跨京广铁路分离立交主桥承台施工方案解析Word下载.docx
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采用纵向、竖向和横向三向预应力体系。
2-80m跨度的T形刚构采用平面转体施工,其中2×
64m梁体连同刚壁墩沿铁路方向在支架上现浇,在墩身与基础间设置转盘,整幅桥顺时针转体52º
,其余两边墩处搭支架原位现浇16m合拢段。
二、承台施工总体方案
首先进行防护桩贯梁施工,在贯梁强度达到规定强度后;
用全站仪进行放样。
用挖机对基坑进行开挖,防护桩侧垂直开挖,其余三侧按要求放坡(1:
0.5)开挖,开挖完毕后凿出桩头进行桩基检测,检测合格进行承台施工。
承台施工分下承台及上转盘。
下承台高3米,分二层浇筑砼,下承台施工的同时,进行球铰、滑道骨架的预埋安装;
下承台施工完毕后,安装上球铰、滑道及撑脚;
转体设施安装完后进行上转盘施工。
三、施工方法
3.1下承台施工
3.1.1第一次层砼施工
承台垫层施工完毕后,绑扎底层钢筋和上下层的支撑筋,浇筑第一次砼,当承台混凝土浇注1.8m高度后,安装下球铰骨架,下球铰骨架固定牢固后,吊装下球铰使其放在骨架上,对其进行对中和调平,对中要求下球铰中心,纵横向误差不大于1mm,施工采用十字线对中法,水平调整先使用普通水平仪调平,然后使用精密水准仪调平,使球铰周围顶面处各点相对误差不大于1mm,固定死调整螺栓。
球铰安装过程中,其球铰中心安装测量和球铰高程控制表见表1和表2。
表1球铰安装中心测量结果
位置
允许误差
设计值
实际值
实际误差
顺桥向
横桥向
19号墩X
±
1mm
1.5mm
4295807.1426
19号墩Y
505709.0922
结论:
球铰安装中心误差符合设计允许误差要求。
表2球铰安装高程测量结果
设计高程(mm)
实际高程(mm)
实际误差(mm)
左13号墩
1
顶面任意两点不大于1mm
23.455
2
3
4
球铰安装高程误差符合设计允许误差要求。
②下球铰下混凝土施工
由于下球铰水平转盘面积比较大,盘下结构复杂,下转盘混凝土的密实性是转盘安装成败的关键。
为此,在下转盘上提前预留了4个较大的混凝土振捣孔,并隔一定距离设置排气孔,混凝土浇注时从下转盘锅底向上依次进行振捣,当混凝土浇筑到每个振捣孔位置时,在水平方向振捣的同时,采用插入式振捣设备从振捣孔深入盘下,捣固密实,现场观察混凝土不产生下沉,而且周边排气孔有充分水泥浆冒出。
3.1.2下盘滑道施工
承台混凝土浇注1.8m高度后,安装下盘滑道骨架,骨架固定牢固后,吊装滑道钢板使其放在骨架上,对其进行对中和调平,对中要求纵横向误差不大于1mm,施工采用十字线对中法,水平调整先使用普通水平仪调平,然后使用精密水准仪调平,水平控制点采用坐标控制法定点,使滑道周围顶面处各点相对误差不大于2mm,固定死调整螺栓。
滑道高程测点位置示意图见3-2,滑道高程测量见表3。
图3-2滑道高程测点位置示意图
表319号墩转体滑道高程测量结果
测量点位
抄平前
高程/m
抄平后
与设计值
高差/mm
测量
点位
1内
1外
2内
2外
3内
3外
4内
4外
5内
5外
6内
6外
7内
7外
8内
8外
3.1.3第二次砼施工
当滑道骨架和滑道钢板安装好后,进行顶层钢筋、滑道钢筋、球铰钢筋、牵引反力座钢筋、千斤顶反力钢筋绑扎,绑扎完毕进行下承台第三次砼浇筑。
3.2下球铰和撑脚的安装
转盘盘面用多层塑料布进行封闭,在形成对盘面保护的同时,更有利于浇筑完毕后对盘面的清理。
下转盘混凝土施工完成后,将Φ295mm转动定位钢销轴放入下转盘预埋套管中,然后进行下球铰四氟乙烯滑片的安装。
填充改性聚四氟乙烯滑片在工厂内进行制作,在工厂内安装调试好后编好号码,现场对号入座,安装前先将下球铰顶面和滑片镶嵌孔清理干净,并将球面吹干。
滑片安装完成后,各滑片顶面应位于同一球面上,其误差不大于1mm。
在下球铰球面上涂抹黄油聚四氟乙烯粉,使其均匀的充满滑动片之间的空隙,并略高于顶面,涂抹完后尽快安装上球铰,其间严禁杂物掉入球铰内。
上球铰精确定位并临时锁定限位后,用胶带缠绕密封上下球铰吻合面,严禁泥沙杂物进入。
撑脚在工厂制作,为双圆柱形,下设30mm厚钢板,双圆柱为两个φ800mm×
24mm钢管,高1600mm,钢管内灌注C50微膨胀混凝土。
在撑脚底与滑道之间预留13mm的间隙作为转体结构和滑道的间隙。
转体前抽掉13mm垫板。
抽掉垫板后在滑道内铺设3mm厚不锈钢板。
以降低转体时上、下盘之间的摩阻力。
3.3、上转盘施工
上盘是转体的重要结构,布置三向预应力钢筋。
上盘边长1400cm、高300cm;
转台直径Φ1080cm、高120cm。
转台是球铰、撑脚与上盘相连接的部分,又是转体牵引力直接施加的部位,转台内预埋转体牵引索,预埋端采用P型锚具,同一对索的锚固端在同一直径并对称于圆心,每根索的预埋高度和牵引方向应一致。
每根索埋入转盘锚固长度大于250cm,每对索的出口点对称于转盘中心。
牵引索外露部分圆顺地缠绕在转盘周围,互不干扰地搁置于预埋钢筋上,并做好保护措施,防止施工过程中钢绞线损伤或严重生锈。
上盘撑脚安装好后,立模,绑扎钢筋,安装预应力筋及管道,预埋转体牵引索,浇筑混凝土。
待混凝土达到设计强度后,单端张拉竖向预应力筋及纵横向钢铰线。
通过试转测定上下转盘摩擦系数,为转体提供依据。
测定时先抽去撑脚垫板,使转台支承于球铰上,完成转动支承体系的转换,然后施加转动力矩,使转台沿球铰中心轴转动。
检查球铰运转是否正常,测定其摩擦系数。
摩擦系数按下式测算:
μ=M/1.13G(M为力矩,G为上转盘总重)
设计静摩擦系数为0.1,动摩擦系数为0.06,若测出的摩擦系数较设计出入较大,应分析原因,并找出处理办法进行相应处理,才能保证转体顺利进行。
3.4、转体牵引体系
本桥的平转牵引体系由牵引动力系统、牵引索、牵引反力座组成。
转体施工设备采用全液压、自动、连续运行系统。
具有同步,牵引力平衡等特点,能使整个转体过程平衡,无冲击颤动,该设备是一种较为理想的转体施工设备。
转体牵引体系见图3-4。
图3-4转体牵引体系
转体结构的牵引力计算及设备配置
转体总重量W为113332KN。
其摩擦力计算公式为F=W×
μ。
启动时静摩擦系数按μ=0.1,静摩擦力F=W×
μ=11333.2KN;
转动过程中的动摩擦系数按μ=0.06,动摩擦力F=W×
μ=6800KN。
转体拽拉力计算:
T=2/3×
(R•W•μ)/D
R—球铰平面半径,R=380cm;
W—转体总重量,W=113332KN;
D—转台直径,D=1080cm;
μ—球铰摩擦系数,μ静=0.1,μ动=0.06;
计算结果:
启动时所需最大牵引力T=2/3×
(R•W•μ静)/D=1455.1KN;
转动过程中所需牵引力T=2/3×
(R•W•μ动)/D=873.1KN。
故本桥转体选用两套四台ZLD200型液压、同步、自动连续牵引力系统(牵引力系统由连续千斤顶、液压泵站及主控台组成),形成水平旋转力偶,通过拽拉锚固且缠绕于直径1080cm的转台圆周上的12Φ15.24钢绞线,使得转动体系转动。
牵引动力系统
转体的牵引动力系统由两台ZLD200型连续牵引千斤顶,两台ZLDB液压泵站及一台主控台(QK~8)通过高压油管和电缆连接组成。
每台ZLD200型连续牵引千斤顶公称牵引力2000KN,额定油压31.5Mpa,由前后两台千斤顶串联组成,每台千斤顶前端配有夹持装置。
助推千斤顶采用YCW150A型穿心式千斤顶3台(配备ZB4—500电动油泵3台)。
将调试好的动力系统设备运到工地进行对位安装后,往泵站油箱内注满专用液压油,正确联接油路和电路,重新进行系统调试,使动力系统运行的同步性和连续性达到最佳状态。
ZLD200自动连续转体系统由千斤顶、泵站和主控台3部分组成。
其主要特点是能够实现多台千斤顶同步不间断匀速顶进牵引结构旋转到位,以主控台保证同步加压。
本系统兼具自动和手动控制功能,手动控制主要用于各千斤顶位置调试和转体快到位前的小距离运动,自动控制作为主要功能用于正常工作过程。
牵引索
转盘设置有二束牵引索,每束由12根强度为1860MPa的Φ15.24钢绞线组成。
预埋的牵引索经清洁各根钢绞线表面的锈斑,油污后,逐根顺次沿着既定轨道排列缠绕后,穿过ZLD200型千斤顶。
先逐根对钢绞线预紧,再用牵引千斤顶整体预紧,使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。
牵引索的另一端设锚,已先期在上转盘灌注时预埋入上转盘砼体内,出口处不留死弯;
预留的长度要足够并考虑4m的工作长度。
牵引索安装完到使用期间应注意保护,特别注意防止电焊打伤或电流通过,另外要注意防潮防淋避免锈蚀。
牵引反力座采用钢筋混凝土结构,反力座预埋钢筋深入下部承台内,反力座混凝土与下转盘混凝土同时浇注,牵引反力座槽口位置及高度准确定位,与牵引索方向相一致。
四、模板
下承台采用在大块钢模板拼装,严密不漏浆,模板表面涂刷脱模剂,模板支撑要牢固,上承台由于面积小且造型复杂采用竹胶板,模板的加工和制作按照《桥涵施工规范》的要求进行验收。
五、砼浇筑
下承台厚度为3米,设计断面面积为:
478.68m2,砼标号为:
C50。
一次性浇筑方量大,所以下承台砼浇筑采用砼运输车运料,砼泵车布料,插入式振捣棒振捣,采用从承台的一侧向另一侧分层大坡度浇筑,每层厚度为0.4米,尽量减少砼浇筑过程中施工缝的产生。
上承台采用砼运输车运料,吊车配合布料进行浇筑。
六、大体积砼施工控制
478.68m2,每次浇筑厚度分别为1.8米、1.2米,因此属于大体积砼浇筑,控制砼干燥收缩和降温收缩成为本次施工的重点。
6.1、C50大体积混凝土配合比设计
为降低C50大体积混凝土的最高温度,最主要的措施是降低混凝土的水化热。
因此,必须做好混凝土配合比设计及试配工作。
6.1.1原材料选用
水泥:
C50大体积混凝土应选用水化热较低的水泥,并尽可能减少水泥用量。
本工程选用了P.O42.5水泥。
细骨料:
根据试验采用Ⅱ区中砂。
粗骨料:
在可泵送情况下,选用粒径5-31.5连续级配石子,以减少水泥用量和混凝土收缩变形。
含泥量:
在大体积混凝土中,粗细骨料的含泥量是要害问题,若骨料中含泥量偏多,不仅增加了混凝土的收缩变形,又严重降低了混凝土的抗拉强度,对抗裂的危害