广珠城际小榄水道特大桥主跨（100+220+100）m V型连续刚构拱桥

1、广珠城际小榄水道特大桥主跨（100+220+100）m v型连续刚构拱组合桥施工技术交流汇报材料中铁三局集团有限公司二一年六月二日目 录一、 工程概况11、工程设计12、工程自然条件和地质条件1二、工程特点及难点21、结构形式及特点32、结构构造33、主要建筑材料54、工程技术特点55、工程技术难点6三、主要施工方法及经验71、v型斜腿施工方法72、钢管拱施工方法35四、主要技术创新点50 施工照片集锦.5253一、 工程概况1、工程设计新建铁路广州至珠海城际轨道交通工程项目是铁道部和广东省联合投资项目，贯通线（主线+支线）总长为142.23正线公里，全线共设21个车站。主线从新广州站引出，经

2、佛山市的顺德区南行穿越中山市，进入珠海市至终点珠海站，里程为dk1+200（=新广州站dk2219+558）dk104+893.72，线路长115.625正线公里（含长链11.632公里）。zh-1标经佛山市顺德区南行过桂洲水道进入中山市境，里程范围dk0+900dk43+934.47，正线长度约43.034km。小榄水道特大桥为正线双线特大桥，是广珠城际轨道交通工程的控制性工程，桥址地处于珠江三角洲平原，桥位处河面较宽、水深条件良好。小榄水道桥位附近垂直河道方向水面宽280m，沿桥轴线方向水面宽300m，桥轴法线方向与水流流向的夹角为18。综合考虑防洪和通航要求，本桥主桥采用了（100+22

3、0+100）m的v型连续刚构拱组合结构，有效降低了线路标高，为国内外高速铁路桥梁首次采用。2、工程自然条件和地质条件2.1 工程水文条件小榄水道特大桥桥址地处于珠江三角洲平原，地貌属海冲积相平原地区及河流水系网。小榄水道洪季受径流控制，枯季则受潮汐影响比较明显。小榄水道桥位处的百年流量为3943m3/s，对应的洪水坡为0.2055，考虑倒灌影响的百年水位为5.494m。小榄水道的潮位特征如下：最高潮位发生于汛期69月，最低潮位发生于枯水期13月，洪水期水面比降大，径流作用强，枯水期水面比降小，潮流作用强。落潮潮差大于涨潮潮差，历年最大落潮潮差自上游往下游递增，落潮历时比涨潮历时长，一般涨潮历时

4、约为5小时，落潮平均历时为7小时。2.2 气候条件本地区地处亚热带，属海洋季风性气候。全年降水充沛，雨季明显，日照充足，夏季炎热，冬季一般比较温暖。年平均气温21.8，极端最高气温39.1。在季风环流控制下，旱季（9月至翌年3月）受大陆冷高压影响，吹偏北风，天气干燥，降水较少；雨季（4月至8月）受海洋气流的影响，吹偏南风，天气炎热，降水量大。每年510月是本地区热带气旋活动的季节；710月，热带气旋影响和袭击广州的可能性较大，是盛行季节。本地区降水量大于蒸发量，大气降水是地下水的重要补给来源，年均降水量为1694毫米，降水量在年内分配很不均匀，多集中在汛期（49月），约占全年总降雨量的70%9

5、0%，最大月雨量大部分发生在5、6月间。汛期是地下水补给期，10月次年3月为地下水消耗期和排泄期。 2.3 通航情况小榄水道桥位处河面较宽，桥位附近垂直河道方向水面宽为280m，沿桥轴线方向水面宽约300m，桥轴法线方向与水流流向的夹角为18，小榄水道目前航道维护尺度为水深2.5m，宽度40m，弯曲半径300m，可通航500吨级船舶，属国家级航道，虽然目前小榄水道的维护水深是2.5m，但是该水道大部分河段水深在4.0m以上，可通航1000吨级内河船，完全达到了内河级航道标准。在交通部、水利部、国家经济贸易委员会关于内河航道技术等级的批复中小榄水道规划为级航道，通航1000t级海轮，代表船型为1

6、000t级海轮，其尺度为65.011.04.4m（总长型宽吃水）。拱肋吊装工作在2009年3月进行，根据以往测量水位情况，预计平均水位为1.3m。根据实测水深，由196#往主拱方向最外排临时墩处水深为5-5.5m，河中心处水深为9.3-9.8m， 197#往主拱方向最外排临时墩处水深为9.3-9.7m，两临时墩间距为174m。2.4 地质条件根据广珠城际快速轨道小榄特大桥围堰工程岩土勘察报告196号桥墩地层组成至上而下主要为：细砂层和淤泥质土层。根据现场实测，196号墩河床平均高程为-3.0m左右。地层情况按岩土分层特征自上而下描述如下：细砂：呈浅灰色，灰黄色，砂砾成分为石英，亚圆形，级配较好

7、，稍密状，饱和，顶部含少量粘性土胶结。厚度1.7m左右。淤泥质土：呈深灰色，灰黑色，流塑状，饱和，土质较均匀，含腐殖质及大量贝壳碎屑，局部呈淤泥质粉砂或淤泥出现。二、工程特点及难点广珠城际轨道交通工程小榄水道特大桥主跨采用（100+220+100）m的v型连续刚构拱组合桥，设计最高行车速度200km/h，是国内外高速铁路首次采用的桥梁结构型式，也是国内外同类型桥梁结构（预应力混凝土梁桥、梁拱组合桥和连续刚构拱组合桥）应用在高速铁路上跨度最大的桥梁。该桥具有水中墩桩基深、桩径大、上部结构形式新颖、跨度大、新技术含量高、工艺复杂、施工难度大、工程量大等特点。1、结构形式及特点该桥主跨采用（100+

8、220+100）mv型连续刚构拱组合桥，将大跨预应力混凝土v型连续刚构和拱桥两种体系有机结合在一起。梁体自重主要由梁部承担，二期恒载及活载由组合结构共同承担。一方面，通过拱及吊杆对跨中的加强作用，可减小v构梁高和边跨跨度，改善了组合结构整体长期变形和受力状态；另一方面，通过调整v构外侧斜腿的倾角来平衡拱角巨大的水平推力，改善基础的受力条件，同时v构改善了拱的抗疲劳性能、抗震性和稳定性。v型刚构拱组合桥结构具有二者的有点，具有良好的结构刚度、列车走行性、抗风抗震性、抗疲劳性能和技术经济性，为铁路大跨桥梁结构提供了一种新的发展思路，丰富了桥型结构。2、结构构造斜腿及主梁：外侧斜腿与水平面的夹角为3

9、4.6度，采用单箱双室箱型截面，横桥向宽10m，高4m，横桥向壁厚1.2m，中隔板厚1.0m；内侧斜腿与水平面的夹角为46.4度，采用单箱双室箱型截面，横桥向宽13.8m，高4m，横桥向壁厚2.0m，中隔板厚1.2m。主梁采用单箱双室截面，顶板厚42cm，桥面宽11.6m，底板宽10m，桥面横向排水坡为1.5，由梁的翼缘向箱梁中心位置倾斜，形成v字形，将雨水由排水管排出梁外。该桥为双线桥，线间距4.4m。主梁支点处梁高采用7.8m，主跨跨中和边跨支座处梁高3.8m，v构内部最小梁高采用4.8m；边跨和中跨腹板厚度由根部向跨中依次为80cm、55cm和35cm，与内腿相交区域内主梁腹板厚度局部改

10、为120cm，呈折线变化，v构内梁段腹板厚度分80cm、55cm两种，呈折线变化；底板厚度由跨中的35cm按1.8次抛物线规律变化到根部的120cm，v构内梁段的底板厚度由跨中50cm按圆曲线渐变到根部的100cm，底板在v构斜腿与主梁固结处附近局部增厚。主梁纵向预应力：主梁设纵向、横向和竖向三向预应力，纵向预应力采用27-j15.24mm钢绞线，配套使用ovm15-27型锚具，采用内径115mm波纹管成孔。波纹管采用定位钢筋网定位，当管道在直线上时，定位网片间距不大于50cm；当管道在曲线上时，定位网片间距适当加密。纵向预应力钢索施工分单端张拉和一端张拉。为减少穿过负弯矩区的钢束，中跨还采用

11、了连接器。钢索张拉锚固后，纵向预应力管道均采用抽真空压浆。主梁横向和竖向预应力：主梁竖向预应力采用25mm和32mm的高强精轧螺纹钢筋，25mm竖向预应力钢筋采用jlm-25型锚具，采用内径35mm铁皮管成孔，32mm竖向预应力筋采用jlm-32型锚具，采用内径45mm铁皮管成孔，竖向预应力筋顺桥向间距0.3m。腹板厚0.80m梁段，横桥向各腹板布置两根32mm竖向预应力筋；腹板厚0.55m梁段，横桥向各腹板布置一根32mm竖向预应力筋；腹板厚0.35m梁段，横桥向各腹板布置一根25mm竖向预应力筋。竖向预应力筋均于梁顶张拉，25mm竖向预应力筋张拉控制力n=342.4kn，32mm竖向预应力

12、筋张拉控制力n=560.9kn。主梁顶板内横向预应力采用5-j15.24mm钢绞线，配套使用ovmb15-5型扁锚，采用90mm23mm扁波纹管成孔。拱肋：拱肋采用n型桁架，在靠近拱角位置采用变高度哑铃形截面。上、下弦杆直径为900mm，壁厚分24mm、22mm和20mm三种，为钢管混凝土结构；腹杆采用60016mm的空钢管。拱肋拱的计算跨径l160m，拱月牙型钢管拱下弦钢管失高35m，拱轴线方程为；上弦杆钢管失高40m，拱轴线方程为。横撑：两榀拱肋之间共设7道横撑，靠近拱顶三个横撑为米字形撑，其余四道为k字形撑，各横撑由500mm12mm、300mm10mm、350mm12mm、200mm1

13、0mm钢管组成，钢管内不填混凝土。吊杆：吊杆顺桥向间距9m，全桥共设15对吊杆。吊杆采用pes（fd）7-73i型低应力防腐拉索（平行钢丝束），外套复合不锈钢钢管，配套使用lzm7-73型冷铸镦头锚。吊杆上端穿过拱肋，锚于拱肋上缘张拉底座，下端锚于吊杆横梁下缘固定底座。主墩桩基础设计：主墩桩基础采用122.8m的柱桩，桩基持力层为w2层花岗岩，0=1000kpa。3、主要建筑材料主梁采用c60少徐变、抗开裂高性能混凝土；边主墩、斜腿采用c40混凝土；钢管内混凝土采用c50微膨胀混凝土。承台、桩采用c30混凝土。普通钢筋采用q235和hrb335，符合钢筋混凝土用热轧光因钢筋(gb13013)和

14、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(gb1499)的规定。钢管拱材质采用q345qd，钢材应符合gb/t1591的规定。主梁纵、横向均采用符合astma416/a416m-98标准，公称直径15.24mm，抗拉强度标准值fpk=1860mpa、e=l.95105mpa的低松弛钢绞线；竖向采用抗拉强度标准值fpk=930mpa、e=2.0105mpa、直径32mm、高强精轧螺纹钢筋。吊杆采用pes(fd)7-73型低应力防腐拉索，其fpk=1670mpa，ep=2.0105mpa，材质符合gb5223-95标准。锚具采用ovm15-27型锚具、ovmb15-5型锚具、jlm-25型锚具、jlm-32型锚具

15、、lzm7-73型冷铸镦头锚。钢结构防腐及防护：拱肋及横撑钢管内、外表面涂装前喷砂除锈，喷涂hf-al-551高模数无机硅酸钵防锈漆2道，干膜厚度235m；hf-h04-1环氧封闭底漆1道，干膜厚度25m，hf-h04-1环氧云铁中间漆1道，干膜厚度235m；hf-zb0l-l氟碳面漆2道，干膜厚度240m，天蓝色；内表面系指主拱横撑及腹杆钢管的内表面及其它运营状态下不与空气发生接触的钢构件内表面。内表面涂装前喷砂除锈后喷涂hf-h53-35环氧铁钛底漆2道，涂层厚度不小于100m。吊杆采用pes(fd)7-73型低应力防腐拉索，吊杆上下锚头及套管内部填充防腐油脂，要求油脂在常温下处于凝固状态

16、。吊杆上下锚头及套管外部防护涂装标准与拱肋铜管外露面相同。4、工程技术特点（1）主墩桩钻孔桩基础设计为12根大直径钻孔桩基础，桩径2.8m，桩长70m，均为柱桩，嵌入岩层为花岗岩，嵌岩深度达7m。（2）主墩承台部分为低桩承台，分上、下两层，下层为22.6m17.6m6m的长方体，上层为拱座，高5m，上口尺寸为17m6.428m。（3）v型斜腿为主跨、边跨拱圈的延续，外侧斜腿与水平面的夹角为34.6，内侧斜腿与水平面的夹角为46.4，斜腿采用单箱双室箱型截面。（4）0号段分c01至c05节段，为单箱双室截面。施工时，根据拱脚应力的监测情况，逐级施加v型斜腿上预应力束的预拉力到1000吨。（5）悬

17、臂浇筑节段混凝土：主梁采用单箱双室截面，横桥向宽10m，横桥向壁厚1.5m，中隔板厚1m；主梁支点处梁高7.8m，主跨跨中和边跨支座处梁高3.8m，边跨悬浇段分15个节段，中跨为20个节段，不对称浇筑。（6）钢管拱施工：钢管拱跨度为160m，矢高40m，拱肋钢管直径900mm，壁厚22mm，每侧拱肋截面为哑铃型截面，侧面为新月形，两条拱肋间采用k字形支撑，空间呈桁架形式。5、工程技术难点（1）平台搭设完成后，采用浮吊配合振动锤插打钢护筒，钢护筒直径3.2m，壁厚20mm。插打完成后安装起重能力60吨、跨度24m、高20m轨行式龙门吊，钻孔桩采用直径2.8m钻头冲击成孔，确定达到入岩深度后，清孔

18、、下钢筋笼，采用直径350mm导管灌注水下混凝土。每个平台上架设四台钻机，分三个循环施工钻孔桩，每个循环四根孔桩呈梅花型布置。（2）钻孔桩完成后，依次拆除平台面板，分配梁，贝雷梁，拔除钢护筒。承台施工采用单层钢板桩围堰施工，钢板桩围堰平面尺寸24.819.8m，钢板桩桩长18m，采用浮吊配合振动锤插打入河床，底脚进入不透水层。钢板桩围堰先从上游插打，在下游合拢。合拢后，安装水泵，抽水至+1.5m高程处，安装第一层围檩、支撑加固好后，抽水堵漏，水位降到-0.7m后，安装第二层围檩和支撑，同样当水位降到-2.9m后，安装第三层围檩和支撑。加固好后将围堰内水全部抽干，堵漏并整平基底，浇筑30厘米封底

19、混凝土。割除钢护筒，凿除桩头，检测桩基。钢筋绑扎及模板支立后、浇筑第一层1.6m高承台混凝土。待混凝土达到强度后，拆除第三层内撑。依次浇筑第二层2.2m厚混凝土，拆除第二层内撑。最后浇筑第三层混凝土，拆除第一层内撑。绑扎拱座钢筋，立模，分两次浇筑拱座混凝土，待承台拱座施工结束后，拆除钢板桩围堰。（3）v型墩采用临时支墩支架法施工，临时支墩基础每侧由两排直径2.2m钻孔桩及3排直径500mm、厚10mm混凝土预制管桩作为基础，桩顶浇筑临时承台，在临时承台上支立直径800mm、厚10mm的钢管桩，中间焊剪刀撑相连。再依次安装纵梁、分配梁及模板，分三次浇筑v构斜腿。并在斜腿上设两道27束7根5mm预

20、应力束，施工期间施加张拉力至1000吨。施工完成后拆除5号、6号临时支墩。（4）采用钢管桩支架法现浇0号段，支架搭设好后，上铺纵梁及分配梁，立模绑扎钢筋，浇筑混凝土。（5）悬臂浇筑节段混凝土，采用挂篮悬臂浇筑法施工。0号段施工完成后，安装挂篮。先对称浇筑a1至a15、b1b15号节段，拆除2号临时支墩，合拢边跨，浇筑尾端配重混凝土。继续悬臂浇筑a16至a20号段，用体外支撑法，施加300吨预顶力，合拢中跨a21号段，拆除1号、3号临时支墩。悬臂浇筑时同第三方监测单位合作好，做好线形控制。（6）在桥面搭设万能杆件支架，按南北两岸分节段卧拼拱肋。用万能杆件拼装竖转塔架，塔架高40m，安装平衡索和缆

21、风索。施加边跨临时配重，调试竖转同步千斤顶及中央控制系统。拱肋钢管竖转就位。合拢拱顶，固结拱脚。合拢后拆除4号临时支墩，拆除竖转塔架、边跨临时配重及其它设备。泵送拱肋下弦管内微膨胀混凝土，泵送拱肋上弦管内微膨胀混凝土，泵送缀板内混凝土。安装吊杆，加初张力。施工桥面及二期恒载。根据监控单位提供每个吊杆成桥后的实际索力数值，调整吊杆力至实际值。三、主要施工方法及经验主跨采用“先梁后拱”的施工方法，主要施工步骤：利用临时支墩、临时拉索和支架施工v构内外斜腿及三角区梁段，然后挂篮悬臂浇筑主梁，合拢主梁边孔，继续挂篮悬臂浇筑中跨主梁至中跨合拢，在桥面架设支架及钢管拱肋转体塔架，塔架安装钢管拱肋，依次灌注

22、拱肋上弦管、下弦管内混凝土，按指定次序张拉吊杆，调整吊杆力，施工桥面系，调整吊杆力到设计索力。因钻孔桩、承台、挂篮悬臂施工等较为常见，在此不在赘述，重点汇报v型斜腿及钢管拱施工方法。1、v型斜腿施工方法小榄水道特大桥主桥196号墩和197号墩采用v型墩结构，外侧v肢与水平面的夹角为34.6，采用单箱双室箱型截面，内侧v肢与水平面的夹角为46.4，采用单箱双室箱形截面。内外v肢墩顶为c0-2、c0-1梁段，分别长18.15m和15.4m，v型墩身墩顶c0-1段和c0-2段之间采用系梁连接，系梁共分9段，采用单箱双室截面，每段长4.5m，梁高从7.8m渐变为v构中部的4.8m，腹板厚度从1.2m渐

23、变为55cm，底板厚从根部的1m按照圆曲线渐变为50cm。v型斜腿整体结构详见图1。图1 v型墩整体结构设计图1.1连续刚构桥v型斜腿组合式支护及分层现浇施工方法采用桩基础与混凝土支墩式竖向支撑体系和精轧螺纹钢水平预应力索单端张拉进行斜腿分层浇筑施工。以桩基础与混凝土支墩作为竖向承力体系，以精轧螺纹钢水平预应力索作为抵消水平推力的综合承力体系使结构在成型的过程中尽量符合设计的线形和理论受力状态。具体如下：（1）竖向支护体系及支架模板系统竖向支护体系包括6排支撑点，中间4排支撑点下部桩基础为直径2.2m的钻孔桩，钻孔桩上自下而上设置型钢联系梁、混凝土支墩、混凝土横梁；外部2排支撑点下部桩基础为5

24、00100混凝土预制桩，混凝土预制桩上自下而上设置混凝土承台、钢管承台上立柱（63010mm、53010mm的螺旋焊缝钢管）、型钢横梁，外部支撑点之间通过型钢水平横撑连接，每排支撑点设置3个桩基础，各个桩基础之间互相连接，形成群桩受力。竖向支护体系上部设置支架模板系统，支架模板系统包括贝雷梁、分配梁和底模；贝雷梁由横梁包裹并与横梁连接为整体，每排贝雷梁之间通过通过增加型钢制作的剪刀撑，增强支架模板系统稳定性；贝雷梁上设置分配梁，分配梁和贝雷梁之间设置用于调节标高的钢板，调整好坡度的分配梁上安装底模。（2）斜腿内部单端张拉体系斜腿分五层浇筑，第二、三层上分别安装水平预应力索和张拉台架（锚箱）进行

25、单端分级张拉。于斜腿第二层混凝土浇筑施工后，安装第一层水平预应力索，斜腿第三层混凝土浇筑施工后，安装第二层水平预应力索，然后完成第一、二层水平预应力索的初张拉（总张拉力的50）；斜腿第五层混凝土浇筑施工后，完成水平预应力索的终张拉（总张拉力的50）。水平预应力索由22根高强精扎螺纹钢筋构成，其一端与斜腿结构体连接，另一端与施加预应力的张拉台架（锚箱）连接。下图2为组合式支护结构设计图，图3为施工工艺过程设计图。 组合式支护体系以及斜腿分层现浇的示意图 竖向支护体系的俯视图 竖向支护体系的仰视图 大样1放大图 大样2放大图 大样3放大图 水平预应力索俯视示意图 水平预应力索位置设置图 排竖向支撑

26、体系剖视图 排竖向支撑体系剖视图 排竖向支撑体系剖视图 排竖向支撑体系剖视图图1 组合式支护结构设计图（）施工步骤1：竖向支撑体系及支架模板施工v肢竖向支撑设6个支撑点，到从下到上以此为钻孔桩、混凝土支墩、混凝土横梁，和从下到上依次为混凝土预制桩、混凝土承台、螺旋管、型钢横梁，其中，1和5、4和6之间利用型钢作连接形成群桩受力，增加其稳定性。以竖向支撑为依托，上方依次铺设贝雷梁、型钢分配梁、模板等，形成斜腿混凝土浇筑的竖向支撑体系及支架模板系统。施工步骤2：斜腿第一层混凝土浇筑施工。施工步骤3：斜腿第二层混凝土浇筑施工及第一层水平预应力索安装。施工步骤4：斜腿第三层混凝土浇筑施工及第二层水平预

27、应力索安装，并完成第一、二层水平预应力索的张拉，张拉力为设计张拉值的1/2。施工步骤5：斜腿第四层混凝土浇筑施工。施工步骤6：斜腿第五层混凝土浇筑施工，并完成水平预应力索剩余的张拉力。图3 施工工艺过程设计图1.2 施工关键技术研究1.2.1 竖向支护体系施工v型墩斜腿落地支撑为6个支撑点，落地支墩上方依次铺设贝雷梁、分配梁（槽钢）、底模等。基础采用2.2m钻孔桩，桩基嵌入下伏花岗岩7m，为端承桩，桩长为70m，采用直径2.2m冲击钻机成孔，采用螺纹连接套匹配预制法预制钢筋笼，解体后，现场人工配合吊车下钢筋笼。混凝土采用搅拌站集中拌合，混凝土运输车运送混凝土，用直径350mm导管灌注水下混凝土

28、。钻孔桩钢护筒之间采用型钢连接，使其形成群桩整体受力。内部4排支撑点承台上墩柱各采用1200mm1500mm（外斜腿）和采用1500mm1500mm（内斜腿）混凝土方墩柱。墩柱横向采用220a槽钢连接，形成空间桁架结构。在临时墩柱上施工混凝土横梁，横梁包裹贝雷片连接形成v型墩斜腿的支架梁，横梁与贝雷梁形成整体。在贝雷梁上设置220a500的槽钢分配横梁作为底模支架，槽钢与贝雷片之间用钢板调节标高。然后在调整好坡度的槽钢上安装模板，进行斜腿施工。1.2.2 模板安装（1）模板安装前复测斜腿的平面位置及标高以满足设计要求。（2）底模、外侧模采用工厂加工成型的大块钢模板，顶模和内模采用竹胶板。模板材

29、质与加工质量必须符合设计和规范要求，做到表面平整、尺寸形状准确、有足够的强度和刚度。内模采用钢管脚手架支撑，外模采用钢管排架、精轧螺纹钢筋拉杆与型钢组合体系加固。（3）先铺设底模，然后安装斜腿钢筋、预应力管道及预埋件等，完成后经监理工程师验收合格后，用塔吊配合人工安装侧模及内模。钢模板安装前涂模板漆，在钢筋加工棚内风干，防止扬尘落入模板表面，为混凝土外表美观提供保证。 （4）相互连接的模板，模板面要对齐，连接螺栓不要一次紧到位，整体检查模板线形，发现偏差及时校正模板，然后再锁紧连接螺栓及扣件，固定好支撑杆件。校正后模板应满足规范要求。模板连接缝间距大于2mm应用灰膏类填缝或贴胶带密封。（5）模

30、板安装完成后，对斜腿位置再复测一次，确保其平面位置、标高符合设计要求。1.2.3 斜腿钢筋绑扎与预应力安装（1）钢筋采用滚轧直螺纹套筒连接，安装时要保证两连接钢筋拧进套筒内长度相同，按照规范要求为3.5cm。（2）钢筋首先在钢筋加工棚按设计图纸要求的规格尺寸下料、弯制，然后运至现场，选择已经铺好的斜腿底模作为施工平台，在其上进行安装、绑扎。（3）在拱座上精确放样斜腿的起点位置，在底模上放样标记出各种钢筋的安装位置，即可进行钢筋安装。（4）在拼接钢筋骨架时，应用样板严格控制骨架位置。（5）骨架的施焊顺序宜由骨架的中间到两边，对称地向两端进行，并应先焊下部后焊上部，每条焊缝应一次成活，相邻的焊缝应

31、分区对称的跳焊，不可顺方向连续施焊。（6）为保证混凝土保护层的厚度，应在钢筋骨架与模板之间错开放置适当数量的混凝土垫块或钢筋头垫块，骨架侧面的垫块应绑扎牢固。（7）钢筋骨架的加工、焊接质量应满足规范要求。（8）临时预应力筋安装时，孔道成形采用内径50mm铁皮管，斜腿根部永久预应力管道采用130mm金属波纹管，安装时应设置适量的三通管，以利于压浆排气，保证压浆质量，并用f10钢筋每隔0.5m设一道定位筋，而且焊接牢固，保证其位置准确，管道畅通，没有死角硬拐。预应力管道如与普通钢筋相碰时，可适当移动普通钢筋。1.2.4 混凝土浇筑v型墩斜腿的采用分层分次浇筑完成。（1）混凝土浇筑前，将模板内的杂物

32、、积水及钢筋上的污垢要清理干净，模板接缝要堵塞严密。（2）混凝土运输过程中，采取措施保证混凝土和易性与规定的坍落度，不出现漏浆、失水、离析等现象。（3）采用输送泵将混凝土泵送至待浇筑层段，溜槽、串筒等配合向模板内浇筑混凝土，减小混凝土出料过程中的自由落差。（4）采用平板振动器与插入式振捣棒相结合、顶模开窗振捣与内部振捣相结合的方法。斜腿内部钢筋林立，挑选体格较小的施工人员进入内部捣固。插入振捣时移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持15cm的距离，插入下层混凝土10cm，混凝土摊铺厚度不大于50cm，振动棒在混凝土内时间为20s左右，同时做到快插慢拔。平板振动器安装在侧模板上，从

33、上到下设置3个。每一振动部位，必须振动到该部位混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面出现平坦、泛浆，从而保证混凝土内部密实与外表美观。（5）振动棒应避免碰撞模板、钢筋及其他预埋件。振动棒不得触及预应力管道以免管道破损、接头脱节，造成孔道堵塞，位移，弯曲或出现局部凹陷等事故。混凝土浇筑时，随时检查定位筋和垫块情况，确保保护层厚度。（6）混凝土浇筑过程中，设专人跟踪检查模板支撑加固、钢筋骨架及预埋件等的加固情况，当发现有松动、变形、位移时要及时处理。（7）混凝土浇筑速度宜控制在60m/h以内，以利于降低混凝土的水化热和降低混凝土对模板的侧压力。（8）对两层混凝土的连接处用风镐进行凿毛，漏出粗骨料。同时

34、及时对混凝土进行养护（设专人进行混凝土养护工作），如实详尽的填写混凝土施工记录。1.2.5 临时索布置及张拉第一、第二层临时预应力索采用32mm高强精轧螺纹钢筋，每层22根。第一、第二层临时索预应力通过在系梁支架上安装的张拉台架施加。张拉依据设计监控单位的监控指令进行。（1）张拉顺序第一、第二层临时索张拉采用三台ycw-60穿心式千斤顶同步对称进行，张拉时候先张拉上层，然后接着张拉对应的下层。（2）张拉程序依据设计院监控指令在内外斜腿施工完成后，开始临时索张拉，张拉分级进行。在千斤顶与锚箱之间放置zx-3105at压力传感器（每层3个，全桥共12个），更为准确的控制张拉力。 张拉第二层预应力索

35、张拉力的10%后，接着张拉第一层预应力索张拉力的10%； 张拉第二层预应力索张拉力的50%后，接着张拉第一层预应力索张拉力的50%； 张拉第一层预应力索张拉力75%的后，接着张拉第二层预应力索张拉力的75%； 张拉第二层预应力索张拉力100%的后，接着张拉第一层预应力索张拉力的100%。（3）张拉注意事项 预应力筋张拉时的采用双控措施，以油压表的读数为主，以伸长值为辅。张拉时候实际伸长值与理论伸长值相差应控制在6%以内，否则应暂停张拉，查明原因并采取措施加以调整后，再继续张拉。 精轧螺纹钢用防水布包裹，预留孔口用砂浆密封。精轧螺纹钢筋及钢绞线不得使用割刀烧割，不得使用焊钳焊割。 检查张拉操作平

36、台的承载安全性，张拉前检查设备及油表看有无损坏，油表标定时不超过1个月,认真检查油表与千斤顶的对应关系。张拉前要检查螺母是否有破损，如有必须立即更换。在张拉时千斤顶前方不得站人，操作人员仅能位于两侧操作，且在千斤顶的正前方应设置一挡板，防止张拉过程中螺母弹出，产生意外事故。 每次预应力张拉以后，应详细记录下列数据。每个压力表、油泵及千斤顶的鉴定号；测量预应力钢筋伸长量时的初始拉力；在张拉完成时的最后张拉力及测得的伸长量；千斤顶放松以后的回缩量；在张拉中间阶段测量的伸长量及相应的张拉力。1.2.6 应力与应变监测（1）监测目的斜腿施工过程中支架及斜腿本身的受力情况是否合理，最好的解决办法就是进行

37、内力监测，即通过连续的监测来了解实际内力状态，若发现实际内力状态超限或异常，就要查找原因和进行调控，使之在允许范围内变化。同时实施内力监测又是一个安全警报系统，通过该系统可以及时发现和在斜腿施工过程中出现异常情况或更为严重的结构破坏情况，从而保证支架系统的安全。（2）支架内力监测 传感器及数据采集仪器，支架应力监测的所有测点均采用振弦式传感器 测点布置支架应力监测的所有测点均采用振弦式传感器。监测重点为贝雷片的危险区域（临时墩附近），考虑到支架系统的离散性，在贝雷片其它区域以及岸侧临时墩也应进行监测。施工支架监测断面图如图4所示。其中临时墩附近的贝雷片每个断面上下缘分别布置3个传感器共6个传感

38、器，临时墩间跨中贝雷片每个断面下缘布置3个传感器，临时墩每个断面布置3个传感器。斜腿一侧共计需要36个传感器。图4 应力截面分布图传感器的安装方法可采用表贴式以及焊接式，表贴式一般适合短时间的测试，无法保证长时间的连接，因此必须采用焊接式。由于现场条件复杂，根据情况还需要对传感器进行适当保护。图5为表贴式传感器安装保护方法。图5 传感器安装保护方法 数据处理采集的数据通过计算得出应力大小及变化情况，与初始值比较分析可掌握支架的内力情况，从而保证施工质量和结构安全。（3）斜腿内力监测实行斜腿内力与线形监测的目的就是确保主桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全范围内，使成桥后的线形符合设计要求，

39、结构内力状态达到或接近设计期望值。 传感器的布置在每侧斜腿的顶、底端设置2个测试截面共10个点。 数据采集在埋设传感器的时候对传感器进行预设，得到初始值，在每层混凝土浇筑后进行采集，将得到的数据与初始值比较可知应力的大小及变化情况，从而为斜腿施工提供依据。（4）线形控制监测 测点布置斜腿采用分层浇筑，每层的顶部设立线左、线右两个标高观测点，同时作为坐标观测点。测点采用红油漆做标记。 测量方法用水准仪或者全站仪测量标高及坐标，按照每层混凝土的浇筑前后两个工况测量，对结果进行比较分析。测试时间安排在傍晚日落之后或早晨日出之前，以消除或减少温度的影响。1.3 单端张拉锁定自适应框架梁（锚箱）设计在以

40、往的桥梁工程体外预应力施工中，预应力拉索多采用钢绞线，预应力张拉均在两端搭设临时张拉平台进行。例如在v型墩斜腿体外临时预应力拉索施工中，具体如下：在v型墩斜腿下面搭设临时张拉用的支撑支架，上设张拉平台，用千斤顶对钢绞线或精轧螺纹钢进行张拉、锁定，再进行下一步的施工。该张拉平台在斜腿下方搭设，作业空间狭小，不易精确操作，且张拉用的临时支撑支架用量多，费用高，安全性能较低。如：广州新光快速路新光大桥v型墩施工采用临时拉索，在v肢上共设了四层临时拉索，每层分四束和六束，每束采用75低松弛高强钢绞线，最大张拉力为3670kn，在斜腿下部搭设张拉平台及支架，再分级张拉临时拉索。为了解决现有桥梁工程体外预

41、应力施工中，需要搭设张拉平台，空间小、搭拆不易，张拉操作困难，预埋锚头需截断纵向钢筋、修复结构体困难等问题，提供了一种单端张拉锁定自使用框架梁（简称锚箱）。单端张拉锁定自适应框架梁，其特征在于包括两平行设置的框架梁，两框架梁之间设置若干内撑，包括斜撑和竖撑，加大整体的抗弯刚度。两框架梁上开有22个对称的用来穿设预应力索的预应力穿束孔，框架梁上预应力穿束孔的位置与被张拉的混凝土结构体上设置预应力索的位置相对应，框架梁采用大截面型钢，在集中受力的地方焊加固钢板。图6为锚箱结构设计图。图中：1-单端张拉锁定自适应框架梁，2-混凝土结构体，3-中腹板预应力索，4-边腹板预应力索；1.1-框架梁，1.2

42、-加固钢板，1.3-内撑，1.4-预应力索。图6 锚箱结构设计图该锚箱的单端最大受力为10000kn，且外腹板处内外斜腿的宽度不一样，内斜腿宽13.6m，外斜腿宽10.0m。外腹板处的临时拉索在锚箱上产生的弯矩达3636.4kn1.55m=5636.42knm，整个锚箱的尺寸设置为13.7m2.38m。具体操作如下：（1）利用v型墩系梁已施工完毕的支架作为该产品的制作平台，按图纸设计加工完毕，框架梁用3根i40a工字钢拼装焊接，内外测焊接10mm钢板；框架梁内部采用i28a作为斜撑和竖撑；在框架梁中部加工2层预应力穿束孔，每层设置11孔预应力束。（2）采用3台千斤顶进行单端张拉，张拉时，分边腹

43、板（2个）、中腹板（1个）同时对称进行，在达到设计张拉力的80时，采用缩小级差的方法，使各束预应力值均匀。（3）在三个腹板中间的其中一根精轧螺纹钢上均设置了一个灵敏度高的传感器，对应力进行监测。1.4大体积混凝土0号段施工控制技术小榄水道特大桥主墩0号段底板宽10m，顶面宽11.6m，其中co-1号段中心高度7.47m，长度15.4m，co-2号段中心高度9.06m，长度18.15m，合计混凝土方量约2634m3。大体积混凝土泛泛而言就是现场浇筑的混凝土，尺寸大到需要采取措施降低水化热和水化热引起的体积变化，以最大限度的减少混凝土的开裂。小榄水道特大桥0段c0-1、c0-2结构特点属于大体积混

44、凝土，其施工工艺、温度控制、防止产生裂缝的措施、养护措施和温度观测（混凝土内部、表面和环境）等是本次施工的重难点。1.4.1 施工工艺及关键技术0号段分两次浇筑，第二层浇筑高度3.2m，两次浇筑的工艺流程如下：第一层：底模铺设施工外侧模板安装固定腹板普通钢筋施工底板普通钢筋施工横隔板普通钢筋施工横隔板横向预应力筋安装腹板竖向预应力螺纹钢筋安装箱梁底板端头模板安装安装内侧模浇筑第一层混凝土养生等强。第二层：安装内模顶模顶板普通钢筋绑扎顶板端头模板安装（带喇叭口）顶板纵向预应力管道安装面板横向预应力安装浇筑第二层混凝土养生张拉。（1）箱梁底模板支架铺设在贝雷梁上放置分配梁，托架与分配梁之间放置木楔

45、，通过木楔调整托架高度，满足立模标高，同时方便模板拆除。底模采用大块钢模板。底模铺设后，测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位，底模标高=设计梁底+支架的变形+（前期施工误差的调整量）。底模标高和线形调整结束后，立侧模和翼板底模。对于箱梁翼缘板，在斜腿下面设置的贝雷梁之间铺设工字钢，在工字钢梁上搭设满堂钢管支架直接搭设到翼板处钢模板下，顶托上铺设纵向槽钢分配梁，分配梁支撑在模板上的加劲肋处。根据翼板坡度，在槽钢上放置楔型的木尖，直接让加工成楔型的木尖与槽钢背肋架接触紧密。对于箱梁内顶模板支架，采用在箱梁内搭设满堂钢管支架，顶模板采用竹胶板拼制，模板下放置木梁及槽钢分布梁，通过支架上的顶

46、托调节高度。（2）模板设计及施工 底模采用大块钢模板拼制，直接铺设在托架上，通过托架下的木楔完成模板标高的设置。 外侧模采用面板6mm的钢模板，模板加劲采用28槽钢，外侧模安装后用穿心拉杆与内侧模对拉固定。第一次安装下面6.0m高模板，在浇筑完成第一次混凝土后，将下面3m模板提升，进行翻模施工，第二次安装剩余的腹板侧面和翼板底模。翼板下的外底模采用异型钢模板，直接铺设在翼板下的钢管支架的分部槽钢上。 隔墙模板及内侧模由于0号段内梁体截面变化大，模板通用性差，内模直线段拟采用钢木组合骨架，模板采用122cm244cm的竹胶合板拼制。竖向加劲肋采用10cm10cm的方木，横向用48钢管作为顶撑。内

47、模就位后，与外侧模用穿心拉杆相连，加固，同时在可行的位置设置自撑体系。内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧，用脚手架及可调式承托配合，将内模顶紧，并设剪力撑将各杆件联成整体。箱梁内顶模板也采用竹胶板制作。各类倒角模板采用竹胶板作为面板，方木作为加劲肋。洞孔模板，在隔墙上有2个150cm100cm人孔，洞孔模板用竹胶合板和方木拼装成整体。在过人洞处截面复杂。为方便混凝土浇筑及振捣，箱室内模及顶模预留施工用振捣及观察窗，待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封堵。拆模时先将内模的支撑卸掉，然后松下模板的内外拉杆即可拆除模板。确保腹板厚度准确，为防止内模板上浮，在墩柱顶上设置防浮拉杆预埋

48、件。在内模安装后将其与内侧模联结，以防止上浮。 端头模板端模上有钢筋和预应力管道伸出，位置要求准确，模板拟采用钢板。端头模板是保证端部及预应力管道成型要求的关键。通过内、外侧模板的横向加劲槽钢固定腹板端头模板。（3）普通钢筋施工腹板钢筋采用在加工场制成长度上分段的整体形式，绑扎好水平钢筋，在适当位置加密，使钢筋成为整体。装好底模后，对腹板钢筋采用在地面预先绑扎，用塔吊整体吊装就位的方案，竖向钢筋先固定在整体成型的腹板钢筋内。其余钢筋采用现场就地安装。钢筋吊装到位后，采用手拉葫芦和撑杆固定牢固，再安装外侧模板。（4）预应力施工 竖向预应力施工竖向预应力粗钢筋全部采取预穿束方案，即在混凝土浇筑前随

49、腹板钢筋一起绑扎，固定在管道内。为保证张拉竖向预应力粗钢筋后的有效预应力作用在混凝土上，首先在保证钢管基本刚度的前提下应尽可能使用薄壁钢管，其次不能将上下锚垫板贴紧在钢管上，而应在上锚垫板与铁皮管之间留出510mm的间隙。竖向预应力筋采用直径32mm的精轧螺纹粗钢筋。采用螺纹粗锚具和穿心千斤顶张拉，采取同一梁段两侧对称张拉的方式。竖向预应力筋张拉的操作程序为：清理锚垫板，在锚垫板上作测量伸长量的标记点，记录伸长量的初始值，安装千斤顶，安装连接器和张拉杆。张拉分两次，第一次先张拉至控制张拉力的70，旋紧螺母，做好明显标记，卸去千斤顶及其它附件，20天后再次张拉至控制张拉力并旋紧螺帽，利用扭力扳手

50、测试螺母扭力。量取从粗钢筋头至锚垫板上标记点的竖向距离作为计算伸长量值，计算实际伸长量l，并将该值与理论计算值进行比较，若在6内，则在24小时内完成压浆。 纵向和横向预应力施工纵向预应力管道采用塑料波纹管，以减少管道摩擦系数，同时为保证管道压浆饱满，采取真空辅助压浆施工工艺保证压浆质量。顶板横向预应力束采用扁平镀锌铁皮波纹管，预应力束的张拉端在桥的两侧间隔布置。顶板、腹板内有大量的预应力管道，为了不使预应力管道损坏，一切焊接应放在预应力管道埋置前进行，管道安置后尽量不焊接，若需要焊接则对预应力管道采取严格的保护措施确保预应力管道不被损伤。当普通钢筋与预应力管道位置有冲突时，应移动普通钢筋位置，

51、确保预应力管道位置正确，但禁止将钢筋截断。 张拉作业在张拉作业之前先做管道摩阻试验。张拉必须在混凝土强度达到90%以上设计强度并且达到规定龄期后才能进行。预应力张拉程序为：预应力施加到初应力0测量千斤顶油缸伸长量l0应力缓慢升到con持荷2分钟测量油缸伸拉长量l1验算实际伸长量l锚固con。采用张拉吨位与伸长量双控，即当钢束张拉达到设计张拉吨位时，其实际与理论伸长量之间的允许误差为-6+6%之间，实际伸长量按下式计算：l=(l1-l0)(con/(con o)-夹片回缩值，由实测决定当实际与理论伸长量之间的误差连续出现在允许范围外时，必须进行全方位的分析研究，找出真正的原因，针对原因采取有效改

52、进、补救措施后才能继续张拉。 真空压浆工艺真空灌浆技术其原理主要是利用预应力管道内空气的负压，以使管道内的预应力筋保护水泥能更饱满更密实地填满整个预应力管道，以达到根除或减少预应力筋在使用过程中的腐蚀。水灰比由试验室确定，在施工现场控制水泥浆的水灰比，水一定要严格按配比加入，否则多加的水会全部泌出，易造成管道顶端有空隙。对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁采用加水的办法来增加其流动性。搅拌时间应保证水泥浆混合均匀，注意观察水泥浆稠度。灌浆过程中，水泥浆的搅拌应不间断，若中间接管停顿时，应让水泥浆在搅拌机和灌浆泵之间循环流动，直至泵送为止。水泥浆的性能如下：浆体水灰比：0.30.35；浆体流

53、动度：3050s；浆体泌水性：小于水泥浆初始体积的2；四次连续测试的结果平均值1；拌和后24h水泥浆的泌水能吸收浆体初凝时间：3h。真空压浆水泥浆配合比试验及真空辅助压浆设备选型等研究详见4.4章节。（5）混凝土浇筑 混凝土由拌和站集中拌和，由混凝土输送泵运送到位。满足在最早浇筑的混凝土初凝前浇筑完全部混凝土为控制标准。 结合混凝土振捣所用时间和塔吊运输混凝土的能力，将0号段混凝土的初凝时间定为16h左右，将坍落度控制在1822cm。为此，将在混凝土中掺加高效减水剂，粗骨料采用525mm级配良好的碎石。 混凝土浇筑分层厚度为3040cm。 混凝土浇筑顺序：第一次：底板腹板横隔板；第二次：剩余腹

54、板顶板。浇筑时要前后左右基本对称进行。 混凝土捣固采用70插入式振捣器，钢筋密集处用小振捣棒，钢筋稀疏处用大振捣棒，振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的l.5倍。 对捣固人员要认真划分施工区域，明确责任，以防漏捣。振捣腹板混疑土时，振捣人员要从预留“天窗”进入腹板内捣固。“天窗”设在内模和内侧钢筋网片上，每2m高度左右设一个，混凝土浇筑至“天窗”前封闭。 在顶板混凝土浇筑完成后，用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣，确保连接处密实、可靠。 混凝土浇筑结束后，要加强对梁段包括箱梁内侧和外侧的洒水养护。1.4.2 施工工艺注意事项（1）浇筑前，先将模板内的杂物、积水及钢筋上的污垢要清理

55、干净。模板内面要刷脱模剂，模板接缝要严密，严格按照混凝土设计配合比进行混凝土配制拌和。混凝土拌制配料前，各种量具须经计量部门进行计量标定，称量误差符合规范要求。（2）混凝土运输过程中，采取措施保证混凝土和易性和规定的坍落度，不出现漏浆、失水、离析等现象。（3）采用输送泵将混凝土泵送至待浇筑段，溜槽、串筒等配合向模板内浇筑混凝土，减小混凝土出料过程中的自由落差。（4）混凝土采用插入式振捣，振捣时移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持510cm的距离；插入下层混凝土510cm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒；应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。（5）对每一振动部位，必须

56、振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面出现平坦、泛浆，同时需要在混凝土振动界限以前对混凝土进行二次振捣，排除混凝土因泌水在粗骨料，水平钢筋下部生成地水分和空隙，提高混凝土与钢筋地握裹力，防止因混凝土地沉落而出现地裂缝，减少内部微裂，增加混凝土地密实度，提高混凝土地均匀性和抗裂能力。（6）振动棒不得触击铁皮管或波纹管，以防铁皮管或波纹管破损、接头脱节，造成孔道堵塞，位移，弯曲或出现局部凹陷等事故。（7）混凝土浇筑过程中，设专人跟踪检查模板支撑加固、钢筋骨架及预埋件等的加固情况，当发现有松动、变形、位移时要及时处理。并对支架的沉降进行观测，以核对设置的预拱度是否合理。（8）混凝土浇筑时，随时检查定位筋和垫块情况，确保保护层厚度。（9）混凝土浇筑速度宜控制在60m/h以内，以利于降低混凝土的水化热和降低混凝土对模板的侧压力。（10）混凝土浇筑完成后，对混凝土的裸露面及时进行修整、抹平，等定浆后再抹第二遍，对于梁顶面，在初凝前进行拉毛处理，初凝后及时进行养护（设专人进行混凝土养护工作）。（11）混凝土浇筑过程中，要如实详尽的填写混凝土施工记录。1.4.3 施工质量控制（1）钢筋施工控制由于腹