主桥合拢段施工方案.pdf
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1、富春江特大桥主桥箱梁合拢段施工方案 一、工程概况 富春江特大桥主桥上部结构为68+2120+68m四跨刚构 - 连续组 合梁桥,其中 62#墩为墩梁固结, 60#、61#、63#、64#墩顶设置盆式 橡胶活动支座。主桥分上、下行两幅,每幅均为独立的单箱单室,竖 直腹板断面,箱顶面宽为16.35m,底面宽为 9m ,翼缘板悬臂长度为 3.675m,翼缘板端部厚 20cm ,根部厚 70cm ,箱梁顶面向外侧斜2% 的 单向横坡,是由内、外腹板高差形成,但箱梁底板横向保持水平。 全桥共有 8 个合拢段,其中4 个边跨合拢段( 60#墩61#墩上下 游幅和 63#64#墩上下游幅),4 个主跨合拢段
2、( 61#62#墩上下游幅 62#63#墩上下游幅),具体布置见图1,截面尺寸见图2。 合拢段具体参数表 墩号60# 61# 62# 63# 64# 合拢段位置60#61# 61#62# 62#63# 63#64# 合拢段名称边跨主跨主跨边跨 合拢段数量2 2 2 2 合拢段砼重量( t )55.6 55.6 55.6 55.6 合拢段长度高度2.0 2.5m 2.0 2.5m 2.0 2.5m 2.02.5m 合拢临时张拉束 CT1 (2 束) B4(2 束) CT3 (2 束) B16(2 束) CT3 (2 束) B16(2 束) CT1 (2 束) B4(2 束) 二、合拢段总体施工方
3、案概述 (一) 、合拢段施工的重要性 合拢段施工是箱梁施工中的一个重要环节,是控制全桥受力状况 和线性的关键工序。合拢段施工的好坏将直接影响到整个桥梁的标 高、线形和砼的内力状态。 在合拢段施工过程中, 由于温差、砼收缩、 徐变、施工荷载和结构体系转换等因素的影响给合拢段施工带来许多 困难,必须制定合理有效的合拢段施工方案,采取必要的措施,保证 合拢段混凝土浇筑后未达到强度前尽量不受到拉伸和挤压。为此我部 对合拢段施工相当重视,在箱梁合拢段施工前二个多月里对箱梁顶、 底板温度、大气温度进行了跟踪测量,并多次测量箱梁轴线、桥面标 高进行原始基础资料收集, 同时积极和设计、 监控单位就合拢段施工
4、有关事宜进行了磋商,确保合拢段施工的顺利实施。 (二) 、合拢顺序和体系转换施工顺序 1、合拢顺序 结合本工地的实际进展情况,遵循“先边跨,后主跨”的设计合 拢要求,先完成左幅箱梁合拢,然后进行右幅合拢,合拢段的总体施 工顺序为: (1)左幅箱梁合拢总体顺序流程图(图3) : (2)右幅箱梁合拢总体顺序流程图。 2、体系转换施工顺序 根据我部施工进度及设计要求, 合拢段施工过程中的体系转换顺 序为: (1)边跨合拢完成后,拆除61、63#墩墩梁临时固结,完成第 一次体系转换; (2)主跨合拢完成后,完成第二次体系转换。 3、合拢方法 边跨与主跨合拢均采用吊架方法合拢。 三、合拢关键技术及主要控
5、制指标 (一)合拢温度 合拢温度的选择对箱梁合拢有着重大影响,因此必须选择合适的 温度进行合拢段劲性骨架的锁定和砼的浇筑。为确定合理的合拢温度 我部连续多天对气温的变化进行了跟踪测量,并将测量结果进行分析 整理,绘成了温度曲线。 1、48 小时气温变化曲线(图4) 图4 48 小时气温变化图 0 5 10 15 20 25 30 4 月 1 日 1 4 : 0 0 : 0 0 1 6 : 0 0 1 8 : 0 0 2 0 : 0 0 2 2 : 0 0 4 月 2 日 0 : 0 0 : 0 0 2 : 0 0 4 : 0 0 6 : 0 0 8 : 0 0 1 0 : 0 0 1 2 :
6、0 0 1 4 : 0 0 1 6 : 0 0 1 8 : 0 0 2 0 : 0 0 2 2 : 0 0 4 月 3 日 0 : 0 0 : 0 0 2 : 0 0 4 : 0 0 6 : 0 0 8 : 0 0 1 0 : 0 0 1 2 : 0 0 1 4 : 0 0 1 6 : 0 0 时间 温度() 气温 2、合拢段劲性骨架锁定温度和浇筑温度确定 根据连续多天对气温即同浇筑后的温度观测分析,得出目前夜间 气温偏低, 最高气温一般出现在下午3 点左右,夜间 11 点 凌晨 4 点 之间气温相对稳定, 实际合拢温度按照合拢前实测温度报施工监控和 设计部门后最终确定,劲性骨架锁定时间在晚上
7、11:00 凌晨 1 点, 浇筑混凝土安排在晚上11:00 凌晨 4 点之间温度变化相对稳定的时 段进行。 (二)劲性骨架 内劲性骨架主要抵抗因箱梁升温而产生的轴向水平压力,外劲性 骨架主要抵抗箱梁上翘和下挠产生的弯矩。详细设置见图5。 (三)临时预应力张拉 临时预应力每个合拢段均设4 束,合拢前临时张拉、锚固、不压 浆,边跨合拢段每束的临时张拉力为500kN,中跨合拢段每束的临时 张拉力为 950kN 。 (四)合拢段平衡配重 为了保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态,在浇注之前各 悬臂端需附加合适的配重。其中边跨合拢设置配重278kN,配重荷载 设置在 14和 15之间横向居中,中跨合拢
8、设置配重478kN,配重 荷载设置在 14#和 15#块之间横向居中。 配重均采用堆砌沙袋的方法, 合拢的过程中要分级卸载,合拢段重量为21.38 26=556kN ,卸载重 量为 556kN/2=278kN 。 1、边跨合拢后配重荷载变化: 左幅: 60#61#墩和 63#64#墩配重由 27.8T 变为 27.8-27.8=0 , 另外一侧 47.8T 配重荷载不变; 右幅: 60#61#墩和 63#64#墩配重由 27.8T 变为 27.8-27.8=0 , 另外一侧 47.8T 配重荷载不变。 2、主跨合拢后配重荷载变化: 左幅: 61#62#墩和 62#63#墩配重由 47.8T 变
9、为 47.8-27.8=20T ; 右幅: 61#62#墩和 62#63#墩配重由 47.8T 变为 47.8-27.8=20T 。 (五)体系转换 边跨合拢后,混凝土强度达到设计强度的90% 时,开始张拉预应 力束,将墩顶( 61#墩、63#墩)与箱梁0#块之间的临时固结解除进 行体系转换,拆除临时支座,第一次体系转换完毕。此时体系由一端 简支一端固结转换为两端简支体系,结构由双悬臂状态变成单悬臂状 态。在拆除61#、63#墩梁临时固结完成第一次体系转换时,采取水 平限位措施限制单悬臂梁不发生纵向水平位移。具体做法为: 将永久 活动支座锁定,拆除临时支座但墩梁临时固结的锚固钢筋暂不切断, 待
10、中跨合拢段临时锁定后再解除61、63#墩纵向水平限位措施。 第一、二主跨合拢后完成第二次体系转换, (六)合拢段混凝土配合比 合拢段混凝土配合比要求有一定的早强性、抗裂性能和较高的抗 压性能。合拢段混凝土采用符合 公路水泥混凝土纤维材料钢纤维 JT/T524-2004 和纤维混凝土结构技术规程CECS38 :2004 要求的 钢纤维。所用钢纤维的生产工艺为高强钢丝切断型,外形为端钩形, 材质为低合金钢型或不锈钢型,抗拉强度等级为级(600MPa fu 1000MPa , 长度 20-60mm , 直径 (等效直径)0.3-0.9 , 长径比 30-80。 钢纤维混凝土的钢纤维体积率为1.5%,
11、粗骨料粒径不大于2cm 和钢纤维长度的2/3 。 钢纤维混凝土的配合比和施工工艺应满足纤维混凝土结构技术 规程 CECS38 :2004 的要求。塌落度值可比普通C50 混凝土要求之 小 20mm 。 钢纤维混凝土性能的测试方法应符合现行标准钢纤维混凝土试 验方法 CECS13 的规定。 (七)砼养生、预应力束张拉、压浆 砼养生、预应力束张拉、压浆的好坏直接影响合拢段砼的质量, 我部将严格按照施工技术规范的要求施工,对砼的质量严格把关。 预应力张拉、压浆由专业张拉班施工,确保张拉与压浆的质量。 四、合拢段施工工艺 (一)施工工艺图 主要施工工序:(图 9) 1、合拢前的准备工作 在现浇段和15
12、、15块施工时预埋内劲性骨架预埋件,预留合 拢段吊架和拆除挂篮临时施工预留孔,然后拆除挂篮, 施加合拢段配 重,安装吊架及模板; 2、绑扎底板、腹板钢筋,安装底板、腹板纵向预应力束管道及 竖向预应力筋; 3、测量近期气温、箱梁标高和轴线,将测量结果上报监控组, 与监控单位协商调整配重, 满足设计要求后, 按照设计要求合拢温度 焊接劲性骨架。临时张拉预应力束,锚固不压浆,将钢筋和预应力束 管道自由端变为固结端; 4、安装合拢段内模; 5、绑扎顶板钢筋,安装顶板纵、横向预应力束管道; 6、张拉临时预应力束,锚固不压浆,将钢筋和预应力束管道自 由端变为固结; 7、在箱梁顶板上安装抗弯外劲性骨架; 8
13、、浇筑合拢段砼,边浇筑边调整合拢段两侧的配重,砼浇筑完 毕时,配重减少278kN ,养生砼达到设计强度; 9、当砼强度达到设计强度的90% 时,开始张拉预应力,预应力 张拉一半后,进行体系转换,解除61#和 63#墩临时固结,预应力张 拉完毕,体系转换完毕。 (二)边跨合拢段施工 1、吊架安装 边跨合拢段的吊架利用15块和边跨现浇段的精轧螺纹吊杆承 受。每端均设11 根吊带,吊带的设置同挂篮施工时相同,其中5 根 锚固在箱梁底板上,另外6 根锚固在箱梁顶板上。吊带孔需在15 块和边跨现浇段施工时预埋,吊带预留孔采用内径为10cm 的金属 波纹管预埋,吊带孔纵向距15块和边跨现浇段端头断面线的距
14、离 为 50cm ,横向设置间距与挂篮施工尺寸相同。 (图 10) 2、边跨箱梁悬臂段施加配重 根据设计要求在进行边跨合拢浇筑前,在边跨悬臂端加配重 27.8T。配重采用堆砌沙袋的方法。配重位置设在14和 15块之间 横向居中。 3、底模及外侧模安装 吊架底篮经测量调整好后安装底模,两端用千斤顶收紧各吊带, 使底模与箱梁底紧密接触,避免箱梁合拢段与已浇筑块段产生错台。 4、底板、腹板钢筋绑扎及底板预应力束管道的安装 钢筋按照施工技术规范要求绑扎。箱梁纵向钢筋绑扎和预应力管 道安装时先将一段按搭接长度要求焊死,另一端预留搭接长度, 保持 自由伸缩状态,待合拢劲性骨架锁定后再焊接。 5、安装合拢段
15、劲性骨架 底板及腹板钢筋绑扎完成后按照设计要求在两侧腹板内预埋型 钢,在箱梁内底板上预埋外刚性支撑预埋件。 (1)劲性骨架下料:内劲性骨架采用无缝钢管及A3方钢,劲性 骨架的实际下料长度要根据现场测量情况而定。 (2) 锁定前先将劲性骨架的一端与梁体内的预埋件焊死或连接, 另一端自由伸缩。 (3)跟踪观测外界气温条件,在满足设计要求的大气温度时对 接等强焊死劲性骨架。 (4)安排 6 名焊工,配备 4 台电焊机,采用对称均匀的方法将 劲性骨架焊死。 焊接要求在尽量短的时间内完成,避免由于温度不同 而在构件内产生附加内力,确保劲性骨架的连接强度及刚度。 6、安装内侧模及内顶模 腹板及底板钢筋绑扎
16、完毕后开始支立腹板内侧模及箱梁内顶模, 腹板拉杆为 20mm 的圆钢,竖向布置间距为 100cm ,纵向布置间距为 80cm ,端头以双螺帽旋紧,并在砼浇筑前逐个检查。箱梁内模的支立 采用精轧螺纹钢锚在现浇段及边跨悬臂段15块顶板上。 7、顶板钢筋骨架绑扎及预应力管道安装 内侧模及顶模调整好后开始绑扎顶板钢筋。纵向管道的安装要保 整好两端的顺利对接, 并采取可靠的管道接头缠封措施,纵横向预应 力管道严格按照设计的相对坐标值进行安装,严禁在管道周围进行电 焊作业。 8、顶板外劲性骨架安装 顶板钢筋绑扎完成后按照设计要求顶板上预埋外刚性支撑预埋 件,并焊接外刚性支撑,要求同前。 9、临时张拉预应力
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