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文档简介

1、大跨度桥梁施工一、概况 由中铁一局西宝铁路客专1标负责施工的咸阳西立交特大桥DK500+874.95512+914.61段,全长12039.66m。跨陇海铁路为56.94+100+60m双线预应力混凝土连续箱梁,连续梁全长218.44m,起讫里程分别为DK511+696.177DK512+914.61,自336#墩至337#墩,为跨越陇海铁路线而设。该位置地质为:表层分布有515m厚的粉质粘土,向下为12m的粘质黄土,土质较均匀,粘性较好,硬塑为主,地下水位位于原地面以下14m处。主墩基础形式设计为桩基础,每个基础采用18根直径1.5m的钻孔桩,桩长均为65m。承台尺寸为18.6m×

2、13.6m×3.5m,墩柱为8.6×5m的直坡圆端型实心墩,其中336#墩高为10m,337#墩高为15m。335#和338#联间墩基础采用9根桩径1.5m的桩基,335#墩桩长58m,338#墩桩长60m。承台尺寸为12.6m×10.6m×3.5m,墩柱为7.8×3.8m的圆端型直坡实体墩,靠近连续梁端墩帽高度3.0m,靠近简支梁端高4.8m,335#、338#墩高分别为10.0m和11.5m。 西宝客运专线线路中心线与陇海线铁路在K1114+800处相交,夹角为23.5,接触网顶距设计梁底面净距4.3m。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构,

3、三向预应力体系。中支点处梁高7.85m,跨中10米直线段及边跨15.75(12.69)米直线段梁高为4.85m,梁底下缘按二次抛物线变化。二、跨线位置描述咸阳西立交特大桥跨陇海铁路连续梁主墩336#和337#墩承台大,其中,336#墩承台左侧角点已经穿过陇海铁路绿化带外侧防护铁丝网,距离内侧铁丝网1.84m,距接触网立柱连线4.04m,距铁路中心线7.29m。该墩承台小里程侧有一自闭线电杆,电杆距离承台边缘2.41m。337#主墩承台角点距回流线投影2.47m,距接触网立柱连线3.68m,距铁路中心线7.36m。联间墩的位置离既有线较远,不影响行车安全,按照正常步骤施工。连续梁面宽度12m,按

4、照平面示意图,在336#墩施工至3#块时进入铁路线接触网,337#墩施工至4#块时进入铁路线上空。挂篮安装的过程中,336#墩大里程左侧以及337#墩的小里程右侧菱形架的安装会造成侵限,需要对既有线进行封锁或者在天窗内完成吊装作业,线路平面图和立面。4.1、跨陇海铁路连续梁平面图(详图见附图)三、施工影响1、336#基础为桩基础,桩径1.5m,桩长65m,桩基边缘距离接触网回流线3.17m。337#桩基边缘距离接触网回流线4.36m,钻孔时钻机侵入既有铁路绿化带内,离接触网回流线较近,会对既有线造成一定影响。2、336#墩承台基坑开挖会影响到基坑小里程的贯通线电杆(如下图)。337#墩承台距离

5、线路也很近,且开挖深度较大,对既有线路基造成一定影响。5.1、336#基坑边贯通线电杆3、由于墩柱尺寸在承台之内,离既有线较远,且墩柱比较低,对既有线影响较小,施工时模板吊装时可能对既有线造成一定影响。4、336#连续梁主墩墩高10m,施工完0#块后梁面距地面总高度为18m左右,菱形架安装时吊车大臂必须伸至菱形架以上至少4m的高度,菱形架高度为4.5m,所以吊车的大臂必须伸至垂直高度26.5m的位置,才能完成安装挂篮。5、挂篮滑移时需要封锁既有铁路,对行车造成一定影响。6、施工影响,主要涉及到施工机械、人员在施工中的违章指挥、违章操作对既有线运营造成的影响。四、施工技术4.1 基础施工4.1.

6、1 围护桩施工考虑到既有线安全,施工基坑时根据检算资料,进行设置围护桩。336#墩共设置围护桩12根,桩径1.25m,桩长均为9m,桩间距1.5m,顶部设置1.25X1.0m的冠梁。337#墩共设置围护桩15根(如图),桩径1.25m,桩长均为19m,桩间距1.5m,顶部设置1.25X1.0m的冠梁。围护桩紧邻既有线,比主桩更靠近既有线,采用人工挖孔方法施工,开孔时必须设置锁口(如图),按设计桩径加20厘米控制挖孔截面大小,护壁采用现浇钢筋混凝土护壁。施工围护桩的时候,在靠近铁路既有线一侧设置蓝色彩钢板分隔带。冠梁浇注完毕之后在冠梁顶面布置4个观测点,待冠梁强度达到85%之后方可开挖承台。承台

7、开挖时每两小时对观测点进行变形观测,并做好记录,及时分析测量数据得出结果,若发现变形较大时立即停止开挖采取相应措施进行处理。承台开挖到位后若无明显位移可改为一天观测一次,承台混凝土浇注完毕后停止观测。 6.1、挖孔桩护壁及围护桩布置图4.1.2 主桩施工主桩钻孔机械初步拟定选用反循环钻机,336#墩有3根桩基础紧邻接触网回流线,另有4根桩位于贯通线的正下方,基础范围内还有一条光缆通过。在钻机进场前先沿承台边缘人工开挖探坑,探坑深度1.0m,把探明的光缆电缆通过与其归属单位的协商进行改移,光缆改移完毕之后放出各主桩的精确位置后开始钻机就位,每个墩位上布置2台钻机同时施钻。主桩成孔验孔合格后用汽车

8、吊分节段下放钢筋笼(如下图),并完成钻孔桩的灌注。6.2、垂直既有铁路线剖面图4.1.4 钻孔桩工期计划按照以往经验桩基施工周期钻孔1天半,成桩1天半,等强1天,平均为4天,围护桩与主桩同时施工,主桩的开钻顺序如下表,按照此速度工期计划如下:编号如下:桩基编号示意图 4.1.5 承台施工桩基和围护桩全部灌注完毕之后,精确放样出基坑位置,开始开挖承台基坑。承台距离铁路线距离较近,围护桩侧开挖时垂直紧贴桩体开挖,其余两个面按照1:0.5进行放坡开挖,开挖过程中应注意施工机械不能侵限,必须有现场防护人员全程监控。336#基坑开挖深度4m,337#开挖深度为9m,靠近防护桩一侧紧贴桩体垂直向下开挖,其

9、余各面按照1:0.5进行放坡处理,基坑与铁路线位置剖面图见下:336#墩基坑剖面图337#墩基坑剖面图基坑开挖完毕后立刻进行破桩头、检桩和绑扎钢筋工作,集中各种资源,确保一旦开挖完后,以最快速度浇筑砼,缩短基坑暴露时间,靠近围护桩侧采用满灌浇注。4.2 墩柱施工4.2.1、在铁路限界外,沿铁路方向设置围档,标准按与铁路方签定协议进行设置,协议中未明确时,采用不低于1.8米的全封闭彩档板进行防护,阻止外人进入既有铁路。4.2.2、由于墩柱位置比承台位置更远离铁路中心线,因此,留够施工作业范围后,即搭设双排钢管脚手架,靠近铁路侧钢管脚手架上采用双层密目网封闭,防止杂物掉出。墩柱施工示意图4.2.3

10、、由于墩柱模型比较重,因此,必须采用吊车才能安装,施工中为防止侵限,根据吊装位置,精确选定吊车位置及吊装角度,在吊装模板时,设置主指挥一人指挥吊装,另设2人专门站在吊装范围以外,确保吊装始终在拟定的吊装范围之内。4.2.4、墩柱砼浇注采用地泵浇注,罐车运输。浇注按模板分节段立模,浇注砼,施工中所以施工人员均处于铁路限界外的围档之内。4.3 主梁施工4.3.1 主梁概况本桥梁体设计为56.94+100+60m的预应力变截面连续箱梁,设计采用三向预应力体系。箱梁施工时0#梁段,边跨15#梁段采用支架现浇,其余梁段采用2套挂篮悬灌。施工方向从336、337#墩开始按设计长度对称进行施工1#13#梁段

11、,先合拢335#墩和338#墩边跨,拆除挂篮及边跨支架,体系转换后,完成中跨合龙施工。为防止支架沉降,支架必须进行预压以消除非弹性变形,预压重量不少于包括砼自重、模型、施工荷载总重量的100%,挂篮使用前进行强度检验,荷载重量为砼自重、模型重量以及施工荷载。挂篮施工每一段都是一次浇注成型,灌注后覆盖养生,砼强度和弹性模量达到设计要求后,施加预应力并压浆,挂篮方可前移,施工下一块段。4.3.4、施工方法1、施工准备 先对结构物的图纸设计位置、几何尺寸、标高进行认真细致的审核,审核无误后,方可施工。对施工所用的一切原材料,砂石料、水泥、外加剂等材料严格按照规范和规程要求的检测频率和检测手段进行检测

12、,确保原材料合格,并准备充足数量。与本项工程有关的机械设备提前完成检查和调试,并确保在施工中能够正常运作;施工便道、大型临时设施在前期施工的基础上进一步完善优化,并采取有效防汛防雨措施,确保雨季正常施工。试验室在连续箱梁开工前完成主梁C50砼配合比设计,并提供备用配合比。经综合工艺试验比较决定出所采用的配合比。做好挂篮拼装前的准备工作,拼装的所有工具准备齐全,拼装时所需的设备到位,拼装挂篮时0#块必须施工完成。2、0#块施工概况0#块长14.00米,设计砼方量359.303m3,0#块重934.188t,顶板厚40cm,腹板厚100cm,底板厚120cm,截面梁高7.85m。主要工程数量为C5

13、0砼359.303m3,钢筋54.42t, 25mm高强精轧螺纹钢2.3t,预应力钢绞线4.48t。方案综述0#块采用贝雷支架现浇施工工艺,预压方法采用反支点预压技术,混凝土一次浇筑成型,预应力施工采用分阶段一次张拉完成。在施工墩柱时预埋116根25 mm高强精轧螺纹钢,待浇筑完0#块后张拉,每根施加10t预应力,临时锚固于0#块箱内底板。在承台上拼装贝雷支架,墩柱两侧的贝雷片支架用精轧螺纹钢通过拉杆孔对拉,形成整体。贝雷支架上横桥向安装1层I20工字钢作分配梁,工字钢上顺桥向满铺方木15*15cm方木,方木四周用砖砌筑底模平台,中间灌注砂子,并在砂子面上用砂浆抹面5cm厚,再上砂浆层上铺设1

14、.2cm厚竹胶板做底模,底模铺设完毕之后进行0#块其他模板、钢筋、砼施工。本连续梁共2个0#块,拟安排2套贝雷支架平行作业。0#块施工侧面图施工流程0#块预埋件设置,设置临时支座拼装贝雷片支架安装工字钢分配梁反支点支架预压安装支座、满铺方木铺设底模、立侧模绑扎底板及腹板钢筋、定位安装底板、腹板预应力管道及竖向预应力钢筋安装内模及腹板端模、绑钢筋埋设预埋件砼施工预应力张拉、压浆拆除模板及支架。施工工艺0#块预埋件设置、设置临时支座当墩柱施工到预埋件标高位置时,在墩柱顶四个角预埋25 mm高强精轧螺纹钢,单个角埋设29根,共计116根。单根精轧螺纹钢长3.25米,埋入墩柱95cm,外露2.3cm,

15、施工0#块时精轧螺纹钢伸入0#块内室,穿过0#块底板部位套PVC管。临时支座采用C25砼,按图位置、尺寸立模板浇筑。0#块底模支撑见图0#块预埋精轧螺纹钢筋及临时支座位置布置图底模支撑细部详图拼装贝雷片支架贝雷片采用标准型贝雷片,贝雷片高1.5m,阴阳头孔中心间距3.00米支架用贝雷片贝雷片采用支撑件拼装成三片贝雷片垛子和两片贝雷片垛子,贝雷片之间间距为45cm,贝雷片垛子之间用连接销连接。安装贝雷片支架墩柱浇筑完砼拆模后,开始安装贝雷片支架,为保证支架与墩顶齐平,在支架下方浇注混凝土支墩,再在支架最下方水平设置贝雷片。水平贝雷片用预埋在混凝土支墩里的20预埋钢筋进行固定,贝雷片布置位置如图贝

16、雷片安装位置布置图贝雷片支架安装到位后,通过预留孔穿25 mm高强精轧螺纹钢使两侧的贝雷片支架对拉,形成整体。对拉拉杆设在距墩柱底向上5.9m和8.91m处,共2排,每排设三道。在拉杆两端,贝雷片内侧背一根7m长的I20工字钢,工字钢中心割30 mm孔穿精轧螺纹钢,用大螺母固定,工字钢横向连接整个贝雷片垛子形成整体,在贝雷片与墩柱之间垫I20工字钢支撑,工字钢与墩柱面接触处背一25cm×23cm×1cm钢板,保证贝雷片与墩柱面的相对位置。在贝雷片支架最外侧同样背一根7mI20工字钢,用钩头螺栓使工字钢将贝雷片垛子连接成整体。纵向贝雷片与竖向贝雷片之间采用2cm钢板焊接10&

17、#215;15cm矩形盒子,用勾头螺栓与纵向贝雷片连接,罩在竖向贝雷片阴头上.竖向贝雷片与上下水平贝雷片连接钢盒见下图上下连接盒大样图贝雷片上部与墩顶预埋钢板进行连接,预埋钢板与支架的链接钢板需在临时支座浇注前进行焊接,一般临时支座施工在前,支架搭设起来连接在后,故要考虑到其施工顺序,避免临时支座混凝土浇注完毕后覆盖了预埋钢板造成支架顶无法与墩柱预埋钢板连接。在支架顶部贝雷片下方设置剪力销,保证支架的稳定性,具体连接平面立面图见图6.13。 图6.13、 支架与墩顶连接图安装工字钢分配梁贝雷片支架固定好后,在贝雷片上安装I20工字钢分配梁,工字钢设二层,底层工字钢长12m,横桥向按0.4m等间

18、距布置,支撑在贝雷片上,两侧共计30根(具体位置见图6.14)。工字钢与贝雷片相交处用U型卡连接。顶层工字钢长16m,安装在0#块翼缘板下,距墩柱中心线4.45m,顺桥向放置,两侧各3根,共计6根。支架平台四周设置钢管围栏、挂设安全网,保证施工安全。 平面图正面图侧面图工字钢分配梁布置图支架反支点预压贝雷片支架采用反支点预压施工工艺,即钢铰线下头锚固于承台砼中,上头固定在支架上,通过千斤顶张拉钢铰线,使支架体系达到受力要求。a、施工工艺流程模拟砼荷载分布安装分配梁安装钢绞线上、下端锚固张拉钢绞线持荷卸载确定支架变形量。b、模拟砼荷载分布根据0#块砼特点,按每根钢绞线受力15t考虑,将砼的匀布荷

19、载转化为多个集中力作用在支架上,按集中力产生的跨中及支点处的弯矩及剪力与实际砼荷载产生的相应位置的弯矩和剪力一样考虑,经过计算后,布置点位如图所示,承台上大小里程每侧布置点122点,与之对应的顶面布置点为122#点。c、安装分配梁为使钢绞线的集中力更加匀地作用在支架上,使支架整体受力,结合现场材料,采用2根I20工字钢作分配梁,采用汽车吊将分配梁按设计位置吊装到位。d、安装钢绞线反支点预压平面图按照按计算长度对钢绞线下料,盘束后,用汽车吊吊装到支架上,采用人工将钢绞线顺着分配梁上的点位放到承台上,钢绞线穿到位后,上端采用锚具和夹片锚固于分配梁上。e、上、下端锚固钢绞线穿到位后,上端采用锚具和夹

20、片锚固于分配梁上,由于在浇筑承台时,没有预埋钢绞线,所以需采用冲击钻在承台上钻直径为50mm深60cm的孔,下端穿到承台上后,采用挤压机在钢绞线端头挤压索头体,然后放在钻孔中,用锚固剂填充密实,等强后,即可进行钢绞线张拉。f、张拉钢绞线采用4台YDC240Q型液压千斤顶在支架顶面进行对称单端张拉。模拟加载位置设置观测点,对每个加载点的变形进行观测,单侧20个观测点,两侧共计40个观测点。对观测点位的沉降量在加载之前观测、加载过程中(按每根钢绞线张拉5t、10t、15t加载)观测,每加载一级观测一次。g、持荷钢绞线按设计拉到位后,进行持荷24小时,设专人在现场观测支架的变形情况,每6小时测量一次

21、支架变形量。h、卸载持荷一天后,支架达到稳定,不再出现变形(连续两次观测沉降量小于2mm),即可进行卸载。同样采用4台YDC240Q型液压千斤顶在支架顶面进行对称单端张拉。将钢绞线卸掉。卸载过程为加载过程的反工序,即按卸载5t、10t、15t进行观测同样的4个截面40个观测点。拆除工字钢分配梁。预压沉降观测点布置图确定支架变形量将观测结果记录在以下表格中,对统计的数据进行分析,确定出弹性变形量及非弹性变形量。结合检算资料中计算的挠度,分析确定出抛物线方程,设置预拱度。安装支座、满铺方木预压完成后,开始安装永久支座,支座安装程序如下:a、凿毛支座就位部位的支承垫石表面,清除预留锚拴孔中的杂物,安

22、装支座锚栓,并用水将支承垫石表面浸湿。b、支座四角采用钢垫块调整标高,满铺干硬性砂浆。支座就位后,检查顶面标高及几何位置,无误后,起吊支座,补充砂浆。即在支座板与支承垫石顶面之间的空隙范围铺满砂浆,重新就位支座。c、拧紧下支座板锚拴。安装支座上、下连接钢板及螺栓,安装支座围板。 d、安装支座前应将十字线弹在垫石上,支座中心线应和垫石十字线重合。安装支座时应仔细分清支座规格型号,按照设计位置安装,并考虑预应力引起的支座预偏心量以及设置方向。e、在工字钢分配梁上满铺10cm×10cm方木,其上根据梁底尺寸及坡度砌筑砖垛子底模支撑示意图铺设底模、立侧模采用20mm竹胶板作底模,铺在纵向方木

23、上,外侧模根据0#块尺寸加工模板,并加固牢固。翼缘板模板用钢管架支撑,上下加顶托、底托,顶托、底托上放方木及木楔调整角度 0#块模板安装正面图0#块钢筋、混凝土及预应力工程与普通预应力钢筋砼梁基本相同,此处不再赘述。3、挂篮施工(挂篮验算附后)挂篮结构组成及其特点结构形式:本桥采用菱形挂篮施工,专为本桥设计定做。每个挂篮主要由菱形桁架、提吊系统、走行系统、模板及张拉操作平台五部分组成。挂蓝适用范围:最大悬灌重量180t(3.0m),最大节段长度4m,最大梁段高度7.2m,挂篮结构形式见图 挂篮结构图菱形桁架 菱形桁架是挂蓝的主要承重结构,两片主桁构架竖放于箱梁腹板位置,其间用槽钢及角钢组成的横

24、联连接。菱形桁架的主桁杆件根据受力要求均用较大型号的槽钢组焊而成,杆端用大销子栓接,主桁前端在节点处放置一根用2根工字钢组焊成的横梁,上设8个吊点,其中4个作吊底模平台用,另4个吊内、外模滑梁用,该横梁同时起到将两片桁架连成整体的作用。前后吊带(杆)系统前吊带杆的作用是为底模平台提供前吊点,其承受几乎一半的挂篮荷载。由于灌段混凝土重量较小,吊杆采用32冷拉级精轧螺纹钢筋。前吊杆共设8跟,其中4跟用于吊挂底模,4个用于吊挂内模和外模滑梁。后吊带从箱梁的底板预留孔中穿过,用16Mn钢板上布调节孔或45号钢棒带螺帽形成,下端与底模平台相连,上端2台千斤顶和扁担梁或螺帽支承在箱底板顶面上。后吊带的作用

25、是承受挂篮约一半的荷载并将其传给箱梁底板。模板系统 箱梁外侧模采用钢制大模板,并沿梁高分为3块,以随梁高变化拆装调整。外侧模支承在外滑梁上,外滑梁前端通过吊杆悬吊在前横梁上,后吊杆与外滑梁间设有吊架,其上装有滚轴,挂篮行走时,外滑梁携带外模一起沿吊架滑行。内模通过内模桁架放置在两根内滑梁上,内滑梁前端吊在前横梁上,后端吊在己浇梁段顶板的预留孔上方,内模架可沿内滑梁滑行,模板部分可用组合钢模,在变截面及异型部位如倒角处采用竹胶板或木模钉铁皮。底模由底模架和底模板组成,底模架分纵、横梁,用纵向工字钢和分配槽钢组成,底模采用大块钢模板。张拉操作平台 张拉操作平台通过钢丝绳悬吊在菱形桁架的前端小悬臂梁

26、上,一般用角钢和钢筋组成,平台平面铺以木板供作业人员站立行走,可用手动葫芦调整其高度。走行系统 挂篮走行系统分为桁架走行系统、底模、外模走行系统及内模走行系统。桁架走行系统布置为,在两片桁架下的箱梁顶面铺设两根用型钢组焊的轨道,轨道固定在钢枕上,钢枕通过竖向预应力筋锚固在箱梁顶面上,轨道顶面放置前后支座,支座与桁架节点栓接,前支座沿轨道滑行(支座与轨道间垫四氟乙烯板),后支座以反扣轮的形式沿轨道顶板下缘滚动,不需加设平衡重。走行时用2个5 t手动葫芦纵向牵引即可。轨道分节以便向前倒用。悬臂灌注前,需用级冷拉精轧螺纹钢筋将轨道上钢枕与桁架后节点锚固,使后支座反扣轮不受力。底模及外模行走应与主桁同

27、步。具体步骤为:脱模前用手动葫芦将底模架吊在后横梁或外滑梁上,解除后吊带,脱模后,底模随桁架一起向前走行。内模脱模后,内模架落在内滑梁上,人工用手动葫芦即可将其移至下一梁段。菱形挂篮力学性能分析从总体看,挂篮荷载约一半通过前吊带(或吊杆)传至主桁上节点,菱形桁架以铰接模式计算杆力,其前下节点支于箱梁顶板前侧,后下节点则通过竖向预应力筋锚于梁上,挂篮计算资料附后。挂篮安装菱形挂篮悬臂灌注时一般从1号或2号段开始,并且两侧挂篮一开始就独立作业。当桥墩不很高时,其杆件一般用较大吨位的汽车吊直接提升。挂篮的拼装程序见图所示:用M10水泥砂浆找平铺轨走行轨道安装前后支座吊装主桁架安装主桁架间连接系用精轧

28、螺纹钢筋和扁担梁将主构架后端锚固在轨道上吊装前上横梁安装前后吊带(杆)吊装底模安装侧模调整模板按照设计位置及要求调整并锁定轨道顺序安装并临时固定安装吊带(杆)垫块挂篮安装流程图挂篮试验根据实际承重量和允许变形值要求,在挂篮设计阶段,通过理论计算确定各部位杆件的规格尺寸,以满足强度和刚度要求。由于加工、安装等的误差,在挂篮进场后,进行现场试验检验。检验的目的是为保证结构砼的施工质量以及线形控制,验证挂篮施工的安全性,消除挂篮系统的非弹性变形,并且测得弹性变形量与预压重量的关系式,为后续施工提供预拱度值。挂篮总变形量为桁架和吊杆(带)变形量的和,由于吊带(杆)的变形量可以通过计算和单独测试,因此,

29、挂篮试验主要为桁架的试验。考虑到吊带(杆)与桁架的连接部位也可能产生压缩变形(虽然很小),在桁架试验中可以预留该部分的变形量,最终试验结果仍是偏于安全的为了合理安排工期,降低反支点预压对既有线附近的安全威胁,同时又不影响预压的目的,采取以下试验方法对挂篮进行预压:选择现场平整场地,将2片桁架对称平放,即下弦杆对齐,采用精轧螺纹钢将前后支点位置连接,在上弦杆吊带位置采用精轧螺纹钢对拉,测得变形总量的1/2即为桁架的变形量,如图所示。桁架试验方案示意图挂篮滑移用手动葫芦将底模架吊在后横梁或外滑梁上,解除后吊带。松开菱形桁架的后锚固,使其后支座反扣在轨道上缘,用千斤顶顶推或用手动葫芦牵引主桁并带着侧

30、模及底模平台沿轨道前行到位。将内模落于内滑梁上,用手动葫芦牵引就位。用临时吊绳吊住内、外滑梁后端,松开后吊杆,将吊架前移到预留孔位置,装上吊杆并锚固。1#-13#块的模板施工:挂篮底模采用整体钢模板,由横向分缝的两块整体钢模板组成,纵向无缝。为了保证新老块件接缝不漏浆,在底模板与已完成块件砼之间夹双面胶带止浆,并用后吊带将底模与已浇块件底板预先拉紧,确保止浆及无台阶。考虑到1#12#块梁底线形按照2次抛物线变化,因此底模与已浇注混凝土搭接长度不超过15cm。挂篮侧模采用型钢骨架上覆钢板形成(钢板拼缝用电焊填实并磨光以获得整洁的外观)。在外模的上部、底部,中间布置对拉螺丝,抵抗砼侧压力,保证不涨

31、模,侧模与底板间夹橡胶条止浆。挂篮内模采用型钢桁架片上蒙钢板,内模是在外模就位,底板与肋板钢筋绑扎以后,进行安装。1#-13#块钢筋与预应力束道:钢筋在工场制作,在就位好的篮体及外模内先绑扎底板钢筋,后绑扎肋板钢筋及竖向精轧螺纹钢筋,内模就位后再绑扎顶板钢筋。纵向预应力束道波纹管与已浇块件伸出的波纹管对接(加20cm长的接头管),并用胶布缠裹,防止漏浆。钢筋的堆放、加工制作、焊接、现场绑扎成型施工工艺及施工质量控制标准严格按照现行施工技术规范进行施工,当预应力钢束与普通钢筋位置发生冲突时普通钢筋的位置可进行适当的调整。波纹管采用专门的厂家生产的金属波纹管,现场卷制。预应力筋在加工场下料加工,现

32、场绑扎就位,施工时注意纵向束道及竖向预应力钢筋束道的准确定位,使用“井”字形钢筋固定波纹管,曲线段加密定位网。波纹管安装前应检查其密水性,如果漏水应禁止使用。悬浇挂篮1#-13#块件的砼施工:1#-13#块采用挂篮悬浇施工,每次对称浇筑一个节段,张拉压浆后再前移一个节段,直至浇完13#块。1#-13#块各节段挂篮底板前移时用全站仪“对中”控制,底板高程用水准仪控制。浇筑1#-13#块件时,箱梁每节段前端的顶板(腹板位置)与翼板上埋设4个观测钉,用水准仪观测高程变化。1#-13#块前端的各阶段需控制的高程为:立模高程、砼浇注后高程、纵向顶板张拉前的高程、张拉后的块件高程。以上高程由设计部门提供理

33、论参考值,根据挂篮预压绘制的曲线计算挂篮下挠值,并设置预拱度。施工时,根据各节段的实测值,适当微调。(根据提供的块件前端的顶板高程, 推算出底模前端高程,作为基本控制数据,并适当微调)。为了保证高程观测准确性,将水准点设置在0#块中心处,避免被挂篮遮住影响视线。为了更好地控制桥梁整体的轴线位置及各节段高程,利用相临两个0#块中心处设置的导线点与桥梁范围以外的控制点构成三角网进行测设,以随时调整桥梁轴线及高程,轴线的调整可采用块件内钢绞线张拉顺序来调整,如桥梁轴线向下游偏移,则先张拉上游侧的钢绞线,反之亦然。高程可通过张拉顶板束、底板束及肋板束的顺序调整。预拱度的设置考虑的依据是桥梁悬臂自重引起

34、的下挠和纵向下弯束张拉引起的上翘。施工前利用相关软件,模拟施工工况,以成桥标高倒算至各个施工块段,作为现场控制的依据。由于日照的影响,当箱梁延伸较长时,箱梁的高程及中线也会因日照的不均匀,而发生变化,影响其观测精度,观测时间选在每天日照以前,施工时应密切注意。砼采用砼搅拌站拌和,用汽车泵输送砼至浇筑现场,泵送砼确保其和易性及其塌落度,做到既保证强度,又便于施工振捣。悬浇块件采用人工插入式振捣密实,腹板设置附着式振捣器。浇筑顺序采用水平循环往复浇筑,先浇底板、腹板、再顶板,采用对称分层浇筑,顶板从外向内一次完成。砼浇筑时采用插入式振动器进行振捣,对箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托,预应力筋锚固区

35、(如齿板),以及其它钢筋密集区部位,应特别注意振捣,底板、顶板插振后再用平板振动器拉平。为保证泵送砼强度,在浇筑前应将后场石子冲洗干净,并将砂严格过筛,严格控制砂、石、水泥、外加剂的配比,并在现场以塌落度进行校核,不合格砼坚决不予使用。浇筑所用的砼的初凝时间不小于10h,塌落度控制在 12cm16cm。浇筑时应有专人值班观察模板支架的变形情况。并设专人观察挂篮沉降情况并做好记录。如到夏季气温较高时,应及时洒水养生,养生采用透水土工布覆盖,定时洒水,以保证砼构件的润湿。如遇大风或大雨,土工布加厚至34层。各块件模板拆除后,及时检查其内外质量,若有异常情况及时分析情况,查明原因,待措施落实后,再施

36、工下一块件。挂篮施工流程见图14。预应力施工后张法预应力施工以安全第一,确保质量为原则。按照设计图纸提供的钢束布置,先张拉纵向束、再横向束,最后张拉精轧螺纹钢筋。张拉中以应力和伸长量双向控制。纵向钢绞线的张拉采用两端同时对称张拉。横向钢铰线、精轧螺纹钢采用一端张拉的方法。由于精轧螺纹粗钢筋较短,张拉后伸长量较少,不易区别,因此张拉后的精轧螺纹粗钢筋其顶端应用红漆予以标记,以示区别,以保证其全部张拉,防止漏拉,同时应有专人进行二次检查。为保证精扎螺纹钢张拉的有效性,第一次张拉完施工下一块段后再重复拉一次,施工流程图见下:挂篮安装、挂篮移动就位再次调整标高底模校正外侧模板、悬臂板就位绑扎底板、腹板

37、钢筋挂篮悬浇施工工艺框图安装底板纵向及竖向预应力波纹管、预埋件内模、顶模、底模就位安装顶板钢筋,布设顶板纵向预应力管道及横向预应力管道、预埋件浇筑砼前移挂篮,进入下一段施工循环纵、横、竖三向预应力张拉、压浆穿预应力束(筋)安装堵头、端模预应力束制作砼养生砼拌和、运输外模、悬臂板、底模修理,调整测量挠度控制、提供标高钢筋制作、加工模板按设计要求调整锚垫板加工锚垫板加工1)主要设备千斤顶:采用YCW400穿心式千斤顶4台,张拉力4000KN;YCW200穿心式千斤顶2台,张拉力2000KN;YCW640穿心式千斤顶2台,张拉力640KN; YDC240Q前夹千斤顶4台,张拉力240KN。高压油泵:

38、采用YBZ2-50、ZB4-500型电动油泵。锚具:采用15-19P型锚及群锚及15-4P型锚及扁群锚等。钢绞线及钢绞线束:预应力钢束采用19-75高强低松弛钢绞线,标准强度为1860Mpa,锚下张拉控制应力为1246Mpa。工作油压表:配精度1.0级,最大量程为60Mpa的油压表。校表仪及标准表:为了方便现场能及时校正工作油压表,现场配备校表仪一台,最大量程100Mpa、精度0.4级的精密油表两台。准备8套张拉设备,各型号根据张拉力交替使用. 2)张拉设备的标定及材料检验对预应力施工的各种机具设备及仪表,应由专人保管使用,张拉200次以上或使用超过1个月以及在使用过程中出现不正常情况必须进行

39、一次维护和校验,未经全面进行校验的张拉设备不得用于张拉。校验频率按有关规定办理。对预应力体系所使用的锚具、钢绞线等材料必须有出厂合格证和有关指标说明,到达施工现场的材料,需有见证取样送有关部门进行检验,合格后方可使用。对没有出厂合格证和试验报告的产品不得用于施工中。3)预应力钢材的存放和加工下料预应力钢材使用前应存放在集装箱或木箱内,或在离开地面的清洁、干燥环境中放置,并应覆盖防水帆布。锚具运输和存放时,应防止机械损伤和锈蚀。后张法预应力钢筋,应按设计要求及时进行张拉、灌浆。钢绞线按设计长度使用切割机切割,要在每端离切口3050mm处用铁丝绑扎牢固。切割应用高速切割机或摩擦锯,不得使用电弧。钢

40、绞线编束时,应理顺钢绞线,尽量使每根钢绞线顺直不打绞,并每隔11.5m绑扎一道铁丝,铁丝扣应向里,绑好的钢绞线束应编号挂牌堆放。4)预留孔道预应力孔道采用预埋金属波纹管道成型,孔道成型的基本要求是:孔道的尺寸及位置准确,孔道平顺,接头使用配套接头管并包裹严密不漏浆,端部预埋钢板应垂直于孔道中心线等。质量要求:波纹管外观要光洁,色泽均匀,内外壁不能出现有隔离破裂、裂口及影响使用的划伤。波纹管道接头部位要严密,以防止漏浆,凸出波纹各处均应为圆弧过渡,不应有折角。管道外观应清洁,内外表面无油污,没有会引起腐蚀的附着物,没有孔洞和不规则的褶皱,咬口无松动,无开裂、无脱抠。质量检验方法:内外径测量采用游

41、标卡尺,长度用钢卷尺。除以上常规检验外,尚需进行以下几项检验:抗集中荷载、抗均布荷载、抗渗漏性能检验,其检验方法详见相关试验规则。在施工过程中,要有防止波纹管被电弧焊损坏的措施,在砼浇注过程中严禁捣固棒直接碰撞波纹管,以免造成孔道质量差,穿索困难和一些不可预见的因素增加。砼浇筑完成后,应立即用清空器或高压水逐个清孔,确保孔道畅通。5)预应力管道的安装要求预应力管道的形式,应符合图纸要求。管道应按图纸所示位置牢靠地固定。在穿钢丝束以前,所有管道端部均应密封并加以保护。波纹管的连接,应采用大一号、同型波纹管作接头管,接头管长200mm。波纹管连接后用密封胶带封口,避免混凝土浇注时水泥浆渗入管内造成

42、管道堵塞。安装波纹管位置应准确,采用钢筋卡子按设计间距以铁丝绑扎固定,避免管道在浇筑混凝土过程中产生位移。波纹管若有弯曲时,在操作时应注意防止管道破裂,同时应防邻近电焊火花烧伤管壁。后张预应力筋制作安装允许偏差:见下表。项次检查项目允许误差(mm )1波纹管坐标梁长方向30梁高方向102波纹管间距同排10上下层106)穿束及锚具安装砼浇注前所有钢铰线完成穿束和P型锚、H型锚以及连接器、排气管的安装和固定工作,全面检查孔道和锚垫板,锚垫板应位置正确,型号符合设计要求,孔道应畅通,无水分和杂物。下好料的钢束应绑扎牢固,端头应平顺无弯折现象;钢丝束长度和孔位编号,穿束时核对长度对号穿入孔道。穿束工作

43、一般采用人工直接穿束,较长较粗的预应力束可借助一根钢绞线作为引线,用卷扬机和滑轮组进行穿束,人工和吊车进行配合。为防止波纹管卡阻预应力束及预应力束划破波纹管,预应力束前端加工安装一个锥形头和牵引钢绞线连接。穿束方向应顺着金属波纹管的纹路顺直穿入,若逆纹而穿容易导致波纹管脱扣或断裂,若采用后穿法逆纹穿入容易造成金属波纹管挤压至一堆造成堵管。7)后张法预应力张拉施工张拉前准备工作腹板和顶板群锚采用穿心式千斤顶张拉,顶板横向扁锚采用前夹式千斤顶逐根张拉。清除钢束外露部分的污物,以及压降孔内的堵塞物,对锚头进行裂缝检查,对夹片进行硬度检查,标校千斤顶,凿除锚垫板孔内波纹管,以防在张拉过程中损伤钢绞线,

44、计算伸长量。a、装工作锚环和夹片:钢绞线通过锚环上的对应孔后,锚环紧贴锚垫板,在每孔中钢绞线和孔壁间装入两片夹片,用20mm铁管套在钢绞线上将夹片打入锚孔,要求两夹片外露面平齐,间隙均匀,再装上环型胶(钢丝)圈。b、安装限位板:将限位板的孔通过钢绞线后,限位板紧贴锚环且无缝。c、装千斤顶:钢束通过千斤顶的孔道,千斤顶紧贴限位板,务必使千斤顶、限位板、锚环、锚垫板都在钢束的轴心线上(即四对中)。注意:钢绞线在千斤顶内要理顺,不能交错,防止发生断丝。d、装工具锚环:工具夹片的光面应先抹少许石腊或垫塑料薄膜后再装入,便于夹片的退出。e、开动油泵少许加压,千斤顶保持适量油压后稍松千斤顶吊索调整千斤顶,

45、使其对中。张拉顺序钢束张拉顺序为先张拉纵向束,后张拉横向束。纵向束张拉顺序为先张拉腹板束,再张拉顶板束,最后张拉底板束。腹板束由高处向低处顺序张拉,顶、底板束先中间后两边,张拉时应以箱梁中心线为准对称张拉。张拉与锚固钢绞线张拉时,按张拉力和伸长量双值控制。预应力钢束采用一端张拉。施工时,按设计要求将张拉力分为二级,10%con,100%con 。每一级张拉到要求的值,均测量一次伸长量,重复张拉至设计控制力和相应的伸长量。将钢束的实际伸长量与计算伸长量值相比较,其误差应控制在6%以内,如果超过6%应停止张拉,找出原因后再进行张拉。张拉过程中,要及时做好记录,且记录要整齐、准确。预应力筋的理论伸长

46、值L(mm)按下式计算:L =PPL/APEP 式中:PP 预应力筋平均张拉力(N),按下公式进行计算 PP=P(1-e-(KX+)/KX+; L 预应力筋的长度(mm); AP 预应力筋的截面面积(mm2); EP 预应力筋的弹性模量(N/ mm2);施工要求a、当气温下降到+5以下且无保温措施时禁止进行张拉工作。b、张拉时混凝土强度和龄期不应低设计要求,张拉力应按图纸规定,边张拉边量测伸长值。预应力钢束张拉实行张拉吨位和引伸量双控,以张拉力为主,引伸量为辅。c、钢束锚固时夹片、锚具、钢束总回缩值不得超过钢绞线3mm、精扎螺纹钢2mm的要求。d、按规定的张拉顺序、对称张拉的原则进行张拉。e、

47、张拉步骤0初应力10%con(测伸长量标记)100%con(持荷5分钟)补拉con(测伸长量)锚固 con-锚下控制应力f、H型锚、梨型锚加工和安装必须符合规范和设计要求。后张预应力筋断丝、滑移限制类别检查项目控制数钢丝束和钢绞线束每束钢丝断丝或滑丝1根每束钢绞线断丝或滑丝1丝每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数0.5%单根钢筋断筋或滑移不容许注:钢绞线断丝系指单根钢绞线内钢丝的断丝;超过表列控制数时,原则上应更换,当不能更换时,在许可的条件下,可采取补救措施,如提高其他束预应力值,但须满足设计上各阶段极限状态的要求。张拉安全a、张拉现场应有明显的警告标志或绳索阻挡,严禁非工作人员靠近,张拉时

48、千斤顶的前面严禁站人,戴防护面罩以防意外。b、张拉操作人员,应由熟悉本专业的人员或经培训合格的人员参加,操作中应有专业人员负责指挥。c、钢束锚固后,严禁摸、踏、踩、撞击锚具或钢束。d、卸油管时,先放松油管内油压,以免油压大喷出伤人。预应力孔道压浆成孔的病害及防治:波纹管成孔容易出现的病害主要有以下几个方面:a、材质较差,用其压制的管道强度不够,且均匀性差,刚度也达不到标准要求,在安装和浇筑砼时容易变形和破损,使水泥浆漏入,从而造成孔道不同程度的堵塞。b、波纹管在穿过钢筋的过程中弯曲的部位折成死角,使管道局部变形或凹陷,不但使波纹管截面减小,穿束困难,而且使摩阻力增大,降低有效预应力。c、管身安

49、装位置与设计坐标相差过大,定位措施不当,未将波纹管固定牢固。在浇筑砼的过程中,受砼的挤压或捣固器碰撞,使波纹管产生偏移。d、波纹管与锚垫板喇叭口联结不平顺。e、波纹管接头不规范。为防止以上病害的发生,采取以下措施进行预防:a、严把波纹管的质量关,选择质量信誉良好的厂家来现场进行生产,验收时必须检查钢带的材质证明书,管材的强度、刚度、密闭性、接头咬合牢固度等试验指标必须达到规定的质量标准。b、产品进场后必须妥善保管,不得露天堆放,不得堆垛过高及压放重物,以免波纹管锈蚀、变形。c、在安装时对曲线布置的波纹管折角处要精心细作,既要满足设计坐标的要求,又要保证弯曲处平顺,在曲线处定位必须准确、牢固。d

50、、认真做好锚口处、管身联结处以及灌浆口、排气孔联结处的密封工作。e、加强浇筑前的检查,最大限度的消除隐患。f、在砼浇筑后初凝前用通孔器通孔,如发现有波纹管被浆液堵塞情况,立即用高压水洗孔。g、在安装波纹管后减少电焊作业,如必须在波纹管附近进行焊接作业时,必须对波纹管采取防护措施。压浆前的准备工作a、切割锚外钢丝。露在锚具外部多余的预应力筋需切割。b、将孔道排气孔、泌水孔密封好,再将孔道两端的锚头用专用锚头盖密封好。c、冲洗管道。孔道在压浆前用压力水冲洗,以排除管内的杂物,保持管道畅通,冲洗后的管道用空压机吹去空内积水,但要保持孔道润湿,而使水泥浆与孔壁的结合良好。浆体配制按照压浆水泥浆的配合比

51、将称量好的水、水泥、膨胀剂按照配合比倒入搅拌机,搅拌23min,再将溶于水的减水剂倒入搅拌机再搅拌3min。要严格控制水泥浆的用水量,否则多加的水全部泌出,易造成管道顶端有空隙。搅拌浆体之前,要将搅拌机先加水空转3分钟,再将积水排尽,使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的浆体要做到基本卸尽,在全部浆体卸尽之前不得再投入未拌和的材料,更不能采取边出料边进料的办法。压浆将搅拌好的浆体加至灌浆泵中,在灌浆泵的高压橡胶管处打出浆体,待打出的浆体浓度与灌浆泵中浆体浓度一致时关闭灌浆泵,将高压橡胶管连接到预应力孔道的灌浆泵上,并绑扎牢固,打开灌浆阀开始灌浆, 随时观察出浆情况,当浆体浓度与灌入之前一致时关掉排浆阀

52、,继续灌浆23min,并且保持管道内有0.7 MPa左右的压力,最后关闭灌浆阀。压浆操作注意事项:a、压浆操作人员在上岗前必须通过培训合格后,方可上岗;b、每次压浆施工前必须用空压机吹净孔道并疏通孔道;c、压浆操作人员应佩带防护眼睛、胶皮手套及通讯联系设备;d、锚垫板端板上应与锚具盖帽连接的螺孔,锚垫板与波纹管的连接处需专用的连接管连接;4、边跨支架现浇段边跨现浇段支架支架拟采用贝雷片支架搭设,顺桥向布设6排,其两个腹板下各3排。在支架顶横向铺设I20型钢,由于梁底宽度6.7m,顶面宽度12m,横向型钢宽度铺设至13m,以利翼板位置支模。型钢纵向间距40cm,在其上铺设纵横向分配工字钢和方木,

53、安置底模。采用与边跨现浇段重量相同的荷载预压支架,以消除地基、支架等非弹性变形,并做好记录,以调整底模标高,支架预压稳定以连续观察沉降速率为标志,即相邻两次沉降速率小于1毫米时停止预压,这表明支架已经稳定。支架下部地基采用砾石土分层回填制至承台顶并分层压实,其上顺桥向正对贝雷立柱浇注2条150×100×120cm砼条形基础,中间用砾石土填平。支架搭设时考虑合拢段施工需要,纵平面布置如图边跨现浇段支架搭设示意图支架预压支架搭好后,为消除支架及地基的非弹性变形,测出支架和地基的弹性变形以及合理设置预拱度,以取用方便为原则,按设计要求对支架用同梁体自重加施工荷载的袋装石子及钢材予

54、以预压,预压按照设计节段荷载压载,尽量模拟梁体实际受力情况进行堆载,并进行沉降观测,具体预压观测方案如下:、仪器、人员:专门固定配备一台已标定的自动安平水准仪,固定3人(1人立尺,1人观测,1人记录)分两组进行沉降观测工作。、观测点位布置:待浇梁体范围内每两米设置一个观测断面,每个断面设置5个观测点,分别设置在对应翼缘板边缘位置、底板边缘位置和中心位置,预压方法与0#块一样,加载与卸载均分三级进行。、观测时间:第一次观测为在支架搭设且外模铺设完毕后准备堆载前,其余为每天上午8:309:30,下午5:306:30。、卸载时间确定:考虑测量误差,以连续24h观测数据基本不变(连续两次观测沉降量小于

55、1mm后),即可卸载。、支架及地基弹性变形值测定:在完成卸载后,必须观测支架及地基弹性变形直至回弹稳定,确定稳定状态的标准以在卸载后24h内连续观测3次数据基本稳定为准,并绘出支架地基反弹曲线图。、支架计算沉降量:现浇箱梁支架根据实测非弹性变形值,进行支架预压后的调整。、支架预拱度的设置:根据观测数据计算出地基和支架的弹性变形值,结合梁体自重在简支状态下的挠度,设置预拱度,确定施工标高,现浇箱梁墩顶预设高度为地基和支架的弹性变形值之和。 模板外模采用优质胶合板,以10×10方木作为带木,以钢管架作为支撑,在外模的上部、底部及中间布置对拉螺丝,抵抗砼侧压力,保证不涨模。梁底两测及翼板根

56、部倒圆角部位,采用同弧度的PVC管后面抹砂浆成型,胶合板板间夹橡胶条止浆。内模采用脚手架钢管成骨架,以竹胶板作为面板,后背10*10方木做竖带,型钢作为横向背带。侧模在腹板钢筋绑扎之后进行关闭,钢筋绑扎完毕之后检查一遍模板加固情况,并封堵堵头板的缝隙防止漏浆。钢筋及预应力筋钢筋及预应力筋在加工场下料加工,现场绑扎就位,施工时注意纵向束管道及竖向预应力钢筋束道的准确定位,可用井字形钢筋固定波纹管。其它的预埋件包括防撞墙钢筋、伸缩缝钢筋等均应严格控制。砼浇筑及养生边跨现浇段施工工艺与普通预应力钢筋砼梁基本相同,此处不再赘述。5、边跨合拢块件施工边跨合拢块件支架考虑到挂篮施工的纵向及挂篮底部空间需要,边跨合拢段支架不能一次成型,须待13#块施工完成,挂篮拆除后,才能搭设到位。边跨合拢段支架搭设时伸出合拢段1.5m,13#块施工完后将纵向工字钢接长至13#块下20cm,其上铺设横向分配方木和模板。为保证合拢段与悬臂端头和现浇段接头平顺,在悬臂端头混凝土内预留精轧螺纹钢穿行孔,利用横向型钢对支架施加预加应力,如图。边跨合拢块件模板与现浇段相同。在施工时,先对两13#块高程进行分析,如有偏差需在13#块加载压重,并采取方法对两悬臂端头高程

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