剛構橋掛藍施工合攏段施工方案

2023年12月27日發(作者：校園一角)

合攏段施工方案

合攏段梁高均為2.3m,底板厚度為25cm,腹板厚度為50cm,箱梁頂板厚為26cm。每個合攏段長度為2.5m,邊跨合攏段C50混凝土為25.76m3,重；中跨合攏段砼數量為31.94m3,重。

1、總體方案

全橋箱梁合攏由邊至中進行,即先合攏邊跨,最后合攏中跨,邊跨合攏段采用落地支架施工,施工支架同邊跨現澆段,中跨合攏段底模系統自制,結構和掛籃底模相同,采用橫橋向雙拼32#槽鋼+順橋28#工字鋼+橫橋12#槽鋼+順橋10*10方木+1.8cm厚竹膠板，采用精軋螺紋鋼反吊在已完成的梁段底板上。

邊跨現澆段施工結束后將掛籃底模落下,掛籃退至0#塊,安裝邊跨合攏段支架,預壓后進行邊跨合攏段施工,中跨合攏段利用一個掛籃的底籃進行合攏。（具體步驟參見附圖）

在施工現澆段10#、10’#節段時預埋好勁性骨架接頭鋼板,勁性骨架的鎖定按又撐又拉的原則進行設計,勁性骨架預埋時充分估計施工誤差,留足預埋槽鋼之間的間距,且同一合攏段后施工的一個懸臂端槽鋼預埋時其橫向、豎向相對應箱梁的位置應與先施工的一個懸臂端（槽鋼已預埋）保持一致,盡量使合攏時兩節預埋槽鋼在一條直線上。

合攏段合攏時必須滿足設計要求，軸線偏差小于1cm，兩端高差不大于

2cm。合攏前對節段的標高及軸線進行聯測，并連續觀測氣溫變化及梁體相對標高的變化和軸線偏移量，觀測合攏段在溫度的影響下的梁體長度變化。連續觀測時間不少于48小時，觀測間隔一般可3小時觀測一次。并將結果上報監理和設計單位，以便必要時對合攏工藝采取相應的措施。

掛籃施工完成后先將底模落下，再將掛籃退回0#塊拆除。合攏前清除T構上不必要的施工荷載，使全橋T構處于相對平衡狀態。

合攏溫度選擇在一天中溫度最低的時段進行。合攏時間宜選在日照溫差小的陰天或溫度變化幅度較平穩的時間段進行。大致是午夜合攏鎖定，凌晨開始澆注混凝土。

邊跨合攏段砼澆筑前先解除3#、6#墩頂的支座鎖定（支座出廠時廠家已鎖定、用氧割切除其鎖定螺銓）。

合攏段混凝土澆注完畢后，養生至強度達到設計要求強度后，按設計張拉底板預應力束并錨固。

關于體系轉換的過程：邊跨合攏段位于相對穩定的現澆支架上，相對變形和受力較小，對合攏段受力是有利的，由于受力主要由支架承受，故在邊合攏段時不采用水箱配重。邊跨合攏段張拉完成后，立即對硫磺支座通電融解解除其約束。中跨合攏段鎖定后，立即解除4#、5#墩頂的支座鎖定，然后澆注合攏段砼。

2、施工工藝流程圖

2.1.邊跨合攏段施工工藝流程圖見圖1。

圖1：邊跨合攏段施工工藝流程圖

圖

2.2.中跨合攏段施工工藝流程圖見圖2。

H2：中跨合攏段施工工藝流程圖

3、邊跨合攏段施工方案

邊跨合攏段采用落地支架施工，為避免支架基礎在混凝土澆筑過程中產生不均勻變形和控制支架的沉降，應對原地面進行處理，處理方案為：對原地面地表40cm用犁鋅翻松，摻5%灰處理，壓路機分層碾壓至無輪跡，處理寬度應比合攏段投影寬50cm，此項工作與邊跨現澆段支架基礎同時處理。其上澆注10cm厚C20混凝土基礎，再進行支架搭設。

支架采用鋼管腳手架支架，布置間距及方向同現澆段支架。待10#節施工完畢掛籃退回后，將支架接長至設計位置。箱梁內頂板支架采用鋼管支架。

邊跨合攏段底模采用竹膠板，結構為支架上鋪設10*10方木+1.8cm厚竹膠板。內模采用竹膠板+10*10方木，內模支撐采用門式支架。外側模也采用竹膠板，模板結構為竹膠板+豎立10*10方木（間距30cm）+橫放雙拼12#槽鋼（間距80cm）。側模拉桿采用力16對拉螺桿，間距80cm*80cm。

安裝時采用墻包底，模板兩端與懸臂端及現澆段箱梁接觸處貼雙面膠防止漏漿，底模用高度調節螺栓頂起與懸臂端箱梁底板砼面緊貼。

側模以拉桿固定，穿在砼中的拉桿，外套膠管，以利拉桿撥出。拆模時間同箱梁梁段施工。

焊接勁性骨架前，應先解除3、6#墩支座鎖定，讓現澆段能自由移動，考慮到支架與現澆段一起移動，應將與墩帽接觸的鋼管割掉。

支架及底模、外側模安裝完畢后，進行支架預壓，以消除支架的非彈性變形。

預壓荷載采用砂袋加載100%重量，預壓方法同現澆段。

預壓時測量其彈性變形，如彈性變形在允許范圍內，即可進行合攏段施工，否則，需對支架進行加固。

在施工3#墩處邊跨合攏段時，應根據具體情況決定底模方案，如果合攏段下方位于梁溪河內，則底模方案采用和中跨合攏段相同的反吊法。同時和中跨合攏一樣需在合攏段兩端用水箱配重。

4、中跨合攏段施工方案

T構施工結束后，清除箱頂、箱內的施工材料、機具，用于合攏段施工的材料、設備有序放至0號段附近。中跨合攏段底模采用反吊，先用船將底模系統運至合攏位置，用4個10t的鏈條葫蘆將底模系統安裝就位，起吊時應注意均勻對稱起吊。拆除時同樣是將底模用4個10t的鏈條葫蘆慢慢放到船上。

在10'#節砌筑水池。中合攏段混凝土數量為31.94m3,重量為噸。距0#塊中心距離為45米，其對0#塊中心產生的彎矩為：

M1=2*45=砌筑水池內側容水尺寸為長12米，寬4米，高1.0米。水池中心距0#塊中心=45-2-2=41米，裝水43.79立方米。其對0#塊中心產生的彎矩為：

M2=41*=因為M1=M2,可以視為澆筑砼前與澆筑后箱梁T構不發生應力變化。澆筑合攏段時按澆筑混凝土方量:水池水的重量=:=1:的比

例進行放水,即放水重量為已澆混凝土方量的倍.混凝土澆完時,水池中的水恰好放完，提前在水池上按每2.74立方米水量（相當于澆筑2m3砼）在水池中用油漆作好標記（5.7cm一檔），以利于放水。澆筑時，由試驗室負責旁站，隨時提供已澆混凝土數量。由專人負責監督放水工作。中跨合攏段混凝土達到強度后，張拉剩余的鋼絞線，完成整個合攏工作。拆除配重水池。

合攏段施工時，每個T構兩懸臂端加載應對稱平衡，而且在合攏施工過程中兩共軛懸臂端受力要基本保持不變，盡可能保持懸臂端的穩定，以防止合攏過程中懸臂箱梁變位引起合攏段混凝土在凝結之前發生明顯的體積改變而破壞，同時，也保證了大橋的成橋線型。

5、合攏段勁性骨架的施工

預應力混凝土連續梁懸臂施工時，在合攏段的施工過程中，由于晝夜溫度變化、新澆混凝土的早期收縮、已完成結構混凝土的收縮徐變、新澆混凝土的水化熱的影響、結構體系的變化以及施工荷載等因素對尚未達到強度的合攏段混凝土的質量造成直接影響，成為結構的重要環節。因此，施工中必須高度重視合攏段的結構措施，使合攏段與兩側梁體保持變形協調，在施工過程中能傳遞內力，確保工程監理質量。

1、

臨時約束鎖定的原理

臨時約束鎖定即指對連續梁合攏口采取技術措施，其目的就是確

保合攏段接縫不出現拉開現象，使混凝土強度未達到5Mpa前不過早

承受壓力。

2、合攏口方案、措施

本橋邊、中跨合攏采取勁性支撐方案，勁性支撐采用采用“預埋鋼板+連接槽鋼+預埋鋼板”三段式結構。

3、合攏口勁性支撐結構的力學分析

為簡化計算，將溫度變化產生的軸向內力按線膨脹計算，并將變截面箱梁分段按其平均截面計之。假定合攏口兩側支座處在溫度變化時仍鎖定，見圖1所示。

LLLL

L

圖1溫度應力計算示圖

設箱梁升溫時產生的自由伸長量為，由于兩端約

束產生的縮短為Al，則中國工程監理人才網

N

Al=aAtl+2AtaL⑴

tgghh

因a=a，有gh

Al=aAtG+2L）=Atal⑵

thghgh

又Al=士工+=N—+]…（3）

NEXAEXAEXAEx4

ggi=1hhgggi=1hh」

假設兩端墩身無位移，依變形協調原理Al=AltN

aAtl

(4)

占+"

ggi=1hh-

式中：N——箱梁因升溫所受的軸向力;

a、a

hg

分別為混凝土和鋼的線膨脹系數；

hg

l、l、l

分別為合攏段總長及懸臂灌注段長度和合攏口的鋼支撐

長度和合攏口的鋼支撐長度；

E、E——分別為混凝土和鋼的彈性模量；

hg

A，——箱梁的第i段的平均截面積；h

1，——箱梁的第i段的分段長度。h

因為合攏期很短，在此期間混凝土發生的徐變很小，可以忽略，則剛性支撐所受的壓力即約等于N。

梁溪河大橋連續梁節段數據表

節段編號

斷面遍號

斷面面積

平均斷面積

Ahi

A

計算長度

lhi

6.25

3.5

3.5

3.5

3.5

3.5

4

4

4

4

4

Ahi/lhi

備注

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

45.925

17.759

16.22

14.868

13.684

12.68

11.828

11.067

10.513

10.163

10.073

10.045

31.842

16.990

15.544

14.276

13.182

12.254

11.4475

10.79

10.338

10.118

10.059

5.095

4.854

4.441

4.079

3.766

3.501

2.862

2.698

2.585

2.530

2.515

合計

43.75 38.924

為大致了解溫度內力的大小，可以以下式計算：

N二0TlTli以二岫優=0.00001x&x43.75x3,5x10i0x38.924=59602x104&N)°°i

hh

ExAiAi

(5)

i=1hhi=1h

從(5)式可以看出由于箱梁截面較大，假定合攏期間箱梁產生10℃左右的溫差，將會產生數萬噸的溫度內力，如此大的力剛性支撐無論從本身和連接承力都難以接受。

為確保結構的安全性和方便施工，在合攏口勁性骨架鎖定后立即釋放一端的固定約束。

當合攏口一端固結約束取消后，其一端梁可沿支座滑動，合攏口剛性支撐可按下式計算，選定截面。

N=

式中:

Q——半跨及相連自由伸縮梁段的自重

Q=++=3730(t)

f——支座摩阻系數，取f二

貝lj,N=3730X=(t)=X106(N)

選用11組32a槽鋼的桿件

A=11X=(cm2)=X104(mm2)

2,238x106壓應力。=P=

A5.335x104

=(MPa)

＜［。］=140MPa

滿足受力要求。

4、注意事項

合攏段勁性骨架按設計圖設置。合攏段兩端后施工的一側在鋼板預埋時，要

充分估計箱梁縱向施工誤差并考慮溫差范圍，留足預埋鋼板之間的間距；仔細測量箱梁橫向已施工一側預埋鋼板的位置，精確定位，盡量保證合攏段橫截面的位置相同，以使合攏施工時兩側預埋槽鋼盡可能在一條直線上（其精度與箱梁合攏精度相同）。

T構梁段及合攏段施工時，若普通鋼筋與鋼板發生干擾時，可適當移動普通鋼筋的位置。

合攏段普通鋼筋綁扎完畢，預應力束束安裝就位，兩端懸臂配重設置完成及標高調整到位以后，選擇合適的溫度及時間段，按設計要求鎖定勁性骨架。焊接時安排多名熟練的焊工同時施焊，并盡量控制在1小時內完成，焊完后仔細檢查焊縫質量是否滿足設計要求。

6、合攏段預應力施工

6．1穿束

合攏段預應力筋張拉時，按施工圖說明及施工圖QL-34的要求按先長束后短束的順序進行，先張拉合攏束，然后張拉底板縱向束（注意根據變更，B1、B2、B7、B8改為橋面鋪裝結束后進行）。

預應力鋼絞線經檢驗合格后方可使用。

下料長度根據計算確定，加工一律采用砂輪鋸或切割機，不得使用電弧，編束應理順直，綁扎牢固，防止互相纏絞。

做好各種波紋管道的放置定位，并按設計和規范要求做好預應力

鋼筋的張拉。

預應力張拉

（1）注意事項

①張拉機具應與錨具配套使用，應在使用前進行標定。校驗時，千斤頂活塞的運行方向與實際張拉工作狀態一致；

②張拉機具指定專人使用、管理，經常維護，定期校驗，張拉機具長期不使用時，應在使用前全面校驗；

③錨具和夾片類型應符合設計規定和預應力鋼絞線張拉的需要；

④施加預應力前，應對砼構件進行試驗，砼強度不低于43Mpa；

（2）張拉步驟為：

0——10%6k初應力——20%6k——8k（持荷2分鐘）——回油錨固

兩端同時張拉時，兩端千斤頂升壓、劃線、測伸長量等工作應一致；

鋼絞線出現滑絲、斷絲后應及時進行補拉等補救措施。

及時檢算伸長量，控制在±6%以內，若超過標準時，及時查明原因并進行處理。

在張拉控制應力達到穩定后進行錨固。

詳細做好張拉記錄。

（3）防止滑絲的措施：

①錨具、鋼鉸線表面不應有油污、泥砂。

②千斤頂、錨具應對中。

③在安裝夾片前檢查夾片的洛氏硬度。

孔道壓漿：

本工程均采用真空輔助壓漿施工工藝。

（1）

預應力鋼材張拉后，孔道應盡早壓漿。采用的水泥漿的強度不應低于

設計規定。水泥漿技術符合下列規定：

a、

孔道整個系統基本密封后通過真空泵抽出空氣，當80%以上空氣被抽出時，真空表顯示壓力為，此真空度是真空輔助壓漿的最低要求。

b、

真空率

抽真空機抽出空氣的效率，一般每小時抽出空氣的m3的數記數。真空輔助壓漿要求真空率為三40m3/h。保壓：當孔道壓漿經過排廢，兩端排氣等工序后還需在壓漿壓力下（三）保持壓力三2min后關閉壓漿管進漿閥及關停壓漿泵。

c、

水泥漿的膨脹率、流動度、流錐時間、離析度各項技術指標必須符合設計要求。

（2）

壓漿設備的選用

①、壓漿設備應包括攪拌器、存放式混合容器以及一個帶連接軟管和閥門的壓漿泵；還應有一個最大孔徑5mm的篩子，水泥漿進入儲存器之前必須通過篩子。同時應具有水泥、水和添加劑等材料的講師裝置。

②、壓漿機

用于真空輔助壓漿機，其額定壓力應不小于，流量應不小于

1m3/h,且能在6m皿內攪拌出均勻的符合性能要求的水泥漿，并應使水泥漿能連續流動。

③、真空機

用于真空輔助壓漿的真空機，其抽真空的能力應不大于90%（）

抽真空的效率應不小于40m3/h.

④、無油空氣壓縮機

額定壓力應不小于,排量應不小于10m3/h.

⑤、高壓水泵

額定壓力應不小于。

⑥、施工時所用的球閥、管體、膠管和接頭附件均應能承受以上的壓力。壓漿管的對接接壯舉宜采用專用的快換接頭。

（3）

材料

①、水泥：應采用強度等級不低于的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，所用水泥質量必須符合國家標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175-1999的規定。

②、用于真空輔助壓漿的水泥尚須滿足規定的性能要求。

③、水：拌制水泥漿的水應不含有任何對預應力筋有腐蝕作用或對水泥有影響的有害物質，清潔的飲用水可直接用于拌制水泥漿。

④、添加劑：要求使用專用真空輔助壓漿劑（粉劑）。

⑤、應力錨具：采用真空輔助壓漿專用錨具，并提供密封措施。

⑥、成孔孔道：采用自身能保證成孔質量和提供密封性能的成孔

材料。采用塑料波紋管；管與管的連接，采用電熱器焊接法焊接或采用專用配套連接器連接。

⑦、預應力鋼材張拉后，孔道應盡早壓漿（一般不宜超過去14d）。壓漿時，每一工作班留取不少于3組的**70.7cm立方體試件，標準養護28d，檢查其抗壓強度作為水泥漿質量的評定依據。

⑧、壓漿過程中及壓漿后48h內，結構混凝土溫度不得低于±5℃，否則應采取保溫措施。當氣溫高于35℃時，壓漿宜在夜間進行。

真空輔助壓漿施工步驟如下：

1、在壓漿前，如發現孔道內有殘留水分或臟物，使用空壓機將孔道內有殘留水分或臟物排走，確保真空輔助壓漿工作順利進行。

2、在水泥漿出口及入口處接上密封閥門，將真空泵連接在非壓漿端上，壓漿泵連接在壓漿端上。以串聯的方式將負壓容器、三向閥門和錨具蓋帽連接，其中錨具蓋帽和閥門之間用一段透明的喉管連接。

3、在壓漿前關閉所有排氣閥門（連接至真空泵的除外）啟動真空泵10min，顯示出真空負壓力產生，并能達到負壓力，如未能滿足此數據則表示波紋管未能完全封閉，需在繼續壓漿前進行檢查、處理。

4、在保持真空泵運作的同時，開始往壓漿端壓注水泥漿，壓漿過程中真空壓力將會下降，從透明的喉管中觀察水泥漿是否已填

滿波紋管。繼續壓漿至水泥漿達到安裝在負壓容器上方的三向閥

門。

5、操作閥門已隔離真空泵及水泥漿，將水泥漿導向廢漿桶方向。

繼續壓漿直至所溢出的水泥漿形成流暢及一致性。

6、關閉真空泵，關閉設在壓漿泵出漿口的閥門。

7、將設在壓漿蓋帽排氣孔的小蓋打開，打開壓漿泵出漿處的閥門直至所溢出的水泥漿形狀均勻。安裝壓漿蓋帽排氣管的小蓋，并保持壓力下繼續壓漿。

8、關閉設在壓漿泵出漿處的閥門，關閉壓漿泵。

9、鋼束應張拉一批，壓漿一批，待壓漿強度達到80%以上時，才可進行下一道工序。

割束和封錨：

壓漿完畢后先將預應力鋼筋束用砂輪機鋸割，不得用電弧燒割，其周圍鑿毛并沖洗干凈，然后設置鋼筋網和澆筑封錨砼，封錨砼標號應符合規定，不低于設計砼的80%，梁端封錨砼必須嚴格控制梁體長度。

7、合攏段混凝土施工

混凝土配合比設計的基本要求：

(1)合攏段混凝土設計標號為55Mpa,采用微膨脹砼，配合比應經檢測中心驗證，3天強度達到44Mpa以上；

(2)拌合物坍落度控制在13±1cm左右，澆注腹板時適當減小，以

免造成底板砼翻漿，拌合物和易性良好，泌水率小于2％，易于泵送；

（3）粗骨料為粒徑5-25mm的連續級配；

（4）細骨料為中粗砂；

混凝土的澆注

合攏段混凝土選擇在一天之中氣溫較低時（一般選擇在凌晨），盡量保證新澆注的混凝土處于氣溫上升的環境中，在受壓狀態下達到終凝，以防混凝土開裂。

邊跨合攏段混凝土方量為25.76m3,中跨合攏段數量為31.94m3,控制在2小時內完成。

澆注前，與10'#塊件砼接觸面必須鑿毛處理，對材料（水泥、石子、砂）及各崗位人員、機械的就位一一落實。混凝土澆注前，必須對模板管道、鋼筋、預埋件認真檢查，報監理批準后方可澆注。

混凝土澆注時，通過合攏段附近的箱梁頂板預留天窗澆注底板混凝土，開始

澆注腹板混凝土時，從頂板入模。

混凝土澆筑時采用插入式振搗器振搗。振動棒不可在鋼筋上平拖，振搗棒不準碰撞預應力管道、模板、鋼筋、輔助設施（如定位架等），在澆腹板以上的混凝土時，預應力管道密集，混凝土振搗要格外小心，防止漏漿。在合攏段勁性骨架處，要加強振搗保證骨架箱內砼的質量。

備用足夠數量的彩條布，澆注時若下雨，則采用彩條布遮雨，保證砼質量。

合攏段混凝土澆注過程中，指定專人放水，保證T構的平衡及合攏段的穩定。

混凝土養護

箱梁現澆段混凝土澆注完畢后及時抹面，頂板混凝土應進行二次抹面，及時用土工布覆蓋，灑水養護，防止形成表面干縮裂縫。當溫差過大時，懸臂端應覆蓋，以減少溫差引起懸臂端變位對合攏段混凝土產生影響。

8、施工進度安排

邊跨合攏

邊跨合攏時間：2006年9月3日~9月11日

支架搭設：9月3日

底、側模鋪設：9月4日

堆載預壓：9月4日~9月5日

鋼筋綁扎及預應力束安裝：9月6~7日

焊接勁性骨架及砼澆筑：9月8日

預應力張拉：9月11日

中跨合攏

中跨合攏時間：2006年9月12日~9月21日

砌筑水池：9月12日~9月13日

底模安裝及側模鋪設：9月12日~9月13日

鋼筋綁扎及預應力束安裝：9月14日~9月16日

勁性骨架焊接及砼澆筑：9月17日

預應力張拉：9月21日

9、合攏段施工安全注意事項

1)連續箱梁在合攏前，必須注意結構安全。T構兩側應注意平衡，對稱施工，避免發生結構傾覆。

2)

在掛籃退回時，移動應兩側同步進行。

3)

工人在掛籃邊上操作時，應系好安全帶、戴好安全帽。避免落下重物擊傷過往般只。

4)

澆筑中合攏段混凝土時，應在中跨懸掛示警燈，提醒船只繞開中合攏段位置前進。

5)

中跨合攏段底模采用船運，就位、拆除時應和海事局先行溝通，進行航運管制。