倒水桂江公路大桥主桥钢吊箱专项施工方案研究.docx
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倒水桂江公路大桥主桥钢吊箱专项施工方案研究
倒水桂江公路大桥主桥钢吊箱专项施工方案研究
摘要:
文章以倒水桂江公路大桥工程为例,研究该桥钢吊箱专项施工方案,介绍了钢吊箱施工进度计划安排、人材机进场安排及主要的施工工序,为同类型桥梁施工提供参考。
关键词:
钢吊箱施工;进度计划;施工工艺
0引言
随着城市建设的发展,桥梁建设成为连接城市河流两岸的重要构筑物。
我国改革开放40多年,桥梁建设的水平也跃居世界前列。
本文以梧州市倒水桂江公路大桥为例,详细讲解了桥梁施工过程中的难点工程——主桥钢吊箱专项工程的施工方案,可为同类型工程施工提供参考。
1工程概况
梧州市长洲区倒水桂江公路大桥工程位于梧州市长洲区倒水镇境内,路线起于倒水镇东阁村北侧现状村道,起点桩号为K0+000.000,沿地转南,上跨东阁村东侧现状村道后,跨越桂江河流,下穿分离式立交桥G65包茂高速,终于省道S201富川至梧州公路高寨村附近现状T型平交口处,终点桩号为K2+733.143。
该桥设计速度为40km/h,路基宽为8.5m。
路基横断面结构形式为:
车道宽2×3.50m,两侧土路肩为2×0.75m;圆曲线最小半径为60m,最大纵坡为7%,最小坡长为120m,凸曲线最小半径为450m,凹曲线最小半径为450m。
1.1主要结构形式
倒水桂江公路大桥主桥采用(99+180+99)m预应力混凝土连续刚构桥,桥宽17m,采用挂篮对称悬臂浇筑施工。
东阁村侧引桥采用6×30m预应力混凝土先简支后连续小箱梁,桥宽17m。
下部结构主桥墩采用双肢薄壁墩,基础采用承台接桩基础;过渡墩采用矩形实心墩,引桥桥墩采用柱式墩,桩基础;起点侧桥台采用肋板台,终点侧桥台采用柱式台,桥台均采用桩基础[1]。
主桥上部结构采用单箱单室变高度箱梁,采用C55混凝土,根部梁高10m,跨中梁高3.5m。
根部底板厚1.1m,跨中底板厚0.3m,梁高和底板厚均采用1.7次抛物线变化。
腹板厚度由根部0.9m变化到0.7m,直到跨中变化为0.5m。
箱梁顶板宽17m,底板宽9m,两侧悬臂长4m。
主墩为双肢薄壁墩,采用C40混凝土,墩高为20.3~23.3m,双肢间
净距为6m,薄壁墩壁厚1.8m,宽9m。
承台采用C30混凝土,平面尺寸为顺桥向11.5m,横桥向11.5m,厚4m。
主墩基础为C30水下混凝土,采用直径2m钻孔灌注桩基础,平面布置为3×3排,桩间距均为4m。
1.2钢吊箱工程简介
主桥7#墩、8#墩承台为深水高桩承台,采用有底钢吊箱进行施工。
钢吊箱采用钢结构钢吊箱,钢吊箱壁体内口尺寸:
横桥向长11.5m,顺桥向长11.5m,呈矩形截面布置。
钢吊箱顶标高为+20.5m,底标高为+11.5m,高9m。
钢吊箱底板采用C40钢筋混凝土厚25cm预制板块拼装成型。
主桥钢吊箱立面图见图1。
图1主桥钢吊箱立面图(cm)
钢吊箱为承台施工挡水结构,设计、加工和拼装需保证水密性。
钢吊箱壁板采用t=5mm钢板,壁板竖向加劲主梁采用I25a工字钢布置,间距分别为70cm、90cm,壁板竖向环向加劲主梁采用I20a工字钢布置,间距为45cm。
钢吊箱封边钢板及连接板采用t=15mm钢板。
1.3主要工程材料数量表(表1)
表1工程材料数量表
2施工计划
2.1施工进度计划
钢吊箱计划于2020-09-15开始施工,2020-12-20完成。
施工进度计划表见表2。
表2钢吊箱施工进度计划表
2.2材料与设备计划
项目根据桩基施工计划安排,确保施工工期,合理配备施工设备进场,提前安排钻孔设备、钢材、水泥砂石料进场,具体进场时间详见表3、表4。
表3主要材料进场计划表
表4设备进场计划表
2.3人员安排
为保障施工的合理有序进行,主要人员安排如表5所示。
表5人员安排表
3施工工艺
3.1总体施工方法
钢吊箱的总体施工方法为:
壁板工厂分块制作,底板现场预制制作,现场拼装,整体下放[2]。
具体施工流程见图2。
图2施工工艺流程图
工厂分片制作:
根据钢吊箱设计图纸,按照壁板分块大小尺寸在工厂进行加工,加工完成后进行组装试拼,符合设计要求后运输至现场。
混凝土底板制作:
根据钢吊箱底板设计图纸,事先将底板所需钢筋进行采购,按照钢筋设计图纸进行加工成型,根据混凝土底板分块大小尺寸绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土成型。
现场拼装:
钢吊箱壁板、底板制作完成并输运至现场后,按照先底板后侧板的原则在现场拼装成设计结构。
整体下沉:
钢吊箱拼接成设计结构后,利用集中控制同步智能千斤顶一次下放到设计标高。
3.2主要施工工艺
3.2.1钢吊箱壁板加工制作
钢吊箱为单壁有底钢结构。
钢吊箱壁体在模板工厂内分块加工,制作分成16块,尺寸分别为长9m、宽3m共计12块,长9m、宽2.5m共计4块,单块重量为3.5t,运往现场后再用吊机拼装成设计尺寸。
钢吊箱结构图如图3所示。
图3钢吊箱壁板分块制作结构图
3.2.2混凝土底板预制制作
在靠近主墩附近位置进行场地平整,平整后浇筑C20混凝土进行场地硬化,硬化厚度为15cm,硬化场地表面应平整,避免出现凹凸不平的现象。
按照钢吊箱底板设计图纸,在钢筋加工场进行底板钢筋加工制作,然后将制作成品运输至现场。
预制场地按照钢吊箱设计图纸中底板分块尺寸进行间隔放样,并用墨斗线将预制块边线弹出,将预制板中间预留孔洞位置模板进行安装固定,再将运输至现场的成品钢筋进行绑扎,钢筋间距及保护层厚度按照图纸进行。
预制板分块钢筋安装完成后,安装四边模板并将其固定。
模板安装完成后,将底板预埋件按照图纸尺寸及数量进行预埋,预埋件与主筋进行点焊固定。
待预埋件安装检查合格后,进行混凝土浇筑施工。
混凝土采用C40标号,插入式振捣棒振捣,表面收光采用人工收光,待混凝土初凝后洒水覆盖薄膜进行养护。
3.2.3钢吊箱底板拼装
(1)钢吊箱底板由9块不同尺寸分块预制成型的混凝土板拼装而成。
(2)将承台范围以外钻孔平台进行拆除,同时在距水面以上3m处搭设拼装平台。
(3)临时拼装平台采用在钢护筒壁板上焊接三角牛腿,然后在三角牛腿上按照设计整体下放布置,横向、纵向分别布置底板承重梁,承重梁采用双拼I45c工字钢布置,承重梁上部铺设预制混凝土底板。
底板拼装成型后,进行钢吊箱壁板拼装。
壁板拼装成型后安装下放系统千斤顶及锚固钢绞线,再利用千斤顶及钢绞线将整体吊箱提升,然后将三角支撑割除,最后下放整体钢吊箱。
详见图4。
图4底板拼装构造图
3.2.4钢吊箱壁板拼装
钢吊箱壁板采用指定工厂分块加工成型、试拼、检验合格后运输至现场指定地点存放。
项目根据设计图纸在现场进行拼装,然后通过陆地吊车吊装平板车运输至主墩承台位置,采用汽车吊吊卸安装壁板组拼。
钢吊箱底板底口限位固定采用在底板预制板中预埋限位角钢,安装时壁板面板贴紧限位角钢,然后在壁板竖向主梁后安装槽钢及木楔子支撑在底板预埋槽钢上,以此进行紧固壁板底口以防松动或者位置偏移。
见图5。
图5钢吊箱壁板底口限位固定布置图(cm)
3.2.5钢吊箱下放布置
本项目钢吊箱采用整体下放的工艺,并采用6台LSD1000型千斤顶布置在钢护筒顶面下放吊架上进行固定,在钢吊箱中部搭设平台布置液压系统和控制系统。
钢吊箱下放在钢护筒顶部,布设6个下放吊点,在钢护筒顶口上采用双拼I45c工字钢焊接下放牛腿吊架,吊架与钢护筒进行焊接固定,并在钢护筒内侧加焊支撑架。
钢吊箱、底板、承重梁共计总重160t,单个吊点承重27t,每个吊点布设5根钢绞线,单根钢绞线承重20t,共计100t,满足单个吊点承重重量。
见图6。
图6钢吊箱整体下放平面图(cm)
3.2.6钢吊箱斜拉杆布置
钢吊箱底板斜拉杆预埋件数量共计36个。
斜拉杆的作用为:
钢吊箱整体下放至设计标高后,将下放系统进行拆除,剩余斜拉杆与钢护筒连接,斜拉杆承受封底混凝土重量,待封底混凝土浇筑后将钢吊箱内部水抽至封底混凝土顶面,将斜拉杆进行割除。
下放系统安装完成后,将斜拉杆底部与底板预埋件进行连接固定,再将斜拉杆顶部用钢丝绳挂于吊箱顶部承重梁挂钩上,使斜拉杆与钢吊箱整体进行下放。
3.2.7封底混凝土施工
待整体钢吊箱下放至设计标高位置后,在钢护筒顶面搭设封底混凝土浇筑的临时平台进行操作。
单个主墩封底混凝土厚度为1.5m,采用C15混凝土,设计放量235m3,封底一次浇筑完成[3]。
4结语
本文以倒水桂江公路大桥工程为例,介绍了该项目的基本概况,其中主桥的钢吊箱施工为该项目施工的重难点。
本文详细研究了主桥钢吊箱施工的施工进度、人材机施工安排及施工工艺,为主桥的合理有序施工提供了有力保障。
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