连续刚构桥边跨现浇段施工技术secret.doc

连续刚构桥边跨现浇段施工技术1.工程概括xx高速公路xx大桥位于xx市xx县xx镇xx村西侧，横跨xx，因原设计桥面未设路面调平层，设计院对大桥进行了变更设计。大桥边跨现浇段位于桥梁1墩和4墩，墩身高度分别为：左线117m、左线417.5m，右线122m、右线415.5m，梁段对应编号为16号梁段，现浇段长度10.92m，桥面净宽12.25m，现浇段高度2.8m，采用C55混凝土，梁段体积118.35m3，重量为307T。2.施工方法的选择2.1可选的施工方法目前连续刚构桥现浇段施工常用的施工方法主要有以下几种：2.1.1原地面加固地基施工法直接在原地面加固地基支设模板进行现浇段施工，适用于位于桥台位置的现浇段，其现浇段一般位于地面以下或者地面以上不高的位置。施工时直接在地面上挖出基础，基础上部用型钢等材料作为底模架子，安装模板后即可完成现浇段施工，见图1。该施工法施工简单，操作方便，但是目前大多数连续刚构桥均存在引桥，其现浇段位于交界墩上，现浇段距离地面高度较高，此方法很少用到。2.1.2 临时支墩施工法钢筋混凝土临时支墩施工法，是现浇段施工最普遍的方法，施工时须在现浇段下部设置挖孔灌注桩，然后浇筑临时钢筋混凝土墩身，在临时支墩顶部铺设支架，然后铺设现浇段的底模，并完成混凝土的浇筑，见图2。对于墩身高低或现浇段的长短，均可采用此方法施工。此施工法最大的特点就是通用性，不足之处是成本较高。图1 原地面加固地基施工法示意图图2 临时支墩施工法示意图2.1.3 支架施工法支架施工法，是将现浇段位置的地面进行硬化后，搭设脚手架或贝雷梁等材料至现浇段位置，铺设模板架子及模板，最终完成现浇段混凝土的浇筑，见图3。该施工法适用于墩身高墩在20m以内的现浇段施工，墩身高度超过20m的现浇段施工，支架稳定性不易满足要求，且太高的墩身支架用量也较大，经济上并非合理。图3 支架施工法示意图2.1.4 牛腿托架施工法牛腿托架施工法，是在墩身或盖梁施工时留下预留槽或直接预埋上工字钢，工字钢采用斜撑进行加固，牛腿托架一端设置分布梁并铺设模板后进行现浇段的施工，见图4。该施工法适用于墩身高度超过20m且现浇段长度在8m左右的现浇段施工。该工法主要特点是须在牛腿托架相反侧进行配重使整个墩身两侧保持平衡，相对于其他工法来说，牛腿托架法从经济上考虑是比较理想的。图4 牛腿托架施工法示意图2.1.5 钢管支架施工法钢管支架施工法（属于支架施工法），是对现浇段下部基础进行硬化后，焊接大型钢管，钢管顶部铺设承重梁和分布梁，分布梁上铺设底模并最终完成现浇段混凝土的浇筑。该施工法对于大多数连续刚构桥现浇段施工都可以适用而且经济上相对临时支墩施工法要节省得多。2.2施工方法的选择xx桥过渡墩身最高在22.5m左右，宜采用支架法和牛腿托架法进行施工；由于现浇段长度为10.92m，采用牛腿托架法施工很难满足要求，落地支架法使用材料太多，故采用钢管支架法进行施工。3.现浇段支架方案现浇段整体支架如图5所示，底模采用过渡墩身模板，模板厚度10cm。模板下部铺设横向分布梁，分布梁采用9道I40a工字钢,每道长7m。分布梁下采用砂筒作为模板和分布梁的卸落装置。砂筒下为纵向承重梁，承重梁采用I45a工字钢，长度为12m，共4道，其中埋入盖梁部分1.2m。盖梁下部为50014钢管，共4根，间距为5m，每6m高度钢管与钢管之间横向连接，并与原来墩身施工时的预埋件相连（墩身施工时预埋），单根钢管之间的接头采用钢板焊接，螺栓连接；钢管顶部和下部基础部分均焊上2cm厚钢板，以增加钢管的受力面积。基础采用C30混凝土基础，高度为1m，钢管埋入混凝土内40cm，为防止混凝土局部压坏，在钢管部分下部采用3排20钢筋作为加强网片。图5xx大桥边跨现浇段施工支架4.支架验算无论采用何种形式的施工方法，均应进行受力验算，目前对于结构计算的软件也较多，条件允许的可采用电脑软件进行受力验算。xx大桥现浇段支架受力检算的内容主要包括地基承载力验算、钢管强度和稳定性检算、承重梁强度和稳定性检算、分布梁强度和稳定性检算。经验算均应满足支架设计规范要求，并有足够的安全系数。4.1荷载的确定根据公路桥涵施工技术规范规定，计算现浇段支架时，应考虑下列荷载：模板、支架和拱架自重；钢筋混凝土的自重；施工人员、机具及其他荷载；振捣混凝土时产生的荷载；风荷载。4.1.1混凝土自重307t4.1.2模板重量（按100kg/m2计算） （2.65+2.15）27（1.54+0.35+1.6）23.110.9210029.13t4.1.3人员（按最高30人计算）：30752.25t4.1.4电焊机（4台）：20040.8t4.1.5其他小型材料0.5t4.1.6混凝土振捣产生的荷载振捣砼时产生的荷载对底板取2.0kPa,2.0710.92=15.3t4.1.7风荷载Wk1k2k3k4W0其中W01/1.6v21/1.620.72（v20.7m/s按8级风计）k11， k21.3， k31.47，k41.4将以上数字带入上式得W0.72kPa，即5.5t4.1.8分布梁重量9767.5654.3t，按5t计算4.1.9承重梁重量41280.384=3.9t,按4t计算4.1.10钢管重量按最高的2号墩左线计算，254167.79=16.8t，4.2分布梁检算将所受荷载按均布荷载考虑平均分配到分布梁上，见图6。q（307+29.13+2.25+0.8+0.5+15.3+5.5+5）10752.4kN/m（盖梁部分算一道）。图6 分布梁荷载分布图Mmax=ql2/8(1-4a2/l2)=52.452/8(1-41/25)=137.55kNmMmax /W140即截面模量WMmax /137.55/140=982500mm3查型钢表I40a的截面模量W1085700，所以满足要求。挠度fmaxql4/（384EI）(5-24a2/l2)=52.454/（3842.110522782）（5241/25）0.0072ml/400=0.0125(挠度满足要求)。4.3承重梁检算承重梁共4道，荷载按均布荷载考虑分布在承重梁上，见图7。q（307+29.13+2.25+0.8+0.5+15.3+5.5+5）410.92=84kN/m当x1/2 (l+a/l)2时，Mmaxql2/8（1a2/l2）=84258（12.212/52）2=168.7Mmax /W140即截面模量WMmax /168.7/140=1205000mm3I45a工字钢的截面模量W1432933mm3，故强度满足要求。图7 承重梁荷载分布图挠度检算fc=qal3/24EI(-1+4a2/l2+3a3/l3)=842.2153/(242.110532241)（142.212/52+3 2.213/53）=0.0011m1/400=0.01m（查型钢表可知I45a工字钢弹性模量E2.1105，I33241） 挠度满足要求4.4钢管检算：钢管按最长25m计算NmaxNl3700.168425386.8T每根钢管承受重量为386.8/496.7TmaxNmax/A故ANmax /=96.7/1705688mm2即可满足要求，查型钢表得出50014钢管A21375.4mm2，故钢管强度满足要求。钢管稳定性检算：i171.9mm柔度l/i=26/0.1719=69.8（取最不利受压方式即一端自由，一端固定，取值为2）查表得0.751d0.751200150.2MPa(d取200MPa)P/A96.7/21375.445.23MPa150.2MPa可见钢管满足稳定性要求。4.5地基承载力检算承台自重：362.693.6t基地应力（93.6+387）/36=133.5kPa=800kpa(地基按最差的弱风化泥灰岩计算)，满足要求。5.施工要点5.1钢管支架的施工5.1.1型钢的选择和预埋件的埋设所有涉及到钢管支架的各类型钢应为国标型号，布置时须按设计要求布置，若需更换，型钢规格原则上不应小于设计型号；各种型钢及钢材之间的焊接应严格按规范要求焊接牢固。墩身施工时应注意预埋钢管之间横向连接的预埋件。盖梁施工时预埋出纵向承重梁的位置，方法采用预埋预留槽的方法。5.1.2支架的预压支架安装完成后，对支架进行预压，得出支架的弹性变形量和非弹性变形值，为现浇段的施工提供施工依据。预压的重量为现浇段边跨合拢段重量，预压材料采用砂袋或钢筋按1/5逐级加压，并尽可能与现浇段混凝土受力方式一致。预压过程测量人员全程监控测量，以保证数据的完整和真实性。5.2现浇段模板现浇段底模采用过渡墩墩身模板；翼缘板模板现场重新加工，均为大型整体性好的钢模板；内模采用3015或6015的组合钢模板。5.3现浇段钢筋的制作及安装5.3.1普通钢筋的制作和安装普通钢筋的制作和安装应严格根据设计图纸的尺寸及规范要求在现场的钢筋加工棚进行加工，制作时为了保证保护层的厚度，钢筋的长度控制在规范规定偏差值的负误差。由于现浇段存在箱梁横坡的变化，图纸设计所给钢筋长度为平均长度，施工中应根据实际需要调整尺寸。钢筋采用塔吊进行吊装运至施工现场，施工前应仔细研究钢筋安装的先后顺序，避免因钢筋安放先后顺序错误造成的返工。钢筋安放前应用石笔或油漆在模板上标出钢筋的位置线，以保证钢筋间距的要求和提高施工进度。施工中当普通钢筋与预应力管道相碰时，可适当调整其布置；对于钢筋密集区段混凝土应确保浇筑和振捣质量；凡因施工需要而断开的钢筋再次连接时，必须进行等强度焊接，并应符合施工规范要求。5.3.2后张法预应力钢筋施工要点现浇段预应力钢筋分布较密，施工前对所有预应力管道位置进行准确定位放样，所有预应力波纹管安装时应避免水平和竖直急弯，波纹管的固定10钢筋做定位筋，每1m设置一道，固定完毕后严禁人踩踏和挤压。所有预应力钢材严禁焊接。5.4混凝土的浇筑：5.4.1浇筑前的检查工作：（1）混凝土浇筑前须对钢管支架进行严格检查，尤其是各个焊接部位，以保证施工过程的安全。（2）检查模板支撑的牢固性，避免混凝土浇注时出现胀模现象。并对模板尺寸进行严格检查，以保证箱梁的结构尺寸。（3）检查所有预埋件是否漏放，位置安放是否准确。（4）检查波纹管是否有烫伤及破裂情况，接头处是否封闭严密，保证波纹管的密封完好，防止浇注混凝土时出现漏浆。（5）检查搅拌机的运行情况，保证其正常工作。（6）检查砂石料等原材料，确保其质量。5.5混凝土的浇筑：经三级质量检查体系检查无误后，方可进行混凝土的浇筑。混凝土搅拌集中在搅拌站统一拌和，混凝土按照中心实验室审批的配合比进行配料，配料采用电子自动计量，确保混凝土配料的准确性。混凝土直接采用混凝土输送泵泵送到施工现场。混凝土实行分区下料，并对振捣工人实行定岗定位，明确各自的工作区域，避免发生漏振现象，确保混凝土的密实性；混凝土浇注顺序为先底板混凝土后腹板混凝土再顶板混凝土；混凝土下料时进行分层，每层厚度3040cm，避免混凝土过厚导致混凝土振捣不到位，进行下一层混凝土振捣时振动棒插入上一层混凝土510cm 以保证上下两层混凝土结合良好；振动棒振点间距3035cm,振捣时间为以混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆为宜，表明混凝土振捣密实。当混凝土顶板浇注完毕初凝时用钢刷对顶面混凝土进行拉毛，确保将表面浮浆清除，表面粗糙，避免由于表面残留浮浆而导致容易出现板面裂缝同时也保证浇注桥面混凝土结合良好。5.6混凝土的养护和拆模浇筑过程若气温过高，可采用对模板进行洒水的方式进行降温。由于现浇段施工时间较长，在进行顶板浇筑时底板混凝土基本已经初凝，故在浇筑过程中应时刻注意混凝土的凝固情况，当底板混凝土达到初凝时就进行覆盖、洒水养护。浇筑结束后，当顶板混凝土浇注完毕达到初凝状态时，用苫布覆盖，派专人进行洒水养护。当混凝土强度达到2.5Mpa 时方可进行模板的拆除，拆除后继续对混凝土进行养护，直至养护期方可停止对混凝土的养护，以保证混凝土强度的增长及避免混凝土发生裂缝现象。6.质量保证措施（1）施工前组织相关人员对图纸进行认真复核，准确的进行施工放样，同时对所有施工人员进行详细的技术交底，确保每个施工人员对工程情况有充分的了解。（2）建立健全质量保证体系，加强对施工过程的质量监控。（3）项目部建立QC小组，积极开展质量创优活动，争创优质工程。（4）现场配备经验丰富、责任