茶恩寺特大桥悬灌梁施工组织设计.doc
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1、茶恩寺特大桥连续梁施工组织设计第一节 施工组织设计编制说明一、编制依据(1)新建铁路武汉至广州客运专线乌龙泉至花都段指导性施工组织设计。(2)国家和铁道部现行施工技术规范、规程及标准。(3)武广客运专线公司下发的茶恩寺特大桥施工图纸。 (4)中华人民共和国安全生产法、建设工程安全管理条例、铁路工程施工安全技术规程、中华人民共和国道路交通安全法、建筑施工高处作业安全规范(TJ59-99 )等与建设安全生产有关管理规定。(5)为完成本单位工程拟投入的施工管理、专业技术人员、机械设备等资源。(6)我单位拥有的科技成果、工法成果、机械设备状况、施工技术与管理水平。二、编制原则遵循合同文件的原则。严格按
2、照合同文件要求的工期、质量、安全、环保、文明施工、信息化管理等目标编制施工组织设计,使业主的各项要求均得到有效保证。遵循设计文件的原则。在编制施组时,认真阅读核对所获得的技术设计文件资料,了解设计意图,掌握现场情况,严格按设计资料和设计原则编制施组,满足设计标准和要求。遵循“安全第一、预防为主”的原则。严格按照铁路施工安全操作规程,从制度、管理、方案、资源等方面编制切实的施工方案与可行的措施,确保施工安全,服从业主指令,服从监理工程师的监督检查,严肃安全纪律,严格按规程办事。遵循“科技是第一生产力”的原则。采用高速铁路建设的成功经验和技术,充分应用“四新”成果,配备精干高效的技术骨干力量和专业
3、化的施工队伍,充分发挥科技在施工生产中的先导保障作用。遵循施工生产与环境保护同步规划、同步建设、同步发展的原则。三、编制范围 茶恩寺特大桥1417墩(40+56+40)m连续梁。第二节 工程概况一工程概况本段连续梁位于茶恩寺特大桥(DK1663971.99)的14#17#墩之间,跨越向阳渠,向阳渠宽21米,水深25米,向阳渠斜穿15#与16#墩,与线路的夹角为45,水流随季节变化明显,其中15、16墩为连续梁主墩,分别位于向阳渠的左右岸。二桥址概况及地形地貌连续梁桥址区斜跨向阳渠,15墩位于向阳渠左岸河堤的坡角处,16墩位于向阳渠右岸河堤的坡角处,15#、16#墩开挖后恢复对河堤的损坏。三连续
4、箱梁设计概况设计为(40+56+40)m后张法预应力砼单箱单室、变高度、变截面箱梁,梁体砼设计强度C50,封锚采用强度等级C50 的无收缩混凝土,箱梁顶宽13.4m,底宽为6.70m,顶板厚度除梁端附近外均为40cm,底板厚度4080cm,按直线线型变化,腹板厚4880cm,按折线变化。全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔板,横隔板设有孔洞,供检查人员通过。纵向预应力钢绞线为17-15.2-1860-GB/T5224-2003。锚固体系为自锚式拉丝体系,张拉设备采用内卡式千斤顶系列设备,其操作空间应小于800mm,管道形成采用内径为90mm的波纹管成孔。横向预应力钢绞线为17-15.2-
5、1860-GB/T5224-2003。锚固体系采用BM15-4(P)锚具及配套的支撑垫板;张拉设备采用YDC240Q型千斤顶;管道形成采用内径为70*19mm扁形金属波纹管成孔。竖向预应力筋采用25mm高强精轧螺纹钢筋,型号为JL785;锚固体系采用JLM-25型锚具;张拉设备采用YC60A型千斤顶;管道形成采用内径为25mm铁皮管成孔。四主要工程量项目部位规格等级单位数量备注混凝土梁体C50m31854.411防撞墙C40m3132.964竖墙C40m3盖板C40m3保护层C40m3钢绞线梁体1860Mpat95.324锚具梁体M15-7套72M15-15套212M15-18套48BM15-
6、4套326BM15P-4套326JLM-25套1576铁皮管梁体35(内)m2606.58波纹管梁体70(内)m974.52890(内)m3339.956100(内)m907.3927019m4032.600钢筋梁体HRB335t315.576Q235t11.626防撞墙竖墙盖板HRB335t36.445Q235t6.32防水层桥面TQFI型m2893.75PVC管160mmm102110mmm6支座CKPZ个6五施工重点及难点重点:确保0号段支架预压安全及测量定位;耐久性混凝土施工工艺过程控制;大跨度梁后张法预应力技术的实施;难点:管道预应力摩阻损失的测试;模板标高的确定与调整;边跨现浇段地
7、基加固处理;采用先进的计算机软件进行箱梁线性计算和控制。第三节 工期计划安排计划于2007年9月1日正式开工,到2008年2月10日完工。总工期共160天,具体安排见施工进度横道图。第四节 施工方案方法一.总体施工方案连续梁桥的下部结构施工完成后,首先安装永久支座、设置硫磺砂浆临时支座、搭设落地临时支架,并对支架进行预压,然后施工0#段;待0#段完成后在0#段上拼装挂篮和对挂篮进行预压;然后利用挂篮对称悬臂灌注悬灌梁段,并保持相邻T构的施工进度一致;在悬灌梁段施工结束前20天左右,采用落地支架法完成边跨现浇段施工;接着,根据设计要求,选择适当时机顺序进行合龙段施工。在部分合龙段施工完成、梁体成
8、为稳定结构后,拆除临时支座、落梁于永久支座之上,然后再进行其它合龙段的施工。合龙段利用挂篮施工;完成上述工作后,拆除全部临时设施,清理桥面,进行桥面系施工,并等待徐变上拱延时完成后,进行桥上无碴轨道铺设。为提高梁段整体性,全部梁段均采用混凝土一次灌注完成的施工方法。混凝土由3拌和站集中拌和、混凝土输送车运至施工现场后,由混凝土输送泵泵送入模,用插入式振动棒振捣密实。混凝土的拌和能力和输送能力,以满足最早灌注的混凝土初凝前灌注完梁段混凝土为控制标准。混凝土按高性能混凝土的技术要求进行配合比设计和控制。在每段灌注的混凝土强度、弹性模量和龄期达到设计和铁路混凝土工程施工技术指南的要求后进行张拉,张拉
9、按照“双控”原则,采用两端对称、两侧对等的方法。张拉后尽快采用真空辅助压浆法对每根管道一次性完成压浆。为确保梁体达到合龙精度和设计线形,施工中利用经过实用的专门线形控制软件,对主梁施工的每个阶段进行挠度的动态监测和控制,对后续施工段作出预测和控制,使大桥顺利合龙,使梁体线形符合设计要求。由于本桥高度在10m左右,故材料、设备和施工机具的上下桥采用汽车吊吊运。施工人员上下桥均采用脚手架爬梯。悬灌法施工连续箱梁工艺框图见图1-1。图1-1 连续箱梁悬灌施工工艺框图二.连续箱梁0#段施工为提高0#梁段施工质量,0#梁段施工采用钢筋一次绑扎成形、混凝土一次灌注完成的方法施工。1.连续梁0#段施工工艺流
10、程连续梁0#段施工工艺流程见图12。2.盆式橡胶支座安装安装前先把支承垫石表面找平,定出锚定钢棒位置,并检查其孔径大小与深度,然后吊装支座,准确对准设计位置、精确调整标高后,将支座临时固定,用无收缩水泥砂浆把支座下缝隙和螺栓孔灌注密实。安装前将支座的各相对滑动面清洗干净,支座上下各对应件纵横向对中,确保支座中心线与主梁中心线平行。安装支座时,根据实际情况确定0#段下永久支座的预留偏移量。3.临时支墩设置于主墩承台纵向设置4根临时支墩,临时支墩为直径1.0m的钢管柱内灌注C30钢筋混凝土。在0#段箱体浇筑前,浇筑临时支墩。在临时支墩顶面与梁体接合部浇注硫磺砂浆,内埋电阻丝。在浇筑箱梁时,在硫磺砂
11、浆涂抹隔离剂作为隔离层。拆除时接通电源,熔化硫磺砂浆,由永久支座承受荷载。施工时硫磺砂浆顶面高程宜低于0号段底模弹性变形值,以消除临时支架弹性变形所带来的混凝土外观缺陷。图1-2 连续箱梁悬灌施工0段施工工艺框图4.临时支架设计及预压由于茶恩寺连续梁的墩身高度均在10m左右,故支架拟采用满堂钢管架,根据计算确定支撑柱距和排距后,落于承台上。支架体系结构由下至上分别为砂垫层、方木、钢板、支架(48*3.5mm)、顶托、I字钢、方木。I32b工字钢作纵梁、15cm*15cm方木作为分配梁,用来支撑模板并传递施工荷载至支架上。临时支架安装过程中和安装完成后严格检查各部之间的连接是否紧密、标高是否符合
12、设计,不符合要求的及时改正。临时支架搭设完成后,对其进行预压,以消除支架的非弹性变形、量测弹性变形,从而确定立模标高。临时支架预压只考虑墩顶悬臂部分:加载系统重量1.2*(悬臂部分钢筋重量+混凝土重量+模板重量+施工荷载)。0段临时支架结构示意图见图1-3。 图1-3 0段临时支架结构示意图5.模板系统模板分为底模、外模、内模和端模。各部分分别做如下处理:5.1.底模0段底模采用板厚为1.8cm的大块竹胶模。直接将底模安放在临时支架分配梁上并将两者连接牢固即可,不需设置钢楔块。对墩顶范围内的底模采用木砂组合模,在支座周围墩顶面铺设中粗砂+方木,方木间距50cm,宽15cm,高度为变高度,高度等
13、于梁底标高-墩顶高程-1.8cm,外围铺设同样厚度的方木,方木下垫木楔块,在砂表面铺设一层竹胶模。5.2.外模外模考虑使用挂篮外模,不足部分另外加工制作。5.3.内模考虑到0段梁体内部截面变化大,模板通用性差,为便于装拆和改制模板,内模使用竹胶模板配钢结构骨架。5.4.端头模端模架用角钢制作成钢结构骨架,板面用2cm厚的竹胶板,用螺栓与内外模联结固定,以便拆模。6.钢筋及预应力粗钢筋绑扎6.1.竖横向预应力粗钢筋施工竖横向预应力粗钢筋采用就地散绑法。绑扎中注意保护预应力管道和预应力钢筋,以免受损后堵塞预应力管道,或在张拉中发生断裂。6.2.普通钢筋施工对图纸复核后绘出加工图。加工时,同一类型的
14、钢筋按先长后短的原则下料。钢筋用弯筋机弯制后与大样图核对,并据各钢筋所在部位的具体情况对细部尺寸和形状做适当的微量调整。0段普通钢筋采用就地散绑法,对底腹板钢筋采用“在地面上分部预绑扎,用吊车或塔吊整体吊装”的方法。钢筋保护层由特制垫块加以调整和保证。7.预应力筋管道的设置预应力波纹管在钢筋绑扎时安装固定。纵向波纹管管道定位钢筋网片的间距在直线段不大于1m、在曲线段不大于0.5m,竖横向预应力粗钢筋定位钢筋网片的间距为1.5m。所有定位钢筋均采用焊接成形,以保证定位可靠。如预应力筋管道与普通钢筋的空间位置发生冲突,适当调整普通钢筋的位置和型式,以保证预应力管道位置准确。波纹管成孔质量是保证预应
15、力质量的重要基础,如果发生堵塞而进行处理,将直接影响施工进度和桥梁寿命。因此,必须严格施工控制,保证灌注混凝土后波纹管不漏、不堵、不偏、不变形。拟采取如下措施:7.1.所有的波纹管均在工地上根据需要长度现场卷制,减少施工工序和损伤波纹管的机会,把好材料第一关。波纹管使用前先检查其密封性和是否破损。对破损修复后能够使用的,在修复后再使用;对修复后不能使用或修复后影响穿束的,坚决不用。对密封性达不到要求的不使用。7.2.安装波纹管前,对端头的毛刺、卷边、折角认真修整,确保圆顺。7.3.波纹管定位必须准确,严防上浮、下沉和左右移动。孔道平顺,孔道中心线与端部的预埋锚垫板垂直。其位置偏差符合铁路混凝土
16、工程施工技术指南的要求。7.4.孔道接头处的连接管采用大一个直径级别的同类波纹管,其长度为被连接管道内径的57倍,连接时不使接头处产生角度变化,在混凝土浇筑期间不使管道发生转动或移位,并缠裹紧密,防止水泥浆渗入。对留作下次待接的一端,将该端5cm露出本次灌注梁段的混凝土外。被连接的两根波纹管的接头要顶紧,以防穿束时在接头处的波纹管被束头带出而堵塞管道。7.5.电气焊作业在波纹管附近进行时,在波纹管上覆盖湿麻袋或薄铁皮等覆盖物,以免损伤波纹管;灌注混凝土前对波纹管进行全面检查,及时发现和解决问题;灌注混凝土中,避免振动棒对波纹管的过度振动。7.6.所有纵向预应力管道设置橡胶内衬软管后再浇筑混凝土
17、。内衬软管的外径比波纹管内径小510mm。在混凝土初凝前将橡胶管来回抽动,在混凝土终凝后抽出。8.顶板和腹板预留施工窗口模板安装后,0段中部形成全封闭状态,人员和混凝土无法进入,使施工不能很好进行。为解决该问题,在顶板和腹板无预应力筋的部位开设施工通道,人员和混凝土借此通道进出,待混凝土灌注到接近该通道时,按设计要求连接钢筋和封堵模板。窗口位置提前确定并在安装模板前预先开好。9.混凝土灌注与养护0段内预应力筋布置复杂、非预应力筋密集,要一次灌注成型,施工难度大。为保证施工质量,采取如下措施:9.1.混凝土采用集中拌和、泵送入模。混凝土的拌和能力和输送能力,以满足在最早灌注的混凝土初凝前灌注完0
18、段混凝土为控制标准。9.2.根据0段混凝土数量和施工难度并结合技术要求,将0段混凝土的初凝时间定为6小时左右,将坍落度控制在18cm左右。为此,在混凝土中掺加高效减水剂,粗骨料采用510mm、10-20mm分级配碎石。9.3.混凝土灌注分层厚度为30cm左右。9.4.混凝土灌注顺序:横隔板底部腹板下部底板横隔板上部腹板上部顶板。灌注时前后左右对称进行。9.5.混凝土入模采用软式帆布窜筒,布点间距为1.5m左右,窜筒底面与混凝土灌注面保持在1m以内。9.6.捣固用插入式振捣器大小搭配使用,钢筋密集处用小振动棒,钢筋稀疏处用大振动棒。振动棒移动距离不超过振动棒作用半径的1.5倍。9.7.对捣固人员
19、划分施工区域,明确责任,以防漏捣。9.8.混凝土灌注前先将墩顶混凝土面冲洗干净。灌注底腹板混凝土前,对顶板钢筋顶面用布或麻袋覆盖,以防松散混凝土粘附其上。混凝土入模前,由试验人员检查混凝土的坍落度、和易性,如不合要求即通知拌和站及时调整。9.9.在顶板混凝土浇筑完成后,用插入式振捣器对顶腹板接缝处和新旧混凝土结合处进行充分的二次振捣,确保连接处密实、可靠。混凝土灌注结束后,加强养护,避免出现裂纹。9.10.预应力筋张拉与压浆。按悬灌梁段的施工方法实施。三. 连续箱梁悬臂灌注段施工1.连续箱梁悬灌施工工艺流程连续箱梁悬灌施工工艺框图见图1-4。2.挂篮安装挂篮采用菱形挂篮,其结构形式见图图1-5
20、。2.1.挂篮加工为保证精度和质量,挂篮在工厂加工,板面由大块钢板焊制而成。2.2.挂篮试验为验证挂篮加工精度和质量,保证安全,挂篮加工后进行试拼和静载试验,以测出力与挂篮变形的关系,作为施工中调整底模标高的依据。2.3.挂篮拼装0#段施工结束后,在其顶板上拼装挂篮。正式拼装挂篮在0#段张拉压浆完成后进行。拼装挂篮时,两套挂篮的构件分别安装,以免相互干扰。图1-4 连续箱梁悬灌施工工艺框图安装挂篮按以下程序:清理梁面用水泥砂浆将滑道部位找平在找平层上画出滑道定位线安装滑道安装前后支座吊装单片主桁架,对准前后支座,在桁架两侧用倒链和方木控制其位置,在后支座处将主桁架锚固在腹板竖向预应力筋上。调好
21、一片主桁架后用同样的方法吊装另一片调整两片主桁间距安装前后上横梁安装前后吊带吊装底模架及底模吊装外侧模走行梁及外模在前上横梁上吊挂作业平台,在底模后横梁上焊接作业平台调整立模标高固定模板。3.钢筋加工、绑扎与预应力波纹管道固定3.1.钢筋加工、绑扎对图纸复核后绘出加工下料图,同一类型的钢筋按先长后短的原则下料。主筋采用焊接,焊接方法按铁路混凝土工程施工技术指南执行。钢筋绑扎采取现场散绑或“在地面上分部绑扎,用吊车或塔吊分别整体吊装就位”的方法。3.2.纵向波纹管安装安装悬灌梁段波纹管时,在内衬橡胶管放入波纹管后需超出梁段接缝50cm以上。悬灌梁段纵向波纹管安装的方法和要求与0#段相同,参照实行
22、。3.3.竖横向预应力粗钢筋安装为提高竖横向预应力粗钢筋的施工质量,尽量采用整体通长粗钢筋。粗钢筋和波纹管进场后进行试验并合格后才能使用。对粗钢筋和波纹管认真存放和保管,避免受到损伤,不把粗钢筋作为电焊机的地线,尤其是已经安装到梁上的。受损伤的粗钢筋和波纹管,坚决不用。预应力粗钢筋采用预穿束方案,即混凝土灌注前固定在波纹管内。安装时用铁丝将下端的螺帽固定限位,以避免施工中的震动引起螺帽脱离粗钢筋。粗钢筋的上端在安装后及时封闭,防止水和杂物进入管道。在竖向粗钢筋底部用铁管或胶管将两根粗钢筋的外套铁皮管连接起来,压浆管和出浆管分别设在两根粗钢筋的波纹管顶部。在1#段底腹板钢筋绑扎完、预应力管道调整
23、好后安装内模和内模走行梁。将走行梁前端吊在挂篮前上横梁上,后端锚固在已灌的0#梁段上,将内模支撑在走行梁上。4.悬臂灌注梁段的混凝土施工为保证悬灌梁段的施工质量,所有悬灌梁段均一次灌注成型。为达到设计要求,拟采取如下措施:4.1.混凝土灌注顺序为:底板腹板顶板。灌注时同一挂篮的两边基本对称。混凝土由挂篮前端向后端浇注,顶板混凝土从两侧向中央推进,以防发生裂纹。同一T构两侧的混凝土灌注量之差不超过设计规定值。4.2.腹板混凝土振捣,当梁段高度大于4m时,在腹板内侧预留窗口,以便插入振捣器振捣混凝土。当梁段高度小于4m时,不预留天窗,直接将振动棒放入腹板内振捣。4.3.振捣时插入点布点均匀,并保证
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