黃草烏江大橋連續剛構梁施工方案

2021-12-20 16:51:32 字數 5093 閱讀 5499

一、 工程概況

1、工程簡介

渝懷線14標段黃草烏江大橋:全長410.65公尺,設計里程範圍為dk216+156-dk216+570.

7,中心里程為dk216+378,橋跨布置為1×32公尺預應力砼簡支梁+(96+168+96)預應力砼連續剛構梁,梁寬11公尺,墩頂處樑高11公尺,端跨部樑高5.5公尺。

2、本工程特點

①橋梁設計上有突破,施工難度大:

跨越烏江的黃草烏江大橋具有墩身高、梁體跨度大的特點。黃草烏江大橋2#墩高56公尺、3#墩高52公尺;黃草烏江大橋梁體最大跨度達168公尺,是中國鐵路雙線橋第一跨。

②運輸難度較大

橫跨烏江的黃草烏江大橋水中墩與施工便道高差大,黃草烏江大橋位處地勢險峻,經對幾種方案反覆進行論證,決定採用塔吊吊運方案解決場內運輸問題。

3、自然特徵

(1)水文

黃草烏江大橋段地處烏江水系,匯水面積大。烏江流域內雨量充沛且年內降雨很不均勻,主要降雨均集中在4~8月,4月入汛,暴雨多發生在5~6月或8月,一次歷時4~6天,水位變幅可達40~50公尺。

地下水為第四系孔隙水、基岩裂隙水、岩溶裂隙和岩溶管道水三種型別,地表水和地下水水質型別為hco3-、ca2+、mg2+型,對砼無腐蝕性。

(2)氣象

該施工段屬**帶濕潤季風氣候,具有氣候濕潤、雨量充沛、冬春雨少、夏秋雨多、夏熱冬暖、多霧、日照少的特點。多年平均氣溫17.5℃,多年最高氣溫44.

1℃,多年最低氣溫-3.8℃。每年最冷月為1~2月,最熱月為7~8月。

年平均降雨量1000~1400公釐,多年年最大降雨量1360~1930公釐,多年年最小降雨量200~1080公釐,最大日降雨113~213公釐。

二、施工方法

1、工藝流程

懸灌梁施工主要包括掛籃設計、0#梁段拖架施工、0#梁段施工、掛籃安裝測試、1#梁段施工、其它懸灌段施工、邊跨現澆段施工、合攏段施工,中跨合攏段施工,其工藝流程如下:

1、 托架施工

托架採用預埋i40工字鋼的方式承受0#段梁體傳遞到墩身上的力,其中縱橋向埋設9根*2組,橫橋向埋設7根*2組,對稱布設。縱橋向預埋的工字鋼承受0#段墩身區域的梁體自重、懸臂段梁體自重以及內模重量。橫橋向預埋的工字鋼承受0#段翼緣板自重以及側模和支架的重量。

具體預埋尺寸祥見0#段預埋示意圖。

在梁體施工前,對預埋工字鋼進行等效載入試驗,對其強度、安全性進行檢驗,同時測出其彈性變形,並消除塑性變形,為0#段施工預留拱底提供準確的資料。

2、0#梁段施工

0#梁段是連續懸臂灌注施工的起步階段,是在托架上進行的。該段的施工程式為:安裝托架→安裝0#梁段的底模→安裝外模背部的萬能桿件桁架→安裝外模→綁紮底板和腹板鋼筋→安裝縱橫向預應力管道→安裝豎向預應力筋→安裝內模桁架→安裝內模模板→綁紮頂板鋼筋→搭設砼灌注平台→灌注混凝土→養生→施加預應力→端部鑿毛,砼一次性澆注完畢,灌注時間控制在20h以內。

1、 托架預壓

在埋設好的工字鋼托架上,滿鋪工字鋼及水箱,並在水箱中注滿水對托架進行預壓,預壓靜荷載考慮到梁體砼自重、支架模板重量、施工人員及機具、砼衝擊力、砼振動荷載以及風載。

2、 底模施工

底模採用組合剛模板,具體做法是:在墩頂區域內在縱橋向貫穿預埋的工字鋼托架上,縱橫交錯鋪設枕木,枕木與工字鋼間墊木楔子,枕木上按設計梁底標高鋪設組合剛模板,組合剛模板的接縫採用2cm厚的海綿條夾緊,避免漏漿。

在懸臂區域內,為了使1#段與0#段梁底能夠結合得更順暢,底模採用大塊整體鋼模板,其它鋪設方法與墩頂區域內底模相同。

⑶側模支立

側模採用整體性鋼模板,支架採用萬能桿件拼裝。具體做法是:在橫橋向預埋的工字鋼托架上縱橋向鋪兩排枕木(枕木與工字鋼間用木楔找平),再在枕木上用萬能桿件搭設框架結構,作為側模的背部加勁肋。

將整體鋼模板緊貼萬能桿件框架連成一體,並用彎頭螺栓把模板與角鋼掛連成乙個整體,從而形成整體性框架結構,側模與懸臂段梁部的底模之間的連線是採用「幫包底」的方式將兩者連成整體結構。

⑷鋼筋綁紮及預應力管道安裝:

在側模支立完畢後,即按照圖紙進行梁底和梁腹板鋼筋綁紮和焊接。然後再以安裝完畢的鋼筋網作為骨架,來安裝橫向預應力管道和豎向預應力管道。待內模支立完畢後,最後完成頂板的鋼筋綁紮和預應力管道布設,預應力管道依靠道/50cm密度的定位網精確定位。

⑸內模支立

內模模板採用大塊組合鋼模板,內模背肋採用角鋼和帶鋼組成的框架結構。具體做法是:先在底模及墩頂上放置6個鐵馬凳(用φ28鋼筋及12mm厚鋼板焊製而成),使馬凳頂面標高與底板砼頂面標高一致,然後將用角鋼和帶鋼拼裝好的組合桿件聯成框架結構,每片框架的水平間距為90cm,框架底部用木楔墊於鐵馬凳之上,內模先裝好底部到角模板以及腹板底層1.

2公尺高的模板。組合鋼模橫向組裝,每排模板端頭均排列在豎向角鋼框架的背部,並上緊拉桿,留下的1/2空間,隨混凝土澆注的高度逐漸拼裝到頂部。待腹板澆注完畢後,最後鋪設頂板側角模板和頂板底模。

⑹混凝土澆注:0#段的混凝土方量為570m3,體積較大,因設計圖中明確指出需一次性澆注,因此難度較大。針對這種情況,我們分別採用了幾種方法以確保混凝土澆注的質量。

a、 混凝土**

烏江兩岸各設有乙個攪拌站,配備混凝土輸送幫浦兩台。0#段混凝土的**主要靠本岸攪拌站幫浦送。但根據下部工程的施工經驗,單個混凝土攪拌站考慮其它影響因素的**速度為每小時15至20m3/h,因此遠不能滿足,需要有對岸攪拌站聯合**方可。

對岸混凝土同時**,其方法是先用混凝土幫浦送至岸邊,再借助塔吊吊裝用船送至本岸,然後用本岸塔吊吊至梁頂。這種運輸方法基本可以達到30m3/h的**速度,澆注時間可以縮短到18h。

b、 材料準備:砂、石均選用滿足鹼含量及其它常規實驗要求的骨料。砂選用中砂河砂,碎石選5~25mm的連續級配石灰岩碎石。

選用高效幫浦送緩凝減水劑,在滿足鹼含量等其它指數的前提條件下,可將初凝時間(常溫下)增加18~20h,有利於0#段梁*混凝土的澆注。

c、 機具準備

為保證混凝土從11m高的梁部落下後不發生離析,共做12條小直徑串筒,垂至混凝土澆注面以上1m高度處,均衡的分布於梁面各處。

為保證混凝土振搗的密實,不僅在側模上按1.5m的間距梅花狀布置1.5kv*的附著式振搗器,而且準備有足夠的φ50cm及φ30cm振搗器,以滿足不同間隙混凝土的振搗要求。

d、 嚴格控制澆注厚度≤30cm/層,保障兩層混凝土之間連線的新鮮程度,澆注完底板*在倒角模附近1.2m範圍內鋪壓組合鋼模,用木楔擠於水平鋼框架上,防止澆注腹板混凝土時,因壓力太大而產生「鼓包」現象。

e、 為防止內模上浮及其它變形,除在腹板處用拉桿與外模固定成乙個整體外,還要用底拉桿將框架及模板固定於底板構造筋上。

⑺養生 混凝土灌注完畢後,底板倉面養護,頂板覆蓋草袋等並灑水養護,直至達到強度後拆除側模和內模模板。

(8)張拉

在達到80%強度以上並滿足3天以上齡期後,開始準備預應力施加工作。首先要疏通預應力管道,所有的縱、橫、豎向預應力管道均用提前預留在管道內的φ10鋼筋,端頭略小於管道內徑的木球檢測管道是否暢通。確保100%無誤後,穿束並張拉。

穿束前還要用水沖洗管道,再用高壓風吹幹殘留水後在行穿束,束頭必須用膠帶纏牢纏圓,禁止有毛刺銳角露出以搓破波紋管。

張拉時嚴格按張拉程式,先將預應力束張拉至5%應力,後張拉至設計應力,持荷後錨固。

張拉順序為先縱後橫,拆除底模後在施加豎向預應力。

(9)壓漿

壓漿工作在張拉完畢24小時內完成,壓漿前,先用高壓水沖洗,在用高壓風將殘留水沖淨,並保持管壁濕潤。然後將配製好的高標號水泥漿壓入預應力管道並塞緊壓漿孔。

3、懸灌段施工 *

1#段及以後的梁段均採用掛籃懸臂灌注,施工工藝流程見附圖。

掛籃的拼裝採用分片組合,再將各片進行拼裝,其拼裝順序為:鋪設軌道→安裝主桁、吊架及後錨→安裝連線系→安裝前後橫樑→安裝外模板→安裝內模板→安裝工作平台。

4、鋼筋、波紋管和預應力束的安裝

鋼筋採取梁上綁紮,兩次成型。做法是:先綁紮底板、腹板鋼筋,安裝預應力鋼束,待內模支立完成後,再綁紮頂板鋼筋,相鄰段搭接鋼筋用點焊焊牢。

在腹板鋼筋綁完後,焊接定位網,每50cm設一道,三維座標控制位置。波紋管的連線一律採用外接,接頭必須旋緊、頂死,再用膠布纏繞,露出端模板的波紋管不得少於15公釐,在施工過程中注意保護,不能損壞。

5、混凝土施工

⑴原材料選用

配製混凝土的水泥為52.5級普通矽酸鹽水泥,在出廠後40天或到場後45天覆試一次,此後每隔10天測試一次,不合格者不准使用。

碎石使用當地優質石材,砂子選用中砂,水採用烏江水。

外加劑使用二種,即:fs型高效緩凝減水劑(摻量為0.8%~1.

5%),ts-2型高效幫浦送減水劑(摻量為0.8%~1.0%),高效幫浦送緩凝減水劑主要用於0#段的大體積砼澆注;高效幫浦送減水劑主要用於1#段以後的相對體積較小的梁段。

這兩種外加劑均可根據天氣情況適當調整摻量。

⑵混凝土的生產與運輸

由設在兩岸的混凝土攪拌站生產混凝土,拌好的混凝土用砼輸送幫浦輸送到梁頂,再用小串筒將砼送入模內。如果是1#段以上的梁段,則用塔吊將輸送至梁頂的砼平均分送到兩端。砼罐車作為地面砼運輸的預備方案,翻斗車運輸作為梁頂砼分送運輸的預備方案。

⑶灌注混凝土

除前面所述每個梁段的混凝土必須在最早灌注部分終凝前一次完成外,更重要的是要確保t構對稱灌注。

6、端部梁段(邊跨段及邊跨合攏段)施工

1#墩連續剛構的邊跨端部(從23#~25#段)採用桁架法和滿堂紅支架法施工。23#~25#先施工,再進行22#段邊跨合攏段施工。

4#臺連續剛構的19#~21#段上跨319國道,在施工中由於現澆段位置完全侵占319國道且從19#段開始即占用國道淨空,使淨高不能滿足通車要求,因此在進行22#~25#段施工時必須將國道改道,改道的範圍是將國道從與施工發生衝突的22#~23#段改至19#~21#段內。從23#段到25#段梁部施工則採用滿堂紅支架法施工,從而保證該段路行車淨寬。其具體步驟為:

在支架鋪設範圍內的地面上,澆注基礎砼條帶,再在基礎上鋪設滿堂紅支架,支架上採用縱橫兩排15×15cm方木,在方木上加設木楔,安設底模,進行23#~25段施工。後進行邊跨22#合攏段施工。

7、主跨合攏段施工及體系轉換

⑴、主跨合攏段施工前的準備工作:

待邊跨合攏後,並達到設計強度後,即進行中跨合攏段施工。邊跨及中跨合攏段施工時,掛籃後退,將相鄰兩個t構的梁面雜物清理乾淨。然後將相鄰兩個t構上所有觀測點的標高精確測量一遍。

比較合攏段相鄰的兩個樑端頂面標高,如果其高差△≤15mm,則著手下一步施工,如果△>15mm,則執行線形控制軟體,計算使△≤15mm時的水箱配重(中跨合攏時,還要在邊跨端部設配重水箱,以保持梁部兩端荷載平衡。)所需的重量及布置位置,按運算結果,調整△,使其達到要求後,再進行合攏段施工。

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