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文档简介
兰新铁路甘青段LXS-9标张掖南跨G045高速公路特大桥(75+120+75)m连续梁专项施工方案编制: 复核: 审批: 中铁八局兰新铁路甘青段项目经理部第一工区二一年五月二十日1.编制依据1.1新建兰新铁路第二双线西宁至张掖段站前工程LXS-4、LXS-6、LXS-8、LXS-9标段施工总价承包招标文件及其答疑书。1.2新建兰新铁路兰州至乌鲁木齐第二双线(甘青段)施工图DK479+294跨G045高速公路特大桥设计施工图。1.3中华人民共和国强制性标准,国家和铁道部现行行业标准、规范。1.4客运专线桥涵施工技术指南、客运专线桥涵施工暂行验收标准。1.5中华人民共和国安全生产法、建设工程安全管理条例、铁路工程施工安全技术规程等工程建设安全生产管理规定。1.6国家、铁道部、甘肃省现行环境保护、劳动保护的有关法律、法规等。1.7对本标段的现场踏勘。1.8兰新铁路甘青公司标准化管理制度和丛书。1.9国家、铁道部、地方政府有关安全、环境保护、水土保持、文物保护的法律、法规、规则和条例。1.10同类工程施工经验和积累的成熟技术、科技成果,可利用到本项目的各类资源。1.11现场踏勘施工调查获取的相关资料,交通状况及施工环境等调查资料。2.编制范围专项施工方案编制范围为兰新第二双线高速铁路甘青段一工区LXS-9标段张掖南跨G045高速公路特大桥跨连霍高速公路(75m+120m+75m)连续梁,中心里程DK485+606.80。3.工程概况及主要工程数量3.1工程概况(75+120+75)m连续梁在甘肃省张掖市河满村4社与6社交界处跨越连霍高速公路,连霍高速公路为双向六车道,宽度26.3m,规划红线宽度为50m,净高要求5.5m。连霍高速公路为甘肃省重要干线之一,车流量大,行车畅通要求高。(75+120+75)m连续梁基础主墩采用20根1.5m钻孔桩,桩长分别为32m、35m;单层承台,承台厚5 m;圆端形实心墩身,墩高10.5m;边墩基础采用10根1.25m钻孔桩,桩长30 m;单层承台,承台厚2.5m;圆端形实心墩身,墩高17m。3.2主要工程数量主要工程数量表序号项目单位数量备注1混凝土m33400.312钢绞线t164.533钢筋t745.884支座个83.3工程特点本工程主要特点为梁体采用挂篮悬臂施工,其主墩基础采用钢板桩围堰施工,技术含量较高,施工难度大,车流量大,控制全线工期。3.4自然地质条件3.4.1水文特征本段地表水主要为灌溉沟渠水,水量变化较大,水质良好,对圬工无影响;地下水主要为第四系孔隙潜水,含水层主要为碎石类土,地下水水位埋深约120m,地下水主要由大气降水补给。地下水对混凝土具硫酸盐及氯盐侵蚀性,环境作用等级分别为H1H2、和L1。3.4.2气象特征桥址属温带干旱大陆性气候区,气候干燥,旱季长、雨季短,降雨量较少且集中,昼夜温差变化较大,春、秋季多风,夏季短促,冬季寒冷。本段为季节性冻土,最大冻土层深度123cm。3.4.3地质特征桥址位于张掖市河满村,所在地属洪积平原,地形较平缓,表层为沙质黄土,褐黄色、硬塑,地表以下为卵石土,粗圆砾土,基本承载力0550kPa。3.4.4地震参数根桥址处的地震动峰值加速度值为0.10g,相当于地震基本烈度七度,地震动反应谱特征周期采用0.4s。场地土为类。3.5交通运输条件本工程段沿线交通比较发达,公路有连霍高速公路、227国道等主要交通道路,线路走行于227国道西侧,沿227国道向西北前进,与227国道平均距离在500m左右,借用地方乡村道路可到达各作业队,交通较为便利,施工时需对部分既有乡村道路进行改扩建。4.梁体施工方法及工艺4.1总体施工方法梁部施工工艺包括0#块施工,标准段施工,边跨段施工,合拢段施工,预应力施工等。其施工流程图如下:(1)0#块施工:对主墩周围地基进行压实、硬化处理,用碗扣件满堂支架搭设,现浇施工。(2)挂篮悬臂施工挂篮采用菱型挂篮,施工程序为:挂篮安装挂篮预压、测试调整标高、中线外模就位绑扎钢筋及预应力管道布置内模就位浇注砼砼等强预应力张拉及压浆移动挂篮进行下一循环。每梁段模板就位按线型控制资料调整,砼灌注“T”构两侧对称进行,砼上料以输送泵为主,其它材料用吊车吊运,人员上下搭设施工爬梯,预应力张拉按规范严格施工,悬灌中梁体线型控制和应力监控委托专业单位实施。(3)边跨现浇段施工对边墩周围地基进行压实、硬化处理,用碗扣件满堂支架搭设,现浇施工。(4)合拢段施工合拢段严格按设计顺序进行,用吊架法施工,吊架重量控制在20t以内,施工前先进行两梁段固结,采用体内刚性固结的方法,浇注时间选一养 护张拉及压浆张拉前测量观测点标高张拉后测量观测点标高计算、调整3#梁段施工立模标高对称牵引2#梁段挂篮前移就位3#后续梁段悬灌循环施工边跨直线段施工合拢梁段施工拆除挂篮拖移内模架,安装2#梁段内模及顶板钢筋对称灌注2#梁段砼砼灌筑前测量观测点标高砼灌注后测量观测点标高0#梁段整体现浇0#梁段养护、张拉0#梁段顶面找平拼装挂篮与预压制作2#后续梁段底腹板钢筋骨架分块吊装2#梁段底板、腹板钢筋挂篮制造,试拼与测试基础及墩身施工搭设临时支墩预制0#梁段钢筋骨架支座安装,墩梁临时固结体系设置天中低温、恒温时段,温度控制在1015,砼、钢筋等材料运输同标准段施工。4.2梁体0#块的施工0#块施工工艺流程图搭设临时支墩、支座及墩梁临时固结体系设置底模侧模安装调整模板制作托架预压绑扎底、腹板钢筋安设腹板波纹管道钢筋制作安装内模绑扎顶板钢筋安装顶板波纹管生 产 砼试件制作浇 筑 砼砼养生、拆模波纹管管道清孔穿预应力筋张拉预应力筋孔道压浆压浆材料、机具准备张拉机具准备预应力筋下料锚具准备试件制作 由于0#段内结构比较复杂,砼方量大,钢筋多且安装复杂,墩顶部分的梁段有横向的隔板,因而内模板施工复杂,整个0#块的施工周期长,工序复杂,其施工的成功与否将直接影响后期节段的施工。详见“0#段施工工艺流程图”。4.3 临时支座的安装临时支座布置在墩顶永久支座两侧,每墩设置4个,临时支座和永久支座在立模前均应安装成等高,永久支座在箱梁施工中不得受力。永久支座安装时注意按设计图纸并根据实际合拢温度设置支座纵向水平预偏量。其结构尺寸根据计算确定。临时支座设计承载力不小于永久支座,每个临时支座内布置32精轧螺纹钢筋,以抵抗水平荷载及部分不平衡力矩产生的拉力,临时支座设计时梁部抗倾覆稳定系数不小于2。临时支座与梁体接触面处铺以塑料薄膜隔离,便于拆除。临时支座顶面标高保持一致,并与永久支座平齐,避免拆除临时支座时,下落冲击使梁体受震动。在临时支座与永久支座垫石间隔一层石棉布,防止硫磺砂浆熔化时烧坏永久支座垫石。4.3.1临时支座施工程序浇筑上部墩身时,按设计位置预埋好每个临时支撑垫石的5根 32精轧螺纹钢筋。钢筋预埋入墩身内;墩顶按设计位置及尺寸对临时支座进行放样,并用高标号水泥砂浆找平。安装临时支座模板,浇筑底层砼(30cm厚C50砼);铺设一层硫磺砂浆(8cm厚),并预埋电阻丝;浇筑顶层砼(C50砼);拆模,养护。4.3.2临时支座中精轧螺纹钢筋埋设设置临时支座中的精轧螺纹钢筋的目的是抵抗连续梁体承受的风载及施工中可能发生偏载而产生的拉力,钢筋下端锚固入墩身2m,上端外套以波纹管穿过0#梁块的腹板或底板,待梁体砼强度达到设计强度的85%以后,张拉并锚固在支垫工字梁上。4.3.3临时支座硫磺砂浆层的铺设临时支座底层砼浇筑后达到设计要求强度以上时,将制好的硫磺砂浆灌注到模板内,摊平到设计厚度。在硫磺砂浆层中预埋电阻丝。硫磺砂浆为硫磺、水泥、砂按设计配合比配制而成。硫磺砂浆冷却时体积收缩很大,表面初凝后,用草袋或其它物品盖好保温,防止表面和内部收缩不均匀而产生裂纹。硫磺砂浆凝固后,再浇筑顶层砼。4.3.4临时支座安装步骤(1)在浇筑墩身混凝土时,按设计位置埋好每个支承垫石的5根精轧螺纹钢筋,钢筋预埋深度为1.5m。(2)按照设计位置尺寸对临时支座进行放样,并用高标号水泥砂浆找平。(3)安装临时支座模板,浇筑底层砼(30cm厚,C50混凝土)(4)铺设一层硫磺砂浆(8cm厚),并预埋电阻丝。(5)浇筑临时支座顶层混凝土(C50)(6)拆模养护4.3.5临时支座精轧螺纹钢的埋设(1)设置精轧螺纹钢筋的目的是抵抗连续梁体施工中可能发生的偏载而产生的拉力,钢筋下端埋入墩身1.5m,底部加螺帽、垫板及螺旋筋穿入45mm的铁皮管,穿过梁体底板及顶板,待梁体强度达到设计强度的90%以上时,张拉并锚固在梁面上,钢筋预埋要保持垂直并和梁体纵横向预应力管道的关系。4.3.6临时支座硫磺砂浆的浇筑待下层混凝土强度达到10MPa以上时,将预先制好的硫磺砂浆灌入到临时支座模板内,摊平到设计厚度,并在硫磺砂浆中预埋30mm钢管。硫磺砂浆冷却时体积收缩很大,表面初凝后,要覆盖保温,待完全凝固后再浇筑上层混凝土。4.3.7临时支座拆除向预埋在硫磺砂浆内的钢管里安装电阻丝,接通电源,电阻丝加热后,硫磺砂浆熔化,临时支座分离为上下两块。由于支座与梁底及墩顶间有隔离膜,很容易就用风镐将其凿除。预埋在临时支座内的钢筋用氧焊切割掉。临时支座设置详见下图。临时支座设置图4.4支架施工4.4.1支架设置碗扣式脚手架直径为48mm,壁厚3.5mm。这种支架的优点是:轴心受力好,拆装工艺简单,且有各种长度规格(包括上下托螺杆),便于调整高度,但它的缺点是杆件均以碗扣连接,平面相对转动自由度较大,不利于支架的整体稳定,不过可以通过增加斜撑来克服这个薄弱环节。碗扣式支架底托及顶托螺杆调节高度一般控制在30cm以内(螺杆与杆件装配间隙较大、螺杆调节太长,会使轴心偏位增加而导致不稳定)。纵向剪力撑只加在最外侧两排节点处,横向则以3m为间距加设,斜撑与碗扣杆件用钢管卡固定在一起。4.4.2支架布置0号块按6.7m底宽,13.4m顶宽布置,其中梁底9.0m范围内步距为2x0.6m,4x0.3m,7x0.6m, 4x0.3m,2x0.6m,两侧翼板宽度为1x0.6m,2x0.9m,横桥向共26排,总宽为16.2m,两边各超出梁顶宽度1.15m。梁底纵向步距41x0.3m,两测各伸出梁底2列步距为2x0.6m,共45列,总长为14.3m,两边超出梁底1.2m。立杆步距为0.6m。0号块碗扣架平面布置见0号块顺桥向支架布置0号块横桥向支架布置 单位mm4.4.3支架验算根据箱梁设计结构形式,在腹板和翼板相交区域(下图阴影部分)自重最大,所以将此区域作为支架验算对象。(详见支架计算书) 箱梁断面示意图4.4.4支架的搭设和拆移支架采用钢管直径为48mm,壁厚3.5mm的扣件式钢管脚手架,横距采用30cm、60cm、90cm的间距,纵距采用60cm,步距为120cm。顶底托采用可调托撑,底托下面在承台顶面铺设5cm厚模板。支架搭设严格按照规范要求进行,保证每根立杆的竖直偏移不大于50mm。另外,横纵向每隔2排设置剪刀撑,但钢管架外排必须设置剪刀撑。4.4.5支架布设注意事项(1)当立杆基底间的高差大于60cm时,则可用立杆错节来调整。(2)立杆的接长缝应错开,错开长度不小于100cm。(3)立杆的垂直度应严格加以控制,且全高的垂直偏差应不大于5cm。(4)脚手架拼装到35层高时,应用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况,并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。(5)斜撑的网格应与架子的尺寸相适应。斜撑杆为拉压杆,布置方向可任意。一般情况下斜撑应尽量与脚手架的节点相连,但亦可以错节布置。4.4.6支架加载试验砼灌注前对支架进行加载试验。试验方法采用沙袋静压。加载荷载通过计算确定,使墩柱每侧支架受力与施工状态相符。荷载分3级施加,每级荷载为支架在施工状态实际内力的80%,100%,120%,亦即总荷载为施工状态实际内力的1.2倍。预压目的:检验支架及地基的强度及稳定性,消除整个支架的塑性变形,消除地基的沉降变形,测量出支架的弹性变形。预压材料:用编织袋装砂对支架进行预压,预压荷载为梁体自重的120%。预压范围:339#、340#墩0#块11米范围内,支架搭设完成后,利用顶托调平,铺设横向分配方木,拼装饰面板,用吊车吊放钢筋对支架进行预压。预压观测:预压0#段时,在距墩边1m、2m中心、横向左右侧布3个点进行观测,在预压前对底模的标高观测一次,在预压的过程中平均每2小时观测一次,观测至沉降稳定为止,将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次,从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。预压过程中进行精确的测量,可测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值,将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出的因其它因素需要设置的预拱度叠加,算出施工时应当采用的预拱度,按算出的预拱度调整底模标高。同时要注意在支架外侧2米处设置临时防护设施,防止流水和雨水流入支架区,引起支架下沉。预压完成移除砂袋,拆除模板,根据0#段线形重新放样,调整立杆高度。4.5模板的施工4.5.1梁底模板两端悬臂部分采用大块钢模板(挂篮底模),两悬臂端梁底纵坡的调整,利用调模装置调整坡度,从而使底模达到坡度要求。4.5.2外侧模采用大块钢模板,在梁变宽部分利用调模装置调整立模宽度,当内外侧模板拼装后用18对拉螺杆对拉,拉杆间距按水平0.5米,竖向1.0米布置。顶板底模与外侧模连接处镶橡胶条塞紧,以防漏浆。4.5.3隔墙模板及腹板内模板均采用定型组合钢模板现场拼装,内模板的紧固主要用对拉螺杆,并用脚手架连接。倒角模板采用木模。4.5.4人洞模板及支架隔墙人洞采用木模板、木支架,顶板临时人洞模板采用钢板焊接,支撑用12钢筋与梁顶板钢筋网片焊接。4.5.5端模端模用自行加工的钢模板,与内外模及其骨架连接牢固,中间留进人洞方便捣固人员出入,待混凝土浇筑到位后再行补加。钢筋及预应力孔道安装、混凝土浇筑及养护、预应力施加、孔道压浆等工序见后详述。4.6悬臂梁段施工4.6.1悬臂梁段施工工艺流程图悬灌梁段施工工艺流程图全部悬灌梁段施工完毕0#梁段支架、模板拆除挂篮拼装、试压调整、固定梁段模板、钢筋绑扎、预应力管道安装混凝土浇筑混凝土养护预应力筋张拉、管道压浆封 锚拆除挂篮进入下一悬灌梁段施工合拢段施工4.6.2挂篮制作、拼装、预压(1)挂篮制作A、施工挂篮采用轻型菱形挂篮,主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统五大部分组成。挂篮利用率系数一般采用0.4左右。本挂篮承载能力和刚度大,机械化程度高,操作方便快捷、安全可靠。挂篮结构见下图。B、梁体高度与截面尺寸变化的实现主桥梁体为变高度变载面梁体,其箱梁底板及顶板横向宽度均保持不变,随着悬臂伸长,梁段的底板及腹板逐渐变薄,高度逐渐降低。梁体高度的变化是通过提升前吊带来逐步实现的。而梁体截面变化则是通过调节对拉杆两侧模间距实现的。(2)挂篮拼装A、挂篮安装流程:测量放线安装垫梁安装走道梁安装主桁架安装底模平台安装侧模及内模B、挂篮具体拼装步骤如下:a)安装钢垫枕测量组在挂篮拼装前,先在0和1#块梁部顶面定好挂篮中线和两侧行走轨道顶高程,拼装人员根据高程及垫梁高度采用细石砼和1:2水泥砂浆初步找平横坡高差,铺设钢垫枕,垫平时采用钢板作垫枕骨架。b)安装走道梁安装工字钢轨道时,必须保证四根工字钢顶面处于同一标高。调整高度时,在同一截面上以高侧工字钢顶面标高为基准,用小钢板垫高低侧钢垫枕与之标高相同。再次复测滑道中心距无误后,用螺母把轨道锁定。c)安装主桁架在走道梁调整到位后,将前支点的分配梁安装到设计位置,并采取临时固结措施将分配梁临时加固,以防安装时产生移动。将挂篮菱形架部分拼结成一整体,再用吊车整体起吊桁架进行前支点分配梁对孔安装。最后将依次安装主锚杆和锚杆上部分配梁等部分及后锚行走小车。考虑吊车的起吊能力,挂篮菱形部分在0块梁部顶面上拼装,完毕后用75角钢焊住连接后支节点的AB和AC桁片然后撤下后节点板,进行整体吊装拼装。在吊装菱形架前,在菱形架前支座C点固定捆绑2根10m长钢丝绳,以备安装时前支座与前支座分配梁对孔调位用。另外在桁片AC距A点1m处绑扎两根长10m长钢丝绳,以备后锚点对位时用。吊装菱形架时,塔吊钢丝绳固定在B点两侧,并在菱形架吊起后,人工拉动钢丝绳调整菱形架准确位置,先连接前支座铰形装置,前支座安装完毕,再拉动钢丝绳和手动葫芦,进行后锚节点的安装。前后支座安装完比,用 2根75角钢焊接左右两侧,形成剪刀形临时支撑,防止单片菱形架发生左右偏移和倾覆。d )安装横向联接系统检查后锚情况,先安装后横梁桁片,再安装前横梁桁片,均采取整体吊装的形式进行安装。e )吊带系统在平地按设计要求组装完成各吊带的组装,然后用吊车进行整体吊装进行吊带安装。f )底模及底模平台安装先安装后下横梁,再安装前下横梁,最后安装纵梁及限位纵梁,最后安装底模、测模系统。注意:在前上横梁安装完成前需将后下横梁吊装至托架平台之上暂且放置。g )模板加固外模采用大块定型钢模板,内侧模、内顶模采用组合钢模,并在组合钢模内贴竹胶板,部分倒角模型采用木制模板,端模板采用特制组合钢模。模板均采用对拉杆固定,对拉杆按间距1米布置,腹板模板采用25精轧螺纹钢筋拉杆,外套f32PVC管,以利拉杆倒用,腹板内侧模与外侧模对拉锚固。腹板内每道拉杆处设置f28钢筋做内撑,以保证和固定腹板及横隔墙的结构尺寸。C、挂篮安装中的关键部位a)挂篮使用过程中的受力遵循杠杆原理。施工过程中,挂篮悬臂端荷载的大小通过主梁(杠杆)传于后锚小车上,所以,挂篮在施工过程中稳定与否与其后锚小车的锚固质量密切相关。挂篮后钩板所受的倾覆力通过锚梁与32的精轧螺纹钢筋传于走道梁上,走道梁通过精轧螺纹钢筋专用连接器连接于腹板竖向预应力筋上。由于在施工过程中,精轧螺纹钢筋连接容易出现上下筋进入连接器不等的情况,所以,施工过程中派专人负责检查,并采取在竖向筋连接端连接器一半深度处用红油漆作一标记,以确保连接质量上。b)同时对后锚点进行锚固力检验,确保后锚的万无一失。c)梁部后锚设计:拟在箱梁腹板处连续预埋32、均距为0.5米的竖向精轧螺纹钢筋作为挂篮后锚及走道梁锚固用筋。d )挂篮前支点加强钢筋网片为有效分散前支点应力,确保前支点梁段砼的安全,拟在支点处1.4*2.2米范围采用16的钢筋网进行局部加强。(3)挂篮预压 挂篮安装好后必须通过试压消除结构的非弹性变形。试压采用砂袋堆砌压重法进行,模拟最大梁段重的1.2倍系数加载按0.50倍、0.75倍、1.0倍和1.2倍梁重分4级进行,每级加载完成1h后,实测挂篮的变形值。测点布置在前支座,上横梁,下横梁,后横梁等处。然后加载完成后,每6h测量一次,连续48h变形量小于2mm时,结束预压,然后逐次分级卸载,并测量各级卸载状况下的变形值,同时根据实测数据绘制加、卸载过程中的变形值,经线性回归分析后计算挂篮在各梁段自重作用下的变形值,作为控制悬浇高程的依据。4.6.3挂篮悬臂施工(1)菱形挂篮的工作原理解除挂篮与梁段的锚固系统,并解除底模与底板的后锚系统,菱形桁架在牵引系统(倒链)牵引下向前移动到待浇位置,底模与外侧模随菱形桁架同步滑移到待浇梁段位置,利用梁顶竖向预应力筋锚固菱形桁架,同时将底模后端锚固于已浇梁段底部,调整底模前端标高至设计位置,并调整两侧模就位,绑扎底、腹板钢筋并安装预应力管道,支立并调整内模就位后,绑扎顶板钢筋并安装预应力管道后,进行梁段砼现浇施工,待砼达到设计强度后,张拉预应力筋并压浆后,拆除模板,重复以上工序,如此循环推进,直至完成全部梁段施工。(2)悬灌施工工艺流程悬浇施工工艺流程“悬浇施工工艺流程”。悬臂灌注施工工艺框图挂篮前移挂篮锚固、底篮提升原材料检验模板修整外侧模就位成品加工绑扎底板、腹板钢筋及预应力管道、竖向筋原材料检验安装内模绑扎顶板钢筋,安装预应力、预埋件配合比审查混凝土拌制、输送检查签证混凝土试件浇筑混凝土养 护强度评定强度达设计要求预应力张拉张拉设备校验管道压浆节段施工验收挂篮前移(3)挂篮的前移待已浇灌梁段砼强度和弹性模量达到设计要求指标后,对纵、横向预应力筋张拉并压浆后,铺设垫梁和轨道。轨道锚固后,放松底模架前后吊带并将底模架后横梁锚固放松,用2个千斤顶牵引使菱形桁架带动底模侧模前移至预留孔,调整立模标高进入下一循环施工。(4)挂篮底模、侧模标高、位置控制当挂篮安装完成后,即可进行模板标高及中线调整。模板控制标高=设计标高+施工预留拱度。设计标高由设计院提供。施工预留拱度由设计院提供的理论预留拱度结合现场挂篮试压测试数值(如弹性变形值)等因素,通过编制的专门线型控制软件计算而得。 (5)钢筋及预应力孔道安装、内模安装、混凝土浇筑及养护、预应力施加、孔道压浆等工序见后详述。4.6.4挂篮悬臂施工的线形控制为确保施工中结构的可靠性和安全性以及保证桥梁线形及受力状态符合设计要求,对桥梁悬臂施工进行控制。(1)线形控制相关参数的测定A.挂篮的变形值施工挂篮的变形难以准确计算,要通过挂篮荷载试验测定。在挂篮拼装后,采用反压加载法进行荷载试验,加载量按最不利梁段重量计算确定。分级加载,加载过程中测定各级荷载下挂篮前端变形值,可以得到挂篮的荷载与挠度关系曲线。悬灌梁段施工周期安排示意图挂篮移动、调整(0.5天)进入下一悬灌梁段施工钢筋、管道、模板安装、检查、调整(2天)混凝土浇注(0.5天)养护、穿束(6天)张拉、拆模(1天)B.施工临时荷载测定施工临时荷载包括施工挂篮、人员、机具等。C.箱梁混凝土容重和弹性模量的测定混凝土弹性模量和容重的测量通过现场取样,采用实验室的常规方法进行测定。D.预应力损失的测定预应力损失分几种,本标段桥施工中主要测定纵向预应力钢绞线的管道摩阻损失,以验证设计参数取值和实际是否相符,根据有效预应力计算由预应力施工引起的悬臂挠度。测定时,在预定的测点位置,将波纹管开孔,采用电阻应变片和电阻应变仪测量钢绞线的实际管道摩阻损失。E.混凝土的收缩与徐变观测混凝土的收缩与徐变采用现场取样,进行7天、14天、28天、90天的收缩徐变系数测定,在测定结果没有以前,采用以前施工中相同或相似条件下同等级混凝土的试验数据。F.温度观测温度是影响主梁挠度的最主要的因素之一,温度变化包括日温度变化和季节变化两部分,日温度变化比较复杂,尤其是日照作用,季节温差对主梁的挠度影响比较简单,其变化是均匀的。因此为了摸清箱梁截面内外温差和温度在截面上的分布情况,在梁体上布置温度观测点进行观测,以获得准确的温度变化规律。(2)施工预拱度计算在桥梁悬臂施工的控制中,最困难的任务之一就是施工预拱度的计算。箱梁预拱度计算根据现场测定的各项参数由专业程序计算得出。(3)悬臂箱梁的施工挠度控制A.根据预拱度及设计标高,确定待悬灌梁段立模标高,严格按立模标高立模。B.挠度观测资料是控制成桥线型最主要的依据,在现场成立专门的观测小组,加强观测每个节段施工中混凝土浇注前后、预应力张拉前后4种工况下悬臂的挠度变化。每节段施工后,整理出挠度曲线进行分析,及时准确地控制和调整施工中发生的偏差值,保证箱梁悬臂端的合拢精度和桥面线型。为了尽量减少温度的影响,挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行。C.合龙前将合龙段两侧的最后23个节段在立模时进行联测,以保证合龙精度。(4)高程监测A.高程测点布置与监测安排在每个箱梁节段上布设二个对称的高程控制点,以监测各段箱梁施工的挠度及整个箱梁施工过程中是否发生扭转变形。B.测量仪器选择与测量时间安排采用S1精密水准仪来进行高程测量监控,每次的读数都采用主尺、辅尺观测,测量时间安排在一天温度变化较小的时间里观测。C.挂篮立模标高确定挂篮立模标高的控制点选择在待浇箱梁节段底板前端底模上,由下式计算得到:H=HO+H+fg+fn式中:H挂篮模板定位标高 HO箱梁底面设计标高 H倒拆分析计算得到的预抬量 fg挂篮的弹性变形 fn待施工节段的控制线形与设计标高的差值D.箱梁悬灌段高程控制程序图箱梁悬臂施工高程控制程序图进入下一个悬灌段施工定模板高程签立模通知单挂篮定位、立模监理复测已浇各梁段观测浇注前高程观测混凝土浇注浇注后高程观测已浇各梁段观测张拉前高程观测已浇各梁段观测预应力束张拉张拉后高程观测已浇各梁段观测(5)悬臂施工中的中线控制在0#、1#段施工完后,用全站仪将箱梁的中心点放置在0#段上,并在箱梁段未施工前将两墩0#、1#段上放置的箱梁中心点进行联测,确认各个箱梁中心点在误差精度范围内,才进行下一步的箱梁施工测量。箱梁中心线的施工测量,首先是将全站仪安置在0#、1#块的中心点,后视另一墩0#、1#段中心点,测量采用正倒镜分中法。为使各箱梁段施工误差不累积,各箱梁施工段的拉距均以0、1#段中心点作为基点进行拉距,在距离超过钢尺的有效范围后,另选择基点。4.7边跨现浇段施工对于现浇连续梁对称梁段,采用满堂支架现浇方法施工。现浇段施工时均一次浇筑成型。4.7.1满堂支架法施工工艺流程场地硬化满堂支架搭设底模安装支架预压及预拱度设置安装侧模绑扎底板和腹板钢筋及安装底腹板预应力波纹管安装内模绑扎顶板钢筋及安装顶板预应力波纹管各部位检查测量现浇段砼灌注一次成型砼养护张拉预应力筋拆除模板、支架(梁段合拢后才可以拆除)。4.7.2主要施工方法(1) 基础处理先将边跨等高度现浇段处场地推平、碾压密实,软弱地基采用换填石灰土或砂砾,分层夯实,以减小沉降量,同时做好地基的排水,防止雨水或混凝土浇筑和养生过程中滴水对地基的影响。(2)支架设计进行支架刚度和稳定性验算、地基允许承载力的验算、地基沉降的验算,各项验算指标符合规范要求后进行支架搭设。(3)支架搭设支架采用碗扣式满堂支架搭设,碗口下托下垫12*12方木。在一般处按60cm间距搭设,在肋板处按30cm间距搭设,设纵、横向斜杆,以确保支架结构稳定。支架上托座上沿托座方向横向铺一层20a工字钢分配梁,纵向再5*10方木和钢管间错铺设,然后再铺底模。通过上托座可调整底模标高。(4)支架预压为避免在箱梁砼施工时,支架在受力后不均匀沉降及消除支架的非弹性变形,同时测量其弹性变形,消除结构非弹性变形,压重重量为箱梁重量加上施工荷载重量,压重时监测支架的变形情况,作为立模时预抬量的依据。在底模安装后对支架进行预压。预压时按梁的重量分布情况进行布载,加载重量为梁重的1.2倍。(5)模板底模、外模采用方木和竹胶版拼装,内、外侧模板拼装后用18的对拉螺杆对拉;内模采用组合钢模及竹胶版,箱梁内顶板采用钢管支架支模,钢管支架支撑在底板马凳上,脚手架底垫同标号的混凝土垫块,其调模、拆模采用木楔调整完成。(6)混凝土浇筑采用泵送砼浇筑,砼施工顺序由支架中间向支点和悬浇端扩散,以减少支架沉降的影响。施工支架布置图:4.8合拢段施工桥梁悬灌合拢段施工是保证梁体质量的关键所在,这期间梁体的内力、变位均会发生很大的变化。同时,控制好合拢段的施工,对于控制桥梁的线型也具有重大的意义。合拢段施工前将各T构上挂篮退至相应位置,改用吊架施工。吊架内模、外模、底模均可采用相应的挂篮模板,用吊杆吊于两端的梁段上,吊架长度可根据合拢段的长度来确定。主梁合拢的顺序按先边跨后中跨的顺序进行。4.8.1合拢段施工工艺图 合拢段施工工艺框图吊架安装测量两端高差并监测温度安装底模、外侧模模板制作原材料检验安装钢筋、预应力安装钢筋、预应力成品加工安放水箱、水箱压水配重安装劲性骨架,锁定合拢段并张拉临时预应力钢束原材料检验调整钢筋、预应力、模板配合比审查混凝土拌制、运输检查签证选择合龙温度、浇筑混凝土混凝土试件强度评定养 护预应力施工结束4.8.2合拢工序及说明(1)合拢劲性骨架焊接选择在最接近合拢温度时进行,组织充足的人员和焊机同时施焊,尽量缩短施焊时间。(2)浇注合拢段混凝土时,选择傍晚19-20时开始浇注,(此时气温为一天中的温度较低且应接近合拢温度)混凝土在23h内浇注完成。同时混凝土浇注前悬臂端两侧节段进行浇水降温。混凝土浇注过程中压重水箱指定专人放水,保证平衡施工。(3)加强施工观测,整个合拢期间,每天进行二次观测。主要观测桥面高程的变化(底板束张拉前后、合拢前后的变化)以及T构悬臂端的纵向位移、竖向位移、活动支座的位移等。(4)合拢段混凝土浇注完毕后加强养护,箱梁内腹板、底板及顶板保持湿润。4.8.3 边跨合拢(1)施工准备 悬臂梁段浇注完毕,将边跨438号、441号墩侧将两边跨的主桁架退至相应的1#梁段拆除。清除箱顶、箱内的施工材料、机具,用于合拢段施工的材料、设备有序放至墩顶;在“T构”两悬臂端预备配重水箱;近期气温变化规律测量记录。(2)边跨合拢段支架及模板边跨合拢段与边跨等高度现浇段一样,采用碗扣式钢管支架支模施工。悬臂梁段浇注完毕,拆除挂篮主桁架,接长边跨等高度现浇段支架,搭设合拢段支架,支架的搭设与现浇段要求一样。外模及底模采用挂篮模板,内模采用组合钢模。(3)设平衡重采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重,近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。配重工况见下图 A、悬臂浇筑及边跨等高度现浇段施工完毕。搭设合龙段支架。B、加水箱配重,钢筋绑扎,预应力管道安装,边跨合龙段锁定。C、选择当天较低温度时间浇筑混凝土,逐级卸除水箱配重,临时固结支座解除,永久支座锁定、合龙段底模卸载。边跨合龙施工步骤图D、边跨合龙段预应力张拉及锚固完毕,拆除合龙段支架。拆除边跨模板、支架。(4)普通钢筋及预应力管道安装普通钢筋在地面集中加工成型,运至合拢段绑扎安装,绑扎时将劲性骨架安装位置预留,等劲性骨架锁定后补充绑扎。底板束管道安装前,应试穿所有底板束,发现问题及时处理。合拢段底板束管道采用钢管,或者用双层波纹管替代,管道内穿入钢绞线芯模,以保证合拢段混凝土浇注后底板束管道的畅通。其余预应力束及管道安装同箱梁悬灌梁段。(5)合拢锁定合拢前使悬臂端与边跨等高度现浇段临时连接,尽可能保持相对固定,以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中产生裂缝,锁定时间按合拢段锁定设计执行,临时“锁定”是合拢的关键,合拢“锁定”遵循又拉又撑的原则,即“锁定”包括焊接劲性骨架和张拉临时预应力束。支撑劲性骨架采用“预埋槽钢+连接槽钢+预埋槽钢”三段式结构,其断面面积及支承位置根据锁定设计确定,合拢时,在两预埋槽钢之间设置连接槽钢,并由联结钢板将连接槽钢与预埋槽钢焊接成整体,同时注意焊缝应设在不同截面处。临时预应力束按设计布置,临时预应力张拉吨位按锁定设计确定,劲性骨架顶紧后进行张拉,临时束张拉锚固后不压浆,合拢完毕后将其拆除。合拢锁定布置见下图合拢段合拢锁定布置示意图临时预应力束合拢段预埋件焊接劲性骨架(6)浇注合拢段混凝土合拢段混凝土浇注过程中,按新浇注混凝土的重量分级卸去平衡重(即分级放水),保证平衡施工。合拢段混凝土选择在一天中气温较低时进行浇注,可保证合拢段新浇注混凝土处于气温上升的环境中,在受压的状态下达到终凝,以防混凝土开裂,混凝土的浇注速度每小时10m3左右,34小时浇完。(7)预应力施工合拢段永久束张拉前,采取覆盖箱梁悬臂并洒水降温以减小箱梁悬臂的日照温差。底板预应力束管道安装时要采取措施保证管道畅通,待合拢段混凝土达到设计规定强度和相应龄期后,先张拉边跨顶板预应力束,再张拉底板第一批预应力束,按照设计要求的张拉吨位及顺序两端向对称进行张拉。横向、竖向及顶板纵向预应力施工同箱梁悬灌梁段施工,合拢段施工完毕后,拆除临时预应力束并对其管道压浆。(8)临时固结支座解除,拆除临时支座时,通电加热,将硫磺砂浆熔化。临时支座分离为上下两块,永久支座对称均匀下沉,梁体下落,使永久支座受力,实现结构体系转换。(9)合龙段底模卸载。支架下落,拆除模板及支架。4.8.4 中跨合拢(1)合拢步骤边跨合拢施工挂篮后移中跨合拢吊架安装加配重水箱钢筋绑扎预应力管道安装合拢锁定选择当天较低温度时间浇注混凝土逐级卸除水箱配重合拢段预应力张拉、锚固、灌浆完毕拆除合拢吊架。(2)吊架及模板安装中跨合拢梁段采用合拢钢吊架施工,合拢吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统,施工吊架见下图安装步骤为:A.将挂篮的底篮整体前移至合拢段另一悬臂端;B.在悬臂端预留孔内穿入钢丝绳,用几组滑车吊起底篮前横梁及内外滑梁的前横梁;C.拆除挂篮前吊杆;D.用卷扬机调整所有钢丝绳,使底篮及内外滑梁移到相应位置,安装锚杆、吊杆和联接器将吊架及模板系统锚固稳定;E.将挂蓝退至合适节段拆除。(3)设平衡重采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重,近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。B、施工挂篮后移,中跨合龙吊架安装。加配重水箱。A、边跨合龙。C、钢筋绑扎,预应力管道安装,合龙锁定。解除活动支座锁定D、选择当天较低温度时间浇注混凝土,逐级卸除水箱配重。E、合龙段预应力张拉及锚固完毕,拆除合龙吊架。中跨合龙段施工过程示意图(4)钢筋安装普通钢筋及预应力管道安装与边跨合拢段相同。中跨合拢段吊架布置示意图(5)合拢锁定合拢前使合拢段两端悬臂端临时连接,尽可能保持相对固定,以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中产生明裂缝。合拢前除“T构”悬臂端按平衡要求设置平衡重外,如施工控制有要求时还将对合拢段处采取调整措施。合拢段支撑劲性钢骨架施工及临时预应力束张拉施工同边跨合拢段施工。(6)解除连续梁墩顶的临时锁定,并切断该墩临时支座锚固钢筋,完成体系转换。(7)浇注合拢段混凝土中跨合拢段混凝土浇注与边跨合拢段施工相同。(8)预应力施工中跨合拢完成后,张拉中跨预应力束,再张拉边跨底板第二批预应力束,合拢段施工完毕后,拆除临时预应力束并对其管道压浆。(9)拆除模板及吊架然后拆除模板及吊架4.8.5 平衡设计合拢段施工时,每个“T构”悬臂加载应尽量做到对称平衡,合拢前,悬臂受力以弯矩为主,故平衡设计遵循对墩位弯矩平衡的原则,平衡设计中考虑如下几种施工荷载:(1)合拢吊架自重及混凝土浇注前作用于合拢吊架的荷载。(2)直接作用于悬臂的荷载。(3)合拢段混凝土重。平衡配重在合拢锁定之前加到相应悬臂端,可使合拢锁定之后骨架处于“不动”,避免薄弱处受剪破坏。4.8.6合拢锁定设计合拢锁定中采用又拉又撑的方法,即用刚性骨架承受压力,用临时预应力束承受拉力。刚性骨架根据温度荷载计算其所需截面积,同时应验算其压杆稳定性;临时预应力应确保降温时刚性骨架中既不出现拉应力,又要满足升温时骨架不致受压过大而失稳,具体张拉吨位根据合拢期间可能出现的温度范围计算,合拢锁定温度选择在设计要求的合拢最佳温度范围内。4.9 钢筋工程4.9.1钢筋加工钢筋由工地集中加工制作,钢筋表面应洁净,加工前应将表面油渍、起皮、鳞锈等清除干净;钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直;钢筋弯制和末端弯钩应符合设计规定。运至现场由吊车提升、现场绑扎成型。4.9.2钢筋接头16以上钢筋连接采取搭接焊接接头,其余可采取搭接。钢筋焊接须符合相关规范要求。4.9.3钢筋绑扎顺序顶板、腹板内有大量的预埋波纹管,为了不使波纹管损坏,一切焊接在波纹管埋置前进行,管道安装后尽量不焊接,当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时,适当移动钢筋位置,准确安装定位钢筋网,确保管道位置准确。钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置及高程,其中高程包括按吊架的计算挠度所设的预拱度,无误后方进行钢筋绑扎。纵向普通钢筋在两梁段的接缝处的连接方法及连接长度满足设计及规范要求。钢筋绑扎流程:先进行底板普通钢筋绑扎及竖向预应力钢筋梁底锚固端(包括垫板、锚固螺母及锚下螺旋筋)的安装,再进行腹板钢筋的绑扎、竖向波纹管及预应力钢筋的接长、腹板内纵向波纹管的安装,最后进行顶板普通钢筋的绑扎、顶板内纵向波纹管的安装、横向钢绞线及波纹管的安装。4.10砼施工4.10.1 C50高强混凝土的质量控制措施A、砼高性能混凝土的混凝土收缩率需控制在2x10-4以下,现浇砼若采用泵送砼,坍落度1822cm。高性能混凝土配合比设计应得到有关部门的确认。最大水胶比0.4,最小胶凝350kg/m3,最大胶凝材料500kg/m3。根据设计图纸及技术文件要求,结合工程的施工工艺需要,提前进行配合比试验(强度、形变模量、收缩率等)。经监理部门确认后方可实施。工程的每一部分混凝土的浇筑日期、时间及浇筑条件都应保有完整的记录,供监理工程师随时检查使用。B、水泥全桥应采用同一牌号的水泥,水泥品种宜采用低碱硅酸盐水泥。使用时水泥温度(水泥等商品应具有专业部门的质量检查合格证。)为了控制砼早期强度的过快发展,水泥中C3A含量不宜超过8,水泥细度(比表面积)不超过350 m2/ kg,游离氧化钙不超过1.5。最大氯离子含量为0.06。宜采用专门生产的52.5低碱水泥,并使用简阳砂等非碱活性集料。C、掺和料和外加剂矿物掺和量必须品质稳定、来料均匀、来源稳定、同一牌号,应有相应的检查证明和生产厂家出具的产品检查合格证书。混凝土掺和剂必须是经过有关部门检查并附有检查合格证明的产品,其质量应符合现行混凝土外加剂(GB8076)的规定,添加外加剂均应通过砼配合比试验确定,试配报告单应提交施工监理或有关单位批准。以确保混凝土具有良好的抗离析性能,保持其均匀性。早期强度不能通过添加早强剂来得到。D、骨料骨料质地均匀坚固,粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小。粗骨料抗压强度应大于砼强度的2倍,压碎性指标7,空隙率40,最大粒径2.5cm,含泥量低于0.5,针状、片状颗粒含量5,不容许采用卵石或卵石破碎方法生产。细骨料含泥量低于1。应采用粗砂或中砂(如简阳砂等),不得采用细砂。加强混凝土生产过程中的控制是保证高标号混凝土质量的关键。试验人员将原材料检验报告单、砼配合比报监理工程师签认。待模板、钢筋及预应力系统和各种预留件安装完毕经监理工程师检查认可后即可进行浇筑。为减少混凝土收缩徐变等的影响,对混凝土各项指标要求严格,严格掌握混凝土的配合比,并规定施工所用碎石、砂要与试验一样,水泥要同一标号、同一牌号、同一厂号,并且每次浇筑混凝土时试验人员现场值班,控制砼的坍落度,不合格的要及时清除,以免影响梁体的质量,梁体混凝土浇筑要求现场质量检查员旁站作业。混凝土浇筑时采用对称灌注分层浇筑,每层厚度不超过30cm,振捣时振动棒插入下一层混凝土10cm深,移动间距为振动棒作用半径的1.5倍,振捣时间以混凝土不再下沉、冒泡,并轻度泛浆为宜。顶板混凝土浇筑时应进行刮平,并进行收浆,及时覆盖、浇水养护,待混凝土达到设计强度90%后,按顺序张拉纵竖横钢束,并及时压浆。夏季施工时,砼需用冰水等有效方法控制入模温度,要求保证砼的入模温度低于30度。砼在运输过程中,得停止搅拌,防止砼离析。4.10.2混凝土浇筑顺序及入模方式A、混凝土灌注顺序0#、1#块段混凝土分一次水平分层浇筑,由中间向两边浇筑;先底板,后腹板,再顶板。悬臂段浇筑时确保每个“T构”对称进行,混凝土输送从中间向两端对称泵送,分层浇筑,每层30cm,从前端向后端浇筑,在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕,保证层间无施工冷缝。先浇注箱梁底板、腹板,后浇注顶板和翼板。采用2套输送泵,以确保浇注过程中砼的对称浇注施工时,尽量保证两端灌注梁体砼重量接近。由于跨度大在进行中跨灌注时泵送不到处可搭设滑槽。滑槽应牢固,拆卸方便。B、混凝土入模方式对混凝土生产厂家的原材料进行严格控制,粗骨料采用粒径525mm碎石。坍落度为1822mm,入模后初凝时间为1216h。浇筑时各区域需交替进行,需对称浇筑,以避免出现不均衡砼侧压力 。混凝土入模方式:输送管需顺桥面布置,浇筑底板砼时,浇底板砼
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