移动模架40m现浇梁首件施工总结.docx
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移动模架40m现浇梁首件施工总结
至平潭铁路工程FPZQ-4标
平潭海峡公铁两用大桥
铁路40m简支箱梁移动模架施工首件总结
编制:
审核:
批准:
中国铁建大桥工程局集团
福平铁路FPZQ-4标项目经理部一分部
2016年8月
平潭海峡公铁两用大桥铁路40m简支箱梁移动模架施工首件总结
1编制依据与目的
1.1编制依据
(1)至平潭铁路新建工程招标文件、施工合同、施工图设计文件等;
(2)至平潭铁路新建工程FPZQ-4标总体实施性施工组织设计。
(3)《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ203-2008)
(4)《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)
(5)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010/J1155-2011)
(6)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003J286-2004)
(7)《铁路混凝土结构耐久性设计规》(TB10005-2010/J1167-2011)
1.2目的
通过首件工程的施工,有效控制和提高施工质量,切实指导移动模架现浇梁作业方法,总结各施工工序工艺,为本标段以后移动模架现浇梁施工提供参考依据
2工程概况
2.1设计概况
平潭海峡公铁两用大桥D0-D19铁路部分上部结构为19孔40.7m预应力钢筋混凝土简支箱梁,采用移动模架法施工。
箱梁结构为等高度直腹板单箱单室箱梁,箱梁截面高为3.5m,桥面设2%横坡,箱梁中心线处梁高3.586m,顶面宽12.2m,底板宽度为6.4m,采用C50混凝土,每孔箱梁混凝土量总计459.6m³,钢筋总计85.74t。
图2.1-1箱梁结构图
图2.1-2箱梁横断面图
2.2自然条件
2.2.1气温
桥位处属于亚热带海洋季风气候,全年冬短夏长,多年平均气温为16~20℃,极端气温达39.9℃,最冷时期为1~2月,平均气温6-10℃,最热时期为7~8月,平均气温24~29℃,历年最低气温-1.7℃,年平均雾日为2.4天,最高达68天,年平均相对湿度为77%。
2.2.2风
沿线主导向为南风,其频率20.2%,次主导向为东南风,频率14.5%,历年地面平均风速为2.7m/s,台风影响发生在5月中旬~11月中旬,7月中旬~9月下旬为盛行期,占全年出现次数的80%,平均风速和极速均达12级。
平潭县6级以上的大风年日数为253.6天,其中7级以上152.4天,8级以上59天,9级以上16.9天,8级以下大风11月最多,5月是大风日数最少的月份。
2.2.3降水
桥址所在地区降雨量较多,气候温和,雨量充沛,年最大降雨量为2074.6mm,每年5~6月为雨季,月最高雨日18天,月最大降雨量613.1mm,日最大降雨量170.9mm,多年平均降雨量1359.6mm。
2.3移动模架造桥机简介
D0-D19铁路现浇梁施工采用DSZ40/1200移动模架。
该移动模架为对称设计,具备往返行走、双向施工功能,主要由主框架、墩顶位移系统、底模横移装置、底模与侧模系统、MHh(5+5)龙门吊、模系统、端模系统、辅助设施与电控液压系统9大部分组成。
图2.2-1移动模架总图
表2.2-1移动模架参数表
序号
项目
技术规格与特性
1
设备型号
DSZ40/1200
2
施工使用工法
逐跨整孔原位现浇
3
总体方案
桥面下支撑,两根纵向主梁支撑模板系统
4
适用桥跨
跨度≤40.7m
5
梁底最小操作高度
≥1米
6
适应纵坡
2.0%
7
适应曲线半径
3000m
8
环境风速要求
移位时≤7级,浇注时≤8级,非工作时≤11级
9
自动化方式
竖向顶落用大吨位分离式千斤顶实现;
纵向移位用液压油缸完成;
底模横向开、合采用液压油缸完成。
10
整机使用总功率
约100kW
11
动力条件
~4AC、380V、50Hz
12
液压系统压力
31.5MPa
13
移位速度
0~0.8m/min
14
主梁挠度
小于L/600
(仅考虑混凝土荷载和模的自重引起的挠度)
15
过孔稳定系数
K>1.5
16
运输条件
最大单件重小于≤30t,最大单件尺寸小于
12m×3.2m×2.5m,满足铁路、公路运输限界
17
单台总重量
约680t(不含支座处散模)
3首件施工情况说明
3.1首件施工各工序时间与进度指标
首件施工开始时间为2016年4月28日,结束时间为2016年7月18日,混凝土浇筑日期为2016年6月16日。
施工时间总计83天。
表3.1-1各工序施工时间统计表
工序名称
开始时间
结束时间
天数
备注
预压
4月14日
4月28日
15
箱梁模板打磨、刷油
4月28日
5月6日
8
长时间未施工,模板表面锈迹过厚
底、腹板,横隔板钢筋绑扎
纵向预应力安装
5月7日
5月28日
16
下雨合计影响施工4天
端模与模安装
5月28日
5月30日
3
顶板与预埋件钢筋绑扎
横向预应力安装
5月31日
6月15日
12
下雨合计影响施工4天
浇筑混凝土
6月16日
6月17日
1
带模养护
6月18日
6月21日
4
端模与模拆除
6月21日
6月27日
6
孔道摩阻实验
6月25日
6月26日
2
纵向预应力拉
6月28日
6月29日
2
纵向预应力孔道压浆
6月30日
6月30日
1
横向预应力拉
7月2日
7月3日
2
横向预应力管道压浆
7月5日
7月5日
1
外模拆除
7月10日
7月15日
6
精轧螺纹钢锈蚀严重,影响拆除
过孔
7月16日
7月18日
3
准备工作1天
3.2首件施工期间天气情况与对施工的影响
首件施工期间气温在25-32℃左右,多云与晴天总计63天,雨天33天,其中7月6日至7月9日受台风“尼伯特”停工,因下雨影响停工8天。
3.3首件施工质量验收标准
3.3.1钢筋加工与安装
表3.3-1钢筋加工与安装质量验收标准
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
受力钢筋全长
±10
尺量检查不少于
5处
2
弯起钢筋的弯折位置
20
3
箍筋净尺寸
±3
4
桥面主筋间距
±10
5
箍筋间距
±15
6
其它钢筋位置
10
7
钢筋保护层
+10,-5
8
箍筋垂直度
15
吊线尺量不少于5处
3.3.2模板安装
表3.3-2底模尺寸的允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
底
模
(1)横向矢距
2
拉线尺量检查不少于5处
(2)纵向拱度
平顺、偏差不大于梁设计拱度10%
测量检查不少于5处
(3)
水
平
面
高
差
①端截面(支座处)任意两点高差
1
测量检查
②跨中、1/4跨度横截面任意两点高差
5
③沿梁长任意两点高差(拱度在外)
4
测量检查不少于5处
(4)侧向弯曲
8
拉线尺量检查两侧
(5)沿腹板中线的长度
±15
尺量检查
表3.3-3外模尺寸的允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
梁全长
±15
尺量检查上、下部
2
梁高
+15,0
尺量检查梁两端
3
下翼缘板宽度
+10,0
尺量检查梁端、跨中、1/4跨、3/4跨处
4
腹板厚度
+10,0
5
桥面板外侧偏离设计位置
+10,-5
6
底板、顶板厚度
+10,-5
7
挡砟墙厚度
+10,0
8
腹板中心偏离设计位置
10
9
腹板与横隔板垂直度
每米高不大于4
吊线尺量检查不少于5处
10
横隔板位置
10
尺量检查
11
横隔板厚度
+10,-5
尺量检查不少于5处
12
模板表面平整度
3
1m靠尺和塞尺检查不少于5处
3.3.3混凝土施工
表3.3-3混凝土外观的允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
△梁全长
±20
尺量检查
2
△梁跨度(Lp)
±20
尺量检查支座中心至中心
3
下翼缘宽度
+20,0
尺量检查梁端、跨中、1/4跨、3/4跨处
4
腹板厚度
+15,0
用U形尺量检查梁端、跨中、1/4跨、3/4跨处
5
桥面板外侧偏离设计位置
+20,-10
用水平样杆和尺量梁端、跨中、1/4跨、3/4跨处
6
梁高
+20,-5
尺量检查梁两端
7
梁上拱度
L/1000(终拉30d时)
用水准仪测量跨中
8
挡砟墙厚度
+20,0
尺量检查最大偏差处
9
横隔板厚度
+20,0
10
横隔板位置
20
尺量检查
11
腹板与横隔板垂直度
每米高不大于4
吊线尺量检查不少于5处
12
表面平整度
5
1m靠尺和塞尺检查不少于5处
13
预埋件
支座板
①桥面板边缘高差
1
水平尺和塞尺检查四边
②箱形梁每一段两块支座板高差
2
用水准仪测量检查
③支座中心线偏离设计位置
3
尺量检查
△④螺栓中心位置
2
游标卡尺测量检查四个螺栓中心距(长、宽、对角线)
4资源配置
4.1首件施工人员配置
首件施工劳动力安排
表4.1-1劳动力配备表
序号
工班
人数
备注
1
钢筋加工与绑扎
10
钢筋加工、安装、绑扎、就位等
2
模板安装
8
调整、安装模板
3
混凝土浇筑
14
4
混凝土养护
1
4.2首件施工机械配置
表4.2-1机械设备表
序号
名称
型号
单位
数量
1
龙门吊
5t
台
1
2
罐车
12m³
台
3
3
泵车
53m
台
2
4
振捣棒
50
根
8
5
行吊
10t
台
1
6
弯筋机
台
2
7
电焊机
台
4
8
调直机
台
2
9
履带吊
100t
台
1
5首件施工方案
首先在D22-D23之间搭设临时支墩,移动模架在D23桥台处拼装,组装好模架行走到D18#-D19#之间进行预压试验,随后开始箱梁施工。
完成混凝土浇筑与预应力施工后,移动模架过孔至下一孔梁。
移动模架现浇梁钢筋在钢筋加工区下料,在移动模架上进行绑扎成型后浇筑混凝土,首件施工配备50振捣棒8根,首件移动模架现浇梁距离拌合站运距约100米,此次施工配备罐车3台,采用两台泵车浇筑混凝土。
6移动模架拼装与预压
6.1移动模架拼装
移动模架拼装在D23#-D22#墩之间进行,先按照施工方案先进行场地平整,按照方案设计图示搭设临时拼装支墩。
图6.1-1临时拼装支墩布置图
图6.1-2临时拼装支墩结构示意图
临时支墩安装完成后,在D23与D22铁路墩顶安装墩顶滑移机构,然后逐节吊装逐框架、龙门吊、前导梁与后导梁。
移动模架整体安装完成后,过孔至D18#-D19#铁路墩中间,开始预压。
图6.1-3安装主框架与底板图6.1-4安装前导梁
图6.1-5安装龙门吊图6.1-6安装后导梁
图6.1-7拼装完成的移动模架
6.2移动模架预压
组装好模架行走到D18#-D19#之间进行预压试验。
移动模架按《铁路移动模架制梁施工技术指南》的预压措施进行,预压采用沙袋预压。
首次按最大施工荷载的60%、100%、120%(非首次为110%)分三级预压。
每级加载持荷时间分别不小于2h、2h、8h。
每级加载完成后每1h观测一次,全部加载完成后持荷8h且最后两次观测变形值之差小于2mm时,认定变形稳定,进行卸载。
预压过程如下:
按混凝土梁重分布,模拟浇筑混凝土过程进行加载试验,在加载前测量主梁与底模的标高;
当加载到60%时,测量记录主梁拱度值、模板底面的下沉量;
当加载到100%时,测量记录主梁拱度值、模板底面的下沉量;
当加载到120%时,测量记录主梁2小时、4小时、6小时、8小时与9小时到变形稳定的拱度值、模板底面的下沉量;
卸载,测定模板表面标高,调整支承,使模板表面达到混凝土梁的标位;
对空载和加载后得到的数据进行分析,得出结果。
表6.2-1预压荷载计算表
区域
区段
总长度
梁重
施工临
时荷载
模板
系统
60%
总荷载
100%
总荷载
120%
总荷载
m
t/m
t
A
4.6
位于墩顶,不计入荷载
B
a
17.24
3.040
0.000
0.000
31.446
52.410
62.892
b
17.24
5.498
0.000
0.000
56.871
94.786
113.743
c
8.62
12.59
0.800
1.034
74.601
124.335
149.202
C
d
54.76
3.040
0.000
0.000
99.882
166.470
199.764
e
54.76
4.916
0.000
0.000
161.520
269.200
323.040
f
27.38
9.659
0.800
1.034
188.807
314.678
377.614
总计(t)
613.127
1021.879
1226.255
图6.2-1预压分区图
图6.2-2预压沙袋图6.2-3预压分区
图6.2-4预压加载图6.2-5预压加载至120%
图6.2-6预压下沉量观测图6.2-7监理单位现场指导
表6.2-2加载过程时间表
序号
名称
开始时间
结束时间
持续时间h
1
加载前标高测量
2016.04.1414:
00
2016.04.1416:
00
2
2
加载60%与沉降观测
2016.04.1416:
00
2016.04.2014:
40
142.7
2
加载100%与沉降观测
2016.04.2015:
00
2016.04.2116:
30
26.5
4
加载120%与沉降观测
2016.04.2117:
00
2016.04.2316:
00
47
5
卸载完成
2016.04.2319:
00
2016.04.2811:
00
112
6
卸载后沉降观测
2016.04.2811:
00
2016.04.2819:
00
8
7
梁底标高调整
2016.04.2908:
00
2016.04.2911:
00
3
合计时间(h)
341.2
预压过程中,每次观测结束后,应检查记录数据和计算是否正确,精确度是否合格,然后调整高差闭合差,推算出各沉降观测点的高程,并填入沉降观测表中。
图6.2-8预压下沉量观测记录
预压结束后对测得数据进行分析,左、右两侧主梁非弹性变形在同一断面上相差在2mm之,弹性形变在同一横断面上相差在2mm之,即主梁弹性,非弹性变形均属同步变形,证明本模架主受力构件混凝土浇筑状态下无不均匀受力,无明显缺陷,模架在浇筑混凝土状态下是安全的。
7移动模架施工工艺
7.1施工流程
图7.1-1施工工艺流程图
7.2施工测量
施工前对桥梁中线、垫石高程、锚栓孔位置与尺寸进行检查,并在垫石上放出垫石中心线,符合要求后,移动模架过孔至施工位置。
表7.2-1垫石施工质量验收标准与方法
项目
允许偏差
检验方法
墩前后左右边缘至设计中心线尺寸
±20mm
测量
垫石高程
-15,0mm
锚栓孔位置
5mm
锚栓孔尺寸
锚栓直径+60+20mm
锚栓长度+50+20mm
图7.2-1测量放出垫石中心线
7.3移动模架就位
移动模架走行至施工位置后,根据标记好的垫石中心线,调整移动模架主桁的平面位置。
图7.3-1移动模架里程调整图7.3-2根据垫石中心线调整里程
7.4安装底模、侧模
移动模架过孔就位,移动到设计历程后,通过横移装置将两侧主桁架横移到位,再将底模板闭合。
底模闭合后,在安装钢筋之前对模板进行打磨并涂抹模板漆。
图7.4-1外模主框架横移到位图7.4-2底模闭合
图7.4-3模板打磨图7.4-4模板刷漆
7.5测量复核
移动模架过孔就位后,由测量进行放点,调整移动模架底模板标高与测量里程位置是否准确。
使用测量仪器,根据测放中心线与设计标高,通过水平千斤顶,调整模板横桥向位置;通过竖向自锁千斤顶,调整模板的标高和底板的水平,根据预压试验得到的数据设置箱梁预拱度,调整底侧模。
图7.5-1测量检测底模标高
7.6安装支座
移动模架就位前,由测量放出垫石中心线,安装支座前需对垫石表面与预留孔进行凿毛,然后按照中心线安装支座,在进行灌浆。
支座灌浆按照配比进行调料,过程中需要用到电子秤,配比为1:
0.142。
支座安装后,安装端头处底模,底模由竹胶板和方木制作,之后再安装防落梁。
图7.6-1垫石凿毛图7.6-2支座安装
图7.6-3支座灌浆料称重图7.6-4支座灌浆料搅拌灌注
图7.6-5端头竹胶板安装图7.6-6安装防落梁
7.7钢筋加工
移动模架现浇梁钢筋在钢筋加工厂统一加工,加工好的半成品用吊车和板车统一运输到移动模架下方平整场地处,整齐摆放在铺好的枕木上,在场地附近准备好苫布,防止下雨导致钢筋锈蚀。
在钢筋绑扎过程中吊运需要使用的钢筋。
7.8底、腹板钢筋绑扎
移动模架现浇梁施工首先进行横隔板钢筋绑扎、再进行底板与腹板钢筋绑扎,绑扎底、腹板钢筋过程中安装纵向预应力波纹管。
钢筋在钢筋加工场加工合格后运至移动模架下方。
横隔板处钢筋绑扎需要先搭设脚手架,方便钢筋绑扎。
图7.8-1横隔板钢筋绑扎搭设脚手架图7.8-2横隔板钢筋绑扎
图7.8-3底板钢筋绑扎图7.8-4腹板钢筋绑扎
图7.8-5腹板钢筋验收图7.8-6底板钢筋验收
7.9纵向预应力安装
在底板与腹板钢筋绑扎过程中,线安装端头拉槽模板与锚垫板,之后安装纵向预应力波纹管,采用井字架对波纹管定位,井字架在加工厂提前按照图纸设计高度加工制作,运输到移动模架上,先安装井字架,在安装纵向预应力波纹管。
图7.9-1纵向预应力波纹管安装图7.9-2井字架定位
纵向预应力波纹管安装完成后,报检验收,再穿钢绞线,由施工需要,钢绞线在梁上由端穿入,穿束前在钢绞线前段用胶布缠好,穿到指定位置后,末端用砂轮机切断。
图7.9-3穿钢绞线图7.9-4胶布保护
7.10模与端模安装
移动模架采用节段式钢模,安装前在一处平整场地试拼安装,验收合格后运至移动模架下方,在逐节安装。
安装时由测量放出现浇梁里程中心线,由中间开始向两侧逐节安装,减少误差。
图7.10-1模试拼图7.10-2模安装
为了方便浇筑后拆除模板,模顶部采用竹胶板拼装。
端模才用钢模板,安装波纹管前先安装端头拉槽处模板,剩余模板在底、腹板与横隔板钢筋绑扎完成,安装模式同步安装,并与模用拉杆紧密连接。
图7.10-3模顶部采用竹胶板图7.10-4端模安装
7.11顶板钢筋绑扎
模安装完成后进行顶板钢筋绑扎,钢筋绑扎过程中安装横向预应力钢绞线。
图7.11-1顶板底层钢筋绑扎图7.11-2顶板顶层钢筋绑扎
顶板钢筋绑扎过程中,同事安装预埋件,竖墙A、B预埋钢筋、挡砟墙预埋、泄水孔、接触网立柱、综合接地钢筋等。
图7.11-3竖墙、防护墙布置图
7.12横向预应力安装
横向预应力制作,在场地外加工固定端,加工完成后先穿入波纹管,再吊运至梁上安装,安装前在梁顶钢筋上焊好井字架,安装时直接摆放在井字架上即可。
图7.12-1横向预应力固定端加工图7.12-2横向预应力拉端
图7.12-3横向预应力安装
7.13混凝土浇筑
顶板钢筋绑扎完成验收合格后,浇筑混凝土,首次浇筑混凝土,由于场地限制,对移动模架下方场地进行平整。
首次浇筑采用两台泵车浇筑,3台罐车轮流发料。
箱梁采用“纵向分段、水平分层、斜向推进”一次浇筑完成,混凝土坍落度控制在180mm。
浇筑程序:
先从腹板下料和从模顶部下料来浇筑腹板底部下倒角、底板下部和腹板根部,不翻砼后浇筑腹板中部、上部和底板顶部,最后浇筑顶板(先浇横向中间部位、后浇两侧翼缘板),顶板竖向分两层进行。
纵向先浇跨中,后向两端推进。
每层30-40cm,最后浇筑顶板。
图7.13-1混凝土浇筑顺序示意图
浇筑前对混凝土性能进行检测,包括坍落度、扩展度、含气量与入模温度。
浇筑过程中施工人员共计14人,50振捣棒8根。
浇筑完成后对混凝土进行收面,由人工进行。
图7.13-2坍落度测试图7.13-3试件制作
图7.13-4底板混凝土浇筑图7.13-5腹板混凝土浇筑
图7.13-6顶板混凝土浇筑图7.13-7收面
7.14混凝土养护
混凝土浇筑结束后与时养护,养护方式采用土工布覆盖和洒水养护。
图7.14-1混凝土收面后与时覆盖土工布图7.14-2混凝土养护
7.15端模、模拆除
模板拆除前,将试块送至实验室测试抗压强度,测试结果为45.1Mpa,达到设计强度的95%,可以拆模。
拆模先拆除模与端模,由于模板形式限制,底模与外模需拉后方可拆除。
图7.15-1端模拆除图7.15-2端头拉槽处模板拆除
图7.15-3模拆除图7.15-4横向预应力拉端模板拆除
7.16拉与压浆
7.16.1拉
移动模架现浇梁纵向预应力波纹管在底、腹板钢筋绑扎与模安装过程中穿入钢绞线。
混凝土龄期达到10天后,将试块送到试验室检测试块强度与弹性模量,经检测强度与弹性模量均达到100%,可以进行拉作业。
首次拉前,进行管道摩阻与锚口摩阻损失试验确定μ值和k值,对油压表与千斤顶进行校正。
图7.16-1弹性模量实验报告
图7.16-2管道摩阻试验报告图7.16-3锚口模组损失试验报告
图7.16-4油压表校正报告图7.16-5千斤顶校正报告
图7.16-6千斤顶校正
通过以上试验得到μ值(0.33)和k值(0.00372),进行钢绞线拉伸长量计算,计算结果下:
表7.16-140m现浇梁预应力拉参数表
拉
顺序
钢束编号
钢束规格
拉力(KN)
拉伸长量(mm)
1
2W1
19-φ15.2
3650.98
260.14
2
2W2
19-φ15.2
3650.98
258.91
3
2W3
19-φ15.2
3650.98
257.05
4
2W4
19-φ15.2
3650.98
255.17
5
2W5
1
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