四十里峪大桥连续梁施工方案

张石公路化稍营至蔚县（张保界）段高速公路四十里峪大桥现浇连续梁（LK63+735.5、RK63+784.5）施工方案中铁十四局集团三公司张石二期L9标项目经理部二OO七年四月十八日2四十里峪大桥现浇连续梁施工方案一、工程概况张石公路化稍营至蔚县（张保界）段高速公路四十里峪大桥左线设计采用17.5＋5×25＋17.5m预应力混凝土现浇箱梁，右线设计采用2×（23＋3×25＋23）m预应力混凝土现浇连续箱梁。箱梁高度为1.4m，底部宽9.0m，上部宽（含两侧翼缘板）为13m，采用单箱双室，右线梁底距地面高度平均为30m左右，左线平均为20m左右。左右线均位于R＝1500m的圆曲线上箱梁砼标号为C50，统一采用Ⅱ级普通钢筋和Фs15.2-270级钢绞线。二、砼浇筑方法及施工工艺流程1、浇筑方法：根据大桥左右线的实际情况和以往施工经验，右线由于梁底距地面的高度为30m左右，拟采用梁式支架整体现浇的方法施工；左线利用隧道弃碴将桥位范围进行回填，使梁底距地面的高度控制在20m以内，拟采用可调碗扣式脚手架与钢管组合整体现浇的方法施工。考虑到地基下沉和施工缝不易处理的情况，箱梁砼采用一次浇筑。2、连续梁施工工艺流程图3地基处理支架放样满堂支架搭设或梁式支架的拼装铺设枕木支架预压变形观测、标高调整安装调试箱梁底模侧模卸载调整支架预拱度绑扎底板、肋板钢筋安装箱梁芯模和顶模板支架、底模、外侧模拆除下一浇筑跨拆除顶模和芯模板试件制作绑扎顶板及预埋钢筋浇筑顶板、底板及肋板砼砼养生预应力张拉压试件安装预应力管道4三、梁式支架的安装1、支架的设计由于右线场地狭窄，两次跨越既有公路和施工便道，部分桥墩位于陡峭的山坡上，并且墩身高度较高，搭设满堂脚手架不太可能，加上施工期间必须确保公路畅通，梁跨之间无法加设临时支墩，因此考虑采用梁式支架整跨跨过，中间不加设临时支点。支架采用贝雷梁拼装而成，采取单层上下加强形式，为了减少跨中挠度，中间三片考虑采取下层双加强。支架立面图（图1）支架侧面图（图2）52、支架的检算贝雷梁沿垂直线路方向布置20排，采取上下加强形式（具体见图1、2）。采用MIDAS程序对支架进行检算。通过模拟支架的受力情况，计算出支架最大压应力为275Mpa，最大拉应力为197Mpa。16Mn钢的容许σs为340Mpa，因此支架强度满足要求。具体受力情况见图3支架受力应力图（图3）经过程序检算，支架受力最大变形值为21.7mm，满足规范要求。据此可以调整支架的预拱度。具体变形情况见图46支架受力变形图（图4）73、支架的拼装贝雷梁支架吊装前，先在墩顶安装牛腿，牛腿上下均采用Ф32的精轧螺纹钢筋拉紧，每侧6个牛腿，上下各采用6根精轧螺纹钢对拉。每根精轧螺纹钢的拉力约为400KN。牛腿安装完毕后，在其上横向铺设2I40a的分配梁，分配梁与牛腿之间设置落梁装置，可采用砂箱或楔块，分配梁与牛腿要联结牢固。分配梁安装完毕后，准备吊装支架。为了安装方便，贝雷梁先在拼装场地拼装成组，考虑到吊车的起重能力，贝雷梁单片成组，整体进行吊装。单组贝雷梁在盖梁上就位后，临时进行支护，防止倾覆。两组贝雷梁在墩顶用支撑架进行组装连接。为了减轻重量，下层加强弦杆吊装前进行安装，上层加强弦杆在贝雷梁全部吊装完成后再进行安装。弦杆安装完毕后，横向将贝雷梁用I20的工字钢通过U形螺栓锁紧，使其横向成为一个整体，以防局部失稳。四、碗扣式支架的施工1、地基处理由于大桥左线梁底距地面高度相对较低，首先利用隧道开挖的弃碴将桥位范围内的地基进行回填，用压路机碾压密实，碾压遍数为静压3遍、震压3遍。为了确保外侧支架地基的承载力满足要求，地基回填时每侧加宽2m，分层回填压实，每层厚度不大于60cm。支架正式施工前,对地基进行轻型动力触探,测定地基的承载力，满足要求后方可进行施工。。82、碗扣式脚手架的平面布置及受力验算（1）、碗扣支架构件碗扣支架用于连续梁施工时，所用的构件为：立杆、横杆、斜杆、可调底座、可调U托，使用不同的立杆间距及横杆竖向步距，可使每根立杆的容许轴向荷载从20KN达到40KN。（2）、支架的平面布置及受力验算1）、支架荷载组合根据技术规范和施工过程中各项荷载组合要求，对支架进行强度、刚度和稳定性验算，取最长跨(长25m、底宽9m)混凝土静荷载来计算。根据碗扣支架的设计荷载，选用纵横向0.9m间距的立杆间距及横杆竖向0.9m的步距，查有关资料，此时每根立杆轴向承载力为30KN。①、模板及脚手架自重模板为钢木混合结构，经计算自重均布荷载为1.5KN/m2，支架自重均布荷载为3KN/m2。②、新浇砼及钢筋重，箱体自重均布荷载分析：底板和斜腹板范围：18.06KN/m2，翼缘板范围8.45KN/m2③、施工人员、堆放及运输的工具及材料荷载分析取3KN/m2④、振捣砼时产生的荷载分析取2KN/m2，那么：支架承受荷载Q支=1.5+18.06+3+2=24.56KN/m2地基承受荷载Q地=3+1.5+18.061+3+2=27.61KN/m22）、支架材料强度验算9每跨半幅箱梁可横向布置14根(腹板处间距加密为60cm)，纵向布置26根立杆，总计364根。力杆按照1.3倍安全系数考虑。根据上述分析，支架承受荷载为24.56KN/m2，按均布荷载分布后，每根立杆竖向荷载为：S=9×22.5=202.5m2N=(24.56×202.5)/364=13.7KN[σ]/1.3=30/1.3=23.08KN立杆承载力满足要求。3)、地基承载力验算脚手架立杆底座作用于枕木（或钢模板）上，每根枕木支撑3根立杆A=a.b=0.22×2.5=0.55m2N=(24.56×202.5)/364=13.7KNP=13.7×3/0.55=74.5KN/m2因此地基的承载力必须大于74.5kpa。（3）、碗扣支架的搭设及纵横坡调整地基填土处理完毕后，在地基上放样，下铺50mm厚的1：3水泥砂浆调平层，在砂浆层上纵向间隔90cm铺设废旧枕木，并揉搓，使其与砂浆结合紧密，并洒水养护，等砂浆有一定强度后才可搭设支架。首先根据支架的高度搭配好每根立杆所需的不同规格杆件数量。然后沿纵横桥向挂线，定出第一层横杆的位置和高度。立杆上、下端设置可调底托和U形顶托，支架放置在底托上，纵横向顺直一致。由于支架高度较高整体的刚度和稳定性较差，通过理论计算分析，为10增加其整体刚度和稳定性，纵横向间隔3.0m布设一道剪刀撑，双向水平分层用钢管、扣件将支架连接。注意保证钢管与支架立杆连接。对支架顶层水平杆的横坡可通过U形顶托一次调至设计标高；对纵坡由于每跨高差达到70cm左右，U形顶托无法一次调至设计标高，则在立杆安装至顶层后，利用相同直径的钢管和扣件配合U形顶托进行纵坡调整。标高调整值由试验段测得的支架弹性、非弹性变形值以及地基沉降值综合确定。调整至设计标高后，在支架上横向铺设85×110mm的楞木（楞木的上、下两个面均加工成光面，其厚度均控制在110-111mm之间），其纵向间距为300mm，利用水平仪检查标高无误后拼装底模板。施工时横向方木接头要相互错开。五、支架预压为了减少或消除支架系统的非弹性变形及预测弹性变形值，便于准确控制梁底标高，必须对支架系统进行预压。由于梁体浇筑施工时恒载与部分施工荷载基本呈均布状态，所以采用堆砂袋法预压。砂袋在底模上每袋按50kg计算，按顺序堆放整齐，从中间向两端进行加载。第一次按30％压重,观测12小时,第二次60％,观测12小时，第三次100%，观测24小时，最后加至120％,观测48小时。预压时可根据砂的容重换算标准堆载高度。预压时在支架顶部先设立观察点，用水准仪测高程，观察支架的总变形量，根据理论分析，支架预压前应在顶面设置预拱度（由设计单位提供数值），支架受压11h1=h2=h3=h4=h5=稳定后卸载，将预压过程中的有关数据与理论数据对比，而后进行合理调整，来最终控制支架的预拱度，预拱度的最大值设在跨中,梁的两端为零，按二次抛物线进行分配，确保箱梁浇筑成型后线条顺滑。预压数据按下式进行整理：Σh1i-Σh2inΣh1i-Σh3inΣh1i-Σh4inΣh1i-Σh5inΣh1i-Σh6in通过h1、h2、h3、h4的对比可了解支架系统的压缩沉降发生过程，其中h3为压重100%时平均总压缩沉降值，h5为平均非弹性压缩沉降值，h3-h5为弹性压缩值。根据上述数据，通过调整横向方木的高度，精确确定底板标高，其调整量h=hsi-h5i+（h3-h5），式中hsi为该点设计梁底高程。在搭设好的支架四周设120cm宽的安全网，以防人、物坠落，发生事故。对于梁式支架由于采用将支架作用在牛腿上，因此对于墩柱而言，形成大偏心受力结构，为了防止墩身大偏心受压被拉裂，在另一(压重100%时平均总压缩沉降值)(压重120%时平均总压缩沉降值)(平均非弹性压缩沉降值)(压重60%时平均总压缩沉降值)(压重30%时平均总压缩沉降值)12侧牛腿上施加配重，以抵消大偏心造成的墩柱受拉现象。配重采取施加预应力的方法，钢绞线穿过锚固扁担锚固在自身的墩柱上，每侧用12根钢绞线进行施力，每根16T。六、立模箱梁裸露面的模板采用2440×1220×11mm的大块竹胶合板制作，隐蔽表面的模板采用木支撑多层板。1、箱梁底模板安装（1）、首先在支架上横向铺设100×100mm的楞木（a、支架预先调整好横纵坡度；b、楞木的上、下两个面均加工成光面，其厚度均控制在100~101mm之间），其纵向间距为30cm。（2）、铺设竹胶合板铺设时需用手电钻钻孔，然后用5cm铁钉或木螺丝将其固定在楞木上。在竹胶合板两侧需打倒角，其角度与箱梁纵向侧模板的角度重合。拼缝顺直、平整、严密，局部位置板缝采用107胶掺水泥，调配好配比，涂在竹胶合板的缝隙间，待其达到一定的强度后用清洁球擦去水泥浆。待其上述工作完毕后用彩条布铺在竹胶板上吊运沙袋进行支架预压。2、箱梁侧模板、肋模板及顶板的安装（1）、箱梁纵向侧模板的安装待箱梁底模板预压、卸载、重新调试完毕后，安装纵向侧模板。考虑到该梁体侧模板外形变化的多样性，采取了[10槽钢制作定型钢支架片，其纵向间距为800mm，并能固定在支架上。13在其支架片上铺设10×10cm的楞木，并固定在钢支架上（用6×110mm螺钉），找平后铺设竹胶板并将其固定，其操作方法同底板。待侧模板安装调试完毕后，清理模板内的所有杂质。用地板腊人工打光、现场监理工程师检查合格后绑扎底板和肋板钢筋。（2）、箱梁肋模板的安装箱梁芯模板采用钢木结构模板，当底板和肋板钢筋绑扎完毕后，安装芯模板。其操作按常规进行，采用钢管支撑。其注意点有：a、芯模上口横向位移，采取的措施是在芯模和外纵向侧模之间加40cm的砼套管以确保肋的几何尺寸。b、芯模下口的横向位移，采取的措施是在其下倒角焊接Φ16的钢筋在底板钢筋上，其间距为1000mm，以确保下倒角不发生位移。（3）、箱梁横向侧模板的安装采用4mm厚钢板加工成定型模板，用楞木，钢管支撑，这里不作详细介绍，但施工缝段的锚垫板及P型锚需安装好。（4）、箱梁顶模板的安装箱梁采用一次成型法，当腹板钢筋、模板绑扎安装完毕后，安装顶板模板，顶板采用竹胶板、木支架。七、钢筋制作与安装:其半成品在装运及储存时要严格保护,防止受到物理损伤,腐蚀和污染,在选用时首先检查其质量证明书,钢筋在加工场统一加工弯制,现场绑扎成形,制作前应认真学习施工规范、熟悉有关图纸、列出配料单，经复核无误后方可下料制作。钢筋绑扎前先在底模上放出钢筋14位置线,使钢筋排放正确;增加钢筋点焊数量以免钢筋骨架变形,为确保钢筋的保护层,钢筋与模板之间先放置与梁体间等标号的砼块。箱梁内“[”字形钢筋的上下弯钩钩在外层钢筋上，严禁取消、截断或错位。注意绑扎钢筋时严禁踩踏预埋管道,以免损坏。八、砼灌筑及养生:首先要控制好原材料的质量,砂、石子必须经过检验合格、监理工程师同意后方可进场。水泥进场后必须做安定性和强度试验。为减少支架模板下沉，避免支架产生横向作用力或模板部分受力集中产生翘曲，浇筑时要由跨中向两端浇筑，悬臂段向墩顶方向浇筑，最后浇筑墩顶两侧各5m