20米箱梁预制施工方案.pdf
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1、箱梁预制施工方案箱梁预制施工方案一、工程概况一、工程概况四川省达州至万州高速公路是四川省高速公路网规划中巴中至达州至万州(川渝界)的重要组成部分,西接建设中的广(元)巴(中)高速公路、规划的巴(中)达(州)高速公路,东连重庆市高速公路网中的五射支线二-万州至达州公路。达州至万州高速公路(四川境)与重庆市万州区规划的高速公路第五射线第二支线-万州至达州公路相连,使四川省东北部地区的广元、巴中、达州三大城市可直达万州长江黄金航道,通武汉、南京、上海而出东海,为四川省构建了新的出海通道。本标段起止里程为:K119+000K124+030,线路全长5.03km。由我部承建的 DW05 合同段共三座桥梁
2、:一座大桥(狮子岩大桥),一座中桥(老房子中桥),一座匝道桥(连接七里乡的互通立交桥)。K121+354K121+608 里程段共设计桥梁 2 座(按单幅计),桥梁孔跨式样见表 1。狮子岩大桥桥梁孔跨式样表 1序桩 号号20m:96 片边梁 48 片2K121+485右122024048中梁 48 片左、右幅孔跨式样桥 长(m)箱梁数量(片)备 注1K121+481左122024048本合同段预应力带翼小箱梁96片,其中中梁48片,边梁48片。中梁的尺寸为:梁高120100icm(i为桥面横坡),梁顶面宽220cm,底面宽100cm(详见中梁图纸)。边梁的尺寸为:梁高120100icm(i为桥
3、面横坡),梁顶面宽235cm,底面宽100cm(详见边梁图纸)。1 11 1 工程位置及设计参数工程位置及设计参数达万高速公路 DW05 合同段线路起讫里程桩号K119+000K124+030,线路全长5.03km,是一个集隧道、桥涵、路基于一体综合性较强的项目。根据设计,本合同工程桥梁有大桥 1 座 508m(折合为单幅),中桥 2 座 144m(折合为单幅),本桥位于曲线上,上部结构采用装配式预应力混凝土连续箱梁,先简支后连续,下部结构为双柱式桩柱桥墩、L 型重力式桥台,钻孔灌注桩基础和挖孔灌注桩基础(端承桩)。桥面净宽,整体式2净10.75 米,分离式宽度12.25 米,每跨设置4 片箱
4、梁,相邻两片梁中对中间距为 3.2 米,翼板间设有 100cm 宽的湿接缝,为增强横向整体性,箱梁除设置端头横隔板外,跨间设置1 道中横隔板,主梁垂直相交,在箱梁吊装后进行整体化浇注。全线预制箱梁共 24 跨 96 片,其中在两岸台口处和5 号、9 号墩顶上设置 80 型伸缩缝,(采用 GJZF440045066mm 滑板橡胶支座,在其它桥墩上均采用 GJZ40045064mm 的橡胶支座)其余墩顶设桥面连续;全桥共三联,每四跨一连。本桥位于平面 R=920米的右圆曲线内,纵面位于 i1=-2.8%,i2=-1.75%,R=58000 米的凹型竖曲线内;墩台方向均按路线法线方向布设,桥面横坡由
5、墩、台帽及桥面铺装共同形成。1.21.2 工程特点工程特点1、本桥上跨河沟,两岸分别在两座山头,周边和桥下为水田,梁场选址靠小里程路基,梁场施工场地与高边坡临近,交叉作业施工,台座建设根据现有场地布设。2、本工程线路纵坡坡度大,竖曲线、平曲线相叠加,每跨四片梁长均不相同。3、箱梁预制砼标号高,当地地材、砂石料紧缺,水泥运距远成本高。二、预制场的选址与建设二、预制场的选址与建设1 1、预制场选址、预制场选址我标段沙坝湾隧道出口端线路至狮子岩桥台有近700m路基,结合现场实际情况,经多次比选后将预制场布置在狮子岩大桥1号桥台的小里程处,在K121+150K121+350段挖方路基上。为保证龙门吊能
6、够正常、安全行走,特将该段路基 K121+150250段路基标高下降挖至纵坡降达到2%,横坡通过龙门吊轨道基础高度调整高差。2 2、预制场地的建设与模板、砼浇筑、预制场地的建设与模板、砼浇筑(1 1)场地布置)场地布置轨道布置:考虑到右线右侧的高边坡施工,龙门吊行走轨道沿K121+150K121+350段路基的中心位置偏左布置,为边坡队伍留出作业空间,龙门吊跨度为 20m钢轨走行轨道,考虑起吊箱梁,轨道纵坡设计2.0%。制梁台座:设置1、2、3三个制梁台座区,2个存梁区,考虑架桥机就位和喂梁,设置在存梁区的大里程空出50m(狮子岩1号桥台处),3个制梁台区,每个台区设1、2、3三个制梁台座。预
7、制场设两台跨径为20米,净高约7米,50吨级的门架式龙门吊两台(在其上各配一台5吨级的电动葫芦),主要负责箱梁模板安装、钢筋吊装等和移梁存放等工作。预制场设9个预制梁台座。钢筋加工场地、钢绞线加工场地、线状材料堆放场地、小型机具修理库等都安置在小里程段。拌合站:梁场拌和站和隧道拌和站共用,罐车运送到达梁场后放入砼料斗,用龙门吊提升料斗浇筑混凝土。(2 2)临时设施设计)临时设施设计台座设计:由于预制梁厂设计在挖方路基上,并且路基多为风化石地质,经实验室检测地基承载力0.5MP,基础符合受力要求,所以台座基础浅挖2030cm然后预埋布置钢筋,基础找平后即可在其上放样制作台座,制梁区内也按 2的纵
8、坡设计,横坡适当考虑以利于排水。路基平整完毕后采用C15混凝土硬化梁场,沿线路方向布置3个台区间距5m的空隙,制梁台座顶面以下11cm处预埋50mm间距50cm的PVC管作为预留模板固定螺栓的对拉孔道。台座固定长度为21m(最长的箱梁为20.18m),在梁体的吊点处采用与A3钢板设活动底板,钢板长根据梁长调节,与梁底同宽,相邻台座的中心距离为6m。台座纵向设置二次抛物线反拱,最大反拱度20m箱梁按20mm设置,其抛物线方程为y=x2/36000-0.02。箱梁施工工艺流程图箱梁施工工艺流程图钢筋加工制作安装钢筋和波纹管安装外模板施工准备(设预制场、做预制台座、定制模板等)制作砼试块钢绞线下料测
9、定试块强度(3)(3)模板施工模板施工安装内模板砼拌制浇注砼,养护在梁内波纹管中穿人钢绞线1)箱梁模板设计:由于本标段桥梁布跨于曲线线路上,且每片梁长均不相同,给现场施工带来了很大难度,箱梁模板设计须满足梁长、梁顶横坡、边梁内外翼缘弧形、拆模板并继续养护箱梁横隔板底模与侧模分离、内模拆卸、滑动钢板预埋高度控制等,我部采用以最长梁砼达到要求龄期及强度张拉箱梁模板为标准,其余梁片在端部调节,同时将梁长预制误差控制在10mm 范围以内,因本桥横坡一致,曲线为圆曲线,且每跨的每片梁长不同,但是每跨相对应的 1、2、3、4张拉 48h 以内孔道压浆号梁长是一样的,因此模板长度采用最长梁模板,横坡和曲线直
10、接由厂家定做为定型模板,本标段模板配置为:边梁模板1 套(两个边),中梁模板1 套,内模 2 套。浇筑时梁体封端可倒边使用;梁片产量可达到一天 1 片,中梁、边梁轮换浇筑。水泥浆达到要求强度,移梁2)底模以后张台座的混凝土顶面(砼面进行收光处理)上面布设0.5cm 厚钢板作为底模。加强底模的刚性,防止底模变形,在路面基层上浇注 C25 砼(厚 25 厘米)作为预制梁生产台座,浇注时预埋28 钢筋作为支撑焊接模板用,箱梁跨中向下设 2.0cm 的预拱度。3)侧模为梁体外表美观,每片梁侧模采用专门设计制作的拼装式钢模,模板厚度为 6mm,模板拼接采用螺栓连接,拼缝处加设橡胶条。4)端模端模采用专制
11、钢模,模板厚度为 6mm,预应力筋孔位制作精确,并略大于预应力筋直径 5mm,端部预留孔洞穿插通筋和底部主筋。5)内模内模采用活动式组合钢模,模板厚度为 6mm,钢模纵向联接采用“U”型扣件与4cm方钢管结合,采用无支撑杆内模以便拆模。侧模、内模构造见下图。图 1侧模、内模构造图(4 4)钢筋、预应力管道施工)钢筋、预应力管道施工1)钢筋加工A、钢筋要调直、除锈、下料、弯制要准确,加工好的半成品钢筋要分类挂牌存放。B、钢筋骨架绑扎在台座上进行。台座顶面要标出主筋、箍筋及骨架长度。钢筋绑扎完毕经核对无误即可点焊,点焊节点数不少于骨架总节点数的 2/3,主筋搭接必须全部焊接。钢筋笼外侧绑扎混凝土垫
12、块确保保护层厚度。C、箱梁内普通钢筋大部分为构造配筋、刚度小,施工时需采取一定措施保证钢筋定位准确。绑扎边板时注意预埋防撞护栏预埋钢筋,边跨梁端部注意予埋伸缩缝预埋筋。先绑扎腹板和底板钢筋,待侧模和内模安装后,再绑扎顶板钢筋。骨架筋绑扎完毕后安装波纹管、管道的连接及管道与嗽叭管的连接采用胶带等缠绕确保密封不漏浆。2)预应力管道成孔的方法预制梁预应力管道采用预埋金属波纹管成孔的方法及工艺,具体要点如下:A、波纹管金属波纹管、金属波纹管内穿塑料软管,波纹管和软管均采用购买厂家生产的定型尺寸,波纹管要求无损伤、无变形。接头咬缝吻合固定。波纹管堆放现场的存放棚内,下部每隔 2m 以方木设一支点,使其离
13、地30cm 以上,并在四周设排水沟,防止波纹管进水锈蚀。B、波纹管固定波纹管采用坐标法定位,弯折处采用圆曲线过度,管道必须圆顺,用12 钢筋焊成方形定位架,沿梁长方向直线段每 100cm 设一组,曲线段 50cm 设一组,与梁肋钢筋点焊固定,确保波纹管在浇注砼时位置准确,顶板负弯矩钢束的定位钢筋每间隔 100cm设置一组。C、波纹管接头处理对需连接的波纹管,接头采用大一号的同型波纹管套接,套管长度为 2030cm。将待接的两根波纹管从两端对称地拧入套管,用防渗漏性能较好的胶带缠绕密封,防止施工过程中出现漏浆、断丝等事故发生,并在波纹管内穿一根小一号软管,在混凝土浇注过程中,开高频振动器的人来回
14、活动软管,看波纹管是否漏浆,如有漏浆现象应尽快用清水高压冲洗。(5 5)梁体砼施工)梁体砼施工1)砼拌合按重量比自动计量配料,以分次投料工艺拌制,拌和时间一般不小于2.5min。2)砼由搅拌站集中生产,砼运输车运至预制场的活底料斗内,由龙门吊将料斗吊起,进行浇筑。施工时,砼按规范要求浇筑。3)砼捣固采用插入式振动器和附着振动器配合,经常检查模板、孔道、锚垫板位置是否正确,并及时修整。捣固棒不能触及波纹管,以免波纹管捣破漏浆。注意保证捣固质量,尤其锚下砼不易触及部分应加强捣固,以砼不再下沉、不冒汽泡、表面开始泛浆为止。梁体顶板在浇筑后要进行拉毛,梁端头调平按设计要求处理,每片梁统一编号,标明梁号
15、、生产日期,并按规定制作砼试件(3d、7d、28d),除标准养护外,并在梁场同等条件下要有养护试件。浇筑总的原则为:先底板、再腹板、最后顶板,从低端向高端浇筑,砼浇筑应分层分段浇筑,从低端向高端浇筑。混凝土浇筑前,由试验室测定混凝土的温度、塌落度、含气量、水灰比、泌水率等工作性能,并填写混凝土性能检查记录表,混凝土入模温度控制在 530;模板温度控制在 535。为了保证混凝土的入模温度及模板温度,在浇筑混凝土时准备 2只温度计,对混凝土温度进行量测并记录,对模板温度进行测温,如果模板温度高于35,则在模板侧面浇水进行降温。具体浇筑方法如下:第一步:从一端向另一端浇筑底板与腹板交接处混凝土,采用
16、插入式振动棒捣固密实,并及时对底板混凝土进行抹平、压实和收面。图 2浇筑第一步示意图第二步:浇筑底板剩余混凝土,此时振捣时注意不能对已浇筑梗胁混凝土扰动,以免造成倒角混凝土掉落,形成倒角不饱满,这样浇筑后可以对腹板混凝土形成一定的阻力。图 3浇筑第二步示意图为防止底板混凝土超厚,浇筑时使底板两侧混凝土超过内模下梗肋后,稍作停顿,再从内模顶部预设浇筑孔处补充底板混凝土。浇筑底板混凝土时要让混凝土充分翻浆,从腹板翻出的混凝土基本是密实的混凝土,只有充分翻浆才能保证腹板下梗肋处的混凝土密实。浇筑中不得使用振动棒推移混凝土以免造成混凝土离析。第三步:底板与倒角处浇筑完成后,腹板混凝土浇筑采用纵向分段斜
17、向分层的方式,每层混凝土厚度不超过 30cm,1 台布料机从梁端向中间浇筑,在跨中部位交叉搭接,以防跨中部位形成水泥浆集中造成截面薄弱,同时每层的接头相互错开。图 4浇筑第三步示意图30cm第六层第五层第四层第三层第二层第一层两侧对称进行浇筑每层厚度控制在30cm以内第六层第五层第四层第三层第二层第一层第六层第六层梁端第五层第四层第三层第二层第一层跨中第五层第四层第三层第二层第一层梁端腹板灌注纵向示意图两侧腹板浇筑速度保持同步,以防止两边混凝土面高低悬殊,而造成内模偏移。在腹板混凝土浇筑过程中,派专人值班用小锤敲击内外模板,通过声音判断腹板内混凝土是否密实。第四步:当两腹板槽灌平后,开始浇筑顶
18、板混凝土,浇筑时从梁一端向另一端浇筑,浇至四分之三处,再由另一端向四分之三处浇筑,分段浇筑,每段23 米,一次成型。图 5浇筑第四步示意图顶板混凝土采用插入式振动棒振捣,梁面采用振动棒振捣及人工收浆抹面。梁体混凝土浇筑完毕后,对底板、顶板混凝土表面进行第二次收浆抹面,以防裂纹和不平整。梁面一经收浆抹面初凝前不得践踏。4)砼养护砼浇注完成 6h 后即进行覆盖洒水养生。拆模后用麻袋或土工布覆盖,布置水泵压水人工浇水养护,用水管喷洒向箱梁身、面板浇水养护,对翼板与腹板交接处进行洒水养护。养护时间一般为 714 天。5)拆模非承重侧模当砼强度达 3.0Mpa 时拆除,当梁体混凝土强度达到设计的 90%
19、以上时,方可进行钢绞线张拉。A、脱模顺序:拆端模拆内模拆外模B、试验室负责进行同条件养护试件强度试压和梁体、环境温度监测,当梁体混凝土强度达到拆模强度时,梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于 15,且能保证棱角完整时,方可拆除模型。气温急剧变化时不宜拆模。C、拆模时,首先拆除模板顶面联接平台(浇筑混凝土时的操作平台),其次拆除内模和外模连接件及内模,再拆除端模。D、内模拆除:内模拆除同样要等到混凝土强度达到设计要求的强度后,经过技术人员试验检测认可后方可进行拆模,采用分段分块拆除。三、预应力施工三、预应力施工(一)孔道的形成(一)孔道的形成1 1、预应力钢束、预应力钢束:预
20、应力钢绞线通过孔道需在普通钢筋完成后,预埋波纹管,波纹管的位置根据预应力钢束布置图坐标进行准确安装定位。定位采用每1.0 米用井字钢筋(或U 形钢筋)架夹住波纹管,将井字架(或U 形钢筋)点焊在临近的钢筋上。混凝土浇筑前,在波纹管内穿入一根整体聚乙烯软管,保证波纹管不会受捣固变形而。2 2、张拉质量要求、张拉质量要求(1)实际伸长量不超过计算伸长量的6%(两端之和)。(2)张拉过程中出现以下情况之一者,需要换钢绞线重新张拉:a、后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者;b、锚具内夹片错牙在 8mm 以上者;c、锚具内夹片断裂两片以上者(含有错牙的两片断裂);d、锚环裂纹损坏者;e、切割钢绞线
21、或者压浆时发生滑丝者。张拉完毕后,必须经技术人员检查签字认可。锚具、夹具均应设专人妥善保管,避免锈蚀、粘污、散失。(3)滑丝与断丝处理:1)一片梁断丝、滑丝超过钢丝总数的 0.5%,且一束内断丝超过一丝时均须进行处理。2)处理方法:当一束出现少量滑丝时,可用单根张拉油顶进行补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时,须放松钢绞线束并重新装夹片整束补拉。(4)安全要求:1)高压油管使用前应作耐压试验,不合格的不能使用。2)油压表安装必须紧密满扣,油泵与千斤顶之间采用高压油管连接,油路的各部接头均须完整紧密,油路畅通。在最大工作油压下保持 5min 以上均不得漏油,否则应及时修理更换。3)张拉时,千斤顶后
22、面不准站人,也不得踩踏高压油管。4)张拉时发现张拉设备运转异常,应立即停机检查维修。3 3、质量控制要点、质量控制要点1)、预施控制应力后,钢绞线两端张拉伸长值之和不超过计算值的 6%(超出此限时应查明原因)。2)、全梁断丝、滑丝总数不超过钢丝总数的 0.5%,并不得位于梁体的同一侧,且一束内断丝不得超过一丝。3)、钢绞线回缩量不大于 6mm。4)、锚固后夹片表面应平整,同束夹片外露量差不超过 1mm。5)、因处理滑丝、断丝而引起钢绞线束重复张拉时,同一束不超过3 次;若钢丝与锚具因滑丝而留有明显刻痕时,应予更换。6)、认真作好张拉记录和张拉过程中出现各种情况的原始记录,终张拉后经检查并确认全
23、部合格后方可割丝。7)、张拉千斤顶、油泵、油压表配套标定(采用测力环或传感器),并做好标识,配套使用。千斤顶校正系数在1.01.05 之间。油压表校正有效期为一周。标定后的千斤顶正常有效期为一个月。8)、终张拉完24h 后经检查人员确认并测量梁体挠度合格后,即可进行锚外钢绞线切割。钢绞线切割处距锚具3035mm,采用砂轮机切割,防止对锚具造成损害。切割完成后用防水涂料对锚具进行防锈处理。9)、预制梁试生产期间,至少对两件梁体进行各种预应力瞬时损失测试,确定预应力的实际损失,必要时应由设计方对张拉控制应力进行调整。正常生产后每100 件进行一次损失测试。10)、预施应力以油表读数为主,以预应力筋
24、伸长值作校核,按预应力筋实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不应大于6%;实测伸长值以20%张拉力作为测量的初始点。4 4、管道压浆,封锚施工、管道压浆,封锚施工施工方法施工方法(1)、一般要求一般要求1)终张拉完毕后,必须在 2 天之内进行管道压浆作业。采用活塞式压浆泵灌浆。压浆时及压浆后 3d 内,梁体及环境温度不得低于 5oC。2)压浆水泥采用 P.O52.5R 普通硅酸盐水泥,采用复合型外掺料,水泥浆质量应符合客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件 3.2.7 条规定。浆体水灰比不超过0.4,不得泌水,流动度控制在 3050s 之间。(2)、压浆施工准备压浆施工准备1)锚头采用砂浆
25、密封封锚,密封安装时注意砂浆稠度,尽量拌干点。2)在设备完好的情况下,活塞式压浆泵压力控制在 0.08MPa 内,表明管道及接头密封完好,或正压力达到 0.4MPa 时,也可认为管道密封良好。密封达不到要求时,应立即查找原因,及时进行处理。3)用高压水冲洗孔道,以冲走杂物并湿润孔道内壁,防止干燥的孔壁吸收水泥浆中的水分而降低浆液的流动性,清洗完后,可用不含油的压缩空气排除管道内的积水(金属波管可不必用水冲洗)。4)按浆液配合比要求依次称取水、AEA-3 外加剂及水泥,并按称取顺序倒入搅拌机内进行拌和,搅拌 35 分钟,直至搅拌均匀为止。5)将搅拌好的水泥浆经过 33的过滤网倒入储浆筒内,储浆筒
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