钢箱梁施工的重点和难点.docx

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钢箱梁施工的重点和难点

　　第五章重点（关键）和难点工程的施工方案、

　　方法及其措施

　　5.1重点路基工程

　　本标段重点路基工程见"第三章3.3节路基、站场工程"。

　　5.2重点桥梁工程

　　5.2.1箱梁预制施工方案、施工方法、施工工艺及其措施

　　5.2.1.1工程概况

　　本项目为新建铁路哈尔滨至大连客运专线第三标段的箱梁预制工程，本标段共预制双线简支箱梁8782孔，其中包括32m梁8605孔，24m梁177孔,计划设置10个箱梁预制场进行集中预制。

17#、19#、20#、21#、22#、23#、24#、25#制梁场在桥跨处配置2台450t轮轨式提梁机用于提升梁，18#、26#制梁场采取路基上运梁的方式；除19#、26#制梁场配备架桥机及运梁车各1套外，17#、18#、20#、21#、22#、23#、24#、25#制梁场配备架桥机及运梁车各2套，用于运梁及架梁作业；各梁场均配备900t轮胎式提梁机1台，用于梁场内移梁作业。

　　箱梁截面类型为单箱单室等高度简支箱梁，梁体混凝土强度设计为C50，采用高性能混凝土。

预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，锚固采用自锚式体系，管道形成采用波纹管成孔，孔道压浆采用真空压浆。

　　各梁场情况见"表5.2.1-1梁场情况汇总表"。

　　5.2.1.2箱梁组织供应方案

　　5.2.1.2.1供梁范围

　　本标段10个箱梁预制场,负责供应DK579+333.8～DK925+995段内所有预制箱梁。

　　5.2.1.2.2预制箱梁的施工作业安排

（1）根据招标文件工期要求，本标段10个箱梁预制场筹备及建设时间为2007年8月1日～2008年6月5日，施工工期6个月，预制场建设的同时，从2008年4月1日开始进行1.2个月左右的试生产，并按照铁道部铁路桥梁生产许可证管理办法进行技术评审和生产许可证检查，在取得生产许可证后，部分制梁场最早于2008年5月6日开始进行正式批量生产。

根据箱梁出场混凝土龄期40天和招标文件对供梁速度的要求，计算本标段各梁场生产能力必须满足表5.2.1-2的要求。

表5.2.1-1梁场情况汇总表

序号制梁场名称中心里程供应范围制梁

孔数

（孔）供应长度（km）架桥机

（台）制梁台座

（个）存梁台座

（个）用地（亩）17#靠山屯DK602+700DK579+333.80DK629+043.3078349.722015438018#刘房子DK654+800DK629+043.30DK672+298.20100843.322015437019#白龙屯DK678+700DK674+464.69DK699+524.0056525.111411233020#长春

北郊DK713+000DK699+524.00DK730+556.0094731.022015438021#朱城子DK747+000DK730+556.00DK763+199.8096332.622015438022#饮马河DK783+000DK763+199.80DK800+766.60104037.622015438023#二十

家子DK819+800DK800+766.60DK832+748.6091932.022015438024#拉林河DK853+500DK834+518.90DK870+311.00106035.822015438025#五家DK887+500DK870+311.00DK902+978.6091932.722015438026#王岗DK915+500DK902+978.60DK925+995.0057823.0114112300合计8782342.81818813923660表5.2.1-2工期及架梁要求制梁场平均生产能力表

制梁场名箱梁数量（孔）要求平均月生产能力（孔/月）供梁要求日生产能力（孔/天）供梁要求最小存梁能力（孔）17#梁场792≥90≥414018#梁场1010≥90≥414019#梁场557≥60≥27020#梁场935≥90≥414021#梁场958≥90≥414022#梁场1037≥90≥414023#梁场922≥90≥414024#梁场1062≥90≥414025#梁场918≥90≥414026#梁场577≥60≥270　　

（2）生产能力计算：

根据后张法预应力混凝土简支箱梁各工序时间计算表可知：

　　预制一孔箱梁，模板和台座的周转时间为6天，考虑到天气原因、模板转换和机械设备的维修等因素，每月的实际工作日按28天计，每套模板的产梁量4.6孔/月，制梁场月生产能力（孔/月）=台座（或模板数量）×（28/6）。

各梁场设计的生产能力及模板投入计划如表5.2.1-3。

表5.2.1-3各梁场设计生产能力及模板投入计划表

制梁场名17#、18#、22#、24#梁场19#、26#梁场20#、21#、23#、25#梁场台座模具名称配置数量月产（孔）配置数量月产（孔）配置数量月产（孔）底模台座209014602090外模（套）201420内模（套）201420钢筋预绑台座868　　5.2.1.2.3预制箱梁的进度安排

　　本标段预制混凝土箱梁数量8782孔，设10个大型预制场，各梁场制梁数量及进度计划见表5.2.1-4。

表5.2.1-4各制梁场生产工期计划安排表

制梁场名箱梁孔数（孔）梁场建设时间生产工期安排（已扣除4个月冬期）（天）铺架工期安排（已扣除4个月冬期）（天）总计32米24米起止时间总工期起止时间总工期17#梁场783761222007年8月1日～2008年4月10日2008年5月8日～2009年10月1日3822008年7月1日～2009年11月18日37718#梁场1008986222007年8月1日～2008年4月5日2008年5月6日～2009年10月5日3892008年7月2日～2009年11月18日37619#梁场565540252007年8月1日～2008年4月15日2008年5月18日～2009年9月20日3622008年7月1日～2009年11月2日36120#梁场947877452007年8月1日～2008年4月8日2008年5月9日～2009年9月20日3712008年7月1日～2009年11月2日36221#梁场963951122007年8月1日～2008年4月5日2008年5月7日～2009年9月18日3712008年7月1日～2009年11月2日36122#梁场10401024162007年8月1日～2008年4月4日2008年5月6日～2009年10月10日3942008年7月1日～2009年11月25日35423#梁场91991362007年8月1日～2008年6月5日2008年7月5日～2009年10月10日3352008年8月25日～2009年11月25日33024#梁场1060105822007年8月1日～2008年4月3日2008年5月6日～2009年10月10日3942008年7月1日～2009年11月28日35725#梁场91991092007年8月1日～2008年6月5日2008年7月10日～2009年8月25日2852008年9月1日～2009年10月16日25826#梁场578563152007年8月1日～2008年4月2日2008年5月8日～2009年10月10日3922008年7月1日～2009年11月20日379　　5.2.1.2.4组织机构和劳动力安排

（1）组织机构

　　中交哈大客运专线指挥部下设五个项目经理部（其中第五项目经理部为铺轨单位），本标段各个制梁场直属各自的项目经理部直接指挥，其组织机构图见"图5.2.1-1各制梁场组织机构示意图"。

图5.2.1-1各制梁场组织机构示意图

（2）劳动力安排

　　根据各梁场生产进度计划，合理配备梁场人员。

按照箱梁预制的生产工艺，生产人员分别配备在钢筋工段、模型工段、混凝土工段、保养工段、张拉工段、配套工段、机动工段等七个工段。

各个梁场施工人员配置见表5.2.1-5。

表5.2.1-5各制梁场人员配置汇总表

工种17号梁场18号梁场19号梁场20号梁场21号梁场22号梁场23号梁场24号梁场25号梁场26号梁场人员管理12141012151310141010技术员38422636403835423526试验员30321830293428302818质检员151781818161820188安全员8646586764电工181561612151516156机械司机121581414151616168汽车司机181581616171816188修理工6445666664起重工24281626252625282516普工9659807459559609809501015960765合计11461168853113411401168112712101137873　　5.2.1.3箱梁预制场的设计方案

　　5.2.1.3.1制梁场布置规划设计原则

（1）梁场建设本着"经济实用、相对独立、便于管理、方便施工、安全环保"的原则进行科学合理的规划布置，同时按照"现场工厂化生产、流水线施工、标准化作业"的高标准进行建设，预留扩大生产条件，兼顾考虑临时征地在施工任务完成后易于恢复。

（2）设计原则：

基础设计分制梁台座基础、存梁台座基础设计与轮胎式提梁机道路基础；台座基础设计时必须控制沉降量，地基最终沉降量不超过10mm，不均匀沉降小于2mm；台座有足够的强度和刚度；在保证前两条的基础之上，兼顾经济原则。

梁场其它区域采用换填或地基夯实后浇筑混凝土硬化的地基加固措施。

　　5.2.1.3.2制梁场平面布局设计要点

　　制梁场分为生活、办公、制梁、存梁及配套服务等区域，各区域紧密连接，场内道路相通，方便运输，减少二次倒运及运输距离。

生活区布局体现环保、人文、便于管理的特点；生产区从钢筋制作、绑扎、立模、灌注、养护、拆模、初张拉等整体为流水线设计，方便施工；存梁区中移梁、存梁、提梁布局合理，满足施工要求；锅炉房、配电室等危险区远离其它区域，减少安全事故隐患；生活区、生产区均设垃圾处理站或污水处理池；办公、生活、生产相互独立互不干扰；全梁场与外界围墙相隔，安全独立。

　　5.2.1.3.3梁场设计

（1）预制场布置方案

　　本标段各制梁场均由制梁区、存梁区、生产辅助设施区、混凝土搅拌区、小构件预制区、办公生活区组成。

根据施工工艺流程和工艺特点，将各生产区设计成既相互独立又沿道路相互联系的区域，便于提高工效和流水作业施工。

其中：

　　①制梁区：

主要布置有预制台座、内模拼装区、钢筋加工存放区、4台50t龙门吊及3台混凝土布料机（其中一台备用）。

钢筋制作区主要布置有：

钢筋加工区、钢筋绑扎区、钢筋存放区、2台10t吊装龙门吊，钢筋绑扎区设在生产线的旁边，每个梁场设置8个钢筋绑扎台座。

　　②箱梁存放区：

布置有箱梁存放台座、箱梁静载试验台座、轮胎式提梁机行走道路。

箱梁预应力终张拉、管道压浆、封锚、封端在箱梁存放台座上进行，采用汽车吊和叉车配合吊装施工。

各梁场台座数量见表5.2.1-3。

　　③发梁区：

预制场靠近线路的位置均设置一处发梁区，主要是箱梁装车的作业区，提梁上线方案需设置两台450吨轮轨式龙门吊，跨线路装车，同时还应设置4个发梁台座（同存梁台座）；便线上路方案需设置一块平整的场地，轮胎式提梁机直接在此装运梁车。

　　④混凝土搅拌区：

本标段各制梁场均设置2座HZS-120混凝土搅拌站（19#梁场及26#梁场各设置2座HZS-75混凝土搅拌站），每座混凝土拌合站配有1台JS1500搅拌主机，采用自动计量和电脑控制系统。

同时采用两台泵车输送混凝土，混凝土供应能力大于90m3/h，确保在一台搅拌主机停机的情况下混凝土浇注5小时左右完成。

为保证混凝土的输送质量，2台砼泵车分别安置在每座混凝土搅拌站的出口下部,混凝土直接流入泵车内,泵车输送混凝土至布料机进行浇注。

　　每个梁场的混凝土搅拌站均配置8个散装水泥筒仓，每个筒仓储量200T；4个掺合料筒仓，每个筒仓储量250T，满足10孔箱梁的备用料。

搅拌站基础采用钢筋混凝土筏板基础，地基经重锤强夯处理，砂石料场均采用25cm厚C20混凝土硬化。

　　⑤小构件预制区：

作为人行道板、电缆槽盖板等预制构件预制生产区,配备两台10t龙门吊和相应模板。

　　⑥生产辅助设施区：

布置有两台WNS4-2.0Y蒸汽锅炉及锅炉房，配备有1200kVA容量的变配电设备，350kVA备用发电机4台，配件加工车间，蓄水池、污水处理设施等。

　　⑦办公生活区：

主要有办公室、会议室、试验室、宿舍、浴室、食堂以及职工文化娱乐区域等生活设施。

　　本标段10个梁场平面布置分别见"图5.2.1-217#制梁场平面布置图"、"图5.2.1-318#制梁场平面布置图"、"图5.2.1-419#制梁场平面布置图"、"图5.2.1-520#制梁场平面布置图"、"图5.2.1-621#制梁场平面布置图"、"图5.2.1-722#制梁场平面布置图"、"图5.2.1-823#制梁场平面布置图"、"图5.2.1-924#制梁场平面布置图"、"图5.2.1-1025#制梁场平面布置图"和"图5.2.1-1126#制梁场平面布置图"。

（2）制梁台座方案

　　由于箱梁的自重大，在设计制梁台座时，充分考虑台座的强度、刚度、沉降变形及其稳定性。

制梁台座布局设计：

制梁台座为34m（26m）×7m，基础采用钻孔桩基础加承台；制梁台座和内模存放区交错排开，间隔排放，两排制梁台座横向间距7.7m，纵向间距8.2m。

　　制梁台座沉降量的控制是保证箱梁质量的关键，因此制梁台座端部的设计采用钻孔桩基础加承台的方式，以确保箱梁初张拉后重量集中在端部时的不均匀沉降满足规范要求。

　　①结构形式

　　制梁台座由钻孔桩基础、钢筋混凝土结构承台、钢制底模组成。

箱梁预制台座基础端部采用钻孔桩，每端6根，每排2根，分3排布置，直径1.2m，排距3.5米，间距4.8米，桩长20米。

制梁台座底部采用钢筋混凝土板式结构、上部为钢筋混凝土条型基础纵梁。

条形基础顶面设预埋铁板，与底模联接。

台座纵向两侧各设置一条轨作为侧模纵移轨道。

　　制梁台座结构形式如图5.2.1-12所示。

　　台座采用C30钢筋混凝土结构，长度34m，端部设4道、中部纵向设3道宽度0.5m，高度0.7m的矩形截面条形基础。

　　钢制底模由型钢和12mm的钢板制造，由支座段与普通段组成，纵向分段；底模通过预埋螺栓与底模基础相连接，通过调节底模各段的标高预设反拱度；底模板上预留有泄水孔及内模位置固定螺杆，通过预留的泄水孔与底模基础连接。

　　底模拼装完毕后，在底模板上划出纵横向中心线，梁体端线，并且作好标志。

底模在使用前，必须检查底模的平整度、预设反拱度、长度、宽度、对角线、直线度等参数，符合规范要求后，才能投入使用。

由于本工程24米箱梁的数量较少，制作24m专用台座不经济,因此每个梁场均设置一个32m和24m箱梁共用台座。

共用台座设置8根钻孔灌注桩，分4排布置，每排2根，排间距3.5米。

共用台座在由32m变为24m制梁台座时,只将台座底模中去掉8m再重新铺装和调整反拱即可。

　　　　　　　"图5.2.1-217#制梁场平面布置图"

　　"图5.2.1-318#制梁场平面布置图"

　　"图5.2.1-419#制梁场平面布置图"

　　"图5.2.1-520#制梁场平面布置图"

　　"图5.2.1-621#制梁场平面布置图"

　　"图5.2.1-722#制梁场平面布置图"

　　"图5.2.1-823#制梁场平面布置图"

　　"图5.2.1-924#制梁场平面布置图"

　　"图5.2.1-1025#制梁场平面布置图"

　　"图5.2.1-1126#制梁场平面布置图"

　　图5.2.1-12制梁台座布置图

　　②主要技术参数

　　台座长度34m；

　　台座宽度7m；

　　台座钢筋混凝土247m3；

　　制作最大箱梁重量900t；

　　制作最大箱梁长度32.6m。

　　③基础处理

　　根据本标段的地质情况，由于天然地基的承载力不能够满足制梁台座使用时的技术要求，必须采取加固措施消除地基的沉降变形，以保证地基不发生较大沉降或不均匀沉降。

　　基底地基的处理，制梁台座端部采用钻孔桩的方式进行地基加固。

桩径1.2m，桩长20m（根据地质情况适当调整），桩顶浇注混凝土承台；台座中部设计采用强夯地基加扩大砼基础的结构形式。

　　④各梁场制梁台座配置数量

　　考虑到箱梁架设工期对存梁台座数量的要求，各制梁场的存梁台座要满足一个月架设的箱梁孔数，但从实际情况考虑，各制梁场最多设置存梁台座154个，最少设置112个。

各梁场制梁台座数量见表5.2.1-1及表5.2.1-3。

　　（3）存梁台座

　　箱梁在预制台座初张拉后，被转移到存梁台座上。

根据设计的要求依次进行终张拉、压浆等，直至最后的出场架设。

由于梁体的自重较大，梁体对支点变形要求较高，所以要做特殊的处理。

根据招标文件所提供的地质资料，梁场所在地均需要进行处理。

根据实际情况及存梁台座的受力情况，拟定在梁体两端存梁的支点处受力集中的部位采用摩擦桩基础来提高其承载力，根据梁体的自重及土质的情况经计算得知，在梁体的两端四个支点的部位采用直径1.2m，桩长20m的钻孔桩，且为保证梁体存放期间各支点受力均衡，避免发生不均沉降，在两端的桩基顶部设置钢筋混凝土系梁，以减小不均匀沉降，系梁断面尺寸高×宽为1200mm×1700mm，台座设防排水措施。

　　存梁台座桩基础设计图见图5.2.1-13及图5.2.1-14。

图5.2.1-13存梁台座桩基础设计图

图5.2.1-14存梁台座实体参考图

　　存梁台座数量配置见"表5.2.1-6各梁场存梁台座汇总表"。

　　（4）900t轮胎式提梁机行走道路

　　箱梁在预制场内的出运和存放由900t轮胎式提梁机来完成，根据提梁机的结构形式及其自身的重量、箱梁的重量等，我们在预制场内设置纵向和横向的行走道路，并设置提梁机转向区域。

轮胎式提梁机对路面的要求要高于普通重载车辆，其接地比压为0.6kpa，为满足提梁机对道路的要求，对提梁机的行走道路进行加固处理。

根据本标段的地质情况，我们拟采用以下地基处理方案：

由地表下挖1米的深度，并用40t的压路机静碾基底4遍，然后强振2遍，换填70cm的砂砾，并分两层逐层碾压密实，最后浇注30cm厚的C25混凝土路面。

根据提梁机满负荷转向时道路地面的受力情况，在转向区域加设配筋以提高路面的承载力。

表5.2.1-6各梁场存梁台座汇总表

存梁台座

种类　梁场名称　　17#梁场18#

梁场19#

梁场20#

梁场21#

梁场22#

梁场23#

梁场24#

梁场25#

梁场26#

梁场32m台座（个）15015010814815015015215215010824m台座（个）4446442244静载实验

台座（个）1111111111最大存梁

能力（孔）154154112154154154154154154112　　（5）梁场道路及电、水供应

　　①施工便道

　　新建便道路基宽8m、路面宽7.5m，路基采用填筑40cm厚碎石土，碾压处理后，路面采用水稳碎石路面厚度不小于25cm。

　　②施工及生活用电

　　经过现场的调查了解，梁场沿线电网分布较多，施工