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1编制依据 1
1.1编制依据 1
1.2编制范围 1
1.3编制原则 1
2工程概况 2
2.1 工程概况 2
2.1.1 工程项目概况 2
2.1.1.1 桥跨概况 2
2.1.1.2公路概况 3
2.1.1.3 梁部概况 3
2.1.2地貌、地质、地震动参数 3
2.1.3环境水对混凝土的侵蚀性判定 3
2.1.4 主要技术标准 4
2.2主要工程数量 4
3方案概况 5
3.1 方案总体概况 5
3.1.1 0#块支架 5
3.1.2 墩梁临时固结 7
3.1.3 挂篮结构 8
3.1.4 边跨支架 9
3.1.5 合拢段 9
3.2 方案详细结构 10
3.2.1 0#块托架 10
3.2.2 墩梁临时固结 14
3.2.3 挂篮结构 14
3.2.4 边跨支架 16
3.2.5合拢段劲性骨架 18
3.3 方案技术标准、安全性能 19
3.3.1 技术标准 19
3.3.2 安全性能 19
4 施工工艺及主要施工方法 20
4.1 施工工艺 20
4.2 主要施工方法 20
4.2.1 0#块支架施工 20
4.2.2墩梁临时固结 24
4.2.3永久支座及防落梁安装 25
4.2.4 0#块施工 28
4.2.4.4立内模 29
4.2.4.5绑扎顶板钢筋及埋设波纹管 29
4.2.4.6预埋件 30
4.2.4.7浇筑0#段混凝土 30
4.2.5悬浇段挂篮施工 34
4.2.6边跨现浇段施工 38
4.2.7合拢段 45
4.2.8挂篮拆除 51
4.2.9线形控制 52
5 机械、材料、劳力计划 56
6 施工进度计划及工期保证措施 57
7安全、质量保证措施 58
7.1建立安全保证体系 58
7.2安全管理 58
7.3安全保证措施 59
7.4质量目标 61
7.5质量保证体系 61
7.6质量管理要求 63
7.7防治质量通病的措施 64
8文明施工 67
9环保措施 68
10应急预案 69
10.1主要危险源 69
10.2防护要点 69
10.3突发事件的预防 69
10.4应急响应(预案启动) 69
10.5 应急响应程序 70
11 附件 70
11.1 方案第三方设计检算书 70
11.1.1 0#块支架设计检算书 70
11.1.2 墩梁临时固结设计检算书 70
11.1.3边跨现浇段支架设计检算书 70
11.1.4挂蓝设计计算书 70
11.2 方案设计图 70
11.2.1 0#块支架设计图 70
11.2.2 墩梁临时固结设计图 70
11.2.3边跨现浇段支架设计图 70
11.1.4挂蓝设计图 70
1编制说明
1.1编制依据
(1)新建兰州至中川机场铁路工程西固黄河特大桥施工组织设计(指导性);
(2)《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ203-2008;
(3)《铁路桥涵工程施工质量验收标》TB10415-2003/J286-2004;
(4)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号;
(5)《铁路混凝土工程施工质量验收标》TB10424-2010/J1155-2011;
(6)《新建铁路兰州至中川机场线(48+80+48)m连续梁梁部设计图(兰中施桥参-08)》等相关图集、设计文件
(7)新建铁路兰州至中川机场线西固黄河特大桥(48+80+48)m连续梁菱形挂篮设计图
1.2编制范围
新建铁路兰州至中川机场线西固黄河特大桥(DK18+737.80~DK18+915.45)(48+80+48)m预应力混凝土连续梁悬臂现浇箱梁施工方案。
1.3编制原则
在编制该方案时我们遵循以下原则:
1.3.1 遵循符合原则。积极响应并遵守合同文件中的工期、质量、安全、环境保护、文明施工等要求的规定及铁路建设施工合同、施工合同协议条款内容。
1.3.2 遵循设计文件的原则。在编制该方案时,认真阅读对所获得的设计文件资料,了解意图,掌握设计标准,严格按设计资料编制方案,满足设计标准和要求。
1.3.3 遵循科学、经济、合理的原则。树立系统工程的概念,以铺轨工期为后门关死控制点,以架梁工期为控制节点,统筹分配各个专业工程的工期、合理安排节点顺序,组织均衡、连续生产,进行工期、资源优化,管理目标明确,指标量化,措施具体,针对性强。
1.3.4 遵循“安全第一、预防为主”和“管生产必须管安全”的原则。严格按照铁路施工安全操作规程,从制度、管理、方案、资源方面制定切实可靠的措施,确保施工安全,服从建设单位指令,服从监理工程师的监督指导,严肃安全纪律,严格按规章程序办事。
1.3.5 遵循引进、创新、发展的原则。积极采用、鼓励研发新技术、新材料、新工艺、新设备,提高工程技术和施工装备水平,保证施工安全和工程质量,加快施工进度,降低施工成本。
1.3.6 遵循专业队伍施工和综合管理的原则。以专业队伍为基本形式,配备必要的施工机械设备,同时采取综合管理手段调配,以达到整体优化的目的。
1.3.7 遵循节约资源和保护环境的原则。贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策。合理规划、依法用地、科学设计、少占土地、保护农田,搞好环境保护、水土保持和地质灾害的防治工作,支持矿产保护 、文物保护、景观保护。
1.3.8 遵循标准化管理原则。确保质量、安全、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。
2工程概况
2.1 工程概况
2.1.1 工程项目概况
2.1.1.1 桥跨概况
新建铁路兰州至中川机场线西固黄河特大桥位于里程DK18+737.80~DK18+915.45处,全长5837.89m。
兰台到28#墩为单线,左线孔跨式样为:24 m +26-32 m +24 m,后张法预应力T梁,全长906.69 m;右线孔跨式样为:24 m +24-32 m +24 m后张法预应力混凝土T梁,全长841.75 m, 两条单线共54孔单线简支T梁。
28#墩到中川台位双线,孔跨式样:2[3-24m+2-32m+3-24m+8-32m+24 m +40-32 m +2-24 m +7-32 m +(48+80+48) m连续梁+9-32 m +24 m +5-32 m +24 m +14-32 m +3-24 m +6-32 m +24 m +7-32 m +2-24 m +(40+64+40)m连续梁+3-32 m +2-24 m +10-32 m +(80+2×120+80)m连续刚构+24 m +2-32 m]。共三联双线连续梁,133孔双线简支T梁。
其中第94#~97#孔梁为上跨西固西路、西柳沟立交桥的现浇连续梁,桥跨组合为(48+80+48)m后张预应力钢筋混凝土连续梁。
三跨连续梁桥墩为94#~97#,其中95#~96#墩(铁路里程DK18+786.65~DK18+866.65)为80m主跨,与西固西路、西柳沟立交桥夹角为49°~56°。主墩承台尺寸为:14.6m×14.6m×4.5m;边墩承台结构尺寸为12.6m*10.6m*4m,圆端型实体直墩高度为19m、18m、18m、19m。
2.1.1.2公路概况
西柳沟立交桥为城市道路,路幅组成(6+12.75+12.75+6)m ,设计行车速度为60km/h,双向四车道。设计通行净空11.25m。
2.1.1.3 梁部概况
本联连续梁梁部为后张预应力钢筋混凝土单箱单室变截面连续梁。梁部全长177.5m,箱梁顶宽11.6m,箱梁底宽6.0m,顶板厚度除梁端附近外均为40cm,底板厚度40cm至80cm,按直线线性变化,腹板厚50cm至60cm,60cm至70cm,70cm至80cm,按折线变化。全联在端支点、中支点处共设4个横隔板,横隔板设有空洞,供检查人员通过。
曲线上梁按曲梁去做布置,梁体沿线路左线中心线布置,相应的梁体轮廓尺寸均为沿线路左线中心线的展开尺寸,普通钢筋、预应力钢束及管道等均以线路左线中心线为基准线沿径向依据曲率进行相应的调整,支座亦按径向布置。
挡渣墙内侧净宽9.04m~9.06m,桥上人行道钢栏杆内侧净宽11.25m,桥梁建筑总宽度11.6m。
梁全长为177.5m,计算跨度(48+80+48)m,中支点处梁高6.20m,跨中2m直线段及边跨9.75m直线段梁高为3.60m,梁底下缘按二次抛物线Y=2.0062×10-3x2变化,边支座中心线至梁端0.75m。
2.1.2地貌、地质、地震动参数
地貌:桥址区所处地貌主要为黄河一级阶地。地面高程为1556.7~1557.8m,相对高差约0.5~1.1m,自然坡度0~1°。施工前场地为信用社、民房、厂房等。
地质:根据勘测资料揭示,结合区域地质资料对比分析,场区的岩土层按其成因分类主要有:砂质黄土(Q4al3),深度范围地面以下0~6.0m;第四系全新统(Q4)粗圆砾土(Q4al6,δ0=600kpa),深度范围地面以下6~14.5m;第三系中新统(N1)砂岩夹泥岩(N1ss+ms,δ0=300kpa~400kpa),深度范围地面以下14.5~58.5m。
地震动参数:地震烈度:小于Ⅵ度。
地震动加速度为0.238g;地震动反应谱特征周期均为0.45s;建筑场地类别为Ⅱ级场地。在主跨设置防落梁措施。
2.1.3环境水对混凝土的侵蚀性判定
按照《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(TB10005-2010)判定结果桥址区地表水及地下水具有硫酸盐及氯盐侵蚀性,环境作用等级为H1和L1。
2.1.4 主要技术标准
铁路等级:国铁Ⅰ级。
正线数目:双线。
设计时速:160Km/小时。
牵引种类:电力。
闭塞类型:自动闭塞。
正线轨道:按重型轨道(60Kg/m)标准设计,铺设区间无缝线路。
设计荷载:铁路采用“中—活载”设计。
限界:按《铁路技术管理规程》“客货共线铁路建筑限界”执行。
2.2主要工程数量
工程项目
部位及说明
材料及规格
单位
数量
预应力混凝土梁
梁体及锯齿板
C50混凝土
m³
2681.8
合拢段及封锚
C50无收缩混凝土
m³
76.5
纵向钢绞线
Φ15.2mm,1860
kg
139262.1
横向钢绞线
Φ15.2mm,1860
kg
21276
竖向粗钢筋
JL32mmPSB830精轧螺纹钢
kg
18263
纵向锚具
M15-17
套
208
M15-15
套
200
横向锚具
BM15-4
套
396
BM15-4P
套
396
竖向锚具
JLM-32(含垫板及螺旋筋)
套
1876
锚下垫板锚筋(q235)
kg
723.7
纵向波纹管
内径ф90
m
7498.5
横向扁波纹管
G=70mm H=19mm
m
4593
竖向铁皮管
内径ф50
m
4182.5
梁体普通钢筋
HRB335钢筋
kg
476445
HPB235钢筋
kg
8532.6
支座
GTQZ系列钢支座
GTQZ-Ⅸ-7000ZX-e100
个
2
GTQZ-Ⅸ-7000DX-e100
个
2
GTQZ-Ⅸ-35000GD
个
1
GTQZ-Ⅸ-35000HX
个
1
GTQZ-Ⅸ-35000ZX-e100
个
1
GTQZ-Ⅸ-35000DX-e100
个
1
3方案概况
3.1 方案总体概况
西固黄河特大桥(48+80+48)m连续梁采用菱形挂篮悬臂浇筑法施工,共设置2套菱形挂蓝。2个主墩上的0#节段施工采用墩身预埋三角托架现浇法施工;1#-9#节段采用菱形挂蓝对称悬臂浇筑法施工;边跨11#节段采用落地支架现浇法施工;边跨、中跨合拢段利用挂篮进行施工。梁段施工线形控制采用现场全过程监测和实时结构计算相结合的方法监测控制梁体挠度变化,将理论计算与现场实测值进行比较分析,通过误差分析预测梁体挠度发展趋势,以利有效指导现场施工。
在两个主墩处,各设置一个ST60/15-10t塔式起重机,以满足梁体施工时所需物资的运输工作。
3.1.1 0#块支架
根据现场实际情况,0#块施工采用三角托架作为支撑平台,每个0号块共布置4肢三角托架,每侧2肢,一侧的2肢托架间距为6m,桁架用热轧型钢组拼而成,连接采用J502焊条焊接,托架顶面主要受力杆件采用贝雷梁。
该托架由三角桁架、横向分配梁、拉杆锚固三个基本受力系统组成,墩每侧2个(一个墩顶上4个托架),其基本结构布置图下图所示。
图3-1 0号块施工托架结构布置简图
3.1.2 墩梁临时固结
本桥墩梁临时固结方案采用刚性结构。按相关施工规范和一般设计要求,且不使永久支座过早受力,在悬浇过程中,视为永久支座不受力,按临时固结结构承担悬浇荷载和不平衡倾覆弯矩。
临时支座设置在桥墩永久支座的前后侧、箱梁腹板处,使其既能承受上部一定的压力,又能承受一定的侧向拉力。
临时固结支座采用C50钢筋混凝土,每个主墩墩顶设置4处。抗倾覆锚固钢筋采用直径Φ32mm普通钢筋。布置在墩顶两侧梁部范围内。墩梁临时固结布置见下图。
图 墩梁临时固结布置平面图
3.1.3 挂篮结构
挂篮悬臂浇注箱梁1#块段长3.0m、2#~5#块段长3.5m、6#~9#块段长4.0m。3.0m段重量为130t、3.5m段最重块段为2#块,其重量为141.25t, 4.0m段最重块段为6#块,其重量为121.75t。箱梁悬臂浇注采用菱形挂篮进行施工。挂篮结构见图3-3所示。
图3-3 挂篮前、后端断面图
3.1.4 边跨支架
边跨现浇段施工采取钢管落地支架法。单个支架共设4根钢管柱,坐落在承台以外设置的桩基础上;钢管支架上方纵向采用双拼45b工字钢的组合结构,横向布置贝雷梁、方木等用于承重。本连续梁以西固黄河特大桥94#墩侧(墩高19m)为例编制方案和进行检算。如图下图所示:
图3-4边跨现浇支架布置图(单位:cm)
3.1.5 合拢段
本连续梁按照先边跨后中跨的施工顺序进行合拢。边跨及中跨合拢均利用挂篮及其有关构件完成。边跨合拢施工前,在相应中跨侧设置适当配重,浇筑混凝土时有序撤除配重。
为保证灌注质量,在边、中跨合拢段施工时,设置临时刚接措施,保证合拢段混凝土强度及弹性模量达到100%设计值及混凝土龄期不少于10天进行预应力张拉时混凝土不开裂。如图3-5所示:
图3-5合拢段劲性骨架及合拢段施工照片
3.2 方案详细结构
3.2.1 0#块托架
托架锚固系统由2根[40b钢通长预埋在墩内,在浇注墩柱时距墩顶以下1.72m和6.22m处埋置在墩柱内,对拉杆端部设置轴销,与三角托架的纵梁及斜撑连接。托架采用三角形桁架,主承重的上桁梁拉杆采用2[40b槽钢,腹板加焊厚度为20mm、高度为360mm的加劲板,材质为Q235钢,[σ]=295MPa E=210GPa。斜撑采用直径φ299,t-10mm的无缝钢管销接组成,材质为Q235钢,[σ]=205MPa,[τ]=125MPa,E=210GPa。销轴采用Q235钢,直径为80mm,长度为430mm的销轴。横向分配梁采用贝雷梁。水平稳定桁架杆件采用[20a槽钢焊接而成,均采用Q235钢材。
3.2.1.1 预埋件
(1)下层预埋件(下对拉杆N3)
单个桥墩墩柱下层预埋件共两处,每处由两根[40b槽钢“口对口”形式采用钢板焊接形成。单根槽钢全长6.3m,两根槽钢间距为0.22m。在预埋槽钢两头内侧位置分别焊接2cm 厚,0.7m*0.36m的加劲板N9。在槽钢两端0.22m高度为0.22m处分别钻眼,眼孔直径为90mm。
下层预埋件N3水平中心距离为6m,垂直竖向距墩帽顶沿向下6.22m。下层预埋件N3细部尺寸见图3-6所示。
图3-6 下层预埋件N3结构图
(2)上层预埋件(上对拉杆N4)
单个桥墩墩柱上层预埋件共两处,每处由两根[40b槽钢“口对口”形式采用钢板焊接形成。单根槽钢全长6.0m,两根槽钢间距为0.22m。在预埋槽钢两头内侧位置分别焊接2cm 厚,0.7m*0.36m的加劲板N8。在槽钢两端0.22m高度为0.22m处分别钻眼,眼孔直径为90mm。槽钢两端孔眼下方焊接2cm 厚,0.9m*0.3m的对拉板N14。
上层预埋件N4水平中心距离为6m,垂直竖向距墩帽顶沿向下0.78m。上层预埋件N4具体见图3-7所示。
图3-7 上层预埋件N4结构图
3.2.1.2 托架杆件
(1)水平杆件
单个0#块托架上水平杆件共4处,每处由两根[40b槽钢“背靠背”形式采用钢板焊接形成。单根槽钢全长4.0m,两根槽钢间距为0.454m(最外沿距离)。在水平杆件槽钢外侧位置焊接2cm*3.88m*0.36m的加劲板N7。在两根槽钢的顶部焊接2cm*4.0m*0.4m钢板N15,底部焊接2cm*2.0m*0.4m钢板N19。在槽钢一端距端头0.22m高度为0.20m处钻眼,另一端距端头0.28m高度为0.20m处钻眼,眼孔直径均为85mm。墩柱一侧两水平杆件N1之间,水平中心距离为6m。水平杆件N1具体见图3-8所示。
图3-8 水平杆件N1结构图
(2)斜腿构件
单个0#块托架上斜腿构件N2共4处,每处由单根φ426mm壁厚8mm的钢管与钢板焊接形成。单根钢管全长5.14m。
在钢管两端分别焊接0.65m*0.95m的上铰板座板N12和0.7m*0.61m下铰板座板N13,钢板厚度均为2cm。在上、下铰板座板两端分别焊接上、下铰板N10、N11,铰板所用钢板也为2cm厚。铰板相应位置钻眼,眼孔直径为φ85mm。上铰板两板外边沿间距为0.25m,下铰板两板内边沿间距为0.25m。斜腿构件具体见图3-9所示。
图3-9 斜牛腿N2结构图
(3)托架加强杆件
为保证托架整体稳定性,在三角托架安装完毕后,在墩柱一侧的两个水平N1杆件之间设置“K”型加强杆件。两个N1杆件之间先用2[20a槽钢在前端上铰座板处焊接连接,然后在[20a槽钢中间处分别向两侧[40b槽钢根部(靠近墩柱)焊接单根20a槽钢(也焊接与对于板上)。托架加强杆件具体见图3-10所示。
图3-10托架加强杆件结构图
3.2.1.3 横向分配梁
三角托架水平拉杆的上方,采用8排贝雷梁作为横梁,每排4片,顺桥向中心距离为0.45m。具体见图3-11所示。
3.2.1.4 I20b工字钢纵梁
在I56b工字钢横梁的上部顺桥向布置I20b工字钢,间距为0.65m*2+0.3m*4+0.5m*4+0.3m+0.5m*4+0.3m*4+0.65m*2;以桥墩中心线为基准左右对称布置。工字钢单根长度为6m,桥墩一侧布置22根。工字钢布置具体见图3-11所示。
图3-11工字钢横、纵梁布置图
3.2.2 墩梁临时固结
3.2.2.1 临时支座
每个主墩墩顶布置4处临时支座,临时支座灌筑C50混凝土。布置在墩顶顺桥向周边处,临时支座横桥向距离墩中心100cm、顺桥向距离墩中心160cm。每处临时支座尺寸横桥向300cm(长)×顺桥向60cm(宽)×高60cm。临时支座的高度施工时,现场技术人员需要根据图纸垫石高度、永久支座高度进行核算,并采用从轨面标高反算进行复核。
3.2.2.2 Φ32mm螺纹钢筋布置
本桥墩梁T构临时固结采用梁与墩身的体内固结。抗倾覆锚固钢筋采用直径Φ32mm普通螺纹锚固钢筋。分别布置在95#、96#墩顶上。
每个主墩共设置448根直径Φ32mm普通螺纹锚固钢筋。每个临时支座布置112根,沿四周布置,布置间距为12.5cm,墩身一侧埋设224根。埋入墩身长度为1.59m,埋入梁体腹板长度为0.96m,。
3.2.3 挂篮结构
3.2.3.1 主要结构
挂篮由主桁系统、底篮系统、行走及锚固系统、横板及调整系统和附属结构(操作平台、爬梯、栏杆等)组成。
底篮由前下横梁、后下横梁、纵梁、底模组成,前下横梁、后下横梁采用双拼H400型钢,纵梁采用H350型钢,纵梁与前、后下横梁点焊固定。
吊杆采用φ32mm精轧螺纹钢筋,模板调整采用千斤顶调整。
不设置后上横梁,悬臂浇筑施工时,前端荷载由吊杆传递到前上横梁,后端荷载由吊杆作用在前一块段已浇筑混凝土上。
内模设置两根内滑梁,外模每侧设置两根系梁。
3.2.3.2 行走与锚固系统
挂篮行走采用双轨自锚形式,每榀主桁下两根轨道、两组反扣轮,轨道用压梁、竖向预埋钢筋锚固。主桁前端支座采用滑船形式,与主桁立柱铰接。
行走轨道采用钢板焊接H型钢,轨道整根布置,两根轨道之间不设置横向联结,现场根据需要采取措施。轨道前移采用挂篮顶起后拖动。
挂篮行走采用穿心千斤顶拖动,轨道前端安装反力装置,支座上设置穿心孔(参见照片3-12所示)。
照片3-14
挂篮行走时,吊杆转换:内模、外模由承重吊架转换到滚动吊架上,底篮转换到外挑的主桁平联桁架上,外模不落到底篮平台上。
挂篮行走轨道锚固采用φ25mm精轧螺纹钢筋,其余预留孔采用穿φ32mm精轧螺纹钢筋锚固。
3.2.4 边跨支架
3.2.4.1 钢管柱基础
单个支架的2根钢管柱基础设置在专为支架施工的桩基上。桩基桩径为1.25m单个支架设置2根,桩长均为10m,桩长均从承台顶面起算向下。桩基施工时,发现实际地质与设计图纸地质情况不符,及时与方案制定者联系,变更桩长。
图3-15基础及垫层结构图(单位cm)
3.2.4.2 钢管柱
单个边跨现浇段2根钢管柱,钢管柱外径为630mm,壁厚10mm,横桥向间距为6.1m,顺桥向距墩中心6.6m)下部连接法兰钢板与桩基预埋钢板连接。钢管之间及钢管与墩身相应位置的预埋件间采用φ219x10mm的钢管进行水平及剪刀撑连接。连接全部采用焊接施工,要求焊缝饱满,以满足其稳定性需求。布置形式如下图所示:
3-16 钢管柱布置图(单位cm)
3.4.3 横桥向分配梁
横桥向分配梁采用贝雷梁,纵桥向间距0.9m,共7排,每排设置4片,单个支架共布设27片贝雷片。横桥向贝雷梁布置见图3-7-5。
3.4.4 底板范围内的方木
在底板6.0m范围内布设10*10cm方木,方木中心间距布置见图3-7-5。
图3-7-5贝雷梁及木方布置图
3.2.5合拢段劲性骨架
本连续梁的边、中跨合拢段长度均为2m,在施工前均设置合拢段劲性骨架,骨架采用I45b工字钢与梁体的预埋钢板焊接形成。
每个合拢段共设置4个劲性骨架,每个骨架由两根长3.5m的I45b工字钢加肋板焊接而成。
图3-17合拢段劲性骨架布置图
3.3 方案技术标准、安全性能
3.3.1 技术标准
3.3.1.1 0#块支架
型钢均要求为国标产品;
焊缝厚度不小于10mm;
钢管柱垂直度偏差:≤2‰;
3.3.1.2 临时固结
抗倾覆锚固钢筋采用直径为32mm普通螺纹钢筋。
临时支座混凝土标号不得低于C50。
3.3.1.3 边跨现浇支架
型钢均要求为国标产品;
焊缝厚度不小于10mm;
支架桩端承载力:δ≥300Kpa;
钢管柱垂直度偏差:≤2‰;
3.3.2 安全性能
构件安全状态:设置的临时结构安全性能符合规范要求。详见检算书。
4 施工工艺及主要施工方法
4.1 施工工艺
墩身施工
设置临时支座、预埋托架型钢
顶帽、托盘施工
支架搭设、预压及调整
0#块施工
支架、模板拆除,墩梁固结锁定
挂篮拼装
挂篮荷载试验
边跨支架搭设及预压
循环施工全部悬灌梁段,拆除挂篮
边跨合拢段施工
边跨现浇段施工
拆除T构临时支座,锁定永久支座
中跨合拢段施工
体系转换完成
桥面系施工
图4-1总体方案流程图
4.2 主要施工方法
4.2.1 0#块支架施工
4.2.1.1 墩柱预埋件制作
墩身预埋为对拉杆件N3、N4,由[40b槽钢及加强钢板组成。首先在地面按方案要求将[40b槽钢切割成长度6.0 m、6.3m各4根,在每根杆件的两端焊接N8、N9加强板,并采用钢板或钢筋头将一个预埋件的两根槽钢口对口进行连接、固定,形成一个组合杆件。同时按设计图纸,在相应的位置采用机械进行打孔,要求孔位准确,孔孔壁圆顺、光滑、同一杆件上的两个孔轴线必须在同一直线上。
4.2.1.2 墩柱预埋安装
墩柱施工时,在墩帽相应位置处分上、下两层预埋[40b槽钢对拉杆件N3、N4,预埋位置要求准确,为便于精确定位,在地面上与墩帽模板焊接固定后,整体吊装就位。整个过程中要求预埋件的销轴孔内安装销轴,以保证预埋件的位置及销轴孔的准确性。
为保证混凝土局部承压满足要求,墩帽预埋件N3、N4下靠近边缘处增设两层钢筋网片。网片由Φ12螺纹钢筋制成,同层网片钢筋间距为10*10cm,层间距为5cm。每处网片范围为100cm*45cm。加强网片布置见图3-2-9所示。
图3-2-8墩柱预埋N3、N4布置图
图3-2-9 加强网片布置图
4.2.1.3 浇筑墩身混凝土
浇筑墩身混凝土时注意保护墩身两侧预埋件位置,保证位置及标高准确,同时加强预埋构件底部混凝土的振捣工作,防止由于混凝土振捣不实出现空洞,影响结构安全。
4.2.1.4 墩柱混凝土拆模
混凝土拆模时注意预埋件与模板点焊部位,严禁大力扯拽,拆模后及时检查预埋件的位置及标高,发现错误及时研讨补救方案。同时在上层预埋件的设计位置焊接N14对拉杆。
4.2.1.5 水平杆件与斜腿杆件制作
(1)斜腿杆件与水平杆件提前按设计图纸进行加工,必要时采用委托机械加工厂进行加工。
(2)水平拉杆由[40b槽钢N1和加强板N7组成,首先在地面按方案要求长度4.5 m进行放样切割,并在槽钢内侧焊接N7加强板,并采用7块N15垫板将两根槽钢背对背进行连接、固定,形成一个组合拉弯杆件。同时按设计图纸,在相应的位置采用机械进行打孔,要求孔位准确,孔孔壁圆顺、光滑、同一杆件上的两个孔轴线必须在同一直线上。
(3)斜腿杆件由φ426mm壁厚8mm的钢管N2及上、下铰板N10、 N11;上、下铰座板N12、 N13焊接而成。首先在地面按方案设计尺寸及要求对构件进行放样切割,然后再钢管两端分别焊接上、下铰座板及上、下铰板,形成一个组合压弯杆件。同时按设计图纸,在铰板的相应位置采用机械进行打孔,要求孔位准确,孔孔壁圆顺、光滑、同一杆件上的两个孔轴线必须在同一直线上。
同时要求斜腿构件与上、下铰座板之间接触面满焊凸焊缝,焊缝高度不小于10mm,铰座板与铰板件接触面,一侧为满焊凸焊缝,另一侧为坡口平焊缝,焊缝高度均不小于10mm。具体焊缝情况见图3-2-10所示。
图3-2-10 铰板与座板焊接图
(4)为提高斜腿构件N2的局部抗变形能力,需在其两端上、下铰板座板上设置加劲板N16、N17、N18。其中上铰板座板与斜腿构件N2钢管间除接触位置满焊外,沿上铰座板长边轴线两侧各焊接一块0.3m*0.2m三角形加劲板N16;下铰座板与斜腿构件N2钢管间除接触位置满焊外,两侧焊接各3块0.15m*0.15m三角形加劲板N17,下铰座板与下铰板之间两个焊接各2块0.15m*0.2m三角形加劲板N18。
4.2.1.6 水平杆件与斜腿杆件安装
在地面上将单个斜腿杆件N2与水平杆件N1先用直径为80mm,长度为430mm的销轴连接起来,并安装保险销。然后吊装至墩柱旁,人工对位,将N1、N2杆件另一端分别与墩柱预埋杆件N4、N3通过同样的销轴连接,并安装保险销。销轴采用Q345钢。
安装过程中要求专人指挥吊车或塔吊,同时在安装过程中如遇到轴销安装困难的状况,严禁采用氧气乙炔等设备切割销轴孔,要求立即上报项目经理部,要求具体整改方案。
4.2.1.7 安装托架加强件
在墩身一侧两个托架安装就位后,在上焊接2[20a槽钢K字型连接架,以保证两个托架的整体稳定性。
4.2.1.8 安装贝雷梁
横桥向吊装贝雷梁。吊装采用汽车吊施工,人工配合。贝雷梁在托架水平杆上布置8排,中心间距为0.45m,每排4片。贝雷梁采用“U”型卡口或限位卡连接到托架水平杆件N15垫板上。同时贝雷梁中间采用花架进行连接,防止其滑动和侧向倾倒。
4.2.1.10工作平台试压
⑴托架预压方案
托架预压采用模拟状态法进行,即用等效荷载模拟0#块浇筑工况条件来检验支架的受力与变位。等效荷载可根据现场实际情况采用混凝土预压块。变位可利用现有全站仪、水准仪设备直接进行观测。
⑵观测点布设
在墩身预埋拉杆处、三角托架及贝雷梁跨中位置布设观测点,墩身每侧支架共布置观测点9个。
⑶预压程序与步骤流程
预压准备→支架安装就位→支架全面检查→观测点的布置→分级加载→观测读数记录→卸载→观测结果分析→预压完成投入使用。
静载试验采用混凝土预压块代替荷载进行,加载过程中采用吊机配合吊装,加载要缓慢平稳进行。在加载过程中按照正常的砼浇筑顺序进行预压块的铺设。
支架预压荷载按0号块悬出墩柱梁段重的1.2倍计算。
根据箱梁断面尺寸及预压块的尺寸,按照均布荷载及梁体受力情况均匀布置。
⑷加载方式
托架预压时,应先施加30%的荷载,以消除非弹性压缩值,此时停止加载,测量托架变位,记录相关数据。之后按每级压载为总重的30%,加载后要求预压30min,并实测其沉降变形,最后加到120%,静置不少于48h,观察结构杆件是否有变形,焊缝是否出现裂纹等。
⑸卸载方式
卸载方法与加载相同,注意观测支架的回弹值。预压试验结束应对资料进行分析处理,并提供箱梁底模修正后的立模标高。
4.2.2墩梁临时固结
抗倾覆锚固螺纹钢筋,与墩身同时施工。墩身混凝土浇筑完成后,在墩身顶部立模-浇筑临时支座混凝土。抗倾覆锚固钢筋的上段,直接浇筑在箱梁体内。
4.2.2.1 精轧螺纹锚固筋下料、锚板安装
Φ32螺纹钢筋下料采用切断机切割,严禁乙炔气火焰切割。下料长度误差不得超过10mm。
4.2.2.2 锚固钢筋固定
Φ32螺纹钢筋高出墩身顶部很多,摇晃不稳定。充分利用墩身主筋和钢模板焊接固定架,确保Φ32锚固钢筋安装位置准确。Φ32螺纹钢筋在墩身锚固长度误差不得超过15mm。
4.2.2.3 墩身混凝土局部抗剪强度加强
防止墩顶混凝土局部开裂,对于没有设计钢筋网片的墩顶,应在临时支座底下的墩顶200mm厚度内预埋Φ12mm螺纹钢筋网片,钢筋布置间距100mm,网片尺寸大于临时支座200mm。
4.2.2.4 临时支座模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑
临时支座是一次性临时结构,安装采用普通模板。钢筋网片随着混凝土浇筑进度,逐层放置。
混凝土浇筑方法,与常规施工相同。表面初凝后,用麻布或土工覆盖保温,以防表面和内部收缩不匀而开裂。
临时支座的顶面坡度,应与梁底坡度相一致。
4.2.2.5 临时固结体系拆除
临时固结结构随着合拢段的合拢步骤拆除。在合拢段混凝土浇筑前,凿除合拢段一侧的支座混凝土;临时支座钢筋混凝土凿除很困难,建议先采用直径5cm~10cm的水钻切割,然后采取风镐铲除。
Φ32螺纹钢筋等待合拢段纵向预应力张拉后切除锚固钢筋。
4.2.3永久支座及防落梁安装
4.2.3.1永久支座施工工艺:
安装支座钢围板
垫石顶面凿毛、清理锚栓孔
支座吊装、找平
支座周围支立钢模板
重力式灌浆
漏浆处修补
图4-9连续梁支座安装工艺流程框图
4.2.3.2全桥支座布置图
图4-10全桥支座布置图
4.2.3.3施工要点
⑴垫石顶部安装连续梁永久支座。要求临时支座混凝土比永久支座高2~3mm,以保证永久支座在体系转换完成前不受力。
⑵本桥支座采用铁路桥梁盆式支座,支座设计顺桥向最大位移量100mm,支座垫石采用C50混凝土。
⑶支座到达现场后,必须检查产品合格证、附件清单和有关材质报告单或检查报告。并对支座外观尺寸进行全面的检查。
⑷支座安装采用重力灌浆法,支座安装采取可靠措施,保证同一墩顶的两个支座在同一水平面,确保支座受力均匀。在支座安装前,检查支座的连接状况是否正常,不得松动支座上下连接的螺栓。
模板
锚栓
支座
重力灌浆
垫石
图4-11支座重力灌浆图
⑸凿毛支座就位部位的支承垫石表面,清除预留锚栓孔内杂物,安装灌浆模板,并用水将支承垫石表面湿润。灌注模板采用钢模,底面设一层4mm厚橡胶防漏条,通过膨胀螺栓固定在支承垫石顶面。
⑹用钢楔块楔入支座四角,找平支座,并将支座底面调整到设计标高,在支座底面与支承垫石之间留出20-30mm的空隙,安装灌浆模板,要求垫石四角高差不得大于2mm,梁底与墩顶净高最小50cm以方便维修和更换支座,与墩台连接采用在墩台顶面支撑垫石预留螺栓孔,预留螺栓孔尺寸为直径60mm,深度为套管深入垫石顶面长度加50mm,要求预留孔对角线与设计孔位偏差小于10mm。。
⑺仔细检查支座中心位置及标高后,用无收缩高强度灌注材料灌浆,灌浆采用重力灌浆方式,灌注支座下部及锚栓孔处空隙,灌浆过程应从支座中心部位向四周注浆,直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。
⑻灌浆终凝并达20Mpa后,拆除模板及四角钢楔,检查是否有漏浆处,必要时对漏浆处进行补浆,并用砂浆填堵钢楔块抽出后的空隙,拧紧上下支座锚栓。待灌注梁体混凝土后、张拉预应力筋前及时拆除各支座的上下支座连接钢板及螺栓。待梁体施工完成后,需要对支座作如下检查:是否存在偏斜;是否与支撑垫石有脱开;是否有开裂。检查无误后安装支座钢围板。
4.2.3.4防落梁安装
⑴防落梁挡块按图《新建铁路兰州至中川机场线(48+80+48)m连续梁梁部设计图(兰中施桥参-08)》中防落梁措施图进行加工。
⑵防落梁的作用是对地震时梁部结构进行横向限位。
⑶浇筑梁底时将焊接有套筒及锚固钢筋的预埋钢板预埋在梁体相应位置,梁体施工完毕后,将焊接成型的防落梁挡块通过螺栓安装于梁体底部。
⑷防落梁挡块与垫石之间的空隙应增加硬木调整垫块。
⑸防落梁挡块的横向位置应和墩身顶部垫石的位置相对应,应特别注意在梁体施工前对垫石尺寸进行确认。以防漏埋或错埋预埋件。
⑹钢板和螺栓的外
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