涪陵乌江大桥预应力钢筋混凝土连续刚构施工工艺细则
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涪陵乌江大桥预应力钢筋混凝土连续刚构施工工艺细则
第一编 总体施工方案
第一章 工程概况
一、 工程简介
1、结构型式
涪陵乌江大桥是渝怀铁路三跨乌江第一跨，桥长409.35m，起于DK137+194，止于DK137+603.35，其主跨布置为(66+128+66)m预应力钢筋混凝土连续刚构。梁体为单箱单室变高度变截面箱梁结构，墩顶处梁高8.8m，跨中及边跨梁端处高4.4m，梁体下缘除中跨中部34m梁段和边跨端部19.7 m梁段为等高直线(梁高4.4m)外，其余梁段半径R=212.314m的圆曲线。梁体全长261.4m。箱梁顶板宽8.1m，底宽6.1 m，除梁端附近区段外，顶板厚0.5 m，底板厚0.4～0.9 m，腹板厚0.4～0.7m。设计上分两个T构对称悬臂灌注施工，全梁共分69个节段，其长度分别为0#段12m，共两段，１#～4#段(１′ ～4′段)长度3m，共１６段，5#～10#段（5′ ～10′段）长度3.5m，共２４段，11#～16#段（11′ ～16′段）长度4m，共24段，跨中合拢段（17′段）长度2m，边跨段（18#段）长度3.7m，共２段。梁部混凝土设计标号Ｃ50。0#段砼量最大为334m3，悬灌最重段147t，边跨合拢段163.2t。(梁段布置如图)
2、梁部钢筋及预应力 （1）普通钢筋
梁部普通钢筋用量300t(不包括各种预埋件，如挡碴墙，路缘石钢筋等)环框主筋为Φ16，纵向及连系筋为φ6、φ10，钢筋最小净距84mm，顶板纵向钢筋在腹板上方净距最大（0#段）291mm，最小（直线段）141mm，腹板内纵向钢筋为双侧布置，最小净距298mm。顶板，底板各为双层网片，环框钢筋间距为150mm。0＃段钢筋量最大为22t。
（2）预应力筋设计
梁体按照全预应力设计，在纵、横、竖三个方向设置预应力。预应力筋有两种：Φ15.24高强低松驰钢铰线，用于纵向预应力和顶板横向预应力束，其抗拉强度标准值fpk=1860Mpa技术标准符合ASTMA416-90a。 25IV级高强精轧螺纹粗钢筋用于全桥竖向预应力及墩梁结合部横向预应力。全桥共需钢绞线190t，精轧螺纹钢56t。钢绞线张拉锚下控制应力纵向筋为0.7fpk，横向为0.65
fpk。精轧螺纹钢张拉力30.67t，压浆为M40水泥浆。
a. 纵向预应力布置
纵向预应力筋12φ；1524钢绞线，STM15-12群锚体系，张拉用YCW250型千斤顶，孔道成孔用金属波纹管，内径90mm，外径97mm。全桥纵向预应力钢束228束，孔道248个(20个备用孔道。)其中顶束126束，底板束50束，腹板下弯束40束，边跨及跨中腹板上弯束12束。最长束126m，最短12m。备用孔道：顶板12个，底板跨中4个，底板边跨4个，共20个。管道总长13974m。
b)横向预应力
分两种：顶板横向预应力筋及墩梁结合部横向预应力筋。顶板横向预应力筋4φ；15.24钢绞线，孔道为扁形金属波纹管成孔，管内宽70 mm，高19 mm，设计采用YCW100型千斤顶单端张拉，张拉端锚具为STBM15-4，固定端为STBM15P-4,共计514束，在翼板处上弯后锚固于翼缘侧面。管道长度3994m。 墩梁结合部及0#段底板横隔板处横向预应力筋为 25IV级高强精轧螺纹粗钢筋，用内径35mm波纹管作孔道，锚具为YGM-25型，共计68×2=136根。用YG70型千斤顶张拉。
c)、竖向预应力
梁体每侧腹板布置两排竖向预应力筋，其轴线沿纵向的直线，根据腹板厚度的不同，其间距分别为23cm至44cm不等。
竖向筋采用25IV级高强精轧螺纹粗钢筋。其锚具、成孔及张拉方式同横向粗钢筋，竖向预应力筋顶端张拉、底端压浆，其计2304根，其长度随梁高变化，幅度为11.84m～4.44m。
二、工程难点及重点
1、墩梁结合部及0#段断面复杂，顶、底及横隔板钢筋稠密，预应力管道密集，且三向布置，梁体内预埋件多，高标号混凝土一次性浇筑量大，对托架、模板结构设计、安装方式、作业空间设置要求较高，对预应力孔道及预埋件定位及安装精度要求高，同时对高标号砼材料选择、配合比选定、浇筑工艺及质量控制都有严格要求、施工难度大。
2、托架、挂篮的刚度、混凝土的弹性模量、收缩及徐变，预应力施加和温度的变化等都对大跨度连续刚构的线型形成不同程度的影响，如何在施工中合理控制梁体线型成为梁部施工的关键。
3、连续刚构梁合拢温度、合拢前的锁定措施、砼的配制、边跨支座预偏量的设置等都直接影响到成桥后梁部是否存在过大的的次内力，上述各项目的施作手段恰当与否决定着成桥后的梁体是否最接近设计选定的计算模型，也是控制防开裂的重要手段，是体系转换施工成败的控制性因素。 4、梁部施工控制重点
(1) 托架、挂篮、模板的设计、加工、调试与安装。
(2) 0#段砼的配合比设计及灌注工艺。
(3) 合拢段施工措施。
(4) 预应力施加。
(5) 梁体线型控制与观测。
5、 设计施工顺序及内容
详见附图：涪陵乌江大桥梁部施工顺序图
第二章 总体施工方案
按照2002年3月10日组织的“三座乌江大桥连续刚构梁施工方案论证会”上形成的专家论证意见，结合施工经验，设计要求，按照快速、经济、合理的目标，确定本桥梁部总体方案。
1、 墩身施工至梁底0.8m处，作为墩梁分界。考虑合拢前悬灌施工梁段重力作用下的墩身弹性变形，墩顶施工较设计值预抬高约3mm。墩身预留托架预埋件。
2、 托架用型钢组拼，销栓连接于预埋件上。
3、 0#段及悬灌段模板均采用自制大块钢模板，0#段外侧模改成悬灌段侧模，墩顶模板改为悬灌段底模，内模采用组合钢模板与木模板结合，0#段内模支撑于底模内、外模用套管螺栓连接，悬灌段内模吊于挂篮上。
4、 挂篮采用菱形挂篮。挂篮、托架、模板等工厂分块加工，运到工地后缆索吊组装。模板分块综合考虑外观要求，运输限界、提升能力。挂篮测试工厂完成、托架预压现场施工。
5、 合拢段模板由挂篮模板改制，合拢段采用体外支撑与张拉部分预应力束相结合的方式进行临时锁定，浇筑选在低温进行。
6、 梁段内主筋(环框钢筋)接长采用对焊，两梁段间纵向筋连接采用搭接方式，并焊接加强，焊接采用直流电焊机。钢筋按设计长度在加工场下料，弯制，编号，并按照其安装顺序吊入模内安装。预应力孔道为铁皮波纹管成孔、波纹管现场卷制，按设计坐标用定位网固于钢筋骨架上。
7、 砼选用经试验合格的材料，配合比选定以强度弹性模量、终凝时间、坍落度控制，并经试验掺入减水剂，缓凝剂等，合拢段砼掺入膨胀剂。砼拌合用配自动计量装置的强制拌合机组，用输送泵辅以缆过索吊至灌注平台，通过自制扁串筒入模，插入式振捣器捣。注意根据气温情况及浇筑部位调整外加剂掺量和混凝土入模坍落度。
8、 纵向预应力张拉完成前，移挂篮后再对前一梁段压浆，竖向预应力筋张拉较灌注滞后两梁段。横向钢绞线张拉待全桥合拢后统一张拉。每个T构配四台YCW250型千斤顶，二台QC23型千斤顶，全桥另配YCW100型一台,YCW60型一台。纵向筋为两端张拉，沿桥轴同一编号束左右对称同时张拉，其它预应力束均为单端张拉，压浆采用活塞式压浆泵。
第三章 梁部施工计划
根据相关工程施工经验，目前工程进度及施工准备情况，安排梁部施工进度计划。
目前，6#墩较5#墩身滞后约70天，考虑合拢时对两T构混凝土龄期差异的要求及在先行施工阶段的不可预计因素，综合人员熟练程度及设备使用情况，按照5#松、6#墩紧的原则安排如下：
1、托架加工 ： 2002.4.1—4.30
2、0#段模板加工：2002.4.15—5.15
3、5#墩0#段施工：2002.9.10—10.30
4、5#挂篮模板改制：2002.10.31—11.20
5、5#墩悬灌段施工：2002.8.1—2003.1.10
6#墩悬灌段施工：2002.9.5—2002.10.30
6、6#墩0#段施工：2002.10.31—12.14
7、5#、6#墩挂篮安装：2002.12.15—12.31
8、5#、6#墩悬灌段施工：2003.1.1—2003.5.10
9、跨中合拢：2003.5.11—5.25
10、边跨段施工：2003.5.26—6.10
11、挡碴墙、路缘石、防水、上碴2003.6.11—8.31
12、人行道及检查设备，待铺架过后统一安装。
第四章 资源配置
一、 人员配置 1> 模板班（两个T构） 20人 托架、挂篮、模板安拆、校正、临时结构的保养维护。
2> 钢筋班 20人 钢筋加工、安装、孔道安装，另配2人波纹管加工。
3> 混凝土班 4人 砼配料7人、拌制2人、运输1人、灌注4人、捣固4人、养护、接茬凿毛，分别为装载机、搅拌机、输送泵司机，其他16人分别从上述工班调用。
4> 张拉班 10人 预应力管道吹洗、预应力筋加工穿束、张拉、压浆及封锚。
5> 保障人员 14人 其中技术保障10人，负责技术交底、培训、现场监控指导、工艺控制、线型控制、测试。物资设备保障3人 负责材料供应、设备维护及用电管理，指挥协调1人
二、主要材料需要量计划表
本桥梁部施工材料计划根据计划安排总体需求，结合场地存放条件、考虑进场检验时间，在确保供应、适当超前的原则指导下编制。梁部主要材料计划表见附表 梁部主要材料计划表
序号 材料名称 规 格 单位 总需要量 用途部位
1 钢筋（普通） Φ6、Φ10、Φ16 t 300 梁体内普通结构钢筋
2 钢 筋 Φ8、Φ10 t 13 路缘石、挡碴墙
3 水 泥 42.5Mpa t 1950 C50砼
4 碎 石 5—25 m3 2800 C50砼
5 中 砂 2.6—2.9 m3 1700 C50砼
6 砼外加剂 按实验确定 C50砼
7 波 纹 管 G=70 h=19扁管 m 3994 顶板横向孔道
D=35 δ=0.5 m 13974 精轧螺纹钢孔道
内径Φ90 m 14506 纵向孔道
上述接头管 m
8 纲 绞 线 Φj15.24 t 190 纵向、顶板横向束
9 IV级钢筋 25 t 56 竖向、墩梁结合部横向
10 型 钢 热轧槽钢 t 100.8 挂篮、托架及模板
热轧工字钢 t 7
热轧角钢 t 22
圆钢A3 t 1.6
45#圆钢 t 3.8
钢板A3 t 40.5
11 锚 具 STM15—12 套 496 纵向
STBM15—4 套 514
STBM15P—4 套 514
YGM—25 套 4880
