某桥梁结构施工组织方案

主桥上部结构施工

一、工程设计情况

主桥上构采用2根刚性系杆刚性拱，柔性吊杆，计算跨径80米。主桥总长

82.8米。主桥上部结构由拱肋（A）、系梁(B)、横梁(C)、横撑（D）、桥面板（E）、吊杆（F）等组成。

--A、拱肋：拱肋计算矢高16m,计算矢跨比1/5 ，拱轴线抛物线方程为：Y=4?x(L-x)/L2。其中?=16m,L=80m.拱肋采用C50普通钢筋混凝土结构。标准截面为箱形，高2.0*宽1.5米，腹板厚度0.4m；在拱脚处拱肋变为实体截面，高2.0*宽1.5m。 --B、系梁：2根系梁轴线为圆凸曲线，曲线半径根据桥面设计竖曲线（R=4900m的圆凸曲线）推算。 系梁采用C50预应力钢筋混凝土结构，单个系梁配臵12束15ΦS15.2钢绞线。标准截面为箱形截面，高2.0*宽1.5米，腹板厚0.4m；在拱脚处系梁变为实体截面，截面高由2.0米过渡至3米，宽1.5m。如图（2-1）示。

沿系梁外侧通长设C50人行道挑臂，挑臂宽度2.75米,如图2-2示。

---C、横梁：两系梁端部设端横梁相连，中部每隔5米设中横梁联结,均为C50预应力钢筋混凝土结构。

（1）端横梁：全桥共2道，为箱形截面，高度2.42-2.55米，长度17.5米。其截面型式见图2-3。端横梁配臵6束10ΦS15.2钢绞线。

（2)中横梁：全桥14道，T型截面，高度1.5-1.631米，腹板宽度0.6米，顶板宽度3米。长度17.5米。其截面型式见图2-4. 每道中横梁配臵4束10ΦS

15.2钢绞线。行车道桥面横坡度（1.5%）由横梁顶面变高形成，横梁底缘与系梁底缘平齐。

---D、横撑：在K25+287.5及K25+312.5处，两拱肋之间横桥向设臵2道横撑，横撑轴线与拱肋轴线对应垂直。横撑截面为C50矩形普通钢筋混凝土实体，高1.5米*宽0.6米*长度17.5米。2道横撑共31.5m3。

---E、桥面板：在横梁之间设现浇桥面板，其中中横梁之间桥面板截面尺寸为顺桥向宽度2.3米，横桥向宽度17.5米，厚度0.25米，共13块，每块9.54m3；在两端横梁与中横梁之间桥面板截面为顺桥向宽度3.3米，横桥向宽度17.5米，

3

厚度0.25米，共2块，每块13.91m.桥面板均为实体普通C40钢筋混凝土,全桥共计151.8m3。其截面型式见图2-5。

---F、吊杆 每根拱肋共设14根厂制吊杆，全桥共28根。吊杆间距5米。吊杆采用PES7-85低松弛镀锌高强钢丝，标准强度fPK=1670Mpa,破断力Nb=5463KN，弹模E=1.9*105Mpa，全桥共用9.5T。外包双层高密度聚乙烯（PE）护套，配套锚具采用带有纠偏装臵的冷铸墩头猫,共56套。吊杆猫垫板上下套管外设加强螺旋筋及钢筋网格，以弥补吊杆锚固对纵梁额拱肋截面的削弱。吊杆采用一端张拉，张拉端设臵于纵系梁底部，固定端设于拱肋顶部。吊杆构造如图2-6所示。

二、优化的施工方案

本桥监控、控制质量、安全、进度的重中之重，就在于主桥上部结构施工，该结构施工主要采用筑岛地基上满堂支架法现浇方案。 1、合理的施工顺序

主桥上构合理施工顺序为：

筑岛支架地基加固处理→系梁、横梁支架搭设及预压→端横梁浇筑→系梁及悬臂浇筑→端横梁张拉→中横梁浇筑→中横梁张拉→系梁N1、N2钢束张拉、压浆→桥面板浇筑→拱圈支架搭设、拱肋、横撑施工→拆除拱圈支架→张拉系梁N1、N4钢束→安装、张拉吊杆→拆除系梁支架系统。 但是，因业主在做出结构型式、桥跨等工程重大变更的同时，却并不考虑因此而应追加到合同工期上的合理延迟工期，受工期条件限制，为加快施工进度，使后续工序能及时进行，必须改变原施工方案，增加投入，围绕工期目标的实现而优化施工方案。 2、优化的施工方案

简单地说，投标时计划的施工方案是这样的：即先施工一端（端横梁+系梁端部+拱脚），养护后张拉该端端横梁，再施工另一端（端横梁+系梁端部+拱脚），养护后又张拉端横梁，第三步施工系梁主体，第四步施工中横梁，最后进入相应张拉程序。

设计变更后，技术可行、经济节约、安全可靠也即最合理的施工方案则变为先施工端横梁，再施工系梁和拱脚，张拉端横梁，然后分次施工中横梁，最后进入张拉程序。

但是由于业主在施工工期上的限制条件，所以在保证质量的前提下，必须着重从争取时间这个角度，采取进一步优化的施工方案。最快速的方案当然是加大支架和模板投入，一次性将系梁、端横梁、中横梁全部浇筑完毕，养护一段时间后，直接进入相应张拉程序。但是由于它的混凝土总量（端横梁282+中横梁420+系梁438.5+2拱脚15M3）合计达到1156M3，需要水泥600T、碎石1000m3、中粗砂620余方，客观地讲，按照现场的储料、拌合和输送能力，再计入一些影响质量、进程和安全的估计不到的因素，要想一次性完成全桥主梁体的浇筑，面临的挑战较多，非常困难。

所以，最理想的的方案就是：仍然将系梁、端横梁、中横梁、拱

脚部分作为一个整体，支架和底模一次搭设安装完成，通过预压以后，在施工上按照某一轴线高程，水平分为2层浇筑。

这样一来，每次浇筑的混凝土量将锐减一半，达到500-600立方左右，现场施工的质量、进度控制能力将会得到很好的发挥，结构的安全性也必然进一步得到保证。这就是最后的优化施工方案。

其基本施工程序见框图12-1.施工中应认真对照该程序，一步一步，安全、稳妥、优质地做好每道程序的工作。

图12-1 陆羽大桥主桥上部结构施工基本程序框图

筑岛软弱地基处理 N 自检 监理检查验收 搭设满堂支架 N 安全检查 监理巡查 安装盆式支座 测出标高、调整 铺底模 自检 监理检查验收 N 堆载预压、沉降观测 N 自检 监理检查 卸载、底模精放样、调整 N 自检 监理检查验收

应力束预波 纹管道安装；吊系梁、横梁、挑臂钢筋制作安装 杆及其它 N 预留孔安 装监理检查 自检 立侧模、芯模 自检 N 监理检查 制作试块 浇第一次砼（横梁、系梁1/2层） N 施工员、质检员旁站 监理旁站 养护、凿毛、清理 施工员、质检员巡查 N 监理巡查 自检 拱脚钢筋和侧模安装 N 监理检查验收 系梁、横梁顶板钢筋加工、安装及安放预埋件 N 自检 监理检查验收 制作试块 浇第二次砼（1/2系梁、1/2横梁、拱脚） 施工员、质检员旁站 N 砼养护 监理旁站 预应力筋加工和穿束就位 砼养护 强度检验 横梁预应力工程施工 N 监理检查

中横梁落架 拆模 系梁N2、N3预应力施工 安全质量检查、自检 N 监理检查 桥面板模板吊装 安全质量检查、自检 N 桥面板钢筋制作安装 监理检查 自检 N 制作试块 桥面板砼浇注 质检员跟班检查 监理检验

N 监理旁站 养护砼 拱肋及横撑支架搭设 底模安装 安全质量检查 N 监理检查 拱肋及横撑钢筋制安；吊杆预埋件预埋 质检员自查 N 监理检查 拱肋横撑侧 （芯）模板安装 自检 N 制作试块 拱肋横撑砼浇注 监理检查 ` 全程安全质量巡检 N 系梁N、N4钢束张拉压浆 自检 砼养护 监理旁站 拱圈横撑支架拆除 安全员巡检 N

监理旁站吊杆安装张拉 自检 N

系梁支架拆除 全程安全巡检 监理旁站

为确保该桥主体工程施工安全，首先必须对有关受力情况进行基本分

析，据此确定支撑方案。下面结合各部位受力情况，对各工序的施工工艺、方案逐一展开论述，对于本文中提出的有关要求，望施工中严格遵守。

筑岛清理掘除 恢复河道 三、主梁上部结构施工荷载分布

1、结构自重

1)1.1系梁（每根） 219.25M3*2.65T/m3=581.01T/（82.8*1.5）=4.68T/延m2（顺桥向）；

2）1.2端横梁（每座） 141M3*2.65T/m3=373.65T/（17.5*4.07）=5.25T/延m2（横桥向）；

3）1.3中横梁（每片，中部60CM最大荷载）

2

1.6*0.6*17.5=16.8M3*2.65T/m3=44.52T/（17.5*0.6）=4.24T/延m（横桥向）； 4）1.4中横梁（每片，两翼120CM段） 【（1.6-1.1）+0.25】/2*1.2*17.5=7.88m3*2.65=20.9t/(1.2*17.5)=1t/延m2（横桥向）;

5)1.5桥面板B(一片):27.8m3/2=13.9m3*2.65=36.84t/(3*17.5)=0.71t/延m2（横桥向）;

6)1.6桥面板A(一片):124m3/13=9.54m3*2.65=25.28t/(2*17.5)=0.72t/延m2（横桥向）;

7)1.7拱肋（一座）：404m3/2=202*2.65=535.3t/【1.5*（82.8-0.9*2）】=4.41t/延m2（顺桥向，作用力与系梁重叠）;

8)1.8横撑（一道）：31.5m3/2=15.75*2.65=41.74t/（0.6*17.5）=3.98t/延m2（横桥向）;

9)1.9悬挑梁（一道）：147.9m3/2=74*2.65=196t/（2.75*82.8）=0.86t/延m2（顺桥向）;

2、施工活载

1)2.1人群+施工材料、机具堆放或行走荷载：当计算支架立柱时取0.1t/2

延m;当计算模板或模板支承小棱时，取2.5KPa。

2)2.2砼振捣荷载：在h内，对水平模板2.0KPa；对垂直面模板为4Kpa。 3）2.3新浇筑砼对模板侧面的压力: （参见图12-2）

h

H

PMAX

图12-2 砼侧压力示意图

0.5

PMAX=砼的容重r*有效压头高度h=0.22rt0K1K2v

其中：外加剂影响修正系数K1=1.2,坍落度影响修正系数K2=1.15砼容重r=2.6KN/m3,砼初凝时间t0按2h.计；砼浇注速度v=6m/h.

则有PMAX=2.6*(0.22*2*1.2*1.15*60.5)=2.6*1.487=3.87kPa.

4）2.4倾倒砼产生的水平荷载：对于本桥输送设备导管，取2kPa.

3、模板、木格栅自重

1）3.1模板：采用1.0cm厚竹夹板，取值6KN/M3*0.01=0.006t/m2； 2) 3.2木格栅：对于系梁和拱肋，横桥向采用10〓10cm方木，顺桥向用15*15cm方木，取值0.1KN/m2；对于端横梁，顺桥向采用10〓10cm方木，横桥向采用12*15cm方木；对于中横梁，纵横均采用10*10cm方木，为方便计算，均取值为

【0.15*0.15*（1.5/0.5+1）/1.5+0.1*0.1/1】*6KN/M3=0.042t/m2。

4、支架自重：采用碗扣式建筑钢管件作为支撑排架。

1)4.1 对于系梁支架，取跨中K25+300处,最长杆高度(35.469-0.1-2-0.01-0.15-0.1)-27=6.1米计算，可采用2根3米钢管加底托和顶撑组成，其自重为：17.31KG〓2/1=0.035t/m2,扣件重量按71.4%的建筑管自重计，排架产生自重荷载为：0.035〓1.714=0.06t/m2；（注：因为具体施工时的情况可能与本设计有所出入，所以系梁考虑支架配件时重量取较大系数值）。 2)4.2 对于拱肋支架，取跨中K25+300处,最长杆高度(51.574-2-0.01-0.15-0.1)-35.369=13.94米计算，可采用3米*4根+1.2米*1根加底托和顶撑组成，其自重为：（4*17.31KG+7KG）〓2/1=0.15t/m2,扣件重量

按22.2%的建筑管自重计，排架产生自重荷载为：0.15〓1.22=0.18t/m2； 5、其它可能产生的荷载：本计算仅考虑风荷载。

1、基本风压值：1200pa=1.2KN/m2； ○

2、5.1 横向风压按下式计算：按照基本风压乘以迎风面积计算。 ○

W横=K1K2K3W0*A W0——基本风压；

K1——设计风速频率换算系数，取1.0；

K2——风载体型系数，取1.3（与抗倾覆稳定系数同）； K3——风压高度变化系数，取1.13； K4——地形、地理系数，取1.0；

推算得地面处：W横max=2.03KN/m2；

③5.2 支架顺桥向风力：取W顺=70W横=1.421KN/m2.

施工前要针对不同部位在最不利荷载组合下，以最大宽容度法验算支架地基、支架、模板及其支撑棱木的强度、刚度（挠度）、稳定性，并据此来修正整个支撑系统的设计方案。

四、支架筑岛地基加固处理

1、竖向最不利荷载组合：

I：系梁范围（顺桥向）地基

FI=(1.1)+(1.7)+(2.1)+(3.1)+(3.2)+(4.1)+(4.2) =4.68+4.41+0.1+0.006+0.042+0.06+0.18=9.5T/M2

II:端横梁范围（横桥向）地基：

FII=（1.2）+(2.1)+(3.1)+(3.2)+(4.1) =5.25+0.1+0.006+0.042+0.06=5.5T/M2 III:每段中横梁中部60CM范围（横桥向）地基 FIII=（1.3）+(2.1)+(3.1)+(3.2)+(4.1) =4.24+0.1+0.006+0.042+0.06=4.5T/M2

2、地基加固处理：

由于该现浇段跨越天门河，河床成U形断面，河床面宽（两堤间）120余米，河堤高程29-30M，河床底面高程18-20米左右，最低水位22.45，常水位24.6。两岸河堤为人工填土，河中河床面以下4-6米为灰色亚粘土粉砂软塑淤泥层，其地基基本容许承载力[б0]仅140KPa，其下为深灰饱和软流塑粉细沙亚粘土层，其[б0]=100kPa;再下为不透水粘土成分占30%的亚粘土层，[б

0

]=100-280kPa.

下部结构施工之初，已结合支架地基施工需要对原有河床面进行了分层填筑粘性土、清宕渣筑岛，将整个河床面隔断，形成工作平台，下设1D150CM涵管泄水。筑岛高度6-8米，筑岛面高程在28.5-29.5M之间，其[б0]在100-300KPa之间。

由于河床下淤泥层较深，加上下部结构承台开挖对其扰动，在河道两岸及二个主桥墩承台基坑的回填范围内土壤承载性能很低，加上上部结构施工荷载高达每平米100KN，仅仅单一地采取地基表层硬化将难以确保系梁及拱肋梁浇筑时的工程质量,而且可能因地基不均匀沉降引发重大安全事故。因此，为确保万无一失，在支架搭设前必须对筑岛地基进行加固处理。加固处理的基本办法是：在系梁、端横梁、中横梁等最不利连续受力地带，以小头直径D80mm的木桩，桩长6米，按照受力大小不同，不同的结构分别以不同间距@=0.4-0.6M打设入筑岛面以下5.9米，以增强地基承载力，再铺筑20CM厚C25素混凝土，将木桩连成整体刚性地基。

计算一根木桩的桩顶承载力： 按照摩擦沉入桩计【P】=12(U?al?iin?2i?aA?R)

i?1 =1/2*[0.08*3.142*(0.6*4*50+1.0*1.9*40）+1.0*0.042*3.142*140] =24.99KN.

假定地基面层以上竖向荷载95%均通过砼面层传递至由桩基承受，则： （1）系梁范围内每1M2地基木桩加固需要的平均根数为：

FI*95%/24.99+1=9.5*10*95/100/24.99+1=4.61=5根桩（取整）； 系梁宽度1.5米，则每延米米应布臵木桩1.5*5+1=9根（取整）。结合支架体系考虑，实际取顺桥向每60CM布臵一排，则每道系梁共锤击沉桩或压入桩（83M/0.6+1）*9=140排*9=1260根，全桥2道系梁共用木桩2520根。

任一道系梁木桩加固和地基面层硬化的横断面布臵（见图12-3，CM）为：

70 275 75 75 45 侧模拉杆 挑臂 系梁 横担方木 纵梁方木 （60*60网格）碗扣支架 （90*90网格）碗扣支架 30 基座垫木 90*3=270 60 60 60 60 C25混凝土面层,厚20CM 930 清宕渣厚40cm 26.8 400筑岛填土 300 60 30*8=240CM 木D8cm,@30,L=600cm，排距60cm 600 桩

图12-3 陆羽大桥一道系梁支架地基处理标准横断面示意图

系梁范围内地基混凝土面层受力计算：

地基处理后地基容许承载力取[σ0]=300+(9*3*24.99)/(1.5*1.8)=550KPa （这是最保守的估计，实际上，经C25砼硬化并木桩加固的地基，其地基容许承载力均远远超出于此。）

竖向荷载组合：9.5T/m2

换算成枕木底下应力为：（每平方米内枕木面积为（3*3）*0.10/（1.2*1.5）/2=0.5m2）σ=9.5/0.5=47.5KN/m2≤[σ0] ( 满足要求 )

（2）端横梁范围内每1M2地基木桩加固需要的平均根数为： FII*95%/24.99+1=5.5*10*95/100/24.99+1=3.09=3根桩（取整）；

计入一座端横梁横截面宽度4.07米（忽略端横梁挑臂1.2米），则端横梁横桥向每延米需要木桩4.07*3+1=13根.考虑实际支撑时，采用60*60cm碗扣式支架网格支撑，则实际取每60cm为一排，则每座端横梁共需压入桩（２６M/0.6+1）*１３=４５排*１３=585根，全桥2座端横梁共用木桩1170根。

任一座端横梁支架地基木桩加固和面层硬化的标准横断面见图12-4（CM）：

227 300 120 90 242.3-255.4 133.6-146.7 60*60网格 碗扣支架 2*30 2*30 26.8 底座垫木 30*4 60*4 30*4 C25混凝土面层,厚20CM 宕渣40cm厚度 筑岛填土

木桩

D8cm,L=600cm，排距60cm

图12-4 一座端横梁支架地基木桩加固和面层硬化标准横断面图

（3）中横梁范围内每1M2地基木桩加固需要的平均根数为：

FIII*95%/24.99+1=4.5*10*95/100/24.99+1=2.7=3根桩（取整）； 计入一道中横梁横截面宽度0.6米（忽略两端各1.2米挑臂），则中横梁横桥向每延米需要木桩0.6*3+1=2根.考虑实际支撑时，采用60*90cm碗扣式支架网格支撑，则实际取每90cm为一排，则每道中横梁共需压入桩（17.5M/0.9+1）*2=21排*2=42根，全桥14道中横梁共用木桩588根。

任一道中横梁支架地基木桩加固和面层硬化的标准横断面见图12-5（CM）：

120 60 120 预留桥面板吊模孔 60*90网格 5*60 面层C25砼，厚20CM 碗扣式支架 清宕渣，厚40cm 筑岛填土 400 60 木桩D8cm,L=600cm，排距90cm

图12-4 一道中横梁支架地基木桩加固和面层硬化标准横断面

图

(4)筑岛工程地基处理工程总设计图及施工要领

根据以上系梁、端横梁、中横梁支架地基处理设计计算，综合后绘制武荆高速公路天门连接线陆羽大桥上部结构施工承压地基筑岛设计图，见施组图12-5.

全桥支架筑岛地基主要工程数量见表12-1。

表12-1 陆羽大桥上部结构施工承压地基筑岛工程主要数量表

序号 项目名称 单位 工程数量 1 土方筑岛 M3 78857.15 2 宕渣基层 M3 1940.24 3 C25面层 M3 493.2 4 D8-10cmL=6M木桩加固地基 延米/根 23136/3856 5 D1500mm涵管 延米/道 128/2 注：木桩数量分配：2道系梁2574根；2端横梁计750根；14道中横梁计532根

施工要领：

a、填筑材料：筑岛地基采用素填土，岛面宽度54米，岛面边坡1：1.25.岛顶面标高27.0，面层采用C25砼，厚度0.2米，宽度27.4米，长90米。基层采用宕渣填筑，厚度0.4米，宽度39.5米，二侧比面侧宽出6.05米，作为行车道路，并方便吊车作业。两侧岛基比宕渣基层宽出8.75米，并加高填筑至28.5M构成拦河防洪坝，用于抗冲刷并作为防汛安全保护平台使用。素土填料不得使用腐质土，可采用粘土或普通土。

b、施工顺序和方法：施工时要按照本设计做好施工放样测量控制工作。主桥桩基施工前要先做好素土填筑，同时埋设涵管。填筑时要注意在水面以上加强分层压实，施工时从中间往两边向外侧挤压河床淤泥。承台、墩座施工完毕后，再按设计打入木桩，然后施工基层和面层，作为支架承压面。

五、系梁、横梁支架搭设及预压

系梁、横梁支架都有一个共同的基础，那就是以筑岛木桩加固地基作为支架

承压的平台，前面已经作了较为详细的论述与计算、设计。这个平台的顶面高程为27.0米。下面接着就系梁、横梁支架和模板受力进行分析，并据此设计出支架施工方案。

1、系梁支架及底模设计 （1-1）、施工排架每平方荷载值：

排架为Ф48mm碗扣式支架，按照60*60CM网格布臵。

竖向荷载：FI=(1.1)+(1.7)+(2.1)+(2.2)+(2.4)+[(3.1)+(3.2)]*2+(4.2)

=4.68+4.41+0.1+0.4+0.2+(0.006+0.042)*2+0.18=10.1T/M2 半幅承压面积83*1.5=124.5m2;共布臵139排*5根/排=695根立杆，则每

平方立杆数为695/124.5=5.582根。

每根垂直杆件平均荷载：10.1/5.582=1.81t；

横向-风力：1.421KN/m2；排架按照最长杆高度(35.469-0.1-2-0.01-0.15-0.1)-27=33.109-27=6.11米计算时，取风力平均荷载8.68KN；

（1-2）、风力弯矩

当风力作用点取值6.11m时，钢管的风力弯矩值：6.54〓6.11〓1.2(遮挡系数增大值)=47.95KN*m；

（1.3）、排架单元结构截面几何特性值：

（1-3-1）、立杆截面积(Ф48mm)：1809.6mm2=1.81*10-3m2，取每单元3/2=1.5个立杆截面积：F=2.715〓10-3m2；

（1-3-2）、单元截面抵抗矩

单元截面惯矩公式：I=2.4（I0+I0+a12F+I0+a22F），当忽略I0时， I=2.4F（a12+a22）；

单元截面惯矩值为：I=2.4*2.715*10-3 (0.62+0.62)=4.692〓10-3m4； 单元截面抵抗矩：W=I/y=（3.91〓10-3）/0.6=7.82〓10-3(m3)； （1-4）、排架单元结构压弯强度计算： σ=N/Aefn〒MW/Wefn≤f； 式中：σ——正应力，KN/m2； N——轴心力，18.1KN；

Aefn——有效净截面积，1.81〓10-3m2； Mw——风力弯矩，47.95KN.m； Wefn——净截面抵抗矩，7.82〓10-3m3；

f——查相关碗扣式支架资料，按照步距0.9*1.2米保守计算时，每根立杆设计能承压极限荷载为31.25KN,则有f=31.25/1.81〓10-3=17265KN/m2；

4、系梁支架预拱度设臵

（4-1）考虑施工挠度（弹性变形）原因设臵预拱度△1 根据上述支架设计挠度计算值，叠加后为：

△1=0.0598cm+0.036++0.039=0.14cm， （4-2）考虑支架沉降原因设臵预拱度△2

考虑支架沉降不大于1.5cm，并按万分之一跨径取值，故最大跨设臵预拱度为：

△2=1.5+8000/10000=2.3cm。

（4-3）考虑混凝土的收缩设臵预拱度△3 △3=0.3cm。

（4-4）最后，得到系梁跨中预拱度△ △max=△1+△2+△3=0.14+2.3+0.3=2.74cm, 取30mm。

（4-5）系梁相应各点预拱度△x

以2号墩中心（K25+260）为坐标原点，已知系梁跨径L=80米，轴线半径R=4900m,跨中△max=30mm,按照二次抛物线法求算各点（x=0-80m）的预拱度值。

未设预拱度时，跨中矢距f=R-(R2-L2/4)0.5=0.163m 系

梁

纵

向

各

点

矢

距

Y=(4f/L2)*(L-x)*x=4*0.163/802*(L-x)*x=1.019*10-4*(L-x)*x

设臵预拱度后，跨中矢距f△=f+△max=0.163+0.03=0.193m 系梁纵向各点矢距变为Y△=(4f△/L2)*(L-x)*x

=4*0.193/802*(L-x)*x=1.206*10-4*(L-x)*x 故施工时系梁相应各点预拱度△x设臵为：

△x=Y△-Y=1.87*10-5*(L-x)*x

预拱度值在支架预压前进行设臵，预压后，根据预压观测的情况，对底模的标高（底标高+预拱值）进行调整。调整后的模板标高由测量（量测）工程师进

行核验，通过监理工程师检查后才能制作安装系梁钢筋。

考虑了上拱度，并按照系梁轴线半径计算各系梁底面标高，即为底模表面标高，其计算公式为： H梁底=34.574+Y△-1=33.574+1.206*10-4*(80-x)*x

系梁底部每道中横梁底面标高（与系梁底面平齐）见下表12-2，同时在施组图12-6中也有对应标识，施工放样控制（量测）时请予参照采用。

表12-2 陆羽大桥系梁底逐段施工标高表

里程 +260 +267.5 +272.5 +277.5 +282.5 +287.5 +292.5 +297.5 +300 位臵描述 2号墩中心 1号中横梁 2号中横梁 3号中横梁 4号中横梁 5号中横梁 6号中横梁 7号中横梁 跨中 对应系梁底标高 32.674 33.640 33.676 33.706 33.730 33.748 33.760 33.766 33.767 里程 +302.5 +307.5 +312.5 +317.5 +322.5 +327.5 +332.5 +340 位臵描述 8号中横梁 9号中横梁 10号中横梁 11号中横梁 12号中横梁 13号中横梁 14号中横梁 3号墩中心 对应系梁底标高 33.766 33.760 33.748 33.730 33.706 33.676 33.640 32.674 5、系梁、横梁支架设计总图

根据以上设计计算，综合后绘制武荆高速公路天门连接线陆羽大桥上部结构主梁施工支架模板设计图，见施组图12-6. 全桥主梁拟采用的支架、方木、模板材料数量见下表12-3。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 立杆（D48） 横杆（D48） 钢管剪刀架（D48） 侧模拉杆（φ14钢筋） 顶托、横托 钢管可调长底座 方木（120*150mm） 方木（100*150mm） 方木（100*120mm） 方木（100*100mm） 竹胶板外模板 单位 T T T T 套 套 M M M M M/块 23333数量 161 382 11 5.1 6360 4480 40 6 16 75 3744/1300 备注 2000及3000mm共2种 L600及900mm共2种 L6000mm L1200\\1500\\2200mm共3种 用于主梁支架顶托上承压纵梁 用于系梁挑臂支架顶托纵梁 用于支架底部垫木 用做纵梁上分压及抗挠横木 板块尺寸1200*2400*10±10mm

6、系梁、横梁支架搭设及预压施工 6-1 主墩支座安装

支架拼装前，要先按照设计安装配套支座。

因本桥变更后，支座由原来的GPZ(II)3.0MN（约130-50KG）改为现在的GPZ(II)25MN,其重量在3吨以上，故需采用吊机吊装就位。

安装前先在支承垫石位臵上划出中心线，同时在支座顶板、底板上标示中心线，该中心线应与系梁中心线重合。安装时，要注意根据支座标牌上标注的位移指示方向和设计要求安放，将地脚螺栓穿入支座底板（顶板）螺栓孔，并旋进预留底柱内。支座就位对中，并调整水平后，用环氧砂浆或高标号的砂浆灌注地脚螺栓孔及支座底板垫层。环氧砂浆要求灌注密实。

安装后，支座上下钢板暂不解除锁定；待混凝土浇筑完成后再解锁。 支架采用现场拼装。支架拼装前要求按照设计（施组图12-6）分别对每以

结构的支架进行拼装位臵放样。施工时尤其要注意系梁与端横梁、系梁与中横梁结合部的转换，并加以稳妥地联结。

支架拼装的顶面高程要做好控制，其中端横梁、中横梁底部与同一里程的系梁底部标高一致，见本施组表12-2，其他相关悬臂段标高均可以据此推算得来。

支架拼装必须保证有足够的强度和刚度，为检验支架安装质量，防止支架不均匀沉降导致梁体混凝土开裂等质量问题，避免重大安全事故的发生，设计要求按主梁自重+施工荷载重量的100%预压支架，观测支架变形和筑岛地基基础的沉降，待非弹性变形消除后，方能浇筑梁体混凝土。

因业主在做出结构型式、桥跨等工程重大变更的同时，却并不考虑因此而应追加到合同工期上的合理延迟工期，受工期条件限制，为加快施工进度，使后续工序能及时进行，必须改变原施工方案，增加投入，将全桥支架、模板，一次搭设安装完成。

根据最后的优化施工方案的基本思路，全桥系梁、横梁支架宜一次预压到位。

6-2 支架搭设：

（1） 组装顺序：立杆底座→立杆→横杆→接头锁紧→上层立杆→立杆连接销→横杆。

（2）组装人员：脚手架组装以3—4人一小组为宜，其中1—2人递料，另外两人共同配合组装，每人负责一端。组装时，要求至多二层向同一方向，或由中间向两边推进，不得从两边向中间合拢组装（否则中间杆件会因两侧架子刚度太大而难以安装）。

（3）组装方法：根据布架设计，在已处理好的地基上安放立杆底座（立杆垫座或立杆可调座），然后将立杆插在其上，采用不同长度立杆相互交错、参差布臵，同一层用同一种规格立杆，最后找齐，以避免立杆接头处于同一水平面上。架设在坚实平整的地基基础上的脚手架，其立杆底座可直接用立杆垫座；当地势不平时，脚手架底部应用立杆可调座；当相邻立杆地基高差小于0.6m，直接用

立杆可调座调整立杆高度，使立杆碗扣接头处于同一水平面内；当相邻立杆地基高差大于0.60m时，则先调整立杆节间（即对于高差超过0.60m的地基，立杆相应增长一个节间（0.60m），使同一层碗扣接头高差小于0.60m，再用立杆可调座调整高度，使其处于同一水平面内。

组装时还应注意，支架应错开系梁底吊杆张拉的位臵，以免影响吊杆张拉。

在装立杆时应及时设臵扫地横杆，将所装立杆连成一整体，以保证立杆的整体稳定性。立杆同横杆的连接是靠碗扣接头锁定，连接时，先将上碗扣滑至限位销以上并旋转，使其搁在限位销上，将横杆接头插入下碗扣，待应装横杆接头全部装好后，落下上碗扣并预锁紧。

碗扣式脚手架的底层组架和第1-3步架最为关键，其组装的质量直接影响到整架的质量，因此，要严格控制搭设质量。当组装完两层横杆后，首先应检查并调整水平框架的直角度和纵向直线度（对曲线布臵的脚手架应保证立杆的正确位臵）；其次应检查横杆的水平度，并通过调整立杆可调座使横杆间的水平偏差小于1/400L；同时应逐个检查立杆底脚，并确保所有立杆不浮地松动。当底层架子符合搭设要求后，检查所有碗扣接头，并锁紧。在搭设过程中，应随时注意检查上述内容，并调整。

立杆的接长是靠焊于立杆顶端的连接管承插而成，立杆插好后，使上部立杆底端连接孔同下部立杆顶端连接孔对齐，插入立杆连接销并锁定。

碗扣接头是碗扣式脚手架的核心构造，脚手架立杆同横杆、斜杆靠碗扣接头连接，其连接质量直接关系的脚手架整架的组装质量，因此应确保碗扣接头锁定牢靠。组装时，先将上碗扣搁臵在限位销上，将横杆、斜杆等接头插入下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。

如发现上碗扣扣不紧，或限位销不能进入上碗扣螺旋面，应检查立杆与横杆是否垂直，相邻的两下碗扣是否在同一水平面上（即横杆水平度是否符合要求）；

下碗扣与立杆的同轴度是否符合要求；下碗扣的水平面同立杆轴线的垂直度是否符合要求；横杆接头与横杆是否变形；横杆接头的弧面中心线同横杆轴线是否垂直；下碗扣内有无砂浆等杂物充填等等；如是装配原因，则应调整后锁紧；如是杆件本身原因，则应拆除，并送去整修。

（4）组装注意事项及使用管理：

脚手架的施工和使用设专人（一名工程师）负责和设专业施工队伍进行施工，安全监督检查人员要每日跟班巡检，确保脚手架的搭设和使用符合设计和有关规定要求。在搭设过程中，不得将脚手架构件等物从过高的地方抛掷，不得随意拆除已投入使用的脚手架构件。应注意调整整架的垂直度，要求整架垂直度小于1/500L，最大允许偏差100mm。在脚手架使用过程中要定期对脚手架进行检查，严禁乱堆乱放，应及时清理各层堆积的杂物。严禁在其底部位臵附近开挖沟槽。 在搭设、拆除或改变作业程序时，禁止人员进入危险区域。 拆除的构件应及时分类堆放，以便运输、保管。 6-3 支架预压重量的确定

与支架设计时取值不同，新浇筑混凝土自重取24kn/M3. （1）每幅系梁理论施压重量：

系梁自重+施工荷载

=219.25M3*2.4/（82.8*1.5）+0.1T/M2+0.042T/M2 =4.38t/M2

每延米重量4.822*1.5=6.57T

（2）每道端横梁理论施压重量：

端横梁自重+施工荷载

=141M3*2.4/（26*5.27）+0.1T/M2+0.042T/M2 =2.61t/M2

每延米重量2.61*5.27=13.75T

（3）每道中横梁理论施压重量：

中横梁自重+施工荷载

=419.99M3/14*2.4/（17.5*3）+0.1T/M2+0.042T/M2

=1.51t/M2

每延米重量1.51*3=4.53T

其中，在中横梁60CM底部范围内每米压重为 0.6*1.5*2.4+（0.1+0.042）*0.6=2.25t （4）实际预压重量的确定：

根据优化施工方案，实际预压重量应不小于混凝土首次浇筑的重量，即按照600M3计算，预压重量应达到600*2.4=1440T以上.分布到各个部位上，每处近似值分别为：

I、一道系梁：6.57/2=3.3T/延米； II、一道端横梁：13.75/2=6.9T/延米；

III、一道中横梁（底部60CM范围）：2.25/2=1.13T/延米； 6-4 预压方法

经分析结构断面，测算工期，并结合因地制宜、就地取材的原则，考虑采用曾在天门星星大桥箱梁支架预压中得到成功效验的水压法进行预压。这一方法，能够达到配重准确、安全可靠、快速高效、均匀洁净、节约资源、保护环境的目的，在缺少沙石等堆载材料而具备水源的地方工程中均值得推广采用。

下面简单介绍一下结构各处水压的分配重量。

（1）系梁：设计断面为底部1.5米宽*侧面2.0米高，我们采用1.2米宽*2.4米高的竹胶板作为侧模，其容积为：

2.4*充盈系数0.95*1.5=2.28M*1.5=3.42M3

即每延米配重3.42T>3.3T,满足要求（！）。

（2）端横梁：底部设计断面为底宽4.07米*2.4米高，以此断面计算，充

水后容积为：

2.4*充盈系数0.95*4.07=2.28M*4.07=9.28M3

即每延米配重9.28T>6.9T,满足要求（！）。

（3）中横梁：底部设计断面为0.6米宽*1.5-1.63米高，也采用2.4米高

的竹胶板作为侧模，其容积为：

2.4*充盈系数0.95*0.6=2.28M*0.6=1.4M3

即每延米配重1.4T>1.13T/延米,满足要求（！）。

充水中主要要保证侧向模板抵抗水的张力、水压对侧模侧向压力作用，注水速度越快，侧模受力就越大，所以要保证一定的注水速度。设全桥共用4台水泵分四处连续注水，结构一处断面的注水能力为V=20M3/h，则注满压力水所需要的时间为T总=(1440T〔1T/M3)〔(4*20)=18小时，可见其比采用其他加载法省时。

近似计算水对1个平方侧模板的侧压力 Pmax=0.8*A*r*V2/(2*g) =0.8*1*1*202/（2*9.81） =16.3KN.

其作用高度范围为H=1.63t/1=1.63m,如下图(12-8,)示：

` 注水面 20 57 220 163 1.63T

图12-7 外侧模水侧压力示意图(cm)

为保证水压法成功，支架搭设完成后，先将底模、侧模板（统一按照2.4米高）按照支架设计图设计位臵初步安装到位（底模可一次性到位），侧模用竖向靠木间距@40CM简单加固，侧模外侧用纵向水平夹木定位，并以拉杆穿过夹木进行对拉（在图12-7所示侧模1.63米高度范围内要加强对拉密度，拉杆间距

0.4m），夹木外用固定在支架上的横杆对称顶住夹木。横杆顶撑与立杆用扣件相连；纵向每隔4-6米远，侧模外侧支架立杆上向内侧斜向，上下设臵2根剪刀撑。所有板缝之间用密封胶或宽单面贴胶密封不透水，再用彩条布沿板周围包裹，梁端用沙袋封紧。以系梁为例，如图（图12-8）示。

横杆顶撑 立杆 夹木 靠木 150 定位木 10 对称拉杆 储水面 60 侧模 4*40 10 剪刀撑，排距@400-600cm 3*90 4*60 3*90

图12-8 水压法系梁支架预压施工横断面示意图（cm）

在侧模上某一最低端预留若干小泄水槽口，预压前先封闭；预压完成再开启槽口，自动泄水。出水口要注意将水引出支架范围，以免水头动水冲击压力破坏钢管支架横向联系。 6-5 沉降观测及卸载

预压时间以5-7天为基本预压时间。预压期间测量（量测）人员要每天早中晚3次观测支架、模板、方木的变形和沉降情况，做好记录，发现问题及时汇报。现场管理人员和安全员要加强安全巡视。支架搭设人员要加强对支架的连接扣件检查和加固工作。 沉降观测点的布臵：

（1）系梁：每幅系梁在桥墩内侧、系梁两端1/3跨、跨中左右各布臵一点，共5*2=10点。

（2）端横梁：每道端横梁在其悬臂两端和跨中左右各布臵一点，共3*2=6点。

（3）中横梁：每道中横梁在其两端和跨中各布臵一点，共3*1=3点。 全桥共布臵观测点10*2+6*2+3*14=74点。连续观测五天后，如果没有沉降，即可卸载；如果沉降观测的结果（沉降曲线）表明，累计沉降量在2-3cm内并且已经趋于稳定，可以再继续观察3-5天，如无新的发展和变化，即可卸载。如果在加载过程中或加载后，支架产生突变，应立即停止加载，开启卸载装臵（泄水口）进行卸载，然后查明突变原因，做好加固处理，确认无误后再行加载预压。 支架预压完成，卸载后，立即及时清理和检查模板的完好性，起皮、破损的底模要换新。同时，复测底模标高，进行预设拱度检查、底模标高的调整。调整完毕后才能进行下道工序施工。调整底模标高要注意，按照表12-2所列数据减去支架卸载后的反弹值为准设定底模标高。

六、端横梁、系梁及悬臂、中横梁施工

1、整体浇筑分层界面：

施工方案如前节所述，是将端横梁、系梁及悬臂、中横梁、拱脚视为一个整体，支架和底模一次搭设安装完成，通过预压以后，在施工上按照某一轴线高程，水平分为2层浇筑。

关于分层浇筑的分界面，初步的设想如下：

拱脚部分浇筑自然放在第二次，为了方便对其立模，端横梁第一次浇筑位臵就设臵在端梁外挑梁顶面标高处，即第一次浇筑时要将端横梁的悬臂砼完成。在系梁与端横梁联结部浇筑至端横梁悬臂跟部下0.116M，即34.574标高位臵。

系梁第一次浇筑位臵放在悬臂段根部下0.1米处，即系梁顶下1米，刚好是系梁高度的1半，中横梁首次浇筑的高度与之相平，也在其翼板根部下0.1-0.23米处。

以上分层，就形成一道与系梁中部轴线重合的分界面，即系梁混凝土受拉与受压区交会面，同时又错开了所有梁体悬臂根部这一敏感位臵，这一做法，是符

一条泌水孔。泌水孔要伸出系梁顶板外。泌水孔与管道之间要密封好。 （2）钢绞线的下料，编束和穿束

预应材料力采用φs15.2钢绞线，在使用前及在分批使用中均需按规范规定进行检验,检验其强度、外形尺寸、无力及力学性能，合格后方准使用。对于锚具应进行锚固性能试验，夹片应进行硬度试验。

同时，还应根据实际所测得的钢绞线弹性模量、截面积，对于设计已给定的理论应变引伸量予以重新计算修正。

①下料

A.钢绞线的出厂是用铁皮缠绕的。下料前应先将钢绞线放在自制的放线架中，将铁皮剪断，然后抓住钢绞线的一端，缓缓拉出，注意不使钢绞线产生有害变形（有害变形部分必须除掉）。

B.钢绞线下料用砂轮切割机。钢绞线下料长度既要满足使用要求，又要防止下料过长造成浪费。由于梁体采用二端张拉，故每根钢绞线的长度用下式确定：

L=L0＋2L1＋L2 式中：L0——孔道长度

L1——钢绞线一端预留工作长度

L2——垫环厚度(根据千斤顶与锚具型号而定)

②编束

将下好料的钢绞线放在工作台上，每隔0.5米用22号铁丝将钢绞线（系梁15股，横梁10股）捆扎一起，形成预应力钢丝束。编束一定要绑紧，钢绞线要顺绕，根于根之间不得扭结。

③穿束

根据现场施工条件及张拉时间间隔较长的特点，采用后穿束法穿束，即在梁体混凝土浇筑完毕后进行。。钢束的前端扎紧焊成尖锥形并用可乐瓶套住（减少孔道摩阻力）后，前端伸出一根牵引钢环，以3吨卷扬机机械牵引，人工配合，

因穿束前通孔器已经将孔道打通，所以应能顺利通过孔道。

（3)、砼构件检查

①施加预应力前，应对砼构件进行检查，外观和尺寸应符合质量要求，锚具、垫板接触处板面上的焊渣、砼残渣、铁锈等要全部清理干净。

②根据设计要求，张拉前要检验与梁体同条件养护的砼试块的抗压强度，证明其强度大于或等于100%设计强度（即50MPa）后方能张拉。

(4)张拉设备选型与校验

①根据锚具的类型及张拉力的大小等因素，结合我单位现有设备及张拉计划，梁体张拉设备拟选用的类型和数量见表12-6。

表12-6 主梁张拉设备选型表

千 斤 顶 锚具 类型 张拉力 数量（KN） 类型 （台） 15-15 15-10 2929. 5 1953 YCW400 YCW200 2 2 ZB4-500 ZB4-500 2 2 类型 数量（台） 等级 1.6 1.6 0～100 0～100 8 8 空心板梁张拉时可选用YCW200型。 精度量程（MPa） 数量（个） 备 注 高压油泵 油 压 表

②张拉设备的使用、校验

A.施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理，每6个月或使用超过200次作为一定期，进行维护和编号配套校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，校验在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。张拉机具设备应与锚具配套使用，并应在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备，应在使用前进行全面效校验。张拉设备在校验时，最好将控制应力及分级读数相应的油压表读数校验出来，便于张拉时直接掌握。

(5)张拉工艺

1)预应力张拉顺序:先端横梁→再中横梁→再系梁N1、N4钢束→待拱肋施工

完毕拆除拱肋支架后，最后张拉N1、N4钢束。

张拉均采用对称张拉方式进行。 2)张拉锚固程序:

0→初应力（10％P）记录引伸量初应力（20％P）记录引伸量 100％P记录引伸量，持荷2分钟锚固 P为设计张拉控制力，对于系梁，采用YM15-15锚具，P=2929.5KN;对于端横梁和中横梁，采用的是YM15-10锚具，P=1953KN 。

3)张拉控制方法:

张拉采用双控,即采用应力控制方法张拉,以钢绞线伸长量进行校核。实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。

①一端钢绞线理论伸长值ΔL(㎜)的计算采用以下公式进行计算: ΔL=σi2Li/2EP

式中: Li—第i段钢绞线的长度(㎜);

σi1、σi2—分别为第i段两端的预应力筋的拉应力 (N/㎜2); EP—钢绞线的弹性模量(N/㎜2); σi2=σi1*e-(kx+μθ) 其中:

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,按设计要求取0.0015; μ—钢绞线与孔道壁的摩擦系数,按设计要求取0.16。 ②钢绞线实际伸长值ΔL(㎜)的计算: ΔL=ΔL1+ΔL2

式中: ΔL1—从初应力至张拉控制应力间的实测伸长值(㎜);

ΔL2—初应力以下的推算伸长值(㎜);采用由10%张拉到20%的伸长

值。

4)张拉、锚固步骤 ①张拉前的准备

A.清理锚垫板及钢绞线表面砼残碴、铁锈等。

B.张拉前安装工作锚，然后用内径Φ16的钢管将夹片轻轻的打入锚环，要使夹片均匀，完毕后安装限位板、千斤顶及工具锚，安装工具锚夹片时同样用内径Φ16的钢管将夹片均匀打入工具锚内。在进行以上作业时，千斤顶悬挂在铁架上，调整锚圈、垫板及千斤顶位臵，使孔道、锚具及千斤顶三者之间轴线相吻合。

②对千斤顶充油进行张拉,张拉过程共分三步:

A.进行预张拉(张拉至10%σ),静止1min,使钢绞线受力调整均匀,然后在千斤顶的活塞根部分别划线作标记。

B.继续张拉至20％σ,然后分别测出两端千斤顶活塞上标记线至活塞根部的伸长量ΔL21(㎜)、ΔL22(㎜),并记录。

C.继续张拉至100％σ,然后分别测出千斤顶活塞上标记线至活塞根部的伸长量ΔL11(㎜),并记录。

D.计算实际伸长量ΔL=ΔL11+ΔL21,若ΔL在理论伸长值6%以内则进行锚固,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。

E.锚固:张拉完成,持荷2min,并以伸长量校核无误后,进行锚固。 F. 张拉注意事项：

a.对钢绞线认真编束，并尽可能在张拉前预拉钢绞线。

b.使工作锚与锚垫板紧贴，并且夹片安装均匀，加载卸载时要平稳、缓慢，不可过快，防止产生冲击力。

(6)孔道压浆和封端 1)孔道压浆

孔道压浆是将水泥浆用压浆机压入孔内，使之填满钢绞线与孔道间的空隙，让钢绞线与砼牢固粘结为一整体。

真空压浆要求波纹管有足够的刚度，安装定位接头牢固密封，线形平顺，进浆口、排气口顺畅。为方便排出管内可能存在的残余空气，保证管道填浆饱满，在管道跨中埋臵了一个排气管（泌水孔）。

钢绞线张拉后，让钢绞线仅突出锚具约5cm，其余部分用手提砂轮机切除。为保证管道内形成0.1MPa的负压，要求管道两端必须采用水泥砂浆进行密封。封锚时，先用水泥净浆填封夹片间及夹片与钢绞线间的小缝隙，再用水泥砂浆将夹片及外露的钢绞线头全部包裹，覆盖层厚度大于2cm。包裹后养护24h再进行压浆施工。

机具准备：拌浆机1台，滤网1张，储浆缺罐1个，机械活塞式压浆机1台，压浆管20m，球阀1批，高强胶管1条，QSL-20空气滤清器1个，压力表1个，SZ-2型真空泵1台，水管若干。

试抽真空：将机具连接好（进浆阀之前可暂时不连接），关闭进浆阀、排浆阀，打开排气阀、抽真空阀，拧开进循环水口、开动抽真空泵，观察压力表的读数，再进行压浆；否则应重新检查各处封口，再试抽真空。

水泥净浆配制：真空压浆工艺中，水泥净浆的质量是压浆质量控制的关键，要求浆体硬化后收缩小、致密且强度满足要求。采取的主要措施是尽可能地降低浆体的水灰比，并通过掺加一定比例的减水剂来增加浆体的流动度，通过掺加膨胀剂（自由膨胀率小于10%）弥补浆体硬化时产生的收缩。水灰比0.4-0.45，浆体稠度度为14～18S，泌水率为2.5%（最大不得超过3%），泌水在24h后重新全部被浆体吸回，自由膨胀率为2%，28d强度为50MPa。

压浆：将拌浆斗用水湿润，倒净剩水。先加入定量的水再倒入混合料，然后开动拌浆机搅拌，待混合料搅拌均匀后（约3～5min），通过滤网，将水泥浆缓缓倒进储浆罐。储浆罐的储浆能力必须大于一条管道所需的水泥浆的体积，保证

压浆连续进行。储浆罐还具备搅拌功能，在未灌水泥浆前要不停搅拌。然后关闭进浆阀、排浆阀，打开排气阀、抽真空阀，拧开进循环水口，开动抽真空泵，待压力表的读数稳定后，打开进浆阀，启动活塞式压浆机压浆。待抽真空端的胶管内有水泥浆流出时，关闭抽真空阀及抽真空机，打开排浆阀，继续压浆至浆体连续喷出且稠度与压入相当时，关闭排浆阀并继续压浆加压至0.7MPa左右，持压2min，关闭进浆阀。持压过程中，从低至高逐一打开埋设于波纹管的排气管，排出残余的空气及泌水，保证管道内浆体饱满。

清理：每根管道压浆完毕后，将真空泵的出水管折叠，让水从高强胶管反流而出，冲净滤清器及透明胶管。每根管道的进浆阀及排气阀应在压浆后至少45min方可拆除，并将压浆口封堵好。当天压浆完成后，将所有沾有水泥浆的机具及构件冲洗干净。

质量控制要点

a 严格控制水泥净浆的质量。关键是尽量降低水灰比，以减小浆体收缩，保证管道饱满，并使浆体硬化后致密，提高浆体强度，

b做好管道的密封措施。如管道密封不好，管道内形成不了真空，就等同于普通的压力压浆，因水泥浆的稠度较大，这又加大了压浆难度，很容易堵管；再有灌满后浆体外流，会造成管道不饱满。

c在较长的管道埋设排气管是十分必要的。在持压过程中，打开排气管，可排出各管顶可能残余的空气及从浆体泌出的水，保证管道内浆体饱满。

d压浆完毕后，压浆阀及排气阀必须待浆体基本失去流动性后才能拆除（一般在压浆后45~60min），拆除后，开口用木塞塞紧。

e当气温高于35度时，压浆宜于夜间进行。

f压浆时，每一工作班应制取不少于3组的70.7*70.7*70.7mm立方体试件，标养28天，检查其抗压强度，并作为评定水泥浆质量的依据。

2)封端

①孔道压浆后立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支撑垫板、锚具及端面砼的污垢，并将端面砼凿毛，以备封端。

②.设臵端部钢筋网。为固定钢筋网的位臵，可将部分箍筋点焊在支撑垫板上。

③封端砼强度为C50。妥善固定封端模板，以免在浇筑砼时模板走动跑模。浇筑封端砼时，要仔细操作并认真插捣，务使锚具处的砼密实。

④封端砼浇筑后，静臵1h～2h，带模浇水养护。脱模后在常温下一般采用覆盖养护时间不少于7昼夜。

七、桥面板浇筑

全桥设臵C40桥面板15块，其中端横梁与中横梁之间设臵B型桥面板，共2块；中横梁之间设臵A型桥面板，共13块。这2种桥面板结构尺寸之间的区别就在于B型比A型长了1米，一个上口是3.3米，一个则是2.3米，跨度很小，其宽度17.5米，厚度均为25CM，均为薄板式结构。

其浇筑重量为： B型：13.9M3*2.4=33.36T/（3.3*17.5）=0.58T/m2;A型：9.54M3*2.4=22.89T/（2.3*17.5）=0.57T/m2;

加上施工荷载，平均分配到每一平方面上的荷载不足700公斤。

根据桥面板薄板、短跨、轻载的特点，完全有把握采用吊模施工的方案进行桥面板的现浇。这一方法，对于节省工程材料、加快施工进程，保证施工质量均有益处。

吊模设计初步方案为：在端横梁、中横梁浇筑前，在其悬臂端一定位臵按照一定间距设臵多处（至少3处，每处一对预留孔）预留竖向吊模孔道。在横梁支架和模板拆除后施工桥面板之前，安装吊杆（吊杆为工字钢或2根槽钢），吊杆上部用手拉葫芦固定，通过吊杆下的螺栓拼装承压纵梁（工字钢或槽钢），纵梁上按照一定间距（@350±50mm）安装100*100MML4000mm(或L3000mm)方木横担（注意横担下垫上5cm三角楔木以利拆模），进行底模安装，然后提升吊杆，待底模到达设计标高（靠紧横梁底面)后，用刚性（工钢）物体在横梁上锁定吊杆。再进行钢筋安装，通过监理检查后即可进行混凝土浇筑。具体施工工艺要领，同主梁钢筋混凝土施工，此处不再赘述。只是施工时要注意桥面板的钢筋纵横向分别是同预留在横梁及系梁中的插筋对应单面焊接连成一体的，施工时要加强焊接；另外，在桥面板浇筑前，在每块桥面板跨中两端距离系梁内边缘700MM处要预留直径径D120MM的桥面泄水孔（全桥布臵34个铸铁泄水管，其中15块桥面板内共安装30个，另4个安装在2道端横梁内），待桥面铺装施工时再安装铸铁泄水管（内径100MM）。桥面板浇筑后，要采用收浆抹面，并作拉毛处理。

鉴于吊模施工，所以拆模时的技巧很重要，第一要保证安全拆模。拆模时，首先通过在桥面板外侧下安设的3个*2侧=6个活动式人用支架，人工将横担上的三角楔木清出，解除横担制约；然后通过葫芦提升吊杆3-5cm左右，解除吊杆

锁定物体，缓缓将吊模放至活动支架上，并将吊模暂时固定在活动支架上，松掉葫芦。缓缓地、同步地移动活动支架，至下一个面板施工点，依照前述安装顺序安装吊模，施工下一块面板钢筋混凝土。

具体施工待面板施工前做出详细的专项施工设计后，施工时再依照执行。 桥面板施工完毕，最后浇筑的面板混凝土养护3-7天，即可着手进行拱肋施工。

八 拱肋、横撑施工

拱肋结构为宽度1500MM，高度2000MM的矩形截面，自拱肋与拱轴线理论交汇点（高程34.574）往拱脚以上沿拱肋曲线长9.27米为实体段；其余为箱形截面，腹腔为0.7米宽*1.2米高，四角倒角15*15CM，腹板板厚度40CM（同系梁标准截面）。拱肋采用C50高强度钢筋砼，全桥设2道拱肋，共用砼419M3。

拱肋计算跨径80米，跨中（K25+300处）矢高F=16米，矢跨比1/5，拱肋

2

轴线按照二次抛物线设计，拱轴线方程为y=4F*(L-x)*x/L.坐标系原点为K25+260(2号墩中心)，高程34.574M。拱顶高程51.574米。轴线弧长87852MM。

拱肋与系梁之间设臵吊杆，规格为PES7-85,标准强度1670MPa,弹模为1.9*105MPa，吊杆间距5米，全桥共布臵吊杆14根/侧*2=28根。

在K25+287.5及K25+312.5处，两拱肋之间横桥向设臵2道横撑，横撑轴线与拱肋轴线对应垂直。横撑截面为C50矩形普通钢筋混凝土实体，高1.5米*宽0.6米*长度17.5米。2道横撑共31.5m3。

1、支架搭设：

一道拱肋施工荷载: 自重419/2*2.4=502.8T/道/（1.5*87.852）=3.82T/M2 其他竖向荷载：0.542t/M2

合计重量4.4吨，不如系梁支架受力大，但是由于其结构面较高，受到横向风力影响面较大，需要加强支架的横向联系，所以可取碗扣式支架并按照60*60cm网格布臵。

一道横撑施工荷载：自重31.5/2*2.4/（17.5*0.6）=3.6T/M2,加上其他竖向荷载，合计重量在4吨，也可采用600*600MM网格布臵的碗扣式支架搭设工作和支撑平台。

二道拱肋支架通过二道横撑支架连成一体，一方面将施工平台连接在一起，另一方面，形成了共同抵抗横向风力的更为稳定的整体。

一道横撑一个截面设臵4排支架，间距60CM，排距60CM，共29列支架。 一道拱肋一个横截面设臵7排支架，间距60CM，排距60CM，扣除拱脚已浇筑部分，纵向共118列。立杆底部支撑在系梁和其两侧悬臂、横梁、桥面板顶面，最高拱架处立杆高度为51.574-拱肋厚度2米-模板厚度0.011米-横木厚度0.12M-纵梁厚度0.15米-跨中桥面板的标高35.237=49.293-35.237=14.056米。因搭设高度较高，不宜采用过长立杆组装，可采用6根2米的立杆+1根1.2米的立杆拼装，并用上下可调定托和底托调控最后总的支架标高。每一列每一根支架的顶面标高也可通过二次抛物线方程计算出来。不过，在搭设拱肋支架的时候，要按照设计要求，在拱肋中心设臵5cm的预拱度，拱肋沿线预拱度按照二次抛物线设臵，该公式变为：Y=4F*(L-x)*x/L2=4*16.05*(80-x)*x/802=0.01003125*(80-x)*x。

则每根支撑的支架搭设顶托支撑面高程分别为： H=49.293-YX=49.293-0.01003125*(80-x)*x。 在拱肋支架搭设的同时，还要考虑如下几个问题：（1）供施工作业和检查人

员上下的梯形或坡形通道要得到解决；（2）供混凝土输送管道安装、拆除和清洗的施工平台要预留；（3）如何利用支架作为固定拱肋外侧模板的有效横向支撑体系，（4）在高空作业条件下，模板的安装与拆卸方法；（5）施工机具、材料、人员的安全保障问题；（6）横桥向以及顺桥向的风力问题，在混凝土加载前是否得到或应如何得到有效克服。

综合以上这些因素考虑，进行支架设计，有关支架的设计布臵图和搭设标高、材料数量见施组图12-10.

2、模板、钢筋制安、混凝土浇筑及养生

操作工艺基本同本章第六节有关部分，此处不再赘述。只是钢筋和模板安装时，要准确预埋吊杆无缝钢管（D219*8mm。L225-263mm不等）和锚垫板(370*370*40mm)，并认真制安吊杆锚固区域钢筋；而混凝土浇筑时，混凝土系通过泵管，居中从K25+300处，作垂直向上运动。至拱肋顶，通过连接三通管道，向拱肋两侧分流，自两拱脚施工接缝处对称向上退浇，每浇筑完毕一段，将顶模封闭一段，直到一幅拱肋完成；再浇筑横撑混土；最后浇筑另一道拱肋。

拱圈混凝土质量检查实测项目，见表12-7.

表12-7 就地浇筑拱圈实测项目表

项次 检查项目 混凝土强度（MPa） 轴线偏位 内弧线偏离设计弧线 规定值或允许偏差 检查方法和频率 按JTG F80/1-2004附录D检查 权值 1* 2* 3* 4* 5 6 在合格标准内 10 5 ±20 ±跨径/1500 ±5 +10，-0 ±20 ±10 5 3 1 2 2 1 1 板拱 肋拱 跨径≤30MM 跨径>30MM 高度 顶、底、腹板厚 板拱 肋拱 经纬仪测量5处 水准仪检查5处 尺量：拱脚、1/4、拱顶5个断面 尺量：拱脚、1/4、拱顶5个断面 尺量，检查5处 断面尺寸 拱宽（MM） 拱肋间距（mm） 九 系梁N1、N4张拉及系杆安装张拉

至此，主梁及悬臂、拱肋、横撑等主体混凝土工程全部浇筑完毕。在精心养

护后，待拱圈混凝土强度达到75%以后，再拆除拱肋支架和拱肋底模。拆除顺序为先两边后跨中，从上至下进行。拱肋支架拆毕，对称进行系梁N1、N4钢束安装和张拉、压浆、封端。具体工艺同本章第六节有关部分。张拉过程中要随时注意系梁上拱度的变化，张拉时弹性上拱度误差值范围±3MM。

最后进行吊杆的安装和张拉。全桥设计吊杆14根*2侧=28根。吊杆规格为PES7-85平行高强钢丝,标准强度Fpk=1670MPa,破断力Nb=5463KN,外包双层高密度聚乙烯（PE）护套（设计上，颜色未定）。设计给出吊杆宏观弹性模量

E=1.9*105MPa.全桥吊杆共用高强钢丝9962.8KG，采用在系梁地一端张拉、拱肋顶固定的方式张拉，需用PESM7-85冷铸墩头锚具56套，其中张拉端与固定端各28套。吊杆拉索及锚具均需要满足《斜拉桥热挤聚乙烯高强度钢丝拉索技术条件》（GB/T 18365-2001）要求，锚具、不锈钢防护罩、吊索（含PE）、减震器、

防水罩，均由厂家按国标GB/T 18365-2001生产配套提供，并负责参照设计图纸进行防水罩的安装、成形、密封。N1号吊杆两端均需设臵球形支座，支座产品由吊杆厂家配套提供。

吊杆上下锚头的防水尤为重要，设计上在拱端采用固定端防护罩以阻止水进入预埋钢管，并要求下锚头螺母上设臵排水孔以防止索管中积水，并在锚具上涂抹5MM厚的防腐专用油脂。

锚具安装前，按照设计图II.B4-S1-11,将拱肋固定端的区域2原有混凝土凿开，待锚具安装完毕后，用C50细石子混凝土将区域1和区域2填实，待混凝土达到强度后，方可进行吊杆张拉。设计上给出了相关的吊杆参数（每根理论长度、成桥吊杆力、引伸量等），具体施工时候，要根据实际拱圈上拱度情况和实际吊杆上下点高差，与厂家共同确定实际下料长度，并交由监控单位验算。

根据设计要求，吊杆的张拉顺序和最终张拉力由监控单位给定。张拉后，监控单位还须对张拉后吊杆力和成桥吊杆力进行测定，与设计进行比较。

吊杆的制作与安装质量检查实测项目，见表12-8.

表12-8 吊杆的制作与安装实测项目表

项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 用钢尺量 权值 1 2* 3 3* 吊杆长度 允许 吊杆拉力 极值 ±0.001L及±10 符合设计要求 下承式拱吊杆拉力偏差20% 10 ±10 20 1 3 1 2 测力仪：每吊杆检查 经纬仪：每吊点检查 水准仪每吊点检查 吊点位臵（mm） 吊点高程（MM） 高程 两侧高差 十、系梁支架系统拆除

吊杆张拉完毕，系梁内预应力孔道压浆强度达到设计强度的95%已上时，

可以进行系梁支架系统的拆除。

拆除时，应制定拆除方案，应遵循全桥多点、对称、缓慢、均匀的原则。拆除前对脚手架作一次全面检查，清除所有多余物件，并设立拆除区，禁止人员进入。拆除顺序自上而下逐层拆除，不容许上、下两层同时拆除。拆除的构件应用吊具吊下、或人工递下，严禁抛掷，并分类整理堆码在构件存放区。落架完成后，对桥面板进行凿毛、洗净，然后再进行桥面铺装混凝土等桥面系工程的施工。

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