某桥主桥悬臂段施工方案

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某桥主桥悬臂段施工方案

xxx县跨徐洪河xxx桥改造工程

xxx集团第三工程有限公司

xxx县跨徐洪河xxx桥改造工程

第一章、编制依据、原则、技术标准及工程概况

GB/T 38628-2020标准下载2、现行的国家和建筑行政主管部门颁发的施工规范、规程和验收标准。

3、我单位对现场和周围环境调查所获得的资料。

1、优化配置生产资源,采用新技术、新材料、新工艺确保本工程达到优良等级。

2、科学合理安排施工工作面和工作程序,确保工期工程按期完成。

3、加强现场指挥和管理,确保施工生产安全。

4、合理布置施工现场,保护好周边环境,科学文明施工。

1、主桥桥梁跨径:(44+80+44);

2、桥梁宽度:8.5米(0.50米+7.5米+0.50米);

4、地震动峰值加速度:g=0.20;

5、设计洪水频率:1/100;

6、坐标系:1954年北京坐标系;

7、高程系:1985年国家高程系;

8、通航标准:通航等级为Ⅲ级。

主桥采用(44+80+44)m变高度预应力混凝土连续箱梁,采用单箱单室截面形式,单箱底宽5m,两侧悬臂1.75m,顶宽8.5m。桥梁两侧均设置墙式防撞护栏,宽0.5m。

xxx桥位于xxx县归仁镇,桥梁中心桩号K0+532.7,桥梁全长559.0米,主桥采用44+80+44m变高度预应力混凝土连续箱梁跨越徐洪河,单箱底宽5m,两侧悬臂1.75m,全宽8.5m。

第二章、主桥悬臂浇筑及支架现浇施工方案

本桥临时支承体系每个墩由4根混凝土方柱,外加4束每束7根Фj15.20钢绞线组成。

2.1.1、墩顶临时支撑

主墩墩顶边缘浇注厚20cm,高30cm的C50混凝土,中间填筑沙粒垫层,以增加0#块施工受力面积。具体结构如下图所示:

2.1.2、临时固结和锚固计算

为保证连续梁挂篮悬浇时梁体的稳定和安全,本桥每墩临时固结体系由4根(每侧2根)混凝土方柱,外加4束钢绞线,每束7根Фj15.20钢绞线组成。

2、临时固结体系具体支撑锚固布置

1)、临时支撑系统由支撑混凝土方柱与钢绞线共同组成,是箱梁悬臂施工中的主要受力构件。当箱梁两悬臂偶尔出现不对称荷载作用时,临时支撑体系是保证本桥施工安全度及悬臂倾覆稳定的重要措施,图中所示混凝土方柱的根数、位置及钢绞线数

量是根据以往施工经验和强度、刚度、安全性及施工倾覆稳定验算而定,支撑采用土方柱。

2)、钢绞线束一端埋置在承台内(预埋固定端锚、波纹管、螺旋筋)另一端在箱梁底板上张拉锚固,钢绞线应在桥墩两侧对称,同步张拉。临时支撑锚固拆除亦应对称均衡,无损结构及外观。

3)、节段悬浇施工时应两侧同步,均衡进行。在大风作用下应停止施工。

4)、混凝土方柱与箱梁底板密贴,保证支撑稳固。

3、临时固结体系的使用原则和程序

1)、临时固结体系使用原则按照墩顶临时支撑与混凝土柱共同承担的原则。

2)、在临时支撑混凝土柱顶和梁底之间密贴,对锚固钢绞线束进行对称预张拉。

3)、悬浇过程中尽量减小偏压荷载力求平衡,同时对支撑处梁面进行定点监测,防止施工过程中产生过大偏转危及梁体稳定。

4)、在边跨合拢后对称放松锚固钢绞线束的张拉力,然后拆除混凝土方柱,完成悬浇梁的单悬臂体系转换后再进行中跨合拢段施工。

2.1.3、临时钢支撑的拆除

临时钢支撑应在中跨合龙施工完毕,混凝土强度达到设计强度的90%,在中孔合龙张拉前拆除。

2.20#块支架现浇施工方案:

2.2.1#块满堂支架施工:

模板材料:外模板采用大块定型钢模,内顶板采用大块腹模竹胶模板。

模板立模标高根据设计预拱度及预压观测值进行调整。

梁体模板的纵坡和预拱度通过支架可调上托来达到预定的标高。

模板拼缝均用密封胶带镶补,以保证阳角线条。模板拼缝严密,整齐划一,并设置足够的斜撑,以防跑模和漏浆,拼缝过大处均用玻璃胶镶补。

模板安装特别注意以下几点:

Ⅰ、其支架必须具有足够的强度、刚度、稳定性,支架应有足够的支撑面积,模板的下口及模板与角模接缝处要严密,不得漏浆。

Ⅱ、安装必须牢固,在施工荷载作用下不得松动、跑模、下沉现象。

①底模:采用大块钢模板组拼,拼装完成后将其铺设在支架顶分配梁型钢上,梁底纵坡的调整,利用调模装置(顶托)调整坡度,从而使底模达到施工要求。

②外侧模:采用大块钢模板,外侧模直接立于分配梁上,在分配梁槽钢上焊定位块定位。当内外侧模板拼装后用Φ20对拉螺杆对拉,拉杆间距按水平1.0米,竖向1.0米布置。外侧模与外钢管架拉、撑紧,以防其变形、变位。顶板底模与外侧模连接处镶橡胶条塞紧,以防漏浆。

③腹板内模板:均采用定型组合钢模板现场拼装,内模板的紧固主要用对拉螺杆,并用脚手架连接,倒角模板采用木模,人洞模板及支架:隔墙人洞采用木模板、木支架,顶板临时人洞模板采用钢板焊接,支撑用Φ12钢筋与梁顶板钢筋网片焊接。

④端模:底板端模采用钢模板,用拉杆焊接于底板钢筋网片上,外侧用10×10cm木枋作撑杆,腹板端模用专业加工的钢模板,与内外模及其骨架连接牢固。

⑤堵头模板:两端堵头模采用大块钢板制作,堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼,孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。每个预应力预留孔位要编号,以便在下节段悬浇施工中快速准确定位。

⑥竖向及横向预应力槽口:竖向及横向预应力张拉端槽口尺寸及位置要求准确,均采用5mm厚的钢板制作。

⑦内模顶板采用内模定型钢架进行支承(除0#段用钢管支撑外)。

2.2.3加载及预拱度设置

0#块钢支撑、模板安装完毕后,在底板上纵向等距布设5个测量控制断面,每断面布5个测量控制点,测出相应控制点的标高(H1)然后用砂袋均匀堆放在模板上进行模拟加载,加载重量为0#块梁段的重量加内模重量,加载完成并待稳定后测出各控制点的高程(H2)。然后进行卸载,卸载后测出相应控制点的高程(H3)。

由以上观测结果可计算出0#块支架系统的变形值为:

0#块梁段施工控制标高除考虑支架系统的变形外,还应考虑梁段预应力束张拉后所产生的起拱值(δ2)和1#~7#悬浇梁段荷载对0#块所引起的挠度(δ3)。

对于首先施工的经过预压的0#块标高控制时采用值为:

其中:H0为相应控制点的设计标高。

底模、侧模在绑扎底板、腹板钢筋前先进行打磨除锈清洁,并涂刷脱模剂。

2.2.4钢筋及预应力束管道:

在安装好底板和外侧模板并经测量调校后,进行底板和腹板钢筋绑扎以及安装竖向预应力筋,竖向预应力筋管道要在底部设置压浆嘴,同时要确保其位置准确,不发生移位现象。

钢筋由工地集中加工制作,运至现场由吊车提升现场绑扎成形。墩顶梁段钢筋分两次绑扎。第一次安放底板及腹板钢筋,竖向波纹管及预应力钢筋;第二次将水平普通钢筋绑扎到顶,竖向波纹管及预应力钢筋接高到顶,安装纵向波纹管,绑扎顶板普通钢筋。

①顶板、腹板内有大量的预埋波纹管,为了不使波纹管损坏,一切焊接宜在波纹管埋置前进行,管道安装后尽量不焊接,当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时,适当移动钢筋位置保证管道位置准确。准确安装定位钢筋网,确保管道位置准确。

②预埋件:预埋件的施工,要求数量及定位必须准确,在每次浇注混凝土之前,必须检查预埋件的数量并复测其位置,确保准确无误。

底板及腹板钢筋施工完成且检验满足要求后安装后侧模和内顶模,再绑扎顶板钢筋并安装顶板纵向预应力束管道,预应力束管道要准确定位,定位筋的间距严格按照设计图纸要求进行设置,定位筋同时要与梁顶板结构钢筋进行固定,从而确保管道位置准确,预应力孔道能满足施工要求。

③钢筋一次绑扎成型,先绑扎底板底层钢筋、安装底板预应力管道(如有)和竖向预应力束定位筋,绑扎腹板钢筋、安装竖向预应力筋和波纹管,绑扎顶板顶层钢筋、安放纵向预应力管道。预应力管道的定位采用井字形钢筋架,每间50cm设置一道定位筋与箱梁构造钢筋焊接固定,对于预应力束弯曲位置进行加密布置。进行顶板钢筋绑扎时,既要控制腹板竖向预应力管道和预应力筋的位置,同时必须控制顶板纵横向预应力筋的管道位置,按设计要求安放锚下螺旋筋和锚垫板,横向预应力筋锚固端同时进行轧花定位处理。

在浇筑砼前,对已安装好的钢筋及预埋件进行全面的检查。

①砼施工时,其各种材料指标及砼的各种性能必须经过严格的试验确定,在砼配置时严格按照要求的设计配合比进行拌和,并有专职的实验人员进行控制,用砼输送泵输送到预定位置,在现场准备一定数量的小型振动棒,配合大振动棒施工。现场砼浇筑必须按照设计要求连续、均衡、对称进行施工,并按照一定的顺序、厚度进行补料,不出现超过允许范围的偏载现象,同时不允许出现漏振现象。

a.底板浇筑时纵桥向为块段端部向根部方向,横桥向为两侧腹板向箱梁块段中轴方向对称均衡进行。

b.对于腹板浇筑,按纵向水平分层浇筑,每层砼的厚度以30~40cm控制,两侧腹板左右相互交替对倒连续浇筑,如此循环,直至腹板砼浇筑完毕。

c.对于顶板砼,同样从块段前端向根部,横桥向从两腹板向箱梁中轴方向进行。

d.砼振捣时,采用快插慢提的振捣方式,振捣器移动间距不超过振捣作用半径的1.5倍,并与侧模保持5~10cm的距离,插入下层砼5~10cm,每次振动完毕后边振动边徐徐提出振动棒,并避免振动棒碰撞模板、钢筋及预应力管道等,尤其是振动到预应力管道位置时,要注意避免碰撞管道而导致管道移位。对每一振捣部位,必须按照技术规范要求振捣到该部位砼密实为止。砼密实的标志是砼停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆,如振捣后砼面有泌水,应用海绵吸除泌水,从而确保分层浇注砼的连接质量。

a.减少混凝土的水化热和收缩徐变;

c.混凝土的保水性良好。

d.混凝土要求早强,3天强度达到设计标号的80%,6天达到设计强度90%以上标号。

a.混凝土配合比由试验室提供,在拌制时由试验人员控制水灰比、坍落度。

c.拌和时间要符合规定。

d.从控制混凝土温度和泵送时间来严格控制坍落度,使坍落度满足泵送要求。

a.配备一台混凝土输送泵泵送。

由于密封箱式结构,砼内部水化热大容易导致箱内温度急剧增高,可在入洞口设置大功率换气扇,加速箱内空气流通,以利于散热作用,同时辅以洒水降温措施(可在箱内内顶模、外侧模顶板上设置水管)。对于箱梁顶板,采取养生布覆盖洒水养生的办法,避免强光直射,同时又具备蓄水作用。砼的养生要安排专人专职负责,并要有养生记录,同时进行温度跟踪监测,必要时在入洞口设置风扇加速空气的流通降温。

主桥连续刚构箱梁采用双向预应力体系,纵向预应力束为大吨位群锚,竖向预应力束采用φ32精扎螺纹粗钢筋均为单向张拉。

当砼强度达到设计要求强度的90%后,严格按照设计及施工规范要求进行预应力张拉。张拉前必须对所有张拉设备、预应力筋、锚具等进行检验、合格后方投入使用。预应力钢材及锚具进场后,检查是否有质保书,并分批严格检验和验收,妥善保管。所有预应力钢材不许焊接,钢绞线使用前作除锈处理。所有预应力张拉设备按有关规定进行标定,张拉严格遵照规范及预应力高强精轧螺纹钢筋设计施工暂行规定执行。张拉完毕后,严禁撞击锚头和钢束,钢绞线和粗钢筋多余的长度用切割机切割,切割方式和切割后留下的长度按照有关要求进行。

张拉时严格按照设计图纸要求进行,张拉时采用双控制的原则进行控制。当张拉过程中出现相差较大时,立即查找原因,纠正后再张拉,从而保证质量

①张拉机具等准备:千斤顶、油表、油泵送到有资质的计量部门进行配套标定,在使用过程中配套使用,不得临时调换。当出现故障时,立即检修并重新标定。锚具进场后,分批进行外观检查,要求不得有裂纹、伤痕、锈蚀,尺寸不得超过允许偏差。对锚具的强度、硬度、锚固能力等根据规范要求进行抽检或全检,经检查合格后使用。

②预应力材料:根据设计及施工规范要求选择合格波纹管。进场的钢绞线和φ32精扎螺纹,其技术指标、质量证明书等内容必须符合现行国家标准。钢绞线和φ32精扎螺纹钢材料和力学性送检检查合格后方可使用,同时在保存和使用过程中应防止锈蚀和被油污染。

③预应力材料的制作:根据配备的千斤顶,锚具及图纸提供的预应筋长度进行半成品制作,汽车运输至施工地点,25T吊车吊装至箱梁顶。钢绞线采用砂轮切割机进行切断。

④预应力筋及其管道的安装:

为确保竖向预应力筋的位置准确、垂直,在中部采用定位钢筋、在顶面用角钢定位。竖向预应力筋锚固端与墩身钢筋位置发生矛盾时,保证锚垫板和锚下螺旋筋的位置准确而调整墩身钢筋位置

纵向预应力管道,采用设计的定位筋定位,管道中穿入比管道内径小10mm的PVC管保持管道顺直,在混凝土浇注过程中,经常转动PVC管,以防预应力波纹管漏浆“凝死”PVC管,在浇注完毕混凝土初凝后抽出。

预应力张拉设备使用前应先进行标定,确保张拉质量。

竖向预应力钢筋在安装前均按设计张拉力在台位上进行预拉。其锚固端在施工前先将螺母及垫板用环氧树脂将螺母下端与粗钢筋固定。

竖向预应力张拉由墩顶梁段向两边与桥轴线对称单向张拉,纵向预应力筋双向对称张拉,采用张拉力与伸长量双控,以张拉力为主,实际伸长量与计算伸长量要求差值在±6%以内。如大于此值,要进行各部件的检查后,找出原因并消除隐患,重张拉。张拉时箱梁砼强度必须达到45Mpa以上,张拉程序为:

0→10%σK→100%σK→持荷5分钟→100%σK锚固

在初始张拉力10%σK状态下注出标记,以便直接测定伸长量,对伸长量不足的查明原因,采取补张拉措施,并观察有无断筋现象,作好张拉记录。

2.2.8压浆及封锚:

竖向管道两根在梁底用软管连通,自上而下由一根向另一根压浆,横向束由张拉端向锚固端压浆,纵向束从一端向另一端压浆。压浆前,先用高压水清洗管道再用高压空气把管道吹净,在压浆过程中缓慢、均匀进行,没有特殊原因中途不得停止。

a.压浆管的布置:横向和竖向预应力管道,每一段设压浆嘴、排气孔各一个。相邻两根竖向预应力管道下部采用钢管相连,上部一根为进口,一根为出口,上端排气孔采用在锚板上拉缝留孔的方法处理。

b.预应力管道压浆采用42.5#硅酸盐水泥以上水泥浆。竖向预应力钢筋压浆时,由相连的一根向另一根压浆,横向预应力管道由一端向另一端压浆。

c.压浆注意事项:管内灌清水清洗管道,然后用空压机将管内水吹净,严格按规范配浆,压浆时注意观察有无串孔、漏浆。若串孔,立即检查原因,及时处理。严格按规范施工,做好压浆记录。

d.封锚:采用高标号水泥砂浆或梁体标号相同的混凝土封锚。

2.3悬臂浇筑挂篮试压施工方案

主桥箱梁0#块采用支架现浇施工,1~9号块采用挂篮悬臂现浇的施工方案。挂篮施工时采用单幅两个“T”单元,共配置4只挂篮,均匀连续对称施工。

悬臂段指1#~9梁段,施工中以0#段为基准段,在其上安装挂篮作为1#梁段的承重机构,在1#梁段位置铺设底模、侧模和内模校准并加固好,绑扎1#段底板、腹板顶板钢筋、灌注混凝土,待混凝土达到强度并完成纵向钢绞线的张拉后,进行2#块施工待混凝土达到强度并完成纵向钢绞线的张拉后。将两挂篮前移依次施工3#~7#梁段,进而完成T构的悬臂灌注施工。连续箱梁悬灌施工主要包括挂篮模板的前移校正、钢筋施工、混凝土施工及预应力施工等。

2.3.2挂篮的组成及主要技术参数:

(1)适用梁段最大重量:196t(1960KN);

(2)适用梁段最大长度:4.5m;

(3)适用梁高变化范围:5.5~2.0m;

(4)适用梁体宽度范围:8.0~13.5m;

(5)挂篮自重45.5t(455KN);

(6)走行方式:挂篮滑行时,通过后支点的反扣系统使桁架沿钢滑道(钢滑道利用预埋的6Φ25精轧螺纹钢筋锚固)行走,不需要设平衡重;

(7)抗倾安全系数K≥2.84。

根据上述要求,我部对悬浇挂蓝进行了设计,其主要由以下五个部分组成:

①主桁架系统:采用三角主构架;

挂蓝模板各组成部分在地面场地加工制作完成,然后分组试拼,并进行认真检测,看是否满足设计及施工要求,合格后起吊至0#块顶拼装。

挂篮结构拼装流程如下:

a、测量放出箱梁中心线、主桁架梁中线和端头位置线,在桁架梁中线处放置钢枕(钢枕用18号槽钢焊接而成),后铺设3.5m及4m轨道。

b、将三角主构架起吊至0#块上,并在0#块上拼装三角主构架。每块三角主构架长度为11.2m。三角主构架由二件横向联结系联结。

c、将拼好的主桁架梁移至前支点上,按每个放出的桁架梁中线和端头线准确就位,然后安装后锚固系统。后锚固系统,由预埋在腹板两侧的6根精轧螺纹粗钢筋及后锚梁,后锚扁担组成。

d、安装主桁架梁之间的上下横系梁。

e、安装前悬吊系统及提升装置等。

f、将底篮与前后吊带固定,放置纵向工字钢及底模形成底平台系统。

g、安装好内模后悬吊轮,装上内模,内滑梁,并使内滑梁穿入后悬吊轮,前端与前吊带相连,安装好后,将内模滑入箱梁0#块空箱内。

2.3.5挂篮试压的目的:

挂篮安装好后,在浇注砼前必须按设计荷载超载1.2倍进行加载试验。试验目的主要是:

1、检验挂篮的承载能力以及挂篮各构件的材质;

2、测定并消除部分挂篮承重系的非弹性变形;

3、测定挂篮承重系的弹性变形线形关系;根据试验结果推算挂篮的施工预拱度,对模板进行标高调整。

2.3.6挂篮试压人员安排:

1、现场指挥(2人):张宗平、朱韶彬

2、观测人员(2人):徐睿、李晓彬

3、计量人员(3人):颜勇、费杰、马晓旭

4、加载人员:挂篮施工队一工班共20人。

2.3.7挂篮安装及检验:

本桥挂篮的试压工作安排在8号墩顶已浇0号块件上布置的1号块挂篮上进行。首先在0号块顶面上测量放样,确定挂篮各杆件位置,安装挂篮承重架就位,并作好后锚锚固;再严格安装就位挂篮的各横梁、吊带、底模、侧模及翼缘板模板;经检查验收合格后方可进行挂篮的试压工作(重量为:最大梁块的重量的1.2倍,分级加载预压试验并做好记录)。

挂篮安装的质量要求如下:

1、挂篮安装前,应按照《钢结构工程施工及验收规范》要求进行检查,保证螺栓孔径、位置准确,孔周光洁;焊缝尺寸满足设计要求,饱满无缺陷;各构件的变形、损伤应及时修整修复;各吊带、连接器、销轴、锚具的强度、丝扣长度、直径与精加工质量以及钢丝绳等均应达到规范要求。若有缺陷须进行加固处理合格后方可使用。

2、各构件拼装的位置应准确,螺栓应100%上紧,上足,并不得随意扩孔。

2.3.8挂篮试压的加载:

1、首先根据主桥悬臂浇注各梁段的砼体积计算出试压各级加载配重数量,砼比重按2.6t/m3计算,最终配重超载20%。

2、试压过程中,荷载的施加顺序应与实际砼浇筑时的一致,以保证试压过程中挂篮各杆件的受力与实际相符。

3、加载配重采用现有钢材及袋装砂子等材料,用吊车在一对(对称两副)挂篮上保持同时对称加载(不平衡荷载控制在2t范围内)。

4、配重计算方法:钢材按型号、长度现场计算计量,袋装砂土按实际称量计量;

6、终级荷载观测完成后进行卸载,卸载时亦须注意对称分级卸载。

2.3.9挂篮试压的观测:

1、在各前主吊带处底模上及翼缘板底模上布设相对固定的观测点;

2、在8号墩及9号墩上同时架设水准仪;

3、加载前先进行观测点的初始高程H1观测;

4、各级荷载施加完成后均进行测点高程H2观测;

5、荷载卸载再进行测点的高程H3观测。

2.3.10试压成果整理:

1、首先根据通过观测点的初始高程H1与卸载后高程H3进行比较,算出挂篮的非弹性变形值A,即A=H1-H3;

2、由各级荷载测点高程H2与卸载后高程H3比较,计算出挂篮各级荷载的弹性变形值B,即B=H3-H2;

3、因挂篮部分非弹性变形的回复,根据以往施工经验,各块件的施工预拱度按f=(1/2)A+B设置;

4、最后将此成果整理成册,编制出《xxx桥主桥连续刚构悬臂现浇挂篮试压成果报告》,上报审批。试压成果报告包含对挂篮试压的加载和观测的叙述、最大弹性变形值、各级荷载下的弹性变形值、非弹性变形值、加载—变形关系图(根据此图可确定本挂篮在使用过程中是否处于正常的弹性工作阶段)、挂篮承载力、施工预拱度推算表、试压原始数据汇总表(各级载荷载的高程平均值和平均沉降变形的最终汇总表格)、试压加载配重记录表、试压测量记录表(对各级荷载在各观测部位的实际测量过程的记录表格)、试压测量观测成果表(各级荷载在各观测部位的沉降量表格)等。

2.3.11安全要求及措施:

1、挂篮安装、锚固等均为高空作业,工作人员须系好安全带、保险绳,带好安全帽,严格按照施工规范、安全规范操作,不得酒后作业。

2、施工过程中,要求各吊带、精轧螺纹钢均不得遇火,受撞击,以免其脆断,且要保证安装的垂直度,以及连接的可靠性。

3、试压中设专人检查各类安全设施(挂篮锚固情况,钢丝绳起重设备等),挂篮试压由专人负责指挥。

4、挂篮加载时,两边要对称同步进行,同时要注意挂篮各部位的变形及支承等情况,并用水准仪观测控制,一旦发现异常(异响、异常变形等)须立即停止加载,并及时检查、报告、处理。

2.4主桥悬臂浇筑1#~9#块施工方案:

2.4.11#块施工:

0#块施工完成→挂篮拼装→挂篮预压→1#块钢筋、预应力管道施工→挂篮各部件检查、验收→对称浇注两个1#块混凝土→养生→预应力钢绞线张拉

2.4.22#~9#块施工:

1#块预应力钢绞线张拉完成→固定底、侧模系统在已浇注梁体上→松动前、后长吊杆不受力(前支点布设)→解除后锚杆、挂蓝主珩片在0#块墩中线处(即主珩片对称位置)解体、一分为二→前移主珩架及后锚梁就位→后锚杆安装→前移前上横梁、中横梁及底模、侧模系统到位并调整→2#块钢筋、预应力管道施工→挂蓝各部件检查→对称浇注两个2#块混凝土→养生→预应力筋张拉→反复以上工作进行下一块段施工。3#~9#块施工同2#块。

2.4.3钢筋与预应力管道施工:

各梁段钢筋均为模内绑扎。其绑扎顺序如下:

①、绑扎钢筋底板、腹板钢筋(包括定位筋、腹筋等)。

②、安装底板、腹板纵向波纹管,悬浇段波纹管接头处要用黑胶布或彩色塑料胶布粘缠。

③、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)。

④、内模前移就位并校正后开始绑扎顶板底层筋。

⑤、安装顶板顶层纵、横波纹管(锚垫板、通气管、螺旋筋、约束环、挤压)。

连续梁纵向、竖向及横向预应力均为波纹管成孔。施工中将在以下几个方面采取措施,保证预应力管道位置和畅通。

①、纵向预应力钢束波纹管为塑料波纹管,加强在运输中保管、防护,为避免波纹管在长途运输及装卸过程中破损、弯折,,采用砂轮锯切割分段。

②、波纹管的存放:全梁波纹管存放在仓库内,其防潮、防雨性能与水泥库相同。

③、波纹管接头,端头的处理:为确保预应力管道畅通无阻,波纹管采用了内旋方法连接。

④、在浇筑箱梁混凝土前,将波纹管内穿入外径稍小于波纹管内径的硬塑料管,在浇筑箱梁混凝土时安排专人负责来回拉动硬塑料管,以防止波纹管破损后进入混凝土浆造成堵管。

2.4.4混凝土浇注:

水泥:选用52.5#普通硅酸盐水泥。

碎石:选用地产优质岩石,采用双级配料。

2、混凝土采用搅拌站拌制,混凝土输送泵送入模的方法。

梁段混凝土一次灌筑成形,并自底部向梁端灌注。另外每个T构两侧悬浇块体应同时对称灌筑。

箱梁高为2.2~4.6m,混凝土自由落体高度大于2.0m,所以顶板底模要预留天窗,以便下泵车导管,腹板混凝土用泵车导管入模,然后用净水冲洗模板表面,特别是在气温较高时要洒水,使模板和钢筋降温,在做以上工作的同时,检查混凝土的拌和、运输、振捣等机械是否齐备,运转是否正常。

底板混凝土以顶面天窗进入的导管布料入模,入模后人工摊平,用振捣棒振捣。灌筑顺序以由中线向两侧为宜,在倒角处、锚垫板下要加强振捣,以防出现蜂窝、麻面等现象,底板灌筑完成后要用抹子将顶面抹平。

腹板混凝土用泵车导管入模,并分层灌筑,分层厚度以30~40cm为宜,振动棒移动距离不得超过20cm。对于腹板较高的梁段,要在内侧模上开设1~2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之封严。

顶板混凝土灌筑顺序是从腹板向中线灌筑,混凝土直接由输送泵布料。顶板灌完振平后,并预埋桥面护栏两侧主梁翼缘板底层纵向钢筋以下预埋2排Φ16钢筋长30cm的钢筋,外露混凝土表面2.0cm左右,作为位移控制点测量观测点的预埋件。

灌注混凝土时,切勿使未灌注部分的钢筋、波纹管受到混凝土的污染;振捣混凝土使注意振棒远离双向预应力管道,以免损伤波纹管;操作人员要站在工作平台上,不得踩踏预应力管道和其上的钢筋;混凝土因固暂停灌注时间不得超过1小时,否则要做接茬处理;视天气情况及模内钢筋和波纹管疏密情况等及时调整配合比、坍落度。

⑥、制作试件及混凝土养护

灌筑每一梁段混凝土须做15组以上试件,其中三组与梁同体养生,用来控制何时达张拉强度,另外几组在标准条件下养护,用来测定混凝土在3天、7天、28天的抗压强度和28天的弹性模量,试件制作均采用标准试模和标准振动台制作。

梁段混凝土养护方法为覆盖麻袋洒水养生,注意要经常保持梁体表面湿润,以利强度发展。

2.4.5预应力施工:

连续梁设计为两向预应力混凝土。纵向、竖向预应力筋分别为钢绞线和Φ32精轧螺纹钢筋。

预应力筋张拉顺序:纵向预应力筋→竖向预应力筋

1、预应力筋在下料前必须按照国家规定的频次进行检验,检验合格后方能进行下料切割。

编束:钢绞线编束要保证钢绞线平行,不得缠绕,用砂轮打磨端头,去掉毛刺,以免穿束时戳坏波纹管。

穿束:穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起,以导线牵接为主,以推送为辅,穿束后检查预应力筋束端头,准备安装锚具、千斤顶。

①、千斤顶和油压表均要校正,并编号配套在使用期内(校正系数不大于1.05)。

②、锚具按规定检验,合格者使用。

③、预应力筋具备出厂技术合格证,并经过复试合格。

④、预应力筋已按要求穿入孔道。

⑤、清除梁体孔道内的杂物。

⑥、梁段混凝土强度已达设计要求的可张拉的强度。

⑦、布设测量段挠度的观测点。

⑧、计算预应力筋的理论伸长值,并经复核无误。

⑨、张拉前计算出每束钢绞线的张拉伸长量。伸长量的公式为:

其中:P:预应力钢筋张拉端的张拉力(N)

L:预应力筋的长度(mm)

A:预应力筋的截面面积mm2

E:预应力筋的弹性模量(N/mm2)(当批量试验值)

X:从张拉端至计算截面的孔道长度(m)

θ:从张拉端至计算截面孔道部分切线的夹角之和(rad)

K:孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数

μ:预应力筋与孔道壁的摩擦系数

①、安装工作锚:将钢绞线平行地逐根穿入,注意钢绞线不交叉和穿乱,先安装中心或内圈锚孔的楔片,然后安装外圈锚孔的楔片,然后安装外圈锚环孔楔片,最后用套管适当用力将楔片敲入锚环孔,注意楔片间缝隙压均匀,其端头在同一平面上,否则要将其取下重新安装。

②、安装限位板,限位板凹槽要与锚环对中,不得错位。

③、安装千斤顶与孔道中轴线对位,注意不要接混大,小油缸油管。

④、按第一步安装工具锚,为使工具锚卸脱方便,在工锚环与楔片之间缠垫塑料布。

⑤、初张拉:仔细检查千斤顶、油路等安装无误后,开动油泵进入初张拉,注意要有2~3人扶正千斤顶使工作锚环进入锚垫板的限位槽内,待油表读数达初张拉应力时测量大缸行程和锚具楔片外露量。

⑥、超张拉:进一步检查千斤顶和油路,然后两端千斤顶同时加载,每次互相通报油压表读数,使两端读数在张拉过程中随时保持一致,直到两端达到超张拉应力,这时测量大缸行程和楔片外露量,检查伸长值及其与理论值之差是否符合规范要求。持荷5分钟,在持荷状态下,如发现油压下降应立即补至超张拉应力。

⑦、张拉:持荷5分钟,两端同时卸载(或补)至张拉控制应力即可。对于较长的钢束,其伸长值远大于两千斤顶大缸额定张拉行程,所以必须进行回顶张拉。

⑧、回程、退楔:两端顶锚完成后,大缸分别回程到底,然后用小锤轻轻敲打工具锚环,取下楔片。最后依次取下锚环,拆除千斤顶、限位板。

⑨、割断多余钢绞线,以砂轮锯切割为宜,钢绞线外露锚环达3.0cm即可。

4、竖向Φ32mm精轧螺纹钢的张拉程序:

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→张拉至锚下控制应力→测量伸长量→拧紧工作锚→大缸回程→拆除千斤顶。、

过两天后进行复拉,纵伸长量算入复拉伸长量

在张拉过程中,注意螺纹钢与张拉杆旋入连接器的深度要相同并等于连接器长度的一半,脚掌下垫板要高度一致,并且水平,工具锚处要安装双锚具,以保证张拉安全。

①、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。

②、拌制灰浆:,先倒入水泥和减水剂,然后加水,在加入水泥和减水剂之前开动拌合机,拌合时间不小于3分钟,水泥浆倒入存浆罐时要经过小于5mm的过滤网筛。

③、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0.5~0.7Mpa的压力2~5分钟,然后关闭进浆阀,最后压浆泵回浆,卸掉压浆泵。

④、拆卸压浆器具:待灰浆达初凝后(一般1~4小时),拆除压浆阀,压浆嘴,密封盖等,并清洗干净,以备下次使用。在夏季压浆,由于气温较高,要尽量缩短灰浆在管道内的存留时间,一般不要超过20分钟,对于长大管道应在关闭进浆阀后在出浆端补压一次,以保证灰浆密实度。

㈠、本挂篮前移分两步到位,其移动顺序如下:

A:移动主珩梁和固定在主珩梁尾部的后锚梁到位,锚固后锚杆。

B:移动前上横梁和中横梁,并带动整个底模平台及侧模前移就位。

㈡、挂篮前移工序:已浇注梁体张拉完成→底、侧模系统固定→放松前、后长吊杆不受力(后短吊杆不松)→铺设滑道和前支点→拆除后锚杆→前移主珩片及后锚梁就位→安装后锚杆→收紧前后长吊杆,拆除后短吊杆→前移上横梁、中横梁及底、侧模系统就位并调整→悬浇块件施工→挂篮各部件检查悬浇梁段混凝土浇筑、养生、张拉→重复以上步骤进行下一梁段施工

㈢、挂篮拖拉前移的速度不宜过快,二组主桁梁前移应同步,边跨和中跨两侧应对称,可用油漆在贝雷梁下弦上按10㎝的间距标出刻度线,前移时专人观察,发现不一致时及时调整。

㈣、在主桁片及后锚梁前移过程中,应采取有效措施保证前上横梁和中横梁相对于已浇注梁体位置不变,以保证主桁前移时的安全与稳定。

㈤、由于挂篮前移是先走行主桁部分(含后锚梁),再拖拉前上横梁和中横梁从而带动整个底模平台系统前移到位,因此主桁架的上弦,也应清理干净,涂抹黄油,减少前进阻力。

㈥、主桁梁拖拉走行到位后,拆除多余支点(上一块件施工的后支点)使挂篮处于两支点受力状态,将后锚吊杆及时拉上,并将主桁梁下弦与固定支点固定,拆除后短吊杆,拖拉前上横梁、中横梁及整个底模系统就位。

㈦、挂篮在前移和浇筑混凝土时,若遇上6级以上大风,应停止施工,挂篮在停止施工时后锚吊杆应处于工作状态。

㈧、在第二次走行中,前横梁及底侧模时可同时走行内模,可在箱梁底板设滑道拖拉走行。

㈨、挂篮施工属高空作业,现场应做好栏杆、扶梯,并悬挂安全网,施工人员要按技术要求和安全操作规程作业,以确保施工质量和施工安全,本挂篮未示前上横梁、后下横梁、底模平台上的安全通道级操作平台,由施工单位根据具体情况加以布设,确保施工时是人身安全。

㈩、挂篮使用注意事项及说明

本挂篮在浇注完1#块进行3#~9#块施工。

每个挂篮在悬臂浇筑混凝土前,需检查各主体结构的螺栓、焊缝、后锚固系统及前、后吊杆的连接状态,当确认各部件符合要求后方可开盘进行混凝土浇注。

在混凝土悬浇过程中,采用调高前吊杆标高(即预留下沉量)的办法来消除悬浇时产生的主梁下挠变形。

混凝土浇注过程中,应安排人观察底模与以浇筑箱梁底面的贴合情况,以便及时收紧后短吊杆,防止因后吊杆松动而产生漏浆或滑模现象。

底模平台脚手上,除张拉或施工的必备机具外,不允许堆放其他杂物,以减小施工荷载。

各吊杆位置应按照设计图纸要求布设,并使各吊杆、主桁片能同时受力,主桁架与支垫梁不密贴的地方一定要用钢板抄实。

由于后锚杆采用连接器接长,施工时一定要注意两端蹬筋深入连接器的长度相同,并用油漆在蹬筋上做记号,在浇注混凝土前应再次检查确认连接良好后方可浇注混凝土。

在1#块施工前,挂篮应按设计要求进行预压,预压方案及具体步骤已确定。

为确保中横梁、前横梁及底、侧模系统走行稳定安全,两横梁间需设联结系及操作平台,由现场自行设定。

2.4.8主桥施工工艺流程:

①、施工主墩8#、9#桥墩。

②、安装8#、9#墩顶支座、临时锚固及墩顶托架。

③、浇筑8#、9#墩顶主梁0#块混凝土。

①、对称浇筑8#、9#墩顶主梁1#~9#块混凝土。

②、施工第8孔、第10孔支架现浇段主梁混凝土。

①、拆除主墩8#、9#桥墩顶桁架挂蓝。

②、安装第8#、9#悬吊式挂蓝。

③、第8孔、10孔合拢。

④、张拉第8孔、10孔合拢段钢束。

⑤、拆除主墩第8孔、10孔合拢段悬吊式挂蓝。

⑥、拆除主墩的临时固结和临时支座,成为单悬臂体系。

①、安装主墩第9孔悬吊式挂蓝。

③、张拉第9孔合拢段钢束。

④、拆除主墩第9孔悬吊式挂蓝。

边跨段现浇长度4.92m,梁高2.20m。边跨段支架采用碗扣脚手架拼组而成。高度可根据实际地址条件、情况确定。支架搭设前对地基表层进行硬化处理。施工前采用砂袋对支架进行预压,预压消除地基、杆件等的非弹性变形量,边跨段梁模板均采用大块竹胶板,边跨合拢段直接在挂篮转吊篮上施工,为保证混凝土在灌注过程中受力不变,在两个9#梁段上各按合拢段的重量的一半重量进行压重,并随混凝土的灌注分级卸载,以防止因悬臂梁端变形导致合拢段混凝土开裂。

2.5.1合拢段施工:

合拢分两步,首先施工边跨现浇段4.92m ,然后施工边跨合拢段1.5m,张拉边跨预应力束,拆除临时支撑,再合拢中跨段。

1、边跨合拢的吊架方案及悬臂段的标高控制。

采用吊篮进行施工合拢段。为了避免浇筑混凝土的过程中因支架弹性沉降而使箱梁底板产生错台,影响外观,采用工字钢和螺旋千斤顶加固底模,使底模始终密贴在悬臂段底面,从而消除错台。

由于合拢段使用满堂支架,拆除了挂篮的底模及侧模,9#段上的配重减少,产生向上的位移。为保证合拢的精度,将实测标高与理论标高进行对比,如果超出允许范围(允许20mm),在9#段上加水袋配重,消除向上的位移。

㈢、边跨合拢段混凝土浇筑

合拢段混凝土浇筑选在在一天气温中最低时即凌晨2:00~5:00进行。混凝土一次浇筑完成,完成后及时覆盖,洒水养生。

㈣、张拉边跨预应力钢束及精轧螺纹钢筋,完成边跨体系转换

张拉边跨纵向顶钢束→底板钢束→竖向预应力精轧螺纹钢筋

边跨段支架拆除后,临时支撑两侧同时对称拆除,先放松预应力钢绞线,横桥向同时割除支撑钢管,解除主桥支座的临时固结,完成体系转换,形成单悬臂结构。

2.6.1模板的支设方法

中跨合拢用挂篮上的底模及侧模。在9#段完成后,将挂篮拆除,采用吊篮施工,内模采用现支脚手架。

2.6.2中跨合拢之前的准备

①、使用吊车,拆除两个T构上的桁架及轨道和其余的模板,张拉桁架下的竖向预应力精轧螺纹钢筋。

②、制作中跨合拢段连接结构1#、2#、3#、4#、5#、6#楼和地下车库变配电施工组织设计,并使一端焊接在9#段的端部,另一端待浇筑混凝土之前焊接。连接结构严格按照图纸进行加工制作。

③、预穿顶、底板位置上的四束锚固钢束,待中跨合拢段连接结构与另一端焊接完成后浇筑混凝土之前进行张拉。

④、为保持混凝土在灌注过程中受力不变,在两个9#段上各按设计预压的重量,并随混凝土的灌注进行卸载。预压配重采用水箱,以此控制混凝土的浇筑速度。

2.6.3浇筑中跨合拢段混凝土

合拢段混凝土浇筑选在在一天气温中最低时即凌晨2:00~5:00进行。浇筑之前将合拢段劲性骨架焊接,并绑扎钢筋,然后马上浇筑混凝土。浇筑时按浇筑混凝土的重量控制卸载水的容量。为了保证合拢段质量,防止产生裂缝,浇筑完成后及时覆盖,洒水养生。

2.6.4张拉预应力钢束及钢筋,完成体系转换

路基稳定层施工方案①、中跨张拉顺序:张拉边跨纵向顶板钢束→底板钢束→竖向预应力精轧螺纹钢筋→底板钢束。

②、合拢段施工完毕张拉剩余钢绞线,使箱梁内力重分配,完成全桥的体系转换。

2.6.5合拢段施工顺序:

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