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文檔簡介

1、鰲江特大橋主跨130m連續梁施工方案一、工程概況(一)簡介鰲江特大橋一跨104國道72+130+72m預應力混凝土連續梁,一聯全長275.4m(含兩側梁端至邊支座中心各0.7m);道碴橋面,道碴槽寬9m。地震基本烈度6度。主梁采用雙線直曲線梁布置,按最小半徑4500m考慮,線間距4.6m,橋面總寬13m,梁部截面為單箱單室、變截面結構,箱底外寬7.0m。中支點處梁高9.29m,梁端及跨中梁高5.29m,其底緣按照半徑為490.281m的圓曲線過渡變化。頂板厚49cm,腹板厚分別為45cm、60cm、95cm,底板厚由跨中的40cm按圓曲線變化至中支點梁根部的110cm,中支點處加厚至150cm

2、;全橋共設5道橫隔梁,分別設于中支點、端支點和中跨中截面。箱梁采用三向預應力體系,梁部采用C60高性能耐久性混凝土,道碴槽采用C40砼。全橋共分71個梁段,中支點0號梁段長度13m,一般梁段長度分成3m、3.5m、4m,合攏段長2m,邊跨直線段及合攏段共長17.462m,最大懸臂澆筑塊件重2048.4KN。主梁采用懸臂灌注法施工,墩頂梁段分別在各墩頂灌注,其余各段用活動掛籃懸臂灌注,掛籃及附屬設備重(含模板)不得大于100t;擋碴墻下緣10cm高混凝土與梁體混凝土一同灌注。鰲江特大橋130m連續梁基本數據統計表 表1中心里程結構形式立交形式懸臂澆注段數最大節段長度砼標號DK51+246 72+

3、130+72m跨104國道16×42段400cmC60(二)工程特點1、技術含量高,施工復雜鰲江大橋連續梁為雙線箱形結構,采用三項預應力體系,高性能耐久性混凝土,最大跨度為130m,技術含量高,施工過程控制困難。2、施工安全要求高130m連續梁跨越交通十分繁忙的104國道,在施工過程中,必須采取完善的安全措施,以保證道路的安全運營。二、施工計劃安排(一)總體施工計劃安排 一跨104國道72+130+72m連續梁是鰲江特大橋的控制工期工程,計劃2006年11月1日開始施工,到2008年3月10日結束(包括底板張拉完成),總體施工周期17個月時間。(二)各主要分項工程施工計劃安排表 表2

4、序號主要工序包括內容施工周期備 注10#梁段安裝支架、預壓、澆注砼40-60天2安裝掛籃拼裝桁架、調整、預壓15-20天3懸臂澆注鋼筋、砼、張拉、滑移掛籃10-12天等強6天后張拉4合龍段施工拆除掛籃、臨時支撐、砼30天兩次合攏5底板張拉等強、跨中底板張拉30-40天等強時間30天6其他附屬工程橋面荷載30-40天底板張拉完成后施工三、總體施工方案該連續梁的主要施工工序和關鍵技術包括:0#梁段支架的設計與搭設、0#梁段混凝土澆筑施工、掛籃設計拼裝、連續梁懸臂灌注、合攏段施工、預應力施工、邊孔現澆段施工。該連續梁的總體施工方案為:主墩施工完成后在承臺上搭設鋼管支架,并設置臨時錨固支墩,支護0#梁

5、段模板、綁扎鋼筋,將0#梁段混凝土一次性澆筑成型。采用菱形掛籃在28#、29#兩個T構兩端對稱懸臂灌筑連續梁,利用吊車進行掛籃安裝。施工程序為:采用2對、4只掛籃同時施工2個T構,施工及合攏次序完全按設計給定的程序進行。合攏段直接采用掛籃底模平臺和內外模板施工。邊跨現澆梁段在支架上施工。混凝土由集中拌合站拌和,采用混凝土運輸車運輸,輸送泵(車)灌注砼。為確保箱梁合攏誤差符合規范要求和成橋后的線型,在箱梁灌注過程中,將影響箱梁撓度的各因素變化信息及時向設計單位反饋,并與設計單位密切合作,共同完成箱梁線形控制。見鰲江特大橋72+130+72m連續梁總體施工工序圖。三、各主要分項工程施工工藝(一)0

6、#梁段施工0#梁段總長13m,高度9.29m,箱梁頂寬13.0m,底寬7.0m,翼緣板懸臂長度3.0m,砼總圬工量為518.3m3,總重量為1347.58噸。0#梁段的施工順序為:安裝支座(施工臨時錨固支座)安裝支架安裝0#段底模預壓分片吊裝0#段外側模板、安裝底板和腹板鋼筋安裝0#段豎向預應力鋼筋安裝內模板綁扎頂板鋼筋和橫向預應力筋安裝縱向預應力管道搭設砼灌注工作平臺灌注砼養生拆模。1、安裝永久支座1)主墩連續梁支座的數量與類型130m連續梁主墩支座數量規格統計表 表3序號支座型號數量用于部位縱向偏移量1LQZ 60000 GD-e±0-0.02(固定)128#主墩2LQZ 600

7、00 DX-e±200-0.02(單向)128#主墩3LQZ 60000 SX-e±200-0.02(雙向)129#主墩福州側30mm4LQZ 60000 DX-e±200-0.02(單向)129#主墩福州側30mm合 計42)支座的布置此連續梁采用LQZ系列支座,固定支座安裝在28墩上,并在線路的左側,各活動支座為避免砼收縮、徐變,溫度變化及合攏后張拉鋼束所引起的水平位移,設縱向水平預偏值予以補償,支座安裝位置見鰲江特大橋72+130+72m連續梁支座布置圖。鰲江特大橋72+130+72m連續梁支座布置圖3)安裝前準備支座在工廠組裝時,應仔細調平、對中上下支座板

8、,并用支座連接板將支座連接成整體。支座墊石混凝土標號為C40,墊石高度應考慮安裝、養護和必要時更換支座的方便,墊石頂面四角高差不大于2mm。支座采用預埋套筒和錨固螺栓的連接方式,在墩臺頂面支承墊石部位需預留錨栓孔,錨栓孔預留尺寸:直徑大于套筒直徑6080mm,深度大于錨栓長度6080mm,預留錨栓中心及對角線位置偏差不得超過10mm 。支座安裝前,工地應檢查支座連接狀況是否正常,但不得任意松動上、下支座連接螺栓。鑿毛支座就位部位的支承墊石表面,清除預留錨栓孔中的雜物,并用水將支承墊石表面浸濕。 4)吊裝支座 對準支座中心線與墊石中心線,用專用鋼楔塊楔入支座四角,找平支座底面調整到設計標高。用鋼

9、楔塊楔入支座四角,找平支座,并將支座底面調整到設計標高,在支座底面與支承墊石之間應留有2030mm空隙,安裝灌注用模板。仔細檢查支座中心位置及標高后,用無收縮高強度灌注材料灌漿。5)灌漿在支座底面與支承墊石之間應留有2030mm空隙,安裝灌漿模板。采用重力灌漿方式,灌注支座下部及錨栓孔內空隙,灌漿應從支座中心部位向四周注漿,直至從鋼模與支座底板周邊間隙觀察到灌漿材料為止。應采用重力灌漿方式,灌注支座下部及錨栓孔處空隙,灌漿過程應從支座中心部位向四周注漿,直至從鋼模與支座底板周邊間隙觀察,到灌漿材料全部灌滿為止。灌漿前,應初步計算所需的漿體體積,灌注實用漿體數量不應與計算值產生過大誤差,應防止中

10、間缺漿。灌漿材料終凝后,拆除模板及四角鋼楔塊,檢查是否有漏漿處,必要時對漏漿處進行補漿,并用砂漿填堵鋼楔塊抽出后的空隙。擰緊下支座底板錨栓。待灌筑梁體混凝土后,及時拆除上、下連接鋼板及連接螺栓,并安裝支座圍板。2、臨時錨固措施安裝臨時錨固支座的目的為:保證連續梁施工過程中永久支座不承受荷載的壓力;抵消在連續梁澆筑過程中兩側的不平衡重,保證合龍前連續梁T構的整體安全。一跨104國道連續梁采用體外鋼管樁支撐形式,兩側利用4根直徑125cm的鋼管(內部注滿混凝土),并與墩身聯結。臨時支墩與承臺預埋件焊接,內部并設計鋼筋籠,用于承擔懸臂澆筑過程中連續梁的自重及懸臂澆筑過程中對墩身產生的不平衡彎矩。連續

11、梁懸臂澆筑施工處在臺風季節,在墩頂另外設置臨時支座,防止連續梁沒有合龍前,因臺風的影響產生水平扭矩。見鰲江特大橋72+130+72m連續梁臨時錨固措施圖。臨時支座施工按照設計給定的位置立模,混凝土澆注分兩次進行,中間夾一層5cm后的硫磺砂漿,砂漿內布置足可使硫磺砂漿快速融化的電阻絲。3、支架1)支架的布置形式當主墩施工完成后,在承臺上搭設支架,并安裝分配梁、模架。利用支架法進行0#梁段的施工。見鰲江特大橋72+130+72m連續梁0#梁段支架布置圖。0#梁段施工過程中豎直荷載主要由三部分組成:鋼筋混凝土本身的重量、桁架模板及附屬設施的重量、施工人員設備產生的活荷載。0#梁段長度13.0m,其中

12、主墩墩頂部分為4.2m,單側箱梁懸臂長度為4.4m,懸臂部分利用鋼管、臨時支墩、剛性牛腿組成的支架共同承擔。由于主墩和臨時支墩剛性大,在混凝土澆筑過程中,主要對鋼管支架和剛性牛腿進行受力和變形分析。0#梁段的支架布置如圖所示:主要由外側鋼管支架和內側焊接在主墩、臨時支墩的剛性牛腿組成。鋼管為直徑D=400mm、300mm兩種,管壁厚度全部為8mm,鋼管根部焊接在承臺頂部的預埋件上。剛性牛腿由40#工字鋼或槽鋼加工而成,焊接在主墩預埋件上,或直接插入臨時支墩的混凝土內。在支架的設計過程中,在主墩的預埋件和臨時支墩(內徑125cm的鋼管,并灌注砼)上布置剛性牛腿,或焊接或直接插入臨時支墩的內部混凝

13、土內,剛性牛腿的材料為40#工字鋼或槽鋼,背靠背焊接。為計算方便,牛腿全部按焊縫剪力來計算其的最大臨界力:2)支架的承重檢算荷載的計算A、支架上部荷載=箱梁混凝土自重+桁架模板重量+活荷載0#梁段懸臂(4.4m)砼重量V砼= V2.8m + V1.7m=70.8m3+51m3=121m3G砼= 121m3×2.6t/m3=314.6tB、模板桁架等施工措施的重量主要包括外桁架模板、底桁架模板、內桁架模板、以及相應的配套支撐,單側的總重量G模=36C、活荷載主要包括施工人員、施工設備、振搗力和沖擊力等,G活按8計算單側荷載總重為:G總=G砼+G模+G活=314.6+36+8=358.6

14、支架最大臨界力的計算A、D=400mm鋼管樁最大臨界力的計算D=400mm的鋼管布置在0#梁段的端部,單側共5根,長度為9.2m,管壁厚度為8mm。空心鋼管的慣性半徑:壓桿的柔度為:鋼管的臨界柔度為, 即壓桿的柔度大于臨界柔度,可以利用歐拉公式計算壓桿的臨界力。鋼管的臨界力:利用歐拉公式 計算壓桿的臨界力,鋼管的彈性模量E=210×109Pa;慣性矩;因鋼管下部與承臺進行焊接,上部利用聯結系進行約束,梁段近似的化為鉸接支座,取長度系數,則其的臨界力為:D=300mm鋼管樁最大臨界力的計算:支架剛性牛腿臨界承載力的計算:單個剛性牛腿的焊縫長度為=200cm,每cm焊縫抗剪能力近似按50

15、0計算,每個剛性牛腿的抗剪力為100。支架整體的受力檢算:單側D=400mm的鋼管共有5個,因兩側距離較遠,按4根受力計算。1=463×4=1852單側D=300mm的鋼管共有5根,因兩側距離較遠,按3根受力計算。2=360×3=1080單側牛腿的抗剪面共有7個,承受荷載的臨界力3=360×3=700支架總承載能力:總=1+2+3=1852+1080+700=3632單側荷載為358.6,安全儲備系數為:3632/358.6=10.132.5遠遠滿足施工安全的需要。3)支架的變形計算0#梁段的支架全部焊接在承臺上,地基不考慮下沉。臨時支墩和墩身近似的認為是不變形的

16、剛體,剛性牛腿直接焊接在其的頂部,受荷載作用下也按不變形考慮。因鋼管的頂部直接安裝分配梁和底模架,全部為剛性聯結。所以在0#梁段作用的過程中,只考慮鋼管架的彈性變形即可,不考慮因地基、聯結孔隙產生的非彈性變形。利用虎克定律來計算鋼管的彈性變形。由鋼管承擔的0#梁段荷載為N=180=1.8×106N;彈性模量E=210×109Pa;長度L=9.2m;受力面積4)支架的預壓預壓的目的支架預壓的目的是消除非彈性變形和測定彈性變形量,為確定立模標高提供參數。采用堆碼沙袋或型鋼按常規方法分級預壓。試驗方法就是模擬該孔砼梁的現澆過程,進行實際加載,以驗證并得出其承載能力。該試驗方法不同

17、于起重機械:因為其荷載是順序逐加的、且觀測時間(或卸載時間)長達24小時。當完成100荷載加載,4小時之后需要觀測一刺,12小時之后需要觀測一次。關于基準點的設置(見0#梁段預壓測點布置圖)底模板設計完成后,設置觀測點制定表格,并測量記錄。加載前的檢查檢查金屬結構有無變形,各焊縫檢測滿足設計規范的要求,檢查鋼管的立柱與橋墩間的錨固是否牢固。完全模擬澆注狀態進行全面檢查,全面檢查合格后方能進行加載工作。加載在兩梁端范圍內按荷載分布示意圖堆碼砂袋、型鋼及混凝土預制塊。加載至箱梁施工荷載狀態的100%,進行測量記錄,觀察支架的受力的情況。1小時觀測一次,12小時觀測一次,24小時再測量觀察一次。加載

18、過程中應注意的問題對各個壓重載荷必須認真稱量、計算和記錄,由專人負責。所有壓重載荷應提前準備至方便起吊運輸的地方。在加載過程中,要求詳細記錄加載時間、噸位及位置,要及時通知測量組作現場跟蹤觀測。未經觀測不能進行下一級荷載。每完成一級加載應暫停一段時間,進行觀測,并對造橋機進行檢查,發現異常情況應及時停止加載,及時分析,采取相應措施。如果實測值與理論值相差太大應分析原因后再確定下一步方案。加載全過程中,要統一組織,統一指揮,要有專業技術人員及負責人在現場協調。每加載一級都要測試所有標記點的數據。如發現局部變形過大時停止加載,對體系進行補強后方可繼續加載。卸載時每級卸載均待觀察完成后,做好記錄后再

19、卸至下一級荷載,測量記錄造橋機的彈性恢復情況。所有測量記錄資料要求當天上報試驗指導小組,現場發現異常問題要及時匯報。4、安裝模板掛籃模板作為0#梁梁段的外模板,外模采用定型鋼模板,模板加工完成后,運輸至現場。模板縱向按兩段進行劃分,在施工場地內拼裝成4.6m+4.5m+4.6m的整體形式,后在箱梁澆注過程中周轉使用。利用吊車將模板單片吊裝安裝至設計位置后,精確測量定位后進行型鋼焊接鎖定。側模架頂部加橫聯(可用現場的萬能桿件),使模板整體固結,并形成施工操作平臺。底模和內模利用現場的周轉模板,并利用內模架和橫向支撐進行加固,內模倒角另加工定型模板。5、鋼筋綁扎以及預應力管道的安裝每個0#梁段非預

20、應力鋼筋,在地面進行加工,并由吊車吊裝至模板頂部的施工操作平臺,人工進行現場綁扎。0#梁段高度較高、鋼筋布置密集施工難度大。鋼筋綁扎和內模的支護、以及預應力鋼筋或管道的安裝交叉進行。搭設腳手架并按程序綁扎鋼筋,縱向預應力管道用網片進行固定,定位網片安裝與鋼筋綁扎順序:加工鋼筋吊裝骨架制作鋼筋堆放平臺墩頂測量放線吊裝鋼筋順序綁扎底板鋼筋綁橫隔板鋼筋綁扎腹板鋼筋立內模板綁扎頂板鋼筋 、縱向波紋管。0#梁段箱梁縱、橫、豎向三向預應力。均為后張法施工。孔道密集、縱橫交錯。縱向預應力管道采用塑料波紋管,利用網片固定。一般定位網片的間距為50cm,平彎、豎彎段及箱梁底輪廓變化應適當加密,以保證施工過程中鋼

21、束位置不發生移動或變形。豎向、橫向預應力管道利用鋼筋骨架進行固定,當與普通鋼筋相干擾時,可適當移動普通鋼筋,保證預應力筋的定位準確。6、混凝土施工1)選材梁體混凝土強度等級采用C60高性能耐久性混凝土,按客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件(鐵科技2004120號)相關條文執行。并滿足鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定要求。2)混凝土灌注連續梁0#梁段采用集中拌和,混凝土輸送車運輸,泵送入模的工藝。混凝土澆注順序:為底板腹板頂板。由于梁段高度大,腹板內鋼筋及預應力管道密集,在灌注混凝土時頂板處預留天窗,天窗處架設接灰漏斗,漏斗下接錐形串筒,施工頂板時關閉該天窗。在腹板下部的內模上沿高度每隔2m

22、、水平每隔3m梅花形預留40cm×40cm的天窗,天窗處斜置一接灰簸箕以便于腹板下部混凝土灌注,此口同時做搗固棒的進出口,當施工到天窗高度時關閉天窗。混凝土按照前后對稱分段、左右同位對稱、上下水平分層的原則灌注。見鰲江特大橋72+130+72m連續梁0#梁段砼澆筑示意圖3)混凝土的震搗混凝土灌注前,為確保混凝土順利到達灌注部位,將頂板部分波紋管先抽出,待混凝土灌注到位后再沿定位網片穿入。縱向波紋管待混凝土灌注到位后進行安裝,用插入式振動器振搗,確保混凝土密實,搗固棒快插慢拔,插入間距控制在振搗棒作用半徑1.5倍之內,并注意避開波紋管、鋼筋、預埋件,且不碰撞模板,搗固時水平搭接長度80

23、120cm,混凝土分層灌注厚度控制在60cm,層間插入下層混凝土的深度控制在510cm,每振點的振搗時間大于20s,且振搗到混凝土不再下沉,表面泛漿有光澤且不再有氣泡逸出時將振搗棒緩慢抽出。4)混凝土養生砼的養生質量直接影響到砼的強度,影響到砼的表觀質量,派專人負責此項工作。根據環境的溫度變化情況制定砼養生措施如下:0#梁段施工處在多雨天氣地區,混凝土澆注周期長(超過24小時)。在澆注前,注意收聽當地的天氣預報,盡量避開雨天施工,以免對混凝土產生影響。砼灌注完,砼表面覆蓋毛氈,待同等條件養護的砼試件其抗壓強度達到梁部砼設計強度的85%,還需灑水繼續養護,始終保持砼表面潤濕。7、支架和底模的拆除

24、混凝土澆筑完成后,混凝土強度達到85%且齡期不少于6天,開始進行0#梁段頂板預應力的張拉。張拉完后,壓漿錨固。開始進行支架的底模板的拆除。拆除的順序為由外向里,由下向上。支架拆除完成后,對臨時錨固支墩進行加固聯結。對拆除的構件進行分類堆放,準備倒用。(二)掛藍1、主要技術性能72+130+72m連續梁掛籃主要技術性能匯總表 表4掛籃自重適應最大梁段重量適應最大梁段長適應最大梁寬走行方式72噸210噸4.0m頂板13m 底板7.0m無平衡重走行2、工作原理結構簡單,受力明確.掛籃前端及中部的工作面開闊,可以從掛籃中部運輸混凝土,便于軌道的安裝及鋼筋的吊裝,加快施工進度。設置走行裝置,移動方便,外

25、模、內模及底模隨同桁架一同一次到位。取消平衡重,利用豎向預應力的錨具錨固軌道,反扣輪沿軌道行走,前支座采用鋼板與聚乙烯相對運動,摩擦力小。2、主要構造見鰲江特大橋72+130+72m連續梁掛藍總體構造圖掛籃采用主桁架采用菱形結構,主要由主構架、前吊裝置、后吊裝置、行走及錨固系統、外側模、內模、底模系統等組成。桁架:主桁架采用菱形架結構,二力桿件采用槽鋼加鋼板焊接成箱形梁,其剛度大、重量輕。懸掛及錨固系統:底模、側模、內模吊桿及桁架吊桿采用帶板,材料為Q345B,走行軌道錨桿采用32精軋螺紋鋼筋,材料為40Si2MnV。內、外模和底模前錨點采用16噸千斤頂張拉后錨固,底模后錨點采用32噸千斤頂張

26、拉后錨固,保證砼接口平順。錨具采用YGM-32精軋螺紋鋼專用錨具。走行系統:掛籃走行采用前滑后滾方式,前支點為滑船結構,后支點為滾輪結構。桁架移動由兩臺千斤頂(油缸)牽引,桁架后部設兩臺5噸手動葫蘆保護,防止桁架傾覆。外模采用整體式鋼模板,內模采用鋼骨架加木模板或組合鋼模板,底模采用平面鋼模板,端模采用組合模板。3、掛籃剛度及變形試驗掛籃在加工完成后,進行強度和變形試驗,掛籃分級加載、卸載。通過加載試驗測定掛籃的彈性變形和非彈性變形值,檢驗各部件的連接情況,測定施工數據,為安裝掛籃預留沉落量提供依據,保證強度和剛度符合施工規范和鋼結構設計規范要求。見鰲江特大橋72+130+72m連續梁掛藍預壓

27、方案圖。4、掛籃的結構檢算1) 設計參數確定荷載參數箱梁荷載:取最大施工載荷1號塊(196t,長3米)、6號塊(194t,長為3.5米)、9號塊(200t,長為4米)進行計算。模板及掛籃自重:約計80t。施工荷載:50kg/m2。風荷載:800Pa。荷載組合:砼自重動力附加荷載模板自重人群荷載和機具設備重。2)主構架架的計算:棱形架承受自重、上橫梁傳遞來的集中荷載等作用進行計算,棱形架受力模型簡化為如下圖所示:上橫梁作用力為185.2噸進行計算。單片棱形架受力為185.2/2=92.6如下圖所示:從受力圖分析可以看出,N1、N3、N5為受壓桿件,N2、N4為受拉桿件。最大受拉桿N4,作用力為1

28、56.2t,最大受壓桿N1,作用力為142.5t。我們先對壓桿進行驗算,然后對拉桿進行驗算。壓桿強度及穩定性計算桿件長細比的計算:Ix=8144.2×2=16288.4Iy=336.3×2+55.1×12.82×2=18727.8Imin=Ix <Iy此類壓桿件為小柔度壓桿,其臨界應力接近材料的屈服極限。強度驗算:=P/A=142.5t/(55.1×2cm2)=129.3Mpa < 130 Mpa滿足要求 拉桿強度計算=P/A=156.2 t/(55.1×2cm2)=141.8 Mpa < 150 Mpa 滿足要求3

29、)掛籃前行安全性計算掛籃行走過程中,分別計算縱行軌道、棱形架、前支點、后支點、滑道梁受力是否滿足要求。行走狀態受力模式如下圖所示:掛籃走行時,棱形架僅承擔底模、側模、內模以及滑道梁的重量。棱形架、前支點和底模平臺的受力工況對比施工時小得多,在此就不對棱形架、前支點和底模平臺各桿件進行驗算了。受力如圖所示:底模、底架、側梁滑道梁共計F=40T。走行的終了狀態時,各種桿件受力最大。對滑道梁進行驗算(受力圖如下)荷載Q(k2=1.3):Q1k2×4052均布荷載q:q1Q1/4.352/4.3 t/m=12.1 t/m彎矩:Mmaxq1cb (d+cb/2l)/l12.1×4.3

30、×2.45×5.5+4.3×2.45/(2×9.8)÷9.878.6t.m抗彎模量Wx1190*4=4760cm3求彎應力:M/W78.6t.m/4760cm3 165Mpa 抗彎滿足要求。對后支點進行驗算后支點最大拉力為:F4=43.6t后支點拉板為16Mn -25×125Pmax=S×A=180×0.025×0.125=56.25t安全系數:n=56.25*2/43.6=2.585、掛籃的使用規定懸灌嚴格執行兩端平衡施工、對稱灌注、對稱移動的原則,兩端的不平衡偏差不大于設計給定的偏差。 施工時為有效的

31、控制線形,減少掛籃在灌注混凝土過程中的變形調整,掛籃前端預留沉落量,并根據掛籃現場施工前12個梁段灌注過程中的變形觀測結果來修正掛籃沉落量。具體辦法如下:首次使用掛籃前按照試驗數據對掛籃前端預留沉落值;灌注混凝土前于掛籃前橫梁上設定觀測點;根據混凝土的灌注過程分級對觀測點的標高進行觀測,當觀測結果與預留沉落值相差超過施工規范要求的5mm時,對掛籃前吊帶進行調整;對觀測結果進行分析,確定掛籃的底模板和主桁架的變形。為下一梁段的施工反饋數據。在掛籃的使用過程中堅持對掛籃的懸吊系統進行檢查,對觀測點的標高進行監測,杜絕安全事故。(三)懸臂澆注施工1、掛籃拼裝為保證掛藍的安裝,0#梁段施工過程中,預埋

32、豎向預應力鋼筋和預留孔用于掛藍的安裝。見0#梁段掛藍預埋件(孔)布置圖掛籃在上0#段拼裝前,在工地應進行試拼,并進行試壓,測出非彈性變形和彈性變形值。墩頂0#節段施工完畢后開始拼裝已加工好的掛籃, 拼裝時按構件編號及總裝圖進行。拼裝程序是:走行系統®桁架 ® 錨固系統® 底模板® 內外模。在箱梁腹板頂面鋪好鋼枕、木枕,在豎向預應力筋位置,連接好軌道連接桿(連接桿用45#鋼加工而成),從0#段中心向兩邊安裝長3m軌道各兩根,抄平軌頂面,量測軌道中心距,確認無誤后,用加工好的螺帽把軌道鎖定。安裝前后支座,吊裝桁架。用精軋螺紋鋼筋及扁擔梁將桁架后端錨固在軌道下

33、鋼枕上,然后吊裝前上橫梁及前后吊帶。吊裝底模架及底模板。吊裝內模架走行梁,并安裝好前后吊帶,安裝外側模。安裝前將外側模走行梁插入外模框架內,并安裝好前后吊架吊帶,將外側模吊起,用倒鏈拖動外側模至1#梁段位置。調整立模標高。根據掛籃試驗測出的彈性變形及非彈性變形值,再加上線形控制提供的立模標高定出1#梁段的立模標高。2、鋼筋與預應力管道的制作與安裝連續梁波紋管管道匯總表 表5波紋管類型波紋管直徑材料用于部位橫向預應力管道內60×17mm塑料與橫向B15-5預應力筋配套豎向預應力管道內45mm金屬與豎向直徑32mm精軋螺紋鋼配套縱向預應力管道內100mm塑料和15-15型錨具配套使用內9

34、0mm塑料和15-12型錨具配套使用箱梁底模板和外側模板就位后進行鋼筋及管道的安裝,預應力孔道采用波紋管,金屬波紋管、塑料波紋管外購成品。其順序如下:綁扎底板下層鋼筋安裝底板管道定位網片綁扎底板上層鋼筋(底板上下層鋼筋之間用型鋼筋墊起焊牢,防止人踩變形,保持上下層鋼筋的設計間距,型鋼筋架立按間距80cm)綁扎好腹板骨架鋼筋后,再綁扎腹板下倒角的斜筋,安裝底板上的螺旋筋和錨墊板,然后穿底板波紋管在腹板鋼筋骨架內安裝腹板內的鋼筋束管道綁扎頂板和翼板下層鋼筋安裝頂板管道定位網片,頂板錨墊板及螺旋筋,穿頂板波紋管綁扎頂板上層鋼筋。預應力孔道采用波紋管成孔,根據預應力筋束及錨具的型號確定波紋管管徑。波紋

35、管孔道以鋼筋網片固定定位,鋼筋網片間距為0.51.0m,在任何方向的偏差在距跨中4m范圍內不大于4mm,其余部位不大于6mm,確保孔道直順、位置正確。孔道布置做到不死彎,不壓、擠、踩、踏,防損傷。發現波紋管損傷,及時以膠帶紙或接頭管封堵,嚴防漏漿。平立面布置準確,穩固,距中心線誤差在5mm以內。直線孔道每40m設排氣孔一處,有豎向彎曲的孔道在最低處及最高處均設排氣孔,以利排氣和排水及中繼壓漿。縱向預應力孔道波紋管接長,用其內徑比通長孔道波紋管外徑大5mm的波紋管進行接頭連接,接縫處用封口紙包裹23層,長度不小于20cm,以防漏漿。錨墊板安放時保持板面與孔道保持垂直,壓漿嘴向上,波紋管穿入錨墊板

36、內部,且從錨墊板口部以海棉封堵孔道端口,外包裹膠帶,避免漏漿堵孔。為保證錨墊板定位準確,在施工到齒板處時,換用改裝后的內模,精確定位,將齒板與梁體一同澆筑。保證錨墊板與螺旋筋、波紋管中軸線垂直,螺旋筋與錨墊板予先焊好,防止在混凝土振搗過程中造成錨墊板偏斜;在底板、腹板鋼筋綁扎完畢,進行內模安裝時在箱梁內設腳手板,防止操作人員踩踏底板鋼筋。鋼筋伸出節段端頭的搭接長度滿足設計要求,并嚴格按設計要求進行施工;鋼筋下設砂漿墊塊,以保證鋼筋保護層厚度,墊塊數量為4塊/m2。連續梁預應力管道隨梁段懸臂灌筑而逐段接長,管道接頭數量多,如何保證管道暢通,是施工中一個關鍵問題,采取的措施是:在底板和腹板鋼筋綁扎

37、完畢進行腹板及頂板模板安裝時,應在箱梁內鋪設腳手板,不許踩踏底板鋼筋。 管道定位網如設計數量不夠時,應予以加密,確保管道位置正確。 鋼筋伸出梁段端頭的搭接長度應滿足設計要求,節段鋼筋的接頭連接應按設計要求搭接,如無要求時,采用綁扎搭接。 鋪設鋼筋的位置與預應力管道發生矛盾時應保證預應力管道的位置準確,如管道與普通鋼筋發生沖突時 ,允許局部進行調整,調整原則先普通鋼筋,后橫向預應力筋,縱向預應力筋不動。相差較多時,應與設計單位及監理工程師研究解決,不得隨意移動預應力管道位置。連續梁預應力管道隨梁段懸臂灌筑而逐段接長,管道接頭數量多,如何保證管道暢通,是施工中一個關鍵問題,采取的措施是:管道接頭處

38、用膠帶紙纏繞,再綁扎幾道鐵絲,加強接頭的嚴密性。澆注砼時,振搗人員應熟悉管道位置,嚴禁振搗棒與波紋管接觸,以免管壁受傷,造成漏漿。加強崗位責任制,嚴格執行管道安裝操作工藝要求。在砼澆筑過程中,派專人用略小于波紋管直徑的通孔器通孔,使漏入管道內的水泥漿在未凝固前被掏出或趕成薄層。4、砼灌注在灌注砼前,每個梁段均在頂板上搭設砼施工平臺,作業人員及施工機具均在施工平臺上活動和放置,以免壓壞鋼筋網及預應力管道。底板砼由輸送泵直接泵入內箱,底板,腹板砼澆注應視梁體高度而決定澆注方法,梁體較高時,在腹板上口處布設帆布串筒,將砼串入腹板下部,以免砼離析,頂板處三向管道較多,灌注時要注意保護波紋管不受損壞,在

39、錨墊板處要特別注意灌注質量,必須保證砼粗骨料和砂漿不離析,振搗密實。砼灌注應按由前往后,兩腹向中對稱澆注的順序進行,即先灌注梁節前端,后灌注梁節后端,從兩腹板向中間推進,采用水平分層法施工,分層厚度以30cm為宜,一次整體灌注成型。砼澆注完畢后,覆蓋毛氈,及時進行灑水養護。梁端頭表面在砼達到規定強度后,作鑿毛處理并清洗干凈。5、檢查校核為使主梁施工達到高質量、高精度和高安全度,對已灌注的梁段,要求通過以下三個方面的檢查校核后,方可進行下一梁段的施工:(1)箱梁截面各部尺寸以及中線誤差必須滿足驗標要求;(2)混凝土強度必須達到或超過設計標號;(3)預應力的錨下控制應力和鋼絞線的伸長量是否達到設計

40、值。(四)預應力施工鰲江特大橋一跨104國道連續梁采用三向預應力體系。張拉錨固體系采用符合國家標準、經部產品認證中心認可的錨具及其配套產品,并核對其尺寸是否滿足設計要求。1、預應力材料箱梁縱向鋼束每股直徑15.24mm,大噸位群錨體系;頂板橫向每股直徑15.24mm,扁錨體系;豎向預應力筋采用32mm精軋螺紋鋼筋。縱向預應力采用預埋塑料波紋管成孔。鰲江大橋預應力體系匯總表 表6 預應力形式三向預應力縱向波紋管100/80mm塑料預應力筋式15.2鋼絞線錨具15-19、15-9橫向波紋管70×19mm金屬預應力筋式15.2鋼絞線錨具BM15-415-4p豎向波紋管45mm金屬預應力筋式

41、32精軋螺紋錨具精軋螺紋錨具2、縱向預應力鋼筋的張拉1)預應力張拉設備預應力張拉設備包括壓力表、張拉千斤頂、高壓油管、油泵、拌漿機、壓漿機及工具錨夾具等。壓力表及千斤頂的標定選擇有資質的檢驗機構進行標定。壓力表、張拉千斤頂等計量設備,按規定定期檢查并建立卡片備查。壓力表選用防震型,表面最大讀數為最大張拉力的1.5倍,精度1.0級或0.4級,張拉千斤頂摩擦阻力不大于張拉噸位的5%。并建立油壓力與千斤頂張拉P-N標定曲線。下列情況下進行千斤頂標定:出廠后初次使用前;張拉完一個懸臂梁段且不超過100束預應力筋;檢驗后經過1個月;千斤頂經過拆開檢修后;震動、損傷呈油壓銳減及其他異常情況,或根據現場實際

42、情況進行確定。2)預應力筋制作鋼絞線下料長度按梁段長度加千斤頂的工作長度加鋼絞線穿束時的連接長度加富余長度10cm計算。鋼絞線采用砂輪切割機切割,不允許出現散頭現象。鋼絞線下料夠一束的數量后經梳筋板梳理后用細鐵絲進行編束綁扎,每間隔23m綁一道,以便運輸和穿束。鋼絞線下料的數量以滿足梁段施工為準,不宜超前下料太多,以防生銹。3)穿束本橋采用人工穿短束及人工配合卷揚機穿長束的方法穿束。穿束前將前端安放引導頭,將鋼束表面污物清洗干凈。導引頭焊接時鋼絞線不許擾動,并在焊接處末端接零,防止搭火擊傷鋼絞線。4)張拉錨固所有預應力施加都應在混凝土強度達到設計強度等級值的85%且混凝土齡期不少于6天后進行。

43、預應力鋼絞線采用一次張拉的工藝,張拉前于兩端分別用單頂由上至下進行預緊,然后安裝群錨千斤頂,其步驟為:安裝工作錨安裝限位板安裝千斤頂安裝工具錨初張拉(10%k)量測初伸長值100%k(持荷2min)k量測終伸長值錨固張拉缸回油、工具錨松脫關閉油泵、張拉缸、頂壓缸復位依次卸下工具錨、千斤頂。5)張拉伸長值張拉采用應力、伸長值雙控制,當實際伸長值與理論伸長值不相符,并超過±6%時,應停止張拉,查明原因,采取措施予以克服。伸長值的量測方法:設定初張力,當張拉力達到初張力后,量測千斤頂的活塞外露長度L1,然后供油達到設計噸位的油壓值,量測活塞的外露長度L2,兩者的差值除以所占的張力百分比。6

44、)滑、斷絲的處理在張拉過程中,如發現滑絲,斷絲,應立即停止操作,查明原因,作好記錄。若滑絲、斷絲的數量超過有關規定時,經有關人員檢查同意后重新換束。3、豎向預應力筋的施工工藝預應力筋制作:下料時采用砂輪切割,并隨時注意不得碰火。張拉錨固:采用YC80B型穿心式單作用千斤頂單端張拉,張拉采用雙控法,以油壓表值為主,油壓表值的誤差不得超過±2%,伸長量的誤差不得超過±1%。伸長量的測量采用千斤頂上的轉數表與實際測量活塞桿伸長相結合的辦法。張拉程序如下:安裝錨墊板和錨具安裝千斤頂初應力取0.1k,計數器歸零張拉至k,擰緊螺母,測量伸長量卸荷。張拉施工注意事項:采用伸長值與預應力雙

45、控。張拉力以千斤頂標定為主,伸長值與設計值的誤差在+6到-6之間。當超出此范圍后停止張拉進行原因分析。整個張拉過程隨時注意避免滑絲和斷絲現象發生。了解孔道在整個施工過程中的狀況,與伸長值進行比較做特定分析。張拉過程中注意安全,千斤頂后部不能疲倦,防止張拉意外事故時傷人。4、孔道灌漿管道壓漿除嚴格按照客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件(鐵科技2004120號)相關文件執行外,還應注意以下幾點:1)進行預應力混凝土孔道壓漿施工前,應對灌漿材料的性能進行專門試驗。實驗測試的內容包括初始流動度、流動度的延時變化與溫度敏感性、壓力引起的最大泌水量、膨脹性能、阻銹性能以及強度發展速率等。采用真空輔助灌

46、漿工藝還需測試95KP壓力下的泌水試驗。有凍融要求的還需測試凈漿含氣量及其硬化后的抗凍融性能。2)終張拉后的24h以內完成,否則應采取專門的并經過實際驗證的可靠措施,確保孔道中的預應力筋體系在完成灌注工序前不出現銹跡。3)采用錐形漏斗進行流動度試驗,流動時間不小于35s。24h內最大自由膨脹率不小于10×10-4,28d限制膨脹率0-0.1%。在凍融環境條件下凈漿含氣量不小于7%。孔道灌漿選用真空泵及其配套設備,實施真空灌漿,既在預應力張拉完畢并蜜封孔道兩端后,在孔道一端用真空泵抽吸孔道內的空氣,使孔道內達到-0.1MPa左右的真空度,隨后在孔道的另一端用灌漿泵將拌制好的水泥漿灌入,

47、待漿體充滿整個孔道時,保持0.7MPa的壓力一定時間(2min),確保孔道灌漿的飽滿和密實。施工工藝為:封錨材料準備抽真空攪拌水泥漿灌漿。預應力孔道真空灌漿采用一次壓漿的工藝,拌漿和壓漿連續進行,為保證灌漿質量,施工時首先做到封錨時采用無收縮的細石混凝土將錨板及夾片、外露鋼絞線全部包裹,覆蓋層厚度大于15mm。封錨24h后灌漿,嚴格清理灌漿孔保持灌漿通道通暢;其次,制漿時嚴格計量材料用量,攪拌時先加入水泥再加水,攪拌30s后加入灌漿劑,堅持拌漿、出漿、投料分階段連續進行,嚴禁邊攪拌邊投料,灌漿過程中保持儲漿桶內有一定的存量密以防空氣被吸壓力表排氣管真空泵梁段孔道灌漿泵過濾器閥門閥門閥門真空灌漿

48、施工工藝原理圖進坑道;再次,灌漿前啟動真空泵抽真空度達到-0.1MPa并穩定、漿液稠度達到設計要求時開始灌漿,灌漿過程中真空泵保持工作;最后,當抽真空端的空氣濾清器中有漿體經過時,關閉濾清器前端的閥門,稍后打開排氣閥,當水泥漿從排氣閥順暢流出稠度均勻切與灌入的漿體相當時,關閉抽真空端的所有閥門,灌漿泵繼續運轉,保持壓力0.1MPa左右,持壓2min,然后關閉灌漿泵和泵端閥門。在長孔道和彎曲孔道中壓漿時應及時打通排氣孔,做為排氣、排水和中繼壓漿之用。在壓漿比較順利的情況下,適當加大水泥漿濃度;長孔道壓漿可適當增加壓力。 封錨:外露錨頭封錨時先將錨槽處的水泥漿等雜物清理干凈,并將端面混凝土鑿毛,同

49、時清除支承墊板、錨具及端面混凝土的污垢,綁扎封錨鋼筋,澆筑封錨混凝土,灑水養護。(五)邊跨現澆段施工1、邊跨的結構形式連續梁邊跨工程數量統計表 表7結構形式不平衡段長度體積重量施工方法72+130+72m6737cm130m3338噸支架一次性現澆2、基礎處理地基換填處理深度約1.0m,用挖掘機將不良的地質挖出,然后分層填筑石碴,每層厚度20-30cm,用推土機把回填材料推平,用重型振動壓路機碾壓,對個別地基承載力較低的部位進行加固,避免整個地基在施工中產生不均勻沉降;地基處理完畢后澆筑20厘米厚C20混凝土面層;在地基兩側做好排水溝,確保排水暢通,避免混凝土養生水、雨水積聚在地基上或地基兩側

50、。3、支架連續梁邊跨現澆段全部采用支架法施工, 支架采用鋼管及橫向聯結系鋼管為直徑D=400mm、300mm兩種,管壁厚度全部為8mm,鋼管根部部分焊接在承臺頂部的預埋件上。部分支撐在換填基礎的頂面上,為保證均勻變形,在換填基礎的頂部鋪設分配梁(枕木或型鋼)。4、支架預壓邊跨支架利用沙袋進行等載預壓,預壓方式與測點的布置如圖。5、安裝支座1)支座的結構形式 邊跨支座規格型號匯總表 表8序號支座型號數量用于部位偏移量1LQZ8000SX-e±150-0.02127#邊墩溫州側20mm 2LQZ800DX-e±150-0.02127#邊墩溫州側20mm3LQZ8000SX-e&

51、#177;100-0.02130#邊墩福州側50mm4LQZ8000DX-e±100-0.02130#邊墩福州側50mm2)安裝方法與主墩支座的安裝方法相同。6、支護模板、綁扎鋼筋安裝底模板,設置預拱度:邊墩墩頂部分的底模采用砂底模,施工前進行填壓試驗,取得施工參數,在支座和臨時支墩等準備好后開始施工,首先沿墩頂周邊支立模板,模板用木板或竹膠板做成,高度據梁底的線形確定,內設14的對拉拉筋,模板加固完畢分層向模內填砂,并澆水沉實,層厚不大于10cm,頂面采用5cm厚的水泥砂漿抹平。綁扎底板鋼筋和腹板鋼筋,安裝底板預應力管道;安裝內模;綁扎頂板鋼筋,安裝頂板縱向預應力管道;灌注混凝土。

52、(六)合攏段施工1、合攏施工順序每跨連續梁有中跨合攏梁段1個,邊跨合攏梁段2個。合攏順序根據設計確定,按先邊跨后中跨的合攏順序進行施工。2、合龍溫度設計合龍溫度為15。3、合龍前標高控制要點在大跨度箱梁懸臂澆筑中,影響合龍前標高的主要因素有:掛籃的變形、箱梁的自重、預應力大小、施工荷載、結構體系轉換、混凝土收縮徐變、日照溫度變化等。合龍前必須對箱梁標高進行精確的計算和嚴格的控制。合龍前的標高放樣和復測選擇在早晨進行,否則應予修正。為保證箱梁理論中線的高程的施工精度,及時準確地控制和調整施工過程中發生的偏差,應先則有經驗的專職測量工程師進行量測。4、合龍程序(1)邊跨合攏程序邊跨合攏施工順序:前

53、移邊跨掛籃在距合攏相鄰段梁端1m各配置1/2合攏段砼重量的配重(水箱或石料),同時T構另一端配置平衡配重按設計要求設置體外支撐與體內約束鎖定相鄰梁段邊澆注邊跨合攏段混凝土,同時邊卸載同等重量的平衡重混凝土等強張拉邊跨全部合攏鋼束拆除邊跨掛籃、配重、現澆支架。(2)中跨合攏程序中跨合攏施工順序:拆除一個中跨掛籃,前移另一個中跨掛籃在距合攏相鄰段梁端1m各配置1/2合攏段砼重量的配重水箱,同時T構另一端配置平衡配重水箱按設計要求設置體外支撐與體內約束,并按設計要求進行預頂開梁后鎖定邊澆注中跨合攏段混凝土,同時邊卸載同等重量的平衡重混凝土等強張拉中跨底板鋼束拆除中跨掛籃、配重。(3)合攏段施工注意事

54、項各合攏段混凝土澆筑,應選擇非溫度急劇變化日之夜間氣溫最低時進行,為切實保證灌注質量,在邊、中跨合攏段兩端截面間設剛支撐,并于邊跨頂、底板上各張拉兩根臨時鋼索(ZT18、B1),中跨頂、底板各張拉兩根臨時鋼索(T17、B7),張拉力均為800KN,以鎖定合攏段兩側梁。合攏段混凝土達85%強度、混凝土齡期不少于6天后,拆除臨時支座,放松臨時索重新張拉至設計張拉力。合攏段施工是連續剛構施工的關鍵。為確保合攏段的施工質量擬采取以下特殊措施:選擇在一天中溫度最低的時間段內灌注混凝土。灌注混凝土前在合攏段相鄰梁上設置剛性支撐并先期張拉四束臨時鋼絞線將合攏段鎖定,防止由于溫度變化引起的梁體伸縮而壓壞或拉裂

55、新澆混凝土。支撐的設置和預應力張拉噸位根據當時的溫度經計算確定。為防止出現由于新澆混凝土自身收縮而引起的裂紋,在混凝土中加入微量的鋁粉做微膨脹劑。為盡快提高合攏段混凝土早期強度,除加入適量早強劑外,將合攏段混凝土強度提高一個等級。加強養護,在合攏段所在的全跨范圍內的頂板上鋪草袋灑水降溫。3、結構體系轉換邊墩墩頂臨時支座鎖定塊澆筑時,鋪設5cm厚的硫磺砂漿夾層,布置電阻絲,合攏施工結束后,拆除底模,電阻絲通電,燒除硫磺砂漿,割斷鋼筋,人工鑿除臨時支座混凝土,使梁體落于永久支座上,完成體系轉換。燒除硫磺砂漿時,施工人員佩戴防毒面具。(七)橋面附屬工程施工1、防水層、保護層及伸縮縫防水層、保護層和伸縮縫進場材料按批次進行驗收,并按現行國家標準作性能檢驗檢驗,原材料的品種、規格、性能等必須符合鐵道部頒布的有關客運專線鐵路橋梁混凝土橋面防水層、伸縮裝置的有關規定及設計要求。防水層鋪設前應采用高壓風槍清除基層面灰塵。防水卷材應在橋面鋪設至擋碴墻、豎墻根部,并順上坡方向逐幅鋪設。防水卷材縱向宜整幅鋪設,當防水卷材進行搭接時,先行縱向搭接,在進行橫向搭接,縱向搭接接頭應錯開。聚合物防水涂料應均勻涂刷于基層表面。不得使用風扇或類似工具來縮短干燥時

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