甬台温客专某特大桥大跨度连续梁施工技术总结

甬台温客专xx特大桥大跨度连续梁施工技术总结1工程概况新建甬台温铁路客运专线（双线）xx特大桥桥梁全长1930.18m，设计初期时速200km/h，远期时速250km/h，桥面全宽13m，桥型布置为（62+2×112+62）m连续箱梁+1-32m简支箱梁+（48+80+48）m连续箱梁+9-32m简支箱梁+（40+64+40）m连续箱梁+28-32m简支箱梁，全桥位于R=4500m的平曲线上，纵向坡度为0.32%，主跨112m的连续梁属甬台温线第二大跨度连续梁桥。（62+2×112+62）m连续梁分3个T构93个节段，分别为墩顶段3个、悬浇段84个、边跨直线段2个、合拢段4个（2个边跨、2个中跨）,共4种形式。主梁构造（1）连续梁各控制截面梁高分别为：端支座处及边跨直线段和跨中处为4.89m，中支点处梁高为8.59m，梁高按圆曲线变化，圆曲线半径为R=472.596m；箱梁横截面为单箱单室直腹板；全桥共设7道横隔梁，分别设于中支点、端支点和中跨中截面，中支点处设置厚2.8m的横隔梁，边支点处设置厚1.6m的端隔梁，跨中合拢端设置厚为0.6m的中横隔梁。中支点0号梁端长度13m，一般梁段长度为3.0m,3.5m,4.0m合拢段长为2.0m，边跨直线段长5.7m，最大悬臂浇筑块重1795KN。梁体混凝土设计为C55高性能混凝土。图1梁段划分示意图（单位：cm）（2）梁体采用三向预应力体系：纵向预应力筋采用19-Φ15.2及15-Φ15.2钢绞线，两端（或单端）张拉；横向预应力束采用5-Φ15.2钢绞线，单端张拉，张拉端两侧交错设置，横向预应力束纵向布置间距50cm；接触网基础加厚块6m范围内横向预应力加密，采用3-Φ15.2钢绞线与现有横向预应力交叉布置；竖向预应力筋采用φ32的高强精轧螺纹钢筋，双排布置，梁顶二次张拉。（3）支座采用LQZ球型支座。每个支点设置2个支座，中支座50000kN级，端支座7000kN级。中墩1#墩、3#墩2个支座中一个为纵向支座，一个为多向支座，2#墩2个支座中一个为横向支座，一个为固定支座。各支座按10～25℃的和龙温度设置水平预偏值，见表1。表1支座水平预偏值支座所在墩号01234预偏量/cm1.5/1.552/20/22/21.5/1.55方向→→↓→→3梁体施工3.1支座安装、临时支墩及临时支座安装支座前检查支承垫石位置、高程、平整度等是否满足要求。安装时，将垫石表面凿毛，支座吊装安放过程中用精密水准仪控制四角高差≯1mm，用经纬仪控制支座纵横向中线与梁轴线交角≯10’。安装灌浆用模板，并用水将支承垫石表面侵湿，用钢楔块楔入支座四角（钢楔块埋入砂浆中，最终不取出），找平支座，并将支座底面调平到设计标高，灌浆用模板可采用预制钢模，底面设一层4mm厚橡胶防漏条，通过膨胀螺栓固定在支承垫石顶面。砂浆通过导流管或者导流槽，浇注入支座空隙中，直至从钢模与支座底板周边的间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。24小时强度可达到50MPa，拆除钢模板，拧紧下支座锚栓，并拆除各支座的上下支座连接角钢及螺栓，安装支座钢围板。临时支墩钢管直径120cm，壁厚10mm，安装时必须保证位置正确并竖直，支撑内填充C40砼，施工过程中严格控制强度必须达到设计要求，附墩纵向连接构件每处采用3[10槽钢，横向连接采用I20a工字钢和[10槽钢，纵横向型钢与钢板接触点采取环焊缝满焊方式。临时支座高度根据现场实际需要确定，确定原则：临时支座高度+1.5cm竹胶板=支座垫石厚度+永久支座厚度，临时支座四周采用竹胶板支模，其与墩顶接触面采用双层油毛毡或者厚塑料布隔离，以便于合拢后临时支座的拆除，钢筋网片提前制作好吊装到位，浇筑C50混凝土。3.20#块施工托架采用的是［22b槽钢和［10槽钢组焊到一起的钢构件作为0＃段的支撑体系，托架上0＃段底模为挂篮的底模系统。2007年11月底托架已全部拆除，应用效果良好。图20#段托架图30#块模板0#块总方量464.6m3。0＃段外侧模分6块定型钢模，中间块为凸起结构，两边块利用的是悬浇节段的外侧模，底模直接利用悬浇节段的底模系统。由于0#块钢筋及预应力管道密集，为保证混凝土的浇筑质量，改善横隔板的边界约束条件，防止出现温度裂缝，0#块分2次浇筑成型。第一次浇筑底板、腹板、横隔板，浇筑时在底板、横隔板内布置@50cmφ40mm降温管，用循环水降低混凝土内温度。第二次浇筑顶板。底板、腹板、横隔板按照30cm分层浇筑，混凝土采用φ30mm插入式捣固器捣固，腹板、横隔板每隔2m高度开设天窗补振。混凝土强度达到2.5MPa时支顶板模板，绑扎钢筋，浇筑混凝土。混凝土浇筑完毕后及时拔出预应力孔道内的塑料管，并通孔检查。梁体成型后，加强箱内通风，降低箱体内外温差至最小。混凝土养护不少于28d，当强度达到2.5MPa时拆除端模，端头凿毛。强度达到90﹪且养护不少于6天后张拉纵向、横向预应力筋，竖向暂不张拉，以用作挂篮的后锚。悬臂施工根据箱梁截面尺寸、设计不对称荷载、组装难度等特点，选用自重轻、稳定性好的三角形挂篮。挂篮自重500kN（设计要求不超过1000kN），工作状态抗倾覆系数＞2.5，走行抗倾覆系数＞2.0，主结构最大变形15mm。挂篮主要由主桁系、横梁系、悬吊系、行走系、模板系等组成。如图13、14所示。图4挂篮托架正面图图5挂篮托架侧面图挂篮荷载试验采用的是双桁架片利用φ32mm的高强精轧螺纹钢逐级（每10t一级）加载对拉，如图6所示。挂篮安装到位后，调整高程及中线，安装底板和腹板钢筋、波纹管，支立内模，安装顶板钢筋、波纹管、预埋管道。波纹管采用井字型定位钢筋网片控制坐标，定位网间距在直线上≯80cm，在曲线上≯50cm，锚垫板与波纹管垂直，并与端模固定牢靠。外侧模及底模采用的是定型钢模；内模采用的是组合钢模；端模采用的是木胶板。混凝土浇筑顺序：对应的悬臂节段两端以底板→腹板（左右对称）→顶板（左右翼缘板对称）顺序在尽量短的时间内一次性对称浇筑成形，浇筑底板、腹板、顶板时都是自悬臂端浇向节段根部。悬臂浇筑的梁段全断面一次成型，并在底板混凝土初凝前全部浇筑完毕，即控制在8小时之内，以杜绝挂篮的弹性变形引起梁段产生裂缝。为了保持悬臂施工两端的平衡，第一车混凝土4m3，其中3m3泵送到梁体内，1m3预留地泵料斗及泵管内，第二车及以后运输6m3，泵管在0#块顶逐车倒管，这样可以保证两端不平衡方量控制在3m3内即7.5t（设计不超过8t），随着节段的变化，第一车方量逐渐变化以保证不平衡重不超过设计范围。混凝土强度达到90﹪且养护不少于6天后，进行预应力施工，然后挂篮前移，转入下一个节段梁悬臂施工循环，直至14#梁段。悬臂施工状态见图7。每个悬浇节段梁端部待混凝土达到一定强度后，悬臂端面的高密度板拆除后将混凝土表面的浮浆凿除，露出新鲜混凝土，凿毛深度控制在6～10mm。图６挂篮荷载试验图７挂篮悬臂施工3.4边、中跨合拢段施工及体系转换悬浇至14#梁段时，在边墩满堂支架上施工15#直线段，使合拢段两端梁体混凝土的强度和弹模达到设计强度时，利用一端挂篮作为C1段边跨合拢段吊架，T构另一端由于空间不足无法前移，则按对中支点力偶矩相等原则配重保持平衡。3.4.1边跨现浇段施工(1)15#直线段支架地基处理：根据现场的地质情况，将原地面用碎石土做换填处理；在已经压密实的地面上浇筑20cm厚的C25混凝土基础，并保证其在同一水平面上。(2)15#直线段支架搭设如下：①碗扣架平面范围14m×7.2m，立杆纵桥向采用60cm间距搭设；横桥向在翼缘板及底板下采用60cm间距、腹板下采用30cm间距；横杆竖向步距为60cm全断面布置。②Φ50mm钢管剪刀撑根据需要加强布置。③碗扣架顶的顶托中布置15cm×15cm方木，上面均布10cm×10cm方木，净间距15cm。(3)15#直线段支架预压施工步骤如下：①支架预压前在支架上设置观测点，在纵向设置2个断面点，每一个断面点布置5个点。②在支架预压前用全站仪对观测点测出准确数据。③支架预压采用砂袋，每个砂袋重量为0.1t，用25t吊车从地面往支架上吊，加载重量等于现浇段重量的1.2倍，分级加载0→20%→50%→120%，对每一级测量出数据。④在支架预压期间，对支架的变形进行定期观测，每隔12小时观测一次，以连续2天日沉降量1～2mm/d作为卸载的依据。⑤预压期结束后，卸下砂袋，卸砂袋分级：120%→50%→20%→0用全站仪对观测点的标高和平面位置测量出数据，用该数据和初始测量出的数据来计算出支架的弹性变形和非弹性变形，计算出地基的沉降量，以此来作为调节支架标高的依据。(4)15#直线段混凝土施工：混凝土直接用地泵输送到梁上布料一次浇筑成型。浇筑原则是“左右对称分层浇筑”，每一层的高度不超过30cm；底板浇筑过程中派专人观察支架变形情况，一旦有异常情况发生，立刻停止施工；底板浇筑完毕后，暂停2～3小时，开始浇筑腹板混凝土，浇筑时要严格控制浇筑速度，以利于支架的稳定性。事实证明，支架最大变形处变形5mm，符合设计及精度要求，线形美观，做到了混凝土的内实外美。图8支架堆载预压图9边跨合拢段施工时边跨现浇段支架状态3.4.2边跨合拢段施工边跨合拢口临时锁定采用钢支撑，并临时张拉顶板及底板各2索。混凝土采用C60微膨胀高性能耐久性混凝土，防止混凝土收缩使两侧接茬产生裂缝。混凝土在夜间最低温度时段（12：00～3：00）快速浇筑，浇筑前合龙口两侧采用小沙袋预压，每侧为C1段混凝土重量的一半，压重随混凝土浇筑而同步释放。在预张拉前焊接固定另一端型钢临时劲性锁定（一端已提前焊接好），每道型钢锁定梁采用8I32b槽钢，槽钢间采用20mm厚钢板联接，焊缝宽度不小于8mm，锁定为体外锁定，型钢锁定梁两端与合拢口悬臂端和边跨现浇段内预埋的不等边角钢满焊固定（焊口处钢板应切出熔槽），先锁定底板后锁定顶板，底板和顶板各两道，相当于在合拢口设置了四道体外支撑梁。混凝土浇筑前须对联结钢件进行严格检查，尤其是各个栓接部位，以保证施工过程的安全。检查模板支撑的牢固性，避免混凝土浇注时出现胀模现象。并对模板尺寸进行严格检查，以保证箱梁的结构尺寸。检查所有预埋件是否漏放，位置安放是否准确。检查波纹管是否有烫伤及破裂情况，接头处是否封闭严密，保证波纹管的密封完好，防止浇注混凝土时出现漏浆。检查搅拌机的运行情况，保证其正常工作。检查砂石料等原材料，确保其质量。3.4.3边跨体系转换边跨合拢段混凝土强度达到设计强度的100%、弹性模量达到100％、养护龄期6天后，释放边墩盆式支座的约束，解除临时劲性锁定，解除的顺序为先底板后顶板，然后采用四台YCW400A型千斤顶横向对称、单端张拉顶板钢束、底板钢束（即先长束后短束）至张拉控制应力，张拉端封锚凝固后压注水泥浆，然后张拉竖向精轧螺纹钢筋和横向预应力钢束，2天内及时压注水泥浆。预应力施工结束后即可拆除边跨段支架及挂篮吊架，解除临时锚固设施，完成边跨体系转换。3.4.4中跨合拢段施工本连续梁跨中合拢段施工分六步进行，具体施工顺序见图１０。图10跨中合拢段施工顺序图(1)中跨合拢段吊架施工1#墩、3#墩T构14#悬浇节段施工结束后，1#(3#)墩T构边跨悬臂端挂篮前移锚固在边跨现浇段端部作为边跨合拢段吊架，跨中悬臂端挂篮前移至2#墩T构14#节段作为次中跨合拢段吊架，2#墩T构上两悬臂端的挂篮后退1个梁段。(2)中跨合拢口悬臂端配重因T构悬臂端挂篮所在的位置不完全对称，采用沙袋来调整T构的不平衡重。边跨体系转换结束后，对跨中合拢口两悬臂端14＃节段分别配重加载32.7t（即中跨段混凝土湿重的一半）。配重目的是先施加相当于中跨合拢段混凝土的重量，悬臂端所产生的下挠值正是混凝土自重下产生的下挠值，在浇筑混凝土的过程中边浇混凝土边卸载，保证合拢口两悬臂端相对高差始终不变。(3)中跨合拢口混凝土浇筑混凝土采用C60微膨胀高性能耐久性混凝土，防止混凝土收缩使两侧接茬产生裂缝。根据桥梁结构形式从对称性考虑，确定两中跨合拢段混凝土同时对称浇筑。混凝土在夜间最低温度时段（11：00～4：00）快速浇筑。混凝土浇筑前，中跨合拢临时锁定（如图11所示）完紧接着双端横向对称张拉2T15、B1预应力钢束，张拉力为800KN，并记录伸长值。中跨合龙施工严格控制两侧浇筑进度，左右前后必须都要对称施工。施工前后观测14#节段沉降情况，经检测，沉降变化最大处变化2mm，位于中心位置，符合设计标准，混凝土浇筑完毕，当混凝土顶板浇注完毕初凝时用钢刷对顶面混凝土进行拉毛，确保将表面浮浆清除，表面粗糙，避免由于表面残留浮浆而导致容易出现板面裂缝同时也保证浇筑桥面混凝土结合良好。待混凝土终凝后顶面覆盖土工布，箱体内外由专人洒水养护。图11跨中合拢段施工临时锁定三视图(４)全梁体系转换中跨合拢段砼强度达到设计强度的100%、弹性模量达到100％、养护龄期6天后，两中跨解除临时劲性锁定，解除的顺序为先底板后顶板，然后采用两台YCW400A型千斤顶横向对称、双端张拉顶板钢束、底板钢束（即先长束后短束）至张拉控制应力，封锚凝固后压注水泥浆，然后张拉竖向精轧螺纹钢筋和横向预应力钢束，2天内及时压注水泥浆。预应力施工结束后即可同时对称拆除边跨、中跨合拢段吊架挂篮及临时支承体系结构，完成全梁体系转换。3.4.5合拢施工注意事项在全桥合拢施工前，必须清除箱梁内外的多余荷载，以免影响箱梁合拢线型。在合拢施工的前3天，特别是夜间，每2小时测试1次室外温度，确定最低的合拢温度时间段，以保证劲性骨架焊接和砼浇筑在一天中最低温度下进行。从合拢段前6个梁段起，对全桥各梁段的标高和线形进行联测，以控制合拢精度。合拢段混凝土浇筑必须在最短时间内完成。根据合拢段混凝土数量，每段合拢段混凝土浇筑，均采用同一台拌和机拌和，另一台拌和机作备用。混凝土输送采用两台混凝土灌车和一台输送泵输送，另备用一台输送泵。每段合拢段浇筑，预计所需时间为2小时。混凝土浇筑时并备用一台250KVA发电机作为备用电源。全桥合拢前和合拢过程中，要加强全桥标高和轴线的观测，如发现异常，则应立即通知有关各方，待确定方案之后才能进行下步工序施工；合拢段预应束的张拉，必须严格按照设计顺序进行，张拉过程中还需加强线型观测。合拢段施工时，不宜引起该段施工的附加应力，因此在浇筑过程中需要调整两悬臂端合拢施工荷载，使其变形相等，避免合拢段产生竖向应力。调整悬臂端合拢施工荷载，设置配重材料（沙袋）调整。合拢口高差在20mm以内时正常配重，否则要在悬臂端适当压重来调整高差；轴线偏差超过10mm时则需要利用预留的备用束进行调整；将合拢一侧的临时固定支座释放。合拢中预应力筋张拉主要顺序如下：边跨合拢段完成后，先张拉边跨顶板预应力束，再张拉正弯矩预应力束，边跨直线段支架下落，该结构体系转换成两个带悬臂的单孔连续梁；中跨合拢段完成，张拉中跨连续预应力筋，最后形成桥跨连续梁，并完成体系转换。体系转换中应注意：加强对合拢段混凝土的保温保湿养护；连续预应力筋的张拉顺序应严格按照设计的规定，先顶板后底板再腹板，先长力筋后短力筋的顺序，并对称实施张拉；正弯矩力筋张拉过程中，要有专人观察记录齿板后端梁断面的变化，检查是否出现裂纹。因两中跨合拢段整位于同三高速公路和34省道的行车道上，挂篮拆卸时为便于施工操作，待全梁合拢段预应力施工完毕，挂篮