大跨径连续刚构桥梁施工交底

龙潭河大桥、双河口大桥、野三河大桥、关口垭3号桥、水南大桥施工技术交底PAGEPAGE10中交第二公路勘察设计研究院1.概况1.1龙潭河大桥左线桥孔跨布置为5×40+106+3×200+106+4×40m，右线桥孔跨布置为4×40+106+3×200+106+4×40m，其中主桥106+3×200+106m采用变截面预应力混凝土连续刚构箱梁，两岸引桥采用40m后张预应力混凝土T梁，先简支后刚构（连续）。桥型布置图见图1。图1龙潭河特大桥左线桥桥型布置图（尺寸单位：m）主桥上部构造箱梁根部梁高12m，跨中梁高3.5m，顶板厚28cm，底板厚从跨中至根部由32cm变化为110cm，腹板从跨中至根部分三段采用40cm、55cm、70cm三种厚度，箱梁高度和底板厚度按1.8次抛物线变化。箱梁顶板横向宽12.5m，箱底宽6.5m，翼缘悬臂长3m。主桥上部构造按全预应力混凝土设计，采用三向预应力，纵、横向预应力采用高强度低松驰钢绞线，竖向预应力在箱梁高度大于6m时采用钢绞线，在箱梁高度小于6m时采用精轧螺纹钢筋。主桥桥墩采用双肢变截面矩形空心墩，肢间净距9m，纵向每墩双肢外侧均按100：1放坡，横向根据墩高采用分段放坡方式，从上到下分别采用100：1、60：1和40：1三种坡率，最大墩高178m。主墩承台厚4m，基础采用桩径2.4m的钻（挖）孔灌注桩。过渡墩墩身采用等截面矩形空心墩，承台厚3m，基础为直径2.0m的钻（挖）孔灌注桩。1.2双河口大桥左线桥跨径布置为3×30+（90+2×170+90）+4×30m。右线桥跨径布置为4×30+（90+2×170+90）+4×30+3×30m。其中90+2×170+90m为四跨预应力混凝土连续刚构主桥，两岸引桥采用30m后张预应力混凝土T梁，先简支后刚构。桥型布置图见图2。图2双河口特大桥左线桥桥型布置图（尺寸单位：m）主桥上部结构为90+2×170+90m四跨预应力混凝土连续刚构箱梁，箱梁根部高度10m，跨中高度3.0m，箱梁根部底板厚100cm，跨中底板厚32cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度按1.8次抛物线变化。箱梁腹板根部厚70cm，跨中厚40cm，利用三个箱梁节段直线变化，箱梁顶板厚度28cm。箱梁顶宽12.5m，底宽6.5m，翼缘悬臂长度3.0m。主桥上部构造按全预应力混凝土设计，采用三向预应力，纵、横向预应力采用高强度低松驰钢绞线，竖向预应力在箱梁高度大于6m时采用钢绞线，在箱梁高度小于6m时采用精轧螺纹钢筋。主桥桥墩采用双肢变截面矩形空心墩，肢间净距8m，纵向每墩双肢外侧均按100：1放坡，横向根据墩高采用分段放坡方式，从上到下分别采用100：1、60：1和40：1三种坡率。主墩承台厚4m，基础采用桩径2.4m的钻（挖）孔灌注桩。过渡墩采用等截面矩形空心墩，承台厚3m，基础为直径2.0m的钻（挖）孔灌注桩。1.3野三河大桥左线桥分为五联，其布孔为2×30+（106+200+106）+6×30+6×30+4×30m=952m，计入起终点两侧桥台长度后为963m。右线桥分为五联，其布孔为2×30+（106+200+106）+6×30+6×30+5×30m=982m，计入起终点两侧桥台长度后为993m。其中106+200+106为预应力混凝土连续刚构主桥，其余各30m跨为先简支后连续刚构型式。桥型布置图见图3。图3野三河特大桥左线桥桥型布置图（尺寸单位：m）主桥上部结构为106+200+106m三跨预应力混凝土连续刚构箱梁，箱梁根部高度12m，跨中高度3.5m，箱梁根部底板厚110cm，跨中底板厚32cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度按1.8次抛物线变化。箱梁腹板根部厚70cm，跨中厚40cm，箱梁顶宽12.2m，底宽6.5m，顶板悬臂长度2.85m。主桥上部构造按全预应力混凝土设计，采用三向预应力，纵、横向预应力采用高强度低松驰钢绞线，竖向预应力在箱梁高度大于6m时采用钢绞线，在箱梁高度小于6m时采用精轧螺纹钢筋。主桥桥墩为左、右半桥相连的整体式薄壁墩，墩身采用双肢变截面矩形空心墩，肢间净距9m，纵向每墩双肢外侧均按100：1放坡，横向根据墩高采用分段放坡方式，从上到下分别采用100：1和60：1两种坡率。主墩承台厚4m，基础采用桩径2.4m的钻（挖）孔灌注桩。1.4关口垭3号桥桥跨布置为82+150+82m的预应力混凝土连续刚构桥，桥型布置图见图4。箱梁采用分离式双箱，每幅桥为预应力混凝土单箱单室截面，箱梁顶宽12.5m，箱梁底宽6.5m，两侧悬臂长度3.0m。箱梁根部梁高9.0m，跨中及端部梁高2.8m，箱梁根部底板厚100cm，跨中底板厚30cm，梁高及底板厚从根部到跨中采用1.8次抛物线变化，腹板根部厚70cm，跨中厚40cm，箱梁顶板厚度28cm。上部构造按全预应力混凝土设计，采用三向预应力，纵、横向预应力采用高强度低松驰钢绞线，竖向预应力0号节段及靠近桥墩1～7号节段采用钢绞线；其余节段采用Φl32精轧螺纹粗钢筋。图4关口垭3号桥左线桥桥型布置图（尺寸单位：m）桥墩采用单壁薄壁空心墩，桥墩横桥向顶部与箱梁底同宽，顺桥向尺寸为6.5m。桥墩基础均采用双排Φ3.0m嵌岩桩。1.5水南大桥主桥上部构造为60+5×110+60m预应力混凝土刚构+连续梁组合梁桥，引桥上构采用30米预制预应力混凝土T梁，先简支后刚构或连续。桥型布置图见图5。图5水南大桥左线桥桥型布置图（尺寸单位：m）箱梁按分离式路基宽12.5米设计，单箱单室结构，箱梁顶宽12.20米，底宽6.5米，顶板悬臂长度2.85米。箱梁根部高度6.5米，跨中高度2.6米。箱梁根部底板厚70cm，跨中底板厚28cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度按二次抛物线变化。主墩3、4、9和10号墩顶设滑板支座，5、6、7和8号墩与箱梁固结。本桥最大墩高98m，采用单壁空心墩型式，主桥桥墩基础采用钻(挖)孔桩基础，主墩桩基直径2.4m。2.设计参数2.1混凝土材料特性龙潭河大桥、双河口大桥、野三河大桥、关口垭3号桥主桥箱梁采用55号混凝土，弹性模量为3.575×104Mpa，标准轴心抗压强度38.5Mpa，容重采用27.3KN/m3；水南大桥主桥箱梁采用50号混凝土，弹性模量为3.5×104Mpa，标准轴心抗压强度35Mpa，容重采用27.3KN/m3。龙潭河大桥、双河口大桥、野三河大桥主墩墩身采用50号混凝土，弹性模量为3.5×104Mpa，标准轴心抗压强度35Mpa，容重采用26KN/m3；关口垭3号桥、水南大桥主墩墩身采用40号混凝土，弹性模量为3.3×104Mpa，标准轴心抗压强度28Mpa，容重采用26KN/m3。主墩承台及桩基采用30号混凝土，弹性模量为3.0×104Mpa，标准轴心抗压强度21Mpa，容重采用25KN/m3。2.2预应力体系钢绞线符合美国ASTMA416—97A标准，270级高强度低松弛钢绞线，其弹性模量为1.95×105MPa，标准强度1860MPa，松弛率小于0.035，控制张拉应力为标准强度的75%，即1395Mpa。精轧螺纹钢筋：标准强度750Mpa，弹性模量2.0×105Mpa，张拉控制应力为0.9Rby=675Mpa，YGM锚固体系。箱梁纵向预应力管道采用预埋塑料波纹管成孔，真空辅助吸浆工艺。塑料波纹管摩擦系数0.20，管道偏差系数0.001。箱梁横向及竖向预应力管道采用预埋镀锌金属波纹管成孔，普通压浆工艺。金属波纹管摩阻系数μ=0.25，偏差系数k=0.0015。松弛终值与控制应力的比值0.035，钢束回缩6mm。2.3收缩徐变根据本项目所在地区的气候条件，徐变基本系数1.25、4.5，收缩速度系数0.00625，收缩终极值0.00021。2.4温度荷载关口垭3号桥合龙温度20±5℃，体系均匀升温、降温，按±25℃，箱梁截面温度梯度，顶板升温+13℃和顶板降温-8.4℃。其余桥梁合龙温度15±5℃，体系均匀升温、降温，按±20℃，箱梁截面温度梯度，顶板升温+15℃和顶板降温-8.4℃。2.5不均匀沉降不均匀沉降除关口垭3号桥按15mm计算外，其余桥梁按20mm计算，并取各墩台沉降的不利组合。2.6静风荷载本桥取基本风压w0=400pa。2.7挂篮、吊架等施工荷载龙潭河大桥、双河口大桥、野三河大桥、关口垭3号桥设计时采用的挂篮技术参数为：空挂篮全重104吨（包括模板及机具设备），前支点与后锚点距离4.7米，空挂篮时前支点反力152.7吨，后锚点拉力48.7吨。挂篮最大承载重量250吨。各跨合拢吊架重量按50吨考虑。水南大桥主桥箱梁悬浇采用挂篮重55吨（含模板机具），合拢吊架重量按34t计。3.设计工况及体系转换要求3.1龙潭河大桥、双河口大桥为保证箱梁悬浇施工时结构的稳定性，在桥墩施工时，顺桥向双壁间应设置临时撑，临时撑高度方向每30m设置一道，临时撑位置宜布置在有内横隔的位置，临时撑可采用两根φ800mm的钢管。龙潭河大桥在第二主跨（中跨）合龙后应及时拆除右6（左7）及右7（左8）号墩上的临时撑，在第三主跨（次中跨）合龙后应及时拆除右8（左9）墩上的临时撑，在第一主跨（次中跨）合龙后应及时拆除右5（左6）号墩上的临时撑。双河口大桥在第二主跨合龙后应及时拆除左5（右6）及左6（右7）号墩上的临时撑，在第一主跨合龙后应及时拆除左4（右5）号墩上的临时撑。3.2下构施工完成后，在墩旁托架上浇筑0号块，其余块件（除合拢段及边跨现浇段外）均以挂蓝悬臂对称浇筑，并张拉各阶段预应力钢束，直至最大悬臂；每个悬臂施工包括挂蓝就位、梁段浇筑、张拉预应力及挂蓝前移等四个主要工况。3.3合龙顺序、体系转换工序及要求详见“主桥箱梁施工程序示意图”，并严格按示意图中的顺序及要求进行施工。合龙段施工流程如下：4.施工要点及注意事项施工前应认真阅读设计文件，理解设计意图，如对设计图纸有疑问，应及时与设计单位联系。4.1主桥桥墩施工4.1.1为防止主墩墩身在分段施工过程中出现收缩裂缝，一方面要求采取温控措施，在材料上应反复优化配合比，在工艺上应尽量降低骨料的入模温度，缩短节段之间的混凝土龄期差，特别是承台与墩底第一节段之间的混凝土龄期差（建议承台与墩底第一节段之间的混凝土龄期差不大于5天），并加强混凝土养生。另一方面为使墩身节段施工时节段刚度能平顺过渡，施工接缝应严格禁止设置在横隔板交界面的顶端，应在其交界面上不小于3m的位置处。4.1.2主桥桥墩较高，桥墩施工时应严格做好施工控制，特别是垂直度的控制。日照温差对高墩垂直度的影响较大，是高墩垂直度监控的核心和关键，立模前、后的测量工作必须避开日照温差的影响。4.1.3同一主桥桥墩所采用的混凝土，其水泥、骨料和砂及其它成分均应尽可能同一厂家、同一品牌或同一料场，以求质量均衡、稳定。各施工缝应认真凿毛、整修、清洗，混凝土应震捣密实，外观平整、颜色一致，光洁平整。4.2上部结构施工4.2.1预应力混凝土悬浇连续刚构上部构造采用挂篮悬浇逐段施工，箱梁0号块待桥墩施工完成后,在墩顶旁利用托架浇筑,因0号块结构及受力均较为复杂,加之纵向及竖向预应力管道集中,钢筋密集,混凝土方量大,为了确保结构强度并防止有害裂缝出现,浇筑时需采取必要措施控制混凝土水化热的影响（在材料上应反复优化配合比，在工艺上应尽量降低骨料的入模温度等）,采用分层浇筑时,应注意合理确定分层的位置，若分两层浇筑，建议第一层浇筑高度在3m左右（或10m左右），第二层浇至梁顶；若分三层浇筑，建议第一层约浇筑2m高（至箱梁下倒角顶及40cm高的腹板），第二层将腹板浇筑完毕，第三层浇筑顶板、翼板。如采用分层浇筑的施工方案，各层混凝土龄期差应尽可能的小，避免因各层混凝土收缩的差异导致混凝土的开裂。另外在顶板浇筑后，应切实注意0号块件内外的浇水养生，加强块件内的通风降温，以避免内外温差造成混凝土的开裂。4.2.2箱梁0号节段施工完成后，在其上面拼装悬浇挂蓝。施工单位挂篮的技术参数与设计采用的挂篮的技术参数大体相当时，可不必验算；若两者间相差较大，则应根据实际挂篮参数进行详细计算，重点验算箱梁悬浇阶段的预拱度和边跨的施工程序（压重要调整）。挂篮要有足够的刚度，以免因挂篮变形较大而导致块件结合面的开裂。挂蓝拼装完毕后，应进行预压测试，尽可能消除非弹性变形，并记录预压时的弹性变形曲线，以获得高程控制依据。4.2.3箱梁逐段悬浇过程中，梁段混凝土的浇注、钢束的张拉、挂篮和机具的移动等，均应遵循对称、均衡、同步进行的原则，平常梁面上应尽量少堆放材料和施工机具，并注意悬臂两端对称堆放。4.2.4所有预应力施加都应在混凝土强度达设计强度85%且混凝土龄期不少于4天后方能张拉钢束，张拉钢束采用张拉力和伸长量双控。箱梁纵向预应力钢束在箱梁横截面应保持对称张拉，同一根纵向钢束张拉时两端应保持同步。4.2.5悬臂块件浇注时混凝土必须由悬臂端向已浇块件方向浇注，以免造成新旧混凝土接缝面处出现竖向裂缝。4.2.6预应力钢束和精轧螺纹钢筋张拉完毕，严禁碰撞锚头和钢束（筋），钢绞线和精轧螺纹钢筋多余的长度应用砂轮切割机切除。4.2.7预应力钢束编束时应逐根理顺，绑扎牢固，严禁相互缠绕。4.2.8箱梁截面各部分尺寸应按施工规范严格保证，在任何情况下梁段自重误差应在-3%～+3%范围内。4.2.9边跨现浇段在支架上一次浇筑完成，支架应按100％的恒载进行预压以确保安全和消除非弹性变形，并按实测的弹性变形量和施工控制要求，确定立模标高和预拱度。4.2.10主桥箱梁合拢顺序严格按设计图纸中的要求进行，合龙段采用吊架施工，施工时首先安装平衡现浇段混凝土重量的压重（如水箱），安装内、外刚性支承并部分张拉钢束，浇筑现浇段混凝土并同步卸除压重重量，待混凝土强度达设计强度85%且混凝土龄期不少于4天后张拉合龙钢束。合拢段混凝土浇筑后永久钢束张拉前，应尽量减少箱梁悬臂的日照温差，为此可采取覆盖整跨箱梁或加强整跨箱梁顶部的浇水降温等减少温差的措施。混凝土达到要求的强度和龄期后，应尽快张拉预应力钢束。4.2.11竖向预应力精轧螺纹钢筋施加的准确与否，对腹板斜截面主应力的影响极大，要求采取可靠的施工方法确保竖向预应力施加的准确，建议通过试验确定正确的施加方法：选取若干根长短不一的精轧螺纹钢筋，在锚下设压力盒，用扭力扳手张拉钢筋至设计张拉力的95%，测得扳手扭矩，经换算后作为其它精轧螺纹钢筋张拉的依据。竖向预应力施加一段时间后，用可靠机具（例如扭力扳手）或可靠试验方法检查竖向预应力数值。同时要求每根竖向预应力钢筋锚固后，必须进行二次张拉，严禁遗漏。施工时应切实注意严禁水泥砂浆进入竖向预应力钢筋的管道。4.2.12主桥纵、横、竖向预应力钢束的张拉顺序为：张拉n节段纵向钢束后，张拉n-3节段的横、竖向预应力钢束。全桥合拢后，张拉剩余节段的所有钢束。4.2.13所有预应力管道的位置必须按照预应力钢束设计图用“井”字型定位钢筋进行精确定位，管道应严格保证弯曲坐标和角度，确保管道顺直，定位钢筋应与箱梁纵横向钢筋点