BC匝道改造桥施工技术方案(确定版)

1武西高速公路桃花峪黄河大桥土建工程（TJ-9）军扬互通立交B、C匝道改造桥施工技术方案河南省公路工程局集团有限公司武西高速公路桃花峪黄河大桥土建九标项目经理部1目录1、工程概况………………………………………………………………12、技术难点分析…………………………………………………………73、施工计划及人员、设备………………………………………………84、施工方案、施工工艺及方法…………………………………………105、监控方案……………………………………………………………286、施工应急措施………………………………………………………327、冬季和雨季的施工安排……………………………………………378、文明施工及环境保护………………………………………………389、附表…………………………………………………………………3910、横梁满堂支架设计及计算示例……………………………………421武西高速公路桃花峪黄河大桥土建九标军扬互通立交B、C匝道改造桥施工技术方案一、工程概况1.1整体说明武西高速公路军扬互通B、C匝道改造桥，对原军扬互通立交B匝道桥第五联、C匝道桥第一联进行改造。原B匝道第五联为6×20米钢筋混凝土连续箱梁，桥宽10m；下部结构为桩柱式，共用墩处为双柱，直径1.5m桩接1.2m直径立柱，其余各墩为单柱，直径1.8m桩接1.4m直径柱。原C匝道第一联为7×20m钢筋混凝土连续箱梁，桥宽8.5m；下部结构为桩柱式，共用墩及S4墩为双柱，直径1.5m桩接1.2m直径柱，其余各墩为单柱，直径1.8m桩接1.4m直径柱。原B匝道第五联S18墩、S24墩放置双向滑动支座，S21墩放置固定支座，其余各墩放置单向滑动支座（横桥向固定）。新建横梁为预应力混凝土结构，两端与立柱固结。横梁截面为空心矩形，宽2.5m，高2m，顶板厚30cm，底板厚30cm，腹板厚50cm。横梁端部及跨中支座位置设置实心段，宽度分别为3m和2m。根据现场情况，B匝道桥21#、22#墩柱，C匝道3#、4#墩柱需要截除后才能进行B、C改造桥的横梁施工。1.2、B、C匝道改造桥构造B、C匝道改造桥分别设置四道横梁框架结构置换原有的B21#、B22#、C3#、C4#墩，框架下部结构为1.8m直径基桩接1.5m直径立柱，2框架上部为2m高×2.5m宽预应力混凝土结构横梁。34561.3、主要工程量序号分项工程单位工程量备注1Ø1.8基桩m/根276/82Ø1.5立柱方/根166.8/83横梁方/道393.1/44破除钢筋砼立柱根51.4、水文、地质及气象资料根据地质报告，本项工程范围内地质情况为：上部28m范围内位黄土状粉土，28~50m深度范围内为粉质粘土，为非自重湿陷性黄土，具有轻微湿陷性，50m范围内未发现地下水。6.5m以下为粉质粘土，含有少量小姜石，属中压缩性土，26m以下含有大量姜石。本地气候春夏秋冬四季分明，春季干燥少雨，大风多；夏季比较炎热，降雨高度集中；秋季气候凉爽短促；冬季漫长，雨雪稀少。年平均气温14.2℃-14.6℃，极端最低气温-19.7℃，极端最高气温43.6℃。根据郑州市现有记录统计，最大平均风速在18~22m/s，瞬时最大风速28m/s。1.5、原B、C匝道改造桥现场照片7二、技术难点分析由于本项工程需要截除原有匝道的墩柱，对原箱梁进行顶升作业，原匝道箱梁吨位分别为：千斤顶反力汇总表千斤顶位置反力（T）合计（T）21号墩小桩号右侧103.8394.0左侧116.5大桩号右侧82.7左侧91.022号墩小桩号右侧79.0409.0左侧106.3大桩号右侧137.1左侧86.5C3号墩小桩号右侧83.9322.2左侧84.5大桩号右侧79.3左侧74.4C4号墩小桩号右侧75.8322.1左侧78.1大桩号右侧86.0左侧82.2由于原有匝道箱梁吨位较高，且原有箱梁为四类桥梁，因此，本8项工程的技术难点是原匝道桥箱梁的顶升和复位期间保证原有匝道的结构安全。三、施工计划及人员、设备1.施工计划1.1、B匝道改造桥2011年8月25日-2012年4月20日。1.2、C匝道改造桥2011年9月15日-2012年4月20日。2、主要人员投入人员分类配置人数备注指挥人员1技术人员4技术顾问2监控人员4位移观测人员8每角千斤顶位置一名安全员2专职一名，兼职一名吊装工8一般劳务人员20合计453、机械、设备计划投入型号名称外型尺寸/型号最大行程数量限载吨位超高压油泵2YBZ2-804台油管500m计算机同步顶升系统DR-LON-5000-DQP1套传感器8台AYD4002台400T9CB10040台100TCB20030台200T临时支撑钢板6t承重钢管支架φ100010t风镐及空气压缩机2台平面直角钻机4套吊车25T1台装载机ZL501台混凝土泵车37m1台钻机回旋钻2台10四、施工方案、施工工艺及方法4.1总体施工程序114.2、总体施工方案改造桥的主要施工工序和关键技术包括：基桩施工、立柱施工、原桥顶升、拆除原有支座、破除原立柱、横梁施工、垫石施工、支座安装、落梁。总体施工方案为：先完成基桩、立柱以及临时支撑墩后，对原箱梁进行顶升，将原有箱梁支撑于临时墩之上，然后拆除原有桥梁支座，破除原立柱，搭设满堂支架施工横梁及垫石，对原有箱梁进行复位。4.3、基桩及立柱施工基桩施工采用回旋钻进行施工，立柱采用钢模板施工。这两项工程为常规工艺，不再叙述。需要说明的特殊情况是由于C1-1、C1-2、C2-1三个桥墩位于原C匝道桥现浇箱梁之下，根据现浇箱梁底面高程及原地面高程，桥下净空7m，钻机无法支设、吊车无法伸展大臂，需要将原地面开挖至基桩顶面标高后进行基桩施工。对于C1-1、C1-2、C2-1三个桥墩立柱混凝土无法采用吊车浇筑，需采用混凝土输送泵进行浇筑。4.4、原B、C匝道桥箱梁顶升及落梁4.4.1加固思路根据现场情况，我部拟定对B匝道21#、22#墩柱，C匝道3#、4#墩柱对应段的箱梁进行顶升，对墩柱进行截除，待新浇筑的框架结构强度达到设计要求后进行新支座的安装和落梁，完成受力的转换。4.4.2加固流程12顶升加固流程图4.4.3施工前准备工作4.4.3.1平台搭设施工平台的搭设，根据现场情况，必须先对施工区域进行支架加密，然后根据现场情况选择合理的施工平台，施工平台的搭设需要满足施工人员的可操作性、安全性。施工平台采用5cm直径钢管进行支撑，同时在施工人员操作位置铺设2~3cm厚木板，并利用铁丝进行锚固；在施工平台四周设置1.2m高的护栏，设置横向钢管2道，同时在平台四周设置脚踢板以确保施工人员安全。4.4.3.2加密承重支架考虑到梁体底面与墩顶处不满足千斤顶的布置要求，拟在墩柱附近设置4根Φ1000×10mm的无缝钢管（后附布置图），且用槽钢横向两两焊接，将其连成整体。临时墩布置时应避开新建墩柱并保证不影响新建工程的施工。C匝道临时墩位置处采用混凝土扩大基础，扩大基础施工前进行试桩试验，确保基施工准备施工前的准备工作拆除盆式支座设置千斤顶百分表安装传感器安装安装新支座施工平台搭设加密承重支架墩柱加固设置分配梁同步顶升油路设置系统排异预顶升正式顶升卸载落梁凿除原墩柱养护重新浇筑新墩柱增设千斤顶临时支撑13础承载力。扩大基础厚度为1.2m，基础大小见后面附图，地基承载力200kN/m2，平均一个钢管支撑基础为8400kN〉桥梁自重4000kN+基础自重1000kN+钢管自重300kN。所以砼基础满足地基承载力要求。B匝道临时墩基础采用打入1m直径钢管桩满足基础承载力。14临时墩平面布置和扩大基础位置图15槽钢墩柱箱梁千斤顶临时支撑钢垫板地面地面钢筋混凝土C匝道临时墩横向布置图槽钢墩柱箱梁千斤顶临时支撑钢垫板地面地面钢管桩B匝道临时墩横向布置图16钢管布置实例临时墩桩基采用打桩机来完成，安装时保证其垂直度满足规范要求，且两两横向独立支撑间用槽钢连接，以保证临时支撑的刚度及稳定性。因考虑到要进行框架墩及横梁施工，临时墩布置满足以下原则：临时墩中心能够与箱梁腹板中心在一条垂直线上，加劲撑避开原桥墩，避开框架墩横梁。4.4.3.3设置分配梁待承重无缝钢管安装完毕后，在上部钢板上放置板式橡胶支座，并在橡胶支座上设置22b~60a不等高工字钢分配梁，保证分配梁支撑位置与千斤顶中心线位置在同一直线上。17分配梁布置实例4.4.3.4设置千斤顶在分配梁设置完毕后便可设置千斤顶，我部根据本次桥梁的上部荷载及安全角度考虑，经过反复验算，确定在4个钢管墩柱上分部设置100~200T千斤顶。并在千斤顶顶部设置1cm厚加宽钢板，钢板尺寸大于千斤顶顶面尺寸。同时根据现场实际情况可适当增加或减少钢板的厚度，如一块钢板厚度不够时可多加,但不能超过7cm.4.4.3.5同步系统布置1）同步顶升系统的调试安装本次顶升采用DR-LON-5000-DQP自动同步顶升系统，系统为自有知识产权。同步顶升系统采用位移和顶升压力的双控作为顶升控制依据，外部数据采集以位移电子传感器作为位移采集，压力传感器作为压力采集。系统采用自主研发的软件作为采集数据的综合后处理，系统合成了微位移误差控制、微油路压力控制、异常自锁控制中心、自动开关18油泵控制、断电自锁控制、屏显数据控制等自动化控制系统。计算机同步控制顶升系统2YBZ2-80型高压电动油泵顶升前应单一和统一调试各自动化控制系统的正常运行性，以保证顶升过程中的正常进行。2)监测设备的安装监测设备为同步顶升系统的配套设备，主要为压力传感器、位移传感器、百分表等。图13百分表图14位移传感器位移传感器的安装应注意安装位置必须在支顶千斤顶位置附近，19距离以最近距离控制以真实反映顶升过程中的位移情况。压力传感器的安装应保证配套安装，真实反映千斤顶所承受的压力数值。同时应在梁底板安装百分表作为辅助位移控制和纠正控制措施。4.4.3.6系统排异在进行正式顶升工作前，首先要保证系统的稳定性，因此在施工前对设备、系统进行反复调试，人员进行反复复核信息就至关重要。1）顶升前系统不同人员排异检查顶升系统安装完成后应保证两人以上的排异检查，且应保证两人的排异检查的时间、工况等的隔离性，以保证顶升过程中的同步顶升系统能真实反映顶升过程中的情况。排异检查的专业技术人员检查完毕后应各自出据检查报告给总指挥。2）人员工作细致分工顶升前应对参加同步顶升的管理人员和操作人员进行明确的分工，并进行书面分工岗位的书面技术交底。书面交底内容应包括组织机构、分工岗位、岗位职责、紧急频道处理信号、信息渠道常用术语、及施工禁止项等。严禁未经岗位培训或刚培训不久的人员上岗操作，本次同步顶升工作均为多年岗位人员。3）信息反馈及传递渠道检查本次同步顶升的信息的传递工具为KENWOOD手持对讲机，有效距20离为5km，信息传递统一语言。顶升前应统一为施工当地未禁止的频道作为信息传递渠道。应检查每部对讲机的有效沟通性及清晰性。顶升前应再次明确频道的禁止语、紧急语、急令等关键语言。4）顶升前应在该联开始和结尾处伸缩缝的地方进行限位措施，具体措施为采用同缝宽厚钢板塞进缝里，临梁端处的钢板应进行磨光并涂硅脂油，保证梁体顶升过程中的自由滑动。4.4.3.7顶升1）预顶升预顶升（以梁体顶起5mm为准）主要目的为消除全套顶升系统可能出现的问题，如气压、油路接头漏油、油泵压力不够等，同时消除顶升过程中可能出现的非弹性变形。预顶升以千斤顶顶至设计荷载为控制荷载，并应持荷5min以上卸载。卸载后同时还应认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象，必要时可调整钢板的厚度以满足顶升要求。卸载后应认真检查千斤顶放置位置下的结构物有无区别于顶升前的现象，如存在，应认真查出原因后方可正式顶升，严禁情况未明时继续进行纠偏顶升。卸载后应立即组织沟通会议，对于组织机构、信息传递及反馈等过程控制中有无需再次强调及改进等。卸载后各系统的负责人员应各自把出现的问题书面统一上报给21总指挥，经协调处理后方可再次顶升。2）正式顶升在预顶升过程完全无遗留问题时，便可进行正式顶升，正式顶升时应严格控制顶升压力及顶升位移的同步控制，相互千斤顶的位移差