BT15H交梨河特大桥主桥合拢段施工方案

1、厦蓉高速公路（贵州境）榕江格龙至都匀段高速公路 BT15 合同段交梨河特大桥 主桥合拢段主桥合拢段 施工方案施工方案 中铁西南科学研究院有限公司 厦蓉高速榕江格龙至都匀段 BQJK6 项目部 2010 年 5 月 15 日 厦蓉高速公路（贵州境）榕江格龙至都匀段高速公路 BT15 合同段交梨河特大桥 主桥合拢段主桥合拢段 施工方案施工方案 项目负责：陈舜东 技术负责：陈 钒 编写：黄强军 复核：李小胜 联系人及电话：(陈舜东) (黄强军) E-mail: 中铁西南科学研究院有限公司 厦蓉高速榕江格龙至都匀段 BQJK6 项目部 2010 年 5 月 15 日 目 录 一、工程概况 .1 二、合

2、拢顺序的确定 .1 三、合拢段施工主要环节及要点 .2 3.1、各合拢段施工工序.2 3.2、各合拢段挂篮的使用方案.2 3.3、配重的加载.3 3.4、合拢段钢筋绑扎.3 3.5、合拢段顶推措施.3 3.6、劲性骨架的锁定.4 3.7、临时束张拉.4 3.8、合拢段混凝土浇筑.4 四、合拢段施工方案详述 .5 4.1、现浇段施工.5 4.2、边跨合拢段施工.10 4.3、边跨底板预应力张拉.10 4.4、中跨合拢段施工.10 4.5、中跨底板预应力张拉.11 五、合拢段施工中的注意事项及控制措施 .11 一、工程概况一、工程概况 厦蓉高速公路贵州境榕江格龙至都匀段第 BT15 合同段交梨河特

3、大桥为一座 跨越乌沙沟和交梨河的连续刚构桥，桥梁起点桩号为 K164+925,终点桩号为 K166+691，桥梁全长 1766 米，主桥最大桥高 143 米，最大墩高 128 米。桥梁分 左、右两幅，主桥部分上部结构为(85m+160m+85m)+(85m+160m+85m) 纵、横、竖 三向预应力混凝土连续刚构，全长 820m，由一个单箱单室箱形断面组成，箱梁 根部高 9.5 m、跨中梁高 3.5 m，其间梁高按二次抛物线变化。箱梁顶板宽 12.75m、底板宽 7m，顶板厚 0.3m，底板厚由跨中 0.32m 按二次抛物线变化至根 部 1.1m，腹板厚分别为 0.45m 和 0.6m，桥墩墩

4、顶范围内 0#块箱梁顶板厚 0.5m、 底板厚 1.3m、腹板厚 0.8m，除桥墩顶箱梁内设置 4 道、19#段设置 1 道横隔板外， 其余段落均不设置横隔板。桥面横坡采用不同腹板高度予以调整，主桥箱梁除墩 顶 0#块件及 1#段采用托架施工外，各单“T”箱梁均采用挂篮悬臂浇筑方法施工， 分为 19 对梁段（5*3.0m+6*3.5m+8*4.5m）进行对称悬臂浇筑，混凝土标号为 C50。桥墩顶 0#块长 14m，边跨现浇段长 3.87m，合拢段长 2.0m，梁段悬臂浇筑 最大块件重量为 1719KN，合拢段重量为 532KN,设计合拢温度为 15。 二、合拢顺序二、合拢顺序的确定的确定 合拢

5、段施工是连续刚构桥施工中的一个至关重要的环节，是“T 构”体系 转换成连续刚构体系，由静定结构向超静定结构转换的过程，在体系转换过程中 其受力情况复杂，抗拉抗压又抗剪，故合拢方式的选择、合拢段施工质量对结构 整体质量有着很大的影响。交梨河特大桥主桥部分由 5 各主墩构成，分别为 27# 墩、28 #墩、29 #墩、31 #墩及 32#墩，在 29#墩与 31#墩间设置过渡墩（30#墩） ， 实际为一四跨连续钢构与一三跨连续钢构的组合结构。单幅桥共有边跨合拢段 4 各，分别为 27#墩榕江侧边跨合拢段、29#墩都匀侧边跨合拢段、31#墩榕江侧边 跨合拢段及 32#墩都匀侧边跨合拢段；中跨合拢段

6、3 各，分别为 27#墩与 28#墩 跨中合拢段、28#墩与 29#墩跨中合拢段、31#墩与 32#墩跨中合拢段。本桥合拢 段施工按照先边跨再中跨的顺序逐步完成全桥各合拢段施工，中跨合拢段的施工 在边跨完成合拢并张拉完成边跨侧梁段底板预应力束（先长束后短束）后进行， 即在边跨底板预应力束张拉完成后并卸载完边跨荷载（解除劲性骨架、拆除边跨 合拢用挂篮、拆除现浇段支架）后方再进行中跨合拢段施工。具体施工方案为： 1、27#墩榕江侧边跨合拢段和 32#墩都匀侧边跨合拢段根据实际施工进度 寻找合适的合拢时机完成分别完成合拢； 2、29#墩都匀侧边跨合拢段与 31#墩榕江侧边跨合拢段由于其现浇段都设 置

7、在 30#过渡墩上，故必须同步完成合拢； 3、31#墩与 32 墩跨中合拢段在 31#墩榕江侧边跨合拢段及 32#墩都匀侧边 跨合拢段施工完成并完成两边跨侧底板预应力张拉后进行； 4、27#墩与 28#墩跨中合拢段和 28#墩与 29#墩跨中合拢段同步进行跨中合 拢，安排在 27#墩榕江侧边跨合拢段及 29#墩都匀侧边跨合拢段施工完成并完成 两边跨侧底板预应力张拉后进行。 三、合拢段施工三、合拢段施工主要环节及要点主要环节及要点 3.13.1、各合拢段施工、各合拢段施工工序工序 张拉完成最后节段预应力束对称拆除节段施工用挂篮及梁段上不必要的施 工荷载在各悬臂端头对称加载配重安装合拢段吊架及模板

8、绑扎底板、腹板、 顶板钢筋合拢段顶推（只针对中跨合拢段）焊接劲性骨架张拉临时预应力 束浇筑混凝土（同步卸载配重）养护底板穿束、张拉。其中应特别注意劲 性骨架的焊接、合拢段临时束的张拉及混凝土浇筑的先后顺序及紧凑性。 3.23.2、各合拢段挂篮的使用方案、各合拢段挂篮的使用方案 交梨河特大桥主桥左、右幅共有边跨合拢段 8 个、中跨合拢段 6 个，由于本 项目工期紧、任务重，为加快合拢段的施工进度，本桥合拢段施工采用节段施工 时所使用的挂篮作为合拢段支架及外模板进行合拢段的施工，具体挂篮使用方案 如下： 27#墩榕江侧边跨合拢段采用 27#墩榕江侧挂篮进行施工； 27#墩与 28#墩中跨合拢段采用

9、 27#墩都匀侧挂篮进行施工； 28#墩与 29#墩中跨合拢段采用 29#墩榕江侧挂篮进行施工； 29#墩与 30#墩边跨合拢段采用 29#墩都匀侧挂篮进行施工； 30#墩与 31#墩边跨合拢段采用 31#墩榕江侧挂篮进行施工； 31#墩与 32#墩中跨合拢段采用 31#墩都匀侧挂篮进行施工； 32#墩与 33#墩边跨合拢段采用 32#都匀侧挂篮进行施工； 其中 28#墩悬臂施工用挂篮在完成 20#节段张拉后将其对称退回到 0#块附近并 进行拆除； 32#墩榕江侧挂篮先从 20#节段往后退 1.5 米左右（以有利于 31#墩挂 篮推出） 。由于本桥位于曲线段上，为了保证模板能与已施工节段混凝土

10、紧密结 合，防止模板漏浆并减轻合拢段挂篮重量，将合拢段使用挂篮外侧模及底模板长 度方向割除留下 2.5 米，外侧模板高度方向拆除多余部分，作为合拢段外侧模及 底模板。后各合拢用挂篮同步推进至各合拢段两端，并做临时连接；再将 32#墩 榕江侧挂篮退回至 0#段附近并进行拆除，这样各 T 合拢段两端悬臂承受挂篮重 量基本一致，全桥各 T 构荷载处于一个相对平衡的状态。合拢段内侧模及顶模采 用搭设钢管支架，用木板拼装。 3.33.3、配重的加载、配重的加载 底模板及外侧模安装完成后，在各“T 构”悬臂端同步加载配重 266KN（设 置配重水池并注水） ，并对各合拢段两端进行高程测量，如合拢段两端存在

11、较大 合拢误差时，再根据实际情况进行局部调整配重，使各合拢段合拢精度满足设计 及规范要求。 3.43.4、合拢段钢筋绑扎、合拢段钢筋绑扎 加载配重完成后，紧固准备施工的合拢段模板并做全面检查，再进行合拢段 底板、腹板及顶板钢筋的绑扎及预应力管道的布设，并完成合拢段临时束的穿束、 张拉准备工作和劲性骨架一端的焊接及合拢段混凝土浇筑前的相关准备工作。 3.53.5、合拢段顶推措施、合拢段顶推措施 预应力砼连续刚构在完成体系转换后，后期砼收缩徐变与预应力损失相组合 使两墩之间主梁有缩短的趋势，迫使墩顶向跨中方向发生位移，在墩顶、墩底产 生较大的弯矩，同时主梁受到砼纤维限制，在结构内部产生拉应力，对结

12、构构成 危害。在本桥各跨中合拢段施工过程中，我方建议采用顶推工艺进行施工，即在 各跨中悬臂端部腹板与底板、腹板与顶板相交处采用四台千斤顶对称均匀施加水 平推力，将合拢段两端顶开一段距离，然后焊接合拢段劲性骨架，再拆除顶推千 斤顶，这样即可将顶推轴力存储于梁体内，顶推工艺类似预应力作用，可抵消或 大部分抵消成桥后由于混凝土收缩徐变及预应力损失带来的不利影响。我方经过 计算，建议本桥采用顶推力度和相对位移量双控的措施，其中 27 号与 28 号墩跨 中合拢段总顶推力为 180 吨，相对位移量为 20mm，28 号与 29 号墩跨中合拢段总 顶推力为 180 吨，相对位移量为 17mm，31 号与

13、32 号墩跨中合拢段总顶推力为 180 吨，相对位移量为 21mm。顶推过程中顶推力度或位移量任何一项指标达到要 求即停止顶推，然后即进行劲性骨架的锁定。 3.63.6、劲性骨架的锁定、劲性骨架的锁定 劲性骨架的锁定是连续刚构桥合拢段施工中的重要环节，特别在边跨合拢 段，由于现浇段是在支架上完成，其相对较为稳定，而悬臂端由于温度变化的影 响会产生下挠或上翘并伴有轴向变形，在混凝土早期强度不高未进行张拉前，这 些变形容易导致合拢段混凝土开裂，故必须在合拢口设置刚性支撑。本桥采用 36a 工字钢作为劲性骨架，每个合拢段都设 4 组体外支撑(顶板 2 组，底板 2 组)， 顶板支撑的布置要考虑避免与

14、竖向预应力筋产生冲突。合拢段劲性骨架应提前完 成一端的焊接工作，并在一天中最低温度时进行另外一端的焊接以完成锁定，焊 接支撑时，注意采取温控措施，避免烧伤波纹管。 3.73.7、临时束张拉、临时束张拉 劲性骨架焊接完成后尽快按照设计要求吨位完成合拢段临时束的张拉（本桥 设计方未对合拢段临时束张拉力度做出明确规定，我方建议按照合拢段临时束张 拉控制应力的 1/3 或 100 吨进行本桥临时束的张拉） 。对于边跨合拢段，在合拢 口锁定后立即释放现浇段固结约束，使现浇段在合拢口锁定连接下能够沿支座自 由伸缩。 3.83.8、合拢段混凝土浇筑、合拢段混凝土浇筑 合拢段混凝土要求采用收缩性小或略微膨胀的

15、混凝土，施工方应提前完成 合拢段混凝土配合比的调整及实验，要求混凝土具备早强、缓凝、低收缩的特性。 合拢段混凝土浇筑应尽量选择在温度变化较小的时段进行（一般为每日凌晨） ， 混凝土浇筑应在一天中最低气温时开始，使整个混凝土初凝过程处于升温状态， 保证混凝土早期强度较低时不承受拉应力。合拢段混凝土浇筑按照先底板、再腹 板、后顶板的顺序在尽可能短的时间（一般要求应在 4 小时以内）内完成，混凝 土浇筑过程中施工方应安排专人对合拢段两端配重进行对称、同步卸载，使悬臂 端在整个合拢段施工过程中处于动态平衡，以防混凝土的开裂。为防止浇筑腹板 时底板翻浆，请施工方注意在倒角处设置压板，加强混凝土振捣，特别

16、注意管道 密布区域和劲性骨架附近混凝土品质，防止出现空洞或蜂窝麻面，混凝土浇筑时 注意管道的保护，避免振动棒长时间击打波纹管造成管道破坏。混凝土浇筑完成 后，应加强混凝土的早期养护，保持混凝土各外露面有足够的湿度。 四、合拢段施工方案详述四、合拢段施工方案详述 4.14.1、现浇段施工、现浇段施工 A）27#墩榕江侧边跨现浇段 27#墩榕江侧边跨现浇段按照预埋托架的方式施工：在 26#墩两侧对称预埋 6 根槽钢做为牛腿连接件，焊接牛腿作为承重体系，在牛腿上铺设 40 工字钢作 为横梁。在 26#墩都匀侧横梁上铺设 10cm 木方并采用薄钢板进行预拱度的设置 后安装底模，再安装侧模，翼缘板采用钢

17、管搭设满堂支架顶端铺设 10 cm 木方后 铺设顶模，绑扎底板、腹板及顶板钢筋及预埋件的设置，布设预应力管道并安装 锚头，采用钢管搭设满堂支架并拼装木模板作为内模。设置斜撑和对拉螺栓，确 保模板体系的稳定，然后浇筑现浇段混凝土。27#墩榕江侧边跨现浇段长 3.87 米， 其中 1.87 米位于墩顶，为防止现浇段施工过程中对墩柱产生较大弯矩，在 26# 墩榕江侧横梁靠近端头设置长 7 米宽 3 米高 3 米的水箱，在现浇段施工过程中采 用加水的方式进行同步加载配重，决大部分抵消现浇段施工过程中对墩柱产生的 弯矩。27#墩榕江侧边跨合拢段施工大样图见下图（图 4.1-1 及 4.1-2） 满堂支架

18、 配重水箱 现浇段 10木方 40工字钢 牛腿 墩柱 4.1-14.1-1 27#27#墩榕江侧现浇段施工大样图（侧面）墩榕江侧现浇段施工大样图（侧面） 墩柱 牛腿 40工字钢 10木方 现浇段 满堂支架 4.1-24.1-2 27#27#墩榕江侧现浇段施工大样图（正面）墩榕江侧现浇段施工大样图（正面） B）29#墩都匀侧及 31#墩榕江侧边跨现浇段 29#墩都匀侧边跨现浇段和 31#墩榕江侧边跨现浇段分别位于 30#过渡墩两侧， 按照预埋托架的方式对称同步进行施工：在 31#墩两侧对称预埋 6 根槽钢做为牛 腿连接件，焊接牛腿作为承重体系，在牛腿上铺设 40 工字钢作为横梁。在横梁 上铺设

19、10cm 木方并采用薄钢板进行预拱度的设置后安装底模，再安装侧模，翼 缘板采用钢管搭设满堂支架顶端铺设 10 cm 木方后铺设顶模，绑扎底板、腹板及 顶板钢筋及预埋件的设置，布设预应力管道并安装锚头，采用钢管搭设满堂支架 并拼装木模板作为内模。设置斜撑和对拉螺栓，确保模板体系的稳定，然后浇筑 现浇段混凝土。29#墩都匀侧边跨现浇段及 31#墩榕江侧边跨现浇段长度均为 3.87 米，其中 1.87 米位于墩顶。29#墩都匀侧边跨现浇段及 31#墩榕江侧边跨现 浇段施工大样图见下图（图 4.1-3 及 4.1-4） 牛腿 40工字钢 10木方 29#墩现浇段 满堂支架满堂支架 31#墩现浇段 10

20、木方 40工字钢 牛腿 30#墩柱 4.1-34.1-3 29#29#墩、墩、31#31#墩现浇段施工大样图（侧面）墩现浇段施工大样图（侧面） 墩柱 牛腿 40工字钢 10木方 现浇段 满堂支架 4.1-44.1-4 29#29#墩、墩、31#31#墩现浇段正面施工大样图（对面同）墩现浇段正面施工大样图（对面同） C）32#墩都匀侧边跨现浇段 32#墩都匀侧边跨现浇段由于 33#墩采用双柱式墩柱，无法采用预埋托架的 方式施工，且地形条件不利，故采用做临时钢管墩的方式进行施工。在 33#墩根 部及靠 32#墩侧 3 米处地面各做一临时承台并预埋钢板，架立钢管柱并焊接，在 柱顶焊接 56 工字钢作

21、为承重体系，在工字钢上铺设 4 工字钢并采用薄钢板进行 预拱度的设置后安装底模，再安装侧模，翼缘板采用钢管搭设满堂支架顶端铺设 10 cm 木方后铺设顶模，绑扎底板、腹板及顶板钢筋及预埋件的设置，布设预应 力管道并安装锚头，采用钢管搭设满堂支架并拼装木模板作为内模。设置斜撑和 对拉螺栓，确保模板体系的稳定，然后浇筑现浇段混凝土。32#墩都匀侧边跨合 拢段施工大样图见下图（图 4.1-5 及 4.1-6） 40工字钢 墩柱 钢管柱 56工字钢 10木方 现浇段 满堂支架 4.1-54.1-5 32#32#墩现浇段施工大样图（侧面）墩现浇段施工大样图（侧面） 钢管柱钢管柱 墩柱 56工字钢 40工

22、字钢 10木方 现浇段 满堂支架 4.1-64.1-6 32#32#墩现浇段施工大样图（正面）墩现浇段施工大样图（正面） 4.24.2、边跨合拢段施工、边跨合拢段施工 本桥单幅共有 4 个边跨合拢段，各边跨合拢段的施工采用其对应悬臂端梁段 施工用挂篮作为外模体系进行，其中 27#墩榕江侧和 32#墩都匀侧边跨现浇段根 据实际施工进度选择合适的时机分别完成合拢，29#墩都匀侧边跨合拢段和 31# 墩榕江侧边跨合拢段同时进行施工。各边跨合拢段具体施工方案如下： 张拉完成最后节段预应力束清除梁段上不必要的施工荷载在各悬臂端头 对称加载配重（含中跨侧）按照前述挂篮使用方案拆除多余挂篮割除剩余挂 篮多余

23、部分将各挂篮前移至相应合拢口上方并做临时锚固，注意各合拢段挂篮 锚固不能限制悬臂端相对位移拆除挂篮内模并采用钢管搭设满堂支架拼装内模 全面紧固准备施工的边跨合拢段模板系统绑扎底板、腹板、顶板钢筋及布设 预应力管道焊接劲性骨架张拉临时预应力束浇筑混凝土（同步卸载配重） 养护底板穿束、张拉。其中应特别注意劲性骨架的焊接、合拢段临时束的张 拉及混凝土浇筑的先后顺序及紧凑性。各主要环节施工注意事项、要点及相关参 数见前述。 4.34.3、边跨底板预应力张拉、边跨底板预应力张拉 合拢段是全桥的受力薄弱位置，在边跨合拢段混凝土强度达到设计要求后， 即进行边跨侧底板预应力钢束的张拉工作，底板束张拉按照先张拉

24、长束、后张拉 短束的原则进行，为确保张拉安全，分两批分级、对称、均衡地进行，底板的张 拉采用跳张的方式进行，即张拉在先长后短的原则下，张拉最长束后隔断进行张 拉，张拉顺序为：第一次张拉 By、B5、B3、B1 共 8 束钢束，张拉完成后立即灌 浆、封锚；待浆体强度达到设计强度的 100%后进行剩余钢束的张拉，即 B7、B6、B4、B2 共 8 束钢束，张拉完成后立即灌浆、封锚。施工过程中特别注 意压浆工作必须在张拉完成后立即进行，采用真空辅助压浆的施工工艺确保注浆 质量、密实度。 4.44.4、中跨合拢段施工、中跨合拢段施工 本桥单幅共有 3 个中跨合拢段，采用挂篮作为模板体系进行施工（详细挂

25、篮 使用方案见前述） ，其中 31#墩与 32#墩中跨合拢段根据实际情况选择合适的时机 完成施工，27#墩与 28#墩中跨合拢段和 28#墩与 29#墩中跨合拢段同步进行施工， 各中跨合拢段具体施工方案如下： 全面紧固准备施工的合拢段模板系统绑扎底板、腹板、顶板钢筋及布设预 应力管道合拢段顶推焊接劲性骨架张拉临时预应力束浇筑混凝土（同步 卸载配重）养护底板穿束、张拉。其中应特别注意劲性骨架的焊接、合拢段 临时束的张拉及混凝土浇筑的先后顺序及紧凑性。各环节施工注意事项、要点及 参数见前述。 4.54.5、中跨底板预应力张拉、中跨底板预应力张拉 在中跨合拢段混凝土强度达到设计要求后，即进行中跨底板

26、预应力钢束的张 拉工作，底板束张拉按照先张拉长束、后张拉短束的原则进行，为确保张拉安全， 分两批分级、对称、均衡地进行，底板的张拉采用跳张的方式进行，即张拉在先 长后短的原则下，张拉最长束后隔断进行张拉，中跨底板束张拉顺序为：第一次 张拉 Dy、D16、D14、D13、D10、D9、D6、D4、D3、D1 共 20 束钢束，张拉完成后 立即灌浆、封锚；待浆体强度达到设计强度的 100%后进行剩余钢束的张拉，即 D17、D15、D12、D11、D8、D7、D5、D2 共 16 束钢束，张拉完成后立即灌浆、封 锚。施工过程中特别注意压浆工作必须在张拉完成后立即进行，采用真空辅助压 浆的施工工艺确保注浆质量、密实度。 五、合拢段施工中的注意事项及控制措施五、合拢段施工中的注意事项及控制措施 1、合拢段附近底板是连续刚构桥较为薄弱的环节，如底板波纹管布设不顺 畅，在底板预应力张拉过程中容易出现崩裂现象，也是在同类桥梁的施工中较为 常见的问题，应特别注意合拢段