1-96m下承式钢管混凝土平行系杆拱桥施工方案的阐述(邓晓飞--中铁五局西成客专项目部)

11-96m下承式钢管混凝土平行系杆拱桥施工方案的阐述（邓晓飞中铁五局西成客专项目部）1、工程概况1.1工程简况京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥九曲河桥长11.265Km。该桥在DK1117+177.3～+277.5段，设计1-96m下承式钢管混凝土平行系杆拱桥跨越S122省道,线路与S122省道成34°夹角。1.2地质情况桥址为冲击平原地带，下为第四系全新统冲积形成的粉质黏土，地基承载力为：σ=100Kpa。1.3工程结构特点桥梁上部结构采用1-96m下承式系杆拱。梁截面为单箱三室截面，底板在2.8m范围内抬0.5m，吊点处设横梁，梁纵向、横向在底上、横隔板上均设预应力筋。梁两端底板上设进人孔，每个箱室均设检查孔。拱脚顺桥方向8.0m范围设成实体段设横向预应力筋，分上下两排布置。拱脚混凝土分两次现浇，第一次浇筑前，将拱肋钢管、加劲钢材等安放到位。二期恒载施工完成后浇筑第二次混凝土。吊杆布置采用尼尔森体系，每根吊杆采用127根φ7mm平行钢丝束，双层PE防护，吊杆间距为8m，采用冷铸锚体系。拱架两拱肋之间设五道横撑，其内外表面均需作防腐处理。1.4主要工程数量：主要工程数量表一、主要工程数量表序号名称单位数量备注1C50钢筋混凝土M31990系梁2钢筋T234．23钢纹线φ15.2高强低松弛应力T88．6纵向预应力4OVMB15-12锚具套1605OVMB15-12P锚具套246塑料波纹管（内径φ90mm）m699127钢绞线T33.56横向预应力8OVMBM-3锚具套3269OVM15-9锚具套8010OVM15-12锚具套13611塑料波纹管（内径20*60mm）m2754．712Q345qD钢材T350拱肋横撑13Q235钢材T76．714C55m3430拱肋15C50m3151.2拱脚16承台C30钢筋混凝土m3173617墩身C35混凝土m3119918墩身钢筋T45．72.施工方法2.1桩基础施工桩基础为ф1.5m的钻孔摩擦桩，钢筋采用在钢筋棚内制作，汽车吊安装。两节钢筋笼之间采用单面焊连接，声测管连接采用套筒连接。桩基混凝土为水下C30砼，搅拌站集中拌合，罐车运输，导管法浇筑。2.2承台施工承台尺寸：1820×1060×450cm，属于深基坑，钢板桩长10m。承台模板采用大块组合钢模板拼装。钢筋在现场制作、焊接、安装。做好墩身护面钢筋的预埋。承台混凝土强度等级：C30，砼体积大，灌注采用一次性灌注，冷却管采用φ25mm焊接钢管，接头采用钢接头，拐角处采用弯头，导线沿钢筋引出墩身外面，用胶布包裹导线端头。引出的导线编号，根据测温结果指导冷却系统工作及养护工作。2.3墩身施工墩身砼强度等级：C35，墩身高度：8.5m，采用大块钢模板施工，一次浇筑混凝土，混凝土浇筑前，凿除承台基础表面浮浆，砼垫块采用与墩身混凝土同等强度等级。支承垫石砼强度等级：C50，施工前后测其跨度、高程。施工中确保支承垫石钢筋网3及锚栓孔位置正确，垫石顶面平整，高程符合设计要求。混凝土在拌合站集中拌合,搅拌运输车运送,泵车泵送入模，用插入式振动器振捣。混凝土浇筑完后，保持混凝土表面经常处于湿润状态为宜。预埋件必须按设计文件与标准图要求埋设。2.4系梁施工工艺流程是，平整场地→搭支架，铺模板→支架预压→模板调整→绑扎钢筋安装预应力管道（检查）→混凝土浇注→混凝土养护到规定要求→预应力施工→拆除模板支架。2.5、拱架施工每条拱肋拟分五段（不包括拱脚预埋段）进行加工。节段位置采取上钢管与下钢管错位的原则布置。其中最大段为第一、五段，重量为25吨。施工流程：钢管拱在工厂制作、预拼装→产品验收出厂、运输→在工地将各管节焊接成起吊单元长度→梁上搭设拼装支架→汽车吊机吊装组拼钢管拱肋并焊接（超声波检测、X射线拍片检查）→拱肋合拢→拆除拱肋支架→用顶升法压注钢管内混凝土→斜吊杆安装、张拉、调整内力→梁上支墩拆除→桥面系施工。2.5.1拱肋制作胎架采用第一、二、三段的总长侧装胎架，第四、五段可以分别利用第二、一段的胎架，胎架尺寸为60m（长）×3.5m（宽）×0.6m（高），胎架材料采用20#槽钢，使该胎架具有足够的强度和刚度。由拱轴线方程算出每一档理论拱轴线数据，另加适当预拱度(按设计要求)，在胎架上按1：1的比例划出施工拱轴线，然后再放出施工拱肋上缘线光顺连接。制作数据详见下图（节段接头示意图）。42.5.2现场拼装现场拼装采用2台75～100吨汽车吊分段安装，最后吊装合拢段（分段3）。现场拼装支架如下图：安装的主要步骤如下：a、搭设安装支架；b、吊机就位；c、分段吊装，现场拼装顺序为分段1、分段5、分段2、分段4，最后安装合拢段分段3，每安装完相对应的一段后必须将相应的横撑进行安装焊接牢固，保证拱肋的稳定。d、用千斤顶调整标高以及箱底中心位置，使相邻两个分段的安装位置线趋于一致，5点焊固定。2.5.3焊接工艺1)焊接方法钢管拱肋的对接焊缝采用手工焊，腹板与拱肋的角焊缝采用手CO2气体保护焊。2)焊条（丝）选择手工焊条采用E5015，埋弧自动焊焊丝采用H10Mn2，焊剂采用SJ101。CO2气体保护焊焊丝为HT-50或TWE-711。3)焊缝质量要求（1）外观质量：焊缝尺寸符合设计要求，不得有焊瘤、夹渣、弧坑和针状气孔等缺陷，咬边深度不得超过0.5mm；（2）内部质量：对接直缝应满足二级质量标准的要求。抽取长度的100%进行超声波探伤，焊缝长度的10％进行X射线拍片检查，并提供检测报告。2.5.4管拱砼灌注钢管拱肋合龙后，立模浇筑拱脚二期混凝土，待拱脚二期混凝土达到设计强度后，开始灌注钢管拱肋内混凝土。砼强度等级：C55无收缩混凝土。混凝土压注总体按先下弦管、后上弦管、最后腹板的顺序依次进行。（A）先对称灌注左右两侧拱肋的下弦管。（B）待下弦管混凝土强度达90%后，对称灌注左右两侧拱肋的上弦管。（C）待上弦管混凝土强度达90%后，再对称灌注左右两侧拱肋的腹板。每次预计压注均按压注管、排气管布置图所示设置压注管及拱顶排气管。待管内混凝土达到设计强度的90%后拆除系梁上临时支架。2.5.5拱肋钢结构的防腐处理排气管压注管（备用）压注管压注管、排气管布置图压注管（备用）压注管6防腐设计选用长效防腐方案，寿命按25年以上考虑。全桥钢材进厂后在下料前，要求进行一次表面预处理－－喷砂除锈到Sa2.5级，并喷涂无机硅酸锌底漆20um。2.6系杆施工系杆采用标准强度为1670Mpa的127φ7高强度低松弛钢绞线成品索，锚在主桥横梁处。2.6.1施工准备穿索：张拉前系杆索体必须穿入相对两拱趾索孔内，并且确保每根索体各就其位，不打绞，索体平直。千斤顶：配套油表要经过标定合格，千斤顶要先空打排气后方能使用，同时应拱设上顶的门架。油泵：注入三分之二油缸容积的优质液压油，保证缸体内干净无杂物，并定期补充，电器和线路部分处于良好状态。2.6.2吊杆施工吊索的制作吊索根据成桥长度及制作温度和实际恒载重量，根据无应力长度加上锚头等确定的下料长度进行制股。吊索的安装吊索先安装采用吊车从拱肋上面穿过锚管往下边放，到位后旋紧螺帽。吊杆的张拉在拱顶安装千斤顶，拱顶张拉。当吊杆张拉力张拉到设计要求后，拧紧墩头锚的大螺栓，即可完成一根吊杆的张拉。3、施工进度安排本系杆拱桥采用先梁后拱法开工时间为2008年5月1日，竣工时间为2009年7月30日。详见系杆拱施工进度计划横道图。74、主要机具设备根据工期安排，分期分批进场机械设备，满足施工要求。确保机械化施工，合理配备。杆拱先梁后拱施工主要机具设备有：汽车吊机两台容量为75T，塔吊容量为25T的2台，混凝土运输车及输送泵，插入式振捣器，千斤顶、交流电焊机以及钢筋设备等。需要注意的是供电设备、混凝土生产设备、桥梁下部结构施工设备及试验检测设备全管段统筹考虑。5、劳动力使用计划根据施工要求，所需的管理、技术人员都具有参与国家重点工程施工管理经验，技术人员均有技术等级证书，普通工人均经过培训、考核持证上岗。各施工队伍上场计划根据工程施工进度安排确定。在施工过程中，合理调配施工人员，确保各施工人员之间相互协调，减少窝工及浪费施工人员现象。6、质量保证措施6.1系梁施工质量保证措施开始时间结束时间910111212345671桩基及承台施工2008-5-12009-2-202962墩身施工2008-10-162009-3-151513地面硬化2009-2-252009-3-10144支架搭设、预压2009-3-52009-3-25215安装外模及底、腹板钢筋2009-3-262009-4-7126安装内模、顶板钢筋2009-4-52009-4-20167系梁现浇施工2009-4-212009-4-2558系梁上支架安装2009-5-122009-5-22219钢管拱吊装2009-5-232009-6-253410钢管内砼压注2009-6-262009-6-30511吊杆安装、调试2009-7-12009-7-202112拱脚二次砼2009-7-212009-7-25613管拱涂装2009-7-262009-7-30696m系杆拱施工进度计划横道图2009年序号工程项目名称工期(天)2008年计划作业时间8（1）系梁支架必须经过计算，确保其强度、刚度和稳定性。（2）外模内模各种尺寸及模板刚度均要满足规范要求。（3）钢筋接头、焊缝长度与质量以及箍筋的位置、保护层的厚度符合设计和规范要求。（4）拱座及吊杆预埋件的尺寸、方向和位置严格控制。（5）预应力束孔道定位骨架应按设计要求设置并固定牢靠，确保位置准确。（6）混凝土浇筑时，应按斜向分段、水平分层、前后左右对称连续浇筑，一次成型。振捣应做到快插慢拔、不欠振、不过振、不漏振、不漏浆，且避免振动棒碰撞模板和钢筋。（7）混凝土浇筑完毕后按要求及时覆盖洒水养护，达到设计要求强度及弹性模量后，方可进行预应力束张拉，张拉工艺和顺序按规范和设计规定进行。（8）预应力束孔道压浆时，要严格按照真空辅助压浆工艺操作。6.2吊杆施工质量控制（1）吊杆的安装及施工过程中的索力调整，按施工步骤图结合施工监控情况按监控指令进行调整。（2）吊杆在运输及安装过程中保持顺直、无扭弯；保护好外层PE套管，保护好冷铸镦头锚的螺纹及螺帽不受损伤。（3）吊杆的张拉必须桥跨两侧同时对称进行，张拉控制应力应按照设计值，不同吊杆的张拉力值不能弄混。（4）吊杆的减振及防水密封设施的安装时应注意将氯丁橡胶的安装切口放置成90°角度，而且外层氯丁橡胶的安装切口不得与卡箍的安装切口重合。（5）吊杆安装完毕应对法兰、螺栓进行防腐处理。6.3泵送混凝土质量控制（1）施公奇案对机械设备进行全面检查，确保泵送施工的连续性。（2）认真检查己顶升压注部位的混凝土是否密实。（3）试验人员严格按己确认的配合比施工，并做好记录。（4）混凝土顶升过程中，测量人员随时对钢管拱的变形和拱座进行测控。（5）当拱肋混凝土强度达到设计强度后，用超声波对拱内混凝土的密实情况进行检查，发现问题应及时钻小孔作压浆处理。6.4施工监控施工监测时实施双控，但以拱轴线控制为主，应力监测为辅。97、安全保证措施7.1、支架墩柱基础施工前与公路、交警部门联系，取得相关部门同意，并做好公路上的临时工程施工防护以及交通输导工作后，方可实施。7.2、在施工范围内（来车方向）设置符合国家标准要求的安全警示标志、标牌，提示和限制过往施工区域时减速慢行。7.3、夜间施工，在离施工区域（100米、60米）处各安装两只黄闪灯，以警示过往车辆注意行驶。7.4、施工人员道上施工时，必须穿黄色反光背心，佩带安全帽，原则上不得横穿道路，必要时需专人（经过、培训必须填报真实姓名、手机号码）维护和协管交通。7.5、两边支墩的基础安装的及公路顶贝雷架的架设，工字钢的架设及时通知路政和交警部门，组织经过培训的防护人员做好防护，并对交通采取临时管制。7.6、施工中对过往车辆的防护：以防止梁部施工时桥上坠物落危及行人及行车安全，在支架底部密张挂安全网，在出入口两端搭出1.0m的防坠挑排。7.7、为维护交通安全，项目经理部派6名专人24小时维护交