兴桂高速某大桥悬浇改悬拼的施工组织设计

关于兴桂高速六标xx大桥悬浇改悬拼的施工组织设计1工程概况：K37+404.5xx分离式在铁路桩号K333+286处跨越湘桂铁路，桥梁起止桩号左幅为K37+131.324—K37+538.592（对应线路中心线处桥长为407.26m），右幅为K37+124.865—K37+537.472（对应线路中心线处桥长为412.61m）。兴安侧引桥左幅设计为10×20m预应力混凝土空心板，右幅设计为9×20m预应力混凝土空心板；桂林侧引桥左幅设计为3×20m预应力混凝土空心板，右幅设计为4×20m预应力混凝土空心板；主桥设计为40m+65m+40m预应力混凝土变截面悬浇连续箱梁。本桥设有纵坡和竖曲线、平曲线，横桥向设6%的超高。箱梁为单箱单室箱型截面。箱梁梁高底板厚度均按2次抛物线变化，箱梁根部梁高（箱梁中心线）为400cm，跨中梁高（箱梁中心线）为220cm，箱梁顶板全宽为1350cm，厚度为28cm，底板宽度为640cm，厚度为60cm~26cm，腹板厚度分别为60cm、45cm。悬拼最重梁段为95.5T。2长线法制梁机理采取悬拼预制方法施工连续箱梁需要解决的问题是：保证箱梁节段安装后相邻节段间的拼缝严密；2）保证连续梁安装完成后的整体线形（平面和竖向线形）解决以上问题是通过匹配的方法实现的，首先预制梁段是以已预制好的梁片端面为端模，可以解决第一个问题，保证箱梁整体线形方面，长线台座制梁是将整片梁的线形放在固定的模型上实现的，根据本桥实际情况，设置长线台座线形时，同时放出箱梁的平曲线和竖曲线，并设置预拱度，确保桥的整体线形。2.1预制场设置根据实际情况，在16号台桂林侧，设置2条68m长全T构长线法施工台座，钢筋成形台架两个，设置制梁区、存梁区、架桥机拼装区、工人生活区、钢筋加工区，配置4套箱梁内外模板（含端模），10T门式吊机两台（装拆模板、钢筋骨架的吊运），120T龙门吊一台，用于移梁及装车。梁片出场用运梁平车运至悬拼吊机内部。预制场布置附图后：2.2预制台座设置工艺流程如下：路基填土↓场地整平、压实和抄平↓铺水泥石粉稳定层↓铺素混凝土层↓测量放样↓搭脚手架↓安装方木纵梁、横梁，铺设模板（10cm×15cm、10cm×10cm）↓测量调整轴线和标高↓固定底模预制台座设置工艺流程图2.3存梁区设置存梁台基础采用片石浆砌，上置枕木做支承，确保地基承载力，为便于底板检修，支承高于地面50cm。3箱梁预制施工方案箱型梁段是分节预制后再整跨张拉连接，相邻梁段的接合有相当高的精度要求，本工程梁段预制的施工方案是：采用长线台座吻合浇筑的施工方法，即每后一桥梁节段紧挨前一桥梁节段预制，确保避免梁段在架设中出现裂缝。其施工工艺为底腹板钢筋加工成型并绑扎后在台座就位→安装内外模板及预埋件→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→待混凝土达到脱模强度后脱模并处理端面再进行下一工作循环。本桥预制场2个长线全T构生产台座用于左右两幅梁片节段的预制，梁段从桂林方向向兴安方向以中跨半个T构和边跨半个T构为连续预制单元进行逐段预制，预制顺序从一个T构的一端开始到另一端结束。当前一个T构预制梁段顺序吊离台座并有足够长度施工距离后开始进行下个安装序列梁段的预制。3.1箱梁梁段铰接及湿接的设计为提高梁段拼接面的吻合度以及抗剪强度，在腹板拼接面作成10cm宽的齿合，也就是剪力齿结构，即在长线台座上利用外端模以齿状结构形成接合齿合端，再将待浇梁段与已浇梁段梁端接面密贴浇注，中间用不带硬化剂的环氧树脂作为隔离层分隔，其预应力管道用金属管分隔，在其内部加以长度为30cm外径与管道内径相吻合的纺锤形圆木连通管道，防止浇注混凝土过程中水泥砂浆流入而堵塞管道。如下图所示，为保证成桥的整体性，将梁段接合的形式设计为腹板铰接，顶底板湿接。利用顶底板伸出钢筋连接，用连接管连接预应力管道并密封后再现浇30cm宽早强型微膨胀混凝土，用以调整随后梁段（基准梁段）的位置，以便准确地控制其后续梁段的安装精度。示意图如下，3.2定位销及剪力棒的设计为保证两梁段的相对位置，在腹板剪力齿处设有4根φ70mm×30cm定位销，用以固位和传递剪力。凸齿预埋深度为200mm,凹齿预埋深度为100mm,并设置PVC管。对于设有锚头的位置，须将锚垫板牢固的固定在端模上，并使锚垫板面的角度符合设计要求，且波纹管垂直于锚固平面。4吊、移、存梁梁段吊运除满足规范有关要求外，还应满足悬拼的特殊要求。4.1吊移梁设备预制梁段张拉注浆且强度满足设计要求后，采用120T龙门吊和专用吊具进行移存梁及装车。用运梁平车运梁。4.2准备工作1）在梁段顶面标定纵轴线和测控点，便于悬拼时监控；2）测定梁段施工中顶板上的测控点标高，以作悬拼时分析梁高、转角及扭转的依据；3）拆模后应及时注明梁段所属墩号、梁段编号、吊拼方向及混凝土浇注日期；4）准备好存放场地，检查吊运设备；5）对与浇筑现场同条件养护的试件试压，确保梁段吊运强度。4.3梁段脱模底模及相邻梁段结合面须作特殊处理。1）底模上刷涂皂类隔离剂。2）相邻结合面用不掺乙胺而掺丙酮稀释的环氧树脂涂抹。4.4梁段吊点设置根据实际情况，梁片腹板附近及腹板上设置了临时吊装点和吊环。可以用钢丝绳与钢棒、吊环与钢丝绳方式和专用吊具组合吊装。4.5梁段吊运梁片在吊运时强度不得低于设计强度的80%；在吊运前必须进行试吊试验方可进行：梁段提离台座20~30cm，稳定2分钟，梁片无明显沉降下滑现象再进行提升、移梁工作。4.6梁段存放1）采用单层放置；2）梁段用枕木支垫；3）存放应考虑悬拼顺序。4.7梁段整修1）及时清理结合面的隔离剂及油污，将突出端面的混凝土凿平；2）湿接缝两结合面须凿毛，并修补预制缺陷；3）在铰接面涂抹环氧浆液粘剂；4）检查各锚头垫板是否与预应力管道垂直，否则加焊楔板纠正；5）检查相邻梁段孔道接头是否正位；6）压水检查孔道有无串孔并进行有效补救。5梁段的拼装施工5.1梁段吊拼设备本桥采用150T移动导梁式架桥机进行吊拼,导梁全长不小于85米，梁段沿轨道用运梁平车运抵导梁后，由吊梁小车提运到拼位用预应力拼合在悬臂端上。桥机设有两对固定支架，一对在导梁后面，另一对在中间，梁段可以从支柱中间通过。导梁前端有一个活动支柱，使导梁在下一个桥墩上能形成支点。吊梁小车可以使梁段水平、垂直移动，并可实现梁段90度旋转。5.2施工工序1架设桂林侧引桥预制空心板梁，同时进行现浇0号块、边跨现浇段、台后部路基上组装架桥机并进行试吊；2桥机纵移;1)收起前临时支腿，利用固定支架上的纵移系统进行悬臂纵移；2)当前支腿纵移至12号墩柱上方时，落下前支腿，安设前临时支架；3）收起中间支腿，利用后支架的滚轮和临时支架的滑轮装置，使导梁纵移；4）中间支腿到达12号墩柱0号块时，降下中间支腿，拆除临时支架；5）锚固前后支腿；3对称悬拼至T构悬浇段完成。5.3梁段的拼装施工5.3.10号块及10号块的施工采取悬浇施工时，需将中跨的0号块和边跨的现浇段10号块提前浇筑且达到一定强度方可进行桥机就位。.10号块施工1托架架设及预压在主墩浇筑前，预埋工字钢牛腿，墩身施工完毕后，0号块梁段利用支承在墩身上的托架，支立联接在牛腿及托架上，在托架上支立模板现浇而成。托架采取现场拼装方式施工，利用型钢及贝雷片进行拼装。托架的底部与预埋在墩身上的牛腿联接牢固，托架的顶部设横排工字钢并用横向连接杆联接，墩顶横向设4排型钢，梁板底模纵肋放置在型钢上。施工时使用两套托架，两主墩同时施工。0号托架示意图为防止0号块在施工中因托架下沉造成混凝土出现裂缝，除连接加固托架联接部分外，还应对托架进行预压，拟采用水箱灌水多次加压进行试压。加载时间从加载结束到卸载开始为48小时。加载前设置好观测点，分段监控，测出托架弹性变形值，为外侧模预留高度提供参数，同时检验托架安全可靠性。2正式支座与临时支座0号块浇筑前，正式支座和临时支座均应就位，活动支座予以锁定。临时支座采用C55硫磺混凝土并预埋电阻丝以便于其拆除。主墩临时支座纵剖面图0号块托架施工工艺框图0号块托架设计安装0号块托架托架制作托架预压安装0号块底模模板设计支立外模绑扎底板、腹板钢筋，安设腹板纵向预应力管道及竖向预应力筋安装内模及底、腹板端模绑扎顶板钢筋，布设顶板纵向、横向、竖向预应力管道安装顶板处端模浇筑0号块混凝土混凝土养护拆除外模、内模预应力张拉孔道压浆拆除托架梁段拼装程序分为湿接缝拼装梁段和胶接缝拼装梁段1号块湿接缝拼装程序桥机就位提升、起吊1号梁段安设铁皮管中线测量丈量湿接缝宽度调整铁皮管高程测量检查中线固定1号梁段安装湿接缝模板浇筑湿接缝混凝土养护拆模预应力筋张拉压浆拆除桥机下一梁段拼装胶接缝拼装梁段的拼接程序桥机就位梁段起吊初步定位试拼检查处理管道接头移开梁段穿临时预应力筋入孔准备胶接材料接缝面涂胶接材料正式定位，安装剪力棒并贴紧梁段张拉临时预应力筋放松吊钩安永久预应力筋张拉预应力筋，移动挂蓝进行下一梁段拼装.11号块湿接由于1号块紧邻0号块两侧的第一个箱梁节段，也是悬拼T构的基准梁段，是全跨安装质量的关键，因此将0号块和1号块的连接方式设计成全断面湿接，湿接缝宽度设计为3０ｃｍ。为了弥补湿接缝混凝土的收缩和早强，采用和梁体一致的C55早强微膨胀混凝土浇筑。保证在20C左右温度，24小时达到设计强度。.2其它梁段悬拼程序序除1号块以外，其它梁梁段采用部分分铰接、部分分湿接工艺进进行。胶接缝施工工工序。胶接缝是在梁段接接触面上涂一一层0.8mm厚的环氧树树脂加水泥薄薄涂层而形成成。它在施工工中起润滑作作用，使接缝缝密贴，在凝凝固后提高结结构的抗剪能能力、整体刚刚度和不透水水性。本工序关键是对悬悬拼临时预应力的的控制。悬拼施工平衡与控控制是以拼合合面的应力为为基准，以预预应力控制为为手段使拼合合面对形心弯弯矩的总和为为零最佳。同同时，拼合时时环氧树脂所所需的粘合压压力亦应满足足。1）弯矩总和为零的的控制梁段拼合面的受力力状况如图所所示，n~n为梁段计算算的拼合截面面，截面倾角角θ可以近似认认为与地平面面垂直，即cosθ=1。根据对拼合面形心心总弯矩为零零的原则得：：ΣΜm=ΚGLgg+ΣPiLi+N1hi+N2hi=0施工时一般现设定定N2，再按上式式求得N1。式中：Μm－对拼合面形心弯弯矩；K－重力系数，取KK=2；Lg－梁段重心至拼合合面的距离；；Pi－各施工临时荷载载重力；Li－各Pi至拼合面面距离；Ｎ1、N2－上下缘临时预应应力值；ｈ1、h2－Ｎ１Ｎ２至拼合合面形心的距距离。验算如下；２）保证环氧树脂脂的粘合压力力拼合缝采用环氧树树脂粘接时，施施工工作压强强σ不能小于００．３Ｍpａ，即：σ＝Ｎ／Ａ≥０．３Ｍpａ式中：Ｎ＝Ｎ１＋＋Ｎ２Ａ－拼合面面积３）临时预应力施施工临时预应力筋是拼拼合梁段连接接和就位的手手段，为便于于施工，选用用高强精轧螺螺纹钢及其专专用接头和锚锚具作施工临临时预应力筋筋。其孔道预预留在梁段顶顶、底板专用用。孔位按均均匀对称原则则布设。设置置根数按上式式计算确定。张张拉按规范施施工。根据检检算，在顶板板设置4根φ32精轧螺纹钢钢，底板处设置2根φ32精轧螺纹钢钢，总计6根φ32精轧螺纹钢钢。验算如下下：.3边跨现浇段盖梁的的施工考虑到边跨现浇段段预应力的施施工,与预应力干干涉的盖梁暂暂不浇注混凝凝土,但为了保证证梁片(空心板)能够安装,在盖梁上支座座垫石对应位位置预埋φ200mm钢管及加加固角钢作为为梁片支撑点点以保证架桥桥机进行纵移移及悬拼工作作,待悬拼结束束进行预应力力施工时拆除除干涉的梁片片,完成张拉后后再现浇盖梁,强度满足要要求后安装梁梁片。悬拼质量控制.1预制场测量建立基准三角网，选选用平行于桥桥轴线的一条条直线作为控控制中线，在在预制场台座座外控制中线线放样。在梁梁顶预制后，移移运前，用控控制中线在梁梁顶面上放出出梁中线，并并用最大的可可能间距放出出两条与中线线垂直的横线线。并在横线线上测量4个固定点（每每根横线取2个点）的标标高，测定记记录横线间距距及4点标高值，供供安装时使用用；.2中线控制悬拼时梁段的中线线可能因为平平面位移与平平面转角而产产生误差，为为减少平面位位移误差的叠叠加和传递，安安装时可通过过中线适当错错位纠正。但但每次错位调调节不应大于于3mm。转角误差因梁段较较短，中线上上无法反映出出来，可采用用测量两梁段段上横线是否否平行来判断断。转角容许许误差由合龙龙中线最大偏偏差确定。调调整的办法是是在一侧的腹腹板加垫金属属板或刷厚环环氧树脂。.3梁的标高控制梁应按修正后的设设计标高控制制，修正后的的标高已计入入预制梁高误误差（被测点点梁的高度及及混凝土的高高低不平误差差）。H修正=H设计-HHf式中：H设计—设计标高Hf－被测点梁高及混混凝土面高低低误差；Ｈf=ｈ－ｈ＇－Δｈｈ－被测点设计标标高ｈ＇－被测点实际际标高Δｈ－混凝土面高差差Ｈ修正－修正标高一般Ｈ修正可根据据预制场所测测原始数据及及１号梁段安安装时测得的的绝对高程推推算：Ｈ修正＝Ｈ1＋Ｌii1×tgθ+Δｈi1式中：Ｈ１－悬拼１号梁段段被测点的绝绝对高程；Ｌi1－被测ｉ点至１号号梁段基准点点测得的距离离；tgθ－粱的计算算转角，因转转角θ较小，tgθ＝θi－被测点；Δｈi1－ｉ点与１号梁段段基准点预制制时高差；Δｈi1＝ｈi-h1施工时，影响梁标标高的因素较较多：预制梁梁高误差、梁梁自重误差、临临时荷载、安安装时立面转转角及预应力力筋张拉误差差等。上式仅考虑主要的的影响值；梁梁自重误差一一般在4%以内，可不不计其影响；；混凝土徐变变因总的悬拼拼时间短，预预制时间长，在在施工期间亦亦可不计；临临时载荷可由由施工控制；；预应力筋张张拉引起的标标高变化情况况可以通过计计算求得，根根据影响大小小来决定是否否修正。悬拼过程中，应将将各