【正文】 1 京滬高速鐵路五標(biāo)段 鎮(zhèn)江京杭運(yùn)河特大橋主跨 連續(xù)梁拱施工工藝 中鐵三局京滬高速鐵路土建工程五標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部 十四工區(qū) 二ＯＯ八年四月三日 2 鎮(zhèn)江京杭大運(yùn)河特大橋主跨連續(xù)梁拱施工工藝 鎮(zhèn)江京杭運(yùn)河特大橋主跨 (90+180+90)連續(xù)梁拱采用“先梁后拱”的施工方法。依次為：利用掛籃懸臂澆筑主梁；合攏主梁邊跨；合攏主梁中跨；在橋面上搭設(shè)支架，拼裝鋼管拱肋；泵送拱肋上弦管、下弦管、綴板內(nèi)混凝土；按指定次序張拉吊桿，調(diào)整吊桿力；施工橋面系；張拉主梁后期縱向鋼束；調(diào)整吊桿力達(dá)到設(shè)計(jì)索力，完成全橋施工。 一、 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁懸臂澆筑 主梁構(gòu)造 主梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，采用單箱雙室變高度箱形截面，跨中及邊支點(diǎn)處梁高 ，中支點(diǎn)處梁高 ，梁底按圓曲線變化。 箱梁頂寬 ，中支點(diǎn)處局部頂寬 ；箱梁頂板厚 ，中支點(diǎn)處局部頂板厚 ，邊支點(diǎn)處局部頂板厚 ，；箱梁底寬 ，中支點(diǎn)處局部底寬 ；底板厚度 ～ ，中支點(diǎn)處局部底板厚 ，邊支點(diǎn)處局部底板厚 ，邊支點(diǎn)處底板設(shè) 。 箱梁采用直腹板，腹板 厚分 、 、 三種，中支點(diǎn)處局部腹板厚 ，邊支點(diǎn)處局部腹板厚 ，箱梁各腹板上下交錯(cuò)設(shè)置直徑為 φ 10cm 的通風(fēng)孔，用以降低箱內(nèi)外溫差。 箱梁共設(shè) 6 道橫隔板，邊支點(diǎn)橫隔板厚 ，中支點(diǎn)橫隔板厚，中孔兩道中間橫隔板厚 ，各橫隔板均設(shè)進(jìn)人孔。 箱梁于各吊桿處共設(shè) 18 道吊點(diǎn)橫梁，吊點(diǎn)橫梁高分 、 3 兩種，橫梁厚 。 主梁共分 79 個(gè)梁段， 邊孔梁段編號(hào)為 K1’ ～ K18’ 、 K21’ ， 中孔梁段編號(hào)為 K1～ K20，梁拱結(jié)合部 0 號(hào) 梁段長(zhǎng) 17m，中孔 K20號(hào)合攏梁段長(zhǎng) ，邊孔 K21’ 直線梁段長(zhǎng) ，其余梁段長(zhǎng)分、 、 、 四種。主梁除 0 號(hào)梁段、 K21’ 梁段在支架上施工外，其余梁段均采用掛 籃 懸臂澆筑，懸澆梁段最重 3374kN。 主梁設(shè)縱向、橫向和豎向三向預(yù)應(yīng)力。縱向預(yù)應(yīng)力采用 19φ、 15φ 兩種規(guī)格的鋼索 ,配套使用 OVM151OVM1515 型錨具，鋼索管道采用內(nèi)徑φ 100mm、φ 90mm 金屬波紋管成孔。波紋管采用定位鋼筋網(wǎng)定位，當(dāng)管道在直線上時(shí)，定位網(wǎng)片間距不 大于 50cm；當(dāng)管道在曲線上時(shí)，定位網(wǎng)片間距適當(dāng)加密。 縱向鋼索均采用兩端張拉，腹板鋼索錨下張拉控制應(yīng)力σcon=，頂板和底板鋼索錨下張拉控制應(yīng)力σ con=，鋼索張拉錨固后，鋼索管道均采用抽真空壓漿。 主梁橫向預(yù)應(yīng)力采用 5φ ,配套使用 BM155型錨具，鋼索管道采用內(nèi)徑 90 19mm 金屬波紋管成孔。橫向鋼索采用一端張拉，張拉端和錨固端在主梁兩側(cè)交錯(cuò)布置，順橋向間距一般為50cm， 0號(hào)梁段不設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力。 橫向鋼索錨下張拉控制應(yīng)力σ con=，鋼索 張拉錨固后，鋼索管道均采用抽真空壓漿。 主梁豎向預(yù)應(yīng)力采用直徑為φ 32mm的高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋，采用JLM32型錨具，采用內(nèi)徑φ 45mm鐵皮管成孔。 4 豎向預(yù)應(yīng)力筋順橋向間距一般為 ，腹板厚 梁段，橫橋向各腹板布置兩根預(yù)應(yīng)力筋；腹板厚 梁段和腹板厚 梁段，橫橋向各腹板布置一根預(yù)應(yīng)力筋。 豎向預(yù)應(yīng)力筋均在梁頂張拉，錨下張拉控制力 N=。 施工方法 1）施工工藝流程 見“ 連續(xù)箱梁施工工藝總流程圖 ”。 2）臨時(shí)支墩、永久支座安裝 臨時(shí)固結(jié)通過設(shè)置臨時(shí)支墩和鎖定支座的方式 來實(shí)現(xiàn)。臨時(shí)支墩采用 3 個(gè)直徑 ，墩頂部及底部分別設(shè)內(nèi)徑 長(zhǎng)度 1m 的鋼管套箍，臨時(shí)支墩頂部與箱梁間 設(shè) 帶 電阻絲的硫磺砂漿夾層，通過電阻絲內(nèi)通電融化硫磺砂漿即可解除臨時(shí)支墩。在臨時(shí)支墩頂設(shè)塑料薄膜隔離層。永久性支座安裝前，復(fù)核墊石標(biāo)高，確保支座頂面平整，位置符合設(shè)計(jì)要求。 3）墩頂現(xiàn)澆段（ 0段）施工 墩頂現(xiàn)澆梁段（ 0段）采用萬能桿件拼裝落地支架法施工，并將0段混凝土 分兩次 澆筑成型。 （ 1）工藝流程 見“ 墩頂 0段施工工藝流程框圖 ”。 （ 2）地基處理 連續(xù)箱梁 0段支架施工前，首先將 橋墩 0段處場(chǎng)地推平、碾壓，壓實(shí)度達(dá)到 95%以上。軟弱地基采用換填石灰土或砂礫，分層夯實(shí)。 5 然后澆筑 C15 混凝土基礎(chǔ)，以減小沉降量，同時(shí)做好地基排水，防止雨水或砼澆筑和養(yǎng)生過程中滴水對(duì)地基的影響。 主 墩連續(xù)箱梁 0段支架直接搭設(shè)在承臺(tái)上。 （ 3）支架設(shè)計(jì) 支架設(shè)計(jì)進(jìn)行支架剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算、地基允許承載力的驗(yàn)算、地基沉降的驗(yàn)算，各項(xiàng)驗(yàn)算指標(biāo)符合規(guī)范要求后按設(shè)計(jì)圖進(jìn)行支架搭設(shè)。 （ 4）支架搭設(shè) 連續(xù)箱梁 0段支架采用萬能桿件拼裝而成，不足 2m 高度采用短鋼管調(diào)整。翼板及箱室內(nèi)支架采用門式腳手支架，間距可按 布置，同時(shí)與箱梁支撐連接以保證穩(wěn)定性。 0段支架結(jié)構(gòu)見“ 0段支架施工方案示意圖 ”。 6 連續(xù)箱梁施工工藝總流程圖 墩頂現(xiàn)澆段（ 0段）施工 掛籃拼裝 邊跨合龍段安裝鋼筋、立模澆筑砼、張拉、壓漿 邊跨現(xiàn)澆段施工 安裝永久支座，澆筑臨時(shí)支座 落地支架搭設(shè)、預(yù)壓及調(diào)整 合龍吊架及底模，臨時(shí)約束鎖定 掛籃靜載試驗(yàn) 循環(huán)施工全部懸灌梁段、拆除掛籃 邊跨支架搭設(shè)及預(yù)壓 支架、模板拆除、墩梁固結(jié)鎖定 解除兩邊Ｔ構(gòu)臨時(shí)支座固結(jié)，鎖定一側(cè)活動(dòng)永久支座 橋面系施工 中跨合龍段安裝鋼筋、立模澆筑砼、張拉、壓漿 安裝中跨合龍吊架及底模 兩懸臂端箱梁臨時(shí)約束鎖定 解除一側(cè)箱梁約束鎖定 拆除臨時(shí)支座 7 墩頂 0段施工工藝流程框圖 拆除模板、支架 預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿、封錨 第一次混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù) 模板加固、調(diào)校檢查 底模安裝、預(yù)壓、調(diào)整 預(yù)應(yīng)力管道安設(shè)、加固 鋼筋綁扎、內(nèi)外模安裝 普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道安裝 鋼筋、模板加工、各種材料準(zhǔn)備 托架搭設(shè) 平整場(chǎng)地、地基處理 第二次混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù) 8 經(jīng)碾壓處理后的地基混凝土基礎(chǔ)1 1 橫斷面圖11222 2 縱斷面圖說明: 1 、本圖為示意圖。 2 、連續(xù)梁0 段擬采用萬能桿件拼裝落地支架法施工，不足2m 高度采用短鋼管支架調(diào)整，箱內(nèi)頂板、翼板采用門式支架支撐 。 3 、底模和側(cè)模采用大塊平面鋼模和掛籃模板，內(nèi)模采用組合鋼模。 4 、0 段分兩次澆筑，第一次澆筑底板及腹板，第二次澆筑頂板及翼板。0 段支架施工方案示意圖 9 （ 5）支架預(yù)壓 在搭設(shè)底模時(shí)，按估算預(yù)留拱度支好后，按設(shè)計(jì)或規(guī)定要求進(jìn)行加載預(yù)壓。采用砂袋或水箱作加載物，使加載的荷載強(qiáng)度與梁的荷載強(qiáng)度分布一致。 當(dāng)試壓沉降穩(wěn)定后，記錄各測(cè)點(diǎn)的最終沉降值，從而推算出底模各測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高，然后卸載。卸完載后，精確 測(cè)出底模各測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高，此標(biāo)高減去加載終了時(shí)的標(biāo)高，即為支架支撐的回彈值，余下的沉降值為支架系統(tǒng)不可恢復(fù)的塑性變形值。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)底模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，使預(yù)留拱度值更加準(zhǔn)確。 （ 6）模板 梁底模板：兩端懸臂部分采用大塊鋼模板（掛籃底模），兩懸臂端梁底縱坡的調(diào)整，利用調(diào)模裝置調(diào)整坡度，從而使底模達(dá)到坡度要求。 外側(cè)模：采用大塊鋼模板，在梁變寬部分利用調(diào)模裝置調(diào)整立模寬度，當(dāng)內(nèi)外側(cè)模板拼裝后用Φ 18 對(duì)拉螺桿對(duì)拉，拉桿間距按水平，豎向 。頂板底模與外側(cè)模連接處鑲橡膠條塞緊，以防漏漿。 隔墻模板及腹 板內(nèi)模板：均采用定型組合鋼模板現(xiàn)場(chǎng)拼裝，內(nèi)模板的緊固主要用對(duì)拉螺桿，并用腳手架連接。倒角模板采用木模。 人洞模板及支架：隔墻人洞采用木模板、木支架，頂板臨時(shí)人洞模板采用鋼板焊接，支撐用Φ 12 鋼筋與梁頂板鋼筋網(wǎng)片焊接。 10 端模：端模用自行加工的鋼模板，與內(nèi)外模及其骨架連接牢固，中間留進(jìn)人洞方便搗固人員出入，待混凝土澆筑到位后再行補(bǔ)加。 (7)鋼筋及預(yù)應(yīng)力孔道安裝、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力施加、孔道壓漿等工序見后詳述。 4）懸灌梁段施工 (1)施工工藝流程 詳 見“ 懸灌梁段施工工藝流程圖 ”。 11 (2)施工掛籃 全部懸灌梁段施工完畢 0梁段支架、模板拆除 掛籃拼裝、試壓 調(diào)整、固定 梁段模板、鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道安裝 混凝土澆筑 混凝土養(yǎng)護(hù) 預(yù)應(yīng)力筋張拉、管道壓漿 封 錨 拆除掛 籃 進(jìn)入下一懸灌梁段施工 合攏段施工 12 ①掛籃結(jié)構(gòu) 施工掛籃采用自行設(shè)計(jì)制作的液壓菱形掛籃，主要由主桁架、行走及錨固系統(tǒng)、吊帶系統(tǒng)、底平臺(tái)系統(tǒng)、模板系統(tǒng)五大部分組成。該掛籃承載能力和剛度大，機(jī)械化程度高，操作方便快捷、安全可靠。 ②掛籃拼裝 掛籃結(jié)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，利用塔吊或吊車吊至已澆梁段頂面，在已澆好的 0梁段頂面拼裝，拼裝完畢后，對(duì)掛籃施進(jìn)行預(yù)壓，充分消除掛籃產(chǎn)生的非彈性變形，懸灌施工過程中，將掛籃的彈性變形量納入梁段施工預(yù)拱度計(jì)算。掛籃結(jié)構(gòu)拼裝詳見“ 掛籃拼裝流程圖 ”。 軌道安裝、錨固 主桁片安裝 后錨桿錨固 主桁前、后橫梁桁片安裝 主桁上下平聯(lián)安裝 底平臺(tái)安裝 外模系統(tǒng)安裝 內(nèi)模系統(tǒng)安裝 懸吊工作平臺(tái)安裝 13 ③掛籃靜載試驗(yàn) 掛籃拼裝完畢后，進(jìn)行荷載試驗(yàn)以測(cè)定掛籃的實(shí)際承載能力和梁段荷載作用下的變形情況。 荷載試驗(yàn)時(shí)，加載按施工中掛籃受力最不利的梁段荷載進(jìn)行等效加載，測(cè)定各級(jí)荷載作用下掛籃產(chǎn)生的撓度和最大荷載作用下掛籃控制桿件的內(nèi)力。 根據(jù)各級(jí)荷載作用下掛籃產(chǎn)生的撓度繪出掛籃的荷載 — 撓度曲線，為懸臂施工的線性控制提供可靠的依據(jù)。根據(jù)最大荷載作用下掛籃控制桿件的內(nèi)力，可以計(jì)算掛籃的實(shí)際承載能力，了解掛籃使用中的實(shí)際安全系數(shù)，確保安全可靠。 加載方法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件可采取堆積砂包模擬加載或是采取通過千斤頂和錨固于 承臺(tái)內(nèi)的錨錠對(duì)拉反壓加載。 ④掛籃的移動(dòng)與拆除 在每一梁段混凝土澆筑及預(yù)應(yīng)力張拉完畢后，將掛籃沿行走軌道移至下一梁段位置進(jìn)行施工，直到懸灌梁段施工完畢。 箱梁懸灌梁段施工完畢后，進(jìn)行掛籃結(jié)構(gòu)拆除。拆除順序?yàn)椋合鋬?nèi)拱頂支架→側(cè)模系統(tǒng)→底模系統(tǒng)→主桁架，吊帶系統(tǒng)及行走錨固系統(tǒng)在其過程中交叉操作。箱內(nèi)拱頂支架采取拆零取出，側(cè)模、底模系統(tǒng)采用卷?yè)P(yáng)機(jī)整體吊放，主桁架采取先退至墩位附近再利用吊機(jī)進(jìn)行拆零。 ⑤掛籃拼、拆裝注意事項(xiàng) 14 掛籃拼裝、拆除應(yīng)保持兩端基本對(duì)稱同時(shí)進(jìn)行。 掛籃拼裝順序操作，作業(yè)前對(duì)吊裝機(jī)械及機(jī)具進(jìn)行安 全檢查，在操作過程中地上、空中有專人進(jìn)行指揮。 掛籃的拼裝、拆除是高空作業(yè)，每道工序務(wù)必經(jīng)過認(rèn)真的檢查無誤后方可進(jìn)行下一道工序。 (3)懸臂澆筑施工 懸臂澆筑施工主要包括掛籃前移、掛籃調(diào)整及錨固、鋼筋及孔道安裝、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力施加、孔道壓漿六個(gè)工序循環(huán)進(jìn)行。懸灌梁段施工長(zhǎng)度 3～ 5 米，當(dāng)混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。 ①掛籃前移：在前一梁段施工完畢后，解除各吊點(diǎn)，使模板脫離梁體，解除梁上后錨點(diǎn)，進(jìn)行錨固轉(zhuǎn)換，行走小車托力轉(zhuǎn)換在滑道上，通過手拉葫蘆拖拉主桁 ,掛籃前移動(dòng)至下一梁段位置 。 ②掛籃調(diào)整及錨固：掛籃就位后，先進(jìn)行主桁梁上錨固轉(zhuǎn)換給梁體的錨筋上和底籃后錨安裝轉(zhuǎn)換在梁體上，然后通過測(cè)量?jī)x器進(jìn)行中線、高程測(cè)量、定位，通過千斤頂進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整，經(jīng)過檢查確定合格后，最后進(jìn)行全面錨固。 ③鋼筋及預(yù)應(yīng)力孔道安裝、內(nèi)模安裝、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力施加、孔道壓漿等工序見后詳述。 5）線形控制 為確保施工中結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性以及保證橋梁線形及受力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)橋梁懸臂施工進(jìn)行控制。 15 (1)線形控制相關(guān)參數(shù)的測(cè)定 ①掛籃的變形值 施工掛籃的變形通過掛籃荷載試驗(yàn)測(cè)定。在掛籃拼裝后，采用反壓加 載法進(jìn)行荷載試驗(yàn)，加載量按最不利梁段重量計(jì)算確定。分級(jí)加載，加載過程中測(cè)定各級(jí)荷載下掛籃前端變形值，可以得到掛籃的荷載與撓度關(guān)系曲線。 ②施工臨時(shí)荷載測(cè)定 施工臨時(shí)荷載包括施工掛籃、人員、機(jī)具等。 ③箱梁混凝土容重和彈性模量的測(cè)定 混凝土彈性模量的測(cè)試主要是為了測(cè)定混凝土彈性模量 E 隨時(shí)間的變化規(guī)律，即 E— t 曲線，采用現(xiàn)場(chǎng)取樣通過萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)定，分別測(cè)定混凝土在 1 2 60 天齡期的 E 值，以得到完整的E— t 曲線。 混凝土彈性模量和容重的測(cè)量通過現(xiàn)場(chǎng)取樣，采用試驗(yàn)室的常規(guī)方法進(jìn)行測(cè)定。 ④預(yù)應(yīng)力損失的 測(cè)定 本標(biāo)段橋施工中主要測(cè)定縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線的孔道摩阻損失，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)取值和實(shí)際是否相符，根據(jù)有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算由預(yù)應(yīng)力施工引起的懸臂撓度。測(cè)定時(shí)，在預(yù)定的測(cè)點(diǎn)位置，將波紋管開孔，采用電阻應(yīng)變片和電阻應(yīng)變儀測(cè)量鋼絞線的實(shí)際孔道摩阻損失。 ⑤混凝土的收縮與徐變觀測(cè) 混凝土的收