斜拉桥主梁(支架法)施工工艺.doc
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1、35 斜拉桥主梁(支架法)施工工艺35.1 适用范围本工艺适用于桥下净空低、无通航要求或搭设支架对桥下交通无影响、较小影响的中小跨径斜拉桥,其混凝土主梁釆用支架法现浇施工工艺。35.2 施工准备35.2.1 材料要求1 斜拉桥混凝土主梁所用原材料(钢筋、水泥、砂、石子、预应力钢束和钢材等)应符合设计要求、现行产品标准规定。2 混凝土主梁施工所用的支架体系材料和模板材料等应符合设计要求和施工组织设计(施工方案)规定。3 拉索及其锚具应委托专业单位制作,严格按照国家或部颁的行业标准、规定及设计的特殊要求进行生产,并应进行检查和验收。在工艺更新或确有必要时,可考虑进行拉索的疲劳性能、静载性能试验。对
2、高强钢丝拉索,在工厂制作时应按1.21.4倍设计索力对拉索进行预张拉检验,合格后方可出厂。斜拉桥所采用的钢板及型材的技术要求按现行国家标准桥梁用结构钢GB/T714 的规定采用。斜拉索用高强钢丝应釆用5或7mm热镀锌钢丝,其标准强度、性能应满足现行桥梁缆索用热镀锌钢丝GB/T 17101的要求。斜拉索用钢绞线应釆用高强低松弛预应力镀锌或其他防护钢绞线,其标准强度、性能 应满足现行预应力混凝土用钢绞线GB/T5224的要求。斜拉索用锚具钢材应选用优质碳素结构钢或合金结构钢,性能应满足相应国家标准要求。4 锚具的动、静载性能应与锚具所对应的拉索相匹配。锚杯、锚板、螺母和垫块等主要受力件的半成品在热
3、处理后应进行超声波探伤,探伤合格的方可进人下一道工序。5 拉索成品、锚具交货时应提供下列资料:产品质量保证书、产品批号、设计索号及型号、生产日期、数量、长度、重量、产品出厂检验报告及有关数据。6 拉索的运输和堆放应无破损、无变形、无腐蚀,成圈产品只能水平堆放。产品出厂前,应用麻袋条或纤维布缠包防护。35.2.2 机具设备1 预应力器材:锚具、夹具和连接器等,千斤顶(压力表)、油泵、注衆机、切割机等。2 钢筋施工机具:钢筋弯曲机、钢筋调直机、钢筋切断机、电焊机、砂轮切割机等。3 模板施工机具:电锯、电刨、手电钻等。4 混凝土施工机具:预拌混凝土强制式搅拌机、混凝土运输车、混凝土泵车、混凝土输送泵
4、、汽车吊、混凝土振捣器等。5 拉索安装设备:索盘支架、滚筒(滚轮)、导向轮、卷扬机、塔吊等拉索安装设备:索盘支架、滚筒(滚轮)、导向轮、卷扬机、塔吊等。6 检测仪器设备:全站仪、经纬仪、水准仪、传感器、振动频率测力计、测试仪或频率仪等。7 工具:专用扳手、直尺、限位板、卡尺等。35.2.3 作业条件1 施工围挡已完成。2 主梁施工范围内妨碍作业的地上、地下构筑物已清除或改移完毕,不妨碍施工的现场周边构筑物已进行标识,并有保护措施。3 现场道路畅通,施工场地已清理平整,现场用水、用电接通,备有夜间照明设施。4 测量控制网已建立,测量放线已完成。35.2.4 技术准备1 斜拉桥混凝土主梁施工前认真
5、熟悉图纸、根据现场条件编制总体施工组织设计和 分项工程实施性方案,报有关部门批准。施工组织设计应包括:(1)主梁的施工方法与施工工艺;拉索制作、安装、张拉、锚固与防护工艺;塔梁施工线形与内力、拉索索力的控制方法;(2)施工区域内及周边地区的交通组织安排;(3)对邻近构筑物(包括地下结构)的保护措施;(4)对航道、铁路、主干道等交通通道的限制要求、防护措施与应急预案。2 对操作人员进行专业技术培训和安全培训,向班组进行交底。3 组织施工测量。35.3 操作工艺35.3.1 工艺流程1 支架法现浇主梁工艺流程施工准备工程测量围堰围护结构施工膺架体系施工0号段底模安装预压临时固结系统(临时支座)安装
6、支座0号段侧模、端模板安装绑扎钢筋(预应力管道铺设)安装内模板绑扎顶板钢筋浇筑0号段混凝土养护侧模拆除张拉预应力筋挂第一根索并张拉依次依序对称现浇箱梁、重复上述步骤直至主梁施工完毕一次调索、桥面施工二次调索、拆除膺架动静载试验、通车运行。2 支架浇筑主梁斜拉索施工工艺流程斜拉索进场验收作业平台搭设、料盘运输卷扬机等起重、牵引设备安装上、下锚具检查、安装张拉设备安装钢绞线卸盘PC圆管安装单根挂索下一根同号索挂索紧索、索箍、减振器、弥松装置安装同号索同步张拉下一块件挂索、张拉全桥按需要循环索力调整索体外防护锚具防护。353.2 斜拉桥主梁施工基本规定1 当设计釆用非塔梁固结形式时,必须釆取相应措施
7、使塔梁临时固结,并按照经设计确认的解除程序逐步解除临时固结,在解除过程中还必须对拉索索力、主梁标高、塔梁内力与索塔位移进行必要的测量与控制。2 釆用支架法现饶施工形成节段时,应消除温差、支架变形等因素对结构变形与施工质量产生的不良影响。支架搭设完成后应进行安全检查验收,必要时可进行压重荷载试验,加载重量和布载方式应等于节段混凝土重量和所有施工荷载之和。3 釆用移动支架法施工时,移动支架的主梁长度应大于2倍支承跨径,一般以2.5倍为宜。4 合龙段现浇混凝土施工为防止合龙段现饶混凝土施工出现的裂缝,应采用以下方法改善受力和施工状况:(1)在梁体顶板与底板或腹板端部预埋临时连接钢构件(必要时可以设置
8、临时纵向连接预应力索),实现梁体结构体系的先期合龙,随后再进行混凝土合龙施工,并按设计要求适除临时连接;(2)对于非塔梁固结形式的斜拉桥,在合龙过程中必须按照设计确认的步骤逐步解除塔梁临时固结措施。(3)必须不间断地观测合龙前数日的昼夜温度场变化与合龙高程及合龙口长度变化的关系,同时还应考虑风力对合龙精度与质量的影响,综合确定适当的合龙施工时间。(4)合龙段现浇混凝土宜选择微膨胀低收缩混凝土,并应选用早强混凝土。(5)釆用千斤顶将合龙段两端的梁体分别向外顶出一定距离以提供给合龙段混凝土一定的预压应力。(6)合龙段浇筑后至纵向预应力索张拉前应禁止施工荷载的随意变动。35.3.3 围堰、围护结构施
9、工1 主梁跨河段膺架有临时支墩在河道内、临时支墩釆用灌注粧基础时,应进行围堰施工。2 围堰、围护结构型式应按施工组织设计规定施作,可釆用土袋围堰、钢板粧围堰等结构型式。3 围堰、围护结构内抽除积水,布设钻孔作业平台。35.3.4 桩基施工1 桩基施工应符合设计要求及本规程第5.3节相关规定。2 应根据地质柱状图选用钻机,一般地质条件下本市粧基施工宜采用旋挖钻机或旋转钻机。35.3.5 模板膺架1 主梁非跨河段膺架釆用碗扣支架或钢管支架体系、满堂支搭;支架的纵横向间距、组成模数应经设计计算确定。膺架四周用剪刀撑加固。可调底、顶托自由高度不大于 350mm,支架下地基整平后,用12t压路机碾压平整
10、,并设置排水系统。现浇200mm厚 C10混凝土地梁。地梁浇筑后,需对地面进行附载预压,以消除地基变形。支架顶托挂线调高后安放12号工字钢和100mm150mm方木,铅丝固定。梁下为现况路的段落,现浇箱梁膺架釆用门洞形式支搭,以满足现况交通车辆通行。2 主梁跨河段膺架釆用单层六四式铁路军用梁,采用专用沙袋落梁。梁下支墩釆用八三式桥墩器材拼组临时支墩,支墩基础釆用灌注桩加盖承台形式。六四式军用梁在陆地上按每片整体拼装,长度20m,釆用吊车在八三墩上组合成一整体。拆除时,采用沙袋落梁,每片六四梁平移出主梁翼板,吊车拆除。3 混凝土饶筑前对支架体系(主梁膺架)进行全断面压重,避免因支架受载不匀 致变
11、形过大引起混凝土开裂。35.3.6 永久性盆式橡胶支座安装1 盆式橡胶支座安装采用地脚螺栓连接法,即在桥梁上下部构造施工中,按支座位置正确预留地脚螺栓孔,通过砂浆锚固地脚螺栓及其通长螺栓、螺母连接,将支座与桥梁上、下部连接在一起。2 安装支座时,精确找平垫石顶面的标高,准确定出下支座地脚螺栓的栓孔位置,并检查其孔径大小与深度。吊装上座时,支座上下摆对准设计位置。在顶板和混凝土接触的一面对螺栓加以固定,以免其在浇筑时滑出。0号段混凝土绕筑完成,并拆除模板后,再安放防护罩。3 安装时需注意以下事项:(1)安装前相对各滑移面用丙酮或乙醇清洁,其他部件也应清洗干净;(2)支座除标高符合设计要求外,保证
12、平面两个方向的水平十分重要,支座四角高差不得大于2mm;(3)注意支座顺桥向与横桥向的安位置;支座上下各件纵横向必须对中,或由于安装时温度与设计温度不同,纵向支座上下各件错开的距离必须与计算值相等;(4)支座中心线与主桥中心线应重合或平行;(5)安装地脚螺栓时,其外露螺母顶面的高度不得大于螺母的厚度;(6)纵向活动支座安装时,上下导向挡块必须保持平行,交叉角不得大于5。35.3.7 临时支座的设置与拆除浇筑施工过程中,由于墩梁铰接不能承受弯矩,根据设计提出的体系转换程序,为保证施工期间结构稳定,必须釆取措施将墩梁临时固结,待悬臂施工至下一端合龙后,恢复到设计所要求的结构图式,通常釆用设置临时支
13、座的方法。1 临时支座的设置(1)临时支座的设计要求除能承受上部构造的重力外,还需满足一个节段的不平衡弯矩,并验算其稳定性,稳定性系数1.5。(2)临时支座用C50级混凝土绕筑,顺桥向靠外侧分别设置两排16根长2.5m,32螺纹钢筋,上下端分别锚固于梁体与墩身内以增加抗震、防滑性能。临时支座在0号段立模以前安装完毕。2 临时支座硫磺砂浆夹层的铺设为便于合龙时临时支座的拆除,在支座中间设置一层60mm厚的硫磺砂浆间隔层,并埋设电阻线。其铺设方法是临时支座下层混凝土块灌注且达到一定强度后,在上面设立木模,将预先制好的硫磺砂浆灌注到临时支座的木模中,由于木模本身含有水分,在靠近木模边沿处会出现少量泡
14、沫,可用小木棍轻敲木模便可消除,硫磺砂浆冷却时体积收缩很大,浇筑时要略高出木模一些,表面初凝固后,用草袋盖好保温,最后浇筑上层混凝 土块。3 临时支座的拆除当合龙段纵向预应力钢束张拉完毕,按设计要求将临时支座拆除。在拆除前,先将墩顶活动支座临时锁定,限制箱梁的纵向位移,将临时支座硫磺砂浆夹层中预埋的电阻丝并联起来,用湿毛毯将临时支座和永久支座隔离开,防止损坏永久支座部件,再通电熔化硫磺砂浆夹层。硫磺砂楽夹层溶化后,将临时支座混凝土块拆除,并用氧焊切割临时支座锚筋。35.3.8 主梁模板、钢筋、现浇混凝土、预应力张拉等施工应符合设计要求,施工工艺应遵守本规程相关章节规定,并应遵守本节规定。主梁分
15、段浇筑、张拉,既有长束又有短束。张拉顺序和吨位,将对梁体变位有一定影响,施工前要与设计协商,确定张拉顺序和吨位。张拉釆取双控,即伸长值、应力控制,中线两侧相同预应力束对称同时张拉,保证梁体受力均勻。35.3.9 主梁0号段(块件)施工1 主梁0号块件采用支架法施工,主要施工步骤:0号块件现浇支架、模板、劲性骨架、钢筋等制作及其他准备底模安装塔梁临时固结系统施工安装构造筋、主筋、预应力系统安装内模、外模及横隔板模板混凝土浇筑、养护、拆模预应力张拉。2 箱梁的普通钢筋及预应力管道除须满足一般施工工艺的要求外,并应遵守以下规定:(1)钢筋、普通钢绞线、波纹管严格按设计要求在加工厂进行加工,运至桥上绑
16、扎成型。(2)预应力管道严格按设计的要求布置,当与普通钢筋发生矛盾时,优先保证预应力管道的位置正确。固定波纹管的定位钢筋架,间距不大于500mm,定位筋要与梁体钢筋焊牢,管道与定位钢筋要绑扎结实,绑扎间距不大与500mm,并防止管道上下左右移动。波纹管接头釆用套管,内衬海绵,用粘胶带缠紧,以防浇筑混凝土时管道内漏进水泥灰浆。3 主梁釆用预拌混凝土、罐车运输、混凝土栗车浇筑、全断面一次饶筑,混凝土配合比经业主、监理审批合格后方可使用。4 浇筑混凝土时加强对预应力管道和斜拉索钢套筒的保护。5 主梁混凝土养护强度达到设计要求,张拉预应力筋。张拉前对张拉设备进行标定,锚具进行检验;正式张拉前测定孔道摩
17、阻,请设计人设定摩阻系数,方可进行正式张拉;张拉前拆除所有制约梁体变形的支撑,所有侧模全部拆除。张拉釆取双控,即以应力控制为主,伸长值做校核。35.3.10 主梁标准段施工1 现浇主梁各制作段施工程序应符合设计要求,应考虑受载的对称与均衡性,应按设计规定的次序、依次依序施作。2 主梁各制作段衔接处的紧密性处理主梁采用分段绕筑,分段张拉的方法施工,即每浇筑一段就张拉一段,张拉后主梁与底模脱离,为保证下一制作段与先施工的制作段衔接紧密无错台,釆取如下措施:在先施工的制作段邊靠近与下一制作段的衔接处预埋螺栓,将两段衔接处lm范围内的底、侧模拴接在主梁上(主梁张拉时拆除其余范围的侧模,这一范围不拆除)
18、,保证斜拉索施工时两段衔接处lm范围内不脱模,并将下一段膺架的顶托顶紧,这样就保证了两段模板的紧密衔接,也就保证了衔接处混凝土的外观。3 主梁斜拉索钢套筒梁内预埋索管安装时,用单独的型钢支架固定在底模上,釆用全站仪严格控制位置,并保证主梁与主塔上的穿索孔道同一轴线上,高程和横向误差控制在3mm以内。(1)在地面制作安装平台;施工数据的釆集;制作及安装中心点位器。(2)在平台上安装索道管。在平台上放出索道管上下口的中心点的投影坐标,根据相对投影面高度,确定索道管位置。(3)在索道管上焊接四根角钢,连接成支架。(4)在现浇段主梁底模板上,放出每个索道管下口的中心点投影点及支架控制点。(5)根据支架
19、位置控制点,将支架连同索道管,安放在底模板上。(6)上口中心点釆用三维坐标测量进行复核,下口中心点釆用简易吊线测量复核。如偏差较大,微调整支的位置及支架腿的高低,即可调整上下口中心点位置。(7)将支架固定在底模板上;抽出中心点位器;将底托安放在索道管的下端。35.3.11 斜拉索安装前的准备工作1 从工厂运到工地的拉索先检查包装是否完好,并应妥善存放,防潮、防火、防油、防污。2 清除索道孔内的残余砂浆及焊渣等杂物;清理干净孔口处毛刺。3 清除锚板上的砂浆及焊渣,保证锚板上干净。4 检查锚固端外螺纹上是否有杂物,如有,应清理干净。5 现场重新检查量测斜拉索长度,实际是否与设计相符。6 对所有吊具
20、、支架等受力部位进行检查,无误方可施工。35.3.12 斜拉索施工方案1 斜拉索施工应符合设计要求,应编制针对性专项方案。2 拉索安装可根据塔高、布索方式、索长、索径、索的刚柔程度、起重设备和施工现场状况等综合选择架设方法。3 斜拉桥拉索张拉施工的设备和方法应根据设计的索型、锚具、布索方式、塔和梁的构造确定。35.3.13 挂索程序1 安装过程中,挂索的程序应是由短到长,并应根据先期挂索的实践,预计下一根较长索的情况,及时作出相应的调整。2 斜拉索张拉端设于塔部,则先于梁部安装;斜拉索张拉端设于梁部,则先于塔部安装。35.3.14 挂索可根据短索、中索、长索来制定挂索方案1 短索:其索重不超过
21、6t。可用塔吊直接放盘,并将拉索张拉端先与在主塔张拉千斤顶的牵引钢绞线连接,在桥面吊机的配合下,将拉索锚固端安装到主梁内完成挂索。2 中长索:可用在主塔内的卷扬机的滑轮组进行牵引,并与主塔内的拉索张拉千斤顶牵引钢绞线连接或螺杆牵引,完成挂索;挂索应注意可能发生钢丝绳旋转、扭曲的现象。长索挂索对牵引力要求高,必须经过计算挂索设备满足要求后方可施工。35.3.15 拉索的安装步骤为:放索(拉索展开)、水平牵引、起吊、梁上安装拉索的张拉端和塔上牵引锚固端安装就位。1 放索(拉索展开)当工程所用的拉索规格较小,拉索釆用成圈包装。拉索安装时,将放索盘放置在已完成的桥面上,然后将成圈索放置在放索盘内,用卷
22、扬机牵引使拉索展开。2 拉索水平牵引水平牵引使用卷扬机。为保护拉索的外护套,在牵引过程中,每5m放置一个托辊,避免拉索与桥面摩擦损坏。3 拉索起吊拉索的起吊以塔吊为主、卷扬机配合的吊装方案。4 塔上安装拉索的锚固端塔上拉索的安装由卷扬机与吊机配合完成,吊机或卷扬机与索的连接吊点使用专用的吊装索夹,它能有效地保证索外护套不受损坏。5 梁上安装拉索的张拉端当拉索的梁段锚头脱离放索盘时,将拉索的张拉端锚头穿人拉索梁上套管并穿出锚固承压面,然后安装锚固螺母。35.3.16 挂索注意事项1 施工中不得损伤索体保护层和索股以及索端锚头及螺纹,不得堆压弯折索体。2 不得用起重钩或易于对索体产生集中应力的吊具
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