跨海大橋建設(shè)項目北引橋掛籃懸臂澆注法合攏段施工方案[優(yōu)秀工程方案]

1、 杭州灣跨海大 橋建設(shè)項目北引橋(50+360+50)米連續(xù)箱梁(掛籃懸臂澆注法)合攏段施工方案浙江省交通工程建設(shè)集團有限公司杭州灣跨海大 橋I合同項目經(jīng)理部二OO六年五月三日杭州灣跨海大 橋I合同段北引橋工程A25A30號墩上部結(jié)構(gòu)為五跨一聯(lián)(50+360+50)米連續(xù)箱梁,采用掛籃懸臂法施工,邊跨、次中跨、中跨合攏段的 長度 均為2米、混凝土的 方量為18.7米3.連續(xù)箱梁懸臂施工時,合攏段施工是整個施工過程中的 關(guān)鍵之一.合攏段施工的 質(zhì)量易受晝夜溫差影響,現(xiàn)澆混凝土的 早期收縮、水化熱影響,已完成梁段混凝土的 收縮、徐變影響,結(jié)構(gòu)體系的 轉(zhuǎn)換及施工載荷等因素影響.為保證本標段(50+3

2、60+50)米連續(xù)箱梁合攏段施工質(zhì)量,特編制此合攏段施工方案 .1、合攏段施工順序及施工方法的 選擇 1.1 合攏段施工順序及流程圖 合攏段施工順序為先邊跨、再次中跨,最后進行中跨合攏段施工.合攏時進行預(yù)應(yīng)力張拉前均預(yù)先拆除箱體多余水平約束.1.2 邊跨合攏所有邊跨均采用掛籃合攏,其中K25跨采用26號墩嘉興側(cè)掛籃合攏,K29跨采用29號墩寧波側(cè)掛籃合攏,掛籃的 底模、外側(cè)鋼模保留,芯模采用搭設(shè)支架鋪設(shè)竹膠板.掛籃的 總重量為53.0噸,掛籃的 底模及外側(cè)模的 一端掛在現(xiàn)澆直線段箱梁的 端部,另一端掛在懸臂端菱形掛籃上,施工時拆除其他設(shè)備和雜物.另外,邊跨施工時需注意以下問題：預(yù)留吊帶孔圖1、

3、圖2分別為直線段預(yù)留前吊帶孔和懸臂端預(yù)留吊帶孔示意圖.直線現(xiàn)澆段澆筑好后,靠合攏段一端需要沿縱向長拆除1米支架(經(jīng)計算支架仍能滿足施工荷載承載要求,為增強其穩(wěn)定性要求,在箱室下面增設(shè)兩道縱向剪刀撐),以滿足合攏段施工的 空間要求.合攏段施工時,必須保證18.9米現(xiàn)澆段不受施工載荷; 懸臂端6號塊箱室頂板預(yù)留一邊長為30厘米的 方孔,用于澆注底板混凝土.1.3 次中跨、中跨合攏次中跨合攏時采用吊籃結(jié)構(gòu)合攏.掛籃的 底模、外側(cè)鋼模保留,芯模采用搭設(shè)支架鋪設(shè)竹膠板.拆除29號墩嘉興側(cè)、26號墩寧波側(cè)掛籃后,27號墩嘉興側(cè)、28號墩寧波側(cè)掛籃前移到相應(yīng)位置.距前懸臂端和后懸臂端50厘米位置處各設(shè)一道橫

4、梁,逐根解除掛籃前吊點精軋螺紋鋼筋,縱向設(shè)置的 縱梁固定在橫梁上.用短精軋螺紋鋼筋將底模前端固定在縱梁形成吊點.全部解除后,拆除掛籃桁架,形成吊籃結(jié)構(gòu)狀態(tài).中跨合攏段用28號墩嘉興側(cè)掛籃來形成吊籃結(jié)構(gòu),27號墩寧波側(cè)掛籃拆除,吊籃結(jié)構(gòu)形成方法與次中跨方法相同.另外,次中跨、中跨施工時要注意以下問題： 注意吊帶孔的 準確性,圖3為次中跨、中跨合攏懸臂端預(yù)留吊帶孔示意圖;頂板預(yù)留一邊長為30厘米的 方孔,用于澆注合攏段底板混凝土.2 合攏前頂面標高及軸線的 觀測 在合攏以前對箱梁頂面標高及軸線進行統(tǒng)一的 觀測,并連續(xù)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 影響下的 梁體長

5、度 變化.連續(xù)觀測時間我們確定為48小 時,其時間間隔為每3小 時一次.3 合攏段混凝土澆注的 配重控制在合攏段混凝土澆注時,為保證掛籃施工箱梁兩懸臂始終處于穩(wěn)定狀態(tài)和更好控制懸臂端的 預(yù)拋高,在澆注之前,各懸臂端應(yīng)附加與混凝土質(zhì)量相等的 配重.根據(jù)澆注混凝土的 數(shù)量可計算出配重大 小 為：邊跨合攏段施工時,26號墩、29號墩兩懸臂端均配重46.8噸.圖4是邊跨合攏段施工時的 配重圖.從圖4可知,在K25、K29邊跨合攏段勁性支撐安裝之前,先在26號墩或29號墩的 兩懸臂端分別配重46.8噸,配重方式采用水袋或土袋.而在澆注邊跨合攏段混凝土時,再嚴格根據(jù)混凝土的 澆注量、澆注速度 分5次卸掉靠

6、合攏段側(cè)懸臂端的 配重46.8噸,卸配重一定要控制好,混凝土澆注完,靠合攏段的 配重也應(yīng)卸完,這樣做的 目的 是使26號墩或29號墩兩懸臂在澆注混凝土及混凝土初期硬化過程中始終保持穩(wěn)定,同時懸臂撓度 也得到控制.待邊跨合攏段混凝土強度 達到設(shè)計要求后,預(yù)應(yīng)力束道張拉、壓漿完畢,再分別卸掉29號墩嘉興側(cè)、26號墩寧波側(cè)的 配重23.4噸,保留23.4噸,另外,在27號墩、28號墩的 兩懸臂端分別配重23.4噸.次中跨合攏段合攏施工時配重狀態(tài)見圖5,而在澆注中跨合攏段混凝土時,再根據(jù)中跨合攏段混凝土的 澆注量、澆注速度 分5次卸掉兩懸臂端的 配重23.4噸,混凝土澆注完畢,配重也應(yīng)同時卸完.中跨合

7、攏段施工時配重狀態(tài)見圖6,其卸載方法與次中跨相同.值得強調(diào)的 是,加配重時橫向一定要以橋軸線對稱加載,縱向要以橋墩為中心對稱加載.4 合攏段勁性支撐及預(yù)應(yīng)力束道的 施工合攏段勁性支撐按照施工設(shè)計圖紙加工,勁性支撐不宜安裝得太早,在澆灌混凝土之前幾天安裝上勁性支撐.值得注意的 是,勁性支撐須在配重完畢后方能安裝,這樣做兩大 好處：1)抵消懸臂的 預(yù)拋高,否則,易造成橋梁線性不柔順;2)防止勁性支撐受過大 剪應(yīng)力.由于合攏段施工中,預(yù)應(yīng)力束道的 施工工程量大 、數(shù)量多,為了 能夠在混凝土強度 和彈性模量達到張拉要求后,做到及時張拉,在合攏段波紋管安裝好后,將所有鋼絞線全部提前穿入各自孔道.這樣做有

8、兩點好處：1)可以防止混凝土澆注后穿鋼絞線可能有困難、影響及時張拉;2)為臨時預(yù)應(yīng)力合攏束的 張拉創(chuàng)造條件.澆注合攏段混凝土前,在安裝好勁性支撐的 情況下,立即張拉頂、底板勁性支撐鋼管中的 合攏段臨時預(yù)應(yīng)力合攏束各兩根,其中,邊跨合攏段的 臨時預(yù)應(yīng)力束號為：頂板為24號索、底板為18號索,次中跨、中跨合攏段的 臨時預(yù)應(yīng)力束號為：頂板為23號索,底板為14號索.臨時預(yù)應(yīng)力的 張拉噸位初步定為50噸,如果合攏時的 氣溫驟然變化,張拉噸位有可能要改變,具體改變需根據(jù)溫度 應(yīng)力影響來定.待合攏段混凝土強度 達到85%設(shè)計強度 和彈性模量達到設(shè)計的 80%時,對稱張拉合攏段的 底板預(yù)應(yīng)力鋼束,先長束后短

9、束,并派專人觀測頂、底板齒塊,看是否有裂縫等異?，F(xiàn)象產(chǎn)生,如果有異?，F(xiàn)象產(chǎn)生要立即上報.縱向預(yù)應(yīng)力束道張拉完畢后,再依次張拉合攏段及直線段豎向、橫向預(yù)應(yīng)力束道.最后補拉先期的 頂板、底板臨時預(yù)應(yīng)力束到位.5 合攏段混凝土的 施工在灌注合攏段混凝土之前幾天不斷濕潤合攏段兩端交接面的 混凝土.交接面的 鑿毛也需要嚴格控制,要到位.合攏段混凝土澆注時間應(yīng)選在一天氣溫中最低的 時間,澆注完畢后氣溫開始回升,這樣混凝土膨脹受壓比較有利.本聯(lián)箱梁邊、中跨合攏段混凝土的 方量為18.7米3,混凝土澆注可在1.5小 時完成.根據(jù)當?shù)貢円箽鉁胤植家?guī)律和混凝土澆注所需時間,我們最后確定了 混凝土澆注的 時間區(qū)段為

10、2：003：30.合攏段混凝土灌注完畢后,需對合攏段混凝土進行覆蓋養(yǎng)護,合攏段左右各2-3米范圍內(nèi)也應(yīng)一起灑水養(yǎng)護,箱內(nèi)箱外均應(yīng)不間斷灑水,養(yǎng)護時間不少于7天.強調(diào)一點的 是：合攏段混凝土澆注后,需要對該跨的 頂板采取些隔熱措施,以免箱梁頂?shù)装鍦夭钭兓?.合攏段混凝土收漿后,再予以覆蓋和灑水養(yǎng)生,如混凝土面有模板覆蓋時,在養(yǎng)護期間應(yīng)使模板保持濕潤.6 合攏時的 體系轉(zhuǎn)換6.1 體系轉(zhuǎn)化的 驗算及要求中跨合攏時,假設(shè)無約束條件下,兩懸臂端自由伸長量為： (1)式中：無約束條件下,兩端懸臂梁自由伸長量;混凝土的 熱膨脹系數(shù); 每端懸臂梁長,; 懸臂梁中各分段梁某i號梁梁段長; 溫度 升高值.

11、(2)式中：兩端懸臂梁在勁性骨架支頂力作用下的 壓縮量; 勁性骨架支頂力; 混凝土的 彈性模亮; 懸臂梁中各分段梁某i號梁梁段面積;這樣,兩端懸臂梁在勁性支撐約束下,由于梁內(nèi)升溫引起的 伸長量為： (3)勁性支撐總的 縮短量為: (4)式中：中跨合攏段勁性支撐的 截面積;中跨合攏段勁性支撐的 長度 ; 中跨合攏段勁性支撐的 彈性模量; 中跨合攏段勁性支撐的 支頂力; 勁性支撐的 熱膨脹系數(shù),它與混凝土基本一致.則勁性支撐的 截面應(yīng)力： (5) 根據(jù)截面應(yīng)力條件,則有 (6) 根據(jù)合攏段變形協(xié)調(diào)條件,聯(lián)立公式(1)、(2),則有： (7) 由( 4)、(5)兩式解得： (8) 根據(jù)本工程的 實際

12、情況,公式(1)(8)中的 參數(shù)我們?nèi)?、,有了 這些參數(shù),便可計算出式(8)中右端的 值為.由于合攏段施工的 時間相對于混凝土收縮徐變來說還是短的 ,因此,勁性支撐的 壓力約為.若水化熱溫升為15,根據(jù)式(5),勁性支撐的 截面應(yīng)力為880米pa,大 大 超過了 勁性支撐的 容許應(yīng)力205米pa.因此,在邊跨合攏后,必須拆除26號墩、29號墩的 鋼支點.須拆除26號墩、29號墩鋼支點還有以下原因：本聯(lián)連續(xù)箱梁25號墩、26號墩、29號墩、30號墩為活動支座(可沿縱向方向在一定范圍內(nèi)滑動),而27號墩、2829號墩為固定支座,鋼支點的 頂部通過鋼板與箱梁連成一體,鋼板與箱梁連接處極易在箱梁和勁

13、性支撐的 收縮產(chǎn)生的 支頂力下產(chǎn)生裂縫.26號墩、29號墩的 鋼支點拆除時間為：邊跨合攏后,張拉、壓漿完畢.27號墩、28號墩的 鋼支點拆除時間為：次中跨合攏后,張拉、壓漿完畢.鋼支點拆除后,梁體落到永久支座上,實現(xiàn)了 邊跨的 體系轉(zhuǎn)換.四個鋼管樁的 拆除盡量做到同時、同步.拆除方法采用電焊機離底板底面40厘米處截斷.6.2 臨時預(yù)應(yīng)力束道張拉力的 驗算 經(jīng)進一步計算,臨時預(yù)應(yīng)力束道的 張拉總力為2000KN是足夠的 .如果天氣情況等沒有驟然變化,臨時預(yù)應(yīng)力束道的 張拉總力確定為2000KN,反之,則要重新進行計算,再確定臨時預(yù)應(yīng)力束道的 張拉力.6.3 勁性支撐安全性驗算經(jīng)計算,勁性支撐也能

14、滿足要求.附錄1：(50+360+50)米合攏段施工流程圖直線段砼澆注、養(yǎng)生3dStep 1邊跨合攏前對箱梁頂面標高及軸線進行統(tǒng)一的 觀測48小 時(時間間隔3小 時)Step 226號墩嘉興側(cè)、29號墩寧波側(cè)掛籃前移就位 (另一側(cè)掛籃不動)所需時間：1dStep 326#、29#墩的兩懸臂端配重46.8噸 所需時間：2d安裝勁性支撐及張拉臨時預(yù)應(yīng)力束道 所需時間：1d綁扎底板、腹板鋼筋及安裝其預(yù)應(yīng)力管道、穿其鋼絞線 所需時間：1dStep 4Step 5Step 6安裝芯模 所需時間：1dStep 7綁扎頂板鋼筋及安裝其預(yù)應(yīng)力管道、穿其鋼絞線所需時間：1dStep 8一邊澆注合攏段混凝土(凌

15、晨2:003:30)一邊卸掉靠邊跨合攏段懸臂端的 配重 Step 9混凝土養(yǎng)生 所需時間:大 約4d Step 10張拉所有預(yù)應(yīng)力束道，并補拉臨時預(yù)應(yīng)力束道到位 所需時間：2d預(yù)應(yīng)力管道壓漿 所需時間:1d拆除26#、29#墩臨時鋼支點，同時拆除邊跨合攏段使用的所有掛籃Step 11Step 12Step 13次中跨合攏前對箱梁頂面標高及軸線進行統(tǒng)一的 觀測48小 時(時間間隔3小 時)Step 1429號墩嘉興側(cè)、26號墩寧波側(cè)掛籃拆除,27號墩嘉興側(cè)、28號墩寧波側(cè)掛籃前移就位,并拆除掛籃的 桁架等,保留掛籃的 底模、外側(cè)鋼模保留,形成吊籃結(jié)構(gòu)狀態(tài)所需時間：2dStep 15安裝勁性支撐及

16、張拉臨時預(yù)應(yīng)力束道 所需時間：1dStep 16綁扎底、腹板板鋼筋及安裝其預(yù)應(yīng)力管道、穿其鋼絞線所需時間：2dStep 17安裝芯模 所需時間：1dStep 18綁扎頂板鋼筋及安裝其預(yù)應(yīng)力管道、穿其鋼絞線所需時間：1dStep 19一邊澆注合攏段混凝土(凌晨2:003:30)一邊卸掉兩懸臂端的 配重Step 20混凝土養(yǎng)生 所需時間:大 約4dStep 21張拉所有預(yù)應(yīng)力束道、并補拉臨時預(yù)應(yīng)力束道到位、壓漿 所需時間：4dStep 22拆除吊籃結(jié)構(gòu)Step 23中跨合攏前對箱梁頂面標高及軸線進行統(tǒng)一的 觀測48小 時(時間間隔3小 時)Step 2427號墩寧波側(cè)掛籃拆除,28號墩嘉興側(cè)掛籃前移就位,并拆除掛籃的 桁架等,保留掛籃的 底模、外側(cè)鋼模保留,形成吊籃結(jié)構(gòu)狀態(tài)所需時間：2dStep 25安裝勁性支撐及張拉臨時預(yù)應(yīng)力