悬浇箱梁专项技术方案Word文档格式.docx
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(2)设计荷载:
公路-II级,
(3)地震烈度:
地震动峰g为0.05,位于VI度震区,按VII度设防,
(4)设计速度:
40公里/小时,
(5)公路等级及地形类别:
新改建段;
山岭区二级公路,
(6)通航标准:
VI级航道,
(7)设计洪水频率:
大、中桥1/100,
(8)桥面铺装:
采用7厘米沥青混凝土+环氧沥青防水层+8厘米防水混凝土,桥面两侧设置纵向碎石排水盲沟。
搭板上铺装:
7厘米沥青混凝土。
三、工期、质量目标
1、工期目标
本合同段总工期31个月,2008年6月6日开工至2011年12月31日全部竣工。
计划在2011年12月前完成所有工作。
2、质量目标
本标段工程质量目标是:
分项工程合格率100%,单位工程优良率大于95%。
确保工程整体达优良级。
二、悬浇箱梁施工
(一)挂篮的结构
1.挂篮设计与加工
悬浇连续箱梁施工采用菱形挂篮.在菱形挂篮的设计中严格控制重量,经过计算和优化,每套挂篮及附属设施重量共计140t.设计时综合考虑结构简单、受力明确、稳定性好、变形小、前移和装拆安全方便等特性.挂篮与最大梁段3节段重量比0.42。
挂篮主纵梁及横梁按照图纸及钢结构规范现场加工制作,焊缝饱满、焊缝长度及高度符合图纸设计的要求,焊接过程中不得烧伤型钢,消除在加工过程中可能出现的构件内力。
挂篮杆件连接主要以钢板、螺栓、剪力销连接,连接杆件、剪力销、钢板吊带及精轧螺纹钢筋吊杆送机械构件加工厂加工。
对锚固精轧螺纹钢筋吊杆及钢板吊带进行拉伸锚固试验,以保证挂篮安全可靠。
菱形挂篮结构由主桁架系统、走行及锚固系统、吊带系统、底平台系统及模板系统5部分组成。
2.主桁架系统
挂篮主桁承重系统主要由两榀菱形桁片及在其横向设置横梁桁片组成的空间桁架。
每榀菱形桁片由5根杆件在结点处采用销子联接而成。
所有主桁架均采用双拼[40a拼焊成方形杆件。
斜拉杆与主梁的连接采用45钢60销轴进行连接;
前上梁采用2根H400的型钢,后锚水平联采用[14a焊接成双排框架梁与立柱螺栓连接,并座在立柱底板上。
3.走行及锚固系统
挂篮在悬浇完一段箱梁,预应力张拉完毕后开始走行,走行通过人工拉10t倒链移动,在已浇筑段前端50cm处安装滑船,也可由液压穿心千斤顶顶推牵引挂篮,借助滑船在工字钢滑轨上前移。
工字钢滑轨设计成两段,分前移滑轨与行走滑轨。
这样更加便于装拆,移动方便迅速。
滑船在前移滑轨上滑移。
行走滑轨与前移滑轨通过压在其上面的锚梁与箱梁竖向预应力筋连接而锚固。
挂篮后支点巧妙地设计行走小车,行走小车在行走滑轨上翼缘底面滚动前移,挂篮前移时将主桁后锚放松,但并不拆除,使其高出承重主桁节点大约20mm,为挂篮前移抗倾覆多提供的一道保险装置。
用于支撑内模的工字钢滑梁通过内模行走滚轮,由挂篮主桁架牵引其同步前移。
此挂篮的行走装置与其他类型挂篮相比有着明显的优势,挂篮的主承重系统与底篮及其他各部分均同步一次性就位,这样减少了施工工序,缩短了施工周期。
4.吊带系统
吊点装置为挂篮主要传力结构,根据受力特性分前后主吊点、前后副吊点、外模边吊点、中吊点及内模吊点几部分.前端吊点支承于前上横梁上,后副吊点支承于已浇筑好的翼缘板上,后主吊点支承于后端已浇筑混凝土底板上,各吊点均设千斤顶调节装置,用于控制底平台标高.各吊点用32mm精轧螺纹钢与底平台下横梁连接.
5.底平台系统
底平台系统由挂篮前后下横梁、纵梁及底模板3部分组成.前后横梁各1根,采用双拼H400型钢,前横粱悬吊于主梁前上横梁,后横梁悬吊于已浇筑箱梁混凝土底板,行走时悬挂于后锚横联上;
纵梁采用13根H400型钢支撑于前后下横梁上,单根长6.5m,腹板部位处布置4根梁;
底模支撑于纵梁上,单节长5.4m,采用80mm槽钢、63mm×
40mm×
6mm角钢、厚6mm面板组合焊接而成.混凝土浇筑完毕后,底平台系统同挂篮主桁架系统同步前移.
6.模板系统
模板结构包括外模、内模、堵头模板.
1)外模:
外模采用定型钢模板,模板骨架由[80mm做立棱,[120mm做水平横棱,连接处采用63mm×
40mm×
6mm开孔螺栓连接,模板外支撑架采用[120mm做水平杆和斜杆,立杆采用[140mm。
面板用6mm厚钢板,外模支撑于外导梁,导梁采用双拼[40a型钢,每侧1根,导梁前端悬吊于主桁前上横梁,后端悬吊于已浇筑箱梁混凝土翼缘板上,拆模时放松锚固端,随挂篮同步前移.
2)内模:
内侧模板采用定型组合钢模板拼接而成,与外侧模板用对拉螺杆连接,外加支撑固定;
内膜顶板支架和腹板竖向立棱均采用[12a型钢焊接而成。
内模支架支撑于内导梁上,内导梁采用双拼[40a型钢,共2根,导梁前端悬吊于主桁上横梁上,后端悬吊于已浇筑箱梁混凝土顶板上,拆模时放松锚固端,随挂篮同步前移.
3)堵头模板:
堵头模板因有钢筋和波纹管孔道伸出,其位置要求准确,采用15mm厚优质竹胶合板,钢筋位置和波纹管孔道提前在竹胶合板上定位制作,随后与内外模板连接为一体。
因空位的位置不断变化,堵头板作为一次性使用。
利用竹胶板的优点是能够保证端部的混凝土密实不露浆,且安装拆除方便。
(二)挂篮的拼装
1、挂篮的拼装
挂篮在现场改装加工完成后,对主桁架进行试拼装,主桁架拼装完成后,用25t水上浮吊转至各墩位就位.具体安装步骤如下:
1)在主墩顶0#块段顶板上测量放样,用墨线弹出箱梁中线和挂篮主桁内边缘线及前钢支点位置,并用高等级砂浆找平钢支点.
2)铺设轨道下垫钢分配梁,后安装轨道,要求轨道位置准确,防治主桁架纵横向偏斜。
3)利用塔吊将菱形挂篮的杆件分件吊运、安装,用后锚固筋将主桁架固定于梁体上。
4)安装前后上横梁并焊接固定于主桁架,前后下横梁通过吊杆悬吊于上横梁.
5)其余各吊杆、导梁、底平台及模板安装。
由于本桥的0#块长度只有8米长,而最大节段长度为5米,因此挂篮本身的正常长度约12米,前支点到尾段的长度约在5米长,因此两支挂篮无法进行0#块上进行正常拼装,需对挂篮进行局部改装。
项目采用的办法是将两支菱形挂篮首先进行连体,将两个菱形挂篮的中的一个主梁杆件另行加工些段杆件,然后将两支菱形挂篮进行联体,形成稳固个杆件。
再浇筑完成1#块时,拼装挂篮的长度满足要求后,再将挂篮进行分体,按正常菱形挂篮杆件进行安装。
具体详见附后的挂篮图纸。
(三)挂篮的预压
1.预压说明
挂篮预压的重量为最大节段重量的1.2倍,太平湖大桥按3#段的重量,CK11+071.9大桥按1#段的重量。
预压重量如下表:
连续刚构跨度
主墩号
3#段重量(吨)
预压荷载(吨)
桃花潭侧
甘棠侧
太平湖大桥
(68+130×
2+68)m
1#
167
200
2#
3#
CK11+071.9大桥
(46+84+46)m
110.24
132.288
2.试验目的
试验目的:
为确保挂篮悬灌施工安全,需对挂篮进行预压试验以检验挂篮的承载能力和挠度值。
通过挂篮在连续梁施工时的加载过程来分析、验证挂篮主纵梁框架的弹性变形,消除其非弹性变形。
3.试验前的准备与检查
1)检查挂篮各构件联接是否紧固,机构装配是否准确,金属结构有无变形,各焊缝检测是否满足设计规范的要求。
2)检查挂篮的立柱、前后横梁及拉杆间的锚固是否牢固。
3)检查挂蓝在主墩0#块上的锚固是否牢固,锚固用的精扎螺纹钢是否完好。
4.预压方案
(1)预压方法
挂蓝在主墩0#段顶部拼装完成并锚固牢固后,利用塔吊吊装砂袋进行预压。
砂袋的称量通过拌合机的电子计量称称取。
(2)荷载等级
A.初始荷载到20%
加载完成后,检查挂蓝的变形及挂蓝的锚固情况,用水准仪测出观测点的标高。
后续荷载分级加载到40%、60%,80%、100%、120%每次测量出其拟定观测点的高程。
B.挂蓝在加载过程中注意两侧挂蓝采取对称加载的方法进行加
载,加载主要测定挂篮的弹性变形及非弹性变形;
第四次为满载重量1.2倍荷载,主要测定挂篮的安全性。
C.进行观测点编号和加载前测量。
在每次加载完成后,用水准仪测量其数据,待各观测点数据纪录后,即可卸载。
D.卸载方案类似加载方案,只是加载程序的逆过程,加载完毕24小时后开始卸载,观测各点数据。
E.卸载后测量数据-加载稳定后测量数据=弹性变形数据
F.加载前测量数据-卸载后测量数据=非弹性变形数据
(3)注意事项
A.0#段顶部及挂蓝底板要求干净平整。
B.实验过程中应设专人负责测量变形,观察构件的受力变形情况。
C.加载及卸载过程必须安排专人指挥,并保证同步对称进行。
(4)预压报告
预压工作完毕后,将出据“预压报告”。
编号
加载阶段
测点1
(标高)
测点2
测点3
(标高)
备注
加载前
加载20t
加载40t
加载80t
加载120t
满载24小时后
卸载完成后
弹性变形
非弹性变形
备注:
在预压过程中,采用两端挂蓝对称加载,当加载到各分级荷载后,静止2个小时,停止加载,检查并观测挂蓝的变形情况及各构件的连接情况,检查无误后继续加载。
(四)悬浇箱梁施工工艺
挂篮制作安装调试结束后,开始挂篮悬臂浇筑施工,浇筑的流程:
挂篮前移就位安装底模及外模绑扎底板、腹板钢筋安装内模安装腹板封头模板安装预应力管道绑扎顶板钢筋及横向预应力管道
浇筑混凝土混凝土养护穿预应力钢束张拉管道压浆、封锚
挂篮落架挂蓝前移就位
图5悬浇梁段施工工艺流程图
1、挂篮的测量就位与调整
在主梁两O#号块上设置临时水准点,两临时水准点的高程应采用跨河水准测量的方法校测,精度达到三等水准控制测量。
在挂篮行走之前,首先放出已浇节段的中轴线及行走轨道的中轴线,防止偏位,在挂篮行走到位之后用已浇箱梁纵轴线点与挂篮平台的纵轴线点测量重合定位,使各个悬浇节段纵轴线顺直,减小累积误差,使底模平台准确到位,测量时间选择在相同的时段进行,避开日照,对箱梁因升温不均匀产生变形而造成的假象进行有效控制。
每一节段的测量工作均需要进行四次,第一次是挂篮行走到位之后对钢轨的位置进行检查复核,同时对挂篮底标高进行测量,预留预拱度;
第二次是钢筋和模板安装完毕,混凝土浇筑前对标高进行复核,防治发生变动;
第三次是砼浇筑之后对各部位标高进行复测;
第四次是张拉后对砼的顶底标高进行复核与节段设计标高相对应,同时将已浇筑节段行走前安装钢轨时,对钢轨进行测量,使之准确定位;
建立完整的档案资料。
为了对每个块件的各个阶段进行精确测量以保证主梁成形后的线形,挂篮前移到位后,应及时将《主梁高程控制观测表》提供给施工监控方,监控方根据此数据及主梁混凝土弹性模量及收缩徐变等因素综合考虑,推算下一节段混凝土立模标高提供给施工单位,指导施工,以获得最理想的线型。
2、钢筋及预应力管道施工
钢筋按要求下料、弯制,制作成型后挂牌分类堆放,待安装钢筋用吊车吊装至待安放位置,人工绑扎.绑扎钢筋、波纹管孔道、预埋件的位置尺寸偏差不得大于设计和《桥梁施工技术规范》要求执行.
全桥纵向、横向预应力管道均采用高密度聚乙烯塑料波纹管成孔,竖向预应力筋采用内径为45mm铁皮管成孔,安装预应力孔道时如果孔道与构造钢筋位置有冲突,调整构造钢筋,绝对保证预应力孔道按设计位置定位,并采取加大定位钢筋直径,加密定位钢筋网片、网片与箱梁构造筋点焊牢固等措施,保证预应力孔道位置在浇筑混凝土时不移动.
钢筋及预应力管道施工按,挂篮钢筋在制作场内制作成型,转运至主墩处采用塔吊垂直起吊运输至安装位置。
3、模板安装
模板安装按《桥梁施工技术规范》要求执行,在挂篮安装就位的同时已将腹板外模、底模、内顶模、顶板端板安装就位,待钢筋绑扎完后,仅安装腹板端模及内侧模。
主梁腹板高,新浇混凝土对模板侧压力较大,腹板采用Φ25钢筋作对拉拉杆,防止胀模而增加主梁的自重。
4、浇筑混凝土
混凝土浇筑方法按《桥梁施工技术规范》要求执行,梁段混凝土施工时还应注意的问题:
(1)浇筑混凝土前并将已浇筑前段全部凿毛润湿,露出骨料并清洗干净。
(2)混凝土浇筑施工时,要求对称平衡浇注两侧混凝土节段,墩身处最大不平衡重不得大于该段底板自重。
施工中控制在6m³
以内。
同一挂篮内两腹板混凝土方量偏差最多不超过3m3。
(3)每节梁段一次浇筑完成,杜绝施工缝,以免接缝处出现竖向裂缝。
(4)混凝土浇筑顺序:
由下层到上层,由前端到后端分层浇注,最后与已浇箱梁节段接缝处终止的顺序浇注。
(5)顶板混凝土从翼缘板外侧向顶板中间对称浇筑翼缘板混凝土,最后在顶板中间合拢。
(6)底板混凝土分多点固定下料。
(7)混凝土的初凝时间大于梁段混凝土浇筑时间。
(8)顶板混凝土面在混凝土初凝前要进行二次收浆抹面。
(9)浇筑过程中检查预应力管道及预埋件的位置。
(10)监视模板与挂篮变形情况,发现问题及时处理。
(11)由于机具等故障因素不得不在腹板底面或顶板位置设置工作缝时,设置剪力槽口,槽口深10-15cm,顺桥向槽口宽20-30cm,槽口间距20-30cm。
(12)顶板二次收浆后,及时覆盖洒水保湿养护。
5、预应力施工
.对于挂篮施工连续箱梁,预应力施工的质量对工程结构的安全性和可靠性显得尤为重要.工程主体结构预应力连续箱梁采用纵向、竖向2向预应力体系.预应力穿束:
对于长度≤50m的纵向束采用人工逐根将钢绞线穿入孔道;
长度≥50m的纵向束则将全部钢绞线编束成“锥形”后用5t卷扬机整束牵引穿人孔道;
横向、竖向预应力均为提前穿束.预应力张拉:
当混凝土强度达到设度强度的95%后进行张拉施工。
张拉顺序为:
张拉本段纵向预应力钢束
滞后张拉竖向预应力钢束。
张拉依照张拉力与伸长量双控指标,即当钢束从20%设计张拉力达到100%设计张拉力时,其实际伸长量与理论计算值之间的误差应控制在+6%之内.孔道压浆:
预应力钢束张拉完成后,宜在48h内进行孔道注浆.其他未尽事宜详见《桥梁施工技术规范》中的相关规定及要求。
6、挂篮前移
当箱梁节段砼达到设计强度的95%以后,完成预应力张拉锚固,灌浆封锚工序,准备前移挂篮,挂篮移动的步骤和方法如下:
(1)调节挂蓝悬吊系统千斤顶,使主梁底平台及外侧模板下降10~20cm。
(2)下降内、外模悬吊工作平台,并与模板骨架临时连接固定,将内、外模后锚点放松(包括精轧螺纹钢的拆除)将内、外模的重量传至滑梁小车上。
(3)在前支点安好千斤顶,两侧同步顶起主桁架前支点。
使滑船脱离轨道,将轨道前移到下一节段调平,清洗不锈钢板及四氟滑板表面,涂抹上硅脂,然后放下千斤顶,将前支点重新放在轨道上。
(4)锚固好压轨道的分配梁,注意用红油漆标记好伸入连接器中的精轧螺纹钢筋,检查后行走小车。
(5)将10t手拉葫芦系于挂篮行走滑船上,通过反复牵引使挂篮前移,挂篮主纵梁则通过行走小车滚轮倒扣在轨道工字钢上前进;
而内外模板及底篮在前横梁的带动下,通过滑梁上的固定小车向前移动,必要时可通过链滑车助力,使内外模同步前进。
(6)挂篮前移速度应均匀,左右同步,使方向正直;
在轨道上每隔50cm用油漆做上标记,专人随时检查主纵梁及内外模前进的同步性。
(7)挂篮行走就位后,重新对挂篮进行定位锚固,进行下一节段的施工。
三、合拢段施工
(一)边跨现浇段施工方法
1.92m边跨现浇段和2m边跨合拢段拟采用一次浇筑,采用支架法施工,主桥的施工顺序为:
0#块—箱梁悬浇段—边跨现浇段、合拢段—中跨合拢段。
边跨现浇段的施工由于基本位于山体的挖方段落,所以在进行山体的挖方时,应根据现浇段梁底的高程,尽量降低山体开挖的地面高程与梁底高程之间的高度。
因开挖后的山体多为强风化岩层,承载力相对较高。
可以利用开挖面作为持力结构层,在岩体开挖面顶面做好整平工作。
现场浇筑条形混凝土梁作为底梁,高度50cm,满足工人躺卧拆除底模。
上铺设I20a工字钢作为分配梁,间距80cm。
分配量底部垫木楔,便于后期落梁。
工字钢顶面铺设钢模板作为底板。
侧模采用从挂篮模板上分离下来的钢模板,芯模采用竹胶板现场加工制作。
边跨现浇段、合拢段的落地支架要有足够的刚度(在预压何在下最大弹性变形<
3mm)、强度和稳定性通过预压进行检验,预压何在不小于待浇梁段自重的1.2倍,以消除其非弹性变形及基础沉降,待支架充分稳定后达到连续3天累计沉降不超过3mm,且预压时间不少于7天。
要求对模板与桥台用型钢焊接进行刚性定位,使其不产生任何位移。
再浇筑箱梁。
其他具体施工方法与悬浇梁段一样。
由于边跨合拢采用一次定位浇筑,悬臂端已支撑于落地支架上,因此悬臂端不需要进行压载。
要求混凝土的浇筑应选择在一天当中气温变化不大的情况下进行,要求在晚上10点以后进行混凝土的浇筑。
现浇段混凝土强度达到95%设计强度后,按施工图张拉底板预应力筋,张拉前后,测定现浇段1/8、1/2、1/8处标高。
(二)中跨合拢段施工方法
根据地形条件及墩身高度,合拢段采用吊架法施工。
模板、钢筋、混凝土施工方法及工艺如前述箱梁施工。
中跨合拢段采用将跨中一套挂篮拆除撤离桥面或移止0#块顶端,另一套挂篮前移改装成吊架法施工。
在全部合拢过程中尽可能使单T两悬壁端处于受力平衡状态,保证合拢过程中变形稳定和连续。
1、撤除挂篮,安装合拢段吊架及模板、钢筋、预应力系统。
2、安装劲性骨架。
3、在合拢段两侧悬臂加水箱并注水,每个水箱自重加水重为合拢段自重的一半。
4、按合拢时气温确定顶推位移量和顶推力,完成劲性骨架的锁定。
劲性骨架的焊接要求在一天当中的最低气温时进行焊接,同时在焊接过程中应进行对梁板顶面底面洒水降温,或间断焊接的措施,保护新浇混凝土。
合拢段的锁定要迅速、对称的进行。
5、合拢段的连接结构完成后,进行钢筋绑扎,在温度较低的夜间(尽量在20℃以下)浇筑合拢段混凝土。
根据浇筑进度加减等量的水。
6、合拢段混凝土浇筑完成后,要切实做好养生工作,保持混凝土潮湿状态,以减少温差对合拢段混凝土的影响。
(三)挂篮拆除
箱梁悬灌梁段施工完毕后,进行挂篮结构拆除。
拆除顺序为:
箱内拱顶支架→侧模系统→底模系统→主桁架,吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。
箱内拱顶支架采取拆零取出,侧模、底模系统采用卷扬机整体吊放,主桁架采取先退至墩位附近再利用吊机进行拆零。
跨越既有线的挂篮,主桁架、侧模系统、底模系统均先退至0号块安全位置再利用吊机进行拆零。
四、质量控制要点
在大跨径连续刚构桥的平衡悬臂浇筑施工中,其后一块件是通过预应力筋及砼与前一块件相接而成,因此,每一施工阶段都是密切相关的。
由于设计时所采用的诸如材料的弹性模量、构件自重、砼的收缩徐变系数、施工临时荷载的条件等设计参数,与实际工程中所表现出来的参数不完全一致;
或者是由于施工中的立模误差、测量误差、观测误差等,这种偏差随着悬臂的不断加伸,逐渐累积,如不加以有效的控制和调整,主梁标高最终将显著地偏离设计目标,造成合拢困难,并影响成桥后的内力和线形。
所以,桥梁施工监控就是一个施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。
其最基本的目的是确保施工中结构的安全,保证结构的外形和内力在规定的误差范围之内符合设计要求。
为使结构达到设计的几何线形和受力状态,施工各阶段需对结构的几何位置和受力状态进行监测,根据测试值对下一阶段控制变量进行预测和制定调整方案,实现对结构施工控制。
上部结构施工应进行专项施工控制。
成立由有多年施工经验的人组成施工控制组,人员3~5名,配合监控组,负责主桥上部结构施工全过程施工控制工作。
(一)施工监测
1、标高观测
标高观测是为了反映各节段施工完成前后或某一特定时段内主梁的实际线形情况,它是控制检测的重要环节。
(1)水准点
标高观测的固定水准点设置在山体永久不动的位置上,整个施工过程中的所有标高测量的基准均由此引出。
(2)测量基点
测量基点设置在0#块上的中心位置,并用红色油漆作出明显标记,编号为0号,而后各节段的标高测量均由此引出。
(3)测量点
每一节段均设置2个标高测量点,其位于两腹板外侧各自的正上方的顶板顶面,距该节段前端10cm腹板位置,该处预埋竖立钢筋,钢筋露出箱顶面3cm,并用油漆着色以区别。
(4)测量时间
标高观测在梁体处于均匀温度状态下随各工序进行及时测量,标高观测的同时必须进行温度测量。
每完成一个节段的全部工作必须进行一次测量,注
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- 悬浇箱梁 专项 技术 方案