株洲湘江四桥140m跨斜拉桥箱梁塔柱施工技术交底.docx
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株洲湘江四桥140m跨斜拉桥箱梁塔柱施工技术交底
株洲湘江四桥140m跨斜拉桥
箱梁、塔柱施工
技
术
交
底
中港二航局株洲湘江四桥
项目经理部
二00六年二月
目录
一、工程概述4
二、140m跨斜拉桥箱梁、塔柱、斜拉索施工工艺流程7
三、140m跨斜拉桥箱梁、塔柱、斜拉索施工测量8
1、塔柱测量8
2、挂篮测量8
2.1、挂篮预压测量8
2.2、挂篮施工测量8
3、索鞍及梁段索套管测量9
3.1、塔柱索鞍测量9
3.1、梁段索套管测量9
四、20＃～22＃墩墩位处支架上梁段施工10
1、临时支架设计10
2、零号块、1＃块、2#块模板制作安装10
3、钢筋施工10
4、预应力施工10
4.1、预应力管道埋设11
4.2、压浆和排气孔的设置11
4.3、预应力材料进场和下料及穿束11
4.4、张拉11
5、混凝土施工13
5.1、混凝土配合比技术要求13
5.2、混凝土浇筑13
5.3、施工缝处理13
5.4、混凝土养护13
6、临时固接施工14
五、塔柱施工15
1、劲性骨架施工17
2、钢筋施工18
3、模板施工18
4、混凝土施工18
4.1、混凝土的配合比要求19
4.2、分层厚度19
4.3、混凝土振捣19
4.4、混凝土浇筑工艺19
4.5、混凝土养护及施工缝处理19
4.6、混凝土浇筑注意事项19
5、索鞍定位20
六、后支点菱形挂篮安装施工21
1、菱形挂篮安装21
2、菱形挂篮预压21
2.1、预压方法21
2.2、挂篮预压步骤22
七、挂篮悬浇施工23
1、模板制安23
2、钢筋施工、预应力施工及混凝土施工23
3、斜拉索的施工23
4、挂篮拆除23
八、边跨支架上梁段现浇施工24
1、支架设计24
2、边跨支架搭设24
3、边跨支架预压24
4、边跨梁段施工24
5、边跨支架拆除24
九、中跨合龙段施工25
十、140m跨斜拉桥箱梁、塔柱施工安全文明生产26
十一、140m跨斜拉桥箱梁、塔柱施工进度计划27
一、工程概述
株洲湘江四桥桥型为三塔斜拉桥。
桥跨组成为75m+2x140m+75m，系三塔单索面预应力混凝土部分斜拉桥。
结构形式为塔梁固接、塔梁与墩分离，墩顶设支座。
孔径布置为：
0.4m（伸缩缝）+74.8m+2x140m+74.8m+0.32m（伸缩缝），全长430.32m，桥上纵坡变坡点位于21号墩中心线（中塔）处，河西侧纵坡为1.2%，河东侧纵坡为3%，桥梁设计标高线离桥梁中心线100cm，桥面横坡2.0%。
采用分段悬浇施工工艺。
主梁采用单箱三室箱形截面，外腹板斜置，箱梁顶宽2900cm，腹板斜率不变，箱梁底板宽度由19.42m渐变到20.37m。
主墩墩顶根部梁高435cm，向中、边跨方向63m范围内梁高变化采用二次抛物线，其余为等高梁段，梁高280cm。
箱梁合龙段底板厚度28cm，0号块端部底板厚度为120cm，3∽22号截面底板厚度变化采用二次抛物线。
中室顶板厚60cm（0号段处为90cm），边室顶板厚度28cm，边腹板厚度由115cm∽80cm∽65cm变化，中腹板厚度由110cm∽80cm∽55cm变化。
墩顶横隔板厚300cm，边跨端横隔板厚100cm，斜拉索锚固区中室隔板厚60cm，边室隔板厚30cm。
主梁采用三向预应力结构。
主梁按挂蓝悬臂浇筑法施工设计，0号块节段长500cm，22号节段长350cm，中跨合龙段长200cm，其余梁段长300cm。
塔高边塔为21m，中塔为30m，采用实心矩形截面，截面尺寸横桥向为2.5m，顺桥向为3.5m，布置在中央分隔带上，塔上设鞍座。
鞍座设计采用分丝管形式，每根分丝管穿一根钢绞线以利换索，在两侧斜拉索出口处设抗滑锚，以克服索的不平衡拉力，防止钢绞线滑动。
斜拉索为竖琴形单索面，横桥向分两排（间距90cm），斜拉索采用环氧喷涂钢绞线，单根钢绞线规格直径为15.2mm，每索由37根环氧噴涂钢绞线组成，拉索采用多重防腐，单根钢绞线为环氧噴涂，外包单层PE，钢绞线索外包HDPE套管。
每个塔上共16根索，塔上沿高度方向索距边塔为90cm，中塔为110cm，梁上顺桥向索距600cm，斜拉索锚固于中室隔板上，两端张拉，锚具为夹片式群锚（参考OVM250AT型钢绞线拉索群锚张拉端锚具设计）。
株洲湘江四桥140m跨斜拉桥混凝土工程量统计见表1。
株洲湘江四桥140m跨斜拉桥混凝土工程量统计表1
部位
总方量（m3）
数量
部位
单个方量（m3）
数量
合计（m3）
0号节段
518.2
3
0号段加横隔板
439.4
3
1318.2
1号节段
621.8
6
1号节段
103.6
6
621.8
2号节段
635.0
6
2号节段
105.8
6
635.0
3号节段
585.1
6
3号节段
97.5
6
585.1
4号节段
570.5
6
4号节段
95.1
6
570.5
5号节段
556.7
6
5号节段
92.8
6
556.7
6号节段
541.1
6
6号节段加横隔板
109.4
6
656.1
7号节段
516.0
6
7号节段
86.0
6
516.0
8号节段
488.0
6
8号节段加横隔板
100.3
6
602.0
9号节段
471.0
6
9号节段
78.5
6
471.0
10号节段
462.0
6
10号节段加横隔板
95.2
6
571.0
11号节段
454.0
6
11号节段
75.7
6
454.0
12号节段
447.0
6
12号节段加横隔板
92.0
6
552.0
13号节段
440.0
6
13号节段
73.3
6
440.0
14号节段
434.0
6
14号节段加横隔板
89.2
6
535.0
15号节段
428.1
6
15号节段
71.4
6
428.1
16号节段
424.0
6
16号节段加横隔板
87.2
6
523.0
17号节段
420.0
6
17号节段
70.0
6
420.0
18号节段
417.0
6
18号节段加横隔板
85.7
6
514.0
19号节段
415.0
6
19号节段
69.2
6
415.0
20号节段
413.0
6
20号节段加横隔板
84.8
6
509.0
21号节段
412.1
6
21号节段
68.7
6
412.1
22号节段
481.0
6
22号节段
80.2
6
481.0
中合龙段
92.0
2
中合龙段及加厚段
51.5
2
103.0
23号节段
138.0
2
23号节段
69.0
2
138.0
24号节段
137.1
2
24号节段加横隔板
138.3
2
276.5
中合龙段加厚段
11.0
2
预应力齿块
2.82
152
428.8
边跨底齿块
64.0
16
20号墩塔柱
143.8
1
143.8
中跨顶齿块
128.0
32
21号墩塔柱
213.8
1
213.8
中跨底齿块
192.0
48
22号墩塔柱
143.8
1
143.8
中跨异型底齿块
44.8
56
∑
14234
0号块隔板
800.0
3
19号墩横隔板
69.1
1
23号墩横隔板
70.3
1
6号节段中隔板
115.0
6
8号节段中隔板
114.0
6
10号节段中隔板
109.0
6
12号节段中隔板
105.0
6
14号节段中隔板
101.0
6
16号节段中隔板
99.0
6
18号节段中隔板
97.0
6
20号节段中隔板
96.0
6
20号墩塔柱
143.8
1
21号墩塔柱
213.8
1
22号墩塔柱
143.8
1
∑
14234
351
二、140m跨斜拉桥箱梁、塔柱、斜拉索施工工艺流程
三、140m跨斜拉桥箱梁、塔柱、斜拉索施工测量
在主桥上部结构施工之前，采用相对稳定的K3、K6桥区控制点来布设上构测量施工控制网，控制网所取点一般位于较高处，如19#墩、23#墩墩顶，20#~22#墩0#块梁段桥面。
控制网的布设密度、等级应能满足上构施工测量的需要。
上构测量施工控制网经严密平差后以书面形式上报监理审批。
1、塔柱测量
塔柱的测量方法同墩身一样，采用极坐标三维法放样检测。
所不同的是我们将在塔柱的四个角点处做一个平面、高程控制标志，以便施工人员用线锥、钢尺校核塔柱位置和高程。
2、挂篮测量
2.1、挂篮预压测量
挂篮预抬值的调整是挂篮施工中的重点，能正确把握预抬值的变化是控制箱梁最终成果的关键。
预压前的预拱值是根据挂篮受力的理论挠度计算得来的，现只要分别测出模板在预压前、受压时、卸载状态下的变形情况，即可计算出挂篮弹性变形和非弹性变形。
2.2、挂篮施工测量
首节挂篮在浇筑前根据挂篮的理论挠度、预压预抬值的综合预抬值进行调整即可。
行走中的挂篮要完成浇筑前后及前二节挂篮的受力变化测量。
挂篮施工过程中，一般分四个工况对桥面进行测量：
1挂篮行走到位对挂篮和部分梁段桥面进行测量；
2施工梁段混凝土浇筑后对挂篮和部分梁段桥面进行测量；
3梁内三向预应力施工完毕对部分梁段桥面进行测量；
4斜拉索架设和张拉完毕对部分梁段桥面进行测量；
5重复以上步骤
在施工过程中，根据监控要求，某个工况需对塔顶偏位进行测量。
3、索鞍及梁段索套管测量
3.1、塔柱索鞍测量
塔柱上的索鞍测量，通过测量索鞍的进出口位置来确定，利用全站仪配套的小棱镜观测。
可以用钢尺丈量塔底控制点和索鞍前端底部距离来校核高程。
索鞍位置无误后进行加固，加固后的索鞍需进行复测。
3.1、梁段索套管测量
在挂篮浇筑前监控单位提供梁段索套管在索套管安装时与全桥竣工时相比的修正角度，根据修正角度、设计角度确定梁段索套管的放样位置。
放样好后对梁段索套管进行加固，加固后同样需进行复测。
四、20＃～22＃墩墩位处支架上梁段施工
20＃～22＃墩零号块顺桥向长为5.0m，1#块、2#块顺桥向长3.0m，考虑到挂篮安装，0#块、1#块、2#块梁段均采取支架上现浇，即支架上梁段总长17.0m，依靠墩身在承台上搭设临时支架完成模板支立、钢筋绑扎、预应力埋设、混凝土浇筑、预应力施工。
1、临时支架设计
支架上梁段按0#块、1#块、2#块梁段划分做三次完成梁段施工，即先施工0#块梁段、再对称施工1#梁段、最后对称施工2#块梁段。
分别施工各支架上梁段时支架构造修改见附图。
2、零号块、1＃块、2#块模板制作安装
零号块、1＃块、2#块的模板均采取钢模，构造图祥见《株洲湘江四桥140m跨斜拉桥墩处现浇支架及悬浇挂篮施工图设计》。
模板由模板厂精加工，运至现场利用塔吊安装，支架搭设完毕，即可铺设底模，再安装侧模，最后安装内模。
在支架上搭设脚手架，上好可调顶托，便于外侧模板的微调；为方便人工搬运，内模采取组合钢模或组合钢框竹胶模，内模利用满堂支架支撑。
模板加工、安装时，严格按照规范执行。
3、钢筋施工
钢筋首先在后场加工成设计尺寸形状，运至现场，按绑扎先后顺序分类起吊。
钢筋绑扎尺寸严格按设计图纸控制。
钢筋保护层用C55带扎丝砂浆垫块或塑料垫块。
垫块厚度根据不同部位而确定。
4、预应力施工
主梁采用三向预应力结构，纵向预应力前期直束分为9φs15.2mm及12φs15.2mm钢绞线，前期下弯束及后期束为12φs15.2mm钢绞线，顶板合龙索为9φs15.2mm钢绞线。
两种钢绞线张拉控制应力为1395MPa（0.75fpk），张拉控制力分别为1758kN及2344kN，配YM15-9锚具及YM15-12锚具，边跨部分顶板前期索及底板后期索采用单端张拉，其余均采用两端张拉。
顶板横向预应力筋为3φs15.2mm钢绞线，纵向间距为50cm，均采用单端张拉，控制应力为1395Mpa（0.75fpk）。
箱梁腹板内设竖向预应力精轧螺纹钢筋（JL32），配扎丝锚具，控制应力0.9fpk,张拉控制力为568kN。
每一个边腹板布置2根，中腹板布置2根或1根，纵向间距为50cm，箱梁下端为锚固端，上端为张拉端。
箱梁横隔板竖向设有预应力精轧螺纹钢筋，横向布置5φs15.2mm钢绞线。
4.1、预应力管道埋设
140m跨斜拉桥预应力为三向预应力，波纹管埋设必须准确定位，误差不大于5mm。
为保证波纹管正位，沿波纹管方向设置定位钢筋，定位钢筋与普通钢筋牢固焊接，以防止管道的上浮或下沉。
当波纹管与普通钢筋冲突时,必须要移开或断开普通钢筋，确保预应力顺直，定位准确。
波纹管安装完成后，在管内穿插外径小于波纹管内径3mm左右的聚乙炳衬管。
4.2、压浆和排气孔的设置
纵向、横向预应力压浆从压浆嘴进浆，预应力管道的最高点留置排气孔。
竖向预应力管道靠近底部设置压浆嘴，靠近顶部锚板处设置排气孔。
4.3、预应力材料进场和下料及穿束
钢绞线运输至现场后要做好防雨、防潮措施。
对于同批量的钢绞线要进行抽样检查，对不合格的产品严禁使用。
钢绞线的下料长度要考虑两端的工作长度，严禁使用电或氧弧切割，只能用圆盘锯切割，且应使钢绞线的切割断面为一平面，以便张拉时检查有无断丝。
拆模后清除喇叭管及压浆孔内的杂物，并用高压水冲洗管道，然后才可穿束。
4.4、张拉
按照设计图纸要求，当混凝土强度达到设计强度的85％（即46.75Mpa）才可进行预应力张拉,张拉时应先张拉箱梁纵向预应力束，再张拉横梁预应力束，最后张拉箱梁竖向预应力筋。
⒈纵向预应力束张拉程序：
先在箱梁截面四角对称进行，先张拉顶板束，再张拉底板束，其上下左右束差不得大于2束。
箱梁竖向筋（JL32精轧螺纹钢筋）可一次张拉到控制应力，在24h以内再张拉一次，然后持荷5min后测伸长量并锚固。
钢绞线张拉按以下步骤进行：
初张拉（张拉力P0为设计张拉力的0.1倍）→持荷2分钟→量测伸长量δ0→张拉至设计吨位P→持荷2分钟→量测伸长量δ1→卸压→量测伸长量δ2→退顶
实际引伸量：
根据公式δ=P×（δ1－δ0）/（P－P0）-（δ1－δ2）计算实际引伸量，与理论伸长量Δ进行比较，查看（δ－Δ）/Δ是否在[－5％，+6％]以内。
如满足，说明张拉合格，否则，应查明原因并采取相应的措施处理后方可继续张拉。
检查千斤顶及锚具有无滑丝：
根据（δ2－δ1）是否大于7mm来判断有无滑丝。
如大于7mm，则表明出现了整体滑丝，应查明原因并采取相应的措施，解决后方可继续张拉。
⒉纵向预应力束孔道要求锚垫板与锚束垂直，扩孔中心与束孔中心、锚固中心与垫板中心、接长孔中心与前期束孔中心均应同心。
⒊竖向预应力粗钢筋用塑料管成孔，其下端锚固于梁体内，上端为张拉端，施工中严格控制质量，保证管道预埋位置准确，严格按有关规程进行张拉，严禁用电焊和电吹切割粗钢筋。
⒋箱梁纵向、竖向预应力束均应在支架上，待混凝土强度达到85%时进行张拉，张拉时应先张拉箱梁纵向预应力束，再张拉横梁预应力束，最后张拉箱梁竖向预应力筋。
⒌混凝土必须达到85%设计强度才能施加预应力,混凝土的取样及养生条件应和现场浇筑的混凝土相符,所有预应力张拉均要求双控,引伸量误差应控制在6%以内;在测定引伸量时应扣除非弹性变形引起的全部引伸量值。
对同一张拉截面的断丝率不得大于1%,在任何情况下不允许钢绞线整根拉断。
⒍预应力束张拉完毕后，严禁撞击锚具和钢束，永久束应立即进行管道压浆。
⒎施工中JL32精轧螺纹钢筋应避免生锈和局部损伤,以免脆性破坏。
5、混凝土施工
5.1、混凝土配合比技术要求
混凝土强度：
55MPa；
混凝土坍落度：
12cm∽16cm；
粗骨料粒径要求：
5mm∽35mm；
混凝土缓凝时间：
不小于20小时。
5.2、混凝土浇筑
浇筑顺序依次为：
腹板→底板→顶板，各部分混凝土浇筑时分层布料，振捣密实；0#块两悬臂端混凝土同步浇筑，在混凝土浇筑过程中严格控制两端相差不超过30t。
混凝土浇筑作业的同时做好预应力管道以及压浆嘴的保护工作。
5.3、施工缝处理
混凝土浇筑完成后，立即做好混凝土的养护工作，待强度达到2.5MPa时，对封头端施工缝进行人工凿毛，并清理干净。
5.4、混凝土养护
新浇混凝土终凝后，即拆除底板压浆模板，并在顶板及底板混凝土上覆盖一层湿润的麻袋进行养护；当内腹模、内顶模、外侧模及底模脱开后，均匀地洒水养护，混凝土养护时间不少于7天。
6、临时固接施工
按施工图设计,在盖梁和0#块中横隔板内预埋螺纹钢筋，盖梁与0#块中横隔板间利用C45混凝土浇筑临时支座垫石,螺纹钢筋、支座垫石混凝土作为抵抗倾覆力矩的受拉、受压杆件。
五、塔柱施工
考虑到作业场地的因素，在1号块梁段施工完毕，开始塔柱施工，塔柱高度20墩、22#墩高度为21.0m，21#墩为30.0m。
塔柱为实心体，索鞍定位要求高，采用劲性骨架进行定位，塔柱采用翻模法施工，在四周搭设钢管脚手架同步跟进。
劲性骨架、钢筋、模板、索鞍等采用塔吊吊装。
塔柱沿高度方向细部尺寸见表2
塔柱沿高度方向细部尺寸表2
20#墩西侧
拉索水平角
a
b
L
C
20#墩东侧
拉索水平角
a
b
L
C
47.7
48.8
A1
0.505
29.0
52.5
135.5
48.0
B1
0.498
28.6
52.7
135.7
47.8
A2
0.433
25.2
54.5
137.4
42.2
B2
0.425
24.7
54.7
137.6
42.1
A3
0.385
22.5
55.6
138.7
39.1
B3
0.376
22.1
55.8
139.0
38.9
A4
0.351
20.6
56.3
139.7
37.1
B4
0.342
20.1
56.5
139.9
37.0
A5
0.326
19.2
56.8
140.4
35.8
B5
0.317
18.7
57.0
140.6
35.7
A6
0.307
18.1
57.2
140.9
34.9
B6
0.298
17.6
57.4
141.2
34.7
A7
0.292
17.2
57.5
141.4
34.2
B7
0.282
16.7
57.6
141.6
34.1
A8
0.279
16.5
57.7
141.7
B8
0.270
16.0
57.8
142.0
∑
4.481
3.190
∑
4.495
3.190
齿块以下塔柱高度
8.611
10.1
56.975
65.586
齿块以下塔柱高度
8.611
10.1
56.975
65.586
齿块总高度
7.671
73.257
齿块总高度
7.685
73.271
塔顶段标准截面高度
0.547
4.718
77.975
塔顶段标准截面高度
0.533
4.704
77.975
塔尖高度
4.171
塔尖高度
4.171
塔柱总高度
21.000
塔柱总高度
21.000
21#墩西侧
拉索水平角
a
b
L
C
21#墩东侧
拉索水平角
a
b
L
C
43.7
41.7
C1
0.532
30.5
51.7
134.8
69.1
D1
0.546
31.1
51.3
134.4
69.4
C2
0.459
26.6
53.8
136.7
63.1
D2
0.473
27.4
53.4
136.3
63.5
C3
0.410
23.9
55.0
138.0
59.8
D3
0.425
24.8
54.7
137.6
60.1
C4
0.376
22.0
55.8
139.0
57.7
D4
0.391
22.9
55.5
138.6
58.1
C5
0.350
20.6
56.4
139.7
56.4
D5
0.366
21.5
56.0
139.3
56.7
C6
0.330
19.5
56.8
140.3
55.4
D6
0.346
20.4
56.4
139.8
55.7
C7
0.315
18.6
57.1
140.7
54.7
D7
0.331
19.5
56.7
140.3
55.0
C8
0.302
17.8
57.3
141.1
D8
0.318
18.8
57.0
140.6
∑
4.438
4.599
∑
4.410
4.601
齿块以下塔柱高度
9.611
11.1
56.6950
66.306
齿块以下塔柱高度
9.611
11.1
56.695
66.306
齿块总高度
9.037
75.342
齿块总高度
9.011
75.317
塔顶段标准截面高度
7.182
11.353
86.695
塔顶段标准截面高度
7.207
11.378
86.695
塔尖高度
4.171
塔尖高度
4.171
塔柱总高度
30.000
塔柱总高度
30.000
22#墩西侧
拉索水平角
a
b
L
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