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1钢混组合梁制作及安装施工方案总体思路一、概述泉州湾跨海大桥主桥为双塔分幅式组合梁斜拉桥，主梁采用分幅结构型式，分为左右幅两部分制造，单幅主梁为PK式流线形扁平组合梁，除索塔主梁外，两侧均设置风嘴。全桥钢砼组合梁梁共分A、B1、B2、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L1、L2、M、N、O计17种类型，166个梁段。主梁标准断面图详见1-1。图1.1-1主梁标准横断面图二、总体施工工艺及工艺流程2.1总体施工工艺1）钢砼组合梁工厂化制作，运抵施工现场进行安装。组合梁制造与安装划分为四个阶段：即板单元制造、工厂梁段拼装、预拼浇注混凝土、桥位连接。2）钢砼组合梁制造厂附近设置预制厂，生产预制板。为减少混凝土的收缩，预制板存放6月及以上，预制好的梁段要求保证两个月以上存放时间。3）根据原设计方案，各梁段接缝处预制板采用工地胶接方式连接，但因接缝处精密套管接头过多，其预制精度无法满足施工要求，本方案拟改为现浇缝。4）组合梁桥位安装拟分三大部分：支架区梁段安装、标准梁段安装、合龙梁段安装；支架区梁段包括索塔区梁段、辅助墩顶梁段、过渡墩顶梁段。方案中取消了边跨大节段梁的安装。5）支架区梁段利用大型浮吊安装，其它标准梁段、合龙梁段利用桥面吊机安装，每个索塔一侧各布置2台桥面吊机。26）边跨合龙采取顶推合龙，中跨合龙采取提前控制龙口宽度的方法进行合龙。2.2施工工艺流程2.2.1桥面预制施工工艺流程桥面板预制施工工艺流程见下图2.1-1。图2.1-1桥面预制板施工工艺流程2.2.2钢混组合梁制作施工工艺流程钢混组合梁制作流程见下图2.1-2。（需根据专项方案做修改）施工准备工作预制台座、存梁台座施工预制台座模板安装钢筋、预应力管道和预埋件安装钢筋加工、制作浇筑混凝土合格混凝土养生拆模、起吊预制板并转至堆场3图2.1-2梁段制造工艺流程图2.2.3钢混组合梁安装施工工艺流程钢混组合梁安装施工见下图2.1-3～2.1-10。风嘴单元制造组焊风嘴单元局部修整检验工艺连接板解体下胎组焊剪力钉合格修整上预拼胎架桥面板拼装及湿接缝浇筑桥位连接预拼解体下胎称重存放发运混凝土养护涂装合格直底板单元对称定位组焊两侧斜底板单元底板单元接宽组焊中间横梁单元组焊中腹板单元组焊横隔板单元组焊外腹板单元胎架准备板单元生产4图2.1-3钢砼组合梁安装施工流程图（一）第一阶段：前期准备工作。1、索塔、辅助墩、过渡墩支架施工。（1）辅助墩、过渡墩施工完，安装支架、安装永久支座，拆除原钻孔施工平台。（2）若上横梁支架为落地式，塔区0#块支架在上横梁支架拆除前安装完（不能利用上横梁支架），尽量避开上横梁施工及支架拆除施工。（3）将下横梁上各竖向支座及阻尼支座摆放到安装位置。2、桥面吊机改造。桥面吊机利用嘉绍大桥的桥面吊机，边跨用变幅式，中跨用固定式，各4台。（目前有变幅吊机式3台，固定式吊机9台）。图2.1-4钢砼组合梁安装施工流程图（二）5第二阶段：支墩区梁段安装。1、梁段安装。（1）利用浮吊吊装索塔区S01梁段(249吨)，整体吊装S02+SB1（201+197=398吨）、S03+SZ1（199+197=396吨）梁段。其中S01、S02+SZ1在中跨侧吊装，S02+SB1在两侧吊装（边跨水域小）。（2）拟选用1300吨浮吊可满足梁段侧面吊装工况，并设计一套专业吊具。（3）过渡墩、辅助墩的墩顶块与0#块同一批次安装，浮吊在侧面起吊梁段。2、0#块梁段位置调整。（1）先调整好S01梁段标高、里程及轴线，各项指标满足要求后临时固定S01。（2）将S02(或者S03)靠拢S01，先调整标高，后调整平面位置，最后密贴匹配，直到各项指标满足要求后与S01连接匹配件。（3）按照步骤（2）方法，调整另外一片梁，直到各项数据满足监控指标要求。测量3片梁段数据，满足要求后报监理验收。（4）组合梁钢结构连接。（5）施工S01梁段的预应力(永久纵向预应力钢筋)，现场浇筑接缝混凝土。（6）混凝土达到强调要求后，张拉永久纵向预应力粗钢筋及预应力钢束。3、墩顶梁段位置调整（1）墩顶梁段预偏离塔方向25cm，根据监控指令调整墩顶梁段的轴线、标高及里程，在梁底钢支墩上布置滑块。（2）调整永久支座位置，支座灌浆达到强度后，将梁段落在永久支座上，以便梁段滑移合拢。图2.1-5钢砼组合梁安装施工流程图（三）第三阶段：桥面吊机安装6（1）将S01梁段与下横梁临时固结。（2）挂设1#索，在监控指令下第一次张拉1#索。（3）利用塔吊安装桥面吊机，并调试。（4）第二次张拉1#索，并解除0#块梁段多余支撑约束。图2.1-6钢砼组合梁安装施工流程图（四）第四阶段：2#～10#标准梁段施工。1、利用2号梁段加配重做桥面吊机试吊荷载。（1）在Z2、B2梁顶面布置配重（混凝土试验块）。（2）运梁船就位，起吊梁段进行动静载实验。（3）卸除配重荷载。2、梁段离开船舶一定高度后安装检修小车（小车驱动结构预先安装在轨道上）。3、Z2及B2号梁段施工。（1）起吊Z2、B2号梁段至安装位置，连接顶面临时拉杆，进行粗匹配。（2）晚上精确匹配Z2（B2）梁段，满足要求后连接匹配件。（3）钢梁栓焊，同时进行斜拉索挂设。（4）接长纵向预应力粗钢筋，绑扎接缝钢筋、安装模板，浇筑横向接缝混凝土。（5）混凝土达到一定强度后施加临时预应力，进行斜拉索第一次张拉。（6）桥面吊机前移，张拉Z2（B2）端部的纵向预应力粗钢筋。（7）进行斜拉索第二次张拉。（8）下片梁施工准备。4、重复工序3的步骤，利用桥面吊机继续对称悬拼3#-10#标准梁段。其中边跨10梁施工完后张拉边跨所有纵向预应力粗钢筋，中跨继续预应力施工。7图2.1-7钢砼组合梁安装施工流程图（五）第五阶段：利用SB11(NB11)梁段合拢辅助墩顶梁段。1、按照标准梁段工艺施工SB11梁段，根据监控指令进行11#索第一次张拉。2、牵引辅助墩顶梁段靠拢SB11梁段并合拢，连接匹配件，栓焊钢梁。3、浇注接缝混凝土，混凝土达到一定强度后施加临时预应力。4、中跨桥面吊机前移，进行11#索第二次张拉。5、解除墩顶梁多余约束，根据监控要求进行压重。图2.1-8钢砼组合梁安装施工流程图（六）第六阶：12#～17#梁段对称吊装。1、按照标准梁段工艺施工中跨ZB12梁段，进行12#索第一次张拉，中跨吊机前移，12#索二次张拉。2、对称悬拼13#～17#梁段。8图2.1-9钢砼组合梁安装施工流程图（七）第七阶段：边跨合拢。1、按照标准梁段工艺施工SB18梁段，根据监控指令进行18#索第一次张拉。2、牵引过渡墩顶梁段靠拢SB18梁段并合拢，连接匹配件，栓焊钢梁。3、绑扎钢筋，浇接缝混凝土。4、中跨桥面吊机前移，进行18#索第二次张拉。5、解除过渡墩顶梁多余约束，根据监控要求进行压重。图2.1-10钢砼组合梁安装施工流程图（八）第八阶段：中跨合拢。1、在一稳定的温度下多次测量合龙缝长度，换算至设计合龙温度长度，并对合龙段进行二次下料。2、利用桥面吊机起吊中跨合龙段，精确定位后环焊钢梁实现中跨合龙。3、浇注剩余现浇缝。4、待接缝处现浇混凝土强度达到90%后，张拉中跨纵向预应力。5、拆除主梁与主塔临时固结，安装塔梁间阻尼器。6、拆除施工临时预应力和所有施工支架，拆除中跨桥面吊机。三、桥面板预制工艺93.1混凝土桥面板构造混凝土桥面板分为预制板与现浇两部分制作。纵横向钢顶板之间的桥面板为预制构件，钢顶板上的部分为现浇湿接缝。混凝土桥面板按照梁段制作，在钢梁节段上放置预制板，直接在钢梁上浇筑现浇缝，形成钢混组合梁节段。混凝土桥面板布置见下图3.1-1。梁段划分线现浇缝风嘴斜拉索梁段划分线横隔板Aˊ类纵向现浇缝B类纵向现浇缝B类纵向现浇缝C类纵向现浇缝C类纵向现浇缝A类纵向现浇缝B类横向现浇缝图3.1-1混凝土桥面板布置图预制板类型划分汇总表见下表3.1-1。表3.1-1全桥预制桥面板类型划分汇总表序号预制板类型预制板几何尺寸（cm）单块重（t）数量（块）累计混凝土（m3）纵桥向横桥向1A、Aˊ30056914.34322348.62A1、A1ˊ30056914.360331.23A2、A2ˊ30056914.3844.24B30071017.62161466.65B130071017.630203.76B230071017.6427.27C、Cˊ1505697.24961369.08D1507108.8248840.79E、Eˊ28056913.596496.310序号预制板类型预制板几何尺寸（cm）单块重（t）数量（块）累计混凝土（m3）纵桥向横桥向10F28071016.648305.811G、Gˊ1405696.796248.612H1407108.348152.613I、Iˊ1255696.51640.214J1257108.1824.915K、Kˊ1755698.81653.916L17571010.8833.217M、Mˊ1755698.3825.418N17571010.2415.719O、Oˊ1055695.2815.920P1057106.449.8合计18548053.5备注：1、齿块C55混凝土：107.5+17.7+15.4+2.6+21.1+3.6+8.7+0.7+4.0+0.3+3.3+0.7=185.6m3；2、C55聚丙烯纤维混凝土：589.5+36.4=625.9m3；3、C55微膨胀混凝土：893.5+1626.2+88.7=2608.4m3。累计：预制板（含封锚）8239.1+现浇缝（含现场合龙段现浇）3234.3=11473.4m3。3.2预制场地布置3.2.1预制场地要求（1）预制台座数量及预制工期要求1854块砼面板，按板长度5.69m和7.10m进行分类，共设置2种规格的台座进行预制，其中长度5.69m预制数量为1236块，余下618块长度为7.10m，两种规格的台座数量为2:1。以5.69m长预制板为例，计算台座数量与预制工期，计算统计见下表3.2-1。表3.2-15.69m长预制板数量及预制周期汇总表长度规格带齿块板不带齿块板总数数量预制台次预制周期3000×5690112386500500台次7天1500×5690//496248台次9天2800×569040569696台次7天1400×5690//9648台次9天1250×5690//168台次7天1750×5690//2424台次7天111050×5690//84台次7天若考虑32个台座，预制工期:（500＋96＋8＋24＋4）÷16×7＋(248＋48)÷16×9＝291天。最后一批预制板存放6个月后与梁段预拼装，并满足预拼好的梁段存放2个月后运输至现场安装。根据全桥总体计划工期，考虑最后一批梁段在2013年4月初满足现场安装条件。拟定2012年9月开始预制板施工，2012年7月完成板预制，共计11个月工期。考虑春节及冬季施工影响，预制板制作暂定11个月预制工期，配置5.69m预制台座32个，7.10m台座16个。（2）存梁台座数量要求不带齿块预制板存放4层，带齿块预制板存放2层，5.69m长板存梁台座总数=（112+40）/2+（386+56+248+48+8+12+4）/4=266个，7.1m长板存梁台座总数133个。（3）混凝土生产要求48个台座，平均每天预制4.6块5.69m长板，2.3块7.1m长板。单日需要混凝土最大量：14.3/2.6×4.6+17.6/2.6×2.3=41m3。配备1台50m3/h混凝土搅拌站即可满足要求。（4）起重设备要求预制场施工主要设备：16t汽车吊一台，50t履带吊一台，预制板安装期间考虑40t平板车一台。3.2.2预制场地布局拟在钢箱梁制作基地选用15000平方米场地作为预制厂，暂不考虑搅拌站布置及施工人员生活区场地布置。下图3.2-2为理想状态下的预制板场地布置方案(15000m2)，需要根据场地实际情况进行修改。图中7.1m长预制板布置16个预制台座，108个存放台座。5.69m长预制板布置32个台座，156个存放台座。存放区考虑80%的预制板存放，最后20%的预