連續(xù)梁合攏段及體系轉(zhuǎn)換施工技術(shù)方案

1、48+80+48m連續(xù)梁合攏段及體系轉(zhuǎn)換施工技術(shù)方案1、編制說明1.1編制范圍適用石家莊跨京廣鐵路特大橋跨101省道58#61#墩1聯(lián)48+80+48m懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁合攏段及體系轉(zhuǎn)換施工。1.2編制依據(jù)無砟軌道(48+80+48）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（雙線）（通橋2008）（2368A-);客運專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南TZ-2132005；鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定鐵建設(shè)（2005）157號；鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南TZ-2102005；鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗收標準TB 104242003 J2832004；客運專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標準鐵建設(shè)（20

2、05）160號；鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標準鐵建設(shè)（2005）160號；客運專線鐵路工程施工質(zhì)量驗收標準應(yīng)用指南；鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準(TB104152003)；2、工程概況石家莊跨京廣鐵路特大橋58#61#墩為一聯(lián)48+80+48m連續(xù)梁，連續(xù)梁全長為177.5m（含兩側(cè)梁端至邊支座中心各0.75m）。連續(xù)梁上跨101省道，101省道路面寬度9.5m，線路左線中線與101省道中線夾角為27°，橋下提供凈空5.5m，凈寬9.5m。連續(xù)梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，計算跨度為（48+80+48）m，中支點0#梁段高6.65m，跨中9m直線段及邊跨13.25m直線段梁高為

3、3.85m，梁底下緣按二次拋物線變化（拋物線方程：y=0.0024221x2），邊支座中心線至兩端0.75m。梁體為單箱單室、變高度變截面結(jié)構(gòu)。箱梁頂寬12.0m，箱梁底寬6.7m，頂板厚度除梁端附近外均為40cm，底板厚度40至100cm，按直線線性變化，腹板厚48至60、60至90cm，按折線變化。全聯(lián)在端支點、中跨中及中支點處共設(shè)5個橫隔板，橫隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。 橋面寬度：防護墻內(nèi)側(cè)凈寬8.8m，橋上人行道欄桿內(nèi)側(cè)凈寬11.9m，橋面板寬12m，橋梁建筑總寬12.28m。邊跨支架現(xiàn)澆12#段為等高段,節(jié)段長7.75m，梁底寬6.7m，梁高4.05m，混凝土方量96.315m3

4、，節(jié)段重250t。邊跨合攏段11#段和中跨合攏11段均為2.0m長,梁底寬6.7m,梁高4.05m，混凝土方量邊跨合攏段11#段方量22.078 m3,重57.402t，中跨合攏段11段方量34.11m3，重88.685t。48+80+48m連續(xù)梁箱梁半立面圖見下圖1。圖1 1/2箱梁立面圖3、總體施工方案3.1支架系統(tǒng)邊跨合攏段采用支架及吊桿組合合攏方式,碗扣式滿堂支架和邊跨現(xiàn)澆段支架一起搭設(shè),合攏段2.0米支架比梁底底2米,待掛籃前下橫梁伸入現(xiàn)澆段1.0m錨固后搭設(shè)至橫梁底頂撐橫梁,底模及側(cè)模采用掛籃底模、側(cè)模,內(nèi)模板采用竹膠板拼裝。中跨合攏段因支架搭設(shè)不便，選擇單只掛籃前伸合攏，底模和側(cè)

5、模系統(tǒng)直接利用掛籃底側(cè)模系統(tǒng)，橫隔板內(nèi)模采用竹膠板及方木拼裝加固。3.2合攏前臨時鎖定邊跨合攏段臨時鎖定采用“外勁性骨架+臨時張拉鋼束”方案;中跨合攏段臨時鎖定采用“內(nèi)勁性骨架+臨時張拉鋼束”方案。3.3施工順序按照設(shè)計圖施工順序，先對稱合攏兩個邊跨再合攏中跨。4、邊跨合攏段施工方案4.1工藝流程根據(jù)設(shè)計圖及相關(guān)要求，確定邊跨合攏段施工工藝流程如下圖2。圖2 邊跨合攏段施工工藝流程圖支架搭設(shè)底腹板鋼筋、預(yù)應(yīng)力施工內(nèi)模安裝頂板鋼筋、預(yù)應(yīng)力施工臨時鋼束張拉混凝土的澆筑10#段掛籃前移錨固解除邊墩支座約束邊跨合攏縱向鋼束張拉豎橫向張拉臨時支墩拆除、落梁鎖定主墩支座縱向約束邊跨支架拆除合攏段鎖定4.2

6、施工工藝 掛籃前移邊跨側(cè)掛籃前移,前下橫梁伸入支架現(xiàn)澆段1.0m,利用現(xiàn)澆段預(yù)留孔錨固,施工前埋設(shè)好預(yù)留孔,詳見附圖石家莊跨京廣鐵路特大橋跨101省道連續(xù)梁合攏段掛籃布置圖掛籃的移動（或移除）必須遵循以下幾點：1）一般情況下，連續(xù)梁一個主墩的兩個掛籃率先完成10#段的施工，中跨側(cè)掛籃后移一定距離錨固（以不影響合攏段施工為原則），另一個主墩的兩個掛籃在施工完10#段后，邊跨側(cè)及中跨側(cè)掛籃對稱前移一段距離分別施工邊跨合攏段和中跨合攏段。待中跨合攏段混凝土達到設(shè)計強度后，張拉全部縱向、豎向、橫向預(yù)應(yīng)力束并壓漿，拆除4只掛籃。因掛籃前吊桿影響，掛籃后移作業(yè)時，應(yīng)將底側(cè)模等部件提前拆卸吊裝下橋，然后再將

7、掛籃主桁后移一定距離后錨固，逐件拆除。支架搭設(shè)邊跨合攏段支架與邊跨現(xiàn)澆段支架一起搭設(shè)，邊跨合攏段支架搭設(shè)時，應(yīng)考慮懸灌10#段時掛籃所受的影響。其它內(nèi)容同邊跨支架現(xiàn)澆段。底側(cè)模安裝邊跨合攏段底側(cè)模采用掛籃底側(cè)模，在掛籃走行到位后校正安裝，底側(cè)模安裝必須與已完成的10#段及現(xiàn)澆段混凝土結(jié)合緊密，發(fā)現(xiàn)不密貼現(xiàn)象及時采用雙面膠條密封處理。底腹板鋼筋安裝因合攏段長度為2.0m，鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道布置密集，再加上勁性骨架干擾，鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道安裝較困難，必須仔細熟悉圖紙，做好技術(shù)交底工作。合攏段縱向預(yù)應(yīng)力管道安裝時，必須高度重視接頭管的安裝質(zhì)量，因為合攏后應(yīng)力復(fù)雜再加上鋼筋密集操作不便，操作稍有不慎就很容

8、易出現(xiàn)漏漿堵管現(xiàn)象。合攏段縱向鋼束一般較長，采用后穿法有一定困難，如采取先穿法施工，必須確保采取可靠措施保證管道不漏漿，同時在混凝土澆筑過程中應(yīng)安排專人拖動鋼絞線。內(nèi)模安裝合攏段內(nèi)?？刹捎媚灸；蛘邟旎@組合鋼模施工，過人洞模型應(yīng)提前加工成型，整體吊裝上橋安裝。頂板鋼筋安裝同懸灌段鋼筋施工，不再贅述。合攏段鎖定根據(jù)本橋合攏段施工在高溫夏季的實際情況，焊接勁性骨架時間安排在晚上19時至至21時，臨時縱向束張拉安排在晚上21時至21時30分，合攏段混凝土澆筑時間安排在晚上22時至6時.1) 合攏段鎖定邊跨合攏段鎖定采用“外勁性骨架”方案。勁性骨架連接鋼板應(yīng)在合攏段兩側(cè)節(jié)段施工時提前預(yù)埋。勁性骨架的作用

9、：用來連接兩端梁，保證合攏段凈空，防止在澆筑合攏段混凝土的過程中及合攏段混凝土未達到設(shè)計強度的養(yǎng)護過程中梁兩端錯動，同時用來抵抗合攏段因溫度升高而產(chǎn)生的壓應(yīng)力及梁體可能錯動而引起的豎向剪應(yīng)力。一般情況下，勁性骨架在合攏段混凝土內(nèi)部或者外部設(shè)置均可，本邊跨合攏方案采用外部設(shè)置勁性骨架方案。邊跨現(xiàn)澆段及10#段在內(nèi)箱緊靠倒角及梁面腹板中心頂面各預(yù)埋8塊65cm高,30cm寬,2cm厚的鋼板,鋼板下方加焊槽鋼增加抗拔力縱橫向槽鋼與梁體鋼筋焊接成一整體。慮勁性骨架材料合攏期間可能發(fā)生溫度驟降的情況，確保萬無一失，特加強邊跨合攏段勁性骨架設(shè)計，采用2根40槽鋼焊成1根口字形型鋼,每個合攏段設(shè)置4根。詳見

10、附圖石家莊跨京廣鐵路特大橋跨101省道連續(xù)梁邊跨合攏段勁性骨架構(gòu)造圖。勁性骨架設(shè)計：假定合攏段長度不變,鎖定骨架支撐力能夠抵消梁體溫度變形引起的支座或模板體系產(chǎn)生的摩擦阻力即可。邊跨木模板與混凝土的摩擦系數(shù)取0.15。 Ng=NG式中Ng合攏段勁性骨架所受摩擦力；NG邊跨現(xiàn)澆段自重；木模與混凝土摩擦系數(shù)，取0.15；Ng=NG=0.15×270×10=405kN每根口字形勁性骨架所受應(yīng)力:=N/A=405000/(4×2×7500) =6.75MPa材料參數(shù)Q235鋼：=205Mpa，=110Mpa，E=2.06×105Mpa安全系數(shù)為：205

11、÷6.75=30.37 滿足要求。勁性骨架施工：勁性骨架安裝必須按照方案圖嚴格執(zhí)行，確保安裝質(zhì)量，所有結(jié)構(gòu)焊縫必須全部滿焊，焊縫高度不小于8mm。勁性骨架的鎖定盡量在溫度較低時進行,應(yīng)在邊跨合攏段混凝土澆筑前的3小時候內(nèi)完成，且盡量縮短鎖定焊接時間，實際施工時可提前將合攏口一側(cè)的勁性骨架焊接好，鎖定時安排4名熟練制焊工操作4臺電焊機同時焊接勁性骨架，盡可能縮短焊接時間且又必須保證焊接質(zhì)量合格并足以抵抗臨時縱向束張拉的壓縮力。勁性骨架箱梁內(nèi)錨固槽鋼預(yù)埋件，應(yīng)根據(jù)方案圖要求在10#段和支架現(xiàn)澆段施工時安裝好，定位準確。臨時鋼束張拉：詳見附件48+80+48m連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力張拉順序表。2）臨

12、時張拉鋼束設(shè)計施工張拉臨時鋼束的作用：由于勁性骨架采用焊縫連接，焊縫抗拉能力低，故采用臨時預(yù)應(yīng)力來抵抗合攏段兩端梁體因溫度降低收縮而在合攏段混凝土中產(chǎn)生的拉應(yīng)力。張拉臨時鋼束時詳見附件張拉順序表。臨時鋼束張拉的設(shè)計：由于最大摩擦力405kN,故每束鋼絞線張拉到405/4=101.25kN即可,施工時對四束鋼絞線臨時各張拉到10.125t的力。待中跨合攏段混凝土強度達到設(shè)計要求后,再將臨時鋼束2T14和2B11張拉至設(shè)計噸位。臨時鋼束張拉的施工：勁性骨架焊接鎖定完成后，應(yīng)立即進行臨時鋼束的張拉，四束臨時鋼束的張拉應(yīng)在1.5小時內(nèi)完成。施工時，應(yīng)提前將千斤頂安裝等準備工作做好。4.2.8邊墩支座約

13、束的解除合攏段鎖定后應(yīng)立即解除邊墩上下支座板臨時錨板約束?；炷恋臐仓?）邊跨合攏段混凝土澆筑前3天應(yīng)連續(xù)觀測（4小時一次）合攏口高程變化、合攏段長度變化情況，提前7天進行溫度監(jiān)測確定溫度變化與高程、合攏口長度之間的關(guān)系，確定混凝土的澆筑時間。2）合攏段混凝土澆筑時間，應(yīng)選擇在當(dāng)天溫度最低且澆筑完畢后溫度緩慢上升的時候進行，一般選擇在凌晨12：00開始澆筑，邊跨合攏段22.078m3混凝土應(yīng)盡快完成澆筑（控制在1.5小時內(nèi)）。3）合攏段混凝土采用微膨脹混凝土，且混凝土強度等級提高一級,合攏段混凝土配合比根據(jù)實驗室試配情況予以確定。4）合攏段混凝土澆筑后，嚴防施工擾動，采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護，必

14、須保持合攏段混凝土始終處于濕潤狀態(tài)。有條件時應(yīng)對全橋頂板混凝土進行灑水降溫。5）邊跨合攏段混凝土澆筑前，必須仔細檢查外模與已澆筑節(jié)段的密貼程度；合攏段兩側(cè)既有節(jié)段混凝土接茬面必須認真鑿毛，去除浮松混凝土，并在混凝土澆筑前灑水充分濕潤。4.2.10邊跨合攏段鋼束張拉邊跨合攏段澆筑后，待混凝土強度達到設(shè)計要求，張拉縱向底板束，詳見附件張拉順序表。各鋼束張拉順序應(yīng)嚴格按照附件48+80+48m連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力張拉順序表技術(shù)交底執(zhí)行。邊跨合攏段縱向鋼束張拉完成后，按照設(shè)計要求進行豎向、橫向預(yù)應(yīng)力筋的張拉。拆除邊跨支架邊跨現(xiàn)澆段支架應(yīng)在邊跨合攏段所有縱向鋼束張拉完成，臨時支墩拆除前拆除邊跨支架現(xiàn)澆段和邊跨合

15、攏段支架。1臨時支墩的拆除按照設(shè)計要求，邊跨合攏段強度達到設(shè)計要求且鋼束在張拉到位，邊孔支架落架后開始拆除臨時支墩。臨時支墩的拆除必須遵循以下幾點：1）臨時支墩拆除前，應(yīng)在中跨墩頂、1/2懸臂處、懸臂端分別設(shè)置3個觀測點（梁體中心線和翼板內(nèi)50cm），用以監(jiān)控拆除作業(yè)時觀測點的高程和位移變化情況，發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即停止拆除作業(yè)，查明原因，采取措施后放可繼續(xù)作業(yè)。2）臨時支墩的拆除時間為邊跨合攏束張拉完畢，邊孔支架落架后，中跨合攏段勁性骨架焊接之前。3）臨時支墩的拆除應(yīng)遵循“同時、對稱”的原則，主墩旁的四根臨時支墩應(yīng)同步進行拆除作業(yè)。四個臨時支墩與梁體應(yīng)基本在同一時刻與梁體剝離，解除固結(jié)（確?？拷?/p>

16、邊跨方向的臨時支墩比中跨方向的稍早拆除），同側(cè)的臨時支墩應(yīng)在同一時刻與梁體解除固結(jié)。4）臨時支墩拆除時，先解除臨時支墩頂與梁體的固結(jié)，然后再拔除臨時支墩。實際施工時，提前在支墩鋼管上焊接操作平臺，先將臨時支墩頂鋼筋剝出，用氧氣乙炔燒斷，然后再用風(fēng)鎬將臨時支墩混凝土與梁體剝離。臨時支墩鑿除作業(yè)時，應(yīng)注意保護好梁體混凝土不受損傷，且應(yīng)對梁底接觸面進行修補，修補砂漿內(nèi)應(yīng)摻加高強膠水。5）臨時支墩拆除時，應(yīng)采取可靠措施，確保施工機械和人員的安全。鎖定主墩支座約束臨時支墩固結(jié)約束解除后，鎖定主墩活動支座縱向約束，擰緊上下支座錨板。5、中跨合攏段施工方案5.1工藝流程根據(jù)設(shè)計圖及相關(guān)規(guī)范要求，確定中跨合攏

17、段施工工藝流程如下圖3。圖3中跨合攏段施工工藝流程圖底腹板鋼筋安裝內(nèi)模安裝頂板鋼筋安裝合攏段鎖定解除主墩支座縱向約束合攏段掛籃就位剩余鋼束張拉壓漿施工所需錨孔預(yù)留混凝土的澆筑5.2施工工藝5.2.1合攏段掛籃就位中跨合攏段支架模板，利用較晚完成10#懸臂段澆筑的中跨側(cè)掛籃施工，另外一個主墩的中跨側(cè)掛籃退回兩個節(jié)段且不影響合攏段施工，待合攏段澆注完并且強度起來張拉結(jié)束后，所有掛籃移除要求見條相關(guān)內(nèi)容。中跨合攏段施工前，應(yīng)在合攏口兩側(cè)梁端預(yù)埋掛籃施工中跨合攏段前吊桿、后錨等預(yù)留孔道。詳見附圖石家莊跨京廣鐵路特大橋跨101省道連續(xù)梁合攏段掛籃布置圖。5.2.2底腹板鋼筋安裝，5.2.3內(nèi)模安裝，5.

18、2.4頂板鋼筋安裝內(nèi)容同邊跨合攏段相關(guān)內(nèi)容，不再贅述。5.2.5合攏段鎖定中跨合攏段因處于橫隔板位置故鎖定采用“內(nèi)勁性骨架+張拉臨時鋼束”方案，中跨合攏段鎖定時，先焊接勁性骨架鎖定，然后迅速完成臨時鋼束的的張拉。勁性骨架連接鋼板在合攏段兩側(cè)節(jié)段施工時提前預(yù)埋。1）勁性骨架設(shè)計施工勁性骨架設(shè)計：中跨合攏時抵消溫度變形的力主要由墩頂活動支座與梁體摩擦力承擔(dān),摩擦系數(shù)取0.06。承重為全橋除去中跨合攏段梁體重量的1/2。Ng=NG式中Ng合攏口勁性骨架所受摩擦力；NG全橋除去中跨合攏段梁體重量的1/2，取3828.5t；支座摩阻系數(shù)，取0.06；Ng=NG=0.06×3828.5×

19、;10=2297.1kN考慮合攏期間可能發(fā)生溫度驟降的情況，為確保萬無一失，特加強中跨合攏段勁性骨架設(shè)計。擬采用2根40槽鋼焊成1根口字形型鋼,每個合攏段設(shè)置4根（詳見附圖石家莊跨京廣鐵路特大橋跨101省道連續(xù)梁中跨合攏段勁性骨架構(gòu)造圖）,則每根口字形勁性骨架所受應(yīng)力:=N/A=2297100/(4×2×7500) =38.285MPa材料參數(shù)Q235鋼：=205Mpa，=110Mpa，E=2.06×105Mpa安全系數(shù)為：205÷38.285=5.355 滿足要求。勁性骨架施工：勁性骨架安裝必須按照方案圖嚴格執(zhí)行，確保安裝質(zhì)量，所有焊縫必須全部滿焊，且

20、焊縫高度不小于8mm。勁性骨架的鎖定盡量在溫度較低時進行,應(yīng)在中跨合攏段混凝土澆筑前的3小時候內(nèi)完成，且盡量縮短鎖定焊接時間，實際施工時可提前將合攏口一側(cè)的勁性骨架焊接好，鎖定時安排4名熟練制焊工操作4臺電焊機同時焊接勁性骨架，盡可能縮短焊接時間且又必須保證焊接質(zhì)量合格并足以抵抗臨時縱向束張拉的壓縮力。勁性骨架箱梁內(nèi)錨固槽鋼預(yù)埋件，應(yīng)根據(jù)方案圖要求在兩個主墩中跨側(cè)的10#段施工時安裝好，定位準確。因中跨合攏段橫隔板鋼筋密集，為避免混凝土澆筑時口字型勁性骨架內(nèi)出現(xiàn)空洞現(xiàn)象，底板口字型勁性骨架按分離式設(shè)計（詳見方案圖）。勁性骨架箱內(nèi)預(yù)埋槽鋼應(yīng)在合攏段兩側(cè)節(jié)段施工時提前安裝就位。合攏段配載措施A、合

21、攏段兩側(cè)配載大小為合攏段混凝土重量的1/2，根據(jù)計算兩端分別配重39T。B、擬計劃配載采用1.0*1.0*1.2米的混凝土預(yù)制塊堆載，配載必須在勁型骨架鎖定前到位。C、灌注混凝土施工過程中，根據(jù)混凝土的灌注速度，和單個混凝土預(yù)制塊的重量同步減載，減載工作由專人指揮完成。配重塊堆放詳見附圖石家莊跨京廣特大橋跨101省道連續(xù)梁中跨合攏配重塊布置圖2）臨時張拉鋼束設(shè)計施工張拉臨時鋼束的作用：由于勁性骨架采用焊縫連接，焊縫抗拉能力低，故采用臨時預(yù)應(yīng)力來抵抗合攏段兩端梁體因溫度降低收縮而在合攏段混凝土中產(chǎn)生的拉應(yīng)力。張拉臨時鋼束時詳見附件張拉順序表。臨時鋼束張拉的設(shè)計：由于最大摩擦力為2297.1kN,

22、故每束鋼絞線張拉到2297.1/4=574.275kN即可,施工時對四束鋼絞線臨時各張拉到57.43t的力。待中跨合攏段混凝土強度達到設(shè)計要求后,再將臨時鎖定鋼束2T13和2B1張拉至設(shè)計噸位錨固。臨時鋼束張拉的施工：勁性骨架焊接鎖定完成后，應(yīng)立即進行臨時鋼束的張拉，四束臨時鋼束的張拉應(yīng)在1.5小時內(nèi)完成。施工時，應(yīng)提前將千斤頂安裝等準備工作做好。5.2.6主墩支座約束的解除中跨合攏段臨時鋼束張拉結(jié)束后，混凝土澆筑前應(yīng)對主墩縱向活動支座約束進行解除，解除方法同內(nèi)容。5.2.7混凝土的澆筑中跨合攏段混凝土澆筑同邊跨合攏段混凝土施工相同。混凝土澆筑前須對中跨合攏段兩端節(jié)段進行配重，在澆筑混凝土過程

23、中，根據(jù)混凝土澆筑速度，同步卸掉相同重量。5.2.8剩余鋼束的張拉壓漿施工中跨合攏段混凝土強度達到設(shè)計要求后，將臨時張拉鋼束2T13和2B1張拉至設(shè)計噸位的103%然后錨固，剩余所有鋼束以及合攏段豎向和橫向筋的張拉按照48+80+48m連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力張拉順序表技術(shù)交底順序進行，最后完成鋼束的張拉。邊跨底板、中跨底板和頂板TB、BB1和BB2備用鋼束（預(yù)留管道和錨墊板）應(yīng)在全橋所有預(yù)應(yīng)力鋼束張拉壓漿完畢后做壓漿封閉處理。備用孔道壓漿封閉處理前，必須經(jīng)分部工程部的同意。6、施工要點1）合攏段施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整聯(lián)連續(xù)梁成橋線形和施工質(zhì)量的好壞，必須引起高度重視，嚴禁擅自變換施工順序，改變施工方案。2）邊中跨合攏段合攏澆筑和臨時支墩拆除前應(yīng)按要求設(shè)置觀測點，監(jiān)測合攏和臨時支墩拆除作業(yè)時，梁面高程和平面位置變化情況。3）合攏段混凝土澆筑前必須將多余的施工物料機具清運下橋或者集中到墩頂位置存放，必須留在橋上的物料機具應(yīng)對稱放置。4）合