连续刚构桥上部结构施工方案

目录一、工程概况2二、施工平面布置2三、主要材料2四、材料要求2五、施工方案3六、现浇预应力砼刚构连续梁施工41施工时间42主桥0号及悬浇施工方案521工艺流程622墩顶现浇（0现浇）623挂蓝结构设计824悬浇施工1525混凝土施工183预应力施工214支座25七、质量、工期保证措施25八、安全专项方案25XX上部构造施工方案一、工程概况XX是公路工程控制性工程之一，大桥跨沟，根据设计主桥上部结构为（6311063）M三跨一联预应力混凝土连续刚构桥。主梁为单箱单室预应力钢筋砼箱型梁。二、施工平面布置。（见后图）三、主要材料主桥箱梁采用C50混凝土。四、材料要求材料除应符合现行规范、法律外，还应符合以下要求。（1）水泥水泥质量必须符合GB175，为保证砼良好的和易性，C50砼至少采用525强度等级硅酸盐水泥，不得采用早强型普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。（2）天然建筑材料C50砼的粗骨料应采用0516CM标准规格或连续级配0520CM规格轧制的高标号碎石。细骨料必须符合GB/T187362002标准，C50应采用细度模数26的中粗砂，不得采用细砂。（3）钢材钢材应采用GB/7002006碳素结构钢规定，应购置正规大厂产品，且应具有合格证书和检验证书。（4）所用材料都必须按规定进行质量检验。五、施工方案1、施工原则采用平行流水作业，合理安排施工顺序，制定详细可行的施工保证措施，尽量减少与路基施工的相互干扰，确保按期、安全地完成施工任务。2、工期安排上部结构计划开工日期为，计划完工日期为。3、施工方法概述预应力刚构连续梁采用塔吊作业，箱梁均挂蓝浇筑法施工，分14对梁（即630435440米）对称浇筑，最后浇筑合拢。现浇后张法预应力连续砼梁在现场浇注，外模采用大块定型钢模，内模采用特制抽拉式钢模，砼采用拌和场拌和、插入式和附着式振捣器捣固。六、现浇预应力砼刚构连续梁施工XX主桥为3跨一联6311063米预应力砼刚构连续梁桥，每次悬臂浇注长度为3M、35M、4M三种，0号梁长120M，合拢长20M，墩顶T悬臂浇注梁分14对（即630435440）施工。除0梁采用拖架施工分2次成型外，其余梁均1次浇注完成。各纵向预应力束采用两端张拉。箱梁采用挂蓝悬臂平衡浇注施工，挂蓝为棱形挂蓝，挂蓝自重按600KN考虑，中孔合拢吊架重量控制在200KN以内。1施工时间1对称悬臂现浇箱梁生产计划。（见附表）2连续刚构梁施工的主要设备连续刚构梁施工是XX施工重难点，均属于高空作业，工作面集中，工期较紧，施工设备的齐全、配套、充足对施工速度、质量、安全起着至关重要的作用。连续刚构施工主要配备配套方案为拌和站拌和混凝土、罐车输送混凝土、泵送混凝土到工作面，塔吊承担挂蓝安装、钢筋模板、小型机具等材料的垂直运输，工业电梯承担工作人员上下，挂蓝承担悬灌的主要荷载、预应力设备、压浆设备、卷扬机等，详见梁部施工主要设备表。设备名称型号单位数量备注施工挂蓝幅2每幅2个塔吊台2输送泵台1输送泵管米1000砼拌和站台1砼运送车台3工业电梯台2波纹管机台22主桥0号及悬浇施工方案主桥墩施工完成后，墩顶0号块在墩顶预埋牛腿支承的托架上施工，用挂篮依次悬臂浇筑其余梁，全桥共14个对称悬浇梁，边跨不对称施工15梁时，需要在中跨14梁压重。设计挂篮现浇节最大重量为1224吨，设计计算挂篮重量为60吨（包括施工荷载）。全桥共计2套跨篮，同时进行施工。边跨现浇施工主桥边跨现浇采用地泵输送现浇。合拢施工梁箱合拢即体系转换，是控制全桥受力状态和线性的关键工序，因此合拢顺序和工艺都必须严格控制。全桥共分两个合拢阶，第一个合拢阶是合拢两个边跨，第二个合拢阶是合拢中跨。现浇边跨现浇，在悬臂端设置水箱压重，在满足设计合拢的温度情况下，焊好合拢的骨架，完成边跨合拢及砼浇筑，带砼强度大于90设计强度且龄期达到7天后张拉边垮顶、底板钢束。中跨合拢中跨合拢施工顺序如下在中跨两悬臂端将挂篮改为吊篮，并在悬臂端设水箱作平衡重。为改善墩身受力，中跨合拢前先进性顶推，在满足设计合拢温度情况下，焊好合拢骨架，浇筑合拢砼，边浇砼边同步等效防水。待砼强度大于90设计强度且龄期达到7天后拉中跨顶、底板钢束。施工方法21工艺流程梁部施工包括0块施工、标准施工、边跨现浇施工、合拢施工、预应力施工等。22墩顶现浇（0现浇）考虑到桥墩两侧第一悬灌挂蓝安装困难，根据我单位修建连续刚构桥悬浇施工的经验，我们拟采用在墩顶两侧设置外托架作为现浇支架，将墩两侧第一悬浇（2M）变为现浇施工。（1）墩顶现浇施工（0块）浇注混凝土以前，在箱梁底板、翼板上预留吊孔；在预留预埋螺栓上安装扇形托架，顺桥向托架解决墩顶现浇侧模的支撑问题及箱梁翼缘板的支撑问题。由于墩顶箱梁较薄，为保证施工安全，在墩中央应用型钢予以支承，以承受墩顶现浇的混凝土荷载，如表0托架结构示意图所示，图中仅示出横桥向托架结构，顺桥向与横桥向相似，图中未示。详见表0块施工流程图。表、刚构悬灌施工总体工艺框图（2）墩顶两侧现浇托架设置在墩顶以下一定距离的桥墩上预埋托架螺栓和牛腿，利用万能杆件与型钢拼成悬臂式托架桁架，其上分布型钢作为纵横分配梁，再上底模和侧模，二者之间以木楔等调整底模标高与梁底设计线型一致。（3）托架的预压为防止灌注的梁因托架下沉而混凝土出现裂缝，保证梁的线型与设计一致，为此除应提高托架的刚度，拧紧各节点螺栓减小托架上部结构变形外，还应对托架进行预压，采用给托架预先挂水箱预压的办法，具体做法在托架上用钢丝绳挂一水箱，水箱距地面一定高度，混凝土灌注以前，将水箱内注水，注水量应与现浇混凝土重量相同，并通过托架上的纵横梁将水的重量均布在托架上，使托架的受力状态与现浇后混凝土给托架的受力状态相同，在现浇梁混凝土时，边灌注混凝土边放出水箱的水，灌注0块施工挂蓝设计、加工挂蓝安装、预压张拉、压浆逐向前悬灌合拢施工结构体系转换边跨现浇施工工多少混凝土即放出多少水，保证放水与浇注同步，待梁现浇完后将水箱用木垛或千斤顶支起，最后解除钢丝绳。（4）模板墩顶现浇梁的底模利用墩顶和组合钢模板上铺12CM厚塑料板。侧模采用菱形挂蓝支侧模和特制的大块钢模板，内模采用组合钢模板与木模结合的施工方法。所有模板、钢筋及其它机具，均由固定于墩身侧的塔吊（吊重15T）提升和安装。23挂蓝结构设计（1）挂蓝选择挂蓝是施工梁的承重结构，又是施工梁的作业（悬浇，张拉等）表0托架结构示意图0块施工工艺框图预埋托架连接件托架安装托架预压铺底摸支立外侧模托架设计、加工模板设计、加工绑扎钢筋及腹板钢筋、布设底板纵向预应力管道及竖向预应力筋支部分内模灌注第一次砼配合比设计、砼拌和、运输支剩余部分内模绑扎顶板钢筋及顶板纵向预应力管道浇注第二次砼现场，挂蓝设计应按其悬灌所承受的最大重量及施工荷载等，按最不利荷载设计加工。我单位近年施工的几座公路桥梁，其梁部结构形式，桥面宽度、高度均与本桥设计相似、相近，均采用菱形挂蓝，该形式的挂蓝具有节点少、变形小、质量轻、结构完善，施工灵活和适应性强的优点，根据我单位多年施工经验，拟选用自锚平衡式菱形挂蓝。（2）主要技术性能根据本桥连续刚构梁设计分长度，梁重量、外形尺寸、断面形式等因素，同时考虑施工荷载和其原期使用性，确定该菱形挂蓝的技术参数及性能为走行方式为无平衡重牵引式，每套挂蓝自重80T左右，墩顶现浇长度共12M，在12M长的起步长度内，可以满足同时安装两套挂蓝的需要，前后端作业面开阔，便于混凝土的灌注，本桥所采用的挂蓝具有接点少、刚度大、变形小、质量轻，结构完善，施工灵活和适应性强，拆模方便，就位准确，便于调整等优点，挂蓝选材采用便于购置的普通型钢和易于加工的工艺设计。（3）挂蓝的结构形式菱形挂蓝由菱形桁架、提吊系统，行走及锚固系统共四大部分组成。菱形桁架是挂蓝的主要承重结构，桁架由型钢加工而成，分两片立于箱梁腹板位置，其间用角钢组成平面连接系，每片桁架均用槽钢组焊千斤顶标定张拉预应力筋下料压浆模板及托架拆除吊装挂蓝、准备悬灌而成，槽钢大小待挂蓝详细工艺设计确定，节点处用20结点板和M30螺栓联接，前上节点处和前上横梁联结，前上横梁由两根工字钢组焊而成桁架结构，上设10个吊点，其中4个吊点外侧模，2个吊内模，4个吊底模架。提吊系统A、前吊带前吊带的作用是将悬臂灌注的底板、腹板及顶板混凝土及底模板重量传至桁架上。前吊带由20032和20020两种16MN钢板用60钢销组合而成。前吊带下端与底模架前横梁销接，上端吊在前上横梁上，每组吊带用2个32T螺旋千斤顶及扁担梁调节底模标高。B、后吊带后吊带的作用是将底模模板荷载传至已成箱梁底板。后吊带可用20032的16MN钢带加工而成。上部设置若干调节孔，以适应梁板厚度的变化，下端与底模后横梁焊接，上端穿过箱梁底板（预留孔），每个吊带2个螺旋千斤顶及扁担支撑在已成箱梁的底板上。模板系统箱梁外侧模外框架由槽钢与角钢组焊而成，模板围带可用槽钢，模板采用大块钢框和竹胶板组装而成，可根据梁的高度和长度变化随时接长（高）和拆卸。外侧模支承在外模走行梁上，后通过吊杆悬吊在已灌好的箱梁顶板（在灌注顶板时设预留孔），后吊杆与走行梁间设后吊架，后吊架上装有滚动轴承，挂蓝行走时，外侧模走行梁与外侧模一起沿后吊带向前滑行。内模由内模桁架、竖带、斜支承以及组合钢模等组成。内模安置在由内模桁架、竖带和斜支承组成的内模框架上，内模框架支承在内模走行架上，走行梁前端通过倒链悬吊在前上横梁上，后端通过吊杆吊在已灌好的箱梁顶板上（在灌注顶板时设预留孔），后吊杆与行走梁间设有后吊架，后吊架上装有滚动轴承，挂蓝行走时，外侧模走行梁与内模走行梁一起沿吊架滑行。底模直接承受悬浇梁的施工重力，底模由底模架和底模板组成。底模纵梁可由2430号槽钢和角钢组焊成桁架式，底模横梁分前后横梁，可由槽钢制作。底模板采用钢模板，底模宽度应比箱梁底宽少810MM，两外缘固定56MM橡胶条，在灌注砼时，两侧外模与底模夹紧，以防漏浆，底模架前端连有角钢可组成操作平台，供梁张拉及其他操作。走行及锚固系统A、挂蓝走行系统在两片桁架下的箱梁顶面铺设两根轨道（轨道用钢板组焊），轨道锚固在梁体的竖向预应力筋上，主桁前端设有前支座，沿轨道滑行（支座与轨道间垫四氟乙烯滑板），主桁后端设有后支座，后支座用反扣轮沿轨道下缘滚动，不需加平衡重，用两个5T手动葫芦牵引，挂蓝即可前移。轨道分节长度按梁长度制作。B、锚固系统挂蓝的锚固是借用箱梁的竖向预应力钢筋把轨道锚固在已成箱体上，通过后锚扁担梁把菱形桁架后节点锚固在轨道上的。需锚固的竖向预应力筋根数应通过计算确定。（5）挂蓝制作、试验、拼装挂蓝制作菱形挂蓝试验台试压示意图由于本桥所用挂蓝数量较大，为保证施工安全和施工质量，除挂蓝设计要有较大的安全系数外，挂蓝的加工制作也应选择质量过关的专业工厂。对底模前后横梁上的吊带、菱形桁架等重要部位的焊接质量，必须逐一进行探伤检查并加载试验，合格后方可出厂。挂蓝试验（压）由于本桥墩身较高，挂蓝数量较大，检验挂蓝性能和安全程度的试压试验安排在地面上进行，未经试压的挂蓝不得吊装上墩进行悬灌施工。通过试压消除结构的非弹性变形。试压可采用在桥位附近（或在工厂）试验台加压法进行。示意图见表菱形挂蓝试验台试压示意图，现场可利用在承台中预埋拉力筋锚住主行梁后端，前端按最大施工荷载计算加载，并记录千斤顶逐级加压变形情况，测定出挂蓝弹性和非弹性变形参数，作为控制悬浇高程的依据，同时应对挂蓝主要受力构件进行布点，测定在不同受力状态下的构件的应力、应变情况，以确保悬灌施工安全。挂蓝拼装在墩顶0及墩两侧4M现浇施工完成（含预应力施工及压浆）后，用位于墩侧的塔吊进行挂蓝吊装工作。安装时应注意墩两侧的挂蓝应对称同步安装，按设计要求控制不均衡荷载。其安装顺序见挂蓝安装施工工艺框图。24悬浇施工（1）菱形挂蓝的工作原理解除挂蓝与梁的锚固系统，并解除底模与底板的后锚系统，菱形桁架在牵引系统（倒链）牵引下向前移动到待浇位置，底模与外侧模随菱形桁架同步滑移到待浇梁位置，利用梁顶竖向预应力筋锚固菱形桁架，同时将底模后端锚固于已浇梁位置，利用梁顶竖向预应力筋锚固菱形桁架同时将底模后端锚固于已浇梁底部，调整底模前端标高至设计位置，并调整两侧模就位，绑扎底、腹板钢筋并安装预应力管道，支立并调整内模就位后，绑扎顶板钢筋并安装预应力管道后，进行梁砼现浇施工，待砼达到设计强度后，张拉预应力筋并压浆后，拆除模板，重复以上工序，如此循环推进，直至完成全部梁施工。（2）悬浇施工工程流程悬浇施工工艺流程见表悬臂灌注施工工艺框图。挂蓝安装施工工艺框图（3）挂蓝的前移待已浇灌梁砼强度和弹性模量达到设计要求指标后，对纵向预应力拼装挂蓝纵横桁架、底蓝模板安装主纵桁架和支点安装主横桁架安装前后吊杆（吊带）和带千斤顶的横梁吊挂两侧底蓝试压、消除挂蓝非弹性变形并记录弹性变形数据调整底蓝高程安装外侧模、顶模调整模板尺寸及标高绑扎钢筋、设置预应力管道、安装端模及堵头浇注混凝土筋张拉并压浆后，铺设垫梁和轨道。轨道锚固后，放松底模架前后吊带并将底模架后横梁用2个10T倒链悬挂在外模走行梁上；拆除后吊带与底模架的联接，先放松所有后吊杆再放松前吊带，用2台5T倒链牵引前支座使菱形桁架带动底模侧模前移就位后，安装底模后吊带，将底模吊起。解除外模走行梁吊带前移至预留孔，调整立模标高进行下一循环施工。（4）挂蓝底模、侧模标高、位置控制当挂蓝安装完成后，即可进行模板标高及中线调整。模板控制标高设计标高施工预留拱度。设计标高由设计院提供。施工预留拱度由设计院提供的理论预留拱度结合现场挂蓝试压测试数值（如弹性变形值）等因素，通过编制的线形控制软件计算而得。（5）绑扎钢筋、安装波纹管道钢筋按要求下料弯制，成型后挂牌分类堆放，需要钢筋时利用塔吊吊装至挂蓝位置，人工绑扎。直径大于20MM钢筋及箱梁纵向16MM钢筋接长，采用等强镦粗直螺纹连接技术连接工艺；先安装底板端头模，绑扎底板、腹板钢筋，并安装竖向预应力筋、底板波纹管道，待内模前移到位后绑扎顶板底层钢筋，安装顶板预应力管道，绑扎顶板上层钢筋、安装顶板预埋件；全桥预应力管道，采有波纹管成孔，纵向为塑料圆形波纹管，竖向为铁皮管。铁皮管用波纹管机和钢带。如预应力管道位置与构造钢筋位置矛盾时，可适当移动构造钢筋的位置，要绝对保证预应力管道按设计位置定位，并采取加粗定位钢筋直径，加密定位钢筋网片、网片与箱梁构造筋点焊牢固等措施，保证预应力管道位置在浇筑砼时不移位、不破损（漏浆）；在灌注砼前应检查预应力管道的接头是否连接紧密，管身是否完好，并在预应力管道内穿入橡胶棒，在砼灌注过程中不得直接振捣预应力管道，以防其位移、破损、漏浆。25混凝土施工混凝土原材料本桥悬浇全部采用泵送砼，为防止泵送过程中堵管和能耗加大，砼所选原材料的骨料级配，含砂率应满足泵送技术要求，添加泵送剂等外加剂，以增强砼的流动性和和易性，加快悬浇施工速度。配合比设计本桥悬灌梁体混凝土设计为C50混凝土，按设计图要求预应力张拉时砼达到90设计强度，为缩短工期，加快进度，确保一梁体的施工周期在7天左右，梁体混凝土配合比设计提高一个档次，按C50混凝土设计。由于梁钢筋及预应力管道较密，选用的砼配合比的坍落度应在1216CM为宜。混凝土拌制与运输混凝土拌制采用拌和站集中拌制，高压输送泵输送至悬浇梁。凝土浇注与振捣为了使后浇混凝土不引起先浇砼的开裂，箱梁砼的浇筑采用一次浇筑成型，并在底板砼凝固以前全部浇筑完毕，也就是要求挂蓝的变形全部发生在混凝土塑性状态之间，即可避免裂纹的产生。混凝土浇筑前，每个梁均搭设工作平台，人员和机具均在平台上悬臂灌注施工工艺框图操作，以免压坏钢筋及预应力管道。浇筑方法采用先梁节后端，后梁节前端，并从腹板向中间推进的方法。0块施工在墩顶混凝土中预埋牛腿，形成空中托架，严格验算托架强度，计算出弹性变形，挂水箱法预压消除非弹性变形，在托架上设钢桁架支模板绑安装挂蓝挂蓝预压及测试标高、中线调整及其外模就位绑扎底板、腹板钢筋安装底板纵向及竖向波纹管、预埋浇注底板及部分砼腹板内模就位绑扎顶板钢筋安装顶板纵向波纹管、预埋件浇筑剩余腹板及顶板砼砼养护拆内模、处理砼连茬面拆内模、外模纵向预应力张拉压浆前移挂蓝就位至下一进入下一砼施工循环波纹管、预埋件加工钢筋下料加工锚垫板加工砼拌制、运输砼试件制作砼等强压浆机具准备张拉机具准备锚具进货、检验张拉机具准备扎钢筋浇注0块混凝土，边浇混凝土边放水。底模采用大块模板上覆塑料板组拼，侧模利用挂蓝模板和定型加工的钢模，内模采用组合钢模夹木模，钢筋现场绑扎并安装预应力孔道，混凝土泵送入模，左右半幅连续施工，箱梁分两次浇注，第一次浇至腹板高度35M位置，第二次全部浇完。人员上下用工业电梯，其余材料用塔吊。标准悬灌挂蓝采用菱形挂蓝，重量控制在80T以内，施工程序为挂蓝安装挂蓝预压、测试调整标高、中线外模就位绑扎钢筋及预应力管道布置内模就位浇注混凝土混凝土等强预应力张拉及压浆移动挂蓝进行下一循环。挂蓝安装主要靠塔式吊机。每梁模板就位按线型控制数据调整，混凝土灌注两侧对称进行，混凝土上料以输送泵为主，主塔吊配合，其它材料用塔吊，人员上下用工业电梯，挂蓝拆除用梁顶面设置的扒杆吊，预应力张拉按规范严格施工，悬灌中梁体线型控制和应力监控委托专业单位实施。边跨现浇施工大桥边孔现浇长度，经实地考察分析，在经过处理的地基上用公路钢行架拼装支架现浇即可。合拢施工合拢严格按照设计顺序进行，用吊架法施工，吊架重量控制在20T以内，施工前先进行两梁固结，采用体内固结方法，合拢温度控制在不大于16，浇注时选择一天中温度变化最小时刻，混凝土、钢筋等材料运输同标准施工。3预应力施工本合同XX主梁箱梁采用纵向、竖向、横向三向预应力结构。梁部设计纵、横向、竖向三向预应力，预应力下料在地面专门设置下料台座，按施工顺序下料、编号、存放，上料用塔吊，纵向预应力孔道采用预埋PTPLUS塑料圆形波纹管，并采用真空辅助压浆工艺。纵向较长的孔道应设三通或多通管以利压浆，长束的穿束有专用的通孔、引束工具。张拉顺序及应力值严格按设计要求控制，预应力张拉对梁体内力影响很大，坚持对称同步施工的原则。顶板束采用20S152、16S152、15S152高强低松弛钢绞线，中、边跨底板束采用12152高强低松弛钢绞线，中边跨合拢束均采用16152高强低松弛钢绞线。箱梁腹板纵向每隔50CM设竖向JL32精轧螺纹粗钢精。箱梁顶板纵向每隔50CM设有横向预应力钢束，采用2152高强低松弛钢绞钱。预应力锚具及管道预应力采用M15系列锚具，其技术条件必须符合GB/T143702007的规定。主桥竖向预应力采用YGM锚具。预应力管道采用塑料波纹管。张拉并锚固后，波纹管内采用真空铺助压浆，采用相应配套锚具、塑料波纹管、真空泵等设备。压浆过程中，波纹管的真空度达到并维持在负008MPA。穿束穿束前用通孔器疏通预应力管道，穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起，由卷扬机牵引穿束，穿束后检查预应力筋外露情况，保证两端外露长度基本相同，满足张拉要求，然后安装锚具、千斤顶。竖向预应力筋设计下料直接加工成型，并在梁混凝土浇注前直接埋入梁体中。张拉根据设计张拉吨位，纵向预应力束张拉可选用YCW350A型千斤顶。ZB500型电动油泵施张，横向预应力张拉可选用YCW100A型千斤顶，ZB500型电动油泵施张，竖向预应力粗钢筋张拉可选用YC60型千斤顶、ZB63型电动油泵施作张拉。A、纵横向预应力筋的张拉在梁砼强度和弹性模量达到设计要求的指标，且混凝土龄期不少于3天时，先用CY20预应力拉伸