【桥梁方案】九江长江公路大桥B1标段引桥箱梁预压方案

30m、50m箱梁预压方案
一、编制依据
1.1施工文件
九江长江公路大桥施工设计图纸、相关技术规范及相关要求。

1.2 技术标准和规范
GB 50026-93 《工程测量规范》（附条文说明）
JTG D41-2000 《公路桥涵施工技术规范》
JTG/T F81-01-2004《公路桥涵设计通用规范》
JTG B01-2003 《公路工程技术标准》
JTG F80/1-2004 《公路工程质量检验评定标准》
JTJ/T 066-98 《公路全球定位系统（GPS）测量规范》
JGJ 18-84 《钢筋焊接及验收规范》
其它相关国家标准、行业标准、技术条件及验收方法等。

二、工程概况
2.1工程概述
福州至银川高速公路九江长江公路大桥在江西省境内九江区段跨越长江，起点桩号K7+715，终点桩号K33+145.25，全长25.43025公里，由我部承建的B1合同段起止里程桩号为K19+264～K20+574.9，线路全长1.3109km，主要工程为南主塔（21＃主墩）及上构（包括中跨合龙段）工程、南引桥（4*30m+5*30m）＋2*（4*50m）等截面预应力砼连续箱梁。

桥梁总体布置见图1。

图1 九江长江公路大桥B1合同段总体形象布置图
1#～10#墩设计为9*30m跨预应力混凝土等截面箱梁，10#～18#墩设计为
8*50m跨预应力混凝土等截面箱梁。

1）4×30、5×30预应力混凝土等截面连续箱梁
30米跨箱梁为左右两个分离的单箱单室斜腹板等截面预应力砼结构形式，每幅桥面设单向2%的横坡。

箱梁梁高为2.10米等高，箱梁顶宽16.25米，底板宽6.25米，两侧悬臂均为4.0米；箱梁跨中断面顶板中间厚0.26米，与腹板相接处0.55米，底板厚0.28米，腹板厚0.45米；桥墩支点附近底板厚由0.28米渐变至0.60米，桥墩支点附近腹板厚由0.45米渐变至0.90米；箱梁悬臂厚度0.22米～0.55米。

全桥仅在桥墩支点截面分别设置中横梁及端横梁，其中中横梁厚2.0米，端横梁厚1.5米。

箱梁底板下缘保持水平，顶板倾斜形成相应桥面横坡。

图2 九江长江公路大桥B1合同段30m箱梁横断面图
主梁纵、横向均采用预应力结构。

纵桥向在腹板、顶、底板中配置预应力钢束，预应力钢束全桥通长布置，每片腹板配4束φs15—19，顶板配10束φs15—12，底板配14束φs15—12。

横桥向在顶板中配置φs15—4预应力钢束，全桥范围内按间距60cm均匀布置，在靠近横梁处局部加密到50cm；横向预应力钢束采用单端张拉，相邻两根张拉端、锚固端互相交替。

由于预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度，故不设预拱度。

中横梁、端横梁采用钢筋混凝土，主筋直径φ28，箍筋采用φ14。

中横梁截面上缘3层φ28钢筋、下缘2层φ28钢筋、每层16根。

端横梁设45*25cm伸缩缝槽口，截面上缘3层φ28钢筋、下缘2层φ28钢筋、每层13根。

箱梁普通钢筋的配置如下：
顶板：顶面纵向采用φ14钢筋，沿箱梁全长通长布置，标准间距15cm；横向在中横梁两侧及端横梁单侧各3m范围采用φ28钢筋间距10cm，其它位置采用φ18钢筋，间距10cm。

底面纵向采用φ14钢筋，沿箱梁全长通长布置，标准间距15cm；横向采用φ16钢筋，在除横梁外沿箱梁全长布置，间距10cm。

底板：顶底面纵横双向配筋；纵向：顶、底面均采用φ14钢筋，沿箱梁全长布置，在横梁处断开，标准间距15cm；横向：底板顶面采用φ16钢筋、底面采用φ18钢筋，间距10cm。

腹板：内、外侧纵向均采用φ12钢筋，沿箱梁全长通长布置，标准间距10cm，内侧纵向钢筋在横梁处断开。

腹板横向箍筋采用φ14钢筋，除横梁外沿箱梁全长布置，标准间距10cm。

2）4×50预应力混凝土等截面连续箱梁
50米跨箱梁设计为单箱单室斜腹板等截面预应力砼结构形式。

梁高采用2.8米等高，箱梁顶宽16.25米，底板宽6.25米，两侧悬臂均为4.0米；箱梁跨中断面顶板中间厚0.28米，与腹板相接处0.55米，底板厚0.3米，腹板厚0.6米；桥墩支点附近底板厚由0.3米渐变至0.8米，桥墩支点附近腹板厚由0.6米渐变至1.2米；箱梁悬臂厚度0.22米～0.55米。

在桥墩支点截面分别设置中横梁及端横梁，其中中横梁厚2.5米，端横梁厚2米（18#墩50米连续箱梁的端横梁为安装斜拉桥大位移伸缩缝厚3米）。

箱梁底板下缘保持水平，顶板倾斜形成相应桥面横坡。

图3 九江长江公路大桥B1合同段50m箱梁横断面图
主梁纵、横向均采用预应力结构。

纵桥向在腹板、顶、底板中配置预应力钢束，腹板预应力钢束全桥通长布置，每片腹板配5束φs15—22；顶板配14束φs15—12，布置于中横梁10m范围内；底板钢束分通长束，局部束两种，通长束为12束φs15—12，局部束为2束φs15—12，布置在首施工阶段底板全范围。

由于预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度，故不设预拱度。

横桥向在顶板中配置φs15—4预应力钢束，全桥范围内按间距60cm均匀布置，在靠近
横梁处局部加密到55、50cm。

横向预应力钢束采用单端张拉，相邻两根张拉端、锚固端互相交替。

中横梁、端横梁采用钢筋混凝土，主筋直径φ28，箍筋采用φ14。

中横梁截面上缘3层φ28钢筋、下缘2层φ28钢筋、每层19根。

10#、14#墩的端横梁设45*25cm伸缩缝槽口，截面上缘3层φ28钢筋、下缘2层φ28钢筋、每层17根。

18#墩的端横梁为设置1680大位移伸缩装置，设260*55cm伸缩缝槽口，截面上缘4层φ28钢筋、下缘2层φ28钢筋、每层23根。

箱梁普通钢筋的配置如下：
顶板：顶面纵向采用φ14钢筋，沿箱梁全长通长布置，标准间距15cm；横向在中横梁两侧及端横梁单侧各3m范围采用φ28钢筋间距10cm，其它位置采用φ18钢筋，间距10cm。

底面纵向采用φ14钢筋，沿箱梁全长通长布置，在横梁处断开，标准间距15cm；横向采用φ16钢筋，在除横梁外沿箱梁全长布置，间距10cm。

底板：顶底面纵横双向配筋；纵向：顶、底面均采用φ14钢筋，沿箱梁全长布置，在横梁处断开，标准间距15cm；横向：底板顶面采用φ16钢筋、底面采用φ18钢筋，间距10cm。

腹板：内、外侧纵向均采用φ12钢筋，沿箱梁全长通长布置，标准间距10cm，内侧纵向钢筋在横梁处断开。

腹板横向箍筋采用φ14钢筋，除横梁外沿箱梁全长布置，标准间距10cm。

2.2气象、地质条件
1）气象条件
桥位地区属亚热带季风气候区，具有气温温和、雨量充沛、热量丰富、光照充足。

气温的季节性变化明显，最高月平均气温33.0℃，最低月平均气温4℃，历年极端最高气温41.2℃，历年极端最低气温－18.9℃。

本地区降水年内分配不均，主要集中在4～6月，该时期降水量约占全年降水量的48％，易产生地区性洪涝灾害；降水量最少的时期是1 0月～次年1月，4个月的降水量仅占年降水量的16％左右。

年平均降水量1347～1440mm。

全年以东北风出现频率最高，多年平均风速2.0～3.1m／s，年最大风速7.7～20.0m／s，极端风速37.1m／s。

2）地质条件
本标段位于江西省九江市，南引桥、过渡墩、辅助墩，均位于长江大堤外侧，各墩地形平坦，先前为农用地，地表有0.5m左右覆土，地面以下有6～9米厚的粉质粘土，局部厚度达18米。

2.3混凝土工程量
城西港区桥箱梁混凝土方量统计
三、总体施工方案
箱梁施工采用支架现浇，支架采用塔式钢管脚手架。

共投入4孔支架，逐联施工（66m 支架）。

设置顶托及底托用于调整支架标高，然后在顶托上铺垫纵向[12槽钢，横向铺设10*10cm方木，方木上铺设竹胶板，形成箱梁底模，侧模亦采用竹胶板及方木组合结构，侧模与底模结合采用“侧包底的方式”，侧模支立完成验收合格后，绑扎底腹板钢筋及底腹板预应力安装，然后安装内模，内模采用定型钢管支架和木模板，以便于拆卸为原则，并采取支撑以防变形。

砼按阶段，全断面一次浇筑成型。

地基拟采用回填压实土和道渣碎石分层压实作为持力层，持力层上设置整板混凝土块作为支架钢管承重底托。

施工流程顺序如下：
1）流程一：支架基础处理；
2）流程二：支架搭设，一次搭设一联；
3）流程三：安装底模，绑扎箱梁底板、腹板钢筋、安装外模及内模，绑扎顶板钢筋。

4、流程四：浇注砼；
箱梁现浇流程图如图2所示。

图2 箱梁施工流程图
四、30m、50m箱梁支架预压方案
1）支架预压
安装模板前，要对支架进行压预。

支架预压的目的：
①检查支架的安全性，确保施工安全。

②消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。

压重计划采用砂袋配重，根据事先计算的相应部位的重量来放置压重，并考虑1.05倍的安全系数。

预压在支架搭设完成、搁栅布置好以后进行，压重搁置时间为24h。

测点分别布设在靠近地面处以及顶部（靠近搁栅处）的支架上，每跨平面上位于路中线以及两侧端部。

观测共分6次：压重前;压重至50%时；压重至100%时；压重至105%时；压重搁置24h后和卸载后。

每一跨箱梁的跨中、1/4跨、3/4跨、支点位置的支架顶部与底部设置沉降观测点，支架搭设完成后测定其初始值，然后在每一次加载前后均对其进行观测，若沉降超出要求则及时采取措施，进行调整，以确保工程质量及安全。

图3 箱梁预压监控点
2）30m箱梁荷载分布
图4 30m箱梁标准断面重量分布(1.2倍荷载) 实际施工过程中，除第一施工阶段外其余只要求按1.05倍安全系数预压。

图5 30m箱梁标准断面重量分布(1.05倍荷载) 翼缘板重量：1.03t/m2
中间预压箱梁腹板+底板+顶板部分：按平均进行计算
（4.75*0.69+2*1.3*1+1.55*4.91）/6.25=2.15 t/m2，则采用水袋预压如下布置：
图6 30m箱梁标准断面水袋预压 (1.05倍荷载)
图7 30m箱梁水袋预压标准断面 (1.05倍荷载)
单位面积15.8m2
3）50m箱梁荷载分布
图8 50m箱梁水袋预压标准断面 (1.05倍荷载)
翼缘板重量：1.03t/m2
中间预压箱梁腹板+底板+顶板部分：按平均进行计算
（5.2*1-2*1.3*0.37+1.75*5.51/6.25=2.3t/m2，则采用水袋预压如下布置：则采用水袋预压如下布置：
图9 50m箱梁水袋预压标准断面 (1.05倍荷载)
单位面积16.9m
4）箱梁预压
由于本跨坡度为2％，考虑水位高差和桥墩间距以及水袋搬运操作性，本工程使用3个20×10×3米的水袋进行分段同时预压。

图10 50m箱梁水袋预压标准断面 (1.05倍荷载)
1水袋安装前准备工作
（1）安装好底模和侧板，
（2）准备20－50个沙袋，方用于填充无法安装模板的间隙。

（3）准备足够数量的50公分左右的细铁丝，用于绑扎水袋。

（4）准备8－20根6米长的钢管，将两端用软布包好，用于压水袋底边四角。

（5）准备木梯将脚用软布包好方便上下。

（6）准备几块100×100的小模板和橡胶垫块，用于应急漏水处理。

（7）用木方做水位标志杆.按分级加载10%、50%、75%、100%、110%的高度标记
施工安全警示
在施工现场四周悬挂安全警示文字标牌和安装闪光安全警示灯。

护栏安装
（1）将预留区域脚手架管升至预压水位需要高度,尽量选用钢管扣件架设（具体安装图纸见附图）。

（2）架管安装好以后,将5×7木方绑在钢管上,木方间距为50-90公分。

（3）放样好水位高度后,将模板由底板最高处依次钉在木方上,主意调整上沿口一直平。

（4）模板无法安装位置可用沙袋填充。

4 场地清理
（1）使用扫帚将预压场地内的杂物清扫干净、对于不能清理的构件使用软布包裹，在外面加上隔离垫层，如预压面由过多的突出锥点，可使用竹胶板隔离；
（2）模板拼接口有洞或者缝隙要使用事先准备的沙袋或软布塞严实。

5 水袋放置
（1）先将梯子放在护栏内的的一端方便上下，然后将水袋搬运至护栏内，注意防止在搬运过程中损伤水袋；
（2）将水袋摊开均匀放在预压面上，多于宽出部分整至四边，将水袋四角紧贴箱梁底板四角,同时再次目测水袋是否有漏点或者挤压痕迹，对疑似漏点采用局部检漏法检测是否漏水，有漏水点及时修补。

（3）安装水袋时先固定一个角，再依次将水袋上的固定扣固定在护栏上；
（4）操作时由至少４人，２人在护栏内整理，２人在护栏上牵引绑扎，操作必须穿软底鞋进入；
（5）水袋安装至靠近上下梯子时，安装人员应走出水袋进入护拦与水袋的夹层，先整理两角落，然后上来，抽出梯子再整理。

（６）铺设好水袋后整理水袋底边紧贴模板四角，使用事前准备好的沙袋或者钢管压住脚边线。

6 量具安装与水源连接
（1）在水管上安装水表，仔细登记起始码，以便计算吨位；
（2）将水泵、分水阀、分水表、水袋用水管连接起来，水泵至于河中，以方便抽水。

（3）将事先准备好的标杆垂直固定在底板最高处。

城西港区桥箱梁混凝土方量统计
续上表
30m箱梁蓄水加载控制比例
待加载后沉降稳定24h后，测读最终沉降值。

50m箱梁蓄水加载控制比例
待加载后沉降稳定24h后，测读最终沉降值。

五预压的人员与机械设备的配置
一人员数量配置
架子工： 20人；
模板工： 10人；
水袋操作工：10人；
机械手：5人；
电工：1人。

预压小组人员名单
预压小组组长：黄君文
副组长：王俊刚
组员：张秀平李飞鹏钟南军龚询卫
安全负责人：张秀平
专职安全员：闫占利
二设备配置
水泵： 10KW —3台；
吊机： 25吨汽车吊— 1台；
水袋： 20×10×3米－3个
水表： 1只；
线锤： 3只；
全站仪： 1台；
水准仪： 1台；
钢卷尺： 10把。

六加水程序
水源性质：使用附近河水加注。

水源距离：约50米的距离。

水源扬程: 约50米。

注水流量：50立方米每小时。

预计加水时间:20小时。

注方式：分级加载。

水袋安装顺序：三个水袋同时安装，同时加注。

8 完成后水的处理：将水抽至附近排水沟。

④加载预压观测
加载顺序为0→50%→100%→105%→0
每到一级荷载后，观测此时支架各特征点的标高，并与上级标高进行比较分析，发现异常，要查找原因，原因明确，并采取好处理措施后，继续加载预压。

当荷载达到混凝土设计重量的105%后，停止加载，有条件时在预压重物上覆盖防雨布，每4个小时测一次标高，待标高变化稳定后，开始卸载。

卸载完成后测一次标高。

将历次测得的标高进行制表汇总、分析，计算支架的弹性变形和非弹性变形。

加载前0%的标高- 卸载后0% = 非弹性变形。

总变形- 非弹性变形= 弹性变形。