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1、鱼洞长江大桥箱梁悬鱼洞长江大桥箱梁悬灌施工技术灌施工技术一.大桥简述 n n鱼洞长江大桥正桥全长鱼洞长江大桥正桥全长1541.6m1541.6m，连接重庆大渡口区，连接重庆大渡口区和巴南区。大桥横桥向为并列双幅，单幅同桥面布和巴南区。大桥横桥向为并列双幅，单幅同桥面布置双向四个汽车道和一个轻轨车道。置双向四个汽车道和一个轻轨车道。n n大桥的主桥梁部为大桥的主桥梁部为145.32m+2260m+145.32m145.32m+2260m+145.32m连续刚构，连续刚构，单箱双室箱梁截面，箱顶宽单箱双室箱梁截面，箱顶宽20.3m20.3m，底宽，底宽12.9m12.9m，箱高，箱高由由15.1m
2、-4.6m15.1m-4.6m按照按照1.81.8次抛物线变化；中跨次抛物线变化；中跨2929个节段，个节段，边跨边跨3232个节段，梁体为三向预应力体系。个节段，梁体为三向预应力体系。n n施工时每个梁节段均一次悬灌成型，直线现浇段采施工时每个梁节段均一次悬灌成型，直线现浇段采用墩身小托架施工技术，全桥按照先中跨后边跨的用墩身小托架施工技术，全桥按照先中跨后边跨的顺序合龙。顺序合龙。一.大桥简述 n n施工中先后克服了超长距离砼泵送、长距离预应力穿束与压浆难题、对高性能C60砼配合比进行了设计与优化；实施了大体积0#的砼防开裂技术、三角挂篮施工技术、竖向预应力短束二次张拉技术、合龙段以及墩身
3、托架法施工现浇直线段的技术。n n大桥于2008年5月8日全桥精确合龙，各项指标均满足设计及规范要求。二、施工过程中主要采取 的技术措施1.0#块施工技术 n n0 0块长块长18m18m、高、高15.1m15.1m、底板宽、底板宽12.9m12.9m、顶板宽、顶板宽20.3m20.3m、砼砼1640m31640m3、重、重4200t4200t，为目前国内同类型桥梁中最大，为目前国内同类型桥梁中最大的的0#0#块块,砼浇注时分为三层，层高分别为：砼浇注时分为三层，层高分别为：5.7m5.7m、6m6m、3.4m3.4m。n n0#0#块砼防开裂所采取的技术措施大体归纳为：块砼防开裂所采取的技术
4、措施大体归纳为：n na.a.优化优化C60C60高性能配合比，控制原材料含碱量，采高性能配合比，控制原材料含碱量，采用了用了“双掺双掺”技术，减少水泥用量从而减低水化技术，减少水泥用量从而减低水化热，同时在混凝土中掺加优质聚丙烯纤维提高混热，同时在混凝土中掺加优质聚丙烯纤维提高混凝土的早期抗裂能力。凝土的早期抗裂能力。n nb.b.砼表层加砼表层加D8D8防裂网片。防裂网片。1.0#块施工技术 n nc.c.严格控制混凝土入模温度，高温下采取细骨料覆严格控制混凝土入模温度，高温下采取细骨料覆盖、粗骨料洒水、搅拌水加冰、泵管覆盖洒水等降盖、粗骨料洒水、搅拌水加冰、泵管覆盖洒水等降温措施，使混凝
5、土入模时的温度在温措施，使混凝土入模时的温度在3030以下。以下。n nd.d.依据砼泵送速度和初凝时间，合理调整分层厚度，依据砼泵送速度和初凝时间，合理调整分层厚度，遵循遵循“每层混凝土浇注必须在当层首批混凝土初凝每层混凝土浇注必须在当层首批混凝土初凝前结束前结束”的原则，且优化工序，控制两层间浇注时的原则，且优化工序，控制两层间浇注时间差不超间差不超7 7天。天。n ne.e.腹板内施加临时预应力的措施，提高槽型梁自身腹板内施加临时预应力的措施，提高槽型梁自身抗弯能力。抗弯能力。n nf.f.双肢墩间托架连接采用销接，有效解除墩身对双肢墩间托架连接采用销接，有效解除墩身对0#0#块底板砼的
6、收缩约束。块底板砼的收缩约束。n ng.2mg.2m厚的底板砼内加循环水管，有效散发大体积混厚的底板砼内加循环水管，有效散发大体积混凝土的水化热凝土的水化热 2.鱼洞项目三角挂篮施工技术n n挂篮由主构架系统、侧模系统、内模系统、底模系统、挂篮由主构架系统、侧模系统、内模系统、底模系统、悬吊系统、走行系统和锚固系统组成。三角是挂篮形式悬吊系统、走行系统和锚固系统组成。三角是挂篮形式的一种，其受力明确重心低而更加稳定，适用于承重较的一种，其受力明确重心低而更加稳定，适用于承重较大的悬灌梁段。大的悬灌梁段。n n鱼洞长江大桥的单个最重梁段，长鱼洞长江大桥的单个最重梁段，长4m4m、高、高14.6m
7、,14.6m,重重496t496t，采用了三角挂篮一次性浇注成型。采用了三角挂篮一次性浇注成型。n n2.1 2.1 鱼洞项目使用的挂篮设计参数为：鱼洞项目使用的挂篮设计参数为：n na.a.适用最大梁段重：适用最大梁段重：510t510tn nb.b.最大梁段长：最大梁段长：5m5mn nc.c.梁高：梁高：15.115.14.6m4.6m2.鱼洞项目三角挂篮施工技术n nd.d.适用梁宽：适用梁宽：20.3m20.3mn ne.e.走引方式：无平衡重导链牵引滚动走行走引方式：无平衡重导链牵引滚动走行n nf.f.挂篮自重：挂篮自重：168t168tn ng.g.悬灌时的抗倾覆稳定系数：悬灌
8、时的抗倾覆稳定系数：3.63.6n nh.h.走行时的抗倾覆稳定系数：走行时的抗倾覆稳定系数：3.03.0n nr.r.悬灌时，挂篮前上横梁最大变形：悬灌时，挂篮前上横梁最大变形：23mm23mm，底模架最大，底模架最大变形变形2mm2mm2.1 挂篮预压试验 n n在已成型的在已成型的0#0#块上拼装，使用前需做预压，预压块上拼装，使用前需做预压，预压有堆载、吊挂、千斤顶反压等多种形式，鱼洞大有堆载、吊挂、千斤顶反压等多种形式，鱼洞大桥采用的是地锚千斤顶反加力法，达到如下目的：桥采用的是地锚千斤顶反加力法，达到如下目的：n na.a.验证挂篮设计、加工及安装可靠性，消除非弹验证挂篮设计、加工
9、及安装可靠性，消除非弹性变形。性变形。n nb.b.测定挂篮的弹性变形，为各段箱梁立模的抛高测定挂篮的弹性变形，为各段箱梁立模的抛高量提供依据。量提供依据。n nc.c.经实际检验单片预压与整体预压时的变形基本经实际检验单片预压与整体预压时的变形基本吻合。吻合。2.鱼洞项目三角挂篮施工技术n n2.32.3挂篮使用要有严格的操作规程并在每次前移和挂篮使用要有严格的操作规程并在每次前移和使用前专人认真检查其节点螺栓以及后锚锚固情使用前专人认真检查其节点螺栓以及后锚锚固情况。况。n n2.4 2.4 悬灌梁段全部结束后，挂篮需要拆除，当位于悬灌梁段全部结束后，挂篮需要拆除，当位于江河或深谷等交通不
10、便之处，其底模系统和外模江河或深谷等交通不便之处，其底模系统和外模系统是拆除的难点，需事先计划并在相应的梁段系统是拆除的难点，需事先计划并在相应的梁段埋设好预留孔。埋设好预留孔。挂篮拆除示意图3.长距离预应力施工技术n n鱼洞长江大桥悬灌梁，为三向预应力体系，其纵向鱼洞长江大桥悬灌梁，为三向预应力体系，其纵向最长束长达最长束长达261.59m261.59m，在纵向束施工中主要采用了如下，在纵向束施工中主要采用了如下技术：技术：n na a 波纹管接头处理波纹管接头处理3.长距离预应力施工技术n nb b 弯束防崩裂措施弯束防崩裂措施 在平弯与竖弯处均加设在平弯与竖弯处均加设30cm30cm间距
11、的防崩钢筋间距的防崩钢筋加以固定。加以固定。n nc c 有效预应力控制有效预应力控制 除按照规范要求进行钢绞线弹模试验以及张除按照规范要求进行钢绞线弹模试验以及张拉设备配套效验外，并对孔道做了摩阻试验，试拉设备配套效验外，并对孔道做了摩阻试验，试验时，平束在地面进行模拟，弯束在梁段第验时，平束在地面进行模拟，弯束在梁段第9 9节段节段进进3.长距离预应力施工技术 行，通过对任选的行，通过对任选的5 5束预应力束孔道摩阻试验，得束预应力束孔道摩阻试验，得出的出的K K值值=0.0041=0.0041、值值=0.42=0.42，大于，大于JTJ041-2000JTJ041-2000公路桥涵施工技
12、术规范公路桥涵施工技术规范中的中的0.00150.0015和和0.250.25。为。为鱼洞长江大桥主桥梁部预应力的平均张拉力和伸鱼洞长江大桥主桥梁部预应力的平均张拉力和伸长值设计提供了改进依据。长值设计提供了改进依据。n nd d 长束简易穿束器穿束长束简易穿束器穿束 大桥最长束（大桥最长束（15-2415-24）重达）重达7.2t,7.2t,采用两台采用两台10t10t和和5t 5t卷扬机配合穿束。解决钢绞线长束的穿束必须先卷扬机配合穿束。解决钢绞线长束的穿束必须先解决引束穿通，为此，采用了简易的穿束器，此解决引束穿通，为此，采用了简易的穿束器，此种穿束器轻而简便，在城市管道公司可以见到，种
13、穿束器轻而简便，在城市管道公司可以见到，加以改装能达到长距离穿束的目的。加以改装能达到长距离穿束的目的。3.长距离预应力施工技术n n e e 长距离接力常规压浆技术长距离接力常规压浆技术 见图示，通过在钢绞线束下弯点埋设排气孔以见图示，通过在钢绞线束下弯点埋设排气孔以及每隔及每隔30m30m一道接力压浆孔，可以有效解决超长孔道一道接力压浆孔，可以有效解决超长孔道压浆的饱满度，通过开孔检查，其孔道浆体饱满度压浆的饱满度，通过开孔检查，其孔道浆体饱满度均超过了均超过了95%95%。4.竖向预应力二次张拉技术n n箱梁腹板的竖向预应力是为控制箱梁桥腹板开裂箱梁腹板的竖向预应力是为控制箱梁桥腹板开裂
14、而设计的，但因梁体高度小预应力筋短，其锚具而设计的，但因梁体高度小预应力筋短，其锚具回缩量（正常范围回缩量（正常范围6mm6mm）几乎将预应力损失殆尽，）几乎将预应力损失殆尽，往往难以满足设计意图，这是通病。二次张拉是往往难以满足设计意图，这是通病。二次张拉是采用特质工具，在一次张拉完成后再对其进行张采用特质工具，在一次张拉完成后再对其进行张拉，通过旋紧螺母以克服或减少锚具回缩量，以拉，通过旋紧螺母以克服或减少锚具回缩量，以提高永存预应力来达到设计预期效果。提高永存预应力来达到设计预期效果。5.现浇直线段墩身小托架法技术 n n边跨直线现浇段是边跨合龙段用以依托的部分。现浇段边跨直线现浇段是边
15、跨合龙段用以依托的部分。现浇段一般采用落地支架进行施工，近期重庆地方还推荐使用一般采用落地支架进行施工，近期重庆地方还推荐使用悬吊法。鱼洞大桥的现浇段架空高度悬吊法。鱼洞大桥的现浇段架空高度7070余米，其下地址余米，其下地址淤泥覆盖层较厚，选用墩身小托架法并取得成功，从而淤泥覆盖层较厚，选用墩身小托架法并取得成功，从而取得经验且节约了施工成本。取得经验且节约了施工成本。n n托架在设计时，需做如下检算：托架在设计时，需做如下检算：n na a 对墩身砼的局部压应力以及冲剪，以满足设计规范对墩身砼的局部压应力以及冲剪，以满足设计规范n nb b 对墩身的偏心受压进行验算以保证在边跨合龙过程中对
16、墩身的偏心受压进行验算以保证在边跨合龙过程中墩身砼不出现拉应力。墩身砼不出现拉应力。n nc c 检算托架自身的强度、刚度、面内及面外的稳定性。检算托架自身的强度、刚度、面内及面外的稳定性。n nd d 检算节点板焊缝强度以及节点板构造满足设计要求。检算节点板焊缝强度以及节点板构造满足设计要求。施工方法施工方法特特 点点落地支架法落地支架法优点优点1 1、结构简单、受力明确，对墩身没有偏心荷载影响。、结构简单、受力明确，对墩身没有偏心荷载影响。2 2、施工安全性高，可操作性强。、施工安全性高，可操作性强。3 3、支架上工作面开阔。、支架上工作面开阔。适应性适应性1 1、适用于矮墩施工。、适用于
17、矮墩施工。2 2、直线段下为陆地。、直线段下为陆地。3 3、梁下无净空要求。、梁下无净空要求。缺点缺点1 1、墩身高时，支架拼装工作量大，成本高。、墩身高时，支架拼装工作量大，成本高。2 2、需要较好的支架基础，受控于地形、地貌的影响。、需要较好的支架基础，受控于地形、地貌的影响。3 3、施工周期较长。、施工周期较长。悬吊法悬吊法优点优点1 1、结构新颖、受力明确，对墩身偏心荷载影响小。、结构新颖、受力明确，对墩身偏心荷载影响小。2 2、不受地形地貌及桥下净空影响。、不受地形地貌及桥下净空影响。3 3、施工简单方便，施工工作面开阔。、施工简单方便，施工工作面开阔。4 4、调束装置能适应主梁端竖
18、向位移。、调束装置能适应主梁端竖向位移。适应性适应性1 1、基本能适应有引桥的所有边跨直线段的施工。、基本能适应有引桥的所有边跨直线段的施工。缺点缺点1 1、对引桥的最后一跨需要进行受力检算。、对引桥的最后一跨需要进行受力检算。2 2、需要在引桥上预留锚固孔洞，浇注中调束繁杂。、需要在引桥上预留锚固孔洞，浇注中调束繁杂。墩身托架法墩身托架法优点优点1 1、不受直线段下地形地貌影响。、不受直线段下地形地貌影响。2 2、结构用材料较少，成本相对较小。、结构用材料较少，成本相对较小。3 3、可操作性较强。、可操作性较强。适应性适应性1 1、只要桥下净空允许，基本适应所有直线段的施工。、只要桥下净空允
19、许，基本适应所有直线段的施工。缺点缺点1 1、会对墩身产生较大的偏心弯距。、会对墩身产生较大的偏心弯距。2 2、托架支腿根部对局部砼存在较大的集中压力。、托架支腿根部对局部砼存在较大的集中压力。3 3、高墩时在高空作业的安全度较低。、高墩时在高空作业的安全度较低。6.合龙段施工技术n n合龙段的施工是桥梁体系转换的重要环节，合龙前合龙段的施工是桥梁体系转换的重要环节，合龙前需做大量不同温度下的标高、轴线、应力监控、梁需做大量不同温度下的标高、轴线、应力监控、梁端位移等检测工作，确保含量的进度和结构的安全。端位移等检测工作，确保含量的进度和结构的安全。n n合龙段施工需要根据计算进行等效配重然后
20、采用型合龙段施工需要根据计算进行等效配重然后采用型钢劲性骨架及临时预应力束进行合龙前锁定，选择钢劲性骨架及临时预应力束进行合龙前锁定，选择当天低温时进行砼浇注，浇注过程中需要等效卸载。当天低温时进行砼浇注，浇注过程中需要等效卸载。大跨大跨T T构的中跨合龙段需要实施顶梁措施。构的中跨合龙段需要实施顶梁措施。n n鱼洞长江大桥的合龙段分为鱼洞长江大桥的合龙段分为2 2个中跨合龙段和个中跨合龙段和2 2个边个边跨合龙段，设计为先中跨后边跨顺序合龙。中跨合跨合龙段，设计为先中跨后边跨顺序合龙。中跨合龙段长龙段长2m2m，高，高4.6m4.6m，边跨合龙段长，边跨合龙段长3.5m3.5m，高，高4.6
21、m4.6m。n n鱼洞长江大桥鱼洞长江大桥T T构跨度构跨度260m260m，中跨合龙时，梁跨最大，中跨合龙时，梁跨最大悬臂长悬臂长129m129m，梁端外荷载非常敏感，加之挂篮余重，梁端外荷载非常敏感，加之挂篮余重尚有尚有160t160t，故在合龙前需把每一步工作的梁部荷载加，故在合龙前需把每一步工作的梁部荷载加以细致计算以保证以细致计算以保证T T构的平衡度。构的平衡度。6.合龙段施工技术n n在中跨合龙锁定前给予合龙空间预顶位移以平衡合在中跨合龙锁定前给予合龙空间预顶位移以平衡合龙后龙后2020年梁体砼的收缩徐变量，保证梁体若干年后年梁体砼的收缩徐变量，保证梁体若干年后的线性以及改善墩身
22、受力的状态。经的线性以及改善墩身受力的状态。经midasmidas和桥博两和桥博两种软件模拟分析，计算出种软件模拟分析，计算出2020年时主桥全长年时主桥全长810.6m810.6m梁体梁体砼发生收缩徐变量砼发生收缩徐变量7.9cm7.9cm，故在两中跨合龙段处采用，故在两中跨合龙段处采用千斤顶顶梁措施，各预顶长千斤顶顶梁措施，各预顶长4cm4cm，顶力计算为，顶力计算为400t400t。经周密安排，大桥中跨合龙非常成功。经周密安排，大桥中跨合龙非常成功。n n合龙段砼适宜提高一个级别以尽早达到预应力施工合龙段砼适宜提高一个级别以尽早达到预应力施工所要求的强度，新浇砼需专门设计，添加早期抗裂所
23、要求的强度，新浇砼需专门设计，添加早期抗裂纤维和微膨胀剂。纤维和微膨胀剂。n n合龙段的底板预应力束的张拉，视底板厚度和孔道合龙段的底板预应力束的张拉，视底板厚度和孔道含量决定是进行否交叉分批，以保证底板砼受力在含量决定是进行否交叉分批，以保证底板砼受力在允许压应力内。允许压应力内。n n因添加微膨胀剂的砼表面失水时极易产生收缩裂纹，因添加微膨胀剂的砼表面失水时极易产生收缩裂纹，故合龙段砼保湿养护环节极为重要。故合龙段砼保湿养护环节极为重要。7.施工监控n n施工监控工作主要是通过对节段的高程、轴线和应施工监控工作主要是通过对节段的高程、轴线和应力实际量测，提供下一个梁段的立模标高，确保悬力实
24、际量测，提供下一个梁段的立模标高，确保悬灌梁段成型的高程、轴线满足设计以及桥梁结构安灌梁段成型的高程、轴线满足设计以及桥梁结构安全受力。全受力。n n每个节段的高程测量均需有：砼浇注前、浇筑后；每个节段的高程测量均需有：砼浇注前、浇筑后；砼张拉前、张拉后等四种标高。砼张拉前、张拉后等四种标高。n n应力监测点布设在应力监测点布设在T T构根部、构根部、1/41/4、1/21/2处、合龙跨中，处、合龙跨中，每处横截面布设每处横截面布设6 6点。点。n n温度监测点的布设与应力监测点位置相同，每处横温度监测点的布设与应力监测点位置相同，每处横截面只布设截面只布设4 4点。点。n n鱼洞大桥项目监控
25、单位由重庆交通大学中标，其监鱼洞大桥项目监控单位由重庆交通大学中标，其监控的主要内容是：控的主要内容是：n n1.1.箱梁施工挠度观测与高程控制；箱梁施工挠度观测与高程控制；n n2.2.箱梁中轴线观测与平面控制；箱梁中轴线观测与平面控制；7.施工监控n n3.3.桥墩及箱梁主要截面施工应力观测、分析、处桥墩及箱梁主要截面施工应力观测、分析、处理理n n4.4.基础沉降及桥墩弹性压缩变形观测；基础沉降及桥墩弹性压缩变形观测；n n5.5.施工过程中箱梁扭曲变形观测与控制；施工过程中箱梁扭曲变形观测与控制；n n6.6.温度影响的观测、分析温度影响的观测、分析;n n7.7.施工过程中箱梁混凝土弹性模量测试与分析施工过程中箱梁混凝土弹性模量测试与分析;n n8.8.施工过程中箱梁对称性浇注情况观测及控制；施工过程中箱梁对称性浇注情况观测及控制；n nb.b.应力的布设点应力的布设点 通过有效监控，大桥合龙的轴线准确、压应通过有效监控，大桥合龙的轴线准确、压应力在理论范围、高程精度在力在理论范围、高程精度在3mm3mm之内，之内，5.125.12大地震大地震后，监控单位再次对大桥进行数据采集，说明地后，监控单位再次对大桥进行数据采集，说明地震对大桥未产生影响。震对大桥未产生影响。