某特大桥引桥上构施工方案.docx
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某特大桥引桥上构施工方案
某特大桥引桥上构施工方案
1、概述
某特大桥引桥上部结构为装配式部分预应力砼连续箱梁,采用多箱单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。
引桥桥面宽35m,左右两幅桥宽均为17m,每幅布置5片梁,两幅之间净距1m;标准联跨径为35m。
北引桥全长858.5m,桥跨组成为:
(6×35m)+(21+5×35+21m)+(6×35m)+(21+5×35+21m);南引桥全长529.5m,桥跨组成为:
5×35+5×35+5×35m。
引桥桥面设2%双向横坡,纵向外轮廓尺寸不变;共有41跨计410榀箱梁,梁长在11.5~34.74m之间,中心处梁高1.8m,底宽1m,中梁顶宽2.4m,边梁顶宽2.85m。
箱梁单榀最大重量115t。
梁跨组成表
部位
交角(o)
梁长(m)
数量(榀)
一榀箱梁工程量
II级钢筋(Kg)
I级钢筋(Kg)
C50砼(m3)
φj15.24钢绞线(Kg)
一、三、六、七、八联
边跨边梁
90
34.74
40
4882.5
1618.7
43.6
1740.5
边跨中梁
90
34.74
60
4847.8
1515.8
41.3
1740.5
中跨边梁
90
34.64
68
5293.5
1615.2
43.8
1421.6
中跨中梁
90
34.64
102
5203.3
1515.2
40.3
1421.6
二、四联
中跨边梁
60(120)
34.596
60
8619.9
143.5
43.7
1732.3
中跨中梁
60(120)
34.596
40
8356.7
143.5
40.2
1732.3
边跨边梁
60(120)
11.5
4
8627.7
122.6
37.3
1370.0
边跨中梁
60(120)
13.5
4
7786.2
114.4
32.1
1153.8
边跨中梁
60(120)
15.5
4
7340.7
106.9
30.0
954.9
边跨中梁
60(120)
17.5
4
6895.4
97.9
27.4
773.9
边跨边梁
60(120)
19.5
4
6707.8
89.8
27.3
661.3
边跨边梁
60(120)
21.9
4
5249.6
79.9
24.3
592.4
边跨中梁
60(120)
23.9
4
5162.3
71.8
20.1
452.6
边跨中梁
60(120)
25.9
4
4656.9
63.5
17.8
259.0
边跨中梁
60(120)
27.9
4
4150.7
55.3
15.5
194.7
边跨边梁
60(120)
29.9
4
3805.7
47.1
14.3
140.2
引桥主要工程数量表
C50砼(m3)
φj15.24钢绞线(Kg)
I级钢筋(Kg)
II级钢筋(Kg)
南引桥
6310
232374
235642
763245
北引桥
10216
382789
209321
1701348
2、施工工艺流程:
2.1南引桥
2.2北引桥
3、施工进度计划
南北引桥分别有150、260榀箱梁,根据总工期及现阶段的实际情况,每天平均安排浇注一榀。
南引桥配制2套中梁、2套边梁内外模,底模14条;北引桥配3套中梁、2套边梁内外模,底模18条。
预制采用流水作业,单榀梁工序控制时间为:
(1)绑扎底板及腹板钢筋、波纹管定位1.5天;
(2)立内模、外侧模计1天;(3)顶板钢筋绑扎1天;(4)封头模及齿板支立0.5天;(5)验收及浇砼1天;(6)混凝土待强度3~4天;(7)张拉、压浆、封锚1天。
合计9~10天。
南北引桥每月各制20、30榀梁,分别需要预制7.5、9个月。
箱梁预制进度见附表《引桥上部结构施工进度计划表》。
4、箱梁制作施工方法:
箱梁制作施工工艺流程见下页《施工工艺流程框图》
4.1预制场建设
4.1.1预制场平面布置(见《预制场平面布置图》)
北引桥预制场位于1#墩~5#墩之间,全长140m,宽38m,共设有3×6=18个预制台座,其中标准台座16个,异型台座2个。
预制场内设有2台60t/18.5m龙门吊(跨距18.5m,起吊净高12m)和2台5t/18.5m小龙门吊。
60t龙门吊主要功能是吊运梁,必须满足在场内左右半幅横移的要求。
小龙门吊主要是装拆模板、浇砼、转运材料等。
南引桥预制场位于30#墩~33#墩之间,全长105m,宽38m,共设有2×7=14个预制台座。
预制场内设有2台60t/37m(跨距37m,起吊净高16.5m)。
龙门吊主要功能同上。
4.1.2预制场地地基处理
预制场区内的桩基施工结束后,清除泥浆及软弱土层,推土机进行粗平,用基坑开挖出的土分层(每层≯50cm)回填(压实度90%以上)至设计标高(北引桥:
13.5m,南引桥17m),18t的振动压路机进行碾压。
对支座处的台座地基,开挖1.5m深,用石灰土回填处理至标高,做成扩大基础。
、
箱梁制作施工工艺流程框图
4.1.3碎石垫层施工
在已压实处理的基础上铺筑20~30cm的碎石垫层,用18t的振动压路机进行碾压。
垫层应平整,偏差±1cm,以利于砼面层的施工。
4.1.4砼台座及场地面层施工
砼台座两端扩大基础结构如上图所示,从上往下依次为25cm砼面层,40cm砼基础,30cm块石垫层,原状土。
箱梁张拉后箱梁重量由两端扩大基础承受,其承载能力验算如下:
查地质资料:
原状土承载力150Kpa
单榀箱梁最大重115t,每个基础受力57.5t
取安全系数K=1.5
则:
原状土承载能力150×2.6×2.6=1014KN=101.4t
K1=101.4/57.5=1.76>K=1.5
单个台座按长35.5m,宽100cm(含∠50×50的镶边角钢,1cm厚止浆条),厚25cm。
台座砼标号为C30。
底模采用水磨石面层,既减少投入,同时又保证底模不易生锈。
预制台座跨中设2.5cm(异形台座设1.5cm)向下的按二次抛物线变化的反拱,梁端支座对应位置注意预留支座调平铁板下露出梁底1cm部分的凹槽。
拉杆预留孔道用φ25mm的PVC管成孔,间距@75cm。
为保证台座的边楞顺直,用∠50×50的角钢镶边。
在浇筑台座砼前,采取有效的措施将角钢和PVC管固定好,保证其位置偏差≤5mm。
台座施工时应严格控制其边线及标高,以保证箱梁底部几何尺寸。
台座宽度99.5cm~100cm;标高允许偏差为3mm。
场地面层采用10cm厚C15素混凝土。
场地设2%横坡,坡度设置见《预制场布置图》。
4.1.5、龙门吊基础及枕木轨道
龙门吊轨道为单轨结构。
轨道顶标高:
北引桥14~14.5m,南引桥17.5~20m;轨道纵坡i≯3%。
龙门吊基础用块石及道碴做成扩大基础,基础顶宽1.5m,底宽3.1m,深0.8m。
轨枕间距50cm,钢轨之间用鱼尾板连接。
北引桥龙门吊横移小车轨道布置靠5#墩预制场的端头。
4.1.6、排水沟施工
用75#红砖砌成截面为20×20cm的排水沟,利于预制场的排水。
具体布设见《预制场布置图》。
4.1.7预制场主要工程数量
项目
单位
规格及数量
清除泥浆
m3
2000
回填土方
m3
4000
轨道挖土方
m3
400
台座碎石垫层
m3
130
轨道碎石垫层
m3
200
现浇C15砼地坪
m3
930
现浇C30台座
m3
284
水磨石
m2
1104
∠50×50角钢
m
2368
1cm厚钢板
m2
41
φ25mmPVC管
m
1504
4.2钢筋加工绑扎
钢筋在加工厂加工成半成品,运至现场绑扎。
箱梁内普通钢筋大部分为构造配筋,直径小,刚度小,在台座边用红油漆标识箍筋间距,保证钢筋定位准确。
绑扎分两次:
先绑扎底板及腹板筋,腹板筋绑扎时应增加φ16筋临时支撑,以防止骨架变形;内外模安装后,再绑扎顶板钢筋。
腹板钢筋绑扎完即穿波纹管(波纹管现场加工),如果钢筋与波纹管位置发生冲突,适当调整钢筋位置。
波纹管上下定位筋牢固可靠,管内穿一根直径小一号的塑料内衬管。
防撞护栏预埋筋以及伸缩缝预埋筋,要求位置准确、无遗漏。
张拉灌浆后绑扎梁端封锚钢筋。
砼垫采用定型塑料垫块。
加工钢筋的允许偏差和钢筋位置允许偏差:
项目
允许偏差(mm)
加工钢筋的允许偏差
受力钢筋顺长度方向加工后的全长
±10
弯起钢筋各部分尺寸
±20
钢筋位置允许偏差
受力钢筋间距
±10
箍筋、横向水平钢筋间距
0,-20
钢筋骨架尺寸
长
±10
宽、高
±5
弯起钢筋位置
±20
保护层厚度
±5
4.3模板施工
钢模板制作的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
外形尺寸
长和高
0,-1
肋高
±5
面板端偏斜
≤0.5
连接配件(螺栓、卡子)的孔眼位置
孔中心与面板的间距
±0.3
板端中心与板端的间距
0,-0.5
沿板长、宽方向的孔
±0.6
板面局部不平
1.0
板面和板侧挠度
±1.0
模板安装的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
模板标高
±10
内部尺寸
+5,0
轴线偏位
10
支承面的标高
+2,-5
相邻两板表面高低差
2
表面平整
5
预留孔洞中心线位置
10
预留孔洞截面内部尺寸
+10,0
4.3.1底模
底模长35.5m,采用25cm厚C30素混凝土台座,3cm厚白色水磨石饰面;吊点处设活动底模(1cm厚钢板),便于箱梁的起吊及顺利脱离台座,活动底模长0.5m,中心位置距梁端头1m。
止浆条和∠50×50角钢用螺栓连接,要求牢固可靠。
4.3.2外侧模
外侧模采用[8、[10作骨架,焊接加工;6mm钢板作面板,机械冷压成型,专业厂家制作;相邻节之间用φ18螺栓连接,梁两侧相对模板之间顶面、底部分别用∠50和φ20拉杆连接。
骨架∠50@90cm,拉杆@75cm。
南引桥配四套外模,北引桥配五套外模。
每榀梁外模分节及组合情况见《模板数量表》和《模板组成表》。
外模数量表(块)
模板长度(m)
中模
边模
内(182.4cm)
外(176.7cm)
内(182.4cm)
外(176.7cm)
6
35(A1)
35(B1)
10(C1)
10(D1)
6(带端横梁)
7(A2)
7(B2)
2(C2)
2(D2)
4.5
2(A3)
2(B3)
2(C3)
2(D3)
2
2(A4)
2(B4)
2(C4)
2(D4)
1
1(B5)
说明:
括号内为该种模板的编号。
对于边跨梁,一端有端横梁,需另外配置端横梁模板(长度0.25m,0.175m,0.275m,0.5m不等,角度有90o,60o,120o),本表未列入。
南引桥模板组合表(外模)
部位
梁长(m)
数量(榀)
模板组成
备注
六、七、八联
边跨边梁
34.74
40
(C2)+4(C1)+(C3)+0.25+0.25
内
(D2)+4(D1)+(D3)+0.25+0.25
外
边跨中梁
34.74
60
(A2)+4(A1)+(A3)+0.25+0.25
内
(B2)+4(B1)+(B3)+0.25+0.25
外
中跨中梁
34.64
68
6(A1)
内
6(B1)
外
中跨边梁
34.64
102
6(C1)
内
6(D1)
外
北引桥模板组合表(外模)
部位
梁长(m)
数量(榀)
模板组成
备注
一、三、联
边跨边梁
34.74
40
(C2)+4(C1)+(C3)+0.25+0.25
内
(D2)+4(D1)+(D3)+0.25+0.25
外
边跨中梁
34.74
60
(A2)+4(A1)+(A3)+0.25+0.25
内
(B2)+4(B1)+(B3)+0.25+0.25
外
中跨中梁
34.64
68
6(A1)
内
6(B1)
外
中跨边梁
34.64
102
6(C1)
内
6(D1)
外
二、四联
中跨中梁
34.596
60
6(A1)
内
6(B1)
外
中跨边梁
34.596
40
6(C1)
内
6(D1)
外
边跨边梁(11.5m)
11.21
4
(D2)+(D3)+0.5+0.175
外
11.79
(A2)+(A1)+0.5+0.175
内
边跨边梁(19.5m)
19.21
4
(C2)+2(C1)+(C4)+0.5+0.175
内
19.79
(B2)+2(B1)+(B4)+0.5+0.175
外
边跨边梁(21.9m)
21.61
4
(C2)+2(C1)+2(C4)+0.5+0.175
内
22.19
(B2)+2(B1)+2(B4)+0.5+0.175
外
边跨边梁(29.9m)
29.61
4
(A2)+4(A1)+0.25+0.275
内
30.19
(D2)+4(D1)+0.5+0.275
外
边跨中梁(13.5m)
13.21
4
(B2)+(B1)+(B5)+0.5+0.275
外
13.79
(A2)+(A1)+(A4)+0.5+0.275
内
边跨中梁(15.5m)
15.21
4
(B2)+(B1)+(B4)+(B5)+0.5+0.275
外
15.79
(A2)+(A1)+2(A4)+0.5+0.275
内
边跨中梁(17.5m)
17.21
4
(B2)+(B1)+2(B4)+(B5)+0.5+0.275
外
17.79
(A2)+2(A1)+0.5+0.275
内
边跨中梁(23.9m)
23.61
4
(A2)+3(A1)+0.5+0.275
内
24.19
(B2)+3(B1)+0.5+0.275
外
边跨中梁(25.9m)
25.61
4
(A2)+3(A1)+(A4)+0.5+0.175
内
26.19
(B2)+3(B1)+(B4)+0.5+0.175
外
边跨中梁(27.9m)
27.61
4
(A2)+3(A1)+2(A4)+0.5+0.175
内
28.19
(B2)+3(B1)+2(B4)+0.5+0.175
外
4.3.3内模
箱梁内模采用2cm厚竹胶板加工而成,单节长3m,每75cm设一道10cm×5cm木加强带。
4.3.4封头模板
封头模板用1cm厚钢板制作。
施工时夹在端部外侧模中间,锚垫板点焊在模板上。
4.3.5模板安装
模板采用分节吊装,吊装前应清除板面污物,均匀地涂刷脱模剂,粘贴模板接缝企口处泡沫堵漏止浆条。
吊装时采用5t小龙门吊、千斤顶,人工辅助定位,同时安装模板上口及底部的对拉杆,然后调校、紧固。
4.3.6模板拆除
混凝土浇完后抽出波纹管的内衬管,混凝土达到强度2.5Mpa时可拆除模板。
外模先拆拉杆和骨架撑脚下垫块,使模板下降,然后用龙门吊吊出。
内模采用人工拆除。
4.4砼配合比及压浆配合比设计:
4.4.1砼配合比设计:
箱梁砼标号为C50,配合比设计在这一基础上考虑箱梁断面结构型式、尺寸、钢筋布置、浇混凝土工艺等情况,以满足施工需要,设计主要参数如下:
黄砂:
中砂,细度模数2.6~2.9;
碎石:
5~25mm,级配良好,质地坚硬;
外加剂:
高效减水剂;
水泥:
42.5级普通硅酸盐水泥;
砼强度:
3天达设计强度的90%;
坍落度:
7~9cm;
水灰比:
≯0.55;
水泥用量:
≯500kg/m3;
缓凝时间:
6~8小时。
4.4.2孔道水泥浆配合比设计:
水泥浆R28天抗压强度不低于箱梁本身抗压强度的80%。
为满足规范及施工要求,可参考以下参数设计水泥浆配合比:
水泥浆抗压强度:
R28=40MPa。
水灰比:
0.4~0.45,可掺对钢筋无腐蚀的减水剂及膨胀剂,自由膨胀率应<10%。
泌水率:
最大不超过3%,3小时后泌水率控制在2%,24小时后泌水被浆全部吸收。
水泥浆稠度:
14~18s。
缓凝时间:
>3小时
水泥:
42.5级普通硅酸盐水泥。
4.5箱梁砼施工:
4.5.1砼拌合
在砼拌合前,应对各种计量衡器进行检查,并随时检验骨料的含水率,调整水的用量。
砼拌合:
南北引桥均采用2台50m3强制式搅拌机拌合,后场一台ZL50装载机上料,自动计量入料斗,外加剂人工加入料斗。
砼拌合时间为1.5~2分钟。
4.5.2砼运输
2台7m3砼罐车运输或2台5t自卸式汽车运输。
4.5.3砼入模及振捣
砼入模前应对模板支架、模板、钢筋、预埋件及预应力管道进行检查,同时清理模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢。
砼用5t门机吊1.5m3砼斗入模,自由倾落高度控制在2m以内。
砼布料按阶梯形顺序分层推进,上下层前后浇注距离保持在1.5m以上,分层厚度≯50cm。
根据箱梁高度砼浇注分四层,底板及以上10cm第一层,腹板分两层,顶板及其以下转角处为第四层。
砼振捣采用ZN50型插入式振动棒插入振捣。
4.5.4砼养护:
洒水养护,养护周期7天;干燥高温天气每天洒水8~10次。
5℃以下停止浇水,覆盖保温材料。
4.5.5砼冬季施工:
尽量减少砼冬季施工,如必须冬季施工,采取以下措施:
a.可考虑在砼中掺适量防冻剂。
b.砼生产掺引气型减水剂,并延长拌合时间。
c采用预热水拌合。
d.骨料采取防雪、防冻措施,砼拌合时骨料内不得进入雪、冰块。
e.砼浇完后应对构件加以覆盖保温,使其缓慢冷却。
f.砼浇注应尽可能连续,浇注同时应加温、保温处理。
4.6预应力工艺:
箱梁预应力钢束采用ASTM416-97a270级高强度低松弛钢绞线,单根直径15.24mm,公称面积为140mm2,标准强度Rby=1860Mpa,弹性模量Ey=1.95×105Mpa,张拉控制应σk=0.75Rby。
预制箱梁纵向预应力采用φj15-3、15-4、15-5钢绞线及其配套锚具,设计张拉吨位分别为58.59KN、78.12kN、97.65kN;顶板负弯矩束采用BM15-3、15-4、15-5钢绞线及配套锚具。
预应力管道采用钢波纹管成型。
预应力施工工艺流程图
一榀箱梁底板及腹板预应力钢束编号为N1~N5共10束,箱梁砼强度达到设计标号的90%后方可张拉钢束;采用两端对称张拉、“双控”法,张拉顺序为N1、N3、N5、N2、N4;锚下控制应力0.75Rby。
顶板负弯矩钢束编号为T1~T3共7束,连续接头及与钢束同长度范围的桥面板砼强度达到设计标号的95%后方可张拉;张拉顺序为T1、T2、T3对称单根张拉。
预应力束采用OVM型锚具及配套设备,负弯矩束采用扁锚及其配套设备。
4.6.1波纹管安装及穿束
4.6.1.1波纹管安装:
①波纹管的连接采用大一号的波纹管作接头,接头管长20cm且用密封胶带封口,避免浇注砼时水泥浆掺入管道内,造成管道堵塞。
②波纹管安装位置应正确,并用钢筋卡子固定点焊牢固,避免在浇注砼时管道产生位移。
③波纹管应避免反复弯曲及邻近电焊火花烧伤管壁。
④波纹管安装前应保证不变形且无渗漏水现象方可使用,反之则进行修补或更换。
4.6.1.2穿束:
预应力钢材的下料采用切割机切割,严禁点焊或氧割。
穿束时将一端打齐,按顺序编号并套上穿束器,将穿束器的引线穿过孔道,然后向前拉动,直至两端露出所需长度为止。
钢束穿束在浇注砼后穿定。
4.6.2张拉
4.6.2.1张拉机具要求:
预应力张拉前,首先对张拉机具进行检查和检验,千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。
所用压力表的精度不低于1.5级。
检验千斤顶所用的试验机或测力计精度不得低于±2%。
检验时,千斤顶活塞的运动方向与实际张拉工作状态一致。
张拉机具使用前应全面进行检验,使用时的检验期限应视千斤顶情况而定。
一般使用超过6个月或200次或千斤顶在工作中出现不正常现象时,应重新检验。
4.6.2.2张拉应力控制:
预应力张拉采用张拉力和引伸量双控,张拉从梁两端同时张拉,张拉初始应力为张拉应力的10%。
4.6.2.3张拉设备的选择:
根据设计给出的最大张拉力及多束钢束、两端张拉要求,拟选用2台YCW100千斤顶,及2台ZB4—500型配用油泵。
4.6.2.4张拉程序:
0→初应力→σcon(持荷2min锚固)
4.6.2.5张拉注意事项:
张拉前应检查箱梁外型尺寸、砼强度;
穿束前检查锚垫块和孔道位置是否正确,孔道内是否畅通,有无水分和杂物。
钢束张拉时尽量避免滑丝、断丝现象,当出现滑丝、断丝时,其滑丝、断丝不得大于该断面总数的1%,每一钢束的滑丝、断丝不得多于一根,否则换束重新张拉。
张拉锚固后应及时压浆,一般在48小时内完成。
如不能及时压浆者,须采取保护措施,保证锚固装置及钢束不生锈。
调正初始长度、初始应力,使所有预应力束松紧程度基本保持一致。
开动油泵进行张拉,大、小油缸回、进油要缓慢,使压力指针走动均匀,按规定程序张拉完后,检查油表读数与张拉换算数据是否一致。
4.6.3预应力钢束锚固:
在张拉完后所得的延伸量与预计延伸量之差在6%以内及预应力钢束在张拉控制应力稳定后,即进行锚固。
反之,则须重新检校设备,放松预应力钢束重新张拉。
两端张拉同一束预应力钢束时,可先在一端张拉锚固后,再在另一端补足预应力值,进行锚固。
放松千斤顶压力时,应避免震动锚具和钢束。
4.6.4压浆及封锚
4.6.4.1压浆设备的选择:
拟选用UJ300型灰浆机和UB2型活塞式压浆泵。
4.6.4.2压浆操作注意事项:
压浆时应注意水泥浆的泌水情况和水泥浆的稠度,及压浆泵内的灰浆量以免空气漏入;
压浆时应充分拌搅水泥浆。
水泥浆自拌制至压入孔道的时间,视气温情况而定,一般在30~45分钟范围内。
压浆后应从检查孔检查压浆的密实情况。
压浆从孔道一端灌入,另一端排出与规定稠度相同的水泥浆时表示灌满。
4.6.4.3封锚:
对应埋置在构件内的锚具,压浆后先将其周围冲洗干净,凿毛后设置钢筋网,浇注封锚砼。
封锚砼标号不低于箱梁砼标号的80%。
4.6.4.4钢束、锚具存放注意事项:
钢束可在清洁、干燥的环境中存放,并离地面高度不低于30cm,其上覆盖防水帆布以避免钢束锈蚀。
锚具存放在木箱中或专门存放的工具间中,同时避免在搬运过程中机械损坏和锈蚀。
5、箱梁安装
南北引桥有41跨计410榀箱梁,箱梁最大重量115t。
南引桥箱梁采用2台60t/37m龙门吊双幅同时直接安装;北引桥0~1#、5~8#(架桥
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