现浇连续箱梁专项方案.doc

河西引桥现浇连续箱梁施工专项方案

一、 运河桥现浇连续箱梁工程概况及工程量
1、河西引桥工程概况
西引桥采用一联3×30m等高度预应力混凝土连续梁，桥宽34m，梁高1.6m。横向分为两幅，通过后浇带连为一体，每幅为单箱四室断面，悬臂外挑2.5m，顶板厚25cm，底板厚20cm。采用满堂支架现浇施工。
2、地质状况说明
河西引桥地质状况较差，以原种植腐土及建筑砖渣。由于地势较低，地下水位高并较为丰富。因此需要高度重视地基处理，确保支架的安全性要求。
3、河西引桥总工程量（后附工程量表）
二、引桥预应力混凝土连续箱梁施工方法和工艺
现浇连续箱梁施工工艺流程图见图1.1-1。
具体施工方法如下：
(1)、支架基底处理
为了保证膺架搭设后的稳定性和控制膺架沉降，搭设膺架前对地基采用轻型触探仪进行承载力检测，确定地基承载力是否满足要求，如原地面承载力不能满足要求，必须考虑对原地面进行加固处理。根据现场情况初步确定地基处理方案如下：
首先将膺架及两侧1.5m范围内地表腐植土等采用人工配合推土机清除，低洼处采用素土或碎砖石类建筑垃圾整平，采用18t振动压路机碾压密实（碾压4～6遍），在距离膺架两侧1～1.5m处沿桥梁方向开挖，深度不小于65cm的临时排水沟，地表由膺架中心向排水沟方向作成1%的排水坡，保证架底不积水。对于局部排水沟等位置，可用挖掘机或人工清除淤质土后，利用碎砖石类建筑垃圾填平压实。表面设置30cm塘渣压实，再在其上现浇10cmC20混凝土，地基加固层宽度较膺架宽出100cm，在膺架架底设置10×10cm方木，以确保基底受力均匀。

图1.1-1 现浇连续箱梁施工工艺流程图

(2)、河西引桥支架设计
满堂膺架
此方案适用于一般地段，即在混凝土基础或原路面上直接采用碗扣式脚手架搭设满堂膺架进行连续箱梁浇筑。
支架主要采用碗扣式钢管脚手架搭设，间距根据施工总荷载进行计算确定，在箱梁底部间距60cm，腹板位置间距60cm，在梁边翼缘范围内间距为90cm，水平杆步距为1.2m。为确保支架的整体稳定性，杆件底部设置扫地杆，设置纵、横向横杆，沿桥纵、横向立面设置剪刀撑，剪刀撑采用l=6m Φ48mm普通钢管，用扣件和碗扣支架连接，剪刀撑按5米间距均布。
立杆顶撑上纵、横向分配梁，支架上托设10号槽钢作为横梁，10×10木方作为纵梁，上铺设底模。见图2.2-1：满堂膺架搭设图。

图2.2-1 满堂膺架搭设图
(3)、支架搭设
每一联膺架拼装之前，先做好膺架的强度、整体稳定纵横间距等设计计算工作，后在地面处进行放线定位，搭设膺架至标高。
膺架搭设完毕，铺设底模板之前，应对膺架进一次全面检查，确保支架的强度和稳定性。
搭设膺架时支架高程的确定应考虑预拱度，预拱度根据模板及膺架的弹性变形、非弹性变形等因素进行设置。
(4)、支架预压
为了消除膺架非弹性变形，箱梁施工前进行预压，荷载布置按梁体重量分布情况进行堆放，预压荷载为箱梁自重的1.3倍，采用逐级加荷。
预压前在支架上托底面设立沉降观测点，每跨不少于5个横断面，每个横断面不少于3个观测点。预压前及预压过程中每天进行沉降观测，直至沉降稳定，将观测结果列入沉降观测表，同时绘出沉降—时间曲线供立模时应用。
(5)、箱梁支座安装
箱梁支座为GPZ盆式橡胶支座，安装支座前应认真研读施工设计图纸，确定支座位置、方向。当调整好支座平面位置和设计标高后，用环氧树脂砂浆填满螺栓孔，支座四脚高差不得大于2mm。支座底模间缝隙用海绵和胶带纸封闭，避免漏浆。
(6)、箱梁模板设计和配备
模板设计要考虑具有足够的刚度和强度，并便于安装和拆卸，防止变形，模板均采用高强度竹质胶合板。
箱梁模板构造图见图4.1-13。

图2.6-1 箱梁模板构造图
底模：底模采用16mm厚竹胶板制作，固定在膺架顶部设置的方木纵梁上。
侧模：侧模由钢管支架、高强度竹质胶合板组成，钢管支架利用现有满堂支架上搭形成，在满堂支架位置采用两道Φ48普通钢管斜向支撑，以加强侧模，面板为δ=16mm竹质胶合板。侧模横向分配梁采用80木方，60cm均布。
内模：内模采用2cm木板做面板，采用50×50mm方木做竖肋并形成横向环形骨架，纵向加劲肋全部采用Φ48普通钢管，在横向环形骨架采用8#铁丝将方木和钢管连接成整体，并用短钢管连接纵向加劲肋支承内模，确保箱梁的结构尺寸正确无误。
端模：采用高强木胶模板制作端模，将张拉锚台与内外模骨架连接，形成封闭端。与施工完毕的一联连续梁相邻的端模无法拆除，可采用低压缩性的泡沫塑料板作为端模。
(7)、箱梁模板安装
A、所有模板均在现场加工，因此要求较高水平及丰富经验的木工班组，加工完毕后均须进行试拼，并检查其几何尺寸是否符合设计和有关规范的规定，板面是否平整光洁，有无凹凸变形及其他缺陷，否则应及时整修。安装前，模板与混凝土所有接触面涂刷脱模油，易于拆模。
B、膺架搭设完成，经加载预压后，模板安装前，检查支承模板的垫件、扣件是否完好齐全。
C、底模安装：底模安装就位后，应检查接缝处是否密贴、平整，标高和中线是否准确，底模与楔形垫块是否悬空等，发现不合规定者，及时进行调整。
D、侧模安装：安装时先将侧模吊装到位，再横向移动成向外倾斜状态。侧模与底模相对位置对准，与端模连接好，上下每隔1m各设一个Φ20mm的对拉拉杆，上好全部顶撑及对穿拉杆，调整好其它紧固件后检查整体模型的几何尺寸及平整度等，并做好记录，不符合规定者，及时调整，使模板安装做到位置准确，连接密贴不漏浆。
E、内模安装：放置内模前，先在准备台座上分段拼好，检查并调整好各部位的尺寸，合格后将内模用吊车分块分段吊入安装在特制的钢筋支墩上，放置时必须统一指挥，不得碰撞钢筋骨架，安装后内模要符合梁体设计尺寸要求。
注意事项：箱梁中各种预埋件在模板安装时一并埋设，并在局部位置加焊钢筋头及绑扎在连续梁上的措施，确保各种预埋件安装位置准确。模板在安装时，所有的拼缝均设橡胶条，以防漏浆。
(8)、箱梁钢筋安装
梁体钢筋先进行底板、腹板钢筋的绑扎，再进行底板、腹板预应力波纹管、钢筋定位网及锚垫板的安装，预应力管道系统要定位准确牢固。
由于箱梁混凝土分两次浇注，待第一次底板及腹板承托浇注完，混凝土达到一定强度后，安装箱梁顶板底模，再绑扎顶板及翼缘板钢筋。
钢筋的交叉点要绑扎结实，必要时采用点焊焊牢。钢筋与模板间使用高标号混凝土垫块支垫，垫块与钢筋扎紧，并互相错开，使钢筋混凝土保护层厚度符合设计要求。非焊接钢筋骨架间的多层钢筋之间，用短钢筋支垫，以保证位置准确。
绑扎完成后，应对已安装好的钢筋及预埋件（钢板、锚固钢筋、锚垫板、螺旋筋等）会同有关单位进行检查签认。
(9)、浇筑连续箱梁混凝土
A、灌注混凝土前应认真检查支架的稳定性，模型的结构尺寸，支撑的牢固性，预埋件及预埋孔位置是否正确，连接是否牢固。如有问题应及时处理，处理后再开始灌注。
B、梁体混凝土采用商品混凝土，混凝土运输车运至施工现场。混凝土采用汽车泵泵送入梁体。
C、混凝土浇筑前对泵送设备进行泵水检查，确定混凝土泵和输送管中无异物后再泵送1：2水泥砂浆润滑泵和输送管内壁。在泵送过程中受料斗内的混凝土料不能排空，斗内的混凝土面应高于出料口20mm。开始泵送时，混凝土泵应处于慢速，泵送速度先慢后快，逐步加速。同时观察泵压及各部位运转情况，确认工作正常后再以正常速度泵送。混凝土应保持连续泵送，必要时降低速度以维持泵送的连续性。如停泵时，应每隔4～5min开泵一次，正转和反转两个冲程，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。如停泵时间超过45min，应将管中混凝土清除。当泵送出现压力升高且不稳定，油温升高 ，输送管明显振动等现象而泵送困难时，不得强行泵送，可用木棒敲壁，并进行慢速泵送或反泵，防止堵塞。
D、混凝土浇注分两次进行，第一次施工到腹板承托以上，第二次浇注顶板混凝土。每联连续梁浇筑顺序必须严格按照施工流程的要求纵向分段水平分层进行，每联浇筑从梁体一端向另一端推进，横向由外侧悬臂板向梁中线浇筑。第一次浇筑混凝土自两侧腹板及底板灌注，灌注时斜向分段、水平分层进行，其工艺斜度以30°～45°为宜，水平分层厚度不得大于30cm，上下两层混凝土的间隔时间在常温下不得超过1小时，确保混凝土灌注的连续性。灌注梁体混凝土时，混凝土输送管道口禁止直接对腹板内倾倒混凝土，以免混凝土的下冲导致波纹管挠曲或移位，在梁体灌注完后，混凝土表面做二次赶压抹平。为防止施工过程中内模上浮，浇筑底板混凝土时一方面适当延长第一层(即底板层)混凝土的分段长度；另一方面控制混凝土的坍落度在8～10cm，减小对模板的上浮力；另外通过设置卡筋，一端卡在内模上，另一端同底板主筋焊接，限制内模的上浮。
E、梁体混凝土采用插入式振动器振捣成型。振动器移动间距不超过其作用半径的1.5倍，与侧模应保持50～100mm的距离。底板、腹板插振时要避开波纹管，严禁振动棒触及波纹管，也不得将振动棒支依在钢筋上振动，以免模板、钢筋、波纹管、 预埋件移位或变形。梁体边角部位及锚板处振捣要做到使混凝土密实。
F、为防止管道在混凝土浇筑过程中压扁、偏移、弯曲，可在浇筑混凝土前先将钢绞线穿入孔道，混凝土浇完后对其进行前后抽动，防止漏浆堵塞，影响张拉效果。
G、在混凝土灌注过程中要有专人检查模板、钢筋及波纹管定位情况，发现模板漏浆，联结螺栓松动、变形、垫块脱落等情况及时处理。箱梁浇筑过程中设专业测量人员观测膺架沉降情况，随混凝土浇筑同步进行。施工中要确保梁体质量和施工安全。
H、灌注箱梁混凝土时，应随时检测，控制混凝土坍落度，并随机对其制作试件，每联梁的试件组数不得少于8组（2组张拉用，6组标养），分别作为张拉，28天标准养护等评定强度的依据。
I、箱梁进行第二次浇注混凝土前，应对腹板混凝土进行凿毛，并用高压水冲洗干净，以使施工缝混凝土接触良好，整体性强。箱梁顶板上表面混凝土进行拉毛，垂直于跨径方向划槽，槽深0.5～1cm，横贯桥面，每延米桥长不少于10道。
混凝土浇筑完成并初凝后，立即开始养生，箱梁表面应予以覆盖，洒水次数以混凝土表面潮湿为度，并确保足够的养护时间，养护天数一般为14d，箱梁内室采取压风、压水措施养护。
(10)、预应力施工
主线桥箱梁纵向及横梁布置预应力钢绞线，采用高强度低松驰φj15.24钢绞线，标准强度1860Mpa，OVM锚具，两端张拉，塑料波纹管，真空压浆。
A、预应力管道
a、本桥成孔采用塑料波纹管，预应力管道的位置应安装准确。预应力孔道安装前，根据确定的定位筋位置及设计孔道参数，计算出各孔道在定位筋处坐标。
b、穿设波纹管前先检查外观，不得有破损、变形等现象。用“#”形定位筋固定管道，并与骨架钢筋焊接牢固，防止管道上浮。定位筋间距直线段80cm，曲线段30cm设置一道，使管节连接平顺，曲线顺畅，本立交桥预应力管道设防崩钢筋，侧向防崩钢筋沿立面每隔60cm布置一个，箍筋加密段为50cm，底板束防崩钢筋每隔60cm设一个。钢筋锚垫板位置尺寸要正确，与预应力管道安装垂直。
c、波纹管接长应采用大一号同型波纹管做接头管，接头长度不应少于30cm，波纹管连接后用密封胶带封口，避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成管道堵塞。在波纹管的安装定位过程中，防止邻近电焊火花烧伤管壁，如有微小破损应及时修补，并得到监理工程师的认可后投入使用。
d、所有管道均设压浆孔，还应在最高点设排气孔及需要时在最低点设排水孔，压浆管、排气管和排水管为内径20mm的标准管或塑性管，与管道之间的连接采用金属或塑料结构扣件，长度引出结构物外20cm。
B、预应力筋的下料
钢铰线的下料长度必须通过计算确定，计算时，应考虑箱梁的孔道长度、锚夹具厚度、千斤顶工作长度、外露长度等因素。按每束钢铰线的下料长度在下料槽内拉直，放平用砂轮切割机切断。钢铰线采用整束穿入，按每束钢绞线的根数进行编束，编束时先将钢铰线理顺，沿长度方向每隔1～1.5m用扎丝把钢铰线束扎紧，确保钢绞线顺直、不扭转。
C、安装钢铰线
钢铰线经外观检查后，穿入端头自制成锥形，并套上穿束器，通过牵引钢丝绳将钢绞线束从孔的一端拉到另一端，至两端外露长度大致相等，同时注意钢绞线不得扭转。钢铰线安装完成后，应对管道的尺寸、位置、孔道平顺度、锚垫板与孔道中心线是否垂直进行全面检验，不符合要求及损坏处进行整理修复，并对管道端部开口密封，以防止水或其他杂物进入。混凝土灌注过程中及结束时，应检查钢铰线能否在管道内自由滑动。
D、张拉前的准备工作
a、张拉千斤顶、油表在预应力钢绞线的张拉之前配套标定，确定张拉力与压力表间的关系曲线，标定必须在经主管部门授权的法定计量技术机构进行。
b、张拉机具设备应与锚具配套使用，且进场前进行检查和校验。使用过程中，要按规定进行检验和标定。
E、张拉采取张拉应力与伸长值双控。
张拉采用应力控制张拉，以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值不大于6%，当差值大于6%时，应查明原因并采取措施予以调整，方可继续施工。
F、预应力张拉
a、混凝土强度达到设计强度的90%后，进行钢铰线的张拉。钢铰线张拉程序为：O→初应力（0.1σk）→σk(持荷2min) →锚固。
b、张拉符合先腹板束，再底板束，最后顶板束的原则，在同一截面上受力应对称，先外侧后内侧，先长后短。
c、锚具安装时，需将锚垫板对中，采用穿在钢铰线上的工作套管将夹片均匀打紧并外露一致。采用槽钢焊接支架作为千斤顶支架，支架上采用倒链吊起千斤顶移动。千斤顶安装时，使活塞上的工具锚的孔位和锚垫板上的孔位排列一致。严禁钢铰线在千斤顶的穿心孔内发生交叉。工具锚的夹片需要保持清洁和良好的润滑状态。
d、开动油泵，千斤顶活塞外伸，工具锚夹片自行夹紧钢绞线，当油表的读数达到初应力0.1σk时，暂缓进油，量取千斤顶活塞伸长值。继续进油，每级加载值为5MPa，当张拉力达到σk时，量取伸长值，持荷两分钟后锚固。张拉中，两端千斤顶升降速度应大致相等，测量伸长值应在两端同时进行。卸下千斤顶，张拉完毕。卸千斤顶时在紧靠锚具后一定长度的钢绞线上画上标记线，以便观察有无滑锚现象。
e、张拉完毕，先采用砂轮机切割钢铰线，钢铰线的外露长度不小于30mm。再用环氧树脂胶浆填塞钢铰线间隙进行封锚，以备压浆。
G、真空压浆工艺
本工程设计为真空灌浆技术和塑料波纹管配套使用，为后张预应力体系提供一种更可靠的保护措施，从而提高预应力结构和构件的安全性和耐久性。真空灌浆技术施工快速，灌浆连续，可以有效地提高后张预力体系孔道灌浆饱满度和密实度，切实改善预应力筋的防腐条件。
真空灌浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术，其基本原理是：在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生负压（-0.06～-0.lMPa），然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以≤0.7MPa的正压力，提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。
a、准备工作
真空灌浆施工前，应按照预应力孔道真空灌浆浆体的技术要求，根据现场的施工材料，进行配合比试验，检查供水、供电是否齐全、方便。采用保护罩进行封锚，（保护罩作为工具罩使用，在灌浆后10小时内拆除）将锚垫板表面清理，保证平整，在灌浆保护罩底面和橡胶密封圈表面均匀涂上一层玻璃胶，装上橡胶密封圈，将保护罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧，注意将排气口朝正上方，保护罩密封锚头示意图见图4.1-14。
b、灌浆步骤
清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道通畅；确定抽真空端及灌浆端，安装引出管，球阀和接头，并检查其功能；将设备连接好。
水泥浆内可掺适量减水剂或微膨胀剂，气温超过35度时不得施工。搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到浆体技术要求指标；启动

图4.1-14 保护罩密封锚头示意图

真空泵抽真空，使真空度达到-0.06～-0.lMPa并保持稳定；启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求稠度时，将泵上输送管接到锚垫板上的引出管上，开始灌浆；灌浆过程中，真空泵保持连续工作；待抽真空端的空气滤清器（或透明网纹管）中有浆体经过时，关闭抽真空端所有的阀；灌浆泵继续工作，压力达到0.7MPa左右，持压1～2分钟；关闭灌浆泵及灌浆端阀门，完成灌浆；拆卸外接管路、附件，清洗空气滤清器及阀等，接到另一孔道重复以上步骤继续压浆。
c、清洗
压浆后，立即清洗混凝土结构表面的浆液，避免在混凝土结构面上留下污渍；完成当日灌浆后，必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净；安装在压浆端及出浆端的球阀，应在灌浆后6小时内拆除并进行清理。
H、模板拆除及支架拆除
a、侧模和端模的拆除：当梁体混凝土强度达到设计强度的50%方可拆除侧模和端模。按照先拆端模，再拆卸所有紧固件和连接螺栓、拉杆，最后拆除侧模的顺序进行。拆模严禁重击或硬撬，避免造成板面局部变形损坏棱角，拆除后的模板要及时维修、保养，并均匀涂刷脱模剂，以备下次使用。
b、内模的拆除：内模的拆除须在混凝土强度达到设计强度达到50%以上时方可进行。拆模时，先拆除所有的支架连接螺栓及拉杆，将模型分块拆出箱梁内腔。
c、底模的拆除：在梁体压浆达到规范要求强度后，即可拆卸底模。
d、首先放松梁体底模纵横梁的顶紧楔块，放松楔块时应先放松每联的中跨，如联数为偶数跨则应先放松位于联中的两跨。每跨放松时应以跨中为中心点对称向梁两端进行。此后以中跨为中心点对称向联的两端进行，做到对称、均匀、缓慢，切要保护好梁体。
e、进行落架，支架模板与梁体放松脱离后，进行落架及模板拆除、转移。
f、拆模后要对梁体线形进行测量检测，复核中线及标高，并继续养生，不少于14天。
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