主桥预应力箱梁施工方案.doc

本桥主桥采用变截面三向预应力连续现浇箱梁结构，顶板设2％横坡，腹板倾斜，通过左右侧腹板不同高度来调整横坡。主跨为55m，边跨32.95m，桥面为双幅6车道。综合考虑工期、造价等因素，采用支架现浇。由于主跨跨过海虞北路，在架设支架时，需预留海虞北路的行车道及人行道。
一、施工准备工作
（一）材料及材料试验
箱梁混凝土设计为50号，属高标号预应力混凝土，混凝土所使用的有关原材料严格按照技术规范的要求提前取样进行认真试验与检测，各项质量指标必须达到规范规定的标准，并经监理工程师和指挥部复检抽检合格后，方可按计划进行分批采购入场，在采购进场的过程中，指定专门材料试验人员，按规定的频率进行抽检，发现有不合格的材料，拒绝验收并坚决清退出场。50号砼所用水泥及箱梁所用I、II级钢筋，均按照规范要求进行产品质量控制，合格后方可采购。
以上均为箱梁主体结构用材，严把材料质量标准关，是确保工程质量最重要的也是最关键的工作，应以高度负责的精神，严肃认真一丝不苟的工作态度做好这项工作。
（二）混凝土配合比设计与强度试配工作
前面关于施工准备工作第1条已经提到，现浇钢筋砼连续箱梁砼设计标号为50号，是高标号砼。因此，在设计50号混凝土时，我公司将严格按照交通部2000年颁布的技术规范（范本）及公路工程水泥混凝土试验规程的各项规定认真进行混凝土配合比设计，做混凝土配合比设计除按照技术规范的有关规定外，还必须考虑施工现场的实际情况，进行必要的修改与补充，特别是掺加砼添加剂以后对砼强度的影响。
接着，根据砼配合比设计的计算成果，在工地试验室现场取样进行拌和并认真制作砼试件若干组，在标准养护室养护28天后进行抗压强度试验，从中优选出最佳砼配合比报监理工程师审批。
（3）施工材料设备的准备
现浇钢筋砼连续箱梁的设备主要有以下几项：
a、箱梁支架所需要的设备
现浇支架除基础以外绝大部分均使用钢结构，钢结构支架最大的优点是支架的弹性变形和非弹性变形量很小，一般为3~4mm上下，支架的刚度和强度也比较大，因而能保证现浇混凝土的质量，目前，高速公路上的现浇连续箱梁桥，均采用钢结构支架。钢结构支架的结构型式采取HR型重型门式钢管支架。
b、箱梁模板的加工
预应力砼连续箱梁模板主要由三部分组成：
(a)、箱梁底模：箱梁底模考虑采用18mm竹胶板作面板，用10号槽钢和105cm小方木做承托。根据箱梁结构特点，均匀布设支架位置，调节杆上纵桥向布置[10槽钢，每40～60cm均匀铺设小方木，铺设时尽量铺设在竹胶板接缝处，以固定竹胶板。
(b)、箱梁外模（两侧）：外模承受的压应力较小，布设时支架间距适当加大，槽钢及方木布置如底板布置，在槽钢及模板间隙的地方采用木质锲形块塞紧，外贴1.8cm竹胶板。
(c)、箱梁内模：箱梁内模采用小方木，按箱梁尺寸拼成木模框架，每40~50cm一片框架，外钉3cm木板或18mm竹胶板组成。
以上模板加工制作均考虑模板具有足够的强度和刚度以及几何尺寸均应符合技术规范的质量要求，特别是砼外露部分模板的平整度，光洁度以及线条的顺直度要超过技术规范的要求。
c、施工机械的准备
(a)、混凝土拌和机械
由于砼设计标号为50号砼，属高标号砼，水灰比较小，属半干硬性砼，必须采用强制式搅拌机进行搅拌，而且搅拌时间应比普通砼稍长。另外，特别对拌和设备的加料自动控制系统，必须经专业人员反复调试后其重量误差不得超过技术规范允许的数值并在使用过程中随时进行抽检，确保砼各种材料数量的准确性。
砼搅拌机械的生产能力必须满足现浇箱梁的需要。
(b)、混凝土运输机械
混凝土运输采用砼运输搅拌车运输至砼输送泵车，通过输送管直接打入箱梁模板内进行分层浇筑。
二、支架的搭设
（一）0＃块支架的搭设
本工程中主桥0＃块总重约280T，施工荷载约12T，设计安全系数K为1.5。0＃块支架全部采用门式支架，根据荷载分布，合理分布支架位置，确保施工过程中支架的稳定性能。
（二）预留车道处支架的布设
根据交警部门的要求，在主桥施工期间，要求施工区域内预留两条机动车道及两条非机动车道，确保施工期间原有交通正常进行。根据现场勘测情况，结合工程结构特点后，在主桥中跨合拢段两侧分别布置了4.2m的机动车道，及2m的非机动车道，在行车道两侧浇筑0.5m高混凝土挡块，确保施工期间行人、行车及支架的安全，详见《204国道上跨海虞北路主桥支架搭设示意图》。由于设置交通车道后，支架纵桥向间距加大，[10槽钢改为25＃工字钢作为纵梁，横梁仍为10cm5cm方木。
（三）中、边跨合拢段支架搭设
中边跨合拢段支架除符合普通块件搭设要求外，在合拢段相邻块件底板上布设预留孔，作为搭支架时用Φj32精轧钢锚固。
三、0＃块压载、变型观测及预拱度设置
现浇支架预压是现浇支架最后一道非常重要的一道工序，是检验整个支架（含支架基础）搭设质量的一次全面的检查，包括支架结构的强度、刚度、稳定性以及支架的弹性和非弹性变形。通过支架预压，应精确测得支架的非弹性变形和弹性变形。关于支架的非弹性变形，通过支架预压基本消除，测得支架的弹性变形可以与理论计算值进行比较分析，并在支架最后调整时提供可靠的根据，使整个现浇支架既符合设计要求，又满足技术规范对支架的质量要求，从而确定现浇梁的高质量。
本工程支架搭设均在老路基及承台上进行，为消除支架节点间存在的非弹性变形而可能引起的均匀沉降，决定对支架进行等载预压处理。现将0＃块分为4个断面，及图纸中 并于每断面设置6个观测点，分别位于底板的左右侧、腹板与翼板的倒角处以及翼板的边缘处（详见观测断面示意图）。支架搭设完毕后，在模板上测出各控制点的标高（H1）后，用砂袋（每只约1.3T）模拟箱梁实际荷载分布情况，对支架进行预压，荷载分布情况见附图。每天早晚各观测一次，根据观测数据，确定支架沉降是否稳定。待稳定后，测出相应控制点的高程（H2），卸载后，再测出高程（H3），根据相应控制点的观测数据，确定支架系统的弹性变形及非弹性变形值。
弹性变形值（T1）＝H3-H2
非弹性变形值（T2）＝H1-H3
0＃块施工控制高程设计理论高程（H0）及预拱度组成，其中预拱度值由以下几项组成：
T1：支架承重后弹性变形值
T2：支架承重后非弹性变形值
T3：节段张拉后的上拱值
T4：其它块件引起的挠度
T5：永久支座的压缩变形5mm。
在钢精绑扎前，模板各相应控制点高程：H=H0+T1+T2-T3+T4+T5
在等载预压后，非弹性变形已消除，因此施工控制高程为：
H=H0+T1-T3+T4+T5
对于另外3个0＃块，将根据第一次预压结果设置预拱度，因此控制高程为：H=H0+T1+T2-T3+T4+T5
四、钢筋、预应力管道及内模的加工与安装
钢筋施工前，严格审查图纸中每根钢筋的尺寸及位置，认真推敲其施工顺序，根据设计图纸在加工场先下料，分批运至施工现场，用吊车吊至作业面。按照先底板，在腹板，最后顶板的施工顺序施工。腹板钢筋施工过程中要注意适当预留竖向精轧钢及纵向预应力管道与腹板钢筋平交的位置。
底、腹板施工完毕后，进行竖向预应力筋的预埋，用U型卡将波纹管卡在腹板钢筋上，其下部压浆管设在腹板与底板的倒角处。精轧钢及纵向预应力管道预埋好后进行内模施工。
内模施工完毕后，进行顶板二层钢筋施工，然后预埋纵向预应力管道，及横向预应力管道，再绑扎一层钢筋。
纵、横向预应力筋管道要注意波纹管的固定及保护。在直线布置段每1m布置1根定位筋，在曲线段，每30cm布置一挡。在波纹管周围进行焊接时，应对波纹管进行保护，浇筑前对波纹管安排专人进行一次全面检查，发现破漏，及时补上。严禁任何人在波纹管上走动，及施工设备压在波纹管上。
五、大体积混凝土冷却处理
0＃块中横梁长1.8m，共有混凝土方量40多方，为确保施工后混凝土水化热产生的热量不致导致混凝土产生裂缝，决定在中横梁内设置2道φ90mm的冷却管，在混凝土浇筑后，48小时内不停水循环。冷却管的布置详见《0＃块冷却管布置示意图》
五、混凝土浇筑
我项目部所用C50混凝土均为自行施工，现有750L拌合机和500L拌合机各一台，6m3混凝土运输车6辆混凝土运至施工现场后，用泵车打入箱梁中。浇筑时，按先浇筑底板，再腹板，后顶板的顺序，注意一对块件的对称浇筑，避免造成不平衡荷载。振捣时要特别防止在锚垫板漏振，插入振捣器时，要注意腹板内的纵向波纹管，不可对其有损伤。
六、混凝土养生
本工程主桥箱梁施工主要在正常温度下进行，养护采用洒水养护的方法进行，顶面采用土工布覆盖，侧面在模板上浇水养护，要保持混凝土表面湿润。

七、预应力筋制作、穿束、张拉及孔道压浆
主桥纵向预应力筋有12φj15.24和17φj15.24两种，在边跨合拢段，采用单端张拉。钢绞线在加工场下料时均采用砂轮机切割，运至施工现场后，先用单股钢绞线穿入管道中，再将其与整束钢绞线用氧焊焊牢，用锥形铁皮包好，利用卷扬机牵引穿束。竖向预应力筋在厂家订货时已按尺寸下料，运至现场即可安装。纵向预应力束为OVM锚固体系，采用2只350T(450T)油顶对称张拉。本次设计纵向预应力控制张拉力未考虑锚圈口摩阻损失，根据锚具厂家提供的试验数据，摩阻损失为2％，因此实际张拉时要超张拉2％，以此补偿预应力损失。张拉控制均采用双控法控制。
张拉工序为：清理垫板及内部杂物 检查压浆孔是否堵塞 安装锚具及夹片 用小钢管打紧夹片并调整锚具在孔中心线上 上好限位板及垫环 安装油顶 上好工具锚 进油张拉到初应力（10％σk）
量测L1 进油张拉到20％σk 量测L2 进油张拉到50％σk 量测L3 张拉到102％σk 持荷2分钟 量测L4 回油
则伸长量为：L＝L4-L1+L2-L1。回油时速度不能过快，要均匀缓慢进行。单端张拉束，张拉前对挤压套进行检查，预防张拉时松开，造成滑丝。
竖向预应力筋采用冷拉Ⅳ级精轧螺纹粗钢筋，直径为Φ25mm和Φ32mm，锚具分别为YGM－25型和YGM－32型。每根锚下张拉控制力分别为27t和54t。竖向预应力张拉工序为：清理垫板及钢筋表面 装螺母 套打紧器 上好接杆 装油顶（油顶前端焊20cm长，内径10cm，壁厚1cm的钢管，并在前端留55cm开口） 上垫环 旋上工具锚 进油张拉到初应力（10％σk） 量测L1 进油张拉到20％σk 量测L2 进油张拉到50％σk 量测L3 张拉到102％σk 持荷2分钟 量测L4 打紧螺帽 回油 量测L5。则伸长量为：L＝L5-L1+L2-L1。
横向预应力筋每束由3股φj15.24钢绞线组成，在钢绞线下料后，运至施工现场，基本要求与纵向预应力筋一样，张拉时，采用 T油顶单股张拉，张拉顺序由中到外。张拉工序为：清理钢绞线 上锚具、夹片 套入油顶 进油张拉到初应力（10％σk） 量测L1 进油张拉到20％σk 量测L2 进油张拉到50％σk 量测L3 张拉到102％σk 持荷2分钟 量测L4 。伸长量为：L＝L4-L1+L2-L1。
以上三项张拉均需注意以下几点：
1、张拉前对油顶进行标定，每3个月或重复使用200次需重新标定；
2、张拉前对预应力筋进行力学性能试验，测其实际强度，弹性模量和实际直径是否符合规范要求；
3、张拉前对锚夹具进行力学试验；
4、两端张拉时，要注意张拉速度，要报持两端张拉基本同步。所有张拉均需按照对称要求施工；
5、张拉时必须采用双控法，发现伸长量超标，立即停止张拉，查明原因，解决落实后，进行张拉；
6、张拉时做好安全防护工作，张拉稳定后用砂轮机切除工作长度内的钢绞线，且截留长度不小于10cm。
7、张拉在混凝土强度到达95％设计强度后方可进行，张拉顺序遵循先纵向再竖向后横向，先长束后短束的原则。
张拉结束后，切除工作长度，采用高标号砂浆封闭端头。待封锚砂浆达到强度后，方可进行。
八、压浆
预应力筋张拉结束后，孔道应应在张拉后24小时内压浆，确保钢绞线在管道中不致锈蚀。压浆前应用压缩空气或高压水清理管道内杂质，然后压浆。水泥浆水灰比不大于0.4。水泥浆绸度控制在14～18S之间，掺入1/10000水泥用量的铝粉作为膨胀剂。在纵向预应力波纹管内压浆时，水泥浆中可掺入适量的细砂压浆水泥浆标号不得低于C50。压浆时，对纵向预应力和竖向预应力管道从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆要缓慢、均匀地进行，不得中断，不能连续压浆中断时，应将压浆后的孔道用压力水冲洗畅通。
压浆后，在齿板处，要将周围冲洗干净并对齿板端进行凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土。封锚混凝土强度不得低于C40。