上海长江隧桥60m节段梁短线法匹配预制施工工艺-CNKI下载

【作者简介】陈钰晶（1981-），男，本科，助理工程师，联系地

址：上海市江西中路406号（200002）。

【收稿日期】2008－12－12

BUILDING CONSTRUCTION

建筑施工

第31卷第1期Vo1．31No．1

上海长江隧桥60m 节段梁短线法

匹配预制施工工艺

□

陈钰晶

陈礼忠

章志

（上海市基础工程公司

200002）

【摘要】大型桥身节段预制拼装技术具有保证施工质量、加快施工进度、减少施工对环境影响等优点，但由于短线法预制技术施工精度要求高、前期投入较大，目前仍处于研究和推广阶段。上海长江隧桥60m 连续梁成功采用节段梁短线法预制施工工艺，为节段预制拼装施工及工厂化生产积累了一定的经验。

【关键词】上海长江隧桥节段梁

短线法匹配预制高性能混凝土

【中图分类号】U445.47+

1

/文献标识码B 【文章编号】1004-1001（2009）01-0040-03

Prefabricated Construction Technology of Matched Short-Molding Method for 60m Segmental Box Girder

of Shanghai Yangtze River Tunnel-Bridge

1工程概述

上海长江隧桥工程位于上海市东部，由长兴岛跨越长江口的北港，至崇明陈家镇，全长约１６．５５ｋｍ。由上海市基础工程公司承建的Ｂ６标段为堡镇沙非通航孔６０ｍ跨连续梁，跨径组合：３×（６×６０ｍ）＋２×（７×６０ｍ）＝１９２０ｍ。墩号范围：ＰＭ８１～ＰＭ１１１。

本工程上部结构采用预应力混凝土连续箱梁，为单箱双室斜腹板节段梁。中心梁高为３．６ｍ，顶板宽１６．９５ｍ，底板宽７．０ｍ，腹板厚度从９５ｃｍ变化至４０ｃｍ，顶板厚度为２８ｃｍ，底板厚度从５５ｃｍ变化至２５ｃｍ，翼缘板长度为３．９ｍ

。全桥共有节段梁１０７８片。2短线法匹配预制工艺概述

图1节段梁匹配预制示意图

短线匹配法以预制第一节段（一般称为起始节段）于固定端模和移动端模之间。在起始节段达到所需强度之后，将

它取代移动端模，将第二节段浇筑于固定端模和起始节段之间，此时，起始节段也称为匹配节段。此工序将使该二段箱梁之间的接合面形成完整的匹配面。重复使用该工序对随后的所有节段进行浇筑。

3节段梁预制场地布置

箱梁节段预制场位于长江北南通境内。箱梁预制场整体

呈南北向布置，总平面为一狭长梯形，其中南北向长约４３０ｍ，东西向的南端宽１４０ｍ，北端宽２２３ｍ，总面积约为

７８０００ｍ２

。场内设有生活办公区、混凝土生产区、钢筋加工

区、节段预制区、节段储存区、节段出运码头和仓库车间等七个部分。

生产作业区设两条作业线，每条作业线分别设有３个箱梁预制台座，作业线全长３５０ｍ。每条作业线北面各设有３个钢筋绑扎台架，钢筋绑扎台之间设有钢筋加工成形区。

4模板系统设计

在采用短线预制法时，一套标准的预制单元应包括以下

主要部件：

①固定端模；②底模及其支架；③外侧模及其支架；④内

模；⑤测量塔。4.1端模4.1.1固定端模

灌注节段的端模包括固定端模和匹配节段的匹配面（起始节段为固定端模与活动端模）

。固定端模是整个模板系统的核心，也是节段梁预制局部坐标系统的基准，故其精度要求是最高的，

除在出现超出精

·度要求范围需进行调整外，一般情况下是固定不动的。支立固定端模时必须注意以下几点：

（１）端模模面与灌注节段中轴线垂直，且在竖向保持铅直。

（２）端模上翼缘要进行标高检测，确保其水平度。（３）端模支撑必须牢固，模板自身具有足够的刚度。4.1.2匹配节段

匹配节段定位是短线匹配梁施工中的重要一环，其主要方法为：①根据匹配节段试制测量的数据以及匹配节段与灌注节段相互位置关系，通过程序计算出匹配节段段所处位置（相对于固定端模的位置和距离）；②对匹配节段实行初步定位；③对匹配节段再次测量复核，精度达到要求并通过误差校核则合拢侧模，如达不到要求则须重新定位。

图2节段梁匹配预制定位示意图

测量塔建在预制单元的两端，位于预制单元的中心轴线。在预制单元附近设置一个固定水准点，

以对测量塔和目标塔进行校准。固定水准点必须位于：

ａ）不妨碍节段生产运作；ｂ）不受任何引起或影响节段之间的几何关系的冲击。固定水准点必须相互连接，并分布于预制场的四周以便定期检查水准点的固定性。4.2底模

每个台座共有两套底模及其支撑平台（分别用于匹配节段和灌注节段），它们之间相互换位，通过底模台车上的油压千斤顶使其中轴线与测量基线重合，并保持水平，满足要求后利用顶伸螺杆支撑在台座基础预埋钢板上，再将底模与固定端模用连接螺栓锁定。4.3

侧模

侧模分为翼板模及腹板模，工厂加工，在现场拼成整体。通过钢结构支架进行支撑，支架上设螺旋调节系统，可进行水平和竖向调整。侧模既可以侧向移动，也可以绕底部铰位置转动，这样既可确保与混凝土匹配节段的紧密结合，又有利于灌注节段几何尺寸的控制。4.4

标准内模

内模主要由顶板底模、腹板内侧模及角模组成，各模板之间采用螺栓连接，由可调撑杆支撑。整个内模系统固定在滑梁上，可由液压系统完成竖直方向伸缩及横向开启、闭合，

并通过专用台车移动，利用卷扬机牵引。

图3节段梁模板系统

5节段梁匹配预制工艺

5.1模板安装

模板的安装顺序为：底模安装、侧模安装、（吊入钢筋骨架）、内模安装。由于固定端模的位置是固定的，每次模板安装时，测量校核其平面位置、水平度及垂直度即可。5.2钢筋骨架的绑扎与吊装

箱梁节段钢筋采取先绑扎成型、再整体吊装入模的方式进行，钢筋绑扎在固定的钢筋绑扎台座上进行。钢筋绑扎时，

在台座上定点放样绑扎，钢筋骨架的几何尺寸、钢筋型号、数量、

规格、等级、间距及搭接长度及钢筋接头位置的布置均要满足设计及规范要求。

钢筋骨架在绑扎前，须对预制管道及预埋件位置进行放样，以及时调整钢筋位置进行避让。波纹管安装时，要准确定位，管道要平顺。

绑扎成型的钢筋骨架经验收合格后即可整体吊装。为防止变形，钢筋骨架吊装时，采用专用吊具多点平衡起吊。吊装时，保护好各种预埋管件不受损伤。入模时，检查各预应力管道的堵头塑料塞有无松动或掉落。

图4钢筋绑扎台座图5钢筋笼吊装入模

5.3混凝土施工5.3.1C55混凝土配合比

长江隧桥工程结构混凝土其设计基准期为１００年，即要求１００年内结构钢筋不发生锈蚀，其关键在于适当增加结构保护层厚度和提高混凝土的密实性，降低氯离子扩散系数。

本工程地江口，箱梁混凝土结构属于弱腐蚀环境中

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况进行了适当的简化，数值模拟的结果与实测数据在数量上存在一定偏差。研究结果表明，本项目在施工前对施工过程进行仿真可有效地预测施工中可能存在的风险，在施工过程中利用实测数据对模型进行校正，这一方法是有效的，为今

后类似工程提供借鉴。

图９给出了地层塑性半径与装药量的关系，在本工程的装药量范围内，地层塑性半径在３ｍ以内，可见在强度良好的加固土体的保护下，采用爆破施工工艺可以保证工程的安全顺利。

图5全断面爆破工况下开挖舱气压与装药量关系

图6全断面爆破工况下开挖舱振速与装药量关系

图7半断面爆破工况下开挖舱气压与装药量关系

图8半断面爆破工况下开挖舱振速与装药量关系

图9地层塑性区范围与装药量关系

5结语

本项目通过在爆破施工现场监测，及时掌握顶管爆破施工时开挖仓内冲击气压变化、工具头的动态变化、工具头及设备的振动、周围地层的振动、有毒有害气体等情况，发现异常情况能及时通报，用监测数据指导施工，减小工程风险。并将现场的信息反馈到模拟仿真中，提高模拟精度。此经验可以在以后类似的工程中进行推广。

参考文献

[1]钝强.岩石爆破机理[M].沈阳：东北工学院出版社，1990.

[2]中华人民共和国国家标准.爆破安全规程（GB6722-2003)[S].

北京:中国标准出版社,2004.

[3]李孝林,庄金钊.定向控制爆破新技术及现场应用[J].爆破,

1999，16(3):11-14.

的大气区，设计采用Ｃ５５高性能混凝土，要求：２８ｄ电通量≤１０００ｃ，９０ｄ氯离子扩散系数≤１．５×１０－１２ｍ２／Ｓ。同时，为加快节段起吊速度，减少预制周期，要求３ｄ抗压强度大于４０ＭＰａ。

5.3.2混凝土的浇筑

底板浇筑时每层浇筑厚度控制为２５￣３０ｃｍ。振捣以插入式振捣器为主。在底板与腹板交接处的钢筋密集区，在底板两端各加装２台附着式振捣器辅助振捣。

腹板采用两边对称下料。振捣以插入式振捣器为主，在腹板底部可借助附着式振动器辅助振捣。对于有底齿板的节段，需特别注意底齿板内混凝土的振捣，确保该位置混凝土密实。

5.3.3混凝土养护

混凝土浇筑完成初凝后应及时进行养护，养护方法要适应施工季节的变化。

混凝土浇筑完毕终凝后开始洒水养护，在箱梁顶板及底板上覆盖土工布，并使土工布保持潮湿，模板未拆除前向模板表面洒水降温。箱梁节段吊入修整区后，如果养护时间还不足７ｄ，则需要对其继续洒水养护。

冬期施工期间，箱梁节段预制采用暖棚养护，并设置温度湿度计监测室内温度和湿度，以保证室内养护条件满足冬期施工要求。

箱梁混凝土经养护达到其设计强度的５０％后，开始拆除模板。模板拆除顺序为：内模拆除→外侧模拆除→匹配节段移开→新浇节段移到匹配梁位置。

6短线法预制的关键控制点

①固定端模固定和复测、匹配节段定位、测量数据采集等环节是确保短线法预制质量的重点，应引起足够重视，以减少施工误差。

②测量系统（包括测量塔、目标塔和固定水准点、固定端模）应稳固、可靠、相互连接，并定期校核，以维护局部坐标系的稳定性。

③匹配面施工质量直接关系到现场拼装质量和线形控制精度，必须保持平整，表面无凹凸感。拆模或移走匹配节段时操作应缓慢，避免匹配面剪力键破坏，影响质量。

参考文献（略）

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