V构转体施工.doc

京沪高速铁路48+80+48V构转体施工模块中铁大桥局股份有限公司二六年八月十日目 录1、模块说明12、施工方法12.1、总体施工方案概述12.2、施工场地布置22.3、基础施工22.4、边墩和V形墩施工22.5、主梁施工42.6、转体施工43、施工工艺43.1、V构施工工艺43.2、转体工艺84、施工进度安排135、重要机具设备、检查设备135.1、重要机具设备135.2、重要检查设备146、重要材料供应计划157、劳动力使用计划158、技术保证措施158.1、质量158.2、安全171、 模块说明DK1080+828连续梁（48+80+48V构）为京沪高速铁路宁沪段乔家门特大桥（KD1079+638.92DK1083+287.89）的一部分，北接1132m简支梁，南接332m+324m简支梁桥。桥梁上部结构采用48+80+48=176mV构，主墩墩高20m。工点概况：跨扬溧公路，施工范围内有二条高压电力线需改移，桥址处有大量水塘。地形地貌：岗地及坳谷，地势起伏不平，辟为农田及村庄。地质自上而下依次为粘土（厚525m）或淤泥质粉质粘土（厚021m）、圆砾土、凝灰岩及灰岩。水电交通：水电就近引入，进场道路由镇巨公路直接引入，交通条件好。施工方案：V构转体施工。其他说明：拆迁量大，施工干扰大。2、 施工方法2.1、 总体施工方案概述桥梁跨越扬溧公路，受扬溧公路交通影响（净空限制），不宜采用支架法原位现浇或挂篮悬浇施工，V形墩及主梁悬臂段在扬溧公路外完毕，V形墩及主梁悬臂段转后中跨合拢跨越扬溧公路，与直线段边跨合拢。钻孔桩采用筑岛方法施工，选用旋转钻机成孔；采用钢板桩支护开挖基坑施工承台；边墩采用整体式钢模板分节段浇筑，主墩V型腿采用劲性骨架配平衡架法分节对称施工。主梁的V形墩部分采用支架法现浇，主梁悬臂部分采用落地支架分节段现浇。转体施工是本工程的难点，采用千斤顶做为动力对V形墩施加力偶使其平转。2.2、 施工场地布置施工场地分为两块，扬溧公路两则各半，混凝土工厂设在扬溧公路其中一侧，并在有混凝土工厂的一侧设一台630KVA变压器供应所有施工用电，因桥位处扬溧公路为高架桥，另一侧场地内的混凝土由铺设于扬溧公路高架桥下方的输送泵管输送。根据现场条件，办公、生活用房就近租用本地民房。考虑钻孔桩采用筑岛法施工，需对主墩、边墩墩位进行填塘筑岛，箱梁采用支架法分节段现浇，支架基础采用打入钢管桩基础。2.3、 基础施工在水塘内筑岛，筑岛形成钻孔平台，直接摆钻机施工钻孔桩，选用旋转钻机成孔，施工用水采用水塘水，钢筋笼就近在墩位处绑扎，汽车吊机配合下钢管笼和灌注水下混凝土。钻孔桩施工完毕，并经检测合格后，插打钢板桩，挖基坑施工承台，承台混凝土采用泵送。2.4、 边墩和V形墩施工边墩采用整体式钢模板分节现浇，墩身钢筋在现场绑扎。主墩为V形墩，V型墩采用劲性骨架配平衡架法分节对称施工，上部梁体浇筑并张拉预应力形与V形斜腿成倒三角V形构造后，拆除平衡架。2.5、 主梁施工主梁直线段采用支架法原位现浇；V形墩及主梁悬臂段采用落地支架分节段现浇，施工时在墩位处与桥轴线成一夹角（与扬溧公路平行），V形墩及其上主梁通过平面转体后与桥轴线复合。转体完毕后进行合拢段施工，边跨合拢段支架即为直线段支架，中跨合拢段施工平台悬挂在V构梁端。2.6、 转体施工本工程施工转体为平面转体，在V形墩墩座与承台间设立球铰连接，并在墩座上设立转盘。转体动力为千斤顶，反力座设立在承台上，通过千斤顶拉动缠绕在转盘上的钢绞线对转盘施加力偶，使V形刚构发生平面转动。3、 施工工艺3.1、 V构施工工艺3.1.1、 V构组成V形腿和其上主梁共同构成V构，主梁在长度方向分为7个部分：直线段，长度约为7m（考虑合拢段长度为2m），南北交接墩各一个；合拢段，长度2m，其中边跨合拢段2个，中跨合拢段1个；V构段，长度为78m，2个。3.1.2、 V形墩施工V形墩涉及墩座、斜腿和V形腿上方的主梁。3.1.2.1、 墩座施工球铰上转盘为斜腿墩座。转体下转盘施工完毕后，将球面杂物清理干净后涂抹黄油聚四氟乙烯粉润滑剂，在其板面上安装上球铰钢板面及钢套管，并设劲性骨架，绑扎钢筋，立模板，上球铰钢板外侧灌注沥青砂胶作为封闭层，以防潮气进入锈蚀钢板，且防止砂浆流入下转盘，检查合格后，浇注上球铰混凝土。浇筑墩座混凝土时，要按设计规定将斜腿钢筋和劲性骨架预埋对的无误,浇筑完后将混凝土表面凿毛并清理干净。3.1.2.2、 斜腿施工在承台上搭建斜腿施工支架，并用砂袋进行荷载预压，然后绑扎钢筋，立模板，浇筑V型墩墩座及斜腿底部混凝土。混凝土终凝后，浇水养护。拼装外部平衡架及角钢拉杆，平衡架底座位置必须对的并牢固，接长斜腿内部劲性骨架（劲性骨架用于固定钢筋和模板，并与平衡架斜拉杆共同承受现浇斜腿节段混凝土时产生的水平力），绑扎钢筋，绑扎冷却循环水管，立模板，并调整劲性骨架倾斜度，经检查合格鉴证后，分段对称浇筑斜腿混凝土并及时浇水养护。3.1.2.3、 注意事项为保证V型斜腿施工的稳定性，在混凝土浇筑过程中要严格控制两条斜腿对称施工，并定期密切观测劲性骨架的变形和位移，进行必要的调整。这一环节中的关键是保证斜腿根部不产生裂缝和斜腿倾角符合设计规定。3.1.3、 V形腿间主梁V形腿间的主梁现浇时，梁段重力荷载不能加在V形腿上。支架基础为落在承台上的钢管桩，钢管桩顶铺设分派梁和分布型钢形成现浇支架平台，在现浇平台上铺设底模板和安装侧模板后，绑扎梁段钢筋，浇筑混凝土。混凝土达成设计强度后，张拉梁体内预应力，使V形腿和其范围内的梁段形成倒三角形V型墩。3.1.4、 V构悬臂段主梁V形腿外的悬臂段梁可采用挂篮悬浇或支架现浇，因悬臂施工长度较小，安装挂篮施工节段不多，考虑采用落地支架节段现浇。支架基础为打入钢管桩，钢管桩顶安装横梁和分派梁，底模板采用竹胶合面板，侧模板采用桁架式钢模板。图3.1.4 悬臂段施工示意图3.1.5、 直线段直线段采用原位支架法现浇，支架支撑在边墩承台和打入钢管桩基础上，钢管桩顶设型钢横梁，支架主梁采用贝雷梁，上铺型钢和方木作为分派梁，底模板面板采用竹胶合板，侧模板采用桁式钢模板。侧模板支撑在支架横向分派梁上。3.1.6、 合拢段主梁平转到位，按设计规定顺序进行边、中跨合拢。中跨合拢段施工的底模及平台结构在转体前吊挂在中跨合拢侧梁端，转体完毕后，安装合拢口临时连接，对底模平台吊挂系统进行转换，安装侧模等。边跨合拢段施工以直线段支架作为承重支架。按设计规定实行合拢口临时锁定，按设计规定控制锁定温度，选择一天中低温且温度变化幅度最小的期间浇注合拢段混凝土。图3.1.6-1 直线段及边跨合拢示意图图3.1.6-2 中跨合拢示意图3.2、 转体工艺3.2.1、 转体结构组成转体结构由V构主梁、V形腿、上盘结构（墩座）、转台、球铰、保险支撑脚、转体牵引系统组成，转角约90。V构主梁：主墩对称悬浇部分，长度为78m。V形腿：和上部主梁形成倒三角V构，高度为20m。上盘结构（墩座）：是V形腿的基础，在转体过程中支承V构重量，通过其下设的支撑脚在转台上滑动，保证V构稳定。转台：是缠绕牵引钢绞线对转体施加力偶的圆台，根据转动角度和所需施加的力偶设立。球铰：设在上盘与下盘之间，基本上为转体重量的中心。球铰的上下接触面均为球面，滑动面为聚氟乙烯滑动片与钢板，上下球铰中心设210mm圆轴控制相对位置不错动。支撑脚：设在上盘结构上，其通过滑动与下盘接触，保证转体稳定。下盘：与上盘结构相对，上、下盘间通过球铰和支撑脚接触。转体牵引系统：由千斤顶、钢绞线组成，千斤顶与承台相对固定。图3.2.2 转体牵引图转体转台钢球铰3.2.2、 球铰摩阻牵引计算： T=(RN)/(3D)，T:牵引力KND :转台直径mN :转体重量KN:摩阻系数，静=0.1，动=0.063.2.3、 转体结构施工3.2.3.1、 反力座承台施工前通过预埋方法在承台对角位置预埋反力座牛腿钢板，承台施工完毕后，焊接牛腿。反力座中心应在转盘切线上，与切线垂直。3.2.3.2、 下转盘球铰安装承台混凝土浇筑前预埋下球铰钢骨架及轴心套管，并设立定位角钢，骨架角钢顶面相对高差小于5mm。承台第一次混凝土浇筑完毕后，安装环道钢板就位，通过焊在定位角钢上的竖向螺栓进行调平并焊接固定，环道顶面平面度0.5mm。环道钢板顶面由工厂刨平，粗糙度6.3级，镀铬后再抛光。下球铰安装校正后作好防尘解决，再浇注预留槽口混凝土。下转盘安装完毕，浇注混凝土固定成型后，安装四氟乙烯滑块。3.2.3.3、 上球铰安装转体下转盘施工完毕后，将球面杂物清理干净后涂抹黄油聚四氟乙烯粉润滑剂，在其板面上安装上球铰钢板面及钢套管，并设劲性骨架，绑扎钢筋，立模板，上球铰钢板外侧灌注沥青砂胶作为封闭层，以防潮气进入锈蚀钢板，且防止砂浆流入下转盘，检查合格后，浇注上球铰混凝土。球铰平转体系基本形成，进行试转体、转动一周进行检查，无异常后，进行牵引转盘及墩身施工。3.2.3.4、 上转盘及撑脚安装上转盘撑脚钢管，绑扎钢筋，设立预应力孔道并用架立钢筋定位，预埋牵引索，其锚固端埋入转盘，设支撑钢筋，检查合格后浇注混凝土，养护，按照设计规定分批张拉预应力束。牵引索圆顺地缠绕在转盘上3/4周至牵引反力座。3.2.3.5、 限位控制体系限位控制体系涉及转体限位和微调装置，重要作用为转体结构转动到位出现偏差后需要对转体进行限位和调整使用。横桥向倾斜限位与微调：在上转盘上、下滑道外侧对称布设四台千斤顶，一侧起顶，另一侧预留限位，起顶限位值根据实测拟定。调整完毕，用型钢将上下转盘之间抄死，撑脚与滑道间抄死。水平偏转限位和微调：运用下转盘上敷设的千斤顶反力座作为支点，用多台千斤顶，顶推上转盘下撑脚，调整转体轴线偏位。调整到位后设立限位梁，将撑脚与千斤顶反力座之间撑死。3.2.3.6、 转体实行3.2.3.6.1、 转体前的准备工作（1）转体重心位置的拟定：用千斤顶对转体部分进行称重。（2）环形滑道清理干净，检查滑道与撑脚间间隙，涂抹撑脚走道板前端黄油四氟粉。（3）平转千斤顶、辅助千斤顶、微调千斤顶标定。（4）平转千斤顶、牵引索、锚具、泵站配套安装、调试。规定各束钢绞线平直、不打绞、纽结。（5）助推千斤顶及反推梁安装。（6）安装微调及控制设备，作好各种测控标志，标明桥梁轴线位置。（7）各关键部位再次检查。涉及塔梁固结点、上转盘、塔柱锚固区、球铰等部位。确认签字。（8）技术准备（技术交底，登记表格，各观测点人员分工，控制信号，通讯联络等方面）（9）转体静置24小时后，各种测量数据上报监控组，确认其是否处在平衡状态。（10）V形墩限位装置设立好。转体范围内障碍清除干净。（11）作业天气规定风力小于3级，无雨。以上准备工作完毕，经检查无误后，报请监理工程师及设计代表签认。在铁路部门批准的时段内进行转体。3.2.3.6.2、 启动：（1）同步张拉牵引千斤顶，吨位达成计算动摩阻力。（2）助推千斤顶分级加力，按100KN一级分级加力，直至撑脚走板水平位移观测拟定启动，并记录静摩阻力。3.2.3.6.3、 平转：（1）同步张拉牵引索匀速平转，主梁端部水平线速度控制在1.2m/min以内，平转过程中测量人员反复观测V形墩轴线偏位，梁端部位高程变化。（2）匀速转动，平转基本到位（距设计位置约1m处）减速，减少平转速度，距设计位置0.5m处，采用点动操作，并与测量人员配合确认点动后梁端弧长。在距设计位置0.1m处停转，测量轴线，根据差值，精确点动控制定位，防止超转。3.2.3.6.4、 定位：转体就位后，精确调整转体倾斜位置，并用型钢将上下转盘抄死。3.2.4、 封盘转体合拢后，必须间隔一个时期后方能封盘，封盘时温度宜控制在年平均气温，以减少混凝土收缩、徐变、温度变化引起的弹塑性变形对结构内力的影响。附：图3 V形刚构转体施工环节图4、 施工进度安排工程总工期安排为370天，开工时间为2023年10月1日，竣工时间为2023年10月5日。施工准备60天，2023年10月1日2023年11月30日钻孔桩施工55天，2023年11月25日2023年1月15日承台施工40天，2023年1月15日2023年2月24日边墩墩身施工15天，2023年2月1日2023年2月15日V形墩60天，2023年2月25日2023年4月27日主梁V构段50天，2023年5月1日2023年6月9日主梁县臂段75天，2023年6月1日2023年8月14日V构转体10天，2023年8月21日2023年8月31日合拢及封闭转盘35天，2023年9月1日2023年10月5日重要机具设备、检查设备5.1、 重要机具设备根据施工需要，本段桥梁施工重要施工机具设备表如下：5.2、 重要检查设备5、 重要材料供应计划本工程所处地区交通发达，施工所需材料如：砂、石、水泥及钢材等均可通过由镇巨公路运抵。球铰、支座和预应力锚具等购买正规场家产品。砂、石、水泥等通过检查合格后使用。水、电就近接入。6、 劳动力使用计划本工程配置的重要工种为：管理人员、技术人员、测量人员、钢筋工、模板工、混凝土工、水电工、装吊工、电焊工和杂工等，工程高峰期人员达127人，最少时期人员为35人。人员配置如下表。7、 技术保证措施8.1、 质量8.1.1、 施工实验监控设立工地实验室，并负责完毕下列重要实验项目：混凝土及有关原材料检查；钢筋、钢绞线及预应力张拉体系实验；钻孔桩有关泥浆指标及桩基混凝土超声波实验检测等。8.1.2、 施工测量监控。设立工地测量组，完毕从开工准备到竣工验收全过程的工程测量任务。8.1.3、 模板及支架质量保证措施按照规范规定进行模板设计，保证有足够的强度、刚度、平整度和光洁度并要装拆方便；模板统一调拨，安装时要涂脱模剂，加贴防漏胶条，并注意控制高差、平整度、轴线位置、尺寸、垂直度等技术规定；严格编制支架方案，具体计算支架的受力情况，并“加载验收”合格后，方允许交付使用。8.1.4、 钢筋加工及安装质量保证措施钢筋焊接操作人员必须持证上岗，并进行随机抽样检查，并以此作为加强对焊接作业质量的监督考核；钢筋配料卡必须通过技术主管审核后，才准下料，下料成型的钢筋，应按图纸编号顺序挂牌，堆放整齐，钢筋的堆放场地要采用防锈措施；钢筋绑扎完毕，要通过监理工程师验收合格后，方可浇注混凝土，及时解决在施工过程中发生的钢筋及预埋件移位等问题。8.1.5、 混凝土质量保证措施根据混凝土的强度规定经试配拟定混凝土的配合比，并报监理工程师审批，批准后方可使用，使用过程中严格按配合比执行；实验人员在施工中监督检查配合比执行情况以及原材料、坍落度、试件取样、称量衡器检查校准以及拌合时间是否相符；混凝土运抵现场后，必须通过坍落度实验，符合规定后才干浇筑；混凝土浇注时，要严格控制分层厚度，最大不超过30cm，同时要严格控制混凝土自由下落高度，最高不能超过2m，超过2m要使用串筒或溜槽，以免混凝土产生离析；混凝土浇注作业应连续进行，如因故中断，中断时间应小于混凝土的初凝时间。混凝土振捣时，振捣器的插入或拨出时的速度要慢，振捣点均匀；施工缝的解决，应按规定或监理工程师的规定进行。混凝土终凝以后要采用适当措施养护。8.1.6、 预应力体系质量保证措施预应力钢绞线、锚具、夹片等进场后，必须分批严格检查和验收，妥善保管。锚具除检查外观、精度、质量出厂证明书外，对锚具的强度、锚固能力应进行抽检。张拉设备购置时，选用配套产品，使用前按规定进行标定和校正；用于测力的千斤顶压力表其精度不低于1.5级；张拉应在混凝土强度不低于设计和规范规定的强度后进行；张拉预应力束应严格按照设计和规范的规定进行，张拉时采用张拉力和延伸量双控，预应力材料的断丝、滑丝数量不得超过限制数；孔道压浆应保证水泥浆标号满足设计规定，压浆密实、饱满；预应力束张拉时做好张拉记录，填写张拉报告，报送监理工程师。8.2、 安全实行逐级安全技术交底制，由经理部组织有关人员对工程项目或专项进行书面具体安全技术交底。认真实行标准化作业，严厉施工纪律和劳动纪律，杜绝违章指挥与违章操作，保证防护设施的投入，使安全生产建立在管理科学、技术先进，防护可靠的基础上。重点工程和技术复杂的新、难、重点项目，要结合现场和实际情况，编制专门的安全措施，进行安全技术交底，由施工技术负责人和专职安全管理人员监督实行。