您的当前位置:首页正文

大跨度连续梁施工技术研究8

2021-04-13 来源:易榕旅网


京沪高速铁路大跨度连续箱梁施工技术

研究报告

中铁一局集团 诚信创新 永争一流

施工研究单位:京沪高速铁路中铁一局第九工区

施工起止时间:2009年3月~2009年8月

目 录

一、工程概况: .......................................... 1 二、任务来源 ............................................ 1 三、研究的主要过程 ...................................... 1 四、国内外情况 .......................................... 1 五、要达到的目标、成果形式及主要技术指标 ................. 2 六、大跨度连续梁悬臂灌注施工 ............................. 2 (一)、总体方案介绍 ..................................... 2 (二)、悬臂现浇梁施工工艺 ............................... 2 1、0号段施工 ............................................ 3 2、挂篮施工工艺 ........................................ 12 3、梁体悬臂灌注段施工 ................................... 13 4、悬灌梁段施工的测量与线形控制 ......................... 22 5、挂篮前移 ............................................ 22 6、边跨现浇段施工 ...................................... 23 7、合拢段施工 .......................................... 24 8、悬臂浇筑技术措施 .................................... 26 9、雨季施工保证措施 .................................... 27 10、防洪、防风措施 ..................................... 28 (三)、其他安全注意事项 ................................. 28 七、大跨度连续梁悬灌梁段线性控制施工工艺 ................ 29 (一)、主要控制目标及工艺 ............................... 29 (二)、线形控制的主要技术措施 ........................... 29 1、平面线形控制 ........................................ 30 2、竖向线形控制 ........................................ 30 3、温度影响控制措施 .................................... 31 4、合拢段线形控制措施 ................................... 31

5、其它注意事项 ........................................ 31 (三)、人员及设备保证措施 ............................... 32 1、监控保证体系 ........................................ 32 2、现场监控设备及监控网点 ............................... 33 (四)、控制混凝土收缩徐变的技术措施 ..................... 33 (五)、附件 ............................................ 33 八、大跨度连续梁预压施工工艺 ............................ 33 (一)、工程概况及目的 ................................... 33 (二)、支架现浇段预压施工工艺 ........................... 34 1.预压荷载和范围: .................................... 34 2.加载 ................................................. 35 3.沉降现测 ............................................ 35 2)测点布置 ............................................ 35 3)观测阶段 ............................................ 35 4.观测成果 ............................................ 35 5.安全注意事项 ........................................ 35 (三)、挂蓝预压施工工艺 ................................. 35 1.预压荷载和范围: .................................... 35 2.加载 ................................................. 37 3.变形现测 ............................................ 37 2)测点布置 ............................................ 37 3)观测阶段 ............................................ 37 4.观测成果 ............................................ 37 5.安全注意事项 ........................................ 37 九、大跨度安全通道施工工艺 .............................. 37 十、结束语 ............................................. 40

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

一、工程概况:

京沪高速铁路是《中长期铁路网规划》中投资规模最大、技术含量最高的一项工程,也是我国第一条具有世界先进水平的高速铁路,正线全长约1318公里,与既有京沪铁路的走向大体并行,全线为新建双线,设计时速350公里/小时,初期运营时速300公里/小时,最高车速度可达380公里/小时。

中铁一局管段内的禹济特大桥长22147.23m,桥位线路位于德州高速站和济南高速站之间,在DK397+701处采用48+80+48m连续箱梁结构跨越青银公路,连续梁全长为177.5m,青银公路道路净宽34.5m,净高5.5m,交角131°53′,属重点、难点控制性工程。 二、任务来源

1、为了顺利的完成桥梁施工任务,总结一套先进的大跨度连续箱梁悬臂灌注施工工艺和施工技术,为我公司其它桥梁的施工打好基础,积累经验。

2、利用公司原有设备资源,降低施工成本投入。

3、认真贯彻公司“诚信创新,永争一流”的企业管理方针,顺利完成合同承诺不负业主所托。

4、研究起止时间2009年3月~2009年8月 三、研究的主要过程

1、挂篮的设计:挂篮利用原武广线菱形挂篮改装,主要包括菱形架、上横梁、平联、下横梁(底模)、纵梁(底模),悬吊系统、行走系统、锚固系统以及模板系统五大部分。主桁架采用菱形架结构,二力杆件采用槽钢加钢板焊接成箱形梁。底模、桁架吊杆采用带板,侧模、内模吊杆、走行轨道锚杆采用精轧螺纹钢筋。挂篮走行采用前滑后滚方式。外模采用整体式钢模板,内模采用钢骨架加木模板、组合钢模板,底模采用组合钢模板和竹胶合板,端模采用木模板。

2、支架的设计:对连续箱梁施工工艺进行分析,结合现场地质情况,进行现浇段支架的设计,理论检算,利用新型材料竹胶板,经济合理,各项技术参数满足设计要求。初步设计安全系数提高到1.5~2,逐步进行施工总结,降低施工成本。

3、现浇模板工程设计:满足客运专线1/400挠度要求,外观平整度,施工操作方便、经济合理等因素的考虑,横梁采用工字钢,底模为竹胶板,侧模为组合钢模,上顶面及下底口设置精扎螺纹钢拉杆,内模采用竹胶板拼装组合,钢管支撑。总结刚模板在实际中的运用,改进原设计。

4、技术参数总结及养护工艺:支架基础处理形式的不同,在堆载预压中地基的变形观测,弹性变形模量差异,杆件受力变形情况。挂篮线下预压受力、变形曲线与连续梁悬臂浇筑线形控制的关系。养护工艺在实施过程中对混凝土温差控制和混凝土成品质量的效果。 四、国内外情况

国外高铁建设主要在发达国家进行,比如日本,德国,法国,美国,高铁桥梁技术的应

1

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

用主要集中在上世纪末80年代,在大跨度连续箱梁施工方面,国外率先采用分段浇筑工艺,特别是平衡悬臂灌筑法,不需要大量的施工支架和临时设备,不影响桥下通航和通车, 施工不受季节及河道水位的影响,大大的提高了施工功效,节约了用地、人工费等费用,加快了铁路的发展。

我国近年大面积普及高速铁路建设,桥梁技术的也已经和国外高速铁路建设接轨。京沪高速铁路是我国投资规模最大、技术含量最高的一项工程,也是我国第一条具有世界先进水平的高速铁路,桥梁长度占正线长度86.5%,是控制工期的主要施工项目,大跨度连续箱梁又是桥梁施工中的重难点。为企业以后的发展,桥梁事业更上一个台阶,总结一套完整的高速铁路桥梁新工艺,加快我国的桥梁技术发展势在必行。 五、要达到的目标、成果形式及主要技术指标

1、总结一套完整的客运专线大跨度连续梁悬臂灌注施工施工组织设计,并汇编论文发表。

2、总结悬灌梁段施工的测量与线形控制工艺,使其在以后的操作施工中得到更好的应用。编写一套测量控制工艺,申请新工艺工法收录。

3、完成挂篮线下预压试验工作,测出菱形架受力与变形的关系,制成通用表,作为施工中调整底模标高的依据。完成现浇段支架堆载预压实验工作,找出采用沙袋、混凝土预制块或两者相互结合的预压方式在实际中的优缺点。并加以改进。

4、总结大跨度连续梁跨越高速公路,刚性防护棚架设计思路及施工总结。

5、收集一套完整的客运专线悬臂灌注连续梁影像资料,进行编辑给以后的客运专线提供更直观的技术支持。

六、大跨度连续梁悬臂灌注施工 (一)、总体方案介绍

(48+80+48)m连续梁施工顺序为:先施工防护工程,然后进行现浇段施工,再施工悬臂段,最后合拢。0#块、边跨现浇段均采用满堂红轮扣支架法施工,并对支架进行预压,实测弹性变形,消除非弹性变形;临时固结主墩采用大口径钢管支撑,检算满足要求;1号块~11号及中跨合拢段块采用菱形挂篮对称浇筑施工;合拢段利用两对型钢骨架来对称抵抗梁体温度应力、T构两端不平衡弯矩等多种外力,按照先边跨合拢、后中跨合拢的步骤进行体系转换,完成连续梁的主体施工。

混凝土由拌和站集中拌制,混凝土泵车泵送入模。小型机具和钢筋等材料的垂直运输采用吊车。

(二)、悬臂现浇梁施工工艺

悬灌法施工连续箱梁工艺框图

2

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

墩身竣工、中线测试安装永久、临时支座墩旁托架搭设现浇0#段墩梁临时固结挂篮制造、试验挂篮安装、调试、就位1#悬灌段施工钢筋安装,砼浇注挂篮前移就位加设劲性支撑张拉临时预应力束梁段悬灌循环施工边跨合拢段施工解除墩梁临时支座和临时固结,完成边跨体系转换中跨合拢段施工完成全部体系转换1、0号段施工

为提高0号梁段施工质量,0号梁段施工采用钢筋一次绑扎成形、混凝土一次灌注完成的方法。

(1)、连续箱梁悬灌施工0号段施工工艺框图

测量观测点标高测量观测点标边跨直线段施工测量标高、设配重加设劲性支撑张拉临时预应力束测量标高、设配重

3

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

0#段支架设计安装0#段支架、支架预压安装临时及永久支座铺0#段底模模板设计加工支立0#段外模绑扎0#底板及腹板钢筋,布设腹板纵向预应力管道及竖向预应力筋安装0#段内模及底、腹板处端模绑扎0#段顶板钢筋,布设顶板纵向预应力管道及竖向预应力筋砼配合比设计砼拌制运输砼试件制作检测锚具进货、检验张拉机具准备安装0#段顶板处端模浇筑0#段砼0#段砼养护拆除0#段内模及外模0#段预应力筋张拉0#段孔道压浆拆除0#段支架及底模吊装挂篮、准备悬灌 (2)、球型钢支座支座安装

安装前先把支承垫石表面凿毛并大致找平,定出地脚螺栓位置,并检查其孔径大小与深度;然后吊装支座,安装支座时,根据实际情况设置0#段下支座的预留偏移量。准确对准设计位置、精确调整标高后,将支座临时固定,用C50干硬性无收缩砂浆把支座下缝隙和螺栓孔灌注密实。

(3)、临时锚固设计

根据48+80+48连续梁设计参考图提供的主墩中支点处不平衡弯矩为40556KN-m,及相应竖向支反力为33916KN,进行临时固结的设计,U35、U36主墩墩身高度分别为11m和10.5

4

钢筋试验波纹管下料钢筋下料加工模板设计加工波纹管下料模板设计加工预应力筋下料、穿束压浆机准备浆液制备中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

米,墩顶平面尺寸为4m*8.6m,计算时按照墩身11m进行设计计算。

计算依据:

1、《京沪高铁48+80+48连续梁设计蓝图》;

2、《(48+80+48)m无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁参考图》; 3、《钢管混凝土结构设计与施工规程》; 钢管混凝土支墩间距计算:

由于钢管混凝土支墩不承受拉力,所以钢管支墩的最小反力为:

NmG/2M/B0

B—大小里程两侧的钢管混凝土支墩间距

33916/240556/B0B2.39米

根据墩柱钻孔桩的布置和0号块施工方案以及承台受力的综合考虑,钢管混凝土支墩的纵向间距设计为10.3米。

钢管混凝土支墩承载力计算:

临时固结设计为四根钢管混凝土支墩,分布于墩身两侧,大小里程两侧的两根,钢管混凝土支墩采用外经120cm、壁厚1.2cm的钢管,材质为Q235B,内部灌注C30混凝土,纵向间距1030cm,横向间距550cm,高度1050cm。钢管混凝土支墩下部采用钢筋与承台联结,横向没有考虑弯矩,但是根据构造要求设置缀杆,同侧两根组成格构柱,缀杆满足构造要求。由于顺桥向产生不平衡弯矩,钢管混凝土支墩顺桥向与墩身固结,满足钢管混凝土支敦横向剪力要求即可。支敦顶面交叉连接,满足平面失稳的构造要求。计算时钢管混凝土支墩的稳定性安全系数取1.5 。

A.钢管的截面特性:

(D2d2)(1202117.62)As3.14447.6cm244(D4d4)(1204117.64)Is3.14789795.3cm46464f215MPad2117.62Ac3.1410856.4cm244d4117.64Ic3.149383804.7cm46464fc14.3MPaEc30Ac447.610856.42028.6cm2Es206E30IIscIc789795.39383804.72156368.8cm4Es206 AAs

5

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

a、钢管混凝土支墩承载力的轴心力计算

NM)2BN`(b、套箍指标

23391640556)210.3(210447.7kN13020.5kN 未出现拉力

Asf215447.60.62Acfc14.310856.4

As、f——钢管的截面面积和抗拉或抗压强度设计值 Ac、fc——钢管内混凝土的截面面积和抗压强度设计值

c、钢管混凝土支墩截面承载力设计值

N0fcAc(1)14.310856.4102(10.620.62)37374.1kNd、考虑长细比影响的承载力折减系数

le1410cmle/d1410/12011.754l10.115(le/d4)10.115(11.754)0.68e、考虑偏心率影响的承载力折减系数 构件按轴心受压考虑,即端弯矩M2=0

e00,e1.0

f、按轴心受压柱考虑时的承载力折减系数

iI/A2156368.8/2028.631.8cm*lcl/i1410/31.844.3,00.883

g、单肢承载力

le0.681.00.6800.883NuleN00.681.037374.125414.4kN1.5N`19530kN

h、高强硫磺砂浆局部受压计算

采用硫磺:石英粉:石英砂=60:13:27 ; M50 配比 参照混凝土抗压强度为 f0=32.4Mpa,考虑

22A303.142826cm1有效抗压面积:;

Ac1.96A1

Nu1f0A1(1)32.42826102(10.620.62)1.9643203.7kN

le0.681.00.6800.883NuleNu10.681.043203.729378.5kN1.5N`19530kN

6

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

满足要求。

B、格构式缀杆

横杆使用32a工字钢、斜杆使用14B号槽钢连结。

C、顺桥向联结设置

由于顺桥向产生不平衡弯矩,设立平支撑抵消纵向剪力,钢管混凝土支墩横向剪力为

*N037374.12V879.4kN8585

水平缀杆长255cm,选用28a号工字钢,截面特性:

A55.37cm2,Wx508.2cm3,Ix7115cm4,f215MPa

r711511.3cm55.37

L25522.6100r11.3

按轴心受压进行强度计算

由22.6查表得0.962

NA0.96255.372151145.2kN1.1V967.4kN满足要求

临时锚固布置图如下:

7

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

(4)、临时支架施工

0#块支架选择满堂红布置,设计纵横向间距为0.6m*0.6m,步距1.2m,横梁采用10#工字钢,底模为15mm厚竹胶板,侧模为组合钢模,上顶面及下底口设置φ32精扎螺纹钢拉杆,纵向间距1.5m,内模采用竹胶板拼装组合,钢管支撑,支架基础支撑在原有承台上。见布置图(检算资料略): 中铁一局集团工程有限公司

8

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

中铁一局集团工程有限公司 中铁一局集团工程有限公司 临时支架安装过程中和安装完成后严格检查各部之间的连接是否紧密、标高是否符合设计,不符合要求的及时改正。

搭设完毕后采用预压块堆载法对各跨支架进行预压,以消除地基和支架的非弹性变形,预压荷载不得小于箱梁自重的1.2倍,预压荷载二次加载50%—120%,分级卸载120%—100%—50%,沉降量两次相邻测量差值小于1mm,同时24小时内累计沉降不超过1.5mm,方可停止预压;预压完成并卸载之后,观测其支架的弹性和非弹性变形,根据弹性变形设置反拱,先安装底模,然后安装侧模,最后绑扎梁体钢筋;混凝土在混凝土拌和站集中拌和,混凝土罐车运输,汽车泵泵送入模;混凝土振捣采用插入式、和平板式振捣器联合振捣;混凝土浇注完毕后采用帆布覆盖,蒸汽养护。梁体混凝土在浇注过程中为预防停电等突发事件的发生,在现浇梁浇注现场准备1台120KW的发电机。

(5)、模板系统

模板分为底模、外模、内模和端模。各部分分别做如下处理:

9

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

①底模

0号段底模采用钢木组合结构模板。采用I32b工字钢做分配梁承重,再在分配梁上设的方木,方木下垫木楔块,在方木顶面铺设一层胶合板。

②外模。外模使用挂篮外模,不足部分另外加工补充。

③内模。考虑到0号段梁体内部截面变化大,模板通用性差,为便于装拆和改制模板,内模使用竹胶模板。

④端头模。端模架用角钢制作成钢结构骨架,板面用2cm厚的木板,用螺栓与内外模联结固定,以便拆模。

(6)、钢筋及预应力粗钢筋绑扎 ①竖横向预应力粗钢筋施工

竖横向预应力粗钢筋采用就地散绑法。绑扎中注意保护预应力管道和预应力钢筋,以免受损后堵塞预应力管道,或在张拉中发生断裂。

②普通钢筋施工

对图纸复核后绘出加工图。加工时,同一类型的钢筋按先长后短的原则下料。钢筋用弯筋机弯制后与大样图核对,并据各钢筋所在部位的具体情况对细部尺寸和形状做适当的微量调整。0号段普通钢筋可采用就地散绑法,对底腹板钢筋也可采用“在地面上分部预绑扎,用吊车整体吊装”的方法。钢筋保护层按由同标号混凝土垫块加以调整和保证。

(7)、预应力筋管道的设置

压浆管道设置对腹板束、顶板束在0#段管道中部设三通管,中跨底板在合拢段横隔板附近管道设三通管,边跨底板在距支座约10m附近设三通管,钢束长超过60m的按相距20m左右增设一个三通管,以利于排气,保证压浆质量。

预应力波纹管管道要用定位钢筋固定,定位钢筋牢固焊接在钢筋骨架上,如管道位置与骨架钢筋相碰时,要保证管道位置不变,将钢筋稍加移动。定位筋基本间距不大于0.6m,并保证管道位置准确。锚具垫板及喇叭口尺寸正确,喇叭管的中心线要与锚具垫板严格垂直,喇叭管和波纹管的衔接要平顺,不得漏浆,并杜绝堵塞孔道。拟采取如下措施:

所有的波纹管均在工地上根据需要长度现场卷制,减少施工工序和损伤波纹管的机会,把好材料第一关。波纹管使用前先检查其密封性和是否破损。对破损修复后能够使用的,在修复后再使用;对修复后不能使用或修复后影响穿束的,坚决不用。对密封性达不到要求的不使用。

安装波纹管前,对端头的毛刺、卷边、折角认真修整,确保圆顺。

波纹管定位必须准确,严防上浮、下沉和左右移动,其位置偏差不大于规范要求。波纹管定位用钢筋网片与波纹管之间的间隙不大于3mm。波纹管轴线必须与锚垫板垂直。为保证张拉时钢绞线不产生应力集中而断丝,保证锚垫板孔口内错台不大于5mm。

波纹管接头长度取30cm,两端平分。对留作下次待接的一端,将该端15cm中的10cm

10

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

放入本次要浇筑的混凝土中,另外5cm露出本次灌注梁段的混凝土外。被接的两根波纹管的接头要顶紧,以防穿束时在接头处的波纹管被束头带出而堵塞管道。接头处用塑料带密封,以免漏浆。

电气焊作业在波纹管附近进行时,在波纹管上覆盖湿麻袋或薄铁皮等覆盖物,以免损伤波纹管;灌注混凝土前对波纹管进行全面检查,及时发现和解决问题;灌注混凝土中,避免振动棒对波纹管的过度振动。

所有纵向预应力管道必须设置塑料内衬软管后才能浇筑混凝土。内衬软管的外径比波纹管内径小5~10mm。在混凝土初凝前将塑料管来回抽动,在混凝土终凝后抽出。对混凝土深处的波纹管尤要精心施工,绝对避免这些部位的波纹管出现问题。因为,这些部位出了问题极难处理。

(8)、顶板和腹板预留施工窗口

因模板安装后,0号段中部形成全封闭状态,人员和混凝土无法进入,使施工不能很好进行。为解决该问题,在顶板和腹板无预应力筋的部位开设施工通道,人员和混凝土借此通道进出,待混凝土灌注到接近该通道时,按要求连接钢筋和封堵模板。为解决开窗口时木板、锯末进入底板后不易清除,窗口位置提前确定并在安装模板前预先开好。

(9)、混凝土灌注与养护

0号段内预应力筋布置复杂、非预应力筋密集,要求一次灌注成型,施工难度大。为保证施工质量,采取如下措施:

①混凝土采用集中拌和、泵送入模。混凝土的拌和能力和输送能力以满足最早灌注的混凝土初凝前灌注完0号段混凝土为控制标准。

②根据0号段混凝土数量和施工难度并结合技术要求,将0号段混凝土的初凝时间定为10小时左右,坍落度控制在18cm左右。为此,在混凝土中掺加高效减水剂,粗骨料采用5~25mm连续级配的碎石。

③混凝土灌注分层厚度为30cm左右。

④混凝土灌注顺序:横隔板底部→腹板下部→底板→横隔板上部→腹板上部→顶板。灌注时前后左右对称进行。

⑤混凝土入模导管安装间距为1.5m左右,导管底面与混凝土灌注面保持在1m以内。在钢筋密集处断开个别钢筋留作导管入口,待混凝土灌注到断开部位时,将钢筋焊接恢复。在钢筋密集处适当增加导管数量。

⑥捣固用插入式振捣器大小搭配使用,钢筋密集处用小振动棒,钢筋稀疏处用大振动棒。振动棒移动距离不超过振动棒作用半径的1.5倍。

⑦对捣固人员划分施工区域,明确责任,以防漏捣。振捣腹板混凝土时,振捣人员从预留窗口进入腹板内捣固。窗口设在内模板和内侧钢筋网片上,每2m左右设一个,灌注至窗口前对之予以封闭。

11

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

⑧混凝土灌注前先将墩顶混凝土面冲洗干净,并将模型内的积水和杂物应清理干净。木模板用水泡胀,防止干燥吸水。模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。混凝土泵送至0号段后,检查其坍落度、和易性,如不合适则及时调整。

⑨在顶板混凝土浇筑完成后,用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣,确保连接处密实、可靠。

⑩预应力筋张拉与压浆。按悬灌梁段的施工方法实施。 2、挂篮施工工艺

挂篮采用菱形挂篮,其结构形式见下图:

70009671081、主构架 2、外侧模 3、底模架 4、前吊装置 5、后吊装置 6、前上横梁 1410002330007、行走及锚固系统 8、内模 9、千斤顶 10、导链500045005说明:1、本图尺寸以毫米计;2、主要技术参数:2.1. 适应最大梁段重:180T;2.2. 适应最大梁段长:4m;2.3. 梁高变化范围:7.8-4.8m;2.4. 适应梁宽:13.40m;2.5. 走行方式:无平衡重走行;2.6. 挂篮自重:60T;7000

(1)、挂篮加工

为保证精度和质量,挂篮在工厂加工,板面由大块钢板焊制而成。为确保板面平整度,面板用夹具夹紧后再焊接,并对焊缝进行磨光处理。

(2)、挂篮试验

为验证挂篮加工精度和质量,保证安全,挂篮加工后进行试拼和静载试验,以测出力与挂篮变形的关系,作为施工中调整底模标高的依据。

(3)、挂篮拼装

0号段张拉压浆完成后,在其顶板上正式拼装挂篮。拼装挂篮时,两套挂篮的构件分

12

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

别安装,以免相互干扰。安装挂篮按以下程序:清理梁面→用水泥砂浆将滑道部位找平→在找平层上画出滑道定位线→安装滑道→安装前后支座→吊装单片主桁架,对准前后支座,在桁架两侧用倒链和方木控制其位置,在后支座处将主桁架锚固在腹板竖向预应力筋上。调好一片主桁架后用同样的方法吊装另一片→调整两片主桁间距→安装前后上横梁→安装前后吊带→吊装底模架及底模→吊装外侧模走行梁及外模→在前上横梁上吊挂作业平台,在底模后横梁上焊接作业平台→调整立模标高→固定模板。

在1号段底腹板钢筋绑扎完、预应力管道调整好后安装内模和内模走行梁。将走行梁前端吊在挂篮前上横梁上,后端锚固在已灌的0#梁段上,将内模支撑在走行梁上。

3、梁体悬臂灌注段施工

连续箱梁悬灌施工工艺框图见下图:

安装挂篮挂篮预压及测试标高、中线调整及其外模就位安装或绑扎底板、腹板钢筋波纹管下料安装底板、腹板波纹管及竖向预应力筋安装内模就位安装或绑扎顶板钢筋及纵向波纹管浇筑梁体混凝土混凝土养护拆端模、处理砼接茬面锚具进货、检验张拉机具准备拆内模、松外模纵向预应力筋张拉孔道压浆前移挂篮就位至下一梁段张拉已灌注梁段的竖向预应力筋进入下一梁段悬灌施工循环

钢筋下料加工混凝土拌制、运输混凝土试件制作混凝土试件等强预应力筋下料及穿束压浆机具准备

13

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

(1)、悬臂灌注梁段的普通钢筋加工、绑扎与预应力波纹管道固定 ①钢筋

对图纸复核后绘出加工下料图,同一类型的钢筋按先长后短的原则下料。主筋采用焊接,焊接方法按规范执行。钢筋绑扎采取现场散绑或“在地面上分部绑扎,用吊车或塔吊分别整体吊装就位”的方法。

②钢筋绑扎

梁体钢筋要整体绑扎,先进行底板及腹板钢筋的绑扎,然后进行顶板钢筋的绑扎,当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时,要适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。梁体钢筋最小净保护层顶板顶层为30mm外,其余均为35mm,绑扎铁丝的尾段不要伸入保护层内。所有梁体预留孔处要增设相应的环状钢筋,桥面泄水孔处钢筋可适当移动,并增设斜置的井字形钢筋进行加强,施工中为确保腹板、顶板、底板的位置准确,根据实际情况加强架立筋的位置。当采用垫块控制净保护层厚度时,垫块要与梁体同寿命的材料,且保证梁体的耐久性。

③纵向波纹管安装

在安装悬灌梁段波纹管时,在内衬塑料管放入波纹管后需超出梁段接缝50cm以上。悬灌梁段纵向波纹管安装的其它方法和要求与0号段相同,参照实行。

④竖横向预应力筋安装

为提高竖横向预应力筋的施工质量,尽量采用整体通长粗钢筋。

粗钢筋和波纹管进场后按规范进行试验并合格后才能使用。对粗钢筋和波纹管认真存放和保管,避免受到损伤,不把粗钢筋作为电焊机的地线,尤其是已经安装到梁上的。受损伤的粗钢筋和波纹管,坚决不用。

预应力粗钢筋采用预穿束方案,即混凝土灌注前固定在波纹管内。安装时用铁丝将下端的螺帽固定限位,以避免施工中的震动引起螺帽脱离粗钢筋。粗钢筋的上端在安装后及时封闭,防止水和杂物进入管道。

在竖向粗钢筋底部用铁管或胶管将两根粗钢筋的外套铁皮管连接起来,压浆管和出浆管分别设在两根粗钢筋的波纹管顶部。

(2)、悬臂灌注梁段的混凝土施工

为保证悬灌梁段的施工质量、减少施工接缝,所有悬灌梁段均一次灌注成型。为达到设计要求,拟采取如下措施:

混凝土灌注顺序为:底板→腹板→顶板。灌注时同一挂篮的两边基本对称。混凝土由挂篮前端向后端浇筑,顶板混凝土从两侧向中央推进,以防发生裂纹。同一T构两侧的混凝土灌注量之差不超过设计规定值。

振捣腹板混凝土时,当梁段高度大于4m时,在腹板内侧预留窗口,以便插入振捣器振捣混凝土。当梁段高度小于4m时,不预留天窗,直接将振动棒放入腹板内振捣。

振捣时布点均匀,并保证波纹管和压浆管不受损伤,对角隅和锯齿板等钢筋密集处用小

14

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

直径振动棒加强振捣,并加强振捣效果检查。

灌注混凝土前,仔细检查模板的尺寸和牢固程度;灌注过程中设专人看护和加固模板,以防漏浆和跑模。

在顶板混凝土浇筑完后,用插入式振捣器对顶、腹板和新旧梁段接缝处进行充分的二次振捣,确保连接处密实、可靠。

混凝土灌注结束后,加强养护。悬灌段施工在夏秋季时采取覆盖麻袋撒水的养护方法,在冬春季时采取覆盖棉被的养护方法。

底板混凝土在初凝前抹平,顶板混凝土在初凝前拉毛,端头板在混凝土强度达到2.5Mpa以后予以拆除并凿毛混凝土。

为减少徐变的影响,将相邻梁段混凝土的浇筑龄期差控制在20d内。 悬灌梁段混凝土施工的其它要求与0号段相同。 (3)、梁体悬臂灌注段纵向预应力筋张拉

连续箱梁纵向钢绞线采用高强度低松弛型,标准强度为Ryb=1860MPa。锚具采用自锚式锚具。均采取两端对称、两侧对等的张拉措施。

①张拉准备工作

a、钢绞线除锈、下料、焊束头和穿束的要求

钢绞线防锈:钢绞线分批进货,以免货多积压而生锈。进场后做好防雨、防潮、防锈工作。除锈重点是束两端张拉范围,以防张拉时滑丝。

钢绞线下料:钢绞线下料在梁面上进行。下料长度为孔道长度+2倍的千斤顶工作长度+0.3m的束头焊接影响区+下料富裕量。下料用砂轮锯,不使用电气焊切割。砂轮片为增强型的,以策安全。切口两侧5cm处用细铁丝绑扎,以免散股。下料中和下料后避免钢绞线受损和污染。

下料按先长后短的原则进行,以节约材料。下料时经两人确认长度无差错后再切割,避免出错。下料时拉动钢铰线不要太快,避免钢铰线散盘速度跟不上拉动速度而弯折。当钢铰线出现弯折后不得使用。

钢绞线编束和做束头:将穿束端钢绞线用2~3道粗铁丝捆绑后调整各根端头之间的相对位置,使端头形成圆锥形后拧紧铁丝;根据连续箱梁钢绞线束长短不一的特点,对35m以下的钢绞线束采用钢管套筒加楔形粗钢筋的物理钢绞线束头,从而每束钢绞线均可以节省半米左右的束头钢绞线。焊接过程中,将电焊机地线捆在束头0.5m内即张拉范围以外,以免电焊机打火损伤钢绞线。束头焊接后,用手持砂轮机打磨端头,使之成为圆顺的锥形。焊束头时将穿束用的钢筋环一起焊上。尽量缩短焊接长度,以便束头在管道内顺利通行。

钢绞线穿束:对30m左右的钢绞线束用人工穿束,纵向束的穿束在混凝土强度大于10MPa后进行。用卷扬机穿束时,卷扬机即可放在本T构上,也可放在相邻T构上或附近桥墩上,具体布置视现场实际情况而定。用3T左右牵引力的卷扬机即能满足穿束要求。穿束前理顺

15

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

钢铰线,使之顺直不扭结,并用胶布将束头缠裹严实。

穿束时首先用比孔道长10m左右的单根钢绞线穿过管道,然后通过该根钢绞线将卷扬机钢丝绳拉出孔道后,用O型卡将钢丝绳与束头上面的钢筋环相连。经检查连接可靠后,开动卷扬机,进行穿束作业。穿束时,卷扬机操作者与穿入端人员保持联系,令行禁止,避免强拉、多拉。

在卷扬机牵引钢绞线束的同时,施工人员在束后不断地向前推送钢绞线束,并使两者速度基本同步,以减少牵引阻力、避免钢绞线弯折。

为保证钢绞线束顺利穿过管道,在第一次穿过孔道的单根钢绞线前端固定一个直径比束头大1cm的铁球,借以提前发现孔道内堵塞和不畅问题,并在穿束前予以妥善解决,以免穿束中出现堵塞后进退两难。

b、按规定对锚具、夹片等进行检验;对千斤顶、油泵、油表等进行配套标定;千斤顶作业空间的检查、确认;对梁体作全面检查。如有缺陷,按照监理工程师同意的方案修补完好且达到设计强度。

割除多余钢铰线:钢铰线外露喇叭口的长度为锚具厚度+千斤顶最小工作长度+15cm的张拉富余量。

安装工作锚和夹片:装好锚具后用手锤垫在木头上敲击锚具,直至不能敲动。接着将夹片装入锚孔,用比钢铰线直径略大的钢管击打夹片,使之塞紧在锚孔内。用钢管击打夹片前,调整均匀同一夹片中各楔片间的缝隙和外露量。装好后的夹片外露量基本一致且缝隙均匀,否则重装。

安装千斤顶和工具锚、工具夹片:千斤顶安装使用手拉葫芦,安装后至张拉完一直用倒链悬挂着千斤顶,以便用倒链调整千斤顶,使千斤顶轴线与管道和锚垫板轴线一致,保证钢绞线顺直,减少张拉摩阻力。为使张拉后夹片退锚顺利,在工具锚和工具夹片之间涂抹退锚材料。

安装千斤顶和工具锚、夹片符合下列要求:工作锚、限位板、千斤顶、工具锚、夹片按要求装好,工作锚位于锚垫板凹槽内,相互之间密贴;“四同心”符合要求,即预应力管道、锚垫板、锚具、千斤顶四部分基本同心;各种油管接头满扣上紧,千斤顶、油表安放位置配套正确。

C、将锚具、喇叭口上的水泥浆、混凝土清除干净;清通喇叭口上的压浆孔,保证灌浆通道畅通;对喇叭口与波纹管连接处的错台进行处理,使之连接圆顺,错台不超过5mm;对喇叭口内的多余波纹管予以切除。检查喇叭口位置是否正确,与孔道是否垂直,有问题时先对其进行处理。对锈斑不能清除干净或有损伤的锚具和夹片不使用。

②纵向预应力筋张拉施工程序

待混凝土龄期大于5天且强度达到设计值的95%和弹性模量达到设计值的100%后进行张拉。

16

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

所有纵向预应力束张拉均使用自锚式锚具、按“左右对称、两端同时”的原则进行,以下说明均建立在此基础上的。

检查油管路连接可靠、正确后,开动油泵,使钢铰线略为拉紧后调整千斤顶位置,使其中心与孔道轴线基本一致,以保证钢铰线自由伸长,减少摩阻。同时调整工具夹片使之卡紧钢铰线,以保证各根钢铰线受力均匀。然后两端千斤顶以正常速度对称加载到初始张拉力后停止加载,测量并记录钢铰线初始伸长量。完成如上操作后,继续向千斤顶进油加载,直至达到控制张拉力。初始张拉力取控制张拉力的10%。

钢铰线达到控制张拉力时,不关闭油泵,而继续保持油压在控制张拉力下2min,以补偿钢铰线的松弛所造成的张拉力损失。然后测量并记录控制张拉力下的钢铰线伸长量。

持荷2分钟油表读数无明显下降时即可关闭油泵进油阀,打开油泵回油阀使油缸退回,则工作锚自动锚固钢绞线。锚固时先锚固一端,待该端锚固完成并退去工具夹片、卸去工具锚及千斤顶、观察钢铰线无滑丝和断丝现象后,将另一端补足拉力后再锚固这一端。然后卸去这一端的工具夹片、工具锚及千斤顶,同样观察钢铰线有无滑丝和断丝现象。

当钢绞线长度较长、不能一次张拉到位时,则需多次张拉循环。多次张拉的操作方法和步骤与上述一样,只是将上一循环的锚固拉力(应力)作为本次循环的初始值。如此循环,直至达到最终的控制张拉力。

钢铰线束伸长量量测方法:在相应张拉力下量取与之对应的千斤顶油缸外伸量。将每个张拉循环中初张拉力和终张拉力下对应的千斤顶油缸外伸量的差值,作为本张拉循环中钢铰线束的伸长量。各个张拉循环的伸长量之和,即为该束钢铰线初始张拉力至控制张拉力之间的伸长量。

钢束实际伸长量ΔL的计算公式为:ΔL=∑ΔL1+ΔL2。式中ΔL1为初始张拉力至控制张拉力间的实测伸长量;ΔL2为初始张拉力下(零至初始张拉力)的伸长量,其值通过ΔL1按比例推算得出,或由10%设计张拉力与20%设计张拉力之间的伸长量推算得出。

钢铰线束张拉采用张拉力与伸长值双控法,即在张拉力达到设计要求后,实际伸长值与理论值之间的误差若在-6%~+6%之间,即表明本束钢绞线张拉合格。否则,张拉力虽已达到设计要求,但实际伸长值与理论值之间的误差超标,则暂停施工,在分析原因并处理后继续张拉。

对伸长量超标的原因分析,从如下方面入手:张拉设备可靠性即张拉力的准确度,设计对波纹管道摩阻和偏差系数取值的准确性,钢铰线弹性模量计算值与实际值的偏离,伸长量量测和计算方面的原因如没考虑千斤顶内钢铰线伸长值等。若一切正常,则封堵锚具端头,尽快压浆。

③张拉施工注意事项

a、预施应力分阶段一次张拉完成。

b、张拉在梁体混凝土强度达到设计值的95%及弹性模量达到设计值的100%后进行,

17

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

且必须保证张拉时梁体混凝土龄期大于5天。

c、预施力采用两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡束不超过1束,张拉顺序先腹板束,后顶板束,从外到内左右对称进行,各节段先张拉纵向再竖向再横向,并及时压浆。预施应力采用双控措施,预施应力值以油表读数为主,以预应力筋伸长值进行校核。预施应力过程中保持两端的伸长量基本一致。若两端伸长量相差较大时,查找原因,进行纠正。

d、预应力钢束及粗钢筋在使用前必须作张拉、锚固试验,进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试,以保证预施应力的准确。

e、千斤顶加载和卸载时做到平稳、均匀、缓慢、无冲击。

f、当气温下降到+5℃以下时,禁止张拉作业,以免钢绞线发生脆断。

g、张拉过程中不敲击和碰撞张拉设备和油管路。张拉完毕后,未压浆或压浆后水泥浆未凝固时,不敲击锚具和剧烈震动梁体。多余的钢绞线用切割机切割,切割后留下的长度不少于3cm。

h、在高压油管的接头加防护套,以防喷油伤人。在测量伸长量时,停止开动油泵。张拉过程严格执行操作规程。转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带转送。在有压下不得拧动油泵或千斤顶的接头。

④滑丝和断丝处理

在张拉过程中,多种原因都可能引起预应力筋滑丝和断丝,使预应力筋受力不均,甚至不能建立足够的预应力,从而影响桥梁的使用寿命。因此需要限制预应力筋的滑丝和断丝数量。当滑丝和断丝数量在允许范围内时,不需处理;但当滑丝和断丝数量超过允许范围时,则需处理。

滑丝判断:张拉完毕卸下千斤顶后,目视检查滑丝情况。仔细察看工具锚处每根钢铰线上的楔片压痕是否平齐,若不平齐则说明有滑丝;察看本束钢铰线尾端张拉前做的标记是否平齐,若不平齐则说明有滑丝。

滑丝处理方法:首先把专用卸荷座支承在锚具上,将专用千斤顶油缸外伸至千斤顶行程的一半后,把退锚千斤顶装在单根钢绞线上。当钢绞线受力伸长时,夹片稍被带出。这时立即用改锥或钢钎卡住夹片凹槽。然后油缸缓慢回油,钢绞线内缩,而夹片因被卡住而不能与钢绞线同时内缩。如此反复,直至夹片退出、钢绞线放松、重新张拉至设计张拉力并顶压楔紧新夹片为止。重新张拉完成后,立即进行压浆。

断丝处理方法:提高其它钢绞线束的控制张拉力作为补偿。但最大超张拉力不得超过设计和规范允许值;换束,重新张拉;启用备用束。具体采用何种方式,与设计单位商定。

⑤预应力质量控制 原材料质量控制: 预应力体系:

a、纵向预应力体系:预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,

18

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

锚固体系采用自锚式拉丝体系,张拉采用与之配套的机具设备,管道形成采用金属波纹管成孔。

b、横向预应力体系

横向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线;锚固体系采用BM15-4(P)锚具及配套的支撑垫板,张拉体系采用TDC240Q型千斤顶,管道形成采用内径70×19mm扁形金属波纹管成孔。

c、竖向预应力体系

竖向预应力筋采用Ф25mm高强精轧螺纹钢筋,型号为JL785,极限强度fpk=980MPa,屈服强度σ0、2=785 MPa,伸长率δs=7%,10h松弛率<1.5%;锚固体系采用JLM-25型锚具;张拉体系采用YC60A型千斤顶;管道形成采用内径Ф35mm铁皮管成孔。

为控制原材料质量,选择质量可靠、性能稳定的产品,把质量放在第一位;其次,到货时除厂家提供合格证外,还需按照规范进行复验,不合格的不接受使用。

预应力管道质量控制:在预应力管道曲线段,采取增加定位网数量、加大定位网钢筋直径以及将定位网钢筋与梁体钢筋焊为一体的方法,以保证管道坐标准确和成孔质量。另外为加强孔道整体刚度,防止混凝土浇筑过程中进入波纹管中,采取在波纹管内穿入PVC管或橡胶管的措施。

摩阻测试:为检验设计参数对施工现场的准确性、适应性和施工工艺的可靠性,以保证有效预应力满足设计要求,在施工中进行管道、锚具和喇叭口的摩阻测试。纵向预应力体系锚口及喇叭口按锚外控制应力的6%计算,管道摩阻系数0.23;横向预应力体系摩阻系数取0.26;竖向预应力体系管道摩阻系数取0.35。根据实测数据,检查预应力损失值并与设计允许值进行对比后报设计单位,确定进行预应力调整的必要性和调整量,确定实际张拉控制力,确保梁体最终能够获得需要的预施应力值。

张拉控制:建立预应力设备的定期配套校验制度,提高使用压力表的精度;箱梁预施应力坚持“强度、弹模、龄期”三个条件同时满足原则和“以张拉力控制为主、以伸长量进行校核”的双控标准;若张拉结果或检查中有异常,则根据问题情况,由有关单位(施工、监理、设计等)的有关人员共同分析原因后确定进一步的处理措施。

张拉后梁体收缩徐变对预应力影响的考虑:根据梁体应力与线性监测结果,还需对张拉后梁体过大的收缩徐变对预应力损失的影响采取相应的措施。相应措施与设计单位商定。

梁体上拱观测及控制:在连续梁全部成桥后的6个月内,定期测量梁体上拱度,做好记录,检查是否超限。若超限,与监理、设计单位共同分析原因、确定处理意见。

(4)、梁体悬臂灌注段竖横向预应力筋张拉

其张拉程序为:清理锚垫板,在锚垫板上作测量伸长量的标记点,并量取从粗钢筋头至锚垫板上标记点之间的竖向距离δ1作为计算伸长量的初始值→安装工作螺帽→安装千斤顶→安装连接器和张拉杆→安装双工具螺帽→张拉至控制张拉力P→持荷2分钟→旋紧工作

19

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

螺帽→卸去千斤顶及附件→1~2天后再次张拉至控制张拉力P并旋紧螺帽→量取粗钢筋头至锚垫板上标记点的竖向距离δ2作为计算伸长量的终值→计算实际伸长量Δ=δ2-δ1,将该值与理论值进行比较。若误差在±6%内,则在24小时内完成压浆;若误差超过±6%,则分析原因并妥善处理后再压浆。

竖向预应力筋张拉的注意事项:每一节段尾端与另一梁段接头处的一组竖向预应力筋留待与下一节段同时张拉,以使其预应力在混凝土接缝两侧都发挥作用。

(5)、悬灌梁纵(竖)向预应力管道压浆

孔道压浆是将水泥浆填满孔道内空隙,让预应力筋与混凝土牢固地粘结为整体,并防止预应力筋的锈蚀。为保证压浆的密实性、延长预应力筋和梁体使用寿命,采用真空辅助压浆法连续压注。孔道压浆有如下主要工作:

①孔道压浆前的准备工作

水泥浆配合比:水灰比0.35~0.4,并掺减水剂和不含氯盐的膨胀剂。掺入膨胀剂后水泥浆的自由膨胀率控制在2%左右;水泥采用强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥;若掺入粉煤灰,则符合相关规定;初凝时间大于3h,终凝时间小于24h。

切割锚外多余钢绞线:使用砂轮机切割,余留长度不低于3cm。 封锚:采用保护罩封锚,可重复使用。

冲洗孔道:孔道在压浆前用压浆机冲洗,以排除孔道和灌浆孔内杂物,保证孔道畅通。冲洗后用空压机吹去孔内积水。检查设备完好性。

②水泥浆的拌和

在拌浆机内先放水和减水剂后再放水泥,最后放膨胀剂。拌和时间不少于2分钟,拌好的灰浆过筛后存放于储浆桶内。储浆桶不停地低速搅拌,并保持足够的数量以保证每根管道的压浆能连续进行。

③孔道真空辅助压浆施工程序 a、操作工艺要点

真空压浆前,采用保护罩封锚(保护罩作为工具罩使用,在灌浆后浆体初凝后拆除)。封锚前将锚垫板表面进行清理,在灌浆保护罩底面和橡胶密封圈表面均匀涂上一层玻璃胶,装上橡胶密封圈,将保护罩套与锚垫板的安装孔对准后用螺栓拧紧,注意将排气口安装在正上方。真空压浆施工设备连接见下图。

阀3阀1箱 梁阀2阀4空气滤清器器压力表真空泵搅拌机吸浆管压浆泵

b、真空压浆作业步骤

20

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道畅通,与引出管接通。确定抽真空和灌浆端,安装引出管、球阀和接头等,并检查可靠性。

搅拌水泥浆,使其水灰比、流动度、泌水性等达到技术指标要求。 启动真空泵,使真空度达到-0.09~-0.1MPa,并保持稳定。

启动灌浆泵,当灌浆泵输出的浆体稠度与输入的相同时,将输送管接到锚垫板上的引入管,开始灌浆。压浆过程中,真空泵保持连续工作。

待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排气阀。当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与压入的浆体相当时,关闭抽真空端的所有阀门。灌浆泵保持继续工作,当压力达到0.6MPa时停止灌浆,在0.6MPa下持压2分钟。

持压中若浆体压力无下降,则关闭压浆泵及压浆端阀门,完成压浆;若浆体压力有明显下降,则在查找原因后决定应对和处理措施。

当水泥浆失去流动性前,拆卸外接管路、附件,并清洗干净。 ④质量控制措施

针对曲线孔道的特点,在每根波纹管道的最高点设立泌水管。

灰浆进入灌浆泵之前通过1.2mm的筛网进行过滤,以防止堵管。在现场对搅拌后的水泥浆做流动度、泌水性试验,并制作浆体强度试块。

每根孔道的压浆连续进行,水泥浆搅拌结束至压入管道的时间以保证水泥浆在初凝时间内压注完为度。

孔道压浆顺序为先下后上,同一管道压浆连续一次完成。冬季或气温低于5℃情况下压浆采取可靠保温措施,或掺入不具腐蚀性的防冻剂。

⑤压浆注意事项

压浆在张拉质量确认后两天内完成,并尽早进行。压浆前管道内要清除杂物及积水,压入管道内的水泥浆饱满密实。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不超过40min。

压浆泵上输浆管选用抗压能力10MPa以上的抗高压橡胶管,压浆系统上各连接件之间的连接要牢固可靠。

灌浆在灰浆流动性下降前进行。同一管道的压浆连续进行。因意外中断时,用高压水冲洗干净并处理好后再压浆。

冬季压浆时采取保温及其它相应措施。 ⑥、悬灌梁竖向预应力筋管道压浆 其压浆程序与纵向束基本相同,参照实行。 (6)、端头锚具封端

对悬灌过程中的腹板束和顶板束,在张拉压浆后将其直接浇筑在下一梁段混凝土内作为封端,不再另外封端。而对合拢后的顶板束和底板束,由于其锚头外露,因此必须另做封端。

封端的施工程序和要求如下:

21

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

浇筑封端混凝土前,首先确认无漏压的管道。然后对混凝土面凿毛,将锚垫板和锚具、钢绞线上的混凝土、砂浆等清除干净,对锚圈与锚垫板的交接缝涂抹聚氨酯防水涂料,对锚具和外露钢绞线进行防腐处理。

绑扎端部钢筋网,并将钢筋网焊在端面预留钢筋上。然后牢固地固定封端模板,以免模板移动。并在立模后校核伸缩缝宽度。

浇筑封端混凝土。浇筑时,细心插捣使混凝土密实,以免形成裂缝。

封端混凝土是保证锚具和钢绞线免受腐蚀的重要屏障之一,浇筑混凝土后,养护时间不少于7d,以保证混凝土不开裂。封端混凝土养护结束后,采用聚氨酯防水涂料对封端处新老混凝土的接缝进行防水处理。

为提高封端混凝土的抗裂能力,采用无收缩混凝土。其强度与梁体同标号,或不低于设计要求。试验室随机制作混凝土试件,以检查质量。

4、悬灌梁段施工的测量与线形控制

对于高速铁路上的桥梁,为保证线路平顺度而满足高速行车要求,对梁体成桥线性特别是收缩徐变基本稳定后的线性有较高要求。根据经验,拟采取“合理测量,现场计算,全程跟踪,动态控制”的控制方案。

连续箱梁线形控制是施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整,对结构未来状态作出预测。施工时,由于每段梁体混凝土的重量、龄期、弹性模量、结构特性、预加应力、施工荷载、挂篮变形等都在不断变化,并受到温度、材料、徐变等因素影响,使梁体各个截面的内力和位移都不断变化。施工中,为确保梁体达到合拢精度和设计线形,利用专门的线形控制软件,结合现场实际,对主梁施工的每个阶段进行挠度的动态监控。将施工过程中对影响应力和变形的数据输入程序,对结构变形进行时效分析,对结构从开始到合拢到成桥后若干时间的整个过程中任一阶段的结构变形进行计算,从而实现对结构施工过程的跟踪分析。并在施工过程中根据实际监测结果及时修正计算参数,重新计算施工中各节段的理想状态,对下一施工段作出更准确的预测,确保结构物高程和中线的偏差在允许范围内,使大桥顺利合拢,使成桥后的线形符合设计。

5、挂篮前移

挂篮主要由桁架、提吊、走行、后锚、模板和作业平台等部分组成。 ①挂篮工作原理

挂篮底外模随挂篮桁架向前移动就位后,绑扎底腹板钢筋并安装预应力管道后,将内模从已灌梁段箱体内拖至本段安装,再绑扎顶板钢筋和预应力管道,然后一次灌注混凝土。当新筑梁段预应力筋张拉和压浆结束后,向前移动挂篮,进行下一梁段施工。如此循环,直至悬灌完成。

②挂篮前移

22

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

在挂篮将要进入梁段的混凝土强度达到2.5MPa以上时,清理梁段顶面,用1:2的水泥砂浆将滑道铺设部位找平,并在砂浆找平层上画出滑道放样定位线后,安装锚固滑道。然后待该梁段张拉压浆完成后,将底模架后横梁用倒链悬挂在后上横梁,放松底模架前后吊带使底模脱模并离开梁体底面10cm左右,然后拆下底模架后锚杆;放松外模前后吊带,使外模落下。完成上述操作后,将两个5T倒链分别置于挂篮两侧桁架位置,并使其两端分别连接在梁体和挂篮上,然后拖拉主桁,挂篮底外模在主桁带动下随主桁前移。挂篮移动到位后,立即锚固主桁架和底模架,调整底模和外侧模标高,检查连接、锚固准确可靠后,即可绑扎钢筋。

③挂篮移动中的注意事项

张拉前不可松开底模。挂篮行走中专人观察偏移情况和各部位的安全状况,并及时纠偏。如有异常,立即停止施工,查找原因,及时处理。

同一T构两边的挂篮同步前移,其移动距离相差不大于50cm,以免对墩身产生不平衡弯矩。行走缓慢、连续。

每条行走轨道上不少于3根反压梁处于锚固状态。用于后锚及反压梁的精轧螺纹粗钢筋使用前必须进行强度检验。

移动挂篮中避免损伤精轧螺纹粗钢筋,避免碰撞、弯折粗钢筋。移动挂篮前了解天气情况,在大风、大雾、雷雨及冰雪天气下,停止作业。

挂篮移动过程中用两台倒链拉住挂篮尾部,防止挂篮溜滑。 6、边跨现浇段施工

边跨现浇段支架采用碗扣支架,支架顶架设横向10#工字钢横梁,底模利用20mm竹胶板经济实用,结合9×9cm方木作为纵肋,间距为18~28cm(腹板部位为18cm,底板中间部位28cm)。其工艺流程为:搭设支架→搭设作业平台→支架预压→安装支座→安装底、外模→绑扎钢筋及安装预应力管道→浇筑混凝土→养生→拆除内外模板及端模。

支座在边跨合拢前临时固定,待边跨合拢完成后解除临时固定。为保证混凝土养生期间及边跨预应力束张拉时梁体自由伸缩以避免混凝土开裂,解开活动支座固定设备,以保证梁体整体移动自如。

①基底处理

由于设计图纸反映桥址范围第一层土主要为软塑的粉质土、粘土及稍密的粉土组成,厚度0~11m承载力为140Kpa~150Kpa;故需将地基进行基底处理,处理时,先将现场整理并压实,换填60cm级配碎石,顶面施作0.2米厚C25混凝土封层。封层施工时,顶面纵横向设置不小于0.5%的坡度,并在四周设置截面不小于20cm×30cm的排水沟,以防地基被水浸泡。

②支架搭设

施工前根据地面标高和梁底标高绘制支架布置图并进行搭设。支架搭设完后,在其上依

23

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

此布置横梁、纵梁和底模。

③底模铺设

底模采用木模,底模利用20mm竹胶板经济实用,结合9×9cm方木作为纵肋,间距为18~28cm(腹板部位为18cm,底板中间部位28cm)。底模标高由顶托和木楔准确调整。模板固定后用液体胶填塞模板缝,防止浇筑混凝土中漏浆。

④支架预压

为消除基础和支架的非弹性变形及不均匀下沉,保证线形和安全,并为立模标高设置提供依据,钢筋绑扎前对支架进行预压,预压期限以支架变形稳定为度,预压重量为全部施工荷载的1、2倍。加载前对支架基础顶底部进行标高测量,测位设在梁段两端和1/2处,每断面横向设3点。

加载物选用预压块预压。加载分级进行,专人检查支架和分配梁的支承情况。加载过程中和加载完成后连续观测,直至支架变形稳顶方可卸载。

卸载亦分级进行,并量测测点标高,根据加载前后测量结果计算支架的弹性和非弹性变形,对底模进行精确调整。

⑤腹板及翼板模板安装

底模调整完毕后安装外侧腹板及翼板模板,模板采用大块模。 ⑥混凝土施工

预压结束、安装和调整模板标高后,即可绑扎钢筋、一次完成混凝土浇筑,等待合拢段施工。边跨现浇段临时支架结构示意见下图:

7、合拢段施工

梁体合拢是连续梁体系转换的重要环节,是保证成桥质量的关键。 ①合拢原则

24

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

连续梁合拢遵循“低温灌注,既拉又撑还抗剪”的原则。合拢前在适当的温度条件下使合拢段两边梁体临时连接,保持相对固定,以防止合拢段混凝土在早期因为梁体混凝土的热胀冷缩而开裂。同时选择在气温较低、温度变化小的时间进行混凝土灌注,保证合拢段混凝土处于气温上升的环境中、在受压的状态下达到终凝,从而避免混凝土开裂。

②合拢顺序

按设计提供的合拢顺序进行施工。 ③边跨合拢段施工程序与要求

a、在主墩T构悬灌施工完成前15天,完成边跨现浇段施工。

b、第一合拢段施工时,保留合拢用的挂篮后拆除挂篮的其余部分。安装但不固定合拢段模板,将其对称支撑在合拢段两侧。然后将现浇段和梁面上的杂物清理干净,将梁上施工必须的施工机具放置在指定位置(0号段上)。接着将T构及现浇段上所有观测点的高程精确测量一遍。

c、比较合拢段两侧两个梁段的高程,如果高差Δ≤15mm,则继续进行下步施工;如果Δ>15mm,则运行线控软件,计算使Δ≤15mm的配重方法和要求。然后把配重材料放在指定位置,调整Δ,使其达到要求。

d、在T构的两端分别加载平衡重(每端重量为合拢段重量的一半)。

e、为防止因热胀冷缩而对合拢段混凝土产生不利影响,在合拢段内模和钢筋安装前,选择在气温适宜(20℃左右)或设计要求的时间,按设计要求焊接型钢支撑(包括水平支撑和剪力撑),并张拉部分顶底板合拢束(张拉力按设计),从而将边跨现浇段与T构临时锁定、连成一体。

f、固定合拢段底模板和外侧模板。

g、绑扎底腹板钢筋、安装底腹板波纹管,立合拢段内模,绑扎顶板钢筋和波纹管等,做好灌注混凝土前的准备工作。

h、将合拢段的混凝土灌注时间选在一天中气温较低、温差变化比较小的午夜前后。混凝土灌注过程中,不断吊走配重。混凝土灌注结束时,应吊走该侧的全部配重。卸除平衡重与灌注混凝土同步等量地进行。

合拢段混凝土的配合比设计比普通段高一个等级,并掺入微量膨胀剂,加强振捣,以免新老混凝土的连接处产生裂缝。

混凝土作业的结束时间安排在气温回升前,灌注后由专人养护。

i、待合拢段混凝土强度和龄期达到设计后,按图纸要求张拉预应力筋并压浆。张拉前,先解除体外支撑,以消除体外支撑对张拉的影响。

张拉顺序为:先底板束后顶板束,先长束后短束,顶底板交错进行。 j、拆除合拢段内外模板和体外临时支撑。

k、边跨合拢段预应力束张拉前后各测量一次该合拢段T构上各观测点的标高,留待中

25

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

跨合拢段施工时使用。

④中跨、次边跨合拢段施工程序与要求

a、合拢段施工时,保留合拢用的一套挂篮后,拆除其余部分。安装但不固定合拢段模板,将其对称支撑在两边T构的悬臂端上。然后将T构梁面上的杂物清理干净,将必需的施工机具放置在0号段上。接着将梁上所有观测点的高程精确测量一遍。

b、比较合拢段两侧两个梁段的高程,如果高差Δ≤15mm,则继续进行下步施工;如果Δ>15mm,则运行线控软件,计算使Δ≤15mm的配重方法和要求。然后把配重材料放在指定位置,调整Δ,使其达到要求。

c、在合拢段两边的悬臂端分别吊装平衡重(各为合拢段重的一半)。

d、为防止T构因热胀冷缩而对合拢段混凝土产生不利影响,在合拢段内模和钢筋安装前,选择在气温比较适宜(20℃左右)或设计要求的时间,按设计的位置和数量焊接型钢水平支撑,并张拉部分顶底板合拢束(张拉力按设计要求),从而将合拢段两边临时锁定、连成一体。

e、固定合拢段底模板和外侧模板。

f、绑扎底腹板钢筋、安装底腹板波纹管,立合拢段内模,绑扎顶板钢筋和波纹管等,做好灌注混凝土前的准备工作。

g、将合拢段的混凝土灌注时间选在一天中气温较低、温差变化较小的午夜前后。混凝土灌注过程中,等量同步地卸除合拢段两边的平衡重。

中跨合拢段混凝土配合比设计、灌注和养护的其它要求与边跨合拢段相似,参照实行。 h、待合拢段混凝土强度和龄期达到设计后,按图纸要求张拉预应力筋并压浆。张拉前,先解除临时支撑,以消除临时支撑对张拉的影响。

i、拆除合拢段内外模板和中跨合拢段体外临时支撑。

j、中跨合拢段预应力束张拉前后分别测量全桥上所有观测点的标高,留待桥面铺装施工时使用。

⑤合拢段施工中的其它事项

合拢段体外支撑使用型钢,其型号根据受力计算确定。支撑布置要考虑避免与预应力筋产生冲突。安装支撑时,先将一端焊牢,另一端加楔稍稍打紧,待合拢段的临时钢绞线束张拉前再将楔子打紧。焊接支撑时,采取温控措施,避免烧伤混凝土。

合拢段混凝土灌注完成后养生期间,做好合拢段降温工作。可采用的降温措施有:梁顶洒水降温,梁侧喷水降温,箱梁内洒水及通风降温。

混凝土强度和弹性模量达到设计要求后尽快进行合拢段预应力束的张拉,以免混凝土受各种不利因素的影响而开裂。

若合拢气温与设计相差较大,与设计单位联系,以调整合拢时机。 8、悬臂浇筑技术措施

26

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

(1)、为保证0#段施工质量并提高其整体性,0#段施工采用钢筋一次绑扎成形、混凝土一次灌注的施工方法。

(2)、0#块支架、挂篮均在施工前进行预压,以消除支架、挂篮的非弹性变形,测出其弹性变形量。

(3)、顶板混凝土浇筑后,用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣,确保连接处密实、可靠。

(4)、所有预应力张拉采用“左右对称、两端同时”的原则。 (5)、合拢段施工选择一天最低气温时进行浇筑。 9、雨季施工保证措施 (1)、准备工作

在雨季到来前,组织工程技术人员和现场管理人员进行雨季施工准备大检查,对施工管区内的防排水设备、设施和有关的生产、生活房屋等进行一次全面细致的检查,切实做好避雷装置和防漏电措施。并且举办雨季施工岗位技能培训,提高参建职工的雨季施工应对能力。备足工程常用材料,特别是需远运的材料,防止因雨天路滑交通受阻,影响材料进场。

雨季施工的工程严格执行施工技术规范的各项规定,制定详细的施工组织技术措施,确保工程质量。编制雨季施工作业指导书,作为雨季施工中的强制性执行文件。

向当地气象部门了解历年的气象资料,并随时掌握施工进度及施工期的气象预报,提早做好安排,做到有备无患。

(2)、雨季施工组织管理保证措施

项目队成立雨季施工领导小组,组长由项目总经理兼任,各职能部门负责人为小组成员。制订和落实雨季施工工作制度。明确领导小组成员和各施工单位的责任分工,做到责任到人,各负其责。

实行雨季值班制度,与当地气象部门加强联系,遇有雨情及时通知有关单位做好预防工作。

(3)、雨季基坑施工技术保证措施

各作业队要在雨季前做好雨季施工防范,为防止雨水浸泡基坑,在顺线路方向挖排水沟,对全线的截、排水沟和既有排水设施等进行一次全面的疏通工作,并且要经常进行清理,以便大雨或暴雨造成的地面水能迅速排走,保证地面水不流入基坑和现场道路的畅通。

基坑开挖前,应多听气象报告,若有雨,且下雨之前不能完成坑内结构物的施工,则不宜进行基坑开挖。

基坑底两侧的排水沟和集水坑应加大、加深,以适应大体积抽水的需要,尽量做到雨停基坑内无积水。

基坑回填时,各环节紧跟作业,且不得填筑非透水性土壤。混凝土浇筑前要了解气象情况,尽量避开雨期浇筑,并要备有一定数量的塑料薄膜,防止混凝土突遇大雨的冲袭。

27

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

(4)、雨季钢筋施工技术保证措施

加工钢筋在钢筋棚内进行,雨天施工时,正在进行施工的钢筋骨架或已绑扎完准备浇筑混凝土的,须用棚布、雨布加以覆盖,并把中间垫高,以利排水,防止雨水腐蚀钢筋。

做好施工场地排水工作,确保沟槽正常排水能力。排水机具和设备要齐全,同时计划好机械的停放和材料的堆放位置。

雨天施工时,电力线可靠接地,防止雷击造成危险。 (5)、雨季混凝土施工技术保证措施

在雨季之前,制订防雨、防洪措施,备足水泥、砂、碎石等主要材料,为施工人员配备必要的劳动保护用品,以期达到连续施工,不间断生产。

如遇暴雨或大雨则停止砼施工。雨后进行混凝土施工时,要测定砂、石含水量并据此调整水灰比,保证混凝土质量。

雨天施工时,增加检测次数。混凝土搅拌过程中应始终注意坍落度,如与原定的不符,立即纠正。

10、防洪、防风措施

施工时,根据现场具体情况,编制实施性的防洪、防大风、台风抢险计划, 加强与当地气象、水文、部门取得联系,及时获得气象预报,掌握汛情,以便合理地安排和指导施工。组建以项目总经理为组长的防汛抢险领导小组,制定防洪防汛制度,设专人值班,全面组织灾情预防和抗洪抢险工作。在抗洪抢险领导小组统一领导下,施工队选择技术状态良好的机械设备、车辆担负抗洪抢险任务。

担负抗洪抢险任务的机械设备和车辆要由思想进步、技术全面、过硬、身体健康的人员驾驶。

施工队要有计划的维护和保养机械设备车辆,确保设备车辆处于良好的技术状态,随时准备抗洪抢险工作。

施工队要正确处理好生产与抗洪抢险的关系,在正常情况下积极完成生产任务,紧急情况下,必须听从调动,奔赴抢险,完成抢险任务。

内部各单位间及外部联络通信工具要保持畅通,同时配置必要的抢险物资和人员,做好事故应急处理预案工作。

(三)、其他安全注意事项

1、公路上方连续梁施工前,先搭设好防护网和刚性防护装置,确保梁下高速公路施工的行车及人身安全。

2、根据本工程的地理位置、周围道路、车道行向等情况,与地方公路施工部门共同研究制定符合公路施工组织要求的施工方案。

3、工程实施前,主动与地方公路施工部门联系,得到该部门的支持和指导。 4、施工期间,进出工地的车辆和人员严格遵守交通法规,服从交通管理人员的指令和

28

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

管理;接受地方公路施工部门和建设单位的监督检查,发现影响在建工程施工通畅的问题,立即进行整改。

5、在施工场地出入口设置规范醒目的交通标志,夜间开启灯光示警标志,必要时,请交警协助管理。

七、大跨度连续梁悬灌梁段线性控制施工工艺 (一)、主要控制目标及工艺

由于箱梁在悬臂浇筑施工时受砼自重、日照、温度变化、墩柱压缩等因素影响而产生竖向挠度及平面变形,砼自身还存在收缩、徐变等因素,也会使悬臂段发生变化,为使合拢后的桥梁成型及应力状态符合设计要求,达到合拢高程误差控制在15mm以内、轴线误差控制在10mm内的要求,最大限度地使实际的状态(线型)与设计的相接近,必须对各悬臂施工节段进行观测控制以便在施工中及时调整标高,为下节段模板安装提供数据。

对于高速铁路上的桥梁,为保证线路平顺度而满足高速行车要求,对梁体成桥线性特别是收缩徐变基本稳定后的线性有较高要求。根据经验,拟采取“合理测量,现场计算,全程跟踪,动态控制”的控制方案。

连续箱梁线形控制是施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整,对结构未来状态作出预测。施工时,由于每段梁体混凝土的重量、龄期、弹性模量、结构特性、预加应力、施工荷载、挂篮变形等都在不断变化,并受到温度、材料、徐变等因素影响,使梁体各个截面的内力和位移都不断变化。施工中,为确保梁体达到合拢精度和设计线形,利用专门的线形控制软件,结合现场实际,对主梁施工的每个阶段进行挠度的动态监控。将施工过程中对影响应力和变形的数据输入程序,对结构变形进行时效分析,对结构从开始到合拢到成桥后若干时间的整个过程中任一阶段的结构变形进行计算,从而实现对结构施工过程的跟踪分析。并在施工过程中根据实际监控结果及时修正计算参数,重新计算施工中各节段的理想状态,对下一施工段作出更准确的预测,确保结构物高程和中线的偏差在允许范围内,使大桥顺利合拢,使成桥后的线形符合设计。

(二)、线形控制的主要技术措施

线形控制观测点设置:箱梁观测点用钢筋头加工,顶端打磨光滑平整,外露混凝土面2cm,每段设在距梁段端部10cm处。测控以控制箱梁的底板内外边缘、翼板内外边缘及构造物的中心线为主。

29

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

观测点平面布置图观测点截面布置图

1、平面线形控制

施工前建立精密控制网,平面线形控制以CPII测量控制网为控制基准点,根据铁三院设计的禹济特大桥施工相应部分图纸所给理论数据计算出控制点坐标,采用全站仪准确测放桥梁各部的坐标。施工过程中对各观测点进行跟踪测量,通过与设计值对比来对连续梁各节段进行平面线形控制。

2、竖向线形控制

竖向线形控制以II等水准高程控制网为控制基准点,根据铁三院设计的禹济特大桥施工相应部分图纸所给理论数据计算出控制点高程,采用精密水准仪准确控制桥梁各部的高程。

1#梁段施工前对挂篮进行预压,以消除挂篮非弹性变形,测量并绘制挂篮受力后的弹性变形曲线图。然后根据弹性变形曲线图和设计图纸给出的各点反拱数据,计算出模板需要设置的预拱度。预拱度通过箱梁模板的标高来控制。对应于各端头(1#-10#)处的模板(底板、翼板)标高用以下公式计算:

Hi=H1+ H2+ H3- H4

其中:Hi——第i梁段的实际立模标高

H1——第i梁段的设计标高 H2——预拱度

H3——施工调整值(当梁体标高实测值与设计值在±15mm内时,根据实测高差在下一节段立模时调整,当数值超过±15mm时,立即报设计院,研究调整措施) H4——各节段张拉后设计挠度值

施工时根据计算出的模板标高,严格对竖向线形进行控制。

在T构0号段梁顶面和梁箱内分别布置两个水准点,以方便控测。并定期进行梁上水准点与地面水准点的联测,以掌握变化,理解动态。

30

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

收集混凝土弹性模量、加载龄期、张拉等技术参数的实际值,及时分析处理实测数据,以便适当调整预拱度值。

在已浇梁段布置观测点,观测每一梁段混凝土浇筑前后、张拉前后、挂篮就位后各已浇梁段的高程变化,为调整预拱度值提供依据。

3、温度影响控制措施

温度影响主梁挠度的主要因素之一。温度包括日温和季节温度。由于温度变化的复杂性,挠度在理想状态下计算时不可能考虑温度的影响,温度的影响只能通过实时的观测加以修正。施工中观测昼夜温度和挠度的关系,减少温差影响。

坚持换手复测,严格按监控组提供的标高值控制立模标高;标高控制以每日早晨6:00-7:00观测梁面标高数据为施工控制依据。

4、合拢段线形控制措施

合拢段因混凝土浇筑后,气温的变化会引起梁体的伸缩变形,同时梁体左右日照温度不同还会引起梁的扭曲变形,需对合拢段进行临时锁定保合持拢段无相对变形。边跨现浇段及中间节10号块施工完成后,安装边跨合拢段刚性连接骨架,进行边跨合拢段锁定,浇筑边跨合拢段混凝土,张拉边跨T14,B11~B14及边跨横竖向预应力筋,拆除主墩顶临时固结使主墩支座永久受力,张拉锚固B9~B10,拆除边跨现浇段支架,安装中跨刚性连接骨架,进行中跨合拢段锁定。

边跨合拢时,根据标高测量结果,如果合拢段两端标高偏差在15mm以内,则不用配重找平;如果标高差在15mm以上,则在T构两侧压配重将边跨10号块端部与现浇段12号块端部标高找平。为减少混凝土浇筑过程中因T构两侧重量变化产生的挠度变形对新浇混凝土的影响,加快浇筑速度,使变形在混凝土初凝前完成。

如果中跨合拢段两侧标高差在15mm以内,中跨将不采用压重;如果偏差大于15mm,则在中跨合拢段一侧用水箱压重,使中跨合拢段两端标高一致,待混凝土强度达到50MPa后,方可取消配重。

5、其它注意事项

施工过程保持与设计计算模式相一致,如施工过程中出现较大变化时,分析其影响程度,修正立模标高。

定期或不定期联测T构施工所用的水准点,以统一高程,保证可靠。

轴线采用全站仪穿线,距离采用全站仪量测;高程以0号段上所设的水准点为控制点进行测量。

设计挠度值为各施工阶段的恒载、预应力和混凝土收缩、徐变产生的挠度累积之和,未包括墩台变形、变位及温度变化产生的挠度。图纸上的挠度值是依据各种荷载的设计值进行的,如实际荷载与设计值不同,要重新计算挠度值,立即通知设计院,研究调整措施。

铺设无碴轨道时梁体的实测线形与设计线形的偏差:上拱不大于10mm,下挠不大于

31

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

20mm,通过线形控制将竖向挠度误差控制在15mm内,轴线误差控制在10mm内。

各节段梁体设计绕度值详见《施工阶段挠度表》。 (三)、人员及设备保证措施

1、监控保证体系 (1)、监控组织管理机构

项目经理部成立专业监控小组,以项目副经理王宏斌为直接领导。监控小组人员组织见下表: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 人员 王宏斌 邬苏凡 职务 项目副经理 专业工程师 主要职责 全面负责监控工作 负责监控方案编制,管理及监控数据的分析 负责平面监控方案实施,管理及监控数据的分析 负责竖向监控方案实施,管理及监控数据的赵 伟 竖向线形监控组组长 分析 卫 强 平面线形监控组组长 邹 磊 平面线形监控组组员 孙 波 平面线形监控组组员 冯小明 竖向线形监控组组员 秦 喻 竖向线形监控组组员 监控方案实施 监控方案实施 监控方案实施 监控方案实施 (2)监控组主要职责 ①负责监控方案和监控计划的制定。 ②监控仪器的调试、仪器保养维修工作。

③负责量测计划的安排与实施,包括测点埋设、日常量测、资料管理等。 ④按测点布设,量测和资料报告整理3个阶段进行监控数据的收集、整理和分析。 ⑤负责及时进行量测值的计算和绘制图表。并快速、及时准确地将信息,量测结果反馈给现场施工,以指导施工。

⑥每次量测结束后,及时进行数据计算和分析,当天将监控结果和可能出现的问题通知主管工程师,协助主管工程师制定相应措施。并及时向监理工程师汇报监控成果。

(3)、观测频率 观测内容包括以下几点:

①挂篮模板安装就位后的挠度观测; ②浇筑前预拱度调整测量; ③砼浇筑后的挠度观测; ④张拉前的挠度观测; ⑤张拉后的挠度观测;

⑥各合拢段合拢前、合拢后观测;

32

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

⑦挠度观测的关键是每日定时观测,标高控制以每日早晨6:00-7:00观测梁面标高数据为施工控制依据。合拢段施工前进行连续24h(每次间隔2h)观测,提供合拢前的数据。

⑧每次测量范围为已完成的各悬灌梁段。坚持换手复测,严格按监控组提供的标高值控制立模标高。

(4)、观测数据处理

根据每次所测数据,绘制监控结果过程曲线,了解变化过程及变化趋势,并及时向监理工程师汇报监控成果;并对比初始值,计算是否超出设计量,及时指导现场施工。

2、现场监控设备及监控网点 全站仪1台; 水准仪2台; 测微器+铟钢尺一套; 5m钢卷尺6把。

现场控制网点为:BM034,BM035,BM3077(CPI3072) (四)、控制混凝土收缩徐变的技术措施

1、对混凝土实行强度、弹性模量和龄期指标同时控制的措施。

2、严格控制箱梁混凝土施工配合比、搅拌质量和振捣质量。养生期间保证混凝土处于潮湿状态,提高混凝土质量。

3、现场对预应力筋管道摩阻进行实测并对张拉力进行修正。

4、严格控制预应力张拉时间以及二期恒载施加期限。在施加预应力时,混凝土强度、弹性模量和龄期均满足设计要求。按设计规定的方式和次序张拉,施工中不随意更改。施加预应力实行双控,严禁超或欠张拉。

5、预应力张拉完毕后及时压浆,管道压浆要密实。 (五)、附件

《跨青银高速(48+80+48)米连续梁线性控制表》 八、大跨度连续梁预压施工工艺

(一)、工程概况及目的

本桥为连续梁,除0#块、边跨合拢段和边跨现浇段采用支架现浇外,其余节段均采用挂篮悬臂浇注。故采用支架现浇段预压和挂篮预压两种预压施工工艺。

1、挂篮线下预压试验工作,测出菱形架受力与变形的关系,制成通用表,作为施工中调整底模标高的依据。

2、现浇段支架堆载预压实验工作,消除支架非弹性变形,测出支架受力与变形的弹性变化曲线,找出采用沙袋、混凝土预制块或两者相互结合的预压方式在实际中的优缺点。

3、总目标:确保连续梁成品的挠度要求,使连续梁成品变形与设计相符,确保梁体受力符合设计要求。

33

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

(二)、支架现浇段预压施工工艺 1.预压荷载和范围:

预压范围主要为腹板和翼板交点间部分,预压荷载按照最大节段重量的1.2倍计算(芯模、人群荷载及结构物自重)。

1)全桥连续梁0#块为2节段,节段体积为251.62m,节段重量654.213t。即连续梁预压荷载总重量为:785.06t,预压荷载50%标准预压块为147块;预压荷载100%标准预压块为293块;预压荷载120%标准预压块为352块。

2)全桥连续梁边跨现浇段及边跨合拢段各为2节段,边跨现浇段节段体积为96.138m,节段重量250.427t,边跨合拢段节段体积为22.078m,节段重量57.402t;所以有联合体节段体积为118.216m,节段重量307.829t。即连续梁预压荷载总重量为:369.395t,预压荷载50%标准预压块为69块;预压荷载100%标准预压块为138块;预压荷载120%标准预压块为166块。

预压布置图如下:

3

3

3

3

34

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

2.加载

加载采用分级均匀加载,按三级进行,即50%、100%和120%的加载顺序,每级加载后均静载3小时后分别测设支架的变形沉降量,做好记录。加载全部完成后,等到变形稳定后,方可进行卸载。卸载应分级进行,即120%-100%-50%-0。每级卸载后均静载3小时后分别测设支架的恢复量,做好记录。

3.沉降现测 1)仪器配备

DSZ2水准仪+测微器+铟钢尺一套,DS2电子水准仪一台; 2)测点布置

每一断面设置三个观测点,在10#工字钢上设点腹板处各一个测点,底版中心线上一个测点。

3)观测阶段

观测分成七个阶段:预压加载前,50%荷载、100%荷载、120%荷载、卸载至100%荷载、卸载至50%荷载、卸载后。每个观测阶段要观测1次。堆载结束后,测量观测6个小时安排一次,当沉降变形趋于稳定方可卸载(沉降两次差值小于1mm),卸载后继续观测一天。注意观察过程中如发支点异常或局部位置和变形过大现象,应立即停止加载并卸载,及时查找原因,采取补救措施。

4.观测成果

沉降观测数据要如实填写在沉降观测记录表上,计算出支架弹性压缩量及变形量,支架的弹性压缩结果用于模板预高设置(底模预高),绘制加载支架沉降变形曲线。

5.安全注意事项

1)用吊车加载、卸载时应派专人指挥吊车,严禁吊车大臂碰撞挂篮,加载及卸载时,注意左右及大小里程对称进行。

2)施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件及个人劳保用品必须经常检查,确保完好和使用安全。

3)进入施工现场必须佩戴安全帽,严禁穿拖鞋进入施工现场。

4)高空作业人员必须系安全带,操作平台用脚手板搭设,并将脚手板固定在支架上,防止倾斜、滑落。

5)施工现场的一切电源、电路的安装和拆除,必须由持证电工操作。 6)操作过程严格按照高空作业要求进行。 (三)、挂蓝预压施工工艺 1.预压荷载和范围:

预压范围主要为腹板和翼板交点间部分,预压荷载按照最大节段重量的1.2倍计算(芯模、人群荷载及结构物自重)。

35

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

1)全桥连续梁1#块为4节段,节段体积为52.647m,节段重量1368.82KN;即连续梁预压最大荷载为1642.58KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为410.71KN。

2)全桥连续梁2#块为4节段,节段体积为50.308m,节段重量1308.01KN;即连续梁预压最大荷载为1569.61KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为392.40KN。

3)全桥连续梁3#块为4节段,节段体积为51.628m,节段重量1342.34KN;即连续梁预压最大荷载为1610.81KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为402.70KN。

4)全桥连续梁4#块为4节段,节段体积为51.544m,节段重量1340.13KN;即连续梁预压最大荷载为1608.16KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为402.04KN。

5)全桥连续梁5#块为4节段,节段体积为49.104m,节段重量1276.7KN;即连续梁预压最大荷载为1532.04KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为383.01KN。

6)全桥连续梁6#块为4节段,节段体积为46.914m,节段重量1219.75KN;即连续梁预压最大荷载为1463.7KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为365.93KN。

7)全桥连续梁7#块为4节段,节段体积为44.982m,节段重量1169.53KN;即连续梁预压最大荷载为1403.44KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为350.86KN。

8)全桥连续梁8#块为4节段,节段体积为41.36m,节段重量1075.35KN;即连续梁预压最大荷载为1290.42KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为322.61KN。

9)全桥连续梁9#块为4节段,节段体积为39.308m,节段重量1022.02KN;即连续梁预压最大荷载为1226.42KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为306.61KN。

10)全桥连续梁10#块为4节段,节段体积为38.636m,节段重量1004.53KN;即连续梁预压最大荷载为1205.44KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为301.36KN。

11)全桥连续梁中跨合拢段体积为22.078m,节段重量574.02KN;即连续梁预压最大荷载为688.82KN。分配到单个棱形主桁架有最大荷载为172.21KN。

预压布置图如下:

3

333333333

3

36

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

2.加载

为验证挂篮加工精度和质量,保证安全,挂篮加工后进行试拼和荷载试验,其中荷载按各节段梁体重量的1.2倍设定,按照50%、80%、100%、120%分级加载,持载3个小时;加载全部完成后,按照卸载至100%荷载、50%荷载分级卸载;每级卸载后均静载2小时后分别测设桁架的恢复量,做好记录。

3.变形现测 1)仪器配备

测微器+铟钢尺一套;张拉千斤顶一套; 2)测点布置

按上图所示,每一组棱形挂篮设置四个测量断面,直接采用钢尺测量挂篮各观测点的变形值。

3)观测阶段

观测分成八个阶段:预压加载前,50%荷载、80%荷载、100%荷载、120%荷载、卸载至100%荷载、卸载至50%荷载、卸载后。每个观测阶段要观测1次。加载至结束过程中,测量观测每小时安排一次,当加载至最大时,且沉降变形趋于稳定方可卸载(沉降两次差值小于1mm)。注意观察过程中如发支点异常或局部位置和变形过大现象,应立即停止加载并卸载,及时查找原因,采取补救措施。

4.观测成果

沉降观测数据要如实填写在沉降观测记录表上,计算出桁架弹性压缩量及变形量,桁架的弹性压缩结果用于模板预高设置(底模预高),绘制加载桁架变形曲线。

5.安全注意事项

1)张拉以应力为主,以伸长量校核进行双控。实际伸长量与计算伸长量之差不得大于±6%。

2)张拉作业由专人操作,张拉第一级时在千斤顶油缸上用钢板尺量取初始伸长值(或作标计)并作记录,依次进行各级张拉并作相应记录。

3)安装千斤顶应保证使用轴线与孔道轴线一致,且同一根钢筋在穿过工作锚环与工具锚环时其孔道一定要对应。安装前要逐个检查夹具有无裂纹或变形。

4)回油及送油要平稳,忌突然加压或卸压,以免液压油冲击油缸。 九、大跨度安全通道施工工艺

施工梁体前,沿高速公路斜交搭设防护棚架,本方案采用2跨23m门式钢结构双跨双坡拼装式屋架结构,长度14米,设置5排立柱,间距5.57m。屋面采用2mm竹胶板封闭,为了竹胶板安装方便,屋面檩条间距为1.22米(竹胶板尺寸为1.22米*2.44米)。基础为C35混凝土扩大基础,平面尺寸为1m*1m,高度0.6~1m(为了调整立柱高度),设计地基承载力<200Kpa。

37

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

为避免中断交通,施工期间采用封半幅道路的绕道方式进行架设。

小里程大里程

棚架平面设计图示

侧面立柱连接图示

棚架正面图示

防护棚架计算:

屋面荷载:

2

12mm厚竹胶板 0.17KN/ m

2

屋面C型钢檩条0.07KN/ m 2

屋面支撑、系杆等0.03KN/ m

2

恒荷载合计: 0.27KN/ m

2

计算采用荷载为0.30 KN/ m

38

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

活荷载:

2

上人屋面采用0.7 KN/ m

采用sts建模计算,计算结果如下:

防护棚架现场照片

1、施工前备足所需施工材料,争取在最短的时间内将安全通道施工完毕,满足交管部门要求。

2、工程实施前,提前7天主动与地方交通管理部门联系,获取地方交通管理部门支持和指导。

3、施工期间,进出工地的车辆和人员严格遵守交通法规,服从地方交通管理部门的指令和管理。

4、加强与地方交通管理部门的联系和沟通,在交通线路上布设限速、禁停等标志、标牌,施工过程中在施工范围外延设置一排临时支墩用于隔开过往行车,协助交通管理部门进行交通管制,保证车辆行驶有序畅通。

5、两侧钢管立柱基础采用人工开挖,钢管立柱、工字钢梁采用吊车起吊安装。 6、安全通道具体施工措施及步骤

(1)、根据批准的施工方案和施工计划,在地方交管部门的配合、支持下组织实施。 ①利用每天上报批准的绕道时间进行架设支架及防护网、支架等的具体安装;

39

中铁一局集团有限公司京沪高速铁路土建工程Ⅱ标段禹济特大桥 大跨度连续箱梁施工技术研究

②与地方交管部门签订安全协议协议书;

③请示地方交管部门等有关部门做好突发事件的应急抢救、抢修措施。 (2)、具体施工方案:

①根据批准的施工方案,在支墩设计位置上,开挖支墩基础、浇注砼条形基础、安装钢管桩,在钢管顶焊接钢板,再在钢板上焊接横梁和纵梁(I40B工字钢);用方木和竹胶板搭设防护棚。并在四面焊接防护栏杆,挂防护网。

②为加快纵梁架设速度,当钢管桩、横梁安装好加工好后,利用报批绕道时间,用25t吊车,由人工配合,以一次绕道2h的工作量为界,将I40B工字钢纵梁吊安于钢管桩顶的横梁I40B上。安装时投入4台吊车(分2组),预计利用绕道时间5h。

③在交管部门技术人员的配合下,在门式钢架两侧端头处挂安全网,在支架上方两侧挂防护网,以免坠物击伤车辆和行人,严禁在施工过程中乱扔杂物。

④在桥梁施工期间,要每天一次利用绕道时间,对门架、防护网进行安全检查,发现问题及时修补,以确保施工过程中的安全。

⑤门架拆除:桥梁施工完毕后,再次申请利用绕道时间,在地方交管部门配合下,用吊车配合人工吊下I40B纵梁,纵梁先平移至两侧后用吊车吊下,最后拆除横梁和立柱。

⑥设置醒目安全警示牌,施工期间严禁跨公路搬运材料、桥下设4名专职安全员昼夜值班,做好安全检查和防护工作,门式钢架两侧还要设揽风绳抗台风,以策安全。

⑦成立安全领导小组外,同时成立由地方交管等部门参加的安全应急小组,专门处置突发事件,确保行车、人员安全。

十、结束语

我工区采用平衡悬臂灌筑法对跨青银高速公路(48+80+48m)连续箱梁的施工实践过程中,通过对挂篮的初步设计和施工过程中的不断改进,节省了大量的施工用地、支架和临时设备的投入;与专业钢构公司合作设计的跨线防护棚架,大大节省了安装时间,最大限度减少了对桥下通车的影响;在施工实践中总结的技术参数及养护工艺,使箱梁施工不受季节影响,大大的提高了施工功效,确保了施工工期;为我公司在以后大跨度连续箱梁施工积累了宝贵的施工经验。

40

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容