I桥施工方案(7)(优-质版)

I桥施工方案(7)(优质版)本章节适用于I桥主桥（68m+120m+68m）三向预应力混凝土连续刚构上部结构悬臂浇筑施工作业，作业范围涵盖0号块临时固结、挂篮拼装及预压、梁段悬臂浇筑、边跨现浇段施工、合龙段施工、体系转换及预应力张拉压浆全流程，适用工期为2024年3月15日至2025年1月20日，涉及作业人员共126人，其中特种作业人员32人，包含起重工8人、焊工12人、架子工6人、预应力操作工6人，所有人员均经岗前培训考核合格后上岗。一、施工准备（一）技术准备已完成主桥上部结构施工图会审，累计梳理出设计疑点12项，均已得到设计单位书面回复；完成连续刚构悬臂浇筑施工专项方案专家论证，根据专家意见修改完善后已报监理单位审批通过，审批编号为JL-SG-2024-037；已完成所有作业人员三级安全技术交底，交底覆盖率100%，留存交底签字记录共126份；完成挂篮设计验算，挂篮自重68t，最大承重120t，抗倾覆安全系数为2.7，大于规范要求的2.0，行走时抗倾覆安全系数为2.3，大于规范要求的1.5，挂篮设计最大变形量为15mm，满足梁段浇筑线形控制要求；已建立梁段线形监控体系，设置墩顶沉降观测点4个、梁段高程观测点每个节段6个、轴线偏移观测点每个节段2个，观测频次为每天早7点、晚19点各1次，浇筑前后、张拉前后各增加1次观测，观测精度为±1mm；已完成0号块托架、边跨现浇支架、合龙段刚性支撑的结构验算，验算结果均满足设计及规范要求，验算报告已报监理单位签字确认。（二）物资准备钢筋采用HRB400E级螺纹钢及HPB300级圆钢，累计进场φ12-φ32钢筋共1280t，进场检验批次共8批次，力学性能、重量偏差检验合格率100%；预应力钢绞线采用1×7-15.2mm低松弛钢绞线，抗拉强度标准值1860MPa，弹性模量1.95×10⁵MPa，进场共360t，检验批次6批次，屈服强度、伸长率检验合格率100%；预应力锚具采用M15-12、M15-15、M15-19型夹片式锚具，进场共1280套，硬度检验、静载锚固性能检验共4批次，锚固效率系数均大于0.95，合格率100%；水泥采用P.O42.5级低碱硅酸盐水泥，碱含量≤0.6%，进场共4200t，检验批次14批次，安定性、强度检验合格率100%；粗骨料采用5-20mm、20-40mm两级配碎石，含泥量0.3%，针片状含量3.2%，压碎值7.8%，满足规范要求；细骨料采用Ⅱ区中砂，细度模数2.7，含泥量0.8%，云母含量0.2%，满足要求；挂篮构件已全部进场，采用Q235B型钢制作，进场验收共检查构件216件，不合格构件3件，已退回厂家重新加工，复检合格后允许进场；C55混凝土配合比已通过试验验证，水胶比0.32，坍落度160-180mm，28天抗压强度平均值62.3MPa，满足设计要求；微膨胀混凝土膨胀剂掺量为8%，膨胀率0.02%，符合设计要求。（三）现场准备主桥4#、5#主墩墩顶施工平台已搭设完成，平台四周设置1.2m高防护栏杆，挂设密目安全网，设置18cm高挡脚板，平台承载力验算值为25kN/㎡，满足0号块施工荷载要求；墩顶临时固结设施已安装完成，每个主墩设置8根φ32精轧螺纹钢作为临时锚固筋，单根张拉力为650kN，锚固筋下端预埋入墩顶以下2m，上端预埋入0号块梁底以下1.5m，临时固结采用C40混凝土垫块，垫块尺寸为120cm×80cm×50cm，每个主墩共设置8个垫块，临时固结抗倾覆力矩为32000kN·m，大于最大不平衡弯矩14000kN·m，安全系数2.28，满足要求；施工现场临时用电已布设完成，设置2台500kVA变压器专供主桥上部施工，备用1台250kW柴油发电机，供电半径小于50m，电压降小于5%，满足施工用电要求；拌合站、预制场均已通过验收，混凝土拌合能力为120m³/h，混凝土输送泵管已沿主墩爬梯布设至墩顶，输送泵最大输送高度为120m，满足梁段混凝土输送要求；施工观测控制点已布设完成，采用二等水准测量控制高程，全站仪控制轴线，控制点精度满足施工测量要求。二、0号块施工I桥主桥4#、5#主墩0号块长度12m，梁高7.2m，顶板宽度12.5m，底板宽度7.0m，翼缘板宽度2.75m，混凝土方量为326m³，钢筋重量48t，预应力钢绞线重量12.6t，采用托架法施工。（一）托架施工托架采用双拼I45b工字钢作为主纵梁，共设置6道主纵梁，主纵梁一端预埋入墩身1.2m，预埋长度满足锚固要求，另一端设置φ630×8mm螺旋钢管作为支撑，螺旋钢管下端与墩身承台预埋钢板焊接固定，焊缝高度≥10mm，钢管之间设置[20a槽钢作为剪刀撑，剪刀撑间距为1.5m，与钢管焊接牢固。托架安装完成后进行预压，预压荷载为0号块施工荷载的1.2倍，即391.2t，预压采用沙袋分级加载，加载分级为30%、60%、100%、120%，每级加载完成后静置2小时观测托架变形，120%荷载加载完成后静置24小时，每2小时观测一次变形，当连续12小时变形量不超过2mm时判定变形稳定，分级卸载后观测残余变形。预压结果显示托架最大弹性变形为8mm，残余变形为1.2mm，根据预压结果设置底模预拱度为9.2mm。（二）模板施工0号块模板采用定制钢模，面板厚度为6mm，背楞采用[10a槽钢，间距为30cm，对拉螺杆采用φ20精轧螺纹钢，横向间距60cm，纵向间距50cm，螺杆外套PVC管，便于回收利用。模板安装完成后检查平整度，平整度偏差为2mm，小于规范要求的3mm，高程偏差为+2mm，轴线偏差为3mm，相邻模板错台≤1mm，满足要求。模板表面涂刷脱模剂，涂刷均匀，无漏刷、流淌现象。（三）钢筋及预应力管道安装钢筋安装顺序为底板钢筋→腹板钢筋→顶板钢筋，钢筋绑扎时设置梅花形布置的C55混凝土垫块，垫块强度与梁体混凝土强度一致，垫块间距为80cm×80cm，保护层厚度偏差控制在±5mm以内。钢筋接头采用滚轧直螺纹连接，接头等级为Ⅰ级，同一截面接头率不超过50%，接头错开距离≥35d（d为钢筋直径）。预应力管道采用φ90mm、φ100mm镀锌金属波纹管，管道定位采用φ8钢筋焊接定位网，定位网间距为直线段50cm，曲线段30cm，定位网与钢筋骨架焊接牢固，防止管道移位。管道接头采用大一号波纹管套接，套接长度为20cm，接缝处采用防水胶带密封3层，防止漏浆。管道安装完成后进行通球试验，通球直径为管道直径的0.8倍，通球通过率100%，确认管道畅通后穿入内衬塑料芯管，混凝土浇筑过程中定期抽动芯管，防止管道堵塞。（四）混凝土浇筑及养护0号块混凝土采用分层浇筑，分层厚度为30cm，浇筑顺序为底板→腹板→顶板，浇筑从两端向中间对称进行，两侧浇筑重量差不超过3t，避免托架产生不均匀沉降。混凝土振捣采用φ50插入式振捣器，振捣间距为30cm，振捣至混凝土表面不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆为止，振捣棒插入下层混凝土5-10cm，避免振捣棒触碰预应力管道、钢筋及模板。混凝土内部布设φ50mm冷却水管，间距1m，共布设3层，分别位于底板、腹板中部、顶板底部，混凝土浇筑完成后立即通水冷却，通水流量为1.5m³/h，进水温度与混凝土内部温度差不超过20℃，混凝土内部设置6个温度测点，每2小时观测一次温度，控制内部最高温度不超过60℃，内外温差不超过25℃。混凝土浇筑完成后12小时内覆盖土工布洒水养护，养护时间不少于14天，养护期间混凝土表面湿度保持在90%以上。（五）预应力张拉及压浆待混凝土强度达到设计强度的95%、弹性模量达到设计值的100%、龄期不少于7天后进行预应力张拉，张拉采用双控，以张拉力控制为主，伸长量校核为辅，伸长量偏差控制在±6%以内。张拉顺序为纵向预应力→横向预应力→竖向预应力，纵向预应力张拉采用两端对称张拉，张拉顺序为腹板束→顶板束→底板束，张拉力为1953kN（15-12束）、2441kN（15-15束）、3096kN（15-19束），张拉程序为0→初应力（10%σcon）→20%σcon→100%σcon（持荷5min锚固）。横向预应力束采用单端张拉，张拉力为195kN，张拉间距为50cm；竖向预应力采用φ32精轧螺纹钢，单根张拉力为542kN，张拉端设置在顶板顶面，采用双螺母锚固。张拉完成后24小时内检查滑丝、断丝情况，断丝数量不超过该截面钢丝总数的1%，单束断丝不超过1丝，经检查全部合格后，48小时内进行压浆。压浆采用真空辅助压浆工艺，压浆浆体水胶比为0.26，泌水率为0，28天抗压强度为50MPa，压浆压力为0.5-0.7MPa，稳压时间为3min，压浆饱满度符合设计要求，压浆完成后及时封锚，封锚混凝土强度为C55。三、挂篮拼装及预压（一）挂篮选型及参数采用三角桁架式挂篮，由主桁架、提吊系统、行走系统、锚固系统、模板系统五部分组成，挂篮自重68t，适用最大梁段重量118t，适用最大梁高7.2m，梁段长度最大4m，主桁架采用双拼I36b工字钢制作，高度3.2m，前上横梁采用双拼I40b工字钢，长度13m，提吊系统采用φ32精轧螺纹钢作为吊杆，共设置8根前吊杆、8根后吊杆，单根吊杆允许拉力为850kN，满足承重要求。（二）挂篮拼装拼装在0号块顶面进行，拼装顺序为墩顶轨道安装→主桁架安装→前上横梁安装→提吊系统安装→模板系统安装→锚固系统安装。拼装时采用25t汽车吊配合吊装，吊装作业半径控制在15m以内，吊装重量不超过8t，满足汽车吊起重性能要求。拼装过程中严格控制主桁架水平度偏差，水平度偏差不超过2mm/1000mm，主桁架间距偏差不超过±5mm，轨道顶面平整度偏差不超过3mm，轨道锚固采用φ32精轧螺纹钢，间距1m，锚固牢固。拼装完成后检查各连接部位螺栓，螺栓扭矩不低于400N·m，焊缝高度符合设计要求。（三）挂篮预压预压目的是检验挂篮承载能力，消除非弹性变形，测量弹性变形，为梁段预拱度设置提供依据。预压荷载为最大梁段重量的1.2倍，即141.6t，预压采用水箱加载法，分级加载为30%、60%、100%、120%，每级加载完成后静置1小时观测变形，120%荷载加载完成后静置12小时，每2小时观测一次变形，当连续12小时变形量不超过2mm时，判定变形稳定，开始分级卸载。预压结果显示，挂篮非弹性变形为2.1mm，最大弹性变形为11.3mm，后续梁段预拱度设置按“设计预拱度+挂篮弹性变形-非弹性变形”计算，满足线形控制要求。（四）挂篮行走挂篮行走前检查锚固系统、行走系统是否完好，拆除后锚，采用千斤顶顶推挂篮前移，行走速度控制在0.5m/min以内，两侧主桁架同步行走，同步偏差不超过10mm，行走过程中安排专人观测挂篮稳定性，发现偏移立即停止行走，调整到位后继续行走。挂篮就位后立即安装后锚，后锚采用φ32精轧螺纹钢，每侧主桁架设置4根后锚筋，单根张拉力为200kN，锚固牢固后经监理验收合格后方可进行下一道工序。四、悬臂浇筑梁段施工I桥主桥每个T构共划分14个悬臂节段，其中1#-8#节段长度为3m，9#-14#节段长度为4m，最大节段重量为118t（1#节段），最小节段重量为82t（14#节段），节段施工周期为7天/段。（一）施工流程挂篮就位→底模高程调整→外侧模安装→底板、腹板钢筋绑扎→预应力管道安装→内模安装→顶板钢筋绑扎→顶板预应力管道安装→混凝土浇筑→养护→预应力张拉→压浆→挂篮行走，循环作业直至所有悬臂节段施工完成。（二）线形控制梁段高程调整根据预拱度计算值、挂篮变形值、前一节段实际高程、温度影响值进行调整，调整后底模高程偏差控制在±5mm以内，轴线偏差控制在±3mm以内。每个节段施工过程中进行4次高程观测：挂篮就位后、混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、预应力张拉后，观测结果及时反馈给监控单位，根据监控单位指令调整下一节段预拱度。设计预拱度最大值为120mm，设置在中跨跨中位置，成桥后线形偏差不超过L/5000（L为跨径），即120m跨径偏差不超过24mm，满足规范要求。（三）混凝土浇筑梁段混凝土采用对称浇筑，两侧T构浇筑重量差不超过5t，浇筑顺序为底板→腹板→顶板，从悬臂端向根部方向浇筑，避免挂篮产生下挠变形。混凝土坍落度控制在160-180mm，入模温度控制在5-30℃之间，夏季施工时采用冰水拌合混凝土，骨料设置遮阳棚，入模温度不超过30℃；冬季施工时采用热水拌合，混凝土入模温度不低于5℃。混凝土振捣采用插入式振捣器，腹板部位振捣时采用长振捣器，振捣深度插入下层混凝土5-10cm，避免漏振、过振。混凝土浇筑完成后12小时内覆盖土工布洒水养护，腹板外侧采用自动喷淋养护，顶板采用蓄水养护，养护深度≥5cm，养护时间不少于7天，养护期间混凝土表面温度与环境温度差不超过15℃。（四）预应力施工悬臂节段预应力分为纵向、横向、竖向三种，纵向预应力束采用两端对称张拉，张拉力、张拉程序与0号块一致，张拉时两侧千斤顶同步加压，张拉力差不超过5%。横向预应力束采用单端张拉，张拉力为195kN，张拉间距为50cm；竖向预应力采用φ32精轧螺纹钢，单根张拉力为542kN，张拉端设置在顶板顶面，采用螺母锚固，二次张拉时间为张拉后24小时，降低预应力损失。张拉完成后及时进行压浆，压浆采用真空辅助压浆工艺，压浆浆体性能符合设计要求，压浆完成后待浆体强度达到设计强度的90%后方可行走挂篮。（五）施工控制要点1.对称施工控制：两侧悬臂节段施工进度差不超过1个节段，浇筑重量差不超过5t，张拉同步进行，不对称弯矩不超过设计允许值14000kN·m；2.预应力管道保护：钢筋焊接作业时在管道上方设置防火石棉布，避免焊渣灼伤管道，混凝土浇筑时安排专人值守，及时疏通管道，避免管道堵塞；3.线形控制：每天观测在同一时间进行，避免温度影响，高程偏差超过10mm时及时上报监控单位，调整预拱度值；4.安全防护：挂篮外侧设置1.5m高防护栏杆，挂设密目安全网，底部设置兜底安全网，兜底网伸出梁端2m，防止人员、物体坠落，作业人员佩戴安全带，安全带挂设在独立设置的安全绳上，安全绳采用φ16钢丝绳，固定在梁体预埋钢筋上。五、边跨现浇段施工I桥边跨现浇段长度为8.6m，梁高3.2m，混凝土方量为112m³，设置在3#、6#墩顶，采用满堂支架法施工。（一）支架施工采用φ48×3.5mm碗扣式脚手架搭设，立杆间距为60cm×60cm（底板范围）、90cm×90cm（腹板范围）、120cm×120cm（翼缘板范围），横杆步距为1.2m，支架四周设置剪刀撑，剪刀撑与地面夹角为45-60度，中间每隔4m设置一道纵向剪刀撑，每隔6m设置一道横向剪刀撑。支架高度为8.2m，顶部设置可调顶托，顶托伸出长度不超过30cm，底部设置可调底座，底座下方铺设20cm厚碎石垫层，浇筑10cm厚C15混凝土垫层，防止支架沉降。（二）支架预压预压荷载为现浇段施工荷载的1.1倍，即123.2t，采用沙袋分级加载，加载分级为30%、70%、100%、110%，预压时间为72小时，预压结果显示支架最大弹性变形为6mm，残余变形为1mm，预拱度设置为7mm。（三）混凝土施工底模采用1.5cm厚竹胶板，侧模采用钢模，模板平整度偏差不超过2mm，高程偏差控制在±3mm以内，轴线偏差不超过3mm。钢筋、预应力管道安装与悬臂节段一致，混凝土浇筑采用一次浇筑完成，浇筑顺序从靠近悬臂端向墩顶方向浇筑，振捣密实，养护时间不少于14天，待混凝土强度达到设计强度的95%、弹性模量达到100%后进行边跨预应力束张拉。六、合龙段施工I桥合龙段分为2个边跨合龙段、1个中跨合龙段，合龙段长度均为2m，混凝土方量为24m³，合龙顺序为先边跨合龙，后中跨合龙，合龙时间选择在夜间气温最低、温度变化最小的时间段，即凌晨2点-5点，合龙时温度控制在15±2℃。（一）边跨合龙施工边跨合龙段连接悬臂端14#节段与边跨现浇段，合龙前进行悬臂端高程观测，连续观测3天，每天早、中、晚各观测1次，掌握温度与高程变化关系，确定合龙高程。合龙前对T构进行配重，配重采用沙袋，重量为合龙段混凝土重量的1.2倍，即28.8t，设置在悬臂端顶面，混凝土浇筑过程中逐级卸载，卸载速度与混凝土浇筑速度一致，保持悬臂端高程稳定。合龙段采用刚性支撑锁定，刚性支撑采用双拼I40b工字钢，一端预埋入悬臂端梁体50cm，另一端预埋入现浇段梁体50cm，上下共设置2道刚性支撑，刚性支撑最大轴力为1200kN，承载力1800kN，安全系数1.5，满足要求。同时张拉临时预应力束，每侧设置2束15-12型预应力束，张拉力为设计张拉力的30%，即586kN，锁定完成后进行合龙段钢筋、模板、预应力管道安装，安装完成后检查合格后浇筑合龙段混凝土，混凝土采用C55微膨胀混凝土，比梁体混凝土强度高一个等级。浇筑过程中安排专人观测悬臂端高程变化，高程变化超过5mm时及时调整卸载速度。混凝土浇筑完成后覆盖土工布洒水养护，养护时间不少于14天，待混凝土强度达到设计强度的100%、弹性模量达到100%、龄期不少于7天后，张拉边跨剩余预应力束，压浆完成后拆除临时刚性支撑及临时预应力束，完成边跨合龙。（二）中跨合龙施工中跨合龙段连接4#、5#主墩T构悬臂端，合龙前两个T构悬臂端进行高程观测，两侧高程差不超过10mm，轴线偏差不超过5mm，如超过偏差采用配重调整。合龙前在两个悬臂端分别配重，配重重量为合龙段混凝土重量的1.2倍，即28.8t，混凝土浇筑过程中同步卸载。合龙段刚性支撑采用双拼I50b工字钢，上下各设置2道，一端预埋入4#墩悬臂端50cm，另一端预埋入5#墩悬臂端50cm，同时张拉临时预应力束，每侧设置4束15-15型预应力束，张拉力为设计张拉力的30%，即732kN，锁定完成后进行钢筋、模板、管道安装，浇筑混凝土时间同样选择在凌晨温度最低时段。混凝土养护同边跨合龙段，待混凝土强度、弹性模量、龄期满足要求后，张拉中跨纵向预应力束，张拉顺序为底板束→顶板束→腹板束，张拉完成后压浆，拆除临时刚性支撑及临时预应力束，完成中跨合龙，体系转换完成。七、质量验收标准1.梁段外形尺寸允许偏差：梁段长度±10mm，梁高+5mm/-10mm，顶板宽度±10mm，底板宽度±10mm，顶板厚度+5mm/-0mm，腹板厚度+5mm/-0mm，底板厚度+5mm/-0mm；2.高程允许偏差：合龙段两端高程差±10mm，成桥后桥面高程±20mm，轴线偏差±10mm；3.预应力施工允许偏差：管道坐标偏差梁长方向±30mm，梁高方向±10mm，张拉力偏差±5%，伸长量偏差±6%，压浆饱满度100%；4.混凝土外观质量：无蜂窝、麻面、孔洞、露筋等缺陷，表面平整度偏差≤3mm/m。八、安全及保障措施（一）安全保障措施施工现场设置明显的安全警示标志，作业区实行封闭管理，非作业人员严禁进入，每天班前进行安全讲话，每周进行一次安全检查，发现隐患及时整改，整改合格率100%；起重设备定期检验合格，起重作业人员持证上岗，吊装作业时设置警戒区，专人指挥，