北小河桥施工方案

北京市轨道交通首都机场线06标段北小河桥现浇预应力梁施工方案编制：审核：批准：北京市轨道交通机场线中铁三局集团06标项目经理部2006年8月10日1、编制依据：1.1.依据本工程的合同有关规定；1.2.设计施工图纸；设计变更；答疑记录；1.3.《铁路桥涵施工规范》TB10203—2002《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299—1999《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415—2003《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001《北小河桥施工设计图纸》《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》TB10424—20032、编制原则：2.1.质量目标明确，保证措施完善，确保工程质量达到国家优质工程。2.2.安全目标明确，安全措施可靠，制度完善，确保施工过程中人员、设备及既有线路的行车安全。2.3.工期目标明确，计划安排合理，确保施工工期按期完工。2.4.施工部署、施工方案、施工工艺先进科学。2.5.做到保护环境，保护文物、文明施工。2.6.加强科技创新和技术攻关，应用新技术、新材料、新工艺、新设备，确保工程结构创“长城杯”及全线创优目标的实现；3、工程概况3.1工程地质及地下水文根设岩土工程勘察报告得知沿线第四系为一套冲、洪积成因的松散沉积物.地面以下为人工填土，其下为第四纪全新世冲洪积地层，以下为晚更新世纪洪积地层，剖面上沉积韵律分布比较明显．第四系覆盖厚度约为150～200m,主要土层有粉土填土、粉土层、粉质粘土层、粉细砂层、粘土层、粉粘土层、细中砂层、粉细砂层。本次勘察共发现二层地下水，地下水主要分为：上层滞水、潜水、层间潜水和承压水。第一层地下水为潜水，含水层主要为粉土④２层、粉细砂④３层，含水层透水性良好，水位标高为21.60～28.70m(水位埋深为6.52～10.80m)。第二层地下水为层间潜水，含水层主要为粉土⑥２层，含水层透水性良好，水位标高为14.95m(水位埋深为18.4m)。对该段线路影响较大的潜水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下无腐蚀性，在干湿交替条件下有弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。3.2工程概况北小河桥设计为25+30+25+25米预应力钢筋混凝土简支箱梁，桥梁横截面为单箱单室截面，箱梁高1.8米，顶宽9.2米，底宽4.35米，下部结构为钻孔灌注桩基础+承台+立柱+盖梁；上部结构预应力混凝土箱梁采用C50混凝土，且抗渗标号不小于S6。该桥第二孔上跨北小河，北小河桥面宽14米，现水面标高为26.85米，水深0.8米。预应力混凝土箱梁采用满布碗扣式满堂红脚手支架现场浇注混凝土的施工方法。4、施工工艺施工工艺流程地基处理支架搭设模板拼装底板腹板钢筋绑扎预应力波纹管定位穿预应力筋束吊装内模绑扎顶板钢筋浇注混凝土拆除内模早期张拉（达到设计强度的90%）终张拉（达到设计强度的100%）管道压浆封锚桥面铺装4.1地基处理由于北小河桥为跨河施工，跨河段施工前需要先进行筑岛，采用在河道中心埋设二道φ1.5米的高强混凝土圆管，圆管长16米，迎水面填筑顶宽1.5米草袋围堰，底宽2.5米，筑岛高度为2米，草袋内侧和草袋围堰上部分层压实回填土，压实度达到85％以上，然后在其上铺一层20cm的三七灰土，再用C15的混凝土进行硬化，硬化厚度为20cm。非跨河段同样采用将原地表土压实后，铺设三七灰土，最后用混凝土硬化处理。承台处回填采用蛙式打夯机分层夯实回填，分层厚度为不大于25cm，压实度达到85％以上。地面高差较大处，采用挖台阶砌砖墙支护过渡。北小河现水面高26.85米10北小河桥立面图4234.2满堂红支架的布设采用碗扣式满堂红脚手支架支撑，钢管规格为φ=48mm，d=3.5mm，为了便于施工，立杆高度采用1.2米、1.8米、3.0米合理搭接。为便于施工满堂红支架布设宽度为10.2米。箱梁左右两侧腹板处立杆纵横间距为0.6×0.6m，其它段为0.6×0.9m，最底排和顶排水平杆步距0.6米，中间部位为1.2米，上下设可调承托和底座，底座和顶托的外露长度不能超过自身长度的3/4。顶托上先横桥向铺设15×7.5cm方木（立放），再顺桥向铺5×10cm方木，间距25cm，纵横方木用扒拘连接。在方木上直接铺设箱梁模板。横桥向每隔6排脚手架设置剪刀撑，剪刀撑与地面成45°～60°角，顺桥向设连续扫地斜撑，斜撑与地面成45°～60°角。在桥墩处设置井字架以加强支架的稳定性。顺桥向每隔6排在支架顶部增设1.2米高的立杆，然后挂设防落网，保证施工安全。在支架外侧地基顺桥向挖排水沟，防止地基被水浸泡。4.3支架搭设的计算根据碗扣式脚手架使用说明书，当脚手架立杆纵向、横向间距为0.6×0.9米，水平联结杆步距为1.2m时，单根立杆承受的最大竖向压力为3.4t。4.3.1芯模处单根立杆受力检算：钢筋混凝土容重按26KN/m3，取顶底板最厚处计算，底板最厚为0.54米，顶板最厚处为0.38米，支架搭设高度按照5米计算。有芯模处每平米梁体钢筋混凝土自重：0.92×1×1×26=23.92KN施工活载：按1.0KN/m2；振捣荷载：按照2KN/m2；竹胶板自重0.12KN/㎡（查表）方木自重（0.15×0.075×2+0.05×0.1×4）×6=0.26KN每平米钢管自重（5×4+6×4）×3.84=168.96kg=1.69KN每平方米总荷载为：(23.92+0.26+0.12+1.69)×1.2+(2+1)×1.4=35.4KN（1.2和1.4分别为自重荷载、施工荷载的安全系数）单根立杆承受荷载面积为0.54㎡，故单根立杆承受荷载35.4×0.54=19.1KN=1.9t＜3.4t立杆稳定性计算，公式σ=N/(φ×A)≤f管N—计算立杆的轴向受力为19.1KNφ—轴心受压杆件的稳定系数根据长细比λ=L/iλ=1200/15.8=75.95（查表φ为0.744）A—立杆截面积489㎜2f管—钢管强度设计值为205N/㎜219100/(0.744×489)=52.5N/㎜2＜f管205N/㎜2经计算可知结构支架整体稳定性满足要求。4.3.2腹板处单根立杆受力检算：钢筋混凝土容重按26KN/m3，支架搭设高度按照5米计算。腹板处每平米混凝土容重：1.8×1×1×26=46.8KN施工活载：按1.0KN/m2；振捣荷载：按照2KN/m2；竹胶板自重0.12KN/㎡（查表）方木自重（0.15×0.075×2+0.05×0.1×4）×6=0.26KN每平米钢管自重（5×4+6×4）×3.84=168.96kg=1.69KN每平方米总荷载为：(46.8+0.26+0.12+1.69)×1.2+(2+1)×1.4=62.84KN（1.2和1.4分别为自重荷载、施工荷载的安全系数）单根立杆承受荷载面积为0.36㎡，故单根立杆承受荷载62.84×0.36=22.6KN=2.26t＜3.4t立杆稳定性计算，公式σ=N/(φ×A)≤f管N—计算立杆的轴向受力为22.6KNφ—轴心受压杆件的稳定系数根据长细比λ=L/iλ=1200/15.8=75.95（查表φ为0.744）A—立杆截面积489㎜2f管—钢管强度设计值为205N/㎜222600/(0.744×489)=62.1N/㎜2＜f管205N/㎜2经计算可知结构支架整体稳定性满足要求。4.3.3方木检算按最不利处横向方木长0.9米检算弯矩图.5.5.5.5F=3.77KNF=3.77KNF=3.77KN荷载形式单根横向方木承受荷载为11.3KN，故F=3.77KNI=bh3/12=75×150×150×150÷12=21093750mm4E=9000N/mm2Wmax=19FL3/384EI=19×3770×9003÷(384×9000×21093750)=0.72mm＜【W】【W】=900/200=4.5mm故方木挠度满足要求，合格方木抗弯承载能力fm的检算：Mmax/Wn≤fmMmax=FL/2=3770×900÷2=1.7×106（N·mm）Wn=bh2/6=75×150×150÷6=2.8×105(mm3)Mmax/Wn=6.1N/mm2＜fm=44N/mm2(合格)4.3.4.地基承载力检算由于本工程桥梁支架座落在C15混凝土硬化面之上,基础承载力设计值fg按照10N/mm2考虑.根据公式P≤fg；P=N/AP=22600/(100×100)=2.3≤10N/mm2满足要求。4.4模板施工4.4.1底模施工底板采用竹胶板，竹胶板的规格为2.44×1.22×0.015米,所用模板的厚度、产地、质地一致，运至工地后现场拼装。满堂红脚手架检查合格后，进行底板施工，技术人员先准确测定横向方木标高，调整顶托高度使横向方木达至要求标高，挂线绳调整全部方木标高，纵横向方木标高调整好后，用铁钉将竹胶板固定在方木上，两块模板的接头必须落在方木上，不得悬空。模板接缝加设双面密封条，以防止漏浆，模板接缝要平齐不错牙，两块模板的高差不超过2mm，30米跨度的简支箱梁中部设向下30mm的反拱，其它位置按二次抛物线过渡。断面图92004.4.2标高测放根据设计勘测单位所提供的水准点，按需加密施工用的临时水准点，经闭合复测，监理复核认可后使用。临时水准点应根据不同的施工阶段进行定期复核，防止意外受损而引起标高误差。临时水准点应选在附近固定构筑物上，并用红漆编号。根据施工图数据计算墩台、立柱、支座、垫石等各工序的标高进行测定。箱梁底面标高的控制，应依支座垫石标高为依据，确定底模标高。4.4.3侧板和翼缘板施工由于预应力箱梁的底角、腋角、翼缘板设计均为圆弧形，所以采用钢摸板和竹胶板相结合，圆弧部分采用定型钢模板，其它部分采用竹胶板，竹胶板和钢模板间采用螺栓连接。根据施工设计图纸，提前加工好圆弧部分的定型钢模板。测量人员用全站仪准确定出梁左右边线，经复核无误后，进行侧板和底板间圆弧模板安设、拼装。依次安装侧板和翼缘板，侧板水平方向每25cm设一道5×10cm方木，顺桥向每60cm设一道竖向方木加固，竖向方木为7.5×15cm,竖向方木背后设上中下三道钢管支撑．翼缘板处横桥向铺设7.5×15cm方木，间距为60cm，顺桥向铺设5×10cm方木,间距为25cm．拼装时要求在两块模板之间加双面密封条，侧板要顺直，不得出现折线。绑扎钢筋前，对支架进行调整、加固，中线、水平进行复核，以保证梁体结构的平整度、几何尺寸、中线、标高符合设计和规范要求。为使梁体外观光亮，并在绑扎钢筋前，在竹胶板表面全部涂上光蜡，在钢模板表面涂刷模板漆。4.4.4内模加工内模采用10×5cm的方木和钢管做支撑，外镶竹胶板，在地面上提前按照设计图纸加工好内模，内模采用分节吊装，标准断面为5米一节，变截面为3米一节，内模拼装要严密防止漏浆，为确保底板混凝土的浇注质量，根据以往的施工经验内模底部不封口，内模的顶部留两块活动木板，便于从顶部下料浇注底板混凝土，底板浇注完成后，将顶部木板归位。现浇梁模板尺寸允许偏差（mm）项目允许偏差轴线位移±10结构断面尺寸±3高程±3预埋件位置±3预留孔洞±3相邻模板接缝平整度2.4.5堆载预压为消除支撑体系及基础的非弹性变形和对支撑体系及基础的一次负荷检验，选一跨梁进行堆载预压。采用加同梁体等重的砂袋的方法进行预压，预压堆载顺序同混凝土的浇注顺序，根据梁的自重，用吊机将事先装好的砂袋（每个砂袋50kg）满铺底板，并加足荷载。加载前在梁的两端和1/2、1/4处左中右三点挂木条做标记，并派专人每4个小时观测一次沉降量，直至不再下沉，要详细做好观测记录，为后续施工提供真实可靠的数据，以便更好的掌握控制预留沉降量。卸载后重新调整底板标高。4.6钢筋施工模板检验合格后，进行钢筋绑扎施工，箱梁钢筋在钢筋场集中下料加工，运至现场后大部分钢筋采用吊机吊至梁顶，较长的钢筋由人工通过搭设的马道运至梁顶。直径≥20mm的钢筋采用机械连接，20mm以下钢筋采用单面搭接焊。接头位置及搭接长度符合规范要求。梁体钢筋采用整体绑扎，先进行底板及腹板钢筋的绑扎，然后进行桥面板钢筋的绑扎，当梁体钢筋与预应力钢筋相碰