西塘河大桥现浇连续箱梁施工技术方案(终稿).doc
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1、盐城市华泰交通建筑工程有限公司 西塘河大桥连续箱梁现浇施工技术方案目 录第一章、施工技术方案概述3一、工程概述3二、编制依据4三、总体施工步骤4四、施工进度计划4第二章、临时固结技术方案5一、体外固结型式5二、体外固结验算9第三章、0#块施工方案12一、施工工艺流程12二、支架组成及搭设12三、支架强度及稳定性验算17四、支座安装23五、模板24六、支架加载预压及卸载25七、钢筋工程26八、预应力孔道安装27九、混凝土施工29十、沉降观测30十一、拆模30十二、预应力施工31十三、孔道压浆32十四、0#块施工注意要点32第四章、悬浇箱梁2-9#块施工方案33一、挂篮的主要构造33二、挂篮拼装流
2、程35三、箱梁悬浇施工35四、箱梁悬浇的轴线、标高及挠度控制方案41第五章、合拢段施工方案44一、边跨现浇段施工44二、合龙施工前的技术准备46三、边跨合龙段施工顺序为46四、中跨合拢段施工47五、合龙段施工注意事项48六、合拢段的主要施工质量保证措施48第六章、菱形挂蓝受力计算49一、设计计算说明49二、挂篮设计荷载(3.5m节段)50三、外模滑梁及吊梁计算(3.5m节段)52四、底纵梁计算(3.5m节段)55五、前、后下横梁计算(3.5m节段)58六、内模滑梁计算(3.5m节段)61七、前上横梁计算(3.5m节段)63八、中上横梁计算(3.5m节段)65九、吊杆计算(3.5m节段)67十、
3、挂篮主桁架计算(3.5m节段)68十一、一套挂篮重量一览表71第七章、工艺流程图及组织机构图72第八章、安全生产措施保证措施79一、安全保证措施79二、安全措施80西塘河大桥现浇连续箱梁施工技术方案第一章、施工技术方案概述一、工程概述西塘河大桥上跨规划V级航道西塘河,规划通航净空为455m,最高通航水位2.3m,桥位处河口宽约为72m,路线方向与河道夹角为71。西塘河大桥起点桩号:K44+890.524,终点桩号:K45+471.724。主桥上部结构为变截面预应力混凝土连续箱梁,跨径布置左幅为(44+70+40)m,右幅为(40+70+44)m,单箱单室。箱底宽6.75m,悬臂长3m,箱顶宽1
4、2.75m。中支点处箱梁中心梁高4.2m,跨中箱梁中心梁高2.1m,梁高按二次抛物线变化。顶板厚0.28m,悬臂板端部厚0.20m,根部厚0.65m;腹板厚0.5-0.75m;底板厚0.28-0.7m。块件工程数量表块件号块件长度(m)混凝土数量(m3)块件重量(吨)0#、1#12226.6589.2 2#3.544.92116.8 3#3.541.81108.7 4#3.539.68103.2 5#3.537.4297.3 6#3.534.8490.6 7#3.532.5284.6 8#3.530.9280.4 9#3.529.9377.8 10#221.2355.2 10#217.0244
5、.3 11#3.9276.3198.4 11#7.92110.34286.9 主桥连续箱梁采用挂篮悬浇法施工,其中0#、1#块在支架上现浇。二、编制依据1、331省道建湖段改扩建工程JH-LQ3标施工图设计;2、公路工程质量验收评定标准JTG F80/1-2004;3、公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011;4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004;5、公路工程施工安全技术规程JTJ 076-95;6、公路桥涵地基与基础设计规范JTJ 024-85;7、路桥施工计算手册人民交通出版社 2001.5。三、总体施工步骤1、在承台上安装0#、1#块支架,施工0#
6、、1#块,同时施工临时固结混凝土立柱,完成临时固结后,张拉钢束。2、在0#块上拼装挂篮,施工第一个块件。3、挂篮前移,施工第二个块件,依次循环,施工至9#块。4、在过渡墩旁搭设支架,施工边跨现浇段。5、将边跨挂蓝改为吊篮,施工边跨合拢段。6、解除临时固结,完成体系转换。7、中跨合拢段施工。四、施工进度计划1、1个0#块施工周期20天,4月20日开始施工,5月10日浇筑第一个0#块,6月10日浇筑第四个0#块;2、一个标准悬浇块件施工周期10天,挂篮拼装时间10天,即5月20日浇筑第一个标准块件,9月10日块件施工结束;3、8月20日、9月20日左右幅边跨合拢结束,9月30日全桥合拢。第二章、临
7、时固结技术方案临时固结是箱梁悬浇施工的关键,直接影响悬浇安全。根据施工经验,墩顶固结安全系数较小,故采用体外固结。一、体外固结型式临时支撑采用C40钢筋混凝结构,立柱断面尺寸80cm,纵向中心距为5.6m,横向中心距为5.95m。配筋:按构要求配筋率为0.5%,A=0.5%A=0.5%502400=2512mm2选1220,实配A=12314.2=3770.4 mm2 2512mm2 符合要求。立柱竖向布置12根20螺纹钢筋均布,底部伸入承台100cm,上部钢筋伸入箱梁,在柱顶设2层D5钢筋网。立柱首次施工高度5m,作为0#块支撑,在拆模后接长至块件,作为临时固结。施工图如下:为了保证0#块在
8、拆模后、临时固结接长前块件的稳定性,在固定支座侧面各设置12根32钢筋,单墩48根,锚固长度1.5米,同时设置6个直径30cm砂筒作为支撑,单墩12个(见下图)。墩顶锚固示意图二、体外固结验算1、偏载计算按照最不利的状况进行验算,即在混凝土浇筑后,一只挂篮脱落,其包括施工荷载、风载、混凝土浇筑偏差系数3%。(1)风载。风荷载按下式计算:WsK1K2K3K4K5W0(Pa) W01/(1.6)v2Ws竖向风压值,PaV设计风速(m/s),本工程v 30m/sK1频率换算系数,本工程K11K2风载体形系数,本工程K21.3K3高度变化系数,本工程K31K4地形及地理条件系数,本工程K31.0K5升
9、力系数,本工程K50.4则有W0562.5PaWsK1K2K3K4K5W0292.5Pa风载分配:小桩号侧按50%计:Ff1292.530.512.75/1000050%5.7t,风力中心距力矩中心B距离L522.5m(从力矩中心B起,箱梁长45米,单幅箱梁宽12.75米)。大桩号侧按100%计:Ff2292.53412.75/10000100%12.7t,风力中心距力矩中心B距离L624.5m(从力矩中心B起,箱梁长49米,单幅箱梁宽12.75米)。(2)材料机具荷载。人群和堆放的机具荷载按1.5KN/m2计,q=1.5*12.753.5=6.9t 计算取7t。(3)挂篮自重。挂篮重Fg14
10、2.5t,施工荷载=10t。(4)临时固结的确定取最后一个悬浇块9#块施工最不利因数为最大不平衡荷载,不平衡力矩计算见下表:抗倾覆验算块件号块件长度(m)混凝土数量(m3)块件重量(KN)倾覆力臂(m)倾覆力矩M(KN.m)抗倾覆力矩M(KN.m)0#、1#12226.65891.6 2.88495.7 8000.8 2#3.544.921167.9 7.759322.9 8779.8 3#3.541.811087.1 11.2512596.3 11862.5 4#3.539.681031.7 14.7515673.8 14760.8 5#3.537.42972.9 18.2518288.5
11、17223.1 6#3.534.84905.8 21.7520293.1 19111.0 7#3.532.52845.5 25.2521989.9 20708.9 8#3.530.92803.9 28.7523806.1 22419.3 9#3.529.93778.2 32.2525849.2 P挂篮42513706.3 P风571274095.8 1638.75P施工702257.5合计176374.9 124505.0 M51869.9 N20978.5偏心矩e0=M/N2.47 小于2.8 (安全)(5)临时支撑承载能力验算由平衡验算可知:施工9#块时,荷载总重20978.5KN。柱砼自
12、重为0.40.47.522.5=19t,则一侧的临时支撑柱总受力为Nd=20978.5+190=21168.5KN。根据公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(5.3.1)式,式中: 满足要求。第三章、0#块施工方案一、施工工艺流程 根据设计要求,0#、1#块同时施工,其总长度为12米。施工工艺流程图(见附页)二、支架组成及搭设0、1#块总长为12 m,砼总方量为227m3,梁段总重量为590t。该节段位于8、9桥墩上,是连续箱梁的中心,是悬浇的关键块件。0块利用临时固结混凝土立柱作为主要受力支撑,在混凝土立柱内外侧各设置1根480mm钢管加强, 共6根。在混凝土立柱及钢管上横向放置双拼45工字钢横
13、梁,在横梁上纵向放置贝雷架,长度12m,靠近桥梁处为3条龙,翼板支撑处2条龙,左右共10条龙。在贝雷架上横向放置双拼45工字钢作为前横梁,双拼36工字钢作为中横梁。在45工字钢横梁设置标高调节梁(25双拼工字钢)后安装底模分配梁,中间放置在36工字钢横梁上,另一端放置在墩顶上,下口用短型钢调节标高。为了保证支架的稳定性,混凝土立柱与墩身顺桥向用20槽钢连接,两混凝土立柱间用20槽钢横向连接,混凝土立柱与钢管立柱横向用20槽钢连接,两钢管立柱间顺桥向用10槽钢剪刀撑连接。分配梁为19根25#工字钢,平均间距50cm,腹板处加强,每腹板底采取加强布置4根。分配梁上铺置1010cm方木、竹胶板作为箱
14、梁底模。翼板悬臂部分利用挂篮外侧模板,模板支撑在贝雷架上,悬挑部分模板通过上下对拉螺栓加固以确保侧模的稳定性。三、支架强度及稳定性验算腹板位置混凝土宽度0.75米,长4.5米、高3.935米,混凝土重量3.9350.754.52.5=33.2 1.1=36.5吨;底、顶板位置厚度(0.8+0.35)=1.15米,宽5.25米,长4.5米,混凝土重量1.155.254.52.5=681.1=74.8吨;上横梁重2310kg, 调节横梁(双25工字钢)重624kg,分配梁重5267kg,底模重1500kg,外模重3000kg,施工荷载5吨。1、底模分配梁验算(25#工字钢)0#块长度为12.0m,
15、砼总重量为589.14t、中横梁砼方量为216.3t。扣除中横梁、翼缘板砼后则每延米重量为34.8t。为安全起见,按1.1的安全系数考虑,则每延米重量为34.8*1.1=38.28t。底模纵梁采用25#b工字钢,平均间距为50cm,长度为6m,共19根(腹板下为双拼工字钢)。纵梁一端搁置在双I45B横梁上,横梁下布置砂筒(卸载用),砂筒放在贝雷桁架上、另一端搁置在墩身上,墩身工字钢下布置28钢筋(卸载及调整标高用),如纵梁25#工字钢按悬臂连续梁计算则悬臂长度为3.05m,从受力及支架稳定性方面上考虑,为保证施工的安全在2.8m处加一道双I36B横梁。荷载可简化为均布荷载:q=梁体重量+纵梁自
16、重+底模自重 =382.8KN/m+(0.42 KN/m19根6+15KN)/4.5*1.1 =398.2KN/m F1 F2 F3受力图弯矩图经图显示最大弯距Mmax=288.7 KN.m,= M/W=288.7/(422.210-619)=36.0Mpa=215 Mpa(满足要求)。剪力图经图显示最大剪力Qmax=656.1KN,查表得I25b工字钢IX /SX=5278/246.3=21.43cm,max=QmaxSX/IXd=1438.9/(21.43*10*10-5*19)=16.1Mpa=85 Mpa(满足要求)经计算支架最大挠度变形0.9mm, 支架允许变形为L/400=2800
17、/400=7 mm 符合要求反力图2、横梁验算2.1 F1处2I45#b工字钢(前横梁)F1处荷载腹板砼与顶底板砼重量不同,F1反力按面积比进行分配,腹板均布荷载为183.9kn.m ,顶底板均布荷载为53.79kn.m受力图弯矩图经图显示最大弯距Mmax=426.7 KN.m,= M/W=426.7/(1500.4*2*106)=142.2Mpa=215 Mpa,满足要求。剪力图经图显示最大剪力Qmax=279.1KN,查表得IX /SX=38.06cm,max=QmaxSX/IXd=279.1/(38.0613.510-52)=27.2 Mpa =85 Mpa, 符合要求经计算支架最大挠度
18、变形7.8mm, 支架允许变形为L/400=6750/400=16.9 mm 符合要求反力图2.2 F2处2I36#b工字钢(中横梁)荷载可认为均布荷载q1= F2/6.75+工字钢自重=(1143.9+1.6)/6.75=169.78KN/m,受力图弯矩图经图显示最大弯距Mmax=-282.8 KN.m,= M/W=282.8/(920.8*2*10-6)=153.6Mpa=215 Mpa, 满足要求。剪力图经图显示最大剪力Qmax=386.8KN,查表得IX /SX=30.6cm,max=QmaxSX/IXd=386.8/(30.612.010-52)=52.7 Mpa =125 Mpa,
19、 反力图3、贝雷梁受力计算施工时考虑0#块悬臂部分长度为3.05m。故采用贝雷梁做悬挑支架。根据以上反力图显示荷载受力荷载如图,翼缘板及贝雷桁架自重均布荷载为25.3kn.m(翼缘板砼及模板按2/3计算)受力图弯矩图剪力图计算中取贝雷片的截面面积50.96cm2贝雷片的惯性矩Ix=250500 cm4,由图可知,支架最大弯矩为M=899.2KNM,支架容许弯矩M=356.3KNM设计采用横向3片贝雷桁架上下不加强。贝雷架排数:n=Mmax/允=899.2/788.2=1.2排(支架抗弯能力满足要求) n=max/允=356.30/245.2=1.5排(支架抗剪能力满足要求)。挠度图由图可知,支
20、架最大挠度变形6.4mm, 支架允许变形为L/400=3050/400=7.6mm 符合要求反力图4、贝雷梁下工字钢受力计算根据贝雷桁架下反力图显示 工字钢受力荷载为:受力图弯矩图经图显示最大弯距Mmax=432 KN.m,= M/W=432/(1500.4*2*10-6)=144Mpa=215 Mpa,满足要求。剪力图经图显示最大剪力Qmax=617.1KN,查表得IX /SX=38.06cm,max=QmaxSX/IXd=617.1/(38.0613.510-52)=60.0 Mpa =85 Mpa, 符合要求5、钢管验算从上面中横梁计算可知,中横梁中间支点反为770KN,由设在混凝土临时
21、柱间的钢管柱承受。5.1 稳定性:横向拉杆最大步距为4m,故立杆计算长度为4m。i=1/4d2+d12=1/44802+4682=167.6mm长细比 =L/i=4000/167.6=23.880,故=1.02-0.55(+20)/1002=0.92,则:N= A=0.92*3.14*(2402-2342)*215=1766KNN支撑=280 N 合格5. 2强度验算a=N/Aji=770103/3.14(2402-2342)=86.2Mpaa=215 Mpa合格四、支座安装本桥主桥箱梁采用GPZ()系列盆式橡胶支座,在墩身支座垫石施工时,浇筑时不预留支座的地脚螺栓孔,待混凝土达到强度后采用开
22、孔器进行开孔。支座安装时将预留孔,清理干净,采用环氧砂浆灌注埋置固定永久支座的地脚螺栓。支座垫石的厚度应根据永久支座实际厚度确定,并保证支座的顶面标高与设计一致。支座安装时,在支座垫石顶面铺一层环氧树脂,厚薄要均匀。支座安装后,立即用仪器检查其水平度及高程,发现误差当即调整,并满足四角高差2mm,轴线偏差2mm的规范要求。支座安装后,及时进行固定,待体系转换时同时进行解锁。 7#墩 8#墩 9#墩 10#墩五、模板0#、1#块梁底采用竹胶板底模,下铺1010方木,木方横向布置,间距为40cm。悬挑部分通过上下对拉螺栓加固以确保侧模的稳定性。,同时设置横向围囹与外侧模用20拉杆拉紧,顶板内模采用
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