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1、汉江特大桥主桥现浇箱梁挂篮施工方案一、概况武荆汉江特大桥是武汉至荆门高速公路跨越汉江的特大桥。该桥起始点桩号为K159+381.96终点桩号为K161822.54，桥梁全长2440.58米。主桥由十二跨一联双幅预应力混凝土变截面连续箱梁组成，布置形式为（62+1010062）m，全长1124米。箱梁根部高6.08m，跨中高3.08m，梁底设R318.327m的圆曲线，桥面横坡2。箱梁采取挂篮悬臂浇筑施工，最大施工悬臂长度为50m，最大悬浇重量为134.68t。按照设计的施工顺序为：先在墩身托架上浇筑0#段，后向两边逐段悬臂浇筑并张拉预应力束，先边跨合龙，再中跨合龙，整个施工过程相邻浇筑节段对称
2、进行。合龙时桥梁由T形静定悬臂状态变为超静定状态，实现了体系转换。二、箱梁结构2.1 本桥为单箱单室变截面连续刚构箱梁，墩支点处梁高6.08m，边跨直线段及主跨跨中段梁高3.08m。2.2 箱梁横截面为单箱单室直腹板，箱梁顶板宽度为13.5m，底宽7.0m。通过两腹板的高差，实现顶板单向横坡。箱梁两翼板悬臂长度为3.25m。2.3 梁高变化段梁底曲线采用圆曲线。2.4 预应力体系：箱梁为纵、横、竖三向预应力结构，纵向预应力体系采用12S15.2钢绞线fpk1860MPa，采用YM锚具，由90mm内径的波纹管成孔；竖向预应力体系采用32预应力精轧螺纹钢和精轧螺纹钢锚具；横向预应力钢筋为采用采用3
3、S15.2钢绞线fpk1860MPa，采用YMB15-3型锚具。三、箱梁悬浇段施工梁段悬浇施工的一般顺序为：挂篮就位及预压调整挂篮底模、外模标高并固定吊装或绑扎底板、腹板钢筋，安装底板、腹板波纹管和竖向预应力精轧螺纹钢，固定腹板锚具内模就位绑扎顶板钢筋，安装顶板波纹管固定顶板锚具安装端头模板两侧对称浇筑梁段混凝土覆盖养护穿束张拉压浆挂篮前移进入下一梁段的施工循环。施工期内与监控单位配合协作，加强箱梁应力和线形控制，满足合龙段精度要求。3.1 施工顺序a 挂篮移动就位及预压； b 校正底模； c 侧模就位； d 安装腹板、底板钢筋； e 安装波纹管，灌浆孔； f 安装腹板内侧模和顶板底模； g
4、安装腹板堵头和端模； h 安装顶板下层钢筋网；I 安装需进行张拉的顶板锚固束垫板、喇叭口，螺旋筋；j 安装横向预应力管道、锚垫板、螺旋筋及钢绞线。k 安装顶板上层钢筋网；l 预埋测量标志、桥面系预埋件；m 浇筑砼；n 管道清孔，养生；o 穿预应力钢筋、钢束张拉、管道压浆；p 拆除模板；q 移动挂篮，就位于下一段梁位置。0#块是在托架上进行浇筑，其他节段则采用挂篮对称悬浇施工，梁段长分别为3m、4m。根据汉江大桥具体特点考虑和工期的安排，拟配备11套22个挂篮进行悬臂浇筑施工。3.2 箱梁悬浇施工需注意的问题：箱梁悬浇施工进行中，应保证两悬臂端的挂篮施工速度的平衡，施工进度偏差应小于30%，施工
5、重量偏差应小于2%。施工中应随时观测挠度及应力情况，发现异常应及时调整、分析后再继续施工。混凝土浇筑施工时，从悬臂端向箱梁根部进行施工，当快浇筑至箱梁根部时，应从根部浇筑，防止混凝土砂浆流淌产生水纹。混凝土施工时划分振捣责任区，防止出现振捣不合格。3.3 悬臂浇筑梁段的混凝土施工为保证悬臂浇筑梁段的施工质量，减少施工接缝，所有悬臂浇筑梁段均一次浇筑成型。为达到设计要求，拟采取如下措施：混凝土由拌和站集中拌和、混凝土输送泵运送到位。每次浇筑的混凝土必须在最早浇筑的混凝土初凝前全部浇筑完。根据悬灌梁段混凝土的数量，将悬灌梁段混凝土的初凝时间定为4小时左右，将坍落度控制在1115cm(可据混凝土振捣
6、情况，适当调整不同部位的坍落度，如底腹板取较小值，腹板取较大值)。为此，将在混凝土中掺加高效减水剂，水泥采用P.042.5R以上级别的普通硅酸盐水泥，按中心试验室批准的配合比配制混凝土。混凝土浇筑顺序为：底板，腹板。顶板。浇筑时同一挂篮的左右两侧基本对称地进行。混凝土由挂篮底板的前端开始浇注，同一T构上两套挂篮内的悬浇混凝土量在任何时候须基本相等。混凝土在腹板的浇筑分层厚度为40cm左右。对厚度大于40cm的顶混凝土分两层浇筑；对小于40cm的，一次浇筑到位。混凝土捣固采用70或50和30插入式振捣器。钢筋密集处用小振捣器，钢筋稀疏处用大振捣棒。振捣棒距离模板510cm。振动棒移动距离不得超过
7、振动棒作用半径的1.5倍。振动棒的作用半径经试验确定。垂直梁段的混凝土不得直接倾倒入模，而应先倒在预设的钢板土，由二次拌合后经导管(即串筒，根据梁段的钢筋和波纹管的间距专门加工)入模。每次拌合的混凝土必须全部入模，不得与下一盘混合。混凝土入模导管安装间距为1.5m左右，导管底面与混凝土浇筑面保持在50cm内。在钢筋密集处断开个别钢筋留作导管入口，待混凝土浇筑到断筋处时，将钢筋焊接恢复。对振捣人员要认真划分施工区域，明确责任，以防漏振。振捣腹板时，当梁段高度大于4m时，要从腹板预留“工作窗”放入振动棒后振混凝土。“工作窗”设在内模板和内侧钢筋网片上，每2m左右设一个，浇筑至“工作窗”前将“工作窗
8、”封闭；当梁段高度小于4m时，可不预留“工作窗”，而直接将振动棒放入腹板内振捣混凝土即可。振捣时要先选好点，尽量布点均匀，并保证波纹管和压浆管不受损伤，锯齿板等钢筋密集处要加强振捣。为便于观察振捣效果，必要时使用电或安全电灯等照明工具。浇筑混凝土前，仔细检查模板的尺寸和牢固程度。在浇筑过程中设专人加固模板，以防漏浆和跑模。混凝土浇筑前先将挂篮内木屑、松散混凝土等杂物用水或高压风冲洗。木模板要用水泡胀，防止其干燥吸水。浇筑底腹板混凝土前，对钢筋顶面要用布或麻袋覆盖，以防松散混凝土粘附尘土。混凝土倒入后，试验人员要检查混凝土的坍落度、和易性，如有不当之处要通知拌合站及时调整。在顶板混凝土浇注完成后
9、，用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣，确保连接处密实、可靠。等混凝土浇筑结束后，要加强对梁段包括箱梁内侧和外侧的洒水养护。不同的季节采取不同的养护措施：夏季覆盖麻袋或海绵后洒水养护；冬季需采取给梁段覆盖保温材料、封闭梁段阻止通风对流、适当延长拆模时间等措施，以做好混凝土的保温养护工作。现场制作的混凝土试块除一部分在标准养护室内养护外，其余的应与混凝土同条件养护。为随时检查混凝土质量和控制端部凿毛、拆模、张拉时间，每个梁段需作45组试件。顶面混凝土在混凝土初凝前用手工抹平，顶板混凝土在初凝前进行横向拉毛，端头板可在混凝土强度达到10Mpa以后予以拆除，并凿毛处理。将相邻梁段混凝土的浇
10、注龄期差控制在20天以内。混凝土浇筑时应设专职指挥员，负责混凝土分配、坍落度调整、混凝土振捣和模板检查等事宜，以确保混凝土浇筑按计划有序进行。在顶板钢筋网上加焊控制标高的管形轨道，以保证其平整度。混凝土裂缝防治措施A 为防止混凝土开裂、变形，挂篮必须经过分级预压，避免出现挂篮下沉、模板的不均匀沉降合脱模过早。B 选用优质的水泥及骨料。C 合理设计混凝土的配合比，改善骨料级配、降低水灰比、掺合粉煤灰等混合材料、掺加缓凝剂，在工作条件能满足的情况下，尽可能采用水灰比及较低坍落度的混凝土。在混凝土中掺加粉煤灰等措施降低水化热。D 加强模板的施工质量，避免出现模板移动、鼓出等问题。E 混凝土振捣时要振
11、捣充分，混凝土浇筑后要加强养生工作，及时养生。F 避免混凝土搅拌很长时间后才使用。四、挂篮4.1 结构形式采用三角桁架式挂篮进行悬浇施工。挂篮工作系数小于0.45，为减轻自重，挂篮拟采用主桁与底篮分体移动结构形成，以减少行走时锚固系统的重量。具体设计资料见附件。为保证施工顺利，挂篮在使用前需试拼一次，试拼顺序为：主桁骨架下横梁上横梁底篮系统角模内模、滑梁支架中央内模及支架行走系统两侧内模架拉筋及内外对拉螺杆端模。4.2 挂篮加工、试验及拼装：4.2.1 挂篮加工：挂篮加工在现场进行，为防止安装上的麻烦，节点板及各杆件的栓孔加工前需要先做样板，精密加工，保证栓孔位置的精确无误。外模由大块钢模板焊
12、接而成，为确保板面的平整度，面板先在工作平台上用夹具夹紧，然后再进行焊接，并对焊缝进行打毛磨光处理。因现场无夹具等设备条件，故外模加工委托专业模板加工厂加工制作。对底模架前后横梁上的吊耳等重要部位的焊接，需要逐一进行探伤或进行加载试验。4.2.2 挂篮试验：挂篮加工完成后，即进行预拼以验证加工的精度，为了保证悬浇施工的安全，试拼后即对每套挂篮进行静载试验，对挂篮的焊接质量进行最后的验证。同时针对挂篮施工时前端挠度主要是由于主桁件的变形引起的，试验时要测出力与位移的关系曲线，作为施工时调整底模板的依据。为保证挂篮结构的可靠性，清除非弹性变形，量测弹性变形量，确保箱梁施工的安全和质量，在第一次使用
13、之前必须对挂篮进行试压。对已拼装的挂篮按设计荷载加安全系数进行试压，以求得挂篮在不同长度（3.0m、4.0m）时不同荷载下的变形挠度值。拟采用预制砼加压法，先预制数个0.5立方米一个的砼预制块，用精轧螺纹钢悬挂于下横梁。试压时，按砼浇注的分级重量进行加载，当达到每级荷载时，应固定一段时间，待稳定后，测量变形值，最终加至最大悬浇段重量（1号节段）的1.3倍，误差控制在5%以内。每一级加载后，必须及时检查各杆件的连接情况和工作情况，及时作出是否继续加载的判断，如一次加载后情况良好，应反复加载，卸载3-5次，直到非弹性变形全部消除完为止，试验结果应整理出加载测试报告，将弹性变形值及非弹性变形值的测量
14、结果用于指导施工。分级卸载，并测量变形，记录数据。挂篮挠度控制和监测安排专人负责，确保检测人员落实到位。4.2.3 挂篮拼装：0#块施工完成后，在其顶面形成10m13.5m的平台上即可拼装挂篮，挂篮安装前，在0#块混凝土强度达到设计强度的50%后，即可松动、拆除内外模，但托架及底模不能拆除，对其拆除只有在0#块张拉压浆完成后才能进行。挂篮拼装前要按照规范的要求确保挂篮质量与梁段混凝土的质量比值控制在0.30.5之间。按照设计和规范的要求对挂篮后锚系统的抗倾覆安全系数进行详细的验算，后锚精扎螺纹钢要牢固，确保后锚系统稳定。挂篮拼装时，同一T构的两个挂篮应基本同步，同一挂篮两侧的构件即可同时进行也
15、可先安装一侧，为稳妥起见，在两侧分别安装，以免相互干扰引发问题。挂篮安装按照以下程序进行：清理梁段顶面用1：2的水泥砂浆将铺枕部位找平在找平层上放出轨道放样定位线铺设钢（木）枕安装滑道安装前后支座在前支座下铺放聚四氟乙烯滑板吊装单片主桁件对准前后支座，在后支点处连接锚轮组，在桁架两侧用35t倒链和型钢控制其空间位置，调好一片主桁架后用同样的方法吊装另一片主桁架调整两片主桁架间的水平间距和位置安装前、中、后各横梁安装前后吊带吊装底模架及底模板吊装外侧模走行梁及外模板在前上横梁上吊挂工作平台，在底模后横梁上焊接工作平台调整立模标高固定模板。4.2.4 挂篮的移动步骤：.梁块浇筑完后，穿束，拆内、外侧模（底篮后锚杆不松），张拉，压浆。.移篮前托梁与梁面预埋环扣紧，然后卸去各扁担梁的支承垫板，实现主桁架与底篮分离，此时底篮被锚紧在已完成梁段的底面。.卸主桁后锚，在后横梁上设置牵制绳，将前后支承枕木移至下一梁段，支承位置交替放入“滑枕”，用慢速卷扬机或手拉葫芦将主桁牵引至下一梁段位置，拆去滑枕，安装后锚带并锚固。.拆除底篮后锚杆和前托梁锚固绳，使底模脱离梁底面，然后利用手拉
