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文档简介
中铁十六局集团有限公司 上部连续梁结构专项施工方案云南麻昭高速公路B合同段B4工区熊家沟特大桥上部连续梁结构专项施工方案编制: 复核: 审批: 中铁十六局集团有限公司云南麻昭高速公路B4工区项目经理部二零一三年七月十六日目 录1.工程概况12.施工程序13.0号段的施工13.1 0号段施工平台23.2 施工程序33.3 注意事项44.121号梁段悬臂灌注施工44.1 三角形挂篮结构形式,主要性能参数及特点54.2 挂篮安装程序64.3 挂篮加载试验104.4 钢筋及预应力管道安装134.5 混凝土施工144.6 预应力施工工艺174.7 孔道压浆194.8 挂篮走行205.边跨直线段施工225.1 0号段托架构造225.2 直线段施工程序235.3 直线段施工说明及要求246.合拢段的施工246.1 边跨合拢段施工256.2 中跨合拢段施工267.施工控制287.1 应力监测287.2 线形控制321.工程概况熊家沟特大桥主桥采用(95+180+95)m 悬臂浇筑变截面预应力混凝土连续刚构。主梁共分91个节段,其中0号段16m,1-8号段长3m,9-11号段长4m,12-21号段长4.5m,合拢段长2m,边跨现浇段长3.8m。箱梁顶板宽12m,底板宽6.5m,梁根部梁高11m,跨中合拢段及边跨支点处梁高3.8m,等高段梁高4.5m,其余梁高按1.8此抛物线规律变化。跨中及边跨底板厚32cm,主墩支点处底板厚120cm,其余底板厚度按1.8此抛物线规律变化。箱梁腹板由跨中至支点分段厚度分别为50cm、70cm、90cm。主梁分别在主墩顶、过渡墩顶及中跨跨中设置横隔板,主墩顶横隔板采用双肢薄壁形式,壁厚80cm,过渡墩顶端横梁厚度220cm,跨中横梁厚度50cm。2.施工程序主梁采用悬臂灌注法施工。全桥采用8只三角形挂篮,左右幅4个T构同时施工。0号段采用桥墩爬模的中爬架和墩顶托架施工;1-21号梁段采用独立的挂篮对称悬灌施工;边跨直线段采用墩顶托架现浇施工;边跨合龙段采用挂篮施工;中跨合拢段利用挂篮的底模和外模做吊架施工。 主梁施工按设计图给定的程序进行,即两个T构同时对称悬灌至21号梁段合龙边跨合龙中跨附属设施施工。施工时间:0号段80天,边跨合龙段30天,中跨合龙段30天,其余梁段10天,桥面附属设施60天。3. 0号段的施工号段为箱梁与墩身联接的隅节点,截面内力最大且受力复杂,钢筋和预应力管道密集,因此保证块施工质量是箱梁施工的关键。号段长16.0m,两端悬出墩身1.0m,梁高11.010.858m。为保证号梁段混凝土的灌注质量, 分两次灌筑混凝土。第一次灌注5.0m,第二次灌注6.0m。0号段采用墩身爬模的中爬架和墩顶托架搭设施工平台施工。3.1. 0号段施工平台0号段施工平台由底平台、外平台和侧平台组成。底平台直接采用液压自动爬模的中爬架搭设。在墩身35号节段施工完成后,在中爬架下纵梁下安装牛腿,将中爬架的支撑点由挂靴转换到牛腿上。中爬架设计时已考虑用于连系梁和0号段的施工工况。中爬架上铺设I20a工字钢做下横梁,下横梁上搭设碗扣支架,支架顶铺设 I14a工字钢做上横梁,上横梁上铺设底模纵梁,底模纵梁上铺设底模板。底模板采用140mmx140mm的方木上铺15mm厚木胶板。外平台由纵托架、横梁、纵梁和底模板组成,用以支撑0号段悬臂段的混凝土,并提供0号段施工操作平台。纵托架每个肢墩上设两榀,间距5.0m。纵托架由水平杆和斜杆销接而成,并通过锚栓和牛腿锚固在墩身上。横梁采用挂篮的底模横梁。侧平台由横托架、纵梁组成,用以支撑0号段外侧模,并提供0号段施工操作平台。横托架在每个肢墩上两侧各设一榀。纵向间距8.0m。横托架由水平杆和斜杆销接而成,并通过锚栓和牛腿锚固在墩身上。纵梁采用挂篮的外模走行梁。图1. 0号段施工方案设计图3.2.施工程序3.2.1.墩身35号节段施工完成后,拆除中框架,移除液压动力站及其它机具材料,拆除铺板,拆除内模板。3.2.2. 35号节段混凝土强度达到15MPa后拆除中导轨和下层锚板及挂靴。3.2.3.安装牛腿3.2.4.牛腿顶面和下横梁间穿入三根12号工字钢做垫梁,工字钢顶面与下纵梁底面间加垫钢板。此时中爬架自重及其上荷载均转移传递到牛腿上。3.2.5.顶紧顶撑丝杠,调整中爬架中心线与主墩中心线重合。3.2.6.拆除上层锚板和挂靴。3.2.7.安装下横梁、搭设碗扣支架、上横梁、底模纵梁。爬升墩身外模至墩身36号节段位置安装墩身36号节段内侧的外模板和0号段底模板。灌注墩身36号段混凝土墩身36号节段混凝土达到一定强度后,拆除外框架和外模板。安装外平台和侧平台安装0号段5.0m高的外侧模。绑扎0号段钢筋、安装竖向预应力钢筋。安装0号段内模。灌注第一次5.0m高混凝土。第一次混凝土达到一定强度后,安装6.0m高外侧模。在0号段底板上搭设碗扣支架,安装内模。绑扎剩余腹板钢筋、顶板钢筋,安装预应力管道。灌注第二次6.0m高混凝土。横隔板底模和内脚手架由人工从进人洞拆除。3.3.注意事项3.3.1.平台预埋件安装时应采取可靠的定位措施,防止墩身混凝土灌注过程中预埋件移位。3.3.2.0号段底板和顶板应预留挂篮吊杆锚固孔,并确保预留孔误差符合挂篮安装要求。3.3.3.预埋挂篮锚固用精轧螺纹钢筋的位置直接关系到挂篮能否顺利安装以及挂篮的安全,因此必须采取可靠的定位措施保证精轧螺纹钢筋的位置偏差符合挂篮安装要求。4. 121号梁段悬臂灌注施工从1号段开始采用两个独立的三角形挂篮在T构两端进行对称悬臂浇筑施工。悬臂灌注工艺流程见图3.图1.悬臂灌注施工工艺流程图4.1.三角形挂篮结构形式,主要性能参数及特点4.1.1.挂篮总体结构挂篮由三角形主桁架、底模平台、模板系统、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。图2.挂篮总体结构4.2.挂篮安装程序4.2.1、 安装工艺流程是否安装外模走行梁安装前上横梁安全护栏安装底模前后横梁安全护栏安装底横后横梁装配吊耳拖移外侧模安装内模走行梁安装内模骨架整改安全隐患测量放样铺设轨道安装压轨梁拼装主桁架终扭螺栓定位后支座主桁与后支座装配固定主桁、保证铅垂安装横向联结系安装前上横梁安装底横前横梁安装纵梁A/B铺设底模板挂篮安装安全检查挂篮安装完毕安全可靠图3 挂篮安装工艺流程4.2.2 挂篮安装4.2.2.1安装前的准备工作平整场地,挂篮拼装平台需找平,平整度不大于10mm。检查扭矩扳手是否能正常工作,扭矩是否准确。清点材料及构件数量,检查挂篮构件是否有损坏。4.2.2.2 拼装主桁架1)检查螺栓有无损坏(特别是高强螺栓),有损伤者禁用。螺栓使用前需除锈清洗(但不得用油清洗),丝扣内不得有沙及其它杂物。2)拼装前挂篮各杆件与节点板连接处需做除锈、除杂处理,保持各连接面洁净。3)本桥所用M27高强螺栓终拧扭矩为1200Nm, 高强度螺栓施工严格按JGJ8291钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程。4)主构架螺栓施拧前应对主构架进行调平,否则主构架扭曲,给后续安装和使用带来不便。5)螺栓施工中严禁有硬敲蛮砸及其它野蛮施工现象。4.2.2.3 安装轨道、压轨梁1)检查各预留孔、轨道用竖向精轧钢筋位置,误差是否在规定范围之内,如发现误差超出规定范围,及时清孔处理。2)在0#段梁顶放出两条轨道中心线,轨道下面的箱梁顶面找平,高腹板侧用40号砂浆,低腹板侧用与箱梁同标号的混凝土。3)铺设轨道,接长轨道两侧竖向精轧钢筋,穿入压轨梁,压紧轨道,保证轨道不发生侧向移动。4)左右两侧轨道中心线与梁中心线偏差不大于5mm,跨度为580010mm;左右两侧轨道高差不大于10mm;轨道要平顺,接头错位不大于2mm。4.2.2.4 吊装主桁架1) 将前后支座摆放在轨道上。2) 用吊车将单榀主桁架竖起并吊装至前后支座上,安装主桁架与前后支座的连接螺栓,然后将单榀主桁架临时锚固,防止倾覆。3) 吊装另一端挂篮的主桁架。同一只挂篮的两主构架中心间距误差不大于10mm,前支座在顺桥向前后误差不超过15mm,主构架垂直度不大于5mm。4) 安装横向联结系。5) 安装挂篮后锚。4.2.2.5吊装前上横梁4.2.2.6吊装底模1)安装底模平台前后吊杆。2)将底模前横梁悬吊在前上横梁上,后横梁悬挂在梁体上。3)安装底模平台纵梁;铺装底模板并调平。4)调整底模平台标高,用螺旋千斤顶将后锚及后吊杆打紧。4.2.2.7吊装外模、内模1)安装外模走行梁;用手拉葫芦将挂篮外侧模沿走行梁拖拉至1号段位置,下端通长对拉杆(32精轧钢筋)拉紧。2)安装内模走行梁;安装内模框架及模板。3)调整模板标高,底板和腹板钢筋绑扎完成后,内外模板用对拉螺杆(32精轧钢筋)及撑杆加固。4.2.2.8挂篮就位要求:1)后锚a.后锚上的每根精轧钢端部须伸出螺母40mm以上,必要时使用双螺母,且螺母下须安装垫板或楔块,垫板、楔块要与螺帽及梁体密贴。b.后锚横梁与挂篮主构架节点A要密贴,每根精轧钢的预拉力以两工作人员用两台螺旋千斤顶和50cm摇杆摇不动为准(务必保证每根精轧钢受力均衡)。2)吊杆a.支撑后吊杆的两螺旋千斤顶必须放置平稳,放在扁担梁上,扁担梁与梁体间塞垫要密实;支撑吊杆的两千斤顶轴线与扁担梁中线必须共面,并且千斤顶受力点不能超出扁担梁加强板以外。b.每根后吊杆预拉力为15吨左右,或每根后吊带的千斤顶加50cm摇杆以一工作人员摇不动为准,每根后吊杆预拉力大小要基本一致。c.吊杆精轧钢下端必须旋出螺母40mm,螺母上加锚垫板,锚垫板与螺帽要密贴。d.挂篮上所有精轧螺纹钢筋应铅垂使用,不允许受弯,灌注砼时不得让吊环受力(要完全松开)。4.3.挂篮加载试验由于桥墩较高,在挂篮安装完成后在1号段位置加载较为困难,也存在安全隐患。故采用用预埋挂篮锚固精轧螺纹钢筋和张拉设备在0号段顶面对主桁架进行加载试验,分别模拟最重梁段施工工况和走行状态最不利工况,以检验主桁架的强度、刚度、工作状态后锚和前支座的安全性、走行状态抗倾覆能力。4.3.1.主桁架加载试验程序4.3.1.1主构架加载试验装置图4.主构架加载试验装置4.3.1.2.主构架加载试验程序1)模拟最重梁段施工工况最重梁段施工工况下,主构架前节点力为800KN。按图拼装,后锚用千斤顶打紧。按下表分五级加载、卸载,记录主构架前节点中心处位移,并仔细观察主构架节点、杆件、后锚有无异常。荷载值以油表读数控制,位移值采用精密水准仪测量。主构架工作状态加载试验记录表加载阶段千斤顶荷载(KN)主构架前节点标高主构架中节点标高主构架后节点标高0%0HQ1HZ1HH110%80HQ2HZ2HH250%400HQ3HZ3HH380%640HQ4HZ4HH4100%800HQ5HZ5HH5120%960HQ6HZ6HH6卸载阶段千斤顶荷载(KN)主构架前节点标高主构架中节点标高主构架后节点标高100%800HQ5HZ5HH580%640HQ4HZ4HH450%400HQ3HZ3HH310%80HQ2HZ2HH20%0HQ1HZ1HH12)进行数据分析三角托架前节点弹性及非弹性变形值按下式计算:弹性变形值也可由最小二乘法拟合插值取得。将计算的弹性位移值与理论计算值(19mm)比较,如果实测值与理论计算值吻合较好,且主构架及后锚系统无异常情况,即可进行走行状态的加载试验。3) 模拟走行状态最不利工况加载试验放松后锚杆,使主构架抗倾覆力完全由后支座承受。启动油泵,按下表分五级加载、卸载,观察后支座、轨道、垫枕、预埋精轧螺纹钢筋有无异常。主构架走行最不利工况加载试验加载阶段千斤顶荷载(KN)0%010%1950%9580%152100%190120%228卸载阶段千斤顶荷载(KN)100%19080%15250%9510%190%04.4.钢筋及预应力管道安装4.4.1钢筋及管道安装顺序箱梁底模板和外侧模板就位后即可进行钢筋及管道的安装,其顺序如下:4.4.1.1.绑扎底板下层钢筋4.4.1.2.安装底板纵向预应力管道和定位网片4.4.1.3.绑扎底板上层钢筋和上下层钢筋之间的架立钢筋。4.4.1.4.绑扎好腹板骨架钢筋后,再绑扎腹板下梗腋斜钢筋和锯齿块钢筋。4.4.1.5.安装腹板纵向预应力管道、竖向预应力钢束或粗钢筋。4.4.1.6.内模滑移就位后绑扎顶板和翼板下层钢筋。4.4.1.7.安装顶板纵向预应力管道和横向预应力钢束。4.4.1.8.绑扎顶板上层钢筋和上下层架立钢筋。4.4.2、钢筋和管道安装注意事项4.4.2.1.锚垫板应与管道中心线垂直,并固定牢固,防止在混凝土振捣过程中造成锚垫板偏斜。4.4.2.2.兼作挂篮锚固用的竖向预应力粗钢筋必须定位准确、固定可靠。可在梁顶设置定位槽钢并将槽钢临时焊在顶板钢筋骨架上,防止粗钢筋在混凝土灌注过程中偏位或下沉从而造成挂篮锚固困难。4.4.2.3.由于普通钢筋较密,为方便混凝土入模和捣固,应适当局部调整普通钢筋间距,预留混凝土入模和捣固空间。4.4.2.4.钢筋伸出节段端头的搭接长度应满足设计要求。4.4.2.5.钢筋下应设垫块。以保证钢筋保护层厚度,垫块数量为个m2。4.4.2.6.波纹管严格按设计位置随箱梁施工逐节安装,安装时将波纹管穿入定位网片网眼内,并与定位网片绑扎牢靠,曲线管道定位网片间距不宜大于0.5m。4.4.2.7.管道安装过程中尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂。4.4.2.8.波纹管应露出梁端7-10cm。波纹管的联接采用大一号的波纹管套接,套接重叠长度20cm,并在接缝左、右各5cm长度范围内外缠胶带纸,并用20号铁丝绑扎道,以防止漏浆。4.4.2.9.所有纵向波纹管应在最高点设通气孔。4.4.2.10.纵向波纹管内穿入塑料管以防漏浆堵塞管道,并可提高波纹管的刚度,保证管道曲线圆顺。混凝土灌注完成后即可将塑料管抽出。4.5.混凝土施工箱梁C55混凝土采用集中拌合,由输送泵直接入模。T构两端的梁段混凝土对称灌筑一次成型。4.5.1.混凝土配合比混凝土初凝时间4-5小时,终凝时间控制在8-10小时。4.5.2.混凝土灌注和振捣每个T构设置1台输送泵,1套垂直管道,在梁顶设2套水平管道分别通向T构两端,垂直管道与水平管道采用三通管连接。为叙述方便,将T构两端的梁段分别称为A梁段和B梁段,则混凝土灌注顺序为:灌注A梁段的底板混凝土至箱梁下梗腋顶灌注B梁段的底板混凝土至箱梁下梗腋顶灌注A梁段的1/3高腹板混凝土灌注B梁段的1/3高腹板混凝土灌注A梁段的1/3高腹板混凝土灌注B梁段的1/3高腹板混凝土灌注A梁段的腹板混凝土至箱梁上梗腋底灌注B梁段的腹板混凝土至箱梁上梗腋底灌注A梁段的顶板混凝土灌注B梁段的顶板混凝土。详见图5每个梁段均应按混凝土的灌注顺序制作与梁体同条件养护的试件,并详细标记试件所代表的梁体部位。与梁体同条件养护的试件应从梁顶输送泵的出料口取样。4.5.2.1.灌注底板混凝土时,输送泵管道由箱梁顶板前端转到底板,混凝土按由前往后的顺序直接入模。4.5.2.2.灌注第一和第二次腹板混凝土时,腹板内模板应预留混凝土灌注洞口。沿梁段长度方向洞口间距控制在1.0m为宜,沿梁高方向设在分界线以上0.5m处。混凝土亦按由前往后的顺序灌注。图5.梁段混凝土灌注顺序图4.5.2.3.灌注第三次腹板混凝土时,混凝土按由前往后的顺序由腹板顶直接入模。由于顶板钢筋间距较为密集,在安装顶板钢筋时应适当调整局部钢筋间距,以方便混凝土入模和振捣。4.5.2.4.顶板混凝土灌注应首先按由前往后的顺序灌注腹板以上的顶板混凝土,然后再按由前往后的顺序其它部位。4.5.2.5.混凝土振捣采用附着式振捣器和插入式高频振捣器相结合的形式,底板和顶板以插入式振捣器为主,腹板以附着式振捣器为主并辅以插入式振捣器,箱梁梗腋处两种振捣器相互补充,加强振捣。附着式振捣器按行列式布置,按混凝土灌注顺序分级控制,每次仅启动灌注部位相对应的振捣器。4.5.2.5.混凝土灌注过程中应随时监测底板标高,当实测标高低于设计标高超过10mm时应进行调整。4.5.3.混凝土灌注注意事项4.5.3.1.混凝土入模时避免大量混凝土集中冲击钢筋和预应力管道,以防管道偏位、断裂。4.5.3.2.尽量避免振捣棒与预应力管道、锚垫板接触。防止管道破裂或锚垫板偏位。4.5.3.3.纵向预应力管道内预穿塑料管,塑料管外经比预应力管道内经小10mm为宜,混凝土灌注过程中应经常抽动或转动塑料管,待预应力管道周围的混凝土开始初凝后将塑料管抽出。4.5.3.4.箱梁的梗腋处、锚垫板的螺旋筋位置及锯齿快位置均应加强振捣,可在大直径振捣棒捣固完成后由小振捣棒二次振捣。4.5.3.5.混凝土灌注过程中应有专人观察挂篮锚固精轧螺纹钢筋的位置变化,发现问题及时处理。4.5.3.6.混凝土灌注时必须有备用设备,防止设备故障造成混凝土灌注中断而出现冷接缝。4.5.4、混凝土养护顶板混凝土收浆后,用草袋覆盖顶板并浇水养护。4.6.预应力施工工艺4.6.1.纵向预应力施工4.6.1.1.穿束。钢铰线采用线材切割机下料,编束后用20号铁丝绑扎牢固。为便于穿束,穿入端用铜焊制成锥体状,并加以包裹,以防穿坏波纹管。中短束由人工穿束,长束和曲线束用卷扬机牵引。穿束前应检查管道是否畅通,锚垫板下混凝土是否振捣密实,然后用高压水清洗孔内杂物,并用高压风将水吹净。4.6.1.2.张拉。梁段混凝土龄期、强度、弹性模量达到设计规定的张拉要求时即可进行张拉。纵向预应力钢束采用两端张拉,张拉力和伸长值双控,以油表读数为主,伸长量作校核。张拉时按设计文件规定的张拉顺序进行。张拉程序为:安装千斤顶初应力0.1concon持荷2min锚固。4.6.2.竖向预应力施工4.6.2.1.竖向预应力钢铰线束的制作和安装竖向预应力钢铰线束原设计下端固定端为H型锚,上端张拉端为OVM锚具,波纹管成孔。考虑到箱梁较高,钢铰线和波纹管均为柔性,竖向预应力钢铰线束的固定较为困难,在混凝土灌注过程中容易造成弯曲、下滑从而影响竖向预应力的施加。建议将波纹管改为刚度较大的53X2焊接钢管。竖向预应力钢铰线束在桥下或梁顶预先装配成组件,然后由塔吊吊装。钢铰线束组件制作程序:钢铰线锚固端轧花穿入下端的封堵板和钢管,钢管上预先焊接压浆管接头钢管下端10cm范围内填塞环氧树脂浸渍的棉纱封堵板定位后与钢管焊接,以确保下端密封不漏浆钢管与上端锚垫板焊接,锚垫板孔与钢铰线的空隙内填塞棉纱或海绵。此时竖向预应力钢束组件即制作完成。腹板箍筋及部分纵筋安装后逐根安装钢铰线束组件。安装程序为:吊装钢铰线束组件,吊装时临时安装张拉端锚具,以防钢铰线滑落用钢筋将下端封堵板与箍筋焊接安装定位网片,固定组件位置安装固定端H锚的支架筋,并将支架筋与腹板箍筋焊接安装压浆管安装剩余的腹板纵筋安装张拉端锚垫板下的螺旋筋顶板钢筋安装完成后调整张拉端锚垫板水平并与顶板钢筋焊接固定。4.6.2.2.竖向预应力钢束的张拉竖向预应力钢束采用单端张拉,在挂篮移动后即可进行,最多可落后三个梁段。张拉程序与纵向预应力钢束相同。4.6.2.3.竖向预应力粗钢筋组件制作和安装竖向预应力粗钢筋在桥下或梁顶预先装配成组件,由塔吊吊装。组件制作程序为:粗钢筋下料并预留挂篮锚固长度锚固端锚垫板上焊接与波纹管的联结钢管,连接钢管采用48X2的焊接钢管,长度为15cm下锚垫板穿入粗钢筋并安装下端锚固螺母连接钢管与粗钢筋的空隙内填塞环氧树脂浸渍的棉纱穿入波纹管,使波纹管套接在连接钢管外,搭接长度为8cm连接钢管与波纹管连接处用胶带纸密封安装压浆孔接头并密封。粗钢筋组件的安装与钢铰线束组件的安装大致相同。4.6.2.4.竖向预应力粗钢筋的张拉竖向预应力粗钢筋采用二次张拉,第一次张拉在挂篮移动后即可进行,最多可落后3个梁段。第二次张拉按设计文件规定的时间进行。张拉程序为:安装锚具和千斤顶初应力0.1concon持荷2min锚固二次张拉con持荷2min锚固。4.6.3.横向预应力施工横向预应力钢束采用前卡式千斤顶单端单根进行张拉。张拉程序与纵向预应力束相同。4.7.孔道压浆箱梁纵向预应力管道均采用塑料波纹管成孔,真空辅助压浆。预应力张拉完毕后应立即将锚塞周围预应力钢筋间隙用水泥浆封锚;压浆应及时,以张拉完毕不超过小时为宜,最迟不得超过天,以免预应力钢筋锈蚀或松驰。1)、为便于管道内残存空气的排除,在管道的最高点设置排气管。2)、封锚钢绞线张拉完成后,保留锚头以外50mm的钢绞线,多余长度的钢绞线用手提砂轮锯切除。然后用水泥浆填封夹片与钢绞线间的缝隙,再用水泥砂浆将夹片和外露的钢绞线包裹,包裹厚度应不小20mm。包裹后养护24小时。3)、水泥浆的配制为保证浆体硬化后的强度符合设计要求,在确定水泥浆的配合比时,尽量降低水泥浆的水灰比,通过掺加减水剂来增加水泥浆浆的流动度。为补偿浆体硬化收缩,水泥浆内掺入膨胀剂。采用的配合比为:水:42.5(R)水泥:USA膨胀剂:FDN-5减水剂=0.36:1.0:0.12:0.006。实测流动度为35-40S,最大泌水率为2.5%,泌水在24小时以内全部被浆体吸收。自由膨胀率为2%,28天强度为50Mpa。4)、试抽真空连接好压浆设备,关闭进浆阀、排浆阀,打开排汽阀、抽真空阀,拧开进水口阀门,启动抽真空泵,观察压力表读数。当压力能稳定在-0.06-0.1Mpa时,即可进行压浆。否则应重新检查各处封口后再试。5)、压浆关闭进浆阀、排浆阀,打开排汽阀、抽真空阀,拧开进水口阀门,启动抽真空泵,观察压力表读数。当压力稳定在-0.06-0.1Mpa时,打开进浆阀,启动压浆机进行压浆。当抽真空端的透明胶管内有水泥浆流出时,关闭抽真空阀及真空泵,打开排浆阀,继续压浆直至排浆阀排除浓浆。关闭排浆阀,保持0.7Mpa的压力2min后关闭进浆阀。持压期间应打开管道最高点处的排汽管,排除残存空气,确保压浆饱满。6)、注意事项:a、压浆前应用高压水冲洗管道,并用高压风排除孔内积水。b、压浆顺序应先压下面管道,后压上面管道。并应将集中在一处的孔道一次压完。c、管道压浆作业必须一次完成,不得中途停顿,因故停顿时间超过20分钟则须用清水将已灌入孔道内的水泥浆全部冲去,然后再重新压浆。d、水泥浆从拌制到压入孔道的间隔时间不得超过40分钟,在这个时间内,应不断地搅拌水泥浆。e、压浆后48小时内,必须保证梁体温度不低于5oC,如气温过低,则应采取保温措施以防冻害。4.8.挂篮走行孔道压浆完成后即可将挂篮前移至下一个梁段。同一T构两端的挂篮同步走行。挂篮走行由2台YCL60型千斤顶牵引主桁架并带动底模平台和外侧模一同前移就位。千斤顶及油泵与竖向预应力粗钢筋张拉设备通用。 4.8.1.挂篮走行程序4.8.1.1 在砼浇筑完毕48小时后或顶板砼强度不低于20MPa开始松开所有外导梁吊杆(切记不能松动任何一根底模吊杆),即松开外侧模。4.8.1.2 安装走行牵引装置。4.8.1.3 将走行梁后吊点转换至后吊环上。4.8.1.4 纵向张拉完毕后,用直径不小于20mm的钢丝绳将底模后横梁悬吊于外挑架上,然后脱底模(松开所有底模吊杆)。4.8.1.5 用千斤顶在前支座位置将主构架顶起约50cm,拆除压轨梁。 4.8.1.6 根据下段梁段长度,利用液压顶将轨道向前推移3-4.5m。4.8.1.7 安装压轨梁,确保任意两压轨梁间距不大于2.5m;前支座处下落主构架。4.8.1.8 所有吊杆放松后方可松后锚;拆除挂篮后锚杆,挂篮的抗倾覆力转换至后锚小车上。4.8.1.9后锚完全松开,模板完全脱离砼后,方可利用千斤顶推移挂篮(移挂篮前要保证吊环距走行梁尾部有足够长度)。4.8.1.10 每只挂篮两后锚小车行程差不允许超过50mm;在挂篮推移过程中要派专人检查模板状态。4.8.1.11 挂篮到位且底模中心线就位后固定后锚。4.8.1.12 推移内模至准确位置处。4.8.2.注意事项4.8.2.1. 挂篮走行前应检查挂篮安装预留孔洞的位置、尺寸、垂直度偏差是否符合挂篮安装要求,发现问题时及时处理。4.8.2.2.确保压轨梁与轨道可靠锚固;在挂篮走行过程中,任意两压轨梁间距不大于2.5m。4.8.2.3.悬吊底模平台后横梁的两侧的钢丝绳必须等长,以防止底模平台的扭转。钢丝绳接头处绳卡不得少于4个,且绳卡型号必须与钢丝绳直径相匹配。除直接受力的悬吊钢丝绳外,还必须设置保险钢丝绳。4.8.2.4.底模平台前吊杆的调整量必须相等,以避免底模平台扭转。4.8.2.5.底模平台、外模、内模的下降必须采用螺旋千斤顶匀速缓慢的调整吊杆,禁止瞬间下落而产生较大的冲击。4.8.2.6.底模平台后吊杆拆除前必须检查确认悬吊钢丝绳符合要求。内外模走行梁后吊杆(环)拆除前必须检查确认后吊环(杆)已可靠锚固。4.8.2.7.挂篮后锚拆除前必须检查确认后支座与主桁架的连接螺栓、轨道与垫枕和后锚下扁担梁的连接螺栓已全部拧紧。4.8.2.8.两端的挂篮应尽量同步行走,不同步距离应小于设计文件的规定。4.8.2.9.走行过程中挂篮偏移时应及时纠偏,防止前后支座与轨道卡死。4.8.2.10.应有专人观察挂篮各部位有无和箱梁构挂的情况,各吊杆是否产生严重偏斜,发现问题时千斤顶须立即回油。待问题处理后再继续走行。4.8.2.11.走行过程中司泵人员应密切观察油表读数,发现油表压力突然上升时应立即回油,查出问题并处理后方可继续走行。4.8.2.12.挂篮接近预定位置时应放慢走行速度,缓慢逼近,防止挂篮超越预定位置。5.边跨直线段施工边跨直线段长3.5m,梁高4.5m。5.1 0号段托架构造直线段托架由底模、纵梁、横梁、三角架、牛腿、预埋件组成。图6. 直线段托架平台设计总装图底模纵梁采用I20b工字钢,边纵梁采用I25b工字钢,横梁采用双I40b工字钢,焊接后提供施工平台。三角托架杆件采用双20b格构式结构,承受横梁传递的荷载,并将荷载传递给牛腿及预埋件。预埋件采用钢板组焊件,牛腿采用双28b槽钢。 5.2直线段施工程序1)、预埋预埋件。2)、安装托架。3)、安装纵梁、横梁。4)、安装支座并预留支座偏移量。5)、安装底模板,设置预拱度。6)、绑扎底板钢筋和腹板钢筋安装底板预应力管道,腹板纵向预应力管道和竖向预应力筋。7)、安装内模。8)、绑扎顶板钢筋,安装顶板纵、横向预应力管道。9)、混凝土浇筑。10)、混凝土养生,待合拢段混凝强度和龄期满足设计要求时张拉预应力钢束并压浆、封锚,完成边跨体系转化。5.3直线段施工说明及要求1)、直线段混凝土一次浇筑成型。2)、支座安装时详细检查盆式橡胶支座密贴情况,各滑移面用丙酮或酒精仔细擦净,清除灰尘和杂质。支座定位必须准确,支座标高以及支座顶面两个方向的水平高差均应控制在规定的范围之内。支座预留偏移量应根据合拢时间段的温度计算确定。3)、施工平台安装、钢筋绑扎及预应力施工要求及注意事项同0号段施工。4)、内模需用施工脚手架支承于底板上,脚手架下端塞垫砂浆垫块。合拢段施工前且待混凝土强度不低于20MPa后切除埋于混凝土中的脚手架,并拆除内模。底板脚手架钢管孔内需灌浆封闭。5)、合拢段张拉完成后按大桥设计用混凝土封闭直线段外露锚头。6.合拢段的施工为施工方便本桥利用挂篮模板系统作为合拢段混凝土浇筑平台,不另设吊架。图7. 边跨合拢段施工图6.1边跨合拢段施工边跨合拢段施工分八个步骤进行:a、21号及23号梁段顶板和底板上预留孔的布置;b、挂篮内模走行梁及内模就位;c、挂篮主构架、底模平台及外侧模就位;脱开外侧模,拆除底模平台前横梁边吊杆和后横梁所有吊杆,使底模平台后横梁悬吊于主桁架外挑架,并使平台下降600mm。拖拉挂篮走行至挂篮底模平台纵梁与23梁段施工平台边纵梁相接触后,悬吊外侧模于箱梁顶板使外模走行梁置于外侧模竖框水平杆之上,拖拉走行梁就位;拖拉外侧模就位;重新安装底模板并提升底模平台就位,安装前边吊杆;锚固挂篮。d、模板除杂并涂抹脱模剂,待钢筋绑扎完毕后,内外模穿对拉钢筋。e、梁段配重根据现场实际情况计算确定。f、临时钢性骨架焊接及临时钢束张拉;选择一天中温度最低的时间段内在合拢段间设置刚性支撑,并张拉临时张拉钢束将边跨锁固,防止由于温度变化引起的梁体伸缩而压坏或拉裂新浇混凝土。临时支撑的设置和预应力张拉吨位根据当时温度变化情况经计算确定。g、混凝土浇筑;混凝土灌注选择在一天中温度最低的时间段内进行。为保持混凝土灌注过程中梁体受力不变,配重水箱随混凝土的灌注分级放水,混凝土浇筑完水放完;为防止出现由于新浇混凝土自身收缩而引起的裂纹,在混凝土中加入微量的铝粉做为膨胀剂;合拢段混凝土加入适量早强剂,并将混凝土强度提高一个等级以尽快提高其早期强度。h、梁体降温及养护。混凝土浇筑完、日出前在边跨T构及直线段全范围内的顶板上铺设草袋洒水降温以减小梁体温差并加强混凝土养护。6.2中跨合拢段施工图8. 中跨合拢段施工图中跨合拢段施工主要分为以下几步:a、21号梁段顶板和地板上预留孔的布置;b、回退一侧挂篮,拖拉另一侧挂篮主构架、外侧模及底模平台就位;回退一侧挂篮,将底模前横梁悬吊于前上横梁上,依走行程序将另一侧挂篮走行就位。将底模平台锚固在21号段底板及顶板上,将走行梁锚固在21号段顶板上。d、内模制作及安装;由于合拢段设有横隔板,悬浇挂篮的内模不能利用,故在内模安装前拆除挂篮内模及走行梁。合拢段人洞模板直接采用0号梁段人洞模板,人洞模板及横隔板两侧的模板加固同0号梁段施工。e、模板除杂并涂抹脱模剂,待钢筋绑扎完毕后,内外模穿对拉钢筋; f、梁段配重根据现场实际情况计算确定;g、临时钢性骨架焊接及临时钢束张拉;选择一天中温度最低的时间段内在合拢段间设置刚性支撑,并张拉临时张拉钢束将第一主跨锁固,防止由于温度变化引起的梁体伸缩而压坏或拉裂新浇混凝土。临时支撑的设置和临时钢束张拉力根据当时温度变化情况经计算确定。h、混凝土浇筑;i、梁体降温及养护。7.施工控制本桥为高墩大跨超静定结构体系,实际施工过程中由于各种结构参数误差,不可避免 的会与设计值存在差异,加之施工荷载等因素的不确定性,导致施工中产生的结构内力及变形结果必然与设计预期存在偏差,为确保桥梁施工中的快捷、安全,并尽量使 成桥后的结构内力、线形与设计预期相符合,需要结合施工过程进行施工控制。施工控制包括应力监测和线形控制。7.1.应力监测7.1.1.控制截而选择悬臂根部截面、1/4跨度截而及跨中截而的受力情况较为典型,施工阶段的应力监测共选取 11个截面。图9. 截面位置图7.1.2. 测点布置 图10. 测点布置图7.1.3.监测数据分析在数据分析过程中,由钢弦传感元件测出埋点截而各测点 应变大小,再利用试验室测得的混凝土弹性模量,根据材料力学原理,计算出混凝土中的应力:=Ex式中混凝土应力-混凝土应变。在实际结构中,混凝土收缩、徐变、温度应变及施工临时荷载产生的应变是混合在一起的,即:钢弦传感元件实际测得的应包含了混凝土收缩、徐变、温度应变及施工临时荷载产生的应变 是以上几种应变之和。如果直接用所测的应变按照公式(1)计算得出的应力不是混凝土结构实际的应力。因此,必须将混凝土的收缩、徐变及温度影响从中剔除。由于混凝土的收缩、徐变及温度影响产生的应变是相互影响、相互制约,因此,从整体上扣除非荷载应变的影响是很困难的。为了简便计算,同时能满足过程的实际需要。数据处理方法是:根据混凝土收缩、徐变理论,依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(TJT02385,然后根据实际温度场进行温度影响分析,修正实测应变,获得结构中因外荷载变化产生的实际应变值。7.1.3.1监测元件对应力分析的影响应变计埋设后,在泵送混凝土过程中,它将承受各类影响读取非混凝土应力产生的应变。这些因素应该予以排除,否则,混凝土承载时,主梁测试的应力将小于或大于结构的真实应力。目前应力监测主要是釆用电阻应变仪法、钢弦式传感器法等。对于要求适合于现场复杂情况、连续时间较长且量测过程始终要以初始零点作为起点的应力监测,目前基本上均釆用钢弦式传感器,其主要原因在于它具有良好的稳定性,自然具有应变累计功能,抗干扰能力较强,数据釆集方便等。由于混凝土应力测试的钢弦传感元件,它所获取的是混凝土的应变信号,应变信号通过振弦频率检测仪转变为频率值。测试数据表明,预应力混凝土的应变具有滞后性。预应力张拉完成后,由于各种因索的影响,应变在主梁各截而的传播速度随施工阶段的不同而发生明显变化。当预应力索较短、管道畅通吋应变滞后性不是很明显。当T构悬臂增长吋,预应力索加长,由于施工质量的影响,预应力管道顺畅不够理想,各截面应变的滞后性与张拉端的位置有关,靠近张拉端的截面与预应力索短时较接近;远离张拉端的截而,应变滞后性较为突出。7.1.3.2混凝土收缩和徐变对应力分析的影响混凝土在结硬过程中,体积会发生变化。在空气中结硬时,体积会收缩,在水中结硬吋,体积会膨胀。混凝土的收缩变形值随时间而增长。初期发展较快,以后逐渐缓慢。混凝土在长期荷载(维持压力不变)作用下,其变形随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。徐变在长期荷载作用下初期增长较快,随后逐渐缓慢,其延续时间可达数年。徐变系数随时间变化而变化,其值按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(TJT-85)建议的公式计算。7.1.3.3温度变化对应力分析的影响由于大跨度桥梁的结构温度是一个复杂的随机变量,它与桥梁所处的地理位置、方向、自然条件(如环境气温、当时风速 风向、日照辐射强度)、组成构件的材料等因素有着密切的关系, 设计中很难预计施工期间的结构实际温度,只能根据施工进度 安排和当地既有气候情况预估,若施工计划改变和气候变化则更难预估。因此,为保证大桥施工达到设计要求的内力状态和线形,必须对结构实际温度进行实地监测。监测吋要特别注意对 结构局部温度与整体温度相结合的测量,只有准确地掌握了施工结构整体温度分布状态,才能有效地克服温度对施工结构行为的影响。温度变化对桥梁结构的受力和变形影响很大,这种影响随 温度的改变而改变。在不同时刻对结构状态(应力、变形进行量测,其结果是不一样的,如果施工过程中忽略了该项因素,就必然难以得到结构的真实状态数据(与控制理想状态比较,从而也难以保证控制的有效性。所以,必须考虑温度变化对桥梁结构行为的影响。 温度变化相当复杂,包括季节温度、日照温度、聚变温度、残余温度、不同温度场等,而在原定控制状态中又无法预先知道温度的实际变化情况,所以在控制中是难以考虑的。通常都是将控制理想状态定位在某一特定温度下,从而将温度变化对结构的影响相对排除。一 般是将一天中温度变化较小的早晨作为控制所需实测数据的釆集时间,但对季节性温差和桥体内温度残余影响要予以重视。根据钢弦传感元件自身的特点,当被埋入混凝土中,测出未受荷载时位置的温度,并以此温度作为传感器的初始温度,在以后荷载发生变化,施工进度不断进行过程中,测点温度会发生变化,再根据初始温度对实际温度产生应变进行修正。温度修正如下:修=-(T-T0)(F-F0)式中:F混凝土温度系数 测量应变 T测量温度 T0基准温度7.1.3.4.监测结果根据上述数据处理方法,由现场实测的应变值求得各施工阶段箱梁内部的实际应力值,然后求得顶板和底板的实测应力平均值与计算值比较。如误差较大时,及时预警,并分析原因,处理后方可进行下一阶段施工。7.2.线形控制7.2.1.线形控制目的7.2.1.1.保证主梁合龙时两端高差、中线偏移、截面相对扭转误差在规范允许范围。7.2.1.2.保证主梁成桥后桥面线形(包括桥面标高、中线、截面扭转)误差在规范允许范围内。7.2.2. 线形控制流程结构计算修改设计参数误差分析测量施工预告变位和立模标高前期结构分析计算主梁标高、悬臂端挠度、有效预应力、温度、弹性模量、收缩徐变系数立模标高误差预应力张拉误差弹性模量误差温度影响徐变影响计算图式误差图7. 线形控制流程7.2.3.应力、挠度和预拱度的计算计算采用Midas程序,将每个梁段施工循环周期划分为挂篮移动、混凝土灌注养生、纵向预应力筋张拉三个阶段,整个施工过程共划分为74个阶段,分别计算各个阶段各截面的应力和位移。7.2.3.1.计算参数(1)混凝土C55混凝土fck=35.5MPa、ftk=2.74MPa、fcd=24.4MPa、ftd=1.89MPaE=3.55104 MPaC50 防水混凝土容重26KN/m3 ;沥青混凝土容重24KN/m3 (2)钢绞线fpk=1860MPa、fpd=1260MPa、fpd=390MPa、Ep=1.95105 MPa预应力筋张拉控制应力con=0.75fpk=1395MPa,管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0015,预应力钢筋与管道摩擦系数=0.2,钢束锚固时弹性回缩变形量对于单端张拉预应力筋为6mm,对于双端张拉预应力筋为12mm。(3)热膨胀系数混凝土热膨胀系数采用=1.110-57.2.3.2.计算荷载(1)恒载:一期恒载包括主梁自重、横隔梁重量,横隔梁按集中荷载计算;二期恒载包括桥面铺装、护栏等;(2)活载:公路-I级;(3)整体温度:系统整体升温14,降温23。(4)梯度温度:根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)4.3.10中100mm沥青混凝土铺装层14-5.5-0的梯度模式;同时根据该规范计入竖向日照反温差,为正温差乘以-0.5系数。(5)风荷载:根据公路桥梁抗风设计规范采用。(6)不均匀沉降:考虑主墩、过渡墩各2cm不均匀沉降的最不利组合。(7)施工阶段临时荷载:施工阶段挂篮荷载按1000KN计算。7.2.3.3.计算图式图8 挠度和预拱度计算图式7.2.3.4.计算结果计算结果形成各施工阶段箱梁截面挠度表、箱梁各截面预拱度表和各施工阶段监测截面应力表图9 各施工阶段箱梁截面挠度表图10 箱梁各截面预拱度表7.2.4.挠度观测7.2.4.1.测点布置高程控制点布置在梁段前端10cm处,横向腹板上方附近均布置测点,为了保护测点不被破坏和挂篮的正常走行,横向测点布置在上悬臂板与其倒角的交点处。测点采用18的钢筋,与翼板上下层钢筋点焊,并且保证竖直;钢筋露出混凝土表面23cm,头部磨平并涂以红油漆标记。7.2.4.2.观测时间与项目为了尽量减小温度的影响,挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行。施工过程中需要测量以下项目的标高值:本节段混凝土浇筑后,南中北测点标高和对应测点正下方的底板底面标高,以及本节段之前的已施工好的前四个节段的南中北各测点标高;预应力张拉后测点标高,包括前四个节段;挂篮前移就位后测点标高,包括前四个节段。7.2.4.3.设计标高、竣工标高、立模标高的概念(1)设计标高理论上,设计标高即为桥梁在正常使用情况下的标高,在总体上服从于公路纵断面的线型设计。或者说,桥梁的设计标高就是桥梁竣工多年以后,在承受1/2静活载情况下的标高。这里要求“竣工多年(一般为3一5年)以后”是为了保证砼后期收缩徐变大体完成,桥梁不再发生明显的后期变形;“承受l/2静活载”则是近似模拟桥梁在正常使用状态下的活载工况。标高监控的目的就是要使大桥的线形满足设计要求。因此设计标高是标高监控的依据。(2)竣工标高竣工标高即为桥梁刚刚竣工时的成桥标高。如前所述,桥梁在竣工后还要发生后期徐变变形及活载变形,因此可得: (7-2-1) 式中: 桥梁竣工标高,下脚标i表示桥梁的纵向位置,
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