48+80+48m连续梁施工方案.docx
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48+80+48m连续梁施工方案
1.编制依据、原则及范围
1.1编制依据
(1)《无砟轨道双线预应力混凝土连续梁(48+80+48)m》;
(2)铁道第四勘察设计院提供的《XX客专施(桥)-56》等设计文件;
(3)《高速铁路桥涵工程施工技术规程》(Q/CR9603-2015);
(4)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010);
(5)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010);
(6)《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》(TB/T3193-2008);
(7)《预应力混凝土用金属波纹管》(JG225-2007);
(8)《预应力混凝土用螺纹钢筋》(GB/T20065-2006);
(9)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号;
(10)《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009);
(11)《铁路预应力混凝土连续梁(钢构)悬臂浇筑施工技术指南》(TZ324-2010);
(12)《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009);
(13)《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》(TB/T1527-2011);
(14)《钢结构焊接规范》(GB50661-2011);
(15)《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001);
(16)国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规;
(17)本单位施工能力及机械设备装备情况;
(18)现场施工调查报告;
1.2编制原则
(1)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、资源方面制定切实可行的措施,坚持对施工过程严密监控、动静结合、科学管理、确保安全。
服从建设单位、咨询单位指令,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。
(2)百年大计,质量第一的原则
严格遵守设计规范、客运专线桥梁施工技术规程及验收标准,确保质量目标的实现。
(3)合理布局的原则
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。
本着避免干扰、就近布置、使用方便、优化设置的原则,合理布置。
同时注意环境保护和水土保持,把施工对环境的影响降低到最低限度,争创“安全生产、文明施工标准化工地”。
(4)科学配置资源的原则
根据本分部工程量、合同承诺及管理目标的要求,在资源配置上,按照管理人员精干高效、技术人员业务精通、施工队伍经验丰富、施工设备先进合理的原则,履行合同承诺,满足现场需要,确保工程的顺利实施。
1.3编制范围
长坑特大桥69#、70#主墩及68#、71#边墩跨G105国道(48+80+48)m连续梁工程。
2.工程概况
2.1工程概述
2.1.1设计构造及桥位布置
长坑特大桥跨G105国道(48+80+48)m连续梁起止里程为DK159+920.310~DK160+098.01。
下部构造为钻孔灌注桩基础,主墩和边墩均为矩形承台,圆端形墩柱,墩高从68#到71#分别为12.5m、9m、9m和10.5m,为跨越G105国道而设,施工时保证净宽12m,净高6m,具体见图2-1。
主跨连续梁采用悬臂浇筑法施工,连续梁全长177.7m。
边跨梁长48米,分为12个梁段,中跨梁长80米,分为21个梁段,69#和70#墩顶设一节0#梁段,全梁共47个梁段。
梁体为单箱单室,变高度,变截面结构,中支点梁高6.635m,边跨13.25m直线段梁高为3.835m。
箱梁顶宽12.6m,底宽6.7m。
顶板厚38.5至63.5cm,按折线变化,腹板厚48至90cm,按折线变化,底板厚40cm至100cm,按直线线性变化。
全梁在端支点、及中支点处共设4个横隔板,横隔板设有孔洞,供检查人员通过。
0号梁段长12m,1-2号梁段长2.7m,3号梁段长3.1m,4-10号梁段长3.5m,合龙段长2m,边跨现浇梁段长7.75m,悬臂最大梁段重为153.499吨。
梁段内设置了纵、横向预应力体系,纵和横向束采用为Φ1*7-15.2-1860MPa-GB/T5224-2003预应力钢绞线,纵向预应力筋管道形成采用圆形镀锌金属波纹管成孔,锚固体系采用自锚式拉丝体系,张拉采用与之配套的机具设备。
隔板处横向预应力筋管道形成采用内径70*19mm、90*19mm扁形镀锌波纹管成孔,锚固体系采用BM(P)15-4、5锚具及配套的支撑垫板。
合龙段处纵向预应力筋镀锌金属波纹管采用增强型。
根据现场勘测,连续梁与G105国道交角为151°,G105国道路面距施工挂篮底最低高差7.5m,G105国道限高要求5.5m,连续梁采用菱形挂篮悬臂浇筑法施工。
图2.1-1连续梁与G105国道相交示意图断面图
图2.1-2连续梁与G105国道相交示意图平面图
图2.1-3主墩与G105国道相对位置断面图
2.1.2主要技术标准
铁路等级:
客运专线;
正线数目:
双线;
速度目标值:
250km/h,预留提速条件;
平面位于曲线上,线间距5.0m,纵坡G=6.0‰
牵引种类:
电力;
机车类型:
动车组
列车运行控制方式:
自动控制;
行车指挥方式:
综合调度集中。
2.1.3工程地质资料
1)地质情况
本桥段第四系地层分布范围广、厚度巨大,其中表层为第四系全新统冲积层(QAL4)主要为褐黄色、灰褐色、浅黄色粉土、粉质黏土。
由于覆盖层巨厚,本区钻探未见下伏基岩层。
本桥不良地质主要为岩溶;松软土在桥址区表层局部分布,位于隐伏岩溶的土石界面之间,发育有软塑状粉质黏土层,含水量大,强度低,压缩性高,桩基施工中易引起桩壁稳定问题,设计施工中应予考虑。
2)水文地质特征及评价
桥址处地表水主要以水渠及水塘形式出现,较发育。
地下水主要类型为第四系孔隙潜水,局部为承压水。
砂卵石层为良好的含水层,与地表水呈互补关系。
勘察期间测得地下水稳定水位埋深0.10~8.2m,地下水主要靠大气降雨补给,水位随季节影响而变化。
桥址连续梁地段内地表水无侵蚀性;地下水有酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀,无盐类结晶破坏作用。
化学环境作用等级为H1。
2.1.4气象资料
桥址位于吉安市峡江县境内,气候属中亚热带季风性湿润气候,雨量充沛、光照充足、四季分明,无霜期长。
气温变化大,年平均气温为25℃,7月份平均气温30.5℃,极端最高温度达43.3摄氏度;1月份平均气温为6.5℃,极端最低温度达0℃。
最大降雨厚度237mm。
多年平均风速2.5m/s。
2.1.5地震资料
桥址处地震动峰值加速度为0.05g。
2.1.6主要工程数量
跨G105国道(48+80+48)m连续梁,其主要工程数量如表2.1-3。
表2.1-4主要工程数量表
部位
材料及规格
单位
数量
桥面
防水层
聚氨酯防水涂料
m2
867.96
防水层
聚氨酯防水卷材或改性沥青
m2
603.50
保护层
C40纤维混凝土
m³
23.43
保护层
C40细石混凝土
m³
41.00
保护层
冷轧带肋钢筋网
t
3.16
保护层
HRB400
t
0.47
伸缩缝
通桥(2013)8388A,一道缝
m
12.08
主梁
混凝土
C50干硬性补偿收缩混凝土
m³
12.06
混凝土
C50
m³
2945.76
fpk=1860MPa钢绞线
二期恒载
140-160KN/m
7-Φ15.2
t
19.403
14-Φ15.2
t
39.688
15-Φ15.2
t
23.213
16-Φ15.2
t
0.00
17-Φ15.2
t
43.859
18-Φ15.2
t
0.00
4-Φ15.2
t
1.32
5-Φ15.2
t
0.67
HPB300
t
11.89
HRB400
t
519.74
Q235钢料
t
0.16
镀锌金属波纹管
Φ70(内)
m
2417.792
Φ90(内)
m
6676.198
Φ100(内)
m
0.00
70X19(内)
m
277.20
90X19(内)
m
112.00
锚具
M15-7
套
128.00
M15-14
套
172.00
M15-15
套
60.00
M15-16
套
0.00
M15-17
套
96.00
M15-18
套
0.00
BM(P)15-4
套
36.00
BM(P)15-5
套
16.00
支座
球形钢支座(通桥8361)
7000DX/ZX
套
2/2
其他
35000-ZX/DX/HX/GD
套
1/1/1/1
梁端防水
聚氨酯防水涂料
m2
23.05
防护墙
C40混凝土
m³
58.24
防护墙
HRB400
t
25.65
电缆槽竖墙
C40混凝土
m³
46.16
HRB400
t
18.85
盖板
RPC混凝土
m³
10.87
遮板
C40混凝土
m³
49.72
HPB300
t
2.65
HRB400
t
4.86
Q235钢料
t
0.96
综合接地
HPB300
t
1.90
接地端子:
GB00Cr17Ni14Mo2
个
32.00
泄水管
外径160/110PVC
个
64/10
2.2施工条件
2.2.1交通运输情况
本桥梁沿线地区有G105国道、760县道等。
2.2.2沿线水源、电源、燃料等可资利用的情况
1)水源
位于69#墩旁有荒废水塘可供现场施工使用。
2)电源
附近电力资源丰富。
10KV、35KV、110KV等高压电力线或交错或平行线路分布,施工用电可就近引入。
3)燃料
燃料供应比较充足,施工机械使用的燃料可就近购买。
2.3工程特点
本工程为标段内控制性难点工程,施工工期长、难度较大。
3.项目管理目标
3.1工期目标
开工日期:
2016年1月20日;
计划竣工日期:
2016年8月18日;
序号
施工名称
工期
开始时间
结束时间
1
现浇梁
227个工作日
2016.1.20
2016.8.18
2
支架安装及预压
27个工作日
2016.1.20
2016.2.15
3
0#块施工
30个工作日
2016.2.16
2016.3.16
4
挂篮拼装机预压
15个工作日
2016.3.17
2016.3.31
5
1#-10#段
100个工作日
2016.4.1
2016.7.9
6
边跨直线段
30个工作日
2016.4.1
2016.4.30
7
边跨合龙段
20个工作日
2016.7.10
2016.7.29
8
中跨合拢段
20个工作日
2016.7.30
2016.8.18
挂篮行走及固定1天,调整挂篮标高0.5天,绑扎钢筋1天,安装内模及堵头模板1天,浇筑混凝土0.5天,养护5天,张拉压浆1天,一个梁段共计10天。
然后行走下个梁段,中间的工序必须紧凑,人力、物力等要有保障。
梁部施工工期:
钢管支架安装及预压10天,0号段施工用21天,挂篮拼装及预压15天,每个梁段的生产周期为10~12天,边跨合龙段30天,主跨合龙段施工用30天。
3.2质量目标
工程质量达到国家和铁道部现行的质量验收标准和设计要求,一次验收合格率达到100%。
杜绝工程质量等级事故。
3.3安全目标
杜绝因工死亡责任事故;遏制因工重伤事故;杜绝因施工引起的铁路一般C类及以上责任事故;杜绝汽车行车主要责任的重大及以上事故;杜绝特种设备一般及以上事故;杜绝火灾一般及以上事故。
3.4环境保护目标
环水保持设施与主体工程“同时设计、同时施工、同时投入使用”。
土地利用节约资源,节能、水保措施落实到位,工程绿化一次达标。
3.5职业健康安全目标
从业人员上岗职业健康体检率100%;有毒有害作业场所监测率100%;从业人员职业健康普及率100%;无职业病发生;特殊工种持证上岗率100%。
4.施工部署及生产组织机构
.4.1生产组织机构
按照“集中领导、职责明确、提高效率、有利协调”的原则,组成“XX五标二分部现浇梁施工架子队”。
桥梁架子队根据连续梁工序要求设5个作业班组:
①模板班组:
负责模板的加工、拆立和维护;②钢筋班组:
负责梁体钢筋波纹管制作、安装;③混凝土班组:
负责连续梁混凝土的施工和养护等工作;④预应力班组:
负责预应力筋的张拉、压浆和封锚;⑤挂篮班组:
负责挂篮拼装、移位及拆卸等。
连续梁架子队管理机构如图4.1-1。
项目经理:
总工程师:
安全总监:
副经理:
工程部:
工经部:
物设部:
试验室:
安质部:
连续梁架子队负责人:
架子队技术负责人:
材料员
实验员
质检员
安全员
技术员
预应力班组
挂篮班组
混凝土班组
钢筋班组
模板班组
图4.1-1连续梁架子队管理机构图
4.1.1劳动力计划安排
本连续梁悬灌施工由专业班组负责施工,为确保施工工期,制作2套挂篮分别安装在69#和70#墩顶0#梁段上,同时同步对称向两端悬臂浇筑施工。
每套挂篮配置作业人员计划104人。
其每套挂篮作业班组人力资源配置见表4.1-2。
表4.1-2班组人力资源配置
序号
工作内容
人数
附注
1
挂篮安装及行走
10
起重和架子工种
2
模板安装、就位
8
木工、模板工
3
钢筋绑扎、波纹管道安装
14
钢筋工、电焊工
4
混凝土浇筑及养护
30
输送、浇注、振捣、杂工、养护
5
施加预应力及压浆
14
两组:
张拉4人
6
现场技术人员
2
每墩2人
7
安全员
2
每墩1人
8
质量检验、试验员
2
9
测量人员
4
10
各类司机
12
吊机4人,机械8人
11
机械车辆修理工
6
4.1.2机械计划安排
砼由2#拌合站集中生产供应,生产能力150m3/h,并配备8台砼搅拌运输车运送砼。
在梁部施工时采用塔吊进行作业,分别设于69#、70#墩两侧。
悬灌梁材料垂直运输均采用塔吊完成。
现场管理人员每天对需要的物质作汇总,报设备物资部门。
现场施工设备配置,每套挂篮作业面配备见表4.1-3。
表4.1-3每套挂篮作业配备主要机具器材表
序号
机具器材名称
规格型号
单位
数量
备注
1
菱形挂篮
套
2
2
汽车吊
25T
台
2
3
塔吊
台
2
3
混凝土汽车输送泵
47m
台
2
4
电焊机
台
3
5
卷扬机
15t
台
2
6
液压千斤顶
50t
台
4
7
液压千斤顶
5t
台
6
8
高压抽水机
扬程≥50m
台
2
9
插入式振捣器
50mm
台
10
10
卷扬机
5t
台
1
11
卷扬机
0.3t
台
2
12
手动倒链
10t
台
4
13
手动倒链
5t
台
6
14
纵向预应力张拉设备
套
2
15
压浆设备
套
1
16
各类扳手
各类使用型号
套
2
17
直流鼓风机
台
1
4.1.3施工队伍安排
项目队下设五个作业组,分别为钢筋、模板、混凝土、预应力、挂篮班组,施工任务划分情况见表4.1-4。
表4.1-4施工任务划分表
作业组名称
任务划分
钢筋施工作业组
梁部钢筋、预埋件
模板施工作业组
0号块、现浇段、挂篮内、外模
混凝土施工作业组
混凝土浇筑及养护
预应力筋施工作业组
预应力孔道设置、张拉、压浆
挂篮班组
负责挂篮拼装、移位及拆卸等
4.2临时设施布置
4.2.1施工场地布置
现浇梁钢筋在3#钢筋场内进行集中加工,3#钢筋加工厂距现浇梁施工现场仅500m,同时现场位于69#、70#墩附近布置一块20*10m混凝土硬化场地供钢筋存放和钢绞线的加工,木工加工场地分别在69#、70#墩附近空地进行布置。
4.2.2临时工程布置
1)混凝土拌合站
混凝土由2号混凝土搅拌站供应,2号搅拌站位于八都镇对应主线里程为DK165+060,运距约10km。
2)施工便道
施工便道利用G105国道,在国道两侧开设两个8m宽的开口直接进行施工现场。
3)施工用电:
“T”接地方高压线,并备一台250KW发电机。
4)施工用水:
靠近69#主墩附近有处水塘可满足施工用水。
5)施工设施、材料和施工机械存放70号墩边施工场地。
6)施工上下通道:
在69#、70#墩附近各设置一座梯笼,以供施工作业人员上下。
5.现浇梁施工方案
5.1主要施工方法和工艺
用挂篮逐段浇筑施工的工艺程序为:
安装预压支架→0#段→拼装挂篮→施工1#(1′)段→张拉并锚固纵向预应力束→挂篮前移、调整、锚固→施工下一梁段→依次完成各段悬臂施工→施工边跨直线段→拆除边跨挂篮→边垮合龙→拆除中跨挂篮→中跨合龙。
为了缩短施工时间,混凝土浇筑采用一次浇筑成形,先浇底板、腹板,后浇顶板。
各阶段主要施工内容如下页图所示。
5.20#段施工方法及工艺
根据该连续梁的设计要求、并结合现场的场地条件,0#段采用钢管支架现浇工艺整体一次浇注完成,0#段施工工艺流程见下图5.2-1。
支架安装、支座及墩梁临时固结体系设置
底模、侧模安装、调整
绑扎底、腹板钢筋
安设腹板波纹管道
安装内模
模板制作
支架预压
钢筋制作
绑扎顶板钢筋
安装顶板波纹管
浇筑混凝土
混凝土拆模养生
预应力管道清孔
预应力筋穿束
张拉预应力筋
孔道压浆
生产混凝土
试件制作
张拉机具准备
预应力筋下料
锚具准备
图5.2-10#段施工工艺流程图
5.2.10#段支撑体系设计
连续梁主墩临近G105国道,场地条件受限;支架搭设高度较高且梁体荷载较大,不宜采用满堂式支架,故选用钢管型钢支架。
主墩0#段一端悬出墩顶部分,采用直径630mm、壁厚10mm的螺旋钢管1#进行支撑,每端悬出的梁体下分别设置2排钢管,每排钢管设置3根,每根钢管顶部焊设法兰盘2#,钢管底部与承台预埋钢板3#进行满焊,并采用不小于15mm厚的三角钢板4#将钢管与预埋钢板进行加固处理,相邻钢管之间采用I36工字钢水平连接设置3道,中间的封闭区域采用10#槽钢进行剪刀撑设置。
为便于0#段模板拆除,位于每根钢管上安放卸落块5#。
支架横梁采用双拼I40工字钢放置于横桥向每排钢管上方,随后将纵梁(I25工字钢)分布于横梁上,腹板下方纵梁间距为22cm、箱室下方纵梁间距为60cm,翼缘板下纵梁间距为1.2m。
纵向支撑体系的悬臂端采用双拼I36工字钢焊设斜撑6#,翼缘板处斜撑采用单根I36工字钢设斜撑。
具体布置见5.2-2~4。
支架搭设完成后,由安质部对支架进行验收,验收内容见表4.2-5。
序号
名称
图例
1
螺旋钢管1#
2
法兰盘2#
3
预埋钢板3#
4
三角钢板4#
5
卸落块5#
6
斜撑6#
图5.2-20#段钢管支撑正面图
图5.2-30#段钢管支撑侧面图
图5.2-40#段钢管支撑平面图
详细图纸及计算书见附件一。
表4.2-5支架验收检查表
长坑特大桥(48+80+48)m连续梁号墩侧支架
本支架于年月日搭设完成,验收检查结果如下:
1.支架中线
横桥向纵梁双拼工字钢偏厘米(以线路左侧为正)
右边纵梁双拼工字钢偏厘米(以线路左侧为正)
顺桥向大里程端钢管顶较设计偏厘米(以大里程端为正)
小里程端钢管顶较设计偏厘米(以大里程端为正)
2.各部件尺寸与设计尺寸最大误差为厘米。
具体描述:
3.焊缝验收:
项目
技术要求
检查结果
外观
不得有熔化金属流到焊缝外未熔化的母材上,焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、弧坑和灰渣等缺陷;表面光顺、均匀、焊道与母材应平缓过渡
宽度
应焊出坡口边缘2~3mm
表面余高
应小于或等于l+0.2倍坡口边缘宽度,且不大于4mm
咬边
深度应小于或等于0.5mm,焊缝两侧咬边总长不得超过焊缝长度的10%,且连续长不应大于l00mm
错边
应小于或等于0.2t,且不应大于2mm
未焊满
不允许
4.附件:
预埋件埋设位置测量资料
施工单位
填表
项目技术负责人
项目负责人
职质量检查员
监理工程师
5.2.2焊缝验算
1.工况说明
设计设计斜撑采用I36a工字钢与钢柱间的连接角焊缝(周遍围焊),并验算角焊缝强度。
钢材A3,手工焊,焊条E43型。
结构形式如下图所示,计算过程中不考虑中间的斜撑。
2.荷载
1)恒载
钢筋混凝土箱梁取混凝土容重为26KN/m³
箱梁腹板及箱室段使用竹胶板及方木模板,取其自重荷载为5KN/㎡
2)活载
活荷载主要考虑为施工过程中的施工荷载、振捣荷载及混凝土浇筑过程中的冲击荷载,取值分别如下:
施工荷载:
2.5KN/㎡
振捣荷载:
2.0KN/㎡
冲击荷载:
2.0KN㎡
3)荷载组合
焊缝强度验算:
1.2恒载+1.4活载
4)荷载计算
Q=1.2*87*10/2(混凝土自重)+1.4(2.5+2+2)*(6.7*1.65)/2=522+50.3=572.3KN,由于每侧3个支撑故Q=572.3/3=190.8
双拼36工字钢正交断面图
型钢界面与墩柱25度交角断面图
确定焊缝强度设计值ffw查《规范》得ffw=160N/mm2
作用在焊缝上的力计算V=N=80.63×103N
M=Ne=80.63×357×104=28784×104N-mm
拟定焊脚尺寸hf,钢管壁厚为10mm,设计hf=8mm,并将所有焊脚尺寸取相同值。
计算焊缝截面抗剪面积Af惯性矩Ix
Af=0.7×8×327×2=3662.4mm2
Ix=0.7×8×272(431.6-5.6/2)2×2+0.7×8(65-5.6)(388-5.6/2)2×4+0.7×8×7763×2/12=13181×104mm4
由应力分布图知,腹板上端焊缝和翼缘下侧焊缝交点最危险,该点至中性轴距离为y=388mm。
各项应力为:
5.2.3钢管支架加载试验
1)预压目的:
测试钢管支架的强度及稳定性,消除整个支架的塑性变形,消除地基的沉降变形,测量出支架的弹性变形,调整施工预留拱度。
2)预压材料:
用编织袋装砂对支架进行预压,预压荷载为梁体自重的120%。
3)预压范围:
墩身外侧、长度4.5m范围内。
支架搭设完成后,利用定做的变高架进行调整,进行模板施工,塔吊吊放压重对支架进行预压。
加载重量为246T*1.2(单端)。
用砂量为295.2t÷1.6t/m3=184.5m3。
底板面积为6.289m×4.5m=28.301㎡,因此,堆砂加载高度为184.5m3÷28.
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