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宁杭铁路京杭运河刚构连续梁施工方案

1、编制说明与工程概况

（1）中铁第四勘察设计院《84+152+84m无砟轨道双线预应力混凝土刚构连续梁连续梁（悬臂施工）》。

（2）对现场和周围环境调查掌握的相关资料。

DB37／T 4077-2020 省级劳动关系和谐企业评价标准.pdf（3）设计图纸及现行的施工技术规范：

②《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）；

④《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；

本桥为宁杭铁路京杭运河特大桥中的84+152+84m刚构连续梁部分，桥梁设计范围DK238+160.105～DK238+480.405，桥梁全长320m。523#、524#墩为连续梁桥的主墩，521#、525#墩为边墩。箱粱梁体截面类型为单箱单室直腹板变截面箱梁，箱粱根部梁高9.8m，跨中梁高4.8m，箱梁断面顶板宽12m，底板宽8.2m；合拢段均长；边跨直线段长7.0m。连续箱梁梁体采用C60混凝土。

依施工进度安排，刚构连续梁施工时间为2010年7月至2011年3月。这一时间段温度变化大，雨水分布不均。

主要施工材料经过汽车运输到现场。混凝土均采用商品混凝土，通过混凝土运输车直接从搅拌站运送到施工现场。

挂篮设备由专业钢模厂加工生产。2010年6月中旬运输到工地。

其他材料采购订货后，由供货厂家运输到现场。

京杭运河特大桥84+152+84m刚构连续梁由一分部负责组织施工。

按工程施工需要，项目设刚构连续梁施工架子队和混凝土作业架子队各1个。同时，组建测量组1个、工地试验室1个和材料场1处，配合做好施测放样、线型监测、材料取样送检、试件制作、材料进场及管理。

刚构连续梁施工架子队组建4个作业班组：梁体施工班组、钢筋作业班组、模板作业班组、支架作业班组各1个。

施工组织机构见《项目实施组织机构图》。

各架子队施工任务见《施工任务安排表》

刚构连续梁按照主控作业工序组织流水作业。

主控作业工序为：刚构连续梁0#块→连续梁标准段→边跨合拢→中跨合拢→桥面系。

大跨度刚构连续梁采用挂篮悬臂法浇筑施工，0#块采用墩旁托架法现浇。523#墩、524#墩各设一台塔吊,作为箱梁施工材料的运输通道，相对应的另一侧设爬梯，作为施工人员上下通道。

3、主要工程数据、施工进度计划及资源配备计划

3.1 刚构连续箱梁主要数据表

梁体工程主要数据见下表

3.2.1 总工期安排

按照现场实际条件，本连续梁安排2010年7月1日开工，2011年3月1日完工（不含桥面系施工时间），总工期243天。

3.2.2施工进度计划

按照总体施工安排，首先进行523#、524#墩基础、承台、墩身及0#块施工，之后进行逐段挂蓝悬臂浇筑施工，并进行522#、525#墩边跨直线段施工，然后进行边跨合拢，最后进行中跨合拢段施工，以确保满足设计要求，同时合理利用了现场的资源。

施工进度计划见附件一《施工进度横道图》。

分项工程施工安排见《分项工程施工顺序计划表》。

3.3 投入本分项工程的人员

本工程工序复杂，工程量大且工期较紧，为保证施工顺利进行，在充分考虑工作内容的基础上，结合刚构连续梁的技术特点进行相关人力资源优化配置。原则是管理人员职责分明、权限到位，工人一专多能。

参加箱梁施工作业的人员，包括钢筋工、电焊工、木工、架子工、混凝土工、张拉工、吊机司机等。属于特种作业的人员，必须持证上岗。

投入本连续梁施工的人员见《作业人员配备计划表》。

分项工程施工顺序计划表

3.4 投入本分项工程的机械设备

根据施工图纸及施工确定的施工方法、施工机械和机具配备要求、数量及施工进度安排，投入本工程的机械设备配置见《施工机械设备配备计划表》。

施工机械设备配备计划表

3.5 主要材料供应计划

根据工程数量和施工工期，主要材料供应计划见《主要材料供应计划表》。

4、刚构连续梁梁体的施工方案、方法及技术措施

4.1 刚构连续梁梁体的施工方案

523#、524#墩墩身施工完成后，即转入刚构连续梁梁体施工阶段。

0#块段及边跨直线段采用支架法施工，其余各块段均采用贝雷梁挂篮悬臂浇注施工。支架及挂篮拼装好后进行预压，消除非弹性变形。最后进行模板的安装及钢筋绑扎。检测合格后进行混凝土的浇筑。

混凝土运输车运至施工现场。泵送混凝土入模。

混凝土浇筑后进行养护，达到设计张拉强度要求后进行预应力施工。挂篮前移施工下一块段。重复进行完成悬臂段的施工。最后进行直线段及合龙段的施工。

4.2 刚构连续梁梁体的施工步骤

4.2.1 梁体施工第一阶段

1、523#、524#墩墩身施工时，注意预埋墩旁托架预埋件。

2、梁体施工第1阶段（1ST）：

在523#、524#墩安装墩旁托架，对托架进行预压消除非弹性形变，安装模板，绑扎钢筋，在托架上浇筑0#块梁段；待0#块混凝土达到90%强度时，张拉纵、横、竖向预应力钢筋。

4.2.2 2ST～20ST中间块段

1、拆除523#、524#墩墩旁托架。

2、安装挂蓝，按顺序对称悬臂浇筑A1～A19、A1’～A19’梁段，每个悬浇阶段的时间为9天，其中块段混凝土的养护时间不少于7天；每个块段均待混凝土达到90%强度时，张拉该块段的纵、横、竖向预应力钢筋。

每个块段纵向预应力索的张拉顺序为:先腹板索，后顶、底板索。挂篮施工见下图。

4.2.3 21ST边跨直线段

在边跨搭设满堂支架浇筑边跨直线段。 直线段施工见下图。

4.2.4 22ST：边跨合拢段（合拢温度：12～18℃）

1、合拢段浇筑应选在非急剧变化之夜间低气温时进行。

2、合拢段临时锁定：在合拢段两端截面间设劲性骨架，并在顶、底板上分别张拉部分纵向预应力索作为临时索，以锁定梁体。

3、解除边墩临时纵向约束，浇筑边跨合龙段混凝土。

4、合拢段混凝土达到100%强度时，张拉边跨合拢段剩余纵向预应力索，并将临时索补张拉至设计吨位。

索的张拉顺序为：先腹索，后顶、底板索；先长索，后短索；（合拢段混凝土的养护时间不少于7天）。

5、拆除边跨支架。边跨合拢施工见下图。

4.2.5 23ST：中跨合拢段（合拢温度：12～18℃）

1、合拢段浇筑应选在非急剧变化之夜间低气温时进行；

2、合拢段临时锁定：在合拢段两端截面间设劲性骨架，并在顶、底板上分别张拉部分预应力索作为临时索，以锁定梁体,浇筑中跨合龙段混凝土。

3、合拢段混凝土达到100%强度时，张拉中跨合拢段剩余纵向预应力索，并将临时索补张拉至设计吨位。

索的张拉顺序为：先腹后索，后顶、底板索；先长索，后短索；（合拢段混凝土养护时间不少于7天）;

完成体系转换。中跨施工见下图。

4.2.6 铺设二期恒载

1、全桥合拢后60天，铺设二期恒载；

2、成桥。成桥见下图。

4.3 连续梁梁体的施工方法及工艺

施工工艺见《连续箱梁挂篮悬浇施工工艺框图》。

4.3.1 0#块及边跨直线段施工

0#块施工顺序:支架安装→支架预压→底模及外侧模安装→底板钢筋绑扎 →腹板及隔墙钢筋绑扎→腹板预应力波纹管及竖向预应力筋定位安装 →内模安装→顶板及翼缘钢筋绑扎、预埋件安装→顶板纵向、横向波纹管安装定位→检查签证→混凝土灌注→混凝土养生→混凝土外模、内模拆除→预应力筋张拉及压浆→底模拆除→0#段施工完毕。

0#块在墩旁支架上现浇，支架搭好后浇筑混凝土前，按设计受力大小、受力分布对其进行预压，预压方法可采用钢筋或混凝土预制块多次加载，观察测量其弹性、非弹性变形的大小，检验支架强度、刚度、稳定性，并按照预压所得的数据重新仔细调整模板标高。0#块段混凝土分两次浇筑完成。

边跨直线段采用满堂支架现浇，支架基底处理要满足荷载要求。支架搭好以后要先进行超载预压，消除支架非弹性变形，确保支架的承载能力，并测出弹性变形值，根据变形情况，为确定铺设箱梁底模标高。

0#块和直线段支架方案见附件二～六。

挂篮采用贝雷梁挂篮。挂篮以单层加强贝雷梁作为主梁，型钢作为前后上横梁及底平台系统，精扎螺纹钢筋作为吊挂系统及后锚固系统。

4.3.2.1 挂篮性能要求

挂篮作为悬臂梁段浇筑的主要施工工具，浇筑块段重量以1#块段控制，考虑本桥的结构特点并结合施工简便、经济的要求，设计按普通挂篮进行，挂篮施工从1#块段开始。

挂篮适用梁段长度3.0m～4.0m，适用梁顶宽度12m，适用梁底宽度8.2m，适用梁高4.9～9.5m。挂篮行走方式为无平衡重走行，单只挂篮重约70T。

4.3.2.2 结构形式

挂蓝主要由主梁系统、走行系统、前后上横梁、吊挂系统、底平台系统，后锚固系统等组成。该挂篮具有承载力大、重心低、移动稳、施工易控制、加工简单、拼装方便、施工速度快、劳动强度低、成本低等特点。挂篮结构见附件七～九。

主梁是挂篮的主要承重结构，两组主梁位于箱梁腹板顶面，每组主梁由5榀单层加强贝雷梁组成，主梁长度15m。

行走系统：行走系统由滑道及支腿组成。支腿由2HM588型钢组成，主梁下设前后支腿，支腿下铺设两根P43钢轨作为走行滑道。

后锚固系统由分配梁和φ32精扎螺纹钢筋组成。每组主梁后端设有4根分配梁，再通过φ32精扎螺纹钢筋连接到箱梁腹板竖向预应力钢筋上。

吊挂系统由前吊挂系统和后吊挂系统组成。前吊挂有6根吊带。其中4根吊带采用型钢+φ32精扎螺纹钢筋组合吊带，型钢材质均为16Mn钢，吊带连接销子、承重销子、锚固销子均为45#钢材质，表面经过热处理，其HRC不小于32；其余2根采用φ32精扎螺纹钢筋吊带。

后吊挂有8根吊带，其中2根为型钢+φ32精扎螺纹钢筋组合吊带，型钢材质均为16Mn钢，吊带连接销子、承重销子、锚固销子均为45#钢材质，表面经过热处理，其HRC不小于32；其余6根为φ32精扎螺纹钢筋吊带。

挂篮前后各有2根走行吊带，吊带采用φ32精扎螺纹钢筋吊带。

底平台系统包括底纵梁、前后下横梁、前后操作平台、底模及侧模支架。底纵梁采用I40b型钢，长5.4m；前后下横梁采用2[40b型钢，长13.2m；前后操作平台采用∠75×8×75型钢+钢丝网结构形式；侧模支架采用[14型钢组合形式。

挂篮侧模倒用0#块模板。侧模面板采用δ=6mm钢板；小肋采用[8型钢，小肋间设δ=10mm加劲板；大肋采用桁架形式；侧模通过拉杆和内模对拉。侧模放在外吊挂分配梁上，分配梁通过前后吊挂固定。

4.3.2.3 挂篮试验

为了确保挂篮施工的安全运行，根据《铁路桥涵施工技术规范》的规定，在挂篮试拼后，进行等效模拟加载试验，以检验挂篮各部结构的承载能力、位移变形及行走运转情况，验证设计与加工的正确合理性，根据实测值为施工预拱度提供基本数据。

挂篮各构件制做完毕后，在加工场地要进行试装配，以保证挂篮在施工现场能顺利组装。挂篮出厂前，要对主桁架进行承载力和变形试验。挂篮试验在平整的场地上进行，采用两组主梁对拉的方式，分级加载，最大加载为最大使用荷载的1.3倍。挂篮主梁承载力及变形试验见《挂篮主梁承载力及变形试验图》。

挂篮主梁承载力及变形试验图

加载试验按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载。试验过程中加载分级进行，分别按前吊点所承受的1#块段混凝土重量的50%、100%、120%时（即62t、123t、148t）三种工况进行加载。测定各级荷载作用主梁前端的挠度值以及主梁控制杆件的内力。根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载——挠度曲线，由曲线可以得出使用挂篮施工各梁段时将产生的挠度，为大桥悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下主梁控制杆件的内力，可以计算挂篮的实际承载能力，了解挂篮使用中的实际安全系数，确保安全可靠。

挂篮在0#段上拼装完毕后，对挂篮施加梁段荷载进行预压，充分消除挂篮产生的非弹性变形。悬臂浇注施工过程中，将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算中。

①明确试验中的各个关键控制点及各岗位操作人员责任制度。

②按设计图纸拼装好挂篮。

③在各测试点准备试验仪器及设备，如下所列：

a.后锚杆力 便携式计算机及预调平衡箱各 1 台

b.挠度及位移 精密水准仪及百分表各 1 台

c.加载工具 φ32精扎螺纹钢筋对拉

④搭设平台，并在平台上加载。

⑤对试验仪器进行校核调试，确保测量的准确性。

⑥选择配套的起吊系统，并对各试验环节进行检验，确保无误。

①将各个顶位按等效集中荷载的50%（62t）进行加载。荷载持续至少30 分钟，消除非弹性变形，测量并记录弹性变形值。

②分别测试挂篮主梁前端挠度值，并记录相关数据，描绘挠度曲线。

③同理，分别将荷载增加到等效荷载的100%（123t、）、120%（148t），稳定后即可进行有关项目的测试。

（5）试验要求及注意事项

①严密组织，统一指挥，统一行动。

②开始试验前，应对φ32精扎螺纹钢筋、锚具及主梁进行一次全面的安全检查，确保连接的安全可靠。以后每做一级试验，必须进行一次全面检查，才能进行下一级试验测试。

③认真做好各项试验数据的记录，如发现异常情况，立即中止加载，分析出原因并采取相应措施后，方能继续进行。

4.3.2.4 挂篮的安装

挂篮结构的安装顺序为：测量放样 轨道安装 支腿系统 主梁系统 吊挂系统 底平台系统 模板系统。

0#块施工结束后，清理0#块梁顶面，测量放线找到梁体的中心线，由中心线向两边定位滑道中心线的位置。一组滑道两钢轨间距900±5mm，滑道中心至梁中心距离3525mm。

滑道从0#块中心对称铺设。在钢轨铺设处码放钢枕，码放间距500mm。在钢枕上铺设钢轨，利用斜垫铁找平钢轨。经测量合格后锚固钢轨。

①钢轨的平整度：偏差±5mm。

②钢轨的前后位置：偏差±5mm。

③两根钢轨的平行度：偏差±5mm。

④两根钢轨对角线：偏差±5mm。

（3）安装主梁系统（吊装前将支腿和主梁连接成整体）

主梁安装顺序为前后支腿 主梁 后锚固 前横联。

在主梁吊装前先将前后支腿和主梁连接成整体，最后主梁整体吊装（两只挂篮主梁在施工1#、2#块时连成整体）。

将前后上横梁安装在主梁上。

（5）安装前后吊挂系统

前吊挂和前走行吊挂安装在前上横梁上；后掉过和后走行吊挂安装在后上横梁和已浇注梁体上。

底平台系统由前后吊挂系统固定。底平台系统包括底纵梁、前后下横梁、底模、侧模支架及前后操作平台。

侧模与外吊挂梁组成整体，整体吊装。外吊挂梁由前后吊挂φ32精扎螺纹钢筋吊带连接。

内模采用φ=18mm竹胶板+型钢支撑。

调节前上横梁及梁体上的千斤顶的高度，检测符合要求后，紧固所有锚固筋。

（11）安装完毕，准备浇筑

安装完成后，进行全面检查验收合格后，按照设计要求进行试压检验，确定结构安全，且得出有关挂篮变形值、塑性变形值、弹性变形曲线方可正式投入使用。

4.3.2.5 挂篮动作过程

（1）1#块预应力张拉、管道压浆完成，解除挂篮前后吊挂系统，底平台系统转换到前后走行吊挂受力。

（2）拆除后锚系统，顶升挂篮主梁。

（3）在已浇注好的1#块段上铺设滑道，挂篮前支腿前移3.0m，下落挂篮主梁。

（4）安装挂篮后锚固系统，并按设计墩位张拉。

（5）前后上横梁及底平台系统整体前移到2#块段位置，安装挂篮前后吊挂系统。

（6）安装挂篮模板，调整标高。

（7）绑扎梁段钢筋，对称浇注2#块混凝土。

（8）2#块预应力张拉、管道压浆完成，解除前后吊挂系统，底平台系统转换到前后走行吊挂受力。

（9）前后上横梁及底平台系统整体后移3.5m，解除挂篮后锚固系统，两只挂篮主梁从中间解体。

（10）挂篮整体前移3.0m到3#块位置，安装后锚固系统。

（12）前后上横梁及底平台系统前移3.5m，安装挂篮前后吊挂系统。

（13）安装挂篮模板，调整标高。

（14）绑扎梁段钢筋，对称浇注3#块混凝土。

（15）3#块预应力张拉、管道压浆完成。

（16）重复3#块段施工步骤，施工余下块段梁体。

4.3.2.6 挂篮的拆除

挂篮拆除时两侧同时进行，保证T构力矩平衡。挂篮拆除顺序和挂篮安装顺序相反。

4.3.2.7 挂篮施工注意事项

（1）挂篮的安装、行走、混凝土入模及拆除过程均系高空作业，两边设置安全护栏、护网，使作业在安全封闭环境下进行；

（2）挂篮模板应与已浇注好混凝土搭接 100mm。

（3）挂篮按设计要求梁体预留的孔位，预埋位置必须准确。

（4）在前移时，钢轨表面抹一层黄油，主梁两侧的倒链应同时受力，保证挂篮两组主梁能够同步行走。

（5）吊带高度用 32t千斤顶进行调节。

（6）浇筑前在模板底部设φ32mm 通长对拉精轧螺纹钢,在内模处要适当支撑。

（7）走行吊挂处的吊带位置，要有弧形板，防止刻伤。

（8）提前准备好挂篮施工所需的机具配件：

a.备用φ32精轧螺纹钢筋及相应螺母和连接螺母。

b.备用 10t 导链和5t 导链适量。

c.备用操作平台梁木板等。

d.备用粗细钢丝绳，吊装工件用。

（9）使用的机械设备随时检查，及时维修保养；千斤顶、导链、钢丝绳、钢吊带必须具有足够的使用强度和安全系数，动力和照明必须达到作业安全要求。

（10）挂篮行进中途停止时，应采取一定的防滑措施，是主构架与轨道固定，避免挂篮发生滑动。

（11）悬臂施工时，认真控制截面的施工尺寸，并注意梁上施工机具的布置，做到平衡施工，以减少附加弯矩对结构抗风能力的影响。

（12）对挂篮位置、前后吊带、吊架及后锚杆等关键部位，及时检查，及时解决问题，不得留有隐患；

（13）由于精轧螺纹钢筋物理性能受温度影响较大，因此，焊接时应尽量远离受力的精轧螺纹钢筋。

（14）对竖向应力筋的位置、数量及时进行检查，是否符合位置要求，对预留吊带洞及其它预留孔洞应保证位置并垂直；

（15）按规定时间、部位、工况及时进行测量，收集标高，中轴线及挠度的信息数据，并做好记录；

（16）模板与已成梁段混凝土必须密贴，避免出现错台；

（17）混凝土入模过程中，随时注意挂篮及模板变形情况，做到及时调整，以便于施工的顺利进行；

（18）T 构梁段两端要求做到均衡作业。

（19）由于挂篮本身结构呈悬臂状态的时间较长，稳定性较差，因此在有风的天气施工时，应用导链或钢丝绳将主梁与已浇注梁体连接，避免对挂篮造成破坏，风力超过6 级时禁止施工，以免发生危险。

合拢是刚构连续梁施工重要环节，合拢施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线形，控制合拢段的施工误差。合拢施工需要设置劲性骨架，张拉部分预应力束，以确保梁体的受力要求，及结构安全和线型要求。合拢段混凝土施工尽量避免温差的影响，并特别注意控制浇注合拢段混凝土时的温度。混凝土浇筑时间控制在2～3小时内。

合拢段施工工艺流程见《合拢段施工工艺流程图》。

4.3.3.1 合拢段的具体施工

合拢段施工，是连续梁施工的关键。影响合龙段施工主要因素是气温变化引起灌梁段的伸缩及混凝土的凝固过程中的收缩，使合拢段混凝土可能产生拉裂或压坏。

措施之一：是在合拢段口刚性支撑，在温度较底下连接，强行阻止合拢段的伸缩；

措施之二：是在同样低温情况下浇注混凝土（一般在20℃以下），浇注选择在0点～2点为宜，气温上升时，及早覆盖并浇水，继续降温养生。

措施三：对合拢段混凝土掺入早强剂。

4.3.3.2 合拢段施工要点

（1）掌握合拢期间的气温预报情况，测试分析气温与梁温的相互关系以及梁体变形规律，为选择合拢口锁定方式提供依据（一般可取合拢前24小时平均温度为合拢温度）。

（2） 根据结构情况及梁温的可能变化情况重庆市建筑工程初步设计文件编制技术规定(2017年版)（渝建[2017]384号 重庆市城乡建设委员会2017年7月），选定适宜的合拢锁定方式并作力学检算，按设计办理。

（3） 选择日气温较低，温度变化幅度较小锁定合拢口并浇筑合拢段混凝土。

（4）合拢口的锁定，应迅速对称地进行，先将体外劲性骨架一端与梁端部预埋件焊接。然后利用体外临时撑杆调节合拢段间距再迅速将外刚性支撑另一端与梁连接，临时预应力束应随之快速张拉。

（5）合拢口混凝土比梁体提高一个等级，并要求早强，最好采用微膨胀混凝土，并作特殊配合比设计，浇筑时应认真振捣，并加强养生。梁顶受日照部分必须加以覆盖。

（6）为保证浇筑混凝土过程中，合拢口始终处于稳定状态。

（7）混凝土达到设计要求的强度后DB32／T 3916-2020 建筑地基基础检测规程.pdf，拆除劲性骨架，按设计要求张拉全桥剩余预应力束。

（8）临时束的张拉应按设计要求张拉，以防在合拢过程中预应力束过载报废。