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重庆田家至塘坝公路桥梁实施性施工组织设计

4.4.2施工方法及要求

主桥连续钢构箱梁采用三角形挂篮悬臂浇筑施工，首先在主墩墩身上搭设托架，浇筑0号块，再拼装挂篮，T构悬臂浇筑1～9（９'）号块（满堂支架现浇边跨）然后边跨合拢，再中跨合拢，体系转换后形成连续刚构体系。主要施工步骤如下：

a、0号块：利用设计中的临时墩顶牛腿托架平台和型钢等器材搭设0叼块托架，经预压试验后进行施工0号块；

b、制作并安装挂篮2套；

c、挂篮悬灌施工：在施工完成的0#、1#块上拼装挂蓝T／CECS 479-2017 砌体结构后锚固技术规程，进行悬臂浇注，循环施工１～9（９'）号块；

d、边跨直线段及边跨合拢段施工：利用满堂钢管支架作为施工平台，完成边跨直线段与合拢段施工，全桥成形；

e、混凝土运输：混凝土水平和垂直运输是制约箱梁施工速度和保证箱梁施工质量的关键。我部在该桥施工中将采用混凝土输送泵，使用商品混凝土。

4.4.2.1　0号块施工

T构0号块位置管道密集,预埋件及预留孔多,结构和受力情况复杂。

施工顺序为：托架施工→托架预压→底模安装→外侧模安装固定→底板、腹板、横隔板普通钢筋绑扎→腹板波纹管安装定位→冲洗底模→安装内模→顶板普通钢筋绑扎→顶板波纹管安装定位→安装喇叭口（锚垫板）→冲洗底模、端头模板固定→加固模板→预埋件安装→灌筑混凝土→养生→张拉→压浆→拆模。

4.4.2.1.1托架设计

托架是固定在墩身上部以承担0号块支架、模板、混凝土和施工荷载的重要受力结构，其设计荷载考虑：混凝土自重、模板、支架重量、人群机具重量、风载、冲击荷载等，托架采取自支撑体系构件设计。墩身施工时按要求在墩身相应位置预先埋设托架钢桁件，然后在钢桁件上设置下加强斜支撑弦杆的支架。刚度需要经过严格的受力计算。采用型钢加工，加工精度符合设计要求。然后在钢桁件上铺设钢横梁。横梁上铺设15*15cm方木。在方木上铺设底模，底模卸落利用木楔进行。

具体0号块托架的设计方案为：在墩身上预埋钢桁件(经监理工程师批准后)作为托架支撑,上设工字钢作为分配梁。其中横桥向每侧8片，工字钢上放置钢架（钢架按照设计的箱梁底坡度设计以便模板直接放置在上面），钢架上直接放置箱梁模板的分配梁与模板，托架按照永久构件设计，刚度必须满足要求；横桥侧向每侧放置3片，其上设置由钢管组成的钢管支架，按照各向80cm的空间距离设置，直接支撑箱梁翼缘板部分的模板。根据墩身宽度、梁底宽度和0#、1#块悬出长度，以及施工操作空间需要，平台平面尺寸为14m×9m，附着墩身高度为5m，为三角形桁架式托架。每片托架分别由双排工字钢30b组成，每个平台由8片托架组成，相互间由水平支撑、斜支撑联结成整体，墩身预埋双排][20工字钢和20cm*20cm厚度20毫米的钢板，和托架连接采用焊接。为保证墩身外观，预埋件外表面深入墩身0.5cm，最后用环氧树脂砂浆模平。具体详见附图


（1）I30工字钢验算

混凝土重G1=586t

其它施工附加荷载G3=（G1+G2）×10%=59.6t

共重G=（G1+G2+G3）=655.6t≈656T

每个平台由6片托架组成，每个托架受力为656T/6=109T，

则托架双排I30工字钢受力：

R1=R2=R3=109T/3=36.3Tq=36.3T/2L=1米

则工字钢最大弯矩M=1/8*qL2=1/8*36.3/2*12=2.3T*m

I30工字钢查表知：ix=12.58cmiy=2*2.57cm=5.14cmWm=726.7cm3

根据公式得：λe=a*L/h*ix/iy=1.8*1/0.3*12.58/2.57*2=14.68

查表知：φ1=0.86

M/Wm=5.86*104/726.7*106=80.6MPa﹤0.86*200=172MPa

则工字钢整体稳定性能够保证。

（2）][20槽钢验算

托架支撑采用][20槽钢，不考虑R1和R2，根据弯矩公式得：

R3*cos45*L=P*2*2/2，其中L=2

带如得：则R3=25.7T

由于托架支撑主要采用][20槽钢，因此仅验算斜撑R3所在斜撑整体稳定性

][20槽钢轴心受压构件纵向弯曲系数

查表知：i=7.86*2cm=15.72cmAm=28.83*2cm2=57.66cm2

根据构件轴心受压公式：N/Am=26.52T/48.764cm2=54.38MPa﹤φ1*〔б〕=0.9*200=180MPa

则][20槽钢整体稳定性能够保证

不考虑2#、3#，则1x#=1y#=18.75T，4x#=4y#=18.75T

杆1=杆2=杆3=杆6=0

杆7=26.5T杆4=37.5T杆5=26.5T

计算杆4=26.5T轴心受压，如满足要求，则其余杆件也满足。

轴心受压构件纵向弯曲系数

其长细比λ1=0.7L/iL=2.5米

查表知：i=7.86*2cm=15.72cmAm=28.83*2cm2=57.66cm2

墩身预埋双排][20工字钢和20cm*20cm厚度20毫米的钢板通过钢板和托架焊接。不考虑R1和R2所在角钢和预埋钢板的焊接。主要由斜撑槽钢和工字钢来承受。通过以上计算知斜撑槽钢和工字钢受到剪力一样，但工字钢比槽钢和钢板接触面积大。因此仅验算槽钢的焊接连接。

角钢的焊缝厚度：h=0.01米

N/0.7Hl=20.1/（0.7*0.652*0.01）=44.04MPa﹤〔τ〕=120MPa

4.4.2.1.2托架预压

挂篮拼装完成后需要对挂篮进行预压，以检测挂篮的强度及稳定性进，同时测量挂篮的非弹性变形值和弹性变形值。压重的数量按照0#块砼进行计算，然后考虑了施工荷载和施工的安全系数计算出压重的数量，压重的材料选用砂子，砂子用大包装袋盛放，便于吊装和运输。压重前先在底模主要受力杆件上布设观测点，并测量其标高和平面位置。压重的先后顺序应按照混凝土的浇筑顺序进行，先浇筑混凝土的部位先压重，后浇筑混凝土的部位后压重，当荷载压至设计荷载的50%、75%、100%都要对观测点进行沉降观测，当压至总重量的100%时停止压重并持荷二天。由于采用悬空托架施工，重量全部压在墩身上，为保证墩身安全，预压及以后施工中，必须对称均衡施工。并且对墩身、托架、底模、支架等处的观测点进行连续观测。作好详细记录。 卸载的顺序按照压重的反顺序进行并且作好观测记录，在压重物全部卸完后对现浇支架全面进行测量并作好记录。   

4.4.2.1.3模板的设计及安装

0号梁段模板由底模、外侧模、内模（含横隔板模）、顶板模板、外端模等几部分组成。

模板支架分为底模支架及两侧的腹板外侧模下支架。0#块底模支架的设计荷载按照（2m悬臂段混凝土重量、模板重量、人群机具重量之和）×1.2的振动系数，总重量不超过150t，然后按支点数量进行荷载分配，确定每个支架的承载力，外侧模支架设计荷载根据0#块混凝土重量、模板重量、人群机具重量、施工平台重量并考虑振动作用确定，按支架间距将荷载分配在各片桁架结构，各支架的载重量确定后即可进行支架结构设计，支架采用桁架结构，为减少支架的非弹性变形，支架节点全部焊接，支架与托架采用螺栓联结，模板底梁采用钢楔，以便调整模板标高和模板拆除。b、模板设计：模板分为底模、侧模、内模及端模。分别做如下设计：①、底模0#段箱梁底模，采用大块的厚18mm的竹胶模板，纵横肋采用[10槽钢加强，底模设置需考虑桥的纵横向坡度。安装时首先在托架顶面铺设型钢横梁，在型钢横梁上安装拆除模板用的钢楔块，在钢楔块上安装支架。然后在支架上安装横向型钢作为分配梁，最后在横向型钢上铺设底模板。②、外模

采用5mm厚的钢模板，模板支架用[12槽钢组焊成桁架结构，考虑模板的通用性，外模使用每个T构上2个挂篮的外模，从而解决10m左右的外模，另需加工2块2m长的模板即可满足0#块的施工要求。通过钢管立柱或分配梁落于底板水平托架上，并用木楔调整侧模高度，外侧模安装后用穿心拉杆与内侧模对拉固定。③、隔墙模板及内侧模

考虑0#块内梁体截面变化大，模板通用性差，拟采用钢木组骨架框架贴竹胶模板拼、钢木组合骨架，内模就位后，与外侧模用穿心拉杆相连，加固，同时在可行的位置设置自撑体系。洞孔模板，在隔墙上设有1个100*100cm人孔，洞孔模板用组合钢模拼装，用满堂木支架支撑。端模上有钢筋和预应力管道伸出，位置要求准确，模板拟采用木模。模板内模及内部顶部模板除梗肋部分做特殊加工外，其余部分采用组合模板，使用螺栓及U型卡联结成整体，竖向用15cm×15cm方木或型钢作为背楞，横向用Φ48钢管或型钢通过扣件及拉杆将内、外模框架拉紧，安装内模后用海绵或其他材料封堵管周空隙，内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧，用脚手架及可调式承托配合，将内模顶紧，并设剪刀撑将各杆件联成整体。在过人洞处截面复杂。制作使用整体钢模板，在该处顶部钢筋封顶前放入。以增强模板刚度和整体性，并方便立模，为方便混凝土浇筑及振捣，箱室内模及顶模预留施工用振捣及观察窗，待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封堵。拆模时先将内模的支撑卸掉，然后松下模板的内外拉杆即可拆除模板。内外模板的端头间拉杆螺栓联结并用钢管做内撑以控制混凝土浇筑时模板的位移及变形。确保腹板厚度准确，为防止内模板上浮，在墩柱顶上设置防浮拉杆预埋件。在内模安装后将其与内模联结，以防止上浮。④端头模板端头模板是保证0#块端部及预应力管道成型要求的关键，端模架拟利用∟100mm×10mm角钢或其他型钢加工制作成钢结构骨架，用螺栓与内外模联结固定，板面使用3cm的木板，以便拆模。⑤、托架、支架、模板的安装、拆除：1、利用塔吊就位，人员站在工作脚手架上，在塔吊、倒链的配合下，将单片托架调整就位，并在临时固定后进行焊接，全部安装到位后进行整体联结。安装托架时要将托架顶部调整到同一水平面上，以便支架安装并保证托架均匀受力，确保安全。  安装完毕后进行支架安装，安装过程中要严格检查托架、支架顶面标高是否符合设计标高，与预埋件联结是否牢固，焊缝长度、厚度是否足够，不符合要求的要及时改正。2、托架、支架安装完成后安装底模板，安装时首先在支架上划出立模边线，用塔吊、倒链配合，调整底模到位，然后将两片外侧模安装就位后将其固定在支架上，并有必要的拉杆及内撑杆将其联成整体。3、待横隔板进入洞顶以下部位的全部底板、腹板、横隔板钢筋绑扎完成后即可安装外侧模板。4、待底腹板和横隔板的全部钢筋绑扎和预应力管道固定后，将竹胶模板吊入箱内安装固定，并按照施工需要预留进人和振捣孔。5、待顶板的全部钢筋和外侧模板安装调试好后，由上至下安装固定端模。综上，0#块托架、支架、模板的安装顺序为：托架安装→支架安装→平台步行板、栏杆、安全网安装→底模安装→横隔板进入洞顶以下部位的底板、腹板、横隔板钢筋绑扎→外模安装→腹板和横隔板剩余钢筋的绑扎和预应力管道固定→内模安装→顶板的顶板钢筋绑扎→端模固定。而拆除顺序与安装相反。4.4.2.1.5钢筋及预应力筋加工及安装

钢筋绑扎的顺序为：底板—腹板—顶板。

钢筋要有出厂质量证明书和试验报告单，并按规范要求的频率进行抽验，按不同规格挂牌堆放，为避免锈浊和污染，钢筋、钢绞线堆放在专设的钢筋棚内。

钢筋下料、加工在岸上钢筋工场内完成，要求严格按审核后的图纸加工，如有疑问及时反映，待疑问澄清后再进行下料加工。加工成型的钢筋运至墩位后由塔吊吊运至墩顶，然后在墩顶进行绑扎。

钢筋成型过程中，尽量不采用点焊，否则很容易烧伤模板的表面，影响模板的使用寿命剪力墙模板施工方案，且容易损坏波纹管。箱梁内部构造钢筋复杂，波纹管较密，钢筋安装与管道相抵触时，适当调整钢筋位置，不能切断钢筋。为保证钢筋保护层的厚度，钢筋与模板之间梅花形布置与梁体同标号的砼垫块。

对图纸复核后绘出加工图，加工时同一类型的钢筋按先长后短的原则下料，钢筋用弯折机加工后与大样图核对，并据各钢筋所在部位的具体情况对细部尺寸和形状做适当调整。主钢筋采用电弧搭接焊，焊接时Ⅰ级钢筋采用T422焊条，而对于Ⅱ级钢筋则必须采用T506以上电焊条。ａ.钢筋由工地集中加工制成半成品，运到现场。ｂ.0#块钢筋分两次绑扎。第一次：安放底板钢筋，布置腹板和隔板钢筋第二次：安放箱梁顶板钢筋，纵向预应力管道及钢束。ｃ.由于底板较厚，须在底板钢筋上下层间设立架立钢筋，为保证纵横向预应力管道的位置正确，也应在顶板两层钢筋之间设置架立筋和防浮钢筋，以固定预应力筋管道。d.钢筋的接长采取搭接焊接头。B、预应力管道安装ａ.纵向预应力管道采用塑料圆波纹管，以减少管道摩擦系数。确保管道压浆饱满。

4.4.2.1.6混凝土浇筑和养生

因钢筋和顶板的纵向钢绞线布置较密集，砼配合比设计时除满足强度、和易性要求外，还需要有很好的流动性，以保证砼顺利穿过钢筋和纵向钢绞线的空间。

混凝土浇筑前，认真检查模板支撑情况，模板堵漏质量，钢筋绑扎及保护层的设置，预埋件，预留孔洞位置的准确性，模内有无杂物；检查浇筑砼用的料斗，串筒分布是否满足浇筑顺序。填写《分项施工质量检验评定表》，并经监理工程师确认后方可开始浇筑施工。

钢筋绑扎及模板安装通过验收后，浇筑混凝土。混凝土通过翻斗车运至现场JG／T 529-2018标准下载，由塔吊运送到位。砼采用商品混凝土，由混凝土输送泵送至墩顶，筒配合布料。

试验人员现场跟班作业，随时测定坍落度和和易性变化情况，及时通知搅拌站进行调整。混凝土捣固人员须经培训后上岗，要定人、定位、定责，分工明确，尤其是钢筋密布部位、端模、拐（死）角及新旧砼连接部位指定专人进行捣固，每次浇筑前应根据责任表填写人员名单，并做好交底工作。