高溪河中桥116m箱梁施工方案文档格式.docx
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在两侧腹板上设置两排直径为80mm的通风孔,第一排通风孔距底板底缘135cm,第二排通风孔距上排距离为80cm,纵向间距4m。
若通风孔与预应力筋相碰,应适当移动其位置,并保证与预应力钢筋的净保护层大于1倍预应力管道直径。
在通风孔处设直径150mm的钢筋环(钢筋采用Φ12mm的HRB335钢筋)。
4)封端
为提高结构的耐久性,封锚前应对锚具进行防水处理,并设置封端钢筋网。
利用锚垫板安装螺孔,拧入带弯钩螺栓,封锚钢筋应与之形成钢筋骨架。
封锚后锚槽外侧涂刷防水材料。
5)桥上防、排水系统
详见附属工程有关图纸。
3、施工工期安排
因在箱梁施工期间,中间有春节,根据进度要求,制定施工计划工期为2013.1.8~2013.2.21,历时44天。
具体安排如下:
1)支架搭设:
2013.1.8~2013.1.17
2)模板安装及绑扎钢筋:
2013.1.18~2013.1.24
3)混凝土浇筑:
2013.1.25
4)张拉、压浆:
2013.2.2
5)支架、模板拆除:
2013.2.5~2013.2.7
6)台背及桥面系:
2013.2.16~2013.2.21
4、施工总体方案
高溪河中桥采用现浇法施工。
考虑现场实际情况,由于0#台~1#台跨越髙溪河,为保证施工安全,0#墩~1#台之间采用钢管贝雷架组合进行支撑。
4.1钢管贝雷支架施工
施工受力传递顺序为:
梁砼→模板→枕木→I16a工字钢横向分配梁→贝雷纵梁→I40a工字钢横梁→钢管柱式支墩→承台顶。
现浇箱梁施工工艺如下图:
基础:
桥台承台作为钢管支墩基础。
钢管柱支墩:
采用φ630mm无缝钢管,厚6mm;
按1.0m间距布置。
传力分配梁:
I40a横梁,共4根,长度10m,中间采用电弧焊联接,布置范围:
支墩上。
主力桁架:
采用15片单层贝雷梁,共5组,间距如附图布图;
分配梁:
I16a工字钢,长度10m,间距30cm,布置范围:
贝雷梁桁架上;
枕木:
长×
宽×
高=250×
20×
14.5cm;
模板:
采用钢模板。
图1现浇箱梁支架示意图
⑴钢管柱支墩
钢管立柱支墩按间距1.0米进行布置,单墩单边共布置5根,其中0号台侧钢管长度为2.0米,1号台侧钢管支墩长度2.2米。
钢管柱采用直径Φ630mm的钢管,壁厚6mm,钢管两端采用长×
厚=80×
8×
1.2cm钢板焊接,支撑于承台顶面,钢管柱间焊接角钢作剪刀撑,并在钢管支柱头尾两根采用槽钢焊接连接成刚性整体。
在钢管柱顶安装I40a工字钢横梁,横梁上布置贝雷架、工字钢和枕木,铺设底模。
见上图5。
贝雷梁中支墩支于1.0×
5.0m扩大基础上,扩大基础底部为灰岩,顶部和底部设钢筋网片。
⑵传力分配梁
横梁采用I40a工字钢,每处采用4根,中间采用间隔焊接联接,每2米焊接一处,每不少于20cm,对应钢管支墩处要加强焊接,焊接长度不于60cm,在场地加工,吊机安装。
⑶贝雷梁桁架
单线单跨的贝雷桁架用15片贝雷纵梁组合而成,每道纵梁采用4片3×
1.5米和1片0.6×
1.5米的贝雷片组合,长度为12.6米。
贝雷片桁架详细布置见附图4。
临时支墩架设完毕后开始贝雷片桁架的拼装施工,贝雷架间距如图示进行布置。
拼装前在拼装场地上挂线,做出记号,摆好贝雷片和插销等构件。
先铺设加强弦杆,自一端另一端按顺序连接贝雷片,锁好插销。
单排贝雷片连接好后,进行贝雷片组的拼装,排好单排贝雷片的间距,调整好支撑架和贝雷片连接螺栓眼,安装支撑架将3排贝雷片连接成整体。
搭设要求:
中间支墩采用单根钢管,确保支架具有足够的强度、刚度、稳定性。
钢管支架搭设完毕后,应测量放样确定每根钢管的高度(每根钢管的高度按其位置处梁底高减构造模板厚度和方木楞、木楔的厚度计算),并在钢管上做上标记,保证整个支架的高度一致并满足设计要求,保证钢管的扣件连接具有足够的强度来承受施工荷载。
⑷分配梁
采用轻型I16a工字钢,长度9米,间距按25~30cm布置,共计40根。
在场地加工,吊机安装。
⑸、枕木和模板
I16a工字钢外侧采用II类枕,长度2.5m×
宽度20cm×
高度14.5cm。
纵向采取密铺,横向间距为0.30米左右。
4.2支架力学检算
㈠贝雷架力学检算(单线梁计算)
0#台~1#台跨度以16.5m计算,箱梁顶面宽度为7.2m,箱梁底面宽度为5.0m。
贝雷片共设置15排,钢管墩按间距1.0m进行布置,每处共计5根,间距按1.0m布置,见图3。
1)计算参数
(1)贝雷片桁架:
规格(国标长×
高)300×
150cm,150×
150cm。
桁节材料为16锰钢,销子用铬钛钢
[σ]=200MPa,[τ]=120MPa,弦杆截面积A=25.48cm2,钢材弹性模量E=2.1×
105MPa,每片贝雷片重量P=270kg,弦杆惯性距IX=396.6cm4,弦杆断面率W=79.4cm3,桁片惯性距IX=2.505×
105cm4,桁片断面率W=3570cm3,桁片容许弯矩M0=788.2KN.M,[Q0]=245.2KN,弦杆回旋半径r=3.94cm,长细比λ=19.0,纵向弯曲系数δ=0.953,弦杆纵向容许受压荷载P0=663.0KN,自由长度l0=75cm
(2)立柱:
焊接钢管规格:
φ=630cm,壁厚δ=6mm,
每米重量:
π(D2-d2)×
7850/4=π(0.632-0.6182)×
7850/4=92.33kg,
I=π(D4-d4)/64=3.14×
(0.634-0.6184)/64=5.722×
10-4m4,
(3)工字钢I40a
截面积:
86.1cm2,每米重量:
67.6kg/m,Ix=21720cm4,Wx=1090cm3,ix=15.9cm
轻型工16工字钢:
截面积26.1cm2,每米重量:
20.5㎏/m,Ix=1130㎝4,Wx=141㎝3,Sx=80.8㎝3,ix=8.15㎝
(4)各种重量计算:
模板重量查表:
78.50KN/m3,荷载P1=78.50×
16.0×
7.2×
0.008×
2.5(系数)=180.87KN.
现浇梁板砼重量:
P2=26×
109.1=2836.6KN
施工人员等重量:
P3=2.5×
16×
7.2=288KN
振捣砼产生的荷载:
P5=2.0×
7.2=2304KN.
贝雷片重量:
P6=15排×
16.0m×
300kg/m×
10N/kg=720KN
I40a工字钢重量:
P7=4根×
67.6kg/m×
10m×
10/1000=27.04KN
I16a工字钢(轻型)重量:
P8=40根×
20.5kg/m×
9m×
10N/kg=73.8KN
枕木等其它荷载:
P9=长度2.5m×
宽度0.2m×
高度0.145m×
10KN/m3×
(16.0m/0.25m)×
1根×
2排=92.8KN
2)按最不利情况计算:
(1)贝雷片受力计算(含自重)
P=P1+P2+P3+P5+P6+P8+P9=180.87+2836.6+288+2304+720+73.8
+92.8=6496.1×
1.2=7795.3KN
均布荷载q=7795.3/(13.5×
15)=38.5KN/m
单片贝雷片桁架最大弯矩计算(按两等跨连续梁计算,跨度按8.0m计算):
Mmax=1/8ql2=1/8×
38.5×
82=308KN.m<
[M0]=788.2KN.m,满足要求。
单片贝雷片桁架工字钢横梁位置剪应力计算(按两等跨连续梁计算,跨度按8.0m计算):
Pc=Q=0.625ql=0.625×
8=192.5KN
弦杆τ=Q/A=192.5÷
25.48=7.55KN/cm2=75.5MPa<
[τ]=207MPa
销子τ=Q/A=192.5÷
19.6=9.82KN/cm2=98.2MPa<
[τ]=207MPa,满足要求。
贝雷片桁架挠度计算:
(不考虑荷载分项系数)
f=5ql4/384EI
=5×
1000N/m2×
84/(384×
2.1×
105×
106×
0.002505m4)
=0.00391m=0.391㎝<
[f]=L/400=800/400=2.0cm,符合要求。
(2)I16工字钢受力检算:
P=7795.3/40=194.88KN
均布荷载q=194.88/5.0=38.98KN/m
Mmax=1/8ql2=1.1×
1.1×
38.98/8=5.89KN.m
σ=Mmax/Wx=5.89/141=0.041MPA<
[σ]=145MPa,符合要求。
3)I40a工字钢受力计算:
中支墩所受合力为:
P=(7795.3+27.04)×
1.2=9386.8KN
q=(9386.8÷
4)÷
10×
2.5=586.7KN/m
σ=Mmax/(4×
Wx)
=73.3KN.m/(4×
1090×
10-6m3)
=16.81MPa<
[σ]=181MPa,符合要求。
4)钢管支墩计算:
[σ]=140Mpa
钢管截面积A=117.621cm2
支墩垂直荷载N=7795.3KN/15×
1.2=623.6
验算钢管的稳定性
惯性矩:
Im=0.049(D4-d4)=0.049×
(0.634-0.6124)=5.722×
10-4m4
截面积:
Am=0.785(D2-d2)=0.785×
(0.632-0.6122)=117.621cm2
回转半径r=
=0.22062m
长细比:
=2.0/0.220=9.09
查表得:
φ=1.02-0.55×
((λ+20)/100)2=0.935
P临界=Am×
φ×
[σ]
=117.621×
103mm2×
0.935×
140N/mm2
=1539KN>623.6KN,满足要求。
4)扩大基础检算:
扩大基础底下为灰岩,基本承载力为[σ0]=600Kpa
σ=N/A=623.6×
5/(5.5×
1)=566Kpa<
[σ0]=600Kpa
5)梁片侧模板计算:
由于采用钢模,根据经验,不需检算
4.3支架系统预压方案
1)预压目的:
通过支架预压消除支架系统非弹性变形,测定弹性变形值,测出地基沉降,为采用同类型的桥梁施工提供经验数据。
在梁支架搭设完毕,梁底模铺好后,对支架按1.2倍施工荷载进行超载预压。
施工荷载包括:
梁体混凝土重量、梁体钢筋、预应力体系重量、内外模板重量、施工机具重量、施工人员荷载、混凝土施工动载等。
根据现场实际施工进度情况,预压采用分段预压方案,钢锭等材料预压。
钢筋混凝土容重按照2.6t/m3计算,模板安装后按分段梁重1.2倍重量进行预压,预压施工时,按照分段重量逐段预压节约工期和材料。
墩顶也应按照正常预压方式预压。
2)支架预压方法:
(1)在安装好底模后,可对支架进行预压。
加载从边0#台向1#台分段依次进行。
满载后支架沉降稳定并持荷时间不小于24h后卸载,预压重量为设计荷载的120%。
加载时注意加载重量的大小和加载速率,防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。
地基最大沉降量不能超过10mm/d;
水平位移不能大于4mm/d。
加载时按照25%、50%、80%、100%、120%预压荷载分五级加载,预压前对观测点进行测量,取得初始值,加载至25%时,静止2h后进行观测,随后即可加载,加载至50%时,静止2h后进行观测,随后即可加载,加载至80%时观测2次,每次间隔2小时,加载至100%时,观测3次,每次间隔2小时,120%时每6小时观测一次,静止一天,当沉降小于2mm/天时,即视为稳定,稳定后即可进行卸载作业。
卸载时按照100%、75%、40%三级进行。
卸载完成后,测量各观测点高程,直至变形趋于稳定。
支架卸载前后的顶面高差作为支架的弹性变形,底模板标高将综合考虑支架弹性变形(预留沉落量)进行调整,通过调整方木对底模进行支架标高调整。
为方便计算和现场施工控制,确保每个钢锭重量一致性,用吊车分码吊至相应预压部位,由人工配合摆放。
混凝土块摆放位置要按摆放后其产生的作用力与混凝土浇筑荷载分布一致。
加载中由技术人员现场控制加载重量和加载位置,避免出现过大误差而影响观测结果。
(2)测量方法
基础顶面、支架顶面(底模底面)或模板顶面设置测点,测出加载前各测点的高程值,然后在每次加载、卸载时测量各测点的高程,根据测得数据进行列表,分出各对应情况下的数值并和理论计算值进行对照、分析,找出规律,为支架标高即立模标高的调整提供基础资料,并据之进行适当调整。
(3)支架调整
架体预压前,支架(底模)按照计算标高调整,确保支架各杆件均匀受力。
预压后架体在预压荷载作用下基本消除了地基塑性变形和支架竖向各杆件的间隙即非弹性变形,并通过预压得出支架弹性变形值。
根据以上实测的支架变形值,结合设计标高和梁底预拱度值,确定和调整梁底标高。
(4)观测点的设置
分别在基底、支架上布置观测点。
在每跨跨中外模上设置5个观测点,分别在:
两翼缘板端部各1个观测点,两侧腹板底部各1个观测点,梁中心线处1个观测点。
观测点在模板上钉一块方木,以保证观测点位准确,方便观测。
支架搭设质量经监理工程师检测合格、预压完成、沉降理论数据分析结束后,确定最终底模板立模标高;
即开始支座安装、底、侧模板安装、钢筋制安及混凝土的浇筑等各工序施工工作。
4.4箱梁施工
1)钢筋制作与安装
钢筋加工在工地钢筋加工棚内进行,吊车起吊就位;
钢筋绑扎采用电焊及人工绑扎相结合的方法施工。
有关注意事项:
钢筋的制作严格按设计图进行。
钢筋的力学性能符合设计要求。
钢筋有出厂质量保证单或试验报告单。
钢筋分类堆放,不得混杂。
电弧焊接所用的电焊条,按设计规定使用。
闪光接触对焊的质量以试件作拉力和冷弯试验进行检查。
焊接接头在构件中的位置遵守下列规定:
当采用焊接接头时,配置在同一截面内的受力钢筋,其焊接接头的截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率为:
受拉区内不超过50%;
受压区内不受限制;
如分别不清受拉区或受压区时,接头的设置均按受拉区办理。
2)混凝土浇筑
混凝土采用混凝土搅拌楼拌制混凝土、混凝土搅拌运输车运输、砼输送泵输送,用多台插入式振动器振捣施工。
为防止桥墩与支架发生不均匀沉降,造成梁体在桥墩处产生裂缝,施工时采用如下的浇筑方法:
即从跨中开始,往墩位方向分层水平灌注,在混凝土的自重作用下支架往下的变形大部分完成后才浇注梁顶部分,以避免梁顶梁上部出现拉伸裂纹。
搅拌运输车运送过程中应以2~4转/min慢速滚动,出料前应快速转动1min,以保持混凝土的和易性。
混凝土灌筑时,要注意各部位的预埋件的埋没。
当搅拌运输车到达混凝土灌筑地点时,及时灌筑,不准停留时间过长,同时加强的捣固,振捣充分、密实,避免蜂窝、麻面、漏捣。
尽量加快混凝土的浇筑速度,为达到桥跨结构的整体性要求和防止浇筑上层时破坏下层,浇筑层次的增加须有一定的速度,须使次一层的浇筑能在先浇筑的一层混凝土初凝以前完成。
分层浇筑时,要注意新老混凝土的紧密结合,接头按有关规范处理。
加强混凝土的养护,混凝土浇筑初凝后立即进行养护。
在养护期间,应使其保持湿润,防止雨淋、日晒和受冻。
因此,对混凝土外露面,待在表面收浆、凝固后即用草帘等物覆盖,并应经常在模板及草帘上洒水。
混凝土在养护期间或未达到一定强度之前,防止遭受振动。
当日平均气温低于+5度或日最低气温低于-3度时,按冬季施工要求进行办理。
3)预应力筋施工
箱梁预应力钢束设计采用fpk=1860Mpa标准钢绞线,用OVM/350型千斤顶整束对称张拉,圆锥形夹具锚固。
采用张拉力和伸长值双控张拉施工,张拉控制应力采用1260Mpa,每根钢绞线最大超张拉力为144.6KN。
(1)钢绞线下料与编束
钢绞线的下料用砂轮切割机切割,不得采用电弧切割。
钢绞线切割时,在每端离切口30~50mm处用铁丝绑扎。
钢绞线的盘重大、盘卷小、弹力大,为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人,事先制作一个简易的铁笼。
下料时,将钢绞线盘卷在铁笼内,从盘卷中央逐步抽出,以策安全。
钢绞线的编束用20号铁丝绑扎,铁丝扣向里,间距1~1.5m。
编束时应先将钢绞线理顺,并尽量使各根钢绞线松紧一致。
绑好后的钢绞线束编号挂牌堆放。
(2)张拉程序:
0→初应力→105%σk→持荷5min→0→σk(锚固)
每次张拉均应量测伸长值,通过伸长值的校核,可以综合反映张拉力是否足够,摩阻损失是否偏大,以及预应力筋是否有异常现象等。
因此,对张拉伸长值的校核,要引起重视。
预应力筋张拉伸长值的量测,应在建立初应力之后进行。
其实际伸长值△L应等于
△L=△L1+△L2
式中△L1——从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值;
L2——初应力以下的推算伸长值(可采用相邻级的伸长度)。
预应力钢材张拉后,应测定预应力钢材的回缩量与锚具的变形量,其值不得大于6mm,如大于此值,应重新张拉,或更换锚具后重新张拉。
(3)张拉操作步骤和方法如下:
将钢绞线穿入台座两端定位板中,并在张拉端用圆锥形夹具固定。
安装千斤顶,将张拉端露出的钢绞线穿过千斤顶孔道并使千斤顶的顶压头顶紧夹具的套筒,钢筋尾部用圆锥形夹具或其它夹具夹紧。
千斤顶应与预应力钢筋成一水平直线。
打开千斤顶B油嘴及C油嘴的回油阀,开动高压油泵,由A油嘴进油,使张拉油缸慢慢伸出,钢筋随之伸长。
钢筋拉紧后应检查钢筋保护层是否准确,如有偏差,应调整定位板。
张拉到规定张拉力后,A、B油嘴关闭,C油嘴进油,使张拉油缸在规定的张拉力下持荷,同时使顶压活塞顶压圆锥形夹具的夹片。
顶锚完毕后,A油嘴回油,使张拉油缸回程,然后B、C油嘴回油,使顶压头活塞在回程弹簧力作用下回程。
松开尾部夹具,卸下千斤顶。
预应力筋要根据设计图纸指示,采取措施进行失效处理。
采用硬塑料管将失效范围的预应力筋套住,以使预应力筋与砼不产生握裹作用。
(4)张拉注意事项
预应力钢材的断丝、滑丝,不得超过下表“预应力筋断丝、滑丝限制数”的规定。
如超过规定数,应进行更换;
如不能更换时,可提高其他束的控制张拉力作为补偿,但最大张拉力不得超过千斤顶的额定能力,也不得超过钢绞线或钢丝的标准强度的80%。
预应力筋断丝、滑丝限制数
类别
检查项目
控制数
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的
1%
在张拉完成后,测得的延伸量与计算延伸量之差应在±
6%以内,否则应采取以下的若干步骤或全部步骤:
a重新校准设备;
b对预应力材料作弹性模量检查;
c放松预应力钢材重新张拉;
d预应力钢材用润滑剂以减少磨擦损失,仅水溶性油剂可用于管道系统,且在灌浆前洗掉;
在预应力作业中,必须特别注意安全。
因为预应力有很大的能量,万一预应力筋被拉断或锚具与张拉千斤顶失效,巨大能量急剧释放,有可能造成很大危害。
因此,在任何情况下作业人员不得站在预应力筋的两端,同时在张拉千斤顶的后面应设立防护装置。
操作千斤顶和测量伸长值的人员,应站在千斤顶侧面操作,严格遵守操作规程。
油泵开动过程中,不得擅自离开岗位。
如需离开,必须把油阀门全部松开或切断电路。
每次张拉完毕后,应填写张拉记录表。
(5)支架、底模的拆除和支座安装
所有箱梁的支架拆除需在梁体张拉压浆三天后进行。
4.5桥面系施工
1)挡碴墙施工
铁水线特大桥跨铁路线62米、36米现浇箱梁和块矿铁路中桥都设计有3米高0.5米厚的挡碴墙,应在箱梁落位后立即组织施工。
为仲保证挡碴墙的外观质量,拟采用大块竹模,工字钢和槽钢加固,塔吊提升一次性灌注单边砼的工艺进行施工。
2)桥面铺装
桥面采用50厘米厚C20防火钢筋混凝土铺装。
为使桥面铺装调平层混凝土与下面的构件紧密结合,应对箱梁顶面混凝土拉毛,并用高压水冲洗干净。
采取措施保证钢筋网位置正确和保护层厚度。
浇注混凝土时,施工人员及机具不得踩踏钢筋网。
浇注桥面混凝土前,应在桥面范围内布点测量高程,以确定浇注后的铺装厚度。
桥面铺装在全桥宽上同时进行。
混凝土的铺设要均匀,铺设的高度应略高于完成的桥面标高,用振动器压实,用整平板整平。
桥面铺装的最终整修工作,应包括抹平及清理。
在修整前要清除所有的表面自由水,但不能用水泥、石粉或砂子来吸收表面水分。
一段桥面铺装修整完成并在其收浆、拉毛后,应尽快予以覆盖和进行养生。
标高及平整度控制
桥面铺装标高及平整度控制是保证最后路面质量的关键,如果标高控制的不好,影响专用线枕木铺设,桥面铺装具体控制如下:
a、将桥面布置横向三排纵向每5米一个施工高程控制点。
b、砼浇灌时用6米直尺检查平整度。
c、砼施工完后,在修整拉毛前,先用一钢筒滚挤,钢滚筒一般较重,两端放在控制板上,将高出部分滚挤到前面较低处,较低的补浆再滚挤,经反复几次后再用6米直尺检查,不满足再用长钢刮尺刮,然后用钢滚筒滚挤,符合要求后拉毛处理。
5、质量保证措施
1)混凝土质量保证措施
(1)原材料质量控制要求
水泥:
水泥应选用合格水泥且标号应满足所选配合比强度的要求。
粗骨料:
应选用质地坚硬,级配良好的碎石,骨料的抗压强度应比所配制的砼强度高50%以上,含泥量应小于1%,针片状颗粒含量应小于5%,骨料最大粒径宜小于25mm。
细骨料:
选用级配良好的中粗砂,材料要求干净,含泥量含泥量应小于2%,细度模数不小于2.6,混凝土根据试验要求加适量的外加剂,初凝时间8~10h,坍落度满足泵送要求。
(2)开盘前施工配合比调整
在混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,
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- 河中 116 施工 方案
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