某互通立交桥现浇箱梁施工方案附结构验算书.docx
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某互通立交桥现浇箱梁施工方案附结构验算书
某互通立交桥
中国xxxxxx公司项目经理部
二00xxx年xxxx月
目录
一、工程概况
二、施工组织方案
2.1现场劳动力配备
2.2主要机械设备
2.3施工工艺
2.4施工方案
三、质量保证措施
四、安全保障措施
五、实施效果
附件1:
结构验算书
附表2:
现场劳动力配备表
附表3:
主要机械设备表
一、工程概况
1.1工程简介
xxxx互通式立交E匝道桥中心桩号EK0+616.08,与主线交叉桩号为MK78+489.32,桥梁平面位于R=140m及R=120m的反向S曲线内。
上部结构为20+2×25+20m预应力混凝土连续箱梁,单箱双室截面,箱梁均采用直腹板式,顶、底板采用平行设计,梁高1.3米。
墩顶设置1.6m宽的钢筋混凝土中横梁,桥台梁端处设置1m宽端横梁。
箱梁混凝土标号为C50,预应力采用OVM15-14及BM15-4锚固系统。
1.2实施背景条件
xxxx互通立交桥为唯一一座高标号预应力现浇砼箱梁桥,其施工难度大,工序复杂,为保证现浇箱梁施工质量及施工安全,项目部制定现浇箱梁专项施工方案,以指导现场施工。
二、施工组织方案
2.1现场劳动力配备(见附表2)
2.2主要机械设备(见附表3)
2.3施工工艺流程
场地平整碾压→搭设满堂支架→测量放样→铺设底模板→底模预压→观测、记录变形→卸载→调整底模标高→绑扎底板、腹板钢筋及预应力管道安装、预留孔→内侧模安装→浇筑底板及腹板混凝土→安装顶板模、绑扎顶板钢筋→预留孔及预埋件布设→浇注顶板砼→张拉、压浆→拆底模、支架。
2.4施工方案
2.4.1测量控制
在施工之前,对测量组的全体人员进行一次全面的技术交底,使每个员工都清醒地了解图纸上的每个尺寸,从思想上高度重视测量工作的精确性。
对测量组目前所用的所有仪器进行一次全面的检校工作,认真做好仪器检校工作的记录。
施工控制目标:
轴线偏位10mm,梁顶面高程控制±10mm。
施工前,对设计提供的坐标控制点、高程控制点进行复核,经复核无误后方可进行施工放样。
测量控制程序:
底模预压观测,得出变形参数→底模平面、高程→翼板平面、高程控制→混凝土顶面高程控制。
箱梁底板平面及高程控制,该桥线形为反向S曲线,且横坡超高,顺桥向沿箱梁底板中心轴线及两侧边线每2m为一测点,进行平面及高程测量,保证底板、腹板线形顺畅、美观。
箱梁顶板平面及高程控制顺桥向沿箱梁中心轴线及两侧翼板边线每2m为一测点,保证箱梁顶板线形顺畅、美观。
测点用短钢筋头焊接固定牢固在顶板底模上,钢筋头的标高即为顶板混凝土面标高。
测量放样前,将所需数据全部计算出来,并经复核、审核无误后,方可交由施工。
2.4.2支架场地平整、回填、碾压
测量根据施工图纸,施放满堂支架平面位置。
将原地面推平碾压,压实度满足≥93%,并且地基承载力满足不小于350Kpa。
原地面检测合格后,回填150cm厚石渣,石渣粒径按路基填石方要求控制,分三层回填,每层厚度50cm,每层回填料的密实度按沉降差控制在2mm。
2.4.3满堂支架施工
支架采用碗扣式钢管支架,箱梁底板范围内立杆纵横向间距为90×90cm,两侧翼板范围内立杆纵横向间距为90×120cm,横杆步距均为60cm。
底层框架在立杆底部设置扫地横杆,立杆不得悬支在底座上。
组装立杆时,确保立杆上下轴线严格位于同一铅垂线上。
现浇梁支架最大高度8米。
为增强支架的整体稳定性,在每跨的纵横向加设∮48×3mm钢管交叉剪刀撑,扣件式连接。
立杆顶部采用采用可调托撑调整到事先预设的标高。
结构检算详见附件1。
2.4.4底模板及腹板外侧模施工
底模结构布置为1.2cm厚竹胶板+5.0cm厚木板(杉木);立杆顶部的底模木横梁选用10×15cm方木,木方单根长度5m,其纵横向接头均应错开0.9m或更多,不得在同一条线上。
外侧模结构同底模结构,楞木采用10×10cm方木,间距45cm。
结构检算详见附件1。
2.4.5底模预压及卸载
(1)底模预压
底模预压主要是消除支架的非弹性变形和不均匀沉降,预压荷载为箱梁自重的100%,压载材料采用砂袋和钢材,每砂袋重量50Kg。
预压前,铺设横梁及底模时,将底模标高整体比设计标高预抬2.0cm。
预压加载的顺序,按箱梁分为四个区段,先后实施预压。
第Ⅰ区为第一孔及第二孔距1号墩中心线6m位置,第Ⅱ区至第三孔距2号墩中心线6m位置;第Ⅲ区至第四孔距3号墩中心线6m位置,第Ⅳ区至4号台。
(详见附图)
每区预压分三个阶段实施,每阶段间隔观察时间不少于1昼夜。
第一阶段:
预压荷载的30%;
第二阶段:
预压荷载的80%;
第三阶段:
预压荷载的100%。
观测记录,第一次加载前及每次加载后立即对设置的观测点进行仪器观测,并在每阶段间隔时间内每8个小时观测一次,做好记录,并和上次观测记录作出分析比较。
加满预压荷载后,每隔8个小时观测一次,直至支架变形趋于稳定为止,持荷时间不少于3昼夜。
预压前一定要仔细检查支架各节点是否连接牢靠,基底承载是否均匀。
加载时,各点压重要均匀,防止出现反常情况。
每次加载过程中,观测支架的变形和稳定状况,做好记录,发现问题立即查明原因,迅速采取处理措施。
根据各次观测记录,绘制加载—变形曲线,进行分析评价。
(2)卸载
卸载在支架变形稳定后分阶段实施。
第一阶段:
预压荷载的50%;
第二阶段:
预压荷载的80%;
第三阶段:
预压荷载的100%。
每阶段卸载完成后,对设置的观测点进行仪器观测,并做好记录。
全部卸载完成后,绘制卸载曲线。
(3)得出参数,确定底模标高
根据绘制的加载—变形曲线和卸载—变形曲线进行分析比较,得出支架的弹性变形和非弹性变形相关参数。
根据所得参数,将底模板的高程调整到设计高程±弹性变形值。
同时,此数据也可为下区段预压作参考。
2.4.6钢筋加工、安装及预应力管道安装
(1)钢筋加工、安装
进场钢筋需经检验合格后方可使用。
钢筋加工由加工厂集中下料、加工,运至现场绑扎。
钢筋搭接采用双面焊接,焊缝长度不小于5d。
钢筋的规格、型号、数量、间距严格按照施工图纸及施工技术规范要求执行。
箱梁钢筋绑扎、安装顺序:
底板及中(端)横梁钢筋→腹板钢筋→安装腹板内侧模及顶板底模→顶板及翼板钢筋→预埋件及预留孔。
钢筋的混凝土保护层厚度严格按照施工图纸要求施工。
施工中若钢筋发生干扰时,适当进行调整布置;凡因施工需要而断开的钢筋,再次连接时,必须进行焊接并符合施工技术规范的规定。
(2)预应力管道安装
预应力管道采用镀锌钢波纹管成型,OVM15-14的波纹管内径为90mm,BM15-4的波纹管内径为70×19mm。
预应力管道安装时必须严格按照施工图纸规定的位置定位,并保持管道顺畅。
预应力管道定位钢筋以直线段每100cm设一组,曲线段每50cm设一组,定位钢筋采用“U”字型∮12mm钢筋。
所有预应力管道X方向均为桥梁中心线的平行线。
当钢筋和预应力管道发生干扰时,适当挪动普通钢筋以保证预应力管道位置准确;当锚下螺旋筋与分布筋发生干扰时,适当挪动分布筋;钢束锚固处的普通钢筋影响预应力施工时,可适当弯折,待预应力施工完毕后及时复位。
锚下垫板安装必须与预应力钢束垂直,垫板中心对准预应力管道中心。
2.4.7侧模及顶板底模安装、加固
腹板外侧模结构同箱梁底模,内侧模采用5cm厚木模板(杉木),楞木采用10×10cm方木,间距45cm,背方采用∮48×3mm钢管,间距30cm;对拉杆布置间距为45×30cm,对拉杆用∮16mm圆钢加工制作。
顶板底模结构同箱梁底板底模,箱内用∮48×3mm短钢管搭设支架,立杆间距90×90cm,横杆步距60cm。
钢管下部用∮25mm螺纹钢做托撑,托撑底部焊接3mm厚50×50mm钢板,支撑在底模上。
钢管顶部铺设10×15cm方木做横梁,横梁间距90cm,横梁上铺设底模板,横梁接缝及底模接缝均应错开,不得在同一直线上。
2.4.8箱梁顶板人孔设置
为方便箱梁底板混凝土浇注和箱梁内模板、支架拆除,每孔箱梁顶板设置四个人孔。
人孔尺寸为横桥向60、顺桥向80cm,四角设20×20cm倒角,并布置∮12mm倒角钢筋。
每孔箱梁顶板沿每洞室中心线顺桥向设置两个人孔,具体布置如下:
第一孔:
距0号台支座中心线6m左、右洞室各1个,距1号墩中心线6m左、右洞室各1个;
第二孔:
距1号墩中心线6m左、右洞室各1个,距2号墩中心线6m左、右洞室各1个;
第三孔:
距2号墩中心线7m左、右洞室各1个,距3号墩中心线6m左、右洞室各1个;
第四孔:
距3号墩中心线6m左、右洞室各1个,距4号台支座中心线6m左、右洞室各1个。
待箱内支架、模板拆除完毕后,施工缝凿毛、冲洗干净,将人孔外露预留筋进行焊接连接,焊缝符合施工规范要求,吊挂底模,浇筑混凝土。
2.4.9箱梁混凝土浇注
箱梁纵向采用一次浇筑,全桥箱梁竖向分两次浇筑,两次浇筑的时间间隔不少于5天,亦不得大于14天。
施工缝设置在腹板与翼缘板的交界处。
混凝土由搅拌站集中搅拌供应,用混凝土运输灌车送至施工现场现场,浇筑采用混凝土输送泵送至箱梁模内;混凝土既要满足强度要求,又要满足泵送要求。
混凝土浇筑顺序,同次浇筑的箱梁段落,从跨中间向两墩台顶方向浇筑,最后浇筑墩顶两侧各3.0m范围内梁段及横隔梁,防止在浇筑过程中墩顶位置出现竖向裂缝;先浇筑底板,再浇筑腹板混凝土。
浇筑顺序严格掌握。
混凝土浇筑过程中,采用分层、分段浇筑,分段的长度不宜过长,宜控制在3~5m范围内,避免因段落过长使混凝土在浇筑过程中形成冷缝。
混凝土振捣时,混凝土的分层厚度、振捣棒的插入深度、插入点的间距、插入振捣时间等均严格按照规范要求执行,避免漏振及过振现象。
混凝土浇筑时,避免破坏及移动预埋件(筋)和预留孔。
施工缝严格凿毛,并冲洗干净。
混凝土浇筑完成后,及时覆盖麻袋洒水养护,始终保持混凝土表面湿润。
已浇筑混凝土强度低于2.5Mpa时,禁人行践踏和堆放重物;箱梁张拉、压浆及拆底模前不得过车。
2.4.10预应力施工
箱梁混凝土强度达到45Mpa后方可进行预应力张拉施工。
钢绞线、锚具进场后经检验、检测合格后方可使用。
钢绞线下料长度按施工图要求下料,X1钢束张拉端工作长度30cm,其余各钢束张拉端工作长度80cm;钢绞线穿束采用牵引方式穿束;千斤顶及配套油泵经有资质单位标定检测合格。
张拉控制应力σk=0.75Ryb=1395Mpa,张拉采用引伸量与张拉力双控,以引伸量为主。
各钢束理论计算引伸量由设计提供,但施工中就实测的钢绞线弹性模量和截面积对计算引伸量作修正,修正公式为:
Δˊ=(EA/EˊAˊ)×Δ
式中:
Eˊ、Aˊ--实测的钢绞线弹性模量及截面积
E、A—计算采用的钢绞线弹性模量及截面积
E=1.95×105MpaA=140mm2
Δ—计算得到的引伸量
Δˊ--修正得到的引伸量
预应力张拉采用对称双向张拉,各钢束张拉顺序:
(1)腹板OVM15-14钢束张拉顺序:
NL3、NV3、NR3→NL5、NV4、NR5→NL4、NR4→NL1、NV1(左)、NR1→NL2、NV1(右)、NR2
(2)底板BM15-4钢束张拉顺序:
共8束,左、右箱室底板各4束,张拉时自中间向两外侧对称张拉。
预应力钢束张拉完成后24小时内进行压浆,压浆前用清洁的压缩空气或高压水清除管道内杂质,水泥浆标号采用C50,严格按照试验室的配比进行搅拌,压浆压力控制在0.5~0.7Mpa。
2.4.11支架拆除
支架拆除在管道水泥浆强度达到45Mpa后开始进行,并按照下列顺序进行:
(1)、先微微松动跨中二分之一段可调托撑螺母,使中部梁板缓慢受力。
(2)、再微微松动其余段可调托撑螺母,使各墩顶(支座)缓慢受理。
(3)、再放松跨中二分之一段托撑螺母。
(4)、最后放松其余段托撑螺母。
至此,现浇箱梁全部正常受力,可全面自上而下拆除全部支架。
三、质量保证措施
本项目工程质量目标是一次验收合格率100%,坚决杜绝不合格项目。
采取的保障措施如下:
1、严格按照施工方案执行。
成立质量管理领导小组,由总工程师任组长,质检部长、工区主任、施工队长、测量组长、试验室主任、质检员、试验员组成。
制定工程质量创优规划和措施。
质检员和试验员专职抓现场质量管理,并重在现场落实,责任到人,严格要求,全员全过程质量控制。
2、技术、质量交底制度:
由总工程师组织全体员工对设计图纸进行认真阅读,同时,组织全体员工认真研究施工方案,找出关键工程和施工要点。
3、本着“谁”负责施工,“谁”就负责质量的原则,分管工程负责人在安排施工任务同时,必须对施工班组进行技术质量、安全的交底,做到交底不明确不上岗,不签证不上岗。
4、实施二级验收及分项质量评定制度:
分项工程施工过程中,分管负责人必须督促班组做好自检工作,确保当天问题当天整改完毕。
5、组织施工班组之间的质量互检,进行质量评比。
6、严格控制外加工及采购材料的质量:
各种地材、半成品外购材料到现场后必须由质检员和试验员等有关人员进行抽样检查,发现问题立即与供货商联系,直到退货。
做好进材料二次复试取样、送样检测工作,水泥、钢筋必须取样进行试验,合格后方可使用。
7、加强计量器具管理:
工程部和中心试验室负责所有计量器材的鉴定及管理工作。
现场计量器具专人保管、专人使用,以免造成人为的损坏。
损坏的计量器具及时申报修理调换,不得带病工作。
严禁使用未经检核过的计量器具。
8、工程质量奖罚制度:
遵循“谁施工、谁负责”的原则,对各施工班组进行全面质量管理和工程质量奖罚制度。
凡在施工过程中,按图施工,质量优良者,则进行奖励,奖励形式为表扬、表彰、奖金。
反之,则罚,罚的形式为批评、罚款、清出场。
实施奖罚时,以施工质检员的检查、抽查、项目部检查、业主大检查、监理工程师评价等综合考评作为依据。
四、安全保障措施
1、建立严密的施工安全保证体系。
在施工现场设立安全管理领导小组,由生产经理任组长,安全部长、工区主任、施工队长、安全员任组员,小组成员必须是有受过安全培训教育的人员,小组成员要认真贯彻、落实施工安全制度的执行,发现漏洞,及时整改。
同时,在各班组中设立兼职安全员,形成“上面有人抓,中间有人管,下面有人干”的健全安全保证体系。
2、优化安全管理方法。
在安全施工责任制中,明确规定各领导职能部门,专业施工队伍、施工班组和生产工人在施工中的安全责任,从而使安全管理工作做到既有章可循,又落实到施工生产的每一个工序与环节,杜绝漏洞。
3、强化安全教育。
组织全体员工学习安全管理条例、劳动保护法,进行安全技术和安全生产的教育和培训,要求全体员工在思想上重视安全生产,在技术上懂得安全生产的基本知识,在操作上懂得安全生产的要领,新工人进岗前,进行“三级安全教育”,提高员工安全生产知识和安全生产重要性的认识。
4、落实安全生产设施。
悬浇施工系高空作业,本着根据“安全、可靠、防火、防盗”的原则布置施工现场,供电线路,以及操作脚手架。
施工现场用电的布置和使用必须执行“施工现场临时用电安全技术规范”和“用电检查评分表”上的要求,用电及照明电线路的设计由专业人员审定,所有用电及配套设施由专业电工进行安装,并经安全组验收合格后方能使用。
电气和机械设备必须接零。
必要时根据地现场条件安装防雷装置,电工和机械工必须经过培训并考核合格,具有安全管理意识的专业人员操作,严禁无证上岗。
6、高空操作人员严格体检,施工中要系好防落安全带,对非施工人员严禁攀高上挂篮及搭架。
进入施工现场的人员必须戴安全帽,严禁穿拖鞋、高跟鞋和赤脚,严禁无关人员进入施工现场,严禁员工酒后或带小孩进入现场,严格执行施工人员持证上岗的规定。
四实施效果
xxxx互通现浇箱梁通过现场对施工方案具体实施,在工程进度、质量、安全等方面都取得了很好的效果。
现浇箱梁在业主考评中被评为样板工程。
附件1
结构验算书
一、采用的相关数据
1、C50钢筋混凝土:
容重2.6t/m3
2、A3钢材:
容重78.5KN/m3E=2.1×105Mpa
[σ]=140Mpa[σw]=145Mpa
3、木材(杉木):
容重7.5KN/m3E=9×103Mpa
[σ]=11Mpa[σw]=11Mpa
4、竹胶板:
容重9.5KN/m3E=11×103Mpa
[σw]=14.5Mpa
5、结构安全储备系数1.3,自重系数1.1
6、临时结构容许应力提高系数:
钢材:
1.25木材:
1.15竹胶板:
1.2
二、结构布置
碗扣式钢管截面尺寸∮60×4mm。
1、立杆间距:
90×90cm,
2、横杆步距:
60cm
3、纵横向交叉剪刀撑采用∮48×3.5mm钢管,扣件式连接
4、现浇支架最大高度按8.0m计
5、底模板采用1.2cm厚竹胶板+5cm厚杉木板,检算时按照6.2cm厚杉木板进行计算
6、底模横梁采用10×15cm木方,接头均不得在一条直线上。
三、结构检算
(一)荷载
1、钢筋混凝土:
qc=788×2.6÷10.5÷90×1.3=2.818t/m2
2、底模板:
qm=0.062×0.75=0.0465t/m2
3、混凝土冲击力:
0.4t/m2
4、混凝土振捣力:
0.4t/m2
5、施工荷载:
均布0.25t/m2集中荷载0.25t
(二)底模强度及刚度检算
底模板厚度6.2cm,底模横梁间距90cm,故底模跨度0.9m,按宽100cm,长度不小于400厘米四跨连续计算。
Ix=100×6.23÷12=1986.1cm4
Wx=100×6.22÷6=640.7cm3
[σw]=110×1.15=126.5Kg/cm2
1、强度计算
q=(2.818+0.4+0.2)×0.9+0.0465×0.9=3.118t/m
P=0.25t
MB=0.1071ql2+0.1607Pl
=0.30665t·m
=30665Kg·cm
σ=MB/Wx=30665/640.7=47.9Kg/cm2<[σw]=126.5Kg/cm2
满足要求。
2、最大挠度计算
不计冲击力及施工荷载
q=(2.818+0.0465)×0.9=2.5781t/m=25.781Kg/cm
fmax=5ql4/384EIx=0.123cm<l/400=0.225cm
满足要求。
(三)横梁强度及刚度验算
横梁跨度0.9m,每根长度4.0m,按四跨连续梁计算,均布荷载。
Ix=10×153÷12=2812.5cm4
Wx=10×152÷6=375cm3
[σw]=110×1.15=126.5Kg/cm2
1、强度计算
q=3.118+0.1×0.15×0.75=3.129t/m
P=0.25t
MB=0.1071ql2+0.1607Pl
=0.3076t·m
=30760Kg·cm
σ=MB/Wx=30760/375=82.03Kg/cm2<[σw]=126.5Kg/cm2
满足要求。
2、最大挠度计算
不计冲击力及施工荷载
q=(2.818+0.0465+0.01125)×0.9=2.5882t/m=25.882Kg/cm
fmax=5ql4/384EIx=0.0873cm<l/500=0.18cm
(四)立杆检算
1、立杆承受荷载计算
立杆轴向荷载
(1)支座反力:
RA=1.1915t,RB=3.521t,RC=2.838t,RD=3.521t,19RE=1.1915t,取最大值RB=3.521t。
(2)立杆及横联自重:
(7.8+14×4×0.9÷2)×5.524=0.1823t
立杆轴向荷载合计NG=3.521+0.1823=3.7033t。
2、稳定性检算
立杆管材为∮60×4mm
立杆截面积:
Am=7.04cm2
惯性矩:
Ix=27.73cm4Wx=7.402cm3
惯性半径:
γ=1.985cm
自由长度:
l=60cm
长细比:
λ=60/1.985=30.2
查表得折减系数:
φ=0.935
承载能力:
N=[σ]×1.25×φ×Am=11.519t>NG=3.7033t
3、允许的最大偏心矩e:
[σw]×1.25≥NG/Am+NG·e/Wx
e≤〔[σw]×1.25-NG/Am〕×Wx/NG
e≤〔1450×1.25–3703.3/7.04〕×7.402/3703.3=2.6cm
e≤2.6cm。
附表2
现场劳动力配备表
序号
班组
人数
分工
1
管理人员
4
现场施工、技术管理
2
钢筋工
15
钢筋、铁件、波纹管加工安装等
3
模板工
10
模板安拆等
4
架子工
8
脚手架搭设
5
砼工
10
砼浇注、张拉压浆等
6
普工
10
砼养生及其它工作
附表3
主要机械设备表
序号
机械名称
规格型号
数量
备注
1
全站仪
GPT3002N/OP
1台
2
水准仪
AT-G2
1台
3
运输车
7m3
4台
4
电焊机
BX1-400
3台
5
钢筋切断机
GQ40
1台
6
钢筋弯曲机
GW40
1台
7
钢筋调直机
GX12
1台
8
千斤顶
250T
4台
9
油泵
ZB2X-2/50
2台
10
插入式振捣器
φ50
4台
11
插入式振捣器
φ30
2台
12
砼输送泵
1台
13
气割
1套
14
压浆机
1台
合计
27
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