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连续梁合拢段施工方案

精品文档
新建京石铁路客运专线JS-1标段
DK21+070～DK35+560

永定河特大桥跨京良路40+64+40m
连续梁合拢段施工方案

编制：
复核：
审核：

中铁二十二局京石客运专线项目经理部
2010年7月

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目 录
一、编制依据 - 1 -
二、工程概况 - 1 -
三 、施工工期 - 2 -
四、合拢段施工方案 - 2 -
4.1合拢段总体施工方案 - 2 -
4.2、施工工艺 - 3 -
4.2.1 施工工艺流程 - 3 -
4.2.2施工工艺流程图 - 4 -
4.3、临时锁定 - 6 -
4.3.1、临时锁定计算原理 - 6 -
4.3.2应力分析 - 6 -
4.3.3刚性支撑设置 - 6 -
4.3.3.1 边跨合拢临时刚性支撑计算 - 7 -
4.3.3.2 中跨合拢临时刚性支撑计算 - 7 -
4.3.2.3 支撑焊缝强度 - 8 -
4.4临时张拉束 - 8 -
4.4.1边跨合拢 - 8 -
4.4.2中跨合拢 - 8 -
4.5合拢段配重 - 9 -
4.5.1、合拢段两端配重的目的 - 9 -
4.5.2边跨合拢时配重施工 - 9 -
4.5.3中跨合拢时配重施工 - 10 -
4.6、合拢段混凝土施工 - 10 -
4.7、钢筋施工与预应力管道 - 10 -
4.8、临时支撑墩的拆除 - 11 -
4.9、施工技术保证措施 - 11 -
五、机构人员组成及劳动力分配 - 12 -
六、质量管理和质量控制的组织保证措施 - 13 -
6.1、质量管理 - 13 -
6.2、质量控制保证措施 - 13 -
七、安全组织保证措施 - 13 -
7.1、安全保证组织机构 - 13 -
7.2 、安全技术保证措施 - 14 -
八、环境保护、文明施工措施 - 14 -
8.1、环境保护措施 - 14 -
8.2、文明施工 - 15 -
九、夜间施工措施 - 15 -
永定河特大桥跨京良路40+64+40m连续梁合拢段
施工方案
一、编制依据
1、施工承包合同书
2、《无碴轨道40+64+40m现浇预应力混凝土连续梁(双线)》(通桥(2008)2368A-Ⅲ)；
3、《铁路桥涵施工规范》
4、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》
5、《铁路试验规程》
6、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
7、《钢结构设计规范》
二、工程概况
永定河特大桥跨长阳大街连续梁位于北京市房山区良乡张家场村，起讫里程为DK26+818.07～DK26+963.77，全长145.5m，自B115#墩至B118#墩，桥梁位于R=9000m的曲线上，与京良路相交α=84°25′12//，计算跨度（40+64+40）m，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，三向预应力体系。中支点处梁高6.05m，跨中10米直线段及边跨13.75米直线段梁高为3.05m，梁底下缘按二次抛物线变化。本桥箱梁和拢段共3个，其中中跨合拢段1个，边跨合拢段2个，合拢段长度均为2m，重53.408t。

主要结构参数见下表：
节段名称
0
1
2
3
4
节段长度(m)
9
3
3.25
3.5
4.25
节段体积(m3)
162.431
49.750
50.242
50.413
55.298
节段重量(t)
422.322
129.349
130.629
131.074
143.775
节段名称
5
6
7
合拢段
边跨现浇段
节段长度(m)
4.25
4.25
4
2
7.75
节段体积(m3)
48.563
44.623
41.083
20.542
87.136
节段重量(t)
126.263
116.020
106.816
53.408
226.554
三 、施工工期
待7号段和边跨现浇段施工完毕后进行边跨合拢段施工，施工工期为2010年7月10日～2010年7月22日，边跨合拢完毕后施工中跨合拢段，施工工期为2010年7月23日～2010年8月10日。
四、合拢段施工方案
4.1合拢段总体施工方案
箱梁合拢段施工是整个箱梁施工重点部位，合拢段混凝土在一日温度最低时段（宜为温差变化较小的时间段）在尽可能短的时间内浇筑完成，并及时进行覆盖养生，在砼达到设计要求强度弹性模量后及时张拉预应力，减少或避免合拢段混凝土产生温度、收缩等破坏性裂缝。按设计要求，全桥箱梁合拢顺序为：先边跨合拢待混凝土强度达到设计强度的95％，弹性模量达到100%后，张拉边跨合拢段钢束，拆除边跨现浇段所有支架，拆除临时墩和临时垫块，然后再中跨合拢。
本工程用挂篮的模板系统作为合拢段的施工模板，挂篮外模和底模不用改动，可直接利用于合拢段的施工，挂篮内侧模拆除，用竹胶板拼装拼装内侧模板和中隔板模板。
由于B117号主墩的施工速度较B116号主墩要快，故施工中决定B116号墩中跨挂篮向后退，B117号墩中跨挂篮向前移作为中跨合拢段模板。边跨合拢段挂篮仅存在前移问题，与中跨挂篮前移方法相同。
4.2、施工工艺
4.2.1 施工工艺流程
合拢前先调整中线位置和高程，合拢口临时锁定，并按设计要求在两端悬臂用水箱法预加压重，在混凝土浇筑过程中逐步撤除。临时锁定设置由四根钢接杆组成的临时劲性支撑，分别位于箱梁顶底板靠近腹板处，钢接杆按图纸预先拼焊好后，在箱梁两端对应预埋件上就位焊接，形成顶部抗拉的近似刚性接头。利用挂篮模板作为施工模板，绑扎合拢段钢筋及对接预应力管道。

4.2.2施工工艺流程图
（1）边跨合拢段施工工艺流程图
挂篮滑移安装到位

绑扎钢筋，安装预应力管道，内模就位，配重

焊接劲性骨架

检查钢筋及预应力管道，浇注合拢段砼。

砼养护强度达至设计95％

张拉边跨合拢段预应力筋及压浆

拆除边跨现浇支架及合拢段模板

拆除临时墩约束

边跨合拢段完成

边跨合拢段施工工艺流程图

（2）中跨合拢段施工工艺流程图
利用一侧挂篮在中跨合拢

合拢段两端加配重

绑扎钢筋，安装预应力管道

内模就位

焊死劲性骨架

绑钢筋及安装空缺的模板。

浇注砼，同时两端配重等效应卸载

砼养护砼强度达至设计95％

张拉中跨合拢段预应力筋及压浆

挂篮拆除

中跨合拢段完成合拢

中跨合拢段施工工艺流程图

4.3、临时锁定
合拢段因混凝土浇筑后，气温的变化会引起梁体的伸缩变形，同时梁体左右日照温度不同还会引起梁的扭曲变形，需对合拢段进行临时锁定保持合拢段无相对变形。合拢段临时锁定要反抗温度应力、T构两端不平衡弯矩等多种外力，保证悬臂T构施工安全和合拢段不出现裂纹。
4.3.1、临时锁定计算原理
（1）以合拢段长度不变，锁定骨架支撑力能够抵消梁体温度变形引起的支座或模板体系产生的摩擦阻力。
（2）边跨合拢时边跨模板与混凝土的摩擦系数取0.15，中跨合拢时活动支座摩擦系数取0.05。
4.3.2应力分析
根据计算，温度应力引起的力较大，而此时只有边跨模板对梁体有约束力，假如约束力小于梁体温度应力，梁体肯定会产生位移。只要保证合拢段临时锁定力大于模板及支座的约束力即可保证合拢段相对无变形。
4.3.3刚性支撑设置
边跨现浇段、7号块和两个7’号段端部腹板两侧顶板、底板上各预埋4块400×400×20mm钢板，梁体内埋设I16工字钢与混凝土连接增加抗拔力。支撑型钢用双I22a焊接而成，在混凝土浇筑前几天凌晨最低温度时，将支撑型钢焊于两侧梁内预埋的钢板上，起到支顶作用并起部分抗拉作用，焊接时要求同一根工字钢骨架一端焊完后再焊接另一端。合拢段采用刚性骨架措施锁定后，在温度变化作用下，由于中墩临时支撑尚未拆除，梁体变化引起的微小滑动，通过合拢段临时刚性骨架传递。
4.3.3.1 边跨合拢临时刚性支撑计算
边跨抵抗力主要由边跨现浇段混凝土与模板的摩擦力。模板与混凝土之间的摩擦系数取μ=0.15，合拢段刚性支撑所受轴力:

其中，为边跨现浇段梁段的重力。
采用2I22a焊成支撑骨架，每个合拢段4个，
则每个刚性支撑所受应力:

能够满足要求。
锚固工字钢承载力验算：

能够满足要求。
4.3.3.2 中跨合拢临时刚性支撑计算
中跨临时刚性骨架主要抵抗由B116号墩顶活动支座(B117号墩顶为固定支座)与梁体摩擦力，取摩擦系数0.05，承重为全桥除去中跨合拢段梁体重量的1/2。
此时摩擦力(等于合拢段刚性支撑所受轴力)为

采用临时张拉束后，工字钢所受最大内力为摩擦力和临时张拉束合力

采用2I22a焊成支撑骨架，每个合拢段4个，则每个刚性支撑所受应力为
，能够满足要求。
锚固工字钢承载力验算：

能够满足要求。
4.3.2.3 支撑焊缝强度
型钢骨架所承受的平均力为:

单个骨架在钢板上焊缝长度87cm，为保证焊缝牢固，每个骨架与预埋钢板的焊缝均采用四面满焊，焊缝高度10mm。
，满足施工要求。
为了增加连接基础与混凝土的锚固强度采用四根I22a工字钢做肢焊接在钢板底部，锚入混凝土中。工字钢焊缝长度按396mm计，工字钢抗剪承载力为：
，满足施工要求。
4.4临时张拉束
4.4.1边跨合拢

由于总共仅有379.9kN的力,故边跨不再进行临时预应力束张拉,仅用劲性骨架焊接来抵消温度降低时两端梁体对合龙段新浇混凝土的张应力。
4.4.2中跨合拢
临时张拉平直纵向预应力束可以减小梁体挠度变形、张拉较短长度的预应力束可以起到对合龙段更好的约束作用,选择临时张拉2T11,2B1纵向预应力束,以抵消温度降低时两端梁体对合龙段新浇注混凝土的张应力。
承重为全桥梁体重量的1/2。此时摩擦力(等于合龙段刚性支撑所受轴力)为:

考虑到降温时，要同时抵抗两侧的摩擦力。
因此每束钢束应抵抗,为确保不开裂,施工时对四束钢绞线临时各张拉到32t。在锁定之前，应完成合龙临时束张拉的准备工作（如千斤顶安放就位等），待刚性支撑焊完后，要求在1h之内张拉完全部合龙临时束,能够满足要求。
4.5合拢段配重
4.5.1、合拢段两端配重的目的
(1)合拢段两段标高找平。
(2) 减少混凝土浇筑过程中因T构两侧重量变化产生的挠度变形对新浇混凝土的影响。
4.5.2边跨合拢时配重施工
根据标高测量结果，假如合拢段两端标高偏差在15mm以内，则不用配重找平;假如标高差在15mm以上，则在T构两侧压配重将边跨7号块端部与现浇段9号块端部标高找平。为减少混凝土浇筑过程中因T构两侧重量变化产生的挠度变形对新浇混凝土的影响，在T构两侧加相同配重，随混凝土浇筑同步取消边跨侧配重。在一个T构两侧和边跨现浇段各放置一个水箱进行配重，配重重量为24.7t，随边跨合拢段混凝土浇筑重量同步减去边跨侧水箱内水的重量，保持合拢段两侧挠度不变。
4.5.3中跨合拢时配重施工
中跨合拢段两侧标高差在15mm以内，中跨将不采用压重找平;假如偏差大于15mm，则在中跨合拢段一侧用水箱压重，使中跨合拢段两端标高一致，待混凝土强度达到50MPa后，方可取消配重。为减少混凝土浇筑过程中因T构两侧重量变化产生的挠度变形对新浇混凝土的影响，在一个T构两悬臂端各放置一个水箱进行配重，配重重量为24.7t，随边跨合拢段混凝土浇筑重量同步减去边跨侧水箱内水的重量，保持混凝土浇筑前后梁的挠度不变。
4.6、合拢段混凝土施工
合拢段混凝土的浇筑选择在一天凌晨1点至5点左右气温最低时浇筑合拢段混凝土，浇筑时间在4h内完成，混凝土浇筑前一天用水将全梁表面、箱内洒水保湿进行降温。收听天气预告，3d内有大风降温时，不进行合拢段混凝土浇筑。两端的混凝土连接面要充分凿毛、湿润，并冲洗干净。采用微膨胀混凝土浇注合拢段，现场技术负责人确认，利用汽车泵送，入模混凝土坍落度不大于20cm。混凝土浇筑后专人进行洒水养护，初凝后覆盖塑料薄膜及土工布保湿养护，专人进行混凝土测温记录。
4.7、钢筋施工与预应力管道
钢筋在工场制作，在就位好的梁体及外模内先绑扎底板钢筋，后绑扎肋板钢筋及竖向精轧螺纹钢筋，内模就位后再绑扎顶板钢筋。纵向预应力束道波纹管与已浇块件伸出的波纹管对接（加20cm长的接头管），并用胶布缠裹，防止漏浆。钢筋的堆放、加工制作、焊接、现场绑扎成型施工工艺及施工质量控制标准严格按照现行施工技术规范进行施工，当预应力钢束与普通钢筋位置发生冲突时普通钢筋的位置可进行适当的调整。波纹管采用专门的厂家生产的金属波纹管，现场卷制。预应力筋在加工场下料加工，现场绑扎就位，施工时注意纵向束道及竖向预应力钢筋束道的准确定位，使用“井”字形钢筋固定波纹管，曲线段加密定位网。波纹管安装前应检查其密水性，如果漏水应禁止使用。
4.8、临时支撑墩的拆除
在边跨合拢完成并完成预应力束张拉后，进行主墩处临时支撑墩的拆除施工，临时墩的拆除首先用千斤顶放张锚固的精轧螺纹钢，支墩混凝土采取人工持手提风镐凿除的方法。在临时墩的四周搭设作业平台，凿除箱梁底的临时墩，解除其对主箱梁的支撑，尽量做到每个主墩的四个临时墩同步拆除（确保靠近边跨方向的临时墩比中跨方向的稍早拆除），专人指挥、监控。
4.9、施工技术保证措施
⑴水箱配重预压过程中应保证T构两端不对称荷载小于设计允许值。
⑵加强砼养护：在砼浇筑完成后，在砼表面覆盖土工布淋水养护，使砼保持潮湿低温状态，避免日照引起温升加剧，造成砼产生收缩裂纹，同时在砼强度低于20MPa前不能扰动合拢段两端的梁，防止凝固裂纹。
⑶加强监测：砼浇筑前，检测与合拢段有关的各部位的初始状态，包括合拢段两边梁段的标高，以及支座、临时支撑的持力表现等，若发现有异常现场，立即组织人员进行分析原因并采取措施。在合拢段施工过程中继续对上述检测对象跟踪检测，以指导合拢段施工各道工序，尤其是砼浇筑及预压配重卸载的进行。
⑷加强施工组织领导
①按计划分配人员监督前、后场的工作，后场保证砼的正常输送及计量准确，并每输送2m3砼向前场指挥报告一次，以便卸载。
②后场必须无条件服从前场指挥领导，没有前场指挥要求，决不允许擅自送料。
③合拢段两端T构分别安排人员同时观测，每30分钟向前场指挥报告，有异常情况随时报告。
④测量人员每浇筑5m3砼或每隔20min观测一次桥面标高（控制在5mm内），当超过本范围时，应及时向前场指挥及现场技术负责人汇报，及时调整卸载及砼浇筑速度。
⑤合拢段施工人员需定位定岗，定时间，做到人人明白，有条不紊。
五、机构人员组成及劳动力分配
施工班组的设置应认真考虑专业和工种之间的合理配置，技工和普工的比例要满足合理的劳动力组织，并符合流水作业方式的要求。施工人数，具体安排如下：
⑴ 技术及试验组：技术人员8人，试验员3人，测工3人。
⑵ 钢筋组：技术工人30人，其他人员20人
⑶ 模板组：技术工人15人，其他人员20人
⑷ 张拉组：技术工人15人，其他人员10人
⑸ 砼组：技术工人15人，其他10人
⑹ 其他人员：16人
六、质量管理和质量控制的组织保证措施
6.1、质量管理
开展全员、全过程质量管理活动，建立施工质量保证体系，并在体系运行中不断完善。
6.2、质量控制保证措施
（1）推行全面质量管理，广泛开展群众性的质量小组活动。重点部位和关键工序均设质量管理点。
（2）实行逐级技术交底制度。
（3）做好生产班组自检、互检和交接检以及专检工作。施工前对工程所采用的原材料进行严格检验，并报请监理工程师审批后方可使用，施工中实行工序交接单制度，上道工序完成后经检验合格方可交接，进行下道工序的施工，并在浇筑前实行工艺检验签证制度。
（4）、加强砼质量控制，根据浇筑砼的体积大小，注意降低砼水化热，可采取砂、石材料用水冲洗并覆盖以降低其温度，加强现场砼坍落度的控制，坍落度的大小直接关系到砼强度及弹模，因此应加强抽检频率。
（5）现场备用混凝土泵及发电机，能保证混凝土在任何时候能正常浇注。
七、安全组织保证措施
7.1、安全保证组织机构
建立健全管理体系，建立以项目经理为首的安全领导小组，明确管生产必须管安全的原则，建立健全岗位责任制，从组织、制度上保证安全生产，做到规范生产，安全操作。
7.2 、安全技术保证措施
（1）吊车作业时，人员应站在安全半径外，指挥人员必须站在司机可以看到的安全地点，吊装时应设专人指挥，统一信号。
（2）要求机械操作人员严格遵守安全规范，按程序操作，做到文明驾驶，礼貌行车。
（3）所有特种作业人员，必须持证上岗，严禁非特种人员从事特种作业。
（4）现场架设的电力线，不得使用裸导线，临时敷设的电线不准挂在导电的现场物体上，必须安设绝缘支撑物。工地的电力设备、电线必须有电工架设及管理，匣箱、开关应防雨且安全牢固，做到“一机、一闸、一漏、一锁”，做到经常维修，保持良好状态。
（5）对从事高空作业的技术工人，上岗前要进行身体检查和技术能力考核，合格后方准上岗，高空作业时必须拴好安全带，穿防滑鞋，确保人身安全。
八、环境保护、文明施工措施
8.1、环境保护措施
（1）重视环境保护工作、加强环境保护教育、贯彻环境保护法规、强化环境保护管理。
（2）施工场地和运输道路经常洒水，尽可能减少灰尘对附近居民、生产人员及其他人员造成危害及对农作物的污染。
（3）对于施工中废弃的零碎配件、包装袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生，以保护自然环境不受破坏。
8.2、文明施工
（1）管理人员、现场施工管理人员一律挂牌上岗，并戴安全帽。
（2）施工现场要求各类工具、材料、模板按类整齐摆放。
（3）施工现场设置“安全生产警示牌”、“文明施工牌”。
（4）施工现场各工种（岗位）安全职责及操作规程张挂于作业地点；各机械设备的安全操作规程张挂于设备上或设备作业地点。
（5）所有宿舍、办公室、仓库等均有悬挂统一标准的牌子，以示标识。
九、夜间施工措施
连续作业的工程项目，夜间施工将采取以下措施，确保工程质量与安全。
（1）建立夜间值班制度，做好周密的组织和技术交底，配备足够的物资和照明设施，确保夜间施工顺利进行。
（2）严格检查制度，确保各项技术质量指标准确、无误，符合工程质量验收标准要求。
（3）严格隐蔽工程检查签证制度，夜间必须进行隐蔽工程施工时，应按规定提前通知监理工程师到现场检查，并办理签证手续，未经监理工程师检查签证，禁止进行下一道工序施工。
（4）安装足够的照明设备，保证夜间施工有良好的照明条件。对于在夜间施工难以保证工程质量和施工安全的项目，不得安排在夜间施工。
（5）做好夜间施工防护，在作业地点附近设置警示标志，悬挂红色警示灯，以提醒行人和司机注意，并安排专人值守。