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桥梁施工专项方案

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6.5.1桥梁主要工作量

详见桥梁设计施工图纸。

6.5.2桥梁总体施工程序

前期桩基工程施工完毕(包括搭设水上平台等工作)→承台、墩身及盖梁施工(包括主墩承台围堰、排水及清淤,承台、墩身、盖梁钢筋砼现浇及预应力体系,支座安装等)→上部结构施工(包括引桥预应力箱梁的预制、安装及三跨预应力砼变截面连续箱梁现浇施工等)→桥面系施工(包括桥台后路基处理,桥台搭板现浇,桥面铺装层,栏杆基座、缘石浇筑,人行道板安装,栏杆安装等)。

6.5.3承台、墩身及盖梁施工

主墩承台为两个分离的单侧园端型,长16.2米,宽6.5米,厚2.5米,砼标高为C25。墩身为双侧园端型,长13.5米,宽2.5米,高3.383米,砼标号为C30。

边墩承台为方哑铃型,长33.2米,宽2.5-6.5米,厚2.0米,砼标高C25,墩身为四柱式矩型墩身,每个立柱断面为2.0*1.4米,砼标高为C30。盖梁为L型预应力砼高低盖梁,高度分别为1.7m和2.8m,砼标号为C40。

引桥边墩承台为矩形,长33.2米,宽2.7米,厚1.5米,砼标高为C25。墩身为四柱式矩型墩身,每个立柱断面为2.0*1.2米,砼标号为C30,盖梁为预应力砼盖梁,高度分别为1.5米,宽度2.0米,砼标号为C40。

1、工艺流程图:(如图)

施工工艺流程图

2、桥梁围堰、清淤

依据设计图文件,结合水下一般施工方法,使承台的质量既能得到有效的保证,又能使工程进度得到控制,我们安排桥梁主墩承台外侧形成围堰施工方法考虑,其余边墩及引桥边墩施工为岸上旱地施工。

围堰长度约45米,宽约12米,采用梢径φ14桩长6米双排圆

木桩围堰,桩中心间距为50cm,要求河底清淤50cm。当围堰全部完毕后,将用若干水泵放入堰内昼夜排水,排干堰内河水。

清淤完成后,立即进行承台垫层施工。

3、承台基坑开挖、垫层

承台基坑开挖采用挖土机机械开挖,人工修正。如果基坑开挖较深且在地下水位以下,决定采用横挡板来加固坑壁。

一是基坑周围每隔2.0米打入5米长20#工字钢至基底以下一定深度。

二是边向下挖边在工字钢翼缘内安装横挡板。

三是在一定高度上,于工字钢翼缘上安装横撑。

四是挡板与翼缘间,可加楔木使之与土壁贴紧。

土方开挖完成后,承台施工前必须先清除桩身表面砼,直至露出新鲜砼为止,并保证桩身嵌固在上承台内。

基坑两侧开控排水沟,引入汇水井后抽出。

进行基底地基处理和垫层浇筑施工。

4、模板

模板组装前,放出中线及实样。

承台模板:按承台尺寸,组拼模板,采用钢、木组合模板,直接支撑在下部垫层上。为减小侧向压力,造成局部变形,可在立木术上

设置Φ12mm的螺栓拉杆,外套塑料管。拉杆应在螺帽与模之间放置垫圈。模板表面涂刷脱模剂,不得沾污钢筋。竖向、横向钢楞采用钢管,平列布设,并配用钩头螺栓和蝶形扣件紧固。边肋上U型卡。连接距离不大于30cm,端肋上全部安装U型卡。

墩身、盖梁模板:针对该桥各分项工程施工特点,桥墩身模板采用镶板式定型模板,盖梁采用光洁度高、刚性大的大块定型组合钢模。模板安装尺寸须严格按设计图纸要求,拼缝严密,防止漏浆,模板支撑系统须牢固可靠,严防胀模、变形。

5、钢筋制作、安装

施工过程中对钢材的型号、直径、数量、间距要求均应符合设计,各种规格钢材在使用前做好钢材力学性能和焊接试验,技术条件应符合设计或规范要求,对钢材的规格尺寸严格控制,并做到按规格分别分批编号,钢筋骨架安装时钢筋的数量尺寸及平面位置须满足设计图纸要求,误差在允许范围之内。

施工前准备工作:进场检查与保管→整直→除锈去污→划线配料。

钢筋加工:钢筋接长(对焊、电弧焊或帮扎等)→钢架骨架的焊接→弯制成型。

钢筋的安装:焊接成型的钢筋骨架,安装比较简单,用一般的起重设备吊入模板内即可,对于绑扎钢筋的安装,应拟定安装顺序。一

般的梁肋钢筋,先放箍筋,再按下排主筋,后装上排钢筋,并注意接头接要求错开,交叉点用铁丝绑所结实,箍筋垂直主筋,设好水泥垫块等。

7、砼浇筑

砼由试验室作配合比设计。

承台砼浇筑:分层浇潢,H=30cm,坍落度3—5cm。砼浇筑时,应注意模板,支架等支撑情况,如有变形或沉陷应立即校正并加固。采取夜间浇筑,来降低承台砼的水化热。分层捣固时,应将震捣棒伸入下层砼中,伸入深度一般在10cm左右。采用滑槽卸落砼。砼分层浇,间歇时间按国家有关规定。

墩身、盖梁砼浇筑:施工前施工现场负责人会同监理工程师一道对模板、钢筋、支座予埋件标高、预应力孔道等进行详细检验,报监理工程师批准后方可开浇。墩柱试块以每一墩(台)为一组,并应一次浇筑完毕。其上盖梁待墩柱砼达到一定强度后,也应一次浇筑完毕。其上盖梁待墩柱砼达到一定强度后,也应一次浇筑完毕。由于盖梁厚度较大,采用分层平铺法。浇筑过程中用插入式振捣器振密,不要漏振,及时做好砼试件7天内的养护工作,特别是夏季施工须注意砼养护工作,按规定时间拆模,拆模要小心,不要碰坏表面。拆模后即进行保温养护。

7、拆模、养护

砼强度达到25%后可拆模,并洒水养护。采用履盖塑料薄膜养护。

6.5.4引桥上部结构施工

引桥桥型为20M预应力混凝土简支空心板梁结构,共八跨。

6.5.4.1后张法预应力板安装

1、后张法预应力板梁采用预制厂加工,运输至现场(或现场预制后),在两侧台帽及及桥墩帽梁施工完成达到规定强度后即行安装。

2、后张法预应力板梁安装工艺

后张法预应力板梁的安装采用顶推法施工,即把预制好的板梁,安装临时预应力索,并用水平千斤顶将板梁在聚乙烯与不锈钢的滑板上顶推出。

(1)安装作业条件

预应力板梁在预制厂生产完成,运输至安装现场(或现场预制完成),经检验合格,待用。

桥台、桥墩梁、支座板等施工完成,混凝土强度已达设计强度的100%,各项偏差符合规范要求。

顶推装置调试完毕。专业安装人员配置完备。

(2)板梁安装施工工艺

板梁就位:板梁依安装顺序编号,按编号运输到现场后,置于桥

台后方附近。

在板梁上设吊索:因为将板梁推出去时,其跨中截面通过桥台或桥墩顶时,正弯距变为负弯距,所以需要将板梁加强,即除了配置设计所需的预应力外,还需要设置临时的预应力筋以承受顶推时引起的弯距。

导梁:在板梁前端设安装导梁,导梁宜选用轻型结构,以减轻重量,其长度约为施工跨度的60%左右。

板梁下安装水平-垂直千斤顶装置。装置图示意如下:

顶推步骤及注意事项:先将垂直千斤顶落下,使板梁支承于水平千斤顶前端的滑块上;开动油泵,水平千斤顶进油,活塞向前推动滑块,利用板梁底混凝土与橡胶的摩阻力大于聚四氟忆烯与不锈钢板

水平-垂直千斤顶的顶推装置示意图

1板梁,2水平千斤顶,3钢板滑块,顶面橡胶,4垂直千斤顶,5聚四氧乙烯滑板,6滑台,7推移

方向

的摩阻力来带动板梁向前移动至最大行程后停止;顶起垂直千斤顶,使板梁升高,脱离滑块;再开动油泵,向水平千斤顶小缸送油,活塞后缩,把滑块退回到原处,然后再把垂直千斤顶落下,使板梁又支承于滑块上,继续顶进。如此重复,直到整个板梁就位。

如上图中的滑块顶面以橡胶与板梁接触,底面垫以聚四氟乙烯板,该板直接置于抛光的不锈钢板形成的滑道上,聚四氟乙烯它与钢的摩阻系数很小而不需润滑。

当顶推装置工作时,板梁应支承在临时设置的滑板支座上,以减小推进阻力,板梁才能向前,临时滑动支座的构造参见施工图设计。

在顶推时,应经常检查梁底边线位置,发现偏差,及时用木楔及氟板横向导向装置进行纠偏。

全支板梁到达设计位置后,可用多台千斤顶同时将梁顶起,拆除滑道钢板,安装正式支座,进行板梁就位。

梁板安装顺序遵循由一端向另一端(由低向高),由桥中心线分向二边安装。

6.5.4.2后张法预应力板制作

1、预应力梁板制作工艺流程如下:

后张法预应力构件基本工艺流程

2、预留孔道施工

(1)设计采用预埋波纹管。

(2)施工时保证预留孔道位置的正确,预留孔道的位置,也就是预应力筋的位置,如果孔道位置不正确,就使预应力位置偏移,张

拉后会使构件受力偏离设计要求。

(3)施工时保证预预留孔道畅通,孔道不畅通,不仅穿筋困难,且会产生很大的摩阻力,影响至张拉力的准确。要做到畅通,除使孔道的直径比预应力筋外径或需穿过孔道的锚具外径大10-15毫米外。

(4)保证芯管的连接处不漏浆,连接处的芯管要紧密接合,以免振捣混凝土时漏浆,堵塞孔道。

(5)要注意预应力筋孔道应留出灌浆孔和排气孔。

3、预应力筋的制作

(1)开盘调直

下料前一般应在调直机上进行开盘调直,因钢丝硬度大,调直机的速度要慢。

(2)应力下料

为了保证每一束中每根钢丝等长,应采用应力下料的方法,即按钢丝抗拉强度的1/3的力拉紧,在拉紧状态下,量出所需要的长度L=L0(预留孔长)+L1(两端所需钢丝工作长度)后,放松到零,用剪线钳断之。

(3)编束

为使成整预应力筋骨,在穿孔和张拉时,不致扭结,钢丝应逐根排列理顺,编扎成束。先把用游标卡尺检查过的钢丝按设计规定每束

的根数,在平整的地坪上依次序放好,穿入特制的梳丝板,将其理顺,然后每隔1-1.5米衬圈,将钢丝沿衬管均匀排列,并在各衬管处用2号铁丝缠绕20-30道捆扎成束。并不准有交错,扭转或波浪。

(4)预顶

编好的钢丝束的两端,尚需装上锚头,如果预应力钢丝束采用锥形螺杆锚具,拉杆式千斤顶张拉时,应先在一头进行预顶。

预顶时,先将一头的钢丝束分开,把锥杆插进去,并使钢丝均匀分布在锥杆的周围,套上套筒,用小锤将钢丝头打齐,同时打紧套筒,然后装上顶架,千斤顶就位,拉紧锥珙螺杆,使预顶架紧套筒,锥杆中夹牢,起到预顶作用。

4、预应力筋的张拉

(1)张拉前的准备

用后张法张拉预应力筋时,构件混凝土的强度,必须达到设计规定的数值。否则混凝土收缩、徐变所引起的预应力损失值与设计中考虑的不符。

张拉前还应对构件的几何尺寸,混凝土质量、孔道位置及是否畅通,灌浆孔及排气孔是否满足施工要求,构件端部预埋铁板的位置等进行全面检查。如发现问题应妥善处置。

预应力筋穿入孔道前,应检查品种、规格长度和有关试验资料,

所用锚、夹具亦应按其质量标准要求进行检验。

将选用的张拉设备包括千斤顶、高压油泵和油压表,编号配套进行校验。最好将与控制张拉力和超张拉力相应的油表读数检验出来,便于张拉时直接掌握。

(2)张拉原则

为能获得准确的张拉力,在张拉过程中梁不致出现裂缝或翘曲变形,尽量减少预应力筋与孔道的摩擦。为此,应根据不同条件按以下原则进行张拉。

对曲线预应力筋和长度不于25米的直线预应力筋,应在梁两端同时张拉,如设备不足是坷先在一端张拉完毕后,再在另一端补足预应力值。

无论在一端或在两端张拉,均应避免张拉时梁截面呈过大的偏心受压状态。因此,应对称于截面进行张拉,或先张拉靠近重心处的预应力筋,后张拉距截重心较远处的预应力筋。

(3)张拉程序

0→初应力→100%δk(持荷2分钟锚固)。

(4)张拉方法

清理孔道内的污物和积水、穿束→安装锚固端的锚具和张拉端的锥锚式千斤顶→预拉、张拉、及顶压(钢束二端同时对称张拉、张拉

采用双控)。

5、孔道压浆

当预应力筋张拉结束后,应尽快进行孔道压浆。操作要点如下:(1)冲洗孔道:应浆前先用清水冲洗孔道,使之湿润,以保持灰浆的流动性,同时要检查灌浆孔,排气孔是否畅通无阻。

(2)确定灰浆配合比:灰浆的配合比庆根据孔道形状、灌浆方法、材料性能及设备条件由试验决定;水灰比应控制在0.4-0.45之间。钢筋束与钢丝束都采用纯水浆灌入,不成束的预应力筋及孔道较大者,也可用水泥浆内掺入一定数量的细砂。当灰浆倒入灰浆泵的浆斗时,需用每平方厘米49孔的筛子进行过滤,再用棒不断搅动,以防沉淀,使灰浆保持胶体状态。

(3)压浆操作方法:压浆前把灰浆试开一次,检查其运转是否正常,是否满足灌浆时所需要的压力,然后才能正式开始压浆。压浆必须连续进行,一次灌完,如中间因故停顿时,应立即将已灌入孔道的灰浆用水冲洗干净,以后再重新压入。

压浆时可从构件中部的灌浆孔压入,再从两端的灌浆孔补满。

灌浆的压力一开始应小些,逐渐加大并稳定在工作上4-5个大气压左右。当构件两端的排气孔先后排出空气、水、稀浆及浓浆时,用准备好的木塞将两端的灌浆孔及排气孔塞住,并略加大压力,稍待一

些时间,再拔出喷咀,立即用木塞塞住。

6、封锚

孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗净,并将端面混凝土凿毛。在绑扎端钢筋网和安装封锚模板时,要妥善固定,以免浇筑封锚混凝土时,模板走动影响梁长。封锚混凝土标号不低于主梁,浇筑后二小时,浇水养护。

7、箱梁板预制

预应力箱梁预制主要有混凝土工作、钢筋工作与模板工作。其中混凝土工作除了先用标号较高而在配料、制备、浇筑、振捣、养护等方面更为严格外,基本操作均为常规。

6.5.5主桥上部结构施工

6.5.5.1主桥上部设计情况

主桥采用三跨变截面预应力混凝土连续梁(50+80+50)M。

上部三跨预应力砼变截面连续主箱梁,跨径组合50+80+50米,中支点梁高4.5米,高跨比1/17.8;跨中梁高1.8米,高跨比1/44.4。中跨中部39米范围内为1.8米等高度,然后梁底按二次物线形变化至根部4.5米梁高,边跨与中跨梁高对称。桥梁截面为单箱双室直腹板箱型截面,底宽11.6米,顶宽18.24米。截面尺寸为顶板厚28cm,底板厚25cm,近支点处加厚至80cm,中腹板厚50-80cm,边腹板厚

50-80cm,悬臂板长度3.32米,板根部厚60cm。中支点墩顶设箱内横隔梁,边支点设端横梁。箱梁中跨和边跨跨中各设一道横隔板。全桥共设置二个锚跨和一个主跨合拢段。

箱梁采用三向预应力体系,为全预应力结构。

6.5.5.2悬臂施工法

主桥箱梁施工采用对称平衡悬臂法浇筑工艺。要求箱梁悬浇施工做到均衡、对称,确保施工安全。

悬臂施工施工顺序严格按设计总说明中“计算工况“执行。从0#块开始施工至中跨合拢张拉结束约142天。

1、当桥墩浇筑到顶以后,可在墩顶安装钢桁架(贝雷架)并向两侧伸出县臂对供垂吊挂篮。

2、挂篮构造

挂篮是一个能沿轨道移动的活动脚手架,是实施大梁悬臂浇筑的重要施工设备,并悬挂在已经完成县浇施工的悬臂梁段上,用以进行下一梁段施工,直至全梁段浇筑完成。由于梁段的模板架设、钢筋绑扎、管理道安装、砼浇筑、预应力及管道压浆等工序均在其上进行又系高空作业,所以挂篮设置除应保证强度安全可靠外,学应满足变形小,行走方便,锚固、装拆容易以及适应各项施工作业的操作要求,并须注意安全设施。

挂篮由底模架、悬挂系统、桁架、行走系统、平衡重及锚固系统、工作平台等组成。构造如下图。

3、0#段施工方法安排

一般因桥墩宽度较小,难以满足挂篮拼制所需场,墩柱两侧的0#

墩的旗,采用托架支撑浇筑法(附图),然后再在其上安装脚手钢桁架,以供吊设挂篮和浇筑1#块段,待左右两侧的1#浇好后,再延伸钢桁架,并陆续移动挂篮位置至外端以供浇筑2-10#块。待悬臂浇到一定长度后,则须将钢桁架分成两半并且改用后端锚固法(或配以压重),以防止倾覆。

在支架上现浇0#块时,支架必须保证有足够的强度和刚度,为防止支架不均匀沉降导致箱梁砼开裂,要求预压支架,观测变形,待非弹性变形消除后,方能浇筑。0#块浇筑时,应注意在底板临时支撑处采取适当的连接措施,即有利于施工受力,又便于竣工后拆除。0#块砼达到85%强度后,张拉段内预应力,并张拉预埋在临时支撑内的临时锚固钢束。

4、1-10#段施工方法安排

平衡悬臂浇筑1#-10#块,张拉各节段相应的预应力筋。悬臂浇筑各节段时应严格做到均衡对称,挂蓝前移时应尽可能同步,最大限度减少结构的不平衡受力的影响。挂篮在投入使用前,须经过压重试验,以提高强度和刚度,减小挂篮的非弹性变形,并应记录挂篮的弹性变形,供施工时参考。挂篮的重量和停放位置应得到设计单位的认可。

在挂篮的栏杆范围内的工作平台上,可供设立模板,立好后便绑扎底板与肋板钢筋,在浇好底板砼后再立内模,绑扎顶板钢筋并浇肋板砼,最后再浇顶板砼。

上述两次浇筑法如不能保证底板与肋板砼的接缝质量则宜改用∏型内模一次浇筑法,为此须在顶板上留洞以供浇底板砼,等浇好底板后立即补焊钢筋封洞,并同时浇筑肋板砼,最后浇顶板砼,一次完成。一般原则:对于靠近悬臂根部的梁段,因砼数量大,管道多而密,操作困难,浇筑时间长,以采用两次筑浇法为宜,对跨中附近的梁段,由于其高度相对降低,管道和砼数量随之减少,以及浇筑技术不断完善,以采用一次浇筑法为好。

砼养生达到设计要求后,即可进行穿束、张拉、压浆和封锚。每段施工周期约须7-10天,随工程量、设备、气温等条件而异。

5、边跨施工方法安排

边跨在支架上现浇,对支架的要求同0#块,施工时间应安排在边跨合拢前1个月完成,以确保合拢时达到强度要求和最大限度减少砼的收缩影响。

支架支撑的地基必须满足相应的承载力和变形量的要求,在地基上可浇筑10-15CM砼地坪,或其它可靠的措施,以防止在施工中地基

发生变形和沉降。

6、合拢段施工

主跨合拢段可采用吊模法施工,合拢顺序为:先安装合拢口刚性支撑连接装置;根据合拢口进行预顶推,然后锁定连接装置;张拉部分主跨合拢束;浇筑合拢口砼。

主跨合拢施工温度控制在日了低气温。刚性支撑锁定时间应根据连续观测温度的结构确定,原则上是合拢段在规定的时间。在合拢口锁定及预应力张拉完毕后后应及时浇筑砼,在合拢口施工过程中,为保证浇筑过程中砼始终处于稳定状态,在浇筑前各悬臂端加待浇砼质量相等的配重。加配重时要按桥轴线对称加载,卸载时按浇筑量分级进行。

7、预应力张拉方法

箱梁采用三向预应力体系,为全预应力结构。

箱梁纵向预应力采用φ15.20高强度低松弛钢绞线,预应力束采用直线型布置方式,考虑到中支点及边支点梁端受力复杂性,边支点区域布置部分腹面板竖弯束。顶板束和嘀咕分腹面板束为静定束。主要在主体施工过程中张拉锚固,钢束锚固在顶板齿板上。底板为非静定束,在箱梁锚跨和主跨合龙时张拉锚固。

箱梁竖向预应力体系采用φ32高强精扎螺纹钢筋,布置在腹板中,间距为60cm。

箱梁桥面板横向预应力为3*φj15.24端锚,间距60cm,一端为固定端,单端张拉。

参考引桥预应力箱梁预制施工内有关内容。并注意以下事项:(1)进场钢筋及锚具应分批检验和验收,妥善保管。

(2)所有预应力钢绞线及钢筋不许焊接,凡有接头的预应力钢绞线部位应予以剔除,不准使用。并做除锈处理。

(3)当箱梁砼强度达到强度的85%时,方可张拉。

(4)所有预应力张拉均要求引伸量与张拉力双控。标准达到设计要求。

(5)预应力张拉先用初应力拉一次,再开始测引伸量,张拉程序为0→初应力→设计控制张拉应力(持荷、锚固)。

(6)为确保预应力质量,要求对拉管工艺、定位钢筋、管道成形严格控制。具体要求按设计。

(7)竖向预应力管道下端应封严,防止漏浆;防止水和杂物进入管道。压浆管可采用穿钢芯,待砼浇筑后拔出,以保证压浆孔通畅,并须吹孔,并通水试验。

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