连镇铁路1标左单线跨盐河连续梁方案 - 图文
更新时间:2024-01-13 18:58:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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目 录
1编制依据及原则 ............................................................................................................ 3 1.1编制依据 ......................................................................................................................... 3 1.2编制原则 ......................................................................................................................... 3 2工程概况 ....................................................................................................................... 4 2.1概况 ................................................................................................................................. 4 2.2主要设计技术标准 ......................................................................................................... 5 2.3自然条件 ......................................................................................................................... 5 2.4施工条件 ......................................................................................................................... 5 2.5主要工程量 ..................................................................................................................... 5 3工程重难点分析 ............................................................................................................ 7 4施工计划 ....................................................................................................................... 7 5施工方案及工艺 ............................................................................................................ 8 5.1连续梁总体施工方案 ..................................................................................................... 8 5.2 施工准备 ....................................................................................................................... 10 5.3连续梁梁体施工 ........................................................................................................... 15 5.4悬臂施工 ....................................................................................................................... 25 5.5边跨现浇段施工 ........................................................................................................... 39 5.6合拢段施工及结构体系的转换 ................................................................................... 42 6、连续梁梁结构施工方法 ............................................................................................ 51 6.1钢筋施工 ....................................................................................................................... 51 6.2混凝土施工 ................................................................................................................... 52 6.3预应力施工 ................................................................................................................... 54 6.4孔道压浆、封锚 ........................................................................................................... 57 7资源配置计划.............................................................................................................. 59 7.1劳动力计划 ................................................................................................................... 59 7.2材料计划 ....................................................................................................................... 60 7.3 设备、仪器计划 ........................................................................................................... 60 8施工安全保证措施 ...................................................................................................... 62 8.1安全保证体系 ............................................................................................................... 62 8.2技术安全保证措施 ....................................................................................................... 62 8.3悬臂施工盐河防护措施 ............................................................................................... 67 8.4危险源分析和评价 ....................................................................................................... 67 8.5应急预案对危险源的综合预防 ................................................................................... 68 9其他技术组织措施 ...................................................................................................... 75 9.1质量保证措施 ............................................................................................................... 75 9.2 施工进度保证措施 ....................................................................................................... 78
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9.3季节性施工保证措施 ................................................................................................... 81 9.4夜间施工保证措施 ....................................................................................................... 82 9.5文明施工及环境保护措施 ........................................................................................... 82 9.6职业健康安全保障措施 ............................................................................................... 85 附件: ........................................................................................................................... 88
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左单线跨盐河(72+120+72)m连续梁专项施工方案
1编制依据及原则 1.1编制依据
(1)《跨盐河、牛敦河、东门河特大桥施工图》(图号:连镇施桥(特)01-I)
(2)有砟轨道预应力混凝土连续梁(单线)(图号:连镇施桥参20) (3)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010) (4)《铁路混凝土工程质量验收标准》(TB10424-2010); (5)《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009) (6)《铁路工程基本作业施工安全技术规程》(TB10301-2009); (7)《铁路工程测量规范》(TB10101-2009);
(8)项目部拥有的技术装备力量,机械设备状况、管理水平、工法和科技成果,及历年来在铁路干线施工中积累的施工经验。 1.2编制原则
1.2.1 全面响应和符合施工招标书的原则
严格按照施工招标书规定的编制范围、内容、技术要求和规定格式进行编制。遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定及铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。 1.2.2 坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则
根据本工程特点,采用先进的施工技术,科学的组织方法,合理地安排施工顺序。做好劳动力、物资、机械的合理配置,推广“四新”技术,采用国内外可靠、先进的施工方法和施工工艺,力求施工方案的适用性、先进性相结合,做到施工方案科学合理、技术先进,确保实现设计目标。 1.2.3 百年大计、质量第一的原则
严格执行ISO9001质量标准,确保每个检验批、分项工程的质量达到优质工程标准的要求,健全质量保证体系。 1.2.4 安全生产,预防为主的原则
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运用现代科学技术,采用先进可靠的安全预防措施,确保施工生产人身安全。
1.2.5 文明施工、环境保护的原则
严格执行GB/T24001:2004环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系职业健康安全管理体系。争创“安全生产、文明施工标准化工地”。 2工程概况 2.1概况
跨盐河1联72+120+72)连续梁里程为DK3+259.21至DK003+524.9,线路与河流右前角80°,盐河为三级河道,水流方向由右向左,河面宽70m,水深6m,最高通航水位3.4m,根据“连镇铁路通航批复”,通航要求净空为70m*7.5m,本桥采用(72+120+72)m连续梁跨越,平面图如下:
该连续梁为单箱单室变截面预应力混凝土连续梁。全桥共设5道横隔梁,横隔梁处设有孔洞,在边、中墩底板分别设底板进入孔,供检查人员通过。
梁全长265.4m,计算跨度为(72+120+72)m,中支点处梁高9m,端支座处及中跨跨中截面梁高为5.0m,梁底下缘按圆曲线变化,圆曲线半径R=248.797m,边支座中心线至梁端0.7m。
连续梁平面图
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连续梁立面图
2.2主要设计技术标准
(1)线路情况:双线,线间距4.6m。 (2)设计速度: 250km/h。
(3)环境类别及作用等级:一级大气条件防护措施的地面结构,环境类别为碳化环境,作用等级为T1级。
(4)地震基本烈度:本结构适用于设防烈度七度及以下(地震动峰加速度Ag≤0.1g)地区。
(5)设计正常使用年限:100年。 2.3自然条件
本连续梁位于滨海平原区,地势宽广平坦,区内河流纵横成网,地表水系发达,地下水位埋深0.6~2m主要为空隙潜水,赋存于第四系粉质粘土中。气候属暖温带季风气候,四季分明。年平均气温为15℃,最冷的1月平均气温为-1.4℃,最热的7月平均气温为27℃。年降水量1000mm左右, 7~9月份的降水量约占年降水量的63%。年无霜期192天。 2.4施工条件
跨盐河段桥梁处于盐河与车轴河交叉口处,具体里程为左单线DK3+259.21至DK003+524.9。盐河河顶宽60米,深6米,线路与河流右前角夹角为80°,水流方向由右向左。盐河为三级航道,通航尺寸为70×7.5米,设计流量为628m3/s,设计流速为0.76m/s,设计最高水位为4.77米,最高通航水位为3.4米。
左单线跨盐河桥梁主要为连镇铁路Ⅰ标跨盐河、牛敦河、东门河特大
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桥左单线38#~41#墩,为3跨连续梁结构,跨径组合为(72+120+72)m,该跨盐河、牛敦河、东门河特大桥全长为20251m。该处连续梁主墩39#墩、40#墩均位于盐河两侧,大桥与两侧堤防立交,不占用航道,对河道无影响,不需导流。 2.5主要工程量
本连续梁共分67个梁段,混凝土总方量为4443.9m3。中支点0#梁段长度12m;一般梁段分成3m、3.5m、4.0m,合龙段长2m,边跨现浇直线段长11.7m,最大悬臂浇筑段重量169.3吨。
具体工程量详见下表:
主要工程数量表
部位 混凝土 材料及规格 C55补偿收缩混凝土 C55混凝土 M50水泥浆 钢绞线fpk=1860MPa Φ32预应力混凝土用螺纹钢筋 普通钢筋 金属波纹管 铁皮管 锚具 15-φ15.2mm、12-φj15.2mm、5-φj15.2mm 4-φj15.2mm PSB830 HPB300/HRB400 φ内90mm波纹管 内径70×19mm 内径45mm M15-15/M15-12 BM15-4/BM15-4P JLM-32 防水层 桥面工程 保护层 聚氨酯防水涂料 C40纤维混凝土 外径φ150PVC泄水管(L=60cm)及管盖 泄水管 外径φ150PVC泄水管(纵向收集所用) 外径φ100PVC泄水管(L=80cm)及管盖 其合龙段劲钢板 Q235 6
j单位 m3 m3 m3 t t t t m m m 套 套 套 m2 m3 套 m 套 t 数量 11.5 4443.9 145.2 199.6 1.6 66 37.5/747 13217 323.2 9527 348/144 48/48 3208 1884.4 113.1 148 618 4 2.3 主梁
它 性骨架 普通钢筋 槽钢 HPB300 [32α型钢 t t 0.4 3.2 支座钢筋网 支座预埋钢板 中墩临时支座 普通钢筋 钢板 普通钢筋 HRB400 Q235 HRB400 C55混凝土 M55硫磺砂浆 t t t m3 m3 t t 套 套 套 套 套 套 套 2.25 7.6 0.2 10.1 3.4 13.3 10.2/1.5 240 240 4 1/1 1/1 1/1 1/1 普通钢筋 钢材/钢筋 M42螺栓 φ75套筒 HRB400 Q235/HRB400 40Cr(调质) 45号钢(调质) 防震落梁 挂篮 铁路桥梁球形钢支座 挂篮(单个80吨) TJQZ-6000-ZX/DX-e100-0.2g-C TJQZ-40000-GD/HX-0.2g-C TJQZ-40000-ZX/DX-e100-0.2g-C TJQZ-6000-ZX/DX-e150-0.2g-C 支座 3工程重难点分析
本工程重点、难点的施工对策分析见下表:
工程重点、难点和主要对策分析表
序号 工程重点、难点 对策要点 1、改善骨料级配、降低水灰比、掺加混合料、外加剂等方法减少水泥用量; 2、减小浇筑层厚度,加快混凝土散热速度; 3、混凝土浇筑完毕后,及时洒水加强混凝土的养护。 1、在箱梁轴线、腹板位置的桥面上距离每个块段的端头预埋钢筋头测量混凝土浇筑前后级张拉前后的高程变化情况,分析挂篮的变形量,为下一个梁段的立模标高提供依据; 2、每个梁段分别对轴线、左中线、右中线进行已浇筑梁段与待浇筑梁段联测及两个T构的联测。 1、合拢段混凝土选择在一天中气温最低时进行浇注,保证合拢段新浇注混凝土处于气温上升的环境中,在受压的状态下达到终凝,以防混凝土开裂; 2、中跨合拢段临时固结锁定后,解除连续梁墩顶的临时锁定,并切断该墩临时支座锚固钢筋,完成体系转换。 1、39#、40#墩承台距离航道较近,承台基坑开挖采用钢板桩支护; 2、挂篮悬浇段跨盐河,采用封闭挂篮防护。 1 大体积混凝土 水化热控制 2 线性控制 3 合拢段体系转换 4 跨盐河安全防护 4施工计划
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根据批复的总体施工组织设计,结合本连续梁实际情况,排布施工进度计划,计划2016年6月22日开始施工:具体如下安排:(详见施工计划横道图)
5施工方案及工艺 5.1连续梁总体施工方案
跨盐河连续梁钻孔灌注桩基础桩基直径1.8m、1.25m两种,桩长51~74m不等,采用旋挖钻机成孔;承台厚度4m,承台施工时四周全部插打拉森钢板桩;主桥箱梁0#块采用螺旋钢管支架现浇施工,直接支撑在承台上,箱梁1#~15#块采用菱形挂篮悬臂浇筑,各块段混凝土全截面一次浇注;直线段(边跨现浇段)边跨现浇段采用螺旋管架法现浇施工,全截面混凝土一次浇注;中跨合拢段采用挂篮拼装组合、边跨合拢段也采用挂篮拼装悬臂施工,全截面混凝土一次浇注。箱梁混凝土由拌合站集中搅拌,混凝土搅拌运输车运输至施工点,采用汽泵的形式进行浇注。
施工步骤如图所示:
步骤一:桥梁基础、墩身工程施工完毕。
步骤二:安装墩旁支架,安装永久支座和临时支墩(座),施工0号块
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步骤三:安装挂篮,悬臂对称浇筑其他节段。
步骤四:边跨现浇段施工,对称悬灌施工箱梁至最后一个对称节段。
步骤五:浇筑边跨合拢段。
步骤六:安装吊架,中跨合拢施工,全面成桥。
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5.2 施工准备 5.2.1 临建设施
为了便于连续梁施工,在桥址左侧修筑了施工主便道,便道路面宽4.5m,原地面清表后填筑60cm土加石,便道设单面排水坡,外侧设置0.5m宽排水沟。 5.2.2 水、电布置
(1)用水均利用当地自来水,工程沿线水源、水质满足施工要求。 (2)在跨盐河连续梁42#墩安装1台400 KVA变压器,备用1台200KW发电机组。现场用电采用“三相五线制”进行布线,并实行两级漏电保护。末级按一机一闸一漏一箱的要求设置,闸具、熔断器参数与设备容量相匹配。
5.2.3 混凝土供应
混凝土集中拌制,项目部混凝土搅拌站1处, 内设120m3/h搅拌机2台,位于G204国道西侧,混凝土由混凝土罐车通过施工便道运至施工现场。 5.2.4 技术准备
(1)组织学习强制性条文、招标文件及施工规范,对图纸进行会审。对工程技术人员、材料验收人员、机械操作人员进行技术交底、技能培训。
(2)各类机械设备提前到位,并应进行调试,并经监理单位报验合格。 (3)根据已经经平差合格的控制网进行放样。 5.2.5 预埋件设置 5.2.5.1 承台预埋件设置
(1)A0块支架立柱预埋件设置
根据连续梁施工需要,承台混凝土浇筑前需预埋A0块钢管立柱预埋件,立柱预埋件采用80×80×2cm(长×宽×厚)的钢板,钢板下方焊接Φ20的螺纹钢筋弯钩。预埋钢筋与承台钢筋冲突时可适当移动承台钢筋。二级承台上根据支架设计位置预埋钢板,预埋钢板与[12槽钢进行可靠连接。
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立柱预埋件埋设详见“图5.2.5.1-1立柱预埋件埋设大样图”
图5.2.5.1-1立柱预埋件埋设大样图
(2)塔吊预埋件设置
本连续梁梁体所需材料及小型设备运输采用TC6010-6型塔吊吊装,塔吊扬臂长60米。塔吊直接作用于主墩一级承台上,承台施工时需在梁体翼缘板投影主墩承台外侧预埋塔吊基础预埋件。为满足塔吊基础承载力,根据塔吊安装需要在承台上预埋件位置适当加密钢筋网片。
39#主墩连续梁轨顶至承台顶高度为23m,塔吊高度控制在33m左右。40#主墩连续梁轨顶至承台顶高度为25.032m,塔吊高度控制在35m左右。根据连续梁施工现场实际情况,塔吊设置在面向大里程线路左侧,塔吊设置具体位置见“图5.2.5.1-2塔吊布置平面图,图5.2.5.1-3塔吊预埋件平面布置图”。
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图5.2.5.1-2塔吊布置平面图
图5.2.5.1-3塔吊预埋件平面布置图
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5.2.5.2 墩身预埋件设置
根据连续梁施工要求,墩身施工时除预埋接地端子、吊篮预埋件外,还需预埋支架与墩身连接预埋钢板,具体预埋位置见5.2.5.1-2、图5.2.5.1-3。
墩顶托盘施工时预埋临时支座钢筋,连续箱梁A0块通过设置临时支座的方式来实现临时固结,以承受施工中产生的不平衡力矩,保证梁体结构平衡。临时锚固措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩120000kN.m及相应竖向支反力72500kN。施工过程中应控制两悬臂端不平衡混凝土重20t。
梁体的临时固结支座采用C55混凝土,永久支座不得高于临时支座,永久支座于临时支座顶面高差允许值为0~-2mm。临时支座平面尺寸为2.6×1.0×0.85m(长×宽×高),采用C55混凝土及硫磺砂浆直接浇筑至梁底标高,底模板安装前浇筑临时支座,临时支座内设置64根竖向的φ32螺纹钢筋,螺纹钢筋伸入墩身1.5m,伸入A0块内1.3m。若临时支座预埋钢筋与梁体钢筋冲突,可适当移动临时锚固钢筋位置。临时支座设置0.25m厚的M55硫磺砂浆,硫磺砂浆内预埋电热片,临时支座拆除时,通电加热融化硫磺砂浆,用氧气枪切断φ32螺纹钢筋。墩顶临时支座设置情况详见“图5.2.5.2-1墩顶临时支座布置立面图,图5.2.5.2-2墩顶临时支座布置平面图”
图5.2.5.2-1墩顶临时支座布置立面图
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图5.2.5.2-2墩顶临时支座布置平面图
临时支座安装完成后,安装永久支座,本连续梁支座采用TQGZ钢支座,钢支座数量见“表5.2.5.2-1跨盐河连续梁钢支座明细表”
表5.2.5.2-1跨盐河连续梁钢支座明细表
名称 型号 TJQZ-6000-ZX/DX-e100-0.2g-C 跨盐河连续TJQZ-40000-GD/HX-0.2g-C 梁球形钢支座 TJQZ-40000-ZX/DX-e100-0.2g-C TJQZ-6000-ZX/DX-e150-0.2g-C 单位 套 套 套 套 数量 1/1 1/1 1/1 1/1 使用位置 38#墩 39#墩 40#墩 41#墩 支座安装方法详见“连镇施桥(参)13-71”。
对于单线桥连续梁,同一座桥上横桥向的固定支座均应设在该桥的左侧或者右侧,不得换侧。施工过程中考虑支座预偏量设置。 支座预偏量:△=-(△1+△2)。
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△1:梁体在预应力、二期恒载及收缩徐变作用下引起的各支点处的偏移量。
△2:施工单位根据具体的合龙温度计算各支点处梁体由于体系温差引起的偏移量。
支座预偏量建议采用合龙段梁长进行补偿,即将边跨直线段整体向相邻孔梁侧偏移△,支座预埋上钢板中心线与结构图支座中心线重合。 5.2.5.3 梁体预埋件设置
梁体混凝土施工期间,梁体预埋件除挂篮安装及行走锚固预埋之外,还需预埋挡渣墙预埋钢筋、电缆槽竖墙预埋钢筋、人行道栏杆预埋件、接触网立柱基础预埋件。具体施工预埋位置详见《桥面附属设施参考图》(连镇施桥(参)32)。 5.3连续梁梁体施工 5.3.1墩顶0#梁段施工
本桥39#、40#主墩身高度为12.5m、14.5m,拟采用Ф630mm*8mm螺旋钢管梁柱式支架的方法施工0#梁段段。
为满足施工人员上下连续梁通行要求,特在靠近A0块处搭设楼梯通道,楼梯采用厂家定制封闭钢结构楼梯,楼梯基础设置于主墩一侧,基础采用50cm土夹石换填夯实,顶面浇筑20cm厚C20混凝土。楼梯与A0块通道设置1.2米防护栏杆,栏杆挂安全防护网进行封闭。
A0块施工工艺流程为:浇筑临时支座,安装永久支座→搭设支架 → 支架预压 → 立底模、外侧模 → 安装底板、腹板钢筋及预应力管道、精轧螺纹钢筋 → 立内侧模 → 安装内支架及顶板模板 → 绑扎顶板钢筋、安装预应力管道、预埋件及横向钢绞线 →浇注混凝土 → 养护 → 张拉、压
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浆→ 养护。 5.3.2支架设计
本连续梁39#、40#墩墩高12.5m、14.5m,A0块支架以40#墩为代表。40#主墩承台尺寸12.6m(顺桥向)×22.2m(横桥向),A0块长12m,桥面宽8.5m,承台平面尺寸大于A0块尺寸,可利用已浇筑的承台搭设钢管支架(承台施工时需根据钢管支架设计预埋钢板)。将钢管支架直接支撑在已浇筑的承台上,可靠性高,结构简单,无需打桩设备,安装拆卸方便,施工工效高。 5.3.3 支架搭设
本连续梁桥0#梁段支架搭设采用梁柱式支架,支墩采用直径φ630mm(壁厚10mm)钢管支墩,支墩构造及设计计算按《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》(TB10110-2011)要求执行。桩顶三拼I45b承重梁,0.6m间距I36a分配梁,分配梁在腹板底部加密为0.3m间距,其上铺设0.6m间距方木,最后铺设0#梁段底板。钢管支架间相互连接,箱室内支架采用碗口式钢管支架,纵横向间距为0.6m、横杆步距为1.2m布置支撑顶板底模,支架与箱梁支撑连接以保证稳定性(支架搭设见图示)。
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180180I20a工字钢纵梁I36b工字钢纵梁30010x10cm方木横梁300Φ630*10mm钢管立柱三拼I45b工字钢横梁800
横截面图85067.6侧立面图1200/2107.6107.61200/267.6竹胶板10x10cm方木横I36b工字钢纵梁梁楔形块I20a工字钢纵梁三拼I45b工字钢横梁330330180180907x6090砂筒2cm钢板33039# 桥 墩Φ630*10mm钢管立柱330180预埋钢板δΦ20螺纹钢3008550300200330承 台180承 台330[12槽钢
5.3.4支架预压
0#梁段支架搭设完毕后,对支架进行预压并消除弹性变形。每个0#块
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段支架采用砂袋和混凝土预制块(一立方)配合堆载预压。混凝土预制块长宽高1m*1m*1m,每块重约2.3t,预制块混凝土采用钻孔桩混凝土补方剩余混凝土。
0#梁段长12米,宽8.5米,高8.402米。总体积为404.2m3,总重量为1010.5T。0#块顶板厚度67.6~107.6cm,腹板厚度80~120cm,底板厚度85.7~180cm,平均截面梁高8.77m。连续梁主墩39#和40#墩墩帽长6m,宽10m,两端各悬出墩帽1.25m,单边悬出重量148.7t,悬出部分采用钢管桩支撑托架方式施工。
A0块螺旋钢管支架搭设完成后,对支架进行预压,预压重量为梁段自重的120%,并待支架的非弹性变形消除后方能进行箱梁混凝土浇筑。支架预压施工严格按《高速铁路桥涵施工技术规程》进行。支架沉降观测分多次进行,预压荷载可按最大施工荷载的60%、100%、120%分三次加载,每级加载完毕后1h后进行支架的变形观测,加载完毕后宜每6小时测量一次变形值。预压卸载时间以支架沉降变形稳定为原则确定,最后两次沉落量观测平均值之差不大于2mm时,即可终止预压卸载。卸载完成后,精确测出底模各测点的标高,此标高减去加载终了时的标高,即为支架支撑的回弹值,余下的沉降值为支架系统不可恢复的塑性变形值,根据预压结果,对底模标高进行调整。观测点布置如下图:
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观测点布置图
5.3.5模板安装
为保证梁底拼缝线形的一致,A0块底模、内模采用1.5cm竹胶板,内侧模板加固竖向背撑采用10×10cm方木,间距20cm;横向背撑采用[10槽钢,间距1.0m;外摸桁架与内模竹胶板采用Φ28圆钢拉杆拉锚,拉杆螺帽采用双螺帽锚固;具体加固见“图5.3.5-1腹板加固示意图”。
图5.3.5-1腹板加固示意图
AO块腹板加固措施相关参数计算如下:
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(1)根据箱梁新浇混凝土对腹板的侧压力计算 Pmax=0.22rt0k1k2 v?
①砼容重:r=25.5kN/m3 ②新浇砼的初凝时间t0=10小时 ③外加剂修正系数k1=1.2
④砼入模时的坍落度修正系数k2=1.15 ⑤砼浇筑速度:v=1.0m/小时 )
则:Pmax=0.22×25.5×10×1.2×1.15×1=77.4kN/m2
倾倒砼时,对侧模的水平压力:P’=6kN/m2 , 计算强度时所用的荷载:
P=Pmax+P=77.4+6=83.4kN/m2
(2)对拉杆拉力计算
间距1m×1m,1平米的拉杆拉力F为:F=Pmax×A=83.4×1×1=83.4.4kN;
拟采用Φ28圆钢作为腹板对拉杆,拉力计算为:N=πr2×1.25Q/1.7=(0.85×14)2×3.1416×220/1000=97.9kN>83.4kN;
经以上计算,Φ28圆钢拉杆,间距1m×1m满足混凝土浇筑拉应力要求,施工时Φ28圆钢拉杆安装PVC套管,拆除拉杆后采用M50水泥浆压满PVC套管孔道。
(3)竖向方木受力计算
竖向背撑采用10×10cm的方木,通过计算方木的弯矩、强度、挠度确定方木的间距。
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①挠度(Wmax)= 0.677ql
4
/100EI=0.677×16.7×10004/100×9×103×
833.3×104=1.06mm<(L/400)=1000/400=2.5mm
L:所取背撑的长度(按1m),
q:作用于背撑的荷载(q=83.4×0.20=16.7kN/m) E:背撑的弹性模量(E=9)
I:背撑的惯性矩(I=bh3/12=10×103/12=833.3cm4)
②弯矩③强度
Mmax=0.125qL2=0.125×16.7×12=2kN.m
F=Mmax/W=2×106/166.7×103=17MPa>方木设计强度15MPa
经以上计算,梁体内模竖向方木背撑采用10×10cm,方木间距20cm,满足混凝土浇筑过程中受力要求。 (4)横向槽钢受力计算
横向槽钢受力主要考虑弯矩、强度、挠度是否满足要求。 ①弯矩Mmax=0.125qL2=0.125×83.4×12=10.4kN.m
②强度F=Mmax/W=10.4×106/2×39.7×103=114.4MPa<198MPa ③挠度(Wmax)= 0.677ql4/100EI=0.677×83.4×10004/100×2.1×105
×2×198×104=0.7mm<(L/400)=1000/400=2.5mm
经以上计算,腹板横向背撑采用[12槽钢,竖向间距1.0m。 立模时先立外模板,绑扎腹板、横隔板及底板部分的普通钢筋,并布放竖向预应力筋铁皮管和纵向、横向预应力波纹管;再立内模板及内隔板模板;安装顶模架、顶板模板和预应力管道。 5.3.6管道定位
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管道定位必须准确,严禁波纹管上浮。预应力管道采用定位钢筋网片固定,直线段网片间距为50cm,曲线部分适当加密定位钢筋网,定位后管道轴线偏差不大于5mm,保证预应力筋位置满足设计要求,同时钢筋焊接时应避免烧穿波纹管道。预应力钢筋端头设置张拉槽模板,张拉槽位置、角度须满足设计要求,张拉槽平面必须保持平整,便于混凝土浇注完成后张拉顺利,混凝土浇筑过程中切忌振动棒碰穿管道。
钢筋在加工前进行原材料的抽检工作;钢筋的制作在钢筋加工厂完成,同时要保证钢筋的加工质量,必须按照规范要求进行成品的抽检工作,确保后续钢筋绑扎符合要求;钢筋施工过程中注意普通钢筋与预应力钢筋的安装顺序,在预应力钢筋与普通钢筋相互冲突时,可以适当移动普通钢筋的位置,但是要尽量保证在规范的允许范围内。
在混凝土浇注前,必须仔细检查各种预埋件、应该预留的孔洞等按照设计要求和挂篮安装要求设置,避免给后续施工造成影响。 5.3.7主墩0#梁段混凝土浇筑
A0块段混凝土一次浇筑成形。混凝土在拌合站拌合,由罐车运至工地,由2台混凝土泵车进行浇筑。在混凝土浇筑完成后,进行混凝土收浆抹平,特别要进行二次收浆抹面,避免混凝土出现裂缝。
A0块梁段钢筋、钢绞线密集,混凝土浇注高度大,为保证成型的质量,局部地方易出现蜂窝、麻面、欠振情况,需要采取以下措施:
(1)在浇注混凝土前,在两侧腹板距底板混凝土顶面一定高度(A0块梁段内高3米处),开30×30cm开口,作为泵送混凝土软管的入口和施工观察窗口。在浇注混凝土时通过观察孔观察混凝土的振捣情况;在混凝土
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快浇注到观察孔时,用小钢模封闭加固。严格控制各天窗处泵管泵送混凝土的方量,一个天窗只负责本入口周围1m内的混凝土输送,禁止从一个窗口多泵混凝土使其流动至另一个天窗范围或采用振动捧拖赶混凝土。 (2)采用插入式振动棒振捣,振捣时严禁碰撞波纹管,波纹管密集处采用30型振捣棒,一般部位采用50型振捣棒。
(3)严格控制混凝土施工配合比和入模坍落度,确保混凝土入模质量;严格控制混凝土的入模水平分层厚度,确保混凝土对称浇筑、顶面均匀同步上升:水平分层厚度确定为30cm,该高度内混凝土经旁站技术人员确定振捣合格后,方可进行下一层混凝土的泵送。水平分层厚度确定采用带刻度的竹杆从上口往下探测方式确定。为此还应增加探照照明设施,至始至终,均应保证足够的光线以保证检测观察顺利进行。
(4)在混凝土浇注时,采用2台汽车泵,以确保浇注过程中混凝土的对称浇注;施工底板部分的混凝土时,注意在腹板与底板结合部位要振捣细致,此处钢筋密集,竖向预应力筋注浆波纹管集中于此,振捣时不要碰触竖向预应力筋及其注浆波纹管,防止过振、漏振现象。
(5)浇筑底板后,紧接着浇筑腹板部分的混凝土。腹板部分的混凝土从腹板顶口浇入,用插入式振捣器振捣。由于混凝土具有流动性,会有部分混凝土从腹板底口流入底板,所以,振捣腹板上部的混凝土时,要注意控制插入深度和振捣时间,适当让部分腹板混凝土流入底板内,以补充底板混凝土至设计厚度,并要保证腹板内每个部分都被振捣密实。流入底板的混凝土由人工摊平,并用平板振捣器加以振捣,使底板厚度达到设计要求的厚度。腹板混凝土高出底板混凝土1.5~2m后,腹板内振捣混凝土时,
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基本上不会再流入底板。振捣混凝土时注意不要将振动棒碰触钢模板,以免震动模板,引起腹板混凝土过多的流入底板。
(6)顶板和腹板处预应力波纹管密集,振捣时要防止漏振、欠振,在钢筋、预应力管道密集地方采用棒头较小的振动棒。不要挤压波纹管避免波纹管变形、漏浆封堵及移位。施工中采取在波纹管内插入衬管(外径比波纹管内径稍小),待混凝土初凝后拔出,以确保预应力管道的通顺。 (7)在浇筑底板、腹板及顶板混凝土时,要做到混凝土浇筑工作对称浇筑,施工时尽量保证两端灌注梁体混凝土重量接近。
(8)在腹板内侧模板下拐角,增铺并加固30cm宽的水平模板,以防止底板容易出现因翻浆而超高的情况。
(9)为防止表面温差变化出现裂缝,拆模时混凝土强度应达到设计强度的80%以上,梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不宜大于15℃,并应保证梁体棱角完整。大风及气温急剧变化时不宜拆模。 (10)A0块梁段浇筑时间尽量选择在白天温度较高时浇筑,有效控制混凝土入模温度和混凝土内外温差,以减小混凝土形成温度裂纹。 5.3.8主墩0#梁段模板拆除
A0梁段外模在混凝土强度达到设计强度的80%以上时拆除外模架,混凝土强度达到设计强度的95%,弹性模量达到设计值得100%且龄期大于5天后开始张拉,张拉完成后在24h内进行压浆,管道压浆水泥浆强度不低于M50,压浆完成后,利用预埋精扎螺纹钢筋通过竖向张拉对A0梁段进行锚固,以抵制不平衡力对A0梁段稳定性的影响,以上施工过程完毕后,才能拆除底模。
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5.3.9施工注意事项
在A0梁段施工时,按照安装挂篮需求,预埋好各种预留孔道,以便挂篮拼装能准确就位。
A0梁段钢筋管道密集,钢束管道位置采用定位钢筋网片固定,定位钢筋网片牢固地焊接在钢筋骨架上,定位钢筋网片适当加密,并且定位钢筋网片所焊的钢筋骨架与水平钢筋采用点焊,防止管道位置移动。当预应力管道位置与骨架钢筋发生冲突时,保证管道位置不变,适当移动普通钢筋位置。
A0梁段腹板混凝土浇注时,采用串筒以减少混凝土自由倾落高度,防止混凝土离析和对管道的过度冲击,并避免捣固棒与管道猛烈碰撞。
A0梁段预留管道密集,混凝土浇注时在管道中安装抽拔管,防止砂浆堵塞管道,浇注后采用高压水管冲洗管道。竖向预应力压浆孔设在箱梁腹板内侧面,在竖向预应力波纹管上开孔设置注浆孔,并用密封胶带密封。 5.4悬臂施工
连续梁A1~A15、B1~B15块梁段均采用挂篮悬臂浇筑,本连续梁共60个悬浇块段。悬臂浇筑连续梁按设计图及《铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑技术指南》(TZ324-2010)组织施工。A0块段施工完毕后在A0块段上安装挂篮,经验收合格且试压后进行A1~A15、B1~B15块悬灌施工。
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悬浇段施工工艺流程见“图5.4-1悬浇段施工工艺流程图”
图5.4-1悬浇段施工工艺流程图
梁 段 施 工 完 毕
将底模吊于侧模骨架上
侧模固定于已完梁段上 支架固定内模及其滑道
调整侧模标高并锚固拆除底侧模、内模前吊杆解除桁架后锚并加配重铺走行轨并前移桁架就位前移侧模滑道就位解除侧模后锚前移就位调整底模中线标高并锚固
内模滑道前移就位
调整内模中线标高并锚固钢筋混凝土施工、预应力作业完成一个循环5.4.1防护工程设计及施工
5.4.1.1防护方案
采用与挂篮同步移动的防护吊篮形式进行防护,考虑整幅梁宽8.5m,预留工作平台1.5m,防护吊篮宽度为11.5m,长度方向按照最长节块4m考虑,每边预留2m工作平台,加上挂篮底板横梁、纵梁影响,纵桥向长度为
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9.5m,采用4根I20a工字钢作为横梁利用8根Φ25精轧螺纹钢与挂篮桁架主横梁联接。详见图5.4.1.1-1 防护吊篮与挂篮关系示意图及图5.7.1-2 防护吊篮与挂篮栓接大样图。
图5.4.1.1-1 防护吊篮与挂篮关系示意图
图5.4.1.1-2 防护吊篮与挂篮栓接大样图
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5.4.1.2防护吊篮施工
本连续梁跨越盐河,盐河为三级航道,平时过往船只主要为运砂船,为保证连续梁挂篮施工不影响船只通行安全,主跨两个挂篮设置封闭式吊架,防止因施工过程中杂物掉落影响河道通行安全。挂篮底托系统全防护平台制作方法如下:
(1)采用[5#槽钢(或角钢)按照横纵向间距 500mm 焊接为整体框型结构平台框架,焊接完成后必须保证框架平整无弯曲变形,如下图所示;
(2)在地面上铺设尺寸等同于第一步所焊接框架的 2mm 厚钢板,将框架放置于钢板上点焊,将钢板与框架焊接为整体,如下图所示;
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(3)采用两根I20#工字钢作为主梁使用,按照挂篮前后托梁间距,将工字钢布置焊接于框架上,如下图所示;
(4)按照第一步、第二步的方法分别焊接四个侧面的框架和钢板, 其中前面和两侧防护高度为 1.5m,后面防护高度按照梁体底面高度 确定,如下图所示;
(5)利用Φ25 圆钢折弯,穿过工字钢横梁,与挂篮底托梁连接,
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连接形式如下图所示;
(6)防护与托梁连接完成后,在需要的位置铺设木板,吊篮四周设置防护网,防止杂物掉落。底托防护制作安装完成,完成后形式效果如下所示;
为维持对称挂篮的平衡,不设防护吊架一端采取在相邻块段增加相等
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防护吊篮重量,已保证力矩平衡,提高线性质量。
5.4.1.3防护吊篮安装
防护吊篮拼装结束后利用装载机及钢丝绳拉至连续梁底,安装时用倒链进行吊装,采用8根Φ25mm精轧螺纹钢连接在前后横梁上,调试好后挂篮前移,开始施工4#节块。安装就位后,整个吊篮与挂篮形成一个整体,挂篮前移时,整个吊篮可有效避免节段施工时杂物的坠落危机航道安全。为达到精轧螺纹钢的有效抗剪,在底篮与防护平台焊接可微动的剪刀撑。
5.4.1.4吊篮的拆除
在合龙段施工时两端防护网采取合龙施工确保施工过程中的通航安全。合龙段各项施工完成后,即可进行吊篮拆除,吊篮跟随挂篮通过平移回至0#块附近后再拆除。先清除吊篮上易落杂物,再采用2台25t吊机选取周边四点作为吊点,整体将吊篮吊落至地面,再行拆除。 5.4.2 挂篮及模板结构设计
中支点0#块段长度12m;一般块段分成3m、3.5m、4.0m,合拢段长2m,边跨现浇直线段长11.7m,最大悬臂浇筑段重量169.3t。结合本工程的实际情况,业主规定了最后的铺架日期,工期要求紧。我项目部根据上述比选决定选用刚度大、承载力大、工作面开阔、走行装置简单的菱形挂篮。
a主要技术参数:
最长悬浇块段长度为4.0m,梁高5.08m~8.47m,每副挂篮自重约80t。选材采用便于购置和易于加工的普通型钢。
b结构型式
挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行及锚固系统、模板系统共四大部分组成,结构示意图见下图。
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123455678910已浇块待浇块11121314151617181-后锚梁 2-后锚杆 3-桁架走行轨 4-主桁架 5-前吊梁 6-内模吊杆 7-主桁平联 8-底模吊杆 9-外模吊杆 10-顶对拉杆 11-底模后锚杆 12-底模纵梁 13-外模滑道 14-内模滑道 15-底模滑道 16-腹板对拉杆 17-底对拉杆 18-外侧模
挂篮结构示意图
桁架:桁架是挂篮的主要承重结构,由[40槽钢抱箍而成,分立于箱梁腹板位置,用型钢组成平面联结系。后锚梁和前吊梁由两根[36槽钢组焊而成。
提吊系统:吊锚杆均采用Φ32mm精轧螺纹钢筋。前吊杆下端锚固于底模横梁及内、外模的滑道上,上端吊挂于桁架的前吊梁上。
后锚杆下端亦锚固于底模横梁及内、外模的滑道上,上端则锚固于已完块段的混凝土表面。吊锚杆的调节通过4个10t的千斤顶及扁担来完成。
模板系统:箱梁外模外框架由槽钢与角钢焊接而成,模板横肋采用[10槽钢,板面为6mm厚钢板,边框采用12mm厚钢板。模板设计为组装活动式,可根据块段的高度和长度变化随时接长(高)和拆卸。外模支承在外模滑道上,前端通过外模前吊杆吊于桁架前吊梁上,后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁翼板(在施工翼板时设预留孔)。
内模由内模桁架、斜支撑以及组合钢模等组成。内模安置在由内模桁架和斜支撑组成的内模框架上,内模框架支承在内模滑道上,前端通过内模前吊杆吊于桁架前吊梁上,后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁顶板(在施工顶板时设预留孔)。
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底模直接承受悬灌块段的施工重力,由底模纵横梁和底模板组成,底模纵横梁均由2[10槽钢加工而成。底模面板采用6mm厚钢板,背后焊接扁钢骨架。在浇筑混凝土时,利用底对拉杆使两侧外模将底模夹紧,以防漏浆。底模架前端距离已浇筑梁端50cm,设操作平台,供块段张拉及其他操作。
走行及锚固系统:在两片桁架下的箱梁顶面铺设行走轨道,在钢轨与主桁的前后支点间设滑行拖船,前移时保证抗倾覆稳定系数≮2,然后前端用两个5t导链牵引,挂篮即可前移。轨道分节长度按块段长度制作。
挂篮的锚固是利用箱梁的竖向预应力钢筋通过后锚梁将挂篮锚固于已完梁体上。为保证加工精度,挂篮桁架各杆件及模板骨架均由工厂加工制作,并进行试拼装和预压。
挂篮底防护装置:为防止施工中物件坠落及漏浆等情况影响航道通航的安全,对挂篮底模下面进行包裹密封。以[16a槽钢作吊带,在底模下面焊接[20a的纵、横向分配梁,横向伸出挂篮两侧各1m,伸出挂篮后端0.6m,伸出前端1.5m,作为过人通道及操作平台,平台周围焊φ20圆钢栏杆,空隙间挂密目网防护。分配梁之上以间距20cm铺设15*15cm方木,方木上铺5mm厚薄钢板后以防水土工布满铺。鉴于1#悬灌段最重,为减轻挂蓝施工荷载,底模防护架应在1#块段施工完成后再行安装。 5.4.3挂篮组装试拼
(1)待主构架所有杆件加工齐全后,在加工厂内进行试拼。尺寸合格后,拧紧节点板螺拴及联结销螺帽,所有螺拴联结构件必须严格控制扭矩,防止松紧不一。
(2)挂篮底模架加工完毕后与底模横梁进行组拼试验,确保整个构件平整度。同时检查底模吊耳位置是否准确。
(3)检查挂篮所有精轧螺纹钢与其配套螺帽(双螺母)的配合情况。 (4)所有构件检查完毕并满足相关要求后应分组编号,作出明确标记,准备运往现场正式拼装。
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5.4.4挂篮及模板拼装
(1)挂篮结构构件到达施工现场后及安装前,应由挂篮设计制造单位和施工单位对各个构件的外观尺寸及质量进行联合检查确认合格后才能进行吊装。利用汽车吊或塔吊吊至已浇块段顶面,在已浇好的0#块段顶面拼装。
(2)以梁体中心线为主要基准,放线找准轨道所在位置,先根据图纸铺设轨枕(前支点位置轨枕密集布置,后部轨枕约1m间距均匀布置),然后在轨枕上放置轨道,并将后吊挂滚轮组预先穿套在轨道上。轨道放置完毕后利用预埋的精轧螺纹钢把轨道锚固在梁体上,轨道锚固后需保证其纵向及横向处于水平,如有偏差可适当调整轨枕使轨道水平,严格控制轨道间的中心距。
(3)安装后吊挂组件和前滑座。使其分别座落在轨道合适的位置处。 (4)安装主桁系统,主桁系统可先在地面组装,再整体起吊至桥面,亦可直接在桥面组装,承重主桁架与吊挂滚轮和前滑座通过销轴铰接。
5)安装挂篮前上横梁。将挂篮前上横梁吊装至挂篮主桁前节点上与前节点间采用8.8s高强度螺栓连接牢固后将横梁与前节点间采用断焊焊死以确保连接可靠。预先在前上横梁上相应吊点位置放置好吊杆,安装导梁及底篮。
(6)在每处后锚点上放置后锚扁担梁,在每根扁担梁两端孔中穿插后锚杆,后锚杆的下端通过斜垫块分别锚固在0#块段梁体上,后锚有预埋钢筋头的采用精轧螺纹钢连接器接长预埋精轧螺纹钢进行锚固。利用螺旋千斤顶顶升扁担梁,直至吊挂滚轮离开轨道下翼缘表面处于不承载状态时,锁紧螺母后方可松开千斤顶,此时整个承重处于锚固稳定状态,前述过程应在两处后锚点同时进行。
(7)另一端挂篮主桁系统安装步骤同上,两端同步安装。
(8)安装外模和外导梁。先在地面把外导梁吊至外模框架内部相应位置,然后将导梁与外模采用螺栓连接成整体上,在翼板预留孔处安装好滑架。将外模和外导梁一并起吊,导梁前段通过吊杆挂在挂篮前上横梁上,
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后端则穿过滑架并通过它吊挂在梁体翼板上。重复上述办法,安装另一侧外模和外导梁。
(9)安装底篮系统,视吊车吊装能力,底篮系统可先通过地面全部组装,再整体起吊,亦可先进行部分组装起吊至桥上后再进行底篮系统其余部件组装。如果吊车起重量足够可先在平地上将底模、底篮纵梁及底篮前、后下横梁联接成一体,然后一并起吊安装。在底篮吊至一定高度时,使底篮前下横梁处于挂篮前上横梁正下方,并迅速将事先穿在挂篮前上横梁上的吊杆传入位于底篮前下横梁上部的吊架中,并采用配套螺母锚固。同样的方法将此时位于梁体底板下的底篮后下横梁通过吊杆和连接器分别锚固在梁体底板、翼板及挂篮主桁架上,这样即可完成挂篮底篮系统的安装。如吊车起重量不够,可先将底篮前、后下横梁及部分纵梁连接成整体后先进行起吊拼装,再在桥位上安装其余部件及底模板。底模在底篮纵梁上确定其安装位置后须进行连接固定。
挂篮结构拼装的主要流程图见下图。
挂篮拼装流程图
轨道安装、锚固 内模系统安装 外模系统安装 底平台安装 主桁上下平联安装 主桁片安装 后锚杆锚固 主桁前、后横梁桁片安装 悬吊工作平台安装 5.4.5挂篮静载试验 (1)试验目的
通过加载对挂篮的安全性稳定性、变形特点及技术参数进行验证,为挂篮施工模板标高的确定提供依据。
(2)试验步骤
挂篮安装完毕,在1#段悬臂灌筑施工前,要进行挂篮的静载预压工作,加载采用混凝土预制块堆码作用在底模上,堆码要对称进行,载荷的重量按照设计块段的120%的重量实施,分阶段加载。
加载完毕后,进行卸载,分级卸载和分级加载一样。
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具体加、卸载点及加、卸载量如下所示:
加、卸载程序 一载(50%) 二载(75%) 三载(90%) 四载(100%) 五载(110%) 六载(120%) 加、卸载力(KN) 84.65t 126.9t 152.37t 169.3t 186.3t 203.2t 备注 测下沉量及主要受力杆带应力及应变 测下沉量及主要受力杆带应力及应变 测下沉量及主要受力杆带应力及应变 测下沉量及主要受力杆带应力及应变 测下沉量及主要受力杆带应力及应变 测下沉量及主要受力杆带应力及应变 注:本静载试验是以1#段重量值为试验荷载值。1#段砼为169.3t。节段长度3.0米。
(3)试验数据处理
①根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载—挠度曲线,为悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力,可以计算挂篮的实际承载能力,了解挂篮使用中的实际安全系数,确保安全可靠。
②在混凝土浇筑前,模板调整阶段将挂篮沉降值进行预留。 5.4.6 挂篮调整及锚固
挂篮预压结束后,再次通过测量仪器进行中线、高程测量、定位,通过千斤顶进行标高调整,经过检查确定合格后,最后进行全面锚固。 5.4.7 挂篮前移
(1)拆除内、外模对拉杆,收折或拆除内模侧板。
(2)解除放松各吊点,将挂篮前上横梁上各承重吊杆慢慢松开,同一断面的吊杆必须同步放松,当底模面板离开混凝土面100mm左右时停止,以同样的方式拆除底篮后横梁在梁体上的锚杆使底模完全脱离梁体。
(3)松除挂篮走行轨道的锚固,向前拖曳铺设挂篮走行轨道至指定位置后重新锚固好轨道(锚固间距不大于3m),采用螺旋千斤顶顶升挂篮主
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桁前节点,取出前滑座下方的支垫,放下螺旋千斤顶,使前滑座滚轮坐落于挂篮走行轨道上。
(4)采用螺旋千斤顶调整拆除所有后锚扁担梁上的锚杆,此时挂篮会自由前倾,使后吊挂滚轮安全地反扣在挂篮走行轨道上。
(5)挂篮走行以千斤顶或倒链作动力,不应使用卷扬机钢丝绳牵引。位于同一T构的两套挂篮必须同时对称走行。走行速度≤0.1m/min,中线偏差≤5mm,两套挂篮位移距离差≤40cm。顶推挂篮主桁前滑座,挂篮主桁架的移动带动导向系统(内、外模由导向系统承托)和底篮系统等整体前移,挂篮前移到位后重新将后锚杆锚固。
(6)重新安装好挂篮底篮后下横梁锚固吊杆。
(7)重复挂篮和模板安装调试步骤,然后按图纸铺设钢筋、放置预埋件和布置预留孔,并进行节段底、腹板钢筋绑扎。
(8)梁体其余节段施工中挂篮前移过程同上。
(9)在每一块段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,将挂篮沿行走轨道移至下一块段位置进行施工,直到悬灌块段施工完毕。
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挂篮前移原材料检验成品加工挂篮锚固、底篮提升外侧模就位绑扎底板、腹板钢筋及预应力管道、竖向筋原材料检验配合比审查混凝土拌制、输安装内模绑扎顶板钢筋,安装预应力、预埋件检查签证浇筑混凝土养 护强度达设计要预应力张拉管道压浆节段施工验收挂篮前移混凝土试件强度评定张拉设备校模板修整
悬臂灌注施工工艺框图
5.4.8挂篮拆除
箱梁悬灌块段施工完毕后,进行挂篮结构拆除。拆除顺序为:箱内拱顶支架→侧模系统→底模系统→主桁架,吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。箱内拱顶支架采取拆零取出,侧模、底模系统采用卷扬机整体吊放,主桁架采取先退至墩身附近再利用吊机进行拆零。 5.4.9 挂篮拼、拆装注意事项
挂篮拼装、拆除应保持两端基本对称同时进行。
挂篮拼装应按照各自的顺序逐部操作,作业前应对吊装机械及机具进行安全检查,在操作过程中地上、应有专人进行指挥及指导。
挂篮的拼装、拆除属高处作业,每道工序务必经过认真的检查无误后方可进行下一道工序。
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5.4.10 线形控制
为确保施工中结构的可靠性和安全性以及保证桥梁线形及受力状态符合设计要求。梁体施工过程中,跟踪检测挂篮走行前后、混凝土浇筑前后和预应力张拉前后六种工况时已施工及在施工块段的高程(挠度)变化情况,合理调整确定下一施工块段的立模高程。
挂篮模板立模高程调整时,主要调整待浇筑段前端模板高程,模板后端与已施工块段紧密、牢固连接为一体。当施工块段前端高程偏差较大时,应分次逐步调整待施工块段前端模板高程,以保持梁体顶面及底面平顺且无明显凹凸变化,具体的线形控制邀请有资质单位进行监控实施。 5.5边跨现浇段施工 5.5.1支架施工
本桥共2个边跨现浇段,长11.7米,宽6.1米,计划采用螺旋管支架配合承台钢管桩,螺旋管埋深为30米。
(1)场地清理,清除场地内的杂物,平整场地。 (2)钢管柱桩连接承台预埋钢板。 (3)在现浇段下方打设螺旋管。 5.5.2支架搭设
支架搭设应严格按设计间距布置,在腹板加密为横向0.3m横距。支架底端采用可调底座垫,顶托和底座垫的调节高度不得大于15cm,特殊情况下不得超过20cm,支架扫地杆距离地面的最大高度不大于20cm。边跨现浇段与边跨合拢段支架的搭设分阶段进行,不得对挂篮的移动产生影响。
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边跨现浇段立面图
12320mm竹胶板10x10mm方木I10a工字钢HW400x400型钢2cm厚钢板HW400x400型钢680mm调节砂筒35012[槽钢剪刀撑720x10mm螺旋管3502503502507001cm厚钢板
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支架布置平面图
I10a工字钢HW400x400型钢HW400x400型钢直径10x10cm方木
边跨现浇段支架体系截面图
10x10cm方木I10a工字钢HW400x400型钢HW400x400型钢2cm厚钢板12[槽钢剪刀撑720x10mm螺旋钢管300
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5.5.3支架预压
根据边跨悬臂端的梁体重量的1.2倍进行预压,消除非弹性变形,预压程序与A0块施工支架相同。 5.5.4 模板安装
边跨现浇段模板全部使用2mm厚竹胶板,内、外腹板侧模板拼装完成后用Φ18的螺杆对拉,拉杆间距按水平0.5米,竖向1.0米布置,箱梁内顶板采用钢管支架支撑,支撑间距按0.6×0.6m布置。端模与堵头板是保证块段端部钢筋和孔道位置要求的关键。外侧模、内模、端模间用拉杆螺栓连接并用钢管作内撑,以制约施工时模板变位和变形。 5.5.5 混凝土浇筑
边跨现浇段混凝土浇筑纵向宜从悬臂端往支座方向浇筑,横向中间向两边浇筑,混凝土浇筑工艺及方法同A0块。 5.6合拢段施工及结构体系的转换
合拢段施工是连续梁施工的重要环节,是控制全桥受力状况和线形的关键工序,技术含量大,质量要求高,因此。对合拢顺序、合拢温度、合拢段砼质量等工艺必须严格控制。
连续箱梁共设三个合拢段,即两个边跨合拢段、一个中跨合拢段。合拢段箱梁截面与现浇段远离梁端的截面相同。
箱梁的合拢,即体系转换,是控制全桥受力状态和线形的关键工序,因此箱梁的合拢顺序、合拢温度和合拢工艺都必须严格控制。
全桥箱梁合拢由边至中对称进行,即先合拢边跨,后合拢中跨。合拢温度控制在20±5℃,并避开大风季节,选择在一天中气温最低时进行。合拢段配重采用水箱进行设置。
合拢段主要施工步骤及配重见以下示意图:
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A16块边跨合拢段施工配重,模板钢筋安装,劲性骨架安装,混凝土施工,边跨预应力索张拉。
38#墩 39#墩
②、边跨合拢段施工配重,模板钢筋安装,劲性骨架安装,混凝土施工,边跨预应力索张拉。
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40#墩 41#墩
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③、拆除边跨支架,中跨合拢段施工配重,模板钢筋安装,劲性骨架安装混凝土施工,中跨预应力索张拉。
④、拆除主墩临时支座。
注:配重采用两侧加水箱注水配重,根据混凝土浇注方量逐级放水减重。边跨合拢段混凝土重量56t,合拢吊架重量约3t,每个水箱要有至少40立方净容量,尺寸设计为4m*4m*2.5m(高度),竖向每8cm设一刻度线(内外壁均设,每个刻度线水量约1.28t,水箱下设阀门开关。混凝土每浇注2.55t即1.0立方就放掉一个刻度线的水位,两侧水箱同时放水。中跨合拢采用同样的方式经行配重浇筑混凝土。
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5.6.1 合拢锁定
合拢锁定采用又拉又撑的方法,即用刚性骨架承受压力,用临时预应力束承受拉力。“撑”的方面严格按照《合拢段劲性骨架设计图》施工,“拉”的方面,边、中跨合拢段分别按图中4L1、4L2和2L3、2L4临时钢束进行张拉,张拉应力各750kN。刚性骨架根据温度荷载计算其所需截面积,同时应验算其压杆稳定性;临时预应力应确保降温时刚性骨架中既不出现拉应力,又要满足升温时骨架不致受压过大而失稳,具体张拉吨位根据合拢期间可能出现的温度范围计算,合拢锁定温度选择在设计要求的合拢最佳温度范围内。
合拢前使悬臂端与边跨等高度现浇段临时连接,尽可能保持相对固定,以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中产生裂缝,锁定时间按合拢段锁定设计执行,临时“锁定”是合拢的关键,合拢“锁定”遵循又拉又撑的原则,即“锁定”包括焊接劲性骨架和张拉临时预应力束。支撑劲性骨架采用“预埋槽钢+连接槽钢+预埋槽钢”三段式结构,其断面面积及支承位置根据锁定设计确定,合拢时,在两预埋槽钢之间设置连接槽钢,并由联结钢板将连接槽钢与预埋槽钢焊接成整体,同时注意焊缝应设在不同截面处。临时预应力束按设计布置,临时预应力张拉吨位按锁定设计确定,劲性骨架顶紧后进行张拉,临时束张拉锚固后不压浆,合拢完毕后将其拆除。合拢锁定布置见“合拢段合拢锁定布置图”。
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合拢段合拢锁定布置图
钢板劲性骨架设计图
预埋钢板32a槽钢
5.6.2边跨合拢
5.6.2.1边跨连续梁合龙及体系转换 ①拆除挂篮,安装边跨合龙段吊架。
②安装边跨合龙段的劲性骨架并锁定,张拉临时钢束至设计要求值。 ③灌注边跨合龙段混凝土。 ④解除边合龙口的临时锁定设施。
⑤张拉边跨合龙钢束至设计吨位,拆除边跨临时束,换为永久束。 ⑥拆除中墩处临时固结措施,启动中墩永久支座,中墩纵向活动支座纵向临时锁定。
⑧拆除边跨合龙段的临时刚性连接构造和合龙段吊模。完成体系第一次
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预埋钢筋合拢段
转换。
5.6.2.2施工准备
(1)悬臂梁段及支架现浇梁段浇筑完毕,移动边跨端挂篮,做好施作吊架准备,同时移动中跨端挂篮,保持两端平衡。
(2)清除箱顶、箱内的施工材料、机具,用于合拢段施工的材料、设备有序放至墩顶。
(3)根据需要在两悬臂端预备配重。 (4)近期气温变化规律测量记录。 5.6.2.3边跨合拢段支架及模板
边跨合拢段A16长2m,采用吊架施工,利用挂篮内外部分纵横梁锚固作为吊架;利用挂篮部分模板作为合拢段模板。必要时可以采取1.5cm厚的竹胶板模板及方木配合加固。 5.6.2.4边跨合拢段混凝土浇筑
合拢段混凝土浇筑过程中,按新浇筑混凝土的重量分级卸去平衡重(即分级放水),保证两端平衡施工。合拢段混凝土选择在一天中气温较低且变化不大时进行浇筑,可保证合拢段新浇筑混凝土处于气温上升的环境中,并在受压的状态下达到终凝,以防混凝土开裂。边跨合拢段混凝土方量22.4m3,混凝土的浇筑速度每小时20m3左右,2小时浇完。施工工艺及养护同A0块。 5.6.3 中跨合拢 5.6.3.1 中跨合拢步骤
①安装中跨跨中合龙段吊架。
②安装跨中合龙段劲性骨架并锁定,张拉中跨临时钢束至设计要求值。
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③灌注中跨合龙段混凝土。
④解除中跨合龙口的临时锁定设施,张拉中跨合龙部分底板钢束。 ⑤释放中墩纵向活动支座纵向临时锁定,完成第二次体系转换。
⑥拆除临时束换为永久钢束并张拉至设计吨位,依次张拉本阶段剩余预应力束。
⑦拆除中跨合龙段的临时刚性连接构造和合龙段吊模。 5.6.3.2吊架及模板安装
待两边跨合拢段全部施工完成后进行中跨合拢段施工,中跨合拢段施工前需拆除边跨现浇段支架及边跨合拢段吊架,并拆除连续梁主墩身的临时支架,保证连续梁体系转换时不受约束处于自由状态。
中跨合拢段施工采用挂篮的底模及侧模。施工前先将一侧挂篮主桁架后移至墩身附近处将其拆除。另一侧挂篮前移、锚固,将底模、侧模悬挂于箱梁混凝土上,前移侧模滑道,锚固在两个相邻节段混凝土箱梁上,放松底模、侧模落于滑道上,用倒链拖移底、侧模就位,提升锚固于。绑扎钢筋、搭设内模支架,安装内模并用拉杆固定。 5.6.3.3 合拢锁定
合拢前使合拢段两端悬臂端临时连接,尽可能保持相对固定,以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中产生明裂缝。合拢前除悬臂端按平衡要求设置平衡重外,如施工控制有要求时还将对合拢段处采取调整措施。合拢段支撑劲性钢骨架施工及临时预应力束张拉施工同边跨合拢段施工。 5.6.3.4 浇筑混凝土
合拢段混凝土浇筑过程中,按新浇筑混凝土的重量分级卸去平衡重(即
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分级放水),保证两端平衡施工。合拢段混凝土选择在一天中气温较低且变化不大时进行浇筑,可保证合拢段新浇筑混凝土处于气温上升的环境中,并在受压的状态下达到终凝,以防混凝土开裂。中跨合拢段混凝土方量22.4m3,混凝土的浇筑速度每小时20m3左右,2小时浇完。施工工艺及养护同A0块。
5.6.3.5体系转换注意事项
(1)结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时,梁体某些部位的弯矩发生变化,在拆除梁墩锚固前,应按设计要求,张拉一部分或全部布置在梁体下部的正弯矩预应力束。对活动支座还需保证解除临时固结后的结构稳定,并控制和采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。
(2)梁墩临时锚固的放松,应均衡对称进行,确保逐渐均匀地释放。在放松前应测量各块段高程,在放松过程中,注意各块段的高程变化,如有异常情况,应立即停止作业,找出原因,以确保施工安全。
(3)对转换为超静定结构,需考虑钢束张拉、支座变形、温度变化等因素引起结构的次内力。
(4)在结构体系转换中,临时固结解除后,实现连续梁结构体系转换。体系转换前检查临时支座中部5~10cm范围内混凝土及钢筋是否完全处理完善,确保梁体与临时支座分离开。现场配备氧气枪等物品,以备需要。 (5)在体系转换前,要对桥面标高进行测量,以便与体系转换后的桥面标高进行对比分析。 5.6.4 桥面排水施工
(1)桥面防水层采用聚氨酯防水涂料,防水涂料上覆盖纤维混凝土保
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