简支变连续施工方案

目录

一、编制依据 (2)

二、编制原则 (2)

三、工程概况 (3)

四、施工组织计划 (3)

五、工艺原理 (5)

六、施工工艺 (5)

?

七、质量保证体系和措施 (21)

八、安全保证体系和措施 (26)

九、文明施工、环境保护措施 (31)

十、节能减排 (33)

^

@

简支变连续体系转换施工方案

一、编制依据

本方案除根据施工现场实际情况外，依据下列文件、规范、规程进

行编制：

1、滨海新区西外环高速公路工程Ⅲ标合同文件

2、;

3、滨海新区西外环高速公路工程Ⅲ标施工图纸

4、滨海新区西外环高速公路工程Ⅲ标施工图设计说明

5、滨海新区西外环高速公路工程标准化施工指南

6、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004

7、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001

8、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005

9、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011

10、《补偿收缩混凝土应用技术规程》JTJ/T178-2009

11、，

12、《施工现场安全生产体系》DGJ08-903-2003

13、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

二、编制原则

总的原则是施工方案符合现场实际施工需要，确保工程安全、优质、按时完成。

1、服从业主、遵守设计、尊重监理的原则。

2、确保工期的原则。

3、质量第一的原则。

4、安全第一、预防为主的原则。

，

5、科学管理的原则。

6、文明施工的原则。

7、遵照设计、遵守标准、规范的原则。

三、工程概况

1、本标段（既西外环高速公路工程III标段）起点桩号为K4+，终

点桩号为K8+，全长4408.049m，含黄港水库南分离式立交一座，上部结构均采用预应力简支变连续小箱梁，每跨为10片预制小箱梁，跨径布置为4×30+3×30+4×30+3×30+4×30（m），共5联180片。主要工程数量见下表：

表1 小箱梁主要工程数量表

1、施工工期：根据施工总体进度计划安排，确保不影响工期，本标

段横隔梁和湿接缝工程计划安排在2011年10月10日～2011年11月15日。

>

2、施工部署：横隔梁和湿接缝工程由项目经理刘继先总体负责，谢尧为施工负责人，现场由崔洪彬负责，总工张卫强进行技术把关，工程质量检测为李杰等，实验室主任刘秀娟（附图1分项施工组织机构图）。

3、人、料、机投入计划

（1）主要人员安排计划

技术负责1人现场负责1人

测量员3人技术员2人

施工班长2人混凝土工6人

材料员2人安全员2人

钢筋工8人普通工人10人

]

起重工2人电焊工4人

木工4人预应力张拉工4人

（2）施工机械配备计划

（3）主要材料要求

1）预应力钢筋采用高强度低松弛钢绞线φs15.2mm,其技术性能应符合(GB/T5224-2003)标准.其力学性能如下:fpk=1860MPa, Ep=,整根钢绞线公称截面积为139mm2。

2)混凝土标号:预制箱梁跨中横梁和湿接缝采用C50, 现浇接头段采用C50微膨混凝土，管道内水泥浆强度应大于40MPa。

3）锚下控制应力:σcon= =（具体见相应设计图纸中附注）。

4）普通钢材:除特殊要求外, 钢筋直径≥12mm时，用HRB335（φ）;钢筋直径＜12mm时，用R235（φ）。

五、工艺原理

把一联连续梁分成几段，每段长度约一孔，各段在预制场预制后经移运吊放到盖梁顶的临时支座上；按图纸要求连接钢筋，然后浇注跨中横梁、现浇接头、湿接缝混凝土；在湿接缝混凝土强度和弹性模量均达到设计的100%后张拉负弯矩预应力束，并压注水泥浆。拆除临时支座，使连续梁落到永久支座上，完成由简支到连续的体系转换。

六、施工工艺

~

(一)先简支后连续梁体系转换的施工工艺流程

先简支后连续桥梁的体系转换为将后张法预应力梁移运吊装至桥上，吊装时先采用临时支座按简支梁安装就位后，在连续墩上预置永久橡胶支座，浇筑混凝土，张拉克服负弯矩的预应力束，拆除临时支座，将体系转换为连续梁。

总体施工顺序：根据结构要求，先进行现浇接头的连接施工，再施

工中横梁及其两侧与顶板负弯矩钢束同长度范围内的桥面湿接缝。在一联的所有湿接缝、现浇接头、中横梁施工完毕后，进行体系转换，完成由简支变连续的施工。

(二)施工方法

1、湿接缝施工顺序

考虑到梁板接长收缩和温度应力的影响，湿接缝的浇注一般采取“先两侧，后中间，隔跨施工”的原则，从联端向中间对称施工。在日气温最低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩钢束同长度范围内的桥面板，待混凝土强度和弹性模量均达到100%后，进行浇筑位置负弯矩预应力束的张拉注浆工作。

N N +1N +2N +3N +4

伸缩缝

伸缩缝

工程内容图 示

1、预制小箱梁。

2、张拉正弯矩钢束，孔道压浆。

3、架设小箱梁。

阶段

1

边跨中跨

中跨

边跨

N N +1N +2

N +3

N +4

伸缩缝

伸缩缝

1、浇注N +1、N +3号墩上小箱梁湿接缝和负弯矩预应力束范围内桥面湿接缝。

2、张拉N +1、N +3号墩上负弯矩钢束。孔道压浆。

2

边跨中跨中跨

边跨

N N +1

N +2

N +3

N +4

伸缩缝

伸缩缝

1、浇注N +2号墩上小箱梁湿接缝和负弯矩预应力束范围内桥面湿接缝。

2、张拉N +2号墩上负弯矩钢束。孔道压浆。

3

边跨中跨

中跨

边跨

N N +1

N +2N +3N +4

伸缩缝

伸缩缝

1、浇注剩余桥面湿接缝，完

成横向联接。2、拆除临时支座。3、浇注桥面铺装砼。4、浇注防撞护栏砼。

4

边跨

中跨中跨边跨

二期荷载

（

2、梁板连续端混凝土凿毛

将梁板连续端的混凝土进行凿毛，去除表面浮浆，一般凿除表层混凝土去皮1mm～2mm，在浇注混凝土时湿润表面，以保证新老混凝土的良好结合。对现浇接头部位的梁板连续段及桥面板连接处在安装前进行详细的凿毛处理，以减少高空作业并保证新老砼的粘接质量。

3、安装模板及永久性支座

模板采用木模，模板拼缝采用海绵条夹紧，跨中横梁及桥面湿接缝采用吊模施工。将永久支座在箱梁安装前预置于墩顶支座垫石上，在调整好永久支座位置后在永久性支座外周围安装底模，为严防漏浆，永久性支座与底模间的缝隙海绵条夹紧。

4、钢筋安装

按设计钢筋构造图绑扎钢筋，纵向钢筋按设计要求进行连接。钢筋连接可采用搭接焊，焊接长度必须满足设计规范要求。跨中横梁横向钢筋连接、中横梁纵向主筋连接采用单面焊，焊接长度不小于10d，若钢筋伸出长度无法满足单面焊接长度要求，可采用双面焊，焊接长度不小于5d。在主筋连接完成后，进行其他钢筋绑扎连接。

5、波纹管的定位安装

（1）按设计要求梁板的负弯矩预应力预留孔道采用塑料波纹管，每片粱预制塑料波纹管按施工的实际情况下料。

!

（2）塑料波纹管安装前要检查是否有破洞、变形现象，要保证波纹管道畅通，否则浇筑混凝土时，混凝土浆进入堵死管道，使钢绞线无法通过，影响负弯矩工作。

（3）按照设计图纸要求体系转换施工中，需恢复连接中横梁处波纹管，在波纹管接头位置要搭接好，且每端搭接长度不小于15cm，不能出现错台、毛头，同时用胶带纸包裹密封。

（4）为防止预应力筋与管道之间摩擦引起的应力损失增加及改变预应力筋的受力，应严格控制预应力束道的位置。束道在两预制梁端与现浇段相接处的位置偏差应有效控制。在现浇段中预埋与预制梁中相同规格的塑料波纹管必须与预制梁段的塑料波纹管顺接，确保连接可靠，不漏浆。

（5）连接好波纹管后，按照图纸要求穿入钢束。待浇筑混凝土初凝后，将钢绞线来回穿行，使管道畅通。

6、湿接缝吊模工艺

如下图，湿接缝（现浇面板）采用吊模法施工，底模采用长，12mm 厚的竹胶板，下垫纵横向分配梁（5*10cm 方木平放），顶部采用双拼【槽钢横担（可采用10*10cm 方木代替），Ф12mm 螺栓对拉，底模与梁边缘接触位置贴海绵条防止漏浆，具体结构布置见下图。

受力验算：

>

荷载分析

a 、模板自重： 210.5/g KN m =

b 、新浇注砼结构物重力：设为：220.224 4.8/g KN m =?=

c 、振捣、倾倒砼时产生的荷载：21 2.0/p KN m =

横担槽钢挠度计算：

荷载组合()21.2 4.80.5 1.4 2.09.16/q KN m =?++?= 单根螺栓受力9.160.4750.7 3.05F KN =??= 槽钢拉结点挠度

.

根据《路桥施工计算手册》

()22323

2426c Pa f a c l a l a a b c EIl

??=

+-+--?? I=*2=102.4cm 4 将已知量代入上式中，得0.06c f mm =，满足要求！ 对拉螺栓验算

Φ12mm 拉杆净截面积274.4A mm =

max 30504114574.4a a N Mp Mp A σ=

==<，满足条件。

7、浇筑现浇混凝土

根据该段的受力情况，设计上采用与预制梁混凝土强度相同的C50微膨胀混凝土，即在混凝土中掺加膨胀剂，就是为防止混凝土收缩引起现浇段与预制梁的开裂及预应力损失，因此根据配合比，严格控制各材料用量。浇筑此层混凝土前对施工缝应刷一层水泥净浆，浇筑混凝土时采用小直径振捣棒的振捣器配合大直径振捣棒的振捣器，确保现浇段混凝土密实。

）

8、养生

混凝土施工完毕，为防止早期收缩出现裂缝，在捣实抹平后即用塑料薄膜覆盖，在混凝土初凝前，掀开塑料薄膜，混凝土会泛水至表面，这时进行二次收浆，以控制平整度及防止出现裂缝。收浆完再用塑料薄膜覆盖待下次洒水养生时，换土工布覆盖洒水代替塑料薄膜继续养生。

9、预应力张拉、压浆

（1）预应力工程

1）本工程箱梁采用后张法张拉工艺，钢束为Ф钢绞线，标准强度为Ryb=1860Mpa，符合GB/T5224-2003标准的高强度低松弛应力的要求。张拉控制应力为=1358Mpa。

2）根据箱梁的张拉控制力情况,拟采用张拉的千斤顶CAAS250KN型，设计的张拉控制初应力为10%σk,锚固应力按设计要求为100%σk（σk-预应力筋张拉控制应力）。顶板负弯矩张拉采用两端张拉，并采取逐根对称均匀张拉。

3）张拉过程采用油压表（张拉应力）和伸长量双控的办法进行，即以张拉应力为主，以控制伸长量为辅。张拉是一道比较重要和复杂的施工工序，因为张拉不符合规范及设计要求而造成的工程事故将引起无法估量的后果。因此实际操作中往往在利用张拉应力控制的同时，采用伸长量进行校核。因为理论伸长量受偏差系数、摩擦系数、超张拉系数及张拉工艺不同等的影响，计算实际伸长值与理论伸长值存在一定的误差。规范要求当实际伸长量在理论伸长量的±6%以内时为正常；超出±6%时应分析原因查找结果，以便更好的对张拉进行控制。

4)箱梁梁体验收

-

●梁体混凝土强度达到100％以上，弹性模量达到100％时方可张拉。

●对梁体外观质量，几何尺寸进行检查，特别是张拉端混凝土质量必须达到规范和设计要求才能进行张拉。

●对梁体张拉预埋件和预留孔进行检查。发现砼缺陷或预留孔堵塞，串通等问题及时处理，达到要求后方可张拉。

5)张拉计算

根据《公路桥涵施工技术规范》12.8.3-1式及附录G-8有：

P

P P E A L P L =

?

ΔL-理论伸长值(mm)； PP-预应力筋的平均张拉力(N)；

！

L-预应力筋的长度(mm)；

Ap-预应力筋的截面积(mm2)； Ep-预应力筋的弹性模量(MPa)。

θθu x k e P P u x k P +-=

+-)1()(

PP-预应力筋的平均张拉力(N)； P-预应力筋张拉端的张拉力(N)； X-从张拉端至计算截面的孔道长度(m)；

θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)；

~

K-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，根据规范和经验取；

μ-预应力筋与孔道壁的摩擦系数，根据规范和经验取。 伸长量计算示例和结果见附表。 系数k 及u 值表

根据《路桥施工计算手册》进行预应力张拉设备的选用计算。 ●千斤顶的选择

）

预应力筋的张拉力N ：

nb

A N y k σ=

N-预应力筋张拉设备需要提供的张拉力(N)； σK-预应力筋的张拉控制应力（Mpa ）； Ay-每根预应力筋的截面面积（mm2）； n-同时张拉预应力筋的根数 b-超张拉系数，设计值为

为安全可靠，张拉设备的张拉能力一般取张拉力的倍左右，即： 、

F=*(N/1000)=*=

F-张拉设备所需要的张拉能力（KN ）； N-预应力筋张拉设备需要提供的张拉力(N)。

根据计算结果千斤顶选CAAS250KN 型千斤顶,能满足施工要求。 ●压力表的选择

Pn=N/An=*10-2)*10-3=

为安全可靠，压力表最大读数取 ，根据计算结果压力表最大读数取=50MPa 。

●千斤顶行程计算

*

CAAS250KN 型千斤顶的行程为200mm ，对不能一次张拉到设计要求

的伸长量时可多次重复张拉。

钢绞线的下料长度计算

根据《路桥施工计算手册》预应力钢铰线束下料长度按下面公式计算：

两端张拉时：

5

2l l L +=

一端张拉时：

cm

l l l L 335+++=

L ：钢铰线的下料长度；

!

l ：构件孔道长度；

L5：穿心式千斤顶长度（千斤顶至顶上夹具末端的距离）；

L3：镦头，包括锚板或帮条锚具长度。 CAAS250KN 千斤顶张拉端最小预留长度为600mm ，设计钢饺线张拉端工作长度为650mm ，可见施工中按照设计的工作长度下料能满足张拉设备要求。

●实际伸长值计算

张拉过程中，做好原始记录，并与预应力筋理论伸长量比较，当偏差超过6%时，立即停止张拉，查明原因上报监理工程师，采取监理工程师认可的措施后方可继续张拉。

实际伸长值根据设计图纸按下式计算：

L=b+c-2a

|

a ：0 ~10%σ控 的伸长值（mm ）

b ：10~20%σ控 的伸长值（mm ）

c ：20 ~100%σ控 的伸长值（mm ）

6)张拉机具标定

●张拉前每台千斤顶及所配置的油表必须进行标定，标定由业主、监理认可的机构进行。

●根据标定结果，采用线性关系式或内插法，计算出各油表初应力及锚固应力时的读数，便于张拉过程中控制。

●标定完成后，即对千斤顶及油表编号，防止实际操作时千斤顶与

所配置油表相混淆。

●建立张拉设备使用台帐，记录张拉设备使用次数，便于校检。

$

7)钢绞线检测及静载锚固试验

●钢绞线进场前后及使用前必须按规定取样由具有资格的部门检测。

●钢绞线检测项目：整根最大负荷（KN）、屈服负荷（KN）、伸长率（%）及弹性模量E（MPa）。

●根据钢绞线弹性模量检测结果，如与标准弹性模量相差很大,重新计算理论伸长值。

8）安装工作锚

安装工作锚板前，将锚垫板外露面清理干净，并疏通压浆孔。

千斤顶安装：应调整工作锚及千斤顶位置，使孔道轴线、锚具轴线和千斤顶轴线三者吻合。

9）预应力张拉

[

●张拉顺序

箱梁张拉采用两端对称均匀张拉。张拉原则：张拉顺序为T1、T2，采用逐根对称均匀张拉。

●张拉采用双控措施：即以应力控制为主，伸长量做为校验，实际伸长量与理论伸长值比较误差控制在±6%以内，发现异常情况立即停止张拉，查明原因。

●张拉工艺：0 10%σ控20%σ控100%σ控（持荷5分钟后锚固）

●根据千斤顶、油泵、油表对应关系进行张拉，张拉力与油表对应关系根据千斤顶鉴定结果计算。

●张拉前对油管与千斤顶进行检查，核对千斤顶及油表编号。

●将初应力及锚固应力油表读数，贴在回油表盘上，便于操作人员控制。

●张拉时缓慢进行，使应力能够均匀传递。

（

●张拉后用砂轮将多余钢绞线切除。

10）张拉人员及设备

张拉设备采用4台千斤顶及配套的油表和油泵。压浆采用UB-3型压浆泵和一台灰浆搅拌机。

张拉工人4名，并配有专业技术人员全过程指导旁站。

11）张拉注意事项

●钢绞线张拉之前，对箱梁梁体应作全面检查，如有缺陷，须事先征得监理工程师同意修补完好且达到设计强度，并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净，否则不进行张拉。

●油表必须与张拉千斤顶配套，经过校验合格后方允许使用。

●张拉千斤顶必须经过校正合格后方可允许使用。校正期限应符合规范要求。

#

●梁张拉时，必须有专人负责及时填写张拉记录。张拉方向不得站人，以策安全。

●不准超载，不准超出规定的行程；转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带转送。

●钢绞线张拉时，必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉，两端伸长应基本保持一致，严禁一端张拉。

●断丝、滑丝总数不得超过该断面钢丝总数的1%，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。

●千斤顶张拉力作用线应与预应力钢饺线的轴线重合一致。

●预应力钢饺线在张拉控制力达到稳定后，方可锚固。

12）张拉安全措施

●在预应力张拉作业中，必须特别注意安全。因为预应力持有很大的能量，万一预应力钢绞线被拉断或锚具与张拉千斤顶失效，巨大能量急剧释放，有可能造成很大危害。因此，在任何情况下作业人员不得站在预应力筋的两端，同时在张拉千斤顶的后面应设立防护装置。

)

●操作千斤顶和测量伸长值的人员，应站在千斤顶的侧面操作，应严格遵守操作规程。油泵开动过程中，不得擅自离开岗位。如需离开，必须把油阀全部松开或切断电路。

●张拉时应注意认真做到孔道、锚具与千斤顶三对中，以便张拉工作顺利进行，并不致增加孔道摩擦损失。

●工具锚夹片，应注意保持清洁和良好的润滑状态。新的工具锚夹片第一次使用前，应在夹片背面涂上润滑脂。以后每使用5～10次，应将工具锚上的夹片卸下，向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑剂，以防夹片在退楔时卡住。润滑剂可采用石墨、二硫化钼、石蜡或专用退锚灵等。

13）端头封锚

压浆后先将锚具周围清洗干净，凿毛，然后设置钢筋网，浇筑封锚砼。封锚前锚具外边的预应力钢筋间隙应用环氧树脂沙浆等密封材料填堵，以避免压浆时水泥浆外冒出而使压力减小。

（2）孔道压浆

根据设计要求，孔道压浆采用真空压浆工艺。真空压浆的基本原理是：在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生左右的真空

度，然后用压浆泵将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端压入，直至充满整条孔道，并加以≤左右的正压力，以提高预应力孔道压浆的饱满度和密实度。

1）真空压浆的技术要求

…

●真空压浆过程中，孔道始终处于真空状态；在预应力张拉施工完成后，必须切除外露钢绞线（钢绞线外露量≥30mm），进行封锚，封锚时，要将外露钢绞线、锚垫板、夹片等全部包裹，使覆盖层厚度>15mm，同时注意清理压浆孔，安装、引出压浆管和排气管，压浆应在封锚后24内进行。

●真空泵的压力表须预先标定，抽真空时，真空度（负压）控制在～之间。

●压浆前须在实验室进行水泥浆配合比试验，水泥浆的水灰比控制在～之间（普通压力压浆一般为～），浆体的稠度控制在30～50s（普通压力压浆一般为14～18s），做泌水性实验，浆体的泌水性<2%。

2）真空压浆的施工工艺

●真空压浆的施工设备

除了须备有普通压力压浆所需要的搅浆机、储浆斗、压浆泵及附属配件外，采用真空压浆工艺还须配备一台抽真空用的真空泵及附件，真空压浆施工的设备连接顺序如下图：

真空压浆设备布置图

1—压浆泵；2—压力表；3—压力橡胶管；4、6、7、8—阀门；5—波纹管；9—

透明管；10—空气滤清器；11—真空表；12—真空泵

d、关闭阀门3，打开阀门2、阀门4，启动真空泵开始抽真空，使真空度达到～并保持稳定。

e、真空度稳定在～之间约5分钟后（真空度稳压时间可根据孔道长短而定），打开阀门1，启动压浆泵，开始压浆。压浆泵的压力维持在～内，压浆过程中，真空泵要保持连续工作。

f、待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时，打开阀门3，同时关闭阀门4，让水泥浆从阀门3处流出，当流出的水泥浆稠度与压入孔道内的浆体相当时，关闭阀门2，随后关闭真空泵。

g、压浆泵继续工作，在压力～下，持压2分钟以上，将从锚板内引出的孔道排气管折起。

h、关闭压浆泵，关闭阀门1，折起从锚板内引出的孔道压浆管，完成压浆。

i、完成当日压浆后，拆卸外接管路及附件，将所有沾有水泥浆的设备及附件清洗干净。

3）注意事项

$

●低于0摄氏度时孔道内不得有积水。

●低于4摄氏度时和高于32摄氏度时不得进行孔道的压浆。特殊情况应采取措施。

●水泥浆从拌制到压浆结束不得超过40分钟，并在压浆前不停搅拌，防止降低流动性。

④冬期施工环境低于+5摄氏度时，应加盖暖棚，对管道及梁体混凝土与预加温，然后方可压浆。气温到0摄氏度时应停止压浆以防冻害。

（3）拆除临时支座

本标段临时支座采用砂筒法（具体做法见《预制梁架设施工方案》），