连续箱梁挂篮悬臂施工方案

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连续箱梁挂篮悬臂施工方案

主桥连续箱梁悬臂施工方案

Xxxxxx集团股份有限公司

Xxxxxxx桥主体工程施工项目部

2.1、工程总体概况 2

DB14/T 1982-2020 普通干线公路重载交通沥青路面施工 技术规范2.3、气象、水文及工程地质 2

2.4、主桥箱梁参数 3

3.1、施工段的划分 4

3.3、劳动力安排 6

3.4、机械设备使用计划 7

3.5、材料使用计划 8

4.1、悬臂浇筑梁段施工顺序 9

4.2、连续梁施工的工序流程 17

4.3、悬臂浇筑梁段施工 18

4.4、施工注意事项 29

4.5、边跨直线现浇段合拢施工 30

4.6、中跨合拢段施工 34

4.7、预应力施工 39

4.8、体系转换 41

4.9、挂篮拆除 43

4.10、线形控制 44

4.11、控制混凝土徐变措施 48

4.12、主要技术控制要点 49

第五章、质量保证措施 51

5.1、工程质量管理体系 51

5.2、质量目标 52

5.3、质量保证措施 52

第六章、安全环保措施 56

6.1、安全生产管理目标 56

6.2、安全生产组织机构 56

6.3、安全保证措施 58

6.4、悬浇挂篮施工防护和安全技术措施 60

6.5、已浇梁段防护措施 62

6.6、悬灌梁施工安全技术措施 62

第七章、环保措施 64

7.1施工废水处理 64

7.2、废弃物处理 64

7.3、大气污染防治 65

8.1、挂蓝模板计算 66

8.2、挂篮计算 71

《桥梁施工工程师手册》

Xxxxxxx桥施工图,第一册、第二册;

Xxxxxxx桥施工组织设计

Xxxxxx桥主体工程位于xxxx市城市中心主轴天汉大道上,横跨汉江,桥梁总体呈南北走向,与两岸河堤平交,桥梁全长约645m,桥面宽40米。

主桥为预应力混凝土变截面多跨连续梁,孔跨全长427m,共7跨,各孔跨径为36m+65m+3×75m+65m+36m,最大跨径75m,对称于中跨布置;引桥为25m跨预应力混凝土连续梁桥;设置铅锌隔震橡胶支座。本桥桥梁全宽为40m,分双幅设置,每幅桥宽20m,两幅桥通过翼缘连接,后浇带宽度1m。

本次施工范围为汉中市汉江2号桥主体工程。

本工程的技术标准如下:

2.2.1、公路等级:II级城市主干道;

2.2.2、机动车道数:双向6车道;

2.2.3、计算行车速度:50km/h;

2.2.4、桥梁宽度:40m;

2.2.5、桥面横坡:2%;

2.2.6、桥面纵坡:双向1.5%,变坡点位于桥梁中心;

2.3、气象、水文及工程地质

汉江2号桥施工期,10年一遇洪水高程为506.25m,5年一遇洪水高程为505.41m。

桥址区位于汉江河床及河漫滩地貌。

北岸起点桩号K0+283.944m,南岸终点桩号K0+928.944m。河床高程为498.20m~504.90m,高差6.70m,由于河流冲刷及人工改造,河床高差起伏大。

根据钻探及本次地质测绘,桥址区出露和揭露的地层主要为:第四系全新统耕植土层(Q4pd)、第四系全新统人工堆积层(Q4me)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)、第四系上更新统湖积层(Q3l)。

场地地下水主要为赋存于第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)砂卵石层中的孔隙潜水,透水性好,为含水层。

主桥5号墩、6号墩、7号墩、8号墩、9号墩、10号墩,一般构造参数详见设计图纸。

本工程主桥箱梁施工阶段正值汉江河发洪水阶段,考虑到材料运输及人员的通行,施工段划分原则为:保证汉江河道不堵塞,保证施工期间安全度汛;确保本工程各时间节点不变,保证在汛期要正常施工。

本工程主桥箱梁施工划分为两个段,第一施工段为5~7号墩,第二施工段为8~10号墩,箱梁下两侧10×100cm装饰条,随挂篮推进二次施工,段划分详见下图。

先施工第一施工段,然后施工第二施工段;在施工第一施工段时拆除第二施工段区域内的临时道路及临时设施,清理河道泄洪渡汛。

主桥箱梁施工采用挂篮数量共计6套挂篮,每套挂篮周转一次。

(1)、在配套落实施工技术力量的基础上,组织技术人员熟悉、学习图纸;详细了解现场地形、地貌、水文、地质及地下障碍物等情况;作好图纸自审、会审;作好施工图预算;作好对有关施工规范、规定的了解学习;编制施工方案;调校好备用的测量仪器。

(3)、选定好工队长、班组长及其主要的作业人员,向他们进行五交底(图纸交底、施工方案交底、技术质量交底、安全施工交底、现场管理制度交底)。

(1)、按支护期间的生产需要,结合后期施工的发展,统筹架设供水、供电网点。

(2)、按实地情况需要,选择最佳抽水点及路线,建立现场排水系统、抽水井、排污设施。

(3)、调查了解市场钢筋、水泥、钢绞线等及水电器材等供销情况,为选购优质的生产原材料作充分准备。

(4)、所用材料必须符合有关技术标准规定,使用前必须严格审核所选用材料的出厂合格证和试验报告,按材料进场报验程序报送监理或(建设单位),经现场监理工程师见证取样后送检,并取样抽检,合格材料才可使用,不合格的材料一律清除出场。

(5)、场地及水电的准备:整理施工所需场地;清查安装主要的施工机具,保证其工作状态良好;安装好施工现场所需水电供应设施;准备施工所需用的材料,并作好维护工作,避免受到污染;合理组织施工,做到责任明确,分工合理。

主桥箱梁施工是本桥施工的一个重点和难点,是本工程实现总体工期的重要环节,是本工程的控制性工程之一,因此为保证进度计划的完成,必须增加人员的投入,操作人员将24小时轮班作业,分三班倒,我部已制定了详尽的人员安排计划,详见下表:

3.4、机械设备使用计划

施工需要大量性能优异、状况良好的设备,在加大人员投入的同时也要加大设备的投入,及时落实好大中型机械,依据工程进度情况组织进场,按照总平面布置图安装就位,机械设备管理设专人负责,我部己制定了详尽的机械设备使用计划,详见下表。

根据总体施工进度计划和主桥箱梁施工计划进度安排,综合组织主桥箱梁施工用材的进场,确保满足工程施工需要。

施工进度计划的编制主要以总体施工进度计划为依据,根据施工现场的实际情况进行施工进度计划的安排及落实,计划控制将采取月计划、周计划进行控制。

4.1、悬臂浇筑梁段施工顺序

主桥悬臂施工分为两个施工段,两个施工段完成之后再进行两个施工段合龙施工。

挂篮拼装好后进行预压,消除非弹性变形。模板安装及钢筋绑扎检测合格后,进行混凝土浇筑。混凝土由现场拌和站集中拌和,混凝土罐车将混凝土运至施工现场。汽车泵(或地泵)泵送混凝土入模。混凝土浇筑后进行养护,混凝土强度及养护时间达到设计要求,后进行预应力施工,挂篮移动,重复进行完成悬臂段的施工,最后进行直线段及合拢段的施工。各阶段施工步骤见下图所示。

4.2、连续梁施工的工序流程

0#、1#块支架拼装→架预压检验→0#、1#块浇筑施工(梁体临时锚固)→在0#、1#块上拼装挂篮及预压→挂篮悬臂浇筑2#块→悬臂浇筑n#块→边跨现浇段施工→边跨合拢段施工→中跨合拢段施工。

悬臂现浇梁施工工艺框图

4.3、悬臂浇筑梁段施工

4.3.1、临时锚固垫块

为承受悬臂施工中临时T构梁重量及不平衡弯矩,在其墩顶永久支座两侧分别对称设置4个临时锚固垫块。临时支座采用C50级混凝土灌筑,顺桥向在墩身外侧分别设置两排40螺纹钢筋,上下端分别锚固于梁体及墩身内。为便于合拢时拆除临时支座,在临时支座中间设置一层5cm厚硫磺砂浆间隔层,并在其中预埋电阻片。拆除临时支座时,在临时支座与永久支座间设隔热层,然后向电阻片通电使硫磺砂浆熔化,拆除临时锚固垫块。

4.3.2、挂篮设计加工

挂篮是悬臂浇筑施工的主要设备,拟采用武汉天浩桥梁技术有限公司及浙江兴土桥梁建设有限公司研制并经多个项目已成熟使用过并加以改进的菱形挂篮,可满足连续箱梁节段尺寸、重量及其施工他要求。挂篮的选用:根据招标文件及施工图纸要求挂篮的最大承载力不小于200t,挂篮自重及全部的施工荷载重不超过100t,梁段的最大长度为5m等技术参数;结合已往在类似大桥施工经验,本工程租用武汉天浩桥梁技术有限公司和浙江兴土桥梁建设有限公司改进后的自行式菱形挂篮,其技术参数如下:适用梁段最大重量200t;适用梁段最大长度4.5m;适用梁体变化范围5m~1.8m,挂篮的自重88t。

挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行系统,内外模板和张拉操作平台组成。菱形挂篮构造详见下页图“菱形挂篮示意图”。

挂篮委托专业厂家加工。菱形挂篮的特点:结构简单,杆件受力明确合理,承载能力强,弹性变形能力小,安装与拆卸方便,移动灵活,定位准确、调整立模方便,施工空间大,并可在弦杆上安装行走桁吊。

4.3.3、挂篮的拼装

(1)、挂篮拼组分为两个步骤:加工厂拼组大件,在梁体上拼组整体。加工厂拼装主要包括主梁系的三片主构架,四片横向联接系,还有外模板及模架、内模及模架,其余均为散件。将加工厂拼装件及散件运抵现场后,用吊车吊送构件至0#、1#段上拼组。

(2)、以箱梁中心线为主要基准,参考挂篮施工图,找准轨道所在位置,先铺设锥体枕木,再在其上放置轨道,适当调正钢枕使轨道处于水平位置,并严格控制轨道间的中心距与图纸一致。然后借用箱梁竖向φ32精制螺纹钢把轨道压紧(锚固处有螺母和垫板),若竖向钢筋长度不够,可采用接长器增加其长度,最后用长尺复核轨距。

 (3)、安装反扣轮组和前滑座,使其分别座落在轨道合适的位置处。

(4)、安装承重系统(含三榀承重架和四片联接桁架)一般先在平坦的地面组装承重架(由前后拉杆、垂直杆、水平杆和销轴组成),视吊车大小,绝定承重系统在地面组装程度,再整体起吊至桥面;亦可直接在桥面组装。承重架与反扣轮组和前滑座通过螺栓相互联接。

(5)、安装前横梁、前平台和侧平台,并在前横梁上放置吊杆,以备安装滑梁及模板之用。施焊处应确保焊接强度。

(6)、移动承重系统(含反扣轮组和前滑座),使其座落在悬浇2#块时的位置。为移动方便,前滑座处可垫以滚轮或走滚。

(7)、在每处后支座上部放置2支后锚扁担梁,每支扁担梁两端长孔中穿插有足够长的后锚杆,后锚杆的下端分别锚固在翼板和顶板的下表面(翼板和顶板上有预留孔),锚固处配以斜垫板和螺母,后锚杆的上端分别锚固在扁担梁的两端;利用千斤顶和顶梁打压扁担梁,直至使反扣轮组座在轨道上,拧紧螺母后方可松开千斤顶,此时整个承重架处于锚固稳定状态,前述过程应在两处后支座同时进行。

(8)、重复以上(3)~(7)步骤,安装另一头承重系统,两头应尽量做到平横组装。

(9)、挂篮拼装步骤详见下图“挂篮拼装工艺流程图”

 4.3.4、挂篮模板安装阶段

(1)、安装外模和外滑梁参照图纸,先在地面把外滑梁吊至外模框架内部确切的位置(一般在外模垂心处),并使滑梁前端超出外模端面一定长度,然后将滑梁作适当固定;在翼板预留孔处安装好悬吊轮和悬吊架(悬吊架应在靠近箱梁端面一边)。将外模和外滑梁一并起吊,滑梁前端通过吊杆挂在前横梁上,后端则穿过悬吊轮和悬吊架并通过它们挂在箱梁翼板上。

重复上述方法,安装另一侧外模和外滑梁。

(2)、安装底模和下横梁参照图纸,在平地上将底模、走台和下横梁联接成一体,然后一并起吊安装,在底模吊至一定高度时,使前下横梁处于前横梁正下方,并迅速将事先穿在前横梁上吊杆拧入位于前下横梁上部的吊耳联接系统的螺母中,同样的方法将此时位于箱梁底部的后下横梁通过吊杆和吊耳联接系统分别挂在箱梁的底板和翼板上,这样整个底模和下横梁就安装结束了。

(3)、内模系统安装先安装两根内滑梁,和前面安装外模和外滑梁一样,滑梁前端通过吊杆挂在前横梁上,后端则穿过悬吊轮和悬吊架并通过它们挂在箱梁顶板上。然后再安装内模顶板和行走梁(两者实为一体),使行走轮正确地落在内滑梁上。最后安装内模侧板。

(4)、通过手拉葫芦或千斤顶来调整挂篮和模板系统的位置和标高,测定标高并记录在案。

(5)、按箱梁自重的1.2倍重量对模板和挂篮系统进行加载预压,以消除非弹性变形。预压时应注意两边不对称荷载不大于一个箱梁底板重量,并按箱梁的实际结构放置荷载,测定标高并记录在案;待系统变形稳定后方可卸载,卸载后测定标高并记录在案,与预压前所测标高进行对照后重新调整模板至正确位置(此时应按监测单位要求计入预拱)。

(6)、把内模推入1#箱梁腹内,以便2#箱梁腹板处钢筋绑扎。

4.3.5、挂篮压载试验

(1)、挂篮出厂前试验

各构件连接方式以焊接和销接为主,因此挂篮制做完成后要对重要构件的焊缝进行探伤。挂篮各构件制做完毕后,在加工场地要进行试装配,以保证挂篮在施工现场能顺利组装。挂篮出厂前,要对主桁架进行承载力和变形试验。挂篮试验在平整的场地上进行,采用两个主桁对拉的方式,分级加载,最大加载为最大使用荷载的1.3倍。同时要求挂篮下挠最大值为2cm。挂篮主桁承载力及变形试验详见下图“挂篮主桁承载力及变形试验图”。

挂篮主桁承载力及变形试验图

(2)、挂篮组装完成后的压载试验

挂篮按照设计位置拼装好后,派专人对照设计图纸仔细检查其各关键部位是否符合要求,尤其是挂篮主桁后锚点,挂篮底篮各吊点位置。一切准备就绪后,即可进行预压加载试验,以检验其强度、刚度、稳定性及弹性变形,并实测其变形,为箱梁浇筑施工监控提供依据,试验加载值取1.2倍最大梁段重量。

挂篮拼装好后对挂篮进行一次全面检查,确认符合要求后对挂篮进行加载预压,预压加载采用外力加载法预压,即在挂篮底模上堆载砂袋预压,砂袋重为2#块底板+腹板砼重量的1.2倍。拟分5级加载,每级荷载持续时间不少于30分钟,最后一级为一小时,然后分5次卸载并观测其弹性变形及非弹性变形。

预压加载应从结构中心线向两侧对称布载,且挂篮加载时“T”构两端应同时对称进行。加载质量按最大梁段重量120%分级进行。即:20%~50%~80%~100%~120%,每加载一个级别就测量一次并做好记录,挂篮加载的过程中应对挂篮的各部位随时进行检查(特别是挂篮的各个节点)。

挂篮卸载也应分次逐级完成,并每级卸载完成后都应及时测量数据,卸载时“T”构两端应对称、均衡、同步卸载。卸载至120%、100%、80%、60%、40%、20%、0%各阶段均要进行观测。

(3)、变形观测测点布置

预压试验的主要目的是要得到前、后横梁和挂篮主桁架悬臂端的挠度,测点布置除基点外,其余均左右对称布置,以水准仪观测。

4.3.6、梁段循环施工

(1)、挂篮在0#、1#块段上拼装完成后,应进行试压,测出非弹性变形和弹性变形值。

(2)、调整立模标高。根据挂篮试验测出的弹性变形及非弹性变形值,再加上线形控制提供的立模标高定出2#梁段的立模标高。

(3)、在底板和腹板钢筋绑扎完毕进行腹板及顶板模板安装时,应在箱梁内铺设脚手板,不许踩踏底板钢筋。

(4)、管道定位网如设计数量不够时,应予以加密,确保管道位置正确。钢筋伸出梁段端头的搭接长度应满足设计要求,节段钢筋的接头连接应按设计要求搭接,如无要求时,采用绑扎搭接。

(5)、钢筋的保护层用塑料垫块支垫,数量为底板、顶板4个/m2,腹板2个/m2。铺设钢筋的位置与预应力管道发生矛盾时应保证预应力管道的位置准确,相差较多时,应与设计单位及监理工程师研究解决,不得随意移动预应力管道位置。

(6)、箱梁采用三向预应力体系,管道采用塑料波纹管,管道孔径视钢束类型确定。管道安装应顺穿束方向套接,波纹方向与穿束方向一致,波纹管接长采用大一号的波纹管套接,套接长度约为被连接管道内径的5~7倍,梁段内每隔0.5m设一“井”形定位钢筋网片,固定管道位置,管道定位误差应小于5mm。

(7)、连续梁预应力管道随梁段悬臂灌筑而逐段接长,管道接头数量多,如何保证管道畅通,是施工中一个关键问题。

(8)、管道接头处用胶带纸缠绕,再绑扎几道铁丝,加强接头的严密性。浇筑混凝土时,振捣人员应熟悉管道位置,严禁振捣棒与波纹管接触,以免管壁受伤,造成漏浆。

(9)、在灌筑混凝土前,每个梁段均在顶板上搭设混凝土施工平台,作业人员及施工机具均在施工平台上活动和放置,以免压坏钢筋网及预应力管道。

(10)、底板混凝土由输送泵直接泵入内箱,底板,腹板混凝土采用分层浇筑,每层不超过30cm,顶板处三向管道较多,灌筑时要注意保护波纹管不受损坏,在锚垫板处要特别注意灌筑质量,必须保证混凝土粗骨料和砂浆不离析,振捣密实。

(11)、混凝土灌筑应按由前往后,两腹向中对称浇筑的顺序进行,即先灌筑梁节前端,后灌筑梁节后端,从两腹板向中间推进,采用水平分层法施工,分层厚度以30cm为宜。

(12)、混凝土浇筑完毕后,应及时进行洒水养护,梁端头表面在混凝土达到规定强度后,作凿毛处理。

(13)、待本梁段混凝土达到设计强度要求时进行预应力张拉,张拉完成后方可挂篮进行下一梁段施工;挂篮行走步骤详见下图:

4.3.6、悬浇梁循环段施工工艺流程见下图。

悬浇梁循环段施工工艺流程图

4.4.1、混凝土施工浇筑平台支撑在已浇筑梁段混凝土及端模上,浇筑混凝土始终保持两侧对称进行。梁段悬浇时,与前一梁段混凝土结合面应予凿毛,纵向非预力钢筋采用搭接。

4.4.2各梁段施工按设计要求设置各类预埋件及泄水孔、通风和电缆等预留孔洞。

4.4.3、各梁段施工加强梁体测量、观测,注意挠度变化。梁段悬臂浇筑时,“T构”两端施工荷载要尽可能保持平衡,并注意左右偏载,两端浇筑混凝土进度之差不得大于2m3。

4.4.4、浇筑梁段混凝土时应水平分层,一次整体浇筑成型,当混凝土自流高度大于2m时,必须采用溜槽或导管输送,保证混凝土的浇筑质量。

4.4.5、连续梁悬臂浇筑梁段的允许偏差和检验方法应符合下表中的规定。

连续梁悬臂浇筑梁段允许偏差和检验方法

合拢前两悬臂端相对高差

合拢段长的1/100,

竖向高强精轧螺纹筋垂直度

吊线尺量检查不少于5处

竖向高强精轧螺纹筋间距

4.5、边跨直线现浇段合拢施工

4.5.1、边跨直线段施工工艺流程

4.5.2、边跨直线段合拢采用满堂支架法施工。满堂支架施工时采用碗扣式脚手架搭设。支架搭设时先进行软基硬化处理,然后夯填碎石或级配砂砾,再浇筑20cm厚C20混凝土垫层并进行荷载试验,满足设计承载力要求后搭设支架,防止支架发生沉降。支架顶上铺设纵向10cm×15cm方木分配梁,间距60cm横向铺设10cm×15cm方木,间距20cm,顶铺设底模,底模标高利用顶托调整。支架详见下页图所示。

4.5.3、支架搭设完成后要根据设计要求进行预压,预压采用砂袋加载,以便在施工中消除支架非弹性及弹性变形。并根据设计要求和预压结果调整底模标高,预留混凝土徐变量和地基及支架系统沉降量,确保箱梁顶面标高满足设计要求。

4.5.4、直线段底模为大块钢模拼接而成,底模直接设置在纵梁上,横梁与纵梁间垫以砂箱,以利于拆除底模。其工艺流程为:施工准备→地基处理→支架位置放线→支架搭设→支架校验调整→铺设纵横方木→安装支座→安装底模板、预压→底模板调平→安装侧模板→绑扎底板、侧板钢筋→安装波纹管→安装内模板→安装端模板→绑扎顶板钢筋→自检、报检→混凝土浇筑→混凝土养护→拆除边模和内模板→预应力张拉→压浆、封堵端头→养护→拆除底模板和支架。

边跨满堂支架法施工示意图

4.5.5边跨合拢段防开裂施工措施:

边跨合拢时现浇段经预压后支架的变形已趋于稳定,但悬臂端受气候影响在3个方向均可能产生较大变形,所以在预应力筋张拉前尤其混凝土浇筑初期,这些变形可能导致合拢混凝土开裂,为此采取以下工艺措施保证合拢段适应这些变形,避免裂缝的出现。

(1)、选择日间悬臂标高最高时(一般在一日之清晨)用支撑撑住悬臂端使其不能上翘(楔紧支撑时间是在标高最高时),也不能下挠(有支撑撑住),这样无需庞大设备避免了竖向相对位移。支撑后再观察三日,确认稳定后进行其它工序。

(2)、按开始进入日低温稳定区时混凝土初凝的原则确定混凝土开盘时间,进行混凝土浇筑。

(3)、混凝土强度达到90%,混凝土养护时间不小于7d,张拉与边跨合拢段体系转换相应的预应力筋。

4.6、中跨合拢段施工

合拢中跨前须先拆除一个“T构”的挂篮。合拢段利用挂篮内外模滑梁和底模前后横梁作吊架,通过梁段上的预留孔将挂篮的内外模和底模吊在梁段上作为合拢段模板施工。

4.6.2、合拢段施工方法

(1)、合拢段施工时,先将相邻两个“T构”的梁面杂物清理干净。

(2)、备用配重水箱以及少数必须的机具设备则放置在指定的位置。然后相邻两个“T构”上所有观测点的标高精确测量一遍,最后锁定永久支座。

(3)、拆除“T构”相应的临时支座,精确测量临时支座拆除后梁面所有观测点的标高,确定合拢段相邻的两个梁端顶面标高高差符合规范要求后,进行合拢段施工。

(4)、为防止“T构”因热胀冷缩而对合拢段的混凝土产生影响,在合拢段箱体内模及顶板钢筋安装前,选择气温最低时间,按设计的位置与数量焊接体外型钢支撑,将相邻“T构”连成一体;在浇筑混凝土前根据计算拉力,张拉布置在底板与顶板中的临时预应力束。

(5)、合拢段的混凝土选择在一天中气温最低、温差变化比较小的时间开始浇筑,拌制混凝土时,将混凝土强度提高一个等级,并掺入微量铝粉作膨胀剂,以免新老混凝土的连接处产生裂缝。混凝土作业的结束时间,则根据天气情况,尽可能安排在气温回升之前。

(6)、在合拢段两侧设水箱配重,水箱容水重量相当于合拢段所浇混凝土重量。浇筑合拢段混凝土,边浇混凝土边同步等效放水。

(7)、混凝土浇筑完毕,顶面覆盖土工布,箱体内外以及合拢段前后的1m范围内,由专人不停洒水养护。

(8)、待混凝土强度达到设计要求的强度时,解除相邻“T构”永久支座的临时锁定,完成体系转换后按顺序张拉纵向预应力筋。

4.6.3、中跨合拢段的施工防裂措施:

(1)、采用加强普通钢筋的配置措施,增强合拢段的刚度。

(2)、用劲性型钢锁定。型钢设置在箱梁截面四角,用螺栓固定在箱梁的预埋件上,在灌筑混凝土前焊接成整体,焊接时间不超过2h,将合拢段两侧连成整体。

合拢外刚性支撑锁定示意图

4.6.4合拢梁段施工关键控制环节

(1)、合拢段施工是悬浇施工技术一道非常关键的工序,因为混凝土从浇筑到其达到设计强度,直至张拉预应力钢筋,需要一定的时间,在此期间内,由于昼夜温差的变化,新浇混凝土的早期收缩,已成梁段混凝土产生的收缩和徐变,结构体系的变化、施工荷载及外力变化等原因,在结构中要产生变形和内力,这对未达到强度的合拢段混凝土质量有直接影响。

(2)、为保证桥梁工程质量,从合拢段混凝土开始浇筑至达到设计强度并张拉部分预应力钢筋之前,既保持新浇混凝土不承受任何外力,又要使合拢段所连接的梁体在各种因素影响下变形协调,为此,应采取以下措施。

1)、合拢段的混凝土应选用早强、高强、微膨胀混凝土,以使混凝土尽早达到设计强度,及早施加预应力,完成合拢段的施工。

2)、合理选择合拢顺序,使合拢段施工中及合拢后体系转换时产生的内力较小,且又满足工期的需要。本桥按先合拢两边跨后合拢中跨的次序施工。

3)、采取低温合拢。为避免新浇混凝土早期受到较大拉力作用,合拢段混凝土浇筑时间,应选在当天气温最低时刻,使气温最高时,混凝土本身承受部分应力。

4)、加强混凝土养护,使新浇箱梁混凝土在达到设计强度前保持潮湿状态,以减少箱梁顶面因日照不均所造成的温差。为防止合拢段两边悬臂端因降温而产生上翘,在合拢段施工时应在两悬臂端增加压重。

5)、及时张拉。在合拢段混凝土强度达到设计要求的强度时,及时张拉预应力连续束,解除支座临时约束,实现体系转换,以策安全。

6)、支撑合拢段混凝土重的吊架,应具有较大的竖向刚度,以保证合拢段混凝土施工时间悬臂端不致因升温产生过大的挠度。

7)、浇筑混凝土时,由于温度较低,故水灰比可适当小一点,浇筑时要及时观测箱内外温度,做好记录,为了避免在凝固中发生收缩裂缝,在顶板上全跨范围内,用毡布覆盖洒水降温。

8)、由于温差,新老混凝土的收缩,以及两侧“T构”的混凝土徐变,使“T构”产生变形,将使合拢段混凝土产生裂缝,为了克服这个问题,应将合拢段两端的“T构”进行锁定,限制它产生相对位移,从而保证合拢质量。采取的措施是,增设传递内力的型钢和临时钢丝束,即增设撑杆和拉筋,把合拢段两端的“T构”联结起来,待混凝土达到强度后,拆除受压杆件,待永久束张拉完毕,拆除临时束,其锁定力的大小,应大于梁体非锚固端滑动所受的活动支座摩擦力和直线梁与支架间摩擦力。

4.7.1波纹管的安装

(1)纵向预应力管道采用塑料波纹管。波纹管要求表面光洁无污物、无孔洞。安装波纹管时用铁丝将管体与井字型定位钢筋捆绑在一起,并与主筋点焊连接,每0.5m设一道定位钢筋,管道轴线应与垫板垂直,确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。

(2)、管道位置的允许偏差纵向不大于±1cm,横向不大于±0.5cm。施工中避免反复弯曲,防止管壁开裂,波纹管接头处内套管要旋紧,有20cm长的接头,并用二层胶布将接口处缠5cm宽,管道之间的连接以及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。

(3)、波纹管安装完成后要进行一次检查,确认数量、位置、布置形式符合设计要求后,方可浇筑混凝土。每一梁段浇筑后因立即检查有无漏浆和堵管。在穿钢绞线前应用高压水冲洗和检查管道。

(4)、冷拉钢筋的安置:在混凝土浇筑之前,将精轧螺纹钢装入塑料波纹管内,下端丝扣上拧进一个锥形母,浇筑混凝土后即自行锚固于梁体内,上端先安置点焊有弹簧筋的锚垫板,然后在锚垫板上加放一个垫圈,再在上端丝扣上拧进一个六边形螺母,使锚垫紧贴钢管。螺母下侧面开有一小方口,以作压浆时排气出口。

4.7.2、预应力钢筋的张拉、管道压浆

(1)、梁体按三向预应力设计,纵向及横向预应力筋采用高强低松弛钢绞线。

(2)、竖向预应力筋采用直径32mm精扎螺纹钢筋,标准强度930MPa,锚下张拉控制应力837MPa,单根精扎螺纹钢张拉应力为673KN。

(3)、张拉程序如下:

0—0.1σK—σK持荷5min)—补油至σK—回油到0。

(4)、预应力筋、夹片及锚具均要按试验规程进行检验,千斤顶使用前要进行校核和标定。

(5)、预应力筋张拉前,须提出施工梁段混凝土的强度试验报告。当混凝土的强度达到设计规定的强度后,方可施加预应力。

(7)、应力束张拉完成后要尽早进行管道压浆,为保证压浆质量,压浆时采用真空辅助压浆工艺。

4.7.3、梁体预应力施工质量控制

(1)、根据规范要求,当梁体混凝土强度达到设计需要张拉强度后,才能进行预应力张拉。预应力束张拉的顺序为先腹板,再底板,后顶板,施工时严格按设计要求顺序进行张拉。设计有给出张拉顺序的,按设计张拉顺序进行张拉。

(2)、施工前对张拉用的千斤顶和油表进行校核,满足精度要求,施工过程中要按规定的频率标定。

(3)、预应力值采用应力(油表读数)和伸长量双控,以应力值为主,伸长量辅助复核,保证预应力施加值准确。当实际伸长值与理论伸长值相差超过6%时,要停止张拉,查明原因,采取措施后,重新张拉。

(4)、固定波纹管的定位钢筋网片与结构钢筋连接牢固,严格按设计固定,特殊部位进行加密以确保位置准确。波纹管成型后进行逐根检查,防止波纹管有损伤,检查合格后才能进行下道工序施工。端头波纹管与喇叭口连接牢固、严密;锚垫板预埋位置准确,并与波纹管保持垂直。

(5)、严格按张拉程序操作,预应力筋严格按设计分批、分阶段对称张拉。预应力张拉时安排专人测量伸长量并做好记录,认真检查是否发生滑丝、断丝现象。

(6)、预应力筋张拉后及时进行孔道压浆,保证浆液密实。并用混凝土封闭外露的锚具。

(7)、本工程压浆采用真空压浆,压浆时应缓慢、均匀进行。真空压浆的原理见右图。

连续梁分段悬浇过程中,各独立T构的梁体处于负弯矩受力状态,随着各T构的依次合拢,梁体也依次转化为成桥状态的正负弯距交替分布形式。这一转化就是连续梁的体系转换。因此,连续梁悬浇的过程就是其体系转换的过程,就是悬浇时施行临时支墩固结、各T构的合拢、临时支墩固结适时的解除、预应力筋的分批依次张拉的过程。

(1)、先在合拢段的前一梁段预留孔洞,等纵向预应力筋张拉完毕后,用10t的卷扬机先将外模切割成多块逐一吊下,再拆散底模桁梁用卷扬机吊落,然后分别吊落底模前后横梁,最后拖拉挂篮主构件后退,用吊机拆除。

(2)、挂篮拆除步骤见下图:

4.10.1、首先确定立模标高,箱梁悬灌的各节段立模标高按下式确定:

4.10.2、测量控制程序见下图“箱梁悬浇高程控制程序图”。

箱梁悬浇高程控制程序图

4.10.3、连续梁线型的质量控制

梁体线型既要满足使用要求,亦要满足审美要求,因而施工中控制好箱梁的线型,对提高本工程的外观质量和受力结构起着关键的作用。施工时拟采用理论计算与现场观测统计相结合的控制方法。

4.10.4、线型控制

(1)、线型控制的基本原理是分析每跨梁段的挠度变化,逐步完成该过程的挠曲线方程,依据求得梁体最终挠度变化值,设置施工预拱度,以此来确定箱梁底模不同部位施工时立摸标高。

(2)、连续箱梁施工线型控制是通过对挂篮(或支架)变形、张拉应力控制、混凝土收缩徐变等施工因素控制来实现的;通过现场观测统计和理论计算相结合手段达到控制线型目的。

(3)、根据施工过程中荷载及内力变化特征,影响挠度的因素主要有以下几种:

3)、挂篮(或支架)弹性变形和塑性变形

4)、支架地基压缩下沉量

5)、预应力张拉时梁体上拱度

6)、混凝土收缩、徐变

7)、设计规定的预留上拱度

(4)、施工中综合考虑以上因素对梁体线型影响,利用SAP90空间分析程序结合自编程序便可计算出梁体任一截面线形控制所需标高调整值Δn,具体计算过程略去。梁体任一截面的立模标高Hn可利用下述公式求出。

式中:Hn——梁体任一截面的立模标高(m);

hn——梁体任一截面的设计标高(m);

Δn——梁体任一截面的标高调整值(m);

Δn8——将要灌注梁段自重引起的挂篮弹性挠度值(m);

(5)、测量方法及标高调整

1)、通过对连续箱梁的线型理论分析,施工中在梁段不同位置设置观测点,通过对这些观测点标高的精确控制,达到控制梁体线型的目的。

2)、测量控制:从箱梁2#节段端部开始,每个断面在顶板上设置三个观测点(中线、腹板两侧100厘米处),用以观测各节段端部标高变化量,测量时间分别为(按施工顺序):浇筑节段砼前;浇筑节段砼后;纵向预应力束前;张拉纵向预应力后;移动挂篮前(指即将进行下一节段作业前)。

3)、施工测量应选在每天清晨日出之前津08MS-J 天津市民用建筑施工图设计审查要点—建筑篇.pdf,避免在高温、强光和大风等情况下进行。要定人、定仪器、定时进行观测,避免由于施工荷载和桥面杂物的不平衡引起测量数据的不准确。

在未加载情况下分别测出观察点的水平标高,预压加载过程中分压前、压25%、50%、75%、100%、120%五个阶段观测支架及支架基础变形情况,并作好标高记录,卸载按加载反序对各观测点记录标高,绘制加载和减载变形曲线,每隔12h观察一次,并及时计算沉降量和绘制沉降、时间曲线。

5)、预压分析及标高调整

在等载预压作用下,可以消除支架基础沉陷及支架塑性变形,并将观察弹性变形结果和理论计算值进行校正分析,用以指导施工。根据预压得出的弹性变形值,通过横梁方木下木楔、碗扣脚手架顶托等对箱梁底模标高进行调整,保证混凝土箱梁浇筑后有良好线性。

(6)、施工各阶段线型控制要点

1)、计算预拱度时,准确收集计算控制参数,特别是施工中临时荷载要进行准确估计。

2)、做到各项观测值准确、记录正确某大学综合体育中心工程施工组织设计方案.doc,对汇总检测数据和理论计算结果进行对比分析。

3)、经预压后调整的底模标高与设计计算值偏差应控制在±5mm以内,模板放样后要及时调整模板高度。

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