南昌大桥连续箱梁顶推法工艺.docx

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南昌大桥连续箱梁顶推法工艺

南昌大桥西引桥顶推箱梁施工工艺

南昌大桥西引桥上部结构15孔48米连续箱梁采用顶推法施工。

因箱体自重大，总重44000T。

每米平均重量超过60T顶推距离长达720米。

在国内尚属首次。

在国际上亦属先进水平，为慎重起见，经研究决定，第一段作为试验段施工。

通过试验段生产，认真总结经验，完善修订技术标准，再行编制详细施工工艺。

编制依据为南昌大桥技术规程和公路桥涵施工技术规范（JTJ041一89）。

对于上述二规程未作规定的内容。

参用了铁路桥涵施工技术规范。

该试验段长度为7.64米。

现将施工中有关注意事项分述如下：

一、施工步骤

1.调整底盘和底模

200T千斤顶起顶调节标高、水平、高差、对中。

2.调整外侧模

调整标高、截面尺寸、对中

3.调整端模

调整梁体前端到本段端模的长度和端模垂直度，同时将导梁的剪力梁、连接梁安装并调整好。

4.布置底板和腹板钢筋，预应力纵横管道和预应力粗筋。

特别注意预应力管道定位网钢筋布置正确、牢靠，预应力钢丝束尽量先置于波纹管内以稳定管道，防止混凝土灌注时移位。

波纹管口及钢绞线外露部分应严加保护。

防止混凝土流入或污染，凡不能先穿钢绞线者均应先穿入钢管。

5.安装内侧模

以拉杆和外侧模固定。

因梗胁模板的面积很大，还应采取措施防止混凝土灌注时模板上浮。

6.灌注底板和腹板混凝土→养护→工作缝及时凿毛清理

7.安置内模车架。

安装调整内顶模。

8.安装顶板内钢筋和预应力纵横管道

（注意事项同“4”）

9.灌注顶板混凝土→养护

10.撤除内侧模和内顶模车架模板及活动外侧模→整修、清量内模及车架

11.张拉纵向预应力钢绞线束和预应力粗筋。

混凝土达到强度后，按规定对称分批张拉。

12.预制段重量转移到后滑动支座

先降低250T千斤顶，撤出活动底模。

在后滑动支座板上垫好聚四氯乙烯板，起顶支座千斤顶（250T），待达到计算油压和标高后固定保险箍。

13.落卸底模和外模、端模→清理、修理底模，外模下降200T千斤顶，使底盘和模板整体下落从而脱除底模和外侧模，卸除端模。

14.安装活动导向架控制预制段前移方向

当#40墩和#39墩墩旁导向架起作用后，此步骤可省略。

15.安装水平千斤顶及其他顶推设备

试验段同时拼装钢导梁

16.顶推梁段出台座→预应力束、粗筋管道压浆堵头→养护滑道相对高差不得大于±1mm。

在前工作平台上拆除顶牌钢盒和腹板，外下侧预留钢筋木垫块。

17.张拉横竖向预应力粗筋和钢绞线

18.扎筋、设管道、立模灌注隔梁混凝土

混凝土由锚柱孔灌入（可与下一节段同步灌注）

19.混凝土达强度后张拉隔梁预应力钢绞线束和预应力筋

此步骤可与下一节段1.2.3步骤同时进行

二、模板与钢筋

一）模板

1．底模

⑴制梁台座钢底盘各部分应按图9075-04-05～9075-04-08施工

⑵钢模板安装时，注意顶推方向和梁体节段方向，用钢模底盘下的4×9=36台200T油压千斤顶，2×6=12台250T油压千斤顶及外模的水平微调螺栓调整。

用精密水平仪及量尺、测量模板标高及各部尺寸。

用千斤顶调整到位后，打紧保险箍，垫好钢垫块。

⑶底模安装应符合下列要求：

a.底模中心线与桥梁设计中心线偏差≤1m；

b.底模顶面纵向高程差允许±1m；

c.底模接长后，表面平整，边线平直；

d.底模与底盘应密贴、平整、不得有缝隙、脱空等情况；

e.支座预埋板的锚固螺帽应垂直，中心位置偏差不大于１mm（含对角线）；

f.钢模底板前端8个定位孔仅在灌注第一节段时用来安装2#钢盒，以后则堵住；后面的16个定位孔在灌筑第一节段梁时暂时堵住，灌注以后各节段梁时才启用。

二）侧模及内模

1.所用侧模、内模均为钢模板。

试验段顶推梁全长7644mm。

所用模板长3498mm。

编号为A单元。

2.安装时要注意顶推方向和梁端方向，随时注意桥梁中心线位置和高程与设计相符。

钢侧模中斜撑及立柱是以螺栓连在底模上可以微调整个钢模的左右位置；

3.为保证梁体外观质量及便于拆模。

模板安装前必须按常规进行检查、修整。

并在清理干净后涂上脱模剂。

4.预埋件应与模板同时安装，位置满足设计要求；

5.悬臂板钢盒各自的使用位置应注意，钢盒是独立的结构；不得与外侧钢模焊连，应以定位销固定在外侧模顶上，另外，钢盒顶部的钢盒栓吊装量也不得与钢盒焊接，应用螺栓联接，螺帽埋入箱梁混凝土内；

6.活动侧模上的横撑要等活动侧模安装在整个外侧模上的位置调整准确后，再焊在各自的侧模上。

活动侧模是单独可移的组合板。

以硬木固定其位置。

7.按设计要求，在箱梁腹板上均需设置通风孔，顶板设洩水孔，具体位置见设计图，端部的#1内侧模需设进入孔，可预埋木盒形成；

8.内侧模安装时可吊进已扎好底板及腹板钢筋的箱内，利用与外模的对拉螺栓暂时固定其位置，内模下端应用钢结构支撑；

9.运进车架，调节车架的伸缩走轮，安放内顶模及底板锯齿块模板；

10.调整好各部分位置，安放顶、底板预留孔钢盒，然后扎顶板钢筋，以上程序须派人专职负责检查并做好各项原始记录及签证工作；

11.侧模、内模安装误差

标高±10mm

轴线偏差±10mm

模板各部尺寸

三）拆模

1.混凝土养护达45Mpa，方可进行内模、侧模脱除工作；

2.纵向预应力束张拉完毕后，即可进行侧模、底模脱除工作；

3.内模拆除顺序

⑴拆除锯齿块模板；

⑵卸掉各模板间的连接螺栓，落下车架，内顶模随之即落下，两者相继撤出梁外；

⑶拉出侧模底的泡沫橡胶及木垫块，松掉（先不卸下）螺栓的螺帽，用导链对拉两侧侧模使之与混凝土面分离，然后将侧模平放在简易小车上运出梁外。

4.外模脱模顺序

a.除各模板之间的联结；

b.将活动外侧模水平从预埋筋上脱出，靠在外侧模上；

c.放松外侧模撑杆，使外侧模脱离梁体表面；

d.拆除端模板，严禁碰坏波纹管；

e.下落后滑动支座（即活动钢底模）处千斤顶（250T）按规定装好聚四氯乙烯滑板后，再使250T油压螺纹千斤顶顶紧梁底后上好此顶的保险箍，抄紧垫块；

f.下落200T油压螺纹千斤顶，则钢底模自动与梁底脱离；

g.梁体顶出后在前工作平台上拆除预埋钢盒。

二）钢筋

钢筋制作、绑扎除应按有关规程加工、安装外，还应注意：

1波纹管定位网钢筋位置，间距必须准确，而且上下左右固定牢靠，定位网钢筋必须牢固焊接固定，不得随意移位或取消，预应力粗筋亦应如此办理；

2人行道梁的主筋与箱梁预埋钢筋电焊。

故应检验钢筋的可焊性，并采用合适的电焊条及焊接方法，以保证焊接质量达到设计要求；

3波纹管内必须穿足钢绞线或用其它重物（如园钢、钢管等）加压并固定。

三、混凝土的灌注

顶推箱梁平均每米重约60T，分两次灌注，第一次灌注底板及腹板，高度约3.5米，第二次灌注上梗肋及顶板，高约1m。

１.第一次灌注前只扎底板及腹板钢筋，按设计要求布置并固定好有关预应力筋、束及管道，内顶模暂不设，内侧模用拉杆与外侧模拉紧，下端用角钢固定于底模上，同时还应采取措施防止内模位移；

２灌注时，先在底板钢筋网上置一块薄钢板，混凝土先倒在其上，然后人工翻锹，待底板灌注完毕，再在侧模上设一简易工作平台供人工翻锹灌注腹板混凝土。

３第二次灌注前，先凿毛并清理表面，安装内顶模、车架及侧模钢盒，再扎好顶板钢筋，按设计图布置固定预应力管道（波纹管和高频焊管），灌注混凝土时严禁用吊斗直接下料，注意不得碰弯竖向预应力筋及堵塞灌浆孔；

４第一段梁混凝土灌注时，按设计规定。

因混凝土徐变、收缩弹性压缩影响，7.84m段长度增加上△=4m，24m段增加△=12mm，并定期侧量前端第一、第二节段梁段的实际长度，六个月后提供给桥研所以便计算“△”的修正值。

四、张拉及压浆

一）张拉设备和材料

１张拉千斤顶及配套油泵的型号、技术性能及配置情况：

（1）纵向预应力钢束，大吨位器具VSＬEC5-19EC5-12张拉分别采用SA5-19；ZPE-19型及SA12ZPE-12/ST2型千斤顶，配套油泵为EHPS-3/4型，其主要技术性能见表一、表二；

（2）横竖向预应力钢束或钢筋采用ＹＣ－6０型或ＹＣ－７０型千斤顶张拉，配套油泵ＺＢ４一５００型；

（3）每台千斤顶、油泵初次使用前都要进行配套校正、其校正系数不大于1.05且小于1.0。

2锚具

顶推梁共有八种锚具（纵向预应力钢束）。

表三

表一各种千斤顶技术性能

型号

项目

SA512/ZPE-12/ST2

SA519/ZPE-19

Yc-60

工作压力

1700kN（500Pa）

2500kN（500Pa）

最大压力

1850kN（600Pa）

2900kN（580Pa）

最大回归压力

100kN（100Pa）

1420kN（540Pa）

张拉压力

700Pa

620Pa

大缺油压面积

30940mm2

50030mm2

重量

130kg

280kg

冲程

100mm

小缺油压面积

10200mm2

26390mm2

公称张拉力

60t

工作油压

40MPa

中心直径

φ55

脚口尺寸

120mm

张拉缸面积

162.5cm2

顶压缸面积

84.2cm2

项压力

30t

重量

106kg

冲程

150mm

外形尺寸

φ195×760

表二配套油泵有关参数

型号

项目

ERPS3/4

ZB0/500S

2810/320—4/800

电力

4kw

重量（不含油）

105kg

最大压力

600Pa

箱容油量

26L

可用箱油重

12L

排重

4L/min

电压

380V/50Hz

额定压力

50MPa

一级

32MPa

二级

30MPa

流量

4L/min

一级

10L/min

二级

4L/min

外形尺寸

745×49×1052

110×750×1230

重量

120kg

270kg

表三锚具分类表

部位

类别

锚具型号

生产厂家

配套千斤顶

纵

向

预

应

力

钢

绞

线

内锚

VSL

P5—12

P5—19

瑞士

VSL公司

P13—3

柳州厂

外锚

VSL

EC5—12

EC5—19

瑞士

VSL公司

SA512

ZPE-12/ST2

SA519

ZPE—19

QM13-3

13-4

柳州厂

YCW-70

连接器

VSLK5-12

瑞士

VSL公司

ZPE—12/ST2

PSZ

（含隔墙）横向预应力

QM13-3

QM13-4

柳州厂

YC-60

YCW-70

竖

向

预

应

力

l32

郑州螺栓厂

YC-60

YCW-70

EC5-12、EC5-19、P5-12、P5-19、K5-12为端士VSL系列产品。

QM13-3、QM13-4、P13-3为国内厂家生产品

3、钢绞线及预应力钢筋

a.纵、横向钢束张拉控制力Nk；

5-3（13-3）NK=415

5-4（13-4）NK=553

5-12NK=1660

5-19NK=2628

b.钢绞线标准

BS5896-1980φ12.9高级

公称直径φ12.9

公称面积100m2

公称线重785kg/km

最小破断力186kN

1%伸长时负荷163kN

0.1%（0.2%）屈服荷载158kN

最小延伸率3.5%

1000小时最大松弛（20℃）

㈡张拉

顶应力粗筋的冷拉、制孔、张拉

1、冷拉Ⅳ级粗筋采用自然时效，时效时间不少于15天。

鉴于出厂时已作冷拉处理，工地不再作此顶工作，但使用前应按编号检查。

2、预应力粗筋应用φ内49黑铁管成孔，当粗筋需要接长时在孔道两端或中部予埋扩大孔，用连接器接长，端面支承必须与管道中心垂直，埋设时牢固，管、筋及垫板封堵不得漏浆，灌浆孔不得堵塞。

3、张拉前应将支承板上附有的砂浆、杂物清除干净，检查粗钢筋的螺纹是否良好，并保证孔道与支承板垂直，并不垂直，可套上斜垫圈，将锚固螺母有槽的一面贴向垫圈。

安装千斤顶，核对千斤顶，撑脚位置后进行张拉，当达到锚固张拉吨位时，将锚固螺母拧紧，千斤顶回油并卸去，即按如下张拉程序施工。

0~0.10σk~1.0σk侧伸长量~锚固~0

控制力及伸长量见图NG~3~5251

本桥粗筋张拉采用双控。

张拉完毕的孔道应及时压浆封孔，具体要求见南昌大桥技术规程。

粗钢筋、螺母、垫圈，连接套筒使用前都应进行严格检查，若发现严重锈蚀，丝扣碰伤、变形、尺寸不合要求等缺陷者，不得使用。

钢铰线的制孔与张拉

1制孔

预应力钢铰线均采用波纹管成孔，波纹管运输时必须小心平稳，不能有变形，弯曲等现象出现，存放时须分类堆放、挂牌、标出型号、尺寸、数量等。

波纹管安装时应按照设计图对号入座，按设计要求绑扎牢固，接头处要连接好，并用胶带缠封，以防漏浆，向下弯曲的纵向钢铰线束管道中部顶点处，设置三联单管使水泥浆析水后的积水和气泡排出。

波纹管应牢靠地固定位置

波纹管必须设置在固定位置的定位网空格内；

波纹管安装完毕后，在管内穿足钢铰线（内锚者）或用钢管、铁件等重物压重；

波纹管安装以后，尤其是预应力钢铰线穿入管内后严禁在梁体钢筋、模板的任何部位进行电弧焊或切割，以防引起短路火花刺透波管灼伤预应力筋。

波纵管安装误差±10mm，预留管道规格如下：

a.波纹管

直径

适用的钢铰线束

D40/45

3丝（束）

D45/50

4丝（束）

D65/72

12丝（束）

D80/87

19丝（束）

b.钢管

φ内49δ=0.5~1.0mm

用于

32Ⅳ级预应力粗筋及精轧螺纹钢筋。

2、张拉准备

当与梁体同等条件下养护的混凝土试件强度达到梁体强度的100%后方可张拉。

锚具在到达工地后可按50%进行抽检，以检查其锚固性能，张拉前，应用棉纱将锚环锥形孔表面揩干净，并在工具锚孔内均匀地涂上一层石腊或石墨粉，对支承锚板的端面也应认真检查并清除杂物。

钢绞线应用轻型砂轮机截断，严禁用电弧切割。

千斤顶和配套压力表在使用前须进行校正，在下列情况下必须重新校正；

a.校正后使用经过二个月，未使用的经过六个月；

b.千斤顶大修后或严重漏油，经拆除修理后；

c.达到200次张拉作业。

油压表应选用防震性好，精度不小于1.5级，读数不小于60MPa的。

3、张拉次序及要求

a.先张拉纵向钢束，顶推箱梁出台座后再张拉顶板横向钢束，最后张拉竖向预应力筋。

b.纵向预应力钢束在拆除内模、端模及活动外侧模后张拉，张拉时以箱梁纵向中心线为准，由中间至两边依次进行，以保持全截面中心受压为原则，左右严格对称，顶底基本对称，上下交替进行。

并尽可能两端张拉（除内锚及竖向预应力筋）；

c.顶板横向束，以顶板加劲梁为对称轴，每3米长为一组，从前面向后端（即从东向西）顺序张拉，最后张拉箱梁尾端的一组。

每组按钢束编号，依次对称张拉束，其位置详见图“NG—3—5241”；

d.竖向预应力筋要一端张拉，张拉端在梁顶，亦应由东向西左右对称进行。

张拉要求：

纵向预应力钢束张拉端均为后端，即新建县一侧，横向钢束在梁体两侧张拉，张拉采取应力和伸长量双控制，以应力为主，伸长量为辅的原则进行，实际伸长量与理论值的偏差≤6%，张拉时加力速度要平稳，两端轮流均匀加载，其速度不宜过快。

张拉程序如下：

0——初始张拉力N0＝５％ＮＫ（并在距离锚固端１５０mm处划标记）

——105%ＮＫ（持荷５分钟）

——ＮＫ（量伸长量，锚固）

张拉过程中，每束钢铰线断滑丝数量允许１丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的１％，钢铰线的每端瞬时回缩值不得大于3mm。

（三）张拉安全质量

1．张拉时工作人员必须站在千斤顶两侧，绝对不能站在千斤顶的前面，防止夹片弹出伤人。

2．千斤顶应对准孔道中心，钢绞线不得交叉混股，安装千斤顶时，楔片及钢绞线松紧程度应大体一致，两端应密切配合，张拉时应填好张拉记录表。

3．张拉时在垫板上设定位环（定位环与垫板用螺钉连接）以保证锚环与孔道对中。

4．穿束前对孔道须用检孔器检查一遍并作好记录。

通过束孔道在本节段张拉束孔道压浆后应清理一遍以免堵塞；

5．张拉脚手平台应牢固，有防滑措施并经常检查，确保安全，张拉时要服从统一指挥，步调一致。

（四）压浆

钢铰线张拉完后，应在七天内尽快压浆，以防钢铰线生锈，孔道在压浆前应用高压水冲洗，每孔冲十分钟左右，然后用压缩空气排除积水，张拉后，切掉锚环外多余的钢铰线，保留3~5cm长度用轻型砂轮机切割或先用泡透水的石棉绳在锚环外钢铰线上缠绕2~3周，然后用氧气烧割，但严禁用电弧切割。

压浆完毕后，拌浆机、压浆泵、闸阀管路压浆嘴均应用高压水冲洗，以防堵塞。

（五）顶推

当纵向预应力筋、束张拉后，降低250T支座千斤顶，撤出活动底模，在后滑动支座板上垫好聚四氟乙烯板起顶250T千斤顶，待达到计算油压和标高后固定保险箍，抄紧垫块，再下降200T千斤顶，使底盘和模板整体下落而脱掉底模和外侧模，安装活动导向架及前方墩台顶推设备，顶推箱梁出台座。

顶推施工中须注意如下几点：

1．每次顶推，必须对顶推的梁段中线和水平各滑道顶的标高进行测量，并控制在允许范围内：

a.中线偏差应不大于2mm；

b.相邻两跨支承点同侧的滑移装置的纵向顶面高程±1mm

c.同一墩两支点滑移装置顶面高差±1mm；

d.导梁中线偏差不大于2mm

2．顶推过程中，随梁的前移，均需不断地以四氟板垫塞滑移，因此在每个滑移装置处，配足一边插入四氟板，一边取出四氟板的工作人员，注意必须端正插入，并且保持黑色的一面向上，白色的一面向下置放。

导向装置外的聚四氟乙烯板应保持黑色的一面贴紧箱梁腹板，白色的一面朝向不锈钢滑板，切切不可放反；

3．聚四氟乙烯板两面均应保持清洁，表面凹坑内涂上润滑用的硅脂以减小磨擦，清理四氟板不得使用汽油或柴油；

4．顶推过程中，若聚四氟乙烯板掉下来未及时跟进，应立即停工，两侧拼支架，顶箱梁腹板，放进四氟板后才可继续顶推，起顶高度控制在5mm左右；

5．每节段开始顶推时，先推进约5cm，立即停止，回油；再推进5cm，再停止，回油，为此反复两三次，以松动各滑动面并检查各部设施，然后正式顶推。

6．正式顶推时，随着水平千斤顶油缸的伸长，要随时拧紧拉杆上跟进的螺母，以防千斤顶回油时，梁体后退，在顶推墩处，操作千斤顶顶推时，必须随时与预制台保持联系，以免后端梁体拉过模板规定的位置；

7．多点顶推时，各千斤顶应同步逐级加力顶推，当箱梁处于动与不动的临界状态时，注意保持其余千斤顶油压稳定不动，只让39#墩千斤顶升压，以防止箱梁不匀速前进，加力顺序：

先由39#墩各顶同步加力，然后其余墩各顶逐级同步加力，并注意保持联系；

8．顶推时，如果导梁杆件有变形、螺丝松动，导梁与箱梁联结处有变形或混凝土开裂等情况发生时，应立即停止顶推，进行处理；

9．顶推时，若拉杆发生变形，锚固联接螺栓松动时，亦立即停止并处理。

六、顶推梁试验段的技术签证

顶推梁预制及顶推施工各道工序均应严格按操作规程办理，同时还应如实填写下列表格：

1．预应力箱梁现浇模板检查表㈠

2．预应力箱梁现浇模板检查表㈡

3．预应力筋预留孔道通孔记录表

4．预应力粗筋张拉记录表

5．钢铰线张拉记录表

6．预应力筋张拉记录汇总表

7．预应力箱梁孔道压浆前检查证

8．预应力混凝土箱梁压浆记录表

9．封端检查记录表

10．混凝土构件检查记录表

11．箱梁表面缺陷检查表

12．预应力箱梁拽拉前检查

七、施工安全质量

1．各工种的安全技术工作应严格执行各有关现行安全规则；

2．各工点施工脚手架及平台必须牢靠，不得有翘翘板或搭接不良的不安全情况，使用前应经安全员检查认可；

3．夜间施工应有足够的照明设施；

4．上、下桥板和在梁上作业时，均应设置扶手，检好安全带并设安全网；

5．严禁从梁上或平台上向下扔东西；

6．灌注混凝土时，各级领导干部、技术人员应到现场值班，严格把关；

7．严禁混凝土直接由导管往上冲；

8．顶推时，应统一指挥，分工负责，行时中若发现阻力太大应立即查明原因，严禁硬拉硬顶；

9．各道工序均应详细填写有关施工检查表格。