铁路隧道控制工程和重工程施工方案.pdf
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1、铁路隧道控制工程和重难点工程施工方案1.1.重点桥梁工程1.1.1.工程概况本标段重点桥梁工程为南广河特大桥,全桥孔跨布置形式为:(68+2-120+68)m连续钢构+3-32m+l-24m,全长512m。0、8 号桥台采用空心矩形桥台,1 6 号墩采用矩形空心桥墩,7 号墩采用矩形实体桥墩,0 号台、7 号墩采用1.25m钻孔灌注桩基础、4、5、6 号墩采 用 1.5m钻孔灌注桩基础,2、3 号墩采用2.5m钻孔灌注桩基础,8 号台采用1.0m钻孔灌注桩基础。本桥在跨越南广河时采用(68+2-120+68)m 预应力混凝土钢构连续梁,其余采用 32m、24m简支梁。1.1.2.进度指标和工期
2、安排1)进度指标下部及现浇梁主要施工进度指标表2)悬灌连续梁工期安排本桥共有1联悬灌连续梁,悬灌连续梁施工进度安排如下表所示。项目名称工期指标备注钻孔桩7 天/根承台30天/个墩台0.50.7m/天现浇梁30天/孔移动模架(68+120+68)m 连续梁9.8个月悬灌箱梁悬灌连续梁施工进度安排表施工工序施工时间(d)68+120+680#块支架预压200#块施工45挂篮拼装预压201#14#梁段施工168边跨合拢20中跨合拢20合 计2933)重点桥梁工程工期安排下部结构施工安排:2014年 4 月 1 日至2015年 7 月 3 1 日。移动模架现浇梁施工安排:2015年 2 月 1 日至2
3、015年 12月 3 1 日。连续梁桥施工安排:2015年 4 月 1 日至2016年 1 月 3 1 日。1.1.3.队伍安排及劳动力组织本桥由桥梁作业架子二队负责施工,成立钻孔桩、钢筋、墩台、移动模架现浇梁、连续梁等专业班组来负责完成,施工高峰期劳动力220人(不含作业架子队管理人员)。1.1.4.机械设备配置重难点桥梁下部结构及连续梁主要施工机械设备配置见下表,其余设备详见附表”表6-2 拟投入本工程的主要施工设备表”。重点桥梁下部结构及连续梁主要施工机械表设备名称单位数量旋挖钻A15汽车吊台2挂篮套3塔式吊机台3张拉设备3压浆设备台3移动模架套1墩身模板套4挖掘机台3装载机台2自卸汽车
4、台10钢筋加工设备套21.1.5.施工方法及工艺1 )桥梁下部结构施工方法及工艺详见“2 4 5 2 桥梁下部结构施工方法及工艺”。2)移动模架现浇箱梁施工方法及工艺详见“2.453.3移动模架现浇箱梁施工3)桥梁相关配套工程(桥面系)施工方法及工艺详见“2.456.桥梁相关配套工程(桥面系)施工”。4)悬臂浇筑连续梁施工方法及工艺详见“1.16施工难点一悬臂浇筑连续梁施工”。1.1.6.施工难点一悬臂浇筑连续梁施工L1.6.1.施工工艺流程工艺流程见“连续箱梁悬臂施工工艺框图”。工艺流程见“墩顶0#段施工工艺框连续箱梁悬臂施工工艺框图2)地基处理连续箱梁0#段支架施工前,首先将桥墩0#段处场
5、地推平、碾压,压实度达到9 5%以上。软弱地基采用换填石灰土或砂砾,分层夯实。然后浇注C 1 5 混凝土基础,以减小沉降量,同时做好地基排水,防止雨水或碎浇注和养生过程中滴水对地基的影响。3)支架设计支架设计进行支架刚度和稳定性验算、地基允许承载力的验算、地基沉降的验算,各项验算指标符合规范要求后按设计图进行支架搭设。4)支架搭设在墩身不高情况下,连续箱梁0#段支架采用万能杆件拼装而成,不 足 2m高度采用短钢管调整。在墩身高情况下,在预埋牛腿上搭设托架。翼板及箱室内支架采用门式脚手支架,间距可按2m布置,同时与箱梁支撑连接以保证稳定性。0#段托架结构见“0号段支架施工方案示意图根据理论计算的
6、变形值为尊屡燮纂施里牌麒履!布好测点,做好测量工作。预压材料采用混凝土块,预制块尺寸为L 0 禽x l.O m x l.o 1;抽压材料的重量分布要与梁体施工时的纵横向荷载分布情况基本一致。预压完成后,编制预压结果报告,并根据测量结果,对支架反拱度设置进行修正。预压荷载按结构等效荷载考虑。预压分级加载方式为:0T50%T80%T100%,卸载时仍采用分级方式进行,卸载方式为1 0 0%8 0%5 0%-0,在加载过程中注意各处支承、各处连接处的变形情况。静置按以下时间考虑:0 5 0%(1 2 小时)8 0%(2 4 小时)-1 0 0%(4 8 小时,每天2次观测)8 0%(6小时)5 0%
7、(4小时)0。对静置时间小于1 2 小时的,在静置时间结束后观测,对静置时间大于1 2 小时的,按 1 2 小时观测一次进行观测。如果在静置过程中变形还在继续,则需延长静置时间,特别是在1 0 0%荷载时,需等变形稳定后才能开始卸载。自梁的实际跨中起算向两端,每 4米设一断面,在两悬挑端跟部和端部各设一断面,底模边、底模中等七个点位进行预压观测。底模测点设于底模下面,用倒尺寸法测量。测点布置见”测点断面布置图”。1对静置时间小于12小时的,在静置时间结束后观测,对静置时间大于12小时的,按12小时观测一次进行观测。如果在静置过程中变形还在继续,则需延长静置时间,特别是在100%荷载时,需等变形
8、稳定后才能开始卸载。根据各阶段测量数据,绘荷载、变形曲线及距离、变形曲线,求出支架弹性、非弹性及地基下沉值。判定荷载等级的变形情况,同时确定每一荷载等级的残余变形量。预压结束后,应对支架各接点、模板连接杆件及分配梁进行检查,确认各杆件是否变形,螺帽是否松动,做出杆件的安全性判定。根据未加载时测点原始标高、加载及卸载时各测点测量标高,绘出梁中线上各点荷载与变形曲线图,求出各测点弹性与非弹性变形值,以及最大变形值,对梁反拱度进行修改,在碎施工前,按修改值调整支架反拱度后方可浇碎碎。加载过程中设专人仔细观察主要受力杆件、联结件、模板联结有无异常变形,地基有无不均匀沉降、出现异常应立即停止加载,必要时
9、要立即卸载。加载均匀,避免偏载。6)模板梁底模板:两端悬臂部分采用大块钢模板(挂篮底模),两悬臂端梁底纵坡的调整,利用调模装置调整坡度,从而使底模达到坡度要求。外侧模:采用大块钢模板,在梁变宽部分利用调模装置调整立模宽度,当内外侧模板拼装后用1 8 对拉螺杆对拉,拉杆间距按水平0.5 m,竖 向 1.0m布置。顶板底模与外侧模连接处镶橡胶条塞紧,以防漏浆。隔墙模板及腹板内模板:均采用定型组合钢模板现场拼装,内模板的紧固主要用对拉螺杆,并用脚手架连接。倒角模板采用木模。人洞模板及支架:隔墙人洞采用木模板、木支架,顶板临时人洞模板采用钢板焊接,支撑用中12钢筋与梁顶板钢筋网片焊接。端模:端模用自行
10、加工的钢模板,与内外模及其骨架连接牢固,中间留进人洞,方便捣固人员出入,待混凝土浇注到位后再行补加。L1.6.4.悬灌梁段施工1)施工工艺流程施工工艺流程见“悬灌梁段施工工艺框图”。预应力筋张拉、管道压浆2)施工挂篮(1)挂篮结构施工挂篮采用自行设计制作的液压菱形挂篮,主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统五大部分组成。该挂篮承载能力和刚度大,机械化程度高,操作方便快捷、安全可靠。挂篮结构见“挂篮纵断面图”和“挂篮横断面图”。挂蓝纵断而图说明:1、本图比例示意。2、挂篮操作步骤:脱模,用千斤顶顶起挂篮前支点,以减小挂篮对轨道的压力,解除轨道锚固装置。轨道前移,轨道前移到位
11、后进行轨道锚固工作。至少锚固5 处。挂篮后结点进行前上横梁后上横梁L处摸清懒挂篮结构构”段顶面拼装,拼 装 悬悬谶版城选程年,将才拼装流程图”。前 下 横 梁/外模前吊杆度计算。吊杆则向工作平台H II II礴粳板MU m i前横断面图后横断面图:现场后,利对 挂 篮 力 邂 翻弹性变W 纵梁注行预压,锚固转换,将上拔力转给后锚小车,做好挂篮前移准备工作。拆除挂篮底板后锚杆,此时底篮后端仅用吊带悬吊。拆除内、外模滑梁后锚杆,用滑梁吊架将滑梁吊住。挂蓝前移。rzJ旱1横梁挂 箱 碗 陈 装 箱S给掳篇杆。安装底篮后锚杆、外模后锚杆和内模后锚杆,调整内外滑梁。回,顶性力血挂蓝横断面图控制提供可靠的
12、依据。根据最大荷载棒f算推养施麟图牛的内力,可以计算挂篮的实际承载能力,了解挂篮使用中的实际安全系数,确保安全可靠。挂篮预压方案同“0#段支架预压”。(4)挂篮的移动与拆除在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,将挂篮沿行走轨道移至下一梁段位置进行施工,直到悬灌梁段施工完毕。箱梁悬灌梁段施工完毕后,进行挂篮结构拆除。拆除顺序为:箱内拱顶支架一侧模系统一底模系统一主桁架,吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。箱内拱顶支架采取拆零取出,侧模、底模系统采用卷扬机整体吊放,主桁架采取先退至墩位附近再利用吊机进行拆零。(5)挂篮拼、拆装注意事项挂篮拼装、拆除保持两端基本对称同时进行。挂篮拼装顺序操作
13、,作业前对吊装机械及机具进行安全检查,在操作过程中地上、空中有专人进行指挥。挂篮的拼装、拆除是高空作业,每道工序务必经过认真的检查无误后方可进行下一道工序。3)悬臂灌注施工悬臂灌注施工主要包括挂篮前移、挂篮调整及锚固、钢筋及孔道安装、混凝土灌注及养护、预应力施加、孔道压浆六个工序循环进行。当混凝土强度和弹性模量达到设计要求后进行预应力张拉。挂篮前移:在前一梁段施工完毕后,解除各吊点,使模板脱离梁体,解除梁上后锚点,进行锚固转换,行走小车托力转换在滑道上,通过手拉葫芦拖拉主桁,挂篮前移至下一梁段位置.挂篮调整及锚固:挂篮就位后,先进行主桁梁上锚固转换给梁体的锚筋上和底篮后锚安装转换在梁体上,然后
14、通过测量仪器进行中线、高程测量、定位,通过千斤顶进行标高调整,经过检查确定合格后,最后进行全面锚固。钢筋及预应力孔道安装、内模安装、混凝土灌注及养护、预应力施加、孔道压浆等工序见后详述。L1.6.5.边跨现浇段施工1)施工工艺流程施工工艺流程见“边跨现浇段施工工艺框图”。2)施工方法(1)地基处理:先将边跨等高度现浇段处场地推平、碾压密实,软弱地基采用换填石灰土或砂砾,分层夯实,然后采用混凝土硬化地面,以减小沉降量,同时做好地基的排水,防止雨水或混凝土浇注和养生过程中滴水对地基的影响。(2)支架设计:进行支架刚度和稳定性验算、地基允许承载力的验算、地基沉降的验算,各项验算指标符合规范要求后进行
15、支架搭设。(3)支架搭设:支架可采用万能杆件或其他形式。支架搭设后,设纵、横向斜杆,以确保支架结构稳定。铺设底模时在底模与分配梁间设置圆钢管作为滑动层,以确保边跨合拢临时束张拉时梁体与支架之间的相对滑动,但在边跨合拢锁定前,采取临时措施限制底模的纵向移动。(4)支架预压:按设计预压重量进行预压,并进行支架变形观测。预压方案同“0#段支架预压”(5)模板:底模、外模采用大块钢模板,内、外侧模板拼装后用18的对拉螺杆对拉;内模采用组合钢模,箱梁内顶板采用钢管支架支模,钢管支架直接支撑在底模板上,脚手架底垫同标号的混凝土垫块,其调模、拆模采用木楔调整完成。(6)混凝土灌注:采用泵送碎浇注,碎施工顺序
16、由支架中间向支点和悬浇端扩散,以减少支架沉降的影响。边跨现浇段施工工艺框图施工工艺流程见“合拢段施工工艺框图”。设计确定。配重及合拢步骤 始 敬 段 撷 坊 建 颜 豳”。门 口 _(1)悬臂浇注及边跨等高度现浇段施工完毕。搭设合拢段支架。(2)加水箱配重,钢筋绑扎,预应力管道安装,边跨合拢段锁定。(3)选择当天最低温度时间浇注混凝土,逐级卸除水箱配重。(4)边跨合拢段预应力张拉及锚固完毕,拆除合拢段支架,临时固结支座解除,合拢段支架卸载。拆除边跨模板、支架(4)普通钢筋及预应力管道安装普通钢筋在地面集中加工成型,运至合拢段绑扎安装,绑扎时将劲性骨架安装位置预留,等劲性骨架锁定后补充绑扎。底板
17、束管道安装前,试穿所有底板束,发现问题及时处理。合拢段底板束管道采用钢管或双层波纹管,管道内穿入钢绞线芯模,以保证合拢段混凝土浇注后底板束管道的畅通。其余预应力束及管道安装同箱梁悬灌梁段。(5)合拢锁定合拢前使悬臂端与边跨等高度现浇段临时连接,尽可能保持相对固定,以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中发生明显的体积改变,锁定时间按合拢段锁定设计执行,临时“锁定”是合拢的关键,合 拢“锁定”遵循又拉又撑的原则,即“锁定”包括焊接劲性骨架和张拉临时预应力束。支撑劲性骨架采用“预埋槽钢+连接槽钢+预埋槽钢”三段式结构,其断面面积及支承位置根据锁定设计确定,合拢时,在两预埋槽钢之间设置连接槽钢,并由
18、联结钢板将连接槽钢与预埋槽钢焊接成整体,同时注意焊缝设在不同截面处。临时预应力束按设计布置,临时预应力张拉吨位按锁定设计确定,劲性骨架顶紧后进行张拉,临时束张拉锚固后不压浆,合拢完毕后将拆除。合拢锁定布置见“合拢段合拢锁定布置示意图”。(6)浇注合拢段混凝土合拢段混凝土浇注过程中,按新浇注混凝土的重量分级卸去平衡重(即分级放水),保证平衡施工。合拢段混凝土选择在一天中气温较低时进行浇注,可保证合拢段新浇注混凝土处于气温上升的环境中,在受压的状态下达到终凝,以防混凝土开裂,混凝土的浇注速度每小 时1 0 m 3左右,3 4小时浇完。合拢段永久束张拉前,采取覆盖箱梁鹭楣槃降温以减小箱梁悬臂的日照温
19、差。底板预应力束管道安装时要采取措施保证管道畅逋,7鑫譬混凝土达到设计规定强度和相应龄期后,先张拉边跨顶板预应力 拢 斯 尚 拢 趟 麻 布 朦 丽、痴 瞅,按照设计要求的张拉吨位及顺序双向对称进行张拉。横向、竖向及顶板纵向预应力施工同箱梁悬灌梁段施工,合拢段施工完毕后,拆除临时预应力束并对其管道压浆。(8)临时支座解除,永久支座锁定,合拢段底模拆除。3)中跨合拢施工(1)吊架及模板安装中跨合拢梁段采用合拢吊架施工,合拢吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统,施工吊架见“中跨合拢段吊架布置示意图”。A)将挂篮的底篮整体前移至合拢段另一悬臂端;B)在悬臂端预留孔内穿入钢丝绳,用几组滑车吊起底篮前
20、横梁及内外滑梁的前横梁;C)拆除挂篮前吊杆;D)用卷扬机调整所有钢丝绳,使底篮及内外滑梁移到相应位置,安装锚杆、吊杆和联接器将吊架及模板系统锚固稳定;E)将主桁系统退至0#梁段后拆除。1.75m 2m 1.75m(4)选择当天最低温度时间浇注混1,逐级卸除水箱配重。OI(5)合拢段预应力张拉及锚固完毕,合拢前醺 魏 段两共轨悬臂端 临 踞 接,尽可能保解榛替微窜架以防止合拢段混凝土中跨合拢段施工过程示意图在浇注及早期硬化过程中发生明显的体积改变。合拢前除“T构”悬臂端按平衡要求设置平衡重外,如施工控制有要求时还将对合拢段处采取调整措施。合拢段劲性钢骨架施工及临时预应力束张拉施工同边跨合拢段施工
21、。(5)解除连续梁墩顶的临时锁定,并切断该墩临时支座锚固钢筋,完成体系转换。(6)浇注合拢段混凝土中跨合拢段混凝土浇注与边跨合拢段施工相同。(7)预应力施工中跨合拢完成后,张拉中跨预应力束,再张拉边跨底板第二批预应力束,合拢段施工完毕后,拆除临时预应力束并对其管道压浆。(8)拆除模板及吊架。4)平衡设计合拢段施工时,每 个“T构”悬臂加载尽量做到对称平衡,合拢前,悬臂受力以弯矩为主,故平衡设计遵循对墩位弯矩平衡的原则,平衡设计中考虑如下几种施工荷载:(1)合拢吊架自重及混凝土浇注前作用于合拢吊架的荷载。(2)直接作用于悬臂的荷载。(3)合拢段混凝土重。平衡配重在合拢锁定之前加到相应悬臂端,可使
22、合拢锁定之后骨架处于“不动”,避免薄弱处受剪破坏。5)合拢锁定设计合拢锁定中采用又拉又撑的方法,即用劲性骨架承受压力,用临时预应力束承受拉力。劲性骨架根据温度荷载计算其所需截面积,同时验算其压杆稳定性;临时预应力确保降温时劲性骨架中既不出现拉应力,又要满足升温时骨架不致受压过大而失稳,具体张拉吨位根据合拢期间可能出现的温度范围计算,合拢锁定温度选择在设计要求的合拢最佳温度范围内。L1.6.7.钢筋工程钢筋由工地集中加工制作,运至现场由吊车提升、现场绑扎成型。0#段钢筋一次绑扎成型,其它梁段钢筋一次绑扎成型。顶板、腹板内有大量的预埋波纹管,为了不使波纹管损坏,焊接在波纹管埋置前进行,管道安装后尽
23、量不焊接,当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时,适当移动钢筋位置,准确安装定位钢筋网,确保管道位置准确。钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置及高程,其中高程包括按吊架的计算挠度所设的预拱度,无误后方进行钢筋绑扎。纵向普通钢筋在两梁段的接缝处的连接方法及连接长度满足设计及规范要求。悬灌梁段及现浇段钢筋绑扎流程:先进行底板普通钢筋绑扎及竖向预应力钢筋梁底锚固 端(包括垫板、锚固螺母及锚下螺旋筋)的安装,再进行腹板钢筋的绑扎、竖向波纹管及预应力钢筋的接长、腹板内纵向波纹管的安装,最后进行顶板普通钢筋的绑扎、顶板内纵向波纹管的安装、横向钢绞线及波纹管的安装。LL6.8.预埋件预埋件分为结构预埋件和施工用
24、预埋件。安装预埋件时先进行施工放样,在每次浇注混凝土之前,仔细检查各预埋件的数量并复测其位置,确认无误后方进行混凝土浇注。1.1.6.9.混凝土工程混凝土通过现场搅拌站供应,搅拌输送车运输,混凝土输送泵泵送入模,插入式振捣器捣固。试验人员将原材料检验报告单、碎配合比报监理工程师签认。待模板、钢筋及预应力系统和各种预留件安装完毕经监理工程师检查认可后即可进行浇筑。为减少混凝土收缩徐变等的影响,对混凝土各项指标要求严格,严格掌握混凝土的配合比,并规定施工所用碎石、砂要与试验一样,水泥要同一标号、同一牌号、同一厂号,并且每次灌注混凝土时试验人员现场值班,控制碎的坍落度,不合格的要及时清除,以免影响梁
25、体的质量,梁体混凝土浇注要求现场质量检查员旁站作业。0#段混凝土一次浇注,由中间向两边浇注;其它梁段一次浇注成型,先底板,后腹板,再顶板,悬臂段浇注时确保每个“T构”对称进行,混凝土输送从中间向两端对称泵送,分层浇注,每 层3 0 c m,从前端向后端浇注,在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇注完毕,保证层间无施工冷缝。混凝土的振捣严格按振动棒的作用范围进行,严防漏捣、欠捣和过度振捣,当预应力管道密集,空隙小时,配备小直径的插入式振捣器,振捣时不可在钢筋上平拖,不可碰撞预应力管道、模板、钢筋、辅助设施(如定位架等)。混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面,顶板混凝土进行二次抹面,第二次抹面在混凝土近
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