独柱柔性墩超宽连续刚构节段预制拼装施工工法

中铁大桥局集团有限公司杨晖2022年12月4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。其中除北副航道桥外

，其余部分均为单桩独柱、连续刚构体系的节段预制拼装箱梁，其孔跨布置形式为：7×(5×70)m＋5×(5×70)m＋(6×70)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，滩涂广大；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达到国内领先水平。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、安全方面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、安全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节约成本、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、、架设是将上上部箱梁根据据“T”构及边跨形式式划分成若干干节段，按照照两两匹配的的原则，利用用已浇梁段及及可调模板系系统，逐节完完成所有节段段梁的预制；；在桥位处用用架桥机根据据“T”构或边跨形式式进行对称悬悬拼或悬挂拼拼装施工，将将所有节段梁梁在墩顶原位位“复原”形成桥梁整体体结构。汇报内容容1、工法产生背背景2、工法特点3、工艺原理5、工程应用情情况4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点6、社会经济效效益4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点4.1关键技术创新新点4.1.1连续刚构桥墩顶0#块短线法预制制、架桥机拼拼装及墩梁固固结施工技术1)0#块构造优化措施⑴将墩顶横隔墙厚厚度减小20cm即隔墙在梁段段每端各缩进进10cm。缩进10cm缩进10cmA—A（优化前）A—A（优化后）移动30cm移动30cm预留钢筋与系系梁最小间距5cm（2）将底板小系梁向向墩中线缩进30cm。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点⑶在0#块底板对应的的1#块底板部位设设置10cm湿接缝。⑷在梁面开设二次混混凝土浇筑孔孔、洞。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点2）快易收口网模板板的设计、施工技技术墩顶块内模采采用快易收口网模板。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点3）横隔墙二次现浇浇混凝土预埋构构件快速施工技术将大部分钢筋后后场绑扎，0#块吊装到位后后再补齐剩余余钢筋；体内束波纹管后场安安装，现场精精确定位；体外预应力管管道后场精确确放样、固定。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点4）设计了一一套三维空间调整整机构：在0#块底板系梁顶面预埋锚板，在架设前将顶梁梁与锚板焊接接牢固，0#架设时，通过布置在墩旁托托架上的三向向千斤顶竖向顶升或平平面移动顶梁梁实现0#块三维空间位位置的调整。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点5）0#块竖向变形控控制技术在顶面设置两根根反力梁，根根据箱梁变形形及后浇混凝凝土荷载，每每根反力梁两两端各用1根Φ32mm精轧螺纹钢筋筋利用吊点孔孔将梁体反提提，精轧螺纹纹钢筋预拉40t反力。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点4.1.2合拢段快速锁锁定技术原设计利用劲性杆件将将湿接缝两侧梁段锁定定的传统合拢锁锁定方式，操作较困难，需小型吊装机机具配合，且施工周期较长。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点原设计合拢锁锁定布置图利用合拢段宽宽度小的特点点研究的合拢拢段快速锁定定施工技术：通过在湿接缝缝位置抄垫特特制钢楔块，，并利用梁段段上安装的胶胶拼用临时预预应力张拉锚锚座，将合拢拢段两侧梁段段对拉预定大大小的临时锁锁定力。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点快速合拢合拢拢锁定布置图图特制钢楔块4.1.3横系梁同步施施工替代方案案及横系梁快快速跟进施工工技术1）由于两幅桥架设施施工不同步、、墩顶作业空空间不足、桥桥梁总体施工工周期不允许许等原因，横横系梁与墩顶顶0#块施工无法同同步。利用抱箍及钢钢管桁架在两两幅桥间设置置一个临时连连接构件替代代横系梁横系梁。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点2）后续横系梁施工时，利用贝雷梁、组合横梁、竖向φφ32精轧螺纹钢筋筋吊杆、型钢钢底模平台设计一种可移移动施工吊挂平台及模模板系统。4、关键技术创创新点与施工工工艺操作要要点4.1.4架桥机过孔施施工控制技术鉴于下部结构墩墩高身柔的的受力特点点，受架桥机顶推过孔孔的影响：⑴墩顶块位移过大大，进而极大影响拼装线形。⑵墩身因顶推力影影响，结构构受力安全全无法保障障。故采取钢绞绞线对拉装装置，以减减小墩顶位位移，确保保线形及受受力安全。。千斤顶千斤顶4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点1）钢绞线对拉装置构构造⑴已成联部分对对拉装置构构造由梁段上安安装的临时时预应力锚锚座、3孔扁锚锚具具及钢绞线线构成。1/2

横断面布置图4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点⑵架桥机拼装阶段段对拉装置构构造由分别焊接接于钢护筒筒和托架上上的钢锚座座以及3孔扁锚锚具具、钢绞线线构成。4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点1）0#块构造优化措施⑴将墩顶横隔墙墙厚度减小小20cm，解决了利用0#块匹配无法进行1#块预制的问题。⑵将底板小系梁梁向墩中线线缩进30cm，确保了墩身预埋钢筋在在0#块内的锚固固质量。⑶在0#块底板对应应的1#块底板部位位设置10cm湿接缝，解解决了墩梁梁固结二次次浇筑后无无法与1#块底板匹配配的难题。⑷在梁面开设二二次混凝土土浇筑孔、、洞，解决决了横隔墙墙砼振捣困困难的问题题，确保了墩梁固结混混凝土施工工质量。2）快易收口网模模板的设计、施工工技术大大减少了了二次砼浇筑面处理理工作量，，提高了新新老混凝土土接合质量量。4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点4.2解决技术难难题3）横隔墙二次次现浇混凝土预埋埋构件快速施工技术，极大的提高了了0#块现场墩梁梁固结施工工效率，缩缩短了墩顶顶块施工周周期。4）0#块三维空间间调整机构构的应用成功功解决了因墩墩顶空间小小等原因，，0#块无法按照照常规方式式在梁底布布置千斤顶顶进行空间间调整的问题，实实现了0#块快速、精精确对位。5）0#块竖向变形形控制技术，解决决了0#块墩顶二次混凝凝土浇筑时时因变形而而造成与1#块匹配困难难的问题。6）合拢段快速速锁定技术成功解决了了原设计合拢拢段锁定方案操作困难，，施工周期期长等问题题，实现了了快速合拢拢。7）横系梁同步步施工替代代方案及横横系梁快速速跟进施工工技术解决了横系系梁无法同同步施工的的问题，实实现了横系系梁快速跟跟进施工。。8）单桩独柱墩墩架桥机过过孔施工控控制技术，有效控制了了架桥机纵纵移过孔时时墩顶水平平位移及水水平力，确保了结结构安全。。4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点4.3施工工艺操操作要点4.3.1节段箱梁预预制4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点侧模、端模模首次安装装→吊入底板→匹配梁段定位→胎模上绑扎扎钢筋、波波纹管、预预埋件安装装→模板打磨、、刷油→钢筋骨架吊吊装入模→入内模→砼浇筑、养养护→拆模、将匹匹配梁提至至存梁区→新浇梁段拖拖至匹配梁梁位置→进行下一循循环施工。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节段箱梁架架设1）节段箱梁拼装装工法⑴墩顶块及T构悬拼⑵首边跨架设4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点⑶架桥机纵移过孔孔⑷其他T构架设及合合拢4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点⑸过渡墩22#块架设及一一联最后一一个T构架设⑹末边跨架设4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点2）0#块架设⑴架前准备备：①墩顶顶凿毛；②②焊接支撑横梁③③检查剪力力槽，安装装墩旁托架架。④在托托架上布置置三向千斤斤顶及螺旋旋顶。⑵0#块架设调位位：采用三向千千斤顶及螺螺旋顶对其其进行精确确定位，用螺旋顶支顶顶，并在底底板与墩身身间抄垫保险。⑶0#块底板横肋肋底部与墩墩身间预留留3～5cm缝隙，采用支座灌浆料料填充密实，设置反拉拉装置。④安装钢筋、体内内外预应力力管道、模模板后二次次浇筑。4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点竖向锚固布置图调位装置布置图3）22#块架设⑴架前准备备：垫石凿毛，安装支座座，支座与垫石间灌浆浆，支座临时锁定。⑵墩顶布置置：在墩顶浇筑砼临时支座，设置三向千斤顶及螺旋顶。⑶调位：采用三向千千斤顶精确调位，，调整好位置置后用螺旋旋顶支顶。⑷支座及混凝凝土临时支支座灌浆。⑸安装钢筋、、体内外预预应力管道道、模板后后二次浇筑筑。⑹在墩顶提前前预埋精轧轧螺纹钢筋筋，将墩顶顶块锚固于于墩顶临时时支座及永永久支座上上。4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点支座临时锁定⑺为保证架梁梁及过孔时时两个22#块整体稳定定和结构安安全，过渡渡墩顶两相相邻22#块采用对拉拉的措施：：先安装22#块件的8个钢支撑，，再安装8根对拉φ32精轧螺纹筋筋，每根张张拉40t。。4、关键技术术创新点与与施工工艺艺操作要点点过渡墩梁段横向锚固布置4）T构悬拼施工⑴悬拼准备工作：：检查预应力力孔道、匹匹配面，安安装临时预预应力锚座座。⑵梁段起起吊吊预预拼拼装装，，满满足足线线形形控控制制要要求求后后即即行行胶胶拼拼作作业业，张拉拉临临时时预预应应力力，，胶拼面面压压力力不不小小于于0.3Mpa。⑶环氧胶胶固固化化后后张拉拉永久久预预应应力力，，采采集集梁梁面面测测控控数数据据，，交交监监控控单单位位出出具具下下个个节节段段拼拼装装指指令令。。⑷重重复复上述述过过程程至至完完成成10对节节段段箱箱梁梁拼拼装装。。1、““T””构对对称称悬悬拼拼2、环环氧氧胶胶涂涂抹抹3、临临时时预预应应力力张张拉拉1234、关关键键技技术术创创新新点点与与施施工工工工艺艺操操作作要要点点5）边跨悬悬挂挂施工工⑴按照照21#～12#块的的顺顺序序悬悬挂挂所所有有边跨跨梁段段。⑵采集集10、22#块测测量量数据据，出具具21#块拼拼装装指指令令。⑶精调21#块并临临时时锁定定。⑷21#块转转换换到到架架桥桥机机主主桁桁吊吊挂挂。⑸采集集21#块测测控控数数据据并并出出具具20#块拼拼装装指指令令，，进进行行20#块精精调调、、胶胶拼拼及及吊吊挂挂转转换换。⑹重复复上述述步步骤骤逐逐段段完完成成19#～12#块胶胶拼拼，，最最后后将将12#与10#块锁锁定定。⑺通通过过计计算算，，确确定定吊吊杆杆卸卸载载步步骤骤使使吊吊杆杆逐逐渐渐退退出出工工作作。。4、关关键键技技术术创创新新点点与与施施工工工工艺艺操操作作要要点点6）合拢拢段段施施工工⑴中跨跨合合拢拢锁锁定定施施工工①合拢拢梁段段吊装装；②在湿接接缝缝位位置置抄抄垫垫可可调调节节垫垫块；③安装装构构件件N，张张拉拉竖竖向向精精轧轧螺纹纹；④在构构件件N与吊吊具具之之间间抄抄垫垫密密实实，，将将合合拢拢段段放放置置于于构构件件N上。4、关关键键技技术术创创新新点点与与施施工工工工艺艺操操作作要要点点4、关关键键技技术术创创新新点点与与施施工工工工艺艺操操作作要要点点⑤穿穿预预应应力力钢钢绞绞线线；；⑥安安装装湿湿接接缝缝外外模模板板，，浇筑筑混混凝凝土土；⑦湿接接头头混凝凝土土达达到到一一定定强强度度后后，，拆拆除除可可调调节节垫垫块块，，并并灌灌注注可可调调节节垫垫块块处处空隙隙；⑧当湿接接缝缝混混凝凝土土强强度度满满足足要要求求后后进进行行合合拢拢预预应应力力的的张拉拉；⑨解除除临时时预预应应力力锁锁定定、、拆拆模模，合拢拢测测量量，，进进行行数数据据复核核；⑵边边跨跨合合拢拢锁锁定定施施工工边跨湿湿接接缝缝与与悬悬臂臂合合拢拢湿湿接接缝缝施施工工方方法法基基本本类类似似。。⑴已已成联联桥桥梁梁的的对对拉拉方方案案已成联桥桥部分均均采用6-φ15.24钢绞线对对拉，针针对墩身身高度不不同，采采取30t或20t预拉力。。走行方式式：始终终用后中中支腿顶顶推。4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点7）架桥机过孔位位移控制制方案⑵架桥机拼装阶阶段的对拉方方案在B57～58#墩间采用用12-φ15.24钢绞线对对拉50t，在B56～57#及B58～59#墩间用6-φ15.24钢绞线斜斜向预拉54t。走行方式式：后中中支腿顶顶推至前前支腿距前前中支腿66.15m后换由前前中支腿腿顶推到到位。4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点⑴墩旁搭设施施工平台台，履带带吊机安安装临时时钢管桁架。4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点8）横系梁梁施工⑵横系梁滞后后架桥机机3～4跨后在桥桥面进行行施工。。采用钢钢底模、、钢侧模模、上翼翼缘采用用木模，，桥面采采用贝雷雷架主梁梁吊挂。。4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点⑶现浇吊挂挂平台、模板免拆快速速跟进将两幅桥桥间的上上、下吊吊挂扁担担梁加长长并配合合吊杆拆拆、装，，实现现浇吊挂挂平台的免拆跨越越已浇筑的横横系梁快快速跟进进施工。。4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点⑷现浇吊挂挂平台走走行时用用风缆钢钢丝绳将将底模与与支架连连接，防防止底模模在走行行时倾覆覆，支架架走行应应缓慢、、平稳。。4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点汇报内内容容1、工法产产生背景景2、工法特特点3、工艺原原理5、工程应应用情况况4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点6、社会经经济效益益独柱柔性性墩超宽宽连续刚刚构节段段预制拼拼装施工工工法5、工程应应用情况况“独柱柔柔性墩超超宽连续续刚构节节段预制制拼装施施工工法法”已成功应用用于嘉绍绍大桥北北岸水中中区引桥桥施工，，目前工工程已完完工，工工法及各各项关键键技术实实施效果果良好。。该项施工工技术在在嘉绍大大桥的应应用，是是钱塘江江口强涌涌潮水域域桥梁工工程建设设的成功功典范，，为钱塘塘江水域域桥梁施施工提供供了借鉴鉴，基于于该项施施工技术术对于恶恶劣施工工条件的的适应性性，对于于今后类类似桥下下不具备备运输、、吊装施施工条件件的连续续刚构或或连续梁梁桥施工工，提供供了一条条很好的的设计、、施工思思路，同同时，该该项目在在施工中中针对单单桩独柱柱高墩刚刚度小对对施工精精度、施施工风险险造成的的巨大影影响而采采取的一一系列应应对措施施，对于于今后类类似结构构特点的的桥梁施施工也具具有极好好的借鉴鉴作用，，具有广广阔的推推广前景景。汇报内内容容1、工法产产生背景景2、工法特特点3、工艺原原理5、工程应应用情况况4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点6、社会经经济效益益独柱柔性性墩超宽宽连续刚刚构节段段预制拼拼装施工工工法本工法在在施工过过程中，结合现现场实际际情况，，不断优优化施工工工艺，，解决了了多项施施工难题题，提高高施工工工效，缩缩短施工工周期，，节省了大量人工及机械租赁费用用，取得得了良好好的经济