40+64+40m连续梁施工方案
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新建南京至杭州铁路客运专线NHZQ-1标段
句容河特大桥
(40+64+40)m连续梁施工方案
编号: 版本号: 受控号: 修改状态: 编制: 审核: 批准: 有效状态:
中铁四局宁杭客运专线第四分项目部
2009年10月
目 录
1、工程概况............................................................................................... 3
1.1 编制依据.......................................................................................................... 3
1.2 工程气象、水文、地形地貌.......................................................................... 3 1.3 工程内容.......................................................................................................... 4
2 总体方案 ................................................................................................. 9
2.1工程特点、难点及应对措施........................................................................... 9
2.2 施工组织安排................................................................................................ 10 2.3 施工挂篮设计................................................................................................ 10 2.4 挂篮施工工艺流程........................................................................................ 11
3 施工部署 ............................................................................................... 11
3.1 施工准备........................................................................................................ 11
3.2 人员配置........................................................................................................ 13 3.3 机械、设备配置............................................................................................ 13
4 进度计划 ............................................................................................... 14
4.1 节点工期........................................................................................................ 14
4.2 施工进度横道图............................................................................................ 14
5 施工工艺 ............................................................................................... 15
5.1 挂篮................................................................................................................ 16
5.2 模板系统拼装................................................................................................ 19 5.3 挂篮定位和移动............................................................................................ 19 5.4 钢筋及预应力管道........................................................................................ 20 5.5 梁体C50混凝土施工 ................................................................................... 21 5.6 预应力张拉压浆............................................................................................ 24 5.7 合拢段............................................................................................................ 26
6 施工监控及线性控制 .......................................................................... 27
6.1 箱梁的挠度观测............................................................................................ 27
6.2、温度观测...................................................................................................... 28 6.3、轴线观测与控制.......................................................................................... 28 6.4、监控程序...................................................................................................... 28
7、安全质量措施 .................................................................................... 29
7.1 质量保证措施................................................................................................ 29
7.2 安全保证措施................................................................................................ 30
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1、工程概况
1.1 编制依据
⑴新建南京至杭州客运专线铁路句容河特大桥:宁杭客专施图(桥)咨-03; ⑵无渣轨道现浇预应力混凝土连续梁(双线) 通桥(2008)2368A-Ⅲ; ⑶《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设〔2005〕160号; ⑷《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005);
⑸《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设〔2005〕160号; ⑹《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005); ⑺《铁路工程施工安全技术规程》铁建设函〔2003〕99号; ⑻国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规; ⑼铁路工程其它技术规范及国家行业标准、规则、规程; ⑽开工前的现场调查; 1.2 工程气象、水文、地形地貌
⑴气象
桥址位于南京市江宁区,属湿润的亚热带季风气候区。冬夏冷热悬殊,夏季天气炎热。6月至9月平均最高温度在25.6℃至33℃之间,历史最高温度达43℃;入冬以后温度逐渐降低,历史最低温度达-13℃,严寒时间较短,但1、2月和12月份的月平均最低温度仍在2.2℃~4.9℃之间。雨水充沛,雨量的分布多集中在6、7、8三个月,占全年的三分之一。年平均降雨量为1100mm,年最大降雨量为1621mm,历史最大日降雨量为266.6mm。
由于受长江及靠近海洋的影响,历史最大风速达27.8m/秒,极大瞬时风速达39.9 m/秒。通常每年春夏季以东南风居多,秋冬季北偏东风居多,平均风速均在5.7~10.3m/秒。
⑵水文
句容河源起于句容发电站,在赤山友谊桥与南京江宁区为界,在西北村汇入
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秦淮河,是秦淮河的一条主要支流。堤间距约150m,河槽宽度约100m。河底标高0.71m,设计通航最高水位11.94m,南、北岸堤顶标高分别为:12.4m、12.9m,航道通航等级为Ⅴ级。句容河夏季雨量充沛,水位高、流量大、冬季降水稀少,水位低,流量小。根据水文地质调查,句容河正常水面标高5.5米,河滩标高5.9米,水深4~5.5m。汛期最高水位高达10.2m。
(3)地形地貌
句容河特大桥主桥跨越句容河,为40+64+40m三跨连续梁。101#、102#主墩位于句容河水中,100#边墩位于句容河堤上,103#边墩位于句容河堤外坡脚处。
句容河堤外地势平坦,地面标高5.5m~10.5m。南、北岸堤顶标高分别为:12.4m、12.9m. 主跨桥面高程20.406~20.835m。 1.3 工程内容
⑴施工方案编制范围
主桥0#块和边跨现浇段为专项施工方案,本方案编制范围如下: ①悬臂施工1#-7#段; ②中跨合拢段 ③边跨合拢段 ⑵工程概况 ①箱梁平、立面
句容河特大桥主桥梁部结构计算跨度为(40m+64m +40m)三跨预应力混凝土单箱直腹板变截面变高度连续梁。桥梁全长145.5m,该连续梁0#块长度9.0m,节段施工共7个段及中、边跨合拢段。
该处连续梁中线平面为直线。纵断面设计为+3.8‰的坡度,主桥箱梁底板底面纵断面均为二次抛物线变化,抛物线方程为y=0.0045245x2。
梁中心高度在101#、102#墩中心两侧分别1.25和0.75m范围为6.05m,变化至直线段处为3.05m,直线段长度7.75m。
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②箱梁横断面
箱梁顶度12m,底板宽6.7m,0#块中心两侧分别局部加宽50cm。箱梁顶板厚度除梁端外均为40cm,底板厚为40-80cm,按直线线性变化。腹板厚为48?80cm,按折线变化。全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔墩,横隔板设有孔洞。
③箱梁主要设计参数
箱梁主要设计参数见表1,跨中及主墩处断面见图1。
表1 箱梁主要设计参数表
梁段编号 长度(m) V(m3) 重量(t) 0 9.0 162,431 422.322 #1 3.0 49.750 129.349 #2 3.25 50.242 130.629 #3 3.5 50.413 131.074 #4 4.25 55.298 143.775 #5 4.25 48.563 126.263 #6 4.25 44.623 116.020 #7 4.25 41.083 106.816 #梁段编号 中跨合拢段 边跨合拢段 边跨现浇段 长度(m) V(m3) 重量(t) 2.0 20.542 53.408 2.0 20.542 53.408 7.75 87.136 226.534 主桥连续梁立面图见图1
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图2 跨中及主墩处横断面图
④箱梁预应力体系
桥面二期恒载取值(双线CRTSⅡ型板式无渣桥面):直线有隔声屏:q=160KN/m,曲线有隔声屏:q=180KN/m,本连续梁在直线上,所以二期恒载取值为q=160KN/m。连续梁通用参考图取用160~180KN/m。
主桥预应力体系为纵、横、竖三向预应力混凝土结构:
纵向预应力腹板束采用7-7φ5mm钢绞线、悬浇段顶板束采用16-7φ5mm,底板束采用16-7φ5mm和19-7φ5mm钢绞线。
桥面板横向预应力束采用4-7φ5mm钢绞线。 腹板竖向预应力采用直径φ25mm高强精轧螺纹钢。
墩顶横断面中跨合拢段横断面 7
中横梁和端横梁预应力束采用4-7φ5mm钢绞线。
7φ5mm钢绞线抗拉强度标准值为1860 Mpa ,锚下控制应力为σ
con
=0.7fpk 。
φ25mm高强精轧螺纹钢抗拉强度标准值为785,锚下张拉控制力为700 Mpa。
纵向预应力管道腹板钢束采用塑料波纹管、竖向束为φ60×2.5mm高频钢管、横向束为60×22扁形金属波纹管、其余均采用φ90~100mm金属波纹管。
竖向预应力筋采用JLM-25型锚具,横向预应力束采用BM15张拉端和BMP15锚固端,其余为预应力钢绞线束采用群锚锚具。
⑶设计对施工控制要求
①挂篮自重不超过50吨(含施工荷载)。挂篮应有调整±6㎝竖向挠度的能力。首次浇筑混凝土前应进行预压和加载试验。
②各中墩采用临时锚固措施,临时锚固措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩25404KN-m及相应竖向支反力24137KN,其材料及构造由施工单位自行定。
③悬浇施工采用对称、平衡的原则,浇筑混凝土应控制两端混凝土灌注不平衡重不超过20t。混凝土浇筑方向应从悬臂端部向根部进行,避免竖向裂缝的产生。
④悬臂浇筑线形控制,两悬臂端相对竖向标高差不得超过20mm,轴线偏差不大于10mm。
⑤合拢顺序为先边跨、后中跨。合拢时安装临时刚性连接构造。
⑥预应力束张拉,混凝土强度应达到95%,弹性模量达到设计值的100%后进行,且必须保证张拉时梁体混凝土龄期混凝土大于5天。三向预应力张拉顺序为先纵向、再竖向、最后横向。纵向预应力筋张拉应左右对称进行,最大不平衡束原则上不超过1束。竖向预应力张拉应在下一梁段浇筑前完成。竖向预应力采用二次张拉工艺,在第一张拉完成后的1天完成第二次张拉。
⑦应实测钢绞线的弹性模量,对伸长量进行修正。预应力张拉控制采用张拉
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吨位与伸长量双控,误差不大于6%。
⑷工程数量
名称 单位 0# 1# 2# 单个T构 3# 4# 5# 6# 7# 小计 边跨合拢 边跨现浇段 中跨合拢 全桥合计 C50砼 m3 162.431 99.5 100.484 100.826 110.596 97.126 89.246 82.166 20.542 87.136 10.271 钢筋 t 30.359 9.948 5.219 11.01 13.398 13.292 12.784 10.978 10.7 27.118 5.373 纵向钢绞线 t 7.455 9.224 11.645 12.799 11.296 11.821 12.886 8.973 横向钢绞线 t 25精扎螺纹钢 t 3.40 0.93 0.84 0.87 0.95 0.40 0.43 0.38 8.21 0.14 0.53 0.07 金属波纹管 m 180 114 91 91 110.5 110.5 110.5 104 911.5 32 142 32 2029 金属扁管 m 397.6 140.6 164 187.4 210.8 210.8 210.8 187.4 1709.4 93.8 200.2 46.9 3759.7 φ35铁皮管 m 425.6 232.6 207.4 215.2 231.4 98.2 104.4 91.4 1606.2 45.8 85.7 22.9 3366.8 1.715 0.286 0.333 0.381 0.429 0.429 0.429 0.381 4.383 842.375 106.988 86.099 1802.699 257.167 172.198 8.766 17.1564
2 总体方案
2.1工程特点、难点及应对措施
⑴工程特点、难点
①悬灌及合拢施工为工程的关键工序,施工分段多(单个T构不含0#段为对称的7段),二次合拢,合拢条件要求严格。工序之间有严格的工艺衔接要求,难以展开多工序平行作业;
②施工跨夏、秋、冬三季,当地昼夜温差大,混凝土施工控制要求高、难度大;
③箱梁为C50高标号混凝土,同时要满足节段施工时间12天、既要满足尽早张拉又要保证后期强度不能过高
⑵根据工程特点,制定对策如下
表3 对策表
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序号 工程特点、难点 对策 1、选用有丰富经验的优秀施工队伍施工,确保施工过程顺利。 2、分为南北岸两个作业工区,独立配置资源,充分投入劳动力、机械设备和物资,提前准备施工需要的各类材料; 3、充分了解工程技术难点,针对技术难点采取切实可行技术方案、技术措施。做到技术准备先行,技术交底超前。 4、投入4套挂篮、开展每个T构共2个工作面同步施工。 5、针对桥面横向、肋板竖向预应力筋数量多,吨位大的特点,每个工作面配置两台以上YDC60千斤顶,缩短张拉时间。 6、重视监控工作,按监控数据指导施工。做好监控的专项施工方案。 1、针对施工季节变化,先配制适合当前施工环境的配合比,并根据环境变化适当调整。 2、采取不同养生措施,加强混凝土养生,降低混凝土外界影响,缩短等强时间。 1、由公司实验室和中铁四局宁杭客运专线Ⅰ标中心实验室根据工程的实际情况,进行配合比设计。 2、编制C50施工专项方案进行控制,严格按方案执行。 1 关键工序、 工期紧张 2 施工环境变化大,混凝土设计施工控制难 C50高标号混凝土施工 3 2.2 施工组织安排
由于工期紧张,在资源配置上南北岸分为两个工区,每个工区分别平行施工,0#块施工完成后,每个T构2个工作面,分为前后两个作业班,共配备4个挂篮。单个T构内作业班同步施工,各工序间按同步交叉平行流水方式组织生产,各工序(移篮、底侧模调整、钢筋波纹管安装、内模及堵头模板安装、灌注混凝土、张拉作业等)平行交叉使用人员和机械配置,以最大化的利用率、最低的投入和最短的工期,完成这一关键重要的分部工程。 2.3 施工挂篮设计
设计对挂篮设计的要求:挂篮自重不超过50吨(含施工荷载)。挂篮应有调整±6㎝竖向挠度的能力,严禁采用精轧螺纹钢作为前吊带。首次浇筑混凝土前应进行预压和加载试验。
根据设计要求并结合工程实际,本桥选用三角挂篮,三角挂篮的优点是承载力大、自重轻、稳定性好、加工简单、施工便捷易控制、前吊带短易调整变形量等优点。三角挂篮主要由主桁架系统、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统
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和模板系统五大部分组成。侧模板外滑道采用双滑道,保证在移动挂篮过程中的稳定性,防止滑道侧偏。
根据本连续梁的实际情况,挂篮侧模板纵向长度设计为4.8m,高度设计为6.5m,具体的挂篮设计详见挂篮设计方案及挂篮设计计算书。 2.4 挂篮施工工艺流程
图3 施工工艺流程
挂篮制作安装调试挂篮挂篮预压模板制作钢筋制作调整箱梁底模、外模安装钢筋安装波纹管、内模灌注梁段砼及养生预应力束准备 张拉机具准备压浆机具准备穿预应力钢筋束张拉预应力钢筋束孔道压浆挂篮前移就位7#段完成制作试块压试块现浇段施工边跨合拢段钢筋模板边跨合拢、张拉中跨合拢段钢筋模板全桥合拢挂篮改吊架下一梁段
3 施工部署
3.1 施工准备 ⑴测量
①完成0#段施工后,即精确测量放样出0#段梁中点,并将0#段梁中点与引
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桥上各点互相穿线复核;
②水准点引至0#段梁顶做为对整个挂篮施工的水准控制点。 ⑵施工便道
沿右幅桥外侧纵向修筑临时便道,南北岸均修筑至101#、102#墩大坝处,北岸采用绑宽大坝至钻孔桩施工平台,南岸修建钢栈桥,连接至钻孔平台。作为支架、模板、各种工程材料、预压材料和混凝土运输的通道。 ⑶临时场地与房屋
南岸钢筋加工在119#墩处的钢筋加工厂,北岸钢筋在我分部钢筋加工厂集中加工,运输至施工现场。预应力下料长线台座及存放棚一处,模板加工棚一处120㎡。共用材料库房(设在北岸)100㎡。 ⑷施工用电、用水
在南北岸分别设置500kVA变压器各一台,同时另备用2台200kW发电机作为施工应急用电。临时供电系统由专业人员负责架设、日常的管理、调度和维护,以保证施工现场的正常供电和安全用电。
施工用水采用井水。施工现场排水采用明沟有组织排放,以减少污染。 ⑸物资机械
①制定与施工进度相适应的材料供应计划,根据生产计划及时调整供应计划,做到超前计划,提前进料,确保施工。
②所有材料由工程部负责提出计划、试验与报批,物资部统一采购、运输、保管与供应,进入施工现场的材料,先经过试验部门取样试验合格并报监理批准,进场后按规范要求取样试验合格再使用。
特殊材料计划明确规格、型号、数量,个别特殊材料如精轧螺纹钢还必须逐根明确定尺长度,以便订货。
③砂、石料的堆料场地设硬化地坪,钢材、预应力钢绞线及常备周转性材料
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进场后存放在钢筋加工场地,并明码编号。锚具、支座等材料应进库保存、统一保管和发放。
④进场的材料由物资部统一管理,主材、地材由材管人员保管、发放,并分项造册登记、签收,按月报工程部核算。
⑤机械进场后及时报验。机械由机管员统一编号、统一管理,并监控其状态,确保施工过程中机械的完好率。
⑥加强机械维修、保养,加强对操作司机安全教育,确保施工安全。⑦预应力张拉油压表应定检、定期标定压力表与千斤顶的关系曲线。3.2 人员配置
南北岸工区人员配置如下(不含搅拌站人员、管理人员)
表4人员配置表(每工区)
作业工种 配备人员 模板工 20 钢筋工 40 混凝土工 12 预应力工 12 架工工 15 司机 5 杂工 20 合计 124
3.3 机械、设备配置
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表5 机械配置表(每工区) 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 名称 钢筋加工机械 木工加工机械 交直流电焊机 履带吊 混凝土罐车 混凝土泵车 卷管机 砂轮切割机 张拉设备 张拉设备 挤压机 灌浆泵 规格(型号) 500A,600A 30t 8m3 37m YCW400B YC60 YJ45 UB3 单位 套 套 台 台 台 辆 台 台 套 套 套 套 数量 1 1 4 2 6 2 1 3 1 3 1 1 备注 南北岸共用 南北岸共用 含油泵压力表 含油泵压力表 含油泵压力表 表6 主要设备配置表 序号 1 2 3 4 5 名称 挂篮 合拢吊架 内模 碗扣支架 现浇段模板 规格(型号) 三角形(40t) 自设计 钢木结构 木结构 单位 套 套 m2 t m2 数量 4 2 240 80 1000 备注 包含模板 由挂篮改制 含支撑 含支撑 4 进度计划
4.1 节点工期
每段梁体作业标准周期12天(按标准周期),按当前施工进展情况及作业标准周期,各节点工期安排如下:
完成101#墩悬浇施工:2010年3月11日。 完成102#墩悬浇施工:2010年2月20日。 完成边跨合拢施工:2010年3月31日。 完成中跨合拢施工:2010年4月20日。 4.2 施工进度横道图
图4 句容河特大桥跨句容河主桥悬浇施工横道图
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5 施工工艺
5.1 挂篮
⑴挂篮拼装
①挂篮零部件验收:挂篮制作完毕后,应尽快检查挂篮结构各构件是否按照设计图纸及有关技术规范、规程进行选材、加工、制作,尤其是对主要杆件焊接及螺栓连接处重点检查检测,确保强度、刚度符合要求,发现问题要及时纠正和整改。
②挂篮试拼装:挂篮各部件检测验收合格后,组织人员在加工现场进行结构试拼装, 检查各部尺寸的准确性,整体稳定性,熟悉拼装顺序和难易程度,发现问题及时改正,以便在梁体拼装条件下能够顺利安全、快速的进行。
③挂篮安装:挂篮在加工现场试拼检测合格后,将各部件运至施工现场,分件吊上0#段梁顶,分别对称在两端拼装挂篮,在材料堆放和拼装过程中,应特别注意两端不平衡重不应超过1300kN·m(即端头不平衡重不超过10t)。
1)主桁结构拼装
在101#、102#墩顶板上,测量放样用墨线弹出箱梁中线、挂篮轨道中线和轨道端头位置线,并用高标号砂浆找平轨道底面。
起吊轨道,对中安放,连接锚固粱;安装轨道锚固筋,将锚粱与预埋精轧螺纹钢筋连接后,对每根锚筋施以200kN的锚固力,在轨道顶安装前支点滑轮,后结点处临时设置支承垫块。
利用吊车拼组好单片主桁三角形体安装就位,并采取临时固定措施,保证两主桁片稳定。
安装主桁后结点处的分配梁、千斤项、后锚杆等,将主桁后结点与分配梁连接并通过锚固筋与顶板预留孔锚固。
安装前上横梁,而后按先下后上的顺序安装上、下平联杆件。 安装吊杆、拆除后锚临时支承垫块。
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2)底平台拼装
主桁架系统安装完毕,检查锚固、连接按设计要求到位后进行底平台系统安装。利用0#段施工支架,在其上焊接悬臂梁,将底篮前、后横梁吊放于悬臂梁上,并用倒链将横梁与悬臂梁临时固定;而后将底模吊放于前、后横梁上,前横梁吊杆与主桁横梁吊杆连接,后横梁与0#段底板预留孔下穿的后吊杆连接,并锚固于0#梁段底板;解除临时锁定倒链,最后安装底平台前端及后端工作平台。
3)底模拼装
分块吊装底模至底平台纵梁上拼装,并初步调整。 4)侧模及悬吊走行系统拼装
侧模走行系统,后端为预埋于0#段的吊杆和托辊轮为支点,前端通过吊带吊挂在前端横梁上,首先安装吊杆、吊带和滑道,然后吊装侧模,左右侧模通过精轧螺纹钢拉结固定,精轧螺纹钢竖向设置三道,纵向2~2.5m间距设置一道。
④拼装检查: 检查的主要内容为: ⅰ各部尺寸和相对位置; ⅱ预拉螺栓和节点板螺栓数量; ⅲ主桁轨道标高和中线位置; ⅳ前支点与轨道密贴; ⅴ左右主桁竖直度和水平;
ⅵ后锚和侧模吊点稳定性、紧固力; ⅶ模板的支撑系统位置和稳定;
ⅷ底平台、侧模、吊带与横梁、滑道梁的联结。 ⑵挂篮预压 ① 目的和作用
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挂篮在1#段灌注位置拼装并检查合格后,应进行加载预压以验证系统承载力和各构件强度、刚度和稳定性。
挂篮是钢桁架结构,主桁采用栓接,前后支点和梁体采用螺杆临时锚固,吊带与横、纵梁的连接也是栓接。通过预压消除节点空隙及其非弹性变形。
通过预压和卸载,掌握灌注混凝土工况时的吊带弹性变形量,作为立模标高调整的依据。
② 预压荷载量
节段最大重量为4#段1437.75kN,最轻为7#段1068.16kN,3#段为1306.29kN,接近平均值。
加载考虑施工荷载和其它因素,采用1.1倍超载加压,即最大荷载量分别为1581.53kN(4#段),1174.98kN(7#段),1436.92kN(3#段)。
③预压程序
采用分段加载卸载程序,对每阶段加载均测量变形值和构件安全性,程序为: 加载 0kN→300kN→600kN→1174.98kN(7#段工况)→1436.92kN(3#段工况)→1581.53kN(4#段工况)
卸载 →800kN→400kN→0kN 其中在加载300kN、600kN阶段应停止20min以上,观察构件变化和变形量测定,最后5min高程变化值应小于1mm;加载1174.98kN、1436.92kN、1581.53kN阶段应保持30min 以上,观察构件变化和变形量测定,最后5min高程变化值应小于1mm,则可认为稳定。再进行卸载,在卸载各阶段也应观察高程变化值。
④高程变形点设置和观测
变形观测点共设置8个:后锚点横梁左右侧、前支点左右侧、前上横梁左右
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侧、前下横梁左右侧。
变形观测时间为加载前,各阶段及卸载后,变形观测资料文整后,与监控单位沟通,作为调整立模标高的依据。 5.2 模板系统拼装
⑴底模拼装
本桥箱梁为直腹板,箱梁高度逐渐变化,纵向长度3.0~4.25m,采用纵向两块定尺模板加中间调整模板构成。每次立模前,调整中间模板的尺寸。
⑵侧模拼装
用倒链调整侧模位置使其准确就位,安装对拉精轧螺纹钢。 ⑶内模拼装
待底、侧模拼装完毕,底、腹板钢筋绑扎完毕后,进行内模拼装。 ⑷端模拼装
底、侧模拼装完毕后,安装端头模板,端头模板采用拉筋拉结在主体钢筋上,外侧用钢管方木支撑,确保端头尺寸。 5.3 挂篮定位和移动
⑴挂篮定位
挂篮后端纵梁采用梁体翼板设预留孔洞,每侧穿入Φ32精轧螺纹钢,采用一定的预拉力锚固。
前端直接承压在梁顶轨顶上。
侧模滑道前端吊挂于前横梁,后端通过托辊结构吊挂于梁翼板之下。 ⑵挂篮移位
施工完一个节段,养护强度达95%,张拉各向预应力束,之后,挂篮纵向前移一个节段距离。
①在新浇筑梁体上铺设轨道;
②拆除内模、外模和底模(含底纵梁)与混凝土脱离,吊挂于滑道之上;
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③挂篮后端压重4t;
④顶起主桁,在轨道与主桁间穿入滚杠,安装纵移牵引和制动系统; ⑤卷扬机牵引挂篮(含侧模、底模平台)前移,并调整位置; ⑥拆除滚钢,主桁就位,锚固后横梁,卸除后端平衡压重; ⑦锚固侧模滑道吊杆、锚固底模纵梁; ⑧调整侧、底模,安装内模。 5.4 钢筋及预应力管道
⑴钢筋加工安装
该连续梁钢筋、钢绞线工程数量较大,排列紧密,种类繁多。为了保证绑扎质量、进度,所有钢筋在钢筋棚内集中下料、加工,运至现场安装。待底模安装完预压后,对底板标高进行仔细调整(考虑支架弹性变形量及预留拱度),经检查合格后,对底模进行清扫,绑扎梁底部、横隔板及腹板钢筋,钢筋绑扎要与波纹管、钢绞线安装相结合,立好内模后,绑扎顶板及翼板钢筋。钢筋加工及安装均按施工规范和设计文件要求施工。钢筋调直采用调直机调直;预应力钢绞线切割采用砂轮锯,钢筋切割采用切断机;非预应力螺纹钢筋焊接采用闪光对焊;钢筋弯制成型采用弯曲机,并用样板控制弯制尺寸。
钢筋加工安装时注意留防撞护栏、人行道和伸缩缝等预埋钢筋,并保证位置准确。预留泄水管位置,若与钢筋有冲突,可适当调整钢筋位置。钢筋在焊接时垫铁皮,以保护模板及邻近的波纹管不被烧伤。底板钢筋用硬塑料垫块,腹板两侧用塑料垫块,以确保钢筋保护层厚度。
当普通钢筋与预应力管道、预留孔洞冲突时,应遵照以下原则处理: 预应力横向束和竖向束避让纵向束;
普通钢筋避让预应力钢束; 构造筋避让主筋;
适当移动构造钢筋或预留孔洞位置;
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大面积割断或移动普通钢筋,须征得设计单位认可。 ⑵预应力管道安装
预应力管道均采用镀锌金属波纹管,金属波纹管的接头处采用大一个直径级别长200mm的波纹管并用塑料胶带绑扎,以防漏浆或卷口。在波纹管的最高点用内径大于20mm 的钢管设置排气孔,以确保压浆水泥从最高点冒出,确保压浆的密实。锚垫板安放时保持板面与孔道保持垂直,压浆嘴向上,波纹管穿入锚垫板内部,且从锚垫板口部以海绵封堵孔道端口,外包裹胶带,避免漏浆堵孔。为保证锚垫板定位准确,锚垫板用螺丝精确定位在端模上。横向及竖向预应力筋设计一端固定在梁体内,所以加工成套后,便于安装和准确定位。混凝土浇筑前对波纹管进行全面检查,修复一切非有意留的孔、开口或损坏之处,在金属预应力孔道内,于灌注混凝土前,穿入较孔道孔径小10mm 的硬塑料管,在混凝土初凝前抽动,终凝后抽出,以防意外漏浆堵孔。
预应力管道安装应注意:
①预应力钢材、锚具、波纹管等进场后,应检验出厂合格证和质量鉴定书,并按规范要求进行工地抽验,在使用时除去防护油等污物。
②预留孔道的波纹管与钢筋安装同时进行,预应力管道严格按给定的坐标定位。定位钢筋设置,在直线段按0.8m一处,在预应力钢束曲线段要加密至0.4m。波纹管接缝尽可能最少。
⑶施工人孔的设置
为便于边跨和中跨合拢后拆除内模,同时为合拢段预应力钢束的施工,拟在边跨合拢段、3#段顶板中部各设置一处临时施工人孔,全桥共5处。尽量让开横向预应力束位置,无法避开时,横向预应力束采取临时措施,先不张拉,封闭人孔后再张拉。切断的主筋预留20cm焊接长度,封闭人孔时焊接后灌注混凝土。 5.5 梁体C50混凝土施工
⑴混凝土配合比设计与控制措施
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箱梁采用C50高强度混凝土,施工工期从2009年10月到2010年5月,跨夏、秋、冬三季,为避免水化热对混凝土产生裂缝及后期收缩徐变的影响,采取以下措施:
ⅰ优化配合比设计; ⅱ严格控制原材料质量;
ⅲ采用各项针对性措施,降低混凝土入模温度; ⅳ采用现场隔热和通风降温辅助措施;
ⅴ布置测温元件,监控、反馈温度变化,适时调整。 ⑵混凝土施工
钢筋、模板、钢绞线及孔道检查合格后浇筑混凝土,箱梁每对节段的混凝土浇筑拟一次完成。在混凝土浇筑前,再次对钢筋的骨架、预应力管道、支架、模板进行一次检查,对标高、中轴线进行复测。在材料进场前对原材料进行检查,严禁不合格材料进场。浇筑时先浇筑底板混凝土至倒角位置,然后分层浇筑腹板混凝土,最后浇筑顶板混凝土。
混凝土在搅拌时严格控制搅拌时间,并在现场测定坍落度,混凝土在搅拌站集中拌制,采用混凝土泵输送混凝土,混凝土在拌制确保有20m3/h 混凝土量输送到作业面。
因为顶板悬臂较长,为避免由于模板支架弹性变形而产生混凝土裂缝,顶板采取由翼板端头外向内的浇筑顺序;底板、腹板由悬臂端向内侧的浇筑顺序。避免挂篮弹性变形引起的横向裂缝。混凝土浇筑时采用插入式震动棒进行震捣,在锚固端处用3cm 的插入式震动棒进行震捣,到面层时辅助用平板振动器配合。振捣时,振动棒的移动间距不超过振动器作用半径的1.5 倍,与侧模保持50mm 左右的距离,确保振动棒不接触模板。防止模板的变形和走位。避免与波纹管接触,防止波纹管变形、位移或破损。混凝土振捣的标准为:混凝土停止下沉,表
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面泛浆,无气泡冒出,然后边振动边徐徐提出振动棒。
另外,在内模和底板连接处增设一定宽度(约25cm 左右)的水平模板,防止混凝土大量冒出。
箱梁混凝土浇筑严格遵照对称、平衡的原则进行,浇筑混凝土严格控制梁段超方,任何梁段实际浇筑的混凝土重量不超过该梁段理论重量的2.5%;同时注意梁顶面混凝土标高控制,保证梁顶板混凝土不平整度不大于5mm,底板的上做厚度控制点,严格控制厚度。悬臂施工过程中控制两端的最大不平衡重不得大于待浇筑梁段底板自重的一半,同时注意控制模板的变形和误差。
混凝土浇筑过程中,注意对锚下、波纹管下方、锚块处的混凝土的振捣,确保密实,以保证有效预应力达到要求。
竖向分层浇筑顺序说明:沿断面以底板为第一层浇筑,根据不同腹板高度腹板分为5~10层浇筑,顶板砼一层浇筑完成。
⑶混凝土浇筑的质量控制
①混凝土的自由倾落高度控制在2 米以内,如高度超过2 米时采用导管或溜槽等措施。
②使用插入式振动器应快插慢拔,插点均匀,逐点移动,按顺序进行,做到均匀振实。
③浇筑混凝土时,为防止模板变形,必需确保混凝土的浇筑高度均衡上升。在浇筑的过程中,对挂篮进行沉降观测和位移观测,一旦发现异常情况立即进行分析并采取相应的解决措施,确保箱梁的施工质量。
④新老混凝土衔接面按混凝土施工缝处理,表面凿毛,清除松动的石子,并用水冲洗干净。
⑤在混凝土浇筑完成终凝后,立即进行保湿养护。夏季,用塑料膜覆盖并连续洒水养护。在10 天时间内,持续养护始终保持混凝土表面处于湿润状态。冬
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天,用洒水及盖棉胎的方法来保证混凝土的养护温度。按等同的条件养护试块,在混凝土强度达70%强度时拆除内模,在张拉完成后拆除侧模和松脱底模。 5.6 预应力张拉压浆
⑴预应力束的张拉
施工前先根据理论E值计算伸长量,对设计提供的伸长量复核。复核无误后,在张拉施工前,应实测钢绞线的弹性模量E’,修正伸长量做为施工控制的标准。
E?修正伸长量公式为: L??LE
张拉程序
刻伸长值线 持荷2分钟
0—→初始应力(10%бcon)———→100%бcon————→бcon (锚固)
测量伸长值
通过千斤顶活塞伸出量量测的实际伸长量,还须考虑千斤顶工具段及工具夹片的影响。
混凝土终凝后进行预应力筋穿束、纵向预应力筋张拉。本箱梁设计为三向预应力体系:纵向布置的预应力每束为不等长的7、16、19根7Φ5钢铰线,采用单根穿入法。横向预应力为每束4根长12.5米的7Φ5 钢铰线,竖向预应力为不等长的单根Φ25 精轧螺纹钢。横向和竖向预应力束均采用一端固定P锚,与管道同时埋入混凝土,不需穿束。
在张拉之前,对张拉设备油泵、油表、千斤顶送指定并获国家质检部门认可的计量检测单位进行标定,以保证张拉吨位的正确。根据标定的数据对各束的张拉应力进行计算。
各节段混凝土浇筑完成达到95%设计强度后,对预应力筋进行张拉,张拉时安排专人观察记录,察看张拉时锚垫板后端梁断面变化情况,检查是否有裂缝出现。纵向横向竖向三向预应束,在移挂篮前全部完成张拉。对竖向预应力筋,由
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于预应力筋较短,延伸量较小,锚具的回缩量引起的预应力损失较大,因此本桥施工拟采用二次张拉工艺、第二次为等拉力100%检查张拉,两次张拉分别采用不同油漆标识。
预应力筋张拉按双控指标控制,以油表控制为主,伸长量控制为辅,实际伸长量与设计伸长量偏差大于±6%时,停止张拉,查明原因或与设计、监理部门联系研究后解决。
张拉顺序为:先纵向、后竖向,最后横向,左右对称进行。应在挂篮移动前完成纵向、横向筋张拉;在下一梁段灌注前完成竖向筋的张拉。为缩短张拉作业时间,纵向束采用大吨位穿心式千斤顶,横向和竖向束采用2台60t穿心千斤顶,左右同步进行。
⑵孔道的压浆
钢绞线张拉完毕后,在24h内封锚,进行压浆,水泥浆稠度控制在14 ~18s之间,水泥浆最大泌水率不超过3%,拌和后3小时泌水率控制在2%,24小时后水全部被浆吸收。水泥浆拌制后经常搅动,并在45分钟内压完。压浆的顺序先下后上。压浆用水泥浆水灰比一般控制在0.40~0.45,所用水泥龄期不超过一个月。
孔道压浆注意事项:
1)孔道压浆前,先用高压空气吹干净孔道内杂物。
2)压浆采用活塞式灰浆泵。压浆前先将灰浆泵试开一次,运转正常并能达到所需压力后,才开始压浆,压浆时灰浆泵的压力取0.5~0.7mPa,关闭出浆口并保持不小于0.5mPa且时间维持2min以上以保证压浆密实。压浆过程中作好原始记录。
3)压浆由一端向另一端进行,当另一端排气孔排出浓浆时,用木塞塞紧,再加大压力到0.7MPa,并持续5秒,如怀疑不实时,40分钟后由另一端压浆一
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次。
4)压浆中途发生故障,不能连续一次压满时,立即用压力水冲洗干净,故障处理后再压浆。
5)预应力钢束张拉后尽快实施孔内压浆,为保证孔道压注密实,波纹管安装时在管道适当位置设置排气孔。压浆前先检查钢束有无滑锚现象,如有滑锚现象及时处理。压浆时衡压压力应达0.7MPa,并维持2分钟。 5.7 合拢段
⑴合拢顺序
合拢段先合拢边跨合拢段,解除中墩临时支座,合拢中跨合拢段。 ⑵合拢段施工 边跨合拢施工:
ⅰ在边跨两悬臂端采用水箱在悬臂端作为平衡重,合拢段两侧水箱容水重量相当于合拢段所浇混凝土重量及550.7KN;
ⅱ在夜间最低温度时,安装加劲梁,将一端与预埋钢板焊好后,另一端用契块打紧,然后张拉顶底板临时索,,再施焊牢固,各构件均用周边施焊联接,焊缝高10mm,最后绑扎钢筋;
ⅲ浇筑合拢段混凝土,边浇混凝土边同步等效放水;
ⅳ待混凝土强度及弹性模量达到设计强度的100%以上时,按顺序张拉纵向预应力筋 T10,B10~B12及横向、竖向预应力筋,拆除临时支座,落梁,再张拉纵向预应力B7~B9索。
中跨合拢施工:
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在预应力B7~B9索张拉完成后,安装中跨跨中临时刚性支撑,用悬吊模浇筑合拢段混凝土,待混凝土强度及弹性模量达到设计强度的100%以上时,按顺序张拉纵向预应力筋 T11,B1~B6,B13及横向、竖向预应力筋。
6 施工监控及线性控制
施工控制的目的就是确保施工过程中结构的可靠性和安全性,保证桥梁线形及受力状态符合设计要求。施工控制的内容包括变形控制和内力控制。
变形控制严格控制每一节段箱梁的竖向挠度及其横向偏移,若有偏移并且该值较大时,进行误差分析,并确定调整方法,为下一节段准确的施工做好准备工作。
内力控制则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力,尤其是合拢时间的控制,使其不至于过大而影响安全。 6.1 箱梁的挠度观测
挠度观测是控制成桥线形最主要的依据,主桥箱梁在施工过程中在每个节段布置3个观测点,这样不仅可以测量箱梁的挠度,同时观察箱梁是否发生扭转变形,在施工过程中,对每一个截面进行立模、混凝土浇筑前后、预应力筋张拉前后标高观测,以便观测各点挠度及箱梁曲线变化历程,保证箱梁悬臂端的合拢精度及桥面线形。
⑴各悬臂节段的高程测点布置
每个节段各设3个测点,布设在顶板位置,要求位置准确,固定牢靠。 ⑵观测时间与项目
为减少温度影响,挠度的观测安排在早晨温度较底时进行,在整个施工过程中主要观测内容包括:挂篮就位立模后、混凝土浇筑前后、预应力张拉前后、边(中)跨合拢前后、以及拆除挂篮后、最终成桥前的各项检测值,以这些观测值为依据,对大桥进行有效的施工控制,同时分析桥梁的受力状态,作出对箱梁准
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确的判断。
⑶观测结果
观测结果的正确性是进行最优控制的先决条件,对每个施工阶段的挠度及标高的量测结果都经过详细的分析。 6.2、温度观测
当施工至长悬臂时,大气温度变化、日照温度差等对箱梁变形影响显著,为保证各跨箱梁的顺利合拢和线形控制,进行长悬臂标高24小时跟踪测量,同时量测气温变化值。
根据主桥箱梁施工阶段的变形分析,在悬臂4#段进行该项测量,绘制变形曲线。另外根据4#段的变化情况,为大桥合拢提供合适的时间。 6.3、轴线观测与控制
主线桥处在直线,对线形的控制,将直接影响桥梁的受力和美观,为此,从以下几个方面对大桥进行控制。
⑴利用挠度观测点所测数值,及时分析大桥扭曲情况,并以此对挠度进行调整,以保证大桥轴线。
⑵利用温度及日照对大桥平面轴线影响的变化规律,对轴线座标作出合理的调整。
⑶合拢段浇筑前,利用配重的调整,对平面偏移作出调整,使其达到设计要求。
6.4、监控程序
施工单位独立进行变形和位移观测,数据向监控人员反馈;
由监控人员将施工单位的观测数据与自行观测变形和位移数据对照,结合应力、温度元件监测数据,分析计算的结果,提出指导下一节段施工线形控制的数据和要求;
施工单位根据监控单位数据和要求进行线形调整施工。
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7、安全质量措施
7.1 质量保证措施
⑴连续刚构的0#支架和挂篮的强度、刚度及稳定性按实际承受荷载进行加载试验和预压;
⑵支座安装的规格、型号及预偏值按设计要求实施,防止弄错;
⑶选定梁体混凝土的配合比时,除考虑混凝土的强度指标必须达到设计强度外,还考虑其弹性模量及容重;在满足水化热,早期强度的同时,控制后期强度超强30%以内;
⑷波纹管采用定位网法控制坐标,每80cm布置一片定位网,波纹管在任何方向的偏差≤4mm;
⑸箱梁为C50混凝土,施工中应抓住材料关,严格控制原材料质量,保证原材料各项指标符合规范及设计要求,施工严格按配合比施工,试验室派专人值班,现场值班人员对不符合要求的混凝土,拒绝入模。通过措施做好混凝土水化热控制:混凝土养生时,对预应力钢束所留的孔道加以保护,严禁将水或其它物质灌入孔道;
⑹锚垫板牢固地固定在端模上,并注意锚垫板的角度符合设计要求,确保波纹管与锚垫板垂直;
⑺张拉在混凝土强度达到设计强度要求后进行,并严格按设计要求的程序和张拉控制应力采用双控,确保张拉质量;
⑻连续刚构施工时,加强测量监控,根据监控指令,按要求调整线型变化,做好线型控制。
⑼预应力张拉是现浇梁施工的质量关键,张拉前先对油顶油表按要求进行标定,保证实际张拉力符合要求;张拉操作人员要求有张拉施工经验;加强对设备、锚具、预应力筋的检查,保证设备工作状态良好,锚具、预应力筋无损伤;制定张拉操作规程和专项技术交底,要求施工班组严格执行;工程部专人负责全过程
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值班,确保张拉质量;严格按照设计要求的张拉顺序进行。 7.2 安全保证措施
⑴混凝土达到设计要求的强度拆模;
⑵挂篮上桥前对各部位严格检查,以确保施工安全;
⑶挂篮移动前,要对吊带、轨道锚固等进行全面检查,遇大风时停止挂篮移动,确保挂篮的行走安全;
⑷T构两端悬臂灌注混凝土作到加载基本平衡;
⑸已灌梁顶和挂篮四周设栏杆并挂安全网,且安全网网绳不破损,并生根牢固、绷紧、圈牢、拼接严密;
⑹吊机工作时,设专人指挥吊机,吊机开始提升和下降指挥人员均要鸣哨; ⑺搭设稳固的扶梯,人员上下桥面走扶梯,不攀爬支架; ⑻挂篮全密封,防止桥上物品落入河中。
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