石拉塔大桥箱梁悬浇施工方案.docx
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石拉塔大桥箱梁悬浇施工方案
石拉塔大桥
一、二号墩箱梁悬浇段
施
工
技
术
方
案
路桥集团公路一局
二OO六年七月二十八日
国道109线石拉塔大桥箱梁悬浇段施工方案
一、工程概况：
国道109线大东高速公路第七合同段石拉塔大桥主桥上部为连续刚构预应力混凝土箱梁，由于桥面不宽，采用了整体单幅桥梁设计，主梁采用单箱单室，箱顶宽12.0米，箱底宽6.0米，单侧悬臂宽度3.0米。
主桥路径组合为66+120+66米，主桥长度为252.0米，边跨与主跨度的比值为L1/L=0.55.
箱梁跨中梁高2.7米，墩顶根部梁高6.0米，单“T”箱梁梁高采用半立方抛物线变化；箱梁跨中底板厚度28厘米，墩顶底板根部厚度100厘米，底板厚度变化采用二次抛物线。
箱梁腹板厚度采用40、60厘米二个级别变化，边跨箱梁腹板从合拢段到梁端由40cm增加到150cm厘米；主梁零号块腹板厚度为60cm。
为满足桥面横坡和减轻结构自重，将箱梁顶板设置成带有横坡的型式，使桥面铺装厚度横向一致。
箱梁采用C55混凝土。
结合有利施工、缩短悬臂浇注周期、降低施工钢材数量的原则考虑，主梁悬臂浇注梁段长度共划分为4米和5米两种节段，最大悬臂浇注梁段重量为1652KN。
石拉塔大桥上部箱梁悬浇从3号段开始，13号段结束，中跨14号段为合拢段，边跨14号为边跨合拢段，边跨J1、J2为边跨现浇段，节段具体数量见下表：
节段号
节段长度（m）
方量（方）
腹板厚（cm）
底板厚（cm）
0
5.50
145.894
60
1.000
1
1.25
20.661
60
1.000
2
4.00
63.520
60
0.969
3
4.00
59.755
60
0.874
4
4.00
56.279
60
0.786
5
4.00
51.718
60
0.705
6
4.00
50.187
40
0.631
7
5.00
59.365
40
0.565
8
5.00
56.341
40
0.491
9
5.00
53.809
40
0.429
10
5.00
51.764
40
0.377
11
5.00
50.206
40
0.336
12
5.00
49.135
40
0.307
13
5.00
48.550
40
0.288
14
2.00
19.352
90
0.280
J1
3.72
40.077
150
0.384
J2
1.20
21.005
150
0.600
除0#块、中跨合拢14＃块和边跨端部设横隔板外，其余梁段不设横隔板。
桥面横坡设于箱梁顶面，箱梁底面平置。
二、施工方案
砼采用拌合站集中拌合，罐车运输至墩底，拖式混凝土泵竖直提升并水平输送入模；采用自行设计、定点专业厂家加工的挂篮及大面积组合钢模进行悬臂施工。
每个悬臂段一次性浇注完成。
每墩对称平衡施工，不平衡重量不超过一个梁段的底板重量。
三、施工工艺
一）挂篮
1、挂篮结构
箱梁施工挂篮为斜拉桁架组合体系，该挂篮由承重系统和模板系统、液压系统等组成。
2、挂篮测试目的
检验挂篮的实际承载能力和安全可靠性，并获得弹性和非弹性变形系数，为箱梁施工控制提供数据，同时检验挂篮加工质量。
3、挂篮测试方案
1）加载方法
在2号块腹板上预埋型钢，制作三角形反力架，反力架下设横梁，通过拉压横梁给挂篮前上横梁和前下横梁加载，来测试挂篮的承载能力和变形。
2）测试步骤
1计算挂篮主桁系统、底篮系统、模板系统、平台、液压电器系统的重量，绘制挂篮应用受力图式，计算在最大荷载下各支点力、上下弦内力、后锚点变形、前锚点变形。
2按实际使用状态安装挂篮，安装加载系统；
3计算加载值。
在前吊点加载时按1.2倍实际最大受力加载。
4按五级加载、二级卸载计算分级加载量。
5在安装完毕的挂篮上设置变形观测点，分别为后锚点、支点处、主桁前吊点处、前横梁。
需在后锚点、支点处建立参照点。
6分级加载，测量。
7分级卸载，测量。
3）测试内容
1未加载之前，测各测点的标高值；
2分级加载，测各测点的标高值（变形值）；
3分级卸载，测各测点的标高值（变形值）。
4）记录及成果分析
挂篮测试的记录填写“挂篮测试数据表”。
对数据进行计算，得出挂篮在各荷载中下的弹性变形值和非弹性变形值，绘制弹性变形曲线，分析应力值，计算安全系数。
4、挂篮拼装、移动和拆除
1）挂篮拼装
先拼装纵梁、前后横梁，再拼装底篮、内外滑梁，最后安装液压和电气系统。
底篮可在地面拼装成整体，然后整体吊装。
2）挂篮前移
挂篮前移采用液压千斤顶，液压千斤顶通过反力架，推动挂篮在导轨上前行，内外滑梁和底篮随之移动。
达到预定位置后，将后锚固定于精轧螺纹钢之上。
3）拆除
先将挂篮上的模板和滑梁拆除，然后拆除前后横梁，再拆除吊杆，最后拆除主纵梁。
4）注意事项
挂篮后锚筋应经过试拉方可作为后锚，施工中还应有专人负责，确保锚筋旋进连接器的深度。
挂篮前移和后退时，主梁的行进同步进行。
每次挂篮就位后，应重点检查后锚点和前吊点。
5、挂篮悬臂施工步骤
主桥1、2号墩箱梁分别采用2套挂篮同时对称平衡悬臂施工，逐块推进。
悬臂段施工完毕后将挂篮拆除，选择适宜时间进行合拢段施工。
每次浇筑混凝土一次完成。
1）墩顶支架现浇段施工时预埋挂篮后锚筋,后锚筋采用Φ32预应力精扎螺纹。
设置后锚孔及内滑梁预留孔。
2）拼装挂篮，将挂篮推至预定地点，调模板标高。
3）绑扎钢筋、安装波纹管。
4）支模板，安装桥面系预埋筋以及挂篮预埋筋、预留孔。
5）浇筑前检查，包括质量检查和安全性检查。
6）浇筑混凝土。
7）混凝土养生。
8）试块强度检验合格后即进行张拉。
9）预应力管道压浆。
10）挂篮前移至下一个块段。
工艺流程图（见附图）：
挂篮悬臂施工工艺流程图
二）钢筋工程
由于悬浇箱梁分段施工，钢筋接头相应增多，而且速度又不能慢，因此，悬浇段的普通钢筋接头除有特别要求外均为绑扎，如需焊接时，必须注意不使预应力管道受到损坏。
当钢筋和管道发生碰撞时，或预埋件和管道相矛盾时，必须保证管道位置的正确。
否则，应得到设计单位的同意，才能变动管道位置。
三）模板工程：
1、挂篮模板采用大面钢模板与组合钢模相结合，即外模、顶模、底模采用大面钢模板，内模腹板上半部分不需拆除的采用大面模板，下半部分采用组合钢模组拼。
2、模板的设计荷载取600Mpa。
3、模板拼装需严密、平整。
4、模板的标高、轴线需经测量组复核后，才可浇砼。
5、箱梁腹板变窄时，腹板内模随内滑梁的变宽而变化。
四）预应力工程
1、本桥预应力有三大类型。
1）、纵向预应力：
纵向预应力钢束分为顶板束（布置在负弯矩区）和底板束（布置在负弯矩区）两种束型。
为了减小主拉应力，防止腹板开裂，在腹板内设置了下弯束。
所有纵向预应力采用大吨位群锚体系，顶板预应力钢束采用19Φs15.24钢绞线束，每个断面锚固4束；底板预应力钢束采用19Φs15.24钢绞线，受正变矩控制的每个断面锚固2束。
顶板纵向钢束的设计张拉吨位为0.75fpk=1395MPa；底板中跨纵向钢束的设计张拉吨位为0.75fpk=1395MPa；底板边跨纵向钢束的设计张拉吨位为0.60fpk=1116MPa；
2）、横向预应力：
本桥为减少高墩的工程数量，降低工程造价，箱梁设置了较大的悬臂宽度，因而需设置横向预应力来抵抗悬臂板由荷载产生的内力。
横向预应力采用2Φs15.24钢绞线，扁锚体系，间距0.5米，规格为YJMB15-2，采用一端张拉、另一端轧花固定的锚固方式，张拉端与固定端沿桥纵向交错布置。
顶板横向钢束的单根设计张拉吨位为156.42KN；
3）、竖向预应力：
竖向采用JL-32的高强精轧螺纹粗钢筋施加预应力，锚具采用YGM32型，坚向预应力粗钢筋的纵向间距为50厘米，分单排布置和双排布置两种形式。
单根精轧粗钢筋的张拉力为542KN；
2、预应力管道
1）预应力管道
纵向预应力管道采用塑料波纹管、竖向预应力管道采用镀锌铁皮波纹管，顶板横向预应力管道则采用镀锌铁皮扁型管道。
2）纵向管道
A、定位网片（每0.6米放置一片）需焊接牢固，定位准确，以保证管道顺通。
同时，在管道的平、竖弯曲处应加密定位钢筋。
B、波纹管需旋进接头管10厘米左右，外缠胶带，以保证接头严密不漏浆。
C、由于主梁分段决定管道长度只有4.0米、5.0米、2.0米，故管道接头多，接头修理必须仔细，一般情况是：
先套上半截20厘米长接头管，然后再浇砼，而不应采用管道直接伸出的办法。
这样，在下一段施工时，如接头套管损坏可以更换。
D、几乎所有的接头均会因拆模而变形损坏。
故修理时必须保证平顺，不得有钢带翘起，以防卷口造成孔道堵塞，而影响进度。
3）竖向管道
为竖向预应力高强钢筋而设置，此管道处理不好极易堵塞。
A、下口的三通（压浆管）用φ48钢管制作，而不用波纹管制作，且要在下螺帽与下垫板间要加一层泡泡沫条，以保证三通不漏浆。
压浆管口必须用优质塑料管引出模板外固定。
B、竖向预应力管道的顶端在桥面板上，埋置张拉用锚环时，必须严格按标高埋设，原则是宁低勿高（高出后，桥面施工时不好处理）
4）横向管道
管道内预先穿入了2根钢绞线，钢绞线一端压花作锚固端，一头张拉锚固。
因扁管刚度很小，且布置在顶板筋内，施工时易产生变形移位，所以施工时要特别注意保护。
钢绞线压花锚固端的长度要严格按设计图纸要求进行埋设，埋入长度一定要满足要求。
3、预应力钢筋的安放
竖向预应力钢筋和横向钢绞线是预埋入波纹管内的，施工时应注意预埋位置，留出张拉的工作长度。
横向束张拉端和锚固端交错布置。
纵向预应力钢绞线，须在砼浇注完毕达到一定强度后（养生24小时），才可穿束：
短束：
对于管道长度小于60米的一般用人工单根穿束。
由于每孔钢绞线很多，穿束时，要求钢绞线端头必须套上“子弹头”形钢套或用耐磨的胶布缠绕，使穿束通畅。
长束：
在管道长度大于60米时，人工穿束就很困难，此时可采用卷扬机穿束。
具体方法是：
1）在桥面板上，按设计长度下料加工作长度加拖头长度，应准确下料。
2）钢绞线穿束前，应进行编束，逐根理顺，防止互相缠绕，然后把钢绞线按锥形顺序排列，锥形长度为50~60厘米。
用铜焊焊成束，形成拖头。
其中中间一根应留出拖拉绳的接口长度，其余的端头应分成若干个断面焊接，使拖头成为可变形的柔性拖头，以便于在管道变形或弯曲局部穿过。
3）人工穿一根钢绞线做引线，引过卷扬机上的钢筋绳。
采用自制连接器连接焊好的拖头。
起动卷扬机，通过滑轮慢慢地把钢绞线束引进管内。
钢束穿出孔道后用砂轮切除拖头，严禁使用气割和电焊。
五）预应力张拉（详见张拉计算书）：
1、横向束张拉
采用27t穿心千斤顶，并有顶锚功能，单张拉。
横向束张拉施工控制的重点为：
1）张拉机具必须满足使用标准。
张拉前，先标定千斤顶和油表，使油表和千斤顶一一对应。
利用回归曲线方程，算出相应吨位的读数。
2）锚环、夹片安装必须正确。
3）张拉加力程序：
0---23.463kN—31.284kN—161.113kN（持荷2分钟锚固）（执行JTJO41-2000）。
4）单向对称、交替张拉。
5）张拉后用切割机切掉多余部分，留5厘米，封锚。
2、竖向预应力的张拉
采用60t穿心千斤顶，配套油泵及支架、连接器完成。
竖向预应力的张拉控制要点为：
1）由于竖向槽口中在拆槽口时，要残留部分渣子，张拉时必须清理干净，并在张拉拧紧锚具。
2）张拉加力程序：
0----542kN（持荷2分钟锚固）（执行设计图纸规定）。
3）张拉后用切割机切掉多余部分，钢筋露出锚头4cm，封锚。
4）张拉后防止撞击，及时压浆。
3、纵向束张拉
采用400t与500t穿心千斤顶，并有自锚功能，整束张拉。
纵向束张拉施工控制的重点为：
1）施工前编制该批预应力筋张拉次序，伸长量值及施工说明，经监理工程师批准后实施。
设计张拉次序的原则：
横向对称张拉。
2）张拉机具必须满足使用标准。
锚环、夹片安装必须正确。
3）张拉程序：
对OVM-19、对OVM-19：
0—15%σcom—30%σcom—100%σcom—103%σcom（持荷2分钟锚固）。
（执行JTJO41-2000）。
4）两端对称张拉，采用拉力和伸长量双控，并注意两侧伸长量尽量等同。
5）张拉时张拉端预应力前面不要站人。
6）张拉后立即用切割机切掉多余部分，留5-7厘米，封锚。
7）张拉后防止撞击。
六）孔道压浆：
1、预应力钢筋张拉完成后，孔道应尽早压浆（一般不超过14天）；
2、压浆前，需用压缩空气清理孔道；
3、水泥浆应严格按配合比拌制，不得随意加水；
4、压浆的最大压力宜控制在0.5~0.7Mpa。
竖向孔道压浆，最大压力应控制在0.3~0.4Mpa。
5、压浆方向：
总的原则是从下向上，从底向高。
6、管道压浆应缓慢、均匀的进行。
从水泥拌制到孔道压浆，时间不超过30min。
每个孔道压浆至最大压力后，应有一定的稳压时间，以排气孔冒出相同稠度的水泥浆为准。
7、压浆完成后，现场技术员应填写压浆记录。
并报监理工程师审批。
注意：
①对钢绞线和锚具按规范要求的频率进行检测，合格后方可使
用，不合格的禁止使用。
②对张拉千斤顶在规定的时间标定，没标定或过期的千斤顶禁止使用。
七）现浇砼施工
1、经内部监理工程师检查合格，并填写《砼浇注申请表》，报送监理工程师签字同意后，才可浇注砼；
2、箱梁砼采用拌合站集中拌制，砼搅拌运输车运输，再垂直泵送到现场；
3、悬臂浇注时，必须对称浇注，均匀加载。
为减少重复作业，浇注按：
上右侧一车、下游侧2车、上右侧2车------的方式施工，即两侧浇注的方量差为一车；
4、砼浇注顺序要求从悬臂端部侧浇至根部侧。
先底板、再腹板、后顶板。
为防止浇注腹板时底板返浆，需在底板倒角处，在砼表面撒干水泥或压木板；
5、注意腹板砼振捣质量，在腹板堵头模板上顶部予留人洞，振捣工人进入人洞振捣；
6、夏天天气炎热，将给施工带来困难。
由于温度高，砼坍落度损失大，当砼温度达到35℃~40℃时，在1小时内就可出现假凝现象，不降低砼温度根本无法在高温下施工。
我们采用的办法是：
A、采用低温水，水在最低温时抽入水池，并用防晒网覆盖防晒；
B、选择在晚上气温较低时进行浇注；
C、钢模、泵管覆盖湿草袋、罐车洒水降温；
D、粗骨料洒水降温等。
7、箱梁腹板上要预留φ10cm通气孔：
梁高大于4m时，每侧梁段腹板上设2个；梁高小于4m时，每侧梁段腹板上设1个。
8、严格按设计进行泄水管埋设。
四、质量保证措施
一）建立质量保证体系，严格执行企业内部的“三检”制度，各项工作落实到人，质量保证体系框图如下：
质量保证体系框图
二）其他各项质量保证措施
1、提高全员的质量意识：
“百年大计，质量第一”。
2、成立以总工为首的质量管理机构和QC小组。
使质量管理有可靠的组织保证，定期对质量进行评比，表彰先进。
3、技术管理
1）首先提高技术人员、工长的业务水平，并适时组织学习。
2）审核图纸，对图纸错误及早提出疑问，消除因技术方面的原
因而造成的不应有的质量事故。
3）掌握规范及验收标准。
4）作好安全技术交底和质量技术交底工作，交底以书面签字为
准。
5）组织重大方案的研讨，及时作好方案的组织编写工作。
审核
后上报，指导大桥生产。
6）对技术方案进行优化。
方案的好坏直接关系到质量、安全和
成本，所以必须对方案进行优化。
7）实施和推广新技术、新工艺。
4、质量控制
1）首先施工要在掌握图纸和规范标准情况下文明施工，不得野
蛮施工。
2）施工中严格执行三检制度，现场技术员自检、经理部检查，
外部监理专检制度。
3）认真填写工序交接单，混凝土施工，张拉、压浆等记录，认真
填写施工日志和各种施工记录表格，以便于质量的可追朔性，作好资料的填写和监理工程师签字工作，接受监理人员的检查和监理工程师的签证。
做好技术资料的归档工作。
4）严格控制原材料的进场质量，加强材料从进场到保管支使用的
全过程监控。
5）认真把关各部件的尺寸、标高，加强复核办法的管理制度。
6）加强混凝土的施工质量控制工作，加强振捣的管理力度。
7）张拉、压浆严格按设计程序操作。
张拉时必须有监理和技术人
员在场监督，并及时填写记录并签认。
8）加强对支架、牛腿等受力结构的观测，派专人负责。
9）加强浇筑前设备的检修，并配足易损件，确保浇筑的顺利。
要
有足够保证措施，对诸如罐车、地泵等特殊大型设备进行备用，并加强故障后抢修力度。
10）作好雨季施工的防雨措施。
根据天气预报，选择无雨天气；
如不能确定，施工前采取必要防雨措施。
5、测量方面
测量直接关系到大桥的平面位置和高程控制，测量人员必须要有强烈的责任心，做到计算资料一人以上复核，实地测量必须有专人复核，做到计算无误，测量、放样准确。
6、试验方面
做好对原材料的常规检验和配合比的验证工作，以保证混凝土质量，同时做到配合比优化，尽量控制施工成本；在大桥施工过程中，控制好混凝土的配合比和坍落度，做到施工配合比与验证配合比相吻合。
7、材料
材料部门控制好材料的进场和保管工作。
对各种材料按要求的频率进行检验，各项性能必须满足设计要求。
不合格的材料必须退场。
材料现场管理井然有序，并有明显的标志牌（如合格、不合格、待检等）。
材料现场必须设立专人保管，特别是水泥、钢材等易潮、易板结、易锈蚀等材料的管理。
8、质量责任制
建立健全质量责任制，实行质量风险抵压，优质优酬，奖优罚劣。
五、安全保证措施
1）按各项工程的具体情况，制定切实可行的安全技术措施，在开工前对职工进行详细的安全交底。
项目经理和各级职能部门，要定期进行安全生产检查，及时整改隐患，将事故消灭在萌芽之中。
2）对职工要加强安全教育，严格安全管理制度，操作人员必须严格执行安全生产操作规程，持证上岗。
3）对高空作业、高温作业脚手架、桥梁施工的起吊设备和装置、机械操作和车辆行驶，生产、生活用电、供电等易发生事故的重点工序和部位，加强安全管理和检查，配备足够的安全劳动保护用品，制定确实可行的安全保证技术措施，确保安全生产。
4）加强安全教育，强化安全意识，定期进行安全检查，设置安全机构，制定安全责任制。
5）高空作业均需配戴安全帽，安全绳，设立安全警戒标志。
6）提前做好防洪准备，尤其临建设备均应考虑雨季洪水的影响，进行安全设置和保护。
六、环境保护措施
加强环境保护法的学习和教育，增强环保意识，根据业主和沿线环境部门的要求，采取有力措施，处理好弃方废水，避免对地方环境造成损坏或污染。
施工中加强植被保护，施工现场应经常洒水以减少灰尘污染，施工结束后，即清理现场，恢复原有地形地貌。
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