清水河大桥30m预应力箱梁专项施工方案.docx
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清水河大桥30m预应力箱梁专项施工方案
目录
1编制依据-1-
2工程概况-1-
3施工准备-2-
4预制场建设-8-
5箱梁预制施工工艺-9-
1编制依据
1、同心大道跨清水河大桥至永安街道路工程1标(K0+000.000~K1+200.000)施工招标文件、施工图纸及技术规范。
2、交通部现行的《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
《公路工程施工安全技术规范》(JTGF-2015)
及相关国家行业标准、规则、规程;公路施工技术规范、验收标准及有关技术规程等。
3、标前会及补遗书有关内容及资料。
4、当地地质、气候、水文、地形、地貌等自然地理特征。
5、工地实际情况踏勘、调查资料以及地方材料资源等。
6、结合公司现有机械、设备、施工能力以及施工同类工程的经验等。
2工程概况
本合同段起点接同心县新区同心大道与清水街交叉口,起讫桩号为K0+000-K1+200,长1200m;包括清水河大桥1座,起点桩号K0+102.4,终点桩号K1+033.6,中心桩号为K0+568,桥梁全长931.2m,共8联。
桥梁标准断面全宽45m,桥面车行道1.5%,人行道反向1.0%,桥梁最大纵坡0.395%。
全桥共八联,上部结构采用装配式预应力混凝土连续箱梁,半幅桥为7片预制主梁通过横向湿接缝连接而成。
梁高为1.6米,桥面铺装为10cmC50混凝土现浇层和10cm沥青混凝土桥面铺装。
跨径划分及上部结构形式见下表,墩台顶支座采用FPQZ摩擦摆球型减隔震支座,桥梁下部结构柱式桥墩、花瓶墩,桩接盖梁桥台,钻孔灌注桩设计。
联号
跨径组合(m)
桥宽(m)
结构形式
施工方案
备注
1
3×30
45
预应力混凝土组合箱梁
预制吊装
跨越水塘
2
4×30
45
预应力混凝土组合箱梁
预制吊装
跨越水塘
3
4×30
45
预应力混凝土组合箱梁
预制吊装
4
42+60+42
45
预应力混凝土现浇箱梁
支架现浇
跨越清水河、滨河路
5
4×30
45
预应力混凝土组合箱梁
预制吊装
跨越豫海湖
6
4×30
45
预应力混凝土组合箱梁
预制吊装
跨越豫海湖
7
4×30
45
预应力混凝土组合箱梁
预制吊装
跨越豫海湖
8
3×30
45
预应力混凝土组合箱梁
预制吊装
跨越豫海湖
桥梁宽度:
桥梁标准断面全宽45m;
道路等级;城市主干道;
3施工准备
3.1技术准备
项目部组织了技术人员熟悉研究技术文件和图纸中各项内容和要求,全面领会设计意图;做好原始资料的进一步调查分析,了解当地的自然条件,地方材料状况、交通运输状况及可提供的施工用水用电情况;编制施工方案,对施工队伍及技术人员进行岗前培训和技术交底。
3.2人员准备
劳务作业人员安排如下:
①钢筋班加工组:
10人,绑扎组:
每组6人,共2组
②模板工班:
每组5人,共2组
③混凝土工班:
每组4人,共2组
④张拉班:
4人,共1组
⑤养生工班:
2人,共2组
3.3机械准备
3.3.1主要施工机械设备如下
设备名称
规格型号
单位
进场数量
备注
拌和站
HZS150
台
2
搅拌混凝土
龙门吊
60+60T
台
1
吊梁
千斤顶
270T
台
2
张拉
智能压浆设备
台
2
压浆
油泵
ZLB2×2/50
台
2
张拉
智能张拉设备
套
2
张拉
备用发电机
15KW
台
2
应急发电
电焊机
BX3-400
台
2
钢筋加工
混凝土运输车
10m3
台
3
混凝土运输
插入式振动棒
50型/30型
台
4
混凝土浇筑
手持式机械凿毛机
3.5KW
台
2
龙门吊
5T
台
2
混凝土浇筑
3.3.2张拉设备
张拉机具采用欧维姆智能张拉机具。
张拉端承受拉力计算:
1860×0.75=1395MPa;
预应力筋的张拉采用双作用千斤顶,张拉用千斤顶的校正系数不得大于1.05,油压表的精度等级不得低于1.0级。
油压表检定周期不得超过一个月,且宜采用耐震压力表。
当采用0.4级压力表时检定周期可为三个月,但每月应进行定期校准。
张拉千斤顶的张拉吨位不应小于张拉力的1.2倍,且不应大于张拉力的2倍。
张拉机具设备应与锚具产品配套使用,并应在使用前进行校正、检验和标定。
(详见千斤顶检测报告)
张拉用的千斤顶与压力表应配套标定,配套使用,标定应在经国家授权的法定计量技术机构定期进行,标定时千斤顶活塞的运行方向与实际张拉工作状态一致。
当处于下列情况之一时应重新进行标定:
①使用时间超过6个月
②张拉次数超过300次;
③使用过程序中千斤顶或压力表出现异常情况;
④千斤顶检修或更换配件后。
3.4技术准备
5.4.1认真组织和落实与本工程有关的施工技术人员,质量管理人员,详细熟悉图纸、认真阅读标书内容和业主的一切规定及参照标准,真正了解工程设计意图。
5.4.2对相关管理人员和作业人员进行现场技术交底和安全交底。
5.4.3箱梁预制为C50混凝土,试验室在原材料进场后已进行C50标准配合比试验,已上报总监办批复。
试验室选定的配合比报经监理工程师批准后方可使用。
5.4.4施工前对技术操作人员进行相关技术培训。
具体人员为:
模板工、钢筋工、焊工、氧割工、张拉人员、起重工。
所有操作人员必须持证上岗。
3.5材料准备
3.5.1混凝土准备
混凝土配合比试验工作已经完成,且经监理批复,配合比如下:
C50混凝土:
水泥:
水:
砂:
石子:
粉煤灰:
外加剂=1:
0.36:
1.13;2.28:
0.17:
0.017
所用原材料产地分别为:
水泥:
宁夏中宁赛马有限公司生产的中宁赛马牌P.O42.5水泥,已批复;
碎石:
同心县同德矿业有限责任公司,已批复;
砂:
同心县德牧农牧有限公司,已批复;
减水剂:
宁夏跃尚元工程应用有限公司HL-HPC聚羧酸高性能减水剂,已批复
3.5.2钢筋要求
钢筋:
内蒙古包钢钢联股份有限公司,经抽检合格,已批复。
钢筋在运输、贮存过程中,防止锈蚀、污染和避免压弯。
装卸钢筋时不从高处抛掷。
钢筋(含加工完毕待安装的钢筋)按厂名、级别、规格分批架空堆置在钢筋加工棚内,并分类设立标牌。
钢筋进场附有出厂合格证,材料部负责收集并检查每批钢筋的外观质量,钢筋表面不得有裂纹、结疤和折叠;表面的凸块和其他缺陷的深度和高度不大于所在部位尺寸的允许偏差(带肋钢筋为横肋的高度),测量本批钢筋的直径偏差。
试验室负责对每批钢筋,按不大于60t的同一厂家、同一规格、同一牌号、同一炉号、同一品种、同一批号为一验收批进行检验。
每批钢筋中任选三根,在其上各截取1组试样,每组试样各制3个试件,分别作拉伸(含抗拉强度、屈服点、伸长率)、冷弯试验和可焊性试验。
试验室已完成所有原材料试验,具体技术报告详见试验检测报告。
3.5.3预应力钢绞线
预应力钢绞线产地:
山东剑桥预应力线材有限公司生产的抗拉强度fpk=1860MPa,公称直径d=15.2mm的低松驰高强度钢绞线。
经陕西省公路东营桥梁检测中心2016年5月10日外委检测,检测结果:
符合GB/T5224-2003标准中1×7-15.2-1860要求。
其弹性模量Ep=195Gpa,截面积为:
140mm2。
钢绞线采用对称、双控张拉,钢绞线每端工作长度为65cm(顶板负弯矩30cm),锚下控制应力为0.75fpk=1395Mpa,张拉顺序为N1、N3、N2、N4号钢绞线。
3.5.4钢绞线理论伸长值计算:
(1)分段方法:
根据图1所示分BC、CD、DE共3段进行计算,不考虑工作长度。
(2)计算公式:
ΔL=
Pp×L
Ap×Ep
ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值(mm);
Pp—各分段预应力筋的平均张拉力(N);
L—预应力筋的分段长度(mm);
Ap—预应力筋的截面面积(140mm2);
Ep—预应力筋的弹性模量(根据试验数据为1.95×105Mpa);
Pp的计算公式:
Pp=
P×(1-e-(kx+μθ))
kx+μθ
P—每分段的起点张拉力,即为前段的终点张拉力(N);
θ—每分段中每段曲线段的切线夹角(rad);
x—从张拉端至计算截面的孔道长度,分段后为每个分段长度;
k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数,根据设计取值0.0015;
μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,根据设计取值0.25。
(3)计算方法:
①计算每一段的起点和终点力。
每一段的终点力就是下一段的起点力,例如靠近张拉端第一段BC的终点C点力即为第二段CD的起点力,每段的终点力与起点力的关系如下式:
Pz=Pq×e-(KX+μθ)
Pz—分段终点力(N)
Pq—分段的起点力(N)
各段的起终点力可以根据公式3从张拉端开始进行逐步的计算。
②根据每一段起点力Pq代入公式2求出每一段平均张拉力Pp。
③根据Pp代入公式1计算出每一段的伸长值ΔL,相加后得出全长钢绞线伸长量。
(4)计算数据:
单根钢绞线千斤顶张拉力P=Δk×Ap=1395×140=195300(N),
根据以上各计算方法编程求得各钢束伸长量数据如下:
中跨钢束伸长量计算表
N1钢束计算表
分段
Xm)
θ(rad)
kx+μθ
e-(μθ+kx)
Nq(KN)
Nz(KN)
ΔL(mm)
L1
0.65
0.000975
0.9990
195.3
193.731
4.5
L2
9.9681
0.014952
0.985159
195.11
190.654
68.9
L3
3.9269
0.08726
0.027706
0.972674
192.214
186.962
26.6
L4
0.885
0.001328
0.998673
186.962
186.714
5.9
合计
211.9
N2钢束计算表
分段
X(m)
θ(rad)
kx+μθ
e-(μθ+kx)
Nq(KN)
Nz(KN)
ΔL(mm)
L1
0.65
0.000975
0.999025
195.3
195.11
4.5
L2
8.3616
0.012542
0.987536
195.11
192.678
57.9
L3
3.9269
0.08726
0.027706
0.972674
192.678
187.413
26.7
L4
2.507
0.003761
0.996247
187.413
186.709
16.7
合计
211.7
N3钢束计算表
分段
X(m)
θ(rad)
kx+μθ
e-(μθ+kx)
Nq(KN)
Nz(KN)
ΔL(mm)
L1
0.65
0.000975
0.999025
195.3
195.110
4.5
L2
6.7556
0.010133
0.989918
195.110
193.143
46.8
L3
3.9269
0.08726
0.027706
0.972674
193.143
187.865
26.7
L4
4.129
0.006194
0.993826
187.865
187.284
27.6
合计
211.4
N4钢束计算表
分段
X(m)
θ(rad)
kx+μθ
e-(μθ+kx)
Nq(KN)
Nz(KN)
ΔL(mm)
L1
0.65
0.000975
0.999025
195.3
195.11
4.5
L2
1.0665
0.0016
0.998402
195.11
194.798
7.4
L3
0.733
0.0244
0.007208
0.992818
194.798
189.692
5.1
L4
12.901
0.019352
0.980835
189.692
191.539
88.3
合计
210.6
边跨钢束伸长量计算表
N1钢束计算表
分段
Xm)
θ(rad)
kx+μθ
e-(μθ+kx)
Nq(KN)
Nz(KN)
ΔL(mm)
L1
0.65
0.000975
0.999025
195.3
195.11
4.5
L2
8.2181
0.012327
0.987748
195.11
192.719
56.9
L3
3.9269
0.08726
0.027706
0.972674
192.719
187.453
26.7
L4
2.663
0.003995
0.996013
187.453
186.706
17.8
合计
211.8
N2钢束计算表
分段
X(m)
θ(rad)
kx+μθ
e-(μθ+kx)
Nq(KN)
Nz(KN)
ΔL(mm)
L1
0.65
0.000975
0.999025
195.3
195.11
4.5
L2
6.6231
0.009935
0.990114
195.11
193.181
45.9
L3
3.9269
0.08726
0.027706
0.972674
193.181
187.902
26.7
L4
4.263
0.006395
0.993626
187.902
186.704
28.5
合计
211.4
N3钢束计算表
分段
X(m)
θ(rad)
kx+μθ
e-(μθ+kx)
Nq(KN)
Nz(KN)
ΔL(mm)
L1
0.65
0.000975
0.999025
195.3
195.110
4.5
L2
5.0276
0.007541
0.992487
195.110
193.644
34.9
L3
3.9269
0.08726
0.027706
0.972674
193.644
188.352
26.8
L4
5.863
0.008795
0.991244
188.352
186.703
39.3
合计
211.4
N4钢束计算表
分段
X(m)
θ(rad)
kx+μθ
e-(μθ+kx)
Nq(KN)
Nz(KN)
ΔL(mm)
L1
0.65
0.000975
0.999025
195.3
195.11
4.5
L2
1.0665
0.0016
0.998402
195.11
194.798
7.4
L3
0.733
0.0244
0.007208
0.992818
194.798
189.692
5.1
L4
12.901
0.019352
0.980835
189.692
191.539
88.3
合计
210.6
3.6供水供电准备
5.6.1供电:
我标段采用630KW变压器用电。
5.6.2供水:
水源采用自来水,经试验室取样,通过外委试验,外委试验合格后使用。
5.6.3紧急处理措施:
当系统电不能正常供应时,用350KW发电机临时供电满足施工生产要求。
4预制场建设
4.1场地硬化
预制梁区域基层覆盖20cm厚砂砾然后浇筑20cm厚C30混凝土硬化,龙门吊轨道长300米,采用先浇筑60cm宽、50cm厚的C30混凝土扩大基础,再浇筑30cm宽、20cm厚C30混凝土轨道基础。
梁底座布置方向与三台龙门吊行走方向一致,梁场共设箱梁预制台座28个,梁底座间及轨道内均设水沟,以便养生水外出。
预制场内便道采用铺20cm厚砂砾上覆C30混凝土硬化20cm厚。
存梁区枕梁共浇筑200米,
同时应埋设预制场内地下水管、电缆等地下设施、排水设施。
4.2台座制作
场地平整压实后在地面放出台座位置开挖线,将原地面下挖2米,换填水泥块及砖渣等,并碾压密实。
台座基础采用30cm厚宽1.5m的C30混凝土基础,然后立模浇筑台座C30混凝土。
台座混凝土厚30cm,地面下10cm,地面上20cm,台座内配筋,以保证其防裂性能,每隔1m左右预埋φ50mmPVC管一道便于支模板时下穿对拉杆。
浇筑台底时,在台面四周顶设置[50mm槽钢,并设一定数量的生根钢筋,槽钢内嵌φ5cm的橡胶管,便于支模板时与底座接缝紧密不漏浆。
严格控制混凝土台座顶面标高,并按设计要求在台座上向下设置二次抛物线反拱,箱梁跨中反拱设置1.7cm。
台座顶面安装6mm钢板作为梁体底模。
4.3龙门吊安装
按照施工组织设计中预制场地的总体规划及龙门轨道的设计施工图,修建龙门吊轨道,龙门吊轨两侧支腿轨道水平,纵坡不超过1%。
龙门吊安装由有资质的专业队伍进行安装调试,并通过安检部门的检测验收,获得合格证书。
5箱梁预制施工工艺
5.1预制施工工艺流程
清理底模、施工放样→绑扎底、腹板钢筋→安装预应力管道→安装侧模→安装内模、端头模板→绑扎顶板钢筋→浇筑梁体混凝土→梁体养生→张拉、压浆→移梁→梁端封锚。
预制场的前期建设(包括龙门架的拼装、底板、轨道的铺设、搅拌机的安装、模板试拼)
模板试拼、安装
钢筋下料
钢筋进场检验
准备底模、涂油
底板、腹板钢筋安装
波纹管的定位(包括纵横
坐标的检查
钢绞线进场抽验、下料
安设波纹管
模板安装
安设顶板钢筋、底板砼浇筑筑筑
砂石水泥材料检验
钢绞线张拉
砼拌和、配合比的控制
浇筑腹板砼、浇顶板砼
张拉千斤顶与油表之间的校验
洒水养护、拆模
分级张拉、张拉力与伸长量控制
做砼试块、强度达到
90%后张拉
拌制水泥灰浆、控制水灰比
存梁
龙门架移梁
封端
孔道压浆
做水泥浆强度试块
架桥机安装
箱梁预制施工艺流程图
5.2施工方法
5.2.1清理底模、施工放样
底模清理干净,底模表面无混凝土残存物,且线形平顺,表面平整。
测量底板梁长,调整模形块位置及四个角的高度,调整楔形块底面钢模板平整度。
涂抹脱模剂,脱模剂涂抹必须均匀,无积油污染钢筋。
底模两侧与侧模接触面安装直径不小于5cm的软塑料管,塑料管与底模顶面平行,接缝平整,防止漏浆。
经自检合格,监理抽验后进行下道工序外侧模安装施工。
5.2.2内外模试拼、安装
箱梁的模板均采用5mm钢模板,钢模设计必须具有足够的刚度和强度,并且组装拆卸方便;模板的拆卸采用龙门吊辅助人工进行;模板在使用前必须进行试拼装,以保证模板配套及平整度。
正式施工前,采用5t龙门吊将所有模板在底座上进行试拼,保证模板连接处平顺、不漏浆。
模板在拼装前涂刷隔离剂,用钢丝刷打磨,清理干净,包括翼缘板边缘侧板、端头模板的清理。
模板安装接缝平顺、严密,无错台,模内长、宽、高尺寸符合设计图纸及施工规范的要求,对拉螺杆齐全、紧拉,支撑稳固。
横隔板位置准确。
侧模与底模之间,侧模与侧模之间接缝不严密处用透明玻璃胶填补,确保模板接缝不漏浆。
涂抹脱模剂,脱模剂涂抹均匀,无积油以免污染钢筋。
经自检、抽检合格,监理抽验后进行下道工序绑扎底腹板钢筋施工体有好的外观质量。
5.2.3绑扎底腹板钢筋
考虑到绑扎质量,吊装及整-
体内模的安装,将全部钢筋分成桥面板钢筋和底腹扳钢筋两部分,底腹板钢筋采用胎模绑扎,整体调装入模。
对局部钢筋如端隔墙、横隔墙、吊点加强筋等少量钢筋,则采用在制梁台座上,补充绑扎的方法。
胎模采用5×5cm角钢焊接而成,尺寸严格按照钢筋笼尺寸进行加工并固定在胎模底板上,绑扎底腹板钢筋前必须进行划线,以保证钢筋数量及间距。
同时两侧设立活动定位钢筋,以保证通向钢筋定位准确。
钢筋绑扎完成后应绑扎垫块,之后再整体吊装入模。
钢筋原材料必须有标志、标牌,以避免不同型号的钢筋相互混淆。
模板经自检及抽检合格后安放支座钢板、绑扎底腹板钢筋。
绑扎底腹板钢筋前必须进行划线,以保证钢筋数量及间距。
用于工程实体的钢筋表面无锈块或锈斑,绑扎钢筋前要清除模板表面积油,防止钢筋受到污染。
由于施工人员需在钢筋骨架上行走,根据需要设置作业平台,确保顶层钢筋不坍陷。
施工人员进入梁体内作业时,要将脚下杂物清理干净,以防污染钢筋。
底板钢筋绑扎完成后,要检查钢筋保护层厚度,杜绝钢筋贴近模板而造成露筋现象的出现。
张拉锚板下钢筋较密,当钢筋间互相干扰时,适当调整次要钢筋。
直径在12mm以上的钢筋采用电焊连接,其焊接长度为单面焊10d(d为钢筋直径),配置在同一截面的接头严格按施工规范执行。
焊接钢筋使用的电焊条、焊接长度、钢筋搭接长度符合规范要求,焊接时焊缝饱满且不得烧伤主筋,清除干净焊缝表面的焊渣。
钢筋加工允许偏差和检验方法
项次
检查项目
规定值或允许偏差(mm)
检查方法和频率
1
受力钢筋间距
两排以上
±5
尺量:
每片梁检查10个断面
同排
±10
2
箍筋、横向水平筋间距
±10
尺量:
每片梁检查5~10个间距
3
钢筋骨架尺寸
长
±10
尺量:
按骨架总数50%抽查
宽、高
±5
4
保护层厚度
±5
尺量:
每片梁沿模板周边检查8处
钢筋先进行试下料和试弯制,合格后进行批量下料。
底模清理干净,涂上一层隔离剂,安放钢筋笼,钢筋的净保护层不小于30mm,用垫块与底板隔离,垫块采用同标号高强垫块,垫块间距50cm呈梅花型布置。
5.2.3预应力管道安装
严格按照图纸提供的坐标用定点胎架进行定位,以保证预应力管道坐标符合图纸及施工规范的要求,逐一检查、调整定位钢筋的坐标,以保证预应力预管道坐标准确。
穿波纹管前,检查波纹管径向承压力是否符合设计要求,压轮咬合紧密,波纹管接头用直径相适的波纹管套管连接,用胶布包封,谨防漏浆。
波纹管线型平顺,在张拉锚板处,沿波纹管切线方向与锚板平面保持垂直状态。
在波纹管内穿外径稍小的塑料管,以防漏浆堵塞波纹管管道。
根据钢束中心至梁底的定位坐标,焊反U型或#字型定位钢筋,定位钢筋按直线段每1m、曲线段每0.5m间距固定(箱梁负弯矩预应力管道采用扁形波纹管),若钢筋阻挡波纹管时要适当调整钢筋位置,保证波纹管上下坐标位置准确,线型应平顺。
波纹管在张拉锚垫板处,沿波纹管切线方向与锚板平面保持垂直状态,以保证钢绞线在张拉时的合理受力方向。
焊反U型定位筋时要注意防止焊渣烧坏波纹管。
锚垫板固定要牢固可靠,混凝土浇筑振捣过程中不变形。
浇筑混凝土时严禁振捣器触碰预应力波纹管道,防止破裂或变形。
波纹管安装定位完成后穿内衬管,以保证在混凝土浇筑过程中不变形。
混凝土浇筑过程中应随时检查、抽拉内衬管,以防波纹管变形导致内衬管无法抽出。
预应力管道实测项目
项次
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