1-7--独柱柔性墩超宽连续刚构节段预制拼装施工工法(中

1、2022年7月8日独柱柔性墩超宽连续刚构节段预制拼装施工工法汇 报 内 容1、工法产生背景2、工法特点3、工艺原理5、工程应用情况4、关键技术创新点与施工工艺操作要点6、社会经济效益独柱柔性墩超宽连续刚构节段预制拼装施工工法1、工法产生背景60Km50Km1.1 工程背景嘉绍大桥是嘉兴至绍兴跨江公路通道跨越天然屏障钱塘江河口段的一座特大型桥梁，是跨越钱塘江的关键性工程。大桥桥位东距杭州湾跨海大桥约50km，西距杭州下沙大桥(钱江六桥)约60km。嘉绍大桥全长为10.137km，概算总投资63.5亿元。1、工法产生背景 嘉绍大桥VII标段为共5Km长的北岸水中区引桥上部结构施工。其中除北副航道桥

2、外 ，其余局部均为单桩独柱、连续刚构体系的节段预制拼装箱梁，其孔跨布置形式为：7(570)m5(570)m(670)m。1.2 技术背景1）桥址位于世界三大著名强涌潮区域之一的钱塘江河口尖山起潮河段，江道宽浅，滩涂广阔；潮强流急，河床冲淤剧烈，施工条件极其恶劣。2）桥址区域无法进驻大型吊装、运输船舶，无通航条件，直接影响到桥梁结构及施工方案的制定。3）连续刚构桥采用短线法节段预制结合墩梁固结的施工技术为国内首次使用，无案例借鉴。1、工法产生背景1、工法产生背景1.3 技术水平 桥址位于钱塘江口，无通航条件，大型施工船机设备无法进驻施工现场，采取节段预制、梁上运梁的方式进行拼装架设；利用架桥机在

3、进行“T构及边跨拼装同时，尚需用架桥机同步完成墩顶块的自架拼装施工，与国内类似桥梁施工比较，该桥施工方法对现场施工条件依赖性小、环境适应性更强、适用面更广。 桥梁主体下部采取单桩独柱、上部采取连续刚构的结构形式，采用短线法节段预制结合墩梁固结的施工技术为国内首次使用。综上所述，本工法总体施工技术到达国内领先水平。汇 报 内 容1、工法产生背景2、工法特点3、工艺原理5、工程应用情况4、关键技术创新点与施工工艺操作要点6、社会经济效益独柱柔性墩超宽连续刚构节段预制拼装施工工法2、工法特点2.1 质量、平安方面 1）节段梁短线匹配预制将大规模现场作业转换成工厂化、标准化场内流水作业，施工质量可控性

4、强。 2）匹配预制、架设工艺复杂，预应力管道、预埋件、匹配面的质量控制要求高； 3）采用单桩独柱、连续刚构的结构体系，墩梁固结工艺复杂、墩身高度高且刚度小，节段梁拼装线形控制难度高； 4）节段梁拼装过程中多点、多工序同步施工，工序繁琐，施工环节重多且节奏紧凑，工程规模为国内同类桥梁中最大，对施工组织能力、施工质量控制、平安风险控制均要求极高。2、工法特点2.2 工期、进度方面1）短线法预制周期短、占地小，节段梁的预制可与下部结构平行作业，大大缩短了建桥工期。2）采取提前安装横向连接钢桁梁临时替代横系梁的措施，加快了总体施工进度，实现横系梁快速同步跟进。3）0#块三维空间调整机构，实现了0#块在

5、墩顶的快速、精确对位，使墩梁固结周期由10天缩短至7天。4）合拢段快速锁定施工技术使合拢施工周期至少缩短0.5天。2.3 节约本钱、经济效益方面本工法在施工过程中，结合现场实际情况，不断优化施工工艺提高施工工效，缩短施工周期，节省了大量人工及机械租赁费用，取得了良好的经济效益。共计约节约投入2675万。汇 报 内 容1、工法产生背景2、工法特点3、工艺原理5、工程应用情况4、关键技术创新点与施工工艺操作要点6、社会经济效益独柱柔性墩超宽连续刚构节段预制拼装施工工法3、工艺原理 短线法预制、架设是将上部箱梁根据“T构及边跨形式划分成若干节段，按照两两匹配的原则，利用已浇梁段及可调模板系统，逐节完

6、成所有节段梁的预制；在桥位处用架桥机根据“T构或边跨形式进行对称悬拼或悬挂拼装施工，将所有节段梁在墩顶原位“复原形成桥梁整体结构。汇 报 内 容1、工法产生背景2、工法特点3、工艺原理5、工程应用情况4、关键技术创新点与施工工艺操作要点6、社会经济效益4、关键技术创新点与施工工艺操作要点4.1 关键技术创新点4.1.1 连续刚构桥墩顶0#块短线法预制、架桥机拼装及墩梁固结施工技术1) 0#块构造优化措施将墩顶横隔墙厚度减小20cm即隔墙在梁段每端各缩进10cm。缩进10cm缩进10cmAA（优化前）AA（优化后）移动30cm移动30cm预留钢筋与系梁最小间距5cm（2）将底板小系梁向墩中线缩进

7、30cm。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点4、关键技术创新点与施工工艺操作要点在0#块底板对应的1#块底板部位设置10cm湿接缝。 在梁面开设二次混凝土浇筑孔、洞。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点2）快易收口网模板的设计、施工技术 墩顶块内模采用快易收口网模板。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点3）横隔墙二次现浇混凝土预埋构件快速施工技术 将大局部钢筋后场绑扎，0#块吊装到位后再补齐剩余钢筋；体内束波纹管后场安装，现场精确定位；体外预应力管道后场精确放样、固定。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 4） 设计了一套三维空间调整机构：在0#块底板系梁顶面预埋锚板，在架设前将顶梁与锚板焊

8、接牢固，0#架设时，通过布置在墩旁托架上的三向千斤顶竖向顶升或平面移动顶梁实现0#块三维空间位置的调整。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 5）0#块竖向变形控制技术 在顶面设置两根反力梁，根据箱梁变形及后浇混凝土荷载，每根反力梁两端各用1根32mm精轧螺纹钢筋利用吊点孔将梁体反提，精轧螺纹钢筋预拉40t反力。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点4.1.2 合拢段快速锁定技术 原设计利用劲性杆件将湿接缝两侧梁段锁定的传统合拢锁定方式，操作较困难，需小型吊装机具配合，且施工周期较长。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点原设计合拢锁定布置图 利用合拢段宽度小的特点研究的合拢段快速锁定施工技术：通

9、过在湿接缝位置抄垫特制钢楔块，并利用梁段上安装的胶拼用临时预应力张拉锚座，将合拢段两侧梁段对拉预定大小的临时锁定力。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点快速合拢合拢锁定布置图特制钢楔块 4.1.3 横系梁同步施工替代方案及横系梁快速跟进施工技术 1）由于两幅桥架设施工不同步、墩顶作业空间缺乏、桥梁总体施工周期不允许等原因，横系梁与墩顶0#块施工无法同步。利用抱箍及钢管桁架在两幅桥间设置一个临时连接构件替代横系梁横系梁。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 2）后续横系梁施工时，利用贝雷梁、组合横梁、竖向32精轧螺纹钢筋吊杆、型钢底模平台设计一种可移动施工吊挂平台及模板系统。4、关键技术创新点与

10、施工工艺操作要点 4.1.4 架桥机过孔施工控制技术 鉴于下部结构墩高身柔的受力特点，受架桥机顶推过孔的影响：墩顶块位移过大，进而极大影响拼装线形。墩身因顶推力影响，结构受力平安无法保障。 故采取钢绞线对拉装置，以减小墩顶位移，确保线形及受力平安。千斤顶千斤顶4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 1）钢绞线对拉装置构造 已成联局部对拉装置构造 由梁段上安装的临时预应力锚座、3孔扁锚锚具及钢绞线构成。1/2 横断面布置图4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 架桥机拼装阶段对拉装置构造 由分别焊接于钢护筒和托架上的钢锚座以及3孔扁锚锚具、钢绞线构成。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 1） 0#

11、块构造优化措施 将墩顶横隔墙厚度减小20cm，解决了利用0#块匹配无法进行1#块预制的问题。 将底板小系梁向墩中线缩进30cm，确保了墩身预埋钢筋在0#块内的锚固质量。 在0#块底板对应的1#块底板部位设置10cm湿接缝，解决了墩梁固结二次浇筑后无法与1#块底板匹配的难题。 在梁面开设二次混凝土浇筑孔、洞，解决了横隔墙砼振捣困难的问题，确保了墩梁固结混凝土施工质量。 2）快易收口网模板的设计、施工技术大大减少了二次砼浇筑面处理工作量，提高了新老混凝土接合质量。 4、关键技术创新点与施工工艺操作要点4.2 解决技术难题 3）横隔墙二次现浇混凝土预埋构件快速施工技术，极大的提高了0#块现场墩梁固结

12、施工效率，缩短了墩顶块施工周期。 4）0#块三维空间调整机构的应用成功解决了因墩顶空间小等原因，0#块无法按照常规方式在梁底布置千斤顶进行空间调整的问题，实现了0#块快速、精确对位。 5） 0#块竖向变形控制技术，解决了0#块墩顶二次混凝土浇筑时因变形而造成与1#块匹配困难的问题。 6）合拢段快速锁定技术成功解决了原设计合拢段锁定方案操作困难，施工周期长等问题，实现了快速合拢。 7）横系梁同步施工替代方案及横系梁快速跟进施工技术解决了横系梁无法同步施工的问题，实现了横系梁快速跟进施工。 8）单桩独柱墩架桥机过孔施工控制技术，有效控制了架桥机纵移过孔时墩顶水平位移及水平力，确保了结构平安。4、关

13、键技术创新点与施工工艺操作要点4.3 施工工艺操作要点4.3.1 节段箱梁预制 4、关键技术创新点与施工工艺操作要点侧模、端模首次安装吊入底板匹配梁段定位胎模上绑扎钢筋、波纹管、预埋件安装模板打磨、刷油钢筋骨架吊装入模入内模砼浇筑、养护拆模、将匹配梁提至存梁区新浇梁段拖至匹配梁位置进行下一循环施工 。模板首次安装匹配梁就位模板打磨钢筋绑扎钢筋骨架吊装入模内模安装砼浇筑覆盖、洒水养护拖开匹配梁段4.3.2 节段箱梁架设1）节段箱梁拼装工法墩顶块及T构悬拼首边跨架设4、关键技术创新点与施工工艺操作要点架桥机纵移过孔其他T构架设及合拢4、关键技术创新点与施工工艺操作要点过渡墩22#块架设及一联最后一

14、个T构架设末边跨架设4、关键技术创新点与施工工艺操作要点2）0#块架设架前准备：墩顶凿毛；焊接支撑横梁检查剪力槽，安装墩旁托架。在托架上布置三向千斤顶及螺旋顶。0#块架设调位：采用三向千斤顶及螺旋顶对其进行精确定位，用螺旋顶支顶，并在底板与墩身间抄垫保险。0#块底板横肋底部与墩身间预留35cm缝隙，采用支座灌浆料填充密实，设置反拉装置。安装钢筋、体内外预应力管道、模板后二次浇筑。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点竖向锚固布置图调位装置布置图3）22#块架设架前准备：垫石凿毛，安装支座，支座与垫石间灌浆，支座临时锁定。墩顶布置：在墩顶浇筑砼临时支座，设置三向千斤顶及螺旋顶。调位：采用三向千斤顶

15、精确调位，调整好位置后用螺旋顶支顶。支座及混凝土临时支座灌浆。安装钢筋、体内外预应力管道、模板后二次浇筑。在墩顶提前预埋精轧螺纹钢筋，将墩顶块锚固于墩顶临时支座及永久支座上。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点支座临时锁定 为保证架梁及过孔时两个22#块整体稳定和结构平安，过渡墩顶两相邻22#块采用对拉的措施：先安装22#块件的8个钢支撑，再安装8根对拉32精轧螺纹筋，每根张拉40t。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点过渡墩梁段横向锚固布置4）T构悬拼施工 悬拼准备工作：检查预应力孔道、匹配面，安装临时预应力锚座。 梁段起吊预拼装，满足线形控制要求后即行胶拼作业，张拉临时预应力，胶拼面压力不

16、小于0.3Mpa。 环氧胶固化后张拉永久预应力，采集梁面测控数据，交监控单位出具下个节段拼装指令。 重复上述过程至完成10对节段箱梁拼装 。1、“T构对称悬拼2、环氧胶涂抹3、临时预应力张拉1234、关键技术创新点与施工工艺操作要点 5）边跨悬挂施工 按照21#12#块的顺序悬挂所有边跨梁段。 采集10、22#块测量数据，出具21#块拼装指令。 精调21#块并临时锁定。 21#块转换到架桥机主桁吊挂。 采集21#块测控数据并出具20#块拼装指令，进行20#块精调、胶拼及吊挂转换。 重复上述步骤逐段完成19#12#块胶拼，最后将12#与10#块锁定。 通过计算，确定吊杆卸载步骤使吊杆逐渐退出工作

17、。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 6）合拢段施工 中跨合拢锁定施工 合拢梁段吊装； 在湿接缝位置抄垫可调节垫块； 安装构件N，张拉竖向精轧螺纹； 在构件N与吊具之间抄垫密实，将合拢段放置于构件N上。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 穿预应力钢绞线； 安装湿接缝外模板，浇筑混凝土； 湿接头混凝土到达一定强度后，撤除可调节垫块，并灌注可调节垫块处空隙； 当湿接缝混凝土强度满足要求后进行合拢预应力的张拉； 解除临时预应力锁定、拆模，合拢测量，进行数据复核；边跨合拢锁定施工边跨湿接缝与悬臂合拢湿接缝施工方法根本类似。已成联桥梁的对拉方案 已成联桥局部均采用

18、6-15.24钢绞线对拉，针对墩身高度不同，采取30t或20t预拉力。 走行方式：始终用后中支腿顶推。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 7）架桥机过孔位移控制方案架桥机拼装阶段的对拉方案 在B5758#墩间采用12-15.24钢绞线对拉50t，在B5657#及B5859#墩间用6-15.24钢绞线斜向预拉54t。 走行方式：后中支腿顶推至前支腿距前中支腿66.15m后换由前中支腿顶推到位。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点墩旁搭设施工平台，履带吊机安装临时钢管桁架。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点8）横系梁施工横系梁滞后架桥机34跨后在桥面进行施工。采用钢底模、钢侧模、上翼缘采用木模

19、，桥面采用贝雷架主梁吊挂。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 现浇吊挂平台、模板免拆快速跟进 将两幅桥间的上、下吊挂扁担梁加长并配合吊杆拆、装，实现现浇吊挂平台的免拆跨越已浇筑的横系梁快速跟进施工。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点 现浇吊挂平台走行时用风缆钢丝绳将底模与支架连接，防止底模在走行时倾覆，支架走行应缓慢、平稳。4、关键技术创新点与施工工艺操作要点汇 报 内 容1、工法产生背景2、工法特点3、工艺原理5、工程应用情况4、关键技术创新点与施工工艺操作要点6、社会经济效益独柱柔性墩超宽连续刚构节段预制拼装施工工法5、工程应用情况 “独柱柔性墩超宽连续刚构节段预制拼装施工工法已成功应用于嘉绍大桥北岸水中区引桥施工，目前工程已完工，工法及各项关键技术实施效果良好。 该项施工技术在嘉绍大桥的应用，是钱塘江口强涌潮水域桥梁工程建设的成功典范，为钱塘江水域桥梁施工提供了借鉴，基于该项施工技术对于恶劣施工条件的适应性，对于今后类似桥下不具备运输、吊装施工条件的连续刚构或连续梁桥施工，提供了一条很好的设计、施工思路，同时，该工程在施工中针对单桩独柱高墩刚度小对施工精度、施工风险造成的巨大影响而采取的一系列应对措施，对于今后类似结构特点的桥梁施工也具有极好的借鉴作用，具有广阔的推广前景。汇 报 内 容1、工法产生背景2、工法特点3、工艺原理5、工程应用情况4