波纹钢腹板变截面连续箱梁上部施工方案.ppt

南京四桥北接线N2标滁河特大桥,主桥上部施工技术方案,二二年十一月,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1018mm。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1018mm。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,53m,53m,96m,202m,北,南,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,3.1 0#块施工工艺流程,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。 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80010mm，斜撑及联杆采用3256mm钢管。预埋钢板采用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。,584KN,584KN,584KN,584KN,584KN,584KN,3工45a,工25a,2工45a （3工45a）,480,130,100,315,110,315,100,130,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 0#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20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,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 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。 1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。 0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20拉杆筋，在腹板内衬混凝土模板与钢腹板内侧对拉7层20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： 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。 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。 拆除前上横梁。 主构架可移至塔吊或吊车可吊范围内，分片拆卸。 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： 绑扎底板下层钢筋。 安装底板管道定位网片。 绑扎底板上层钢筋。底板上下层钢筋之间用型钢筋垫起焊牢，防止人踩变形，保持上下层钢筋的设计间距，型钢筋架立按间距80cm呈梅花形布置。 安装底板上的螺旋筋和锚垫板，然后穿底板波纹管。 绑扎顶板和翼板下层钢筋。 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。 绑扎顶板上层钢筋，用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,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,四、悬浇段施工方案,中交第二公路工程局有限公司,四、悬浇段施工方案,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，在中跨和边跨分别设置了7道和3道横隔板，因其与挂篮及其模板位置冲突，拟在挂篮移出隔板所在块段后立模浇筑，但在施工该块段时需预埋隔板钢筋和在顶板预留砼浇筑孔。,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,四、悬浇段施工方案,4.5 混凝土施工 混凝土的运输采用混凝土搅拌运输车由便道运输至待浇注墩位处的平台上，卧泵泵送到0#块顶，接“三通”对称入模。 1）混凝土灌注 混凝土灌注时由前往后对称灌注混凝土至底板倒角，然后再由前往后灌注底板，底板及腹板下部混凝土由串筒导流入模。顶板的灌注遵循由两侧向中央灌注的顺序。 2）混凝土灌注注意事项 混凝土要分散缓慢卸落，防止大量混凝土集中冲击钢筋和波纹管；捣固混凝土时避免振动棒与波纹管接触振动；混凝土入模过程中随时注意保护波纹管，防止波纹管碰撞变形；混凝土灌注过程中要随时测量底板标高，并及时进行调整。,中交第二公路工程局有限公司,四、悬浇段施工方案,4.6 预应力工程施工 1）普通预应力施工 箱梁砼施工完毕，养生待强度达到90%设计强度时，方可进行普通预应力张拉。张拉采用应力、应变双控。 张拉设备选择及标定 根据最大张拉力及钢绞线伸长值选定千斤顶型号。委托具有相应资质的检测单位对千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。张拉前，根据千斤顶检定报告，编制张拉对照表，张拉设备的使用和保管由专人负责，要经常维护并定期标定。 预应力钢绞线制作 下料时，将钢绞线盘卷在钢笼内，从盘卷中央逐步抽出。下料采用砂轮切割机。,中交第二公路工程局有限公司,四、悬浇段施工方案,穿束 穿束前检查锚垫板和孔道，确保锚垫板位置正确，孔道内畅通，无水份和杂物。采用卷扬机整束穿束，束的前端装上穿束网套。穿束网套用细钢丝绳编织，网套上端通过挤压方式装上拉环，使用时将钢绞线穿入网中，前端用钢丝绳扎紧以防脱落。 张拉与锚固 对同条件养护的试块检验，混凝土强度达到90%以上时,方可张拉。将锚垫板与锚具接触处的焊渣毛刺、混凝土残渣等清除干净后，安装锚具和张拉设备。张拉时采用两端同时张拉。钢绞线张拉顺序必须严格按设计要求进行。 压浆 水泥浆的压注应在张拉锚固后24小时内完成。,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,五、边跨现浇段施工方案,5.1 施工概述 边跨现浇段长度为3.65m，梁高300m，砼方量为64.3m3，波形钢腹板重617.3Kg，总重167.1t，采用满堂支架法进行施工。 5.2 施工方案 1）边跨现浇段施工工艺流程图如右示： 2）地基处理 支架下原地面整平后采用碎石铺底，并碾压，厚度为20cm。在处理好的地基上浇筑10cm厚C20混凝土垫层。,中交第二公路工程局有限公司,五、边跨现浇段施工方案,3）搭设支架 采用碗扣式钢管支架。支架主要由立杆、横向水平杆（小横杆）、纵向水平杆（大横杆）、剪刀撑和斜撑组成，立杆、小横杆、大横杆为主要受力构件，立柱间距纵向为60 cm，横向在腹板附近1.8m范围为60cm，其余为90cm，水平杆0至15m处间距为120cm，顶托处间距为80cm。支架纵桥向及横桥使用48mm3.5mm钢管作为剪刀撑和斜撑，加强其稳定性。支架顶托上顺桥向铺设1010cm方木作为纵梁，其上再铺810cm方木为横梁，其上铺底模。为保证支架标高的可调性，支架顶端采用TC60可调性顶托。 支架施工要点： 支架搭设程序: 铺放垫木拉线、放底线自一端起立门架并随即装交叉支撑装水平杆照上述步骤,逐步向上安装按装加强整体刚度的剪刀撑装设顶托。,中交第二公路工程局有限公司,五、边跨现浇段施工方案,钢管支架垂直度和水平度的调整 支架的垂直度和水平度对于确保支架的承载能力至关重要。严格控制首层支架的垂直度和水平度，在安装上以后要逐根仔细地调整好,使支架竖杆在两个方向的垂直度偏差都控制在2mm之内，支架顶部的水平偏差控制在5mm以内。随后在支架的顶部和底部用大横杆加以固定。接支架时上下门架之间对齐，对中的偏差不大于3mm。同时注意调整支架的垂直度和水平度。,中交第二公路工程局有限公司,五、边跨现浇段施工方案,4）铺设底摸 碗扣支架上托座纵向放置1010cm方木，间距0.6m，跨度0.9m（端横梁处及腹板处为0.6m）；横向铺设810cm木方，木方中到中间距25cm，跨度0.6m；木方上铺设1.5cm厚竹胶板。 5）钢筋堆载预压、底模标高调整 底模铺设好后应进行预压，压载重量为砼重量的1.2倍，分级形式同0#块预压，根据块体重量情况模拟堆载，布设完毕后立即进行沉降观测，待沉降趋于稳定后（一般为3天）卸载。根据实测变形值对底板模板进行调整，并清除模板顶污物后涂刷脱模剂。 6）波纹板安装、钢筋绑扎、波纹管布设、砼浇筑、砼养护施工工艺同0#、1#块。,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,六、合拢段施工方案,6.1 施工概述 合拢段分为边跨合拢段，长度均为2.8m，梁高3m。中跨合拢段，长度为3.2m，梁高3m，采用吊架施工方法。按照从边跨到中跨的合拢顺序施工。 6.2 合拢段施工的重要性 合拢段施工是箱梁施工中的一个重要环节，施工质量的好坏将直接影响到整个桥梁的标高、线型和砼的内力状态。因此，必须制定合理有效的合拢段施工方案，采取必要的措施，保证合拢段混凝土浇注后未达到强度前尽量不受到拉伸和挤压。,中交第二公路工程局有限公司,6.3 合拢关键技术及主要控制指标 1）合拢段劲性骨架锁定温度和浇筑温度确定 连续多天对气温和砼浇筑后的温度变化进行跟踪测量，将测量结果进行分析整理，绘制成温度曲线，实际合拢温度将按照合拢前实测温度报施工监控和设计部门后最终确定，劲性骨架锁定时间及浇筑混凝土安排在温度变化相对稳定的时段进行。 2）劲性骨架 劲性骨架主要抵抗因箱梁升温而产生的轴向水平压力和抵抗箱梁上翘和下挠产生弯矩。于全天温度最低时刻焊接成型。 3）合拢段平衡配重 在浇筑之前各悬臂端需附加合适的配重，以保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态。配重重量由监控单位提供，拟采用钢箱装水作为配重，浇注混凝土过程中作分级放水卸载。,中交第二公路工程局有限公司,6.4 合拢段施工工艺 1） 施工工艺图,中交第二公路工程局有限公司,2）合拢段施工 进行合拢前，需完成如下施工：悬臂现浇第13#块有关施工已完成，顶板预应力张拉完成，而且标高、方位、预埋位置等均符合设计要求；现浇段施工完毕，经检查，标高、方位、管道及预埋件均符合设计要求，且经连续三天观察，现浇段没有沉降，砼强度合格。满足上述要求后，开始进行边跨合拢段施工。 安装吊架前先应拆除挂篮。 底模安装 底模安装同现浇段，1010cm木方分别为纵向和横向分配梁，木方上铺设1.5cm厚竹胶板。 合拢口两端的标高调整 应利用放置在13#块上面的水箱进行灌水配重，使边跨悬臂端的标高调整到和现浇段标高相平。如果此时二者尚未接近（比如高差超过1厘米），应暂停施工，汇同业主、设计院、监理组分析原因，采取相应办法。,中交第二公路工程局有限公司,合拢段刚性骨架安装 边跨刚支撑焊接前，应先检查预埋件位置，形状是否正确，是否预埋牢固，不牢固应及时加固和校正形状，并剔除预埋件表面砼，浮锈，以保证焊接质量，然后丈量好连接料所需实际尺寸，准确下料。 焊接时，应先统一在边跨合拢口一端（现浇端或悬臂端均可）进行预埋件和连接料的焊接，焊接后及时敲去焊碴，经检查合格后进行另一端的焊接(这一端的焊接要求在一天中最低气温进行)。上述焊接过程，要求在第二天早上7:00前全部结束，整个焊接过程要求均衡快速，并要注意避风避雨，同时注意下料长度的准确性，要求各刚支撑受力均等，焊接完毕及时敲去焊碴。 上述对合拢段刚支撑的焊接要求，同样适用于中跨合拢段刚支撑的焊接。,中交第二公路工程局有限公司,劲性骨架设计图,中交第二公路工程局有限公司,