某公路分离式立交桥施工组织设计.docx

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某公路分离式立交桥施工组织设计

第七节1-112m提篮拱施工方案、施工方法

1工程概况

工程位于湖北省赤壁市境内，垄岗及其谷地区，岗地低矮谷地平坦开阔，高坡面平缓，高差10～20m，植被不发育，辟为旱地。

高差1～10m，辟为稻田及水塘，其间分布小水沟，沟型不规则，走势弯曲，沟宽1～3m，沟深1～2m，水流流速较缓。

广州台附近有一条乡间公路，交通较为便利。

桥梁跨京珠高速公路，与公路轴线交角36°，交角较小，高速公路交通流量较大，根据桥位处实际情况，桥型选用下承式钢管混凝土提篮拱桥。

提篮拱桥钢管及钢板采用Q345q-D和Q234钢材，钢管内用C50无收缩混凝土填充，预应力混凝土系梁用C45混凝土。

吊杆采用Φ7镀锌高强平行钢丝束，间距8m，按尼尔逊体系布置。

拱肋截面型式为哑铃型截面，拱高3m，拱肋内倾13°，系梁为单箱三室截面，顶宽18.2m，底宽12.24m，高2.5m。

桥跨L=112m，矢高f=22.4，矢跨比f/L=1/5。

2施工方案综述

提篮拱桥采用原位先梁后拱的施工方法，为满足通车净空的要求，预应力混凝土系梁采用墩梁式支架（临时支墩采用军用墩,支架梁在跨高速公路范围内采用自制钢梁,箱形截面,梁高1.0米,其余部分采用贝雷梁）、大块模板、分区浇筑混凝土、留后浇段送混凝土等施工措施现场浇筑。

支架临时支墩基础为桩基，临时支墩为八三式军用墩，钢管拱肋采用系梁上搭设支架施工，拱肋节段轮胎吊吊装，拱肋混凝土采用顶升法对称泵送无收缩混凝土进行灌注，之后安装并张拉吊杆，调整好吊杆力后拆除支架，施工二期恒载及桥面系，复测并调整吊杆索力至设计值。

3提篮拱施工工艺和方法

3.1提篮拱施工步骤

见附后“1-112m提篮拱桥施工工艺流程图”和“1-112m提篮拱桥施工步骤示意图”。

3.2系梁施工

3.2.1临时军用支墩施工

在跨京珠高速公路路面上搭设2跨宽25m、净空高5m的组合门式支架，作为跨越高速公路连续箱梁的支撑系统。

军用支墩基础分别设在路肩外侧，高速公路中央分隔带内。

临时支墩基础均采用钻孔灌注桩、钢筋混凝土承台基础。

钻孔灌注桩长度和承台结构尺寸根据上部荷载以及地质条件确定。

由于绿化带内设有多种管线，施工前进行改移和防护。

八三式军用墩支撑架的组拼拼装前仔细核对每个杆件的尺寸及型号，组拼时首先拼接基本杆件，然后拼辅助杆件。

拼完一组支架再用吊车吊装就位。

3.2.2支架搭设

根据桥址地形和下部交通情况，京珠高速公路在桥跨处限高为5.5m,限界距离系梁底高度为1.227m,为满足通车5.5m的净空要求,在跨高速公路范围内采用自制钢梁,箱形截面,梁高1.0米,布置间距1.0米,其余部分采用贝雷梁,间距0.3米，支架梁上部铺设I14工字钢作分配梁，顺桥方向按照40cm间距布置。

1-112m提篮拱桥施工工艺流程图

支架梁用吊车吊装到临时支墩上的设计位置,与临时墩顶的上垫梁联结牢固。

临时支墩上垫梁顶设硫黄砂浆落架结构层。

临时支墩以及支架搭设布置详见附后“1-112m提篮拱桥支架布置示意图”。

3.2.3支架检算

强度检算：

强度检算时，荷载考虑支架自重、模板自重、梁体自重、施工荷载、浇筑混凝土时的冲击荷载，以及基础沉降的影响。

刚度检算:

包括两方面即单个构件的刚度检算和整体刚度检算。

单个构件的刚度检算和整体刚度检算相互协调，否则容易造成梁体局部平整度不满足要求。

整体稳定检算:

支架在顺桥向通常稳定性较好，因此稳定性只检算横桥向的稳定。

稳定性检算时，考虑模板和支架的迎风面积、支架高度、计算风压、风力系数及施工中的的水平力和竖向力的影响。

3.2.4支架整体预压

（1）支架预压

支架预压在支架立好和安装横向分配梁后进行，预压材料采用沙袋作为预压体，沙袋均布在支架上，预压重量等于箱梁重量的1.2倍，加压顺序与浇筑混凝土顺序一致。

（2）支架变形观测

测设时分别贝雷梁顶端沿梁纵向范围内每隔3.0m设置一测点，横向设三排测点，在预压前先将测点标出，并记录好标高，作为沉降观测的基准。

用水准仪每隔2小时观测一次贝雷梁各检测点标高，计算出贝雷梁沉降量，预压过程中根据加载重量和压载时间进行观测记录并分析。

做为调整模板标高的有效数据。

（3）支架的卸载

地基及贝雷梁支架沉降稳定后，不再有沉降，然后开始卸载。

支架卸载时按加载的相反顺序进行，分级卸载，分次观测。

（4）调整支架标高调整

贝雷梁支架预压前，支架按照设计标高搭设，确保支架各杆件均匀受力。

预压后，架体已基本消除预压荷载作用支架各杆件的间隙及非弹性变形。

预压卸载后的回弹量即是箱梁在混凝土浇注过程的下沉量，因此，支架顶的标高值最后调整为设计标高值加预拱值加预压回弹量。

（5）梁体支架拆卸

梁体支架在钢管拱安装后，梁体张拉完毕，并且吊杆最后调索张拉完成后，才落架拆除。

支架拆除注意安全施工，确保交通畅通并及时清理现场，恢复高速公路绿化带设施，对路基和路面的损坏进行维护处理，恢复做好环境保护措施。

3.2.5设置预拱度

由于箱梁在浇筑施工和卸架后，会发生一定的下沉和产生一定变形，因此，为使箱梁在卸架后能获得满意的设计线形，须在模板安装的时候，按设计要求设置一定数值的预拱度。

预拱度设在箱梁跨径的中点，以中点预拱度为最大值，以梁的两端为零（即墩支承点为零）。

预拱计算公式为:

f=f1+f2，其中，f１:

支架弹性变形，f2:

梁体挠度。

3.2.6模板制作与安装

（1）箱梁大块模板分底模板、侧模及内模。

底模铺设在工字钢分配梁顶上，采用大块钢模板进行组装。

底模板与支座缝连接处用乳胶拌合水泥抹密实不漏浆。

侧模采用大块定型钢模板拼装，可预先加工制作好，使用时再进行吊装。

侧板压在箱梁底板上。

内箱模采用组合钢模和木模板相结合，用短钢管和短木方支撑。

内箱模分2次支设，先支设腹板内模，再支顶板内模。

箱梁的顶板内模按设计位置留设天窗洞，作为拆除箱梁内模板的预留洞。

（2）模板制作注意事项:

①模板的接缝必须密合，如有缝隙须堵塞严密，以防漏浆。

②配板时将钢模板的长度沿着梁的长度方向，以增大钢模板的支承跨度。

③模板安装前，首先按箱梁的轮廓尺寸设计，绘制装配图，并对不足模数的空缺部位和非直角转角处按符合设计尺寸的木模配补，编制模板配件表。

3.2.7钢筋加工与安装

钢筋加工在现场附近设置的钢筋加工厂统一集中进行。

骨架钢筋按分段加工，钢筋主筋接头采用闪光对焊和搭接焊。

为减少桥上焊接工作量，先在桥下将钢筋骨架分段焊成整体后吊运到桥上进行组合。

采用钢筋保护层塑料卡呈梅花状布置支垫钢筋，以保证底板和腹板钢筋的混凝土保护层厚度。

拱脚预埋件提前安装，再绑扎底板钢筋，在绑扎底板钢筋前在底模上按设计图纸弹出骨架钢筋墨线，根据弹线布置钢筋，保证钢筋的间距和相对位置。

然后绑扎腹板钢筋，安装纵向波纹管并穿束。

绑扎钢筋过程中凡与波纹管冲突的钢筋，或将其扳弯，或将其移移位置，即确保波纹管坐标准确。

内模安装就位后，最后绑扎顶板钢筋，安装波纹管并穿束。

绑扎钢筋时重点检查受力筋的位置，一定要保证其间距和布置与设计相符；护栏预埋件的位置，泄水管的位置，要仔细检查和调整。

3.2.8预应力束安装

（1）波纹管的安装

波纹管外观要求清洁、内外表面无油污，无孔洞和有不规则的褶皱，咬口无开裂，无脱扣。

波纹管接头长度不小于200mm，并用密封胶带封口，保证接头不变形，无渗漏现象。

波纹管的定位钢筋采用焊接钢筋定位网片与普通钢筋共同绑扎，保证在水平方向误差≤5mm，竖向误差≤5mm，间距100cm，平弯和竖弯处定位钢筋间距加密到50cm。

安装波纹管后在其邻近部位施焊时，在安装好的波纹管上覆盖铁皮，防止电火花烧伤管壁。

除设计图纸规定的压浆出口外，在每束钢绞线竖向最高点增加了一个排气孔。

波纹管与锚垫板间接触部位采用海绵进行了封堵，防止混凝土进入。

预应力管道关键就是其坐标位置的准确性及连接质量，因为预应力管道的位置对张拉伸长值的影响很大，所以在安装预应力管道一定要保证坐标位置准确，管道平直顺畅；穿束、电焊、振捣以及其他相关作业时，均应避免损伤预应力管道（波纹管）。

预应力管道安装完成后，要注意保护，不得踩蹋、碰撞，以免破坏管道或改变管道位置。

（2）穿预应力束

骨架钢筋绑扎结束后，先穿入波纹管；按给定坐标固定好位置，然后穿入钢绞线，穿束时分根进行编号，且钢绞线头用塑料套头套住，避免钢束将波纹管创破。

3.2.9混凝土施工

桥梁混凝土施工量大，长度长，采取分5段施工，设后浇段，以防出现收缩裂缝，每段有底板、腹板及顶板一次浇铸成型。

混凝土由自动计量拌和站集中统一拌制，混凝土罐车运输，输送泵泵送浇注，混凝土振捣用插入式振动器。

（1）混凝土浇筑前，用高压气枪吹净模板表面。

（2）浇筑底板时，预留适量的混凝土空间，以便腹板浇注时，混凝土从腹板流入箱内底板。

箱内底板中部由于混凝土流淌速度过快所产生的三角形缺口，应加强预防。

（3）底板和腹板浇筑时，采用插入式振捣棒振捣，在钢筋密的地方用小型振捣棒，确保混凝土振捣密实。

（4）存在施工缝处理时，将已经浇筑的混凝土表面凿毛，剔除浮动石子，并用高压水枪冲洗干净，先洒一层同等级的水泥净浆，以保证新旧混凝土结合紧密。

（5）由于拱脚与主纵梁的连接钢筋密集,浇注拱脚混凝土时,采用预留拱脚剪力槽的办法,拱脚混凝土分2次浇筑,既可保证拱脚的位置准确,又可保证拱脚混凝土的浇注质量。

（6）浇筑过程中必须制作标准养护试件，作为拆模、张拉工序的强度控制依据。

（7）振捣过程中，振动棒注意避开波纹管，派专人进行了监督检查。

加强了锚垫板附近砼的振捣，为避免大量砂浆聚集影响砼的强度，可分配和易性较好的砼。

在混凝土浇筑期间，设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况，发现有松动、变形、移位时，及时处理。

3.2.10张拉与压浆施工

（1）准备工作

对钢绞线的机械性能做取样试验，对张拉机具进行标定。

检查压力表与千斤顶是否配套，测定千斤顶内摩阻力、锚圈口摩阻率，检验板体混凝土质量，控制张拉前混凝土强度不小于设计强度，弹性模量龄期达到要求。

（2）张拉

根据设计要求,本桥预应力分两批张拉,首批张拉安排在搭设拱部支架前,剩余束张拉安排在吊杆张拉后完成。

为防止发生由于构件截面受到大的偏心压力，导致板体出现较大侧弯现象，因此，钢绞线要对称张拉。

在混凝土强度、弹性模量、龄期达到设计强度要求后，进行张拉，锚具支撑，垫板清理，锚圈中心与管道中心对齐，机具就位，初始张拉。

预应力钢绞线张拉程序为0→0.1σｋ（作伸长量标记）→σｋ（持荷5min，测伸长值）→锚固。

张拉值的大小以油压表的读数为主，用预应力钢绞线的伸长值加以校核，实行双控。

实际张拉伸长值与理论伸长值之差控制在±6%范围内。

张拉纲绞线时，采用两边同时给千斤顶充油，荷载分级，两端伸长基本保持一致。

允许断丝或滑丝的数量不得超过预应力筋总数的0.5%，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝不得超过1根丝。

当一切正常后，再进行割丝、压浆封端等工序。

（3）压浆

在张拉工作结束且不超过24小时后进行此项工作，压浆采用真空压浆工艺。

压浆前，先用压力水冲洗管道，高压风吹干。

先进行锚头封堵，以便压浆抽真空时不漏气，浆体采用设计要求的水灰比，并惨入适量阻锈剂，浆体搅拌的同时进行管道抽真空作业，当抽真空达到-0.06～0.1Mpa时进行管道压浆，压浆满后立即关闭管道阀门，同时压力机压力在0.5～0.7Mpa时持续时间不少于2分钟。

压浆从梁的一端压向另一端，先下层管道后上层管道。

（4）封端

封端模板制作要准确，支立模板要稳定，以防变形影响美观；其次梁长尺寸要准确，端隔板的钢筋网焊接要牢固，位置要准确，浇筑混凝土要振捣密实。

3.2.11拆模及养护

当混凝土抗压强度达到2.5MPa后，即可拆除侧模及内模，待箱梁混凝土达到设计强度100%，并且吊杆施工完成后，拆除箱梁底模，底模拆除顺序为，先拆跨中，后拆两端。

箱梁混凝土浇筑完成后，应及时进行养