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钦江大桥箱梁施工方案(修改).doc
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1、中交路桥北方工程有限公司 沙井钦江大桥箱梁施工组织设计 目录1、工程概况- 3 -1.1工程简介- 3 -1.2沿线地震、气候、水文情况- 3 -1.3工程地质- 4 -2、施工内容- 4 -3.总体思路- 4 -3.1 挂篮在已浇0块上拼装成型- 5 -3.2 悬臂箱梁钢筋绑扎及模板安装- 5 -3.3悬臂箱梁砼浇筑- 5 -4.挂篮选型与设计验算- 5 -4.1 挂篮选型- 5 -4.2挂篮设计验算- 7 -5.挂篮拼装及加载试验- 8 -5.1挂篮拼装- 8 -5.2挂篮加载试验- 9 -6.箱梁悬臂施工工艺- 9 -6.1 施工流程- 13 -6.2 挂篮行走- 14 -6.3模板的安
2、装- 15 -6.4钢筋绑扎及竖向预应力筋安装- 16 -6.5箱梁预埋件安装- 18 -6.6砼施工- 18 -6.7预应力张拉施工- 22 -6.8施工监控- 28 -7.机构组织、劳动力及设备的安排- 29 -7.1机构组织- 29 -7.2劳动力安排- 29 -7.3机械设备使用计划- 30 -8.施工进度计划- 31 -9.质量保证措施- 31 -9.1质量目标- 32 -9.2质量管理机构- 32 -9.3质量保证体系- 33 -9.4质量保证措施- 36 -10.安全保证措施- 39 -10.1安全生产管理目标- 39 -10.2安全生产组织机构- 39 -10.3基本安全保证措
3、施- 41 -10.4悬臂箱梁施工专项安全技术要求- 43 -11.环境保护措施及文明施工- 45 -11.1环境因素识别- 45 -11.2环境保护措施- 47 -11.3文明施工- 48 -钦江大桥箱梁悬臂施工技术方案1、工程概况 1.1工程简介沙井钦江大桥起点桩号K9+431.0,终点桩号K9+969,桥梁全长538米。上部结构主桥采用80+130+80米预应力砼箱梁,下部结构采用哑铃形墩,桩基础。引桥部分采用30米后张法预应力混凝土T梁,先简支后连续。主桥上部结构为变截面连续梁,由上、下行分离的两个单箱双室箱型截面组成,采用三向预应力混凝土结构,单个箱体顶面宽18.5米,厚0.3米,设
4、1.5%的横坡;底板宽10.5米,厚度由0.3米变化成0.85米,横桥向底板保持水平。纵向预应力和横向预应力钢束采用钢绞线,竖向采用JL32精扎螺纹钢。1.2沿线地震、气候、水文情况大桥场地属于钦江出海口处,原属冲蚀河床与滩涂地貌单元。后经人为改造开垦,在两岸修筑河堤,标高约+4.7+4.9,涨潮时河堤外滩被海水淹没,退潮时裸露,主河道冲刷较为严重,河道内没有沉积物,直接进入强风化岩层。沿桥轴方向水面宽度约400米,水流速约0.54m/s。受潮水涨落影响,最低潮时河水标高约-1.4m,最高潮时约3.0m。该地区属于亚热带海洋性季风气候区,高温多雨干湿分明,冬无严寒,季风盛行。年均降雨量为222
5、7.7mm,降雨主要集中在6-9月份,8-9月份受台风影响较大,使该地区成为台风中心的经路和广西暴雨中心之一。年平均气温为22-23.4,一月为最冷月,月平均气温13.4,7月为最热月,月平均气温28.3.全年无霜期354天。平均每年发生台风13次,平均风力8级,最大12级。近年台风较少。本地区无地震记录,地震基本烈度区划度区。桥梁采取度抗震措施设防,其余构造物可以不设防。1.3工程地质路线经过地层主要为志留系、侏罗系和第四系等。志留系以页岩、砂岩、粉砂岩为主,覆盖层第四系土层大多较薄,局部基岩裸露,经过强烈风化呈土状。侏罗系以粉砂质泥岩、砂岩及砂岩夹页岩为主。第四系分布较广,主要为冲击、海积
6、、残积、坡积等类型,以粉质粘土、含砂粘土、粉土、细-中砂土为主,呈黄褐色、黄灰色,含砂量较大,该层厚度变化较大。2、施工内容钦江大桥主桥为(80+130+80)m三跨预应力混凝土连续梁桥,双幅桥宽39m,单幅桥为单箱双室箱梁。箱梁1#块至17#块段用挂篮悬浇。箱梁节段长度:1#7#块块段长度均为3m,8#11#块块段长度为3.5m,12#17#块块段长度为4.0m。箱梁主要块段重量:1#块混凝土重232t, 8#块重204t,12#块重198t。箱梁顶面宽度为18.5m,底板宽为10.5m。箱梁根部高度为7.5m,跨中及合拢段断面梁高为3.0m。箱梁底板从悬臂根部至悬浇段结束处厚度从130cm
7、减至30cm。箱梁腹板厚度1#7#块为80cm,8-9#块为变腹板段,10#14#块厚60cm,15#块渐变为40cm,16-17#块为40cm。箱梁顶板厚28cm。主桥箱梁截面采用纵、横、竖三向预应力混凝土结构,纵向预应力束采用s15.2,fpk=1860MPa的高强度低松弛钢绞线;横向预应力束采用s15.2,fpk=1860MPa的高强度低松弛钢绞线,锚具采用M15型系列;箱梁竖向预应力采用JL32精轧螺纹钢筋。3.总体思路钦江大桥主桥悬臂箱梁均采用挂篮施工,共投入4套挂篮进行悬臂箱梁的施工,不考虑周转。挂蓝型式采用三角挂篮。3.1 挂篮在已浇0块上拼装成型(1)挂篮拼装件采用型钢和钢板加
8、工,挂车运至施工现场,利用塔吊及安放在0块上的卷扬机进行起吊至0块上拼装成型;(2)外侧模为钢模板,内模为木模和钢模板结合使用,底模为大块钢模。(3)挂篮拼装完毕后,选择1只对其进行加载试验。3.2 悬臂箱梁钢筋绑扎及模板安装(1)悬臂箱梁钢筋半成品在岸上加工,运至施工现场绑扎成型;(2)箱梁钢筋绑扎首先绑扎底板钢筋、腹板钢筋及竖向预应力筋,待内模前移就位后,可进行顶板钢筋的绑扎及纵、横向预应力管道的安装;(3)箱梁底模采用大块钢模,直接铺于挂篮底篮上,内外模均利用已浇0块的内外模,靠滑梁前移就位;(4)内外模间设拉杆,拉杆外套PVC管。3.3悬臂箱梁砼浇筑(1)箱梁砼均由大桥起点处拌和站拌制
9、,经泵车和地泵将砼泵送入模;(2)每个主墩配一套泵管,两个主墩共配两台泵车;(3)砼浇注时,输送泵车放置在栈桥加宽平台上,泵管沿塔吊布设至桥面,在0块两侧沿顺桥向布设泵管,以便轮换对称浇注箱梁砼。4.挂篮选型与设计验算4.1 挂篮选型4.1.1主桥箱梁主要结构特点主桥箱梁最重块段为232t 4.1.2挂篮选型根据箱梁结构特点以及设计要求,并结合我公司在其他同类型桥施工中所取得经验,钦江大桥主桥箱梁拟定采用4套三角挂篮,挂篮总重约77t(包括模板系统)。图纸见挂蓝施工图。4.1.3主桁承重系统挂篮主桁承重系统主要由两片主桁及前横梁组成。主桁为三角桁片,前横梁为双拼大型钢。主桁片是由两片Q345钢
10、板制造而成,节点处采用160销子连接;前横梁采用双拼H45制造。4.1.4行走及后锚系统 行走系统:行走系统由挂篮行走滑道及前、后支座等组成。 后锚系统:后锚系统由锚固扁担梁、竖向预应力筋和连接锚筋组成。当挂篮行走到位后,挂篮尾部通过连接锚筋与箱梁腹板中的竖向预应力筋结合锚固。单根主梁设置3个锚固点,一只挂篮共设置9个锚固点。4.1.5底篮及悬吊系统 底篮:挂篮主要由底篮前、后横梁和底篮纵梁和底模组成。底篮纵梁为桁架纵梁。底模采用大块钢模。 悬吊系统:主要由底篮前悬吊、后悬吊、模板悬吊三部分组成。挂篮底篮前悬吊6根吊带均为32精轧螺纹钢筋,锚固于上前横梁上;后悬吊8根吊带均为32精轧螺纹钢筋,
11、锚固于已浇块段上。两侧外模和内模系统均采用32mm的精轧螺纹钢锚固于已浇箱梁顶板和上前横梁上。挂篮底篮前悬吊的升降及标高调整、后悬吊及模板系统的升降及标高调整均采用螺栓千斤顶进行。4.1.6模板系统挂篮内、外模板系统均采用滑梁吊挂模板于挂篮上前横梁和已浇块段上。外模采用大块刚性钢模板,内模采用木模板和钢模板结合使用,内、外模板通过对拉螺栓连成一体。4.1.7行走系统行走系统由内外导梁及其行走架、轨道、行走锚梁等组成。 (1)导梁:外导梁由2根H45型钢组成,内导梁由2根28a型钢组成 (2)导梁行走架:导梁行走架通过吊杆悬挂于箱梁在顶板或翼缘板下,以滚动轴承为主要受力行走构件。导梁行走架仅用于
12、挂篮行走,严禁用于砼浇筑。(3)轨道:轨道由2根I28a型钢组成,3根主梁下各设一组,轨道下设型钢垫座以保证3片主桁处于水平同一高度。(4)行走锚梁:行走锚梁由20b型钢和滚动轴承组合而成,挂篮行走时在一片主梁后支点前设1根,后设2根。4.2挂篮设计验算4.2.1设计参数确定允许最大变形:20mm。安全系数:2。混凝土自重:2.6T/m3。施工人员和材料等堆放荷载:1.5Kpa。胀模系数:1.05。振捣对水平模板产生的荷载:2Kpa。模板重量:20t。挂篮自重:77t。4.2.2 验算工况根据箱梁截面的变化特征和块段长度的划分规律,取3m、3.5m、4m三种长度的特征块段1#、8#、12#块作
13、为主要控制设计块段。挂篮控制计算主要分为3个工况进行: 1#块施工时,主要控制计算底篮纵梁及后横梁最大挠度,后吊带及后锚带伸长量。 8#、12#块施工时,计算主桁前端下挠、前上横梁跨中及吊带位置挠度、底篮纵梁及前下横梁最大挠度、前吊带伸长量、外导梁挠度。主要为控制计算主桁、前下横梁、前上横梁、外导梁。4.2.3主要计算结果(1)工况一验算结果:底篮纵梁最大变形为5.2mm;底篮后横梁最大变形为0.47mm;内箱吊带伸长量为7.11mm。(2)工况二验算结果:底篮纵梁最大变形为4.6mm;底篮前横梁最大变形为0.29mm;前上横梁最大挠度为2.267mm;内侧前吊带伸长量为7.45mm。(3)工
14、况三验算结果:底篮纵梁最大变形为2.616mm;底篮前横梁最大变形为0.421mm;前上横梁最大挠度为1.985mm;内侧前吊带伸长量为6.12mm。实际计算详见挂篮设计计算书。5.挂篮拼装及加载试验5.1挂篮拼装5.1.1挂篮拼装流程图5.1.2准备工作挂篮拼装前必须熟悉图纸,理解设计意图,并作好以下准备工作:(1)待0#块施工完毕并张拉且满足要求后,在箱梁腹板顶面位置测量放样出行走轨道中心线; (2)用砂浆调平行走轨道中心线,轨道中心线调平层面高差不得超过1mm;(3)待砂浆达到强度要求后铺设行走轨道。5.1.3挂篮拼装要点 挂篮的组件由挂车运输至墩位后由塔吊起吊至0块顶面进行组拼,挂篮的
15、组拼由塔吊配合完成。 挂篮结构的拼装顺序为:测量放样,轨道安装,主桁系统,悬吊系统,底篮系统,模板系统。 在行走轨道上安装前支腿轨道,安装后行走轨道必须可靠锚固。挂篮先安装桁架,施加主梁后锚,注意桁架的连接必须牢固;安装桁架立杆平联及下弦杆平联,然后安装上前横梁,为加强挂篮的整体性、牢固性,下弦杆平联及桁架下弦杆平联应与主梁焊接,然后安装吊带。底篮系统安装可先整体拼装好后,通过0块上的卷扬机起吊整体吊装就位,分别将前吊带、后吊带及行走吊带与底篮连接。内外模均利用已浇0的内外模,通过内外模滑梁前移就位。挂篮结构按照先主体后局部,先上部后下部的顺序拼装,拼装时应注意安全,尤其注意销子结构的安装,销
16、子安装到位后必须立即施加保险限位装置,以免销子脱落。5.2挂篮加载试验1试验目的挂篮加载试验,主要是通过测量挂篮在各级静力试验荷载作用下的变形,了解挂篮结构在工作状态时与设计期望值是否相符。、检验结构的安全性。、消除挂篮主桁、吊带及底篮的非弹性变形。、测出挂篮前端在各个块段荷载作用下的竖向位移。2试验方案挂篮加载试验拟采取“液压千斤顶加载法”进行,在已浇块断上安装斜支腿,液压千斤顶安装于底篮前横梁上,以千斤顶施压作为试验荷载,采取逐级递增加载逐级测量的试验方法。加载总重量为最不利块段荷载的1.2倍。液压千斤顶加载布置示意见下图所示。 预压布置示意图0#块施工时将预压系统预埋件按设计要求预埋好(
17、详见挂篮预压施工图设计),挂篮拼装完成后,利用塔吊将预压系统安装好。最后利用液压千斤顶逐级加载完成预压。(1)试验荷载为了能绘制出挂篮总挠度曲线,了解箱梁最重块段施工时挂篮前端最大挠度。应按等代荷载的方法对试验荷载进行分级,加载试验应模拟12#块箱梁荷载,分级加载具体步骤如下:各级加载数值详见下列表。加载顺序1234荷载等级(t)39.860.397.839.1累计荷载(t)39.8100.1197.9237备注底板荷载腹板荷载顶板荷载1.2倍块段重挂篮加载分级(2)观测项目a.后锚上挠值b.前支点沉降值c.主桁前端销结点处变形d.主桁上前横梁吊带处和主桁上前横梁跨中变形e.底篮前横梁吊带处挠
18、度(3)测点布置.挂篮主梁顶面的观测点a.每根主梁的后锚处设置一个观测点,即测点1-1、1-2和1-3。b.每根主梁的前支腿处设置一个观测点,即测点2-1、2-2和2-3。c.每根主梁的前端销结点处设置一个观测点,即测点3-1、3-2和3-3。.上前横梁顶面的观测点a.上前横梁的四根吊带处各设置一个观测点,即测点4-1、 4-2、4-3、 4-4、4-5和4-6。b.上前横梁的跨中设置一个观测点,即测点4-7和4-8。.底篮前横梁顶面的观测点底篮前横梁的四根吊带处各设置一个观测点,即测点5-1、 5-2、5-3、5-4、5-5和5-6。 主梁、上前横梁及底篮前横梁观测点如下图所示: 主梁、上前
19、横梁及底篮前横梁观测点示意图(4)变形观测方法.变形观测采用国家二等水准测量或工程测量变形三等水准测量的精度等级要求和观测方法进行施测,精度可达到1mm;.由于挂篮变形受日照温差的影响,根据公式L1=L0(1+t0)计算,挂篮构件中吊带变形受温差影响最大。在温差达10时,变形之差为1.1mm。为了准确测得挂篮变形值,加载试验时间应选择在温差较小的时间段进行。3试验加载程序(1)在箱梁0#块上安装挂篮,安装预压系统斜支腿,做好试验前其他各项准备工作。(2)在进行正式加载试验前,用第一级荷载进行预加载,预加载试验持荷时间为20分钟。预加载的目的在于,一方面是使结构进入正常工作状态,另一方面是检查测
20、试系统和试验组织是否工作正常。在确认测试系统和试验组织工作正常后,预加载试验反复进行两次,预加载1小时后进行正式加载。(3)按照第1级荷载,利用2个液压千斤顶对称均匀进行加载。(4)在第1级荷载的基础上,按照第2级与第1级荷载差值进行加载。(5)按照上述方法,依次进行第3级至第4级荷载的加载试验。(6)每次加载完毕后,均进行变形观测并记录。(7)试验荷载采用分级单循环加载的方法施加,按等代荷载的分级逐级递增加载,试验荷载持续时间一般为20分钟,且取决于结构变位达到相对稳定所需要的时间,只有结构变位达到相对稳定后,才能进入下一荷载阶段。同一级荷载内,若结构变位最大的测点在最后5分钟内的变位增量小
21、于第一个5分钟变位增量的15,或小于所用量测仪器的最小分辨值,即认为结构变位达到相对稳定。(8)加载达到设计试验荷载,且变形在设计允许范围内可立即终止加载试验。4卸载程序(1)按照荷载等级43210进行卸载。每卸载一级均需进行变形观测。(2)挂篮卸载完毕后,对主桁销结处的销子和主桁架焊缝进行检验,发现问题及时处理,确保挂篮施工安全可靠。5加载试验注意事项:(1)如果加载值没有达到设计加载荷载,且变形大于设计允许值,应停止加载试验,分析原因后采取相应的措施。(2)为便于逐级加载和卸载,应在水箱内画出每级荷载刻度线。(3)加载试验应选择在风力小于6级的天气进行。6试验成果挂篮加载试验完毕后,将得到
22、试验成果如下:(1)按照试验方案加载后,可等代测量出相对应块段的主桁、吊带、后锚、前支点等变形值以及挂篮总变形值。(2)根据在各个荷载作用下的挂篮竖向位移,绘制荷载与变形的相关曲线图。6.箱梁悬臂施工工艺6.1 施工流程箱梁悬臂浇筑施工流程图6.2 挂篮行走挂篮行走分为以下几个步骤:、挂篮行走前,在已浇好箱梁块段箱梁两侧腹板顶面位置测量放样出行走轨道中心线,用M20级砂浆调平行走轨道中心线,待砂浆达到强度要求后铺设行走轨道。、挂篮行走前,在主桁尾部放置一定重量的型钢作为配重。、放松底篮及模板系统锚固钢筋,使底篮及模板下降。、安装挂篮行走锚梁,拆除挂篮后锚系统。、采用葫芦挂在主梁上,利用葫芦使挂
23、篮及外侧模板行走至下一定位处。、挂篮行走时,每片主桁用一个5t葫芦挂住作为保险装置,边前移边松葫芦。、外侧模板在挂篮的牵引下,依靠滑梁向前移动。同时采用葫芦协助进行。、挂篮前移即将到位时,调整挂篮的轴线位置,挂篮到位后,调整挂篮的标高。、装设挂篮后锚、底篮及模板系统锚固钢筋,并将挂篮锚固。、调整外模板的轴线位置及标高,调整好后可立钢筋及相关预埋件。、挂篮行走时的注意事项: 当挂篮行走前的准备工作完善后,再次检查行走轨道下的反压梁、螺栓及竖向预应力筋的锚固情况,确定无漏锚或锚固不紧; 挂篮行走时,两只挂篮尽量做到同步进行; 挂篮行走时必须有一人负责观察行走的同步情况,两人负责察看挂篮行走后锚梁情
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