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1、1大芦线航道整治一期工程航道桥梁 13 标（Y8）主桥上部结构预应力砼工程系梁、横梁及桥面系施工专项方案一 概况1 工程概况本工程 Y8 桥位于大芦线航道新团芦港段，与大芦线航道法线交角 7。主桥采用斜桥正做。Y8 桥横断面布置为双幅桥。主桥全宽 45.15m，两幅桥之间设置0.1m 空隙，单幅桥宽 22.525m。主桥上部结构采用提篮型下承式系杆钢拱桥，跨径 99.2m。主桥主墩基础为 36 根 1000 灌注桩，墩顶设置支座为 GPZ()20000盆式支座。主桥上部结构由哑铃型钢拱肋、预应力混凝土系梁与横梁、柔性吊杆及整体化桥面系组成。拱肋跨径 99.2m，矢高 19.84m，矢跨比 f/
2、L=1/5,拱轴线为二次抛物线。拱肋间设置 K 型（横撑 C）与一字型（横撑 A、B）风撑，保证桥梁整体稳定。拱肋采用哑铃型钢管拱肋，拱肋由上弦钢管（100016）、腹板（壁厚 16mm，宽度 500mm）、下弦钢管（100016）组成，拱肋总高度 2.5m，拱肋钢材采用 Q345qd 桥梁用结构钢；拱肋成型后，钢拱肋内填充 C50 微膨胀缓凝混凝土，拱脚段腹板内也要灌注 C50 微膨胀缓凝。拱肋顶设吊杆张拉端，系梁底部设吊杆固定端。单幅桥梁设置 17 对吊杆，吊杆顺桥向间距 5.0m。吊杆采用PES（FD）7-55 成品索，外包双层 PE 保护层。吊杆钢丝采用低松弛2镀锌钢丝（钢丝抗拉强度
3、Rby1670MPa）,在吊杆顶端采用单向张拉，配套锚具为 LZM7-55 冷铸锚具。 系梁采用箱型预应力混凝土结构，混凝土采用 C50。系梁箱宽2m，梁高 2.5m，混凝土采用 C50，每根系梁内配置 20 束预应力钢绞线，其中（9-j15.20） 8 束，（12-j15.20）12 束。根据不同施工阶段（钢管拱安装前、后，灌注拱肋混凝土形成组合结构后三个阶段），分别张拉不同束号预应力钢绞束。中横梁以及端横梁均采用预应力钢筋混凝土结构，混凝土采用C50。端横梁采用箱型预应力混凝土结构，箱体底宽 3.0m，箱体顶宽 3.0+0.825=3.825m（单侧挑翼宽 0.825m），梁高 2.297
4、2.5m，端横梁采用现浇；中横梁采用 T 型预应力钢筋混凝土结构，梁高1.9972.2m（不等高），底部宽度 60cm，腹板宽度 35cm60cm，顶部宽度 1.5m。中横梁采用预制，在现场安装，预制段长度为17.725m，中横梁与系梁采用湿接头连接（与系梁现浇），湿接头宽度 40cm。中横梁根据不同施工阶段（预制阶段、安装后湿接头混凝土达到设计强度值后两阶段）分别张拉不同编号预应力束，预制阶段张拉采取两端张拉，现场张拉采取单端张拉。拱脚部位为一个实体混凝土结构，与端横梁端头、系梁端部实心结构合为一个整体。拱脚是受力的关键部位，拱脚处除系梁、横梁的预应力钢束外，沿拱肋轴线方向及拱肋轴线法向方向
5、设置了预应力钢筋，预应力钢筋采用 32 精扎螺纹钢，单个拱脚 36 根。拱脚部位长度为 9.25m，宽度为 2m，高度（竖直向）为 6.908m，拱脚混凝土与端横梁、系梁端部（长度 9.25m）混凝土同时浇筑成型。本工程 Y8 桥采用先梁后拱法施工。3附附 Y8 桥主桥纵、横断面图。桥主桥纵、横断面图。2 工程区域现状目前有一条待拓宽改造的团芦港河道，拓宽后的新团芦港河面宽为 85m，现状团芦港宽度约为 3539m，河床最低处标高约为-0.2m。河道正好位于主桥桥跨内的北侧区域，目前主桥桥跨内的南侧区域为陆岸，主桥的西南区域位于目前的万彭河区域内，本次工程实施中要对万彭河进行改道。Pm11 三
6、个墩位于河岸陆上，Pm10 东墩位于现有马五公路上，Pm10 中墩位于万彭河东侧河岸上，Pm10 西墩位于万彭河西侧河岸上。东半幅桥梁的东侧系梁位于团芦港上的长度约为 38m，中间系梁位于团芦港上的长度约为 36m，西幅桥梁的西侧系梁基本上都位于团芦港上和万彭河上。团芦港有一座老万彭桥（12+12+12=36m），梁底标高为 6.5m，位于新建桥梁下面，工程实施中要拆除；万彭河上也有一座老桥，为危桥，正好位于西幅桥梁的西侧系梁下，工程实施中要拆除。工程实施中要对部分万彭河（与 Y8 桥相交区域）实施改道，对与 Y8 桥相交区域的河道进行填埋。工程施工中团芦港有通航要求。附附 Y8Y8 桥主墩位
7、置和现场状况平面图。桥主墩位置和现场状况平面图。4二 编制依据1 大芦线航道整治一期工程跨航道桥梁 13 标（Y8 桥）设计施工图；2 Y8 桥桥梁施工图设计说明；3 Y8 桥岩土工程详细勘察报告；4 工程施工现场地形地貌、周边环境等；5 公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000） ；6 城市桥梁工程施工质量验收规范 （DGJ08-117-2005，J10617-2005） ；7 简明施工计算手册 ，中国建筑工业出版社。8 装配式公路钢桥多用途使用手册 ，人民交通出版社。9 材料力学 ，高等教育出版社。10 钢管脚手架扣件 （GB15831）11 钢管满堂支架预压技术规程 （JGJ194
8、-2009）12 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ130）13 建筑施工模板安全技术规程 （JGJ162）5三 主桥上部结构工程施工平面布置本工程施工场地条件较复杂，施工车辆进出要通过向当地借地修筑施工便道（其他标段共同利用）与南芦公路连接，利用一部分现有的马五公路和待施工的防汛通道，现场可以利用的场地也有限，只能利用 Y8 桥南主墩东西两侧的待开挖河道的区域作为钢管拱现场拼装场地和中横梁运输到现场安装前的临时停放场地，由于系梁施工支架和净高不够等原因施工运输车不能通过主跨内到达 Y8 桥西南侧钢管拱现场拼装场地（中横梁临时停放场地） ，要通过在Pm9Pm10 跨修筑施工便道进入
9、西南侧钢管拱现场拼装场地，之前梯道暂缓施工。由于施工便道一部分要超出红线范围，故还需向当地临时借地。鉴于上述钢管拱现场拼装场地情况，结合中横梁和钢管拱现场安装的技术要求及浮吊和吊机本身的起吊能力，每幅桥钢管拱分三节段安装，北面节段（A 段：弦长 38.5m，重约 125t。 ）采用浮吊安装，南面节段(B 段：弦长 30m，重约 97t。)采用吊机和浮吊配合安装，中间节段（C 段：弦长 16.5m，重约 63t。 ）采用浮吊安装。河道上中横梁采用浮吊安装，陆上中横梁采用吊机安装，浮吊和吊机停放于现浇系梁的外侧，钢管拱拼装场地长度方向顺河道方向布置，中横梁运到现场后长度方向顺河道方向停放。附主桥钢
10、管拱现场拼装及安装两阶段施工平面布置图。附主桥钢管拱现场拼装及安装两阶段施工平面布置图。6四、主桥上部结构工程施工工艺流程(先梁后拱)施工下部结构及预制中横梁施工端横梁及拱脚搭设施工系梁支架、安装中横梁支架、安装钢管拱支架先安装中横梁后浇筑系梁张拉中横梁第二批预应力束、第一批系梁预应力束现场拼装钢管拱、分段安装钢管拱张拉系梁第二批预应力束灌注钢管拱内微膨胀缓凝混凝土张拉端横梁、拱脚预应力钢束（钢筋）张拉中横梁第一批预应力束第三方施工监控介入7安装吊杆，第一次张拉吊杆张拉系梁第三批预应力束拆除支架，现浇桥面板（中横梁间连接）调整吊杆内力，控制结构线性施工桥面系，完成主桥上部结构8五 主桥上部结构
11、工程主要施工方案1 安装中横梁中横梁采用工厂集中预制，预制梁长为 17.725m，自重约 80 吨。混凝土达到设计强度 100%后后张拉横梁第一批预应力束，在临时支墩上安装中横梁。位于河道上的中横梁采用 150 吨浮吊安装，岸上的中横梁采用一台 320t 履带吊安装。吊机和浮吊停放于桥梁的西侧或东侧（现浇系梁外侧） 。中横梁运到现场时顺河道沿河岸停放。中横梁与系梁之间通过湿接头连接，湿接头与系梁混凝土同时浇筑。系梁浇筑后混凝土达到设计强度 100%后张拉第一批预应力束，同时张拉横梁第二批预应力束。2 现浇系梁施工支架和安装中横梁临时支架（支墩）中横梁自重达 80 吨，按照中横梁所处位置不同现状
12、，安装横梁临时支架（支墩）采用不同基础形式。陆岸上采用混凝土扩大基础；团芦港中采用钢管桩；万彭河中也采用钢管桩。钢管桩通过震动锤沉入土体中，桩入土深度通过计算确定（后附有计算书），确保临时支架（支墩）稳定。现浇系梁施工支架在陆地上采用常规满堂支架；跨团芦港区域采用贝雷梁拼装支架，支墩采用钢管桩；在万彭河区域也采用贝雷梁拼装支架，支墩采用钢管桩。钢管桩支墩、贝雷梁支架、满堂支架布置方案通过计算确定（后附有计算书），确保现浇系梁支架稳定。同时对支架要进行预压，预压重量按相关施工规范要求为施工恒载（结构恒载与模板重量之和）的 1.1 倍。3 钢管拱安装 钢管拱安装关键在于吊装机械、设备的选择和吊装工
13、艺的确定9以及吊装过程中对钢管拱的稳定控制。本工程拱肋拟分三节段安装，由于拱肋内倾 14，为确保拱肋的稳定，通过设置临时支撑和利用设计固有的风撑将左右两片拱肋联成整体后整体吊装就位。由于起吊高度较大且单节段（左右两片联成整体）拱肋起吊重量大，现有河道上采用 150 吨浮吊吊装，岸上采用一台 300t 汽车吊并由 150 吨浮吊配合吊装。安装拱肋的临时支墩采用型钢（钢管）搭设（工厂定型化支架），临时支墩河道上采用钢管桩基础，陆岸上采用混凝土扩大基础。钢管桩通过计算确定有效入土深度，确保临时支墩的稳定。为满足安装拱肋精度要求，施工中采取在临时支墩顶部设置控制点和限位装置控制下弦拱标高、坐标和内倾角
14、，最后在空中精确拼装安装就位。节段与拱脚之间采取设置临时铰固定钢管拱位置。4 钢管拱砼灌注 灌注钢管拱内砼对砼级配要求高，要求连续放料不得间断，一次完成。灌注混凝土采取顶升法，顶升过程中钢管拱受力复杂，既要保证砼的顺利顶升同时要保证钢管拱在砼顶升过程中不被损坏。为了保证拱脚位移不能大于设计数值及全桥受力基本平衡，这就要求钢管拱两端四趾必须对称均匀地进行砼顶升，顶升过程中要求对拱脚和拱顶的位移进行密切监测。钢管拱砼要满足低热、大流动、收缩补偿、延后初凝和早强等技术性能。混凝土设计强度为 C50，混凝土塌落度为 1822cm，混凝土有 0.0005%左右的微膨胀效果。混凝土厂家要试配配合比，并进行
15、验证，以满足设计要求。钢管砼利用固定泵同步对称顶升砼。在钢管拱上顶部、1/4 处临时设置出气孔（兼做应急孔）。 根据以往工程经验建议钢管拱内混凝土配合比如下表，混凝土10厂家要根据施工时的气温、混凝土运输条件等试配配合比，并进行验证，以满足设计要求：材料名称水泥黄沙石子水外加剂粉煤灰其它外加剂品种规格42.5PO中粗5-25饮用SPS-8FHEA配合比12.182.370.350.0140.080.05/m34468208901807.174224六 现浇系梁施工支架和安装中横梁临时支架（支墩）设计方案1 非拱脚段现浇系梁施工支架现浇系梁施工支架总体上分为两部分，一部分为陆上支架，另一部分为河
16、道上支架。陆上支架采用常规的钢管（48*3.5）扣件支架。对于陆上老路上（主桥东南角） ，由于场地原为老路面和房屋地基，对房屋区域进行场地平整、碾压，在此基础上铺设 15cm 道渣，压路机压实后浇筑 20cmC25 的混凝土作为施工支架基础，老路面区域，路面上铺设槽钢，然后搭设支架。原状土经碾压后承载力能达到 80KPa 以上，经过地基加固，铺设 15cm 厚的级配碎石碾压后浇筑 20cmC25 混凝土，混凝土地坪能达到 200KPa 以上。混凝土地坪承受立杆传来的荷载为6.86/（0.40.5）= 34.3KN/m=34.3KPa200KPa。地基满足安全要求（后附有计算书）。河道上支架又细分为通航孔支架、非通航孔支架和万彭河道区域（主桥西南角）支架，通航孔支架要保证通航孔净宽 16m，通航孔支架梁底控制标高为 6.5m（与海事部门协商后确定的净宽、净高）。河道上支架全部采用贝雷梁支架，支墩采用 610*16钢筒作为墩柱桩，采用 50a 工字梁作为横梁。双幅桥两系梁（中间系梁）之11间相隔 10
