新店连续梁边跨现浇段施工方案

新店跨武九连续梁边跨现浇段施工方案新店跨武九连续梁边跨现浇段施工方案 一 编制依据 1 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南 TZ213 2005 2 铁路混凝土工程施工技术指南 TZ210 2005 3 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 4 铁路专线高性能混凝土暂行技术条件 5 铁路桥梁预应力混凝土施工技术规范 6 铁路混凝土强度检测评定标准 TB10425 94 7 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准 铁建设 2005 160 号 8 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 铁建设 2005 160 号 9 铁路工程结构混凝土强度检测规程 TB10426 2004 J342 2004 10 铁路工程施工安全技术规程 上 下册 TB10401 1 2003 J259 2003 TB10401 2 2003 J260 2003 11 新店特大桥 武黄施图 桥 4 12 新店特大桥施工组织设计方案 13 中建股份武黄城际铁路二标项目部编制的 总体施工组织 设计 二 工程概况 1 新店特大桥 17 20 号墩采用 40 6 72 40 6m 预应力混 凝土变高度连续箱梁设计跨越 316 国道 老武黄公路 及武九铁路 连续梁采用菱形挂篮悬臂灌筑施工方法施工 2 梁体采用单箱单室变高度斜腹板箱形截面 主墩墩顶 3 0m 范 围内梁高相等 梁高 5 63m 跨中合龙段及边跨现浇段高 3 23m 梁 底曲线为二次抛物曲线 箱梁顶宽 12 2m 中支点处底宽 5 98m 跨 中及边墩支点处底宽 6 34m 翼缘悬臂板长 2 645m 厚度为 23 2cm 腹板厚度由主墩墩顶根部的 90cm 变至跨中及边墩支点附近 的 50cm 底板厚度由主墩墩顶的 100cm 变至跨中及边跨直线段的 46cm 顶板厚度为 43cm 在墩顶根部加厚至 63cm 箱梁在墩顶处设 横隔墙 主墩墩顶横隔墙厚 200cm 该处横隔墙设置高 80cm 宽 180cm 的过人洞 边墩墩顶横隔墙厚 120cm 该处横隔墙设置高 80cm 宽 210cm 的过人洞 供检查人员通过 在箱梁每个梁段的两道 腹板上按纵向间距 2m 设置 10cm 的通风孔 在每孔梁底板上最低 处设置直径 10cm 的泄水管 3 桥面宽度 防撞墙内侧净宽 9 6m 桥梁建筑总宽 12 2m 梁 体顶面需设置全线统一的防撞墙 电缆槽 接触网支柱 人行道栏 杆 桥上排水系统 综合接地系统 无砟轨道与梁体的连接等设施 4 梁全长为 153 2m 计算跨度为 40 6 72 40 6m 中支点处梁 高 5 63m 跨中 2m 直线段及边跨 5 6m 直线段梁高为 3 23m 边支座中 心线至梁段 0 60m 5 主要工作参数 连续梁编号分为 11 个段 0 段段长 11 0m 梁高 5 63 5 089m 全重 636 75t 采用支架法施工 临时支墩采用 8 根 630 的钢管立柱 其中四根填充 C30 混凝土 1 9 段为挂 篮悬浇段 长度 3 0 和 3 5 米 重 94 25 123t 11 段边跨为支架 现浇段长 3 6 米 重 146t 将承台周边地基处理后 搭设碗扣钢管 支架现浇 10 段为合龙段 长 2 米 重 54 5t 主梁采用 C50 混凝土弹性模量 3 55 104MPa 纵横向预应力 损失 管道摩阻系数 0 23 竖向预应力损失 管道摩阻系数 0 35 6 主要建筑材料 一 混凝土 箱梁梁体混凝土 C50 高性能混凝土 封锚 C50 无收缩混凝土 孔道压浆 M50 号水泥砂浆 二 预应力钢筋及普通钢筋 纵 横向预应力钢绞线采用符合 GB5224 标准的 j15 2mm 高强 度 低松弛钢绞线 抗拉强度标准值 fpk 1860MPa 弹性模量 EP 195GPa 波纹管采用相应内径规格的金属波纹管 锚具采用相应 规格的夹片式群锚 竖向预应力筋采用 32mm 的预应力混凝土用螺 纹钢筋 其应符合相应标准的规定 抗拉强度标准值 fpk 830MPa 普通钢筋 Q235 级钢筋应符合 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 GB13013 91 HRB335 钢筋应符合 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB1499 1998 钢料 采用 Q235 钢材 支座 采用 GTQZ 系列球型支座 伸缩缝 采用无砟轨道防排水伸缩缝 7 预应力体系采用三向预应力体系 箱梁纵向钢束 腹板 顶 板束采用 15 s15 2mm 钢绞线 中底板束采用 12 j15 2mm 钢绞 线 边板束采用 13 j15 2mm 钢绞线 90mm 波纹管成孔 M15 12 锚具锚固 箱梁横向钢束 5 s15 2mm 钢绞线 内径 90 19mm 塑 料扁波纹管成孔 BM15 5 及 BM15 5P 扁锚锚固 顺桥向钢束间距 50cm 采用单端张拉 张拉 锚固端交错布置 竖向预应力筋 采 用 JL 32 预应力混凝土用螺纹钢筋 JLM 32 精轧螺纹锚 内径 45mm 铁皮管成孔 箱梁每道腹板设置一根竖向预应力钢筋 顺桥 向间距 50cm 三 边跨现浇段施工 1 施工工艺流程 施工工艺流程见 边跨现浇段施工工艺框图 边跨现浇段施工工艺框图 2 施工方法 2 1 地基处理 采用碗扣式脚手架作为边跨现浇段施工的支架 承台基坑分层 搭设满堂支架 墩顶支座安装铺设底模 堆载预压 持荷 2 天卸载 根据预压结果调整底模标高留设预拱度 绑扎底 腹板钢筋 安装底 腹板预应力管道 支立内 外模 搭设架子 支立顶板 翼缘和端头模板 绑扎顶板钢筋 安装顶板预应力管道 预设合拢段施工预埋件及预留设施 混凝土浇注 养护 预应力张拉 压浆 拆除侧模和内模 夯填密实 每层厚度不得大于 25cm 土质地段应采用气夯将地基夯 实 确保承载力达到 300Kpa 以上 达不到者采用掺水泥或石灰等改 良土壤 然后在其上夯填 50cm 厚三七灰土垫层 若连续降雨 无 法保证灰土含水率达到要求时 应采用级配碎石回填基坑及换填地 基 最后在顶面浇筑 20cm 厚 C20 混凝土垫层做为脚手架基础 基础 四周设排水沟 脚手架上铺设纵横方木 方木上铺设竹胶板作为箱 梁的底模 1 总体方案 边跨现浇段及边跨合拢段采用碗扣式脚手架支架现浇法施工 支架基础采用 30cm 厚 C20 混凝土硬化 支架采用碗扣式脚手架 梁 外模板采用钢模板 累模板采用 18 厚木模板 2 施工方法 2 1 地基处理 采用碗扣式脚手架作为边跨现浇段施工的支架 承台基坑分层 夯填密实 每层厚度不得大于 25cm 土质地段将地基夯实 确保承 载力达到 300Kpa 以上 达不到者采用掺水泥或石灰等改良土壤 然 后在其上夯填 50cm 厚三七灰土垫层 若连续降雨 无法保证灰土 含水率达到要求时 应采用级配碎石回填基坑及换填地基 最后在 顶面浇筑 20cm 厚 C20 混凝土垫层做为脚手架基础 基础四周设排水 沟 脚手架上铺设纵横方木 方木上铺设钢模板作为箱梁的底模 2 2 支架设计 支架采用碗扣满堂支架 碗扣式钢管脚手架立杆的横向间距 翼板部位为 0 6m 腹板及底板位置为 0 3m 纵向间距均为 0 6m 支架横杆上下步距 1 2m 纵向方木为 15 15cm 横向方木为 5 10cm 外模板采用 5mm 厚钢模板 内膜为 2 0cm 厚的木模板 为保证整体 受力 根据标高和设计杆件长度进行底座调平 调节高度不得超过 材料要求 搭立杆后加横杆连接固定 并设扫地杆 立杆搭设完毕 放顶托调至设计标高 剪刀撑 立杆间设剪刀撑 纵横两个方向都设置 每隔三排立 杆设置一道剪刀撑 剪刀撑应联系 4 6 根立杆 斜杆与地面夹角为 45 60 度 剪刀撑应沿步高连续布置 在相邻两排剪刀撑之间 剪 刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外 在 其中间应增加 2 4 个扣结点 具体见下图 3 3 支架预压 支架预压 3 1 预压的目的与意义 通过预压的手段检验支架整个系统在各种工况下的结构受力 情况 确保系统在施工过程中绝对安全 通过预压掌握支架的弹性变形和非弹性变形的程度和大小 更加准确地掌握支架的刚度等力学性能指标 借以指导支架的立模 标高 为施工监控提供可靠的参照数据 确保主梁施工线型 标高 满足设计和规范要求 3 2 试验项目及收集的资料 支架系统在各个工况下的各个主要构件的变形值收集 各个构件和连接接头的安全性检验 箱梁的变形观测 整个支架的承载能力和安全保障系统的检验 3 3 加载材料称量 预压所用的材料是砂袋 砂在装袋前先用地秤称量砂重 原则 上过秤的砂正好是预压所用 运到施工现场装袋 吊装砂袋加载过 程中 采用吊车起吊重量显示器记录每袋砂的重量 当重量累计达 到每级加载所需重量时停止 持荷时间达到时进行观测 用同样方 法做其他各级加载重量并观测记录 支架预压荷载为箱梁自重的 140 采用砂袋作为预压荷载 加 载前先由测量人员对模板的高程进行测定 并在测量点用油漆作好 标记 加载按三级加载进行 第一级箱梁自重的 50 第二级箱梁自 重的 100 第三级箱梁自重的 140 分级加载静置时间为 24 小时 最 后一级加载观测后卸载 卸载时应对称均匀进行 防止在卸载过程 中局部应力集中 导致模板和支架产生不均匀变形 测量点作好油 漆标记 测量数据为分级加载前 加载静置 24 小时后 卸载后 通过 测量数据作分析 计算出总的下沉量 模板和支架的非弹性变形和 弹性变形量 弹性变形量作为施工预拱度的依据 3 4 预压材料 预压材料为砂袋 3 5 配重计算 11 段混凝土重量共计 244 4t 计算中考虑到模板 钢管支架 方木 施工荷载等 加载重量分别乘以 1 4 倍安全系数 根据计算得出各个部位的重量如下表 11 现浇段预压各部位的配重表 部位使用材料 140 重量 t 底板以上 6 7 米宽 砂袋278 3 翼板 单侧 砂袋33 311 现浇段 翼板 单侧 砂袋33 3 合计 278 3 33 3 2 344 9t 3 6 堆载预压观测点平面布置图 砂 袋 砂 袋 砂 袋 砂 袋 观测点 段 方向 梁端 方向 3 7 观测并记录成果 各部位分级荷载布置见表 预压观测点位布置表 整个 11 现浇段 部 位底 模翼 板 点数1010 位置中间及两侧中间及端头 观 测 数 据 表 荷载重量0 50 100 140 100 50 0 观测时间 h 0 50 50 5240 50 50 5 荷载重量 t 0172 5244 4344 9244 4172 50 注 按此表逐步加载和卸载后 进行观测 得出变形值 根据结论调整底模预拱度 3 8 预压顺序及观测 预压顺序应按照混凝土的浇筑顺序进行 先浇筑混凝土的部位 先预压 后浇筑混凝土的部位后预压 根据本工程的几何特点及混 凝土浇筑顺序 预压的顺序应为 按设计标高调整好底模标高 并对观测点进行初始观测 然后 开始预压 先压靠近墩身处 再依次加载向远离墩身的位置排列砂 袋 全部重量达到 50 时对底模 支架等处的观测点进行标高和平 面位置坐标测量 并详细作好记录 分析支架的变形规则 继续按上一步的步骤进行预压 待压至总重量的 100 时继续对 观测点进行测量并详细作好记录 预压至总重量的 140 时停止预压并持荷一天 在这期间对底模 支架等处的观测点每 6 个小时进行一次观测 作好详细记录 预压 时间根据地质情况 梁体重量 支架类型等进行现场预压试验后确 定 若沉降不明显趋于稳定可卸载 沉降两次差值小于 1mm 卸 载后继续观测一天 一般要求预压时间为 2 3d 沉降观测数据要如实填写在沉降观测记录表上 绘制加载 支架 沉降曲线 支架的变形及地基压缩量主要考虑以下因素 1 2 3 4 5 1 箱梁自重产生的弹性变形量 2 支架弹性压缩量 3 支架与方木 方木与模板 支架与下垫垫木之间的非弹 性压缩量 4 支架基础地基的弹性压缩量 5 支架基础地基的非弹性压缩量 通过预压施工 可以消除 3 5 的影响 则在底模安装时 其预拱度的设置按 1 2 4 计算 在模板的高程控制时加入 预拱度数值 对于预应力钢筋混凝土连续箱梁 考虑到张拉时起拱 预拱度的设置要适当减小 注意观察 加载过程中如发现基础沉降明显 基础开裂 局部 位置和支架变形过大现象 应立即停止加载并卸载 及时查找原因 采取补救措施 3 9 卸载 按照预压顺序后预压的先卸载 先预压的后卸载的顺序进行卸 载 卸载至总重量的 100 50 及全部卸载完时 对观测点进行观 测并记录 在预压重物全部卸完后对现浇支架全面进行测量并作好记录 砂袋应在桥下不妨碍施工的地方临时存放 待该节段施工完毕 下 阶段支架搭设好以后 继续进行预压作业 直至最后几段 满足预 压需要后 多余的砂子运回搅拌站 合拢段预压完后 剩余所有砂 子全部运回搅拌站 以达到节约成本的目的 3 10 支架预拱度设置 根据测出梁段荷载作用下支架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 张拉以后的起拱量与施工控制中提 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 按算出的预拱度重新调整底模标高 施工中根据预压观测成 果和有资质施工监控单位仿真计算结果进行支架预拱度的设置 以 确保成桥后的梁体线形满足设计要求 预拱量采用厚度分别为 1 10mm 的各种薄钢板在相应设计位置 处水平支垫底模的横梁 调节预拱度时 由水准仪配合 精确测量 3 11 支架预压加载变形观测数据记录表 观测数据记录表 序 号 观测点位 预压前 标高 加载