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狮子岩大桥箱梁预制及架设安全技术施工方案

四川省达州至万州高速公路(四川境)

箱梁预制及架设施工技术

北京（哈尔滨）超级市场建筑安装工程施工组织设计施工里程：K119+000～K124+030

施工单位：中铁隧道集团有限公司

监理单位：四川省公路工程咨询监理公司

建设单位：四川达万高速公路有限责任公司

K121+481狮子岩大桥箱梁预制及架设安全技术方案

1、《达万高速公路DW05合同段施工合同》

2、《达万高速公路DW05合同段两阶段施工图设计》

3、《公路工程质量检验评定标准》

4、《公路工程桥涵施工技术规范》

5、《公路工程施工安全技术规程》

6、本合同段实施性施工组织设计

7、现行有关技术规程、规则及标准

达万高速公路DW05合同段线路起讫里程桩号K119+000～K124+030，线路全长5.03km，是一个集隧道、桥涵、路基于一体综合性较强的项目。

根据设计，本合同工程桥梁有大桥1座508m（折合为单幅），中桥2座144m（折合为单幅），本桥位于曲线上，上部结构采用装配式预应力混凝土连续箱梁，先简支后连续，下部结构为双柱式桩柱桥墩、L型重力式桥台，钻孔灌注桩基础和挖孔灌注桩基础（端承桩）。桥面净宽，整体式2×净—10.75米，分离式宽度—12.25米，每跨设置4片箱梁，相邻两片梁中对中间距为3.2米，翼板间设有100cm宽的湿接缝，为增强横向整体性，箱梁除设置端头横隔板外，跨间设置1道中横隔板，主梁垂直相交，在箱梁吊装后进行整体化浇注。

本桥上跨河沟，后退岸桥台位于山脊基岩裸露，前进岸桥台位于山脚台地上覆盖1～2米厚的粘土，全桥粘土覆盖较薄，桥址范围均下伏泥岩；桥下为水田，梁场选址靠小里程路基，其地质为风化砂质岩，本工程线路纵坡坡度大，竖曲线、平曲线相叠加，每跨四片梁长均不相同；桩基础分为钻孔桩和挖孔桩两种形式。

水文地质条件：桥址区附近未发现影响桥位稳定的断裂构造，桥基所跨越的河沟泥石对线路墩柱有一定的影响，需要采取工程措施防护；桥两岸桥台位于山坡风化岩基底，地形较缓，上覆低液限粘土、卵石夹土、强风化泥岩、弱风化泥岩，易受洪水冲刷。

1、做好前期准备工作。如“三通一平”、人员、机械设备、材料的进场。

2、技术人员全面熟悉设计图纸和施工方案，明确施工要点和程序，进行技术交底。

、箱梁架设前做好施工测量工作，在桥梁附近支设导线、水准控制点，根据设计资料进行现场核对，如确需变更设计，报监理工程师审批。

、所有测量进行记录整理，由测量员及主管技术人员签字后，送交监理工程师核查。

、对各种原材料进行试验，试验方法按《公路工程集料试验规程》《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》《钢筋混凝土用钢》《焊接接头拉伸试验方法》执行。

试验结果均报监理工程师审核和批准后，原材料再进场使用，并按照规范进行抽样检测。

表1本项工程主要人员配备

项目主要管理及技术人员

梁场、架桥管理及技术人员

表2本单项工程配备的主要机械设备

本桥使用的锚具、钢绞线、钢筋、水泥等主要材料均选用业主指定入围厂家生产的，河砂为柏树和达州江阳河砂，碎石为达州河市，并对各相关材料进行了进货检验，确保工程质量。目前上述等主要材料已准备充分。

1）、梁场建设日期，预制场计划开工日期2011年6月10日，计划完工日期为2011年7月10日，工期时间30天。

2）、箱梁预制日期，箱梁预制开工日期2011年7月10日，计划完工日期为2011年10月31日，工期时间120天（考虑雨天）。

5、主要施工方法及工艺

5.1箱梁预制及架设总体方案：

狮子岩大桥96片箱梁预制场集中预制，1台30m梁架桥机先架右幅再架左幅，龙门吊在狮子岩大桥1号桥台小里程方向拼装好，箱梁架设由小里程向大里程方向架设，箱梁在预制场内生产好后由炮车运梁将箱梁运输到狮子岩大桥右幅1#桥台处，由过好孔的桥架机自身吊装进行箱梁安装。从而完成各跨箱梁架设工作。

模板厂家定制组合钢模板，侧模、内模、端模组装好后人工配合50T(5T)龙门吊进行吊装，钢筋加工在钢筋加工厂内完成加工，由人工或龙门吊运送到台区内进行现场绑扎，自动计量拌合站拌制砼，罐车运输到预制场内，龙门吊吊装入模，插入式捣固棒及高频附着式振动器捣固密实，浇筑后的砼覆盖土工布保湿、洒水养生，砼强度达到设计要求后进行张拉、注浆、封锚，注浆采用活塞式压浆泵压浆施工。

5.2箱梁预制主要施工方法及工艺

5.2.1本桥预制箱梁：共有预制箱梁96片，均为后张预应力混凝土箱梁。

5.2.2施工工艺：地基处理→测量→台座制作→绑扎底板钢筋、腹板钢筋→安装预应力管道→立内模→立外侧模、端模→绑扎顶、翼板钢筋→浇筑混凝土→养护→预施应力→压浆→封锚→移梁→准备架设。

（1）箱梁模板设计：由于本标段桥梁布跨于曲线线路上，且每片梁长均不相同，给现场施工带来了很大难度，箱梁模板设计须满足梁长、梁顶横坡、边梁内外翼缘弧形、箱梁横隔板底模与侧模分离、内模拆卸、滑动钢板预埋高度控制等，我部采用以最长梁模板为标准，其余梁片在端部调节，同时将梁长预制误差控制在±10mm范围以内，因本桥横坡一致，曲线为圆曲线，且每跨的每片梁长不同，但是每跨相对应的1、2、3、4号梁长是一样的，因此模板长度采用最长梁模板，横坡和曲线直接由厂家定做为定型模板，本标段模板配置为：边梁模板1套（两个边），中梁模板1套，内模2套。浇筑时可倒边使用；梁片产量可达到一天1片，中梁、边梁轮换浇筑。

以后张台座的混凝土顶面（砼面进行收光处理）上面布设0.5cm厚钢板作为底模。加强底模的刚性，防止底模变形，在路面基层上浇注C25砼（厚25厘米）作为预制梁生产台座，浇注时预埋Φ28钢筋作为支撑焊接模板用，箱梁跨中向下设2.0cm的预拱度。

为梁体外表美观，每片梁侧模采用专门设计制作的拼装式钢模，模板厚度为6mm，模板拼接采用螺栓连接，拼缝处加设橡胶条。

端模采用专制钢模，模板厚度为6mm，预应力筋孔位制作精确，并略大于预应力筋直径5mm，端部预留孔洞穿插通筋和底部主筋。

内模采用活动式组合钢模，模板厚度为6mm，钢模纵向联接采用“U”型扣件与4cm方钢管结合，采用无支撑杆内模以便拆模。

5.2.5钢筋、预应力施工

A、钢筋要调直、除锈、下料、弯制要准确，加工好的半成品钢筋要分类挂牌存放。

B、钢筋骨架绑扎在台座上进行。台座顶面要标出主筋、箍筋及骨架长度。钢筋绑扎完毕经核对无误即可点焊，点焊节点数不少于骨架总节点数的2/3，主筋接长必须全部焊接。钢筋笼外侧绑扎混凝土垫块确保保护层厚度。

C、箱梁内普通钢筋大部分为构造配筋、刚度小，施工时需采取一定措施保证钢筋定位准确。绑扎边板时注意预埋防撞护栏预埋钢筋，边跨梁端部注意予埋伸缩缝预埋筋。

先绑扎底板和腹板钢筋，预应力波纹定位及安装，待侧模和内模安装后，再绑扎顶板钢筋。

骨架筋绑扎完毕后安装波纹管、管道的连接及管道与嗽叭管的连接采用胶带等缠绕确保密封不漏浆。

(2)预应力管道成孔的方法

预制梁预应力管道采用预埋金属波纹管成孔的方法及工艺，具体要点如下：

金属波纹管、金属波纹管内穿塑料软管，波纹管和软管均采用购买厂家生产的定型尺寸，波纹管要求无损伤、无变形。接头咬缝吻合固定。波纹管堆放现场的存放棚内，下部每隔2m以方木设一支点，使其离地30cm以上，并在四周设排水沟，防止波纹管进水锈蚀。

波纹管采用坐标法定位，弯折处采用圆曲线过度，管道必须圆顺，用Φ12钢筋焊成方形定位架，沿梁长方向直线段每100cm设一组，曲线段50cm设一组，与梁肋钢筋点焊固定，确保波纹管在浇注砼时位置准确，顶板负弯矩钢束的定位钢筋每间隔100cm设置一组。

对需连接的波纹管，接头采用大一号的同型波纹管套接，套管长度为20～30cm。将待接的两根波纹管从两端对称地拧入套管，用防渗漏性能较好的胶带缠绕密封，防止施工过程中出现漏浆、断丝等事故发生，并在波纹管内穿一根小一号软管，在混凝土浇注过程中，开高频振动器的人来回活动软管，看波纹管是否漏浆，如有漏浆现象应尽快用清水高压冲洗。

1）砼拌合按重量比自动计量配料，以分次投料工艺拌制，拌和时间一般不小于2.5min。

2）砼由搅拌站集中生产，砼运输车运至预制场的活底料斗内，由龙门吊将料斗吊起，进行浇筑。施工时，砼按规范要求浇筑。

3）砼捣固采用插入式振动器和附着振动器配合，经常检查模板、孔道、锚垫板位置是否正确，并及时修整。捣固棒不能触及波纹管，以免波纹管捣破漏浆。注意保证捣固质量，尤其锚下砼不易触及部分应加强捣固，以砼不再下沉、不冒汽泡、表面开始泛浆为止。梁体顶板在浇筑后要进行拉毛，梁端头调平按设计要求处理，每片梁统一编号，标明梁号、生产日期，并按规定制作砼试件（3d、7d、28d），除标准养护外，并在梁场同等条件下要有养护试件。

浇筑总的原则为：先底板、再腹板、最后顶板，从低端向高端浇筑，砼浇筑应分层分段浇筑，从低端向高端浇筑。

混凝土浇筑前，由试验室测定混凝土的温度、塌落度、含气量、水灰比、泌水率等工作性能，并填写《混凝土性能检查记录表》，混凝土入模温度控制在5～30℃；模板温度控制在5～35℃。为了保证混凝土的入模温度及模板温度，在浇筑混凝土时准备2只温度计，对混凝土温度进行量测并记录，对模板温度进行测温，如果模板温度高于35℃，则在模板侧面浇水进行降温。

第一步：从一端向另一端浇筑底板与腹板交接处混凝土，采用插入式振动棒捣固密实，并及时对底板混凝土进行抹平、压实和收面。

第二步：浇筑底板剩余混凝土，此时振捣时注意不能对已浇筑梗胁混凝土扰动，以免造成倒角混凝土掉落，形成倒角不饱满，这样浇筑后可以对腹板混凝土形成一定的阻力。

为防止底板混凝土超厚，浇筑时使底板两侧混凝土超过内模下梗肋后，稍作停顿，再从内模顶部预设浇筑孔处补充底板混凝土。浇筑底板混凝土时要让混凝土充分翻浆，从腹板翻出的混凝土基本是密实的混凝土，只有充分翻浆才能保证腹板下梗肋处的混凝土密实。

浇筑中不得使用振动棒推移混凝土以免造成混凝土离析。

第三步：底板与倒角处浇筑完成后，腹板混凝土浇筑采用纵向分段斜向分层的方式，每层混凝土厚度不超过30cm，1台布料机从梁端向中间浇筑，在跨中部位交叉搭接，以防跨中部位形成水泥浆集中造成截面薄弱，同时每层的接头相互错开。

两侧腹板浇筑速度保持同步，以防止两边混凝土面高低悬殊，而造成内模偏移。

在腹板混凝土浇筑过程中，派专人值班用小锤敲击内外模板，通过声音判断腹板内混凝土是否密实。

第四步：当两腹板槽灌平后，开始浇筑顶板混凝土，浇筑时从梁一端向另一端浇筑，浇至四分之三处，再由另一端向四分之三处浇筑，分段浇筑，每段2～3米，一次成型。

顶板混凝土采用插入式振动棒振捣，梁面采用振动棒振捣及人工收浆抹面。

梁体混凝土浇筑完毕后，对底板、顶板混凝土表面进行第二次收浆抹面，以防裂纹和不平整。梁面一经收浆抹面初凝前不得践踏。

砼浇注完成6h后即进行覆盖洒水养生。拆模后用麻袋或土工布覆盖，布置水泵压水人工浇水养护，用水管喷洒向箱梁身、面板浇水养护，对翼板与腹板交接处进行洒水养护。养护时间一般为7～14天。

非承重侧模当砼强度达3.0Mpa时拆除，当梁体混凝土强度达到设计的90%以上时，方可进行钢绞线张拉。

B、试验室负责进行同条件养护试件强度试压和梁体、环境温度监测，当梁体混凝土强度达到拆模强度时，梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于15℃，且能保证棱角完整时，方可拆除模型。气温急剧变化时不宜拆模。

C、拆模时，首先拆除模板顶面联接平台（浇筑混凝土时的操作平台），其次拆除内模和外模连接件及内模，再拆除端模。

D、内模拆除：内模拆除同样要等到混凝土强度达到设计要求的强度后，经过技术人员试验检测认可后方可进行拆模，采用分段分块拆除。

5.2.7钢绞线下料、编束和穿束

钢绞线下料用砂轮切割机截取，不得使用电焊烧。钢绞线的下料长度既要满足要求，又要防止下料过长造成浪费。

将下好的钢绞线放在台座旁，用22#铁丝按设计编束。编束时，要梳理顺直，绑扎牢固，防止互相缠绞。

采用人工穿束，穿束前将孔道及锚垫板上的砼灰浆清理干净。

设置张拉操作台和防护板。制作铁架，张拉前把铁架紧靠在梁两端，千斤顶用倒链悬挂在铁架上，并在距离千斤顶1.5～2m处安装防护板，以防锚具夹片弹出伤人。

在张拉作业前对千斤顶、油压表及油泵进行标定，并绘制标定曲线，张拉时按标定曲线方程配套算出油压表读用。同时检查锚具及预应力钢束是否安装正确。

预制箱梁砼达到设计强度的90%、方可张拉预应力钢束。

后张预应力施工采用两端对称张拉，张拉顺序：N1、N4、N3、N2号钢束，钢束张拉采用伸长值和压力双控制，锚下控制应力为0.75fpk，确保每根钢束受力相同。

预应力钢束根据实际须考虑两端工作长度和原材料试验数据确定钢绞线的下料长度，穿好钢绞线，穿束前各孔眼统一编号，对号入座，防止穿错孔眼。

预应力钢束的张拉具体程序为：

0→初始应力（10%бk）→20бk→100бk（持荷5min锚固）。σk为张拉时控制应力（含预应力损失，бk=0.75Rby，Rby为标准强度）。

张拉前安装工作锚，然后用钢管将夹片轻轻地打入锚环，安装限位板、千斤顶和工具锚。同时，调整锚圈、垫板及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者轴线相吻合。

b.对千斤顶充油实施张拉，先进行预张拉，使钢绞线受力调整均匀，用钢尺量测此时活塞伸出量，然后两端对称张拉至100%σk稳压5min，测量两端此时伸长量，计算实测伸长量与理论伸长量之间的误差是否符合要求。若不符合要求，应查明原因予以处理。

稳压回油进行锚固。锚固后，缓慢回油退顶卸载，整机复位进行下一束张拉。

要尽量减少预应力筋与孔道摩擦，以免造成过大的应力损失或使构件出现裂缝、翘曲变形。按设计张拉顺序进行张拉。张拉时，两端千斤顶升降速度大致相等，测量伸长的原始空隙、伸长值、插垫等工作要两端同时进行，千斤顶就位后，先将主油缸少许充油，使之蹬紧，让预应力筋蹦直，在拉至规定初应力时，停机测原始空隙或画线作标记；为减少压缩应力损失，插垫要尽量增加厚度，并将插口对齐，实测σk值时的空隙量减去放松后的插垫厚度应不大于1mm，插垫可在大于σk时进行。任何情况下，都严禁超张拉。两端同时张拉同一束钢绞线时，可在一端先压紧锚塞，并在另一端补足至σk后，再压紧锚塞。张拉完成后对锚具要及时作临时防护。

预应力张拉应采用双控制，即以张拉控制应力为主，并以钢绞线伸长量校核，实际伸长量应不超过理论伸长量的±6%，当伸长量超过±6%时应查明原因。

钢绞线理论伸长量按下式计算：

σcon—张拉端控制应力；

Ep—预应力筋的弹性模量；

k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数；

μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数；

X—从张拉端至计算截面的孔道长度(m)，可近似按X轴投影长度计算；

F、预防滑丝、断丝措施

当每束滑丝、断丝数量超过一根时，必须停止张拉，按规范采取措施处理合格后，方准继续进行。具体预防措施为：

a.加强对设备、锚具、预应力筋的检查

千斤顶和油表，保证误差不超过规定；千斤顶的卡盘、楔块尺寸正确，没有摩擦沟槽和污物。

锚塞的硬度值满足规定要求，锚具尺寸要正确，质量上不存在缺陷。锚环、锚塞逐个进行尺寸检查，有相同符合误差的配套使用。

垫板承压面与孔道中心线垂直，否则在锚圈下垫薄钢板调整垂直度，将锚圈对正垫板点焊，防止张拉时移动。

锚具在使用前须清除杂物，刷去油污。

楔紧钢束的楔块打紧程度务必一致。千斤顶回油、给油工序要缓慢平稳进行。

割切锚外钢束：采用砂轮机割切，割切后余留长度不得大于5cm。

封锚：锚具外面的预应力筋间隙用水泥浆填塞，并预留排气孔。

冲洗孔道：先用压力水冲洗孔内杂物，保证孔道畅通，而后用高压风吹去孔内积水，并保持孔道湿润，使水泥浆与孔壁结合良好。

每个压浆孔道两端的锚塞进、出浆口均安装一节带阀门短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的砂浆在有压力状态下凝结。压浆完毕后，要认真填写施工记录。

孔道压浆后立即将梁端的水泥浆冲洗干净，同时清除支撑垫板、锚具及端面砼上的污垢，并将端面砼凿毛，湿润砼表面，以备浇筑封端混凝土。封端混凝土浇筑程序为：设置端部钢筋网→固定封端模板→浇注封端混凝土→拆模→养护。

5.3.1箱梁安装顺序

本桥箱梁的安装顺序为先安装右幅第一跨箱梁，待右幅第十二跨箱梁安装完成后，再架设左幅，箱梁架设由小里向大里依次架设，每跨箱梁先安装2号或3号一片中梁，再安装1号、4号边梁，最后安装剩余一片中梁。右幅加设完成后架桥机移位到左幅进行架设。

桥梁位于大半径曲线上，桥梁纵坡为2.8%，桥面横坡为4.0%，每片梁重约60t，箱梁在架设过程中由于受横坡的影响要产生一个较大的下滑力。为此对架桥机起重能力、起重速度、适应纵横坡等条件提出了要求，主要构件设计安全系数应大于国家规定的安全系数的要求，符合安全第一、整机重量最轻、悬臂最短、拼装、拆卸、转场方便的原则，根据对架桥机的主要技术性能参数要求，可选择30m双导梁架桥机。

起落速度（m/min）

电气集中控制、液压独立控制

走行有限位器及挡块,液压油缸有双向液压锁，电器有过载保护。

T／ZZB 1306-2019 百叶式遮阳篷5.3.3箱梁架设施工

成立架梁小组，由有丰富施工经验的人员担任架梁指挥，所有参加架梁人员先进行技术培训，并持证上岗。

A、在墩台面上放出每孔梁的纵向中心线、支座十字中心线、梁端位置横线及支座底部轮廓线，在梁端位置横线上定出各片梁底部边缘的点。

B、在每片梁的两端各标出梁的竖向中线。

采用汽车炮车将箱梁运输至架桥机后跨内，吊梁天车后移，对准箱梁起吊点，两端同时起吊，预制梁起吊高度应使梁底超过架桥机中间横梁顶面。

将箱梁纵移至架梁跨内，用止轮器固定纵移天车后，横移梁至设计位置下落，安装在支座上；安装箱梁时曹县鑫光嘉苑小区施工组织设计，必须按对称、均衡的原则进行安装，每片梁安装好后，设置保险垛或支撑，将梁固定并将梁与梁之间横向连接钢筋及时焊接，防止倾倒。