向蒲铁路炉坪大桥连续箱梁施工组织设计.doc
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1、某某铁路炉坪大桥连续箱梁施工组织设计 1、 工程项目描述11工程位置及设计我单位承担施工的炉坪大桥位于三明市尤溪县,主要为跨越清印溪和746县道而设,河道宽约50米,河槽走向与线路夹角约为50度,流向从左至右。县道为宽约4米的碎石路,县道与线路夹角约为45度。炉坪大桥为后张法预应力混凝土单箱室连续箱梁结构,共3跨,中跨48米,边跨为32.55米,全桥长122.1米。桥宽为12.2米,两边为钢筋混凝土挡砟墙,桥纵向梁高是渐变的,在0#台、3#台及1#和2#跨中梁高是2.8米,在1#和2#墩身位置梁高3.4米,腹板厚度从墩台身向跨中从95cm,70cm渐变为50cm。12工程地质水文121地形、地
2、貌桥址于DK383+429.4DK383+434.2处跨746县道,县道为一条宽约4M的碎石路,道路与线路夹角为50度。桥址于DK383+453.5DK383+496.7处跨越清印溪,河槽走向与线路夹角约为50度,流向从左至右,测时水位221.29M,该河属于山区峡谷河段,桥址附近河道顺直,河床平坦,为河卵石、基岩等组成的河槽,河槽水流。桥址上游约250米处河道成180度拐弯,拐弯山嘴建有一小型水电站山连水电站。河两岸谷坡平缓,植被中密,为竹子、灌木。莆田台侧河岸有被水淘蚀痕迹,但不严重。向塘台侧山体较陡峭,植被茂密,多杂草和树木。莆田台侧山坡陡峭,植被茂密。122地质资料工程地质条件根据勘察
3、揭示,场区的岩土层按其成因分类主要有Q4ml人工填土,浅黄色,稍湿,稍密。Q4al+pl细砂,黄褐色,松散,饱和,0=100KPa。1J3D花岗岩,全风化(W4),0=250KPa。2J3D花岗岩,强风化(W3),0=350500KPa。3J3D花岗岩,弱风化(W2),0=800KPa。构造角砾岩,强风化(W3),0=350KPa。水文资料桥址于DK383+453.5DK383+496.7处跨越清印溪,河槽走向与线路夹角约为50度,流向从左至右,测时水位221.29m。桥址汇水面积F=319.97km2,设计流量Q1%=1020.6m3/s,设计水位H1%=226.60m,设计流速V1%=5.
4、67m/s。2、施工准备2.1熟悉和审查设计文件,了解设计意图,依据规范及厂家所提供参数检算钢束张拉时的延伸量控制值。2.2对桥梁的中心线和水准点再次进行复测,若有偏差,调整后报测量监理工程师审批。2.3清理场地,对支墩基础软基进行挖除,达到地基承载力要求。2.4调查材料供应厂家,依据规范要求取样试验,确定材料供应厂家并经监理工程师认可后,方可进料,进场的材料按规范要求分批量重新取样试验,同时依据设计图纸做好高标号混凝土、砂浆的配合比试验报监理认可。2.5组织施工设备和人员进场,对机械设备进行安装调试。3、施工工艺流程(见下图) 连续箱梁施工工艺流程图4、施工方案4.1总体施工安排4.1.1根
5、据本桥的特点,采用钢管支墩、贝雷片梁与WDJ型碗扣式钢管支架搭设墩梁式支架。支架基础利用桥墩承台及混凝土扩大基础。4.1.2在与桥的0#、3#承台连接部位采用WDJ型碗扣式钢管支架搭设满堂支架;在与县道交叉部位采用钢管支墩、50工字钢与WDJ型碗扣式钢管支架搭设墩梁式支架。4.1.3所有支架均需预压,消除支架的塑性变形,测定梁体支架的不同部位的弹性变形量,以便调整模板预拱度。4.1.4外模采用大块竹胶板,以确保混凝土的外观质量,内模采用组合钢模板或竹胶板,变宽段采用钢木结合模板。4.1.5箱梁混凝土均采用自设的拌和站拌制,混凝土搅拌运输车运送,混凝土输送泵浇筑混凝土,插入式振捣器和平板式振动振
6、捣混凝土。混凝土浇筑时采用一次浇筑,分前后两个浇筑面,第一次浇筑至梁底板的承托顶部以上30cm,待混凝土失水、坍落度减小初凝前,再浇筑剩余部分混凝土。采用墩梁式支架和满堂式支架,支架均预压,砼用自建拌和站进行拌制,输送泵浇筑,箱梁砼采用一次性浇筑。4.2施工方法4.2.1一般桥跨箱梁的支架搭设一般桥跨支架采用碗扣式(或门式)满堂支架。以碗扣式支架为例检算受力情况。碗扣支架搭设示意图如下图:4.2.1.1地基处理在施工时,需对支架地基进行处理。a、当处于杂填土部位时,事先开挖表层土,挖50cm,然后用挖掘机在整个支撑底面上碾压密实,或用平板夯夯实。再回填30cm厚的砂砾,并碾压或夯密实,沉降部分
7、用混碴补上,直至不发生明显沉降方可停止。为避免地基遇水浸泡而承载力失效,表层采用0.2m厚C20混凝土进行封面处理,特殊路段混凝土内铺设直径10mm的钢筋网片以增加基础受力的均匀性。同时在支架四周的边缘开挖底宽30cm的排水沟引至场外排水系统内,以防地基被雨水浸泡。同时在地面设测量标志点,每次雨后,观测其沉降量。b、对处于现有路面上的地基,则不需开挖处理,可直接铺设枕木,进行支架安装。c、承台基坑两端已用土回填的,将该部位回填土全部挖出,再按上述方法处理。d、地基处理好平整后铺设枕木,在枕木上放置支架底托,安装碗扣支架。4.2.1.2支架搭设4.2.1.2.1利用WDJ型碗扣式钢管支撑架,根据
8、上部荷载和地基情况,其组合方式主要为90(框长)60(框宽)120cm(框高)和90(框长)90(框宽)120cm(框高)的框架单元,对箱梁的实心混凝土部位,采用90(框长)30(框宽)120cm(框高)的框架单元。当支架高于15米时,支架则应加宽分层布置,两边用1.2m(或1.8m)横杆支架加宽。4.2.1.2.2在已处理好的地基上摆放枕木,按立杆间距摆放垫座或可调底座,其上交错安装3.0m和1.8m(或1.2m)长立杆,调整立杆可调底座,使同一层立杆接头处于同一水平面内,以便安装横杆。组架顺序:立杆底座立杆横杆斜杆接头锁紧 上层立杆立杆连接销横杆。顶部用1.8m(或1.2m)的立杆找齐,最
9、后在顶端设顶杆,以便能插入顶部可调托撑。4.2.1.2.3支撑架在拼装35层和最顶层时,都要检查每根立杆底座下是否松动,否则,要旋紧可调座或用钢板垫实。4.2.1.2.4整架拼装完后,在纵、横向连续布设剪刀撑,以增强支架的稳定,在顶部托座上放上纵梁(1215cm方木),在横向放置108cm方木,间距50CM以备铺设梁体外模。4.2.1.2.5在桥面2侧设120cm宽斜坡人行道,铺木板,并安装钢管护栏。4.2.1.2.6在预压前必须进行整体支架检查和验收,检验主要内容:a.基础是否有不均匀沉陷;b.立杆垫层与基础面是否接触良好,有无松动或脱离情况;c.检验全部节点的上碗扣是否锁紧;d.整架垂直度
10、和横杆水平度是否达到规范要求;e.复核荷载是否超过规定。4.2.1.3地基及钢管承重验算a.荷载计算根据地质报告,桥址所处位置的杂填土处地基容许承载力为100Kpa,根据上述支架在平面上布置,一般空心位置布置的间距为0.9m0.9m,实心部分为0.3m0.9m,如下图所示。单根钢管承重计算:一般空心位置处按0.9m0.9m布置的单根钢管承受梁部的重量(钢筋砼比重为2.5t/m3)为:0.90.9(0.3+0.34)2.51.296t根。实心部分按0.3m0.9m布置的单根钢管承受梁部的重量(钢筋砼比重为2.5t/m3)为:0.30.92.82.51.89t根。根据上述数据可知,选择实心部分的布
11、置情况进行验算钢管及地基承载力即可。考虑施工荷载及上部支架模板的自重,计算荷载根据施工手册按砼的1.2倍验算,即1.891.22.268t根。b.钢管承重验算根据施工手册知,当采用9090120cm框架单元时,单根立杆容许承受荷载为3t根2.268t根(满足要求)。c.地基承载力验算钢管下的底托支撑在下铺的枕木(枕木尺寸如右图所示宽25cm)上,每根钢管传至枕木的传力面积为0.250.9=0.225m2,则对于每根钢管其基地的承载力为:2.268/0.225=10.08t/m2=108Kpa100Kpa(杂填土位置地基允许承载力),不满足要求。由此可知需对承台四周软基层和杂填土处的地基进行换填
12、、碾压处理,以确保安全。原有公路处的地基远大于108kPa,故此处地基不必处理,同时也避免破坏公路路面。4.2.1.4方木横梁挠度检算考虑用810cm方木作横梁,按纵向间距50cm铺设。a.荷载计算根据施工设计图纸,计算荷载的最不利情况(梁底两侧实心部分)如下:SZ=0.92.8=2.52m2单根方木横梁承重:2.520.52.5=3.15T0.5m0.6m面积内模板托架重量取:0.021T0.5m0.6m面积内施工活载取:0.11T垂直荷载合计:3.15+0.021+0.11=3.281T则方木横梁上最不利垂直均布荷载:q=3.281T/0.9m=3.646T/mb方木的挠度检算受力图示如右
13、: 5qL4挠度 =384EI 其中:E=1.0104Mpa;q=3.646104N/mI=ab3/12=0.080.13/12=6.66710-6m4 53.6461040.64则=3841.010106.66710-6 =0.923mmw=900/200=4.5mm (满足施工要求)4.2.2特殊桥跨箱梁的支架搭设4.2.2.14.2.2.1.1支架基础:由于新建桥梁的桥墩无盖梁,根据现场实际情况,构成支架基础的型式有两种:利用新桥承台外伸部分、新建片石混凝土支架基础。(详见下页附的支架方案图)4.2.2.1.2支架和底模:支架的支墩采用钢管支墩(顶部焊接1CM钢板),然后在支墩顶部横向铺
14、设由I56工字钢,工字钢有3片组成,为保证其稳定性用U型箍加固,高差用钢板调整。工字钢上纵向铺设贝雷桁架,贝雷桁架横向铺设8片,间距为1.5米。横向连接用I20工字钢连接成一个整体,工字钢上设满堂WDJ碗扣支架。满堂支架搭设(同4.2.1一般桥跨箱梁的支架搭设)(详见下附的支架方案图)4.2.2.1.3支架方案图:通过对现场的进一步勘察和量测,结合设计图,支架基础和支架的设置情况如以下方案图所示。4.2.2.1.4基础及支架的验算4.2.2.2跨越县道箱梁的支架设置县道在施工期间不得中断交通,采用I50工字钢与钢管支墩相结合的方式搭设,首先在县道两侧浇筑砼条形基础,在基础上布设80钢管支墩,在
15、支墩上铺设I50工字钢作为横梁,在横梁上搭设I50工字钢作为纵梁,然后在纵梁上继续铺设I20工字钢然后进行碗扣支架搭设。4.2.2.1.4基础及支架的验算a.支架立柱荷载计算按上述布置,支墩最大跨度为8米。根据支架立柱布置的数量和上部梁体的尺寸,按最不利孔跨计算出每根立柱的承重为33.574t/根。具体检算:底模所承担的砼面积:S阴=S全- S3=19.614-10.661=8.953m28+2米长度砼重量:G=8.953102.5=223.825T每根立柱的承重: 1.2 G G= =33.574T 8 式中:钢筋砼密度取2.5T/m3b.基础尺寸设置此支墩基础在原县道碎石路面上,基础尺寸为
16、14.51.5=21.75m2,基础高度设为0.3m。基础方向同既有县道方向.c.地基承载力计算支架基础底面为14.51.5=21.75平方米,则传至地基的应力为:33.574 /21.75=1.544t/m2=15.44Kpa100 Kpa(地基允许承载力)故满足要求。d.上部纵梁受力情况上部每个纵梁为两片50工字钢组合而成,间距1.5米,为安全起见,按工字钢的截面计算。根据上部荷载计算,每根工字钢按均布荷载布置为223.825/10/20=1.119t/m=11.19N/mm。e.上部纵梁受力验算挠度按简支梁计算=5qL4/384EI=5*11.19*/(384*210*103*50600
17、*104)=28.433mm28.433mm w=12000/400=30mm,故满足要求。跨县道柱梁式支架方案图见下页4.2.3铺底模、立侧模底模采用竹胶板,竹胶板面积大且表面光滑,能有效地保证砼的外观质量。但是竹胶板接缝要挤严、堵好,严防漏浆。铺底模时,要严格检查尺寸是否符合规范要求,扣件一定要扣紧,防止模板出现错台现象。预压结束后清除钢模板上杂物铺设竹胶板。侧模,仍用竹胶板,接缝必须密合,如有缝隙,须夹紧海绵条,以防因漏浆而影响外观质量;侧用方木和钢管顶紧,确保其稳定和尺寸准确。4.2.4预压、沉降观测及预压后模板调整4.2.4.1预压材料预压材料采用砂袋,便于倒运,且对底模影响小,从而
18、保证砼的外观质量。4.2.4.2预压顺序根据连续梁的施工方向,预压依施工要求逐步进行,这样可与钢筋绑扎,浇筑砼进行流水作业。细到每一孔预压时,应自中心向两侧进行。4.2.4.3预压荷载检算在考虑梁体自重和施工活载的情况下,为保证砼的浇筑质量,预压荷载数值取梁体自重的1.2倍;预压时,砂袋按上部砼质量分布情况进行布载。以右图所示截面为例计算砂袋平均高度:具体检算:底模所承担的砼面积:S阴=S全S1S2- S3=19.614-1.153-1.153-10.661=6.747m2单位长度砼重量:G=6.74712.5=16.868T预压砂袋高度: 1.2 G H= =2.351m 5.7411.5式
19、中:砂密度取1.5T/m3 钢筋砼密度取2.5T/m34.2.4.4布置观测点为准确测出整跨的沉降情况,每跨布置观测点数不少于35个,布点方法如下图:4.2.4.5沉降观测并画出沉降曲线照上图布好点后,进行编号,并进行观测:a.预压前,对支架进行全面检查,对所有点进行观测。b.加载分三次进行,每次加载重量为总重的1/3,加载完成后,均观测各点下沉量,在最后一次加载完成后观测一次。c.以后每两小时观测一次,至少预压观测3天,直至支架和地基稳定。d.以时间为横轴,以沉降量为纵轴,画出每一点的沉降曲线。4.2.4.6卸载沉降值稳定后,测出所有点的标高报工程部,经质检工程师和监理同意方可分层卸载。全部
20、卸完后,测量各点的标高,计算出支架和地基的弹性变形,以便确定支架、模板准确的预拱度。在预压结束后,模板调整完成后,再次检查支架和模板的扣件是否牢固,地基是否下陷,脚手架是否有明显变形等,发现问题及时处理。根据预压得出的弹性变形量,调出底模的预拱度。4.2.5钢筋、钢绞线加工a.钢筋、钢绞线要有出厂质量证明书和试验报告单,并按规范要求的频率进行抽验,按不同规格挂牌堆放,为避免锈浊和污染,钢筋、钢绞线堆放在专设的钢筋棚内。b.底板和腹板钢筋可按设计图预先加工成钢筋骨架,顶板钢筋加工成另一骨架,为加强钢筋骨架的整体性和牢固性,在必要的位置点焊固定,钢筋骨架加工完以后,要仔细检查钢筋尺寸、数量及焊接质
21、量。c.钢绞线在钢筋加工厂按设计长度加上工作长度进行下料和编号,钢铰线用砂轮切割机切割。钢铰线束应进行编号、梳理顺直,每1.5m绑扎一道铁丝,所有铁丝结扣应顺一个方向,且打入钢丝束间隙中。4.2.6绑扎底板、腹板钢筋,安装预应力管道,钢绞线的穿入定位及排气孔设置 4.2.6.1绑扎底板和腹板钢筋a.钢筋加工好后,吊装到底模上进行绑扎和进一步焊接,整个钢筋骨架要保证稳固,尺寸准确,防止受外力而产生变形。b.为保证钢筋保护层的厚度,钢筋与模板之间梅花型布置塑料垫块。每个垫块均应绑扎牢固。c.钢筋若与波纹管或预埋件有抵触时,可适当移动钢筋位置。钢筋绑扎时,注意支座、通气孔道等预埋件的预埋。4.2.6
22、.2安装预应力管道预应力筋孔道由波纹管制成,为防止穿筋不便,在波纹管铺设在底模上呈直线状态时, 先用钢丝绳出入波纹管内,然后严格按设计图纸中预应力筋的曲线坐标位置进行波纹管的定位,将固定波纹管的钢筋焊接在钢筋骨架上。锚垫板、螺旋筋就位后,与波纹管接头处用胶带扎紧,避免水泥浆堵塞孔道。a.严格按坐标用架立钢筋定位时,须特别强调拐点处一定要准确,形状圆滑,线形顺畅。b.在波纹管附近进行焊接时,应对波纹管进行覆盖防护,以免焊渣或火花溅到波纹管上而形成孔洞。4.2.6.3穿钢绞线束a、严格按图纸尺寸下料,留足工作长度。切断要用切割机,严禁使用气割,钢绞线束应进行编号,梳理顺直。 b、编束时,每隔1.0
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