高架桥墩柱盖梁施工方案

高架桥墩柱、盖梁施工方案4.2.9盖梁施工4.2.9.1盖梁施工总部署考虑本工程的工程特点、结构形式，为实现快速、安全施工，减少高空作业的风险，本工程的盖梁采用附着式支架法（销棒法)，附着式支架即在立柱施工时在相应位置预留孔洞，在立柱上安装高强度销棒和牛腿，支架钢主梁和分配梁均模块制作，整体拆装法施工。小于18m长钢筋笼集中整体加工现场整体安装，超过18m钢筋笼从中间分为两部分，现场吊装后拼接在一起；模板底模为木方和竹胶板，侧模为钢模板；混凝土分两次泵送浇筑，浇筑顺序从中间到两端。我标段主线高架共计39榀现浇盖梁，立柱高度在11.241～19.844m之间，盖梁高度为2.5m、2.8m两种，盖梁最采用附着式销棒支架。主线匝道JDS02～JDS08墩、JDX02～JDX14墩，共计20榀盖梁，均为单柱式盖梁，立柱高度在0.813m～15.451m之间，盖梁高度均为2.m，均采取附着式无落地支架型式。附着式支架采用在立柱上预留孔穿高强销棒与牛腿支撑高大型钢为主要受力构件，其上搭设工字钢作为分布梁，再铺设底模系统。牛腿采用厚钢板制作，高强销棒采用Φ80mm的30CrMnTi高强销棒，高大型钢采用HN1008×302×21/40型钢梁，分布梁型钢采用I20a工字钢。支架主梁及分配梁采用整体吊装、拆除工艺；钢筋笼为钢筋加工场加工现场拼装好吊装；模板为钢模板，混凝土一次浇筑。4.2.9.2盖梁施工工艺流程图4.2.9-1盖梁施工工艺流程图4.2.9.3附着式支架体系安装图4.2.9-2盖梁施工关键流程图(1)前期准备1）销棒预留孔立柱施工时，预先将钢管安装到立柱的预定标高，控制好钢管的水平度及间距。根据销棒支架设计形式，立柱预留孔中心距离按设计图设置，以保证上牛腿、H型钢、I20工钢分配梁、I20工钢横梁及底模安装足够空间。定位钢筋按50cm一道固定，在钢管两端套φ10螺旋钢筋并将钢管的两端用胶带封死，防止水泥浆流入。其中预留孔处局部加强处理，设置φ10钢筋网片，具体布置详见下图。销棒预留孔钢管端头距离立柱混凝土表面3cm。立柱上共预埋2个销棒孔，销棒采用Φ80mm的30CrMnTi高强销棒加工而成，预埋孔采用直径95mm×3.5mm的钢管。在预留孔端部安装HPB300级Φ10钢筋网片和螺旋筋进行局部加强，墩柱混凝土施工时应严格控制施工质量，加强振捣，保证预埋孔处的混凝土密实。图4.2.9-3销棒预留孔照片图4.2.9-4局部加强处理示意图图4.2.9-5销孔处墩柱主筋处理示意图2）立柱质量验收及凿毛盖梁的施工应在立柱质量检验合格后方可进行，在施工工序上满足盖梁施工条件。另立柱顶需要进行凿毛处理。3）砂箱预压砂箱需要在校砂箱需要在校顶反力架上进行预压，预压荷载根据对应盖梁实际情况换算取值。砂箱的砂量需要根据前期试压的经验压缩值、对应墩位的牛腿顶面至横向主梁底面的高差等数据来进行放置，放入砂箱的砂子应抹平并在其顶面敷设钢板，这样可以避免预压后的砂层没有保护，容易受外力影响导致砂面倾斜。预压过程中应尽量避免偏心预压。砂箱的预压过程中应注意放入砂箱的砂量不宜过少，导致砂箱卸落功能缺陷；同时也不宜过多，导致砂箱阳头无法插入阴头合适深度，从而产生安全隐患。砂箱分为阳头和阴头，经过预压后的砂箱将阳头与阴头分开，阳头与钢支架连接，阴头与牛腿连接，盖梁钢支架主梁吊装时以砂箱阳头与阴头的榫口作为定位。(2)高强螺栓施工1）工艺流程施工交底→检查连接面→安装构件到位，临时螺栓固定→校正钢柱并预留偏差值→紧固临时螺栓，冲孔，检查缝隙→确定可作业条件→初拧：按紧固顺序，采用转角法作出标记→终拧→检查→验收。2）机具准备一般扳手、手动扭矩扳手、量规、电动初终拧扳手。该扳手必须经过校验，并做标识。3）节点处理高强螺栓连接应在其结构架设调整完毕后，再对接合件进行矫正，消除接合件的变形，错位和错孔。板子接合摩擦面贴紧后，进行高强螺栓安装。为了接合部位摩擦面贴紧，结合良好，先用临时普通螺栓和手动扳手紧固，达到贴紧为止。高强螺栓连接安装前，在每个接点上应穿入不少于安装总数1/3的临时螺栓，最少不得少于2个，在安装过程中冲钉穿入的不宜多过临时螺栓的30%，不允许高强螺栓兼作临时螺栓使用，以防止损伤螺纹引起扭矩系数的变化。一个安装阶段完成后，经检查确认符合要求后方可安装高强度螺栓。4）高强度螺栓的的安装顺序一个接头上的高强螺栓，应从螺栓群中部开始安装，逐个拧紧。初拧、终拧都应从螺栓群中部向四周扩展逐个拧紧，每拧一遍均应用不同颜色的油漆做上标记，防止漏拧。5）高强度螺栓的安装方法高强度螺栓紧固用的扭矩扳手，班前和班后应进行校核，对误差大于5%的扭矩扳手要更换或重新标定。高强度螺栓的紧固应分初拧和终拧两次进行，对初拧后仍不能使板叠密贴的大型节点还应进行复拧，直到板叠密贴方可进行终拧。表4.2.9-2螺栓预拉力值范围（单位：kN）螺栓规格（mm）M16M20M22M24M27M30预拉力值P10.9s93～113142～177175～215206～250265～324325～3908.8s62～78100～120125～150140～170185～225230～275高强度螺栓应在螺母上施加扭矩，其紧固顺序一般应由接头中心顺序向外侧（三个方向）进行。初拧、复拧和终拧后螺栓应用不同颜色的涂料在螺母上做出标记。经初拧和复拧后的扭剪型高强度螺栓应采用专用扳手终拧，并在螺栓尾部梅花卡头上做标记。高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。经检查合格的高强度螺栓节点，应及时用厚涂料或腻子封闭，对于接触腐蚀介质的接头，应用防腐腻子封闭。6）高强螺栓安装检验高强度螺栓连接副的施拧顺序和初拧、复拧扭矩应符合设计要求和国家现行行业标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82—2011）的规定。高强度螺栓连接副终拧后，螺栓丝扣外露应为2～3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁，不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等，除设计要求外摩擦面不应涂漆。高强度螺栓应自由穿入螺栓孔。高强度螺栓孔不应采用气割扩孔，扩孔数量应征得设计同意，扩孔后的孔径不应超过1.2d（d为螺栓直径）。(3)支点构件安装与调整1）销棒安装采用的30CrMnTi销棒需在专业的热处理厂进行调质处理，处理后的强度应满足规范要求。销棒先在钢结构加工厂进行车丝等加工；不同尺寸、部位立柱采用销棒长度不同，丝口位置也有区别，穿销棒时应严格按照设计尺寸采用。销棒采用吊机起吊，人工站在升降车内安装。2）牛腿安装牛腿的安装包括牛腿的套装与销棒螺帽的安装。牛腿套装好后采用配套的扳手拧紧销棒螺帽，过程中应注意销棒丝口的位置，牛腿背板不得坐在销棒丝口部位，避免牛腿传递剪力由削弱的销棒截面承受而产生安全隐患。牛腿配套有0.5cm～2cm厚度的抄垫钢板，以适应10cm以内的高差调控，抄垫钢板与牛腿顶板以及砂箱底板应进行螺栓连接。图4.2.9-6销棒大样结构图图4.2.9-7主线段牛腿大样结构图图4.2.9-8主线段砂箱大样结构图图4.2.9-9匝道段牛腿大样结构图图4.2.9-10匝道段砂箱大样结构图3）砂箱阴头安装砂箱在经过预压后阴阳两头分开，阴头与牛腿栓接。4.2.9.4主梁、分配梁拼装与安装(1)钢支架主梁安装钢主梁采用HN1008*302*21/40型钢，材质Q235，主梁在地面进行拼装，拼装时应具备场地平整条件，横向主梁间在腹板和翼缘板上通过钢板用高强螺栓连接。砂箱阳头应与横向主梁采取螺栓连接方式固定。(2)剪刀撑安装钢支架主梁剪刀撑的安装应以钢支架主梁的平整、整体顺直为前提。安装前应检查剪刀撑是否变形，应及时进行修整。剪刀撑的连接要求与主梁模块连接做相同要求，力求保证钢支架主梁与剪刀撑的整体性。(3)小分配梁模块的安装分配梁采用I20a工字钢，长度6m，每隔1.5m布置在主横梁上，并注意在立柱位置断开，分配梁与主梁间采取焊接方式连接，在地面拼装好后整体吊装。(4)支架整体吊装盖梁最长37.85m，支架吊装按最长段38m计算，主梁HN1008*302*21/40型钢每延米重量342.63kg，分配梁I20a每延米重量27.9kg，其他荷载按系数取0.1，总荷载：（38m*342.63kg/m*2+38/0.5*6*27.9kg/m）*1.1=42.64t盖梁支架吊点设置在三分点处，间距12m，吊具采用Φ609×14mm钢管作为扁担梁，长度17m。扁担梁重量：17m*205.43kg/m=3.49t。根据对盖梁支架重量及吊装的工况分析，确定采用一台不小于120t的履带吊进行吊装。吊机主臂长度选取22m，工作半径选取8m，查询120t履带吊工作性能表，见下表所示，对应起重能力65.4t满足吊装要求。本标段盖梁支架体系吊装构件拟采用4根6×37、直径34.5mm，钢丝强度极限为1850Mpa的钢丝绳作起重绳，其中内侧两根为备用钢丝绳，防止外侧钢丝绳意外断裂。吊装形式如下图所示。扁担梁示意图(5)支架平台1）作业平台布置纵向分配梁长度为6m，盖梁最大宽度为3.1m，每侧留出至少1.35m的人行通道和作业平台，具体布置图如下图所示。作业平台布置图2）临边防护临边防护采用标准化施工防护栏，竖向、横向连杆为Φ25钢管，满布Φ4mm铁丝网，防护栏高度1500mm，I20a工字钢上焊接长150mmΦ16钢筋，Φ25立杆插在钢筋上，并采用开口销拴紧，保证临边防护与操作平台牢固连接。临边防护布置图临边防护栏与分配梁模块配套，安装时应注意正确安装。安装完成后还应在护栏底安装踢脚板。3）登高设备本工程现浇盖梁施工登高主要采用梯笼，登高车配合安装销棒和后期盖梁预应力张拉、压浆施工。梯笼安装前应先打好梯笼混凝土基础，并做好锚筋预埋。梯笼与盖梁支架不得采用受力连接而密贴，采用脚手板进行连通上出口即可。图4.2.9-11梯笼示意图及实物图工人及小型机具可搭乘登高车直接到达工作平台，登高车每次可上2～3人，登高车使用过程必须遵守安全操作规程，并做好防护措施，登高车必须配备专人操作，与吊机交叉作业时，由吊机指挥统一协调。图4.2.9-12登高车示意图4.2.9.5支架预压计算盖梁总重时，混凝土单位重量按照26kN/m3计，支架预压重量取钢筋混凝土荷载的1.1倍，预压拟采用履带吊配重块。支架预压以每个类型盖梁支架选取一个荷载最大的支架作为预压对象，主线段支架选取荷载最大的Pm101墩盖梁进行预压，匝道段由于盖梁荷载相同，因此选取首次施工的盖梁支架进行预压。由于本工程采用采用附着式支架，并对砂箱进行过预压，因此在本工程中通过支架预压，消除的是支架的非弹性变形，并获取弹性变形参数，最终与设计参数进行比对、验证。(1)加载及卸载顺序参考其他工程的规范，对支架预压进行分级加载，拟采用三级加载，依次为单元内预压荷载值的50%、100%、110%进行加载及卸载，并测得各级荷载下的测点的变形值。(2)加载方法每级加载2h后，应先停止下一级加载，对支架沉降量进行一次监测，观测完成后即可进行下一级加载。(3)观测布点要求观测点布设在主横梁上，梁跨中、支点处、两侧端部以及1/2悬臂处均布置一个观测点。(4)观测方法和频率为了找出支架在上部荷载作用下的塑性、弹性变形以及沉降，支架的监测包括以下内容：加载之前监测点标高；每级加载后监测点标高；卸载后监测点标高。4.2.9.6模板安装盖梁混凝土分1次浇筑完成，浇筑顺序应从挠度大处向小处对称浇筑。(1)模板型式我标段内现浇盖梁截面型式相同，在模板设计过程中考虑到模板的周转使用以及盖梁浇筑的质量控制，侧模和端模采用6mm钢模板，底模采用竹胶板，侧模由标准块、调坡块、调整块组成，标准块为3m一节，根据盖梁的不同长度进行拼接，调整块根据各盖梁的不同情况设置，调坡块用来调整盖梁横坡。(2)底模的安装盖梁底模采用竹胶板，底部每间隔30cm布置一道100*100方木，方木下方为三角托架用来调整2%斜坡，三角托架与20a分配量点焊连接。底模的安装在盖梁支架体系吊装到位后进行，底模铺设前应现在分