陈家庄高架桥桥墩、预应力连续箱梁施工方案一、工程概况1、工程位置邵阳至怀化高速公路是国家重点建设的“五纵七横”国道主干线中上海至瑞丽高速公路中的一段,是我国中西部地区交通运输的大通道,是湖南省“十五”期间公路建设重点工程之一。
2、工程规模及结构形式桥梁总长左半幅306m,右半幅445m ,孔径布置为左半幅14×20m,右半幅21×20m现浇预应力连续箱梁。
桥台设计采用∪型桥台,基础为扩大基础。
桥墩均为圆柱式桥墩,挖孔桩基础,墩柱直径1.4m、1.6 m二种,最大墩高28m(共4个),墩柱顶设系梁或盖梁,高墩中部设墩系梁。
全桥现浇预应力砼连续箱梁,设计分左右幅,左幅二联、右幅三联,每联均为7×20m。
左幅第一联、第二联、右幅第三联均为单箱三室箱型截面,箱宽12m。
右幅第二联为单箱四室箱型截面,箱宽16~12m。
右幅第一联为单箱五室箱型截面,箱宽21.794~16m。
本桥平面位于超直线段和R=-1000的缓和曲线及圆曲线内,纵面位于R=20000m竖曲线内。
3、主要技术指标:桥梁宽度:全宽33.79m~24m荷载:汽车超20级,挂车-120洪水频率:1/100区域内地震烈度:Ⅳ度。
4、自然条件气候:本区域内属亚热带季风气候区,具有明显的季节性特征,气候温和,四季分明,热量充足,雨量集中,无霜期长,春温多变,下秋多早,严冬期短,暑热期长。
历年平均气温17℃,一年中7月份最热,平均气温约28℃,终极高温39.7℃,1月份最冷,平均气温5.3℃,终极低温-11.1℃,多年平均降水量1352.8mm,降水较集中于12月至次年5月,其中日降水≥0.1mm的平均雨日超地120天。
气候对施工有影响的主要是雨季。
水文特征:本桥为旱桥,无地表水。
地下水类型主要有风化层中的基岩裂隙水,水量贫乏。
5、主要工程数量见附件一(表)。
二、施工条件1、水:距该桥200米处有小溪,小溪水源稳定,丰富,清澈,能满足工程施工需要。
2、电:大桥右侧约500米有高压电线路,一台315KV A变压器已引入大桥附近作为该桥施工用电,同时备用200KW发电机一台,可满足现场需要。
3、道路交通:从222省道至大桥已修建了引入便道,沿桥右侧修建一条场内道路即可满足全桥施工。
三、施工方案和施工工艺(一)、墩柱、系梁、盖梁施工1、施工工艺流顶节墩柱测量放样顶节支架搭设顶节墩柱、系梁钢筋安装现场检查顶节墩柱系梁模板安装顶节混凝土浇筑(混凝土试块制作)检查验收。
2、技术措施及要点⑴、桥墩模板:桥墩模板全部采用厂制定型新钢模板,模板基本节长2.0m,另配备1.0m和1.5m的调整节,面板采用5mm厚Q235普通钢板,外侧采用型钢作横竖带进行加固以保证模板刚度及强度。
模板接缝全部按子母缝.。
模板图单独进行设计。
⑵、主筋预埋筋定位:根据施工图钢筋骨架尺寸,用槽钢制作一个墩柱钢筋骨架定型模具,在系梁或横梁钢筋及模板定位后,先将定型模具固定,然后再按模具安装主筋,同时加设墩柱定位加装箍筋,采用该方法,只要将定型模具准确定位并进行必要的加固,能够保证系梁或横梁施工后墩柱预埋钢筋的尺寸和位置的准确性。
主筋因地制宜的采用整根或分段预埋,采用分段预埋主筋时,接头按规定要求进行焊接。
⑶、在各结合面下层混凝土强度达到2.5Mpa时,对结合面进行凿毛,人工凿除混凝土表面浮浆,并用水将表面冲冼干净。
⑷、使用全站仪准确放样,同时用钢尺对相对位置进行复核,以保证各部位放样的准确性和精度要求。
⑸、钢筋绑扎时,先搭设好工作架及平台,钢筋定位准确,牢固,主筋应顺直,各项指标应符合规范要求。
⑹、为保证混凝土外观要求,使表面光滑,线形美观,对模板加工严格要求。
并在厂内进行试拼,检查尺寸及节段接头处的平整度和拼缝的严密性,在各项检查后才允许使用。
⑺、模板因地制宜的采用一次性就位或现场散拼安装,应保证模板轴线位置,垂直度及尺寸符合要求。
⑻、混凝土在有自动计量的拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运输,混凝土输送泵泵送入模。
⑼、混凝土分层浇筑,分层厚度为30cm。
当混凝土倾落高度超过2m时采用串筒以防止混凝土离析,倾落高度超过10m时,在中间设置弯道,以减慢混凝土下落速度。
混凝土由熟练振捣工人工用插入式振捣棒进行振捣,严格按操作规程施工。
对于混凝土配合比的确定,要满足混凝土设计强度及施工和易性的要求。
⑽、混凝土浇筑前应注意各预埋件的安装,混凝土浇筑过程中应注意保护好预埋件,要随时检查其位置的准确性,保证其尺寸和位置满足设计要求。
⑾、拆模后根据气候条件采用浇水养护、塑料薄膜覆盖养护等,养护时间不少于7天,当气温较低时应采取保温养护。
⑿、系梁及盖梁施工支架图见附件二(图)(二)、支座安装1、支座安装工艺流程见下图2、施工技术措施及要点①、为确保支座垫石标高、平整度、平面位置的准确性,支座垫石砼单独施工。
支座垫石砼在前跨现浇梁支架完成后及时进行。
②、支座在现浇梁施工前2天安装完成。
③、支座安装时一定注意支座型号及方向性,确保其型号及滑动方向与设计相符。
④、安装横隔梁底模时,应注意支座的位置和定位措施,注意在横隔钢筋施工时对支座采取保护措施,避免损坏。
(三)、预应力混凝土连续箱梁施工1、施工方案①、支架在各墩(台)身顶部顺桥方向适当位置设置预埋件形成支撑牛腿以支承横梁柱箍,其中桥台单侧埋设,其他墩四个方向均埋设。
支撑牛腿上安装1m高柱箍,柱箍上安装横梁,横梁采用[40C 槽钢,横梁上架设贝雷片梁以形成纵梁,纵梁上用[10槽钢作分配梁形成整个支架系统。
横梁与柱箍牛腿间安装砂箱以利脱模及调节标高。
支架系统布置见附件三(图)。
现浇梁一直保持二孔支架前移。
支架受力计算另附。
②、箱梁模板箱梁底模采用大块新钢模板。
由于箱梁底面横桥向为平坡,顶面横坡度为 2.8%~3%不等,造成箱梁高度不等,同时梁底面宽度左侧第1、2联,右侧第3联宽度为10m,因此对箱梁边模相同部分采用定型钢模板,不同部分考虑采用15mm厚竹胶板作面板,外侧用型钢作定型架对边模板固定,边模板支于底模之上,以满足梁宽、梁高调整的需要。
箱内模采用小模板拼装,阴角处制作定型小组合钢模板。
③、支架及模板沿桥向移动贝雷片纵梁的纵向移动:首先将纵梁横移至箱梁翼缘板下方,然后纵向移动至前跨就位。
其余构件及模板的纵向移动:由于该桥位于陡峭山坡上,便道难于纵向连通,且桥墩较高,同时桥面较宽,采用汽车吊不太适宜,故考虑采用在已浇筑完的箱梁上拼装塔吊,塔吊下铺设走行钢轨。
见附件四(图)。
④、支架预压为了检验支架的稳定性及刚度是否满足施工要求,确保混凝土浇筑的质量、标高符合设计同时满足规范要求,确保施工时的安全,因此在第一次浇筑箱梁混凝土前须对支架进行预压,通过预压找出弹性变形的变化规律,以确定今后各跨施工时对支架设置预留沉落量。
预压荷载采用砂袋与水荷载相结合,即用砂袋(腹板上方用砂袋)形成分隔窗,分隔窗内垫隔水膜,然后注入水。
为准确测得支架的实际下沉量因此考虑按等荷载进行预压,按均布荷进行简化计算。
每米预压荷载=每米长箱梁重量/梁底宽(t/m2)。
加载前布设各沉降观测点,观测点设于底模上,每排设3~6个点。
对各沉降观测点进行水准测量,加载前、加载至计算荷载的60%、80%、100%及加载完成后每8小时测量一次,将每次测量数据记入记录表内。
预压时间至以各沉降观测点不再下沉为止。
预压结束后,对预压过程中的测量记录结果进行整理,绘制沉降曲线图,编写预压试验总结报告。
⑤、混凝土浇筑经检验支架无问题后,及时清除模板内的杂物,模板刷油,经报检合格后浇筑混凝土。
沿桥向每一浇筑段按设计两次浇筑完成,根据施工缝宜留在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位的原则,同时考虑施工方便及美观要求,故水平施工缝设在腹板顶,即腹板与翼缘交会处。
第二次浇筑混凝土前,在第一次浇筑的混凝土达到2.5MPa时,人工凿除混凝土表面的水泥砂浆和松软层,并用水冲洗干净,在第二次混凝土浇筑前铺一层厚10~20mm的1:2的水泥砂浆。
混凝土浇筑期间,应有专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况,当发现有松动、变形、位移时应立即采取有效措施进行处理,并做好记录。
由于箱内模板拆除的需要,在1/4跨处每室顶板中央留设1.0m×1.0m人孔,待箱内模板拆除完成后及时封闭,人孔底模采用吊模并留在箱内。
混凝土在有自动计量的拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运输,两台HBT60型混凝土泵(一台备用)泵送至浇筑位置。
人工插入式振捣棒进行振捣。
⑥、预应力施工A、材料钢绞线:预应力钢材采用φj15.24高强度低松弛钢绞线,其标准强度R b y=1860Mpa,弹性模量E g=1.9×105Mpa。
预应力钢绞线必须按照ASTM16-92a的技术标准进行生产和检验。
钢绞线参数:公称直径D=15.24mm;标准抗拉强度R b y=1860Mpa 弹性模量E g=1.9×105Mpa;公称截面积A y=140mm2。
B、张拉力计算张拉强度=0.75 R b y =0.75×1860 MPa =1395 MPa单根钢绞线张拉控制力σk=1395×140 =195300 N=195.3 KN5束钢绞线张拉控制力:σk=195.3×5=976.5 KN9束钢绞线张拉控制力:σk=195.3×9=1757.7 KNC、伸长量计算理论伸长量:y g式中:△L—预应力钢绞线理论伸长值,cmP—预应力筋的平均张拉力,NL—预应力筋长度cmAy—公称截面积,mm2Eg—弹性模量,Mpa各钢绞线的理论伸长值单独计算。
实际伸长值的计算方法与量测:钢绞线张拉前应先调整至初应力σ0(取张拉控制应力σk的10%),然后再开始张拉和量测伸长值。
实际伸长值总量△L的计算公式如下:△L = △L1 + △L2△L2 =σ0/Eg×L (L取cm)式中:△L1—从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值,mm △L2—初应力σ0时推算的伸长值,mm△L1应在建立初应力后用记号笔做出量测记号,张拉至100%锚下控制力并持荷2min时进行实测。
D、施加预应力a、钢绞线穿束:穿束前应检查锚垫板和预留孔道。
锚垫板位置必须正确,以保证锚环与孔道对中,且承压面必须与波纹管中心切线方向垂直。
预留孔道内水分和杂物应进行清除,通畅后方可穿束。
钢绞线穿束采用整束牵引,先将钢绞线束端部扎紧,穿过孔道,向孔道内送进,直至两端露出所需的工作长度为止。
穿好的钢绞线应顺直,中间无扭结现象,以防止影响预施应力的精确性。
钢绞线束穿好后,应按两端每根钢绞线的编号对称穿入锚具中。
b、施加预应力:张拉设备:预应力钢束张拉采用YCW-250型千斤顶2台,千斤顶使用前应进行校定,测力计及其他用于测量预应力荷载的设备的读数精度控制在±2%以内,千斤顶的摩阻力应不大于张拉吨数的5%。