A30大跨径箱梁施工组织设计.doc
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1、 沪崇苏立交大跨径连续箱梁施工组织设计 A30-5标大跨径连续箱梁施工组织设计一、工程概况上海市A30高速公路(界河-外环线)第五合同段为沪崇苏立交工程,其中跨赵家沟东延伸(人工河)有三座大跨径连续梁桥,上部结构采用单箱双室预应力混凝土变截面连续箱梁,分别为主线58.04+91.292+58.054m跨、C匝道45.854+76.790+46.057m跨、D匝道45.751+74.242+45.751m跨,主线横桥向为双向四车道南北分离式断面(中间设3M中央分隔带),匝道均采用单向双车道断面。箱梁主线梁高为2.5-5.0M,匝道梁高2.3-4.5M;单幅箱梁顶板宽12.05M,底板宽7.60M
2、;箱梁顶、底板厚分别为主线0.22、0.25-0.509M,匝道0.22、0.25-0.65M;中、边腹板厚分别为主线0.35主、0.45、0.60M,匝道0.35、0.45、0.55M;两侧悬臂长均为2.225M。全联仅在桥墩支点截面处设置端、中横梁,其中横梁宽2.50M,端横梁宽3.70M。主线、D匝道桥墩高6.0M,C匝道桥墩高13.0M。大跨径连续箱梁桥均处于旱地,考虑实际施工的难度和节约成本投资等因素,箱梁采用483.5mmWDJ碗扣式多功能钢管满堂支架,自高程低的一端向高的一端(单向)全断面现浇的方法施工。二、施工组织管理及安排1、施工组织由项目部统一领导,桥梁工区作业队负责具体施
3、工。施工顺序安排:主线桥C匝道桥D匝道桥。2、工期安排(1) 主线箱梁施工总体计划时间为2005年3月1日至8月30日;C匝道箱梁施工计划时间为2005年7月1日至10月30日;D匝道箱梁施工计划时间为2005年9月1日至12月31日。(2)工序安排计划: 时 间项目第1个月第2个月第3个月第4个月段支架、底模、预压30d钢筋绑扎、砼浇筑 25d张拉压浆5d段支、底、预20d钢筋绑扎、砼浇筑10d张拉压浆5d 段支、底、预 30d钢筋绑扎、砼浇筑25d张拉压浆5d左主线:第13.5个月,右主线:第2.56个月;C匝道:第58个月;D匝道:第710个月;考虑采用两套支架、模板(见分段施工流程图“
4、1-1、1-2”1套,“2-1、2-2”1套。3、劳动力计划安排4、材料与机械设备配备序号材料或机械规格型号功率单位数量备注1脚手架WDJ碗扣式483.5mmT5202竹胶板高强15MMM215003木模板M26004木方M3505张拉设备YCL20KW套36千斤顶300T个37汽车吊QY1616T台28汽车吊QY5050T台19汽车输送泵HBT60B60M3台210砼运输车6M3206KW辆811插入式振捣器D40台1012钢筋切割机GQ-403KW台513钢筋弯曲机Y100L2-43KW台514电焊机HS-50014-50台1015发电机50/GF75KW台3备用16塔吊50TM台1三、施
5、工方案(一)、地基处理现浇箱梁支架体系关键部位是桥下地基处理,桥梁施工范围内地基承载力应满足所承受的全部荷载,地基不发生沉陷现象。桥宽范围内先清除表面杂草和废弃垃圾等,基底碾压合格后,做2层5%石灰土(共厚40cm)和一层道渣垫层(厚10cm)密实度压至96%以上(重型),个别软弱地段抛填片石,进行加固处理后填筑石灰土;最后浇注15cm厚C20素混凝土作为面层,在桥墩两侧各5米范围内灰土厚度为60cm、道渣厚度为10cm、混凝土厚度为20cm,顶面做好排水处理。(二)、排水防雷1、排水处理措施出现沟浜时,先将桥下水系调整,通过两侧排水沟流走,将原沟浜清淤后开挖台阶并分层压实回填起来,待箱梁施工
6、完后,再恢复原有水系。地基处理时做好地基的排水,防止雨水或砼浇注和养生过程中滴水对地基的影响,做好1%的横坡,让水排到桥两侧排水沟流走。(具体地基处理见下图)2、防雷技术措施从桩基到箱梁以及今后施工的防撞护栏内,设置通长接地钢筋,做好防雷准备。支架、塔吊等防雷做好接地和安装避雷装置。(三)、支架架设、立模方法首先进行测量放线(中心轴线和中心点法线),然后在搭设支架的带状位置用干硬性水泥砂浆精平地面,再铺上厚5cm宽20cm的木板,最后在木板上搭设支架。支架以中心线为轴线,并垂直于中心点法线往两翼和跨两端对称搭设。在拐弯交接处用扣件式钢管脚手架联接, 由于该桥梁板高度、腹板宽度及梁端的横截面形式
7、和截面积有很大的差异,造成各截面因新浇筑结构混凝土产生的荷载而不同,依照现有图纸将其划分为0#14#断面、14#20#断面、24(27)#26(29)#断面、20#23#断面(断面图附后)等四段分别进行计算,各段设计荷载的限值取该段最大净截面积的荷载。经过计算比较选出最佳组合,竖杆纵横向间距依次分别为:90cm60cm、60cm60cm、60cm60cm、60cm30cm,支架步距视架子实际高度采用120cm或60cm,利用可调下托调整支架横杆使之保持整体水平。在支架搭设过程中结合模板、横梁、纵梁厚度,通过跟踪测量调整支架高度,同时确保可调U型顶托螺旋调节幅度不超过25 cm。在支架U型顶托上
8、沿线路纵向摆放横截面为10cm15cm方木作为纵梁,在纵梁上横向摆放横截面为5cm10cm、间距20cm方木作为横梁,方木均使用东北红杉。在20#23#断面处在纵梁上加一层10cm15cm方木将模板跨距控制在40cm。最后在横梁上铺设模板(厚1.5cm的防水竹胶板),模板接头之间放置海绵双面帖,以防止因模板摆放时间过长热胀冷缩造成模板鼓起或缝隙过大。支架架设结构(见图1)。(四)、支架预压采用砂袋按各段设计荷载120%进行预压,空心箱体部分采用砂袋预压;实心箱体部分采用钢块预压。在地面上以纵横间隔5m和在模板上按高程控制点位分别设置观测点,预压时逐日对其进行沉降观测,做好记录。沉降稳定卸载后算
9、出地面沉降、支架的弹性和非弹性变形数值。根据各点对应的弹性变形数值及设计预拱度调整模板的高程。预拱度计算公式为f=f1+f2+f3,其中f1:地基弹性变形,f2:支架弹性变形,f3:梁体挠度(设计提供)。底模安装前先安装好支座,另考虑预拱度设置及模板调整。预拱度最大值设置在梁的跨中位置,并按抛物线进行分配,算得各点的预拱度值后,通过支架顶部微调装置进行调整、加固。分项内容参考数据接头承压非弹性变形木与木每个接头的顺纹2MM,横纹3MM木与钢每个接头约2MM卸落设备的压缩变形砂筒2-4MM木马每个接缝约1-3MM支架基础沉陷底梁置于混凝土约3MM(五)、箱梁施工三跨箱梁分三段进行施工,分段方法详
10、见“分段施工流程图”。箱梁混凝土分两次浇注:第一次浇注底板及腹板,先浇底板,底板振捣密实后再浇注腹板,底板浇注进程先于腹板35M避免腹板混凝土坍至底板;第二次浇注箱梁顶板和翼缘板(见图2)。混凝土使用商品混凝土,采用两台汽车泵直接泵送至工作面。图1:支架架设结构图特别说明:WDJ碗扣式多功能支架根据使用说明书,支撑立杆的设计荷载为:当横杆竖向步距为600MM时,每杆立杆可承受最大竖直荷载为40KN;当横杆竖向步距为1200MM时,每杆立杆可承受最大竖直荷载为30KN;由于一般计算时是按平均布载,所以在腹板和横隔板下将横杆高度步距加密到0.60M。另外,还要落架增加纵横梁一道,满足立杆竖向荷载要
11、求。斜撑布置一般在整架四周満框布置,也在隔墙及腹板下満框布置。分段施工流程图说明:1、施工顺序依次为123。2、主线和D匝道梁底标高为10M,原地面标高4.3M,支架高度计算按6M考虑;C匝道支架高度约13M。3、第一施工段砼浇筑、张拉并强度满足后,先拆除1-1部位,待整体完工后,1-2、2-2与3一起拆除。1、模板模板由底模、侧模及内模三部分组成,一般预先分别作成组件,在使用时再进行拼装,底模、侧模采用竹胶板,内模采用木模。当第一次砼达到一定强度后用8*12CM方木搭小排架,在排架上铺设2CM的木板,在木板上铺一层油毛毡,绑好钢筋可浇筑第二次砼。相邻两块板的高差不超过3mm,间隙不大于2mm
12、。中跨分段界线处为保证接头平整,不至于产生错缝,在接头处先铺上宽1米、厚1cm钢板,再铺竹胶板。模板的支撑要牢固,对于翼板或顶板采用框架式木支撑,对于腹板模板,根据腹板高度设置对拉性杆,对拉性杆采用塑料套管,以便拉杆取出不能用气割将拉杆割断。箱梁砼是外露砼,要注意砼外观,各种接缝要紧密不漏浆,必要时在接缝间加密缝条,用玻璃胶将其刮密实。砼的脱模剂采用清洁的机油、色拉油或其它质量可靠的脱模剂,不得采用废机油。在箱梁的顶板设置天窗,以便将内模拆出,天窗距梁端10M,腹板上每5M距悬臂根部200MM设置一个透气孔,由于箱梁侧模板安装后,有钢筋、预应力筋,内模等多道工序,作业时间相对特长,往往等到浇注
13、砼时。模板内有许多杂物,采用空压机进行清理。2、普通钢筋、预应力筋在安装并调好底模及侧模后,开始底、腹板普通钢筋绑扎及预应力管道的预设,钢筋绑扎先底板后腹板,再安装预应力管道。采用三角UPVC管垫块,用来保证砼保护层厚度。底、腹板钢筋及预应力管道完成后,立腹板模板,浇注第一次砼。砼达到规定强度后,拆除腹板模板,再立顶板模板,绑扎顶板钢筋及预应力管道,进行砼的第二次浇注。普通钢筋及预应力筋按规范的要求做好各种试验,并报请工程师批准,严格按设计图纸的要求布设,对于腹板钢筋根据其起吊能力,预先焊成钢筋骨架,吊装后再绑扎或焊接成型,钢筋绑扎、焊接必须符合技术规范的要求。预应力管道采用镀锌钢带制作,预应
14、力管道的位置按设计要求准确布设,并采用每隔50cm一道的定位筋进行固定,接头要平顺,外用胶布缠牢,在管道的高点设置排气孔。锚垫板安装前,检查锚垫板的几何尺寸是否符合设计要求,锚垫板要牢固的安装在模板上,使垫板与孔道严格对中,并与孔道端部垂直,不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸设置,喇叭口与波纹管道要连接平顺,密封。对锚垫板上的压浆孔要妥善封堵防止浇注砼时漏浆堵孔。预应力筋的下料长度通过计算确定,计算应考虑孔道曲线长,锚夹具长度,千斤顶长度及外露工作长度等因素预应力筋的切割拟采用砂轮锯切割,预应力筋编束时,必须梳理顺直,绑扎牢固,防止相互缠绞,对预应力钢束进行统一编号、挂牌,按类堆放整齐
15、,以备使用。预应力筋穿束前对孔道进行清理。钢束采用人工从一端送入或先用孔道内预留铅丝将牵引网套的钢丝绳牵入孔道,再用人工或慢卷扬机牵引钢束缓慢引进。3、砼的浇注箱梁施工前,做好C50砼的配合比设计及各种材料试验,并报请工程师批准,并根据实际情况进行综合比较确定箱梁砼采用两次浇注。为了保证表面美观,在外膜的拐角处用3*3CM小木条做假缝。.砼采用上海浦东晶阳砼拌和站提供的商品砼(距工地约4KM),运输采用6M3砼罐车运输,砼泵车泵送入模,砼浇注前必对拌和站、泵车等设备进行认真检修,确保机况良好,必要时备有应急设备,以防设备障碍造成砼浇注过程中断。砼浇注时安排好浇注顺序,其浇注速度要确保下层砼初凝
16、前覆盖上层砼。砼分两次浇注,第一次浇筑砼至腹板与翼缘板接合处,也就是底板、腹板和横隔板的砼,将接触面上第一次砼凿毛,清除浮浆;第二浇筑顶板砼,保证二次浇注接头整齐美观。砼的振捣采用插入式振捣器进行,振捣器移动间距不超过其作用半径的1.5倍,并插入下层砼5-10cm。对每一个振动部位,必须振动到该部位砼密实为止,不得超振。振捣时避免振捣棒碰撞模板、钢筋,尤其是波纹管,不得用振捣器运送砼。对于锚下砼及预应力管道下的砼振捣要特别仔细,保证砼密实,由于该处钢筋密、空隙小,振捣棒选用小直径的。4、张拉在进行张拉作业前,必须对千斤顶、油泵进行配套标定,并每隔一段时间进行一次校验。有几套张拉设备时,要进行编
17、组,不同组好的设备不得混合。当梁体砼强度达到设计规定的张拉强度(试压与梁体同条件养生的试件)90%时进行张拉(强度与龄期要同时保证),先张拉腹板束再张拉顶底板束。箱梁预应力的张拉采用双控,即以张拉力控制为主,以钢束的实际伸长量进行校核实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求,否则就停止张拉,分析原因,在查明原因并加以调整后,在继续张拉。后张法预应力筋张拉时的理论伸长值为L=PL/AyEg,P为预应筋的平均张拉力,由于预应力筋张拉时,先调整到初应力,再开始张拉和量测伸长值,实际伸长值有两部分组成,一是初应力至张拉控制应力部的实测伸长量,二是初应力时推算的伸长值为两者之和。预应力钢绞线的实际伸
18、长值与理论伸长值要控制在+6%以内,否则停止张拉,查明原因并调整后,再继续张拉。张拉的程序按技术规范的要求进行一般为:010%(初应力)105%kk张拉过程中断丝、滑丝不得超过规范或设计的规定,如超过就更换钢丝或采取其它经工程师同意的补救措施。张拉顺序按图纸进行,按分段、分批、对称的原则进行张拉。5、压浆与封锚张拉完成后要尽快进行孔道压浆和封锚,压浆所用灰浆的强度、稠度、水灰比、泌水率、膨胀剂济量按施工技术规范及试验标准中要求控制。采用PO42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比0.40.45,膨胀剂类型及掺量根据试验确定。压浆使用活塞式压浆泵缓慢均匀进行,压浆的最大压力一般为0.50.7Mpa,对纵
19、向预应力管道以0.7Mpa恒压作业,对横向预应力管道以0.4Mpa恒压作业。当孔道较长或输浆管较长时,压力可大些,反之可小些。(可采用预应力管道真空压浆技术)每个孔道压浆到最大压力后,应有一定的稳定时间。压浆应使孔道另一端饱满和出浆。并使排气孔排出与规定稠度相同的水泥浓浆为止。压浆完成后,要将锚具周围冲洗干净并凿毛,设置钢筋网,浇注封锚砼。6、预应力混凝土连续箱梁施工工艺流程混凝土养生拆内模、顶模安装模板及支架拆除天窗、张拉槽口混凝土浇注 试块制作养生试块试验钢绞线下料钢绞线、锚具检查、试验支座安装支座检测混凝土养生第二次混凝土(顶板混凝土)浇注内侧模安装灰浆配制钢束张拉张拉检查千斤顶、油泵校
20、检第二次混凝土施工前后底模标高变化观测试块试验混凝土试块制作、养生现场检查顶模标高检查试块试验混凝土试块制作、养生第一次混凝土施工前后底模标高变化观测箱梁第一次混凝土浇注(底模、腹板混凝土浇注)现场检查底板钢筋、腹板钢筋绑扎及预应力体系安装、定位顶板钢筋绑扎、预应力体系安装、定位预应力孔道压浆卸载及底模标高的调整支架预压及沉降、变形观测底板铺设、侧模安装支架拼装支架基础施工静载预压及沉降观测支架地基处理图3 预应力混凝土连续箱梁施工工艺流程图四、支架、模板内力验算下面就按上述四段分别对其进行验算(参考路桥施工计算手册(2001)、铁道设计(2004)、公路桥涵施工规范(JTJ041-2000)
21、、WDJ碗扣型多功能支架根据使用说明书、预应力砼连续梁桥(范立础)、桥梁施工百问、桥涵、建筑施工手册、土力学与地基基础、箱梁设计图、岩土工程详细勘察报告、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范等文献)。下面就主线支架、模板内力进行验算,匝道梁高均小于主线,只要主线支架、模板内力验算满足,匝道更能满足,虽然C匝道高度大于10M要考虑支架重量,但经计算影响很小。1、0#14#断面支架竖杆纵横向间距为90cm60cm,支架步距采用120cm,模板采用1.5 cm竹胶板。(1) 模板计算新浇筑结构混凝土平均荷载g1=8.6*26/7.6=29.4KNm2(“8.6”为截面积);施工人员、料、具行走运输堆
22、放载荷gr=2.5KNm2;倾倒混凝土时产生的冲击荷载和振捣混凝土时产生的荷载均按2KNm2考虑;支架高度为10m左右,风荷载 0.5*12m(支架高)/12.05m(桥面宽)=0.5 KNm2。根据规范要求计算模板及支架时,所采用的荷载设计值,应取荷载标准值分别乘以相应的荷载分项系数,然后再进行组合。该段组合后的设计荷载为:29.4*1.2+6.5*1.0+0.5*1.0=42.28 KNm2。模板跨径L1=0.9m,模板宽度b=0.2m 。模板每米上的荷载为:g=42.280.2=8.456KNm 。模板跨中弯距计算:M1/2=gL12/10=8.4560.92/10=0.685 KNm
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