55+85+55m 三跨变高度预应力混凝土连续箱梁施工方案

55+85+55m 三跨变高度预应力混凝土连续箱梁施工方案3.2.3.1、主桥上部结构设计概述1、上部结构桥型总体布置主桥上部结构为（55+85+55）m 三跨变高度预应力砼连续箱梁桥，全长195m。采用分离的上下行桥，半幅桥宽15 m，为单箱单室结构，两幅桥中间设2米空隙以利上下行桥模板及桥面横向预应力的施工。同时也有利于在两幅桥中间布设管线。2、箱梁结构主梁采用箱型断面，顶板宽15m，底宽7.5m，翼板悬臂根部最大厚度为60cm。箱梁根部高度4.6m，跨中梁高2.0m，其中根部高度与主要跨径（85米）比为1/18.5，中部2.0米高度与主要跨径（85米）比为1/42.5。箱梁底板厚由跨中0.26 m。箱梁高度和底板厚度均按1.5次抛物线设置。腹板厚度变化分为二段，其中靠主墩一段为55厚，其余为40。3、预应力钢束及布置箱梁采用纵、横、竖向三向预应力体系，纵向预应力钢束分顶板和底板钢束两种，顶板采用12j15.24钢绞线，底板钢束采用19 j15.24钢绞线，两端张拉，预应力锚具采用OVM（VLM，HVM）15-12和OVM（VLM，HVM）15-19系列锚具。横向预应力钢束采用环氧全涂装无粘结筋（OVM-U1），标准强度Ry=1860MPa，单端张拉，张拉吨位190.1KN，竖向预应力筋采用直径为32的冷拉IV级高强精轧螺纹粗钢筋，设计张拉吨位510KN，采用梁顶单端张拉方式，相应的锚具采用JLM-32钢锚具。3.2.3.2、主桥上部结构箱梁总体施工顺序主桥上部结构箱梁总体施工顺序为：1）立模、浇注临时支承柱，并在其上安装钢固支座，2）利用主墩墩身预埋型钢、钢板、贝雷片阴阳头等，搭设贝雷片、型钢组合结构现浇平台，施工A15#、A16#墩墩顶块，3）安装A15#、A16#墩挂篮，悬浇对称施工各分段块梁体。4）在A14#、A17#墩搭设支架或安装导梁，铺装底模。 5）立模分别浇筑7A14#、A17#分隔墩14、15、16、17#块件现浇段。5）边跨合拢段（13#块件）施工。6）主跨合拢段（13#块件）平衡施工主梁具体施工顺序详见：图3.18：主桥连续箱梁施工程序图。3.2.3.2、主桥连续箱梁临时支撑施工A15#、A16#墩墩顶为铰接，在箱梁块体悬浇施工过程中，因墩两侧的施工不同步，在墩顶位置产生不平衡力矩，会对箱梁的稳定形成威胁，因此，在开始挂篮悬浇施工前需对该两墩临时固结。根据安全可靠又方便施工的原则，在墩身两侧对称各设置临时固结墩4个，临时墩为圆柱，直径为1m，位于墩身两侧，距墩柱中心距离为3.8m，与承台固结，与上部箱梁0# 、 1#梁段底板之间有一钢固支座，每个临时支承柱用两根5j12.7张拉，将临时墩与承台和箱梁联结起来，共同参与受力。A15#、A16#墩支座安放好后，即开始临时支墩的施工。先测量放出两个墩临时支承柱的位置，然后立模板、分两次浇注支承柱的砼，采用30号砼。接着将钢固支座安放到临时支承上，支顶、固定好，后进行临时钢绞线的穿束、张拉。此临时支撑系统必须保证支座参与受力，支撑主要承受施工时的不平蘅菏载不得大于半个梁段的重量。临时墩布置见图3.19：15#、16#墩临时墩布置图。3.2.3.3、主墩0#、1#块施工主桥0#、1#块墩顶块梁体在墩身托架平台上浇筑。在主桥墩身砼浇筑过程中，必须预埋型钢、钢板及贝雷片临时固结件（贝雷片阴阳头）等，在主桥墩墩身砼浇筑完成之后，施工予埋钢构件形成支撑牛腿，然后利用吊船进行拼装贝雷片（纵梁）、工字钢（横梁）、10×10cm木枋组合支架搭设，墩顶块梁体现浇架完成后，进行等重量预压然后才能进入主桥箱梁的下一道施工工序。具体布置见图3.20：主墩0#、1#块施工示意图主桥0#1#墩墩顶块高度为4.6米，梁体砼的浇筑一次进行。3.2.3.4、挂篮悬浇施工1、轻型挂篮的设计、安装和压载试验设计：主桥箱梁采用挂篮对称平衡悬臂浇筑工艺，最大块重约92.9t。按设计图要求，将一套挂篮自重控制在块重的0.45倍以内，本桥挂篮自重按50t考虑，拟采用斜拉式轻型挂篮。挂篮主要由主梁系、底篮系、侧篮系、锚固系及支行系组成。主梁采用抗扭性能良好的箱形截面，受力明确；内、外模板系按全断面一次浇筑砼设计，外模采用钢桁架整体钢模，箱梁腹板厚度变化引起内顶模宽度的变化通过顶模骨架横肋上设置的活动销来实现，内侧模的竖肋与顶模横肋连接处设铰以利于拆模。挂篮前吊杆采用4根板带式分段吊带，以适应梁体高度的变化。底篮后托梁采用根锚杆锚固在前一已成梁段的底板上，主梁后锚则利用已成梁段的竖向高强预应力钢筋来平衡倾覆力矩，取消常规的尾部配重，有效地减轻挂篮自重。挂篮施工见图3-21：挂篮结构示意图。考虑到浇筑砼时胀模超载及挂篮施工安全方面的重要性，挂篮设计的最大承载力取1.2×92.9111.48t，浇筑砼和挂篮前移时的抗倾覆稳定系数要不小于1.5。安装：挂篮各构件加工完毕后，先做单件拉力试验，满足要求后运往现场组装挂篮，挂篮的安装利用吊船及固定在墩顶块箱梁面板上的卷扬机进行起吊。首先在已浇筑梁段顶板安放枕木及滑块，然后吊装主梁系，并做好锚固；再吊装主梁系的前横梁。挂篮底篮系和侧模系在地面上整体拼装成型，在主梁安装完成后用卷扬机吊装。压载试验：在挂篮安装完成后，对其进行水箱加载模拟梁体自重的压载试验，以检验挂篮加工质量，验证设计荷载下挂篮的设计参数及承载能力，测算挂篮的弹性变形值和非弹性变形值，为箱梁悬浇施工高程控制提供挂篮变形数据。在挂篮通过试验验证达到设计要求后，即可对称进行悬浇箱梁的施工。2、挂篮前移挂篮前移采用先主梁系（含内、外滑梁）前移后底篮系与侧模系前移的方案。前移时按以下程序进行：（1）、前移前准备，底篮前托梁受力转换。（2）、拆除前吊带的连结及内、外滑梁的后吊杆。（3）、松动主梁后锚系的螺母，借助行走轮由手拉葫芦牵引主梁系与内、外滑梁前移就位。（4）、撤走行走轮，支垫好主梁后将主梁锚紧、锚实，调整斜拉带受力均匀，同进安装内、外滑梁的后吊杆及保险钢丝绳。（5）、将底篮的前、后托梁挂在主梁上并拉紧。（6）、拆除外侧模的拉杆，完成外模脱模，使内、外模支承于内、外滑梁上。（7）、利用已挂在主梁上的葫芦拉住底篮前、后托梁缓慢下落，完成底篮脱模。（8）、将底篮的前、后托梁挂于外侧模上，利用手动葫芦拉动外侧模、底篮共同滑移到位。（9）、提升底篮，连结前吊带，锚固后托梁，使底篮后端紧贴已成梁段。（10）、提升外侧模到位，装好外侧模牛腿，使外侧模支承于底篮前、后托梁上，外侧模顶部挂在主梁上。（11）、进行模板轴线及标高调整，绑扎底腹板钢筋、波纹管。（12）、利用手动葫芦拉动内侧模沿内滑梁滑移到位。（13）、提升内模到位，使内模前顶横梁支承于前主梁上，内模后顶横梁用预应力精轧螺纹钢锚固在已浇筑的梁段砼上。3、箱梁悬浇施工测量调整好底板轴线和模板标高后，绑扎底板、腹板钢筋及预应力管道，再调整内模轴线及标高，绑扎顶板钢筋及预应力管道，腹板内外模板对拉加固。每墩使用两台砼输送泵，铺设两条砼输送管道，箱梁块体同时进行对称悬浇施工。砼强度达到设计强度的100%以后，竖、（横）向预应力、与纵向预应力同步施加、张拉，张拉完成符合要求后进行压浆作业。箱梁悬浇段采用挂篮对称平衡施工，施工工艺见图：3.22：箱梁挂篮悬浇施工工艺流程图。3.22：箱梁挂篮悬浇施工工艺流程图挂篮前移 浇筑梁体混凝土穿预应力钢筋束竖、（横）向与纵向预应力钢筋束张拉中线与标高的测量与调整绑扎梁体钢筋，安装梁体三（二）向预应力孔道、预应力筋 管道压浆梁体养护下一块段施工(1)、钢筋：钢筋在加工场下料加工，由汽车运至堆放区，用浮船吊吊至桥面，远的再人工用小翻斗车运往施工块段按设计或规范进行绑扎。钢筋分两步绑扎，先绑扎底、腹板钢筋及波纹管，内模调整，然后再绑扎顶板钢筋及波纹管。在绑扎钢筋时，要同时预埋波纹管及预应力筋，并预留出挂篮施工所需的吊杆孔口。(2)、模板：内外模板均采用大型整体钢模板，模板之间设对拉拉杆对拉加固。(3)、砼浇筑：采用泵送砼施工工艺。砼由现场拌和系统供应，搅拌车运至浇筑点；用2台砼输送泵对称同步输送砼，严格对称浇筑砼。当砼下落高度大于2米时设置串筒或溜槽下灰入模，以防砼离析。梁体砼浇筑完成，采用覆盖麻袋洒水保湿养护不少于7天。3.2.3.5、上部结构预应力施工预应力施工是整个主桥箱梁结构施工质量、安全及工期的关键。主桥箱梁采用了C50砼，采用了三向预应力体系。1、预埋波纹管成孔预应力孔道采用的镀锌波纹管，钢带厚度不小于0.3mm，各自的接管采用大一级的波纹管。波纹管的埋设可在非预应力筋骨架形成并垫好保护层后进行，也可根据需要，在钢筋骨架绑扎过程中一起进行。根据设计图纸中的预应力波纹管孔道的曲线要素，定好波纹管定位钢筋的位置，定位钢筋采用井字架型式，控制预应力孔道位置偏差在允许偏差之内。竖向预应力钢筋与下端的垫板、螺帽随同波纹管一同固定，注意其非张拉端螺母在旋进螺纹钢筋露出30mm后，用环氧树脂固定在钢筋上。所有孔道之间的连接用胶布缠绕密封，孔道与工作垫板的连接边也应确保密封，防止漏浆。在浇筑砼之前，所有纵向预应力孔道内设置比波纹管小5mm的PVC内衬管，防止浇筑砼时，孔道发生变形。在布置波纹管时，留设好排气孔、排浆管，保证工作垫板与孔道中心线垂直。2、制束与穿束所有预应力筋均采用砂轮机切割下料，下料作业在已完成梁段的顶面上进行。纵向预应力钢束在浇筑砼后，用水冲洗孔道后穿入孔道中，对于30m以下的短束采用人工整束穿入，长束采用卷扬机整束穿入。3、施加预应力梁体砼强度达到设计强度的100%后，采用竖、横向与纵向同步施加预应力。纵向预应力采用4台YCW350千斤顶两端同时对称张拉；横向预应力采用2台YDC240Q千斤顶单端单根张拉；竖向预应力采用2台YG-70千斤顶在主梁顶面同时对称张拉，油泵采用ZB2×2500型电动高压油泵。预应力施工之前先进行配套检验标定，合格后才能使用。张拉时初应力取10%k，张拉时逐级加压直到最大张拉力，并做好逐级张拉记录。在伸长量符合要求后保持稳压时间，再进行锚固。张拉时，采用张拉应力和伸长量的双控：以张拉应力为主，伸长量为校核，实际伸长量偏差要在6%的允许偏差以内，否则，要立即停止张拉，查明原因，并采取有效措施后，方可继续张拉。4、压浆张拉完完成后尽快压浆，以使预应力筋与梁体砼之间产生粘结力，均匀分布预应力，减少锚口出的预应力峰值。水泥浆为40号，采用525#普通水泥或硅酸盐水泥，并在水泥浆中掺入适当的减水剂和膨胀剂。压浆之前，先进行水泥浆的水灰比试验，按JTJ041-89的方法对水泥浆进行流动性、泌水性、膨胀率和强度试验，以选择最佳的压浆配合比。水泥浆采用NJ-500泥浆搅拌机拌制均匀后，采用S-2DN3/15泥浆泵，由一端进浆，由另一端的排气孔排气与出浆。压浆持续进行，当孔道出浆孔依次排出空气、水、稀浆、浓浆，且流出的水泥浆中没有气泡并与压入的水泥浆具有同样的稠度时，即关闭出浆孔的阀门，并继续加压进浆直至压力表读数为1.01.2MPa，保持该压力约3分钟的稳压时间后，关闭进浆口的阀门，开始另一孔道的压浆。对于孔道长度大于60m的孔道，要采用接力压浆的方法。压浆后，锚具夹片外留30mm的钢绞线，多余的用手提砂轮锯切割掉，用同标号细石砼封裹锚具及张拉槽口，要求振捣密实。3.2.3.6、施工测量与挠度控制主梁悬浇施工过程中，挠度控制极为重要，直接影响到主梁竖曲线顺接、合拢精度及成功与否，因此要及时测量悬浇施工过程中悬臂梁的平面位置和挠度变形的大小，以保证两端施工悬臂的顺利合拢和施工安全。为快速准确控制悬浇节段的空间位置，拟将主梁轴线引测墩顶块顶面上作为放样测站