湖北省十房高速公路八标马蹄山1号桥箱梁施工组织设计.docx
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1、十房高速公路八标马蹄山1号桥箱梁施工组织设计第一章 编制说明、编制依据和工程概况第一节 编制说明本项目是湖北省骨架公路网规划的“六纵五横一环”中的第六纵郧县至来凤公路的重要组成部分,起点位于十堰丹江口市六里坪镇花栗树村,与汉十高速公路相接,终点位于十堰房县城关镇炳公村,与G209国道相接。路线全长约64公里。全线采用双向四车道高速公路标准建设,设计速度采用80公里/小时,路基标准宽度24.5米。全线桥涵设计汽车荷载等级公路采用1级。本工程为第8合同段,起讫桩号为:YK106+871.5-YK109+700(ZK106+877-ZK109+700),全长2.829公里。合同工期28个月,其中马蹄
2、山1号桥为本合同段的控制性工程。马蹄山 1 号大桥位于丹江口市官山镇赵家坪三组和房县土城镇马蹄山村三组,大桥跨越 G209 国道和官山河,是十房高速公路一座重要桥梁。全桥由双向四车道分离的两座桥构成,其中左幅桥全长 947.08m,右幅桥全长 861.08m。主桥上部结构为(67+3120+67)m五跨预应力混凝土连续刚构箱梁,箱梁根部高度7.0m,跨中高度2.5m,箱梁顶宽12.0m,底宽6.5m,顶板悬臂长度2.75m,箱梁顶设有2%的横坡,箱梁浇筑分段长度依次为:12.0m长0号段+73.0m+84.0m,边、中跨合拢段长均采用2.0m,边跨现浇段长5.5m。主桥上部构造为较大跨径结构,
3、技术含量高,施工难度大,为保证安全顺利完成主桥箱梁的施工任务,编制本施工组织设计,其原则是:在保证安全、质量、进度的前提下,力求工程造价低,设备投入合理,施工组织合理,施工方便。本施工组织设计已由承包人(湖北路桥集团有限公司)内部机构进行了预审,在通过监理、业主、专家会议审查并按审查意见修改完善后,再正式报请监理工程师批准执行。同时按照施工需要编制详细的施工组织实施细则,指导作业班组进行施工。本施工组织设计包含:0号、1号块墩顶托架施工;2#15#节段挂篮悬臂浇筑施工;边跨现浇直线段托架施工;合拢段施工四个部分。第二节 编制依据湖北省十堰至房县高速公路8标招标文件。第8合同段YK106+871
4、.5(ZK106+877)YK109+700(ZK109+700)两阶段施工图设计。交通部颁发的现行规范、规程、验收标准湖北省十堰至房县高速公路第八合同段实施性施工组织设计我公司ISO9001:2000质量标准中,正在执行的质量手册、程序文件和相关文件的有效版本。我公司拥有的科技工法、成果、施工机械设备实力,以及长期从事类似工程建设所积累的丰富施工经验。第三节 工程简介马蹄山1#桥主桥上部构造为67+3120+67m五跨预应力混凝土连续刚构箱梁,箱梁根部高度7.0m,跨中高度2.5m,箱梁根部底板厚100cm,跨中底板厚32cm,箱梁高度及箱梁底板厚度按2.0次抛物线变化。箱梁腹板根部厚70c
5、m,跨中厚度50cm,箱梁腹板厚度从根部至跨中分两个直线段变化。箱梁顶板厚28cm,0号节段顶板厚50cm。主桥上设置通风孔,通风孔直径10cm,每隔2m3m设置一对,分别布置在块件跨中截面中性轴附近的腹板上,箱梁0#块处的横隔梁边缘处两边底板上分别设置D=10cm,排水圆孔。中跨跨中设置一道横隔板,在边跨现浇段一侧箱梁底板上设置了一检修预留孔,直径80cm。箱梁顶宽12.0m,底宽6.5m,顶板悬臂长度2.75m,悬臂板端部厚度15cm,根部厚68cm。箱梁顶设有2%横坡,箱梁浇筑分段长度依次为:12.0m长0号段+73.0m+84.0m,边、中跨合拢段长均采用2.0m,边跨现浇段长5.5m
6、。2号15号梁段采用挂篮悬浇施工,悬浇最大控制重量为1344KN(未考虑施工荷载)。全桥共10个合拢段(左右幅桥),分别为4个边跨合龙段,4个次边跨合龙段和2个中跨合龙段,合龙段长度均为2m,边跨现浇段长5.5m。箱梁一般构造图主桥上部构造采用三向预应力,纵向及横向预应力钢束采用GB/T5224-2003标准钢绞线,单根钢绞线直径15.2mm,公称直径139mm2,弹性模量1.95105MPa,标准强度1860MPa,设计锚下张拉控制应力1357.8MPa。箱梁纵向钢束每股直径15.2mm,OVM锚固体系;顶板横向钢束每股15.2mm,扁锚体系;竖向预应力采用精轧螺纹钢。纵、横、竖向预应力束(
7、筋)管道采用预埋金属波纹管成孔,真空辅助压浆工艺,预应力管道灌浆材料采用CG-100高性能灌浆材料。第四节 主要施工方案简述1、0号块与1号块同时托架现浇施工,分两次浇注。底板施工双肢外侧纵桥向设置4.0m悬臂三角托架,横桥向设置翼缘板托架。外模一次安装完毕,内模分节安装。2、采用三角斜拉式挂篮,挂篮设计按最大悬浇长度5米,最大混凝土荷载可达2000KN。全桥采用16套挂篮左右幅同时施工。悬浇节段长度分别为3米和4米两种。3、过渡墩高度分别为21m、27m、47m、50m,且受到地形限制,无法用支架现浇,所以采用托架现浇,边跨现浇段的三脚架悬臂为3.3m,在过渡墩的另一侧施加平衡配重,减少过渡
8、墩所受偏心距。4、合拢段施工采用挂篮改制成的吊架施工,在合龙段混凝土施工时利用水箱进行配重设计。第二章 施工平面图布置图第三章 施工方案第一节 施工步骤及方案概述 1、施工步骤箱梁0号、1号块托架施工悬浇挂篮拼装悬浇挂篮加载试验2号15号悬浇节段施工17号边跨现浇段托架施工边跨合龙段施工次中跨合龙段施工中跨合龙段施工。具体施工顺序见下页施工顺序示意图。2、施工方案概述全桥配备16套挂篮,左右幅同时进行悬臂浇筑,安排桥梁一工区负责施工,根据主墩任务完成情况逐个安排0号、1(1)号块施工,0号、1(1)号块采用托架施工,施工完成后再开始利用挂篮对称施工悬臂节段,并利用挂篮改制而成的吊篮浇筑次中跨合
9、拢段、中跨合拢段,边跨现浇段及边跨合拢段利用三角托架配合吊架施工。边跨合拢段施工完毕后,拆除边跨现浇段三角托架实现主桥箱梁的体系转换。第二节 0号、1号块施工1、工程概况箱梁0号块待桥墩施工完成后,在墩顶旁利用托架浇筑,因0号块结构及受力均较为复杂,加之纵向及竖向预应力管道集中,钢筋密集,混凝土方量大,为了确保结构强度并防止有害裂缝出现,浇筑时采用分两层浇筑时,两层混凝土龄期控制在7天内,避免因各层混凝土收缩的差异导致混凝土的开裂。另外在顶板浇筑后,应切实注意0号块件内外的浇水养生,加强块件的通风降温,以避免内外温差造成混凝土的开裂。马蹄山1#桥主桥箱梁0#块纵桥向12m,高7m,底宽6.5m
10、,翼板顶宽12m,底板厚度1m,腹板厚度0.7m,中部顶板厚0.5m,翼缘板0.15m,0#块中间设4个隔板,隔板厚0.7m,每个隔板中部设人洞。0#块节段体积C50砼:294.46m3,重量为7589.0KN。马蹄山1#桥主桥箱梁1#块(1#块)纵桥向3m,高度为6.835m6.358m,顶板厚0.28m,底板厚为0.975m0.903m,腹板厚度为0.7m。节段体积为54.36m3,重量为1414KN。由于0#块节段无预应力锚固束,故0#块与1#(1#)块同时托架现浇,现浇托架采用在主墩墩身顶相应位置预埋型钢三角形牛腿形成墩顶托架的方案(见后附马蹄山1号桥0号、1(1)号块施工方案图)。0
11、#块与1#(1#)块现浇分两次现浇,第一次浇筑3.5m高,砼浇筑方量约206 m3,第二次浇筑3.5米,施工剩余部分,砼浇筑方量约197m3。第一次混凝土浇注悬臂托架浇筑方量为42.6m3,重约1107KN。砼预埋牛腿与型钢分配梁经过计算,强度、刚度与稳定性均满足要求,详见第八章马蹄山1#桥0号块件施工计算书。按照墩身施工的布置,塔吊安装于左右幅主墩之间,在施工墩顶段封顶砼时,根据具体情况,在翼缘板相应预留一槽口。施工0号块时塔吊顶端应伸出箱梁翼缘板,因此对应塔吊立柱的翼缘应预留槽口,待箱梁施工完毕后,根据现场实际情况,利用0#箱梁顶面的临时扒杆拆除塔吊。拆除塔吊后,按照施工文件完成墩身翼缘板
12、预留槽口砼浇筑,待翼缘板砼强度达到设计要求后,张拉预留的横向预应力束并压浆。箱梁0#块、1#块立面图箱梁0#块断面图2、施工工艺流程图墩身预埋件安装及墩柱验收合格张拉、压浆砼施工原始记录表监理签字认可 0#块托架安装铺设底模钢筋、预应力索制作钢筋、预应力工程原始记录表安装0#块钢筋安装0#块预应力钢束钢筋、预应力索、模板现场质检报告单安装侧模浇筑第一次砼砼施工原始记录表监理签字认可砼养生,凿毛及卫生处理安装剩余部分钢筋、预应力索安装模板钢梁、预应力索制作钢筋、预应力索工程原始记录表浇筑第二次砼养生强度到90%监理签字认可预应力施工原始记录表检验砼强度、结构尺寸、外观等监理签字认可主梁质量检验报
13、告单拆除支架、承重模板计量 3、施工准备及0号块托架安装、预压在墩身最后节段施工时,注意预埋牛腿所用型钢及预埋板,墩身施工完成后,焊接斜撑和安装分配梁形成0号块件施工托架。待墩身砼强度达到2.5MPa后,对墩身顶进行凿毛处理,并用水冲洗干净。对墩身进行施工测量,作为安装主梁底模的依据。墩身施工测量与控制的内容包括:墩身中心位置测量、墩身柱顶高程测量。墩身中心测量采用全站仪进行测量;高程测量根据施工中设立的水准点,采用水准仪进行测量,也可采用全站仪三维坐标控制测量。在墩身顶部四周,用油漆标识出设计文件中0号块件的底标高线(由监控单位提供),用来确定0号块件与墩身根部结合处的底模安装位置。0#块托
14、架示意图0号块件施工托架关键控制点:牛腿预埋位置的准确性,斜撑焊缝可靠性,安全护栏。当墩身砼浇筑完毕并拆除所有模板以后,对每根预埋件进行顶面高程测量,根据测量结果,焊上型钢组成的钢箱支垫,保证模板分配梁的位置在同一标高上。托架上安装安全平台及护栏,护栏采用75755作立柱,25圆钢左扶手,走道及护栏安装钢丝网防护。托架安装完成后应进行加载试验,完全模拟施工状态下的荷载工况,测定其弹性变形,消除非弹性变形,并将弹性变形值计入预拱度。以确保0号、1(1)号节段梁底标高符合设计要求。试验方法是采用液压油泵千斤顶模拟加载的方法。在墩身上预埋钢板,并焊反力架,对应箱梁腹板的两片桁架用预应力钢绞线配合千斤
15、顶作为预压的施力体系,对应箱梁底板的两片托架采用钢筋堆载预压,托架的预压要采用逐级加载的方法进行,施力程序按5%50%100%110%分级施压,预压荷载采用0号、1(1)号块箱梁第一次浇筑砼自重的110%并按砼分区重量对应布置。加载前应进行观测点的布置和测量,每加载一级需静止2小时,并进行相应的测量观测;加载至设计加载重量后,需静止24小时,并进行相应的测量和观察。托架的卸载也采用逐级卸载的方法进行,其卸载和观测要求与加载一致。具体施工方案详见马蹄山1号大桥0号、1(1)号块托架预压方案图。4、模板支架的搭设、模板的制作与安装施工顺序为:先施工底模,然后立外模板,绑扎底板、腹板及横隔板部分的普
16、通钢筋,并布放竖向预应力筋套管和纵向、横向预应力波纹管;再立内模板及内隔板模板;安装顶模支架、顶板模板和预应力管道。4.1 模板支架、底模的制作与安装0号、1(1)号块纵桥向悬臂长450cm,一端第一次浇筑重1107KN,于每侧墩顶预埋4组II28a和4组II25b(作为斜撑)牛腿钢板;翼缘横桥向宽275cm,于横桥向每墩顶预埋2组II25b牛腿,牛腿上采用25b作为分配梁,主要用于支承箱梁侧模及翼缘模板重量。双肢外侧的底模采用挂篮的底模系统,采用1cm厚钢板,下面用I10a作为横向分配工字钢,再下面布置I25a纵向分配工字钢。待托架安装完成后,将预先配置妥当的底模拼装于托架分配梁上面。结合0
17、#块支架预压成果及监控单位的立模标高调整好底模标高,底模标高的调节通过钢锲来实现。第一次混凝土浇注完毕后,在箱梁底板上搭设脚手架钢管作为箱梁内顶板的支架,扣管支架立杆间距为80cm80cm,立杆步距为150cm。扣管上铺5cm厚木板作为操作平台。为确保支架稳定,支架顺桥向需布置剪刀撑。箱梁顶部翼缘板采用整体加工的钢模及桁架,支撑于墩顶横桥向预埋牛腿上。4.2侧模、端模的安装0号、1(1)号块外侧模设平面模板及倒角模板,平面模板采用大块的平面钢模,模板面板厚度=5mm,筋板采用L50758mm角钢,平面钢模后设桁架背肋,将模板与桁架分离设计,桁架与钢模间用联结板联成整体。内侧模及顶模均采用组合钢
18、模,并设置平面模与转角模,平面模采用大块模板,转角模单独加工,平面模与转角模利用型钢背肋及销栓连接;腹板的模板利用横向支撑和对拉螺杆固定,并利用在底模上加支撑来固定内模顶板模板。内模背方根据各墩材料可选用212或214,底板砼顶面需安装压模,以防止砼上溢。安全平台及栏杆布置参照附图,每层背方水平连接闭合以保证共同受力。模板拉杆采用20mm的精轧螺纹钢,在拉杆外套上30mm内径的PVC管以便于拉杆拆除后周转使用,同时也可以保证砼的外观良好。端模板根据其结构尺寸制作成组合式模板,适用所有主梁块件。端模板拉杆利用纵向钢筋和在底模、侧模上焊型钢挡块定位。模板安装质量控制指标、检验频率和方法项次检查项目
19、规定值或允许偏差值(mm)检查方法和频率1轴线偏位10用经纬仪检查,纵、横各检查2点2模板高程10全部检查3内部尺寸20长、宽、高各检查2点4相邻两板表面高差2每接缝检查2点5预埋件中心线位置3全部检查6预埋孔中心线位置10全部检查7预埋孔截面内部尺寸10,0全部检查8模板表面平整5用2米直尺检查4.3、模板的拆除当砼强度达到20MPa时,并保证砼结构不致因拆模而受损坏时,利用主墩塔吊拆除侧模。拆模时,可用锤轻轻敲击板体,使之与砼脱离,不允许用猛烈敲打和强扭等方法进行,并转运至指定位置堆放。模板拆除后,及时清理模板内杂物,并进行维修整理,以方便下次使用。待砼强度达到设计强度的90%时,龄期超过
20、7天方可进行预应力张拉。支架拆除时,严格按由上而下的顺序进行。底模及底模支架应于0号、1(1)号块纵向预应力张拉完毕后方可拆除。5、钢筋的制作、安装与运输5.1、劲性骨架加工及安装根据设计文件要求,0#块需设劲性骨架用以定位钢筋。劲性骨架采用L100100mm、及L7575mm角钢利用A3钢板连接,焊接加工。劲性骨架四角定型部分应在固定胎架上加工,中间连接部分根据0#块截面尺寸下料后现场焊接,可将横隔板内的劲性骨架加工成型,利用塔吊安装,安装时注意与墩身的预埋部分焊接牢靠、定位准确。横隔板内劲性骨架安装完毕后进行纵桥向连接件进行焊接。劲性骨架焊接需满足相关规范及设计文件要求。5.2、普通钢筋加
21、工及安装当0号、1(1)号块托架安装完毕,并完成底模安装检验合格后,开始安装0号、1(1)号主梁钢筋。钢筋在钢筋加工棚制作,钢筋的制作与安装严格按照施工图纸和施工规范进行;在绑扎底板钢筋前,要按照设计图纸的尺寸在安装好的底模上划分出每根钢筋的具体位置,再进行钢筋的绑扎。钢筋的连接采用搭接焊及直螺纹连接(主墩伸入箱梁的钢筋),施工时钢筋的连接应满足规范及设计要求。施工中若空间位置发生矛盾时,允许适当调整位置,但砼保护层厚度应保证。待腹板的钢筋绑扎高于第一次砼高度后,可以进行腹板及隔板的模板安装。钢筋进场后,应注意妥善保管。将钢筋放置于钢筋加工棚内,按不同等级直径分别堆放,并标明编号及数量。钢筋应
22、有清洁的表面,使钢筋能与砼充分粘结,否则,应除去油脂、泥沙及浮皮。钢筋在加工之前进行原材料的抽检工作。钢筋在制作时,根据0号、1(1)号块所用钢筋的规格、型号及种类,按设计图纸下料(下料长度=钢筋设计长度+接头长度-弯曲伸长量),按设计尺寸和形状用数控弯曲机加工成形,以保证加工精度。在配料时,对于有接头的钢筋,应按规范使接头位置错开;配置在接头长度区段内是指35d(d为钢筋直径)长度范围内,但不得小于500mm,绑扎接头长度区段是指1.3倍搭接长度。所有接头与钢筋弯曲处相距不得小于10d,也不宜位于最大弯矩处。钢筋在制作场制作好后,利用汽车将钢筋运输到主墩位置,再用塔吊将其吊到墩顶安装。普通钢
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