第六节 桥位现浇箱梁总Word格式.docx
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(1)泥浆池换填
小凌河特大桥下部工程由兄弟单位施工,施工过程中在每跨跨中留下很大的泥浆池。
我们要对泥浆池进行处理,把泥浆池中泥浆全部挖出、运走,再回填原地基土或山皮土,并对回填土进行分层夯实,夯实厚度为30cm一层,夯实可采用机械夯实也可人工夯实。
回填到原地面。
(2)承台周边回填
兄弟单位施工承台时留下的施工坑,在施工墩身时有的回填有的没回填。
小凌河大桥河滩表面土层为砂粘土,其承载力较高(σ0=160kp),但对承台周边没有夯实回填土来讲存在湿陷问题。
我们要把四局回填土挖出来,重新分层夯实,分层厚度为30cm一层。
(3)地基碾压
用15t光面碾压路机来回反复碾压,在碾压过程中随时找平,碾压4~5遍,直到没有明显压痕为止。
碾压过的地基基本保持水平,中间高度不得低于周边。
(4)铺防水彩条布
在雨水季节或雨水频繁时间施工时,要在压好的地基上铺一层防水彩条布,彩条布搭接宽度≥15cm,并且要按从高到底的方向进行搭接,保证雨水不倒流入地基。
(5)铺设预制板
在彩条布上铺设140cm×
65cm×
15cm可倒用的混凝土预制板,按钢管支架布置图铺设预制板,预制板间隙为5~10cm,铺设时若发现预制板有翘曲时及时用砂抄平。
(6)挖排水沟
预制板铺好后,地基两侧挖30×
30cm排水沟,排水沟要通畅且在梁端处设汇水井,以防下雨及时向外排水,避免雨水长期浸泡地基。
3)支架安装
(1)选用φ48mm壁厚3.0mm钢管作支架,根据支架空间高度确定材料长度。
采用2.5m和3.5m长的钢管通过扣件搭接形成立杆,两钢管搭接长度为1m左右,搭接区内用两个旋转扣件进行扣接。
立杆直接布置在地基预制板上。
腹板下宽1.05m内,立杆布置间距为35cm×
35cm,其余部分间距为50cm×
50cm。
(2)纵、横加固钢管分三层,顶层距底模板下50cm,底层距预制板上50cm,中间有一层,与上下两层间距为2m。
纵向加固钢管与同排的立杆逐个用扣件扣接起来,横向加固钢用来连接纵向扣固钢管,顺桥向其间距为2m一根,局布打剪刀撑进行加固。
保持支架良好的整体性,具体尺寸见图6-2(见附图1)。
(3)每根立杆下端须与预制板密贴,且垂直度控制在3%以内。
扣件扭力矩(尤其是立杆搭接扣件)控制在40N.M~60N.M。
(4)钢管顶端放置天托,天托直径为φ38mm长60cm,可调长度为45cm,为了保持天托横向稳定性,一般把天托高度控制在20cm左右,天托插入钢管里的长度不得小于30cm。
底板高度以及预拱度设置均通过旋转天托来调整,考虑材料能重复回收利用,天托上的分配梁采用[14槽钢,[14槽钢背靠背设置,两根槽钢要相对固定起来。
拼装后的支架见图片6-1。
图片6-1拼装后的满堂支架
4)模板施工
小凌河特大桥支架法施工的箱梁模板均采用钢模,钢模设计均按钢度控制,底模面板厚10mm,沿梁纵向12块。
外侧模板面板厚为6mm,沿梁纵向每侧8块。
内模为P3015组合钢模,每个支架点底模共2套,侧模、内模各1套,每个支架点钢模总重218t。
(1)模板铺设:
先铺底模,先按设计值预设反拱值,后根据沉降、张拉上拱度及时调整反拱值。
底模与底模之间连接缝隙贴上软塑双面胶,通过连接螺栓拧紧,挤压,调整错台后,铲除多余双面胶,可达到接缝处平整、严密不透光,效果良好。
端底模A4在支座处预留100mm间隙,用来调整底模拼装时累计误差,最后用木模拼填预留100mm间隙,木模上再加一层白铁皮。
(2)外侧模拼装同底模相似,拼装外侧模时,控制好模板角度与标高,底模与外侧模的连接螺栓要上足且拧紧。
(3)涂刷脱模剂:
底模、外侧模拼好后,打磨其上异物及铁锈,然后涂刷BTT脱模漆。
脱模漆表面光洁度好,自然形成瓷釉,每公斤BTT可涂刷10m2左右,防漆脱模剂须在干燥的环境下涂刷,不能在有露水的夜里或雾天里涂刷,否则形成脱皮现象。
(4)内模安装:
内模板面由P3105组拼而成,内支架由ㄈ14槽和L75角钢组成,内模板面由于钢度不够,经过几次拆拼,变形较大,组拼后其错台、缝隙较大,我们通过刮上白腻,使其表面平整,不漏浆。
32m长内模分成4块组拼,待梁体底、腹板钢绑扎好后,通过10t的龙门吊整体吊装,然后再把每块连接起来,内模放在钢筋焊接的支墩上,支墩放在底模上,支墩下面放上聚乙烯工程塑料垫块。
支墩与底板钢筋点焊起来。
(5)内外侧模板通过梁体两侧通风孔用φ16mm拉杆对拉起来,由于内模是钢模自重较大,再加上拉杆,克服了内模上浮现象。
刚开始时,内模底部倒角处有40cm宽的压边,后来发现由于腹板底部预应力波纹管较密,混凝土内翻现象较轻,为了保证腹板内倒角处混凝土的密实,我们取消内模的压边,效果挺好。
(6)脱模:
混凝土灌筑后,第二天拆除端模,待混凝土强度达到设计强度50%时,拆除内外侧模,底模须待预应力初张拉后再拆除。
内模拆除后及时组拼,外侧模拆除后移到下一孔安装,底模拆出后移到下下一孔已拼好的支架上进行拼装。
5)钢筋制安
钢筋全部采用散扎,先底板,再腹板,最后是顶板。
其施工工艺基本同预制箱梁。
6)混凝土灌注和养护
除侧模震动系统布置不同外,见图6-3,其施工工艺基本同预制箱梁。
7)预应力钢绞线张拉
(1)张拉准备和要求
①锚固体系采用OVM系列锚具,张拉体系采用YCW250B、YCW400B新型千斤顶。
②当梁体混凝土强度达到设计强度的100%且弹性模量达100%时,混凝土龄期满足4天方能进行第一批张拉。
当梁体混凝土强度达到设计强度的100%且弹性模量达100%时,混凝土龄期满足10天方能进行第二批张拉。
③第一批预应力张拉(即初张拉)顺序及张拉值为:
N3(40%σk)→N4(40%σk)→N5(40%σk)→N6(40%σk)→N9外侧(40%σk)→N10外侧(40%σk)→N7(100%σk)→N8(100%σk)
图6-31/4外侧模辅助震动器布置示意图
④第二批预应力张拉(即终张拉)顺序及张拉值为:
N3(60%σk)→N4(60%σk)→N5(60%σk)→N6(60%σk)→N9外侧(60%σk)→N10外侧(60%σk)→N9内侧(100%σk)→N10内侧(100%σk)→N1(100%σk)→N2(100%σk)
⑤按设计图的规定及张拉顺序张拉钢绞线。
张拉时应左右对称,最大不平衡束不超过一束。
⑥预应力筋张拉程序为:
0→0.1σk(作伸长量标记)→设计值(持荷3分钟,测伸长值)→锚固(张拉顶油压回零,测量总回缩量及夹片外露量)。
(2)张拉规程
①按每束根数配套安装相应的锚具,带好夹片,对N7、N8、N9、N10单端张拉的预应力束进行单根预拉,预拉应力为0.1σK,σK为张拉控制应力,预拉顺序为首先张拉中间一根,再对称张拉其余各根。
②将钢绞线从千斤顶中心穿过。
张拉时当钢绞线的初始应力达0.1σk时停止供油。
检查夹片及钢绞线情况完好后,画线作标记。
③当油压达到张拉吨位时,持荷3分钟,测量钢绞线伸长值加以校核。
千斤顶回油,夹片自动锁定则该束张拉结束,及时作好记录。
(3)张拉规定
①张拉钢绞线之前,对梁体应作全面检查,如有缺陷,须事先征得监理工程师同意修补完好且达到设计强度,并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净,否则不得进行张拉。
②高压油表必须经过校验合格后方允许使用。
校验有效期不超过一周。
③千斤顶必须经过校正合格后方允许使用。
校正期限不超过一个月。
④张拉前要对孔道、锚垫板进行检查,锚垫板承压面必须与孔道中心线相垂直,否则应在锚板下垫薄铁板调整垂直度。
⑤每跨梁张拉时,必须有专人负责及时填写张拉记录。
⑥千斤顶不准超载,不准超出规定的行程;
转移油泵时将油压表拆卸下来另行携带转送。
⑦千斤顶的给油、回油缓慢平稳进行。
特别是要避免大缸回油过猛,产生较大的冲击震动,发生滑丝。
两端张拉钢绞线时,两边同时、同步给千斤顶主油缸徐徐充油张拉,两端伸长基本保持一致。
(4)张拉标准
①张拉值的大小以油压表的读数为主,以预应力纲绞线的伸长值加以校核,实际张拉伸长值与理论伸长值均在±
5%范围内。
②全梁无断丝、滑丝现象。
③钢丝回缩量不大于6mm。
④每端夹片外露量不小于2mm。
8)孔道压浆、封端工艺
(1)压浆采用P.O42.5R硅酸盐水泥,水泥浆水灰比0.37,泌水量控制在2%以内,压浆时的压力为0.6—0.7MPa。
水泥浆28天强度不低于35Mp。
(2)压浆前通风吹孔,检查有无堵现象,且吹净孔内积水。
采用一次压浆,待浓浆流出后,持压2分钟。
(3)小凌河特大桥箱梁采用原位现浇,其梁端预留20cm预应力张拉通道,在封端时要把梁端上面横隔墙以及下面横隔墙上边缘处钢筋凿露出来,把梁体纵向钢筋顺桥中线调直,或者用Φ12的钢筋弯成L型与梁体钢筋焊接接长,焊接长度为6cm,接长的长度需保证端部砼3cm保护层要求。
锚垫板处用Φ12钢筋插入压浆孔或安装孔,并与之点焊接长。
(4)梁端砼凿毛:
把要封端的接口砼凿毛,清扫凿除的砼表面浮尘,铲除锚垫板表面浮浆以及锚环上面灰浆,敲掉封锚砼,检查有无漏压管道。
清除支座周围以及墩帽上的杂物。
(5)绑扎封端钢筋网片:
按图纸要求,绑扎封端钢筋网片,网片钢筋为Φ10,网格间距为15×
15cm,净保护层为3cm,每端设两片钢筋网片,钢筋网片与梁体接长钢筋绑扎或点焊。
(6)伸缩缝预埋板安装:
按设计图要求下料N5预埋钢板,并焊上N2定位钢筋。
若预埋钢板分块下料,须点焊相接。
安装预埋钢板时要控制标高和距离。
(7)立模灌筑砼:
封端砼采用无收缩砼进行封端,混凝土强度为C50。
二、支柱式高位现浇施工
秦沈客运专线G8标段四座中桥共13跨梁采用现浇法施工,其中跨得胜1#中桥为3-20m双线整孔箱梁;
大红旗1#中桥为4-20m双线整孔箱梁;
卡力马1#中桥为3-24m双线整孔箱梁;
大红旗2#中桥为3-24m双线整孔箱梁,四座桥均为跨乡村公路而设计。
中跨箱梁采用高位现浇后落梁到设计位置的施工方法。
其中大红旗1#中桥需高位现浇2跨,其它三座桥均高位现浇1跨,共计5跨梁需高位现浇。
现就24m双线整孔箱梁高位现浇施工叙述如下:
施工流程图详见图6-4。
1)支架方式的选择
由于该标段均为跨乡村公路桥梁,交通流量较小,根据桥梁设计高度(限高5m)及梁体重量(20m箱梁420t,24m箱梁510t),通过方案比选,采用了墩梁式支架。
2)支架基础设计
根据地质条件和上部荷载,参考铁路桥涵设计规范有关规定进行设计,安全系数取2.0。
由于地质条件不同,分别在软弱地基中采用了钻孔桩,在地质条件较好的情况下采用了明挖扩大基础,为保证不出现不均匀沉降,各基础之间采用钢筋混凝土系梁进行联接。
桩基础在施工完毕后,进行了单桩承压试验。
与设计相符。
3)支架
(1)支架基础
支架基础地基承载力δ≥150Kpa,同时做好地面排水处理。
支架基础图见图6-5。
图6-5支架基础图
(2)支架:
根据梁身自重,单跨纵向5排钢桩,间隔4m,横向5根钢桩,每根钢桩长为6m~8m,高度调整主要由0.25m~2m长的钢桩调整,其两端皆有法兰结构,以便连接,钢桩纵、横向采用钢管剪刀撑连接,增强整体稳定性。
钢桩上直接放置纵、横梁(为组合截面),纵梁上放置横带,间隔30cm,横带分长(14m)、短(6.5m)间隔布置,短横带两端钻φ22孔,安装侧模横向限位,横带上放底模,支架布置见图6-6。
图6-6支架布置
(3)支架安装
把钢桩按不同的长度连接好后,用吊车安装就位,然后做纵、横向斜支撑连接,上面放置纵、横梁并栓接,在横带下放铁垫板,按设计要求及预压观测结果设置15mm反拱。
(4)支架卸载(脱底模)
箱梁浇注完成后,待强度达到设计要求的80%时,开始初张拉。
张拉完成即可采用下分配梁下部的千斤顶使支架及底模统一均匀下落,与梁脱离,脱离后锁定千斤顶,抽出底模,拆除纵横梁体系。
4)模板、钢筋、混凝土灌注及养护、张拉及压浆
模板、钢筋、混凝土灌注及养护、张拉及压浆工艺基本同满堂膺架原位现浇工艺。
5)落梁施工工艺
(1)落梁方案的制定
根据梁体自重,落梁支架采用4根φ650mm的钢管桩,其外侧密布∠120×
120角钢进行加固,管桩分5米长及0.15米长两种,通过法兰连接,连接螺栓为φ22,落梁管桩下部为5米长管桩,支承于落梁支架基础上,并与基础预埋钢板(1m×
1m,δ=16mm)进行间断焊接。
根据墩身高度确定落梁支架基础厚度,支架基础支承于桥墩承台上;
上部根据需要连接若干0.15m钢管桩,最上部刚管桩进行加固处理,中空部分用δ=10mm钢板焊成5cm×
5cm网格状,增强其受力性能,同侧两管桩上部用分配梁连接,分配梁采用并排双根I32用钢板焊接制成,且受力部位进行特殊加固。
分配梁两端用倒链吊在桥面上。
分配梁上部放置千斤顶,千斤顶与梁体接触面垫一块0.6m×
0.6m(δ=16mm)的钢板,千斤顶两侧设保险支撑(与千斤顶同高),用I32和钢板焊成箱型。
梁体腹板横向中心与千斤顶中心及支架管桩中心重合。
落梁顺序为一端落5cm,另一端落10cm,然后每端进行交错落10cm。
同侧两千斤顶由一个油泵供油。
(2)落梁准备工作:
①梁体终张拉完毕后,进行落梁支架的安装加固,同侧两落梁支架加固情况见图6-7。
支架加固完毕后,搭设脚手架工作平台,脚手架搭设高度、长度及宽度以适宜操作及放设油泵及工具为标准,上部设有围栏、脚踏板及四周有安全网防护。
②安装千斤顶:
连接短钢管桩注意每连接处需加石棉板防滑,油顶放上后空行程为15cm—18cm。
油泵放置于脚手架上,便于操作控制。
在墩帽上做两个水平点(对应千斤顶),再做两个标尺,设专人控制落梁两侧高差,高差控制在4mm之内。
(3)落梁
①准备工作结束后,向一端的两个千斤顶同时徐徐供油,供油速度每分钟增加5MPa。
油泵司机随时注意油表的变化,保持两千斤顶受力基本一致。
供油到梁体稍稍离开砖垛,锁定油阀。
去掉一层砖,立即垫上与一层砖等厚的橡胶板、钢板及杂木板共计98mm。
由专人负责拆除砖垛和垫杂木板与钢板,然后两个顶徐徐回油,回油速度要求与供油速度一致。
梁体在下落过程中应不断调整钢板厚度,边回顶,边抽钢板,使钢板与梁体间距小于3cm,一直待梁体下落5cm后,使梁体重量由钢板支承,千斤顶留5cm空行程,然后拧掉短钢桩的上下连接螺栓,用横梁两端的手动葫芦将横梁提起,拆除一节短钢桩,落下横梁,连接螺栓。
同样的步骤落另一端,落下10cm后,如此循环落至预定高度。
落梁施工流程图见图6-8。
图6-7落梁支架加固
②梁体落到离支承垫石300mm时,分配梁上的保险钢支撑用钢板塞紧,再拆除剩余在垫石上的两层砖垛,清理干净垫石及梁底。
之后进行支座安装工作,安装支座时用水准仪测量标高,保证各点的高程均满足施工规范要求,并进行跨度测量,保证梁底支座上的锚栓与桥墩的螺栓孔定位准确。
如有偏差则安装上滑道进行调整。
支座安装完毕后继续按上述同样的方法落梁。
当支座离垫石10mm高时,精确放出锚固螺栓的位置,用半干硬性水泥砂浆锚固在支座垫石上,并按设计标高找平支座垫石表面,把垫石表面杂物等清理干净,标画好支座十字中心线,对盆式支座进行检查,然后落梁,如支座垫石与支座底板不密贴则用座浆法找平。
③落梁过程中梁体位移控制,纵向位移控制采取在梁两端伸缩缝处加杂木板及木楔边落梁边调整的方法;
横向位移主要依靠梁体均衡下落控制。
④梁体纵横位移的调整,利用两边梁端部预埋件(I20)和被落梁体两端的预埋件(I20),采用4个30吨螺旋千斤顶进行调整,调整时梁体下部铺设轨道上加滚杆,滚杆前后及时限位,以控制梁体移动距离及速度。
图6-8落梁流程图
6)质量控制
(1)落梁时在支座垫石上和梁上支座上做好相应定位点及轴向十字线控制偏移。
(2)支座表面与支承垫石密贴,绝对不许有三条腿现象。
(3)支承梁端的临时砖垛砌筑时,保证其平整度≤2mm,且其4个砖垛高差小于4mm。
为便于拆除,每层砖间加2mm的钢板及油毛毡,并用砂浆找平。
(4)落梁用千斤面、油泵、油表、手动葫芦等必须经过检验、标定和试运转,一切正常方可使用。
(5)落梁过程中,一端起落梁时,另一端梁体必须落在砖垛上,且密贴,不允许千斤顶受力。
(6)落梁支架中心、梁体腹板横向中心、落梁千斤顶中心必须重合。
三、跨既有铁路箱梁现浇施工
跨于虎线中桥(DK410+315.22)的中跨跨越2股既有铁路线,为保证施工时既有铁路线的行车,中跨的两榀梁均采取高位现浇、后落梁的施工方案。
中跨现浇梁的膺架采用临时便梁方案跨越既有铁路线。
便梁支墩采用八三式军用支墩、纵梁采用I55c工字钢、横梁采用[16槽钢的结构。
现浇梁的施工顺序为:
先施工右线梁,待右线梁浇筑张拉并达到设计强度进行落梁后,再进行左线梁的施工。
2施工方法
1)地基处理
因在承台基础施工时,开挖承台基坑,破坏了地面的原状土,需对其换填并进行夯实处理;
压实后的地基采用核子密度湿度仪进行密实度的检测,要求K≥0.9以上。
2)临时墩基础
铁路线外侧临时墩基础,呈条形沿平行于既有铁路线的方向布设,基础顶标高比承台顶面高出0.3m。
位于承台上的部分直接在其上浇筑0.3m厚的C20砼,其余部分在经处理的地面上配筋浇筑0.5m厚的C20砼。
砼基础的襟边比膺架支墩的外缘宽不小于0.2m;
2股既有线间浇筑宽1.0m、厚0.5m的C20砼条形基础。
砼基础顶面按八三式军用支墩的布设位置预埋联结U形螺栓。
3)膺架的搭设
(1)膺架临时主墩的设置:
膺架主墩采用八三式军用支墩拼装,按照平行于既有线的方向布设。
靠近1号桥墩的膺架主墩为1号膺架主墩,靠近2号桥墩的膺架主墩为2号膺架主墩。
(2)膺架临时主墩搭设限界的确定:
根据《中华人民共和国铁路技术管理规程》的要求,铁路建筑接近限界(v≤160km/h):
限宽为2.44m(距铁路线中),限高为5.5m。
既有线间的膺架中墩宽度为1.0m(纵向),其外边缘距两侧既有线中心的距离为2.66m>2.44m;
1、2号膺架主墩的外边缘距既有线中心的距离为2.70m>2.44m,均满足限宽要求。
膺架主墩的最小净高(距轨顶)为6.56m>5.5m,满足限高要求。
(3)膺架临时主墩的结构:
1、2号膺架临时主墩:
左、右线军用支墩各设置两排六道,每道纵向中心间距1.5m,横向中心间距1.75m和1.0m;
中部膺架临时主墩:
左、右线军用支墩亦各设置两排六道,每道纵向中心间距0.8m,横向中心间距1.75m和1.0m。
军用支墩间靠纵横向水平杆件和斜撑连接成整体。
两膺架主墩的净跨为6.6m。
(4)右线梁膺架主墩墩高为:
h右=下垫梁(2根×
0.262m/根=0.524m)+1号杆件(长3.5m)+2号杆件(长2.0m)+上垫梁(3根×
0.262m/根=0.786m)=6.81m
(5)左线梁膺架主墩墩高为:
h左=下垫梁(2根×
0.262m/根=0.524m)+1号杆件(长3.5m)+3号杆件(长1.5m)+3号杆件(长1.5m)+上垫梁(3根×
0.262m/根=0.786m)=7.81m
(6)跨线工字钢梁的布设:
跨线便梁采用I55c型工字钢梁(每根长10.5m),每跨布设9根(腹板3.0m的范围内布设5根,外翼板侧布设3根,内翼板侧布设1根)。
每榀箱梁下共布设18根。
(7)[16槽钢横梁和木底板的布设:
[16槽钢横梁按横桥向、两根背向立放布置,间距0.6m(约30排60根)。
在腹板范围内槽钢横梁上满铺7cm厚的硬木板。
拼装后的膺架见图片6-2。
图片6-2拼装后的跨线膺架
4)膺架的预压及预拱度的设置
右跨膺架搭设完毕后,在其顶部满铺铁板,用钢筋、砂袋进行预压。
预压重量等于梁体自重加模板重及施工荷载。
预压前在支架腹板范围内设立沉降位移观测点,每榀梁在两端、跨中共设三个断面,每个断面2点。
预压前及预压过程中每天进行沉降观测,直至沉降稳定,同时绘出沉降——时间曲线。
沉降稳定后方可卸载。
卸载后,重新测量观测点高程,计算出支架的弹性变形。
根据预压结果调整膺架预拱度的设置。
预拱度根据梁体自重、模板及支架的重量即载荷对支架所产生的弹性变形、非弹性变形量及桥梁设计的反拱量来确定。
20m梁设计反拱量为10mm,本桥支架预留压缩量为5mm,预拱度按15mm设置。
5)钢筋、模板、砼及张拉等工艺同一般现浇箱梁的施工工艺。
落梁工艺卡力马1#中桥、大红旗2#中桥基本相同。
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