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下王祥特大桥连续刚构悬挂施工方案

黔桂线扩能改造工程QG7标

下王祥特大桥48m+88m+48m预应力砼连续刚构

中铁四局集团黔桂铁路扩能改造工程指挥部

二00六年五月二十八日

GB/T 42209-2022标准下载下王祥特大桥48m+88m+48m预应力砼连续刚构

黔桂铁路扩能改造工程指挥部第四项目经理部（章）

中铁四局集团黔桂铁路扩能改造工程指挥部（章）

编制依据及原则…………………………………………………1

工程概况……………………………………………………………1

组织机构及施工部署……………………………………………3

挂篮悬浇施工工艺流程框图………………………………………7

主要施工方法………………………………………………………8

六、挂蓝的结构特性……………………………………………………15

七、挂篮悬臂浇注施工…………………………………………………18

八、边跨现浇段施工……………………………………………………20

九、合拢段施工…………………………………………………………21

十、施工控制……………………………………………………………23

十一、进度安排及控制…………………………………………………29

十二、质量保证措施……………………………………………………30

十三、安全保证措施……………………………………………………42

十四、文明施工、环保措施……………………………………………45

十五成品及半成品保护措施…………………………………………45

十六、0号块托架计算书……………………………………………….46

1）、《黔桂铁路扩能改造工程下王祥特大桥施工图》；

2）、国家和铁道部现行铁路设计规范、施工规范和验收标准及地方行业纪律法规等；

3）、现行铁路施工、材料、机具设备等定额及现场实地勘察情况；

4）、全线指导性施工组织的方针、目标。

5）、投标文件、招标文件和施工合同开竣工日期及业主的相关要求；

6）、我单位积累的成熟技术，施工方法以及多年来所从事同类工程的施工经验，并结合本项目现有的施工管理水平。

1）、科学组织、全面计划、确保工期。

2）、强化质量管理、精心施工、争创全优工程。

3）、加强安全管理、做到文明施工。

下王祥特大桥为绕避大山矿区，受地形控制而设的山间谷架桥，位于南丹县小场镇下王祥屯附近，桥址区属剥蚀构造低山地貌，地形起伏比较大，沟壑纵横发育；线路位于丘包顶部，沟谷内多为水田或旱地；斜坡多为树林，坡面杂草丛生，植被发育；斜坡横坡约20～40°，地面高程690～800m,相对高差约110m，整个桥位交通的条件较差。

全桥全长918.11m，单线，24墩2台，全部位于12.8%上坡直线上。主跨为(48+88+48)m预应力混凝土连续刚构，为单箱室、变高度、变截面箱梁，梁体全长185.0m，支墩处梁高5.8m，跨中及边跨梁端处梁高3.3m.梁体下缘除中跨中部10m梁段和边跨端部9.5m梁端为等高直线段外，其余为二次抛物线，抛物线方程为f(x)=x2/465.124+3.3m。箱梁顶板宽6.0m，箱宽4.0m，除边跨梁端顶板厚由34cm渐变至70cm外，其余梁端顶板厚34cm,地板厚34～60cm,腹板除梁端厚度由30cm渐变至80cm外，其余厚度30～50cm变化。

铁路等级：Ⅰ级；设计荷载：中—活载；设计速度：140km，预留160km；

设计洪水频率：1/100；检算洪水频率：1/300；

地震烈度：地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反映谱特征周期0.35s；

根据施工现场情况，0#块采用工字钢和槽钢组成托架的施工方法；1#~10#块采用挂篮悬浇的施工方法；边跨合拢段与中跨合拢段采用型钢吊挂篮外底模的方法浇筑。各段“T”构梁除0#块外分为10对梁段，箱梁纵向分段长度为3*3.0m+7*4.0m，0#块长12.0m，重达566.8吨，中跨合拢段长度为2.0m，边跨合拢段长度为2.0m，边跨现浇段长度为3.50m，悬挂梁段最大重量为82.5吨。

挂篮采用我局自行设计的整体移动式菱形挂篮，自重38吨。该套挂篮曾多次用于类似桥梁的施工，使用性能良好，其特点是：结构简单、受力明确；无平衡重；移动方便；作业面开阔等。

三、组织机构及施工部署

下王祥特大桥连续刚构施工组织机构

指挥部总负责人：张武荣、洪明

指挥部技术负责人：余春河、何刚强

项目技术负责人：朱德军、张林

项目现场负责人：向启昌

项目设备负责人：高占收

项目物资负责人：彭新民

为了更好的加强现场施工管理，保证工程质量及进度，根据工程需要，每个对称梁段施工工序、工作天数及使用人员配备如下：

负责行政和技术及现场等全面管理

施工组织设计、图纸、标高控制、指导施工等

挂篮施工及现场施工质量控制交底，质量验收检查

挂篮施工及现场施工安全交底，安全检查

负责材料进购、管理和使用

顶板钢筋及预应力管道设置

根据本工程特点，结合当地情况，钢材、水泥、预应力筋、锚具等由指挥部批准的供货厂家供应。使用前必须经试验检验合格。

方木100×120mm

镀锌铁皮0.75mm厚

方木100×100mm

根据施工方案及施工进度安排，并考虑到下王祥特大桥施工条件等因素，满足连续刚构正常施工的需要，混凝土采用大山搅拌站拌制混凝土，20、21号墩间布置2台混凝土输送泵，灌注20、21号墩上“T构”及19墩边跨混凝土，22号墩大里程边跨混凝土采用吊机在23墩预留吊机平台上进行砼浇筑；其它临时设施按照下王祥特大桥下部结构原设计施工平面布置，但要加强原有场地整理及施工便道的养护，完善水、电管线路的布置。

具体布置见施工平面布置图.

挂篮悬浇施工工艺流程框图

20#、21#墩身施工完成后，在墩顶安装托架，进行水袋预压并施工0#节块；之后在0#节块上拼装连体挂篮，施工1#节块；1#节块预应力施工结束后，挂篮解体，开始对称悬臂浇筑1#～10#标准节块，并保证20#、21#墩的两个T构基本同步；标准节块施工的同时，完成边跨现浇段的支架搭设、混凝土浇筑。最后按照先中跨合拢后边跨合拢的步骤进行体系转换，完成连续刚构的主体施工。连续刚构施工步骤如图所示。

连续刚构施工步骤示意图

该桥共投入2套（4副）挂篮施工。所需的小型机具和钢筋等材料的垂直运输采用塔式吊机，施工人员上下采用工业电梯，混凝土浇筑采用泵送，输送管道沿墩身爬升至工作面。

根据施工图及挂篮施工工作面要求，首先浇筑0＃块。0#块为箱梁与墩身连接的隅节点，截面内力最大且受力复杂，梁体内钢筋密集，预应力管道高度集中，加之主墩处有2道横隔板，结构非常复杂，是连续刚构悬灌施工的一大重点、难点。

托架搭设完毕后采用吊挂水箱法进行等载预压，0#块托架设计见下图:

0#块外侧模板采用木模配一定的特制钢模板；内模采用木模，钢管架支撑；底模采用在托架上设型钢立柱及方木骨架，上铺竹胶板面板，底模安装完成后采用水袋等载预压，来消除非弹性变形，设观测点测量弹性变形，作为施工标高控制的依据；横隔板模板采用竹胶板面板，后衬10x10cm方木骨架。竹胶板用铁钉与方木钉牢，板间拼缝应严密，不得有错台、翘曲或较大缝隙，防止浇注混凝土时漏浆及底板不平顺。为保证模板结构尺寸，模板之间设对拉杆予以固定。

1.3、钢筋及预应力管道安装

钢筋绑扎按设计图纸及规范要求进行，0#块钢筋种类、数量大，构造复杂。施工前对所有的钢筋大样进行复核使之与箱梁的尺寸相对应，制定0#块箱梁及其横隔板钢筋绑扎方案，分清绑扎先后顺序使箱梁钢筋与横隔板钢筋绑扎交错进行，互相协调，同时选择好钢筋保护层的支垫方式，底板采用高强度规格的砼垫块，侧面保护层采用标准尺寸的塑料垫块，并注意各种预埋件及预留孔的位置、尺寸、规格，不得遗漏。钢筋在钢筋棚集中加工，现场绑扎焊接成型，钢筋焊接工人要持证上岗。

0#块集中了该桥大部分纵向顶板预应力束管道，管道预埋时每隔80cm设置定位钢筋，定位钢筋用φ8短钢筋做成井字形，焊于梁体钢筋骨架上，以保证管道定位准确牢固，防止混凝土振捣时波纹管道上浮，引起预应力张拉时产生沿管道法相的分力，轻则使梁体的内力分布不合理，重则产生混凝土崩裂，酿成严重事故。

为防止水泥浆渗入波纹管，堵塞预应力管道，混凝土浇筑前在纵向管道内插入略小于管道直径的PVC管。

梁体混凝土设计为C50高性能混凝土，要求三天的强度达到张拉要求强度以上，龄期强度按照配合比设计要求达到115%以上，为了减小收缩、徐变对梁体的影响，在设计混凝土的施工配合比时严格控制水泥用量，并保证混凝土的弹性模量达到100％要求。

混凝土浇筑采用泵送方式，0#段混凝土浇筑从底板开始前后、左右对称浇筑，混凝土浇筑顺序：由0#段中心分别向两端分层浇筑，先底板再腹板后顶板。待底板浇筑完毕后将腹板、顶板一次性浇筑完成。

混凝土采用插入式振动棒捣固密实，混凝土浇筑完后及时进行覆盖养护，特别是加强对箱体内侧与外侧的撒水养护，避免因养生不当造成混凝土的开裂。当混凝土强度达到设计强度的80%，且不少于3天的龄期后张拉预应力束，张拉顺序为先腹板束，后顶板束，左右对称张拉，并应将单根钢绞线预张拉。张拉完后，及时进行压浆处理。

1#～10#块采用挂篮悬臂浇筑，悬浇段最大长度4.0m，最大重量82.5吨。受0#块长度限制，施工1#块时挂篮连体，1#块施工完毕后，挂篮解体成各独立体系平衡施工2#及以后各节块。标准节块施工工艺流程见下图：

标准节块施工工艺流程图

2.1挂篮的结构特性

2.1.1挂篮的结构型式

挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行及锚固系统、模板系统共四大部分组成，结构示意图见下：

1后锚梁　2后锚杆　3　桁架走行轨4　主桁架　5　前吊梁

6内模吊杆　7主桁平联　8　底模吊杆　9外模吊杆10顶对拉杆

11底模后锚杆　12底模纵梁　13外模滑道　14内模滑道　15　底模滑道

16腹板对拉杆17底对拉杆　18　外侧模

1）、菱形桁架：桁架是挂篮的主要承重结构，由［32槽钢加工而成，分立于箱梁腹板位置，其间用型钢组成平面联结系。后锚梁和前吊梁由两根I40字钢组焊而成。

2）、提吊系统：吊锚杆均采用Φ32mmⅣ级精轧螺纹钢筋。前吊杆下端锚固于底模横梁及内、外模的滑道上，上端吊挂于桁架的前吊梁上。后锚杆下端亦锚固于底模横梁及内、外模的滑道上，上端则锚固于已完梁块的混凝土表面。吊锚杆的调节通过2个10t的千斤顶及扁担来完成。

3）、模板系统：箱梁外模外框架由槽钢与角钢焊而成，模板围带采用槽钢，板面为6mm厚钢板。模板设计为组装活动式，可根据梁段的高度和长度变化随时接长（高）和拆卸。外模支承在外模滑道上，前端通过外模前吊杆吊于桁架前吊梁上，后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁翼板（在施工翼板时设预留孔）。

内模由内模桁架、斜支撑以及组合钢模等组成。内模安置在由内模桁架和斜支撑组成的内模框架上，内模框架支承在内模滑道上，前端通过内模前吊杆吊于桁架前吊梁上，后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁顶板（在施工顶板时设预留孔）。

底模直接承受悬灌梁段的施工重力，由底模纵横梁和底模板组成，底模纵横梁均由2［30槽钢加工而成。底模面板采用6mm厚钢板，背后焊接扁钢骨架。底模宽度比箱梁底宽少8～10mm。在浇筑混凝土时，利用底对拉杆使两侧外模将底模夹紧，以防漏浆。底模架前端设操作平台，供梁段张拉及其他操作。

4）、走行及锚固系统：在两片桁架下的箱梁顶面铺设两根钢轨，在钢轨与主桁的前后支点间设滑行拖船，前移时，先在桁架后锚梁上安装好配重，保证其抗倾覆稳定系数不小于2，然后前端用两个5T导链牵引，挂篮即可前移。轨道分节长度按梁段长度制作。

为保证加工精度，挂篮桁架各杆件及模板骨架均由工厂加工制作，并进行试拼装和预压。

2.1.2挂篮主要性能参数(待定)

1）、挂篮自重：38T

2）、适用最大梁段重：150T

3）、适应梁段长：3.0～4.1m

4）、梁高变化范围：3.3～5.8m

5）、最大梁宽：顶板6.0m；底板4.0m

6）、走行方式：无平衡重走行

7）、抗倾覆系数：混凝土灌注状态大于2.49；走行状态大于2.43、

1）、菱形挂篮外形美观，结构简单，杆件受力明确。

2）、作业面宽阔，便于钢筋及预应力管道安装，能加快施工进度，缩短梁段施工循环周期。根据其他箱梁使用情况，梁段最短施工周期6天，平均7～9天。

3）、利用桁架前后支座，使桁架在轨道上走行，无需平衡重，操作方便，移动灵活、平稳，外模、底模随桁架一次到位。挂篮移动时间短，一般只需2～4小时即可就位。

4）、挂篮自重轻，利用系数高，是我国利用系数最高的挂篮。

5）、挂篮的纵向安装尺寸小，拼装就位快、一套挂篮2～3天即可拼装就位。

6）、挂篮刚度大，弹性变形小，立模时只需一次调整标高，灌注混凝土过程中不需再调整。

1）、挂篮组装后进行预压，以消除非惮性变形，测试惮性变形量。

2）、挂篮作业时，后锚杆锚固力要调试均匀。

3）、每次挂篮就位后，其前后吊杆装置都要调试均匀。并派专人检查，发现问题及解决。

4）、挂篮施工属高空作业，图中未示出安全装置，待挂篮安装后要检查安装。

5）、为防止在灌筑砼时的雨水侵袭，挂篮顶部可设防雨装置。

6）、后锚位置根据梁段的长度准确预留。

7）、挂篮使用应严格按操作规程，安全规定作业。

2.1.5菱形挂篮检算

包括挂篮自重、最大节段砼重量、施工机具等施工荷载、施工人群荷载、振动器自重及振动力等5项。

计算时主要考虑以下两种受力状态：

砼浇注状态：即节段砼刚浇注完毕，还不能考虑砼初凝对结构的影响，相当于该节段砼重量全部作用于挂篮上，并且还有砼浇注、振动的轻微冲击的影响以及挂篮自重与施工荷载等。在此荷载组合下分别计算底篮、吊杆、主桁、后锚等结构的强度及刚度，验算挂篮整体的抗倾覆稳定性。

行走状态：主要验算挂篮自重、施工荷载等荷载组合下，轨道的锚固及吊杆等结构。

2.2挂篮悬臂浇注施工

（1）、在箱梁0#块梁面轨道位置进行砂浆找平，测量放样并用墨线弾出箱梁中心线、轨道中线和轨道端头位置线。用全站仪和垂线相互校核主桁拼装方位、并控制挂篮行走时的轴线位置。

（2）、吊机起吊安装轨道，安装轨道锚固筋，将锚梁与竖向预埋精扎螺纹钢连接后，施加锚固力。在轨道顶安装前支点滑靴，后支点临时设置支撑垫块。

（3）、利用箱梁顶面作工作平台，水平组拼主桁菱体，用吊机安装主桁片就位，并采取临时固定措施，保证主桁片稳定。

（4）、安装主桁后支点处的锚杆，分配梁将后支点与竖向精扎螺纹钢筋连接。安装前后上横梁。

（5）、安装吊杆、分配梁以及液压提升装置等。

3）、底模和模板机构拼装

（1）、外侧模拼装:起吊两侧外模,安装吊杆与主桁连接形成外模架。

（2）、底模的拼装：起吊安装底模前后下横梁、分配梁等，在以浇箱梁底板前端预留孔附近，以砂浆找平、安装分配梁等。

挂篮拼装结束后，为了验证挂篮结构强度和钢度，确保挂篮施工安全，以及为了取得主桁架弹性变形的数值，对挂篮进行加载试验。按设计荷载预压24小时，以消除挂篮主桁架非弹性变形，并在卸载过程测量取得挂篮主桁架的弹性变形的数值，从而进一步指导施工，达到控制标高的目的。

1）、挂篮安装就位后，进行绑扎钢筋、安装预应力管道GB 51331-2018-T：煤焦化焦油加工工程设计标准（无水印，带书签），立内模板等作业。浇筑前按计算要求调整模板标高，锁紧吊杆，放下液压前千斤顶。

（1）、砼配合比：泵送C50砼对和易性有严格的要求，我经理部对高标号水泥、早强缓凝减水剂及外加剂进行多次选择实验，可以满足高强、早强、缓凝、可泵性好等要求。

（2）、砼采用2台JS500搅拌机和1台HZS1000配料机组成的一套拌和站拌和，混凝土罐车输送到墩底，地泵泵送到作业面。

（3）、浇注顺序：先底板后腹板、再顶板，从中间向两侧对称进行浇注。振动棒采用插入式振动棒，顶板辅以平板振动器振平。在振动时要注意保护预应力波纹管道。

水中筑捣围堰施工方案3）、预应力张拉和孔道压浆

1）、待已浇梁段预应力施工完毕开始进行挂篮移动。在移动挂篮前应做好以下准备工作：

（1）、解除模板间的对拉螺杆，及其他临时加固的焊接。