跨高速公路防护方案Word格式文档下载.docx
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80+48)m连续梁+4-32m+1-24m简支梁+4-32m双线变四线连续梁+3-32m四线简支梁+(32+48+32)m连续梁。
采用主跨(48+4*80+48)m连续梁跨大溪河。
本桥DK116+530处跨金丽温高速公路,线交角78°
,高速路面现状宽22.8m,两路肩宽30.8m。
祯埠特大桥8#、9#位于高速公路两侧,其中8#墩高26m,9#墩高34.5m,,墩身采用分段浇筑,上跨金丽温高速公路桥梁采用跨径80m的连续梁,连续梁采用挂蓝方案施工,空间布置见下图2.1:
图2.1祯埠特大桥上跨金丽温高速公路图
第三章施工防护方案
3.1施工工艺流程
施工工序流程:
桩基施工-承台施工-墩身施工-防护棚架搭设-连续梁施工-拆除防护棚架。
3.2桩基施工
桩基采用冲击钻施工方案施工,钻机高H=7.5m,桩基离高速公路路肩最近为14.5m,桩基施工对高速公路行车无影响,本处不阐述。
3.3承台施工
承台施工工艺流程见下图3.2:
图3.2承台施工工艺流程
在桩基完成后,开始承台施工,承台开挖尺寸为11.8*17m,为防止基坑开挖影响高速公路路基,在承台开挖前沿高速公路侧插打钢板桩进行防护。
采用拉森U型的钢板桩,单根长9m,在对路基有影响范围内插打,基坑开挖深度为5m,钢板桩打入基坑底以下不小于5m。
见图3.4:
图3.4基坑开挖支护
承台施工完成后,拔出钢板桩,基坑用挖机回填夯实。
3.5墩身施工
本处墩身较高,8#墩高26m,9#墩高34.5m,为确保安全,墩身分段浇筑,采用汽车泵送方式浇筑混凝土。
墩身模板为定型钢模,模板外围利用承台面搭设脚手架,可确保脚手架基础稳定,沿脚手架外围安装安全网,脚手架和墩身钢模采用3根顶不小于φ12mm的钢绞线为缆风绳,与埋置在深2m,长100cm,宽100cm的C25混凝土基础里预埋的φ22钢筋连接上缆风绳固定,保证其不倾覆。
见下图3.5:
图3.5临近金丽温高速公路墩身施工方案
墩身砼浇筑完成后,混凝土达到规范要求后进行拆模,拆模遵照“先装后拆”原则进行。
3.6连续梁施工
本处连续梁采用挂篮施工方案施工。
3.6.1施工工艺流程见下图3.6.1。
临时支座设计
中跨合拢段施工
张拉永久预应力束,拆除劲性骨架及墩梁固结
0#段模板的设计、制造
安装永久及临时支座
承台上搭设钢管柱
墩顶0#段施工
支墩预压测试
0#梁段预应力张拉、压浆
挂篮安装
对称悬臂施工
安装边跨合拢段劲性骨架,临时张拉预应力束
挂篮的设计、加工
墩身预埋预应力钢筋
挂篮预压测试
边跨现浇段施工
搭设边跨支架
边跨合拢段施工
桥面系及防水层、保护层施工
墩梁结合部临时锁定
图3.6.1挂篮悬灌连续箱梁施工工艺流程图
3.6.2施工方法
连续梁施工程序为:
T构→悬臂梁→合拢段
3.6.2.10#块施工
1)临时支墩安装及预压
0#块采用在墩身两侧设墩旁托架浇注。
临时支墩安装是在主墩周围以承台作为基础,沿桥墩纵向在承台上布设钢管柱,钢管柱设角钢作剪刀撑,每根钢管柱顶部安设调坡钢支座,在支座上安放型钢组焊钢横梁,横梁上布置型钢组焊的纵梁,铺设底模。
横、纵梁及底模组成悬臂段施工时的底模系统。
2)临时支座
预应力砼连续梁在施工0#块时须将墩梁结合部临时固结,在永久支座四周设临时支座,在未完成体系转换前承受梁体自重,临时支座与墩、梁及永久支座之间设塑料布隔离层,在梁与墩之间设预应力粗钢筋承受悬臂施工中产生的不平衡弯矩,预应力粗钢筋下端预埋在墩内,锚固长度符合设计要求,中段在砼中穿过并锚在梁顶。
临时支座砼标号同梁体,为便于拆除,在每个临时支墩中间设一层5cm厚的硫磺砂浆,砂浆内布置足可使硫磺砂浆快速融化的电阻丝。
(3)模板制作及安装
外侧模板采用整体大钢模,内模采用组合钢模板;
0#块预应力管道及钢筋密集,结构较复杂,为保证后期砼的振捣质量,在支模的过程中,在内模预留天窗孔及振捣孔。
在外侧模安装附着式振捣器。
(4)钢筋、预埋件及预应力管道安装
纵向预应力管道采用φ90mm金属波纹管成孔,内套塑料芯管,浇注砼过程中抽拔芯管;
横向及竖向预应力管道采用φ40mm铁皮管成孔,同时按施工需要在预应力管道上设置压浆排气管。
预应力管道安装时需精确定位,并焊接钢筋网固定管道,定位钢筋网的间距不大于50cm,接头严密对准,并用胶布封严,防止浇筑砼时,造成管道的偏移和灰浆的渗入。
(5)砼灌注
浇筑砼从墩梁结合部开始对称向两端逐层全断面一次浇注成型,砼缓凝时间不得小于8小时,要求整个砼灌注工作在最先浇注的砼初凝以前完成,以消除支架变形对砼的影响。
浇筑砼时两端完全对称浇筑,防止不平衡荷载形成不平衡弯矩,造成T构的倾覆。
砼浇筑采用在靠高速公路两侧墩位处设置工作平台,利用地泵或汽车泵将砼输送至浇捣位置,砼浇筑过程不占用高速公路,不影响车辆通行。
(6)预应力张拉及压浆
预应力张拉所使用的油泵与千斤顶必须配套标定,并对使用锚具做抽样检测。
预应力孔道做摩阻试验,测定孔道摩阻系数和偏差系数与设计是否相符,保证张拉力准确。
在该梁段砼强度及弹性模量达到设计要求时,进行预应力张拉;
张拉质量采用双控,即张拉力以油压表控制为主,以伸长值作校核,实际伸长值与计算值之差再与计算值之比,不得超过±
6%。
预应力孔道压浆在预应力完成2d内进行真空辅助压浆。
压浆材料为铁道部鉴定的高性能灌浆料,水泥浆中掺入高效减水剂、阻锈剂。
压浆所用水泥强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥。
管道压浆前,以压力水冲洗孔道,用空压机将孔道吹干。
压浆管道设置,对于腹板束、顶板束在0#块管道中部设置三通管,以利于排气,保证压浆质量。
管道压浆作业以预应力管道一端冒浓浆为止。
(7)压浆设备
水泥拌和机具有拌和胶稠状水泥浆的能力。
水泥浆泵可以连续操作,对于纵向预应力管道,能以0.7Mpa的恒压作业。
采用的水泥浆泵为活塞式压浆泵,泵及其吸入循环应是全密封的,以避免气泡进入水泥浆内。
能在压浆完成的管道上保持压力,且装有一个喷嘴,该喷嘴关闭时,导管中无压力的损失。
采用水循环式真空泵,循环水用自来水,水温不宜超过40℃。
(8)真空辅助压浆工艺
张拉施工完成后,清水冲洗、高压风干、然后封锚,抽真空、压浆,搅拌机及储浆罐的体积必须大于所要压注的一条预应力管道体积。
在水泥浆出口及入口处接上密封阀门。
将真空泵连接在非压浆端上,压浆泵连接在压浆端上,以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚具盖帽连接起来,其中锚具盖帽和阀门之间用一般透明的喉管连接。
在保持真空泵运转的同时,开始往压浆端的水泥浆入口压浆。
注意,在压浆过程中真空压力会下降,从透明管中观测水泥浆是否已填满波纹管。
继续压浆直至水泥浆到达安装在负压容器上方的三向阀门。
操作阀门隔离真空泵,将水泥浆导向废浆桶方向,继续压浆直至溢出水泥浆与注入的浆液一致。
3.6.2.2悬臂段施工
为确保悬臂段施工过程中,柳南高速公路车辆通行不受影响,施工前,必须采用防护支架将挂蓝施工整个作业面与高速公路隔离,防护支架伸出挂篮两侧边缘各3m,同时保证高速公路车辆通行净高不小于5.5m。
施工过程中加强模板、钢筋安装等各项吊装作业的现场指挥控制,防止车辆通行受到影响。
(1)挂篮设计
挂篮构造详见下图。
挂篮施工方案示意图
(2)挂篮拼装及试验
挂篮是由行走系统、菱形桁架、后锚固系统、后吊带系统、前吊带系统、底模及侧模组成。
它是悬臂灌注施工的主要设备,是一个能够沿着轨道行走的组合体系。
它承受施工设备和新浇节段砼的重量并由支座和锚固装置将荷载传到已施工完成的梁身上。
在施工中,架设模板、安装钢筋、浇注砼和预应力张拉及注浆等全部工作均在挂篮工作平台上进行。
当该节段的全部施工完成后,由行走系统将挂篮向前移动。
挂篮拼装完成,进行压重试验,测定挂篮杆件的应力和应变,明确挂篮在施工中前端的下沉量,给实际立模高程提供可靠的数据,并消除挂篮非弹性变形。
(3)模型安装
挂篮压重试验完成后,依据挂篮压重后的挠度变化数据、设计立模标高及悬臂梁端施工挠度预留抬高值等综合计算确定提供的立模标高调整值固定底模位置,紧固吊带及后锚固系统,固定外侧模。
外模采用整体大钢模,槽钢托架支撑;
内模采用组合钢模板,设方木纵挂横带、方木顶撑加强稳定;
内外模、外模间设拉筋加强整体性。
(4)砼浇注
梁体为高标号预拌砼,由砼罐车从搅拌站运至现场,砼泵车泵送到梁顶。
灌注顺序为底板由内模顶板预留孔通过挂设的串筒流入底板,以防止砼离析;
腹板从腹板内侧模板预留天窗口送入,两侧腹板要对称灌注,最后进行顶板浇注。
砼要均衡灌注,“T”两端浇注砼的进度最大偏差不得大于2m3。
(5)砼养护及拆模
新浇注节段梁体腹板、翼板及内模在砼强度达到设计强度的75%以上时拆除,底模要待该梁段纵向预应力束张拉完成后方可松动。
梁体砼浇注完毕后需及时养护,采用梁顶塑料布草袋覆盖、水管洒水法养护,保持砼表面湿润,梁体侧面在拆除侧模,挂篮前移过程中涂刷养护液养护。
养护时间视水泥品种、环境温度和湿度而定,一般养护7天。
(6)挂篮走行对位及锚固
纵向预应力束张拉完成后,由行走系统将挂篮向前移动,行走系统包括向前牵引装置和尾索保护装置。
将底模平台用钢丝绳连接到腹板模型的外滑梁上,撤除后吊带,松前吊带使挂篮模板脱离砼表面,检查底板、腹板、翼板等部位,确保模板系统与梁段全部脱离,挂篮走行无障碍。
挂篮走道梁安放位置准确,接头处平齐无台阶。
准备工作就绪,松开后锚系统,人工利用倒链牵引挂篮前移。
每个T构两悬臂端挂篮要对称前移,走行过程中注意对挂篮中线及走道方向的观测,发现偏位及时纠正。
在挂篮前移的同时,在挂篮尾部设置向后施力的倒链,以防止挂篮向前移动过快;
同时在外侧模的外滑梁尾部焊接限位角钢,防止外滑梁脱轨。
挂篮走行到位,锁定后锚系统。
将前支点垫实,安装后吊带系统,将挂篮底模平台由外滑梁吊挂转换到后吊带上,利用千斤顶将挂篮提升、收紧,调整中线及立模标高,固定底模及外侧模。
3.6.2.3边跨现浇段施工
(1)支架施工
采用支架法一次整体浇注。
支架用万能杆件拼装而成,支架拼装完毕,将进行预压,以消除支架的非弹性变形并测定弹性变形,检验支架的承载能力、强度、刚度、稳定性的情况。
支架拼装并试压合格后,即可进行现浇段箱梁砼施工。
(2)支座安装
支座安装时,汽车吊负责起吊支座至墩顶处,按照设计要求,安装相应支座就位,调整方向及标高。
支座地脚螺栓预留孔中灌注环氧树脂或高强砂浆,并捣固密实。
3.6.2.4合拢段施工
合拢段是悬臂法施工中的一个产生结构体系转换的关键性工艺,它对成桥内力影响很大,按合拢处的位置分为中跨合拢和边跨合拢。
合拢程序为先边跨后中跨。
(1)吊架制造与安装
边跨和中跨合拢段均采用合拢吊架(根据设计要求控制自重),合拢段施工是由两个挂篮向一个挂篮过渡,所以移动2侧挂篮至悬臂端,并拆除合拢处的挂篮改制成合拢吊架,拆除过程中保持两悬臂端的平衡,其安装与挂篮安装类同。
(2)临时锁定结构安装
在合拢段采用设置临时劲性支撑和临时预应力束,以“锁定”左右T构,使合拢段两端形成能承受一定弯矩、剪力和轴力的刚节点,保证合拢前、后结构变形协调,防止由于温度等影响在合拢尚未完成前就产生变形。
临时锁定采用劲性型钢安装在合拢段上下部,将两侧悬臂结构临时固定连接然后张拉部分预应力筋,使悬臂梁体不因气温下降或上升发生伸缩变化,使新灌合拢段的砼能在不受压也不受拉的情况凝结固化。
(3)灌注砼
在合拢段模板及钢筋安装并经检查签证后,选择一天中温度最低时段灌注合拢段砼,使砼早期硬化过程中处于升温受压状态。
在浇注合拢段砼前在悬臂端配置与合拢段砼重量相当的压重,随砼灌注量增加而逐级卸载,使合拢段在施工过程中,总荷载保持不变,始终处于稳定状态。
3.6.2.5悬灌梁施工工况
施工工艺流程见下图3.6.2.5
步骤二:
安装墩旁托架,安装永久支座和临时支墩(座),施工0号块。
步骤三:
安装施工挂篮,对称悬灌施工1号块。
步骤四:
连续对称悬灌施工箱梁至最后一个对称节段。
步骤五:
边跨现浇段施工,拆除挂篮。
步骤六:
安装吊架,边跨合拢施工。
步骤七:
安装吊架,中跨合拢施工,全面成桥。
图3.6.2.5连续梁施工步骤流程图
3.7防护棚架方案
3.7.1设计荷载
⑴风荷载;
⑵人重,按五人共3.75kN同时作用于结构最不利位置;
⑶高空坠物,按37kg(6m钢管重量)重物落高17m,在棚面板上的制动时间为0.1s考虑(说明:
本设计荷载只考虑37kg重物坠落);
⑷结构自重;
⑸棚架上部结构拆除时对下部基础产生的摩擦阻力。
3.7.2总体设计方案
防护棚架宽30m,长24m,分两跨,每跨12m,在高速公路两侧和中间浇筑钢筋混凝土基础,通过与预埋在基础中的螺栓固定支撑立柱,立柱采用Ф400mm钢管(间距3m),并在两侧挂双层密目安全网与外界隔离,见下图3.7.2-1和图图3.7.2-2:
图3.7.2-1防护棚架立面图
图3.7.2-2防护棚架平面图
3.7.3防护目的
(1)防止在箱梁立模、拆模、移动等过程中的手锤、扳手、螺栓等小型物件不慎坠落。
(2)防止在箱梁混凝土浇注过程中、箱梁端头凿毛过程中的混凝土块、碎石的坠落。
(3)防止在箱梁纵向预应力、横向预应力张拉过程中的小型物件不慎坠落。
(4)防止在暴雨、台风期间箱梁顶面、顶面有小型物件不慎坠落。
3.7.4细部结构设计
1)基础设计
钢管柱基础采用3100×
100×
100cmC25混凝土条形基础,高100cm。
为方便基础与立柱的连接,在基础顶面预埋62*2㎝法兰,再用6根长100cm的φ20mm螺栓,螺栓埋入砼内80cm,外露20cm,以便立柱钢管底部的钢板能与法兰盘焊接并通过预埋螺栓连接。
2)立柱设计
立柱采用24根外径为φ400mm的钢管(壁厚6mm),每根长5.5米。
钢管底部焊接一块62*1㎝的连接钢板,钢板四角留有φ20mm的螺栓,以便与基座的法兰盘焊接并通过螺栓连接。
每排(顺桥向)立柱上端设20mm厚钢板与工字钢焊接,并采用定位钢筋加强连接。
每排立柱相邻之间采用L125×
80mm×
8mm的角钢以剪刀撑的形式进行横向连接。
3)梁部设计
在钢管柱上用I40工字钢作支撑梁,支撑梁上铺设I45型钢纵梁,在纵梁上摆设间距1m横向[10分配梁。
4)顶部防护设计
为承接梁施工过程中的坠落物以及对坠落物能起到缓冲作用,在分配梁上铺设截面尺寸为5×
5cm,间距为30cm的方木条,采用8号铁丝绑扎;
面层为1cm厚防水板材;
最后在四周安装40㎝高挡渣带,一方面使棚架上的水不往下滴,另一方面防止坠物从棚架四周落入高速公路内。
5)缆风绳设计
为了增强防护棚架的整体稳定性,增强其抗风等水平荷载的能力,棚架两侧每根立杆上各设一道定位拉线。
定位拉线一端固定于钢管立柱的顶部,另一端用45号角钢固定于两侧的地面上,角钢入土深度不小于1.5米,并保证拉线受拉力均匀。
6)综合接地设计
采用φ16圆钢将每根支墩连接成整体,从φ16圆钢上均匀接四个接地极,接地极采用<45×
45mm角钢(或扁铁),打入原地面以下2.5m,在地面上50cm用扁铁连接所有接地极,确保接地电阻<30Ω(安好后要进行电阻测试)。
7)防水、防火、防污设计
为防止雨天和连续梁施工中的用水从棚架上方滴入。
在分配梁的上方满铺木板后,再满铺一层蓝铁皮,四周再安装40cm高的挡渣板,确保棚架顶部不漏水、不滴水。
施工中若有杂物掉进棚架顶部,要定期安排人在上面清扫干净。
3.7.4棚架施工方案
1)基础施工
先进行人工开挖基坑,夯实整平后浇筑钢筋砼,并注意埋好预埋件。
中间隔离带内基础施工时提前与高速公路管理部门联系,申请封闭单侧行车道。
2)立柱施工
立柱按设计尺寸在场地加工成型后运至工地吊装,采用25T吊车起吊,人工配合安装。
立柱与基座连接采用钢板焊接并用双螺母拧紧,立柱安装时要保证其垂直度。
立柱安装完毕后焊接横向连接的40工字钢,再安装L125×
80×
8mm角钢剪刀撑,在立柱吊装过程中要有专人指挥作业,严禁非工作人员进入施工现场。
立柱施工前,施工负责人应在确保所有防护人员及施工人员全部就位后,方可发布施工命令。
立柱安装前检查预埋件的位置、标高和平整度情况,检查钢管立柱的长度,根据检查情况及时调整,将钢管柱和预埋底座进行编号。
立柱焊接牢固后立即安装2根临时限位缆风钢丝绳,严禁立柱未焊接牢固或限位钢丝绳未紧固就松开牵引拉绳及吊索,以防止立柱钢管倒入高速公路上。
钢管焊接牢固后严禁即松开牵引拉绳每根钢管立柱大致就位后由人工扶正,对准提前放样好的设计位置并对垂直度进行校正,及时对钢管立柱底部进行围焊,按设计图纸加焊靴梁,按此方法依次进行各钢管支墩安装。
钢管支墩间横向做剪刀撑,以加强钢管支墩间的横向稳定性。
3)梁部及围栏施工
采用人工配合吊车安装,在主梁工字钢的两端设起吊环、先将主梁工字钢慢慢吊起,起吊高度超过纵梁时慢慢转向,待工字钢就位后焊接。
吊装过程中派专职安全员现场指挥。
横梁安装完毕后,再安装分配梁,最后安装木板及防护围栏,最后在棚架的四角安装缆风绳。
棚架安装完毕后,组织现场施工人员、质检人员、监理人员进行现场检查验收,验收合格后再报请湘桂铁路各主管单位验收,经再次验收合格后,方可进入连续梁的施工。
4)附属设施的施工
①缆风绳
纵梁、分配梁、棚面板施工完毕后,棚架两侧各设两道缆风绳,缆风绳一端固定于立柱顶部,另一端用<45×
45角钢固定于地面上,角钢入土深度3m,并保证缆风绳受拉力均匀。
②综合接地
45mm角钢(或扁铁),打入原地面以下2.5m,在地面上50cm用扁铁连接所有接地极,安装完成后对综合接地进行电阻测试,合格后方可进入下道工序。
连续梁施工过程中要经常性的检查综合接地网工作情况,每天或雨后现场测试接地线电阻及电压,保证电阻及电压在安全允许范围内,一般接地电阻<30Ω。
每次下雨后待电阻检测合格后方可进行施工作业。
5)棚架施工时间安排
基础施工:
5天
立柱施工:
3天
横梁吊装:
2天
纵梁吊装:
防护板铺装:
2天(含护栏安装)
具体施工日期根据实际情况确定。
施工期间根据需要提前与高速公路相关管理部门沟通协调,做好高速公路车辆疏通的准备工作,确保不影响整个高速公路的正常通行。
3.7.5防护棚架拆除方案
采用吊车直接拆除,拆除前和道路管理部门联系。
梁施工完毕后,按照从上至下的顺序拆除棚架,即先拆护栏,再拆面板,然后拆分配梁、横梁和纵梁,最后拆立柱。
3.7.6棚架施工时高速公路保通方案及措施
为了保证梁现浇施工中高速公路车辆的通行安全,施工前应在跨高速公路区域上空内搭设安全防护棚架,以防止施工过程中小型物件直接落入行车范围,给行车产生安全威胁。
祯埠特大桥跨金丽温高速公路,现场施工所采用的配套保通、保安全措施,需有建设单位、施工单位及高速公路管理部门包括路政、交警等单位审批后配合进行方案的实施工作。
根据施工需要,计划在跨线施工期间采取金丽温高速公路单幅车道交替临时封闭的交通管制方案,以最快的时间完成防护棚架的施工。
第四章安全保证措施
4.1安全目标
施工伤亡零事故;
无高速公路行车险性事故。
4.2安全监督体系及安全保证体系
4.2.1安全监督体系
建立以项目经理为首的安全监督体系,监督安全保证体系各级的安全检查、整改、实施情况,确保整个安全保证体系运作正常、有效。
安全监督体系组成:
组长:
刘茂权
副组长:
吴雨山李怀东石建生
组员:
王才旺、罗丹平、张文志、肖志超
4.2.2安全保证体系
建立以项目经理为首的“安全保证体系”(见下页《安全保证体系框图》),安全责任落实到人。
加强施工作业现场控制和职工的安全生产教育为重点,开展创建安全标准工地活动,确保工程的施工安全。
施工中,把确保人员、设备和既有高速公路行车安全,作为整个工程施工安全管理的主轴,紧紧围绕这一安全核心问题,全面进行安全施工管理。
为加强对本工程施工安全管理工作的领导,项目经理部设施工安全领导小组。
工程安全领导小组设置见下图。
项目经理部
架子队
各工班
项目经理
安全工程师
安质部部长
安质部
架子队长
专职安全员
各工班班长
兼职安全员
副项目经理
监察工程师
安全监督管理组织机构框图
各架子队长
工程部部长
调度室主任
保障部部长
办公室主任
安全生产领导小组
组长
副组长
成
员
安全领导小组框图
4.3安全防护
4.3.1一般防护措施
(1)严格按照高速公路管理批准的封锁计划和施工方案组织施工。
坚决杜绝无计划进行施工。
严格按与高速公路管理单位签定的安全协议和划定的界限施工,严禁私自扩大施工范围。
每次封锁计