金星立交桥现浇梁支架施工方案江世明.doc
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1、昆明主城东南二环快速系统改扩建工程建设移交(BT)项目 昆明市二环改扩建工程金星、菊华立交桥现浇梁施工组织方案编制:江世明审核:苏 洋审批:竹俊杰中铁十六局集团四公司昆明市二环路改扩建工程指挥部现浇梁施工组织方案一、金星方案编制说明1、编制依据(1)广州市市政工程设计研究院有关昆明市主城二环快速系统改扩建工程金星立交桥桥梁工程施工图。(2)市政工程质量检验评定标准、公路桥涵施工技术规范及国家或地方有关部门颁发的现行的技术规范;(3)我公司ISO9001质量体系、ISO14001环保体系文件。(4)我公司相似工程施工中成熟的施工技术和管理经验,及相关项目管理办法。2、编制原则(1)“安全第一、预
2、防为主”的原则。坚持“安全第一、预防为主”的原则,确立安全目标,制定科学合理的施工方案,建立健全确保安全的各项规章制度,采取强有力的防范措施,强化现场管理,确保安全生产。(2)确保工程质量原则严格遵守招标文件明确的施工规范和质量评定与验收标准,严格按施工图及其说明要求施工,采用成熟可靠、先进的施工方法和施工工艺,力求施工方案的适用性、先进性相结合,保证质量达到良等级。(3)确保工期原则根据金星立交桥改扩建工程开工晚,工期短的特点,合理安排施工工序,优化资源配置,安排最佳数量的劳动力、材料和机械设备,确保施工工期。(4)确保交通畅通、文明施工原则采用合理的施工方案,合理安排施工顺序,采取措施最大
3、程度减少对既有交通的干扰。力争把施工对周围环境的影响降低到最低限度,并制定出详细的文明施工和环保措施,争创“安全生产、文明施工标准化工地”。二、施工方案概述1、工程概况金星立交位于北二环东侧,为北二环与北京路交叉的三层全苜蓿叶型全互通立交,北二环主线和北京路主线分别走高架桥,高架桥均为双向六车道。新设计的北二环高架桥上增加上下行各三车道的快速系统主线高架桥,分别为Na1线及Nb1线,单向三车道,东接小庄立交高架桥,西接马村立交高架桥。标准桥面宽度为13米,桥面距地面高度为1720米, Na1线桥面加宽至19.39米,Nb1线桥面加宽至15.44米, Na1线总长981.798米,Nb1线总长9
4、89米。金星立交桥改扩建主线桥断面示意图主线Na1线、Nb1线上部结构在既有金星立交桥范围内除跨越金星立交东西方向的八个交叉口采用跨越35+52+35米的大跨预应力砼变截面连续箱梁外,其余采用跨径28.435米的现浇预应力砼等截面箱梁。在里程NK0+873处既有人行天桥因桥墩和楼梯位置与地面道路相冲突,需要拆除重建一座人行天桥。2、现浇梁施工重难点分析(1)现浇梁跨径大,最大为52米;(2)桥梁为跨线桥,高墩多,最高达17.5米,平均高度13.8米;(3)设计桥梁共跨越16个交叉口,与既有二环桥梁每侧重叠达4.5米,外边线投影距红线最小处仅3.5米对现浇梁的施工工艺提出新的要求。(4)施工现场
5、场地狭窄,交通流量大,且现浇梁施工工期长,在无法全面展开施工的情况下工期压力大。3、主要工程数量及施工方案主要技术性能参数:(1)净跨度35 米,墩柱高度按照20 米(2)梁体重量G900 吨/孔(3)线路坡度i3.1,曲线半径忽略(4)进度40天联(5)悬臂长度4.5米 4、施工方案总体说明根据现浇预应力箱梁施工存在的重难点,我部计划采取以下方式:(1)采用立柱牛腿+军用墩(贝雷墩)搭设悬臂式贝雷梁作为施工支架,来解决高架桥与旧桥投影重叠的路段、跨交叉口路段等不易直接搭设支架的区域,减少因施工对既有交通的干扰。(2)对既有立交桥桥区以外部分采用脚手架支撑作为施工支架的,根据交通情况设置门式通
6、道。(3)对于跨度超过40米的现浇梁根据现场情况将中间支墩增加到23个,以减少支架净跨度。(4)增加设备投入来减少对工期影响。6、菊华立交工程概述6.1设计概况(1)线路平、纵断面设计表6.1-1 平、纵线形技术指标一览表 线形设计参数单位主线地面道路规范值设计值规范值设计值计算车速Km/h60604040不设缓和曲线最小半径m10001200500600不设超高最小半径m600850300450设超高最小半径m1501507040缓和曲线最小长度m50553535平曲线最小长度m1003507073大纵坡度%54.565.5纵坡段最小长度m170174110110竖曲线最小长度m507535
7、60凸形竖曲线一般最小半径m180020006001000凹形竖曲线一般最小半径m15002500700935(2)主线高架桥及匝道桥结构设计菊华立交主线标准宽度13米,加宽段为17米,最大竖曲线半径2200米,最小平曲线半径475米,线路最大纵坡3.5%,加宽段投影与老桥重合部分最大6.6米,13米宽标准段投影与老桥重合部分最大2.9米.表6.1-3 菊华立交主要工程量汇总表长度(Km)09.756.桥涵工程主线高架钻孔桩m/根11897.66/250墩台座53现浇梁孔43钢混叠合梁孔4钢箱梁孔4匝道桥钻孔桩m/根14401.8/313墩台座112现浇梁孔101预制梁片96钢箱梁孔6中、小桥
8、m/座-天桥/通道座1桥梁拆除孔306.2 工程特点及重、难点(1)工程特点1)、桥梁结构比较复杂,高墩大跨径及弯桥较多,新旧桥结构交接处多 。桥梁工程中,上部结构形式多样,包括有现浇预应力混凝土连续箱梁、普通混凝土连续箱梁、预应力混凝土简支箱梁、预应力混凝土空心梁、钢箱梁;受地形及原桥梁的影响,新建桥梁大部分为匝道,曲线半径很小,同时30米以上的跨径很多,最大跨径达到38米;新老桥梁投影重合近6米,对支架搭设、道路行车安全,施工工序安排合理安排都有很大影响。2)、菊华立交桥跨路口及铁路均采用钢箱梁,其余采用混凝土连续现浇箱梁形式,跨径范围:22.933米,箱梁宽度13米及17米。菊华立交桥墩
9、柱高度最高达24米,平均高度19.3米;三、箱梁支架法施工工艺施工时翼缘模板及外侧模、端模采用定制钢模板,内模及底模采用竹胶模板。现浇预应力箱梁施工工艺见下图。现浇箱梁施工工艺框图绑扎底板、腹板钢筋钢筋加工支架搭设施工准备基础处理支架设计安装支座、底模和侧模支架预压达到2.5Mpa后侧模板拆除模板清理、涂脱模剂安装内模、端模养 护达到90设计强度张拉施工模板修整浇筑第二次混凝土绑扎顶板钢筋留设天窗支架拆除下一联施工封堵天窗浇筑第一次混凝土四、现浇预应力箱梁支架施工由于本桥现浇箱梁数量大,工期紧张,而场地又狭小无大面积展开施工条件,故必须投入多套的支架,才能满足工期要求。在部分设计高架桥与既有二
10、环桥投影重叠的路段,上部箱梁浇注不能在旧桥上直接搭设支架的,采用悬臂式贝雷梁加军用墩支撑作为施工支架;在与既有二环桥梁相互不影响的部分采用脚手架支撑作为施工支架。1、悬臂式贝雷梁加军用墩支架法(1)、悬臂式贝雷梁加军用墩支架法施工工艺流程施工工艺流程图 (2)、工艺说明本支架法采用在跨中搭设12个临时支墩(军用墩)、立柱位置设置抱箍来支撑顶部贝雷架及模板支撑系统。 具体布置见附图“现浇梁支架系统立面示意图”。临时支墩施工本方案临时支墩采用65式军用支墩,军用墩所处地基在老路上的直接浇筑基础,而在软弱地基的要进行回填块石、碎石料碾压处理后,在军用墩下方浇注钢筋混凝土基础,然后在基础上支立军用墩。
11、支墩横桥向尺寸为5.4米2.8米,军用墩基础为3.6m(宽)*1m(高)*7m(长)的C30钢筋混凝土基础扩大基础,基础与军用墩通过螺栓加固,以提高其抗倾覆性能。具体见附图“现浇梁支架系统示意图”。临时支墩组装时根据高度用3m与1m立柱构件调整组成横桥向三排、纵桥向两排的立柱系统,并用2m水平拉撑按一定间距将各立柱连成整体,同时为保证临时支墩的稳定性,用2m斜拉撑按一定间距对临时支墩进行加固。为保证安全和进度,可将临时支墩在地面进行分段组装后并吊装。下图为军用墩示意图,具体可详见本方案的附图。 图:军用墩平面图 图:纵桥向军用墩示意图图:横桥向军用墩示意图注:现场确定军用墩的位置,在受力允许情
12、况下可使用贝雷架搭设支墩立柱处牛腿抱箍施工立柱处牛腿抱箍主要由矩形抱箍、纵横向支撑、水平杆、承重型钢及钢棒组成,钢棒在墩柱施工是预埋,但是预埋时需要严格控制钢棒的水平位置。具体做法是确定好位置后在施工的墩柱模板上提前设置预埋孔,在墩柱混凝土浇筑的时候穿设预制好的钢管(为了提高安全性能,钢棒由设计的圆形钢棒改为定制的方形钢棒),在混凝土浇筑完成后穿设钢棒。初步考虑的抱箍主要材料为20以上钢板及18a槽钢,抱箍与立柱接触面加设橡胶片,提高摩阻力,见下图。针对立柱的形式,抱箍放置在立柱顶5.3米以下等截面处,采用上下两个,并在底部抱箍位置穿钢棒,提高其抗压能力。下图为牛腿抱箍示意图,具体可详见本方案
13、的附图。图:抱箍与立柱接触示意图 图:牛腿抱箍平面图 图:纵桥向牛腿抱箍示意图图:横桥向牛腿抱箍示意图 贝雷梁安装第一联施工时贝雷架横梁在地面组装成型后采用吊车直接吊装到位,贝雷梁布置见下图,具体见附图“现浇梁支架系统示意图”。整个贝雷梁安装过程可以分为以下几个步骤:A、调整军用墩标高B、在地面拼装贝雷梁,以支墩位置位标准,确定拼装的长度(根据不同的跨径,和厂家定制不通长度的异性贝雷梁)。C、在军用墩顶安装横向贝雷粱,并固定好(军用墩横桥向方向用槽钢焊接防落挡块,顺桥方向在两侧用“U”形卡连接。D、与交警部门配合封闭既有桥一个车道,将检查合格后顺桥向贝雷粱分片吊装到横向支撑贝雷粱上。吊装时,吊
14、车布置在桥下位置(净宽不够的放置在二环路上),吊装顺序为先内侧(即两个桥墩宽度相对位置)后两边。贝雷梁吊装就位后,并安装密目防护网。安装相邻联的贝雷粱时要与该联贝雷架的拆除结合在一起进行。贝雷梁的拆除在横桥向军用墩支撑之间搭设支架,作为贝雷梁拆除的支撑平台,并铺设工字钢,作为拆除贝雷梁轨道。具体拆除步骤如下:下落贝雷梁拆除贝雷片之间连接杆件等(临时支墩位置的连接杆件保留)将贝雷片2/3移出桥梁投影将贝雷梁吊装至地面或移至下一联。主要过程采用JM5卷扬机后牵引(牵引力为5T,绳速为8min/秒,容绳量为250m。钢丝绳为21.5),牵引卷扬机固定在第四跨15米临时支墩上,并用缆风钢丝绳固定到承台
15、上,用2个14对焊成一根梁,并与将移动的6组贝雷梁固定,梁中间固定一个400滑轮。采用一台JK5卷扬机固定在已浇好的脚架上,在牵引时起保护作用。首先用50吨千斤顶将6组贝雷梁顶起,在每个支墩处布置3个滚轮,共计24个(牵引过程中向前倒用),撤去千斤顶并使滚轮受力,开动牵引卷扬机和保护卷扬机,拖动到位后用千斤顶将滑轮拆除,并使贝雷梁落到支腿上。桥墩中间9组贝雷梁用5个导链移至一侧,再用吊车吊下或采用同样方式移动到下一联。模板支撑系统顶部模板支撑系统采用型钢及钢管顶托、方木、定型钢模组合。顶托间距为横桥向0.6米(悬臂部分0.9米),顺桥向0.9米。顶部模板支撑系统与贝雷梁一起组成了上部支架系统,
16、上部支架系统布置见下图,具体见附图“现浇梁支架系统示意图”。图:上部支架系统纵桥向示意图图:上部支架系统横桥向示意图(2)、脚手架支架法1)地基处理碗扣支架搭设前需进行地基处理,根据地基情况不同,采取不同的方式进行处理。对于既有沥青路面强度较高,铺一层砂料后,将支架底托、方木立于其上即可;对于临时回填的基坑或软弱地基,可分层换填块石、碎石土,用压路机压实,以确保地基有足够的承载力,压实后再铺设枕木,然后立支架。2)地基排水具备条件的场地在支架投影内设置3左右的横向排水坡在支架以外两侧各挖一条纵向水沟,在每跨跨中和桥墩处各挖一条横向水沟,以预防地表水浸泡引起地基软化。3)枕木(或木板)铺放铺放枕
17、木(或木板)时要确保底部平整,有个别凹陷的地方可用砂将枕木底回填,以保证枕木能均匀传力。4)碗扣支架碗扣支架搭设按照箱梁结构形式,底板投影内按照横0.6纵0.9m布置,中横梁下方支架按照0.60.6m布置,其余地段均按照0.9m1.2m布置。当地基处理完毕后,即可进行支架搭设,搭设支架时,先用砂找平,在砂上铺枕木(或木板)。立式支架搭设完成后再搭设纵横向剪刀撑,纵向按间距1.8m布置,横向也按间距1.2m布置。5)门式通道 既有立交桥以外搭设碗扣支架必须在二环地面道路上占用约2个车道,根据交警部门要求,二环路施工期间要保证双向四车道通行,为此,要在支架内留出一个车道,抵偿支架占用的通道。该通道
18、采用门式通道,具体见下图:门式通道前设置限宽限高杆,禁止超限车辆进入,并设置照明、警示灯、限高牌等警示标志。3、支架预压每种现浇梁支架第一联搭设完毕后均要进行支架预压:预压采用箱梁设计荷载的120%重量逐跨预压,在预压的同时对支架进行观测,直至沉降速度已降到0.51.0mm/d为止,然后对支架进行调整,留出预拱度。调整好后才允许进行上部箱梁的施工。(1)支架预压目的为保证施工安全、提高现浇梁质量,在箱梁支架搭设完毕,箱梁底模铺好后,对支架进行超载预压。预压的目的一是消除支架及地基的非弹性变形,二是得到支架的弹性变形值作为施工预留拱度的依据,三是测出地基沉降,为采用同类型的桥梁施工提供经验数据。
19、(2)支架预压方法在安装好底模后,可对支架进行预压。预压重量为设计荷载(箱梁混凝土自重、内外模板框架重量及施工荷载之和)的120%。加载时按照30%、60%、100%、120%设计荷载分四级加载,加载时注意加载重量的大小和加荷速率,使其与地基的强度增长相适应,待地基在前一级荷载作用下,达到一定固结度后,再施加下一级荷载,特别是在加载后期,更要严格控制加载速率,防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。地基最大沉降量不能超过10mm/d;水平位移不能大于4mm/d。在预压前对底模的标高观测一次,在每加载一级后预压的过程中平均每2小时观测一次,观测至沉降速度已降到0.51.0mm/d为
20、止,将预压荷载按加载级别卸载后再对底模标高观测一次,预压过程中要进行精确的测量,要测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值,将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出的因其它因素需要设置的预拱度叠加,算出施工时应当采用的预拱度,按算出的预拱度调整底模标高。同时要注意在支架外侧2米处设置临时防护设施,防止地表水流入支架区,引起支架下沉。测出各测点加载前后的高程。加载用编织袋装土过磅后均匀堆码,用吊车分码吊至支架顶,由人工配合摆放。加载中由技术人员现场控制加载重量和加载位置,避免出现过大误差而影响观测结果。对纵坡不大的的现浇梁可采取水压法进行预压。(3)测量方法基础顶面、支架顶面和底模
21、顶面设置测点,测出加载前各测点的高程值,然后在每次加载、卸载时测量各测点的高程,根据测得数据进行列表,分出各对应情况下的数值并和理论计算值进行对照、分析,找出规律,为支架标高即立模标高的调整提供基础资料,并据之进行适当调整。(4)预设反拱梁体应预设反拱,施工中反拱的设置应根据具体情况,充分考虑收缩徐变的影响以及二期恒载上桥时间确定。施工时注意在安装支座时设置支座预偏量。支架(底模)标高调整(5)支架调整架体预压前,支架(底模)按照计算标高调整,确保支架各杆件均匀受力。预压后架体在预压荷载作用下基本消除了地基塑性变形和支架竖向各杆件的间隙即非弹性变形,并通过预压得出支架弹性变形值。根据以上实测的
22、支架变形值,结合设计标高和梁底预拱度值,确定和调整梁底标高。梁底立模标高=设计梁底标高+支架弹性变形值+设计预留拱度-张拉反拱。4、箱梁施工(1)模板安装为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形,加快施工进度,施工时底模、内模采用竹胶板,外侧模采用定型钢模。在砼施工过程中要严格控制砼的浇筑顺序,保证支架平衡受力。内模板基本为“”型,模板分两次安装。模板有活动的底模板、下拐角模板、上拐角模板和顶模板,见下图所示。安装过程中严格控制模板间的缝隙,缝隙要求不大于2mm并用胶带粘贴密封,表面刷脱模剂。侧模安装由人工配合汽车吊吊装,内模由人工在底板、腹板、横隔板钢筋绑扎完成后安装,加固以可调的碗
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