跨海大桥北引桥连续箱梁MSS移动模架施工法

1杭州湾跨海大桥建设项目北引桥30+（9*50）和3*（8*50）连续箱梁(MSS移动模架施工法)施施工组织设计2目录第一章编制依据范围和原则第二章工程概况第三章MSS移动模架介绍第四章MSS移动模架现浇预应力连续箱梁施工工艺第五章施工总体安排第六章质量保证措施第七章安全保证措施第八章文明施工措施第九章防汛防台应急预案附件：1、箱梁施工组织机构框图2、砼浇注顺序示意图3、施工工艺流程图4、施工步骤图3第一章编制依据范围和原则一、编制范围杭州湾跨海大桥I合同桥梁A15-A25跨及A33-A56跨上部结构采用MSS移动模架现浇的50m预应力钢筋砼连续箱梁。二、编制依据1、杭州湾跨海大桥招标文件、杭州湾跨海大桥专用技术规范及实施性施工组织设计。2、杭州湾跨海大桥施工图第五卷第一册北引桥第三分册上部结构（二）、（五）设计图。3、交通部《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。4、挪威NRS提供的MSS移动模架操作手册。三、编制原则1、根据MSS移动模架施工的特点，结合其它工程项目施工经验，制定科学合理工艺流程，通过精细管理，提高箱梁施工质量，确保安全生产，并配置相应的人力、设备、材料资源。2、采取平行组织，流水作业施工。科学合理安排主次施工顺序。3、坚持专业化施工，安排经验丰富的专业化施工队伍。4、坚持高起点、高标准、高质量、高效率、严要求的标准化施工管理。强化工程施工质量，努力实现优质工程目标，争创国家鲁班奖。4第二章工程概况一、预应力连续箱梁主要尺寸杭州湾跨海大桥I合同北引桥A15-A25墩上部结构为1联（30+9X50）M预应力斜腹板连续箱梁和A33-A56墩上部结构为3联（8X50）M预应力斜腹板连续箱梁。连续梁箱梁横桥向为两个单箱单室箱梁，对称并列布置，两箱间距为1.2m，分成两个独立系统。箱梁梁高均为2.8m，梁体采用斜腹板，箱梁顶板宽15.8m，设2%横坡，箱梁底板宽6.8m，水平布置。箱梁梁体两翼悬臂长度为3.9m。全联顶板厚度为25cm，底板为变厚度，支点处为50cm，跨中为25cm，腹板亦为变厚度，腹板厚为50～80cm。（30+9X50）M连续箱梁横隔板沿梁全长共设置11道，端支点隔板厚度为100cm，主孔支点隔板厚度为120cm。（8X50）M连续箱梁横隔板沿梁全长共设置9道，端支点隔板厚度为100cm，主孔支点隔板厚度为120cm。二、施工顺序及节段划分预应力砼连续箱梁采用C50砼，氯离子渗透系数要求≤1.5×10－12m2/s。（30+9X50）M连续箱梁全联划分十个浇筑节段，（8X50）M每联划分八个浇筑节段。其中（30+9X50）M连续箱梁起始跨（30＋10＝40m）采用支架法现浇施工，标准跨即B节段50m有8个节段，端跨即C节段为40m，每跨在距墩中支点10m处设横向工作缝。（8X50）M连续箱梁起始跨即A节段为50＋10＝60m，标准跨段即B节段为50m有6个节段，端跨即C节段为40m，每跨在距墩中支点10m处设横向工作缝。5三、预应力体系1、纵向预应力钢束布置全桥纵向预应力束采用12-7Φ5及7-7Φ5钢绞线，钢绞线的抗拉强度为Ryb=1860Mpa，低松弛、7Φ5钢绞线公称面积140mm2，钢束按其位置可分为两种类型连续钢束：12-7Φ5钢绞线采用内径Φ76MM的波纹管制孔，15－12锚具锚固；7-7Φ5钢绞线采用内径Φ59MM的波纹管制孔，15－7锚具锚固；连续钢束采用单端张拉，其余纵向束采用两端张拉，钢束的锚下控制张拉力为分别为2343KN及1367KN，以张拉力为主，张拉力与伸长量双控。每个节段的连续钢束，在横截面上必须对称张拉，先张拉腹板束，再张拉顶、底板束。非连续钢束在全联混凝土浇筑完毕后，从首段逐孔对称张拉非连续钢束，先长束，后短束。2、横向预应力筋箱梁顶板横向预应力均为3-7Φ5钢绞线，钢绞线的抗拉强度也为Ryb=1860Mpa，低松弛、7Φ5钢绞线公称面积140mm2，采用内径55×21MM的扁形波纹管，15－3扁形锚具；每根钢绞线锚下控制张拉力为195.3kN,采用单端、交替张拉，以张拉力为主，张拉力和伸长量双控的方式锚固。箱梁横隔墙预应力为5-7Φ5钢绞线，锚下控制张拉力为976KN，采用内径Φ55MM的波纹管制孔，15－5锚具。采用两端张拉，以张拉力为主，张拉力和伸长量双控的方式锚固。预应力管道灌浆均采用真空压浆工艺。三、主要工程数量：6箱梁C50砼37382m2，钢筋5711T，钢绞线1960T，锚具17522套,连接器1920套支座144个，塑料波纹管253872M,钢料56.3t。7第三章：MSS移动模架介绍1.0简介本项目所使用的MSS移动模架是由挪威NRS公司设计，中港集团天津船舶工程有限公司制造。根据工程进度的需要采用两套MSS移动模架设备。该设备主要由托架、主梁、前后鼻梁、横梁、推进小车、挂梁、内外模系统、操作平台及吊架等几部分组成。（各部件具体构造见下图）。后鼻梁主梁前鼻梁前支撑中悬挂梁悬挂梁推进吊架立面图平面图1.1主要技术参数最大浇筑长度50m+10m标准浇筑长度40m+10m托架8桥面宽度15.8m每延米荷载27t/m浇筑时系统宽度11.36m推进时系统宽度17.80m托架宽度18.34m上部结构宽度，平台17.28m浇筑时结构高度9242mm(FixedDimension)墩柱距离50m(Fixed)主梁高度（内部尺寸）3.4m最大纵坡+/-2%.设备各部件大约重量主梁291t横梁46t前后鼻梁117t推进小车21t托架75t走道平台23t外模148t门型吊架10t后吊架25t中央吊架11t前支撑横梁7t后推进滑车8t合计:782t91.2风速设备限制风速如下：设备推进12m/s.混凝土浇注22m/s设备采取安全措施38m/sec2.0主要部件描述2.1托架（见图1、2、3、4、）系统在浇筑混凝土及移动施工时产生的荷载由托架支撑，托架附着在桥墩上，将托架所受垂直荷载通过墩身传递至桥墩承台、桩基受力。托架由一根水平钢梁及两根钢斜撑构成三角形架。水平钢梁顶部设有供推进工作车横移的轨道，托架下支点直接锚入墩身预留孔内(墩身施工时，在两侧预留0.50m×0.52m×0.90m孔洞)，主要承受竖向作用力；一对托架在上下支点分别采用12根和2根精扎螺纹钢筋连接，主要起连接和承受水平作用力，上部12φ36精扎螺纹钢筋每根预紧张拉力为500KN，总计12×500KN＝6000KN，利用千斤顶循环张拉三次，确保每根精扎螺纹钢筋均匀受力。托架与墩身之间加垫20㎜厚氯钉橡胶，以保护墩身混凝土不受损坏。托架为一固定钢桁架结构，其具有高强度和大刚度的特点，一对托架重约28吨。本项目A16～A19墩采用型钢加工临时塔架承受竖向作用力。A20～A32墩（包括移动模架过50＋3×60＋50、50＋80＋50联）的托架下支点采用钢柱支撑，柱承受竖向力，A33～A57墩则采用托架下支点直接锚入墩身预留孔承受竖向作用力。10图1:托架总图图2:托架安装到位11图3托架上部图4托架下部2.2推进小车（见图5、6、7）推进小车是主梁的导向构件，为设备的关键部分，仅在设备推进时受力。12图5推进小车安装示意图图6推进小车前视图反作用力支撑板专为安全设计，正常推进中不受力，在横梁合拢后升起主梁前必须卸下。13图7:外侧滑板与反作用力支撑板推进小车底部滑板通过横向液压件推动在托架滑轨上滑动，每次行程在250至500MM之间，小车可左右推进。（见图8）图8:横向推进油缸纵向推进油缸安装在中间墩，推进时行程在500至1000MM。如果需要亦可作反向推进。（见图9）14图9:纵向推进油缸2.3主梁（见图10）系统两侧各设一根主梁，它是主要承力结构。本合同段现浇箱梁最长施工跨径为60m，因此两侧主梁拼装为65m长。主梁截面为箱形钢结构，梁高3.42m。主梁内设置斜撑及隔板等，以提高主梁局部承载能力及抗扭刚度。同时在主梁内、系统顶升支点及横梁连接处作局部加强构造。主梁为便于运输分为8至12米一节，在现场以高强螺栓连接成整体。在主梁两侧腹板下方设有系统纵向滑移所必需的轨道，两端设置与鼻梁连接的铰支座。主梁上设置了承重力为40吨的吊耳，当起吊整片主梁时，位于主梁两端的吊耳将被使用（一端一部吊车）。在主梁外侧设有4节平衡块，在推进是对主梁起平衡作用。主梁尺寸为b=1.8m,h=3.4m,L=65m，由10至70MM厚的钢板构成。（见图2.3）15图10主梁2.4鼻梁鼻梁有前后梁，设置在主梁前后两端，在系统纵向滑移时，起导向及纵向平衡作用。为减少结构自身荷载，前鼻梁采用了三角形钢桁架结构，每根长43.495m，主要在系统过跨及转运托架时起作用；后鼻梁也为三角形钢桁架结构，每根长21.105m，在MSS过跨时起平衡作用。鼻梁分段运输、拼装，其与主梁或鼻梁之间均以铰接形式连接。鼻梁与主梁的连接铰为圆心作平面转动，以适应桥梁的平面曲线变化。前端鼻梁可绕鼻梁间连接铰作上下转动且前端下弦杆头部上弯，以适应桥梁坡度的变化和托架安装时的高程偏差。2.4.1前鼻梁（见图11、12、13）前鼻梁由三节组成。鼻梁由H型钢及角钢组成，为满足竖向移动，前鼻梁设置了可调螺栓，位于前鼻梁节段1、2和3之间。施工走道位于鼻梁内部，可通达鼻梁各处，另有一施工平台以悬臂状态布置与前鼻梁第一节块间。16图11:前鼻梁节段N-1001图12前鼻梁节段N-1002图13前鼻梁节段N-100317在前鼻梁的端部设有支撑横梁，当托架转运时对前鼻梁起支撑作用。支撑横梁可沿中部分开，并做横向滑动。（见图14）图14前鼻梁支撑横梁2.4.2后鼻梁（见图15）图15：后鼻梁节段N-1006&N-10072.5横梁（见图16、17）横梁设置在两根主梁之间，根据墩顶间距调节的需要，纵向分18布间距分别设置为5.395m、5.5m、5.85m、5.65m、6.00m和3.595m的间距。横梁构造为型钢梁桁架形式，在单跨中轴线位置一分为二，两端分别与主梁采用高强螺栓连接。每根横梁有上下两组螺栓，上部每个螺栓施拧力为430KN，下部每个螺栓施拧力为300KN。主梁间的连接设计为可分合形式，采用高强螺栓联接。横梁中间分合接头的连接板一边设置锥形导向销、一边开孔，依靠销孔间的导向作用，能在接合过程中保证连接孔位对齐。每根横梁上设置4个调节螺栓杆，其与底模相连接，便于底模标高及预拱度的调整。每一横梁设置5个支撑点，以完成预拱度的调节，可调支撑位于支撑点上，支撑模板重量使操作更简便。（见图2.5）图16横梁布置示意图19图17横梁构造图2.6施工平台不同构件上平台见相应图纸：195-198主梁爬梯211-214横梁平台291–297鼻梁平台360-364支撑托架平台2.6.1平台位于支撑托架上及主梁鼻梁内。2.6.2楼梯设置可使人员来往于不同平台上。2.6.3平台设置可使操作人员抵达每一施工区域，包括液压操作从区域。2.7模板(F)（见图18）外模包括底板、侧模板及顶板。通过可调支撑杠来调节预拱及横坡。20图18:外模2.8门型吊架（见图19）在混凝土浇筑时，主梁的后点通过两边各10根筋扎螺纹钢悬挂在门型吊架上。门型吊架则通过后主千斤顶支撑在已完成的桥面上。这样的系统要求在已完工的桥梁翼缘板上设置预留孔。吊架上配有吊耳，支腿在吊装前应先安装到托架上。图19:门型吊架2.9中央吊架（见图20）中央吊架位于主梁的上部，当托架转运时位于墩柱的中间。中央吊架连接在主梁两侧，当托架向前转运时荷载由中央吊架承担。21图20:中央吊架2.10后推进进吊架（见图21）当托架转运到下一跨之后，MSS向前推进由推进吊架来完成。滑动横梁通过4根筋扎螺纹钢支撑在桥面上。22图21:后推进吊架第四章MSS移动模架现浇预应力连续箱梁施工工艺一、移动模架现浇箱梁施工本桥采用预应力等高斜腹板连续箱梁，移动模架施工先从左幅16＃墩的标准跨开始，左幅施工两跨后，再安排右幅16＃墩的标准跨施工。（30+9×50）m连续梁每联箱梁浇筑划分九个施工