《施工组织设计》襄胡铁路某特大桥悬灌施工方案8.doc
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1、1、编写说明1.1、编写依据 1.1.1改建铁路沪汉蓉通道襄樊至胡家营段增建二线XX特大桥工程施工设计文件1.1.2施工技术规范及国家、铁道部颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准和有关的法律、法规。1.1.3单位拥有的科技工法成果和现有的企业管理水平,劳力、设备、技术能力以及长期从事铁路建设所积累的丰富的施工经验。1.2、编写范围改建铁路沪汉蓉通道襄樊至胡家营段增建第二线XX标XX特大桥工程的悬灌施工,XX特大桥铁路起讫里程DzKXXDzKXX,全长1006.40m。2、工程概况XX特大桥主桥为一联(48+80+48)m预应力混凝土连续箱梁,连续箱梁采用一联(48+80+48)m变高度变截
2、面预应力混凝土箱梁,单线、直线上,一联总长177.5m,采用挂篮悬臂灌注。箱梁横截面采用单箱单室,中支点处梁高630.2cm,跨中合龙段及边跨直线段梁高370.2cm,梁底下缘采用圆曲线。箱梁顶宽 680cm,箱宽400cm;顶板厚35cm;底板厚40-60cm,腹板厚40-60cm,均按折线变化。全联在墩心支点处共设4 个横隔板及过人洞。箱梁内顶板与腹板连接处设75*35.2cm倒角,底板与腹板连接处设30*30cm梗胁;根椐梁体受力及钢束张拉锚固布置的要求,梁体内底、顶板处设有锯齿板。箱梁腹板每隔400cm左右设内径10cm通风孔。在边跨梁端头设置长55cm悬臂,便于检修人员进入箱梁内。为
3、满足安装电力接触网支架、避车台的需要,箱梁设钢筋混凝土牛腿、下锚柱平台。梁体腹板外侧预埋钢板,以便外部检查设备安装。连续梁采用纵、竖向双向预应力。纵向预应力钢束采用符合国标预应力混凝土用钢绞线(GB5224-1995)、抗拉标准强度为fkp=1860Mpa,弹性模量Eg=1.95*105Mpa,高强度低松弛75钢绞线,金属波纹管成孔,相应配套千斤顶张拉。其中顶板静定钢束和底板连续钢束采用12-75钢绞线,腹板下弯钢束和顶板连续钢束采用9-75,锚外控制张拉应力con=0.75fkp. 纵向预应力束,最长束79.44 m,最短束16.38 m,两端对称张拉。竖向采用符合GB1499要求的25mm
4、精轧螺纹钢筋,抗拉强度标准值为fpk=785Mpa, 弹性模量Es=2.0*105Mpa配用JLM-25锚具锚固,间距50cm,采用内径40mm铁皮管成孔,锚外控制张拉应力con=0.9fpk.3、施工准备3.1、人员准备 现场主要管理人员职责一览表 表1序号职称或工种人数职责四分部1主管生产副经理1现场生产安排调度2现场工程师1现场技术管理3质检工程师1质量检验4测量工程师3测量放样5试验工程师1砼试配、检测、试验6安全工程师1施工安全、环保施工队1生产队队长1队地面生产安排、调度2生产副队长1队桥面生产安排、调度3技术主管1队技术指导、自检4测量员1队测量放样5试验员1砼试配、检测、试验6
5、电焊工10钢筋笼焊接7混凝土工12混凝土施工8电工3电力保证9模板工10模板施工10钢筋工8钢筋工程施工11预应力施工操作工8预应力施工、压浆12普工8辅助施工3.2、机械设备准备现场机械设备一览表 表1序号机械名称规格数量备注1挂篮4套部分加工2塔吊10t2台3空压机6m31台4混凝土运输罐车5m32台5电焊机12台6卷杨机8台7装载机ZL501台拌合站上料8拌合站2座6#、7#各一座9振捣器12台含备用10张拉千斤顶钢绞线张拉11混凝土输送泵输送混凝土12手提式砂轮4台切割钢绞线13压浆机1台压浆14水箱10m32个桥面养护及施工用水4、施工方案4.1、总体方案XX特大桥48m+80m+4
6、8m连续梁采用挂篮悬臂灌注法施工。梁体施工采用菱形挂篮进行悬臂浇注施工,为满足大桥总施工工期的要求,该桥共用4套挂篮同时进行两个“T”构施工。全联共26个梁段,其中0#段长8m,1#-2#段长3.5m,3#-9#段每段长4m,边跨现浇直线段13#长3.5m,中跨合龙段11#长2m,边跨合龙段12#长1.5m。梁体分段情况见XX特大桥施工顺序示意图。4.2、连续箱梁施工工艺详见连续箱梁施工工艺流程图。连续箱梁施工工艺流程图安装托架,浇筑边跨合龙段中跨合龙拆除挂篮边跨合龙安装、调试挂篮拆除配重对称张拉有关预应力束军用支架安装军用支架预压0#段模板钢筋波纹管0#段砼1#段模板钢筋波纹管张拉后拆底模张
7、拉预应力筋挂篮及模板调整安装钢筋、波纹管浇注混凝土养护2#9#段施工滑移挂蓝拆模压浆预应力施工循环工艺流程1#段砼养护、拆侧模养护、拆侧模XX特大桥施工顺序示意图 4.3、连续箱梁施工顺序连续箱梁施工顺序见XX特大桥施工顺序示意图。连续箱梁采用菱型挂篮分段悬臂浇筑施工,分别在6#墩、7#墩承台上立设军用支架(军用支架方案另附),在军用支架上先施工0#梁段,同时采用四个临时支座将梁体与墩身固结。然后在施工1#梁段。待0#、1#段混凝土强度、弹性模量满足要求后张拉预应力。然后在0#、1#梁段安装挂篮,分别在挂篮上对称向两侧顺序灌注各梁段,移动挂篮,灌注下一梁段,直到形成两个T构。然后合龙中跨梁段形
8、成构。#、#墩墩顶边跨直线段在#、#墩顶托架上灌筑,然后浇筑边跨合龙段,形成三跨连续梁结构。中跨合龙段采用挂篮底模平台和内外模板拼组成的吊架进行现浇施工。边跨合龙后解除6#、7#墩顶的四个临时支座,进行梁体转换。一个单“T”的悬浇过程按照下述顺序进行:首先在军用支架上分开浇筑0#、1#梁段,待梁段混凝土强度达到设计强度90%以上,弹性模量达到设计弹模的90%以上,且混凝土龄期不少于5天,张拉0#、1#段预应力钢束,张拉后及时进行压浆处理;利用挂篮施工2#梁段,重复以上步骤;0、1#梁段浇筑完成并张拉完预应力钢束后,对其余梁段进行悬臂浇筑,边跨直线段和边跨合龙段搭设支架施工,中跨合龙段采用挂篮施
9、工。一个梁段(一个周期)施工顺序为:安装调试挂篮、支模板、钢筋、混凝土、预加应力(包括压浆)等五道大的工序,每个施工周期为7-10天。每个单“T”悬浇过程中对称,平衡施工,绝不允许偏载施工。挂篮悬臂现浇箱梁施工时间控制为:军用支架安装、预压7天,0#、1#段钢筋混凝土施工:30天;前期挂篮安装调试:15天;其余节段悬浇:7-10天/块;合龙段施工:15天。4.4、连续箱梁施工方法4.4.1、挂篮的构造主桥连续梁采用菱型挂篮由主构架、底模架及底模板、内外模板、前上横梁、前吊装置、后吊装置、行走及锚固系统等组成。(1)主构架主构架是挂篮的主要承重部件,由两片珩架及连接系和门架主成。绗梁构件均采用3
10、0组焊而成,为便于安装和运输,节点均采用螺栓连接。(2)底模架和底模板底模架底模架由横梁采用40b组焊而成的格构式杆件,纵梁采用由小型钢组焊的绗架结构,挂篮的前后吊点均设在前后横梁上,前后横梁各设有2个吊点。底模架好后横梁用10t倒链挂在外模走行梁上。底模板底模板由支撑在纵梁上的20*16cm横木、5cm厚面板和订在面板上的1mm厚护面铁皮组成。面板和横木固定在纵梁上,以便脱模和固定。为使箱梁端部张拉、立模时操作方便,底模架前端设置平台,周围设置保护栏杆,张拉作业时用角钢焊一梯子以便张拉。为了装卸后吊带操作人员上下使用,还需在底模架后端下部现场设2个吊栏,此吊栏与底模架侧平台均应设置安全防护装
11、置。前横梁前横梁是荷载传给主构架的传力梁,采用由40b和钢板组焊成的格构式杆件,长6M,联结在主构架前端的节点处,将两片主绗架连接成整体,上布6个吊点,其中2个吊带吊在底模架上。前上横梁应在现场加设栏杆,作为调整吊带的安全防护。钢吊带前吊带前吊带2根,由两块截面150*20mm钢板把两节截面150*32mm的16Mn钢板用销子联接而成,吊带用销孔调节其长度,调节孔间距100mm,其调节范围能满足悬灌梁高度变化的需要。前吊带下端与底模架前横梁的销座销接,上端支承在主构架前横梁上,每根吊带用两个LQ32(或LQD32)手动千斤顶支承的扁担梁悬吊。后吊带后吊带亦采用150*32mm的16Mn钢板制成
12、,亦设置间距为100mm的调节孔,用两个支承在已成梁段底板上的LQ32(或LQD32)千斤顶托起的扁担梁悬吊(在浇注底板混凝土时注意设预留孔)。内、外模板外侧模 箱梁外侧模为Q235组焊件,面板采用6mm钢板,横带采用8,竖框采用10。随着梁高的减小,钢模下段多余部分可逐排割除。外侧模由两根230a组焊的吊梁悬吊,吊梁前后端分别25精轧螺纹钢悬吊在前横梁和箱梁顶板上(在浇注顶板混凝土时注意设预留孔)。内模内模由托梁、竖带及组合钢模等组成,整个内模吊在两根走行梁上。走行梁由230a组焊而成,其前端用25精轧螺纹钢悬吊在前横梁上,后端用冷拉级钢筋吊在已成梁段的顶板上(在浇注顶板混凝土时注意设预留孔
13、),内模脱模后可沿走行梁前行。走行及锚固系统走行系统走行系统由轨道、钢(木)枕、前后支座、导链等组成。轨道为20和12mm钢板组焊而成的型断面,其顶底板按箱梁竖向预应力筋的位置设置椭圆形长孔和圆孔,以便与竖向预应力筋锚固。轨道有3.5m和0.5m两种,可根据梁段不同长度组合成3.5m和4m,满足施工要求。前后支座个两个,前支座支承在轨道顶面,下垫聚四氟乙烯滑块,可沿轨道滑行。后支座以勾板的形式锚挂在轨道上缘,不需要加设平衡重,手动葫芦牵前支座,使整个挂篮向前移动。前支座处压力很大,因此在支座下的钢枕必须按要求垫够。后支座拉力很大,因此轨道与竖向预应力筋的联接必须要牢固可靠。锚固挂篮在灌注混凝土
14、时,后端利用25冷拉级钢筋锚固在轨道上,轨道锚固在已成梁段的竖向预应力筋上,锚固时利用千斤顶将后支座反扣轮脱离轨道,然后锚固。4.4.2、挂篮拼装挂篮加工与制作挂篮加工单位应严格按设计图上的技术要求及公差进行挂篮杆件的加工制作;在主桁架节点板及杆件钻孔前必须作好样板,精确钻孔,确保栓孔间距;外侧模用大块钢板焊接,制作时应有工作平台和夹具,采取措施消除焊接变形,确保面板的平整度,对焊好模板的焊缝作磨光处理;对于重要部位的焊接(如底模架前后横梁上的销座),应由有经验的焊工施焊,保证焊接质量。对焊好的底模架前后梁上的吊耳等重要部位,逐一进行探伤或加载试验;焊缝加工质量要求与验收办法应参照钢结构工程施
15、工及验收规范执行;杆件出厂前应组织有关人员进行检查验收,不合格者严禁出厂。组装试拼挂篮拼装在地面的试拼台上完成。所有杆件加工齐全后,应在试拼台上全面试拼。主构架要放样于试样台上,尺寸合格后,拧紧各节点板螺栓,施拧时要均匀用力,防止松紧不一。进行试拼并作超载试验来检验挂篮的受力状况,测取挂篮自身的弹性变形和非弹性变形,供悬灌梁段立模时参考。底模架也应试拼,检查前后横梁及纵梁的连接,检查前后吊点的尺寸及外形尺寸。检查前后吊带销孔与销子的配合情况。所有杆件齐全及相互连接均满足要求后应分组编号,作出明确标记,准备运往现场正式拼装。现场拼装准备工作a.根椐现场的起重能力,能够拼装后整体吊装的组件,工厂组
16、装试拼后,有些部件可不再拆卸。b. 准备好拼装工具及各种连接螺栓。拼装程序当6#墩、7#墩墩顶的0#、1#梁段施工结束后,即可拼装挂篮,其拼装顺序为:a.底模架拼装当军用支架拼装完毕后,即可在支架平台上根据梁底标高砌筑矮墙,矮墙中采用细砂填充夯实,表面采用细实混凝土、砂浆找平,以作底模之用,然后拼装其他底模板。b.部分外侧模就位将2片外侧模安装在0#段中部,作为0#段外模使用。这时外侧模由于没有吊梁悬吊,需要支承在托架上,要求支承牢固。c.待0#段8m梁段混凝土浇注完毕后,用1:2水泥砂浆找平铺枕部位。待砂浆达到一定强度后按要求铺设钢(木)枕,两端支座处各铺4根。铺设时要注意下一梁段下锚扁担梁
17、的位置,木枕间距50cm。d.安装轨道从0#段中心向两侧安装3.5m轨道各一根,抄平轨道顶面,量测轨道中心距无误后,用连接器接长竖向冷拉级预应力钢筋,把轨道锚固在竖向预应力钢筋上。e.安装前后支座先确定前后支座的位置,然后按要求安装。前支座安放前,要在轨道顶面铺=1mm不锈钢板,在不锈钢板上面前支座位置放一块聚四氟乙烯滑板(300*500mm),然后安放前支座。后支座从轨道端头穿入,后支座下面必须采取加固措施。f.安装主构架利用塔吊分片吊装主构架。一片主构架在前后支座上安装好后,旋紧连接螺栓,为防止倾倒,需用脚手架作临时支撑。然后按同样方法安装另一片主构架。最后安装横联及门架。此时拼装的主构架
18、为悬臂形式。g.吊装顶横梁前横梁吊装前,在主构架前端先安放作业拼台,以便站人作业,作业平台应设防护栏杆。前横梁上的4个千斤顶,上、下垫梁及2根钢吊带,可一起组装好后,整体起吊就位。顶横梁吊装就位后,把底模架前横梁销接在前吊带上。后横梁按要求吊装就位。h.安装后吊带在0#段箱梁底板预留孔内(预留孔尺寸为200*50mm,孔中心距梁端600mm)安装后吊带以及与其相关的垫块、千斤顶和上垫梁,把底模架后横梁销接在后吊带上。按设计图纸在底模架上铺装底模板。i.外侧模就位在两侧外模竖框内分别插入两根230a组焊的滑移梁,前端用导链吊在前上横梁上,后端借用内模后吊装置悬吊在箱梁顶板(注意在0#段顶板上预留
19、孔),沿滑移梁拖出一侧外模,用同样的办法就位另一侧外模。j.安装内模先吊装内模走行梁,并把其前、后端分别前上横梁和箱梁顶板上。然后按要求拼装托梁和竖框,最后铺装组合钢模板。k.调整立模标高按要求用25冷拉级钢筋和扁担梁将主构架后锚固在轨道上 。根据0#段施工测出的挂篮弹性变形值,再加上设计立模标高值为1#梁段的立模标高。从1#梁段施工开始,挂篮进入正常悬灌灌注循环作业。4.4.3、挂篮预压现浇预应力砼连续板梁前必须进行支架预压,加载预压在某孔进行测出有关数据后,在各孔使用,不再重复预压。预压方式采用纺织袋装砂,堆码在底模上,重量按全部结构荷载的1.2倍考虑。24h后进行标高测量,然后通过预压前
20、后同一点标高差值,同时考虑支架的弹性和非弹性变形及混凝土的弹性和非弹性变形设置施工预拱度。通过U形可调托撑调整底模标高,预拱度最高值设在梁的跨中,其它各点的预拱度,由跨中最高值向两端零值按二次抛物线进行过渡。其沉降量在搭设支架时可预先考虑。在每阶段施工过程中,均要进行严密施工观测,采取有效措施,严密控制变形。4.4.4、挂篮悬臂灌注施工挂篮悬臂灌注施工工艺流程以2#梁段为例如下:绑扎2#段底板及腹板构造钢筋并安放预应力管道将前1#段内的内模拖出根据2#段的高度调整下部模板在顶板和腹板安装下料串筒位置留洞安装端模板,并与内外模板连接绑扎顶板钢筋安放预应力管道一次对称灌注2#段混凝土养护、拆模纵向
21、预应力张拉竖向预应力张拉及纵向预应力筋孔道压浆挂篮行走及竖向预应力筋孔道压浆。4.4.5、挂篮行走待2#梁段施工完毕,挂篮既可行走,施工2#梁段。行走程序如下:按要求找平梁顶面并铺设钢(木)枕及轨道放松底模架检查外模吊梁的悬吊情况,拆除内侧吊梁后吊杆,把该处外模下端用钢筋钢丝绳挂在底模架上拆除后吊带与底模架的连结解除挂篮后端锚固螺杆轨道顶面安装2个5吨倒链(一套挂篮)并标记好前支座的位置倒链牵引前支座使挂篮、底模架、外侧模一起向前移动。移动时挂篮后部设10吨保险倒链安装后吊带,将底模架吊起调整立模标高(挂篮非弹性变形,通过1#梁段施工已基本消除,在确定2#梁段的立模标高时,根据挂篮弹性变形值、
22、2#梁段设计立模标高及1#段调整情况综合考虑) 绑扎完底板、腹板钢筋,安装好预应力管道预埋件后,托出内模架安装组合钢模和内、外模拉筋重复上述施工步骤进行2#梁段施工,直到9#梁段合龙段施工。4.4.6、挂篮的拆除待合龙段施工后,即可拆除挂篮,拆除顺序如下:在梁顶面安装卷扬机,吊着外侧模前后吊梁(底模架吊在外侧模吊梁上),缓慢下放落至地面上。或者先放底模架,后放外侧模合龙段不用的内模及其走行梁,在合龙段施工前拆除,其余可从两端模出口拆除拆除前、后上横梁拆除主构架(有条件时可分片拆除)拆除轨道及钢(木)枕。4.4.7、连续箱梁0#、1#梁段施工工艺和方法4.7.1、连续箱梁0#、1#梁段施工工艺详
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