特大桥梁部施工方案(共35页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上宁波特大桥305-308连续梁施工方案甬台温项目经理部工程部1. 工程概况1.1 工程概述宁波特大桥第304孔至第311孔梁为6-32m简支箱梁,由于跨跃规划的甬新干河河道,桥墩设计为减少阻水面积,根据甬台温铁路跨跃甬新河协调会会议纪要精神,铁路设计变更为1-24m+(40+64+40)m+1-24m结构形式,其中(40+64+40)m连续梁跨跃河道,本方案为(40+64+40)连续梁施工方案。该处连续梁306#、307#两主墩位于河堤内侧的浅滩处,与河道成45度夹角。 1.2 主要工程内容及工程数量主要工程内容为:连续梁、临时便道便桥等。主要工程数量表见表1-1工程
2、项目单位数量备注桥梁工程0#段个2悬灌段个32合龙段个3现浇段个21.3 工程特点(1)工期紧,任务急。本处方案经多次协调变更,现已经将总工期向后拖延达5个月之多,因此加快施工进度,尽快完成基础施工成为工程主要难点。(2)梁部施工控制成为本工程的重点。2. 施工组织机构及施工队伍安排2.1 施工组织机构为了加强该处施工管理,确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境,全面实现建设目标,针对该处施工特点,由项目副经理董兴国任现场施工负责人,由一工区技术负责人崔晨光任技术负责人,由高辉负责现场的施工技术方案的落实。按照项目法施工组建现场指挥部,承担本项目的施工任务。现场指挥部其它人员由参加过铁路客
3、运专线知识培训的工程技术和管理人员参与施工。2.2 施工队伍安排根据项目部总体施工组织设计施工队伍任务划分情况,梁部施工安排具有丰富施工经验的桥涵九队进行。3. 施工总体方案及施工组织安排3.1 施工总体方案本段工程的总体显著特点就是工期紧、质量要求高。因此,本段工程的总体思路是:以垫石、0#段、悬灌段、合龙段施工为主线,安排好各部施工顺序,统筹安排,合理配置资源,强化组织协调,确保安全、质量和工期目标的实现。依靠先进的设备、可靠的技术来提高施工的技术水平,达到高标准控制施工质量的要求。以检测控制工序,以工序控制过程,以过程控制整体,推行高标准质量管理,严密组织,精心施工,确保优质、高效、按期
4、、安全地完成工程任务。自始至终把“环境保护”工作放在施工过程中的重要位置,确保工程所处环境不受污染和破坏。3.2 施工组织措施(1)技术准备。设计图纸复核,导线控制网复核,编制实施性施工组织设计和技术交底,办理临时借地及拆迁手续等。(2)施工队伍准备。抽调具有丰富的施工经验、能打硬仗的梁部施工专业队伍和混凝土专业队伍根据进度要求分阶段进场。(3)设备、材料准备。梁部开工前0#段支撑设备和材料、挂篮运至施工现场,其它设备根据施工进度要求,提前10天运至工地,并保证机况良好,确保正常施工。(4)施工现场准备。现场准备的主要项目是:导线网复测、临时供水、临时供电、临时通讯、临时便道等,施工平台的填筑
5、及设备上场等。(5)施工组织。施工过程中严格按照设计要求施工,确保工程质量,合理安排施工作业程序,优化施工组织,按时完成工程施工。及时向业主、监理及设计单位反馈信息,提出合理的施工方案及采用的技术措施。严格程序管理节约材料、降低成本、确保安全指标,实现安全生产最优化施工。保持与毗邻施工单位、地方政府及群众的良好关系,不断沟通以便及时解决施工过程中出现的问题。4. 施工总体平面布置、临时工程及临时设施4.1 施工总体平面布置施工场地用片石、宕渣垫起,钢筋加工场实施场地硬化,部分配件和小型材料入库存放。采用原有的施工便道和便桥通行,施工后清除。采用钢板桩进行基坑开挖防护。4.2 主要临时工程和临时
6、设施施工平台,用片石和塘渣垫起,施工后清除。在承台施工后,在承台顶搭设0#段支撑,施工后拆除。5. 施工进度安排本工程计划于2007年04月13日开工,2007年09月28日结束。其中0#段在2007年05月12日结束,悬灌段在2007年07月23日结束,现浇段最迟于2007年07月23日前结束,合龙段于2007年09月28日结束。(施工进度Project图见下页)6. 主要施工步骤的施工方案设计及施工方法悬灌梁施工主要包括挂篮设计安装、0#及1#梁段施工、悬灌段施工、边跨段施工、合龙段施工,其工艺流程如下:6.1 梁体0#段施工方案及辅助性施工设计6.1.1 梁体0#段概述0#段是连续梁悬臂
7、施工的基本梁段,是整个刚构施工的基础。梁顶宽13.4m,厚度由根部的85cm变至34cm,梁体底部宽度6.352m,厚度由125cm变至74.3cm,腹板厚度由135cm变至90cm,顺桥向长8m,高度由5.2m减至4.821m,内设横隔板,混凝土方量179.98m3。6.1.2梁体0#段托架设计、施工及预留挠度估算(1)梁体0#段托架设计原则根据0#块受力特点,0#块托架检算原则如下:0#块梁体总体468t,加上外模板、内模板、模板简易支撑、小型工器具、施工人员等总体按560t总体考虑荷载。根据0#块长度与墩身接触点对比,按照结构设计原理简化原则,数学模型采用8点分布,平均每点受力70t,即
8、受力支撑钢管每根受力35t。按格构柱设计单柱支撑需检算局部及整体稳定性,此处格构柱由上下两层平联及两道斜联消除了不稳定因素,可以在计算中采用单柱对比法估算。(8点受力:其中墩上部分为4点,墩下支撑部分为每两根钢管承受一点)按极限状态法估算现场325(=8mm)钢管的支撑承载力为81.64t(f=215),81.64/35=2.332,说明本估计偏于保守。即此方案设计完全能够满足施工要求。(2)托架不预压情况说明在梁体0#块施工前,安装0#块托架,根据验算结果为弹性变形预留拱底标高,在安装过程中采取措施消除塑性变形。(梁体0#块托架安装图见附图)按照梁体0#块托架设计施工原则,宜在梁体施工前,进
9、行等效加载试验,对其强度、安全性进行检验,同时测出托架弹性变形,并消除塑性变形,为施工预留拱底提供准确的数据。宁波特大桥306#、307#墩0#段托架根据设计原则可不必进行托架预压,理由如下:0#块基础属刚性基础,托架与墩身属同等变形条件,根据极限状态法边界条件,此处相对变形可设为0。本处采用的0#块托架结构简单,整体支架共有接触点4处,在安装过程中可以通过卡槽焊接的方法有效消除塑性变形,因此塑性变形较小可忽略不计。本处采用的0#块托架可以通过通用软件或者手工检算的方法准确计算出弹性变形值,预留在模板底标高上。根据以往现场梁施工经验,依据极限状态法计算求得的弹性变形结果与试验结果基本相同,只要
10、有效处理好塑性变形,即可满足施工要求。综上所述,宁波特大桥306#、307#墩0#块托架不进行预压试验。(3)0#段预留挠度估算0#段预留挠度分为两部分,一部分为弹性变性变形部分,可以通过计算获得,另一部分为塑性变形,可以根据估计获得(结构简单且刚性支撑可行,否则需做预压消除)荷载估计:在0#段支架、模板、钢筋等安装完毕后,0#段荷载只剩下混凝土部分,即468t。弹性变形:0#段支架和墩身均在同一个承台上,发生的是均匀沉降,0#段端头处相对沉降为0,因此,弹性变形主要考虑支撑钢管压缩值f1、工字钢产生的挠度值f2,即f弹=f1+f2。按支撑钢管竖向承压、横向工字钢作为4点支撑连续梁作挠度简算,
11、得出f1=0.95mm,f2=02.1mm,因此f弹=0.953.05mm,取f弹=2mm。塑性变形:0#段塑性变形主要产生在钢管支撑与承台预埋件之间f1、钢管支撑与工字钢之间f2、工字钢与底板骨架槽钢之间f3、木垫块和方木的压缩值f4。由于f1、f2、f3均为钢性支点,压缩值极小,可不考虑,只考虑变形较大部分f塑=f4,可根据工程师手册木材的压缩系数和平时经验估算f4=23mm,因此,按f弹=3mm预留。预留值f=f弹+f塑=5mm。6.1.2梁体0#段模板0#梁段是连续悬臂灌注施工的起步阶段,是在托架上进行的。0#梁段的外模采用竹胶模板,内模用竹木组合模板拼装就位。由吊车吊至墩顶拼装。 6
12、.1.3 梁体0#段混凝土施工该段的施工程序为:安装托架安装0#梁段的底模安装外模绑扎底板和腹板钢筋安装纵横向预应力管道安装竖向预应力筋吊装内模绑扎顶板钢筋搭设灌注平台灌注混凝土养生端部凿毛,灌注时间控制在12h以内。306#墩距离地泵水平距离约90m,垂直距离约10m,90弯头5个,换算成水平距离约270m,307#墩距离地泵水平距离约70m,垂直距离约100m,90弯头3个,45弯头1个,换算成水平距离约235 m,地泵可以水平输送混凝土500m,因此0#段以及悬灌段混凝土用地泵完全可以输送。 0#段混凝土采取整体一次性浇注工艺,混凝土输送利用输送泵自搅拌站直接送至梁上作业区。为保证混凝土
13、灌筑质量,提高混凝土浇筑速度,决定用两组搅拌机生产混凝土,两台输送泵同时为0#段输送混凝土,并布置独立的备用管道。为保证施工过程中的施工用电,将发电机作为备用,防止因电力中断造成0#段混凝土施工中断。0#段作为连续梁施工的基本段,梁高、管道密、变截面较多,混凝土施工难度大,为保证混凝土浇注质量,在原材料选择、混凝土拌和、技术工人培训、设备保障上严格把关,保证设计意图的有效实施。原材选择在后面的混凝土配合比选定中有详细叙述,此处不在赘述,细骨料到场后一定要进行检测,如果杂质过多要进行清洗。混凝土的拌和采用自动计量,但施工前一定要选择几点做骨料含水率实验,保证混凝土的水灰比。在技术工人培训方面要做
14、振捣工培训,搅拌机司机培训和泵送混凝土培训。梁体混凝土浇注分为底板、腹板、横隔板、顶板四个部分。底板混凝土通过泵管直接进入底板,再由人工进行布料,浇注顺序为先墩身顶部,再中间,后两端。混凝土振捣采用插入式振捣器完成。底板和腹板的倒角部分,采用先在倒角顶预留一道横槽,不铺模板,利于振捣倒角和观察,等混凝土灌筑到此处时再封上。底板亦不铺模板,以便于振捣。腹板部分相对较高,钢筋及预应力管道密集,混凝土浇注质量不易控制,是0#段混凝土施工的关键。腹板混凝土入模仍通过串筒完成,由于预应力管道等影响,串筒布料点间距2.5m左右,整个0#段腹板布设串筒下料口在10个左右。混凝土由顶板串筒进入腹板内,同时保证
15、混凝土自由下落高度不大于2.0m。因腹板宽106cm,同时为保证混凝土振捣良好,腹板振捣采用振捣工直接进入腹板进行振捣,因此,每腹板另开振捣工上下通道3个。混凝土全部采用插入式振捣器进行振捣。腹板的浇注顺序仍按先中间再两边的顺序进行,和底板浇注顺序相同。以防止浇注腹板混凝土时,地板混凝土尚未初凝导致腹板混凝土从底板涌出。横隔板在墩身的正上方,是墩身的延长,钢筋密集,网片间距小,人无法进入,振捣难度很大,采用顶部开窗,用6m长振捣棒从梁顶伸到下部振捣,横隔板进人洞侧模暂不支立,作为振捣的观察窗和辅助振捣窗。实际操作时可能存在的问题是振捣时混凝土带者振捣棒一起流动,容易造成振捣棒卡在钢筋缝隙里,无
16、法取出,因此施工时要小心。顶板混凝土施工按常规工艺进行,振捣时应切实保证预应力管道不被移动。浇注完成后及时清除梁顶多余的混凝土,保证梁顶的平整度。顶板混凝土采用插入式振捣器和平板振捣器联合振捣。6.1.4 梁体0段施工关键及保证措施0#段变截面多,钢筋密集,因此混凝土的入模和振捣成为0#段施工关键。混凝土入模解决办法如下:串筒加工:由于钢筋密集,普通串筒连接放入后难以拔出,因此加工整体钢串筒或者采用PVC串筒,长度分为3m、4m、5m长,随着混凝土灌注高度更换;大小分为2种,一种是30*20cm,另一种是20*10cm。入模位置选定:在0#段梁底板位置设6个混凝土入模孔,在腹板位置设4个入模孔
17、,保证混凝土流动范围不大于2m。混凝土塌落度选择:塌落度选择在1820cm,一是保证泵送顺利,再就是保证混凝土能自主流动到各个角落,保证浇注质量。混凝土振捣解决办法如下:振动器选择:因为钢筋密集,振捣时人无法进入,选用50型振动棒,棒长6m,从梁顶将棒伸入梁体内振捣,0#段箱内倒角处用50型振动棒,棒长4m。振捣位置设置:每个混凝土入模孔处设一振动棒,0#段箱内倒角处设6个振动棒,0#段箱外墩梁结合部处设4个振动棒。6.2 挂篮(内外模板)设计安装本桥悬臂施工所用挂篮设计为菱形结构,在现场自行加工,全桥共加工菱形挂篮2套(4个),加工场地设在303#墩位处。6.2.1挂篮的结构参数、设计原则和
18、主要技术性能结构参数悬臂灌注混凝土箱梁共8段,段长2.53.5m。箱梁底板宽6.352m,顶板宽12.4m。箱梁高度变化范围2.65.2m。设计原则按最不利荷载作用下,挂篮前后吊点受力情况进行设计,荷载按节段圬工体重量加上临时荷载500KN,并考虑安全系数k=1.2。挂篮前吊杆按11#节段设计,底模后吊杆按1#节段设计。主要技术性能适应最大梁重:1200KN适应最大梁段长度:3.5m梁高变化范围:2.6m5.2m。走行方式:无平衡重走行。挂篮总重:435KN(含内外模板);即半套或者说1侧挂篮结构菱形挂蓝主要由主桁架、悬吊系统、锚固系统、行走系统、工作平台、张拉平台、底模架和模板系统等几部分组
19、成主桁架是挂篮的主要受力结构,各杆件用槽钢组焊,为了减小挂蓝的非弹性变形,主桁架的各杆件间均采用焊接。主桁系由2个菱形桁架组成,桁架杆件与横梁均由型钢组焊,主桁后部通过精轧螺纹钢锚在已成梁体上,中部和前部设横梁形成悬臂吊架,承受模板和梁段钢筋混凝土的重量。悬吊系由吊杆、吊杆座等组成,吊杆为直径25mm的精轧螺纹钢,其优点是可精确调整标高。吊杆包括前吊杆和后吊杆,吊杆上端悬挂在主桁架前横梁上,通过拧紧或放松螺帽实现长度调节;吊杆下端吊在底模架前横梁上,由此将底模架承受的荷载传到挂篮主桁架上。锚固系统的作用是防止挂篮在前移和浇筑混凝土时的倾覆失稳,并确保施工过程挂篮的安全;本桥设计中挂篮不设平衡重
20、,挂篮尾部直接锚固于已成梁段的竖向预应力钢筋上;底模后横梁则通过已成梁段底板预留孔锚固在成型梁段的底板上。行走系统为挂篮纵向移动而设,由其后部反扣滑道、中部的正压滑板与铺设在梁体上的轨道组成,行走时以2个10吨倒链施力。走行轨道用两工字钢并焊后锚于梁体竖向预应力精轧螺纹钢筋上,走行支点为挂篮前后支腿,前支腿直接置于轨道上,行走时中间安装四氟乙烯滑板;后支腿走行工字钢嵌于走行轨道内,走行工字钢与轨道工字钢相接触的翼缘间设滑板,走行动力为倒链拉力,具体做法是:在悬灌梁段灌筑混凝土时预埋粗钢筋,作为移动挂蓝时倒链的后锚。挂蓝移动前,先用千斤顶将前支点顶起,在支点和轨道间安放四氟乙烯滑板,轨道要打磨光
21、滑,上涂黄油,以减小摩擦,如果轨道打磨不光滑或不涂黄油,滑动面可能会是支点和滑块间的接触面。同时将挂蓝后锚送开,拉动倒链,使挂蓝缓缓前进。挂蓝前移时要注意,一定要使两侧挂蓝同时前进。挂蓝移动到位后,再用千斤顶将前支点顶起,将滑块取下,防止混凝土施工时将其压坏。张拉平台是张拉纵向预应力钢束、管道压浆等操作的脚手平台,悬挂在挂蓝主桁架上。底模架即底模纵横大梁,纵梁采用工字钢,横梁采用两槽钢背对背焊接;前横梁吊于前吊杆上,后横梁锚挂于成型梁段底板上。底模架分纵梁和横梁两部分。横梁有两根,长度均为13,由两个36b#工字钢组焊而成;纵梁由六根,长5.75m,由两个36b#槽钢背对背组焊而成。纵梁和横梁
22、间由轴销相连,以适应梁段的高低变化。前横梁通过吊挂系统悬吊在主桁前横梁上,底模架后横梁通过锚固系统锚固在已成梁段上。施工梁段的混凝土重量通过底模架最终传递给已成梁段。模板系由底模、侧模、内模和端模组成, 其中底模为整块钢模,用厚8mm的钢板做面板、以小型钢作主肋、小尺寸型钢作加强肋组焊而成。外模为大块整体钢模,高5.2m。内模采用开启式,组合钢支撑+竹胶模板结构,以梁内箱的两个上倒角为轴实现开合,以缩短梁的生产周期。端模采用钢木模板结合,便于组装和拆卸。6.2.2挂篮类型的选择挂篮类型主要有菱形挂篮、三角挂篮、鹰式挂篮、斜拉式挂篮和平行架式挂篮。挂篮类型选择需要满足梁段设计的要求,即满足梁体结
23、构、形体、质量及设计对挂篮质量的要求;还要满足施工安全、高质量、低成本、短工期和操作简便的要求。自行加工的挂篮具有节点少、变形小、质量轻、结构完善、施工灵活和适用性强等优点,菱形挂篮是一种从三角挂篮演变而成的挂篮,具有作业面开阔,移动灵活和受力明确简单,便于计算的特点,最后决定用自行加工的菱形挂篮。6.2.3 挂篮设计计算挂篮荷载选取最不利原则,为最重的0#段进行检算,梁段荷载简化成均布荷载形式,由两点支撑梁方式计算出后锚点和前吊点受力的数值,再传导至各受力杆件。该套挂篮桁架采用焊接方式,根据简化原则简化成绞结点方式进行简算。各部简化数学模型如下:挂篮桁架拉杆采用简单拉杆检算;挂篮桁架压杆采用
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