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文档简介

1、西部大通道包(头)北(海)线陕西境黄陵至延安高速公路HY-7合同段杜家河特大桥施工组织设计中铁十三局集团三公司 二三年六月杜家河特大桥施工组织设计一、工程概况(一)、概述杜家河特大桥位于陕西省洛川县境内,主跨为中跨(次边跨)3165m,边跨91.5m的预应力混凝土连续刚构,主墩墩身为空心薄壁墩,2号桥墩高85m,桥全长686.24 m(见图)。大桥所处地貌属河流侵蚀谷地,相对高差约120m,河谷呈V型(约成1530度陡坡),桥位地质为黄土-粉质黏土-砂岩结构。杜家河特大桥于2003年5月开工,计划于2005年7月竣工。(二)、结构设计1、上部结构设计杜家河特大桥由左、右两幅桥组成,设计为(91

2、.5+316591.5)米连续刚构梁,每幅桥由4个T组成的预应力混凝土刚构连续梁组合体系桥。本桥箱梁采用直腹板单箱单室结构,全桥分为0号梁段、118号梁段、现浇段及合拢段,主梁悬臂浇筑梁段划分长度共分3米、4米、5米三种,最大悬臂浇筑梁段重量为178.5吨。箱梁顶面宽度为12米,箱体宽度为6.5米。墩顶根部梁高9.0米,跨中及边跨梁端处梁高3.2米,其余主梁梁高变化采用二次抛物线。箱梁合拢段底板厚度32厘米,墩顶底板根部厚度110厘米,厚度变化采用2次抛物线变化,箱梁腹板厚度采用40、60厘米两个标准梯度变化,仅在边跨梁端和主梁零号块稍有加厚。箱梁采用50号混凝土。箱梁采用纵向和竖向双向预应力

3、。纵向为高强度低松驰钢绞线,竖向预应力筋采用32精制螺纹钢筋。 2、下部结构设计2、3号主墩采用双柱式薄壁墩身,墩身外轮廓为距形,墩身横桥向宽度与主梁箱底同宽,均为6.5米,墩身顺桥向宽度为2.5米,两墩柱之间净距约4米,墩身采用单箱单室结构,顺桥向壁厚60厘米,横桥向壁厚80厘米,墩身底部3米高度范围采用实心断面。1、4号主墩采用独柱式薄壁墩身,墩身外轮廓为距形,墩身横桥向宽度与主梁箱底同宽,均为6.5厘米,墩身顺桥向宽度为4米,墩身采用单箱单室结构,顺桥向壁厚70厘米,横桥向壁厚80厘米,墩身顶部、底部均设3米高度实心断面。3、基础设计1、2、3号墩基础顺桥向5排桩,每排横桥向7根,共35

4、根,桩径150厘米。4号墩基础顺桥向4排桩,每排横桥向7根,共28根,桩径150厘米。桥台采用桩柱式桥台。基础为摩擦桩,每座桥台横桥向4根,共8根,桩径为200厘米。(四)、工程地质及环境特征1、地形地貌与地质本工程位于陕北黄土高原南部。地貌属典型的黄土台塬、黄土梁峁沟壑区,海拔在8001500米之间。受洛河水系的侵蚀,地势北高南低,由西北向东南倾斜。总体分析地壳运动规律沿线区域稳定属比较稳定地区。2、水文与气象项目所在区域属暖温带大陆半干旱气候。早晚温差较大,四季分明,常年平均气温为9,极端最高气温37.6,极端最低气温12.9。年平均降水量为470600毫米,年蒸发量12001300毫米,

5、降雨一般在79月,且以暴雨、阵雨为主,年日照时间2514小时以上,最大冻深6579厘米。全线地震烈度为6度。(四)、工程特点杜家河特大桥为本合同段的控制工期工程,具有如下特点:1、该桥为连续刚构桥,主墩墩身为空心薄壁墩,最大墩高85米,施工精度要求高;2、箱梁采用挂篮平衡浇注施工,主梁预应力施工时间及张拉程序要求严格,同时主梁的线形控制更是要求精确无误;3、主梁及主墩上施工均为高空作业,对施工管理要求严格。(五)主要材料1、混凝土结 构标号类 型主梁50预应力钢筋混凝土主墩墩身50钢筋混凝土主墩承台、桥台盖梁、耳墙30钢筋混凝土主墩桩基、桥台桩基、搭板25钢筋混凝土2、钢材预应力材料:钢绞线采

6、用ASTMA416-90标准270级、公称直径15.24mm的低松弛钢绞线,标准强度=1860MPa,单根张拉控制吨位=195.5KN,箱梁竖向预应力采用高强精轧螺纹粗钢筋,直径=32mm,标准强度=750MPa,控制张拉吨位=540KN.3、锚具纵向预应力均采用15-19锚具,箱梁纵向预应力管道采用外径91mm的PT-PLUS塑料圆形波纹管,并采用真空辅助压浆工艺.(六)主要工程数量杜家河特大桥主要工程数量见主要工程数量表。(七)、建设单位、施工单位、监理单位建设单位:陕西黄延高速公路有限责任公司施工单位:中铁十三局集团三公司监理单位:天津国腾监理有限公司设计单位:陕西省公路勘察设计院杜家河

7、特大桥主要工程数量表序 号项 目单 位数 量备 注1C50混凝土M316421合计:280402C30混凝土M393693C25混凝土M3106804沥青混凝土M313285带肋钢筋焊网(6)t135.436j15.24mm钢绞线t1411.187L32精扎螺纹钢筋t255.638级钢筋t4822349级钢筋t102.3110锚具套1597611塑料波纹管(内径100)m659081250铁皮波纹管m3834213支座套1614SD-320型伸缩缝m48二、 编制原则及依据(一)编制原则根据本合同段的工程实际,结合我公司的资源情况,投入适宜的机械设备,实施科学管理,组建精干、高效的指挥机构和专

8、业化队伍施工,合理安排各工序的施工顺序,做到经济合理,稳妥可靠。进度安排综合考虑工期、队伍状况,稳中求快,确保安全质量,信守合同工期,争创省部优工程。(二)、编制依据1、黄陵至延安高速公路合同文件、技术规范、图纸。2、黄陵至延安高速公路招标文件、标前会议纪要及补遗书。3、与本工程有关的现行设计、施工规范、规程及标准。三、任务划分及施工进度计划安排(一)、任务划分根据工程特点及目前各公司在手任务情况,确定由桥梁施工一、二队共同承担杜家河特大桥的施工任务。桥梁一队负责0号桥台及1、2墩的基础、下部及1、2号墩的4个T构的施工。桥梁二队负责5号桥台及3、4墩的基础、下部及3、4号墩的4个T构的施工。

9、高峰施工人数约为2200400人。(二)施工进度安排根据招标文件工期要求,本工程2003年5月1日开始施工准备,计划于2005年7月30日竣工。施工工期27个月,为了确保这一目标的实现,将通过采用先进的机械设备、施工方法和施工工艺,合理组织,科学安排,突出重点,兼顾一般。总体施工计划为:2003年完成1、2、3、4号墩桩基础、承台、墩身施工;2004年完成0、5号桥台及连续梁悬灌及合拢段施工;2005年完成桥面铺装及附属工程施工。主要分项工程进度计划如下:2003年5月1日2003年5月24日 施工准备2003年5月25日2003年9月10日 钻孔桩施工2003年7月25日2003年9月30日

10、 承台施工2003年8月15日2003年11月25日 墩身施工2003年11月25日2004年3月年25日 0号、1号梁段施工2004年3月25日2004年11月20日 连续刚构施工2005年7月30日前 附属工程施工;本桥0#桥台、5#桥台,施工时间应满足连续刚构工期。具体安排见杜家河特大桥大桥施工进度横道图。四、施工现场平面布置(一)布置原则符合招标文件和设计文件要求,满足施工需要,科学合理,减少占地,符合环境保护规定,减少水土流失。(二)临时设施临时设施见“杜家河特大桥现场平面布置图”。1、沿线地势陡峻,须修筑3公里施工便道,1-10米便桥1座。2、本标段安设变压器2台,其中500KVA

11、3台,400KVA3台。3、修筑蓄水池2处,铺设输水管线4公里。4、混凝土均集中拌合,混凝土搅拌运输车或输送泵运输,共设拌合站1座,配置自动计量上料设备一套。5、项目经理部设于永乡乡东嘴头村,以租用当地民房为主;杜家河大桥施工队在桥下设营,新建临时房屋,为活动板房结构。6、项目经理部设程控电话5部,传真机2部,另配一定数量的对讲机和移动电话,保证甲方和上级的指令及时传达到施工现场。五、总体施工方案(一)、施工原则要求1、针对本工程特点,编制科学周密的实施性施工组织设计,充分做好施工前准备工作和施工中技术管理工作,严格执行技术规范和有关技术操作规程,保证工程质量,并以争创国优的标准组织施工。2、

12、积极推广使用通过鉴定的新技术、新工艺、新材料、新设备,以提高工作效率,降低工程费用。3、提高机械化作业程序,发挥设备优势,减轻工人劳动强度,加快施工进度,确保施工工期。4、加强文明工地建设,落实各级安全生产责任制,制定安全技术措施,严格遵守安全操作规程,确保安全生产、文明施工。5、施工过程中,凡遇到与设计不一致的情况,及时向监理工程师和甲方代表报告,并按其指令执行。(二)、总体施工方案针对本合同段工程的特点,按照上述的施工原则要求,确定总体施工方案如下:桩基采用旋转钻冲击钻人工挖孔;承台采用建筑模板施工;墩身采用自我设计的3m3节平板围带式翻模施工。1、4号墩身利用支立于承台的脚手杆做作业平台

13、兼做人工爬架,1号墩利用附着爬升式塔架扒杆或吊车安装钢筋模板,4号墩利用自制扒杆或吊车施工;2、3号墩身利用附着于模板托架做作业平台,工业电梯供施工人员上下,采用塔吊安装钢筋模板;挂篮采用自我设计的5m6m菱形挂篮;0号段采用牛腿托架法施工;1号段采用联体挂篮施工;其余梁段采用挂篮施工;现浇段采用满堂红脚手杆施工;合拢段采用一套挂篮施工;桥面系等附属工程安装常规施工;施工监控与科研单位合作完成。(三)、主要工程项目的施工方法1、桩基础桩基穿越地层为黄土层,桩底穿越约5米厚的风化砂岩。钻孔采用反循环钻孔冲击钻钻孔的方案,采用自造泥浆护壁,孔口埋设2m高的钢护筒,清孔采用清水冲洗及压风的办法,钢筋

14、笼在桥位附近钢筋加工场分节预制,孔口焊接,用自制炮车水平运输,汽车吊整体吊装入孔就位;砼在现场砼拌和站集中生产,砼输送泵泵送混凝土,采用导管法灌注水下砼。浇筑承台前清除桩头不小于80cm高的砼,凿至砼新面并保证砼强度为止。(1)施工准备根据施工时根据地下水位及地形具体情况,将桩位场地平整完毕,做好排水系统,修好进场道路,保证机械顺利进到桩位处;架设场内电力干线,便于每个桩位处的用电需要。钻机就位前对桩位进行准确测量放样,必须确保桩位位置准确。(2)钻孔孔口护筒:护筒采用钢护筒,内径比桩径稍大20cm,用人工挖埋法下放, 护筒平面位置偏差不大于5cm,倾斜度的偏差不大于1。顶面标高高出地下水位或

15、常水位2.0m左右。护壁泥浆:制浆前,先挖好泥浆池及沉淀池,泥浆原料采用优质粘土或用澎润土,为提高泥浆的粘度和胶体率可在泥浆中投入适量的添加剂,护筒内的泥浆顶面应始终高出筒外水位或地下水位1m以上。钻孔:开钻时,先向孔内注入泥浆,如孔中有水,可直接向孔内投入钻孔桩施工工艺框图施工场地准备测量定位埋设护筒制作护筒钻机就位钻具维修保养钻 孔泥浆制备地质核定钻进检查清 孔安装钢筋笼钢筋笼制作安放导管导管水压试验灌注水下砼砼拌合、运输试块制作拆除护筒养护凿桩头桩基检测粘土,用钻头以低档慢速反复冲击造浆。在钻孔过程中,分班连续作业,不得中途停止,并常注意土层变化,孔底必须经监理工程师核准后,才能进行吊放

16、钢筋笼和灌注砼。清孔:采用换浆法清孔,换浆时要保证孔内水位高出地下水位1.5m左右,以防坍孔,用高压风对孔底扰动,防止沉积,孔底沉积物越少越好,沉淀量应小于30cm,确保桩底与岩石较好接触。(3)安装钢筋笼钢筋笼在现场预制,经成孔验收签认后吊装定位,钢筋笼纵向钢筋必须焊接牢固,孔口钢筋笼固定稳固,防止下步施工时产生下滑现象。超过20m长的桩,钢筋笼分节下放,在孔口采用帮条焊接。(4)水下砼灌注使用导管法灌注水下砼,导管直径250mm,导管间用法兰联接。导管在使用前做水压密封试验,砼灌注连续作业。首批砼灌注后,保证导管埋入砼深度不小于1.0m;随时监控砼灌注高度,并与已灌注的砼数量进行对比,准确

17、确定抽拔导管的时间与抽拔高度,防止埋置过深导管拔不动或抽拔过早发生断桩现象。(5)凿桩头砼为保证钻孔桩质量,钻孔桩在砼灌注时要超灌0.5m1.0m,超灌部分在基坑开挖后凿除,采用人工风镐凿除的方法,以便墩桩间的有效联结。(6)无损检测采用经监理工程师认可的检测仪器进行桩基无损检测,以确认是否有断桩或损桩现象,并对有问题的桩及时处理。2、承台施工采用挖掘机进行放坡开挖,开挖时坑底可按基础平面尺寸开挖,模板采用大块钢模,钢筋在承台下人工绑扎及焊接,钢筋安装过程中,将冷却管严格按设计图纸位置一同安放,并与钢筋骨架固定牢固,砼灌注采用砼输送泵,(1)基坑开挖为避免地表水冲塌坑壁,在基坑顶缘的四周适当距

18、离设截水沟,并防止水沟渗水,影响坑壁稳定。坑缘边应留有护道,静载距坑缘不少于0.5米,动载距坑缘不少于1.0米,在垂直坑壁缘边的护道适当加宽。施工时应注意观察坑缘顶面土有无裂缝,坑壁有无松散塌落现象发生,确保施工安全。挖至坑底时应保留不少于30cm的厚度,在基础浇筑圬工前,再用人工挖至基底标高。(2)砼浇筑对于承台大体积砼施工,在砼浇筑前应在砼中埋入冷却管通水冷却,同时砼用料应避免日光曝晒,以降低初始温度。为降低水化热可用改善骨料级配、降低水灰比、掺加混和料、掺加外加剂方法,减少水泥用量,也可用水化热低的大坝水泥等。施工时控制入模温度也可降低水化热的作用,在混凝土浇筑时精心测量混凝土温度和操作

19、冷却管降温系统,混凝土浇注结束后要加强养生,确保混凝土质量。施工时注意:冷却管地埋设和砼浇注过程中,应防止堵塞和漏水,使用完毕后应灌浆封孔,出露部分应割除。按照规范要求埋置温度计,并在施工期间做好保护。在开始浇注砼进即通入冷水,并连续通水15天,水压根据天气和水化热情况适当调整,应将出水口处水温尽量控制在40度以下。保证混凝土内外温差控制在25都以内。承台砼一次浇注完成,施工承台时注意墩身钢筋的预埋,预埋时应保证钢筋定位准确。3、墩身施工杜家河特大桥1、2、3、4号墩均采用翻模施工,考虑据工期、墩高、墩型、墩模与箱梁模板的通用性,全桥加工翻模12套,每套3节,每节3米。(1)翻模构造:每套翻模

20、共分三层,阶梯向上支立,模板依附已灌完墩段做为持力点,上部设有工作平台,施工操作简单,重量轻。模板系统:外模板采用钢结构,标准节高3米,面板采用5毫米钢板,大面模板3m3m一块,每层分为6块,对称布置。竖向背肋采用8,水平背肋采用807mm钢带,法兰采用80808mm角钢;内模采用钢木组合模板;围带用2根14槽钢背靠背焊接而成。围带内穿拉杆。操作平台:在模板竖肋上用角钢加焊60厘米宽与模板同高的混凝土施工及模板拆拼作业平台。该平台附着于模板上,可随模板同时拆装,内平台可在空心墩内做成满布的作业平台吊挂于内模板上,既方便施工也能保证作业人员的安全。防护栏及吊篮:1、4号墩采用墩周立轮扣式脚手架作

21、为施工平台,2、3号墩在外模顶层模板的作业平台外侧设置活动的安全防护栏,随着模板拆拼该防护栏移动到最顶层,护栏高1.2米;在外层底作业平台上悬挂用于拆卸模板的吊篮;防护栏、作业平台外侧及吊篮底部均设有安全防护网,保证施工安全。(2)翻模施工工艺施工准备:翻板模模板加工完成后,首先进行模板预拼装,并检查各部分尺寸、模板接缝及平整度,达到规范要求。同时在基础顶面划出墩身轮廓线,同时测放出墩身中心和墩身纵横方向的护桩,以便在以后墩身施工中校模时使用,并同时检查墩身预埋护面钢筋等事项。将模板分节使用情况事先列表,做到心中有数。钢筋绑扎和模板拼装:根据设计图纸,焊接加长墩身钢筋,保证同一截面内钢筋接头面

22、积不超过钢筋总面积的50。模板拼装顺序按先内后外,对称拼装的原则进行。模板拼装完毕后,安装内外围带、竖带、穿入拉杆及撑木,进行模板加固。最后安装内外作业平台及防护栏、安全网等。模板检查:首先检查模板接缝及错台,模板接缝控制在1毫米以内,模板错台控制在2毫米以内。如超出上述范围,一方面检查模板夹是否上紧;另一方面可在模板接缝处打满腻子油或在模板间加设胶垫。第二,模板出现错台可通过调整调节件消除错台。第三,检查模板的中心位置及几何尺寸,在顶层模板顶部设固定工作平台,用铅直仪校正墩、模板中心位置,测量模板垂直度,同时用经纬仪通过外移护桩再次校核模板位置是否发生扭转等,通过内模的斜拉索对模板进行校正。

23、混凝土施工:混凝土拌合站拌合,运输车运至现场,垂直运输采用翻 模 施 工 流 程 图施工准备模板支立模板调校砼施工(初次)拆 模翻动立模调 校砼 施 工结 束养 生绑扎钢筋养 生混凝土输送泵。模板拆卸:待底层混凝土达到拆模强度后,即可拆除底层模板。内外模板要对称拆除,并按先小后大顺序进行,操作人员位于底层操作平台下的吊篮里撬动模板,塔吊吊挂配合进行。拆卸后模板直接吊到上层进行模板拼装。混凝土养生:由于墩身高,人员上下不方便,因此,模板拆除后要立即采取相应的养生措施以保证混凝土质量,在墩身环绕有孔眼的胶皮管对墩身喷水养生。(3)翻板模板法质量保证措施:为保证墩身混凝土的外观质量,模板加工要精细,

24、模板接缝要严格控制在1毫米以内。墩身混凝土灌注过程中要经常性采用经纬仪对中线及水平进行核对,一般每10米左右核对一次。模板设计时,刚度不能太大,否则,在调校模板时上下模板易出现错台;刚度也不能太小,否则模板在翻动使用过程中易变形,影响外观形状。施工平台只为操作人员拆装模板及混凝土施工而设,设备及材料禁止放在其上,以防扰动模板而发生变形。(4)翻板模法安全措施施工前对工人进行操作培训,使其熟练掌握翻板模作业程序,以便在工作中上下兼顾、左右协调,保证安全生产。拆模时吊篮悬挂牢固,不能摇摆晃动,步板铺设牢固,安全网布设严密。塔吊起吊运输过程中信号传递明确及时,设备定期检查。职工登高操作要戴安全帽、系

25、好安全带。执行高空作业有关规范。4、连续刚构施工该桥主跨部分采用91.5米+3165米91.5米连续刚构,顶根部梁高9.0米,跨中及边跨梁端处梁高3.2米,单箱单室结构,全梁长678米,共分158段,主梁悬臂浇筑梁段划分长度共分3米、4米、5米三种,最大悬臂浇筑梁段重量为178.5吨。箱梁采用纵向和竖向双向预应力。砼标号C50级,采用悬灌法施工。连结刚构施工顺序见详见连续刚构箱梁分段示意图。(1)墩顶0号段施工利用墩顶扇形托架施工墩顶0号段,完成墩梁连接,并为挂篮悬灌施工创造条件。托架构造托架由桥墩施工时预埋的工字钢牛腿,M型万能杆件组成,传力于桥墩,上面辅设分配梁、垫梁,并设置工作平台。托架

26、设计时,充分考虑模板、砼重量及施工荷载,其强度、下沉量均满足规范要求。托架结构见连续刚构0号段托架结构示意图。托架安装托架安装采用地面分片拼组,分片吊装方法。托架设计时,根据梁底标高、托架组成,精确计算出墩身预埋工字钢位置,墩身施工时,准确埋置并托架测试在工字钢四周加钢筋网片补强。安装时,工字钢上焊接连接板,将万能杆件组与预埋件联结,最后安装联结系杆,安装分配梁及垫梁。按要求对托架进行加载,加载前计算出托架节点受力分配状态,确保加载等效性。加载采用悬挂水箱注水模拟托架承载方式,共加载二次,每次加载前后都预紧所有螺栓。测量托架变形采用N1005A高精度水准仪测量,通过测量,测定出托架各节点下沉量

27、,确定托架的弹性变形,并消除其塑性变形,为0号段施工预留拱度提供可靠依据。支立0号段模板及绑扎钢筋底模分墩内底模及托架上底模两部分,墩内底模支撑在墩内预埋件上,采用木模板。墩内预埋工字钢,并做好横纵梁,施工 后不拆除。墩外托架底模采用大块钢模板,铺设后调整托架上垫梁高度,保证底模立模标高同设计要求相附,并预留下沉量。底模支立完毕后,绑扎底板及腹板钢筋,安装波纹管及竖向预应力筋构件,检查无误后,安装木内模,调整标高及位置后固定,支立侧模,绑扎顶板钢筋,安装波纹管后,浇筑砼。浇筑0号段砼墩顶0号段砼分层浇筑,按先底板、腹板后顶板一次浇筑完毕,砼振捣底板及顶板采用插入式振捣器,底板灌满后封闭。腹板安

28、装附着式振动器振捣,施工中采取其它技术措施同挂篮悬灌施工。拆模、养护、张拉方法同挂篮悬灌施工。(2)、挂篮构造、安装及测试本桥左、右幅8个T构同时施工,全桥共加工8对16套挂篮。挂篮构造根据梁段重量及节段长度,考虑挂篮刚度及变形因素,本工程选择菱形挂篮。主要由菱形主桁系统、 提吊系统、行走系统、模板系统及张拉平台组成,详见挂篮结构示意图。A、主桁系主桁系是挂篮的主要受力结构,由两片桁架组成,桁架杆件均用大型槽钢加工,杆件间以结点板螺栓联接,两三角桁架之间由顶横梁、角钢等杆件联接成一个空间门架,主桁后部以25精轧螺纹钢通过连接器、轧丝锚具等锚在梁体竖向顶应力筋上,中部设支腿,主桁架前部安装前上横

29、梁,与悬吊系及前下横梁形成悬臂吊架,悬吊挂篮模板和梁段钢筋混凝土的重量,以实现悬臂灌筑施工。B、横梁系横梁系由前上横梁、前下横梁、后上横梁、后下横梁及顶横梁等组成,上横梁固定在主桁三角架上,其中后横梁主要作用是悬吊底模、侧模及两侧的横向预应力筋工作平台,使之与挂篮主桁同步前进。前下横梁通过悬吊系吊于前上横梁上,后下横梁由2根双头螺杆锚在已成形梁段的底板上。前、后下横梁共同承托底模及梁段的大部分钢筋混凝土的重量。C、悬吊系悬吊系是挂篮的升降系统,由扁钢加工制作,每节长度3m,节间用钢销连接。承担升降底模、侧模、内模、工作平台及半个梁段混凝土的重量。为适应连续箱梁高度的变化,悬吊系由吊带、吊带座、

30、千斤顶、手拉葫芦等组成。D、行走系行走系是挂篮前后位移的主要装置,挂篮的行走靠2个100KN的手拉葫芦,通过挂篮后部的自锚滚轮和前支腿下的滑槽与铺设并锚在梁体上的轨道间的相对滚动和滑动实现的。滑槽内设钢板作为滑板,轨道为工字钢加劲板焊接而成。前支腿滑板与轨道间添加聚氟乙烯滑块,后支腿靠反扣于滑槽内的滚轮实现移动。E、模板系模板系由底模、侧模、内模、端模等组成。底模:为整体钢模。由纵梁及横向加劲共同组成底模架,其上铺焊钢板作为底模面板。底模焊在前、后下横梁上,后部通过下横梁锚在已成形梁段底板上,并由千斤顶和锚垫梁等调整其与已成形梁 段底板的密贴程度;前部通过悬吊系吊在前上横梁上。侧模:为桁架式整

31、体钢模,由型钢焊成的侧模架和其上铺焊的钢板组成。侧模由侧模纵梁承托,侧模纵梁前部通过悬吊系吊在前上横梁上,后部锚在已成形梁段翼板上。侧模下部由千斤顶加固,千斤顶支在焊于前、后下横梁上的牛腿上,中部用套管螺栓与内模联在一起,上部用螺丝杆对拉。拆模后侧模落于纵梁上,并随之一起前移。内模:由开启式内模架和在其上铺装的自制大块组合钢模组成,内模架以型钢加工而成,下设滑套,可以沿内模纵梁滑动,后部锚在已成形的梁段顶板上,前端通过悬吊系吊在前上横梁上。内模架以箱梁上倒角上部为轴,中部、下部以型钢对撑。内模的前移在下一梁段的底板,腹板的钢筋、预应力管道、预埋件等安装完成后进行。端模:端模为木模板,方木加劲带

32、,一次性使用。另外为保证安全施工,操作方便,每套挂篮设7个工作平台,前上横梁设吊带长度调整平台2个,横向预应力筋张拉工作平台2个,前上横梁下、待灌梁段前设1个工作平台,后下横梁下设后锚工作平台2个。安装挂篮在0号段纵向钢绞线张拉完成后,按以下步骤安装挂篮:A、测量放样,铺设钢枕,安装滑轨并锚固在竖向预应力粗钢筋上。B、挂篮主桁架在墩底拼装,利用附墩塔吊分片吊装主桁架稳固支撑后,将后部锚固在竖向预应力筋上,同时安装挂篮其它杆件。C、安装横梁系及悬吊系。D、安装底模、侧模并与悬吊系统连接,并校正底模、侧模。E、安装内模滑道及内模架。F、挂篮校正、检查。挂篮测试挂篮安装前根据主桁受力情况,在加工场地

33、内用张拉千斤顶进行主桁强度、刚度测试,墩顶拼装完毕后,利用悬挂水箱方式进行加载试验,通过三次加载、卸载,消除挂篮塑性变形,测定出前吊点受力变形曲线,为施工线型控制提供依据,测量方法与托架相同。(3)、悬灌施工挂篮安装测试完毕后,进行悬臂灌筑施工,施工工艺见悬灌施工工艺流程图。钢筋及预应力管道施工A、钢筋的下料、加工主筋的接头以闪光对焊为主,两梁段之间的主筋连接设计为绑扎搭接,搭接长度大于30d,为加强钢筋骨架的稳固性和进一步提高钢筋施工质量,在梁段钢筋绑扎过程中将搭接头焊接在一起。B、钢筋的绑扎、安装钢筋采用模内绑扎。其绑扎顺序如下:a、绑扎底板、腹板钢筋(包括管道定位筋)。b、安装底板、腹板

34、纵向波纹管。c、安装竖向预应力筋及预埋件(锚垫板,泄水管,通气孔挂篮预埋件等)。d、内模前移就位并校正后开始绑扎顶板底层筋。悬灌施工工艺流程图模板校正绑扎底、腹板钢筋安装波纹管、预埋件前移、加固内模绑扎顶板钢筋安装波纹管、预埋件准备灌筑混凝土灌筑混凝土养 生拆端模、处理接灌面拆内模、侧模张 拉压 浆前 移 挂 篮钢筋下料、加工锚垫板加工竖向筋预拉、拼装预埋件加工混凝土拌合混凝土运输混凝土试件制作压浆机具准备张拉机具准备钢绞线下料、穿束e、依次安装顶板底层纵向波纹管、横向波纹管、顶板顶层纵向波纹管。f、绑扎顶板顶层钢筋g、安装预埋件C、预应力管道安装连续梁体预应力筋为外径91mm的PT-PLUS

35、塑料圆形波纹管成孔。施工过程中正确安装,并在波纹管内插入硬塑料管,保证预应力管道的位置准确和畅通。a、波纹管下料:根据每段施工长度下料,波纹管的下料采用砂轮锯切割。b、波纹管的存放:全梁波纹堆放在两岸的仓库内,其防潮、防雨性能与水泥库相同。c、波纹管接头,端头的处理:波纹管及接头(即连接器)被切割后,用三角锉一步修补,直至波纹管直顺,端头齐平无毛刺。连续梁端模为木模,在拆端模,凿毛端面时,加强对其保护。d、加密预应力管道的定位筋,以保证管道的位置准确。e、在灌筑梁段混凝土过程中,纵向波纹管内插硬塑料管,防止堵管。f、在每一梁段混凝土强度达10Mpa时,抽出管内胶棒,开始用通孔器疏通全部管道,疏

36、通过程中,发现问题及时处理。混凝土施工A、原材料选择水泥选择正规厂家生产的普通硅酸盐水泥,经检测合格时后使用,碎石选择坚硬石灰岩,对其鉴定,弹性模量等技术指标测试合格后使用,为保证砼弹性模量的稳定性,采用多级配碎石,砂采用中砂 ,砼中掺加FDN-100缓凝减水剂。B、混凝土的生产和运输混凝土的生产由1座拌合站完成,拌合站安装2台1000立升强制式搅拌机,并配有自动计量装置。地面采用砼运输车水平运输,砼输送泵灌筑梁体砼。混凝土拌合站场地硬化,并储存足够塑料的水泥和沙石料。C、灌筑梁段混凝土灌筑梁段混凝土在初始灌筑的混凝土终凝前完成,以免梁段底板根部的混凝土在续灌中产生微裂纹。另外每个T构两侧同时

37、对称灌筑,两端混凝土数差满足设计要求。a、底板混凝土以滑槽、漏斗入模,入模后人工摊平,用50振捣棒振捣。灌筑顺序为由中线向两侧,在倒角竖向预应力筋张拉底座处、锚垫板下加强振捣,以防出现漏捣,底板灌筑完成后用抹子将顶面抹平。b、腹板混凝土以扁串筒入模,并分层灌筑,采用附着式振捣器振捣,对于腹板较高的梁段,要在内侧模上开设12排观察窗口,以利于观察混凝土的振捣情况,待混凝土灌至窗口下缘时将其封严,腹板混凝土灌至翼板根部为止。c、顶板混凝土灌筑顺序是从腹板向中线及梁边灌筑,顶板灌完振平后,用木抹子将表面抹平,并预埋2根30厘米长的钢筋,外露混凝土表面1厘米左右,作为测量观测点的预埋件。D、砼浇筑质量

38、保证技术措施a、灌筑底板、腹板混凝土时,采取措施,确保顶板、腹板内的钢筋、波纹管等不受混凝土的污染。b、振捣混凝土时,注意振动棒远离三向预应力管道,以免损伤波纹管。c、操作人员站在工作平台上,不得踩踏预应力管道和其上的钢筋。d、及时检查预应力孔道,发现问题,及时清洗。e、张拉底座处、倒角处、锚垫板下要特别加强振捣。f、混凝土自出拌合机至入模的时间不得超过20分钟,设置灌筑备用设备,防止中途停工。E、制作试件及混凝土养护灌筑每一梁段混凝土做15组试件,其中三组与梁同体养生,用来控制何时达张拉强度,另外12组在标准备件下养护,用来测定混凝土在3天、7天、28天的抗压强度和弹性模量,试件制作均采用标

39、准试模和标准振动台制作。当有特殊要求时,增加试件数量。梁段混凝土养护方法为酒水覆盖麻袋,经常保持梁体表面湿润,以利强度发展。预应力施工当混凝土强度达到设计强度的90后,开始进行张拉。该桥设计为双向预应力混凝土箱形连续梁。纵向和竖向预应力筋分别为钢绞线和精轧螺纹钢筋,张拉千斤顶为YCW-250型、YCW-100型、YC-60A型,纵向管道为波纹管成孔,竖向为铁皮套管。A、预应力筋 下料、编束、穿束。下料:预应力筋在下料前按照国家通用标准进行检测,预应力筋下料以砂轮锯切割为主,下料长度根据计算而定,粗钢筋使用前按规范要求冷拉。编束:钢绞线编束保证钢绞线平等,不缠绕,每1.01.5米用22#铁线束绑

40、扎,距端头2.0米范围每0.5米绑扎一道。钢绞线编束后,将端头焊在一起,然后用砂轮打磨端头,使之呈鸡蛋小头形,以免穿束时戳坏波纹管,造成堵孔。穿束:穿束前用大于钢绞线束直径0.51.0厘米的通孔器疏通预应力管道,待通孔器无阻碍地顺利通过管道全程后方能穿束,同时穿束前须用压缩空气吹净管道内的水份和砂、石等杂物,穿束时先将导线穿插过孔道与预纵向钢绞线张拉工艺流程图安装工作锚安装千斤顶安装工具锚初 张 拉超 张 拉持荷五分钟张 拉锚固、卸载回程、退楔割断多余钢绞线张拉准备记录伸长值记录核对伸长值记录核对伸长值核对楔片外露量、钢绞线回缩量应力筋束连接在一起,以导线牵拉为主,推送为辅,穿束后检查预应力筋

41、外露孔口情况,保证两端外露相等,并满足张拉要求,最后散开预应力筋束端头,并进一步除锈准备安装锚具、千斤顶。B、预施应力张拉a、张拉前的准备工作千斤顶和油压表均已校正,并在使用期内锚具按规定逐个检验,合格者使用。预应力筋具备出厂技术合格证,并经过复试合格。清除梁体孔道内的杂物。梁段混凝土强度已达设计要求的可张拉的强度。布设测量梁段挠度的观测点。计算预应力筋的理论伸长值,并经复核无误。b、纵向钢绞线张拉纵向、横向钢绞线张拉程序如下:初张拉P0(张拉总吨位的1015%)持荷3分钟(量测引伸量1)张拉到总张拉吨位P持荷3分钟(量测引伸量2)回油 量测引伸量3c、纵向钢绞线张控质量控制张拉采用张拉力与伸

42、长值双控,以伸长控制为主,张拉力控制为辅。顶锚后量测两端伸长值,并根据设计要求检查张拉结果是否设计要求,发现异常立即报告监理,分析原因,进行处理。张拉时两端同步进行,锚固时单端先后顶锚,锚固后锚具处钢绞线切割时,预留量大于3厘米。张拉千斤顶及油表要按规范要求及时鉴定,施工用锚具及夹片要逐一进行试验检测,合格后使用。对于较长钢绞线,进行倒顶张拉。d、竖向精轧粗钢筋张拉竖向预应力筋在挂蓝前移后立即进行,张拉顺序:安装工作锚安装千斤顶安装连接器、张拉杆安装工具锚初张拉(1Mpa)张拉至锚下控制力持荷2分钟测量伸长值,拧紧工作锚拆除千斤顶。张拉前,在张拉台上对粗钢筋按规范要求冷拉,安装套管,检查合格时

43、使用。孔道压浆压浆采用525#普通硅酸盐水泥,水灰比为0.360.45,为增强其流动性,掺加了FDN-5高效减水剂,掺量为0.6%,对于较长的管道,为确保灰浆压注质量,在中部设置三通管,增加排浆孔。其操作程序如下:A、清洗孔道:锚外多余预应力筋割掉后,观察确无滑丝等异常现象,即可开始清洗孔道,先在高压水冲洗管道,将管道内的铁锈、污水等冲出,然后用高压风清吹管道,将预应力管道内的水吹净,直至出风口无水雾喷出为止。B、安装压浆器具:依次安装密封盖、压浆嘴、压浆阀,并将压浆管道与压浆机,进浆阀联接在一起,使进浆阀和出浆阀为开通状态。C、拌制灰浆:先加水,然后倒入水泥和减水剂,在加入水泥和减水剂之前开

44、动拌合机,拌合时间不少于3分钟。水泥浆倒入存浆罐时要经过小于5毫米的过滤网筛滤。注意先计算管道所需灰浆数量,压注前至少备足所需灰浆的1.2倍的数量。D、压注灰浆:启动压浆泵开始压浆。待出浆阀溢出的稀浆变成浓浆时,关闭出浆阀,并保持0.41.0Mpa的压力25分钟,然后关闭进浆阀,最后压浆泵回浆,卸掉压浆管。E、拆卸压浆器具:待灰浆达初凝后,拆除压浆阀、压浆嘴、密封盖等,并清洗干净,以备下次使用。(4)、合拢段施工本桥合拢顺序为边跨次边跨中跨。T构施工完成后,进行合扰段施工,合拢段施工采取以下施工步骤:将跨中的两个挂篮各向后退一个节段。用M型万能杆件和型钢组成中跨合拢支架,在箱梁底板及顶板按设计

45、要求设体外支撑。选择全天气温最低时灌筑合拢段砼,并在灌筑过程中,在边跨挂篮后采取逐渐压重(加至25吨)以平衡中跨砼灌筑。张拉锚固底板齿板束、顶板束以及腹板束。张拉并锚固竖向预应力粗钢筋。(5)边跨段施工0#台、5#台侧边跨段采取在地面支立排架的方法施工,边跨段两端同时施工,施工步骤如下:首先进行地基处理,安装墩旁支架并进行预压,然后在两台上安装支座,待支座准确锚固就位后,支立边跨段模板,灌注边跨砼,并在灌注过程中逐渐拆除边跨压重;边跨段砼达到张拉强度后,先张拉锚固边跨底板束、顶板束和腹板束,而后张拉锚固竖向预应力粗钢筋,从而完成梁部边跨段施工。(6)桥台施工桥台采用周边斜支撑配大块钢模法施工。

46、桥台砼分两次施工,第一次先将帽梁施工完毕,待主梁纵向钢束张拉封锚完成后,第二次施工耳、背墙砼。第一次施工帽梁砼时,注意预埋耳、背墙钢筋。(7)桥面铺装本标段内的施工任务只有9厘米厚的40号砼(内设钢筋网)。采用振动整平机控制施工,施工中加强对钢筋网下垫块的保护,以保证钢筋网的竖向位置在任何情况下均不至于出现整体或局部下挠。在浇注水泥砼前将梁顶面浮浆和杂质全部清除并刷一层水泥浆后才能浇注铺装砼。在水泥砼施工完毕后,用高压水冲洗桥面,然后施工防水材料。(8)线型控制线型控制是悬灌施工过程中动态地控制各梁段的高程,使连续梁顶面平直,梁底曲线圆顺,梁段合拢后最终各部高程误差满足设计及规范的要求。在悬灌

47、施工过程中,影响连续梁各段挠度值的因素很多,主要有:0#段托架和边跨梁段支架的下挠,挂篮的下挠,预应力施工,混凝土的施工及温度的变化等因素。施工中采取以下技术措施进行线型控制。墩顶段和端部梁段均是由M型万能杆件组拼成的托架(或支架)来支承其梁体、模板及施工活载等重量,托架在加载后将产生弹性变形和非弹性变形,直接影响梁段的高程,对其采取的控制方法是对托架进行等效预加载来消除其非弹性变形,测出其弹性变形,在安装模板时,预抬高底模,抬高值与弹性变形值相等。弹性变形大的托架对其进行预加载,混凝土施工时边灌混凝土边卸载,使梁段标高在混凝土施工过程中始终与设计相同。对挂篮进行等效预加载消除其非弹性变形,测

48、定其弹性变形,具体控制方法与墩顶段及端直梁段相同。严格控制混凝土质量及张拉质量。对预应力施工进行系统的质量管理,在施工中,加强对预应力筋的加工质量的控制,及时定期校正张拉机具,严格张拉的操作程序。利用图表及其对比分析控制张拉质量,认真按照设计及施工规范的要求选定混凝土的原材料,在混凝土施工过程中准确控制混凝土的配合比和塌落度等技术参数,进而使混凝土的龄期强度、弹性模量符合设计要求,以保证实测各梁段挠度与理论值相符,以达到线型控制的目的。精确测量,科学分析。利用微机和线型控制软件对影响梁段挠度的有关因素进行计算作为线型控制的理论依据。用高精度水准仪(型号为N1005A)进行连续梁的水准测量,将测

49、量值反馈到微机内进行分析,按其分析结果进行一步调整梁段的预留挠度值,使连续梁的线型控制真正实现“动态”控制。(9)施工测量中线测量0号段顶和隔墙上都埋有钢板,用全站仪测定出T构的中心。这些点经过多次测量和多次换手复核,确定无误后使用,T构其它悬灌梁段以此中心点为准进行测量。高程测量每个T构的0#段顶和箱内都设有临时水准基点,各基点均相互联测,经过N1005高精度水准仪复核后使用。A、各梁段立模标高的测量。各梁段立模标高的测量:梁底为半立方抛物线,因此每一梁段的立模标高不同,但各T 构同号梁段的立模标高相同, 同时立模标高的确定也是一个综合复杂的问题, 影响立模标高的因素很多,如梁段自重,挂篮重

50、量,施工荷载等等,施工中由专人负责,全面掌握,测量结果要及时反馈到负责人处,以确定后续梁段的立模标高,为提高测量精度,全桥高程测量均用N1005A高精度水准仪,必要时辅以普通水准仪。B、预施应力前后的测量预施应力前后的测量是连续刚构挠度控制的关键,根据测量结果与理论值的比较可以确定立模标高,也可以检查出梁段混凝土及预应力施工的质量,是连续梁线型控制的主要依据之一。各梁段的测量内容,及测量时间。A、校正模板、设底模观测点。B、灌筑混凝土前全面检查,观测点的复查。C、灌筑混凝土后预施应力前测量观测点的变化,设挠度观测点。D、预施应力后测量观测点。E、挂篮到位后测量观测点。T构合拢前后要对所有梁段的

51、观测点定期进行测量,以观察由于混凝土的收缩和徐变引起的T构梁挠度的变化。(四)、关键技术解决方案挂篮通过千斤顶加载试验测出弹性变形量,在此部分施工中,应力监控和线形控制是关键控制项目。在应力监控方面与其它单位合作采用国内先进应力监控技术智能监控技术,这项技术由我单位参与开发,现正在渝怀铁路乌江连续刚构桥上应用;线形控制方面使用我单位与西南交通大学共同开发的线形控制软件进行。1、箱梁防开裂技术在悬灌梁施工中,采取以下几项施工技术措施,防止梁体开裂。(1)采用电脑自动计量设备,严格管理混凝土的配合比,杜绝由于混凝土原材料计量问题,引起混凝土开裂现象发生。(2)当混凝土强度达到设计强度的60以上时,

52、对梁段工作缝进行凿毛,确实保证露出新鲜的混凝土面,避免出现由于新旧混凝土接头不良引起的裂纹。(3)严格控制预应力筋的坐标及张拉力,保证梁体的受力状态与设计一致,避免由于梁体内力的不合理分配,引起混凝土开裂。对预应力筋的坐标,采用三维座标方法,张拉力严格按设计要求施工,张拉时采用应力和伸长值双控。(4)合拢段施工时,混凝土灌注选择在日平均气温在1520范围灌注混凝土完毕,消除由于温度变化使合拢段产生裂纹的可能性。2、大跨度桥梁悬臂施工的线形控制技术大跨度悬臂灌注施工中梁体线形的控制不仅关系到桥型的美观,更关系到桥梁受力,因此,线形控制历来是悬灌施工的关键控制项目。线形控制技术复杂、难度大,影响因

53、素多,需要考虑到诸如挂蓝弹塑性变形、挂蓝及梁体自重、施加预应力、混凝土收缩与徐变、温度应力、地基沉降、体系转换等各个方面,能否准确预计并及时调整,关系到施工的成败。施工中主要采取以下技术措施进行线型控制。(1)墩顶0段和边跨20梁段均是采用支架来支承其梁体、模板及施工活载等重量,支架在加载后将产生弹性变形和非弹性变形,直接影响梁段的高程,对其采取的控制方法是对支架进行等效预加荷载来消除其非弹性变形,测出其弹性变形;在安装模板时,预抬高底模,抬高值与弹性变形值相等。弹性变形大的支架对其进行预加载,混凝土施工时边灌混凝土边卸载,使梁段标高在混凝土施工过程中始终与设计相同。(2)对挂篮进行等效预加载

54、消除其非弹性变形,测定其弹性变形,具体控制方法与墩顶0段及边跨20梁段相同。(3)严格控制混凝土质量及张拉质量。对预应力施工进行系统的质量管理,在施工中,加强对预应力筋的加工质量的控制,及时定期校正张拉机具,严格张拉的操作程序,利用图表及其对比分析控制张拉质量。认真按照设计及施工技术规范的要求选定混凝土的原材料,在混凝土施工过程中准确控制混凝土的配合比和塌落度等技术参数,进而使混凝土的龄期强度、弹性模量符合设计要求,以保证实测各梁段挠度与理论值相符,以达到线型控制的目的。(4)线形控制软件是以有限元法和预应力混凝土结构设计的有关理论为基础,通过对预应力混凝土结构进行弹性分析和时效分析,计算预应

55、力混凝土箱形连续梁在悬灌施工中以下各项内力和变形:由于梁体自重、施工荷载、预应力张拉、体系转换、支座沉降而产生的内力与变形;由于张拉合拢段预应力束而产生的内力和变形;由于预应力损失而产生的内力和变形;a.梁顶施工立模标高计算如下: Hn=Hnj+式中 HnN号梁段端部顶面施工立模标高; HnjN号梁段端部顶面设计标高; 综合考虑各种因素的影响而设置的施工预拱度,向上为正,向下为负。应用原理:在预应力混凝土箱形连续梁悬灌施工前,根据施工方案、工艺和工期的要求,模拟施工过程,收集整理有关数据,输入微机,运行线形控制软件,计算梁体受自重、施工荷载、预应力张拉及预应力损失、混凝土收缩及徐变、支座沉降、体系转换等

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