1、 中鐵二局第一工程有限公司烏江特大橋0#段自承法施工技術(shù)應(yīng)用中鐵二局股份有限公司思南至劍河高速公路第二合同段項(xiàng)目經(jīng)理部中鐵二局思劍高速第二合同段項(xiàng)目經(jīng)理部 烏江特大橋0#段自承法施工技術(shù)應(yīng)用- PAGE 8 -目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc422766316 1工程概況 PAGEREF _Toc422766316 h 1 HYPERLINK l _Toc422766317 2工程數(shù)量 PAGEREF _Toc422766317 h 1 HYPERLINK l _Toc422766318 3關(guān)鍵技術(shù) PAGEREF _Toc422766318 h 1 H

2、YPERLINK l _Toc422766319 3.10#段施工方案研究 PAGEREF _Toc422766319 h 1 HYPERLINK l _Toc422766320 3.2箱梁0號(hào)段鋼平臺(tái)設(shè)計(jì)與第一層施工 PAGEREF _Toc422766320 h 3 HYPERLINK l _Toc422766321 3.3箱梁0號(hào)段第二層施工 PAGEREF _Toc422766321 h 4 HYPERLINK l _Toc422766322 3.4箱梁0號(hào)段第三層施工 PAGEREF _Toc422766322 h 4 HYPERLINK l _Toc422766323 3.5箱梁0

3、號(hào)段模板設(shè)計(jì)與施工 PAGEREF _Toc422766323 h 5 HYPERLINK l _Toc422766324 4應(yīng)用效果 PAGEREF _Toc422766324 h 6 HYPERLINK l _Toc422766325 5經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益 PAGEREF _Toc422766325 h 6烏江特大橋0#段自承法施工技術(shù)應(yīng)用思南至劍河高速公路是貴州省骨架公路網(wǎng)規(guī)劃“678”網(wǎng)中第2縱沿河至榕江高速公路的中間路段，起于貴州省思南縣，終于劍河縣，分別與杭瑞、滬昆高速公路相接，全長(zhǎng)152.74km，路基寬21.5m，雙向四車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h。工程概況烏江特大橋是思南至劍河高速公

4、路重難點(diǎn)工程之一，位于思南縣鸚鵡溪鎮(zhèn)雙龍村境內(nèi)，兩岸地形陡峭，橋位區(qū)地形起較大，斜坡自然坡度為1050，呈“V”形河谷。烏江特大橋分幅布置，左線橋孔跨布置為：（330）+（430）+（430）+（116+220+116）+（430）+（430）+（330）m，全長(zhǎng)1157.0m；右線橋孔跨布置為：（330）+（430）+（116+220+116）+（430）+（430）+（430）m，全長(zhǎng)1010.0m。其中主橋主墩基礎(chǔ)采用12根樁徑2.5m的鉆孔灌注樁，承臺(tái)厚5m，墩身采用雙肢等截面矩形空心墩，主橋上部結(jié)構(gòu)采用116+220+116m變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁；主引橋間過(guò)渡墩基礎(chǔ)為雙排4

5、根直徑1.8m的鉆孔灌注樁，承臺(tái)厚3m，墩身采用等截面矩形空心墩；引橋橋墩根據(jù)墩高不同分別采用圓形雙柱式墩和矩形實(shí)心墩，圓形雙柱式墩柱徑分別為1.6m、1.8m，樁徑1.8m、2.0m，基礎(chǔ)為單排鉆孔灌注樁，矩形實(shí)心墩樁徑1.8m，基礎(chǔ)為雙排鉆孔灌注樁，引橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土30mT梁，先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)。烏江特大橋主橋116+220+116m連續(xù)剛構(gòu)箱梁為變截面直腹板單箱單室預(yù)應(yīng)力懸澆連續(xù)箱梁，墩身和梁體直接連接，是永久剛構(gòu)體系，0#梁段施工方案為在墩頂預(yù)埋牛腿，搭設(shè)鋼平臺(tái)現(xiàn)澆施工。箱梁0#梁段長(zhǎng)18m，兩端分別懸臂1m，對(duì)應(yīng)墩頂中心線處高度為14m，箱梁0#梁段頂寬11.25m，底寬6.5m，

6、頂板懸臂長(zhǎng)2.375m，懸臂端部厚0.2m，根部厚0.75m，箱梁頂設(shè)有2%的橫坡，頂板內(nèi)側(cè)設(shè)倒角均為15047cm，底板倒角為3030cm，5050cm，7538.4cm，15050cm四種。0#梁段箱梁橫隔板位于墩柱頂（0.7m厚橫隔板），主墩矩形墩頂平面尺寸為380c m950 cm（順橋向橫橋向），矩形墩墩頂間縱向凈距為840cm。0#梁段C55砼方量為931.2m3。工程數(shù)量烏江特大橋主橋4個(gè)0#段。關(guān)鍵技術(shù)0#段施工方案研究連續(xù)剛構(gòu)橋0號(hào)段一般采用搭設(shè)托架的方式現(xiàn)澆施工，但由于墩間跨距較大，鋼平臺(tái)必須設(shè)置斜牛腿支撐，而為了防止斜牛腿對(duì)墩身產(chǎn)生的水平力及溫差、風(fēng)力等其他外界因素導(dǎo)致墩

7、身兩肢產(chǎn)生相對(duì)位移，對(duì)新澆混凝土破壞極大，必須為此設(shè)置較強(qiáng)的墩間臨時(shí)鎖定。但是0號(hào)段混凝土方量較大，由于0號(hào)段無(wú)縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線，0號(hào)段分層施工時(shí)為防止下層混凝土受力開(kāi)裂，平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)必須承受整個(gè)0號(hào)段的砼重量及施工荷載，導(dǎo)致總荷載極大，因此對(duì)施工鋼平臺(tái)的要求也極高。這種方案因需要設(shè)置牛腿和強(qiáng)有力的臨時(shí)鎖定，施工平臺(tái)鋼材用量大，操作復(fù)雜，特別是斜牛腿焊接施工極不方便，質(zhì)量很難得到保證，造成施工平臺(tái)一定的安全隱患。總體上該方案成本高，施工時(shí)間長(zhǎng)，施工難度大。為解決上述問(wèn)題，經(jīng)研究在底板增設(shè)縱向預(yù)應(yīng)力束，在下層施工完，混凝土達(dá)到規(guī)范要求后張拉，使其下部成為一個(gè)類(lèi)似于小連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)，用以承受上層混

8、凝土的施工荷載。由于取消了牛腿，墩間平臺(tái)縱梁跨度變大，通過(guò)計(jì)算受力符合設(shè)計(jì)要求，但是穩(wěn)定性不佳，為確保平臺(tái)穩(wěn)定，特在縱梁間加設(shè)鋼板平聯(lián)，使縱梁連成一個(gè)整體，穩(wěn)定性較好。底板預(yù)應(yīng)力束模型見(jiàn)圖1。這樣施工節(jié)省了斜牛腿、部分橫梁等相關(guān)型鋼材料，減少了施工工序，降低了施工難度，縮短了施工時(shí)間。圖1 底板預(yù)應(yīng)力束模型圖烏江特大橋主橋116+220+116m預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)剛構(gòu)箱梁0#段共長(zhǎng)18m，采用在雙肢薄壁墩墩頂預(yù)埋牛腿，采用既有掛籃型鋼桁架搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)施工第一層混凝土，第一層混凝土達(dá)到強(qiáng)度后張拉0#段底板縱向預(yù)應(yīng)力束，再在第一層上施工第二層、第三層混凝土；側(cè)模采用大塊鋼模，底模利用掛籃底模，

9、內(nèi)模采用組合鋼模及竹膠板、方木、鋼管支架關(guān)模、支撐。0#段分三次澆筑完成（5m、7m、2m），提高0#段施工的安全性。箱梁0號(hào)段鋼平臺(tái)設(shè)計(jì)與第一層施工烏江特大橋主墩0#段搭設(shè)施工鋼平臺(tái)，每個(gè)主墩共預(yù)埋18根牛腿，墩柱每肢的長(zhǎng)邊（9.5m面）兩側(cè)共預(yù)埋9根II56工字鋼牛腿（懸臂端4根，肢間5根），埋設(shè)高度可適當(dāng)?shù)陀谠O(shè)計(jì)標(biāo)高，用于標(biāo)高調(diào)整、調(diào)平，但絕對(duì)不能高于設(shè)計(jì),在牛腿上布設(shè)掛籃的前下橫梁和后下橫梁作為緊貼墩身的橫梁，剩下的懸臂端橫梁采用掛籃滑梁并錯(cuò)位擺設(shè)?？恐丈淼臋M梁必須緊貼墩柱，所有緊貼墩柱的橫、縱梁用拉桿加鋼板對(duì)拉緊，確保穩(wěn)定。墩柱兩肢間的縱梁采用掛籃的底?？v梁（22根I56a工字鋼，

10、每根8.35m），I56a縱梁之間加設(shè)平聯(lián)，確保橫向整體穩(wěn)定，平聯(lián)具體布置詳見(jiàn)縱梁大樣圖，布設(shè)順序應(yīng)從中間向兩端布設(shè)，確保平衡，且必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)間距精確布設(shè)，每根布設(shè)時(shí)與橫梁接觸處必須固結(jié)（根據(jù)實(shí)際施工可操作性，采用直接焊接或通過(guò)32粗鋼筋焊接固定），順著墩柱側(cè)面（3.8m面）采用掛籃的主桁架AC桿（4根40c，每根13.4m，每側(cè)兩根）作為附屬縱梁。圖2、烏江特大橋主橋0#段第一層施工方案圖箱梁0號(hào)段第二層施工第一層混凝土初凝后上下層接縫處必須鑿毛，需鑿出新鮮粗骨料，并將混凝土渣清除干凈后方才進(jìn)行第二層梁體的工序施工。第一層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的90%且齡期不少于7天，張拉縱向

11、預(yù)應(yīng)力鋼束。張拉達(dá)到設(shè)計(jì)噸位時(shí)，實(shí)際引伸量與理論引伸量的差值應(yīng)控制在6%以內(nèi)，否則應(yīng)暫時(shí)停止張拉，待查明原因并采取措施予以調(diào)整后方可繼續(xù)張拉；相同束號(hào)的每組鋼束，采用均衡對(duì)稱、兩端同時(shí)張拉。待第一層混凝土縱向張拉完成后才能施工第二層混凝土，第二層內(nèi)模腹板及部分隔板大面采用掛籃內(nèi)模拼裝(將第一層內(nèi)模保留最上部一層，下部全部拆除倒用至第二層內(nèi)模），倒角及其他不足部分用竹膠板補(bǔ)足，掛籃內(nèi)模后采用12槽鋼作為背杠，竹膠板后采用方木加鋼管作為背杠，內(nèi)模采用鋼管腳手架支撐，鋼管縱、橫向間距按90cm布置，局部縱向間距為60cm，上下層橫桿步距120cm。拉桿采用有效直徑不小于16的鋼筋上雙螺帽對(duì)拉，拉桿縱

12、橫向間距不得大于75cm，除每個(gè)隔板及腹板對(duì)拉外，兩側(cè)的隔板及腹板也需貫穿對(duì)拉，做到內(nèi)撐、外拉，確保內(nèi)模支撐體系的穩(wěn)定性。圖3、烏江特大橋主橋0#段第二層施工方案圖箱梁0號(hào)段第三層施工第二層混凝土初凝后上下層接縫處必須鑿毛，需鑿出新鮮粗骨料，并將混凝土渣清除干凈后方才進(jìn)行第三層梁體的工序施工。待第二層混凝土縱向張拉完成后才能施工第三層混凝土，第三層內(nèi)模腹板及隔板、部分頂板采用掛籃內(nèi)模拼裝(將第一層內(nèi)模保留最上部一層，下部全部拆除倒用至第二層內(nèi)模），倒角及其他不足部分用竹膠板補(bǔ)足，掛籃內(nèi)模后采用12槽鋼作為背杠，竹膠板后采用方木加鋼管作為背杠，內(nèi)模采用鋼管腳手架支撐，鋼管縱、橫向間距按90cm布

13、置，局部縱向間距為60cm，上下層橫桿步距120cm，頂托外露長(zhǎng)度小于30cm。拉桿采用有效直徑不小于16的鋼筋上雙螺帽對(duì)拉，拉桿縱橫向間距不得大于75cm。第三層混凝土施工完畢后拆除鋼平臺(tái)，在墩間鋼平臺(tái)四角對(duì)應(yīng)的梁體翼緣預(yù)埋8個(gè)吊孔(4個(gè)用于吊裝作業(yè)、4個(gè)用于打保險(xiǎn)），待0#塊施工完畢后先用高強(qiáng)度鋼絲繩和精軋螺紋筋穿過(guò)預(yù)留吊孔加墊板將墩間橫梁及牛腿鎖死、拉緊，吊在0#塊上，再割除牛腿，放松牛腿吊繩，利用手拉葫蘆、鋼絲繩配合塔吊將牛腿放至地面，再逐漸放松橫梁吊繩，每處放松時(shí)必須嚴(yán)格控制放松量，確保平臺(tái)穩(wěn)定，將鋼平臺(tái)整體與0#塊分開(kāi)，然后再利用手拉葫蘆、鋼絲繩配合塔吊將鋼平臺(tái)各構(gòu)件由上到下逐一拆

14、除至地面。圖八、烏江特大橋主橋0#段第三層施工方案圖箱梁0號(hào)段模板設(shè)計(jì)與施工 0#段模型充分利用掛籃的模型系統(tǒng)，其中外側(cè)模除墩身裝飾板異形位置新加工4.2m模板其余均使用掛籃拼裝，整個(gè)0#段內(nèi)模用掛籃內(nèi)模模板拼裝，倒角及不足部分使用竹膠板、方木補(bǔ)足。0#段底模底模支承在鋼平臺(tái)上，充分利用掛籃的底模系統(tǒng)，首先利用掛籃的型鋼作為縱向承重梁和橫向分配梁，再利用掛籃的底模面板作為0#段的底模面板，而不需額外購(gòu)買(mǎi)材料作為0#段的底模系統(tǒng)。 0#段外側(cè)模外模利用掛籃模型，掛籃一端單側(cè)長(zhǎng)度4.8m，梁段總計(jì)9.6m長(zhǎng)，墩身位置因有異型裝飾板，單獨(dú)配板4.2m，0#梁段長(zhǎng)18m。 0#段內(nèi)模和過(guò)人孔洞0#段內(nèi)

15、模部分利用掛籃的內(nèi)模，不足部分使用木板、方木補(bǔ)足。整個(gè)內(nèi)模支撐體系采用48mm鋼管進(jìn)行支撐（原則上間距按90cm布設(shè)，個(gè)別地方根據(jù)實(shí)際情況加密，以方便施工），總體上內(nèi)側(cè)模采用掛籃內(nèi)模，橫隔梁、倒角及齒塊模型使用竹膠板，為便于模板的拆運(yùn)，構(gòu)件長(zhǎng)度小于2m。端板與堵頭板端板與堵頭板是保證0#梁段端部和孔道成形要求的關(guān)鍵。端模架采用鋼結(jié)構(gòu)，面板用6mm鋼板，骨架用粗鋼筋、角鋼做橫梁、豎梁用長(zhǎng)拉桿穿過(guò)兩內(nèi)模對(duì)拉。每端用多根角鋼或粗鋼筋作斜撐與支架聯(lián)結(jié)，以保證端板準(zhǔn)確定位。外側(cè)模、內(nèi)模、端模間用拉桿螺栓聯(lián)結(jié)并用雙槽鋼型鋼作背杠，以制約施工時(shí)模板定位和變形。應(yīng)用效果由于在底板加設(shè)了6根15-19預(yù)應(yīng)力鋼絞

16、線，在底層混凝土施工完后張拉使得第一層混凝土成為一個(gè)類(lèi)似小型預(yù)應(yīng)力鋼構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)，跨度僅 8.4m，通過(guò)midas建模計(jì)算完全可以承受上部第二、第三層混凝土及其施工荷載，使鋼平臺(tái)僅僅需要承受第一層混凝土的荷載，大大降低了對(duì)鋼平臺(tái)受力等各方面的要求，根據(jù)調(diào)整后平臺(tái)所需承受的施工荷載我們?cè)谠撈脚_(tái)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上做優(yōu)化，在確保安全的前提下大大簡(jiǎn)化了鋼平臺(tái)的施工難度及各種型鋼材料的用量。取消斜撐牛腿，相應(yīng)取消其預(yù)埋鋼板；取消斜撐牛腿頂部橫梁及其三角鋼墊塊；原墩間臨時(shí)鎖定型鋼取消，改為在墩頂側(cè)模底部縱梁相應(yīng)位置預(yù)埋鋼板并利用縱梁、鋼板焊接將兩肢墩身臨時(shí)鎖定；調(diào)整縱梁間距，根據(jù)實(shí)際施工分布布置使各縱梁受力均勻

17、，確保施工的安全性。取消原底模與縱梁間的12背楞分配梁，減輕鋼平臺(tái)重量。墩身懸臂端牛腿由原設(shè)計(jì)5根變更為4根。平臺(tái)縱梁加設(shè)連接筋板，確保其整體穩(wěn)定性。通過(guò)采用在0#段第一層混凝土底板增加底板縱橫向預(yù)應(yīng)力束使其承受上層混凝土施工荷載的方法降低0#段施工對(duì)鋼平臺(tái)的苛刻要求，從而達(dá)到降低施工難度，提高安全性，減小施工材料用量，降低施工成本的目標(biāo)，利用新工藝、新工法完成了0#段方案的施工。經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益從利用既有掛籃材料，減少施工材料采購(gòu)數(shù)量；調(diào)整施工方案，改為分三次澆筑，減少材料用量和優(yōu)化施工組織，使施工材料能夠倒用，減少用量；優(yōu)化鋼平臺(tái)施工方案，降低施工難度，提高安全性，減小材料用量四個(gè)方面組織攻關(guān)，優(yōu)化鋼平臺(tái)節(jié)約型鋼材料17萬(wàn)元，鋼平臺(tái)