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XX特大桥(72+128+72)m连续刚构挂篮施工专项方案1、编制依据及原则1.1编制依据⑴设计文件(图号:织毕施桥ー22)共三册、设计交底及答疑书;⑵根据ISO9001质量标准、IS014001环境管理和OHSAS1800I职业健康安全标准建立的中铁四局质量、环境和职业健康管理体系;⑶施工现场实际情况、工法及类似工程施工经验;(4)xx特大桥实施性施工组织设计;⑸成都铁路局安全、质量相关文件及规章制度;⑹标准、规范及其它参考资料:①《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003);②《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010);③《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009);④《铁路工程测量规范》(TB10101-2009);⑤《铁路预应カ混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南》(TZ324-2010);⑥《预应カ混凝土用螺纹钢筋》(GBT20065-2006);⑦《预应カ筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2007)⑧《预应カ混凝土桥梁用塑料波纹管》(JT/529-2004);⑨《预应カ混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2003);⑩《预应カ筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85-2010)o2编制原则⑴全面、充分响应施工合同,严格执行技术规范;⑵施工方案力求经济、适用、可行;⑶推行全面质量管理,执行IS09002质量管理标准和程序;⑷采用项目法组织施工,推行标准化管理工程,做到安全、优质、文明、高效;⑸坚持技术创新,推广和应用“四新”成果;⑹充分发挥专业人员和专用设备的优势,综合管理,合理调配,采用先进的施工技术,科学安排各项施工程序,组织连续、均衡、紧凑有序地施工。2、工程概况2.1本桥概况XX特大桥采用主跨(72+128+72)m预应カ混凝土连续刚构跨越xx大峡谷,中心里程:DK376+442«孔跨布置为:8X32m+(72+128+72)m连续刚构+1X32m,桥梁全长580.24m。本桥为单线铁路桥,位于直线和缓和曲线上,缓和曲线半径R=5000m、缓和曲线长70m,梁按平分中矢布置。上部结构为(72+128+72)m预应カ混凝土连续刚构,位于直线上,采用挂篮分段悬臂灌注施工。9#、10#为主墩,8#、11#为边墩。本桥按照地震设防烈度7度设防。梁体碎浇筑及钢材运输主要通过209省道及新修施工便道到达施工地点。施工现场建有蓄水池,利用大扬程水泵从xx取水,可以满足各阶段施工用水需求。同时利用业主提供的高压电,现场安装一台630KVA变压器,同时配备一台250KW备用发电机。现场平面布置图详见附图1〇2气象、水文、工程地质及地形地貌2.1气象特征属亚热带湿润季风气候区,沿线地形、地貌起伏较大,气象特征相应有所差异,总体气候特点是温暖湿润,雨量充沛,夏季长而炎热,冬季短偶有奇寒,有明显的干湿两季之分。每年4月至8月为雨季,9月至次年3月为旱季。夏季易涝,春秋易旱。2.2工程水文地表水为XX水,水量较大,水量随季节变化;水经检验满足预应カ混凝土、钢筋混凝土用水要求,对混凝土结构不具腐蚀性,可以作为本桥施工用水。2.3工程地质本桥地处云贵高原XX山腹地,桥址为低中山溶蚀、侵蚀地貌,基岩大多裸露;桥址区以灰岩为主,同时夹有黏土、断层泥等。10#墩穿越xx断层,岩石为断层角砾,断层角砾石质多为强风化〜弱风化灰岩、泥质灰岩夹泥岩,极破碎,地质条件差。2.2.4地形地貌桥址为低中山溶蚀、侵蚀地貌,大桥跨越“V”字型沟谷,XX端较缓,自然横坡2〇〜35°;xx端陡峻,自然横坡4〇〜55°。绝对海拔高程1157〜1400m,相对高差1〇〜250m。基岩大多裸露,植被较发育,多为杂草、灌木。2.3主要设计技术标准①铁路等级:I级。②正线数目:单线。③限制坡度:6%。(加カ坡13%。)。④最小曲线半径:一般地段1200m,困难地段800m。⑤机车类型:SS系列或HX系列。⑥牵引种类:电カ。⑦牵引质量:4000to⑧到发线有效长度:880m。⑨闭塞类型:半自动闭塞。⑩设计时速:120km/ho4连续刚构概况4.1连续刚构结构形式XX特大桥主桥采用(72+128+72)m预应カ混凝土连续刚构,梁体为单箱单室、变高度、变截面直腹板横断面箱梁;顶板宽8.1m、底板宽6.4m、两侧翼缘板悬臂长0.85m、悬臂板端部厚0.5m、根部厚0.8m。桥梁中跨中部18m梁段和边跨端部17.7m以及主墩顶处梁段为等高梁段,跨中梁高4.4m,主墩处梁高8.8m,其余梁段梁底按二次抛物线Y=X/591.136+4.4(m)〇轨底至梁顶高度0.65m。顶板厚0.52m,底板厚0.42〜0.9m,在梁高变化段范围内按抛物线变化,边跨端块处底板厚按0.42m渐变至0.9m;腹板厚0.4〜0.7m,按直线变化,边跨端块处腹板由0.4m渐变至0.7m。梁体全联共设6道横隔板,横隔板中部设有人洞,以便检查人员通过。0#段箱梁横断面图详细情况见下图2.4.1-1。图2.4.1づ〇#段箱梁横断面图在两侧腹板上设置直径100mm的通风孔,上排距顶板顶面0.9m,下排距底板顶面0.5m.间距3m。为使桥面排水通畅,桥面挡昨墙内侧设置2%人字形排水坡,在挡昨墙内侧桥面板沿纵向设置直径径125mm的水平泄水管,间距3m。4.2连续刚构碎强度及节段划分连续刚构采用强度等级为C55混凝土;封锚混凝土采用强度等级为C55无收缩混凝土。主桥节段施工共分为0#〜16#(16#'),中跨合龙段(17屮),17#及边跨现浇段(18#),全桥共71个节段。〇#段长度为12m, )~4#(4#')节段长度为3m,5#(5#')〜10#(10#')节段长度为3.5m,11#(11#')〜16#(16#')节段长度为4m,中跨合龙段长度为2m,17#段长度为4m,18#段(边跨现浇段)长度5.7m。连续刚构节段划分情况见附表1:连续刚构节段划分情况统计表和附图1:连续刚构节段划分情况。4.3预应カ体系梁体按照三向预应カ设计,纵向、横向和竖向均设预应カ。⑴纵向预应カ纵向预应カ束设置有顶板束、底板束和腹板束。纵向钢束采用12-15.2钢绞线,12-15.2钢绞线采用内径85mm,外径98mm塑料波纹管成孔,M15A-12圆塔形锚具锚固,配套千斤顶张拉。钢绞线公称直径15.2mm,极限抗拉强度fpk=1860MPa»张拉锚下控制应カ为0.7Q=1302MPa。⑵横向预应カ顶板横向钢束采用4-15.2钢绞线,4-15.2钢绞线采用扁形塑料波纹管成孔,BM15-4扁形锚具(张拉端)和BM15P-4扁形锚具(固定端)锚固,配套千斤顶张拉。钢绞线公称直径15.2mm,极限抗拉强度fpk=1860MPa,张拉锚下控制应カ为0.65fpl(=1209MPa。〇#段梁底横向预应カ采用由25mm预应カ混凝土用螺纹钢筋(PSB830),fpk=830MPa,实际张拉カ为346.3kN,配套千斤顶张拉,JLM-25型锚具锚固,采用单端张拉方式,采用直径40mm铁皮管成孔。⑶竖向预应カ竖向预应カ采用由25预应カ混凝土用螺纹钢筋(PSB830),fpk=830MPa,实际张拉カ为346.3kN,配套千斤顶张拉,JLM-25型锚具锚固,采用单端张拉方式,张拉端设在梁顶,采用直径40mm铁皮管成孔。4.4主要工程数量XX特大桥(72+128+72)m连续刚构主要工程数量见下表2.4.4-1所示。表2.4.4-1主要工程数量表
项目规格单位数量备注主梁混凝土C55混凝土m34149.7C55收缩收缩碎3m37.17封锚孔道灌浆M50m355.8钢绞线公称直径15.2mmt196.23PSB830精轧螺纹钢公称直径25mmt58.39钢筋HPB300t37.13I1RB400t675.12钢绞线锚具M15A-12套514BM15-4(张拉端)套534BP15-4(固定端)套534PSB830精轧螺纹钢锚具JLM-25套4656塑料波纹管内径85mm/外径98mmm12960内径72*23mmm4237金属波纹管内径40mm,厚0.5mmm14067球形钢支座Q5000-ZX-02g个4附属设施防水层TQF-I型2m1919保护层C40纤维混凝土m371.6挡昨墙C35混凝土m344.8泄水管中125mmpVC泄水管(28cm)个180①125mmpVC泄水管(8cm)个180中125mmpVC泄水管(70cm)个180管盖个540防落梁措施①60套筒、M30螺栓个40/40人行道步板及基础C35混凝土m389.5钢筋HPB300t27.1HRB400t21钢材Q235t21.23、工程特点、重难点分析及施工对策工程特点、重难点⑴连续刚构施工时间短、任务重XX特大桥9#、10#墩为矩形空心墩,墩高81m,墩身内外坡比不一致,墩身内部共设有5道环向检査平台,环向检査平台施工作业面狭窄,导致墩身施工安全风险高、施工难度大、施工周期长XX特大桥连续刚构采用先中跨后边跨的合龙顺序,10#墩节点工期已经滞后于9#墩且织毕线铺架节点工期已经锁定,导致连续刚构施工时间大大缩短。加之连续刚构施工大部分时间在冬季,因此如何缩短连续刚构施工周期,按照节点工期合龙,成为本工程的一大难点。⑵〇#段施工难度大xx特大桥〇#段高8.8m,长12m,底板宽6.4m,顶板宽8.1m;采用C55混凝土,共397方,重量达1051.5to〇#段竖向预应カ筋长有13.5m、12m,8.8m三种,深入墩身4.7m、3.2m,共72根,0#段竖向预应カ筋采用定尺加工,施工技术难度大。0#段预埋件较多,预应カ管道众多,钢筋密集,各种预埋件和预应カ管道矛盾较大,但必须保证预应カ孔道坐标的准确,因此〇#段是本桥施工的一大难点。〇#段托架是〇#段箱梁碎现浇的主要承重结构,要求其具有足够的强度和刚度。由于受主墩墩身高度的限制,0#段托架采用在墩身内部预埋型钢,现场安装牛腿:同时设计要求墩身顶部0.5m和0#段同时施工,导致〇#段托架安装和拆除施工难度大,安全风险高,是本工程施工的一大难点和重点。〇#块底板与墩身顶部50cm碎同时施工,墩身浇筑到内倒角底口位置时,开始预埋纵向横向型钢,然后再浇筑内外倒角碎,其浇筑分界面见下图:⑶梁体线形控制xx特大桥采用(72+128+72)m跨度,属大跨度连续刚构,线形控制即在预应カ混凝土连续刚构悬臂法施工阶段,对桥跨结构所发生的几何变形运用控制软件进行矫正,使其达到设计的理想状态。桥梁结构设计时,参数的选取(如材料特性、密度、截面特性等)、施工状况的确定
(施工荷载、混凝土收缩徐变、预应カ损失、温度、湿度、时间等参数)和结构分析模型等诸多因素的影响,以及混凝土材料的非均匀性和不稳定性,连续梁施工过程中结构的实际状态与设计状态很难完全吻合。因此在本桥施工过程中,如何确保成桥后的梁体线形平顺、无错台、满足设计要求,是本桥施工过程中的一大难点。2工程重点、难点的施工对策序号工程重难点对策要点1连续刚构施工时间短1、10#墩墩身模板由4.5m调整为6m,在每节施工周期不变的情况下,与9#墩墩身相比缩短4节的施工周期,缩短工期共20天。2、在不耽误墩身施工的前提下,改变以往先施工墩身再施工环向检查平台的施エ顺序,环向检査平台和墩身同步施工;通过变更,10#墩墩身内部的混凝土环向检查平台改为钢构件,施工现场加工,墩身内部安装即可;可以有效压缩10#墩墩身施工时间。3、鉴于9#墩墩身早于10#墩,9#墩T构先行施工,使现场操作工人和现场管理人员熟悉施工流程;等10#墩再施工T构时,可以缩短T构施工时间。4、连续刚构施工的大部分时间是在阴冷潮湿的冬季,连续刚构混凝土等强时间较长;因此在冬季施工时,采取对挂篮进行封闭、箱梁里面加温等措施,缩短混凝土等强时间。2〇#段施工难度大1、选择有类似桥梁施工经验的外协队伍,现场操作工人和管理人员均有此类桥梁的施工经验,工人熟练挂篮的施工エ艺和流程。2、采取走出去、请进来的的办法,多向兄弟单位学习宝贵经验;临近的林织、织纳铁路均有和XX特大桥具有相同结构类型的桥梁,为我们走出去学习提供了宝贵的资源;同时多请局管控组专家现场指导。3、0#段混凝土,应优化混凝土配合比设计,做好温控措施,确保成型质量。3大跨度连续刚构施工1、制定节点工期目标,合理安排エ序,精心组织施工,保证节点工期的实现,确保架桥机、运梁车按时通过。2、连续刚构施工エ序复杂,线形控制难度大,为保证施工质量,加快施工进度,配足机械设备、周转料和劳动カ。3,连续刚构线形监控单位由业主招标确定,现场积极配合监控单位,进行仿真分析并与现场实测值进行比对,进行误差调整;使用计算机对未知量进行预测,以达到预控的目的。4、现场设专职测量工程师,对连续梁施工的各个阶段进行跟踪观测,并通过数据分析,及时采取相应的调整措施。4、施工部署4.1项目管理机构1.1项目组织机构项目部设项目经理1人、党委书记1人、总工程师1人、副经理2人、安全总监1人;下设五部两室,即工程部、财务部、工程经济部、物机部、安质部、试验室、综合办公室。各部室按业务分工和职责范围,密切合作,各司其职,对工程进行全面有效监控和管理,承办各项业务。
主要管理人员由施工经验丰富、专业技术能力强、综合素质高的工程技术和现场管理人员组成,主要管理人员均具有铁路建桥梁建设经验。项目部由项目经理、总工程师、现场副经理、工程部长组成领导层,各职能部门领导亲自主抓,积极做好各方面工作。项目部施工组织机构见图4.1.1-1。现场副经理:二项目总工程师:,.工程部长:安质部:.项目队长:测量主管现场副经理:二项目总工程师:,.工程部长:安质部:.项目队长:测量主管技术主管J试睑室:一工经部连续刚构作业班组:曹道武图4.1.1-1 连续刚构施工组织机构1.2施工管理人员职责项目经理作为项目的安全、质量、进度的第一责任人,全面负责XX特大桥连续刚构施工质量、安全、工期等工作;负责本桥从施工准备、工程施工直至竣工交付的的全过程管理、协调和控制。各职能部门各司其职,积极做好职责范围内的工作。连续刚构施工组织机构人员职责见表4.1.2-lo
表4.1.2-1连续刚构施工组织机构人员职责序号名称姓名职责1项目经理全面负责本连续刚构施工质量、进度、安全等工作2项目总エ施工方案编制、现场技术指导、施工质量管理等3项目副经理协助项目经理全面负责现场的协调管理工作4工程部长工程技术指导、技术人员及施工班组培训、施工计划编制等5技术主管施工现场技术服务、技术交底、作业班组培训、施工质量管理6安质部长现场安全工作的监督、管理及培训7工经部长合同管理、经济活动材料提报、收方计价、变更等8综合办主任对外联络、后勤保障工作9质检工程师质量检查、报监理工程师检验10试验室主任现场混凝土、钢筋、预应カ等试验工作,材料质量控制及外检工作、张拉千斤顶及油表的定期校核及摩阻试验等11测量主管控制测量、线形监控测量、施工放样等12物机部长物资采购及管理、物资保证、设备租赁及管理13项目队长组织现场施工,对现场的安全、质量、进度全面负责14作业班组负责人组织落实现场的施工生产、文明施工、安全管理等连续刚构各项施工1.3施工管理人员配置选派具有丰富连续刚构施工经验、施工能力强、有突出业绩的专业施工队伍,担负织毕铁路三分部XX特大桥(72+128+72)m连续刚构的施工任务。施工人员配置表4.1.3-1。表4.1.3-1施工人员配置表序号姓名职务或エ种人员配置序号职务或エ种人员配置1项目副经理111混凝土エ102质检工程师112吊装エ63技术主管113预应カエ84技术员114钢筋エ105项目队长115木工126安全员116电焊エ67作业班组负责人117电エ28木工班长118架子エ49钢筋班长119普エ4
10张拉班长12机械设备配置主要施工机械的选择和配备,本着能够满足连续刚构施工需要、且经济合理的原则进行配置。主要施工机械设备配置见表4.2-1〇表4.2-1主要施工机械设备配置机械名称规格型号单位数量(台)混凝土搅拌机HZS75套2混凝土车载泵SY5121THB-9018辆1拖泵I1BT8018C-5D台1混凝土运输车8方罐辆8塔吊TCT5513-8台2插入式振动器ZN-50/30台10/4电焊机BX-500/400厶8钢筋切断机GJ40-1厶2钢筋弯曲机ZW40厶2砂轮切割机J3G-410厶4潜水泵厶4张拉千斤顶300t厶460t厶227t套2木工加工设备套1电动油泵台4真空压浆机矣1汽车吊徐エ25t辆1施工升降机SC200/200厶2自卸汽车辆13主要临时工程布置3.1施工便道本桥位于XX峡谷中,跨越XX峡谷,现场地形较为复杂,山高、谷深;本桥距离209省道约500m,人员出行较为方便。通过209省道及新修施工便道,施工所用原材料、设备和机具均通过便道运至工地。根据山区地形修建施工便道,施工便道路面宽度5m,每隔一定距离设置错车台,便道采用泥结碎石路面。鉴于XX特大桥工期极为紧张,施工便道坡陡弯急,在混凝土浇筑中需安排人员指挥车辆通行;雨天施工,在现场备有一台挖机和足量的碎石,随时整修施工便道,确保施工不中断和施工车辆的安全。3.2水源、电カ及燃料供应情况⑴工程用水情况本桥跨越XX,水经检验合格。施工现场建有蓄水池,利用大扬程水泵从XX取水,可以满足连续刚构施工阶段用水需求。同时现场备有大扬程水泵2台。⑵工程用电情况利用业主提供的高压电,在7#墩右侧80m处现场安装一台630kVA变压器,负责供应连续刚构施工供电,同时配备一台250kW柴油发电机。在9#、10#墩施工作业面设分动カ箱,从各分动カ箱用软质电缆或移动式配电箱接至各用电处。⑶燃料供应情况当地油料供应充足,油料由局指材料厂统ー供应。3.3混凝土供应情况三分部搅拌站配有2台HZS75型搅拌机,每台搅拌机配4个100t储料罐,搅拌站均采用电子自动计量系统,经标定后投入使用,同时安装成都铁路局搅拌站视屏监控系统。作业区、砂石料场采用20cm厚的C20混凝土硬化,料仓采用碎墙体作为隔仓,分类存放砂石料,料仓上部均安装雨棚。鉴于xx特大桥距离三分部搅拌站有15km、混凝土运输时间较长、连续刚构采用C55混凝土的实际情况,通过局挥协调,在保证正常施工前提下,二分部搅拌站和五分部搅拌站可以优先为xx特大桥连续刚构施工供应混凝土,在突发情况下,可以保证施工不中断。4.3.4地方材料供应情况本桥所在区域属于西部山区经济欠发达区域,大宗物资主要靠铁路运输,运到XX县火车站,然后通过汽车运至施工现场。同时XX县在建工程项目众多,当地建材市场竞争激烈,分布广泛。⑴河砂:XX县本地不产黄砂,都是外运到本地,黄砂产自河南省新野县,火车运送至XX火车站,然后由汽车运送至三分部搅拌站。考虑连续刚构施工需用黄砂量较大,同时运输距离较远,施工中应备有充足的黄砂。⑵碎石:沿线碎石加工厂较多,岩性主要为灰岩,但颗粒级配需要调整,同时石粉含量较大,不能满足桥梁工程用料需要。故本工程所需要碎石从贵州安顺市平坝县平鑫采石场采购,汽车运送至三分部搅拌站。⑶钢材:本工程所需钢材由局指材料厂统ー供应,钢材品种有首钢集团下属水城钢铁、武钢集团下属昆明钢铁、四川达成钢铁等品种,能够满足本工程施工需要。⑷水泥:本工程所需水泥产自贵州省XX市黔西县,由中国建材集团下属西南水泥公司黔西水泥厂供应,能满足施工需求。⑸粉煤灰:黔西发电厂产ー级灰和二级灰,ー级灰较少,供应搅拌站的多是二级灰,可以满足施工需要。4.3.5垂直运输机械⑴塔吊根据施工需要,连续刚构施工阶段,均通过塔吊来实现物资的垂直运输,在9#、10#主墩各安装一台中联TCT5513-8型塔吊、距承台顶高105m,距桥面高5m,臂长55m,最大吊装能力8t,塔吊安装在主墩第一层承台顶面。中联TCT5513-8塔吊主要性能参数见表4.3.5-1〇中联TCT5513-8塔吊起重特性见表4.3.5-2。表4.3.5-1TCT5513-8塔吊主要性能参数表机构工作级别起升机构M5回转机构M4变幅机构M4公称起重力矩(kN•m)800起重工作幅度(m)最小2.5最大55最大工作高度(m)支腿固定底架固定行走式附着式37.73838.6200最大起重量(t)8起升机构型号EQ880D倍率&=2&二4起重量(t)/(m/min)2/804/404/408/204倍率最低稳定下降速度(m/min)W5功率(kW)30
表4.3.5-2TCT5513-8塔吊起重特性幅度(m)2.5〜12.817.52022.52527.53032.5起重量(t)2倍率43.73.32.962.684倍率85.574.764.133.633.232.892.61幅度(m)3537.54042.54547.55052.555起重量(t)2倍率2.442.232.041.881.741.611.51.391.34倍率2.372.161.971.811.671.541.431.321.23⑵施工电梯电梯是施工人员上下的主要交通工具,根据连续刚构施工要求,为保证连续刚构施工人员顺利上下,在9#、10#主墩各布置一台SC200/200型工业电梯作为连续刚构施工阶段人员上下的主要交通工具。SC200/200エ业电梯性能参数见表4.3.5-3〇表4.3.5-3SC200/200エ业电梯性能参数表序号项目单位参数备注1额定载重量kg2000诚24大)2额定提升速度m/min34减速器速比163额定提升高度m1504吊笼内空(长X宽)mXm3.2X1.55吊笼内部高度m2.46起动电流A2707工作电流A638电能耗量KVA669电机功率KW11/3JC=100%/JC=25%10标准节质量kg16011整机自重t16H=150m12安全器型号SAJ40-1.2A根据现场实际地形,9#墩塔吊布置在线路左侧,电梯布置在线路右侧;10#墩塔吊布置在线路右侧,电梯布置在线路左侧。9#、10#墩塔吊、电梯具体位置及与墩身位置关系见附图2:塔吊、电梯平面布置图。⑶混凝土泵送设备施工现场有1台三一车载泵,车载泵型号为:SY5121THB-9018,垂直最大泵送高度150m,最大泵送压カ18MPa,满足连续刚构施工需要;同时现场备有一台拖泵3.6施工驻地根据本工程实际情况,现场施工管理人员办公用房及住房、作业班组生活区均设在XX特大桥5#〜6#墩间右侧山坡上,驻地面积达800平方;办公用房及住房现场搭设活动板房,由架子队统ー管理。3.7钢筋加工场地在XX特大桥8#〜9#墩左侧设钢筋加工场一座,负责连续刚构钢筋的加工,塔吊吊运至施工作业面。10#墩连续刚构施工所需的钢筋,在8#〜9#左侧钢筋加工场加工完成后,用自卸汽车运输至10#墩,塔吊吊装至作业面。3.8物资存放场地在XX特大桥8#〜9#墩左侧设有连续刚构施工物资存放场地和房屋,设有收发室;预应カ体系相关材料均可存放在活动板房里。设有专用的台座用于存放波纹管和钢绞线。4工期计划4.I施工进度指标计算本连续刚构施工进度指标计算遵循以下原则:⑴充分考虑设计图纸对梁段张拉时混凝土龄期不小于3天,混凝土强度达到设计值的95%、弹性模量达到设计值100%的要求,并根据作业班组的连续刚构施工熟练程度确定进度指标。⑵必须满足铺架工期和业主月度考核指标要求,安排时综合考虑各种对工期影响的不利因素,使工期有效可控。悬臂施工周期表(ー个节段)序号工作内容时间备注1挂篮前移就位0.5天2底模清理、调整标高0.5天3绑扎底、腹板钢筋、安装波纹管1天4内模安装0.5天5绑扎顶板钢筋、安装波纹管0.5天6浇筑混凝土0.5天7混凝土养护、张拉3.5天8预应カ压浆0.5天合计7.5天/节段4.2施工进度计划综合考虑各种因素,在满足工期的前提下,连续刚构计划开工日期为2014年9月24日(10#墩0#段开始施工时间),主体完工日期为2015年4月15日,计划连续刚构施工总工期7.5个月。鉴于xx特大桥(72+128+72)m连续刚构施工顺序和结构体系转换要求,连续刚构采用先中跨合龙,后浇筑边跨不平衡段,最后浇筑边跨现浇段的施工方法。同时10#主墩施工滞后于9#主墩,故施工进度计划安排以10#墩为关键线路。10#墩施工进度计划安排见表4.4.2-1〇表4.4.2-1xx特大桥(72+128+72)m连续刚构进度安排表序号工序名称开エ时间完工时间施工时间(d)备注110#墩墩身施工2014年7月15日2014年9月23日70含墩身内部检查平台安装210#墩〇#段施工2014年9月24日2014年10月29日35含托架预压310#墩1#段施工2014年10月30日2014年11月15日16含挂篮拼装、预压410#墩2#〜16#段施工2014年11月16日2015年3月16日1207.5天/段5中跨合龙段17#‘段施工2015年3月17日2015年3月24日76边跨17#段施工2015年3月25日2015年4月4日107边跨现浇段18#段2015年4月5日2015年4月15日10全桥合龙8挂篮拆除2015年4月16日2015年4月23日79全桥预应カ张拉、压浆2015年4月24日2015年5月14日15竖向预应カ第2次张拉10桥面系施工2015年5月10日2015年5月25日15全桥施工完毕5、主要施工方案1总体施工顺序在充分考虑各项综合因素后,XX特大桥(72+128+72)m连续刚构主要施工方案确定如下:连续刚构采用挂篮悬臂浇筑法施工,0#段采用高空托架法施工,边跨现浇段采用托架法施工,合拢段采用挂篮施工,其余各节段均采用贝雷片挂篮悬臂浇筑施工。普通钢筋在钢筋加工场加工,设置在墩旁的塔吊吊运至作业面现场绑扎成型。纵横向预应カ钢绞线在梁顶下料,纵向钢绞线通过牵引头整体穿束,横向预应カ钢绞线与波纹管、固定端锚具ー起在绑扎顶板钢筋时安装,竖向预应カ精轧螺纹钢筋定尺采购,在绑扎腹板钢筋时与铁皮管、锚具ー起安装。所有混凝土在拌合站集中拌合,混凝土运输车运输,混凝土输送泵入模XX特大桥(72+128+72)m预应カ混凝土连续刚构施工顺序见表5.1-1〇主墩墩身施工0#段托架安装浇筑〇#段混凝土挂篮拼装(含预压)
浇筑挂篮悬浇段(1#、1#‘段〜16#、
16#‘段)中跨合龙段(17#‘段)对称悬臂浇筑17#段浇筑边跨现浇段(18#段)表5.1-1连续刚构施工顺序连续刚构施工顺序及结构体系转换详见附图3:连续刚构施工顺序及结构体系转换示意图。20#段施工方案2.10#段概述0#段为三向预应カ混凝土结构,采用C55混凝土;箱梁顶板板宽&1m,底板宽6.4m,翼板悬臂长0.85m,墩间纵向8m范围内梁段高为8.8m,箱梁0#段长12m,混凝土量为397m3,重1051.5吨。箱梁〇#块横断面图见图5.2.1-1,箱梁纵断面图见图5.2.1-2〇0#块计算书见:附件1。5.2.2主要工程量图5.2.1-10#块箱梁横断面图(单位:厘米)表5.2.2-10#段材料数量表工程名称工程项目单位数量备注〇#段材料①25精轧螺纹钢t4.78中’15.24钢绞线t3.03钢筋t59.4C55混凝土m33975.2.30#段托架施工方案⑴托架预埋0#段托架是0#段箱梁碎现浇的主要承重结构,要求其具有足够的强度和刚度。由于受主墩墩身高度的限制,本桥〇#段托架不采用满堂支架支撑于承台顶面,亦不便使用各种定型构件,另因0#段碎重量较大,本方案采用在墩身砂里预埋型钢,现场安装牛腿,采用刚度较大的型钢作为牛腿受力分配梁和托架承重梁。采用在墩身碎里预埋型钢,作为整个托架受力支点。在主墩顺桥向预埋通长2组150工字钢作纵梁,长13.3m,用125工字钢与预埋钢板焊接,形成三角形托架平台,150エ字钢中对中间距6.32m;150工字钢上布置4道132a分配梁,间距0.4m;分配梁上面铺设10cm*10cm方木,间距0.15m,方木上面铺设厚度15mm的竹胶板。托架用【10槽钢作剪刀撑加固。横桥向设置4道托架,位于墩身外侧两道托架的横梁采用通长132a,预埋在墩身校内;中间两道托架横梁采用132a工字钢预埋在墩身砂内,深入墩身1m且与墩身内钢筋进行焊接固定。托架用【10槽钢作剪刀撑加固。空心墩顶实心段施工采用5道132工字钢横梁,分别预埋在两侧墩身碎内,间距70〜80cm,横梁上布置10*10cm方木,间距2cm,面板采用15mm的竹胶板。〇#段侧模采用木模板,即侧模采用15mm竹胶板,竖向背楞采用10*10cm方木,间距200mm,背带采用2[10槽钢;侧模拉杆采用小25圆钢,间距1.Om*L0m。翼缘板部位采用碗扣支架加方木的形式进行浇筑,支架步距为60cm,横向间距为60cm,纵向间距90cm,支架底口支架支撑在纵向工字钢上与既有墩身碎面上。人行踏板采用5cm模板,整体铺设,同时在最外侧边缘位置设置防护栏杆,高度1.2m,栏杆立杆间距为1m,同时设置三道横杆进行连接,挂设双层密目网。〇#段托架详图见图5.2.3-1、5.2.3-2、5.2.3-3〇
横桥向理i横桥向理iエ”摄起图5.2.3-1〇#段托架平面图图5.2.3-20#段托架纵断面图
sggss22二:i"MM132alM(OlBfa1字.sggss22二:i"MM132alM(OlBfa1字.ss图5.2.3-3〇#段托架横断面图⑵托架拼装薄壁墩模板拆除后,在顺桥向150工字钢下方焊接牛腿,通过与墩身预埋的钢板形成三角型托架,上方铺设横向132a工字钢作为分配梁,150工字钢全长13.3m,用【10槽钢作剪刀撑加固。横桥向设置4道托架,位于墩身外侧两道托架的横梁采用通长132a,预埋在墩身碎内;中间两道托架横梁采用132a工字钢预埋在墩身碎内,深入墩身1m且与墩身内钢筋进行焊接固定,132a工字钢悬挑2.19m。托架用【10槽钢作剪刀撑加固。⑶底模拼装底模全部采用木模,面板为15mm的竹胶板,分配梁为10*10cm的方木。⑷托架预压1)预压目的为了确保现浇段砂在浇筑过程中拖架的非弹性变形不超出设计要求,碎浇筑前,在受カ情况相对不利的区域内,对拖架形式进行模拟荷载预压测试,以观测拖架沉降量,并验证拖架系统的可靠性。2)预压重量底模拼装完毕,进行预压;0#段共计1051.51,其中不需预压的箱梁部分(墩顶部分)重量597.81,实际等荷载预压配重454.41。计算中考虑到模板、方木、施工荷载等,下面局部计算中分别乘以1.2倍安全系数。预压材料采用袋装沙袋。根据计算得出各个部位的重量,计算过程及结果见表5.2.3-1〇表5.2.3T0#段预压各部位的配重表部位使用材料100%重量(t)箱梁中间部分箱梁底板砂袋90.9箱梁顶板砂带63.6两端悬挑2米底板(含倒角)砂袋70.6腹板砂袋143.7顶板砂袋50.5翼缘板砂带35.1合计:454.4t备注:砂袋堆积密度为1.35t/nr'计算。堵头处搭设钢管架围挡,同时将砂包连成整体,以防砂包掉落。3)变形观测在〇#段施工中,为了保证结构物的形状及以后的施工质量,对于ー些荷载的主要支承点,用水准仪在堆载前、堆载完毕、预压过程中进行观测,了解其下沉量,有利于施工过程的控制。测点布置见图5.2.3-1观测小组成员:李勇海、姜明志、王清方、陈招、彭海波仪器:水准仪、塔尺、钢尺备注:本图以厘米为单位。图5.2.3-1观测点布置图810Kヽ088表5.2.3-2观测数据表荷载重量0%40%60%80%100%120%观测时间(h)0.5222122荷载重量(t)0181.76272.64363.52454.4545.28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。托架预压变形观测设!7个点。在图上所标注的位置埋设固定点位并标记。首先观测初始值,用水准仪观测17个点位的竖向高程并记录。然后每次加载完成后观测一次,开始卸载前观测一次,然后每次卸载前观测一次,卸载完毕24h后再观测一次。对每处观测点分别取均值,第一处观测点反映的是地基与基础及1.5m钢管的变形,第二处观测点反映的是地基与基础及整个支架的变形。根据观测结果,填写支架沉降观测表,并计算非弹性变形量与弹性变形量,作为支架体系预拱度设置以参考数据。4)施工顺序支架搭设完毕ー方木一模板ー全面检查ー控制点抄平记录ー上砂袋ー抄平记录ー装吊完毕ー抄平记录ー堆载卸下ー卸载完毕ー抄平记录。5)机械设备及人员机械设备:TC5513-8型塔吊一台人员:起重工6人、普工10人、司机2人6)加载方式预压材料采用沙袋,分级加载,共5次,第一次为总荷载的40%,持荷2h,第二次加至总荷载的60%,持荷2h;第三次加至80%,持荷2h;第四次加至100%,持荷12h,第五次加载至120%,持续时间为2小时。然后开始卸载,为准确计算各级荷载作用下的非弹性变形量与弹性变形量,要求分级卸荷,卸载系数与加载系数相同,即按加载逆序的吨位进行卸载,卸载按每2h卸载ー级进行。7)安全措施a、进入施工现场,必须戴安全帽。在没有防护设施的高空,必须系安全带。安全带要拴在牢固的物体上。距地面3米以上的作业要有栏杆,挡板或安全网要定期检查。不符合要求的,严禁使用。b、现场的防护设施、安全标志和警告牌。不得擅自拆动。需要拆动的,要经工地施工负责人同意。c、从事高空作业的人员要定期进行体检,凡是患有高血压、心脏病、贫血病、癫痫病、弱视以及其它不适合高空作业的疾病,都不得从事高空作业。饮酒后不得从事高空作业。d、从事高空作业人员衣着要灵便,禁止赤脚、穿硬底鞋、拖鞋、高跟鞋以及带钉易滑鞋从事高空作业。e、在恶劣的气候条件下(大风、大雾、六级以上的强风)应停止露天高空作业。f、高空作业人员所使用的工具应随手装入工具袋,上下传递料具时,禁止抛掷。大型的工具要放在稳妥的地方,所用的材料要堆放平整、稳固,防止掉落伤人。g、作业人员上下通行禁止跟随起重物件等运送材料的设备上下。h、高空作业搭设云梯、工作台,脚手架防护栏杆、安全网等,必须牢固可靠。并经验收合格后方可使用。i、高空与地面联络,指挥应有统ー的信号、旗语、气势、口笛或有线、无线通讯设备。不得以喊话取代指挥。j、高空作业不宜在夜间进行,必须在夜间施工时,应有足够的照明和其它夜间安全措施k、高空作业操作时要小心,不宜用カ过猛,防止身体失稳坠落。起重作业必须按要求由专人指挥。⑸模板拼装〇#段侧模采用木模板,即侧模采用15mm竹胶板,竖向背楞采用10*10cm方木,间距200mm,背带采用2[10槽钢;侧模拉杆采用小25圆钢,间距L0m*1.0m。拉杆在底板区通长对拉。由于分两次浇筑,第一次立模的高程及竖直度必须保证浇筑要求。(6)0・段钢筋箱梁0#段钢筋是整个连续刚构钢筋中最复杂的部分,按部位主要有0・段横隔梁钢筋、底板钢筋、腹板钢筋及顶板钢筋几部组成,为便于施工减少相互干扰,其绑扎顺序为,横隔梁一底板钢筋一腹板钢筋f顶、翼板钢筋。为保证钢筋绑扎质量,要求钢筋严格按设计要求下料,绑扎定位准确,牢固。钢筋网片之间应设置足够数量的架立筋。钢筋焊接,搭接长度保护层厚度等要满足规范和设计要求。钢筋绑扎时,其横隔板的钢筋应与墩身伸入〇#段的钢筋焊接。凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时,必须进行焊接并符合施工技术规范的有关规定。施工中若钢筋的空间位置发生矛盾,允许适当调整布置。(7)0・段预应カ管〇#段预应カ管道较为密集,纵向、横向、竖向均有,且属相预应カ首先应仔细阅读设计图纸,将各个预应カ管道控制点的定位坐标计算明确。在绑扎钢筋的同时安装预应カ管道,要求管道定位准确,管道位置偏差应严格控制,每50cm间设一道定位钢筋,对既有平弯又有竖弯的空间预应カ管道应加密定位筋。管道应平顺不得有死弯,管道接头应使用外套管且接头应封密防止漏浆。每根预应カ管道在安装均应严密检查,不得有漏洞,脱节等现象。为确保管道在碎灌注时不会堵管,在预应カ管道定位完成后,应立即穿入直径稍小的内衬管,并在碎灌注过程不断抽动内衬管,碎初凝后拔出内衬管,可保证管道通畅,不会堵塞。预应カ锚垫板定位应精确、牢固、喇叭管周围模板应严密,防止漏浆而造成锚下空洞。(8)0#段碎0#段高度达8.8m,分二次进行灌筑,第一次灌筑至腹板4.4m处,第二次浇筑剩余混凝土。第一次对称浇筑底板、横隔梁、腹板混凝土,纵向两端同时从外侧向内侧对称浇筑混凝土。第二次混凝土浇筑顺序如下:两端同时从外侧向内侧对称浇筑顶板混凝土直至设计标图5.2.3-3混凝土分次浇筑示意图(单位:厘米)混凝土浇筑时两端同时对称浇筑混凝土,且对称浇筑混凝土重量差不得大于10吨。由于0#梁段内钢筋及预应カ管道密集,对混凝土原材料进行严格控制,粗骨料采用粒径5〜20mm碎石,而箱梁混凝土为C55高标号混凝土,故对混凝土施工配合比配制既要满足混凝土5天强度达到设计强度的95%的要求、弹性模量达到设计值的100%,又要具有良好的可泵性,坍落度为14〇〜180mm。混凝土入模方式:混凝土由拌合机出料后经混凝土输送罐运到施工现场后,利用SY5121THB-9018车载泵泵送到工作平台上,再由串筒对称输送到所需位置。振捣:0#块钢筋密集,预应カ管道繁多,混凝土的振捣工作是保证混凝土浇筑质量的关键エ序,必须采取行之有效的技术措施并加强施工现场的管理,提高操作人员的操作水平和责任心,才能确保〇#块浇筑的顺利进行,尤其对锚下更应加强振捣,保证锚下砂密实。碎灌筑完成后应在碎顶面覆盖土工布,洒水养生,保持砂表面湿润,加强砂的养生工作,防止出现碎表面龟裂。0#段混凝土均采用插入式振动器振捣,振捣时振动棒插入深度为下ー层混凝土10cm,移动间距为振动棒作用半径的L5倍,振捣时间以混凝土不再下沉、冒泡,并轻度泛浆为宜。首先从外侧对称浇筑底板及倒角混凝土,浇注完后,待底板砂无流动性时(初凝之前)灌浇腹板碎。第二次浇筑腹板混凝土时,捣固人员站在顶板钢筋上进行捣固;横隔墙混凝土振捣时操作人员下到横隔墙内,移动和切断的普通钢筋在混凝土埋入之前恢复,腹板与底板交界处、横隔墙与底板交接处加强混凝土振捣以防漏振。按设计要求,必须控制梁体重量,因此除严格控制箱梁立模结构尺寸满足设计要求外,在校灌注时应严格控制碎面标高。0#段混凝土灌筑完成之后加强混凝土的养生工作,在混凝土表面采用双层土工布覆盖,保持混凝土面时刻保持湿润,养护时间不少于7天,混凝土强度达到规定要求后进行预应カ张拉、拆模及拼装挂篮,准备进行箱梁节段的施工。0)预应カ张拉根据设计要求,砂浇筑5天和强度达到95%、弹性模量达到设计值的100%后即可张拉和预应カ施工,张拉顺序为先纵向,再横向,后竖向。纵向预应カ束张拉采用双端同步张拉,横向和竖向预应カ束采用单端张拉,以应カ、伸长值双控,纵向束张拉时横桥向应左右对称,张拉顺序应按设计逐束张拉,张拉程序为0-15%。!<-30%。!<-100%ok(ok为控制应カ),同步测量伸长值。张拉设备应按规范要求,油顶、油表同时标定,配套使用,不得混用。竖向预应カ钢筋在施工中存在张拉カ不准,且大部分是张拉カ不够。根据设计文件要求,为保证张拉力的有效性,待全桥合拢后,再第二次张拉竖向预应カ筋。⑩压浆、封锚、封端纵向束、横向束张拉完成后,立即利用砂浆进行封锚,等封锚砂浆达到设计强度的85%时,方可进行压浆,严格按照配合比进行施工,特别是减水剂的计量要准确,保证所用水泥浆的质量,压浆时必须使每个预应カ孔道内水泥浆饱满,孔道内不得有空气,最后及时封端。2.4施工エ艺流程图⑴〇#段施工エ艺流程图墩顶中线、高程测量检查
桥墩预埋件检查
托架拼装、预压
墩顶碎面凿毛清理预埋钢筋调直整理
悬臂梁段底模安装
内模、外模安装
底板及腹板、隔板钢筋安装
底、腹板预应カ管道安装
顶模、端模安装
顶板钢筋计预应カ管道安装
混凝土浇筑、养护
端模、侧模拆模,梁端凿毛
预应カ筋张拉
预应カ孔道压浆、封锚
底模、内模及托架拆除
图5.2.4-10#段施エエ艺流程图
⑵预应カ施工エ艺流程图 预应カ管道布设、固定_混凝土灌注穿束、碎等强■1千斤顶、油泵、锚具安装1张拉15%控制应カ张拉30%控制应カ张拉100%控制应カ持荷5min回油、锚固1封锚压浆图5.2.4-2预应カ施工エ艺流程5.3挂篮悬臂法施工方案5.3.1连续刚构概述1#〜16#、1#'〜16#’梁段采用挂篮悬臂浇筑;17#,为中跨合拢段、施工时采用ー侧挂篮倒退2米、ー侧挂篮前进2米,利用挂篮作为合拢支架;待中跨合拢后再施工17#段。17#梁段施工完成后,挂篮前移动,18#梁段(边跨现浇段)浇筑应采用挂篮与8#、11#墩旁托架共同支撑,作为边跨现浇段的合龙支架。连续刚构节段长度3.0〜4.0m,重112.1〜158.51;边跨现浇段长度5.7m,重245.31;中跨合拢段长2m,重56t。连续刚构各节段基本参数见表5.3.1-1连续刚构各节段参数表
表5.3.1-1连续刚构各节段参数表序号节段号节段长度节段碎数量(m3)节段重量(t)1〇#块12m3971051.521#30059.8158.532#30056.3149.243#30053.214154#30050.4133.665#35055.6147.376#35053.3141.387#3505013298#35047.3125.3109#35046.21221110#35043.8116.11211#40048.1127.51312#40045119.31413#40045119.31514#40044.1116.71615#40042.3112.11716#40042.3112.11817#40042.3112.11918#(边跨现浇段)57092.5245.3201#'30059.8158.5212#'30056.3141223#'30053.3141234#'30050.4133.6245#'35055.8147.4256#'35053.3141.3267#'35050.3133.3278#'35048.3128289#'35046.1121.62910#'35043.7115.83011#'40047.8126.73112#'40046.7123.83213#'40045119.33314#'40043.1114.33415#'40042.3112.13516#'40042.3112.13617#'(中跨合龙段)20021.3565.3.2方案比选根据目前桥梁建设行业连续梁悬臂挂篮施工主要采用的挂篮形式及施工方法,分部根据XX特大桥现场的实际情况,对悬臂挂篮施工进行了方案比选。⑴主要施工方案方案一:贝雷架挂篮施工。方案二:菱形挂篮施工。⑵主要施工方案比选根据分部现场材料储备、施工作业人员的施工经验及调研情况,从技术可行性及安全可靠性等方面,对以上两种方案比选分析如下:贝雷架挂篮和菱形挂篮的优选比较项目贝雷架挂篮菱形挂篮经济性贝雷架在本单位使用频率高,材料丰富,各工地有现成的材料,后期用到的贝雷架数量多,整体成本小;菱形挂篮需要定做,找厂家,挂篮设计制作成本高,据市场调研,价格约为120万;稳定性贝雷架主要依靠其伸出的长度和贝雷架数量,其承载能力较高,但其稳定要求条件多,稳定性较差;菱形挂篮刚度主要依靠三角形不变原理,其稳定性较好;操控性贝雷架容易实现成品组装,操控性较好,可实现各个位置的到达,容易操控;菱形架结构简单,主要部位人不容易到达,其操控性稍差;可靠性贝雷架实现多组拼装,其承载能力高,面内刚度大,面外可通过增加平行贝雷架的数量实现,其可靠性较好;菱形挂篮对结构局部及整体要求高,可靠性较差;安全性贝雷架挂篮刚度大,结构构件多,其安全性决定于各个构件都可以受力,其安全性稍差,但可通过人工检查减小其风险;菱形挂篮需要两组构件能平行移动,其安全性较差,且检查不容易实现;组装难度成品拼装,难度小;散件拼装,难度大;行走难度行走过程中要求高,其行走过程中,需要更换支点,其行走难度高;行走过程采用自身的结构行走,行走难度低:比选经济性好,组装难度低,可靠性高,操控性简单,可实现检查处处可到达,作为首选。经济性差,组装难度高,可靠性差,操作及行走容易,可作为备选。贝雷架挂篮和菱形挂篮的经济性比较序号项目贝雷架挂篮菱形挂篮1材料费34*4*4400+128*3500-105万钢构厂设计与精加工,市场价约120万2人工费34*4*1800=24.5万3运输费已包含到材料费4万4其他主要是机械配合费,约1万主要为机械配合费,约1万备注:表中材料费计算已考虑损耗,贝雷片均按采购价进行了计算。通过以上分析比较,可知若均按采购价进行计算,贝雷架挂篮与菱形挂篮价格基本持
平,若按长远规划来说,贝雷片可重复多次利用,比如:贝雷片便桥等;相对来说经济性较好,同时组装难度低,可靠性高,操控性简单,可实现检查处处可到达;分部多数技术人员及管理人员对贝雷片挂篮施工具有丰富的施工经验,可有效保证施工过程中安全、质量。菱形挂篮经济性差,组装难度高,可靠性差,操作及行走容易,可作为备选。故选用方案ー进行施工。5.3.3施工エ艺流程挂篮施エエ艺流程见图5.3.3-1挂篮施工エ序流程图墩顶0#段施工完毕1挂篮拼装挂篮预压调整挂篮标高1箱梁节段钢筋加工及安装安装纵向预应カ管道1立端头模板3安装梁段竖向预应カ金属波纹管制作安装箱梁顶板钢筋安装横向预应カ管道混凝土浇筑前挂篮验收监理工程师检查签认对称浇筑箱梁混凝土制作研试块混凝土养生拆模及梁段接缝处理监理工程师检查同意清理预应カ管道预应カ钢筋穿束编制预应カ束按设计张拉顺序一次对称张拉税强度达到设计值的95%准备灌浆设备孔道压浆预应カ钢筋梁端封锚挂篮前移进行下ー循环5.3.4挂篮结构组成挂篮由主桁、底篮、悬吊系统、后锚、行走系统及模板系统等组成。它是一个能够沿轨道行走的活动桁架,悬挂在已张拉锚固并与墩身连成整体的箱梁节段上。在挂篮上可进行下ー节段的模板、钢筋、预应カ管道的安装,浇筑碎和预应カ张拉、压浆等作业。完成一个循环后,新节段已和已施工节段连成整体,成为悬臂梁的一部分,挂篮即可前移一个节段,固定在新的节段上。如此循环,直到合拢。挂篮详细设计见附件二:挂篮设计图及挂篮计算书。挂篮立面图见5.3.4T,横断面图见5.3.4-2。⑴主桁主桁主要由贝雷片、加强弦杆、前横梁、后横梁组成、主桁之间剪刀撑等主城。主纵桁梁是挂篮的主要承重结构,由加强单层4排的300*150cm军用贝雷片组成。贝雷片采用4片ー组,挂篮主桁使用四组,贝雷片组成两道主桁。前横梁由双140工字钢组成、后横梁由双136a工字钢组成。每副挂篮由两组主桁组成,每组主桁长12m,截面由4片贝雷梁通过连接片连接成整体,两组主桁间分别在挂篮前支点和后锚处用型钢进行加强,横向用桁架连接(简称平联),形成一个整体稳定的结构体系。⑵底篮底篮主要由前拖梁、后拖梁、纵梁等组成。采用侧模夹底模的装配方式,通过侧模顶ロ、底口对ロ拉杆固定模型。底模由面板、底模横梁及纵梁等组成;面板采用6mm厚钢板、底模横梁采用[8槽钢、纵梁采用136a工字钢。底模为钢模板,两外缘贴泡沫胶带,在浇筑混凝土时,外模与底模夹紧,以防漏浆。底模前端槽钢可组成操作平台。⑶悬吊系统内外模滑道吊杆及锚固均采用直径32mm精轧螺纹钢,前后横梁吊杆采用直径32mm精轧螺纹钢,前吊杆4根,后吊杆2根。精轧螺纹刚采用竖向预应カ塑料波纹管进行包裹。⑷侧模侧模骨架采用6mm厚钢板、小楞采用[8槽钢、竖向背楞采用[12.6槽钢、桁架采用[10槽钢、桁架主梁采用[12.6槽钢,侧模骨架高度为8.46m,长度为4.5m。内模采用型钢骨架与组合钢模组合形式,通过对拉杆与外模相连。两侧外模夹紧底模,在外模顶部及底部设置间距100c勿的020侬通长拉杆将两侧外模拉紧;内外模之间通过直径25mm精轧螺纹钢拉杆连接,为重复使用,拉杆外套PVC管,拉杆间距2m*2m。端模采用6mm钢板加工,外设5cmX5cm木条横肋,[12槽钢竖肋加固。内模由内模支架及组合钢模组成,安置在内导梁上。模板接缝严密,板面平整,底、侧模之间及模板与已浇注梁段之间用止浆带封闭,防止碎漏浆,调整挂篮模型标高时应根据设计文件要求,挂篮变形,确定各段预抛髙值。⑸行走系统由滑移支座、轨道、钢枕、后锚扁担梁、预应カ精轧连接器、精轧螺纹钢、反扣轮等组成。⑹后锚系统由锚杆、小横梁、连接件、螺旋千斤顶等组成。图5.3.4-1挂篮正立面图
前横梁断面图图5.3.4-2挂篮侧立面图5.3.5挂篮拼装及预压⑴挂篮拼装1)挂篮零部件验收:挂篮是悬臂浇筑施工时梁段的承重结构,又是施工人员的作业平台,加工质量尤为重要。挂篮加工完毕后,应检查挂篮结构各构件是否按照设计图纸及有关技术规范、规程进行选材、加工、制作,尤其是对主要杆件焊接及螺栓连接处重点检查、检测,确保强度、刚度符合要求,发现问题要及时纠正和整改。2)挂篮安装:挂篮在加工现场试拼检测合格后,将各部件运至施工现场拼装。拼装完毕后,对挂篮加载进行预压,充分消除挂篮产生的非弹性变形,验证挂篮的结构安全性;消除贝雷片非弹性变形,测定弹性变形,为连续梁悬臂施工线形控制提供依据。悬臂浇注施工过程中,将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算中,具体安装步骤如下:①主桁结构拼装a.在已施工完毕的0#段梁面上将走行轨道中线及关键里程点标记线标记出,并作出明确标识,以便于施工人员使用。塔吊将走行轨道分节按设计要求吊装就位,对于梁面不平整的,可通过垫砂层将同侧两轨道垫到同一标高;走行轨就位后检查中线,合格后通过连接器或螺帽锚固。b.利用塔吊将拼组好的单片主桁安装就位,并采取临时固定措施,保证两主桁片稳定。C.安装主桁后锚处的锚固梁、千斤顶、后吊杆等,将主桁后结点与锚固梁连接并通过后吊杆与顶板预留孔锚固。d.按先下后上的顺序安装上、下平联杆件,安装前、后横梁。前、后横梁与主桁架均进行连接。e.安装吊杆、拆除后锚临时支承垫块。②底篮拼装主桁架系统安装完毕,检查锚固、连接情况,按设计要求进行底平台系统安装。拼装顺序为:前、后托梁ー纵梁ー底板。将底篮前、后拖梁起吊,并用倒链将拖梁与主桁架临时固定;而后将纵梁吊放于前、后横梁上,前拖梁与主桁前横梁用吊杆连接,后拖梁与0#段底板预留孔下穿的后吊杆连接,并锚固于〇#梁段底板;吊装底板;解除临时锁定倒链,最后安装底平台前端及后端工作平台。③模板系统拼装a,侧模拼装底平台拼装完毕,经检查各部连接与设计吻合,且稳定牢固后,进行侧模拼装。利用侧模前、后吊杆将侧模滑道吊起,使侧模骨架悬挂在侧模滑道上,然后用倒链调整侧模位置使其准确就位,最后安装侧向工作平台。b,内模拼装待底、侧模拼装完毕加载预压结束,底、腹板钢筋绑扎完毕后,进行内模拼装。在桥下将内模滑道,拱肋连接成一个整体,用塔吊起吊,通过内模滑道前、后吊杆将内模滑道吊起,使拱肋悬吊于滑道上。调整拱肋尺寸,确保在拱肋上拼装面板,然后加固与拱肋成一整体,调整拱肋间距达到设计尺寸。④张拉工作平台拼装在桥下将工作平台组装成一个整体,用倒链悬挂于主桁系统上,以便随施工需要进行升降。⑵挂篮预压挂篮安装完毕,在桥位进行预压和静载试验,以验证挂篮系统的强度、刚度和稳定性,消除挂篮的非弹性变形,针对挂篮前端挠度及引起主桁架变形的原因,并测出力与位移的关系,作为施工时底模板立模和调整标高的依据。根据现场施工条件和实际情况,采用重力法加载,加载重量采用L2倍的1#段箱梁碎重量。荷载按设计的60%、100%及120%三级加载;采用砂袋作为荷载进行预压,按荷载分布情况堆放,模拟施工中受カ情况。每级加载应测量变形和主要构件的应カ。变形测量时,基准标高设在0#块的顶部,在前上横梁布置测点以测量出各级荷载下挂篮的下沉量,并计算出挂篮前后支点在各个节段施工时产生的竖向荷载。每ー级加载后,必须及时检查各杆件的连接情况和工作情况,及时作出是否继续加载的判断,根据试验结果整理出加载测试报告,将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。1#段共计158.51,计算中考虑到模板、方木、施工荷载等因素,下面局部计算中分别乘以1.2倍安全系数。1)预压重量根据计算得出各个部位的重量,计算过程及结果如表5.3.4-1〇表5.3.4-11#段预压各部位的配重表部位使用材料100%重量(t)120%重量(t)单侧底板(5.04m宽、高板86m)砂袋35.843.08腹板(8.46m高、〇.板宽)砂袋91.5113.16顶板及翼板砂袋31.230.36合计:35.8+91.5+31.2=158.5t注:底板和翼板位置堆积砂袋,堵头和腹板位置处搭设钢管架围挡,同时将砂包连成整体,以防砂包掉落。2)变形观测挂篮拼装完成后,为了保证梁体的线性及挂篮的安全性,观测挂篮的前、后横梁和底模,用水准仪在堆载前、堆载完毕、预压过程中进行观测,了解其变形量,用于挂篮在施工过程中模板标高的调整。测点布置在贝雷梁主桁位置的前上横梁和底模上,每个主桁上下各布置2个观测点,共布置8个观测点。分级预压观测数据见5.3.4-2〇观测小组成员:李勇海、姜明志、王清方、彭海波、陈招仪器:水准仪、塔尺、钢尺表5.3.5-2预压观测数据记录表荷载重量0%60%100%120%100%60%0%观测时间(h)0.52122220.5荷载重量(t)095.1158.5190.2158.595.105.3.6挂篮走形在每ー梁段混凝土浇注及预应カ张拉完毕后,挂篮将移至下ー梁段位置进行施工,直到悬臂浇注梁段施工完毕。挂篮前移时工作步骤如下:⑴当前梁段预应カ张拉、压浆完成后,进行脱模(脱开底模、侧模和内模)。⑵挂篮后结点进行锚固转换,将上拔カ转给后锚反扣轮。⑶拆除底模后锚杆,外滑梁外侧后吊杆锚固于主桁架的后横梁上。⑷在已浇注好的1#块铺设轨道,并对其进行锚固(通过精轧连接器与梁体竖向预应カ筋连接),并与原有轨道面保持水平。⑸贝雷架两侧各配有一根10t倒链,倒链一端固定于预埋在已浇筑好的梁体的弧形钢筋上,一端固定于贝雷架上。挂篮行走时,内外模滑梁在顶板预留孔处及时安装滑梁吊座,保证结构稳定;挂篮移动必须匀速、平移、同步,采取划线吊垂球定线的方法,随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差,如有偏差,使用千斤顶逐渐纠正;为安全起见,挂篮尾部用钢丝绳与竖向蹬筋临时连接,随挂篮前移缓慢放松。底模、侧模、主桁系统及内模滑梁同时向前移动,直至下ー浇筑位置。⑹挂篮就位后,进行锚固转换,将上拔カ由反扣轮转换主桁后锚杆。⑺安装底模后吊杆。⑻调整模板位置及标高。⑼待梁段底板及腹板钢筋绑扎完毕后,将内模拖动到位,调整标高后,即可安装梁段顶板钢筋。⑩梁段混凝上浇注及预应カ张拉完毕后,进入下ー个挂篮移动循环。(11)挂篮倒退行走时,利用竖向预应カ钢筋锚固轨道,把倒链一端连在贝雷架上,另ー端连在梁体用于行走的预埋钢筋上,缓慢、均匀、同步牵引挂篮倒退行走。5.3.7挂篮拆除箱梁悬臂浇注梁段施工完毕后,进行挂篮结构拆除。挂篮拆除按照挂篮拼装的逆顺序进行拆除。鉴于XX特大桥位于峡谷中,待连续刚构施工完毕,把挂篮倒退至9#、10#主墩位置,进行挂篮的解体和拆除。挂篮的拆除在连续刚构的两悬臂端对称地进行,保证施工安全。挂篮的拆除顺序为:底板f纵梁ー前、后托梁f侧模一前、后横梁f主桁f轨道。拆除底、侧模和拖梁时使用4台卷扬机,前后吊杆缓慢下放至安全防护支架上方,然后用人エ配合塔吊将模板横移出支架外侧吊走。挂篮拆除前,必须对作业班组和现场管理人员进行专项交底,明确现场管理人员职责和分工区域,同时进行预演;现场配备足够的对讲机,保持通讯畅通。5.3.8模板工程侧模及底模采用挂篮定型钢模板,内模采用组合钢模,端模板采用6mm钢板和型钢加工而成。端模板是保证端部截面尺寸和孔道位置的重要部件,采用钢板现场制作,并预留预应カ孔道洞口和钢筋位置。5.4中跨合拢段施工方案5.4.1概述合拢段施工是连续刚构施工的一道关键工序,在主梁悬臂灌注完毕后应尽快完成合拢段的施工,使主梁由悬臂状况转化为连续整体。在合拢段施工过程中,因碎自重、温度变化、施工荷载的作用,在悬臂梁端产生位移,影响合拢段碎悬臂梁段的连接,易产生裂纹。施工中通常采用刚性支撑和临时预应カ的张拉作用将合拢段临时锁定,同时在灌注碎时在合拢段处增减等载压重,保持合拢ロ两梁端无相对位移,在灌注彼时从而保证合龙段与悬臂梁端之间不产生裂纹。XX特大桥中跨合拢段为17#'段,长2m、底板厚0.42m、梁高4.4m、腹板厚0.4m、顶板厚0.52m,无隔板。5.4.2合拢顺序XX特大桥(72+128+72)m预应カ混凝土连续刚构合拢顺序为:先中跨合拢,后边跨合拢。按A-B-C-D的顺序施工,如下图5.4.2-1所示。图5.4.2-1 连续刚构合龙顺序5.4.3合拢ロ锁定技术合拢ロ的锁定采用刚性支撑和张拉临时预应カ共同锁定
用刚性支撑抵抗税升温时产生的压カ,用预应力抵抗降温时产生的拉カ。合拢段砂浇筑时应在一天当中气温最低时进行,在混凝中加入微膨胀剂,必须采取ー定措施,确保合拢段混凝土的浇筑质量。合拢前应对合拢ロ进行顶梁,顶梁カ大小由监控单位提供;然后ー侧挂篮倒退2m,-侧挂篮前进2m,利用挂篮做中跨合拢支架;同时在箱梁底板和顶板各设2个体外支撑,张拉临时预应カ束,各项准备工作结束,在ー天温度最低时浇筑合拢段混凝土。合拢段外刚性支撑采用组合焊件,在合拢段段的前一段预埋相应的钢板。体外刚性支撑采用在中跨合拢段体外刚性支撑见图5.4.3-1〇F 上I330悬浇节段135叫T-悬浇节330悬浇节段135叫T-悬浇节段出刚性交承建」^山口Lー」135n—II外刚性支承梁图5.4.3T中跨合拢段外刚性支撑5.4.4合拢段施工エ艺及要点⑴合拢段施工エ艺 一侧挂篮前进、一侧挂篮后退全桥髙程、轴线联测If I合拢段模板校正并加固
钢筋绑扎及预应カ管道定位
安装刚性支撑(ー侧活动,ー侧固定)
活动端设置顶推装置(底板2个,顶板2个)按设计要求进行顶梁 ー监控单位提供顶梁カ外刚性支撑锁定
张拉临时预应カ束
一天温度最低时浇筑合拢段混凝土
养生、拆模
张拉中跨底、顶板束⑵合拢段施工要点施工前测试合拢段施工时期的最低温度和最高温度,确定合拢时间,并为合拢ロ锁定提供依据。合拢ロ锁定应迅速,对称进行,刚性支撑安装、焊接完成后立即张拉临时预应カ束,完成临时预应カ束的锁定。合拢ロ每端应压载合拢ロ验重的一半,并随验的浇筑同时减载,减载量与砂的浇注量相等,可采用水箱加水或砂袋增减。合拢ロ砂应比梁体提高ー个等级,并要求早强,并在役中加入适量的膨胀剂,混凝土浇筑应连续不间断,应在最短时间内浇筑完成,浇筑时应认真振捣。合拢段混凝土浇筑完成后,按验标要求进行养护,养护时间不得少于7天。合拢段混凝土强度达到设计强度的95%且混凝土龄期不少于5天后,拆除临时刚性支撑,张拉纵向预应カ钢束,张拉按照设计顺序进行,最后进行横竖向预应カ筋张拉,张拉完成后及时进行孔道压浆。5.4.5注意事项⑴悬臂施工阶段就要严格按照设计标高进行施工,避免合拢段两端梁体高差过大,在合拢以前对梁体顶面高程及轴线进行联测,并连续观测气温变化及梁体相对标高的变化和轴线偏移量,观测合拢段在温度影响下的梁长变化,连续观测时间及观测间隔时间根据合拢前天气情况确定;施工过程中要严格控制梁体顶面荷载的分布及大小,废弃物及时清理到地面,剩余材料在梁体〇#段堆放,保持梁体两端荷载平衡。⑵合拢段施工前,对合拢段两侧梁体的中心轴线及标高进行测量,合拢段两侧梁段中心轴线偏差不大于15mm,高差不大于15mm,当不满足上述要求时,对标高偏差大的悬臂梁端或直线段进行压重调整,对平面位置偏差采用牵引合拢ロ对角线长度进行调整,不论是高程调整还是平面位置中心轴线调整,都是不得已采取的补救措施,施工中尽可能避免上述误差。⑶合拢段施工时,配重的目的是为了防止梁体悬臂端在合拢段混凝土浇筑过程中产生挠度,从而引起合拢段混凝土的附加应カ,这种附加应カ可导致合拢段混凝土开裂,并影响连续梁整体受力,施工中必须认真对待,尽可能做到配重准确,混凝土浇筑过程中卸载准确。⑷合拢段混凝土浇筑在气温较低且温差变化较小的时间内完成,混凝土浇筑完成后气温开始上升。⑸合拢段混凝土的配合比试验要提前进行,混凝土采用较小的水胶比,施工时要加强施工管理,加强振捣,混凝土初凝后,立即对暴露面覆盖土工布并洒水养护,切实注意对合拢段周围节段洒水降温养生,防止发生裂缝。⑹合拢段张拉前,解除合拢段临时锁定,按设计顺序张拉至设计应カ。5.4.6体系转换先合拢中跨,后合拢边跨。中跨合拢段混凝土施工完毕,解除临时锁定,张拉中跨底板、顶板预应カ束;实现连续刚构的第一次体系转换。两侧挂篮同时移动,对称浇筑完成17#梁段,张拉T19预应力束;利用“挂篮+木模”的形式完成边跨现浇段的施工(即18#段,设计无边跨合拢段),张拉剩余预应カ束;完成连续刚构的第二次结构体系转换。全桥合龙。5.5边跨现浇段施工方案5.5.1概况XX特大桥边跨现浇段位于8#、11#墩,现浇段编号为18#段,长5.7m,混凝土方量为
92.55m3,重245.3to截面形式为单箱单室,顶板宽8.1m,底板宽6.4~7.0m,腹板厚0.40.7m,底板厚0.42〜0.9m,顶板厚0.52〜0.9m,梁高4.4m。8#、11#墩顶帽宽均为8.4m;8#墩边跨现浇段与8#墩顶帽托盘的位置关系见图5.5.1-1;11#墩边跨现浇段与11#墩顶帽托盘的位置关系见图5.5.1-2〇图5.5.1-18#墩边跨现浇段(18#段)与8#墩顶帽托盘的位置图5.5.1-211#墩边跨现浇段(18#段)与11#墩顶帽托盘的位置5.5.2施工方法按照设计要求,17#梁段施工完成后挂篮前移,18#梁段浇筑应采用挂篮与8#、11#墩顶帽托盘上立木模共同支撑。根据5.5.1-1和5.5.1-2图可知,满足“挂篮+木模”的施工方案要求。18#梁段长度5.7m,其中有2m在墩顶范围内,挂篮侧模设计长度为4.5m,除去与17#块的搭接长度,有4.3m的有效长度,也就是说侧模有0.6m处于墩顶范围内,通过模拟设计,剩余1.4ml8#段采用竹胶板+方木+槽钢的形式与钢模进行过渡连接,其主要的结构形式见下图:ヽ20工字Hえ距200mm简支梁侧的高顶帽待连续刚构18#段施工完成再进行施工,同时在8#墩、11#墩简支梁侧施加配重,配重采用整捆钢筋,减少对墩身的偏压;同时在中跨合龙段位置通过水箱进行配重,混凝土浇筑过程中,根据混凝土的浇筑重量,等量代换中跨合龙段两侧水箱中的水。其施工方式与悬臂砂浇筑方式基本相同,在此不再赘述。5.6线形控制5.6.1目的施工中梁体线形控制不仅关系到桥型的美观,更关系到桥梁受力。线形控制技术复杂、难度大,影响因素多,需要考虑到诸如挂篮弹塑性变形、挂篮及梁体自重、施加预应カ、碎收缩与徐变、温度应カ、地基沉降等各个方面因素,能否准确预计并及时调整,关系到施工的成败。连续刚构线性监控工艺流程图见图5.6-1〇
前期结构分析计算图5.6.1-1连续刚构线性监控工艺流程5.6.2线形要求线形控制主要是严格控制主梁每ー节段的竖向挠度及横向偏移。若偏差较大时,必须立即进行误差分析并确定调整方法,为下ー节段更为精确的施工做好准备。主梁线形(变形)控制的最终目标是保证主梁的整体标高和局部平顺性,使成桥后(通常是长期变形稳定后)主梁的标高满足上述两方面的要求。其次主梁的实际桥轴线与理论桥轴线的偏差应符合设计和桥梁工程质量评定标准等要求。5.6.3调控策略主梁线形调整最直接的手段是调整主梁的立模标高。若应カ实测值与理论值之间存在较大偏差,必须找出原因,进行调整。一般通过额外的压重
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