大洲大桥主桥悬浇箱梁施工方案.docx

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大洲大桥主桥悬浇箱梁施工方案

省道S304线沙县大洲大桥及接线工程B合同段

大洲大桥主桥悬浇箱梁施工组织设计(方案)

1、工程概况

1.1工程简介

大洲大桥主桥长191m,桥面宽19m,上部结构布置为50.5m+90m+50.5m变截面预应力砼悬浇箱梁,主桥下部结构墩身为双肢薄壁墩,悬浇箱梁和薄壁墩顶为刚构固结形式。

12#墩墩身高度为12.946m、13#墩墩身高度为13.888m,12#、13#墩0#块梁长均为6m,高5.5m,腹板厚度1.0m,底板厚度为1.0m,梁底宽12m,顶宽19m;砼方量约为305.06m3。

具体各梁段设计参数见下表1。

表1悬浇箱梁梁段设计参数表

序号

梁段号

梁段长L(cm)

梁段体积(m3)

梁段高H(cm)

底板厚δ(cm)

腹板厚R(cm)

顶板厚δΔ(cm)

1

0

600

305.06

550

100

100

50

550

70

100(边)

135(中)

28

2

1(1')

200

56.44

521.6

66.6

65

28

3

2(2')

250

60.15

487.7

62.4

65

28

4

3(3')

250

57.54

455.6

58.6

65

28

5

4(4')

250

55.07

425.3

54.9

65

28

6

5(5')

250

52.75

396.9

51.4

65

28

7

6(6')

300

60.45

365.4

47.6

65

28

8

7(7')

300

57.58

336.6

44.1

65

28

9

8(8')

300

55.02

310.6

41.0

55

28

10

9(9')

300

51.69

287.7

38.2

45

28

11

10(10')

300

47.80

267.7

35.8

45

28

12

11(11')

350

52.75

248.4

33.4

45

28

13

12(12')

350

51.17

233.7

31.7

45

28

14

13(13')

350

50.04

223.9

30.5

45

28

15

14(14')

350

49.41

220

30

45

28

16

15(15')

200

28.13

220

30

45

28

17

16(16')

434

89.53

220

--

--

--

箱梁采用C55混凝土,三向预应力体系:

纵向预应力分为顶板束、腹板束、底板钢束三种,采用12φS15.24mm、14φS15.24mm、19φS15.24mm的低松弛高强度钢铰线,其抗拉强度标准值fpk=1860MPa。

横桥向预应力采用3φS15.24mm的低松弛高强度钢铰线,标准强度1860MPa。

竖向预应力采用JL32的高强精轧螺纹粗钢筋,抗拉强度标准值(材料屈服点σ0.2)为785MPa。

1.2主要工程数量(见表2)

表2主要工程数量表

序号

型号、级别

单位

数量

1

HRB335

钢筋

Φ28

kg

6076.4

2

Φ25

kg

1397.1

3

Φ22

kg

1549.8

4

Φ20

kg

211330.7

5

Φ16

kg

430412.2

6

Φ12

kg

76786

JL32精轧

螺绞钢

Φ32

kg

49617.9

钢绞线

φs15.2

kg

230194.4

D8冷轧带肋钢筋焊接网

kg

53066

混凝土

C55

m3

3974.8

波纹管

Dn=50mm

m

7298.3

60×20mm

m

8539.5

Dn=100mm

m

5868.2

Dn=90mm

m

7182.1

锚具

OVM15-19张拉端锚具

156

OVM15-19锚固端锚具

24

OVM15-14张拉端锚具

252

OVM15-14锚固端锚具

48

OVM15-12张拉端锚具

96

YGM32

1838

BM15-3P锚固端锚具

508

张拉端锚具BM15-3

508

45号钢下螺母

1838

2、施工组织及进度计划安排

2.1施工准备

⑴材料准备:

已经做好钢模板、托架材料、各拼接构件等材料的进场及加工工作,并做好钢筋加工、钢绞线、砼拌和的准备工作。

⑵机械准备:

根据施工计划及进度要求,结合工程现场的实际情况配足所需的机械设备。

详见“投入施工的主要施工机械设备表”(见表3)。

表3投入的主要施工机械设备表

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

备注

1

汽车吊

QY25

2

2

砼输送泵

HBT60

1

3

砼输送车

MR4500

3

4

装载机

ZL50

2

5

挂篮

53t

4

7

张拉千斤顶

500T

4

8

张拉千斤顶

60T

2

9

张拉千斤顶

30T

2

10

油泵

ZB40

4

11

油泵

ZB50

4

12

压浆机

4

13

空压机

10m3/min

4

14

卷扬机

TM5

4

15

卷扬机

TM1

4

16

钢筋弯曲机

3Kw

2

17

钢筋切断机

GT40

2

18

木工刨床

GW40

1

19

电焊机

BX1-300

8

20

钢筋墩粗滚轧设备

1

21

插入式振动器

1.5KW

16

22

发电机组

150KW

1

⑶人力准备:

根据工地施工具体情况,配齐相应专业的技术人员和技术工人,包括各项技术责任的专职技术人员、有各项专业操作的技术工人等。

⑷技术准备:

图纸会审已经完毕,现场导线点、有关水准点已复核,并按照施工的需要进行了加密;根据各职能部门的分工,明确了岗位责任制。

⑸临时设施准备:

由于受地理条件限制并根据工程现场的具体情况,各种材料及临时加工场地进行了如下安排:

钢筋在加工厂加工成半成品后由简易拖车拉运至现场进行绑扎成型。

在墩旁附近设置临时工场地用于模板拼接、修整场地,施工时各种材料、机具由吊车配合装载机等吊运、送材料。

2.2现场管理及施工人员安排

本分项工程设总负责人、现场负责人、技术负责人以及根据施工需要的各种专业施工班组。

施工队伍具体人员结构及相应职责详见如下安排。

⑴管理人员:

(共13人)

施工总负责人:

胡留申技术负责人:

王彬

现场施工负责人:

蒋宝明张维纪育鹏叶友文

现场技术人员:

陈学泽徐华兵质检工程师:

庄秋生

质检员:

李敬波陈德兵试验人员:

周军艳余涛

测量负责人:

高小毅安全员:

刘国帅黄昭建

⑵技术工人:

(共105人)

电工:

2人模板工:

16人机械工:

8人

试验工:

1人钢筋工:

32人挂篮模板工:

16人

砼工:

20人杂工:

10人

2.3施工进度计划

根据总体进度计划安排和现场的工程进展具体情况,依据工作量大小和结构设计的特点,我部对本分项工程的施工进度安排如下(详见附图1:

施工计划横道图):

2.3.113#墩顶及“T”构施工

⑴2010年3月11日~2010年3月20日,完成13#墩顶0#、1#块临时支架施工;

⑵2010年3月21日~2010年3月31日,完成13#墩顶0#、1#块临时支架静载预压试验;

⑶2010年4月1日~2010年4月20日,完成13#墩顶0#、1#块(1'#块)施工,计20天。

⑷2010年4月25日~2010年5月10日,完成13#墩顶“T”构两悬臂挂篮拼装,计15天。

⑸2010年5月11日~2010年10月13日,完成13#墩顶“T”构悬臂2#~14#块(2'#~14'#)施工,计156天。

⑹2010年8月1日~2010年9月20日,完成14#墩旁现浇段(16'#块)施工,计51天。

⑺2010年10月14日~2010年10月31日,完成13#~14#墩边跨合拢段(15'#块)施工,计18天。

2.3.212#墩顶及“T”构施工

⑴2010年3月21日~2010年3月31日,完成12#墩顶0#、1#块(1'#块)临时支架施工;

⑵2010年4月1日~2010年4月10日,完成12#墩顶0#、1#块临时支架静载预压试验;

⑶2010年4月11日~2010年4月30日,完成12#墩顶0#、1#块施工。

⑷2010年5月5日~2010年5月20日,完成12#墩顶“T”构两悬臂挂篮拼装。

⑸2010年5月21日~2010年10月23日,完成12#墩顶“T”构悬臂2#~14#块(2'#~14'#)施工,计156天。

⑹2010年8月21日~2010年10月10日,完成11#墩旁现浇段(16'#块)施工,计51天。

⑺2010年10月24日~2010年11月10日,完成11#~12#墩边跨合拢段15'#块施工,计18天。

2.3.312#墩~13#墩中跨合拢段施工及其它

⑴2010年11月11日~2010年11月31日,完成12#~13#墩中跨合拢段15#块施工,计21天。

⑵2010年11月1日~2010年12月31日,完成悬浇箱梁顶面人行道及栏杆预制、安装,计61天。

⑶2010年12月11日~2011年1月20日,完成悬浇箱梁顶面桥面系施工,计41天。

3、施工方案及方法

3.1墩顶0#、1#块施工方案

墩顶0#块节段拟采用墩旁三角托架上现浇的施工方案,由于墩顶0#块长仅6m,挂篮安装困难,所以1#块节段仍然在墩旁支架上现浇的施工方案。

各单箱单独进行施工,每箱沿梁高向分两次灌注混凝土(分段高度届时按设计要求进行)。

3.1.1墩顶0#、1#块施工工艺流程

⑴拼装0#、1#块施工支架并模拟压重,以消除非弹性变形,并测出弹性变形值以作为预抬值。

⑵安装分配梁、楔块及外侧模支架。

⑶安装底模及部分外侧模。

⑷绑扎底板及部分腹板、隔墙钢筋,安装竖向预应力钢筋并固定。

⑸腹板、顶板波纹管安装定位,安装内箱模板及支架(内箱顶部应留出灌注孔)。

⑹安装端模。

⑺检查合格灌注混凝土。

⑻养护并凿毛。

⑼绑扎腹板,隔墙的剩余钢筋,安装竖向预应力钢筋及其顶部压浆管。

⑽安装剩余部分外侧和端模。

⑾绑扎顶板钢筋,固定预应力钢束定位网及波纹管,穿入横向预应力束。

⑿检查合格灌注混凝土。

⒀混凝土达到设计要求强度后,按顺序张拉纵向预应力束、竖向预应力筋并压浆封端(顶)。

⒁张拉横向预应力钢束并压浆封端。

3.1.2墩顶0#、1#块施工方法

3.1.2.1墩旁托架

托架是固定在墩身上部以承担0#段支架、模板、砼和施工荷载的重要受力结构,其设计荷载考虑:

砼自重、模板支架重量、人群机具重量、风载、冲击荷载等,托架采取自支撑体系构件设计。

施工时按托架设计图要求在墩身砼浇筑时预埋好所需预埋的预埋钢板和预埋钢板盒,要求预埋钢板和钢板盒位置准确无误,以利托架拼装时连接。

托架设计详见托架设计图。

在顺桥方向设置6片托架,托架纵梁采用Ⅰ56a工字钢,托架斜撑采用[]22槽钢盒,托架长度200cm。

在墩身施工时事先按照托架设计图预埋钢板和钢板盒,托架安装时纵梁从钢板盒中穿过,用通长的Ⅰ56a工字钢将两个肢连成一体,同时将纵梁作为0#段底板模板的支撑;斜撑采用在墩身预埋钢板,安装时斜撑与预埋钢板焊接。

托架上铺设Ⅰ36a(桥横向),考虑模板的通用性,底模使用每个挂篮的底模。

悬臂部分在0#段施工时采用[]14槽钢盒型钢和方木支垫,上面铺设[10槽钢与[6.3槽钢及δ=6mm钢板组成底钢模;在1#段施工时由于有纵向坡度,在Ⅰ36a横梁上设置[14槽钢合楔形钢架,调整纵向坡度,然后铺设10槽钢与[6.3槽钢及δ6㎜钢板组成底钢模。

翼板、芯模支架采用满钢管支架。

3.1.2.2模板:

模板分为底模、侧模、内模及端模。

分别做如下设计:

⑴底模:

采用大块的厚6mm的钢模板,纵横肋采用∠63×6mm角钢加强,1#块底模设置需考虑桥的纵向坡度。

安装时首先在托架顶面铺设Ⅰ36a工字钢横梁,在型钢横梁上安装拆除模板用的楔形[14槽钢盒钢架,然后在钢架上铺设底模板。

⑵外模:

采用6mm厚的钢模板,模板支架用[10、[6.3槽钢组焊成桁架结构,考虑模板的通用性,外模使用每个“T”构上2套挂篮的外模。

通过侧模支架落于侧向托架横梁上,并用木楔调整侧模高度,外侧模安装后用穿心拉杆与内侧模对拉固定。

⑶中腹板、隔墙模板及内模:

为了保证箱梁内侧砼的外观质量,内模采用胶合板,在梁体截面变化大,模板通用性差,拟采用钢木组合骨架,内模就位后,与外侧模用穿心拉杆相连,加固。

模板内模及内部顶部模板除倒角部分做特殊加工外,其余部分采用大块模板,使用螺栓及U型卡联结成整体,内侧模竖向用φ48钢管作为背楞,横向用φ48钢管通过扣件及拉杆将内、外模框架拉紧。

顶模采用定型支架+可调式承托+满堂红支架的支撑形式,满堂支架上接可调式顶托,将上部定型支架调整到准确位置后铺设槽钢及顶板模板。

⑷端头模板:

端头模板是保证0#块端部及预应力管道成型要求的关键,端模利用率较少采用胶合板制作,用φ48钢管加固。

在端部预留钢筋部位预留齿槽,便于端部钢筋穿过,也便于拆模。

⑸托架、支架及模板的安装、拆除:

0#、1#块托架、支架及模板的安装顺序为:

托架安装→支架安装→平台步行板、栏杆、安全网安装→底模安装→横隔板进入洞顶以下部位的底板、腹板、横隔板钢筋绑扎→外模安装→腹板和横隔板剩余钢筋的绑扎和预应力管道固定→内模安装→顶板钢筋绑扎→端模固定。

①利用吊车就位,人员站在工作脚手架上,在吊车、倒链的配合下,将单片托架调整就位,并在临时固定后进行连结,全部安装到位后进行整体联结。

安装托架时要将托架顶部调整到同一水平面上,以便支架安装并保证托架均匀受力,确保安全。

安装完毕后进行支架安装,安装过程中要严格检查托架、支架顶面标高是否符合设计标高,与预埋件联结是否牢固,焊缝长度、厚度是否足够,不符合要求的要及时改正。

②托架、支架安装完成后安装底模板,安装时首先在支架上划出立模边线,用吊车、倒链配合,调整底模到位,然后将两片外侧模安装就位后将其固定在支架上,并有必要的拉杆及内撑杆将其联成整体。

③待横隔板进入洞顶以下部位的全部底板、腹板、横隔板钢筋绑扎完成后即可安装外侧模板。

④待底腹板和横隔板的全部钢筋绑扎和预应力管道固定后,将模板吊入箱内安装固定,并按照施工需要预留进人和振捣孔。

⑤待顶板的全部钢筋和内外模板安装调试好后,由上至下安装固定端模。

0#、1#块托架、支架及模板的拆除顺序与安装顺序相反。

3.1.30#、1#块支架预压施工方案及方法

通过对支架进行预压,可以消除非弹性变形,得出弹性变形的较准确的数值,为所施工的结构更接近于设计提供了有利条件,并保证了施工期间的结构安全。

本支架采用砂袋法进行预压,要求施加在支架上的预压荷载为箱梁自重120%,砂袋应逐袋称重,专人称量,专人记录,称量好的砂袋一旦到位就必须采用防水措施,要预备好防雨布。

预压时,按箱梁预压模拟图进行布载。

支架的预压过程中将采用全过程观测,加载的顺序尽量接近于浇筑混凝土的顺序,随时对布点进行观测,并详细做好支架的下沉记录。

箱梁支架预压3天后卸载,卸载时分级对称进行,并做好测量。

3.1.3.1前期准备工作:

支架根据上报的方案搭设。

加载材料采用河砂,用编织袋袋装,每袋重以50kg为宜,加载完毕后将单位长度内的砂袋体积换算为重量,以确定加载是否均匀、足重。

3.1.3.2加载:

采用人工配合汽车及塔吊运送砂包,支架上施工人员除卸包外还负责堆码包。

各位置加载大小根据箱梁各部分荷载分布情况决定。

加载具体可分为以下几个步骤:

⑴1#块采用全河砂袋装法:

①箱梁单侧边翼板位置顺桥向单位长度重为(0.2+0.7)×3.5÷2×2.5×1.2=4.725t/m,每袋砂包重量为50kg,所以单侧中翼板位置横桥向必须堆放4.725×1000/50=95包的砂袋,砂袋放置必须均匀摊铺在翼板位置上,单侧翼板位置摊铺横向长度为3.5m,横桥向合计27包/m。

计4.725×2×1000/50=189包。

②箱梁腹板位置作用荷载较大,且受荷载面积较小,作用力比较集中。

单侧腹板位置顺桥向单位长度重为(0.6+1)÷2×(5.5+5.216)÷2×2.5×1.2=12.859t/m,每袋砂包重量为50kg,所以单侧腹板位置必须堆放12.859×1000/50=257包的砂袋,砂袋放置必须均匀摊铺在腹板位置上,

③箱梁底板和顶板钢筋混凝土重量换算为砂包重量后均铺放置。

根据支架预压荷载计算重量,底板和顶板顺桥向单位长度重为:

[(0.28×1.425+(0.7+0.28)/2×1.8×2)×2+(0.666+0.7)/2×(10.05+8.65)÷2]×2.5×1.2=32.136t/m,每袋砂包重量为50kg,所以底板和顶板位置顺桥向必须堆放32.136×1000/50=643袋的砂袋,砂袋放置必须均匀摊铺在底板位置上,摊铺横向长度平均为9.35m,横桥向合计69 袋/m。

每块1#节段预压砂袋合计:

56.44×2500×1.2/50=3386包

⑵0#块由于柱顶预埋钢筋及竖向预应力精扎钢很多顶板、底板、腹板采用散砂过磅法,翼板采用全河砂袋装法。

①箱梁单侧边翼板位置顺桥向单位长度重为(0.2+0.7)×3.5÷2×2.5×1.2=4.725t/m,每袋砂包重量为50kg,所以单侧中翼板位置横桥向必须堆放4.725×1000/50=95袋的砂袋,砂袋放置必须均匀摊铺在翼板位置上,单侧翼板位置摊铺横向长度为3.5m,横桥向合计27袋/m。

计4.725×6×1000/50=567袋。

②箱梁腹板、顶板、底板位置顺桥向单位长度重为[305.06-4.725×6×2]×2.5×1.2=745.08t;

合计:

预估0#块河砂:

745080/1450=513.9m3;砂袋567×2=1134袋

3.1.3.3沉降观测

观测点沿桥长每隔5米各布置一组,一组横向布置4个点,分别布设在横断面两侧腹板及翼板位置上。

观测点用刻度标杆固定在上部钢管上,加载前测定初始值。

加载分三步进行,按实际荷载60%、100%、120%分别进行加载,每完成一步预压时应相应观测一次,卸载时也按三步进行,每一步亦应进行观测,目的是测得支架的弹性变形量。

3.1.3.4注意事项

加载时,必须严格按照逐步、分层、均匀的原则进行,预压前应对操作人员进行安全教育,并做好技术交底工作。

加载过程中必须派专人密切观察支架的变形情况,若发现支架有异常变形情况发生,应立即终止加载并撤离人员机械,待查明原因整改后方可继续加载。

在每进行下一步加载时,应在前一步加载完并静观半天到一天的时间后再进行。

3.1.4普通钢筋及预应力钢筋

3.1.4.1普通钢筋施工

对图纸复核后绘出加工图,加工时同一类型的钢筋按先长后短的原则下料,钢筋用弯曲机加工后与大样图核对,并据各钢筋所在部位的具体情况对细部尺寸和形状做适当调整。

主钢筋采用电弧搭接焊,焊接时搭接长度、焊缝长度、焊条规格等必须符合设计及规范要求。

⑴钢筋由工地集中加工制成半成品,运到现场绑扎。

⑵0#、1#块钢筋分两次绑扎

第一次:

安放底、腹板钢筋和竖、纵向预应力钢束(筋)及预应力管道,根据第一次浇筑高度绑扎腹板和隔板钢筋。

第二次:

安放腹板倒角钢筋、箱梁顶板钢筋,横向预应力管道。

⑶由于底板较厚,须在底板钢筋上下层间设立架立钢筋,为保证纵横向预应力管道的位置正确,也应在顶、底板两层钢筋之间设置架立筋和防浮钢筋,以固定预应力筋管道。

特别注意钢筋上下层之间的拉筋弯钩必须拉在两层钢筋的最外层,严禁按架立筋方式施工。

3.1.4.2竖向、横梁预应力粗钢筋施工

竖向、横梁预应力粗钢筋管道采用φ50mm塑料波纹管。

竖向、横梁预应力粗钢筋施工采用φ32精轧螺纹粗钢筋,其中中支点预应力粗钢筋,横隔板中的粗钢筋要在0#块施工前预埋在墩身砼中,预应力粗钢筋均用通长整根,不得接长。

竖向、横梁预应力粗钢筋的绑扎可以采取就地散绑法,也可采取在地面上预绑扎,用吊车整体吊装的施工方法。

具体为:

将锚固螺栓、锚垫板、螺旋筋、粗钢筋、压浆管安装配套后,用型钢将预应力筋联成整体。

用吊车吊装到指定位置,按事先划好的定位线,校核底部标高后在倒链配合下就位。

然后将整个型钢骨架支撑、固定并使之垂直。

另外0#块横隔板处横梁预应力及成孔用的波纹管和锚垫板与普通钢筋一同绑扎。

为了保证竖向预应力筋上端纵、横间距、标高准确,可采用角钢间距按照50cm打孔固定,利于挂篮轨道安装。

在绑扎过程中,如纵向预应力束与横向预应力粗钢筋有相碰之处,可适当挪动横梁预应力粗钢筋位置。

如横梁预应力粗钢筋与竖向预应力粗钢筋有相碰之处,可适当挪动竖向预应力粗钢筋位置。

竖向预应力粗钢筋与纵向预应力束孔道及锚具、螺旋筋有干扰时,可适当拉开相碰处螺旋筋间距和移动竖向预应力粗钢筋的办法,但竖向预应力粗钢筋中心至腹板边距必须大于10cm。

3.1.5预应力管道、预应力钢束施工

⑴管道制作

主桥连续箱梁采用三向预应力,即纵向、横向和竖向。

纵向预应力管道采用φ100mm和φ90mm塑料波纹管,顶板横向预应力管道采用φ60mm×20mm塑料波纹管,竖向、横梁预应力粗钢筋管道采用φ50mm塑料波纹管。

预应力钢束的成孔选用符合设计要求的波纹管,接缝数量尽可能保持最少,其接头采用套接法,套管长约30cm,管纹互相转接吻合,接头处使用塑料胶布缠绕紧密,并仔细检查波纹管有无破损情况,有小孔洞的修补好后,再投入使用。

按有关规范及施工需要在波纹管上设置灌浆排气孔。

⑵预应力制孔要点

①纵、横向孔道采用塑料波纹管制孔,应保证波纹管安装位置,做到平顺、无死弯,并控制好波纹管的平弯、竖弯曲线,每隔0.5m设一道定位网,接头不漏浆,管道不受损伤。

波纹管制造后,通过检验,经灌水作防渗检查,合格再安装使用。

②安装波纹管时,采用中压胶管作蕊棒,防止变形或漏浆堵塞孔道;接头用封口胶带包扎防漏,箱梁节段施工时,波纹管伸出断面外出口段要仔细保护,不致损坏。

③所有管道均设置压浆孔。

在管道纵向顶点设置排气孔。

压浆孔、排气孔采用内直径不小于20mm的标准管。

④竖向粗钢筋筋孔道的上部安装出气孔,以便压浆,孔道上、下口与粗钢筋既要求密封良好,不漏浆,又不能影响粗钢筋的张拉,应仔细处理。

粗钢筋上、下部均应与钢筋连接牢靠,但严禁电焊伤及竖向粗钢筋。

⑶预应力管道安装

在绑扎钢筋的过程中,根据施工顺序,及时安装预应力孔道。

孔道安装顺序:

底板钢筋→底板纵向预应力制孔→绑扎腹板钢筋→竖向预应力粗钢筋安装→安装内模、绑扎顶板钢筋→顶板横向预应力制孔、顶板纵向预应力制孔。

波纹管安装质量是确保预应力体系质量的重要基础,施工中要千万注意。

如果发生堵塞使预应力筋不能顺利通过而进行处理,将直接影响施工进度及工程质量,影响桥梁使用寿命,因此必须严格施工过程控制,保证灌注砼后波纹管不漏、不堵、不偏不变形,将在施工中采取如下措施予以保证:

①加工材料的质量必须保证,厚度不能小于设计厚度。

②所

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