主桥悬浇施工技术方案
一、工程概况
朝阳大桥位于长武县冉店镇东约五公里处的鸭儿沟沟口,为主线跨越鸭儿沟的一座大桥。最大桥高130米。左半幅桥梁起点桩号为S2K63+081.50,终点桩号为S2K63+749.50,桥梁全长668.00米;右半幅桥梁起点桩号为S2K63+051.50终点桩号为S2K63+749.50,桥梁全长698.00米;主桥为55+4100+55米预应力混凝土刚构-连续组合梁。引桥位于起点岸,左半幅为一联530米预应力混凝土连续箱梁,右半幅为一联630米预应力混凝土连续箱梁。
全桥箱梁共计44片,其中边梁共计22,中梁共计22片。悬浇箱梁节段长度为、3.5m、4.0m,合拢段长度为2.0m,最大悬浇箱梁节段重量为1438KN,挂篮自重按700KN,中孔合拢段吊架重量控制在200KN以内。主梁采用纵、横、竖向三向预应力体系主桥桥跨布置形式为55m+4×100m+55m=510m的6跨预应力混凝土刚构—连续组合梁。上部构造为六跨连续变截面预应力砼连续箱梁,箱梁断面形式单箱单室。箱梁底宽为6.5m,单侧翼缘板宽度为2.75m。箱梁根部梁高为5.8m,跨中梁高为2.5m,顶板厚度为30cm,底板厚度为30~80cm。横隔板设置在墩顶位置。主跨箱梁设计施工方法为悬臂现浇。箱梁0#节段长度为11m,中跨合拢段长度为2.0m。0#节段两侧各有11个对称的悬灌箱梁节段,箱梁节段长度为2.0~4.5m。在两边跨靠近6#墩和12#台各有2.69m的现浇箱梁节段,其施工方法为支架上现浇。
主桥纵向预应力束为15ФS15.24钢绞线、OVM15-15锚具;横向预应力顶板为3ФS15.24钢绞线,预应力束标准强度为fpk=1860Mpa,其弹性模量为Ep=1.95×105Mpa,锚下张拉控制应力为σcon=1395Mpa;箱梁竖向预应力筋为JL32精轧螺纹粗钢筋其直径为32mm,抗拉强度为Ryb=930Mpa,冷拉时效处理后弹性模量Eg=2.0×105Mpa。均采用单端张拉,单根张拉控制力为540KN。桥梁下部构造共有12个墩台:其中0#、1#墩左幅、12#为桥台,桥台为钢筋砼桩柱式埋置桥台,基础0#台单排2根、12台为单排4根直径为Ф200cm钻孔桩。引桥:0#台~6#墩采用双柱式桥墩;主桥7、11#桥墩采用薄壁空心墩,8~10#桥墩采用双薄壁空心
墩柱墩基础为3排共18根桩径为Ф200cm的钻孔桩。桩顶为12×12×4.0m的实体钢筋砼承台。
箱梁底面设计有2cm厚砼调平层,顶面设计10cm厚沥青砼铺装。箱梁顶面采用FYF-1防水层。伸缩缝分别采用LBZ-320型及Fm-80型伸缩装置。主桥主墩采用GPZ(Ⅱ)35DX型桥梁盆式支座,主桥梁端采用GPZ(Ⅱ)4DX型桥梁盆式支座;引桥分别采用GJZ25×35×6.7(cm)橡胶支座和GJZF425×35×6.9(cm)死氟滑板橡胶支座。桥面排水采用预埋泄水管直接排进河道的方式。
主要工程监理量见“主要工程数量表”。
m。
主要工程数量表
项目 单位 全桥数量 备注 梁体C50混凝土 m3 15319.58 / 挡渣墙C40混凝土 m3 207.1 挡渣墙及端墙 M40水泥沙浆 m3 120.4 压浆 钢
材 15—φj15.24预应力钢绞线 t 217.0 fPK=1860MPa 12—φj15.24预应力钢绞线 t 88.4 fPK=1860MPa 9—φj15.24预应力钢绞线 t 7.12 fPK=1860MPa 3—φj15.24预应力钢绞线 t 39.2 fPK=1860MPa φ25mm预应力精轧螺纹钢筋 t 57.2 fPK=835MPa 普通钢筋 t 1146.5 I、II级钢筋 钢料 t 11.1 Q235 制孔 φ内90mm波纹管 m 18901.0 纵向 φ内80mm波纹管 m 578.4 横向 60×19mm波纹管 m 11144.5 横向 φ内36mm波纹管 m 13777.3 竖向 锚
具 群锚15孔 套 688.0 / 群锚12孔 套 404.0 / 群锚9孔 套 176.0 / 3孔扁锚 套 876.0 / 3孔扁锚固定端 套 876.0 / φ25mm型轧丝锚具 套 7312.0 / 支座 TPZ32500—GD 套 2 / TPZ32500—ZX 套 10 位移量±15mm TPZ6000—ZX 套 4 位移量±15mm C40钢筋混凝土 m3 10 临时支座 普通钢筋 t 11.2 临时支座 C15混凝土 m3 344.5 桥面垫层 桥面防水层 m2 5735.6 TQF—1 直径15cm泄水管 t 2.42 PVC管 悬浇箱梁挂篮 套 12 80t/套 二、施工进度计划安排
1、总体安排:开工日期:2006年4月10日
竣工日期:2006年12月31日
2、各墩施工节点计划及进度安排如下:
9#墩进度计划:
施工准备:2006年8月25日—2006年9月14日
边跨现浇段:2006年9月15日—2006年10月15日
10#墩进度计划:
施工准备:2006年3月5日—2006年4月20日
0#块:2006年4月21日—2006年5月30日
0#块养生张拉:2006年5月31日—2006年6月6日
挂篮安装:2006年6月7日—2006年6月11日
挂篮静载试验:2006年6月12日—2006年6月21日
1#-8#块:2006年6月22日—2006年9月11日
11#墩进度计划:
施工准备:2006年3月1日—2006年4月15日
0#块:2006年4月16日—2006年5月25日
0#块养生张拉:2006年5月26日—2006年6月1日
挂篮安装:2006年6月2日—2006年6月6日
挂篮静载试验:2006年6月7日—2006年6月16日
1#-8#块:2006年6月17日—2006年9月6日
12#墩进度计划:监理工程师论坛http://bbs.job2299.com/
施工准备:2006年3月1日—2006年4月10日
0#块:2006年4月10日—2006年5月20日
0#块养生张拉:2006年5月21日—2006年5月27日
挂篮安装:2006年5月28日—2006年6月3日
挂篮静载试验:2006年6月4日—2006年6月13日
1#-8#块:2006年6月14日—2006年9月3日
13#墩进度计划:
施工准备:2006年4月5日—2006年5月15日
0#块:2006年5月16日—2006年6月25日
0#块养生张拉:2006年6月26日—2006年7月1日
挂篮安装:2006年7月2日—2006年7月6日
挂篮静载试验:2006年7月7日—2006年7月16日
1#-8#块:2006年7月17日—2006年10月6日
14#墩进度计划:
施工准备:2006年4月15日—2006年5月31日
0#块:2006年6月1日—2006年7月10日
0#块养生张拉:2006年7月11日—2006年7月17日
挂篮安装:2006年7月18日—2006年7月25日
挂篮静载试验:2006年7月26日—2006年8月5日
1#-8#块:2006年8月6日—2006年10月26日
15#墩进度计划:
施工准备:2006年3月5日—2006年4月20日
0#块:2006年4月21日—2006年5月30日
0#块养生张拉:2006年5月31日—2006年6月6日
挂篮安装:2006年6月7日—2006年6月11日
挂篮静载试验:2006年6月12日—2006年6月21日
1#-8#块:2006年6月22日—2006年9月11日
16#墩进度计划:
施工准备:2006年8月25日—2006年9月14日
边跨现浇段:2006年9月15日—2006年10月15日
3、合拢段进度计划:
中跨合拢段:2006年10月27日—2006年11月6日
次中跨合拢段:2006年11月7日—2006年11月16日
次边跨合拢段:2006年11月17日—2006年11月26日
边跨合拢段:2006年11月27日—2006年12月6日
4、桥面及附属结构施工进度计划:
挡碴墙:2006年12月7日—2006年12月26日
桥面垫层:2006年12月15日—2006年12月31日
进度计划详见附图:“工程施工进度计划横道图”
三、施工技术方案
(一)、施工技术概述及施工技术重点分析
朝阳大桥主桥桥墩的高度为29—101m,主桥7、11号桥墩采用薄壁空心桥墩,顺桥向宽5.0m,横桥向宽6.5m,壁厚0.5m。主桥8~11号桥墩采用双壁空心桥墩,顺桥向单薄壁3.00m,横桥向宽6.5m。8号墩壁厚顺桥向0.6m,横桥向1.00m,9、10号墩壁厚顺桥向0.7m,横桥向1.10m。桥梁上部结构为55+4100+55米预应力混凝土刚构-连续组合梁。0#块节段箱梁长度为11m,重量为628T。主桥桥墩顶上的0#块件在托架上现浇。由于0号块与横隔板整体现浇,为施工方便、安全,分两层浇筑。第一层浇筑高度3.00米,重力由托架承担,第二层浇筑高度2.80米,重力由第一层混凝土和托架共同承担。因主桥桥墩高度太高且0#块块体长度相对于主墩墩顶宽度太长,因此主桥的0#块施工是全桥施工的难点和重点。根据实际情况和我单位的技术力量及设备配置情况对主桥上部结构施工采用施工方案为:
1、7#~11#墩0#块——托架方案
1#~11#段悬臂箱梁节段——挂篮悬浇施工方案
边跨靠近6#墩、12#台处2.69m箱梁——满堂支架方案
合拢段——吊架现浇方案
1、0#块箱梁节段施工
0#块节段箱梁长度为11m,重量为628T。根据工程特点和实际情况,我单位采用拼装托架立模现浇的施工方法进行0#块施工。在施工过程中加强对每一工序和隐蔽工程的检查验收并报现场监理进行检查验收。进行0#块箱梁节段施工时除非是雷雨天气我单位项目经理部将安排施工人员进行三班倒施工以保证施工连续并不受时间影响,从而确保桥梁的总体工期得以保证。因此我单位项目经理部将0#块的施工工期计划安排为45天:贝雷梁及托架搭设为12天;托架预压48小时;底模铺设4天;底、腹板钢筋绑扎5天,模板安装及预应力筋绑扎固定6天,混凝土灌注12小时;混凝土浇筑1天后,安装内箱顶板和翼缘板模板5天;顶板钢筋及预应力筋绑扎2天;混凝土灌注12小时;5天后,张拉及压浆2天。
2、0#块箱梁节段施工支架
在墩顶下60cm处设置5个预留孔,横向间距为1m,穿I40b工字型钢做为主纵梁受力杆,下用90x160组合方钢做为纵梁的斜向支撑纵梁上用I20工字钢做为横向分配梁,在梁上放置干实木调整块以便调整高程。在调整块上放置定型钢架,最后放置0#块底模。其中0#块底模用墩身6.5米宽的定型钢模铺设。
托架,底模拼装好后,应在拖架上的贝雷架侧面做标记,作为墩顶段施工观测点,观测墩顶变形。 对托架悬臂部份再进行预压,予压荷载按第一次灌注砼的重量和施工总重量的1.25倍考虑。预压前后及预压过程对托架的标高进行观测,每2小时进行一次,并做好记录。预压时间为48小时,以检验托架的刚度、强度和稳定性,并为底模标高提供依据,在规定时间内予压合格后,卸下所有的堆载物,并按予压结果调整托架和底模的标高,清理底模表面恢复梁中线边线和端线,以便对下道工序做准备。
0#块箱梁支架受力计算书附后
施工工艺流程详见附图:主桥上部结构箱梁施工工艺流程图。
(二)、施工设备配置和劳力组织安排
根据工程特点及现场需要,施工连续梁时利用施工下部工程时既有的拌合站及塔吊,砼输送采用输送泵。其他机械设备主要为挂篮、钢筋加工机具及张拉、压浆设备等。具体详见“主要机械设备表”
主要机械设备表
机械名称 规格
型号 单位 数量 备注 钢筋加工机械 套 2 木工加工机械 套 2 砼输送泵 HBT60 台 2 砼运输车 6M3 台 3 贝雷式挂篮 160T 对 6 双向悬臂浇筑 千斤顶 350T 台 4 张拉预应力 60T 台 4 张拉预应力 30T 台 2 张拉预应力 挤压器 台 1 压浆泵 台 2 灰浆搅拌机 WJ-200 台 2 施工该连续梁时计划组织6班劳力同时施工,每班劳力配置详见下表
每班劳力安排(一对挂篮配置)
序号 岗位 数量 负责施工内容 1 管理、技术人员 2 施工现场技术、质量、安全管理 2 木工 4 支拆模板 3 钢筋工 12 钢筋加工、绑扎 4 张拉工 8 预应力施工 5 起重司机 2 挂篮安装、走行、加固 6 砼工 10 砼灌筑、养护 7 机电工 2 机械维修、电力维护 (三)、挂篮
1、挂篮总体设计
设计及规范对挂篮施工的要求:
挂篮荷载加上机件设备及人员重量不得超过80t。
在砼浇注、挂篮移动、拆除阶段,均要求保持箱梁悬臂两端荷载平衡,误差不得超过2m3砼重量。
挂篮允许最大变形:20mm;
施工、行走时的抗倾覆安全系数:2。
主要技术参数:
①悬浇节段最大重量:1489.3KN;
②最不利工况节段重量:1234.9KN;
③箱梁最大分段长度:4m;
④箱梁高度变化:5.234~3.29m。
根据上述要求和技术参数,结合国内的挂篮施工实例,在确保承载力、刚度的情况下尽可能将挂篮轻型化,但也注重整体功能,不片面追求轻型指标。挂篮结构型式采用棱形桁架式,总长10.1m,高4m,悬臂长4.95m,总重52t挂篮最大变形13.2mm。挂篮设计计算书、结构图及材料表详见“主桥箱梁施工用挂篮图”。主要由主桁系统、行走及锚固系统、吊带系统、底篮系统、模板系统五大部分组成,详见“挂篮结构图”。
(1)、主桁系统
挂篮主桁架采用贝雷片组拼,每套挂篮设有两组主桁架,每组主桁架由四片加强型的贝雷片组拼而成,其长度为本12米。两组主桁架之间设有前、中、后横向联结系,以使两组主桁架连接成一整体。在主桁架上为2I45工字钢的前、后上横梁。
(2)、行走及锚固系统
①行走系统:
行走系统由滑船、轨道梁、行走小车、2个10t手拉葫芦组成。
滑船用20mm钢板加工,焊接在主桁下弦杆底部前端,滑船板下部及轨道梁顶面均敷一层3mm厚不锈钢板,以利于主桁架在轨道梁上滑行。轨道梁是由2[32a和10mm钢板拼成的没有接头的长轨(单根长度为10m)。在主桁两侧各设一个10t手拉葫芦牵引挂篮行走,挂篮尾部的行走小车在轨道梁上翼缘底面滚动前移,行走轮反扣在翼缘底面形成拉力来平衡挂篮的前倾覆力。轨道梁后部通过锚固梁锚固在梁体上,锚固点随挂篮行走逐步前移,以防轨道梁失稳。
②锚固系统:
锚固系统由后锚分配梁(2[16)、6根Φ25精轧螺纹钢锚杆、连接器等组成。
悬浇节段施工时,挂篮锚固力由6根锚杆通过连接器与已浇梁段竖向预应力筋锚固形成。挂篮前移时,先将后锚点锚固力由6根锚杆承受转换为行走小车承受;挂篮行走到位后,再将行走小车的反力转向锚杆。
(3)、吊带系统
吊带系统由Φ25精轧螺纹钢吊带、连接器、耳板、手拉葫芦组成。
吊带布置:前后下横梁各6根;外侧模每侧4根;内顶模4根。吊带上端用螺帽锁接在前挂梁或已浇梁段上,下端通过连接器、耳板与模板滑梁、前后下横梁连接。
手拉葫芦布置:后下横梁2个5t;前下横梁3个5t;外侧模每侧4个3t;内顶模2个3t。另外配备若干1t手拉葫芦作调整模板用。
(4)、底篮系统
底篮系统由前下横梁(2I36b)、后下横梁(2I45a)、分配梁(10I30b)、操作平台组成。底篮前端悬挂于主桁前挂梁上,后端锚固于已浇箱梁梁体上。挂篮行走时,用钢丝绳和手拉葫芦将底篮悬挂于主桁前后挂梁上,底篮随主桁一起前移。
(5)、模板系统
模板系统由底模、外模、内模、封端模以及工作平台组成。模板长度按4m节段设计。
外模、内顶模、底模均采用定型钢模,箱梁腹板厚度变化引起的内顶模宽度的变化可通过在内顶模主肋[16a上设置的活动销来实现。内侧模为钢木组合结构,用2[14型钢通过Ф25对拉螺杆与外侧模加固。封端模采用木模,以利于安拆。
箱梁砼浇筑时,外侧模、内顶模前端悬吊于主桁前挂梁,后端锚固于已浇箱梁梁体上,并通过千斤顶施加预紧力使模板与前段箱梁混凝土紧密贴合,确保接缝不漏浆。挂篮行走时,前端用钢丝绳和手拉葫芦悬挂于前挂梁上,后端通过滑梁在滑车上滑行,滑车固定在已浇箱梁上。底模与底篮连接,同底篮一起前移。
在外侧模翼缘板两侧、内顶模前端均设置工作平台,以利于钢筋绑扎、吊带安装、预应力张拉等操作。
2、挂篮实施
(1)、挂篮制作
根据现场实际情况,挂篮在现场进行加工。挂篮除连接器、行走小车因加工工艺要求需在外加工外,其余均采用现场材料制作加工,杆件连接处为焊接,焊缝质量应满足规范要求。
(2)、挂篮安装
在0号块顶面进行主桁拼装,然后安装前、后挂梁,上、下平联梁、后锚分配梁,用Ф25精轧螺纹钢锚杆将挂篮锚固在0号块梁体上。待挂篮荷载试验完成后,将挂篮主桁前移至指定位置、锚固,然后安装模板:先安装底篮及底模,再安装外侧模,然后安装底篮操作平台,最后安装内顶模。模板安装时注意同一个主墩两边对称进行,安装到位后及时用精轧螺纹钢吊带锚固。模板经测量调整到位,每一节段的立模标高需考虑预抬高值与挂篮弹性变形。
挂篮安装时,要保证0号块两端悬臂荷载的平衡。
①安装前准备工作:
检查挂篮加工是否符合设计图纸,数量是否齐全;
检查手拉葫芦、钢丝绳、千斤顶等机具是否准备到位;
清理0号块顶面,凿出预留孔;
测放出挂篮安装线。
②主桁架安装:
主桁架安装方式:先用塔吊将单片主桁吊至0号块顶面,用自制桅杆吊将桁片立起并临时锚固,为防止倾覆,用小型钢临时将两片主桁连成整体,安装后锚分配梁并在挂篮尾部施加一定配重,然后安装前后挂梁和上下平联梁,这些操作均由自制桅杆吊完成,最后用手拉葫芦将主桁系统调整到位。
③行走、锚固系统安装:
主桁系统调整到位后,用锚杆将其锚固牢固。因0号块长12m,而单根轨道梁长10m,故1号块浇筑前不安装轨道梁,待1号块浇注完毕、挂篮前移前,用千斤顶顶起挂篮,将轨道梁置于挂篮主桁下。
④底篮及模板系统安装:
底篮及模板系统安装前,先将手拉葫芦、钢丝绳安放到位,并在前后挂梁上焊接栏杆,悬挂安全网,便于人员行走及操作。
考虑到0号块现浇支架上无拼装空间,且底篮扣除底篮操作平台重8.2t,满足起重能力,所以将底篮与底模拼成整体吊装,待吊车将其提升到一定高度并移至指定位置后,用手拉葫芦空中接力,将底篮悬挂在前后挂梁上。外侧模、内顶模安装同底模。
底篮及模板安装完以后,用手拉葫芦提升到位,并用精轧螺纹钢吊带锚固在主桁和已浇梁段上,解除手拉葫芦约束。
(3)、挂篮前移
①每一节段施工完毕后,将底篮、模板系统用钢丝绳和手拉葫芦悬挂于主桁前后挂梁上。
②解除吊带约束,操作手拉葫芦使模板与梁体脱开,并保证一定的间距。
③在主桁下平联梁两端分别用1台32t千斤顶将主桁顶起,同时逐步松卸主桁后锚,使主桁下弦杆与轨道梁脱开。
④前移轨道梁至指定位置并锚固。
⑤千斤顶卸落,使主桁下落于轨道梁上。
⑥操作2个10t手拉葫芦,拉动主桁,带动底篮、模板一起前移。
⑦挂篮前移到位后,进行定位、锚固。
⑧用手拉葫芦提升模板,调整标高和平面位置、锚固。
挂篮前移时要保证箱梁悬臂两端荷载的平衡。
挂篮前移时,外侧模、内顶模前端悬吊于主桁前挂梁,后端通过滑梁在滑车上滑行,底模随底篮悬挂在主桁上一起前移。
(4)、挂篮拆除
悬浇节段施工完毕后,为不影响合拢段施工,须将挂篮拆除。挂篮拆除时应尽可能解体,减轻一次起吊的重量,并保证箱梁悬臂两端荷载的平衡。
①拆除顺序
先进行模板拆除:先内顶模,再底篮及底模,后外侧模;待模板拆除完毕后,再拆除钢吊带;最后拆除主桁架。
②拆除方法
挂篮拆除采用手拉葫芦、5t卷扬机和滑轮组进行,配合。
内顶模:先将内滑梁与内顶模解体,再将模板和滑梁分解成2-3m节段,用手拉葫芦从箱梁内腔提出,塔吊吊走。
底篮及底模:先拆除两侧操作平台,将底篮用4个5t手拉葫芦悬挂在主桁架前后挂梁上,操作手拉葫芦使之下放一定高度。用2台5t卷扬机接力、拆除手拉葫芦,继续下放至地面(水上下放至接应的方驳上)。
外侧模:同底篮拆除方法。
主桁架:将主桁横移至翼缘端部,将主桁分解成单片桁架,用塔吊吊走。
3、挂篮荷载试验
挂篮悬浇段施工前,为了检验挂篮的实际承载力和安全可靠性,获得弹性和非弹性变形参数,为箱梁施工控制提供数据,同时为了检验挂篮加工质量,应对挂篮进行荷载试验。根据现场实际情况,荷载试验采用试验台加压法,即利用0号块作为试验台,将挂篮主桁锚固在0号块上,用精轧螺纹钢作为拉杆,利用千斤顶逐级加压于主桁前结点处。具体详见“挂篮荷载试验图”。
根据挂篮的设计特点及使用要求,荷载试验仅对主桁架进行,获取主桁的弹性变形数据,消除主桁的非弹性变形。
(1)、试验方法及步骤
①0号块施工完毕并完成预应力张拉后,将拼好的挂篮主桁架吊至0号块顶部,主桁前支点用钢支墩支承,后锚点锚固在梁体的竖向预应力束上。
②设置两台YCW600穿心式千斤顶于挂篮前挂梁与主桁相交的结点处。
③采用两根Φ32精轧螺纹钢做拉杆,拉杆上端用螺母锚固在千斤顶上,下端与反力梁锁接,反力梁采用2I56a,反力梁亦锚固在梁体竖向预应力束上,锚固形式与后锚点一致。
④拉杆两端锚固完毕后,开启油泵供油给千斤顶张拉油缸。按最不利工况计算,挂篮前点荷载共98t,即每个千斤顶张拉力按49t控制。分三级张拉:第一级张拉至18t,第二级张拉至32t,第三级张拉至57t。每一级张拉完毕后持荷30min,观测挂篮变形,填写观测记录表,并检查后锚点、反力点是否稳定安全。
⑤试验完毕后,打开千斤顶截止阀卸荷,拆除千斤顶、精轧螺纹钢拉杆。加载及卸载均要求两片主桁同步进行。
通过荷载试验观测挂篮主桁整体受力情况。试验完毕后,整理观测数据并计算挂篮弹性变形和非弹性变形参数,用作控制悬浇高程的依据。
(2)、观测方法
在每个单片主桁架的后锚点、前支点、N1杆件、N3杆件、前结点处设置观测点,除观测主桁架外,还应观测前支点和后锚点处箱梁的变化情况。在0号块上架设一台全站仪和水准仪观测各点。
4、挂篮安全操作规程
1、进入施工现场必须戴安全帽,所有作业人员应遵守“高空作业”及“水上作业”安全规定。
2、认真进行科学合理的工作安排,尽量避免上下层交叉作业。
3、作业时严格遵守各工种安全操作规程,特别是起重吊装作业安全操作规程。
4、挂篮安装时必须先安装好锚固和水平限位装置,注意对未成形的桁架杆件进行稳固,防止倒下伤人。
5、挂篮荷载时现场由专人统一指挥,保证两台千斤顶同步操作。试验过程中,派专人观察反力梁和后锚点是否稳定安全。
6、挂篮行走前应检查后锚及各部位受力情况,发现隐患及时处理,确认安全后,方可前移。
7、挂篮前移时,应保证两片主桁沿箱梁中轴线对称推进,每前移50cm作一次同步观测,防止挂篮转角、偏位造成挂篮受扭。
8、挂篮行走应缓慢进行,速度应控制在0.1m/min以内,挂篮后部各设一组溜绳以策安全。轨道梁应平整、顺直,不得偏移。
9、挂篮前移时,操作平台严禁站人。预有大风、大雾、雷雨天气时,挂篮严禁前移。
10、挂篮行走到位后,后锚必须安装可靠。
11、混凝土浇注前对挂篮后锚、吊带、限位装置进行全面检查,混凝土浇注时派专人观察挂篮后锚,发现异常情况及时处理。
12、模板操作平台和张拉平台应牢固可靠,供平台升降的葫芦及钢丝绳应经常检查,发现问题及时更换。
13、挂篮的操作平台应设置安全措施及防止物体坠落的隔离措施,挂篮四周设置护栏,上下层设扶梯以便操作人员上下。
14、由于交叉作业较多,操作人员应严守各自岗位,防止铁件工具坠落。
15、用电线路应铺设规范,防止漏电伤人。
16、挂篮拆除时,应先拆除模板系统,再从吊带系统逐步拆卸。
17、所有机具设备要经常检查并注意维修保养,确保安全使用。
18、注意雨天防滑、夏季防暑、冬季防雪、防冻、防寒。
(四)、0号块施工
1、托架施工方案
现浇箱梁的梁体全部进行整体一次施工,箱梁混凝土一次灌注。主墩墩身施工时在空心墩墩顶两侧顺桥向各预埋相应数量的贝雷片阴头,待墩身施工完成且砼达到强度后,顺桥向拼装贝雷梁,贝雷梁上横桥向放置2I45工字钢,然后在2I45工字钢上顺桥向放置相应的型钢:翼板下为2I45工字钢;边墩现浇箱梁底板下为2[10槽钢间距为50cm;主墩0#块箱梁底板下为I30工字钢间距为60cm。按照0#块底板设计的曲线在工字钢或2[10槽钢上用方木和竹胶板铺设箱梁底模。箱梁翼板的施工方法为:边墩在翼板下2I45工字钢上搭设钢管支架然后在支架上用方木和竹胶板铺设翼板底模;0#块翼板则全部采用整体钢板进行施工。
具体详见“0#块托架施工图”及“0#块托架检算书”。
2、临时固结
连续梁在采用分段悬臂浇筑过程中,永久支座不能承受施工中产生的力和不平衡力矩。采用设置临时支座承受施工中产生的力,施工中需采取临时锚固措施,以抵抗施工中产生的各种不平衡力矩,保证悬臂两端平衡。按照设计要求在施工0#块托架时精确安放并固定好永久支座。在墩顶箱梁底板之间设置临时支座,临时支座竖向分两层,材料为C50混凝土,上下两层之间5cm厚C50硫磺砂浆。在硫磺砂浆内设置加热电阻丝,在拆除临时支座时将电阻丝通电融化硫磺砂浆即可。然后将上下两层临时支座混凝土破除。再将Φ32罗纹钢筋割断,以使梁体全部落在永久支座上。临时支座顶面比永久支座稍高约5mm,确保在施工过程中永久支座不受力。
墩顶临时固结采用Ф32螺纹钢筋。顺桥向设置在箱梁两侧的腹板内,横桥向设置在0#块横隔梁根部。下端锚固在墩身内,上端锚固于0#块内,以增加抗震、抗滑能力,并承受梁段施工不平衡带来的偏心拉力。Ф32螺纹钢筋在混凝土内的锚固长度为1.4m,钢筋两端设20cm标准弯钩,间距为15cm。
3、0#块托架预压
0#块预压采用千斤顶张拉预应力钢绞线的方法进行。因承台的顺桥向宽度大于0#块的长度,将预应力钢绞线的下端埋植于承台内,用千斤顶在托架上张拉预应力钢绞线的上端。加载顺序为0——50%——75%——100%——120%的荷载重量。反复循环实验三次且加载满载后需持荷24小时。在加载过程中作好测量工作并尽快整理计算出托架的变形量。以验证0#块托架的承载力是否满足施工要求。
4、0#块施工
0#块段外侧模板利用挂篮的侧模配一定的特制钢模板;内模采用挂篮内模骨架和模板,WDJ碗扣支架。底模采用在膺架上设方木骨架,上铺竹胶板面板。横隔板模板采用组合钢模板配合钢背带。为保证模板结构尺寸,模板之间设对拉杆予以固定。
0#块混凝土一次浇注成型,底模采用竹胶板做面板,外侧模均采用大钢模板做面板,内模用组合钢模,易于拆除,0#块中间横隔板箱室的材料从横隔板的预留人洞处送出。因腹板内管道及钢筋密布,须从箱室内模管道较少处开“窗”,便于砼入模、振捣和观察,待浇注到此处,再将“窗”关闭,从另一处“窗”作业。顶板底模开“天窗”和底板上部不立模,以便材料和砼从其中送进。箱室内搭设钢管架,方便作业。
第一次钢筋施工:首先进行底板钢筋绑扎,其次进行腹板和横隔板钢筋绑扎(同步进行),最后进行竖向预应力Ф25粗钢筋的就位。在底板钢筋绑扎时,为了保证人洞的质量,可把人洞模板先就位,然后再绑钢筋。钢筋绑扎完后,及时把竖向Ф25预应力粗钢筋的压浆管引到底板上方,而横隔板Ф25预应力粗钢筋的压浆管可通过内模上的对拉螺丝孔引到箱梁内,这样便于以后压浆施工。竖向精轧螺纹钢的锚垫板下设5CM的钢管连接,以解决锚垫板与波纹管无法焊接的缺陷。箱梁内部构造钢筋复杂,波纹管较密,钢筋安装施工时钢筋与管道相碰时,只能移动,不能切断钢筋。
第二次钢筋施工:在顶板模板支立完后,首先进行纵向预应力束管道的埋设,然后进行顶板底层钢筋的绑扎,随后进行纵、横向预应力管道的埋设,最后进行顶板顶层钢筋的绑扎。钢筋成型过程中,多采用绑扎而少采用点焊。
砼施工质量要求:水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,粗骨料采用粒径5~31.5mm级配碎石,细骨料采用Ⅱ区中粗砂;砼坍落度12~14cm;缓凝时间≮8h;三天强度达到85%设计强度;砼和易性好,易于泵送。
砼采用强制式搅拌机集中拌和,砼搅拌运输车运输,在墩旁放置两台输送泵,为防止出现砼堵管,应多布设一条泵管以备用,输送泵管沿塔吊架固定,到箱梁顶50CM,用软管引出到箱梁模板内,从内模所开的“窗口”入模。泵送砼前,应先泵水,再泵砂浆进行润管,然后再泵送砼,水和砂浆不入模。
砼的现场振捣严格按照规范进行,要求表面泛浆,不再冒气泡,砼不再下沉。施工人员一定边振捣,边观察,防止漏振或过振,技术人员跟班作业。因波纹管较密集,现场要准备三条30振动棒,配合大振动棒的施工,顶板砼浇完后,表面及时进行整平、压实、二次收浆及养护处理。
砼浇注要求平衡对称施工,最大允许偏载25T,现场实际控制中,偏载不允许超过10M3砼。在浇注过程中应一次连续浇筑完毕,中间不得中断,砼分层浇注,每层宜30-40CM厚。
在夏季,因温度较高,砼表面易风干,浇筑完成后,表面及时覆盖草帘,防止水分过量蒸发,同时表面进行洒水养护。洒水养护不少于7d,随后用塑料薄膜覆盖28天。其余部位混凝土带模养护至混凝土强度90%以上,并不少于5天,在混凝土带模养护期间,需特别注意对钢模接缝处的养护,采用窄条土工布将钢模接缝覆盖并使用钢夹固定,定时洒水以确保土工布在养护期间始终保持湿润。
(五)、1#-8#块挂篮悬浇施工
0#块通过临时锚固钢筋使其同主墩形成“T”型刚构。悬灌梁施工工序为:挂篮就位→调整底模、外侧模标高→绑扎底板、腹板钢筋→安装竖向预应力钢筋→支立内部模板、堵头模板→安装纵向、横向预应力管道→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护→穿钢绞线→张拉→压浆→移挂篮。施工工艺流程详见附图二:挂篮悬浇施工工艺流程图。
墩顶0#块施工张拉完成后,在其上拼装挂篮。从1#块开始进行悬臂对称现浇施工,各梁段一次两侧对称灌注,平衡施工。
挂篮就位后,锚固在已施工完毕的梁段上,根据监控单位提供的模板施工标高用千斤顶抬升底模至施工标高。
1、钢筋及预应力管道安装
挂篮底模、外侧模调整到位以后,即可进行底、腹板钢筋绑扎及预应力管道安装,钢筋及预应力管道在加工场加工,运至现场绑扎安装。纵向预应力束采用直径90mm波纹管;横向预应力束采用80mm波纹管19×60mm波纹扁管;竖向预应力束采用直径36mm铁皮管。
先绑扎底板下层钢筋,安装底板纵向波纹管道,管道按设计线形调整并用定位筋固定在构造钢筋上,在底层钢筋网上焊接架立钢筋,然后绑扎底板上层钢筋网。再绑扎腹板钢筋及安装腹板束波纹管道和竖向预应力筋,腹板钢筋安装好后,套装腹板竖向预应力筋及波纹管,此时应注意,竖向预应力筋与波纹管在下端的密封(用胶布缠绕),上端间距位置要准确。然后安装腹板纵向波纹管。波纹管内穿塑衬管作撑管,以防振动变形和漏浆。最后布置顶板纵向及横向预应力波纹管。波纹管的驳接一定要用胶布缠绕好,各波纹管要安装压浆管及排气管。
最后安装槽口、封端模、压脚模和内侧模。
待内顶模调整到位以后,即可进行顶板钢筋绑扎及预应力管道安装。先绑扎顶板底层钢筋,安装顶板束、横向束波纹管道并调整,用定位筋固定,再绑扎定板上层钢筋。预应力束锚垫板与封端模或槽口用螺栓连接牢固,螺旋筋、锚下钢筋安装要准确到位。当钢筋与预应力管道发生冲突时,适当挪动钢筋,不得截断。
除安装梁段钢筋外,还需注意预埋人行道板钢筋、泄水孔和挂篮施工预留孔,挂篮施工预留孔位置详见“主桥箱梁施工用挂篮图”。
2、砼施工
混凝土浇注前,认真检查模板支撑情况,模板堵漏质量,钢筋绑扎及保护层的设置,预埋件,预留孔洞位置的准确性,模内有无杂物;检查灌注砼用的漏斗,串筒分布是否满足灌注顺序。
箱梁砼采用一次浇注,砼由拖泵泵送入模,在0号块顶面经三通管分叉进行对称浇筑,浇筑时严格控制对称节段的砼浇筑方量,保证两边的不平衡重不超过设计要求。
采用插入式振捣器振动,振捣时对预应力钢筋锚固端以及其它钢筋密集部位,应特别注意振捣,砼浇筑完要凿毛,箱梁顶面要收浆,然后拉毛。砼分层浇筑、分层振捣,分层厚度不大于50cm。浇筑顺序从悬臂前端向已浇梁段进行,使挂篮的微小变形大部分实现,避免新旧砼之间产生裂缝。每次浇筑时,应有测量组监控,先底板、腹板,后顶板,顶板浇筑从两侧翼缘向中间进行。底板浇筑采用串筒下料,在内顶模上开孔作为下料口,底板浇筑完毕后及时封闭下料口。采用插入式振捣器振捣,振捣时要确保砼密实性特别是锚下区砼的密实,且不得损坏预应力波纹管道,波纹管内在浇筑砼前插入硬塑管作衬填,以防管道被压瘪堵管。浇筑过程中每隔半小时专人负责抽拉一次,确保无堵管现象发生。砼浇筑完毕后,立即通孔检查管道,处理因万一漏浆等情况出现的堵管现象。
混凝土捣固人员须经培训后上岗,要定人、定位、定责,分工明确,尤其是钢筋密布部位、端模、拐(死)角及新旧砼连接部位指定专人进行捣固,每次浇注前应根据责任表填写人员名单,并做好交底工作。
捣固砼时应避免捣固棒与波纹管接触振动,砼捣固后,要立即对管道进行检查,及时清除渗入管内的灰浆。未振完前,禁止操作人员在砼面上走动,否则会引起管道下垂,促使砼“搁空”、“假实”现象发生,必要时用竹片将砼塞入管道下方。
施工、技术、试验人员现场跟班作业,随时测定坍落度和和易性变化情况,及时通知搅拌站进行调整。
施工预拱度的设置应计入挂篮的变形,根据施工中的实测值来进行调整。浇注砼时应注意砼的浇筑顺序,在纵向应从前端开始浇筑,在根部与前段梁体合拢;在横向,从两侧开始灌注,在腹板顶合拢。
模板拆除后,对新浇砼与旧砼接缝要进行凿毛。
砼浇注完初凝后,应立即用潮湿的草袋或草帘盖好,并洒水自然养护,保持草袋湿润。拆模后,当环境温度高于+5℃时应对砼表面洒水养护,梁体张拉的检查试件,要存放在梁顶上与梁体同环境养护。
3、预应力施工
①预应力筋规格
主桥纵、横向预应力筋采用高强度、低松弛预应力钢绞线,钢绞线公称直径15.2mm,标准强度1860Mpa,张拉控制应力1395Mpa;竖向预应力筋采用Φ25精轧螺纹钢,屈服强度835Mpa,张拉控制力650KN。预应力筋筋场后按批次进行验收和检验,其规格和力学性能应符合设计要求和国家标准规定。
②预应力筋下料
预应力筋按设计长度下料,下料误差为0~+100mm。采用砂轮切割机切割,不得使用电弧切割或气割。钢绞线不得在砼面上生拉硬拽,以免磨伤钢绞线,下料后用20#铁丝绑扎编束,前端用氧焊焊接成牵引头;精轧螺纹钢下料以前必须把因剪切钢筋形成的旁弯和螺纹被压扁的钢筋端头部分切除,以保证精轧螺纹钢与螺母能顺利连接,精轧螺纹钢下料后,按梁段进行编号,以免混淆。
③预应力束安装
预应力束安装与钢筋施工同步进行。
纵向预应力束采用先预埋波纹管、砼浇筑完毕以后穿钢绞线,波纹管按设计所示的曲线坐标在钢筋上定出曲线位置,将波纹管用定位筋固定在梁段构造钢筋上,定位筋每隔1m设置一道,用Φ8钢筋点焊成片,波纹管的连接采用大一号的同型波纹管,接头长20~30cm,用封胶带封裹严密,防止浇筑砼时漏浆。纵向预应力束采用卷扬机牵引穿束,预应力束前端用气焊焊接成长约30cm的锥形牵引头,穿束时卷扬机的速度不宜过快(每分钟约10m)。
横向、竖向预应力束波纹管与预应力筋一起安装。横向束按设计图所示间距排列,且张拉端与固定端交错布置,在靠近固定端一侧的波纹管上设置排气管以便压浆。精轧螺纹钢在安装时应保证其位置与倾斜度,按1m间距在钢筋骨架上焊接定位钢筋固定,精轧螺纹钢下端用垫块垫起,上垫板按砼顶面控制其安装高成,波纹管上下端设置压浆管或排气管。
预应力筋及波纹管安装完毕后,检查其位置、曲线坐标是否符合设计要求,固定是否牢固,接头是否完好,管壁有无破损,如有破损及时用封胶带修补。
④预应力束张拉
张拉设备:根据预应力筋的种类及张拉锚固工艺选择张拉设备,预应力筋的张拉力一般为设备额定张拉力的50%~80%。纵向顶板、腹板预应力束15—φ15.2钢绞线采用2台YCW350A型千斤顶,两端张拉。纵向底板预应力束12—φ15.2钢绞线采用2台YCW250B型千斤顶,两端张拉。横向预应力束3—φ15.2钢绞线采用2台YCW100A型千斤顶、9—φ15.2钢绞线采用2台YCW250B型千斤顶,一端张拉,张拉端两侧交错设置。竖向预应力筋采用2台YCW60型千斤顶。张拉设备的数量均能保证对称同步张拉。
张拉顺序:待砼强度达到设计强度的85%以上时,箱梁预应力就可以张拉。张拉时,先拉腹板纵向,然后张拉顶板纵向及横向预应力筋,顶板束按“先两边,后中间”进行;待纵向束张拉完毕后进行横向预应力束张拉;纵向预应力筋应两端对称张拉,且采用两端同时张拉,实行双控,实测伸长量与计算伸长量允许误差在±6%之间。,即吨位控制和延伸量控制。张拉要做好记录。
横向、竖向预应力束均按照从已浇梁段向悬臂前端两边对称进行张拉。
张拉过程:纵向束为两边对称同步张拉,横向、竖向束为一端张拉。张拉前清理锚垫板表面,安装锚环、夹片和限位板(或上螺母),千斤顶就位,将工具锚夹片打紧,向张拉缸供油直至设计油压值(逐步拧紧上螺母),并记录张拉至10%、20%、100%张拉力时对应的延伸量L1、L2、L3,持荷2min,复验延伸量,达到设计要求后,打开截止阀将张拉油压降至零,千斤顶活塞回程,拆除千斤顶。
张拉控制:张拉严格按“双控”进行,即以张拉力控制为主,延伸量作为校核,延伸量实测值与理论值的误差在±6%范围内。一侧实际延伸量按下式计算:ΔL=L3+L2-2L1-回缩量
其中回缩量为张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值(包括工具锚、远端补张拉工具锚的回缩值)和千斤顶体内预应力筋的张拉延伸量。
对较长的预应力束,其张拉延伸量会超过千斤顶的一次全行程,必须采取分级张拉、分级锚固,即根据计算延伸量,将张拉过程分成若干次,每次均实施一轮张拉锚固工艺,每一轮的初始油压即为上一轮的最终油压,每一轮的张拉力差值应取相同,以便控制,一直到最终油压值锚固。
钢束和粗钢筋张拉完毕后,严禁撞击锚具和钢束。(切割钢束宜用砂轮切割,严禁焊割)
3、孔道灌浆
张拉完后立即封锚头,封锚头采用环氧树脂加砂浆封锚,达到强度后,即可压浆。压浆前应先清洗管道,之后从低端向高端压浆。当高端的出浆及排气管的出浆稠度达到压浆端时,就封住出浆端及排气孔,并保持3~5分钟的稳压时间,然后封住压浆孔。压浆的最大压力一般为0.5-0.7Mpa。压浆时,对相邻管道应不断地清洗,直至没有水泥浆为止。压浆:管道压浆应在24小时之内进行,要求管道压浆密实,水灰比宜为0.4-0.45,为减少收缩可掺入0.1‰倍水泥用量的膨胀剂。压浆标号不低于箱梁砼标号(50#),同时做好压浆记录。
4、悬浇施工过程的质量管理与控制:
(1)、测量放样:
每次移好挂篮,对箱梁底模都要进行中线放样,标高测量。对前一梁段中线和标高有偏差的,在下段梁应当进行适当地纠正,每段梁浇筑完毕,需在梁面上放出中线(弹出墨线),布置标高点(一般6个点),测出标高。张拉后,复测中线和标高并计算出张拉后梁块的上翘值和扭曲值。
每次砼浇筑时都要进行测量观测。要严格控制浇筑砼产生过大的挠度,使新浇砼产生错位现象。
(2)、质量控制:
①对于挂篮、底模调紧后,施工员、技术员及现场质检人员要进行检查,检查内容包括中线、标高、坡度及几何尺寸等。底板及腹板钢筋绑扎好后,要进行自检并请示监理工程师进行检查,如发现问题则立即纠正。没有监理的检查不能进行下一步施工。对于腹板要检查其厚度及模板垂直度。要保证箱梁截面不发生扭曲。对于面板,要检查波纹管位置标高及箱梁中线的正确性。每道工序都要有完整的监理签认手续。
②严格把握原材料质量,包括钢材、水泥、砂石料等一定要有关证明单。砼的拌制要严格按试配配比进行,严格控制坍落度。现场试件要有代表性。
③严格控制张拉顺序。张拉千斤顶、油表要进行标定。预应力钢材要进行抽检。没有达到要求的梁段不能进行张拉。每次张拉一定要请监理进行旁站。施工员做好有关记录。
5、施工监控
①施工控制目的与意义
大跨度连续梁桥施工过程复杂,施工过程中各种影响结构变形和内力的参数(如梁重、结构刚度、温度场、有效预应力等)存在误差,这些误差会导致结构变形和受力严重偏离理论计算轨迹,如果不加以控制调整,成桥后主梁的线形和结构中内力都将难以满足设计要求,并且施工过程中很易导致超应力情况,造成严重后果。为了确保主桥在施工过程中结构内力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的线形符合设计要求,结构恒载受力状态接近设计期望,在桥梁施工过程中必须进行严格的施工控制。
②施工控制的原则
施工控制是要对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构内力和线形满足设计要求。
受力要求:反映桥梁构件受力的因素是构件的截面内力(或应力)。通常起控
制作用的最大应力,在恒载已定的情况下,桥梁构件的应力与截面内的轴力、剪力和弯矩等有关。
线形要求:线形主要是主梁的标高。合拢误差要求在2cm以内,成桥后(通常是长期变形稳定后)主梁的标高要满足设计标高的要求。
调控手段:对于主梁线形的调整,调整立模标高是最直接的手段。将参数误
差引起的主梁标高变化通过立模标高的调整予以修正。
主梁内力(或应力)控制截面可选为施工过程中和成桥后的受力控制截面,主梁标高控制点可选为各施工梁段前端。
③施工控制的方法
设计参数识别:通过在典型施工状态下对状态变量(位移和应力应变)实测值与理论值的比较,以及设计参数影响分析,识别出设计参数误差量。
设计参数预测:根据已施工梁段设计参数误差量,采用合适的预测方法预测未来梁段的设计参数可能误差量。
优化调整:施工控制主要以控制标高、控制截面内力或应力为主,优化调整也就以这两方面的因素建立控制目标函数(和约束条件)。通过设计参数误差对桥梁变形和内力的影响分析,应用优化方法调整本梁段与未来梁段的预应力以及未来梁段的立模标高,使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态,并且保证施工过程中受力安全。
④施工控制主要工作内容
理论计算:用开发的大跨度桥梁设计计算与控制分析软件复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态。
a.各施工状态以及成桥状态下的状态变量的理论数据:桥梁构件标高、控制截面内力或应力应变。
b.施工控制数据理论值:立模标高。
施工过程中结构变位、应力、应变和温度观测:
a.温度场观测:观测主梁、桥墩的温度(温度场)及主梁挠度、桥墩位移等随气温和时间的变化规律。
砼中温度测试选用NIC型直径4mm的热敏电阻,使用读数精度达4位半的DT数字型阻值表测出。在主桥箱梁上选取4个标准截面,在内面预埋温度元件,在施工期间选择有代表性的天气进行24小时连续观测,例如:每个季节选择一个晴天、多云天和阴雨天,以测量其内部的温度场分布。
b.温度对结构变形和受力影响的测量:
测试内容为主梁标高以及相关截面应力应变。测试时间与温度场观测同步进行。
c.每阶段观测项目:
应力监测:测定主梁、桥墩的应力在施工过程中的变化情况。
变形监测:测定主梁挠度、主梁轴线偏差情况,主要观测在砼浇筑前后、预应力张拉前后、挂篮移动前后工况下各控制点高程、主梁轴线偏位。
变形测点布置:每一梁段悬臂端截面梁顶设立5个标高观测点。测点须用短钢筋预埋设置并用红漆标明编号。当前现浇梁段悬臂端截面在底模上设立两个临时标高观测点,作为当前梁段控制截面的梁底标高。
施工控制有关的基础资料试验与收集:
a.砼龄期为3、7、14、28、90天的弹性模量试验以及按规定要求的强度实验。如果施工现场改变水泥品种或砂石集料及配合比时须做一套试验。
b.气象资料:晴雨、气温。
c.实际工期与未来进度安排。
d.挂篮的支点反力及其他施工荷载在桥上的布置位置与数值。
设计参数误差分析和识别:
a.挂篮刚度对标高的影响;
b.梁段自重误差对结构的影响;
c.梁的刚度误差对结构的影响;
d.砼收缩徐变对结构的影响;
e.施工荷载变动对结构的影响;
f.温度的影响;
g.预应力误差的影响。
对未来梁段设计参数误差进行预测
预告主梁下阶段立模标高
重大设计修改:
如果出现较大的施工误差,需采取以下重大修改措施:设计参数的修改、主梁预应力的调整、合拢施工方案的调整。
(6)、悬浇施工过程的安全措施:
(1)挂篮底篮要挂安全网,然后施工平台铺5㎝木板。底篮周围要焊1.5m高的钢筋护栏(钢筋直径不少于Φ25mm),并挂上安全网。两侧翼板施工脚手架要挂安全网,脚手架底脚应采取措施与其下支承处相对固定,后下横梁中间两吊带要绑上钢丝绳。安装及拆除这两个吊带时,工作人员一定要挂好安全带。
(2)每次移挂篮前一定要仔细检查反扣滑槽:检查各个螺栓是否拧紧,精扎螺纹钢是否有裂纹,浇筑砼之前,要检查后锚螺栓是否上紧,螺栓是否有裂纹,每根吊带也要逐根检查。精扎螺纹钢严禁通电,严禁直接敲打及抛掷。
(3)每次浇筑完一节梁块,在其上翼板焊上安全护栏。桥面上严禁任何人员向下抛物。悬臂作业人员一定要挂安全带。
(4)张拉时,在张拉千斤顶正前方,严禁人员施工作业及走动,并要架木板作挡板以防张拉锚具飞到河中,打坏过往船只及人员。
(六)、边跨现浇段施工
1、概述
主桥共2个箱梁边跨现浇段,长度为3.6m,其中伸出墩顶(墩身)部分9#墩为1.85m、10#墩为1.55m,梁高3.29m,腹板厚50cm,底板厚50cm,宽6.4m,端部设1.5m厚横隔板一道,其他部位尺寸同标准断面。砼方量59.2m3。根据现场实际情况,边跨现浇段采用墩身纵向共预埋10对(现浇箱梁下部6对,另一侧为4对)贝雷片阴头接上贝雷片用贝雷片作纵向悬臂梁,在贝雷片上横向搭设工字钢。
2、托架
主桥共2个箱梁边跨现浇段,每个边跨现浇段长度为3.6m,其中伸出墩顶(墩身)部分9#墩为1.85m、10#墩为1.55m,梁高3.29m,腹板厚50cm,底板厚50cm,宽6.4m,端部设1.5m厚横隔板一道,其他部位尺寸同标准断面。砼方量59.2m3。
边跨现浇段箱梁混凝土进行一次整体浇注,其施工方法为:利用墩身搭设现浇托架。在施工墩身时在墩身上部的设计位置埋设搭设托架的预埋件。因桥墩高度太高为避免施工现浇段箱梁混凝土时的偏心荷载对墩身造成不利,在墩身两侧搭设对称托架,并在墩身托架的另一侧采取加载措施以平衡因施工现浇段箱梁混凝土时托架对墩身的偏心荷载。
对支架进行预压,使支架预先完成非弹性变形,以避免因支架非弹性变形,引起梁体线形失控和混凝土产生裂纹。同时检测支架的弹性变形,并作为安装模板的参考数据。在模板上(按梁体两端、中部)位置设立观测点加砂进行预压,达到总压重的30%、50%、80%、100%和达到100%后24小时用水准仪检测标高变化。
3、模板工程
现浇段箱梁的外模为竹胶板。横桥向在墩身两侧的贝雷片上放置两根2I45工字钢,其上为顺桥向的2[10槽钢间距为50cm,然后在2[10槽钢上铺设铺设10×7.5cm横向方木,间距20cm,用铁线与2[10槽钢连接。铺设后,对横向方木标高进行一次复核,个别低洼处用抄手木楔找齐,高处用手电刨刨去,横向方木标高达到要求后即可铺设底模进行预压作业方木和竹胶板。翼板的施工的方法为在翼板下的2I45工字钢上搭设钢管支架,其上为方木和竹胶板。
外侧模与内侧模之间用Φ25对拉螺杆加固,底端固定在横向方木上,并用斜撑将外侧模支承在支架上。外侧模的翼缘模用碗扣式脚手架支撑在支架上,模板通过卸落脚手架顶部的顶托进行拆除。
内模采用钢木组合结构,即内侧模与内顶模采用组合定型钢模,倒角模、压脚模采用胶合板。内侧模用脚手管按70cm间距作次肋,水平向用2[14作主肋,用Φ25对拉螺杆与外侧模加固。内顶模支撑采用在箱梁底板上搭设脚手架形成,脚手架与内顶模之间设置顶托。
封端模采用胶合板模板,在外伸钢筋与预应力孔道处割孔,用短钢筋将木模与外伸钢筋固定。
4、钢筋工程
同0号块及挂篮悬浇施工。
5、砼工程
施工工艺同0号块及挂篮悬浇施工。
6、预应力工程
边跨现浇段浇筑完毕后,待砼强度达到设计强度85%以上,先张拉竖向预应力筋,后张拉横向预应力束。张拉及压浆施工工艺同0号块及挂篮悬浇施工。
(七)、合拢段施工
1、概述
主桥箱梁合拢段共有7个合拢段,其中1个中跨合拢段、2个次中跨合拢段、2个次边跨合拢段、2个边跨合拢段,合拢段均长2m,高3.29m,腹板厚50cm,底板厚50cm,底板宽6.4m,其他部位尺寸同标准断面。单个合拢段砼方量为22.m3。
合拢段施工是主桥施工的重要环节,是控制全桥受力状况和线形的关键工序,技术含量大,质量要求高,因此。对合拢顺序、合拢温度、合拢段砼质量等工艺必须严格控制。
合拢段施工顺序为:先中跨、再次中跨、次边跨、最后边跨。合拢段均采用挂篮施工。
2、施工工艺流程
详见附图四:边跨合拢段施工工艺流程图
附图五:中跨合拢段施工工艺流程图
3、施工工艺概述
合拢段采用吊架施工。吊架及外模结构形式详见“主桥合拢段施工图”,内模采用组合定型钢模,同边跨现浇段。
4、合拢段施工要点
①合拢段前准备工作
a、临时锁定装置预埋件:按照设计图纸“主桥箱梁合拢段临时锁定构造图”在合拢口两边的梁段前端顶、底板预埋锁定装置预埋件,并准备好其他临时锁定材料。
b、检查合拢口宽度、标高、轴线偏差并测量全桥轴线标高,并将检测结果上报监理单位。
c、挂篮拆除
d、准备配重设施:配重设施采用刻度水箱,以便随时监控配重重量。
②施加及解除配重
合拢段钢筋、模板安装完毕,并完成底板束、合拢束穿索后,将水箱对称安装在9#节段前端,尽量靠近合拢段。向水箱内加水配重至合拢段重量的一半,并且使合拢段两侧高差符合设计和规范要求。在浇筑合拢段砼过程中,根据浇筑方量,分级卸掉配重。
③临时锁定装置
根据设计要求设置临时锁定装置对合拢口进行锁定,合拢口的锁定应迅速、对称进行,先将外刚性支撑一端与梁端部预埋件焊接,当具备合拢条件时,迅速将外刚性支撑另一端与梁体连接。
⑤合拢时机
刚性锁定可以避免因温度变化而引起的合拢口间距的明显变化,完成合拢段的刚性锁定后,选择一天中温度最低时灌注混凝土,新灌注的混凝土在气温上升的环境中,以受压状态达到终凝,从而预防合拢段混凝土的开裂。临时锁定装置待底板预应力束张拉完毕后拆除。
⑥合拢段砼浇筑
绑扎合拢段箱梁的底板和腹板钢筋并绑扎固定预应力波纹管和预应力筋。在箱梁底板和腹板普通钢筋、预应力波纹管和预应力筋绑扎固定完毕并经现场监理验收合格后再支立箱梁合拢段的内箱模板。箱梁内箱合拢段的模板为P3015组合钢模板,局部为木模板,模板支架为方木支架,支架的承重方木为20×20cm方木,其间距为1.0m。P3015组合钢模板下为7.5×7.5cm的方木,其间距为30cm。安设计位置绑扎合拢段箱梁的顶板和翼缘板钢筋并将预应力筋和波纹管进行定位加固。
在合拢段箱梁的模板和钢筋经现场监理验收合格后进行合拢段箱梁的砼施工。合拢段箱梁混凝土的施工方法为一次整体浇注成型。灌注混凝土时先施工中腹板然后再施工边板。灌注腹板砼时,斜向或水平分层厚度为30-50cm,采用插入式振捣器振捣,振捣时振捣器必须插点均匀,快放慢拔,做到不漏振、过振、欠振,且不能让振捣棒触碰模板和波纹管。采用砼泵输送砼。砼浇注必须连续进行,如因特殊情况必须间断时,其间断时间应小于前层砼的初凝时间或重塑的时间。再施工箱梁顶板和翼板砼时必须用风泵将杂物清除干净,并适当洒水将砼顶面湿润。箱梁顶面标高采用焊标高控制桩的方法进行控制。砼表面为毛面,在砼终凝后6-10小时即应对砼进行洒水或覆盖养生。在箱梁砼强度达到设计强度的70%后方可将合龙段箱梁的内箱模板拆除,而外模则在合拢段预应力筋张拉完毕后再将挂篮进行整体拆除。
⑦预应力施工
待合拢段砼强度达到85%设计强度时方可进行预应力施工,施工顺序为:按照纵向竖向的顺序左右两端对称;先腹板纵向后顶板纵向然后是底板纵向最后是箱梁竖向预应力筋的张拉;张拉腹板时应先张拉中腹板后张拉边腹板;腹板预应力筋张拉顺序为由上至下依次张拉。中、边跨合拢段应在连续预应力筋已张拉完工后再张拉竖向预应筋。
四、质量标准
1、钢筋制作安装质量标准
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 1 受力钢筋间距(mm) ±10 每构件检查两个断面,用尺量 2 箍筋、水平筋间距(mm) +0,-20 每构件检查5~10个间距 3 钢筋骨架尺寸(mm) 长 ±10 按骨架总数30%抽查 宽或高 ±5 4 保护层厚度(mm) ±5 每构件沿模板周边检查8处 2、就地浇筑箱梁质量标准
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 1 砼强度(Mpa) C50 2 长度(mm) +0,-10 用尺量 3 轴线偏位 10 用全站仪检查,每跨5处 4 平整度(mm) 8 用2m直尺检查 5 断面尺寸
(mm) 高度 +5,-10 每跨用尺量5个断面 顶宽 ±30 顶、底、腹板厚 +10,-0 6 顶面高程(mm) +10 用水准仪检查,每跨5处 3、悬臂浇筑箱梁质量标准
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 1 砼强度(Mpa) C50 2 轴线偏位(mm) 10 用全站仪检查,每跨5处 3 顶面高程(mm) ±20 用水准仪检查,每跨5处 4 相邻节段高差(mm) 10 用水准仪检查 5 断面尺寸
(mm) 高度 +5,-10 检查施工记录,每跨5个断面 顶宽 ±30 顶、底、腹板厚 +10,-0 6 同跨对称点高程(mm) 20 用水准仪检查,每跨5处 4、后张法施工质量标准
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法
和频率 1 管道坐标
(mm) 梁长方向 30 抽检30%,每根检查10个点 梁高方向 10 2 管道间距
(mm) 同排 10 上下层 10 3 张拉应力值 符合设计 4 张拉延伸率 ±6% 查张拉记录 5 断丝、
滑丝数 钢束 每束1根,且不超过总数的1% 查张拉记录 钢筋 不允许 五、安全注意事项
1、进入施工现场必须戴安全帽,所有作业人员应遵守“高空作业”及“水上作业”安全规定。
2、认真进行科学合理的工作安排,尽量避免上下层交叉作业。
3、作业时严格遵守各工种安全操作规程,特别是起重吊装作业安全操作规程。
4、挂篮安装时必须先安装好锚固和水平限位装置,注意对未成形的桁架杆件进行稳固,防止倒下伤人。
5、挂篮行走前应检查后锚及各部位受力情况,发现隐患及时处理,确认安全后,方可前移。
6、挂篮前移时,应保证两片主桁沿箱梁中轴线对称推进,每前移50cm作一次同步观测,防止挂篮转角、偏位造成挂篮受扭。
7、挂篮行走应缓慢进行,速度应控制在0.1m/min以内,挂篮后部各设一组溜绳以策安全。轨道梁应平整、顺直,不得偏移。
8、挂篮前移时,操作平台严禁站人。预有大风、大雾、雷雨天气时,挂篮严禁前移。
9、挂篮行走到位后,后锚必须安装可靠。
10、砼浇筑前对挂篮后锚、吊带、限位装置进行全面检查,砼浇筑时派专人观察挂篮后锚,发现异常情况及时处理。
11、模板操作平台和张拉平台应牢固可靠,供平台升降的葫芦及钢丝绳应经常检查,发现问题及时更换。
12、挂篮的操作平台应设置安全措施及防止物体坠落的隔离措施,挂篮四周设置护栏,上下层设扶梯以便操作人员上下。
13、由于交叉作业较多,操作人员应严守各自岗位,防止铁件工具坠落。
14、用电线路应铺设规范,防止漏电伤人。
15、挂篮拆除时,应先拆除模板系统,再从吊带系统逐步拆卸。
16、张拉过程中,在任何情况下作业人员不得站在预应力束的两端,应在千斤顶侧面操作,严格遵守操作规程,油泵开动过程中,不得擅自离开岗位。
17、张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中,以便张拉工作顺利进行,并不致增加孔道摩擦损失。
18、工具锚的夹片应注意保持清洁和良好的润滑状态,新的工具锚夹片第一次使用前,应在夹片背面涂上润滑脂,以后每使用5-10次,应将工具锚上的挡板连同夹片一同卸下,向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑脂,以防夹片在退楔时卡住。
19、多根钢绞线束夹片锚固体系如遇到个别钢绞线滑移,可更换夹片,用小型千斤顶单根张拉。
20、张拉完毕后,检查端部和其他部位是否有裂纹,并填写张拉记录。
21、所有机具设备要经常检查并注意维修保养,确保安全使用。
22、注意雨天防滑、夏季防暑、冬季防雪、防冻、防寒。
附图一:主桥上部结构箱梁施工工艺流程图
附图二:0#块施工工艺流程图
附图三:挂篮悬浇施工工艺流程图
附图四:边跨合拢段施工工艺流程图
附图五:中跨合拢段施工工艺流程图
3
将合拢钢束补拉到位
张拉底板纵向束
解除中跨合拢段临时锁定装置
张拉竖向、横向束
混凝土养护并达到85%设计强度
等量泄水
浇筑合拢段混凝土
锁定合拢段两侧梁体
在合拢段两侧10号节段上对称施加配重
安装合拢段吊架、模板
绑扎钢筋
底板束、合拢束穿索
边跨合拢段施工并完成预应力张拉
挂篮拆除
10号节段悬浇
将合拢钢束补拉到位
张拉竖向、横向束
解除边跨合拢段临时锁定装置
混凝土养护达到85%设计强度
浇筑合拢段混凝土
张拉底板纵向束
边跨合拢
次边跨合拢
等量泄水
锁定合拢段两侧的梁体
在主梁悬臂端上对称施加配重
10号节段悬浇
接长边跨现浇支架
挂篮拆除
安装合拢段模板
绑扎钢筋
底板束、合拢束穿索
边跨现浇段施工
安装底板、腹板钢筋、预应力管道
砼养护、预应力穿束
预应力束张拉
安装、调整模板、底篮
砼浇筑
落模、挂篮前移
安装顶板钢筋、预应力管道
安装压脚模、内侧模、封端模
挂篮荷载试验
挂篮设计、加工
挂篮主桁拼装
0号块支架拆除
拆除模板及托架
预应力管道压浆
砼强度达到设计要求后张拉预应力筋
两端砼连接面凿毛
拆除顶、底板端模
砼养生
浇筑板砼
安装顶板上层钢筋
安装顶板纵向预应力管道及横向预应力管道和预应力筋
绑扎顶板底层钢筋及管道定位筋
安装顶模板
安装腹板纵向、预应力管道
安装底板上的竖向预应力管道和预应力筋
绑扎底板、腹板、横隔梁钢筋
调模板位置及标高
托架平台试压
安装底板及堵头模板
安装底、侧钢梁及降落木楔
安装永久性盆式橡胶支座
浇筑支座垫石及临时支座
安装墩顶托架平台
挂篮拼装
挂篮设计、加工
边跨现浇
边跨支架搭设
次中跨合拢
挂篮悬浇1号~8号节段
中跨合拢
0号块现浇
0号块支架搭设
施工准备
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