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其它临时设施按照南源口大桥下部结构原设计施工平面布置,但要加强原有施工便道的养护,完善水、电管线路的布置。
3、施工进度安排:
南源口大桥主桥连续梁先施工左半幅,后施工右半幅。
每半幅两T构采用4套挂篮,4套模板同时悬臂浇注,总施工进度安排为:
2000年5月为施工准备阶段;
2000年6月至10月完成左半幅桥的施工;
2000年11月至2001年3月完成全桥连续梁主体结构,具体如下:
2000年5月开始进行挂篮、模板加工,配备机械设备,布置施工现场,采购加工施工材料,并完成砼配合比的设计、试配工作。
左半幅桥从2000年6月开始,0#段以20天计。
其中:
托架拼装及预压5天,底侧模安装2天,底腹板、横隔板钢筋及竖向预应力管道安装2天,内模板安装1天,顶板钢筋及预应力管道安装3天,混凝土养护及端头处理4天,预应力施工3天;
1#梁段17天,其中底侧模安装3天,预压2天,底腹板钢筋安装1天,预应力施工2天,其它同0#梁段;
3#梁段节段15天,其中挂篮解体前移2天;
4#~7#梁段节段每段为10天;
合拢段提案先边跨后中跨进行,完成体系转换,前后共20天。
左半幅总施工天数131天。
右半幅桥利用左半幅桥机械设备施工,0#梁段托架在左幅施工当中完成拼装预压工序,在左半幅两边跨合拢后即进行右半幅两个T构的0#段的施工。
由于在左半幅施工中施工已逐熟练,施工天数为120天。
4、汛期施工:
由于5月以后,将进入汛期,新安江水位将由于降水量的多少及新安江水库蓄水的影响,出现不同的水位,为了保证连续梁施工的连续性,应采取相应的施工方法:
(1)水位在103m以下:
此水位属于枯水期的水位,施工时,基本上不受水位的限制,可利用现有的施工便道,施工便桥,采用30t的吊机进行模板、钢筋、砼的施工。
(2)水位在104m以下:
此水位时,便桥尚可通行,但11#、12#墩处的便道被水淹没,垂直运输可采用在墩顶0#梁段上设卷扬机扒杆解决,材料水平运输在便桥上利用矿车或汽车,水中可采用机动船靠近至墩附近。
必要时,砼的运输可采用地输泵。
(3)水位109m以下:
此水位,属于丰水期及水库蓄水时的水位,水中墩6#~17#墩均被水淹没。
垂直运输的采用在墩顶0#梁段上设卷扬机扒杆解决,材料的水平运输可采用机动船,砼的运输利用管道输送泵。
(4)水位109m以上:
此水位时,0#台~22#台全桥基本上被水淹没,所有施工便道及施工场地亦被水淹没,工程无法进行。
水位在109m以上,一般一年中只在7月初,连下暴雨才能达到。
在此前后期间,要做好防汛工作,工程将要停工,此水位的持续时间一般不超过5天。
5、施工组织:
5.1组织机构:
南源口大桥主桥连续梁施工组织机构
项目总负责:
胡跃华
项目负责人:
龚桂良
技术负责人:
陈尚华、程云
设备负责人:
王云
物资负责人:
王光乔
质检负责人:
徐宁
安检负责人:
丁德云
现场负责人:
黄成修
另外成立技术顾问组:
成员:
阮华夫、戎凯、孔庆林、陈伟康、魏立冬
5.2施工准备:
5.2.1熟悉审核设计文件,消化领会设计意图和设计内涵,使施工与设计紧密结合。
5.2.2做好施工调查,内容包括:
砂、石料源和水泥、钢材供应厂家,签订必要的供料合同,气象资料调查及气象预报的联系工作。
5.2.3编制实施性施工组织设计,成立技术攻关组,组织施工辅助设计,包括菱形挂篮设计,0#段、边跨现浇段支架、模板设计。
5.2.4做好桥位控制方案和定位测量工作,设计、安排施工过程中梁体中线、水平、变形测量的时间,测点布置等工作。
5.2.5做好预应力体系和张拉设备的选型、采购工作,做好生产工艺所需的配套机械设备,运输起吊机具及供电、供水等设施的计划安排。
5.2.6墩顶0#段的托架,边跨现浇段的支架等生产辅助设备结构,均要进行预压试验,指导梁体线型控制的设计计算,同时作适当的超载试验,以检验结构的设计强度,确保施工安全。
5.2.7工地试验室应预先做好梁体砼配合比的试配工作,并做好原材料试验,锚具试验,千斤顶和油表的检验等。
5.2.8挂篮模板的加工制作应在规定的期限内完成。
5.2.9根据施工组织设计,合理组织、安排劳动力进场,相应成立专业班组,做好先培训后上岗。
5.2.10向驻地监理工程师提交分项开工报告,技术准备和现场施工准备同步进行。
5.3劳力安排:
5.3.1挂篮施工是在桥墩完成的基础上做箱梁的0#段及1#段,然后开始安装挂篮,进行箱梁悬臂施工,本桥施工进度与作业人数见下表:
施工进度与作业人数对照表
箱梁段数
0#段
1#段
2#段
3#段
4~7#段
边跨
合拢段
中跨
梁段编号
9~12
29~32
8、13
28、33
7、14
27、34
6、15
26、35
5~2、16~19
26~22、36~39
1
40
20~21
作业天数
20天
17天
19天
15天
40天
10天
作业人数
90人
80人
75人
70人
60人
5.3.2箱梁悬灌施工的主要工序及人员见下表:
每个对称梁段施工工序、工作天数及使用人员表
序
主要工序
名称
工种人数
工作天数
工作班数
每班
人数
总人数
装吊工
机电工
木工
钢筋工
砼工
测工
挂篮前称
20
6
10
4
2
底侧模安装
5
3
底腹板钢筋绑扎
8
内模安装
15
顶板钢筋及预应力管道设置
24
检查及准备工作
50
7
灌注混凝土
70
养护及端头处理
9
预应力施工
26
5.4机具设备:
机具名称
规格型号
单位
数量
备注
电动卷扬机
JJM-5
台
混凝土拌合机
JS500
套
JIC350
混凝土泵
HBT-30
汽车吊
QY30
机动翻斗车
F10A
辆
装载机
ZL40C
钢筋机械
木工机械
电焊机
BX3-500
11
电动油泵
2B4/500
12
钢筋拉伸机
YEW250
13
YC60
14
张拉千斤顶
YC20Q
压浆机
JUB-1-8
16
空压机
17
振动器
18
液压千斤顶
10t、5t
64
19
手拉葫芦
10t、5t、3t
个
32
发电动
120GF
21
离心水泵
22
机动船舶
20t
艘
5.5工程材料:
南源口大桥主桥连续梁工程材料一览表
序号
材料名称
产地
Ⅱ级钢筋Ф20
Kg
4100
马钢
Ⅱ级钢筋Ф16
8600
Ⅱ级钢筋Ф12
250000
Ⅱ级钢筋Ф10
3000
Ⅰ级钢筋Ф8
1500
钢绞线Фj15
93000
Ф32精轧螺纹钢
8500
天津
金属波纹管Ф45
M
1900
自制
金属波纹管Ф85
7200
A3钢板δ=24mm
400
上钢
锚具VSLCN6-12
256
合肥
锚具VSLCN6-3
48
合肥
支座GPZ8000GP
衡水
支座GPZ8000GX
支座GPZ2000DX
Ф50镀锌铁皮管
950
压浆管1/4
250
525#水泥
T
2300
宁国
碎石5~25mm
M³
4500
歙县
砂子
m³
2600
5.6常用材料:
模板及支撑材料表
材料名称及规格
竹胶板18mm厚
m²
300
0#块底模
模板40mm
挂篮内模
方木70×
70mm
方木150×
150mm
镀锌铁皮0.75mm厚
500
槽钢Ⅰ20mm,6m长
m
192
钢轨P4312.5m长
根
钢管Ф50
t
60
边跨现浇段
方木100×
100mm
可利用引桥
200
材料
6、施工方法
6.1节段划分:
该主桥为32.5+50+32.5m一联三孔预应力混凝土变截面连续箱梁,采用挂篮悬臂浇筑法平衡施工。
主梁分节,梁节划分及几何要素见附图,一般梁段长2.5m、3.0m、和3.5m,0#段梁长7.0m,边跨长7.47m,边跨合拢段长1.0m。
采用先“T构”后连续的方案,即先按“T构”悬臂灌注(边跨段在支架上施工),最后合拢成为连续梁。
其要点是:
(1)制作4套挂篮,2个“T构”同时施工。
(2)在主墩身两旁用万能杆件搭设托架,0#梁段在托架上浇注成型,其它在挂篮上依次作业,对称浇注砼,精确控制标高及中线,确保合拢精度。
6.2施工顺序
南源口大桥连续梁施工按先左半幅后右半幅进行,每个梁体分三部分:
“T构”施工,边跨段施工、合拢。
6.3墩顶0#梁段
南源口大桥连续梁0#浇注段长7.0m,高2.8m,混凝土64.3m³
,重160.85t。
采用在墩两侧搭托架,立模现浇,托架用万能杆件拼装,浇注混凝土前,在顶部堆砂袋进行预压。
0#段工程数量表
规格
单个
全桥半幅数量
砼
C50砼
64.3
128.6
箱梁
C40砼
2.5
5.0
临时隔板
硫磺砂浆
0.64
1.28
临时支座
波纹管
Ф45(内径)
竖向预应力筋
Ф85(内径)
纵向预应力筋
预应力
筋束
Фj15
180
360
R=1860Mpa
32精轧螺纹钢
220
440
R=750Mpa
锚具
YM-15-12
纵向
YGM-32
28
56
竖向
预埋件
钢板电阻丝Ф10
44
钢筋Ф12
kg
防撞护栏
盆式橡胶支座
GPZ-8000GD
11#墩用
GPZ-8000DX
12#墩用
钢筋
Ф20
992.3
1984.6
Ф16
2500
5000
Ф12
4800
9600
Ф8
100
Ф10
6.3.1工艺流程:
见下图。
6.3.2永久支座及临时固结
南源口大桥主桥连续梁采用盆式橡胶支座,11#墩顶梁段下设固定支座2个,规格GPZ-8000GD;
12#墩顶梁段下设单向活动支座2个,规格GPZ-8000DX;
10#、13#墩顶梁段下设单向活动支座各2个,规格GPZ-2000DX。
盆式支座的布置方式见附图
盆式支座的上座板同梁底的预埋地脚螺栓连续,下座板支墩顶支承块处的预埋件焊接。
支座安装前,先在墩顶用墨线弹出支座纵横向的设计中心线及边框线,然后焊接下座板,并将上座板同下座板锁定牢固。
支座安装好后,其顺桥方向中心线必须与主梁中心线平行。
对于活动支座,上下座板横桥方向中心线根据安装时的温度计算其错开距离,错开后上下座板的中心线应平行。
固定支座上下座各部件的纵轴线必须对正。
支座四角高差不得大于2mm。
临时支座采用C40混凝土,高41cm(51.5cm),为便于施工完毕后拆除,在其中部设3cm厚的硫磺砂浆,内埋Ф10电阻丝。
在浇注临时支座混凝土前,先在临时锚固筋上套上Ф45mm的金属波纹管,临时支座的加强钢筋网分别设于上下两混凝土块的中部,与波纹管干扰段,钢筋叠折通过。
6.3.3托架
因0#梁段长度尺寸限制,难以在其上拼装挂篮设备,故0#、1#梁段均采用搭托架现浇。
托架采用苏式万能杆件拼装而成,在墩身预埋铁件,使托架与墩身连成一体。
托架长15m,宽12m,高4m。
托架结构详见附图。
托架安装完毕后,对其进行预压,以消除托架的塑性变形,并可检查托架结构的整体强度。
根据量测托架的弹性变形,作为设置预留量的依据,预压方法:
模拟实际情况在托架顶部施加150t荷载,荷载采用砂袋,两侧对称堆放。
堆入时,先在轨束横梁上摆一层枕木,然后一层纵向一层横向分层交错摆放砂袋。
数据观测:
在托架顶部不同部位设置观测点,在预压前测得其标高,然后堆砂袋预压,经一段时间后(24小时)复测观测点标高,得出预压前后的变形值,卸除荷载,弹性变形恢复后,再次测量观测点标高,根据三次测量结束,计算出托架的塑性变形和弹性变形,弹性变形量则是设置预留置的依据。
在加荷过程中,加强对托架结构各部位杆件及预埋铁件的受力情况的观测,并对薄弱部位进行加强。
6.3.4模板
为保证外观质量,南源口大桥主桥连续梁外模采用自制钢模,0#段悬臂标准段为统一设计,面板为4mm钢板,面板后衬型钢作为支撑骨架。
内模为木模钉铁皮,支撑架固定。
施工0#梁段时,外模及悬臂段的内模和底模均采用标准段模板。
横隔板采用木模钉铁皮现场加制作。
墩顶梁段底模设置砂底模,即在临时支座与支座间空隙埋中细砂,分层夯实,表层抹5cm厚C40水泥砂浆,找平,在表面刷脱膜剂。
0#段梁施工完毕后,墩顶部位的砂底模暂不拆除,在施工合拢段时再同临时支座一同拆除。
腹板的端部采用木模现场制作。
6.3.5钢筋及波纹管
6.3.5.1钢筋
0#梁段钢筋数量大,排列紧密,且下料种类多,为保证钢筋的绑扎质量,加快进度,钢筋在钢筋棚内下好料后,运至现场绑扎入模。
6.3.5.2波纹管
本桥连续梁采用双向预应力结构,纵向采用12Фj15钢绞线,制孔为内径80mm,外径85mm的金属波纹管;
竖向预应力筋为32精轧螺纹钢,采用Ф45mm的金属波纹管制孔。
为保证预留孔道的位置,进而保证预应力束的位置,金属波纹管均在现场安装定位。
定位钢筋与钢筋骨架绑扎牢固,在波纹管密集区安装增设定位钢筋,以增加其强度,为防止管道在施工过程中被压扁,必要时管内加设橡胶管。
管道需接长时,先将端头的拆角、毛刺等处理掉,再用接头套管夹套严密,并用胶布包紧,做到不渗水,不漏浆。
因竖向波纹管在朝室内一侧开有压浆孔,在压浆孔与波纹管连接处亦用胶布包紧,防止漏浆。
对于需伸长节段两端的管道,波纹管的伸出长度应大于接头套的2/3。
6.3.5.3预埋件及预留孔
主桥连续梁的预埋件包括防撞护栏的预埋钢筋,泄水孔预埋铸铁管。
防撞护栏预埋钢筋,对其将按设计要求预埋,泄水孔将在设计位置留设槽孔,以便以后安装铸铁管。
梁体预埋孔包括横隔胶板中通风孔,及挂篮施工中的吊、锚杆预留孔,吊、锚杆预留孔在施工完毕后用混凝土进行封堵。
6.3.6混凝土
0#梁段混凝土,分两次浇注成型,先浇注底板混凝土,内模支撑在底板混凝土上,调整好内模后,再浇注腹板、隔板及顶板混凝土,浇注时由中间向两侧对称进行,施工时加强对箱梁腹板与底板及顶板连续处的承托,预应力筋束锚具端及钢筋密集部位的振捣,并注意避免碰撞预埋管、支座预埋件等。
端头模板在混凝土浇注后6~10小时后即可拆除,混凝土浇注完毕后,即用通孔器检查各预留孔道,及时清除孔内淤积物。
6.3.7预应力
需在0#梁段张拉的预应力只有竖向预应力筋束,预应力施工所需用的锚具,千斤顶见设计及总说明,张拉原则,张拉程序,张拉控制力见阶段顺序表。
6.4标准段
箱梁每个“T构”左右两侧对称各7个标段梁段,其中1#~3#梁段每个长2.5m,4#~5#梁段每个长3.0m,6#~7#梁段每个长3.5m,标准梁段,除1#梁段在托架上现浇外,其余梁段采用挂篮悬臂浇注。
6.4.1挂篮的构造及特点
本挂篮根据南源口大桥的特点而设计,最大施工梁段长可达4.0m,最大梁载重量120t。
分为桁架和模板两部分。
6.4.1.1桁架部分
该桁架由两片菱形构件组成,两者用平联系连接,主杆件分别用[25a和[32a槽钢组成。
该结构杆件数量少,传力简单,受力明确,杆件截面较大,刚性好,主梁不外伸,有利于竖向预应力筋的张拉,作业空间大。
为提高挂篮走行时自身的稳定度,桁架制成前短后长状,同时在后锚梁处配以压重300kg,使桁架稳定系数达到1.65。
6.4.1.2模板部分
模板分内模、外模、底模三部分:
(1)内模:
面板为40mm厚松木板,背后衬以槽钢和角钢组合成的骨架,骨架各杆件为栓接,以便拆卸,顶板骨架制成活动式,顶板骨架下分设有滚轴,以减少内模前移时的阻力。
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