杭州市轻纺路运河桥工程主桥上部结构(0号段及支架现浇段)支架设计及施工专项施工组织设计方案

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杭州市轻纺路运河桥工程主桥上部结构(0号段及支架现浇段)支架设计及施工专项施工组织设计方案

杭州市轻纺路运河桥工程

主桥上部结构(0号段及支架现浇段)

GBT 33780.6-2017标准下载杭州市轻纺路运河桥及连接道路工程项目经理部

杭州市轻纺路运河桥工程

主桥上部结构(0号段及支架现浇段)

杭州市轻纺路运河桥及连接道路工程项目经理部

一、专项方案说明书……………………………………………………

1编制依据………………………………………………………

2工程概况………………………………………………………

2.1全桥工程概况………………………………………………

2.2主桥工程概况………………………………………………

2.3主桥上部结构总体施工方案………………………………

3组织机构………………………………………………………

4主桥支架设计及0号块施工方案………………………………

4.1简介……………………………………………………………

4.2主桥支架方案设计……………………………………

4.2.1支架立柱设计………………………………………………

4.2.2支架立柱顶大横梁设计……………………………………

4.2.3支架立柱顶大横梁上贝雷片设计…………………………

4.2.4贝雷片梁顶小横梁设计……………………………………

4.2.5拱盔支架和模板设计………………………………………

4.3主桥支架施工…………………………………………………

4.3.1主桥支架施工顺序…………………………………………

4.3.2钢管桩立柱施工………………………………………

4.3.3立柱间剪刀撑及横撑施工…………………………………

4.3.4立柱顶大横梁施工…………………………………

4.3.5水中墩围堰的拆除施工…………………………………

4.3.6大横梁顶贝雷片纵梁施工…………………………………

4.3.7贝雷片纵梁顶小横梁施工…………………………………

4.3.8小横梁上拱盔支架施工…………………………………

4.3.9底、侧模施工…………………………………………

4.4支架预压……………………………………………………

4.50号块预拱度设置和线形控制………………………………

4.6底模调整,侧模、内模、端模安装施工…………………………

4.7永久支座安装和0号块临时固结垫块施工……………

4.8普通钢筋和预应力管道施工……………………………

4.8.1普通钢筋施工………………………………………………

4.8.2预应力管道施工……………………………………………

4.9混凝土灌注施工……………………………………………

4.10预应力筋张拉、灌浆施工……………………………………

4.10.1预应力施工………………………………………………

4.10.1真空压浆施工………………………………………………

4.11墩顶临时锚固精轧螺纹钢的张拉、锚固……………………

4.12其余次边跨现浇段、挂篮悬灌段、合拢段的依次施工………

4.130号块及次边跨支架的拆除施工………………………

5施工进度计划安排………………………………………………

6资源组织…………………………………………………………

6.1劳动力组织…………………………………………………

6.2材料计划组织…………………………………………………

6.3机械设备组织…………………………………………………

7施工安全措施…………………………………………………

8、质量保证措施…………………………………………………

⑴、杭州市轻纺路运河桥及接线道路工程合同文件、实施性施工组织设计。

⑵、杭州市城建设计研究院有限公司设计的《杭州市轻纺路工程(巨州路~上塘路)运河桥施工图设计》两册。

⑶、国家建设部、交通部现行的有关设计、施工规范、规程。

轻纺路运河桥位于轻纺路跨越运河处,桥梁设计起点为2+626.492,终点为3+055.972,全桥长429.48m。

全桥跨径布置采用3×30+(31+28+52+28+37)+2×(25+30+25)m,其中主桥为变截面预应力砼连续梁,引桥为等高度预应力砼连续梁。

运河桥主桥下部采用钻孔桩基础、柱式墩。

主桥跨径布置为(31+28+52+28+37)m,上部结构为变截面预应力砼连续梁,横向分为两幅。每幅为单箱双室箱形截面,顶板宽17m,底板宽12m,悬臂外挑2.5m,两箱之间设100cm混凝土后浇带。主墩顶梁高6.6m,主跨跨中梁高1.6m,梁高按二次抛物线及圆弧相组合成的曲线变化,形成类似椭圆形的拱形立面。次边跨跨中梁高2.4m,梁高按二次抛物线及圆弧线组合成的曲线变化。边跨梁高从次边支点平滑过渡到1.6m等高度截面,形成半个拱形。梁顶设1.5%横坡,梁底保持水平(上述梁高均指外腹板处梁高)。底板厚度线性变化,墩顶处底板厚60cm,跨中处底板厚25cm。顶板厚25cm,腹板厚50cm。两幅箱梁梁底空挡处设装饰板,将梁底连为一体。

0#节段长14m,1~4号节段长4.5m,合拢段长2m,次边跨分为3个节段,分别为1A~3A节段,长度4~5m。边跨作为1个现浇段,分别长38m、44m。主桥共19个节段。

2.3主桥上部结构总体施工方案

主桥上部结构总体施工步骤(每幅)是:

第二步:在支架现浇0#节段,待砼强度达到90%后张拉0#节段相应预应力束;

第三步:利用墩旁支架及竖向预应力将0#节段临时固结;

第四步:在支架上现浇1A节段,待1A节段砼强度达到75%以后,在0节段1A节段侧布置水箱压重,然后在靠河中心侧安装挂篮,待1A节段砼强度达90%张拉相应预应力束

第五步:在挂篮上浇注1号节段,在砼强度达90%张拉相应预应力束;

第六步:按四、五步顺序,依次施工2A、2、3A、3号节段并张拉相应预应力束;

第八步:浇注4号节段并张拉预应力束(砼强度达90%后);

第九步:浇注5号合拢段并张拉预应力束(砼强度达90%后);

第十步:解除0号节段临时锚固,拆除全部支架。

施工时,为确保南北幅不相互影响,施工时南北幅错开一个节段。

为确保主桥施工的顺利实施,在现有项目经理部的组织机构内,设专业的主桥上部施工队伍两个,其中主桥上部施工一队负责5#墩侧两幅的上部施工(3#墩~河中心4A节段);主桥上部施工二队负责6#墩侧两幅的上部施工(8#墩~5#合拢段)。

4.主桥支架设计及0号块施工方案

0#节段是主桥施工的重要环节,施工工序多,施工周期较长,是主梁梁体悬灌的基本节段。节段长14m,从端部到支座中心线7m,单个0号节段砼体积408.5m3,折算重量(含钢筋)为1062吨,截面变化大,高度从支座中心线的6.6m高变化到端部的3m高,箱梁底宽12m,顶宽17.0m,每侧悬臂2.5m。

0号节段所在的5、6#墩均位于运河水中,采用钢板桩围堰围护进行下部的施工。承台标高、墩柱顶标高、施工水位标高、围堰顶标高及相对断面位置示意如图1。

4.2主桥支架方案设计

根据工程设计和现场实际,主桥支架分0号块支架、次边跨支架(4~5#墩间、6~7#墩间)、边跨支架(3~4#墩间、7~8#墩间)三部分,本方案中,将0号块支架和次边跨支架一并考虑进行设计和施工。(本专项方案中未涉及的边跨支架,3~4#墩间采用门式支架,其设计和施工方案同引桥支架设计和施工;7~8#墩间因跨丽水路,采用通道式支架设计,其设计和施工专项方案另行上报。)

0号块及次边跨支架:采用530*8钢管立柱做刚性托架桩、2I45c工字钢做桩顶大横梁,大横梁上设置12排贝雷片梁,贝

雷梁上设I32a工字钢做支架底小横梁,小横梁上采用φ45钢管

支架做拱盔、支架拱盔上立模进行0号节段的施工。因此0号块及次边跨支架由立柱、大横梁、贝雷梁、小横梁、拱盔支架和模板系统等五个部分组成。主桥0号块及次边跨现浇段支架设计示意图见图2、图3。

4.2.1支架立柱设计

支架立柱采用530*8钢管,在0号块靠墩柱处沿横桥向在承台上设置6根,在靠0号块悬臂端(河中心侧)在河床上沿横桥向插打9根,在河床上次边跨支架处沿横桥向插打9根,支架立柱排与排之间的间距:0号块处为6m,次边跨处为9m。具体位置见立柱设计示意图。

立柱顶面标高控制:见表1。

表1主立柱顶面标高控制表

承台上立柱与承台的固定设计:立柱底焊接10mm钢板,钢板尺寸600×600mm,在钢板的四个角预留φ28孔,与预埋在承台内的φ25螺纹钢套住焊接固定,为确保钢板与承台面均匀水平密贴,可采用铺设5mm以内的高标号砂浆找平层;或者利用直接预埋在承台内的钢板。施工时,在钢板上焊接(周边满焊)直径560mm高200mm的20mm厚钢板筒,将钢管立柱插入钢板筒内,并见其间缝隙用高标号(不小于C30)水泥砂浆填充密实。

河床中打入的钢管桩:根据桥址处的地质情况,在河床上打入钢管桩,打入河床深度为12m左右,穿透河床表面的淤泥质粘土层,穿入(6)-1粘土层5~6m,5号墩单桩长(不包括桩尖)为18m,6号墩单桩长(不包括桩尖)为17m,详见检算资料。

立柱间剪刀撑系统:为增强立柱的整体性,在横桥向上同排相邻立柱与立柱之间设16槽钢剪刀撑一道,剪刀撑与立柱相连浸入水中部分采用报箍连接,另一端与立柱焊接形成整体。剪刀撑的顶高度按立柱顶下50cm,剪刀撑的总高度不小于3m。

立柱顶桩帽:采用600×600mm厚20mm钢板,在立柱顶焊接固定。

4.2.2支架立柱顶大横梁设计

立柱顶工字钢大横梁:在横桥向同排的立柱顶,设2I45c工字钢做大横梁。大横梁与立柱顶桩帽钢板(20mm)焊接固定。大横梁长度按16m。

4.2.3支架立柱顶大横梁上贝雷片设计

大横梁上贝雷片:每幅范围内共设12排贝雷片,集中设置在中腹板、边腹板处,每4排1组,间距90cm(中对中),每组贝雷片梁两两间用连接架相连,贝雷片设上下加强铉杆,具体设置位置见设计图。

4.2.4贝雷片梁顶小横梁设计

贝雷片梁顶设I28a工字钢做小横梁,横梁按受力大小,布置间距为60cm。小横梁按17m长。

4.2.5拱盔支架和模板设计

拱盔支架采用碗扣式脚手架,设底托和顶托,纵桥向布置间距60cm;横桥向布置间距在腹板处为45cm,在其余底板处为60cm,在翼板处布置间距为90cm。

模板系统采用2cm厚竹胶板,下设10×10cm纵向、10×15cm横向方木。纵向方木间距按支架间距(60cm),横向方木间距按30cm。

模板支架分为底模支架及两侧的腹板外侧模下支架。0#块底模支架的荷载直接由小横梁承担,外侧模支架设计荷载根据0#块混凝土重量、模板重量、人群机具重量、施工平台重量并考虑振动作用确定,按支架间距将荷载分配在各片桁架结构,各支架的载重量确定后即可进行支架结构设计,支架采用方木配合钢管架结构,为减少支架的非弹性变形,支架节点连接紧密。

模板设计:模板分为底模、侧模、内模及端模。分别做如下设计:

0号块临时支座采用C50的混凝土浇注,临时支座适当高于永久支座,中间设8.7cm厚的硫磺砂浆层,硫磺砂浆层中夹电阻丝,并在浇筑垫块和箱梁前,将柱顶面及垫块顶面抹浆刮平,同时在柱顶及垫块面涂抹隔离剂,便于临时支座的拆除。

在墩顶处临时支座和永久支座空隙处采用砂箱作底模,墩顶外采用竹胶板背后铺方木骨架,纵横肋采用10×10和10×15cm两层方木加强。最后在10×10cm方木上铺设底模板。

2、外模,采用厚2cm的竹胶板,翼缘板下模板支架用10×10cm方木组成,下面与底模齐平处采用钢管支架。考虑模板的通用性,外模可以在以后各节段中重复使用。支架落于底板钢管支架上,并用木楔调整侧模高度,外侧模安装后用穿心拉杆与内侧模对拉固定。

3、隔墙模板及内侧模,考虑0#块内梁体截面变化大,模板通用性差,拟采用方木骨架框架贴竹胶模板拼,内模就位后,与外侧模用穿心拉杆相连,加固,同时在可行的位置设置自撑体系。

洞孔模板,在隔墙上有2个人孔,洞孔模板用木模拼装,用满堂木支架支撑。

端模上有钢筋和预应力管道伸出,位置要求准确,模板拟采用木模。

模板内模及内部顶部模板除梗肋部分做特殊加工外,其余部分采用竹胶板,竖向用15cm×15cm方木或型钢作为背楞,横向用Φ48钢管或型钢通过扣件及拉杆将内、外模框架拉紧,安装内模底部时竖向预应力压浆管设计位置预先挖孔,并在内模安装时注意对压浆孔进行保护,安装后用海绵或其他材料封堵管周空隙,内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧,用脚手架及可调式承托配合,将内模顶紧,并设剪力撑将各杆件联成整体。在过人洞处截面复杂。制作使用木模板,在该处顶部钢筋封顶前放入。以增强模板刚度和整体性,并方便立模,及方便混凝土浇筑及振捣,箱室内模及顶模预留施工用振捣及观察窗,待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封堵。

拆模时先将内模的支撑卸掉,然后松下模板的内外拉杆即可拆除模板。内外模板的端头间拉杆螺栓联结并用钢管做内撑以控制混凝土浇筑时模板的位移及变形。确保腹板厚度准确。

4、端头模板:端头模板是保证0#块端部及预应力管道成型要求的关键,端模架拟利用3cm木板和15×15方木加工制作成结构骨架。

4.3.1主桥支架施工顺序

在墩柱完成后,安钢管立柱安设剪刀撑和横撑安设横桥向2I45c工字钢大横梁拆除水中围堰安设贝雷梁安设横桥向I28a工字钢小横梁安设拱盔支架安设模板系统预压调整的步骤进行支架施工。

4.3.2钢管桩立柱施工

1、承台上钢管桩立柱的施工

承台上钢管柱共30根,分别位于4号墩东侧(6根)、5号墩(12根)、6号墩(12根)。采用820×8mm钢管桩,其施工工艺如下:

⑴、首先在陆地上将钢管立柱按设计的高度加工好;并将柱顶桩帽钢板(600×600mm)焊好;

⑵、同时在承台上根据桩位进行放样;在承台面钢板上按放样位置焊钢板筒;

⑶、采用不小于16吨的吊车将钢管柱吊起,安插在钢板筒内,在复核钢管柱的垂直度、标高复核要求后,将钢板筒与钢管柱间的空隙用高标号水泥砂浆填充密实。

⑷、在所有钢管柱间剪刀撑与横撑完成前,单根钢管柱均要有稳妥、安全的临时固定措施以确保钢管桩的稳定,临时固定措施在柱间剪刀撑与横撑完成后、拔除水中钢板桩围堰前完成。

水中钢管桩(820×8mm钢管)共36根(不包括航道维护桩),采用32t吊车配CZ60型振动锤进行施工。

⑴、水中钢管桩的施工顺序

先施工航道维护桩,次施工河道中心侧钢管桩,再依次施工河道靠岸侧钢管桩;同一排的钢管桩由一侧向另一侧依次施沉。

⑵、水中钢管桩施工前准备

钢管桩的材料准备:包括钢管桩本身、桩尖及焊接。

测量放样:根据设计方案计算每根钢管桩的位置坐标,在岸上采用两台全站仪交会控制;

设备准备:包括吊车设备、振动锤配套设备等;

场地准备:施工河道中心侧的钢管桩时,应确保现状栈桥并进行检查加固。

⑶、振动沉桩的施工方法

吊车吊住振动设备,并就位,确保吊车和振动锤设备试运转良好;

利用振动锤下的夹具设备,吊起钢管桩,在现场测量的控制指挥下,准确就位;

沉桩开始时,可仅由桩的自重下沉;

当依靠桩的自重不下沉时,开动振动锤使其下沉,并控制好振幅和振动持续时间。

每次持续振动时间按10分钟左右控制,间隔3~5分钟再继续振动下沉。并记录每次持续振动的下沉量等相关数据。

当钢管桩下沉至一定位置,采用吊起另外的钢管桩现场焊接续长,继续振动下沉,直至钢管桩下沉就位达到设计的桩底标高。

(5)、钢管桩设计承载力的校核:当钢管桩底达到设计标高且0~5cm/min时,可以确定桩基承载力达到设计要求。钢管桩设计承载力的校核可以通过抽查单桩承载力来验证;具体方法:利用已打设完成的钢管桩作为反压桩,上设工字钢梁,工字钢梁与被检验的桩顶间加设100T的千斤顶,试验时下沉量在10mm之内即认为合格。若不符合,应通过继续接长管桩的方法,直至符合。

当每排桩全部施工完毕,应进行最后一道的复振。

施工中做好每根桩的沉桩记录。

每排桩施工完毕后,在每根桩顶焊接固定20mm钢板桩帽。

⑷、钢管桩立柱的施工控制允许误差

钢管桩立柱的垂直度:确保立柱的垂直度,允许偏差不大于3%,且不得出现偏离方向一致的状况发生。

钢管桩顶面标高的允许偏差:承台顶柱顶桩帽标高的偏差不大于3mm;水中管柱顶桩帽标高的偏差不大于10mm。

4.3.3立柱间剪刀撑及横撑施工

在同排钢管立柱每两两间设16槽钢剪刀撑。并在水面以上(柱顶以下50cm处)纵横方向立柱设16槽钢水平横撑。

剪刀撑的高度:承台上立柱按2m,水中立柱不小于3m。

剪刀撑与立柱的连接:水面以下采用抱箍,抱箍采用高20cm1cm厚钢板卷制成圆形,并设连接螺栓,螺栓螺母未拧紧前抱箍内径比钢管立柱外径大,确保能轻松套入立柱,抱箍套入前将相应的剪刀撑槽钢与抱箍按对应的角度、方向焊接好,套入后至水面下预定位置,派潜水员潜水作业,将抱箍连接螺栓拧紧,连接完毕;水面以上部分将剪刀撑槽钢与立柱直接焊接固定。

横撑的连接:因位于水面以上,全部采用焊接固定。

4.3.4立柱顶大横梁施工

大横梁采用I20a工字钢,在同排钢管桩桩帽顶上并排设2根,工字钢长12m。

采用汽吊吊装就位,I20a工字钢与桩顶桩帽钢板焊接固定。

4.3.5水中墩围堰的拆除施工

在0号块支架大横梁完成后、贝雷片纵梁安装前,拆除对应墩位的拉森钢板桩围堰。

拆除前,围堰内回灌水,减少压差,按人工气割配合吊车的方法先拆除钢围檩,再采用吊车配合拔桩设备依次拔除拉森桩。

4.3.6大横梁顶贝雷片纵梁施工

贝雷片在岸边按6m(9m)长单层加强3排(含连接上下支架,排排间距按45cm)进行拼装成型,32吨汽车吊吊装,按设计位置安装在两排大横梁上,采用U型卡卡住贝雷片梁,并焊接固定在大横梁工字钢上。

贝雷片梁的现场接长:次边跨段每架设1段贝雷片梁,上部铺设木板形成施工平台,吊装其它段,人工配合与已安装段对接,直至全部安装完成。

每组贝雷片梁3排,排排间距45cm,两两间安装上下连接支架(配套定型产品),每组贝雷片梁在对应的腹板位置,每一幅共3组贝雷片梁,组组间用16槽钢连接。

4.3.7贝雷片纵梁顶小横梁施工

贝雷片梁顶小横梁采用I28a工字钢,按支架的纵桥向间距60cm布设,小横梁每根总长17m。

I28a工字钢横梁采用汽车吊吊装就位,I28a工字钢横梁沿纵桥向用6根[10的槽钢,将I28a工字钢横梁与[10的槽钢焊接固定。

4.3.8I28a工字钢上拱盔支架施工

支架采用碗扣式支架,设上下托。I28a工字钢横桥向布置,支架布置间距:纵桥向:60cm;横桥向:翼板90cm,腹板45cm,其余60cm。并安设纵横杆,步距均为60cm。并四周设剪刀撑。

碗扣式支架下托直接放置于I28a工字钢上。

(1)、在0号块施工时,由于会产生水平方向的推力,因此,支架搭设的斜撑设置,纵桥为整架面积的三分之一,方向与产生的水平力方向相反。同时在不少于三分之一的纵桥向的平面上用50的钢管设置剪刀支撑,相对于水平力的反向剪刀撑的斜撑的底部与I28a工字钢焊接相连,确保支架支立稳定,剪刀撑的水平间距不小于1.5m。

(2)、在0号块施工时,通过底模预留埋,在箱体的腹板处设置ψ28的钢筋对拉,共9根(每一腹板处3根),对拉筋与0号块内的钢筋焊接,埋入深度不少于2米,外部与剪刀撑的钢管焊接,长度不少于10倍直径。

4.3.9底、侧模施工

拱盔支架完成后,在支架顶托上布置纵横向方木,方木规格:横桥向布置方木:10×15cm,纵桥向布置方木:10×10cm。

先布设横桥向方木,沿桥宽方向通长布设,间距按支架间距60cm,再布设纵桥向方木,间距30cm。方木接长和交叉应采取有效措施充分固定稳固。

纵横方木铺设完毕进行底模的铺设。

在0号块支架完成至底模布设完毕,开始进行支架预压。

预压在底板12m宽范围内进行,预压前在墩顶2m范围内搭设支架,避免预压材料进入墩顶范围。

每个0号块单臂长6m,预压面积72m2,计算设计荷载总重3036KN,考虑其他荷载,预压的重量按1.2的安全系数,则预压总荷载为3644KN。因为0号块的截面尺寸变化大(跨中6.6m高,悬臂端3.0m高,两个断面荷载相差1倍),根据计算,0号块悬臂端预压荷载按36.6KN/m2,0号块跨中处预压荷载按67.6KN/m2,其余地段按内差计算处的荷载进行预压。

预压荷载采用成捆钢绞线来预压,同时配以部分砂袋加载,预压时,根据计算的顶平米重量,分块加载。预压材料利用吊车起吊就位来实现,进行对称分级加载,加载后覆盖彩条塑料布防雨。

加卸载顺序及时间:加载时,按照预压荷载的20%、40%、60%、80%、100%分级进行,跟踪观测时间暂定为24h,若沉降量大时,则适当延长预压时间。卸载按预压荷载的80%、60%、40%、20%进行。

预压前在模板底面设立沉降观测点,在每跨的悬臂端处、1/4L、1/2L、3/4L横断面处布置观测点,每断面在外侧腹板位置及底板中共布置7个观测点。在预压前、分级预压过程中及卸载过程中、卸载后应进行沉降观测。

观测采用精密水准仪。在加载前,首先进行首次观测;在分级加载过程中应每6小时进行沉降观测,直至沉降稳定,将观测结果列入沉降观测表,同时绘出沉降~时间曲线供立模时应用。

全部加载后用精密水准仪每间隔6小时观测一次沉降,待2~3天且沉降量小于2mm/天后即可认为基础沉降已稳定,可以结束预压,分级卸载。在每次卸载完成后,也应进行观测,直至全部卸载完成后进行最后一次观测,根据观测数据的分析,为设置预拱度提供计算依据。

4.50号块预拱度设置和线形控制

全桥平面位于直线段,梁底线型由两端的圆曲线和跨中部分的二次抛物线复合成。

预拱度的设置:预压完毕后在利用支架顶托进行标高调整,调整值的底模标高值为设计标高值+设计预拱度值+预压支架弹性变形值。

设计预拱度值按照设计值,用预压的方法测得支架非弹性变形、弹性变值。

根据设计提供的预拱度值结合实际测得的张拉后的拱度值,分析后确定实际预拱度。

实际立模标高=设计标高+非弹性变形值+弹性变形值+预拱度

4.6底模调整,侧模、内模、端模安装施工

在预压完成后,根据计算所得的数据,进行底模标高的调整,利用调节支架顶托实现。

待横隔板进入洞顶以下部位的全部底板、腹板、横隔板钢筋绑扎完成后即可安装外侧模板。

待底腹板和横隔板的全部钢筋绑扎和预应力管道固定后,将组合内模板安装固定,并按照施工需要预留进人和振捣孔。

待顶板的全部钢筋和内外模板安装调试好后,由上至下安装固定端模。

4.7永久支座安装和0号块临时固结垫块施工

永久支座:按设计要求的支座型号,选择合格的生产厂商,在厂家专业技术人员的指导下进行支座的安装。

0号块临时固结垫块采用50号砼,为使施工阶段临时固结垫块受力。临时固结垫块顶面比盆式橡胶支座顶面高出2mm。并在垫块中布硫磺砂浆及电阻丝,详见设计图桥-2-52。

临时固结垫块应在安立底模前完成

4.8普通钢筋和预应力管道施工

普通钢筋施工和预应力管道定位工艺流程:绑扎底板下层钢筋、安装纵向预应力管道→绑扎底板上层钢筋及上、下定位筋→绑扎腹板钢筋、纵向预应力管道→内模安装→绑扎顶板下层钢筋→安装顶板纵向管道→安装已预埋的墩顶竖向精轧螺纹钢筋管道→绑扎顶板上层钢筋及上下层定位钢筋。

4.8.1普通钢筋施工

对图纸复核后绘出加工图,加工时同一类型的钢筋按先长后短的原则下料,钢筋用弯折机加工后与大样图核对,并据各钢筋所在部位的具体情况对细部尺寸和形状做适当调整。

主钢筋采用电弧搭接焊,焊接时Ⅰ级钢筋采用T422焊条,而对于Ⅱ级钢筋则必须采用T506以上电焊条。

钢筋由工地集中加工制成半成品,运到现场绑扎成型。

0号块普通钢筋采取模板内就地绑扎。

采取就地绑扎方案,实施时需要注意:

⑴、在底板上按照设计间距标化后在进行钢筋绑扎,并设置足够的垫块。

⑵、绑扎底板顶层普通钢筋及底板纵向预应力筋管道。同时根据设计将纵向预应力管道放置在腹板钢筋网内,将腹板钢筋绑扎完成后,进行管道位置的调整及固定。

⑶、绑扎底腹板斜插筋。

⑸、放置垫块,安装内模板,加固。

⑹、绑扎顶板底层钢筋和顶板纵向预应力管道。

⑺、绑扎顶板上层钢筋及斜插筋,调整顶板纵向预应力管道位置并固定。

⑼、顶板和腹板预留“天窗”:因模板安装就位后,0号段中部几乎形成全封闭状态,施工人员无法进业和进入内部灌注混凝土。为解决该问题,在满足设计要求的前提下,顶板和腹板无预应力筋的部位开设进人“天窗”,待混凝土灌注到该“天窗“前,按设计要求连接钢筋和封堵“天窗”处的模板。

4.8.2预应力管道施工

本工程主梁预应力系统均为纵向预应力,0号块临时固结系统采用竖向预应力精轧螺纹钢。

⑴、纵向预应力管道安装

纵向预应力管道采用塑料波纹管。

波纹管安装质量是确保预应力体系质量的重要基础,施工中要千万注意。如果发生堵塞使预应力筋不能顺利通过而进行处理,将直接影响施工进度及工程质量,影响桥梁使用寿命,因此必须严格施工过程控制,保证灌注混凝土后波纹管不漏、不堵、不偏不变形,将在施工中采取如下措施予以保证:

②、所有的预应力管均应在工地根据实际长度截取。减少施工工序和损伤的机会,把好材料第一关。

③、波纹管使用前应进行严格的检查,是否存在破损,及检查咬口的紧密性,发现损伤无法修复的坚决废弃不用。

④、波纹管定位必须准确,严防上浮、下沉和左右移动,其位置偏差应在规范要求内,波纹管定位用钢筋网片与波纹管的间隙不应大于3mm,设置间距:直线段不大于1m,曲线段不大于0.5m。

波纹管轴线必须与锚垫板垂直。当管道与普通钢筋发生位置干扰时,可适当调整普通钢筋位置以保证预应力管道位置的准确,但严禁截断。

⑤、波纹管接头长度取30cm,两端各分一半,其中留做下次衔接的一端,应将该端的2/3部分即约10cm放入本次浇筑的混凝土中,另外1/3露出本次浇筑的混凝土以外,这样做的目的是即使外露部分被损坏,还有里面的接头可以利用。波纹管接头要用塑料带缠绕以免在此漏浆。

⑥、被接的两根波纹管接头应相互顶紧,以防穿束时在接头薄弱处的波纹管被束头带出而堵塞管道。

⑦、电气焊作业在管道附近进行时,要在波纹管上覆盖湿麻袋或薄铁皮等,以免波纹管被损伤。

⑧、施工中要注意避免铁件等尖锐物与波纹管的接触,保护好管道。混凝土施工前仔细检查管道,在施工时注意尽量避免振捣棒触及波纹管,对混凝土深处的如腹板波纹管、锯齿板处波纹管要精心施工,仔细保护,要绝对保证这些部位的波纹管不出现问题。

⑨、所有管道均设压浆孔,还应在最高点设排气孔及需要时在最低点设排水孔,压浆管、排气管和排水管为内径20mm的标准管或塑性管,与管道之间的连接采用金属或塑料结构扣件,长度引出结构物外20cm。

⑵、0号块墩顶临时固结系统竖向预应力精轧螺纹钢,已预埋完成,0号块混凝土灌注前,将梁体范围内的竖向精轧螺纹钢用40塑料波纹管套住,其施工要点及注意事项同纵向预应力管道的施工。

0号段内预应力筋布置复杂、非预应力筋密集,要求一次灌注成型,施工难度大。为保证施工质量,拟采取如下措施:

⑴、混凝土由拌和站集中拌和、由混凝土输送泵运送到位。

⑵、结合0号段混凝土数量、混凝土振捣所用时间和输送泵运输混凝土的能力,将0号段混凝土的初凝时间定为4h右,将坍落度控制在10cm左右。为此,将在混凝土中掺加高效减水剂,粗骨料采用级配良好的碎石。

⑶、混凝土灌注分层厚度为40cm左右。

⑷、混凝土灌注顺序:横隔板→腹板→底板→横隔板→腹板及顶板四周。灌注时要前后左右基本对称进行。

⑸、混凝土入模导管安装间距为1.5m左右,导管底面与混凝土灌注面保持1m以内。在钢筋密集处断开个别钢筋留作导管入口,待混凝土灌注到此部位时,将钢筋焊接恢复。在钢筋密集处要适当增加导管数量。

⑹、混凝土捣固采用Φ70或Φ50和Φ30插入式振捣器。钢筋密集处用小振捣棒,钢筋稀疏处用大振捣棒。振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的l.5倍。振捣棒的作用半径需经试验确定。

⑺、对捣固人员要认真划分施工区域,明确责任,以防漏捣。振捣腹板疑土时,振捣人员要从预留“天窗”进入腹板内捣固。“天窗”设在内模和内侧钢筋网片上,每2m左右设一个,混凝土灌注至“天窗”前封闭。

⑻、混凝土灌注前先将原墩顶混凝土面用水或高压风冲洗干净。木模板用水泡胀,防止其干燥吸水。灌注前在原混凝土面上铺2cm厚的同标号砂浆,并摊铺均匀平整。灌注底腹板混凝土前,对顶板钢筋顶面要用布或草袋覆盖,以防松散混凝土粘附其上。混凝土倒入储浆盘后,试验人员要检查混凝土的坍落度、和易性,如不合适要通知拌和站及时调整。

⑼、在顶板混凝土浇注完成后,用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣,确保连接处密实、可靠。

⑽、混凝土灌注结束后,要加强对梁段包括箱梁内侧和外侧的撒水养护。

4.10预应力筋张拉、灌浆施工

预应力钢绞线采用φj15.24,Ryb=1860Mpa,E=1.95×105低松驰钢绞线,塑料波纹管真空压浆工艺。

4.10.1预应力施工

钢铰线的下料长度必须通过计算确定,计算时,应考虑箱梁的孔道长度、锚夹具厚度、千斤顶工作长度、外露长度等因素。按每束钢铰线的下料长度在下料槽内拉直,放平用砂轮切割机切断。钢铰线采用整束穿入,按每束钢绞线的根数进行编束,编束时先将钢铰线理顺,沿长度方向每隔1~1.5m用扎丝把钢铰线束扎紧,确保钢绞线顺直、不扭转。

钢铰线经外观检查后,穿入端头自制成锥形,并套上穿束器,通过牵引钢丝绳将钢绞线束从孔的一端拉到另一端,至两端外露长度大致相等,同时注意钢绞线不得扭转。钢铰线安装完成后,应对管道的尺寸、位置、孔道平顺度、锚垫板与孔道中心线是否垂直进行全面检验,不符合要求及损坏处进行整理修复,并对管道端部开口密封,以防止水或其他杂物进入。混凝土灌注过程中及结束时,应检查钢铰线能否在管道内自由滑动。

a、张拉千斤顶、油表在预应力钢绞线的张拉之前配套标定,确定张拉力与压力表间的关系曲线,标定必须在经主管部门授权的法定计量技术机构进行。

b、张拉机具设备应与锚具配套使用,且进场前进行检查和校验。使用过程中,要按规定进行检验和标定。

⑷、张拉采取张拉应力与伸长值双控。

张拉采用应力控制张拉,以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值的差值不大于6%,当差值大于6%时,应查明原因并采取措施予以调整,方可继续施工。

a、混凝土强度达到设计强度的90%后,进行钢铰线的张拉。钢铰线张拉程序为:O→初应力(0.1σk)→σk(持荷2min)→锚固。

b、张拉符合先腹板束,再底板束,最后顶板束的原则,在同一截面上受力应对称,先外侧后内侧,先长后短。

c、锚具安装时,需将锚垫板对中,采用穿在钢铰线上的工作套管将夹片均匀打紧并外露一致。采用槽钢焊接支架作为千斤顶支架,支架上采用倒链吊起千斤顶移动。千斤顶安装时,使活塞上的工具锚的孔位和锚垫板上的孔位排列一致。严禁钢铰线在千斤顶的穿心孔内发生交叉。工具锚的夹片需要保持清洁和良好的润滑状态。

d、开动油泵,千斤顶活塞外伸,工具锚夹片自行夹紧钢绞线,当油表的读数达到初应力0.1σk时,暂缓进油,量取千斤顶活塞伸长值。继续进油,每级加载值为5MPa,当张拉力达到σk时,量取伸长值,持荷两分钟后锚固。张拉中,两端千斤顶升降速度应大致相等,测量伸长值应在两端同时进行。卸下千斤顶,张拉完毕。卸千斤顶时在紧靠锚具后一定长度的钢绞线上画上标记线,以便观察有无滑锚现象。

e、张拉完毕,先采用砂轮机切割钢铰线,钢铰线的外露长度不小于30mm。再用环氧树脂胶浆填塞钢铰线间隙进行封锚,以备压浆。

4.10.1真空压浆施工

本工程设计为真空灌浆技术和塑料波纹管配套使用,为后张预应力体系提供一种更可靠的保护措施,从而提高预应力结构和构件的安全性和耐久性。真空灌浆技术施工快速,灌浆连续,可以有效地提高后张预力体系孔道灌浆饱满度和密实度,切实改善预应力筋的防腐条件。

真空灌浆施工前,应按照预应力孔道真空灌浆浆体的技术要求,根据现场的施工材料,进行配合比试验,检查供水、供电是否齐全、方便。采用保护罩进行封锚,(保护罩作为工具罩使用,在灌浆后10小时内拆除)将锚垫板表面清理,保证平整,在灌浆保护罩底面和橡胶密封圈表面均匀涂上一层玻璃胶,装上橡胶密封圈,将保护罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧,注意将排气口朝正上方,详见保护罩密封锚头示意图。

清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道通畅;确定抽真空端及灌浆端,安装引出管,球阀和接头,并检查其功能;将设备连接好。

压浆后,立即清洗混凝土结构表面的浆液,避免在混凝土结构面上留下污渍;完成当日灌浆后,必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净;安装在压浆端及出浆端的球阀,应在灌浆后6小时内拆除并进行清理。

4.11墩顶临时锚固精轧螺纹钢的张拉、锚固

0#块临时锚固竖向预应力筋采用直径Φ32mm的精轧螺纹粗钢筋,标准强度不小于750MPa,单根张拉力156KN。采用螺纹粗锚具和穿心千斤顶张拉,采取同一梁段两侧对称张拉的方式。

竖向预应力筋张拉的操作程序为:

清理锚垫板,在锚垫板上作测量伸长量的标记点,并量取从粗钢筋头垫板上标记点之间的竖向距离σ,作为计算伸长量的初始值,安装千斤顶,安装连接器和张拉杆。安装工具螺帽(双螺帽),张拉至控制张拉力P)持荷2分钟,旋紧工作螺帽,卸去千斤顶及其它附件。所有精轧螺纹钢全部张拉完毕并锚垫固定后,完成0号块的墩顶临时固结。

竖向预应力粗钢筋张拉的注意事项:

a、张拉时要调整千斤顶的位置,使千斤顶张拉持力点与粗钢筋中心、锚垫板中心在一条直线上。如张拉中发现有钢筋横移,应立即停止张拉并调整,重新张拉。

b、张拉后要用加力杆旋紧螺锚,确保锚固力足够。

c、每轮张拉完毕后,用不同的颜色在钢筋上作出明显的标记,以避免长拉。

d、伸长量以从粗钢筋头至锚垫板上固定点的竖向距离为准。

e、张拉时每段梁的横向应保持对称。

f、在拧螺帽时,要停止开动油泵。

4.12其余次边跨现浇段、挂篮悬灌段、合拢段的依次施工

在上述施工全部完成后,即可以0号块作为工作面依次展开次边跨现浇段、挂篮悬灌段、合拢段的施工。

其中涉及的次边跨支架已在本方案中设计,其余的如挂篮设计检算方案、次边跨与挂篮悬灌交替施工方案、合拢段施工方案另行提报。

4.130号块及次边跨支架的拆除施工

0号块及次边跨、边跨支架的拆除,在每幅主桥合拢、解除墩顶临时锚固后进行。

临时锚固精轧螺纹钢筋待连续梁合拢后在墩顶处切断,从梁顶取出,并在切断处作防锈处理,压浆封闭所留孔道;墩顶临时固结垫块采用电阻通电热熔硫磺砂浆后凿除;墩顶支立底模的砂箱卸砂后取出;使主墩的永久支座受力,完成体系转换。梁顶垫块采用与梁体同标号砼,需在解除临时固结后,浇筑桥面铺装砼前凿除。

施工工期安排根据2006年9月24日编制的《剩余工程量调整施工计划》。由于目前主桥的施工工期已落后于调整计划GB/T 38633-2020 信息技术 大数据 系统运维和管理功能要求,施工中按全面同时施工的原则进行,把落后的工期尽量抢回来。

主桥施工期间主要劳动力计划表

本材料计划仅考虑0号块及次边跨的支架部分。

施工工艺1【水利投标施工工艺大全】0号块及次边跨支架现浇段支架所需的主要材料:见下表。

0号块及次边跨支架现浇段支架主要材料表

600×600mm钢板

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