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文档简介
1、xxx 大桥主桥挂篮施工技术方案 1目目 录录1、编制依据、原则、技术标准.21.1 编制依据.21.2 编制的原则.21.3 技术标准.22.1 工程地质.32.2 气象、水文.32.3XXX大桥桥梁结构.33.1XXX大桥主桥挂篮施工场地布置.63.2 施工队伍安排.63.3 施工进度安排.73.4 投入本桥的施工机械设备.74、施工技术方案.94.1 施工工艺概述.94.2 0#块施工工艺 .104.3 边跨现浇段施工.274.4 挂篮.324.5 挂篮现浇箱梁施工.384.6 预应力施工.444.7 体系转换.484.8 夏雨季施工.485、施工要点.505.1 箱梁施工质量控制和要求
2、.505.2 主桥施工流程.505.3 悬浇梁段砼施工注意事项.525.4 合拢段施工注意事项.535.5 线型控制与测量.536、质量保证体系及措施.586.1 质量保证体系.586.2 质量保证措施.587、安全保证体系.637.1 组织保证.637.2 安全保障措施.63附件一、XXX 大桥挂篮试压加载数量计算表.66附件二、XXX 大桥主桥挂篮试压配重记录表.67附件三、 XXX 大桥主桥施工进度计划横道图.68 2附件四、 GL 改进型三角形挂篮主要构件检算书.69xxx 大桥挂篮悬浇施工方案大桥挂篮悬浇施工方案1 1、编制依据、原则、技术标准、编制依据、原则、技术标准1.1 编制依
3、据编制依据(1)招标文件;(2)设计施工图纸;(3)设计施工图纸补疑文件;(4)现行的国家和交通行政主管部门颁发的施工规范、规程和验收标准;(5)我单位对现场和周围环境调查所获得的资料。1.2 编制的原则编制的原则(1)优化配置生产资源,采用新技术、新材料、新工艺确保本标段各项工程均达到优良等级;(2)科学合理安排施工工作面和工作程序,确保工期按期完成;(3)加强现场指挥和管理,确保施工生产安全;(4)合理布置施工现场,保护好周边环境,科学文明施工。1.3 技术标准技术标准(1)桥梁跨径:525+525+525+(42+72+42)+525+525+525;(2)桥梁宽度:20.25 米(0.
4、5 米+18.75 米+1.0 米);(3)桥面横坡:双向 2%;(4)航道等级:规划 IV 级航道,通航净空 557m;(5)设计荷载:公路-I 级;(6)地震烈度:按 7 度设防。 32 2、工程概况、工程概况2.1 工程地质工程地质本工程位于钱塘江南岸海冲积平原区,主桥现浇段所处地层地质及主要物理力学参数和承载力见下表 2.1 所示。表表 2.12.1 地层地质及主要物理力学参数和承载力地层地质及主要物理力学参数和承载力地层名称地层厚度(m)内摩擦角()基本容许承载力(kPa)土体桩侧力摩擦值(kPa)第一层粘质粉土1218.49020第二层粉砂1.230.312025第三层粘质粉土3.
5、618.49020第四层淤泥质粉质粘土16.25.77015第五层粉质粘土4.911.58020第六层粉砂2.630.312025第七层粉质粘土1211.58020第八层粉砂3.230.312025第九层粉质粘土511.58020第十层粉砂5.830.312025第十一层圆砾7270702.2 气象、水文气象、水文属亚热带季风区,气候温暖湿润,四季分明。多年平均气温 15.5,平均降水量1360.7mm,一年中有两个多雨期,一般是 6 月上旬至 7 月上旬的梅雨期和 89 月的台风期。常年主导风向为东风,年平均风速为 2.7m/s。全年无霜期为 245 天左右,初雪一般出现在 12 月下旬,终
6、雪在次年三月下旬。雾季多发生在深秋初冬时节。主要灾害性天气有热带气旋、台风、冰雹、龙卷风、雾、雷暴雪、暴雨等。沿线主要河流为八一丘 xxx(规划级通航) ,xxx 水 PH 值为 8.4,对混凝土无腐蚀性,可采取常规防护措施。2.3xxx 大桥桥梁结构大桥桥梁结构 4xxx 大桥为嘉兴至绍兴跨江公路通道高速公路越 xxx 规划 IV 级航道的一座桥梁,嘉兴至绍兴跨江公路通道高速公路与 xxx 规划 IV 级航道中心线的交叉桩号为K59+168。xxx 大桥主桥桩号亦为 K59+168,起点桩号为 K58+711.98,终点桩号为K59+624.02,桥梁全长 912.04m,全桥共 7 联,桥
7、跨为525+525+525+(42+72+42)+525+525+525。第 17 孔跨越 xxx 规划 IV 级航道,路线前进方向与展望大道(规划一级)交角为 90 度。主桥上部采用(42+72+42)m 预应力混凝土变截面连续箱梁;主桥下部结构中 15、18 号过渡墩为柱式墩、承台接钻孔灌注桩基础;16、17 号主墩为矩形墩、承台接钻孔桩基础。引桥上部结构采用 25m 预应力混凝土先简支后连续小箱梁,下部结构 0 号及 33 号桥台采用柱式桥台钻孔灌注桩基础,其余均为柱式墩、钻孔灌注桩基础。大桥主桥支座用盆式橡胶支座,引桥采用板式橡胶支座。支座,梁底、墩顶钢板为普通 A3 钢板。桥台处伸缩
8、缝采用 GQF-F80 型桥面伸缩装置,桥墩处采用 D160 型桥面伸缩装置,伸缩装置预留槽采用 50 号钢纤维防水混凝土。整体化混凝土采用 40 号防水混凝土。桥面铺装沥青混凝土厚度 9cm,分 4cm、5cm 两层铺筑,材料要求及施工工艺同路面结构。xxx 大桥主桥上部结构采用 42m+72m+42m 变截面预应力混凝土连续箱梁,全长 156米,桥面横坡为单向 2%。本桥按两幅分离设计,两幅间距为 100cm,主桥变截面连续箱梁采用单箱双室截面,单幅箱梁宽 20.25m,其中悬臂长 3.5m,箱梁底宽 13.25m;箱梁跨中截面腹板厚 50cm,根部截面箱梁腹板厚 70cm,在第 5(5
9、)号节段线性过渡。梁高采用二次抛物线规律变化,跨中梁中心高 2.0m,支点梁中心高 4.3m。箱梁采用三向预应力体系,分为纵向预应力束、横向预应力束和竖向力筋。0块底板厚为分段线性变截面;箱梁顶板设置成单向 2横坡。箱梁 0块长度 9.0m,在满堂支架上现浇施工; 1#3#梁段,每段长 3. 5m,4#8#梁段,每段长 4m,均采用挂篮悬臂浇筑施工,16#、17墩顶 T 构同步施工;中孔合拢段长度 2m,边孔合拢段长度 2m;边孔支架现浇段长度 4.84m。箱梁采用 C55 钢筋混凝土,0 号梁段砼体积 287.969m3,重 748.7t(钢筋砼比重按2.6t/m3 考虑);18 号悬浇节段
10、中,最重的为 1 号节段,砼体积 76.679m3,重199.4t,其中翼板重 28.6t(每侧翼板重 14.3t) ,箱体重 170.8t;4.0m 长的悬浇节段中,最重的为 4 号节段,砼体积 73.889m3,重 192.1t;边孔支架现浇段砼体积98.232m3,重 255.4t。 5箱梁根部至跨中截面示意图如图 2.1 所示。28705070508528180375030662.5662.5350132535043020022540652025图图 2.12.1 箱梁根部至跨中截面示意图(单位:箱梁根部至跨中截面示意图(单位:cmcm) 63 3、施工组织、机械设备及进度安排、施工组
11、织、机械设备及进度安排3.1xxx 大桥主桥挂篮施工场地布置大桥主桥挂篮施工场地布置xxx 大桥主桥挂篮施工段为 15#18#墩之间,其中 16#17#墩跨越 xxx。规划在xxx 两岸各设一处 3000m2场地为钢筋加工及挂篮拼装场地,生活区安排在 xxx 北岸300m2,在 xxx 上架设临时施工便桥仅为施工人员通过。具体布置图见下图 3.1 示。 7图图 3.13.1 xxxxxx 大桥主桥挂篮施工场地平面布置示意图大桥主桥挂篮施工场地平面布置示意图3.2 施工队伍安排施工队伍安排针对本工程施工特点,我们将配强配足施工队伍技术力量,从人力资源上确保满足工程需要。共投入施工人员约 180
12、人,除项目部本级配备 30 人外,另组建 1 个专业施工队,分成 3 个施工分队,每个施工队原则上按照钢筋及预应力工班 20 人,挂篮(支架)及模板 20 人,混凝土工班 10 人安排。各施工分队全部由专业施工人员组成,其中技工、高级技工占 60%以上,特殊工种均持证上岗。投入的各施工分队任务安排见表 3.1 所示。表表 3.13.1 施工队力量及任务安排施工队力量及任务安排 中心河场房房场场场 8序号施工队伍人数施工任务安排1悬浇一分队50负责 xxx 南岸悬浇施工2悬浇二分队50负责 xxx 北岸悬浇施工3边跨现浇分队50负责左右幅边跨现浇段施工4项目部人员30负责 xxx 大桥悬浇的施工
13、技术、测量监控、试验、安全质量等管理工作合计1803.3 施工进度安排施工进度安排施工进度计划安排详见施工附件三、 xxx 大桥主桥施工进度计划横道图 。3.4 投入本桥的施工机械设备投入本桥的施工机械设备表表 3.23.2 投入本工程的机械设备表投入本工程的机械设备表机械名称规 格 / 型 号额定功率(kw)/容量(m3) / 吨位(t)生产厂家数量(台 / 套)新旧程度 (%)混凝土拌和站(自动控制)HZS120120m3/h南方路桥195混凝土搅拌运输车JCD78m3上海385吊车QY2020t徐州190装载机ZL50C3m3柳州295混凝土泵车SY5290THB80m3/h湖南190箱
14、梁模板定型加工新制杭州4100电动空压机L3.5-20/820m3/h西安180载货汽车东风5t十堰190发电机200KW上海195卷扬机5t江西280插入式振动器HZ6X30/501.11.5KW上海1095钢筋切断机X2007kw江苏290钢筋调直机TQ485.5kw北京190钢筋弯曲机WJ4012.8kw北京290交流电焊机500 型23KVA南京1095全站仪索佳台日本295水准仪索佳台日本295挂篮GL 改进型三角形挂蓝套880 9导链手拉葫芦5t衢州1270导链手拉葫芦10t衢州7270螺旋千斤顶32t台15070预应力设备套柳州270 104 4、施工技术方案、施工技术方案 4.
15、1 施工工艺概述施工工艺概述4.1.14.1.1 主桥上部结构施工工艺流程主桥上部结构施工工艺流程 挂篮制造、试拼主墩墩身施工安装人员上下梯搭设 0#梁段支架并预压0#梁段砼浇筑制安 0#段钢筋骨架张拉 0#段钢束在 0#梁段端拼装挂篮吊装 1、1梁段底、腹板筋安 1、1梁段内模、顶板筋对称浇筑 1、1梁段砼砼浇筑后测观测点标高养 护张拉、压浆张拉后测观测点标高计算、调整 2、2梁段立模标高对称牵引挂篮前移就位2(2)8(8)梁段挂篮施工设配重水箱焊接边跨合拢段劲性骨架浇筑边跨合拢段砼砼达 90%强度、张拉、灌浆张拉后测观测点标高安装中跨合拢段模板、钢筋加工 1(1)8(8)梁段底、腹板钢筋骨
16、架浇筑前测观测点标高1、1梁段顶面找平张拉前测观测点标高锁定永久支座安临时支座浇筑前测观测点标高砼浇筑后测观测点标高浇筑中跨合拢段砼拆除临时支撑体系、完成体系转换边跨现浇段在支架上施工张拉前测观测点标高设配重水箱养护 11图图 4.14.1 现浇连续箱梁挂篮悬浇施工工艺框图现浇连续箱梁挂篮悬浇施工工艺框图4.1.24.1.2 0#0#块现浇块现浇采用在承台上搭设满堂支架作为模板支撑体系,使用砂袋预压。混凝土生产采用拌和站拌制,混凝土罐车运输,汽车泵泵送施工,混凝土浇注采用全断面一次浇注成型。4.1.34.1.3 挂篮混凝土悬浇挂篮混凝土悬浇双幅共配置 GL 改进型三角形挂篮 4 对(8 套)
17、,均匀连续对称施工。挂篮采用后拉锚固,外模采用定型钢模板,内模采用竹胶板,混凝土集中拌运,泵送浇筑,单段一次成型。4.1.44.1.4 合拢段合拢段采用在吊架上现浇施工,以水配重随混凝土浇筑分级卸载,内外钢支撑先锁定,待浇筑成型后拆除。4.2 0#块施工工艺块施工工艺箱梁底板宽度为 13.25m,顶板宽度为 20.25m,梁顶面,底面设 2.0%单面横坡。箱梁 0 块长 9.00m,重量为 748.7t,两侧各有 8 个块件,1#3#节段长 3.5m、4#9#节段长 4.0 m,边跨现浇段长 4.84m,合拢段长 2m。悬浇块件节段最重为 1#节段重量为199.4t。全桥两个主墩 16,17#
18、墩均为连续 T 构。4.2.14.2.1 临时支撑方案临时支撑方案为保证 0 块箱梁及箱梁悬浇节段施工过程中的稳定安全,设置临时支撑平衡悬浇过程中构件两侧产生的不平衡力矩。每侧临时支撑由 6 根 820mm、壁厚 10mm 的支撑钢管和 6 组(每根钢管内布置 1 组)OVM15-3 预应力体系组成。临时支撑钢管采用宝钢生产的普通 A3 钢,其力学性能为:弯曲应力w= 145MPa,剪应力= 85Mpa,轴向应力= 140MPa ,弹性模量 E= 2.11105Mpa,钢绞线为溧阳万兴生产的s15.20、fpk=1860MPa 低松驰预应力钢绞线束,E=2.0105MPa,A=140mm2。钢
19、管与预埋在承台上的钢板满焊,架立时严格控制竖直度,并在根部对称加焊 4 只牛腿增加其稳定性。预应力筋在 0#块砼强度达到 90%后张拉,每束张拉控制应力为 100kN。钢管支撑布置图见图 4.2 所示。0#块临时支撑受力钢管计算:块临时支撑受力钢管计算: 12临时支撑是箱梁悬臂施工中的主要受力构件,当悬臂偶尔出现不对称荷载时,临时支撑体系是保证施工安全及悬臂稳定性的重要措施。在设置临时支撑时,考虑了施工不平衡荷载及风荷载两方面。(1)施工不平衡荷载引起的钢管荷载施工不平衡荷载最大出现在混凝土不平衡浇筑时,施工中控制不平衡浇筑方量为 8m3,考虑其他不确定因素,检算取 8#块混凝土重量的 0.5
20、 倍(即 901.8KN) ,检算中乘以 1.2,最大力矩为浇筑 8#块时。计算简图如图 4.3 所示。图图 4.24.2 0#0#块临时支撑钢管位置图(单位:块临时支撑钢管位置图(单位:cmcm)图图 4.34.3 临时支撑钢管受力简图(单位:临时支撑钢管受力简图(单位:cmcm)F1=901.835/3.15=10020 kN(2)风荷载引起的钢管荷载预埋钢板口120120cm承台82cm钢管支撑墩身3185820支撑钢管F1F=901.8kN315墩身F3钢绞线 13计算风荷载考虑临界状态时墩身两边,一边风从上向下吹,一边风从下向上吹,计算简图如图 4.4 所示。F=K0K1K30A=1
21、.01.631.00.451290=946kNK0设计风速重现期换算系数,取 K0=1.0K1风载阻力系数,按 K1=2.1-0.1(B/H)计算,B 为宽度,H 为梁高。 K1=2.1-0.1(20.5/4.3)=1.63K3地形地理条件系数,取 K3=1.00基本风压,按 1/50 年一遇,取 0.45kN/m2A迎风面积。A=31.8520.252=1290 m2(参考公路桥涵设计通用规范,JTG D60-2004)图图 4.44.4 向下吹风荷载计算简图(单位:向下吹风荷载计算简图(单位:cmcm)F2=14.85352/23.15= 5775kN(3)抗倾覆检算不平衡荷载对钢管产生的
22、荷载为,混凝土施工时产生的不均匀沉降与风荷载产生的不均匀沉降之和减去钢绞线所承受的拉力。即钢管受压时,单根钢管所受荷载 N=(10020+5775)/6=2632.5-300=2332.5 kN 钢管长度取 6.6 米,直径 820mm,壁厚 10mm,则:A=23.140.40.01=0.025m2I=3.140.430.01=0.002m43185820支撑钢管F214.85kN/m墩身315钢绞线14.85kN/mF3mAIr28.0025.0002.0 14, 1006.2328.06.60rl立杆稳定性计算公式: AN压根据以上计算 =23.6,查表得:=0.93。MPaMPa2.1
23、3014093.03.93025.05.2332压满足要求。(4)钢契块设置 钢契块设置在腹板对应位置下方,与混凝土接触面积不小于(10020+350)/22800=0.45m2。 (取 C50 混凝土设计抗压强度 28.5Mpa,接触面长边小于 30cm时,取 0.8 倍折减系数) 。4.2.24.2.2 0#0#节段满堂支架施工方案节段满堂支架施工方案4.2.2.1 满堂支架 方案概述本桥 0#节段选用 WDJ 满堂支架浇筑,支架系统除翼缘板位置小部分落在承台以外,其余均落在承台上。WDJ 满堂支架受力明确,刚度大,沉降量较小,拆装方便。底模采用大块钢模,外模采用定型钢模,内模使用竹胶板拼
24、装,端模使用定型钢模。4.2.2.2 地基处理该支撑系统大部分直接架设在承台上,只有小部分翼缘板位置支架搭设需做地基处理。16#、17#墩承台处地质表层为粉砂,基本承载力为 90KPa,地基处理采用换填80cm 宕渣,其承载力在 400KPa(实际施工时需检测承载力) ,换填前压实表层土。换填后表面做 20cm 厚 C25 混凝土硬化层。混凝土硬化层周边超出支架搭设范围50cm,并在表面做 1%的横坡排水,在排水一侧做 2020cm 排水沟。4.2.2.3 承台承载力检算承台上立杆,在腹板位置单根受力最大为 27kN(支架计算中得出) 。立杆下承托面积为 1515=225cm2,则 =N1/A
25、=27/0.0225=1230 KPa=1.23MPa12.5 MPa【经查路桥施工计算手册 P330 (人民交通出版社)得 C25 砼抗压强度设计值为 1512.5Mpa】满足要求。4.2.2.4 混凝土垫层承载力检算翼缘板部分单根立杆承受最大荷载为 N1=14.4kN(支架计算中得出) 。立杆下承托面积为 1515=225cm2,则 =N1/A=14.4/0.0225=640 kPa=0.64MPa12.5 MPa。混凝土不会被压碎。4.2.2.5 地层 地质 承载力检算地基地质承载力检算,首先检算宕渣换填层承载力,其次检算换填层下表层土承载力,最后检算表层土下最弱软卧层地基承载力。地基承
26、载力计算简图如图 4.6 所示。(1)宕渣承载力检算翼缘板位置下 C25 混凝土垫层自重按照 26kN/m3计算。考虑内力在混凝土垫层中的扩散角为 45,则宕渣表面的受力面宽度为15+202=55cm。N2=N1+N砼=14.4+0.20.550.5526=16kN则:=N2/A=16/(0.550.55)=52.89kPa400kPa(宕渣允许承载力)满足要求。翼缘板位置支架间距为 90cm,由图 4.6 可知,内力通过砼垫层及宕渣扩散为与翼缘板同宽的均布荷载所需深度 h=(90-15)/2-20)/0.577+20=51cm【也即确保表层粉土均布受力所需的宕渣最佳换填厚度,此时粉土的承载力
27、为=(16+0.5116(0.282+0.55)2)/(0.282+0.55)2=22.6 kpa】 。目前宕渣的换填厚度为 80cm,换填厚度满足要求,但表层粉土承载力发生改变,局部增大,需重新检算。砼垫层宕渣宕渣粉土粉砂淤泥质粉质粘土q2立杆q1立杆15x15cm承托90cmq3h 16图图 4.54.5 地基承载力图地基承载力图(2)粉土承载力检算单柱下粉土承载力 =(16+0.816(0.462+0.55)2)/(0.462+0.55)2=20.2 kPa多柱应力重叠区粉土承载力 1=220.2=40.2 KPa90 kPa(粉土允许承载力)满足要求。(3)最弱软卧层地基承载力 根据地
28、质资料,承载力最小地层为埋深在 17m 左右的淤泥质粉质粘土。由于应力多重重叠,故荷载计算时,从偏于安全方面考虑,可按均布荷载简化处理,并取消承载力深度修正系数。翼缘板位置支架所受荷载为 26.7 KN/m 2(支架计算中得出),混凝土垫层厚 0.2m, 自重按照 26KN/m3计算,宕渣厚 0.8m,宕渣自重按 16 kN/m3计算。则:=26.7+0.226+160.8=44.7 KPa70 kPa(淤泥质粘土允许承载力)地基承载力满足要求。4.2.2.6 支架搭设支架搭设考虑箱梁的结构形式布置间距。横杆布置间距为 60(横向)60(纵向)cm;腹板位置下立杆布置间距为 30(横向)60(
29、纵向)cm,因碗口支架的最小间距为 60cm,所以立杆加密处的横杆使用普通钢管脚手架杆件,与相邻立杆连接;翼缘板位置下立杆布置间距为 90(横向)60(纵向)cm;其它部位立杆布置间距为 60(横向)60(纵向)cm。为加强支架的整体稳定性,纵横向每隔 3 排设剪刀撑一道。满堂支架布置如图 4.7、8 所示。 17图图 4.64.6 0#0#块满堂支架立面图(单位:块满堂支架立面图(单位:cmcm)48钢管60 x60cm15x15方木15x15方木ovm15-3钢绞线模板模板木楔木楔2.0%360260360模板木楔木枋48钢管90 x60cm48钢管30 x60cm48钢管60 x60cm
30、20cm厚混凝土400400承 台2.0%450660660450 18图图 4.74.7 0#0#块满堂支架侧面图(单位:块满堂支架侧面图(单位:cmcm)4.2.2.7 支架检算(1)荷载分析为方便计算及偏于安全方面考虑,根据箱梁截面简化支架荷载如图 4.9 所示。q1=38kN/mq2=362kN/mq3=107.8kN/mq1=38kN/mq2=362kN/mq2=362kN/mq3=107.8kN/m35070557.570557.570350图图 4.84.8 0#0#块箱梁荷载分布图(单位:块箱梁荷载分布图(单位:cmcm)墩顶 0#块节段长度 9m,墩身宽度 2.5m,混凝土容
31、重按 26kN/m3计算。翼缘板砼荷载:(0.4+0.25)3.5/24.526=13.3t=133kN腹板砼荷载: 0.74.33.252.6=25.4t=254kN顶底板砼荷载:(0.28+0.85)5.575+1.80.37+0.50.3) 193.252.6=60.1t=601kN(2)立杆截面性质及刚度检算支架材料采用普通 A3 钢,轴向允许应力= 140Mpa,弯曲允许应力w= 145MPa,剪应允许力= 85MPa,弹性模量 E= 2.1105MPa。查资料得碗口钢管的截面积 A=4.89102mm2,惯性矩 I=1.215105mm4。立杆步距均按 60cm 设置,为偏于安全,
32、两端均按绞支考虑,则立杆自由长度l0=60cm。惯性半径: 长细比(刚度): ,刚度满足要求。 1003876.156000rl(3)支架强度及稳定性检算A、立杆允许承载力计算对于轴心受压立杆的强度检算要考虑稳定系数 的影响,即要求满足: AN压 式中的 是根据长细比 求得。根据以上计算 =38,查表得:=0.855。则支架在稳定条件下,单根杆件允许承载力:N=A=1404890.855=58.5kN30kN(厂家提供的试验安全荷载) 满足要求。由于碗口支架钢管不是新购置材料,为了偏于安全,将厂家提供的试验安全荷载做为检验本桥杆件的允许承载力,即单根杆件允许承载力为N=30kN(强度及稳定性均
33、满足要求) 。B、受力荷载组成支架受力荷载由箱梁混凝土荷载及施工荷载两部分组成。施工荷载 Ps 包括:模板荷载:P1=10kN/m2 ;mmAIr7620设备及人工荷载:P2=250kg/m2=2.5kN/m2 ;砼浇注冲击荷载:P3=200kg/m2=2kN/m2 ;砼浇注振捣荷载:P4=200kg/m2=2kN/m2 ;则: Ps=(P1+P2+P3+P4)=16.5kN/m2 。翼缘板位置混凝土荷载:按 120%计算砼荷载:p=160/(4.53.5)=10.2kN/m2 腹板位置混凝土荷载:按 120%计算砼荷载:p=305/(0.73.25)=134 kN/
34、m2 顶底板位置混凝土荷载:按 120%计算砼荷载:p=722/(5.5753.25)=40kN/m2 C、立杆强度及稳定性检算立杆受力荷载 P=p+Ps。翼缘板位置立杆强度及稳定性检算:P =(P1+Ps)=26.7kN/m2 立杆布置间距为 9060cm,则单根立杆受力为:Nmax =PA=26.70.90.6= 14.4kN N =30kN腹板位置立杆强度及稳定性检算:则有 P=(P2 + Ps )=150.5kN/m2 立杆布置间距为 3060cm,则单根立杆受力为:Nmax =PA=1500.30.6=27kN N =30KN顶底板位置立杆强度及稳定性检算:则有 P=(P3 + Ps
35、 )=56.5kN/m2 立杆布置间距为 6060cm,则单根立杆受力为:Nmax=PA=56.50.60.6=20.34kN N =30kN满足要求。 以腹板处立杆计算立杆变形(按高度 7m 计算) L =NL/EA= 271037103/2.11054.89102 =1.9mm 压缩变形很小。 (4)临时支撑钢管受力计算 210#块支架搭设中,支架在避开临时支撑钢管时留出了 120120cm 范围的空档位置,此空挡部分荷载由临时支撑钢管承担。支撑钢管局部位于腹板位置,从偏于安全方面考虑,支撑钢管的受力全部按腹板荷载进行计算,即 N=150kN。支撑钢管长度略小于 6.6m,现从偏于安全方面
36、考虑,全按 6.6m 计算。支撑钢管直径为 820mm,壁厚为 10mm,则:A=23.140.40.01=0.025m2I=3.140.430.01=0.002m4 ,刚度满足要求 1006.23025.06.60rl稳定性计算: AN压根据以上计算 =10.7,查表得:=0.958。MPaMPa13014093.06.8025.02.12.1150压满足要求。(5)支架顶部纵向方木承载力检算:支架采用 1515cm 方木做纵梁,方木上直接铺设带横向加强肋(槽钢)的定型钢模,支架纵向间距均按 60cm 布置。经对腹板、翼板、顶底板处立杆上方木纵梁受力分析,分别得出均布荷载如下:翼板处 q=2
37、6.70.9=24kN/m腹板处 q=1500.3=45kN/m顶底板处 q=56.50.6=33.9kN/m经比较,腹板处受力最大,则只要计算腹板下方木纵梁即可。为偏于安全及计算方便考虑,立杆之间的方木纵梁按简支计算,计算跨径 60cm。受力简图如图 4.10 所示。mAIr28.0025.0002.0 22q=45kN/m60图图 4.94.9 腹板处方木纵梁受力简图(单位:腹板处方木纵梁受力简图(单位:cmcm)方木采用硬质松木,查相关资料得:弹性模量 E=1104 MPa,弯曲应力=11MPa,剪应力=2MPa。则:截面模量 W=bh2/6=15152/6=562.5cm3,惯性矩 I
38、=bh3/12=4218.8cm4。梁弯曲应力: =qL2/8W=4510000.62/8562.510-6 =3.6MPa=11MPa 强度满足要求。剪应力: =3Q/2A=345103(0.6 /2)/2151510-4 =0.9MPa=2MPa 满足要求。挠度计算: f max = 5qL4/384E=5451031030.64/3844218.810-811010 =0.18mmf=1.0mm(f=L/600) 满足要求。4.2.2.8 底模承载力计算底模采用整体式钢模,钢模采用 5mm 钢板,制作时考虑了纵横向用8cm,按31.5(纵向)53.7(横向)cm 井字梁加固,井字梁框格内
39、设加强肋。0#块每侧底模由 6 块定型钢模组成,直接设置在纵梁木楔上,模板布置及构造图如图 4.11 所示。模板背面槽钢加固图442221831.553.7加强肋模板接缝430350442221442442221模板布置图 23图图 4.104.10 模板布置及构造图(单位:模板布置及构造图(单位:cmcm)查表得:A3 钢 :=140(MPa),w=145(MPa),=85(MPa)。(1)钢模板底槽钢检算8 截面: I=101cm4 W=25.3cm3 根据支架纵梁布置,从偏于安全考虑,将模板背部落在方木纵梁上的8 槽钢按简支处理,简化受力模式如图 4.12 所示。qL图图 4.114.1
40、1 模板背部槽钢受力简图(单位:模板背部槽钢受力简图(单位:cmcm)A、翼板处 8 槽钢计算翼板处支架布置为 90(横向)60(纵向)cm,则8 槽钢计算间距 L=90cm。翼板处 8 槽钢均布荷载 q=26.70.6=16kN/m;弯曲应力计算:=qL2/8W=1610000.92/825.310-6=64MPa145 MPa 满足要求。挠度计算:fmax=5qL4/384EI=5160.94/3842.110810110-8=0.64mmf=1.5mm=L/600满足要求。B、腹板处 8 槽钢计算腹板处支架布置为 30(横向)60(纵向)cm,则8 槽钢计算间距 L=30cm。 24腹板
41、处 8 槽钢均布荷载 q=1500.6=90kN/m;弯曲应力计算:=qL2/8W=9010000.32/825.310-6=40Mpa145 MPa 满足要求。挠度计算:fmax=5qL4/384EI=5900.34/3842.110810110-8=0.04mmf=0.5mm=L/600满足要求。C、顶底板8 槽钢计算顶底板处支架布置为 60(横向)60(纵向)cm,则8 槽钢计算间距 L=60cm。腹板处 8 槽钢均布荷载 q=56.50.6=33.9kN/m;弯曲应力计算:=qL2/8W=33.910000.62/825.310-6=60MPa145 MPa 满足要求。挠度计算:fma
42、x=5qL4/384EI=533.90.64/3842.110810110-8=0.27mm1.3 倍搭接长度,搭接长度区段内接头面积百分率50%。其余钢筋采用绑扎接头,搭接长度一律为 35d(d 为钢筋直径) ,所有接头位置应互相错开,接头长度区内受力钢筋接头面积不超过 25%该接头断面面积;绑扎箱梁顶面负弯矩钢筋应每个节点均要绑扎,所有主筋(纵向方向)下和腹模、翼板、侧面均应放置垫块,砼垫层的厚度及强度应满足要求。各梁段钢筋均为模内绑扎。其绑扎顺序如下:1)绑扎钢筋底板、腹板钢筋(包括定位筋、腹筋等) 。2)安装底板、腹板纵向波纹管,悬浇段波纹管接头处要用黑胶布或彩色塑料胶布粘缠。3)安装
43、竖向预应力筋及预埋件(锚垫板、泄水管、通气孔、挂篮预埋件等) 。4)内模前移就位并校正后开始绑扎顶板底层筋。5)安装顶板顶层纵、横波纹管(锚垫板、通气管、螺旋筋、约束环、挤压) 。6)安装预埋件。4.5.2.2 预应力管道施工连续梁纵向、竖向及横向预应力均为波纹管成孔。施工中将在以下几个方面采取措施,保证预应力管道位置和畅通。1)纵向预应力钢束波纹管为塑料波纹管,加强在运输中保管、防护,为避免波纹管在长途运输及装卸过程中破损、弯折,采用砂轮锯切割分段。2)波纹管的存放:全梁波纹管存放在仓库内,其防潮、防雨性能与水泥库相同。3)波纹管接头,端头的处理:为确保预应力管道畅通无阻,波纹管采用了内旋方
44、 45法连接。4)在浇筑箱梁混凝土前,将波纹管内穿入外径稍小于波纹管内径的硬塑料管,在浇筑箱梁混凝土时安排专人负责来回拉动硬塑料管,以防止波纹管破损后进入混凝土浆造成堵管。4.5.2.3 钢筋绑扎工艺流程图图图 4.184.18 箱梁钢筋绑扎工艺流程图箱梁钢筋绑扎工艺流程图4.5.34.5.3 1#1#8#8#块混凝土浇注块混凝土浇注4.5.3.1 混凝土浇注前检查要点1)检查钢筋、预应力管道、预埋件位置是否准确;2)检查已浇混凝土接面的凿毛润湿情况;3)浇筑时随时检查锚垫板的固定情况;4)检查压浆管是否通畅牢固;5)严密监视模板与挂篮变形情况,发现问题及时处理;6)准备混凝土养护设备。绑扎底
45、板钢筋安放后锚点预留管道,安放底板管道绑扎腹板钢筋绑扎底板上层钢筋及上、下层定位筋绑扎顶板下层钢筋安放顶板纵向管道、锚垫板和螺旋筋顶板纵向管道安放和定位安放横向管道、锚垫板和钢筋网绑扎顶板上层钢筋及上、下层定位钢筋检查管道和锚垫板位置 464.5.3.2 原材料水泥:选用 42.5#普通硅酸盐水泥。碎石:选用地产优质岩石,采用双级配料。砂子:采用嵊州砂水 :采用干净河水4.5.3.3 灌注悬臂段混凝土混凝土采用搅拌站拌制,混凝土输送泵送入模的方法。为保证施工,混凝土的初凝时间设置为 9 小时。梁段混凝土一次灌筑成形。每个 T 构两侧悬浇块体应同时对称灌筑。浇筑由远离墩身一端向墩身一端方向浇筑,
46、浇筑顺序为先底板,再腹板最后顶板,浇筑分层进行,每层厚度不超过 30cm。(1)准备工作箱梁高为 2.03.917m,混凝土自由落体高度大于 2.0m,所以顶板底模要预留天窗,以便下泵车导管,腹板混凝土用泵车导管入模,在气温较高时要洒水,使模板和钢筋降温,在做以上工作的同时,检查混凝土的拌和、运输、振捣等机械是否齐备,运转是否正常。(2)灌筑底板底板混凝土以顶面天窗进入的导管布料入模,入模后人工摊平,用振捣棒振捣。灌筑顺序以由中线向两侧为宜,在倒角处、锚垫板下要加强振捣,以防出现蜂窝、麻面等现象,底板灌筑完成后要用抹子将顶面抹平。(3)灌筑腹板腹板混凝土用泵车导管入模,并分层灌筑,分层厚度以
47、3040cm 为宜,振动棒移动距离不得超过 20cm。对于腹板较高的梁段,要在内侧模上开设 12 排观察窗口,以利于观察混凝土的振捣情况,待混凝土灌至窗口下缘时将之封严。(4)灌筑顶板顶板混凝土灌筑顺序是从腹板向中线灌筑,混凝土直接由输送泵布料。顶板灌完振平后,并在桥面两侧主梁翼缘板底层纵向钢筋以下预埋 2 排 16 钢筋长 30cm 的钢筋,外露混凝土表面 2.0cm 左右,作为位移控制点测量观测点的预埋件。(5)注意事项 47灌注混凝土时,切勿使未灌注部分的钢筋、波纹管受到混凝土的污染;振捣混凝土使注意振棒远离三向预应力管道,以免损伤波纹管;操作人员要站在工作平台上,不得踩踏预应力管道和其
48、上的钢筋;混凝土因固暂停灌注时间不得超过 1 小时,否则要做接茬处理;视天气情况及模内钢筋和波纹管疏密情况等及时调整配合比、坍落度,但必须保证砼强度。(6)制作试件及混凝土养护灌筑每一梁段混凝土须做 9 组以上试件,其中三组与梁同体养生,用来控制何时达张拉强度,另外几组在标准条件下养护,用来测定混凝土在 3 天、7 天、28 天的抗压强度和 28 天的弹性模量,试件制作均采用标准试模和标准振动台制作。梁段混凝土养护方法为覆盖麻袋洒水养生,注意要经常保持梁体表面湿润,以利强度发展。4.5.3.4 箱梁混凝土浇筑质量要求表表 4.14.1 箱梁梁段砼浇筑质量检验表箱梁梁段砼浇筑质量检验表质量标准检
49、查规定检查项目容许误差质量要求频度方法备注混凝土抗压强度(Mpa)不小于设计值3 组/每段每组 3 块 28d 标养强度每段长度(mm)5,103 处/每段用钢尺量箱梁顶面宽度(mm)305 处/每段用钢尺量箱梁高度(mm)5,105 处/每段用钢尺量腹板处腹板厚度(mm)10,05 处/每段用钢尺量上、中、下轴线偏位(mm)105 处/每段用全站仪测量相邻节段高差105 处/每段用水准仪测量不平衡荷载系数一端 1.04另端 0.96符合设计要求竖向高差(mm)225 处/断面用水准仪测量两合拢端中线偏差(mm)115 处/悬臂端用经纬仪测量温度1025符合设计要求符合设计求48h 连续观测合
50、拢混凝土浇筑时间3h计时外观满足有关规范要求:梁段接缝错台小于3mm,无浮浆 484.5.3.5 箱梁悬浇施工工艺进 入 下 段 施 工组拼挂篮静载试压安装模板定 高 程绑扎钢筋、安放预应力管道浇筑混凝土测量高程养 生穿 束张 拉测量高程移 挂 篮测量高程压 浆 49图图 4.194.19 箱梁悬浇施工工艺流程图箱梁悬浇施工工艺流程图4.5.44.5.4 合拢段施工合拢段施工本桥共 4 个 T 构,6 个合拢段,合拢段梁长 2m,高 2.0m,重 74.7t。合拢段均设置在吊架上一次浇筑完成。4.5.4.1 合拢段的施工流程安装吊架安装体内钢支撑并张拉安装体外临时约束钢结构支撑并做临时压重安装
51、调整底模安装外模绑扎底板腹板钢筋纵向波纹管制孔、粗钢筋及制孔管安装安装内模、内腹板侧模具(含测量检查)顶板底模及顶板侧模板 绑扎下层桥面钢筋安装横向钢绞线束并包裹绑扎上层桥面钢筋穿临时纵向约束钢绞线束并张拉检查签证灌注砼通孔检查养护拆模拆除体外支撑穿纵向钢绞线合拢束预应力束张拉:纵向竖向横向纵向、竖向孔道压浆。4.5.4.2 施工工艺合拢段施工先边跨再中跨。合拢前复测中跨两个 8#梁段边跨直线段与边跨段 10 号梁段的中线高差、实施配重,配重按 1/2 合拢段混凝土重量施重。配重采用水箱,浇筑时同时按浇筑砼重量同步释放压重。合拢段两侧误差控制在 15mm 以内,合拢段两侧高差出现误差超标时,调
52、整配重消除高差。在合拢断面上预埋钢板,安装好吊架后在吊架内连接刚性支撑。张拉临时预应力束,边跨张拉 B1、H1 至 50%张拉力,张拉顺序为 B1H1;中跨张拉 B6、B7、B8、H3至 25%张拉力,张拉顺序为 B6B7B8H3。4.5.4.3 钢筋、预应力、混凝土施工合拢段浇筑在吊架上进行,钢筋、预应力、混凝土施工与悬浇段相同。浇筑时间 50选择在当天气温最低时进行,但不低于 0 度,浇筑时间不得超过 4 小时。4.5.4.4 合拢段施工注意事项边跨现浇段施工张拉完成后,梁体在纵向预应力、温度应力影响下,将产生纵向变形。合拢段要尽量采用刚性约束(内外刚性约束)的联结形式来抵抗相应梁体的变形
53、,由于约束本身的压缩和基础沉降,箱梁在发生伸长和缩短时,箱梁底面温差引起悬臂端上翘或下翘,箱梁左右面温差引起箱梁扭曲及桥轴线偏移;阵风引起梁端颤动。上述因素均会对新浇混凝土产生不良影响,为防止新旧混凝土相接处产生收缩裂缝或新浇混凝土被挤压破坏,在施工时采取以下措施:(1)边跨现浇段、边跨合拢段在合拢、施加预应力时,将产生纵向变形。因此合拢时必须卸去对梁体纵向变形有约束的支承,以利梁体的纵向变形。纵向变形对支架稳定产生不利的影响,为此在支架上增加部分水平剪刀撑,使之能承受一定的附加水平力。(2)在气温较低时在合拢段内安装内外钢性支撑。(3)缩短合拢段的砼浇注时间,达到低温快速合拢的目的。(4)箱
54、梁两侧因日照变化,桥轴线将发生扭转,为减少新浇混凝土受温度应力而破坏,在太阳直射箱梁侧面浇水降温以减少桥轴线的扭转。(5)为减少现浇段与悬臂段混凝土收缩、徐变的相互影响,现浇段砼不宜过早浇注,以免基础下沉在合拢段内产生错台,边跨现浇段的施工时间基本上与边跨合拢段砼浇注时间相差不长。4.6 预应力施工预应力施工本桥连续梁设计为三向预应力混凝土。纵横向、竖向预应力筋分别为钢绞线和预应力钢筋。张拉预应力束必须在箱梁砼强度达到 90%以上进行;先张拉较长束,后较短预应力束;张拉时做到对称张拉及双控;张拉先纵向后竖向再横向。张拉 N 节段纵向钢束时,张拉(N-2)节段之竖横向预应力筋。纵、竖、横向预应力
55、钢绞线,钢筋张拉完成后及时用 55 号水泥浆进行孔道压浆。4.6.14.6.1 主桥箱梁纵向预应力主桥箱梁纵向预应力纵向预应力筋腹板 W 束及底板 B2、B3、B7、B8 束采用 17s15.24 低松驰预应力钢绞线束,其余均采用 15s15.24 低松驰预应力钢绞线束,锚具采用 OVM15- 5117、OVM15P-17、OVM15-15、OVM15P-15 型锚具,预应力孔道采用塑料波纹管,孔道内径为 9.0 厘米。纵向预应力钢束 H1、H2、H2及 B1B3(及 YB1)为靠近中墩侧单端张拉,其余均为两端张拉,张拉控制应力为 1395MPa,张拉控制应力为锚下预应力钢束(钢筋)应力,不包
56、括锚口应力损失。4.6.24.6.2 主桥箱梁横向预应力主桥箱梁横向预应力横向预应力钢束管道采用塑料波纹管 4122mm,孔道摩阻系数采用 0.17,孔道偏差系数采用 0.0015。采用 2s15.24 低松驰钢绞线,锚具为 BM15-2、BM15P-2 型锚具,全桥共设横向预应力束 626 束.预应力孔道采用 4122mm 的扁形塑料波纹管。横向预应力钢束张拉采用双控一次一端张拉工艺,张拉控制应力为 1209MPa,张拉控制应力为锚下预应力钢束(钢筋)应力,不包括锚口应力损失。4.6.34.6.3 主桥箱梁竖向预应力主桥箱梁竖向预应力竖向预应力布置间距为 0.40 米0.60 米,采用 25
57、 高强精轧螺纹钢筋,锚具采用YGM25 锚具,全桥竖向预应力钢筋 2064 根。预应力孔道采用内径为 37mm 的金属波纹管。竖向预应力钢筋和隔板预应力钢筋的张拉采用双控二次一端张拉工艺,张拉控制力为k=706.5 兆帕,张拉控制应力为锚下预应力钢束(钢筋)应力,不包括锚口应力损失。4.6.44.6.4 预应力张拉预应力张拉4.6.4.1 张拉前的准备工作(1)千斤顶和油压表均要标定,并编号配套在使用期内。(2)锚具按规定检验,合格者使用。(3)预应力筋具备出厂技术合格证,并经过复试合格。(4)预应力筋已按要求穿入孔道。(5)清除梁体孔道内的杂物。(6)梁段混凝土强度已达设计要求的可张拉的强度
58、。(7)布设测量段挠度的观测点。(8)计算预应力筋的理论伸长值,并经复核无误。(9)张拉前计算出每束钢绞线的张拉伸长量。伸长量的公式为: L PL/AE1-e-()/()其中:P 预应力钢筋张拉端的张拉力(N) ; 52 L 预应力筋的长度(mm) ; A 预应力筋的截面面积 mm2; E 预应力筋的弹性模量(N/mm2) (当批量试验值) ;X 从张拉端至计算截面的孔道长度(m) ; 从张拉端至计算截面孔道部分切线的夹角之和(rad) ;K 孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数; 预应力筋与孔道壁的摩擦系数。4.6.4.1 纵向钢绞线张拉(1)安装工作锚:将钢绞线平行地编束逐根穿入,注意钢绞线不
59、交叉和穿乱,先安装中心或内圈锚孔的楔片,然后安装外圈锚的楔片,然后安装外圈锚环孔楔片,最后用套管适当用力将楔片敲入锚环孔,注意楔片间缝隙压均匀,其端头一在同一平面上,否则要将之取下重新安装。(2)安装限位板,限位板凹要与锚环对中,不得错开。(3)安装千斤顶于孔道中线对位,注意不要接混大,小油缸油管。(4)按第一步安装工具锚,为使工具锚卸脱方便,在工锚环与楔片之间缠垫塑料布。(5)初张拉:仔细检查千斤顶、油路等安装无误后,开动油泵进入初张拉,注意要有 23 人扶正千斤顶使工作锚环进入锚垫板的限位槽内,待油表读数达初张拉应力时测量大缸行程和锚具楔片外露量。(6)张拉:持荷 2 分钟,两端同时张拉至
60、张拉控制应力即可。对于较长的钢束,其伸长值远大于两千斤顶大缸额定张拉行程,所以必须进行回顶张拉。(7)回程、退楔:两端顶锚完成后,大缸分别回程到底,然后用小锤轻轻敲打工具锚环,取下楔片。最后依次取下锚环,拆除千斤顶、限位板。(8)割断多余钢绞线,以砂轮锯切割为宜,钢绞线外露锚环达 3.0cm 即可。YCW-500 型千斤顶是专门用来张拉单根钢绞线的一种千斤顶,最大张拉力 230KN,最大行程200mm,如预施应力过程中发生滑丝断丝,应重新整束张拉,可以用 YCW-500 千斤顶张拉滑进的那根钢绞线,张拉力以不大于超拉力为原则,在张拉过程中楔片被带出,将之取下更换,并张拉至单根钢绞线的锚下控制应
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