52#匝道桥施工方案.docx
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1、52#匝道桥施工方案后张预应力箱梁一、工程概况1.概况52#匝道桥起点桩号CK0+244.199,终点桩号CK0+426.799,桥梁全长182.6m,桥梁纵面位于R=53280m的竖曲线内,平面位于R=150m,A=120.934及R=130m的曲线内。本桥跨径组合为21+25+3*28+25+21m。在上跨主线及53匝道时采用28m跨径。全采用等高度梁,梁高为1.5m。本桥所处场地为亚粘土,砂及卵石混杂地质。2. 设计要点本桥跨径组合为21+25+3*28+25+21m,上部结构采用预应力砼连续箱梁。箱梁均采用肋腹板式。箱梁顶底板采用平行设计,其横坡与路线横坡一致。在中间墩顶设置2m宽的中
2、横梁,在桥台或联端墩处设置1.2m宽的端横梁。为了抵抗由于曲率产生的扭矩,在2#及5#桥墩处设置盖梁,采用双支座以抗扭,其余桥墩均采用点铰支承。3.主要材料砼主梁、横隔梁采用50#砼1000m3。桥面铺装(调平层)采用40#砼。预应力钢绞线预应力钢绞线均采用ASTMA416-97标准生产的低松弛270级钢绞线,公称直径15.24mm,公称截面积140mm2,标准强度1860Mpa。弹性模量为1.95*105Mpa,屈强比90%,初始荷载为70%持续1000小时的松弛值3.5%。普通钢筋应符合GB1499-91和GB13013-91的规定,钢筋直径12mm者,采用级(20MnSi)热轧螺纹钢筋,
3、直径12mm者,采用级钢筋(A3)。A3钢板采用符合GB700-88规定的Q235钢板。锚具箱梁预应力锚具采用OVM15-19及BM15-4锚具及其配套张拉设备,如:配套锚垫板、螺旋筋。连接器采用OVM15-19 连接器及BM15-4连接器及其配套张拉设备,如:配套连接器锚杯和固定端挤压锚具。波纹管OVM15-19群锚管道成孔采用D内=100mm的钢波纹管1070m,BM15-4扁锚管道成孔采用90*20mm钢波纹管2180m。支座全桥支座全部采用GPZ盆式橡胶支座。具体支座类型及相关高度如下表:支座类型墩台编号支座总高度(cm)木契形块高(cm)支座垫石高(cm)支承总高度(cm)GPZ25
4、00DX/SX0#、7#台961530GPZ4000DX/SX2#、5#墩1361130GPZ6000DX1#、6#墩156930GPZ7000GD3#墩166830GPZ7000DX4#墩15.568.530两侧桥台采用D80型毛勒缝二、主要工序的施工方法(一)支架和地基处理1.支架采用外径48mm,壁厚3.5mm的碗扣式钢管支架,设有上托和底托,上下可调整支架的高度,可以保证落架时缓慢、均匀落下。水平杆纵横两个方向横桥向主梁部分间距0.9m,翼缘板部分为为1.2 m,中支点横梁处顺桥向立杆间距0.6 m。立杆底角下垫枕木,规格为0.25*0.2*2m,按横桥向布置。木方下地基按砂砾路堤要求
5、进行填筑,顶层采用30cm厚8%白灰土,以防渗水。地基处理宽度大于支架边约50cm,地基面排水坡度做2%横向坡度排水,基础外边1m处设纵向排水沟,地基纵向按大致水平布置,使主梁底至地基顶面的高差3、4、5、6跨均为7m,第1跨为5m,第2跨为6.5m。立杆顶铺纵横向木方,纵向向下,为10*15cm木方,横向在上,紧贴竹胶板模为5*10cm木方,间距0.25m。2.逐孔施工的主要材料数量根据施工要点所示:全桥采用从第四孔向两边逐孔支架施工,引桥应将主桥施工完毕后,由主桥两端分别向桥台方向逐孔施工。在全桥施工完成后,由边孔向中孔对称逐孔拆除支架。因而52#匝道桥具有施工难度大,施工期较长,支架等材
6、料投入比较大的特点:现将支架施工所涉及的主要材料计算如下:(1)支架立杆间距主梁部分0.9 m*0.9 m,翼缘板部分0.9*1.2 m,中支点横梁处顺桥向立杆间距0.6m,水平杆间距1.2 m,顺桥向0.9 m,主梁部分平均高7m,翼缘板部分平均为8.5m,因而整个支架平均高为8m左右(以8m做为竖杆计算依据)。顺桥向共设支架长为:182.6-3.3*2-1.8*2-1.2*2=170.0m,165m/0.9m=183排,5/0.6=8排因而顺桥向竖杆为192排。横桥向宽为主梁5/0.9=6排,翼缘板4排,因而横桥向竖杆为10排。竖杆总长度:192*10*8=15360 m。水平横杆间距每排
7、0.9m,共设6排,长:6*10.2*192=11750m。顺桥向横杆间距0.9m共设6排长6*170*9=9180m。因而支架总长度为15360+11750+9180=36290m。预估每200m支架重1t,因而支架总重36290/200=181.5t。(2)枕木数量:枕木按横桥向通长水平放置,纵桥向间距同支架间距按0.9m设置,枕木规格为0.25*0.2*2.5m/根,192排*4根=768根,方量为760/0.2/0.25/2.5=96m3。(3)伸缩管架(上、下托)根据竖杆数量192*10=1920根,因而上下托为1920*2=3840个。(4)立杆顶铺纵横向方木顺桥向方木:规格为0.
8、1*0.15*4m,所需根数及方量为43*9=387根,方量为387*4*0.1*0.15=23m3。横桥向方木:规格为0.05*0.1*4m/根,间距为25cm,同时考虑翼缘板及腹板相接方木,故需长12m*170/0.25=8160m,方量为8160*0.05*0.1=40.8m3,因而共需纵横向方木64m3。(5)竹胶板模竹胶合板模规格采用1.22*2.44m的,全桥总的砼与模板间相接面积为11.5*170=1955m2,再加上六个张拉端共4.6*6=27.6m2。全桥总的砼与模板间相接面积为11.5*170=1955m2。因而竹胶合板模总的面积为1955+27.6=1983m2,共需竹胶
9、板模块数为1983/1.22/2.44=666块。3.支架强度及稳定性验算钢管外径48mm,内径41mm,壁厚3.5mm。顺桥向共设192排,横桥向共设10排,立杆根数为192*10=1920根。整片梁重量1000m3*2.6t/m3=2600t。模板、支架、施工机具、人员及砼浇筑振捣时的冲击力合计取0.5t/m2,共8.5m2/m*170m*0.5=723t。总验算重量2600+723=3323t,支架按整体均匀受力考虑,则单杆受力3323t/1920杆=1.731t/杆。查表可知,48*3.5钢管对接立杆,横向间距为1.2m。每根立杆的容许荷载为3.31t(已考虑偏心荷载,长细比,稳定系数
10、等因素)。故按此设计立杆,满足稳定性要求,自然满足强度要求。同时为考虑安全、及本桥的特点,在曲线内外侧设斜杆,以抗扭、抗剪。斜杆采用4-6m钢管,在排架外侧上下节立杆相接处应以斜杆交叉相连。所有立杆下口由可调底座调至同一水平位置,以保证支架自身稳定且尽量承受垂直荷载,梁部的纵横向高差由立杆可调上托调整完成,可调整范围为50cm,因此要控制好硬化场地标高,控制梁底的横坡,使梁底横坡与桥面横坡一致。3.变形计算弹性压缩,经计算为1mm。非弹性压缩,经计算为9mm,其中有1个木与木接头,即1*3mm=3mm。有三个木与钢接头,即3*2mm=6mm。支架地基变形,按5mm计。合计总变形为15mm,按此
11、设置施工预拱度,以支点处为0,跨中处为15mm,按曲线变化,因是预应力梁,不考虑由梁的自重等因素引起的预拱度。施工预拱度通过支架调节。4.减少沉降措施及注意事项为保证结构尺寸准确,尽量减少沉降量,须注意以下几点。支架地基处理要分层碾压,密实度达到95%以上。浇筑砼前仔细检查碗扣式支架的每个节点,确保牢固连续,保证支架的整体性和沉降的均匀性。浇筑过程中要检查每根钢管有无破损及变形,尤其路接头部分的碗扣是否有损坏,设专人看管。搭设支架时要保证在立杆垂直,采取安全措施,避免被冲撞变形。支架地基边部宜用塑料布包裹,避免雨水或养生用水浸泡下沉。5.支架的预压为消除因支架竖向非弹性变形对标高的影响,在铺设
12、底模时考虑15mm的预拱度,须在浇筑砼之前,将其基本消除。同时,为检验支架承载能力,应在底模铺装后,对支架进行预压,预压材料采用袋装砂砾料,预压重量80%恒载。预压时荷载分布应和实际砼荷载分布相同,加载前在支架上作好观测标记,标记在每跨1/2、1/4断面处五点,竹胶板顶、枕木顶两个平面上布置,以观察竹胶板支架及木材的挤压量和地基的沉降量,加载前各标记作初读,加载后对各标记随时进行观察,观察频率根据沉降量的减小,由每小时一次延长至半天一次做好记录,做出“TS”图,当连续两天沉降趋于稳定时,即达到预压目的,卸载后记录地基及支架、木材变形的反弹量,当弹性变形恢复后结束观测,绘出观测曲线,最终计算出每
13、个施工段支架体系的沉降量及弹性变形量,并根据此沉降量及弹性变形量调整相应竖杆标高。预应时间以每24小时沉降量不得大于2mm为限,由于预压材料量较多,若全桥同时预压,既不现实且存在较大困难。故采用逐孔预压。即第一施工段支架长38m+10m=48m,预压重量为1000m3*2.6t/m3/176*48m*80%=567t。或需砂砾378m3。以一袋砂砾55kg计算,需砂砾10309袋,第一施工段支架预压完毕后倒置第二施工段(比实际施工段两端各多铺5m)。第二施工段长28m*2=56m,预压重量为1000m3*2.6t/m3/176*56m*80%=662t。需砂砾440m3。以一袋砂砾55kg,计
14、算需砂砾12036袋,即比第一施工段预压袋数多1727袋。待第二施工段支架预压完毕后倒置第三施工段。第三施工段长36*2=72m。预压重量为1000m3*2.6t/m3/176*72m*80%=850t。需砂砾567m3,仍以一袋砂砾55kg计算,需砂砾15455袋。即比第二施工段预压袋数多3420袋。预压过程中必须随时观测地基、支架变形情况,发现问题及时采取措施进行处理,以保证安全。(二)模板1.底模、侧模及翼缘板底模均采用1.22*2.44m竹胶合板模,按纵桥向放置,底模板边与横木间钻孔后钉铁钉相连,待预压后,板缝所用腻子灰填补。侧模加劲肋间距采用等距25cm方木,肋的支撑点尽量放在支架的
15、立柱上,并增设横纵斜撑,侧模拼装时按设计曲线线型制成同等弧度拼装。翼缘悬出部分可用方木立柱支撑在支架顶横木上,用木模块顶紧,大铁钉钉牢。2.支立主梁端模时注意张拉齿板模板,齿板模板采用钢板制成定型钢模,防止变形,根据锚具的个数及施工缝的预留而对应制作齿板模板,保证尺寸精确。3.芯模采用3cm厚木板制作,为防止漏浆外贴油毡纸,浇筑后利用顶板预留的天窗孔取出。芯模采用上下开口的形式,分节制作拼装,为便于底板砼浇筑,在浇底板时芯模顶板通常开口,待浇完底板及腹板后,将芯模顶板钉上并留天窗孔浇筑顶板,芯模在下拐角处留10cm水平挡板。在浇注在底、侧板钢筋绑扎完,预应力钢束定位、穿束完成之后应安装箱形空心
16、模,芯模定位为纵向每隔1m设一道定位架,保证芯模在浇注砼过程中,上、下、左、右的位置不移动。芯模两端用木板封死,以免砼进入, 4.桥台桥墩盖梁支座在支箱梁底模板时按设计纵横中心线,标高安装完毕。在底模板上预留支座安装开口,支座占据底模板的一部分,其它部分采用硫磺砂浆铺装,预留好楔形块位置。同时必须使底模板与支座周边连接紧密不漏浆,还应考虑砼浇筑后底模板变形的影响。5.台墩盖梁处箱梁底模应具有足够的刚度,底模与墩台盖梁顶间可以用木支顶,钢支顶或硫磺砂浆支顶,支顶应满足落架时缓慢下落的要求。(三)钢筋加工及安装钢筋加工及安装除应满足规范的有关要求以外,还应注意以下几点:1.钢筋弯曲时的弯心轴直径应
17、满足JTJ641-89的9.2.2的要求。2.由于部分主梁普通钢筋为通长筋,整体制作安装困难,拟采用分段制作,张拉后焊接拼装成型的方法施工,做好分段接头设计,避免同一断面上焊接接头数量超过规范规定,防止对接后钢筋变位,并避免将焊接接头置于弯矩较大部位。3.对于中横梁所需的骨架钢筋,可在钢筋加工场焊接成型,按每片骨架吊装到支架上,再绑扎底、侧板钢筋,安装内模,绑扎焊接顶板钢筋。4.由于竹胶合板有划伤、易燃烧等特点,因此,在绑扎钢筋时,底部应先用方木垫高,以至拖拉钢筋时划伤板面;钢筋搭焊时,应在模板底采取衬垫隔离等措施,以免灼坏板面。5.为保证钢筋保护层厚度,钢筋与模板间必须用预制的高标号半球形砂
18、浆块绑于钢筋上进行支垫,也可采用小钢筋头焊于主筋上做为支垫措施。(四)砼浇筑施工1.根据施工工艺性质,我部拟主梁按各施工段采用C50砼两次浇筑成型,施工时按5-8m断面控制砼浇筑速度。施工时拟采用两台16t吊车配合砼运输罐车进行浇筑。砼的浇筑顺序为先腹板、再底板、后顶板及翼缘板的顺序,为延长砼的初凝时间,满足施工控制要求,拟在砼中掺加高效缓凝减水剂。2.由于箱梁内的钢筋,波纹管分布密集并考虑砼本身的要求,故拟采用骨料最大粒径为2cm的砼,备料及拌和、浇注过程中必须严格控制。3.砼浇注前还应用高压风吹干净底板,对掉入的任何杂物都需清理干净。对浇注段内的底板洒水湿润,浇注到下一段时再湿润。4.砼采
19、用搅拌站搅拌,由砼输送泵直接泵送到桥内。砼浇注采用水平分层,斜向分段横桥向全断面(以均匀消除沉降)推进或以施工段低端一侧向高端一侧纵桥向连续浇注。根据砼的初凝时间和浇注速度,分段长度介于5-8m,上下层水平距离保持在1.5m以上,全段面共分五层浇注,每一层厚度均为30 cm,第一层浇至芯模拐角处,第二层浇至芯模中心偏下15 cm处,第三层浇至芯模中心偏上15 cm处,第四层浇注至芯模顶面,第五层将翼缘板和顶板一次浇注完成。5.底板及腹板砼浇注,先从腹板下料,从底板中央向两侧浇注,这样可以防止腹板同底板交角处振捣不实。在底板施工完毕并振捣密实后,继续分层浇注腹板,腹板砼水平分层由两端向中间推进。
20、待腹板及底板砼强度达到70时,对接茬部位砼充分凿毛润湿,支好顶板底模,包好塑料布,再浇筑顶板。对每一部位的振捣,必须振捣到该部位密实为止。密实的标志是是砼停止下沉、不再冒出气泡。表面呈现平坦、泛浆。浇注应连续进行,不得中断,同时对施工过程中应认真做好凿毛工序,保证两次浇筑砼的良好结合。6.砼振捣采用插入式振捣棒和平板振捣器,浇注底腹板时,横桥向同时布置三台振捣器,不可漏振,插入式振动棒移动间距不应超过振捣棒作用半径的1.5倍,与侧模芯模及预应力管道保持5-10cm距离,尽量避免碰撞模板、钢筋及其它预埋件:插入下层砼5-10cm为宜;振动棒应快插慢拔,插入度约60左右;每一次振动完成以后应边振边
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