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文档简介

盘盘山梁场施工组织设计目录1编制依据及原则 11.1编制依据 11.2编制原则 12编制范围 13工程概况及主要工程数量 23.1主要技术标准 23.2工程概况 23.3主要工程数量 33.4气象特征 33.5交通条件 33.5.1公路 43.5.2铁路 43.6可资利用的土源和地材 44施工总体方案 54.1施工组织机构及施工队伍的分布 54.2大临工程的分布及总体设计 64.2.1布置原则 74.2.2平面布局设计原则 84.3施工用电 84.4施工用水 94.5施工试验 94.6内业资料 94.7施工程序 94.8建场单项设计 94.8.1制梁台座地基处理及台座设计 104.8.2存梁台座地基处理及台座设计 104.8.3提梁机走行线地基处理方案及设计 104.8.4钢筋胎卡具设计 104.8.5模板设计 114.8.6其它设计 175施工方法、关键技术、工艺要点、工艺要求 175.1施工方案综述 175.2施工工艺流程图 18单孔箱梁生产周期分析表 205.3原材料准备 205.3.1.原材料的要求与选用 205.3.2.水泥 215.3.3.骨料 215.3.4.专用复合外加剂 235.3.5.矿物活性掺和料 245.3.6.拌制及养护混凝土用水 255.3.7.预应力钢绞线 255.3.8.非预应力钢筋 255.3.9.钢配件 265.3.10.锚具、夹具和连接器 265.3.11.抽拔橡胶棒 265.3.12.泄水管 275.4钢筋工程施工工艺及方法 275.4.1.钢筋工程施工工艺 275.4.2.钢筋工程施工 275.5模板工程施工工艺及方法 325.6混凝土工程施工工艺及方法 375.7养护工程施工工艺及方法 465.7.2.自然养护 505.8预应力工程施工工艺及方法 515.8.1.预应力工艺流程 515.8.2.预应力张拉操作工艺 525.8.3.有关张拉的其它规定 535.8.4.安全要求 545.9.压浆、封锚 555.9.1.管道压浆 555.9.2.封锚 565.10.吊装及场内运输 575.11.桥面系施工工艺及方法 575.12预制箱梁的静载试验方法 605.12.1检测项目及质量标准 605.12.2.箱梁静载试验条件 605.12.3.设备及静载试验设备 615.12.4.静载试验的时间及加载力 615.12.5箱梁静载试验前的准备工作 625.12.6.加载程序及操作方法 625.12.7.裂纹检查 635.13.接口工程 635.13.1.接口工作管理机构 635.13.2.接口管理工作办公室职责 645.13.3.接口管理工作原则 645.13.4.专业接口内容 645.14箱梁预制质量控制措施 655.14.1混凝土早期防开裂技术措施的注意事项 655.14.2预应力的精确控制 695.14.3混凝土养护的精确控制 705.14.4.梁体长期变形控制措施 725.14.5梁体移运的控制措施 745.14.6科研课题 746施工中采用的新工艺新技术及工法整理安排 747总工期及分年、季度形象进度计划及完成投资计划 757.1总工期目标 757.2施工进度安排 757.3分年、季度形象进度计划 757.4分年、季度投资计划 798主要材料、工程设备使用计划和供应方案、保供措施 798.1主要材料使用计划和供应方案、保供措施 798.1.1材料供应方案 798.1.2保证主要材料供应措施 798.2主要工程设备使用计划和供应方案、保供措施 808.2.1主要工程设备使用计划 808.2.2试验、测量、检测仪器配备 818.2.3机械、试验检验设备调配计划 818.2.4机械设备备用和替换保障措施 819质量目标、质量保证体系及措施 819.1质量目标 829.2创优质工程规划 829.2.1创优质工程保证措施 829.3质量保证体系和质量管理组织机构 839.3.1质量保证体系 839.3.2质量管理组织机构 839.4工程质量管理措施 879.4.1三大标准 879.4.2八项制度 879.5工程质量技术保证措施 8910安全目保证措施 8910.1安全目标 8910.2安全保证体系及组织机构 9010.2.1安全保证体系 9010.2.2安全管理组织机构 9010.3安全生产保证措施 9210.3.1一般性安全生产保证措施 9210.3.2专业工序安全生产保证措施 9611.工期保证措施 9711.1工期目标 9711.2保证工期的主要管理措施 9711.3保证工期的主要技术措施 9711.4人员动员周期 9811.5农忙季节劳动力保证措施 9811.6劳动力组织计划 9912环保、水保措施 10012.1方针和目标 10012.2环境保护管理体系 10012.3保护措施 10112.3.1地表植被的保护措施 10112.3.2水环境保护措施 10212.3.3大气环境保护措施 10313冬雨季施工措施 10313.1冬季施工措施 10313.1.1.冬季施工安排 10313.1.2冬季施工措施 10313.2雨季施工保证措施 10513.2.1.雨季施工安排 10513.2.2.雨季施工措施 105PAGE751编制依据及原则1.1编制依据(1)国家和铁路现行施工新建盘营城际铁路箱梁预制工程投标文件。技术规范,验收标准及质量、安全技术规程。(2)通过现场实地考察和调查所掌握的资料和信息。(3)国家及辽宁省相关法律、法规及条例等。(4)现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料。(5)集团公司近年来铁路、高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果。(6)集团公司通过北京华夏认证中心认证按照ISO9001:2000质量管理标准、ISO14001:2004环境管理标准及GB/T28001-2001职业健康安全管理标准编制的《管理手册》、《程序文件》。(7)集团公司为完成梁场工程拟投入的施工管理、专业技术人员及机械设备等资源。1.2编制原则(1)根据建设单位对本工程质量要求,强化质量管理,编制科学的施工方案,合理安排工程进度、作业循环与劳力组织,搞好工序衔接,实现安全生产,确保工程质量,满足工期要求。(2)合理配置生产资源,运用先进的技术装备,做好机具选型配套,提高机械作业水平,实施标准化专业施工。(3)在施工中积极推广采用新技术、新工艺、新材料、新设备。2编制范围本施工组织设计为盘山特大桥(部分孔)提供共463榀双线整孔简支箱梁(其中32m箱梁436榀、24m箱梁24榀)的施工组织设计文件,是贯穿本梁场施工过程中的严肃性、指导性执行文件。凡与梁场施工相关的内容必须依据本施工组织设计来组织施工。其编制内容包括征地拆迁、临建工程、钢筋加工、模板生产、预应力、混凝土工程、注浆封锚、桥面系等工作的施工方案、方法和质量、安全、工期、环保等保证、控制措施。3工程概况及主要工程数量3.1主要技术标准主要技术标准序号项目正线技术标准1线路等级客运专线2正线数目双线3设计速度旅客列车速度350km/h4线间距5.0m,部分限速地段根据线路允许速度确定5最小曲线半径一般7000m,特别困难条件下5500m,枢纽内及车站两端减、加速地段按设计速度确定6最大设计坡度一般20‰,困难地段25‰7到发线有效长度650m8牵引种类电力9列车类型动车组10列车运行控制方式自动控制11行车指挥方式综合调度集中12建筑界限按“新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定”执行本梁场预制梁为32m和24m后张法预应力混凝土双线、单箱双室等高度箱梁,32m梁全长32.6m,跨度31.5m;24m梁全长24.6m,跨度23.5m;梁高为2.55m,横桥向支座中心距为5.6m;桥面宽度为9m(4.6m线间距)。梁体腹板采用斜截面形式。箱梁底板宽度6.5m,顶板厚度为0.29~0.49m,底板厚度0.24m~0.7m,腹板厚度为0.24~0.5m,箱梁内净空高度1.36~2.02m。箱梁截面类型为双线单箱双室等高度简支箱梁,梁体混凝土强度设计为C50级,预应力筋采用高强度低松弛钢绞线,锚固体系采用自锚式拉丝体系,管道形成采用橡胶棒成孔。3.2工程概况盘营客运专线位于辽宁省中南部,沿途经锦州、盘锦、鞍山市,西接京哈线秦沈通道及即将开工的京沈客运专线,东连在建的哈大客运专线,与既有沟海铁路大部分并行,多处交叉。本线是哈大客运专线与京哈线的联络线,同时预设与京沈客运专线联络线引入段,起于京哈线上的盘锦北车站,终于哈大客运专线上的下夹河线路所;联络线起于正线中小线路所,终点并入哈大客专新海城站。线路正线全长89.422km,海城上下联络线合计17.8km。本梁场为盘锦至营口客运专线二标DK58+800里程处的箱梁预制工程。其中梁场建设主要包括制梁台座、存梁台座、砂石材料堆放、钢筋绑扎场、混凝土搅拌站、试验室等,制梁台座、存梁台座、龙门吊走行道等根据地质情况进行地基加固处理;箱梁预制负责盘山特大桥463孔箱梁的预制。箱梁分为32m、24m两种跨度。3.3主要工程数量梁场主要负责新建盘锦至营口城际铁路工程盘山座特大桥(部分孔)共计463孔箱梁的预制。箱梁分为32m(436孔)、24m(24孔)两种跨度。3.4气象特征本区属暖温带亚湿润大陆性季风气候区,四季分明,冬季寒冷,降水量少,春季风大,夏季炎热多雨,秋季干爽。按铁路工程分区为寒冷地区,土壤最大冻结深度为1.09m。主要气象要素见下表。项目盘锦市海城市历年平均气温(℃)9.59.5历年极端最高气温(℃)34.235.8历年极端最低气温(℃)-23.3-31.9历年最冷月平均气温(℃)-8.2-10.1历年平均降水量(mm)642.7733.4历年平均蒸发量(mm)1598.21603.2历年最大积雪深度(cm)22.019.0历年平均相对湿度(%)66.062.6累年平均风速(m/s)3.72.80累年最大风速(m/s)21.019.3累年最多风向SSWN,SES土壤冻结初终期(日/月)初11/12终日24/2初日14/9终日10/53.5交通条件3.5.1公路本工程沿线既有道路纵横交错,交通发达,S102、S210、S312、S211及城市道路与本线线位并行或交叉,均可作为运输道路。于线位左侧S312与线路并行,为本工程的材料运输的主要干线。由于本工程土石方及桥涵工程量大,为确保工程进度及材料运输,在通往特大桥、重点土石方地段仍需增设施工运输道路。盘山梁场位于DK58+800(梁场中线)线路右侧,进场道路可利用现有乡村道路,但为保证原材料的顺利进场我单位需修建长约710m的进场道路。同时为保证前期的正常施工及原材料的正常进场须在计划进场道路靠既有铁路侧修建临时进场便道长约710米。3.5.2铁路施工区域内具备初级的铁路运输网,与本线并行的沟海铁路东与沈大线相接,西与沈山线相连,通过铁路可将北京、天津、沈阳、大连及以远地区的需用资源快速运达施工现场,为本工程材料运输提供了良好的条件。3.6可资利用的土源和地材本线建设需求建筑材料量巨大,经调查,沿线砂石料、满足要求的路基填料均极度缺乏,碎石产地主要集中于北宁市黑山县段家乡及北宁市高山子镇、汪家坟一带,及鞍山、大石桥、海城一带,石料储量丰富,生产能力强,可以满足本线施工需要。中粗砂产地在北宁市正安镇沈屯附近的大亮甲河道、段家乡团太子和崔屯的羊肠河河道,海城市周边海城河(杨柳河)河道,利用乡村道路和国道运输,运输条件便利。主要材料分布情况见下表。当地料供应一览表序号材料供应范围供应比例供应方式一砂1北镇崔屯砂场DK48-DK57+500100%汽车2海城八里镇东陵砂场DK57-DK83+50020%汽车3岫岩伟兴砂场DK57-终点50%汽车4海城马风镇杨马支队砂场DK83+500-终点30%汽车二碎石、片石1大石桥石蓬玉石厂DK48-DK83100%汽车2海城金旺石厂DK83-终点100%汽车三粉煤灰1盘锦华能电厂全线100%汽车2阜新电厂全线100%汽车四矿渣粉1辽宁恒威水泥集团有限公司全线100%汽车2营口辽河建材有限公司全线100%汽车4施工总体方案4.1施工组织机构及施工队伍的分布本梁场设场长1人、副场长2人、总工程师1人、内设工程技术科、安全质量科、计划合同科、物资设备科、综合办公室、财务室、试验室7个业务部门,下设2个制梁施工队。负责本工程的组织、管理、协调、指挥。详见“制梁场施工组织机构框图”。制梁场作业层设钢筋工段、浇筑工段、模板工段、配属工段,各工段任务划分详见“施工队伍任务划分表”。施工队伍分布表施工队任务制梁一队负责约232榀梁的预制施工钢筋工段负责预制场内的钢筋加工、绑扎及橡胶棒安装等工作浇筑工段负责预制场内混凝土拌合、浇筑及张拉、注浆、封锚等工作模板工段负责预制场内模板安装、折除及整修等工作配属工段负责预制场内的水、电、蒸养、混凝土自然养护、机加工、机电维修及吊装工作制梁二队负责约231榀梁的预制施工钢筋工段负责预制场内的钢筋加工、绑扎及橡胶棒安装等工作浇筑工段负责预制场内混凝土拌合、浇筑及张拉、注浆、封锚等工作模板工段负责预制场内模板安装、折除及整修等工作配属工段负责预制场内的水、电、蒸养、混凝土自然养护、机加工、机电维修及吊装工作中铁十九局第一工程有限公司中铁十九局第一工程有限公司盘山制梁场组织机构场长:孙朦办公室王振明工程科李勇财务室马昆鹏试验室孙立平计划室杭德兴物资科陈志荣安质科袁波总工程师:丁伟副场长:贾驰、王任宇书记:吴建国钢筋段浇筑段配属段模板段制梁一队:钢筋段浇筑段配属段模板段制梁二队:浇筑段配属段配属段配属段浇筑段配属段配属段配属段制梁场施工组织机构框图4.2大临工程的分布及总体设计4.2.1布置原则满足施工需要,适应施工程序、工艺流程的要求;全面协调单项工程、梁场、地区间交通运输的连接与配合;力求使交通联系简便,运输组织合理,节省线路和设施的工程投资,减少管理运营费用。充分考虑梁场的材料运输及箱梁架设等因素。以避免破坏沿线生态环境、声环境、水环境、大气环境、社会环境和人民生活环境为指导思想,以“紧凑、合理、共用、节约用地、并尽量利用荒地、不占或少占良田”为原则,合理设置施工便道、施工场地等设施。施工场地标准能够满足保安、防洪、防火、卫生和环境保护要求。详见附图“盘山梁场平面图”、“盘山梁场临建工程数量表”。盘山梁场临建工程数量表序号工程项目及费用名称单位数量(单个梁场)一工业房屋1钢筋加工及成品堆放区m263002钢筋原料堆放区m222753袋装水泥存放区m2604钢绞线存放及下料区m27805试验室m24326锅炉房m24907配电站m21448材料仓库m2201.89工具房m243.210油库m2249二台座1制梁台座个102存梁台座个603发梁台位个34钢筋绑扎台座个65内模拼装及维修台座个76静载试验台座个1静载试验台架存放场地个1三便道1汽车运输便道m211899.22提梁机便道m223737.4四轨道1龙门吊轨道m1200五其它1污水处理站(含水池)个32垃圾处理站个33水沟m25004.2.2平面布局设计原则制梁场分为生活、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;生产区钢筋制作、绑扎、立模、灌注、养护、拆模、初张拉、终张拉等施工作业层的布置为流水线设计,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和污水处理池;办公、生活、生产相互独立互不干扰;全梁场与外界用围墙相隔,安全独立。详见附图“盘山梁场平面布置图”。4.3施工用电制梁场施工用电电源由附近10KV供电干线架空线至制梁场,设630KVA变压器2台,同时配备300KW发电机组2台(当停电时,启动发电机组,并网发电,保证供电干线停电时施工正常进行)。施工现场设置两台电力变压器、一间发电机房、一间配电室。为保证用电安全、避免和其他设施发生干扰,场内低压线路采用三相五线制和电缆沟埋地敷设。电力设施、设备采取接地和接零保护,用电设备合理选择漏电保护器,一机一闸一漏。主要用电设备由混凝土拌合站、各类振动器、龙门吊机、闪光对焊机、电焊机、弯曲机、切断机、机加工设备、锅炉、实验设备、照明、张拉设备、全液压自动化内模等组成。4.4施工用水通过估算,混凝土拌合、蒸汽养生、自然养护、生活用水等用水量为200T/日,为保证正常施工生产、生活供水,在场区内设置1处深井泵抽取地下水供水。供水主管路采用DN90深埋;分别向制梁存梁区、锅炉房、搅拌站、生活区供水。制梁存梁区内管路沿纵向布置。施工过程中产生的污水及自然降水通过场内排水沟集中排放到污水处理池内,处理池采用砖砌结构并设置防渗措施,经过沉淀后的水回收,用于清洗设备,严禁随意排放,避免环境污染;场区内排水沟沿场区纵向布置,场区横向设置1%坡度保证雨水和污水流入主排水沟;排水沟采用砖砌矩形沟,其横断面见下图。4.5施工试验梁场实验室建立完毕,已通过验收,颁发了试验资质证书。本梁场配试验员8名,具体负责施工现场试验工作。4.6内业资料现场技术员、质检员负责梁场的施工内业资料填写、收集、整理工作、并定期归档至工区资料室;徐变观测、试验资料检验员和试验人员进行收集、整理工作,定期归档至梁场安质科、试验室。内业资料工作由资料员负责督促实施。4.7施工程序征地拆迁-场地清理-测量放线―现场核对―工程实施―施工自检―报检签证―质量评定―工程验收―土地复耕―工程保修。4.8建场单项设计4.8.1制梁台座地基处理及台座设计鉴于梁场所处地均为第四系冲积层、冲洪积层、海积层,一般以黏性土、粉土、砂类土为主,制梁台座均采用管桩(预应力砼管桩PHC-AB-400(95)-24a)基础,桩径40cm,桩长约24m,桩身采用C80预应力钢筋混凝土,梁台座底部为框构型,上部为纵向三道剪力墙,台座座在桩基上,桩顶插入台座10cm,制梁台座采用C30钢筋砼。梁场共设10个台座(另外备用2个),其中9个32m制梁台座,1个32m/24m共用制梁台座共用。4.8.2存梁台座地基处理及台座设计存梁台座基础采用管桩(预应力砼管桩PHC-AB-400(95)-24a),桩径Φ40cm,桩长约24m,桩身采用C80预应力钢筋混凝土,台座采用C30钢筋砼。施工方法同制梁台座。4.8.3提梁机走行线地基处理方案及设计制梁场场区的移梁采用TLML900轮胎式提梁机,其自身重量为600T,最大轮压为8kg/cm2,考虑到吊运梁机自身重量和梁体本身重量较大,为确保提梁机安全运行,其走路线的地基需要处理,处理方式为底部800mm厚抛石、中间位800mm级配碎石、顶部200mm厚水泥稳定土分层压实,(位于生产区内的提梁便道底部800mm厚抛石、中间位800mm级配碎石、顶部200㎜厚C20砼)。4.8.4钢筋胎卡具设计梁体钢筋的绑扎组立架主要是控制钢筋的位置和间距、腹板箍筋的倾斜度、垂直度,底腹板钢筋、顶板钢筋绑扎组立架均通过在胎架上按设计间距用75角钢开槽控制钢筋间距。组立架在设计、加工制作时不但考虑组立架的强度、钢度以满足钢筋自重、操作人员等外加荷载,还考虑方便钢筋绑扎作业、定位准确,确保钢筋绑扎、安装的允许偏差及钢筋骨架、网片的质量符合设计、规范要求。4.8.5模板设计32m双线单箱双室梁体积大,重量重,工艺复杂,技术标准新,质量要求严,对模板的强度、钢度、稳定性以及结构及各部分模板之间的联接方式等方面都提出了较高的要求。我单位在综合考虑了以上因素,并充分借鉴国内外有关先进的施工经验的同时,将箱梁的模板主要分成了外模(包括底模、侧模及端模)和内模两大部分。根据生产需要,梁场计划投入10套底模(9套32m)、10套侧模(32m)、5套内模、5套端模。4.8.5.1外模设计外侧模在设计上采用7块模块组成,其结构形式见“外侧模结构图”。外侧模模板由面板、纵肋、横肋、钢框架、钢支撑杆件、连接铰座以及附着式振动器等部分组成。其结构形式详见“外侧模结构图”所示。500050001/2外侧模结构图(侧面)外侧模结构图(正面)外侧模面板采用10mm厚钢板,加强肋采用槽钢[14b及加劲板组成。钢框架采用Ⅰ20b工字钢组焊而成,支撑杆件采用螺旋形支撑、定位销与铰座相连;液压油缸采用φ80mm缸径,加强肋上焊有附着式振捣器联接钢板。为满足20mm预留压缩量的要求,在加工外侧模的时候,端块模板每侧加长10mm,同时对应于底模,外侧模也需要设置相应的下反拱度。我们所采用的外侧模在设计时充分考虑了模板的钢度、强度及稳定性要求,而且在预制过程中采用外侧模固定不动的方式,比较方便、实用,极大地提高了工效。4.8.5.2内模设计32m双线单箱梁模板的核心就在于内模,采用什么方式的内模将对生产效率及作业强度产生极大的影响。我梁场在综合对比了国内外的多种方案以后,通过优化选择,最终确定采用全液压整体式收放内模。该内模采用龙门吊配合加移模托架整体吊入,出模时依靠前端动力牵引。模板从形式上分为标准断面模板和变截面模板两部分;从功能上分为顶模、上侧模、下角模、液压系统、互换控制模块、支撑杆件以及纵向走行系统等几部分。通过互换控制模块,能同时适用于24m和32m两种箱梁。结构合理经济,安装快速简便。详见“内模标准断面示意图”。内模标准断面示意图标准段模板在制作时分节制造,相互间通过螺栓联成整体。除非整修,否则在施工过程中不再解体。模板的面板采用10mm厚钢板,加强筋采用型钢和板材相结合,油缸耳板直接焊在加强筋上。每节标准模板设收放油缸两台,上侧模收放油缸根据梁长统一布置,左右各两台。在上侧模和下角模上,沿梁长纵向布置若干临时钢支撑杆件,基本间距控制在750mm左右。该撑杆将侧模和角模与走行钢梁联成一体,从而将混凝土的侧压力有效地传递到纵向钢梁上,以确保在混凝土浇筑过程中油缸不参与受力,从而保证了模板整体的稳定性。顶模支撑直接由走行钢梁伸出的支撑柱承担,在液压油缸的作用下可以沿竖向上下升降,最大升降幅度为320mm。顶模与上侧模、上侧模与下角模互相之间均采用铰接的方式,以便于油缸收缩时实现翻转,该铰轴为半铰,当上侧模找开到预定设置位置时,侧模与顶模侧边肋咬合,限制了侧模的进一步转动,下角模与此类似。变截面模板相对比较复杂一些,截面总面积较标准截面缩小了近50%,为了能使内模顺利移出,同时满足收缩后模板距混凝土面边距>20mm的要求,变截面模板要想采用同一纵向转轴进行收缩显然是行不通的。我们最终采用了按纵向分两段不同轴转体收缩。即在3.2m长的范围内将模板分为2块,其中最后一块直接与端隔墙模板联成一体,这样可以最大程度地实现自动化,但是需要增加液压收放油缸数量。详见“内模变截面示意图”所示。内模(32m)变截面示意图内模在设计上的核心就在于液压系统的设计。该内模采用全液压自动收放,机械同步控制。根据以往的施工经验,液压油缸在工作的时候,必须要保证同步要求,否则将在拆模的时候对模板造成扭曲变形。我们在设计上采用了液压同步控制器,同时在油缸设置上采取上下错位分布的方法,能够保证每节模板实现同步收放。同时油缸本身带有自动锁紧功能。液压控制台采用体外布置,置于纵向钢梁前端,液压管路采用钢性油管,只是在加长段和顶模分步沉降段的连接部位采用柔性管。所有接头均采用快速连接接头。除顶模升降油缸管路布置在纵向钢梁内以外,其余管路均对称分布在顶模下方,详见“液压原理图”所示。此外,该内模还包括纵向走行系统、牵引系统、定位拉杆以及钢支撑等附属设备。纵向走行钢梁采用钢板组焊成箱型,下部采用I20b工字钢作为走行滑道,内部设有顶模升降油缸、肋板和底横梁。在两侧板底部有突出的联接板,为侧模临时钢支撑和钢梁锚固提供生根基础。侧模临时钢支撑将侧模施工状态下所承受侧向推力传递到纵梁上,使左右相互抵消。钢支撑采用销轴连接,中部采用Φ80钢管制成调节螺母以便调节支撑长度,待模板收缩前采用人工进行拆除。钢梁的锚固采用Φ32精轧螺纹钢筋,利用外侧模及底模上预留的通风孔及泄水孔将钢梁与外侧模及底模联成一体,以便保证混凝土浇筑过程中内模整体的稳定性要求。详见“走行钢梁结构断面图”所示。液压系统工作原理图走行轨道分成滚轮及钢支墩两部分。钢支墩采用双[18扣焊而成。此外,该内模还包括纵向走行系统、定位拉杆以及钢支撑等附属设备。纵向走行钢梁采用钢板组焊成箱型,下部采用І20b工字钢作为走行滑道,内部设有顶模升降油缸、肋板和底横梁。在两侧板底部有突出的联接板,为侧模临时钢支撑和钢梁锚固提供生根基础。侧模临时钢支撑将侧模施工状态下所承受侧向推力传递到纵梁上,使左右相互抵消。钢支撑采用销轴连接,中部采用Φ80钢管制成调节螺母以便调节支撑长度,待模板收缩前采用人工进行拆除。钢梁的锚固采用Φ32精轧螺纹钢筋,利用外侧模及底模上预留的通风孔及泄水孔将钢梁与外侧模及底模联成一体,以便保证混凝土浇筑过程中内模整体的稳定性要求。详见“走行钢梁结构断面图”所示。走行钢梁结构断面图走行轨道分成滚轮及钢支墩两部分。钢支墩采用双[18扣焊而成,相互之间采用横向支撑进行螺栓联接;滚轮设在钢支墩内,其上有限位槽,确保走行钢梁在移动过程中的位置不发生横移。施工时,内模支腿利用泄水孔通过预埋的PVC管与底模相连,使其固定,其结构详见“走行轨道结构示意图”所示。走行轨道结构示意图走行轨道结构示意图4.8.5.3底模设计我们所设计采用的底模根据施工工艺要求,采用固定式底模。底模结构由面板、纵向加劲肋及横梁组成。底模的面板采用20mm厚钢板,纵向加强肋采用І16b工字钢,其间隔为500mm,在对应于梁体腹板的位置间距加密为300mm,横梁采用І40b工字钢,间距1m纵向布置。安装时横梁直接与制梁台座上的预埋钢板焊成一体。在制作过程中,必须严格按照设计说明将底模的下反拱预留好,以满足箱梁预应力张拉的需要。下反拱的设置按照二次抛物线的形式确定。另外,为了防止出现漏浆现象,保证梁体底板边缘的圆弧,我们采用沉头螺栓及扁钢在底模两侧固定橡胶带。考虑到同时存在32m和24m两种梁型,我们专门制作了一套24m和32m共用的固定底模。4.8.5.4端模设计端模由面板、纵肋及横肋组焊而成,端模与底模及外模之间均采用螺栓联接。面板由16mm厚钢板组成,纵肋及横肋采用[16b组焊而成。端模在结构上分为三块,以便于操作。4.8.6其它设计4.8.6.1骨料仓的设计为了保证混凝土入模温度控制在5~35℃,避免因阳光照射,骨料仓采用遮阳措施,制梁场制做两组遮阳棚,遮阳棚采用轻型钢做立柱,上面覆盖彩钢板,这样就可以达到遮阳、避雨的目的。4.8.6.2钢筋车间厂房设计为了满足工厂化作业,形成流水线施工要求,制梁场制作二处钢筋加工厂房,每个加工场长100米、宽20米,每个加工场内设1台UN100对焊机、两台钢筋调直机1台、钢筋切断机2台、钢筋弯曲机24.8.6.3蒸养棚设计蒸养棚截面尺寸34×15.1×0.6m,钢结构骨架,围护用带聚乙烯泡沫保温层的彩色压型板,加强保温的效果。蒸养棚架采用C型钢C60×25×20×2.5做维护结构,用60×60×3方管与∟45×45×4角钢制成的桁架结构,梁场共设6个蒸养棚。蒸养棚设有门帘,以便操作人员出入。待箱梁混凝土浇筑完毕后,利用龙门吊将蒸养棚吊至现场使用,然后利用保温材料将蒸养棚的下边缘压实。使用时对蒸汽管道和风管处的窗口做补充封严措施。5施工方法、关键技术、工艺要点、工艺要求5.1施工方案综述梁场采用横列式布置,工业化设计,梁场内设置10个制梁台座(另外预留二处制梁台座位子),9个32m台座及1个32m/24m共用台座,5个内模存放台座(另外预留二处座位子),6个钢筋绑扎台座(另外预留一处台座位子),60个存梁台座,24m箱梁与32m箱梁共用存梁台座8个。2台120m3/h拌合站,4台8m3混凝土罐车,3台混凝土拖泵。内设5条生产线,梁场设计生产能力3箱梁模板标准段按4m长度模块化设计、制造,以便于通过组合适用24m和32m两种梁型。箱梁模板均采用钢模,外侧模各节段间利用法兰连接,除非整修或换梁型,否则在施工过程中不解体;内模板采用全液压收放,前端牵引出模,入模采用龙门吊配合整体吊入。箱梁钢筋在绑扎胎具上整体绑扎,钢筋绑扎成型后,利用龙门吊将钢筋、内模依次吊入制梁台座,使箱梁钢筋与内模形成整体,最后安装端模。混凝土振捣以插入式振捣棒为主,高频振动器为辅。梁体采用棚罩法蒸汽养护,预制梁采用高性能混凝土,由梁场混凝土搅拌站集中拌制、供应。为满足箱梁混凝土不超过6小时,合理安排灌筑时间,混凝土搅拌站和混凝土罐车采用双系统设计。混凝土浇筑顺序为腹板底部→底板→腹板→顶板,腹板以高频振动器振捣器为主,插入式振捣棒为辅;底板、顶板预埋测温传感器采集梁体混凝土芯部的温度数据,调整蒸汽流量控制温度。为有效防止早期裂纹的出现,采取带模预张拉工艺,即梁体按预张拉、初张拉和终张拉三阶段进行张拉。箱梁在场内移动由900T龙门吊操作,采用“四点起吊、三点平衡”的起吊技术,以保证四个支点不平整量不大于2mm。5.2施工工艺流程图(1)箱梁预制各工序流程时间见“单孔箱梁生产周期分析表”。(2)箱梁预制工艺流程图见“箱梁预制工艺流程图”。施工准备钢筋整体绑扎穿橡胶棒施工准备钢筋整体绑扎穿橡胶棒吊钢筋骨架安内模支撑架及内模安吊装孔联结件钢筋下料清理模板、涂脱模剂安支座板安装上端模安装上拉杆混凝土拌和混凝土灌筑试件制作卸通风孔、吊装孔联结件梁体蒸汽养护养护棚就位拆端模拆内模拆内模拉杆压试件安装下端模安通风孔联结件梁体预张拉初张拉移梁梁体自然养护终张拉压浆封锚出场桥面系压试件试件制作压试件、填合格证压试件压试件箱梁预制工艺流程图单孔箱梁生产周期分析表5.3原材料准备5.3.1.原材料的要求与选用原材料采购前必须按照ISO9000的要求进行合格供方评价,供应商必须在合格供方名录中。所有原材料应有供应商提供的出厂检验合格证,并应按有关检验项目、批次,严格实施进场检验。5.3.2.水泥采用品质稳定的低碱普通硅酸盐水泥(掺合料采用粉煤灰)。水泥的比表面积不应超过350m2/kg,碱含量不应超过0.80%,游离氧化钙含量不应超过1.0%。水泥熟料中C3A含量不大于8%,在强腐蚀环境下不大于5%。水泥其余性能应符合GB175—水泥必须入库存放,不得露天放置,存放时须考虑防潮、防水要求。5.3.3.骨料⑴细骨料细骨料采用级配合理、硬质洁净的天然中粗河砂,细度模数为2.6~3.0,其余技术性能应符合《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》中的技术要求。当料源发生变化时,应重新进行碱骨料检验。不宜使用机制砂和山砂,严禁使用海砂。细骨料的品质指标应满足下表的技术要求。⑵粗骨料粗骨料的技术要求:采用级配合理、质地均匀、坚硬耐久的碎石。粒径为5~20mm,最大不超过25mm,且不超过混凝土设计保护层厚度的2/3(按照设计值为23mm)和钢筋最小间距的3/4,并分两级(5~10和10~20)储存、运输、计量。使用时粒径5~10mm碎石与10~20(25)mm质量之比为(40±5)%:(60±5)%;其余技术要求应符合《铁路混凝土与砌体细骨料的品质指标序号项目指标C25~C45≥C501含泥量(按质量计)%≤2.5≤2.02吸水率(按质量计)%≤2.03泥块含量(按质量计)%≤0.54硫化物及硫酸盐含量(折算成SO3,按质量计)%≤0.55云母含量(按质量计)%≤0.56轻物质含量(按质量计)%≤0.57有机物含量(用比色法试验)颜色不深于标准色8坚固性%≤8≤59氯离子含量%≤0.0210碱活性(碱—硅酸反应膨胀率)%≤0.10工程施工规范》TB10210的规定。当料源发生变化时,应重新进行碱骨料检验,粗骨料按照检验批的频率来检验,其品质应满足表3-3-2技术要求。⑶制梁所选用的骨料应在试生产前进行碱活性试验。不得采用碱-碳酸盐反应的活性骨料和膨胀率大于0.2%的碱-硅酸盐反应的活性骨料。当所采用骨料的碱-硅酸盐反应膨胀率在0.10~0.2%时,混凝土的总碱含量不大于3kg/m3,且应按《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求进行掺和料和复合外加剂抑制混凝土碱-骨料反应有效性评价。粗骨料品质序号项目指标C25~C45≥C501含泥量(按质量计)%≤1.0≤0.52泥块含量(按质量计)%≤0.253吸水率(按质量计)%≤2.04针片状颗粒含量(按质量计)%≤10≤85硫化物及硫酸盐含量(折算成SO3,按质量计)%≤0.56坚固性%≤8≤57压碎指标%≤12≤88岩石抗压强度与混凝土抗压强度比≥1.59碱活性(碱—硅酸反应膨胀率或碱—碳酸盐反应膨胀率)%<0.105.3.4.专用复合外加剂专用复合外加剂应具有减水率高、坍落度损失少、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品。混凝土中掺加的外加剂必须经铁道部鉴定或评审,并经铁道部产品质量监督检验中心检验合格后方可使用。外加剂的掺量由试验确定,严禁掺入氯盐类外加剂。混凝土中掺入外加剂时应注意以下事项:⑴外加剂进场应分批检验,先检查外加剂的外观质量,不得存在结块、变质现象,然后检查外加剂的减水率及对混凝土的影响,必须能保证混凝的强度、弹性模量及良好的浇筑性能,检验合格后方可使用。⑵采用的高效外加剂,由于外加剂对混凝土的强度和可泵性有重大影响,考虑到制梁周期,外加剂同时必须适应蒸养,这是与其它常温高强混凝土的区别所在。⑶如外加剂在检查或使用过程中发现(或怀疑)有影响混凝土质量(强度、弹性模量等)和浇筑性能(和易性、流动性、保水性)的情况时,应对外加剂的技术性能做全面检查。⑷运到现场的外加剂要有符合规定的包装(容器),包装上要注明名称、用途和有效物质含量,并附有厂家的产品鉴定合格证书。专用复合外加剂的品质指标见下表,掺加外加剂后混凝土的性能要求见下表。专用复合外加剂的品质指标序号项目指标1含水率(%)≤2.02细度(%)≤103水泥净浆流动度(mm)≥2404硫酸钠含量(%)≤10.05Cl-含量(%)≤0.26总碱量(Na2O+0.658K2O)(%)≤10.05.3.5.矿物活性掺和料混凝土矿物活性掺和料应符合GB1596和GB/T18046的规定。粉煤灰应选用来源固定、品质稳定、来自燃煤工艺先进电厂的原状灰,其品质应满足下表要求。掺加外加剂混凝土的性能序号项目指标130min减水率%≥202含气量%43坍落度保留值,mm30min≥18060min≥1504常压泌水率比%≤205压力泌水率比%(用于泵送混凝土)≤906抗压强度比%3d≥13077d≥125828d≥1209对钢筋的锈蚀作用无锈蚀10抗冻性(耐冻融循环次数)次≥F30011Cl-渗透电量C≤100012收缩率比%≤135粉煤灰品质指标混凝土强度等级细度(0.045方孔筛筛余)%Cl-%需水量比%烧失量%含水率%SO3含量%活性指数7d28dC25~C45≤20≤0.02≤105≤5.0≤1.0≤3.0≥65≥70≥C50≤12≤100≤3.0≥75≥805.3.6.拌制及养护混凝土用水混凝土的拌和与养护用水,应按现行《混凝土拌合用水标准》JGJ63—89的规定进行检验,不应含有能影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类等。污水、海水、PH值小于5的酸性水和含硫酸根的水,均不得使用。凡能供饮用的水,即可使用。混凝土拌和物中各种原材料引入的氯离子含量不超过胶凝材料总量的0.06%。5.3.7.预应力钢绞线⑴预应力钢绞线采用强度级别为1860Mpa的低松弛钢绞线,应符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003的规定并满足设计要求,采用的钢绞线厂家必需提供每批钢绞线的弹性模量值。⑵钢绞线应存放在干燥处,避免潮湿锈蚀。工地存放应高出地面200mm并及时盖好。每批钢绞线应由同一批号、同一强度的钢绞线组成。⑶钢绞线的检验:钢绞线表面质量,表面不得有裂纹、小刺和油渍,不允许有锈蚀和目视可见的麻坑;不应有折断、横断和相互交叉的钢丝;同时试验室应按照检验批的要求进行检验,各项性能合格后才能投入生产。5.3.8.非预应力钢筋非预应力钢筋(带肋、光圆钢筋及盘条)性能应分别符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998和《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013-1991以及《低碳钢热轧圆盘条》GB/T701-1997的有关规定,并满足设计要求,对HRB335钢筋尚应符合碳含量不大于0.5%的规定。钢筋外观要求无裂纹、重皮、锈坑、死弯及油污等。5.3.9.钢配件钢配件材质选用普通碳素钢或图纸要求的其它材质,其性能应符合GB700的规定,并满足设计要求。支座板采用与设计规定的支座相匹配的支座板,相关的参数必须符合《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》。5.3.10.锚具、夹具和连接器⑴锚具、夹具和连接器应符合GB/T14370《预应力筋用锚具、夹具和连接器》的有关规定并经检验合格后方可使用,采用的锚具应通过省、部级鉴定,并符合设计要求。锚垫板应安装密封盖帽。⑵锚具、夹具和连接器外观检查表面无裂缝、夹层、毛刺、气泡及锈蚀,尺寸符合设计要求,应视为合格;反之应另外取双倍数量重作试验,如仍有一套不符合要求,则应逐套检验,合格者方可使用。⑶对首次进货或当质量证明书不齐全、不正确或有质量疑点时应从同一批中抽取6套锚具,组成3个组装件作静载锚固性能试验。⑷生产中如发现锚具的某种使用性能不良(如断丝、滑丝、回缩量大)或对锚具的质量产生怀疑时,应立即对锚具的某种使用性能按上述要求进行依次检验,确因质量不良可能影响生产或预应力质量时,应更换质量稳定可靠的产品(厂家)。5.3.11.抽拔橡胶棒根据铁道部经济规划研究院发布的《时速350km客运专线铁路无碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁》图纸的要求,可以采用抽拔橡胶棒成孔。抽拔橡胶棒应无表面裂口、表面热胶粒、胶层海绵。胶层气泡、表面杂质痕迹长度不应大于3mm、深度不应大于1.5mm,且每米不多余一处;外径偏差±4mm;不圆率应小于20%;硬度(邵氏A型)为65±5;拉伸强度不小于12Mpa,扯断伸长率不小于350%,300%定伸强度不小于6Mpa。5.3.12.泄水管泄水管采用PVC管材,其性能应符合《埋地排污、废水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》GB/T10002.3-1996的要求。5.4钢筋工程施工工艺及方法5.4.1.钢筋工程施工工艺钢筋工程施工工艺见下图。5.4.2.钢筋工程施工⑴钢筋制作①钢筋连接钢筋接头用闪光对焊,闪光对焊要求按照TB10210的规定执行,要求接头焊接良好,完全焊透,且不得有钢筋烤伤及裂纹等现象。焊接后应按规定经过接头冷弯和抗拉强度试验。钢筋闪光对焊接头:同一级别、规格、同一焊接参数的钢筋接头,每200个为一验收批,不足200个亦按一验收批计。每一验收批取一组以上试样(三个拉力试件、三个弯曲试件)。钢筋焊接及验收规范(参见JGJ18-2003)。钢筋焊接要求应符合表3-3-7规定。钢筋焊接要求序号检查项目及方法标准1焊接接头的抗拉及冷弯抽样试验合格2接头偏心(两根钢筋轴线在接头处的偏移)≤0.1d且≯2mm3两根钢筋轴线在接头处的弯折(交错夹角)≤4°4外观无裂口及过火开花等良好5钢筋在焊接机夹口无烤伤良好②冷拉调直钢筋冷拉采用5t的卷扬机,钢筋的冷拉伸长率应控制在如下范围:Ⅰ级钢筋不得超过2%;Ⅱ、Ⅲ级钢筋不得超过1%。钢筋拉伸调直后不得有死弯。③钢筋下料钢筋下料时要去掉钢材外观有缺陷的地方;不弯钩的长钢筋下料长度误差为±15mm;弯钩及弯折钢筋下料长度误差为±1d(d为钢筋直径)。④钢筋弯制a图纸所标尺寸为钢筋外到外的尺寸。钢筋端部有标准弯钩者,其标注尺寸为自弯钩外皮顶切线与钢筋轴线交点的尺寸;b钢筋弯制过程中,如发现钢材脆断、过硬、回弹或对焊处开裂等现象应及时查出原因正确处理;c箍筋的末端应向内弯曲,以避免伸入保护层;d钢筋加工质量应符合表3-3-8要求;e预应力管道定位网片采用点焊加工,其尺寸误差±2mm,其中,水平筋的尺寸是对最下一根钢筋中心而言,竖向钢筋的尺寸是对网片中心而言。网眼尺寸误差≤3mm。钢筋加工误差要求序号项目允许偏差L≤5000mmL>5000mm1受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸±10mm±20mm2弯起钢筋的位置±20mm3箍盘内边距离尺寸差±3mm钢筋解盘钢筋解盘钢筋质量检查钢筋调直机调直冷拉调直钢筋下料预应力定位网制作钢筋弯制定位网检查穿橡胶抽拔管放置垫块底腹板钢筋入模型内绑扎底板、腹板钢筋绑扎顶板钢筋立端膜顶板钢筋吊入模型焊接、连接底腹板钢筋和顶板钢筋钢筋工程工艺流程图⑵钢筋绑扎梁体钢筋骨架由底腹板钢筋及顶板钢筋组成。钢筋的交叉点用铁丝绑扎牢固,除设计有特殊规定外,梁中的箍筋与主筋垂直。箍筋采用整体弯制的U型结构钢筋,同时底腹板钢筋在翼板的转角处与顶板钢筋焊接在一起,箍筋转角与钢筋的交接点均需绑扎牢固。箍筋的接头(弯钩接头处)在梁中应沿纵向线方向交叉布置。绑扎钢筋用的铁丝要向内弯曲,不得伸向保护层内。后张梁预留管道及钢筋绑扎要求见下表。后张梁预留管道及钢筋绑扎要求序号项目要求1抽拔橡胶棒在任何方向与设计位置的偏差距跨中4m范围≤4mm、其余≤6mm2桥面主筋间距及位置偏差(拼装后检查)≤15mm3底板钢筋间距及位置偏差≤8mm4箍筋间距及位置偏差≤15mm5腹板箍筋的不垂直度(偏离垂直位置)≤15mm6混凝土保护层厚度与设计值偏差+5mm、07其它钢筋偏移量≤20mm①梁体底腹板钢筋在台座上整体绑扎,绑扎胎具按钢筋骨架中钢筋间距与钢筋直径利用角钢割缺口进行钢筋定位,定位槽的深度一般在钢筋的1/3半径左右。管道定位钢筋的间距不大于500mm。②桥面钢筋在绑扎台座上绑扎完毕,在内模安装完毕后,用专用吊具吊装到制梁台座上,与腹板钢筋联结(包括焊接和绑扎)。桥面钢筋绑扎的技术要求同梁体底腹板钢筋绑扎。绑扎桥面泄水管处的钢筋时,由于桥面泄水孔直径远远大于钢筋间距,在绑扎时可采取下列方法,可以将泄水管处的钢筋适当移动,并增设螺旋筋和斜置的井字形钢筋进行加强。③钢筋骨架吊入模型之前须放置垫块,以保证混凝土所需要的保护层,除了顶板钢筋的顶层净保护层为30mm外,其余部位的净保护层均为35mm,钢筋骨架底部的垫块需要承担整个骨架的重量,因此要求有足够的强度和刚度,以免发生变形,按照技术规范的要求梁体钢筋的底板和腹板部位的垫块数量在4个/m2;侧面垫块由于不承受骨架的重量,但在安装外模时容易错动,因此,采用圆形的垫块,以保证侧面的保护层。垫块的厚度要符合上述的保护层的设计要求。⑶预应力管道成型预应力钢束通过的混凝土管道,采用抽拔橡胶棒形成。钢筋骨架绑扎完毕后,检查管道的定位网片的高度符合要求后,才可以穿橡胶棒,穿管时要注意以下事项:①穿管采用前面一人牵引,穿过相应的网眼,后面有人推进的方法。穿管前如发现有微小裂纹应及时进行修补或者更换,在得到监理工程师的签字认可后进行下一道工序。②定位网片与梁体纵向分布筋、下缘箍筋绑在一起,并要求绑扎牢固。③在绑扎钢筋骨架时,管道定位网片应同时按设计位置安放定位,定位网片在沿梁长方向的定位误差不得超过5mm。④抽拔橡胶棒存在不圆以及有死弯的不准使用,以及直径变小后视情况进行更换。⑤抽拔橡胶棒一般情况下为了方便施工采用两根管道在中间部位对接的形式成孔,在接头处使用胶带纸把两根管道的接头包裹好,同时使用扎丝绑扎牢固防止中间接缝处断开。⑷钢筋骨架吊装钢筋骨架吊装采用专门制作的吊架,吊架具有足够的强度和刚度,以保证在吊运过程中不会发生变形及扭曲。利用龙门吊将绑扎好的底腹板钢筋骨架、桥面钢筋骨架分别吊至制梁台位。起吊及移运过程中,严禁急速升降和快速行走制动,以避免钢筋骨架扭曲变形,同时注意保护预应力管道在吊运过程中不会受到损坏。底腹板钢筋与顶板钢筋是分开绑扎的,吊入时先吊入底腹板钢筋,等安装完内模后再吊入顶板钢筋。顶板钢筋吊入时要有钢筋绑扎人员对顶板及底腹板钢筋进行调整,以保证钢筋不偏离设计位置。顶板钢筋放入后还要将顶板钢筋与底腹板钢筋进行连接绑扎及焊接,以形成一个整体骨架。5.4.3.5.4.3.1预埋钢筋所有防撞墙、竖墙、伸缩缝预埋钢筋预埋位置要准确,绑扎牢固。所有梁体预留孔处均增设相应的环状钢筋。5.4.3.2接地钢筋根据通信、信号、电力等专业要求,在梁端预埋接地钢筋,并在桥面板及梁底预埋连接螺母。接地钢筋应与总体单位要求一致,施工前应得到总体单位的确定。接地钢筋之间焊接要牢固,焊接长度单面焊200mm,对面焊100mm,焊接厚度至少4mm。5.5模板工程施工工艺及方法预制箱梁的模板主要包括底模、内模、外模、端模以及各种连接件、紧固件等。模板应具有足够的强度、刚度和稳定性;应能保证梁体各部分形状、尺寸及预埋件的准确位置。模型进场后应对模型进行细致全面的检查,并进行试拼装,模型的拼装顺序基本上是先拼装底模,其次侧模、端膜和内模。模板制作及安装尺寸允许误差见下表。5.5.1.模板安装⑴底模安装箱梁预制采用固定式钢底模。底模分段运输进场的。底模拼接时需要模板制作及安装允许误差序号项目允许偏差1模板总长±10mm2底模板宽+5mm、03底模板中心线与设计位置偏差≤2mm4桥面板中心线与设计位置偏差≤10mm5腹板中心线与设计位置偏差≤10mm6横隔板中心位置偏差≤5mm7模板倾斜度偏差≤3‰8底模平整度±2mm/m9桥面板宽±10mm10腹板厚度+10mm、011底板厚度+10mm、012顶板厚度+10mm、013横隔板厚度+10mm、-5mm14支座板处底模相对高差≤2mm15端模板预留孔偏离设计位置误差≤3mm注意保证各段的中心线放在同一直线上。底模预设反拱(由各个平直段拼装而成),根据图纸的要求设置适当的反拱值,而且反拱沿梁的纵向是按照二次抛物线布置的,在放置钢筋骨架之前,必须对底模进行调整,使之符合要求。开始预制梁时,由于存在沉降,每生产完一孔梁,都需要对底模进行检查,如有超出范围的地方要进行调整。等沉降稳定后可以减少检查的频次。⑵外模安装安装外模时,通过50t龙门吊将外模运送到与底模相对应的地方,通过焊接与制梁台座的基础上的预埋件相连接,同时连接到条形基础上的预埋件,利用千斤顶(或可调螺杆)调整外模高度,用螺栓将外模与底模连接成一个整体。拆模时,松开螺栓,千斤顶回油(调整螺杆),外模会在重力的作用下,同底侧模与梁体分开,具有起梁时的空间。⑶内模安装底腹板钢筋绑扎好吊装就位后,开始安装内模。内模板装在液压台架上,滑移进入台位,依靠油缸的驱动使模板张开和收缩,其张开状态的外形尺寸与箱梁的孔洞尺寸吻合,其收缩状态小于箱梁端隔墙的内腔,以利于整体内模车通过端隔墙。为保证腹板厚度,防止浇筑混凝土时内模左右移动,将内模与外模(在通风孔处)及端模用螺栓联结,内模与底模在底板泄水孔的位置设置连接,内模拼装完毕后检查腹板的厚度,不可因模板偏向一侧而使腹板的厚度改变。内模安装及拆卸顺序详见下图内模安拆系统图示a外模安装完毕后,吊入底腹板钢筋。b用龙门吊将内模吊入外模内,此时,模型为收缩状态。c号千斤顶供油,活塞伸长,将腹板内侧上部模板顶伸到位。d号千斤顶供油,活塞伸长,将腹板内侧下部模板顶伸到位。e①号千斤顶供油,活塞伸长,将顶板模板顶伸到位。f增加支撑螺杆,精确调整内模。g将桥面钢筋吊装到位,与底腹板钢筋连接,对内外模型及预应力管道进行全面的检查。h梁体混凝土浇筑完毕养护后强度达到设计要求,开始拆除内模,先人工拆除螺杆,再利用千斤顶回缩,缩回顶板。i下部侧面模板回缩。j上部侧面模板回缩。k将内模从梁体内拖出,清除灰渣,涂脱模剂,准备下一循环。⑷端模安装端模板进场后应对其进行全面的检查,保证其预留孔偏离设计位置不大于3mm,端模制作时分上中下三部分,四块:底板为下部分,一块;两腹板为中部分,两块;顶板为上部分,一块。安装端模时先安装下部分,将抽拔橡胶棒穿过相对的端模孔慢慢就位,因管道较多,安装模型时应特别注意管道穿进对应的孔内,然后把管道拉直平顺,否则会造成端部有死弯。另一方面要注意锚垫板在对位时避免顶撞钢筋骨架,以免引起支座板移位。再依次安装中部分和上部分。注意外模,内模,端模安装完并吊入顶板钢筋后,检查各个部分的紧固件安装是否完成,要保证外模、内模、端模的相对尺寸符合要求。另外,根据设计要求、混凝土配合比、施工实际情况在内外模、底模设计时应预留混凝土压缩量。⑸钢配件的制作要符合《钢筋焊接及验收规范》GBJ18—84的要求,钢配件制作完毕,必须通过检查合格后方可使用,安装必须牢固,位置准确,对于外露以及提出特殊要求的钢配件要进行锌铬涂层防锈处理,处理的方法要符合相关标准要求。支座板应保持平整,安装后预制梁四个支座板相对高差不超过2mm,每片梁放置完支座必须检查其相对高差同时做好记录。5.5.2当梁体混凝土强度达到设计要求后,梁体混凝土芯部与表面、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于15℃拆模时,先拆除端模,然后卸掉紧固件,拆掉内模撑杆,利用液压装置收起侧板,然后落下顶板,利用卷扬机拉出。内模在拉出梁体过程中由龙门吊吊装,并放在内模支架上进行修整和清理并准备进入下一个循环。5.6混凝土工程施工工艺及方法5.6.1.混凝土工程混凝土工程施工工艺见下图5.6.2.混凝土的拌和在钢筋和模板检查合格之前不能浇筑混凝土,钢筋和模板检查合格作为一个停止点进行控制。混凝土拌和,配备2台HZS120m3混凝土搅拌时,宜先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料和外加剂,搅拌均匀后再加入所需用水量待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料,并继续搅拌至均匀为止,上述每一阶段的搅拌时间不宜少于30s,总搅拌时间不宜少于2min,也不宜超过3min。混凝土经过试验坍落度保持在160mm~180mm,在浇筑过程中混凝土坍落度每50m35.6.3.混凝土的输送及浇筑⑴混凝土的输送混凝土的输采用4台8m3混凝土罐车配合3台60m3/h混凝土拖泵和5台砂石料检查砂石料检查施工配合比混凝土输送移走自动养护棚混凝土拌合抹面浇筑腹板混凝土1.2m高洒水自然养护浇筑底板混凝土拆模浇筑腹板混凝土浇筑顶板混凝土自动养护棚就位通气蒸养平板式振动器振动插入式振动器振动插入式振动器振动附着式振动器振动模板、钢筋检查混凝土工程工艺流程图加强施工前台、后台信息联系,保证混凝土连续不间断运至前台确保混凝土搅拌后60min内泵送完成,且在1/2初凝时间前入泵,并在初凝前浇注完毕。因各种因素停泵时间超过15min,每隔4~5min开泵一次,使泵机进行正反方向转动,同时开动料斗搅拌机,防止混凝土离析,如停泵时间超过45min或砼工作性能不能满足要求,料斗及泵管中的砼应清除作废,并用高压水冲洗料斗。预制梁混凝土拌合物入模前含气量应控制在2%~4%,预制梁混凝土浇筑时,模板温度控制在5~35℃,预制梁混凝土拌合物入模温度控制在5~30℃,预制梁混凝土应具有良好的密实性。⑵混凝土的浇筑浇注砼前,针对预制梁的施工特点,施工环境,事先制定详细的浇注方案。浇注砼入模前,专职质检员对砼的工作性能进行抽查检测,抽查内容包括砼的温度、坍落度和含气量等。当拌和物技术性能满足规范及施工时方可入模,否则作废处理。混凝土浇筑采用从一端开始,逐层逐步推进的方式,每层混凝土厚度不宜超过30cm浇筑时,采用以插入式振捣棒为主,高频附着式侧振辅助振捣成型的方式,插入式高频振捣棒应垂直点振,不得平拉,并防止过振、漏振,同时不许使用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌和物。混凝土浇筑时自由倾落的高度不得大于2m,高度大于2m时应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,采取在梁体的顶面预设串筒的设计,纵向每隔2m设置一个,长度为1.5m。由于端部钢筋很密集,振捣困难,采用在端部钢筋密集处提前埋设直径80mm以上的PVC管,在浇筑过程中振捣棒可以沿着管道的空隙进行振捣,同时注意边浇筑边拔出管道,保证钢筋密集处的振捣密实。考虑到箱梁内模上浮及底板混凝土的密实,不宜进行内模封底,但为防止浇筑腹板时混凝土拌合物的大量挤出,又要给腹板混凝土下陷予以阻力以保证腹板的密实,因此在内模侧面拐角处加放压浆板。①底、腹板混凝土浇筑底、腹板混凝土的浇筑过程如下图所示。首先,从腹板下混凝土依次浇筑①②③④区域,这一区域的高度不得超过1.2m,振捣主要是侧振,使混凝土向底板流动;接着,打开内模顶板上布置的天窗,通过天窗浇筑区域⑤内的混凝土,同时保证①区域与⑤区域混凝土浇筑时间间隔在1h以内;浇筑完后,关闭天窗,然后,再分层浇筑腹板区域⑥及其以上区域,每层厚度以不超过30cm为宜,自⑥及其以上区域振捣主要采用高频振捣棒。底、腹板混凝土的浇筑过程在底、腹板整个浇筑过程中应注意以下几点:a混凝土不得附着在钢筋骨架上,必要时利用捣固铲人工捣固。b在腹板浇筑过程中,应由专人用小锤敲击内模,检查混凝土是否密实,但绝对不得用铁锹铲动翻浆混凝土。c为避免因侧振使混凝土出现局部下陷,造成腹板空洞,当浇筑区域④以上混凝土时应停止侧振,全部采用插入式高频振捣棒振捣。这样即使下部混凝土出现局部下陷现象,通过插入式振捣棒的振捣也能予以弥补。d整个腹板振捣过程以插入式振捣棒为主,侧振为辅。侧振要短振、勤振。e混凝土应分层浇注、分层振捣,每层浇注厚度不超过30cm,插入式振捣棒移动间距不大于振捣棒作用范围的1.5倍。一般每点振捣30-50s。振捣时注意钢筋密集及洞口部位,不得出现漏振、欠振或过振。每一振点延续的时间以表面出现浮浆和不再有显著沉落,不再有大量气泡上冒为止。为使上下层混凝土结合成整体,上层混凝土振捣要在下层混凝土初凝之前进行,并要求振捣棒插入下层混凝土50-100mm。f腹板混凝土浇筑时应两侧同时进行,严禁单侧浇筑或两侧浇筑混凝土量不均匀造成内模向一边倾斜。②顶板混凝土浇筑底、腹板混凝土浇筑完毕,关闭内模顶板预留灌灰口,开始浇筑顶板混凝土。顶板混凝土浇筑、振捣完毕后应用提浆整平机收面,然后再由人工进行二次赶压收面,防止出现干裂。⑶预制梁在浇筑混凝土过程中,要随机取样进行温度和坍落度检验,同时随机取样制作混凝土强度、弹性模量试件,其中强度和弹性模量试件应分别从箱梁底板、腹板、及顶板取样。试件应随现浇梁在同条件下振动成型,施工试件随梁同条件下养护,28d标准试件按标准养护办理。施工过程中,混凝土试件的制作要具有代表性,每孔箱梁要求制作抗压强度试件9组,弹性模量试件3组。按照《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》分为:脱模抗压强度试件1组、初张拉抗压强度试件1组、终张拉抗压强度试件1组、同条件养护抗压强度试件2组、标准养护试件28d或56d抗压强度试件4组;弹性模量试件,初张拉弹模1组、终张拉弹模1组、标准养护试件28d或56d弹模1组。由于上述试件的数量均为最小的量,建议制作试件时抗压强度试件制作11组,弹性模量试件制作4组。试生产前应对所选用水泥、砂、碎石、掺合料、外加剂等原材料制作抗冻融循环、抗渗性、抗氯离子渗透性、耐磨性、抗裂性、抗钢筋锈蚀和抗碱-骨料反应的耐久性试件各一组,进行耐久性试验。批量生产中,预制梁每20000m3混凝土抽取抗冻融循环、抗渗性、抗氯离子渗透性、碱骨料反应的耐久性试件各一组,进行耐久性试验。(4)砼振捣①梁体砼振捣采用附着式振动器和振捣棒联合振捣方式。②在浇注腹板中、下部时,主要采用侧振工艺,以附着式振动器的侧向振捣为主,插入式振捣为辅;在浇注腹板上半部时,以插入式振捣为主,附着式振动器的振捣为辅。当整个腹板都灌满时,停止侧振后,再用插入式振动棒沿腹板全长范围振捣一次,保证腹板砼密实。梁端范围内,特别是锚下砼,应充分振捣,保证锚下砼绝对密实。梁体腹板外侧的附着式振动器按梅花型布置,每层水平间距1.8m,相邻层距离0.6m。附着式振动器要集中控制,浇注什么部位振什么部位,严禁空振模板;每层砼最多振2次,普通振动器为30s/次,高频振动器为6~8s/次,附着式振动器与侧模振动架要密贴,以便砼最大限度地吸收振动力。③底板、顶板用振捣棒振捣,底板与腹板交界处的砼不得从下部用振捣棒插振,以免造成坍塌而形成大面积孔洞;因桥面设横向排水坡,为保证施工质量采用平板振动抹平机配合施工。振动棒插振间距不得超过其作用半径的2.5倍,为300mm;振捣棒振捣时严格遵循快插慢拔的原则,每次振动至砼不再下沉,无气泡上升,表面平坦并有薄层水泥浆出现为止,振捣时间约为20~30s,防止过振或漏振。在捣固时注意不要触到预留孔道及底模表面;在振捣上层砼时,振捣棒插入下层砼的深度为5~10cm。④对于顶板砼,第一次振捣完毕后约30min进行二次振捣,振捣完毕立即进行二次抹面,消除、降低收缩裂缝产生的机会。⑤抹面时仔细将砼表面压实抹平,抹面时严禁洒水,抹面完毕及时覆盖,防止梁体顶面砼由于失水过快而产生收缩裂缝。⑥砼试验、检验流程控制程序见《混凝土质量检验程序图》(5)劳动力组织根据浇注工程施工的特点,在开展施工前认真组织上岗人员进行专业技术培训,制定详细可行的浇注作业指导书,建立健全岗位责任制和奖罚制度,强化劳动纪律,指派责任心强,技术素质好的专业技术干部负责实施,其劳动组织见下表。浇注工程施工劳力组织序号分项工作项目人数备注1后台拌和站拌和机操作3维修工1电工1配外加剂1装载机司机22前台浇注振捣30抹面10 计量误差控制计量误差控制水灰比控制坍落度控制含砂率控制试样取样、制作、养护该批混凝土报废处理试验性能检测复检结果评定是否合格检验结果评定是否合格?结构强度检查钻芯取样检查非破坏性检查结束水泥、砂石、水、外加剂、外掺料取样该批材料不用加倍取样检查是否合格选定配合比发出配合比设计报告标准检查,是否合格不合格不合格不合格合格合格不合格合格合格混凝土质量检验程序图 (6)混凝土外观质量主要从以下几个方面进行控制:①模板表面要求纹理均匀、非光泽或非抛光表面。模板边缘为笔直直角。②模板表面涂刷的脱模剂应为化学脱模剂。③模板连接及其紧固件应满足:当任何可拆件拆除时不会损伤混凝土面。留在混凝土中的任何连接件应确保混凝土覆盖层至少40mm或按指定要求值(两者取其大)。④模板不允许有任何裂缝或其它缺陷。模板的表面及边缘干净,且表面无毛刺。⑤用过的模板再次使用前应先整修,并重新进行边缘密封。监理工程师认为已损坏到一定程度、无法生产指定混凝土成形面等级要求的模板,应停止使用。⑥模板竖立时,支撑牢固。每片模板应有足够的强度(刚性)。模板的接缝处/首尾端,接合密实,不允许漏浆。使用脱模剂前,用衬垫、密封剂等充填物将接缝间隙封堵。⑦模板竖立时不能触及钢筋或其它内置件,其连接紧固件置于模板背面,且连接处不允许漏浆。⑧模板间连接缝笔直而连续,竖直/水平、或为与纵断面模板相一致的倾斜形式。模板拼接片数力求最少。⑨模板拼接缝应用泡沫橡胶带密封,密封时泡沫橡胶带要充分压缩以形成防漏拼接缝。拼接缝宽度不大于1mm,且密封带不能突出于模板表面。5.7养护工程施工工艺及方法为加快制梁速度,缩短工期,拆模前采用蒸汽养护并加养护罩形式,拆模后进行洒水自然养护。在浇筑混凝土收面时养护罩要及时跟进,做到收面与覆盖基本同步。在养护罩内安装抽气的装置,在降温过程中,以加速内腔的降温。蒸汽管道分别布置在底模下、外模的两侧、内模里和梁体顶面(悬挂于蒸养棚罩上),蒸汽不得直接吹向混凝土和模板。拆完模后应注意对桥面的养护,特别是端边墙比较薄弱,拆完模后应立即将其覆盖,以防风吹干裂。混凝土早期养护,派专人负责,使混凝土处于湿润状态,养护时间应能满足混凝土硬化和强度增长的要求,使混凝土强度满足设计要求。5.7.1.蒸汽养护⑴系统的组成蒸汽养护系统主要由供热系统、通风系统、养护罩系统和自动控制系统四部分组成。供热系统:由锅炉、蒸汽管道、蒸养管道和电磁阀门等组成。通风系统:由风机、风管等组成。养护罩系统:由养护架和养护罩组成。控制系统:由工控机、PLC、温度传感器、温度巡检仪、控制软件等组成。⑵施工工艺流程浇注梁—管道快速连接—信号线连接—放置养护罩—设置养护参数—开启锅炉—启动控制系统—进入自动养护阶段。⑶混凝土箱型梁蒸汽养护制度的确定在温度不超过100℃的条件下,温度对水泥水化过程的影响主要是在加速水化反应,有试验证明80℃蒸养与20℃蒸汽养护就是要为混凝土箱梁的砼强度健康快速增长创造一个适宜环境温度,这样的适宜温度大大高于梁体本身温度,预达此温度就存在升温的阶段,但是温度的变化过于急剧会对箱梁砼的内部结构造成一定的损伤。为了解决此矛盾就必须制定出合理的混凝土箱型梁蒸汽养护制度,以便一方面将损伤降到最低限度,另一方面又能够达到获得早强快硬的理想效果。合理的蒸汽养护制度分为静养、升温、恒温、降温四个阶段。①静养阶段可使箱梁获得初步强度以抵抗升温阶段对砼内部结构的损伤,静养期延长,混凝土初始强度增加,残余变形减少,密实度增加,养护后的强度显著提高,但是时间过长上述现象就不明显,反而会使蒸养周期增加。静养阶段普通水泥砼的静养温度不高于40℃②升温速度是升温期的主要工艺参数,它决定着残余变形的大小及养护后的强度。升温速度越快蒸养周期就越短,但对箱梁的损伤也越厉害;升温过快还将削弱混凝土与钢筋的粘结强度。因此采用分段先慢后快的升温措施。升温速度不大于10℃③恒温阶段是箱梁结构形成的关键时期,恒温温度和时间是恒温期决定混凝土强度及物理力学性能的工艺参数。恒温期混凝土的硬化速度决定于水泥品种、水灰比及恒温温度。水灰比越小、恒温温度越高硬化速度越快,恒温期越短。最佳恒温温度为40~45℃。④降温阶段温度控制不当也会对混凝土梁造成定向孔、表面龟裂及酥松等结构损伤现象。降温期的结构损伤与降温速度、混凝土强度、配筋情况及制品表面模数等多种因素有关。降温速度控制在10℃蒸汽养护工艺是预制箱梁生产的关键。从获得混凝土优质结构及性能的目的出发,宜采用长静养、缓升温、低恒温、慢冷却的工艺,尽量削弱使结构破坏的因素。而为了提高劳动生产率和降低成本,则应进行快速养护,以在最短时间内实现快硬、早拆模。蒸汽养护工艺采用试验校核法来确定。试验前,先利用已有的初始结构强度、最佳静养期、升温速度、恒温时间、降温速度等有关试验数据及曲线初步拟定一个养护工艺,在此基础上进行试验校核、调整,以便确定一个最佳的养护工艺。根据上述的分析、研究及混凝土手册、设计规范和相关资料规定的养蒸养制度曲线图护制度确定的温度控制曲线,详见《蒸养制度曲线图》所示。⑷测点布置本研究方案决定从混凝土箱型梁的两端供蒸汽,因此测温点的布置以梁的纵向长度的一半作为研究对象,横向截面也对称,所以布置测温点时以截面的一半来布置。在纵向确定三个横截面A-A,B-B,C-C,作为布点的平面,具体截面位置如下图所示。正常施工时,只在A-A截面、C-C截面外部布置测温点,每个截面布置4个点,将这8个点的温度值作为A、B、C、D四个区蒸汽量的控制量。⑹管道布设。a.蒸养管道的布置蒸养管道的布置以保证梁的养护区域均匀充满蒸汽,即尽量使养护罩内的温度处处均匀。温控系统的温度控制分区详见《温控分区图》,蒸养管道的布置应该与温度控制分区相一致。详见《管道布置横断面图》所示。蒸养管布置:地沟内2根,箱梁腔内2根,腹板两侧各2根。每两根蒸汽管为一组相向布置,且轴线一致。b.喷孔设置温控分区图管道布置横断面图蒸汽管道的规格及数量表管道名称管径(mm)管材数量(根)主蒸汽管DN125焊接钢管2立管DN125不锈钢无缝钢管

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