高速公路匝道桥单箱双室现浇箱梁施工方案.docx
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高速公路匝道桥单箱双室现浇箱梁施工方案
某匝道桥现浇箱梁施工技术方案
一、工程概况
1.1工程简介
本桥位于△△镇△△村,桥位处属山前冲积平地地貌,所经过地段地形轿平坦,地势高差不大,桥位范围内中线高程271.0~262.3m,最大相对高差7.7m。
本桥位于半径220米的曲线段,跨越△△高速、主线及E匝道,采用(27.393+32+27.393)+(3×20)+(4×20)+(3×20)+(27.393+32+27.393)m预应力混凝土现浇箱梁跨越,交角为90°,桥梁全长379.572m,桥梁宽度为10.5m。
本桥上部箱梁采用等截面箱梁,32米跨一联梁高为1.95米,20米跨一联梁高为1.3米,横向根据桥面宽度布置为单箱双室。
箱梁混凝土采用支架现浇,一次浇注、一次落架。
箱梁采用纵向预应力体系,纵向预应力钢束布在顶板、底板和腹板,采用Фs15.2-9、Фs15.2-17两种锚束结构,预应力钢绞线采用高强低松弛钢绞线,标准强度为fpk=1860Mpa,公称直径为Фs=15.2mm,公称截面积为Ay=139mm2,弹性模量为1.95×105MPa,最大松弛率为3.5%。
1.2设计标准
公路等级:
双向四车道高速公路;
计算行车速度:
100Km/h;
设计车辆荷载:
公路-Ⅰ级。
二、施工组织及工期安排
2.1工期计划
根据该工程的实际情况,结合机械设备、人员综合考虑,本桥现浇箱梁由专业的桥梁施工队伍负责施工,施工队各班组人员配备齐全。
本桥现浇箱梁计划从2010年5月30日至2010年12月10日,计划工期195天。
施工形象进度安排见表2-1。
表2-1施工形象进度安排表
序号
施工项目
具体时间安排
1
第一联现浇箱梁
2010.5.30~2010.7.10
2
第二联现浇箱梁
2010.7.11~2010.8.14
3
第三联现浇箱梁
2010.8.15~2010.9.23
4
第四联现浇箱梁
2010.9.24~2010.10.28
5
第五联现浇箱梁
2010.10.29~2010.12.10
2.2劳动力计划
本桥现浇箱梁主要投入劳动力详见表2-2。
表2-2投入劳动力明细表
序号
工种
施工人数
备注
1
钢筋工
20人
2
电焊工
6人
持证
3
混凝土工
18人
4
起重工
3人
5
机械司机
3人
持证
6
电工
2人
持证
7
技术员
2人
8
测量员
2人
9
其他工种
20人
10
合计
76人
2.3机械设备配置
本桥现浇箱梁主要施工机械设备配置详见表2-3。
表2-3主要施工机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
工作性能
1
汽车吊
50T
台
2
良好
2
装载机
ZL50/3.1m3
台
1
良好
3
塔吊
QY-25G/16G
台
2
良好
4
三一挖掘机
SNY330
台
2
良好
5
海诺混凝土罐车
12m³
台
4
良好
6
混凝土拌和站
HZS75
套
2
良好
7
智能张拉仪
联智
套
2
良好
8
张拉千斤顶
LZ-5901/1500KN
台
4
良好
9
附着式震动器
2.2KW
台
20
良好
10
电动油泵
ZBF-4-50
台
4
良好
11
捣固器
插入式
台
12
良好
12
电焊机
BX-500
台
6
良好
13
钢筋切断机
GQW40A
台
2
良好
14
钢筋调直机
GT4/10
台
2
良好
15
发电机
/
台
2
良好
2.4检验、试验
由TJ5标试验室负责对该桥施工的试验、检测工作。
本桥现浇箱梁主要测量试验仪器配置见表2-4。
表2-4主要测量试验仪器配置
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
工作性能
1
全站仪
拓普康
台
1
良好
2
GPS
莱卡
台
1
良好
3
水准仪
莱卡
台
1
良好
4
塌落度桶
/
套
2
良好
5
混凝土立方体试模
/
套
3
良好
三、现浇连续箱梁施工工艺和方法
本桥有现浇预应力箱梁5联,梁体采用碗扣式满堂支架现浇法施工,施工顺序为:
第一联、第二联、第三联、第四联、第五联。
现浇连续箱梁施工工艺流程见图3-1。
3.1满堂支架搭设
3.1.1地基处理
为了保证基础有足够的承载力和抗沉陷能力,在平整场地、清除地表杂土后使用挖机将土质较差部分表面40cm翻松,掺入4%的石灰,拌和均匀后分两层采用20吨压路机碾压密实,到压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时为止,地基顶面再浇注15cm厚C20素砼。
为避免处理好地基受水浸泡,在两侧设置30×40cm排水沟,排水沟分段开挖形成坡度,低点开挖集水坑。
防止雨水和其它水流入支架区,引起支架下沉。
图3-1现浇连续箱梁施工工艺流程
图3-2箱梁满堂支架地坪砼设置示意图
3.1.2支架安装
本桥现浇箱梁采用“碗扣”式满堂支架,其结构形式如下:
纵向立杆均按间距为60cm布置;横向立杆在箱梁底板所对应的位置间距60cm;翼缘横、纵向立杆均按90cm布置。
在高度方向横杆步距120cm,使所有立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,纵横方向布置剪刀撑(详见图3-3、3-4)。
在地基处理好后,按照施工图纸进行放线,横桥向铺设好支垫枕木,其间距为60cm,然后再在上面立杆受力处铺设150mm×150mm×10mm的铁板,便可进行支架搭设。
支架搭设好后,用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。
图3-3支架布置横断面图
图3-4支架布置纵断面图
碗扣架安装好后,对于箱梁底板部份,在可调顶托上横向铺设725×10×15cm的木枋(15cm面竖放,底板两端各悬出50cm),共145根;然后在其上铺设纵向8800×10×15cm的木枋(15cm面竖放,竖放的目的增加刚度),腹板处满铺,底板其余处间距25cm铺设,共33根。
对于翼缘部份,翼缘模板有背肋架,纵横向铺设木枋,直接让加工成楔型的木枋与背肋架接触紧密。
支架底模铺设后,测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。
底模标高=设计梁底+支架的变形+(±前期施工误差的调整量),来控制底模立模。
底模标高和线形调整结束,经监理检查合格后,立侧模和翼板底模,测设翼板的平面位置和底模标高(底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板)。
3.1.4现场搭设要求
(1)本工程架体搭设从0#台一端开始搭设,以台身外缘10厘米为第一排立杆。
立好立杆后,及时设置扫地杆和第一步大小横杆,扫地杆距基面25厘米,支架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。
箱梁腹板对应处必须用普通钢管增设两列立杆,随碗扣架一起搭设。
(2)架体与0#台拉结牢靠后,随着架体升高,剪刀撑应同步设置。
(3)安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。
(4)为了便于拆除交界墩箱梁处的模板,可在支座安装完成后,在支座四周铺设一层泡沫塑料,顶面标高比支座上平面高出2~3mm。
在拆除底模板时将盖梁顶处的泡沫塑料剔除,施工时严禁用气焊方法剔除泡沫以免伤及支座。
3.1.5技术要求
(1)相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内,与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一;
(2)在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米;
(3)各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm;
(4)立杆的垂直偏差应不大于架高的1/300;
(5)上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中,与相连立杆的距离不大于纵距的1/3;
(6)安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方,用26#铁丝把网眼与杆件绑牢。
(7)主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
3.2支架受力验算
3.2.1底模板下次梁验算
底模板下次梁(10×15cm木枋)(15cm面竖放)验算,底模下脚手管立杆按照60cm布置,纵向次梁木枋腹板处满铺,底板其余处间距25cm,对于纵向次梁木枋的验算,取计算跨径为0.6m,按简支梁受力考虑,现以第一联中跨32米跨径进行验算,考虑支点梁高为1.95米,分别验算底模下腹板对应位置和底板中间位置:
底模处砼箱梁荷载:
P1=1.95m×26KN/m3=50.7kN/m2(取第一联箱梁1.95m砼厚度计算)
模板荷载:
P2=6.93kN/m2(按照腹板外模与底板底模采用厚度为5mm大面钢板制作,内模采用15mm厚竹胶合板)
(腹板内外模重量及内模顶板模板重量由其下木枋承受,翼缘模板重量由翼缘部份钢管架承受,内模底板模板(含倒角模板)由底板下之木枋承受)。
设备及人工荷载:
P3=2.52kN/m2
砼浇筑冲击及振捣荷载:
(取砼重量的25%)
P4=0.25×50.7kN/m2=12.68kN/m2
则有P=(P1+P2+P3+P4)=72.83kN/m2
取1.2安全系数,则有P计=P×1.2=87.40kN/m2
因为腹板下木枋满铺,故取间距为10cm,则有:
q1=P计×0.10=87.40×0.10=8.74kN/m
W=bh2/6=10×152/6=375cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=q1L2/8W=8.74×0.62×106/(8×375×103)=1.05Mpa<[σ]=10Mpa
强度满足要求。
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×8.74×(0.6×103/2)/(2×10×15×102)=0.26Mpa<[τ]=2Mpa(一般木质)
强度满足要求。
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=0.1×105Mpa;I=bh3/12=2812.5cm4
Fmax=5q1L4/384EI=5×8.74×0.64×1012/(384×2812.5×104×0.1×105)
=0.05mm<[f]=3mm([f]=L/200=600/200=3mm)
刚度满足要求。
底板砼仅厚25cm,底板下木枋布置间距为25cm,其强度验算同上,能满足要求。
3.2.2顶托横梁验算
顶托横梁10×15cm(15cm面竖放)木枋验算,底板处脚手管立杆纵横向间距均为0.6m,为简化计算,按简支梁受力进行验算,实际为多跨连续梁受力,取计算跨径为0.6m,仅验算底模腹板对应位置即可:
q1=P计×0.6=87.40×0.6=52.44kN/m
W=bh2/6=10×152/6=375cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=q1L2/8W=52.44×0.62×106/(8×375×103)=6.29Mpa<[σ]=10Mpa
强度满足要求;
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×52.44×(0.6×103/2)/(2×10×15×102)=1.57Mpa<[τ]=2Mpa(一般木质)
强度满足要求;
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=0.1×105Mpa;I=bh3/12=2812.5cm4
Fmax=5q1L4/384EI=5×52.44×0.64×1012/(384×2812.5×104×0.1×105)
=0.31mm<[f]=3mm([f]=L/200=600/200=3mm)
刚度满足要求。
3.2.3立杆强度验算
脚手管(φ48×3.5)立杆的纵向横向间距均为0.6m,因此单根立杆承受区域即为底板0.6m×0.6m箱梁均布荷载,
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