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1、1杭长客专金华江特大桥 75413575m 大跨度连续梁悬臂施工技术总结1、工程工程简简介介杭长客专金华江特大桥跨金华江及二环西路 1-（75+4135+75）m 连续梁位于金华市， 135m 主跨上跨金华江，夹角为 55。基础均为钻孔桩基础，主墩为八角形承台、圆柱形桥墩，边墩为矩形承台、圆端形实体桥墩。金华江常水位标高为 28.46m，无通航要求，远期规划为级航道。金华江（75+4135+75）m 连续梁全长 691.5m，计算跨度(75+4135+75)m，中支点截面中心梁高 10.03 米，梁底按圆曲线变化，中支座横桥向中心距5.8 米。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，全桥箱梁顶宽
2、12 米，底宽 7 米，顶板厚 0.48 米。桥面宽度：防护墙内侧净宽 8.8 米，桥上人行道栏杆内侧净宽 11.9 米，桥面板宽 12 米，桥梁建筑总宽 12.2 米。2轨道设计为 CRTS型板无砟轨道， （75+4135+75）m 大跨度连续梁与其他相类连续梁不同之处在于该桥大跨度多跨连续，连续梁上 CRTS型板式无砟轨道温度跨长达到 378.6m，是目前我国铁路客专 CRTS型板式无砟轨道设计最大温度跨长之一，对桥梁徐变和线形控制要求很高，施工控制和难度相对较大。2、开竣工开竣工时间时间该连续梁桩基于 2010 年 9 月 9 日开工， 2011 年 5 月 28 日完成首个 0#段施工
3、，2012 年 7 月 18 日完成全桥合拢。3、施工施工总总体方案体方案本连续梁采用菱形挂篮悬臂灌注法施工，设置菱形挂篮 5 对。梁体混凝土强度等级采用 C50。预应力体系：纵向预应力筋采用 15/19/22-15.2-1860-GB 预应力钢绞线，管道形成采用内径 97/107mm 金属波纹管成孔。横向预应力筋采用 5-15.2-1860-GB 预应力钢绞线，管道形成采用内径 9019 mm 扁形金属波纹管成孔，竖向预应力筋采用 PSB83032mm 高强精轧螺纹钢筋，管径45mm 铁皮管成孔。0#段采用现浇支架法施工，117#段采用挂篮悬臂法施工，边跨现浇段采用现浇支架法施工，边跨合拢段
4、采用挂篮施工，中跨合拢段采用挂篮法施工。连续梁悬灌施工工艺详见 “0#段施工工艺框图” 、 “悬灌施工工艺框图”。0#段施工工段施工工艺艺框框图图施工准备临时支墩与支座安装绑扎底腹板、横隔板钢筋拼装支架，安装平台、底模安装底腹板预 应力管道绑扎顶板钢筋浇筑混凝土养护拆除侧模端模、凿毛预应力张拉、锚固、压 浆安装外侧模并调整就位支架平台预压调整模板位置及标高安装内模及横隔板模板安装顶板预应力管道拆除内模及前端部分底模悬悬灌施工工灌施工工艺艺框框图图调整挂篮底模及侧模绑扎底腹板钢筋、安放预应力筋管道施工准备绑扎顶板钢筋及安装预应力管道 挂篮预压测试砼养护、拆端模、穿预应力筋预应力张拉、封锚、压浆挂
5、篮就位锚固浇筑节段砼安装内模挂篮制作挂篮前移0#段施工4、重点施工工序重点施工工序1.0号段施工1.1墩梁固结措施墩顶设置 C50 钢筋混凝土临时固结支墩，支墩每墩设 4 个，每个支墩尺寸横桥向 150纵桥向 140cm。支墩中心距桥墩纵向中心线2.7m，支墩中心距桥墩横向中心线 2.25m。临时支墩距支承垫石15cm，距桥墩边沿 55cm。每个临时支墩设置 108 根 32 的 HRB335 螺纹钢筋。32 螺纹钢筋 3 根一束，每根长 4.78 米，预埋入墩身 2.0 米。临时支墩与连续梁及墩相接部位布设纵横向的 1210cm 钢筋网。1.2 临时支墩受力计算：设计图中临时固结支座承受的力
6、为 N=88413KN，M=KNm，按最大悬臂灌注长度时箱梁自重对支座中心弯矩的 5%及一端挂篮（另一端挂篮拆除）自重对支座中心弯矩之和计算最大不平衡弯矩，竖向力为按最大悬臂灌注长度时箱梁自重计算，计算值小于设计值时按设计值采用，计算值大于设计值时按计算值采用。临时支座平面尺寸为纵桥向 140cm，横桥向 150cm，中心间距a450cm单个临时支座承受的力为KNaMNN9767344405 . 4*2 111028 488413 24max min不平衡弯矩和箱梁总重量由临时支墩支反力承受，经计算临时支座不承受拉力。临时支墩受压及抗弯检算：。 KNKNANc3444036582140*150
7、*742. 1 KNmKNmAlM1110281380247 . 0*935. 4*72*3*6 . 1*232。1.3 0号段支架现浇方案考虑到0#段长度12m,承台横桥向尺寸19.1m，纵桥向尺寸17.7m,支架可以直接坐落在承台上。支架结构正面图见图1。图图1 支架正面支架正面图图整个支架系统拼装完成后对支架进行预压，实测支架的非弹性变形和弹性变形，验证支架的承载能力，同时消除非弹性变形值，根据测得的数据推算 0 号悬臂段底模的预拱度，确保支架的使用安全，加载重量按照最大施工荷载的 1.2 倍配重，预压及施工中，对称均衡施工，并且对底模、支架处的观测点进行连续观测。然后再逐级卸载，并测量
8、变形量。0#段箱梁的混凝土采用一次浇注完成，考虑到梁体支座处加宽部位钢筋密集，进入梁内捣固人员难以将混凝土捣固到位，在该处梁体距底板 3m 高处外模上开观察孔，以观察混凝土是否捣固密实，同时也利用观察孔将震动棒插入捣固混凝土，以确保混凝土能充分捣固到位。1.4 0 号段支架检算1.4.1 荷载计算模板及支架荷载：取 5.0KN/m2施工活载及砼振捣活载取:6.0KN/m2荷载系数：静载系数取 1.2，活载系数取 1.41.4.2 支撑结构计算底板纵向方木：=1 82=1 8 65.5 0.252= 0.51 =0.52 = 1.8 0.6 = 0.6 13 = 7.8方木下横向工字钢：= 0.
9、125 2= 0.125 81.8 1.12= 12.4 =MmaxW=12.4 = 52.3MPa = 170MPa纵向工字钢：=1 82=1 8 130.2 1.892= 58.1 =MmaxW=58.1 = 53.3MPa = 170MPa钢管柱顶横向工字钢：= 0.125 2= 0.125 412.4 2.252= 261.0 =MmaxW=261.0 2= 55.7MPa = 170MPa钢管支柱： = （26 2.25 1 10.03 + 5.0 2.25 1） 1.2 + 6.0 2.25 1 = 731.1 = =731.1 1000 0.874 23298.1= 35.9 =
10、 1702. 挂篮悬臂施工2.1 挂篮设计挂篮设计主要技术参数为悬臂浇注箱梁梁段最大重量 231t，悬臂浇注箱梁梁段最大分段长度 4m，挂篮设计基本参数为梁段混凝土重量 26KN/m3，人群及机具荷载取 2.5 Kpa，超载系数取 1.05，新浇砼动力系数取 1.2，挂篮行走时的冲击系数取 1.3，抗倾覆稳定系数 2.0，荷载组合：砼重+挂篮自重+施工、人群机具+动力附加系数 (强度计算)；砼重+挂篮自重 (刚度计算)；挂篮自重+冲击附加系数(行走稳定性)。挂篮结构计算模型见下图,包括主桁架、立柱间横向连接系、前上横梁、底篮、导梁等所有的承重系统。菱形挂篮结构计算空间模型挂篮主桁受力计算挂篮主
11、桁杆件在长度为 4m 长节段施工强度荷载组合条件下内 力 块 段杆件名 称杆件计算 长度 （mm）杆件规格杆件截面 积（cm2）轴力（KN）A1 下平 杆450040030014188.16-868.85A2 立柱4000240a150.0-730.51 A3 后拉 杆470440030014188.161117.75A4 前拉 杆530040030014188.16871.24m 长 节 段A5 前斜 杆509240030014188.16-1099.722.2 挂篮安装挂篮安装前，对主桁架采取千金顶对拉预压，以达到消除其非弹性变形和测取其弹性变形值的目的，将主桁架反扣（见下图），利用现有的
12、梁体张拉设备（精轧螺纹钢筋和液压千斤顶）对拉，加载力按悬浇梁段最大自重的 1.2 倍分 20%、40%、60%、80%、100%、120%等 6 级进行加载试验，测试前后吊点扰度值，以指导立模标高。菱形挂篮主构架预压安装布置图穿心式液压千斤顶挂篮预压菱形主构架安装布置图3. 悬浇混凝土施工由于梁体高度较大（梁高 5.8310.03m），混凝土自由落体高度大于 2m， 所以安装底板及腹板串筒，搭设顶板卸料平台，然后用净水冲洗模板表面特别在气温较高时要洒水使模板和钢筋降温，在做以上工作的同时，检查混凝土的拌合、运输、振捣等机械(具)是否齐备，运转是否正常。混凝土通过泵管入模，灌注顺序由中线向两侧进
13、行，砼采取分层浇注，每层厚度控制在 30cm 之内，在腹板内侧模上每隔 2m 左右开设振捣窗口，以利于混凝土的振捣，待混凝土灌至窗口下缘时将之封严，在倒角、张拉齿板处、锚垫板后加强振捣，以防出现蜂窝、麻面等现象，混凝土灌注完成后用抹子将顶面抹平。4. 悬灌段预施应力张拉预应力设计为纵向、横向、竖向三项预应力体系，纵向和横向预应力筋采用 15.21860GB 预应力钢绞线，竖向预应力筋采用PSB83032mm 高强精轧螺纹钢，纵向预应力管道形成采用内径97/107mm 金属波纹管成孔，横向预应力管道采用內径 9019mm扁形金属波纹管成孔，竖向预应力管道采用 45mm 铁皮管成孔。预应力张拉在该
14、段梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值的 90且梁体混凝土龄期不小于 7 天后进行，采用两端同步张拉（除一端张拉的钢索），并左右对称进行，最大不平衡束不超过 1 束，竖向预应力筋从已施工顺序进行，采用两次张拉方式，在第一次张拉完成一天后进行第二次张拉，弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失。张拉顺序按照先腹板束、后顶、底板束，从外到内左右对称进行，同一节段预应力筋张拉按照纵横竖的顺序进行，竖向和横向预应力筋张拉滞后纵向预应力筋张拉控制在不大于 3 个悬浇节段。5. 悬灌段预施应力孔道压浆预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺，在预应力筋终张拉后48 小时内完成，压浆前管道真空度稳定在-0.06-0
15、.080Mpa，预应力管道压浆时由下端向上端压浆，在确认出浆浓度与进浆浓度一致时，在 0.500.60Mpa 下持压 2min，压浆最大压力不得超过 0.60Mpa。6. 合拢段施工该连续梁全桥共计6个合拢段，合拢方式为先合拢边跨，再合拢次中跨，最后合拢中跨。合拢段施工是悬浇施工中的关键，因悬臂较长，结构恒载和施工 荷载将产生较大的挠度，这些挠曲变形除在各节段施工中不断调整外， 合拢时需详细调整；合拢前在合拢段内设置劲性骨架刚性支撑定位， 使合拢段两悬臂端临时连接。 6.1 合拢段施工顺序及要求如下： 6.1.1 合拢边跨 H1，合拢前，临时张拉 2ST1和 2SB3，临时张拉控制力 1000kN，利用挂篮浇筑 H1 梁段，待混凝土达到 90%强度且养护天 数不少于 7 天时，解除部分临时约束（临时支墩的混凝土拆除，保留 临时支墩内钢筋），张拉相应钢索 SW0SW2、SB1SB6、ST11，并 将 2ST1和 2SB3 补张拉到设计吨位；拆除 A17 梁段挂篮。 6.1.2 合拢次中跨 H2，合拢前，临时张拉 2MT1 和 2B0，临时张拉控制 力 1000kN，
