大桥主桥主梁挂篮施工方案编制:复核:审核:批准:项目经理部二零一零年四月1.工程概况******大桥位于**市**区**镇,是***大通道**绕城公路跨越**的一座特大桥。
主桥为****预应力混凝土独塔双索面斜拉桥,主塔为“H”型索塔。
主桥主梁采用预应力钢筋混凝土,横断面为单箱三室流线形梁段,梁宽29.5m,轴线处梁高3m。
顶板厚20cm,底板厚25cm,腹板厚25cm,斜腹板厚23cm,斜拉索外侧设宽度2.4m的人行道悬臂。
梁顶设2%双向桥面横坡。
主梁截面宽高比B/h=9.833:1,高跨比h/L=1/90,跨宽比L/B=9.153:1。
主梁分块从索塔处开始,1、1’#块长7.0m;然后对称分为2(2’)~25(25’)#块件长均为6m;26~42#块件长3m,26#块件为**岸合拢块;26’~44’#块件长6 m;43#块件为T梁牛腿块件,块件长13.5m;45’#块件为**岸合拢块,块件长2 m;46’块件为**岸35+30m连续梁,块件长68m。
全桥共设94道横隔板(1、1’#块除外),横隔板厚均为20cm。
施工时专门成立测量组进行主梁线型及施工过程中挠度控制,包括主梁浇筑的立模标高控制。
边跨密索区(27~43#块件)和**岸侧现浇梁段施工详见各自分项施工方案,本方案重点是挂篮施工。
混凝土采用拌合站集中拌制,枯水期在地面安装两台HBT-60型混凝土泵车,混凝土罐车运输至墩旁,垂直泵送至梁段;洪水期分别在拌合站,26#钢平台各设两台HBT-60型混凝土输送泵垂直泵送,进行现浇梁段混凝土施工。
主塔布置QTZ160F 10T塔吊1台,垂直运输材料、小型设备、机具等,在2#梁段施工完后,拆除塔吊,用固定扒杆或电动葫芦替代塔吊。
主梁块件主要工程数量:2.施工进度计划主梁现浇段挂篮施工总工期控制在20个月内,阶段目标为:2007年06月10日前完成主梁挂篮施工。
(1)挂篮安装 05年10月10日~05年11月10日(2)挂篮拼装压载试验 05年11月11日~05年11月21日(3)挂篮施工2#-25#节段 05年11月22日~06年09月11日(4)挂篮施工2’#-25’#节段 05年11月22日~06年09月11日(5)26#合拢段 06年09月12日~06年10月02日(6)挂篮施工26’#-44’#节段 06年10月03日~07年05月18日(7)45’#合拢段 07年05月19日~07年06月10日3.施工方案及施工程序3.1主梁标准段施工程序本桥设计为塔梁固结形式,主梁与塔身下横梁固结。
1(1’)#块件采用塔侧悬臂托架施工,施工完毕后,安装挂篮开始主梁悬臂现浇段施工。
全桥悬臂现浇部分共分67个标准节段,每段长6m,其中靠**岸一侧共计24个,靠**岸侧43个。
标准段采用两套菱形挂篮对称悬浇施工,两端各施工完24个梁段后,**岸合拢段挂篮施工,**岸侧同时继续悬臂浇筑。
**岸合拢段施工的同时,在悬臂浇筑的第24#段用水箱压载,以平衡**岸挂篮及施工临时荷载。
合拢段等强后,主梁纵向预应力筋张拉,**岸密索区支架现浇段纵向预应力筋张拉锚固。
挂篮继续向两端前移,挂25、25’#梁段斜拉索。
依此类推挂篮施工到44#段后,挂篮用条石(水箱)继续压载,27#墩挂篮施工45#合拢段,张拉**岸侧现浇段纵向预应力筋,合拢段纵向预应力筋,拆除挂篮、水箱、挂索。
3.2挂篮施工3.2.1概述主梁悬臂现浇段挂篮,采用菱形结构,铺以轨道滑移。
在浇筑混凝土和挂篮走行时均无须设平衡重,在这两种情况下,滑道始终锚于预埋锚杆上。
要求锚杆预埋时必须保证质量。
挂篮结构基本以销轴连接,在安装中各销轴务必按图纸进行对号入座。
挂篮主要安全技术参数:适应最大梁段重量为499.325T,最长节段为6.0m。
主桁后锚杆安全系数为:k=2.3,中菱形架后锚点支反力为145t,前支点支反力191t;边菱形架后锚点支反力为79t,前支点支反力99.11t;挂篮总重(包括内模系统)与最重段箱梁砼重的比值:0.271。
挂篮自重140 t,内模系统重25t,总重165t。
1(1’)#梁段施工完毕后,在梁顶面拼装挂篮开始2(2’)#梁段悬浇施工。
3.2.2 主梁悬浇施工的顺序拼装挂篮→挂篮就位→调整挂篮底模、外模标高并固定→吊装绑扎底板、腹板钢筋→安装底板、腹板波纹管和斜拉索索管→固定腹板锚具→内模就位→绑扎顶板钢筋→安装顶板波纹管→固定顶板锚具→安装端头模板→一次对称浇筑梁段混凝土→覆盖养护→穿束→张拉→压浆→挂篮前移→进入下一梁段的施工循环。
3.2.3 挂篮安装(1)挂篮菱形架的安装场内检查挂篮各构架→拼装菱形架→滑道安装到位并锚固→后支腿安装并锚固→安装前支腿→菱形架吊装到位并临时支撑→安装菱形架平联→安装前上横梁。
所有联结螺栓型号不得混淆,平、斜垫圈应配齐,并注意其方向性,同型号螺栓松紧程度一致,压紧器拉杆用测力扳手上紧。
(2) 挂篮底模平台的安装a)在菱形架安装的同时,在桥下(地面或者船上)组装底模平台及侧模。
b)组装好后进行检查,提升底模平台及侧模。
然后安装就位。
c)将侧模后端锚于已浇筑梁段翼缘上,底模平台后下横梁与1(1’)#块件梁底搭接,穿后锚杆进行固定,用锚杆将侧模及底模前下横梁与前上横梁连接。
d)用千斤顶将底模与底板密合,并将后吊杆带上保险螺母。
e)用千斤顶将侧模与翼缘板及腹板外侧密合,调侧模板标高。
f)安装内模系统,并用千斤顶将顶板与顶板模板密合。
g)在侧模支架上焊接剪刀撑。
h)检查、复核中线、标高。
(3) IV级钢吊杆安装工艺a)IV级钢吊杆应放置在平坦、干燥处,严禁在其上压重物及踩踏,下料或切割不得使用氧焊、气割、电焊打火,均须用钢锯或砂轮切割机。
b)不标准的IV级钢两侧突出的棱应用手动砂轮打平,以利螺帽及连接器连接。
c)未经冷拉的IV级钢不得安装在挂篮上。
d)在安装前应将防护塑胶管套于IV级钢上再安装。
e)安装时,严禁与顶板、模板相抵,在安装及施工中吊杆严禁打火、受弯。
f)所有螺帽下垫垫片,螺帽及连接顺丝扣必须上满。
g)安装顺序:①先将垫圈及螺帽放入连接座(前下横梁处)内,再将IV级钢,下端穿入并转动到丝扣满为止。
②另一端装上连接器。
③再将IV级钢穿入前上横梁吊孔后再转动与连接器上满。
④外侧单根装上连接器、垫片、螺帽及撑腿YG60千斤顶和顶帽;内侧单根装上垫圈、螺帽、扁担梁及垫圈和螺帽后再将两个30T千斤顶放于两侧。
⑤所有吊杆同时张拉,受力均匀,将底板调到位后,上紧顶座螺帽,并防滑。
(菱形挂篮总体结构图详见后附)。
3.2.4挂篮试验a)试验目的实测挂篮的弹性变形和非弹性变形值,验证实际参数和承载能力,确保挂篮的使用安全;通过模拟压载检验结构,消除拼装非弹性变形;根据测得的数据推算挂篮在各悬浇梁段的竖向位移,为悬浇梁段施工高程控制提供可靠依据。
b)加载方法为了确保检测值的准确性,根据施工荷载对挂篮的作用力采用模拟加载方法,用条石过磅后分级加载,每次加载200 kN,荷载持续时间≥30 min,每级检测变形量。
卸载时也应分级卸载,并测量变形。
此过程反复两次,最大加载量是实际现浇梁段最大节段重量的1.2~1.3倍。
c)加载顺序:梁肋——横隔板——翼缘板——顶板。
d)变形测量基准标高设在1(1‘)#梁段顶部。
肋底设2个测点,翼缘板设4个测点。
菱形挂篮每根竖杆上设变形计,测其伸长量。
e)试验结果检测完成后,对数据进行分析。
经线性回归分析得出加载、变形之间的关系。
由此可推出挂篮在各个现浇梁段的竖向位移,为施工控制提供可靠依据。
3.2.5主梁C60级混凝土的设计根据设计要求,项目部实验室专门对C60级混凝土进行了多次配合比实验,最终得出1立方m混凝土中各材料的用量为:水泥468kg,砂676kg,砾碎石1060kg,粉煤灰159kg,水82kg,外加剂DH-NN0 7.02kg;实验坍落度为18~22cm,砂率40%,混凝土缓凝时间为10~13小时,抗压强度均满足设计要求。
水泥采用重庆腾辉地维P.O52.5R,表观密度3.1kg/cm3;砂来自宜宾新市镇金沙江中砂,细度模数2.63以上,表观密度2.788g/cm3,碎砾石产地****,5~25mm连续级配,表观密度2.768g/cm3;I级粉煤灰和外加剂分别来自内江白马电厂和重庆达华外加剂厂,I级粉煤灰表观密度为2.2g/cm3,DH-NNO桥梁专用剂掺量为1.5%。
3.2.6现浇梁段混凝土浇筑1)挂篮调整好,外侧模及底模就位后,绑孔底板钢筋及钢筋定位架。
2)绑扎腹板钢筋及预应力束管道预埋。
3)立内模,并用拉条与外侧模连接。
4)设内模支撑及顶板支架。
5)绑扎顶板钢筋及预应力束管道和立端模。
6)与上述步骤同步,安装各种预留孔的PVC管(其上下口平面位置误差不应超过3mm,竖向筋预埋应设定位板或钢筋网片预埋)。
7)经检查合格后,方可浇筑梁段混凝土,梁面混凝土要求平整。
8)在浇筑完顶板混凝土时,应将吊杆预留孔周围的混凝土抹平。
9)梁段混凝土浇筑注意事项:①主梁悬浇段施工时,应对称进行,挂篮移动应同时进行,施工进度偏差应小于30%,浇筑混凝土的数量相差值不得大于5m3,在施工期间,桥面上附加施工荷载不得超过150KN。
②施工中应随时观测挠度及应力情况,发现异常应及时调整、分析后再继续施工。
③混凝土浇筑施工时,从悬臂端向梁段根部施工进行。
以防止由于挂篮前端下挠而引起已浇筑混凝土的开裂。
④混凝土浇筑顺序为:底板,腹板、顶板。
浇筑时同一挂篮的左右两侧基本对称地进行。
混凝土由挂篮底板的前端开始浇筑,同一主梁上两套挂篮内的悬浇混凝土在任何时候必须基本相等。
混凝土浇注必须遵循水平分层,斜向分段的原则,在腹板的浇筑分层厚度为40cm 左右。
对厚度大于40cm的顶层混凝土分两层浇筑;对小于40cm的,一次浇筑到位。
混凝土振捣采用φ70、φ50和φ30插入式振捣器。
钢筋密集处用小振动棒,钢筋稀疏处用大振动棒。
振动棒距离模板5~10cm,振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍,振动棒的作用半径经试验确定。
至梁段的混凝土不得直接倾倒入模,而应先倒在预设的钢板上,由二次拌合后经导管(即串筒,根据梁段的钢筋和波纹管的间距专门加工)入模。
每次拌合的混凝土必须全部入模,不得与下一盘混合。
混凝土入模导管安装间距为1.5m左右,导管底面与混凝土浇筑面保持50cm以内。
在钢筋密集处断开个别钢筋留作导管入口,待混凝土浇筑到断开钢筋处时,将钢筋焊接恢复。
⑤对捣固人员要认真划分施工区域,明确责任,以防漏捣。
振捣时要先选好点,尽量布点均匀,并保证波纹管和压浆管不受损伤,锯齿板等钢筋密集处要加强振捣。
为便于观察振捣效果,必要时使用电棒或安全电灯等照明工具配合施工。
浇筑混凝土前,仔细检查模板的尺寸和牢固程度。