0块托架法施工方案.doc

新建铁路南宁至广州线桂平至肇庆北段NGZQ-7标建城河特大桥（48+80+48）m连续箱梁0#块托架法施工方案中 国 铁 建编制： 审核： 审批： 中铁二十三局集团南广铁路项目部二一年九月 - 18 -建城河特大桥（48+80+48）m连续箱梁0#块托架法施工方案一、工程概况本桥起始桩号DK281+884.7，终点桩号DK283+124.9，中心里程桩号DK282+496.69，全长1240.2m。其中30#33#墩之间设计为（48+80+48）m悬臂法施工预应力混凝土连续箱梁。箱梁0#块长度8.0m，腹板厚1m, 底板厚t=0.9471m, 梁高H=6.496.22 m。0#块C50混凝土228.1m3，Q235钢筋2573Kg，HRB335钢筋26413 Kg。箱梁0#块墩身外单侧悬臂梁段长2.0m，混凝土方量为44.5m3，自重115.7t。二、施工工艺及方案1、0#块施工方案0#块采用在托架法施工方法。在浇注墩身时，在墩身预埋14个35*30*70cm的方盒（具体位置尺寸见附图），顺桥向每边5个，横桥向每边2个，为防止托架下部开裂，应在预埋件下面加密10*1016的钢筋网，等墩身浇筑完毕后，拆模安装托架，然后在托架上安装横梁，横梁间距1.5米左右，横梁上面安装9根纵梁，在腹板地方加密一根，纵梁上面放12cm双槽钢，间距0.6米，在槽钢上面安装碗口式钢管架，钢管架上安装顶托等，顶托上面放10*10方木，方木上面安装底模。模板：箱梁底模使用18mm厚竹胶板；箱梁侧模采用整体钢模板，单块长5m，采用6mm厚钢板做面板，10cm槽钢背带，外框架采用14cm槽钢。为安装方便，把侧模翼板悬臂部分与腹板直摸板部位分为两部分，框架用法栏盘连接成整体，采用4条I15的工字钢斜向支撑在墩顶位置。0#块内模采用18mm厚竹胶板和10cm10cm方木组装，并采用20mm拉杆与外侧模对拉，布置间距为100cm120cm。内模顶模采用钢管支架，支撑于底模上。侧模用20mm通长拉杆在侧模上、中、下三个部位进行对拉。各部件进料前，应对原材料进行检查，必须满足国家标准要求，严禁采用非国标的各种钢材。2、施工工艺、施工工艺流程预埋中墩临时固结构造和和和托架预埋钢筋、模板加工各种材料准备托架安装、底模安装底模调整钢筋绑扎预应力管道安设、加固模板安装模板加固调校检查混凝土浇筑及养护预应力张拉、压浆、封锚拆除模板托架拆除、现场清理托架预压0#块施工工艺流程图、墩梁临时固结a、设计要求临时锚固措施中支点处应能承受74586KNM的不平衡弯矩及34356KN的支反力.b、确定产生不平衡弯矩的荷载现浇梁在分段施工过程中会产生部分不平衡荷载，产生不平衡荷载主要为三部分： 堆放在已施工节段上的料具、钢材、以及施工人员等临时荷载引起的不均衡荷载，此部分荷载为主荷载； 箱梁构件自重因施工产生的误差及T构自身两端设计重量偏差引起的不均衡荷载，此部分荷载较小。 施工过程中空中吊装机具时，吊装机具坠落在桥面上对桥梁产生的冲击荷载。c、墩梁固结方案1）在墩顶四角设个临时支墩，采用C50混凝土。每个临时支墩内布置252根32普通螺纹钢筋，支墩尺寸150cm120cm。2）连续梁箱体与临时支座相接部位布设纵横12间距100mm的钢筋网。3）临时支座顶底面各设一薄层隔离层，隔离层用两层油毛毡制作，以便在合拢后清除临时支座。、0#块支架施工托架材料规格：托架采用槽钢对口焊接而成，有30,40.12等几种型号，碗口式钢管架顶杆采用0.6m、0.3m两种组成，顶托采用可调托撑。、梁体模板施工a、底模A0#段底模支承在支架上，按设计要求调整模板面坡度，模板底梁采用1010cm方木，并用楔木或钢板垫平。立模标高应根据预压结果预留支架系统的弹性变形值，设计预拱度，砼徐变及二期荷载等因素确定。b、外侧模板外侧模板用型钢和组合钢模板加工组拼，以螺栓定位，标高调整和拆模采用钢管顶托。c、内模板和过人洞模板箱梁内腔选用组合钢模或木模。为便于模板的拆运，构件长度宜小于2m。过人洞模板也可采用竹脚板。d、端板与堵头板端板与堵头板是保证A0#段梁端和孔道成形满足要求的措施。端模架为钢结构，骨架100mm100 mm10 mm角钢做横梁、竖梁，用长拉杆穿过两内模对拉。每端可用多根角钢作斜撑与支架联结，以保证端板准确定位。由于箱梁纵向预应力管道密集，堵头板预应力筋孔道集中，根据施工要求及制作条件，用钢板加工后组拼。外侧模、内模、端模间用拉杆螺栓联结并用钢管做内撑，以制约施工时模板变位和变形。e、模板安装成形后模板的整体、局部强度和刚度应满足安全要求，其允许挠度及变形误差应符合规定，外形尺寸准确，模面平整光洁，装拆操作安全方便。模板内部尺寸允许偏差为03mm；轴线偏位允许偏差为50mm，模面平整度（2m内）允许偏差为1mm。模板安装顺序为：安装底板外侧模内模端头板底板堵头板顶板内模顶板堵头板外翼边板。f、模板拆卸浇筑混凝土后，待强度达到设计强度的75%时可按如下顺序脱模：堵头板端模板外侧模过人洞模底模。底模必须等到本节段预应力张拉后才能进行。、支架预压因为0#块，1#块都在托架上面浇筑，故只需在最不利位置进行预压即可。0#块悬挑2米，而1#块悬挑5米，0#块悬挑重115.7T，而1#块悬挑重153.4T，故最不利位置在1#块上，只需要在1#块位置进行预压即可。在承台内预埋10个110mm的PVC管，顺桥向每边5个，水平布置离承台表面1米，和托架位置对应，预压时在托架上放置一根双32的工字钢，在预埋的PVC管中插入100mm的钢棒，钢棒下面也放置一根双32工字钢，在两根32工字钢之间用25精轧螺纹钢连接，利用穿心式千斤顶将要施加的预压荷载施加给支架。荷载的施加通过穿心式千斤顶进行，其大小由油压表测得。张拉采用千斤顶分级张拉，荷载级别分5个级别，020%40%60%80%100%，每次都要做好沉降观测记录，卸载时，也按5个级别进行，100%80%60%40%20%0，计算出支架的弹性变形和非弹性变形，为立模标高提供依据。钢棒预埋见附图。、混凝土浇筑混凝土浇筑前，必须对模板、钢筋间距、钢筋保护层、预埋件、构件轮廓几何尺寸等作认真检查，报监理批准后方可浇筑。混凝土由混凝土拌和站供应，通过施工便道由混凝土运输车运输，混凝土输送采用汽车泵。混凝土必须在30min 内运至施工现场，完成入仓。当入仓卸料高度大于2m时，必须采取防止砼离析的措施（设溜槽）。箱梁混凝土自标高较低处向高处进行浇筑，对称布料，水平分层、斜向分段、两侧腹板对称。浇筑时同一断面先浇筑底板，后腹板、顶板。为避免下梗胁处出现露筋、蜂窝麻面等质量问题，浇筑底板时拟从顶板预留的天窗下灰，待底板打平后，再从腹板下灰。底板、腹板立面浇筑顺序示意图如下图所示：为保证腹板混凝土不从下部挤出，底板与腹板混凝土应相错进行，并适应控制浇注高度、速度，混凝土坍落度控制在120160mm内，严禁过振。振捣时设专人负责，在振捣上一层时，振捣棒须插入下一层1015cm，而且必须在下层混凝土初凝之前。根据施工时外界温度和混凝土初凝时间及混凝土每小时输送率来调整分段长度，混凝土振捣采用插入式振捣棒，并严格按规范振捣，振捣时选用经验丰富的作业工人，确保底板混凝土振捣密实；混凝土浇筑过程中需注意每个内模两侧对称下料，对称振捣，浇筑分层厚度控制在40cm，减小内模上浮力并防止倾斜、偏位。顶板混凝土的厚度采用焊接临时竖向钢筋，在钢筋上作顶面混凝土高程标记，浇筑时严格控制。隔墙人洞以下砼采用局部开口的方法加强捣固确保浇筑质量。桥面板混凝土灌筑到设计标高后用提浆整平机抹平，保证排水坡度和平整度。混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面，顶板混凝土应进行二次抹面。第二次抹面应在混凝土近初凝前进行，以防早期无水引起表面干裂。浇筑横隔板时,适当减小坍落度,保证混凝土浇筑不翻浆。灌筑前检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度；检查所有模型紧固件是否拧紧、完好；模型接口是否有缝隙；所有振动器是否完好。在混凝土浇注过程中，随机取样制作混凝土强度及弹性模量试件，其中强度和弹性模量试件应分别从箱梁底板、腹板和顶板取样。试件要随梁体或在同样条件下振动成型。预应力混凝土连续梁悬臂浇筑允许偏差应符合下表规定：项 目允许偏差悬臂梁端高程与设计高程之差+15合拢前两悬臂端相对高差合拢段长度的1/100且不大于15梁段模板中线与设计中线之差5轴线偏差15顶面高程差10悬臂施工的要点在于对称平衡施工，所以箱梁浇筑时两端应注意平衡，两侧砼浇筑不平衡重不得超过20t。、预应力筋张拉纵向预应力体系：采用127-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉采用与之配套的机具设备。管道形成采用镀锌金属波纹管成孔。横向预应力体系：采用(3/4/5)7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用BM15-(4/3/5)（P）锚具及配套的支承垫板，张拉采用YDC240Q型千斤顶，管道形成采用内径7520mm扁形金属波纹管成孔。竖向预应力体系：竖向预应力采用PSB830型25高强度精轧螺纹钢,锚固采用钢垫板螺母进行,张拉采用YC60A型千斤顶，管道采用内径35mm铁皮管成孔。预施应力分阶段一次张拉完成。张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的100%，弹性模量达到设计值的100%后进行，且必须保证张拉梁体混凝土龄期大于6天。预施力采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡约束不超过1束，张拉顺序先腹板束，从外到内左右对称进行。各节段先张拉纵向再竖向再横向，并及时压浆。预施应力采用双控措施，预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核。预施应力过程中保持两端的伸长量基本一致。、孔道压浆张拉结束稳定后即可封闭端头进行压浆，封闭采用速凝高标号砂浆，以尽快压浆。浆体为水泥浆，水灰比控制在0.4-0.5之间，粘度18-20S，并掺入早强剂，压浆机采用活塞式压浆泵，压力控制在0.5-0.7Mpa，灰浆过筛后储于灰浆桶中，并低速搅拌。并保持足够的数量保证每根管道可以一次连续完成压浆。水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过40min。压浆前先对孔道进行清洗，并用压缩空气冲除孔内积水，水泥浆由孔道低点压入，空气和余浆由高点排气孔排出，压浆达到孔道排出饱满的水泥浆时封闭出浆孔，然后持续保持压力，让水从钢绞线缝隙内泌出，待水不再泌出时停止压浆，通过此种方法可以取得较好的压浆效果。三、托架预压1、预压目的（1）、检查、验证托架的结构安全和承载力；（2）、测量支架在设计荷载作用下的弹性变形（下沉量），为0块，1#块施工时正确设置底模预抬量；（3）、消除结构的非弹性变形。2、荷载计算分析知墩顶范围内的梁体混凝土重量由墩顶支座及临时固结传给桥墩，支架只承受桥墩范围以外的混凝土总量。1#块单侧托架承受的混凝土体积为：59 m3而0#块单侧托架承受的混凝土体积为：44.5m3故只需要计算1#块即可。因此托架承受的荷载为：1534KN。另外，0块,1#块底模及底模平台已铺设，侧模及支撑已安装；要考虑0块上施工人员及施工设备倾倒砼（5KN/）及振捣荷载（1KN/）约130.4KN，按照1.2倍荷载加载，因此托架预压荷载为1664.4 *1.2=1997.28KN。每根精轧钢受力约400KN。3、加载方案反力架法：该法是在承台内预埋PVC管，然后插入100mm的钢棒，横穿双32工字钢，利用穿心式千斤顶将要施加的预压荷载施加给托架主桁。荷载的施加通过穿心式千斤顶进行，其大小由油压表测得。这种加载方式具有现场操作灵活、能及时调整且简单、能基本模拟荷载分布等优点。见后附图。（1）、预压荷载布置：根据0块的截面变化情况，其加载点布置尽量与荷载分布相同。相应预压精轧钢分布图布设沉降观测点在分配梁上，观测时由同一仪器测量、同一测量人读数。每次观测都要对上述测点的标高进行测量记录，保存好原始数据，以备复核。（2）、加载方法：加载应分级加载，墩两侧托架均衡加载，避免产生过大的不平衡荷载。采用分级加载方式：0-20%-40%-60%-80%-100%，当达到100的荷载时持续24小时。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。（3）、终止预压的标准：加载到100荷载之后，持续观测（每小时观测一次）托架各测点的沉降变形，当各测点沉降变形量连续3次的读数差值，最大不大于1mm时，即认为托架的强度、刚度满足设计要求，可以终止预压。（4）、卸载：采用分级卸载，其程序为：100%-80%-60%-40%-20%-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。卸载后对所有螺栓、焊缝等连接部位重新进行一次全面检查，采用扭矩扳手对螺栓进行抽检，如有松动则必须对该部位螺栓进行复拧。4、应急保障措施因托架预压涉及高空作业、预应力作业，为保证托架在预压过程中的安全，托架预压时，托架周围5m范围内禁止站人，托架下面不得有其他设备，用红线围圈警戒，并按照高空作业和预应力作业的安全要求进行操作。并特别注意预应力精轧钢张拉过程中的保护，预应力精轧钢外套护管，防止崩断伤人。现场要准备好车辆、担架及简单包扎的用品。5、试验数据的分析处理与试验结果的评估加载试验结束后，将对预压过程中测量的数据进行分析处理，首先将分析支架在预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曲线并进行比较，并对试验结果进行评估。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，并与设计计算值加以对比，依据对比结果给出试验结论；最后整理成0块支预压试验报告。6、安全注意事项及其它（1）、进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业必须系好安全带，作业人员应穿防滑鞋。（2）、高空作业人员应事先进行体格检查，不合格者坚决禁止从事高空作业。（3）、上、下作业面周边应有栏杆、扶手，上、下应设牢固的梯子。（4）、各类安装与测量标记应齐全、醒目，并注意保护。（5）、试验前，应办理好各项签证手续和填写好各类记录表格，做到签字、日期、内容等准确无误。四、0#块现浇满堂支架荷载计算1、材料选择木胶合板厚：18 (mm)，抗弯强度：15 (N/mm2)，弹性模量：5200 (N/mm2)木楞宽：100 (mm)，高：100 (mm)抗弯强度：15 (N/mm2)，抗剪强度：1.3 (N/mm2)， 弹性模量：9000 (N/mm2)木楞宽：100 (mm)，高：150 (mm)抗弯强度：15 (N/mm2)，抗剪强度：1.3 (N/mm2)， 弹性模量：9000 (N/mm2)支架水平横杆步距1.2m，立杆钢管外径D48mm，内径d=41mm，壁厚q3.5mm，截面积A489.3mm2，I121867 mm4，W5078 mm3，=170MPa。2、荷载计算因0号块主要重量由主墩墩顶四个临时支墩承担，因此只计算悬臂段箱梁荷载部分。（1）腹板下荷载计算a.箱梁荷载（取最大截面进行计算）：7.7191*2*26KN/m3=401.3932KN，取安全系数1.2，全部作用于底板上单位面积压力：f1=401.3932*1.2/（2*1.6）=150.5225KN/m2。b施工荷载：f2=2.5 KN/m2。c振捣荷载：f3=2.0 KN/m2。d箱梁芯模：f4=2.2 KN/m2。e竹胶板： f5=0.1 KN/m2。f方木： f6=7.5 KN/m2。底模强度计算底模采用竹胶板，板厚h=18mm，竹胶板方木背肋间距为10cm，所以验算强度采用宽b=10cm平面竹胶板。a模板力学性能弹性模量E=0.1*105Mpa截面惯性矩I=bh3/12=10*1.83/12=4.86cm4。截面抗弯矩W= bh2/6=10*1.82/6=5.4 cm3。b模板受力计算底板均布荷载F=f1+1.4*（f2+f3+f4）=159.9025KN/m2。q=F*b=159.9025*0.1=16KN/m。跨中最大弯矩M=ql2/8=16*0.1*0.1/8=0.02KN.m。拉应力：=M/W=20/5.4=3.7Mpa=15Mpa，满足要求。挠度：从竹胶板小背肋布置可知，竹胶板可看作多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载连续梁进行计算。f=0.677ql4/100EI=(0.677*16*0.14)/(100*0.1*108*4.86*10-8)=0.0223mmL/400=0.25mm。满足要求。上横梁强度计算上横梁为10*10cm方木，中对中间距为30cm。截面惯性距：I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.33*10-6m4。截面抗弯矩：W= bh2/6=0.1*0.12/6=1.67*10-4 m3。作用在荷载横梁的均布荷载为：q= f1+1.4*（f2+f3+f4+f5）*0.3=48KN/m。跨中最大弯矩：M=ql2/8=48*O.32/8=0.54KN.m。拉应力：=M/W=3.233MPa=15Mpa，满足要求。挠度f=5ql4/384EI=5*48*O.34/384*11*106*8.33*10-6=5.524*10-2mml/400=0.75mm。横梁方木满足要求下横梁强度计算下横梁为15*10cm方木，中对中间距为30cm。截面惯性距：I=bh3/12=0.1*0.153/12=2.813*10-5m4。截面抗弯矩：W= bh2/6=0.1*0.152/6=3.75*10-4 m3。作用在荷载横梁的均布荷载为：q= f1+1.4*（f2+f3+f4+f5+f6）*0.3=51.15KN/m。跨中最大弯矩：M=ql2/8=51.15*O.32/8=0.575KN.m。拉应力：=M/W=1.533MPa=15Mpa，满足要求。挠度f=5ql4/384EI=5*51.15*O.34/384*11*106*2.813*10-5=1.743*10-2mml/400=0.75mm。横梁方木满足要求（2）底板下荷载计算a.箱梁荷载（取最大截面进行计算）：5.7123*2*26KN/m3=297.04KN，取安全系数1.2，全部作用于底板上单位面积压力：f1=297.04*1.2/（2*3.2）=55.7KN/m2。b施工荷载：f2=2.5 KN/m2。c振捣荷载：f3=2.0 KN/m2。d箱梁芯模：f4=2.2 KN/m2。e竹胶板： f5=0.1 KN/m2。f方木： f6=7.5 KN/m2。底模强度计算底模采用竹胶板，板厚h=18mm，竹胶板方木背肋间距为30cm，所以验算强度采用宽b=30cm平面竹胶板。a模板力学性能弹性模量E=0.1*105Mpa截面惯性矩I=bh3/12=30*1.83/12=14.58cm4。截面抗弯矩W= bh2/6=30*1.82/6=16.2cm3。b模板受力计算底板均布荷载F=f1+1.4*（f2+f3+f4）=65.08KN/m2。q=F*b=65.08*0.3=19.524KN/m。跨中最大弯矩M=ql2/8=19.524*0.3*0.3/8=0.22KN.m。拉应力：=M/W=220/16.2=13.6Mpa=15Mpa，满足要求。挠度：从竹胶板小背肋布置可知，竹胶板可看作多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载连续梁进行计算。f=0.677ql4/100EI=(0.677*19.524*0.34)/(100*0.1*108*14.58*10-8)=0.7343mmL/400=0.75mm。满足要求。上横梁强度计算上横梁为10*10cm方木，中对中间距为30cm。截面惯性距：I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.33*10-6m4。截面抗弯矩：W= bh2/6=0.1*0.12/6=1.67*10-4 m3。作用在荷载横梁的均布荷载为：q= f1+1.4*（f2+f3+f4+f5）*0.3=19.6KN/m。跨中最大弯矩：M=ql2/8=19.6*O.32/8=0.221KN.m。拉应力：=M/W=1.323MPa=15Mpa，满足要求。挠度f=5ql4/384EI=5*19.6*O.34/384*11*106*8.33*10-6=2.256*10-2mml/400=0.75mm。横梁方木满足要求下横梁强度计算下横梁为15*10cm方木，中对中间距为60cm。截面惯性距：I=bh3/12=0.1*0.153/12=2.813*10-5m4。截面抗弯矩：W= bh2/6=0.1*0.152/6=3.75*10-4 m3。作用在荷载横梁的均布荷载为：q= f1+1.4*（f2+f3+f4+f5+f6）*0.6=45.432KN/m。跨中最大弯矩：M=ql2/8=45.432*O.62/8=2.044KN.m。拉应力：=M/W=5.451MPa=15Mpa，满足要求。挠度f=5ql4/384EI=5*45.432*O.34/384*11*106*2.813*10-5=1.549*10-2mml/400=0.75mm。横梁方木满足要求托架计算实际浇注1#块图位移计算杆端位移值 ( 乘子 = 1)- 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 u -水平位移 v -竖直位移 -转角 u -水平位移 v -竖直位移 -转角- 1 0.00000000 0.00000000 -0.00001389 0.00000000 0.00000000 0.00000000 2 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00090375 -0.00355982 0.00005366 3 0.00000000 0.00000000 -0.00001389 0.00090375 -0.00355982 0.00005366 4 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000