郑州机场高速连续梁施工技术总结

1、1工程概况   郑西跨南水北调总干渠特大桥66#69#墩以一联三跨40+64+40m预应力混凝土连续梁跨越郑州机场高速公路，夹角为62.48度，施工时上、下行分别设*5m双门洞供车辆通行。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽，箱梁底宽。顶板厚度40cm，隔墙处加厚，按折线变化，底板厚度40至80cm，按曲线变化，腹板厚48至80cm，隔墙处加厚，按折线变化。全联在端支点、中跨中及中支点处共5个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。   桥面宽度：防护墙内侧净宽，桥上人行道栏杆内侧净宽，桥面宽，桥梁建筑总宽。梁全长为，计算跨度为40+64+40m

2、，中支点处梁高，跨中10m，边支座横桥向中心距，中支座横桥向。梁底按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端。全桥共分7个梁段，中支点B号梁段长度；A号梁段长度；C号合龙段长度；D号梁段长度。   曲线上梁按曲梁曲做布置，梁体沿线路中心线布置，相应的梁体轮廓尺寸均为沿线路中心线的展开尺寸，位于曲线段时，梁体轮廓、普通钢筋、预应力钢束及管道等均以线路中心线为基准线沿径向依据曲率进行相应的调整，支座亦按径向布置。全梁自重1375t（40m）、2244t（64m）、1375t（40m），梁体混凝土等级为C50，设计最高运行速度350Km/h，地震设防烈度七度区（Ag=）。 &

3、#160; 全梁设计为分七段进行浇注，分段示意图如下：   下面就针对郑西跨南水北调总干渠特大桥跨机场高速公路连续梁，对施工过程做一总结。2保通措施   经现场实测，工点处郑州机场高速公路现有路面宽，中央分隔带宽，路面总宽24m。梁体施工期间，满堂脚手架需占用机场高速部分路面，路面上共设（宽）*5m（高）双门洞两个。门洞搭设期间采取单幅双向交通管制措施；门洞搭设完成后，车辆通过两个双门洞行驶，采用限速行驶交通管制措施，门洞搭设采取426钢管做支撑，间距2m，其上以I40a工字钢做横梁，间距60cm，门洞上部铺设防护板防止落物。同时，门洞两端应比其他部分支

4、架宽度各超出3m，起到防护棚架的作用，另外，门洞全部进行受力检算，经监理批准后再进行实施。   施工期间控制区布置为（仅示门洞搭设完毕后控制区布置）：根据公路养护安全作业规程，依次设置警告区2000m、上游过渡区90m、缓冲区50m、工作区20m、下游过度区30m、终止区30m。东、西半幅标牌分别距施工地点2km开始设置：a、前方2km施工；b、限速60km/h；c、前方1km施工；d、前方500m施工；e、分道行驶标志；f、解除限速60km/h。   安全区用锥形标进行分区渠化，按照脚手架占用路面的宽度封闭部分紧急停车带，封闭部分超车道。安全区分别设置

5、：a、圆盘式爆闪灯；b、导向标；c、前方施工，减速慢行；d、导向标；e、前方施工，谨慎驾驶。   按照中间脚手架占用路面的宽度用锥形标渠化出临时中隔带，并摆放各种提示标志牌：a、向左向右导向标b、圆盘式爆闪灯；c、前方施工，减速慢行；d、向左向右导向标；e、前方施工，谨慎驾驶。   考虑对通行车辆的影响，施工时先搭设东半幅(从机场回来方向)门洞，再搭设西半幅，搭设时间选在夜间22：00次日凌晨6：00，采取单幅双向交通管制措施，最大限度的降低了对行车的影响。有效的保证了高速公路来往车辆的通行安全。施工前与专业保通单位签订保通协议，施工期间在工点南、北两侧

6、设保通人员各4名，全天24小时值班，同时备用清障车一台。施工中分不同施工阶段，及时更换保通设施（警示标语、标牌等）。3施工方法及要点3.1材料设备及施工程序根据设计要求，郑西跨南水北调总干渠特大桥跨机场高速公路连续梁采用C50混凝土，纵向预应力采用1*7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉采用350t穿心式千斤顶4台；横向预应力筋采用1*7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用BM15-4（P）锚具及配套的支撑垫板，张拉采用YCQ25型千斤顶4台；竖向预应力采用25型预应力螺纹钢筋,极限强度830MP

7、a,锚固体系采用JLM-25型锚具,张拉体系采用YC60A型千斤顶4台。预应力孔道为90mm波纹管。根据工程的特点和我单位的施工技术状况，确定了如下施工流程（图一）。   另外，由于该梁处于架梁通道上，工期紧张。缩短施工周期的关键在于各环节之间的紧密衔接，根据设计要求，B、D阶段全部施工张拉完毕后方可施工A段，经项目部精心组织采取的方法为：B、D节段张拉压浆完成之前提前完成A段的钢筋绑扎，只需在A、B两段间预留2m张拉空间即可，待B张拉完成后，立即绑扎剩余部分钢筋进行A段混凝土浇筑，这样至少能将工期缩短1520天。3.2支架及模板支架及模板   混凝土连

8、续箱梁采用搭设满堂支架就地灌注法施工，混凝土浇注过程中，支架将承受较大的荷重。为此，搭设支架前，首先要对地基进行处理，然后根据支架的荷载情况预定支架搭设间距，并对支架进行检算。   施工时，先将支架范围内(桥面宽度两侧各加脚手架的宽度)的地面整平压实，然后铺筑50cm厚37灰土，以确保地基有足够的承载能力，避免施工中产生不均匀沉降而影响梁体质量。三七灰土在现场拌制，利用25t压路机分层压实，压实完毕后经轻型动力触探仪测试其承载力为250kpa，符合方案要求，换填完毕后其上浇注20cm厚C20混凝土封层。同时，在顶部设置1.5%的双向横坡，以利地基排水，避免因下雨下雪或其他原

9、因使支架基础浸水而影响其承载力。   满堂支架采用“碗扣式”支撑体系搭设，支架立杆沿桥梁纵向90cm一根，横向腹板及底板下60cm，翼缘板下为90cm，水平横杆B段下为60cm一层，其他节段120cm一层，组成空间网状结构。为了增加支架的整体稳固性，横向每隔5m加设一道剪刀撑，纵向剪刀撑则在支架外围设一道，两腹板下各一道，在每一跨内全长设置。另外支架底部全部设置扫地杆，增强了支架的整体稳定性。支架横向布置示意图如下（仅显示A、C、D段，墩顶B段横杆步距为60）：   立杆底端安装可调试方形底托，底托下铺设顺桥向15cm×15cm方木，立杆顶端安

10、装可调式形顶托，先在顶托内安装纵向10cm×15cm方木，再横桥向铺10cm×10cm方木，间距20cm。腹板外侧模竖向间距30cm布置10*10方木，纵向双钢管间距为60cm，两纵向双钢管中间设16拉筋，拉筋纵向间距90cm。为方便梁体现行控制，箱梁底模板下宜先铺设纵向大方木，其上再横向铺设小方木，方便底模标高调整与模板固定。劲性支撑设置   根据设计要求，中间D段张拉起拱后，全部荷载将由梁端支架承受，可设置609钢管立柱支撑，也可对该部分支架进行加密处。经过对比，确定为，将D段梁端范围内支架加密至30*30，既可保证支架的整体性和稳定性，也方便施工，

11、且经过安全检算，可承受梁体全部荷载，符合经济性和安全性的原则。3.3支架预压   支架搭设完成后，为消除非弹性形变，测试弹性形变，对支架进行了120%的预压，预压采用沙袋，每袋重1.5t。支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全；2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。3.3.1支架预压方法   在安装好底模木板后，对支架进行预压。满载后持荷时间不小于24h，加载时按照50%、100%、120%设计荷载分三级加载（起重机吊装），具体加载重量详见下表：   加载时注意加载重量的大小和加荷速率，使其与地

12、基的强度增长相适应，待地基在前一级荷载作用下，观测地基沉降速度已稳定后，再施加下一级荷载，特别是在加载后期，更要严格控制加载速率，防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。一般地基最大沉降量不超过10mm/d，水平位移不能大于4mm/d为宜。在预压前对底模的标高观测一次，观测至沉降速度已降到0.5/d为止，将预压荷载按加载级别卸载后再对标高观测一次，预压过程中要进行精确的测量，要测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值，将此弹性变形值、地基下沉值与设计预拱度叠加，算出施工时应当采用的预拱度，按算出的预拱度调整底模标高。   加载用袋装土过磅后，按照箱

13、梁浇筑后对支架的作用力分布，用吊车分码吊至支架顶，由人工配合摆放。加载中由技术人员现场控制加载重量和加载位置，避免出现过大误差而影响观测结果。测量方法   基础顶面、支架顶面设置测点，各测点设置在支架顶部平台上，由于无法采用水准仪进行观测，采用相对高差观测模板支架沉降，在平台下钉铁钉、悬挂垂球等重物，在地面固定点上做标记，每天测量相对高差，并做好详细记录。观测采用精密水准仪进行测量，然后在每次加载、卸载时测量各测点的高程，根据测得数据进行列表，分出各对应情况下的数值并和理论计算值进行对照、分析，找出规律，为支架标高即立模标高的调整提供基础资料，并据之进行适当调整。当数据没有

14、异常时，取其平均沉降量作为最终沉降量，如沉降值超过2cm，应对此位置脚手架加强。3.3.3预设反拱   为保证线路在运营状态下的平顺性，梁体应预设反拱，理论计算按设计实施，施工中反拱的设置根据具体情况，充分考虑收缩徐变的影响以及二期恒载上桥时间确定。预留拱度=设计拱度+支架弹性变形值，设计图纸中已提供设计拱度，包括施工阶段的恒载、预应力和混凝土收缩、徐变产生的挠度。3.4预应力束布置   预应力钢绞线在运抵现场后，经过了严格的外观检查和拉伸试验，在确认完全合格后方可使用。钢绞线下料在钢筋加工场内进行。下料长度根据设计要求并做标记，在切割点两侧各2cm处用

15、铁丝绑扎牢固，然后用砂轮锯切割，以免下料后接头散乱给穿束带来困难。同时下料时尚应考虑做管道摩阻试验的四个孔道要保证穿束后外露120cm，下料后的钢绞线按“编帘法”成束并一一编号。波纹管制作在现场进行，根据需要制成10m或12m一节，节间连接采用内径65mm、外径70mm的同型波纹管，其长度为30mm，用密封胶带缠封2-3层，以防漏浆，波纹管与锚垫板的喇叭管段接口也用胶带纸缠封严密。   预应力束的位置和形状准确与否，将直接影响梁体内应力分布，甚至会产生较大的二次应力。因此，预应力束定位时，我们根据设计的直线和曲线形状，用计算机准确求出各预应力孔道每1m的标高和水平投影位置，

16、并设置“U”型定位钢筋和梁体骨架钢筋牢固联接，以保证预应力孔道位置与设计相符，梁体压力线不受影响。3.5混凝土工程   （40+64+40）m后张法预应力混凝土连续箱梁混凝土标号为C50，采用泵送混凝土施工。为满足设计要求和施工需要，试验室通过多次配合比试验，对混凝土早、中、后期强度及坍落度和和易性进行了综合比较，优化配合比，掺入泵送减水剂。为保证混凝土的质量，所用混凝土在拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运输，2台臂长47m混凝土输送泵泵送入模，插入式振动器振捣。振捣时，桥梁横隔板及锚垫板、齿块处的混凝土特意加强，务求振捣密实。考虑横隔板处钢筋密集，实际操作中，50型振动棒

17、很难深入到钢筋内部进行振捣，绑扎此处钢筋时预先植入60钢管作为混凝土浇注时的振捣孔，经现场验证，取得的效果非常理想。   浇注墩顶B段混凝土时，为防止支架沉降造成混凝土在墩顶处产生裂缝，混凝土从每孔梁跨中间向两端对称浇注，在桥墩处合拢，以消除因支架变形对梁体混凝土的影响。   混凝土浇注完毕后，用彩条布沿支架外搭设暖棚，在棚内生火加温。混凝土表面先铺设塑料薄膜保潮，然后覆盖两层草袋保温。为防止混凝土养护过程中强度增长过快而产生表面开裂，棚内气温控制在15左右，同时，对混凝土表面及时洒水保潮。当梁体混凝土强度达到设计标号的50%，超过冬季施工的临界强度时，

18、撤除火炉，仅以暖棚和草袋保温，塑料薄膜保潮。3.6张拉和压浆   预应力束张拉是后张连续梁施工的关键工序，我们经过反复论证，确定了合理的施工方案。根据设计要求，纵向预应力张拉控制应力最大为k=1227.6MPa，锚具最多为18孔，超张拉吨位为3093.6KN，为此，选择两台350t穿心式千斤顶4台两端同时张拉。张拉时，保持两端加载一致，荷载增长均匀。   考虑到预应力束长而曲，影响预应力束孔道摩阻损失的因素复杂多样，我们首先进行了两次管道摩阻试验，以验证设计中对预应力束摩阻损失的准确性，同时也为以后的张拉积累经验和提供参考依据。根据锚具类型共做两组试件，

19、纵向预应力管道由100mm和90mm金属波纹管成孔，预应力钢束由18-75、15-75和12-75预应力钢绞线组成。浇筑完成1#墩顶段后进行了一次测试。该阶段只张拉4根18孔锚具的顶板束T1和2根15孔锚具的腹板束。本次试验选取一根顶板束T1的管道进行了18孔锚具对应孔道的测试，测试结果指导该阶段张拉施工。其它类型锚具对应孔道在浇筑完成跨中段后进行了第二次测试。   张拉前，对千斤顶和油泵进行了标定，张拉过程中按标定时的顺序一一配套。张拉时采用以油表读数控制应力、钢绞线伸长值作为校核的“双控法”，实测伸长值与理论计算量相差应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措

20、施加以调整后，方可进行张拉。其张拉的程序为：初应力(20%k)100%k（持荷5min）(锚固)   灌浆用ANG铁路专用管道压浆剂压浆料，用P.O42.5低碱硅酸盐水泥拌制，除满足强度（C50）和粘结力的要求外，水泥浆的性能必须满足以下要求：浆体水胶比不应超过0.34，水泥浆不得泌水；浆体流动度不大于25s，30min后不大于35s；压入管道的浆体不得含未搅匀的水泥团块，终凝时间不宜大于12h。水泥浆28天抗压强度不小35MPa。   灰浆采用小型搅拌机机械拌制，当一端压浆另一端冒出浓浆后，关闭旋塞阀门并保压0.5-0.7Mpa两分钟。压浆顺序自下而上

21、逐孔进行，每孔压浆应缓慢均匀进行，不得中断。   值得注意的是，为方便竖向预应力压浆方便，需在透气端的锚具上加工时预留透气孔。否则，需在该端打孔，浇筑混凝土前将透气孔用塑料软管引出梁顶，给施工造成困难，且不易保证梁体质量。4质量、安全保证措施4.1质量保证及预防措施4.1.1底模铺设时，严禁抽吸烟和乱扔杂物，以免烧破和污染底模而影响梁底混凝土光洁度；梁体钢筋绑扎和焊接时，对底板进行保护。在绑扎钢筋时，准备垃圾桶四个，以防止扎丝、料头等杂物胡乱丢弃。4.1.2浇注混凝土前，对预应力钢束的位置和波纹管道的外表进行检查，并检查锚垫板和螺旋筋放置是否正确、稳固。经检验确认后方可浇注

22、梁体混凝土。4.1.3在绑扎钢筋和浇注混凝土时，应注意防止波纹管被压扁和破损，给下一道工序施工造成困难。混凝土振捣时，严禁让振动器直接接触波纹管。4.1.4为提高承载力，防止梁体在张拉后产生水平裂纹，锚垫板和螺旋筋与梁体骨架钢筋必须连接牢固，此处混凝土振捣要密实。4.1.5张拉设备如油泵、压力表、千斤顶和油管及阀门接头等，必须处于良好工作状态。经过更换配件的千斤顶和油表压力表必须重新校验。4.1.6在施工现场配备75KW发电机一台，后张梁在浇注混凝土、张拉预应力束和管道压浆过程中一旦停电，不致中断施工。4.2安全保障措施教育职工牢固树立“安全第一，预防为主”的安全意识，克服麻痹思想和侥幸心理。

23、在施工过程主要抓好以下几点：4.2.1参加施工的全体人员必须接受安全技术教育，考试合格后方能上岗操作，施工过程中严格按照操作规程办事。4.2.2对于各种施工机具定期进行检查和必要的试验，特别是对桥上的供电线路和张拉机具，更要经常检修，确保其处于良好的状态。4.2.3对于重要工作和关键工序实行重点管理，并做好经常性的检查和监护，特别是对高空作业和预应力张拉，教育工人加强个人安全防护，并严格按照规程操作。4.2.4加强防火工作，现场设置消防器材。在搭设支架、立筑模型和混凝土养护生火时，加强消防检查，保证工程不发生火灾。5几点体会5.1建立有力的组织指挥系统、加强现场调度、严格施工管理、规范操作程序

24、，是后张连续梁施工成功的保证。5.2大力开展QC活动，积极推广应用“四新”技术是解决施工技术难题、提高工程质量、取得经济效益的有效方法。5.3为防止梁体在张拉后，锚垫板周围的混凝土出现裂纹，我们在锚垫板后边加设了两层设计外的钢筋网片（810）以扩大承压面积。从张拉后的情况来看，效果比较理想。5.4影响预应力孔道摩阻损失的因素复杂多样。但预应力束定位时严格控制，减少索位偏差，可以使管道偏差的影响系数k值得到降低。5.5经过采取暖棚保温、塑料薄膜保潮等一系列防护措施，后张预应力混凝土空心板梁的混凝土质量得到了保证，在现浇梁混凝土冬季施工方面摸索了经验。5.6签订施工协议受外部条件制约，故跨越高等级

25、公路施工时，项目部领导主抓，协调好与当地群众政府的关系，在开工前3到6个月与公路产权部门联系，尽早签订了安全协议，为后续大干快干提供有力的外部条件。5.7施工前要提供详细的材料计划，根据现场进度，保证现场物资的及时供应，为保证工期提供有力的保障。6支架检算资料及支架设计图（示例）6.1设计荷载   以体积计算的箱梁含筋率大于2%，砼密度采用26KN/m3；根据受力分析可得腹板下荷载最大，按简支梁受力考虑，验算底模下腹板对应位置。 箱梁最大截面自重荷载图    立杆采用直径48mm、管壁的WDJ碗扣钢管验算公式为：N/（A）fcN为立杆

26、轴力，N198.24×0.6×0.335.685KN。fc为钢材的抗压强度设计值，取0.205kN/mm2。为轴心受压杆稳定系数，由确定。l0/i，l0为立杆的有效长度取120m，i1.58mm，75.95，查表知0.744，A为计算截面面积，为安全起见，考虑钢管折旧系数0.8，A4.89cm2*0.8=3.912则：N/（A）35.68/（0.744×3.912×102）0.125kN/mm2 底板砼荷载为6.6m3*26/5.1m=33.647KN/m2，荷载合计74.59m2，经计算N/（A）=0.073kN/mm2 6.3纵横梁检算顺桥向方木检算

27、6.4地基承载力检算主墩处腹板下地基检算腹板下荷载：P=198.24KN/m2单根立杆荷载：F=P×0.3×0.3=198.24×0.3×0.3=17.84KN（1）卧木承载验算地基上纵向采用15×15cm方木，A=0.15×0.15=P/A=17.84÷0.0225=0.8MPa<1.3MPa，满足要求。同理，底板下=P/A=26.85÷0.0225=1.2MPa<1.3MPa，满足要求。（2）地基验算支架立杆最大受力为： ，立杆底托尺寸为：×，C20砼的应力扩散角取45°，计算模

28、型如下：地基处理后要求其承载力不小于200kPa，满足要求。6.5侧模的侧压力计算荷载计算外侧模面板计算   面板采用厚度的竹胶板。面板后面的背木采用竖向10×10cm竖向方木。其间距30cm，取10cm宽（荷载宽度），按简支梁进行计算。（1）强度验算计算跨径：L=30-10=20cm4荷载：（按规范不计倾倒砼时所产生的水平侧压力）q=42.6×肋木验算   肋木采用10×10cm松木条间距30cm，其后面的纵梁间距60cm。（1）强度验算荷载：q=46.6×0.3=13.98KN/m绝对值最大弯矩：按简支梁计算。

29、满足要求。纵向钢管验算   纵向采用48*钢管，间距60cm，中间设20拉杆，拉杆纵向间距90cm。强度验算：荷载：P=46.6×0.6=27.96kN弯矩：Mmax=0.125×27.96×0.92=2.83kN.mW=508cm3应力：=2.83/508×10-6=5.57MPa<205MPa，满足要求。拉杆验算   拉杆采用20圆钢。其竖向间距60cm，顺桥水平方向间距90cm。每片模板为100×150cm有2个拉杆，则：a.荷载：拉杆的轴向拉力：N=46.6×0.6×0.

30、9=25.164KNb.轴向拉应力：拉条的有效截面积：A=3.14×12=2强度：25.164×103/（3.14×10-4）=80MPa215MPa6.5.6内模板检算   内模板竖向方木间距与外侧模相同，仅纵向支撑间距为不大于90cm，故只需对竖向和纵向方木进行检算即可：（1）竖向方木强度验算：荷载：q=46.6×0.3=13.98KN/m绝对值最大弯矩：按简支梁计算。2）纵向方木：强度验算：荷载：P=46.6×0.9=41.94kN弯矩：Mmax=0.125×41.94×0.92=4.246kNmW=bh2/6=15×152/6=3应力：=4.246/562.5×10-6=7.54MPa<13MPa，满足要求。门洞检算荷载分析如下：梁