主桥合拢段施工方案.doc

富春江特大桥主桥箱梁合拢段施工方案

一、工程概况
富春江特大桥主桥上部结构为68+2×120+68m四跨刚构-连续组合梁桥，其中62#墩为墩梁固结，60#、61#、63#、64#墩顶设置盆式橡胶活动支座。主桥分上、下行两幅，每幅均为独立的单箱单室，竖直腹板断面，箱顶面宽为16.35m，底面宽为9m，翼缘板悬臂长度为3.675m，翼缘板端部厚20cm，根部厚70cm，箱梁顶面向外侧斜2%的单向横坡，是由内、外腹板高差形成，但箱梁底板横向保持水平。
全桥共有8个合拢段，其中4个边跨合拢段（60#墩~61#墩上下游幅和63#~64#墩上下游幅），4个主跨合拢段（61#~62#墩上下游幅62#~63#墩上下游幅），具体布置见图1，截面尺寸见图2。

合拢段具体参数表
墩号
60#
61#
62#
63#
64#
合拢段位置
60#~61#
61#~62#
62#~63#
63#~64#
合拢段名称
边跨
主跨
主跨
边跨
合拢段数量
2
2
2
2
合拢段砼重量（t）
55.6
55.6
55.6
55.6
合拢段长度×高度
2.0×2.5m
2.0×2.5m
2.0×2.5m
2.0×2.5m
合拢临时张拉束
CT1（2束）
B4（2束）
CT3（2束）
B16（2束）
CT3（2束）
B16（2束）
CT1（2束）
B4（2束）
二、合拢段总体施工方案概述
（一）、合拢段施工的重要性
合拢段施工是箱梁施工中的一个重要环节，是控制全桥受力状况和线性的关键工序。合拢段施工的好坏将直接影响到整个桥梁的标高、线形和砼的内力状态。在合拢段施工过程中，由于温差、砼收缩、徐变、施工荷载和结构体系转换等因素的影响给合拢段施工带来许多困难，必须制定合理有效的合拢段施工方案，采取必要的措施，保证合拢段混凝土浇筑后未达到强度前尽量不受到拉伸和挤压。为此我部对合拢段施工相当重视，在箱梁合拢段施工前二个多月里对箱梁顶、底板温度、大气温度进行了跟踪测量，并多次测量箱梁轴线、桥面标高进行原始基础资料收集，同时积极和设计、监控单位就合拢段施工有关事宜进行了磋商，确保合拢段施工的顺利实施。
（二）、合拢顺序和体系转换施工顺序
1、合拢顺序
结合本工地的实际进展情况，遵循“先边跨，后主跨”的设计合拢要求，先完成左幅箱梁合拢，然后进行右幅合拢，合拢段的总体施工顺序为：
（1）左幅箱梁合拢总体顺序流程图（图3）：
（2）右幅箱梁合拢总体顺序流程图。
2、体系转换施工顺序
根据我部施工进度及设计要求，合拢段施工过程中的体系转换顺序为：
（1）边跨合拢完成后，拆除61、63#墩墩梁临时固结，完成第一次体系转换；
（2）主跨合拢完成后，完成第二次体系转换。
3、合拢方法
边跨与主跨合拢均采用吊架方法合拢。
三、合拢关键技术及主要控制指标
（一）合拢温度
合拢温度的选择对箱梁合拢有着重大影响，因此必须选择合适的温度进行合拢段劲性骨架的锁定和砼的浇筑。为确定合理的合拢温度我部连续多天对气温的变化进行了跟踪测量，并将测量结果进行分析整理，绘成了温度曲线。
1、48小时气温变化曲线（图4）
2、合拢段劲性骨架锁定温度和浇筑温度确定
根据连续多天对气温即同浇筑后的温度观测分析，得出目前夜间气温偏低，最高气温一般出现在下午3点左右，夜间11点~凌晨4点之间气温相对稳定，实际合拢温度按照合拢前实测温度报施工监控和设计部门后最终确定，劲性骨架锁定时间在晚上11：00~凌晨1点，浇筑混凝土安排在晚上11：00~凌晨4点之间温度变化相对稳定的时段进行。
（二）劲性骨架
内劲性骨架主要抵抗因箱梁升温而产生的轴向水平压力，外劲性骨架主要抵抗箱梁上翘和下挠产生的弯矩。详细设置见图5。
（三）临时预应力张拉
临时预应力每个合拢段均设4束，合拢前临时张拉、锚固、不压浆，边跨合拢段每束的临时张拉力为500kN，中跨合拢段每束的临时张拉力为950kN。
（四）合拢段平衡配重
为了保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态，在浇注之前各悬臂端需附加合适的配重。其中边跨合拢设置配重278kN，配重荷载设置在14’和15’之间横向居中，中跨合拢设置配重478kN，配重荷载设置在14#和15#块之间横向居中。配重均采用堆砌沙袋的方法，合拢的过程中要分级卸载，合拢段重量为21.38×26=556kN，卸载重量为556kN/2=278kN。
1、边跨合拢后配重荷载变化：
左幅：60#~61#墩和63#~64#墩配重由27.8T变为27.8-27.8=0，另外一侧47.8T配重荷载不变；
右幅：60#~61#墩和63#~64#墩配重由27.8T变为27.8-27.8=0，另外一侧47.8T配重荷载不变。
2、主跨合拢后配重荷载变化：
左幅：61#~62#墩和62#~63#墩配重由47.8T变为47.8-27.8=20T；
右幅：61#~62#墩和62#~63#墩配重由47.8T变为47.8-27.8=20T。
（五）体系转换
边跨合拢后，混凝土强度达到设计强度的90%时，开始张拉预应力束，将墩顶（61#墩、63#墩）与箱梁0#块之间的临时固结解除进行体系转换，拆除临时支座，第一次体系转换完毕。此时体系由一端简支一端固结转换为两端简支体系，结构由双悬臂状态变成单悬臂状态。在拆除61#、63#墩梁临时固结完成第一次体系转换时，采取水平限位措施限制单悬臂梁不发生纵向水平位移。具体做法为：将永久活动支座锁定，拆除临时支座但墩梁临时固结的锚固钢筋暂不切断，待中跨合拢段临时锁定后再解除61、63#墩纵向水平限位措施。
第一、二主跨合拢后完成第二次体系转换，
（六）合拢段混凝土配合比
合拢段混凝土配合比要求有一定的早强性、抗裂性能和较高的抗压性能。合拢段混凝土采用符合《公路水泥混凝土纤维材料—钢纤维》JT/T524-2004和《纤维混凝土结构技术规程》CECS38：2004要求的钢纤维。所用钢纤维的生产工艺为高强钢丝切断型，外形为端钩形，材质为低合金钢型或不锈钢型，抗拉强度等级为Ⅱ级（600MPa＜fu≤1000MPa＝，长度20-60mm，直径（等效直径）0.3-0.9，长径比30-80。
钢纤维混凝土的钢纤维体积率为1.5%，粗骨料粒径不大于2cm和钢纤维长度的2/3。
钢纤维混凝土的配合比和施工工艺应满足《纤维混凝土结构技术规程》CECS38：2004的要求。塌落度值可比普通C50混凝土要求之小20mm。
钢纤维混凝土性能的测试方法应符合现行标准《钢纤维混凝土试验方法》CECS13的规定。
（七）砼养生、预应力束张拉、压浆
砼养生、预应力束张拉、压浆的好坏直接影响合拢段砼的质量，我部将严格按照施工技术规范的要求施工，对砼的质量严格把关。
预应力张拉、压浆由专业张拉班施工，确保张拉与压浆的质量。
四、合拢段施工工艺
（一）施工工艺图
主要施工工序：（图9）
1、合拢前的准备工作
在现浇段和15、15’块施工时预埋内劲性骨架预埋件，预留合拢段吊架和拆除挂篮临时施工预留孔，然后拆除挂篮，施加合拢段配重，安装吊架及模板；
2、绑扎底板、腹板钢筋，安装底板、腹板纵向预应力束管道及竖向预应力筋；
3、测量近期气温、箱梁标高和轴线，将测量结果上报监控组，与监控单位协商调整配重，满足设计要求后，按照设计要求合拢温度焊接劲性骨架。临时张拉预应力束，锚固不压浆，将钢筋和预应力束管道自由端变为固结端；
4、安装合拢段内模；
5、绑扎顶板钢筋，安装顶板纵、横向预应力束管道；
6、张拉临时预应力束，锚固不压浆，将钢筋和预应力束管道自由端变为固结；
7、在箱梁顶板上安装抗弯外劲性骨架；
8、浇筑合拢段砼，边浇筑边调整合拢段两侧的配重，砼浇筑完毕时，配重减少278kN，养生砼达到设计强度；
9、当砼强度达到设计强度的90%时，开始张拉预应力，预应力张拉一半后，进行体系转换，解除61#和63#墩临时固结，预应力张拉完毕，体系转换完毕。
（二）边跨合拢段施工
1、吊架安装
边跨合拢段的吊架利用15’块和边跨现浇段的精轧螺纹吊杆承受。每端均设11根吊带，吊带的设置同挂篮施工时相同，其中5根锚固在箱梁底板上，另外6根锚固在箱梁顶板上。吊带孔需在15’块和边跨现浇段施工时预埋，吊带预留孔采用内径为φ10cm的金属波纹管预埋，吊带孔纵向距15’块和边跨现浇段端头断面线的距离为50cm，横向设置间距与挂篮施工尺寸相同。（图10）
2、边跨箱梁悬臂段施加配重
根据设计要求在进行边跨合拢浇筑前，在边跨悬臂端加配重27.8T。配重采用堆砌沙袋的方法。配重位置设在14’和15’块之间横向居中。
3、底模及外侧模安装
吊架底篮经测量调整好后安装底模，两端用千斤顶收紧各吊带，使底模与箱梁底紧密接触，避免箱梁合拢段与已浇筑块段产生错台。
4、底板、腹板钢筋绑扎及底板预应力束管道的安装
钢筋按照施工技术规范要求绑扎。箱梁纵向钢筋绑扎和预应力管道安装时先将一段按搭接长度要求焊死，另一端预留搭接长度，保持自由伸缩状态，待合拢劲性骨架锁定后再焊接。
5、安装合拢段劲性骨架
底板及腹板钢筋绑扎完成后按照设计要求在两侧腹板内预埋型钢，在箱梁内底板上预埋外刚性支撑预埋件。
（1）劲性骨架下料：内劲性骨架采用无缝钢管及A3方钢，劲性骨架的实际下料长度要根据现场测量情况而定。
（2）锁定前先将劲性骨架的一端与梁体内的预埋件焊死或连接，另一端自由伸缩。
（3）跟踪观测外界气温条件，在满足设计要求的大气温度时对接等强焊死劲性骨架。
（4）安排6名焊工，配备4台电焊机，采用对称均匀的方法将劲性骨架焊死。焊接要求在尽量短的时间内完成，避免由于温度不同而在构件内产生附加内力，确保劲性骨架的连接强度及刚度。
6、安装内侧模及内顶模
腹板及底板钢筋绑扎完毕后开始支立腹板内侧模及箱梁内顶模，腹板拉杆为φ20mm的圆钢，竖向布置间距为100cm，纵向布置间距为80cm，端头以双螺帽旋紧，并在砼浇筑前逐个检查。箱梁内模的支立采用精轧螺纹钢锚在现浇段及边跨悬臂段15’块顶板上。
7、顶板钢筋骨架绑扎及预应力管道安装
内侧模及顶模调整好后开始绑扎顶板钢筋。纵向管道的安装要保整好两端的顺利对接，并采取可靠的管道接头缠封措施，纵横向预应力管道严格按照设计的相对坐标值进行安装，严禁在管道周围进行电焊作业。
8、顶板外劲性骨架安装
顶板钢筋绑扎完成后按照设计要求顶板上预埋外刚性支撑预埋件，并焊接外刚性支撑，要求同前。
9、临时张拉预应力束
待劲性骨架锁定后，将底板和腹板自由伸缩端钢筋与箱梁钢筋焊接，焊接钢筋的同时，临时张拉预应力束，边跨临时张拉预应力束为CT1和B4共四束，严格按照监控要求进行张拉锚固，但不压浆，张拉完成后对劲性骨架进行检查，待受力稳定后进行下道工序的施工。
10、合拢段砼浇筑
待准备工作都做好后，选择气温相对稳定满足合拢温度要求的区段进行，合拢段混凝土配合比要求有一定的早强性以便及时达到设计强度具备张拉条件。
砼拌好后用搅拌运输车运送至施工现场，再由工人用小车运至浇筑现场进行浇筑。砼浇筑按水平分层进行，每层砼的厚度控制在30~40cm，对每一振捣部位，必须按照技术规范要求振捣至密实为止。
砼浇筑要求连续进行，在浇筑过程中由测量人员对箱梁高程变化进行全程测量观测。砼的浇筑顺序为先浇筑完成底板和腹板根部，再浇筑腹板，然后浇筑顶板及翼缘板。
边跨合拢段砼浇筑时，边浇筑边调整合拢段两侧的配重。在砼浇筑完毕时，撤去配重278kN。
11、砼养生及箱梁表面温度控制
砼浇筑完毕后，及时对箱梁合拢段砼进行养生。采用对箱梁顶、底板覆盖湿润麻片的办法养生，并确保麻片始终保持湿润，对于腹板同在拆模前，隔一定时间向模板浇水降低砼温度。
砼养生时要对箱梁的顶底板砼温度及合拢段相邻块段的砼温度进行实时观测，并采取洒水措施保证顶、底板砼温度基本一致。
12、预应力张拉及压浆
（1）预应力束的张拉采用张拉应力与伸长量双控措施，以保证达到设计要求的钢束应力。
（2）张拉控制力：
OVM15-19钢束：3710.7kN
BM15-3钢束：195.3kN
φX32竖向预应力筋：673.2kN
（3）张拉加载程序如下：
① OVM15-19钢束：
0→927.7kN(25%σcon)→1855.4kN(50%σcon)→2968.56kN（80%σcon）→3710.7kN(100%σcon) →持荷2分钟锚固；
② BM15-3钢束：
0→48.83kN(25%σcon)→97.65kN(50%σcon)→156.24kN (80%σcon)→ 195.3kN(100%σcon) →持荷2分钟锚固；
③ φ32竖向预应力筋673.2
0→168.3kN(25%σcon)→336.6kN(50%σcon)→538.56kN (80%σcon)→ 673.2kN(100%σcon) →持荷2分钟锚固；
（4）预应力张拉对称进行，张拉完毕后及时检查张拉力和伸长量是否符合设计要求。如钢铰线出现滑丝情况，采取退锚重新张拉或补张拉。
（5）强度达到后，张拉边跨顶板预应力束至设计吨位并锚固但不压浆，之后张拉横向预应力束并锚固压浆，张拉竖向预应力钢筋并锚固，竖向预应力钢筋待二次张拉后压浆。
（6）压浆最大压力控制在0.5~0.7MPa，施工时在监理工程师的指导监督下使每束预应力管道均压浆饱满、密实。
13、体系转换
当预应力张拉根数达到一半时，将61、63#墩0#块与墩身之间的临时固结解除，暂不切断墩顶临时锚固筋，此时一边张拉剩余预应力一边将0#块底部与墩顶之间的砼临时支座凿除，预应力张拉完毕，完成边跨的体系转换。
（三）主跨合拢段施工
主跨合拢段施工流程和要点与边跨合拢段基本相同，不同处有：
1、主跨合拢时，需在62#主墩单T两侧最大悬臂端压重1019kN，使最大悬臂发生-0.036m的竖向位移；
2、主跨合拢临时张拉束为CT3、B16，张拉力为950kN；
3、在砼达到设计强度90%后，对称张拉第一、二主跨跨中连续钢束2CT3、2CT4、2B5~2B16；
4、完成第二次体系转换，同时释放62#主墩单T两侧最大悬臂端-0.036m的竖向位移。
五、质量保证措施
项目部本着“百年大计，质量第一”的方针，以“质量就是生命”为指导思想，坚持质量就是信誉，质量就是效益的观念，对合拢段每一项实施全面质量管理，确保本工程质量达到“优良”等级，并创国优精品工程；将严格国家及上级机关颁布的各项技术标准、规范、质量检验与评定标准和技术规程，建立严格的质量管理制度。
1、建立质量管理网络体系制度和完善的质量保证措施。
建立健全项目经理部项目经理负责制下以总工程师为首的质量保证体系，尊重和服从监理工程师的指令， 认真开展自检、互检和专职工程师质量检查的三级质量检查制度，将质量控制分解落实到人，落实到每一道工序。坚持预防为主的方针，贯彻专职检查和群众检查活动相结合的方法，在定人定岗的前提下实行全员管理，人人管质量，质量与人人有关。
2、建立质量岗位责任制
建立质量岗位责任制，是实行全面质量管理的关键举措，项目部按照质量管理的工作内容分类建立以下质量责任制，即项目经理责任制、工序责任制、质量事故处理责任制、质量管理部门责任制。严格执行“三不放过”的原则，消除质量隐患，并将质量责任作为经济责任的主要内容，进行考核和奖励。
3、健全质量保证措施
①质量检查自始至终是控制工程的一条主线，应及时检查、及时纠正，避免工程损失。合拢段施工质量要求等级高，而且是高空作业，施工的难度比较大，要保证每道工序的控制，避免操作人员人为造成质量事故，对每一道工序必须进行检查，做好检查记录。专职质检员加强检查的监督，避免出现质量事故。
②对工程检测及计量仪器实行规范化管理，各种仪器及计量器具必须确定专人使用。对不合格的器具必须及时修理调换，各种仪器按产品使用说明及施工规范要求定期检查及检验，严禁带病工作。
③强化试验室的质量管理职能，加大各种原材料（水泥、砂子、石子、外加剂等）的抽检频率，从源头上控制工程质量，做好合拢段混凝土的配合比，同时加强试验室对施工工艺的指导作用和拌合站的监管力度。
④加强技术合作，认真学习合拢段的设计和施工图纸。每道工序开工前，做好技术交底工作，使技术管理人员都做到心中有数，加强计量工作和混凝土试验工作，确保测量工作的准确与精度要求。
⑤坚持质量技术交底制度。施工人员对合拢段施工方案进行认真阅读、研究，进行技术、质量、安全交底，各工种分管负责人在安排施工的同时，也必须对到班组人员进行技术质量安全交底，必须做到施工工艺、施工方法、质量标准不明确不上岗。
⑥加强设备使用管理，合理使用设备，正确的进行操作，贯彻“人机固定”的原则，实行定人、定机、定岗、定责的“四定”制度。操作工认真执行各项规章制度，严格遵守操作规程，避免安全与质量事故。项目部将采取措施，对机械设备要进行“五好”检查，即完成任务好、技术状况好、使用好、保养好、安全好。
六、安全保证措施
安全施工是关系到职工的生命安全和国家财产不受损失的头等大事，为了确保工程顺利进行，因此，必须认真贯彻“安全第一、预
安全组织机构图
组长：蔡建军

副组长：王业虎

专职安全员：柴纪坤
二分部经理：李效义
一分部经理：张格喜

各职能部门

上部箱梁施工队
各生产班组

防为主”的方针，加强教育，严格管理，使整个合拢段施工过程处于受控状态。本工程设立以项目经理为主的安全施工管理网络，加强安全管理，做到安全施工，坚持管生产必须管安全的原则，实行安全目标管理，明确工程标准和职责，形成一个有效的安全保证体系。
1、组织保证措施
成立以项目经理为组长，党支部副书记为副组长，各施工队队长为组员的安全领导小组，项目部设置专职安全员，各职能部门和各专业班组均设置兼职安全员，全面负责施工安全管理工作。确立明确的安全目标：坚持“安全第一，预防为主，教育开路，制度确保”的方针，坚决杜绝人为重大事故。
2、建立安全保证制度
① 制定安全生产目标，在保证安全施工的前提下，确保以高质量完成施工任务。
②安全工作要做到时时讲、处处讲，将“质量第一，安全第一”的口号叫响，使安全意识深入人心，不允许有半点侥幸麻痹的思想存在。
③ 各专业作业班组都必须结合合拢段施工的工程特点，补充制定完善的安全施工规章制度。要特别注意主桥上部构造属于高空、水上作业，要认真学习《高空作业施工安全操作规程》、《水上作业安全规程》、《冬季施工安全注意事项》等规定的内容。协作施工的人员必须遵守呼唤应答制和联络信号，确认安全后方可操作。
④各种机械设备（吊机、浮吊、电焊机等）均由经考核合格的专职人员操作，持证上岗，严格执行操作规程，无证人员严禁操作。实行单机包机制，安全责任到人。
3、加强安全教育和安全措施的设置
①所有工种操作人员都必须加强岗前培训，系统掌握有关安全知识，并通过考核合格后，持证上岗。
②开展普遍的三级安全知识教育，提高职工在险情下的应对能力。
③合拢段施工属于高空、水上施工，比较危险。施工区的人员注意安全，都必须配带安全帽、安全带、救生衣和安全通行证。
④富春江虽属于四级通航，但通航的船只还是比较多，要随时注意航道的安全。建立健全航道标志，与航管部门密切配合，成立富春江特大桥海事工作组，并建立有效的通讯联系网络。当占用航道两侧施工时，与航管部门协调，采取措施，做好航道维护，确保施工和通航安全。
⑤在施工作业现场及运输道路上，设置醒目的警示标志及各类操作规程和安全规则。
⑥实行安全生产交接制度，安全措施不落实或不安全、隐患不排除前，不得进入场地。
⑦水上作业安全须知：⑴进入江上作业现场，必须穿好救生衣，戴好安全帽；⑵水上作业应尽量避免单人操作，作业中应注意自我保护和相互监护；⑶水上作业平台不应有油污等易滑物，平台周围应设置高度大于1米的牢靠的防护栏，并设间距为35厘米的水平横杆，并设有救生和消防设备；⑷乘船必须等待交通船停稳后，才能从指定的通道码头上下船。上下船时应集中注意力，以防踏空落水；⑸交通船必须配置救生和消防设备，交通船行驶时，乘员不得在船头或船舷聚集和走动，乘员未入舱，交通船不得启动行驶，恶劣气候条件下，乘员不得违章指挥开船；⑹水上作业需要移动行走时，应从设有安全设施的地方通过；⑺水上进行吊装、浇注混凝土等各项作业时，必须严格施工工艺和工序，必须有专人指挥，主墩施工的上下通道应每天进行检查，以防松动和断裂；⑻交通船严禁超载和超员。⑼遇有风力在六级以上（含六级）大雾天、雷电暴雨等恶劣气候，不得水上作业。
⑧高空作业须知：⑴患有高血压、心脏病、癫痫病、贫血病的人员，不得从事高空作业；⑵遇有风力在六级以上（含六级），大雾天、雷电暴雨等恶劣气候，不得高空作业；⑶高空作业必须戴好安全帽，系好安全带，穿好防滑鞋（俗称解放鞋），并擦净鞋底泥沙，以防滑倒跌落；⑷不得贪图方便，在模板、脚手架、贝雷梁上攀登；⑸作业平台的承重必须满足施工荷载要求，平台上不应集中堆放过重的物料和机具；⑹严禁高处作业人员向下抛物。
七、文明施工
在业主和监理工程师的统一领导下，和其他施工单位保持良好的关系，协调施工，互相支持，精心组织，统筹安排，保证优质、安全、按期完成施工任务， 树立我企业良好社会形象和信誉。
1、 现场文明施工措施
①文明施工管理机构。遵守当地政府颁布的有关管理规定及标准要求，成立“创建文明工地领导小组”，领导实施和实现文明施工管理目标。
文明工地领导小组机构图
组长：项目经理

当地村（居）委会

挂篮施工队

当地公安派出所
监督员
副组长：办公室主任
各职能部门
上部箱梁施工队
各生产班组

②施工作业场区管理。施工现场周围设置围栏，实行封闭管理；设工程简介标志牌，工程路线示意图，砂石料、钢筋、水泥等材料的堆放要码放整齐，设立标志牌，标明产地、规格、购进日期、出厂日期。
③现场设备、工具分类停放，实行专人管理。
④设立安全警戒线和警示牌：警戒范围不小于200米，安全警示牌应标明警示语；施工运输便道设路况指示牌（0.8m×1m），施工现场插彩旗。
⑤施工场地内保证场地平整，通道畅顺，排水畅顺，无大面积积水。
⑥项目部及各施工队驻地设置黑板报及宣传栏，对职工进行文明施工管理及安全、质量保证的宣传教育。
2、加强环境保护工作。