道岔梁施工技术.docx
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道岔梁施工技术
新建XX高速铁路土建一标XX特大桥
XXX道岔梁支架现浇法施工技术交底资料
编制:
XXXX
审核:
XXXX
批准:
XXXX
中铁XX局集团XX高速铁路
土建工程XXX项目经理部XX工区
二0XX年七月
XXXXX支架现浇道岔梁技术交底
一、工程概况
XX特大桥DK131+710.65~DK132+238.11段为XX南站沪端道岔梁,其中D294#~D299#之间跨径组合简称为5-28m,D299#~D303#之间跨径组合简称为4-32m,D304#~D311#之间跨径组合简称为7-32m,除D303~D304#之间为简支梁采用预制法施工外,其余均采用支架法现浇。
1、7-32m连续梁
本桥为(30.15+5×32.73+30.15)m预应力混凝土连续箱梁,施工采用《京沪桥通-17》系列图纸,梁全长225.45m。
梁体为单箱单室等高、顶板变宽的斜腹板结构,梁高3.05m,底板宽6.2m;箱梁顶宽梁端处12m,距梁端15m范围内由12m向13.4m过渡,中间部分宽度一致为13.4m;顶板厚跨中0.4m,支点附件采用0.4~0.75m变化,腹板厚跨中0.5m,支点附件采用0.5~1.1m变化,底板厚跨中0.3m,支点附件按0.3~0.9m变化。
桥梁采用纵向、横向双向预应力体系,除腹板、顶板、底板设置纵向预应力钢束外,顶板设置横向预应力束。
2、4-32m连续梁
本梁为(30.9+2×32.7+30.9)m预应力混凝土连续箱梁,梁全长129m,本桥施工采用《京沪桥通-18》系列图纸,梁体为为单箱三室等高变宽斜腹板结构,截面中心梁高3.05m,底板宽7.6m~15.08m按直线变化,箱梁顶宽大里程梁端处12m,小里程处20.776m,按直线变化;顶板厚0.4m,底板厚0.3-0.6m按折线变化,腹板厚0.5-0.8m。
为改善支点处支座受力,横隔板处底板每侧加宽0.46m。
桥梁采用纵向、横向双向预应力体系,除腹板、顶板、底板设置纵向预应力钢束外,横隔板处设置横向预应力束。
3、5-28梁
本桥施工采用《京沪桥通-19》系列图纸,梁体采用分离式三箱单室结构,即中间正线为5孔简支梁,两侧为5孔到发线连续梁。
3.1简支梁
本桥为lp=26.8m跨径的简支梁,施工采用《京沪桥通-19-Ⅰ》、《京沪桥通-19-Ⅱ》、《叁桥通(2008)2348(修)-Ⅰ》(接预制)、《叁桥通(2008)2348(修)-Ⅱ》(接现浇)、《叁桥通(2008)2348(修)-JH-修》。
京沪高速铁路XX南站为多线并行桥梁,为了适应线间距的变化要求,需对正线处简支箱梁切除部分悬臂,故顶板宽度由8.64m向12m直线变化,底板统一宽度5.5m,梁高3.05m,顶板厚度0.3-0.61m,腹板厚度跨中0.45m,梁端1.0m,底板厚度0.28-0.7m。
箱梁为单向(纵向)预应力体系。
3.2连续梁
本梁为5×28预应力混凝土连续箱梁,梁全长139.9m,梁体为单箱单室等高度、变宽的斜腹板箱梁结构,梁高3.05m,箱梁顶板宽12.16-6.03m,底板宽4-5.5m,顶板厚度0.35m,底板厚度由30cm变化至60cm,腹板厚度由50cm按直线变化至80cm,梁体在端部和墩顶共设置6处横隔板,梁端隔板厚1.5m,墩顶处隔板厚1.8m。
箱梁为单向(纵向)预应力体系。
到发线连续梁采用的是有砟轨道设计,箱梁底板较正线简支梁低11.2cm,施工时应在墩柱垫石上调整,到发线连续梁固定墩支座垫石理论上最薄为30.2cm,从墩顶5cm排水坡处调整高度,保证垫石厚度不小于35cm。
4、桥面加高平台
除5-28m到发线连续梁外,其余梁全部采用CRTSⅡ型板式无砟轨道,其对桥面构造要求设置一定宽度的加高平台,距梁端1.45m铺设泡沫塑料板区域加高平台高15mm,其它区域加高平台高65mm,桥面加高平台与梁体一起浇注成型。
加高平台的平整度应满足3mm/4m及2mm/1m的要求。
其中5-28m简支梁加高平台宽度310cm,其它梁待转撤机确定后在给定。
二、施工顺序及各梁浇注顺序
根据设计文件要求,先施工4-32m连续梁,待张拉完成后,方可施工5-28m梁,根据我工区目前施工队伍配置和材料周转情况,先施工4-32m连续梁,而后同时施工7-32连续梁和5-28m梁。
1、4-32m连续梁浇注顺序
①、在D299-D303#墩之间搭设满堂支架,并按梁体自重1.2倍加载预压,在满堂支架上立模浇注D299-D301#墩间的1#段,并将1#段与D301#墩固结;
②、待1#段梁体抗压强度达到30MPa且龄期不小于5天后,张拉第一批初始预应力束,锚下控制力为0.4fpk;
③、在满堂支架上立模浇注剩余D301-D303#墩间的2#段;
④、待2#段梁体抗压强度达到30MPa且龄期不小于5天后,张拉第二批初始预应力束,锚下控制力为0.4fpk;
⑤、待全桥混凝土强度达到100%且2#段龄期不小于10天后进行钢束终张拉,按设计的先后顺序张拉剩余预应力束;
⑥、拆除全部满堂支架。
2、7-32m梁施工顺序
①、在D305-D310#墩之间搭设第一现浇段满堂支架,并按梁体自重1.2倍加载预压,在满堂支架上立模浇注第一现浇段,并将1#段与D308#墩固结;
②、待1#段梁体抗压强度达到90%且龄期不小于7天后,张拉腹板钢束;
③、拆除D306-D309#之间的支架,搭设剩余边跨的支架,并按梁体自重1.2倍加载预压第2#、3#段,在满堂支架上立模浇注第2#、3#现浇段;
④、待2#、3#段梁体抗压强度达到80%且龄期不小于5天后,初张拉相应预应力束,待2#、3#段梁体抗压强度达到100%且龄期不小于10天后张拉腹板束;
⑤、按设计顺序张拉全桥剩余预应力束,拆除全部支架。
3、5-28m梁
初步考虑从外侧到内侧的施工顺序,即先施工最外侧5×28m连续梁,而后施工5孔简支梁,最后施工靠近便道一侧连续梁。
所有梁必须等4×28m梁张拉完成后进行。
3.1简直梁
简支梁施工可采用逐孔现浇、一次性现浇、分批现浇的方式,根据施工能力及现场情况而定,Ⅴ号梁(小截面端)必须待4-32m连续梁全桥张拉完成后方可施工。
①、搭设满堂支架,安装支座;
②、立模一次性浇注箱梁完成;
③、待箱梁混凝土强度达到设计强度的80%且龄期不少于3天时进行初张拉,当混凝土强度、弹性模量达到设计值且龄期不小于14天时进行终张拉;
④、拆除支架
3.2连续梁
①、在D294-D299#墩之间搭设满堂支架,并按梁体自重1.2倍加载预压,在满堂支架上立模一次性浇注箱梁混凝土;
②、待梁体抗压强度达到30MPa且龄期不小于5天后,对第一批预应力束进行初张拉,锚下控制力为0.4fpk;
③、待全桥混凝土强度达到100%且龄期不小于10天后,对第二批预应力束进行终张拉,对第一批预应力束进行二次张拉到设计值,最后终张拉顶、底板短束;
④、拆除全部满堂支架。
三、施工工艺流程图
四、各阶段施工方法及工艺
1、地基处理
桥位处地面多为基坑开挖后回填土以及浮土,为避免地基受力产生过大沉降,需对地面土体掺石灰碾压处治。
一联墩柱施工完成后,将地表杂土及软弱土层铲除,地表利用挖掘机大致整平,实测地表标高,根据已确定的地表处理标高以及掺灰量适当增减地表土;
将地表土反挖至未扰动土层,但要保证处治厚度不小于50cm,基坑回填处需反挖到加台顶面,利用轻型压路机碾压基底,压实度需达到95%,将翻松的地表土按3:
7比例掺石灰,分层碾压,分层松铺厚度不大于25cm,碾压全部采用轻型压路机,其它技术性能指标参考公路路基施工要求。
施工注意事项:
⑴生石灰需消解3-4天,筛除生灰块后使用,灰土以3:
7的体积比配制,并要搅拌均匀;
⑵土料采用就地开挖出的黏性土,土的粒径不得大于15mm,不得掺入淤泥、耕土等有机质;
⑶土层施工的含水量应控制在最优含水量wop±2%范围内,最优含水量可通过击实试验确定。
亦可按经验现场直接判断。
对灰土填料,当手能握成团,两指轻捏即碎时即接近最优含水量;
⑷灰土应拌合均匀,颜色一致,分层厚度合理,拌好后及时铺填压实,不得隔日压实。
地基处理前需对原地表土地基承载力进行检测,做好记录,回填过程中,需对每层压实度及承载力进行检测,合格后方可进行下道工序。
为便于碗扣支架统一搭设,每一联的地面标高一致,灰土回填完成后,测量地表标高,将不合格地方重新处理,要求标高误差控制在±5cm;
地基处理合格后,统一浇注一层15cm厚C30砼垫层。
垫层浇注一定要注意平整度,浇注前需测量标高拉线控制,混凝土成型必须考虑多跨连续或整跨浇注,垫层需加强养生工作。
支架底设置5*15cm的木板,调整缓冲立杆由于地面不平等因素造成受力不均现象。
2、支架搭设
2.1外模支架全部采用WDJ型碗扣脚手架。
钢管直径48mm,壁厚3.5mm。
为便于外侧模支撑加固脚手架纵向间距全部为60cm,横向间距两侧翼板处为90cm,腹板位置为60cm,其余底板部分采用90cm或60cm。
每一联的箱梁纵坡较小,梁底高差不大,取平均梁底标高进行配杆计算,而后确定地面高程,通过计算,梁底的立杆组合为3×3.0+1.2m,翼板的立杆组合为3×3.0+1.2+2.4m。
以底板处支架为例来说明地面标高的计算过程:
其中底模采用15mm厚优质竹胶板,顶部横桥向采用10*10,纵桥向采用15*15方木,顶U托旋出高度按15~25cm控制,底座旋出高度按15cm控制。
各联梁支架组合及地面标高表:
京沪桥通-17梁底支架高度设置一览表单位:
m
跨径
底板平均高程
底模板厚
顶横方木
顶纵方木
U托均长
立杆组合
立杆总高
底座长
垫木高度
硬化砼厚
地基高程
D304-305
11.841
0.015
0.1
0.15
0.15
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.906
D305-306
11.865
0.015
0.1
0.15
0.174
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.906
D306-307
11.886
0.015
0.1
0.15
0.195
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.906
D307-308
11.898
0.015
0.1
0.15
0.207
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.906
D308-309
11.914
0.015
0.1
0.15
0.223
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.906
D309-310
11.931
0.015
0.1
0.15
0.24
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.906
D310-311
11.947
0.015
0.1
0.15
0.256
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.906
京沪桥通-18梁底支架高度设置一览表单位:
m
跨径
底板平均高程
底模板厚
顶横方木
顶纵方木
U托均长
立杆组合
立杆总高
底座长
垫木高度
硬化砼厚
地基高程
D299-300
11.768
0.015
0.1
0.15
0.15
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.833
D300-301
11.785
0.015
0.1
0.15
0.174
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.833
D301-302
11.801
0.015
0.1
0.15
0.195
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.833
D302-303
11.817
0.015
0.1
0.15
0.207
1.2+3×3
10.32
0.15
0.05
0.15
0.833
京沪桥通-19-Ⅰ、Ⅱ梁底支架高度设置一览表单位:
m
跨径
底板平均高程
底模板厚
顶横方木
顶纵方木
U托均长
立杆组合
立杆总高
底座长
垫木高度
硬化砼厚
地基高程
D294-295
11.697
0.015
0.1
0.15
0.2
1.2+3×3
10.32
0.2
0.05
0.15
0.512
D295-296
11.711
0.015
0.1
0.15
0.214
1.2+3×3
10.32
0.2
0.05
0.15
0.512
D296-297
11.725
0.015
0.1
0.15
0.228
1.2+3×3
10.32
0.2
0.05
0.15
0.512
D297-298
11.739
0.015
0.1
0.15
0.242
1.2+3×3
10.32
0.2
0.05
0.15
0.512
D298-299
11.753
0.015
0.1
0.15
0.256
1.2+3×3
10.32
0.2
0.05
0.15
0.512
京沪桥通-19-Ⅲ梁底支架高度设置一览表单位:
m
跨径
底板平均高程
底模板厚
顶横方木
顶纵方木
U托均长
立杆组合
立杆总高
底座长
垫木高度
硬化砼厚
地基高程
D294-295
11.585
0.015
0.1
0.15
0.188
1.2+3×3
10.32
0.15
0
0.15
0.512
D295-296
11.599
0.015
0.1
0.15
0.202
1.2+3×3
10.32
0.15
0
0.15
0.512
D296-297
11.613
0.015
0.1
0.15
0.216
1.2+3×3
10.32
0.15
0
0.15
0.512
D297-298
11.627
0.015
0.1
0.15
0.23
1.2+3×3
10.32
0.15
0
0.15
0.512
D298-299
11.641
0.015
0.1
0.15
0.244
1.2+3×3
10.32
0.15
0
0.15
0.512
2.2支架搭设的其它要求
支架在搭设过程中,需随时调整立杆的垂直度,保持脚手架横平竖直,为增强支架整体稳定性,需增设剪刀撑,纵向上每跨设置3道,每道横向3排,布置在底板位置,每孔梁每隔10排设置一道横向剪刀撑,即每跨约6道,剪刀撑采用φ48mm钢管利用扣件和支架连接,钢管与支架的角度为45°。
3、支架预压
为检验支架的受力情况及加载后的弹性变形情况,为立模标高提供依据,也为了消除砼施工前支架的非弹性变形,需对支架进行预压。
支架按设计高度粗略搭设好后,先铺设纵横向方木,然后开始进行预加载试压。
预压以施工节段为单位,采用吨袋装砂加载,荷载为1.2倍的梁段荷载。
加载尽可能模拟箱梁横向重量分布情况,局部位置可能将承受稍大重量,但不得超过1.5倍自重。
4、沉降观测
沉降观测的主要目的是根据测得的数据,计算出支架顶和地基的弹性、非弹性变形,为立模标高提供依据。
4.1观测点
在支架顶部和地基表面相同位置布设观测点,每跨共取3个断面,每断面取5个观测点,其中3在地板,2个在翼缘板。
4.2加载及观测
①、分三次加载,即0~50%,50%~100%,100%~120%,每级加载静载3小时后分别观测支架及地基的沉降量,做好记录,全部加载结束后,每6个小时进行一次观测,当连续两次12小时内沉降量不超过2mm,视为沉降稳定,经监理工程师同意,可进行卸载。
②、卸载:
人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载,卸载分两级进行,同时每级卸载静载1小时后进行观测,做好记录以便计算支架及地基综合变形。
根据观测记录,整理出预压沉降结果,绘制沉降曲线图,根据结果调整支架顶托的标高来控制箱梁底板预拱高度。
5、箱梁底板施工预拱度的设置
为使桥梁在落架后能够满意获得设计规定的外形,需在施工时设置一定数值的预拱度,预拱度为一代数值,主要为各种因素引起桥梁预期挠度的代数和,一般桥梁主要考虑以下因素:
1桥梁恒载和1/2静活载所产生的挠度δ1,当恒载和静载产生的挠度不超过跨径的1/1600时可不设预拱度;
2满堂式支架,顶部的弹性压缩变形δ2;
3支架在每一个接缝处的非弹性变形δ3,在一般情况下,横纹木料为3mm,顺纹木料为2mm,木料与金属的接缝为1-2mm,顺纹与横纹木料接缝为2.5mm。
根据梁的挠度及支架变形所计算出来的预拱度之和,为预拱度最高值,设置在梁的跨径中点。
其它各点的预拱度应以中间点为最高值,以梁的两端为零,按直线或二次抛物线y=
设置。
6、支座安装
简支梁采用盆式橡胶支座,参考图号叁桥(2007)8360-TGPZ,连续梁采用铁路桥梁大吨位盆式橡胶支座TGPZ-DT型(自带油腔顶升调高),参考图号:
叁桥(2007)8360-D。
支座类型及设计吨位见下页表:
安装支座前复测桥墩中心距离及支承垫石高程,检查锚栓孔位置及深度要符合设计要求。
垫石顶面与支座接触面积位置需凿毛处理。
支座安装要保持梁体垂直,支座上下板水平,不产生偏位。
支座与支承垫石间及支座与梁底间密贴、无缝隙。
支座四角高差不大于2mm。
支座水平偏差不得大于2mm。
采用重力式灌浆方法安装支座,即利用千斤顶支起四角,调整千斤顶高度使支座顶盖板达到平整度和高程要求,支立四边侧模板,预留排气孔,最后灌注专用速凝支座灌浆材料。
具体可参考设计图纸中的说明。
为保证箱梁收缩后支座上板中心与理论中心重合,支座安装好后,按设计提供的预偏量将上盖板移动,临时固定上盖板,完成偏移。
道岔梁支座类型统计表
墩号
支座1
支座2
支座3
支座4
备注
D294沪端
TGPZ-DT-6000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-6000-DX(e±50mm)
边墩
D295
TGPZ-DT-8000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-8000-DX(e±50mm)
中墩
D296
TGPZ-DT-10000-GD
TGPZ-DT-10000-HX
固定墩
D297
TGPZ-DT-8000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-8000-DX(e±50mm)
中墩
D298
TGPZ-DT-6000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-6000-DX(e±50mm)
中墩
D299京端
TGPZ-DT-6000-ZX(e±100mm)
TGPZ-DT-6000-DX(e±100mm)
边墩
D299沪端
TGPZ-DT-8000-DX(e±50mm)
TGPZ-DT-8000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-8000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-8000-DX(e±50mm)
D300
TGPZ-DT-12500-DX(e±50mm)
TGPZ-DT-12500-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-12500-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-12500-DX(e±50mm)
中墩
D301
TGPZ-DT-12500-HX
TGPZ-DT-12500-GD
TGPZ-DT-12500-GD
TGPZ-DT-12500-HX
固定墩
D302
TGPZ-DT-8000-DX(e±50mm)
TGPZ-DT-8000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-8000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-8000-DX(e±50mm)
中墩
D303京端
TGPZ-DT-5000-DX(e±50mm)
TGPZ-DT-5000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-5000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-5000-DX(e±50mm)
边墩
D304沪端
TGPZ-DT-7000-ZX(e±100mm)
TGPZ-DT-7000-DX(e±100mm)
边墩
D305
TGPZ-DT-12500-ZX(e±100mm)
TGPZ-DT-12500-DX(e±100mm)
中墩
D306
TGPZ-DT-15000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-15000-DX(e±50mm)
中墩
D307
TGPZ-DT-15000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-15000-DX(e±50mm)
中墩
D308
TGPZ-DT-15000-GD
TGPZ-DT-15000-HX
固定墩
D309
TGPZ-DT-15000-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-15000-DX(e±50mm)
中墩
D310
TGPZ-DT-12500-ZX(e±50mm)
TGPZ-DT-12500-DX(e±50mm)
中墩
D311京端
TGPZ-DT-7000-ZX(e±100mm)
TGPZ-DT-7000-DX(e±100mm)
边墩
D294-D298沪端
TGPZ-T-5000-GD
TGPZ-T-5000-HX
简支梁
D295-D299京端
TGPZ-T-5000-ZX(e±50mm)
TGPZ-T-5000-DX(e±50mm)
简支梁
6、模板的设计及安装
6.1外模
箱梁外表面采用15mm竹胶板与钢板结合的方式,腹板与顶板交角圆弧、腹板与地板交角圆弧采用5mm钢板卷制,圆弧板通过在钢板上设置钉孔与模板或木方固定在一起。
顶圆弧两端各加长10cm直线部分以利于固定。
外侧模的加固方式采用底模托侧模的方式,底模板铺设时要宽于设计尺寸。
模板的长度方向与桥梁纵向一致,钢板的分块长度同样为2.44m,这样保证所有接缝都在一条线上。
竹胶板的切割要充分利用避免出现过多拼缝以及废料。
底板处面板以下分别为横向10×10cm方木、纵向15×15cm方木;
翼缘板位置面板下分别为纵向10×10cm方木、横向木排架,木排架底部方木采用10×15cm,其余为15×15cm方木。
木排架有3个作用:
支撑钢圆弧板、利于翼缘板支架调整、使翼缘板处支架比底板处高60cm的整数倍(本桥为240cm)。
腹板外侧模板采用6×9cm方木做为肋木,中心间距30cm,考虑和圆弧板连接,上部预留10cm不铺设竹胶板(详见细部构造)
6.2内模
内模采用普通胶合板,肋木统一用6*9方木,中心间距与外模一致为30cm。
内模的制作安装采用分离式拼装和整体吊装相结合的方式,如一般的横隔梁端头部位采用方木制作成整块吊装,京沪桥通-18内腔较小,也可采用等长度加工成若干整体块,然后分别吊装的方式,对于京沪桥通-17采用结构分片制作组合式安装的方式,内部依靠碗扣脚手架支撑,支撑内模顶板的纵向支撑采用10×15cm方木,直接设置在支架顶部U托上,纵向间距按1m设置,横向间距根据内模结构尺寸适当设置