京沪高速铁路石干特大桥(40+72+40)m连续梁 挂篮法施工组织设计
文件编号:NJ3-ZTSJ5- SGFA- 版 号:0/A版 受控编号: 修改状态:无
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中铁四局南京铁路枢纽土建工程NJ-3标项目五工区
二○○九年五月
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第一章 概述
一、编制依据
1、现行国家、铁道部、江苏省相关的法规、技术规范、质量验收标准。 2、现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料、设计文件审核。
3、《客运专线铁路桥涵施工技术指南》(TZ213-2005) 4、新建铁路南京枢纽NJ-3标施工图及有关设计文件。 5、《铁路工程施工安全技术规程》(TB10401.1-2003)
6、《无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁(双线)》(京沪高徐沪施图(桥参)-51); 7、《有碴轨道预应力混凝土连续梁双线》(宁枢桥南站施图(桥参)-32); 8、《客运专线铁路桥梁施工技术指南》(TZ213-2005) 9、《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)
10、《客运专线铁路桥涵施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号) 11、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号) 12、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(铁建设[2005]157号) 13、《铁路工程结构混凝土强度检测规程》(TB10426-2004) 14、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2004]157号) 15、《客运专线铁路常用跨度梁桥面附属设施》通用(2008)8388A图 二、编制范围
京沪高铁石干特大桥连续梁共两联,分别为京沪和沪汉蓉各一联,跨度均为(40+72+40)m,京沪连续梁跨号为京沪50~53,沪汉蓉连续梁跨号53~56跨。连续梁0#块及边跨直线段采用落地钢管支架进行施工,其余梁块及合扰块均采用挂篮法悬臂浇注。 三、工程概况
1、工程概况
石干特大桥位于江苏省南京市江宁区谷里镇周村和雨花区铁心桥镇马家店村。桥头与岱山隧道出口路基相接,穿出周村沈庄后跨越石干水库,横穿周村乌石岗后进入马家店村白土庄,并上跨既有市政公路——大周路(大定坊村至周村),随后进入大石湖生态公园,再横穿马家店村小马庄,穿过马家店工业园区后与桥后路基相连。
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石干特大桥连续梁跨度为40+72+40m,共两联,京沪与沪汉蓉各一联,主跨下设改移后大周路。
连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12(12.2)m,底宽6.7m,顶宽厚40~50cm,按折线变化,腹板厚度48~60~90cm,按折线变化,底板厚40~100cm,按曲线变化,底板设30*60梗肋,顶板设30*90梗肋。在端支点、中支点共设四个横隔梁,隔板设有孔洞,供检查人员通过。中支点横隔板厚2.4m,端支点横隔板厚1.15m。桥面宽度:防护墙内侧净宽8.8m,桥上人行道栏杆内侧净宽11.9m,桥面板宽12.0m,桥梁建筑总宽度12.28m,梁全长为153.5m,计算跨度为(40+72+40)m,中支点截面中心梁高6.2m,跨中2.0m直线段及边跨5.75m直线段截面中心梁高为3.6m,梁底按R=217.117m圆曲线变化,边支座中心线梁端0.75m。支座横桥向中心距均为5.6m。
京沪高速铁路石干特大桥53#~56#墩及沪汉蓉铁路石干特大桥50#~53#墩上部结构采用(40+72+40)m预应力钢筋砼悬臂浇筑连续箱梁施工。悬灌梁段长3.0m、3.5 m,合拢段长1m和2m。一个“T”构共有18个悬灌梁段,边跨现浇段长4.75m,1号块为最大重151t。箱梁设纵向、横向和竖向三种预应力,纵向预应力管道采用金属波纹管。预应力筋分别为标准公称直径15.24mm,强度级别为1860MPa的低松弛钢绞线及Φ25精轧螺纹,墩顶支座为球形支座。
连续梁主墩施工完后,在承台顶安装落地钢管支架,进行预压并施工0#块,张拉预应力束,完成墩梁临时固结;之后在0#块上拼装挂篮,开始对称悬臂浇筑1#~9#标准节块,并保证主“T”构端基本同步施工,最大不平衡重量不超过设计值8t;标准节块施工的同时,完成边跨现浇段支架搭设、混凝土浇筑,最后按照先边跨合拢、再中跨合拢的顺序,完成连续梁的主体施工。
连续箱梁采用三角形挂篮悬臂灌注施工工艺。本桥共计配备4只挂篮。 2、工程数量表
表1 工程数量汇总表(京沪53~56)
序号 一、 1 2 3 名称 连续梁 冷扎钢筋网 钢筋 混凝土 规格型号 φR9 C50 单位 m t t m 3数量 153.5 11.4 353.6 2494.9 备注 3
金属波纹管 4 波纹管 内径70*19金属波纹管 φ内35mm铁皮管 5 6 7 预应力筋 锚具 竖向预应力筋 φ15.2 φ25精轧螺纹钢筋 m m m t 套 t 7003 3724.8 3803.5 114.76 2724 16.67
表2 临时工程数量和周转材料表
序 号 一 1 2 3 二 1 2 3 4 5 项 目 临时工程 变压器 钢筋加工场 搅拌站 主要周转材料 挂篮 钢管桩 360工字钢 φ500砂箱 [10连接件 单 位 数 量 个 个 座 套 m 根 个 m 1 1 1 2 590 91 40 480 备 注 500kVA 3500m2/个 75站两个,120站1个 共四只三角形挂篮 φ530*10 12m长 55~62cm高 4
第二章 施工总体方案
一、人员组织机构
连续梁共安排2个挂篮(支架)施工综合队和1个预应力专业施工队。
挂篮(支架)施工综合队:0#块及边跨直线段支架地基处理和施工、支架搭设、模板安装、预压、模板标高调整、挂篮拼装、预压、挂篮走行、挂篮模板体系调整、钢筋加工、钢筋安装、预应力管道定位安装、预埋件定位安装、混凝土浇注及养护、梁顶面混凝土三列排水坡形成,实现连续箱梁施工和管理的标准化,确保连续梁施工的质量和线形符合设计要求。
预应力专业施工队负责:预应力管道卷制成形、钢绞线下料、钢绞线穿束、张拉、锚固、压浆。
工区连续梁施工管理机构框图如附件所示。 二、施工总体方案
1、京沪、55#主墩(沪汉蓉51、52#)完成后,在承台上预埋的钢板上焊接落地钢管支架,形成0#块施工平台;
2、铺设0#块底模、侧模、采用0#块120%自重进行预压;
3、预设0#块底模抛高,灌注0#块混凝土,按纵向、横向、竖向预应束,完成0#块的施工;
4、0#块支架落架;
5、挂篮拼装、最重块120%预压、模板调整、钢筋和预应筋安装、对称悬臂浇注1#~9#块,同时浇注边跨直线段;
6、边跨合龙、中跨合龙段施工,完成整体连续梁主体施工。 三、每套挂篮机械设备配置表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 项目名称 挂篮 砼布料车 50t汽车吊 25汽车吊 5t卷扬机 YC25千斤顶 YC400千斤顶 油泵ZB50 单位 只 台 台 台 台 台 台 套 数量 2 2 1 1 1 1 4 4 备 注 三角形挂篮 43m臂长 挂篮组拼 辅助钢绞线穿束 辅助张拉 纵向预应力张拉 精度大于1.0级 5
9 10 11 12 13 14 15
真空压浆泵 提浆机 电焊机 混凝土搅拌站 混凝土运输车 木工机械 振捣棒 套 套 台 座 辆 套 只 2 1 5 1 12 1 8/3 12.6m长 75*2+120m3/h 50/30型 三、首件制京沪55#主梁0#块施工计划安排 序号 1 3 4 5 6 7 8 9 10 项 目 支架安装 支架预压 底侧模板调整 底腹板钢筋绑扎 预应力管道安装 内模安装 顶板钢筋安装 侧向挡块、剪力槽预埋件、防裂网片安装、挂篮预埋孔 混凝土浇注 5/24~5/24 1 11 预应力张拉 5/31~6/1 2 京沪55#主墩0#施工完后,开始组织挂篮的拼装及挂篮的施工,全桥连续梁挂篮法施工计划表如附件所示。
5/23~5/23 1 起讫日期 4/20~4/30 5/1~5/8 5/9~5/13 5/14~5/16 5/17~5/17 5/18~5/19 5/20~5/22 持续 天数 11 8 5 3 1 2 3 备注 6
第三章 施工方案
一、0#块施工方案
京沪53#~56#及沪汉蓉50~53#为40+72+40m连续梁,四个主墩墩顶共4个0#块长度均为11m,宽度京沪线为12m,沪汉蓉连续梁宽度为12.2m。0#块墩身外悬臂长3.6m,顶板厚55~50cm,腹板厚90cm,底板厚85~105cm;墩顶梁高6.2m,采用支架一次浇筑完成。0#块施工之前,按照设计参数完成垫石的施工和永久支座的安放,并在墩顶浇注临时支座并预埋锚固钢筋,临时支座顶高于支座顶部2mm,待0#块施工完毕,形成梁体的临时固结。
0#块总混凝土方量为310.96m,标号为C50,螺纹钢筋42.53t,光圆钢筋2.03t,横向及纵向采用φj15.24 1860钢绞线,竖向采用φ25精轧螺纹钢筋共4.75t。0#块结构较复杂、钢筋密集、预应力筋及孔道密集交错,混凝土一次成形方量较大,预埋件类形较多且预埋位置精度较高,需作精心组织、精心施工。工艺流程图如下页所示: 1、0#块支架施工
(1)施工支架直立柱及斜立柱采用Ф530mm×10mm钢管桩,直接焊接在承台预埋钢板上,主墩每侧8根立柱,共计16根立柱,两组立柱之间焊接双[30#槽钢桩横联撑,各组立柱间采用[10#作剪刀撑,同时采用利用墩身上的预留孔,采用25精扎螺纹钢作对拉,共设3道对拉体系,将墩身两边的支架系统联成整体。在钢管桩顶部桩帽上安装φ530砂箱卸落装置,其上搁置横向双拼Ⅰ36工字钢作为分配纵梁,其上设梁底纵向分配梁,分配梁采用I25工字钢,腹板底下间距采用20cm,底腹板下间距采用75cm。然后依次安装工字钢顶10*10方木后铺设箱梁模板,并设置脚手板、栏杆形成作业平台。施工支架结构见附图。
(2)支架安装
采用50t吊车,用于支架的安装。 2、模板设计
模板设计包括底模、内模、外模、端模等。 (1)底模
底模采用竹胶板加工而成,直接放置在支架顶部次梁顶10*10方木上,方木间距20cm。 (2)外侧模及翼缘模
外侧模及翼缘模均采用竹胶板组拼,肋板采用10*10方木,用碗扣件搭设横向、竖向、纵向支撑于支架横梁上,水平或竖向层间距统一为0.6m,以固定侧模和翼缘模,剪刀撑采
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施 工 准 备 安装排架立柱钢管 水平撑及斜撑连接 安 装 卸 荷 砂 箱 安装主桁梁、分配梁、横梁 测 量 标 高 安装底模板 测量调整底模板 架立外侧模、翼缘板模 堆 载 预 压 卸 载、调 整 底板腹板钢筋绑扎及预应力管道埋设 安 装 内 模 安装顶板模板及支撑 预留挂篮锚杆预埋孔 绑扎顶板翼缘板钢筋及安装端模 箱梁砼浇筑 砼配合比 砼 养 护 拆 除 内 模 预 应 力 张 拉
拆除底部支撑 图1 主桥主墩顶0#块施工工艺流程图
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用6m脚手杆。 (3)内模和过人洞模
内模采用竹胶板组,并设主次肋,次肋5*10方木,间距0.25m,主肋10*10方木,间距0.6m,内模支撑为脚手管,水平向支撑固定内侧模,水平间距0.7~0.9m,层间距为0.8~1.0m,形成“井”字框架支承系统。内外模设φ20对拉杆,拉杆每端套双螺母,间距60*60cm,外套PVC管,内外模上下设三道通长拉杆。 (4)端模与堵头板
端模与堵头板是保证梁段端部和孔道成形要求的关键。腹板外端模架为木板,木板厚3cm,与混凝土接触面钉薄铁皮,固定采用∠70角钢与伸出模板的纵向焊接成一体作为端头模的固定。外侧模、内模、端模间用拉杆螺栓连接并用钢管作内撑,以制约施工时模板变位和变形。 3、模板安装
成形后模板的整体、局部强度和刚度应满足安全要求,其允许挠度及变形误差应符合规范要求,外形尺寸准确,模板表面平整光洁,装拆操作安全方便。模板安装顺序为:安装底板 → 外侧模 → 翼缘模 → 内模 → 端头模板。 4、预压加载方案 (1)预压目的:
1) 检验支架及地基的强度及稳定性,消除施工前支架的非弹性变形(消除支架各接触部位的变形)。
2) 检验支架的受力情况和弹性变形情况,测量出支架的弹性变形,为其余三个0#块施工取得相关经验数据。在支架及底模、侧模铺设完成后进行支架预压。 (2)预压加载方案:
1) 现浇砼箱梁支架承受的荷载不是均匀分布的,有集中荷载也有均布荷载。均布荷载即是箱梁底板砼和底模板重量,集中荷载只作用在腹板位置的支架上,故支架预压荷载也应重点沿箱梁底板的两端及中间的腹板位置布置,以检验支架的稳定性并消除支架的非弹性变形。
2) 根据设计图纸,0#块混凝土总量为310.96m3,扣除墩顶方量139.8m3,墩两侧混凝土方量为171.16m3,总重为556.27t(动活载统一按1.3考虑),分布为墩两侧长度为7.7m,单位重为72.24t/m。按底板宽6.7考虑,单位面积重量为10.8t/m2。预压范围为墩缘外各3.85m范围。
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3) 采用未加工的成捆钢筋和砂袋的方法施加压力。预压时要求荷载位置与箱梁自重荷载分布基本一致。 (3)、预压步骤:
先进行初始观测,然后预压同步分阶段进行,为确保预压安全,加载分三级,一级为50%荷载,墩两侧荷载均为139.06t,第二次观测,测沉降量;二级为80%荷载为222.51t,第三次观测,测沉降量;三级为100%荷载分别为278.14t,第四次观测,测沉降量;每次加载时间间隔1小时,加满载后以天为一个观测单位,若连续3天观测结果在5mm以内,则认为基本稳定,分2次减载,每次减载50%,减载时间间隔1小时,直至卸载完毕,测沉降量,最终形成堆载预压报告,提交监理工程师。根据加载前、满载后及卸载后的对应各点的现场标高值分析支架弹性和非弹性变形量,确定现浇箱梁的总预留拱度,进行箱梁的施工。
(4)、注意事项:
加载前,按加载的重量,根据预压材料算好堆载高度,由于重量基本集中在腹板上,堆载时,尽量以底板中心线向两侧进行堆载重量的分布。
沉降观测分布点如下图所示:由于堆载时,底模标高无法进行实时测量,只能在堆载前和卸载完毕进行对比测量,其余阶段的沉降测量点分布在底模下两侧,在堆载前,用记号笔作好标识,并编好号,确保测量准确。另外,砂箱压缩量需作好测量,便于调整。
5、支座安装
根据设计文件,连续梁采用GTQZ系列支座。京沪53~56#支座平面布置如下图所示:
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京沪55#墩如上图示支座型号为GTQZ-27500-HX、GTQZ-27500-GD, 支座进入工地后,根据规范要求对支座的外观尺寸和组装质量进行检查,符合设计要求方可进行安装。
支座锚栓固定采用灌浆法,砂浆采用KLCM-CR型号灌浆料,该灌浆料具用超早强作用,安装完后2小时内强度可达到20MPa,后期强度可达到60MPa以上。施工前先凿毛支座就位的支承垫石表面,清除预留锚栓孔内的杂物,并用水将支承垫石表面浸湿,安装灌浆采用角钢作为四角模板,另用角钢支架作为平台,调整支座标高,定位好后采用灌浆法进行灌注锚栓孔,水胶比采用0.16,施工前,需进行试配,确定初凝时间后方可进行支座安装。
支座安装设预偏心量,根据设计文件要求,梁体张拉后,会产生一些压缩量,具体设置的支座预偏心量京沪53~56#墩分别为-8mm、0mm、+15mm、23mm。以上数据为常温下的安装偏心量,若安装温度在10℃~25℃之外,安装的预偏心量另需考虑温度对预偏心量的影响。
支座设置预埋钢板,每孔梁共用预埋钢板四套,钢板安装时,确保钢板平整度不大于1mm/2m。所有支座与梁体采用套筒螺栓连接,套筒埋入梁底预埋钢板的孔中,校准位置后焊接牢固。
支座安装偏差检验标准如下:
序号 1 2 项 目 ≤30m高度墩台 ≤30m高度墩台 偏差与桥梁设计中心对称时 同端支座中心横向距离 偏差与桥梁设计中心不对称时 墩台纵向错台量 墩台横向错台量 允许偏差(mm) 20 15 +30 -10 +15 -10 检验方法 尺量 3 11
4 球形支座 固定支座的上座板与下座板中线的纵横向错动量 固定支座十字线中心与全桥贯通测量后墩、台中心线的纵向偏差 活动支座的横向错动量 活动支座的纵向错动量 下座板中心线十字扭转 上下座板、揺滚轴的扭转 下座板的四角相对高差 3 3 3 1 2 1 6、临时支座
连续梁在采用悬臂梁施工过程中,永久性支座不能承受施工过程中产生的不平衡力矩。施工时采用临时支座承受施工过程中产生的力和力矩,临时支座在墩顶对称布置,每个主墩墩顶共设四个,平面尺寸为0.6*0.8m,标号为C40,高度比永久性支座高2mm,锚固钢筋采用32螺纹钢,每个临时墩共设37根钢筋,锚固钢筋长度为3.772m。 7、钢筋施工
钢筋在钢筋加工房加工成半成品,经50t吊车配合垂直运输,人工现场绑扎。底模、侧模、翼缘模施工完毕后,安装底板、腹板、隔板钢筋及预应力管道,再安装内模,待第一次砼浇注完,凿毛后绑扎顶板、翼缘板钢筋及波纹管;钢筋施工应符合设计及规范的要求。 8、砼施工
11m长的0#块分一次浇筑完毕,砼浇筑时,由两边向墩顶中间分层对称浇筑,先底板、再腹板和隔板后顶板,砼均采用汽车泵泵送入模分层浇筑;为防止振捣时撞击波纹管造成漏浆,浇筑前波纹管内均插塑料衬管;砼浇筑完成且初凝后,即进行土工布和塑料布覆盖、洒水进行砼的养生;防止砼表面出现裂缝,养护时间不少于14天。 (1)砼配合比要求
A 在施工前按要求进行试配。 B 箱梁砼初凝时间不小于8小时。
C 所配制的砼具有低水灰比、缓凝和良好的泵送性能等特性。
D 箱梁砼标号为C50,根据规范要求,试配的砼强度等级不低于C57.5。 (2)材料的选择
为确保砼强度、控制砼色差,对选用原材料要严格界定。经过试配,原材料具体要求
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如下:
A 水泥:采用马鞍山海螺牌P.0.42.5级低碱水泥。
B 粗骨料:选用级配良好、含泥量低的碎石,符合规范规定,级配为5~25mm;其抗压强度比所配制砼强度高一倍以上(即100MPa以上),含泥量小于1%,针片状颗粒含量应小于5%,经过比选,选取用和县众旺产碎石。 C 细骨料:定为质量较好的赣江中粗砂。
D 外加剂:满足外观质量要求,选用与水泥适应性好的减水剂,型号为江苏博特JM-PCA(Ⅰ).
E 脱模剂:脱模剂分为油性剂和水性剂,根据箱梁具体施工情况选用。 (3)砼施工 A 砼浇筑方法
A-1 浇筑前准备工作:浇筑前进行模板内部清理、干净湿润后方可开始浇筑砼;砼浇筑前,检查预应力管道的埋设、泄水孔、护墙预留钢筋、顶板三列排水模具的设置、侧向挡块模具、以及挂篮前后挂的预留孔。
A-2 砼制备与运输:砼采用汽车泵泵送,端口加长一节3m软管,保证砼自由下落高不超过2m,否则需采取防止离析措施。 A-3 布料方式:采用汽车泵直接泵送到位。
A-4 振捣:入模分层厚度控制在30cm以内,采用插入式振捣棒,插点均匀,移动间距不超过振动器作用半径1.5倍,与侧模应保持5~10cm距离;振捣时要快插慢拔,尽量将砼中气泡带出;振捣充分,采用自然流淌,按“同一坡度,薄层覆盖,顺序推进,一次到位”浇筑方法,确保砼浇筑质量;振动棒要尽可能地避开预应力波纹管,防止对波纹管造成伤害;箱梁倒角部位最易发生漏振现象,委派专人负责检查振捣情况。 A-5 注意要点:砼布料与振捣时,不得将水泥浆溅到未浇段的模板上。 B 0#块箱梁砼浇筑顺序
0#块箱梁砼分一次浇筑完成按照“砼底板 → 腹板 → 顶板 → 翼板”的顺序依次对称分层浇筑,分层厚度30cm。浇注完成后,砼需认真做好接茬工作,确保节段间砼接合。 C 箱梁顶面处理
为确保箱梁顶面平整度符合要求,顶板砼振捣后采用整体提浆机进行梁顶面的砼整平、收光工作,砼收光完后及时覆盖养护。箱梁顶面严禁被污染。 D 拉杆孔修补
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砼脱模后对拉杆孔要进行统一处理。螺栓孔应先用同样标号水泥砂浆填实至比表面略低,间隔12小时后对螺栓孔和气孔一起用修补材料填平、压实,等表面晾干后用细砂纸打磨至与墩柱表面颜色、光洁度一致。 E 施工缝处理及砼养护
采用人工方法凿毛,凿毛清理至露出粗骨料后,用高压水冲洗或空压机清理,同时在砼浇筑前需事先充分润湿砼结合面。砼表面覆盖双层养护布进行养护14天。 9、预应力工程
(1)0#块预应力工程分为预应力管道锚座预埋、张拉和压浆三项主要内容,项目包括顶板横向预应力、竖向精扎螺纹钢、腹板纵预应力束、顶板纵向预应力束、隔板横向预应力束。
箱梁纵向钢束为为两端张拉,横向束为一端张拉,精扎螺纹钢为一端张拉。 纵向预应力钢束设置采用j15.24钢绞线,Rby1860MPa,梁体除布置纵向预应力外,还设有横向预应力钢束和竖向预应力。纵横向预应力管道均采用铁皮波纹管,竖向预应力管道采用铁皮管。预应力钢束采用张拉力与引伸量双控,引伸误差应控制在-6%~6%以内。
(2)、主要施工工艺流程见图4。
下 一 节 施 工
预应力管道压浆、封锚
图4 现浇连续预应力施工工艺流程图
一端/两端张拉 预留预应力管道 穿内衬管 钢铰线下料 人工穿束 14
(3) 主要施工方法 A 波纹管及锚座埋设 A-1 波纹管埋设
A-1-1 箱梁预应力管道采用铁皮波纹管,使用前必须进行外观质量检查,检查合格后方可使用。
A-1-2 波纹管安装工艺:波纹管采用钢筋定位网片定位,预应力管道定位筋应设置准确,管道半径小于50m时每间隔50㎝设一处,波纹管采用专用接头接长。
A-2 安装波纹管时的注意事项
安装波纹管时,要注意波纹管进行保护,不能损伤波纹管或使其粘上油污;特别是动用气割和电焊时更要注意不能伤及波纹管;调整波纹管位置时,禁止采用生拉硬撬的办法,防止波纹管受伤或挤瘪,从而影响穿束;波纹管安装允许偏差见表5。
预应力管道安装允许偏差 表5
序号 1 项 目 孔道允许偏差 允许偏差(mm) 4 检验方法 尺量 A-3 锚垫板安装 预应力锚垫板通过槽口模板用螺栓固定在箱梁端头模板上;槽口模板与锚垫板接触面要密实,严禁水泥浮浆进入管道影响预应力张拉施工。为了防止砼进入锚座、管道、螺丝孔内,在封模前于锚座内塞入海绵或纱头,并在锚座的螺丝孔内涂满黄油后再塞入海绵。所有预应力张拉端槽口、锚座均应与预应力钢束垂直。
A-4 钢绞线下料、人工穿束
一端为P锚的预应力束施工时采用先穿束后浇筑砼的施工工艺。采用两端张拉的钢束可以采用现浇砼后穿束方式施工。钢绞线经检查确认合格后,计算每束的下料长度, 用砂轮切割机分批下料编号成捆运输至现场,在确保锚垫板位置正确、孔道内畅通、无杂物后进行人工穿束。钢绞线下料长度=钢束长+张拉时的工作长度,单端张拉时的工作长度一般为80~90cm即满足要求,两端张拉工作长度加倍。对于较长的预应束采用卷扬机进行辅助穿束. B 钢绞线的张拉 B-1 张拉程序
B-1-1 张拉程序为:安装锚具、千斤顶 → 拉到初应力(设计应力的10%) → 测量初
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始长度 → 张拉至设计应力 → 量伸长量 → 回油锚固 → 量出实际伸长量并求出回缩值 → 检查是否有滑丝、断丝情况发生。
B-1-2 锚具:纵向预应力锚具采用4/12/15/19-15夹片群锚体系;横向预应力锚具采用4-7夹片扁锚体系。
B-1-3 预应力施工时采用单端张拉方式,以张拉应力和张拉伸长量进行“双控”控制,并以张拉应力控制为主;张拉时必须在砼强度和弹性模量均达到设计强度的100%以上才可进行预应力张拉。
B-1-4 钢绞线实际张拉伸长值与理论计算张拉伸长值的差值应在-6%~+6%(设计规定)范围内,张拉过程中做好记录。
B-2 预应力筋张拉顺序
一般为先腹板、再顶板、再竖向,先长束,后短束,箱梁左右腹板两侧钢束要对称同时张拉。 C 压浆工艺
同简支梁压浆工艺。 (10)模板拆卸
浇筑砼后,待强度达到25MPa时可按下列顺序脱模:端模 → 外侧模 → 内模 ,强度达到设计强度的100%时且张拉完成后可脱箱梁底模及翼缘底模。 二、挂篮施工方案
挂篮采用三角形挂篮,采用T构对称施工。 1、A01#~A11#块箱梁几何参数
(1).A01#~A11#块箱梁主要构造参数详见下表。
梁段编号 梁段长度(m) A0 A1/B1 11 3 A2 B2 3 55.26 57.82 1381.5 1445.5 50 522.3 90 A3 B3 3 48.46 49.39 1211.5 1234.75 渐变 487.6 渐变 A4/B4 3 A5 B5 3.5 49.27 46.87 1231.75 1171.75 40 430.6 60 A6 B6 3.5 44 44.92 1100 1123 40 405.2 60 A7 B7 3.5 41.33 43.07 1033.25 1076.75 40 385.4 渐变 A8 B8 3.5 39.17 39.17 979.25 979.25 40 371.3 48 A9 B9 3.5 39. 38.72 991 968 40 362.8 48 A10 A11 B10 1 4.75 2 梁段体积(m) 3310.96 60.4 42.22 11.03 72.1 22.06 梁段重量(kN) 7774 1510 1055.55 275.75 1802.5 渐变成70 360 渐变成60 551.5 顶板厚(cm) 腹板高(cm) 腹板厚(cm) 50 620 90 50 561.3 90 40 457 60 40 360 48 40 360 48 16
(2)、京沪石干特大桥连续梁位于曲线为5500的半径上,为曲梁曲做。 2.挂篮配置及构造
石干特大桥连续梁为2联6跨,4个主墩,共计86个节段(含4节A0号块,2节中跨合拢块,4节现浇边跨块,2节中跨合拢段,悬臂浇筑节段共计72块)。京沪连续梁(京沪53~56#)配备2对挂篮分别从京沪55#、#两个主墩组织施工,待合龙完后挂篮转场至沪汉蓉主墩51#、52#主墩进行施工。
本桥所使用挂篮的主要设计及构造情况如下: (1).挂篮设计的技术参数
①适用最大悬灌梁段重:1590kN ② 适用最大梁段长度:3.5m ③ 适用梁段高度:3.6m~6.2m ④ 适用梁段宽度:12.2m ⑤ 挂篮自重:520kN ⑥ 挂篮走行方式:无平衡走行 ⑦ 挂篮抗倾覆稳定系数 :2.0 (2).挂篮构造
挂篮由主构架、行走及锚固装置、底模架、外侧模板、内侧模板、前吊装置和后吊装置等,详见下图:
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104607800040040002390041918350011751173000161112133000151475006002221已浇段(0#)550051待浇段(1#)3000203439004537.915009前端后端 18
170311027506190560001100650185040016004006160040025003110233115507948.313382850029288322930501017503027272624半后端25半前端 ① 主构架
主构架是挂篮的主要承重部分,由两片三角桁架及平面联结组成。桁架的构件均采用2[]40b组焊而成,为便于安装和运输,节点处采用栓接及销接。 ② 吊挂系统
吊挂系统包含底模前吊挂系统、底模后吊挂系统、侧模吊挂系统、内模吊挂系统等几部分,以下分项说明。 A 底模前吊挂系统
底模前吊挂系统由底模前吊杆、挂篮前上横梁、锚固扁担、底模吊耳等部分组成。 a 底模前吊杆
底模前吊杆采用5根直径32mm的精轧螺纹钢为吊杆,底模混凝土自重、前下横梁荷
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载靠此吊杆传递给前上横梁。
b 挂篮前上横梁、锚固扁担、底模吊耳
挂篮前上横梁为前悬挂系统的主要荷载承载构件,采用2[40b组焊而成,底模、侧模内模的前吊点均设置在此梁上;
锚固扁担采用2][14组焊而成,扁担梁一组为两个:一个用于锚固,另一个用于为螺旋顶提供反力;
吊耳采用16Mn钢板加工,与底模下横梁通过焊接联结,吊耳上设有与相应吊带配套的销孔,销孔直径为50mm,销子用于横梁与吊杆联结。 B 底模后吊挂系统
底模后吊系统设置5根直径32mm的精轧螺纹钢吊杆,后吊挂系统将挂篮底模与既有梁段底板锚固在一起,在混凝土灌注时单根吊杆承载较大。 C 内模吊挂系统
内模吊挂系统均由内模前后吊杆、滑道梁后辊轴挂架组成。 ⑴ 前后吊杆
内模前后吊杆均采用直径32mm精轧螺纹钢,上下各垫一扁担梁承托。 ⑵ 滑道梁
内模滑道梁采用2[28加工而成,主要承受内模移动时传递的荷载。 ③ 底模平台
本挂篮设计中底模平台由前后下挂横梁、底模纵梁、底模等组成,各构件之间联结采用栓接,个别部件采用焊接联结,以下分项说明: A前后下挂横梁
挂篮底模前后下挂横梁长度均为12m,由2根][40b槽钢组焊而成,上设5组吊耳。 B 底模纵梁、限位角钢
底模纵梁由钢板、I36b工字钢组焊而成,前后支点间距4500mm,全长5000mm;腹板下集中布置4根,底板下按1000mm和1100mm间距布置4根,底纵梁与下横梁之间采用M20螺拴联结。
C 底模横梁、限位角钢
底模横梁由 [10槽钢组焊而成,总共13根。支点间距325mm,全长3900mm;在横梁上根据面板布设要求,分别焊接限位角钢,以确保面板定位准确、固定牢固。 D 底模面板
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底模面板采用δ6mm钢板加工而成。 ④ 侧模系统
挂篮侧模系统由模板面板系统、模板桁架系统、侧模滑道系统组成,以下分列说明: A 模板面板系统
挂篮模板面板系统由可由δ=6mm钢板为面板,[8槽钢作肋,法兰采用δ=10mm钢板,按照相应间距要求设置螺拴孔。 B 模板桁架系统
模板桁架采用[10和[12组焊而成,单侧模板长3.9m,共6组桁片,间距0.7m,每组桁片分为2节,翼板与腹板上倒角为一节,腹板上倒角以下为一节。因梁段外轮廓除了高度以外其余均相同,故采用固定角度。 B 侧模滑道系统
侧模滑道采用2[]28b槽钢组焊而成,槽钢顶面及底面均贴焊钢板,侧滑道前端设置专用吊耳用于安装侧滑道前吊杆。 ⑤ 内模系统
内模系统由内模纵向滑道、内模连接梁、内模顶部可调面板、内模侧面板等几部分组成,分项说明如下: A 内模纵向滑道
内模纵向滑道采用2[]28b槽钢组焊而成,槽钢顶面及底面均贴焊钢板。 B 内模连接梁
内模连接梁采用I16工字钢制作,除用于承载内顶板荷载外,还可以做为顶板面板横向移动导轨。纵横向滑道联结通过焊接联结,倒角处设置有三角形加筋板。 C内模面板
内模面板分为顶面板和侧面板两部分。顶面板包含顶板、斜倒角板两部分,其中顶板为2块,可以横向分开滑移以满足腹板厚度从90cm调整到45cm的需要。
内模侧面板采用竹胶板配合方木和[10槽钢背带制作,背带间距与外模配套。 ⑥ 走行锚固系统 A 走行系统
挂篮走行系统包含三部分内容:挂篮主桁后支座、挂篮前支座、挂篮行走梁,以下分项说明。 a 主桁后支座
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挂篮走行后支座采用钢板组焊而成,通过反扣装置将挂篮后锚点反扣在挂篮行走梁上,借以提供挂篮走行后锚固力。 b 挂篮前支座
挂篮前支点设置行走滚轮,可在行走梁上滚动前进。 c 挂篮行走梁
挂篮行走梁采用300×300箱型梁,梁上设置直径50mm孔洞用以穿入梁体竖向预应力筋,孔洞间距1000mm。
走行滑道梁与梁体之间按照50cm间距均匀布设2][14垫梁,滑道梁通过梁体竖向预应力筋锚固在梁体表面。 B 锚固系统
挂篮锚固系统分为两种,其一为挂篮混凝土灌注时锚固系统;其二为挂篮走行时锚固系统。以下分项说明:
a 挂篮混凝土灌注时锚固系统
混凝土灌注时挂篮结构共设置4组后锚固点,分别是:主构架后锚固、底模平台后锚固系统、侧模后锚固系统、内模后锚固系统。
以上几组后锚固系统均采用扁担梁支垫,上穿销子或精轧螺帽,其中主构架后锚固系统下锚点反压在行走梁下方,由扣住行走梁的梁体竖向预应力筋提供锚固力。 b 挂篮走行时锚固系统
挂篮走行时的锚固系统包含两部分内容:主构架后锚反扣装置、滑道后挂架锚固系统。 主构架后锚反扣装置:挂篮走行时利用挂轮反扣装置反扣在走行轨道上为挂篮走行提供可靠的后锚固力。
滑道后挂架锚固系统:用于锚固挂篮滑道后挂架,提供挂篮走行过程中底模、侧模的荷载。
3.A01~A9块箱梁挂篮悬臂法施工
石干特大桥为(40+72+40)m预应力混凝土连续梁,其施工方法采用先“T”构,后连续的方法,即先按照“T”构悬臂浇筑施工,后体系转换合拢成为连续刚构梁。其中A01~A9块箱梁采用挂篮悬臂法施工,主要包括挂篮拼装、挂篮悬臂灌注施工(模板施工、钢筋施工、预应力施工、预埋件施工、工作孔布置、混凝土施工、混凝土浇注时的监测、挂篮走行、挂篮拆除)。 (1) 挂篮拼装
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① 准备工作 A 挂篮加工制作
a 加工单位应严格按照设计图上的技术要求及公差配合进行挂篮杆件的加工制作。 b 主构架节点板及杆件必须制作样板模具,精确加工,确保栓孔间距及销孔位置。 c 外侧模桁架制作时应有工作平台及夹具,尽量消除焊接变形,确保联结模板后的面板的平整度。
d 重要构件的焊接,例如底模横梁上吊耳的焊接应由有经验的焊工施焊,保证焊接质量。焊缝及加工件质量要求与验收办法应参照《钢结构工程施工及验收规范》执行。
e 出厂构件应有专人进行检查验收,不合格者严禁出厂。 B 挂篮组装试拼
a 待主构架所有杆件加工齐全后,应在加工厂内进行试拼。尺寸合格后,拧紧节点板螺拴及联结销螺帽;所有螺拴联结构件必须严格控制扭矩,防止松紧不一。
b 挂篮底模架加工完毕后应与底模横梁进行组拼试验,确保整个构件平整度。同时检查底模吊耳位置是否准确。
c 检查挂篮所有精轧螺纹钢与其配套螺帽的配合情况。
d 所有构件检查完毕并满足相关要求后应分组编号,作出明确标记,准备运往现场正式拼装。 C 挂篮现场拼装
a 准备工作
根据起重机的起重能力,挂篮部分构件不能在底面拼装完毕后再行吊装,必须分块吊装就位后再拼装成整体。各构件重量参见设计图纸。
根据组拼工作需要准备足够的工具及联结螺拴等构件。 b 拼装程序 Ⅰ 找平铺轨
待A0块施工完毕后,用中粗砂找平轨道垫梁下方梁体顶面。 Ⅱ 铺设垫梁
将长度为500mm的垫梁([]14)按照间距500mm均匀布设在梁体竖向预应力筋间隙内; Ⅲ 安装轨道
从A0块两端向跨中安装3节2.5m长轨道,轨道穿过预埋竖向预应力筋,找平轨道顶面,准确定出轨道中线,然后锚固螺拴、锁定轨道。
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Ⅳ 安装挂篮主桁前后支点挂轮
从轨道后端穿入后支点挂轮、前端穿入前支点挂轮。 Ⅴ 安装挂篮主桁架
挂篮主构架共分为五部分,分别是:主梁、前斜拉梁、后斜拉梁、立柱,门架。 具体拼装顺序为:首先吊装主梁,其次安装立柱,并设临时支撑,再次安装前后斜拉梁,最后安装门架。
Ⅵ 安装挂篮前吊挂系统
在安装完毕挂篮主桁架后即可进行挂篮前吊带的安装,具体安装方法为:在A0块将底模、侧模吊带及扁担梁、销轴托槽拼装完毕,整体吊装至挂篮前上横梁对应位置,侧模吊杆同理安装。
吊杆顶部锁定后将底模吊杆下端与底模前下挂梁吊耳通过销子联结并锁定;底模后吊挂系统由两部分组成,在施工A01~A11段时底模外侧吊点使用双根精轧螺纹钢,安装时严格控制底口扁担梁,避免螺纹钢受弯;在施工其余各节段时全部使用精轧螺纹钢通过精轧螺帽将后下挂梁锚固在梁体底板上。
Ⅶ 安装侧模滑道梁
在A0块施工时即可进行侧模滑道的安装工作。安装过程如下:首先确定挂篮侧模与A0块施已浇筑节段联结牢固后即可通过卷扬机将侧模滑道吊装穿入侧模滑道槽口,安装前后吊杆及挂架。
Ⅷ 移动侧模就位
侧模前后吊杆安装完毕后,提升螺纹钢使侧模底口脱离底部支架。在侧模模板桁架前端和侧滑道梁前端之间安装5t倒链,通过倒链牵引侧模前移至底模前后下挂梁之间,下放前后吊杆,使侧模下落至底模前后下挂梁之间。
Ⅸ 调整挂篮姿态
侧模移动就位后提升底模前后杆,使底模脱离三角托架。根据测量控制点调整挂篮前后位置,同时移动底侧模使之准确就位。锁定底侧模后锚点。 (2).挂篮预压
主要指主梁预压,目的是为了消除非弹性变形,测出弹性变形,作为调整预抛高的依据。
京沪55#墩挂篮采用在地面上搭设平台,拼对拼两片三角形主桁,后锚点及中立柱点均设钢性支垫,在前吊点处按主桁最大受力采用300吨千斤顶进行张拉,达到实际预压的
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目的。如下图所示:
三角形主桁钢性垫块300吨千斤顶
(3).挂篮悬臂灌注施工 ① 综述
每个T构从A01段开始,对称拼装好挂篮后即可进行悬臂灌注施工。本桥悬灌段共计72个节段,每个挂篮悬臂浇筑18个节段。 ② 悬灌施工流程
A 第一次调整底模、侧模标高(需要根据经验值设定钢筋绑扎预留沉落量),锁定底侧模前后吊带。
B 分片吊装底腹板构造钢筋并安放预应力管道。 C 吊装内模顶盖就位,安装内模腹板及对拉拉杆。 D 安装顶板钢筋及预应力管道、预应力束。 E 设置内模顶板下料孔、腹板下料孔。 F 安装端头板并与内外模连接。
G 精确调整底模、侧模、内模标高,锁定所有精轧螺纹钢。 H 一次对称灌注A01段混凝土。
I 养护、拆端头模,松脱内模、侧模吊带。 J 预应力张拉、压浆。 K 挂篮走行 (4).挂篮走行
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待A01段施工完毕后(张拉完),挂篮即可进行走行作业以准备进行下一节段施工。走行程序如下:
① 按照前述要求找平梁体顶面,铺设垫梁及轨道。 ② 松脱底模前后吊带。
③ 在底模后下挂梁与侧模滑道梁之间安装辅助吊杆(Φ32精轧螺纹钢)或10t倒链,同时设置备用安全绳。
④ 下放底模前吊带,将底模调整到水平状态,紧固辅助吊杆,拆除底模后吊杆,完成第一次吊点转换。
⑤ 将侧模滑道梁和内模滑道梁后吊框前移至滑道梁中吊杆位置,锚固;拆除内外滑道梁中吊杆,完成第二次吊点转换。
⑥ 将内模顶撑螺杆回调,将倒角模连带内腹板模板下放,使内模脱离梁体。 ⑦ 在走行轨道前端与挂篮前支腿之间安装两台10t倒链,在走道梁上标记出下一节段前支腿位置及10cm刻度线;在侧模滑道梁后端与挂架间安装3t倒链。
⑧ 解除挂篮主桁后锚固,同步牵引倒链,使挂篮主桁架、悬挂系统、底侧模、内模同步前移就位至下一节段要求位置。挂篮移动速度控制在10cm/min左右,移动过程必须保证平稳。
⑨ 安装底模后吊带,提升底模。
⑩ 解除底模后横梁吊挂在侧模滑道上的辅助吊杆,安装侧滑道梁的中吊杆并提升侧模就位。
⑾ 安装内模滑道梁中吊杆,提升内模就位(不顶升倒角模板)。 ⑿ 精确调整底侧模标高,锁定前后吊杆、吊带。 ⒀ 重复上述步骤即可进行后续节段施工的挂篮移动工序。 合龙段施工详见合龙段施工工艺细则。 (5)挂篮拆除
合拢段施工完毕后即可进行挂篮拆除作业,具体过程如下: ① 用滑车和卷扬机,将模板等构件吊放至地面上;
② 合拢段不使用的内模、滑道梁等构件在施工合龙段前全部拆除,余下构件可从梁顶人孔拆除。
③ 挂篮主桁在梁顶分段拆除,逐个用吊车吊装下放。 ④ 拆除轨道及钢木枕。
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(6). A01~A9块箱梁模板施工
本桥A01~A9块最大高度6.2m,浇筑一次完成。内模不设底模以消除上浮力。 箱梁的腹板、横隔板模型在立模时,宽度在原设计的基础上减小5mm。 A01~A9块箱梁模板施工包括,腹板外侧模、内模、封端模及模板拉杆设置。 ①梁端堵头
梁端堵头采用木板,厚度5cm。底板位置,木板横向布置;腹板位置,木板竖向布置,在钢筋通过的位置,在木板上设置相应直径圆孔作为波纹管预留孔。木板的加固采用Φ16螺纹钢筋里外夹焊。空隙采用棉纱堵塞。 ② 拉杆设置
采用挂篮时,拉杆背带可以采用挂篮的既有型钢纵带。拉杆统一采用Φ25元钢制作,纵横向布置间距按照挂篮既有拉杆位置布设。局部加强时,采用双[10槽钢作为拉杆背带。
底板位置拉杆设置在底板钢筋的上、中、下面层上,拉杆与横向主筋焊接。拉杆采用Φ25元钢制作,布置间距采用纵向60cm,竖向75cm。 (7) A01~A9块箱梁钢筋施工
施工前应该严格检验进场的各种钢筋使之符合现行国家标准《钢筋混凝土用带肋钢筋》(GB1499)和《钢筋混凝土用光圆钢筋》(GB13013)的规定,认真审核图纸,对所有的钢筋大样进行复核,使之与箱梁的尺寸相对应。
A01~A9块箱梁钢筋绑扎内容为底板钢筋、腹板、顶板钢筋及防护墙等预埋钢筋。 由于钢筋的高度较高,竖向稳定性差,结合腔体支架的搭设,可以将部分腹板和底板的普通钢筋以及竖向预应力筋临时支撑在支架上。
按先后顺序将箱梁梁体钢筋与横隔板钢筋绑扎交错进行,合理安排安装顺序、互相协调,避免干扰。梁体倒角钢筋较长,并与四周钢筋交差布置,在钢筋安装时考虑在底板面层钢筋前放置,以便于准确定位。
在安装完底板钢筋后,即行安装竖向预应力钢筋,便于竖向预应力筋的安装。 桥面板钢筋的所有交叉点应绑扎,以避免在浇注混凝土时钢筋移位。在螺纹钢筋加工时,钢筋采用预偏心搭焊,双面焊接,焊接长度不小于5d(d为钢筋直径)。在梁段钢筋接长时,钢筋接头统一采用绑扎。钢筋绑扎长度按照设计图纸要求。
各块端头钢筋的预留长度按照钢筋搭接长度要求确定。 (8) A01~A9块箱梁预应力施工
A01~A11块箱梁集中了全桥大部分纵向预应力顶板束管道、部分竖向管道和横向管
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道。
波纹管预埋时应该定位准确,每隔50cm以φ10定位钢筋焊于梁体钢筋骨架上,接头处套管搭接长度不小于30cm,并以胶带严密缠绕。纵向预应力顶板束管道在0#块最高点处设置透气管。横向波纹管P锚端待钢绞线穿入后,在约束环处以海绵和M15水泥砂浆堵塞,并以胶带缠裹,接塑料管至梁面以作压浆透气孔,塑料管中穿φ8钢筋以防透气孔堵塞;张拉端制作一个”U”形槽定型钢模作为端模,端模与喇叭口之间用螺丝拧紧,喇叭口上压浆孔用海绵堵塞以防漏浆。竖向管道、精扎螺纹钢筋、螺母整体安装就位,并用定位钢筋固定。拧紧锚具螺母使管道与锚具垫板凹槽贴紧,作好管道上下两端密封工作以防漏浆,同时预留竖向管道压浆管至箱梁内腔,中间穿φ8钢筋以防在混凝土浇注、振捣过程中使透气管脱落而堵塞透气孔;竖向管道张拉端螺母及垫板之间加垫海绵,并用胶带严密缠绕外露精扎螺纹钢筋和螺母。
透气管选用具有一定韧性的橡胶管,防止在混凝土浇注时,变形过大,从而堵塞管道。 竖向预应力的上下锚垫板上各焊接一根长12cm长的普通φ48×3.5钢管,以便于与内径φ35的铁皮管连接。在下锚垫板钢管端部位置焊接一根细钢管,与压浆管连接,长度取为6cm,直径与压浆管直径匹配。因钢管壁厚较薄,焊接时防止烧伤管壁。
A01~A9块箱梁纵向预应力束有顶板束、腹板束及底板束,钢绞线分别为12φj15.24和9φj15.24以及15φj15.24,波纹管内径分别为90mm和80mm。
竖向预应力锚固端加固时,锚垫板与钢筋骨架焊接牢固,螺母与锚垫板之间不得有空隙,在加固锚垫板后,在螺母下部用钢筋(或钢板)托起螺母,与钢筋骨架焊接牢固。竖向预应力张拉端加固时,锚垫板与钢筋骨架焊接牢固,严格控制锚垫板的高度、竖向预应力束的平面位置、垂直度。
由于桥面板处为CRTSII形板式轨道板安装平台,平整度要求较高,平整度要求为3mm/4mm和1mm/2m,故在安装竖向预应力钢筋时,严格按设计长度进行下料,确保张拉完后,竖向钢筋封锚后与梁顶平齐。
为防止波纹管在混凝土浇注过程挤压变形和进浆,给后续的预应力穿束制造困难,在混凝土浇注前即在波纹管内穿入塑料衬管,塑料衬管外径取为80mm和70mm,壁厚满足施工强度要求。
竖向预应力张拉前把管道周围清扫干净然后才能撕去胶带,及时张拉、压浆,以防桥面上的杂物顺水流入管道而堵塞透气孔。
透气管和压浆管较多,为保证在压浆过程中,压浆位置的准确性,全桥的透气管、压
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浆管、预应力束统一编号,并在安装后和压浆之前的期间内加强维护。
各悬灌段施工完成后按照设计要求,在混凝土强度达到设计强度100%和弹性模量满足设计要求后,需对各节段需张拉的预应力束进行张拉。
预应力工程进行管道预留、张拉及压浆时按照《预应力作业指导书》进行。 (9) A01~A9块箱梁预埋件施工
在A01~A9块箱梁施工时,注意以下预埋件的安装: ⑴挡碴墙、竖墙、接触网立柱预埋钢筋; ⑵透气孔、泄水孔;
⑶侧向挡块、剪力槽的钢筋和模具的安装; ⑷挂篮走行、锚固所需的预留孔、预埋筋。 (10)施工缝留置与处理
箱梁段端头的堵头模板要求严密,不可漏浆,防止砂浆流失,降低了混凝土的强度。同时,要保证堵头模板垂直。 (11) A01~A9块箱梁混凝土施工 ① 混凝土配和比
箱梁采用C50高性能耐久性混凝土,按照中心试验室给定的配比严格控制,组织施工。 ② 混凝土供给
混凝土由我工区第二搅拌站供给,实际混凝土供给能力达到80m3/小时,混凝土水平运输由12台8 m3型混凝土罐车提供,混凝土垂直运输由2台汽车输送泵提供。 ③ 混凝土浇注
箱梁混凝土立面浇注顺序:底板→腹板→顶板;顺桥向浇注混凝土顺序:两端→中间;桥面板横向浇注顺序:两端→中间。混凝土要求对称浇注,最大不平衡重量不得超过8吨或2.5m3。
底板混凝土的浇注,汽车泵管端头软管从灌注孔伸入箱体内下放,防止混凝土离析。当底板混混凝土浇注达到2/3厚度后,即改为浇注腹板混凝土,两侧腹板混凝土对称交错浇注。在腹板混凝土浇注时,腹板混凝土具有向底板流动的现象,此部分流动的混凝土将补充底板顶部1/3的混凝土,腹板底部流出的混凝土严禁用振动棒拖动,人工用铁锹甩向底板,防止混凝土离析。人工甩出腹板底部流出的混凝土时,须保证腹板混凝土不再沉落。底板中部混凝土厚度不足的部位,从顶板上部直接下混凝土补齐。连续浇注时,需对腹板和底板交界处采取压模措施。
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腹板与底板的倒角处混凝土较难振捣,易出现蜂窝、麻面等现象,在混凝土振捣过程中,严格控制此处混凝土的振捣质量。此处的混凝土由腹板处振捣密实的混凝土沉落至此,可以保证此处混凝土的密实,在浇注底板混凝土的过程中,严禁用振动棒振捣此处的混凝土,防止此处的混凝土出现脱空现象。
混凝土每次浇注分层厚度以30cm为准。
箱梁内钢筋密集、管道众多。振捣时振捣棒快插慢拔,插入间距为30mm,呈梅花状布置,插入深度为进入下层5~10cm。振动时间以不冒气泡为止。振动棒不可直接振捣钢筋及其他预埋件,还要注意波纹管的位置,防止损坏波纹管。在混凝土振捣过程中,注意锚下混凝土的密实性。
浇筑过程中拌合物内严禁随便加水。
试块组数应满足100m3不小于一组,每台班不小于一组(坍落度测试次数同试块)。 试块制作完成后,应送入试验室进行标准养护,另外加做几组留在现场与结构同条件养护作为承重模板拆除和预应力张拉的强度依据。
混凝土开始浇注的时间选定原则为冬季在白天,夏季在夜晚。
混凝土初凝后,立即采用土工布覆盖洒水养护。脱模后,腹板外侧、翼缘板底部、底板底部的养护,采用直接洒水的方式,混凝土的表面要一直保持湿润。混凝土的养护要派专人执行,养护时间为14天。
底板混凝土的养护采用土工布覆盖洒水养护。在夜间温度较低时,增加覆盖草袋。底板混凝土的内外温差不得大于15°C,可以在底板混凝土里埋入细波纹管测定砼内部温度。 (12)混凝土浇注时的监测
在腹板外侧模顶部,挂设垂球,观测模板垂直度变化,并记录。垂球重500g,布置间距采用3m。
在腹板外侧模板、隔板两侧模板上下端挂设纵向通长棉线,通长棉线平行于模板面。在混凝土浇注时,观测局部不均匀涨模。
在混凝土浇注时,指派专人检查挂篮的安全性。检查的内容有:
①挂篮前后支座处混凝土有无裂纹、崩脱现象,焊缝有无撕裂等异常现象。 ②拉杆有无松动、丝扣有无脱丝现象。 ③设置的观测点有无异常情况。 ④挂篮的主桁平联等有无异常现象。
针对可能出现的意外情况,备足材料和机具,以备应急使用。
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4. 边跨现浇段施工
边跨直线段A11全长4.75m,重1803kN,采用支架法现浇。利用墩身和平台钢管桩作为承重结构,用I36纵横向工字钢作为受力体系。
其余详见边跨现浇段施工作业指导书。
5.合龙段施工 (1)合拢段施工工艺
体系转换是悬浇施工中的一个重要环节,其施工质量对成桥的质量有较大影响。为此合拢段的施工应周密组织,精心施工,控制合拢段的施工误差,使其满足设计的受力要求和保持梁体线形。
体系转换步骤为:边跨合拢段施工→解除临时锁定和临时支座→形成两个单悬臂静定体系→中跨临时锁定→中跨合拢段施工→中跨预应力施工→完成连续梁体系转换,连续箱梁合拢段施工工艺流程
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挂篮后移安装吊架、底、侧模并校正加固相邻悬臂端高程复测两端固结绑扎底板、腹板钢筋安装内模两悬臂端加配重绑扎顶板筋及布设预应力张拉临时固结预应力束进行持续的气温观测灌注合拢段混凝土养生拆除内模解除临时预应力束张拉合拢段跨预应力束 合拢段施工采用8根长3.0m(2.0m)的I40工字钢钢作为刚性支撑焊接其上进行锁定,工字钢钢号为16Mnq,以承受温度升高使悬臂纵向伸长产生的压应力,并穿以部分纵向预应力束,以预应力来抵消两端因温度降低而缩短所产生的拉力。
合龙段长2m/1m,重551.5kN,合拢前调整中线和高程,使两悬臂端临时连接,保持相对固定,以防止合拢混凝土在早期因为梁体混凝土的热胀冷缩开裂。
同时选择在一天中的低温、变化较小时进行混凝土施工,保证混凝土处于温升、在受压的情况下达到终凝,避免受拉开裂。
临时刚性连接采取既撑又拉的办法,将两端连成整体。先在合拢段两侧箱梁的顶底板预埋钢板,通过设置承受压力及拉力的装置使合拢段混凝土得到保护。
锁定前,应先将刚性支撑的一端与梁端预埋钢板焊接,锁定时再对称迅速的将刚性支
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撑的另一端与梁端预埋钢板焊接。刚性支撑联结后将临时预应力筋按设计要求张拉力值快速张拉,形成临时锁定。
(2)边跨合拢段施工
在完成悬臂箱梁和边跨现浇段施工(指混凝土灌注、预应力束张拉)后,开始边跨合拢段施工。
施工现浇段时,在现浇段靠近合拢段端头预埋挂篮侧模和底模吊杆预留孔,待现浇段砼强度达到设计强度的90%时,将现浇段端头模板和支架部分拆除,露出预留孔,即边跨合拢段的底模和侧模直接采用挂篮的底模和侧模,内模采用竹胶板。
边跨合拢段钢支撑应在一天中温度最低的时间段内安装,并临时张拉预应力束2B21及两2T11,单根钢束张拉力800kN。
砼的浇筑应在一天温度最低时进行。为保证合拢段始终处于稳定状态,边跨合拢段混凝土浇筑时,要在中跨悬臂端顶部处设配重水箱,水箱重心距悬臂外端部2m,灌注混凝土过程中,依据灌注混凝土的速度向水箱中加设同等质量的水,水箱及水重为1/2G(G为边跨合拢段砼的重量)。
合拢段施工完毕后,砼强度达到90%且龄期达到6天后即可张拉边跨剩余预应力束并补张拉临时束到设计吨位。然后拆除边墩临时锁定和边跨现浇段支架,保留中墩临时固结。
(3)中跨合拢段施工
待两端边跨合拢全部完成后进行中跨合拢段的施工。中跨合拢段施工前需要拆除边跨合拢吊架及边跨现浇段支架,并拆除55#、#墩支架,保证连续梁在体系转换时不受约束处于自由状态。
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中跨合拢段施工采用挂篮底模及两侧箱梁外模。施工时首先将一侧挂篮主桁后移,拆除其底模和内、侧模及滑道。另一侧挂篮主桁前移、锚固,将底侧模悬挂于箱梁混凝土上,前移侧模滑道,锚于两个相邻节段混凝土箱梁上,放松底侧模落于侧模滑道上,采用倒链拖移底、侧模前移就位,提升底模横梁使其与梁体密贴,外侧模也通过提升滑道使密贴于梁体表面。绑扎箱梁底板及横梁钢筋,搭设内模支架,安装箱梁内侧模及横梁侧模板,并用对拉拉杆进行加固。安装预应力管道,穿临时索钢绞线。
在一天是最低温度时焊接合拢锁定型钢支撑,并临时张拉预应力束2Z7及2T13,单根钢束张拉力800kN。选择当天最低温度,灌注合拢段混凝土,与边跨合拢段施工步骤相同,但在中跨合拢砼灌注过程中,同步排放配重水箱里的水,保证砼的灌注重量等于水的排放重量,中跨合段砼灌注结束时配重完全拆除。待合拢段达到设计强度后按顺序张拉中跨各预应力束,最后拆除临时锁定装置和吊架。
(4)体系转换 边跨体系转换:
当边跨合拢段混凝土灌注完毕,强度达到设计要求时,对称张拉合拢钢束至设计张拉力,并复张拉临时束至设计吨位,拆除边墩临时锁定和边跨现浇段支架,形成单跨悬臂结构。
中跨体系转换:
中跨合拢段施工前需要拆除#、55#墩临时支座,保证连续梁在体系转换时不受约束处于自由状态。当中跨合拢段混凝土灌注完毕,强度达到设计强度的90%后,解除支座上下垫板的纵向约束,让其自由滑动。对称张拉预应力钢束至设计吨位,并张拉临时束。活动支座位置受张拉压缩及收缩徐变作用,逐步移向墩理论中心。最后拆除中墩临时锁定和合拢吊架,结构体系由两个单跨静定悬臂转换为一个三跨超静定连续梁,完成结构体系转换。
(5)合拢段施工时需注意的问题
①调度部门及时掌握合拢期间的气温预报情况,并迅速反馈给各施工班组,选择日气温较小、温度变化幅度较小时进行临时锁定装置的安装。临时锁定装置安装快速、对称进行,先将刚性支撑一端与梁端部预埋铁件焊接,再将刚性支撑另一端与梁连接、临时预应力束也应随之快速张拉。在合拢段锁定后,立即释放一侧的固定约束,让梁一端在合拢段锁定的连接下,能沿支座自由收缩。
②为了减小混凝土灌注时悬臂端混凝土和合拢段混凝土温差引起的沿梁纵向的轴向
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力,合拢段混凝土灌注时选择当天温度最低的时间但合拢温度最佳温度在15~20。C之间,且应与锁定时温度相同。
③合拢前将现浇段和悬臂灌注梁段上的杂物清理干净,此时除加压等物体外应将施工机具等全部清除或移至0#块顶部,保证应力状态与设计相符。
④合拢前,精确测量合拢段两侧两个梁段的顶面高程并进行对比,如果其高差△>10mm则按照计算使用配重,将水箱放置在梁上的指定位置,再进行合拢施工。
⑤待合拢段混凝土强度达到90%强度后,张拉顶底板纵、横向钢索和竖向预应力筋并压浆。合拢束张拉顺序为弯起束一顶板束一底板束,先长束后短束。
6.挂篮一个周期施工安排 序号 1 2 3 4 5 6 挂篮移动 对位调整 绑扎钢筋,安装预应力孔道 混凝土灌注 养生等强度 张拉,压浆 工序名称 用时(d) 1 0.5 2.0 0.5 5 1.0 10 合计 7.质量控制 质量控制控制包括,原材料质量控制、模板质量控制、钢筋质量控制、混凝土质量控制、预应力质量控制。 (1)原材料质量控制
A01~A11块使用的原材料主要有水泥、粉煤灰、矿粉、砂石料、钢筋、预应力钢筋、波纹管等。
工程材料进场前,必须有出厂合格证,并按规定抽取样品送国家计量部门认可的质量检验机构进行试验,合格后方可进场。进场后按规格、型号、进场时间、使用部位等作好标志,并书面记录,并在使用过程中记录在案。
对于水泥要加强防潮工作,按规定分期检验,如发现受潮结块,则不予使用;对于钢筋、波纹管要注意防锈蚀、防油污,使用前要清除干净,不使其力学性能下降。 (2).模板质量控制
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支模系统用料:特制大块钢模板、竹胶板模板,要求整体性好,拼缝小,接缝少,外形美观。
支模质量要求:模板及支架必须有足够的强度、刚度和稳定性,模板的接缝不大于2.5mm,模板的实测允许偏差值,合格率严格控制在95%以上。 ①模板体系技术措施
由于该工程施工进度较紧,模板配备足够的边模、底模、内模,满足各墩顶A01~A11块循环使用。
封模前,杂物、垃圾清除干净,必须时留设清理孔。
各段模板需要处理抛高,抛高值根据设计要求和现场实测数值共同确定。 模板工程验收重点控制刚度、垂直度、平整度,并特别注意轴线位置正确。 ②模板拆除
模板拆除与挂篮拆除协调进行。张拉完成后,按照挂篮走行和拆除顺序进行。
非承重模板(腹板、隔板)拆除时,结构混凝土强度不宜低于5Mpa。 承重模板(顶板、底板、翼缘)的拆除由试验室根据混凝土的实际强度确定。 拆模顺序为后支先拆,先支后拆,先拆非承重模板,后拆承重模板。 拆除梁底模时,应先从跨中开始,分别拆向两端。
拆模时不要用力过猛过急,拆下来的材料及时运走、整理,钢模板要逐块传递下来,不得抛掷,拆下后即清理干净,板面涂脱模剂,按规格分类堆放整齐。 (3)钢筋质量控制 ①钢筋的加工与绑扎
所有钢筋均根据业主提供的施工图及现行的规范、规程要求,在加工场集中定型后送至现场。
钢筋进场必须根据施工进度计划,做到分期分别堆放,并作好钢筋的维护工作。 钢筋的绑扎严格按有关规范、规程要求进行,确保钢筋在其受力位置满足要求。 钢筋的数量、规格、接头位置、搭接长度、间距严格按施工绑扎,制度合理的绑扎顺序,绑扎接头其绑扎点不少于三处。 ②钢筋绑扎质量要求
钢筋的品种和质量必须符合设计要求和有关标准规定。
钢筋的规格、形状、尺寸、数量、间距、锚固和长度,接头位置必须符合设计要求和规范规定。
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钢筋绑扎的允许偏差值,合格率应控制在90%以上。 ③钢筋工程技术措施
钢筋成品与半成品进场必须附有出厂合格证及物质试验报告,进场后必须挂牌,按规格分别堆放,进口钢筋除合格证和复试报告外,还须进行可焊性试验及化学成分分析,合格后方准使用。
对钢筋要重点验收,插筋要采用加强箍电焊固定,防止浇混凝土时移位,验收重点为控制钢筋的品种、规格、数量、绑扎牢固、搭接长度等(逐根验收)并认真填写隐蔽工程验收单交监理验收,做到万无一失。 (4)混凝土质量控制
本工程混凝土工程采用混凝土搅拌站集中供应。
水泥选P.O42.5普通硅酸盐低碱水泥,石子采用玄武岩,级配选用5~25mm,其含泥量不得大于0.3%,砂用赣江中粗砂,含泥量不得大于1.5%。
在每次混凝土浇注前,测出砂石的含水量,调整施工配合比。 (5)预应力质量控制
石干特大桥跨石干连续梁为全预应力设计,所以连续梁张拉和压浆工序施工质量的好坏对连续梁的整体质量和使用性能有决定性的影响。为了保证张拉和压浆的质量,我们从张拉的原材料(钢绞线、锚具、夹片等)、压浆原材料(水泥、外加剂)、张拉和压浆机械的选定、施工过程、张拉一些参数的选定来进行全方位的质量控制。
① 张拉和压浆原材料的选定以及检验
钢绞线采用公称直径Φ15.2mm(7φ5)的低松驰高强度钢绞线,抗拉强度为1860Mpa,进场的每批次钢绞线必须有出厂合格证,同时试验室取样试验看其技术标准是否符合现行国家标准《预应力砼用钢绞线》的规定。钢绞线的外观质量由施工班组作逐盘检查,表面不得有裂缝、小刺、机械损伤、氧化铁皮、油迹等缺陷。锚具、夹片进场后仔细检查锚具的硬度和圆锥度以及夹片有无裂纹、锈蚀等现象,并需配备同批次的出厂合格证,进场时所有专业厂家生产的锚具均应按批抽取1%(且不少于3件)进行破损压力检验,合格方能使用。竖向预应力钢筋采用Φ25精扎螺纹钢筋,标准强度为830Mpa,锚下控制强度为705.5Mpa。压浆用白马山P.O42.5低碱水泥,梁体孔道用铁皮波纹管预留。其强度和实用性满足张拉施工要求。
② 张拉和压浆机械的选定
张拉千斤顶和高压油泵用采用柳州二千预应力有限公司生产YCW350-200型穿心式张
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拉油顶(4台)和ZB4-500型电动油泵(4台)。油压表为上海自动化仪表股份有限公司生产的0.4级精度的油表(4块)。压浆机械采用BW-320柱塞灰浆泵、砂浆搅拌机、水循环式真空泵。整套设备进场前全部经过国家认证部门标定,所有指标符合验标的精度要求。
③ 张拉控制参数的选定
在张拉施工正式开始之前,按照试验的锚口应力损失、孔道摩阻结果等确定张拉过程中的应力损失,夹片和钢绞线回缩、设计应力值下钢绞线的实际伸长量、钢绞线的实际弹性模量等对张拉实际效果的影响,综合这些因素确定张拉时的实际应力控制值,并用钢绞线的伸长量复核。
④ 张拉施工过程的质量控制
箱梁预应力孔道用Φ90和Φ80铁皮波纹管预留,波纹管的定位准确与否直接影响箱梁预应力施工质量和箱梁的实际承载能力,波纹管采用定位网片定位,把定位网片按照设计位置全部焊接固定在腹板和底板钢筋上,波纹管直接从定位网片中事先留好的孔中穿过,跨中范围误差不大于4mm,其余部位不得大于6mm,局部弯曲梁段应增设加强筋来固定。因一节波纹管的长度有限,在接头的地方用直径略大的波纹管作为套管,两端用高强度胶带缠裹密实,确保水泥浆不漏入管内。因为使用的是单层波纹管,为了防止砼浇筑时振破波纹管,导致砼堵塞波纹管,影响后面的预应力施工,在砼浇筑之前,在波纹管内部穿入Φ80mm或Φ70mm硬塑料管当衬管,在砼初凝后,将衬管拔出即形成了预应力孔道。
钢绞线在检验合格之后方能使用,钢绞线的下料长度严格按照交底下料,预留张拉操作所需的长度,在下料时,不得对钢绞线进行任何形式的热加工,应用砂轮切割机进行切断,并防止烧伤钢绞线。对已经下料好的钢绞线进行逐束编号,并确保在以后的搬运过程中不受伤,不受污染。
对连续梁孔道和锚垫板喇叭口进行清理,清除里面的积水、砂浆以及其它污物,将下好料的钢绞线一端套上塑料导头采用人工逐根穿束,穿束时保证箱梁两端露出长度基本相等,在穿束全部结束后,开始上锚具和夹片,上张拉千斤顶(在准备张拉之前,应确保千斤顶、油压表、油泵均已校正,其误差符合验标要求,并且在规定使用期限内,如有更换则必须重新校验)检查油泵、压力表、千斤顶路及其阀门接头,这些构件必须处于良好的工作状态。在以上工作全部准备就绪,箱梁砼强度及弹性模量达到设计强度的100%并且梁体混凝土龄期7天以上后,开始张拉。张拉顺序先纵向预应力,后竖向预应力,最后是横向预应力。
纵向预应力张拉采用两端两边同步对称张拉,最大不平衡不得超过1束,张拉顺序严
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格按照设计顺序,张拉分三步加载到位,0→0.1σk(伸长量记录)→σk(伸长量记录)→1.0σk(持续5min作伸长量记录),回油之后再作一次伸长量记录(在张拉之前和张拉之后要分别测量夹片外露的长度,以确定钢绞线回缩长度),张拉采用应力应变双控制,以应力值算出的油压表读数控制张拉数值,以钢绞线伸长量校核。终补拉时以油表读数控制,但必须按实记录伸长量。
横向预应力张拉采用逐根张拉工艺,张拉分三步加载到位,0→0.1σk(伸长量记录)→σk(伸长量记录)→1.0σk(持续5min作伸长量记录),回油之后再作一次伸长量记录(在张拉之前和张拉之后要分别测量夹片外露的长度,以确定钢绞线回缩长度),张拉采用应力应变双控制,以应力值算出的油压表读数控制张拉数值,以钢绞线伸长量校核。终补拉时以油表读数控制,但必须按实记录伸长量。
竖向预应力钢筋为也采用逐根张拉工艺,一次张拉到位,进行锚固,设计采取二次张拉工艺,并且两次张拉间隔时间不得小于7天,锚固时锚具回缩量不得大于1mm。
张拉结束之后,在锚具附近钢绞线上环周作出明显标记,12小时后复查,确认没有断丝和滑丝。然后开始用水泥加堵漏王浆体封锚。
⑤ 压浆施工过程的质量控制
在张拉结束后,应在两天内进行,连续梁压浆全部采用真空辅助灌浆工艺,在压浆机械和原材料全部就位后(压浆水泥采用和梁体同标号、同品种水泥),开始清除孔道,安装两端锚垫板上的压浆孔、连接管、连接阀,并开始抽真空。
启动砂浆搅拌机,按施工配合比加入水泥、外加剂、水开始拌和,拌和时间不少于1min,浆体必须搅拌均匀,将搅拌好的水泥浆放入压浆灌,压浆灌水泥浆进口处设置过滤网,以防杂物堵管,压浆按先下后上的顺序,由一端以0.7Mpa的恒压力向另一端压送水泥浆,当另一端溢出的稀浆变浓之后,达到进浆口的稠度后,保持压力2min以上,封闭出浆口,继续压浆到压力0.7Mpa,若无漏浆则关闭进浆阀门卸下输浆胶管,如果压浆用的胶管过长,则应相应增加进浆压力。压完浆后保压1~2h,如无水泥浆反溢现象,则拆卸压浆连接管和连接阀门。为了保证压浆质量,当气温或箱体温度低于5℃时,停止施工,压浆后48h内,要保持箱体温度在5℃以上,确保浆体不被冻坏。
在压浆施工的同时,要做浆体同条件试块,放在梁上一起养护,等达到验标要求的天数后,测试各项指标,看是否符合验标要求,借以确认压浆的施工质量。 (6)挂篮施工专项质量注意事项
①在挂篮使用过程中,定期详细检查焊缝和螺栓的质量,保证正常使用。一旦出现异
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常,立即停止施工,全面系统地检查,发现问题,立即整改。
②在安装就位时,保证挂篮的左右两侧前支腿同步,且采用刚性支垫,支垫面要求平整,距离两端为50cm的距离。
③连接器安装时,严格按照对中的原则进行,即16cm长连接器两端各接入8cm长精轧螺纹钢筋。
④在混凝土灌注前需认真检查竖向预应力钢筋的位置、数量及固定情况,确保能够满足挂篮施工的要求。
⑤在施工过程中应加强观测标高、轴线及挠度等,并分项作好详细记录;每段箱梁施工后,要整理出挠度曲线。
(6)混凝土灌注前,张紧所有锚杆,底模对拉杆,要保证杆件受力均匀;侧模与即有两端连接处拉杆必须张紧,避免灌注后涨模产生错台现象。
⑥ 施工挠度控制
为能正确合理的控制梁体挠度,必须采取以下措施控制挂篮挠度:
A 在施工前把各个梁段由钢筋、混凝土荷载产生的理论下挠度值计算列表,做为各个梁段挂篮立模标高的参考值之一。
B 通过静载试验确定挂篮的弹性变形值及非弹性变形值,结合理论计算结果进行修正。
C 在实际施工中,对钢筋安装完毕、混凝土灌注完毕等工序过程进行定期监控量测,确定挂篮在施工中的实际下挠度;再结合理论计算值进行修正,以便于准确预测下一节段施工立模标高。
D T构施工中要严格控制两侧不均匀荷载的发生,在挂篮移动时两只挂篮移动距离差不大于50cm。 8.施工测量
在A01~A11段桥面上布置箱梁中心线和高程观测点,观测点采用水泥钢钉,外露混凝土面5mm,顺桥向布置间距3m。高程观测点布置在箱梁中心线和腹板中心线顶面,箱梁中心线的高程观测点可以用箱梁中心线观测点替代。
箱梁的截面高程采用的数值,采用在设计高程的基础上,加上变形值。同时模板的抛高值另加1cm。
在施工A01~A11段箱梁前,进行测量控制网闭合测量和墩身线位和高程闭合测量, 要满足规范要求。在雨季期间,增加闭合测量次数。
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9.安全防护 (1)安全设施
在桥面两侧设置防护栏杆,采用φ48×3.5的钢管,通过扣件锁定在桥面竖墙预埋钢筋上,作为立杆。立杆高度取为120cm,利用φ48×3.5的钢管设置二道纵杆,在桥面以上30cm处,设置一道踢脚杆。护栏预埋钢筋直径较小,立杆根部不稳,而且横桥向的稳定性差。在护栏内侧加设斜撑,斜撑利用φ48×3.5的钢管,通过扣件锁定在桥面上。斜撑按照5m布置一道。
A01~A11段挂篮外侧形成了一个工作平台,在工作平台所有临空加设防护栏。设防护栏可以用φ48×3.5的钢管搭设,或采用Ф16螺纹钢筋焊接而成。护栏的高度不得低于150cm,且每个网孔的竖向尺寸不得大于50cm。
在工作平台护栏上挂设细目阻燃式安全网,安全网的挂设要求牢固可靠。 (2)安全防范内容
①防坍塌事故 ②防高空坠落事故 ③防起重伤害事故 ④防机械伤害事故 ⑤防触电、雷击事故 ⑥防交通事故
⑦防火灾事故 ⑧防化学物及爆物破对人和建筑物的伤害破坏 (3)技术保证措施 脚手架设立扫地杆。
钢管、扣件、螺栓的质量必须符合规范要求。不准使用锈蚀、弯瘪、滑牙和有裂缝的金属杆件。
挂篮应满足结构安全需要,应有分部、分段按施工进度的书面验收报告,应有厂家的验收合格证书。 (4)安全保护措施 ①安全帽
必须经有关部门检验合格后方能使用。 正确使用安全帽并扣好帽带。 不准把安全帽抛、扔或坐、垫。 不准使用缺衬、缺带及破损安全帽。 ②安全带
必须经有关部门检验合格方能使用。
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使用两年后,必须按规定抽验一次,对抽验不合格的,必须更换安全绳后才能使用。 应储存在干燥、通风的仓库内,不准接触高温、明火、强碱酸或尖锐的坚硬物体。 安全带应高挂低用,不准将绳打结使用。
安全带上的各种部件不得任意拆除,更换新绳时要注意加绳套。 ③施工用电
配电箱的电缆线应有套管,电线进出不混乱,大容量电箱上进线加滴水弯。 支线绝缘好,无老化、破损和漏电。 支线应架空敷设,并用绝缘子固定。 过道电线可采用硬质护套管埋地并作标记。
一般场所采用220V电压。危险、潮湿场所和金属容器内照明及手持照明灯具,应采用符合要求的安全电压。
照明导线应用绝缘子固定,严禁使用花线或塑料胶质线,导线不得随地拖拉或绑扎脚手架上。
照明灯具的金属外壳必须接地或接零,单相回路内的照明开关箱必须装漏电保护器。 电箱应有门、锁、色标和统一编号。
电箱内开关电器必须完整无损,接线正确,各类接触装置灵敏可靠,绝缘良好,无积灰、杂物,箱体不得歪斜。
电箱安装高度和绝缘材料等均应符合规定。
电箱内应设置漏电保护器,选用合理的额定漏电动作电流进行分极配合。 配电箱应设总熔丝,分熔丝、分开关、零排、地排齐全动力和照明分别设置。 开关箱与用电设备实行一机一闸一保险。
同一移动开关箱严禁配有380V和220V两种电压等。 ④ 电焊机
有可靠的防雨措施。
一、二次线(电源、龙头)接线处,应有齐全的防护罩二次线应使用线鼻子。 有良好的接地或接零保护。 配线不得乱拉乱搭、焊把绝缘良好。 ⑤ 气瓶
各类气瓶,应有明显色标和防震圈,并不得露天曝晒。乙炔气瓶与氧气瓶距离应大于5m。乙炔气瓶在使用时必须装回火防止器。皮管应用夹头紧固。操作人员应持有有效证上
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岗操作。
(5)安全防范重点
悬臂浇筑施工的安全防范重点为高空作业。
从事高空作业人员要定期或随时体检,发现有不宜登高的病症,不得从事高空作业。严禁酒后作业。
高空作业人员不得穿拖鞋或硬底鞋。所需的材料要事先准备齐全,工具应放在工具袋内。
主墩圆弧端靠栈桥侧设置标准的三跑楼梯,净宽0.9m,步距0.25m,坡度40度,扶手高0.9m。楼梯采用角钢制作,立柱采用碗扣件搭设。用安全网将楼梯扶手和踏步兜底围护起来。
梁顶用钢筋焊接围栏,挂安全网和三角警示旗,挂篮前端利用导梁用角钢焊接围栏,挂安全网。从内模上下梁面要设置角钢焊接的梯子。 (6)挂篮施工专项安全注意事项
① 挂篮的安装、行走、使用及拆除过程均系高空作业,因此一定要按照规定采取相应安全措施,对所有作业人员进行安全教育,并随时进行安全检查。
② 加强高空作业安全防护,高空作业人员必须系安全带,所有临边部位均要按照国标要求设置高度不小于1.2m的围护栏杆并挂网防护;上下爬梯需固定牢固,边侧设置扶手并挂网防护;所有作业人员要佩戴安全帽。
③ 施工中使用的机械设备,应随时检查、维修保养,特别是起重设备均应有足够的安全系数,如有不符合规定的应立即予以更换。所有动力、照明电路必须按照规定铺设,定时检查,确保安全。
④现场技术人员必须检查挂篮位置、前后吊带、挂架、锚杆等关键受力部位的情况,并填写检查报告,如发现问题应及时解决,重要情况及时汇报。
⑤在安装就位时,保证挂篮的左右两侧前支腿同步,且采用刚性支垫,支垫面要求平整,距离两端为50cm的距离。
⑥连接器安装时,严格按照对中的原则进行,即16cm长连接器两端各接入8cm长精轧螺纹钢筋。 10.雨季施工
雨季施工对工程的影响主要在于对混凝土搅拌及高空作业干扰较大。为了确保工程的施工进度、质量和安全还必须采取以下措施:
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对天气预报资料的收集工作,及时掌握天气情况,以便采取有效的防范措施。 浇筑混凝土遇阵雨时,搭设雨棚,确保混凝土不被雨淋,并在允许设置施工缝的位置迅速作出停止施工的安排,在现场备足够的防雨设备。
雨后浇筑混凝土应随时检测砂、石含水量,调整施工配合比,确保混凝土施工质量;电机应妥善保护,搭设雨棚,运转正常、安全。
三 悬浇施工线形监控
1、悬浇施工线形监控
连续梁桥施工主要是对标高和平面位置的线形控制。平面位置通过锁定挂篮可以有效的控制,但挠度控制的好坏直接影响到连续梁桥成桥后正常使用状态下的线形。由于京沪线CRTSⅡ型板式对桥面高程及平整度要求较高,故连续梁的线形监控较为关键。
2施工监控流程
在各施工阶段中,根据状态变量(控制点位移、控制截面应力)的实测值与相应理论值的差值对影响参数进行误差识别;根据已施工梁段的影响参数识别结果,对未施工节段的相应参数进行误差预测;计算影响参数的误差对成桥标高的影响,求出各节段标高的调整值。施工控制流程如附图3-1。
施工控制的目的是对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。
确定监控目的、内容建立监控模型及确定控制参数施工监控的理论计算不满足参数要求施工过程监控满足参数要求继续施工并监控立即停止施工,查明原因及时采取有效措施处理3.1施工监控流程图
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3监控项目要求及原则
施工监控的目的是要对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。因此,预应力混凝土连续梁桥施工控制的原则为以主梁线形控制为主,应力控制为辅。这是因为在悬臂施工阶段梁段是静定结构,合拢过程如不施加额外的压重,成桥后内力状态不会偏离设计值很远。确保线形是满足设计要求是最重要的。施工中以标高控制为主,确保顺利合拢。 (1)线形(变形)要求
线形控制主要是严格控制主梁每一节段的竖向挠度及横向偏移。若偏差较大时,必须立即进行误差分析并确定调整方法,为下一节段更为精确的施工做好准备。主梁线形(变形)控制的最终目标是保证主梁的整体标高和局部平顺性,使成桥后(通常是长期变形稳定后)主梁的标高满足上述两方面的要求。其次主梁的实际桥轴线与理论桥轴线的偏差应符合设计和桥梁工程质量评定标准等要求。 (2)策略
主梁线形调整最直接的手段是调整主梁的立模标高。若应力实测值与理论值之间存在较大偏差,必须找出原因,进行调整。一般通过额外的压重、适当调整预应力张拉力等手段对应力误差进行调整。 1.3立模标高的确定
在主梁的悬臂浇筑过程中,梁段立模标高的合理确定,是关系到主梁的线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际,而且加以正确的控制,则最终桥面线形较为良好;如果考虑的因素和实际情况不符合,控制不力,则最终桥面线形会与设计线形有较大的偏差。
众所周知,立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高,总要设一定的预拱度,以抵消施工中产生的各种变形(挠度)。其计算公式如下:
Hlmi=Hsji+∑f1i+∑f2i+f3i+f4i+f5i+fgi
式中:Hlmi——i节段立模标高(节段上某确切位置);
Hsji—i节段设计标高;
∑f1i——由各梁段自重在i节段产生的挠度总各;
∑f2i——由张拉各节段预应力在i节段产生的挠度总和; ∑f3i——混凝土收缩、徐变在i节段引起的挠度; ∑f4i——施工临时荷载在i节段引起的挠度;
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∑f5i——使用荷载在i节段引起的挠度; ∑fgi——挂篮变形值。
其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验,综合各项测试结果,最后绘出挂篮荷载——挠度曲线,进行内插而得。而∑f1i、∑f2i、f3i、f4i、f5i五项在前进分析中已经加以考虑。
预计标高的计算公式为: Hyji=Hlmi-fjl-fi
式中: Hyji——i节段预计标高;
fi——块件浇筑完成后,i节段的下挠值。 4挠度观测
连续梁桥挂篮悬臂浇筑每一个箱梁节段分三个阶段,在挂篮前移后、浇筑混凝土后和张拉预应力后,均需对已施工箱梁上的监测点进行观测,该观测程序,称为三阶段挠度观测法。每阶段由专门成立的测量监控小组进行测量,根据汇总的实测挠度,通过计算分析,预测下一节段的立模标高,以使悬臂的施工状态最大限度地接近设计状态。为尽量减小温度的影响,观测安排在早晨太阳出来之前进行。观测采用精密水准仪、全站仪等测量仪器。标高测点布置在节段接缝处截面高程测点布置如图所示。
测点3测点4测点5测点1测点2 5线形控制
悬臂浇筑每节段施工的标高控制包括三个关键工况;挂篮前移定位标高;混凝土浇筑后标高;预应力张拉后标高。
一般认为,对于连续梁桥悬臂浇筑施工的挠度控制,挂篮变形控制是关键;混凝土弹性模量的选取,收缩徐变的影响也相对重要;其他因素的影响一般不是很明显。 (1)标高控制
对控制网中各点的高程进行平差,将标高基准点引测到0#块上,作为线形控制的基准
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点,需经常复核基础的沉降值。使用的监测仪器为精密水准仪及配套水准尺。
悬臂节段的变形测点设置在每一节段的两端距端头10cm处,测点对称布置在箱梁截面的特征部位,一般根据监控的具体要求而定。测点用埋头螺栓,混凝土浇注完成后插入梁面和梁底顶板。
挠度观测资料是控制成桥线形最主要的依据,在每个施工块件上布置5个对称的高程观测点。在施工过程中,对每一截面张拉前、张拉后、挂篮移动后的标高观测、以便观察各点的挠度及箱梁曲线的变化历程,保证箱梁悬臂端的合拢精度及桥面线形。
标高和中线观测点
则各工况下节段标高的理论标高为:
节段理论标高=桥面设计标高(设计院提供)+挂篮的变形量+工况的预拱度(设计提供)。
通过对各工况的线形进行监控,对设计参数进行识别与修正,可以提前预测梁体变形情况,随着数据量的增多,其准确性也逐步提高。并及时向设计单位提供分析结果尽早修正预拱度值。
标高点的初始值在桥面混凝土凝固后,侧模未拆除及张拉前进行测量,观测的数据含有标高钉的高度。由于梁面不平整,标高钉的理论高度是实测标高减去桥面收光时的标高控制线的高差(由于桥面混凝土已基本浇注完成挂篮引起的变形已完毕才进行收光面标高测设,此时的标高控制线=桥面设计标高+该梁段张拉前的预拱度+线形调整值)
温度是影响主梁挠度的最重要的因素之一。日照的作用会使箱梁上表面温度比下表面温度高,会导致箱梁悬臂端下挠,昼夜温差变化大的季节标高测设尽量安排在早晨。当条件不许可时要观测温度变化对箱梁线形控制产生的影响,并对观测数据加以修正。
每张拉一节需将所有梁段的标高全部测设一遍,根据标高钉的实测标高减去理论标高即为箱梁标高的偏差值。
绘制各工况下的理论上挠度曲线与实测上拱度曲线的关系图,当偏差值很小可根据曲线关系预出下一工况的变形情况,及时进行预拱度调整。当两条曲线没有规律并且偏差很大时(>10mm)分析原因,并报请设计单位修正理论上拱度值。 (2)中线控制
利用导线点计算出各节块端截面中心点坐标,采用全站仪现场测放。
①0#节施工完毕,利用导线控制点测放出0#段中心作为顶板中心控制点,箱梁底板根据引设临时中线控制点,并预埋钢板固定。通过横隔板的进入孔可通视底部临时控制点,
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顶板上的0#段中心与导线控制点通视。
②利用顶底板各临时中线控制点,分别计算出各节段端截面中心位置坐标,测放时,利用全站仪确定方向线,在已完成的前一节段的顶底板上用墨线弹出。
③立设模板时,依据已弹出的节段中心控制线拉线吊垂球定位、固定。
④随着节段的延伸、底板标高根据抛物线的设置而抬高,影响到底板中线测放视线时,将中线临时控制点前移,埋设钢板固定,按前述方法继续测放。
⑤为保证测放精度,各临时控制点每施工二个节后联测一次。 (3)断面尺寸控制
在挂篮模板设计时,适当减小了底模同已完节段的搭接长度,利用腹板通气孔,在待浇段适当增加横向对拉杆,保证各节段间接缝的平顺,在砼浇筑前严格认真复核模板尺寸,确保梁体结构尺寸的准确性。
为保证梁体的结构尺寸满足设计及验收标准要求,同时保证合拢精度,断面尺寸控制是关键手段,其控制难点主要是梁体各节段间接缝的处理及梁体外围轮廓的控制,施工时采用以下措施:
①在挂篮模板设计时,适当减小底模板同已完节段的搭接长度,利用腹板的通气孔,在待浇梁段尾部适当增加横向对拉杆,保证了各节段间接缝的平顺。
②采取混凝土浇筑前后的严格控制及认真复核和适当调整的方法,保证梁体的结构尺寸。
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第四章 安全、质量保证措施
一、安全保证措施
1、加强安全教育和安全培训,提高安全意识与知识水平,认真贯彻《国家保护条例》的三个劳动法规。
2、工程在开工前,编制安全技术的施工措施,并逐级进行安全技术交底,由工区安全员负责监督检查,严格按照安全技术交底的规定要求进行作业。
3、健全安全组织,强化安全检查机构。工区设安全管理部,配备专职的安全管理人员;各施工队也都选配事业心强的专职安全员,使他们有职有权,充分发挥监督作用,安全管理人员随时检查施工安全,定期不定期召开安全生产会议,分析事故易发点,制定防范措施和安全规划,把事故消灭在萌芽之中。
4、建立安全岗位责任制,做到奖罚分明。采用经济手段对各级施工人员层层签定安全生产责任书,实行重奖重罚。
5、在施工中,工区将特别重视并做好以下工作,保证施工人员及机械设备,工作实物的安全:
(1)施工现场实施机械安全管理及安装验收制度。使用的施工机械,机具和电器设备,在安装前,按照规定的安全技术标准进行检测,经检测合格后方可安装。投入使用前,按规定进行验收,并办好验收手续登记。
(2)在机械施工中,现场设专人指挥、调度,确保合适的机械车辆行走路线,并设立明显的标志,防止互相干扰和碰撞。机械填筑作业要保持留有安全距离。
(3)施工现场临时用电,按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88的要求
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进行设计、验收和检查。临时用电还要有安全技术交底及验收表,变更记录。健全安全用电管理制度和安全技术档案。
(4)对于机械的操作与管理,严格按照安全操作规程进行,杜绝出现因摔落、触电等导致身亡,把事故苗头消灭在萌芽之中。
(5)高空作业必须系安全带,搞好安全防护工作,对脚手架、高空施工作业平台及扶梯的搭设要符合规范,确保稳定牢固。
(6)在使用吊车、车辆倒运钢筋、模板等施工材料时应注意过往车辆、行人安全,并做好监督防护工作 。
(7)高空作业时严禁随意高空抛物,禁止带病及酒后高空作业,安全员要做好高空作业的安全、监督、检查、巡视工作,及时消除不良隐患。
(8)侧模外及端模外设防护栏杆,栏杆高度不小于1.2m。 二、质量保证措施
1、建立健全质量管理组织机构
成立以项目工区长为第一责任人,各职能部门参加的质量管理委员会。遵循全面质量管理的基本观点和方法,开展全员、全过程的质量管理活动,建立施工质量保证体系,并在体系运行过程中不断完善。
2、强化全面质量管理意识
对工程质量要高起点,严要求,把创优工作贯穿到施工生产的全过程。在施工队伍选配、机构设置、施工方案、管理制度等方面都要紧紧围绕创优目标,以保证和提高工程质量为主线,从每道工序开始,从分项工程做起,加强施工过程的控制,自始至终把好质量关,同时针对工程的重点、难点开展QC小组活动,确保整个工程质量处于受控状态,全面组织优质生产。
3、建立质量检查制
建立各级质量检查制度,项目队采取定期和不定期相结合的方式,各作业队每旬进行一次。质量检查由主要领导组织有关部门人员参加,外业检测、内业检查分别进行。发现问题及时纠正,把质量隐患消灭在萌芽状态。
4、质量控制管理措施 4.1严格执行质量交底制度
各分项工程开工前,实行质量交底制度,除了对该分项的工艺流程、质量要求等作详细交底外,对重点、难点部位,建立质量管理控制点。
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4.2建立“三按”、“九不”制度
“三按”即是按设计文件施工,按工艺规程操作,按验收标准检验;
“九不”即:人员未经培训合格不准上岗;设备仪器未经鉴定合格不准使用;开工条件未经审查合格不准开工;工程未经换手测量合格不准动工;工序未经技术交底不准施工;原材料未经检验合格不准使用;上道工序未经检查合格不准进入下道工序;隐蔽工程未经检查不准覆盖;工程未经检查合格不准验工计价。
4.3对工序实行严格的“三检”
“三检”即:自检、互检、交接检,即工班完成后自检,工班之间交接互检和专职质检工程师检查。
4.4严格隐蔽工程检查和签证
凡属隐蔽工程项目,首先由班组、项目队逐级进行自检,自检合格后,报监理工程师复检,合格后,及时签证隐蔽工程验收证明,隐蔽工程未经检查严禁覆盖,不合格严禁进入下道工序。
4.5严格材料、成品和半成品验收
对所有入场材料,按技术规范要求和京沪高速铁路建设办要求进行检查,质量检查记录和试验报告保存备查。对检查验收不合格的材料、成品、半成品不得用于本工程中。
5、质量通病预防措施及注意事项 5.1中线偏位
(1)浇注过程,设专门的线型控制小组,全过程进行监控梁部的线型,发现偏位,及时进行纠正;
(2)挂篮必须确保对称进行浇注,确保挂篮变形在合理的范围之内。 5.2保护层过小或过大
(1)首先加强钢筋半成品的加工,各种类型钢筋加工尺寸误差符合规范要求,确保钢筋绑扎时钢筋保护层偏差符合设计要求。
(2)正确加设混凝土保护层垫块,要求每平米混凝土垫块不少于4个,并且垫块与钢筋用绑丝绑扎紧密,另外钢筋密集区需增加垫块数量。
5.3梁顶不平整和排水坡坡率不符合设计要求
(1)由于CRTSⅡ型板式平台平整度要求较高,验收标准为3mm/4m和2mm/1m,在施工梁顶面时,在3.1m平台两侧按纵向间距2.0m设短钢筋标高带,标高带标高误差小于2mm;
(2)现场设3m铝合金刮尺,提浆机大致整平后,由人工进行收光、整平,确保梁顶
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平整度和三列排水坡坡率符合设计求。 5.4 施工注意事项
(1)、砼浇筑前要认真检查预应力孔道,防止出现孔洞漏浆。
(2)、腹板砼振捣时,不能长时间不动棒或停棒,防止卡棒或管道破裂。
(3)、浇注过程中安排各工种检查钢筋、支架及模板等的变化情况,遇到问题及时处理。 (4)、顶板浇筑完成后,要及时收浆。 (5)、输送:
①确保联系畅通,现场、后方、砼工厂要及时联络,避免误砼的浇筑。 ②砼输送设备、地泵、砼工厂、砼泵管等要有专人负责急处理。
③确保砼的性能稳定,现场一旦发现砼性能波动较大时,及时与实验室及砼工厂联系,尽快解决问题。 ④注意挂篮结构的安全:
A、 B、 天。
C、
加强侧内模支撑的检查,防止突变。
设专人在砼浇筑过程中对挂篮各吊点进行查看,防止挂篮发生意外。 预压过程中由专职测量组设置观测点,进行挂篮观测,持续时间不少于3
(6)、施工期间梁面标高设标高控制点,每段梁按梁端截面共设置5个点,绑钢筋过程及混凝土浇注前后均安排专人进行标高测设。
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第五章 附图表
1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、
连续梁施工管理机构管理框图 连续梁施工质量管理体系图 连续梁施工安全管理体系图 连续梁施工平面布置图
京沪高铁石干特大桥连续梁挂篮法施工计划表 0#块支架砂箱加工图 三角形挂篮设计图 连续梁施工顺序图 0#块支架计算书
10、 挂篮计算书
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