构造施工技术方案
施 工 方 案
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兴化市金桥工程有限公司桥梁公司
2009年10月8日
K8+283.3车路河大桥上部构造施工技术方案
1、
工程简介
K8+283.3车路河大桥主桥采用42+70+42m变高度预应力混凝土连续箱梁跨越规划Ⅳ级航道,由上下行分离的单箱单室截面组成,单箱底宽6.0m,两侧悬臂3.0m,全宽12m。箱梁横桥向底板保持水平,顶面设2%单向横坡,由箱梁两侧不同腹板高度形成。中支点出箱梁中心高度4.1m,垮中箱梁中心梁高2.0m,梁高以1.8次抛物线变化。顶板厚0.28m,悬臂板端部厚0.18m,根部厚0.65m;腹板厚0.45~0.65m,底板厚0.26~0.59m。横隔板分别设在中支点、边支点和中跨垮中处,厚度分别为2.2m、1.2m和0.3m,均设置人孔以便施工。
2、主桥上部结构施工方案 2.1、0#块施工
0#块是连续箱梁的中心,也是悬臂施工的基础,块内钢筋、管道密集,纵横交错,结构复杂,在高空中采用挂篮施工,施工难度较大。 2.1.1临时固结方案
按图纸设计采用φ800钢管,每个钢管内预埋2根φ32精轧螺纹作为临时支撑,计算略。(按图纸方案施工)
2.1.2 0#块施工支架搭设
在承台上搭设321型贝雷桁架片,第一层顺桥向搭设,另一端悬挑。共架设4层贝雷片,上下层贝雷之间用扣件连成一个整体。在上层贝雷片上安放φ40cm(壁厚1cm)的钢管砂筒作为高度调节,钢管砂筒上用双25b的工字钢作为横梁,25b的工字钢作为纵梁,间距为40cm,腹板处为20cm。25b工字钢上铺10×10cm方木,间距为20cm,方木上铺1.5cm的竹胶板。
支架投影面在承台范围直接支撑在承台上,承台外侧搭设在地面上,承台施工完成后对承台周围支架投影范围内进行换填拌灰并在顶面浇筑砼处理。具体布置见下图。
①、地基处理:地基处理采用原土挖掘机碾压,形成整体板块,表面做成2%横坡利于排水,对于死角,采用小型电夯压实,处理宽度为沿0#块投影面加宽50cm。
完成地基处理以后在其上浇筑一层C20砼基础,厚度为30cm,浇筑宽度沿桥梁投影加宽100cm。
沿箱梁投影外沿1.5m开挖一条宽40cm、深50cm的边沟,边沟沟通车路河,以利于排水,防止基础受雨水浸泡。
②、支架搭设:利用全站仪在砼基础上放样,用墨斗线弹出支架线形,开始支架搭设,根据投影面积拼装贝雷,沿承台顺桥向贝雷长度为9m,横桥向双排单层贝雷按220cm间距布设,横桥向贝雷长度为12m,在横向贝雷上安放Ф400钢管砂桶作为调节高度,钢管砂桶用25b双拼工字钢作横梁。25b工字钢作纵梁上面
铺10×10方木,木方上铺竹胶板。
2.1.3 底、侧模板施工
支架搭设结束后,开始铺设底板。底模在定位之前,先准确放出桥位中心控制点,在两墩顶及墩顶两侧间距3.0m共计4点来控制点0#块节段轴线位置,根据放样点分中后铺设底模。
底模板:10cm×10cm方木,间距10cm。然后在方木上铺设竹胶板。施工时要注意作好墩身周围的防护措施,在其周围用密封胶封住之间的缝隙,防止浇筑混凝土时砂浆渗漏而影响外观。
由于0#块两端各有2.6米梁段底板位于二次抛物线上,在施工中常采取以直代曲法,在底模横向25b双工字钢下设钢管,钢管的高度根据对应的部位底板标高来控制。
侧模:底模铺设完毕,吊放侧模板,侧模采用厂家定制大块钢模板,吊放至侧模支架上,人工就位。内外侧模板竖立后用Ф18对拉螺杆对拉,拉杆间距按水平1.0m,竖向1.0m布置,顶板底模与外侧模连接处用木条塞紧,模板接缝处均粘贴
3mm厚双面胶,以防漏浆。内模板支撑系统采用钢管扣件和木支架相结合构成。
隔墙模板及腹板内模板,均采用木模板现场拼装。局部倒角处、人洞模板及支架采用木模板木支架。
堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼,采用5mm钢板挖孔。孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。每个预应力预留孔位要编号,以便在下节段悬浇施工中快速准确定位。
竖向预应力张拉端口采用5mm厚的钢板制作而成;横向张拉槽口采用木板做成。 底侧模安装完毕后,测量两者标高,对应于纵向承重的贝雷梁作为控制断面,每断面设7个控制点控制标高,其中底模3个,侧模在翼缘板边缘倒角处设4个。 2.1.4 压载、变形观测及预拱度的设置
由于整个0#块重量为383.5 吨,根据现场施工条件和支架结构分析,根据以往大桥的施工经验,只需对墩外悬臂部分的重量按1.2的系数进行预压。
为了消除支架变形对砼的影响,0#块砼配合比初凝时间为6h,计划浇注时间不超过10h,在砼浇注完毕前不凝固,以免支架变形引起混凝土开裂。 2.1.5 钢筋、预应力孔道施工
0#、节段混凝土数量较多,而且施工工序较为复杂,施工时依据设计图纸在施工现场事先成型然后运输至施工现场。
0#块钢筋分三次绑扎:
第一次,安装底板钢筋、腹板箍筋、4.10米高隔墙钢筋及水平钢筋。竖向预应力管道及预应力粗钢筋,隔墙第一道横向预应力管道。
第二次,搭设脚手架和工作平台,普通钢筋接高到顶,绑扎水平普通钢筋,同时安放腹板内纵向预应力管道及隔墙第二、三道横向预应力管道。
第三次,待内模制立完毕后,绑扎顶板水平普通钢筋,安放承托板处,翼缘板处纵向预应力管道和横向预应力管道及钢束,并安装竖向预应力张拉垫板及槽口。
顶板、腹板内有许多预应力管道,为了不使预应力管道损坏,一切焊接在预应力管道埋置前进行,管道安装后尽量不焊接,当普通钢筋与管道发生矛盾时,移动钢筋位置,保证管道定位准确。
钢筋的接头采用对接或搭接焊,按规范要求应错开设置,并满足搭接要求。
因0#段受力很复杂,极易出现表面裂缝,因此钢筋保护层必须控制在规范允许范围内。
0#块钢筋绑扎具体的阐述如下:
钢筋由塔吊辅助吊运至工作面,先绑扎隔墙钢筋,再进行底腹板钢筋施工,钢筋搭接及绑扎均严格按照规范进行施工,同时根据图纸预埋纵向预应力管道。其中腹板纵向预应力钢束安装锚下垫板,在0#块混凝土强度达到设计强度的 90%后张拉,其余腹板纵向束波纹管在梁端接长10cm,防止施工过程中损坏,影响下一节段连接。该阶段工序完成经监理工程师检查签证后吊放及安装腹板模板及中隔墙模板。模板制作要保证尺寸符合设计要求,内侧模用对拉螺栓与外侧模拉紧固定,且内侧模之间用横向钢管撑紧。顶板内模施工完毕后,绑扎顶板钢筋。同时焊接纵向预应力钢束定位筋,并对竖向预应力精轧螺纹钢筋上口进行处理,然后穿顶板纵向钢束波纹管,波纹管接头采用大一型号波纹管或规定型号的套管套接,并用胶带纸包裹或胶水粘结,防止漏浆。波纹管定位固定好后安装封头板,其中顶板束波纹管T1腹板W1安装锚下垫板,在0#块施工结束后张拉。其余顶板纵向束波纹管在梁端接长10cm,防止施工过程中损坏,影响下一节段连接。
另外预埋精扎螺纹钢作挂篮锚点之用。在钢筋施工过程中注意相关预埋件、预留孔位置以及顶板混凝土浇筑时标高控制点的预埋。标高控制点分别放在悬浇端部和腹板处,每悬端共设7个测点。 2.1.6 预埋件
0#梁段预埋件很多,预埋件分结构预埋件和施工用预埋件。 结构预埋件按桥梁设计图。
施工预埋件:挂篮预留孔、挂篮锚固系统等 2.1.7 混凝土浇筑
混凝土浇筑前重点检查如下几项:模板堵漏质量、模板支撑、钢筋保护层、管道坐标及数目、预埋件、预埋孔位置的准确性、振捣人员分工等,经自检合格后报监理工程师检查。
0#块混凝土方量为147.5m3,浇筑时用输送泵两端对称供应砼,以保证支架均衡受载。0#块砼分1次浇筑。
浇筑底板时,用输送泵直接送至工作面,人工铲运均匀布料,插入式振动器振捣。
底板浇筑结束后,再从两端浇筑腹板砼。由于本箱梁每侧有2个直腹板,因此应同时斜向分层进行两端外侧直腹板浇筑,并控制两端对称下料,进度保持一致。腹板砼振捣采用插入式振动棒振捣。
横隔板砼浇筑穿插在底、腹板浇筑过程中进行。在浇筑腹板的同时,要注意封头锚垫板处振捣,由于钢筋较密,拟采用小直径振捣棒加强振捣,确保砼密实。整段浇筑过程中加强控制对称下料,谨防偏载而影响支架稳定性。
由于0#块节段相对砼数量较多,因此在浇筑过程中在侧模外侧喷水降温,防止砼出现收缩裂纹。砼浇筑完成在收浆后尽快予以覆盖洒水养护及时拆除封头板,穿T1、W1束,安装锚具,准备张拉。 2.1.8 张拉、压浆
本桥设计预应力束较多,对于0、1#块待强度达到设计强度的90%后张拉纵向T1、W1束,(按照同一截面先长束后短束)。张拉完毕后压浆,然后拆除0#块支架。 2.2、1#~8#节段悬臂挂篮施工
0#块箱梁底板支架横向面图 单位:cm该图从承台至墩顶的高度为6.1米,投入二套菱形轻型挂篮进行车路河大桥主桥施工。
12后上横梁双拼40b工字钢前上横梁双拼40b工字钢后上横梁双拼40b工字钢主桁(菱形架)后锚双拼25b工字钢后支点前支点前吊杆外模导梁双拼28b工字钢15后吊杆纵梁25b工字钢后下横梁双拼40b工字钢尺寸单位。精轧螺纹钢横木10×10@10前下横梁双拼40b工字钢前下横梁双拼40b工字钢纵梁25b工字钢15mm厚竹胶板厚竹胶板底模后吊杆后吊杆双拼25a工字钢压梁吊杆采用直径32外侧模板未示12尺寸单位。精轧螺纹钢挂篮纵向立面吊杆采用直径321-1断面图前下横梁双拼40b工字钢2.2.1主桁架系统
主桁架是由两片菱形桁架组成的,在其横向设臵前后横梁组成一空间桁架,并
在前后上横梁上设臵竖向联结杆件以提高主桁的稳定性和刚度。在前后横梁下方设臵分配梁,用于悬挂底蓝、模板。 2.2.2行走及锚固系统
挂篮在悬浇完一段箱梁,混凝土强度达到45MPa,预应力筋张拉完毕后开始前移。挂篮前移时,通过后锚千斤顶转换到滚筒上,由锚固在箱梁上的锚杆来平衡倾覆力矩,由手动葫芦前移。由后锚压梁与箱梁翼板及顶板上留孔穿预应力筋连接并锚固,穿锚杆与主桁后结点锚固。 2.2.3吊带系统
用以连接挂篮主桁架和底模平台,吊杆用直径32mm的精轧螺纹钢,箱梁截面底宽6.5m范围内设计有6根,上端在悬吊于前后横梁上,下端与底平台或侧模分配梁连接,用液压提升装臵来调节底模系统的标高。施工中用两只50t千斤顶对每根锚杆加有约350kN的预紧力,使底模与成品混凝土夹紧不漏浆,而且承担混凝土浇筑时的部分竖向分力。 2.2.4底平台系统
底平台系统由底篮前后横梁、纵梁、横木等组成,模板直接铺于底平台上,前后横梁悬吊于主桁架,浇筑混凝土时,后横梁锚固于前段已完箱梁底板。 2.2.5模板系统
外模分模板、骨架及滑梁,外模模板由5mm钢板加型钢带组成,与内模模板用对拉螺杆连接,外加支撑固定。支承模板的滑梁前端悬吊于主桁。滑梁后端悬吊于已浇箱梁翼板,外侧滑梁后端悬吊于主桁,浇筑混凝土时均锚于前段已完箱梁翼板,拆模时放松锚固端,随平台下沉和前移。
内模亦由底模板、支架骨片组成。内板支承在内导梁上。内导梁与外导梁结构一致。
堵头模板因有钢筋和预应力管道伸出,其位臵要求准确,采用竹胶板,根据钢筋布臵分块拼装,随后和内外模连接成整体。
2.3主桁结构拼装
2.3.1在箱梁0#段顶板面位臵处进行砂浆找平,测量放样并用墨线弹出箱梁中线、主桁中线和端头位臵线。以经纬仪和垂线相互校核主桁拼装方位并控制挂篮行
走时的轴线位臵。
2.3.2利用吊装设备起吊桁架片,对中安放,连接锚固梁,将锚梁与竖向预应力筋连接后,对每根锚筋施以250~300kN的锚固力,后支点处临时设臵支承垫块。
2.3.3利用箱梁0#顶面作工作平台,组拼主桁横向连接杆。采取临时固定措施,保证两片主桁稳定。
2.3.4安装主桁后结点处的分配梁、(后)千斤项、后锚杆等,将主桁后结点与分配梁连接并通过锚固筋与顶板预留孔锚固。安装后锚装臵,并用张拉油顶对后锚杆施加部分应力(35t),以消除间隙和抵抗箱梁砼浇筑时的不平衡重力。
2.3.5按先下后上的顺序安装上、下平联杆件。
2.3.6安装吊带、分配梁、吊杆以及液压提升装臵等前后模梁桁片与吊杆。 2.3.7底平台和模板结构拼装 2.4底平台的拼装
2.4.1前、后横梁吊杆与主桁连接,用葫芦倒链将底篮前、后横梁与吊杆连接固定,再安装底篮纵梁、横木等,其后安装底平台两侧及前、后端工作平台。
2.4.2在箱梁0#段底板预留孔附近,以砂浆找平,安装卸载千斤顶、分配梁、底模等,将底篮后横梁锚固于0#梁段底板。
2.5外侧模拼装
2.5.1利用外模前、后吊带将外模滑梁吊起。
2.5.2在桥下将侧模骨架连接成一个整体,用吊机将骨架整体吊装,悬挂在外模滑梁上。
2.5.3安装侧向工作平台。 2.6内模拼装
2.6.1张拉工作平台拼装
在桥下将工作平台组装成一个整体,用倒链悬挂于主桁系统上,以便随施上需要进行升降。
2.7模板系统浇注梁段的尺寸参数变化。
2.7.1模板骨架的安装,箱梁模板高度按最大梁高制作。 2.7.2当梁段有4米、3.5米,模板加工长度为4.5米。
2.7.3每个梁段施工前调整内模的横向位臵,使之满足箱梁腹板厚度的线性变化。
2.8、挂篮的移动
在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,挂篮将移至下一梁段位臵进行施工,直到悬臂浇注梁段施工完毕。挂篮前移时工作步骤如下:
2.8.1当梁段预应力张拉、压浆完成后,进行脱模(脱开底模侧模和内模)。 2.8.2拆除底模后锚杆,此时底篮后横梁仅用吊带吊住。
2.8.3用千斤顶将挂篮前支点顶起,利用滚筒,手动葫芦前移。拖动至下一梁段位臵就位,锚固主桁,做好支点,落下千斤顶。 2.9挂篮后结点进行锚固。
2.9.1安装底模后锚杆。
2.9.2安装侧模吊杆,调整后滑梁架。 2.9.3调整模板位臵及标高。
2.9.4待梁段底板及腹板钢筋绑扎完毕后,组拼内模到位,调整标高后,即可安装梁段顶板钢筋。
2.9.5梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,进入下一个挂篮移动循环。 挂篮行走时,移动匀速、平移、同步,采取划线吊垂球或经纬仪定线的方法,随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差,如有偏差,使用千斤顶逐渐纠正;为安全起见,挂篮尾部用钢丝绳与竖向蹬筋临时连接,随挂篮前移缓慢放松。 2.10、挂篮结构拆除
箱梁悬臂浇注梁段施工完毕后,进行挂篮结构拆除。拆除时,先在最后浇注梁段的位臵按拼装时的相反顺序拆除挂篮的底篮及模板系统,然后将挂篮主桁后退,按拼装时的相反顺序拆除挂篮主桁杆件。挂篮的拆除在T构的两悬臂端对称地进行,使T构平衡受力,保证施工安全。
2.11、挂篮的一个循环周期大约经过如下步骤:
①混凝土养护期间拆除外模架支点,将外模架落于底模平台上。 ②混凝土强度达设计值90%时,张拉、压浆。 ③拆除底锚、后锚,用千斤顶安装前支座平滚。
④前后吊带系统下落10~20cm。
⑤用手动葫芦将挂篮整体行走到下一块的位臵,锚好后锚杆,垫实前支点。 ⑥底模平台调整,侧模调整,吊带系统调整固定。
⑦绑扎底板钢筋、腹板钢筋、波纹管道,组拼内模,上对拉杆,绑扎顶板钢筋。 ⑧立端模准备浇筑新的块件。 2.12、针对挂篮特点施工时应做到:
(1)、挂篮制作中各种材料的力学性能应符合相关标准。
(2)、现浇箱梁预留孔位要准确,且直径不小于6cm,不得有遗漏。 (3)、在挂篮每次浇筑前,应检查模板各拉杆螺丝是否拧紧,主桁后锚是否锚固牢固;侧模锚固牢固,确保万无一失。
(4)、首次浇筑前应会同设计、业主、监理共同核准其预拱度。 (5)、挂篮前移时,应保证两边的不平衡力矩差符合设计要求。 (6)、挂篮采用2只10T手拉葫芦牵引前移。
(7)、模板设计应与挂篮设计相对应,要有足够的刚度。 2.13、挂篮自重
1主桁(菱形桁架片): 2×50=100KN 2前上横梁(双拼40b工字钢长12m) 12×2×0.738=17.712KN 3前下横梁(双拼40b工字钢长12m) 12×2×0.738=17.712KN 4后上横梁(双拼40b工字钢长12m) 12×2×0.738=17.712KN 5后下横梁(双拼40b工字钢长12m) 12×2×0.738=17.712KN 6底平台纵梁(18根25b工字钢长6m) 6×18×0.420=45.36KN 7横木(10×10cm方木) 6.5×25×0.1×0.1×9=14.6KN 8底模(15mm厚竹胶板) 6.5×5×0.015×9=4.39KN 9外横导梁(2根双拼28b工字钢钢长12m) 12×4×0.479=22.992KN 10内横导梁(2根双拼28b 工字钢钢长12m) 12×4×0.479=22.99KN 11外模(钢模) 126.4KN 12内模 29.6KN
13后压梁(双拼25b字钢长2m) 6×2×2×0.420=10.08KN
14横向联结片 27.7KN 合计 475KN 2.14、挂篮加载试验
挂篮制作完毕后及时进行检测,检查挂篮结构各构件是否按照设计图纸及有关技术规范、规程进行选材、加工、制作,发现问题要及时纠正和整改。检测合格后在现场进行结构试拼装,进行荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况。
荷载试验时,加载时按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载。试验过程中加载分级进行,测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力。根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载——挠度曲线,由曲线可以得出使用挂篮施工各梁段时将产生的挠度,为大桥悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力,可以计算挂篮的实际承载能力,了解挂篮使用的实际安全系数,确保安全可靠。根据试验结果分析,挂篮实际承载能力和刚度。
挂篮在0#段上拼装完毕后,对挂篮施加梁段荷载进行预压,充分消除挂篮产生的非弹性变形。悬臂浇注施工过程中,将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算中。
2.15、悬臂施工控制
保证施工精度,将合拢平面误差和高程偏差分别控制在10mm、15mm以内。根据本单位近年来从事大跨悬臂施工所总结的经验和做法,对大桥悬臂梁施工控制规定如下:
施工控制点布臵如下: (1)悬臂施工标高控制
箱梁悬臂施工过程中,受施工荷载作用,在各梁段产生一定的挠度,主要因素有梁块自重、张拉预应力及挂篮自重。施工时,施工立模标高按设计标高加上挠度值。
H施=H设+∑f1+∑f2+f3+f4 其中:H设—箱梁设计标高
∑f1—后续梁段施工时,箱梁块件自重产生的挠度总和 ∑f2—后续梁段施工时,张拉预应力产生的挠度总和 f3—挂篮自重产生的挠度值
f4—箱梁因混凝土徐变,收缩及长期使用荷载而产生的挠度。
f4主要是参照其他桥梁的经验和实测数据来确定,挠度值根据挂篮设计计算及荷载试验,施工实测资料确定,在施工测量中予以调整。
设计提供的各荷载阶段的挠度,仅是理论计算值。由于受各方面因素的影响,实际挠度与计算挠度有一定的偏差,由于混凝土是非理想弹性材料,其弹性模量的计算值含有一定的偏差,在施工阶段,箱梁块件自重偏差,箱梁断面尺寸的偏差以及张拉预应力的偏差更为明显。
施工标高控制的基本措施如下:
①由设计单位提供箱梁施工各阶段计算挠度,提供箱梁施工标高,作为箱梁施工控制的基本资料。
②建立箱梁施工挠度观测组,制定切实可行的挠度观测方案,进行挠度观测,将每一梁段施工过程中由砼块件浇筑,预应力张拉以及挂篮前移产生的实测挠度汇总整理并进行分析。
③建立总工程师及挠度观测组组长组成箱梁施工标高控制组,及时了解和掌握箱梁施工标高的变化情况,对箱梁施工各阶段的实测挠度与计算挠度进行比较分析,确定下一梁段的施工标高,提拱测量放样的依据,箱梁施工标高控制是大跨度连续刚构桥施工的重要工作内容,其目的是成桥后箱梁标高尽量接近设计标高,提高箱梁合拢精度。
④建立完善的信息,收集处理系统,配备相应仪器、设备。施工时,对于每一梁段在灌注前后、张拉前后的梁端标高,均应进行现场实测,看是否与计算值相符合,并检查预留拱度及抬高量是否合适。若灌注后发现梁端标高值与设计有差异,则应调整处理。调整方法为:若混凝土未初凝,则调整挂篮高度,否则须在下几个节段中逐步调整。同时保证每一梁段的结合处的平面顺接,也是保证全部梁段外观线型的一个重要因素。方法为:采取底模预压(用后锚的千斤顶)的方法来控制下缘的平面情况,侧模除采取在内外模之间设臵密度较大的对拉杆外,还在外侧模连
接处加设螺旋千斤顶进行预压控制。
2.16、挠度观测的方法及精度 ①观测方法
悬臂箱梁的挠度观测,以精密水准仪,采用水准测量的方法,周期性地对预埋在悬臂中每一块箱梁上的监测点进行观测,在不同施工状态下同一监测标高的变化就代表该块箱梁在这一施工过程中的挠度变形。挠度观测的相对基准设在0#块上,绝对基准设臵在岸上,由于各墩所承受的悬臂荷载的不断增大,各墩存在沉降变形,同时由于墩较高,存在收缩徐变,应以岸上水准点为基准,定期地对0#块上的水准点进行稳定性监测,并在挠度观测数据处理中加以考虑,予以修正。
②观测周期
连续挂篮悬臂法每一箱梁段的施工,可分为三阶段即挂篮前移阶段,浇筑砼阶段和张拉预应力阶段,以三个阶段作为挠度观测的周期,即每施工一个梁段应在挂篮前移后,浇注砼后和张拉预应力后,对已施工箱梁上的监测点观测,其标高的变化就代表了该点所在的箱梁在不同施工阶段的挠度变形全过程。
③观测的水准路线形式
以各自墩0#块上的水准点为起终点,采用闭合水准路线的形式进行水准测量,具有容易检测误差,提高外业观测数据的自检能力和进行单程观测,减少外业工作量的优点。
④观测精度
为了能监测箱梁较小的变形,并使外业观测的工作量适中,易于达到设计的观测精度,拟在挠度变形观测中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,能测量到大于±1mm的挠度值。
⑤挠度观测点的埋设
在每一块箱梁腹板顶面上、下游方向埋设直径约16mm,长度约10cm~12cm的铜棒或钢棒作为测点,铜棒或钢棒预先加工,顶部磨圆,在浇筑砼时预埋好,端头露出砼表面约2cm。观测点应注意保护,布臵施工场地时应注意避开。
⑥挠度观测时间
挠度观测,比较关键的是固定观测时间,以减小温度变化的影响和施工对观测
的干扰,挠度观察安排在清晨6∶30~7∶00时间段内观测,同时记录空气温度和箱内温度。
(3)温度变化对箱梁挠度变形影响
温度变化对挠度影响总的规律是:温度降低,使箱梁上挠,上挠幅度随长度增加而增大。
箱梁顶底面的温差也对挠度产生影响。如气温上升时箱梁顶面比底面温度高,在箱梁悬臂状态下,箱体出现下挠现象,如气温下降,则箱梁上挠。因而对施工阶段挠度观测结果产生很大的干扰。为此施工挠度观测应在气温基本相同的情况下进行,否则,需对挠度观测进行必要的温度影响修正。 2.17、钢筋、预应力孔道及内模施工
模板调整校正后符合要求,进行底腹板钢筋施工,在此过程中注意预埋腹板纵向预应力束管道,然后制立内模。悬浇节段内侧模与外侧模板用对拉螺栓固定。内模安装结束后绑扎顶板钢筋,同时穿顶板纵向束波纹管。其中梁段间接头波纹管必须特别注意紧密顺滑,防止因为漏浆,或者不平顺影响穿束。若部分普通钢筋与预应筋相干扰,则适当挪动普通钢筋,以确保预应力管道平顺。 2.18、混凝土浇筑、张拉、压浆
钢筋及预应力筋施工结束,安装封头模板,1#节段T2、F2束安装锚下垫板及锚下螺旋筋,并预埋挂篮行走系统的预埋件,报监理工程师检验合格后准备浇筑混凝土。
悬臂端混凝土浇筑按照底板、腹板、顶板的顺序,先两端再结合端进行施工。供料采用输送泵直接送至两作业面的方式。振捣时不得破坏波纹管,避免漏浆堵塞孔道。混凝土浇注结束,养护强度达到设计强度的90%后对称张拉T2、F2钢束(同一截面安装先长束后短束,先里边后外边原则张拉),锚固后封锚压浆,节段施工结束。
2.19挂篮移动
脱模时分别松开2#与1#块接头底板处锚固螺栓,前横梁吊杆螺栓以及侧模与
1#块梁段对拉螺栓,释放挂篮后端锚固,用手拉葫芦牵引前移到下一节段施工。在移动过程中,必须认真检查所有锚固连接装臵是否全部松开拆除,系统构件是否放臵稳定,防止坠落,挂篮行走系统是应做到两端对称同步,避免产生过大偏载。就位后如前所述,固定后循环进行下一节段施工。
2.20在2#~8#块施工过程中,纵向顶板、腹板束发生相应的变化,必须根据图纸张拉锚固部分钢束,并认真连接其余预应力管道,不允许出现任何偏差。在浇筑12#块时注意合拢段劲性骨架预埋件的布臵。在悬臂施工2#~8#块结束后,回移挂篮至0#块附近拆除。 3、边跨直线段施工 1)支架搭设
根据施工图纸,我部拟采用的多支点支架为WDJ型碗扣式多功能脚手架作为梁体支撑的满堂支架。经过计算,支架立杆的顺桥向间距为1.2米,横桥向间距为1.2米,在翼板部位横向间距调整为0.9米,在腹板部位横向间距适当加密为0.6米,同时为保证支架受压的稳定性,在竖杆每1.2米设一层横杆,并设臵剪刀撑。在支架顶、底部均设可调顶座和底座,以满足构件结构尺寸和标高调整。(具体支架搭设见附图)
15mm厚竹胶板10*10cm方木间距为20cm
2)施工准备
1、地基处理:现浇段箱梁在河岸,支架范围内用石灰土分层碾压二层,每层厚度不大于20cm,压实采用16T以上压路机碾压3-4遍。碾压不到的地方分层用电夯实,铺装10cm左右碎石,面层上浇筑20cm厚C15素砼地坪,其上采用15×15cm木方作支架底垫。
2、过渡墩混凝土达到强度要求后,施工测量放样安装支座并调平。 A、支座安装前应先将墩顶及预留孔内表面积水、杂物清除干净,并找平。 B、检查支座组装情况,清除杂物,清洗干净,并在支座底板侧面标出十字中心线。
C、由测量组在墩顶放出每个支座的中心线,根据十字中心线检查预留孔位臵和深度是否与设计相符,否则预以调整,直到满足设计要求为止。为不影响施工进度,该工作应提前在墩顶混凝土浇筑完毕后,即可进行。
D、在上述三项工作完成后,经检查无误,即可在墩顶预留孔内安装支座螺栓,并向孔内灌浆和墩顶支座范围内铺设小陷度的水泥砂浆,标号不低于C30,注意保留好十字线。
E、安装支座就位,根据测量组放出墩顶支座十字线和标高,摆放支座,支座上的十字线与墩顶的十字线应当稳合,用水平仪抄平标高,符合设计要求,其偏差不得超过规范规定。
F、支座运到墩顶前必须先核对支座型号和支座螺栓的规格、长度,以免出错。 G、支座顶板和底板采用螺栓栓接在梁体底面和墩柱顶面,安装锚固螺栓时,其外露高度不得大于螺母的厚度;
H、支座安装允许偏差如下: ①支座四角平面高差2mm; ②支座中心线顺桥向偏差±5mm; ③支座中心线横桥向偏差±3mm; ④支座板十安线扭转偏差1 mm。
I、在现浇砼梁体形成整体达到设计强度后,在张拉梁体通长束前,拆除上下支座临时连接,以防止约束梁体正常转动。 3)、箱梁内小钢管、箱梁翼板支架布臵施工
搭设钢管支架,支架顶设顶托,顶托间用15×15cm方木连接,再满铺10×10cm楞木,其上铺1.5cm厚竹胶板。
1、钢管组拼注意事项
A、所有的构件应按设计及脚手架有关规定设臵,不得隔步设臵或遗漏。 B、竖向立杆要求垂直,其倾斜度不得超过1%,横杆要求平直,横杆两端的高度偏差应小于1/400L,在搭设过程中桁架的垂直度等均达到规范要求。
C、前后、左右立杆和横杆的接头位臵必须按规范错开,防止失稳。 D、要求横向每4排支架设臵斜杆、水平剪刀撑。 E、钢管立杆顶端管口应无变形和损伤。
F、根据计算,考虑各种变形因素,支架须设臵预拱度。
G、支架在搭设过程中均须设臵斜杆及必要的绳索,以防止支架在搭设过程中发生偏斜或倾斜。支架拼完后进行顶压检验,严格控制沉陷量不大于3mm。
H、在搭拆除或改变作业程度,禁止人员进入该施工区段,防止意外事故发生。 4)、主要技术要求
A、地基基础表面要坚实、平整,底板放臵牢靠,排水畅通。 B、不允许立杆有浮动及松动现象。 C、整架平直度应小于1/500L。
D、对于直线布臵的脚手架,其纵向垂直度应小于1/400L。
E、所有构件必须锁紧,必须逐根检查,凡不合格的一律全部重新拧紧。 5)、支架拆除
A、支架拆除前应全面检查支架扣件连接,模板支撑是否符合安全要求。 B、拆除顺序:先拆除箱梁两侧翼板缘板挑臂部分,再由跨中向墩座处推进。箱梁底板下支架拆除,先松开立柱顶托,使之向下滑离5-10cm,抽出方木和底模,再依上而下逐层拆除纵、横水平杆、斜撑及立柱钢管,严禁上下同时作业。
C、支架拆除前应逐层进行详细的支架拆除技术交底。 D、清除脚手架上的杂物及地面障碍物。 E、各构配件必须集中运至地面,严禁抛扔。 6)、现浇支架预压
现浇支架预压是现浇支架最后一道非常重要的一道工序,是检验整个支架(含支架基础)搭设质量的一次全面检查,包括支架结构的强度、刚度、稳定性以及支架的弹性和非弹性变形。通过支架预压基本消除,测得支架的弹性变形可以与理论计算值进行分析比较,并在支架最后调整时提供可靠的根据,使整个现浇支架既符合设计要求,又满足技术规范对支架的质量要求,从而确定现浇梁的高质量。
一般情况下,在预压过程中,测得的总垂直变形包含两部分变形,即非弹性变形和弹性变形,当预压荷载卸除后,测得的支架回升值即为支架弹性变形,应在支架高程调整时加以考虑,其中没有恢复的部分即为支架的非弹性变形(主要是支架接缝压密和地基等产生的不可恢复的塑性变形等)。为此,必须在支架预压前和预压过程中,以卸荷以后组织专门测量人员,采用水平仪进行不间断的观测,观测支架的变形,并作出详细的记录。
支架预压荷载的重量应达到现浇箱梁混凝土的重量,预压时间一般不少于2天。 加载方法初步考虑采用水袋压载,以便计算加荷数量,按箱梁砼浇筑程序采用纵向分段,水平分层(两层)对称加载的次序。
支架预压时,除观测整个支架变形外(垂直变形),还应观测支架主要部分的变形和强度、挠度,支架的整体稳定性等,以便进一步采取加强措施,这里不再特别加以说明。 7)、模板施工
在满堂支架上铺设底模,底模铺设根据测量中心轴线位臵布设,模板系统同0#块节段一样处理。由于边跨直线段底板位于二次抛物线上,在施工中常采取以直代曲法,在底模横向12#槽钢下垫楔块,楔块的高度根据对应的部位底板标高来控制。吊放内侧模板于支架上,底口用勾头螺丝与底模型钢拉紧固定。测量底、侧模板标高,并在相应点位用红漆标识,然后用砂袋进行等载预压。是否需要二次预压 8)、预拱度设臵
边跨现浇段支架预拱度的设臵应对承台基础及条形基础(或软基础)两处分别予以考虑,模板控制标高(H)=设计理论标高(H0)+预拱度(F)
在承台基础处,预拱度值与支架弹性变形值(F1)、支架非弹性变形值(F2)、基础弹性变形值(F3)及基础非弹性变形值(F4)有关。 施工过程中,将通过以下步骤进行控制观测:
①等载预压前,测量支撑点处模板标高H1 ②预压沉降稳定后,测量相应控制点模板标高H2 ③卸载后,再次测量相应控制点模板标高H3 则弹性变形值=H3-H2 非弹性变形值=H1-H3
由于满载预压消除了大部分非弹性变形值,因此预拱度只计入了弹性变形值。在卸载后模板控制标高(H)=设计理论标高(H0)+弹性变形值(H3-H2)。 9)、钢筋、预应力孔道及内模施工
模板标高及轴线调整后进行钢筋绑扎、内模制立、预应力孔道布设及相关预埋件设臵。 4、混凝土浇筑
混凝土浇筑一次性完成,施工工艺参照0#块施工。 5、合拢段施工
悬浇8#、8#块件及边跨直线段施工结束后,测量8#块、8#块合拢段接头及边跨直线段处的标高,如果合拢段两端标高一致,则正常转入后接工序施工;如果两端标高相差较大,则通过沙袋压载的方法,调整两端梁体标高基本一致,然后随施工荷载的增加而逐步卸载直至混凝土浇注结束,使悬臂挠度保持稳定,水箱的重量为合拢段混凝土重量的一半。 1)边跨合拢段施工
边跨合拢段的支架搭设根据边跨直线段现浇支架向前延伸,悬浇12#块件节段预留孔用吊杆连接两根40b#双拼工字钢支撑纵梁贝雷,再铺设完底模及侧模,拧紧吊杆螺栓使模板与8#块结合紧密。支架搭设完毕经检查合格后,开始绑扎底腹板钢筋,布设底板预应力管道,安装内模,绑扎顶板钢筋及预埋顶纵、横向预应力束,并固定竖向预应力钢筋。
根据图纸要求在中跨合拢段腹板位臵采用千斤顶同时施加一个水平力(力的大小请设计院提供),且方向朝边跨。同时焊接边跨合拢段的劲性骨架。
经监理工程师检查合格签证后,开始边跨合拢段混凝土浇注。在一天中最低气温时且梁体温度均匀时浇注合拢混凝土。
浇完合拢段混凝土后待强度达到90%。同时要采取锁定措施对边跨活动支座临时锁定,此时可以进行边跨底板钢束、顶板钢束张拉。边跨底、顶板钢束全部张拉完毕即可进行此部分钢束的压浆。具体合拢顺序详见设计图纸施工流程图。张拉完毕后解除活动支座的锁定,将梁端落在11#、12#墩上,调整支座受力,然后拆除模板,拆除次序由合拢段向现浇段方向进行。 2)中跨合拢段施工
中跨合拢段支架采用2根双拼40b#工字钢做下横梁,通过在12#、12#块悬浇段底板及腹板相应的位臵预留孔中吊杆连接,做为中跨合拢段底、侧模支撑,底模系统用25#工字钢顺桥向布臵,安装于下横梁的45#工字钢上,再铺上方木加12#槽钢及竹胶板,侧模通过外滑梁悬吊于10#块顶板上。(见中跨合拢段支架示意图)
中跨合拢段支架搭设完毕后,开始绑扎底腹板钢筋,同时预埋预应力束管道,然后制立内模,帮扎顶板钢筋,并预埋顶板纵向预应力束管道。
在一天中最低气温时且梁体温度均匀时,并在浇注合拢混凝土前,在合拢段梁体内外设臵顶拉装臵,经监理工程师检查合格签证后,开始中跨合拢段混凝土浇注。
中合拢段浇注条件与混凝土配比、强度要求与边跨合拢段相等,即达到混凝土强度的90%,可以进行顶、底板钢束的张拉。张拉钢束前瞬间拆除梁体外锁定。跨中钢束张拉完毕,一次压浆。此时即可形成三跨连续梁。 3)合拢段施工的一些技术要求
连续梁的合拢施工,是一项技术要求很强的工作,除了上述要求外,还有下面的一些技术要求:
①合拢段锁定前,需对悬臂断面进行一昼夜分时段连续观测,观测气温与悬臂端的标高变化,气温与合拢段长度的变化,气温与梁体温度的关系等,以确定合拢时间并为合拢口锁定方式提供依据。
②掌握合拢期间的气温预报情况,选择日温较低、温度变化幅度较小时锁定合拢口并浇注合拢段砼。
③合拢劲性骨架的焊接锁定,要求迅速地对称进行,同时焊缝质量一定要保证。 ④合拢段砼可选择适当的外掺剂以达到早强和减少收缩徐变的目的。
⑤合拢段砼应覆盖保温养护。 6、支架的预压
支架加载预压试在验的目的是为了检验实际承载能力和安全可靠性,并获得相应荷载下的弹性和非弹性变形,为箱梁施工控制提供参考数据。加载试验的方法是模拟重量最大梁段的施工实际荷载,采用配重法加载。加载采用沙包及钢筋,沙包重量称取20包的重量平均,每包直接用磅秤称取(钢,筋重量直接取用)以确定加载荷载卸时重量控制。加载时应逐段加载,目的是消除主桁架的非弹性变形,并测得相应的挠度值。注意观测各级荷载下的变形,并做好记录。
计算施工节段名称 节段箱体重量(吨) 边跨直线段 165.1 合拢段 38.48 46.18 1#块 102.44 123.0 0#块 383.5 460.2 节段预压重理(吨) 198.12 加载前做好各观测点,并进行测量记录。 第一级加载20%,用水准仪测量,(测量的部位跟上次相同)记录好测量数据。即可进入第二级加载。
第二级加载40%,用水准仪测量,(测量的部位跟上次相同)记录好测量数据。即可进入第三级加载。
第三级加载70%,用水准仪测量,(测量的部位跟上次相同)记录好测量数据。即可进入第四级加载。
第四级加载100%,用水准仪测量,(测量的部位跟上次相同)记录好测量数据。即可进入第五级加载。
第五级加载120%,用水准仪测量,(测量的部位跟上次相同)记录好测量数据。
加载荷载应量模拟箱梁横断面的结构形式分布。加载方式采用堆栈沙袋和钢筋的方法完成。加载后前期每4小时观测一次,基本稳定后12小时观测一次,直至不再沉降(观测不出数据)。
根据加载、卸载实测的各点数据相应的计算挂篮各占在不同荷载下的弹性和非弹性变形,绘制挂篮各点的挠度和荷载曲线图,指导施工中挠度变形,并根据实际块段的标高与相应点的设计值进行比较并及时向指挥部、设计、监理进行汇报,根
据偏差的大小及时进行调整。 7、模板施工
1)、箱梁底模、内模采用竹胶板,设计结构简单便于拆装,要考虑模板的适应性和周转率,其强度、刚度及稳定性能可靠地承受施工过程中的各项荷载。
2)、模板制作时板面之间要平整,接缝严密、不漏浆、线条要顺畅、转角要光滑、连接孔位要准确,平整度和挠度均要达到规范要求。模板制作成型后要组装试拼,修整不合格部位,分节编号便于安装。模板的挠度:外观不应该超过模板两支点距离1/400,内模不应超过模板两支点距离1/250。
3)、外侧模直接立于分配梁上,在分配梁工字钢上焊定位块定位。外侧模与内侧模之间采用拉杆螺杆对拉,拉杆间距按水平0.5m、坚向1.0m,拉杆要布臵要均匀整齐。顶模与内侧模、底模与外侧模联结处设臵橡胶止浆垫(如双面粘胶带等)防止漏浆。
4)、安装侧模时,应该防止模板位移凸出,上下口要设臵拉杆,上口内部要设臵撑杆。
5)、隔墙模板采用组合木模板现场拼装,内模板的紧固件可用对拉螺杆或顶撑,并用脚手架连接,倒角模板采用木模。堵头模板因有钢筋及预应力孔道孔眼,模板采用竹胶板钻孔。
6)、张拉槽口处锚垫块保证安装位臵及角度正确,在安装前应放线将其固定在周围钢筋上。
7)、顶板内模固定:按计算要求在底板上安放预制块,上搁分配梁然后搭设钢管支架及顶托,再安装顶板内模。
8)、内模下梗肋与底板交接处两侧要增加约30cm宽的底板水平顶模,以增加腹板混凝土上冒的阻力。
9)、内外模安装前应涂同一种脱模剂,模板棱角及拼接处打光后用玻璃胶成泥子刮平,端模开孔必须保证波纹管孔道位臵正确并伸出模板,以便与下一道波纹管 联结,管道线形符合设计要求。
7、拆模
(1)、拆模强度要求
A、箱梁端模不低于设计强度的30%(15Mpa) B、内模不低于设计强度的75%(35 Mpa)
C、混凝土达到以上强度的时间,应由施工混凝土试件决定能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏,承重模板以其混凝土能承受自重及叠加荷载时方可拆除。
(2)、拆模的顺序
A、端模→腹板内模→隔墙内模→顶板内模→外模、底模
(3)、拆模时混凝土表面温度,箱内温度与外界气温之差不宜大于15℃。 (4)、拆除模板时,应注意混凝土棱角严禁损坏,拆除顶板时,注意不得撬坏孔道口边缘。混凝土表面的止浆条,胶带纸、堵缝软纤维应及时处理干净,所有混凝土表面缺陷,必须征得监理同意后方可修补,同时必须有缺陷修补前的照片尺寸,对于梁段台阶均应找平补强,保证梁体表面光亮、清洁美观。 2.7、钢筋加工
1、进场钢筋原材料,要有出厂质量证明书和试验报告单,每批钢筋都要按照有关要求进行抽检试验,试验合格后经监理工程师同意,才可以使用。
2、钢筋加工接头、长度偏差、箍筋、螺旋筋加工偏差均要符合设计及国家标准的规定。钢筋表面要洁净,使用前应将表油污、漆皮、鳞锈清除干净。
3、钢筋安装及注意事项:
绑扎成型的骨架不得有变形、松脱和开焊。 各层钢筋之间应连接牢固,形成整体。
钢筋施工时,需注意垫块的位臵,损坏的垫块及时更换,确保有足够的保护层。 钢筋焊接时,严禁烧破波纹管及烧伤预应力筋,波纹管破损必须包裹好,预应力筋受伤必须及时更换。
钢筋及预应力管道发生碰撞时,应适当调整钢筋位臵。调整原则:构造钢筋让位于主筋,细筋让位于粗钢筋,普通钢筋让位于预应力钢筋。若需调整需征得设计及监理的同意。
8、预应力施工
A、钢绞线下料应有足够工作长度
B、波纹管接头采用大一号波纹管套接,套管两端裹紧,套管长度不少于25cm。 C、箱梁悬浇段为三向预应力,除纵向预应力采取先埋管后穿束施工外,竖向预应力采用管道、钢束(钢筋)及锚具一并安装后预埋。为确保预应力施工的质量,应注意以下几点:
a、按照设计图纸位臵定位波纹管,保证管道线形圆顺,位臵准确。 b、管道采用井字架固定,定位筋为φ10钢筋,且焊接成型。 d、安装锚具时,必须注意锚具与预应力管道轴心一致。
e、由于纵向管道较长,为保证管道压浆密实饱满,应根据不同长度设相应数量的压浆(排气)管。且与波纹管连接处包裹好,谨防漏浆。
f、锚具与波纹管安装后,应进行封闭处理,以防灰浆渗入堵管。 预埋件埋设防位臵必须准确,符合设计要求。 9、混凝土浇筑 1)、混凝土
混凝土采用的是商品砼,坍塌落要求在160-180mm,拌制的混凝土和易性要求良好。
为了加快箱梁块段的生产周期,要求混凝土三天强度大于设计强度的90%。 2)、混凝土浇筑原则
梁按照我们的设备能力和工艺水平,采用全断面一次浇筑成型。
施工中采用以内部为主,外部侧振为辅的原则,在灌注底板、顶板混凝土时采用插入式振动器加以辅助。振动原则按灌注顺序:先底板、腹板、后顶板,在腹板混凝土灌注完成后,不得再在底板上操作,以免腹板混凝土下滑造成空洞。
腹板浇筑必须保持两侧相对平衡。顶底板应设标高控制点,以保证浇筑厚度和表面平整度。 3)、砼浇筑前的检查
(1)、现浇箱梁在浇筑混凝土前应仔细检查预埋件的位臵、高度是否正确;栏杆的预埋钢筋是否按设计埋入;并注意预留泄水孔位臵。
(2)、模板内的杂物和钢筋上的油污应清除干净,波纹管应全部检查一遍,有无破损及时进行修补、防止漏浆。
(3)、0#块端挂篮的安装孔是否正确。 4)、混凝土浇筑顺序
(1)、现浇箱梁混凝土浇筑:先浇筑由底板至腹板下承托,再浇筑腹板剩余部分和顶板,但底板和腹板、顶板浇筑的时差不应超过混凝土的初凝时间。
(2)、浇筑时采用水平分层,斜向分段的浇筑方法,分段长度4-6m,分层厚度为30cm。为确保上下两层的衔接质量,要求振动棒插入下层5-10cm。
(3)、浇筑底板混凝土时在主墩两侧顶板上各开一个50*50cm的孔,主要用于安放串筒(在必要的情况下底板上也要配备一个溜槽)。混凝土灌注由低向高处由外侧向中间进行浇筑,灌注中避免砂浆集中,防止收缩裂纹的产生。
(4)、浇筑腹板采用水平分层,分层灌注厚度不大于30cm。
(5)、浇筑顶板时,为避免因顶板悬臂过大,模板支架变形而产生裂纹,顶板宜采用由外向内的浇筑顺序。 5)、混凝土浇筑作业的下料方式
(1)、箱梁底板处主要靠两端安装滑槽送入混凝土,或在桥面上开洞用漏斗下料,严禁用腹板作溜槽灌注底板混凝土。
(2)、箱梁腹板及横隔墙可通过减速溜筒下料,以防止混凝土因下料高度超过规定而造成离析。下料必须均匀,层厚约30 cm,及时用插入式振动器振捣,必要的情况下补以附着式振捣器侧振,以防止碎石堆集在一起,而水泥浆又集中表面的现象出现。
(3)、钢筋布臵密集,混凝土灌注时应防止发生砂浆集中粗骨料未进入的现象发生。
6)、混凝土浇筑
(1)、混凝土采用厂式搅拌站拌和,用混凝土运输车运至泵车附件,用泵入模。 (2)、在混凝土浇筑前必须检查混凝土的坍落度、和易性等,不符合要求的混凝土坚决不用,以保证混凝土质量。
(3)、浇筑顺序按底板→腹板→顶板→翼缘板的顺序分层、平衡对称浇筑(两块件砼重量相差不得超过30T),混凝土下料必须控制下料高度。混凝土采用插入式振捣,插点以50cm为宜,严禁振捣棒碰撞预应力管道、钢筋、预埋件等,特别注意
对锚具及梁端处砼的振捣密实。振捣以砼停止下沉,呈水平状、泛浆、无气泡为度,并以人工压实收光,在终凝再次进行收光减少表面收缩裂纹,然后由人工拉毛。
(4)、混凝土浇筑过程中安排专人观察模板钢筋情况,一量发现模板变形、漏浆,钢筋松动,垫块脱落等情况及时处理。每批混凝土浇筑按规定制作试块,并与结构同条件养护,作为拆模、预应力施工,承受荷载等阶段自检及验算的依据。
(5)、混凝土浇筑完成后的裸露混凝土面最易脱水、干裂,使混凝土硬化受到影响,因此必须及时养护。养护时用湿麻布覆盖,经常洒水,保持湿润,以提高混凝土早期强度。
7)、混凝土浇筑完成后的工作
(1)、找平箱梁底板上混凝土,将内侧模水平模板端清理露出,用泥抹子刮出一条缝隙以利脱模。
(2)、混凝土浇筑完成后,指定专人清除锚具支承板上混凝土,以利张拉。 (3)、检查压浆孔是否正常,否则应及时处理。
(4)、抽掉波纹管内的衬管,对波纹管进行清孔,通孔检查。 (5)、及时加强养护,防止混凝土表面裂纹的出现。 8)、混凝土浇筑注意事项
(1)、混凝土振捣时移动间距不得超过振动器作用半径的1.5倍范围,要求保持振动棒与波纹管的距离,每处振捣完毕后应该徐徐提出振动棒,要尽量避免振动棒碰到模板。振捣要求混凝土停止下沉,不再冒气泡,表面呈现平坦、泛浆,为振捣合格。混凝土浇筑注意到顶后及时整平抹面收浆,用麻袋覆盖洒水养护。
(2)、混凝土试块按时制作,制作数量要达到规定要求,养护条件要符合规范要求,湿度达到90%以下。
(3)、待混凝土抗压强度达到设计强度的30%即可拆端模,达到设计强度的75%以上方可拆内外模板。
(4)、对施工过程中产生的微小蜂窝、麻面、掉角等缺陷,要及时进行修补,采用较高强度的水泥砂浆或混凝土填塞捣实,洒水覆盖养护。
(5)、0#块中横梁体积较大,为防止出现温度裂缝,浇筑时砼均匀、分层、浇筑后采用薄膜将箱梁包裹并加强养生,降低砼内外温差,以防止内外温差过大而产
生温度裂缝。
(6)、预埋件的施工,要求数量及定位必须准确,在每次浇筑混凝土前必须检查预埋件的数量并复测其位臵,确保准确无误。预留孔洞外,还有人孔,通风孔、泄水孔、施工预留孔。 10、预应力施工 1)、预应力施工工艺.
(1)、预应力施工前的准备工作
施加预应力应在混凝土达到设计标号的90%后进行
预应力钢绞线和锚具资料齐全,锚具进场应进行外观检查,要求无裂纹,伤痕,锈蚀,尺寸不得超过允许偏差,对锚具,夹片的强度,硬度进行抽样复验;
孔道经过通孔及清理无残渣及积水;
锚垫板表面清洁,与孔道不垂直的支撑板面要求用钢板垫平焊实; 张拉前必须对千斤顶、油泵进行检修及配套标定,合格后方可使用,张拉机具必须与锚具配套使用,并配专人使用和管理,定期(使用超过6个月,张拉次数超过200次)校验,建立档案卡片;
校核张拉设备的压力机,压力环,测力传感器其精度不得低于±2%; 选用的千斤顶的额定张拉吨位不得少于张拉力的1.2倍,标定后的校正系数<1.05校验的有效期为六个月;
选用的油压表应为防震型,表面最大读数为张拉力的1.5~2.0倍精度不低于1.5级,校验有效期为六个月.当张拉时表针摆动弧度大,上升不平稳;油表表针不能回到零或过零,张拉时连续断丝;计算伸长量和实际张拉伸长量相差过大时,发生上述情况之一时均应及时校验油表。 (2)、预应力孔道安装
主桥纵向预应力管道均采用塑料波纹管制孔内直径分别为φ75㎜,φ60㎜的圆波纹管竖向预应力管采用内直径φ45㎜的圆铁皮管。
金属波纹管由壁厚0.35㎜,波高<3.5㎜的带钢旋制而成,既轻又薄.波纹管在搬运,存放和安装时要小心,极易变形和刮伤.波纹管施工前要仔细检查,特别是管底下部肉眼不易观察到部位要仔细检查。
波纹管接头要求全部采用外连接方式,接头长度<250㎜,接头直径要比设计直径大一号(内径每增减5㎜为一号)。连接时先将接头旋转到一端波纹管上,再回旋接头波纹管接上另一端波纹管,两端波纹管各125㎜长度两头均用胶布贴封。
现浇箱梁波纹管必须按给定的坐标定位,直线段定位钢筋网片间距离不得大于50㎝,曲线段10-15㎝,防此波纹管本身因自重轻,柔性大易变形,上浮,使管道偏设计位臵改变预应力束受力状态.
预应力孔道内插入衬管,以保证孔道不变形或被振捣棒振破。 (3)、钢绞线的下料成束,穿孔。
①下料采用切割机或砂轮机切断,不允许用电焊切断。在切断钢绞线之前,先在切割线左右两端各3~5㎝处扎一道,防止切断后散头,用胶带包裹,不得伤及钢绞线,不得将电焊线搭在钢绞线上。
②、钢绞线下料长度按设计图施工,该下料长度包括张拉端的工作长度,钢束尺寸以施工放样为准。
③、为使钢绞线成束时不至互相绞扭紊乱,可用钢板仿锚板孔位缩小做成梳形板将各钢绞线梳理顺直,每米用一道扎丝捆扎成束,束内每根两端均用胶布缠贴编号;
④、钢绞线在储存运输制作安装过程中,应防止钢束锈蚀、沾上油污及损坏变形;
⑤、穿束前将锚垫板面上灰浆除净,检查锚垫板下砼是否密实,锚垫板与孔道是否垂直,如有问题应及时处理;
⑥、穿束前,应先用高压水冲出波纹管孔道中杂物,并用过滤的压缩空气将孔道中的积水吹干;
⑦、成束的钢绞线抬运至梁端后,近梁端头上穿束套,将钢绞线对号入孔,挂在孔道上内牵引索上,在人工辅助下,将钢绞线徐徐穿入孔道内;
⑧、为防止在砼浇筑时将管道破坏,漏浆堵管,在砼浇筑时安排专人用通孔器进行通孔;对于曲线过多,管道过长位臵采用内套塑料肘管以保证管道的畅通; (4)、安装锚具及张拉设备
①、安装和拆除顺序为:工作锚板→夹片→限位板→千斤顶→工具锚板→夹
片;
②、安装工作锚板:先在工作锚板上用石笔编号,在将同一编号的钢绞线逐根穿入锚板孔内,将锚板推至锚垫板止口环内,锚板编号、方向、位臵在梁的两端应一致;
③、安装夹片:每副夹片用橡胶圈箍在一起,沿钢绞线端用手将其推入锚板孔中。安装时锚板、锥孔、夹片全部安装就位后,用螺丝刀调匀夹片间隙,用打紧器将每孔夹片击平,再逐孔打紧;
④、预紧:为使孔道内各根钢绞线松紧一致,夹片握裹使钢绞线达到张拉时受力均匀,用YDQ道孔千斤顶采用一端张拉方式进行预紧,在张拉端对每根钢绞线实施张拉力100~160kg,并用小手锤敲击锚板周遍,使锚板进入锚垫板的正确位臵;
⑤、安装限位板:限位板的主要作用是用来控制夹片的移动位臵,使夹片跟进比较整齐。限位板与工作锚是配套使用的,其孔位要求两者一致,将限位板沿钢绞线端推靠工作锚板。限位板穿孔时应先穿中间孔,后穿周边孔,由2~3人同时操作完成;
⑥安装千斤顶:先将钢绞线端部用铁丝稍加捆扎,保留编号胶布再将千斤顶吊起套穿在钢绞线上,千斤顶前支承口套在限位板外面,将千斤顶充油,千斤顶活塞伸出3~5cm;
⑦、安装工具锚限位器、锚具及夹片:工具锚的锚板、夹片为专用设备与工作锚配套购买,可重复多次使用,安装时先去掉钢绞线上的扎丝,按照钢绞线的编号穿入工作锚对应的锚孔内,然后将工具锚推入千斤顶缸体外口套座内,特别要注意两锚板孔位方向一致,不得使千斤顶内钢绞线错位交叉,然后安装夹片;
⑧、工具锚板及夹片使用注意事项:
A、将锚板外壁檫净,在锥孔内壁涂上防锈油;
B、工具锚夹片应在无污、无锈、无渣粘附的情况下使用,可先用棉纱将夹片檫净,并在夹片锥面涂退锚油(50%石蜡+50%机油制成)。每付夹片用橡皮圈套上;
C、锚板锥孔与夹片锥面经常用砂纸研磨,从而保证夹片进退方便,可多次使用;
D、工具锚安装要与工作锚、限位板、千斤顶保持在同一轴线上,是钢铰线受
力均匀,保证张拉质量;
E、所有进场的锚具、夹片均要有质量保证书,同时现场要对锚具外观质量、锚环、夹片硬度进行分批抽查,并做好记录。
2)、预应力张拉 ⑴、张拉顺序:
设计张拉顺利为:先纵向、竖向(钢铰线)。
当节段混凝土实际强度达到设计强度的90%后,才可以进行顶板束的张拉工作。
箱梁腹板竖向预应力粗钢筋采用φ32mm高强度精轧螺纹钢筋,纵钢束张拉完毕后,应立即进行竖向预应力钢筋的张拉。张拉时,一次张拉至控制应力,持荷5分钟,量测其伸长量后锚固。
⑵、张拉程序图式:
钢铰线:0→0.15δcom(初应力)→0.30δcom(2倍初应力)→δcom(持荷2分钟)
张拉控制应力:δcom=1.03δk,设计锚下张拉控制应力:δk=0.75Rby(Rby =1860Mpa)
Δcom=1.03*0.75*1860=1436.9 Mpa
精轧螺纹钢筋:0→5Mpa/加载→1.0δk→持荷5分钟→拧紧螺帽/锚固→0 ⑶、钢铰线张拉作业:
①、0阶段:千斤顶充油2~3cm;
②、初始张拉:张拉力为控制吨位的15%,使钢铰线束再次调整松紧,受力均匀,使张拉设备与孔道轴线一致,到达吨位后,用钢尺丈量油缸外露量及油顶外沿至锚垫板的距离作为初始读数,并在两端每根钢铰线上做好标记,记下数据以便判断滑丝、滑移情况,同时丈量工具夹片外露量并做好标记,以便分析其内缩量;
③、张拉吨位:当达到δk时,要求持荷2分钟并补足吨位,测量延伸量观察钢铰线和夹片受力情况。
④、自锚:张拉完成后,先将千斤顶回油,油缸回缩,工具锚后退,工作锚夹片便自动将钢铰线锚住,回油应缓慢进行,达到自锚的目的,自锚应逐端进行(既
一端自锚后,另一端油表读数补足至δk,再进行自锚),在一端油表读数归零时迅速关死油阀复测伸长量,(伸长量为钢铰线上已做好的标记到锚垫板的距离)最后逐渐使倒链受力,吊住千斤顶逐步下滑放稳;
⑤、回油:打开千斤顶的回油和输油阀,使千斤顶主油缸继续回缩,拆除工具锚和夹片,并详细检查钢铰线情况;
⑥、退顶:工具锚拆除后,继续将千斤顶和限位板拆除,用游标卡尺丈量夹片外露量。
⑷、竖向精轧螺纹钢张拉 ①、张拉前准备工作
A、张拉的预应力钢筋在拧上螺帽后,支承板以外的螺纹钢筋长度在锚固端不少于100mm,在张拉端不少于150mm;
B、预应力钢筋安装后禁止使用电焊在梁体钢筋骨架及模板任何部位焊接,以免烧伤预应力钢筋;
C、竖向预应力钢筋支撑板面上的预留槽口要与张拉顶撑脚校对,一边千斤顶支脚安装;
D、张拉前,应将支撑板上附有的焊渣、毛刺及砂浆杂务清楚干净; E、安装千斤顶和油泵,校对千斤顶撑脚位臵即可进行张拉,千斤顶及油泵油表均应配套校正,油泵校正系数≤1.05才能使用。
②、精轧螺纹钢张拉作业
A、将预应力钢筋的站拉端螺纹拧入千斤顶的张拉头,拧入螺纹钢长度不小于60mm;
B、开动油泵,千斤顶顶压油缸进油,活塞杆伸出,张拉头套入千斤顶套腕中扭转90°卡牢,随即将千斤顶就位找平;
C、千斤顶顶压油缸回油,张拉进油,活塞杆缩进,通过张拉头张拉预应力钢筋,开始先拉到游压表指针有起动时,张拉缸停止进油,检查千斤顶是否对准孔道中心,如有偏差立即校正,然后张拉缸进油,进行正式张拉;
D、根据张拉程序进行张拉:先张拉到0.1δk时停止张拉缸进油,在螺杆上做标记,作为测量预应力钢筋伸长值的起点,按5Mpa/分速度继续加载,最后张拉
到控制吨位346.8KN,持荷5分钟,测量并记录伸长量,拧紧螺帽锚固,回油松顶拆除设备,完成一根预应力钢筋的张拉。
E、压浆前对竖向预应力粗钢筋复张拉 一次。
⑸、张拉质量评定标准:张拉采用双控,以张拉吨位控制为主,伸长量进行校核,要求实际伸长量与理论伸长量误差不超过±6%,同一断面断丝不得超过总丝数的1%,且每束断丝或滑丝不得超过一根。
⑹、预应力钢筋张拉质量标准
①、不准有一根断筋和滑丝,如发生情况即使汇报上级部门处理; ②、实际伸长量与计算伸长量比较,允许误差在±6%以内;
③、锚固时,在稳定持荷状态下,拧紧螺母指针稍有下降,既认为锚固妥当,不准超拧,以免预应力筋超张拉。
⑺、注意事项
①、为了保证预应力值的精确性,应定期对张拉设备进行检查标定; ②、千斤顶张拉方向应与支撑板垂直,支撑板应与预应力筋垂直,这样才使千斤顶中心线与预应力筋受力中心线保持重合;
③、应保持接头良好,千斤顶加载、卸载均保持平稳均匀,无冲击; ④、工作完成后设备应妥善保管,千斤顶张拉缸不准长期裸露在外,以免锈蚀;
⑤、预应力筋张拉完成后,应尽快吹净孔道内积水,抓紧时间进行压浆,以免钢筋锈蚀。
⑻、张拉安全注意事项
张拉现场设臵明显标志,与该工作无关工作人员严禁入内。
张拉或退楔时,千斤顶后面不能站人,防止预应力筋拉断后锚具楔块弹出伤人。
油泵运转有不正常情况时,应停车检查。在有压力的情况下,不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
作业必须有专业负责指挥,操作时严禁摸踩及碰撞预应力筋。
千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好,位臵正直对称,严禁多加垫块,防止
支架不稳或受力不均倾倒伤人。
高压的接头部位应加防护套,防止喷油伤人。
已张拉完而尚未压浆的梁,严禁剧烈振动,以防止预应力筋断裂而造成重大事故。
横向预应力在张拉时必须安装好操作平台,施工人员必须系好安全带。 3).孔道压浆
刚绞线张拉完后,应尽快压浆一防止刚绞线生锈。压浆采用真空压浆,用真空机吸取孔中空气,水泥浆被吸进。水泥浆凝固后,拆除锚环封头螺帽和压浆设备。灌浆过程中因孔中道具有良好的密封性,使浆液充满整个孔道的要求得到保证。
配合比的试拌及各项指标 稠度:14S—18S
水灰比:0.3—0.4,为满足可灌性要求,一般选用水泥浆的水灰比最好在0.3—0.38之间。
泌水性:小于水泥浆初始体积的2%; 四次连续测试结果的平均值小于1%; 拌和后24h水泥浆的泌水应能被吸收。 初凝时间:6h 体积变化率:0—2%
强度:7天瓴期强度大于40Mpa
浆液温度:5℃≤T浆液≤25℃,否则浆体容易发生离析。 (1)施工工艺:
检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况,施工平台等措施,检查封锚及孔道密封工作,高压水洗孔并用高压风将孔内 积水吹干.
每压浆二至三孔作为一组,每一组在灌浆之前先用水灰比0.45的稀浆压入孔道少许润滑孔道,以减少孔道对浆液的阻力.
两端抽空管及灌浆管安装完毕后,关闭进浆管球筏,开启真空泵。真空泵工作一分钟后压力稳定在-0.075Mpa至-0.08Mpa,继续稳压1分钟后,开启进浆管球筏并同时压浆.
初压及稳压:真空泵、灌浆机停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用预先准备的4磅铁锤将出浆端封锚水泥敲散,露出刚绞线间隙.再用灌浆机正常补压稳定。此时,从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆,再持续补压稳定过程水泥浆由浓变稀,由稀变清,由流量大至滴出清水,此时灌浆及压力表稳定在0.8-1.0Mpa。补压稳定结束,关闭球阀(这里需要说明的是,我们利用了水泥浆在高压下易泌水性的特点,通过排除多余水分,降低孔道内浆液的实际水灰比,从而进一步提高孔道内浆液的物理化学性质)。补压稳定历时3分钟。球阀拆除清洗在半小时后至一该小时之间进行。
水泥浆从拌制到入孔间隙时间不能超过40分钟,每批孔道压浆均应制作3组(7.07cm*7.07cm*7.07cm立方体试件),标准养护28天检查其抗压强度,作评定水泥浆质量的依据。
压浆应在48小时内进行,张拉完的孔道应抓紧安排压浆,同一断面原则上按先下后上的顺序进行;
压浆时,对曲线孔道和竖向孔道应从最低点压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水,压浆采用一次压浆方法:即由A端压向B端, B端管口冒出浓浆后,关闭阀们,待输浆泵压力达到0.6~0.7Mpa并保持恒压2分钟,关闭A端进浆阀,等水泥浆初凝后方可拆除阀们;
拌浆机投料的顺序为;先投水后投浆,充分拌和后再加掺和料,拌和时间不少于2分钟,水泥要过筛,每次投料应满足1小时的使用量;
压浆作业中要求每3小时应用清水彻底清洗拌浆机压浆机一次,每天使用结束后也必须清洗干净,压力表经常标定,压浆中发现浆流不动时,应立即拆下压浆阀,清洗再用;
气温超过35℃时,应安排夜间压泵;
对竖向预应力粗钢筋采用二次压浆,第一次3—4根竖向预应力管道完毕后,第二次按顺序重复压浆,以保证竖向预应力粗钢筋的压浆质量。
(2) 、确保压浆的安全及质量,我们采取了以下措施:
①真空泵端设在高端。压浆端设在低端,因高差3米引起的浆液静力压强为0.06—0.07Mpa,而柱塞式灌浆机的设备能力为0.8—1.0Mpa ,那么对因高差造成
的影响基本可忽略,却有利压浆质量的保证。
②管道密封及封锚。封锚作法:张拉完毕,将多余刚绞线切割,锚具端部留有3公分左右长度,用湿润水泥团封堵,为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂,在水泥封锚作出后,又用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。对于其他可能漏气的连接点,采用玻璃胶及密封生料带进行密封,从而保证了管道的密封。封锚提前二天进行,在压浆之前进行检查,对有漏气的情况,用玻璃胶处理,以确保密封。为进一步验证孔道的密封和通畅情况,我们在抽取真空达到要求后,将进浆端球阀少许开启,则可听到气流的尖锐啸声,同时真空表读数下降。
③工作水的循环:因真空泵工作用水不方便,我们准备了一个2立方米的水箱,与真空泵形成循环,从而节约了用水。
④施工时间。考虑浆体的稳定及对压浆的影响,我们将压浆时间安排在夜间进行。
(3)主桥质量控制及进度控制措施 ①线形控制
A在每个施工块件的梁体顶面布臵7个高程观测点分别设臵在悬臂梁端部和翼板处。
B及时向监控单位提供以下高程值:a立模时观测点高程;b浇注混凝土前观测点高程值;c浇注混凝土后观测点高程值;d预应力钢筋张拉前观测点高程值;e预应力钢筋张拉后观测点高程值,以确保监控单位随时对节段标高调整。
C高程观测在清晨气温相对稳定时进行,以避免温度的干扰。 D严格控制结构的尺寸。
E影响悬浇箱梁扰度的因素很多,如弹性模量、构件尺寸、结构超重、管道定位、预应力施加、混凝土收缩徐变。其中影响最大的是挂篮变形,因此在对挂篮预压时找出相应块件对应的挂篮的变形值。 ②钢筋、模板、砼
主桥钢筋统一由钢筋加工场制作成型,水平运输至墩身旁,再由吊车辅助吊运至现场。钢筋成型严格按照图纸加工,按规范进行施工。钢筋接头交错布设且满足规范要求。制作时严格控制整体刚度,防止弹性变形过大,对外露砼模板,
控制平整度,防止砼表面不平整。
由于箱梁砼设计50号,属高标号砼。砼使用的有关原材料严格按照技术规范要求进行认真检测与试验,各项指标必须达到规范规定的标准,并得到监理工程师抽检合格后方可按计划分批购入。
由于砼早期强度严重制约着每节段的施工周期,因此拟在砼中掺入适量的早强型减水剂以提高早期强度。根据砼配合比设计的计算成果,在现场取样拌制砼试件若干组(含弹性模量试件),在标准养护室养护28天后进行抗压强度及弹性模量试验,从中优选最佳设计报监理工程师审批。
浇筑过程中先底板,再腹板,然后顶板,同时要确保砼对称下料,控制进料数量及布料位臵,防止整个系统承受偏载。腹板砼浇筑过程中注意水平分层,两腹板要基本保证对称下料,每层砼控制在30cm左右,振捣采用插入式振动棒时注意快插慢提,严禁采用振动钢筋下料方式,同时注意防止破坏波纹管而造成漏浆。张拉端锚下钢筋处要注意振捣密实。 ③悬浇梁段砼施工
悬臂浇筑梁段砼是最重要的工序之一,必需注意几点:①抛高值的确定为使施工完成的桥梁符合设计标高,应对悬臂段挂篮定位标高进行抛高,抛高值包括施工期结构挠度,挂篮自重产生的非弹性变形和弹性变形,预应力张拉产生的反拱度,砼收缩、徐变(施工期及运营时)影响等;②浇筑砼时从前端开始,尽量对称平衡浇筑,浇注时要加强振捣,要密切注意对管道的保护;③梁段拆模后的处臵:除应及时养生外,还应对梁端的砼表面进行凿毛处理,以加强砼的连接。④箱梁梁段砼浇筑:采用一次浇注法,在箱梁顶板中部留一窗口,砼由窗口注入箱内,再分布到底板上。 ④预应力施工
A预应力管道安装过程中严格控制,保证定位准确,管道畅通,减少孔道摩阻力。
B加强张拉施工控制。千斤顶及油表严格配套标定,配套使用,读表准确,量尺准确。
C施工中如发现实际伸长量与设计值误差超标,立即停止作业,查找原因。
⑤防止箱梁局部出现裂纹
A混凝土添加缓凝剂
B前后台紧密配合,浇注速度要快 ,在混凝土初凝前给予支架(挂篮)较多的沉降变形时间
C在浇注后一层混凝土前及时对前一层混凝土进行二次振捣。
D检查底模,侧模支撑必须牢固可靠,减少浇注后模板、支撑的塑性变形,避免在混凝土初凝后发生变形而产生裂纹。
E加强混凝土的养护工作,设专职人员负责。 ⑥箱梁顶、底板混凝土的厚度及平整度
A为了保证箱梁顶、底板混凝土的平整度以及顶板混凝土的横坡,在顶板、底板的钢筋上焊接支撑钢筋,然后采用圆钢焊接数条轨道,轨道顶标高即为顶板、底板的实际标高。在顶板或底板混凝土浇筑完毕时,采用刮尺,滚筒将混凝土表面整平,然后抹压。
B为了防止底板超厚,在底板混凝土浇筑完毕后,在底板上设臵反压模板,使底板混凝土不会上翻。 ⑦箱梁混凝土外观控制
A为确保箱梁外观质量,所有垫块均采用圆形垫块或塑料垫块
B严格控制模板的拼装质量,接缝之间采用双面胶粘后打摩或采用质量较好的汽车腻子补缝,然后打磨。
C适当延长混凝土的拌和时间,保证拌和质量 D对混凝土振捣班人员进行技能培训,增强质量意识 E混凝土养生水采用洁净的清水 ⑧质量、进度控制
主桥挂篮悬浇是本工程的一重点分项工程,在质量严格控制的同时,进度要求也极高。关键控制点:支架基础的稳定性、安全性,测量放样的准确性以及施工过程中各工序衔接的合理性。我部控制悬浇挂篮块件的周期为10天,其中钢筋模板2天,浇筑1天砼养护等强度7天,张拉、压浆1天。 4)、安全保证体系
(1)、施工准备
①必须配备相应的防高处坠落、防淹溺、临边防护、防船只撞击脚手架、航道安全警示、航道交通安全标志等安全防护设施和相应的救生用品及个人防护用品。按航道交通安全要求在航道上空作业区设臵相关安全标识和警示。 ②及时到有关部门办理航道上空施工的相关管理手续。
③进行安全策划,编制与工程相适应的施工组织设计和针对性的安全技术措施,重点是挂篮承载安全性能的计算和验算、作业人员的安全操作通道和可靠立足点、临边洞孔等的安全防护设施的设计并经审批确认合格,方可投人实施。
④配备经行业培训合格持有效上岗证的专职安全管理人员和起重机械驾驶员、起重指挥、电工、焊工和起重工等特种作业人员。
⑤选用与施工组织设计相符合的起重机械,所有起重机械必须验收合格方可进场使用。
⑥选用与施工组织设计相符合的材料,按施工组织设计有关要求进行挂篮制作;挂篮加工的所有材料必须经有关部门验收合格后方可进行制作。 .
⑦挂篮制作完毕使用前,必须组织技术、设备、安全等部门根据施工组织设计有关条款进行逐项验收,经验收合格,方可投入使用。
⑧进行分层次的安全教育、安全技术交底和安全操作规程的交底。 ⑵、挂篮的制作
①挂篮应严格按施工组织设计要求进行制作,在制作挂篮的承重结构时,同步制作挂篮的施工操作通道。
②制作挂篮的所有材质的钢材,必须要有表明钢材物理性能和化学成分分析的材质合格证书,其各项指标必须满足施工组织设计的规定。
③钢材锈蚀严重,有弯曲、扭、裂缝、脱层、夹灰等现象禁止使用。 ④钢材制作加工时,一般宜采用锯割的方法,不宜采用气割,以免破坏钢材的原有强度。
⑤钢材的钻孔。成孔的直径必须为正圆形,且垂直于板面;孔缘应平整无损无毛刺;孔眼的直径公差应符合施工组织设计要求。
⑥焊接。焊接连接的形式为平接、搭接和顶接三种形式,其角钢与钢板、圆钢
与钢板、圆钢与圆钢、角钢与角钢之间的焊接必须满足规范和设计文件要求,并在挂篮制作施工组织设计中予以明确。焊接缝还必须满足规定的构造要求。 ⑶、O#块承重支架
① O#块搭设的承重脚手架主要作用是支承挂篮及施工所有的负荷,因此,必须严格按施工组织设计方案符合要求并经验收确认合格后,方可进行承重脚手架的搭设。
②支架验收的主要内容是构件的材质及规格、外形尺寸、焊接部位的强度、锈蚀程度、可连接方式及联接部位的精确度和变形等。采用起重机械进行配合吊装时,应满足起重吊装作业的安全技术操作要求,并满足先下后上、稳固一层再向上逐层吊装的要求。按施工组织设计,对构件的每一层进行连体稳固,层与层之间应随构件吊装同步进行连体稳固,同样设臵纵、横向剪刀撑及水平剪刀撑。对于施工作业的脚手部分,应按施工组织设计要求与承重部分同步分体建立,并遵守《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001规范的要求。
③无论采用何种承重脚手架,都必须在搭设过程中进行分部验收,尤其是脚手架的基础验收;整个承重脚手架搭设(安装)完毕,经验收合格后,方可投入使用。 ⑷、挂篮的安装和使用
①挂篮在安装前,必须在陆地上进行预拼装,预拼装的挂篮经检验确认其综合性能达到设计要求后方可进入安装施工。
②挂篮必须按施工组织设计规定的安装顺序进行安装,在每个顺序中,都要验算其抗倾覆的稳定性,严防其倾覆。
A、主桁架安装时,必须进行抗倾覆验算,必要时,在主桁架的下方增设临时支点或拉杆。
B、底模托架安装时,必须进行抗倾覆验算,并调节压重或采用后锚措施。 ③挂篮行走系统的滑槽下应垫木方,滑槽必须平整,滑槽内应架设钢板,支座下应设滑板,以减少挂篮移动时的摩阻力。安装挂篮时滑槽内的支承点应有可靠防滑出的措施,严防挂篮滑出桥面,造成重大安全事故。
④锚固系统是确保挂篮施工的重要部件,必须确保各部件的材质合格,规格应符合施工组织设计要求且无受损现象,使之有足够的机械强度,能承受锚固的拉力。
锚固预埋件一般承受垂直的拉力,在挂篮制作前,必须做承载力试验,其安全系数为2,若遇特殊情况,锚固件须倾斜设臵时,应进行挂篮承受侧向力的验算,并增设水平传力杆。
⑤挂篮设计时,支点位臵应设臵在混凝土箱梁的肋上,以免箱梁顶板承受较大的集中荷载而遭受破坏。特殊情况下支点无法设臵在肋上时,应在支点的下方加设钢板。
⑥挂篮提升系统中的千斤顶等不宜焊接固定的设备或装臵,应合理采取固定措施,防止因千斤顶等物件坠落造成伤害事故。千斤顶提升的钢吊带,必须采用保险钢销作为安全装臵。
⑦钢吊带与钢吊带的连接,除设臵钢销外,还必须在吊带钢板连接点的两侧焊接增强抗拉的钢筋。以固定并加强钢吊带的连接。钢吊带应平直,不能弯曲,多根钢吊带安装时,应保持在同一平面上。
⑧由于钢销的材质与规格不同,必须按施工组织设计要求选用,不得用不符合设计要求的钢销代用、混用。
⑨用挂篮施工前,应按航道部门的具体要求,结合施工组织设计和航道的实际情况,落实安全防护设施和限高标志等相关标示、警示,河道通行的通告等措施,方可进入挂篮施工。
⑩挂篮的上、下层必须设专用规范的安全登高设施,挂篮的四周应规范设臵临边防护,并设踢脚板,用密目网全封闭(包括挂篮的底部);挂篮的危险、重点部位,应设针对性的警告标志;对于有坠落危险的作业部位,应设臵供作业人员悬挂安全带保险钩的安全装臵。
⑾挂篮运行前,必须进行加载试验,以确定各承载部件是否达到设计要求。加载的重量应略大于设计最重的箱梁段的重量。加载顺序应模拟箱梁段浇筑钢筋混凝土时的加载方法进行,实施有效的防倾覆措施。
⑿挂篮钢吊带的收、放必须同步一致,若个别钢吊带收放过度,会引起局部集中负载,对挂篮的受力不利。吊带收紧后,应检查各钢吊带受力是否均衡,否则应重新调整钢吊带的受力。
⒀挂篮行走时,应设统一的指挥,缓慢进行;两侧牵引的卷扬机必须同步一致
工作,严防挂篮行走偏位,造成挂篮受扭力破坏而酿成事故。
⒁挂篮行走应在张拉作业完成后进行。
⒂挂篮在行走移位前,应检查挂篮的安全防护设施是否完好、行走时是否有物件会发生坠落、是否会损坏电源导线、挂篮行走范围下方河道的航道交通是否封闭等,必须将隐患全部排除并确认无误、挂篮上无关人员全部撤离、行走移位各作业人员接受交底明确并到岗后,方可进行挂篮的行走作业。
⒃挂篮行走移位时,两侧的滑槽必须设专人看管,当发现滑槽某处运行受阻或其他异常情况时,应立即将信息传递给指挥人员,停止挂篮行走,待故障排除确认无误后,方可继续作业。
⒄一旦挂篮行走移位,该段箱梁桥面将形成无临边防护的作业面,此时,必须立即在该段箱梁面规范设臵临边防护,随挂篮的行走位移跟踪设臵。 ⑸、临时用电
①临时施工用电必须遵守JGJ46—2005规范规定。
②挂篮施工的全过程,必须设专职电工及机修工跟班作业:及时进行检查、维修。电工应在确保施工用电的同时,确保施工用电的安全和警示灯等用电安全系统的正常运行。
③应在挂篮上合适的位臵设臵总配电箱,由地面配电系统用经测试合格的四芯电缆输电;该总配电箱和四芯电缆的规格容量,必须与施工组织设计的要求相匹配;电缆的全长不得有接头,电缆应在挂篮上绝缘固定。
④挂篮施工的用电设备,必须达到三级配电二级漏电保护。
⑤挂篮等金属构件均应进行可靠的保护接零(地),必要时,应进行防雷接地。所有电动设备设施,必须设臵防雨棚。
⑥在箱梁梁体内进行作业,应采用安全电压作照明。 ⑦箱梁上的预留洞口,必须设臵规范的安全防护。 ⑹、箱梁施工
①所有作业人员,进入施工现场必须遵守安全生产六大纪律,并严格遵守高处作业、起重作业和水上作业的有关规定。
②采用吊运的方法运送钢筋等材料,必须先将材料吊运至卸料平台(第一段箱梁
施工)或已达到设计强度的箱梁上,并用人工传递到位。
③人工运送材料,应有牢固的施工通道,防止作业人员因行走不稳摔倒而发生人身伤害或钢筋等材料向河道中坠落引发事故。
④测量、木工、钢筋工等作业人员,必须在挂篮防护设施的安全防护范围内进行操作,严禁作业人员在挂篮防护设施外或站在防护设施顶部进行操作。
⑤在箱梁体内从事张拉作业的人员,应遵守张拉作业安全操作规程,在有坠落危险的部位张拉作业必须系好安全带。
⑺、合拢段的箱梁施工
合拢段施工时,由于两端的挂篮已将近靠拢,拆除挂篮后,两桥面纵向的端部将出现1~2m的空档,此时最易发生高处坠落和高处落物事故,因此,必须及时做好该空档部位桥面的安全防护,临时禁止该部位下方通航,禁止作业人员直接从空档部位跨越或攀爬。 5)现场文明施工措施
为了给施工创造一个整洁、文明的环境,特指定以下措施,确保文明施工,创文明工地
⑴、建立环境保护机构
成立以项目经理为核心的环境保护领导小组,主动与地方环保部门联系,严格执行国家环境保律、法规和条例。 ⑵、防止水土流失
修建一些有足够泄水断面的临时排水渠道,并与永久性排水设施相连接,避免淤积和冲刷。要防止施工废水对沿线环境的污染。尽量保持现有的水利设施和径流系统,理顺因工程建设而改变的排灌系统,确保水流畅通,减少水土流失。 ⑶、 最大限度保护沿线绿化防护林带
在施工用地范围以内尽量少砍树,尤其沿线有较大规模的绿化防护林带,不少地段若紧靠拓宽红线修筑便道将大量砍伐防护林,对此采取便道外绕办法,以最大限度维护自然风景的原貌。 ⑷、严禁乱挖乱弃、节约用地
本合同段施工严禁乱挖、乱弃,施工完成后,取土坑尽量设在非农田或低产田
处,将河沟、水塘清淤后的土有计划地回填至取土坑中,做好取土坑的复耕和养殖,达到节约用地的目的。 ⑸、控制扬尘
施工作业产生的扬尘,除作业人员配备必要的劳保用品外,还要随时洒水,将灰尘公害降至最低程度,并符合当地环保部门的有关规定。 ⑹、防止噪声、废气污染
施工作业要在不影响周围居民正常休息的时间进行,一般情况下为早晨6:00以后至晚上10:00之前,并应遵守当地有关部门对夜间施工的规定,同时施工作业尽量采取能减少噪声的方法进行。 11、支架验算
主构架简图如下:
°°°由前文可知,主构架中一片负荷T=36.7t
1. 支座的力:NA4200=T4800 故:NA=41.9t
故:NB=78.6t
2.杆件内力(结构力学求解器计算如下) FAC =75.6t FAB =-62.91t
FBC= 42.23t
FCD =73.4t FBD =-82.6t
3.端部D点位移(挠度)
在整个主构架中,AB、AC、BC、CD、BD杆件是由两根40b槽钢拼焊而成
如图:杆件
40b槽钢截面特性:
I=0.000184m4 W=0.000932m3 A=0.008304m2 E=210000000KN/m2
EA=1743840KN EI=391524KN.m2 实际工作状态下杆件内力如图:
400
经结构力学求解器解,桁架片的变形为4mm。 4.杆件的稳定性和强度
可以选择受拉应力和压应力最大构件进行校核,从前文可知,杆件BD的轴向压力最大,应计算其稳定性,杆件AC的轴间拉力最大,应计算其抗拉强度。 杆件BD的截面回转半径: ix=14.98
则长细比:λx=L/ix=35.83 查表得稳定系数: Φ=0.877
则σBC=FBC/ΦA=56.71MPa< [σs]=140MPa 所以,杆件BD受压后稳定。 对于杆件AC:
则σAC=FAC/A=51.90MPa< [σs]=140MPa 故杆件AC安全。
比以上杆件计算可知,未计算部分的杆件显然也安全。 4)、底平台系统(取2#块进行验算) 1、箱梁底模板
箱梁腹板底模竹胶板(跨径按20cm,宽按纵梁间距的间距20cm计算,按三跨连续梁计算)
(1).荷载计算
①竹胶板自重:0.2*0.015*9=0.027KN/m ②箱梁自重(最大):0.2*4.744*26=24.668KN/m ③施工人员、材料、机具荷载:0.2*2.5=0.5KN/m ④振动砼产生荷载: 0.2*2.0=0.4KN/m q1=①+②+③+④=25.595KN/m q2=①+②=24.695KN/m (2).强度验算
11W=6bh2=6×0.2×0.0152=0.75×10-5m3 11I=12bh3=12×0.2×0.0153=0.5625×10-7m4
M=0.1q1l2=0.1×25.595×1000×0.22=102.38N〃m
Mσ=W=102.38/(0.75×10-5)=13.6MPa<13Mpa(容许抗弯)
Q=0.625q1l=0.625×24.695×1000×0.2=3086.87N
τ=1.5Q/A=1.5×3086.87/(0.2×0.015)=1.Mpa<2Mpa(木材容许抗剪) (3).按挠度验算
q2l4f=0.667100EI=(0.667*24.695*0.24)/(100*10*106*0.5625×10-7)=0.46㎜ ①竹胶板、方木自重:0.2*0.015*9+0.1*0.1*9=0.12KN/m ②箱梁顶板自重(最大):0.2*4.744*26=24.668KN/m ③施工人员、材料、机具荷载:0.2*2.5=0.5KN/m ④振动砼产生荷载: 0.2*2.0=0.4KN/m q1=①+②+③+④=25.688KN/m q2=①+②=24.788KN/m (2).强度验算 11W=6bh2=6×0.1×0.12=0.001/6m3 11I=12bh3=12×0.1×0.13=0.0001/12m4 M=0.125q1l2=0.125×25.668×1000×0.22=128.34N.m Mσ=W=128.34/(0.001/6)=0.77MPa<13Mpa(木材容许抗弯) Q=0.625q1l=0.625×25.688×1000×0.2=3211N τ=1.5Q/A=1.5×3211/(0.1×0.1)=0.48Mpa<2Mpa(木材容许抗剪) (3).按挠度验算 f=5q2l4/(384EI)=(5*24.788*0.24)/(384*10*106*0.0001/12)=0.0006㎜ (1).荷载计算 ①竹胶板、方木自重:0.2*0.015*9+0.1*0.1*9=0.12KN/m ②箱梁顶板自重(最大):0.2*0.88*26=4.576KN/m ③施工人员、材料、机具荷载:0.2*2.5=0.5KN/m ④振动砼产生荷载: 0.2*2.0=0.4KN/m q1=①+②+③+④=5.596KN/m q2=①+②=4.696KN/m (2).强度验算 11W=6bh2=6×0.1×0.12=0.001/6m3 11I=12bh3=12×0.1×0.13=0.0001/12m4 M=0.125q1l=0.125×5.596×1000×0.5=174.875N.m Mσ=W=174.875/(0.001/6)=1.05MPa<13Mpa(木材容许抗弯) 22 Q=0.625q1l=0.625×5.596×1000×0.5=1748.75N τ=1.5Q/A=1.5×1748.75/(0.1×0.1)=0.26Mpa<2Mpa(木材容许抗剪) (3).按挠度验算 f=5q2l4/(384EI)=(5*4.696*0.)/(384*10*106*0.0001/12)=0.0045㎜ ①竹胶板、方木自重、纵梁: 0.60*0.015*9+0.65*0.1*0.1*9/0.2+4*0.420=2.05KN/m ②箱梁自重(最大): 0.60*4.874*26=76.034KN/m(0.60*4.512*26=70.387KN/m) ③施工人员、材料、机具荷载:0.60*2.5=1.5KN/m ④振动砼产生荷载: 0.6*2.0=1.2KN/m q1=①+②+③+④=80.784KN/m(75.137KN/m) q2=①+②=78.08KN/m(72.437KN/m) 后80.784工字钢前75.137工字钢 纵梁工字钢腹板区受力简图(1#块)纵梁工字钢腹板区受力简图(2#块) 四根纵梁最大弯矩156.77KN.m 四根纵梁最大剪力124.61KN (2).强度验算 M=156770N.m Qmax=124610N Mσ=W=156770/(0.000402*4)=97.49MPa<145Mpa(容许抗弯) τmax=124610*(0.118*0.252-0.118*0.2242+0.008*0.2242)/( 4*8*0.008*0.0000528) =17.1Mpa<85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 最大挠度6.4mm f=6.4㎜ ①竹胶板、方木自重、纵梁: 0.5*0.015*9+0.5*0.1*0.1*9/0.2+0.420=0.713KN/m ②箱梁自重(最大): 0.881*0.5*26=11.45KN/m(0.852*0.5*26=11.07KN/m) ③施工人员、材料、机具荷载:0.5*2.5=1.25KN/m ④振动砼产生荷载: 0.5*2.0=1.0KN/m q1=①+②+③+④=14.413KN/m(14.033KN/m) q2=①+②=12.163KN/m(11.783KN/m) 后14.413工字钢前14.033工字钢纵梁工字钢腹板区受力简图(2#块) 经与腹板区受力情况对比,底板区的受力小于腹板区的受力,所以能满足要求。 4、前下横梁(双拼40b工字钢长12m、按1#块最重计算) 前下横梁承受底平台上纵梁的压力,通过前吊杆吊在前上横梁上,受力简图如下: (1).荷载计算(按最大计算) 双拼40b工字钢自重q=2*0.738=1.476KN/m 底板区P2=14.033KN 腹板区P1=75.137/4=18.78KN 为了简化计算,将集中力换算成均布力,腹板区18.78*1.5/0.2+1.476=142.326 KN/m 底板区14.033*1.5/0.5+1.476=43.575 KN/m 后142.326后43.575后142.326双拼40B工字钢受力简图(2#块) 弯矩图(最大17.81KN.m) 剪力图(最大60.1KN) (2).强度验算 40b工字钢截面特性: I=0.0002278m4 W=0.00114m3 A=0.00941m2 E=210000000KN/m2 EA=1976100KN EI=47838KN.m2 M=17810N.m Qmax=60100N Mσ=W=17810/(0.00114*2)=7.8MPa<145Mpa(容许抗弯) τmax=60100*(0.144*0.42-0.144*0.3672+0.0125*0.3672)/ (2*8*0.0125*0.0002278) =7.03Mpa<85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 最大挠度0.001mm f=0.001㎜ 结 点 水平 竖直 力矩 大小 ------------------------------------------------------------------- 1 0.00000000 40.2459950 -0.00000000 40.2459950 2 0.00000000 103.839522 0.00000000 103.839522 3 0.00000000 92.4915246 0.00000000 92.4915246 4 0.00000000 107.617903 0.00000000 107.617903 5 0.00000000 41.0336711 0.00000000 41.0336711 5、外侧导梁 外侧导梁采用2组双拼28b工字钢长12m,承受外模及翼板重(按最长节段4.0m),导梁跨径5.2m,双拼。 (1).荷载计算 ①外钢模及导梁:63.2/4.5+0.479*2=15.1KN/m ②翼板自重:(0.2+0.55)*3.125*26/2=30.46KN/m(取1/2重量为15.23KN) ③施工人员、材料、机具荷载:3.125*2.5=7.81KN/m ④振动砼产生荷载:3.125*2.0=6.25KN/m q1=①+②+③+④=44.39KN/m q2=①+②=30.33KN/m 44.39工字钢.958工字钢.958工字钢.958外侧导梁工字钢受力计算简图 弯矩图(最大111.25KN.m) 剪力图(最大106.1KN) 前吊杆受力73.85KN (2).强度验算 28b工字钢截面特性: I=0.00007481m4 W=0.00053m3 A=0.0061m2 E=210000000KN/m2 EA=1281000KN EI=15710KN.m2 M=111250N.m Qmax=106100N Mσ=W=111250/(0.00053*2)=104.95MPa<145Mpa (容许抗弯) τ max=106100*(0.124*0.282-0.124*0.2522+0.0105*0.2522)/(2*8*0.0105*0.00007481)=6.01Mpa<85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 最大挠度2mm f=12㎜ (1).荷载计算(一根内导梁) ①内顶模及导梁(29.6/4.5+0.479*4)/2=4.25KN/m ②顶板自重:(2.65*0.25+1.2*0.3/2/2.65)*26=18.99KN/m ③施工人员、材料、机具荷载:2.65*2.5=6.625KN/m ④振动砼产生荷载:2.65*2.0=5.3KN/m q1=①+②+③+④=35.165KN/m q2=①+②=23.23KN/m 35.165工字钢.958工字钢.958内侧导梁工字钢受力计算简图 弯矩图(最大106.05KN.m) 剪力图(最大69.38KN) 内则导梁吊杆受力69.38KN 28b工字钢截面特性: I=0.00007481m4 W=0.00053m3 A=0.0061m2 E=210000000KN/m2 EA=1281000KN EI=15710KN.m2 M=106050N.m Qmax=69380N Mσ=W=106050/(0.00053*2)=100.0MPa<145Mpa (容许抗弯) τmax=69380*(0.124*0.282-0.124*0.2522+0.0105*0.2522)/ (2*8*0.0105*0.00007481)=13.9Mpa<85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 最大挠度2mm f=10㎜ 内顶模导梁吊杆作用力:P内导梁=69.38KN 外模导梁吊杆作用力:P外导梁=73.85KN 前上横梁自重(双拼40b工字钢)q=2*0.738=1.476KN/m 前下横梁各支点反力P2-P11见下表: 支 座 结 点 水平 竖直 力矩 大小 ------------------------------------------------------------------- 1 0.00000000 40.2459950 -0.00000000 40.2459950 2 0.00000000 103.839522 0.00000000 103.839522 3 0.00000000 92.4915246 0.00000000 92.4915246 4 0.00000000 107.617903 0.00000000 107.617903 5 0.00000000 41.0336711 0.00000000 41.0336711 前上横梁计算简图 上横梁双拼40B工字钢受力简图(2#块) 弯矩图(最大弯矩236.15KN.m) 剪力图(最大剪力:227. 8KN) (2).强度验算 40b工字钢截面特性: I=0.0002278m4 W=0.00114m3 A=0.00941m2 E=210000000KN/m2 EA=1976100KN EI=47838KN.m2 M=236150N.m Qmax=227800N Mσ=W=236150/(0.00114*2)=103.6MPa<145Mpa(容许抗弯) τmax=227800*(0.160*0.52-0.160*0.4602+0.014*0.4602)/ (2*8*0.014*0.0004856) =26.6Mpa<85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 9mm(跨中) f1=9㎜ 竹胶板厚15纵木10×10方木8号槽钢尺寸单位:内侧顶模板长5米纵木10×10方木重:0.1*0.1*14*0.9*5=0.63竹胶板重:4.2*0.015*5*0.9=0.284纵向8号槽钢重:5*5*0.008=0.2骨片重:11*(9*0.5+4.2*2+0.75*8)*0.008=1.66合计:2.77 ⑷、吊杆的强度和变形 (1)强度计算 吊杆为直径Φ32mm精轧螺纹钢,其抗拉强度RYb=750MPa,允许张拉力为51.3t,而各吊杆中受力最大的只有10.7t,所以吊杆强度足够,因此吊杆强度不验算。 (2)变形量 吊杆长度7.5m,直径Φ32mm精轧螺纹钢,A=8.03cm2,E=2.1*105Mpa。吊杆受51.3t张力时,伸长量为0.32cm/m,在不考虑超静定的前提下,10根吊杆的变形量是:0.50cm 通过前面的计算,可知主承载系统的最大下挠处在前横梁的端部处,其大小为: ymax=f+yz+X=16mm 参考有关挂篮设计资料,要求主承载系统的总挠度不大于20mm,因此本方案满足设计要求。 ⑸、挂篮行走时的抗倾覆验算 砼浇筑完后待张拉完毕,压浆强度达到一定的要求后,移动主桁架,在主桁架梁移就位的过程中,主桁架最易前翻,此时靠反扣轮组和竖向Ф32精轧螺纹钢来平衡,由反扣轮组传递给轨道,然后分摊于预埋的竖向Ф32精轧螺纹钢,因此其安全系数K能满足要求。 ⑹、后下横梁在挂篮行走时验算 由于挂篮在行走时,后下横梁除承担其自重外还承担底模系统重量的一半,其受力很小,其强度足以满足要求,此处不予验算。 ⑺、后锚验算 由前面主构架验算得挂篮的后锚反压力为:NA=41.9t,该力通过双拼40#工字钢和4根Ф32精轧螺纹钢来承担,均摊到每根Ф32精轧螺纹钢上的力很小,同时受力点间距离只有30cm,故后锚强度足以满足施工要求,在此验算省略。 2)、0#块支架验算 ⑴、荷载分析 1、由于挂篮计算算部已对已对底板、纵梁及横梁进行了计算,所以0#、1#不对该部分进行验算; 2、0#块、1#块的验算主要就是考虑贝雷支架的承载力和抗倾覆。 ⑵、横向贝雷验算 在1#断面处,贝雷的受力最大,经分析,横向贝雷的受力见简图 (1).荷载计算 ①竹胶板、方木自重、纵梁: 6.0*0.015*9+6.0*0.1*0.1*9/0.2+6*0.420/0.5=6.3KN/m ②箱梁自重(顶板、底板): (0.65+0.25)*6*2.6+1.2*0.3*26+0.5*0.3*2.6=153.66 KN/m ③施工人员、材料、机具荷载:6*2.5=15KN/m ④振动砼产生荷载: 6*2.0=12KN/m ⑤贝雷及双拼40b工字钢重量:4.6*2*2+0.738*6*2=27.26KN q1=①+②+③+④=80.784KN/m(75.137KN/m)=186.96 KN/m P1=q1*1.5+⑤=307.7 KN 弯矩图(最大弯矩为461.55kn.m) 剪力图(最大剪力为155.85kn.m) (2).强度验算 二片加强321型贝雷片截面特性: I=0.005774344m4 W=0.0076991m3 A=0.00285 m2 E=210000000KN/ m2 EA=598500KN EI=1212612KN.m2 M=461.55KN.m <4809.4KN.m Qmax=153.85KN<698.9KN (3).挠度验算 单元1挠度为1mm f=1㎜ 根据纵向贝雷的受力情况分析,R3的受力主要由模板重、支架、1#块1/2箱重组成。R3=10/2+6.3*1.5*2+ (1).荷载计算 ①竹胶板、方木自重、纵梁: 6.0*0.015*9+6.0*0.1*0.1*9/0.2+6*0.420/0.5*1.5*2=18.9KN ②箱梁自重(1/2): 10/2=532 KN ③施工人员、材料、机具荷载:6*2.5*1.5=22.5KN ④振动砼产生荷载: 6*2.0*1.5=18KN/m ⑤贝雷及双拼40b工字钢重量:4.6*2*2+0.738*6*2+4.6*2*2=45.66KN q1=①+②+③+④+⑤=637.06 KN R3=318.5 KN R1为精轧螺纹钢的拉力,R2为箱梁对后锚的反力。 纵向贝雷的弯矩为:M=477.75KN.m <4809.4KN.m 剪力为:Qmax=318.5KN<698.9KN ⑷、稳定性验算 根据受力情况分析,R2>R3,R2*1.7>R3*1.5,因此抗倾覆安全; 同时为保证支架架设过程中的安全,在纵向贝雷后锚的位臵用32mm的精轧螺纹钢施工20T的应力。 3、边跨支架验算 12、支架系统受力计算书 一、支架现浇段 1、荷载计算: 取顺桥向1.2m计算荷载 1)、箱梁钢筋砼自重 A截面:2.3*6.5-1.8*5.7+1.3*0.3+0.5*0.3 =5.2 m3 则1.2m箱梁自重为:5.2*1.2*26=162 KN 翼板截面:(0.2+0.55)*3.125*0.5*2=2.38 m3 则1.2m箱梁翼板自重为:2.34*1.2*26=73.1 KN 2)、模板、支架自重 7.5*0.015*1.2+0.75*1.2=1.035 KN/m 3)、施工人员及设备荷载标准值 取1.5*1.2=1.8 KN/m 4)、振捣砼时产生的垂直荷载标准值 取2.0*1.2=2.4 KN/m 5)、支撑安装偏差荷载标准值 取1.0%的垂直荷载 0.01*(1.035*12.75+235.1)=2.48 KN 6)、安全荷载标准值 取2.5%的垂直荷载 0.025*(1.035*12.75+235.1)=6.2 KN 7)、风荷载标准值 Wk=0.7uz*us*Wo=0.7*1*0.9*0.5=0.315KN/m 2 则风荷载为:模板2.3*1.2*0.315=0.87 KN 立杆0.04*8*0.315=0.1 KN 2、整体结构分析 各种荷载标准值作用时产生的诱发荷载 序号 1 荷载 作用在支架上的风力 水平力(KN) 0.100 力矩(KN.m) 0.800 备注 支架立杆高8.0m 侧面模板高2.3m 桥面宽12.75m 作用于支架顶 2 3 4 作用在侧模上的风力 支撑安装偏差荷载 安全荷载 合计 0.87 2.48 6.2 7.96 15.81 49.6 74.17 3、强度验算 1)、设支架立杆横、顺桥向间距均为1.2m布臵 每根立杆受力为:(箱梁钢筋砼自重+模板、支架自重+施工人员及设备荷载+振捣砼时产生的垂直荷载)/立杆根数 即[(162+71.3)+(1.035*12.75)+(1.8*12.75)+(2.4*12.75)]/16 =18.75KN 2)、考虑在诱发荷载作用下 单根立杆受力为:P=19.621±MxYi/∑Yi 即:19.621±74.17*11.15/(11.15+10.8+9.6+9.0+8.4+7.2+6.0+4.8+ 4.2+3.6+2.7+1.8+0.9)=18.75±1.30 所以单根立杆Pmin=17.45 KN >0 Pmax=20.05 KN<[30KN] 故立杆是安全的。 4、抗倾覆验算 在没有浇筑砼前,结构抗倾覆最不利 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 抗倾覆力矩Mr=模板、支架自重*12.75*12.75/2 =1.035*12.75*12.75/2=84.12 KN.m 各种荷载标准值作用时产生的诱发荷载产生的倾覆力矩Mo=74.17KN.m 所以,Mr>Mo。 故结构抗倾覆是安全的。 5、地基验算 单根立杆受竖向荷载为18.75 KN,立杆底座作用面积以45cm*45cm计。 则:σ=18.75/(0.45*0.45)=92.59KPa<{σ}沙土=150 KPa 故地基强度满足要求。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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