砼体积（m3）
55.5
53.68
52.6
51.27
49.19
48.9
48.9
18.34
箱梁节段重量（t）
138.7
134.2
131.5
128.2
123
122.3
122.2
45.8
5、箱梁节段参数表
跨型
边跨
梁跨编号
K17’
K13’
K12’
K11’
K10’
K9’
K8’
K7’
K6’
箱梁截面编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
箱梁各截面距跨中距离（m）
123．10
122．40
120．10
118．10
117．50
114．50
110．5
106．5
102．5
98．50
94．5
90．5
86．5
箱梁高度（cm）
320
321.1
326.1
335.0
347.9
364.8
385.6
410.4
439.3
箱梁顶面设计高程（m）
跨型
边跨
中跨
梁跨编号
K5’
K4’
K3’
K2’
K1’
K0’
K0
箱梁截面编号
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
箱梁各截面距跨中距离（m）
83
80
77
74
71
69
67．5
66
65．5
64
62．5
62
60．5
箱梁高度（cm）
467.8
494.6
523.8
555.2
588.8
612.5
631．0
650
650
650
650
650
631
箱梁顶面设计高程（m）
跨型
中跨
梁跨编号
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
箱梁截面编号
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
箱梁各截面距跨中距离（m）
59
57
54
52
51
48
45
44
41．5
37．5
36
33．5
29．5
箱梁高度（cm）
612．5
588．8
555．2
534
523．8
494．6
467．8
459．3
439．3
410．4
400．7
385．6
364．8
箱梁顶面设计高程（m）
跨型
中跨
梁跨编号
K9
K10
K11
K12
K13
K14
K15
K16
箱梁截面编号
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
箱梁各截面距跨中距离（m）
28
25．5
21．5
20
17．5
13．5
12
10．5
9．5
5．5
4
1．5
0
箱梁高度（cm）
358
347
335
331．2
326．1
321．1
320．3
320
320
320
320
320
320
箱梁顶面设计高程（m）
三、施工准备
1、人员组织管理
1）、组织管理框图
施工组织管理见悬灌梁施工组织管理框图。
悬灌梁施工组织管理框图
2）施工队组织和安排
根据工程特点，两个T构进行流水作业，施工队组织劳动力如下表：
序号
工种
人数
备注
1
钢筋工
16
两班制
2
砼工
8
两班制
3
张拉工
8
两班制
4
养护工
2
5
塔吊司机
3
两班制
6
电工
2
7
普工
8
两班制
8
合计
47
2、生产机械设备及检测试验设备
1）生产机械设备
序号
机械名称
规格型号
产地
单位
数量
性能
备注
1
砼输送泵
ABT60C
山东
台
1
良好
新购
2
电焊机
BX3-50
上海
台
8
良好
自有
3
钢筋切断机
GW40-1
太原
台
1
良好
自有
4
钢筋弯曲机
GW6-40
太原
台
1
良好
自有
5
卷扬机
5t
贵阳
台
2
良好
自有
6
空压机
4L-2018
徐州
台
3
良好
自有
7
变压器
500KVA
贵阳
台
1
良好
新购
8
变压器
500KVA
贵阳
台
1
良好
新购
9
发电机
200KW
天津
台
1
良好
自有
10
潜水泵
100QW-100-22-15
昆明
台
4
良好
自有
11
离心式水泵
D110-30
成都
台
2
良好
自有
12
挂篮
自制
套
4
良好
自有
13
张拉设备
QYC-230
西安
套
4
良好
新购
14
张拉设备
YG-70
西安
套
2
良好
新购
15
张拉设备
YCD-270
西安
套
4
良好
新购
16
张拉设备
YCD-450
西安
套
4
良好
新购
17
净浆拌和机
JPW-40
太原
台
2
良好
自有
18
真空机
SK-1.5
太原
台
2
良好
自有
19
塔吊
QTZ400
徐州
台
2
良好
自有
2）检测设备
设备名称
规格型号
数量
压力机
YES-2000
1台
负压筛析仪
FSY150B
1台
砼振动台
HZJ-A
1台
电热鼓风恒温干燥箱
HWX-L
1台
胶砂试体成型振实台
ZS-15
1台
电动振筛机
6611B
1台
水泥安定性检验程控沸煮箱
兼雷氏沸煮箱
RAF-A
1台
行星式水泥胶砂搅拌机
JJ-5
1台
水泥净浆搅拌机
SJ-160
1台
水泥稠度仪
新标准
1台
新标准法维卡仪（水泥稠度仪）
1台
案秤
天使牌AGT
1台
瓷盘
2个
方孔筛（砂、石）
2套
坍落度筒
2套
养护室控制仪
BYS-3
1台
砼试模
150×150×150mm
20组
水泥试模
2组
抗压夹具
1个
连续式打点机
1台
砂浆稠度仪
SZ145
1台
砼回弹仪
1台
雷氏测定仪
LD-50
1台
雷氏夹
4支
电子天平
KF
1台
容积升
1套
石子压碎值测定仪
1个
砂压碎值测定仪
1个
针片状规准仪
1套
刮土刀
4把
玻璃杯
500ml、1000ml
各1个
玻璃瓶
500ml
1个
玻璃棒
3个
广口瓶
500ml、1000ml
各1个
玻璃温度计
5个
干湿温度计
1个
毛刷
1把
电动抗折试验机
KZJ-500
1台
多功能强制式砼搅拌机
HT30-50
1台
水泥砼标准恒温恒湿养护箱
YH-20B40B
1台
标准砂
ISO
10袋
砂浆试模
70.7×70.7×70.7mm
2组
量水筒
1套
滴管
3支
3、配合比选定
在充分保证砼的强度、使用性能和可泵性的前提下，本着经济节约和合理适用的原则进行配合比的设计、选定。
箱梁C55砼配合比设计为：
水泥：
粉煤灰：
砂：
碎石：
水：
外加剂=0：
0：
0：
0：
0：
0。
此配比还未得到业主的批复，暂不能用于箱梁施工。
施工时严格控制原材料质量及砼水灰比，按要求施工，不合格及不符合要求的原材料不得进入施工现场。
四、工期安排
100#：
0#块7月10日-8月20日；1-15节8月21日-1月20日；
101#：
0#块8月01日-9月10日；1-15节9月11日-1月20日；
99#：
现浇段10月01日-1月10日
102#：
现浇段10月01日-1月10日
边跨合拢：
1月01日-1月10日
中跨合拢：
1月10日-1月30日
五、施工方案
本桥连续刚构施工的主要施工方案为：
0#段采用支架施工，悬臂浇筑采用三角形挂篮施工，直线段采用满堂式钢管架施工。
（一）、0#块施工
1、支架设计及安装
设计在承台上设置4根φ150cm钢筋混凝土柱做临时支墩，墩顶设置连续梁临时支座，根据现场实际情况，并结合我公司现有的材料，0＃块现浇支架拟采用钢管进行设置，钢管支撑在承台上，支架立柱采用φ630×8㎜螺旋钢管，钢管间的连接采用12＃槽钢，纵梁采用I40工字钢，横梁采用I30工字钢。
0＃块混凝土达到设计强度后，拆除钢管支架，0＃块的支撑及今后连续梁悬灌施工的平衡由设计的4根φ150cm钢筋混凝临时支墩承担，0＃块现浇支架布置具体见后附图。
临时支架的安装采用浮吊配合施工，各铁件的连接采用电焊。
0#块施工工艺流程
2）支架预压
支架安装完成后必须经过预压，经过预压可消除支架的非弹性变形，测出弹性变形值，为安装0#块模板提供设置预拱度的依据，预压采用同0#块梁段等重量的荷载进行预压，预压载重采用施工现场的型钢及钢筋，载重在支架上按照支架在施工时的实际受力状态进行布置。
预压24小时后，测出型钢的弹性变形值及非弹性变形值，解除载重。
2、支设底模
支架预压完成后在正面支架上设置垫木及楔木，然后铺设0#块底模。
在侧面支架上搭设脚手架，脚手架采用Φ50钢管搭设，脚手架立杆焊接在垫梁上，横杆与立杆用管卡连接成整体。
0#块底模采用组合钢模板。
模板拼装时在模板缝内夹海绵条，以防止漏浆，支设底模时根据设计要求及支架变形值确定立模标高。
3、支设外侧模
0#段外侧模采用挂篮外模，挂篮外模采用自制的大块平板模板，模板用75×75×6mm角钢和5mm钢板焊接而成。
外模支架采用75×75×6mm角钢组焊而成，支设模板时根据设计要求及支架变形值设置预拱度，确定立模标高。
4、绑扎底板、腹板、隔板钢筋及安装底板、腹板端头模板
钢筋在钢筋加工棚集中下料、加工，运输至施工现场由塔吊垂直运输到0#段绑扎，由于腹板钢筋比较高，绑扎时需搭设临时脚手架，以固定钢筋，钢筋绑扎成型后拆除临时脚手架。
端头模采用2cm厚木板制作，钻上预留钢筋孔位，绑扎钢筋前先将端头模板安装好，绑扎时每根纵向钢筋由端头模预留孔穿出，注意预留挂篮后横梁吊带锚固孔。
5、安装预应力管道及预应力粗钢筋
墩顶施工时预埋隔板上精轧螺纹钢及波纹管，腹板钢筋绑扎完成后，安装腹板竖向预应力钢筋及管道，管道由三部分组成，上下两段管道采用Φ50钢管制作，并与上下垫板焊接成整体，在管道上设置压浆嘴，压浆嘴采用Φ20钢管制作，压浆嘴接长部分采用Φ20白塑料管接长，并伸出模板外，浇注前封闭压浆嘴，以防止进入水泥浆堵塞压浆管，管道中间部分采用Φ50波纹管，波纹管与上下段管道采用大一号同型波纹管连接，并用防水胶带缠绕，以防止漏浆。
6、安装腹板内模、隔板模板
隔板模板及0#块腹板内模采用P3015组合钢模板及木模，平面模板采用P3015组合模板按照模板尺寸进行拼装，倒角模板使用5cm厚木板制作。
注意在腹板上预留通气孔。
外模、内模采用间距120cm的桁架和精轧螺纹钢加固；隔板模板均采用Φ50钢管做横竖带木和Φ16拉筋加固，带木每1m设置一道，Φ16拉筋每1m设置一道。
7、浇注砼
0#块在支架上立模浇注，整个混凝土浇注分两轮完成：
第一轮在底腹隔模板、钢筋、预应力束施工完成，经检查无误后即可浇注混凝土。
第一次浇注4m高，左右腹板分层交错浇注；第二轮浇注0#块余下的腹板、顶板（2.5m）；在完成0号段预应力施工后，使墩顶形成施工平台，以供作挂篮拼装场地。
箱梁采用C55混凝土，混凝土在拌合站拌制，由混凝土输送泵泵送入模。
混凝土严格按配合比进行控制，严格控制混凝土的坍落度及和易性。
第二轮浇注时间控制在第一轮混凝土浇注完7天之内，并且第一轮混凝土强度达到70%时。
8、支立顶板底模
待砼强度达到2.5Mpa时拆除腹板内模及隔板模板，在0#块内搭设脚手架，支设顶板模板，支设顶板底模时应根据要求及支架变形值设置预拱度，以确定标高。
顶板底模采用P3015组合模板拼装而成，模板缝内夹海绵条以防止漏浆。
9、绑扎顶板钢筋及安装顶板预应力管道
钢筋在钢筋加工棚集中下料、加工，运输至施工现场由塔吊垂直运输到0#块绑扎，在绑扎顶板底层钢筋后放置预应力管道，然后绑扎顶板顶层钢筋。
绑扎钢筋时应注意安装腹板竖向预应力粗钢筋张拉槽，当普通钢筋与张拉槽发生矛盾时，可调整普通钢筋间距。
10、顶板预埋件及预留孔
（1）施工0#块顶板时，预埋提篮拱钢筋及护栏钢筋。
（2）施工顶板时应在顶板、翼板、底板设置内外模板滑行梁后吊带孔和挂篮后锚扁担锚固孔及后横梁锚固孔，所有预留孔采用φ40钢管预留。
（3）所有预埋件及预留孔位置根据箱梁结构及挂篮确定，预留位置准确无误。
（4）绑扎钢筋前先将顶板端头模安装到位，绑扎钢筋时将纵向钢筋穿过端头模，端头模采用2cm厚木板制作，模板制作时按照纵向钢筋位置钻孔打眼。
11、浇注腹板上部、顶板及翼板砼
浇注砼前检查模板标高、模板尺寸、钢筋保护层厚度、预应力管道、预埋件、预留孔等准确无误，并且采用φ12钢筋预埋在0#段顶板上设置左、中、右三个观测点，并用红油漆将钢筋头染成红色，作为线形控制的基准，一切准备就绪方可浇注砼。
腹板砼应左右分层交错浇筑，顶板砼应先浇注顶板中部砼，后浇注翼板砼，翼板砼应从两侧向中间浇注。
竖向预应力粗钢筋压浆管及张拉槽在浇筑前应全部堵住，以防浇筑砼时水泥浆进入管道堵塞。
砼浇筑结束立即用高压水冲洗管道以检查管道是否被堵塞，即使管道部分进浆，通过高压水可将进入管道的少量水泥浆冲洗干净。
纵向预应力管道在浇筑砼后立即用探头（探头为锥形，直径小于波纹管10-15mm）探测孔道是否漏浆，即使漏浆用探头可将进入管道的水泥浆冲散，然后用高压水冲洗孔道，确保管道畅通。
12、养护
待砼初凝后立即进行养护。
养护采用自淋法，在砼上设置养护水管，水管每20cm打一小孔，养护水管与主供水管连接，进行自淋养护。
各节段顶板和底板采用麻袋片覆盖洒水养护，使砼外露面始终保持湿润；同时未脱模的砼应给模板外侧洒水，使模板保持湿润；并且养护时间不得少于7天。
（二）悬臂段施工
悬臂端采用三角形挂篮施工。
具体见箱梁悬臂施工工艺流程图。
1、挂篮设计
1）设计依据：
（1）白泥河特大桥施工设计图；
（2）GB-5007-2003《钢结构设计规范》；
（3）《铁路桥涵设计规范》钢结构章节相关条例；
2）主要技术性能：
①适用最大梁段重量2330KN，本桥最大梁段重量为1998.4KN。
②适用最大梁段长4.5m,本桥最大梁段长4.0m。
③适用最大梁高7.5m,本桥最大梁高6.5m。
④适用梁底宽8m。
⑤走行方式，无平衡自行。
⑥挂篮净重42.2t/套,与模板共重58.2t,载荷比K为0.437。
⑦行走状态下,倾覆稳定安全系数≥1.5。
⑧竖向荷载组合时,砼容重按2.7t/m3,灌注砼时施工荷载150kg/m。
箱梁悬臂施工工艺流程图
3）挂篮特点
（1）挂篮结构简单，受力明确，整体刚度大；
（2）工作面开阔，方便施工操作；
（3）走行装置结构简单，外侧模、底模可一次就位，内模可以整体抽拉就位；
（4）利用箱梁竖向预应力筋锚固轨道及挂篮，省去后平衡重量，减轻了挂篮自重；
（5）主要材料采用Q235型钢及钢板，加工制作简单，成本低；
（6）可用于合拢段施工；
（7）挂篮受力检算附后；
2、挂篮加工、拼装预压
1）挂篮加工技术要求
（1）挂篮部件多为组焊件，要制定合理的加工工艺，减小焊接变形和焊接残余应力。
各种变形不得超过《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）的规定；
（2）销座等重要部件必须保证焊接质量，焊后安技术要求进行探伤或抗拉试验；
（3）除图中另有要求外，各部件的表面光洁度要求均为25
（4）加工下料前应仔细核对设计图，并在加工过程中随时组拼各部件，出现问题及时纠正；
（5）工厂制作完毕后喷涂两道红丹防锈底漆，现场安装完毕后，杆件表面再喷涂两道室外调和漆；
（6）挂篮出厂前要进行试拼装，并通过验收合格后方可投入使用。
2）挂篮预压
挂篮是施工悬臂梁的主要设备，它既是施工梁段的承重结构，又是施工梁段的工作面，为了检验挂篮的安全性，测量挂篮的弹性变形值，挂篮必须进行预压。
挂篮预压的目的是检验挂篮的安装质量，安全性能，消除挂篮的非弹性变形，测出挂篮的弹性变形，为箱梁各段支设模板提供预供度依据。
预压三角主桁架
（1）主构架预压荷载为40t,计算如下：
F前吊×5.5m＝梁段重×2m＋（部分挂篮＋施工荷载）×2.75m
梁段重＝44.2×2.7＝119.34t
部分挂篮＋施工荷载＝1/2走行梁＋内模＋外模＋底模架＋前横梁＋6.3t
＝2.4t+5.6t+8.5t+8.2t+1.5t+6.3t
＝32.5t
F前吊＝59.6t
F预压＝（F前吊+上横梁）÷2×1.25
＝（59.6+1.7）÷2×1.25
＝38.3t
（2）预压时先将每片三角形主构架拼装成型，将两片主构架相对平放在平整的地面上，前支点处将两个前支座安装好并在其间垫后钢板，后端用扁担梁锚固，然后用4根精轧钢加80t力后锚固，在前吊位置拼装扁担梁，用精轧钢连接，用1台YC60A型千斤顶通过2根精轧钢顶压扁担梁，将荷载传递给两片三角形主构架，以达到预压目的。
主构架加载最大压力为40t，在20t至40t间逐级记录其弹性变形值，级差可取5t。
主构架试压前应将各节点螺栓拧紧，第一次张拉至20t时，放松千斤顶，检查并上紧螺栓后继续张拉至40t，然后全面检查各杆件、节点等部件有无变形或损坏。
试压过程应注意操作安全，无关人员应撤离，前支点处可作临时固结。
（3）加载前测量两个三角架的间距，每级加载结束后测量间距，卸载时按照加载情况分级卸载，每卸载一级测量间距，加载及卸载应缓慢、均匀、平稳地进行。
预压完成后计算出非弹性变形值及弹性变形值，并根据挂篮的弹性变形值控制每个节段的施工标高。
（4）预压注意事项：
预压场地必须保证平整，最好放在型钢搭设的平台上，确保三角架水平；在预压过程中，设专人测量主构架变形量，并注意观察构件的受力情况，构架内及千斤顶后严禁站人。
3）挂篮组装
挂篮预压完成后，运输到桥下，用塔吊吊运到0#梁段顶面进行拼装。
①安装挂篮走行轨道。
为了使挂篮左右水平安装准确，用水泥砂浆沿腹板中心线方向找平，使左右腹板处梁顶面高程一致，待砂浆凝固后放置走行轨垫梁，垫梁采用厚钢板制作，每50cm一道垫梁，然后安装走行轨，安装走行轨时必须严格控制
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