斜拉桥主梁支架现浇施工案例讲解

主讲：文娟娟斜拉桥—主梁支架现浇施工案例1.工程概况五河口特大桥为152m+370m+152m三跨一联预应力混凝土双塔双索面全漂浮体系斜拉桥。主梁全长674m，边、中跨比0.4108:1。施工图设计将主梁划分为105个节段，其中支架现浇段8个，挂篮悬浇段94个，合拢段3个。主梁标准节段共82个，梁全宽38.6m，标准节段长6m，边箱型断面。主梁中心处梁高3.2m，顶板37.6m宽、厚30cm，底板厚40cm，边斜腹板厚30cm、中斜腹板厚40cm，桥面板设2%双向横坡。顶板底面对称于桥轴线有两根小纵梁，截面为70cm×30cm。标准节段断面如图。主梁标准节段主梁为预应力砼体系，砼等级为C60，除边箱的内斜腹板和顶底的小纵梁外，其余砼均为预应力砼。预应力体系的预应力束(筋)种类较多，共有72种，其代码分别为BB、SBB、ZB、ST、SB、SZE、BT、ZT、Y和N，除Y型和N型代码为预应力粗钢筋外，其余均为预应力钢绞线束。2.工程特点2.1主梁工程量大1宽度为38.6m预应力砼主梁，为同类桥梁之最。2主梁砼等级为C60，平均每延米砼数量35.6m3，国内同类桥梁罕见。3砼内含钢筋量大，平均每立方米砼中含普通钢筋244.1Kg，加上预应束(筋)为285.36Kg/m3。2.2结构复杂1主梁非标准节段达23个，断面型式及各部分尺寸各异；2标准节段由边箱与顶板下的小纵梁组成，边斜腹板倾斜度大，与顶板夹角甚小；3横梁共8种之多。2.3工期紧主梁施工时间只有7.5～8个月。

支架现浇主梁梁段1、3`#～3#梁段支架现浇1.3支架设计与施工1.3.10#号块支架

0#号块支架如图所示。

0#块为单箱四室断面，底板宽度为25.6m，全部在索塔下横梁上；0#箱梁底面距索塔上横梁顶面的距离约80㎝。为此底板部分采用“砂箱垫层”作支撑，其余范围斜腹底板部分采用满堂脚手支架。砂箱垫层结构：沿支撑区域边缘用MU7.5红砖＋M10砂浆砌筑一道24挡墙，内填中粗砂洒水密实，上铺约5cm厚M15砂浆找平。φ48mm脚手支架横向间距为60㎝，纵向间距：实体部分@60㎝,其余部分@90cm。1.3.21#～3#、1/#～3/#块支架主塔每侧1#～3#块由2排φ800mm直钢管柱和1排φ800mm斜钢管柱（共21根）＋挂篮承载平台组成支架体系。钢管柱全部设立在承台顶面上，立柱之间纵横向设两层φ630mmδ6mm平联，第二层纵向平联附着在下横梁侧面埋件上，以克服外排斜立柱所产生的水平分力。钢管柱顶依次设置卸荷块、挂篮承载平台、I56b次梁、I25b分配梁、模板系统。考虑到支架整个支撑在承台上，高度只有13.5m，所有节点均为焊接，不会产生基础沉降和非弹性变形，其弹性变形计算值，支架为3.7㎜，梁系为9㎜，本支架不预压。

1.3.3

钢管支架安装利用已有的2台125t·m塔吊、辅用1台16t汽车吊进行陆上安装。注意如下环节：a.含柱帽整体安装，柱帽内设“十”字撑，再焊盖板，四周焊三角筋板，顶面要平整；b.柱顶标高应加上钢管柱在垂直荷载作用下的弹性变形量3.7㎜；c.直立柱要求垂直，斜立柱倾角符合图纸要求。d.柱脚及四周三角筋板与预埋件要焊牢。特别注意斜柱脚焊接质量。e．卸荷块设置满足强度和易于拆除的要求，并垂直设在柱帽的中部，标高正确。

1.3.4挂篮承载平台安装以挂篮承载平台作1#～3#（1/#～3/#）现浇段支架平台的主承重梁，待1#～3#（1/#～3/#）段的钢管支架完成后，即在支架上安装挂篮承载平台。采用陆上安装方式，安装使用的起重设备为：1台55t履带吊、2台125t.m塔吊。挂篮加工时已考虑到安装起重设备的能力，在工厂分段加工，运至现场后，将承载平台分段构件依次吊上钢管支架上进行组装。边跨侧西侧主纵梁后段西侧主纵梁前段联系梁后横梁前横梁东侧主纵梁后段东侧主纵梁前段构件拼装、焊接次纵梁和分配梁组装质量验收西侧主纵梁后段东侧主纵梁后段联系梁后横梁前横梁西侧主纵梁前段东侧主纵梁前段构件拼装、焊接次纵梁和分配梁组装质量验收边跨侧安装顺序1.3.5其它承重梁系安装及支架拆除挂篮承载平台安装完后，纵桥向设置I56b次梁，其上横桥向布置I25b作为模板系统的分配梁。安装设备采用2台125t.m塔吊。在1#～3#块对应每根钢管柱位置上设置预留孔，挂篮前移后利用5t卷扬机和5t葫芦拆除支架。1.4模板工程1.4.1模板配置1）底模1#～3#块底模为8+δ6mm钢板（或6.6×8㎝木方+2㎝木板）。0#块水平底板采用砂箱垫层上铺2mm铁皮作底模，其它部分同1#～3#块。2）横梁模板3`#～3#梁段内有编号为A、B、C、D，4种8道横梁，结构尺寸各不相同。横梁模板分为底模和内、外侧模和齿板模板。底模和外侧模采用钢模，内侧模用组合模板。齿板模板按齿板类型加工成定型钢模。3）箱室模板顶模、侧模全部采用木模（或组合钢模）；转角模板考虑到加工精度和安装误差，以及数量、形状较多，采用木模和钢模结合，现场加工。4）封头模板采用与标准节段同类模板。5）边箱梁外侧模

采用标准节段同类模板。

项

目允许偏差（mm）模板标高±10模板内部尺寸+5，0轴线偏位10模板相邻两板表面高低差2模板表面平整51.4.2模板安装模板安装顺序为：底模→腹板外侧模→箱室模板→封头模板。模板安装允许偏差。1.4.3模板拆除模板拆除顺序为：封头模板→横梁外侧模→腹板模→顶板模→底板模。除封头模板、横梁外侧模和风嘴上方模板外，其余均在预应力张拉后拆除。拆除时要注意保护结构物轮廓线。1.5钢筋工程1.5.1施工准备钢筋加工机械清理、调校→图纸会审→钢筋采购、进场→钢筋报验、挂牌标识→单项技术员交底→出配料单→报审批。1.5.2钢筋加工钢筋加工时应根据钢筋型号、长度和数量认真搭配下料，以节约钢材。有部份钢筋因材料和运输需要将分节制作，下料时要考虑搭接长度和保证接头错开。加工完成后分类堆放并标识，不立即转运的要采取防雨、防锈措施，保证安装时无明显油污、铁锈。钢筋班组填写自检表交质检部，质检部验收合格签字后才准予使用。1.5.3钢筋运输、吊装运输时要防止钢筋变形和沾上油污，成捆吊装时要绑扎牢固防止空中坠落。1.5.4钢筋绑扎1.7混凝土工程1.7.1混凝土配合比设计要求1）R设为C60，试配强度Rp＝R设＋1.645σ，3天强度不低于设计强度的85%；2）原材料满足《C60高性能混凝土对原材料的技术要求》的相关规定。3）坍落度：18～20cm，满足泵送要求；2h损失后的坍落度＞14cm；4）初凝时间：不小于15h；1.7.2.砼浇筑工艺

3～3/段的施工顺序：0#1#（1/#）2#（2/#）3#（3/#）索塔两侧的梁段保持对称浇筑，砼采用2台搅拌站拌和，2台中联泵送到塔两侧的梁段，（除0#块外）用覆盖半径20m布料机布料。1.7.3.养护梁顶砼面经2次压实后，必须覆盖，0～3#块是夏季施工养护重点是保湿，采取覆盖麻袋或土工布，洒水养护。

2.边跨21/#梁段支架现浇2.1边跨支架处的地形特点及支架方案主梁两端靠近过渡墩的边跨支架现浇段长度均为31.6m。29#墩处的边跨现浇段全在陆上，所在区域地势较平坦，标高在＋17～+18m，便于支架搭设，该支架施工方案有两种：其一为钢筋砼条形扩大基础，支架为钢管柱支撑体系；其二为连片式砼基础，采用轮扣支架作为满堂支撑；在本方案中，暂定钢管柱支撑体系支架。待进一步方案比较后确定。26#墩处的边跨现浇段在盐河航道北侧驳岸及盐河航道内。驳岸顶标高＋12.8m,为浆砌块石挡土墙，墙下为抛石加150#素砼基础、墙顶为200#砼压顶。河床标高＋8.5～＋9m，水位一般在＋12m左右，在此种情况下，该支架只能是打入钢管桩基础构筑支架。由于边跨现浇段工程量大，拟将31.6m长的现浇段分为4段施工。2.2施工工艺流程2.3支架设计与施工2.3.1支架设计邻26#墩支架采用打入钢管桩作基础，钢管桩分φ800×8mm和φ630×6mm两种，打入深度分别为23.8m和9.8m。为避开驳岸墙的影响，设计了13排9列共计61根桩。钢管桩向上延伸作为支架立柱，立柱间采用φ630×6mm钢管作两层纵横平联，标高分别为▽14.452m和▽24.452m。邻29#墩支架采用钢筋砼条形扩大基础，顺桥向设置两道，每道长33.6m，宽3m；横桥向设置5道，每道长32.8m，宽3.1m；邻29#墩承台处另设3个独立3.2×3.2m杯形基础；基础砼设计标号C30。支架立柱设7排9列共56根φ800×8mm钢管柱，立柱间设置一层φ630×6mm纵横平联，标高为▽24.452m。钢管柱顶依次设置桩帽、卸荷块、主纵梁和次梁。2.3.2.支架施工1）钢管桩施打陆上桩采用履带吊吊DZ150型震动锤直接施打，水上桩暂定将履带吊固定在方驳上，用DZ150型震动锤施打。测量定位采用前方交会法。为保证沉桩的垂直度，水上桩设导向架导向。沉桩设计要求“以标高控制，以贯入度小于3mm校核”。2）砼基础施工用推土机将地表面草皮、杂物清除干净，在条形基础范围内，由人工或挖掘机挖除表层软土，铺10～30cm碎石垫层，然后绑轧钢筋网片，浇筑基础混凝土。3）支架搭设受场地限制，26＃墩处拟采用80t.m塔吊和25t吊车作主要起重吊装设备；支架搭设水上用300～400t方驳配合25t吊车进行安装。支架搭设除应注意立柱垂直、节点焊接牢固外，还应注意支架顶标高的控制。考虑到支架基础型式的不同，受预压后基础沉降量不一致，26#墩侧支架预留沉降量30mm、29#墩侧支架预留沉降量20mm。29#墩侧支架用25t吊车安装。具体方法与主梁1#～3#钢管支架相同。2.4支架预压2.4.1确定压载重量由于主梁边跨空箱内填充铁砂砼配重施工与相应的斜拉索施工是依次分阶段同步进行，所以支架压载重量不计配重砼重量。边跨梁段砼重约为3380t，按其20%的超载，压载的总重量约为4000t。由于加载量太大，拟对整个支架平均分为两段进行预压。支架总长约32m，每个分段16m，每个分段上的加载重量为2000t。支架平台宽38.4m，按面积计支架预压最终加载为32.5KN/m2。2.4.2压载材料和加载（卸载）分级拟以袋装砂、钢材（钢筋和钢锭）和压载水箱组成堆载，对支架实行分层分级加载预压。第一层（第一级）加载：袋装砂，约为1000t，占总加载50%；第二层（第二级）加载：钢材，约为500t，累计加载75%；第三层（第三级）加载：压载水箱，约为500t，累计加载至占总加载的100%。卸载同样分为三级，其过程与加载相反。2.4.3观测点布设和支架变形量测量在支架平台上共布置6行（横桥向）和6排（顺桥向）36个观测点以测量支架在预压过程中和加载终止后的变形量。总变形量包括了支架基础的沉降、支架的弹性和非弹性变形。每一级加载完毕，对各个观测点进行变形测量，至该级加载作用下变形稳定后，再进行下一级加载。卸载时，每斜完一级荷载，均应对各个观测点进行测量，以获得支架的弹性变形。2.4.4支架预压资料的移送

支架预压完毕，尽快将观测资料整理移交监理组和总监办。在收到边跨支架现浇段立模标高的指令后，进行边跨现浇段立模施工。

2.5模板工程边跨现浇段分4段施工，底模、外模采用索塔模板改拼，倒角模板、内腔模板充分利用3#～3/模板和组合钢模进行配置。2.5.1边跨现浇段模板设计边跨现浇段模板分为底模、横梁模板、内箱模板、封头侧模四部分。边跨现浇段底模采用索塔外模改拼；横梁模板利用组合模板拼装；内箱模板顶模、侧模全部采用胶合模板（或组合钢模）拼装；转角模板考虑到加工精度和安装误差，以及数量、形状较多，采用木模和钢模结合，现场加工。端头模板用索塔外模改拼。2.5.2模板安装模板安装顺序为：底模→横梁模板→端头模板→内箱模板。2.5.3模板拆除模板拆除顺序为：端头模板→横梁模板→内箱模板→底模。2.6钢筋工程2.6.1钢筋加工钢筋加工时应根据钢筋型号、长度和数量认真搭配下料，以节约钢材。有部份钢筋因材料和运输需要将分节制作，下料时要考虑搭接长度和保证接头错开。加工完成后分类堆放并标识，不立即转运的要采取防雨、防锈措施，保证安装时无明显油污、铁锈。钢筋班组填写自检表交质检部，质检部验收合格签字后才准予使用。2.6.2钢筋运输、吊装钢筋采用平板车运输，运输时要防止钢筋变形和沾上油污，成捆吊装时要绑扎牢固防止空中坠落。

2.6.3钢筋绑扎绑扎前备好扎丝和设置好保护层垫块，然后测量人员在底模上放线，确定位置。绑扎完后保护层厚度应符合设计要求。分段钢筋连接采用单面搭接焊，焊接长度大于10d，接头错开间距大于35d。2.7混凝土工程21/#梁段支架现浇分四次完成，混凝土方量分别为：366m3、284m3、317m3、317m