桥梁专项施工方案

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1、目 录1 工程概况11.1 工程简介11.2 自然条件21.3 技术标准41.4 主要工程数量52 总体施工方案及施工工艺流程72.1 总体施工方案72.2 施工工艺流程73 主要施工方法93.1 桩基施工93.1.1 概况93.1.2 施工工艺流程93.1.3 主要施工方法103.2 桩系梁施工153.2.1 概况153.2.2 施工工艺流程153.2.3 主要施工方法163.3 桥墩施工173.3.1 概况173.3.2 施工工艺流程173.3.3 主要施工方法173.4 桥台施工193.4.1 概况193.4.2 施工工艺流程193.4.3 主要施工方法193.5 垫石施工203.5.1

2、 概况203.5.2 施工工艺流程213.5.3 主要施工方法213.6 支座安装213.7 现浇箱梁施工223.7.1概况223.7.2 施工工艺流程223.7.3 主要施工方法244 施工进度计划安排505 主要资源配置515.1 主要机械设备配置515.2 主要工程材料515.3 主要人员配置526 雨季施工措施536.1 施工准备536.2 雨季施工措施537 夏季施工措施547.1 现场作业人员安排547.2 混凝土施工安排558 施工保证措施558.1 进度保证措施558.2 质量保证措施558.3 安全生产保证措施568.4 文明施工保证措施598.5 环境保护措施601 工程概

3、况1.1 工程简介枫子岭分离式立交桥位于临湘市詹桥镇雁南村枫子岭,桥梁左幅起讫桩号为K4+487K4+600,右幅起讫桩号为K4+460K4+573。左右幅桥长均为113m,桥面净宽各11.75m,桥梁净宽26m,为双向4车道。左右幅分别在K4+543.50和K4+516.50处横跨省道S301(路基总宽度12m),交角154o,见图1.1-2。桥型上部结构采用(30+40+30)m预应力混凝土连续箱梁;下部结构采用柱式墩、柱式台,基础均采用桩基础,桥梁结构布置图见图1.1-1图1.1-3。图1.1-1 枫子岭分离式立交桥纵断面图图1.1-2 枫子岭分离式立交桥平面图图1.1-2 枫子岭分离式

4、立交桥典型断面图1.2 自然条件 (1)气象条件项目所在地区处于中亚热带向北亚热带的过渡的地带,也是北方冷空气频繁入境的“风口”所在,因此其气候为亚热带季风湿润气候,具有四季分明、热量丰富、春温多变、雨量集中、夏秋多旱、严寒期短的特点。该地区多年平均气温16.517度,一月平均气温3.84.7度,七月平均气温29度左右,极端最高气温41度,极端最低气温-11.8度。全年无霜期为258275天。年平均降水量为12001302毫米,雨水多集中在38月,占全年降雨量69%,年平均相对湿度79%。年平均蒸发量1238.1毫米。年平均风速1.9m/s,最大风速25m/s。(2)地形地貌桥位区属于丘陵(b

5、)及丘间谷地(a)地貌。临湘岸桥台位于丘间谷地,岳阳岸桥台位于山麓斜坡,其自然坡脚约4045o。临湘岸桥台高程184.0185.0m,中间省道S301高程175.0178.6m,岳阳岸桥台高程180190.0m,桥位区最大相对高差约15m。植被茂密,覆盖层薄。现场地形地貌见图1.2-1、图1.2-2。0#桥台1#桥墩2#桥墩3#桥台图1.2-1 现场地形地貌图1.2-1 省道S301边坡地形地貌(3)工程地质条件桥位区出露的主要地层为第四系种植土、粉质黏土及全风化物,下伏基岩为燕山期花岗岩,现场典型地质见图1.2-2。现自新至老分述如下: 种植土:灰褐色,松散,稍湿,厚度一般在0.5m左右。

6、粉质黏土:灰黄色,中密状,稍湿,含有大量石英颗粒,系花岗岩风化残坡积而成,结构较松散,水泡易崩解。两岸桥台区分布广泛,一般厚度2.07.5m。 全风化花岗岩:褐黄色,原岩结构已全破坏,岩芯呈砂状。分布整个桥址区,一般厚度28m。 强风化花岗岩:褐黄色、节理裂隙发育,锤击声哑,手易掰开,岩质较软,岩体破碎,岩芯呈块状,短柱状,节长510cm,块径14cm。调查未发现球状风化现象,桥位区广泛分布,一般厚度35m。 中风化花岗岩:褐灰色,粗粒结构,块状结构,主要矿物成分为,长石、石英。岩质较硬,锤击声脆,岩芯较完整,呈柱状,节长1060cm,RQD为50%80%。桥位区均有分布,省道S301两侧边坡

7、可见中风化岩石出露,一般厚度为8.314.5m。根据试验及公路桥涵地基与基础设计规范(JTGd-2007),结合岩土状态,将桥位区地基容许承载力和桩基力学参数建议值列于表1.2-1。表1.2-1 岩、土承载力建议值序号岩土名称状态容许承载力((Kpa)极限摩阻力(Kpa)备注1粉质黏土硬塑150-20050-602花岗岩全风化300803强风化5001204中风化2000中风化花岗岩全风化花岗岩砂性土图1.2-2 现场典型地质图(4)水文地质条件桥区未见地表水分布。桥位处地下水中孔隙水无稳定地下水位,由于覆盖层厚度较小,孔隙水水量小;基岩上部风化裂隙发育,但裂隙张开均不大或有填充,因此基岩裂隙

8、水水量较小,地下水对桥梁施工影响不大。1.3 技术标准(1)设计行车速度:100Km/h。(2)汽车荷载等级:公路级。(3)桥梁宽度:0.5m(防撞栏)+12m(桥面净宽)+0.5m(防撞栏)=13m。(4)地震作用:地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。(5)结构设计基准期:100年。(6)结构设计安全等级:一级。(7)环境类别:类、类。1.4 主要工程数量桥梁主要工程数量见表1.4-1。表1.4-1 桥梁主要工程数量表材料 项目单位上部结构下部构造合计现浇箱梁支座及垫石桥墩桥台墩身桩系梁桩基础台帽挡块耳背墙牛腿桩基础混凝土C50m31999.60.31999.9C

9、40小石子m31.11.1C30m3123.536.8377159.6103.5196.2996.6钢筋HRB33528kg4443611644.224192.380272.525kg24100415.81776814669.756953.522kg312.71769.82082.520kg2863.52863.516kg293218715530037312kg55515.81574.8937.28468.43145.269641.4合计kg417269.81990.611956.93800.725962.126236.410300.214669.7512186.4R23510kg6291.2

10、18633142.7261613912.9预应力15.2钢绞线kg6630466304波纹管(内径100)m3121.63121.6锚具(M15-19)套6060Q235钢板=24mmkg2788.32788.3横向排水管及管盖kg/套888/24888/24竖向排水管及管盖kg/套408/24408/24支座GPZ()6.0DX套44GPZ()6.0SX套44GPZ()12.5DX套44GPZ()12.5SX套22GPZ()12.5GD套222 总体施工方案及施工工艺流程2.1 总体施工方案(1)桩基施工桩基采用人工挖孔成孔,钢筋笼在加工场制作现场采用汽车吊下放安装,混凝土采用串筒干浇筑。(

11、2)桩系梁施工桩系梁均埋在地面以下,基坑采用挖机开挖。模板采用大块钢模板,钢筋在后场做成半成品后运至现场绑扎,混凝土由拌合站集中供应,混凝土罐车运至现场采用溜槽进行浇筑。(3)墩柱、桥台施工墩柱、桥台模板均采用大块钢模板,钢筋在后场加工成型后运至现场采用吊车配合人工整体安装,混凝土由拌合站集中供应,混凝土罐车运至现场采用吊斗进行浇筑。(4)现浇箱梁施工现浇箱梁采用钢管桩支架法单幅分两次完成浇筑施工。2.2 施工工艺流程施工工艺流程见图2.2-1。循环钢筋制作桩系梁角点放样基坑开挖施工总准备下构施工凿桩头桩基检测钢筋笼制作桩基施工挖孔安装提升设备井圈施工桩位放样场地整平护壁施工验孔钢筋笼下放桩基

12、砼浇筑上构施工模板设计施工准备基础施工支架搭设现浇梁底模安装支架预压支架预拱调整基础、支架设计模板制作沉降观测及数据处理底腹板钢筋、波纹管安装安装顶板钢筋、波纹管钢筋半成品加工现浇梁外侧模、翼缘板底面模板安装临时、永久支座安装第一次混凝土浇筑混凝土养护制作试件内顶膜、端模安装顶板钢绞线穿束内侧模安装底、腹板钢绞线穿束浇筑砼垫层桩系梁钢筋绑扎桩系梁模板安装桩系梁混凝土浇筑养护钢筋制作养护墩身钢筋绑扎墩身模板安装墩柱角点放线墩身混凝土浇筑桥台角点放线基坑开挖桥台钢筋绑扎桥台模板安装桥台混凝土浇筑垫石测量放样垫石钢筋绑扎垫石模板垫石混凝土浇筑制作试件第二次混凝土浇筑混凝土养护拆内膜张拉、压浆、封锚、

13、拆架强度大于90%弹模达到100%3 主要施工方法3.1 桩基施工3.1.1 概况全桥桩基共16根,均为嵌岩桩,采用C30混凝土浇筑。桩基结构尺寸见。表3.3.1-1 桩基结构尺寸表墩台号0-0#0-1#0-2#0-3#1-0#1-1#1-2#1-3#桩径(m)1.51.51.51.52222桩长(m)141417.517.515151515墩台号2-0#2-1#2-2#2-3#3-0#3-1#3-2#3-3#桩径(m)22221.51.51.51.5桩长(m)1515151512121212 施工工艺流程桩基主要施工工艺流程见。 挖孔提升设备安装井圈施工桩位放样场地整平护壁施工验孔钢筋笼下放

14、桩基砼浇筑验收钢筋笼制作循环图3.1.2-1 桩基施工工艺流程图3.1.3 主要施工方法(1)施工准备场地整平桩位放样排水沟施工。 场地整平:清除桩基周围危石浮土并在桩径以外周边不小于1.5m范围填筑平台,孔口须高于周边地面不小于30cm;然后将人工挖孔井圈周围地坪用C15混凝土进行硬化,厚度为10cm。如桩基周围有裂缝或坍塌迹象,需加设必要的安全防护措施。位于岩石边坡上的桩位需先进行岩石爆破形成初始场地后再进行场地整平。岩石爆破时预裂孔先于主爆区起爆,形成预裂的边界间隙。在主爆区起爆后,在预留的进边坡范围内,沿边界爆出轮廓。爆破时需注意相关安全防护措施。 测量放样:放样桩基十字线,定出桩孔准

15、确位置并及时设置护桩。 排水沟施工:在孔口四周挖排水沟,作好排水系统,及时排除地表水(2)挖孔施工 井圈施工及孔位控制点设置在地面按井圈处理挖深0.5m,安装井圈模板,浇筑厚30cm露出地面30cm高的C30砼形成井圈,井圈上口即井台座比周围地面或桩基顶标高(两者以高标高为准)高出30cm,以避免井口进水或掉落杂物。圈顶通过测量准确测设四个控制点以铁钉做标记,通过这四个控制点校核孔中心位置和垂直度。在井圈内壁用油漆做水准标记,以便控制桩底高程。 孔口防护孔口周围严禁堆放土渣、机具、杂物等。孔口四周搭设防护围栏,围栏采用扣件钢管连接而成,防护栏杆高度为1.0-1.2m,上横杆高度为1.0-1.2

16、m,下横杆的高度为0.5-0.6m。栏杆四围悬挂密目式安全网,并在显眼处安装安全警示标志。停止作业时,孔口设置围栏和警告标示牌。洞口设置钢筋防护网,网格间距不大于20cm,并上锁,并且保证一井一盖一锁。现场孔口防护见图3.1.3-1。图3.1.3-1 现场孔口防护 提升设备安装提升设备主要采用卷扬机,用于挖孔出渣和人员运输,卷扬机固定在桩孔附近,在锁口井圈上搭设脚手架固定转向滑轮。 桩基开挖挖孔施工时,要求桩孔施工安全间距不小于2倍桩径。成桩后进行相邻孔施工时,已成桩混凝土强度须达50%以上方能开孔作业。土层采用人工直接开挖,局部采用风镐配合,用小型卷扬机提升出渣,每开挖0.5米护壁0.5米,

17、上口护壁厚25cm,下口厚20cm。岩石采用风钻钻炮眼,布置小药量电引爆的浅眼爆破法施工。护壁强度达到一定强度后才能爆破,防止震坍孔壁。爆破后利用空压机及时通风排出有害气体,再采用人工清凿继续开挖。以此种方式循环进行施工,直至桩底设计标高。 护壁施工在桩基挖孔施工到位时,清理孔壁四周松散碎落体,支立护壁模板,护壁模板采用上小下大的梯形钢模,钢模拼装后保证护壁厚度,上口厚25cm,下口厚20cm,高度0.5m。护壁模板外侧用槽钢或钢管加固,锁紧上口,固定下口。护壁砼采用C30混凝土浇注,可将砂、石、水泥等材料运至孔口附近,用小型搅拌机拌合,用吊斗将拌合好的护壁混凝土运至桩底护壁待浇处,人工浇注护

18、壁砼,用钢筋等将混凝土捣固密实。护壁示意为防止孔内大量渗水,上次护壁和下次护壁间的接缝要密实。浇注护壁砼时要保证护壁砼振捣密实,下次护壁砼的上口超出上次护壁砼下口5cm,起到良好的防水作用,减小渗水量。3.1.3-2 护壁示意图 孔内排水施工孔内渗水可以采用潜水泵边排水边施工,当挖至桩底时,可在桩位中间挖0.60.50.5的集水坑,用潜水泵抽水。为防止大量的地下渗水冲刷护壁内侧土层,可在护壁浇注处预埋排水管,将渗水集中排除。 成孔检验验孔时检查桩基直径、桩基深度、桩孔垂直度,验孔合格后,在灌注混凝土前按设计要求逐孔进行清孔,检测合格后方可进行钢筋笼下放及桩身混凝土浇筑。现场成孔检测3.1.3-

19、3 现场成孔检测(3)钢筋笼制作与安装钢筋在进场前,必须进行检验,检验合格后方可使用。钢筋必须按品种、规格、牌号分别设立标志,离地堆放。钢筋笼在钢筋加工场加工制作,钢筋下料时设计好下料尺寸,确保同一断面上钢筋焊接面积不大于整个断面钢筋总面积的50并保证整个钢筋笼长度。钢筋笼的主筋需同轴线焊接,焊缝饱满且不得烧伤主筋,焊接完毕后及时清除焊渣。钢筋笼现场焊接钢筋笼下放前应检查钢筋根数、直径、间距、钢筋笼是否变形,焊接点、焊接长度、宽度、厚度是否满足规范要求,并应控制主筋偏差在10mm以内,箍筋偏差在-20mm以内,骨架外径偏差在10mm以内,骨架倾斜度在5%以内,骨架保护层偏差在20mm以内,骨架

20、顶端高程偏差在10mm以内,骨架底高程偏差在50mm以内。钢筋笼采用25t吊车下放,下放时需对准孔位、扶稳,缓慢下放,避免碰撞孔壁。钢筋笼达到设计位置时,应立即固定。现场钢筋笼下放图3.1.3-4 钢筋笼焊接 图3.1.3-5 钢筋笼吊放(4)声波检测管的安装声测管采用573mm的无缝钢管,横断面布置4根。单根长度超出桩顶30cm且通到桩底,上下端加设密封盖。声测管在加工厂制作成型后运输至现场,采用U型卡固定在加强箍筋上,绑扎时必须严格按照图纸要求定位,连接采用套管丝牙连接。安装后需进行通水试漏,如有漏水必须及时整改,防止浇筑桩基砼时漏浆,堵塞声测管。(5)混凝土施工根据现场实际情况,混凝土宜

21、采用干施工。混凝土由搅拌站集中搅拌,并由罐车运输至现场后采用串筒下料。串筒采用3mm厚铁皮制作,每节长度为1.25m 卷成圆台型,上口直径25cm,下口直径22cm,两节之间焊吊耳,用U型卡环连接。初浇混凝土时,串筒底口离桩底1.0m左右,随着混凝土面的升高,分节拆卸串筒。混凝土必须采取分层浇筑并一次性连续浇筑完成,混凝土分层高度为1m。浇筑高度不大于1m时开始振捣,振捣采用两台70mm插入式振捣棒振捣,振捣密实后,由井下振捣人员通知井口放料人员下料。混凝土要浇筑至设计高程以上20cm(如果桩顶浮浆较多,此高度要适当加大)。混凝土下料时井下振捣人员要经常移动串筒位置,防止造成局部混凝土堆积不容

22、易振捣密实。桩基混凝土浇筑。图3.1.3-6桩基混凝土浇筑(6)桩基检测在混凝土强度达到设计要求后采用声测法进行检测进行桩身混凝土均匀性的检测。现场桩基检测见图3.1.3-7 桩基检测3.2 桩系梁施工3.2.1 概况桩系梁结构尺寸为1.6m1.8m4m,共4道。桩系梁均采用C30混凝土浇筑。 施工工艺流程桩系梁施工工艺流程见凿桩头测量放样桩基检测基坑开挖浇筑砼垫层系梁钢筋绑扎系梁模板安装浇筑混凝土钢筋制作拆模、养护图3.2.2-1 桩系梁施工工艺流程图3.2.3 主要施工方法(1)桩头处理采用空压机对桩头浮浆进行凿除并调直桩头外露钢筋,确保桩头部分混凝土的质量。凿除桩头时应注意在凿除过程中对

23、桩头钢筋的保护,保证钢筋顺直。凿完后用空压机对桩头混凝土面浮渣进行清理。(2)钢筋制作与安装钢筋在加工场加工,现场进行钢筋绑扎,外支撑固定,保证保护层厚度。钢筋进场时需对钢筋按照规范要求进行取样试验。经试验合格后方可使用,钢筋必须按品种、规格、牌号分别设立标志,离地堆放。安装钢筋时,为了不使钢筋变形,在系梁内用钢管搭设临时支架架立顶部钢筋,保持顶面钢筋安装平整,钢筋整体成型后拆除钢管支架。墩柱、桥台钢筋预埋需确保预埋钢筋安装位置准确。钢筋安装后要检查钢筋数量,检查安装质量,检查墩身预埋钢筋位置和数量,自检合格并请监理验收。(3)模板施工桩系梁模板采用定型钢模。模板在使用之前经过除锈打磨等处理,

24、涂刷专用脱模剂,经验收合格后方可使用。支撑采用内拉外撑的方式。模板要有足够的强度、刚度和稳定性,模板缝隙采用玻璃胶填塞严密。桩系梁模板施工。图3.2.3-1 桩系梁模板施工(4)混凝土施工桩系梁与桩基接桩部分混凝土同步浇筑。混凝土由搅拌站集中生产,采用罐车运至现场,混凝土现场浇筑采用溜槽分层下料,分层厚度3040cm。振捣采用70mm插入式振捣器振捣密实。拆模后及时养护,3.3 桥墩施工3.3.1 概况墩柱结构均为直径1.8m的圆柱墩,墩柱高度57m,采用C30混凝土浇筑。3.3.2 施工工艺流程墩柱施工工艺流程见图3.3.2-1 拆模、养护墩身钢筋绑扎墩身模板安装测量放线混凝土墩身浇筑钢筋制

25、作图3.3.2-1 墩柱施工工艺流程3.3.3 主要施工方法(1)钢筋施工钢筋半成品在钢筋加工场进行预制,根据设计图纸进行下料,并考虑接头错开,即在同一截面接头数量不超过钢筋数量的50%,不同层钢筋接头也要按规范错开,错开间距不小于35d。钢筋下料时应充分考虑到原材的实际平均长度、钢筋加工及加工损耗、钢筋弯曲时的伸长量以及现场安装的方式和先后顺序。钢筋安装前需在墩柱周围搭设脚手架,形成封闭操作平台。待钢筋绑扎成型后采用平板车运输至现场,现场采用25t吊车整体吊装。安装完毕后检查钢筋笼的垂直度和中心偏差,符合要求后在钢筋笼顶部设置缆风绳防止其倾覆。(2)模板施工圆柱式墩模板为两半圆钢模对拼而成,

26、模板采用吊车配合人工安装。安装好的模板应保持稳定,并用撑拉杆固定。对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查,签认后方可浇筑砼。浇筑时,发现模板有超过允许偏差变形的可能时,应及时纠正。在混凝土抗压强度大于2.5Mpa时,方可拆除模板。模板现场施工见。(3)混凝土施工混凝土由搅拌站集中生产,采用罐车运至现场,吊车吊运入模。混凝土现场浇筑采用串筒分层下料,分层厚度3040cm。振捣采用70mm插入式振捣器振捣密实。拆模后用塑料薄膜包裹,及时养护,见。混凝土现场施工。图3.3.3-1 墩柱钢筋施工 图3.3.3-2 墩柱混凝土浇筑图3.3.3-3 墩柱混凝土包裹养护3.4 桥台施工3.4

27、.1 概况桥台均为柱式桥台。桥台基础、台帽、耳背墙均采用C30混凝土。3.4.2 施工工艺流程桥台施工工艺流程见。测量放样基坑开挖垫层施工台帽施工耳背墙施工台背回填图3.4.2-1 桥台施工工艺流程图3.4.3 主要施工方法(1)钢筋施工因桥台钢筋施工工艺与墩柱钢筋施工工艺基本相同,故桥台钢筋施工详见主要施工方法中墩柱钢筋施工。(2)模板施工桥台模板均采用钢模,要求模板表面平整,尺寸偏差符合设计要求,具有足够的刚度、强度、稳定性,且拆装方便接缝严密不漏浆。模板采用人工安装,模板安装好后,检查轴线、高程符合设计要求后加固,保证模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。模内干净无杂物,拼合平整严密

28、。检查合格后方可浇筑砼。浇筑时,发现模板有超过允许偏差变形的可能时,应及时纠正。桥台模板现场安装见。图3.4.3-1 桥台模板安装(3)混凝土施工混凝土浇筑工艺见主要施工方法中墩柱混凝土施工。浇筑成型后桥台图3.4.3-2 浇筑成型后的桥台3.5 垫石施工3.5.1 概况本桥垫石有2种结构形式:78cm78cm形式8块,107cm107cm形式8块。采用C40小石子混凝土浇筑。3.5.2 施工工艺流程垫石施工工艺流程见钢筋施工模板施工测量放样垫石浇筑钢筋制作图3.5.2-1 垫石施工工艺流程图3.5.3 主要施工方法(1)钢筋施工钢筋加工在钢筋加工场进行,根据设计图纸进行下料。(2)模板施工垫

29、石模板采用钢模,模板应保持良好的强度及刚度。人工拼装完毕后对其平面位置、顶部标高及纵横向稳定性进行检查。 (3)混凝土施工混凝土由由搅拌站集中生产,用罐车运送混凝土至墩柱旁,吊车吊运入模。浇筑完毕后及时进行包裹养护。3.6 支座安装现浇箱梁墩顶底模安装前,进行永久支座安装。支座安装前应检查支座连接状况是否正常,不得任意松动上、下支座连接螺栓;另外、用钢钎以间隔4cm距离在横板内的支承垫石顶面凿1mm深的小坑,用水浸润后安装灌浆模板并做好支座灌浆准备工作;支座就位,用钢楔块楔入支座四角,找平支座,并将支座调整到设计标高,在支座底面与支承垫石之间应留2030mm空隙;仔细检查支座中心位置及标高后,

30、用高强度无收缩材料灌浆;灌浆采用重力灌浆方式,灌注支座底部及锚栓孔处空隙,灌浆过程从支座中心部位向四周注浆,直至从模板与支座底板周边间隙处观察到灌浆材料全部灌满为止。灌浆前应初步计算所需浆体体积,实际灌注浆体数量不应与计算值产生过大的误差,防止中间缺浆;灌浆材料终凝后,拆除模板及钢楔块,检查是否有漏浆处,对漏浆处进行补浆,并填堵钢楔块抽出后的空隙,拧紧下支座板锚栓,待灌筑梁体混凝土后,拧紧下支座板锚栓并涂油、拆除各支座的上、下支座连接角钢及螺栓,安装支座钢围板。3.7 现浇箱梁施工概况现浇箱梁采用预应力钢筋混凝土结构,单箱双室截面,跨径布置为(30+44+30)m,顶板宽12.75m,底板宽8

31、.75m,梁高2.5m,主梁两侧各悬臂2m,悬臂端部厚度15cm,悬臂根部厚度30cm。箱梁顶板厚度为24cm、底板厚度为22cm;边跨支点3m范围内顶、底板加厚至42cm,中跨距离支点63m范围内顶、底板加厚至42cm,距离支点30m段顶、底板厚度为42cm,箱室相应减小。现浇箱梁采用C50混凝土、共计约2000 m3,钢筋约423.6t,钢绞线约66.3t。现浇箱梁典型结构构造图见。图3.6.1-1 现浇箱梁典型结构构造图3.7.2 施工工艺流程现浇箱梁施工工艺流程见。 强度大于90%弹模达到100%模板设计施工准备基础施工支架搭设现浇梁底模安装支架预压支架预拱调整基础、支架设计模板制作沉

32、降观测及数据处理底、腹板钢筋、波纹管安装安装顶板钢筋、波纹管钢筋半成品加工运输现浇梁外侧模、翼缘板底面模板安装现浇梁临时、永久支座安装第一次混凝土浇筑混凝土养护混凝土搅拌运输制作试件内顶膜、端模安装顶板钢绞线穿束混凝土搅拌运输第二次混凝土浇筑混凝土养护制作试件拆内膜张拉、压浆、封锚、拆支架内侧模安装底、腹板钢绞线穿束图3.6.2-1 现浇箱梁施工工艺流程图3.7.3 主要施工方法 现浇支架设计、施工及预压 现浇支架设计(1)现浇支架设计原则为计算精确,采用Midas-civil有限元计算软件对支架进行验算。其支架结构形式及其构件型号选用宜结合现场条件尽量采用现有的,可周转的和便于运输的材料,施

33、工简单和便于装拆,节省费用,加快施工进度,确保施工质量与安全。(2)现浇支架结构布置型式现浇支架主要由8部分组成:混凝土扩大基础、钢管桩立柱、卸荷块、主横梁、纵梁、横向分配梁、平联和预埋件(预埋焊接钢板)等。详细结构布置见图3.7.3-1图3.7.3-6。 混凝土扩大基础:混凝土扩大基础采用C30混凝土。省道S301两侧混凝土扩大基础沿横桥向布置,省道S301上扩大基础沿省道S301布置。具体尺寸详见表3.7.3-2。混凝土扩大基础与钢管桩采用预埋件相连,预埋件由锚固钢筋和钢板穿心焊接组成,大样图见。 钢管桩立柱:钢管桩立柱采用6308mm钢管,立于扩大基础上。 卸荷块:两边扩大基础上卸落块采

34、用钢楔,钢管桩上卸荷块采用槽14。 主横梁:主横梁采用HN700300型钢,焊接在卸落块上。 纵梁:跨路部分纵梁采用HN700300型钢、其它部分工56a型钢,焊接在主横梁上。 横向分配梁:横向分配梁采用工12.6型钢,点焊在纵梁上。 平联:平联采用双槽25,用于横向连接钢管桩。图3.7.3-1 支架平面布置图图3.7.3-2 支架1-1断面图图3.7.3-3 支架2-2断面图图3.7.3-4 支架3-3断面图图3.7.3-5 支架4-4断面图图3.7.3-6 支架5-5断面图(3)支架受力计算 荷载分析a、计算工况主要考虑的工况为:工况一:支架搭设完成至尚未浇筑混凝土的阶段,该工况下支架受结

35、构自重。工况二:混凝土浇筑至尚未初凝的阶段,较工况一增加了混凝土重力荷载及施工荷载。为本设计的最不利工况,也是控制工况。b、恒载b-1 混凝土重量荷载钢筋混凝土荷载按26KN/m3考虑。b-2 模板重量荷载取模板(竹胶板+方木+内模及翼缘板脚手管支架)的荷载为2.0KN /m2。b-3 支架自重荷载支架自重荷载由有限元软件自行处理,MIDAS程序计算时:g=0.98N/s2,重力荷载比例系数设定为-1。c、活载c-1 施工荷载按2.5 KN /m2考虑。c-2 风荷载:支架高度较小且当地风速较小,未进行考虑风荷载。 模型建立模型中包括扩大基础、主横梁、纵梁等构件。在采取Midas/Civil有

36、限元计算软件建模过程中,以上构件均采用梁单元模拟。支架间连接按照固结形式模拟。采用Midas/Civil建立的模型见图3.7.3-7。图3.7.3-7 钢管桩支架模型 计算结果a、强度计算结果经计算,各构件受力数据见表3.7.3-1,应力云图见图3.7.3-8,各构件满足强度要求。表3.7.3-1 控制工况下各构件受力状态序号构件名称最大弯矩/kN.m最大剪力/kN最大轴力/kN最大剪应力/MPa最大组合应力/MPa备注1钢管桩-1190.1-115.22主横梁705.6519.8-60.7122.03纵梁950.6432.7-26.794.7图3.7.3-8 支架组合应力云图b、刚度计算结果

37、经计算,z方向的位移变形最大值为4.37mm(见图3.7.3-9),满足结构的刚度要求,说明结构体系受力合理。图3.7.3-9 整体位移云图c、整体稳定性计算结果根据屈曲模态云图显示,临界荷载系数为41.5(图3.7.3-10),所以可认为在此荷载作用下支架是稳定的。图3.7.3-10 屈曲模态云图d、混凝土扩大基础设计根据设计提供的钢管桩排架处地基承载力大小以及每排排架单根钢管桩最大反力,由式计算得出,每排钢管桩下扩大基础尺寸见表3.7.3-2。 A=N/ H=(A1/2-0.63)/2 式中:A扩大基础底面面积 N排架处单桩最大承载力 排架处地基承载力 H混凝土扩大基础高度表3.7.3-2

38、 扩大基础尺寸及所需地基承载力统计表序号排架位置基础型式排架处地基承载力基础尺寸(长宽高)备注1#排架条形基础300Kpa12.752.51.252#排架条形基础300Kpa10.752.51.253#排架条形基础300Kpa10.752.51.254#排架条形基础300Kpa10.9011.55#排架条形基础300Kpa10.9011.56#排架条形基础300Kpa2117#排架墩式基础550Kpa27.0311跨省道段8#排架墩式基础550Kpa211跨省道段9#排架墩式基础550Kpa27.0311跨省道段10#排架条形基础300Kpa21111#排架条形基础1200Kpa10.9011

39、.512#排架条形基础1200Kpa10.9011.513#排架条形基础1200Kpa10.252114#排架条形基础1200Kpa10.252115#排架条形基础1200Kpa12.7521 现浇支架施工(1)施工准备 沿箱梁周边坡度较缓处修建临时便道,用于施工机械、材料以及人员通行。 测量放样混凝土扩大基础区域,并插打木桩进行标记。(2)省道S301排水沟改移由于跨省道S301钢管桩支架施工时将省道S301排水沟覆盖,故需将原有排水沟改移至跨省道S301条形基础外侧,保证排水通畅。改移时采用挖机配合人工施工。待施工完毕后恢复原有排水沟。(3)现浇支架地基处理在扩大基础施工前需对现浇支架地基

40、进行处理,保证排架处地基承载力大于300Kpa,排架处地基承载力大于550Kpa,排架处地基承载力大于400Kpa。在地基处理后需保证良好的排水性,严禁在地基范围内存在积水现象。 普通地段地基处理普通地段在覆盖层开挖后进行地基整平,然后进行地基承载力检测,检测合格后进行扩大基础施工。 跨省道S301地基处理省道S301为既有沥青路面,其承载力为级公路标准,远大于支架所需承载力设计值,勿需处理。 边坡上地基处理施工前先将部分片石护坡及坡后少量松土人工凿出外运,直至露出未扰动的原状基岩。然后将坡面根据扩大基础尺寸进行施工场地整平。首先采用风炮机施工出初始场地,然后采用风镐对局部地方进行整平处理,最

41、后人工清理场地杂物,在地基承载力检测合格后进行扩大基础施工,考虑到边坡坡比为1:1,刚性基础受力的扩散角度为45o,所以在扩大基础和开凿面边缘预留1m的安全距离。边坡钢管支架处理示意见图3.7.3-11。图3.7.3-11 边坡处立杆基础处理示意图 地基承载力检测基础处理完成后必须进行地基承载力检测,地基承载力要求大于设计所需强度。对地基承载力达不到设计要求的地段必须进行返工处理,处理完毕后再次进行地基承载力检测,直至检测合格后方可进行下道工序施工,并将检测数据上报监理确认。(4)钢管桩支架搭设 钢管桩支架搭设顺序扩大基础钢管桩立柱安装主横梁安装纵梁安装分配梁安装翼缘板脚手管支架 扩大基础施工

42、扩大基础为钢筋混凝土结构,混凝土标号为C30。钢筋在后场加工厂半成品,采用平板车或装载机运输至现场后进行现场绑扎,钢筋绑扎完毕后进行模板安装,模板采用木模或闲置桩系梁模板,在模板加固完毕后进行预埋件安装,预埋件需安装准确并加固到位,预埋件大样图见图3.7.3-12,最后进行混凝土浇筑,混凝土在搅拌站集中拌制,采用罐车运输、吊斗浇筑。图3.7.3-12 预埋件大样图 钢管桩及桩帽安装在扩大基础达到强度后进行钢管桩安装,钢管桩采用吊车配合人工焊接安装,安装时注意保证钢管桩垂直度和平面位置准确,焊接时注意焊缝饱满,严禁漏焊、点焊。现场施工见图3.7.3-13。为加强支架稳定性,桥墩两侧钢管桩与桥墩之

43、间采用抱箍连接,抱箍采用槽14型钢。连接示意见图3.7.3-14。图3.7.3-13 钢管桩现场安装图3.7.3-14 钢管桩与墩柱相连示意图桩帽在后场加工成型后运至现场进行焊接安装,桩帽大样见图3.7.3-15。由于桩帽焊接属于高空作业,所以进行安装时操作工人需严格安装高空作业安全规范施工。施工时可采取在少支架上焊接施工平台的方法进行焊接,现场施工见图3.7.3-16、图3.7.3-17。图3.7.3-15 桩帽大样图图3.7.3-16 钢管桩支架操作平台安装图3.7.3-17 利用少支架安装平台进行桩帽及平联施工 梁部结构安装在钢管桩安装完毕后,进行主横梁、纵梁和分配梁安装,主横梁和纵梁安

44、装方法可参见桩帽安装。主横梁与钢管桩、纵梁之间采用满焊,横向分配梁与纵梁之间采用点焊。梁部结构安装时需注意平面位置准确,严格安装测量放样进行安装。 翼缘板脚手管支架搭设梁部结构安装完毕后在横向分配梁上按照施工顺序自下至上搭设脚手管支架,立杆、横杆及斜杆间连接紧固,为确保脚手管稳定,可与横向分配梁之间点焊。 现浇支架预压(1)预压的目的为了检验现浇支架的受力安全性,得到支架各部位的沉降量、非弹性变形以及弹性变形数据,须对现浇支架进行压载试验,试验荷载取现浇箱梁重量的1.2倍。(2)预压方法采用沙袋按设计荷载进行预压。以孔为单位,逐孔预压,一孔卸载后,沙袋移至相邻孔。预压前需仔细检查支架各节是否连

45、接牢固可靠,同时做好观测记录,预压时各点预压重量均匀对称,防止出现反常情况。沙袋逐级加载,加载级别分为80%、100%、120%。压载沙袋布置及各部位每延米压载重量见图3.7.3-18。现场施工图见图3.7.3-19。图3.7.3-18 箱梁压载布置示意图图3.7.3-19 箱梁压载现场施工图(3)加载 准备工作预埋测量观测点并对测量观测点高程进行测量记录,作为观测初始数据。 加载程序加载材料为沙袋,每袋沙均重1.2t左右,根据现浇箱梁各部位的压载荷载逐级吊装沙袋。一孔预压完成后沙袋向下一孔转移时要注意第二孔的加载顺序,不能盲目堆载,以免对下一孔支架的预压造成不利影响。每一级加载都模拟混凝土的

46、浇筑过程,每一级加载完成后静置24h测量预压观测点的变化值。当观测的变形不大于2mm时即认为稳定,继续加载;当支架观测的变形大于设计变形值时,表明支架验算错误或未按支架设计施工,需立即停止加载,找出存在问题并解决后重新预压。(4)卸载 预压荷载卸除时,应按预压加载时的分级逐步卸载,并在卸载的过程中进行沉降量观测。(5)沉降观测及数据处理 沉降观测测量时选用足够的预测点,以保证测量数据的准确性。预压前在每跨台墩之间的支架上及相应支架底部布设5组观测点,每组7个点,支座中心线处布设一组,1/4跨径及1/2跨径布设一组。沉降观测点布置图见图3.7.3-20。三级加载完成后每间隔6-8小时观测一遍所有

47、测点,直至连续两次观测数据不变,方可卸载。卸载完成后再进行一遍全面观测。然后对每次观测的数据进行分析,将总沉降量分解成弹性变形量和塑性变形量、基础沉降量,以确定支架顶模板的高程。图3.7.3-20 沉降观测点布置图 数据处理加载后标高-加载前标高=支架总变形值;加载后标高-卸载后标高=支架弹性变形;系统总变形值-系统弹性形变=预压已消除的非弹性变形、基础沉降量。 调整支架预拱度根据各测点对应的弹性变形量及设计高程,通过在底板方木加木楔的方式调整支架预拱度。3.7.3.2 模板工程(1) 模板结构型式箱梁模板包括底模、侧模、端模、内模四部分。综合考虑箱梁外观质量要求和操作方便,模板均采用木模体系

48、。面板为1.5cm厚竹胶板,底模背楞由1010cm方木组成,背楞腹板间距15cm,底板间距33cm;侧模背楞由1015cm方木组成,间距40cm;内模背楞由1010cm方木组成,间距40cm;拉杆背带采用双槽14;对拉螺杆采用20mm圆钢。模板结构布置见图3.7.3-21。图3.7.3-21 现浇箱梁模板结构布置图(2) 模板安装模板安装顺序:底模底板、腹板钢筋(预应力管道)绑扎安装侧模安装翼缘底模安装第一次封端模安装底、腹板混凝土浇筑内顶模安装顶板钢筋(预应力管道)绑扎安装第二次封端模安装。模板现场施工见图3.7.3-22图3.7.3-25。在横向分配梁安装完毕后进行底模安装。先把底模背楞固

49、定在横向分配梁上,然后把面板用钢钉连接在底模背楞上,模板接缝处缝隙采用玻璃胶填充。在腹板钢筋和预应力管道安装完毕后进行侧模、端模安装。侧模、端模根据设计尺寸在加工场制作成标准件,运输至现场后,人工辅助吊车进行安装、加固,侧模与底模、翼缘板底模间缝隙采用双面胶挤压填充。在侧模安装完毕后进行翼缘板底模安装。安装方法参照底板底模安装。内顶膜在底、腹板混凝土浇筑完成后安装。安装方法同上。模板全部安装完毕后由测量人员仔细测控模板位置及标高,人工配合调整至准确位置,最后调紧拉杆和支撑处顶托。按照设计要求,为使空气能形成对流,现浇箱梁每个箱室每3m左右在底板及腹板上部各设一个8cm的通气孔,采用PVC管成孔

50、。底板预留泄水孔,采用专用排水管及管盖成孔。为便于内模拆除及底板钢绞线张拉,在每跨距梁端按设计位置预留2个1.20.8m工作窗,在内模支架拆除完毕后采用同标号膨胀混凝土浇筑工作窗。 图3.7.3-22 底模方木安装 图3.7.3-23 底模竹胶板安装 图3.7.3-24 底模清洗 图3.7.3-25 内侧模加固3.7.3.3 钢筋工程(1)钢筋原材料要求 各部分钢筋的力学性能必须符合国家标准规定; 钢筋必须按不同品种、等级、规格及生产厂家分批验收、分别堆放; 钢筋应具有出厂质量证明书,按要求进行抽检。(2)钢筋的加工、绑扎在钢筋加工场下料并制作成半成品,编号后分类运至施工现场,利用吊车吊至底模

51、上,人工进行安装绑扎。钢筋绑扎的顺序为:底板钢筋腹板钢筋顶板钢筋、翼缘板钢筋。钢筋绑扎应注意以下几点: 钢筋表面应清洁,使用前将表面油渍、锈皮等清除干净; 钢筋应顺直、无局部弯折,钢筋的弯制应符合设计要求; 钢筋绑扎应牢固,必要时可采用点焊的方式加固,钢筋搭接长度应符合规范及设计要求,同一断面内搭接数量应满足规范要求; 钢筋骨架保护层(垫块)的厚度及强度按设计要求确定,安装时,垫块按梅花型布置,间距不超过1m,底板和顶板适当加密,垫块要固定牢。钢筋现场施工见图3.7.3-26图3.7.3-27。 图3.7.3-26 底板钢筋绑扎 图3.7.3-27 腹板钢筋绑扎(3)预埋件埋设箱梁预埋钢筋主要

52、包括栏杆预埋钢筋和伸缩缝预埋钢筋、预应力管道(预应力管道安装方案见3.7.3.5 预应力工程)等,在安装施工过程中根据设计图纸进行预埋,并保证稳固。3.7.3.4 混凝土工程箱梁混凝土水平向分两次浇筑完毕,第一次浇筑至腹部与顶板拐点处,第二次浇筑至顶板设计标高,箱梁浇筑分层见图3.7.3-28。图3.7.3-28 箱梁浇筑分层示意图(1)混凝土配合比的要求箱梁采用C50混凝土浇筑,泵送工艺,其配合比须经严格试配,满足要求后才能进行混凝土浇筑。混凝土性能要求: 强度:设计强度等级为C50,7d强度不小于设计强度的90%; 工作性能:坍落度160200mm,扩展度550mm,2h后坍损20mm;

53、初凝时间:现浇箱梁单幅分两次浇筑,单次最大浇筑量约为603m3。每次泵送时间约13小时,初凝时间15h; 具备良好的和易性、流动性,满足天泵泵送要求。(2)混凝土浇筑混凝土由拌合站集中拌制,罐车运输,汽车泵泵送,自桥梁一端向另一端全断面推进式分层浇筑。混凝土分层厚度控制在30cm左右。混凝土振捣采用5cm或7cm插入式振捣棒进行振捣,振捣时,应避免振捣棒碰撞模板、预应力管道及预埋件。混凝土振捣应密实,不漏振、欠振或过振。钢筋较密集及锚具处,应采用直径较细的振捣棒加强振捣且不得碰触锚具。为防止底板倒角处混凝土翻浆,在浇筑底板倒角时可适当减小塌落度,并且可在浇筑过程中暂停浇筑,待倒角不翻浆时继续浇

54、筑。当顶板混凝土浇筑临近结束时,要严格控制其顶面的标高。为了保证桥面的纵、横坡度,需在现浇梁顶面根据桥面排水的变坡点布置间距为3.0m的标高控制点(采用与钢筋焊接的短钢筋作为控制点),通过端头模板及钢筋控制点来保证桥面的纵横坡度。现浇箱梁混凝土应在其初凝前进行拉毛处理。混凝土分层浇筑示意图见图3.7.3-29、图3.7.3-30,现场施工见图3.7.3-31图3.7.3-34。图3.7.3-29 混凝土纵向分层浇筑示意图图3.7.3-30 混凝土横断面分层浇筑示意图(3)混凝土收面混凝土收面人工提浆、压光。提浆直到表面泛出水泥浆为止,根据混凝土面表面泌水情况,适时进行刮平作业,将表泌水稀浆刮除

55、,再用刮尺刮抹混凝土面,人员不得直接踩踏成型混凝土面,施工时借助踏板进行,每次作业重叠二分之一,以保证不出现漏刮部位,保证平整度。混凝土达到初凝状态前完成砼面压光,压光分多次进行,等砼初凝前再压光一次,以做到内实外光,棱角分明,表面无蜂窝、麻面、砂眼、爆皮、龟裂等现象。现场收面施工见图3.7.3-34。 图3.7.3-31 混凝土振捣 图3.7.3-32 混凝土分层浇筑 图3.7.3-33 顶板混凝土浇筑 图3.7.3-34 混凝土收面(4)混凝土养护混凝土收浆后,尽快用土工布覆盖于混凝土表面,然后洒水养护,以防止混凝土表面出现收缩裂缝,养护标准以保持混凝土表面充分湿润为宜,养护时间不小于7天

56、。现场养护施工见图图3.7.3-35。图3.7.3-35 现浇箱梁顶板混凝土养护3.7.3.5 预应力工程3.7.3.5.1 预应力布置及张拉顺序箱梁设置单向(纵向)预应力,每个腹板处采用5束1915.2预应力钢束,共计15束(单幅)。锚下张拉控制应力N1N4:1375MPa、N5:1350MPa,采用两端张拉工艺,一次张拉到位。预应力布置(梁端)见。张拉顺序:三个腹板区预应力钢绞线同时进行张拉,预应力束编号及张拉顺序为:N1N2N5N3N4。图3.7.3-36 梁端预应力布置3.7.3.5.2 预应力施工流程预应力工程分为预应力管道和锚座预埋、张拉和压浆三项主要内容。在现浇箱梁施工时预埋孔道及锚座,待混凝土达到设计强度后进行预应力钢束穿束,按照“后张法预应力筋张拉程序”进行张拉,然后进行孔道压浆,最后进行封锚施工。预应力施工流程见下图3.7.3-37。封锚人工穿束钢束张拉预应力管道和锚座预埋压浆钢束下料图3.7.3-37 预应力施工工艺流程图3.7.3.5.3 预应力施工方法(1)波纹管及锚座埋设 波纹管埋设预应力管道通过埋设金属波纹管的方法进行预留,波纹管使用前必须进行外观质量检查,检查合格后方可使用波纹管安装工艺:波纹管采用钢筋定位网片定位(见图3.7.3-38、图3.7.3-39),预

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