某高速公路T梁施工组织设计.doc
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某高速公路T梁施工组织设计
一、桥梁工程概况:
(一)、基本情况:
XX高速公路上陵至埔前段第十二合同段全长6012m,设有三座大桥、全长843.68m。
1、K41+950新寨大桥
本桥孔跨布设为9-30m预应力简支T梁,最大桥高25m,全长277.06m。
桥墩采用双柱式桥墩,嵌岩桩基础,桩基础嵌入弱风化基岩不小于3.0m;桥台采用轻型桩柱式桥台,摩擦桩设计,基础置入化岗岩全风化层35m以下。
2、K42+592丰岭1#大桥
本桥孔跨布设为16-25m预应力简支梁,全长407.6m,最大桥高22.0m,采用双柱式桥墩,嵌岩桩基础,桩基嵌入微风化基岩不小于2.0m,桥台采用肋板式桥台,桩基础为摩擦桩设计,桩基础置入全风化层不小于20m。
3、K43+487丰岭2#大桥
本桥孔跨布设为左半幅5-30m预应力T梁,右半幅为4-30m预应力T梁,全长159.56(130.06)m,最大桥高26.0m,采用双柱式桥墩,嵌岩桩基础,桩基置入弱风化层不小于2.5m,左幅0#桥台、右幅1#桥台采用U型桥台,明挖扩大基础,基底应力大于450Kpa,5#桥台采用轻型桩柱式桥台,摩擦桩基础,桩基置入基岩弱风化层不小于2.5m。
(二)、工程特点:
1、新寨大桥
桥址位于丘陵区,桥轴线横跨一丘间沟槽及原S230省道,沟内有季节性水流,低洼平缓地带被垦为水田。
流区无不良地质条件,桥台及桥墩部位稳定,其基岩全风化层,强风化层厚度变化大,基础持力层埋藏较深。
除0#、1#、8#、9#墩柱外,2#、3#、4#、5#、6#、7#墩柱高度均在24m以上,如在桥位处选择T梁预制场,将给后期T梁吊装带来困难,加之该地为水田区,预制场场区路面基底处理较复根,为了加快施工进度,降低不安全隐患,项目部决定将T梁预制场选在桥小里程填方段路基上。
2、丰岭1号大桥:
桥址位于丘陵区,桥轴线横跨一丘间沟槽,沟槽代氏洼冲沟内时有水流,桥渡区低洼平缓地岩均开垦为水田;大桥两端丘坡大部被土层覆盖,植被较好。
该原有乡间便道与S230省道相通,交通方便。
桥台及桥墩部位基底稳定,桥址区基岩全风化层、强风化层厚度变化大,达20~60m不等,基不出持力层埋藏较深。
该桥墩柱高度虽然20m以下居多,但该处为季节性河水流区,加之地面较土层较厚,不宜建设T梁预制场,经过甚其辞论证,项目部决定将T梁预制场选在桥大里程方向挖方路基上。
该段路基挖方高度较小,且具备二次征地,加宽场地条件。
3、丰岭2号大桥:
桥址位于丘陵区,桥轴线横跨一丘间沟槽及原S230省道,沟各较窄,其中有长年水流,大桥两端靠沟一侧陡壁均有基岩出露。
丘坡大部分被土层覆盖,植被较好。
该区岩体风化严重,节理裂隙十分发育,岩体破碎,桥台及桥墩部位基底较稳定,但横坡较陡,应注意墩台侧向的稳定性。
该区基岩全风化层、强风化层厚达5~30m不等,基础持力层埋藏较深。
新寨大桥、丰岭1号大桥位于曲线上,位于超高缓和段梁跨,翼缘板横向坡度,严格按工点施工图施工。
影响三桥大桥T梁制安的主要因素是K42+200-K42+380段路基土石方施工。
因此要合理调配此段土石方,主要调往第一预制场,以达到挖填平衡。
(三)梁部工程主要工程量:
1、30mT梁工程量
(1)、K41+950新寨大桥
本桥为9跨30m预应力T梁,T梁总数为90片,其中边梁36片,中梁54片。
(2)、K43+487丰岭2#大桥
本桥左幅5跨30m预应力T梁,右幅4跨30m预应力T梁,T梁总数45片,其中边梁18片,中梁27片。
(3)、本标段30m预应力T梁共135片,其中边梁54片,中梁81片。
(4)、一片边梁工程量:
编号
钢绞线
波纹管
锚具
规格
(mm)
单根长(cm)
束数
总长(m)
总重(Kg)
规格(mm)
单根长(cm)
总长(m)
VLM15-9
(套)
1
9(7Ф5)
3082.9
1
30.8
305.5
Ф内80
2932.9
29.3
2
2
9(7Ф5)
3091.0
1
30.9
306.5
Ф内80
2941.0
29.4
2
3
9(7Ф5)
3099.2
1
31.0
307.5
Ф内80
2949.2
29.5
2
合计
919.5Kg
Ф内80:
88.2m
6
(5)、一片中梁工程量:
编号
钢绞线
波纹管
锚具
规格
(mm)
单根长(cm)
束数
总长(m)
总重(Kg)
规格(mm)
单根长(cm)
总长(m)
VLM15-7
(套)
VLM15-9
(套)
1
7(7Ф5)
3082.9
1
30.8
237.6
Ф内70
2932.9
29.3
2
2
9(7Ф5)
3091.0
1
30.9
306.5
Ф内80
2941.0
29.4
2
3
9(7Ф5)
3099.2
1
31.0
307.5
Ф内80
2949.2
29.5
2
合计
851.6Kg
Ф内70:
29.3m
Ф内80:
58.9m
2
4
(6)、工程量量汇总(30mT梁):
①、7(7Ф5)钢绞线:
19245.6Kg
②、9(7Ф5)钢绞线:
99387Kg
③、Ф内70波纹管:
2373.3m
④、Ф内80波纹管:
95337m
⑤、VLM15-7锚具:
162套
⑥、VLM15-9锚具:
648套
2、25mT梁工程量
1、K42+592丰岭1#大桥
本桥16跨25m预应力T梁,T梁总数160片,其中边梁64片,中梁96片。
2、一片边梁工程量:
编号
钢绞线
波纹管
锚具
规格
(mm)
单根长(cm)
束数
总长(m)
总重(Kg)
规格(mm)
单根长(cm)
总长(m)
VLM15-9
(套)
1
7(7Ф5)
2583.3
1
25.8
170.6
Ф内70
2433.3
24.3
2
7(7Ф5)
2592.5
1
25.9
199.8
Ф内70
2442.9
24.4
2
3
7(7Ф5)
2602.8
1
26.0
200.6
Ф内70
2452.8
24.5
2
合计
599.4Kg
Ф内70:
73.2m
4
3、一片中梁工程量:
编号
钢绞线
波纹管
锚具
规格
(mm)
单根长(cm)
束数
总长(m)
总重(Kg)
规格(mm)
单根长(cm)
总长(m)
VLM15-6
(套)
VLM15-7
(套)
1
6(7Ф5)
2583.3
1
25.8
170.6
Ф内70
2433.3
24.3
2
2
7(7Ф5)
2592.9
1
25.9
199.8
Ф内80
2442.9
24.4
2
3
7(7Ф5)
2602.8
1
26.0
200.6
Ф内80
2452.8
24.5
2
合计
571.0Kg
Ф内70:
73.2m
2
4
4、工程量汇总(25mT梁):
①、6(7Ф5)钢绞线:
16377。
6Kg
②、7(7Ф5)钢绞线:
76800Kg
③、Ф内70波纹管:
11712m
④、VLM15-6锚具:
192套
⑤、VLM15-7锚具:
768套
二、梁部施工部署
项目部成立T梁预制一场(30mT梁),桩号为K41+280-K41+600,T梁预制二场(25mT梁)桩号为K42+800-K43+380。
设2个预制场施工队,每个预制场设施工负责人1人,技术负责人1名,质检工程师1名,试验员1名,资料员1名,下设砼浇筑班、木工班、钢筋班、张拉移梁班、安装班、拌和站、投入施工人员:
第一预制场80人,第二预制场100人。
采用边预制、边安装的施工方案。
第一预制场先期预制、安装新寨大桥30mT梁共90片,然后,待丰岭1号大桥右幅T梁安装完毕后,即可将丰岭2号大桥45片梁用运输车运至丰岭2号桥安装。
梁部施工总体计划安排在7月初预制第一片梁,12月底完成三座大桥T梁的预制安装工作。
先建设K42+800-K43+380预制场,加快25mT梁的制安工作,与此同时,尽快建设K41+280-K41+60030mT梁预制场。
施工计划见附图。
三、梁厂
1、第一预制场
①、预制场位于K41+280~K41+600主线上,占地面积9545m2,计划6月1日进场施工,7月1日具备生产T梁能力(后附平面布置图)。
②、预制场计划制作8条底板,配置2台80T、1台5T龙门吊,2套中板模板,半套边板模板,1座搅拌站,340m导轨,2台300吨穿心式千斤顶,真空辅助压浆设备2套,上述资源进场时间见下表。
设备名称
进场或完成日期
备注
搅拌站
6月10日完成
底座
6月25日完成
导轨
6月10日完成
5T龙门架
6月15日完成
80T龙门架
6月20日完成
模板
6月20日完成
300T千斤顶
7月5日完成
真空压浆设备
7月5日完成
③根据上述配置,两天能生产3片梁(掺早强剂),生产能力(一片梁周期)测算见下表:
工序
时间
备注
骨架钢筋挷扎(包括波纹管安装)
4h
共计19小时略计占用1天
模板安装
4h
挷扎翼板钢筋
5h
砼浇注
4h
养护
3天
强度达到85%
张拉、灌浆、封锚
1天
封端在贮梁场或架梁后完成
一片梁周期5天,8条底座,平均8/5=1.5片/天,达到2天3片梁的生产能力。
④、场内水平坚向运输均采用两台80T龙门吊搬运。
2、第二预制场
①、预制场位于K42+900主线上,占地面积11455m2,计划5月25日进场,6月25日具备T梁生产能力。
②、预制场计划制作12条底板,配置2台60T、1台5T龙门吊,2套中板模板,半套边板模板,1座搅拌站,600m导轨,2台300Kw穿心式千斤顶,真空辅助压浆设备2套,上述资源进场时间见下表。
设备名称
进场或完成日期
备注
搅拌站
6月5日完成
底座
6月2日完成
导轨
6月5日进场
60T龙门架
6月15日进场
模板
6月15日进场
300Kw千斤顶
7月1日进场
真空压浆设备
7月1日进场
③根据上述配置,两天能生产4片梁(掺早强剂),生产能力(一片梁周期)测算见下表:
工序
时间
备注
骨架钢筋挷扎(包括波纹管安装)
5h
模板安装
415h
挷扎翼板钢筋
515h
砼浇注
4.5h
养护
3天
强度达到85%
张拉、灌浆、封锚
1天
封端在贮梁场或架梁后完成
一片梁周期5天,12条底座,平均12/5=2.4片/天,达到至少2天4片梁的生产能力。
④、场内水平竖向运输均采用两台60T龙门吊搬运。
3、厂内运输:
两个预制场均为长矩形,其平面依次为存梁、T梁预制,拌和站、材料储备场分布,所以,以龙门吊为轨道平面运输为主,已预制T梁达到强度85%龄期后,立即运至存梁场,待其具备安装条件后,由龙门吊直接运至运输平车(卷扬机牵引),由运输平车运至架桥机喂梁,直至安装。
四、制梁
1、流程见下图:
预应力T梁施工流程图
平整场地
底座铺设
钢筋下料成型
工厂订购
钢筋绑扎及波纹管安装
支模板
现场检查
绑扎翼板钢筋
砼拌合
浇注砼
试块制作
砼养生
试块检测
拆模板
穿钢铰线
穿钢铰线
张拉
灰浆配制
压浆
试块制作
封锚
试块检测
吊运
2、制梁施工方法:
(1)、在浇筑砼前先进行配合比设计,经监理工程师批准后方可采用。
钢筋、钢铰线、锚具必须经检验合格后才能使用。
(2)、底座采用C15砼,并配Ф12@200的钢筋网,底模采用8mm钢板,底座端部应预设吊装兜底用活动底模,并设31mm二次抛物线反拱。
(3)、钢筋绑扎及波纹管安设:
钢筋下料、焊接在现场钢筋加工批量加工,人工搬运到预制场安装。
安装钢筋骨架时,应注意预埋塑料波纹管定位架、板式橡胶支座钢板及锚筋,边梁应预埋防撞栏杆锚筋,并在定位架上安装波纹管。
(4)、支立模板:
侧模采用特制组合钢模板,采用5T龙门吊安装;侧模在拼装前均要涂上脱模剂,拼装模板接缝应顺直、密封,防止漏浆。
(5)、砼浇筑与养护:
砼设计强度等级为C50,采用现场搅拌,浇注砼入模时应顺侧模注入,斜向分段、水平分层浇注,振捣砼采用附着式振动器,振动器每次振捣时间表宜短不宜长,振捣频率适当增大。
为了利于桥面铺装与预制板面有效结合,预制板面必须拉毛处理。
砼浇注完毕至板梁吊装前,必须洒水及覆盖麻袋养护。
(6)、拆模:
钢模板的拆除应在浇注砼后,砼立方体强度达到15-20Mpa时进行,拆出的组合模板上的砼应清理干净,涂上润滑油保护,以便下次使用。
(7)、预应力钢铰线张拉:
预应力钢铰线张拉采用的千斤顶,在施工前应先将张拉设备送有关资质检测部门进行标定,并经项目监理同意后才能使用。
为了保证张拉过程中两台千斤顶行程及压力同步,采用一台油泵车,两台千斤顶并联的形式施压(后附:
预应力张拉工艺框图)。
A、张拉程序如下:
0初应力1.03δcom(持荷2分钟)锚固
B、一般操作:
①、调整预应力筋长度
调整预应力长度,使每根预应力筋受力均匀。
②、开始张拉
一般施加10%的张拉应力,将预应力筋拉直,锚固端和连接器处拉紧,在预应力筋脉上选定适当的位置刻画标记,作为测量延伸量的基点。
③、开始张拉
一端固定,一端多根张拉。
千斤顶必须同步顶进,保持平行移动,预应力筋均匀受力。
分级加载拉至超张拉应力。
预应力张拉工艺框图
梁体砼强度检查
报工程师批审
检查处理锚垫板下砼
张拉设备标检
通讯设备准备
钢铰线伸长量计算
清孔
劳动力组织
穿束
锚具、孔道、千斤顶三对中
测量伸长值
初张拉
张拉
测量伸长值
控制吨位张拉
超张拉
测量伸长值
持荷2分钟
测量回缩值
回油、缷载、锚固
报工程师批审
采取补救措施
④、持荷
按预应力筋的类型选定持荷时间2分钟,使预应力筋完成部分徐舒,完成量约为全部量的20%-25%,以减少钢丝锚固后的应力损失。
⑤、锚固
补足或放松预应力筋的拉力至控制应力。
测量、记录预应力的延伸量,并核对实测值与理论计算值,其误差应在±6%范围内,如不符合规定,则应找出原因及时处理。
张拉满足要求后,锚固锚具,千斤顶回油至零。
(8)、压浆、封锚、吊运:
切割钢铰线(束)头,封锚头、清洗孔道及孔道压浆,空心板封端处理。
1)T型梁模板的制作及安装
共加工T梁钢模板4套,其中边梁2套,采用分节拼装式,每块模板2.75~3.0m长。
模板面板采用δ=5mm钢板,背肋用10#槽钢及70×6扁钢加固。
预制底座采用砖混底座,砌筑前先对地基进行夯实处理,保证不沉降。
模板的制作在专业工作台上进行,工作台本身具有较大的强度。
侧模外侧间距1.2m左右,上下错开安装附着式振动器,模板制作完成后组装检验,合格后方可使用。
模板安装和拆除采用龙门架,施工紧张时采用16T吊车配合人工安拆,施工时注意以下事项:
A、整个施工过程中始终保持模板的完好状态,认真及时进行维修保养工作。
B、模板在吊运过程中,注意避免碰撞,严禁从吊机上将模板悬空抛落。
C、模板在首次使用时,要对模面认真进行除锈工作。
除锈采用钢丝刷清除锈土后,然后涂刷脱模剂。
D、装拆时要注意检查接缝外止浆垫的完好状态,如发现损坏及时更换,以保证接缝紧密、不漏浆。
(2)钢筋骨架的制作及安装:
钢筋骨架的制作在钢筋加工棚进行,骨架的焊接采用分段、分片方式。
在专用的焊接台座上施焊(应注意钢筋焊接接头错位,尽量避免在同一截面上),然后运到现场装配成型。
其装配程序是:
安装梁底支座上的垫板——在底模板准确标出各段钢筋网片的定位线——安装各个横隔板钢筋并用临时支架撑稳——分段安装马蹄部位及梁肋钢筋——绑扎上翼缘板及顶板钢筋。
所有钢筋在加工之前,必须先进行清污、除锈和调直处理。
(3)预应力孔道:
T型预应力孔道按照施工图设计位置用满足规范要求的塑料波纹管预留,其优点是:
A、耐腐蚀性高于金属坡纹管,能为预应力筋提供一种远远优于金属坡纹管的屏障保护作用,能防止有害物质穿透管道的污染,从而保证了后张预应力结构具有更好的耐久性。
B、孔道摩擦系数小,减小张拉过程中预应力摩擦损失。
金属波纹管摩擦系数M=0.25、K=0.001,塑料波纹管M=0.14、K=0.001。
C、强度高,不怕踩压,不易被誉为振捣棒凿破,其密封性能和抗渗漏性能高于金属波纹管,更适用于真空灌浆。
D、不导电,防止杂散电流腐蚀。
E、具有更好耐疲劳性能,大大提高构件的抗疲劳能力。
F、能提高浆体的流动性;减小管道内的空气,提高浆体的饱满度和密实度。
锚垫板采用钢铸件,外委加工,安设时应保证位置准确。
波纹管接头采用塑料的专用焊机焊接,外侧设定位钢筋固定,振捣时振捣棒不能触及波纹管。
(4)混凝土浇筑:
钢筋和模板安装完毕,经监理工程师检查验收合格后再进行砼浇筑。
混凝土在拌和站集中拌和,斗车水平运输,垂直运输采用龙门吊起吊入模。
关键部位砼浇筑时,砼倒在灰盘上人工用铁锨翻入模内,避免砼集中入模造成浇筑厚度过大。
砼振捣以附着式振捣为主、插入式振捣为辅,考虑到梁底部钢筋较密,拟在梁底部30cm高范围内使用小石子砼。
浇筑采用水平分层、斜向分段的连续浇筑方式,从梁的一端顺序向另一端推进。
分段长度4m-6m,分层下料厚度不超过30cm,上层砼必须在下层砼初凝之前覆盖,以保证接缝外砼的良好接合。
浇筑到顶后及时整平、抹面收浆。
T梁砼浇筑中注意以下事项:
A、浇筑前,要对所有的人员进行详细的技术交底,并对模板和钢筋的稳固性以及砼拌合、运输、浇筑系统所需的机具设备是否完好进行一次全面检查,符合要求后方可开始施工。
B、浇筑时,下料应均匀、连续,不要集中猛投而产生砼的阻塞。
在钢筋密集处,可短时开动侧振或插入式振捣器以辅助下料。
分段浇筑时,在砼尚未到达的区段内,禁止开动该区段内的附着式振捣器,以免空模振捣而导致模板变形。
C、浇筑过程中随时检查砼的塌落度和干硬性,严格控制水灰比,不得随意增加用水量,前后台密切配合以保证砼质量。
D、认真填写砼浇筑原始记录。
(5)预应力张拉
A、T梁采用Φj15.24钢绞线,钢绞线的标准抗拉强度Ryb=1860Mpa,用250T液压千斤顶两端同时张拉。
预应力钢绞线应在应力状态下下料,切断采用砂轮锯。
钢绞线在浇筑后整体穿入孔道,整体穿入时,应排列理顺,并沿长度方向每隔3m用铁丝绑扎一道。
T梁待梁体实际强度达到设计强度85%后方可张拉。
张拉程序为0——初应力——σcon(持荷2min锚固)
B、张拉机具已进行检验并在使用过程中每隔2个月至少进行一次检查和保养,并应有备用300T张拉千斤顶。
张拉采用张拉力、伸长值“二参数”质量控制法。
(做到应力应变均在允许范围内)
C、后张法预应力T梁预应力张拉计算书
1、T梁预应力筋用ФJ=15.24mm高强度低松弛钢绞线。
其标准强度Ryb=1860Mpa
张拉控制应力óK=0.75Ryb=1395Mpa
弹性模量Eg=1.925×105Mpa(试验数据)
公称截面面积Ay=140mm2
2、张拉力计算
P=бK×Ay×n(KN)
25mT梁张拉力计算表
钢绞线根数
бK(Mpa)
10%张拉力
20%张拉力
KN
50%张拉力
KN
100%张拉力
KN
6
1395
117.18
234.36
585.9
1171.8
7
1395
136.71
273.42
683.55
1367.1
3、伸长量计算
(1)平均张拉力计算P=P×K
K=〖1-e-(Kx+uθ)〗/(Kx+uθ)
-P-平均张拉力(N)
P-张拉端张拉力(N)
K-孔道对张拉力影响系数
L-张拉端到计算截面的孔道长度(m)
R-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数0.0015
u-预应力筋与孔道的摩擦系数=0.35
θ-从张拉端到计算截面曲线孔道部分夹角之和(Rad)
各孔道对张拉力的影响系数K
T梁长度
孔道编号
L(m)
K
u
θ
K
25m
1
24.41
0.0015
0.35
0.0785
0.97144
2
24.42
0.0015
0.35
0.0658
0.94221
3
24.49
0.0015
0.35
0.1658
0.94221
计算-P、10%-P、20%-P、50%-P
T梁长度
孔道编号
P
K
-P
10%-P
20%-P
50%-P
25m
边梁
1
1367.1
0.97144
1328.056
132.806
265.612
664.028
2
1367.1
0.94221
1288.095
128.8095
257.619
644.047
3
1367.1
0.94221
1288.095
128.8095
257.619
644.047
25m
中梁
1
1171.8
0.97144
1138.333
113.8333
227.667
569.167
2
1367.1
0.94221
1288.095
128.8095
257.619
644.047
3
1367.1
0.94221
1288.095
128.8095
257.619
644.047
(2)计算伸长值△L=(P×L)/(Ay×Eg×n)
△L-预应力筋的理论伸长值(cm)
P-平均张拉力(KN)
L-从张拉端到计算截面的孔道长度(cm)
△L1-从初应力至张拉应力间的推算伸长值(cm)
△L2-初应力б0的推算伸长值(cm)
理论伸长值计算表
T梁长
度
孔道编号
-P
△L
0.1-P
△L1
0.2-P
△L2
0.5-P
△L3
25m边梁
1
1328.056
17.18
132.8056
1.718
265.612
3.44
664.028
8.59
2
1288.095
16.67
128.8095
1667
257.619
3.334
644.047
8.335
3
1288.095
16.67
128.8095
1.667
257.619
3.334
644.047
8.335
25m中梁
1
1138.333
14.73
113.8333
1.473
227.667
2.946
569.167
7.365
2
1288.095
16.67
128.8095
1.667
257.619
6.334
644.047
8.335
3
1288.095
16.47
128.8095
1.667
257.619
3.3
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- 高速公路 施工组织设计