清水河2桥悬浇刚构施工技术

一、工程概况

清水河2#桥位于北京至承德高速公路（三期）7#标段内，分左右两幅独立式桥，每幅桥宽13m，右半幅桥处在R=4000米圆曲线上，左半幅处在直线段上。

上部结构型式右（左）幅主桥为三孔悬浇刚构，跨径75+120+75米，右幅桥接边孔30预应力混凝土简支T梁；右幅桥全长300米，左幅桥全长270米。全桥桥梁（缝至缝）面积7410平米。

清水河2#桥主桥为变截面悬臂浇筑预应力混凝土连续刚构，单箱单室，梁高为2.5m～7m。箱梁上施加三向预应力。悬浇顶板束、合拢段底板连续束、合拢段腹板连续束用15-Фs15.2钢绞线，合拢段顶板束、悬浇腹板束设10-ФS15.2;横向用4-Фs15.2钢绞线，箱梁竖向采用JL32精轧螺纹钢筋。主梁在1#、2#与桥墩刚性固接。设计留有备用孔道、体外预应力束预留孔道及转向控制点。

根据施工方法，将三孔连续刚构划分成两个施工单元，即第一、三孔的13.9米长梁段设支架现浇，中间的两个主墩作为两个单“T”结构悬臂浇筑，形成单“T构”后，进行两次体系转换，最终形成三孔连续刚构。

五、施工方案

1、施工阶段划分

清水河2#桥悬浇刚构施工过程分为四个阶段。

第一阶段：0#块、1#块施工

（1）在托架上对称浇筑1#块，0#块，1’#块。

（2）对称张拉钢束S1。

（3）先张拉桥面板横向预应力，再张拉对应的竖向预应力（自由端2米范围内的横向及竖向预应力留到下阶段张拉）。

（4）对称安装斜拉挂篮（重520KN）。

第二阶段：2#块～17#块施工

（1）在斜拉挂篮上对称、悬浇2#块及2’#块砼。

（2）对称张拉钢束S2、F2 。

（3）先张拉桥面板横向预应力，再张拉对应的竖向预应力（自由端2米范围内的横向预应力及竖向预应力留到下阶段张拉）。

（4）移动挂篮

按以上步骤重复15次完成3#块～17#块及3’#块～17’#块的砼施工。

注：在16施工阶段结束时完成边跨直线段的现浇。

第三阶段：边跨合拢

（1）对称移动挂篮至两个边跨合拢段，将挂篮做为边跨合拢段施工的吊篮。

（2）在合拢温度下锁定边跨合拢段。

（3）浇筑边跨合拢段砼。

（4）张拉边跨合拢段钢束SB、FB、DB。

（5）张拉剩余桥面横向预应力及竖向预应力。

（6）拆除边跨现浇支架。

第四阶段：中跨合拢

（1）利用斜拉挂篮做为中跨合拢段吊篮，同时在中跨悬臂端各设置300KN 的配重。

（2）在合拢温度下，在合拢段两端对称施加2000KN的水平推力，同时锁定中跨合拢段。

（3）浇筑合拢段的砼，同时拆除配重。

（4）张拉中跨合拢段钢束DZ、SZ、FZ。

（5）张拉剩余中跨桥面板横向及竖向预应力。

（6）对称拆除挂篮。

2、施工方法

根据以上施工阶段的划分不同阶段不同的施工特点，0#块、1#块采用托架法施工。2#块～17#块采用斜拉挂篮施工，挂篮配备4套（8个），施工前挂篮进行荷载试验。边跨现浇段采用满堂红脚手架施工，支架采用碗扣式脚手架，施工前采用砂袋预压。边跨合拢段及中跨合拢段利用斜拉挂篮做为吊篮施工。

钢筋现场绑扎，塔吊配合提升钢筋、设备、安装挂篮及模板。砼采用商品砼，砼运输车运至施工地点，塔吊或砼输送泵浇筑砼，插入式振捣器人工振捣。

预应力钢绞线孔道采用塑料波纹管预埋，后穿束法施工，真空压浆。

主梁张拉顺序：

悬浇段：先张拉顶板，然后张拉腹板；再张拉横向钢束，滞后两米张拉竖向钢束。

合拢段：中、边跨合拢段张拉顺序为腹板束、顶板束、底板束，同类型束中先对称张拉长束，后张拉短束。

3、线性控制

悬灌施工时，根据施工方案、工艺和工期的要求，模拟施工过程，收集整理有关数据，提供给监控单位，由监控单位计算由于各种因素影响而产生的内力和变形，定出各梁段施工立模标高；施工过程中再根据实际施工荷载，悬灌循环周期以及对已浇筑梁体标高的精密测量，

由监控单位重新计算和修正下一段的施工立模标高，使悬灌梁段合拢时的精度以及体系转换完成后梁体线形达到设计和规范要求。线性控制监控程序如下：

清水河2#桥悬浇梁线性控制示意图

六、施工工艺

1、0#块、1#块施工

本工程连续刚构墩顶0 #块、1#块与墩身固结连接，采用托架法施工。

0号块设计长度为8.0m，混凝土308.584m3，1号块设计长度为2.0米，单个1号块混凝土浇筑总量51.236 m3。

施工中0号块、1号块和1`号块同时施工，施工中分两次浇筑，即第一次浇筑该底板，混凝土量为108.45m3，第二次浇筑该腹板及顶板，混凝土量为302.606m3。

1.1托架施工

1.1.1托架构造

托架横向示意图

0#块、1#块托架示意图

托架预埋连接详图

1.1.2托架的测试——等效加载

由于托架在安装过程中，各杆件之间有一定的间隙，在荷载作用下，消除弹性变形外还将产生部分非弹性变形，所以需对支架进行等效预加荷载来消除非弹性变形，同时测出弹性变形。根据现场条件，采用砂袋按设计荷载对其进行等效逐级预加荷载。主梁处砂袋堆高为4．1m，翼缘板处砂袋堆高为0．75m。

1.2模板设计与安装

模板分为外模、内模、底模、端模。

1.2.1外侧膜

外模采用悬灌节段外模，以螺栓定位，安装在上两侧的托架上，标高调整和拆模采用千斤顶。

1.2.2内膜

内模采用组合钢模板和定型钢模板组拼（并做为悬灌段内模），钢管支撑。为便于模板的拆运，构件长度小于2m。模板表面涂脱模剂以使拆模容易，并使混凝土表面平整光洁。

1.2.3底模

底模板采用的是厚度15mm的竹胶板。

1.2.4端模

端模是保证0#梁段端部和孔道成形要求的关键。端模架多为钢木结构，骨架用木枋、[100mm槽钢作横梁、竖梁，用长拉杆穿过两内模对拉。板面用2cm厚的木板，每端可用多根角钢和木枋作斜撑与支架联结。外侧模、内模、以保证端板准确定位，由于0#梁段顶部纵向预应力管道密集，根据施工要求及制作条件，下部端模间用拉杆螺栓联结并用钢管做内撑，以制约施工时模板移位和变形。

1.2.5模板安装

成形后模板的整体、局部强度和刚度应满足安全要求，其允许挠度及变形误差应符合规定，外形尺寸准确，模面平整光洁，装拆操作安全方便。内模板与外模板采用φ16光圆钢筋做拉杆连接，以控制各截面厚度和使内外模板形成牢固的整体。

安装顺序为：底模→外侧模→内模→端头模。

1.3钢筋及预应力管道施工

1.3.1钢筋施工

0#块、1#块钢筋为模内绑扎，其绑扎顺序如下：

Ⅰ绑扎底板、腹板钢筋（包括定位筋、辅助筋等）。