向蒲铁路炉坪大桥连续箱梁施工工程施工组织设计Word格式.docx
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连续箱梁施工工艺流程图
4、施工方案
4.1总体施工安排
4.1.1根据本桥的特点,采用钢管支墩、贝雷片梁与WDJ型碗扣式钢管支架搭设墩梁式支架。
支架基础利用桥墩承台及混凝土扩大基础。
4.1.2在与桥的0#、3#承台连接部位采用WDJ型碗扣式钢管支架搭设满堂支架;
在与县道交叉部位采用钢管支墩、50工字钢与WDJ型碗扣式钢管支架搭设墩梁式支架。
4.1.3所有支架均需预压,消除支架的塑性变形,测定梁体支架的不同部位的弹性变形量,以便调整模板预拱度。
4.1.4外模采用大块竹胶板,以确保混凝土的外观质量,内模采用组合钢模板或竹胶板,变宽段采用钢木结合模板。
4.1.5箱梁混凝土均采用自设的拌和站拌制,混凝土搅拌运输车运送,混凝土输送泵浇筑混凝土,插入式振捣器和平板式振动振捣混凝土。
混凝土浇筑时采用一次浇筑,分前后两个浇筑面,第一次浇筑至梁底板的承托顶部以上30cm,待混凝土失水、坍落度减小初凝前,再浇筑剩余部分混凝土。
采用墩梁式支架和满堂式支架,支架均预压,砼用自建拌和站进行拌制,输送泵浇筑,箱梁砼采用一次性浇筑。
4.2施工方法
4.2.1一般桥跨箱梁的支架搭设
一般桥跨支架采用碗扣式(或门式)满堂支架。
以碗扣式支架为例检算受力情况。
碗扣支架搭设示意图如下图:
4.2.1.1地基处理
在施工时,需对支架地基进行处理。
a、当处于杂填土部位时,事先开挖表层土,挖50cm,然后用挖掘机在整个支撑底面上碾压密实,或用平板夯夯实。
再回填30cm厚的砂砾,并碾压或夯密实,沉降部分用混碴补上,直至不发生明显沉降方可停止。
为避免地基遇水浸泡而承载力失效,表层采用0.2m厚C20混凝土进行封面处理,特殊路段混凝土内铺设直径10mm的钢筋网片以增加基础受力的均匀性。
同时在支架四周的边缘开挖底宽30cm的排水沟引至场外排水系统内,以防地基被雨水浸泡。
同时在地面设测量标志点,每次雨后,观测其沉降量。
b、对处于现有路面上的地基,则不需开挖处理,可直接铺设枕木,进行支架安装。
c、承台基坑两端已用土回填的,将该部位回填土全部挖出,再按上述方法处理。
d、地基处理好平整后铺设枕木,在枕木上放置支架底托,安装碗扣支架。
4.2.1.2支架搭设
4.2.1.2.1利用WDJ型碗扣式钢管支撑架,根据上部荷载和地基情况,其组合方式主要为90(框长)×
60(框宽)×
120cm(框高)和90(框长)×
90(框宽)×
120cm(框高)的框架单元,对箱梁的实心混凝土部位,采用90(框长)×
30(框宽)×
120cm(框高)的框架单元。
当支架高于15米时,支架则应加宽分层布置,两边用1.2m(或1.8m)横杆支架加宽。
4.2.1.2.2在已处理好的地基上摆放枕木,按立杆间距摆放垫座或可调底座,其上交错安装3.0m和1.8m(或1.2m)长立杆,调整立杆可调底座,使同一层立杆接头处于同一水平面内,以便安装横杆。
组架顺序:
立杆底座→立杆→横杆→斜杆→接头锁紧→上层立杆→立杆连接销→横杆。
顶部用1.8m(或1.2m)的立杆找齐,最后在顶端设顶杆,以便能插入顶部可调托撑。
4.2.1.2.3支撑架在拼装3~5层和最顶层时,都要检查每根立杆底座下是否松动,否则,要旋紧可调座或用钢板垫实。
4.2.1.2.4整架拼装完后,在纵、横向连续布设剪刀撑,以增强支架的稳定,在顶部托座上放上纵梁(12×
15cm方木),在横向放置10×
8cm方木,间距50CM以备铺设梁体外模。
4.2.1.2.5在桥面2侧设120cm宽斜坡人行道,铺木板,并安装钢管护栏。
4.2.1.2.6在预压前必须进行整体支架检查和验收,
检验主要内容:
a.基础是否有不均匀沉陷;
b.立杆垫层与基础面是否接触良好,有无松动或脱离情况;
c.检验全部节点的上碗扣是否锁紧;
d.整架垂直度和横杆水平度是否达到规范要求;
e.复核荷载是否超过规定。
4.2.1.3地基及钢管承重验算
a.荷载计算
根据地质报告,桥址所处位置的杂填土处地基容许承载力为100Kpa,根据上述支架在平面上布置,一般空心位置布置的间距为0.9m×
0.9m,实心部分为0.3m×
0.9m,如下图所示。
单根钢管承重计算:
一般空心位置处按0.9m×
0.9m布置的单根钢管承受梁部的重量(钢筋砼比重为2.5t/m3)为:
0.9×
(0.3+0.34)×
2.5
=1.296t/根。
实心部分按0.3m×
0.9m布
置的单根钢管承受梁部的重量(钢筋砼比重为2.5t/m3)为:
0.3×
2.8×
2.5=1.89t/根。
根据上述数据可知,选择实心部分的布置情况进行验算钢管及地基承载力即可。
考虑施工荷载及上部支架模板的自重,计算荷载根据施工手册按砼的1.2倍验算,即1.89×
1.2=2.268t/根。
b.钢管承重验算
根据施工手册知,当采用90×
90×
120cm框架单元时,单根立杆容许承受荷载为3t/根>2.268t/根(满足要求)。
c.地基承载力验算
钢管下的底托支撑在下铺的枕
木(枕木尺寸如右图所示宽25cm)
上,每根钢管传至枕木的传力面积
为0.25×
0.9=0.225m2,则对于每根
钢管其基地的承载力为:
2.268/0.225=10.08t/m2=108Kpa>
100Kpa(杂填土位置地基允许承载力),不满足要求。
由此可知需对承台四周软基层和杂填土处的地基进行换填、碾压处理,以确保安全。
原有公路处的地基远大于108kPa,故此处地基不必处理,同时也避免破坏公路路面。
4.2.1.4方木横梁挠度检算
考虑用8×
10cm方木作横梁,按纵向间距50cm铺设。
根据施工设计图纸,计算荷载的最不利情况(梁底两侧实心部分)如下:
SZ=0.9×
2.8=2.52m2
单根方木横梁承重:
2.52×
0.5×
2.5=3.15T
0.5m×
0.6m面积内模板托架重量取:
0.021T
0.6m面积内施工活载取:
0.11T
垂直荷载合计:
3.15+0.021+0.11=3.281T
则方木横梁上最不利垂直均布荷载:
q=3.281T/0.9m=3.646T/m
b.方木的挠度检算
受力图示如右:
5qL4
挠度δ=
384EI
其中:
E=1.0×
104Mpa;
q=3.646×
104N/m
I=ab3/12=0.08×
0.13/12=6.667×
10-6m4
5×
3.646×
104×
0.64
则δ=
384×
1.0×
1010×
6.667×
10-6
=0.923mm<[w]=900/200=4.5mm(满足施工要求)
4.2.2特殊桥跨箱梁的支架搭设
4.2.2.1
4.2.2.1.1支架基础:
由于新建桥梁的桥墩无盖梁,根据现场实际情况,构成支架基础的型式有两种:
利用新桥承台外伸部分、新建片石混凝土支架基础。
(详见下页附的支架方案图)
4.2.2.1.2支架和底模:
支架的支墩采用钢管支墩(顶部焊接1CM钢板),然后在支墩顶部横向铺设由I56工字钢,工字钢有3片组成,为保证其稳定性用U型箍加固,高差用钢板调整。
工字钢上纵向铺设贝雷桁架,贝雷桁架横向铺设8片,间距为1.5米。
横向连接用I20工字钢连接成一个整体,工字钢上设满堂WDJ碗扣支架。
满堂支架搭设(同4.2.1一般桥跨箱梁的支架搭设)(详见下附的支架方案图)
4.2.2.1.3支架方案图:
通过对现场的进一步勘察和量测,结合设计图,支架基础和支架的设置情况如以下方案图所示。
4.2.2.1.4基础及支架的验算
4.2.2.2跨越县道箱梁的支架设置
县道在施工期间不得中断交通,采用I50工字钢与钢管支墩相结合的方式搭设,首先在县道两侧浇筑砼条形基础,在基础上布设φ80钢管支墩,在支墩上铺设I50工字钢作为横梁,在横梁上搭设I50工字钢作为纵梁,然后在纵梁上继续铺设I20工字钢然后进行碗扣支架搭设。
a.支架立柱荷载计算按上述布置,支墩最大跨度为8米。
根据支架立柱布置的数量和上部梁体的尺寸,按最不利孔跨计算出每根立柱的承重为33.574t/根。
具体检算:
底模所承担的砼面积:
S阴=S全-S3
=19.614-10.661
=8.953m2
8+2米长度砼重量:
G=8.953×
10×
2.5=223.825T
每根立柱的承重:
1.2×
G
G==33.574T
8
式中:
钢筋砼密度取2.5T/m3
b.基础尺寸设置
此支墩基础在原县道碎石路面上,基础尺寸为14.5×
1.5=21.75m2,基础高度设为0.3m。
基础方向同既有县道方向.
c.地基承载力计算
支架基础底面为14.5×
1.5=21.75平方米,则传至地基的应力为:
33.574/21.75=1.544t/m2=15.44Kpa<100Kpa(地基允许承载力)
故满足要求。
d.上部纵梁受力情况
上部每个纵梁为两片50工字钢组合而成,间距1.5米,为安全起见,按工字钢的截面计算。
根据上部荷载计算,每根工字钢按均布荷载布置为223.825/10/20=1.119t/m=11.19N/mm。
e.上部纵梁受力验算
挠度按简支梁计算
δ=5qL4/384EI
=5*11.19*120004/(384*210*103*50600*104)=28.433mm
28.433mm<[w]=12000/400=30mm,故满足要求。
跨县道柱梁式支架方案图见下页
4.2.3铺底模、立侧模
底模采用竹胶板,竹胶板面积大且表面光滑,能有效地保证砼的外观质量。
但是竹胶板接缝要挤严、堵好,严防漏浆。
铺底模时,要严格检查尺寸是否符合规范要求,扣件一定要扣紧,防止模板出现错台现象。
预压结束后清除钢模板上杂物铺设竹胶板。
侧模,仍用竹胶板,接缝必须密合,如有缝隙,须夹紧海绵条,以防因漏浆而影响外观质量;
侧用方木和钢管顶紧,确保其
稳定和尺寸准确。
4.2.4预压、沉降观测及预压后模板调整
4.2.4.1预压材料
预压材料采用砂袋,便于倒运,且对底模影响小,从而保证砼的外观质量。
4.2.4.2预压顺序
根据连续梁的施工方向,预压依施工要求逐步进行,这样可与钢筋绑扎,浇筑砼进行流水作业。
细到每一孔预压时,应自中心向两侧进行。
4.2.4.3预压荷载检算
在考虑梁体自重和施工活载的情况下,为保证砼的浇筑质量,预压荷载数值取梁体自重的1.2倍;
预压时,砂袋按上部砼质量分布情况进行布载。
以右图所示截面为例计算砂袋平均高度:
S阴=S全-S1-S2-S3
=19.614-1.153-1.153-10.661
=6.747m2
单位长度砼重量:
G=6.747×
1×
2.5=16.868T
预压砂袋高度:
H==2.351m
5.74×
1.5
砂密度取1.5T/m3
钢筋砼密度取2.5T/m3
4.2.4.4布置观测点
为准确测出整跨的沉降情况,每跨布置观测点数不少于35个,布点方法如下图:
4.2.4.5沉降观测并画出沉降曲线
照上图布好点后,进行编号,并进行观测:
a.预压前,对支架进行全面检查,对所有点进行观测。
b.加载分三次进行,每次加载重量为总重的1/3,加载完成后,均观测各点下沉量,在最后一次加载完成后观测一次。
c.以后每两小时观测一次,至少预压观测3天,直至支架和地基稳定。
d.以时间为横轴,以沉降量为纵轴,画出每一点的沉降曲线。
4.2.4.6卸载
沉降值稳定后,测出所有点的标高报工程部,经质检工程师和监理同意方可分层卸载。
全部卸完后,测量各点的标高,计算出支架和地基的弹性变形,以便确定支架、模板准确的预拱度。
在预压结束后,模板调整完成后,再次检查支架和模板的扣件是否牢固,地基是否下陷,脚手架是否有明显变形等,发现问题及时处理。
根据预压得出的弹性变形量,调出底模的预拱度。
4.2.5钢筋、钢绞线加工
a.钢筋、钢绞线要有出厂质量证明书和试验报告单,并按规范要求的频率进行抽验,按不同规格挂牌堆放,为避免锈浊和污染,钢筋、钢绞线堆放在专设的钢筋棚内。
b.底板和腹板钢筋可按设计图预先加工成钢筋骨架,顶板钢筋加工成另一骨架,为加强钢筋骨架的整体性和牢固性,在必要的位置点焊固定,钢筋骨架加工完以后,要仔细检查钢筋尺寸、数量及焊接质量。
c.钢绞线在钢筋加工厂按设计长度加上工作长度进行下料和编号,钢铰线用砂轮切割机切割。
钢铰线束应进行编号、梳理顺直,每1.5m绑扎一道铁丝,所有铁丝结扣应顺一个方向,且打入钢丝束间隙中。
4.2.6绑扎底板、腹板钢筋,安装预应力管道,
钢绞线的穿入定位及排气孔设置
4.2.6.1绑扎底板和腹板钢筋
a.钢筋加工好后,吊装到底模上进行绑扎和进一步焊接,整个钢筋骨架要保证稳固,尺寸准确,防止受外力而产生变形。
b.为保证钢筋保护层的厚度,钢筋与模板之间梅花型布置塑料垫块。
每个垫块均应绑扎牢固。
c.钢筋若与波纹管或预埋件有抵触时,可适当移动钢筋位置。
钢筋绑扎时,注意支座、通气孔道等预埋件的预埋。
4.2.6.2安装预应力管道
预应力筋孔道由波纹管制成,为防止穿筋不便,在波纹管铺设在底模上呈直线状态时,先用钢丝绳出入波纹管内,然后严格按设计图纸中预应力筋的曲线坐标位置进行波纹管的定位,将固定波纹管的钢筋焊接在钢筋骨架上。
锚垫板、螺旋筋就位后,与波纹管接头处用胶带扎紧,避免水泥浆堵塞孔道。
a.严格按坐标用架立钢筋定位时,须特别强调拐点处一定要准确,形状圆滑,线形顺畅。
b.在波纹管附近进行焊接时,应对波纹管进行覆盖防护,以免焊渣或火花溅到波纹管上而形成孔洞。
4.2.6.3穿钢绞线束
a、严格按图纸尺寸下料,留足工作长度。
切断要用切割机,严禁使用气割,钢绞线束应进行编号,梳理顺直。
b、编束时,每隔1.0-1.5m绑扎一道铁丝,所有铁丝打结应顺一个方向,铁丝扣要打入钢丝束间隙中,以防刮破波纹管。
帮好的钢丝束应按编号挂牌码放。
码放时必须离开地面,保持干燥,并进行遮盖以防雨淋。
c、钢绞线要绑扎牢固,严禁互相缠绞和“骑马”现象。
d、在浇筑砼之前,人工配合卷扬机牵引事先穿入的钢丝绳,将钢绞线抬入,钢绞线穿入的头部要用胶带绑扎。
4.2.6.4调整坐标,安装排气孔
a、穿束后,要认真检查波纹管是否出现漏洞,发现后及时用胶带贴好。
b、锚垫板和连接器位置、角度必须准确,严禁出现偏转现象。
c、为保证压浆一次成功,每孔道最高点留出两道以上排气孔。
排气管与波纹管结合处要贴好胶带,严防进浆。
4.2.7内模的加工、安装
a、内模采用组合钢模和木模结合。
内侧模采用标准组合钢模,上下侧角处采用木模拼接,底面倒角处水平向中心各延伸30cm,采用可调钢管和拉杆紧扣拉紧,确保稳固,内顶模采用标准组合钢模,用钢管或10×
12cm方木做成水平横向支撑,间距60cm。
竖向支撑采用钢管及可调顶托,在底板钢筋网做竖向焊接φ20cm支撑筋,其下放置混凝土或PVC垫块,支撑筋在竖直方向应与8×
10cm方木重合,以免损坏竹胶板。
b、内顶模板在每孔在跨中1/3处留设60×
60cm两个天窗。
暂不绑扎钢筋和铺设模板,待浇筑底板混凝土后再进行安装,
c、内模安装时要严格检查加固情况,检查各细部尺寸,确保模板稳固,符合设计要求。
箱梁内模示意图如下:
4.2.8绑扎顶板钢筋及预埋件
a.箱梁内模经监理检查验收后,即可进行顶板钢筋施工。
b.钢筋预先在加工厂场加工成型,吊装在翼板上,进行拼装,绑扎和进一步焊接。
钢筋绑扎时,注意内横梁、支座、泄水孔、护栏、伸缩缝等处,如有交叉经监理同意可适当进行调整。
c.内顶模工作天窗处,顶板预留筋弯起,待工作天窗口底模吊装到位,绑扎或焊接该处预留筋。
d.纵向每5m一个断面,点焊2根T型φ12钢筋,做为顶板混凝土标高控制点,施工中须注意其稳固性。
4.2.9箱梁混凝土浇筑
4.2.9.1箱梁混凝土采用一次浇筑成型,混凝土按监理工程师批准配合比在拌合站统一拌制,用混凝土搅拌运输车运送混凝土,混凝土输送泵浇筑。
4.2.9.2浇筑前,要对所有操作人员进行详细的技术交底,并对模板、支架稳固性以及混凝土的拌和、运输、浇筑系统进行一次全面检查,符合要求经监理工程师同意后方可开始浇筑混凝土。
4.2.9.3浇注采用全断面斜向分段,水平分层地连续浇注。
先由内顶模开口处浇注底板混凝土。
再由两侧腹板处浇注至下倒角顶面处。
待混凝土失水坍落度减小,且第一次浇注混凝土初凝前浇注一层腹板混凝土,每层厚度约30cm,两侧腹板混凝土应对称均衡浇注。
腹板混凝土浇注至上倒角处,开始全断面浇注顶板混凝土。
4.2.9.4浇筑混凝土时注意以下几点
a.浇筑过程中,质检工程师要做到全过程旁站,严格控制水灰比和坍落度,对混凝土浇筑顺序和振捣方式,统一指挥和检查。
b.混凝土用插入式振动器振捣,注意加强边角处和钢筋密集处的振捣,防止漏振,钢筋密集处,可采用小号插入式振动器振捣。
振捣过程中,严禁振动棒触及模板和波纹管。
c.浇筑时,下料应均匀连续,不要集中浇筑而阻塞。
d.施工中随时检查支架、模板及各种预埋件的位置和稳固情况。
e.浇筑到顶面后,选择有经验,责任心强的瓦工及时整平、抹面、拉毛和收浆,整平过程中严格控制标高。
f.每次浇筑除留足标准养护件外,还应制作随梁同条件养护的试件3组,作为拆模、张拉等工序的强度控制依据。
4.2.10混凝土养生
a.浇筑完砼后,箱梁表面要及时履盖麻布洒水养生,在每次浇筑砼时,都要制作足够的试件,其中一部分做为与梁体同条件养护,以准确测定梁体的实际强度,为张拉和拆模时的梁体砼强度提供依据。
b.当气温低于5℃时,采出覆盖保温措施,不得向混凝土面上洒水。
c、混凝土养护用水与拌合用水相同。
d、混凝土的洒水养护期一般为7天。
每天洒水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为准。
4.2.11预应力混凝土箱梁钢绞线的张拉
根据设计的要求,采用应力应变双控制对梁体进行张拉。
4.2.11.1理论伸长值计算
a.钢绞线的平均张拉力:
P[1-e-(kx+μθ)]
P=————————
Kx+μθ
式中,P---预应力钢材张拉端的张拉力(N);
x---从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
θ---从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad);
k---孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;
μ---预应力钢筋与孔道的摩擦系数。
b.理论伸长值:
(从固定端至张拉端)
P×
L
L=————
A×
Eg
其中:
Eg---本批钢绞线弹性模量(N/mm2)
P---钢绞线的平均张拉力(N)
L---钢绞线的计算长度(mm)
A---钢绞线的截面面积(mm2)
4.2.11.2实际伸长值推算
预应力钢绞线张拉前,应先调整到初应力(为张拉控制应力的10-15%左右),再开始张拉和量测伸长值。
实际伸长值除量测的伸长值外,应加上初应力以下的推算伸长值。
后张预应力钢绞线的实际伸长值△L
△L=△L1+△L2
△L1---从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(mm)
△L2---初应力以下的推算伸长值(mm),可采取用相邻级的伸长值推算。
4.2.11.3张拉顺序
张拉顺序遵循以下原则:
有设计图纸标明的按设计图纸张拉顺序张拉,设计图纸没有的或没有特殊说明的应按下面施工顺序张拉:
a.横向对称分批进行;
b.均匀分级张拉;
c.相对刚度大的一束先张拉。
4.2.11.4张拉工作控制要点:
a.为控制收缩及支架影响而造成的混凝土裂纹,在梁体砼强度达到设计值的60%刚束W1-W3、SW1-SW3、T6、T7、B5、SB4进行预张拉,预张拉控制应力850MPa。
刚束终张拉时,混凝土强度及弹性模量需达到设计值的100%,龄期不少于10天。
张拉按刚索顺序对称张拉,以油压表读数为主,伸长量作校核。
纵向预应力索除T1、SW1、SW2、SW3、SB2、SB3、SB4为一端张拉,其余均为两端张拉。
b.在张拉之前,校准千斤顶的张拉力和油表应力之间的对应关系。
c.在张拉过程中,要边张拉边测量伸长值。
张拉时采用应力、应变双控制,实际伸长值与理论伸长值误差应控制在6%以内,如发现伸长值异常应暂停张拉并通知监理工程师,待查明原因并采取措施加以调整后方可继续张拉。
d.张拉程序
(a)首先将钢绞线束略微张拉以消除钢束的松弛状态,然后检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上,保证钢束中每根钢绞线受力均匀。
(b)当钢束初应力