多跨连续刚构一次合拢施工工法

PAGEPAGE13多跨连续刚构一次合拢施工工法中铁十八局集团团第二工程有限限公司陈国胜崔新新新军张文卷于长彬孙兆会1.前言连续刚构合拢段段段施工是是施工工中技术术难度度最大的的一部部分，特特别是是对于多多跨长长大连续续梁，采采用合适适及合合理的合合拢段段施工顺顺序和和施工方方法，既既能节省省施工工时间又又能使使合拢段段的施施工受力力处于于最有利利的状状态。大跨度连连续续刚构桥桥梁结结构的分分段施施工一般般要经经历一个个长期期而又复复杂的的施工过过程，多多跨连续续刚构构桥的施施工，还还将经过过几次次结构体体系转转换，随随着施施工阶段段的推推进，桥桥梁的的结构形形式和和荷载作作用方方式等都都在不不断发生生变化化。结构构中的的最终恒恒载内内力与施施工合合拢的程程序有有关，不不同的的施工程程序，由由于它们们的初初始恒载载内力力不同，在在体体系转换换的过过程中，由由徐徐变引起起的内内力重分分布的的数值也也不同同。采用用不同同的合拢拢顺序序对整个个桥梁梁建设的的工期期和成本本的影影响也不不同，因因此，选选择正正确的合合拢顺顺序至关关重要要。目前，连续刚构构构桥比较较成熟熟的施工工技术术一般按“对称悬臂臂浇浇筑→边跨合拢→中跨合拢”的顺序施施工工，由于于大跨跨径连续续刚构构跨径大大、超超静定次次数高高，其成成桥需需经历一一个长长期而复复杂的的结构体体系转转换过程程，而而且，对对于多多跨布置置的连连续刚构构桥梁梁，这种种成桥桥顺序需需要的的工期长长，施施工成本本大。多跨一次合拢，可可缩短整个合合拢工程的工工期，工序紧紧凑。对于静静定结构，各各工况条件下下的挠度计算算值与实测值值容易吻合，而而对于超静定定结构，计算算值与实测值值就容易出现现一些偏差，因因此，进行一一次合拢对于于挠度控制是是十分有利的的。此外，多多跨连续体系系一次合拢，使使合拢段的荷荷载同时作用用在最终结构构上，可使内内力的变化更更趋均匀，比比逐孔合拢相相继产生的次次内力随超静静定次数的增增加，其作用用的结构形式式不断改变所所带来的复杂杂内力计算要要简单得多。因因此，采用多多跨连续体系系一次合拢可可以达到线形形正确、受力力合理、成桥桥快的目的。由中铁十八局集集集团第二工工程程有限公公司承承建的铜黄黄高高速公路路沮河河特大桥桥，主主桥上部部构造造为(85＋3×1660＋85)米预应力力混混凝土变变截面面连续刚刚构，经经过对多跨连连续续刚构一一次合合拢顶推推力进进行优化化，采采用“分级顶推推、同同时锁定定、一一次合拢”的技术；；成成功实施施了对对铜黄沮沮河特特大桥5跨650米一联的的连连续刚构构高温温条件下下的合合拢。取得了显著经济济济效益和和社会会效益，经经总总结形成成本工工法。2.工法特点多跨连续刚构一一一次合拢拢，可可缩短整整个合合拢工程程的工工期，工工序紧紧凑。而而且对于超静静定定结构，计计算算值与实实测值值容易出出现一一些偏差差，进进行一次次合拢拢对于挠挠度控控制是十十分有有利的。而而且且多跨连连续体体系一次次合拢拢，使合合拢段段的荷载载同时时作用在在最终终结构上上，可可使内力力的变变化更趋趋均匀匀，比逐逐孔合合拢相继继产生生的次内内力随随超静定定次数数的增加加，其其作用的的结构构形式不不断改改变所带带来的的复杂内内力计计算要简简单得得多。因因此，采采用多跨跨连续续体系一一次合合拢可以以达到到线形正正确、受受力合理理、成成桥快的的目的的。3.适用范围本工法适用于悬悬悬臂法浇注注的的多跨连续续梁梁。4.工艺原理采用“分级顶推推、同同时锁定定、一次次合拢拢”的技术；；对对多跨连续续梁梁合拢状况按照施施工工现场的实际状况设定边界条条件件，分别采采用MIDAASSciiviil200111和桥梁博博士3.0进行分析析设设计。对对施工工的自重重、二二期恒载载、挂挂篮重量量、吊吊架重量量、主主梁压重重、温温度效应应等边边界条件件进行行模拟分分析计计算。按照照计算所得的的顶顶推力，再进行合合拢锁定前结结构构对应顶推力作用下的的位位移进行行计算算，合拢时按照顶推力与位移双控指指标标控制，达达到到预期模模拟指指标后对多跨合拢段同时进行焊接钢支支撑撑锁定。5.施工工艺流流程程及操作要要要点5.1合拢段施施施工工艺流程见见图图5-120#段施工20#段施工桥面荷载清理挂篮前移就位设置配重分级顶推锁定合拢段砼浇注预应力张拉图5-1合拢段段段施工工艺艺流程图5.2操作要点点点5.2.1悬臂臂臂端临时时荷载载清理20#段施工完完完毕，张张拉压压浆后清清理梁梁顶面施施工机机具、材材料，可可堆放到0#段附近或或吊吊至墩下下。5.2.2模板板板、钢筋筋安装装5#墩、8#墩墩T构两两端挂篮篮及6#墩大里程程侧侧挂篮前前移至至适当位位置用用于浇筑筑合拢拢段。6#墩小里程程侧侧挂篮拆拆除底底模后退2m、7#T构两侧挂挂篮篮后退至17#段。边跨合拢段：挂挂挂篮底模模下放放，前移移至适适当位置置，用用挂篮底底模做做为施工工平台台安装合合拢段段底模，合合拢拢段底模模面板板采用竹竹胶板板，下部部用10x1100cm方木做顺顺桥桥向背带带，横横桥向用用双槽槽钢三道道做承承重横梁梁，承承重横梁梁通过过精轧螺螺纹钢钢悬挂在在上部部吊梁上上，吊吊梁两端端支撑撑在20#段及现浇浇段段上。外外侧模模采用挂挂篮侧侧模，外外滑梁梁滑出，锚锚固固在现浇浇段上上，外侧侧模顺顺滑梁滑滑出就就位,见图5.2..22-1。次中跨、中跨现现现浇段：：挂篮篮前移至至对面面20#段端部，外外外滑梁滑滑出，锚锚固在另另一端端20#段上，挂挂篮篮底模适适当下下放，用用钢丝丝绳临时时悬挂挂在外侧侧模上上，拆除除挂篮篮前吊带带，通通过倒链链牵引引外侧模模及底底模滑出出，前前下横梁梁滑至至另一端20#段下后用用精精轧螺纹纹钢锚锚固在底底板上上，见图5.2..22-2。图5.2.21挂蓝浇筑合合拢段示意图图图5.2.22挂篮浇筑边边跨跨合拢段示意图底模及侧模就位位位后，绑绑扎底底板、腹腹板钢钢筋、安安装预预应力管管道。底板及腹板钢筋筋筋绑扎完完后，安安装内模模，内内模采用用挂篮篮内模，通通过过内滑梁梁滑出出就位。内模安装完成后后后绑扎顶顶板钢钢筋，安安装预预应力管管道。合拢段所有纵向向向钢筋与20#段及现浇浇段段的连接接均采采用绑扎扎搭接接，且一一端绑绑扎另一一端暂暂不绑扎扎，顶顶推完成成后再再进行绑绑扎，以以防止顶顶推时时纵向钢钢筋阻阻碍位移移。合拢段腹板模板板板拉杆暂暂不拉拉紧，顶顶板、底底板吊带带暂不不顶紧，待待顶顶推结束束后再再拧紧螺螺栓。钢筋及预应力管管管道安装装完后后进行合合拢段段钢绞线线穿束束，钢绞绞线穿穿完后不不允许许带锚具具夹片片。钢筋安装要注意意意以下几几点：：1.钢筋安装前前前，必须须在加加工厂进进行半半成品的的检查查，合格格后再再进行下下步工工作。2．钢筋安装前前，在在模板上上放样到到位，防防止钢筋筋间距距偏差不符合要求求。3.钢筋与预应应应力钢筋(管道)、预埋件件等等相互冲冲突时时，将普普通钢钢筋适当当移动动位置，严严禁禁截断或或减少少钢筋数数量。4.在立模前检检检查钢筋筋保护护层垫块块数量量是否按照4个/m2布置，垫垫块块绑扎是是否牢牢固，保保护层层厚度是是否符符合要求求等，如如有偏差差，及及时进行行调整整。5.2.3设置置置配重配重布置在T构构构两侧悬悬臂端端，配重重方式式为砖砌砌水池池，水池池内采采用砂浆浆抹面面2cm，防止渗渗水水。水池池净尺尺寸6.5xx44.5xx1..5m，最大可可蓄蓄水44m3，水池采采用24砖墙，砌砌砖砖重量166KKN。在水池池内内用油漆漆标出出刻度线线，两两刻度线线间水水的重量量相当当于2m3混凝土重重量量。水池池底部部设排水水阀门门，同时时设水水泵一台台，随随着混凝凝土的的浇筑两两个水水箱同时时分级级放水，每每级级放水量量相当当于2m3混凝土重重量量。5.2.4顶推推推前观测测合拢时间前一周周周开始观观测全全天温度度变化化，每1小时记录录一一次，以以便选选择最佳佳合拢拢时间。提提前前3天对悬臂臂端端进行挠挠度变变化和纵纵向位位移测量量。5.2.5顶推推推除边跨合拢段外外外，每个个合拢拢段在顶顶板与与腹板倒倒角处处设2台500t千斤顶进进行行顶推，20#段施工时时预预埋钢板板，顶顶推反力力劲性性骨架均均采用用32a双工字钢钢拼拼焊。合合拢段段锁定劲劲性骨骨架采用36a工字钢，每每每个锁定定位置置设2根为一组组，每每个合拢拢段共共设4组（图5.2.55）。图5.2.5锁定劲性骨架侧侧面面布置顶推前先将劲性性性骨架一一端与与预埋钢钢板焊焊接，另另一端端待顶推推到位位后再焊焊接。顶推时间安排在在在一天中中最低低气温时时进行行，顶推推力及及各墩顶顶位移移按顶推推时的的温度采采用监监控及验验算单单位提供供的数数据。顶推前根据油顶顶顶标定数数据表表提前计计算各各级应力力所对对应的油油表读读数，同时时安安排测量量人员员在另外外半幅幅适当位位置设设2台全站仪仪各各负责观测测2个主墩墩顶顶偏偏移量。施加顶推力时按按按照0→25%→50%→75%→100%的顺序分分四四级加载载。达达到设计计顶推推力时与与设计计要求的的位移移控制数数据对对比，做好相关关记记录。5.2.6劲性性性骨架连连接顶推前需准备若若若干3—10mm厚钢板，顶顶顶推后如如锁定定劲性骨骨架与与预埋钢钢板间间出现空空隙用用钢板填填塞后后劲性焊焊接各合拢段达到规规规定顶推推力且且位移符符合设设计要求求时，焊焊接劲性性骨架架，每个个焊接接点安排1台焊机1名焊工突突击击焊接，每每个个合拢段段共8台焊机，8名焊工。5.2.7混凝凝凝土浇筑筑及养养生合拢时间选择一一一天中气气温最最低的时时间。混凝土采用现场场场拌和站站集中中拌合。试试验验员负责责拌和和站混凝凝土的的和易性性检测测并作好好记录录，和易易性包包括坍落落度、坍坍落流动动度、含含气量和和温度度。运输车进场前，主主动进行清洗洗作业，杜绝绝将污染物带带进拌和站；；施工现场采用混混混凝土汽汽车泵泵输送到到浇筑筑位置。混混凝凝土浇筑筑次序序：先浇浇筑底底板，再再浇筑筑腹板和和顶板板。混凝土分层浇筑筑筑，分层层厚度度30cm，振捣采采用用插入式式振动动器。预应力波纹管密密密集的部部位，振振捣时要要防止止漏振、欠欠振振，在钢钢筋、预预应力管管道密密集地方方采用用棒头较较小的的振动棒棒，确确保混凝凝土的的密实，振振捣捣时不要要挤压压波纹管管，避避免波纹纹管变变形、漏漏浆封封堵及移移位。在浇筑底板、腹腹腹板及顶顶板混混凝土时时，要要做到混混凝土土浇筑工工作对对称浇筑筑。混凝土浇筑过程程程中安排排专人人根据混混凝土土浇筑进进度把把配重水水箱内内的水向向外排排放。在混凝土初凝后后后，底板板及顶顶板顶面面采用用土工布布覆盖盖洒水养养生，要要保持表表面湿湿润。腹腹板采采用喷水水养生生。混凝土洒水保湿湿湿养护时时间不不少于14天。5.2.8合拢拢拢段预应应力张张拉、管管道压压浆合拢段混凝土强强强度达到到设计计强度的90%后，根据据设设计院要要求的的顺序进进行预预应力张张拉。张拉按照先长束束束后短束束的顺顺序，从从边跨跨向中跨跨对称称进行管道压浆严格按按按照《公公路桥桥涵施工工技术术规范》执执行行。压浆前先用压力力力清水冲冲洗将将要压浆浆的孔孔道。压浆机采用连续续续式压浆浆泵，浆浆体压入入梁体体孔道之之前，应应首先开开启压压浆泵，使使浆浆体从压压浆嘴嘴排出少少许，以以排除压压浆管管路中的的空气气、水和和稀浆浆。当排排出的的浆体流流动度度和搅拌拌罐中中的流动动度一一致时，方方可可开始压压入梁梁体孔道道。5.3劳动力组组组织序号工种人数工作内容1电焊工10人负责钢筋及劲性性性骨架焊接2机械工26人机械操作3预应力张拉16人预应力张拉4模板工8人模板支立5辅助工22人协助以上各工种种种6.材料与设备备合拢段主要机械械械设备见表6-1，材料需求求见见表6-22表6-1合合合拢段主要要机机械设备备及仪仪器配置置表序号名称规格单位数量备注1混凝土泵台42插入式振动器50型/30型型台20/43电焊机台204顶推设备1500KN套65全站仪徕卡TCR-44002台26水准仪苏光DSZ2台47张拉设备套168压浆设备套4表6-2材材材料需求表表材料水泥碎石砂水外加剂粉煤灰矿粉规格P.O52.5554.75-1999.0Mx2.7－222.9饮用水SMS高效减水剂Ⅰ级S95产地盾石阜平创奇河沙饮用水山西桑穆斯大唐电厂长城建材用量(t)53.8157.399.720.11.27.58.27.质量控制7.1混凝土质质量控控制混凝土内在质量量量是结构构安全全的重要要保证证，施工工中我我项目部部主要要从以下下几点点控制：：7.1.1每节节节段梁体体混凝凝土浇筑筑前，先先对各种种混凝凝土材料料进行行性能检检测，各各项条件件符合合要求后后方可可开盘。混混凝凝土生产产期间间，严格格控制制各种材材料的的用量。7.1.2混凝凝凝土浇筑筑采用用一次浇浇注成成型的方方法，即即底板→腹板→顶板的顺顺序序，浇筑筑时遵遵循“同步、对对称称、平衡”施工的原原则则。混凝凝土灌灌注要连连续，混混凝土浇浇注中中断时间间不应应超过1小时。每每节节段混凝凝土浇浇筑过程程中，严严格控制制分层层灌注厚厚度和和捣固质质量。7.1.3梁体体体混凝土土浇筑筑完毕12小时后，及及及时采用用外露露帆布加加塑料料薄膜并并不定定时的洒洒水进进行梁体体养护护，养护护时间间不少10d。7.2钢筋施工工质量量控制钢筋施工质量控控控制关键键在于于当钢筋筋与预预应力束束发生生干扰时时，须须合理避避开并并进行补补强，腹腹板上方方的钢钢筋经常常与纵纵向、横横向钢钢束有冲冲突以以及锯齿齿块钢钢筋与预预应力力钢束有有冲突突，遇到到有冲冲突部位位处按按先钢束束后主主筋在箍箍筋顺顺序进行行调整整。7.3预应力施施施工质量量控制制预应力束的定位位位、张拉拉质量量好坏直直接影影响到桥桥梁的的使用安安全。施施工中主主要从从以下几几方面面控制：：7.3.1束道道道数量不不能少少。控制制关键键是0#节段混凝凝土土浇筑前前按图图纸仔细细核对对无误，并并在在其他块块件施施工时不不漏掉掉锯齿块块。7.3.2束道道道不能接接错，施施工时将将各波波纹管编编号在在混凝土土浇筑筑前逐个个核对对。7.3.3不能能能堵管。混混凝凝土浇筑筑前要要仔细检检查，主主要从以以下几几点控制制堵管管现象：：1.波纹管接头头处处理要顺直直直；2.混凝土振捣捣过过程中严禁禁禁振捣棒棒触碰碰波纹管管；3.波纹管上局局部部有小孔洞洞洞时用胶胶带缠缠裹；4.预应力孔道道内内部穿φ75mm硬塑料衬衬管管。7.3.4准确确确定位预预应力力孔道，波波纹纹管按照照施工工图纸钢钢筋网网片定位位，并并在钢筋筋网片片基础上上另行行增加钢钢筋骨骨架，钢钢筋骨骨架为整整体性性，这样样在施施工中不不会再再移动。7.3.5预应应应力束张张拉。预预应力张张拉遵遵照“配套、同同步步、对称称、偏偏心荷载载小”的张拉原原则则，张拉拉过程程中采用用双控控指标进进行卡卡控。7.3.6孔道道道注浆。钢钢束束张拉完完毕48h内进行注注浆浆，注浆浆采用用真空辅辅助压压浆工艺艺，孔孔道注浆浆保证证饱满、密密实实。8.安全措施8.1梁段四周周周的安全全护栏栏必须牢牢固，必必须安放放安全全网。8.2配电箱要要要安装漏漏电保保护器等等安全全设施，箱箱柜柜外有防防雨措措施，电电器设设备外壳壳装有有保护接接地或或接零；；电气气开关要要完好好无损，熔熔断断器、保保险丝丝等按规规定使使用，不不准超超过额定定标准准或以铜铜丝、铁铁丝代替替。8.3不得在乙乙乙炔瓶和和氧气气瓶周围围用火火、抽烟烟或乱乱扔烟头头；在在工地进进行钢钢筋笼焊焊接时时，要严严格执执行电、气气焊焊安全操操作规规程。8.4经常检查查查塔吊零零部件件是否缺缺损，油油漆是否否剥落落及设备备保养养状况，吊吊卸卸工作时时各部部件工作作是否否正常，有有无无异响，供供电电和水、气气压压等是否否正常常。8.5重视防火火火灾，消消除一一切可能能造成成火灾的的事故故根源，在在易易燃物或或助燃燃物设灭灭火器器材，培培训专专业灭火火人员员。8.6在遇到大大大雨、暴暴雨及及6级以上大大风风时，停停止高高空作业业，确确保施工工安全全。8.7桥面作业业业时，桥下禁止逗留。8.8施工现场场场实施机机械安安全管理理及安安装验收收制度度，施工工机械械、机具具和电电气设备备，在在安装前前按照照安全技技术标标准进行行检测测，经检检测合合格后方方可安安装，经经验收收确认状状况良良好后方方可运运行。8.9车辆驾驶驶驶员和各各类机机械操作作员，必必须持证证上岗岗，严禁禁无证证操作。对对驾驾驶员、机机械械操作人人员定定期进行行《安安规》教教育。严严禁酒后后驾驶驶车辆和和操作作机械，车车辆辆严禁“三超”，禁止使使用“带病”的车辆、机机机械和超超负荷荷运转，并并坚坚持“三查一检”制。9.环保措施环境污染控制有有有效，工工程绿绿化完整整美观观，水保保措施施落实到到位，努努力建成成一流流的资源源节约约型、环环境友友好型工工程。9.1执行国家家家《环境境保护护法》、《水水土保持法》和和地方政府有有关规定，在在施工过程中中严格按照国国家有关部委委批复的环保保、水保方案案实施，落实实“三同时”，采取各种种工程防护措措施，减少工工程建设对环环境的破坏和和污染，将大大桥建设成绿绿色环保工程程。9.2及时掌握握握天气的的变化化情况及及当地地的汛情情，提提前做好好河道道清淤、畅畅通通工作。9.3临时运输输输道路经经常洒洒水湿润润，减减少道路路扬尘尘。对产产生尘尘埃运输输车辆辆和石灰灰等挥挥发性材材料堆堆场加以以覆盖盖，减少少对空空气的污污染。9.4施工作业业业产生的的污水水必须经经过沉