牛场坪双线大桥连续梁合龙方案.docx
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牛场坪双线大桥连续梁合龙方案
目录
第一章编制说明1
一编制范围1
二编制依据1
第二章工程概况2
一工程概况2
第三章总体施工方案4
一总体施工方案4
第四章施工方案5
一中跨合龙段施工方案5
二边跨合龙段施工方案11
第五章施工要点及安全保证措施15
一施工要点15
二安全保证措施16
牛场坪双线大桥合龙段及体系转换
施工专项方案
第一章编制说明
一编制范围
本方案适用牛场坪双线大桥36+64+40m悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁合龙段及体系转换施工。
二编制依据
本方案根据以下图纸、规范及标准编制
1、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010);
2、《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设【2010】241号;
3、《铁路预应力混凝土连续梁(钢构)悬臂浇筑施工技术指南》(TZ324-2010);
4、《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》(TB10110-2011);
5、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010);
6、《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号;
7、《云桂铁路(云南段)建设管理办法文件汇编》及《云桂公司标准化管理手册》。
8、牛场坪双线大桥施工图(云桂施桥-215-3);
9、牛场坪双线大桥施工组织设计。
第二章工程概况
一工程概况
牛场坪双线大桥上部结构采用(36+64+40)m预应力混凝土连续梁,采用悬臂灌注法施工。
本桥位于六郎隧道出口与对门山隧道进口之间,全桥位于“V”型谷内,总长度154.58m。
该梁为双线曲线箱梁,线间距4.6m,最小半径6000m。
全桥共分35个梁段,0#段长度9m,一般梁段长度分成3.0m、3.25m、3.5m、4.25m和4.0m,合龙段2.0m,边跨直线段长3.75m和7.75m。
连续箱梁各控制截面梁高分别为:
中跨中部10m梁段、左侧边跨端部9.75梁段及右侧边跨端部13.75m梁为等高梁段,梁高为3m;中支点处梁高为6.0,除0号段外其余梁段梁底下缘按二次抛物线Y=3+X2/221.02变化。
连续箱梁横截面为单箱单室直腹板,挡咋墙内侧净宽9.0m,桥面宽12.2m,梁体全长141.5m,边支座中心线至梁端0.75m;连续箱梁顶板宽12.2m,底板宽6.7m,边跨端块处顶板厚由35cm渐变至60cm,底板厚40~80cm,腹板厚48~80cm;梁体在支座处设横隔板,横隔板中部设有孔洞,以利于人员通过,同时在梁端底板和中支座底板设置了检查孔。
梁体采用纵向、横向、竖向三向预应力体系,纵向预应力束采用9-15.2钢绞线,15-9型锚具;横向预应力束采用4-15.2钢绞线,扁型锚具;竖向预应力筋采用Φ25PSB830螺纹钢筋,配套千斤顶张拉,顶端张拉。
边跨支架现浇9#、10#段为等高段,节段长7.75m、3.75m,梁底宽6.7m,梁高3.0m,混凝土方量99.5m3、58.3m3,节段重264t、155t。
边跨合龙段8#段和中跨合龙8a段均为2.0m长,梁底宽6.7m,梁高3.0m,混凝土方量22.6m3,重54.6t。
36+64+40m连续梁箱梁半立面图见下图1,大里程直线段比小里程直线段长4m。
图11/2箱梁立面图
第三章总体施工方案
一总体施工方案
1、合龙顺序:
连续梁采用悬臂浇筑法施工,设计上合龙顺序为先中跨合龙后边跨合龙,成连续梁受力状态。
2、合龙段模板:
中跨合龙长度为2.0m,利用挂篮底模架施工,侧模使用挂篮侧模。
合龙段施工,由两个挂篮向一个挂篮过渡,一个挂篮稍微倒退,一个挂篮行走跨过合龙段至另一端悬臂浇筑施工段上,形成合龙段施工支架。
边跨合龙段长度为2.0m,利用钢管支架及竹胶板、方木组成模板配合施工。
3、合龙前临时锁定:
边跨合龙段临时锁定采用“外劲性骨架”方案;
中跨合龙段临时锁定采用“外劲性骨架+临时张拉钢束”方案。
第四章施工方案
一中跨合龙段施工方案
1、工艺流程
根据设计图及相关规范要求,确定中跨合龙段施工工艺流程如下图2。
图2中跨合龙段施工工艺流程图
2、施工工艺
2.1合龙段挂篮就位
施工完成两个主墩悬臂端7a#块后再进行中跨合龙段施工,首先应对两悬臂端的高程、中心进行测量检查,以保证其偏差控制在验标允许范围之内。
其次进行挂篮模板施工,中跨合龙段支架模板利用较晚完成7a#悬臂段浇筑的中跨侧挂篮施工,另外一个主墩的中跨侧挂篮退回一个节段。
2.2安装底腹顶板钢筋、波纹管,安装内模
安装底腹板钢筋、波纹管后安装内模,之后再进行顶板钢筋和波纹管的安装。
钢筋采用整体绑扎安装,先进行底板及腹板的钢筋绑扎,然后进行顶板钢筋的绑扎,当普通钢筋与预应力波纹管相碰时可适当调整普通钢筋位置或适当进行弯折。
绑扎时绑扎铁丝的尾段不得伸入保护层内。
所以预留孔位置均需设置相应的环状螺旋筋。
桥面泄水孔位置,其钢筋应相应移动,并增设井字筋进行加强;当采用混凝土垫块控制净保护层时,垫块采用与梁体同等寿命的材料确保梁体的耐久性。
钢筋的交叉点用铁丝绑扎结实,也可用点焊焊牢固;梁段内的箍筋与主筋垂直;箍筋末端向内弯钩,箍筋转角与钢筋的交接点均要绑扎牢固;箍筋的接头在梁段内沿纵向交叉布置。
内模采用1.5m×0.3m×0.05m型小钢模拼装而成,加固采用内撑外拉的方式进行。
内撑为钢管和顶托,外拉为拉杆。
波纹管位置用钢筋固定,定位筋牢固焊接在钢筋骨架上,如管道位置与骨架钢筋向碰时适当调整钢筋位置保证波纹管线型。
定位筋间距不大于0.5m。
2.3纵向预应力穿束
根据设计,合龙段临时锁定为拉撑结合,拉采用4束预应力束,编号分别为2N16、2N17,其中N16为顶板预应力束,N17为底板预应力束。
每束张拉力为设计张拉力的30%。
穿束采用卷扬机进行,穿束时注意保护波纹管。
2.4临时锁定
中跨合龙段锁定应在一天中温度最低时进行,锁定采用拉撑结合的方式,外撑采用外劲性骨架,内拉为4束钢绞线。
浇筑7a#块时注意预埋相应钢板及锚固钢筋。
在槽钢的焊接过程中必须保证焊缝质量。
外劲性骨架设计:
中跨合龙段由4根劲性骨架(劲性骨架由2[28a槽钢和5mm厚加强钢板加工而成)与箱梁两悬臂端的预埋钢板焊接而成。
顶板设置2道,底板设置2道。
预埋钢板尺寸为38cm×57cm×2cm,数量4块;槽钢每根4.0m长,断面尺寸为28cm×20cm,槽钢连接加强钢板采用10cm×18cm×0.5cm,每50cm焊接一道。
锚固钢筋采用φ22螺纹钢筋,锚固长度分别50cm、30cm,其末端直角弯钩12cm,每块钢板上焊接6根。
具体见下图:
中跨合龙段劲性骨架立面(单位:
cm)
中跨合龙段劲性骨架平面示意图(单位:
cm)
槽钢强度检算:
由于临时支座对T构的锁定作用,中跨合龙段临时锁定后,槽钢只要有足够强度抵抗钢绞线的预应力即可。
根据设计2N16、2N174束钢绞线每束张拉至设计锚下控制力的30%,即
每束钢绞线由9跟15.2mm钢绞线组成,每根钢绞线的截面积A=140mm2,则每束钢绞线承受拉力为
则每处槽钢承受压力为492.16KN。
28a槽钢截面特性如下:
A=40.02cm2,h=28cm,b=8.2cm,t=12.5mm,tw=7.5mm。
t为槽钢肢板厚度,tw为槽钢腹板厚度。
示意图如下:
槽钢
。
。
应力满足要求。
焊缝设计
角焊缝的焊角尺寸hf应根据板件厚度确定:
由于此处的焊缝在板件边缘施焊,t1=t=12.5mm,t2=20mm,则:
t1为较薄钢板厚度,t2为较厚钢板厚度。
取
=10mm,采用E43焊条连接两侧进行施焊,角焊缝强度设计值
。
所需焊缝总长度
。
则:
一条焊缝的实际长度
,
取24cm,1.5的安全系数,则实际焊缝长度
。
2.5、临时预应力张拉
刚性骨架锁定完成后用4台YCW250B型千斤顶同时张拉2N16、2N174束钢绞线。
张拉应力至设计应力的30%,形成拉撑结合的锁定合龙结构。
2.6、配重、浇筑混凝土
根据设计跨中合龙段8a块混凝土重量为G=546KN,则每个T构悬臂端均需配置G/2=546/2=273KN即27.3t的重量。
中跨采用水箱配重,边跨采用砂袋配重。
浇注砼时,边灌筑砼边卸载,使悬臂挠度保持稳定。
合龙段混凝土的浇筑时间应选择在当天气温最低温度变化幅度最小的时候进行,且混凝土浇筑后温度应上升为宜,同时合龙段混凝土浇筑3天内必须错开大风降温天气,故必须加强搜集天气预报工作。
合龙段混凝土采用强度等级为C55的混凝土。
2.7、张拉、压浆封锚
待混凝土强度达到设计值得95%及弹性模量达到设计值得100%,并满足5天龄期后张拉纵向预应力钢束4N17、6N18至设计值后,最后补张纵向预应力钢束2N16、2N17。
N16为中跨顶板束,N17、N18为中跨底板束。
2.8、拆除临时支座
中跨相应钢绞线张拉完成后对1#墩、2#墩墩顶临时支座进行解除,解除临时支座应做到两墩对称、均匀同步进行。
二边跨合龙段施工方案
1、工艺流程
根据设计图及相关规范要求,确定边跨合龙段施工工艺流程如下图。
边跨合龙段施工工艺流程图
2、施工工艺
2.1合龙段准备
合龙段施工之前需利用钢管支架完成直线段混凝土及边支座的安装。
然后再进行合龙段施工,首先应对两悬臂端的高程、中心进行测量检查,以保证其偏差控制在验标允许范围之内。
其次对合龙段的底板模板支架进行预压,消除模板的非弹性变形并测量模板的弹性变形值,以便合理设置合龙段的立模标高。
2.2安装底腹顶板钢筋、波纹管,安装内模
同中跨合龙段施工。
2.3临时锁定
当9、10块混凝土强度及弹性模量达到设计的90%,并满足5天龄期后,进行边跨临时锁定。
中跨合龙段锁定应在一天中温度最低时进行,锁定采用采用外劲性骨架。
浇筑7#块、9#块、10#块时注意预埋相应钢板及锚固钢筋。
在槽钢的焊接过程中必须保证焊缝质量。
外劲性骨架设计:
边跨合龙段由4根劲性骨架(劲性骨架为单根[28a槽钢加工而成)与箱梁两悬臂端的预埋钢板焊接而成。
顶板设置2道,底板设置2道。
预埋钢板尺寸为38cm×11cm×2cm(38cm为横向尺寸,11cm为纵向尺寸,2cm为钢板厚度),数量4块;槽钢每根4.0m长,断面尺寸为28cm×8.2cm。
锚固钢筋采用φ22螺纹钢筋,锚固长度分别50cm、30cm,其末端直角弯钩12cm,每块钢板上焊接6根。
布置方式同中跨合龙段。
槽钢强度检算:
在温度变化作用下,边跨直线段梁体会产生微小的滑动,因此需要由劲性骨架来抵消边跨现浇段混凝土与模板之间的摩擦力以及边墩支座的摩擦力。
边跨现浇段施工完成后,边支座处支顶方木要拆除,使支座能够活动。
木模板与混凝土之间的摩擦系数
1=0.15,活动支座摩擦力系数
2=0.05,则:
(G为大里程方向直线段重量)
采用4根28a槽钢承受,
则单根槽钢承受力
28a槽钢截面特性如下:
A=40.02cm2,h=28cm,b=8.2cm,t=12.5mm,tw=7.5mm。
t为槽钢肢板厚度,tw为槽钢腹板厚度。
槽钢
。
。
强度满足要求。
焊缝设计
角焊缝的焊角尺寸hf应根据板件厚度确定:
由于此处的焊缝在板件边缘施焊,t1=t=12.5mm,t2=20mm,则:
取
=10mm,采用E43焊条连接两侧进行施焊,角焊缝强度设计值
。
所需焊缝总长度
。
则:
一条焊缝的实际长度
,
取7.2cm,1.5的安全系数,则实际焊缝长度
。
2.4、配重、浇筑混凝土
边跨直线梁段靠近合龙段侧在边跨合龙之前需配置合龙梁段一半的重量即G/2=546/2=273KN即27.3t的重量,中跨合龙段时每个T构悬臂端以配置G/2=546/2=273KN即27.3t的重量。
边跨采用砂袋配重。
则边跨浇注砼时,边灌筑砼两边一起卸载,使悬臂挠度保持稳定。
合龙段混凝土的浇筑时间应选择在当天气温最低温度变化幅度最小的时候进行,且混凝土浇筑后温度应上升为宜,同时合龙段混凝土浇筑3天内必须错开大风降温天气,故必须加强搜集天气预报工作。
合龙段混凝土采用强度等级为C55的混凝土。
2.5、解除锁定张拉相应钢绞线
待混凝土强度达到设计值得95%及弹性模量达到设计值得100%,并满足5天龄期后解除合龙段临时锁定,依次序张拉纵向预应力钢束N23、N24、N25、N26、N23a、N24a、N25a、N26a至设计值完成连续梁结构体系转换。
第五章施工要点及安全保证措施
一施工要点
1、合龙段施工质量的好坏直接关系到整联连续梁成桥线形和施工质量的好坏,必须引起高度重视,严禁擅自变换施工顺序,改变施工方案。
2、边中跨合龙段合龙浇筑和临时支墩拆除前应按要求设置观测点,监测合龙和临时支墩拆除作业时,梁面高程和平面位置变化情况。
3、合龙段混凝土浇筑前必须将多余的施工物料机具清运下桥或者集中到墩顶位置存放,必须留在桥上的物料机具应对称放置。
4、合龙时,如合龙口两侧梁顶高差超过15mm,应采取诸如增设配重等措施后方可进行合龙段混凝土的浇筑。
5、合龙段的锁定和混凝土的浇筑时间应选择在当天气温最低温度变化幅度最小的时候进行,且混凝土浇筑后温度应上升为宜,同时合龙段混凝土浇筑3天内必须错开大风降温天气,故必须加强搜集天气预报工作。
6、合龙期间,所有挂篮移位(含前移或后移)、移除、等有可能导致梁体受力发生改变的作业,必须经得技术人员的同意后方可实施。
7、临时支墩和活动支座约束的解除时间和方法必须按照方案要求进行,严禁擅自施工。
且应安排专人观测合龙段锁定前与合龙段纵向束张拉完毕期间支座的变化复位情况,做好记录,发现异常现象马上报。
8、预应力混凝土连续梁悬臂浇筑允许偏差应符合下表1要求。
表1预应力混凝土连续梁悬臂浇筑允许偏差
项目
允许偏差(mm)
悬臂梁端高程与设计高程之差
+15mm
合龙前两悬臂端相对高差
合龙段长的1/100,且不大于15mm
梁段模板中线与设计中线之差
5mm
轴线偏差
15mm
顶面高程差
±10mm
9、中跨合龙后纵向钢束的张拉必须按照技术交底顺序进行。
10、劲性骨架施工时,应注意仔细核对预埋槽钢是否与竖向精扎螺纹钢冲突。
二安全保证措施
1、高空作业的安全保障设施必须设置齐全、完善,挂篮四周侧面及底部,应全部挂满安全网。
2、从事高处作业人员应按规定进行体格检查,体格合格者方可上岗作业。
上班工作前,严禁饮酒,并应有足够的睡眠。
3、挂篮行走应以千斤顶或倒链作动力,不应使用卷扬机钢丝绳牵引。
4、混凝土浇注前,必须派专人检查挂篮后端锚固螺杆。
前后吊杆、前支点等关键承力杆件的情况。
5、挂篮上应该配备消防器材,以防止由于电焊作业等原因可能引燃防雨及防晒篷布和安全网等而发生的火灾。
6、挂篮中动力、照明电线路必须符合现行安全用电有关标准的规定,并由专业电工进行敷设和应经常检查、整理、消除漏电、短路隐患。
施工使用的电器设备,应有可靠的漏洞保护设施。
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