波纹钢腹板变截面连续箱梁上部施工方案

南京四桥北接线N2标滁河特大桥主桥上部施工技术方案二〇二〇年十一月中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司汇报提纲一、工程概况二、方案简介三、0#块施工方案四、悬浇段施工方案五、边跨现浇段施工方案六、合拢段施工方案中交第二公路工程局有限公司一、工程概况南京长江第四大桥北接线工程N2标滁河特大桥主桥上部布置为53m+96m+53m,波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁。半幅为单箱单室结构，顶宽16.55m，底宽8.0m，墩顶根部梁高为6.5m，底板厚130cm，跨中梁高为3.0m，底板厚28cm。梁高和底板厚度均按1.6次抛物线变化。箱梁翼缘悬臂4.275m，翼缘端厚18cm，悬臂根部厚度60cm。波形钢腹板采用Q345c钢材，波长1.6m，波高22cm，腹板钢板厚度为10～18mm。水平面板0.43m，水平折叠角度为30.7°，弯折半径为15t（t为钢板厚度）。采用纵、横双向预应力体系，纵向预应力采用体内、体外相结合的体系。其中悬臂顶板束、顶板合拢束和底板合拢束采用体内预应力钢束。南京长江第四大桥北接线工程N2标滁河特大桥主桥上部布置为53m+96m+53m,波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁。半幅为单箱单室结构，顶宽16.55m，底宽8.0m，墩顶根部梁高为6.5m，底板厚130cm，跨中梁高为3.0m，底板厚28cm。梁高和底板厚度均按1.6次抛物线变化。箱梁翼缘悬臂4.275m，翼缘端厚18cm，悬臂根部厚度60cm。波形钢腹板采用Q345c钢材，波长1.6m，波高22cm，腹板钢板厚度为10～18mm。水平面板0.43m，水平折叠角度为30.7°，弯折半径为15t（t为钢板厚度）。采用纵、横双向预应力体系，纵向预应力采用体内、体外相结合的体系。其中悬臂顶板束、顶板合拢束和底板合拢束采用体内预应力钢束。中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司一、工程概况1#墩2#墩3#墩4#墩中交第二公路工程局有限公司汇报提纲一、工程概况二、方案简介三、0#块施工方案四、悬浇段施工方案五、边跨现浇段施工方案六、合拢段施工方案中交第二公路工程局有限公司二、方案简介1）0#块、01#块和1#块：作为一个施工单元采用落地支架法施工。2）悬臂浇筑2号～13号段：采用挂篮悬臂浇筑法施工。根据连续梁设计分段长度、梁段重量、外形尺寸、断面形状，钢腹板起吊能力及各种施工荷载，确定采用三角形挂篮。3）边跨现浇段段：采用满堂支架法施工。4）合拢段：采用吊架法施工。5）混凝土运输：设混凝土拌合站，用混凝土运输车运至墩旁，卧泵对称泵送入模。6）施工过程中的线型控制：目的是使各合拢段能顺利合拢，并使竣工后的桥梁满足设计的线型要求。本桥采用第三方监控和现场观测相结合的方法来控制。中交第二公路工程局有限公司汇报提纲一、工程概况二、方案简介三、0#块施工方案四、悬浇段施工方案五、边跨现浇段施工方案六、合拢段施工方案中交第二公路工程局有限公司三、0#块施工方案3.10#块施工工艺流程张拉纵向预应力筋砼养生顶板砼浇筑底板及腹板砼浇筑绑扎钢筋、预埋波纹管模板安装安装承重梁及分配梁安装支架准备工作加工支架砼拌合砼运输制作试件检测试件检测试件注：0号块长8m，不便于挂篮的拼装，故将1＃块（2.4米长）和0＃块一起在支架上浇筑。安装、定位钢腹板中交第二公路工程局有限公司三、0#块施工方案3.2支架安装结合承台、墩身、箱梁结构及布置特点，以满足受力和变形要求进行支架的设计。根据现场实际情况，采用落地支架施工。①支架构造支架全部采用型钢构成，与墩身预埋件牢固焊接，受力计算时，考虑砼自重对结构产生的力、模板荷载、倾倒混凝土及振捣混凝土荷载、混凝土浇注时动力系数。0#块底模的下纵向分配梁长6.0m，每0.8米一道I25a型钢，腹板下加密为0.5m，共22道。承重主梁采用2工45a（3工45a）型钢，钢管支撑承台预埋件。钢管支撑采用Ф800×10mm，斜撑及联杆采用Ф325×6mm钢管。预埋钢板采用δ＝20mm的Q235钢板，背面焊接一定数量的钢筋，临时支座施工时精确预埋，模板拆除后焊接型钢。中交第二公路工程局有限公司三、0#块施工方案支架具体布置见下图中交第二公路工程局有限公司三、0#块施工方案支架预压：0号支架施工完成后需要进行预压，预压采用承台预埋预应力筋，采用千斤顶反压预压。见右图。584KN584KN584KN584KN584KN584KN3工45a工25a2工45a（3工45a）130100315110315100130中交第二公路工程局有限公司三、0#块施工方案3.3支座安装按照设计图纸及支座厂家提供的安装图纸安装支座。3.4临时锚垫块及墩顶锚固钢筋设置锚固块分三次成型，第一次浇筑（h-2）/2cm砼（h为临时支座总高度），第二次浇筑2cm硫磺砂浆（内部预埋电阻丝），第三次浇筑（h-2）/2cm砼。施工中主要以下事项：1）墩柱浇筑时注意预埋锚固钢筋，并精确定位。2）第一次砼浇筑前用沥青膜将其与墩顶砼隔开，利于拆除。3）硫磺砂浆厚度和电阻丝位置要均匀，同时为防止电阻丝短路，将在硫磺砂浆范围内的钢筋用绝缘胶布缠绕。4）顶层砼浇筑后同样用沥青膜将其与箱梁砼隔开，一则方便拆除，二则保证拆除后底板砼外观。中交第二公路工程局有限公司三、0#块施工方案3.5模板设计和安装①0#块段模板设计块段总长12.8m，外侧模采用大模板拼接而成，内模采用钢模，槽钢背杠。内外模间用φ20的拉杆联接，螺帽紧固。在箱梁节段端头设梳形堵头板，将箱梁纵向钢筋伸出模板，堵头板在预应力管道位置开孔，伸出预应力束波纹管。外侧模板图中交第二公路工程局有限公司三、0#块施工方案②模板安装模板用塔吊起吊（或吊车）并安装，因左右幅箱梁间只有100cm净距，塔吊立于两承台间，故在0＃块模板的内侧翼板上切割出一块0.5x2.0m的预留孔洞放置塔吊。当支架安装完毕后进行模板的安装，吊装顺序为先远后近、先外后内，外侧模就位后用缆风绳固定，以增强其稳定性。对于水中墩塔吊采用JL150型，对于单块模板重量要求不大于4t，吊装示意图如右图所示：中交第二公路工程局有限公司三、0#块施工方案3.6钢筋、预应力管道及混凝土施工①首先绑扎0号块实心段混凝土钢筋及底板底层钢筋，安装定位波纹板，穿入波纹板贯穿钢筋，绑扎其余底腹板钢筋。浇筑底腹板混凝土。然后绑扎顶板钢筋，浇筑混凝土，养生后张拉预应力筋。②1号块浇筑：安装底模→绑扎底板底层钢筋→定位波纹板→安装顶模→绑扎顶板钢筋→预埋波纹管→浇筑混凝土→养生并张拉预应力筋。③0号和15号钢腹板的固定，决定了其余腹板安装线性，要求控制精度高，实际安装中没有设计定位装置，施工时采用设置临时吊架和支撑马蹬进行高度定位，在腹板外侧依靠钢管支架下垫方木水平方向向支撑钢腹板，在箱室对拉3层Φ20拉杆筋，在腹板内衬混凝土模板与钢腹板内侧对拉7层Φ20拉杆杆，拉杆与钢腹板焊钉焊接，并且端头侧对顶（拉）3根直径为10cm的钢管，以确保在浇筑腹板内衬砼时钢腹板不变形和移位，中交第二公路工程局有限公司首（末）块波纹板定位示意图中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司首节钢腹板定位图片定位吊架中交第二公路工程局有限公司汇报提纲一、工程概况二、方案简介三、0#块施工方案四、悬浇段施工方案五、边跨现浇段施工方案六、合拢段施工方案中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案2-13#块段采用悬臂施工法施工4.1施工流程图中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案4.2挂篮施工1）挂篮组成采用三角形桁架式挂篮，三角形桁架式挂篮由主构架、行走及锚固装置、底篮、上顶板内外模板、前吊装置、后吊装置、前上横梁、钢腹板起吊系统等组成。中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案2）挂篮使用前的试验为了检验挂篮的计算变形值并消除首次安装后的非弹性变形，在工厂加工时需进行挂篮的地面加载试验。同时在挂篮安装之后，挂篮进行现场分级压重试验。加载千斤顶工厂加载试验现场加载试验后锚点锚固点加载千斤顶中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案3）挂篮拼装在工厂将主构架的三角形桁架拼装成形，拼装后运至现场吊装，编写拼装工艺，按照工艺步骤进行挂篮安装。4）挂篮拆除待合拢段施工前，便可拆除挂篮，拆除顺序如下：①在梁顶面安装卷扬机，吊着底篮前后吊杆徐徐下放，落至船上或地面。②合龙段不用的内模、走行梁，在合龙段施工前拆除，余者可从两端梁的出口拆除。③拆除前上横梁。④主构架可移至塔吊或吊车可吊范围内，分片拆卸。⑤拆除轨道及钢（木）枕。中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案4.3钢筋及预应力管道制作、安装1）钢筋及管道安装顺序箱梁底模板和外侧模板就位后进行钢筋及管道的安装，其顺序如下：①绑扎底板下层钢筋。②安装底板管道定位网片。③绑扎底板上层钢筋。底板上下层钢筋之间用Π型钢筋垫起焊牢，防止人踩变形，保持上下层钢筋的设计间距，Π型钢筋架立按间距80cm呈梅花形布置。④安装底板上的螺旋筋和锚垫板，然后穿底板波纹管。⑤绑扎顶板和翼板下层钢筋。⑥安装顶板管道定位网片，顶板锚垫板及螺旋筋，穿顶板波纹管。⑦绑扎顶板上层钢筋，用Π型架立钢筋固定上下层钢筋间距。中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案2）管道制作与安装预应力孔道采用高强度聚乙烯波纹管成孔，并根据预应力筋束及锚具的型号确定波纹管管径。波纹管应符合国家标准《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529-2004）的要求。波纹管的连接采用大一号的同型波纹管，密封胶带封口。3）孔道接长纵向预应力孔道，用较通长孔道波纹管直径大5mm的接头管进行接头，接头管长度为200mm，接长后以胶带纸包裹，以防漏浆。接头管除特殊情况均采用外接头。防止在穿束时接头管被破坏产生堵孔。中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案4）锚垫板的安装锚垫板安放时保持板面与孔道保持垂直，压浆嘴向上，波纹管穿入锚垫板内部，且从锚垫板口部以海棉封堵孔道端口，外包裹胶带，避免漏浆堵孔。5）防堵孔措施在纵向预应力孔道内，于灌注混凝土前，穿入较孔道孔径小10mm的硬塑料管，在混凝土初凝前抽动，终凝后抽出，以防措施不到漏浆堵孔。4.4波形钢腹板安装施工波形钢腹板起吊系统采用塔吊起吊，前端喂入，转换吊点到手拉葫芦，通过调节四个葫芦长度使钢腹板达到设计位置，测量无误后后端与已浇筑的波纹板焊接固定（具体步骤见附图）。中交第二公路工程局有限公司步骤一：挂篮行走到位并锚固(内模在波纹钢腹板安装后行走)；塔吊将波纹钢腹板从挂篮主梁与内模滑梁之间吊入。中交第二公路工程局有限公司步骤二：将安装在挂篮主梁上的4个3t手拉葫芦与波纹钢腹板连接，塔吊吊钩下放使钢腹板重量由内侧2个手拉葫芦承受，解除塔吊吊钩连接。中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案步骤三：挂篮主梁两侧手拉葫芦一收一放，将波纹钢腹板荡移至挂篮主梁下方，通过收放调整4个手拉葫芦进行钢腹板精确定位。中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案②波形钢腹板定位波形钢腹板定位采用在波形钢腹板上加工时焊接临时固定耳板，用定位支架精确定位。中交第二公路工程局有限公司2）波形钢腹板与顶底板的连接波形钢腹板与混凝土顶、底板的连接是关系箱梁整体性的关键构造，本桥钢腹板与顶板采用钢筋混凝土榫的形式，底板采用埋置式连接；混凝土通过钢腹板上的穿孔形成的混凝土销，穿过钢腹板孔洞的贯穿钢筋以及焊接于波形板上、下缘的纵向连接钢筋来实现。3）波形钢腹板间的纵向连接波形钢腹板节段内的纵向连接可在工厂完成，节段与节段波形钢腹板纵向连接只能在悬浇施工中完成。中交第二公路工程局有限公司四、悬浇段施工方案4）波形钢腹板与横隔的连接波形钢腹板与0#块及中、端横隔的连接采用穿孔板连接方式，其剪力传递藉混凝土销、贯穿钢筋完成。波形钢腹板与跨间横隔板连接采用了双PBL键连接方式。设计为了实现混凝土腹板到波形钢腹板的渐变，01#段及1#部分梁端现浇段设置了钢腹板内衬混凝土，内衬混凝土与底板同时浇注，其与波形钢腹板藉螺栓钉连接。内衬混凝土模板与1#块段内模板通用。5）横隔板施工为增强梁体的整体抗扭刚度，在中跨和边