悬臂现浇施工技术方案.docx

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悬臂现浇施工技术方案

新建连盐铁路V标七分部

黄沙港特大桥主跨上部结构挂篮悬浇箱梁

专项施工方案

编制：

审核

中铁十局集团有限公司

新建连盐铁路V标七分部项目经理部

2014年07月20日

一、工程概况……………………………………………………………………………2

二、编制原则及范围……………………………………………………………………3

三、编制依据……………………………………………………………………………3

四、施工计划安排………………………………………………………………………4

1、施工进度计划……………………………………………………………………4

2、人员进场计划……………………………………………………………………7

3、材料与设备进场计划……………………………………………………………8

五、施工方案概述………………………………………………………………………8

六、详细施工方法及工艺………………………………………………………………10

（一）临时固结施工方案…………………………………………………………10

（二）0#块施工方案………………………………………………………………12

（三）挂篮悬浇施工方案…………………………………………………………29

（四）边跨现浇段施工方案………………………………………………………42

（五）合拢段施工方案……………………………………………………………45

七、施工质量保证措施…………………………………………………………………48

八、施工工期保证措施…………………………………………………………………50

九、施工安全保证措施及文明施工……………………………………………………51

（一）安全保证措施………………………………………………………………51

（二）文明施工……………………………………………………………………55

（三）应急预案……………………………………………………………………55

附件

（一）临时固结设计图及验算……………………………………………………61

附件

（二）0#块施工示意图及验算……………………………………………………68

附件（三）挂篮施工示意图及验算……………………………………………………82

黄沙港特大桥主跨上部结构挂篮悬浇施工技术方案

一、工程概述

1、工程简介

黄沙港大桥主桥线路位于DK223+439~DK223+769跨黄沙港河，此段黄沙港河河道宽140m，水深约6.2m，本桥路线与水流方向夹角右前角为53°，水流方向从右到左，河道顺治，规划为IV通航航道。

通航要求净宽×净高为70m×7.5m。

黄沙港大桥主桥为三跨有砟轨道预应力混凝土连续箱梁（双线），采用挂篮悬臂浇筑施工，跨径为60+100+60米。

箱梁横截面为单箱单室，主墩处梁高为7.5m，跨中和边支点处梁高为4.5m；箱顶全宽为12.3m；底宽为7m；顶板悬臂长为2.65m。

箱梁在横桥向顶板为双向2%横坡。

主桥箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系。

在100m的1/2长度内共分13个节段，其中0＃块长12.0m，1～3＃块长3.0m，4～7＃块长3.5m，8～12＃块长4.0m,中跨合拢段块长2.0m。

边跨1～3＃块长3.0m，4～7＃块长3.5m，8～12＃块长4.0m，边跨为9.75m长的等截面支架现浇节段，边跨合拢段长2m。

悬臂浇筑梁段重量最大节段为A4#块和B4#块，重量为180.2T，挂篮控制自重45T，节段最大重量1819.1KN。

主跨共有3个合拢段，即2个边跨合拢段和1个中跨合拢段，合拢段长均为2.0m，在吊架上浇筑；边跨现浇段为9.75m,在支架上浇筑。

0#块长12m，在支架上现浇。

主桥箱梁为三向预应力结构，分别为纵向预应力束、横向预应力束、竖向预应力筋。

纵向束、中（端）横梁预应力束和顶板横向束均为Øs15.2钢绞线，标准强度fpk=1860Mpao,锚下张拉控制应力为0.75fpk=1395Mpa；竖向筋为JL32精轧螺纹钢筋，锚下控制应力为fpk=830Mpa,张拉控制应力为0.9fpk=747Mpa。

2、主要工程数量

1、主桥箱梁各节段工程数量表

序号

梁段编号

节段长度

（m）

节段砼体积

（m3）

节段重量

（t）

节段数量（块）

1

0

12

404.2

1050.92

2

2

A1（B1）

3

68.6

178.36

4

3

A2（B2）

3

65.3

169.78

4

4

A3（B3）

3

62.3

161.98

4

5

A4（B4）

3.5

69.3

180.18

4

6

A5（B5）

3.5

64.5

167.7

4

7

A6（B6）

3.5

58.8

152.88

4

8

A7（B7）

3.5

55.1

143.26

4

9

A8（B8）

4

60.9

158.34

4

10

A9（B9）

4

57.6

149.76

4

11

A10（B10）

4

53.5

139.1

4

12

A11（B11）

4

51.5

133.9

4

13

A12（B12）

4

51.5

133.9

4

13

A13（B13）

合拢段

2

25.7

66.82

3

14

边跨现浇段

9.75

159.5

413.92

2

二、编制原则及范围

确保黄沙港特大桥主墩127#、128#墩及过渡墩126#、129#墩上部结构预应力变截面连续箱梁的施工质量、工期、安全。

三、编制依据

1、新建铁路连云港至盐城黄沙港特大桥施工设计图

2、黄沙港特大桥水文、地质资料

3、《铁路桥涵施工规范》

4、《铁路工程施工安全技术规程》

5、其它相关文件

四、施工计划安排

1、施工进度计划

根据变截面预应力砼连续箱梁桥的施工工艺结合我公司施工经验，现对黄沙港特大桥主桥箱梁施工周期进行安排。

开工日期初定为年月日（如工期变更，计划日期顺延）。

施工进度计划表

序号

施工工序

施工计划

开始时间

结束时间

施工天数

1

0#块施工

40

1.1

临时支架搭设及预压

12

1.2

底模、外侧模安装

3

1.3

底腹板、横隔板钢筋及预应力安装

7

1.4

内模及横隔板模板安装

5

1.5

顶板钢筋及预应力安装

3

1.6

混凝土浇筑

1

1.7

养护

7

1.8

张拉、压浆

2

2

挂篮悬浇施工

166

2.1

挂篮拼装及预压（含0#块支架拆除）

12

2.2

1#块段

14

2.3

2＃块段

14

2.4

3＃块段

14

2.5

4＃块段

14

2.6

5＃块段

14

2.7

6＃块段

14

2.8

7＃块段

14

2.9

8＃块段

14

2.10

9＃块段

14

2.11

10＃块段

14

2.12

11＃块段

14

2.13

12#块段

3

边跨现浇段施工

39

3.1

支架搭设及预压（含地基处理）

20

3.2

模板、钢筋安装

11

3.3

砼浇注及养护

8

4

中跨合拢段施工

12

2、人员进场计划

施工负责人1名，技术人员3名，施工员1名，质检员1名，专职安全员1名，张拉工8名，钢筋工20名，木工15名，水石工10名，起重工8名，值班及后勤人员4名。

3、材料与设备进场计划

序号

名称

规格型号

数量

1

三角挂篮（全套）

4

2

电焊机

8

3

对焊机

2

4

弯曲机

GW40

2

5

切断机

2

6

钢筋调直机

GT4-14

1

7

装载车

ZLM30

1

9

汽车吊

QY25

2

10

圆盘锯

2

11

电刨

2

12

油顶

20-50T

16

13

千斤顶

25T

2

14

千斤顶

400T

2

15

千斤顶

110T

2

16

电动高压油泵

YBZ2×2-50A

4

17

压力表

8

18

型钢

40

19

插入式振捣器

50

6

20

空气压缩机

W1.815

2

21

全站仪

拓普康GTS102N

1

22

水准仪

SZ2

1

23

卷扬机

3T

4

24

卷扬机

5T

2

25

手拉葫芦

5T

20

26

手拉葫芦

10T

16

29

真空压浆机

1

30

智能张拉设备

CZB2-500-2

1

31

塔吊

2

五、总体施工方案概述

1、墩顶0#块件，采用少支架法施工，箱内顶板采用脚手架支撑；

2、悬浇梁段采用三角形挂篮悬臂施工，合拢段采用吊架法施工，吊架底篮及模板采用挂篮的相应部件；

3、边跨现浇段，采用落地钢管支架法施工；

3、钢筋集中加工制作，运至现场由吊车提升、现场绑扎成型；

4、混凝土由搅拌站集中供应，搅拌输送车运输，混凝土输送泵泵送入模，插入式振捣器捣固，混凝土采用覆盖土工布洒水养护。

图5-1挂篮悬浇施工流程示意图

六、详细施工方法及工艺

（一）、临时固结施工方案

由于该箱梁在墩顶处设置支座，与墩身为铰接，不能承受弯矩，为保证悬浇过程中梁体的稳定，必须在主墩顶设置临时锚固结构，根据设计图中的要求将0＃块段梁与桥墩固结，由于设计图纸对临时固结有设计图纸及方案，此处不再表述及验算。

（二）、0#块施工方案

1、0＃块施工工艺流程

0＃块段结构复杂，预埋件、钢筋、预应力束及孔道、锚具密集交错，混凝土数量大，必须精心施工。

混凝土按底板、腹板、顶板一次性浇注成形，施工工艺见图6-1。

图6-10#块施工工艺流程

2、0＃块支架总体设计方案

支架采用钢管与工字钢组合的结构形式，根据0#块的结构尺寸，并在0＃块支架两侧设4排28根Φ43cm、壁厚8mm的钢管作为竖向主要受力构件并起到临时固结作用，支架钢管布置形式为：

纵桥向4排，紧靠墩身设一排，距墩身两侧2.75m、5.5m处各设一排；横桥向间距底板7m宽中线处及中线向处2m、1.75m、1.55m两侧对称各放一排，确保腹板下方钢管桩加强布置，横向采用10#槽钢横向设剪刀撑和斜支撑。

钢管桩顶设45#“工”字钢2支双拼作为前后横梁，顺桥向纵梁底板下采用25#双拼工字钢布置，间距50cm，两侧腹板下各加一根，翼板下采用36B双拼工字钢顺桥向摆放，并于横梁焊接，外定型钢模固定在36工字钢上即可。

墩身施工时在墩身上每隔三米纵向预埋4块1cm厚块钢板，通过焊接在预埋钢板与钢管之间的型钢将以Φ43cm钢管为主件连接而成的支架结锚固于墩身上，从而形成稳定安全的支架体系。

具体布置如图6-2。

浇筑承台时在欲布置Φ43cm钢管相应位置预埋1cm厚铁板。

0#块支架施工时将钢管与预埋铁板焊接，形成托架竖向支撑系统。

支架完成后进行静压，消除塑性变形，测量出弹性变形，以便在安装模板时进行调整。

支架具体型式见图6-2、图6-3、图6-4。

图6-20#块支架平面布置图

6-30

块箱梁现浇支架顺桥向断面布置图1

图6-40

块箱梁支架横桥向立面图

3、0＃块段支架施工要求

在施工承台混凝土时，严格按照托架设计图，在钢管下钢板底面预埋8根Φ25mm钢筋，伸入承台混凝土50cm，用于固定钢管支撑，以防侧滑；在安装钢管立柱时，为防止立柱根部滑移失稳，沿钢管周身均匀补焊3块150mm*120mm*12mm楔型钢板。

与此同时，为增强钢管立柱间的整体稳定性，钢管间采用16#槽钢焊接剪刀撑和斜支撑。

0＃块段底模安装前，进行永久支座安装；墩身施工时，在墩顶设置支座锚固栓预留孔，墩身砼浇筑完成后，精确放出支座中心线位置，以便精确安装支座，位置固定后从侧面向预留孔灌入高强砂浆，砂浆的配制严格按设计及施工技术规范要求进行。

4、支座安装

在0#块支架完成后、模板安装前安装支座，在安装模板分配梁时注意预留支座位置。

按照图纸规定的制作型号及位置，用全站仪精确放出支座的位置。

用汽吊吊装，千斤顶校准位置后就位，用钢楔块楔入支座四角，找平支座，并将支座调整到设计标高，在支座底面与支承垫石之间应留20～30mm空隙；仔细检查支座中心位置及标高后，用高强度无收缩材料灌浆固定支座下的螺栓。

安装模板时，模板与支座间的间隙用原子灰堵漏。

5、0＃块模板制作与安装

0＃块段底模采用δ＝10mm组合钢模板、内模均选用15mm厚优质竹胶模，底模即在纵向分配梁上铺设10cm×10cm的方木上，方木在腹板处间距15～20cm，在底板处间距为30～33cm，在方木上铺设竹胶板；侧模采用挂篮施工钢侧模，选用定型钢模板，模板根据设计尺寸由工厂定制加工，侧模底部两排腿分别支撑于支架的2I36工字钢纵梁上，调好高程后并焊接在纵梁上；内模支架支撑在底模上，支架水平方向和竖直方向均可调节长度，以适应梁高和腹板厚度变化的需要，并通过松紧可调底顶托将内模支撑牢固；为确保混凝土浇注防止浇注时侧模向外侧滑移，造成跑模，侧模加固采用10#槽钢一端斜撑在侧模上，槽钢另一端焊接在纵梁上，并沿梁体横截面穿Φ20mm对拉拉杆与内模对拉，横隔板处预埋PVC管，内穿对拉杆的方式加固，内模与外模采用Φ20mm拉杆对拉，横、竖向间距60cm。

人孔模板：

在横隔板上有200×160cm人孔，箱梁腹板设有Ø10排水孔，如与钢筋干扰，可适当移动其位置。

在过人孔处截面复杂，制作使用组合钢模板拼装，用满堂木支架支撑，在该处顶部钢筋封顶前放入，以增强模板刚度和整体性，并方便立模。

端模上有钢筋和预应力管道伸出，位置要求准确，故模板采用木模。

6、预压

支架预压的目的是消除非弹性变形和测定弹性变形量，模板初步安装完毕后及时进行预压。

0#块体积为404.2m3,折合密度为2.6t/m3,预压重量为0#块梁体自重的1.2倍，即1261.104T。

预压可采用钢材加载。

根据观测结果，对支架和模板精确测量定位后进行模板锁定和预抛高调整。

预压前在0号块支架底板上取6个断面18个点，标上红漆作为观测点。

施加荷载分3次进行，每次加载累计为总荷载的40%、80%和120%。

每次加载前、后用水准仪进行标高观测一次，当最后72H累计变形小于3㎜时，即可认为支架的强度和稳定性满足浇筑0#块段的需要。

然后按加载顺序反向卸载，并依次进行支架变形观测。

分析变形观测值得出弹性变形值和非弹性变形值，根据变形值最后调整模板高程。

（2）加载及观测方案

配备专门测量人员负责支架预压沉降观测，建立专门的观测记录台帐。

预压前先测量每个观测点原始标高，预压时用吊车将钢材吊到0#块两侧底板上，加载程序为20%-40%-80%-120%,对称加载。

用人工配合堆码，随着荷载的增加，不断进行观测，直至所需压重吨位。

每个观测点在全部加载完成后每天观测2次，早上7：

00和晚上6：

00各测量一次。

以1天为一个观测单位，若连续3天总沉降量在3mm以内，则可认为支架沉降基本稳定，可以进行卸载。

（3）预拱度设置

支架预拱度的设置，预拱度值与支架弹性变形值（F1）、支架非弹性变形值（F2）及基础弹性变形值（F3）有关。

模板控制标高（H）=设计理论标高（H0）+预拱度（F）

施工过程中，将通过以下步骤进行控制观测：

①等载预压前，测量支撑点处模板标高H1

②预压沉降稳定后，测量相应控制点模板标高H2

③卸载后，再次测量相应控制点模板标高H3

则弹性变形值＝H3－H2

非弹性变形值＝H1－H3

由于预压消除了大部分非弹性变形值，因此预拱度只计入了弹性变形值。

在卸载后模板控制标高（H）＝设计理论标高（H0）＋弹性变形值（H3－H2）。

7、钢筋加工及绑扎

0＃块段钢筋在钢筋棚内加工验收合格后，调运至0＃块段托架上现场绑扎成型，为确保箱梁钢筋保护层厚度，底板、翼板下方采用预埋有砼垫块作保护层，要求每平方米不少于4个，施工时利用垫块上的铅丝将垫块与钢筋绑扎牢固；腹板及非承重部位采用每平方米不少于4个。

外侧模安装定位后绑扎底腹板→布设预应力筋管道→安装内模定位→绑扎顶板钢筋→安装端模→埋设桥面附属设施预埋件。

钢筋的下料、焊接符合相关施工规范要求，布筋时，如何钢筋与钢束、钢筋与钢筋之间互相干扰，应本着构造筋让位于主钢筋、细钢筋让位于粗钢筋、普通钢筋让位于预应力钢束的原则。

如锚下螺旋筋与分布筋相扰时，可适当移动分布筋，但混凝土保护层厚度应保证。

箱梁在绑扎钢筋时，严禁踏压波纹管，防止其变形，影响穿束及张拉。

绑扎钢筋采用梅花型布置绑扎。

8、混凝土

⑴、混凝土浇注

模板、钢筋、预应力筋、各预埋件及预留孔经检查均符合设计及规范要求，得到监理工程师许可，混凝土浇注各项工作准备就绪后开始混凝土浇注；混凝土采用混凝土输送泵一次性浇注，混凝土浇筑时，顺桥向方向，从中部对称向两端浇注，浇注每层厚度不超过30cm，整体安排为先横隔板、后腹板、底板、最后顶板；杜绝相邻混凝土施工面落差过大，造成混凝土粗细集料分离，混凝土浇筑连续进行，中途不得间断，混凝土拌合采用拌和楼集中拌和，梁体混凝土浇筑采用插入式振动棒振捣成型，以确保混凝土密实。

浇筑过程中注意加强箱梁端头、倒角以及钢筋密集部位的振捣，特别是内箱作业面小、条件差，重点加强转角、腹板与底板的交界面处的振捣及底板标高控制。

桥面板混凝土浇筑到设计标高后采用平板振动抹平机及时赶压、抹平，在混凝土初凝之前必须对桥面进行第二次收浆抹平以防裂纹，使桥面达到平整，排水通畅。

抹面时严禁洒水，并防止过度操作影响表层混凝土质量。

操作插入式振动棒时宜快插慢拔，垂直点振，不得平拉，不得漏振，谨防过振。

使用插入式振捣器振捣时，按下列方法进行：

振捣棒不得在启动状态下放置于模板或钢筋上，不得将软轴插入到混凝土内部或使软轴折成硬弯。

振动棒插入点布置应均匀排列，可采用“行列式”或“交错式”，按顺序移动，不应混用，以免造成混乱而发生漏振。

每次移动位置的距离应不大于振动器的作用半径的1.5倍。

离模板边缘10cm，插入下层混凝土5～10cm，防止碰撞模板钢筋及预埋件；表面振捣器的移动距离以使振动平板覆盖已振实部分10cm为度。

振动棒插入混凝土后，应上下移动变换位置，幅度为5-10cm，以利于排出混凝土中空气，振捣密实。

每插点应掌握好振捣时间，过短过长都不利，每点振捣时间一般为20-30s。

待混凝土达到不再下沉，无显著气泡上升，顶面平坦一致，并开始浮现水泥浆，方可拔出振动棒。

当发现表面积水，立即设法排除，并检查发生的原因或调整混凝土配合比。

使用振动棒时，前手应该紧握在振动棒上端约50cm处，以控制插入点，后手扶正软轴，前后手相距40～50cm左右，使振动棒自然沉入混凝土内。

插入式振动器操作时，应做到“快插慢拔”。

快插是为了防止混凝土表层先振实，而下层混凝土发生分层，离析现象。

慢拔实为了使混凝土能填满振动棒抽出时形成得空隙，防止形成空洞。

浇筑过程中注意加强倒角、交界面以及钢筋密集部位的振捣。

混凝土振捣注意事项

①捣固人员须经培训后上岗，要定人、定位、定责任，分工明确，尤其是钢筋密布部位、端模、拐（死）角、锚槽部位指定专人进行捣固，操作人员要固定，并做好操作要求交底工作。

②以插入式振捣器振捣。

要垂直等距离插入到下一层5～10cm左右，其间距不得超过60cm，振捣到砼表面出现灰浆和光泽使砼达到均匀为止，抽出振捣棒时要缓些，不得留有孔隙。

③振捣时严禁碰撞模板及预埋件。

⑵、混凝土养护

混凝土浇筑完毕，立即进行潮湿养护，箱梁顶板采用土工布覆盖，其他部位安排专人定期对梁体进行洒水，洒水以保证混凝土表面湿润为度，保证混凝土表面潮湿，防止出现裂纹。

保湿养护时间不少于7天。

按照规范要求制作混凝土养护试件，同条件养护试件涉及到初张拉及终张拉混凝土强度及弹性模量的确定，必须保护好同养试件，并确保同条件养护。

⑶、混凝土浇筑注意事项

①梁体砼采用C50砼，砼运输车运输，用砼输送泵车进行浇筑。

按分段水平分层浇筑砼，每层砼厚30cm左右。

②为了防止浇筑腹板时，砼从底板处上翻，底板砼浇筑完后在其顶面加铺模板并加压。

底板与腹板连接倒角处振捣较困难，容易出现蜂窝麻面现象，振捣时减慢振捣速度，确保振捣质量。

③混凝土要分散缓慢卸落，防止大量混凝土集中冲击钢筋和波纹管；捣固混凝土时避免振动棒与金属波纹管接触振动；混凝土浇筑过程中要随时测量底板标高，发生变形及时采取措施处理。

④梁体砼一次浇筑成功，并在初始浇筑的砼终凝前完成，以免箱梁底板接缝处产生微裂纹。

⑤严格控制砼的坍落度和配合比，根据温度变化进行调整，并掺用适量的减水剂和缓凝剂。

⑥严格控制砼倒入模的高度，泵管伸入到梁体底部浇筑，振捣采用Ø50mm插入式振捣棒均匀振捣。

9、预应力筋

0＃块段设纵向、竖向、横向三向预应力筋，钢筋、管道密集,张拉顺序为先纵向，再竖向，最后张拉横向预应力束。

其中纵向共布设多束预应力束，预应力筋采用预应力索以梁纵轴线为对称轴对称布设于腹板及顶板。

⑴预应力筋的布设

①纵向预应力筋

纵向预应力筋采用抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，公称直径为15.2mm高强度钢绞线,其技术条件符合GB/T5224-2003标准。

纵向预应力管道选用金属波纹管。

（2）竖向预应力筋

竖向预应力筋采用抗拉强度标准值为fpk=830Mpa，直径为Φ32、预应力用的精轧螺纹钢筋，锚下张拉控制应力747Mpa，预应力管道选用内径为45mm金属波纹管，锚具采用JLM-32锚具，张拉体系采用YC60A型千斤顶。

⑶横向预应力筋

横向预应力筋采用抗拉强度标准值为fpk=1860Mpa，公称直径为15.20mm高强度钢绞线，其技术条件符合GB/T5224-2003标准。

预应力管道对应选用Φ70*19mm扁型金属波纹管，锚具采用BM15-4（张拉端）、BM15-4P（锚固端）扁型锚具。

横向预应力束锚下张拉控制应力1302MPa。

配套千斤顶可采用YDC240Q型，在箱梁两侧交替单端张拉。

⑷、预应力筋的定位

横向及竖向预应力筋设计为单端张拉,在施工时波纹管、套管与预应力筋同时安装就位，且横向预应力索张拉端应交错布置;同时，横竖向波纹管道均应在固定端接好通气孔；纵向预应力筋有两端同时张拉和单端张拉,为便于施工和防止管道漏浆造成堵管，施工时采取先行预埋波纹管或套管成孔，混凝土浇注完，张拉前后穿钢绞线的方法；为此，在混凝土浇注前预应力筋管道采用Φ12钢筋定位,对于纵横向预应力筋管道定位钢筋网直线段每隔80cm设置一道，定位钢筋与梁段主筋点焊牢固,在管道转折控制点处定位筋做加密处理，间距加密为50cm。

对于竖向预应力筋套管，每根于上、中、下各设定位一道,若预应力管道与普通钢筋发生冲突时允许进行局部调整，调整原则是先普通钢筋，后竖向预应力钢筋，横向预应力筋，保持纵向预应力管道不动；钢筋若遇预应力张拉槽,截断后应预留搭接长度临时弯折,封槽时再复位焊接形成整体;锚后加强钢筋网采用Φ12HRB335,按100*100mm布置,沿纵向钢束方向间距为100mm,与喇叭口中心线垂直设置3排；波纹管接长时，先将端头的折角、毛刺等处理掉，再用较其大一号的波纹管充当套管，其套接长度按80cm