马汊河冶南铁路桥0#块施工(含预压)工艺.doc

马汊河冶南铁路改造桥马汊河冶南铁路改造桥 马汊河冶南铁路改造桥上部结构施工马汊河冶南铁路改造桥上部结构施工 0 0 块施工工艺块施工工艺 编编 制 制 复复 核 核 审审 核 核 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 二 一 4 年 4 月 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 1 目目 录录 第一章第一章 编制范围及编制依据编制范围及编制依据 2 1 1 编制范围 2 1 2 编制依据 2 1 3 施工规范及标准 2 第二章第二章 工程概况工程概况 4 2 1 工程简介 4 2 2 主要技术标准 5 2 3 预应力布置 6 第三章第三章 总体施工方案总体施工方案 7 第四章第四章 托架施工托架施工 10 4 1 施工托架的设计 10 4 2 施工托架结构检算 10 4 3 托架制作 19 4 4 托架安装 19 第五章第五章 托架预压托架预压 22 5 1 总体试压方案布置 22 5 2 试压前提 22 5 3 试验目的及意义 22 5 4 试验程序与步骤流程 22 5 5 支架堆载试验 22 5 6 加载注意事项 23 5 7 试验数据的分析处理与试验结果的评估 24 5 8 关于支架非弹性变形的说明 24 第六章第六章 模板制造安装模板制造安装 25 6 1 模板制造 25 6 2 模板安装 25 第七章第七章 钢筋加工及安装钢筋加工及安装 28 第八章第八章 预应力系统加工及张拉压浆预应力系统加工及张拉压浆 29 8 1 预应力管道 29 8 2 锚具和夹具 30 8 3 预应力筋 束 制作 30 8 4 预应力材料的保护 30 8 5 预应力筋 束 的张拉 压浆 31 8 6 压浆 32 8 7 封锚 33 第九章第九章 混凝土施工混凝土施工 34 9 1 混凝土及混凝土浇筑注意事项 34 9 2 模板拆除及混凝土养生 34 第十章第十章 托架拆除托架拆除 36 第十一章第十一章 安全保证措施安全保证措施 37 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 2 第一章第一章 编制范围及编制依据编制范围及编制依据 1 1 编制范围 本施工工艺针对马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块编制 1 2 编制依据 1 马汊河冶南铁路改造桥施工图设计下部结构及基础 2 马汊河冶南铁路改造桥施工图设计上部结构 3 马汊河冶南铁路改造桥施工图设计实施性施工组织设计 4 现行技术规范 规程 标准和法规等 5 我国的法律 法规及当地政府有关施工安全 文明施工 劳动保护 土地使用与 管理 环境保护等方面的具体规定 1 3 施工规范及标准 1 铁路线路设计规范 GB50090 2006 2 铁路路基设计规范 TB10001 2005 3 铁路工程地基处理技术规程 TB10106 2010 4 铁路桥梁钢结构设计规范 TB10002 2 2005 5 铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范 TB10002 3 2005 6 铁路桥涵地基和基础设计规范 TB10002 5 2005 7 铁路工程水文勘测设计规范 TB10017 99 8 铁路工程抗震设计规范 GB50111 2006 2009 年版 9 关于发布客运专线铁路加强抗震设计技术要求的通知 铁建设函 2006 338 10 铁路桥梁抗震鉴定与加固技术规范 TB10116 99 11 铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB 10005 2010 12 铁路混凝土 TB T3275 2011 13 铁路工程预应力筋用夹片式锚具 夹具和连接器技术条件 TB T3193 2008 14 预应力混凝土用螺纹粗钢筋 GB T 20065 2006 15 铁路混凝土工程施工技术指南 铁建设 2010 241 号文 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 3 16 铁路预应力混凝土连续梁 刚构 悬臂浇筑施工技术指南 TZ324 2010 17 铁路混凝土工程施工质量验收标准 TB10424 2010 18 铁路混凝土工程钢筋机械连接技术暂行规定 铁建设 2010 41 号文 19 铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范 TB10002 4 2005 20 钢铁企业总图运输设计规范 GB 50603 2010 21 内河通航标准 GB50139 2004 22 预应力混凝土用金属波纹管 JG225 2007 23 预应力混凝土钢绞线 GB T5224 2003 24 钢筋机械连接技术规程 JGJ107 2010 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 4 第二章第二章 工程概况工程概况 2 1 工程简介 马汊河冶南铁路改造桥改造工程 桥位在既有冶南铁路桥上游 25 米处 到 K0 895 K1 105 桩号之间处新建跨径 55 100 55 米 PC 连续梁桥一座 桥梁长 210 米 马汊河 冶南铁路改造桥桥式图见 2 1 图 2 1 马汊河冶南铁路改造桥桥式图 主梁采用直腹板单箱单室变高度箱形截面 中支点梁高 6 85m 边支点与跨中梁高 3 85m 梁体底板下缘按圆曲线变化 主梁顶宽 7 5m 顶板厚 0 4m 主梁底宽 5 5m 于中 支点处底板加宽到 6 5m 底板厚 0 4m 1 2m 腹板厚为 0 6 1 0m 主梁共设置 5 道横隔 板 边支点横隔板 2 道 板厚 2 0m 中支点横隔板 2 道 板厚 3 5m 中跨跨中横隔板 1 道 板厚 0 8m 主梁 0 块段长 14m 中 边跨合拢段长 2m 边跨直线段梁长 5 9m 除 0 块及边跨直线段梁在支架上施工外 每墩挂篮悬臂浇筑施工梁段位 2 13 个 0 块标准断面 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 5 2 2 主要技术标准 2 2 1 铁路采用主要技术标准 1 铁路等级 矿山 级 2 正线数目 单线 3 最大坡度 15 4 最小曲线半径 100m 5 机车类型 内燃机车 6 牵引重量 496 吨 2 2 2 桥梁采用主要技术标准 1 采用主要洪水频率 桥梁 1 100 2 设计荷载 根据业主提供的既有铁路荷载 运行情况 1 机车 28 吨 18 个空 载敞车 1 机车 28 吨 18 个重载敞车 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 6 3 桥梁建筑界限 桥限 2A 4 通航净空 按 内河通航标准 办理 5 纵 横坡 最大纵坡 0 7 6 高程系统 采用 1954 国家高程基准 7 通航等级 级 45 5m 8 地震 动峰值加速度为 0 10g 地震基本烈度为 度 10 设计最高通航水位 8 65m 吴淞高程基准 12 其它技术指标按部颁 铁路工程技术标准 JTG B01 2003 执行 2 3 预应力布置 采用纵 竖双向预应力体系 2 3 1 纵向预应力 纵向预应力钢筋采用符合 预应力混凝土钢绞线 GB T 5224 2003 的 级检验 低 松弛 钢绞线 低松弛高强度单根钢绞线直径 j15 24mm 钢绞线面积 Ay 140mm2 极 限抗拉强度 R 1860MPa 弹性模量 Ey 1 95 105MPa b y 纵向束成孔采用金属波纹管 波纹管满足 GB T 11116 的要求 2 3 2 竖向预应力 竖向预应力粗钢筋采用 25 PSB830 精轧螺纹钢 其材料 预应力混凝土用螺纹粗 钢筋 GB T20065 2006 的相关规定 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 7 第三章第三章 总体施工方案总体施工方案 根据马汊河冶南铁路改造桥连续刚构挂篮施工稳定验算 在最大悬臂状态最不利工 况下 墩身根部混凝土压应力超标 受力不能满足要求 必须设置墩旁托架辅助挂篮悬 臂施工 挂篮在 0 块浇筑完成后安装 1 块开始用挂篮浇筑 主桥箱梁 0 块采用钢管柱支架现浇 在承台上预埋钢管柱预埋件 待墩身施工完毕 后 安装钢管柱支架 支架施工完成后 开始安装 0 块侧模 侧模安放在上层贝雷梁上 在贝雷梁和排架 间设置钢垫块 为后续侧模拆除提供空间 然后安装底模 底模采用方木 竹胶板结构 待 0 块施工支架预压消除非弹性变形和正确设置预抬值后 开始绑扎底腹板及隔墙钢筋 钢筋在车间加工成半成品 现场绑扎成型 安装腹板预应力 然后安装内侧模 隔墙模 板 内侧模和隔墙模板均采用竹胶板方木结构 内侧模设拉杆与外侧模牢固连接 内顶 模采用钢管脚手架支撑 内模安装完成后绑扎顶板钢筋 安装顶板预应力 混凝土采用 泵送的方法施工 浇筑混凝土时采用两台汽车泵 由两边向墩中心对称浇筑 混凝土浇筑完成后 按规范要求进行养生 混凝土强度达到设计强度的 75 时 即开 始拆除内模及侧模 混凝土强度达到设计强度的 80 且弹性模量达到设计值的 70 以后即 可进行预应力张拉 待 0 块所有预应力张拉完毕后 拆除底模及施工支架 但保留临时 支墩钢管柱 施工时应注意预埋挂篮施工必需的底板 顶板 后锚固预留孔以及走道梁锚固筋 通风孔 泄水孔和支架拆除预留孔 根据需要现场设置 等 体施工工艺流程见图 3 1 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 8 图图 3 13 1 0 0 块施工工艺流程框图块施工工艺流程框图 承台浇筑前埋设 0 块用预埋件 墩身浇筑前埋设 0 块用预埋件 测量放样 安装 0 块施工托架托架制作 测量放样 安装 0 块外侧模 测量放样 铺设 0 块底模 墩身顶面混凝土凿毛 0 块托架预压 0 块内侧模 隔墙模板安装 0 块内支架安装 0 块内顶模安装 0 块顶板及翼缘钢筋绑扎纵向预应力孔道安装横向预应力筋安装 0 块混凝土浇筑 养护 0 块纵向预应力穿束 张拉 0 块纵向孔道压浆 0 块内模 内支架拆除 0 块底腹板 隔墙钢筋绑扎纵向预应力孔道安装 根据预压成果进行调整底模 安装端模 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 9 0 块外侧模拆除 0 块横向预应力张拉 0 块横向孔道压浆 0 块底模拆除 0 块托架拆除 进入挂篮平衡悬臂浇筑施工 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 10 第四章第四章 托架施工托架施工 4 1 施工托架的设计 施工托架委托公司施工设计事业部设计 由预埋件 钢管混凝土立柱 附墙连接系 牛腿 分配梁 贝雷梁 底模排架等组成 采用型钢结构 详见 0 块施工总体布置图 4 2 施工托架结构检算 4 2 1 计算依据 1 钢结构设计规范 GB50017 2003 2 建筑施工模板安全技术规范 JGJ 162 2008 3 路桥施工计算手册 周水兴 何兆益 邹毅松 等编著 4 钢结构 刘小渝 主编 4 2 2 检算 1 侧模检算 荷载计算 a 要求浇筑主梁混凝土时 混凝土上升速度不大于 2m h 混凝土入模温度接近 20 左右 根据 建筑施工模板安全技术规程 新浇筑的混凝土侧压力可按下式计算 1 2 012 0 22 c FtV 其中 则 3 26 c kN m 0 200 20 15 5 7 t 1 1 2 2 1 15 11 2 22 012 0 220 22 26 5 7 1 2 1 15 264 c FtVkN m 施工人员及机具荷载取 2 2 5 kN m 振捣荷载取 2 2 0 kN m 倾倒混凝土荷载取 2 4 0 kN m 则混凝土侧压力荷载 2 642 52 04 072 5 FkN m b 计算时风荷载影响可不计 c 计算挠度时不考虑振捣荷载和倾倒混凝土荷载 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 11 检算 外侧模构造由 6mm 厚的钢板面板 8 横肋 排架组成 模板横肋间距均为 350mm a 外侧模面板计算 外侧模荷载 q 72 5KN m2 考虑板的连续性 面板按两边固定的单向板计算 取钢板 1m 宽度计算 22 1 0 1 72 5 0 350 888 10 MqlkN m 223 11 1000 6 857820 66 Wbhmm 小于 满足要求 6 0 888 10 113 6 7820 M MPa W 1 3182 w MPa 略大于 1 5mm 44 1 5 71 9 350 2 2 128128 18000 2 1 10 ql fmm EI b 侧模横肋计算 8 横肋布置间距为 350mm 根据侧模拉杆及排架的布置 侧模横肋计算时按三跨连 续梁考虑 其中中跨 1400mm 边跨 500mm 计算如下 均布荷载72 5 0 3525 375 qKN m 横肋最大负弯矩为 3 0 50 125 25 3753 172MqkN m 横肋最大正弯矩为 23 1 1 40 53 045 8 MqqkN m 8 截面参数如下 34 25325 1013000Wmm Imm 强度计算 小于 满足要求 6 3 045 10 120 2 25325 M MPa W 1 3182 w MPa 挠度计算 通过结构计算软件计算得最大绕度位于中跨跨中位置 最大挠度为 2 5mm 3 0mm 满 足要求 2 侧模排架检算 侧模排架布置最大间距为 1400mm 排架布置下图所示 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 12 侧模排架布置图 单位 mm 荷载计算 a 翼缘竖向荷载按下式计算 cc qhl 式中 mm c c q h l 3 排架承受荷载 单位为kN m 钢筋混凝土容重 单位为kN m 混凝土高度 单位为m 排架间距 单位为m 单个排架承受最大宽度为1200 b 混凝土侧压力和重力分力最大按 72 5KPa 1200mm 宽度控制计算 由浇筑顶面起 0 2m 范围按梯形荷载加载 则顶面侧压力和重力分力为 2 0 0 6 262 52 04 0 1 228 9 qkN mmkN m 顶面 2m 及以下侧压力和重力分力为 2 2 72 5 1 287 qkN mmkN m c 自重按程序自带结构自重的 1 2 倍系数考虑 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 13 3 底模系统检算 荷载计算 a 根据箱梁截面形式 腹板处有较大的混凝土垂直压力 对于箱梁腹板处混凝土对 单位宽度底模的垂直压力为 3 2 2 2 26 26 6 8176 8 26 1 231 2 c c c c Ph kN m h PhkN m PhkN m 1 其中为计算位置箱梁截面的高度 则腹板处 其他位置 施工人员及机具荷载取 2 2 5 kN m 振捣荷载取 2 2 0 kN m 倾倒混凝土荷载取 2 4 0 kN m 则腹板处底模压力的计算荷载 2 0 176 82 52 04 0185 3 PkN m 则其余位置处底模压力的计算荷载 2 0 31 22 52 04 039 7 PkN m b 计算挠度时不考虑振捣荷载和倾倒混凝土荷载 检算 a 底模面板检算 考虑板的连续性 底模面板按两边简支的单向板计算 取底模面板 1m 宽度计算 则对于腹板位置处 底模面板计算跨径为 150 22 1 0 1 185 3 1 0 150 417 10 MqlkN m 对于底模其他位置 底模面板计算跨径为 300 22 1 0 1 39 7 1 0 30 357 10 MqlkN m 底模面板的抗弯模量为 223 11 1000 1224000 66 Wbhmm 则面板最大弯曲力为 小于 满足要求 6 max 0 417 10 17 4 24000 M MPa W 30 w MPa 略大于 1 5mm 44 1 33 7 300 2 1 128128 144000 7000 ql fmm EI 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 14 b 底模横肋检算 底模横肋布置间距为 300mm 按跨度为 0 75m 的三跨连续梁计算 对于腹板处考虑所有荷载全部由工字钢承受 则有 均布荷载185 3 0 355 6 qkN m 横肋最大弯矩为 22 1 0 1 55 6 0 753 13 10 MqlkN m I10 截面参数如下 34 49000 2450000Wmm Imm 强度计算 小于 满足要求 6 3 13 10 63 9 49000 M MPa W 1 3182 w MPa 挠度计算 44 1 5 53 79 750 0 263 128128 2 1 102450000 ql fmmmm EI 对于底模其他位置所有荷载全部由 100 80 方木承受 则有 均布荷载39 7 0 311 91 qkN m 横肋最大弯矩为 22 1 0 1 11 91 0 750 67 10 MqlkN m 100 80 方木截面参数如下 34 133333 6666666Wmm Imm 强度计算 小于 满足要求 6 0 67 10 5 1 133333 M MPa W 14 w MPa 挠度计算 44 1 10 11 750 0 423 128128 9000 6666666 ql fmmmm EI 综上所述底模横肋的强度和刚度均满足要求 4 底模排架检算 荷载计算 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 15 腹板下排架受力最大 腹板厚 0 5m 墩顶处腹板高 6 8m 0 块截面高度 6 53m 1 块截面高度 6 32m 0 块边缘至墩边 3 9m 1 块长度 3 0m 采用 MIDAS 建模 施加梯形梁单元荷载 6 8 0 5 1 2 6 8 84t m 6 53 0 5 1 2 6 8 49t m 6 32 0 5 1 2 6 8 22t m 3 9m 段梯形荷载为 8 84t m 8 49t m 3 0m 段梯形荷载为 8 49t m 8 22t m 底模排架最大应力为 82MPa 小于 底模排架强度满足要求 140MPa 5 牛腿检算 荷载计算 两边牛腿受力最大 牛腿上部箱梁两段三个截面 一个梁段 1 8m 截面为 29 5 和 24 一个梁段 3m 截面为 24和 23 2 m 2 m 2 m 2 m 牛腿所受荷载为梯形荷载 29 5 1 2 6 8 3 24 26 5t m 24 1 2 6 8 3 24 21 6t m 23 1 2 6 8 3 24 20 7t m 1 8m 段梯形荷载为 26 5t m 21 6t m 3 0m 段梯形荷载为 21 6t m 20 7t m 检算 牛腿附墙及钢管底位移三向约束 施加如上梯形荷载 如下图 26 5 21 6 21 6 21 1 21 1 20 7 牛腿最大应力为 82 MPa 小于 牛腿强度满足要求 140MPa 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 16 牛腿根部所受拉力为 72t 所受剪力为 41t 6 钢管砼检算 荷载计算 为克服箱梁最大悬臂时施工产生的不平衡荷载效应 北副通航孔 0 块箱梁腹板下需 设置临时支点 根据主梁施工过程对主梁悬臂施工进行模拟 约束条件如下 主墩底部及临时墩底部均设为固定支座约束 施加荷载如下 在大悬臂状态下一端的挂篮底平台及侧模系统坠落 荷载取为 40t 全桥的施工荷载 10t m 风荷载 施工到最大悬臂 一端 100 风力 另一端 50 风力 风荷载的计算采用 公路桥涵设计通用规范 JTGD60 2004 进行 离常水位 10m 高处百年一遇 10 分钟最大平均风速采用 39 3m s 按设计要求 本桥 施工阶段设计重现期 30 年 则基本风速为 v 39 3x0 92 36 2m s 按梁面距水面 30m 计 则桥面上的计算风速为 2510 1 34 1 38 36 266 9 d Vk k Vm s 计算风压为 20 000120 0001 302 0 0120170 01201766 9 2 74 222 9 81 Z dd d VeVe WkPa gg 桥面上的风压为 0 1 3 1 0 1 0 2 74 19 854 3 whdwh Fk k k W AkN m 由计算结果可知 主墩单元 36 37 38 应力均满足要求 单侧三根临时钢管混凝土 桩的支点反力 N1 1500t 另一侧的三根临时钢管桩混凝土桩的拉力为 N2 547t 主墩支 点反力 N3 6730t 根据箱梁特点 墩单侧箱梁腹板下布置 3 根钢管 管内浇注 C40 的混凝土 管脚与 承台预埋件焊接牢靠 钢管与墩身之间通过连接系连接 减小长细比 改善受理性能 增强钢管砼的承载力 本计算按钢管长为 10 0m 管直径 1 0m 壁厚 为 12mm 钢材 为 Q235 单根钢管承载力设计值为 1500t 3 500t 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 17 a 单管柱承载力计算 1 0m 壁厚 10mm 的钢管砼 Es 2 06 105N mm2 s 215N mm2 As 311 1cm2Is 381074 cm4 C40 砼的力学特性 Ec 3 25 104N mm2 c 19 5N mm2Ac 7543cm2 Ic 4527664cm4 单肢柱的承载力设计值为 1500t 3 500t 组合后的截面特性计算 EI Es Is Ec Ic 2 26 1015N mm2 EA Es As Ec Ac 3 09 1010N 套箍系数 0 3 3 0 s As c Ac 215 311 1 19 5 7543 0 455 回转半径i 270mm 该框架柱脚与承台连接视为铰结 柱顶与 0 块视为铰接钢管柱与墩身连接视为侧向 支撑 计算长度 0 11 1400014000llmm 14000 27051 85150 按 b 类截面查表得整体失稳系数 0 852 本计算均根据 钢管混凝土结构设计与施工规程 CECS28 90 中的规定及要求 单肢 钢管柱的承载力 0 NN elu 1 0 ccA fN 2 19 5 7543 10 10 4550 455 31323kN 1 e 15 10 2 26 10 3 09 10 IEI i AEA 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 18 1 0 115 41 0 115 14 1 40 636 le ld 0 0 6360 852 le 0 0 636 3132319932 ule NNkN 单根钢管 l 29m 自重为 61 7t 钢管根部承载力设计值增加 61 7 1 2 74kN b 抗倾覆检算 偶然组合 走行中挂篮突然坠落 K Nu N 1993 2 500 74 3 4 c 小结 根据上述计算知 该框架钢管砼柱支架能承载箱梁悬臂施工正常最不利状态下产生 的最大不平衡弯矩 消除该弯矩对墩身的不利影响 另外 根据以往箱梁不平衡弯矩计 算的实例资料对该箱梁施工中的最大不平衡弯矩进行计算 支架所要承载力又较提供的 值偏小 钢管砼是安全的 7 预埋件检算 预埋件 Y1 检算 1 0 8 ubsy NKA f 2 490 6 2411774 4 s Amm 0 66 b 1 0 80 8 0 66 11774 4 3101927234192 7459 3153 ubsy NKA fNtt 预埋件 Y1 承载力满足要求 预埋件 Y3 检算 1vrvsy NKA f 2 1150 3 66901 8 s Amm 0 9 r 19 1 40 08 40 08 38 3 0 232 310 c v y f d f 1 0 9 0 232 6901 8 31044674044 728 vrvsy NKA fNtt 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 19 预埋件 Y3 承载力满足要求 4 2 3 结论 通过以上检算可知 0 块墩旁托架各构件结构安全 4 3 托架制作 除贝雷梁 支撑架及连接销轴等标准件外 托架由后场钢结构车间制作 现场严格 按钢结构规范和设计图纸 控制材质 结构尺寸 焊缝质量等 所有加工结构件出厂前 必须经油漆涂装处理 由工程部 质检部验收 合格后方可出厂 考虑到 0 块施工由 25t 汽车吊机配合 最大吊距 14 0m 最大吊高 25 0m 采用 25 主臂 则最大吊重 23 8t 托架分块根据吊机起吊能力组成成单元块 现场安装 主要组 装件单元块划分情况如下 1 单组钢管立柱连接系 附墙 分配梁 1 等重量小于 2 0t 可直接按设计图纸制作 成单元块 2 单组分配梁 2 重量约 3 2t 可直接按设计图纸制作成单元块 3 单侧牛腿及牛腿连接系重量约 8 5t 可在后场组拼成单元 4 下层贝雷梁单块最大吊重约 18 0t 可在后场组拼成单元块 5 单墩底模排架重量约 16 5t 可在后场组拼成单元 4 4 托架安装 4 4 1 托架安装作业流程 预埋件分别在承台 墩身钢筋绑扎过程中安装 钢管立柱在承台施工完成后开始安 装 并作为墩身模板固定的支撑系统 并在墩身拆模后浇筑管柱内混凝土 整体托架安 装在墩身浇筑 模板拆除 混凝土养护期间开始 外侧模安装前完成 具体作业流程见 0 块托架安装流程框图 4 4 2 预埋件 预埋件有 3 种 分别为 Y1 Y2 和 Y3 其中 Y1 为承台预埋件 由圆环钢板和钢筋组 成 用于固定钢管混凝土立柱 每墩埋设 4 块 Y2 为墩身预埋件 由 M42 的爬锥和型钢 组合而成 仅 M42 的爬锥埋置于墩身内 用于固定钢管混凝土立柱的附墙 每墩埋设 12 组 Y3 也是墩身预埋件 由钢板和角钢组合而成 埋置于墩身混凝土面 用于固定分配 梁 1 每墩埋设 2 块 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 20 4 4 3 钢管混凝土立柱 1 为保证最大悬臂状态 最不利工况下的安全 采用钢管混凝土立柱辅助结构 由 直径 1000mm 壁厚 12mm 的钢管内灌注 C40 微膨胀混凝土组成 混凝土灌注采用高位抛落 无振捣法工艺 2 钢管立柱同时兼作墩身施工的模板支撑结构 在墩身施工完成后灌注混凝土 0 块托架安装流程框图 承台预埋件安装 牛腿及牛腿连接系安装 钢管立柱安装 浇筑墩身混凝土 墩身预埋件清理管柱混凝土灌注 附墙安装 分配梁安装 下层贝雷梁安装 底模排架安装 上层贝雷梁安装 进入 0 块施工 3 钢管立柱与承台预埋件的焊接必须牢固 焊缝高度不小于 8mm 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 21 4 钢管安装时必须保证其平面位置和竖直度 以及连接部位的焊缝质量 确保满足 结构受力要求 4 4 4 附墙 由于钢管混凝土立柱的长细比较大 附墙结构起到稳定的作用 同时可抵抗涌潮波 浪力 安装前首先清理 M42 的爬锥丝扣 然后安装预埋件 Y2 然后再用附墙将钢管和预 埋件焊接固定 4 4 5 分配梁 牛腿及牛腿连接系 分配梁和牛腿共同组成下层贝雷梁的承托结构 所有上部结构施工的荷载均通过下 层贝雷梁传递到分配梁和牛腿上 施工时必须严格控制各加工部位的焊缝质量 这也是 现场技术检查的重点之一 为保证托架的顺利拆除 在分配梁或牛腿顶面与下层贝雷梁之间设置了 150mm 高的 楔块 楔块由 28a 截肢后对扣焊接组成 拆除时直接将楔块割除 即可保证托架的拆除 空间 4 4 6 贝雷梁及排架 贝雷梁和排架作为常规结构 安装时控制好相对位置和顶面高程即可 尤其是底模 排架 一部分在墩顶上 一部分在下层贝雷梁上 安装时必须以顶面高程为控制标准 局部点可以通过抄垫的方式 使其达到设计高程 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 22 第五章第五章 托架预压托架预压 5 1 总体试压方案布置 支架静载试验采用模拟状态法进行 即用等效荷载模拟箱梁浇筑工况条件来检验支 架的受力与变位 等效荷载可根据现场实际情况采用钢结构 钢筋 型钢等 或砂袋替 代 变形可利用现有全站仪等仪器设备直接进行观测 支架静载试验由项目部统一组织 现场安排布置联合完成 5 2 试压前提 试压时支架 底模均已拼装 并全部检查合格 由于内模及侧模重量较小 试压时 不考虑该重量 0 块重量为 886 6t 试压重量为 0 块重量的 1 1 倍 共 975 26t 5 3 试验目的及意义 1 为了验证支架的设计和制造质量 根据铁路桥规范及设计要求 支架使用前需要 在现场做静载试验 以确保在投入使用后能正常工作和安全使用 2 为了准确掌握 0 块施工过程中支架在各工况下的实际挠度和刚度 宜在 0 块施 工前进行静载模拟试验 以消除结构的非弹性变形和正确设置预抬值 使 0 块施工完成 后标高与设计相符合 5 4 试验程序与步骤流程 试验准备 技术交底 施工组织等 支架模板系统安装就位 底模标高按计算变 形值进行预抬 支架 模板全面检查 办理签证 观测点标记布设 分级加载 观测 读数 记录 终值静置 观测 全面检查 卸载 整理 分析试验数据 根据试验结果 调整底模标高 支架投入使用 5 5 支架堆载试验 1 试验方法 a 堆载试验采用钢材等替代荷载进行 b 堆载过程中采用 25t 汽车吊配合吊装 加载应缓慢平稳进行 c 在堆载过程中按照正常的混凝土浇筑顺序进行替代材料的铺设 2 测点布设 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 23 测点布设见后图所示 底模变形观测数据 单位 mm 测点编号 1234567891011 观测数据 测点编号 1213141516171819202122 观测数据 3 加载方式 采用分级加载方式 0 50 75 100 110 由于纵桥向箱梁的荷载集度是不同的 分级加载时沿纵桥向的荷载应分别达到其规 定百分比 每完成一级加载 均对所有测点进行一次测量 并做详细记录 以上所测数据均为绝对标高 4 终止试压的标准与卸载方式 加载到设计荷载之后 持续观测 每小时观测一次 支架各测点的挠度 线型 当 48 小时内底模各测点累计沉降变形量最大值不大于 2mm 时 即认为支架强度 刚度 加 工质量和拼装质量满足设计要求 可以终止试压 开始卸载 5 卸载仍采用分级方式进行 110 100 80 50 0 每卸下一级荷载 均对所有测点进行一次测量 并做详细记录 在数据分析时与加 载时的挠度数据进行比较 卸载后对所有连接系等连接部位重新进行一次全面检查 检查焊缝有无开裂 6 荷载选择与保证荷载计量准确性的措施 模拟堆载试验选用的荷载应具有计量准确 比重大 质地均匀 方便运输和吊装等 特点 而且由于荷载重达 1407t 成本和工期也是需要考虑的因素之一 另一点需要注意 的是 荷载在横断面上的分布要模拟箱梁的实际荷载 综上 钢材为主要材料 7 保证荷载计量准确性的措施 首先对材料重量进行总量控制 确保总重量是准确的 其次应确保荷载沿纵桥向的 荷载集度与设计一致 同时还要保证每一段的荷载在横断面上的分布与箱梁实际状态一 致 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 24 5 6 加载注意事项 1 在堆载实验前 要对支架进行全面检查 2 堆载荷载要严格按分级进行 堆载过程中采用吊机配合吊装 加载应缓慢平稳进 行 3 卸载也采用分级进行 卸载也应缓慢平稳 卸载后对所有连接系等连接部位重新 进行一次全面检查 检查焊缝有无开裂 5 7 试验数据的分析处理与试验结果的评估 模拟堆载试验结束后 将对试压过程中积累的数据进行分析处理 首先将分析支架 在试压过程中产生的弹性变形和非弹性变形 绘制支架在分级加载和卸载过程中各工况 下的变形并进行比较 重点是比较支架实际变形与计算变形数据是否吻合 试压后底模 标高与设计标高是否一致 并对试验结果进行评估 对计算变形数据进行修正 根据现 场实测的数据 遵照规范要求 对原始数据加以分析 汇总 并与计算变形值加以对比 依据对比结果决定是否对底板预抬值进行调整 5 8 关于支架非弹性变形的说明 支架在荷载作用下会消除一部分非弹性变形 消除的多少取决于支架强度 刚度及 加工 安装情况与荷载的大小 因此产生了关于非弹性变形是否能完全消除的疑问 1407t 重的模拟荷载不一定能将非弹性变形全部消除 但需要指出的是 我们仍可以 观测和计算出在 1407t 重的模拟荷载作用下支架所消除的非弹性变形 而这一数据也正 是箱梁自重所能够消除的非弹性变形 换句话说 试压并不一定能够完全消除支架的非弹性变形 但通过试压能够观测和 计算出支架在箱梁自重作用下的非弹性变形 这一数据可满足现场施工的实际需要 因 此试验结果对指导现场施工仍有重要意义 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 25 第六章第六章 模板制造安装模板制造安装 6 1 模板制造 1 钢模 木模都应有足够的强度 刚度及稳定性 能确保梁体各部位结构尺寸正确 能承受新浇筑混凝土的重力 侧压力及施工中可能产生的荷载 2 模板制造时分块合理 装卸方便 并充分考虑模板的适应性和周转率 3 模板的材料及制作应符合设计要求 钢材的采用应符合标准规定 木模采用竹胶 板面板 竖向按照 30cm 间隔设置方木 横向采用 2 14 做为对拉背带 4 外模表面应光洁 无变形 接缝严密不漏浆 5 模板采用的拉杆螺栓 应将拉杆位置排列整齐 拉杆孔内及孔端来防漏浆 拉杆 应易于拆除 钢模板制造完成后要进行预拼检验 模板制造尺寸允许偏差 见表 1 表 1 模板 支架制作时的允许偏差 项 目允许偏差 mm 模板的长度和宽度 5 相邻模板表面高低差 1 平板模板表面最大的局部不平整 3 拼合板中木板间的缝隙宽度 木 模 板 制 作 支架 拱架尺寸 5 长和高0 1 外形尺寸 肋高 5 面板端偏斜 0 5 孔中心与板面的间距 0 3 板端中心与板端的间距0 0 5连接配件的孔眼位置 沿板长 宽方向的孔 0 6 板面局部不平 1 0 钢 模 板 制 作 板面和板侧挠度 1 0 6 2 模板安装 6 2 1 外侧模安装 模板安装前对钢模板面整体进行打磨 除去面板上的铁锈 焊瘤 毛刺等 保证模 板光洁 平滑 为拆模后混凝土外观质量提供前提保证 打磨后将表面的灰尘等擦拭干 净 涂刷脱模剂 模板表面刷脱模剂 但最后必须用洁净抹布擦拭一遍 以避免模板表 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 26 面存附过多油污 影响外观 脱模剂的选择必须保证浇筑出的混凝土外观质量良好 达 到混凝土原色 光滑 有光泽的要求 首先拼装侧模 利用 25t 汽车吊分块拼装 侧模放置在上层贝雷梁上 排架和贝雷 梁之间设置约 15cm 的可以自由调节高度的钢垫块 既方便模板标高的调整 又为 0 块施 工完成后 模板拆除提供了下落空间 侧模安装完成后 按照设计线性和标高先进行粗 调整 并将模板排架与钢垫块 贝雷梁进行点焊临时固定 侧模调整加固完毕后立端模 端模采用 5 毫米厚钢板做面板 背面用 L50 角钢加强 并在其上钻孔将箱梁接缝纵向钢筋和预应力束管道波纹管伸出模板 内模 横隔板模板在底板 腹板钢筋绑扎完毕后开始安装 全部采用竹胶板制作 背部用 100 100 方木加固 用拉杆与外模对拉 内顶模用满堂式脚手架钢管支撑 先铺 设方木 再钉装竹胶板 内模尺寸按图纸尺寸制作 接缝处用胶带密封 模板安装好后 里外穿拉杆固定 再用钢丝绳等进行紧固 调整到设计位置 并仔 细检查模板间错台 顺直度 钢筋保护层厚度等指标 注意两外侧模需对拉加固 等待底模安装完成后再进行精确定位 6 2 2 底模安装 底模采用方木竹胶板结构 方木与 I10 工字钢间隔布置 工字钢与底模排架进行焊 接固定 方木与排架也应用铁丝捆牢固定 底模拼装完成后必须经测量中心校对几何尺 寸 平面位置及标高 检查结果必须符合专用规范及验标规定 底模铺设后检查底模竹 胶板间拼缝是否密贴 不得有空隙 与外侧模接触的边缘必须顺直 不得有错台 必要 时需经过刨面处理 以保证与侧模密贴不漏浆 底模调整好后 将设置在底模下的外侧 模对拉拉杆带紧 并对侧模位置 标高进行再次复核 待底模 侧模位置校对准确后 开始安装端模 端模仍采用竹胶板方木结构 上下 两层钢筋位置必须预先锯槽 并在下层钢筋保护层处增设水平木条与底模钉牢 以阻止 底板混凝土下料及振捣时端模移位跑模 并有效防止底板钢筋开槽处冒浆 6 2 3 内模安装 内模也采用方木竹胶板结构 底 腹板及隔墙钢筋绑扎完成并检查验收后开始安装 内侧模 内侧模竖向采用 10cm 10cm 的方木加劲 间隔 30cm 横向采用 2 14 做为背带 使内侧模 中隔墙侧模 与外侧模用拉杆对拉 中腹板 中隔墙 模板两侧对拉 对拉 前必须在腹板内拉杆处增设混凝土垫块 并在垫块后设置刚性支撑 以保证对拉时拉杆 能带劲但不减小腹板几何尺寸 内侧模底口倒角处必须设置不小于 30cm 宽的压板 以 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 27 有效防止翻浆 侧模安装完成后 开始安装内顶模 内顶模采用钢管脚手架支撑 顶部设置天托 在搭设钢管支撑时 设置四层横向支撑 将中腹板与腹板顶紧 防止在混凝土浇筑过程 中 中腹板模板发生移位 6 2 4 模板安装的其他要求 1 所有模板安装前必须检查板面是否平整光洁 有无凹凸变形及残余黏浆 对于不 符合要求的钢模必须进行二次打磨 对不符合要求的竹胶板必须进行更换 2 为保证梁体外观质量和拆模方便 应选用优质脱模剂 内外模安装前均应涂同一 种类脱模剂 模板棱角及拼接处一般用玻璃胶拌成腻子刮平 打光 涂脱模剂处理 3 模板安装前要涂刷脱模剂 脱模剂应采用同一品牌 涂刷要均匀 厚度适中 施 工过程中要注意保护钢筋 不得污染钢筋 4 在端模上须根据主梁纵向钢筋的位置钻孔 孔径以比钢筋直径 公称直径 大 3 4mm 为宜 另外还须根据预应力孔道位置钻孔以便波纹管伸出 模板安装尺寸允许偏差 见表 2 表 2 模板 支架安装时的允许偏差 项 目允许偏差 mm 模板标高 10 模板内部尺寸 5 0 轴线偏位 10 装配式构件支承面的标高 2 5 模板相邻两板表面高低差 2 模板表面平整度 5 预埋件中心线位置 3 预留孔中心线位置 10 预留孔洞截面内部尺寸 10 0 支架和拱架纵轴的平面位置跨度的 1 1000 或 30 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 28 第七章第七章 钢筋加工及安装钢筋加工及安装 1 进场钢筋要有质量保证书 并按规范要求对原材料进行自检和抽检 确认合格 后方可使用 钢筋表面应洁净 无损伤 2 焊工必须持有焊工证 在现场试焊合格后方可上岗施焊 3 钢筋加工前应进行配料计算 下料要有配料单 受力钢筋焊接或绑扎接头应设 置在内力较小处 并按规范要求错开布置 4 钢筋接头采用搭接电弧焊时 两钢筋搭接端部应预先折向一侧使两结合钢筋轴线 一致 接头双面焊缝长度不应小于 5d 单面焊缝长度不应小于 10d 钢筋接头采用帮条 电弧焊时 帮条应采用与主筋同级别钢筋 其总截面积不应小于被焊钢筋的截面积 双 面焊帮条长度不小于 5d 单面焊不小于 10d 凡采用帮条焊和搭接焊的 HRB400 钢筋 可 以采用不与母材等强度的 E4303 焊条 5 钢筋在车间加工为半成品 运至现场后绑扎成型 绑扎成型的钢筋品种 规格 间距 形状 接头及焊接等均要符合设计图纸和施工规范要求 钢筋加工及安装检查项 目及允许偏差见 表表 3 3 6 部分钢筋如与预应力管道发生干扰 可适当调整普通钢筋位置 禁止擅自截断 钢筋 对于必须截断的钢筋 待预应力管道安装完成后进行恢复或加强 必要时须经设 计单位认可 表 3 钢筋加工及安装实测项目 项次检查项目 规定值或允 许偏差 mm 检查方法和频率 1 受力钢筋两排以上排距 5 2 受力钢筋同排间距 10 尺量 每构件检查 2 个断面 3 箍筋 横向水平钢筋 螺旋钢筋间距 10 尺量 每构件检查 5 10 个间距 4 钢筋骨架长 10 5 钢筋骨架宽 高或直径 5 尺量 连续 3 处 6 弯起钢筋位置 30 尺量 每骨架抽查 30 7 保护层厚度 5 0 尺量 每构件沿周边检查 8 处 拆模后再用保护层测厚仪抽查 3 处 马汊河冶南铁路改造桥 1 2 主墩 0 块施工工艺 中铁大桥局马汊河冶南铁路改造桥项目经理部 29 第八章第八章 预应力系统加工及张拉压浆预应力系统加工及张拉压浆 0 块需要张拉的纵向束为 22 15 24mm 钢绞线 采用内径 120mm 塑料波纹管成孔 共 9 束 分别为 T1 F1 F1 各 3 束 均为两端张拉 横向束为 3 15 24mm 钢绞线 采用 66 22mm 塑料波纹管成孔 共 18 束 一端张拉 一端锚固 张拉端与锚固端交错 布置 纵向预应力束除 T1 F1 F1 在 0 块锚固外 其余 81 束纵向预应力均在 0 块上 预留孔道 在 1 块施工时接长 纵向预应力钢绞线采用 GB T 5224 2003 高强低松弛 s15 20mm 钢绞线 抗拉标准 强度为 1860Mpa 公称直径为 s15 24mm 波纹管采用塑料波纹管 壁厚不小于 2 5mm 竖向预应力粗钢筋采用 25PSB830 精轧螺纹钢 8 1 预应力管道 1 波纹管的技术要求和成品检查应符合施工规范的有关规定 2 波纹管在钢筋绑扎过程中适时安装 预应力管道及锚具须牢固定位 管道以 字形定位钢筋网片定位 定位网片须与主体钢筋焊接 不允许用铁丝绑扎定位 直 线段按照每 0 8m 设置一道 曲线段按照每 0 5m 设置一道 确保浇筑混凝土时管道不移 位 不变位 3 施工中管道的走向根据施工图纸的竖弯 平弯坐标大样进行放样 但由于现场条 件所致 不可能完全精确定位 故要求在放样时将起弯点 拐点等控制准确 中间段圆 顺过渡 并抽取一些点来检查 符合要求后将定位箍筋加密 为防止混凝土崩裂 弯曲 段的定位网必须加设箍筋 4 波纹管下料宜用小钢锯切割 切割后波纹管端头不得内卷 5 管道接长采用专用接头连接 接长管的长度宜为管径的 5 7 倍 接头处必须用 胶布或尼龙胶带缠绕 防止砂浆渗入管内 管道与锚具连接处应确保密封良好 不漏浆 6 波纹管 锚下支撑板应保持同心 管道轴线必须与垫板垂直 7 施工过程中 防止波纹管被碰撞 挤压变形 应设专人检查和维护 8 竖向预应力在混凝土浇筑前安装好 在浇筑过程中注意保护 9 长度大于 25m 的曲线管道根据管道的情况在最