高邮悬浇箱梁施工技术方案
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333省道高邮西段扩设工程TDQ1标主桥上部施工技术方案 江苏省交通工程集团有限公司
目 录
一、工程概况????????????????????3
二、连续箱梁施工技术方案??????????????3
(一)、工艺流程???????????????????3
(二)、0#块施工???????????????????4
(三)、悬臂挂篮施工?????????????????19
(四)、边跨直线段施工????????????????24
(五)、合拢段施工??????????????????26
(六)、主桥质量控制控制措施?????????????31
(七)、受力计算???????????????????35
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333省道高邮西段扩设工程TDQ1标主桥上部施工技术方案 江苏省交通工程集团有限公司
333省道高邮西段扩建工程TDQ1标 新民滩特大桥主桥上部连续箱梁施工技术方案
一、工程概况
本桥主桥上部结构为三跨预应力混凝土连续体系,桥跨布置为(68+110+68)m单箱单室截面形式,单箱底宽6.9m,两侧悬臂长3m,桥梁单幅宽度12.9m.箱梁横桥向底板保持水平,箱梁顶面设置单向2%横坡,通过梁内外侧腹板高度调节。中支点处箱梁梁高6.6m,高跨比为1/16.67,跨中箱梁梁高2.8m,高跨比为1/39.29,梁高以二次抛物线变化。顶板厚0.28m,悬臂板端部厚0.16m,根部厚0.65m;腹板厚0.50m~0.80m,呈直线变化;底板厚0.3m~0.85m呈二次抛物线变化。中支点处设置三道0.7m的横隔板、边支点处及中跨跨中分别设置厚1.5m及0.3m的横隔板。
主桥连续箱梁采用悬臂浇筑法对称施工,各单“T”箱梁除0#块外,其余分为12对梁段,均采用挂篮对称平衡施工。12对梁段纵向分段长度为(4×3.5m+4×4m+4×4.5m),悬臂浇筑梁段最大节段重量为158.5t。箱梁墩顶现浇块件(即0#块)总长12.0m,重量为764.5t,0#块在支架上浇筑。主桥(半幅)共有3个合拢段,即两个边跨合拢段和1个中跨合拢段,合拢段长均为2.0m,在吊架上浇筑。边跨现浇段长11.92m(15#墩侧),11.84m(18#墩侧),在支架上浇筑。 二、连续箱梁施工技术方案 (一)、工艺流程
1、0#块施工工艺流程
支座、墩顶临时锚固施工→0#块施工支架搭设→模板施工→压载、变形观测及预拱度的设置→钢筋、预应力孔道及内模施工→混凝
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土浇筑→张拉、压浆
2、悬浇箱梁施工工艺流程
0#块支架现浇→预应力施工→安装挂篮系统→挂篮预压→悬浇块施工→边跨现浇施工→挂篮拆除→边跨合拢施工→解除主墩处的临时固结→中跨合拢施工
3、悬浇箱梁块件施工工艺流程
挂篮移动就位→模板标高调整→绑扎底腹板钢筋→安装底板波纹管→安装竖向预应力筋→安装内模→绑扎顶板钢筋→安装纵向波纹管→浇筑混凝土→养护→穿纵向预应力筋→预应力筋施工→标高观测→挂篮前移 (二)、0#块施工
1、支座、墩顶临时锚固施工 (1)永久支座安装
1)、主桥箱梁支座的分布情况
边墩采用GPZ(KZ)5DX\\GPZ(KZ)5SX型支座,中墩采用GPZ(KZ)30GD\\GPZ(KZ)30DX\\GPZ(KZ)30SX支座。
2)、对支座预留孔进行检查
在支座垫石施工时预留支座螺栓孔,螺栓孔位置及深度按照图纸中提供的尺寸精确放样施工。支座安装时将预留孔凿毛并清洗干净并检查预留洞对应支座的平面位置,及预留洞深度;
3)、支座安装 a、测量放样
支座安装前利用全站仪测放支座纵、横桥向中心线,并用墨斗在
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支座垫石上弹出十字线,以控制支座平面位置,利用水准仪复核支座垫石顶面的水平度及高程控制,发现超高时用手工修凿及砂轮机打磨整平。
b、支座安装
首先将环氧砂浆灌入底脚螺栓预留洞,略低于预留洞顶面2cm左右,并在支座垫石顶面铺一层环氧砂浆,厚薄要均匀。利用塔吊起吊支座,缓慢降落,将底脚螺栓插入预留洞,反复调整支座将支座中心指针与支座垫石中心线重合,平面位置符合要求后,用水平尺检查其平整度,同时利用水准仪跟踪测量支座四角高程,发现问题当即调整,使之达到四角高差<2mm,轴线偏差<2mm的规范要求。按照此程序反复调整直到各项指标满足施工要求;
支座安装后,锁片锁定,待体系转换时解除。 (2)墩顶临时锚固施工 1)、临时锚固情况
本工程在设计时已考虑到悬臂浇筑时的偏载误差产生较大的弯距使墩身产生裂缝和悬浇施工的安全,在每个墩身顶处设置4个58cm高,80cm宽,315cm长的C50临时硫磺砂浆垫块,采用232根直径32螺纹钢连接0#块和主墩墩身(螺纹钢根据图纸要求的位置和尺寸,在墩身施工时准确预埋),作为临时锚固措施,以抵抗施工中可能出现的不平衡弯矩。螺纹钢根据图纸的要求位置和尺寸在墩身施工时已准确预埋。
2)、临时砂浆垫块
测量放样,测放临时垫块的平面位置,绑扎4层D10钢筋网,布设电阻丝或电热管,利用在10*10cm方木作框架上铺设1.8cm竹胶板
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作为侧模板,浇筑硫磺砂浆垫块,另拆除临时锚固垫块和割断临时锚固钢筋时,应注意与支座间设置多层潮湿土工布作为隔热装置,以防止高温损坏支座。
2、0#块施工支架搭设
0#块支架拟搭设在承台上。0#块现浇支架由ф800mm×10mm钢护筒、贝雷及双拼工字钢、砂筒组合而成(具体布置见0#块支架图)。
即在墩身两侧距墩身横向(即南北向)中心线2.3m、4.8m处各设置横桥向2排钢管,每排5根,高度为9~10m,钢管支架顶横桥向布设两路一组贝雷桁架,贝雷桁架顶设置卸落垫块或砂筒,砂筒顶设置横桥向双拼45#工字钢,双拼工字钢顶设置顺桥向贝雷桁架,桁架顶设置0#块支架底模系统10#槽钢+1.8cm竹胶板; 1)、钢管设置
支架钢管的底脚基础设置在承台上,根据需要在承台浇筑时,注意在每个钢管位置处预埋一块900mm×900m厚20mm的钢板,钢板下
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方焊接4根Φ22圆钢“U”型底脚。将钢管焊接在钢板上,并用三角钢板将钢管与钢板焊接固定。钢管之间采用[16#槽钢设置顺桥向、横向联系,增强其稳定性。
2)、其余构件搭设
钢管上设横向双排贝雷,长度为12m,各组贝雷之间采用[16#槽钢作剪刀撑,贝雷与钢管采用Φ20骑马螺丝连接。横向贝雷上设卸落垫块或砂筒,卸落设备高约30cm,砂筒上横桥向设置45#双拼工字钢作为横梁,长度为6m。10路贝雷纵桥向均匀布设在底模下方45#工字钢上,在贝雷上铺设横向[10槽钢,间距27cm,中间夹10*10cm方木便于上覆1.8cm竹胶板,作为箱梁底板的底模。翼板下每边各用两路贝雷纵桥向搭设,采用150cm的平撑连接,纵向贝雷和横向贝雷间高度用短节30cm钢管调节。
3、模板施工 (1)底模
0#块墩顶处底模采用10#槽钢支架上铺设1.8cm竹胶板搭设而成,因受永久支座和临时支座的影响,施工时要注意作好支座的防护措施,在其周围用木板包围且用密封胶封住之间的缝隙,防止浇筑混凝土时砂浆渗入支座而影响使用质量。
0#块除墩顶处,其它部位底模是在纵向贝雷上铺设横向[10槽钢,间距27cm(由于墩顶处箱梁自重大,此处槽钢加密,间距15cm),中间夹10*10cm方木便于上覆1.8cm竹胶板,作为箱梁底板的底模。由于0#块两端各有3.75米梁段底板位于二次抛物线上,在施工中采
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取以直代曲法,在底模横向10#槽钢下垫楔块,楔块的高度根据对应的部位底板标高来控制。
(2)侧模
底模铺设完毕,吊放侧模板,侧模采用厂家定制大块钢模板,模板采用δ5面板,横向内楞采用30cm档距【8槽钢,外楞采用竖向双拼【12槽钢框架,横向档距0.8m布置;侧模板长度分为三块,其中二块长4.9m,一块长3.4m,侧平面按几何尺寸加长至13.2m,其中两侧合计有四块4.9m的模板用作以后挂篮模板的侧模。侧模采用塔吊吊放在支架上,人工就位。当内外侧模板支立后用Ф22对拉螺杆对拉,拉杆间距按水平、竖向按0.8m间距布置,顶板底模与外侧模连接处镶木条塞紧,模板接缝处均垫3mm厚胶皮,以防漏浆。
(3)横隔板芯模、人孔洞模板施工
横隔板芯模在加工场地按照图纸尺寸,利用10*10方木作为内支撑架,外蒙1.8cm竹胶板,拼制而成;加工时特别注意芯模的倒角构造,以及模板的拼缝,拼制完成后报监理工程师检验合格后方可吊装入模,入模采用塔吊吊装,吊装前在钢筋上安设水泥立方体撑块作定
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位支撑点,吊装时缓慢沉放至设计位置即可;
横隔板芯模安装完成后,安装人孔洞模板,人孔洞模板与横隔板芯模相同在加工场地加工,现场进行安装就位;
(4)内模、堵头模板 内模:
首先安装箱内腹板与横隔板模板,模板采用1.8cm竹胶板+0.3m档距的10×10cm方木作楞、竖向围檩采用15×15cm方木;围檩中间开洞便于外侧模板用拉条对拉;拉条间距同外侧模一致;
两侧横隔板模板穿透芯模对拉,对拉螺栓间距横桥向0.8m,竖向0.8m;
箱内侧模安装完成后,采用建筑脚手架钢管搭设箱内顶板支架,顶板支架纵向、横向步距均为0.8m,主要操作如下:
a、
利用Φ28钢筋加工成”几“字型,按纵、横向80cm档距,焊接在地板钢筋上,钢筋顶略高出底板厚度5cm;上铺设15×15cm方木作为钢管底托支撑基础,按0.8*0.8m步距搭设顶板支架,钢管顶设置顶托以用来调整立模标高,立模标高调整完成后,在顶托上纵桥向搭设【10槽钢,在槽钢顶横桥按30cm档距布设10*10方木,方木顶钉设1.8cm竹胶板,形成顶模;
b、
支架竖向按1.2m步距设置纵、横水平连接杆,杆件之间用扣件连接,并旋紧;横桥向两端设置横桥向可调节顶托,与侧模竖向围檩相连接,并旋紧顶托,将围檩撑
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紧,以抵抗混凝土浇筑时的侧压力;为确保整个支架的稳定性支架系统纵、横向每2排设置一组剪刀撑;
堵头模板:
因有钢筋及预应力管道孔眼,模板采用木板挖孔。孔眼按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。并每个预应力预留孔位进行编号,以便在下节段悬浇施工中快速准确定位。
4、压载、变形观测及预拱度的设置
为了消除支架的非弹性变形,找出支架弹性变形值,检验支架与模板的稳定性,需对支架进行1.3倍自重超载预压。本桥0#自重为764.5t,超载预压重量994吨,采用蛇皮口袋装砂的堆载预压,具体的操作步骤如下:
(1)测量各观测点压载前的标高H1,然后分级加载(每级加载为预压荷载的10%~20%)至0#块梁体重量的1.3倍。同时加强变形观测,连续三天沉降量小于3mm,视为稳定,测出控制点的标高H2,然后卸载,完毕后再测量一次各点标高H3。
(2)根据测出的各控制点各阶段的标高,计算0#块支架系统弹性变化值及非弹性变形值:
弹性变形值f1=H3—H2,非弹性变形值f2=H1—H3
0#块节段施工控制标高由设计标高H0及预拱度组成,其中预拱度值与下列几项有关:
f1 :支架弹性变形值 f2:支架非弹性变形值 f3:节段张拉后的预拱度值
f4:各悬浇节段的自重引起0#块的下挠值 最后确定0#块节段模板系统施工控制标高为:
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H=H0+f1+f2-f3+f4
(3)0#块节段在卸载后重新调整模板标高时,由于非弹性变形已经消除,因此控制标高
H‘=H0+f1-f3+f4
其他三个0#块节段支架模板系统的施工参照第一个0#块即可。
5、钢筋、预应力孔道施工
0#节段混凝土数量较多,而且施工工序较为复杂,施工时依据设计图纸在施工现场事先成型然后运输至施工现场。
0#块钢筋分三次绑扎:
第一次,安装底板钢筋、腹板箍筋、1.8米高隔板钢筋及水平钢筋。竖向预应力管道及预应力粗钢筋,隔板下口横向预应力管道。
第二次,搭设脚手架和工作平台,将腹板、横隔板普通钢筋接高到顶,绑扎水平普通钢筋,同时安放腹板内纵向预应力管道及隔板上口横向预应力管道。
第三次,待内模制立完毕后,绑扎顶板普通钢筋,安放纵向预应力管道。并安装竖向预应力张拉垫板及槽口。
顶板、腹板内有许多预应力管道,为了不使预应力管道损坏,一切焊接宜在预应力管道埋置前进行,管道安装后尽量不焊接,当普通钢筋与管道发生矛盾时,移动钢筋位置,保证管道定位准确。
钢筋的接头采用对接或搭接焊,按规范要求应错开设置,并满足搭接要求。
因0#段受力很复杂,极易出现表面裂缝,因此钢筋保护层必须控制在规范允许范围内。
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0#块钢筋绑扎具体的阐述如下:
钢筋由塔吊辅助吊运至工作面,第一次先绑扎墩顶处横隔板钢筋,再进行底腹板钢筋施工,钢筋搭接及绑扎均严格按照规范进行施工,同时根据图纸预埋纵向预应力管道和安放腹板竖向、横隔板横向预应力精轧螺纹钢筋。预应力精轧螺纹钢筋外用ф50mm波纹管防护,底部做好焊接防漏措施。固定好预应力精轧螺纹钢筋后,用ф20mm压浆管从ф50mm波纹管防护底部和垫板下口分别引出做为压浆嘴和排气管,同时注意防止漏浆。第二次亦先绑扎横隔板钢筋再绑扎剩余的腹板钢筋;同时安装腹板处剩余的纵向预应力钢筋以及横隔板横向预应力精轧螺纹钢筋;
其中腹板纵向预应力钢束W0安装锚下垫板,在0#块混凝土强度达到设计强度的 90%,弹模达到设计要求,龄期5天后张拉;其余腹板纵向束波纹管在梁端接长10cm,防止施工过程中损坏,影响下一节段连接。该阶段工序完成经监理工程师检查签证后方可吊放及安装腹板模板及中隔板模板。内模施工完毕后,绑扎顶板钢筋。同时焊接纵向预应力钢束定位筋,然后穿顶板纵向钢束波纹管,波纹管接头采用大一型号波纹管或规定型号的套管套接,并用胶带纸包裹或胶水粘结,防止漏浆。波纹管定位固定好后安装封头板,其中顶板束波纹管T0安装锚下垫板,在0#块施工结束后张拉。其余顶板纵向束波纹管在梁端接长10cm,防止施工过程中损坏,影响下一节段连接。
在钢筋施工过程中注意相关预埋件、预留孔位置以及顶板混凝土浇筑时标高控制点的预埋。标高控制点分别放在距离悬浇端部20cm
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的腹板处及箱梁中心,上下对应每端设6个测点,上下各3个点。
6、预埋件
0#梁段预埋件很多,预埋件分结构预埋件和施工用预埋件。 结构预埋件主要是预应力管道、锚垫板、护栏预埋钢筋,按桥梁设计图精心施工。
施工预埋件:
挂篮预留孔采用Φ50mmPVC管,PVC管安装前上下口用宽胶带进行封口,用扎丝绑扎牢固在底、顶板钢筋上;
挂篮锚固系统主要指挂篮行走轨道锚固钢筋,钢筋采用Φ28mm制作,档距按50cm对称错开布置;
施工预埋件注意埋设位置,尺寸。检查合格后方可进行下道工序施工;
7、混凝土浇筑
混凝土浇筑前重点检查如下几项:模板堵漏质量、模板支撑、钢筋保护层、管道坐标及数目、预埋件、预埋孔位置的准确性、杂物、振捣人员分工等经自检合格后报监理工程师检查。
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