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引桥移动模架现浇箱梁施工工艺

胭脂坝引桥移动模架现浇箱梁施工工艺

1.1铁四院设计图纸：“胭脂坝48.2m预应力混凝土双线简支梁”等图纸

1.2万宏达路桥新产品研发部设计图纸：“50m简支箱梁MZ1400T型双向造桥机”等图纸

1.3相关的施工规范及施工要求

宜昌长江大桥胭脂坝引桥14号~28号墩之间共有14孔48.2m简支梁，按双线一次建成设计，其中11孔位于直线上，3孔位于缓和曲线上，曲线上线间距由4.2m渐变到4.288m。纵向坡度均为平坡DB33／T 2314-2021标准下载，箱梁底标高85.26m。

胭脂坝引桥48.2m双线简支梁，梁长49.4m，除第28孔梁道碴槽宽由宜昌端的8.4m渐变至万州端的8.5m，其余各孔梁道碴槽宽均为8.4m，两侧布置人行道，采用不锈钢栏杆。

2.3砼材料：梁体均采用C55混凝土，fc=40.0MPa，fct=3.28MPa，Ec=3.6x104MPa。

（2）竖向粗钢筋采用抗拉强度标准值fpk=835MPa，弹性模量Ey=2.0×105Mpa，直径φ32mm的精轧螺纹钢筋。

（1）曲线上的梁施工时严格按照曲线放样，以保持两梁端之间的梁缝为10cm。

（2）梁截面类型均为单箱单室等高度梁，梁高3.8m，梁顶板宽11.8m，底板宽6.8m，顶板厚30cm，底板厚40cm，跨中腹板厚40cm，支点腹板厚55cm，在接近1/4跨处设2m腹板变厚段，梁端底板局部加厚至90cm，并在两端支座处各设1.8m厚端横隔板(设计变更)，跨中设0.3m厚中横隔板。

（4）箱梁支座采用EBP800型隔振支座，15#~27#墩顶宜昌侧两EBP800支座之间设MSK250活动剪力榫一个，万州侧两EBP800支座之间设FSK2000固定剪力榫一个，14#墩顶宜昌侧两EBP900支座之间设MSK500活动剪力榫一个，28#墩顶万州侧两EBP700支座之间设MSK250活动剪力榫一个。

（1）通风孔：在两侧腹板上设置直径为100mm的通风孔两排，距底板高分别为1.2m、2.4m，间距为2mm，若通风孔与预应力管道相碰，应适当移动其位置，并保证与管道壁的距离大于1倍管道直径。

（2）泄水孔：在距箱梁中心各2m的底板处设置一直径100mm的泄水孔，并保证泄水孔处于底板最低处，以保证箱内排水的需要。

（3）检查孔：为方便对梁体及支座的检查维修，在所有简支梁的万州端底板处设检查孔，尺寸为80x80cm，并在检查孔四周设置加强钢筋。胭脂坝上第17孔、第21孔、第25孔、第28孔简支梁的万州端下游侧悬臂板设置检查孔，其余各孔不设。悬臂板检查孔尺寸80x60cm，并在检查孔四周设置加强钢筋。

（4）电化立柱：胭脂坝第15~23孔、第26~28孔简支梁的宜昌端上、下游悬臂板均设电化立柱；第24孔简支梁的两端上、下游悬臂板均设电化立柱；第25孔简支梁上不设电化立柱；立柱处箱梁悬臂板做加宽、加厚处理。

梁部外露部分均进行涂装防腐，要求刮腻子一道，中间漆一道，乳白色氟碳面漆两道。

因桥上设有照明、接触网、移动模架纵移锚固点等附属工程和施工临时设施，施工时注意相关预埋件的埋置。

表1胭脂坝预应力混凝土双线简支箱梁工程数量表

内径60x19mm波纹管

直径25mm铁皮压浆管

4（除14、28号墩）

固定剪力榫FSK2000

活动剪力榫MSK250

活动剪力榫MSK500

表2箱梁普通钢筋用量分类汇总表

胭脂坝上墩身高度41.7m~44m，汛期施工受长江水位影响，为保证上部结构连续施工，箱梁采用移动模架现浇施工方案。

根据工程实际，造桥机将首先施工第27孔（26#~27#墩之间）箱梁，然后往宜昌方向陆续施工其余孔跨，直至14号墩，最后再回到27#~28#墩之间施工胭脂坝引桥最后一孔箱梁（第28孔）。

MZ1400T移动模架造桥机主要技术参数：

适应跨度：49.5m（铁路双线简支箱梁）

现浇梁重量：1400吨

整机自重：约570吨（不含端模）

整机纵移速度：0.5m/min（液压油缸推进）

整机功率：60KW（不含混凝土施工用电）

支腿最大反力：899.8吨

整机外形尺寸(模架闭合状态)：91.5m（长）x13.29m（宽）x13.508m（高）

3.1　箱梁施工物资吊装方案

26～27号墩之间所设的45吨龙门吊机同时作为箱梁所需施工物资的起吊设备，用以吊运箱梁内模、钢筋、预应力钢绞线、锚具、张拉设备、抽真空灌浆设备等。

3.2　混凝土供应方案

胭脂坝引桥箱梁施工采用泵送混凝土方案，由坝上混凝土工厂负责混凝土供应。

墩旁施工通道采用万能杆件拼装，设于移动模架后方墩身下游侧，底部与混凝土基础锚固，其上部设扶墙锚固于墩身上。施工通道同时作为上人、混凝土泵管、水管通道，施工通道拟在27#、20#墩旁设置，若施工需要，其余墩在另设置。

模架拼装完后必须进行全面的检查验收，并根据需要进行试压和挠度观测，检查合格后办理有关签证手续，对施工人员特别是负责造桥机液压系统和电气系统的操作人员进行培训，定人定岗，明确职责，统一信号指挥，使每一位作业人员对造桥机的施工步骤、施工过程和各自承担的工作内容及工作方法有一个全面的认识和了解。

各种工作准备就绪后，关闭所有模架（包括墩顶位置的A模架），连接模架及模板间的连接螺栓，前后支腿油缸顶升至工作状态并锁定，安装吊杆并调整，测量模板标高并调整其预拱度达到预定指标。

胭脂坝箱梁采用EBP型隔振支座，两个EBP支座之间设多向型或单向型剪力卡，每孔梁的多向固定型剪力卡均安装在靠宜昌侧梁端，主桥箱梁两梁端均只设单向型剪力卡，以限制其横向位移。支座中心距梁端0.6m，支座横向间距4.8m。

4.1.1　支座技术要求

2000KN(多向固定)

250KN(横向固定)

500KN(横向固定)

4.1.2　支座安装前的检查

支座和剪力榫安装前，应将支承垫石顶面用高标号水泥砂浆找平，保证支座垫石顶面与下支座结合面四角高差不大于2mm。放线测定出支座中线，就位支座。待支座就位对中并调整水平后，用高标号水泥砂浆灌注锚固螺栓预留孔，要求灌注密实，不得留有空洞。

支座安装后，支座中心线应与主梁中心线平行；活动支座上、下支座板方向的中心线应重合，其交叉角不得大于5′；支座安装就位后，应将上、下支座之间设置临时连接定位，以防止施工过程中发生错位，待梁体砼达到一定强度后，撤除临时连接设施。

由于采用的支座为新型产品，施工时应严格按照产品说明和厂家技术人员的指导进行支座和剪力榫的安装。

表4胭脂坝引桥箱梁施工主要机械设备配备

本桥箱梁凡位于曲线上的梁均按曲线设计，施工时须严格按照曲线放样。

箱梁施工放样时，要确保箱梁中心线与线路左右线的中线重合。

在安装模板时，除严格按照主梁的结构尺寸进行放样造型外，必须采取可靠措施对模板进行固定，确保模板在浇筑混凝土时不致因振捣和混凝土自重等原因而发生跑模、变形等现象。

4.2.2　模架预拱度设置

由于混凝土施工过程中模架会发生弹性变形，因此在混凝土施工前须根据模架下沉量对模架底模预留预拱度，并在浇筑过程中对梁体挠度跟踪测量，通过观测数据对预拱度的设置进行修正，在后续箱梁施工中作相应调整。

4.2.3模板成型操作要点

　　（1）模板成型前现场技术人员和测量人员应对模板底面高程与支座高程、变截面线型坐标与预应力孔道坐标进行校核，并将模板成型的特征点和控制点绘编成册以备查用。

（2）对模板结合部位要有联接措施，板厚以达到设计要求的刚度标准为依据。

（3）模架按模数分段，每节7.5m，侧模与侧模架连接，底模与底模架连接。在直线梁上是栓接连接，曲线上不能栓接，施工时需点焊固定。

（4）为了开模方便，模板横向间有3cm缝隙，纵向间留有1cm缝隙，施工时用木条或橡胶条、宽胶带填充。墩顶散模，现场处理。

（5）因本桥所有箱梁底板纵向预应力束均设计为箱内张拉，其锚座模板应与内模一体，安装时要特别注意锚垫板方向能否满足张拉要求，并检查箱内锚区前施加张拉必备的空间，如预留空间不能保证张拉机具的需要时，必须调整相应位置确保张拉工序的顺利实施。

4.3　结构钢筋制作绑扎与预应力孔道布置

在后张预应力箱梁结构中，结构钢筋必须保证梁体能够承受预应力施加时所产生的荷载及预应力孔道、锚板的架立功能，预应力孔道的成型质量是能否按照设计施加预应力的基本保证。

由于胭脂坝引桥施工所用移动模架造桥机承重方式为上行式，梁体钢筋不适用整体绑扎成型后再吊装到施工断面的方法，只能将加工好的钢筋倒运至现场绑扎，先进行底板及腹板钢筋的绑扎，同时按坐标表对预应力管道进行准确定位。底板钢筋焊接的接头尽可能布置在各孔的1/4L处，同时接头应尽量避免在同一截面上。所有的电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离均应符合施工规范要求，对预应力筋竖弯处的箍筋应特别注意绑扎牢固。吊装内模及内模支架后再进行顶板钢筋的绑扎。

4.3.2金属螺旋管检验项目与技术指标

F=0.25(u1+u2)/u1

内外径允许变形值不大于(mm)

表中F—均布荷载值，N；d—圆管内径，mm；u2—扁管短轴方向长度，mm；u1—扁管长轴方向长度，mm。

金属螺旋管所用钢板厚度一般为0.25mm~0.38mm，单根长度15m。

4.3.3　结构钢筋与预应力孔道布置操作要点

　　（1）检查图纸结构钢筋，特别是横梁、隔梁、锚区等钢筋较密部位是否与孔道位置有所矛盾，调整时应以孔道位置为主。

　　（2）核验孔道、锚区、横梁、隔梁等间隙较小的部位，看能否满足混凝土浇筑要求。如不满足，须及时反映情况以便与设计方协商解决。

　　（3）结构钢筋绑扎时要特别注意操作安装顺序。结构钢筋未成型时要有加固措施，以保证位置准确，并能承受布束时的外力荷载。

　　（4）孔道布置施工中，必须设置架立筋、轨道筋以降低摩阻损失。一般架立筋间距以75cm为宜，轨道筋视具体情况设置单轨或双轨钢筋。所有预应力管道均需设定位网片筋准确定位，以确保梁体预应力管道平顺，当管道位于直线上时，定位网片纵向间距不得大于1m，当管道位于曲线上时，定位网片间距不得大于0.5m。横向位置按设计图纸上的坐标定位。当梁体钢筋与预应力管道相碰时可适当移动梁体构造钢筋或进行适当弯折。

（5）在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平并缠裹宽带胶，以防在穿束时引起波纹管翻卷，严重时会导致管道堵塞。还要检查波纹管是否因为焊接等原因产生破损或变形，若发现一定要在浇筑混凝土之前补好。在与锚垫板接头处，一定要用胶带等缠包堵塞，以防水泥浆渗进锚孔内。

4.3.4　结构钢筋绑扎与预应力孔道布置施工中应注意的问题

1　认真研究设计图纸，明确施工内容

2　预应力孔道成型的主要施工要求：位置准确、线型圆顺、密闭性能好

解决好下面三个问题对能否满足以上要求十分重要。

（1）施工前必须校验孔道的坐标位置、曲线长度与设计是否相符，以免发生孔道及锚区位置与断面不符的情况，造成孔道、模板的返工修改。

（2）在箱梁设计中，一般锚区钢筋与结构钢筋分别承担各自功能，因而经常发生在钢筋密集地段相互位置发生矛盾的现象，施工时必须加以整理，排好位置，避免发生钢筋过密以至无法绑扎或混凝土无法浇筑的情况，一旦这种情况发生，极易造成锚区混凝土出现蜂窝、狗洞，降低了锚座的承载能力，直接影响预应力的施加。

（3）在墩柱、隔梁处一般钢筋都比较密，必须对上述截面的钢筋与孔道位置进行排列，特别是有横向预应力时，一般位置都排不开，调整时应以纵向线型为主。绑扎钢筋时也应特别注意绑扎顺序，避免钢筋绑扎成型后孔道无法就位或锚座预埋件无法放入。

本桥后张预应力箱梁混凝土标号C55，为保证混凝土强度和质量，宜采用不低于425号硅酸盐水泥、普通水泥或矿渣水泥。混凝土用砂石料除符合混凝土—般要求外，所用砂的容重不得低于1550kg/m3，粗骨料采用经清洗后级配良好的碎石，石料孔隙率不宜超过40％，为缩短施工周期，不仅要求混凝土强度高，而且要求有很高的早期强度。

1、混凝土的水泥用量不超过500kg/m3，水灰比不宜大于0.4，拌制后的混凝土不得再次加水。

2、混凝土陷度宜为16～20cm。

3、混凝土初凝时间不小于18h。

4、混凝土龄期3天要求达到设计强度的85%。

4.4.1　浇筑混凝土操作要点

在预应力箱梁浇筑前要在箱梁内预设内观测点观测混凝土浇筑前后梁底标高变化及张拉前后的标高变化。

（1）胭脂坝箱梁采取一次浇筑完成（除封锚砼外）的施工方法，混凝土浇筑前应对模架、模板和预埋件进行认真检查，清除模板内的杂物，并用清水对模板进行认真冲洗。浇筑过程中底板与腹板用插入式振捣器振捣，顶板部分用平板式振动器振捣，注意不要振破预应力束波纹管道，以防水泥浆堵塞波纹管。

　　（2）搅拌机、泵机、振捣器械、电源、运输工具都应留有备用以保证浇筑的连续性。

　　（3）混凝土质量必须设置双控系统，即搅拌机出盘质量控制与现场入模前的质量控制。现场与搅拌站要有畅通的通讯手段，以便随时调整浇筑速度及混凝土质量。

　　（4）砼浇筑前必须认真制定浇筑方案，并详细交底明确分工，各负其责。特别是振捣人员的振捣界限，挂牌负责。

　　（5）浇筑时应有专人检查预应力孔道情况并负责及时修整，灌注混凝土时来回抽动内衬芯棒以保证孔道畅通。

（6）高性能混凝土配制前必须对原材料的物理、力学性能进行严格试验，配制时掌握混凝土的3d、7d、28d的强度情况及外掺剂效果以及坍落度损失等情况。

（7）混凝土灌注及养护：梁体混凝土应进行整体灌注，升温、降温及拆卸模板时都应注意防止梁身表层与内部及梁身各部分之间发生较大温差，全梁各部分温度保持均匀。

（8）梁端后浇部分混凝土内所有钢筋均为端横隔板内之钢筋，预先弯折，让开张拉槽位置，待腹板束张拉完毕后恢复各号钢筋到原设计位置，即可浇注梁端后浇部分混凝土。

4.4.2　浇筑混凝土施工中应注意的问题

1、混凝土开盘前必须检查是否有足够的原材料（即：水泥、石子、砂、粉煤灰、外加剂及水源），同时必须有备用搅拌机械和电源。

2、混凝土现场要有合理的照明布置，并有备用电源、备用振捣器械及熟练的模板工、钢筋工。施工人员轮班时要做好交接。

3、确定浇筑顺序与浇筑方式时应根据箱梁结构断面、跨径，以模架模板不被偏压变形，混凝土浇筑接缝不超过２小时，能够分层、及时振捣为原则。

4、混凝土浇筑前必须进行浇筑方案交底，特别是振捣人员要对振捣质量及孔道保护两方面负责。要划分清楚各个振捣人员的界限，挂牌负责。

SY∕T 7413-2018标准下载5、浇筑时应有专人负责预应力孔道、排气孔及预埋件的保护。

预应力束在穿束之前要做好以下准备工作：

　　(1)清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。

　　(2)用高压水冲洗孔道。

　　(3)在干净的水泥地坪上编束，以防钢束受污染。

　　(4)卷扬机上的钢丝绳要换成新的并要认真检查是否有破损处。

　　(5)在编束前应用专用工具将钢束梳一下西安地铁一号线冬季施工方案，以防钢绞线绞在一起。

(6)将钢束端头做成圆锥状，用电焊焊牢，表面要用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。

因预应力束孔道大多是曲线状，人工穿束较困难，可将钢丝绳系在高强钢丝上，先将高强钢丝拉过孔道，然后将钢丝绳头用φ12的半圆钢环与钢束头经焊接而接在一起，开启卷扬机将钢束徐徐拉过孔内，在钢束头进孔道时，用人工协助使其顺利入孔。如果在钢束穿进过程中堵塞，要立即停止，查准堵塞管位置，凿开混凝土清除管道内的堵管杂物，继续用卷扬机将束拖过孔道。