预制梁场建设方案.docx
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预制梁场建设方案
1.编制依据及原则
编制依据
(1)广东省龙川至怀集公路两阶段施工图设计文件;
(2)《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011;
编制原则
按照“节约用地,安全施工,文明环保”的原则,确保工程实施过程中合理利用征地,各项施工工序安全顺利进行。
2.工程概况
本合同段共有预应力混凝土箱梁155片,其中20m箱梁57片、30m箱梁98片。
桥梁为九龙互通跨线桥上部构造型式1×30m,塘坑中桥上部构造型式3×20m,苏坑河大桥上部构造型式11×30m,鹤薇中桥上部构造型式3×20m。
3.预制场选址
将预制场布置在项目经理部,混凝土拌和站、钢筋加工厂、预制梁场及小型构件预制场统一规划、集中管理,有利于项目整体管理,能够有效管控施工质量,安全及文明施工水平有效提升,此位置在钢筋加工厂后面有利于半成品和材料的运输。
4.施工进度安排
施工准备、梁场建设:
2015年12月20日~2016年1月20日。
5.项目部预制场规划方案
预制场整体规划
制梁场设置两个功能区:
生产区、存放区。
梁场平面布置规划
预制场长度200米,宽度25米,总共面积约5000㎡。
制梁台座与存梁台座均置于龙门吊行走范围内,制梁台座与存梁台座基础土质较好,台座基底无需再做特殊处理。
在场地一端布置存梁区,一端布置制梁区。
根据预制场采用的生产工艺、梁的外型尺寸、业主要求的工期并综合考虑场区道路、作业空间等因素,满足生产能力1片/天,主要配置12个制梁台座(20m、30m共用台座12个),纵向布置3排,台座端部间距6m;横向每排布置4个,间距4m;每个台座长31m,宽。
2排存梁台座(存梁能力20片)。
运梁便道
预制场的运梁便道使用不小于15cm厚碎石垫层,不小于20cm厚的C25混凝土进行硬化处理。
施工用水方案
养生水主要和拌合站一起合用一个水井,地下埋设主水管先流到蓄水池,水循环利用,养生完在流进沉淀池,沉淀池三级沉淀以后再流进蓄水池。
蓄水池砌37墙,结构尺寸5m×3m×,沉淀池砌24墙,结构尺寸4m×3m×,内外面用水泥砂浆抹面砼铺底。
施工排水方案
排水沟布置:
在平面布置上,纵向排水共布置3条排水沟,场地两侧的主排水沟做成50cm×50cm矩形,台座区域的排水沟中间一条做成30cm×30cm矩形,其余的做成20cm×20cm矩形,只与横向排水沟相连;横向排水沟做成30cm×30cm矩形,与主排水沟相通。
保证排水畅通,场内不积水。
整个场地表面排水做成2%的坡面从高处流向排水沟。
施工用电方案
梁场施工用电以地方电为主,自发电为辅。
结合梁场地理位置、用电量及电源情况,项目部制梁场与拌合站共用630kVA变压器,并备用200kW的发电机1台。
严格按照经总监办批复的《临时用电方案》进行施工。
预制梁场电缆采用架空式,根据梁场不同区域的用电量大小,按三相五线制要求布置各种型号的配电柜。
场区内箱梁预制实行24小时作业,因此夜间照明设施非常重要。
起重门吊和提梁机主梁下部均有独立的照明系统,满足夜间施工作业要求。
养生措施
自动淋喷养生系统包括存水池、压力泵、压力存水灌、主出水管(设置过滤设施)、支出水管、喷淋头。
场内水管预置在排水沟底部。
养护管道布置时考虑避免破坏,主管路埋置在纵向和横向排水沟底部;每排台座一端布置自动淋喷养生支管路,每个台座端部安装两个三通,做为淋喷管的接头。
淋喷管采用Φ8cm钢管,喷头间距,确保梁片的每个部位均能养生到位。
主要设施的布置如下示意图:
主要机具设备如下表:
序号
设备名称
规格型号或功率
额定电压
数量
备注
1
储压罐
1.0m3
1个
2
离心式水泵
380V
1台
扬程5m
3
交流接触器
CJT1-40
380V
1个
4
供水时间继电器
JS14A(1800s)
380V
1个
供水用
5
可调时间继电
JS14D(0~99s)
380V
1个
延时(间断)
6
可调时间继电
JS14A(0~66s)
380V
1个
喷水调节
7
电磁阀
220V
14个
喷水压力调节
8
电结点压力表
1个
控制储压罐压力
9
进水管路电磁阀
220V
1个
10
浮筒控制器
1个
11
喷雾咀
506个
间距
12
主水管
Φ80
220米
13
支水管
Φ50
124米
14
淋喷管
Φ30
405米
钢筋绑扎胎具
根据工期需要,全场共设置20m、30m箱梁顶板钢筋胎具1个及底腹板钢筋绑扎胎具1个,占用一个制梁底座。
6台座的制作
制梁台座
先对地面进行平整、夯实,素土压实至90%以上,以保证台座所需的承载力。
台座两端做成7m×2m×的扩大基础,中间部分做成×的基础,采用C30钢筋砼,台身浇筑C30钢筋砼×,钢筋采用10cm×10cmΦ12钢筋网片,台座顶面采用m宽5mm厚的不锈钢板平铺,并且与台座预埋结构筋连接成整体。
保证钢板接缝严密、光滑平顺。
台座施工预留模板对拉螺栓孔间距70~75cm。
箱梁采用兜托梁底法起吊。
在梁底台座预留穿索孔洞,根据设计图纸吊点位置距梁端。
为了保证桥梁平顺,根据设计图纸在30m箱梁台座跨中设向下3cm的预拱度,从跨中向梁端按抛物线过渡设置。
施工时可根据实际情况进行适当调整。
30m箱梁预制完成后,重新设置20m箱梁底座预拱度,把不锈钢板揭掉,在台座跨中位置设向下1cm的预拱度,从跨中向梁端按抛物线过渡设置,采用支座砂浆调平,然后顶面铺5mm厚的不锈钢板。
预制场计划设置12个20m、30m共用台座,2套30m箱梁模板,2套20m箱梁模板,侧模采用一体成型复合钢板(5mm钢板+1mm不锈钢板)。
存梁台座
存梁区存梁台座基础开挖成通长:
第一层长×宽×高=17m××的条形基础,第二层长×宽×高=17m××,每层设置一层间距20cm×20cm的Φ12钢筋网,浇筑C30砼。
20m存梁台座间距为,30m存梁台座间距为。
龙门吊轨道制作
龙门吊轨道基础:
中对中间距21m,长200m,龙门吊轨道下面设置两层基础,第一层长×宽×高=200m×1m×钢筋砼基础,基础底面铺一层间距10cm×10cm的Φ12钢筋网。
第二层基础长×宽×高=200m××,钢轨固定筋为Φ16钢筋,横向间距,单根长度。
采用C25砼。
在台座施工时我部将采取以下措施控制
⑴加强质量意识,严格控制台座地基处理、砼浇筑等工序,确保台座自身的施工质量;
⑵浇筑台座砼前,用水准仪控制砼顶面标高,并适当加密高程控制点;
⑶在制梁台座上设置沉降观测点,台座两侧用红油漆标出钢筋间距。
⑷移梁至存梁台座前,用水准仪准确测量顶面高程;
⑸在存梁过程中,布设水准高程监控网,密切监测存梁台座的沉降,发现沉降变化异常或不均匀沉降加剧的情况及时采取措施;
⑹建立完善的梁场排水系统,防止个别台座处积水,影响基础的稳定性,引起不均匀沉降。
反拱计算
(1)求反拱方程
设反拱方程为:
y=ax²+bx+c,A、B、C三点坐标带入方程求a、b、c。
a×15000²+b×15000+c=0
a×(-15000)²+b×(-15000)+c=0
a×0²+b×0²+c=-30
解得:
a=30/15000²,b=0,c=-30
得反拱公式为:
Y=E/F²×X²-30(E:
反拱建议值,F:
梁的半跨长度)
20米箱梁台座反拱设置
序号
反拱(y)
梁的半跨长度(F)
反拱建议值(E)
距离跨中距离(X)
1
10000
10
1000
2
10000
10
2000
3
10000
10
3000
4
10000
10
4000
5
10000
10
5000
6
10000
10
6000
7
10000
10
7000
8
10000
10
8000
9
10000
10
9000
10
0
10000
10
10000
30米箱梁台座反拱设置
序号
反拱(y)
梁的半跨长度(F)
反拱建议值(E)
距离跨中距离(X)
1
15000
30
1000
2
15000
30
2000
3
15000
30
3000
4
15000
30
4000
5
15000
30
5000
6
15000
30
6000
7
15000
30
7000
8
15000
30
8000
9
15000
30
9000
10
15000
30
10000
11
15000
30
11000
12
15000
30
12000
13
15000
30
13000
14
15000
30
14000
15
0
15000
30
15000
7预制箱梁的生产
箱梁预制的平均生产能力为1片/天,满足工期要求。
梁体采用C50混凝土,由混凝土拌和站集中拌制,混凝土搅拌罐车运送至浇筑现场。
8钢筋加工计划
钢筋下料成型在钢筋加工厂内完成。
主要钢筋加工设备有:
数控钢筋加工机、电焊机等,有专业的钢筋工和电焊工,持证上岗;每一道工序设质检员。
箱梁钢筋绑扎采用胎具,整体钢筋绑扎完成后、先经质检员验收合格,向监理工程师报检,合格后方可进行下一道工序,钢筋模板检测合格后方可浇注混凝土。
9养生措施
在施工期间采用全自动、全天候机械喷淋方式进行混凝土养生,养生时间不少于7d。
10后张法预应力箱梁台座设置及其验算
台座设置
(1)对台座基础的地基进行加强处理,使台座基底承载力≥100Kpa。
(2)预制台座间距为4m,以便吊装模板。
台座受力验算
单片箱梁重量=×=。
模板重量=14t,小箱梁底面面积为1×=,则台座所受压强=(+14)×1000×10/=,小于台座强度30MPa。
张拉完毕后受力面积取2m2,则台座所受压强=(+14)×10×1000/2=,小于台座强度30MPa。
台座两端地基承载力压强需达到MPa×1/3×3=68Kpa。
11箱梁存梁区枕梁设计及计算
箱梁存梁区枕梁设计
枕梁采用C30混凝土(计算中枕梁视为刚性构件),箱梁存梁用枕梁尺寸为第一层长×宽×高=17m××的条形基础,第二层长×宽×高=17m××,(验算以30m箱梁进行验算,其余20米箱梁的存梁用枕梁采用同30米箱梁存梁用枕梁相同的结构),30米箱梁最大一片砼方量为,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置两层,则存梁荷载F=×26×2/2=。
地基承载力计算
地基承载力为:
fa=(P1+P2)/A
=(+×26)/(17×
=
其中:
P1——30米箱梁重量;
P2——枕梁自重;
A——枕梁底面积;
处理地基,承载力达到100Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。
枕梁强度验算
(1)计算枕梁截面特性
①枕梁截面惯性矩
矩形组合体的型心距地面距离e1
e1=(aH2+bd2)/(2aH+2bd)
=(40×702+40×402)/(2×40×70+2×40×40)
=
e2==h=,
则惯性矩:
IX=(Be13+bh3+ae23)/3
=(80×+40×+40×/3
=1637620cm4=×10-3m4
截面抵抗距W=I/e2=×10-3m4/=×10-3m3
②枕梁的截面刚度由路桥施工计算手册查询:
C30混凝土的弹性模量Ec=3×107KN/m2详见路桥施工计算手册截面抗弯刚度为EcI=3×107××10-3
=491KN·m2
(2)按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩
倒梁法把基础梁即枕梁当成为固定支座的N跨连续梁,取为简化计算此处N取2(N取不同值,对计算结果基本没影响),按地面作用以均布反力,对受力进行简化,模型简化图如下:
由结构力学求解器求得如下:
剪力图
弯矩图
由以上计算结果知:
Mmax=,Qmax=
由《建筑工程施工实用计算手册》可以查得C30砼容许抗弯应力[σ]=10Mpa,剪切许用应力[τ]=[σ]=8Mpa
σ=Mmax/w=/×10-3m3=9Mpa<[σw]=10Mpa
τ=Qmax/S=m2=Mpa<[τ]=8Mpa
以上计算可知,枕梁设计安全。
12龙门吊基础验算及试吊
龙门吊基础
严格控制龙门吊基础标高,轨道纵向坡度不得大于%。
基础混凝土预埋专用道钉螺栓,间距1m对称布置。
在砼面上定出钢轨位置,安装钢轨,根据气温情况轨缝为4~6mm,采用专用道钉将短轨固定在混凝土基座上,轨道连接采用专用鱼尾板连接。
龙门吊轨道基础砼承载力验算:
按最大梁重109t计算,每辆门吊承重,加上门吊自身重量37t,总计。
考虑到门吊行走等其他方面增加的载荷设安全系数,则每侧轨道基础承重。
轨道砼受力面积取S=*=㎡。
基础承受应力:
P=1373/=。
现场施工采用C25轨道砼满足要求。
龙门吊钢轨布设
放出两行平行钢轨,支垫平衡。
轨道满足以下要求:
接头间隙偏差:
1~2mm
横移位移和高度偏差:
≤1mm
轨距偏差:
S≤21m时,≤±5mm,全高低偏差<15mm
两轨道端头安装终端限位装置和制动档板,防止起重机脱轨事故的发生。
试吊
龙门吊拼装
严格按照产品说明按顺序安装,安装由专业技术人员完成,安装过程中安全负责人现场指挥监督。
验收
试机前,全面检查电动机的转向是否符合要求,两支腿上的电机减速机转向是否相同,调整好刹车,检查各减速机的油量是否充足,各转动齿轮部位上加上润滑脂。
对龙门吊各部进行一次全面检查,确认均安装稳固后试车,模拟龙门吊使用中的各个动作进行运行,跟踪检查,发现问题及时处理。
处理无误后,试车运转。
(1)空载试验
将小车和大车行走机构沿各自轨道行走数次,车轮无明显打滑现象,启动刹车正常可靠。
小车架上的缓冲器与主梁上的碰头位置正确。
开动起升机构,空钩升降数次,观察钢丝绳走线是否正确,是否碰到其他构件。
把小车开到跨中,大车慢速沿轨道全长来回行走几次,检查启动、刹车情况,运行是否平衡。
(2)额定荷载试验
空载试验完全可靠的前提下进行额定荷载试验。
试吊进行垂直升降,共分以下三次进行:
起吊10cm高,检查起重设备各部分有无异常情况后松下。
起吊50cm高,落下30cm,停5分钟再落下。
起吊1m,每松下20cm后停3分钟,共停四次后落下。
将重物吊起高,电动葫芦运行全过程,检查电动葫芦走行机构制动情况,当电动葫芦走至横梁跨中时,测量跨中挠度,当梁落下后,再测量跨中挠度,当电动葫芦走至横梁悬臂最大位置,测量跨中和悬臂挠度,当梁落下后,再测量跨中挠度和悬臂挠度,测量三次,检查是否产生永久变形。
(3)110%额载的动载试验
在额载试验完全可靠的前提下进行110%额载的动载试验。
加10%的额载重物在试吊梁上荷载均匀分布。
试吊垂直升降一次,检查起升机构是否运行可靠及横梁跨中挠度或悬臂端挠度。
将试吊重物起吊,电动葫芦在横梁上运行一个行程,观测横梁跨中挠度或悬臂挠度变化,检查是否有永久变形。
(4)125%额载的静载试验
在110%额载的动载试验完全可靠的前提下进行125%额载的静载试验。
将两电动葫芦停上横梁跨中位置处,将试吊物起吊,观测横梁跨中挠度。
龙门吊首先由项目部组织技术、安全、操作等人员共同检查验收,再申报相关安全部门、总监办、管理处进行验收签证,并取得相关部门有效的合格使用证件后投入使用。
13文明施工措施
文明保证体系
建立以项目经理为组长的文明施工领导小组,并切实有效地运行文明保证体系。
现场场容管理措施
(1)标志标识
1、在进入预制场路口明显位置设指路牌;场内相应位置设工程公示牌、管理人员名单及监督电话牌、场地平面图、工艺流程图(分预制、张拉、压浆等)、质量检验标识牌(分预制、钢筋、张拉等)、安全生产牌、消防保卫牌、安全操作规程(龙门吊、张拉机具等)、文明施工牌等标志标牌。
2、龙门吊设置司机岗位职责、岗位安全操作规程牌(×)随机挂设,“施工重地,注意安全”警示牌(×)置于龙门吊下。
3、吊装作业区、安全通道应设置安全警示标志;预制场的制梁区、存梁区、钢筋绑扎区、构件加工区等各生产区域应设置明显标牌。
4、张拉台座两端设防护网和安全警示标志。
5、正在使用的机械设备在醒目位置悬挂机械操作安全规定公示牌(即安全操作规程),易发生机械伤害的场所、施工现场出入口应设置禁止和警示标志。
(2)建立文明施工责任制,划分区域,明确管理负责人,实行挂牌作业,做到现场清洁整齐。
(3)施工现场场地平整,道路畅通,有排水设施,基础、地下管道施工完成后及时回填平整,清除积土。
(4)现场施工临水、临电专人管理。
(5)施工现场的临时设施,包括生产、办公、生活用房、仓库、料场、临时上下水管道及照明、动力线路,严格按施工组织设计确定的施工平面图布置、搭设或埋设整齐。
(6)施工现场清洁整齐,做到活完料清,工完场清。
(7)混泥土在搅拌、运输、使用过程中,做到不洒、不漏、不剩。
(8)有严格的成品保护措施,严禁损坏污染成品。
(9)施工现场不准乱堆垃圾及杂物。
在适当地点设置临时堆放点,并定期外运。
清运渣土垃圾及流体物品,采取遮盖防漏措施,运送途中不得遗散。
(10)施工现场严禁居住家属,严禁居民、家属、小孩在施工现场穿行、玩耍。
质量保证体系框图
安全保证体系框图
安全生产管理小组
环境保护管理体系图
文明施工、文物保护保证体系框图