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沈大与大庄高速公路连接线工程某特大桥挂篮施工组织设计

沈大与大庄高速公路连接线工程xx合同段xx特大桥跨越xx铁路部分为三跨（119#～121#孔）悬臂浇注连续箱梁结构，桥跨径为45+70+45米，位于半径为1500米的圆曲线上，箱梁顶板（桥面）横坡为3％，纵坡为1.845％。

1、悬臂浇筑连续箱梁一般构造

①预应力混凝土变截面连续梁箱梁中心处墩支点梁高4.00米，跨中梁高2.00米，梁高变化段（1#～9#段）梁底曲线采用二次抛物线，边跨9.9米范围内（10#段）为直线段。

②箱梁横截面为单箱单室截面，箱梁顶板宽12.25米，底板宽6.0米，两侧翼缘悬臂长度3.125米。箱梁顶板0号块处厚27～45cm，2～8号梁段厚27cm，支架现浇段支点处厚27～45cm；底板厚度由跨中25cm按二次抛物线变化到0号块处48.6cm并线性变化到桥墩支点处70cm。0号块梁段腹板厚度为80cm～65cm，l～3号梁段为65cm，4号梁段腹板由65cm线性变化到50cm。

③预应力混凝土变截面连续箱梁顶面横桥向坡度左低右高3．0％空分施工组织设计，由箱梁腹板高差形成，箱梁底板横桥向保持水平。

④桥墩支点中横隔梁厚度240cm，边支点端横隔梁l00cm，中横隔梁设置通行人洞，尺寸为(80x160cm)。在过渡墩支点附近箱梁底板设置直径80cm永久进人孔道。

２、总体施工组织及方案

119#～121#孔为45m+70m+45m三跨一联后张预应力钢筋混凝土单箱单室变截面连续梁。连续箱梁混凝土为C55砼,其中合拢段为C55微膨胀砼，所有砼时均采用泵送。预应力钢束分钢绞线Φ15.2和精轧螺纹钢筋（直径32、25mm）两种。施工方案包括墩顶0#块梁段支架施工，边跨支架浇注，悬臂浇注和合拢段施工四部分。

由于现场有两组（即4只）挂篮设备，考虑工期较紧4——5月，根据现场情况：只有中跨（120#孔）跨越xx铁路，两边跨121#孔桥下不走车，119#孔桥下有一条二级公路和一道基本不走车的轻轨维修铁路。拟决定只在中跨（120#孔）采取悬臂浇注法由四只挂篮在左、右幅同时施工；边跨梁段改为满堂支架现浇段逐段施工，每个T构（全桥四个）的梁段浇注时应先浇注边跨内梁块，待三天后砼强度达到70%后再浇注中跨对应梁段。

0#块梁段一次浇注成型，采用满堂支架法浇注。满堂支架需加固作为箱梁临时锚固支架,待体系转换后才能拆除。

边跨支架浇注梁段，分别位于118#及121#墩一侧，每段长度2.5～8.9米，每段一次浇注成型，采用碗扣式管架满堂支架法浇注。

悬臂梁段施工顺序按“T”构桥梁常规施工顺序施工，在悬臂梁段施工的同时，进行边跨现浇段，然后先合拢边跨，再合拢中跨。边跨合拢段施工采用满堂支架法，中跨合拢段施工采用挂篮法。

３、悬臂浇筑连续箱梁梁段划分及节点编号

悬臂浇筑共三跨，中跨共有墩顶梁段双幅4块(0号块)，设计悬浇部分双幅32块(1~8号块)，合拢段双幅2块(9#b号块)，左、右边跨分别为双幅墩顶4块(0号块)，悬浇部分双幅32块(1~8号块)，边跨合拢段双幅4块(9#a块)支架浇筑双幅2块(10号块)。各部分尺寸见附图：

悬浇箱梁总体施工工艺流程

四、详细施工方案、施工工艺

１、为了保证砼早期强度及良好的泵送性，配制混凝土的水泥使用小野田Ｐ52.5普通硅酸盐水泥，碎石使用当地优质石灰岩，5～25mm连续级配，砂子选用中砂，细度模数宜在2.6～2.9之间，水采用合格饮用水，并增添有效外加剂。

外加剂可使用减水剂，减水缓凝剂，其中减水缓凝剂可根据天气情况及是否浇注大体积混凝土等因素适当减少或不加。掺加缓凝外加剂使混凝土的初凝时间延长到10小时左右。

２、临时支座和永久支座施工

主桥边墩采用GPZ（Ⅱ）3.5DX单向盆式支座和GPZ（Ⅱ）3.5SX多向盆式支座，主墩采用GPZ（Ⅱ）15GD固定盆式支座（120#墩）、GPZ（Ⅱ）15DX单向盆式支座和GPZ（Ⅱ）15SD多向盆式支座。

（1）施工墩身时，在墩顶和支撑垫石上准确定出支座下座板各锚杆预留孔位置，精确找平垫石顶面标高，将绝对标高及相对标高的误差均控制在2mm以内。

（2）安装永久支座时，检查预留孔的孔径与深度，吊装支座，对准各锚杆孔，上紧锚杆螺栓，保证支座四周高度差不得大于2mm。支安装支座时注意：支座中心线与主梁中线应平行；支座标高应符合设计要求，且顶面水平；纵向活动支座上下导向块保持平行；支座相对滑移面保持干净。

（３）安装前，在四氟乙烯板涂硅脂，不得夹有灰尘和杂质，支座定位准确，除满足设计高程外，支座平面两个方面的水平高差不大于2mm。

为保证在合拢前的墩梁有效固结，设计采取了临时固结支座的方案。在永久支座施工前，在墩顶沿永久支座四周布置4块53cm（C55砼）临时支座，待0段张拉、压浆完成强度达到标准后，张拉预先预埋在墩身中的无粘结预应力钢绞线（张拉顺序与张拉力按图纸要求控制），从而形成临时墩梁固结。

临时支座垫块顶面标高严格按设计图纸提供的数据控制，以确保在施工过程中永久支座不受力。临时支座垫块与墩顶和箱梁底各垫两层油毛毡。

0块梁段分别处于119#、120#墩上，左右幅计4块，每块梁高3.652～4m，长10m，每块混凝土方量为166m3。根据设计要求，该节段必须一次浇筑完成。采取搭设临时支架立模现浇，

1、拟定0号节段的施工程序为：安装0号节段现浇临时支架→浇筑支座垫石及临时支座→安装永久盆式橡胶支座→安装梁段底模→托架预压→安装梁段外模→绑扎底板和腹板钢筋→安装纵横向预应力管道→安装竖向预应力筋→吊装内模→绑扎顶板钢筋→安装顶板横向预应力管道→安装泄水管、防撞墙钢筋，应力感应器等预埋件→浇注混凝土→待混凝土达到设计强度后拆模→按要求张拉并锚固各向预应力筋。

2、每块0#梁段预应力钢束施工顺序：

竖向精轧螺纹钢筋直径25mm（80束）

3、支架采用碗扣式满堂支架；承台上支架直接坐在混凝土上，承台外支架先将土基夯实，并浇筑砼垫石，作为底模支架平台。由于0#梁块底架作为临时支架有临时锚固墩梁的作用，必须进行加固：支架立杆横、纵向及横杆上下间距均为60cm，在距主桥墩前后各2m处，按间距0.6m横向立一排直径325mm的钢管作临时墩，钢管底部支撑在承台上，上部横放30cm工字钢与脚手架共同受力。

对于0号节段的临时支架应保证与梁体接触密实，采用沙袋预压，以测出支架的弹性变形，并消除塑性变形，为施工预留拱度提供准确的数据。

4、0#块的外模由四块整体式钢模板拼装而成，考虑内模梁体截面变化大，用30 cm宽小钢模改装内撑钢管加固。

5、混凝土应分层浇筑，每层厚度约30cm，先浇注墩顶部分，浇完一层后，再从一端开始分层浇注。砼应在其初凝之前浇完。

其它施工要求同悬臂段节段施工。

119#、120#两主墩“T”构完全相同（预应力钢束不同），且“T”构左、右跨悬臂部分为对称结构（1#~8#段），1#段长2.5m，2#~4#段长3.5m，5#~8#段长4m，其中最重的悬浇节段为2号梁段，混凝土量为36.5m3，重量约为100t。拟定施工程序为：待０号节段施工(含张拉、灌浆)完成后，先在其边跨方向铺设１#块底支架和模板、绑扎钢筋、安设预应力波纹管、浇注混凝土，同时在0#块砼强度达到要求的条件下，在中跨安装挂篮、模板、绑扎钢筋、安设预应力波纹管。当边跨1#块浇注三天后（强度达到70%以上），在边跨端侧堆放砼压重块（每块5t，计九块，重量与挂篮相同），才允许浇注中跨的1#块。当1#梁段混凝土强度达90%以上，采用机械穿束，待纵向预应力束张拉后，张拉竖向预应力筋，然后压浆、封锚，最后将挂篮移至下个梁段，反复循环，直至8#梁段完成，先进行边跨合拢施工，再合拢中跨。每节段正常施工期为7~8天，考虑其它因素影响，在计划安排时悬臂施工前期按10天/梁段编排。为保证工期，边跨的支架、底模必须提前施工。有关要求如下：

本次悬浇施工采用自锚式菱形挂篮四只。每只挂篮自重42.77t及全部施工荷载载重与最大节段（2#）梁块重量之比小于0.5，挂篮在正式使用前，要全面检查安装质量，并作荷载试验，以测定其各部件变形量，消除非弹性变形。在浇注梁段的过程中，要分次进行弹性变形的调整，减小弹性变形的影响。在整个施工过程中，挂篮行走和拆除要保持平衡施工。

四只挂篮配四套悬浇段模板，各段梁块模板考虑可以共用，外模采用大块整体式钢模板，按1#段梁块高度制作，当其高于箱梁高度时，高出部分伸至底模平台以下，以保证箱梁外观光洁、美观。为适应箱室变截面要求，内模采用30cm宽组合钢模拼装，，与外模、箱梁钢筋焊接顶杆进行固定。外模刚度能保证混凝土表面的平直光滑，尺寸误差要求严格，钢模表面以2m直尺检查，误差不超过2mm，外模两端轮廓尺寸相对误差不超过±1mm。在浇注混凝土前，全部模板要清除干净，保证无滞水、施工碎屑和其他附着物。翼板及侧模支撑均采用型钢支架。

钢筋采取梁上绑扎，两次成型。做法是:先绑扎底板、腹板钢筋，安装预应力钢束，待内模支立完成后，再绑扎顶板钢筋，相邻段搭接钢筋用点焊焊牢。箱梁中钢筋数量大且规格多，施工时按设计要求和施工顺序进行现场钢筋制作，吊车垂直运输，绑扎做到成型准确，严格控制好保护层，钢筋接头严格按设计及规范实施。钢筋实施期间应配合预应力管道安装成型，当预应力管道与钢筋发生干扰时，可局部调整钢筋位置或绕过管道通过，严禁截断钢筋。

根据悬臂施工主梁平衡特点，在浇注阶段要求保持平衡施工并按设计要求严格控制好箱梁截面尺寸和不对称施工荷载。每个梁段混凝土采取整体全断面一次浇注，最大一次混凝土方量为36.5m3，对于一次浇注量大的混凝土，需要掺入一定量的缓凝剂，使其初凝前浇筑完成，初凝时间延长到8～10小时，并严格控制混凝土的坍落度。混凝土振捣时，要避免振动棒碰撞模板、钢筋及其预埋件，对已经捣实并初凝或不能重塑的混凝土区段或层次，不得受到直接或间接的振动。

在整个箱梁的施工过程中，需要对箱梁的挠度及中线误差进行严格控制，建立监控系统（我处已委托大连理工大学桥梁工程研究所对箱梁的内力，位移及线形进行监控），与设计紧密配合，准确掌握预拱度变化情况，并与设计理论值比较，便于逐段控制和调整，以确保桥面线型平顺与准确。其他的要求均按施工规范要求进行完善。

本工程箱梁纵预应力钢束采取预先埋入塑料波，张拉前洗孔后再穿束；横向钢束和竖向预应力筋采用预先埋入，预先埋入的钢束，在施工中为保证管道密封良好，管道与锚垫板接口及管道加长与双通接口均用胶带密封，不致于浇筑混凝土时水泥浆渗入管道之内影响张拉质量。对于单元预应力束，单股之间应注意平行，防止扭搅，管道安装要求尺寸准确、曲线圆滑、密封性好、不漏浆。预应力总张拉顺序为：纵向预应力钢束、横向预应力钢束、竖向预应力钢筋。纵向预应力钢束张拉顺序为：按箱梁横断面钢束编号的顺序对称张拉，先张拉腹板束，再张拉顶板束，。

每节段浇筑完毕后，砼达到设计强度90%，即可张拉钢束。张拉时，采用张拉力与伸长量进行双控，预应力应按张拉顺序逐根张拉到位，严禁遗漏。钢绞线采用两端同时张拉，设计锚下控制应力1395Mpa。对于低松弛钢铰线张拉程序：0→初应力→σcon（持荷2min锚固）。

精轧螺纹钢筋张拉控制应力637.5Mpa，对于精扎螺纹粗钢筋张拉程序；0→初应力→σcon（持荷2min锚固）。根据设计要求，采用重复二次张拉工艺，预应力精轧螺纹钢筋钢筋的张拉应在挂篮前移前进行，张拉时横桥向隔位张拉。每一节段悬臂尾端的一组竖向预应力粗钢筋留待与下一节段同时张拉，预应力钢筋张拉锚固时，砼强度不低于90%的设计强度。竖向预应力钢筋张拉完毕后，利用冷切割对外露部分进行切割。

预应力张拉期间指派专门人员仔细观测标高、横向位移、支架变化及是否断丝等情况，若发现异常，及时通知监理和设计，分析原因，共同研究，找出解决问题的办法。

预应力张拉完成并符合要求后应及时进行压浆、封锚。要求如下：

①、压浆前要用压缩空气或高压水清除管道内杂质、及润滑剂等。

②、水泥浆的水泥标号不低于52.5级，掺入适量减水剂或膨胀剂，水灰比采用0.3～0.35，水泥浆的泌水率最大不超过2%，水泥浆稠度控制在10～18s之间。

③、压浆应由下向上进行，确保砂浆饱满，对曲线孔道和竖向孔道一般应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。

④、压浆用真空辅助灌浆工艺，压浆前用真空泵将管道内真空度达到80%以上，活塞式压浆机的最大压力一般为0.5～0.7Mpa。

⑤、压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。

⑥、压浆后应先将其周围冲洗干净并凿毛，然后设置钢筋网和浇筑封锚混凝土。封端混凝土必须严格控制梁体长度，多余长度用切割机切除，长期外露的金属锚具，应采取防锈措施。

⑦、在压浆过程中，应做好施工记录。

（三）、边跨现浇段施工

由于现场只有四只挂篮，为保证悬臂箱梁工程进度，将边跨悬浇段由设计悬浇施工改为逐段现浇支架法施工，与T构悬臂对应梁段同时施工。在逐段浇注梁块同时施工118#、121#墩边跨现浇段。现浇支架及底模基本与0#块相同，逐段浇注侧模用0#块模板（四套），边跨现浇段侧模采用木胶板外撑方木组合而成。其施工程序为：地表处理→搭设支架→铺设底模平台并预压→立模、绑扎钢筋、埋设波纹管并穿束→浇注混凝土并养生→张拉预应力并灌浆。

全桥共6节合拢段，边跨4节，中跨2节，各合拢段长度、高度均为2.0米，每节混凝土量14.7m3，采用C55微膨胀混凝土。当合拢段砼达到设计强度90%后，对称张拉合拢束，先长束，后短束。对称张拉底板束，先拉长束，后拉短束。在悬浇段与边跨现浇段施工完后，先采用现浇支架法进行119#、121#孔边跨合拢施工，待体系转换之后，再用挂篮进行中跨120#合拢施工。

合拢前，在悬臂两端适当位置压重，并于浇筑过程中逐步拆除，使悬臂扰度保持稳定。混凝土灌注选择在一天中气温最低、温差变化比较小的时间开始灌注，尽可能安排在气温回升之前结束。灌注完及时砼顶面覆盖，箱体内外以及合拢段前后1米范围内，由专人不停洒水养护。

中跨合拢施工时，将挂篮前移，形成合拢段吊架平台。中跨合拢段施工程序为：调整吊架底模平台（收紧所有拉杆螺栓，使模板贴紧已浇梁面，两悬臂端竖向高差及水平偏差在1cm以内，并在悬臂端采用沙袋压重，确保荷载平衡）→连接中跨合拢段梁劲性骨架→张拉部分合拢钢束（Z6、2束，H2、2束）→安装模板绑扎钢筋、安装剩余中跨合拢预应力束预应力管道→快速浇注混凝土，同时同步等效卸载沙袋，浇注后加强养护→混凝土强度达设计强度后，张拉中跨底板束→张拉中跨合拢段横向预应力、竖向预应力并灌浆。

合拢段的施工，应组织好人力和物力，重点控制：完成时间短，温差小，保证混凝土强度达到要求，加强养护，以确保合拢段箱梁质量。

对于箱梁及合拢段C55号高强混凝土的性能试验及施工工艺，必须进行严格控制，保证浇注进度和振捣密实，并做到箱梁混凝土颜色一致，表面光洁。

其他未尽事宜参看设计图纸的说明及施工流程图。

第七节　悬臂现浇连续箱梁

现浇梁施工主要包括挂篮设计安装、0#梁段施工、悬浇段施工、边跨段施工、合拢段施工及体系转换。

（二）、0#梁段的施工

1#~8#梁段均采用挂篮悬臂浇注。

(1)挂篮的设计和使用

本悬浇段施工中使用菱形挂篮，这种挂篮具有移动方便、作业空间大、模板支立快速等优点，因而大大提高了施工进度。其构造如下:

①主桁系由3个菱形桁架组成，桁架杆件与横梁均由型钢组焊，主桁，后部通过精轧螺纹钢锚在已成梁体上（可利用已成梁体的竖向预应力筋），中部和前部设横梁形成悬臂吊架，承受模板和梁段钢筋混凝土的重量。

②悬吊系由吊杆、吊杆座千斤顶等组成，吊杆为直径32毫米的精轧螺纹钢。

③挂篮的行走系由其后部反扣滑道、中部的正压滑板与铺设在梁体上的轨道组成，行走时以3个100KN手动葫芦牵引挂篮移动。

④模板系由底模、侧模、内模组成，其中底模为整块钢模，用厚8毫米的钢板做面板、以大尺寸型钢作主肋、小尺寸型钢作加强肋组焊而成。内模采用开启式，钢木组合结构，以梁内箱的两个上倒角为轴实现开合，以缩短梁的生产周期。

⑤挂篮上设工作平台，以保证安全施工。

挂篮的拼装采用分片组合，再将各片进行拼装，其拼装顺序为:铺设轨道→安装主桁、吊架及后锚→安装连接系→安装前后横梁→安装外模板→安装内模板→安装工作平台。

⑥挂篮加载试验：主要做两方面内容，一是检验挂篮强度和稳定，取最大梁段重超载1.1倍检验,二是检验挂篮刚度,按各段荷载分级加载,画出位移曲线。具体加载试验在挂篮预制场进行，将两品菱形桁架底对底固定，安装锚具及钢绞线，使用千斤顶张拉，逐级加载测量变形量，满足设计要求后，进行数据整理，为以后挂篮施工调正标高留取参考数据。

(2)钢筋、波纹管和预应力束的安装

由设在铁路旁的混凝土搅拌站生产混凝土，水平运输使用混凝土搅拌运输车，顺便桥运至指定地点后，垂直运输使用混凝土输送泵，直接输送到灌注点。

除前面所述每个梁段的混凝土必须在最早灌注部分终凝前一次完成外，更重要的是要确保悬浇梁对称灌注，为此，采取以下措施:

A、底板、顶板与腹板混凝土采用不同的塌落度，并根据气温的变化进行调整。

B、运到梁段的砼不直接倾倒入模，而卸置在预设的钢板上，人工二次拌合后再入模，每次拌合的混凝土必须全部入模，不与下一盘混凝土混合。

C、腹板混凝土通过扁串筒入模(扁串筒系根据梁段的钢筋和波纹管的间距专门加工)，串桶底面与混凝土灌注面保持50cm内。灌注时两腹板混凝土面高度要一致，混凝土分层厚度不得超过35厘米。

D、入模的混凝土采用Φ50和Φ30插入式振捣棒振捣，钢筋密集处用小振捣器，稀疏处用大振捣棒。振捣棒距离模板5~10cm，对角隅和锯齿板处要加强振捣。

E、每次灌注的混凝土必须在最早灌注的混凝土初凝前全部灌注完。施工时应根据梁段混凝土数量，拌和、运输、浇筑时间，确定混凝土初凝时间。

F、设专职指挥员，负责分配两个梁段的混凝土，确保对称灌注。

G、必须保证混凝土连续灌注，并要特别注意底板与腹板的连接质量，充分作好准备工作。

H、灌注混凝土前，仔细检查模板的尺寸及稳定性，在灌注过程中，设专人看护模板，以防漏浆和跑模。

I、相邻梁段混凝土，应严格控制相邻两次混凝土浇筑的龄期差不得大于20天，新旧混凝土结合面应彻底清除浮浆，凿毛洗净。

J、为随时检查混凝土质量和控制拆模、张拉、端部凿毛时间，每个梁段需做15组以上的试件。

118#、121#墩处10#、9#块为边跨支架现浇。支架在墩旁搭设临时支承平台，地基压实后浇筑20~30cm砼后，搭设万能杆件支架，在其上进行分段浇筑，边跨11.9m，分8.9m现浇段（10#），2.00m合拢段（9#a、9#c）。环绕支架布设如下图：

支架顶部采用I32工字钢做纵横分布梁，底模下工字钢下铺设木楔，以便模板的拆卸，底模、侧模、端模为整体钢模，内模为木模。支架预压后，绑扎钢筋，浇筑砼并养生。为使边跨合拢时现浇段能随先浇注“T”构自由收缩，避免砼拉应力过大而产生裂缝。可在支架下设置钢滚筒，使整个支模板新浇砼能随悬臂段作顺桥轴方向水平移动。

5、合拢段施工及体系转换

（1）、边跨合拢段施工

（2）、中跨合拢段施工

①中跨合拢段施工程序：总体按先边跨，后中跨的原则，在边跨合拢段完成后，将悬臂挂蓝改装成简支挂蓝，安装中跨合拢段刚性连接，按设计要求对称张拉Z7、H2合拢束至100％张拉力，立模、绑扎钢筋、浇注中跨合拢段DB13／T 5181-2020 尾矿库溃坝泥石流数值模拟技术规程.pdf，砼龄期7天且达到90%的设计强度后张拉至100％并压浆，达到强度后，张拉竖向预应力筋并压浆，拆除临时支座。

②合拢的准备：中跨合拢段施工时，挂篮后退，将相邻两个悬浇段的梁端面杂物清理干净，在边跨端部设配重水箱。然后将相邻两个悬浇段上所有观测点的标高精确测量一遍。比较合拢段相邻的两个悬浇段顶面标高，如果其高差△≤10mm，则着手下一步施工，如果△＞10mm，计算使△≤10mm时的水箱配重所需的重量及布置位置，按运算结果，调整△。

③混凝土灌注：选择在一天中气温最低、温差变化比较小的时间开始灌注，拌制混凝土时，将混凝土强度提高一个等级，并掺入微量铝粉作膨胀剂，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，则根据掌握的天气情况，尽可能安排在气温回升之前。混凝土灌注完毕，顶面覆盖双层草袋，箱体内外以及合拢段前后1米范围内，由专人不停洒水养护。在合拢段混凝土灌注过程中，随着灌注的进度，将配重水箱中的水按与灌注砼重量逐渐放掉。

④合拢段预应力张拉：中跨合拢段混凝土强度达到设计强度的90%时，按设计图纸提供的张拉顺序张拉、压浆。

⑤真空压浆工艺及控制：压浆用水泥采用普通硅酸盐水泥，强度等级为R52.5级，掺入适量微膨胀剂或减水剂，保证压浆饱满密实。

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