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458045m挂篮悬臂浇筑连续梁施工技术方案
45+80+45m挂篮悬臂浇筑连续梁施工技术方案
引江济汉通航工程——K46+570毛李公路桥施工技术方案
1.编制依据、编制范围及设计概况
1.1编制依据
1)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003);
2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004);
3)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004);
4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007);
5)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);
6)《公路桥涵盆式橡胶支座》(JT∕T391-2009);
7)《预应力混凝土用金属波纹管》(JG225-2007);
8)《预应力混凝土用螺纹钢筋》(GB/T20065-2006);
1.2编制范围
施工里程为K1+910.96至K2+089.04引江济汉通航工程毛李公路桥(45+80+45m)预应力混凝土连续箱梁。
1.3设计概况
江济汉通航工程毛李公路桥桥跨起终点桩号分别是K1+910.96和K2+089.04孔跨布置为(45+80+45m),设计均采用挂篮悬浇法施工。
2.工程综述
2.1工程概况
本标段为引江济汉通航工程施工W5-5标段,标段位于K46+570地处江汉平原。
原属长江二级阶地,地形平坦,地势开阔。
2.1.1K46+570预应力连续梁简介
主桥上部节后为45+80+45m三跨预应力混凝土连续箱梁,根据设计平面图及桥面标高和路面标高推算及现场踏勘,本连续梁采用挂篮悬臂浇筑法施工。
梁体为单箱单室、变截面结构;连续梁全长170m,计算跨度为45+80+45m,箱梁根部高度为4.8米,跨中高度为2.3米;箱梁根部地板厚60厘米,跨中底板厚32厘米,箱梁高度以及箱梁底板厚度按2.0次抛物线变化。
箱梁腹板根部厚70厘米,跨中厚50厘米,箱梁顶宽9,5米,底宽5米,顶板悬臂2.25米,悬臂板端厚度26厘米,根部厚度65厘米。
箱梁顶设有2%的双向坡,箱梁浇筑分段长度依次为:
11.6米长0号段+4*3.3米+5*4.0米节段,边、中跨合拢长度均采用2米,边跨现浇长度3.92米。
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主桥箱梁采用纵、竖二向预应力体系。
2.2主要工程量
详见材料数量表。
2.3地质情况
经勘探孔资料揭示,桥面地层详见地质报告。
2.4气象特征
本地区属亚热带季风气候,四季分明,具有霜期短,日照长,雨量充沛等特点,年平均降水量1070mm,历年平均蒸发量1240mm,极端最高气温40℃以上,极端最低气温16.2℃,年平均大风速2.4~2.6m/s。
2.5交通运输情况
该工程周围交通便利可直接到达施工现场,可以保证桥梁两端材料供应和设备通行。
2.6沿线施工用水情况
由于本地区地下水位较低,现场打井取水难度较大,因此本区段施工用水主要以地方水井集中取水,通过管道或车辆供应到施工现场。
2.7施工用电情况
根据现场踏勘情况,从周围既有电网迁入施工用电,同时配备用发电机1台,保证现场施工连续性。
2.8沿线通讯情况
线路大部分地段均有移动信号,且临近村庄均有程控固定电话;移动和固定电话接入十分便利;本工程通讯配备4部对讲机,以增强相互的工程信息联络。
2.9建筑材料
本工程的物流组织有三大特征:
一是巨量的材料绝大部分需远运,尤其是地材及主材量大、运距远;二是材料的品种类别多,规格型号复杂、涉及面广;三是本工程砼和钢筋等需在现场运输的成品和半成品建材量大。
因此物流组织将是工程能否顺利实施的前提,为此,设专人负责材料的联络和协调。
(1)地材供应
各个源地的地材在项目部物资管理部门的协调下,自行组织运输,选择多家供应和运输单位进行评审,保障物资供应的质量和数量满足现场施工需求。
运输线路:
通过国道和省、县道等主要公路到达工地。
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运输方式:
采用自有运输车辆与利用地方运输车辆相结合,以地方运输车辆为主。
(2)甲供建筑材料
工程开工前,编制详细合理的工程施工进度计划和材料需求计划,及时提交给我项目部以及相关方,并根据实际施工进度和需求,调整供应计划,保障沟通和供应畅通;合理配备一定的物资储备区,充分考虑各种不利因素,保障物流链的连续和顺畅;安排专人负责现场的材料核收和检验,避免统计、供应误差,影响施工计划和成本控制。
(3)砼和成品与半成品建筑材料的物流组织
本工程砼成品及半成品建筑材料的运输,由项目部对所属的作业队现场所需材料的运输进行统一安排。
3.施工组织和管理机构
3.1项目组织机构
根据项目特点和工程情况,保证安全、优质、高效的完成本工程,我公司将安排有着丰富挂篮施工经验的队伍负责本工程的施工。
K46+570连续梁施工组织机构框图见下图:
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K46+570连续梁施工组织机构图
4.施工总体布署
4.1施工部署和总体施工安排
经现场实地踏勘,结合本工程施工工期紧、施工周期长的特点,本着方便施工、节约用地的目的,在施工作业点附近,合理布设一个施工临时场地,做为钢筋加工、工人生活等的场所,以利于提高工效。
安排一支专业素养高、设备配备齐的专业施工队伍负责本座连续桥的施工;混凝土由工地搅拌站集中搅拌,砼罐车运输至现场,泵送入模。
为圆满完成本工程,按照施工工期、安全、质量、文明生产等各方面的要求,结合施工经验,和我们的管理、技术、资金和机具设备所构成的施工能力,在本工程的施工总体
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部署上,本着“信守合同、服务业主,统一部署、分部实施,科学组织、科学管理、优化配置,总体安排、有序推进、阶段控制,安全、优质、文明、高效”的原则,立足于“专业化、机械化、标准化”,确保做到方案科学可行,重点工序、特殊部位施工突出,工期、工序安排科学,并针对本工程的特点,在统一部署、统一协调的基础上,考虑有效作业时间短等因素影响的前提下,按照倒排工期法进行施工部署、工期安排及相应的资源配备,进行统一管理,统一协调。
4.2工程重点(关键工程)和技术难点
1)沉降控制:
桥梁的变形和沉降控制是本段工程技术难点。
2)线形控制:
大跨径箱梁悬臂灌注施工中,结构的线形控制直接影响合拢精度及成功与否,是确保连续梁的施工质量的关键之一。
施工中的线形控制要求比较精确,而影响挠度的因素极为复杂(挂篮变形、梁段自重、预应力施工、施工荷载、砼收缩与徐变、日照温差与温度变化、结构体系转换等)。
施工中必须对挠度进行精确的计算和严格控制,是本段工程技术难点。
3)施工难点:
0#块与边跨现浇段支架设计及外模设计、临时固结设计、0#支架模板堆载预压、挂蓝拼装预压与走行、预应力张拉、中边跨合拢控制。
4)挂篮悬浇牵涉到高空作业、大模板施工等专项安全事项以及常规安全施工注意事项,科学合理的组织、详细的安全施工策划也是连续梁施工的重点。
4.3K46+570连续梁施工总体方案
4.3.1施工目标
(1)工期目标
K46+570处挂篮悬浇梁施工计划于2012年4月10日开始施工,2012年10月10日结束。
(2)安全目标
无人身重伤及以上事故;无汽车行车责任重大事故;无等级火警事故和爆炸事故;无压力容器爆炸事故。
(3)质量目标
坚持“百年大计,质量第一”的方针,认真贯彻执行国家和建设部有关质量管理法规,以世界先进技术和管理经验为支撑,对建设工程质量实施全过程监控,确保主体工程质量“零缺陷”,竣工工程一次验收合格率100%,并满足设计开通速度要求。
(4)环境保护目标
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严格按照国家《环境保护法》和《水土保持法》和地方政府有关规定落实环保“三同时”,采取各种工程防护措施,减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染,确保周围景观不受破坏,江河水质不受污染,植被得到有效保护,将该工程建成绿色环保工程。
4.3.2施工队伍布置及任务划分
根据我部多年连续梁的施工经验,结合本公司的实际情况,专门安排一支专业素养高的作业队负责该座挂篮悬浇连续梁施工。
4.3.3施工方案概述
根据本段工程的特点、重点和难点,经过全面工地现场考察。
拟遵循“统筹规划、均衡生产,重点先行、分段组织,突出难点、有序推进,一流标准”的指导思想,充分考虑孔跨的结构形式、工程规模、确定本段施工总体方案为:
连续梁的基础、墩身单元优先安排施工,确保施工工期能满足箱梁架设按时顺利通过。
根据设计要求,连续梁采用挂篮悬浇的方法施工。
0#段根据墩身高度采用支架法进行现浇施工完后,先将箱梁临时固结形成“T”构后继续各段的悬浇施工,然后各合拢,体系转换后形成连续梁;悬浇连续梁桥各配备2对(4只)挂篮分别从主墩开始对称进行,每对挂篮各施工9个节段,2个边跨合拢段及1个中边跨合拢段分别采用刚性骨架锁定,改装既有挂篮合拢的方法施工。
一联连续梁施工顺序和流程如下:
承台和墩身施工→支座垫石及临时支墩施工→支架法(含预压)施工0#块→在0#块上进行挂篮拼装→挂篮就位并预压→1#~9#块挂篮悬浇施工,同时进行边跨直线段施工(支架法)→挂篮改装→“悬臂挂篮”同时进行2个边跨合拢段施工→中跨合拢段施工(悬臂挂篮)→中跨合拢段预应力体系施工→拆除主墩临时固结,完成体系转换→桥面系施工。
箱梁的砼由砼输送泵输送至浇筑工作面。
箱梁施工过程中的钢筋吊装、挂篮拼装、其它材料及小型机具等均采用汽车吊运至桥面,然后人工水平运输至工点,人员通过平台上钢管搭设的“之”字形踏板上下。
施工期间,为了防止少量施工杂物掉落影响桥下的安全,拟在悬臂施工过程中,在挂篮下张挂密目安全网、四周设栏杆进行防护。
4.4临时设施
进场后,根据设计图纸的路线走向、周围的地形、地貌,设计布置计划图,工程周围的空余场地上搭设临时钢筋加工场、临时用房和材料堆场。
4.4.1施工便道
(1)主便道:
施工前期利用现有道路,开工后采用专用施工道路,沿线路走向分段设
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置一条纵向贯通施工道路,贯通道路原则上沿桥梁右侧边设置。
(2)引入便道:
现场可通过既有乡村道路直接进入施工主便道。
4.4.2施工用水
生产、生活用水采用地方水井集中采取,通过管道或车辆进行运输来满足。
4.4.3施工用电
从周围电网引线至工地以满足现场施工用电需求;同时配备用120KW发电机1台,保证现场施工连续性。
5.主要施工方案
5.1施工准备
建立健全安全、质量保证体系,组织相关人员进行学习和培训,编制安全专项方案和应急预案,制定并落实各项安全防护措施。
交接桩完成后,立即组织线路复测。
根据规范和设计文件要求的精度,认真复测各导线点,建立施工平面控制网、高程控制网,并与相邻标段贯通复核;组织技术人员进行施工图现场核对,并详尽地调查沿线周围建(构)筑物和地上、地下管线的情况;水准点复测采用精密水准仪,导线点复测采用GPS和全站仪。
开工之前,组织技术人员进行施工图现场核对,复核设计图纸,正确领会设计意图。
发现设计有误或设计不明确时,及时与设计单位联系解决。
并对设计图纸和有关文件进行现场核对,发现不符及时报设计单位解决,并详尽地调查沿线周围建(构)筑物和地上、地下管线的情况。
落实原材料、配合比等基础试验工作。
5.2工期安排
根据连续梁的工程量、施工难度,施工工艺以及工期要求,连续梁为我部重点控制工程,结合当地的气候、温度情况,连续梁拟安排在2012年4月10~2012年10月10日期间施工。
主要施工节点时间如下:
K46+570连续梁施工计划表
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5.3主要机械和劳动力配置
根据工程量和工期安排,该联连续梁施工所需主要机械设备配备如下表:
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5.4.10#块施工
5.4.1.1施工工艺流程
0#块施工工艺流程图
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5.4.1.2临时固结及永久支座安装
在墩身顶面支模浇筑支座垫石,安装盆式橡胶支座。
支座垫石的厚度应根据支座厚度确定,并保证支座的顶面标高与设计一致。
按设计设置临时锚固连接承台及箱梁,以抵抗施工时可能产生的最大不平衡弯矩。
每墩2对临时锚固,支墩平面尺寸为500×600mm,对称布置在墩身两侧。
每个支墩内有Φ32mm精轧螺纹钢筋12根,外套Φ900×12mm钢管。
(1)临时锚固的钢筋一部分预埋在承台中,一部分镶入箱梁内。
(4)临时锚固钢筋示意图见设计图纸。
5.4.1.30#块支架体系
0#块体设计节段长为11.6m,砼总方量为162.88m3,梁段总重量为423.49t。
该节段位于1#、2#桥墩上,是连续箱梁的中心,是悬浇的关键块件。
本连续梁1#墩高度为12m,2#墩高度为11.0m,支撑系统拟采用碗扣式48型脚手架。
腹板处支架立杆间距30cm(横)×60cm(纵),底板处支架立杆间距60cm(横)×60cm(纵),翼缘板处支架立杆间距90cm(横)×60cm(纵)。
侧模采用定制钢模。
底模和内模采用18mm厚优质覆膜竹胶板;横向格栅采用10cm×10cm木方,腹板处间距15cm,顶底板处间距30cm;纵向格栅采用10cm×15cm木方,腹板底间距为30cm;底板底间距60cm,翼板底间距90cm。
承台尺为8.5×8.5×3.0m,整个0#块支架体系占地面积为13.6×11.5m,因此地基需进行处理,承台以内支架直接搭设在承台顶面;承台以外位置采用5%石灰土分层回填至原地面,原地翻挖40cm掺5%石灰拌和均匀并用18T压路机碾压至无明显轮迹,形成整体板块,表面做成2%反水;地基处理完成以后在其上浇筑一层C20砼基础,厚度为10cm,经处理地基的承载力在40t/m2以上。
地基处理范围:
沿支架体系占地加宽50cm,同时沿外沿1.5m开挖一条宽50cm、深50cm的边沟,以利于排水;利用全站仪在砼基础上放样,用墨斗线弹出支架线形,开始支架搭设。
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支架搭设示意图
a支架验算
用midas建模如下:
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0#块支架布置示意图
5.4.1.4支架预压
为了消除模板与支架、支架本体之间的的非弹性变形及地基沉降等,验证支架的承载和稳定,须对支架体系进行预压,同时根据压重前、后及卸载后各控制点高程变化,计算出支架非弹性变形和弹形变形量,为施工预留提供相对准确的数据,为桥梁线型控制提供保障。
支架预压按照箱梁本体的荷载分布进行砂袋堆放,堆载重量为0#块重量的1.2倍(约508t)。
预压前,检查所有支撑点是否紧固后,在支立好的底板上布置沉降观测点,纵向设3排,每排横向设3个点,即二侧中心点和底板中心点,设计并印制预压观测记录表,指定沉降观测负责人,并准确记录原始沉降观测点的初始标高。
预压堆载过程中,堆载顺序为50%→100%→120%三次逐级加载,并按砼的浇注顺序逐
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层堆载。
堆载完成后,50%堆载测一次,100%堆载测一次,120%堆载测一次,满载24小时测一次,满载48小时测一次,满载72小时测一次,直到二次沉降差小于1mm,连续24小时沉降量不大于1.5mm为止。
同时注意观测检查支架各节点偏移、杆件压弯或变形、方木有无压裂等情况以及整体稳定性,并注意加强对各观测点的保护。
卸载后再次量测各沉降点标高并综合分析测量所得数据,确定可恢复弹性变形和非弹性变形,确定最终施工预抬量,报请监理、设计批准。
5.4.1.5模板工程
0#块砼拟采用一次浇注,所有模板一次安装到位。
模板的安装流程:
安装底模→预压(不含翼缘)→调整底模→安装腹板外侧模板→绑扎箱梁底板及腹板钢筋→安装预应力管道→安装箱梁腹板内侧模板→安装箱梁顶底模→绑扎顶板钢筋及翼缘板钢筋→安装顶板预应力管道→浇注砼→砼养生→达到2.5Mpa强度后拆除模板。
0#块底模、内模及端模均采用18mm覆膜竹胶模板,侧模采用厂家定制钢模。
(1)安装底模:
支架搭设经检查验收合格后,在支架的托座上顺桥向布设10×15㎝木方作纵向格栅,上铺10×10㎝木方作为横向格栅,间距为30㎝。
各方木接头要垫紧无悬空,横格栅上铺设竹胶板,要求拼缝严密,平整无错台。
拼缝部位应设在横格栅上并用铁钉固定,为减少模板对砼收缩和徐变的约束,在钢筋绑扎前,底模板上必须用滑石粉均匀擦抹一遍。
(2)底模调整:
预压完成后,根据综合沉降观测成果,结合设计预留量,通过调节螺纹顶托,调节底模标高,设置预抬量。
放出桥轴线和箱梁边线,报经监理工程师验收后开始下道工序。
(3)安装侧模:
侧模采用厂家定制钢模,整体桁架式支撑体系。
在固定平台上分段整体拼装模板和模架,利用吊车吊装,精确测量定位后进行锁定。
(4)内模安装:
先安装腹板内侧模,采用厂制桁架进行顶撑固定,然后铺设顶板底模。
5.4.1.6钢筋、预应力管道及预埋件施工
(1)钢筋加工:
钢筋加工顺序为箱梁底板→腹板→顶板。
所有钢筋的加工、安装和质量验收等严格按照设计和规范规定进行。
进场钢筋应附有出厂合格证,并按规定进行取样和试验,合格后方可使用。
钢筋料场应挂设标牌,注明品牌、进场时间、数量、检验人员、
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检验状态以及使用部位等。
钢筋应分类整齐堆放,垫设枕木隔水、顶面铺盖彩条布防雨、防潮。
根据设计图在钢筋棚内加工制作成半成品,并按标注规格、使用部位,以免出错,由专用运输车运至各施工点,再利用汽车吊吊至桥面进行安装。
(2)箱梁预应力管道和锚垫板、防爆筋的安装:
预应力管道和防爆钢筋的安装与钢筋现场绑扎同步进行,纵横向预应力管道均为金属波纹管,接头处采用直径稍大、长度为300mm的金属波纹管接头连接,并用防水胶带包裹接头不少于三圈防止漏浆。
竖向预应力采用定尺采购,检验合格后方能使用。
顶板、腹板内有大量的预埋波纹管,为了不使波纹管损坏,一切焊接宜在波纹管埋置前进行,管道安装后尽量不焊接。
管道初步就位后,仔细检查复核管道平面位置和标高,调整定位钢筋,固定管道,当管道位置与非预应力钢筋发生矛盾时,采取以管道为主的原则,适当移动其它钢筋保证管道位置的准确。
在绑扎或焊接定位钢筋时,应采取覆盖潮湿板材等隔离措施,防止火花损及金属管道。
同时在运输、安装过程中,注意保护管道,受损管道经密封处理后方可使用。
在相应的设计管道部位设置压浆或排气孔,电钻钻孔安装,相接部位用防水胶带裹紧。
锚垫板的安装在钢筋和预应力管道、防爆钢筋等安装完毕后,与封头模板安装同步进行,安装时,应在封头模板上施放准确的相对位置,采用螺栓连接模板和锚垫板,保障连接牢靠。
预应力管道伸入锚垫板内不少于10cm,为防止管道堵塞,管道端部应用布片或防水胶带扎封密实,压浆孔口用海绵填塞饱满,锚垫板的喇叭口与波纹管用防水胶带包裹严密。
在浇注砼之前应再逐一检查验收。
预应力管道安装注意事项:
(a)预应力管道采用金属波纹管,波纹管的外径要与锚具生产厂家的锚垫板匹配。
(b)波纹管的定位钢筋间距在直线段不大于0.6m,在曲线段加密至0.3m,坐标偏差不大于10mm。
(c)波纹管与锚垫板的接头或自身接头均应用胶带缠裹,确保不漏浆。
(d)凡是“下弯束”应在波纹管顶部开口固定出气管,并用软管接出梁面。
同时在固端锚的波纹管端部需预留出浆管引出梁面。
(e)安装波纹管时应确保管内洁净,拟采用空压机清孔。
(f)钢束穿好后应将波纹管口封堵,防止杂物雨水污染管道。
(3)预埋件安装:
梁段内需设置的预埋件很多,在钢筋安装的同时,应注意预埋件的安装。
施工时应注意预埋主梁支座下钢筋网、测量预埋件、挂篮底模平台后吊点及后锚固
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筋预留孔、挂篮走道梁预埋筋、泄水孔、通风孔,还需注意接地端子、接触网、后锚固筋下吊点与梁体混凝土间防滑设施设置。
预留孔以硬塑管制成,安装前用宽胶带将两端封堵,以扎丝与普通钢筋扎牢。
预埋件的施工,要求数量及定位必须准确,在浇注混凝土之前,必须检查预埋件的数量并复测其位置,确保准确无误。
5.4.1.7混凝土工程
(1)砼浇筑顺序和施工组织
砼由工地搅拌中心集中搅拌供应,搅拌车运送到墩位,汽车泵送入模。
0#块砼量约162.88m3,浇注采用一次完成。
浇注砼的方法为:
先底板后腹板、顶板翼缘板;上下分层、左右对称、自两端向墩中心线方向不间断浇注。
在浇腹板时,应左右交叉进行下料、防止偏心受力后,模壳整体倾斜。
下料时,每层的下料厚度不得超过30㎝,上层混凝土的浇筑应在下层混凝土初凝前进行。
顶板浇筑时由翼板外边缘向中间相向浇注。
施工前,检查砂石、水泥、外加剂等材料,按不少于一次浇筑量的120%进行储备,确保现场材料供应充足。
检查搅拌设备的运行情况。
(2)箱梁砼施工要点
箱梁砼设计强度等级为C50,严格按照审批的配合比进行施工,并控制搅拌时间,以保证高强度砼质量符合设计和规范要求。
砼浇注前要严格检查钢筋,预应力管道,模板、预埋件等,检查合格后,经监理工程师签认后,方可浇注砼。
严格控制分层下灰的高度和振捣深度,均匀振捣,保障砼的密实,特别是钢筋密集区、有预埋件区域、预应力锚具区域、腹板与底板倒角处等区域须加强振捣。
防止过振和欠振、振捣过程中碰及预应力管道、模板、其它埋件等现象发生,影响施工质量。
腹板灌注混凝土后,不得再振捣底板混凝土,以防止腹板梗角处混凝土外鼓,上部悬空,出现空洞。
在砼浇注过程中,由现场主管人员负责指挥和协调施工,防止出现偏载、不按规定程序施工的现象,同时由专职安全人员严密监控施工过程中的模板和支架变形,发现异常,及时汇报,等消除隐患后方能继续施工。
梁体顶面应严格按照设计横坡以及砼浇注前抄设的标高控制点线,进行下灰、收面和控制,在砼初凝前,进行人工用竹笤拉毛,拉毛时严格控制线条顺直,保障拉毛深度符合
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规范要求。
混凝土浇筑完成后进行支架的高程测量,并与浇筑前支架的高程数据进行比较,以验证支架预抬值的可靠性,并为后续施工取得经验数据,提供参考,使支架预抬更加合理。
(3)砼养护和拆模
在砼顶表面收浆后,即用土工布覆盖养护。
覆盖完毕,用喷雾器洒水,避免压力冲水,使覆盖物保持湿润;梁体外侧面拆模后,将采用土工布遮盖,用木方等材料压靠,保障其密贴砼面,并喷洒水使之保持湿润;梁体工作孔、梁端开孔应封闭养护,防止空气对流,降低箱内自然保温保湿养护的效果。
砼养护将由专人负责,保持连续覆盖、潮湿(气温低于5℃时仅覆盖而不洒水)养护;养护时间不少于14d,避免干湿循环造成裂缝等。
当梁体砼达到2.5Mpa以上时,行人方可在砼表面行走,同时可以进行非承重模板的拆除,模板拆除以不出现粘皮、不损边掉角为标准,否
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- 458045 挂篮 悬臂 浇筑 连续 施工 技术 方案