预应力箱梁满堂支架现浇法施工方案(共54页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录专心-专注-专业预应力箱梁满堂支架现浇施工方案1. 工程概况安康市城东汉江大桥引桥建设工程位于陕西省安康市汉滨区,起自高井路江南一品小区门口,经巴山东路、油坊村,止于东坝防洪堤,全长1097.21米。箱梁为连续现浇箱梁,其中引桥为9联连续箱梁;两侧坡桥各为2联连续箱梁,引桥第一联布置为35+50+35m变截面段;第二联至第七联布置为334.48m;第八联布置为42.5+69.48+42.5m变截面段,两侧坡桥布置为两联等截面段434.48 m。2. 施工方案现浇连续箱梁采用满堂支架现场浇筑施工。满堂支架采用48、=3.5mm碗扣式钢管架拼装搭设。箱梁底模、外模及
2、内模采用竹胶板。钢筋在钢筋加工厂加工、人工现场绑扎成型。现浇箱梁混凝土分两次分层浇筑完成,先浇筑底板与腹板混凝土,再浇筑顶板混凝土。混凝土在混凝土拌合站集中拌制,混凝土罐车运送至现场,由混凝土汽车泵泵送入模。混凝土由连续梁跨中向两端均匀分层浇筑,人工用50、30型插入式振捣棒振捣密实。以第六联现浇预应力混凝土连续箱梁为例,对现浇箱梁的施工方案及工艺进行详细说明,其余连续梁除第一联及第四联需要预留门洞外,均与此相同。第六联现浇预应力混凝土连续箱梁主要工程数量见下表。主要工程数量表名 称单位数量备注S15.2钢绞线kg54745.7YM.M15-11锚具套60YM.M15-13锚具套40YM.M1
3、5-15锚具套18YM.M15-15PT锚具套18YM.M15-15L锚具套36BM15-3锚具套138BMP15-3锚具套13890波纹管m2975.8波纹管60*19(内径)m2166.68圆钢kg464.412螺纹钢kg50319.416螺纹钢kg.528螺纹钢kg24820.2C50混凝土m1019.43. 施工工艺流程现浇预应力混凝土连续箱梁施工工艺流程见图3.1。4. 主要人员及设备现浇预应力混凝土连续箱梁施工主要人员及设备见附表1、附表2。5. 施工工艺及方法5.1 支架施工5.1.1 基底处理波纹管等安装基底处理搭设满堂支架支立底模、侧模加工整修模板堆载预压模板及支架调整绑扎底
4、、腹板钢筋钢筋加工浇筑底、腹板砼砼拌制、运输支立腹板内膜支立顶板底模搭设顶板支架绑扎顶、翼板钢筋检查数量波纹管等安装浇筑顶、翼板砼养 护制作同条件试块清孔穿束安装锚具拆除内模张拉预应力检校张拉设备砼达到95%强度孔道压浆检校张拉设备制作试块封锚封端拆除模板支架检测试块强度图3.1 连续箱梁施工工艺流程图对于采用满堂支架进行现浇梁施工,地基沉降对质量与安全影响重大,如在箱梁浇筑过程中,地基出现较大的沉降,则会造成结构破坏、支架失稳,酿成重大的质量安全事故。06#墩箱梁位于既有道路上、613#墩箱梁位于居民区内,故该段满足箱梁施工要求,不需要处理。1318#位于路基填方内,路基压实标准为93%,2
5、326#墩位于既有村道上,故该段只需要在路基上浇筑一层厚20cm强度等级为C15砼的面层并做出2%的横向排水坡即可。1823#墩该段位于农田内,在进行满堂支架施工时,地基的处理主要是由压路机震动碾压;局部软土层和施工泥浆池的处理,既要保证工程质量、施工安全,又要控制处理费用,通过对满堂支架传递荷载途径、荷载大小进行分析,从而确定要求的地基承载力,再据此进行地基换填、硬化设计。现浇箱梁段地基在经过处理后,压实度不小于96%,然后浇筑一层厚20cm强度等级C15砼并做出横向2%3%的排水坡。地基纵向应水平,对于有坡度地段修成台阶,台阶要以厚度20cm砼浇筑,台阶要做成垂直状。地基处理及回填宽度(含
6、砼硬化层)要超出支架范围不小于50cm,两侧布置纵向排水沟,水沟要有排出口。5.1.2 支架施工支架采用48、=3.5mm碗扣式满堂支架。支架立杆间距:端横梁、中横梁下顺桥向间距为60cm,其余各向立杆间距均为90cm。每根立杆下均装可调强力底托,利于基础承载,并通过调整底托高度,使横杆水平受力。立杆顶均装可调顶托,便于标高调整、落架等后续工序的施工。横杆步距为60cm。为增加支架的刚度和稳定性,纵、横向用50钢管,每间隔5排立杆,沿支架全高分别设置一排剪刀撑。剪刀撑斜杆与地面夹角控制在4560之间,斜杆必须用扣件与立杆连接牢固。沿桥梁纵轴线方向,在脚手架顶托上布置15cm15cm方木,再在其
7、上布设10cm10cm横向方木;作为箱梁底模的受力骨架。纵向方木间距同脚手架横桥向间距,为90cm;横向方木间距,横梁下为25cm,腹板下为35cm,翼缘板下为40cm。所有方木必须经压刨处理、加工后方可使用;要求方木的两个受力面必须加工平整,厚度均匀、一致。横、纵向方木交叉点用铁钉、扒钉等连接构成受力整体,再铺18mm厚的胶合板(胶合板与方木骨架用铁钉连接)作底模(见附图1、2、3)。5.1.3 满堂支架受力检算1、荷载 钢筋混凝土自重:腹板底:1.2m3/m,1.2m326KN/m3/0.9m= 34.7 KPa,(取0.9m宽计算)横隔梁部位:1.88m26KN/m3=48.88KPa,
8、(取1.88m砼厚度计算)翼缘板部位:0.45m26KN/m3=11.7KPa,(取0.45m砼厚度计算) 模板重量(含内模、侧模及支架),以砼自重5%计,则:腹板部位:34.75%=1.74KPa横隔梁部位:48.885%=2.44KPa翼缘板部位:11.75%=0.59KPa 施工荷载:2.0KPa 振动荷载:2.5KPa 砼倾倒产生的冲击荷载:2.0KPa荷载组合计算强度:q=计算刚度:q=2、底模验算底模采用18mm厚竹编胶合模板,横隔梁部位直接搁置于间距L=0.25m的方木小楞上(腹板部位L=0.35m),按连续梁考虑,取单位长度(1.0m)板宽进行计算。 荷载组合腹板底:q1=34
9、.71.74+2.0+2.5+2.0=42.94KN/m横隔梁底:q2=48.882.44+2.0+2.5+2.0=57.82KN/m 截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1000182/6=5.4104mm3I= bh3/12=1000183/12=4.86105mm4竹胶模板的有关力学性能指标按竹编胶合板(GB13123)规定的类一等品的下限值取:=90MPa, E=6103MPa。 承载力检算 腹板底强度:Mmax= q1l2/10=42.940.352/10=0.53KNm,合格。刚度:荷载:,满足要求。 横隔梁底考虑此处荷载较大,方木小楞间距取L=0.25m。强度:,满足要求。
10、刚度:荷载:,满足要求。3、方木小楞验算方木小楞搁置于间距0.9m的方木大楞上,小楞方木规格为100100mm,小楞亦按连续梁考虑。 荷载组合腹板底:横隔梁底:翼板部位:小楞方木自重: 截面参数及材料力学性能指标方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ02586)中的A3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则:, 承载力检算 腹板部位强度: ,满足要求。刚度:荷载:,满足要求。 横隔梁部位强度:,满足要求。刚度:荷载: ,满足要求。 翼板部位强度:,满足要求。刚度:荷载: ,满足要求。4、方木大楞验算考虑箱梁横隔梁部位的重量较集中,而为了方便计算,箱梁自重是按整体均布考虑,
11、这必将导致横隔梁处的实际荷载要大于计算荷载,而其他部位的计算荷载比实际荷载偏大,因而在横隔梁部位对支架立柱给予加密,横向间距取0.90m,腹板及翼缘板处立柱间距取0.9m,同时,横隔梁部位大楞的计算跨度按0.6m计以平衡因计算荷载比实际荷载偏小的不利影响,且大楞偏安全地按简支梁考虑。大楞规格为150mm150mm的方木。 荷载组合小楞所传递给大楞的集中力为:腹板底:横隔梁底:翼板部位:大楞方木自重: 截面参数及材料力学性能指标方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ02586)中的A3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则:, 承载力检算 腹板部位由于小楞方木的布置具有一定
12、的随机性,因此检算应力时应按产生最大应力布载模式进行计算。力学模式:强度:按产生最大正应力布载模式计算。支座反力 则最大跨中弯距 ,满足要求。刚度:按产生最大竖向力的“最大支座反力布载模式”计算。 集中荷载: , ,满足要求。 横隔梁部位力学模式:横隔梁部位的钢管立柱纵桥向间距0.6m,方木规格同箱底部位。强度:按产生最大正应力布载模式计算。支座反力 则最大跨中弯距 ,满足要求。刚度:按产生最大竖向力的“最大支座反力布载模式”计算。 集中荷载:, ,满足要求。 翼缘板部位力学模式:翼缘板部位的钢管立柱纵桥向间距0.9m,方木规格同箱底部位。强度:按产生最大正应力布载模式计算。支座反力 则最大跨
13、中弯距 ,满足要求。刚度:按产生最大竖向力的“最大支座反力布载模式”计算。集中荷载:, ,满足要求。5、满堂式碗扣支架受力验算每根钢管立柱所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算,忽略方木小楞自重不计,则大楞传递的集中力:腹板底: 横隔梁底: 翼板:483.5mm钢管自重,满堂式碗扣支架按7.5m最高计:则单根钢管立柱所承受的最大竖向力为:验算其稳定性。对于脚手管(483.5),据JGJ166-2008可知:i 截面回转半径,按JGJ166-2008建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附录B表B2知i = 1.578cmA 立杆的截面面积,按JGJ166-2008建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附
14、录B表B2采用,A=4.89cm2由于大横杆步距为0.6m,长细比为=L/i = 600 / 15.78 =38由长细比查表(JGJ166-2008建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范)可得轴心受压构件稳定系数= 0.744 ,483.5mm钢管的面积,钢管回转半径为: 支架横杆的步距均为0.6m,并适当布置垂直剪刀撑。长细比 查钢结构设计规范(GBJ17-88),或扣件式钢管脚手架计算手册查得.强度验算:,满足要求。稳定性验算: ,满足要求。f 钢材的抗压强度设计值,按JGJ166-2008建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附录表B1采用,f=205 MPa6、地基承载力验算基坑回填处上铺20cm
15、厚混凝土硬化层,按45刚性角计算,混凝土基底与回填土顶层的持力尺寸为550mm550m m,持力面积=0.552=0.303m2,由前计算得支架立杆单根最大受力为36.3kN,该处地基承载力=36.3/0.303=120kPa(按规范要求回填后的地基,经实测承载力大于300kPa,满足要求)。5.1.4 施工预拱度及沉降在支架上浇筑连续箱梁时,在施工中和卸架后,上部构造要发生一定的挠曲变形,为保证上部构造在卸架后能够达到设计要求,在支架、模板施工时应设置合适的预拱度。在确定预拱度时,主要考虑了以下因素: 由结构自重及活载一半所引起的弹性挠度1;由于设计文件没有给出该数值,则不予考虑。 支架在受
16、载后产生的非弹性变形2; 支架承受荷载引起的弹性变形3。通过对预压前、预压过程中、预压后各测点的观测,得出各点的非弹性变形量和弹性变形量。根据弹性变形量的大小、规律,来确定是否设置预拱度,或怎样设置预拱度。非弹性变形通过预压消除,而沉降量、弹性变形量、预拱度等通过调节顶托的高度来实现。5.1.5 满堂支架材料数量计算根据满堂支架方案以及现场实际梁底距离原地面的高度,计算满堂支架高度,然后进行支架立杆搭配。满堂支架底板底立杆采用四节3.0m与一节0.6m的立杆搭配,支架高度为12.5m,翼缘板底立杆采用三节3.0m的立杆搭配,支架高度为14.4m。根据上述方案,计算支架材料用量(见附表3:满堂支
17、架材料数量表)。5.1.6 支架护拦及楼梯在所搭设脚手架的顶面,即作业平面左右两边,在施工作业时,为了作业人员的安全,设置护栏。护栏采用钢管扣件连接骨架,挂安全网的方式。同时,在施工作业时,为了作业人员能方便上下作业平台,设置一个楼梯,楼梯骨架采用482.0钢管,楼梯上的护栏骨架采用钢筋焊接骨架,楼梯踏步采用木板。5.1.7 支架搭设注意事项 立杆应选用同类管径和壁厚的钢管搭设,严禁不同型号的钢管混合使用,且所有材料均采用国标构件;在搭设之前,必须对进场的脚手架配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件;脚手架的搭设作业,必须在统一指挥下,严格按照以下规定执行: 按照支架施工方案放线
18、、标定立杆位置; 从一端向另一端有序的进行搭设,按定位依次竖起立杆,立杆的接长缝要错开布置,将立杆和纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第一步的纵向和横向水平杆,校正立杆垂直度之后予以固定,并按此要求继续向上搭设; 剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件应随搭升的架子上一起及时设置,纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上方不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上; 在搭设过程中严格按照设计方案进行,不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作大于100mm的构架尺寸放大。确有实际情况,需要调整时,要经过技术计算; 节点应可靠连接,扣件的拧紧程度应控制在扭力距达到4060NM
19、; 钢管立杆垂直度应1/500。且应同时控制其最大垂直度偏差不大于100mm; 纵向水平杆的水平偏差应1/250。且全架长的水平偏差不大于50mm; 为增加支架的稳定性,支架每隔3跨设置一道纵向和横向斜杆,其与地面夹角为4560之间,斜杆底部应撑地。支架外侧沿全高设十字剪刀撑,每道剪刀撑与56根立杆连结; 支架的搭设和拆除的施工人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋; 作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得偏载、超载,严禁悬挂起重设备; 支架的搭设要保证横杆的可靠连接,注意支架与墩身有必要可靠连接。支架搭设前,一定要计算好支架的高度,顶托与底托的调节量,使其在可以调节的范围内。5.2 支座安装在
20、对支承垫石顶标高、预埋支座钢板锚栓孔位置进行复核无误后,将支座及锚栓精确定位并固定,并报监理工程师检验合格后转序施工。 支座规格与质量须符合设计要求,支座组装时其底面与顶面的钢垫板必须埋置密实,垫板与支座间平整密贴,支座四周不得有0.3mm以上的缝隙,严格保持清洁。活动支座的聚四氟乙烯板和不锈板不得有刮伤、撞伤,氯丁橡胶板块密封在钢盆内,要排除空气,保持紧密。 活动支座安装前用丙酮或酒精仔细擦洗各滑动面,擦洁后在四氟滑板的储油槽内注满硅脂类润滑剂,并注意硅脂清洁,坡道桥注硅脂应注意防滑。 支座底板采用锚固螺栓与支承垫石连接,安装锚固螺栓时,其外露螺杆高度不得大于螺母的厚度。现浇箱梁底部预埋的钢
21、板或滑板,应根据浇注时温度、预应力张拉、砼收缩与徐变对梁长的影响,设计相对与设计支承中心的预偏值。 盆式橡胶支座的顶板焊接在梁体底面的预埋钢板上,焊缝采用高度为6mm的角焊缝。5.3 铺设底模板在满堂支架顶托上面纵向分布14cm10cm槽钢(12cm*5cm工字钢),横向分布6cm10cm方木,上铺18mm厚的122cm244cm竹胶板底模。方木接头相互交错布置,方木之间调整顶托螺杆高度以保证底模线形。铺设时每块底模间缝隙用双面胶带夹缝纵横连接。底模铺设完成后,清除模板表面外双面胶带,模板表面光滑、平整,确保拼缝质量。在铺设底模前先放置好支座,并在支座位置处根据梁底的楔块尺寸在底模上开孔,在开
22、孔处支立梁底楔块的模板,楔块的底模根据预埋钢板的尺寸开孔,预埋钢板与楔块的底模用高强砂浆密封。报监理工程师检验合格后转序施工。5.4 支架静载预压5.4.1 预压荷载为了检查支架的承载力,减少和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量 。在铺设完箱梁底模后,对全桥支架、模板进行预压,预压荷载按箱梁自重荷载的100考虑。5.4.2 预压方法预压采用砂袋法加载。预压重量按计算荷载的50%120%分两次逐级加载。预压时每跨3个断面,每个断面模板上设置2个观测点。5.4.3 预压观测每天对观测点进行观测1次,观测的方法采用水准仪测量,测加载前标高为1,加载后标高为2,卸载后标高为3,加载后观测7天,最后3天
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