冉庄龙泉河特大桥主桥合龙段实施性施工方案.doc

冉庄龙泉河特大桥（40+64+40）m连续梁合龙段实施性施工方案一、编制依据1、京石铁路客运专线冉庄龙泉河特大桥工程施工设计图。2铁道第三勘察设计院、石铁源监控单位提供的有关设计图纸、文件、资料。3、国家、铁道部、现行规范、规程、规则、验标、评定标准及有关规定。4、现场踏勘调查所获得的有关资料。5、京石铁路客运专线冉庄龙泉河特大桥实施性施工组织设计。6、我单位拥有的科技工法成果和具有类似桥梁施工的丰富经验。二、主要内容和使用范围1、本方案规定了京石铁路客运专线冉庄龙泉河特大桥（40+64+40）m连续梁合拢段施工各环节的操作要点和要求。2、适用范围：适用于京石铁路客运专线冉庄龙泉河特大桥（40+64+40）m连续梁合拢段施工工序。三、引用标准1、GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范。2、JGJ18-2003钢筋焊接及验收规程。3、TB104152003铁路桥涵工程施工质量验收标准。4、TB10424-2003铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准。5、GB50017-2003钢结构设计规范四、工程概况冉庄龙泉河特大桥（40+64+40）m连续梁起讫里程范围为:DK166+858.38DK167+003.88，全长145.50m，墩号为71#墩74#墩。连续梁跨越南营大堤，南营大堤宽15.5m。主跨梁断面为单箱单室、变截面箱形，底宽6.7米，顶宽12米。全桥共3个合拢段（两个边跨合拢段、一个中跨合拢段），合拢段长度均为2m。梁体采用C50混凝土，边跨合拢段混凝土重53.4T，中跨合拢段重为67.3T（含横隔板在内，横隔板重13.9t）。由于中、边跨合拢段所处地理位置及现场施工条件，本着降低成本及加快施工进度，拟采用已有挂篮前移利用挂篮内外模、底模作中、边跨合龙模板。五、所需机械设备详见合拢段施工机械表所示。合拢段施工机械、设备表序号名称规格数量备注1汽车吊25t1吊安砖、拆除挂篮等2倒链葫芦5t4拆除挂篮3卷扬机5t4拆除挂篮时用4拖车HBT60A1装运拆除后的挂篮等5电焊机G40c46钢筋切断机GT10-1617钢筋调直机GW40c18钢筋弯曲机19汽车泵210穿心式千斤顶YCW400A211穿心式千斤顶YCW200A212穿心式千斤顶YCW25A113穿心式千斤顶YCW60A114注浆机115插入式振捣器ZN-50416插入式振捣器ZN-30217货车1六、施工组织1、机构组织建立如下图所示的施工组织机构图,在总工工程师李科的协调组织下，每人严格按各自的分工范围做好相应工作，确保合拢段顺利有序地进行施工。每小组根据自己的分工范围做好材料计划、人员分工、作业指导书等安排，确实指导施工。（1）、合拢段施工总协调、总指挥：李科由于合拢段施工涉及到监控、设计等单位，相关指令的统一及按时提供对快速合龙极为重要，故协调相关工作尤为重要，所以任李科作为合拢段施工的总协调、总指挥人，协调、指挥相关工作。（2）、项目部各项施工准备工作按照批准的施工方案及监控、监理等单位的要求，项目部按机构所示框图做好分工，扎实做好合拢前的准备工作。此外，在合拢前，由项目部技术负责人组织项目部、施工队作业人员一起对施工方案及监控等单位的要求进行工前交底。合拢段施工组织机构图材料组：伍贤胜戴维模板安装组劲性骨架、钢筋焊接安装组配重组混凝土浇注组张拉、压浆组有序高效地进行施工总协调、总指挥：李科测量组：王钰 邹金鑫劲性骨架、钢筋焊接组：朱少 华朱兵 苏国庆张拉、压浆组：何龙，谌萌兵模板、配重组： 苏国庆 朱少华现场行政负责：江方海现场技术负责：周黎东砼浇注组：叶运华，朱少华 朱兵监控指令数据分析、计算：刘志勇2、劳力组织劳力组织详见合拢段施工人员组织表所示。合拢段施工人员组织表序号作业组人数工作内容1技术组4技术指导2测量组43劲性骨架安装组4负责劲性骨架下料、焊接4张拉、压浆组85水池配重组8负责水池砌筑及卸载放水拆砖6钢筋制安组57模板组68混凝土组5混凝土浇注、捣固、养护七、合拢段施工1、原理根据现场实际情况，先合74#边跨，后合拢71#边跨，最后中跨合拢。连续刚构梁合拢前,共轭悬臂端面之间的相对位置(间距、高差和转角) 主要是受体系温度场和日照、雨雪降温等不均匀温度场的影响,其次是受合拢段自重、混凝土收缩徐变、预加力和施工荷载以及风力、基础变位等的影响,因此连续梁合拢时遵循低温灌注混凝土、2 个共轭的悬臂端进行锁定的两大原则，保证合拢段施工工况与设计基本一致。也就是在灌注合拢段混凝土前采用临时锁定措施将2 个共轭的悬臂端强制性连接合拢成 形刚构,尽可能保持其相对固定,以防止合拢段混凝土在灌注及早期硬化过程中发生明显的体积变化。具体做法是：在合拢段箱梁的端部设置劲性骨架作为支撑，以承受温度升高使悬臂纵向伸长产生的压应力或温度降低使悬臂纵向缩短产生的拉应力。这样，通过设置承受压力（拉力）的装置使合拢段混凝土得到保证。选择在一天之中气温较低且温度稳定时时灌注混凝土,以保证气温上升时合拢段新浇注的混凝土在受压状态下达到终凝,在气温再次下降时合拢段的混凝土已经具有一定的强度。合拢段施工顺序详见冉庄龙泉河特大桥合拢段施工图设计图所示。2、合拢段技术标准连续刚构桥悬臂浇筑端的允许偏差技术标准详见下表所示。合拢段允许偏差技术标准序号项目允许偏差（mm）1悬臂梁段高程1552合拢前两悬臂端相对高差合拢段长的1/100，且不大于153梁段轴线偏差154梁段顶面高程差10（一）、合拢段施工前期工作1、标高及平面位置确定由于大跨连续刚构桥工艺复杂、技术难度大，施工中的恒载、活载、施加预应力、砼的收缩及徐变等因素使梁段标高难以控制。为了减少合拢时两悬臂端的高程和轴线偏差，每施工完一节段，我们对已施工完毕的前3个节段均进行联测，尽管如此，在7 # 梁段施工完成后,仍必须精确测定两T 构7 # 梁段两端的绝对高程及平面位置,以确定它们是否在规范允许范围内。测量时间选在夜间温度较稳定时进行,消除日照温差的影响。若出现超出规范许可范围以外误差, 应上报监理、监控、设计等单位，协商采取压重等措施进行调整处理。2、尽可能地减少临时劲性骨架锁定的工作量为缩短合拢时劲性骨架的安装及焊接时间,一般分2次完成,即劲性骨架安装就位时,先焊接固定一端,待合拢时再焊接固定另一端。为了迅速完成劲性骨架锁定焊接,合拢时安排4台焊机对4个接头实施同时对称焊接。3、按设计要求及现场测量情况确定临时压重数量劲性骨架锁定焊接前,在边跨合拢段悬臂端或中跨合拢段两悬臂端用水箱注水压重,合拢段砼浇筑过程中通过浇筑端水箱放水保证结构平衡与稳定。合拢段的另一端配重要保持悬臂T构平衡，要提前准备好配重材料。4、清除箱梁顶面的临时荷载，对于不需要的临时荷载要全部清理到桥下，必须要使用的临时荷载应堆放到箱梁0#块横隔板顶上，尽最大限度减少对箱梁悬臂端标高的影响。（二）边跨合拢段施工1、施工流程边跨合拢段施工方案确定采用挂蓝前移利用挂蓝模板作吊架合拢方式。边跨合拢段重力需由主梁悬臂端与支架现浇段端分担，合拢段砼浇筑需配置换重（配重）。边跨合拢施工详见边跨合拢施工工艺流程图所示。边跨合拢施工工艺流程图悬臂端设置配重安装劲性骨架加固底模、外侧模绑扎底腹板钢筋、安装预应力管道加固内模、顶模，绑扎顶板钢筋、安装预应力管道浇筑混凝土，边浇边等效卸载预应力张拉、压浆拆模拆除底板支座约束混凝土达到设计强度的95以上挂篮前移,模板系统就位2、施工步骤（1）清除桥上堆放材料，机具设备移至墩顶0号块附近或转移至地面。（2）模板。采用边跨侧挂篮前移，将内外模、底模悬挂于74梁段、现浇段梁段，模板保持悬挂状态，底模不能与梁底锁紧，中跨侧挂篮前移至7梁段。（2）边跨施加换重，中跨施加配重边跨悬臂端：为了保持混凝土浇筑过程中边跨悬臂端所受荷载前后保持不变，故在边跨悬臂端设置换重，其重量为合拢段混凝土重量的一半，其重量为：53.4/226.7吨。采用水池蓄水放水的方式进行控制。水池采用18砖墙，内空横宽4.0米，纵长4.0米,高1.5米，蓄水深度1.1米（水重：4x4x1.117.6吨；砖重：（4.36x0.18x1.5x24x0.18x1.5x2）x29吨），内用砂浆涂饰，并在上面标记浇筑底板、腹板、顶板混凝土等效放水的刻度。另外，由于将挂篮底篮、内外模板作合拢段模板，合拢段模板重量为20.4吨（6+4.5 x2+5.4=20.4）。故悬臂端承受的模板重量为20.4/210.2吨，三角架、主横梁、前后支点等重17.1t，边跨悬臂端承受的总重为：26.710.2+17.154吨。中跨悬臂端：由于挂篮重量为37.5吨重，故在中跨侧配重为：5437.516.5吨。配重采用钢筋与钢绞线。（3）焊接劲性骨架。选定适当日期，在晚12时后至次日凌晨前的稳定低气温状态下锁定劲性骨架接头。（4）放松约束。劲性骨架锁定后，及时放松交界墩支座及现浇段支架的水平向临时约束。（5）绑扎钢筋、安装预应力管道。（6）浇筑混凝土。边浇边等效放水、拆砖。选定适当日期，在晚12时后至次日凌晨前的稳定低气温状态下浇筑边跨合拢段砼。砼浇筑时，应边浇筑砼边同步等效卸载。此方法是为了在砼的浇注过程中，使梁体无沉降变化，有利于保证砼质量。在混凝土浇筑前，应做水池放水试验，根据混凝土浇筑时间、速度，看单位时间内需要放水多少才能平衡混凝土的浇筑重量。单位时间内放水多少靠水池两侧的泄水管开关进行控制（详见中跨合拢放水卸载叙述所示）。 此阶段中跨配重暂不拆除。（7）混凝土达到设计强度的95以上后，张拉底板束预应力并压浆。（8）张拉竖向预应力、压浆（9）挂篮后退至4、5梁段上，拆除配重钢绞线。（10）边跨合拢段吊架拆除，边跨现浇段吊架放松或拆除。3、边跨合拢前后测量要点边跨合拢前后，结构体系将发生转换，这直接影响到成桥线形。因此必须严格按监控单位要求进行合拢前后的施工测量工作。（1）在边跨合拢换重（配重）施加过程中，对不同的换重（配重）状态进行主梁变形测量；（2）在边跨合拢劲性骨架锁定前，进行全天主梁日照温差变形测量；（3）在边跨合拢劲性骨架锁定后，进行全天主梁日照温差变形测量，以确认锁定效果；（4）在边跨合拢段砼浇筑后，主梁标高测量；（5）在边跨钢束张拉完成，吊架、支架拆除后，主梁标高测量（全跨通测）。（三）、中跨合拢段施工中跨合拢段施工详见中跨合拢施工工艺流程图所示。中跨合拢工艺流程图再次测量两侧标高72墩挂篮前移悬挂于73墩侧7梁段预留孔上锁定劲性骨架绑扎钢筋、安装预应力管道根据全桥内力、温度测控情况，确定最佳合龙时间测量合龙段两侧标高及平面位置标高调整悬臂端标高配重调整水箱配重水箱准备劲性骨架准备检查各道工序情况浇筑混凝土边浇边卸载挂篮拆除现浇段支架放松前后悬臂端标高观测1、模板安装在合拢71边跨现浇段时，已将72墩中跨侧挂篮悬挂于72墩中跨侧7梁段，故利用其底篮、内外模板系列作中跨合拢模板。为了悬臂端水箱配重、及今后方便拆除挂篮，将72、73墩中跨侧挂篮三角形架部分分别退至4梁段上。2、悬臂端标高观测边跨合拢完毕后，体系发生转变，在支架放松前后加强对中跨合拢段悬臂端标高测设，相关数据及时提供给监控单位，看是否需要额外配重对悬臂端进行标高调整。3、设置配重水箱为了保持混凝土浇筑前后悬臂端荷载保持不变，避免混凝土未达到强度以前剪切开裂，故设置配重水箱在浇筑混凝土时等效卸载。水箱采用砖砌水池，配重重量为：67/2=33.65吨。水箱采用18砖墙进行砌筑，内空净宽4.0米，净长4.5米，蓄水深1.34米（蓄水重24.1吨，砖重9.6吨）。卸载时，边放水边拆砖。为了控制放水速度，在水箱顺桥向底部两侧各设置5根泄水管（采用50毫米PVC管），设水龙头进行控制放水。按每罐车砼入模时间段（每罐车装混凝土10立方，控制在30分钟左右浇筑完毕，重约25吨，），提前在砖内壁画好刻度线，以便通过10个水龙头的停关来控制放水量。浇筑混凝土前，应先做放水试验，以便掌握好放水速度。4、劲性骨架锁定 先将劲性骨架的一端端焊在预埋件上,待4个都完成后, 立即将劲性骨架另一端也焊接在预埋件上。派4 个熟练焊工迅速、对称地对活动端焊接锁定，焊缝经负责人检查合格后方可进行下道工序。5、中跨合拢段钢筋、预应力管道的安装对砼施工缝进行认真处理后，即可进行合拢钢筋的绑扎及预应力管道安装，由于合拢段钢筋、预应力管道密集，并且又增加了劲性骨架，因此应特别注意预应力管道的定位和密封，确保管道畅通。6、砼浇筑砼浇筑前必须对模板加固情况及总体安全性、预埋件位置进行仔细的检查，确保施工安全。在一天中温度最低时间段并且在两个小时之内浇筑完成。浇筑合拢段砼时，边浇砼边同步等效卸载（具体操作为：指派专人根据砼浇筑速度，按每罐车砼入模时间段（一般每罐车装混凝土10立方，约30分钟浇筑完毕），可知单位时间砼的入模重量，同时在该时间段“T”构两悬臂端压重水箱排除掉相同重量的水、砖。卸载时“T”构两悬臂端的操作人员使用对讲机随时保持联系，确保两悬臂端同步卸载。需要注意的是，拆掉的砖不能堆放在7梁段，必须随拆随运至0段顶部。在浇筑混凝土时,考虑到晚上温度相对低,浇筑混凝土水分蒸发少,水灰比应适当小一点。同时,为避免混凝土在凝固中发生收缩裂纹,要进行一次收浆压平,用土工布覆盖,洒水降温、养护。7、合拢段预应力束的张拉、压浆待中跨合拢段砼达到设计强度的95%以上，且龄期达到5天以后，按照先张拉长束、后张拉短束的顺序，分两批、分级、对称、均衡地张拉纵向底板束和竖向预应力筋。在中跨合拢段第一批纵向预应力束进行张拉后，立即对该批纵向预应力管道进行压浆，在将体达到设计强度后再进行第二批纵向预应力钢束张拉、压浆。8、模板及挂篮拆除通过人工配合吊车将挂篮系统拆除运走。（四）、中、边跨合拢段施工注意事项1、边跨现浇段施工完成后，先将边跨现浇段与相邻“T”构的梁端砼修凿露出新鲜面，并把边跨现浇段与相邻“T”构的梁上杂物清理干净，备用配重以及少数必需的机具设备则放置到指定的位置，然后将边跨现浇段与相邻“T”构上所有观测点标高准确测量一遍。2、合拢段劲性骨架安装及浇筑合拢段砼均选择在一天中气温变化不大的气候中进行，并应在当天气温最低时进行。砼作业的结束时间，则根据掌握的天气情况尽可能安排在气温回升之前。这样等到气温上升时，砼膨胀受压，比砼冷缩受拉有利，可避免砼开裂。砼浇筑完毕，顶面覆盖土工布。箱体内外以及合拢段前后1m范围内由专人不停洒水养护，使之保持湿润状态，减少日晒引起的温度变化影响和降低水化热。3、待砼强度达到设计强度的95%后，预应力束进行张拉。先张拉纵向预应力束，最后张拉横向预应力束。而且张拉应对称进行。张拉纵向预应力时，按先顶板后底板进行张拉，底板束张拉先长束后短束进行。4、在相对应的连续钢束张拉完毕前，箱梁上的配重及施工设备不得卸载，以免合拢段砼在施工过程中开裂。5、箱梁顶部预留浇筑孔，以便检查及浇筑底板混凝土。6、劲性骨架锁定前,应事先将锁定用的钢构件提焊好一端,以节约锁定所用的时间。7、锁定和混凝土浇筑应一气呵成,时间愈短越好,做好充分的准备。8、合拢段箱梁应加强养护,防止振动和行走机具影响,不得在跨中范围内堆放重物。9、合拢状态时的施工荷载及其他情况应符合计要求,此时除加压等物体外应将施工机具等全部清除或移至0号块顶部,保证应力状态与设计相符。10、在合拢段施工过程中,对以下工况进行测量监控,即挂篮拆除后,砼浇筑前、后,预应力束张拉后。另外边跨合拢时增加边跨现浇段支架卸落、合拢吊架模板拆除工况监测,以便及时掌握主梁在以上工况下的变形情况,以防意外事故的发生,确保施工安全。八、安全措施（1）对参加施工的全体员工进行施工安全知识培训，做好安全技术交底，施工期，坚持定期安全学习，工前安全讲话，工中安全巡视，工后安全总结和教育