满堂支架现浇箱梁施工技术方案(共46页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上南涪高速LJ14施工段满支架现浇箱梁施工技术方案编 制:复 核:总工程师:项目经理: 重庆建工第三建设有限公司2011年5月15日目录满支架现浇箱梁施工技术方案1 编制依据1.1 编制范围本施工技术方案主要按照荣桂互通B匝道桥和CE匝道桥现浇箱梁设计图纸编制,编制范围为荣桂互通B匝道桥0#3#墩满支架现浇箱梁施工和CE匝道桥满支架现浇箱梁施工。1.2 编制依据1、中华人民共和国交通部公路桥涵施工技术规范(JTJ0412004)。2、公路施工手册(桥涵)(上、下册)。3、重庆市交通规划勘察设计院(重庆南川至涪陵高速公路第LJ14合同段两阶段施工图设计文件)第四册,第二分
2、册。4、工程地质勘察报告。5、国家及重庆市在施工安全、文明施工以及环境保护等方面的规范标准及技术标准。6、重庆三环高速公路涪陵李渡至南川双河口段项目补充技术规范。7、建设单位对该项工程的介绍、期望和要求。8、本公司对现场实地踏勘的有关资料和数据。9、建设地区的调查资料,包括气象、地形和其他地区性条件。10、采用的主要技术标准、规范、规程(1)公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2004)(2)公路工程质量检验评定标准(JTG F80/12004)(3)公路工程施工质量检查与验收手册(4)建筑工程施工质量验收统一标准(5)路桥施工计算手册1.3 编制原则严格遵守该项目招标文件的要求,施工方案涵盖
3、文件所规定的全部内容。尽量减小或不使用临时占地,做到施工不扰民、不妨碍现有交通、不破坏当地环境。有针对性的利用既有道路,在永久性征地范围内修建,有利于施工作业及筑路材料的运输。严格遵守各有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准,确保工程质量达到要求。在技术安全的前提下减少投入,提高效率。确保优质、安全、高效完成现浇箱梁工程。2 主要施工技术方案2.1 工程概述重庆南川至涪陵高速公路LJ14施工段现浇箱梁施工主要有2个部位,荣桂互通B匝道桥和CE匝道桥。根据设计图,荣桂互通EK0+683.572和荣桂互通BK0+285.400段为变截面现浇预应力砼连续箱梁,总长250m,单箱多室断面,该
4、桥下部结构桥台采用U型桥台、桥墩采用柱式墩和矩形墩两种形式,桩基础。上部构造为现浇连续箱梁,路幅箱梁宽为15.5m和8.5m两种。箱梁梁高1.5m,腹板按桥面设计坡度变化,翼缘悬臂板长1.5m,底板厚0.2m,顶板厚0.2m。泄水孔设置在箱梁底部端头,箱梁采用C50混凝土。箱梁因其所在位置净空不高,拟采用碗扣式满堂脚手支架进行施工,考虑到桥位的地质条件差,支架基础要进行回填碾压压实处理才能正式施工。2.2 施工工艺根据设计要求及现场实际情况,25m跨径连续箱梁采用碗扣式满堂脚手落地支架现浇施工工艺,按照每次浇筑一联,每联分层浇筑的施工工艺。其施工工艺流程见图。脚手架搭设底模安装脚手架预压外模安
5、装、钢筋绑扎、波纹管、内模安装混凝土浇筑混凝土养护预应力张拉孔道灌浆脚手架卸载拆除基础处理支座安装混凝土配合比设计图2.1 25m跨箱梁满堂脚手架施工工艺流程框图2.3 施工部署及方案介绍2.3.1 施工部署根据设计,25m跨满堂支架现浇箱梁分为荣桂互通EK0+683.572和荣桂互通25m跨现浇箱梁在墩身施工时即可对基础进行处理,留足时间让基础沉降,减少不均匀沉降。当墩身完成后立即开始现浇箱梁的施工。现浇箱梁按照整联全跨推进,投入相应的支架系统和模板系统。支架为满堂碗扣式支架系统,模板采用木模板,现场拼装成型。混凝土浇筑分2次完成,根据需要在箱梁腹板部位设置施工缝。2.3.2 施工方案介绍由
6、于现浇箱梁位置比较好,高度底,为保证施工质量及安全,提高施工效率,箱梁施工采用满堂脚手支架进行混凝土逐段现浇施工,支架采用483.5的碗扣脚手钢管,基础全部采用回填土碾压整平并在表面上浇注10cm混凝土基础。支架体系由支架基础、483.5的碗扣脚手钢管立柱、横联、斜联、顶托、I12.6分配梁、底模系统组成。I12.6型钢分配梁按横桥向布置,直接铺设在顶托上,底模板采用木模板,铺设在分配梁上。支架的结构及布置形式见图所示。 支架安装完后需进行压载试验以消除支架的非弹性变形并实测各跨支架跨中变形量,为立模设置预拱度提供依据。支架拟采用等载进行预压,预压最大荷载按箱梁自重的1.2倍进行控制,取得基本
7、数据后,设置模板立模标高。压载采用钢材和砂袋进行,因有纵坡和横坡影响,荷载加载时应对称均匀加载。由于施工地质条件相同,其地基沉降量也相同,因此25m箱梁支架只对首跨进行预压,其主要目的是控制箱梁施工线形和检验施工支架安全情况。支架搭设、预压完成后,调整模板标高;然后在支架上进行钢筋的绑扎、内模板支立和混凝土的浇注。连续箱梁的底模、侧模板均采用钢模板,便于施工拆除和搬运,同时以提高箱梁施工外观质量。每孔箱梁的砼浇筑从箱梁跨中开始向箱梁两端推进,以减小支架变形的影响,同时注意混凝土浇注的对称性以确保支架的安全。 EK0+683.572现浇箱梁为525m预应力混凝土连续箱梁,5跨箱梁连续施工,分层浇
8、筑。箱梁支架现浇施工工艺程序: a、支架基础处理施工。b、搭设箱梁支架,根据荷载分部情况进行预压。c、调整模板标高,钢筋绑扎,现浇第一层箱梁混凝土,第一层浇注高度为腹板高度的1/31/2(距底板)之间。同时绑扎上层钢筋,浇筑第二次混凝土。d、张拉第一联箱梁预应力钢束。e、预应力张拉后,卸载拆除箱梁支架。2.4 满堂支架设计与施工2.4.1 支架概述支架钢管脚手架共考虑5跨,满足设计要求连续浇筑。单跨支架系统构造图如下: 25m箱梁支架系统平面布置示意图25m箱梁支架系统立面布置示意图25m箱梁支架系统断面布置示意图2.4.2 支架计算与基础验算2.4.2.1 资料(1)HB碗扣为483.5mm
9、钢管;(2)立杆、横杆承载性能;立 杆横 杆步距(m)允许载荷(KN)横杆长度(m)允许集中荷载(KN)允许均布荷载(KN)0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.02.4.2.2 荷载分析计算(1)恒载(砼):a、纵桥向根据箱梁断面变化,按分段均布荷载考虑,其布置情况如图4.2所示:图4.2 纵桥向荷载分布图b、 横桥向各断面荷载分布如图4.3所示:图4.3 横断面荷载分布图(2)模板荷载:a内模(包括支撑架):按q=1.2KN/m2考虑b外模(包括侧模支撑架):按q=1.2KN/m2考虑(3)施工荷载:因施工时面积分布广,需要
10、人员及机械设备不多,按q=1.0KN/m2考虑;振捣混凝土时产生的荷载标准值可采用q=2.0 kN/m2(4)碗扣脚手架及分配梁荷载:按56墩最高位置(20.129m)且分布间距为60cm60cm(此为假设最密间距)考虑q=20.12938.4(0.60.6)=2.147KN/m2。(5)施工中不可预见荷载:10砼重量2.4.2.3 碗扣支架受力计算(1)在BB断面腹板位置,分布荷载最大处为边腹板段为q=32.244kN/m2则总的分布荷载为:Q=32.244+1.2+1.2+1.0+2.0+2.147=39.791KN/m2碗扣立杆分布按60cm60cm,横杆层距按120cm考虑,则单根立杆
11、受力为:N0.60.639.791=14.3KNN=30 KN(2)在AA断面腹板位置,分布荷载最大处为边腹板段为q=24.826kN/m2则总的分布荷载为:Q=24.826+1.2+1.2+1.0+2.0+2.147=32.473KN/m2碗扣立杆分布按90cm60cm,横杆层距按120cm考虑,则单根立杆受力为:N0.90.632.473=17.54KNN=30 KN(3)翼缘板位置立杆计算荷载分布:Q=8.32+1.2+1.2+1.0+2.0+2.147=15.867KN/m2碗扣立杆分布为90cm90cm,横杆层距按120cm考虑,则单根立杆受力为:N1.21.215.867=22.8
12、48KNN=30 KN经以上计算,立杆均满足受力要求。(4)支架稳定性计算经计算得立杆长细比 = L / i =120/1.578=76由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数 =0.807立杆截面积Am=(242-20.52)=489 mm2由钢材容许应力表查得弯向容许应力=145 MPa立杆轴向荷载N=Am=489/10000.807145=57.22 KNN=22.848 KNN=57.22 KN支架稳定性满足要求。(5)压杆弹性变形计算压杆弹性变形计算公式得:(按最大高度20m计算) L = NL/EA = 22.9210320103/(2.11054.89102) =4.38 mm
13、压缩变形不大。2.4.2.4 地基受力计算(1)墩顶横隔板位置:因墩顶横隔板位于承台和墩顶处,钢管支撑直接传递与承台承受,地基是可以满足受力要求的。(2)墩顶腹板加厚段:按BB断面计算由上计算可知,单根立杆承载力为N14.3KN,分布地基受力面积为0.6m0.6m,则:地基应力39.722Kpa地基传力方式如下:(3)标准断面段:按AA断面计算由上计算可知,单根立杆承载力为N22.92KN,分布地基受力面积为0.6m0.9m,则:地基应力42.4Kpa地基传力方式如下:(4)翼缘板位置: 由上计算可知,单根立杆承载力为N22.848KN,分布地基受力面积为0.9m0.9m,则:地基应力28.2
14、Kpa地基传力方式如下:根据现场情况,59#墩至77#桥台均为营盘线改路段,地基承载力按一级公里承载力计算,远大于50kpa,因此不需做较大处理; 而56#57#和57#58#两跨则需要处理,处理后的地基承载力,要求大于80kpa,根据设计图纸,此段处于我部改线路基上,按照改线路基工程方案处理即可,可满足施工要求2.4.2.5 地基沉降量估算(1)假设条件:E0在整个地层中变化不大,计算地层按一层进行考虑。(2)按照弹性理论方法计算沉降量:S=S地基土最终沉降量;p基础顶面的平均压力;按最大取值P42.4KPa(标准断面腹板位置)b矩形基础的宽度;0.2m、E0分布为土的泊松比和变形模量;=0
15、.2沉降影响系数,取1.12E0=1-22/(1-)EsEs=10.05MpaE0=9.045最终沉降量S42.410-30.61.12(1-0.22)/9.045=3.11mm2.4.2.6 分配梁(I12.6)受力计算(1) 荷载:按墩顶B-B和跨中AA断面最大荷载进行计算,q1=39.791KN/m2q2=32.473KN/m2(2) 计算模式:因分配梁为横桥向布置,跨径为60cm和90cm的连续梁,简化为60cm和90cm简支梁进行计算:BB断面:AA断面:(3)弯矩M和应力:BB断面:MqL2/8=1.07KN.m =M/W=1.07103/(7746010-9)=13.81MPa=
16、175MPa满足受力要求AA断面:MqL2/8=1.97KN.m =M/W=1.97103/(7746010-9)=25.43MPa=175MPa满足受力要求(4)经计算抗剪及刚度均满足受力要求。2.4.3 支架设计与施工2.4.3.1 支架布置连续箱梁支架系统由下而上依次为:支撑架基础、底托、48碗扣脚手支架、顶托、分配梁和底模等组成。钢管采用48碗扣稳固脚手支架,支架立柱按90cm60cm(腹板和底板)间距和90cm90cm(翼缘板)间距进行布置,由于墩顶位置箱梁底腹板加厚(长6.2m),荷载分布最大,钢管立柱按60cm60cm间距进行布置。钢管支架设置纵横向横联,横联层距按120cm考虑
17、,在横桥方向和纵桥方向支架之间设置斜杆支撑,斜联按400cm间距布置。每跨(30m)立杆纵桥向共布置41排,横桥向共布置24排。支架设置顶托和底托进行标高调节和卸荷,底托下采用25cm5cm脚手板支垫。2.4.3.2 支架施工支架为HB型碗扣脚手架,其为定型定尺便拆工具杆件,安装搭设方便快捷。基础处理完毕后,测量先放出箱梁投影边线,采用石灰或钢筋桩做好标记。然后按照杆件分布位置及间距拉线逐根布置立杆,杆件搭设顺序按照大编号墩位向小编号墩位依次搭设。立杆布置时,纵横方向必须拉线进行,保证立杆位置及分布间距均匀一致。因箱梁纵桥向坡度为2.459%,横桥向坡度为5%,杆件(特别是顶杆)要根据净空高度
18、变化而变化。搭设支架时,采用木板为施工临时平台及通道,在连接横向连杆时应注意底部和顶部尽量减小悬臂长度。杆件采用人工运输或绳索上拉,不允许随便乱丢,施工人员必须栓安全带。支架搭设中,要时刻检查杆件的距离和立杆的垂直度。2.4.3.3 支架拆除拆除时间:在箱梁混凝土达到设计强度且箱梁预应力张拉完成后。拆除设备:可用25t汽车吊等起吊设备。为方便支架系统拆除、加快拆除速度,卸载采用两端向中间对称分组进行。拆除方法如下: 利用扳手等旋松顶托螺栓进行卸载,使底模脱离箱梁底; 解除底模与底模之间的连接螺栓;人工分块移动底模至翼缘板位置,然后用吊车吊到地面上; 拆除I12.6分配梁和顶托; 按从上向下的顺
19、序依次拆除碗扣脚手架。 将拆除的支架移至下一施工跨进行施工。2.4.4 支架基础处理2.4.4.1 准备工作为了使地基达到最好的受力条件,减少承台开挖基坑及雨水的影响,在承台施工完成后,及时回填承台基坑。回填前,用水泵抽干坑内集水,挖掘机用干燥的好土或钻渣拌合石灰分层进行回填,每层回填完成后,用挖掘机进行压实处理,并在顶部浇筑10cm厚的混凝土。在箱梁投影外侧开挖畅通的排水沟,避免场地内集水且降低地下水位,使地基土层自由沉降稳定。2.4.4.2 地基处理56#59#地基土初平后,计算出此范围所需石灰用量,用装载机运输石灰至处理部位,通过人工均匀摊铺石灰,使石灰在整个处理地基面形成基本相同的石灰
20、层。石灰摊铺完成后,采用挖掘机翻拌20cm厚土层,使石灰翻至地面以下,石灰在土层中进行消解;消解12天后,再用挖掘机翻拌20cm厚土层,进行翻晒,使石灰充分消解。采用路拌机使混合料搅拌均匀,当土层达到最佳含水量时,最后用碾压机进行压实。石灰摊铺厚度根据4石灰含量按松铺厚度进行计算。当石灰土拌和均匀且翻晒达到最佳含水量时,对土进行整平,并对石灰土进行碾压。碾压过程中要依序进行,不能漏压,最后收平,确保雨水表面流动。2.4.4.3 混凝土垫层浇筑地基平整压实地基后,然后在其上浇筑10cm的混凝土垫层,混凝土采用搅拌站统一拌制,罐车运输至现场进行浇筑。2.5 支架系统预压及检测支架与底模板安装完成后
21、在箱梁施工前,为确保支架施工使用安全,保证箱梁施工线形,需对支架进行压载试验,目的有三:一是检验支架及基础是否满足受力要求;二是消除支架非弹性变形及地基变形;三是实测支架各处挠度变形量,为设置施工预拱度提供依据。施工时对每施工段支架都进行预压,按箱梁自重与施工荷载累加后的1.2倍进行分级加载预压以取得基本数据,根据压载数据及结构设计预拱度进行立模标高设置。压载试验取箱梁自重与施工荷载之和的1.2倍分级加载,压载时在支架、基础上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测(见图5.1)。观测点的设置原则上在每跨跨中、墩顶、支架基础上设置且每个断面不少于3个测点。在附近已完工的墩身上作一临时水
22、准点,采用三等水准测量观测方法观测压载全过程各测点的标高、变位变化情况,分析整理数据得出控制立模标高和设置预拱度时的取值。预压荷载采用钢材与砂袋进行加载,因为箱梁底模有5%的横坡和2.459%的纵坡,且箱梁断面横桥向荷载分布不均(腹板位置最大,底板次之,翼缘板最小)。底板箱室布置钢材和翼缘板布置钢材根据箱梁荷载而定。另外,箱梁跨中的荷载比墩顶位置小,墩顶位置在平均放好钢筋后,然后在墩顶位置另外横向布置钢材,让试压的荷载与实际箱梁浇筑的时候荷载分布均匀。压载量根据钢材和砂袋的多少进行计算,压载荷载应尽量与施工荷载分布一致,如果由于坡度分布而影响压载荷载分布时,可采用沙袋或型钢临时对荷载进行调节。
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