京杭运河特大桥跨既有沪宁高速公路连续梁施工方案一、工程情况京杭大运河特大桥跨沪宁高速公路是以(48m+80m+48m)连续梁跨越,DK88+892.62~+943.04处与沪宁高速公路相交,二者夹角为1070,高速公路路面为水泥路面,此桥在公路第一孔上方跨越。连续梁主墩为174#和175#。为确保沪宁高速公路行车安全,经测量沪宁高速公路桥路面标高为:右幅桥路面标高为18.836m与174#墩顶面(标高为24.44)高差是5.604m,(与箱梁底高差为5.604m+0.25垫石+0.2m支座=6.05m)。左幅桥高速公路路面标高为18.887m与175#墩顶面(标高为24.191)高差是5.3m,(与箱梁底高差为5.3m+0.25垫石+0.2m支座=5.75m),由于净高受限,决定采用在挂篮上满挂安全网的方法进行防护。二、工程特点1、技术标准高线路标准高,本工程按城际铁路250km/h标准设计。桥梁主要承重结构需满足100年使用期要求,防腐耐久要求高。2、安全施工难度大本工程跨越沪宁高速公路,沪宁高速公路是交通干道,每天的车流量非常大,安全施工难度大。三、组织机构建立以工区经理为首的安全、质量组织机构,专派一名工区副经理、安全质量员负责现场的安全管理工作,同时与高速公路管理部门联络、协调,各部门及作业班组队分级负责,以加强高速公路行车安全和施工作业安全。工区经理部属公司总部派出机构,受法人委托,按项目法管理全面负责本标段工程的施工,全面处理该项目施工中的一切与之有关的事务,确保按期、优质完成本标段工程施工。经理部由工区经理1人、党委书记1人、副经理2人、总工程师1人、总会计师1人等组成领导层;管理层设工程技术部、安全质检环保部、经营合同部、物资设备部、计划财务部、工程试验室、综合办公室等五部二室。施工组织机构设置详见“施工组织管理机构框图”。工程技术部安质环保部经营合同部物资设备部计划财务部工程试验室综合办公室各作业队经理部组织机构框图项目副经理总工程师项目经理组织机构人员联系方式序号姓名职务职责联系方式备注1范中兵工区经理安全、质量总负责150052907162程龙先总工程师施工技术总负责139528227633赵永浩工区副经理与沪宁高速及领导部门联系139528316924鲍广刘工程部部长现场施工技术负责人139528252015邹明成办公室主任生产后勤、文件管理137753415726曹文全安质部部长现场安全负责人139528263127王晓飞物资部部长材料设备采购139528219788陈晨会计员财务、责任成本管理139529278509吴成云试验员工程材料试验和质量检测15952926506四、施工平面布置图根据本工程的特点和工期要求,本着靠近施工现场指挥生产的原则,合理布置施工场地,在满足生产的前提下,最大限度地减少生产、生活等临时用地数量,少占用农田。1、施工便道本工程沿线路走向,于线路右侧布置便道连接乡村公路与搅拌站相连,便道宽4.5m,便道采用泥结碎石路面,200m~300m左右设一个会车点。软基处换填碎石土,加白灰固化40㎝,再其上铺碎石,泥结石路面。保证晴天不扬尘,雨天不泥泞。排水沟4%泥结碎石路面4%20cm40cm600cm700cm0.4m片石压实0.4m碎石土0.1m泥结碎石路面0.4m石灰土碾压密实0.6m碎石土0.1m泥结碎石路面松软地段一般地段清淤换填碎石土回填施工便道结构示意图2、施工便涵在DK88+867处有西气东送主管道,为方便便道贯通,在确保西气东输管道安全的条件下,在输气通道定测的位置左右侧2.5m外范围设置便桥桥台,确保输气通道跨径为5m,离原地面1.3m,详见下示意图:C15混凝土基础工18工字钢1cm厚钢板西气东输管道便桥布置图3、混凝土拌合站本工程布置混凝土拌合站1座,采用带电子自动计量系统的2台HZS120强制式搅拌设备,经标定后投入使用。混凝土砂石料场采用C20混凝土硬化场地,上部盖彩钢棚,利用砖砌墙体作为隔仓,分类存放砂石料。负责砼的供应。4、钢筋加工厂本工程设置钢结构加工场1处,位于DK88+100线路左侧200m处,占地4.1亩。负责连续梁钢筋的加工。具体见施工总平面布置图施工总平面布置图五、施工方法及工艺1、总体施工方案0#段及边跨直线段采用在承台上搭设支架施工,其余梁段采用挂篮悬臂灌注。因本桥梁主墩高度较低,为10m~16m,故0#块采用支撑于承台上墩旁支架方案。严格控制支架变形,并采用1.2倍梁自重预压方法消除支架的非弹性变形,同时测出其弹性变形,为立模预抛高提供依据;0#段施工完毕后,拼装挂篮,等载预压,并测量挂篮变形(弹性变形、非弹性变形);0号节块预应力施工结束后,开始对称悬臂浇筑1#~N#梁段。为确保梁体线型应严格控制挂篮变形,并不断调整模型预抛高值;施工中严格控制预应力管道定位精度,采用内衬管工艺保证管道畅通,预应力张拉采用应力、应变双控;体系转换是连续梁施工的关键工序,三跨一联先合拢边跨,然后同步对称解除墩梁固结,完成体系转换,采用刚性支撑和临时预应力的方法锁定龙口,预压配重并随砼的浇筑同步减少配重的方法施工中跨合拢段。2、连续梁施工工艺流程连续梁施工工艺流程见连续梁施工工艺流程图。3、连续梁0#块施工(1)0#块托架0#块托架是0#块箱梁砼现浇的主要承重结构,要求其具有足够的强度和刚度。拟采用12根φ530mm钢管桩搭设,支撑于承台顶面,支架上部扩展为三角形托架,托架纵横梁均采用2[30槽钢,托架顶横桥向设置横向分配梁作为箱梁底模、侧模的支撑结构。托架结构图见0#块托架结构示意图。浇筑0#块混凝土,完成墩、梁临时固结0#块顶安装挂篮,对称悬臂浇筑1#块混凝土施工T1预应力束挂篮前移就位,模板立设分别对称悬臂浇筑2#~N#块混凝土分别施工T1~TN预应力束边跨现浇段施工边跨合拢段施工中跨合拢段施工连续梁施工工艺流程图δ=1.8cm胶合板钢架横向分配梁(2[30)托架纵梁φ530mm钢管桩0#段脚手架桁架横向剪力撑纵梁立柱墩身纵断面图横断面图围栏承台墩身承台0#块托架结构示意图0#块托架拼装完毕进,采用0#块梁自重1.2倍重量预压,用砂袋作压重荷载,由于0#块托架承受整个0#块砼的重量,在预压前计算出不同单位横断面上荷载分布情况,其中顶板砼重量直接传送到底板上。腹板和隔墙处荷载比较集中,砂袋堆放时要按照单位横断面荷载分布情况进行堆放,以便能真正模拟砼荷载,达到预压的目的。预压前在托架底设沉降观测点,不少于4个横断面,每个横断面不少于3个观测点,预压前测出沉降观点标高,砂袋堆放完后,测出沉降观点的标高,隔一天再测一次;测出托架的变形量,以此计算托架弹性变形和非弹性变形,托架弹性变形量可作为模板预抛高值。见连续梁0#块托架预压示意图桁架墩身砂袋沉降量观测点120#段端部120#段隔墙处承台连续梁0#块托架预压示意图(2)临时支座和临时锚固连续梁在采用分段悬臂浇筑过程中,永久支座不能承受施工中产生的力和不平衡力矩。采用设置临时支座承受施工中产生的力,施工中需采取临时锚固措施,以抵抗施工中产生的各种不平衡力矩,保证“T”构平衡。本工区设计采用在主墩两侧设置临时竖向预应力锚固的方式,对墩梁进行临时固结。临时支座采用C40的混凝土浇筑,临时支座与永久支座同高,中间设5cm厚的硫磺砂浆层,硫磺砂浆层中夹电阻丝,便于临时支座的拆除。临时锚固采用直径为φ32的精扎螺纹钢筋进行锚固,0#块施工完毕开始浇筑1#块前张拉,将墩梁临时锁定。临时支座结构见临时支座设置图。永久支座2.50.5锚头AC40砼5cm厚硫磺砂浆(夹电阻丝)A大样图2.52.5侧面墩身墩身梁体永久支座1.2(临时支座)临时支座梁体1.2Φ32精轧螺纹临时锚固钢筋平面立面临时支座设置图(3)模板安装挂篮底模及侧模均已考虑0#块施工需要而设计。吊底模就位,并调整好底模标高及位置,与托架顶支承纵梁点焊定位,接着吊装侧模,侧模上下端采用钢丝绳及倒链临时与托架连结,由于侧模长度的限制,两侧模之间设一块专用侧模,以满足0#块施工要求,模板之间用螺栓连成整体。待另一侧模板临时固定后,侧模上下端安好支撑杆及拉杆,拆除临时固定钢丝绳及倒链。再绑扎底腹板隔板钢筋,安装底板及竖向预应力系统,检查合格后吊装内模和隔板模,内模采用底模上搭设钢管脚手架固定位置,隔板模设拉杆。(4)钢筋及预应力管道安装0#块钢筋种类、数量大,构造复杂。施工前对所有的钢筋大样进行复核使之与箱梁的尺寸相对应,制定0#块箱梁及其横隔板钢筋绑扎方案,分清绑扎先后顺序使箱梁钢筋与横隔板钢筋绑扎交错进行,互相协调。钢筋在钢筋棚集中加工,现场绑扎成型。0#块集中了连续梁大部分纵向顶板束管道,安装管道时每隔50cm以φ8定位钢筋焊于梁体钢筋骨架上,以保证管道定位准确牢固。为防止水泥浆渗入波纹管,堵塞预应力管道,混凝土浇筑前在纵向管道内插入略小于管道直径的PVC管。⑸混凝土施工0#块横隔板尺寸大于2.0m,混凝土浇筑时需考虑混凝土内部水化热问题,拟采用布设降温钢管方式降低混凝土内部温度,确保混凝土芯部温度与混凝土表面温度差控制在15℃以内。混凝土浇筑采用连续浇筑完成。耐久性混凝土必须采用具有自动计量和检测装置的搅拌站拌制,混凝土运输车运送混凝土,混凝土垂直运输采用泵送,φ30插入式振动棒捣固密实。⑹混凝土养护及降温措施外露面混凝土浇筑完初凝后及时喷雾状水养护,及时覆盖无纺土工布并安装自动喷淋装置确保养护湿度,洒水养护不少于7d,随后用塑料薄膜覆盖28天。其余部位混凝土带模养护至混凝土强度90%以上,并不少于4天,在混凝土带模养护期间,需特别注意对钢模接缝处的养护,采用窄条土工布将钢模接缝覆盖并使用钢夹固定,定时洒水以确保土工布在养护期间始终保持湿润。夏季养护期间在钢模外定时喷水,以降低钢模表面温度,在混凝土强度达到设计强度的80%后,可适当松开钢模,向钢模内混凝土进行浇水养护直至拆模覆盖养护。(7)预应力施工预应力张拉在混凝土强度及弹性模量均达到80%、混凝土龄期不少于4天后方可进行,张拉顺序按施工顺序从外到内左右对称张拉。预应力筋张拉后24h内完成压浆,确保孔道中预应力筋体系在完成灌浆工序前不出现锈迹,应对灌浆材料的性能进行专门试验。试验测试的内容包括初始流动度、流动度的延时变化与温度敏感性、压力引起的最大泌水量、膨胀性能以及强度发展速度等。4、悬浇段施工连续梁1#~N#节块均采用菱形挂篮悬臂浇筑。0#块施工完毕后在0#块上安装挂篮,经验收合格且试压后进行1#块悬灌施工。悬浇段施工工艺流程见悬浇段施工工艺流程图(1)挂篮结构设计挂篮是施工梁段的承重结构,又是施工梁段的作业(悬灌、张拉等)现场,挂篮设计应能承受最大梁段重量及施工荷载,并按最不利荷载设计加工。采用菱形挂篮,该形式的挂篮具有节点少、变形小、质量轻、结构完善、施工方便和适应性强等优点。前移侧模滑道就位调整底模中线标高并锚固解除侧模后锚前移就位调整内模中线标高并锚固钢筋混凝土施工、预应力作业完成一个循环内模滑道前移就位调整侧模标高并锚固梁段施工完毕侧模固定于已完梁段上将底模吊于侧模骨架上铺走行轨并前移桁架就位解除桁架后锚并加配重拆除底侧模、内模前吊杆支架固定内模及其滑道悬浇段施工工艺流程图适用最大梁段重1200kN,最长梁段长度为4.5m,梁高7.5~2.5m,每副挂篮自重约650kN。选材采用便于购置和易于加工的普通型钢。①构型式挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行及锚固系统、模板系统共四大部分组成,结构详见挂篮结构示意图。3107525141415111312待浇块已浇块1817169681-后锚梁2-后锚杆3-桁架走行轨4-主桁架5-前吊梁6-内模吊杆7-主桁平联8-底模吊杆9-外模吊杆10-顶对拉杆11-底模后锚杆 12-底模纵梁13-外模滑道14-内模滑道15-底模滑道16-腹板对拉杆17-底对拉杆 18-外侧模挂篮结构示意图桁架:桁架是挂篮的主要承重结构,由[32槽钢加工而成,分立于箱梁腹板位置,其间用型钢组成平面联结系。后锚梁和前吊梁由两根I40字钢组焊而成。提吊系统:吊锚杆均采用