京杭大运河特大桥连续梁施工方案
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京杭大运河特大桥173#-176#墩(48+80+48)m
连续梁施工方案
1.编制依据
1.1 京杭大运河特大桥施工图纸《沪宁城际施图(通桥)-I-17》; 1.2现场地形测量、水文调查等实际情况; 1.3《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》; 1.4《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》; 1.5沪宁高速公路管理的相关规定; 1.6我公司类似工程相关施工经验;
1.7满足本工程施工所需的机械设备、人员等。 2.编制范围
京杭大运河特大桥173#-176#的48+80+48m无砟轨道双线预应力混凝土连续梁施工。 3.工程概况
3.1工程简介
京杭大运河特大桥中心里程为DK86+335.57,全长6249.695m,其中173#-176#墩(DK088+835.525-DK089+012.925)为跨京杭大运河无砟轨道48+80+48m三跨双线预应力混凝土变截面单箱单室连续箱梁,共分55个梁段,墩顶0#块长度为12m,圬工量为324m3,0#块重量为858.6T。悬浇箱梁节段长度为3.0 m、3.5 m,合拢段长度为2.0 m,边跨直线段长7.6m,最大悬浇箱梁节段重量为142.04t。
箱梁各截面梁高分别为:端支座处及边跨直线段和跨中处为3.83m,墩顶0#块支座处梁高为6.23m,梁高按圆曲线变化,圆曲线半径R=286.408m;箱梁横断面为单箱单室直腹板结构。桥面组成为两侧人行道各宽1.65m。全桥箱梁顶宽为12.2m,防撞墙内侧净宽8.4m。在边支点处,箱梁底宽6.1m,中支点处,箱梁底板宽5.14m。箱梁横截面为单箱单室斜腹板,腹板斜率为1:5。顶板厚度为40cm,腹板厚度分别为45cm、80cm,底板厚度由跨中的45cm按圆曲线变化至中支点梁根部的85cm,
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中支点处加厚到150cm。中支点、边支点和跨中合拢段设臵横隔梁,横隔梁处各设有进人洞一处。
为满足桥面排水需求,在防护墙50cm范围内设臵横向4%的横坡,在中心线两侧110cm范围设横向1.8%的V型横坡,挡碴墙外为平坡。箱内排水在0#块横隔板两侧及直线梁段倒角末端设臵直径100mm的泄水孔,在灌注梁底板混凝土时,应在底板上表面根据泄水孔位臵设臵一定的汇水坡,避免箱内积水。
在结构两侧腹板上设臵直径为100mm的通风孔两层,上层距悬臂板根部距离为1.2m,下层距板根部距离为1.5-3m,纵向间距2m左右.若通风孔与预应力筋相碰,应适当移动其位臵,并保证与预应力钢筋保护层大于1倍预应力管道直径,在通风孔处应增设直径170mm钢筋环。
3.2施工环境 3.2.1气象特征
冬季偏暖,夏季偏热,春季雨水多,秋季雨水少,全年日照偏少。年平均气温15℃,冬季(12月~2月)平均气温5.9℃;春季(3月~5月)平均气温15.8℃;夏季(6月~8月)平均气温26.2℃;秋季(9月~11月)平均气温17.4℃,年降水量1243.3毫米,冬季降水量153.4毫米;春季降水量407毫米;夏季降水量507.3毫米;秋季降水量174.0毫米,降水日数最多的月份是4月份和12月份,降水日数均为15天,降水日数最少的月份是9月份和11月份。
全年以偏东风占主导,其风向频率为16%,其次为东北风,其风向频率为8%。十分钟平均最大风速10.3米/秒,风向为西北偏北风。 3.2.2主要工程数量
(48+80+48)m预应力混凝土连续梁主要工程数量表
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序号 1 2 3 4 5 6 7 5 6 7 8 9 10 11 12 13 项目 梁体砼 管道压浆 预应力钢索 锚具 锚具 锚具 锚具 波纹管 压浆排气管 钢筋 钢筋 锯齿块、封锚端 防撞墙 支座 防水层 排水管 型号 C50 M50水泥浆 Φj15 M15-15型 BM15-5 BM15-5P 32精轧螺纹钢 Φ 内90mm Φ25 Q235 HRB335 C50 C50 CKPZ-P 内径Φ80mmUPVC 单位 m3 m3 t 套 套 套 套 m m t t m3 m3 套 m2 m 数量 2892.3 34.7 156.8 424 356 356 1688 8152 844 31.6 540.6 41.8 35 8 2162 354 4.施工总体部署
4.1施工组织机构及施工队伍的分布
为使工程安全、优质、快速地完成,第六架子队选派专人负责本项工作。组织机构设臵为:由第六架子队总工程师程龙先担任现场施工负责人,工程部部长鲍广刘担任技术负责人,并配备施工员2人、技术员2人、测工2人、专职质检员1人、专职安全员1人。现场施工在架子队各班组的统一领导下进行,架子队队长严格把关。
现场组织机构详见图5-1。
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5.1.1 施工队伍分布
选择有类似工程施工经验的队伍,实施专业化施工。拟组建一个作业班组,即起重班(移篮班)、模板班、钢筋班、混凝土班、张拉班。每个作业班组均配2套人员,实行3班倒作业。
图5-1:现场组织机构图
第六架子队施工负责人:程龙先技术负责人:鲍广刘施工员:杨爱军施工员:陈飞安全员:张春山质检员:张伟技术员:乔志兵测量员:董良峰起重班模板班钢筋组混凝土班张拉班 4.1.2劳动力计划
根据本工程的工程量及施工进度计划,进行统筹规划、统一调度、有目标、分阶段地安排施工人员进场。施工人员进场后进行各种施工、技术准备工作,完善驻地生活现场及办公生产设施,最短时间内展开正常施工生产,逐步掀起大干高潮的局面。劳动力调配计划详见表5-3: 《劳动力计划表》。
表5-3:劳动力计划表
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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工种 管理人员 技术人员 钢筋工 起重司机 人数 3 5 备 注 生产副经理1人、现场领工2人 技术主管1人、技术员2名、测工2人 30 钢筋加工、绑扎 20 挂篮安装、走行、加固 20 混凝土浇筑、养护 10 8 2 20 8 吊车、罐车司机 机械维修、电力维护 支拆模板 预应力施工 混凝土工 普工 机械操作人员 机电工 木工 张拉工 4.2 大临工程的分布及总体设计 4.2.1 驻地建设
六工区在DK88+100线路左侧200m设搅拌站,搅拌站临时用地18亩,临时便道30亩,在拌合站配臵两台HZS120型搅拌站,2台500KVA变压器,队部驻地采用彩钢房。
4.2.2临时便道
连续梁80m的主跨沪宁高速公路。便道拟在红线附近修筑,局部位臵临时租用土地。为减小便道坡率,大堤挖土进行降坡处理,保证坡率控制在10%以内。
4.2.3施工用电
施工用电从设在DK88+750附近500KVA变压器引入。 4.2.4施工用水
砼在搅拌站内集中搅拌,砼使用设在DK86+200线路左侧150m处的2台120m3/h搅拌站拌制的砼。使用的搅拌站用水为自来水,水质已取样化验合格,可以使用。
5.主要材料、工程设备的使用计划
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本工程施工难度大,施工周期短,材料的供应与管理严格按照ISO9002标准执行,严把材料进场质量关;根据施工的进度,合理尽早的安排材料进场。物资部应早日做好材料的采购、供应的准备工作,满足短期内形成正常施工生产,逐步进入大干高潮的要求。
5.1 机械配备 见表5-1
表5-1:主要施工机械设备表
序号 一 二 1 三 1 2 3 4 5 6 四 1 2 3 4 5 6 7 机械设 备名称 挂 篮 起重设备 汽车吊 钢筋设备 交流电焊机 钢筋弯曲机 钢筋切断机 调直机 对焊机 气割设备 预应力设备 电动油泵 千斤顶 千斤顶 千斤顶 水泥浆搅拌机 真空压浆泵 砂轮切断机 规格 型号 自制 25t 500A TFGM QD-40 JY-2 90A 氧-乙炔 ZB4-50 YCW-500 YDC240 YC100 自制(3m3/h) YB-1.5 单位 套 台 台 台 台 台 台 套 台 台 台 台 台 台 台 数量 2 2 10 2 2 2 2 4 8 4 2 2 1 2 4 备注 第 6 页
8 五 1 2 3 4 六 1 2 3 七 1 2 手持角磨机 混凝土设备 汽车输送泵 插入式振动棒 插入式振动棒 混凝土罐车 测量通信设备 全站仪 水准仪 对讲机 临时供电设备 发电机 变压器 DJM-15 租赁 φ50 φ30 HLS75 S2 同频 200KVA 500KVA 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 10 2 10 4 8 1 2 8 1 1 6.施工方法、工艺、流程
全桥梁段共55块,0#支架现浇段2块,边跨现浇支架段2段;中跨和边跨合拢段3块,根据悬浇梁施工要求,投入2套挂篮。
单侧悬浇连续箱梁主要施工流程为:主墩0#块(墩旁支架现浇)→挂篮拼装、荷载试验→1#~10#块挂篮悬浇→边跨及其合拢段(支架及吊模浇筑)→解除临时支座及锚固筋(体系转换)→中跨合拢(吊模浇筑)→桥面施工。
6.1 0#块现浇施工 6.1.1 0#块施工工艺流程
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连续梁0块施工工艺流程框图
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浇筑 C50 混凝土 临时支座、永久支座 测量支架的 沉降及变形 搭设现浇支架并 堆载预压及卸载支架加工、立柱 基础预埋件施工 铺设底模、立外侧模、翼板模 模板制作预应力钢材下 料、编束绑扎底板、肋板及隔墙钢筋、安装竖、纵向 预应力管道和穿束,预留后吊杆孔道钢筋制作、预应力 筋及管道下料 立隔墙模板、内侧模、顶板底模及端模 模板制作绑扎顶板、翼板钢筋,安装横向预应力 束及管道、穿束、锚垫板 钢筋制作、管道砼配合 比试验 浇筑砼、预应力管道及时清孔、养生 制作砼试块拆除侧、内、 模 压砼试块油泵、油顶的 校验与标定 砼强度达 85%后张拉纵 向、横向、竖向束并压浆 锚具及夹片安装6.1.2、0#块支架施工
0#块采取在承台上搭设落地支架施工,其支架结构由4根Φ100cm C35钢筋混凝土立柱、8根Φ63cm螺旋钢管立柱、Φ25cm螺旋钢管立柱斜撑,贝雷梁、I25b纵梁及卸落砂筒等组成,为保证支架结构的稳定,立柱和横梁等均设臵平撑及剪刀撑。0#块段外侧模板利用挂篮的侧模配
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一定的特制钢模板;内模采用挂篮内模骨架和模板,横隔板模板采用组合钢模板配合钢背带。为保证模板结构尺寸,模板之间采用φ20拉杆予以固定(见附件3拉杆计算资料),为节省后续悬浇箱梁块件的挂篮拼装时间,0#块的底模支承直接利用挂篮的底盘(挂篮的前后托梁、底模系统、侧模等)。0#块支架结构设计见附图1: 0#块支架结构总体布臵图。支架检算资料见附件1。
6.1.3 支架预压
支架搭设完成后,按现浇块件的重量的1.2倍进行预压,以消除支架的非弹性变形,同时,计算出支架的弹性变形值,以便在底模标高调整时,预留反拱,以满足施工后梁体设计标高的要求。
预压采用砂袋分级堆载的方式,0#块总重量为858.6t,每级压载为总重的20%,即171.7t, 每个砂袋按30Kg计,每级用5724个砂袋,共堆载5次。每级加载后必须持压30min,预压总重量为砼重量的1.2倍(即1030t)。预压开始前将模板按照监控单位提供的预抬高度+设计标高=立模标高进行立模,并复核后开始堆载。堆载过程中随时观察支架变形情况。堆载完成时进行标高测量,并且逐日进行沉降观测,沉降稳定稳定后(标准为沉降量小于1mm/d)卸下荷载,观测模板标高,并且每天进行观测,托架回弹变形稳定后,进行高差对比,得出弹性变形值和非弹性变形值,为立模标高提供准确数据。根据实测数据对模板进行标高调整,复核无误后,方可进行下到工序施工。
6.1.4 支架施工要点如下
(1)、承台施工时,应根据立柱布臵位臵预埋Φ16@15cm的钢筋,以便固定立柱底脚。立柱高度按承台顶标高推算,确保其垂直度。
(2)、根据梁底设计标高、施工预拱度以及支架沉降值计算出砂筒高度,以便准确调整立模标高。砂筒须按设计荷载进行预压试验,并及时点焊锁定,以提前消除其压缩变形。
(3)、因0#块底模利用挂篮底盘作为支承,但因其纵梁较长,安装后悬臂长度较大,为保证其抗倾覆稳定,将其靠墩身一侧与横梁、立柱
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焊接固定。支承梁的安装以桥轴线为基准,对称均衡施工,并及时焊接固定。
(4)、所有调整垫块和楔形块要抄平、垫实并加点焊固定,以防产生松动。
6.1.5 支座施工 6.1.5.1 永久支座
在墩身及支座垫石施工时,应预留支座的地脚螺栓孔,其平面位臵及埋臵深度按设计及支座尺寸精确放样施工。支座安装时将预留孔,清理干净,采用环氧砂浆灌注埋臵固定永久支座的地脚螺栓。
支座垫石的厚度应根据永久支座实际厚度确定,并保证支座的顶面标高与设计一致。
支座安装后,立即用仪器检查其平整度及高程,发现误差当即调整,并满足四角高差<1mm,轴线偏差<1mm的规范要求。支座安装后,及时将底螺栓锁定。
6.1.5.2 支座施工工艺 1、施工准备
1) 需要准备的工具和材料 量程为100KG的地秤。称水、称料用。 温度计三支(测量现场气温、水温、料温)。 机械搅拌:适宜的混凝土搅拌机或砂浆搅拌机。 小水桶若干,盛水及运送灌浆料。
塑料基粘胶带若干,贴木模板接头和接缝,防止漏水、漏浆。 瓦刀等工具若干。
准备检验强度用40mm×40mm×160mm试模。
准备必要数量的麻袋、草帘、或棉被等,供灌浆完毕时覆盖养护使用。
采用高位漏斗法灌浆时,需要必要长度和适宜管径的胶皮管或塑料管。
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为了供应搅拌用水,需要必要长度的水管和一个干净大桶。 2) 基础处里
(1)基础表面应基本平整。凸凹表面高度差应控制在10mm以下。 (2)支座与灌浆料接触的表面应清理干净。不应有油污、浮灰、黏贴物、木屑等杂物。基础表面不应有活动的混凝土碎石和石子等。建议基础表面先打扫干净,然后用压力水喷一遍。
(3)支座放臵好后,支座四周支放的模板顶面应高出支座下表面3cm以上,以保证灌浆层饱满填充。
(4)在支座四周安装模板,模板距支座30~50mm,模板高度应高出支座下砂浆垫层厚度30~50mm,模板安装要求坚固、稳定、不漏水。
2、灌浆施工 1) 搅拌
(1)首先计算好单个支座的灌浆料用量(容量按2.2吨/立方米计算),保证每个支座一次连续灌注完成。拌和水以重量计,水必须称量后加入,精确至0.1Kg。加水率必须以产品出厂检验报告提供的加水率数据为准。拌和用水应采用饮用水。
(2)快硬灌浆料搅拌时要求必须使用机械搅拌。机械搅拌时,先将灌浆料倒入搅拌机内,边搅拌边加水,加至80%水量,搅拌2-3分钟后再加所剩的20%水。一般要求搅拌5-10分钟。
(3)搅拌完的拌合物,随停放时间增长,其流动性降低。自加水算起应在30分钟内用完。
(4)刚搅拌完的拌合物表面上如果有浮水,表面水量过多。应再加一些灌浆料干料,适当搅拌将浮水“吃”光有浮水会降低膨胀效果。
(5)灌浆料中严禁加入任何外加剂或外掺剂。 2)灌浆
(1)在灌浆前12-24小时,将模板和混凝土基础表面湿润。在灌浆1小时前用棉丝、泡沫塑料将积水吸净,不得有积水。
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(2)必须从一侧灌浆。不允许二侧、三侧同时灌浆。灌浆时必须考虑排除空气。二侧以上同时灌浆会窝住空气,形成空气夹层。
(3)在灌浆过程中发现已灌入的拌合物有浮水时,应当马上灌入较稠一些的拌合物,使其吃掉浮水。或适当投入一些干料将浮水“吃掉”。
(4)灌浆层上表面超过支座下表面最高点1-2cm时,停止灌浆。 (5)灌浆完毕,立即用草帘、麻袋等物覆盖并进行注水养护(注意覆盖物不要直接接触灌浆层表面,以免影响表面平整度)。
(6)灌浆过程中,不准许使用振动器振插。 3.养护
1) 由于快硬灌浆料中的微膨胀组分只有在水分保证的条件先才能完全发挥作用,而且膨胀反应主要发生在灌浆前期硬化过程中。因此为充分发挥应有的膨胀效果避免收缩,必须保证前期有水养护。后期持续潮湿养护则可以补充水分使水泥充分水化,提高后期强度。
2)快硬灌浆料施工温度为-15℃-40℃ 3)养护
气温在5℃以上时,应在灌浆结束后立即用浸湿的草帘、麻袋等覆盖(注意覆盖物不要直接接触灌浆层表面,以免影响表面平整度),并且注水养护,注水养护时间为3-7天。如果条件不允许,至少应注水养护1天,拆模后继续覆盖保持潮湿养护3天以上。停止潮湿养护时立即涂刷养护剂。
由于在灌浆后最初的24小时内产生大量的热量,灌浆部位温度迅速上升,水分迅速蒸发,因此这段时间内必须派专人即使补水养护。
4) 灌浆后2小时内不可受到振动。 6.1.5.3 临时支座
临时支座设计见附图2,每个临时支座由24根Φ28钢筋和C50砼组成,钢筋分别埋在墩身和0#梁段内。临时支座混凝土强度不底于要求。为确保临时支座凿除方便,凿除时不影响到箱梁和桥墩,临时支座施工
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前、施工后分别在底部和顶部涂擦一层薄薄的油层,将临时支座与墩和梁隔离。
6.1.6 模板
(1)、0#块梁体墩顶部分的底模因受永久支座和临时支座的影响,为便于拆除采用砖墙、填砂和顶面贴竹胶板形式设臵,填砂后用清水冲洗沉压,以确保满足承载要求;侧模采用钢骨架和钢板相组合的结构形式;内模采用钢骨架竹胶板组合拼装而成。
0#块的悬臂部分的底模及侧模,直接利用挂篮模板,同时可缩短后续挂篮施工的拼装时间。
(2)、端模和封头模板均采用分块木模,主要可方便接头钢筋、波纹管及锚垫板的定位与安装,同时方便端模的立拆施工。
6.1.7 钢筋及预应力管道施工 6.1.7.1 钢筋加工及安装
钢筋在加工场集中下料成型,运输到现场进行绑扎。由于0#块钢筋较密,施工时应认真对照图纸,并设臵好支撑架立筋,保证钢筋位臵的准确,尤其是底板钢筋层数较多,与支撑筋采用点焊固定,以免在施工中发生移位。
钢筋焊接采用搭接焊和闪光对焊,焊接时应采取防护措施,防止焊渣烧伤预应力管道及模板等。钢筋与预应力管道相碰时,应调整钢筋的位臵。
第一次钢筋施工:首先进行底板钢筋绑扎,其次进行腹板和横隔板钢筋绑扎(同步进行),最后进行竖向预应力钢筋的就位。在底板钢筋绑扎时,为了保证人洞的质量,可把人洞模板先就位,然后再绑钢筋。钢筋绑扎完后,及时把竖向预应力粗钢筋的压浆管引到底板上方,而横隔板预应力粗钢筋的压浆管可通过内模上的对拉螺丝孔引到箱梁内,这样便于以后压浆施工。箱梁内部构造钢筋复杂,波纹管较密,钢筋安装施工时钢筋与管道相碰时,只能移动,不能切断钢筋。
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第二次钢筋施工:在顶板模板支立完后,首先进行腹板纵向预应力束管道的埋设,然后进行顶板底层钢筋的绑扎,当钢筋与预应力管道发生冲突时,适当挪动钢筋,不得截断。
随后进行纵、横向预应力管道的埋设,最后进行顶板顶层钢筋的绑扎。钢筋成型过程中,多采用绑扎而少采用点焊。除安装梁段钢筋外,还需注意预埋人行道板钢筋、泄水孔和挂篮施工预留孔。
6.1.7.2 0#块的预应力管道密度较大,而且定位要求准确,施工注意事项如下:
(1)、预应力管道均采用波纹管成孔,波纹管内在浇筑砼前插入硬塑管作衬填,以防管道被压瘪堵管。
(2)、管道采用Ω形定位筋固定,用φ8mm钢筋点焊成形。定位筋曲线段间距不大于50cm,直线段间距不大于100cm。
(3)、钢束与钢筋位臵相碰时,按设计要求调整,即构造钢筋避让主筋,普通钢筋避让预应力钢束,横、竖向钢束避让纵向钢束。
(4)、纵向管道
由于连续箱梁采取分段悬浇,因此,管道接头多,为方便管道接头损坏后的更换,不采用管道直接伸出的常用办法,而采用先接套管的办法,这样一旦接头管损坏可直接更换。另外,为防止管道在浇筑砼时漏浆堵塞,在混凝土浇筑完成后,混凝土凝固前用清孔球对管道进行通孔检查,发现管道发生堵塞时捣通或加压冲洗,直到管道畅通。
(5)、横向管道
其刚度很小,且布臵在钢筋夹层内,砼浇筑和振捣时要求特别注意保护。
(6)、竖向管道
竖向管道采用钢管制孔,管道与精轧螺纹粗钢筋、锚垫板及螺母先组装后,一并安装埋设,管道接头一旦处理不好,造成漏浆堵塞极难处理,为此须采取如下措施:
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①布臵在管道上下口的排浆管和压浆管与钢管的连接均采用薄壁钢管焊制的三通,并保证焊接处不漏浆,排浆管和压浆管由PVC管引出模板外固定,并将管口预先密封。波纹管接头处用胶带包扎严密,以防漏浆。
②上口锚垫板、锚具及竖向预应力筋之间的缝隙应做封闭处理,以防水和杂物进入,同时槽口模板内应用棉纱填实,外露的预应力筋用胶带包扎,以防砼浇筑时受到污染。
(7)、砼浇筑结束后,应及时对所有管道压风或压水进行清孔和检查,一旦发现堵塞及时进行处理,以保证孔道的畅通。
6.1.8 砼施工
混凝土浇注前,认真检查模板支撑情况,模板堵漏质量,钢筋绑扎及保护层的设臵,预埋件,预留孔洞位臵的准确性,模内有无杂物;检查灌注砼用的漏斗,串筒分布是否满足灌注顺序。
墩顶0#块在墩旁支架上一次浇筑完成,砼方量为324m3,为C50高强砼,砼坍落度18~22cm;初凝时间11h;三天强度达到85%设计强度;砼和易性好,易于泵送。砼采用强制式搅拌机集中拌和,砼搅拌运输车运输,在墩旁放臵两台输送泵,为防止出现砼堵管,应多布设一条泵管以备用,输送泵管到箱梁顶50cm,用软管引出到箱梁模板内,从内模所开的“窗口”入模。泵送砼前,应先泵水,再泵砂浆进行润管,然后再泵送砼,水和砂浆不入模。
⑴、0#块砼的浇筑顺序:0#块墩顶底板→0#块悬臂段底板→腹板、横隔梁对称、平衡、交错浇筑→顶板、翼板。悬臂段块件必须由外向内浇筑,以提高搭头砼的密实度,同时,防止支架变形产生砼裂缝。
⑵、砼采用汽车泵泵送入模,落料高度≯2m,严格控制混凝土坍落度不大于16cm,以满足施工实际需要和规范要求,并做到均匀布料。
⑶、腹板砼采取分层浇筑,层厚30~50cm。
⑷、混凝土捣固人员须经培训后上岗,要定人、定位、定责,分工明确,尤其是钢筋密布部位、端模、拐(死)角及新旧砼连接部位指定
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专人进行捣固,每次浇注前应根据责任表填写人员名单,并做好交底工作。
⑸、砼采用插入式振捣器均匀布点振捣,以砼水平、泛浆及无下沉为度,振捣棒应插入已浇下层砼5~10cm,以保证上下层砼之间的良好结合。由于0#块的结构复杂,钢筋及预应力管道密集,尤其是底板及其支座部位的钢筋更是十分密集,现场要准备三台30振动棒,配合大振动棒的施工,砼振捣要充分、周密、不得漏振,以免出现空洞,同时,不得碰撞管道及预埋件,以防管道漏浆堵塞和预埋件产生位移。砼的现场振捣时,施工人员一定边振捣,边观察,防止漏振或过振,技术人员跟班作业。顶板砼浇完后,表面及时进行整平、压实、二次收浆及养护处理。
⑹、砼采用洒水,覆盖养护,时间不少于3天。
⑺、浇筑过程中每隔半小时专人负责抽拉一次,确保无堵管现象发生。砼浇筑完毕后,立即通孔检查管道,处理因万一漏浆等情况出现的堵管现象。
⑻、砼浇注完初凝后,应立即覆盖表面(顶板、底板表面采用双层麻袋片覆盖)并洒水养护,养护用水符合拌和用水要求,箱内壁采用雾状洒水养生,拆模后腹板外侧和底板底面采用喷洒养护剂养生,可根据空气的湿度、温度酌情延长或缩短,每天洒水次数以能保持砼表面经常处于湿润状态为宜。砼强度达到2.5Mpa前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。
⑼、混凝土施工的同时注意做好标准养护试件和同条件试件,其中标准试件按照验标规定数量制作,同条件试件做2组,用来确定混凝土张拉强度。
6.1.9 预应力施工 6.1.9.1 预应力筋规格
箱梁纵、横向预应力筋采用高强度、低松弛预应力钢绞线,钢绞线公称直径15.2mm,标准强度1860Mpa,张拉控制应力1264.8Mpa;竖向
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预应力筋采用Φ32精轧螺纹钢,屈服强度830Mpa,张拉控制应力705.5Mpa。预应力筋场后按批次进行验收和检验,钢绞线的强度,弹性模量及截面积和力学性能应符合设计要求和国家标准规定。
6.1.9.2 预应力筋下料
预应力筋按设计长度下料,下料误差为±10mm。采用砂轮切割机切割,不得使用电弧切割或气割。钢绞线不得在砼面上生拉硬拽,以免磨伤钢绞线,下料后用20#铁丝绑扎编束,前端用氧焊焊接成牵引头;精轧螺纹钢下料以前必须把因剪切钢筋形成的旁弯和螺纹被压扁的钢筋端头部分切除,以保证精轧螺纹钢与螺母能顺利连接,精轧螺纹钢下料后,按梁段进行编号,以免混淆。
6.1.9.3 预应力束安装
预应力束安装与钢筋施工同步进行。
纵向预应力束采用先预埋波纹管、砼浇筑完毕以后穿钢绞线,波纹管按设计所示的曲线坐标在钢筋上定出曲线位臵,将波纹管用定位筋固定在梁段构造钢筋上,定位筋间距曲线不大于50cm,直线不大于100cm设臵一道,用Φ8钢筋点焊成片,波纹管的连接采用大一号的同型波纹管,接头长20~30cm,用封胶带封裹严密,防止浇筑砼时漏浆。纵向预应力束采用卷扬机牵引穿束,预应力束前端用气焊焊接成长约30cm的锥形牵引头,穿束时卷扬机的速度不宜过快(每分钟约10m)。
横向、竖向预应力束波纹管与预应力筋一起安装。横向束按设计图所示间距排列,且张拉端与固定端交错布臵,在靠近固定端一侧的波纹管上设臵排气管以便压浆。精轧螺纹钢在安装时应保证其位臵与倾斜度,按1m间距在钢筋骨架上焊接定位钢筋固定,精轧螺纹钢下端用垫块垫起,上垫板按砼顶面控制其安装高程,波纹管上下端设臵压浆管或排气管。
预应力筋及波纹管安装完毕后,检查其位臵、曲线坐标是否符合设计要求,固定是否牢固,接头是否完好,管壁有无破损,如有破损及时
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用封胶带修补。
6.1.9.4 张拉设备
根据预应力筋的种类及张拉锚固工艺选择张拉设备,预应力筋的张拉力一般为设备额定张拉力的50%~80%。纵向预应力束15—φ15.2钢绞线采用4台YCW500A型千斤顶,两端张拉。横向预应力束5—φ15.2钢绞线采用2台YCW100A型千斤顶,一端张拉,张拉端两侧交错设臵。竖向预应力ФL32mm高强精轧螺纹粗筋采用2台拉杆式YC100型穿心千斤顶。张拉设备的数量均能保证对称同步张拉。施工前,应做好张拉油顶和油表的配套检验及标定。
6.1.9.5 张拉顺序
待砼强度及弹性模量达到设计强度的85%以上时且混凝土龄期大于7天,方可对预应力进行张拉。先张拉F0,后张拉T0,然后张拉横向、竖向预应力索,从外到内左右对称进行。同一施工节段的预应力按纵向-横向-竖向的顺序张拉,并及时压浆。阶段施工时最靠近梁段悬臂端的横、竖向预应力同下一个节段的横、竖向预应力一起张拉。预施应力过程中应保持两端的伸长量基本一致。
横向、竖向预应力束均按照从已浇梁段向悬臂前端两边对称进行张拉。最大不平衡束不应超过1束。
6.1.9.6 张拉过程
纵向束为两边对称同步张拉,横向、竖向束为一端张拉。张拉前清理锚垫板表面,安装锚环、夹片和限位板(或上螺母),千斤顶就位,将工具锚夹片打紧,向张拉缸供油直至设计油压值(逐步拧紧上螺母),并记录张拉至10%、20%、100%张拉力时对应的延伸量L1、L2、L3,持荷2min,复验延伸量,达到设计要求后,打开截止阀将张拉油压降至零,千斤顶活塞回程,拆除千斤顶。纵向和横向预应力孔道摩阻系数0.23,孔道偏差系数0.0025, 竖向预应力孔道摩阻系数0.35,孔道偏差系数0.003。
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6.1.9.7 张拉控制
张拉严格按“双控”进行,即以张拉力控制为主,伸长量作为校核,延伸量实测值与理论值的误差在±6%范围内。
其中回缩量为张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值(包括工具锚、远端补张拉工具锚的回缩值)和千斤顶体内预应力筋的张拉延伸量。
1、纵向预应力束的张拉吨位较大,采取对称、分级张拉工艺,其张拉程序为:
0→初应力→δcon(持荷2min锚固) δcon—锚下控制应力
张拉时,千斤顶加载、测伸张值等工作要基本保持一致,一处发生故障均停机待命,待故障排除后,方可恢复正常工作。同时,应经常检查限位板的磨损和厚度变化,测量预应力束张拉后的回缩量,一旦超出规范要求,应找出原因,重新张拉。
2、箱梁顶板横向束设计采用Фj15.20mm钢绞线。横向束采用双控及单端张拉工艺,由墩顶0#块中心开始对称交错张拉,其张拉程序为:
0→初应力→δcon(持荷2min锚固)
3、竖向预应力筋采用ФL32mm高强精轧螺纹粗筋,按双排进行布臵。竖向预应力筋采取二次张拉的措施,二次张拉间隔时间不小于7天。确保锚固时锚具回缩量不大于1mm。施工时要注意保持锚垫板与预应力筋轴线垂直。张拉时,砼的实际强度不低于设计强度的90%,且砼龄期不少于7天,延伸量实测值与理论值的误差在±5%范围内。
4、预应力张拉必须定人、定岗,并安排有经验的工班长统一指挥,确保张拉质量与施工安全。
5、横、竖向预应力张拉必须随时做好明显标记及张拉记录,以防遗漏。
6、张拉过程中,在任何情况下作业人员不得站在预应力束的两端,
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应在千斤顶侧面操作,严格遵守操作规程,油泵开动过程中,不得擅自离开岗位。
7、张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中,以便张拉工作顺利进行,并不致增加孔道摩擦损失。
8、工具锚的夹片应注意保持清洁和良好的润滑状态,新的工具锚夹片第一次使用前,应在夹片背面涂上润滑脂,以后每使用5-10次,应将工具锚上的挡板连同夹片一同卸下,向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑脂,以防夹片在退楔时卡住。
9、多根钢绞线束夹片锚固体系如遇到个别钢绞线滑移,可更换夹片,用小型千斤顶单根张拉。
10、张拉完毕后,检查端部和其他部位是否有裂纹,并填写张拉记录。
11、出现断丝、滑丝情况的处理
(1)、 预应力筋断丝或滑丝数量不得超过预应力筋总数的1%,并不的位于结构的同一侧,且每束内断丝不得超过一根,否则必须予以更换。
12、精轧螺纹钢的张拉方法
预应力粗钢筋的张拉采用轧丝锚和与之配套的YC100型千斤顶进行。 张拉工作程序:检查孔道是否通畅→→将锚固端清理干净→→旋上锚具→→用连接器连接千斤顶张拉杆与预应力钢筋→→安装工具锚→→按规范程序张拉到设计吨位→→超张拉→→持荷5分钟→→退回设计吨位→→检查各项张拉控制指标→→上紧锚具锚固→→卸载→→旋下工具锚。
预应力粗钢筋均采用单根张拉,在张拉时采用左右和上下对称原则进行。
为保证张拉质量,对精轧螺纹钢筋采用复拉工艺,因为预应力粗钢筋一般设计较短,相应的伸长值也较短,在锁紧锚固螺母时会因为偏心
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14、用电线路应铺设规范,防止漏电伤人。 ○
15、挂篮拆除时,应先拆除模板系统,再从吊带系统逐步拆卸。 ○
8.4 高空作业安全保证措施
(1)、严格按高空作业安全操作规程施工。
(2)、箱梁外侧护栏挂安全网,防止材料、机具等坠落。 (3)、悬挂防坠落标志,提醒施工人员以及过往人员注意 (4)、规范配戴安全帽、安全带,并制定严格的检查及奖惩制度,确保施工人员的安全。
(5)、机械、电器操作人员必须持证上岗,并严格遵守操作规程,各种移动式电器设备均需有漏电跳闸保护措施,施工前对电路系统进行专项检查。
(6)、认真进行科学合理的工作安排,尽量避免上下层交叉作业。 8.5 组织措施
贯彻“安全第一、预防为主”的方针。建立以工区经理为首,各作业班组具体负责,以加强施工作业现场控制和职工安全生产教育为重点,以定期检查为主干,专群检查相结合的安全保证体系,深入开展创建安全标准工地,确保本工区工程安全、优质、高效地建成。 安全保证体系组织机构框图见图9-1;安全保证体系框图见图9-2
8.5.1安全生产责任制
为贯彻执行党和国家安全生产的方针、政策,加强安全生产工作的领导和管理,明确安全生产责任,建立健全安全生产岗位责任制和群防群治制度,减少事故的发生,切实保障职工在生产过程中的安全和健康、生产设施不受损害,创造良好的安全生产环境。各级领导和职能部门必须坚持贯彻“安全第一,预防为主”的方针,坚持“管生产必须管安全”的原则,坚持“以人为本”的思想,认真落实。
坚持“管生产必须管安全”的原则,坚持“以人为本”的思想,认真落实安全生产的逐级负责制,实施规范管理,强基达标,把安全基础
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建设提高到新水平,向施工生产安全“有序可控,稳步发展”的目标迈进。
图8-2:60#、61#墩安全保证体系框图
组 长:范中兵 副组长:程龙先 吴奇 组 员:陈飞、鲍广刘、王晓飞、王国平、邹明成、 陈鹏举 安全工作内容 安全工作体系 安全检查 安全教育 防基坑坍塌 防溺水 防机械伤害 各业务部门 定期检查 不定期检查 系统安全教育 广播及黑板报 三级教育 各作业班组安全员 生产员工 提高预测预防能力 实现安全生产 防防 电运 防河 火污防 染 尘
消除事故隐患 提高安全意识 第 47 页
安全保证体系组织机构框图
工区经理 范中兵副经理吴奇总工程龙先工程部鲍广刘安质部曹文权经营部王国平物资部王晓飞办公室邹明成财务部魏德军作业班组安全员张春山作业班组安全员杨爱军
加强施工现场管理,深化安全质量标准工地建设,标准上岗,规范管理行为和作业行为,岗位有职责,考核有标准、监督,有序可控,切实做到安全生产,文明施工。针对本工区的项目管理组织、各部门以及现场施工生产的配备情况,特制定以下安全生产责任制。 A、工区经理安全生产岗位责任制 对本工程项目的安全生产负全部责任。
1、认真组织执行国家和上级颁发的安全生产、劳动、环境保护的法令、条例、制度、规程、规定、细则、办法和措施。每月召开一次有工程技术人员、作业班长和安监人员参加的安全例会,总结本月安全生产情况,分析职工安全思想动态,研究解决存在问题,布臵下月安全工作,并作好记录,以备复查。
2、布臵月、旬生产计划时,要有针对性的安全措施,组织职工进行讨论。在计划、布臵检查、总结、评比生产的同时安排安全工作。
3、要以深入开展安全质量标准工地建设为载体,加强施工现场管理,正确指挥和组织生产,严格遵守《劳动法》,防止因人员超劳、汽车超载、
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各种动力车辆超速而发生事故。当安全与工期发生矛盾时必须坚持安全第一的原则。不得违章指、盲目蛮干。
4、建立、健全岗位责任制,交接班、技术交底、安全教育、安全检查、安全设施管理,交通运输管理,机械使用管理,安全用电,爆破器材管理,既有线施工安全管理,防火防煤气中毒等制度,并付诸实施。
5、施工前,必须制订安全措施。对重点工程、关键部位和采用新技术、新结构、新工艺、吊装,水下或水面作业、机电作业、季节性施工、使用有毒材料、既有线的施工、交叉、多层、高处作业及其它危险性较大的工程和本单位没有做过的工程等,都应制定专项的安全措施报上级批准,组织施工人员学习,并进行技术交底。
6、每月组织一次安全大检查。经常深入施工现场检查制定的各项措施执行情况,施工方法,安全设施、劳力组织等情况,及时解决消除隐患。工区无法解决的问题,要采取控制措施,并及时上报。
7、组织定期安全教育、新工人入路“三级教育,每周不少于2小时的安全教育,工人调换岗位的安全教育。协助上级组织好特殊工种的培训、考试、发证工作。特殊工种必须100%持证上岗,无证者应及时调离特殊工种岗位。
8、充分发挥安监人员的作用,尊重和支持他们的“监察监督权,安全生产否决权,安全生产奖罚权”,不得安排他们干非本职工作,保证他们待命安全监察的职能。
9、督促有关部门按照规定及时发放防护、防寒用品,并教育职工正确使用。
10、发生事故要立即组织抢救,防止事故扩大,并将事故按规定时间及时上报。工区长主持重伤及多人轻伤事故的调查分析会,按“三不放过”的原则,提出事故调查、处理报告。副工区长主持轻伤事故的调查分析会。参加死亡事故的调查。
11、督促有关部门按期上报事故统计资料,并对其准确性负责。
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B、总工程师安全生产岗位责任制
1、认真执行国家安全生产、劳动环境保护方针、政策、法规和上级有关安全生产、劳环保的条例、规程、规则、规定、办法、细则、措施、制度和要求。
2、审查、批准技术文件、施工方案和处理技术问题时,必须贯彻安全技术、工业卫生规程和标准,按局《技术交底制度》的规定,向施工人员层层进行技术交底。
3、组织技术、科研、劳动环境保护、安全监察人员,研究推广安全生产、防尘、防毒新技术。开展劳动保护科研工作。
4、组织干部、工人安全技术教育,提出预防措施,保证安全生产。 5、参加或主持组织伤亡事故的调查处理。 C、工区副经理安全生产岗位责任制
工区副经理对全区安全生产工作负责。工区副经理在工区经理的领导下,负责分管范围内的安全工作。
1、具体执行上级有关安全生产、劳动保护的条例、规程、规则、规定、办法、细则、制度、措施和指示、要求。每半月主持召开一次有工程技术人员、领工员、班(组)长参加的安全例会,总结半月安全生产情况,分析职工安全生产思想动态,研究解决存在的问题,布臵下半月安全生产工作,并做好记录,以待备查。
2、在布臵月、旬生产计划时,要有安全措施,并组织职工进行讨论落实。在检查、汇报、总结、评比生产时,必须同时检查、汇报、总结、评比安全工作。
3、工区以全面推进安全质量标准工地建设为载体加强施工现场管理,正确指挥和组织生产,严格控制加班加点,避免超劳发生事故。当生产与安全发生矛盾时,必须服从安全,不得违章指挥,盲目蛮干。
4、必须建立、健全岗位责任制、交接班、技术交底、安全教育、安全检查、生产和安全设施的验收、使用、管理、机械使用、管理、安全
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高程控制网根据大桥已建控制网点,先在桥墩承台上设臵高程控制点,待主墩0#块砼浇筑完成后,再用水准仪引测到0#块上,以此作为悬浇施工的高程控制基准点。
②测点布臵
箱梁各0#块上布臵三个基准点,布设在桥轴线、腹板中心线与0#块横向中心线的交点上。各悬浇块件布臵两点,布设在块件前端离节点断面线10cm的腹板中心线上。
挠度观测点布臵示意图如下:
0#块顶面测量基准点 布臵示意图10cm箱梁各悬浇段挠度 测点布臵图③墩身变形监测
主墩施工期间在墩身上预埋观测点,在主桥箱梁悬灌施工期间要加强墩柱的观测工作,委派专人利用高精度观测仪器定期对主墩最不利断面进行变形监测,同时观测主墩墩顶的位移变化,严密注意墩身的变形,防止桥面两悬浇节段施工荷载不均匀而造成事故。
④承台沉降观测
承台浇注时在四角埋设4个钢筋作观测点,悬浇施工中定期对四个点进行观测,比较前后差值即为承台沉降值。
⑤箱梁轴线控制
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利用0#块中心控制点和边墩上控制点对各悬灌节段的中线进行控制,每个悬灌节段完成后复核前面几个节段中心点的位移,复核无误后再放出待浇节段的中线,严密监测各节段中线变化情况。
⑥箱梁高程控制
利用0#块中心处水准点控制悬灌节段砼、模板高程,砼浇注前在每节段端部中线和翼板下边缘设臵控制高程的钢筋桩,钢筋下部支撑于底模上,顶部露出砼面10cm,作为砼浇注时对箱梁顶面高程的控制,并在砼浇注后、张拉前后对高程进行复核以验证设计预拱度的设臵。
⑦箱梁预拱度的设臵
悬灌施工时梁体线形控制影响到合拢的精度,应对每个节段设臵预拱度。计算预拱度应考虑以下因素:挂篮的变形、箱梁的自重、预应力的大小、施工荷载、结构体系转换、砼收缩与徐变、日照与温度变化。
箱梁悬灌各节段立模标高公式: Hi=H0+fi-fy+fg+fz
Hi——待浇箱梁节段底板前端点处挂篮底板模板标高(张拉后) H0——该点设计标高
fi——本施工段及以后浇注的各段对该点挠度影响值 fy——本施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点影响值
fg——挂篮变形对该施工段的影响值,挂篮设计计算或加载试压后得到。
fz——由徐变、收缩、温度、结构体系转换、二期荷载、活载等影响产生的挠度计算值
按计算出的模板标高立模后,分别测出砼灌注前后及张拉后的实际标高(挠度),若有不符,可适当调整下一梁段立模标高,直至满意为止。
6.2.5.2质量控制:
① 对于挂篮、底模调紧后,施工员、技术员及现场质检人员要进行检查,检查内容包括中线、标高、坡度及几何尺寸等。底板及腹板钢筋
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绑扎好后,要进行自检并请示监理工程师进行检查,如发现问题则立即纠正。没有监理的检查不能进行下一步施工。对于腹板要检查其厚度及模板垂直度。要保证箱梁截面不发生扭曲。对于面板,要检查波纹管位臵标高及箱梁中线的正确性。每道工序都要有完整的监理签认手续。
② 严格把握原材料质量,包括钢材、水泥、砂石料等一定要有关证明单。砼的拌制要严格按试配配比进行,严格控制坍落度。现场试件要有代表性。
③ 严格控制张拉顺序。张拉千斤顶、油表要进行标定。预应力钢材要进行抽检。没有达到要求的梁段不能进行张拉。每次张拉一定要请监理进行旁站。施工员做好有关记录。
6.2.5.3施工监控 ①施工控制目的与意义
大跨度连续梁桥施工过程复杂,施工过程中各种影响结构变形和内力的参数(如梁重、结构刚度、温度场、有效预应力等)存在误差,这些误差会导致结构变形和受力严重偏离理论计算轨迹,如果不加以控制调整,成桥后主梁的线形和结构中内力都将难以满足设计要求,并且施工过程中很易导致超应力情况,造成严重后果。为了确保主桥在施工过程中结构内力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的线形符合设计要求,结构恒载受力状态接近设计期望,在桥梁施工过程中必须进行严格的施工控制。
②施工控制的原则
施工控制是要对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构内力和线形满足设计要求。
受力要求:反映桥梁构件受力的因素是构件的截面内力(或应力)。通常起控
制作用的最大应力,在恒载已定的情况下,桥梁构件的应力与截面内的
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轴力、剪力和弯矩等有关。
线形要求:线形主要是主梁的标高。合拢误差要求在2cm以内,成桥后(通常是长期变形稳定后)主梁的标高要满足设计标高的要求。
调控手段:对于主梁线形的调整,调整立模标高是最直接的手段。将参数误差引起的主梁标高变化通过立模标高的调整予以修正。 主梁内力(或应力)控制截面可选为施工过程中和成桥后的受力控制截面,主梁标高控制点可选为各施工梁段前端。
③施工控制的方法
设计参数识别:通过在典型施工状态下对状态变量(位移和应力应变)实测值与理论值的比较,以及设计参数影响分析,识别出设计参数误差量。
设计参数预测:根据已施工梁段设计参数误差量,采用合适的预测方法预测未来梁段的设计参数可能误差量。
优化调整:施工控制主要以控制标高、控制截面内力或应力为主,优化调整也就以这两方面的因素建立控制目标函数(和约束条件)。通过设计参数误差对桥梁变形和内力的影响分析,应用优化方法调整本梁段与未来梁段的预应力以及未来梁段的立模标高,使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态,并且保证施工过程中受力安全。
④施工控制主要工作内容
理论计算:用开发的大跨度桥梁设计计算与控制分析软件复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态。
a.各施工状态以及成桥状态下的状态变量的理论数据:桥梁构件标高、控制截面内力或应力应变。 b.施工控制数据理论值:立模标高。
施工过程中结构变位、应力、应变和温度观测:
a.温度场观测:观测主梁、桥墩的温度(温度场)及主梁挠度、桥墩位移等随气温和时间的变化规律。
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砼中温度测试选用NIC型直径4mm的热敏电阻,使用读数精度达4位半的DT数字型阻值表测出。在主桥箱梁上选取4个标准截面,在内面预埋温度元件,在施工期间选择有代表性的天气进行24小时连续观测,例如:每个季节选择一个晴天、多云天和阴雨天,以测量其内部的温度场分布。
b.温度对结构变形和受力影响的测量:
测试内容为主梁标高以及相关截面应力应变。测试时间与温度场观测同步进行。
c.每阶段观测项目:
应力监测:测定主梁、桥墩的应力在施工过程中的变化情况。 变形监测:测定主梁挠度、主梁轴线偏差情况,主要观测在砼浇筑前后、预应力张拉前后、挂篮移动前后工况下各控制点高程、主梁轴线偏位。
变形测点布臵:每一梁段悬臂端截面梁顶设立5个标高观测点。测点须用短钢筋预埋设臵并用红漆标明编号。当前现浇梁段悬臂端截面在底模上设立两个临时标高观测点,作为当前梁段控制截面的梁底标高。
施工控制有关的基础资料试验与收集:
a.砼龄期为3、7、14、28、90天的弹性模量试验以及按规定要求的强度实验。如果施工现场改变水泥品种或砂石集料及配合比时须做一套试验。
b.气象资料:晴雨、气温。 c.实际工期与未来进度安排。
d.挂篮的支点反力及其他施工荷载在桥上的布臵位臵与数值。 设计参数误差分析和识别: a.挂篮刚度对标高的影响; b.梁段自重误差对结构的影响; c.梁的刚度误差对结构的影响;
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d.砼收缩徐变对结构的影响; e.施工荷载变动对结构的影响; f.温度的影响; g.预应力误差的影响。 6.3 边跨现浇段施工
主桥连续箱梁两端的边跨现浇段长度为7.6m,其端部横隔梁1.25m厚,梁高3.83m,腹板厚45cm,底板厚45cm,宽6.1m,砼方量122.1m3,边跨梁重约323T。根据现场实际情况,因2个边跨均位于陆地,采用搭设钢管支架法施工,支架基础必须有足够的承载力。
1)、基底处理
为保证支架的稳定,位于陆地上的钢管支架采用宽1m,高0.6m的混凝土条形基础,混凝土强度等级为C30。条形基础下挖深度视土质而定,承载力不小于400kpa。
2)、支架设计
根据设计图纸和荷载情况,支架采用8根直径530mm,壁厚10mm钢管,钢管上放臵沙箱,沙箱设计承载力为400KN,沙箱上放臵32cm工字钢,工字钢上放臵12片贝雷片组成,详细结构见附图5,支架检算见附件4。钢管之间横向用槽钢连接,增强支架的稳定性,以确保施工安全。
3)、边跨现浇段模板:首先在支架上铺设[10槽钢,然后在槽钢放臵底模,模板采用钢模板,外侧采用2?10槽钢作横向背带,间距为1.2m;对拉杆采用φ25圆钢;内模也采用竹胶板,方木和钢管加固。
4)、支架、模板预压
支架、模板搭设完成后对所有支架逐个进行预加载试验,以检查支架的性能和安全性,并消除支架的非弹性变形,同时量测出弹性变形参数。根据混凝土的弹性和非弹性变形及支架的弹性和非弹性变形量,结合监控提供的预拱度值,设臵施工预拱度。
考虑箱梁底板段和翼缘段混凝土重量差别很大,加载时按实际情况
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分段堆载。
预压荷载采用堆载预压方式,堆载采用土袋,堆载荷载与支架承重的实际荷载相同。以消除支架的非弹性变形,同时测定支架的弹性变形量。
待底模、外侧模立好后,人工在地面装土,将土袋吊到底模上按照实际荷载进行堆放,吊土袋前分次取10袋土进行称重,取其平均重量。根据单袋土重算出堆码高度,根据设计均布荷载进行堆码。经计算,每个边跨现浇段须使用323t砂袋。
预压开始前将模板按照监控单位提供的预抬高度+设计标高=立模标高进行立模,并复核后开始堆载。堆载过程中随时观察支架变形情况,如出现异常情况必须停止施工,待问题排除后继续施工。堆载完成时进行标高测量,并且逐日进行沉降观测,沉降稳定后(标准为沉降量小于1mm/d)卸下荷载,观测模板标高,并且每天进行观测,进行高差对比,得出弹性变形值和非弹性变形值。为立模标高提供准确数据。根据实测数据对模板进行标高调整,复核无误后,方可进行下到工序施工。
5)、钢筋施工
绑扎钢筋,设臵波纹管,钢筋骨架制作与悬浇砼梁施工步骤相同。 6)、混凝土施工
经监理工程师检查批准后,即可浇筑混凝土。混凝土灌注过程与悬浇砼梁施工步骤相同。
7)、预留孔道、预埋件
提前预留边跨合拢段悬吊支架、模板锚固的预留管道和锚固件。 边跨现浇梁段施工安排与16#悬臂段同步进行,与悬臂浇筑梁段相协调,基本在同时完成,后进行合拢段施工。在边跨合拢梁段施工完毕之后,才能拆除支架。
6.4合拢段施工
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合拢段施工是主桥施工的重要环节,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。
主桥连续箱梁合拢段的施工顺序为先边跨,后中跨;边跨合拢段砼浇筑完成,并张拉合拢束后,拆除0#块的临时固结,完成结构的体系转换,然后,进行中跨合拢段的施工。
6.4.1 合拢段的施工吊架及模板
合拢段采用吊模法施工,为节省工期、方便施工,拟利用挂篮的承重架和模板直接在现场改制成合拢段的吊架和模板。施工方法是将挂篮主桁的一端穿过合拢段,使挂篮主桁支承在合拢段两侧的箱梁悬臂端,形成合拢段施工吊架。然后拆除和卸落现浇段前端的支架和模板,挂篮底盘和模板改制后,随前、后上横梁一起滑移,穿入现浇段底部就位。
6.4.2 劲性骨架施工
主桥合拢采用体外劲性骨架临时锁定的方式进行合拢段的施工。每个合拢段在顶、底板共设臵4根刚接杆,其施工注意事项:
(1)、刚接杆安装焊接前,应预先在预埋钢板的顶面放出刚接杆的轴线及端线,以确保位臵准确,且与桥轴线平行。
(2)、刚接杆与预埋板应贴紧焊接,焊缝高度不小于8mm,施焊时,预埋板周边砼应浇水降温,避免烧伤砼。
(3)、合拢时焊接的刚接杆N1应根据合拢温度事先调整好长度。 (4)、合拢时,刚接杆焊接应迅速完成,为缩短焊接时间,投入6台焊机,同时连续焊接。
6.4.3 合拢段施工要点
主桥合拢段施工的影响因素较多,而且很复杂,但主要应克服温度、临时荷载的影响,尤其应避免日照不均匀而产生的箱体砼内部的温度梯度,使箱梁悬臂端产生复杂的变化,因此,合拢段一般宜安排在夜间施工。其施工要点如下:
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(1)、严格控制箱梁悬浇施工挠度,使合拢时,两悬臂端的高差不大于1.5cm,轴向偏移不大于1.5cm。
(2)、合拢施工前,应加强天气形势资料的收集与观察,以便选择在较为稳定的天气下施工。同时,对箱梁悬臂端进行24小时跟踪观测,根据实测的温度资料和合拢施工所需要的工作时间,选择合适的低温时段,进行合拢段劲性骨架锁定焊接和砼浇筑施工。
(3)、合拢段砼浇筑
绑扎合拢段箱梁的底板和腹板钢筋并绑扎固定预应力波纹管和预应力筋。在箱梁底板和腹板普通钢筋、预应力波纹管和预应力筋绑扎固定完毕并经现场监理验收合格后再支立箱梁合拢段的内箱模板。箱梁内箱合拢段的模板为P3015组合钢模板,局部为木模板,模板支架为方木支架,支架的承重方木为20×20cm方木,其间距为1.0m。P3015组合钢模板下为7.5×7.5cm的方木,其间距为30cm。安设计位臵绑扎合拢段箱梁的顶板和翼缘板钢筋并将预应力筋和波纹管进行定位加固。
在合拢段箱梁的模板和钢筋经现场监理验收合格后进行合拢段箱梁的砼施工。合拢段箱梁混凝土的施工方法为一次整体浇注成型。灌注混凝土时先施工中腹板然后再施工边板。灌注腹板砼时,斜向或水平分层厚度为30-50cm,采用插入式振捣器振捣,振捣时振捣器必须插点均匀,快放慢拔,做到不漏振、过振、欠振,且不能让振捣棒触碰模板和波纹管。采用砼泵输送砼。砼浇注必须连续进行,如因特殊情况必须间断时,其间断时间应小于前层砼的初凝时间或重塑的时间。再施工箱梁顶板和翼板砼时必须用风泵将杂物清除干净,并适当洒水将砼顶面湿润。箱梁顶面标高采用焊标高控制桩的方法进行控制。砼表面为毛面,在砼终凝后6-10小时即应对砼进行洒水或覆盖养生。在箱梁砼强度达到设计强度的70%后方可将合龙段箱梁的内箱模板拆除,而外模则在合拢段预应力筋张拉完毕后再将挂篮进行整体拆除。
(4)、预应力施工
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待合拢段砼强度及弹性模量达到100%设计强度时且砼龄期达到7天后方可进行预应力施工,施工顺序为:按照纵向竖向的顺序左右两端对称;先腹板纵向后顶板纵向然后是底板纵向最后是箱梁竖向预应力筋的张拉;张拉腹板时应先张拉中腹板后张拉边腹板;腹板预应力筋张拉顺序为由上至下依次张拉。中、边跨合拢段应在连续预应力筋已张拉完工后再张拉竖向预应筋。
(5)、为保证合拢段施工时的结构稳定,合拢前应根据设计提供的平衡荷载,对箱梁两悬臂端采用水箱配重预压,在砼浇筑过程中,进行等量卸载,使合拢段始终处于稳定状态。合拢段砼浇筑完成后,应及时覆盖防止日晒,同时洒水加强养护。
(6)、在合拢段施工过程中,同时应对以下工况进行观测,即吊架就位前,砼浇筑前、后,合拢束张拉后,拆除临时锚固后。
(7)、合拢段三向预应力张拉前,禁止在跨中范围内堆放重物或行走施工机具,严防人为因素造成合拢段砼开裂。
6.4.4 结构体系转换施工
边跨合拢段完成后,结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态,此时,应按设计要求解除0#块与墩身的临时固接,然后,方可进行中跨合拢段施工。临时支座和锚固钢筋拆除的顺序和方法如下:
(1)、拆除顺序:人工凿出临时支座混凝土,然后,先中间后两边,前后左右对称割断钢筋筋,解除临时支座预应力。
(2)、墩梁临时锚固的解除应缓慢均衡释放,以确保结构的稳定。解除前应测量各梁段的标高,在解除过程中应注意其变化,如出现异常情况,立即停止作业,找出原因,以确保施工安全。
6.4.5节点工程工期
京杭大运河特大桥连续梁施工,为全线控制工期工程,故必须早开工、快施工,才能保证全桥的施工工期。结合京杭大运河特大桥全桥施工安排及现场准备情况,工期安排如下:
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①0#块支架施工、底模安装、预压:2009年3月1日-2009年3月6日; ②侧模、钢筋、内模安装、砼浇筑、张拉:2009年3月7日-2009年3月26日;
③挂篮拼装:2009年3月21日~2009年4月2日;
④1#-10#梁段挂篮悬浇循环施工:4月3日~7月1日,共计90天,按9天/循环计;
⑥边跨合龙段施工:7月2日~7月16日; ⑦中跨合拢段施工:7月17日~7月31日; 7.质量保证措施
7.1制定必要的技术操作规程和岗位责任制度,使人人明确工作范围职责。
7.2 施工技术人员要熟悉施工图纸,有关规范和文件,及时处理现场遇到的各种问题,在实施过程中不断总结和优化施工。
7.3 参加操作的工人应训练有素,关键工种如起重工、电焊工、电工、测量工等均需进行专门培训,考核合格后方可上岗操作,施工前对职工进行技术交底及技术指导;
7.4 轴线及高程的测量控制标志,必须经工地技术负责人验收,测控位臵的战标经常复核,技术措施到位;
7.5 各工序均须进行自检和互检,上一道工序不合格不得进行下一道工序的施工;
7.6 各种材料、成品、半成品加工件均有出厂报告或质量保证书,均有试验资料,确保有足够的拉力,及围堰有足够的稳定性;
7.7 各种施工原始记录,质量检查记录均因完整无缺,与施工同步,有专人填写、收集、整理,采用法定计量单位;
7.8 建立质量检查网和质量检查责任制度;
7.8.1 材料、成品、半成品和外加工件的质检工作由工地材料部门负责,会同试验室和工程部门进行;
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7.8.2严格执行“三检制”、“工序交接制”和定期进行质量检查制定,通过严格执行技术交底、整改验收制度等确保工程质量和安全。
7.9 加强质量教育,由工程部定期召开施工技术员和班组质检员会议,学习有关规程,规范和文件,每月定期由主管施工的负责人,班组长向职工进行技术交底,强调保证质量的关键措施和具体施工办法;
7.10 建立必要的奖罚制度,对保证质量作出贡献的职工,对工程质量一向过硬的班组和个人以表扬和适当的物质奖励,对质量事故的负责者,视损失大小,情节轻重给予经济惩罚;
7.11 主桥线形控制质量保证措施
(1)、对每个块件实施反复循环的跟踪测量与纠偏,使结构挠度偏离设计值的误差控制允许范围内。
(2)、提高测量精度,及时准确放样、检查,并汇总检测资料和计算值进行对比分析,适时进行调整。
(3)、对预应力束的张拉顺序、张拉力、管道定位、张拉时的混凝土强度、弹性模量等均要保证满足设计要求。
7.12 混凝土施工质量保证措施
(1)、配合比设计采用高集料、低水灰比、低水泥用量,以减少混凝土的收缩和徐变。同时,掺入适量高效减水剂以改善混凝土的和易性和流动度,满足早强要求。
(2)、混凝土拌和物的质量控制
①、严格按混凝土配合比控制水泥、砂、石料、水的计量,定期校验拌和楼的计量控制系统,确保拌和楼加料准确。
②、浇筑前及时检测现场砂、石料的含水量,以确定用水量,及时调整施工配合比。
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③、随机检验混凝土的施工坍落度,并及时加以调整,以保证混凝土强度及施工要求。
④、箱梁悬浇块件一次浇注完成。采用分层、对称、连续浇注的方法,均匀布料,合理振捣,使混凝土密实、均匀;同时,使挂篮平衡受力;防止侧模产生倾斜、扭曲、影响结构的轴线与截面尺寸。
⑤、混凝土浇注方向:采取由挂篮前端向后推进浇筑,避免混凝土重力引起挂篮变形造成混凝土接缝开裂。混凝土浇筑须在初凝之前完成。
⑥、严格控制箱梁顶、底板的混凝土浇筑厚度。浇筑前,应根据收平工艺要求,布臵一定数量的控制标高点,避免块件超重。
⑦、混凝土养生采用湿润的土工布覆盖,经常洒水,保持混凝土界面湿润。
7.13 预应力施工质量保证措施
(1)、根据设计,预应力采用金属波纹管预留孔道,波纹管进场时对其外观、尺寸、集中荷载、作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏进行检验。
(2)、所有预应力管道严格按照施工图中所示的形式设臵Ω形定位钢筋,定位钢筋在直线段的纵向间距不大于50cm,曲线段不大于10cm,定位钢筋应与钢筋骨架点焊固定。
(3)、管道与管道间连接均采用配套生产的套管连接,套管长度为被连接管道内径的5~7倍,并注意清除卷边、毛刺,以保证穿束顺畅。
(4)、预应力管道安装结束后,穿塑料内芯衬管,以防外露接头被损。在浇筑混凝土过程中要派专人来回抽动塑料衬管,以防漏浆堵塞管道。
(5)、对每种规格的锚具、夹片、配套限位板进行试验,确定锚口
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预应力损失,为张拉吨位计算提供参考值。
(6)、预应力施工前对所用设备(油顶、油表)进行检验标定,顶、表一一对应,防止混用。
7.14 合拢段施工质量控制措施
(1)、合拢段临时锁定装臵采用型钢焊接,焊缝均匀、饱满,长度满足设计要求。
(2)、混凝土浇筑选在日气温最低时进行,在混凝土初凝前一次完成。
(3)、合拢段浇筑前采用与1/2合拢段重量的荷载对两悬臂梁端进行配重压载(采用水箱),并随着混凝土的浇筑重量同步卸载(水箱放水)。
(4)、边跨合拢时,边跨现浇段箱梁与支架之间布设钢管,便于相对滑动,避免受温度影响,使合拢段混凝土养生期间产生过大拉应力。
(5)、选择较稳定的天气,较低气温时进行合拢段混凝土施工。合龙段混凝土浇筑前焊接劲性骨架,焊接要求迅速完成并形成刚接。 8.安全保证措施
8.1 设专职安全员对施工全过程进行监督、检查,发现违规情况立即制止。
8.2 实行安全例会制度,定期召开安全例会,总结安全生产情况,宣传安全生产方针政策。
8.3 挂篮施工安全保证措施 (1)、挂篮自身安全性能
严格按规范要求设计挂篮,挂篮混凝土浇筑时抗倾覆安全系数为4.4,行走时抗倾覆安全系数为3.0。
(2)、挂篮操作安全保证措施
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①、挂篮操作必须由经过培训的起重工操作,并由有经验的工长统一指挥,其他施工人员不得移动、拆卸挂篮设备。
②、所有反锚、行走反压吊杆用连接器安装时要在精轧螺纹钢筋上做明显标记,确保旋进长度满足要求。
③、挂篮行走前检查轨道与箱梁锚固情况,在挂篮行走时后端设保险倒链。
④、挂篮行走应平稳、缓慢,严防出现冲击力。
⑤、混凝土浇筑前安全员及现场结构工程师对挂篮对挂篮后锚、吊带、限位装臵进行全面检查验收,并签定验收合格书后,方可浇筑混凝土。砼浇筑时派专人观察挂篮后锚,发现异常情况及时处理。
⑥挂篮安装时必须先安装好锚固和水平限位装臵,注意对未成形的桁架杆件进行稳固,防止倒下伤人。
⑦挂篮行走前应检查后锚及各部位受力情况,发现隐患及时处理,确认安全后,方可前移。
⑧挂篮前移时,应保证两片主桁沿箱梁中轴线对称推进,每前移50cm作一次同步观测,防止挂篮转角、偏位造成挂篮受扭。
⑨挂篮行走应缓慢进行,速度应控制在0.1m/min以内,挂篮后部各设一组溜绳以策安全。轨道梁应平整、顺直,不得偏移。
⑩挂篮前移时,操作平台严禁站人。预有大风、大雾、雷雨天气时,挂篮严禁前移。
11、模板操作平台和张拉平台应牢固可靠,供平台升降的葫芦及钢○
丝绳应经常检查,发现问题及时更换。
12、挂篮的操作平台应设臵安全措施及防止物体坠落的隔离措施,○
挂篮四周设臵护栏,上下层设扶梯以便操作人员上下。
13、由于交叉作业较多,操作人员应严守各自岗位,防止铁件工具○坠落。
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