剑斗互通现浇箱梁施工方案Word下载.docx
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箱梁在各支点处设置横梁,端横梁宽1.5m,中横梁宽1.8m。
箱梁预应力钢束采用15-16、15-12。
剑斗互通主线1号桥左幅第三联箱梁平面位于A=475及A=550m的缓和曲线上,孔跨布置为3×
28m三孔一联预应力混凝土连续箱梁,单箱三室,箱梁高为1.8m,顶板宽度12~16m,翼缘板宽2.0m,底板宽8~12m。
单幅箱梁共用C50砼865.6m³
。
梁底距地面最大高度28米,如图1.2.1-1。
本联现浇拟采用钢管柱贝雷梁现浇支架法。
图1.2.1-1
剑斗互通主线1号桥左幅第五联箱梁平面位于A=475及R=1300m的左偏圆曲线上,孔跨布置为3×
25m三孔一联预应力混凝土连续箱梁,单箱四室,箱梁高为1.5m,顶板宽度16~25m,翼缘板宽2.0m,底板宽12~21m。
单幅箱梁共用C50砼978.3m³
梁底距地面最大高度33米,如图1.2.1-2。
图1.2.1-2
剑斗互通主线1号桥右幅第五联箱梁平面位于R=1300m的左偏圆曲线上,孔跨布置为4×
26+20m五孔一联预应力混凝土连续箱梁,单箱四室,箱梁高为1.5m,顶板宽度16~22m,翼缘板宽2.0m,底板宽12.8~18m。
单幅箱梁共用C50砼1575.3m³
梁底距地面最大高度30米,如图1.2.1-3。
本联现浇拟采用钢管柱贝雷梁现浇支架法+满堂支架法+门式支架法相结合的方式。
图1.2.1-3
A匝道1号桥全桥上部构造左右幅均为两联(4*25+3*25),单幅桥宽为7.74m,中间设置2cm的分离缝。
采用预应力砼现浇箱梁,箱梁采用单箱单室直腹板截面,梁高1.5m、底板厚0.22m~0.42m,跨中腹板厚0.5m,支点腹板厚0.7m,渐变长度2.5m;
箱梁在各支点处设置横梁,端部梁宽1.2m,中横梁宽1.6m。
箱梁预应力钢束采用15-15。
梁底距地面最大高度25米,如图1.2.1-4。
本桥现浇拟采用钢管柱贝雷梁现浇支架法+满堂支架法相结合的方式。
图1.2.1-4
B匝道桥,跨径组合为3×
20m,共一联。
全桥箱梁采用单箱单室直腹板截面,梁高1.4m,箱梁顶宽9m,底宽5m,顶板厚0.25m~0.45m,底板厚0.22m~0.42m,腹板厚0.5m;
箱梁在各支点处设置横梁,端横梁宽1.2m,中横梁宽1.5m。
梁底距地面最大高度30米,如图1.2.1-5。
图1.2.1-5
C匝道桥,跨径组合为5×
25m,共一联。
全桥箱梁采用单箱单室直腹板截面,梁高1.5m,箱梁顶宽9m,底宽5m,顶板厚0.25m~0.45m,底板厚0.22m~0.42m,腹板厚0.5m;
箱梁在各支点处设置横梁,端横梁宽1.2m,中横梁宽1.6m。
箱梁纵向预应力钢束由腹板束与底板束组成,钢束采用15-18。
梁底距地面最大高度22米,如图1.2.1-6。
图1.2.1-6
D匝道桥,跨径组合为3×
25m+4×
25m,共两联。
梁底距地面最大高度21米,如图1.2.1-7。
本桥现浇拟采用满堂支架法。
图1.2.1-7
E匝道桥,跨径组合为4×
25m+4x25m,共两联。
梁底距地面最大高度34米,如图1.2.1-8。
图1.2.1-8
1.2.2地理
桥址所在地位于泉州市安溪县剑斗镇东阳村北侧,附近有S307省道,X304县道,道路条件较好,交通较方便。
该互通处于属侵蚀构造丘陵地貌区,地面标高270.0m~306.0m,桥头部位地势较陡峻,坡度达30º
勘探深度范围内地层上部主要由第四系素填土和残积粉质粘土等组成,下伏基岩为侏罗系上统南园组(J3nb)凝灰岩和二叠系下统文笔山组粉砂岩(P1w)。
另外,道路条件较好,交通较方便。
1.2.3工期安排
现浇梁施工时间为2012.6.1--2012.7.31
1.3支架模板设计
梁体采用钢管立柱贝雷梁支架法和满堂支架法相结合进行现浇施工,支架应具有足够的强度和刚度,并严格地基处理,以控制支架的沉降量和保证支架稳定。
钢管支架中桩采用Φ500×
7mm、边桩采用Φ420×
6mm钢管桩作为主要支承,柱顶采用焊接钢箱梁(可替换为3I56b)作为分配梁,横梁上采用贝雷作为承重纵梁,I16型钢作为横向分配梁,上立碗扣式支架,碗扣支架上横向铺10#工字钢,纵向铺一层10cm×
10cm方木间距20cm)
满堂支架设计:
立杆排距
支架立杆在纵向每隔0.9m布设一道,横向每隔0.6m布设一道,支架平面布置宽度不小于梁宽,杆件对接要错开,连接牢固,保证支架刚度。
(详见支架布置图)
横杆步距
横杆步距全部为90cm。
剪刀撑
碗扣支架搭设后,应用扣件式脚手架设置剪刀撑。
剪刀撑的设置应符合以下要求:
当立杆间距小于或等于1.5m时,模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑,中间纵、横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑,其间距应小于或等于2m。
剪刀撑的斜杆与地面夹角在45°
,斜杆应每步与立杆扣接,剪刀撑扣件间距不大于2m。
扫地杆的设置
纵向扫地杆:
沿脚手架纵向设置的扫地杆;
横向扫地杆:
沿脚手架横向设置的扫地杆;
横向扫地杆在纵向扫地杆的下面,承受纵向扫地杆传来的力,通过横向扫地杆传力至基础。
《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》DB33/1035-2006规定,模板支架必须设置纵横向扫地杆,规范规定扫地杆离地面不应大于30cm,并且此条为强制性规定。
1、模板设计
(1)底模:
采用1.5cm厚高强覆膜竹胶合板。
安装底模前,应按计算的预拱度以及预压的沉降量,所有标高的调整必须在龙骨上完成,底模的安装,要保证接缝平整,不能有悬空和翘曲,对于四块板的接合处,以及每块板的中心的标高应进行检测,做到底面平整。
(2)侧模:
采用1.5cm厚高强覆膜竹胶合板,在侧模板外侧背设纵横方木背肋,用钢管及扣件与支架连接,用以支撑固定侧模板。
纵向间距立杆纵向间距一致,对于外侧模应按底模的要求,严格控制其大面平整度。
外侧模的支承定位,必须按箱梁设计的外观轮廓加工模板;
在内外模之间加设拉杆。
(3)内模:
箱梁的施工分两次浇筑成型方法。
内模按不同部位分块制作后,现场进行拼装。
模板采用木质胶合板。
1.4支架计算荷载的取用原则
1.4.1设计荷载
根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011第9.2.2条:
计算模板、支架和拱架时,应考虑下列荷载并按表1-5-1进行荷载组合。
⑴模板、支架和拱架自重;
⑵新浇筑混凝土、钢筋混凝土或其他圬工结构物的重力;
⑶施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载;
⑷振捣混凝土时产生的荷载;
⑸新浇筑混凝土对侧模板的压力;
⑹倾倒混凝土时产生的水平荷载;
⑺台风荷载等;
表1-4-1模板、支架和拱架设计计算的荷载组合
模板结构名称
荷载组合
计算强度用
验算刚度用
梁、板和拱的底模板以及支撑板、支架及拱等
(1)+
(2)+(3)+(4)+⑺
(1)+
(2)+⑺
缘石、人行道、栏杆、柱、梁、板、拱等的侧模板
(4)+(5)
(5)
基础、墩台等侧模板
(5)+(6)
1.4.2普通模板荷载计算见
⑴模板、支架和拱架的容重按设计图纸计算确定。
⑵新浇筑混凝土和钢筋混凝土的容重:
混凝土2600kg/m3;
⑶施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载标准值:
①计算模板及直接支承模板的小棱时,均布荷载可取2.5KPa,另外以集中荷载2.5KN进行验算;
②计算直接支承小棱的梁或拱架时,均布荷载可取2.5KPa;
③计算支架立柱及支承拱架的其他结构构件时,均布荷载可取2.0KPa;
④有实际资料时按实际取值。
⑷振捣混凝土时产生的荷载(作用范围在有效压头高度之内):
对水平模板为2.0KPa;
对垂直面模板为4.0KPa。
⑸新浇筑混凝土对模板侧面的压力:
采用内部振捣器,当混凝土的浇筑速度在6m/h以下时,新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按式(D—1)和(D—2)计算:
Pmax=0.22γtoK1K2v1/2(D—1)
Pmax=γh(D—2)
式中:
Pmax—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa)
h—为有效压头高度(m)
V—混凝土的浇筑速度(m/h)
t0—新浇筑混凝土的初凝时间(h)。
可按实测确定:
γ—混凝土的容重(KN/m3)
K1—外加剂影响正系数,不掺外加剂时取1.0,掺缓凝作用的外加剂时取1.2;
K2—混凝土塌落度影响正系数,当塌落度小于30mm时,取0.85;
50至90mm时,取1.0;
110至150mm时取1.15。
本设计检算按(D-2)计算。
⑹倾倒混凝土时产生的水平荷载:
倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载按附录D采用。
本计算取2.0Kpa。
表1-4-2倾倒混凝土时产生的水平荷载
向模板中供料方法
水平荷载(KPa)
用溜槽、串筒或导管输出
2.0
用容量0.2及小于0.2m3的运输器具倾倒
用容量大于0.2至0.8m3的运输器具倾倒
4.0
用容量大于0.8m3的运输器具倾倒
6.0
⑺其他可能产生的荷载:
如台风荷载等,按实际情况考虑。
(基本风压W10=0.2KN/m2;
Fwh=k0k1k3WdAwh=0.75*1.8*0.8*0.2*Awh)。
1.4.3材料周转及用量
1)、剑斗互通共计现浇箱梁48跨,分别为主线1#桥左幅第三联(3*28)左幅第五联(3*25),右幅第五联(4*26+20),A匝道1#桥左右幅(2*(4*25+3*25)),B匝道桥(3*20),C匝道桥(5*25),D匝道桥(3*25+4*25),E匝道桥(4*25+4*25)。
结合现场地形及支架高度等情况,箱梁底距地面低于20m的采用碗扣式满堂支架法,高于20m的采用钢管立柱贝雷梁支架法,贝雷梁、碗扣式支架均采用租赁的形式,钢管立柱、分配梁、模版采用项目部自购形式。
结合本项目总工期要求,每一联现浇箱梁施工周期按2个月计算,拟投入钢管立柱贝雷梁支架3套,满堂支架1套,模板4套,周转顺序计划为:
①、1#桥左线第3联(3跨)A1#右线(4+3)跨
②
、D匝道桥(4+3)跨A1#左线(4+3)跨
③、1#桥右线第5联(5跨)C匝道桥(5跨)E匝道桥(4+4)跨
④
、1#桥左线第5联(3跨)B匝道桥(3跨)
2)、材料用量
①碗口式满堂支架用量估算约为1091T。
②钢管立柱:
Φ500*6mm:
218.3T,Φ420*5mm:
136.6T,Φ300*4mm:
182.1T。
③分配梁:
I45a工字钢:
333.34T,如用I40a工字钢替换需用量:
420.4T
门式支架分配梁I45a工字钢:
11.8T
I36b工字钢:
17T
I16a工字钢:
106.9T
I10a工字钢:
58.3T
④“321”贝雷梁:
1647片
支撑架:
2861个
⑤钢板:
50.7T
第二章现浇箱梁施工工艺
2.1地基处理
1、支架地基处理
现浇箱梁施工前,首先将桥跨处场地推平、碾压,压实,原地面钻孔桩泥浆池、原地面软基必须清除进行换填,分层碾压、夯实,要求基顶面的压实后其地基密实度能达到要求。
3mx5.5m纵向每两根钢管柱共用一个条形基础,基础底边距离钢管柱中心1.5m。
地基承载力不小于250Kpa。
在处理后的地基顶面设置0.5%单向排水横坡(以主桥中心线向两侧排水,并设置相应排水沟),排水沟分段开挖形成坡度,低点开挖集水坑或引至排水系统,防止基础范围内被水浸泡,排水沟用M5砂浆抹底抹面。
2.2支架搭设
2.2.1钢管柱支架搭设
钢管柱中桩采用Φ500×
6mm,每节钢管4m。
钢管底部设置Φ45cm的预埋钢板,钢管底部与钢板用12mm厚三角钢板做角撑,钢板底部用Φ16钢筋固定在100cm高的C25混凝土条形基础上。
双排钢管立柱间距3m。
剑斗互通主线1号桥右幅第五联第四跨,跨县道,县道路面距梁底高度约为7m。
由于县道路面与梁底高差太小,保证门洞净高4.5m后无法安装贝雷梁,因此,该跨在钢管柱门洞顶部设置由两根横向I45a工字钢作为第一层分配梁,并在分配梁顶部每0.9m设置一道纵向I45a工字钢作为第二层分配梁。
为了减小I45a工字钢的挠度变形,在相邻两I45a工字钢之间用I20a工字钢进行焊接,间距为1.5m。
I45a工字钢顶部采用碗扣式满堂支架,满堂支架顶横向满铺10×
10×
400cm的方木,方木顶铺15mm优质竹胶板做为模板。
由于施工时需保证门洞净高4.5m,为了保证模板顶部标高与箱梁底部标高相等,需在混凝土条形基础施工时对钢管柱位置进行放样,并由梁体顶面至底面计算出混凝土基础顶部标高,以便通过调整基础混凝土厚度来调整门洞顶模板标高。
2.2.2满堂支架搭设
①布设立杆垫块
根据立杆位置布设立杆垫板,垫板采用1cm厚钢板,安装于贝雷梁上旋杆上,使立杆处于垫板中心,垫板放置平整、牢固,底部无悬空现象。
②钢管支架安装
根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。
安装时应保证立杆处于垫块中心,一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。
立杆和横杆安装完毕后,安装斜撑杆,保证支架的稳定性。
斜撑通过扣件与碗扣支架连接,安装时尽量布置在框架结点上。
③顶横杆安装
为便于在支架上高空作业,安全省时。
根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距,顺桥向设左、中、右三个梁底控制点,然后用明显的标记标明位置,以便安装顶横杆。
支架搭设注意事项
.各种杆件拼装前必须认真仔细地检查每个杆件和扣件的完好性,对有损伤、变形等不合格的杆件和扣件坚决不能使用;
.采取全站仪对硬化后的地基进行放样,按支架设计图测放出立杆的位置控制点,支架长度、宽度、布设间距等必须满足支架设计施工图要求;
.支架应利用设备组拼,在施工时能确保质量和安全,支架搭设中必须保证立杆的垂直度和横杆的水平,支架的纵向、横向、竖向分别成一条线搭设形成整体,确保支架模板有足够的强度、刚度和稳定性以及平面尺寸;
.支架等按施工图采用标准化、系列化、通用化构件拼装,局部地方如施工平台可采取钢管搭设,但一定要与碗扣式脚手架钢管扣死、扣牢;
.剪刀撑的搭设要随支架的升高同步进行,以保证支架的稳定和施工安全。
剪刀撑应在整个支架高度上连续设置,其斜杆的接长宜采用搭接法连接,搭接长度至少1m,并用至少2个旋转扣件固定,在与之相交的横向水平杆或立杆上。
斜杆的下端必须支撑在方木上;
.支架施工结束后必须对所有杆件的连结进行全面检查,检查每个扣件及碗扣是否卡紧,方能铺方木;
.施工中不得随意减少设计扣件的数量,严格按照设计要求设置;
底托、顶托螺杆旋出长度不应大于杆长的1/3。
2.3模板施工
1、底模板
底模板采用1.5cm厚高强度竹胶板,模板在安装之前进行全面的涂刷脱模剂。
底板横坡按设计图纸规定的横坡设置,横向宽度要大于梁底宽度,梁底两边模板要各超出梁底边线不小于5cm,以利于在底模上支立侧模。
模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆,模板之间的错台不超过1mm。
模板拼接缝要纵横成线,避免出现错缝现象。
底模板铺设完毕后,进行平面放样,全面测量底板纵横向标高,纵横向间隔5m检测一点,根据测量结果将底模板调整到设计标高。
底板标高调整完毕后,再次检测标高,若标高不符合要求进行二次调整。
2、侧模板和翼缘板模板
侧模板和翼缘板模板采用1.5cm厚高强度竹胶板,根据测量放样定出箱梁底板边缘线,在底模板上弹上墨线,然后安装侧模板。
侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。
在侧模板外侧背设纵横方木背肋,用钢管及扣件与支架连接,用以支撑固定侧模板。
翼缘板底模板安装与箱梁底板模板安装相同,外侧挡板安装与侧模板安装相同。
挡板模板安装完毕后,全面检测标高和线型,确保翼缘板线型美观。
3、箱室模板
由于箱梁混凝土分两次浇筑成型,箱室模板事先在场外分段加工成型,用汽车运至工地现场,待底板钢筋及腹板钢筋及隔板钢筋绑扎到位后,利用吊车将分段加工成型的内模吊装组拼就位,同时用定位筋进行定位固定,并拉通线校正模板的位置和整体线型。
在浇筑砼过程中派专人检查内模的位置变化情况。
为方便内模的拆除及砼浇筑过程中检查,需在箱梁顶板设置人孔,其位置选在L/8~L/4范围内,其尺寸顺桥向为1m,横桥向为0.8m,两角设0.2×
0.2米倒角,两角设0.8×
0.2米倒角,并布置直径12mm倒角钢筋。
横桥向两人孔位置应交错布置,箱梁施工完成后及时复原结构钢筋并立模浇筑封孔混凝土。
模板加工制作及安装要点:
⑴箱梁木模板由专业生产厂家在工厂里生产,并严格执行《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)有关技术要求,会同监理工程师严格验收。
⑵木楔、槽钢横梁的位置务必符合设计要求。
⑶模板边角部应加强处理,拼缝处要仔细,在侧模和底模之间的拼缝处及纵向拼缝处,采用平口连接,并用腻子再次密封。
同时,内模的拼缝也应认真检查,并包裹塑料薄膜防止漏浆。
⑷模板安装采用吊机安装,测量班配合测量定位,模板安装允许偏差严格执行有关技术规范,外膜拆除必须等预应力钢绞线张拉压浆,且水泥浆达到一定强度后方可进行。
拆模时从跨中向两端支架循环放松和卸去外膜架底部楔形垫块,使外膜落在贝雷支架分配梁上,将其托出吊放于汽车上运至指定场地。
⑸为确保施工人员作业安全,纵梁底部布满安全网,纵梁和侧模的顶点布双层安全网(一层密网一层疏网)。
在箱梁模板四周设置安全防护栏杆,防护栏杆高1.2m,立杆采用Φ48钢管,Φ48钢管与侧模焊接,立杆间距<
2m,立柱间设两道Φ12钢筋平联,并设置一层安全网(密网)。
2.4支架预压
2.4.1支架预压的目的
为了保证支架的稳定性,最终保证现浇箱梁的质量,预压的目的除了检验支架的稳定性外,还需要取得以下数据供其余跨预留拱度控制。
⑴支架在荷载作用下的弹性变形δ1;
⑵支架在荷载作用下的非弹性变形δ2;
⑶支架地基在荷载作用下的允许下沉量应满足施工后梁体设计标高的要求。
2.4.2支架的预压
支架安装完毕后,对其平面位置、顶部标高、节点转换及纵、横向稳定性进行全面检查,符合要求后,方可进行超载预压。
预应力钢筋砼现浇箱梁支架及模板的搭设完成后需进行堆载预压试验。
连续加载直至全部加载完成,并观测其变形和沉降,待24小时内累计沉降不超过1.5mm,方可吊下荷载。
一、试验目的
检查支架的安全性,确保施工安全;
消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于桥面线形控制。
支架立模高程应计入落地支架弹性、非弹性变形等影响。
二、试验内容
支架的承载力和变形量。
三、试验方法
左幅第三联箱梁采用C50砼,单幅共用砼865.6m3,钢筋混凝土密度取γ砼=2.6T/m3,则箱梁自重G=865.6×
2.6=2227.16T;
左幅第五联箱梁采用C50砼,单幅共用砼978.3m3,钢筋混凝土密度取γ砼=2.6T/m3,则箱梁自重G=978.3×
2.6=2543.58T;
右幅第五联箱梁采用C50砼,单幅共用砼1575.3m3,钢筋混凝土密度取γ砼=2.6T/m3,则箱梁自重G=1575.3×
2.6=4095.78T;
跨中段底板2.62吨/m²
;
横梁下底板5.15吨/m²
翼板下0.65吨/m²
1、材料选取
就近采用粘土为代替荷载,并装入塑料袋内,袋子尺寸为1.1×
1.1×
0.9m,每袋内装1.5t的粘土。
经过实际过磅后,采用多袋过磅取平均值的方式来确定。
2、测点布置及测量方法
(1)预压采用满负荷预压,采取堆砂袋方式预压,翼板处采用砂袋堆载,要求砂袋的重量不得小于梁体重量的110%,以达到预压效果。
要求砂袋的堆载宽度在横向等于箱梁在支点处的宽度,在纵向上等于箱梁的长度。
其它处的计算方法和上面的换算方法一样,换算时要保证换算重量不小于110%箱梁重量,并要随时进行观测,保证预压效果。
(2)点位置的布置情况:
根据理论计算结果,在纵向上,支点处、梁柱支架的跨中位置各点的沉降都不一样,在横向上,在腹板处和翼板处的沉降也不相同,为了更好的观测沉降效果,如实描绘这些点的沉降情况,我们在该跨上共设置35观测点,纵向7列,横向5行,点的横向位置情况是:
左右翼板各一列,底板左右