资源描述
匝道桥上部构造施工技术方案
一、工程概况
1.1 工程简介
本桥位于严塘镇坳背村,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xx~xxm,最大相对高差7.7m。本桥位于半径220米的曲线段,跨越衡邵高速、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x°,桥梁全长xxm,桥梁宽度为xxm。箱梁顶底板横坡同桥面横坡,横坡率-7%。
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%。
本全桥上部构造主要工程量:C50现浇砼2844.1m3;钢绞线76481.4kg;II级钢筋647741.1kg;I级钢筋7600.4kg。
1.2 编制依据
(1) 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
(2) 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86
(3) 《路桥施工计算手册》(2001年版)
(4) 《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008
(5) 《混凝土结构计算手册》(第三版)
(6) 《两阶段施工图设计》第17合同段第五册第四分册“邵阳北互通A匝道桥”
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,本桥现浇箱梁及桥面铺装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xxx年xx月xx日至xxx年xx月xx日,计划工期x天;桥面铺装计划从xxx年xx月xx日至xxx年xx月xx日,计划工期x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
x
2
第二联现浇箱梁
x
3
第三联现浇箱梁
x
4
第四联现浇箱梁
x
5
第五联现浇箱梁
x
6
桥面铺装
x
2.2 劳动力计划
本桥上部构造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
45人
10
合计
101人
2.3 机械设备配置
本桥上部构造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
25T
台
1
良好
2
装载机
ZL50/3.1m3
台
1
良好
3
三一挖掘机
SNY330
台
1
良好
4
振动压路机
YZ18C
台
1
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
LZ-5901/1500KN
套
1
良好
8
液压千斤顶
YDC1500B-200
台
1
良好
9
张拉千斤顶
YCW400B
套
4
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
钢筋对焊机
/
台
1
良好
14
钢筋切断机
GQW40A
台
2
良好
15
钢筋调直机
GT4/10
台
2
良好
16
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。本桥上部构造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
南方
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
6
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五联,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,需对原地面进行处理和加固,要求原
满堂支架搭设
平整场地和地基处理
安装底模及支架模板预压
绑扎底腹板钢筋、安装波纹管
安装支座
钢筋下料、成型
支内腹板、堵头模板
浇注底、腹板砼及养生
拆内腹板模板、支顶板模板
绑扎顶板钢筋、浇注顶板砼
养生及拆除外模、内顶板模板
穿底板束钢绞线
腹板、底板束钢绞线张拉
压 浆
封 锚
拆箱梁底模板及支架
中间检查
砼拌合及运输
试块制作
试块检测
灰浆配制
试块制作
试块检测
试块制作
砼拌合及运输
试块检测
中线标高检查调整及安装侧模
不合格
图3-1 现浇连续箱梁施工工艺流程
地面承载力达到190kpa以上(根据3.2.5节验算结果)。桥位处原地面多为原状土,现场表土已清理过,根据现场触探结果,除桥墩附近存在部分开挖基坑时回填的松土外,均能满足承载力要求。对场地进行平整后,再采用振动压路机碾压,对于墩台附近回填土,采取全部挖开再分层碾压密实,到压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时为止,然后再做现场触探,确认承载力达到190kpa以上后,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3-2 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90cm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,支架底部采用15cm×15cm钢板作底托,然后便可进行支架搭设。支架搭设好后,用可调顶托和底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10×15cm的木枋(长725cm,底板两端各悬出37.5cm);然后在其上铺设纵向10×10cm的木枋,间距20cm铺设(如图3-5所示)。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)。
图3-5 底板木坊布设示意图
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。
(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,安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。剪刀撑由底至顶连续设置,剪刀撑宽度不小于4道立杆,长度不小于6m,剪刀撑与地面夹角为45°~60°,在支架外侧及分区连接处必设,剪刀撑间距均每隔4排支架立杆设置一道。所有剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与立杆或横杆扣紧外,斜杆应每步与立杆扣紧。高于4.8m的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
(3)为消除支架非弹性、弹性变形而设置的预拱外,跨中设1.5cm的预拱度,向箱梁两端按二次抛物线变化至零,以保证箱梁混凝土浇筑后跨中形成1.0cm的预拱。
(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 模板支撑设计及验算
箱梁侧模板采用1.2cm厚竹胶板。竖向内楞采用8×5cm方木,布置间距为20cm;外楞采用壁厚为3.5㎜的φ48钢管,纵向布置三排,间距为0.45m;两模板间采用M14对拉螺杆,间距为0.45×0.5m,外楞用φ48钢管加顶托作外支撑,上、下各1排。
(一)、侧模板支撑验算
(1)计算参数: 依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTJ 025-86》和《路桥施工计算手册(2001年版)》,其中竹胶板参数参照《建筑施工模板安全技术规程JGJ 162-2008》
①钢筋砼的重力密度γc=26KN/m3
②砼浇筑速度V=1.45m/h(第一次浇注高度1.45m),浇筑温度T=28oC
③倾倒时产生的水平荷载:P3=2KN/m2(导管输出)
④振捣砼时产生的水平荷载:P4=4KN /m2
⑤掺缓凝外加剂修正系数K取1.2
⑥模板用12mm竹胶板,容许弯应力为[σw]=35MPa,弹性模量E=9.898×103MPa
(2)模板侧压力P
有效压头高度:h=1.53+3.8=1.53+3.8×=1.73m>H=1.45m,取h=1.45m
作用于侧模板的最大压力:Pm=K×γc×h=1.2×26×1.45=45.24kpa
(3)按强度要求计算
验算强度时侧压力组合:P计=1.2Pm+1.4 (P3+ P4)=1.2×45.24+1.4×(2+4)=62.69KN/m2
内楞间距为0.20m,设模板按连续梁计算,取1m将侧压力化为线布荷载,q= 62.69×1.0=62.69KN/m
Mmax=qL2=×62.69×0.202=0.25KN·m
需要Wn==7143mm3
截面抵抗矩W=bh2/6=×1000×122=24000mm3>Wn
可满足要求
(4)按刚度(挠度)要求计算
验算刚度(挠度)时侧压力组合:P计=1.2Pm =1.2×45.24=54.29KN/m2
q=54.29×1.0=54.29KN/m
f===0.476mm
[f]= =0.5mm f<[f]
能满足要求
(二)、侧模板下内楞验算
竖向内楞采用8×5cm方木,布置间距为20cm。木材用东北落叶松,容许弯应力为[σw]=14.5MPa,容许弯曲剪应力[τ]=2.3 MPa,弹性模量E=1.0×104MPa,容许应力折减系数β1=0.85
(1)强度验算:
按上述计算,验算强度时侧压力组合:P计==62.69KN/m2
因为纵向钢管支撑间距为45cm,则有:
q1=P计×0.2=62.29×0.2=12.46kN/m
W=bh2/6=8×52/6=33.3cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=q1L2/8W=12.46×4502/(8×33.3×103)=8.71Mpa <β1 [σw] =12.32Mpa
强度满足要求。
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×12.46×(450/2)/(2×100×100)=0.42Mpa<β1 [τ]=1.95Mpa
强度满足要求。
(2)刚度(挠度)验算:
按上述计算,验算刚度(挠度)时侧压力组合:P计=54.29KN/m2
q1=P计×0.20=52.29×0.20=10.46kN/m
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=1.0×104Mpa;I=bh3/12=8×53/12=83.3cm4
Fmax=5q1L4/384EI=5×10.46×4504/(384×1.0×104×83.3×104)
=0.67mm<[f]=1.12mm ([f]=L/400=450/400=1.12mm)
刚度(挠度)满足要求。
(三)、底模板支撑验算
底模板采用15mm竹胶板,容许弯应力为[σw]=35MPa,弹性模量E=9.898×103MPa,底模下纵向次梁木枋间距20cm。
底模处砼箱梁荷载:P1=1.95m×26KN/m3=50.7kN/m2(按最不利位置1.95m箱梁厚度计算,取钢筋砼容重γc=26KN/m3)
施工机具、人行、材料堆放荷载:P2=2.5KN/m2(验算模板和小棱时)
倾倒时产生的竖向荷载:P3=2KN /m2(导管输出)
振捣砼时产生的竖向荷载:P4=2KN/m2
(1)按强度要求计算
验算强度时荷载组合:P计=1.2P1+1.4(P2+P3+P4)=69.94kN/m2
设模板按连续梁计算,取1m将侧压力化为线布荷载:q=69.94×1.0=69.94kN/m
Mmax=qL2=×69.94×0.202=0.28KN·m
需要Wn==8000mm3
截面抵抗矩W= bh2/6=×1000×152=37500mm3>Wn
可满足要求
(2)按刚度(挠度)要求计算
验算刚度(挠度)时侧压力组合:P计=1.2P1 =1.2×50.7=60.84KN/m2
q=60.84×1.0=60.84KN/m
f===0.27mm
[f]= =0.5mm f<[f]
能满足要求
3.2.2 底模板下次梁验算
底模板下次梁(10×10cm木枋)验算,底模下脚手管立杆按照90cm布置,纵向次梁木枋间距20cm,对于纵向次梁木枋的验算,取计算跨径为0.9m,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,验算底模下腹板对应位置(最不利位置):
木材用东北落叶松,容许弯应力为[σw]=14.5MPa,容许弯曲剪应力[τ]=2.3 MPa,弹性模量E=1.0×104MPa,容许应力折减系数β1=0.85
底模处砼箱梁荷载:P1=1.95m×26KN/m3=50.7kN/m2(按最不利位置1.95m箱梁厚度计算,取钢筋砼容重γc=26KN/m3)
施工机具、人行、材料堆放荷载:P2=2.5KN/m2(验算模板和小棱时)
倾倒时产生的竖向荷载:P3=2KN /m2(导管输出)
振捣砼时产生的竖向荷载:P4=2KN/m2
模板采用15mm竹胶板,模板自重:P5=0.015m×6.0 KN/m3=0.09 KN/m2
纵向次梁方木自重: P6=(0.1m×7.5 KN/m3)/2=0.38 KN/m2
(1)强度验算:
验算强度时荷载组合:P计=1.2(P1+P5+P6)+1.4(P2+P3+P4)=70.5kN/m2
因为纵向次梁木枋间距为20cm,则有:
q1=P计×0.20=70.5×0.20=14.1kN/m
W=bh2/6=10×102/6=166.7cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=q1L2/8W=14.1×9002/(8×166.7×103)=8.56Mpa <β1 [σw] =12.32Mpa
强度满足要求。
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×14.1×(900/2)/(2×100×100)=0.95Mpa<β1 [τ]=1.95Mpa
强度满足要求。
(2)刚度(挠度)验算:
验算刚度(挠度)时荷载组合:P计=1.2(P1+P5+P6) =61.4kN/m2
q1=P计×0.20=61.4×0.20=12.28kN/m
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=1.0×104Mpa;I=bh3/12=833.3cm4
Fmax=5q1L4/384EI=5×12.28×9004/(384×1.0×104×833.3×104)
=1.25mm<[f]=2.25mm ([f]=L/400=900/400=2.25mm)
刚度(挠度)满足要求。
3.2.3 顶托横梁验算
顶托横梁10×15cm(15cm面竖放)木枋验算,底板处脚手管立杆横向间距为0.6m,纵向间距为0.9m,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:
木材用东北落叶松,容许弯应力为[σw]=14.5MPa,容许弯曲剪应力[τ]=2.3 MPa,弹性模量E=1.0×104MPa,容许应力折减系数β1=0.85
底模处砼箱梁荷载:P1=1.95m×26KN/m3=50.7kN/m2(按最不利位置1.95m箱梁厚度计算,取钢筋砼容重γc=26KN/m3)
施工机具、人行、材料堆放荷载:P2=1.5KN/m2(验算支承小棱的梁时)
倾倒时产生的竖向荷载:P3=2KN /m2(导管输出)
振捣砼时产生的竖向荷载:P4=2KN/m2
模板采用15mm竹胶板,模板自重:P5=0.015m×6.0 KN/m3=0.09 KN/m2
纵向次梁和顶托横梁方木自重: P6=(0.1m×7.5 KN/m3)/2+(0.15m×7.5 KN/m3)×(0.1/0.9)=0.5 KN/m2
(1)强度验算:
验算强度时荷载组合:P计=1.2(P1+P5+P6)+1.4(P2+P3+P4)=69.25kN/m2
顶托横梁木枋间距为90cm,为简化计算,将竖向压力化为均布荷载,则有:
q1=P计×0.9=69.25×0.9=62.33kN/m
W=bh2/6=10×152/6 =375cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=q1L2/8W=62.33×6002/(8×375×103)=7.48Mpa <β1 [σw] =12.32Mpa
强度满足要求;
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×62.33×(600/2)/(2×100×150)=1.87Mpa<β1 [τ]=1.95Mpa
强度满足要求;
(2)刚度(挠度)验算:
验算刚度(挠度)时荷载组合:P计=1.2(P1+P5+P6) =61.55kN/m2
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=1.0×104Mpa; I=bh3/12=2812.5cm4
Fmax=5q1L4/384EI=5×61.55×6004 /(384×2812.5×104×1.0×104)
=0.37mm<[f]=1.5mm ([f]=L/400=600/400=1.5mm)
刚度(挠度)满足要求。
3.2.4 支架验算
(1)支架竖向受力验算:
脚手管(φ48×3.5)立杆的横向间距为0.6m,纵向间距为0.9m,步距1.2m,因此单根立杆承受区域即为底板0.6m×0.9m箱梁均布荷载,由横桥向木枋集中传至杆顶。
对于脚手管(φ48×3.5),参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001)可知:
i —截面回转半径,查附录B表B可得,i=1.58 cm
f —钢材的抗压强度设计值,f=205 MPa
A —立杆的截面面积,查附录B表B可得A=4.89cm2
由于大横杆步距为1.2m,长细比为λ=L/i=120/1.58=76
由长细比查附录C表C可得轴心受压构件稳定系数φ= 0.744 ,取折减系数β2=0.85则有:
β2 [ N ]= β2φAf =0.85×0.744×489×205×10-3=63.39kN
由上一节计算,有P计=69.25kN/m2 (不含支架自重)
φ48×3.5钢管每米重量38.4N/m,支架最大高度16.5m,叠加到单根支架立管上的自重:F=38.4×[16.5+(0.6+0.9)×14]=1440N
单根支架传递荷载Nmax=P计×A+1.2 F=69.25×0.6×0.9+1.2×1.44=39.12KN<β2 [ N ]
抗压强度满足要求。
另由压杆弹性变形计算公式得:(按最大高度16.5m计算)
△L=NL/EA=39.12×103×16.5×103/(2.1×105×4.89×102)=6.29mm
压缩变形不大。
(2)支架横向稳定验算:
取单排支架进行横向稳定验算,支架横向跨度为12.6m(见图3-3),把均布荷载简化为集中荷载:
N =69.25kN/m2×0.9m×12.6m=785.3Kn
抗倾覆力矩:
取5%的上部荷载作为水平荷载,作用于支架顶部,按支架最大高度16.5m验算:
F =0.05N =0.05×785.3=39.3kN
水平倾覆力矩:
故支架横向稳定满足要求。
因支架纵向跨度较大,且可利用桥墩使支架支顶牢固,故不需进行纵向稳定验算。
3.2.5 地基承载力验算
由上步计算得,单根支架立杆传递的荷载为Nmax=39.12KN,支架立杆间距为0.6m×0.9m。原地面为粘土,部分为回填土,取地基承载系数φ=0.4,故地基承载力设计值为:
f=Nmax/φA=39.12/(0.4×0.6×0.9)=181kPa,取f=190kPa
支架立杆底托采用15mm×15mm钢板,则实际地基接触应力为:
σ=Nmax/A1=39.12×103/(150×150)=1.74MPa
为了整个支架的结构安全,需对原地基进行加固处理。处理方法:对原地面进行碾压整平,要求碾压后地基承载力达到190kpa,然后在其上铺设15cm厚C20混凝土,承载力设计值为fc=9.6MPa,此时混凝土底板抗压承载力能满足要求。
(1)混凝土底板抗剪承载力验算如下:依据《混凝土结构计算手册》(第三版)
查表得:ft=1.1MPa,h0=150mm,b=900mm,由于h0<800mm,故取βh=1.0
Vmax=Fb/2=(190×0.6)×0.9/2=51.3KN
0.7βhftbh0=0.7×1.0×1.1×900×150=103.95KN> Vmax
故底板抗剪承载力满足要求。
(2)混凝土底板抗冲切承载力验算如下:依据《混凝土结构计算手册》(第三版)
查表得:ft=1.1MPa,h0=150mm,由于h0<800mm,故取βhp=1.0
pj =f=190kpa
Al=0.6×0.15+(0.45+0.6)/2×0.075=0.13m2
Fl= pj Al=190×0.13=24.7KN
am=(at+ab)/2=(150+450)/2=300mm
0.7βhpft amh0=0.7×1.0×1.1×300×150=34.65KN> Fl
故底板抗冲切承载力满足要求。
第一联箱梁混凝土734.34m3,自重约1909KN,按上述间距布置底座,则箱梁下共有1440根立杆,可承受4320 KN荷载(每根杆约可承受30kN),安全比值系数为4320/1909= 2.26,满足施工要求,经计算,本支架其余杆件受力均能满足规范要求,本处计算过程从略。
3.3 满堂支架预压
安装模板前,要对支架进行预压。支架预压的目的:①检查支架的安全性,确保施工安全。②消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于桥面线形控制。
本方案以一跨为单位,按梁跨的全段预压法进行预压,预压方法依据箱梁混凝土重量分布情况,在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重的预制混凝土块。混凝土块的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值,从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。施工前,混凝土块另选加工场地预制,然后用汽车吊进行吊装就位,并按箱梁结构形式合理布置混凝土块数量。
为了解支架沉降情况,在预压之前测出各测量控制点标高,测量控制点按顺桥向每2米布置一排,每排4个点。观测次数每天2次,上午8:00~9:00,下午4:00~5:00,并记录好原始数据,以便对结果进行统计分析。观测方法按四等水准测量要求,双面读数。观测由专人负责,观测点选在支架上部的固定位置处。
支架预压按预压单元进行分级加载, 3级加载依次为单元内预压荷载值的60%、80%、100%。加载时从箱梁跨中开始向两侧进行对称布载。每级加载完成后,应先停止下一级加载,并应每间隔12h对支架沉降量进行一次监测。当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时,可进行下一级加载。加载过程中,支架预压监测36h后,其12h的沉降量平均值大于或等于2mm时,应对支架重新进行验算与安全检验,可根据实际情况延长预压时间或采取其他处理方法;当全部预压荷载加载完成后,每间隔24h应监测一次并记录各监测点标高,计算沉降量。在全部加载完成后的支架预压监测过程中,当满足下列条件之一时,应判定支架预压合格:①各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm;②各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm。同时梁跨预压时间应达到净压5天以上及达到稳定状态2天以上。
卸压完成后,要再次复测各控制点标高,以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸压后标高减去持荷后所测标高),用总沉降量(即支架持荷后稳定沉降量)减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形(即塑性变形)量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。
预压注意事项:整孔范围内分层堆码直至整孔支架预压重量满足要求,且不得分块小范围集中堆码,以免产生不均匀沉降;人工堆码整齐,不乱堆放。
3.4 模板工程
本工程箱梁模板采用15mm厚竹胶合板。经受力验算和现浇模板施工检验,此模板强度和刚度完全能够满足施工要求,且能保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形。
箱梁内模支撑采用φ48×3.5脚手管做排架,立柱支撑在底模顶面上,脚手管顺桥向按0.9米设置一排,且每排均需设置剪刀撑和纵、横水平撑,以增加支架的整体稳定性,防止内模胀模,内模支架的搭设原理及方式与满堂支架的搭设原理及方式基本相同。
3.4.1 模板安装
支架搭设完成并预压后,根据预压结果计算的预拱度值,对支架标高进行调整,然后安装箱梁底模,并进行轴线和标高调整,均满足要求后再安装箱梁侧模。侧模板从梁一端顺序安装,要求接缝严密,相邻模板接缝平整。模板安装前应检修校正,涂刷ZM-90脱模剂,脱模剂涂刷均匀、色泽一致,所有外露面均采用塑料垫块以保证钢筋有足够的保护层。
在箱梁底腹板钢筋绑扎完成后,安装腹板内模。内外侧模间设置长为腹板厚度的砼块内撑(与梁体同标号),并通过拉筋螺栓固定,确保腹板厚度。为保证两腹板位置正确,梁底用拉筋螺栓固定两外侧模,拉筋螺栓的一端焊接在底板下层横向钢筋上,梁顶用方木和拉筋横向连接,产生拉撑作用,在两腹板内外侧设斜向拉筋,固定在底板钢筋网上或支架上,梁端和施工接缝处两腹板间用倒链收紧,固定腹板位置。在各腹板对应底板通气孔位置设置一排通气孔,孔距离底板80cm。
在底腹板砼浇注完成后,安装顶板模板,并在同跨不同端的1/4径跨处交错设置人孔,同一断面的人孔须错开不小于1m,人孔尺寸80×80cm ,以便将内模取出。在底模板的适当位置设置一块活动板,浇筑砼前,将模板内的杂物用空压机进行清理,通过活动板排出。
所有模板安装好后都要检查轴线、高程、尺寸。进行加固后,所有地楔、拉杆、支撑均要牢固,保证模板在灌注砼过程中受力后不变形、不移位。
3.4.2 模板及支架的拆除
模板及支架拆除应遵循下列条件:
(1)不承重端模的拆除,在砼强度达到2.5MPa并能保证其表面及棱角不因拆模而损伤时,方可拆除。
(2)承重模板在砼强度达到设计强度75%以上时,方可拆除。底模经计算和试验复核,砼结构物实际强度已能承受自重及其它荷载时(砼强度达到设计强度的90%),经监理工程师检查后,方可拆模。拆模时,应先拆除内模及翼缘板部位,再拆除腹板,最后拆底板,并从跨中对称往两边拆。
(3)支架拆除时,应统一将顶托悬空后再拆除支架。支架拆除每跨均由跨中向两边对称进行,拆除时要各跨同时进行,以确保箱梁及支架受力。
3.5 支座安装
本桥支座采用盆式橡胶支座,支座下部均用地脚螺栓固定于墩台顶部的垫石上,支座中聚四氟乙烯板与不锈钢板接触面必须加硅脂。施工时在垫石上预留地脚螺栓孔,表面标高严格控制。安装支座前把地脚螺栓吊在位置上定位后,对预留孔灌浆后安装支座,待砼强度达到要求后进行地脚螺栓固结安装好支座。在支现浇箱梁模板时,墩台支座四周用泡沫塑料相隔离,其它部位用泡沫塑料板上铺薄铁板,再铺砂压实后砂砾表面作梁的底模板。
3.6 钢筋加工与安装
工艺流程:作业准备→钢筋配料→钢筋下料→钢筋加工→标识→钢筋底板第一层、腹板钢筋和中横梁主筋绑扎→定位腹板和底板波纹管→绑扎底板第二层钢筋和中横梁箍筋钢→安装内模侧模→绑扎翼缘板底层钢筋→浇筑底板和腹板混凝土→安装内模顶板→绑扎顶板底层钢筋→定位顶板波纹管→绑扎顶板和翼缘板顶层钢筋→浇注顶板混凝土。
所用钢筋都要有出厂合格证,并对其进行抽检,各项指标合格后使用,在加工场集中加工。
钢筋接头采用双面搭接焊,焊接接头满足规范要求。焊工必须持证上岗,并按规定对焊接接头取样送检,合格后方可上岗操作。
每种型号的钢筋加工完毕后,堆放在一起,并对其按设计的钢筋型号进行编号,以方便绑扎钢筋时便于取用。
梁箍筋应与受力筋垂直设置,并呈封闭型,箍筋接头应交错布置,箍筋尺寸准确,确保主筋保护层厚度满足要求。
为了保证钢筋保护层厚度在钢筋与模板间设砼垫块。梁的上层钢筋网下设置钢筋撑脚,以保证钢筋位置正确。
钢筋绑扎质量要求:钢筋的品种、数量、直径、间距、位置必须符合设计要求和有关规定;钢筋接头焊接质量必须符合规范要求。钢筋表面应清洁除锈,无锈蚀、污染现象。
钢筋的骨架筋在加工场制作好,运至现场,用汽车吊放在底模上进行绑扎。施工中严禁乱丢杂物,保持底模干净,同时注意预应力定位筋的布设及预埋件的布设。
3.7 砼浇筑及养生
3.7.1 砼浇筑工艺
施工时按设计施工缝分段浇注。为减少每次砼浇筑数量,确保砼浇筑质量,采用砼二次浇筑工艺,第一次浇筑底板和腹板砼,待箱梁底、腹板砼强度达到标准的50%后,拆除腹板模板,安装顶板模板,绑扎顶板钢筋。接着浇筑顶板砼,砼入模温度不高于28℃,待箱梁顶板砼强度达到设计值的90%,且养护不小于7天,张拉梁体预应力筋。施工接缝设在梁腹板上梗肋处,水平接缝按施工缝处理。
3.7.2 砼浇筑顺序
为减少支架沉降对梁体砼的影响,避免砼开裂,采用合理的砼浇筑次序,对保证梁体质量极为重要。第一次砼浇筑按先底板后腹板的顺序,腹板砼应斜向浇筑,与水平方向约成25度角,箱梁内腹板应对称浇注。第二次浇注砼时应将接触面上第一次砼凿毛,清除浮浆。每次浇筑砼时,从跨中向两端进行,其邻跨也是从跨中向两端墩台进行,横向先从外侧悬臂板向梁中线浇注,最后浇筑墩顶砼。这样浇筑的顺序,能保证支架沉降稳定后,墩顶上梁体砼还没有初凝,梁体砼不至于因支架沉降而产生开裂。
3.7.3 砼泵送施工
浇注时用混凝土泵车泵送浇注混凝土,混凝土的坍落度控制在140~180mm,泵送砼具有施工速度快,流动性好,不易受钢筋阻挡,填充性好,稍加振动即密实的优点。为保证砼的可泵性,在砼中掺入1%的早强、缓凝、减水泵送剂。
砼浇筑前应对支架、模板和预埋件进行认真检查,清除模板内的杂物。在预应力箱梁浇筑前要在箱梁内预埋观测点观测砼浇筑前后梁底标高变化及张拉前后的标高变化。
浇筑过程中底板和肋板用插入式振捣器振捣,振捣棒应避免碰撞模板、钢筋和其它预埋件,与侧模应保持5~10cm的距离;插点要均匀,按行列式或交错式进行,移动间距不应超过其作用半径的1.5倍,作用半径可实地测得,一般为40~50cm,采用φ50振捣棒。钢筋间距较密及波纹管等部位,采用φ30 高频振捣棒进行振捣。每一处振捣完毕后应边振动边徐徐提出振捣棒,在振捣新混凝土层应将振捣棒插入下层混凝土5~10cm,使两层混凝土结合成一体。混凝土振捣以混凝土不再下沉,表面开始泛浆,不出现气泡为度。顶板部分用平板式振动器振捣,注意不要振破预应力束波纹管道,以防水泥浆堵塞波纹管。
3.7.4 砼养生
当梁顶板砼终凝后,采用麻袋覆盖并洒水养护,浇注后前7天必须随时保持砼表面潮湿,之后每天均保持养生1~3次,气温较高时梁顶面覆盖三色布。混凝土试块应与现浇砼同条件养生。
3.7.5 浇注砼时应注意的问题
A模板、钢筋、管道、锚具和预应力钢材经监理工程师检查并批准后,方可浇注砼。
B在砼浇注和预应力张拉前,锚具的所有支承表面(例如垫板)应加以清洗。
C为避免孔道变形,不允许振动器触及波纹管。
D梁端部锚固区,为了保证砼密实,宜使用外部振动器加强振捣,集料尺寸不超过两根钢筋或预埋件间净距离的一半。
E砼养生时,对为预应力钢束所留的孔道应加以保护,严禁将水和其他物质灌入孔道,应防止金属管生锈。
3.8 预应力钢绞线
3.8.1 波纹管及锚垫板安装
预应力管道采用塑料波纹管。波纹管在安装前应进行灌水试验,检查有无渗漏现象,合格后方可使用。
波纹管安装严格按照设计曲线布设,并计算出每隔50cm处的坐标,用“井”字形定位筋架立,波纹管穿设后,在定位筋处固定牢靠,避免在砼浇筑时发生移位;由于钢绞线超过较长,坐标偏差不得超过5mm,以免张拉钢绞线与波纹管产生的摩阻力远远大于规范规定。
波纹管安装就位过程中,应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂。严禁在波纹管周围进行电焊作业,防止损坏波纹管,为了保证波纹管不漏浆,波纹管接头处两端插入接头管中30cm以上,接头管为比其大1号的同型波纹管,并且用胶带缠裹、密封,确保灰浆不通过接头管渗入管道中。预应力管道锚具处空隙大时用海绵泡沫填塞,防止漏浆。
排气孔位置须定在波纹管最高点上,采用塑料管,排气孔和波纹管连接处用胶带密封,并在浇注混凝土时注意保护,以免堵塞。
锚垫板安装前,要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。要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,嗽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。
3.8.2 预应力钢绞线的施工
桥梁砼经试验强度达到设计强度的95%,且弹性模量达100%时,外观尺寸符合图纸和规范质量标准后进行预应力筋的张拉。按先中腹板后左右腹板对称张拉,并确保钢束与锚固端面垂直,顶底板钢束的张拉顺序
展开阅读全文