西洞庭互通式立体交叉AK0+158.579现浇梁施工方案1、工程概况AK0+158.579跨线桥位于西洞庭互通式立体交叉A匝道X围内,跨越主线。
中心桩号为AK0+158.579,本桥平面位于缓和曲线、圆曲线上;桥面横坡为单向4.4~3%渐变,纵断面位于R=2000的竖曲线上。
上部构造为4×20m预应力砼现浇连续箱梁,下部构造为桩式墩、薄壁墩配桩基础,肋板台配桩基础。
箱梁为单箱三室箱形截面,箱梁标准截面为:顶板宽1550cm,底板宽1110cm,顶板悬臂长220cm,箱梁设计线处高度160cm,跨中段底板厚22cm,顶板厚24cm,腹板厚36cm,支点段底板加厚至40cm,腹板厚度加厚56cm。
箱梁在支座处及各跨跨中设置横隔梁,墩顶横隔梁厚180cm、端横隔梁厚120cm,跨中横隔梁厚30cm。
箱梁采用纵向预应力体系和横向预应力,顶板和底板均采用9фs15.24mm钢绞线。
2、主要工程数量C40砼:74.3m3C50砼:854.6 m3Ⅱ级钢筋:197t锚具:YM15-9:120套,YMP15-9:32套,YMJ15-9:48套,YMB15-5:66套,YMPB:66套3、施工准备情况目前我单位完成了现浇箱梁的人员以及设备的动员调遣工作,现浇桥的桩基和墩身已基本完成,准备安排一个专业队施工现浇箱梁。
3.1、人员准备该桥已经上场一个专业队施工现浇梁,施工人员35人(其中领工员1人,砼振捣工6人,钢筋工8人,木工8人,电焊工4人,电工1人,普工7人),能够满足施工生产的需要。
3.2、材料准备本现浇梁在K117+950右侧30米设置一个约1500平方米的钢筋加工场,同时也作为各种现浇梁所用材料的堆放场地,砼在拌和站集中拌和。
3.3设备准备砼输送泵1台,砼运输罐车4辆,50型振动棒8 台,电焊机5 台,钢筋弯曲机1台,钢筋切断机1台,手砂轮机2 台,发电机1台,X拉设备2套,20t吊车1台。
3.4、施工用电、用水电力线路已接通,本地地下水非常丰富,已打设一口水井,经试验检测结果显示可做施工用水。
4、工期安排5、施工技术方案现浇梁采用满堂钢管脚手架施工,其主要施工方法为:5.1地基处理因采用满堂支架施工,因此对地基承载力的要求相对较高。
根据对现浇连续梁段的地勘情况和支架对地基承载力的要求,将对原地基做如下处理:在已施工好的路基上进行压实,压实度大于93%;对不在路基X围内的用砂砾进行回填后压实,最后浇筑厚25cm的C25砼满铺作为支架基础,5.2满堂支架设计A、立杆设计支架立杆在一般跨中段设置0.6m×0.6m和0.6m×0.9m,在距墩中心前后3~4mX围内立杆步距加密为0.6m,支架设计宽度不小于梁的总宽度。
B、横杆设计横杆步距为1.2m,在立杆顶部和底部均不小于三排加密为0.6m。
C、纵横向方木设计顺桥向采用大方木,大方木规格为10×15cm,跨度为l2=0.6m、0.9m两种,间距为l1=0.6m;横桥向采用小方木,小方木规格为10×10cm,跨度为l2=0.6m,间距为l1=0.3m。
D、剪刀撑为了加强支架整体稳定性,在支架搭设后,采用扣件式钢管架设置剪刀撑,其中顺桥向设置左右两侧各设一道,横桥向每3排设置一道。
剪刀撑沿支架高度连续设置,随立杆、横杆同步进行,在墩台前后适当加密,剪刀撑保证与地面夹角为45º~60º。
剪刀撑扣件间距不大于2m。
5.3受力计算为确保支架整体的稳定性,应对各杆件进行受力分析,确保各项受力构件受力满足施工要求。
根据箱梁断面图,考虑最不利荷载情况下,选取跨中断面进行验算。
5.3.1跨中支架受力计算A、梁体荷载计算(1)、砼自重按26KN/m3;(2)各部分面积及自重:梁跨中部砼截面积分A1、A2、B1、B2、B3、C1、C2、D1、D2九部分计算,其中各部分面积为:A1=2.02m2, A2=1.97m2,B1=0.54m2, B2=0.62m2,B3=0.53m2,C1=1.38m2, C2=1.19m2,D1= D1=0.66 m2;则每延米各部分自重为:A1=52.52KN/m,A2=51.22KN/m,B1=14.04 KN/m,B2=16.12 KN/m,B3=13.78 KN/m,C1=35.88KN/m,C2=30.94KN/m,D1=D2=17.16 KN/m;(3)、模板自重按2KN/m2;(4)施工人员及设备重量按2.5KN/m2计算;(5)、振捣砼产生的荷载按2KN/m2计算;(6)、倾倒砼产生的荷载按3.5KN/m2计算;设梁体各部分荷载全部通过底模传给支架,则各部分每平米受力为:顺桥向采用大方木,大方木规格为0.1×0.15m,跨度为l2=0.6m、0.9mm,间距为l1=0.6m;横桥向采用小方木,小方木规格为0.1×0.1m,跨度为l2=0.6m,间距为l1=0.3m;方木弹性模量E=9×106KN/m2(1)、大方木受力计算及挠度验算计算需要的抗弯截面模量为:W=M/(1.2×[δw]);原则上提高1.2倍, [δw]=12×103KN/m2。
0.15×0.1m方木抗弯截面模量为:W=h2b/6=0.152×0.1/6=0.375×10-3m3大方木的挠度:I=bh3/12=0.1×0.153/12=28.1×10-6m4f=5gl24/384EI小方木的截面模量为:0.12×0.1/6=0.167×10-3m3验算小方木的挠度:I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m44/384EIf=5gl2C、支架受力计算(1)、立杆的允许荷载钢管外径为48mm,壁厚3.5mm,则回转半径为15.78mm,截面积为489mm2,偏安全考虑采用横杆步距为1.2米计算,长细比λ=l/i=1200/15.78=76.046,查表的纵向弯曲系数ф=0.676,则[N]=фA[σ]=0.676×489×215=71.07KN(2)、立杆受力支架自重按支架排距0.6m×0.6m或0.9m×0.6,横杆步距0.6m或1.2m,架高按9m计算,则支架自重约为:0.038KN/m。
P-立杆基础底面的平均压力,P=N/A;N-上部结构传至基础顶面的轴向力设计值;A-基础底面面积;-地基承载力设计值(待测)。
fg考虑2排支架受力,进行承载力计算。
=9.57×1.2×26=298.6(KN) (1)钢筋砼荷载按照宽11.1m计算,则长度1.2米的梁N1=(钢模)+(竹胶板)=1.2×7×0.25+6.7×1.2×0.015×35.85=6.4(KN) (2)模板荷载:N2=0.1×0.1×12×5×6=3.6(KN)(3)10×10方木荷载N3=20×1.2×0.1×0.15×6=2.16(KN)(4)15×15方木荷载N4(5)钢管脚手立杆N=0.0384×20×3×9=20.74(KN)5=0.0384×(1.2×11×20+11×3×12)=25.34(KN)横杆N6=30(KN)(6)施工人员及机具活载N7N=1.2(298+6.4+3.6+2.16+20.74+25.34+30)=382.64(KN)A=1.2×11.1=13.32m2=93Kpa 满足要求。
P=N/A=382.64/13.32=28.7KPa≤fg5.4支架施工现浇梁采用满堂支架施工,支架由碗扣架拼成,该施工工艺根据荷载重量计算出支架的密度和用量,施工时支架底软土清除后,采用20T 压路机碾压密实,最后现浇25cm 厚C25砼作为支架基础,支架底座周围挖好排水沟。
5.5支架预压底模铺设完成并经检验合格后,应进行配重预压以检查支架承重能力,减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降从而确保混凝土箱梁的浇筑质量。
支架预压采用上构重量120%的土袋进行预压,每袋按60公斤控制。
每纵桥向设置5道沉降观测断面,即在墩(台)中心处、1/4跨、跨中、3/4跨共计5道,每道观测断面在箱梁的腹板顶面、箱梁中断面布设3个测量观测点,加载后每天检测两次支架沉降量,待沉降量连续3昼夜不超过2mm ,认为支架稳定,加载前后、卸载前后都必须请总监办测量工程师共同检测,经检测合格后方可卸载。
卸载后,整理记录数据,计算出梁柱式支架弹性变形值和非弹性变形值,及实际使用的施工预拱度和箱梁底立模标高。
预拱度计算公式为δ=f1+f2+f3,其中f1:地基弹性变形,f2:支架弹性变形,f3:梁体挠度(设计提供)。
底模安装前先安装好支座,另考虑预拱度设置及模板调整。
预拱度最大值设置在梁的跨中位置,并按二次抛物线法分配,即δx =[4δ•x • (L-x)]/L 2,其中δx 是距支点x 的预拱度,x 是距支点的距离,L 是跨长,算得各点的预拱度值后,通过支架顶托微调装置进行调整、加固。
预压加载和卸载必须对称、均衡,以防止支架局部超载而变形损坏。
5.6模板施工现浇模板是施工过程的临时结构,它不仅控制梁体尺寸的精度,而且对工程质量、施工进度、工程造价有直接影响。
因此箱梁模板加工应制作精细,安装尺寸准确缝隙严密。
这样才能满足砼的设计要求。
模板由底模、侧模及内模组成,侧模采用定型钢模,底摸和内模采用高强度竹胶板,预先分别作成组件,使用时拼装。
底模、端模均采用模板厂家特别定做的2.44×1.22×0.015m 的高质量竹胶板板。
具体施工工序如下: 5.6.1底模和侧模横向分布木铺设并调平后铺设箱梁底模,底模采用1.5cm 竹胶板,铺设宽度为11.1米,铺设顺序为从梁一端向另一端铺设,模板接头之间放置海绵双面帖,以防止因模板摆放时间过长热胀冷缩造成模板鼓起或缝隙过大,接缝高差小于1mm,达不到要求时,用木工刨对支承方木修整,以及原子灰刮平,墩柱周边底模铺设,应提前加工,做到整齐一致接缝严密,起到防浆渗漏的作用。
铺设时应随时检查分布木是否平整,桥梁板两端必须放置于横向分布木上,严禁出现悬臂旋转,如竹胶板一端位于两条横向分布木之间造成悬臂时,可适当调整横向方木的位置或加铺一根横向方木,桥梁板四周均用钉子与横向分布木钉紧,确保桥梁板不产生翘曲。
底模铺设完成后测量放出边线,然后安装加工成整体的侧模。