乌溪江特大桥132米提篮拱系梁模板支架项目设计方案_第1页
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1、乌溪江特大桥 132 米提 篮拱系梁模板支架项 目设计方案1、工程概况1.1 、工程概况乌溪江特大桥跨320国道132m提篮拱位于浙江省衢州市境内, 杭长铁路客运专线在148#149#墩采用1-132m提篮拱跨越320国 道,跨越里程段为 DK237+127.460DK237+259.810,新建铁路与320 国道斜交角度为21°跨越处公路里程为 K437+140,跨越处公路宽 26.0m。1 .2 、箱梁概况 系梁按整体箱形梁布置,采用单箱三室预应力混凝土箱形截面,桥面箱宽17.8m,梁高2.5m。底板厚度30cm,顶板厚度30cm,边腹 板厚度35cm,中腹板厚度30cm。在拱脚

2、顺桥向8米范围内设成实体段,横桥向宽度由17.8m增至 18.8m。实体段内设9-75的横向预应力筋,分上下两排布置分批张 拉完成。1 .3 、现场条件情况提篮拱所在 1 48、 1 49#桥墩基础正在施工,具备同时施工墩身和提篮拱临时支架的条件桥位附近有 320 国道等可以作为交通运输主干道, 进入施工现场 后可以利用纵向贯通的施工便道进入到工点。为保证提篮拱施工用电, 特在跨 320国道乌溪江特大桥 148 号墩 附件安装了 400KVA 变压器一台,现场在 149#墩附近设发电机棚, 放置一台 200KW 发电机备用。1.4 、地质水文条件1.4.1 、地质状况148#149#桥墩区自上

3、而下分别为粉质粘土、细砂、粗圆砾土、泥质粉砂岩 W3 、泥质粉砂岩 W2 。1.4.2 、水文特征148#、 149#墩处地表水无侵蚀性,地下水侵蚀性等级为 H1 ,碳 化环境作用等级为 T2。1.5 、施工技术安全质量控制的难点和重点 本方案的模板支架支撑体系的桁架安装质量, 是保证支架整体承 载能力和整体稳定性的关键工序、施工质量控制重点。本支架跨越 320 国道,车流量大,影响支架施工,是施工难点。贝雷片之间的相互连接,保证支架整体稳定性为主要保证措施。2、提篮拱总体施工方法概述 提篮拱桥采用原位先梁后拱的施工方法。提篮拱总体施工顺序 为:系梁支架搭设 系梁现浇施工 在系梁上搭设钢管拱肋

4、施工支架 钢管拱肋安装 泵送钢管混凝土 卸架。为满足320国道通车净空的要求,预应力混凝土系梁采用大跨钢 管支撑支架,大块竹胶板作模板、系梁混凝土按设计要求进行浇筑。 钢管拱肋由工厂分节段制作,厂内半跨立体预拼。钢管拱肋在系梁上 搭设支架进行施工,拱肋节段采用运输车到达拱肋安装的部位, 由两 台150t吊机在施工便道上配合吊装,拱肋混凝土采用 4台混凝土输 送泵从四个拱脚同时对称均匀压注无收缩混凝士进行灌注,之后安装并张拉吊杆,调整好吊杆索力后拆除支架,施工二期恒载及桥面系, 复测并调整吊杆索力至设计值。提篮拱施工示意图如图1所示。图1提篮拱施工示意图3、现浇梁模板支架方案概况本提篮拱横跨32

5、0国道,与320国道的斜交角度为21°,并且 320国道车流量巨大,交通安全与施工相互制约,支架支撑柱落脚点 受地形限制,布置十分困难。针对本提篮拱跨越320国道的实际地形条件,为确保320国道的 正常行车要求、 确保上跨支架现浇梁的施工安全和工程质量需要, 此 处系梁模板支撑架施工设计方案拟定采用膺架法结构, 即大跨钢管支 撑架+贝雷桁架梁组合结构设计方案。系梁模板支架施工设计方案充分利用 148#、149#承台及 320 国 道路面基础条件, 以此条件做为上跨 320国道现浇系梁模板支架支撑 点基础,按其既有布置间距选择支架跨度和支撑间距。支架顺桥向总长度123m、横桥向宽度18

6、m。支架高度为6.1m 8.7m。现浇系梁模板支撑架支撑柱拟采用直径© 500mm、壁厚10mm钢 管支撑柱,柱顶横桥向主梁采用四根 I40b 工字钢组合梁(承台处柱 顶横桥向采用两根140b工字钢组合梁),考虑贝雷梁直接的横向连接, 支架平台采用 71 榀加强型贝雷桁架(加一根桁片)分配梁,顺桥向 布置。再上按正常结构铺设系梁底竹胶模板及木方。 钢管柱之间设置 © 200mm、壁厚6mm钢管横连及斜支撑。现浇系梁模板支撑架结构 如图 2、图 3 及图 4所示,其余支撑架结构见附图。图2支撑架2-2断面详图3-3断面图3支撑架3-3断面详图图4贝雷片布置图共计布置7排钢管支

7、撑柱,支撑柱受压高度为 3.55.9m;横桥 向四根140b工字钢组合主梁最大支撑跨度 6.55m;贝雷桁架梁最大跨 度31m、最小跨度21m,按箱梁横截面荷载等分法布置,最大间距 0.33m,以满足支撑强度要求。4、系梁支架计算4.1、设计依据 、乌溪江特大桥1-132米提篮拱设计图纸; 、钢结构设计规范(GB50017 2003); 、建筑施工模板安全技术规范【JGJ162-2008】。4.2、荷载取值 混凝土自重 Q仁391KN/m; 模板系统荷载 Q2=1.5KN/ m2x 17.8=27KN/m (梁宽 17.8m) 支撑系统荷载 Q3=15%x Q仁59KN/m 人员及小型机具荷载

8、 Q4=1.0KN/ mx 17.8=18KN/m 恒载系数取1.2,活载系数取1.4;横桥向线荷载 Q=1.2(Q1+ Q2+ Q4)+1.4 Q3=600 KN/m4.3 、贝雷梁计算采用上下加强型贝雷梁,最大跨度按31m计算,贝雷梁顺桥向按 四跨连续梁计算。顺桥向总荷载刀 Q=600 KN/m x 31 x 1.15 x 1.3=27810KN; (1.15 为梁体上部拱肋及支架支架荷载系数, 1.3 为计算荷载取箱梁截面荷 载系数)加强型贝雷梁的最大承载能力为 495KN;横桥向贝雷梁根数=27810KN/495KN=57艮;每片贝雷梁的线荷载 q=600/57=10.5KN/m;跨中

9、最大弯矩 M=0.107X ql 2=1082.8KN -m<1687.5KN m; (0.107 为四跨连续梁最大弯矩系数)强度满足要求。跨中最大挠度 f=0.632 x ql 4/100EI=0.051m <31/400=0.0775 m;(0.632 为四跨连续梁最大挠度系数)挠度满足要求。4.4 、贝雷梁下下工字钢分配梁四根 I40b 组合梁计算贝雷梁最大支点反力 V= 0.607+0.536 )x ql=373.11 KN; 0.607 、 0.536 为四跨连续梁剪力系数)贝 雷 梁 下 工 字 钢 分 配 梁 线 荷 载 q=373.11 KN x57(根)/49.6

10、7m=428.17 KN/m ;贝雷梁下工字钢按照 9 跨连续梁计算,建立如下模型:弯矩图如下图所示:组合梁惯性矩 1=22780 X 4+20 94.1 X4=241680cnn;由弯矩图可知,组合梁最大弯矩 M=1673KNm;3截面抗弯系数W=l/h/2=12084cm;组合梁最大应力。=M/W=138.4MP<210MPa满足要求。挠度变形图如下图所示:最大挠度为5.5mm< 13mm满足要求。4.5、530、壁厚10mm钢管支撑柱计算工字钢组合梁剪力图如下图所示:则最大反力为1485+1457=2942KN以最高的钢管柱6.6米作为检算对象,由上面计算知,530,壁 厚1

11、0mr钢管柱的截面特性:42lx 55237cm ,A 163.4cm ,l 660cm,ix 18.4cm ;最大轴力:N 2942KN ;H35.9长细比:ix ,查表得:A 0.95 ;205MPa ,满足最大压应力:189.5MPaA 0.95 163.4N2942要求。4.6、钢管支撑柱下条形基础计算条形基础宽度2.0m,高度1.0m,沿公路连续布置,按45°扩散角 扩散后承力面积为2.0 X 2.53=5.06 m2,由以上计算知,最大支反力为 2942KN则路面的竖向应力:(T 二F/A=2942/5.06=581KPa;考虑1.1的安全系数,条形基础地基承载力应达到

12、640KPa以上。4.7、考虑实体段混凝土荷载贝雷片计算S 总=42.89m21)混凝土自重 Q1=1118KN/m;2)模板系统荷载 Q2=1.5KN/mx 18.8=28.2KN/m3)支撑系统荷载 Q3=15%X Q仁167.7KN/m4)人员及小型机具荷载 Q4=1.0KN/mx 18.8=18.8KN/mQ=1.2 (Q1+ Q2+ Q4 +1.4 Q3=1632.78KN/m顺桥向贝雷梁根数63根;每片贝雷梁的线荷载 q=1632.78/63=25.92KN/m;建立如下模型:25.9210.510.510.510.525.9210.5弯矩图如下图所示:35o-858.31 -85

13、8.31-753.71 -753.71455.31-858.31 -858.31-753.71 -753.71455.31(3 )403.00r°9.47343.50最大弯矩858KN- mKV 1687.5KN- m,满足要求。剪力图如下图所示:129.54上.161159.38162.75166.12151.87.16-151.877-166.12-162.75-159.38-129.54最大剪力166KN<245.2KN,满足要求。4.8、承台边钢管柱上双140b工字钢计算工字钢上均布荷载 q=129.5KNX 63/18.8=433.96KN/m;按9跨连续梁,两端悬臂

14、进行计算,建立如下模型:x(3 ) Q4777797777977弯矩图如下图所示:最大弯矩为282KN- m贝心(T =282000/2 X 1140=123.7MPX 210MPa 强度满足要求。挠度变形图如下图所示:“( 2)丫3(3)丫4( 4)丫5( 5)丫6( 6)丫7(=彳 8® 丫 9( 9)丫 和)1177977777 777777797T77T77Y7T777最大挠度为悬臂端处,fmax=2mrnt 1140/500=2.28mm 满足要求。4.9、钻孔桩桩长计算先对钢管柱上双140b工字钢进行分析,其线性荷载:q=311.25KNX 32/8.9=1119KN/m

15、,建立如下模型:111900011190001119000111900011190001(2 )丄(4二匸/z z7(5 )剪力图如下图所示:1402575.071394969.671052527.02859634.67(5-975525.33-1215884.93-1364512.980.00-716160.00-977310.33最大反力为2763.1KN,即单桩的最大荷载为2763.1KN。根据铁路桥涵地基和基础设计规范(TB 10002.52005),挖 孔灌注摩擦桩桩的容许承载力按下式计算:1P U fjlj m0A2x式中P桩的容许承载力(kN);u桩身截面周长(m ;li 各土层

16、厚度(m ;A桩底支承面积(m2 ;m0桩底支承力折减系数;d桩底地基土的容许承载力;桩基周长:U 3.14 1.2 3.768m ;2 2桩底支撑面积:A 3.14 0.6 1.13m桩底支撑力折减系数:mo 0.7f 各土层的极限摩阻力,按照铁路桥涵地基和基础设计规范,及图纸中的地质资料,按照持力层为泥质粉砂岩地层计算,桩底地基土承载力标准值为300Kpa,桩侧极限摩擦力取90Kpa。承台底以下粗圆砾土,中密密实,厚度4.0m,承载力350Kpa,侧摩阻力取100Kpa.地基容许承载力:o k2 2(4d 3) k2 2(h 4d),其中:地基的基本承载力:o 300kpa (泥质粉砂岩W

17、3);深度修正系数:k2 5 , k2邑2.5 ;2基底以上土的天然容重平均值:2 19KN /m3 ;桩径:d 1.2m桩长为15.0m时:3005 19 (4 1.2 3)2.5 19 (15 4 1.2)955.5Kpa ;1P - 3.768 (4 10011 90)0.7 1.13 955.53374 KN 桩顶最大竖向力 2763.1 KN25、支架施工技术安全质量保证措施5.1、支架的稳定性控制支架的整体稳定性是保证支架承载能力的根本措施。支撑柱桁架横向均设置横撑、斜拉杆约束,支撑柱间的横向连接采用15槽钢,在支撑柱适当位置焊接1cm厚的钢板后,再将15槽钢焊接在钢板上,横撑部位

18、钢板尺寸为 20cmix 20cmx 1cm,斜撑部位钢板尺寸为 20cmx 30cmX 1cm。为防止贝雷片的顺桥向移动,顶部贝雷桁架梁两端与墩身顶紧、 连接,确保纵向不移动。5.2 、钢管高度控制钢管柱高度逐一测量控制。确保支架高度准确。承载能力是按6.6m 高度自由受压长度计算的,支柱稳定横撑不得超过 6.6m 高。5.3 、焊接质量支撑柱及横撑体系均采用焊接(贝雷梁除外) ,直接受力焊缝高度不得小于被焊板厚,且不小于 10m m。接触面满焊缝。5.4 、支撑柱接长质量要求本工程钢管柱长度小, 并且单根承担荷载大, 所有支撑柱均不接 长,避免留下安全隐患。5.5 、贝雷梁对横梁的约束要求

19、贝雷梁下弦杆与横梁支撑处设置限位卡板、 或者绑扎, 限制横梁 位移。5.6 、贝雷梁的稳定要求为保证贝雷梁竖向稳定性,贝雷片之间采用 45cm 的标准件进行连接,每片贝雷片连接两道。对于不能用标准件连接的(密贴部分) , 用自制的U型卡,每3米一道,将密贴的贝雷片连成一个整体。5.7 、主(横)梁侧屈稳定的要求 主横梁在钢管支撑柱顶的支撑力最大、 且集中。 为防止主钢横梁 侧屈失稳,应按图 8 设置竖向加劲肋板,并满焊缝。横梁与支撑柱焊接连接,每侧焊缝不小于 5cm 长。5.8 、支撑柱地脚锚固的要求 钢管支撑柱置于承台上、桩顶。钢管柱没有明确的横向荷载,按 一般稳定设置,每个柱脚锚固6根&#

20、169; 25mm粗钢筋,锚固长度不小于 50cm。5.9 、预埋钢板要求( 1)预埋钢板顶面需平整,位置准确。(2)预埋钢板加工时预留 6 个直径为 30mm 锚栓孔。(3)加工8根直径为25mm,长度700mm普通螺纹钢筋,底部 弯折 90 度弯钩;将加工完成的螺纹钢筋焊接在钢板上,焊接时,避 开钢板预留孔洞。( 4)为确保预埋钢板下的混凝土振捣密实,可在钢板的中心位 置预留一处直径© 15cm的振捣口,以便振捣。5.10 、桩基础施工 钻孔桩施工 根据现场的施工机械设备情况,在指定位置采用冲击钻或旋挖钻,按桩基布置示意图的尺寸要求进行桩基施工。 钢筋笼钢筋笼按桩截面0.3%配筋

21、,纵向主筋布置12根20螺纹钢筋, 骨架筋采用20螺纹钢筋,竖向间隔2m布置一道,骨架筋内径0.5m, 在主筋外部采用© 10圆钢进行缠绕,间距0.3m。钢筋笼立面钢筋笼截面注:图中尺寸单位以厘米计LDI Z钢筋笼加工图 桩顶处理桩基采用旋挖钻进行施工,成孔清渣后,吊装下放钢筋笼,灌注 水下混凝土。待混凝土初凝后,将设计桩顶0.5m高度范围内混凝土凿除,布设五层12mm螺纹钢筋网片,同层钢筋中心间距0.1m,层 间距0.1m。设计桩顶面埋设0.7X 0.7m钢板及连接用© 20光圆钢筋,钢筋长 全长0.7m,外露0.1m。桩顶钢筋网片、桩顶面预埋钢板及钢筋见下 图。桩顶立面

22、图预埋钢板© 201-1断面图预埋钢板大样图© 20光圆钢筋大样图板厚1注:图中尺寸单位除注明者外,均以 厘米计。纹钢筋©20光圆钢'筋12螺纹钢筋12s亠就艮 门 螺纹钢筋桩顶钢筋、钢板构造图5根钻孔桩之间设置桩间系梁,系梁断面尺寸0.5X 1.2m,系梁按构造配筋处理,与桩顶同时浇筑。5.11 、条形基础施工条形基础采用C30混凝土,条形基础钢管柱部位设置一个 2.0X 2.0 X 0.8m (长宽高)的钢筋笼,钢筋笼主筋采用20mm螺纹钢筋, 主筋间距20cm,钢筋笼距离路面预留50mn的保护层。为防止局部压溃, 在每根钢管柱的预埋钢板底下设置 2

23、层钢筋网片,网片大小为1.0 X 1.0m,间距15cm中央分隔带内的各种管线迁改完毕后, 进行中间支墩的扩大基础 施工, 施工前先人工将中央分割带内的填充物进行清除, 直至露出坚 实的持力层即路基本体。 清除完的持力层经试验室对基底承载力进行 检测,满足计算要求后,浇注砼至路面标高,然后进行扩大基础的施 工。为防止基础滑动及污染路面, 浇注扩大基础前, 先在路面上铺设 一层塑料薄膜,然后铺设一层土工布。考虑扩大基础拆除,现浇时将 扩大基础分段浇注,并预埋吊环,便于施工完毕整体吊装。钢管桩的 安装采用吊车吊装就位。5.12、落架考虑支架拆除落架问题,跨中部位,拱肋吊杆安装并张拉后,梁 体有一个

24、往上的预拱度,支架与梁体自然脱离,支架可从梁底抽出。但梁端(靠近承台处)两排支撑柱处预拱度为零,因此在此处设置砂箱,砂箱设置于钢管立柱顶部和工字钢横梁之间,砂箱采用大管 套小管的方式,大管用与立柱相同外径的钢管,砂箱底部钢板与钢管 立柱接触部分采用满焊焊接,焊缝宽度不小于10mm,焊缝高度不小于 5mm。同时保证砂箱外套钢管与立柱钢管中心轴线重合,以防偏压。小管用450mm的钢管,为保证内套小钢桶的刚度,在钢桶内采用 C20混凝土填充密实。砂箱用砂采用洁净的中砂,首先将中砂晒干(或烘干),然后用 1mm筛对中砂进行过筛,将过大粒径的砾石等杂物筛除,最后测设 出将使用的中砂比重,根据所需装箱体积

25、称量装箱,确保所有砂箱顶 板标高一致。砂箱结构图如下图所示:1cm厚钢板1cm厚钢板C2(素混凝土填充密实?450钢管壁厚10cm?500钢管壁厚10cm6、下部临时结构基础施工时交通防护措施6.1、中间临时支墩的基础施工阶段交通组织方案(1)占用 320国道里程为 K437+120 K437+170,单幅路面宽11.5m,K437+080 K437+200设置锥形桶临时封闭,利用中央分隔带2m、内侧两侧路缘带0.75m及两侧超车道3.5m作为施工场地(长120m,宽10.5m)。设置临时封闭后,借用两侧非机动车道,左右幅路面各剩余7.25m,左右幅保持双向各2个行车道通行。(2) 交通管制及

26、标志布设 在警告区向来车方向设置100m上游缓冲区及100m上游过渡 区,缓冲区及过渡区按每1m设置锥形桶1只。 在过渡区前2000m处靠近中央分隔带、土路肩分别设置前方施工,请减速慢行 ”标志。 在过渡区前1000m处靠近土路肩设置 限速60km/h”标志。 在过渡区前 800m 处靠近土路肩设置 “禁止超车 ”标志。 在过渡区前600m处靠近土路肩设置 限速40km/h”标志。 在过渡区前400m处靠近中央分隔带设置向右改道”标志。 通过警告区后靠近土路肩设置 150m下游缓冲区。 下游缓冲区后50m处靠近土路肩设置解除禁止超车”解除限 速”标志。6.2 两边临时支墩施工阶段交通组织方案(

27、1)中间支墩施工完毕后,施工两边临时支墩。边墩施工占用 320 国道里程为K437+125 K437+175段非机动车道。占用路面1.0m,设 置锥形桶临时封闭,设置临时封闭后,左右幅路面各剩余8.5m,左右幅保持双向各 2个行车道通行。施工材料从路基边坡两侧运送。人员从边坡处进出。(2)交通管制及标识在边坡两侧设置标识牌。 标识牌的内容与中间支墩的设置情况类同。7、贝雷梁搭设施工交通防护措施320国道公路在桥跨处限高为5.0m(前面有一通道限高为5.0m), 经现场实测,现公路路面距离系梁底最低高度为7.1m,结合型钢支架的结构尺寸,贝雷梁底至高速公路路面的净高最低为5.5m,满足净空要求。

28、对桥位处跨 320国道公路范围内布置单层加强型贝雷梁。 贝雷梁上的横向木方往外伸长 1.0m,在其上铺设竹胶板,两边采用 普通钢管焊接2.0m高的防护栏,防护栏外挂防抛网,防止物体掉落。 贝雷梁底部设置双层高强密目式防护网,防止支架上的物体坠落。贝雷梁在架设位置附近拼装成整体后, 吊车吊装到临时支墩上的 设计位置,片与片间除采用支撑架进行连接外,增加横连槽钢与 U 型螺栓连成整体。贝雷梁搭设时采用 “半幅封闭,借道通行 ”的交通管 制方案。上部结构支架搭设阶段交通组织方案:( 1)临时支架搭设施工时,拟采用临时借道法,采用 2 台 25T 吊机拼装临时支架。(2)上部结构施工需封闭,交通转换后

29、保持另一幅路面双向行 驶。( 3)南侧临时支架搭设时,所有车辆均从北侧一幅路面通行, 北侧路面保持双向通行。( 4)北侧临时支架搭设,所有车辆均从南侧一幅路面通行,南 侧路面保持双向通行。( 5)在路政大队、交警队的协助下,临时封闭半幅 320 国道公 路突击施工。 为保证 320 国道交通通行安全, 临时支架拼装完成后立 即在底部安装高强密目式防落网。贝雷片施工交通组织措施图见附图。8系梁主要施工工艺8.1、支架预压支架预压在支架立好和安装横向分配梁后进行,预压材料采用砂袋作为 预压体,砂袋均布在支架上,预压重量等于箱梁重量的 1.2倍,加载顺序与 浇筑混凝土顺序一致。、支架变形观测预压加载

30、前,先在基础顶面及模板顶面设置水平观测点。观测点要和调整模板高程计算控制点相对应。纵向从系梁中心向两端对称布置,间距5m,不足5m的设置在拱脚附近,横向设为5排。具体位置见测点布置图。此外, 所有观测点设置完成后对各点的高程进行测量记录。沉降观测点平面布置图5m5m5m5m5mzrT17:沉降观测点纵向布置图-A75.95.7m5.95.7m沉降观测点横向布置图加载时按照80%、100%、120%分三级加载,每级持荷时间不少于10min, 满载持荷时间不少于24h。加载用的砂袋进行随机抽样称重,以估算每个砂 袋的平均重量。砂袋用吊车分码吊至支架顶,由人工配合摆放。加载中由技 术人员现场控制加载

31、重量和加载位置,避免出现过大误差而影响观测结果。预压荷载加载时,要遵循整体、均匀、分层进行的原则对称进行。加载 过程当中,安排专人观察支架是否有弯曲变形、 联结脱落、移位等现象,并做 书面记录。预压荷载每级加载完毕均对观测点进行变形观测。全部加载完毕后,测 量各观测点标高,每两小时观测一次,确定支架稳定后方可卸除荷载,预压 时间视支架地面沉降量定,支架日沉降量不大于 2.0毫米(不含测量误差) 时为支架稳定,一般梁跨预压时间为两天。地基沉降稳定后卸除荷载前测量各点标高。卸载过程的操作与加载过程 相反,对称进行。荷载卸除完毕后,测量各点标高。卸载之后应组织人员对 支架进行一次全面检查,根据检查记

32、录,及时调整、抽换与方木接触不良或 弯曲变形的立杆。测量采用精密水准仪,测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记 载,根据现场采集的数据及时进行计算、分析、处理、修正,得出系统变形 值。非弹性变形用丝杆调整到位消除,弹性变形作预留处理。8.1.2 、支架标高调整支架预压前,支架按照设计标高搭设,确保支架各杆件均匀受力。预压 后,支架已基本消除各杆件的间隙及非弹性变形。预压卸载后的回弹量即是 箱梁在混凝土浇注过程的下沉量,因此,支架顶的标高值最后调整为设计标 高值加梁体拱度加预压回弹量。8.1.3 、设置预拱度 由于系梁在浇筑过程中和卸架后,会发生一定的下沉和产生一定变形, 因此,为使系梁在卸

33、架后能获得满意的设计线形,须在模板安装的时候,按 设计要求设置一定数值的预拱度。预拱度设在箱梁跨径的中点,以中点预拱 度为最大值,以梁的两端为零 (即墩支承点为零 )。预拱计算公式为 :f=f1+f2 , 其中,fl :支架弹性变形,f2:梁体挠度。8.2 、模板制作与安装 系梁大块模板分底模板、侧模及内模。底模铺设在木方分配梁顶上,采 用大块竹胶板板进行组装。 底模板与支座缝连接处用乳胶拌合水泥抹密实不 漏浆。侧模也采用大块竹胶板拼装。 侧板压在系梁底板上。 内模采用竹胶板, 用短钢管和短木方支撑。内箱模分 2 次支设,先支设腹板内模,再支顶板内 模。系梁的顶板内模按设计位置留设天窗洞, 作

34、为拆除系梁内模板的预留洞。 系梁两端底板上设方形进人孔,中腹板上设圆形检查孔。端头模板:端头处 的内外模板安装完成后,将内外模一起固定,以便调整相互之间的位置。模板制作注意事项:( 1)模板的接缝必须密合,如有缝隙须堵塞严密,以防漏浆。( 2)模板安装前,首先按系梁的轮廓尺寸设计,绘制装配图,并对不足模数的空缺部位和非直角转角处按符合设计尺寸的木模配补, 编制模板配 件表。8.3 、钢筋加工与安装(1)钢筋加工钢筋加工在钢筋加工厂集中进行。 加工前对进场的钢筋必须先检查出厂 合格证、质量证明书、包装、标志和规格;再报质检工程师进行外观检查验 收,试验室按照要求进行力学性能抽样试验,进行质量鉴定

35、,监理工程师见 证,合格后方可用于进行加工。钢筋加工前,必须将钢筋表面的油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。成盘的 钢筋和弯曲的钢筋按规范要求调直 ,钢筋下料前 ,核对半成品钢筋的钢号、规 格、直径、长度和数量。骨架钢筋按分段加工,钢筋主筋接头采用闪光对焊和搭接焊,钢筋焊接 前,按照要求进行试焊,经试验合格后方可正式焊接、使用,凡焊接的各种 钢筋均应有材质证明书或试验报告单,焊条需有合格证。为减少桥上焊接工 作量,先在桥下将钢筋骨架分段焊成整体后吊运到桥上进行组合。加工完成 的钢筋半成品材料堆放,应按型号分类堆放整齐,标识其编号、使用位置、 检验状况等标识分开堆放,并采取有效的遮盖措施防止下雨后钢筋生

36、锈。(2)拱脚预埋段钢管安装和钢筋绑扎根据拱肋坐标,先将拱肋钢管定位好,安放骨架型钢。型钢骨架尽量避 开预应力管道,调整好后焊接型钢成骨架。拱脚钢筋类型多,下料前按实际 尺寸放样,以确保钢筋尺寸准确。拱脚预埋段钢管的尺寸、方向要求十分准确,否则对钢管拱的合龙带来 很大困难,需反复量测、检查、核对,才能正式定位。(3)系梁钢筋安装及绑扎 系梁首先绑扎底板钢筋,钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置、 高程,检查无误后方可进行钢筋的绑扎,在绑扎底板钢筋前在底模上按设计 图纸弹出骨架钢筋墨线,根据弹线布置钢筋,保证钢筋的间距和相对位置。 钢筋绑扎前采用简易胎具, 即采用在三角铁上按照钢筋设计间距切割

37、小口或 在直径 20mm 的钢筋上焊接小钢筋头, 然后在底板顺桥向固定两道, 腹板顶 端固定一道。横桥向间隔 6m 左右先安放一道。事先将钢筋均布,绑扎时根 据胎具具体调整位置,胎具放置在待绑钢筋上部。钢筋绑扎完毕,立外模, 外模立好后绑扎腹板钢筋,穿波纹管定位安装内模。预应力管道及内模安装 完毕后即可绑扎顶板钢筋。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,以确保管道位置准确。钢筋的现场接长采用 搭接焊,搭接长度为单面焊10d,双面焊5d,焊条采用J502型,钢筋的现场交 叉点采取铅丝进行逐点绑扎。钢筋保护层采用砼垫块呈梅花状布置支垫钢 筋,为保证钢筋的横向净距和

38、保护层厚度,两排钢筋之间采用架立筋扎结固 定,在钢筋与模板间设置保护层垫块,垫块错开布置,不能贯通截面全长。 在梁位模板处进行钢筋焊结施工时, 采用小块铁板或铁皮临时铺垫在焊接位 置,焊接结束后随即抽走,防止电焊渣烧伤模板。钢筋绑扎偏差应符合铁道 部现行铁路混凝土工程施工质量验收补充标准的相关规定,详见下表要 求。钢筋安装允许偏差和检验方法序号项目: 允许偏差(mn):检验方法1桥面主筋间距及位置偏差(拼装后检查)151 2底板钢筋间距及位置偏差: 8ii3 箍筋间距及位置偏差I:1i15i尺量检查不少于4腹板箍筋的不垂直度(偏离垂直位置) 1155处5混凝土保护层厚度与设计值偏差!+5, 0

39、6其他钢筋偏移量 20i拱脚和系梁钢筋绑扎完毕后,由现场技术人员检查预埋吊杆锚块、支座 钢板、泄水管、伸缩缝预埋钢筋、检查台车预埋件、吊杆下套管和护栏钢筋 等预埋件的位置及数量。预埋钢筋在安装之前,先将外露部分涂刷水泥浆进 行防锈处理,然后再预埋。综合接地系的接地钢筋和各种预埋件在施工各个 阶段时相应预埋。各种预埋件和预埋筋包括竖排气孔、泄水孔等,均按设计 图纸的要求设置,并准确定位。8.4、预应力束安装841、波纹管的安装波纹管外观要求清洁、内外表面无油污,无孔洞和有不规则的褶皱,咬口无开裂,无脱扣。波纹管接头长度不小于200mm,并用密封胶带封口,保证接头不变形,无渗漏现象。波纹管的定位钢

40、筋采用焊接钢筋定位网片与 普通钢筋共同绑扎,保证在水平方向误差 5mm竖向误差 5mm间距80cm, 平弯和竖弯处定位钢筋间距加密到 30cm。安装波纹管后在其邻近部位施焊 时,在安装好的波纹管上覆盖铁皮,防止电火花烧伤管壁。除设计图纸规定 的压浆出口外,在每束钢绞线竖向最高点增加一个排气孔。波纹管与锚垫板 间接触部位采用海绵进行封堵,防止混凝土进入。预应力管道关键就是其坐 标位置的准确性及连接质量,在安装预应力管道一定要保证坐标位置准确, 管道平直顺畅;穿束、电焊、振捣及其他相关作业时,均应避免损伤预应力 管道(波纹管)。预应力管道安装完成后,要注意保护,不得踩蹋、碰撞, 以免破坏管道或改变

41、管道位置。842、穿预应力束骨架钢筋绑扎结束后,先穿入波纹管;按给定坐标固定好位置,然后穿 入钢绞线,穿束时分根进行编号,且钢绞线头用塑料套头套住,避免钢束将 波纹管穿破。8.5、混凝土施工系梁混凝土按设计要求截面一次成型,采用分段浇注系梁节段,减少收 缩、徐变的影响,避免产生施工裂缝。灌注梁段混凝土时一次整体灌注成型, 当混凝土自流高度大于2米时,必须用溜槽或导管输送,以保证混凝土的灌 注质量。首先浇筑系梁拱脚段砼,然后浇筑中间段系梁砼。系梁拱脚段混凝 土分两次浇筑,第一次混凝土与系梁同步施工,第二次混凝土在二期恒载施 工完成后浇筑。浇注顺序如下图所示:丨 1 1(1)2)'1)注:

42、图中尺寸为m为保证系梁砼的密实,用插入式振捣器振捣。在钢筋密集和预应力锚垫 板处,加强振捣, 并采用小型振捣器辅助振捣密实。 在系梁及端横梁拆模后, 在对应的中横梁位置打毛处理系梁。砼浇筑采用整片灌注,斜向分层,纵向 分段,由两端对称向中间进行,分段长度控制在4-6m,分层厚度不超过30cm, 大致分 4层浇筑,采用附着式振动器和插入式振动器联合振捣,灌注连续均 匀进行,砼采用汽车泵送泵入模。在系梁砼初凝后,用单筒卷扬机将预应力钢绞线束左右拖拉数次,以防 止沿波纹管渗入的砂浆粘住钢绞线束。 并用蛇皮布将外露的钢绞线包裹起来 直至锚板口,以防雨水进入波纹管内及钢绞线锈蚀。砼浇筑过程中,做好以下工

43、作:1)浇筑对称均衡进行,同时在支架基础上设观测点,随时监测支架沉 降情况。2)派专人跟踪观察模板及支架变形情况。3)拱脚处配筋特密,因此在梁端拱脚处设计专门的细石混凝土配合比, 除附着式振动器和插入式振动器振捣外,同时采用钳式振动器加强振捣,确 保砼密实;拱脚封固混凝土时,要随时进行监视拱肋的上浮和钢管的偏移, 及时进行校正,保证拱肋钢管的定位精度。4)拱脚、吊杆处预埋件采用定位措施,将其牢固地与钢筋连接在一起, 防止浇筑过程中发生位移。5)浇筑过程中必须制作标准养护试件,作为拆模、张拉工序的强度控 制依据。6)系梁拱脚段为大体积混凝土,浇注时按大体积混凝土施工措施予以 控制,减少水化热,有

44、效控制开裂。8.6 、拆模及养护当混凝土达到拆模强度后,即可拆除模板,待箱梁混凝土达到设计强度 100%,并且吊杆施工完成后,拆除箱梁底模,底模拆除顺序为:先拆跨中, 后拆两端。箱梁混凝土浇筑完成后,应及时进行养护。在养护期间,保持湿润,对 混凝土外露面,在表面收浆、凝固后即用塑料薄膜、草帘等物覆盖,并经常 在模板、塑料薄膜和草帘上洒水,混凝土养护期间或未达到一定强度之前, 严禁受力扰动,并设置明显的警示牌。8.7 、张拉与压浆施工8.7.1 、准备工作对钢绞线的机械性能做取样试验,对张拉机具进行标定。检查压力表与 千斤顶是否配套,测定千斤顶内摩阻力、锚圈口摩阻率,检验梁体混凝土质 量,控制张

45、拉前混凝土强度不小于设计强度,弹性模量龄期达到要求。8.7.2 、张拉根据设计要求 , 系梁预应力按二次张拉, 第一次张拉索在系梁混凝土浇 筑完成并养护至少 15 天且混凝土强度达到设计强度的 95%以上张拉,第二次 张拉剩余索,在二期恒载上桥前张拉完成。预应力张拉前,根据孔道摩阻试 验结果确定钢索与管道孔壁摩阻系数卩、管道局部偏差系数 K以及锚圈口 应力损失,确定合理的张拉控制力。纵向预应力索采用OVM15-12锚具,锚下张拉控制应力采用1209Mpa除 系梁实体段局部预应力索 G1采用一端张拉外其余均采用两端张拉,并左右对 称进行,最大不平衡束不超过1束。第一批张拉预应力索张为:顶板索(T

46、1) 18束、底板索(B1)14束、(B3B10) 16束;局部索(G1) 32束。剩余索 在二期恒载上桥前张拉完成,包括:顶板索( T1) 8束、底板索( B1) 14束、 (B2) 2束; 腹板索( W1) 6束。横向预应力索 N1、N2 N3采用OVM15-12圆形锚具、N4 N5采用OVM15-9 圆形锚具,N6采用OVM BM15-扁式锚具,N7采用OVM BM15-扁式锚具具。 N1锚下张拉控制应力采用1265Mpa N2N7锚下张拉控制应力采用1300Mpa N1N5横向所有预应力索采用两端张拉,并左右对称进行,N6 N7扁式锚具采用一端张拉,张拉端与梁两端交错设置,最大不平衡索

47、不超过 1 束。第 一批张拉预应力索张为N1、N2、N4N6,剩余N3 N7索在二期恒载上桥前 张拉完成。在混凝土强度、弹性模量、龄期达到设计强度要求后,进行张拉,锚具 支撑,垫板清理,锚圈中心与管道中心对齐,机具就位,初始张拉。预应力 钢绞线张拉程序为0宀0.1 (rk (作伸长量标记)(持荷5min,测伸长 值)-锚固。张拉值的大小以油压表的读数为主,用预应力钢绞线的伸长值 加以校核,实行双控。实际张拉伸长值与理论伸长值之差控制在± 6%范围内。 张拉纲绞线时,采用两边同时给千斤顶充油,荷载分级,两端伸长基本保持 一致。允许断丝或滑丝的数量不得超过预应力筋总数的0.5%,并不得位

48、于梁体的同一侧,且一束内断丝不得超过 1 根丝。当一切正常后,再进行割丝、 压浆封端等工序。8.7.3 、压浆管道压浆在终张拉后的 24h 内完成;管道压浆一次完成,若中间有中止 压浆情况,采用压力水将管道内的浆液立即清除干净,再连续一次完成管道 压浆。根据真空辅助吸浆施工工艺,选用 HB6-3型吸浆泵配以UJW3灰浆拌 合机进行吸浆。孔道吸浆时水泥浆抗压强度不小于图纸的标号, 同时水胶比低于本体混 凝土且不大于 0.35 ;水泥浆要求流动性好、不泌水、无收缩;在 1.725L 的 漏斗中,水泥浆的稠度不大于 25s并不小于16s;吸浆时两端必须密圭寸;抽 真空时真空度(负压)控制在-0.06

49、-O.IMpa之间;28天的抗压强度大于 50Mpa严格控制用水量,对未及时使用而且降低了流动性的水泥浆予以弃 用。张拉施工完成后,切除外露的钢绞线,进行圭锚,同时将锚垫板表面清 理干净平整,在保护罩底面与橡胶密圭圈表面均匀涂一层玻璃胶,装上橡胶 密圭圈,将保护罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧。清理锚垫板上的 灌浆孔,保证通道通畅。启动真空泵,使系统负压能达到0.06O.IMPa当孔道内的真空度保持 稳定时,停泵1分钟,若压力降低小于0.02MPa即可认为孔道基本达到真 空,如果不满足此要求,则表示孔道未能完全密圭,需在灌浆前进行检查及 更正。拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,

50、将积水倒干净。将 称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌 35分钟,保证水 泥浆均匀稳定。将外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机,搅拌515分钟,然后倒入盛浆筒。倒入盛浆筒的水泥浆尽量马上泵送,否则不停的搅拌。搅 拌好的浆体每次全部卸尽,在浆体全部卸出之前,不得投入未拌和的材料,更不能采取边出料边进料的方法。启动真空泵,当真空度达到并维持在负压 0.08MPa 左右时,打开阀门, 启动灌浆泵,开始灌浆。当浆体经过透明高压管并准备到达三通接头时,打 开排浆阀门并关闭负压容器阀们,关闭真空泵。透明高压管管长大于 10 米 以便控制。观察废浆筒处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆筒浆

51、体基本一样时,关闭灌浆泵,关闭另一端阀门。再次启动灌浆泵,使灌浆压 力达到0.4MPa左右,持压2分钟,最后关掉灌浆泵,关闭灌浆端的阀门。 接通水,打开阀门清洗,拆下透明高压管。8.7.4 、封端封端模板尺寸加工准确, 支立模板模板时安装牢靠, 以防变形影响美观; 端隔板的钢筋网焊接牢固,准确定位,浇筑混凝土振捣密实。封锚混凝土采 用无收缩混凝土,抗压强度不应低于 50Mpa要求。先将锚垫板表面粘浆和 锚环上的封锚砂浆铲除干净,安装封锚钢筋,横向预应力索张拉槽口处截断 的钢筋搭接好,凿毛接触面混凝土后,捣固封锚混凝土。要求混凝土密实, 无蜂窝麻面,与梁端面平齐,封端混凝土各处与梁体混凝土的错台

52、不超过 2mm。混凝土浇筑后加强养护,充分保持混凝土湿润,防止封端混凝土与梁体 之间产生裂纹。养护结束后,采用聚氨酯防水涂料对接缝处进行防水处理。8.8 、拱脚定位拱脚节段长7.207m,重7.307T。采用25T吊车吊装,吊装前按照设计 图纸要求,安装型钢定位架。 根据设计图纸提供的坐标值放设预埋拱脚位置, 在系梁底部模板上画线定位,型钢支架定位完毕,用全站仪复测型钢支架顶的限位板,精度满足要求后,固定型钢支架。吊装预埋拱脚,对拱脚外露面圆心和拱轴线进行复核,反复调整拱脚位置,直到满足设计要求为止。焊接 固定预埋拱脚。8.9 、系梁拱脚大体积砼施工系梁及拱脚设计为C50混凝土,在混凝土原料的

53、选择、配合比试验、拌 制工艺上严格按照相关验标 、技术指南的要求执行。1)针对大体积混凝土施工的特点,对配合比设计进行优化。2)采用高标号水泥,尽量减少每立方米混凝土水泥用量,减少水化热。3)选用粒径为531.5mm的级配碎石配制的混凝土,和易性较好,抗 压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降 低混凝土温升。4)选用平均粒径较大的中砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可 减少用水量 10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混 凝土温升,并可减少混凝土收缩。5)为了改善混凝土的和易性便于输送,掺加适量的粉煤灰、矿渣粉。 粉煤灰、矿渣粉对降低水化热、改善

54、混凝土和易性有利。6)在混凝土中掺加减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功 能,可提高混凝土的抗裂性。7)降低入模前混凝土浇灌的温度,具体措施如下:(1)采用冰水配制混凝土,或在搅拌站配置有深水井,采用冰凉的井水配制。2)粗细骨料均搭设遮阳棚,避免日光曝晒(3)夏期施工期间尽量安排在晚 9:00-晨 8:00 之间,以最大限度地 降低大体积混凝土入模温度。根据以往经验,通过以上措施,可有效降低初期混凝土的入模温度,将 混凝土入模温度控制在28 C以内。8)混凝土浇筑完成后,延缓温差梯度与降温梯度的措施:(1)双层土工布浇水养护及保温措施,由专人负责。覆盖于混凝土终凝后进行,原则上维持五天湿润覆盖状态,视测温结果而定,如五天内混凝 土中心温度与大气温度温差已小于 10C,可视情况提前撤除,如五天仍达不 到此标准,则继续湿润覆盖,但浇水养护期始终不少于14d。(2)混凝土养护期间还要注意保温措施,防止混凝土表面温度受环境 因素影响而发生剧烈变化。派专人测温,保证混凝土芯部与表层、表层与环 境之间的温差不超过20C。(3)在条件许可时,也可采取在混凝土表面喷雾降温、湿润空气养护。(4)保湿养护期间,应采取遮阳和挡风措施,并控制温度和干热风的 影响。(5)加强振捣,以期获得密实的砼,提

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