悬臂施工预应力混凝土连续箱梁桥施工方案设计文档.doc

桥 梁 工 程 施 工 课 程 设 计 悬臂施工预应力混凝土连续箱梁桥施工方案设计一、工程概况1. 桥梁线形布置平面曲线半径：无平曲线竖曲线半径：R=2000m，纵坡双向2.5.2. 设计标准跨径：45m+80m+45m，施工方法为悬臂施工。桥面组成：桥面净宽41m， 2.25m(人行道)+15.75m(机动车道)+0.5m(防撞护栏)+4.0m(中央分隔带)+0.5m(防撞护栏)+15.75m(机动车道)+2.25m(人行道)。该桥设计荷载：公路I级桥面形式：两幅，上下游分离，每幅单箱双室。桥梁下部结构：桩基础桥梁桥台及桥墩：采用柱式墩台。3材料规格：混凝土：主梁采用 C50 混凝土，墩身、承台，系梁采用 C30 混凝土，基桩采用C25水下混凝土。预应力钢绞线：采用公预规（JTG D62-2004）d=15.2mm 的钢绞线，公称面积140mm2，标准强度 f =1860MPa ，弹性模量E =1.95´105MPapkp普通钢筋：钢筋直径大于 12mm者，均采用 HRB335 带肋钢，钢筋直径小于 12mm者，采用R235钢。钢板应符合GB700-88规定的Q235钢板。预应力钢绞线：预应力管道：预埋塑料波纹管成型。桥面铺装：10cm厚沥青混凝土。二、编制依据公路工程技术标准JTG01-2003JTG62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 公路桥涵施工技术规范公路工程抗震设计规范公路桥涵通用规范JTJ041-2000JTJ001-89JTG06-2004JTJ024-85公路桥涵地基与基础设计规范三、桥梁主要部位施工工艺、施工方案1.基础施工1测量定位采用全站仪进行放样，设置十字型护桩。完成放样埋设护桩时必须用水泥砂浆(或砼)包裹，并标识明确，钻机就位前认真核对桩位。2.埋设护筒护筒采用钢护筒，用5mm厚钢板制成，确保在护筒埋设稍有偏差时，保证钻头能正确就位，并能顺利提钻；采用十字交叉法定位护筒就位后，周围用粘土分层均匀填满夯实，确保泥浆不外漏，确保护筒位置正确牢固；并测定好护筒顶标高，做好资料，请监理复核认可后，钻机就位。3 泥浆制备为保证钻进中孔壁稳定，不至于坍塌，开钻前应先放入一定数量的粘土，然后用冲锥以小冲程反复冲击造浆，其相对密度以泥浆由水、粘土（或膨胀土）和添加剂组 成，拌和好的泥浆以流动性好，准，各项指标符合设计、规范及施工要求。为保证不间断施工，按实际需浆量准备足够的粘土，粘土的性能应满足要求，视地层情况而定。悬浮力强为4.钻机就位根据桩位放样埋设的护桩在钢护筒上划出十字线定出桩中心，调整钻机位置，使钻头对准桩中心，并准确调平，其中心位置和水平误差在规范允许范围内。钻机支承处加 固，保证在钻进过程中，钻机平稳。并且钻头直径不小于桩基设计直径。5钻孔待孔中泥浆拌制合格即可开钻，钻进过程中应尽量保持孔内水位高于地下水 位1.52.0m，且掏渣后应及时补浆。当钻孔达到设计深度，及时停机。对孔径、孔深、孔斜率进行检查，自测合格后，报监理复测，同意后，开始清孔。6、清孔达到设计深度后，开始清孔，用换浆清孔法。当泥浆比重为1.151.18时，再放钢筋笼。7、下钢筋笼（1）钢筋笼现场分节制作，长度根据定尺钢筋长度及钢筋笼长度确定。保证接头按50错开。同一根钢筋两个接头错开100cm以上。（2）钢筋笼制好后，报监理验收合格方可使用。（3）吊放钢筋笼，确保骨架垂直缓慢下放，控制好钢筋笼顶标高，用两根钢筋固定在正确的标高位置上，保证钢筋骨架不下沉不上浮。8、放导管根据孔深配制好相应的导管节数，保证安装时一次性到位；下放导管时，位置保证正确，卡口旋紧。9、二次清孔放好导管后，通过导管进行二次清孔，测定好泥浆比重为1.10左右， 沉淀10cm，孔径、孔深符合设计要求时，报监理同意后，开始浇注混凝土。10、浇注混凝土（1）钻孔灌注桩混凝土采用C30商品混凝土，坍落度宜控制在16cm22cm。（2）浇混凝土前，隔水塞在导管一定高度内设置好，由初灌量计算确定，初灌量确定原则：当导管离孔底3040cm 时，保证第一次混凝土下料使导管埋入混凝土中1m以上。混凝土灌注应紧凑连续进行，严禁中途停工。但若必须短暂停顿时，则应间隔一段时间适当活动一下导管，使其中的混凝土不致于凝结，不利于灌注，从而造成断桩；混凝土灌注期间指定专人填写水下混凝土灌注记录。2.承台施工（1）测量放样根据承台位置处的地面标高和承台底的标高，设计绘制基坑开挖平面图，根据开挖平面图，现场测设，并用石灰粉撒出开挖线。开挖时及时对坑底标高测量 放线，确保基坑不致超挖；基坑垫层施工完后，用墨线标定出墩身十字线，供承台模板、钢筋及墩身钢筋安装定位时使用；当承台混凝土浇筑完成后，用墨线标定出墩身十字线，供墩身模板安装时使用。（2）基坑开挖1）开挖灌注桩施工完成后，在通过桩基检测并经监理工程师签认的桩基上展开承台的施工。根据墩台的中心位置放出承台边线、基坑的边线（每边较承台宽出 1m）、基坑顶边线，采用机械配合人工开挖的方式开挖基坑。先用机械开挖至基底以上10-20cm 后，再用人工开挖至设计基底，开挖放坡 1：11：1.5，基坑长宽方向要比承台设计长宽方向各加1m，其中设30cm排水沟，另70cm为支撑模板的作业空间，严禁超挖回填，另用潜水泵将基底水排出基坑以外。2）基槽验收及桩头处理在完成开挖后，对照本区域地质勘查情况，组织相关人员对基槽进行发现不符合勘察结果的地质情况，及时向设计等相关部门反应情况，及时处理。在基槽验收合格后，即可开始截桩施头工。截桩头前， 在桩体侧面用红油漆标注高程线，以防桩头被多凿，造成桩顶伸入承台内高度不够。破除桩时头应用采用空压机结合人工凿除，上部采用空压机凿除，下部留有 1020cm由人工 进行凿除，凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身砼。严禁用挖掘机或铲车将桩头强行拉断，以免破坏主筋。桩头凿除完毕后， 将伸入承台的桩身钢筋清理整修成设计形状，复测桩顶高程。在凿桩过头程中应妥善保护好声测管，防止声测管被破坏。废弃桩在头施工完成后应妥善处理。在基底为软弱土层时，应按设计要求采取适当的措施，防止承台在浇注混凝土过程中产生不均匀沉降。桩头凿完后报与监理验收，并经超声波等各种检测合格后方可浇筑砼垫层。3）垫层施工承台基坑开挖平整后，浇注 10cm厚C20的砼垫层。垫层铺筑均匀，整平拍实。混凝土浇注前，基底表面必须保持干净、无淤泥及杂物。桩头处理时必须找 到好的砼面，及时做桩基检测，经检验合格后再进行测量放线及承台钢筋的施工。（3）承台钢筋绑扎及模板安装承台钢筋采用统一加工成型，钢筋加工前对钢筋进行清理，保证钢筋表面无锈蚀、油脂等杂物。钢筋绑扎：采用钢筋棚集中下料，现场就地绑扎的方法进行施工，严格按照施工规范及技术规范施工，安装符合设计要求并按规定预埋墩身构造钢筋。承台模板采用大块组合钢模板，板厚6mm，背后横纵向加肋，加劲肋采用10cm×10cm槽钢，横向60cm一道，纵向每70cm一道双槽钢。为保证模板的整体稳固性，为保证模板的平面光滑，在浇注混凝土之前应在模板表面涂刷模脱剂， 模板拼缝需严密，拼缝之间夹海绵条，防止漏浆。外层钢筋与模板间绑扎垫块以保证保护层厚度。模板安装完毕后，对其平面位置、顶部标高、节点联系以及纵横向稳定性进行检查，报监理验收合格后方可浇注混凝土。（4）混凝土浇筑承台混凝土由罐车运输，罐配合溜槽入模，插入式振动器振捣；混凝土分层连续浇筑，一次成型，严禁中途无故中断，造成施工缝。混凝土配比通过试验确定。骨料采用经试验合格的砂石料，保证级配良好。（5）拆模及养护混凝土浇筑完要求后方可拆模。拆模后继续养护，养护（6）基坑回填成后及时采用覆盖洒水的方法进行养护，强度达到设计及规范时间不得少于 28天。在基坑内结构物完成拆模后并征得监理工程师的许可后进行回填，回填材料材质需符合设计和规范的要求；回填时采用蛙式打夯机配合人工分层进行填筑。基坑回填要高出原地面，以防止基础被雨水侵蚀。承台各检测项目施工控制要求详见下表规定值或允项次检查项目检查方法和频率按附录D检查许偏差在合格标准1 混凝土强度（MPa）内 2 尺寸（mm）±30 尺量：长、宽、高检查各2点±20 水准仪：检查5处34顶面高程（mm）全站仪或经纬仪：纵、横各测量轴线偏位（mm）152点（7）承台大体积混凝土施工措施1）合理选择原材料，优化混凝土配合比。2）混凝土结构内部埋设冷却水管和测温点，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，减小内表温差，控制混凝土内外温差小于25。通过测温点温度测量，掌握混凝土内部各测温点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，控制温差。3）控制混凝土的入模温度，高温季节施工时，可采用低温水拌制混凝土，并采取对骨料进行喷水降温或搭棚遮盖，对混凝土运输机具进行保温防晒等措施，降低混凝土的拌和温度，控制混凝土的入模温度在25以内。4）采取薄层浇筑，合理层分(30cm左右),全断面连续一次成型，控制混凝土的灌注速度，尽量减小新老混凝土的温差，提高新混凝土的抗裂强度，防止老混凝土对新混凝土过大的约束而产生通缝。5）加强保温、保湿养护，延缓降温速率，防止混凝土表面干裂。养护期间，不得中断冷却水及养护用水的供应，要加强施工中的温度监测和管理，及时调整保温及养护措施。保温养护措施采取在混凝土表面覆盖 2层草袋并加盖一层尼龙薄膜或在混凝土表面蓄水加热保温等办法进行。6）优化施工组织方案，严格施工工艺，加强施工管理，从原材料的选择，混凝土的拌制、到承台混凝土浇筑结束后的养护等各项工序都要有专人负责，层层严格把关，严肃施工纪律，加强质量意识。发现问题及时上报处理。3.悬臂施工工艺（1）悬臂梁段0号块施工采用悬臂灌筑法施工时，墩顶0号块梁段采用在托架上立模现灌。施工托架有扇形、门式等形式，托架可采用万能杆件、贝雷梁、型钢等构件拼装，也可采用钢筋混凝土构件临时支撑。托架总长度视拼装挂篮的需要而定。由于考虑到在托架上灌筑梁段 0号块混凝土，托架变形对梁体质量影响很大，在作托架设计时，除考虑托架强度要求外，还应考虑托架的刚度和整体性； 采用万能杆件、贝雷梁、板梁、型钢等做托架时，可采取预压、设预拱度或调整等措施，以减少托架变形。（2）挂篮的设计和安装选择挂篮形式主要考虑结构简单、自重轻、受力明确、变性较小、行走安全、装拆方便等方面因素。挂篮横断面布置，一般取决于桥梁宽度和梁横断面行形式。挂篮设计荷载主要有：模板重力、梁段重力、挂篮自重、平衡重重力、振捣器重力及振动力、千斤顶及油泵重力、施工人员重力等。挂篮行走及灌筑梁段混凝土时的稳定系数，均不应小于1.5。挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并做载重试验， 以测定其各部位的变形量，并设法消除其永久变形。在起步长度内0号块梁段完成并获得要求的强度后，在墩顶拼装挂篮。有条件时，应在地面上先进行试拼装，以便在墩顶熟练有序地拼装挂篮。拼装时应对称进行。挂篮的操作平台下应设置安全网，防止物件坠落，以确保施工安全。挂篮应呈全封闭，四周设围护，上下应有专用扶梯，方便施工人员上下挂篮。挂篮行走时，须在挂篮尾部段时，必须在挂篮尾部将挂篮与梁进行锚固。（3）模板的安装与梁段混凝土的灌筑压平衡重，以防倾覆。灌筑混凝土梁挂篮就位后，安装并校正模板吊架，此时应对灌筑梁段混凝土设预拱度，以使施工完成的桥梁符合施工图标示。预拱度值包括施工期结构挠度，因挂篮重力和临时支撑释放时支座产生的压缩变形值等。模板安装应核准中心位置及高程，模板与前一段混凝土面应平整密贴。如上一节段施工后出现中线或高程误差需要调整时，应在模板安装时予以调整。安装预应力预留管道时，应与前一段预留管道接头严密对准，并用胶布包贴，防止灰浆渗入管道。管道四周应布置足够定位钢筋，确保预留管道位置正确、线性和顺。灌筑混凝土时，可以从前端开始，应尽量对称平衡灌筑。灌筑时应加强振捣，并注意对预应力预留管道的保护。为提高混凝土早期强度，以加快施工速度，在设计混凝土配合比时，一般加入早强剂或减水剂。混凝土梁段灌筑一般 5-7d 一个周期。为防止混凝土出现过 大的收缩、徐变，应在配合比设计时按规范要求控制水泥用量。梁段拆模后，应对梁端的混凝土表面进行凿毛处理，以加强接头混凝土的连接。（4）施工线性控制悬臂灌注施工线性控制是桥梁施工中的一个难点，控制不好，两端悬臂灌注至合拢段时，梁底高程误差会大大超出允许范围，既对结构受力不利，且因梁底曲线产生转折点而影响美观，形成永久性缺陷。国内一些单位对悬臂施工采用计算机程序逐段控制已在大跨径桥梁施工中应用并取得令人满意的结果，达到国际水平。应用计算机程序进行跟踪控制的步骤为：1）将施工中实际结构状态信息如量测的高程、钢束张拉力、温度变化、截面应力，以及设计参数的实测值，如混凝土、钢材的容重和弹性模量，构件几何尺寸，施工荷载，混凝土的徐变系数等输入计算机程序；2）通过对各种量测信息的综合处理，得到结构的误差；3）对成果进行判断，决定是否要采用有效措施来纠正已偏离目标的结构状态。纠正措施可采用调整灌筑梁段的高程，改变预应力束的张拉次序，改变张拉力等办法。通过上述每个节段反复循环的跟踪控制调整办法，使结构与预定目标始终控制在很小误差范围内，最后合拢时，可达到理想目标。（5）合拢段施工合拢段施工时通常由两个挂篮向一个挂篮过渡，所以先拆除一个挂篮，用另一个挂篮走形跨过合拢段至另一端悬臂施工梁段上，形成合拢段施工支架。也可采用吊架的形式形成支架。在合拢段施工过程中，由于昼夜温差影响，混凝土的早期收缩、水化热影响，已完成梁段混凝土的收缩、徐变影响，以及施工荷载等因素影响，因此，需要采取必要措施，以保证合拢段的质量。合拢段的长度在满足施工操作要求的前提下，应尽量缩短，一般采用 1.52.0m。一般宜在低温合拢，遇夏季应在晚上合拢，并用草袋等覆盖，并加强接头混凝土养护，使混凝土早期结硬过程处于升温受压状态。在吗合拢段混凝土中宜加入减水剂、早强剂，以便及度，及时张拉预应力束筋，防止合拢段混凝土出现裂缝。合拢段临时锁定，采用劲性型钢或预制的混凝土柱安装在合拢段上下作支撑，然后张拉部分预应力束早达到施工图要求强 劲，待合拢段混凝土达到要求强度后，张拉其余预应力束筋，最后再拆除临时锁定装置。为保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态，在灌筑前各悬臂端应附加与混凝土质量相等的配重（或称压重），加配重要依桥轴线对称加载，按灌筑重量分级卸载。四、施工安全1、编制详细的施工组织设计和施工方案。开工前，针对本工点的实际情况，组织专人认真编制施工组织设计和施工方案，制订行之有效的安全措施和事故处置预案，并报有关部门领导审核；施工中，严格按施工组织设计和方案组织施工，做到均衡生产，严禁以任何理由为借口而抢进度、违章指挥、冒险蛮干。2、建立健全安全保障体系。各施工作业队建立以队长为组长的安全生产领导小组，按规定配备专职、兼职安全员，召开安全生产期的安全生产检查，分析安全工程中出现的新情况、新问题，针对存在的问题，研究制订改进措施，认真抓好落实工作，确保各项安全制度真正落到实处。3、完善各种制度措施。结合桥梁施工中的具体特点，认真实行安全生产专题会议，组织定期、不定责任制，制订完善各种管理制度。如：安全教育制度、检查制度、奖惩制度、事故处理报告制度等，并教育全体职工认真贯彻执行和落实。4、按规定提取一定比例的安全措施经费，用于完善安全防护设施和职工安全教育。五、文明施工一、文明施工目标施工现场文明，做到“五化”：亮化、硬化、绿化、美化、净化。做到科学管理，文明施工。按照工程建设塑造文明工地的总体要求，做到各类图表上墙，技术资料齐全、规范。各工程现场规范有序，有文明建设宣传标语。二、项目部驻地1.项目部住宿房、办公房分离设置，各科室（租）门上悬挂明显的标志牌。2.室外设工程项目公示牌。3.门口挂单位名牌。4.项目部各种上墙图表齐全、规范 5.各种资料齐全、规范，建立收发文件制度，档案盒内有卷内目录，使用统一符合规定的档案盒。三、拌合场（包括外购商品料的拌合场）1.施工单位拌合场、料场，外围实行隔离封闭，进出口设置宽敞、牢固、美观的大门，两侧悬挂和书写文明宣传标语。2.料场和场内道路硬化处理。3.各种材料按区域隔离堆放，做到整齐有序，并设有明显的材料标识牌。四、施工现场施工机械在不进行作业时，按规定的划分区域整齐停放，保持现场井然有序。工程施工现场设置公示牌。熟悉和遵守环境保护。法废料与垃圾以及不需要的临时设施及时从现场清理、拆除，并运到指定地点。现场使用的机械设备，要按干面固定点存放，遵守机械安全规程，经常保持机身等周围环境的清洁。机械的标记、编号明了，安全装置可靠。机械排出的污水要有排放措施，不得随地流淌。钢筋切断机、对焊机等需要搭设护棚的机械，搭设护棚时要牢固、美观，符合施工平面布置的要求。临时各种设施的各种电箱式样标准统一，摆放位置合理便于施工和保持。五、生活卫生在施工现场建设符合规定标准的食堂、宿舍、厕所等必须的生活的卫生设施。建立健全施工现场各项卫生制度。工地办公室应配备各种图表、图牌、标志。室内文明卫生、窗明几净，秩序井然有序，室内外放青盆花，美化环境。施工现场办公室、仓库、职工（包括民工）宿舍，有专职卫生管理人员和保洁人员，制订卫生管理制度，设置必须的卫生设施。现场厕所及建筑物周围须保持清洁，无蛆少臭、通风良好，并有专人负责清洁打扫，无随地大小便，厕所及时用水冲洗。六、减少扰民噪音1.分段集中施工，根据施工单位的情况，按照段落集中人力物力组织施工，这样便把施工影响的范围缩到最小，同时加快了施工进度。2. 合理安排施工时间合理安排施工时间原则上晚上 10：00之后到第二天早上7：00前不进行噪音大的施工作业，并将 严格执行夜间施工许可证制度，保证周边居民的正常休息。这样把对周边居民生活的影响降到最低。3. 根据不同的地质条件采用不同的施工手段，降低噪音4. 采取新工艺、新技术，减少噪音、粉尘污染。对不文明施工行为及时进行处理。采取运输土方车辆的密闭装置，轮胎冲洗等，防止车辆将泥浆水污染周边道路；规范施工现场标准化水泥搅拌控制装置，防止施工尘土飞扬；对于施工中产生的各种建筑垃圾、生活垃圾，落实专业环保部门清理；除明确要求，外还将成立“安全生产、文明施工督导队”，实施网格化巡视管理。六、环境保护措施2.1废水管理：废水排放符合国家废水排放达标规定。2.2噪音控制：结构施工昼间<70B，夜间（22：00-次日6：00）<60B。2.3扬尘控制：现场目测无扬尘，主要运输道路硬化率达到100。2.4废弃物管理：场内废弃物统一集中管理，现场整洁，有毒有害废弃物不得扩散，出场后进行分检、消纳，不污染土地，控制率达100。2.5易燃、易爆和化学品管理：易燃、易爆和化学品实行封闭式、容器式运输、储存、使用，避免泄漏、遗洒，施工现场火灾、爆炸的隐患下降至法律法规规定的范围，每月火灾、爆炸发生率为零。2.6能源、资源控制：实际用电、用水量÷计划用量100。实际耗用纸张、印刷品消耗费用÷计划用量100。参考文献（格式）1 许克宾主编桥梁施工北京：中国建筑工业出版社，2005 2 熊织明，钮永华等500KV江阴长江大跨越工程施工关键技术电网技术，2006