1、桥梁盖梁施工技术方案桥梁盖梁施工技术方案一、工程概况昆洛路改扩建工程四合同段共有17棵盖梁，除22#、23#、24#外，其余盖梁均为大挑臂倒T型盖梁。全标段盖梁主要工程数量为：级钢筋254.2T，C50混凝土1920M3，预应力钢绞62.54T，M15系列锚具390套，塑料波纹管4800M。本项目桥梁盖梁均为后张法预应力结构，均采取预埋塑料波纹管的管道成孔方法。1#5#及13#21#盖梁预应力钢束均为12束，每束钢束钢绞线根数为9根或12根；22#24#盖梁预应力钢束均为9束，每束钢束钢绞线根数均为15根。管道灌浆采用真空压浆的新工艺。同时由于盖梁均位于昆明东郊原贵昆公路中央，而贵昆公路是进出
2、昆明城区的交通主动脉之一，同时又和多条道路城市相交，施工干扰大、保通任务重。针对上述技术特点、难点及施工条件，我部综合考虑后，决定采取如下施工技术方案进行桥梁盖梁的施工。二、施工测量及盖梁几何尺寸的控制本项目桥梁盖梁顶面几何形状为矩形；底面形状则由4个梯形（或矩形）组合而成，且底面四个梯形（或矩形）不在同一平面上。在从底面形状过度到顶面形状的过程时，盖梁侧面呈现的将是一个曲面。受跨线桥纵坡的影响，盖梁顶面大小桩号方向边缘及两侧支承面的标高均不同，设计图纸上用H1、H2、H3、H4几个参数来表示。受桥梁路面横坡的影响，盖梁顶面沿盖梁纵向呈倾斜状；而根据设计图纸，本项目桥梁空心板板面按照路面横坡的
3、坡度安装，因此需在每个盖梁顶面找平出96个22CM22CM的小平台以安装橡胶支座。针对上述盖梁几何尺寸方面的特点，我部在施工测量时，拟采取以下方法进行控制（以18号盖梁为例,其他盖梁依此类推）：1.盖梁的平面位置在盖梁底模安装就位后（底模安装详见支架及模板工程部分）采用全站仪放出盖梁四个角点的位置和中心至左右两侧3.35米距离大、小桩号方向共四个点的平面位置，即每片盖梁低模上采用全站仪放出8个点，用以控制盖梁第一浇筑层的平面位置。盖梁底的平面位置确定后，即可安装钢筋骨架和侧模，侧模安装后，要及时对盖梁两侧的曲面进行测量复核。待第一浇筑层浇筑完成后并达到75%设计强度后，在其上放出六个点，用以控
4、制盖梁突出部分的平面位置。2.盖梁的高程控制盖梁是桥梁下部结构的最后一个构件，起着直接承担桥梁上部结构的作用，其标高的控制直接关系着整个桥梁的空间位置是否满足设计及施工规范的要求。施工时拟从以下几个方面入手。在浇筑混凝土之前，先测量盖梁底面各标高控制点的标高。标高值与设计不符的，调整支架的可调顶托后再次进行测量，直到标高符合设计及施工规范要求为止。浇筑盖梁突出部分时，应加强其纵坡和横坡的控制。盖梁顶面橡胶支座位置的平台在混凝土初凝之前尽快找平，找平时切忌标高偏底；因此，可事先在平台位置按照设计标高，预设用以确定标高的钢筋或其他可靠参照物。混凝土浇筑完成且强度达到10MPA后，由测量技术人员对每
5、个平台的位置进行标高复核，局部偏高或不平整的平台采用打磨机打磨至设计标高并找平。三、支架及模板工程（一）支架设计本项目盖梁施工中支架拟采用483.5MM碗扣式脚手架。因为碗扣式脚手架有多功能、高效率、便于管理等优点；尤其是其杆件轴线交会于一点，节点在框架平面内，接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能，结构稳固可靠。1.拟设计的支架间距和构造形式根据以往的施工经验，本项目盖梁脚手架纵横方向间距均设为60 CM，共设纵向8排7孔，横向43排42孔,立杆共有8433=344根。考虑到支架的整体稳定性，在纵向两侧各设通长剪刀撑4道；横向每隔两跨设剪刀撑1道。为便于高度调节，每根立杆底部设可调底座，顶部
6、配可调顶托，可调整范围均为30 cm。具体构造形式见后面的附图。根据本项目的施工现场条件，支架底部的基础分为原有沥青混凝土路面、承台和新填筑的土夹石几种。原有沥青混凝土路面和承台可不做处理，沥青混凝土路面可直接在上面铺设520CM的方木后，在方木上安装脚手架构件。新填筑的土夹石，压实度大于90%后，方可在上面铺设方木，然后再在方木上安装脚手架构件。承台部分则直接在其上搭设支架。2.设计荷载(1) 模板支架自重按照最高盖梁的高度18m计算，为5KN/ m2；(2) 施工人员及设备荷载取2.5 KN/ m2；(3) 盖梁自重，（116 m325KN/m3）/100 m2=29 KN/ m2；(4)
7、 其它荷载取1.5 KN/ m2；上述各项荷载合计 q=5+2.5+29+1.5=38（KN/ m2） 每根立杆的受压荷载为0.60.638=13.7（KN）3.立杆强度验算查阅有关资料（如建筑施工手册等）可知，单根碗扣式脚手架立杆的承载能力为40KN13.7KN，故其强度能满足施工荷载的要求。4. 立杆稳定性验算按照立杆步距为1.2米计算。立杆为483.5mmA3钢管，则：A=4.89CM2,Ix=1219cm4；i=( Ix/A)1/2=(1219/4.89)1/2=15.78=1200/15.78=76，查表得=0.744N/（A）=1.513.7/（0.7444.89） =1.513.
8、7103/（0.7444.8910-4） =56.5（MPa）KAKHf=0.850.8205=139.4（MPa）56.5（MPa）；所以结构安全。上述计算过程中各符号的意义如下：A脚手架毛截面积；Ix截面惯性矩；i惯性半径；长细比稳定系数安全系数，此处取1.5；KA与立杆截面有关的调整系数，查阅资料得；KH有脚手架高度有关的调整系数，查阅资料得；f钢管的容许应力，查阅资料得。通过以上验算可知道，只考虑碗扣式脚手架立杆的承载能力及稳定性时，拟设计的碗扣式脚手架已经能满足强度和稳定性的要求。实际操作中，墩柱也将参与受力，此部分受力作为施工安全储备考虑。支架搭设计过程中，注意加强横杆和剪刀撑的位
9、置控制，连接时一定要稳固。且应将整个支架体系与桥梁墩柱之间牢固连接，以增强支架的整体稳定性。（二）模板设计1.拟设计的模板构造形式盖梁的底模和侧模均采用定制的钢模，底模支撑于15 cm15cm横向布置的方木上，横向方木则安装于支架的活动顶托上。底模安装于方木上并定位后，在其上安装侧模。侧模之间的水平向荷载主要通过对拉镙杆承受。同时在侧模板外每各1m设置一道斜撑，保证侧模的水平位置。钢模板由模板加工厂按照要求的承受荷载能力进行制作，在此不作强度及刚度验算，而作为安全储备。为保证模板的刚性和强度，模板面板均采用厚5毫米的冷轧钢板。下面主要验算底模底下的支撑方木的强度及刚度，看其是否能满足设计及施工
10、规范要求。2. 设计荷载(1) 模板支架自重为0.8KN/ m2；(2) 施工人员及设备荷载取2.5 KN/ m2；(3) 盖梁新浇混凝土自重，。取盖中部最厚位置，没延米长度的盖梁作用于顶托方木的底模的荷载为（21.6+0.4562.42+1.120.969）m325KN/m3/4.2 m2=32 KN/ m2；（4）振捣混凝土时对垂直面模板产生的荷载，取4.0 KN/ m2；（5）倾倒混凝土时的水平荷载，取0.6 KN/ m2；（6）其它荷载取1.5 KN/ m2；上述各项荷载合计 q=0.8+2.5+32+4.0+0.6+1.5=41.4（KN/ m2） 每根方木承受的线荷载为41.40.
11、6=24.8（KN/ m）。按最不利的三跨等跨连续梁验算方木的强度及刚度。3.强度验算按三跨等跨连续梁进行验算q=24.8 KN/ ml=0.6mMmax=-0.1ql2=-0.124.80.62=0.89 KNm= Mmax/w=0.89103/(0.153/6) =1.58MPa13 MPa（松木最底抗弯强度值）按照上式，方木尺寸为10cm10cm时，计算出的应力为5.34 MPa，也满足强度要求。3.刚度验算验算刚度时的线荷载 q=32.80.6=19.7 KN/ m弹性模量E=9000 MPa惯性矩 I=0.154/12=4.2210-5 m4挠度f=0.677ql4/(100EI)
12、=0.67719.71030.64/(10091094.2210-5) =4.5510-5m=0.05mml/400=0.6/400=1.5mm刚度满足要求。按照上式，方木尺寸为10cm10cm时，惯性矩 I=0.14/12=8.310-6 m4挠度f=0.677ql4/(100EI) =0.67719.71030.64/(10091098.310-6) =210-4m=0.23mml/400=0.6/400=1.5mm刚度也满足要求。4.对拉镙杆计算(1)荷载计算新浇筑混凝土侧压力计算 P=0.22t012v1/2 =0.222441.01.151.0 =24.3 KN/ m2 振捣时的侧压
13、力取4.0 KN/ m2（2）对拉镙杆用量计算a、采用20mm对拉镙杆，每根对拉镙杆能承受的荷载 N=0.510103.14235=36.9KN每延米所需对拉镙杆根数 n=（24.3+4.0）2.0/36.9=1.53（根）实际安装取每延米两根，即侧模之间每隔1m上下各设对拉镙杆一根。b、采用16mm对拉镙杆，每根对拉镙杆能承受的荷载 N=0.5883.14235=23.6KN每延米所需对拉镙杆根数 n=（24.3+4.0）2.0/23.6=2.4（根）实际安装取75cm两根，即侧模之间每隔75cm上下各设对拉镙杆一根。（三）支架及模板安装碗扣式钢管脚手架构件及钢模板进场后，先按市政桥梁工程质
14、量检验评定标准和公路桥涵施工技术规范的有关要求进行模板平整度，几何尺寸的检验。检验合格后，才用于施工现场安装。模板安装采用吊车就位，就位之前先按规范涂抹脱模剂，防止盖梁混凝土与模板的粘结，并使混凝土表面光洁、棱角整齐。支架及模板安装应该注意，使构件的连接应尽量紧密，以减小支架变形，使沉浆量符合预计数值；模板的接缝必须密合，如有缝隙，须塞堵严密，以防跑浆。钢筋骨架成型、模板安装完成后，项目部质检工程师先对钢筋骨架和模板进行自检，各检查项目符合设计及施工规范要求后，请监理工程师到现场进行检验。经监理工程师检验合格并做好记录后，方可进入混凝土浇注工序。四、普通钢筋骨架的制作和安装为保证钢筋制作质量和
15、减少施工对现场交通的影响，按不同盖梁的尺寸，在钢筋加工制作场集中进行，根据不同型号的钢筋分批进行加工，然后运输到现场安装形成骨架。本项目盖梁骨架拟在地面焊接成型后，采取吊车吊装就位的方式进行安装，变空中作业为地面作业，既保证施工质量，又加快施工进度。成型后的钢筋运输到施工现场后，采用电弧焊的焊接方式进行连接。为防止焊接时局部变形，先以点焊接定位，然后进行焊缝施焊。焊接顺序宜由中到边对称地向两端进行，先焊骨架下部，后焊骨架上部，相邻焊缝采用分区对称跳焊，不得顺着一个方向一次焊成，焊渣应随焊随敲。钢筋的加工及焊接按设计、市政桥梁工程质量检验平定标准、公路桥梁施工技术规范及本工程总体性施工组织设计中
16、相关要求进行，在此不再赘述。塑料波纹管的安装和定位见预应力施工部分五、混凝土工程根据本项目盖梁的构造特点，我部决定对每一颗盖梁分两次进行浇筑。即先浇筑支承面以下部分混凝土（约2m高），待先浇筑部分混凝土强度达到37.5MPa，并对施工缝按照施工规范进行处理后，浇筑盖梁的突出部分。混凝土浇筑均采用混凝土泵车泵送，分层浇筑的方式进行，每层浇筑厚度50cm左右，用插入式振动器进行振捣。浇筑用商品混凝土，商品混凝土水泥用量不超过440kg/m3，每次到场后，及时检验其坍落度；若坍落度损失值大于规范要求，则应采取相应措施处理后，方能使用。混凝土浇筑时，在工地现场按照规范要求进行取样，以测定7天，14天和
17、28天强度。另外为了给预应力钢束张拉提供混凝土强度数据，可适当多取式样用以施工控制。为给预应力钢束张拉提供混凝土强度数据的式块，要求和盖梁同条件养护。混凝土浇筑完成，拆除模板后应尽快用塑料薄膜进行包裹养护，包裹时不得损伤或污染混凝土表面。混凝土的养护期限不得少于7天。混凝土强度达到2.5MPA之前不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。六、后张法预应力施工预应力筋的布置、张拉是本标段盖梁施工的核心工艺。为保证预应力施工的质量和安全，我部拟从以下几个方面入手进行施工控制。（一）预应力施工材料及设备1.钢绞线入场的检验和存放预应力钢绞线应成批验收，每批应由同一牌号、同一规格、同一生产
18、工艺制度的钢绞线组成，每批重量不大于60T。从每批钢绞线中任取3盘，进行表面质量、直径偏差、捻距和力学性能试验。钢绞线的规格和力学性能均应符合国家标准预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-95）的规定。屈服强度和松弛试验每季度由生产厂抽验一次，每次不少于一根。从每盘所选的钢绞线端部正常部位取一根试样进行上述试验。试验结果，如果一项不合格时则不合格盘报废。在从未试验的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验。如果仍有一项不合格，则该批判为不合格品。钢绞线进场抽样检验合格后，应存放在通风良好的仓库中。如需露天堆放，则应搁置在方木支垫上，离地高度不少于200毫米。堆放时的支点数不少于四个，方木
19、宽度不少于100毫米，堆放高度不大于三盘。存放时应按供货批号分组、每盘标牌整齐，上面覆盖防雨布。预应力钢绞线吊运应采用专用支架，三点起吊。2.M15系列锚具入场的检验和保管本项目拟选用柳州OVM公司的工作锚。按照类锚具的标准进行验收，各项指标应符合预应力筋用锚具、夹具、连接器（GB/T14370-93）的要求。预应力筋锚具应有出厂合格证。进场时按下列规定验收：（1）外观检查：从每批中抽取10%且不少于10套锚具检查其外观和尺寸，如有一套表面有裂纹或超过产品规定尺寸的允许偏差值，则应另取双倍数量的锚具重新进行检查；如仍有一套不符合要求，则不得使用或逐套检查，合格者方可使用。（2）硬度检查：从每批
20、中抽取5%但不少于5套锚具，对其中有硬度要求的零件做硬度试验。每个零件测试三点，其硬度应在设计要求的范围内。如有一个零件不合格，则应另取双倍数量的零件重新做检验，如仍有一个不合格，则不的使用或逐个检查，合格者方可使用。（3）静载锚固性能试验：经过上述两项检验合格后，应从同批中抽取锚具（夹具或连接器），组成3个预应力筋锚具（夹具或连接器）组装件，进行静载锚固试验。如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量的锚具（夹具或连接器）重做试验，如仍有一个试件不合格，则该批锚具（夹具或连接器）为不合格品。（4）验收批量划分预应力筋锚具验收批量的划分：在同种材料和同一工艺条件下，锚具和夹具应不超过1000套为
21、一批，连接器应不超过500套为一批。验收合格后的工作锚应妥善保管，不得与油污或其他有害物质接触，不得遭受机械损伤和锈蚀。搬运过程中严禁剧烈碰撞。3.塑料波纹管的入场检验和保管根据设计图纸，本项目后张预应力均采用预埋塑料波纹管的成孔方法。塑料波纹管具有下列优点：耐腐蚀性好，密闭性好；孔道磨阻系数小，能减少预应力损失；有利于提高结构的抗疲劳性能。 （1）塑料波纹管进场后应按下列规定进行验收： 产品出厂时应有明显标志，内容包括产品名称与商标、规格、数量、执行标准、生产厂名、生产日期等； 塑料波纹管应用非金属绳捆扎，必要时用木架固定。每包装单位应附有合格证；外观应光滑，色泽均匀，内外壁不允许有隔体破裂
22、、气泡、裂口、硬块及影响使用的划伤； 承受横向局部荷载时，管材表面不应破裂；卸荷5min后残余变形量不得超过管材外径的10%； 按找规定的弯曲方法反复弯曲五次后，专用塞能顺利地从塑料波纹管中通过，则塑料波纹管的柔韧性合格。 （2）塑料波纹管的运输及贮存 塑料波纹管搬运时，不得抛摔或在地面拖拉，运输时防止剧烈的撞击，以及油污和化学品污染。 塑料波纹管应贮存在远离热源及油污和化学品污染源的地方。室外堆放不可直接堆放在地面上，并应有遮盖物，避免暴晒。 塑料波纹管存放地点应平整，堆放高度不超过2m。4.千斤顶及高压电动油表标定用于预应力施工的千斤顶在投入预应力施工之前，应先送有资质的检测单位进行标定，
23、并确定油表读数与千斤顶输出力之间的直线方程。对穿心式千斤顶的负载效率一般要求大于95%，如小于95%则应修理并重新标定后方可投入使用。经标定的千斤顶和油表应成套使用。千斤顶和配套油表在使用过程中出现下列情况时，应重新标定方可继续使用： 油压表指针不能退回零点，更换新表后； 千斤顶、油压表和油管进行更换或维修后； 张拉时出现断筋而又找不到原因时； 停放三个月不用后、重新使用之前； 油表受到摔碰等大的冲击时； 张拉200次或连续使用2个月后。（二）施加预应力前的准备工作1.预应钢束孔道的预留本标段盖梁的预应力管道均呈曲线布置，要求位置准确、平顺同时必须保证管道通畅，锚垫板位置、尺寸要求正确，锚垫板
24、必须与预应力管道垂直。孔道定位筋50cm设置一道，曲线部分可适当加密。根据设计图纸，9根钢绞线一束的钢束及12根钢绞线一束的钢束均采用内径75mm的波纹管；15根钢绞线一束的钢束采用内径90mm的波纹管。经计算，孔道的内径比预应力束外径大510 mm，且孔道面积为预应力钢束面积的两倍以上，能满足压浆的需要。塑料波纹管在布置时，应严格控制其在盖梁中的空间位置，焊接钢筋骨架时，注意不得损坏波纹管。为压浆需要，每个管道均在盖梁中部即管道的最高点设置排气孔。因预应力钢束呈三排四列布置，三排管道在竖直方向上重叠，故排气孔布置时，应适当错位并编号。混凝土浇注过程，振捣时注意振动棒不得直接接触塑料波纹管，以
25、免使波纹管破损。浇筑完成后，及时检查波纹管，看是否有漏浆情况发生；若有，则应及时处理，以保证孔道的畅通。2.预应力钢绞线的下料及穿束预应力钢绞线下料长度按照计算长度、工作长度和原材料试验数据确定。本标段所有盖均采用两端张拉的张拉工艺，下料长度L=孔道长度+2（工作锚厚度+穿心式千斤顶长度+夹片式工具锚厚度+预留工作长度）。下料时采用砂轮切割机切割，严禁用电弧焊进行切割。下料一般应在平坦的场地上进行，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉应拽，磨伤钢绞线，下料长度测量误差应控制在-50mm+100mm以内。钢绞线的盘重大、盘卷小、弹力大，为了防止在下料过程中
26、钢绞线紊乱并弹出伤人，事先应制作一个简易的铁笼。下料时，将钢绞线盘卷装在铁笼内，从盘卷中央逐步抽出，较为安全。钢绞线采用20号铁丝绑扎，间距1.01.5m。编束时应先将钢绞线理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。穿束前先检查孔道内有无积水及其它杂物，若有应先清除后，方可进行。钢绞线穿束采用人工穿束的方法进行，具体做法为：利用吊车将预应力筋吊起，工人站在脚手架上逐步穿入孔内。束的前端应扎紧并裹胶布，以便顺利通过孔道。对于较长的孔道（如22#、23#、24#盖梁）则可考虑采用卷扬机进行穿束，穿束前先制作特制的牵引头，先将由单根钢绞线构成的牵引头穿过孔道，再将整束钢绞线牵引穿过孔道。3.施加预应力前的其
27、他准备工作对钢绞线施加预应力前，必须完成或检验以下工作：（1）施工现场应具备批准的张拉程序和现场施工说明书；（2）现场已有具备预应力施工知识和能够正确操作并具有上岗证的施工人员；（3）锚具安装正确无误；（4）施工现场已具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施；（5）千斤顶的张拉力作用线是否与钢绞线的轴线重合一致。（三）钢绞线预应力施加及其质量控制1.张拉控制力确定及张拉程序根据钢束钢绞线根数的不同，采用不同吨位的穿心式千斤顶施加预应力，按照每根钢绞线控制应力195KN计算控制张拉力。若要考虑锚圈口摩阻预应力损失时，可比设计张拉控制力提高5%。张拉程序如下：0初应力k（持荷2min锚固）首
28、次张拉前做试验张拉，拉至100%时检查各部情况，其实际伸长量与理论伸长量的偏差是否符合设计及施工规范要求，偏差如超过6%，则应待原因查明并采取措施予以调整后，方可正式进行张拉。张拉过程中应及时并真实的做好原始记录。2.钢绞线理论伸长量计算盖梁钢绞线为直线段加曲线段的方式布置，因此为使盖梁钢绞线理论伸长量能更符合实际情况，在计算时，分别计算出曲线段的伸长量和直线段的伸长量，然后将伸长量累计相加得出的伸长量便为钢绞线的理论伸长量。现以PM02盖梁1#钢束为例，计算过程如下：（1）计算依据根据公路桥涵施工技术规范（JTJ-041-2000），直线段钢绞线的理论伸长量的计算式为： L=PL/APEP曲
29、线段钢绞线的理论伸长量的计算式为：L=PL（1-e-(kx+)）/（kx+）/APEP 式中：P预应力钢绞线张拉端的张拉力，N； X从张拉端至计算截面的孔道长度L钢绞线参与伸长的长度,m； 从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad； K孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数； 预应力筋与孔道壁的摩擦系数， AP钢绞线的截面面积，m2； EP钢绞线的弹性模量，Pa；（2）计算参数的取值根据设计图纸、施工规范及钢绞线力学试验报告，对计算式中各参数的取值如下：每根钢绞线的公称截面面积AP=140mm2；弹性模量EP=1.95105MPa;每根预应力钢绞线张拉端的张拉力P=195KN；孔道每米局
30、部偏差对摩擦的影响系数K=0.0015；预应力筋与孔道壁的摩擦系数=0.16；从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和见下列计算式， 1=atan(972-149+96650.0051)/9665 =5.1572= atan(972-149+96650.02)/9665 =6.001夹角之和为（5.157+6.001）/57.2958=0.1947（rad）(3)伸长量计算 直线段伸长量计算 L1=PL/APEP=(1755KN9.88M)(140mm291.95105MPa) =7.1CM 曲线段伸长量计算 L2=PL（1-e-(kx+)）/（kx+）/APEP =(1755KN5.74
31、M) （1-2.7183-(0.00152.87+0.160.1947)）/（0.00152.87+0.160.1947）(140mm291.95105MPa) =1755 KN5.74 M0.9826/（140mm291.95105MPa） =4.0 CM L=2L1+L2=27.1+4.0=18.2cm；采用两端张拉时，每端的伸长量为9.1 cm。其它钢束的钢绞线张拉理论伸长量计算依此类推。七、管道真空压浆施工 1.概述管道真空压浆是本项目中相对与其他工艺较为新颖的技术，其基本原理是：在孔道一端采用真空泵，对孔道进行抽真空，使之产生-0.08 MPa左右的真空度，然后用灌浆泵将水泥浆从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并在另一端加以0.50.7MPa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密
