现浇悬臂箱梁现浇段专项施工专项方案Word格式.docx
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6、《铁路桥涵钢筋砼和预应力砼结构设计规范》TB10002.3-2005。
7、我单位长期从事铁路施工中积累的经验。
8、施工现场地理、环境及工程地质参考资料。
二、编制范围
本施工方案适用于新邕宁邕江特大桥主桥15#墩、18#墩现浇段的施工。
三、工程概况
新邕江邕江特大桥是南宁枢纽工程南环线邕宁——那罗段控制工期的重点工程,与既有铁路大致平行,相距约30m。
它跨越邕江(规划Ⅱ级航道)及仙湖大道,桥梁全长1055.5m,共计25跨,主桥为(92+168+92)m连续梁。
主桥16#、17#墩位于水中,水深8—15m。
主墩采用直径7m的圆端型实体墩,16#墩高22m,17#墩高26m。
梁体为单相单室直腹板变截面箱梁,全长353.8m,中支点梁高11m,边支点梁高6m,箱梁顶板宽9m,底板宽6.5m,顶板厚62cm,底板厚48~110cm,腹板厚45~100cm;
梁体采用C55砼,封锚砼采用C55收缩补偿砼,挡渣墙采用C40砼,保护层采用C40纤维砼。
18#墩现浇段位于岸边,离江边常水位(标高为62m)距离为38m,15#墩现浇段位于陆地上。
现浇段纵向长度为7.9m,箱梁高度为6m,C55混凝土量为165m3。
18#墩支架高度22m,支架采用钢管桩和碗扣支架组合方式;
15#墩支架高度13.6m,采用钢管碗扣支架。
砼浇筑分两次浇筑,即第一次浇筑箱梁底板和腹板,第二次浇筑箱梁顶板和翼缘板。
四、工期安排
根据新邕宁邕江特大桥2013年度总体施工进度计划和现场实际施工情况对15#墩、18#墩现浇段工期安排如下。
1、18#墩现浇段施工:
地基处理:
2013年8月10日--2013年8月14日
钢管桩支架搭设:
2013年8月15日--2013年8月26日
碗扣支架搭设:
2013年8月27日--2013年8月31日
外侧模和底模板安装:
2013年9月1日--2013年9月4日
底板钢筋、预应力筋管道、内模:
2013年9月5日--2013年9月8日
第一次混凝土浇注:
2013年9月9日
内顶模内支架搭设:
2013年9月10日--2013年9月12日
内顶模安装、钢筋及预应力管道:
2013年9月13日--2013年9月17日
第二次混凝土浇筑:
2013年9月18日
18#墩现浇段施工进度计划横道图
2、15#墩现浇段施工:
2013年9月9日--2013年9月16日
2013年9月17日--2013年9月21日
底板、钢筋预应力管道、内模:
2013年9月22日--2013年9月26日
2013年9月27日
内顶模支架搭设、顶板预应力管道及钢筋安装:
2013年9月28日--2013年10月3日
2013年10月4日
15#墩现浇段施工进度计划横道图
五、支架施工方案
1、18#墩现浇段钢管桩支架搭设方案
根据工程实际情况采用钢管桩支架方案进行现浇施工,结合大桥结构设计情况及现场施工条件的特点,综合考虑安全性、经济性和适用性,拟采用钢管桩支架作为该现浇体系的临时支承结构。
钢管桩采用Φ630mm×
10mm-Q235的无缝焊接钢管。
钢管支架结构主要有钢管立柱、工字钢横梁、钢管架、方木组成。
支架结构传力途径为:
模板—方木—顶托—钢管架—工字钢横梁--工字钢纵梁—钢管立柱。
支架的竖向支承结构横桥向由4根φ630×
10mm钢管立柱组成,顺桥向共设置3排,间距为2.5m,共13跟钢管立柱(平面图见附图)。
钢管桩和纵横向工字钢组合搭设高度低于设计梁底标高1.6m,作为钢管架顶托、纵横向方木、模板落梁调节高度。
混凝土浇筑时的所有荷载由12根钢管立柱传递至基础,钢管立柱顶部纵向桥向放置2I40a工字钢,立柱间设置[16剪刀撑,纵向工字钢放置完成在其上铺设横向2I32a工字钢在,安装钢管支架,钢管支架沿纵向在跨中平均布置间距为0.6米;
横向间距在腹板、翼缘板、底板底均为0.6米。
支架顶托上横向铺15×
15cm方木,在15×
15cm方木上纵向铺10×
10cm方木为加劲肋木,方木净距为20cm。
底模板采用18mm优质竹胶板,侧模采用18mm优质胶木板,加劲肋木为10×
10cm方木,间距30cm,背楞采用2[10槽钢,背楞间距60cm,拉杆采用φ20精扎螺纹钢,间距80cm。
1、地基处理
通过设计文件该地段位于邕江岸边,为弱风化灰岩,承载力为400Kpa。
清楚表层草皮及泥土到弱风化灰岩基础,按照钢管桩支架横向布置设置三道C30砼横梁,宽度1.2m,长度10m,高度1m。
每道横梁在中部设置一道伸缩缝,按照钢管桩布置位置埋好预埋件(见下图)。
预埋前必须由测量班用全站仪对平面控制点位置进行精确放样。
钢管桩预埋件大样图
2、钢管桩支架搭设
在钢管桩基础施工完成后,进行钢管柱焊接安装。
钢管立柱采用直径630mm钢管柱(壁厚10mm),钢管安装前,钢管分段吊装空中竖向连接,钢管柱两端焊接法兰盘,法兰盘用100cm×
100cm×
2cm厚钢板,每个接头采用8个φ22高强螺栓连接,安装时严格控制钢管的倾斜度小于0.1%。
钢管桩间的剪刀撑连接第一层在1m高开始,以后每4米高设置一道,连接四面焊接横、纵、斜向联系,联系采用16号槽钢,使其连为整体,增强其稳定性。
钢管桩支架搭设完成后铺设纵向2I40a工字钢,横向2I32a工字钢,钢管架,底托,横向顶托上方木为15*15*400cm,纵向方木为10*10*400cm,调整标高铺设底模板和腹板外侧模板。
3、支架预压
底模板和腹板外侧模板安装完成后,对支架进行压预。
支架预压的目的:
1、检查支架的安全性,确保施工安全。
2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于桥面线形控制。
3、观测钢管桩是否下沉。
本方案拟按直线段长度7.9m整体预压法进行预压,预压方法依据箱梁砼重量分布情况,在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重的砂袋(荷载统一考虑安全系数为1.2)。
施工前,每袋砂石按标准重进行分包准备好,然后用吊车进行吊装就位,并按箱梁结构形式合理布置砂袋数量。
预压重量为429t.
为了解支架沉降情况,在预压之前测出各测量控制点标高,测量控制点按顺桥向每2米布置一排,每排4个点。
在加载50%和100%后均要复测各控制点标高,加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高,如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时,表明地基及支架已基本沉降到位,可卸载,否则还须持荷进行预压,直到地基及支架沉降到位方可卸压。
支架日沉降量不得大于2.0毫米(不含测量误差),一般梁跨预压时间为三天。
卸压完成后,要再次复测各控制点标高,以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸压后标高减去持荷后所测标高),用总沉降量(即支架持荷后稳定沉降量)减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形(即塑性变形)量。
预压完成后要根据预压成果通 过可调顶托调整支架的标高。
4、支架受力验算见附件:
18#墩现浇段钢管桩支架受力验算书
5、钢管桩支架及模板材料数量表见下表:
18#墩钢管桩支架及模板材料数量表
序号
名称
规格型号
数量
单位
单重(kg)
总重(kg)
备注
1
钢管桩
φ630壁厚1cm
345
m
124.23
42859.35
2
钢板
80*80*2cm
60
块
100.48
6028.8
3
工字钢
40b
12*2*3
73.878
5319.216
4
32b
6*2*4
57.741
2771.568
5
槽钢
16
6*99
19.752
11732.688
6
高强螺栓
φ22
288
个
7
立杆
LG-300
54
根
17.07
921.78
8
LG-120
153
8.2
1254.6
9
横杆
HG-60
1586
3024
10
底托盘
KTZ-60
765
11
顶托盘
5.3
810.9
12
钢管
φ48厚3.5mm,6m长
3.84
61.44
13
扣件
旋转式
22
1.45
31.9
14
直角式
1.35
13.5
15
方木
15*15*400cm
32
37.6
1203.2
支架上
10*10*400cm
28.2
1692
底模用
17
120
3384
侧模背方及内顶模
18
竹胶板
1.8cm厚
292.3
m2
2、15#墩现浇段钢管碗扣支架搭设方案
先整平碾压,待碾压无明显痕迹后用6%灰土回填30cm,最后浇筑20cm的C30混凝土。
场地内要在四周设截水沟和排水沟,排水良好,防止场地内积水、渗水,横桥向自便道侧(较高侧)向另一侧做成1~2%的横坡,顺桥向纵坡控制在2%以内,排水沟采用人工开挖,宽20cm,深度15cm。
在浇筑混凝土基础时,必须确保平整度和密实度,使钢管支架立杆同基础面接触平整稳固。
完成浇注后,必须待混凝土强度达到15MPa时,方可开始搭设支架。
2、支架搭设(支架设计图见附图)
本现浇段采用满堂碗扣式钢管脚手架。
立杆步距、横杆步距、搭设高度严格按照设计图进行搭设。
杆件尺寸及碗扣横、立杆间距符合图纸要求。
1)在搭设支架前,由测量人员用全站仪放出箱梁中心线、边线,并用白灰撒上标志线,然后用钢尺放出底座十字线,支架排线,同样用白灰撒上标志线标示。
2)按标示的底座位置安放底托,并按各跨不同的计算高度调整好底座上的可调螺帽的顶面高程,使其在同一水平面上。
注意底座与地基的密贴,严禁出现底座悬空现象。
3)根据立杆及横杆的设计间距,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。
安装时,立杆必须保证垂直度,必须在第一层所有立杆与横杆拼装调整完成无误后,方可逐层往上安装。
拼装到顶层立杆后,装上顶层可调顶托。
4)加固件、剪刀撑必须按设计要求与支架同步搭设。
连接用扣件的规格应与所连钢管外径相匹配,扣件螺栓拧紧扭力矩宜为50~60N.m,并不得小于40N.m。
5)顶托标高调整完毕后,在其上安放15×
15cm的方木横梁,横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少30cm,以支撑外模支架及检查人员行走。
在15×
15cm的方木横梁上按间距20cm放置10×
10cm的方木纵梁,安装纵横方木时,应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。
6)支架周围设置栏杆,栏杆与支架连接可靠,不得晃动,用安全网围护。
3、支架质量应符合下列要求:
1)支架搭设三维尺寸(水平双向间距、步距)、剪刀撑的角度、跨度等符合《支架施工方案》的要求;
2)立杆的上碗扣应能上下串动、转动灵活,不得有卡滞现象;
3)立杆与立杆的连接孔处应能插入φ10mm连接销;
4)碗扣节点上应在安装1~4个横杆时,上碗扣均能锁紧;
5)横杆与立杆的垂直度偏差应小于5mm;
6)可调底座及可调托撑丝杆与调节螺母咬合长度不得小于4扣,插入立杆内的长度不得小于150mm。
4、支架预压
同18#墩现浇段支架预压。
5、支架受力验算见附件:
15#墩现浇段满堂支架受力验算书
6、钢管支架及模板材料数量表见下表:
15#墩钢管支架及模板材料数量表
591
10088.37
480
3936
7025
13280
160
800
848
86
330.24
108
156.6
50
67.5
292
六、施工工艺
1、支座安装及底模侧模安装
1、支座安装
18#墩大里程方向,活定端,支座型号为:
TJGZ-LX-Q7000-ZX-0.05g-e150。
15#墩小里程方向,活动端,支座型号为:
2、箱梁球型支座安装工艺细则:
1)在支座安装前,应检查支座连接状况是否正常,但不得任意松动上、下支座连接螺栓。
2)凿毛支座就位部位的支承垫石表面,清除预留锚栓孔中的杂质,安装灌浆用模板,并用水将支承垫石表面浸湿。
灌浆用模板可采用预制钢模,底层设一层4mm厚橡胶防漏条,通过4mm厚橡胶防漏条,通过膨胀螺栓固定在支承垫石顶面。
用钢楔块楔入支座四角,找平支座,并将支座底面调整到设计标高。
灌浆模板布置如图2示。
3)支座就位后,在支座底板与支承垫石顶面之间应留有20~30mm的空隙,以便灌注无收缩高强度灌注材料。
采用重力灌浆方式,灌注支座下部及锚栓孔处间隙,灌浆过程应从支座中心部位向四周注浆,直至从模板与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。
重力灌浆如图3示。
图4重力灌浆示意图
4)灌浆前,应初步计算所需的浆体体积,灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大误差,应防止中间缺浆。
5)浆体强度达到20MPa后,拆除钢模板,检查是否有漏浆处,必要时对漏浆处进行补浆。
拧紧下支座板锚栓,并拆除各支座的上、下支座连接螺栓。
2、底模铺设
支架搭设好后,在其上沿纵向铺设10×
10cm方木,方木间净间距20cm一道,然后用铁钉将竹胶板固定在上面作为底模。
竹胶板铺好后复测标高看是否满足施工要求。
3、侧模安装
侧模采用1.8cm厚竹胶板,采用侧模包底模的方法。
侧模与腹板内模之间设置拉模钢筋,同一道拉模筋水平间距控制在60cm,竖向排间间距控制在80cm。
与此同时,在侧模外侧用钢管设置数道水平支撑,竖向间距80cm,水平间距60cm。
4、内模安装
在底板、腹板钢筋绑扎好后,进行内模板的支立,内模板采用方木和竹胶板,下部用碗扣架承载。
碗扣架既起到支撑顶板混凝土的作用,又起到支撑腹板内模板的作用。
5、墩顶部位模板
墩顶部位采用钢管搭设支架,间距控制在30cm以内,上面铺设15*15cm方木+竹胶板,钢管支架纵横向分别进行连接;
支座四周用方木和竹胶板围挡。
2、钢筋的施工
1、钢筋的加工、制作
钢筋在加工厂统一加工,用三轮车运至施工箱梁底,塔吊吊装在作业区,然后进行安装。
钢筋加工制作后分类挂牌存放,下垫方木,必要时用塑料布覆盖,防止表面生锈。
2、钢筋绑扎
按照设计图纸先布设底板底层钢筋,并用扎丝绑扎牢靠。
然后安装腹板竖向钢筋,再绑扎水平分布钢筋。
接着绑扎横梁钢筋,最后安装、绑扎底板底层以上的钢筋。
底板各层间钢筋用架立钢筋固定,保证上层钢筋在人员的踩踏下不下落。
为确保钢筋保护层厚度,在绑扎钢筋的过程中,及时安装好混凝土垫块,布设方式为梅花形,密度4个/m2。
钢筋绑扎顺序为:
(1)绑扎底板下层钢筋网。
(2)绑扎底板上层钢筋网片。
底板上下层钢筋之间用[型钢筋垫起焊牢,防止踩踏变形,保持上下层钢筋的设计间距,[型钢筋按间距60cm呈梅花形布置。
(3)绑扎好腹板骨架钢筋后,再绑扎腹板下倒角的斜筋。
(4)绑扎顶板和翼板下层钢筋。
(5)绑扎顶板上层钢筋,用[型架立钢筋固定上下层钢筋间距。
3、混凝土的施工
采用泵送混凝土,设置2台输送泵,分2次完成整个箱梁的施工。
1、混凝土的浇注顺序
底板和腹板,为保证成品混凝土的美观,腹板浇注分界线以倒角处为界限。
施工顺序:
从中间向两边,左右对称进行,先中隔板,再底板,再腹板,后顶板。
第二次混凝土浇注:
整个顶板。
2、混凝土施工要求
(1)混凝土施工前要仔细检查拌合、输送、振捣等机械设备运转是否正常。
施工中严格控制混凝土的水灰比、坍落度,浇注结束后要及时进行撒水养生。
(2)箱梁高度达6m,大于混凝土自由落体高度,因此浇注腹板时要设置串筒。
(3)振捣人员一定要认真负责,防止漏振或振动棒达不到的地方没有采取其他方法进行振捣。
特别是张拉槽口、底腹板倒角处、锚垫板下等钢筋密集的地方容易出现混凝土不饱满或不易振捣密实的现象,拆模后出现蜂窝马面、甚至狗洞,或在张拉时混凝土开裂。
(4)两次混凝土浇注的时间差控制在10天以内,避免因混凝土收缩和其他原因引起微小的裂缝。
(5)新旧混凝土的结合面应该凿毛洗净,顶层混凝土浇注结束后要多次收面并横向拉毛。
(6)制作混凝土强度和弹性模量试件,并按照要求进行养护。
(7)振捣混凝土时注意不要碰击到波纹管道。
3、混凝土养生
混凝土灌注完成后,表面用塑料布覆盖,并撒水养护,待同等条件养护的混凝土试件其抗压强度达到梁部混凝土设计强度的80%时,揭开塑料布,洒水继续养护,始终保持混凝土表面潮湿,养护天数14天以上。
同时进行底面和侧面的养生。
4、预应力施工
预应力施工包括预应力管道安装、预应力筋下料、预应力张拉封锚。
(一)预应力管道制作、安装
1、管道制作与安装
预应力孔道采用波纹管成孔,纵向采用内径为120mm塑料波纹管;
横向采用内径为70×
19mm的扁形金属波纹管;
竖向采用内径40mm金属波纹管。
波纹管制作要表面无油污、损伤和孔洞符合规范要求,选用有质保单的合格产品。
预应力管道位置采用三维坐标法控制,采用钢尺量测,预埋时每隔1米设一个定位钢筋卡焊于梁体钢筋骨架上,以保证管道定位准确。
在孔道布置中做到:
不死弯;
不压、挤、踩、踏;
防损伤。
发现波纹管损伤,及时以胶带纸包裹,严防漏浆。
平立面布置应准确,距中心线误差控制在5mm以内。
2、孔道接长
波纹管接头用大一号的波纹管制作,长30cm,在接头处左右10cm范围内,用宽带胶布缠上3-5圈,注意波纹管的旋转方向一致。
3、锚垫板的安装
锚垫板安放时保持板面与孔道保持垂直,压浆嘴及排气孔向上,波纹管穿入锚垫板内部,且从锚垫板口部以海棉封堵孔道端口,外包裹胶带,避免漏浆堵孔。
锚垫班板要作防水处理。
4、防堵孔措施
在纵横向预应力孔道内,于灌注混凝土前,穿入较孔道孔径小10mm的硬塑料管,在混凝土初凝前沿同一方向转动,终凝后抽出,以防措施不到位漏浆堵孔,此塑料管可多次倒用。
5、管道安装注意事项
(1)锚垫板应与螺旋筋、波纹管中轴线垂直,螺旋筋应与锚垫板预先焊好,并与端模固牢,防止在混凝土振捣过程中造成锚垫板偏斜。
(2)在孔道接长前,先除去波纹管端头的毛刺。
(二)预应力施工
1、预应力材料规格与性能
纵向预应力束采用19-15.2钢绞线,M15-19型锚具;
横向预应力束采用4-15.2钢绞线,BM15-4、BM15P-4扁型锚具;
竖向预应力筋为ф32mm精轧螺纹钢筋,配用JLM-32型锚具。
2、预应力材料和机具的进场检验
张拉机具:
千斤顶的校验、电动油泵的校验、压力表的校验以及千斤顶、油泵、压力表的配套标定。
3、油表的校正与千斤顶的标定
压力表、张拉千斤顶等计量设备,按规定定期检查并建立卡片备查。
压力表选用防震型,表面最大读数为60Mpa,精度0.4级;
在有资质的单位进行标定。
校正有效期为3个月且不超过200次张拉作业。
有下列情况之一须对油表重新校正:
张拉预应力筋超过200次;
使用超过6个月;
在使用中发现超过允许误差或发生故障检修后;
在运输、存放和使用过程中受日晒、受潮和震动等情况必须重新校验。
4、纵向、横向、竖向预应力施工
预应力张拉在混凝土强度达到设计规定的强度后进行(等于或大于95%的设计强度且不小于5天得龄期)。
纵向、横向预应力筋的施工工艺流程:
张拉准备——清理干净预应力筋预留孔——穿预应力束——安装锚垫板——安放千斤顶——张拉——锚固——拆除千斤顶——测回缩值——压浆——封锚槽
竖向预应力筋的施工工艺流程:
张拉准备——清理干净预应力筋预留孔——安装端头锚垫板——安放千斤顶——张拉——锚固——拆除千斤顶——测回缩值——压浆——封锚槽
5、张拉锚固
按照设计要求预应力筋采用一次张拉的工艺,其步骤为:
0→10%初应力(生长值)→30%初应力(生长值)→100%控制应力(持荷2min)→锚固→测回缩值。
预应力张拉时确保“三同心两同步”,并采取双控措施,以张拉力控制为主,延伸量校核为辅。
“三同心”即锚垫板与管道同心,锚具和锚垫板同心,千斤顶和锚具同心。
“两同步”即“T”构两侧两端均匀对称同时张拉。
纵、横向预应力筋的张拉:
纵向预应力在梁段混凝土强度和弹性模量达到设计要求的指标后,千斤顶两端两侧对称张拉,两端同时启动油泵,千斤顶同步施张,钢束受力要均匀。
横向预应力筋采用单端张拉工艺,张拉端和锚固端交错设置,张拉时采用间隔张拉。
张拉程序为:
0→初应力(10%控制应力)(作伸长值标记)→20%控制应力(作伸长值标记)→100
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