通扬运河桥工程挂篮施工方案

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通扬运河桥工程挂篮施工方案

2.1.1墩梁临时支墩 6

2.1.2支座安装 6

中关村给排水工程施工组织设计2.1.3临时支座 7

2.1.40#块支架布置 7

2.1.5模板施工 9

2.1.6钢筋及波纹管施工 10

2.1.7混凝土施工 10

2.1.8预应力张拉与锚固 11

2.1.9预应力真空压浆施工 13

2.2现浇悬臂连续梁施工 14

2.2.1挂篮使用注意事项 14

2.2.2挂篮的设计、制作及安装 14

2.2.3挂篮预压 16

2.2.4连续梁悬臂浇筑 16

2.2.5箱梁施工标高控制及挠度观察 18

2.2.6边跨现浇段箱梁施工 18

2.2.7合拢段施工及体系转换 19

3.2监控的目的和方法 22

3.2.1监控目的 22

3.2.2监控方法 22

3.3监控工作内容 23

3.3.1结构计算 23

3.3.2施工监测 24

3.3.3合拢优化方案 27

3.3.4施工技术安全复核 27

3.4施工监测流程 27

3.4.10#块施工阶段 27

3.4.2循环悬臂浇筑阶段 28

3.4.3合拢及合拢后阶段 29

3.4.4提交监测成果形式 30

4.2质量保证体系 31

4.3完善各种质保制度的措施 31

4.4设备、材料计划 32

5.1危险源的识别 32

5.2应急准备中遵循的原则 32

5.3应急响应中必须遵循的原则 33

6安全生产保证措施 33

6.1高空作业安全保证措施 33

6.2施工用电安全保证措施 34

6.2.1施工现场电缆线路敷设规范化 34

6.2.2加强安全用电培训教育 34

6.3交通安全保证措施 34

6.4公共管线保护 35

7文明施工保证措施 35

7.1文明施工责任制 35

7.2文明施工措施 35

8.1全面运行ISO14000环境保护体系 36

8.2对持续改进和污染预防的承诺 37

8.3土方运输环境管理规定 37

8.4施工现场废水控制管理规定 38

8.5施工现场扬尘控制管理规定 38

8.6施工噪声的管理 39

9主要施工机械表 39

附件:挂篮结构受力计算 41

通扬运河桥主桥挂篮法施工技术方案

永兴大道西延工程西起芦泾河东侧,东至长泰路,全长约2KM,为城市主干路。通扬运河桥为该道路跨越通扬运河的桥梁,桥面宽度为2×21m,主桥采用采用跨径40+64.5+40=144.5m的三跨预应力混凝土变截面单箱三室连续箱梁,墩柱处梁高3.8m,跨中梁高2.2m。

主桥上部结构0#块采用支架现浇施工,其余节段从1#块~8#块均采用悬臂挂篮节段浇筑施工,9#块为合拢段;0#块节段长10.5m,1#块~9#块长度从3m~3.5m不等。

主跨箱梁采用支架现浇法及挂篮法施工,除0#块节段采用支架现浇外,其余节段采用挂篮法进行悬臂浇筑。施工流程图如下:

挂篮法施工具体步骤为:

地基处理→搭设支架及预压→施工0#块节段箱梁→拼装挂篮→挂篮预压→浇注挂篮上1#节段箱梁混凝土→2#节段穿钢绞线、张拉、压浆、封锚→挂篮前移、调整、锚固,浇筑下一梁段→依次类推循环至所有节段完成悬臂浇筑→边跨直线段合拢→中跨合拢→挂篮拆除,全桥成型。

0#块节段采用支架现浇,并在0#块内设置临时锁定与承台固结。悬臂节段箱梁施工方法与0#块相同,可参照施工。具体施工步骤如下:

在梁体悬臂浇筑施工过程中,为保证整个施工期间的稳定,在主墩墩梁联结部设置临时支墩,待边跨合拢后,解除支墩锁定,恢复到设计要求,再进行中跨合拢。

临时支墩预埋筋在承台施工时应预先埋好,并确保位置准确,否则应采取植筋的方法,以确保临时锁定发挥作用。

临时锁定采用1.2×1.5m钢筋混凝土立柱,主筋采用Φ22钢筋,箍筋采用Φ12钢筋,柱身强度为C30(应建议设计改为C40,与立柱一同浇筑)。在靠近柱顶部位设置混凝土横向连接,截面尺寸55×80cm。

在临时支墩顶部设置1.1×0.9m的1cm厚预埋钢板,在墩顶设置壁厚1cm的钢楔盆,里面浇筑C40混凝土填充;同时在对应的梁底设3层钢筋网片,以减小集中应力。在施工时首先将钢筋预埋进承台内,按设计要求,预埋深度不小于1m。

临时支墩采用木模浇筑,施工方法与立柱施工相同。临时支墩高度约7m左右,模板要特别做好加固措施;为减小模板底部的压力,分2次浇筑到位。

临时锁定的施工与承台、墩身同步实施。

但需要特别注意的是,每根支墩顶与箱梁底板接触处设置油毛毡隔离层,便于临时支墩的解除方便,以及保证底板的光滑。

主桥支座采用GPZ盆式橡胶支座,每个墩设置2个,本工程共计16个。

支座的生产应选择有资质的厂家,成品支座运到现场后根据规范要求进行检查、检测,并在厂家的指导下进行安装。

支座形式有固定、双向、单向等,放置支座时根据支座布置图注意方向。立柱施工完成后,在墩顶放样画出支座的位置,支座垫石与墩台顶接触面须按照施工缝要求进行凿毛,以利于新老混凝土的结合。浇筑垫石混凝土时应预留2~3cm砂浆找平层。

1、安装前相对各滑移面用丙酮或乙醇清洁,其它部件也应清洗干净。

2、支座除标高符合设计要求外,保证平面两个方向的水平十分重要,支座四脚高差不得大于2mm。

3、注意支座顺桥向与横向的安放位置,支座上下各件横向必须对中。由于安装时温度与设计温度不同,纵向支座上下各件错开的距离必须与计算值相等。

4、支座中心线与主桥中心线应重合或平行。

5、纵向活动支座安装时,必须注意活动方向,不得颠倒。导向档块必须保持平行,交叉角不得大于5分。

为保证永久支座在施工期间不受力,特设置临时支座。

临时支座施工方法为:在墩顶四周边线砌筑一道半砖墙,砖墙高比支座顶面低3~5cm,然后在墩顶空隙处填砂并洒水振实,顶面浇筑3~5cm细级配混凝土,顶面比支座高2~3mm,作为0#块的底模,细级配混凝土上涂上一层黄油,以便保持落架后箱梁底板的平整以及底板与细级配混凝土的脱离。

本工程0#块采用支架现浇法施工,支架布置如下:

0#块箱梁节段投影面位于承台上的,可直接搭设在承台上;位于承台外侧的,采用以下方法进行处理:先对表面进行平整,再用压路机碾压至无明显轮迹,或用小型打夯机或人工夯实,铺上10cm砾石砂(或碎石),最后浇筑15cm厚C20素混凝土。处理区域为0#块投影面向外1m。

为防止不均匀沉降,加固范围内支架搭设时,底托下铺设槽钢,加强与承台基础的整体性,减小不均匀沉降。

支架形式采用碗扣支架。0#块箱梁节段投影面的平面尺寸为20.9m宽,10.5m长,承重支架搭设区域为22.9m宽,12.5m长。承重支架部分分为横梁及腹板、箱室、翼板等三个部分,布置形式如下:

腹板处支架间距为30cm×30cm,箱室处为60cm×60cm,翼板处为90cm×90cm,横杆步距为1.2m。立杆设计荷载[Q]在横杆步距为1.2m时,每根立杆设计承载能力为30KN。

为了加强支架的整体性,按规范设置水平杆和剪刀撑。在箱梁横断面剪刀撑每隔5m设置一道,在纵断面剪刀撑在两边及腹板处设置,在每三层(1.2m×3)纵横向水平杆的平面位置设一水平剪刀撑,在顶底部均要设置水平剪刀撑。

支架间距为30cm×30cm

钢筋混凝土自重,梁高3.8m,因此

底模及支撑重(按最不利情况)

每根立杆承受荷载为127×0.3×0.3=11.4KN<[Q]=30KN,承载力满足要求。

支架间距为60cm×60cm

钢筋混凝土自重,顶板厚26cm,底板取最厚处40cm,因此

底模及支撑重(按最不利情况)

每根立杆承受荷载为29.1×0.6×0.6=10.5KN<[Q]=30KN,承载力满足要求。

支架间距为90cm×90cm

钢筋混凝土自重,取翼板根部最厚处70cm,

底模及支撑重(按最不利情况)

每根立杆承受荷载为25.7×0.9×0.9=20.8KN<[Q]=30KN,承载力满足要求。

箱梁支架搭设验收好,需对支架进行预压,消除非弹性变形,减小不均匀沉降。预压材料根据现场情况可选用砂袋或土袋,根据荷载分布放置不同位置,需满足实际受力情况。

加载完成后立即进行沉降观测,同时做好观测记录,预压时间至少7天,且3天累计沉降量不大于3mm方能可视为沉降已稳定,才能卸载。卸载后重新测量标高并做调整,铺设底模。

4个主墩的0#块支架均进行支架预压。

模板施工顺序:在已完成的支架上搭设2层方木→铺设底模→修正临时锁定柱顶部,并铺设隔离层→放样→安装外模→扎钢筋布置预应力束道→安装内模。

在布置2层方木时要注意方便方木的拆除,特别在端部,一定要做好模板的拼接工作。

侧模(箱梁的外模)要采用厚度为12mm的涂塑胶合板(光面竹夹板),箱体的内模采用木模板。

0#块、1#块钢筋数量规格多,位置密且有预应力束道及预留孔预埋件,在钢筋施工过程中除严格按照图纸布置外,对部分和位置有矛盾的钢筋或预埋筋要根据以下原则避让,预应力束→钢筋骨架→受力钢筋→构造钢筋(注位置在前的项目优先保证)。

按图纸精确地放出钢筋大样,按翻样单进行断料弯配钢筋,并按次筋让主筋,非预应力筋让预应力筋的原则布置。

梁的底腹板及翼板的底部都要确保保护层厚度,保护层厚度采用垫块来控制。

预应力钢筋束道位置首先设在已扎好的钢筋骨架上并用井字钢筋定位。间距一般为40~50cm沿孔道纵向设置。波纹管采用Φ12的螺纹钢固定定位,为防止焊接钢筋过程中烧伤波纹管,特在其上放置钢板以隔离开。接头处采用口径稍大的波纹管连接,外面再用黑胶带扎牢。

箱梁节段的底部和上部的上下层钢筋间,应用Z字型钢筋支撑,每1.5m放一档,以防施工时两层钢筋拼在一起。

预应力筋的预留孔采用波纹管,锚垫板按设计要求的位置固定在封头模板上确保与孔道垂直。根据施工经验,桥面横向扁索后穿比较困难,则采用先穿扁索后穿纵向索的方法。穿纵向索时预穿PVC管,砼初凝前经常拉动以确保管道畅通。

钢筋在绑扎的同时,要根据挂篮的特点同时布置好挂篮后锚预埋筋,挂篮后锚预埋筋采用冷拉Ⅳ级钢,以后每块段均要预埋后锚筋。

箱梁砼采用商品混凝土,汽车泵泵送,混凝土强度等级为C50。

由于混凝土方量大且均为薄壁结构,混凝土浇筑有一定的难度,混凝土必须具有足够的初凝时间,施工可掺加一定数量缓凝剂,初凝时间不小于6小时,坍落度控制在12~14cm之间,浇筑从0#号块中同时向两侧进行,分层浇筑,在上层砼浇筑时确保下层砼未到初凝时间。

箱梁梁高壁薄、钢筋密集,使混凝土入模较为困难,采取的办法是腹板底板设串筒入模,防止混凝土自由下落和与钢筋管道碰撞发生离析,底板串筒穿过顶板天窗,顶板则直接入模。

砼浇筑完成在砼达到终凝要用无纺土工布遮盖,经常洒水,保持砼湿润状态,若遇气温高或太阳暴晒时则应在砼初凝后即覆盖无纺土工布以免出现干缩裂缝。

1、预应力材料、张拉设备与试验要求

除边跨现浇段及合拢段外,箱梁节段均为三向预应力混凝土结构。

钢绞线的验收:钢绞线进场应分批验收,除对其质量证明书、包装、标签和规格等进行检查外,还要在使用前进行抽样检验,检验方法:从每批钢绞线中任取3盘进行表面质量、直径偏差和力学性试验,符合要求才能使用。如每批少于3盘,则应逐盘取样进行上述试验。试验结果如有一项不合格时,则不合格盘报废,并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验,如仍有一项不合格,则该批钢绞线为不合格。每批钢绞线的重量应不大于60t。

锚具的进场验收:锚具进场验收时,对锚具型号、数量及适用于何种强度等级的预应力钢材,确认无误后应按下列规定进行检验,经检验合格后方可在工程中应用。

A、外观检查:从每批中抽取10%的锚具且不少于10套,检查其外观质量和外形尺寸;并按产品技术条件确定是否合格。所抽全部样品均不得有裂纹出现,当有一套表面有裂纹时,则本批应逐套检查,合格者方可进入后续检验组批。

B、硬度检验:对硬度有严格要求的锚具零件,应进行硬度检验。从每批中抽取5%的锚具且不少于5套,按产品设计规定的表面位置和硬度范围做硬度检验。钢绞线和锚具均应有放在通风良好,干净并有防雨的仓库中。

2、施加预应力的准备工作

A、施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书;

B、现场已经具备预应力施工知识和正确操作的人员;

C、锚具安装正确,对后张构件,混凝土已达到设计要求的强度;

D、施工现场已具备确保全体操作人员与设备安全的必要的预防措施;

E、在使用之前所有的张拉设备均进行校验和配套标定。在使用过程中,根据需要重复进行必要的标定以进行校验。施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理,并应定期维护和校验;

F、为了确保张拉力的准确性,在张拉前读张拉设备(包括千斤顶、油泵油表、胶管)“进行油压值——输出力”的标定,以后6个月进行一次或张拉200次以后校验。弹簧测力计的校验期限不宜超过2个月;

A、预应力筋预留孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺,端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。

B、管道应采用定位钢筋固定安装,使其能牢固地置于模板内的设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移。固定波纹管的定位钢筋的间距不宜大于0.8m。

C、管道接头处的连接管宜采用大一个直径级别的同类管道,其长度宜为被连接管道内径的5~7倍。连接时应不使接头处产生角度变化及在混凝土浇筑期间发生管道的转动或移位,并应缠裹紧密防止水泥浆的渗入。

D、所有管道均应设压浆孔,还应在最高点设排气孔及需要时在最低点设排水孔。

E、管道在模板内安装完毕后,应将其端部盖好,防止水或其他杂物进入。

A、纵向预应力筋采用后穿法进行。横向扁索采用先穿法安装。

B、在预应力筋安装在管道中后,管道端部开口应密封以防止湿气进入。

C、在任何情况下,当在安装有预应力筋的构件附近进行电焊时,对全部预应力筋和金属件均应进行保护,防止溅上焊渣或造成其他损坏。

D、对在混凝土浇筑之前穿束的管道,力筋安装完成后,应进行全面检查,以查出可能被损坏的管道。在混凝土浇筑之前,必须将管道上一切非有意留的孔、开口或损坏之处修复,并应检查力筋能否在管道内自由滑动。

A、预应力钢绞线穿束前用压力冲洗孔内杂物,观察有无窜孔现象,再用压风机吹干。

B、张拉前必须对构件端部预埋件、砼、预应力孔道全面检查,如发现有蜂窝、裂缝、露筋、空洞及孔道穿孔等缺陷,须按有关规定采取措施,端部的预埋钢板一定要垂直与孔道中心线,钢板上的焊碴、毛刺、砼残碴等清除干净。

C、本工程预应力后张法张拉程序根据具体的设计要求确定。

D、实施张拉时,应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。

E、本工程预应力筋以应力应变双控制。

F、张拉后钢绞线切割应离锚头5cm左右,采用砂轮机切断。张拉完毕后,应随即压浆,一般不宜超过48小时。

G、压浆前必须对孔道进行检查,对排气孔、压浆孔、钢筋滑移等全面检查,并对压浆设备进行安装检查。

预应力筋的锚固,应在张拉控制力处于稳定状态下进行,预应力筋张拉及放松时,均应填写施工记录。

为了防止预应力筋的腐蚀,提高结构的安全度而后耐久性,确保工程质量,本工程住桥体内预应力压浆采用真空压浆施工工艺。

通过试验确定上述材料的配合比,水泥浆的强度等级为C40。

鉴于锚垫板的特殊结构,采用保护罩密封。

(1)搭设临时操作平台,搬运注浆材料,布置水电管路;

(2)检查材料、设备、辅助的型号、规格及数量等是否符合要求,按设备的要求进行注浆元件的密封联接;

(3)按要求割除多余钢绞线,对锚头部位用环氧或水泥浆封裹密封,封锚后24~48小时内压浆;

(6)除保留进浆阀和排气阀外,拆除其余所有设备及配件,并迅速清洗,至少待孔道内水泥浆终凝3小时后方可拆除进浆阀和排气阀;

(7)每一次制浆时制作不少于三组的70.7×70.7×70.7mm的水泥浆试块、养护28天后检查其抗压强度。

1、挂篮设计必须满足使用要求。

2、支架应利用专用设备组拼,在施工时能确保质量和安全。

3、挂篮到现场后必须进行试拼装,无误后方可吊装到0#块上拼装。

4、浇筑分段工作缝,必须设在弯矩零点附近。

5、箱梁外、内模板在滑动就位时,模板平面尺寸、高程、预拱度的误差必须在容许范围内。

6、混凝土内预应力筋管道,钢筋,预埋件设置应符合规范和设计要求。

7、挂篮的拆除必须注意桥下安全,拆除前应做好相应的防护措施。

挂篮的设计、制作及安装

1、挂篮结构形式的选择

本工程挂篮采用三角形组合梁式挂篮,挂篮后部不设压重,利用后锚拉杆及锚固横梁与梁体锚固,以解决挂篮在梁体施工时的倾覆稳定问题,整体结构灵活使用方便移动便捷,可进行单元化组拼,以满足不同结构不同断面的施工要求。

挂篮自重(包括模板)约60t,挂篮施工的节段混凝土重量在141.2~110.4t间。

挂篮主要结构由以下部分组成:斜支撑、立杆支撑、下横向联结杆、上横向联结杆、纵梁、底模支撑纵梁、吊带、吊带、前上横梁、前底模支撑横梁、后上横梁、后底模支撑横梁、锚固螺杆等组成,挂篮具体尺寸可见附图。

本工程计划用8套挂篮,两侧主墩、两幅半桥同时施工。

2、挂篮主要技术指标与主要特点

适用梁体节段最大重量:2000KN(本工程为1412kN)

适用梁体节段最大长度:4m(本工程为3.5m)

适用梁高:1.6~6.0m(本工程为2~3.41m)

适用梁顶宽:最大21m(本工程为20.9m)。

挂篮施工的挠度控制数据以及合拢段控制数据采用计算软件处理和控制,根据具体施工情况及时反馈标高等信息,根据施工监控及时调整。

根据现场条件及设计要求主要单元部件由工厂加工运送到现场,部分特殊构件由现场制作,所有构件运输送到现场后开始安装,每个主墩上一组两只挂篮一起拼装就位,由于挂篮大部分构件是组拼焊接而成,因而对于焊接要求比较高,主梁及横梁构件比较大,焊接中会产生过大焊接残余应力和残余变形,应力集中,复杂的应力状态,直接动力荷载等则对受力的不利影响更加严重,因而在构造设计上和焊接工艺上应采取适当的措施,超过要求的变形采用机械与人工结合火焰局部加热进行校正,具体在挂篮组拼时从设计措施和焊接工艺措施均将作认真的考虑。

0#块浇筑完成7天后且混凝土强度达到95%强度、弹性模量达到90%以上时即可拼装挂篮。拼装作业在高空进行,工作面小,工作条件差,拼装前必须作好充分的准备,先在地面进行试拼装,拼装程序根据设计要求程序对称地进行。挂篮行走系中支座下设置了铁木组合式走道板。其作用是通过不同高度的垫层,消除桥面横坡对挂篮行走时产生横向力的影响,防止挂篮行走过程中偏移纵轴线,保证连续梁施工的质量。

一方面确定挂篮的受荷变形和设计计算是否吻合,另一方面是消除挂篮制作时残留的非弹性变形,使得挂篮施工时,箱梁浇筑的标高变化能够得到有效控制,连续梁的施工更接近设计要求的曲线变化。

根据现场实际情况及施工条件,采用土袋作为预压材料。

挂篮安装就位后,在加载前布置好观测点,并测出绝对标高。然后用25t汽车吊将称重后的土袋吊在挂篮上进行超载预压试验。

沉降观测点布置在挂篮下横梁上,横向布设三排,箱梁中心一排,两边腹板位置各布设一排,纵向共2排。

加载完成后即开始观测,待稳定后计算沉降量并与计算值进行对比,如相差较大则进行分析并找出原因,无误后再卸载。卸载后再次观测,同时做好沉降观测记录,待沉降稳定后方可卸载,并重新调整底模标高。

挂篮制作安装结束后,开始挂篮悬臂浇筑施工,逐块分别向河中及边跨延伸浇筑,施工顺序如下:

连续箱梁混凝土浇筑的一般流程:

挂篮前移就位→底模板调整→扎底板钢筋→安装肋板封头模板→绑扎肋板钢筋→安装预应力管道→内模就位→绑扎顶板钢筋及承托钢筋→顶板纵、横、竖向预应力管道→检查钢筋及立模情况→浇筑混凝土→冲洗管道及混凝土养护→穿高强钢绞线→张拉预应力钢筋→管道压浆、封锚→挂篮前移,施工下一节段。

悬臂浇筑施工时,挂篮施工的一个周期及主要技术质量要求遵循下列原则进行:

A、在已完成的连续梁箱块件上测出箱梁中心线,在此基础上精确放出挂篮前支点下支座位置。然后铺设为挂篮行走特制的钢走道板。

B、检查挂篮上千斤顶设备的状况,如完好无损时,放松吊带,放松吊带时先松后吊带,然后再松前吊带。然后再放松吊带,前后吊带施工时注意均衡同步,不能个别放松过猛,形成钢结构局部荷载集中,而形成钢结构破坏,影响挂篮的使用。

C、解除挂篮后锚固,施工时挂篮的后锚固为精轧螺纹钢,挂篮后锚固解除时,必须均衡同步进行。

D、检查挂篮各部受力状况,做好挂篮移动前的准备工作,施工挂篮以倒链为动力朝前移动。因而挂篮移动前同时也必须检查索具情况。挂篮移动时,注意同步前进,前进50cm作一次观察,防止挂篮有转角引起误差,同时也防止挂篮受扭变形。

E、挂篮移动就位后收紧吊带,在挂篮中悬吊系统依据箱梁截面的特征布置8根,前横梁布置4根后横梁4根,其中内侧2根吊点锚固在已浇筑完成的箱梁节段上,吊带收紧工作应作到仔细,前后横梁吊点应均衡同步提升,挂篮前横梁吊带的收紧工作和测量同步进行,先初步调整挂篮位置,然后再精确定位后安装上限位销子。

F、检查挂篮各部分的状部包括挂篮轴线等,清除篮底板的杂物,同时进行内、外模板的保养工作。

G、布置底板、肋板钢筋、预应力管道等,立内模进行顶板钢筋、预应力管道安装,布置封头板等工作。

H、混凝土浇筑前,再对挂篮的状况进行检查,并复测桩高,对钢筋、预应力管道,锚具安装情况以及模板情况等再复核图纸的基础上,根据质量规范进行检查。

I、混凝土浇筑后,作标高观察,每浇筑一次箱梁块件,应作4次标高观测:立模前、浇筑前、浇筑后、张拉后各观测一次。注意混凝土应从外到里进行浇筑,以避免箱梁根部新老混凝土之间产生裂缝。

J、箱梁混凝土强度达到设计强度后,要进行预应力的张拉工作。预应力张拉前,先进行标高观察作好记录,然后进行预应力的张拉工作。预应力张拉根据设计要求的步骤及程序进行,张拉完成后,再测定箱梁混凝土的标高,作好记录,并且与预应力张拉前的箱梁标高作比较,分析预应力张拉前后箱梁混凝土的反弹,如正常的进行管道压浆,压浆配合比和箱梁混凝土的强度一致。

K、新老节段相接处应控制好色差,采用同一拌站、同一配合比的混凝土进行浇筑,同时做好接缝处理工作,避免接缝造成外观质量缺陷。浇筑时在翼缘端下部增加滴水线。

L、混凝土施工过程中按照规范要求制作试块,并增加同条件养护试块。

箱梁施工标高控制及挠度观察

本工程混凝土悬臂浇筑完成合拢时,要求悬臂端相对竖向变形(包括吊带变形的总和)不大于20mm,轴线偏差不大于10mm。为保证本工程箱梁高精度合拢,我们将在施工过程加强箱梁施工挠度观察和标高控制。

为了掌握箱梁悬臂阶段标高控制的确切数据,成立施工观察组,由技术负责人负责提供标高控制的数据。

(1)根据挂篮预拼装试压重的数据设置施工抛高数值,并扣除由挂篮本身自重的影响系数。

(2)对各梁段施工全过程的挠度观察,即在每一梁段浇筑混凝土前、后,张拉预应力后,挂篮前移后,观察各梁段高程变化,并与相应的理论计算挠度进行对比,以便进行箱梁施工标高的调整。

(3)掌握箱梁在长悬臂施工情况下,日照、温差对箱梁标高等影响。计划在梁段施工荷载不变的情况下,每天实测梁段标高四次。

(4)进行日照、温差对箱梁中线影响的观察。在各梁段桥面边缘设置测点,在箱梁长悬臂施工期间,每天早上、中午、傍晚观察一次,了解日照、温差对箱梁中线的影响。

(5)每一梁段施工全过程的标高控制观测资料,进行汇总后,由施工标高控制组进行分析研究,确定调整箱梁施工标高的方案,定出下一梁段施工立模标高。

根据设计图纸,两侧边跨内有现浇段箱梁,采用搭设满樘支架法现浇施工。

采用WDJ碗扣式支架,距箱梁墩柱处3m、腹板及箱室范围内,立杆间距横向60cm,纵向30cm;其余跨中及翼板部分立杆间距为90cm×90cm;横杆步距均为1.2m。验算步骤同0#块支架,承载能力满足要求,此处不予详述。

2、模板、钢筋、波纹管、混凝土浇筑、养护、预应力张拉、压浆等工序详见2.1.5~2.1.9部分。

主桥单幅4跨箱梁有4个合拢段,根据设计要求,合拢顺序如下:边跨合拢→中跨合拢,合拢同时逐跨进行结构体系的转换。

1、边跨合拢(双悬臂向单悬臂转换)

边跨合拢即从双悬臂体系向单悬臂体系转换。

边跨合拢混凝土施工时,适当考虑外部环境对现浇混凝土的影响,亦即在全天温度较低的晚上浇筑混凝土,并同时对混凝土采取早强措施。

预应力束的张拉在混凝土强度达到设计强度后开始,按设计规定的预应力束张拉程序进行施工,张拉结束后,拆除临时锁定柱和临时支座。

合拢段混凝土的配合比要特别考虑,在保证设计强度的前提下要求早强。施工时加强管理,加强振捣,切实注意保养,防止裂缝。

边跨合拢后将临时支墩拆除,使之成为单悬臂体系。

边跨合拢段预应力张拉、落架后即拆除临时支墩,采用人工凿除,两侧对称、同时进行。

3、中跨合拢(单悬臂向连续梁转换)

边跨现浇段施工完成后,此时梁体结构为单悬臂状态,连续梁的浇筑尚留有中孔合拢段2m长的一段节段。合拢段完成后,通过全桥预应力束的张拉完成,由静定体系向超静定体系的转换,那么最终连续梁的结构就全部完成。

在单悬臂体系向连续梁体系转化的过程中,施工要解决的问题有挂篮拆除、中孔合拢段的施工承力设备、中孔合拢段的技术措施、保证连续束预应力张拉的技术措施及箱内清除物等工作。

(1)挂篮落架:单座桥施工时,两侧挂篮施工会相差一个节段;在中跨合拢段两侧各有一只挂篮,拆除进度超前一个节段的挂篮,由进度落后一个节段的挂篮进行合拢段施工。挂篮的拆除分两部分进行,其一是悬吊系统中的底平台,第二部分是挂篮上部的主桁部分。拆除方法是先将底平台落架,然后挂篮后退至承台附近节段上,用吊装设备予以拆除。

由于合拢段是在两个单悬臂体系之间浇筑混凝土,设计和施工都必须考虑混凝土的热胀冷缩的规律和中跨合拢段混凝土浇筑时的混凝土收缩徐变的影响,即首先必须对中跨合拢段采取制约措施,该制约措施即为设置柔性骨架的方式解决。

A、首先在箱梁施工时浇筑加厚段,并在其中预埋2排20#角钢,背靠背设置,间距42cm;在竖直面用Φ32钢筋锚固后浇筑在混凝土内。角钢水平面露出混凝土面3.4cm。

B、在预埋角钢顶部焊接16mm厚钢板,再在钢板上设置2道I50C工字钢,腹板间距38.8cm,最后在工字钢顶部焊接10mm厚钢板,形成柔性骨架。

C、柔性骨架总长4m,设置时确保两侧梁端间距2m,以保证合拢段长度。柔性骨架所用材料应一次下料到位,尽量避免焊接。如确实需要焊接的,焊接质量必须满足规范要求。

D、在箱室内及对应顶板上均设置柔性骨架,共8个。

E、柔性骨架设置完成后应报验,验收合格后才能浇筑合拢段。

(3)中跨合拢:中跨合拢段的施工是通过桥进度较慢一侧的挂篮走过合拢段位置,横跨中跨合拢段来实现的,此时,连续梁已经形成单悬臂体系。挂篮的就位工作同以前一般悬臂节段施工一样。混凝土的强度增加引起的水化热必须和气象变化同步,所以中跨合拢段混凝土浇筑在深夜低温时进行,降低混凝土自身温度,减少混凝土初凝后水化热的增值,进而减少混凝土收缩徐变的影响,防止裂缝的产生。

混凝土浇筑时采用平衡压重,首先在两悬臂端堆放与合拢段等重的水箱,在浇筑过程中根据浇筑的重量卸下相同重量的水,使悬臂端所受荷载基本相同且保持不变。浇筑顺序由中间向两端进行,避免不均匀沉降产生裂缝。

中跨合拢段混凝土浇筑后,混凝土强度达到设计要求的强度后,进行连续梁预应力筋的张拉,钢筋束的张拉从底板正弯矩束开始,完成体系的最终的转换。

(4)桥梁中跨合拢后的挂篮,也采用先落架后移至承台附近节段后用吊装的方法予以拆除。

(5)安装钢筋及预应力管道

A、合拢段有普通钢筋、纵横向预应力管道,结构比较复杂,底板束道长、根数多,合拢后穿束比较困难,在合拢前把钢绞线穿入波纹管内。

B、穿束前波纹管要用钢筋骨架支好,保护波纹管不要损坏开裂。波纹管接头连接比较困难。采用波纹管接头一端用平常套管,另一端采用铁皮管套筒,波纹管与套筒的间隙用棉纱塞好,外面再用胶布缠好封闭。

(6)合拢段施工测量观测

A、根据规范要求合拢段两端断面混凝土高差不能大于±20mm,特别是底板标高、中线误差不得大于10mm。这些指标通过全桥的线形控制达到要求。

B、合拢段混凝土浇筑时要观测标高,以便发现问题及时处理。

A、在各个合拢段施工前,清除桥面上不必要施工荷载,其他施工荷载移至墩顶0#块位置,使两端悬臂的结构上的施工荷载处于相对平衡状态,以避免在合拢段端部造成相对变形以及产生“剪差”变位,影响合拢精度。

B、在全桥张拉完成后,即对全桥的桥面标高以及桥轴线进行联测,观测气温变化与梁体(竖向及水平)相对标高变化,观测合拢段的长度变化随温度变化情况。

C、因混凝土的强度增加引起的水化热必须和气象变化同步,混凝土初凝要在凌晨完成。尽量确保混凝土浇筑在一天的中最低温时进行,降低混凝土自身温度,减少混凝土初凝后水化热的增值,进而减少混凝土收缩徐变的影响;浇筑前在两侧悬臂端上放置与合拢段等重的土袋压重,在浇筑的同时搬走相同重量的土袋,以保持合拢段重量不变;同时加强养护,合拢段混凝土浇筑完毕,立即加强养护,使之保持湿润,并覆盖,以减少日照直射的温度影响;使得混凝土内外温差控制在22℃以内,防止裂缝的产生。

D、合拢段混凝土的配合比试验室要专项制定,在保证设计强度的前提下要求早强。施工时加强管理,加强振捣,切实注意保养,防止裂缝。

本连续梁施工为对称逐段悬臂浇筑施工,先边跨合拢再中跨合拢,最终形成连续体系,存在结构体系的转换。施工过程中,由于结构的多项参数、线型与设计值有一定的差异,为此,需要通过施工控制来达到既要确保施工过程中结构的安全可靠,又要保证连续梁成桥后的线型和结构受力满足运营要求,并符合设计期望值的基本目的。

通过对桥梁施工中的结构标高、关键截面应力进行跟踪测量,对施工支架等进行复核计算,掌握施工中结构受力情况,对事故起到预警作用。本监控最终目的是使成桥后的线形与设计线形在各测点的误差均控制在规范规定和设计要求的范围之内。

1、施工监测总目标是成桥后梁底曲线与设计值误差控制在±1.0cm以内;

2、最大悬臂时合拢段两端高差控制在±2.0cm以内;

根据以上总目标,每个施工循环阶段分目标为:

1、挂篮定位标高与预报标高之差控制在<+1.0cm以内;

2、预应力索张拉完后,如梁端测点标高与控制小组预报标高之差超过±2.0cm,需经施工监控单位研究分析误差原因,以确定下一步的调整措施;

3、如有其它异常情况发生影响到标高和应力控制,其调整方案也应经施工监控单位分析研究,提出控制意见。

当结构测量到的受力状态与模型计算结果不相符时,通过将误差输入到参数辩识算法中去调节计算模型的参数,使模型的输出结果与实际测量到的结果一致,得到了修正的计算模型参数后,重新计算各施工阶段的理想状态。这样,经过几个工况的反复辩识后,计算模型就基本上与实际结构相一致了,在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。

下图为本项目拟采用的施工控制框图

本项目施工监测的工作主要有以下几方面工作:

1、施工前期计算分析;

2、施工过程仿真分析;

3、主梁立模标高的确定与调整;

6、施工技术安全复核。

在施工监测开始前,根据施工图及施工方案(考虑分阶段挂篮悬臂浇筑、预应力张拉、体系转换等工况),对结构进行全施工过程模拟计算。

根据计算结果对桥梁结构在施工过程中的应力按规范要求进行验算。除进行全施工过程模拟计算外,对使用阶段桥梁结构的应力、变形以及承载能力进行验算。从构造方面来检查其预应力钢筋和普通钢筋的布置是否满足规范要求。

根据审批后施工技术方案对结构进行全施工过程模拟计算,主要内容有:

①各梁段挂篮前移定位的结构内力、应力和挠度;

②各梁段浇筑梁段混凝土后的结构内力、应力和挠度;

③各梁段张拉预应力后的结构内力、应力和挠度;

④合拢段临时连接后的结构内力、应力和挠度;

⑤合拢段浇筑混凝土后(假定为荷载)的结构内力、应力和挠度;

⑥合拢段浇筑混凝土后(已成为结构)的结构内力、应力和挠度;

⑦桥面铺装完成后的结构内力、应力和挠度。

定位标高=设计竖曲线标高+本节段立模后所有工况的位移+1/2活载位移+挂篮变形

初始的几个节段立模标高按理论值确定,当理论值与实测值一致后按理论值及测量结果调整挂篮定位标高。

控制人员进场前完成施工前期的全过程仿真分析计算,完成对施工图设计文件的核算,并与设计单位在业主的安排下进行必要的沟通。

本项目桥梁施工监测主要有两方面内容,变形监测和应力监测。

施工监测的主要内容有:

3、主梁控制截面的应力与温度监测;

本项目各桥的第1、2项监测内容、目的、方法、测点制作埋设要求相同;第3条控制截面位置及数量见后。

监测人员进场后,施工单位提供施工测量控制网点布置资料,监测人员根据现场情况建立的平面控制网,依托施工单位已建立的高程控制网点,设立监控高程控制点。

1、在施工过程中,监测人员在下述情况下对高程控制的基准点进行复测:

A、结构体系转换前后;

B、基础发生较大的沉降变化时;

C、施工控制小组经分析后认为有必要进行复测时。

主梁每个节段上下游梁底各设一个测点,梁底测点供底板定位使用,在主梁浇筑完成后,将测点引至梁顶,梁顶测点采用φ20钢筋伸至入腹板内1.5m~2.0m,焊接在腹板内竖向钢筋上并伸出梁顶表面2.0cm左右,在以后的施工过程中必须认真保护。

3、以下工况的施工测量人员须对梁顶、底的全部标高测点的标高进行测量:

B、浇筑本节段混凝土后在梁顶预埋短钢筋,第二天日出前测量本节段的梁底标高和所有已浇筑梁段梁顶(预埋短钢筋头部)的标高;

C、张拉本节段预应力钢筋后测量所有已浇筑梁段梁顶(预埋短钢筋头部)的标高。

测点布置:每节段四个测点,见下图;

测量仪器:精密水准仪,测量精度在±2.0mm以内;

测点制作:采用Φ20钢筋,露出端上部加工磨圆并涂上红漆,高出梁顶表面混凝土面约2.0cm。

测量目的:检测各梁段施工完成后梁顶横坡是否满足设计要求;

测点布设方法:每个梁段同一断面的梁顶,距两侧翼缘边缘70cm处,梁中位置,共布置3个观测点,埋设位置见上图所示。由施工单位按要求设置,混凝土凝固前在测点位置插入铁钉,并涂红油漆;

测量方法:采用精密水准仪进行测量,测量精度在±2mm以内,在各测点放置标尺,观测记录各观测点的高程。

在箱梁施工节段前端的横向中心位置设置测点,采用铁钉做标记。每个梁段完成后,施工测量人员对所有轴线测点坐标进行测量,并做好记录。

1、应力测点埋置方法、要求和保护

按照拟定的应力测点位置,将埋置式应变计按预定的测试方向用细扎丝绑扎固定在结构钢筋的下面或侧面,要保证其在混凝土施工中不松动,在混凝土浇注过程中,振捣棒应避开传感器,以免振捣时传感器方向改变或将测试导管损坏。

在施工现场的人员应特别注意不要踩踏测试导线。现场施工人员若发现有应变计、传感器和导线损坏情况,应尽快通知施工控制小组人员,以便采取补救措施。

2、对结构各部位应变计导线绑扎及引出结构要求如下:

主梁下缘的应变计沿结构竖向钢筋向上每隔0.5米绑扎一道,在转弯处需绑扎牢固,至引出桥面板顶面,露在外混凝土外面的测试导线用护套保护;

主梁上缘的应变计沿结构钢筋向上引出桥面板顶面,在转弯处需绑扎牢固,露在混凝土外面的测试导线用护套保护。

根据施工顺序,确定各施工节段进行主梁应力监测的工况为:

A、0#块:立模钢筋绑扎完成、混凝土浇注后及预应力钢筋张拉完成后;

B、各梁段悬臂浇筑阶段:节段预应力钢筋张拉完成后;

C、结构合拢阶段:需对合拢各工况全程监测。

4、另外几种需进行监测的特殊工况有:

A、0#块梁段支架拆除;

B、桥面上施工荷载有较大变化。

C、为了防止结构在施工过程中产生非正常的变形和应力GB 50620-2020标准下载,对桥梁另外进行实时跟踪监测。

提供合理合拢方案的建议

监控人员根据理论分析,在前期计算过程中优化合拢压重顺序,在合拢前根据现场测量结果,对悬臂端的压重等措施进行现场调整,保证合拢段两端的高差在允许范围之内。

协助提供合拢后桥面铺装标高

监控人员根据理论计算结果,对结构的长期收缩徐变及活载变形进行估计,协助设计单位提供成桥时的合理抛高。收缩徐变的估计按目前桥梁设计规范规定的或其他根据现场试验获得的收缩徐变系数曲线,采用应力增量法计算。

监测单位根据施工方案,对挂篮的强度、变形和稳定性进行分析计算,提交计算结果报告或分析结论,参与现场的施工技术方案的讨论土工合成材料复合地基施工工艺标准(QB-CNCEC JO10104-2004),包括以下几方面:

B、挂篮的构造、安装与移动;

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