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张拉顺序杭州湾跨海大桥十一标预应力砼箱梁施工方案

杭州湾跨海大桥XI合同

满堂式支架施工技术方案

1、各联连续梁施工节段划分

三、施工总体计划及资源配置

公园道路园林绿化施工组织设计1、箱梁单幅单孔施工计划

2、G08～G54箱梁总体施工计划

3、人员及机械设备组织计划

1、满堂式脚手架搭设施工

2、满堂门式支架搭设施工

五、支架法逐段现浇箱梁施工工艺及主要分项工程施工工艺

1、预应力砼连续梁支架逐孔现浇施工工艺流程框图

3、模板及其安装、拆除

5、钢筋加工绑扎及预应力管道安装

7、预应力体系及其施工工艺

六、质量保证体系及措施

3、混凝土配合比设计及施工

5、预埋件、螺栓孔的修饰处理

7、箱梁钢筋质量的技术措施

8、预应力施工质量保证措施

七、安全保证体系及措施

1、安全管理目标和安全防范要点

3、主要施工安全技术措施

1、杭州湾跨海大桥低墩区引桥南引桥陆地区XI合同工程里程桩号：K81+815.000～K84+688.500，全长2873.50m。工程由十六联九十五孔预应力砼连续梁的主线桥和连接服务区的四道连续梁匝道桥组成。

主线桥由北至南桥跨布置为：

·一联7×30m变高变宽段连续梁，起讫墩号：G08～G15；

·一联3×30m变宽段连续梁，起讫墩号G15～G18；

·一联6×30m，二联7×30m，一联6×30m等高连续梁，起讫墩号G18～G44；

·一联3×30m变宽段连续梁，起讫墩号G44～G47；

·一联7×30m变宽段连续梁，起讫墩号G47～G54；

·一联7×30m，一联6×30m等高连续梁，起讫墩号G54～G67；

·一联30+50+30m变高连续梁，起讫墩号G67～G70；

·二联6×30m，三联7×30m等高连续梁，起讫墩号G70～G103。

匝道桥：由上桥匝道桥N2、M2，下桥匝道桥N1、M1等4道匝道桥组成，每道匝道桥为6×30m连续梁，起讫墩号：N1：N01～N07；N2：N14～N08；M1：M01～M07；M2：M14～M08。

2、主线桥分上游幅（右幅）；下游幅（左幅），匝道桥为单幅。各型连续梁的结构要点：

①等高（标准段）30m连续梁

30m等高预应力连续梁，单幅桥为单箱单室斜腹板箱形截面；桥面顶宽15.80m，设2%横坡；梁高1.80m，梁底宽7.30m，腹板厚0.60m，箱梁翼缘悬臂长3.90m，悬臂根部厚0.50m,端部厚0.20m，顶板厚0.26m,底板厚0.30m。

主梁采用纵横双向体内预应力体系，纵向体内预应力采用15øj15.24、9øj15.24、7øj15.24；横向体内预应力采用4øj15.24,管道均采用塑料波纹管。

主梁端横梁厚1.2m，横桥向采用两个4000KN的球型支座；中横梁厚2.0m，横桥向采用两个7000KN的球型支座。横梁设置9øj15.24横向预应力，管道采用塑料波纹管。

②7×30m变宽段连续梁

本段所述梁高均为距线路中心16.40m处梁高

7×30m变宽段预应力连续梁，单幅桥为单箱双室斜腹板截面；梁高：接4×50m的7×30m变宽梁（G08～G15）为变高，在梁中的边跨，K81+815.000～K81+816.300范围内梁高为3.20m，在K81+816.300～K81+827.800范围内采用折线过渡实现变高（由3.20m变高至1.80m），其余部分高为1.80m；接7×30m的7×30m变宽段梁（G47～G54），梁高为1.80m。

梁顶宽：接上桥匝道幅，由15.80m变至21.48m，接下桥匝道幅由15.80m变至20.42m，设2%横坡。主梁保持内外侧板倾角不变、底板水平的原则下由线路内侧向外侧放坡。边、中腹板厚0.50m，梁翼缘悬臂长3.90m，悬臂根部厚0.50m，端部厚0.20m，顶板厚0.26m，底板厚0.30m。

主梁采用纵横双向体内预应力体系，纵向体内预应力采用15øj15.24、7øj15.24、5øj15.24；横向体向预应力采用4øj15.24，管道均采用塑料波纹管。

主梁端横梁厚1.20m，横桥向采用两个5000KN或三个4000KN的球型支座；中横梁厚1.80m，横桥向采用两个9000KN或3个7000KN的球型支座。横梁设置9øj15.24横向预应力，管道采用塑料波纹管。

③3×30m变宽连续梁

本段连续梁高均为距中心线16.40m处梁高。

3×30m变宽连续梁，单幅桥为单箱四室斜腹板截面，梁高1.80m。

接上桥匝道幅，梁顶宽由21.48m变至15.90m（垂直于主线桥线路中心线）+11.56m（垂直于匝道桥线路中心线）；接下桥匝道幅，梁顶宽由20.42m变至15.90+11.11m；梁顶面设2%横坡。主梁保持内外腹板倾角不变、底板水平的原则下，由线路内侧向外侧放坡，外侧腹板厚0.50m，中间内腹板厚0.40m，主线桥线路中心侧（内侧）梁翼缘悬臂长3.90m，悬臂根部厚0.50m，端部厚0.20，顶板厚0.26m，底板厚0.30m。

主梁采用纵横向体内预应力体系，纵向体内预应力采用12øj15.24、5øj15.24，横向体内预应力采用4øj15.24，管道均采用塑料波纹管。

主梁端横梁厚1.20m，横桥向采用三个或四个4000KN的球型支座,中横梁厚2.0m，横桥向采用三个8000KN或三个9000KN的球型支座。端横梁设置9øj15.24横向预应力，中横梁设置9øj15.24、5øj15.24横向预应力，管道采用塑料波纹管。

④30+50+30m变高连续梁

本段连续梁跨九塘，单幅桥为单箱单室斜腹板截面。梁的中间支点处（G68、G69墩处）梁高3.20m，跨中及支点梁高1.80m，主梁采用圆曲线变高，变高范围为中间支点附近左右各22.00m；

梁顶宽15.80m，设2%横坡；梁底宽直线段为7.30m，变高范围内由7.30m变至6.63m；腹板厚0.60m，梁翼缘悬臂长3.90m，悬臂根部厚0.52m，端部厚0.20m，顶板厚0.26m，底板厚在直线段为0.25m，在变高范围内由0.25m变至0.50m。

主梁采用纵横双向体内预应体系，纵向体内预应力采用15øj15.24、12øj15.24，横桥向体内预应力采用4øj15.24，管道均采用塑料波纹管。

主梁端横梁厚1.20m，横桥向采用2个4000KN的球型支座；中横梁厚2.0m，横桥向采用两个12500KN的球型支座。横梁设置9øj15.24横向预应力，管道采用塑料波纹管。

⑤匝道桥6×30m连续梁

匝道桥为等高连续梁，主梁为单箱单室斜腹板截面，梁高1.60m。主梁位于曲线半径为R=2000m和R=1600m上。

梁顶宽8.50m，设2%横坡，底宽3.92m，腹板厚0.50m，梁翼缘悬臂长1.90m，悬臂根部厚0.45m，端部厚0.20m，顶板厚0.26m，底板宽0.30m。

主梁采用纵向预应力体系，纵向预应力采用15øj15.24、9øj15.24、7øj15.24，管道采用塑料波纹管。

主梁端横梁宽1.20m，桥向采用2个3000KN的球型支座，中横梁宽2.0m，横向采用两个5000KN的球型支座，横梁不设置横向预应力。

本合同连续梁的工程量较大，技术含量高，施工时要按设计的施工流向，合拢点进行单向逐孔现浇，施工周期长。为此，连续梁支架逐孔现浇施工是本合同的关键控制项目。

连续梁工程是由多项分项（子项）组合的一个大的系统工程，主要包括：支架模板施工设计，支架基础处理，支架加工搭设、预压调整，施工测量放样、监控，施工放样模板制安及调整，钢筋和预应力钢筋制安，支座安装，砼配合比设计、砼浇筑及养护，预应力工程施工及相应试验，真空压浆施工及相应试验，锚具、塑料波纹管、支座等构件相关质量验证试验等。因此，要对连续梁施工进行科学合理地组织、优化，确保连续梁工程施工安全、施工质量、施工工期。

各联连续梁施工节段划分

各联连续梁采用分节段在支架上逐孔现浇，并按设计要求进行预应力工程施工。

●6×30m等高连续梁，分六个节段，分别长36、30、30、30、30、24m，从一端向另一端施工；

●7×30m等高连续梁，分七个节段，分别长36、30、30、30、30、30、24m，从一端向另一端施工；

●3×30m变宽连续梁，分三个节段，分别长36、30、24m，从一端（接匝道侧）向另一端施工；

●7×30m变宽（变宽、变高）连续梁，分八个节段，分别长36、30、30、30、30、30、22.12、1.88m，从一端（接3×30m）向另一端施工；（G47～G54一联7×30m设计为七节段，根据施工总体计划安排，需将该联变改为八节段）

●30+50+30m变高连续梁，分四个节段，分别长37、50、21.5、1.5m，从一端向另一端施工；

●6×30m匝道桥，分六个节段，分别长36、30、30、30、30、24m，从一端（接主线桥侧）向桥台端施工。

（1）连续梁逐孔现浇施工支架形式

根据本段桥下地基地质、地貌状况，主梁结构设计要点、特点及《施工图》推荐的方法，本合同连续梁逐孔现浇采用满堂式扣件（或门架）支架、临时墩型钢纵梁支架等两种支架施工。

（2）各联箱梁施工支架：

①满堂式扣件（或门架）支架：用于G08～G15、G15～G18、G18～G44、G44～G47、G47～G54、G67～G70、N1、N2、M1、M2匝道桥等各联连续梁施工。

②临时墩型钢纵梁支架：用于G54～G67、G70～G103等各联连续梁施工。

按设计的施工方向、合拢点设置（即G08、G44、G54、G70或G67等合拢点）组织施工，主线桥施工方向为G18→G08、G24→G18、G24→G44、G44→G54、G54→G67、G67→G70（G70→G67）、G76→G70、G76→G103。

匝道桥由接主线桥端向桥台逐孔施工。

（1）本合同拟分两个工区组织施工。即G08～G54和四道匝道桥，由一工区负责施工，本区段采用满堂式支架施工；G54～G103由三工区负责施工，本区段除G67～G70采用满堂式支架外，其余各孔均采用临时墩型钢支架施工。

三、施工总体计划及资源配置

1、箱梁单幅单孔施工计划

根据箱梁施工工艺，制定合理的箱梁施工循环周期，对所有上部结构箱梁进行指导施工。从循环周期表上可以看出，地基基础处理、支架、底模安装、施工预压卸载及落架等过程可以提前或同时进行，并不影响施工作业周期，所以单幅单孔箱梁实际循环周期为12～14天（见下表）。

（左幅）箱梁单幅单孔施工周期表

地基基础处理到预压、卸载工作可以提前进行，并不影响作业周期

两孔支架倒用，并不影响作业周期

105d（不考虑其它因素影响）

2、G08～G54段箱梁总体施工计划

G08～G54段现浇箱梁施工，根据目前的施工进度和合同总体安排，共分为三个工作作业面，每个作业面分左右幅同时施工。由以上施工周期表分析：箱梁单幅单孔施工周期约为15天，每个月可以完成2个施工节段。由此，制定现浇箱梁总体施工进度计划横道图见下表。

备注：1、2005年5月已完成G24～G25左幅箱梁。

2、2007年2月份为收尾清理工程，不在主体工程施工计划之列。

3、人员及机械设备组织计划

①、质量管理主要人员及职责分工

质量管理主要人员及职责分工表

质量第一责任人，全面负责工程质量，是质量负责人及承包责任人的签发者

技术责任人，负责技术及计量结算

现场生产管理，主要负责承台及墩身施工

安全责任人，负责安全及安全方案编制

负责质量、技术的收集和管理，现场质量管理等工作

现场质量检查负责人，监督检查各工序的施工质量，收集整理技术质量资料，反馈现场施工质量并落实整改

试验负责人，负责箱梁工程施工中的试验工作及原材料的检测，收集整理相关资料。

负责上部箱梁施工技术、质检工作

负责上部箱梁钢筋施工的技术、质检工作

负责上部箱梁施工技术、质检工作

负责日常测量工作，对所有施工测量质量负责

现场测量员，对具体施工部位测量负责

现场测量员，对具体施工部位测量负责

全面负责资料的收集、整理、报监、归档等

负责资料的收集、整理、报监等

负责资料的收集、整理、报监等

负责所有施工机械的合理调配、日常维修、保养等

所有施工原材料的采购、入库。对所有原材料的质量负责

安全责任人，对现场安全负责

负责钢筋的加工和现场绑扎；预应力管道的安装、定位等。

负责混凝土浇筑，振捣，抹平收浆养护等工作

负责支架搭设、模板安装、拆除及调校等

现场技术管理及技术资料收集

混凝土配制、钢材检验等

预埋加工件加工、模板加固焊接

电气操作、线路维护检查

预应力张拉，管道压浆等

箱梁现浇施工机械配置表

场地平整、砂石料转运等

现浇箱梁满堂式支架施工，结合我部实际情况，分满堂脚手架支架和满堂门式支架两种形式。

1、满堂脚手架支架施工

满堂式脚手架支架体系，由支架基础（厚60cm宕渣、10cm级配碎石面层）、Φ48×3.5mm钢管、扣件、脚手架立杆、横联杆、斜撑杆、可调节顶托、钢垫板、10cm×20cm底垫木、10cm×10cm木方横向分配梁、10cm×15cm木方纵向分配梁；外模系统由侧模、底模组成。10cm×15cm木方分配梁沿横桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用定型大块竹胶模板，后背10cm×10cm木方然后直接铺装在10cm×15cm木方分配梁上进行连接固定；侧模、翼缘板模板为整体定型钢模板。

根据箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过计算确定，每孔支架立杆布置，纵桥向立杆间距均为60cm共计51排；横桥向立杆距为4×90cm+60cm+2×45cm+10×60cm+2×45cm+60cm+4×90cm，即腹板区为45cm，底板区为60cm，翼缘板区为90cm，共25排；支架立杆间以步距100cm设置纵、横桥向连杆系，同时在桥纵向、横向每360cm间距设置斜撑杆系、斜撑杆与立杆相连；支架两端的纵、横杆系与桥墩牢固连系；立杆顶部安装可调节顶托，立杆底部支立在钢垫板上，底座钢垫板安置在支架基础上的10cm×20cm木垫板上。

2、满堂门式支架搭设施工

满堂门式支架体系由支架基础（厚60cm宕渣、10cm级配碎石面层）、门型架、调节杆、交叉拉杆、纵横联杆、可调节顶托、钢垫板、10cm×20cm底垫木、10cm×10cm木方作为横向分配梁、I12.6的工字钢钢作为纵向分配梁；外模系统由侧模、底模组成。10cm×10cm木方分配梁沿横桥向布置，间距按每30cm布置，直接铺设在纵向分配梁上，纵向分配梁铺设在支架顶托上。箱梁底模板采用定型大块竹胶模板，直接铺装在10cm×10cm横向分配梁上进行连接固定；侧模、翼缘板模板为整体定型钢模板。

根据箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过计算确定，每孔支架门架布置，纵桥向门架片距均为100cm共计16片门架；横桥向门架片距布置为4×100cm+4×45cm+5×90cm+4×45cm+4×100cm，即腹板区为45cm，底板区为90cm，翼缘板区为100cm，共22排；门架立杆间及调节杆均设置纵、横桥向连系杆进行加固，支架两端的纵、横杆系与桥墩牢固连系；门架立杆顶部安装可调节顶托，立杆底部支立在钢垫板上，底座钢垫板安置在10cm×20cm枕木上面（详见支架设计计算书及支架施工布置图）。

五、支架法逐段现浇箱梁施工工艺及主要分项工程施工工艺

支架逐段等载预压是支架现浇中十分重要工序，通过预压后，可以消除支架系统非弹性变形，减少对结构浇筑过程中危害，得出较准确的弹性变形数据，确保梁体的线形美观，保证了施工期间的结构安全。

⑴、根据箱梁自重、施工用模板荷载、施工荷载（含施工人员、各类机具等）及充分考虑施工过程中不可预见的荷载等，合理确定压载总重量。具体如下：

通过计算，箱梁标准段混凝土方量306m3、取2.63t/m3,箱梁混凝土自重为805t。

模板荷载包含内模、外模、翼缘板模板及各类支撑架等，按计算时取值1.2KN/m2（实际重量约为0.8KN/m2）,合计总重为134t。

因施工时面积分布广，需要人员、机械设备不多，故按2.5KN/m2取值,合计总重为11.85t。

施工时不可遇见荷载取混凝土自重的10%，即81t。

通过以上计算知，支架预压施工时，预压总重量为1031t；施工时，超压至1095t。

⑵、预压实施方案和顺序：

根据计算断面，两侧模位置预压占总重量的31.58%，底模位置占总重量68.42%（其中底模腹板位置个1.2m宽断面占总重量35%，底模中间位置占总重量33.42%）。

①采用砼块预压：每块砼体积：2.4m×1.2m×0.6m=1.782m3

每块砼重量：1.782m3×2.4T/m3=4.1472T

每跨所需砼块数：1095T÷4.1472=264块

②砼块布置按断面划分：两侧模共用砼块73块，实际预压取80块(100%预压重量)；底模腹板位置共用砼块81块，实际预压取80块(100%预压重量)；底模中间位置共用砼块77块，实际预压取70块(100%预压重量)。

③预压块在支架与底模上纵向分布：侧模位置80块÷2侧＝40块/侧。采用宽度1.2m的砼块纵向双层双排摆放，在各支墩跨中位置和支墩位置各留40cm间距作为沉降观测点。腹板位置80块，采用宽度1.2m的砼块在两腹板位置，纵向4层摆放。底模中间位置70块，采用2.4m×1.2m砼块一纵一横双块摆放，先叠双层，共60块，余下10块作为第三层，按砼块2.4m长度在一纵一横双行砼块的中间位置(详见图)。

④超载预压的数量与纵向分布：根据等载预压砼块分布情况，超载预压采用均布荷载，在侧模两侧及底模位置，每断面叠加一块砼块，共用30块。重量为124.4T，占等载预压重量953T的13％。

⑤支架预压采用已预制好的混凝土预制块分级进行。压载顺序是根据混凝土浇注情况，由中间向两边、纵横向对称加载。加载施工顺序如下：

a、第一次加载箱梁底、腹板处，此时混凝土预制块78块，重量324ｔ（见附图）。

b、第二次加载箱梁底、腹板处，此时混凝土预制块156块，重量647ｔ（见附图）。

c、第三次加载箱梁腹板、翼缘板处，此时混凝土预制块264块，重量1095ｔ（见附图）。

⑶、沉降观测方法和观测频率安排：

观测阶段分为：预压前观测、加载预压分级观测、超载预压观测、卸载前观测、完全卸载观测、完全卸载48小时后观测等几个阶段。施工时，由专人负责进行观测，及时整理各阶段预压观测数据、“绘制沉降变形过程图”，及时对数据进行分析。通过如实的观测、准确的分析，了解每级变形稳定的时间，为合理确定加、卸载提供理论依据，并及时的发现各类异常情况进行处理。

影响预拱度的主要因素有：

⑴、支架系统本身结构重量和新浇筑混凝土重力而产生挠度，其刚度又受新浇混凝土初凝影响；

⑶、混凝土箱梁产生的弹塑性变形，包括各支点反力的影响。

⑷、预应力产生弹塑性变形。

根据以上主要因素计算出预拱度的理论值。在实际施工中，须监测混凝土箱梁的挠度变化情况，以验证预拱度设置的准确性，取得经验数值，来校正计算值。监测的内容包括：

①、支架在装上底模板后自重作用下的挠度；

②、内模和钢筋重力作用下的挠度；

③、浇筑混凝土过程中的挠度变化；

④、箱梁在预应力作用下的挠度。

根据对首节箱梁分级预压及卸载后的观测结果，最大弹性变形量为6.3mm，平均弹性变形量为4.56mm，最大非弹性变形量为10.1mm。通过对支架、地基变形量的分析，考虑到非弹性变形量在预压中已经完成，施工中箱梁实际预拱度设置为6mm。见下表：

平均非弹性变形量（mm）

3、模板及其安装、拆除

⑴、30m跨箱梁模板设计

现浇箱梁施工为确保混凝土质量内实、外光，并结合实际施工情况，外侧翼缘模板采用分段自制定型钢模板（3m/段），模板之间采用螺栓连接，以角钢或槽钢作模板框架，为保证足够的刚度钢网架施工方案，设计钢模面板厚度为6mm。底模和箱梁内芯模均采用竹胶合模板进行现场拼装，为了确保其平整度及接缝顺滑，模板接缝间采用玻璃胶填缝。

箱梁内芯模设计采用10×10cm木方加工成骨架梁，骨架梁沿纵桥向每0.8m一道，经现场拼装固定牢固，面板采用竹胶合模板与骨架梁形成整体。内模骨架梁支撑在箱梁底板通讯预埋钢板上，在骨架梁与预埋钢板之间，设置三角锲块，通过改变三角锲块的高度调节内模立模标高。

为了确保箱梁模板之间拼缝严密，不漏浆和不移位，箱梁两外侧模下口采用对拉螺杆连接，确保箱梁外观质量。

模板设计横断面见下图：

①、底模安装前深圳市城市规划标准与准则(2018年局部修订稿)（深圳市规划和国土资源委员会(市海洋局)），先在前后墩上放出箱梁中心轴线、边墩轴线和支座中心线。

②、支架经过预压，消除支架及地基的非弹性变形，根据其预压弹性变形，确定施工预拱度值，从而确定施工立模标高。