系杆拱主橋施工方案

2021-03-04 09:36:03 字數 5318 閱讀 9197

主橋上部結構施工方案

第一章編制說明

為圓滿完成杭甬運河紹興縣段二期改造工程專案第六合同段上孫橋的工程施工,根據設計圖紙和招標檔案,在認真閱讀圖紙和充分理解設計意圖及對施工現場作詳細調查的基礎上,結合我公司的施工經驗,以信守合同、確保工期和質量、合理控制工程造價、優質高效文明施工、積極採用新工藝為指導思想,編制本橋主橋的專項施工方案。

在編制過程中,我們立足於專業化、機械化、標準化施工,重點工序重點安排,特殊部位特殊考慮,並結合工期和工程實際進行統籌,盡量做到施工現場布置合理,方案切合實際,施工組織科學,以便為優質高效安全的完成上孫橋奠定基礎。

第二章編制依據和原則

一、編制依據:

1.同業主簽定的杭甬運河紹興縣段二期改造工程專案六合同段的施工合同,招標檔案及修改補遺書

2.杭甬運河紹興縣段二期改造工程專案六合同段的工程投標書;上孫橋的設計檔案、施工圖紙;上孫橋的地質勘測報告

3.招標檔案規定的國家和行業相關的標準、施工技術規範和規程;有關的設計規範和試驗規程;主要技術規範如下:

(1)《公路橋涵設計通用規範》(jtg d60-2004)

(2)《公路橋涵施工技術規範》(jtj 041-2000)

(3)《公路工程技術標準》(jtg b01-2003)

(4)《公路工程質量檢驗評定標準(第一冊土建工程)》(jtg f80/1-2004)

4.我單位擁有的機械裝置狀況、技術力量、施工能力、現場實際情況和我單位類似工程的施工經驗。

二、編制原則:

(1)遵照施工圖紙、技術規範、現場實際情況、我單位實際情況和業主要求;

(2)採用新的施工工藝和技術,組織均衡生產和工序銜接,做到緊張有序,確保工程質量,盡量縮短工期。

第三章主橋上部結構工程概況

一、橋型布置

上孫橋全長317.52公尺,橋面寬淨-7.0m+2×0.

5m,全橋配跨為6×20.0+75.60+6×20.

0公尺,引橋分為左、右引橋,全橋為直線型。主橋上部結構採用預應力砼系杆拱,跨徑75.60m,跨中原設r=2000m,t=70.

0m,e=1.225m的圓凸形豎曲線,3.5%的縱坡及以橋中心為起點向兩側設1.

5%的橫坡,橋面鋪裝層厚12㎝,後根據省設計院第橋ⅵ-03 號《技術聯絡單》的要求將縱坡調整為4.0%,圓凸形豎曲線技術引數變為r=2000m,t=80.0m,e=1.

60m,橫坡與橋面鋪裝層不變;下部結構為雙柱式墩台,單座主墩基礎為2×12500×100㎜phc預應力管樁;主橋位下為新的運河航道,待橋梁施工完畢後進行開挖。

二、主橋設計要點

1.主橋系杆拱構造

主橋上部結構為下承式預應力砼系杆拱,系杆軸線為r=2000m的圓凸形豎曲線,拱肋軸線方程為y=4fx/l-4fx2/l2的二次拋物線方程,計算跨徑l=75.6m,計算矢高f=15.12m,矢跨比為1:

5,系杆軸線為一圓曲線r=2000m,跨中設8㎝預拱度,系杆、拱肋端部節點整體澆築,中部系杆及拱肋各分5段預製,現場拼裝時現澆接頭形成整體;兩系杆之間設橫樑、行車道板,形成橋面體系,兩拱肋之間設風撐加固。

2.下部構造

主橋下部為雙柱式墩台,單座主墩基礎原設計為2×4100㎝鋼筋砼鑽孔灌注樁,後變更為2×12500×100㎜phc預應力管樁;樁接承臺,主墩採用帶圓弧倒角的方形立柱。

三、工程地質概況

根據上孫橋《橋型布置圖》中主墩位置的地質鑽孔柱狀圖,該橋主橋6#墩位置地層結構自上而下為:耕填土(7.50~6.

05m)、亞粘土(6.05~-13.35m)、淤泥質粘土(-13.

35m~-22.65m)、亞粘土(-22.65m~-29.

25m)、礫砂(-29.25m~-35.65m)、亞粘土(-35.

65m~-40.35m)、強風化凝灰岩(-40.35m~-41.

85m)、中風化凝灰岩(-41.85m~-44.85m);7#墩位置地層結構自上而下為:

耕填土(7.50~5.92m)、亞粘土(5.

92~-10.38m)、淤泥質粘土(-10.38m~-23.

38m)、亞粘土(-23.38m~-31.38m)、礫砂(-31.

38m~-35.48m)、亞粘土(-35.48m~-39.

38m)、強風化凝灰岩(-39.38m~-40.98m)、中風化凝灰岩(-40.

98m~-44.98m)。

第四章主橋上部結構主要材料說明

一、砼系杆、拱肋、端橫樑、內橫樑均採用c50砼,砼現澆接頭為c55砼,主橋行車道板採用c40砼,橋面鋪裝採用c40防水鋼纖維砼,風撐、橋墩蓋梁、主墩立柱、防撞護欄採用c30砼,承臺採用c25砼;phc預應力管樁採用c80砼。

二、普通鋼筋及鋼材

普通鋼筋均採用ⅰ級、ⅱ級鋼筋,其物理效能必須符合有關規定。

三、預應力鋼絞線

系杆、橫樑預應力鋼絞線均採用φj15.24高強低鬆弛鋼絞線,標準強度(270級):r by ≥1860mpa,設計以應力控制為主σk=(0.

70~0.75) r by,以引伸值進行校核,實際引伸值與理論伸長值差不得超過6%。

四、吊桿

採用內芯為5㎜鍍鋅高強鋼絲束的拉索,型號為pess-109,外加不鏽鋼套管,由廠家定型生產。

五、鋼板

鋼墊板和其他預埋鋼板均採用q235鋼,其物理效能必須符合有關規定。

六、錨具

預應力鋼絞線兩端採用15-7、15-5、15-4、15-3錨具,吊桿兩頭採用dm5a-109、dm5b-109型鐓頭錨具。

七、支座

主橋橋墩採用gpz(ⅱ)6盆式橡膠支座。

八、伸縮縫

主橋與引橋連線處(6#、7#橋墩處)採用 qmf-60型鋼伸縮縫。

第五章主橋上部結構施工方案、施工方法

上孫橋主橋上構施工原設計系杆和拱肋端部節段(1#預製件)、中部系杆、拱肋及風撐為預製後現場拼裝,用現澆接頭使之形成整體;兩系杆之間的內橫樑(兩根端橫樑設計為現澆)、行車道板為預製後吊裝;現根據該橋施工現場臨時用地狹小,徵遷難度大的條件限制,以及我公司對預應力鋼筋砼系杆拱橋多年成熟的施工經驗,專案部對上孫橋主橋上構的施工擬採用現場澆築的施工方案,即係杆和拱肋端部節段(1#預製件)、中部系杆、拱肋及風撐、兩系杆之間的內橫樑、行車道板由預製吊裝改為現場澆築,整個主橋在施工階段的流程順序、施工過程中的結構受力體系同原設計方案完全一致。

一、具體施工順序

在主墩phc預應力管樁基礎施工完畢,經檢驗合格後現澆承臺、立柱、蓋梁,並安裝好主橋支座後,開始進行主橋上部結構的施工。具體施工順序如下:

1、 施工臨時墩的預應力管樁基礎(單墩3500×100㎜pc樁);

2、 按照引橋的下部結構型式施工臨時墩的承臺、立柱和蓋梁;

3、 臨時墩的下構砼強度達到要求後搭設貝雷支架,並進行超載預壓;

4、 澆築系杆及拱肋拱腳段(1#預製件);

5、 澆築兩根端橫樑;

6、 澆築內橫樑(由兩端往跨中對稱進行);

7、 張拉系杆及各橫樑的第一批預應力束、壓漿、封錨;

8、 搭設支架現澆拱肋、風撐;

9、 安設各吊桿並進行初步收緊;

10、 進行吊桿第一次張拉,張拉力為每根150kn;張拉以跨中為對稱,2根對應吊桿同時進行,其順序為吊桿1,3,5,7,9,2,4,6,8。不斷調整其索力,使每根吊桿張拉力達到設計要求,保持吊桿索力均衡;

11、 拆除拱肋、風撐支架,澆築行車道板:在橋道橫向,由兩側往中間澆築,在橋縱向從跨中往兩端對稱進行,橫橋向也對稱澆築;

12、 現澆上橫樑,張拉橫樑第二批預應力束、壓漿、封錨;

13、 張拉系杆第二批預應力束、壓漿封錨;

14、 進行吊桿第二次張拉,張拉力為每根360kn(各吊桿張拉順序同10);

15、 澆築防撞護欄,橋面鋪裝;

16、 進行吊桿第三次張拉(微調),吊桿最終張拉力為420kn;

17、 檢查系杆、橋面高程是否符合設計要求;

18、 鬆落系杆支架;

19、 吊桿兩端進行壓漿、封錨;

20、 拆除支架。

二、整體施工方案

(一)支架搭設

主跨中間臨時墩基礎採用500×100㎜預應力管樁基礎,現澆端橫樑、系杆及拱肋拱腳段(即原1#預製件)時的臨時支撐為架設在主墩承台上的14號工字鋼雙腹;臨時支墩基礎的分布為:①在兩系杆中心線跨中位置下方各壓入3根深度為38m、 500×100㎜預應力管樁(預應力管樁呈三角形布置);②由跨中向兩側各17m處、兩系杆中心線位置下方各壓入3根深度為38m、 500×100㎜預應力管樁;③距主跨端橫樑支座中心線5.3m、兩系杆中心線位置下各壓入3根深度為38m、 500×100㎜預應力管樁。

每3根管樁上設定乙個三角形承臺,承台上接立柱、蓋梁,其結構與引橋相同。主跨臨時墩管樁基礎採用靜壓法施工,樁端的持力層為礫砂層;靜壓機施工管樁時的單樁壓力表讀數為2500kn以上,即管樁單樁容許承載力為2500kn以上,單個臨時支墩樁基為3根38m、 500×100㎜的預應力管樁組成,則單個臨時支墩容許承載力達7500kn以上,經驗算臨時支墩的整體承載力滿足要求(支架基礎驗算見後)。

臨時支墩蓋梁上兩系桿下縱向各鋪設一榀為4排單層貝雷的貝雷支架,中橫樑及行車道板下縱向鋪設2排單層貝雷,設在中橫樑長度的1/3和2/3位置處,貝雷架在地面上拼裝完畢後,用汽吊進行安裝,貝雷架間用交叉鋼件進行橫向聯結,以提高貝雷支架的穩定性;在貝雷支架上橫向鋪設10號工字鋼,間距50cm,在工字鋼上縱向鋪設5×10cm方木條,間距50cm,用鍥形木塊來調節標高(詳見附圖),方木條上鋪設1.5㎝厚度的竹膠板。現澆拱肋、風撐的支架採用鋼管支架,鋼管支架搭設在貝雷片和10號工字鋼上(詳見附圖)。

(二)支架超載預壓

由於支架因節點銷子、地基沉降等會產生非彈性變形,同時支架在施工過程中載入後也會產生彈性變形,這都對施工高程的控制帶來了不利的影響。為了消除支架的非彈性變形,測設出支架的彈性變形以指導施工,同時也為了驗證支架的穩定和牢固性,必須對支架進行超載預壓。

支架載入預壓時,全斷面預壓,所加預壓量為設計荷載的1.30倍。在繫梁支架的1/2l,1/4l,1/8l,1/16l處設立觀測點。

經荷載分析,施工中產生的荷載量約為290t,則預壓量為290×1.3=377t,貝雷架共23片,長度為69m,377/69=5.5t,即支架上每公尺均布荷載為5.5t。

預壓方式統一採用南韓進口防水袋裝黃砂進行預壓,每袋均過磅,統一重量, 袋中砂的幾何尺寸:直徑1.0公尺、高0.

9公尺載入順序分別從系梁中部向兩端對稱分級載入。每公尺分布5~6只砂袋。

預壓前作好沉降觀測點,並對每個觀測點進行編號和測量;載入前測一次標高,載入到1/2預壓荷載時測一次標高,載入完後測一次標高,以後每間隔24小時測一次標高,直到支架完全穩定,無沉降時開始解除安裝,解除安裝到1/2預壓荷載時測一次標高,解除安裝完後測一次標高。

在預壓期間,對每一級的預壓都進行沉降觀測並做好沉降觀察原始記錄,沉降觀測結束後,對資料進行複核整理,資料將作為指導施工的計算依據。觀測時,每級載入後均靜載3小時,分別測設支架和砼基礎的沉降量,做好原始記錄。在解除安裝時,對每一級荷載測設支架的回彈值,然後對資料進行分析處理,分別畫出載入量與沉降、載入時間與沉降的座標關係圖,分析出其中的塑性變形部分和彈性變形部分,用於指導施工。

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