1、苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 150m 跨径连续箱梁施工技术方案1、 概述本标段全长 2010m,下部结构为钻孔灌注桩基础,桩径 1.2m 钻孔灌注桩 160根,桩径 1.5m 钻孔灌注桩 358 根,桩长 56.477m78.0m;长方体承台(共 90 个)、矩形空心薄壁墩身,墩身高度 1.581m40.018m。上部结构为一联 30m 和三联 50m跨径的预应力连续箱梁。全桥共四联,其第二四联采用 11 孔一联跨径 50m 预应力钢筋混凝土箱梁,全长 1650m。梁体断面采用单箱单室结构,仅在墩顶设 1.2m 厚中横梁和梁端设 1.4m厚端横梁,其
2、余部位均不设横隔梁。箱梁高 280cm,宽 1650cm,悬臂长 395cm。箱梁顶面设有 2横坡,采用箱梁绕桥面设计高程点旋转而成,箱梁横断面中心线不垂直于大地,而且与墩中心线不在一条直线上。箱梁为双向预应力混凝土结构,主梁除布置纵向预应力钢束外,在桥面板内设有横向预应力束。预应力束均由多根 j15.24 钢绞线组成,其技术标准符合ASTMA416-98 规定,R yb=1860MPa,张拉控制应力 1395MPa,采用单端张拉。箱梁高度 2.80m,底宽 6.50m,顶宽 16.50m,两侧翼缘宽 5.00m。箱梁底板和顶板厚度均为 25cm,侧壁厚度 50cm。单跨单幅箱梁的混凝土方量为
3、 532m3,每延米荷载约 27.7t/m,混凝土强度等级为 50 号。50m 箱梁因其施工高度高,绝大部分位于江中及滩涂地带,施工条件受限制,难度大,采用 MSS 移动模架系统逐跨现浇进行施工。2、 施工工艺流程及施工部署2.1 施工工艺流程50m 跨径连续箱梁拟采用 MSS 造桥机(又称为:移动模板支架系统)逐跨现浇施工工艺,每个施工段为 1 跨(50m) 。其施工工艺流程见图 2.1。苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 2图 2.1 50m 跨箱梁造桥机施工工艺流程框图2.2 施工部署(1)施工部署50m 现浇箱梁采取流水作业,从 12 墩向 45 墩
4、推进施工。因 12#墩为 30m 与50m 交界墩,此处箱梁预应力钢束均为锚固端,50m 箱梁与 30m 箱梁互不影响施工。为了满足施工措施要求,根据施工计划,30m 箱梁比 50m 箱梁先施工。为满足施工进度要求,拟投入 2 套造桥机进行施工,前期暂投入一套,中期再投入一套。造桥机制造及安装造桥机预压检测调节外模钢筋绑扎、波纹管安装、内模安装混凝土浇筑混凝土养护预应力张拉孔道灌浆下落主梁造桥机移动至下一跨支座安装顶升主梁就位造桥机拆除配合比设计苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 3(2)施工程序MSS 模架逐跨现浇箱梁的施工程序如下:a、在第一施工段(12
5、13墩)安装造桥机,进行荷载预压试验。b、造桥机现浇第一施工段(1213墩)箱梁混凝土,张拉预应力束。c、造桥机卸载脱模移至第二施工段,现浇第二施工段箱梁混凝土,张拉预应力束。d、造桥机移至第 n 施工段,现浇第 n 施工段箱梁混凝土,张拉预应力束。e、造桥机移至最后一施工段,现浇该施工段箱梁混凝土,张拉预应力束。f、造桥机移至下一联跨,重复步骤 be 步骤的操作。g、最后一联跨施工完成,拆除造桥机。每联半幅 50m 跨箱梁的现浇施工程序见图 2.2。苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 4图 2.2 50m 跨箱梁造桥机现浇施工程序图3、MSS 移动模架设计
6、与施工3.1 MSS 移动模架系统主要性能参数苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 5系统最小曲率半径 1000 米施工状态下梁体最大挠度 跨径的 1/500纵向顶推能力 40 吨2 台系统纵移速度 20 米/小时系统适应桥梁最大纵坡 4%系统横移速度 0.5 米/分钟系统适应桥梁最大横坡 4%系统落模顶升能力 450 吨450mm14 台适合施工桥宽 17 米单孔施工跨径 50+8 米(悬臂)最大承重施工荷载 1500 吨施工时适合的桥墩高度 6.5 米50 米外模分合 主梁带动外模升降和侧移外模调节 通过横梁上的调节螺杆调节标高和平曲线分段调整系统行走时抗
7、倾覆稳定系数 1.25移动系统自重 初步设计为 763 吨3.2 MSS 系统主要结构及工作原理3.2.1MSS 系统主要结构本合同段前期暂投入 1 套(从 NRS 专业供应商)引进的 MSS 下行式造桥机。该造桥机系统适合跨径为 50m 施工要求,且满足平面极限最小半径为 1000m 的弯桥,同时适应各种不同箱梁底宽、竖曲线及墩位布置。该造桥机系统主要由托架、主梁、鼻梁、横梁、工作台车、挂梁、外模系统、操作平台及吊架等几部分组成。其主体结构见图 3.1。苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 6( 后 鼻 梁 ) ( 主 梁 ) ( 前 鼻 梁 ) ( 前 支
8、 撑 )( 中 悬 挂 梁 )( 悬 挂 梁 )( 推 进 吊 架 ) ( 立 面 )( 平 面 ( 模 板 未 示 ) )图 3.1 造桥机主体结构示意图(1)主梁系统两侧各设一根主梁,它是主要承力结构。本合同段现浇箱梁最长施工跨径为 58m,因此两侧主梁拼装为 63m 长。主梁截面为箱形钢结构,梁高 3.42m。主梁内设置斜撑及隔板等,以提高主梁局部承载能力及抗扭刚度。同时在主梁内、系统顶升支点及横梁连接处作局部加强构造。主梁采取分段加工运输,在现场以高强螺栓连接成整体。苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 7在主梁两侧腹板下方设有系统纵向滑移所必需的轨道
9、,两端设置与鼻梁连接的铰支座。见图 3.2 ( 主 梁 )( 平 面 ( 模 板 未 示 ) )图 3.2 主梁结构示意图(2)鼻梁鼻梁有前后梁,设置在主梁前后两端,在系统纵向滑移时,起导向及纵向平衡作用。为减少结构自身荷载,前鼻梁采用了三角形钢桁架结构,每根长 41m,主要在系统过跨及转运托架时起作用;后鼻梁也为三角形钢桁架结构,每根长 18m,在苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 8MSS 过跨时起平衡作用。鼻梁分段运输、拼装,其与主梁或鼻梁之间均以铰接形式连接。鼻梁与主梁的连接铰为圆心作平面转动,以适应桥梁的平面曲线变化。前端鼻梁可绕鼻梁间连接铰作上下
10、转动且前端下弦杆头部上弯,以适应桥梁坡度的变化和托架安装时的高程偏差。见图 3.3( 前 鼻 梁 ) ( 前 支 撑 )图 3.3a 前鼻梁示意图图 3.3b 后鼻梁示意图(3)横梁横梁设置在两根主梁之间,根据墩顶间距调节的需要,纵向分布间距分别设置为 5.5m、5.85m 和 5.65m 的间距。横梁构造为型钢梁桁架形式,在单跨中轴线位置一分为二,两端分别与主梁采用高强螺栓连接。主梁间的连接设计为可分合形式,苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 9采用高强螺栓联接。横梁中间分合接头的连接板一边设置锥形导向销、一边开孔,依靠销孔间的导向作用,能在接合过程中保证
11、连接孔位对齐。每根横梁上设置 4 个调节螺栓杆,其与底模相连接,便于底模标高及预拱度的调整。见图 3.4图 3.4 横梁布置示意图(4)托架系统在浇筑混凝土及移动施工时产生的荷载由托架支撑,托架附着在桥墩上,将托架所受垂直荷载通过墩身传递至桥墩承台、桩基受力。托架由一根水平钢梁及两根钢斜撑构成三角形架。水平钢梁顶部设有供推进工作车横移的轨道,托架下支点直接锚入墩身预留孔内(墩身施工时,在两侧预留 0.5m0.5m0.8m 空洞),主要承受竖向作用力;一对托架在上下支点分别采用 12 根和 2 根精扎螺纹钢筋连接,主要起连接和承受水平作用力,上部 1232 精扎螺纹钢筋每根预紧张拉力为 500K
12、N,总计 12500KN6000KN,利用千斤顶循环张拉,确保每根精扎螺纹钢筋均匀受力。托架为一固定钢桁架结构,其具有高强度和大刚度的特点,一对托架重约 28 吨。见图 3.5苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 10图 3.5 钢牛腿布置图(5)推进工作车工作台车实现系统的纵横移动功能。主要由支撑轮组、顶升机构、牵引机构及车架组成。顶升机构由顶升千斤顶及相应支座构成。牵引机构由设在工作台车车架两边的两个前卡式千斤顶及底座组成。牛腿上共设置 4 台横向推进油缸和 2 台纵向推进油缸。见图 3.6大 样 )详 图 )苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技
13、术方案中港第二航务工程局 11图 3.6 推进工作车结构图(6)模板底模板为大块的组拼式定型钢模板,侧模和内模采用分节段拼装的大块定型钢模板。内模与移动小车组成整体,便于移动安装。因本桥处于弯曲半径为 7200m 的弧形段上,模板通过异形块段来进行曲线调节,内外模板对应设置横带,便于良好受力。外模 由底板、腹板、肋板及翼缘板组成。底板分块直接固定在横梁上,并与主梁一起通过液压缸顶推脱模和立模。外模采用两端悬臂式结构,分块处采用铰接。每对底板中间拼缝由普通螺栓连接。腹板、肋板及翼缘板分节与横梁相对应,并通过在横梁上设置的模板支架及可调支撑杆来安装。内模系统 移动支撑系统的内模系统包括内模板、拆模
14、小车、内模底梁及道轨。模板的运输及安装通过拆模小车来完成。拆模小车配有液压系统,通过液压系统来完成内模的安装及拆除。(7)后横梁 后横梁全长 12 米的箱型梁,横跨施工桥面,后横梁作用是浇注每联的第一孔以后的各孔时,通过两个自锁液压油缸和吊杆把支撑系统的后部悬吊在连续箱梁的悬臂端,使浇出的箱型梁线形连续,同时,减小主梁受力跨度,避免施工段间的横接缝错台。后横梁在模架移动时,其与系统解除约束,分离开来,下放千斤顶,落在移动小车上,移至下一节段进行施工。3.2.2MSS 系统主要工作原理(1)外模板脱模 每孔桥上部箱梁浇筑完混凝土并张拉预应力钢束后。前牛腿上部和后横梁下部(每一联的第一孔时为后牛腿
15、上部)的自锁液压缸回程,主梁带动外模板底模和翼缘模板降落 20cm 左右;横移液压缸横向推(拉)牛腿上的滑移小车并带动主梁向外移动 385cm 左右,侧模板脱离箱梁砼,外模板脱模工序完成。(2)主梁纵移 主梁纵移通过牛腿上的纵移液压缸向前推进逐步推进;纵移时,模板系统与主梁一起前移,两根主梁可以分开或同时前移。(3)外模板合拢 主梁向内横移带动外模板合拢,连接横梁连接销,调好位置后,用吊杆将主梁悬挂在后横梁上,安设底板及腹板钢筋、预应力钢束。苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 12(4)拆运内模板 用电驱动行走、液压动作小车完成内模的拆装与搬运。安装内模支撑
16、钢轨,用拆模小车拆运前一孔的内模移至下一孔安装就位,安设顶板钢筋及预应力钢束,全部工序验收合格后浇注箱梁混凝土。箱梁混凝土整孔一次浇注完成,由悬臂端向已浇梁段推进。混凝土养生达到强度后实施预应力钢束张拉,即完成了一孔梁的施工工作。(5)托架安卸及转运牛腿安卸及转运靠系统本身完成。系统在前移时,前导梁先在前一墩顶用前支腿先支撑受力,中后吊架挂住主梁,使牛腿不受力;拆除已浇梁段的牛腿,挂在主梁下部纵移轨道上,移至下一墩位进行牛腿安装,继续前移系统到位,下落由牛腿受力。(6)外模板标高调整外模板标高的调整采用横梁上的手动千斤顶进行调节。外模板在纵向分段制造,之间采用绞接,每根横梁上有 4 个手动千斤
17、顶,其与横梁及底模之间连成整体。(7)MSS 系统过跨系统过跨主要由 2 台纵移前卡式千斤顶来完成的,在过跨中,有前支腿、中吊架及后挂架辅助受力。过跨主要步骤:系统卸载脱模主梁前移前支腿支撑在墩顶上中吊架受力转运安装牛腿系统继续前移到位。3.3MSS 模架系统设计受力工况施工状态:首跨箱梁浇筑移动模架状态。首跨箱梁浇筑时,箱梁砼重量以及移动模架的重量全部由安装在墩身上的牛腿承受。 R后 支 点 50PM1待 浇 混 凝 土 50施 工 阶 段 ( 1)PM2R前 支 点 PM38施工状态:苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 13中间跨箱梁浇筑移动模架状态。中
18、间跨箱梁浇筑时,在已浇筑箱梁砼的悬臂端设吊点,待浇梁段重量以及移动模架的重量由前一墩身上的牛腿和已浇筑箱梁悬臂端吊点共同承受。 待 浇 混 凝 土5050已 浇 混 凝 土PM1后 吊 点 PM21750R前 支 点8PM3PM4施 工 阶 段 ( )施工状态:箱梁移动模架行走状态。吊架和牛腿受力。 5050PM150PM2PM3PM4移 动 模 架 移 动 时 的 状 态 ()施工状态:末跨箱梁浇筑移动模架状态。受力同施工状态施 工 阶 段 ( 4)50已 浇 混 凝 土 50PM3后 吊 点 PM4待 浇 混 凝 土 50PM172注:图中标注尺寸单位为 mm。苏通长江公路大桥 B1 标
19、50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 14合模状态断面图 3.7:开模状态断面图 3.8:苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 153.4 造桥机系统安装移动模架的拼装在 12#墩13 #墩之间完成。各构件拼装顺序:牛腿的组装、主梁的组装及有关施工设备、机具的就位主梁吊装就位牛腿的安装横梁安装铺设底板、安装模板支架安装外腹板及翼缘板、底板内模安装。系统安装的主要工序为:3.4.1 主梁拼装及吊装(1)铺场地在 1213墩填筑整平一块 78X23 米的场地,并修两条支干道,1314墩之间的小河沟临时回填,便于导梁及主梁的吊装施工。在修场地时先预压实,确保重
20、型车辆(以 50T 履带吊为准)不下沉。因每根主梁是由六节梁段连接而成,所以在每节梁接头端所在的位置预先用沙袋铺两段宽 2.8 米,长 2 米,高 1.5 米的平台,上面铺枕木找平,以避让主梁下底部中间突出部分。另外并在每两根主梁交接的地方,将平台留出 2 米的空隙,以便人员能在主梁下面安装连接板,紧固螺栓,连接主梁。(2) 主梁拼装主梁拼装先拼装一个墩台的下游侧的主梁(先进行左幅施工,这样可以避免影响以后另一套系统的安装) 。因主梁最重的一片有 22T 左右,为安全起见,配用 50T履带吊进行拼装。先将吊车放在 12#墩与 13#墩之间,拖运主梁挂车从 12#墩上游侧靠近吊车,待吊下主梁后,
21、从支干道出来。考虑到吊车吊距过远,可做两次将主梁吊到位。当两节主梁拼放到一起,对位准确后,开始上连接板,紧固螺栓,连接主梁。主梁紧固用高强紧固扳手。移动模架主梁的连接采用高强螺栓连接。每一个拼接点的连接螺栓数量众多,为了减小先拧与后拧预拉力的区别,施拧高强螺栓必须分为初拧、复拧和终拧。初拧只是将两块板完全加紧密贴;而终拧则是指达到螺栓的预拉力。初拧扭矩应由试验确定,一般为终拧扭矩的 50%。终拧 M16 高强螺栓设计预拉力为 100kN ,M22高强螺栓设计预拉力为 190kN,M27 高强螺栓设计预拉力为 290kN 施拧的扭矩与螺苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二
22、航务工程局 16栓拉力之间的关系:, 扭矩系数, 螺栓拉力, 螺栓直径。KPdMPd高强螺栓测定的扭矩系数取值为:0.19。可根据厂家提供的扭矩系数进行调整。则:M16: 0.191000.16=3.04KN.mdM22: 0.191900.22=7.942KN.mKPM27: 0.192900.27=14.88KN.mM为了保证紧固螺栓达到设计预拉力,在紧固螺栓时采用测力计进行测力。为便于拼装,施工时最好先用冲钉和粗制螺栓进行定位。冲钉和粗制螺栓的总数不得少于孔眼的 1/3,其中冲钉的数量能多于 2/3。孔眼较少的部位,冲钉和粗制螺栓的总数不得少于 6 个或将全部孔眼插入冲钉或粗制螺栓。拼装
23、用的冲钉直径(中段圆柱部分)应较孔眼设计直径小 0.20.3mm,其长度应大于板厚度。冲钉可用 35 号碳素结构钢制造。主梁拼装前先用仪器按照安装图的位置精确定位,以保证整体提升时就位准确。主梁拼装检查: 移动模架安装,应符合钢桥安装的相关规定。 高强螺栓终拧完毕后,要进行松扣、回扣发检查扭矩。将螺栓做好标记。利用扳手回拧 30,在利用标定的扭矩扳手将螺帽重新拧到原位测定扭矩。该值不小于规定值的 10%为合格。对于主桁节点及纵横梁连接处,每栓群 5%抽检,但不得少于两套。不合格者不得超过抽检总数的 20%,如超过次数,应继续抽检,直至累计总数 80%的合格率为止。对于欠拧者补拧,超拧者更换后,
24、重新补拧。(3)主梁吊装主梁吊装采用逐段拼装后整体吊装的方法。主梁吊装采用精轧螺纹钢筋提升的方法。一根主梁有 136t 左右,采用 32 精轧螺纹钢筋提升,共设置 4 根,每端 2根。一根 32 精轧螺纹钢筋的正常的拉力为 50t 以上,所以一根主梁采用 4 根(即每端 2 根)精轧螺纹钢筋提升即可。每端设一座 250t 液压千斤顶,即两根精轧螺纹由一座液压顶顶升。为了保证两根精轧螺纹钢筋共同受力,在千斤顶上设置顶梁。另外在主梁上对应精轧螺纹钢的位置,设置精轧螺纹钢吊点,通过精轧螺纹钢苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 17的螺帽固定,顶升贝雷架上的千斤顶提
25、升精轧螺纹钢筋,从而提升主梁。对墩顶贝雷架要逐片进行检查,对弦杆受伤的贝雷架不能使用。3.4.2 牛腿吊装(1)12、13墩由于墩高不够,牛腿不能安装到位,因此 12及 13墩设置临时受力支架,直接放置在承台顶面。在墩身的横向两侧对称安装临时托架,并固定;穿设 32mm 的精轧螺纹粗钢筋,用千斤顶对拉固定。对 14墩牛腿安装,直接在 14墩原施工平台上用 50t 履带吊,分别单侧吊装牛腿,用手拉葫芦和钢丝绳临时固定,然后吊装另一侧牛腿,最后解除临时约束,张拉精扎螺纹钢筋固定。15墩以后的牛腿安装直接利用系统本身进行,不再采用吊车进行安装。(2)在托架上分别安装推进工作车的“井”字型车架、内支撑
26、滚轮、顶升千斤顶、支承螺旋及外支撑滚轮。图 3.9 12、13墩临时支架安装示意图3.4.3 横梁的安装用履带吊(或汽吊)将横梁一片片吊起对齐与主梁连接起来, (在装横梁之前,可用型钢横担在两主梁之间,搭简易操作平台) 。先装靠近墩身的横梁,并从墩顶贝雷架上下一道钢丝绳将横梁吊起,保持平衡,在装横梁的同时,装适当的配重块使体系平衡。横梁安装好后,再装各连接撑杆。横梁装完后,两行走小车向墩身靠近,使横梁对接起来,并用 32 精轧螺纹钢苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 18筋将横梁栓接起来。从而使整个系统形成一个稳定的框架系统,然后再分别装底模、翼板及配重块在
27、拼装平台上分片拼装横梁桁架,将相邻间桁架用联系杆连接。顺桥向两侧的横梁分别拼装。3.4.4 模板的安装(1)顶升千斤顶,使主梁脱离支架,拆除支架顶垫块,拧紧螺旋支撑、锁定。(2)调整两侧主梁,使横梁对接,用螺栓固定,然后在横梁顶安放纵横次梁。(3)分块安装底板面模板、腹板侧模及翼板模。3.5 造桥机系统预压及检测由于系统纵向支撑跨度大、结构受力复杂,且系统须多次重复使用,为了确保系统的安全、满足箱梁线形的要求,系统在正式投入使用前,进行堆载预压,并对有关部位进行应力应变监测。(1)预压的目的: 检查各系统在各种工况时的构件应力、应变实测值与理论值的差异。消除系统结构的非弹性变形确定施工预拱度:
28、整个预压荷载试验模拟施工荷载进行,根据现浇时出现的 58m、42m 两种浇筑长度的施工荷载,分级加载,加载值为总设计最大荷载的 1.1 倍,同时,边加载边观测,观测主梁及外模的变形和关键部位的应力是否满足规范和使用要求。压载观测点沿箱梁纵向布置,如下图。观测压载全过程各测点的标高变化情况,并按下表做详细的记录试压百分比 前支点 1/4 跨 跨中 3/4 跨 后支点 悬臂端25%50%75%100%110%预压结束后分析整理数据,得出控制立模标高和预拱度的取值。(2)预压方法:苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 19预压采用水压法:外侧模板安装好后,布置水袋,
29、水泵泵水压载,压载完成后,放水卸载。为避免移动模架纵坡的影响,减小水袋的尺寸,降低水平面差值。预压荷载分别取施工时不同工况总荷载的 1.1 倍。各级荷载施加完成后,均稳定 10min,然后进行测量和测试。当荷载加至 80%施工荷载后,加载要缓慢均匀地进行,并采取边加载边观测。加载测试完成后,按要求进行卸载,并进行卸载测量及测试。为了得到非弹性变形,卸载后对观测点进行复测,重新调整底模并设置预拱度(设置预拱度值由压载试验实测弹性变形和设计提供的预拱度值中和考虑) ,算得各点处的预拱度值后,通过模架横梁上的调节机构调节底模标高,侧模测量合格后准备绑扎箱梁钢筋。同时还要注意在绑扎钢筋之前要对模板板面
30、重新除锈并涂脱模剂。在脱脱模剂之前,必须利用汽油、洗洁精将外侧模板上的油污、锈迹等杂物擦洗干净。(3)调试预压完毕,根据观测的结果,调整预拱度,底模采用千斤顶顶升模板到位后机械锁紧螺旋支撑。翼模采用手拉葫芦人工配合调整。预拱度按主梁跨中弹性变形量的观测值增加 1cm 控制。通过预压,可消除系统的非弹性变形,同时可正确测定其弹性变形值。3.6 MSS 系统施工程序每一跨箱梁的施工均按照以下程序循环进行:a、在已浇梁段前方桥墩上安装一对托架及推进工作车,见图 3.10。苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 20图 3.10 支架与推进工作车(Supporting
31、Brackets & Launching Wagon)b、在混凝土浇筑、养护、张拉完成后,主梁由前后托架上的顶升千斤顶下放,落在推进工作车上。c、解除横梁中间联结,必要时拆除已成梁段内侧翼板模支撑,使翼板模折转。d、利用推进工作车,使系统分离并外移。e、拆除后端的托架顶升机构并移至前方托架推进工作车上,主梁纵向前移。见图 3.11。图 3.11 主梁(Main Girder)f、主梁纵向滑移到位后,推进工作车向内侧移动,然后安装横梁,将主梁连接苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 21成整体,见图 3.12。图 3.12 横梁与吊架(Transverse Be
32、am & Suspension Gallows)g、顶升千斤顶工作,顶升主梁至浇筑位置。h、用可调螺旋支撑调整模板,设置预拱度。i、安装内模,绑扎钢筋,浇筑混凝土。3.7 造桥机系统拆除当最后一跨预应力施工完成后,拆除系统。MSS 系统先倒退 5 跨左右,在墩高相对矮的地方进行拆除。拆除的顺序与安装相反,即先安后拆,后安先拆。箱梁外侧的主梁通过浮吊整体吊装至便桥或船上进行拆卸;两幅桥之间的主梁可通过在中央分隔带上设扁担梁,并用吊杆悬挂在空中拆卸或放置在船上进行拆卸。3.8 施工要点及注意事项3.8.1 施工要点(1)12、13墩临时支架施工12#、13墩由于净高满足不了 MSS 系统正常安装高
33、度,因此,在 12#、13墩采用型钢加工临时支架牛腿进行施工。在砼浇筑施工中,荷载主要由承台传递与桩基受力;在分模时,荷载主要由基础外的钢管桩受力。支架图 3.13 如下:苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 22图 3.13 12#、13#墩临时支架图800 钢管桩入土深度计算:根据 MSS 系统受力计算,系统在开模工况时,垂直作用力 Vy=300t,考虑由2800 钢管桩受力,则单桩承载力为 PVy/2=150t由 pfvH/n其中:n安全系数,1.2 p单桩承载力f表层桩周摩擦力 取 25KPav桩周长H桩有效入土深度Hnp/fv=1.21500/(25
34、0.8)28.6m故每根钢管桩入土深度为 28.6m 能够满足受力要求。(2)墩身牛腿预留孔施工除 12、13墩以外,其余墩位采用墩身上安装牛腿进行受力施工。墩身上预留孔平面尺寸为 0.5m0.8m,经设计验算,在预留孔底部增加 6 层钢筋网满足设计要求。详见图 3.14:苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 23详 图 )大 样 )图 3.14a 墩身预留孔位置及平面尺寸图9105508280503 说 明 : 1、 本 图 尺 寸 以 m计 ;2、 钢 筋 数 量 : 号 钢 筋 30根 , 号 钢 筋 50根 。9014914 1290460 12A墩
35、身 侧 面 图 A墩 顶 墩 顶A图 3.14b 墩身预留孔增强钢筋网配置图施工注意要点:a、 预留孔位置及尺寸要准确,误差1.0cm ;b、钢筋网绑扎规整,保证砼能够下料;苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 24c、砼振捣必须密实,保证砼强度;d、预留盒安放水平,确保底部受力面水平。(3)墩顶处底模板的处理在墩顶部位因有支座等装置,所以移动模架的底模在墩顶处,留有空洞。这一空洞要在移动模架底模定好位以后,利用木方以及竹胶板按照空洞实际尺寸拼接。在竹胶板与钢模的拼接处要加焊接16 型钢,防止接缝处因受砼荷载产生不均匀沉降,从而使拼缝处产生错台。见图 3.15
36、 所示。 主16H主主主图 3.15 钢模与竹胶板的拼缝处理图(4)伸缩缝处加厚翼板的施工在过渡墩墩顶处的箱梁设置了伸缩缝,为了安装伸缩缝装置,箱梁翼板采取了加厚措施。加厚部分比不加厚部分要相差 59cm,移动模架难以通过。为了移动模架顺利通过伸缩缝部位,采取箱梁翼板加厚段后浇措施。故在翼板加厚段与非加厚段要留有施工缝。为了美观这道施工缝一定要整齐、顺直。后浇加厚段模板采用在已浇筑翼缘板上留预留孔,再通过预留孔将钢模结构悬吊起来浇筑翼缘板加厚段。3.8.2 施工注意事项(1) MSS 系统操作严格按照操作规程进行施工;(2) MSS 设计的安全风速为 30m/s,如超过该风速要进行临时的加固;
37、(3) 系统作用于结构上的力均通过设计复核计算通过;(4) 1415跨位于大堤,牛腿转运只能通过车转运,注意安全措施;(5) 系统安装时,应采取临时加固措施,防止构件偏心失稳;苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 25(6) 内模为液压台车移动系统,其模板设计为弯曲半径 7700m 的弧形,要考虑通用性;(7) 牛腿及吊架与墩身砼接触部位,为了保证接触面密实平整,使其均匀受力;另外,牛腿在精扎螺纹钢筋张拉中避免破坏墩身砼,在其间垫一层 1.0cm 厚的橡胶板。4、混凝土垫石复测及支座安装50m 跨径连续箱梁钢筋的支座施工方法同 30m 箱梁类似。混凝土支座垫石
38、施工在墩身施工结束后单独进行,先测量放线,精确定位垫石的平面位置,采用墨线标记,以保证其平面位置和高程符合设计及规范要求。垫石利用可拆式木模板进行施工,砼利用人工进行浇注,振捣要密实,确保其强度符合要求。为确保永久支座安装的精度,在进行箱梁施工前,对所有墩身支座垫石进行全面的测量复核。对混凝土支座垫石不能满足要求的,作修整或打掉后再重新施工支座垫石,直至混凝土支座能满足设计及规范要求。在安装箱梁模板前,先按照设计安装相关规格的桥梁永久支座,支座安装严格按照有关厂家规定执行,平整度1mm,四角高差2mm,必须满足规范要求。永久支座安装采用环氧树脂砂浆进行找平,利用水平尺进行检查;安装完成后,必须
39、固定牢固,防止在砼浇注过程中,由于受力不均,支座上钢板出现翘曲或脱空现象。5、模板箱梁模板安装顺序:底模 侧模 内模。模板的拆除顺序则相反,按照先安后拆、后安先拆的原则进行。箱梁模板的结构及安装示意见图 5.1、图 5.2。苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 26图 5.1 箱梁模板结构示意图(单位:cm)图 5.2 箱梁模板安装示意图(单位:cm)箱梁模板使用及保养的注意事项:模板在设计制作时虽然考虑了很多因素,但实际制作出的模板有些缺陷是不可避免的,故应尽最大可能避免可能出现的缺陷,或将其影响降到最低。为了模板的正常使用,使模板的状态保持良好,在施工时必
40、须注意以下事项:. 模板存放时,要清理好面板,并涂好油。模板下面要平整。堆放的场地地势要高,防止雨天被雨水浸泡。堆码时还要注意相邻的模板必须是面板对面板或是背对背,严禁面板与另一块模板的后背相对。堆放好以后,用彩条布遮盖好。苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 27. 吊装时要细心,不能使模板承受大的弯矩,更不能碰撞模板。风势较大天气不能吊装。模板的吊耳位置设置要合理,即不偏心,又要使模板的受力合理。. 拼装。拼装模板时,要将设计的所有部件连接并紧固好。例如,连接螺栓,有时工人为了安装拆卸省事,而省掉一部分,有时省掉多达 50%的拼缝螺栓。这样很容易导致模板变
41、形,在施工当中是绝对不允许的。. 调整。模板安装完毕,不能将所有紧固件紧固。等按照测量点调整好以后才能紧固。调整模板时,不能采用硬撬、葫芦拉、大锤击、气割电焊等方式。当模板偏位时,首先要分析原因,对症施药,避免用生硬的办法调整。. 拆卸。拆卸模板时同样要注意,生拉硬撬的办法。首先,用钢丝绳将要拆卸的模板挂在吊机的大钩上并且用保险绳挂在其它模板上,然后松掉螺栓,慢慢晃动模板,时其与砼面分离。完全脱离后,解开保险绳,启动吊机将模板吊开。起吊时要注意不要让板面擦刮硬物。. 模板使用后表面的处理。使用过的模板要重新清理。清理时使用电动钢丝轮将面板上粘结的灰浆磨掉。然后,利用棉纱将面板清理干净,此过程要
42、进行两遍。清理彻底后,涂脱模剂。如果涂脱模剂为油性,涂完后,还要用棉纱将面板轻轻地擦拭一次,使涂层厚度薄而均匀。. 模板拼缝的漏浆问题的解决。模板拼缝采用当前比较流行而且效果较佳的不干胶泡沫橡胶条。. 浇筑砼时对模板的保护。浇筑砼时,注意振动棒不能接触面板。布料要均匀,防止模板受力不均。落在模板上的灰浆和混凝土要及时清理。6、箱梁施工6.1 钢筋加工及绑扎50m 箱梁钢筋共计约 5518t,有 28、25、20、16、14、12、8 等几种型号。钢筋在专用加工场制作成半成品,编号后分类堆存,根据现场需要,钢筋由汽车运输至现场,利用吊车直接吊至作业现场,由人工安装、绑扎。钢筋的接长应顺直、绑扎应
43、牢固;钢筋安装质量严格按照规定进行执行。(1) 钢筋进场钢筋来料后,必须出具出厂质量证明书和试验报告单,并及时进行钢筋抽检,苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 28钢筋力学性能合格后方可进场,进场后钢筋按类型堆放,钢筋下面垫枕木等与地面悬空,标明钢筋的名称、型号、产地、检验情况等。(2) 钢筋去污、调直钢筋表面油渍、漆污、浮皮、铁锈用人工除净。对于锈蚀严重损伤的钢筋,应降级使用。对于粗钢筋局部弯折可用自行加工的“F”形矫正工具矫正,对于细钢筋或弯曲的粗钢筋可用卷扬机进行调直。(3) 钢筋下料成型根据箱梁钢筋设计图,箱梁钢筋在钢筋加工房用钢筋加工机械加工成型。
44、加工钢筋的允许偏差项目 允许偏差(mm)受力钢筋顺长度方向加工后全长 10弯起钢筋各部分尺寸 20箍筋、螺旋筋各部分尺寸 5(4) 钢筋接长根据下料实际情况,可以将短节钢筋接长使用。对于钢筋直径大于 10mm、小于25mm 的钢筋一般采用闪光对焊接长,也可采用搭接焊、坡口焊形式进行接长。焊接接头按照要求进行抽检,检验合格后才能使用。(5) 成型钢筋堆放钢筋加工完成后,按照设计图纸的尺寸和规格堆放钢筋,钢筋下面垫设枕木,设置标识牌,标明钢筋尺寸、用处及数量,避免出现钢筋错用。(6)钢筋运输加工好的钢筋用吊车分类吊放入运输车,运输到施工现场。 (7)钢筋绑扎箱梁钢筋绑扎的顺序为:底板钢筋绑扎、预应
45、力管道安装 腹板及横隔梁钢筋绑扎、预应力管道安装 顶板(含翼板)钢筋绑扎、预应力管道安装。施工时,箱梁的顶板、底板的上下层、腹板的内外层之间采用 12 短钢筋(两端用 900弯钩)固定绑扎形成整体。苏通长江公路大桥 B1 标 50m 箱梁施工技术方案中港第二航务工程局 29检查项目 允许偏差(mm)两排以上排距 5受力钢筋间距同排 梁 10箍筋、横向水平筋间距 0,20长 5钢筋骨架尺寸宽、高或直径 5保护层厚度 梁 5钢筋骨架保护层垫块采用砼垫块,其厚度及强度按设计要求确定。安装时,垫块按梅花型布置,间距约 1m,底板和顶板适当加密;垫块的固定要牢固。垫块表面应洁净,颜色应与结构混凝土外表一
46、致。6.2 预埋件安装箱梁钢筋施工时必须注意护栏、伸缩缝、支座、泄水管、通讯电缆等预埋件的预埋,并确保位置准确;护栏预埋钢筋应牵线调直,并用辅助钢筋进行连接加固,在砼施工中,加强预埋钢筋的保护,确保位置准确。同时我们要准确埋设箱顶施工孔和支架系统吊带孔等预埋孔道。墩顶横隔墙为二次浇筑砼,为保证砼浇筑振捣密实,在墩顶面预留 34 个3030cm 的下料和振捣孔,保证砼振捣密实。箱梁内外出气孔预埋要注意位置准确,保证每个孔位在一条线上,使外观美观。防雷接地有 2 块预埋钢板,预埋时要保证位置准确,与箱梁底板相平;另外预埋钢板与箱梁钢筋根据要求进行焊连接,使其形成通路。由于箱梁有纵坡(2.1%) ,在支座上钢板有调平层,且配