武汉二桥刚构合龙段施工工艺.docx

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武汉二桥刚构合龙段施工工艺

武汉二桥83m+130m+125m预应力砼刚构合笼块施工工艺

一、概述

二、钢支撑安装及要求

三、模板、模板平台及其吊挂

四、钢筋及预应力安装

五、钢筋及预应力安装

六、预应力张拉、压浆

一、概述

1-1武汉长江公路桥83+130+125米预应力刚构连续梁分三次合拢，按合拢顺序分别为C合拢段（#14墩～#15墩130米跨）、L合拢段（#15～#16墩间83米跨）和R合拢段（#13墩～#14墩间125米跨），合拢段长度均为2米，并按上下游单相单独合拢。

1-2合拢块全断面为直腹式单室双箱变截面，按桥梁中心线左右对称，两箱间设0.5m宽的后浇合拢带，梁顶面宽26.4m，底面单箱宽6.8m。

1-3梁顶面横向按1.5%设双向流水坡，纵向由北往南设2%的纵下坡。

1-4梁体砼设计强度为55MPa，其中合拢块C、L、R砼数量分别为38.3m3、34.1m3、33.3m3（双箱计）

1-5预应力体系，纵向预应力束均采用12－7Φ5钢绞线QM15－12锚具，顶板横向预应力采用24Φ5高强钢丝束F式锥形锚具，其中12－7Φ5钢绞采用Φ85/Φ92波纹管成孔，24Φ5钢丝束采用Φ50/Φ57波纹管成孔，每次张拉均宜两根束两端同时张拉。

1-6刚构合拢施工步骤：

①#15墩施工至#10块（两端悬臂46m）完毕，同时拆除两悬臂端施工挂兰；

②#14墩悬臂施工至#20块（两端悬臂82m）完毕，同时拆除两端挂兰；

③完成130m跨合拢块C施工，合拢同时拆除#14墩临时固结，然后落梁到永久性活动支座上；

④合拢块C施工完毕，拼装#15墩武昌侧及#14墩治口侧挂兰，进行两悬臂端各8m的悬浇施工，此时在125m跨（汉口侧）悬臂长度90m，在83m跨（武昌侧）悬臂长度54m；

⑤拆除两端挂篮，待#16墩旁L现浇段施工完毕，在现浇段托架上进行83m跨合拢块L的施工；

⑥待斜拉桥边墩现浇段E及刚构33.78m边距现浇段R施工完毕，根据局设计院“主跨－30”号通知单，先拆除斜拉桥现浇段E的临时托架，然后在斜拉桥现浇段

（二）上施工加120t压重（压重心距#13墩中心9.5m）（采用浮鲸灌水压重，须浮鲸四只）；

⑦在现浇段R膺架上进行R合拢块的施工；

⑧待合拢块R砼达到设计强度后，张拉刚构边跨合拢束，刚构临时支点脱空，此时斜拉桥端部牛腿及力应增至1512t，然后拆除膺架梁及临时墩。

1-7各合拢块施工简述：

1.首先合拢的合拢块C施工

a、合拢块C采用吊挂模板法施工（参见图W2－1051～W2－1056），通过两悬臂端予留孔将模板分别吊挂在已浇梁段顶，底板上进行砼灌注施工。

b、需新制的结构有：

底模平台及其下吊挂，内模活脚，钢支撑连接件，其中钢支撑连接件应按图W2－1056加工，予埋件位置按图W2－1051设置。

c、需倒用或改制后使用的部分结构有：

底模、内侧模、内顶模、外侧模、外顶模、模板吊杆、外模顶杆、垫梁、吊挂分配梁及千斤顶等。

d、施工前应对连接面35#、36#截面作浇筑前的凿毛清洗工作，对接茬在钢筋调直，除锈、预应力波纹管接长处进行修整、包严。

e、由于合拢块两侧悬壁长度和桥墩刚度差制较大，悬壁端应分别进行压重使悬臂保持2%纵坡的高差，施工时应由测量人员配合，根据悬臂端的实际高差以及局设计院给出的调整标高值决定合适的压重，原则上每悬臂端各压放砂装28t，并在浇筑砼时进行换重。

f、浇筑砼前夕较低气温时，在合拢块悬臂端的预埋件上加焊6组钢支撑连接件（按图W2－1056）然后立模绑扎钢筋，并临时张拉

（1）2－N91、2－N4、2－N92、2－N44、张拉力300KN。

g、在管间温度较低的时候，一次全部浇完合拢块砼，以达到低温合拢，合拢块宜采用强高标号砼，并加强养护，白天应在合拢块及其相邻跨的箱顶面经常洒水保持潮湿，减少日照不均对合拢块的影响。

h、灌注砼过程应实施换重以保持悬壁端稳定的重量及力矩，C合拢块因缺少起吊设备、宜采用沙袋换重，灌注时根据浇注速度按比例撤除保证砼灌完，压重撤完。

i、合拢块砼达到90%强度后，将临时张拉来补张拉至设计吨位。

j、用电热法将#15墩临时固结琉璜泥夹层熔解，切除锚固钢筋，使支点落到永久活动支座上，并解除永久支座上、下摆间的定位支撑，使支座能自由活动。

k、拆除钢连接件。

l、预应力钢束张拉：

张拉

（2）2－N93、2－N44

张拉（3）2－N93、2－N44

对已张拉好的钢束一次压浆

m、配合其他施工阶段进行断面中其他钢束的张拉：

IST＝28，当#14墩汉口侧施工至#21块完#15墩武昌侧至#11块完，配合张拉4－N33、4－N41

IST＝29，当#14墩汉口侧施工至#22块完#15墩武昌侧至#12块完，配合张拉4－N34、4－N42

IST＝39，待刚构梁全部合拢完后（C、R、L）配合张拉4N43束。

2.其次合拢的合拢块L施工

a.合拢块L采用在L现浇段支架上浇筑砼的施工方法，其顶模分别吊挂在两侧悬臂梁段顶板势梁上，底模则通过槽钢梁放置在支架上，主要由支架来承受新浇砼的重量。

b.该合拢块顶、腹板均为变截面段，武昌侧（8#截面）顶板厚24cm，腹板厚30cm，汉口侧（9#截面）顶板厚35cm，腹板厚36cm，立内外顶模时模板面仍平行于梁顶面，然后在其面板上铺设木模调整。

c.除托架利用原L现浇段支架作局部加固调整外，内顶模、活脚模需要新制，其他模板及吊杆均倒用或改制原挂兰模板，钢支撑倒且合拢块C钢支撑。

d.立模前利用－中－60浮箱灌水20t，对托架进行压重以消除其非弹性变形，并确定其弹性变形量以决定底模设置时的预抬量。

e.对砼连接面8#、9#截面进行凿毛，清洗处理。

f.对悬臂端进行压重20t，并于浇注砼时实施换重，现浇段侧则根据标高测量结果决定其压重与否，有必要时在L现浇段进行起顶，以满足合拢块位于2%，纵向坡度线上。

g.高程调整完毕，在较低气温时，加焊4组钢连接件，并立模扎钢筋等准备工作，临时张拉

（1）2－N40、2－N87、张拉力300KN。

h.在夜间气温较低时，一次全部浇完合拢段砼，以达低温合拢，并加强养护，白天应在合拢块及其相邻跨箱顶面经常洒水保持湿润，减少日照不均对合拢块的影响。

i.合拢块砼达到90%强度后，将临时张拉束补张拉至设计吨位。

j.放开现浇段L在膺加上的水平支撑，即起顶支撑，模板水平支撑等。

k.拆除钢支撑连接件。

l.预应力钢束张拉：

张拉

（2）2－N90、2－N40、4－N89

张拉（3）2－N90、4－N89

张拉（4）3－N90、6－N88、4－N89

m.对所有已张拉钢束一次压浆

n.拆除现浇L的膺架，同浇段L与刚构形成一起整体受力。

3.刚构最后合拢的合拢块R施工

a.合拢块R亦采用在托架上浇注砼的施工方法，其顶板吊挂在两侧已浇注悬臂梁顶板垫梁上，底模则通过分配梁安放在R现浇段的施工膺架上。

b.R合拢块应斜拉桥边跨合拢之前，先进行合拢，模板可倒用或改制挂兰模板（活动脚新制除外）。

c.做立模前的准备工作，并于立模前在斜拉桥现浇段

（2）上施加120t压重（压重重心距#13墩中心9.5m）。

d.根据方装梁膺架刚度情况进行适当压重和起顶R段，确定底模标高，使端部保持2%纵坡高差，在浇注砼过程中实施换重（浮箱或砂袋压重，据有关施工图）。

e.安装4组钢连接件，临时张拉

（1）2－N39、2－N81张拉力300KN。

f.在夜间较低气温时，一次浇注全部砼完毕，并加强养护，白天经常洒水，使周围砼面保持湿润。

g.砼强度达90%后，将临时张拉束补张拉至设计吨位。

h.放开现浇段R在膺架上的水平支撑。

i.拆除钢连接件。

j.预应力束张拉，同时，考虑力的传递，补充张拉合拢块C及牛腿部位的钢束。

张拉

（2）4－N86、4－N85

张拉（3）4－N86、2－N85、4－N43

张拉（4）7－N84、4－N83、2－N106～110

张拉（5）6－N83、3－N82、2－N111～115

张拉（6）4－N82、4－N81、2－N111～115

k.对已张拉好的钢束一次压浆。

l.拆除膺架梁及临时墩。

1-9合拢块施工时，双箱各自单独进行，待单箱连整体刚构后进行双箱间横向合拢（即合拢带施工）。

1-10为方便合拢块施工，应在合拢块邻跨梁顶面预留施工进人孔，具体按下述办法进行：

1

合拢块C由于在底模平台上施工，箱内外顶板均须预留进人孔，可在#14墩武昌侧#20块箱内顶板及两侧翼缘顶板上各开一400mm×600mm方洞，如下图：

图中尺寸以毫米计，预留侧模由现场自理。

②合拢块L、R由于在膺架上施工，翼缘毋须留预留孔，仅箱中在#15墩#12块及#14墩#22块与上图同样位置预留1-11，顶板预留孔在模板支架等全部拆除。

预应力设备拆除后，用微膨胀砼封孔。

二、钢支撑安装及要求

2-1钢支撑（即钢连接件）是为了保护合拢时合拢块刚度，调整合拢块两侧悬臂端至设计高差，以及养生时合拢块砼不致于因外界环境变化而出现裂纹而设置的。

2-2钢支撑在合拢块C需设置六道（顶底板各三道），在合拢块L及R则需设置四道（顶底板各二道），见图W2－1056。

2-3钢支撑连接件采用格构式箱型截面，由两根[30加缀板焊接而成，焊缝高h＝6mm，其中端部两块缀板K4应待K1下翼缘与预埋件A焊好后再行施焊。

2-4预埋件A应按图号W2－1056中所示结构和位置进行施工，要求预埋件位置准确，顶底板预埋板分别位于两悬臂端预埋件中心连成的平面内。

2-5在合拢前夕，压重调整后，气温较低时，在预埋件A上加焊六组（L、R合拢块4组）钢连接件，预埋件与钢连接间焊缝高h＝8mm，要求满焊，并在每组连接件之间加焊横联以保证其刚度。

2-6钢支撑连接件在使用期间不得随意割焊，不和晨其上搁放重物，灌注砼期间不得作为支撑模板分配梁使用。

2-7合拢块C砼养生至90%强度后，将临时张拉束被张拉至设计吨位，解除#15墩临时固结（用电角法熔化硫黄泥夹层）使支点落在永久性活动支座上，然后方能拆除钢连接件。

2-8合拢块L及R砼养生至90%强度后，将临时张拉束补张拉到位，并放开现浇段L或R在膺架上的水平支撑后，方可拆除钢连接件。

三、模板、模板平台及其安装

3-1模板结构组成：

1.合拢块C、L、R模板均以倒用挂兰模板为主，其中内外模由挂兰模板改制后倒用，底模则由原挂兰底模沿桥纵向一分为二使用，仅内模活脚须新制，采用木模，见图W2－1051－1074。

2.模板平台除合拢块C采用吊挂式底模平台外，合拢块L、R均在膺架上铺设底模。

3.倒用模板须重新修整、组拼、破坏严重的则须按原图重新加工（尤其是外侧模板和外翼顶模），注意模板接缝处应保证平齐，接缝边螺栓孔无拉脱、变形，烧坏或堵死等现象。

4.内外模间采用Φ18对拉螺栓，并夹Φ25硬塑套管控制模板间距，对拉螺栓生侧设立排（横向）、四道（竖向）共12根，为保证梁体外观整洁和便于拉杆拆除，拉杆宜采用无粘结筋方法处理。

5.内外模板的吊挂分配梁采用挂兰模板导梁一根截为两根，施工时分配梁前后端分别用拉杆吊挂在两端已浇筑好梁段上，并采用施拧各吊杆螺栓调整内外模板标高，局部调整则采用可调撑杆和底座顶杆进行。

6.所有模板安装前均须涂脱模剂

3-2模板安装及底模平台吊装（C合拢块）

1.安排一台8t轮胎吊机上桥，由于合拢块C位于岸边浅滩处，龙门架及浮吊等起吊设备均无法使用，故需安排一QT8t汽车吊上桥，用以拼装底模平台、模板吊装等起吊工作，QY8t汽车吊工作要求：

a.站位：

前轮距梁端不小于3m，整个吊机应位于腹板以内梁面上。

b.起吊幅度最大不超过7.88m，最大起重量1.4t。

c.遵守汽车吊的其他有关规程。

2.安装底模平台及底模

a.底模平台宜在C合拢块以下地面上拼装，拼装前应将场地清理干净，利用枕木垛等建立一拼装平台并抄平，由龙门架和汽车吊将杆件倒运到位现散拼底模平台，并将底模回定在底模平台上。

b.进行上述工作时，#14墩武昌侧挂兰主桁分暂不退出，利用拆除挂底底模平台用卷扬机及吊点将合拢块底模平台起吊至梁底并用原挂兰底模平台后吊杆将其吊挂在两悬臂梁端底板上，暂不上紧。

c.将#14墩挂兰主桁拆除，布设压重（第五节详述），装焊钢支撑（第二节详述），将底模平台起顶到位。

3-3L、R合拢块须先对膺架进行预压消除，其非弹性变形，并考虑其弹性变形值对标高点予以修政，抄定安装无误后，将垫块、楔块固定牢靠。

3-4底模安装前应作出箱体中心线及两悬臂端腹板外侧线型，安装时应与两悬壁端密贴，加垫橡胶条以防漏浆。

3-5侧顶模安装顺序

1.底模安装校定好后，绑扎底板钢筋网、定位网和波纹管。

2.立内侧模、内顶模，吊装胶板钢筋网、定位网、波纹管。

3.立外侧模、外顶模、安装内外模间对拉螺栓，

4.绑扎顶板钢筋网、波纹管、定位网等。

5.完成其他工作，全面调整，经检查认可后，灌注砼。

3-6模板安装要求：

1.安装允许偏差：

①模板标高±10mm

②模板内部尺寸±5,-10mm

③模板轴线偏位±10mm

④相邻模板表面高低差2mm

⑤模板表面平整度（用2m直尺检查）5mm

⑥模板安装倾斜度±H/1000

⑦主要予埋件中心位置±5mm

2.活脚模采用内撑杆至少三道进行固定。

3.内模模板上下接缝处必须采用措施进行加固处理以保证其竖向刚度，避免因砼侧压力而出现拆线、鼓胀等现象。

4.模板与两悬臂匹配端应贴紧，有缝隙处用棉纱堵死，模板伸入匹配端长度与设计偏差不大于15mm。

3-7砼强度至5～10MPa，拆除内外侧模，30MPa时，拆除内外顶模，90%并张拉后拆除底模。

四、钢筋及预应力安装

4-1钢筋加工前，应按规范对钢筋进行调直和清除污锈等处理，并按规范要求进行抽检。

4-2钢筋的弯制以及末端的弯钩应符合设计要求，如设计无规定时，则按有关规范处理。

4-3钢筋接头均采用闪光对焊，考虑到条件限制，对直径Φ16以下的钢筋可采用绑扎接头，其搭接长度按有关规范执行，一般按35d长度塔接。

4-4钢筋安装前，应对已灌注梁段的砼结合面凿毛清洗。

并清除堵漏杂物，尤其是主筋上油渍、砂浆等附首物。

4-5顶底板钢筋网均应按梅花型排设拉钩，间距30cm。

4-6合拢块钢筋宜采用散扎方式绑扎，并按底板→腹板→顶板的顺序进行。

4-7钢筋安装误差：

1.主筋间距±10mm

2.箍筋间距±20mm

3.钢筋排距±5mm

4.保护层厚度±5mm

4-8梁体预埋件设置

包括桥面转轨预埋钢筋，人行道踢脚及缘石预埋筋、浇水孔、穿线孔、灯柱预埋件等，均见局设计院有关刚构主体设计图纸及通知单，其位置误差控制在±10mm以内。

4-9纵向预应力束采用12－7Φ5钢绞线，Φ内85波纹管制孔，预应力束编号见图9046-04-3027，下料长度见图9046-04-3003～9046-04-3005，下料采用氧气或砂轮机切割，严禁使用电焊切割，切割前两端头先用铁线绑扎，切断后断面切口应平齐。

4-10横向预应力束每合拢块共3束采用24Φ5钢丝束F式锥形锚具，Φ内50波纹管制孔，锚下张拉力565.5KN。

4-11预应力孔道波纹管制孔定位采用定位网定位，安装误差上下不大于6mm，对于现场制作波纹管应作抽样检查，并符合上海市企标《Q/YB-06057－86》要求。

4-12波纹管安装应与钢筋绑扎同时进行，由定位网将其夹紧，经校核位置无误后进行加固，波纹管的接头采用套接方式，套接管长25～30cm，其两端用胶布包缠密贴，以防漏浆。

4-13波纹管安装好后顶板Φ内50波纹管应穿入芯棒，宜使用Φ外40mm胶皮管，对纵向束由于预应力管道已贯通，不宜使用芯棒，可直接将12-7Φ5钢绞线穿入，留待张拉。

4-14钢绞线穿束前用压力水冲洗孔道，再用风吹干孔道内的水分。

穿束可采用Φ5mm高强钢丝作引线，由卷扬机牵引穿束，对于较长的钢绞线束，可用一根7Φ5钢绞线作引线，由穿束机穿束，对于较短的钢束，也可人工穿束。

4-15因通长纵向预应力束和横向预应力束孔道较长，为保证压浆密实，纵向束每75m范围内应设一个排气孔，若两悬端较远距离未设，则应于合拢块范围内补设一个，横向束每束设2个排气孔。

另外对F式锚下垫板应增设压浆孔。

五、砼灌注及换重要求

5-1合拢块砼设计强度55MPa，水泥用量应控制在500kg/m3以内，陷度10～16cm，砼不离析，不泌水，和易性好，初凝时间不低于6小时，终凝时间10小时。

5-2根据低温合拢的原则，灌注砼应选择一天中温度相对较低时进行，一般选择在夜间气温较低时一次全部浇注砼完毕，实际施工可在傍晚以后开始灌注砼，第二天日出以前必须浇注完毕，白天气温较高时应在合拢段及相邻跨的箱顶面经常洒水保持潮湿，减少日照不均对合拢块的影响。

5-3砼振捣采用插入式振捣器，要求均匀而连接地布料、振捣，平面宜分层浇注，每层厚度约30cm，振动棒禁止触及钢筋骨架，波纹管及定位网并离开模板20cm，振动棒移动间距不大于其作业半径的1.5倍，约15cm左右，每层振捣振动棒应插入下层砼内5cm～10cm，振捣以砼面无气汽，无明显下沉，表面略注浆为度，不得超振或漏振。

5-4砼灌注顺序为底板→腹板→顶板中部至两侧，灌注完毕后，应加强养护，若遇气温偏低时（-5℃以下），应将砼顶板表面加盖草袋，帐篷等进行养护，箱内可采用电加热养生，至砼强度达60%。

5-5按梁体1/2箱高度各取2-3组试件，作R28标养：

另取2-3组试件随梁养护，置于箱体处。

5-6由于合拢块的特殊要求，砼灌注期间应布置换重，具体办法如下：

1.合拢块C采取沙袋换重，设钢支撑前，应在两侧悬端布置沙袋压重，每袋砂重约50～100kg以便搬卸，砂袋装好后应称重贴好标签，经核对后借助于龙门吊机和汽车吊将其运至梁面，并按距悬臂端2.8m，沿箱中心线对称布设，每侧悬臂端布置28t，置放在靠近腹板的梁面上，灌注砼时，根据灌注速度逐步按比例撤除，撤除后的沙袋运至#0块附近，撤卸速度可按正式计算：

保证砼灌注完砂袋撤除完毕。

2.合拢块L、R可采用浮鲸灌水压重，按设计图纸W2－1062及W2－1069分别布置，灌注砼应逐步抽水换重，换重速度照下式计算

保证砼灌注完水抽完。

3.换重进，要设专门换重小组，设专人进行统计、计算，以每米小时为一个单位（即每30分钟撤重一次，并作好统计）。

4.注意C合拢块砂袋撤除项采用人工撤除，不得用汽车吊撤重，此时汽车吊应退回#0块。

六、预应力张拉、压浆

6-1立模后，灌注砼前，为满足合拢需要，根据设计要求对部分束实施临时张拉，张拉力300KN（见第一节）。

6-2砼强度至90%后，将临时张拉束张拉至设计吨位。

6-3拆除钢支撑后，对纵向预应力束12－7Φ5钢绞线QM锚体系实施分阶段张拉（第一节已详述，并可参照图9046-04-3028中所述张拉顺序进行），均为两端张拉。

6-4张拉前，对砼及预应力孔道进行认真检查：

1.用通孔器逐孔检查，并用压力风清除孔内残值；

2.检查预埋锚板位置是否准确，是否与孔道轴线垂直，允许不垂直度为1°，否则应用楔形垫板校正，以保证锚环均匀受力。

3.锚板附近砼是否密实，若有空洞，应事先修补后再行张拉。

6-5张拉12－7Φ5钢绞线采用YGW－250型千斤顶，张拉24Φ5高强丝束采用YZ85工作用千斤顶，并配置配套设备，千斤顶及油泵均要进行重标定，校正后使用。

6-6张拉顶板纵向束时，千斤顶等设备的固定和移动方法可参照图W2－700进行，其上下移动靠一2t倒链辅助进行，左右移动依靠人工进行，前后走行靠支架走行轮走行，由于张拉平台悬臂较大，支队后部应予应重，可采用2t万能杆件进行压重，张拉平台仅限四人操作，以策安全，另外千斤顶的张拉角度可采用木楔块进行调整，调整完予以固定。

6-7张拉时以张拉力控制，并同时校核其伸长量，要求两端实测伸长量之和与理论值误差不超过6%。

6-8具体张拉程序及其他注意事项详见“刚构张拉补充工艺”中有关规定。

6-9有关孔道压浆等工艺要求亦见“刚构张拉补充工艺”。

6-10张拉质量要求

①每束钢丝或钢绞线断丝、滑丝（指单丝）数少核1根，同时每断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。

②每束钢束滑丝总是不超过该束总伸长量的2%，每端滑移量小于3mm。

③F式锚的外露量不少于5mm。

核1根，同时每断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。

②每束钢束滑丝总是不超过该束总伸长量的2%，每端滑移量小于3mm。

2F式锚的外露量不少于5mm。