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轨道交通四号线区间十标连续梁施工方案

加载分级进行，每级加载为总压载量的1/3，共加载3次。第一次加载模拟箱梁底板、腹板钢筋绑扎完成，钢绞线及各种模板和加固措施安装完毕后的荷载；第二次加载模拟底板、腹板砼浇筑安装完成后的荷载；第三次加载模拟顶板砼浇筑完成后的荷载。

模板分为侧模、内模、底模、端模。侧模和底模采用钢模板。内模板和端模采用木模板。模板安装顺序为：安装底板→外侧模→内模→端模。外侧模和底模采用相邻标段的模板(11标段)，该模板已成功的用于与我标段相同的0#段的施工，因此本方案不作详细的模板设计及计算。详见图3。

底、侧模支立完毕，即可绑扎0#段钢筋，钢筋及预应力筋在施工场地内按图纸下好料，利用墩侧汽车吊放到墩顶进行绑扎。绑扎时先绑扎底腹板及横梁钢筋，锚垫板、锚固螺母、螺旋筋、压浆管、波纹管一次安装就位DB36／T 1231-2020 地名地址数据规范，接头部位用胶带缠紧封严。检查合格后，安装内模，内模底板不完全封口，然后铺设顶板钢筋。安装纵向波纹管，定位网间距采用0.4m。砼施工前要特别注意施工用的预留孔及与1#相对应的预埋钢板的施工，要保证位置正确。

图30#段箱梁现浇模板设计图

砼采用商品砼，汽车泵灌注。一次灌注到0#段顶面，砼灌注分层厚度30~40cm，根据分层灌注时间确定砼的缓凝时间。振捣采用插入式振捣器，同时振捣棒不易到达的部位在外侧模板面配备附着式振捣器辅助振捣。施工中，捣固人员要划分区域，责任明确，实行岗前交底，并重奖重罚。砼灌注顺序：总的原则是先灌注0＃段中间，并向两边对称灌注。每一层按先横梁、腹板、底板的顺序循环灌注，将底板以下灌注完成后，再按横梁、腹板的顺序循环，最后灌注顶板砼。

由于箱梁较高，钢筋较密，灌注时在内模内要预留振捣孔和临时下料孔，等到砼浇注到该位置后，用木板封严后，再继续灌注砼。灌注完成后，将箱梁顶面抹平，初凝后即开始养护，采用塑料薄膜覆盖，使混凝土表面始终处于湿润状态，养护期不少于14天。

2.3.3悬拼挂篮设计、加工及安装方案

2.3.3.1悬臂吊机设计验算

a.悬臂吊机的结构组成

本悬臂吊机主要由贝雷片主桁、起吊系统、锚固系统、行走系统、前支腿、变位组系统及张拉作业挂篮等组成，悬臂吊机主要结构详见图4吊机装配图。

主受力主桁架主要为由贝雷片拼制而成的空间桁架结构。主要分两组，每组四片贝雷片，主桁长13.5m。

图5动滑轮组、过渡带、吊具装配示意图

锚固系统分为吊机作业锚固机构和吊机前移锚固两部分，主要用于固定悬臂吊机防止在吊机悬拼作业和移动过程中发生倾覆。

作业锚固系统在主桁尾部采用精轧螺纹钢进行锚固，作业锚固系统由Φ32精轧螺纹钢筋锚杆、相应螺母、垫板及主桁尾部后锚梁组成。根据计算每片主桁使用2根Φ32钢筋分别布置于主桁架后节点前后两侧，锚固于预制梁段吊装孔处，计算中以后节点钢筋为锚固点，前锚固点作为加强和备用；前支点后面1根，作为抗风锚。0#段在现浇时预留锚固孔。

走行系统为滑动走行方式，在主桁底铺设枕木和钢滑道，主桁前后支点处设置走行滑块，主桁前移采用千斤顶推进。

用于在箱梁就位后进行预应力张拉及安装等工作。挂篮主要由20#槽钢及2t手拉葫芦组成，上下横梁均用4根20#槽钢支承，下横梁上铺木方作为工作平台，上下移动用4个2t手拉葫芦实现。

b.悬臂吊机的主要技术性能参数

根据悬臂拼装箱梁的设计情况确定以下主要技术性能参数：

①额定起吊质量：80t

②抗倾覆安全系数：行走时≮1.5；工作时≮2。

③最大悬臂作业半径：3.5m。

④最大吊升高度：25m。

⑤行走半径：最小300m。

c.悬臂吊机的设计检算

计算工况：经分析悬臂吊机主要有以下三种施工工况

①吊装第一节段的施工工况；

②吊装第二节段的施工工况；

③吊装第三节段的施工工况。

模型按照空间刚架结构建立，杆件选用梁单元，节点刚接。模型节点编号如图6。杆件材料采用贝雷梁（贝雷梁材料为16Mn钢，密度为7850kG/m3，弹性模量2.0E11Pa,泊松比，0.3)。吊重时，考虑起重80t，悬臂吊机共有2组贝雷片，每组4片，每片承重10t。

工况一：吊装第一段时吊架在自重和吊重作用下杆件轴向应力分析结果。

边界条件设定：15#点为约束为DX、MY、DZ，26#点的约束为DZ。

①荷载取定：吊重荷载考虑成集中荷载时，考虑自重和集中荷载，见图7；

图7荷载及边界条件布置图

②荷载取定：吊重荷载考虑成均布荷载时，考虑自重和均布荷载，见图11。

图11荷载及边界条件布置图

工况二：吊装第二段时吊架在自重和吊重作用下杆件轴向应力分析结果。

边界条件设定：15#点为约束为DX、MY、DZ，26#、31#点的约束为DZ。

①荷载取定：吊重荷载考虑成集中荷载时，考虑自重和集中荷载，见图15；

图15荷载及边界条件布置图

②荷载取定：吊重荷载考虑成均布荷载时，考虑自重和均布荷载，见图19。

图19荷载及边界条件布置图

工况三：吊装第三段时吊架在自重和吊重作用下杆件轴向应力分析结果。

边界条件设定：15#点为约束为DX、MY、DZ，26#、31#、35#点的约束为DZ。

①荷载取定：吊重荷载考虑成集中荷载时，考虑自重和集中荷载，见图23。

图23荷载及边界条件布置图

②荷载取定：吊重荷载考虑成均布荷载时，考虑自重和均布荷载，见图27。

图27荷载及边界条件布置图

应力最大的梁单元细部分析见图31。

图31应力最大的梁单元细部分析

由以上结果可知，第三种工况时悬臂吊机的受力最不利，最大组合应力达到187MPa，16Mn钢的轴向允许拉应力200MPa，剪应力为120MPa，所以该主桁结构在受力上是可靠的！后锚固最大的力为16.781t，Φ32的精轧螺纹钢完全满足要求，所以该结构抗倾覆性满足要求！

2.3.3.2悬臂吊机加工方案

悬臂吊机是连续梁施工的主要设备，结构的性能、操作的易用性、安全性、可靠性是连续梁施工的关键。根据施工方案的总体要求施工中拟投入4套悬臂吊机，分别从两个墩顶同时向两侧对称拼装。悬臂吊机由我公司自行设计并制造，加工时严格按设计加工图的要求进行加工，要求各焊缝饱满，不得有气泡或夹渣等现象出现，为防止焊接变形，整个加工必须在胎具制作完成。

待吊架加工完成后，即可进行吊架的组拼以及各大系统的安装调试，待各部位安装调试完成，即可进行试吊工作。试吊前在吊架的主受力杆件及节点板上埋设应力应变片，然后按设计计算书上的最不利工况进行试吊，试吊时观测各主受力杆件及节点板的应力应变情况，并分析比较各测试结果是否与设计计算相符。试吊完成后应立即检查各主受力节点焊缝是否完好无损，如有破损应及时补焊加强。

1#节段梁及湿接缝施工

设计图纸上1#节段梁推荐采用支架法施工，为减少地基的影响，本方案直接采用悬臂吊机进行安装，但受0#段顶面空间的限制，在对称安装1#节段梁时，墩顶段两悬臂吊机的尾部需连接到一起，形成一个连体结构。具体如图31所示。1#段由预制场预制，通过运梁车运至待架孔跨，采用悬臂吊机吊放到位，并粗略定位。然后利用千斤顶或手拉葫芦通过预埋在0#和1#节段上的预埋件进行精确调整和定位。待标高、中线符合要求后，将接缝两边顶板、底板及腹板上的预埋钢板通过劲性骨架焊接到一起，实现湿接缝的临时锁定。同时在1#块顶板的预留位置穿设精轧螺纹钢，并施加预应力临时锁定。最后，绑扎湿接缝的钢筋，支立内外模板，灌注湿接缝处混凝土，达到设计要求的强度后，解除临时锁定装置。

悬拼前将吊架的各种作业工况、相应的支点反力及桥面上其它施工荷载报与设计院或监控单位，据此模拟出大桥悬拼安装线型来指导施工。

吊机前移就位→梁段起吊→初步定位→试拼→检查并处理管道接头→移开梁段→穿临时预应力筋入孔→接缝面上涂胶接材料→正式定位、贴紧梁段→张拉临时预应力筋→压浆→穿永久预应力筋→张拉预应力筋→压浆、封锚→放松起吊索→前移吊机→进行下一梁段拼装。

施工工艺(详见节段拼装施工工艺)

起吊：起吊前先检查吊架、吊具及起升系统等是否处于最佳状态，待检查无误后，缓缓启动卷扬机，待箱梁底面离开运梁平车顶面约5~10cm时停止起吊，检查预制箱梁是否呈水平状态或吊架各部位是否正常，待检查无误后，重新启动卷扬机，正式起吊就位。

节段试拼：吊架提升预制箱梁就位后，用6~8台5t手拉葫芦将待拼块收紧，收紧后一方面仔细观察待拼块件与已拼块件的匹配面是否吻合，密贴，并作好标记，另一方面检查线型（高程和轴线）以确定是否需要垫垫片以及垫片的厚度和部位，待检查完毕即可松开葫芦，将块件脱开约40cm左右，准备涂刷环氧树脂胶浆。

节段胶拼：胶拼前，先将临时预应力筋穿入，安好连接器。根据试拼结果，在对应的两匹配面涂刷环氧树脂胶浆，涂刷时应注意，节段间胶浆涂刷厚度不得大于1.5mm，且涂刷要均匀，如需调整待垫好垫片或清理打磨后，重新收紧葫芦，再补灌环氧树脂胶浆，操作应快速。节段对位后，张拉临时预应力筋，使固化前胶接缝的压应力不低于0.3MPa。

施加永久预应力及压浆：待胶接缝达到设计强度后，穿永久预应力筋。张拉预应力筋并压浆达到设计强度后，移动悬臂挂篮，进行下一段梁的吊装。预应力和压浆的具体操作可参见节段梁施工方案。

吊机行走：待一循环节段块安装并张拉封锚完成后，即可进行吊架的移动行走工作，值得注意的是吊架行走前首先应拆除吊具部分，且调整变幅绳将吊架正位，然后安装并固定好滑轨，并安装好吊架两侧面与滑轨之间的行走小车系统以及行走连杆，最后解除后变幅绳，让吊架在卷扬机或手拉葫芦的慢速牵引下，沿滑轨方向前移至吊架下一个安装点。

悬拼时梁段的中线可能因为平面位移与平面转角而产生误差，为减小平面位移误差的叠加和传递，安装时可通过中线适当错位纠正。

转角误差因梁段一般较短，中线上难以反映，可根据测量两梁段上横线是否平行判断。转角容许误差由合龙中线最大偏差确定。加以调整的办法是在一侧的腹板加垫金属板或刷厚环氧树脂。

梁应按修正后的设计标高控制，修正后的标高计入预制梁高误差（被测点梁的高度及混凝土的高低不平误差）。

b—实测吊机弹性挠度；

标高控制时，主要控制梁顶面6点坐标的标高及梁底的下缘标高。梁底的标高可以根据梁底面曲线方程，考虑纵坡及预拱度，由梁顶面高程进行反算。

标高的控制中其实还涉及每一个块件自由端接缝面与大地坐标夹角的控制，该角度是下一个节段标高控制的要点。

尽管由现场预制及施工等不利因素产生的误差是难免的，但我们要将误差消除在每一个节段的施工中，以免误差累积。

c.悬拼的质量控制标准

①梁段安装的主要允许偏差

中线平面位置：±10mm

湿接缝后第一梁段中线：±2mm

湿接缝后第一梁段顶面标高：±2mm

②悬臂合龙的主要允许偏差

悬臂合龙的中线：±50mm

悬臂合龙的相对标高：±50mm

边跨段施工在满堂支架上拼装边跨预制梁段，梁段采用汽车吊吊装就位，梁底拼装支架与0#段安装支架相类似。架顶纵桥向布置型钢滑道和水平及竖直向千斤顶作为梁段拼装线型调整装置。(支架验算同0#段支架设计验算)但由于边墩承台尺寸不足，需做条形基础。基底换填3：7灰土，分层铺填，机械压实，要求地基允许承载力σ≥120kPa。地基承载力计算：

1#段砼自重：Q1=497kN；

吊具自重：Q2=20kN；

支架自重：Q3=40×1.13kN=45.2kN；

施工活荷载重量：Q4=9.3kN/m×2m=18.6kN；

砼基础自重：7m×3m×0.6m×23KN/m3=289.8kN；

Q总=497+20+45.2+18.6+289.8=870.6kN

σ=1.15Q总/A=1.15×870.6kN/12m2=83.5kPa＜120kPa(基础底部换填压实)

通过计算，基础承载力满足施工要求。

2.3.7合龙段施工及体系转换（合龙段施工工艺流程图32）

边跨合龙段施工时，在模板支立、钢筋绑扎完毕，砼灌注之前进行锁定，中跨合龙段锁定采用体外焊接刚性支撑，利用悬臂吊机采用吊架法施工。

中跨合龙段锁定前先采用两台TC60A千斤顶在底板上顶梁，将合龙段顶开，然后焊接刚性支撑。

图32合龙段施工工艺流程图

2.3.7.2灌注时间的选择

采用自动测温仪观测合龙段灌注前后气温的变化情况，选择一天内最低温度时锁定。

合龙段施工顺序：挂篮底模侧模板就位→绑扎底板、腹板钢筋→安装波纹管及穿钢束→内模板就位→绑扎顶板钢筋、安装波纹管及穿钢束→安装千斤顶→安装体外支撑（焊接一端）→顶梁→加钢楔打紧支撑→焊接钢支撑→锁定→灌注砼→养生达设计强度→拆除体外支撑→张拉合龙钢束→压浆→拆模。

DB14／T 1322-2016标准下载2.3.7.3体系转换

临时支座要对称拆除，先熔化硫磺砂胶砼，割断锚筋，凿除支座砼，最后解除盆式支座临时锁定，张拉剩余钢绞线，使连续梁内力重分配，同时测定支座反力，完成全桥的体系转换。

2.3.8连续梁施工技术保证措施

2.3.8.1挂篮、模板、钢筋及预应力设备技术保证措施

a.挂篮加工试拼及加载试验：挂篮所使用的材料必须是可靠的，有疑问时应进行材料力学性质试验，挂篮试拼后GTCC-040-2018 铁道货车脱轨自动制动阀，必须进行荷载试验。

b.挂篮加工制作完毕后，经局或总公司级专家审核后报监理审查批准。

c.挂篮支撑平台除要有足够的强度外，还应有足够的平面尺寸，以满足梁段的现场作业需要。