匝道桥预应力现浇箱梁施工方案.pdf
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1、匝道桥预应力现浇箱梁 施工方案 一、编制依据 1、*高速公路*合同施工合同文件、施工图纸及本项目技术规范等相关设计文件;2、公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000;3、公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-2004;4、建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ166-2008;5、建筑施工扣件式脚手架安全技术规范JGJ130-2001;6、路桥施工技术手册;7、我公司现场踏勘调查资料,以往类似桥梁工程中积累的施工经验、技术总结及工法等科技成果,现有的施工力量和机械设备情况.二、工程概况 D 匝道桥位于某市双桥区水泉沟镇大沃铺村内.桥梁起点桩号DK0+169.6,终点桩号 DK0+473,
2、桥梁总长 303.4 米,桥梁下部结构采用柱式墩、桩基础;桥台采用肋板式桥台、桩基础及明挖扩大基础.上部结构为 430m预应力砼简支 T 形梁920m 预应力砼现浇箱梁.全桥共设计 2 联 520+520预应力连续现浇箱梁,单箱双室结构,箱梁底板宽度6.5m,顶板宽度10.5m,翼缘板宽 2m,梁高 1.8m,箱室高 1.3m,箱梁底板至地面高度为 11.722m 不等.均采用碗扣式钢管满堂支架现浇施工.三、机械设备、人员进场及就位情况 1、人员配置 主要技术、管理及施工人员表 序号 管理人员及劳动力 职责与分工 1 施工负责人 负责整个施工现场管理与关系协调 2 主管工程师 负责全面技术工作
3、 3 测量员 测量放线与复测 4 试验员 取样、送检、试验 5 安全员 查隐患、制定措施确保施工安全 6 工班长 负责每天各班组的工作安排 7 材料员 2 人 负责所有材料的进场及材料 消耗控制 8 钢筋工 30 人 负责钢筋加工、制作及绑扎等 9 架子工 30 人 负责钢管支加搭设、拆除等 10 模板工 20 人 负责模板的支护、加固等 11 混凝工 15 人 按要求浇砼并进行振捣 12 杂 工 20 人 负责完成施工队长及其他管理人员安排的工作 13 技 师 10 人 各种特殊机械作业 2、施工机械配置 主要施工机械设备一览表 序号 设备名称 型号 状况 数量 1 挖掘机 EX-360 良
4、好 1 2 自卸车 良好 5 3 压路机 良好 1 4 夯实机 良好 2 5 混凝土搅拌站 750L2 良好 1 6 混凝土输送泵 HBT60 良好 2 7 混凝土运输车 10m3 良好 6 8 混凝土振动棒 良好 10 9 吊车 25T 良好 2 10 钢筋弯曲机 GB-40 良好 3 11 钢筋切断机 GB-40 良好 3 12 交流弧焊机 BX3-500 良好 3 13 交流弧焊机 BX3-300 良好 4 14 直流电焊机 AX320 良好 4 15 千斤顶 250t 良好 4 四、施工进度计划 1、现浇箱梁第 1 联4#墩-9#墩 1地基处理:2011 年 7 月 10 日2011
5、年 7 月 15 日 2搭设支架:2011 年 7 月 16 日2011 年 7 月 31 日 3支架预压:2011 年 8 月 1 日2011 年 8 月 3 日 4外侧模支立:2011 年 8 月 4 日2011 年 8 月 8 日 5底、腹板钢筋绑扎:2011 年 8 月 9 日2011 年 8 月 13 日 6内模支立:2011 年 8 月 14 日2011 年 8 月 18 日 7底腹板砼浇筑:2011 年 8 月 19 日2011 年 8 月 20 日 8内模拆除:2011 年 8 月 22 日2011 年 8 月 24 日 9顶板模板安装:2011 年 8 月 25 日2011
6、年 8 月 28 日 10顶板钢筋绑扎:2011 年 8 月 29 日2011 年 8 月 31 日 11顶板砼浇筑:2011 年 9 月 1 日2011 年 9 月 2 日 12砼养生:2011 年 9 月 3 日2011 年 9 月 7 日 13张拉及压浆:2011 年 9 月 8 日2011 年 9 月 9 日 14支架拆除及附属工程:2011 年 9 月 15 日2011 年 9 月 25 日 2、现浇箱梁第 2 联9#墩-13#台 1地基处理:2011 年 9 月 10 日2011 年 9 月 15 日 2搭设支架:2011 年 9 月 15 日2011 年 9 月 31 日 3支架
7、预压:2011 年 10 月 1 日2011 年 10 月 3 日 4外侧模支立:2011 年 10 月 4 日2011 年 10 月 8 日 5底、腹板钢筋绑扎:2011 年 10 月 9 日2011 年 10 月 13 日 6内模支立:2011 年 10 月 14 日2011 年 10 月 18 日 7底腹板砼浇筑:2011 年 10 月 19 日2011 年 10 月 20 日 8内模拆除:2011 年 10 月 22 日2011 年 10 月 24 日 9顶板模板安装:2011 年 10 月 25 日2011 年 10 月 28 日 10顶板钢筋绑扎:2011 年 20 月 29 日2
8、011 年 10 月 31 日 11顶板砼浇筑:2011 年 11 月 1 日2011 年 11 月 2 日 12砼养生:2011 年 11 月 3 日2011 年 11 月 10 日 13张拉及压浆:2011 年 11 月 11 日2011 年 11 月 12 日 14支架拆除及附属工程:2011 年 11 月 15 日2011 年 11 月 25 日 五、现浇箱梁施工技术方案 1、现浇箱梁施工工艺 现浇箱梁采用满堂支架法现浇.主要施工步骤:地基处理支架搭设箱梁底模安装支架预压安装侧模绑底板钢筋、腹板钢筋及预应力管道安装浇筑底腹板混凝土混凝土养生上内模、内支架、及顶模绑顶板钢筋浇筑顶板混凝土
9、养生、穿钢束张拉钢束压浆、封锚拆底模拆支架桥面系.现浇箱梁施工工艺详见图:2、地基处理 满堂式支架的地基处理是现浇箱梁施工的关键工序,地基承载力应满足所承受的全部荷载,依据现浇箱梁对地基的要求和桥位处的地质条件,首先平整场地,然后分两层填筑石渣每层厚 30cm提高地基承载力,采用 22T 振动压路机进行碾压,辗压次数不少于 6 遍,保证地基压实度达到 96%以上,然后在压实地基顶面上浇筑 20cm 厚 C25 混凝土.为避免支架地基受水浸泡,在两侧开挖 4030cm 的排水沟,保证施工时排水通畅.现浇预应力砼连续箱梁施工工艺框图 3、碗扣式钢管支架搭设 3.1、测量放样 在水准基点复测合格的前
10、提下,利用往返测量将水准点引至桥梁施工地点附近稳固处,经复核符合精度要求后,作为桥梁施工标高控制点.桥梁的平面控制利用已经总监办复核批准的导线网,导线的精度、走向和距离均符合大桥平面控制的技术要求.3.2、技术准备 项目部总工室和工程部根据施工图纸结合现场情况进行了设计要素复核,发现与设计或技术规范不符的及时通知监理工程师,并将相关资料告知设计代表,在没有得到设计和监理的认可前不予施工.详细分析施工图,结合现场的地形、便道情况、天气等施工条件以及考虑与其它施工工序的干扰等,制订了详细可行的施工计划和具体方案.项目部工程部和安质部组织施工技术人员、施工队队长、质检员、安全员、特殊工种及施工班组进
11、行了详细的安全教育和技术安全交底,各班组第一次施工,另行进行现场技术指导、安全交底.3.3、支架布置 采用483.5mm 碗扣式钢管满堂支架.支架搭设每侧要比箱梁宽 60cm作为施工平台.地基加固处理 支 架 安 装 整 修 底 模 立内模、端模并校正 安 装 钢 筋 骨 架 立外模、检查防止漏浆措施 全 面 检 查 浇 筑 砼 抽 拔 塑 料 管 养 护、拆 模 清 孔、排 水 预应力筋制作 穿 束 张拉预应力钢束 管 道 压 浆 浇 封 锚 砼 支 架 拆 除 锚具制作及安装 钢 筋 加 工 模 板 检 查 制作砼试块 测定砼试块强度 制作水泥浆试块 压水泥浆试块 埋设波纹管 检验张拉设备
12、 超 载 预 压 安装底板及腹板钢筋 钢 筋 加 工 支架采用碗扣式脚手架满堂布设,碗扣式脚手架常用构件由立杆 1.2m、横杆 0.9m、可调底座、可调 U 托组成.立杆与横杆的平面和立面组合,配合可调底座及可调顶托,可调出任意所需的平面及标高.用 WDJ 型碗扣式多功能脚手架满堂支立,做为连续梁的现浇支架.支架立杆底脚支撑选用 60cm 高度可调的 TZ-60 底座,支架立杆顶选用60cm高度可调的U型TC-60托撑以满足桥跨的纵坡和横坡变化.该U型托撑允许箱梁底板与支架间有微量位移.碗扣式脚手架底部和顶部设置螺旋顶托、底托,调平脚手架并用于卸落支架,地基压实处理后浇筑 20cmC25 混凝
13、土,支架底托直接坐于混凝土面上不需垫木板.立杆间距:立杆间距纵向为 0.9m.横向间距为 0.9m 详见现浇连续梁碗口支架搭设施工设计图.横杆步距 1.2m;每隔 6m 在横向设一道剪刀撑.支架顶在 U 型可调托撑上横向布设截面为 1015cm 的方木,纵向布置截面为 1010cm 的方木,纵向方木中到中间距为 30cm,两层方木形成方格以承托整个连续梁的底模,施工时注意纵向方木的接头必须在 U 型托撑处,横向方木接头必须和纵向方木的接头错开布置,并且任何两根横向方木接头要交错布置,两层方木在交叉处用扒钉做梅花状加固.3.4 支架搭设要点 1支架基础按技术交底进行处理,并找平.2水平杆伸出扣件
14、的长度均应大于 10cm,以防杆件滑脱,水平杆在墩柱处用纵横水平杆与墩柱抱死,增强支架稳定性.3支架安装过程中,应随时校正垂直度.4可调底座顶托丝杆伸入立杆长度不小于 30cm,以确保在浇注砼过程中,丝杆与立杆之间连接可靠.5剪刀撑按设计要求安放,并与立杆可靠连接.9 搭设支架时在箱梁两侧顺桥向安装工作梯,在挑臂外侧安装防护栏杆及安全网.现浇箱梁支架搭设横断面图、纵断面图见附图.3.4.8 支架预压 1支架预压的目的 根据设计要求及有关规定,现浇连续箱梁的支撑体系、模板体系施工完后,应对支架及脚手架等承力系统进行预压,以消除架体的非弹性变形,确保箱梁混凝土的浇注质量.如下图:2支架预压方法 预
15、压前支架顶标高设置 为防止预压后,由于支架的变形等原因,需对支架进行较大的调整,给施工带来较大的麻烦,因此在预压前,需对支架顶标高进行设置,预加理论预拱度,以减少不必要的麻烦.预压前支架顶标高设计标高理论预拱度.支架验收 支架搭设好后,根据相关规范的要求进行支架验收,确保支架与支架之间、支架与方木之间、方木与钢管之间、方木与模板之间等各相邻面接触紧密,无明显缝隙.布置测量标高点 在底模上布置测量标高点,测点布置位置:顺桥向布置 5 处,为支点、1/4、1/2,每一处横断面方向布置 3 点.超载预压 a 荷载计算 预压重量按箱梁自重的 120%计算,不考虑其它施工荷载.b 预压荷载材料 预压荷载
16、采用砂袋作为预压荷载.砂袋应逐袋称量,重量宜控制在 50kg 左右,要设专人称量,专人记录,称量好的砂袋一旦到位就必须采用防水措施,要准备好防雨布.加载时用汽车吊提升到箱梁上部.c 分级加载 通常加载宜分 3 级进行,即 40、70、120的加载总量.每级持荷时间不小于 30 分钟,最后一级为 1 小时,如果加载 120%后所测数据与持荷 48 小时后所测数据变化很小时,待48小时内累计沉降量不超过5mm,方达到设计要求,表明地基及支架已基本沉降到位,可卸载,否则还须持荷进行预压,直到地基及支架沉降到位方可卸压.每级加载后,分别测定各级荷载下支架和支架梁的变形值,全部加载完成后,即卸载前再观测
17、一次.将各阶段各测点高程记入表格中,并算出相应变形量.d 分级卸载 卸载顺序与加载顺序相反,每次卸载后都要观测一次,将各阶段各测点高程记入表格中,并算出相应变形值.观测数据的处理 通过观测各测量标高点在加卸载不同阶段时的标高值,算出支架在各阶段相应的变形数据,将各标高值及变形数据整理并记入变形量成果表中.设置施工预拱度 根据支架变形值及设计预拱度设置施工预拱度,按两次抛物线变化计算各点的预拱度,施工预拱度为支架变形值.4、现浇箱梁支架结构力学及地基承载力验算 4.1 荷载计算 按照桥梁设计图纸中所给出的情况,按 4-9 跨中数据进行推算:1 4-9 跨结构自重:梁底宽 6.5m,长 99.92
18、m,箱梁底总面积为649.48m2,4-9 跨现浇箱梁钢筋混凝土体积为 674.2m3,现浇箱梁重为 2.6674.2=1752.92,按照最不利工况,将翼缘板部分的混凝土重量折算到箱梁底板上,所以箱梁每平方米的重量为 1752.92649.48=2.69t/m2 2模板自重:竹胶板厚 15mm,按 0.012t/m2考虑,钢模厚 6mm,按0.047t/m2考虑 0.8+2.06+0.1520.047+6.5+1.65+0.542+0.452+0.822+1.0520.0126.5=0.079t/m2 3方木自重:方木容重 7.5kN/m2,每平方米的重量为:纵向截面方木:10.50.30.
19、10.10.7510.5=0.025t/m2 横向截面方木:99.920.90.10.15 0.7510.599.92=0.001t/m2 4支架自重:支架重量 0.00384t/m,每平方米的重量为:立杆:10.50.999.920.9220.003841049=0.104t/m2 横杆:10.50.9221.299.92+99.920.9221.210.50.00384 1049=0.157t/m2 考虑扣件的重量和支架重量,支架高度均取最高位置 22m.5施工荷载:取 2.5kN/m2 6倾倒与振捣荷载:取 2kN/m2 7其他荷载:取 2kN/m2 4.2、碗扣支架承载力验算 单根立杆
20、的稳定性计算公式:NN=Af 式中:A立杆横截面积,查 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 JGJ 166-2008附录 B 表 B2 可知为 4.89 2;轴心受压杆件稳定系数,按细长比查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 JGJ 166-2008附录 C;f钢材强度设计值,查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 JGJ 166-2008附录 B 表 B1 可知为 205N/mm2.轴心受压杆件稳定系数的计算:细长比计算公式为=h/I 式中:h立杆计算高度,本方案支架立杆的高度取值为 1.2m.I立杆回转半径,查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 JGJ 166-2008附录 B 表 B2 可知为 1
21、.58;则细长比=h/I=1200/15.8=76=210,细长比符合要求,查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 JGJ 166-2008附录 C 可知轴心受压杆件稳定系数=0.744.由以上可知:N=Af=0.744489205=74.6KN 则碗扣式支架单杆稳定承载能力为 74.6KN.荷载系数按 1.2 考虑,安全系数按 1.4 考虑,则每平方米的重量为2.69+0.079+0.026+0.104+0.157 1.2+0.25+0.2+0.21.4=4.577 t/m2.支架采用多功能碗扣式支架,沿桥纵向步距 90cm,横向步距 90cm,每根立杆受正向压力为:4.5770.90.9=3.
22、707t=36.33KNN=74.6KN.支架承载力满足受力要求.4.3、模板强度、刚度验算 模板下方木间距为 90cm30cm 排列,所以计算跨长取 L0.3m,计算荷载 q=2.69+1.65+0.542+0.452+0.822+1.0520.0121.2+1.4=4.32t/m2,则平均荷载为:4.329.80.3=12.7 kN/m.竹胶板模板抗弯截面系数:惯性矩:板承受线荷载:板跨中弯矩:弯拉应力:竹胶板弹性模量:E竹7.9106KN/m2 挠 度:=5ql4/384EI=5 3.81 0.34/=6.35810-4m./l=6.35810-4/0.3=2.1210-3=1/472f
23、/l=1/400 模板强度和刚度都满足施工要求.4.4、方木验算 横向截面方木10cm10cm,间距为 0.3m.木材11MPa,E1.1104MPa.Ibh3/12=10103/12=833.3cm4 W=bh2/6=10102/6=166.67cm3 Q总=2.69+0.079 1.2+1.4 9.8=41.48kN/m2 M=q总L2/8=41.480.30.92/8=1.26kNm M/W=1.26/166.6710-6=7.56MPa =11MPa,强度满足要求.5q总L4/384EI=541.480.30.94/3841.1104833.310-8=1.16mm/L=1.16/0.
24、9103=1/7751/400,刚度符合.大横杆纵向方木 10cm15cm,间距为 0.9m.木材 11MPa,E 1.1104MPa.Ibh3/12=10153/12=2812cm4 W=bh2/6=10152/6=375cm3 Q总=2.69+0.079+0.0251.2+1.49.89.8=41.775kN/m2 M=q总L2/8=41.7750.90.92/8=3.807kNm M/W=3.807/3.7510-6=10.15MPa =11MPa,强度符合要求.5q总L4/384EI=541.7750.90.94/3841.1104281210-8=1.038mm/L=1.038/0.
25、9103=1/8701/400,刚度符合要求.4.5、碗扣节点承载力验算 立杆承受大横杆传递来的荷载:Pc=q总L/2=4.5779.80.90.9/2=18.17kNQb=60kN 节点承载力满足要求.4.6、支架稳定性验算 对于碗扣支架钢管48mm,壁厚 3.5mm,中间横杆间距 1.2m,ID4d4/64=4.844.14/64=12.18cm4 根据欧拉公式:Pcr 2EI/H222.110512.18/11.22175kN8.4kN 符合稳定性要求 4.7、基础验算 立杆下端均设定刚性 C25 混凝土垫层,厚 200mm,扩散角为=45.地基承载力标准值按 fgk=150 kN/m2
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