河南某公路大桥连续箱梁施工组织设计.doc
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1、目 录一 编制依据- 1 -二 工程概况- 1 -三 施工组织及总体部署- 4 -3.1工期安排- 4 -3.2项目部机构- 5 -3.3人员、机具、材料安排- 6 -四 挂篮设计及结构型式- 8 -4.1设计计算资料- 8 -4.2悬臂挂篮结构的型式- 8 -五 悬臂挂篮工艺流程及施工步骤- 11 -5.1墩顶0#、1#块及悬臂段施工- 11 -5.2边跨边块现浇段施工- 22 -5.3合拢段施工及体系转换- 22 -5.4线形控制- 24 -六 不平衡荷载控制措施 - 25 -七 施工保证措施- 26 -7.1施工质量保证措施- 26 -7.2安全施工保证措施- 28 -7.3现场文明施工
2、保证措施- 29 -XX黄河公铁两用桥北岸分建段铁路引桥跨郑焦晋高速公路(50+80+50)m连续箱梁施工组织设计一 编制依据1、XX黄河公铁两用桥分建段铁路引桥北岸连续箱梁施工图。2、客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准;客运专线铁路桥涵工程施工技术指南;铁路混凝土工程施工质量验收补充标准;铁路混凝土工程施工技术指南。3、中铁七局集团有限公司依据GB/T19001-2000标准、GB/T24001-1996标准和GB/T28001-2001标准建立的质量、环境、职业健康安全管理体系文件;4、其它相关文件资料二 工程概况2.1工程概况XX黄河公铁两用桥为石郑铁路客运专线及河南省规划的中原黄
3、河公路大桥跨越黄河的共用桥梁,桥位距下游京珠高速公路黄河大桥约6km。规划的中原黄河公路大桥北起河南省新乡市境内原阳县原武镇阎庄,接现G107国道线,向南经原阳县原武镇,跨越黄河,与新建的G107辅道相接。其中XX黄河公铁两用桥北岸分建段铁路引桥在N172N175#墩处采用一联(50+80+50)m预应力混凝土连续箱梁上跨郑焦晋高速公路。主梁采用变高度预应力混凝土单箱单室直腹板箱梁,梁高采用圆曲线变化。箱梁中支点梁高6.8m,端支点及跨中梁高4.0m;顶板宽度为13.4m,厚0.4m,底板宽度为6.7m,底板厚0.50.8m,腹板厚0.60.9m,翼缘板厚为0.20.65m。箱梁在支点处设横隔
4、墙,端隔墙厚度为1.4m,中隔墙厚度为2.5m。双线悬臂连续梁梁体采用C50混凝土、预应力混凝土结构,悬臂浇注最重块段为2块,2#块混凝土方量为65.6m3(重172.2t),全梁共设5道横隔板,全梁共分45个梁段,中支点0#梁段长10.0m,一般梁段长3m和3.5m,合拢段长2m,边跨直线段长8.9m,全梁采用三向预应力体系。(1) 纵向预应力:箱梁纵向预应力钢束采用17-s15.2和15-s15.2钢绞线,fpk=1860Mpa,Ep=1.95105 Mpa。所有纵向预应力钢绞线均采用高密度聚乙烯塑料波纹管成孔,波纹管内径为90mm。箱梁纵向预应力钢束分为顶板悬臂束、腹板弯起束、边跨合拢束
5、和中跨合拢束。(2) 横向预应力:顶板及横隔梁采用4-s15.2钢绞线,顶板横向索交错布置一端张拉,张拉端采用扁锚15-4锚具,固定端采用H型轧花锚,管道形成采用7023mm扁波纹管成孔。顶板横向预应力束沿桥轴线按0.5m基本间距布置。(3) 竖向预应力:采用直径32mm高强度精轧螺纹粗钢筋,fpk=830Mpa,Ep=2.0105 Mpa。采用薄钢管制孔,内径45mm铁皮管,轧丝锚锚固,顺桥向按0.5m布置。一端张拉,张拉端布置于梁顶。(4) 管道压浆采用M50水泥浆。N174#主墩布置固定支座,其余各墩布置活动支座。中支点截面如下:跨中截面、边跨直段截面如下:2.2工程数量表(50+80+
6、50)m连续梁主要工程数量表材料名称材料规格单位全桥上部结构工程数量备注分项合计主体结构混凝土现浇混凝土C50m331153115预应力钢筋s15.2钢绞线t168.34187.948高强低松弛fpk=1860Mpa32精轧螺纹钢筋t19.608PSB830预应力锚具群锚15-17锚具套5252成套定型产品群锚15-15锚具套384384群锚15-4锚具套399399扁锚15-4固定端锚具套39939932精轧螺纹钢筋锚具套14321432包括垫板和螺母预应力管道塑料波纹管内90 m8904.38904.3塑料波纹管塑料波纹管内7023mmm49454945内45mm钢管(壁厚3mm)m346
7、53465普通钢筋HRB33532t5.828589.273已包含锚下螺旋筋9.394t25t18.75620t43.90616t344.38812t176.395绑扎铁丝t3.23.2钢料Q235t6.9266.926三 施工组织及总体部署3.1工期安排跨郑焦晋高速连续梁桥总体工期安排如下:N172#-N175#连续梁施工: 2008年10月12日2009年5月7日连续梁采用挂篮施工,分为3个阶段:0#段、1#段的施工、悬臂段的施工、边跨现浇段的施工以及合拢段的施工,计划总工期206天。先施工桩基础及承台、墩身;再施工0#块、1#块(采用满堂架施工),再依次施工其他节段至合拢。挂篮验收、静载
8、试验: 2008年10月16日2008年11月16日0#块、1#块满堂支架搭设: 2008年10月12日2008年10月19日0#块施工: 2008年10月20日2008年11月20日1#块施工: 2008年11月21日2008年12月6日边跨现浇段满堂支架搭设: 2009年2月10日2009年2月20日边跨现浇段施工: 2009年2月21日2009年3月21日2#块10#块挂篮施工施工: 2008年12月7日2009年4月6日合拢段施工: 2009年4月6日2009年5月7日3.2项目部机构为确保全面完成现浇连续梁任务,成立“中铁七局集团有限公司XX黄河公铁两用桥项目经理部第一分部”,项目经
9、理部下设工程技术部、安全质量部、物资设备部、预算合同部、财务部、试验室、综合办公室等五部二室。项目经理:刘钺项目总工:白宏州项目副经理:高永和、杜友志项目安全总监:徐艳鹏简明组织体系框图如下:项目部组织机构图项目经理刘钺安全总监徐艳鹏总工程师白宏州副经理高永和、杜友志 财务部物设部办公室合同部安质部技术部实验室连续梁作业队3.3人员、机具、材料安排(1)人员连续箱梁挂篮施工主要管理人员如下:现场施工负责人:杜友志现场技术负责人:孟占勇质 检 工 程 师:孟宪伟安 检 工 程 师:徐艳鹏为保证连续箱梁的施工质量和施工进度,按专业成立作业班组,小组所有人上岗前均需培训合格。各小组配备人员数量如下:
10、劳动力安排计划表序号作业班组人员数量主要工作内容1钢筋班40钢筋搬运、焊接、下料、绑扎成型2挂篮模板班40模板加工、清理、支拆模3混凝土班30浇筑、振捣、养护等4张拉班20钢绞线下料、穿束、张拉、压浆等5机电班5机械操作、维修、保养6架子班20支架搭设、拆除7综合班25以上工作内容以外的其它工作合计180(2)机械为满足施工要求,本工程配备主要机械设备如下:主要配备的施工机械设备表序号名 称数 量性 能备 注1汽车吊2台良好2混凝土运输车8台良好3汽车泵2台良好备用1台4插入式振捣器40个良好50型,备用10个5插入式振捣器10个良好30型,备用4个6竹胶模板1000m2新购7混凝土拌合站2座
11、良好8装载机2台良好9钢筋调直机1台良好10钢筋弯曲机2台良好11钢筋切断机1台良好12对焊机2台良好13电焊机5台良好14全站仪1台良好15水准仪1台良好16碗口式脚手架150t良好17三角形挂篮4套良好以加工完成待进场18张拉设备4套良好19压浆机2台良好(3)材料供应根据工程进度计划及施工组织安排,本着“合理组织、满足施工、减少库存”的原则,充分考虑挂篮施工时雨季、大风季节等可能延误供货的因素,做好材料供应。四 挂篮设计及结构型式4.1设计计算资料因为2号块最重,65.6 m3达172.2t,因此以2号块为挂蓝设计的控制阶段。荷载:按最大重量节2#段设计,2#段混凝土设计方量为65.6m
12、3,重172.2t。挂篮及模板自重70t,安全系数取1.2,设计荷载291t。挂篮主体采用Q235型钢:=145Mpa,E=2.1105Mpa主体杆件最大应力123.1Mpa=145Mpa挂篮主体采用销钉连接45钢: =125Mpa 销钉的剪应力:90.2Mpa2.0变形:挂篮变形17mm,模板变形7mm,上下横梁变形6mm,总体变形为23mm。挂篮后锚采用25mm精轧螺纹和锚箱,行走时利用锚箱轴承反压滑道向前滚动,移动到位后利用25mm精轧螺纹锚定。挂篮的施工平台在底模上,底模长度比施工段长0.75-1.75m。4.2悬臂挂篮结构的型式4.2.1挂篮结构根据砼悬臂浇注工艺及对挂篮设计的技术要
13、求,综合各种形式的挂篮施工特点、用钢量、钢材种类、操作工艺等研究比选后,决定采用三角形挂篮施工,走行方式为无平衡重走行方式,使桁架走行时的稳定系数大于2.0,满足规范要求。满足挂篮下净高不小于4.5m。挂篮由承重系统、底模系统、模板系统(内、外)、走行系统、后锚固系统组成,挂篮的设计荷载为291t,当1#梁段的混凝土强度达到设计强度的100且张拉F1、T1索后才可安装挂篮。4.2.2承重系统主架系统承重三角架为挂篮悬浇主要受力结构,纵向主梁采用双槽钢36b,长12m。前后拉杆采用32b双槽钢。立柱采用36b双槽钢。拉杆与主梁的连接采用45#钢60销轴进行连接。悬吊系统吊点装置为挂篮主要传力结构
14、,根据受力特性分前后主吊点、前后副吊点、外模边吊点、中吊点及内模吊点几部分。前端吊点支承于前上横梁上,后副吊点支承于已浇筑好的翼缘板上,后主吊点支承于后端已浇筑混凝土底板上,各吊点均设千斤顶调节装置,用于控制底平台标高。各吊点通过32精轧螺纹钢与底平台下横梁连接。为克服挂蓝前倾覆荷载,利用原设计的垂直25精轧螺纹钢和在箱梁腹板内预埋部分25冷拉级钢筋作为后锚筋,锚固于大梁尾端,挂蓝走行后支点上拔力亦通过走行滑道传递至预埋筋。前上横梁:采用2根I56b工字钢栓接于主梁前端上翼缘,竖向配置6根承重吊杆。后上横梁:采用2根25a工字钢,竖向配置4根承重吊杆,2根后锚吊杆。立柱:上端设有横向联连接杆,
15、保证主梁横向稳定。模板系统底模板底模长4.5m在砼悬臂施工中承担钢筋砼重量及施工机具重量,并兼做施工操作平台。底模采用大块钢模板,底平台主要采用前、后下横梁承重。上面铺设桁架式I22a工字钢4根承担腹板砼底模传递过来的荷载,中间底板砼由15根I22a工字钢承载,上底板底模支撑采用3根I40b工字钢,翼缘部分模板采用2根I40b,具体布置详见附图,分配梁与下横梁通过扣环和焊接连接。侧板系统(内、外)外模用槽钢及角钢做骨架,其外围为大块钢模,钢模面板用6 mm热轧板,骨架与模板连接均采用焊接,侧模与底模用螺栓连接,悬臂部分用钢管斜撑在外模槽钢上,侧面与底模同三角形挂篮一起移动,内模采用槽钢和角钢做
16、骨架,钢木组合模板,采用内导梁移动。走行系统走行系统分为三角形组合梁走行系统,侧模走行系统及内模走行系统三部分。三角形组合梁走行系统:在每片梁中部设滑动点2个,后部设平衡导向滑轮,箱梁顶面上设2个滑道,向前滑移。侧模走行:外模走行,在侧模上安装调节杆,当松开后锚拴、底模连接螺栓及支撑拆模时,在模板自重和调节杆共同作用下,侧模、底模向下脱落在主梁上,主梁、侧模、底模、内模滑梁同时前进。内模走行:放松内模后,内模板即落在内导梁上,与主梁、侧模、内模同时前进。后锚拴采用25精轧螺纹粗钢筋。作用是将挂篮承受的荷载传至箱梁上,并防止挂篮倾覆。主梁移动的倾覆稳定由主梁后端压紧器来维持。挂篮侧面图如下:五
17、悬臂挂篮工艺流程及施工步骤5.1墩顶0#、1#块及悬臂段施工在N173、N174主墩顶处分别采用1套三角形挂篮,并对称平衡悬灌箱梁。0#、1#梁段采用在主墩身周围搭设满堂支架,在满堂支架上浇注成形。其它悬浇段在挂篮上对称浇注砼,边孔边部梁段搭设满堂支架现浇施工。悬浇段和现浇段施工完成后,在边跨先合拢,最后在中跨合拢,形成三跨连续梁。边跨合拢采用支架现浇合拢,中跨利用其中一套挂篮合拢。施工顺序为:0#段施工1#段施工悬臂灌注一般梁段(2#10#块段)边孔边部梁段边孔合拢中孔合拢。各合拢段砼浇筑,选择在非温度变化剧烈日之夜间气温最低时进行。为切实保证灌注质量,在合拢段两端截面间设钢支撑,并于顶底板
18、上各张拉部分钢绞线,以临时锁定合拢端两端梁体。边跨合拢段砼达到一定强度后,拆除临时支座,解除一端活动支座临时水平约束,待砼强度达到设计强度的100%后,张拉正力矩钢绞线。施工时,悬灌两端施工设备的重量要保持平衡,并注意无左右偏载,浇注时不平衡重不得大于5m3。挂篮施工步骤图挂篮施工方案结构形式确定挂篮结构设计挂篮加工挂篮静载试验墩柱0#块1#块施工悬臂挂篮施工5.1.1 0#、1#梁段灌注施工工艺(1)中墩(173#、174#)地基处理对承台周围需要处理的部位挖除松软土体,换填50cm三七灰土,并在上部浇注C20混凝土,厚20cm。(2)满堂碗口式支架搭设及预压碗扣接头是由上、下碗扣和限位销按
19、600 mm间距设置在钢管的立杆上,其中下碗扣和限位销是直接焊在立杆上,而上碗扣只要将其缺口对准限位销后,就能沿立杆向上滑动。待把横杆接头插入下碗口圆槽内(可同时插4 根横杆),随后将上碗扣沿限位销滑下,用锤子沿顺时针方向敲击几下,扣紧横杆接头。它的主要配件有立杆、顶杆、横杆、斜杆和支座五种。辅助配件用于作业面的有搭边横杆、间横杆、搭边间横杆、挑梁和搭边挑梁5种,用于整体连接的有立杆连接销、连墙撑和直角撑3种;脚手板和梯步脚手板、斜脚手板和踏步梯(爬梯)3 种;用于其他脚手架的有爬升挑梁(用来构成挑架),安全网支架和提升滑轮(用其提升小件物料)3种。碗扣式钢管脚手架其组合方法: 钢脚手板的挂钩
20、应完全落在横杆上,木脚手板的两端头应落在搭边横杆的翼边上,不得浮搁。立杆的接长应错开,即第一层的立杆错开布置,往上则均采用相同规格的立杆,至顶再用两种长度的立杆找平,内立杆离墩身面为350-450mm。立杆的垂直度控制:30m以下1/200,30m以上1/400-1/600,且全高不得大于100mm。支架搭设完毕进行荷载试验,预压重量为0#块梁体重量的120,压载实物为砂袋,以消除支架非弹性变形和检验支架设计的可靠性,确保安全。加载前,先确定各测点位置,并做好标记。预压前,测量各点标高。按混凝土重量的分配情况,一次加载至120%施工荷载。砂袋堆放顺序为先底板,后翼板,均要对称进行。支架搭设示意
21、图如下: 说明:1、图中尺寸以厘米为单位。2、支架层距为120cm,纵向步距为60cm;纵向剪刀撑水平间距控制在5.4m范围内,纵向剪刀撑在横向为5道,具体位置:横向最外面两边各一道,腹板下方各一道,底模中间一道。砂袋堆放完毕后,测量各点标高。每天定时观测两次,待前后两天的测量数据在3mm以内,并报测量监理工程师签认合格后,确定支架稳定后方可卸除砂袋,卸除砂袋前测量各点标高。卸除顺序为先翼板后底板,也要对称进行。土袋卸除完毕后,测量各点标高。测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记载,根据现场采集的数据及时进行计算、分析、处理、修正,得出系统变形值。按预压所得的支架系统弹性变形值进行模板标高
22、调整。(3)正式支座与临时支座0号梁段灌注时,正式支座与临时支座均先就位,活动支座并予锁定,主墩临时支座设置纵剖面图如下 临时支座:由于桥墩与梁采用支座连接方式,正式支座不能承受施工中产生的不平衡力矩,故须设置临时支座,用以临时固结锁定梁体,平衡施工中产生的不平衡力矩。每个墩顶设置4个临时支座,其结构为C50硫磺砼,为了便于临时支座的拆除,在其中部布置800W电阻丝,可同时通电拆除临时支座。同时,布置临时支点钢管柱于1#块段处,钢管柱采用外径530mm,壁厚8mm,钢管柱与梁底连接采用20mm钢板焊接固定,并布置钢筋与其连接,钢管柱内灌注C40混凝土。正式支座:永久支座采用球型橡胶支座。单向活
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