主橋箱梁施工方案

2021-12-20 16:51:32 字數 4949 閱讀 8804

第一章:編制說明

一、編制依據

(1)光澤縣桔子洲大橋及北溪南路工程設計檔案、現場實地踏勘訪問獲得的第一手資料等。

(2)相關規範及規程

《公路橋涵施工技術規範》(jtj-041-2000)

《公路工程質量檢驗評定標準》(jtg f80/1-2004)

《公路工程集料試驗規程》(jtg e42-2005)

《公路橋梁設計規範》2023年版

《公路斜拉橋設計規範》(jtjj027-96)

《鋼結構設計規範》(cbj17-88)

《城市橋梁設計準則》(cjj11-93)

《公路橋梁抗風設計指南》

《城市橋梁設計準則》(cjj11-93)

二、工程概況

光澤縣桔子洲大橋主橋為80+60m獨塔單索面斜拉橋,塔梁墩固結,橫向布置為單幅橋。斜拉橋採用扇形索面,梁上索距主跨為6公尺,邊跨為4.5公尺,箱梁截面為單箱三室梁,為三向預應力混凝土結構,採用大挑臂等高度預應力箱梁,箱梁中線處梁高2.

4公尺,箱梁頂板橫坡1.5%,底板水平。底寬17公尺,頂寬29.

7公尺,兩側挑臂各6.35公尺,頂板厚30cm~60cm,底板厚25cm~60cm,中腹板厚為40cm~60cm,邊腹板厚度為60cm~80cm。在腹板與頂、底板連線部設腋角,以改善箱梁受力。

斜拉索張拉端布置在主梁中腹板近中間箱室側。箱梁在支點、拉索錨固處及主塔處設定橫樑,主塔處橫樑寬10.1公尺,橋台端過渡橫樑1.

5公尺,主跨拉索處橫樑寬60cm,邊跨拉索處橫樑寬80cm。主橋箱梁採用c50混凝土,總數量為4170m3。

施工環境:主橋跨越西溪,其橋墩位於西溪河槽中,河水深約2.7公尺,常水位標高為226.

7公尺,箱梁底標高為233.9公尺~234.5公尺,梁床面標高為224公尺,河床面至箱梁底最大高差為10.

5公尺。三、地形地貌

桔子洲大橋位於光澤縣西溪與北溪交匯口,屬丘陵地區河谷地貌型別,橋址處河谷呈寬「u」字型,交匯口內側發育有江心洲(桔子洲),兩側河道順直,西溪河道寬約70m,河床表層為卵石覆蓋,覆蓋層厚度1~4公尺,卵石下面為強風化鉀常花崗岩。

第二章:現澆箱梁施工方案

一、施工方法簡介

該主橋位於西溪河槽中,根據施工安排,主橋施工期為8月份至明年的2月份。根據光澤縣氣象局發布的《2023年氣候趨勢預報》7月至11月雨量正常略低。故主橋箱梁施工擬採用600mm鋼管結合貝雷片支架法施工。

鋼管支架施工時,先把河面根據支架布置圖分段填土圍堰至標高227.7m,保證河面寬10~15公尺,再採用旋轉機進行造孔後放入鋼管,鋼管支承面為強風化鉀常花崗岩。貝雷片採用3×1.

5×0.1公尺。支架施工時先施工0#塊,再根據懸臂節段長度布置支架,其中主跨80公尺側按2×9+2×9+3×8.

3公尺布置,邊跨60公尺側按2×6.75+2×6.75+2×7.

05公尺布置。本支架施工方案結合懸臂梁施工方案,採用節段施工法,根據支架布置來施工箱梁,採用迴圈使用支架法施工。

現澆箱梁支架立柱採用ф600mm,壁厚8mm的螺旋鋼管,在鋼管頂放兩根i56c工字鋼作為橫樑,橫樑上擺放3×1.5×0.1公尺的貝雷片,貝雷片共28排,在貝雷片上按60cm的間距放置i20b工字鋼,工字鋼上面按30cm的間距布置10×10cm的方木。

然後再方木上方搭設2cm厚的箱梁底模板,箱梁底模及側模採用高強度竹膠板,箱室內模採用木模板。箱梁砼澆築採用二次澆築法,第一次澆築至腹板與底板連線處,第二次澆築腹板及頂板,待箱梁砼強度達到100%時進行預應力張拉。

二、支架施工

貝雷支架布置圖見圖1

貝雷支架斷面圖

1、鋼管立柱安裝

貝雷架下部採用七根φ600mm螺旋鋼管作為支撐立柱,將所受荷載傳遞到地基或承臺。為保證鋼管立柱受力均勻、平衡傳力,須保證鋼管在鉛垂狀態下立於地基或承台上,所以在鋼管施工時先用旋轉機鑽孔,鑽孔直徑為ф700mm,鑽孔深度約為7m(築島面至孔底),鑽至強風化鉀常花崗岩層面即可,其鑽孔工藝與橋梁樁基沖孔樁施工相似,也是採用泥漿護壁,待清孔乾淨後放入鋼管。鋼管最高處長度為12.

5m。當鋼管底部設定在承台上時,在鋼管和承臺之間設定厚14mm的鋼板,進行水平調平及增加受力面積。

(1)、先將承臺頂面清理乾淨,在承臺頂面按設計尺寸放出鋼管位置。然後在承檯面上鋪一層厚2cm的高標號細石砼,放上尺寸為1m×1m、厚14mm的鋼板。再用水準儀抄平,保證鋼板四角標高一致,將鋼板和承臺之間的空隙填滿、搗實,確保鋼板安放牢固。

(2)、在找平砼上強度後,開始安裝鋼管。按鋼板頂標高和梁底標高,扣除模板厚度、方木高度、貝雷架高度、工字鋼高度及砂箱高度,最後計算出鋼管長度。按計算好的長度,將鋼管下好料,並將切口打磨平整。

(3)、先在鋼板上將鋼管位置用粉筆畫出,然後借助吊車將鋼管按設計位置就位,用電焊將鋼管和鋼板焊牢,並用6塊尺寸為20cm×20cm、厚14mm的三角鋼板作為加勁板,對稱焊在鋼板和鋼管之間,見圖3。

圖3 鋼管底座連線圖

(4)、鋼管安裝好後,用[18槽鋼通過焊接將鋼管連線成整體。

2、安裝砂箱

本方案採用砂箱作為脫模的手段,砂箱設定於鋼管立柱頂部和工字鋼橫樑之間,底部與鋼管焊死。砂箱採用大管套小管的方式,大管用與立柱相同外徑的螺旋鋼管,小管用φ560mm的螺旋鋼管,具體尺寸見圖4。

砂箱用砂採用潔淨的中砂,曬乾、過篩,測出比重後,根據所需高度稱重裝箱,確保所有砂箱頂板標高一致。

為方便卸砂,在距砂箱底部7.5cm處做乙個10cm×5cm的卸砂窗,並用10mm厚鋼板製作乙個可以推拉的擋板。

沙箱落架示意圖

3、工字鋼橫樑安裝

用2根ⅰ56c工字鋼並焊做為橫樑,橫橋向放在砂桶頂部。並在砂桶頂面鋼板上,靠近工字鋼邊緣處,各焊乙個擋板,防止工字鋼移動。

4、貝雷架安裝

先將貝雷片在地面上按設計片數拼裝,並分組聯結好。在工字鋼橫樑上按設計間距,將各組貝雷架的位置用油漆標好。然後,用20t吊車將已聯結好的貝雷架按先中間後兩邊的順序吊裝到位,並用自製u型卡將貝雷架固定在橫樑上。

u型螺栓結構圖

5、i20b工字鋼及方木布置

貝雷片安裝完成後,按60cm的間距橫橋向布置i20b工字鋼,工字鋼布置好後按30cm的間距縱橋向布置10×10cm的方木,做為標高調整及預拱度調設的介質。

三、箱梁模板

1、邊模及翼板底模:

箱梁邊模及翼板底模採用高強度竹膠板,竹膠板厚度為2cm,邊模及翼板底模分別採用wdj腳手架支撐。

2、底模板

底模一律採用2cm厚竹膠板,因竹膠板抗水性較木質膠合板強,且剛度好,按照梁底寬度進行組拼。

3、芯模

箱梁內模按照梁體內空間長度分節組合,採用木板製作,在內木肋架外釘木板或膠合板。

翼板支架示意圖

第三章:現澆梁施工

一、箱梁模板設計及加工

1、模板設計

(1)、底模

採用20mm厚竹膠合板,模板在場外按箱梁尺寸加工好,模板的次楞採用100mm×100mm方木,模板的主楞在滿堂紅式支架體系中採用100×100mm的方木。

(2)、內模

內模由人工在底板、腹板、橫隔板鋼筋綁紮完成後安裝。內模用木材製作,即在內模肋架外釘木板或膠合板,按照箱梁內徑形狀分節(有變截面),在地面分節組合好,吊車提公升安裝。內模底板用短鋼筋支頂,腹板及隔板上部用小方木臨時支頂。

為便於拆除內模板和孔道壓漿等施工,經監理工程師同意後,在梁體兩端負彎矩最小處,各預留乙個60cm×60cm的工作窗,梁體施工完畢後進行封閉,見下圖所示。為確保底板砼澆注密實和防止內模上浮,內模的底模部分不安設。內模頂部每隔2m預留20×20cm砼澆注天窗,採用3mm厚的鋼板封堵。

澆注混凝土時頂部預留1000×750mm的進人孔,用作內模拆除需要。

內模加固示意圖

2、支架預拱度

a預拱度因素

預拱度考慮:主杆彈性壓縮、支架撓度、自重產生的豎向撓度、箱梁設計時的預拱度等因素。

由於預拱度在梁跨中所處的位置進行分配,為此按二次拋物線方程為:y=4f*x(l-x)/l2

b預拱度監測:

施工中對墩身處、l/4、l/2、3l/4處進行實測,實測採用水準儀定點測設(實際施工支架時就對這些位置按計算設定預拱度)。

①堆載預壓施工

為保證模板支架的整體穩定性,消除支架本身及支架基礎的沉降,在模板體系完成後,採取預壓措施,預壓荷載為模板、鋼筋砼、施工荷載等,安全係數為1.2。支架布置完後,在i20b工字鋼上放置方木,方木放置好後先安裝箱梁底模板,在底模板上按設計荷載和施工荷載的分布,為使支架均勻受壓,故採用沙袋堆碼預壓,沙袋採用吊車吊放到模板止,其布置形式按照箱梁的結構斷面形式相似,腹板處的砼塊堆放最高,預壓重量不小於結構自重,預壓時間為五天。

在支架試壓之前在方木頂和基底布置測量觀測點,沿橋橫向布置5個點,中間乙個點,兩側各乙個點,1/4橋面寬處各兩個點,沿線路每隔5m布置一排觀測點,採用精密水準儀測量出方木頂標高,作為原始標高,待沙袋堆放完之後,支架試壓時,使用精密水準儀,測量出模板支架系統試壓前後的變形,每天觀測兩次並繪製出變形量同時間的關係曲線圖,待大多數點位的相鄰兩次沉降觀測變形值在5mm範圍內和沉降變形量同時間關係曲線圖的曲線走向趨於平緩時,可視為預壓結束,清除沙袋後,再次觀測底模板標高,計算出支架在荷載作用下的彈性變形與非彈性變形,以此為設定支架預留沉降值的依據,指導支架施工。

②支架調整處理

支架堆載預壓後通過監測發現沉降量較大,應及時停止預壓,檢查分析原因主要有以下三個方面:

如果支架變形量大,地基下沉量**明支架必須進行加固,並嚴格計算承載能力是否滿足設計要求,並加強檢查力度,以確保箱梁施工質量及安全,從新布置支架的縱橫向間距和布距,以保證滿足承載力的要求。

如果支架變形小,地基沉降大說明地基承載力不滿足施工要求,必須對地基進行重新處理,地基可以採用混凝土重新換填,或者在地基上鋪放整體式鋼板。

如果支架和地基的沉降量都比較大,必須對地基和支架均進行處理,處理方法採用以上兩種方法。

(3)模板安裝

①安裝順序

方木調整→底模安裝→邊模安裝→內模安裝→擋頭板模安裝。

②底部模板安裝

底模施工前,測量組放出梁底中心線及水平標高。採用扒釘將主、次楞方木聯結成一體。底模竹膠板比梁底寬度富餘,然後用鐵釘將竹膠合板聯結在底方木上。

以梁底中心線精確量出左、右寬度並彈墨線之後用鋸裁邊。模板間貼雙面膠帶,以防止混凝土漏漿。底模施工後,經檢查底模中線、標高、接縫錯台各專案合格後進入下一道工序,並在底模相應位置定出洩水孔位置。

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