北江特大桥主桥挂篮悬浇施工方案.docx
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1、北江特大桥主桥箱梁悬浇施工方案北江特大桥主桥主桥起讫桩号为K11+962K12+182,其中左右幅布置形式为为40+702+40m的箱型变截面预应力T型连续刚构,箱梁高4.0m,跨中高2.0m,箱梁高为箱梁外侧处梁高度,由于横坡影响箱梁左右侧高度不一。在施工过程中需要随时对挂篮悬吊系统进行调整,墩顶处箱梁梁高为4m,各跨跨中以及现浇梁段梁高均为2.0m,箱梁梁高按2次抛物线变化;箱梁顶板厚为28cm;箱梁底板根部厚为65cm,跨中底板为28cm,箱梁底板厚按2次抛物线变化;腹板厚度:0号梁段及13梁段为75cm,4号梁段由75cm线性变化至6号梁段的45cm,78号梁段及边跨现浇段45cm。箱
2、梁采取挂篮悬臂浇筑施工,最大施工悬臂长度为29m,最大悬浇重量为1276t,按照设计的施工顺序为:先在墩身托架上浇筑0#段,后向两边逐段悬臂浇筑并张拉预应力束,先边跨合拢,再中跨合拢。整个施工过程相邻浇筑节段对称进行,不对称重量不得大于一个梁段自重的一半。合拢时桥梁由T形静定悬臂状态变为超静定状态,实现了体系转换。 主桥桥面宽33.5米 , 分两幅 , 每幅桥箱梁采用单箱单室断面 , 箱梁顶板宽16.28米 , 底板宽8.5米 , 箱梁顶面设2单向横坡。三个构的悬臂各分为8对梁段,其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为:63.5米、24.0米 ,累计悬臂总长29米 ,悬臂梁段最大控制重量为138.
3、5吨 , 跨中合拢段和边跨合拢段为2米 , 两个边跨现浇段长4米。 箱梁节段施工采用挂篮对称悬浇施工,根据北江特大桥具体特点考虑和工期的安排,拟配备3套6个挂篮进行悬臂浇筑施工,左右幅分开施工,先右幅后左幅。北江特大桥主桥箱梁挂蓝施工工期控制在 11个月内。阶段目标为:2006年12 月1 日 至2007年 11月 1 日 完成右幅及左幅悬浇及合拢施工 。箱梁砼采用北江四会岸拌合站集中拌制 , 采用砼搅拌运输船3条运送混凝土, 利用HBT-60型混凝土输送泵(安放在船上)垂直泵送进行箱梁混凝土浇筑.。箱梁施工时,在31#墩33#墩左幅承台位置各布置1台QTZ630塔吊,垂直运输材料、小型设备配
4、合箱梁悬浇施工。按施工计划在完成右幅1#块施工后(2007年2月20日)即将左幅承台塔吊移至右幅0#块顶安装。一、主要工程数量 混凝土4676.6m3:钢筋1003.59吨;钢绞线287.567吨;精轧螺纹粗钢筋33.607吨。二、施工机具、设备250KW发电机组一台;40吨吊船3台;混凝土运输船3条;货船3条;交通船2条;混凝输送泵两台(其中一台在混凝土拌合站,另一台在船上);菱形挂篮3套;钢筋加工设备及张拉设备若干个。三、箱梁悬浇施工(一)、挂篮结构形成 我部拟采用菱形挂篮进行悬浇施工,由原箱梁悬拼吊架DQP180改制而成。根据设计要求,挂篮采用A、B两种型式。其中A型挂蓝结构重43.8吨
5、,B型挂蓝结构重45.2吨,按设计要求挂篮自重和全部施工荷载控制在62.8吨。挂蓝底模平台纵梁采用焊接桁架结构,前后下横梁及上横梁均采用型钢组,外侧模板采用钢结构模板,设外导梁系统,吊杆全部采用32精轧螺钢筋;内模采用木模及钢管支架系统。挂篮拟采用主桁与底篮分体移动结构形成,以减少行走时锚固系统的重量。挂篮采用菱形桁架作主桁,在浇筑完一段后,将底篮锚固于已张拉梁段上,在主桁最前端增加支点,前移主桁就位,锚固主桁后锚点,利用竖向预应力筋,用螺杆连结,再移动底篮就位。(二)、挂篮改装、试验及拼装1、挂篮改装:、挂篮在工厂改装好,运到施工现场拼装。、外模由大块钢模板焊接而成,外模加工拟在工厂进行。、
6、对底模架前后横梁上的吊耳等重要部位的焊接,需要逐一步进行探伤或进行加载试验。2、挂篮试验:挂篮加工完成后,即进行预拼以验证加工的精度,为了保证悬浇施工的安全,试拼后即对每套挂篮进行静载试验,对挂篮的焊接质量进行最后的验证。同时针对挂篮施工时前端挠度主要是由于主桁件的变形引起的,试验时要测出力与位移的关系曲线,作为施工时调整底模板的依据。试验方法是:选择一块平地,将一套挂篮的两片主桁水平放置,并利用水准仪抄平,然后用后端用精轧螺纹钢锁定,在中部用垫板将两片主桁分开,在前端用千斤顶加载对拉,最终加载值为使用荷载的140%,按照50%、30%、20%、10%逐级进行,每级加载完成并稳压半个小时(最后
7、一级为1小时)后检查各杆件的情况有无裂缝,同时记录力与位移的关系,并根据试验测出的结果,绘制力与位移的关系曲线,求出挂篮弹性和非弹性变形。为保证挂篮结构的可靠性,清除非弹性变形,量测弹性变形量,确保箱梁施工的安全和质量,在第一次使用之前必须对挂篮进行试压。对已拼装的挂篮按设计荷载加安全系数进行试压,以求得挂篮在不同长度(3.0m、3.5m、4.0m)时不同荷载下的变形挠度值。拟采用水箱加压法,用钢板加工成水箱,用精轧螺纹粗钢筋悬挂于下横梁。试压时,按砼浇注的分级重量进行加载,最终加至设计荷载的12倍。每一级加载后,必须及时检查各杆件的连接情况和工作情况,及时作出是否继续加载的判断,如一次加载后
8、情况良好,应反复加载,卸载3-5次,直到非弹性变形全部消除完为止,试验结果应整理出加载测试报告,将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。分级卸载,并测量变形,记录数据。3、挂篮安装:0#块施工完成后,在0#块顶拼装挂篮,挂篮安装前,在混凝土强度达到设计强度的50%后,即可松动、拆除内外模,但托架及底模不能拆除,对其拆除只有在0#块张拉压浆完成后才能进行。挂篮拼装时,同一T构的两个挂篮应基本同步,同一挂篮两侧的构件即可同时进行也可先安装一侧,在操作不熟练的情况下,为稳妥起见,应两侧分别安装,以免相互干扰引发问题,挂篮安装按照以下程序进行:、清理梁段顶面,安装挂篮走行滑道,滑道垫座按要求
9、摆放垫实,测量控制两侧滑道平齐;、安装挂篮前横梁,使挂篮前支点中心位于箱梁腹板的中心线上,再安装挂篮桁架下纵梁及后横梁,使挂篮两片桁架下部形成整体,同时安装挂篮后锚梁并与0#块进行锚固;、安装菱形桁架的立柱及立柱连接框架;、安装菱形桁架的斜撑杆及斜撑联系框,并临时锚固定位斜撑杆;、安装菱形桁架的上纵梁及拉杆,解除斜撑杆的临时锚固装置;、安装挂篮前上横梁及吊杆;、安装挂篮前、后下横梁及底模支承桁架和底模,安装挂篮外导梁及外侧模;、按要求张拉挂篮后短吊带,外导梁后吊杆;、按要求张拉挂篮前长、短吊带,调节模板端部标高;、根据实际情况设置挂篮安全防护措施及上人爬梯。4、挂篮的移动步骤、梁块浇筑完张拉、
10、压浆后,安装挂篮外导梁走行吊架;、放松挂篮前长、短吊带,放松并卸掉挂篮后短吊带、内外导梁后短吊杆,使挂篮内外导梁落在其走行吊架上;、安装挂篮走行锚固,然后放松并卸掉挂篮后锚固系;、接长挂篮走行滑道,启动水平顶推千斤顶推动挂篮前行到位(1#块完成后挂篮先前移约2米,再接长外导梁后端,再继续前移到设计位置);、安装挂篮外导梁后短吊杆、挂篮后短吊杆、挂篮后锚固系,同时放松并卸掉挂篮外导梁走行吊架;、按要求张拉挂篮后锚固及挂篮各吊杆,调节模板标高到位;、绑扎箱梁节段钢筋,灌注混凝土;、挂篮的走行步骤详见挂篮前移施工步骤图。 (三)、模板设计:模板分为底模、侧模、内模及端模。分别做如下设计1、悬浇箱梁底
11、模,采用大块的厚6mm的钢模板,纵横肋采用705mm角钢加强。2、外侧模,采用6mm厚的钢模板,模板支架用12槽钢组焊成桁架结构,侧模安装后用穿心拉杆与内侧模对拉固定。3、内侧模,考虑悬浇段梁体截面变化大,模板通用性差,拟采用钢管支架,组合钢模形式。内模就位后,与外侧模用穿心拉杆相连,加固,同时在可行的位置设置自撑体系。洞孔模板,在隔墙上有1个80*160cm人孔,洞孔模板用组合钢模拼装,用满堂木支架支撑。模板内模及内部顶部模板除梗肋部分做特殊加工外,其余部分采用组合模板,使用螺栓及U型卡联结成整体,竖向用15cm15cm方木或型钢作为背楞,横向用48钢管或型钢通过扣件及拉杆将内、外模框架拉紧
12、,安装内模底部时竖向预应力压浆管设计位置预先挖孔,并在模安装时注意对压浆孔进行保护,安装后用海绵或其他材料封堵管周空隙,内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧,用脚手架及可调式承托配合,将内模顶紧,并设剪力撑将各杆件联成整体。为方便混凝土浇筑及振捣,在腹板内侧无预应力筋的部位开设进人“天窗”, 待混凝土灌注到该“天窗“前,按设计要求连接钢筋和封堵“天窗”处的模板。拆模时先将内模的支撑卸掉,然后松下模板的内外拉杆即可拆除模板。内外模板的端头间拉杆螺栓联结并用钢管做内撑以控制混凝土浇筑时模板的位移及变形。确保腹板厚度准确,为防止内模板上浮,在墩柱顶上设置防浮拉杆预埋件。在内模安装后将其与内模联结,以
13、防止上浮。4、端头模板:端模上有钢筋和预应力管道伸出,位置要求准确,模板拟采用木模。端头模板是保证悬浇段预应力管道成型要求的关键,端模架拟利用100mm10mm角钢或其他型钢加工制作成钢结构骨架,用螺栓与内外模联结固定,并保证梁端所有孔洞及接缝严密不漏浆。(四)、钢筋及预应力粗钢筋绑扎:1、竖向预应力粗钢筋施工:竖向预应力粗钢筋施工采用25精轧螺纹粗钢筋,竖向预应力粗钢筋的绑扎可以采取就地散绑法,也可采取在地面上预绑扎,用塔吊整体吊装的施工方法。具体为:将锚固螺栓、锚垫板、螺旋筋、粗钢筋、压浆管安装配套后,用型钢将预应力筋联成整体。用塔吊吊装到指定位置,按事先划好的定位线,校核底部标高后在倒链
14、配合下就位。然后将整个型钢骨架支撑、固定并使之垂直。2、普通钢筋施工:对图纸复核后绘出加工图,加工时同一类型的钢筋按先长后短的原则下料,钢筋用弯曲机加工后与大样图核对,并根据各钢筋所在部位的具体情况对细部尺寸和形状做适当调整。主筋采用电弧搭接双面焊(焊缝长度不小于5d), 焊接时级钢筋采用T422焊条,而对于级钢筋则必须采用T502以上电焊条。3、钢筋由工地集中加工制成半成品,运到现场。4、钢筋分两次绑扎。第一次:安放底板钢筋和竖向预应力钢筋及预应力管道,布置腹板和隔板钢筋。第二次:安放箱梁顶板钢筋,纵横向预应力管道及钢束。5、由于底板较厚,须在底板钢筋上下层间设架立钢筋,为保证纵横向预应力管
15、道的位置正确,也应在顶、底板两层钢筋之间设置架立筋和防浮钢筋,以固定预应力筋管道。6、 竖向预应力钢筋的接长采取锥螺纹套筒机械接头,机械接头使用前应做试验。悬臂浇注梁段的钢筋绑扎:悬浇梁段普通钢筋即可采取挂篮内就地绑扎,对腹板和底板钢筋也可采用在地面预绑扎,用塔吊吊装就位的方案。7、采取部分钢筋整体绑扎:对底板、腹板普通钢筋和竖向预应力筋先在地面分别绑扎成网片后用塔吊整体吊入挂篮内就位。就位后在绑扎底板和腹板交叉部位的钢筋,并在内模固定后就地绑扎顶板钢筋。纵向钢筋的接头采取焊接或搭接方案,直径大于12毫米的级钢筋必须焊接。8、采取就地绑扎方案,实施时需要注意:、在底板上按照设计间距标画后在进行
16、钢筋绑扎,并设置足够的垫块。在底板及腹板外露面必须采用齿形高强塑料垫块;、绑扎腹板竖向预应力筋、底板顶层普通钢筋及底板纵向预应力筋管道。同时根据设计将纵向预应力管道放置在腹板钢筋网内,将腹板钢筋绑扎完成后,进行管道位置的调整及固定;、绑扎底腹板斜插筋;、安装底腹板锚具;、放置垫块,安装内模板,加固;、绑扎顶板底层钢筋和顶板纵向预应力管道;、绑扎顶板上层钢筋及斜插筋,调整顶板纵向预应力管道位置并固定;、安装顶板锚具;9、当采用底腹板钢筋网片分别整体绑扎和吊装方法时,应遵循如下顺序:整体吊装底板钢筋网片,焊接或绑扎纵向钢筋接头整体吊装腹板普通钢筋和竖向预应力粗钢筋网片,焊接或绑扎纵向钢筋接头就地绑
17、扎底腹板交叉部位的普通钢筋安装固定底板、腹板纵向预应力管道及锚具安装内模就地绑扎顶板普通钢筋和纵向预应力管道安装顶板锚具,钢筋绑扎时应在底模和外侧模上按设计间距标示出钢筋位置,并按标示绑扎钢筋,加快施工速度。为便于施工和保证混凝土浇筑质量,在顶板和腹板无预应力筋的部位开设进人“天窗”,待混凝土灌注到该“天窗“前,按设计要求连接钢筋和封堵“天窗”处的模板。(五)、预应力管道、预应力钢筋1、纵向预应力管道采用塑料波纹管,以减少管道摩擦系数,同时为保证管道压浆饱满,按设计采取真空辅助压浆施工工艺保证压浆质量,以保证压浆的密实。2、顶板横向预应力束采用扁平波纹管,预应力束的张拉端在桥的两侧间隔布置。3
18、、竖向预应力筋采用25精轧螺纹粗钢筋,按设计采用36(内径)波纹管预埋。4、顶板、腹板内有大量的预应力管道,为了不使预应力管道损坏,一切焊接应放在预应力管道埋置前进行,管道安置后尽量不焊接,若需要焊接则对预应力管道采取严格的保护措施确保预应力管道不被损伤。5、当普通钢筋与预应力管道位置有冲突时,应移动普通钢筋位置,确保预应力管道位置正确,但禁止将钢筋截断。6、横向、竖向预应力管道采用镀锌铁皮卷制而成。7、预应力管道安装:波纹管安装质量是确保预应力体系质量的重要基础,施工中要千万注意。如果发生堵塞使预应力筋不能顺利通过而进行处理,将直接影响施工进度及工程质量,影响桥梁使用寿命,因此必须严格施工过
19、程控制,保证灌注混凝土后波纹管不漏、不堵、不偏不变形,将在施工中采取如下措施予以保证:、所有的预应力管道必须设置橡胶内衬后才能进行混凝土浇筑,橡胶内衬管的直径比波纹管内径小3-5mm,放入波纹管后应长出100cm左右,在混凝土浇注过程至初凝时反复抽拔将橡胶内衬管,在终凝后及时将橡胶内衬管拔出、洗净;、所有的预应力管均应在工地根据实际长度截取。减少施工工序和损伤的机会,把好材料第一关;、波纹管使用前应进行严格的检查,是否存在破损,及检查咬口的紧密性,发现损伤无法修复的坚决废弃不用;、安装波纹管前要去掉端头的毛刺、卷边、折角,并认真检查,确保平顺;、波纹管定位必须准确,严防上浮、下沉和左右移动,其
20、位置偏差应在规范要求内,波纹管定位用钢筋网片严格按设计位置安装,当管道与普通钢筋发生位置干扰时,可适当调整普通钢筋位置以保证预应力管道位置的准确,但严禁截断;、波纹管接头长度取30cm,两端各分一半,其中留做下次衔接的一端,应将该端的2/3部分即约10cm放入本次浇筑的混凝土中,另外1/3露出本次浇筑的混凝土以外,这样做的目的是即使外露部分被损坏,还有里面的接头可以利用。波纹管接头要用塑料胶带缠绕以免在此漏浆;、被接的两根波纹管接头应相互顶紧,以防穿束时在接头薄弱处的波纹管被束头带出而堵塞管道;、电气焊作业在管道附近进行时,要在波纹管上覆盖湿麻袋或薄铁皮等,以免波纹管被损伤;、施工中要注意避免
21、铁件等尖锐物与波纹管的接触,保护好管道。混凝土施工前仔细检查管道,在施工时注意尽量避免振捣棒触及波纹管,对混凝土深处的如腹板波纹管、锯齿板处波纹管要精心施工,仔细保护,要绝对保证这些部位的波纹管不出现问题。8、预应力粗钢筋的安装及保管:、为保证和提高竖向预应力粗钢筋的张拉质量,除0#块横隔板处的竖向预应力粗钢筋需要使用联结器接长外,全桥其他的竖向预应力粗钢筋均通长而不得接长。竖向预应力粗钢筋全部采取预穿束方案,即在混凝土灌注前随腹板钢筋一起绑扎,固定在管道内。为保证张拉竖向预应力粗钢筋后的有效预应力作用在混凝土上,首先在保证钢管基本刚度的前提下应尽可能使用薄壁钢管,其次不能将上下锚垫板贴紧在钢
22、管上,而应在上锚垫板与铁皮管之间留出510mm的间隙;、所有的竖向预应力粗钢筋进场后必须按照试验规定进行严格的检验,才能投入使用,需要对进行竖向预应力粗钢筋预拉(因为粗钢筋的断筋率在2%左右);、预应力粗钢筋进场后应认真存放,严格保管,避免受到电气焊损伤,不能把竖向预应力粗钢筋作为电焊机的地线使用,受损伤的预应力粗钢筋坚决不能使用;、对进场的所有纵、横、竖向预应力筋及相配套的预应力构件,必须经监理工程师检验合格后方可使用;(六)、悬臂灌注梁段的混凝土施工为保证悬臂灌注梁段的施工质量,减少施工接缝,所有悬臂灌注梁段(除0#块)要求一次灌筑成型。为达到设计要求,拟采取如下措施:1、混凝土由拌和站集
23、中拌和、混凝土运输船运输至船泵输送混凝土入模,混凝土严格按监理工程师批复的配合比拌合。2、灌注混凝土时,同一挂篮的左右两侧基本对称地进行。混凝土由挂篮底板的前端开始浇注,同一T构上两套挂篮内的混凝土悬浇需保持对称平衡施工,容许不对称重量按设计要求不大于一个梁段自重的一半。混凝土在腹板的灌注分层厚度为40cm左右。对厚度大于40cm的顶混凝土分两层灌注;对小于40cm的,一次灌注到位。3、混凝土捣固采用70或50和30插入式振捣器。钢筋密集处用小振捣器,钢筋稀疏处用大振捣棒。振捣棒距离模板510cm。动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍。振动棒的作用半径经试验确定。 混凝土不得直接倾倒入
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