李营2175框构顶桥总体施工方案.docx
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李营2175框构顶桥总体施工方案
总体施工方案
本框构桥工程箱涵涵身长、桥跨大、顶程长、顶力大造成施工难度高;同时本桥计划工期短;工程质量要求高.
为保证铁路运营安全,同时保证工程能够优质、安全、快速的完成,我单位制定如下总的施工方案并在施工中将不断细化、优化调整。
我项目部于2月初进驻施工现场后,即着手进行人工挖孔灌注桩的施工,同时用2台挖掘机开挖工作坑,然后制作箱涵滑板,进行钢筋加工、绑扎,依次浇筑箱涵底板、边墙和顶板混凝土,做防水层和保护层。
与此同时进行后背梁浇筑及顶进设备安装、调试。
向北京铁路局设备主管部门要点进行铁路线路加固,然后完成桥涵顶进施工,桥体就位后立即施工桥体两端的U型槽,同时拆除线路加固、制作刃脚补墙。
箱涵施工所用混凝土采用商品混凝土,同时在施工进点后1个月内建立承诺投入的工地试验室,对工地试验室不具备相应资质的部分试验,将由我集团公司的中心一级试验室承担,共同为工程质量提供技术检测保障。
主要施工方法
(1)挖孔灌注桩
由于顶桥位置路基较高,本工程共设立16根挖孔灌注桩对顶桥出入口路基进行防护,根据顶桥位置于出入口4个角各设立4根,以确保铁路行车线路基稳定.灌注桩直径1m,桩长16m,中心间距2.2m,主筋为15φ12,螺旋式箍筋采用采用φ8@300,灌注C25混凝土.采用人工开挖,预制的混凝土管护壁的方法施工。
在施工开挖前安装提升设备,布置出碴道路,架设照明电路。
开挖施工时,用预制的内径为1.0米、壁厚为0.1米的混凝土管作为挖孔护壁。
定桩位后,施工中要注意检查桩孔尺寸和平面位置,孔中线误差不得大于孔深的0.5%即8cm,孔口平面与设计位置偏差不得大于5㎝。
钢筋笼在孔外预制,每节长5米左右,在孔口吊起焊接后逐节下降加长;混凝土浇注时使用串筒,以防止混凝土的离析;振捣时采取绳子吊振捣器工作。
施工中,要注意安全检查,桩孔除预留出碴口外其余都用模板掩盖,防止杂物落入伤人或者现场人员失足跌落孔内。
孔内施工人员必须佩带安全帽、安全带。
(2)工作坑开挖
调查清楚可能拆迁的建筑物、地下管线、电缆的位置,通过及时改移、拆迁后方可开始工作坑开挖的实施工作。
工作坑的设置及开挖将根据路线平面、现场地形、地质条件及施工要求,在保证安全的前提下,尽量减少挖方量,并做到尽量缩短空顶量。
根据设计交底,用全站仪确定桥体的中线。
通过测量地面高程,结合基坑开挖时的边坡系数,确定基坑的上坡角,撒放白灰线后组织施工人员和机具进行连续的开挖施工。
在确定开挖基坑边坡系数、特别是工作坑路基侧的边坡系数及线路中心线和工作坑上口边缘的距离时,我单位将严格按照《城镇地道桥顶进施工及验收规范》CJJ74-99、《铁路桥涵施工规范》TB10203—2002的相关要求设置边坡宜缓于1:
1.5,既有最外侧铁路线路中心距工作坑上口不小于4.0米,同时听取北京铁路分局设备管理单位的意见,向铁路分局总工室报送施工方案并经批准后才开始进行基坑土方开挖工作。
根据施工需要,拟投入两台斗容量为1.2立方的履带式反铲挖掘机进行土方开挖,10台斯太尔自卸汽车运输土方。
两台挖掘机各负责工作坑一半面积的土方开挖,开挖过程中,组织机械分层开挖。
同时辅以人工配合削坡,找平基底,做到随挖随清。
技术测量人员全程跟踪测量基底高程及工作坑几何尺寸。
为避免超挖,在机械开挖至距基底标高300mm后,剩余部分采用人工开挖至设计标高。
工作坑挖到设计位置后,人工配合机械在设计位置将滑板地锚梁工作坑挖好,在开挖时做到不扰动地基土,保证基底承载力及对地锚梁的横向阻力。
为了防止基坑内积水,在基坑四周外侧挖汇水沟,在基底四角挖集水坑,并根据实际情况及时采用污水泵进行抽水。
工作坑开挖过程及完毕后,在工作坑坡顶设置安全警戒线,在工作坑四周设立护栏,架设照明及夜间警示灯。
在警戒线范围内不得堆置土方料具和工程材料,同时不允许工程机械驶入警戒线以内,以确保安全。
基坑开挖完毕后,试验人员立即报请甲方驻地代表、监理工程师共同进行基底承载力检验,检验合格并经监理工程师书面签认后则马上进行混凝土垫层施工,以避免基底长时间暴露造成承载力下降。
(3)滑板施工
基坑开挖至基底,现场监理工程师确认基底承载力后,立即组织进行粒料垫层铺设,然后方可进行滑板混凝土的施工。
为避免顶进过程中出现扎头现象,我单位在认真研究工程地质的基础上,结合我单位多年的类似工程施工经验,在滑板顶面拟设立4.5‰的头高尾低(即东高西低)的坡度。
同时为保证大面积混凝土的平整度,在垫层的长宽方向每10m设立一个高程点。
在滑板两侧按设计图每隔3米设立两根1.5m长的P50钢轨作为导向墩,本桥顶程长,顶力大,为确保顶进方向,我项目在进行施工时以C20混凝土灌注在墩坑内,确保导向墩埋置稳固,能够发挥预期作用,保证桥体顶进方向。
混凝土选用按C20的标准进行,与框构桥主体混凝土施工一样,项目部将制定完善的混凝土冬季施工措施并认真执行。
运到现场的商品混凝土必须要求混凝土供应单位保证混凝土入模温度,施工现场我单位将安排专人负责此项检查,保证混凝土的入模温度在5℃以上,使混凝土在正温条件下增长强度。
除此之外考虑到工期因素,还必须加入早强剂,保证混凝土强度尽快达到设计强度。
项目部进行混凝土垫层施工时,将设专人检查混凝土施工厚度以确保承载力。
施工浇筑完毕立即覆盖,采用蓄热法进行冬期混凝土养护。
保证混凝土强度在正温条件下按计划增长,如期实施下一步工序。
在滑板混凝土强度达到1.2Mpa以上后,开展在滑板顶面设置润滑隔离层的工作。
首先,将滑板顶面清扫干净,用全站仪确定桥体预制的精确位置。
将废机油与滑石粉按体积比1:
1.5加热拌匀,然后用扁嘴壶倒在滑板上的两根10号铅丝之间,用刮板刮平后拆除钢丝。
待滑板顶面铺上一层均匀的润滑层后,在其上面顺顶进平行方向覆盖一层塑料薄膜作为隔离层。
薄膜间相互搭接0.2m以上,并粘结成一体,两边应宽出桥体0.15m及以上。
润滑层施工完毕,在以后进行底板钢筋焊接地点铺一块石棉布,并随焊接位置移动。
(4)后背施工
在工作坑开挖前,进行滑板浇筑及桥体预制的同时可进行顶进后背的施工。
我项目作后背施工安排将考虑平行交叉作业,同时保证主体桥梁开始顶进时后背梁混凝土强度达到设计强度的100%,不影响施工工期。
在桥体顶进方向的垂直方向,距中边墙受顶端端部12.9m处打入工字钢,间距为12根/m。
在其后砌筑至少8m高的浆砌片石,在浆砌片石上面填筑夯填土,作到填土密实,在夯填土上反压填土草袋;同时浇筑高2m,宽0.9m的C20钢筋混凝土后背梁,后背梁浇筑进行模板安装时将特别注意布置顶铁的一面的垂直与平整度,在进行上述施工作业时,项目部的质量检测人员将进行全程监控以确保质量。
以保证桥体顶进施工过程中后背稳定,顶进施工的顺利进行。
(5)钢筋工程
1、试样及试验
项目部物资管理人员将对入场的所有钢筋认真检查其出厂质量保证书或检验合格证。
钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂分批验收,分别堆存,且应立牌以便于识别。
钢筋表面不得有裂缝、结枷和折叠;钢筋表面的凸块不得超过螺纹的高度;钢筋的外形尺寸应符合技术标准规定;另外钢筋表面应洁净、无损伤、无油污、无漆污,铁锈应清除干净。
带颗粒状和片状老绣的钢筋严禁进场使用,以保证钢筋强度及钢筋与混凝土的牢固结合。
钢筋试验将采用《公路工程金属试验规程》(GB1499-91)标准,亦可在经过监理工程师认可的情况下,采取铁路相关标准进行屈服点、抗拉强度、延伸量和冷弯试验。
准备用于钢筋各项试验操作的试验室须经监理工程师认可后,方可进行所有钢筋的各项力学、机械性能、及可焊性试验,
钢筋试验取样以60T为一批任意抽取三根,各截取一组试样,每组3个试件,其中一个做冷弯试验;一根做拉力试验(屈服强度、抗拉强度及延伸率),一个试件用作可焊性试验。
对一次不足60T的钢筋进场也将作为一个批次抽取三根进行相应试验.
如果有一个试件试验失败或不符合《公路工程金属试验规程》(或相应铁路标准)的要求,另取两个试件再做试验。
如果两个试件中有一个试验仍不符合要求,则该批钢筋将不得接受,或根据试验结果由监理工程师审查决定降低级别用于非承重的结构。
2、钢筋储存、加工
a.钢筋进场后将储存于地面以上0.5m的平台,并且保证不受到机械损伤。
b.钢筋下料长度的计算
钢筋的下料长度根据配筋图中某根钢筋的累计外形尺寸,减去钢筋因弯起后引起的量度差值,再加上钢筋端部的弯钩长度,最后得出钢筋的下料长度。
c.钢筋截断及弯曲
除非接到监理工程师的书面指示外,我单位将在工地工场内进行所有钢筋的截断及弯曲工作。
钢筋弯曲将严格按照《框架结构配筋图》中的钢筋大样图所示形状及尺寸进行加工。
所有钢筋将采用冷弯弯曲,对于部分埋置于混凝土内的钢筋,应预先弯制,不允许就地弯曲。
主钢筋的弯曲及标准弯钩应按图纸及《道路工程制图标准》的规定执行。
箍筋的端部将严格按图纸规定设弯钩,并且作到符合《道路工程制图标准》规定,弯钩直线段长度,将不小于5d。
c.钢筋加工
钢筋加工须做成型平台,平台用20mm厚钢板加工制成。
由于本工程所用钢筋型号较多,对不同编号的各类钢筋需做出样板筋。
经主管钢筋加工的技术人员,质量检查人员检查合格后方可大批下料。
钢筋加工过程中,质检人员应随时做好钢筋加工的监督、质检工作,确保工程所有钢筋加工都在受控的状态下完成,做到质量一次成优。
3、钢筋焊接
本桥所有受力主筋的纵向焊接将采用闪光对接焊。
为确保所有钢筋焊接的质量,我项目将对所有焊工在开始工作前进行考核和试焊,合格后持证上岗。
在正式施焊前,将焊接工艺、参数报送监理工程师并经同意后,方开始正式的焊接施工。
施焊完毕,进行混凝土浇筑前,每个焊点将经过合格的检查人员的彻底检查。
由于框架桥进行钢筋加工制作时气温较低,项目部将在钢筋加工场地设立钢筋对焊棚,做到防风、防雪。
保证气温在5℃以上进行对焊施工。
钢筋焊接时将达到的技术要求:
a.钢筋接头150mm范围内铁锈污泥清除,钢筋端头有弯曲时将做到调直或切除弯曲端头。
b.夹紧钢筋时,要求操作工人做到使钢筋两端面的凸凹部分相接触,以利加热,保证焊缝与钢筋轴线相互垂直。
c.焊接完毕后待接头处由白红色变成黑红色才松开夹具,平稳的取出钢筋,以免引起接头弯曲。
d.如钢筋级别、牌号和直径有变动或调换焊工,我项目将对建立的焊接参数进行校核。
重新将焊接参数报送监理并对试焊接头进行试验检验,合格后方成批进行焊接。
e.钢筋接头应严格在适焊点施焊加工,每个断面的焊点保证在规范允许的范围内:
在构件任一有钢筋焊接接头的区段内,闪光对焊接头的钢筋面积,在受拉区不应超过钢筋总面积的50%。
一个区段的最小距离为不小于35d且不小于500mm。
同一根钢筋在上述区段内不得有两个接头。
焊接完毕时应达到的验收标准:
a.接头密闭完好,并有适当而均匀的钝粗变形。
b.钢筋接头外表面应没有横向裂纹。
c.与电极接触的钢筋表面无明显烧伤。
d.接头如出现弯折,其角度不得大于4°。
e.接头如发生偏心,其轴线偏移不得大于0.1d,并不大于2mm。
4、钢筋绑扎与安装
结合桥体混凝土分两次浇筑,框架桥主体钢筋的绑扎及安装相应的分两次进行施工。
桥体钢筋编号达到三十余种,绑扎时将按下列顺序进行。
底板钢筋绑扎时,在钢筋绑扎前先在滑板顶面放出桥体底板及墙身位置线等控制线,在控制线位置设立定位钢筋,在定位钢筋上按设计尺寸依次标出下层钢筋位置,由端部按顺序绑扎。
下层钢筋绑扎完后,可安装上层定位架立钢筋,在其下部设置砂浆垫块,其纵横间距设置不大于1m,并采用同上的办法绑扎上层钢筋。
最后绑扎上下层拉结钢筋,拉筋位置要准确,绑扎牢固,确保浇筑混凝土时钢筋骨架不变形、不位移。
在底板前端设立船头坡位置受影响的钢筋在绑扎时相应按比例上移,保证钢筋不外露。
墙体竖筋绑扎时采用定位支架由端部依次安装,随后绑扎水平及中间拉结钢筋。
用斜撑或拉筋将竖筋稳固后,方可绑扎上部水平钢筋。
最后绑扎加腋钢筋。
为确保保护层厚度,在墙体钢筋与模板之间设置砂浆垫块,其间距初步定为1m×1m的网格,现场施工时根据实际情况再作适当调整。
顶板模板安装完毕后,依底板钢筋绑扎顺序及操作工序进行顶板钢筋的绑扎与安装。
各阶段钢筋绑扎过程中,认真执行施工及验收规范标准。
项目部质量检验人员随班进行各项检查,按照固定的间距做好定型的槽口检距板,作到严格把关保证钢筋绑扎正确避免二次返工。
钢筋绑扎完毕,经自检合格后报请监理工程师进行隐蔽工程检查并填写检查证后,进行混凝土浇筑。
(6)模板工程
本工程模板工程配合整个框架桥主体混凝土浇筑分两次安装:
底板一次、边墙和顶板一次。
本次工程模板采用我单位自有的北新科学技术研究所试验加工厂生产的P70形6015、3015、2015、1015钢模板,配合A型卡子,保证模板接缝严密不漏浆及相邻搭接的模板无高差。
模板面采用3mm厚优质热轧薄钢板,模板四周边肋呈L形,高度为70mm,弯边宽度为20mm,模板内侧长短方向每300mm设一条横、纵肋,以确保模板应有的刚度。
模板边肋及纵、横肋上的连接孔为蝶形,孔距为50mm,采用板销连接,模板背部加设3mm厚扁铁背楞。
为确保混凝土施工的内实外美,保证混凝土的外观光洁度,安装前保证100%过砂纸(钢刷)打磨,施工时边墙模板及顶板模板在仔细清理后,刷模板漆,有缺陷的模板严禁使用。
浇注混凝土前要对已固定到位的模板进行认真的除尘,清除钢筋绑扎、焊接时废弃的钢丝、焊条头等遗留物。
1、底板模板
底板模板以钢模板6015为主,以配套卡子连接。
底板下八字采用3015型钢模,用在垫层施工时预设的钢筋条结合支撑加固模板。
考虑到边墙施工时更方便的进行模板安装,浇筑底板混凝土时,应同时将三道边墙浇注到距底板底面m的高度。
底板模板工程量较小,但底板模板的位置正确和安装牢固将影响桥体位置正确性和美观,更为重要的是对后续施工影响较大,我们将在施工中把好质量关,为后续边墙模板安装创造好的条件。
2、边墙模板
边墙模板以6015结合1015模板为主配置,具体的布置详见“框架桥内模模板布置图”。
边墙内模直立于底板下八字上浇筑底板混凝土时预设的混凝土平台上,外模直接自底板钢模上接。
内、外模加固一律采用两根水平50mm×100mm方钢作为龙骨,外加两根竖向方钢作为龙骨,采用与模板配套使用的大钢卡及模板厂家加工制作的A形勾头螺栓连接。
在模板连接结构中为确保模板在同一平面上,自蝶形孔中穿拉杆,拉杆采用φ16拉钢,拉杆布设水平间距按0.75m,上下间距按0.7m,在每根拉筋两头均设双螺母加固模板。
为了确保加固的可靠性,我单位对模板拉筋受力进行了检算,具体的检算过程如下:
根据现场混凝土搅拌设备的性能及劳力组织,边墙混凝土浇筑速度将不大于1.0m/h,则混凝土对侧模板的压力F每平米为:
F1=0.22rct0β1β2V1/2
=0.22*24*[200/(5+15)]*1.0*1.15*(1.0)1/2
=60.72KN
F2=rc*H
=24*(9.4—1.4-1.0)
=168KN
F=min(F1,F2)=60.72KN
内径为16mm的钢筋采用双螺母,每根拉筋容许力为
310*144=44640N,拉筋布置间距为0.7m,0.75m时,拉筋受力为
60.72*0.7*0.75=31.878KN=31878N<44640N
安全系数为44640/31878=1.40
所以,按竖向0.7m,水平0.75m布置拉筋是能保证边墙混凝土浇筑时不跑模。
除此之外,为防止墙体模板涨模我方将采取如下几点措施:
①放线要准确无误,模板要拼装平整,符合质量检验评定标准;②各种联结件要牢固可靠;③各加固支撑联结件要与模板接触紧密;
砼浇注前应仔细检查模板尺寸和位置是否正确,支撑是否牢固,穿墙螺栓是否锁紧,发现问题及时处理。
3、顶板模板
顶板模板以6015定型模板为主进行配置。
定型模板拼装后不足模数的出入口部分和梗肋部分采用定制钢模的办法解决,两模板接缝的外边用50*100mm的方管固定对齐。
顶板转角处阴角角模采用模板厂定型制作的可调式角模,与70式P6015钢模相连。
模板对接处贴胶条密封,同样使用板销连接,保证连接牢固。
根据理论计算跨度为17.5m的桥,在支顶板模板时设立50mm的预拱度。
模板安装时必须有技术人员和安全质量检查人员在现场监督检查。
4、支撑系统
模板竖向支架采用碗扣式脚手架配合方木,做成满堂红体系。
水平方向的纵、横杆600mm×600mm,高度为组合立杆调到设计高度,上接U形可调式托架,顺桥向放置I140工字钢,在工字钢上眼桥跨方向设置100mm×100mm的方木,间距为600mm。
为确保施工安全,我们对如上布置的支撑系统进行了安全检算,检算程序如下:
根据碗扣式脚手架使用说明书,当纵向、横向间距小于0.9m,水平联结杆为1.2m时,单根柱承受安全荷载为3t。
混凝土浇筑时脚手架承受的荷载为最大值,在此情况下进行安全检算:
a.混凝土压力p=0.6m×0.6m×1.0m×2.5t/m3×K=0.72×K
混凝土灌注冲击系数K,取1.2p=1.08t
b.模板、方木、I140工字钢按混凝土压力的0.25计:
1.08×0.25=0.27t
c.施工操作人员及机械设备荷载按混凝土压力的0.05计:
1.08×0.05=0.054
合计:
1.08+0.27+0.054=1.404t<3t
安全系数为3÷1.404=2.14
所以,如此布置脚手架是安全的。
考虑到刚度、稳定性,在每孔桥体两墙壁模板间施工时同时设剪刀撑撑固;加固和支撑要在受力大的地方,支撑的基础要坚实牢固,必要时设扫地横杆,用来控制模板的平整度、垂直度:
在每个单体桥顺桥向每隔10m设立一道剪刀撑,第一道剪刀撑距端墙为5.0m的位置。
本工程所有的立柱支撑都必须设置支撑底座,底座用钢板作成,以防止竖向荷栽损伤已完工的桥体底板或混凝土垫层。
模板的支撑加固详见“框架桥模板支撑加固示意图”
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