特大桥道岔连续梁支架预压专项施工方案.doc

新建铁路合福线合肥至福州段XX特大桥道岔连续梁支架预压专项 施工方案编制复核审批XX合福铁路安徽段站前X标项目经理部X分部二0 年 月目 录1.编制说明11.1编制内容.11.2编制依据.12.工程概况23组织机构23.1人员配备.23.2机械设备.34.地基处理3 4.1地基承载力检算.3 4.2地基处理.44.3.排水沟设置.45.支架预压45.1支架预压的目的.45.2支架方案的选择.46.支架布置56.1满堂支架体系检算.5 6.1.1方案描述5 6.1.2荷载计算5 (1)翼缘板下部受力检算6 (2)腹板下部受力检算6 (3)底板下部受力检算7 6.1.3受力计算7 (1)模板检算7 (2)横向8槽钢检算9 (3)检验横向槽钢受力9 (4)碗扣支架受力检算 107.观测点的布设108.加载预压119.预压数据的整理. .1410.预压施工注意事项 1511.预压工艺流程图 16XX特大桥道岔连续梁支架预压专项施工方案1. 编制说明1.1编制内容XX特大桥31.85+4x32.7+31.85）m道岔连续箱梁支架预压施工工艺。1.2 编制依据1.2.1、31.85+4x32.7+31.85）m双线连续梁（1/18道岔渡线在梁上）（现浇）合福施咨（桥）参-241.2.2、XX特大桥道岔连续梁施工方案1.2.3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）1.2.4、钢管满堂支架预压技术规程(JGJ/T 194-2009)1.2.5、高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）；1.2.6、客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定（铁建设2006189号）；1.2.7、施工现场临时用电安全技术规程（JGJ46-2005）；2. 工程概况XX特大桥共有一联6-32m连续道岔梁，全长196.0m，其余采用简支梁。连续梁结构支座采用球形支座（边墩采用吨位7000KN，中墩采用吨位15000KN)。道岔连续梁共六跨，第一跨为32.6m，第二跨第五跨均为32.7m，第六跨为32.6m，采用现浇支架法施工。梁体为单箱单室、等高度结构。箱梁顶宽12.0m，顶板厚度34cm，腹板厚度5080cm，底板厚度30cm，于支承处，箱梁顶、底、腹板局部加厚。全桥共设7道横隔梁。其中边隔板厚1.5m、中隔板厚2.0m。隔板设有孔洞，供检查人员通过。梁采用纵向和横向预应力体系，纵向预应力钢束布在顶板、底板和腹板，钢绞线采用低松弛钢绞线，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，公称直径为s=15.2mm，公称截面积为Ay=139mm2，弹性模量为1.95105MPa。3、组织机构3.1人员配备XX道岔连续梁由XX集团合福铁路（安徽段）工程指挥部二分部负责组织监督、管理、协调工作，具体生产由桥梁架子队实施。（组织机构图见下页） 桥梁架子队主要人员配备表序号姓名职务职责备注1经德六队长现场施工负责人2赵振兴技术主管现场技术负责人3石彦宁技术员现场技术4赵宗娟技术员现场技术5李光耀技术员现场技术6马德文安全管理工程师现场安全负责人7阎波质量检查工程师现场质量负责人8王暄韩测量工程师测量9刘松权测量工程师测量工程技术部赵振兴副经理：王海宝技术负责人：谷志明安质环保部闫波机械物资部赵岩计划财务部刘怡君雷 工程试验室李兴景舍仪综合办公室何斌书记：陈强项目经理：陈强合约部 李占东第二架子队组织机构图3.2机械设备主要机具设备配备表序号机具及设备名称数量型号1装载机2L180E2起重机225T3自卸汽车215T4混凝土罐车810m35汽车式混凝土输送泵3备用1台6钢筋切断机2WQ6-J407钢筋弯曲机2GTB-40B8钢筋对焊机2VN-100A9电焊机10BX3-100-210卷扬机2JK-0511液压千斤顶1050t12液压千斤顶10300t13张拉油泵414灰浆搅拌机115 压浆泵116插入式振捣器2017发电机1250kw（备用）18张拉千斤顶及配套吊架519高压油泵420混凝土拌合站24地基处理4.1地基承载力检算地基使用30cm的C20混凝土进行硬化处理，单根立杆最大荷载为31.68kN，使用150mm150mm的底托，经过混凝土的扩散（扩散角按45度计算），其=N/( A)=31680N/450mm450mm=156kpa0250Kpa。（处理后的承载应力）结论：地基满足要求。4.2地基处理考虑到不均匀系数及安全系数：基承载力必须达到150KPa以上，否则要进行地基处理。根据XX特大桥施工图中的设计地质情况，地面下为全风化花岗闪长岩，基础承载力较好，支架搭设时，按超出箱梁横向投影区2.4m范围内清除地面腐殖土，利用推土机或人工翻晒并找平后，用18t振动压路机进行振动压实，压实度达95%以上，坡度控制在1%内，地基首先采用原状土70cm范围内整平、碾压检测地基承载力不得小于150KPa，回填30cm砂砾石土并碾压密实承载力不得小于250KPa，在其上浇筑30cmC20混凝土，并做明沟排水，以防止其不均匀沉降。4.3排水沟设置为保证雨水和养生用水从支架底部及时排出，防止雨水长期浸泡使支架下沉，在硬化地基旁设置排水沟，排水沟要保证没有积水形成。5支架预压5.1支架预压的目的为避免在连续梁砼施工时支架不均匀下沉，消除支架和地基的非弹性变形，准确测出支架和地基的弹性变形量，为支架、模板预留变形量设置提供依据，首先对支架进行预压。预压时采用砂袋，按照上部砼重量分布情况进行布载，加载重量按照梁砼重量和施工荷载的120%进行加载。5.2支架方案的选择由于本桥地形条件较好，地质条件较高（钻孔桩施工时留取的钻孔渣样分析可知从地面向下约23m为全风化花岗闪长岩），桥下无障碍，地基具有较好的承载力和均匀性。碗扣支架具有单个杆件轻、由人工操作、极少使用吊机、拆卸轻便、快捷、周转灵活、承载力高等优点。而万能杆件、贝雷支架、型钢支架一般为桥下架空或跨越设置，这类杆件具有承载能力大、稳定性好，能承受一定的水平力。根据本桥所处的地形地质条件和本项目的实际情况，经综合研究决定现浇箱梁支架采用碗扣式满堂支架。6支架布置本桥桥墩的支架采用顺桥向间距60cm，立柱按(120cm+90cm+60cm2+90cm)(横桥向)，端横梁处采用60cm（横桥向）60cm(顺桥向)，竖向步距均为1.2m。支架下全部设置底托。顶托、底托可调高度控制在5cm-30cm范围内。底托置于20槽钢上，槽口向上设置。6.1满堂支架体系检算根据设计图纸分析箱梁自重对支架最不利位置为梁端断面部位，其底板受力最大。6.1.1方案描述底模采用12mm厚竹胶板。顶托上采用10槽钢双拼作为横向分配梁，其上采用8槽钢作为横向分配梁间距15cm。纵横向剪刀撑布置剪刀撑采用483.5mm钢管，横向每隔两米设置一道，其搭接长度不小于60cm，与地面夹角不小于45度。纵向每隔3m设一道。6.1.2荷载计算(单位：cm)，中部：1.2m2 3.6m2 4.3m2 （1）翼缘板下部受力检算砼自重荷载：q1=1.0m1.2 m226KN/ m3/(2.65m1m)=11.77KN/ m2=0.01177N/ mm2模板支架自重：施工荷载：振捣时的荷载：考虑1.2倍的安全系数后，荷载组合：q=q1+q2+q3+q4=0.0237N/ mm2（2）腹板下部受力检算砼自重荷载：q1=1.0m3.6 m226KN/ m3/(1.5511m)=60.4KN/ m2=0.060N/ mm2 模板支架自重：施工荷载：振捣时的荷载：考虑1.2倍的安全系数后，荷载组合：q=q1+q2+q3+q4=0.0816N/ mm2（3）底板下部受力检算砼自重荷载：q1=1.0m4.3 m226KN/ m3/(3.59271m)=31.1KN/ m2=0.031N/ mm2 模板支架自重：施工荷载：振捣时的荷载：考虑1.2倍的安全系数后，荷载组合：q=q1+q2+q3+q4=0.0468N/ mm2按照受力横断面计算确认腹板位置为最不利情况，按此位置相应材料的计算。6.1.3受力计算（1）模板检算：竹胶板计算竹胶板规格采用2.44m1.22m0.012m，考虑竹胶板处于湿状，由桥路工程常用数据资料与计算手册查得竹胶板力学性能指标取。取宽竹胶板为单元体，则：W=bh/6=112/6=24mm，I=bhm/12=144mm4。横向8槽钢间距采用20cm，净距12cm，竹胶板的计算按简支梁计算，则：M=ql2/8=0.0881200/8=440N.mm=440/24=18.3=35Mpa 强度满足要求。f=5ql4/(384EI)=50.08811204）/（384510144）=0.33mmL/400=200/400=0.5mm。 对拉螺栓直径检验对拉螺栓直径采用直径20mm圆钢，拉杆横向间距为0.6m，纵向间距为0.8m。混凝土浇筑速度按照0.7m/h,对新浇混凝土对模板侧面的压力-采用内部振捣器，按下两式计算，取其计算小值：F=0.22ct012V1/2AF=cHAF-新浇筑混土对模板最大侧向压力KN；c-混凝土的重力密度KN/m3；t0-新浇混凝土的初凝时间（h）；V-为浇筑速度（m/h）;H-混凝土侧压力计算位置至新浇筑混凝土顶面的总高度；1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；2-混凝土塌落度影响修正系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50-90mm时取1.0；110-150mm时取1.15；A-模板拉杆分担的受荷面积，m2；F=0.22ct012V1/2A0.222691.21.150.71/20.60.828.53KNF=cHA266.1150.60.876.3 KN新浇筑混土对模板侧向压力F取值28.53KN查对拉螺栓力学性能表得：螺栓直径20mm容许拉力38.2KN28.53KN，故采用直径20mm对拉螺栓满足要求。 （2）横向8槽钢检算：根据路桥施工计算手册，8槽钢弹性模量E= 2.06105 N/mm2，弯强度为=145MPa；由型钢表查得。横向槽钢间距，最大跨度为，槽钢按简支梁计算，q=0.0880.20.6=0.011 N/ mm2则：M=ql2/8=（10.0112006002）/8=99000N.mm=M/W=99000/4150=23.85MPa=145MPa强度满足要求。fmax=5ql4/384EI=50.0112006004/3842.061051.66104=1.08mml/400=600/400=1.5mm挠度满足要求。（3）检验横向槽钢受力采用2100mm热轧槽钢，间距取600mm，跨度为600mm。荷载为F=31.68KN。已知：I=2198.3=396.6mm4，W239.478.8mm3，E=2.1MPa，f145MPa。M=FL/431.68KN0.6m/44.752KNm=M/W=4.752KNm /（78.8）=60.03 MPa =145MPa则强度满足设计要求。F/48EI=31.68N/482.11011396.61080.33mm/L=0.33/0.6=0.55600/4001.5mm， 刚度符合要求。（4）碗扣支架受力检算： 每根碗扣允许承载最大荷载P=40Kpa腹板的组合荷载为q=q1+q2+q3+q4=0.088N/ mm2，按照碗扣在腹板下的布置，纵向最大跨度60cm，横向最大间距60cm，则每根立杆承受的荷载p=88kN/0.6m0.6m=31.68KNP=40Kpa,满足使用要求。碗扣钢管采用钢管，截面积，回转半径，长细比=600/15.78=38.02,按照钢结构设计规范得=0.893，则立杆的压应力为：=N/(A)=31680N/(0.893489.1mm2)=72.53MPa 205Mpa 满足要求。7.观测点的布设每段底模安装完毕后，布置预压观测点，进行预压施工。观测点布置于底模板底部，横桥向在两处翼板中部，两处腹板中部及底板中布置5处观测点，详细布置见横向观测点位布置图；纵桥向观测点布置于每跨的端部、1/4、1/2、3/4、端部，详细布置见连续梁纵向观测断面布置示意图。8.加载预压按混凝土分段浇注顺序进行分段预压，预压一段浇注一段。支架预压采用砂袋进行，人工配合吊车逐层规整的堆放在箱梁底模上进行预压，加载高度由实际预压砂袋数量累计确定。加载顺序按照底模及侧模铺设顺序，由大里程20#台到小里程19#墩由下到上逐层加载。由施工图跨径断面尺寸可以看出中横隔板和端横隔板在桥墩处，故支架搭设长度L=32.6m-3m-2.5m=27.1m。翼缘板下部砼自重荷载G1=1.2*27.1m*2.6t/m=84.55t；腹板下部砼自重荷载G2=3.6*27.1m*2.6t/m=253.656t；底板下部砼自重荷载G3=4.3*27.1m*2.6t/m=302.978t；其梁体总重G=G1+G2+G3=641.184t。现场对砂袋进行称量，约每袋砂袋的重量为1.39t,为保证安全，安全系数为箱梁分段自重的1.2倍。预压加载分别按照设计箱梁分段自重的50%（单个腹板63.414t约45袋；底板151.489t约109袋）、100%（126.828t约91袋；底板302.978t约218袋）、120%（152.194t约109袋；底板363.574t约261袋）三级进行。消除非弹性变形值后，根据底模弹性变形曲线叠加预应力张拉梁体变形曲线得到预拱度曲线，作为底模板安装控制高程的依据。8.1在预压加载过程中，必须对称、分层、均匀、满铺加载，同时设置专人进行支架的变形观测，若出现异常情况必须立即停止加载并查明原因。卸载时也必须对称、分层、均匀卸载。当沉降量不超2mm/天视为沉降稳定并以最后一天的观测结果作为加载稳定后的高程值。8.2卸载完毕安排专人检查支架下沉情况，对底部漏空的钢管重新调整底托，保证每根立杆均与底部垫木接触紧密；同时检查钢管连接是否有松动现象并进行调整；支架调整后利用上顶托调整模板顶面高程、平整度；最后对模板拼缝的完好性进行检查并调整。8.3预压程序及观测方法：预压荷载的堆放要基本与梁体各部位重量的比例相对应，应按各节段翼板、腹板及底板重量拆合成砂袋数量进行预压分配。预压加载顺序为：050%100%120%。预压前对观测点进行测量，取得初始值，加载至50%时，静止2小时后观测，之后即可加载，加载至100%后观测3次，每次间隔2小时，120%时每六小时观测一次，静止一天，当沉降小于2mm/天时，即视为稳定，进行卸载作业。观测方法：按上述各测点在底模板下及其相对应的地面布置测量点，底模板下的测量点可以以油漆或铁钉进行，地面处的测量点可埋设或栽植短钢筋的方法进行。预压量测时，先采用水准仪进行地面测量点的高程观测，看数值是否变化，再采用经检校的钢卷尺量取底模底标记点与地面观测点之间的距离，看数值是否变化，经对上述两组数据的观测即可以计算出，每次预压加减荷载后地基及支架的变形值。预压卸载顺序为120%80%60%30%0.由人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载。卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录。整理出预压沉降结果。调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。（空格要删除）9预压数据的整理预压完毕后，根据观测计算得出的支架弹性变形数值，考虑预拱度，调整梁底立模标高，然后再开始安装侧模、绑扎钢筋、灌注混凝土等作业。连续梁铺设底模板后测量H1，并做好相应的记录布载结束后立即进行观测各测量点的标高值H2，并做好相应的记录。维持布载24小时后、卸载前测量各测量点标高值H3。卸载后测量出各测量点标高值H4，此时就可以计算出各观测点的变形如下：非弹性变形f3=H1-H4。通过试压后，可认为支架、模板、方木等的非弹性变形已经消除。弹性变形f2=H4-H3。根据该弹性变形值，在底模上设置预拱度2，以使支架变形后梁体线型满足设计要求。另外，根据H2和H3的差值，可以大体看出持续荷载对支架变形的影响程度。对于已进行预压区段，根据如下调整底模标高：底模立模标高：H= Hs+ Y其中：Hs=底模设计标高；Y= ax2+b(a、b数值由现场测量数据得出)预压产生的沉降的调整预压前将梁底标高提高4cm以消除因预压产生的沉降。1)总沉降量大于8cm，则说明地基处理不合理，拆除模板及支架，重新进行地基处理。2）总沉降量在84cm内，则实际梁底标高比设计梁底标高低40cm，采用在方木上垫