沙河1号特大桥施工方案

改建铁路孟平线孟庙至平顶山西段增建第二线

沙河1号特大桥

（32+2×48+32）m连续梁施工方案

编制：

复核：

审核：

中铁七局集团有限公司孟平铁路二线工程

项目经理部

二○一四年三月

目录

一、编制依据及原则 (1)

二、工程概况 (2)

三、施工方案 (3)

（一）墩顶0#块施工方法 (6)

（二）挂篮安装和悬臂现浇梁段施工 (11)

（三）边跨现浇段施工 (22)

（四）合龙段施工及结构体系的转换 (24)

(五) 钢筋工程 (29)

(六)模板工程施工 (31)

(七) 混凝土工程施工 (33)

(八) 预应力工程施工 (37)

(九)预埋件设置 (44)

四、施工机械设备 (44)

五、人员组织 (45)

六、施工进度计划安排 (46)

七、施工质量控制措施 (47)

八、施工进度计划的保证措施 (50)

九、夏季混凝土施工方案 (52)

十、施工安全防护措施 (55)

一、编制依据及原则

（一）编制依据

（1）建设指挥部下发的相关文件；

（2）中铁第二勘察设计院编制的设计图纸；

（3）工程质量验收标准

（二）编制原则

（1）安全保证原则

加强安全管理，确保工程完工无人身伤亡事故，实现本工程的安全目标；项目部成立安全领导小组，形成“统一指挥、快速反应、整体行动”的机制，严格组织实施各项安全工作，对上岗人员进行岗前培训，并指定专人负责该段施工安全，大力加强安全工作的领导和协调。

（2）质量保证原则

遵守国家法律及铁道部、地方政府的法规，执行铁道部工程施工技术规范和质量验收标准，进行施工全过程的质量控制和管理，建立健全质量管理机构和管理体制，建立“横向到边，纵向到底，控制有序”的质量保证体系，明确工程质量方针、目标，结合本工程的特征与实际情况采取切实可行、行之有效的工程质量保证措施，精心组织、精心施工，确保工程质量零缺陷，确保达到部优。

（3）工期保证原则

本着合理安排施工顺序和工序衔接，统筹兼顾、均衡生产的原则，根据业主对本工程的工期要求，采取动态管理，科学组织施工，合理配置资源，实现均衡生产，

重点抓好关键工序，合理安排冬、雨、夜间施工。做好各种施工干扰的协调工作，在建设单位的指导下，与相关部门密切配合，协同作战，统一有序，施工中不断优化施工方案，并适时对关键环节施工进度做好调控，将各分部分项工程严格控制在计划工期内，以确保总体施工计划和各阶段施工计划的实现。

(4)文明施工保证原则

施工中严格实施文明施工，减少振动、噪声、扬尘污染，尊重当地宗教信仰和风俗习惯；临时工程本着“永临结合、节约用地、满足施工”的原则安排，精心进行场地规划布置，合理安排生产场地、建筑垃圾及时清理，对施工范围内周边设施、花草树木、城市地下管线采取有效保护措施，加强环保，不出现环境污染事故。

(5)充分采用新技术、新工艺、新材料、新设备的原则。

二、工程概况

沙河1号特大桥在3#-7#墩和88#-92#墩为（32+2×48+32)m连续梁分别跨越沙河和北汝河，其施工里程DK42+159.25～DK42+320.55（3#～7#墩）、DK44+884.45～DK45+045.75（88#～92#墩）。

按新建时速120km每小时客货共线标准设计，线间距5.0m，桥宽9.9m，梁全长161.1m，中跨中部10m梁端和边跨端部13.55m梁端为等高梁端，梁高2.7m，中墩处梁高为4.0m，箱梁顶板宽8.9m，箱梁底宽5.2m，全桥顶板厚度为32cm，底板厚度为30～60cm，在梁高变化段范围内按抛物线变化，边跨端块处底板由30cm渐变至60cm，腹板厚40～60cm，按折线变化，边跨端块处腹板厚度由40cm渐变至60cm。梁体在支座处设横隔板，全联共设5道横隔板，横隔板中部设有空洞，以便于检查人员通过。

梁体分节段进行施工，其中3个主墩墩顶○0号块长10m，采用支架现浇施工。边跨梁段○1～○5，中跨○1’～○5’号块共划分为5对平衡施工梁段，中跨○6’合拢段、边跨○6合拢段均采用挂篮悬臂浇注，其中标准悬臂浇注段为3m、4m。

全桥共有4个合龙段，中跨为○6’号块，边跨为○6号块，长度均为2m。

主要工程数量表为：

三、施工方案

（32+2×48+32)m连续箱梁采用挂蓝悬臂浇筑施工，具体施工步骤为：

第一步，地基处理，搭设○0号块支架，施工○0号块及临时支座；详见附图《0#块现浇支架设计图》；

第二步，在○0号块上安装挂篮，依次对称悬臂浇注○1～○5、○1’～○5’

号块；

第三步，利用边跨左侧挂篮浇筑边跨○6号块合拢段；

第四步，地基处理浇筑钢管混凝土基础，搭设○7号边跨直线段支架，施工○7号块；详见附图《直线段现浇支架设计图》；

第五步，拆除边跨挂篮，中跨挂篮前移一个节段施工中跨○6’合拢梁段；

第七步，拆除种跨挂篮及个主墩支架，并拆除相应的临时支座。张拉设计钢束；

第八步，桥面合拢两个月后进行桥面安装。

在施工安排上，根据本标段工期要求，以及本标段架梁方向和工期要求在2014年12月22日完成全桥合拢，拟安排三套挂篮（六副）同时进行各主墩墩箱梁标准段施工。

连续梁施工主要包括0#块施工、支架及挂篮安装预压、悬臂现浇梁段的施工、边跨支架法现浇段施工、合龙段施工、结构体系转换、预应力张拉压浆等几部分内容。

总体施工过程是：根据连续梁设计图纸，先进行挂篮设计、加工、试拼、预压，待墩身施工完毕后，在临时支墩上安装支架施工墩顶0#块。0#块梁段施工完毕后，即可进行后续梁段的挂篮悬臂浇筑施工。在0#块上进行挂篮安装，预压后，安装外模和底模，绑扎梁段底板、腹板钢筋并安装预应力波纹管道，安装内模板，绑扎顶板钢筋并安装预应力波纹管道，进行梁段混凝土浇注。当新浇梁段养生至混凝土强度及弹性模量达到设计的张拉要求后，进行预应力张拉及孔道压浆，然后挂篮向下一阶段前移进行下一个梁段施工，如此循环推移，直至完成最后一个悬浇梁段的施工，与此同时还需进行现浇梁段的施工，最后施工合龙段，先边跨后中跨。其施工工艺详见“连续梁悬浇施工工艺流程图”。

连续梁悬浇施工工艺流程图

（一）墩顶0#块施工方法

0#块内结构和受力比较复杂，混凝土方量大，钢筋多且安装复杂，墩顶部分的梁段有横向的隔板，内模板施工复杂，为保证梁体外观和避免分次浇注，采用整体立模一次成型的施工方法。施工工艺见“0#块施工工艺流程图”。

1、支座安装

连续梁支座采用球型支座，支座进场后按照图纸及规范有关要求进行检查，检查合格后方可使用。

支座安装前，在支承垫石上放好每个支座的十字线，并测出顶面标高、调平，对支座地脚螺栓预留孔的孔径、深度、垂直度进行检查并清除干净。在垫石顶面从预留孔向外凿灌浆槽以便水泥灌浆料的浇筑。各项指标检查合格后利用墩旁汽车吊起吊支座就位。支座的标高应满足图纸要求，支座顶板、底板表面应水平，支座的四角高差不得大于2毫米。

支座安装好后通过灌浆槽将水泥灌浆料灌入，支座上下板采用连接铁件连接固定。支座安装时注意根据设计要求进行设偏。

支座安装规定值或允许偏差

2、0#块临时支墩支架施工

0#块采用φ529，壁厚8 螺旋管mm做支撐，采用单排螺旋管，螺旋横向间距布置为 1.9+2.0+1.9m。螺旋管顶部放置双拼I25a横冠梁，横冠梁上方布置间距为60~90cm的I25纵向分配梁，纵向分配梁顶面布置间距为60cmI25a的横向分配梁，横向分配梁顶面布置桁架，间距40~60cm的横向分配梁。桁架上方铺设10×10cm 的方木，间距20cm。方木上方铺设2cm厚的竹胶板作为底模。支架布置图详见《0#

块现浇支架设计图》。

根据施工辅助设计，支架拼装前，抄平各预埋板标高，放出中线，在支架拼装过程中，对各部分受力杆件进行检查，对有明显缺陷的杆件禁止使用。

支架拼装完成后，由安质部组织各有关部门按大临设施要求检查签证，0#块托架完成后对支架进行加载试验。

试验方法是采用砂袋分级模拟加载，在预压前计算出不同单位横断面上荷载分布情况，其中顶板混凝土重量直接传送到底板上。腹板和隔墙处荷载比较集中，砂袋堆放时要按照单位横断面荷载分布情况进行堆放，以便能真正模拟混凝土荷载，达到预压的目的。

预压前在托架底设沉降观测点，设置4个横断面，每个横断面根据荷载分布设置5个观测点。通过预压实验，消除模板的塑性变形，并对预压实验数据整理分析，确定支架及模板的弹性变形，依据弹性变形对底模标高进行调整，使预留拱度值更加准确，同时也是对支架的强度、刚度和稳定性的检验。

3、0#块模板安装

0#块底模及内模均采用木模，外侧模采用钢模。立模时先立外模板，绑扎腹板、横隔板及底板部分的普通钢筋，并布设竖向预应力筋和纵向预应力波纹管；再立内模板及内隔板模板；安装顶模架、顶板模板和预应力管道。

预应力管道采用定位钢筋网片固定，保证预应力筋位置满足设计要求，同时钢筋焊接时避免烧穿波纹管道。预应力钢筋端头设置张拉槽模板，张拉槽位置、角度必须满足设计要求，张拉槽平面必须保持平整，便于混凝土浇注完成后张拉顺利。

钢筋在加工之前进行原材料的抽检工作；钢筋的制作在钢筋加工厂完成，同时要保证钢筋的加工质量，必须按照规范要求进行成品的抽检工作，确保后续钢筋绑扎符合要求；钢筋施工过程中注意普通钢筋与预应力钢筋的安装顺序，在预应力钢筋与普通钢筋相互冲突时，可以适当移动普通钢筋的位置，但尽量保证在规范的允许范围内。

在混凝土浇注前，必须仔细检查各种预埋件、预留孔洞等是否按照设计要求和

挂篮安装要求设置，避免给后续施工造成影响。

4、钢筋及预应力管道安装

0#块钢筋种类、数量大，构造复杂。施工前对所有的钢筋大样进行复核使之与箱梁的尺寸相对应，制定0#块箱梁及其横隔板钢筋绑扎方案，分清绑扎先后顺序使箱梁钢筋与横隔板钢筋绑扎交错进行，互相协调。钢筋在钢筋加工车间集中加工，现场绑扎成型。

0#块集中了全桥大部分纵向预应力管道，安装管道时每隔50cm以φ8定位钢筋焊于梁体钢筋骨架上，以保证管道定位准确牢固。为防止水泥浆渗入波纹管，堵塞预应力管道，混凝土浇筑前在纵向管道内插入略小于管道直径的聚乙烯管。

5、0#块混凝土浇筑

混凝土在砼搅拌站集中拌合，由搅拌车运送到施工现场，采用汽车泵输送、浇筑。混凝土浇筑次序：先浇筑底板，再浇筑腹板和顶板，从两端向中央隔板推进。浇注过程严格控制两侧混凝土浇注方量。在混凝土浇筑完成后，进行混凝土收浆抹平，特别要进行二次收浆抹面，避免混凝土出现裂缝。初凝的混凝土采用塑料薄膜和土工布覆盖养生，保持混凝土表面湿润不少于7天。0＃块钢筋、钢绞线密集，混凝土浇注高度大，为保证一次成型的质量，局部地方的蜂窝、麻面、欠振情况，需要采取以下措施：

（1）优化施工配合比，增加混凝土的流动性、和易性，以提高混凝土的可灌注性；运用高效缓凝减水剂，以延长混凝土的凝固时间、减少混凝土总发热量。

（2）混凝土采用插入式振动棒振捣。

（3）严格控制混凝土施工配合比和入模坍落度，确保混凝土入模质量；严格控制混凝土的入模水平分层厚度，确保混凝土对称浇筑、顶面均匀同步上升：水平分层厚度确定为30cm，该高度内混凝土经现场技术人员确定振捣合格后，方可进行下一层混凝土的泵送。水平分层厚度确定采用带刻度的竹杆从上口往下探测方式确定。为此在施工时增加探照照明设施，至始至终，均保证足够的光线以确保检测观察顺利进行。

（4）浇筑底板部分的混凝土时，注意在腹板与底板结合部位要振捣细致，此处钢筋密集，竖向预应力筋注浆波纹管集中于此，振捣时不要碰触竖向预应力筋及其注浆管，且防止过振、漏振现象。

（5）浇筑底板后，紧接着浇筑腹板部分的混凝土。腹板部分的混凝土从腹板顶口浇入，用插入式振捣器振捣。由于混凝土具有流动性，会有部分混凝土从腹板底口流入底板，所以，振捣腹板上部的混凝土时，要注意控制插入深度和振捣时间，适当让部分腹板混凝土流入底板内，以补充底板混凝土至设计厚度，并要保证腹板内每个部分都被振捣密实。流入底板的混凝土由人工摊平，并用插入式振捣器加以振捣，使底板厚度达到设计要求的厚度。腹板混凝土高出底板混凝土1.5～2m后，腹板内振捣混凝土时，基本上不会再流入底板。振捣混凝土时注意不要将振动棒碰触模板。

（6）顶板和腹板处预应力波纹管密集，振捣时要防止漏振、欠振，在钢筋、预应力管道密集地方采用棒头较小的振动棒。不得挤压波纹管避免波纹管变形、漏浆封堵及移位。施工中采取在波纹管内插入聚乙烯管（外径比波纹管内径稍小），在混凝土浇筑过程中，不断活动聚乙烯管，待混凝土初凝后拔出，以确保预应力管道的通顺。

（7）在浇筑底板、腹板及顶板混凝土时，混凝土浇筑需对称浇筑，施工时尽量保证两端灌注梁体混凝土重量接近。

（8）在腹板内侧模板下拐角，增铺并加固30cm宽的水平模板，以防止底板容易出现因翻浆而超高的情况。

（9）为防止表面温差变化出现裂缝，外侧模的拆除时间控制在4天以后。

（10）0#块浇筑时间尽量选择在夜间温度较低时浇筑，降低混凝土入模温度和混凝土内外温差，以减小混凝土形成温度裂纹的机率。

6、混凝土养护及降温措施

混凝土浇注完成后，顶板及底板均须收浆抹面，防止表面收缩裂纹的产生。根据气候条件，外露面混凝土浇筑完初凝后及时覆盖无纺土工布，并洒水养护。

其余部位混凝土带模养护至混凝土强度80%以上，在混凝土带模养护期间，需特别注意对模板接缝处的养护，采用窄条土工布将钢模接缝覆盖并使用钢夹固定，定时洒水以确保土工布在养护期间始终保持湿润。

夏季养护期间在模板外定时洒水，以降低模板表面温度，在混凝土强度达到设计强度的80%后，可适当松开模板，向模板内混凝土进行浇水养护直至拆模覆盖养护。

7、预应力施工

纵向预应力束张拉在混凝土强度达到设计值的90%、混凝土龄期不小于5天后方可进行，张拉顺序按设计顺序对称张拉。横向预应力筋在纵向预应力张拉后再张拉，并及时压浆。

预应力筋张拉后48h内完成压浆，确保孔道中预应力筋体系在完成灌浆工序前不出现锈迹，应对灌浆材料的性能进行专门试验。试验测试的内容包括初始流动度、流动度的延时变化与温度敏感性、压力引起的最大泌水量、膨胀性能以及强度发展速度等。

0#块施工工艺流程图

（二）挂篮安装和悬臂现浇梁段施工

连续梁1#～5#节块采用菱形挂篮悬臂浇筑。0#块施工完毕后在0#块上安装挂篮，经验收合格且试压后依次进行1#块及后续各节段施工。

施工工艺流程详见下图：

进

入

下

一

悬

浇

梁

段

施

工

1、挂篮结构

施工挂篮采用自行设计制作的菱形挂篮，主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统组成。该挂篮承载能力和刚度大，机械化程度高，操作方便快捷、安全可靠，挂篮重量满足施工设计要求。

桁架：桁架是挂篮的主要承重结构，由型钢加工而成，分立于箱梁腹板位置，其间用型钢组成平面联结系。

提吊系统：前吊杆下端锚固于底模横梁滑道上，上端吊挂于桁架的前上横梁上。

后锚杆下端亦锚固于底模横梁上，上端则锚固于已完梁块的混凝土表面。

模板系统：箱梁外模外框架由槽钢与角钢焊而成，模板围带采用槽钢，板面为6mm厚钢板。模板设计为组装活动式，可根据梁段的高度和长度变化随时接长（高）和拆卸。外模支承在外导梁上，前端通过外模前吊杆吊于桁架前吊梁上，后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁翼板（在施工翼板时设预留孔）。

内模采用木模，在现场拼装完成后，整体吊装到预定位置。

底模由底模纵横梁和底模板组成，底模纵横梁均由型钢加工而成。底模面板采用钢板。底模宽度比箱梁底宽少8～10mm 。在浇筑混凝土时，利用底对拉杆使两侧外模将底模夹紧，以防漏浆。底模架前端设操作平台，以供梁段张拉及其他操作。

连续梁挂篮结构示意图

2、挂篮安装、预压

每个墩0#梁段施工完成后，两侧挂篮同时按照要求进行挂篮主体拼装。 挂篮安装主要步骤：

（1）用高标号水泥砂浆整平挂篮滑道处梁面→安装挂篮走形滑道→拧紧精扎螺纹钢筋螺帽固定滑道，要求滑道平直；

（2）拼装挂篮主桁→整体吊装就位，同时安装挂篮后锚固，安装两片主桁间连接系；

（3）安装挂篮前上横梁； （4）安装挂篮前长、短吊带；

（5）安装挂篮前、后下横梁、下纵梁及后短吊杆，安装挂篮外导梁（外模）及外走形吊架、混凝土灌注吊架；

（6）调整挂篮前后长、短吊带(杆)，调整模板端部标高；

1

（7）张拉挂篮后短吊杆、后锚固精扎螺纹钢筋至25t，外导梁混凝土灌注吊杆至12t，使主梁模板密贴已浇注箱梁；

（8）根据实际情况设置挂篮安全防护措施及上人爬梯。

（9）挂篮拼装完毕后，进行荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况。

荷载试验时，加载按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载，采用砂袋预压，连续梁3#块重量92.3t，试验荷载取最大荷载的1.1倍，即101.53t，加载采用预压总重的60%、80%、100%三级加载，每级荷载增量为总荷载的20%。

试验过程中，由技术人员测定各级荷载作用下产生的变形，为施工控制提供依据。

3、挂篮的移动

在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后，将挂篮沿行走轨道移至下一梁段位置进行施工，挂篮移动过程中要严格控制挂篮移动速度，确保两侧挂篮均匀对称移动。直到悬浇梁段施工完毕。

4、挂篮拆除

箱梁悬浇梁段施工完毕后，进行挂篮结构拆除。

拆除顺序为：箱内拱顶支架→侧模系统→底模系统→主桁架，吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。箱内拱顶支架采取拆零取出，侧模、底模系统采用卷扬机整体吊放，主桁架采取先退至墩位附近再利用吊机进行拆零。

5、挂篮拼、拆装注意事项

a.挂篮拼装、拆除应保持两端基本对称同时进行。

b.挂篮拼装按照各自的顺序逐步操作，作业前对吊装机械及机具进行安全检查，在操作过程中地上、空中须有专人进行指挥及指导。

c.挂篮的拼装、拆除是高空作业，每道工序务必经过认真的检查无误后方可进行下一道工序。

挂篮使用前检查证

工程项目：编号：

墩号：挂篮编号：已施工节段号：

施工队伍分项负责人：施工队伍技术负责人：

架子队技术人员：架子队负责人：

安全工程师：质检工程师：

安全总监：检查日期：

墩号：挂篮编号：待施工节段号：

施工队伍分项负责人：施工队伍技术负责人：

架子队技术人员：架子队负责人：

安全工程师：质检工程师：

安全总监：检查日期：

混凝土浇筑前挂篮检查签证

墩号：挂篮编号：待施工节段号：

施工队伍分项负责人：施工队伍技术负责人：

架子队技术人员：架子队负责人：

安全工程师：质检工程师：

安全总监：检查日期：