求上承式混凝土拱圈施工方案
现浇箱梁施工方案
一、工程概况
K135+199.445分离立交桥位于郓城互通区内,横跨338省道,交角为90°,跨径为22-28-22m,全长72m。该桥基础形式为钻孔灌注桩,共30颗,桥台钻孔桩直径1.2m,长38m,桥墩钻孔桩直径1.5m,右幅钻孔桩桩长47m,左幅钻孔桩桩长48m。桥墩、桥台桩顶皆设有承台,桥台为肋式台,桥墩为立柱,立柱直径1.3m。上部构造为现浇连续箱梁,左幅箱梁宽13.5m,为三室结构,右幅箱梁宽17.0m,为4室结构。箱梁高1.4m,梁室高0.98m,底板厚0.2m,顶板厚0.22m,腹板宽0.45m。箱梁采用C50混凝土,共1381.56m3。
二、现浇箱梁施工方案
现浇箱梁支架采用满堂式碗扣支架,搭设满堂支架时,封闭338省道交通,从3#台路基进行改道,确保满堂支架施工的安全。碗扣支架上搭设纵横方木,箱梁底模板及侧模板采用厚1.5cm的高强度竹胶板,箱室内模采用木模板。箱梁砼浇筑采用二次浇筑法,第一次浇筑至腹板与翼缘板连接处,第二次浇筑顶板,待箱梁砼强度达到100%时进行预应力张拉。
Ⅰ、地基处理
1、地基处理
1、338省道两侧排水沟回填处理
将排水沟内松散浮土和淤泥挖除干净,然后按照50cm一层分层回填山皮石,回填高度略低于省道路面高度,用压路机分层碾压至无沉降为止。然后填筑40cm厚6%灰土,分两层回填,压实度达到93%以上,回填土顶面与省道路面齐平,并做出2%—4%的横坡,以利于排水。
2、桥梁范围内路基地表处理
用平地机及推土机清除地表,并将地表整平。然后用铧犁翻松30cm厚表面土层,掺入10%生石灰粉,用旋耕犁拌和均匀,待含水量合适实,压路机碾压密实,压实度达到90%以上。然后再填筑30cm厚10%灰土,并做出2%—4%横坡,压实度达到93%以上,以高出地面不受雨水浸泡影响。
3、排水沟挖设
在10%灰土处理过的地基范围四周挖设50×50cm的排水沟,排水沟与路线右侧的省道两侧的自然排水沟连通,将雨水引进排水沟,防止雨水浸泡地基,避免碗扣支架产生不均匀沉降。
Ⅱ、支架搭设
K135+199.445分离立交桥现浇箱梁为单幅3跨整体施工,支撑方式采用满堂式碗扣支架。碗扣支架采用WDJ式支架,架杆外径4.8cm,壁厚0.35cm,内径4.1cm。支架顺桥向纵向间距0.9m,横隔板处纵向间距0.6m,横桥向横向间距梁底为0.9m,翼缘板底为1.2m,纵横水平杆竖向间距1.2m。考虑支架的整体稳定性,在纵横向布置斜向钢管剪力撑。
1、测量放样
测量人员用全站仪放样出箱梁在地基上的竖向投影线,并用白灰撒上标志线,现场技术员根据投影线定出单幅箱梁的中心线,同样用白灰线做上标记。根据中心线向两侧对称布设碗扣支架。
2、布设立杆垫块
根据立杆位置布设立杆垫板,垫板采用5cm木板,使立杆处于垫板中心,垫板放置平整、牢固,底部无悬空现象。
3、碗扣支架安装
根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。安装时应保证立杆处于垫块中心,一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后,安装斜撑杆,保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接,安装时尽量布置在框架结点上。
4、顶托安装
为便于在支架上高空作业,安全省时,可在地面上大致调好顶托伸出量,再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距,顺桥向设左、中、右三个控制点,精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量,以便校验。最后再用拉线内插方法,依次调出每个顶托的标高,顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。
Ⅲ、纵横梁安装
顶托标高调整完毕后,在其上安放10×15cm的方木纵梁,在纵梁上间距30 cm安放10×10cm的方木横梁,横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少50cm,以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时,应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。
Ⅳ、支架预压
为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响,在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。预压采用砂袋,预压范围为箱梁底部,重量不小于箱梁总重的1.2倍。因悬臂板本身重量较轻,可根据实测的预压结果,对悬臂板模板的预拱度作相应调整。
1、加载顺序:分三级加载,第一、二次分别加载总重的30%,第三次加载总重的40%。
2、预压观测:观测位置设在每跨的L/2,L/4处及墩部处,每组分左、中、右三个点。在点位处固定观测杆,以便于沉降观测。
采用水准仪进行沉降观测,布设好观测杆后,加载前测定出其杆顶标高。沉降观测过程中,每一次观测均找测量监理工程师抽检,并将观测结果报监理工程师认可同意。第一次加载后,每2个小时观测一次,连续两次观测沉降量不超过3mm,且沉降量为零时,进行第二次加载,按此步骤,直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后,经监理工程师同意,可进行卸载。
3、卸载:人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载,卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录,整理出预压沉降结果,调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。
Ⅴ、模板安装
1、底模板
底模板采用1.5cm厚高强度竹胶板,模板在安装之前进行全面的涂刷脱模剂。底板横坡按设计图纸规定的2%横坡,横向宽度要大于梁底宽度,梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5cm,以利于在底模上支立侧模。模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆,模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线,避免出现错缝现象。
底模板铺设完毕后,进行平面放样 ,全面测量底板纵横向标高,纵横向间隔5m检测一点,根据测量结果将底模板调整到设计标高。底板标高调整完毕后,再次检测标高,若标高不符合要求进行二次调整。
2、侧模板和翼缘板模板
侧模板和翼缘板模板采用1.5cm厚高强度竹胶板,根据测量放样定出箱梁底板边缘线,在底模板上弹上墨线,然后安装侧模板。侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。在侧模板外侧背设纵横方木背肋,用钢管及扣件与支架连接,用以支撑固定侧模板。
翼缘板底模板安装与箱梁底板模板安装相同,外侧挡板安装与侧模板安装相同。挡板模板安装完毕后,全面检测标高和线型,确保翼缘板线型美观。
3、箱室模板
由于箱梁混凝土分两次浇筑,箱室模板分两次安装。第一次用钢模板做内模板,用方木做横撑,同时用定位筋进行定位固定,并拉通线校正钢模板的位置和整体线型。当第一次混凝土达到一定强度后拆除内模,再用方木搭设小排架,在排架上铺设2cm厚的木板,然后在木板上铺一层油毛毡,油毛毡接头相互搭接5cm,用一排铁钉钉牢,防止漏浆。在浇筑砼过程中派专人检查内模的位置变化情况。为方便内模的拆除,在每孔的设计位置布设人孔。
Ⅵ、钢筋加工安装
1、钢筋安装顺序
(1)安装绑扎箱梁底板下层钢筋网;
(2)安装腹板钢筋骨架和钢筋;
(3)安装横隔板钢筋骨架和钢筋;
(4)安装和绑扎箱梁底板上层钢筋网及侧角钢筋;
(5)第一次浇筑混凝土,待强度上拉以后,安装和绑扎顶板上下层钢筋网、侧角钢筋和护栏、伸缩缝等预埋件。
2、钢筋加工及安装
钢筋加工时,应按照设计要求尺寸进行下料、成型,钢筋安装时控制好间距、位置及数量。要求绑扎的要绑扎牢固,要求焊接的钢筋,可事先焊接的应提前成批次焊接,以提高工效。焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。
钢筋加工及安装应注意以下事项:
(1)钢筋在场内必须按不同钢种、等级、规格、牌号及生产厂家分别挂牌堆放。钢筋存放采用下垫上盖的方式避免钢筋受潮生锈。
(2)钢筋在加工场内集中制作,运至现场安装。
(3)钢筋保护层采用提前预制与主梁等标号的砼垫块,砼保护层的厚度要符合设计要求。
(4)在钢筋安装过程中,及时对设计的预留孔道及预埋件进行设置,设置位置要正确、固定牢固。
(5)钢筋骨架焊接采用分层调焊法,即从骨架中心向两端对称、错开焊接,先焊骨架下部,后焊骨架上部。钢筋焊接要调整好电焊机的电流量,防止电流量过大或操作不当造成咬筋现象。钢筋焊接优先采用双面焊,当双面焊不具备施工条件时,采用单面焊接。钢筋焊接完毕后,将焊渣全部敲除掉。钢筋焊接完成后自检合格后,报请监理工程师检验合格后,方可进行下道工序施工。
(6)钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时,应适当调整钢筋位置,确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时应避免钢绞线和金属波纹管道被电焊烧伤,防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。
钢筋加工安装完毕,经自检合格报请监理工程师抽检合格后,方可进行下道工序施工。
Ⅶ、混凝土浇筑
混凝土采用2座混凝土拌和站拌和,分别为本合同段K137+600处混凝土拌合站,距离施工现场2.5公里,十二合同段K124+100处混凝土拌合站,距离施工现场11公里。混凝土运输采用5台罐车运送,本合同段采用2台罐车运送,十二合同段采用3台罐车运送。现场采用1台泵车浇注混凝土,再联系1台泵车以备用。
箱梁混凝土分两次浇筑,第一次浇筑底板和腹板,浇注至肋板顶部,第二次浇筑顶板和翼板,两次浇筑接缝按施工缝处理。混凝土浇筑从一端向另一端呈梯状分层连续浇筑,上层与下层前后浇筑距离保持2m左右,在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。混凝土浇筑应注意以下事项:
1、混凝土浇筑前,用人工及吹风机将模板内杂物清除干净,对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面检查,同时对吊车、拌合站、罐车、发电机和振捣棒等机械设备进行检查,确保万无一失。
2、混凝土浇筑应对称纵向中心线,先中心,后两侧对称浇筑。混凝土分层厚度为30cm,浇注过程中,随时检查混凝土的坍落度。
3、混凝土振捣采用插入式振动棒,移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍,作用半径约为振动棒半径的8~9倍。
4、振动棒振捣时与侧模保持5~10cm的距离,避免振捣棒接触模板和预应力管道等。振捣上层混凝土时,振捣棒要插入下层混凝土10cm左右。对每一振动部位振捣至混凝土停止下沉,不再冒气泡,表面平坦、泛浆为止,避免漏振或过振,每一处振完后应徐徐提出振动棒。
5、在混凝土浇筑过程中安排专人跟踪检查支架和模板的情况,模板若出现漏浆现象,要用海绵条进行填塞。在浇筑混凝土前,在L/2,L/4截面位置的底模板下挂垂线,每截面分左边、左中、中线、右中、右边设五道垂线。垂线下系钢筋棍,在地面对应位置埋设钢筋棍,在两根钢筋棍交错位置划上标记线,以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况,若发生异常情况,立即停止浇筑混凝土,查明原因后再继续施工。
6、第一次浇筑混凝土,浇注至腹板顶部时,做好施工缝。混凝土高度略高出设计腹板顶部1cm左右,将顶面的水泥浆和松散砼凿除掉,露出坚硬的混凝土粗糙面,用水冲洗干净。
7、第二次浇筑箱梁顶板混凝土时,在L/2,L/4墩顶等断面处,从内侧向外侧间距5m布设钢筋棍,将钢筋棍焊在顶层钢筋上,使顶端标高为顶板标高,以此办法来控制顶板砼浇筑标高及横坡度。混凝土经振实整平后进行真空吸水。真空吸水时间(min)为板厚(cm)的1~1.5倍,为10~15min,以剩余水灰比来检验真空吸水效果。真空吸水机开机后真空度逐渐增加,当达到要求的真空度(500~600mm汞柱)开始正常出水后,真空度要保持均匀。结束吸水工作前,真空度逐渐减弱,防止在混凝土内部留下出水通路,影响混凝土的密实度。
真空吸水完毕后,用提浆棍滚压,使其表面出浆,便于抹面。提浆棍滚压后,紧跟着人工抹面,抹面时要架设木板,不得踩砼面,以免影响平整度。待抹面后约半小时左右,采用抹光机再次进行抹面整平,最后再人工进行收浆抹面。
混凝土收浆抹面后进行人工拉毛,采用钢丝刷横桥向拉毛,深度控制在1~2mm。要掌握好拉毛时间,早了带浆严重,影响平整度,晚了则拉毛深度不够,一般凭经验掌握,在砼表面用手指压时有轻微硬感时拉毛为宜。分两次进行抹面。第一次抹面对混凝土进行找平,在混凝土接近终凝、表面无泌水时,进行二次抹面收光。然后横桥向进行拉毛处理。
8、在浇筑箱梁顶板预留孔混凝土前,应清除箱内杂物,避免堵塞底板排水孔。主梁顶面预留孔四壁凿毛,填筑预留孔混凝土要振捣密实。
9、混凝土养生采用土工布覆盖洒水养生,保证混凝土表面始终处于湿润状态,养生时间不少于7天。用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁室内,同条件进行养生。养生期内,桥面严禁堆放材料。
Ⅷ、预应力工程
预应力工程作为现浇箱梁的重中之重,从预留孔道的布设、锚垫板的安装、锚下砼的振捣以及张拉和压浆操作均不容忽视。一旦某一环节出现问题,就会造成质量问题。
预应力工程分孔道成型、下料编束、穿索、张拉和压浆五个步骤:
1、孔道成型
预应力管道成型采用金属波纹管,金属波纹管在使用前要逐根检查,不得使用有锈包裹及沾有油污,泥土或有撞击、压痕,裂口的波纹管。金属波纹管在安放时,根据管道座标值,安设计图纸要求设置定位筋,并用绑丝绑扎牢固,曲线部分采用U型定位环与定位筋绑扎,卡牢波纹管。在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处,用宽胶带粘绕紧密,保证其密封,不漏浆。
锚头安装时,应使锚头入槽,不得随意放置。限位板安装过程中注意钢绞线与孔洞一一对应,防止错位,造成张拉过程中钢绞线断丝,限位板槽的深浅合适,防止过浅钢绞线刻痕厉害,过深造成夹片外露较长或错位。
2、下料编束
首先检查钢绞线质量是否符合设计要求,保证钢绞线表面无裂纹毛刺,机械损伤,氧化铁皮或油迹。钢绞线下料长度经计算确定,L=(两锚头间的设计长度)+2(锚具厚度+限位板厚度+千斤顶长度+预留长度)。钢绞线切割用砂轮机切割后编成束,编束时保持每根钢绞线之间平行,不缠绕,每隔1—1.5m绑扎一道铅丝,铅丝扣向里,绑好的钢绞线束编号挂牌堆放,离开地面,以保持干燥,并遮盖防止雨淋。
3、穿束
箱梁钢绞线采用钢套牵引法,穿束时钢绞线头缠胶带,防止钢绞线头被挂住。
4、张拉
① 张拉设备的选型:
张拉设备为2台350吨千斤顶和两台ZB4-500油泵,为了保证张拉工作安全可靠和准确性,所选用设备的额定张拉力要大于所张拉预应力筋的张拉力。预应力筋的张拉力计算如下:
Ny=N×δk×Ag×1/1000
式中:Ny——预应力筋的张拉力;
N——同时张拉的预应力筋的根数;
δk——预应力筋的张拉控制应力;
Ag——单根钢绞线的截面积。
本施工段预应力张拉需用最大张拉力为:
Ny=15×1370×182×1/1000=374(t)
现场采用2台400吨千斤顶进行同步张拉,通过上式计算可知,能够满足现场生产的需要。
根据规范及张拉应力的要求,采用油压表的量程为0~100Mpa,精度为1.5级,其读数盘的直径要求大于150mm。
② 设备的校验:
油压千斤顶的作用力一般用油压表来测定和控制,为了正确控制张拉力,因此需对油压表和千斤顶进行标定。首先在计量局对油压表进行检验,测试合格后,方可用于施工中。然后选用大吨位的砝码加载万能试验机进行加载试验,对千斤顶和油泵组成的系统进行标定,标定合格后方可用于施工中。
③ 张拉施工人员安排:
组成张拉班,技术负责人2人,司泵2人,记录2人,千斤顶操作2人,各负其责,张拉前对张拉班进行技术培训,使明白设备性能、操作规程和安全要领等方面的知识。
④ 预应力筋张拉
预应力筋按技术规范和设计图纸进行张拉,张拉程序为0→初应力→δk (持荷2min 锚固)。张拉时,边张拉边测量伸长值,采用应力、应变双控制,实际伸长值与理论伸长值相比误差控制在±6%以内,如发现伸长值异常则暂停张拉并通知监理工程师,张拉现场记录及时整理,并报监理工程师,并按监理工程师批示的措施进行处理。各批钢束张拉时为对称张拉。
张拉过程中统一指挥,两端张拉速度尽可一致。出现的响动或异常现象立即停止施工,进行检查,查明原因后再行张拉。
钢绞线理论伸长值△L计算
△ L=PpL/(ApEp)
式中:Pp——张拉力(N);
L——预应力筋的长度(mm);
Ap——预应力筋的截面面积(mm2);
Ep——预应力筋的弹性模量(N/ mm2)。
预应力筋张拉的实际伸长值△L,按照下式计算:
△ L=△L1+△L2
△ L1——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值;
△L2——初应力以下的推算伸长值,可采用相邻级的伸长值。
由于千斤顶等设备未到位,无法计算L值,待设备就位后再计算△L值。
5、孔道压浆
压浆前为使孔道压浆流畅,并使浆液与孔壁结合良好,压浆前用高压水冲冼孔道,然后用无油脂压缩空气吹干。采用真空灌浆工艺及时灌浆,压浆时采用边拌和边压浆的方式连续进行,直至出口冒出新鲜水泥浆,其稠度与压注的浆注相同时即可停止。压浆施工完毕后,立即进行封锚混凝土施工。
Ⅸ、卸架
预应力工程施工完毕后,开始进行卸架,卸架时应按先跨中后两边的顺序均匀拆除,严禁野蛮施工,卸架后的支架应堆放整齐,以方便以后的施工。
三、质量保证措施
1、质量目标:严格执行交通部现行《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)及招标文件投标书中有关规定并满足设计要求,争创优质工程。
2、开工前,首先对测量放样数据作好纪录。
3、对于关键的预应力工程实行专人负责,专人管理。
4、施工前,施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件,了解设计意图,明确施工技术重点、难点,进行技术交底。
5、施工过程中严格执行自检、互检、专职检的三检制度,且内部监理行使否决权。
6、实行工序交接制度,关键工序班组检查合格,经内部监理工程师检查,确认符合要求后,填写好检查记录,然后请监理工程师复核鉴定,才能进行下道工序施工。
四、进度保证措施
1、确保施工质量,只有质量有保证,施工进度才能有保证;
2、成立现浇箱梁生产项目领导责任区,由项目经理负责,加强对箱梁施工的宏观管理。
3、各负其责,责任到人,建立施工质量、进度奖罚制度;
4、钢筋、砂石料和水泥等原材料备料充足,避免出现等料误工情况的发生;
5、对拌合站、吊车及发电机等机械设备及时检查,保证机械设备始终处于良好工作状态;
6、加强对施工人员培训工作,使之能快速、熟练掌握操作要领,保证工序衔接紧密。
五、安全、文明施工保证措施
1、严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定。
2、箱梁梁施工前,安保部对现场工作人员进行安全技术交底。
3、封闭338省道时,满堂支架两侧10m处堆放砂袋,并安排专人指挥交通。
4、钢绞线张拉时,两端设警戒标志,专人看护,闲杂人员不得靠近,确保张拉安全。
5、施工人员必须配戴安全帽和安全带,支架上方搭设栏杆和安全网。
6、机械操作必须遵守规程安全操作,不得违章作业。
7、施工现场要整齐规范,各种警示牌和施工铭牌树立齐全。
箱梁支架受力计算书
K135+199.445分离立交桥箱梁支架受力计算取右幅箱梁支架进行受力计算。
一、荷载计算
1、箱梁荷载:箱梁钢筋砼自重:G=777m3×26KN/m3=20202KN
偏安全考虑,取安全系数r=1.2,以全部重量作用于底板上计算单位面积压力:
F1=G×r÷S=20202KN×1.2÷(12.4m×72m)=27.153KN/m2
2、施工荷载:取F2=2.5KN/m2
3、振捣混凝土产生荷载:取F3=2.0KN/m2
4、箱梁芯模:取F4=1.5KN/m2
5、竹胶板:取F5=0.1KN/m2
6、方木:取F6=7.5KN/m3
二、底模强度计算
箱梁底模采用高强度竹胶板,板厚t=15mm,竹胶板方木背肋间距为300mm,所以验算模板强度采用宽b=300mm平面竹胶板。
1、模板力学性能
(1)弹性模量E=0.1×105MPa。
(2)截面惯性矩:I=bh3/12=30×1.53/12=8.44cm4
(3)截面抵抗矩:W= bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3
(4)截面积:A=bh=30×1.5=45cm2
2、模板受力计算
(1)底模板均布荷载:F= F1+F2+F3+F4=27.153+2.5+2.0+1.5=33.153KN/m2
q=F×b=33.153×0.3=9.946KN/m
(2)跨中最大弯矩:M=qL2/8=9.946×0.32/8=0.112 KNm
(3)弯拉应力:σ=M/W=0.112×103/11.25×10-6=9.9MPa<[σ]=11MPa
竹胶板板弯拉应力满足要求。
(4)挠度:从竹胶板下方木背肋布置可知,竹胶板可看作为多跨等跨连续梁,按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算,计算公式为:
f=0.677qL4/100EI
=(0.677×9.946×0.34)/(100×0.1×108×8.44×10-8)
=0.65mm<L/400=0.75mm
竹胶板挠度满足要求。
综上,竹胶板受力满足要求。
三、横梁强度计算
横梁为10×10cm方木,跨径为0.9m,中对中间距为0.4m。
截面抵抗矩:W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3
截面惯性矩:I= bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4
作用在横梁上的均布荷载为:
q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.4=(33.153+0.1)×0.4=13.3KN/m
跨中最大弯矩:M=qL2/8=13.3×0.92/8=1.35KNm
落叶松容许抗弯应力[σ]=14.5MPa,弹性模量E=11×103MPa
1、横梁弯拉应力:σ=M/W=1.35×103/1.67×10-4=8.08MPa<[σ]=14.5MPa
横梁弯拉应力满足要求。
2、横梁挠度:f=5qL4/384EI
=(5×13.3×0.94)/(384×11×106×8.33×10-6)
=1.24mm<L/400=2.25mm
横梁弯拉应力满足要求。
综上,横梁强度满足要求。
四、纵梁强度计算
纵梁为10×15cm方木,跨径为0.9m,间距为0.9m。
截面抵抗矩:W=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m3
截面惯性矩:I=bh3/12=0.1×0.153/12=2.81×10-5m4
0.9m长纵梁上承担3根横梁重量为:0.1×0.1×0.6×7.5×3=0.135KN
横梁施加在纵梁上的均布荷载为:0.135÷0.9=0.15KN/m
作用在纵梁上的均布荷载为:
q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.9+0.15=33.253×0.9+0.15=30.078KN/m
跨中最大弯矩:M=qL2/8=30.078×0.92/8=3.045KNm
落叶松容许抗弯应力[σ]=14.5MPa,弹性模量E=11×103MPa
1、纵梁弯拉应力:σ=M/W=3.045×103/3.75×10-4=8.12MPa<[σ]=14.5MPa
纵梁弯拉应力满足要求。
2、纵梁挠度:f=5qL4/384EI
=(5×30.078×0.94)/(384×11×106×2.81×10-5)
=0.83mm<L/400=2.25mm
纵梁弯拉应力满足要求。
综上,纵梁强度满足要求。
根据桥址地形、地质、水文条件和技术标准的要求,拟制出不同体系、不同材料且各具特色并可能实现的若干个桥型方案图式。共提出了6种桥型图式,归纳起来主孔桥型有上承式立柱式简支腹孔布置的钢筋混凝土箱板拱桥、连续刚构梁桥、双塔单跨外锚式悬索桥桥、简支梁桥以及连续梁桥。
上承式混凝土拱圈施工方案1拱圈说明
主拱圈采用等截面悬链线无铰肋板拱,截面等高度0.8 m,矢跨比为1/6,拱轴系数为2.24;腹拱圈为等截面圆弧线肋板拱,截面等高度为0.6 m;拱圈混凝土设计标号为C40,主要工程量有C40砼:5 801.44 m3,钢筋:1 485 t。
拱圈是拱桥的主要承重结构,是整个拱桥施工的关键环节。本工程根据实际情况拟采用满棠支架法施工。在搭设拱架前平整场地,基底处理,拱架采用碗扣式脚手架搭设,上部采用木拱架调整成拱形。底模、侧模及槽形模板采用竹胶板定型制作。钢筋现场绑扎、焊接。拱圈砼采用商品砼,砼运输车运输,砼输送泵入模。
2具体方案
2.1地基处理
现浇结构支架体系关键部位是桥下基础处理,上部结构全长范围内地基承载力应满足所承受的全部荷载,保持支架不产生变形,不发生地基沉陷现象。本桥地基处理具体方法为:回填承台基坑整平压实后,分层铺筑40 cm厚建筑废渣和20 cm厚砂砾,整平压实后浇筑10 cm~12 cm厚C20砼,砼面设置向右侧0.5 %横坡,以保证隔水、排水及平均分散支架的压力。本桥第四跨处于潇河中心,通过对潇河水位、流量等进行调查,修筑了8 m宽的浆砌片石便桥,以保证潇河的正常水流,便桥上铺设20 cm×20 cm方木,然后在方木上搭设支架。地基处理时特别注意对边角薄弱部位的处理。
2.2支架安装
本合同段支架拟采用碗扣式支架,支架上用木拱架调整拱形。首先根据钢筋砼的荷载、模板支架的重量、施工荷载(人、料、机等)及其他可能产生的荷载(如保证设施荷载)等情况,对碗扣支架及木拱架的强度、刚度、稳定性及地基承载力进行验算。支架的布置间距为横桥向120 cm,纵桥向120 cm,步距为120 cm;木拱架横桥向间距为120 cm,纵向每跨分9个区(1 m+2 m+3 m+4 m+10 m+4 m+3 m+2 m+1 m)。数量为能满足桥梁8跨半幅同时施工。
碗扣支架钢管规格为φ48 mm×3.5 mm,立杆上下均设可调节顶托,顶托上先铺设15 cm×15 cm方木,方木上搭设木拱架,木拱架由10 cm×10 cm方木制作而成。可调顶托调节高度应满足底模调整及脱架的净高要求:托板顶距钢管顶口距离约为16 cm,且底模调整就位后须保证顶托至少有12 cm的下调丝扣空间。可调顶托安装前,应用机油清洗并将丝扣整个活动一遍,以保证安装后的可用性与灵活性。施工时,技术人员应根据各点主拱底面标高值,扣除底模、木拱架尺寸并加上支架本身预拱值,定出支架顶托的标高。在安装可调顶托过程中,应控制可调顶托伸出钢管的长度不大于1/3顶托全长。支架底在砼基础上横桥向垫2根10 cm×10 cm×400 cm方木,方木要垫平垫实,防止钢管底部脱空。
由于支架高差变化较大,为加强支架的稳定性,支架纵、横向设置斜撑,斜杆与水平面夹角宜在45 ~60 之间,水平投影宽度在4 m~8 m之间,斜撑均采用旋转扣件搭接连接,扣件螺栓应采用专用扳手施拧,斜杆搭接长度不小于0.4 m,搭接采用旋转扣件至少两道。木拱架之间采用拉杆、顶杆和斜撑来加强横向连接。
钢管及扣件、可调顶托配套且应符合质量标准。钢管应顺直、无裂纹、无损伤、规格统一、初始弯曲不得大于1/1 000;顶托调节丝扣应完好,不得碰伤丝,并须涂黄油保存,不得锈蚀。支架安装操作及验收严格按操作规程进行。
2.3底模安装及预压
2.3.1底模的装配
施工时,首先由测量人员精确放样出主拱圈底面控制标高线,即底模顶标高。向下推算顶托高程并挂线调整,顶托上安装方木和已加工好的木拱架,方木之间、方木与木型拱架之间均以扒钉联结;在木拱架上沿纵向每隔16 cm铺设10 cm×10 cm×400 cm方木,然后上铺底模,底模采用244 cm×122 cm×1.2 cm竹胶板制作,方木及竹胶板用铁钉固定。竹胶板面板长边沿纵桥向布置。横向接缝设在带木中间,接缝用双面胶填缝处理;纵向接缝应采用木条镶边,以防接缝处漏浆及变形。面板与带木用铁钉固定,面板应顺着带木微弯,保证主拱曲线线形。
在主拱圈间隔槽范围内,考虑到间隔槽内钢筋焊接接头需要的操作空间,将该范围内的底模面板做成单独的、可装拆的结构,在钢筋接头施工时拆除该处底模面板,砼浇注前将底模面板复原。
模板面板采用竹胶板,竹胶板应符合以下质量要求:表面无腐朽、霉斑、鼓泡、脱胶、翘曲、凹陷、污染等现象,板边平直、无缺损,强度、含水率、吸水率等性能应均符合建筑工业行业标准JG/T3026-1995要求。面板的裁切应使用电动密齿锯,模板制作及安装的偏差应满足工艺要求。模板所用带木、方木应采用优质干燥的松木。
模板制作与安装允许偏差应满足规范JTJ041-2000中的要求控制:拱圈平面中心线与设计中心线偏差不得大于8 mm;拱圈底板、侧板、顶板厚度允许误差:+10 mm、-0 mm;拱圈底面高程允许误差+20 mm、-10 mm。
2.3.2底模放样坐标的确定
底模放样坐标值由设计院图纸提供的主拱下缘坐标设置预拱度后的放样坐标值确定,加上由于整个支架本身变形须设置的预拱度值确定。整个支架本身变形的预拱度值采用预压试验观测与计算相结合的方法确定:①直接预压区以基础、支架的弹性变形量作为整个支架本身产生的预拱度值(非弹性变形已在压重中基本消除);②未直接预压重区域分别根据预压试验区域底模、钢管变形量、填土基础的沉降量,以及基础支架总的弹性、非弹性值,综合考虑各处拱圈自重荷载及钢管支架高度,通过对变形量的计算与分析,定出各点整个支架本身产生的预拱度值,并以此作为支架本身变形须设置的预拱度值。各跨拱圈均按此预拱度值加设计院图纸提供的主拱下缘设置预拱度后的放样坐标值,并形成具体各点的底模放样坐标值,安装底模龙骨。
底模模拟荷载压重方法:在底模带木安装完成而面板未铺设时,选择一跨全部进行预压;根据此跨预压观测结果、基础、钢管支架的高度及各处拱圈截面的差别,在其他跨选择典型区域预压。在铺好的带木上堆码砂袋,砂袋上放置钢筋对支架及基础进行预压,压重荷载按各处拱圈重量的1.2倍确定。在主拱两拱脚、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8处各设3个观测点,共27个测点。认真观测并作详细记录备案。
底模模拟荷载压重要求:①压重应至基础沉降量不再产生明显的沉降为止(观测不少于24 h),才开始记录压重稳定标高;②压重时,应根据区域的荷载情况堆码相应重量的砂袋及钢筋。总荷载应等于1.2倍设计荷载(误差要求不超过±1 %),以减小荷载的误差。 2.4侧模及槽型内模安装
侧模根据主拱圈各分段长度情况纵向分成2 m~3 m的小段,侧模采用δ=12 mm复膜竹胶板面板,配以竖向带木加劲,侧模下端以固定于底模的木条限位及堵漏;顶端在主拱圈砼顶面之上两侧对向拉结;中部则现场根据情况布置钢拉杆,以横隔梁通过钢拉杆与内模对拉。拉杆外套塑料套管,用以回收拉杆及固定模板间距,拉杆侧模板端联结采用可拆的H型螺母,以保证拱圈侧面的外观质量。
槽型内模以δ=12 mm复合竹胶板为面板,以加劲带木为骨架,内模底板不作,只作侧模即可,防止砼上浮挤压变形。内模与内模、内模与侧模间采用钢拉杆对拉、拉杆外套塑料套管,现场技术人员视情况自定拉杆规格、间距及位置。
内模的安装应注意内模的固定及内模间的固定,以防止砼浇注中砼上浮力及冲击对内模影响,造成跑模。对于主拱圈底顶面坡度较大的位置,应在主拱圈底板及顶板砼面上压盖木板,以防砼溢出。
侧模及内模均可场下加工,现场分块组拼,可依照主拱曲线线形做成小段的折线形状,应注意每段折线长度在拱脚区1/3跨径范围内不宜大于1.0 m,拱顶区1/3跨径范围内不宜大于 1.5 m。拼接中应将模板间缝隙用薄木条嵌缝,防止漏浆。
2.5拱圈钢筋工程
2.5.1钢筋基本要求
(1)本工程所用钢筋应符合规范要求方能考虑进场使用。根据业主要求,全部使用长钢集团的钢材。
(2)钢筋进场前要作相应试验,合格后报监理工程师审核通过方可使用。
(3)钢筋的进货程序应符合潇河大桥项目部材料进场检验程序。
(4)钢筋进场后必须按规格分批验收、堆存,不得混杂,应挂有标识。
(5)钢筋的品种、规格、数量必须准确无误,钢筋的代用必须征得监理工程师的同意方可操作。
2.5.2钢筋加工
(1)钢筋调直和清除污锈
钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮等清除干净。钢筋应平直、无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
(2)钢筋的弯制和末端弯钩应符合设计要求和规范JTJ041-2000中的规定。
(3)主拱纵向主筋加工应预先根据钢筋接头形式,满足规范JTJ041-2000的要求,计算出每节段施工的主筋长度,且在场下先根据计算的长度将钢筋焊接成为整根。
2.5.3钢筋现场安装与连接
(1)纵向主筋接头位置均设在主拱圈施工间隔槽内。
(2)纵向主筋的现场连接主要采用焊接。焊接时两钢筋搭接端部应先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝长度不小于5 d,单面双面焊缝长度不小于10 d(d为钢筋直径)。
(3)纵向主筋的焊接接头在钢筋安装时,应该满足规范JTJ041-2000中的要求,即接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内受力钢筋,其接头的截面面积,在受拉区不应超过总截面面积的50 %,焊接接头长度区段指35 d(d为钢筋直径)且不小于50 cm。
(4)钢筋焊接前必须进行试焊,合格后方可正式施焊,焊工必须有上岗证,焊条选择应符合规范表JTJ041-2000中的规定。如监理工程师有要求,搭接焊接头可现场取样试验。钢筋接头的焊接满足规范JTJ041-2000中的要求。
(5)拱圈底模铺好后,即测设中线、边线、标高、标出各分段点及横隔板的位置,作为安装其他模板及绑扎钢筋的依据。拱圈钢筋安装采用在桥下加工弯制,运至拱架上就地焊接及绑扎施工。钢筋焊接绑扎顺序按拱脚至拱跨1/4 段,先安箍筋后穿主筋的办法;拱跨1/4 处至拱顶段先穿主筋后套箍筋,以利施工。主钢筋接头、箍筋及横隔板钢筋连接采用焊接;间隔槽钢筋除纵桥向在焊接分段钢筋时一次成型外,其余的横桥向钢筋和箍筋可在浇筑前绑扎。
(6)钢筋绑扎时,应校核钢筋网片间距,以保证钢筋网片的保护层符合要求。
2.5.4钢筋保护层
为确保砼外观质量,减少保护层垫块与模板接触面积,在钢筋与模板间设置塑料保护层卡子或垫块,卡子中设半圆孔,套入外层钢筋。垫块不少于4个/m2,呈梅花型布置。
2.5.5预埋钢筋
(1)拱脚处预埋钢筋如与墩身钢筋有冲突,主拱预埋钢筋位置不动,适当移动墩身钢筋。预埋钢筋位置必须准确,固定牢固。
(2)主拱圈上腹拱圈预埋钢筋及垫石预留钢筋不得遗漏,腹拱圈预留钢筋应按考虑腹拱圈设计、施工要求。
2.6主拱圈砼工程
本工程拟采用商品砼,由砼运输车运至现场,砼输送泵浇注入模。
2.6.1C40砼材料及砼的质量
(1)砼配合比应按有关规定进行验证,其强度、和易性、耐久性等指标符合有关规范要求,合格后报监理工程师审核批准后方可使用。
(2)砼的砂率和坍落度应满足泵送要求,砂率控制在 40 %~50 %,坍落度为13 cm~15 cm。
(3)砼的初凝时间不得小于8 h。采用高效优质减水剂,延长砼的初凝时间,改善和提高砼和易性。
砼的最大水灰比和最小水泥量应符合JTJ041-2000规范规定。
砼的砂、碎石、水泥采用配料机配料,配料机的计量系统应在校核合格期内。
砼的搅拌时间应符合规范JTJ041-2000中表10.4.2规定
砼运输采用砼运输车,砼从搅拌机倒出后,用砼运输车运输送到施工部位,时间不超过30 min。
2.6.2砼浇注
(1)拱圈砼施工时沿拱跨方向分段对称浇注,准确控制两端浇注速度,间隔槽位置设置在四分点和拱脚处,间隔槽宽度为1.6 m,各段接缝面与拱轴线垂直,按对称原则先从拱脚开始浇注至四分点,再从拱顶向四分点浇注。各分段内砼应一次连续浇注完毕,因故中断时,应浇注成垂直于拱轴线的施工缝,如已浇注成斜面,应凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式结合面。间隔槽砼应待拱圈分段浇注完成后且其强度达到85 %设计强度和结合面施工缝处理后,由拱脚向拱顶对称进行浇注。两拱脚间隔槽砼应在最后浇注。每节段砼连续浇注不得中断,保证在砼初凝时间内浇注完毕。
(2)砼振捣采用插入式振动器,振动器移动距离不得超过其作用半径的1.5倍;与侧模应保持在一定的间距,插入下层砼5 cm~10 cm,每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒,应避免振动棒碰撞模板、钢筋,插棒时布点均匀,对拐角和斜坡死角处应加密布点,不得漏振或过振。砼振捣原则:砼不再下沉、不再冒泡、表面开始泛浆后为止。
(3)主拱合拢段(1/4处)砼浇注时段应选择在一天中温度相对较低且处于温度即将上升的凌晨,合拢温度大约为8 ℃。
本工程为四跨一联,先浇注第一至四跨右幅,第一至四跨右幅浇注完成后及时浇注第五至八跨右幅,八跨右幅浇注完成并达到设计强度85 %后方可卸架。浇注时尽量保证四跨同步浇注,同时合拢,选择两台泵车和能满足连续浇注的一定数量的砼运输车。
2.6.3砼养护及拆模
(1)砼浇注完成并初凝后,立即铺土工布覆盖洒水养护,养护时间不低于7 d,在砼初凝前不得受水冲蚀。
(2)养护期间温度低于5 ℃时,应覆盖保温,不得向砼面上洒水。
(3)每节段砼浇注完毕后,接缝面开始泛白,强度约 2.5 MPa左右即进行凿毛,处理后表面要不见白浆,可见毛糙的砼新鲜面为止。彻底清洗干净凿毛面。
(4)主拱圈须等养护试件强度达到设计强度的70 %,方可拆模。
2.7主拱圈支架落架
主拱圈混凝土最低强度达到设计的85 %后,即进行主拱圈卸架。卸架原则为少量、多次、均匀、对称。支架卸落在横桥向必须同时均匀卸落,在纵桥向从拱顶向拱脚逐排卸落,并保持左右两侧同步对称进行。卸落设备应放在支架梁柱处,支架卸落时从跨中向两端进行,模板卸落分阶段进行,当达到一定的卸落量时,支架才能脱离梁体。施工中进行严密观测,达到最佳卸架要求。
3各工序施工中必须达到的技术参数
3.1模板制作与安装允许偏差
模板制作与安装允许偏差除应满足规范JTJ041-2000中表8.6.1及表8.6.2要求外,尚应满足如下要求:拱圈平面中心线与设计中心线偏差不得大于30 mm;拱圈底板、腹板、顶板厚度允许误差+10 mm、-5 mm;拱圈底面高程允许误差+20 mm、-10 mm。
3.2钢筋加工允许偏差
(1)受力钢筋顺长度方向加工后的全长 +5 mm,-10 mm
(2)弯起筋各部分尺寸±20 mm
(3)箍筋各部分尺寸±5 mm
3.3钢筋安装允许偏差
(1)同排受力钢筋±20 mm
(2)两排以上钢筋的排距±5 mm
(3)钢筋弯起点位置±20 mm
(4)箍筋、横向分布筋间距±20 mm
(5)保护层厚度±10 mm
4其他注意事项
(1)主拱施工应严格按照各项施工安全操作规程进行。
(2)应做好河床支架基础的防护工作,防止支架及基础受到冲刷,同时应在桥位上游侧施工便道上设置子堤,防止因偶然的河流高水位对支架的冲击破坏。
(3)砼施工过程中严格保证质量,砼浇注完毕应立即进行养护,砼养护对砼质量保证至关重要,应严格按照有关工艺进行。
(4)主拱施工中的预埋钢筋、泄水管及其他预埋件不得遗漏。
(5)电焊作业应符合电焊有关安全规定,避免烧伤、烫伤。立模后若需电焊,应注意保护模板不被烧伤。
(6)施工操作中应注意保护主拱圈施工监测的预埋设备。
(7)未尽事宜按《公路工程施工安全技术规程》(TJT076-95)及其他其关规程、规定办理。
(8)拱桥是一种有推力的结构。桥台的质量对整个拱桥的安全性影响很大。砼浇筑前必须将台后片石挡块施工完毕。施工中也要注意及时进行台后填土并分层夯实。
(9)拱桥各阶段施工均注意对称均衡施工,以免拱轴线发生不正常变形,导致发生安全和质量事故。
(10)施工每阶段均要进行施工观测,控制主拱圈的变形。为了避免单向推力带来的不利影响,施工时及早架设相邻孔上部构造。
(11)主拱圈混凝土的内在质量和外在质量均严格控制。混凝土浇筑时保证浇筑进度和振捣密实,所有工作缝认真凿毛清洁,确保新老混凝土的结合强度,并注意混凝土养生,所有主拱圈外表面均达到平整、光洁和全桥混凝土颜色一致。
(12)严格控制主拱圈的轮廓尺寸,施工误差限制在施工规范允许范围之内,防止主拱圈混凝土开裂和棱边碰损,待混凝土强度达到有关要求后方可拆模。
拱圈施工方案
1拱圈说明
潇河大桥主拱圈采用等截面悬链线无铰肋板拱,截面等高度0.8 m,矢跨比为1/6,拱轴系数为2.24;腹拱圈为等截面圆弧线肋板拱,截面等高度为0.6 m;拱圈混凝土设计标号为C40,主要工程量有C40砼:5 801.44 m3,钢筋:1 485 t。
拱圈是拱桥的主要承重结构,是整个拱桥施工的关键环节。本工程根据实际情况拟采用满棠支架法施工。在搭设拱架前平整场地,基底处理,拱架采用碗扣式脚手架搭设,上部采用木拱架调整成拱形。底模、侧模及槽形模板采用竹胶板定型制作。钢筋现场绑扎、焊接。拱圈砼采用商品砼,砼运输车运输,砼输送泵入模。
2具体方案
2.1地基处理
现浇结构支架体系关键部位是桥下基础处理,上部结构全长范围内地基承载力应满足所承受的全部荷载,保持支架不产生变形,不发生地基沉陷现象。本桥地基处理具体方法为:回填承台基坑整平压实后,分层铺筑40 cm厚建筑废渣和20 cm厚砂砾,整平压实后浇筑10 cm~12 cm厚C20砼,砼面设置向右侧0.5 %横坡,以保证隔水、排水及平均分散支架的压力。本桥第四跨处于潇河中心,通过对潇河水位、流量等进行调查,修筑了8 m宽的浆砌片石便桥,以保证潇河的正常水流,便桥上铺设20 cm×20 cm方木,然后在方木上搭设支架。地基处理时特别注意对边角薄弱部位的处理。
2.2支架安装
本合同段支架拟采用碗扣式支架,支架上用木拱架调整拱形。首先根据钢筋砼的荷载、模板支架的重量、施工荷载(人、料、机等)及其他可能产生的荷载(如保证设施荷载)等情况,对碗扣支架及木拱架的强度、刚度、稳定性及地基承载力进行验算。支架的布置间距为横桥向120 cm,纵桥向120 cm,步距为120 cm;木拱架横桥向间距为120 cm,纵向每跨分9个区(1 m+2 m+3 m+4 m+10 m+4 m+3 m+2 m+1 m)。数量为能满足桥梁8跨半幅同时施工。
碗扣支架钢管规格为φ48 mm×3.5 mm,立杆上下均设可调节顶托,顶托上先铺设15 cm×15 cm方木,方木上搭设木拱架,木拱架由10 cm×10 cm方木制作而成。可调顶托调节高度应满足底模调整及脱架的净高要求:托板顶距钢管顶口距离约为16 cm,且底模调整就位后须保证顶托至少有12 cm的下调丝扣空间。可调顶托安装前,应用机油清洗并将丝扣整个活动一遍,以保证安装后的可用性与灵活性。施工时,技术人员应根据各点主拱底面标高值,扣除底模、木拱架尺寸并加上支架本身预拱值,定出支架顶托的标高。在安装可调顶托过程中,应控制可调顶托伸出钢管的长度不大于1/3顶托全长。支架底在砼基础上横桥向垫2根10 cm×10 cm×400 cm方木,方木要垫平垫实,防止钢管底部脱空。
由于支架高差变化较大,为加强支架的稳定性,支架纵、横向设置斜撑,斜杆与水平面夹角宜在45 ~60 之间,水平投影宽度在4 m~8 m之间,斜撑均采用旋转扣件搭接连接,扣件螺栓应采用专用扳手施拧,斜杆搭接长度不小于0.4 m,搭接采用旋转扣件至少两道。木拱架之间采用拉杆、顶杆和斜撑来加强横向连接。
钢管及扣件、可调顶托配套且应符合质量标准。钢管应顺直、无裂纹、无损伤、规格统一、初始弯曲不得大于1/1 000;顶托调节丝扣应完好,不得碰伤丝,并须涂黄油保存,不得锈蚀。支架安装操作及验收严格按操作规程进行。
2.3底模安装及预压
2.3.1底模的装配
施工时,首先由测量人员精确放样出主拱圈底面控制标高线,即底模顶标高。向下推算顶托高程并挂线调整,顶托上安装方木和已加工好的木拱架,方木之间、方木与木型拱架之间均以扒钉联结;在木拱架上沿纵向每隔16 cm铺设10 cm×10 cm×400 cm方木,然后上铺底模,底模采用244 cm×122 cm×1.2 cm竹胶板制作,方木及竹胶板用铁钉固定。竹胶板面板长边沿纵桥向布置。横向接缝设在带木中间,接缝用双面胶填缝处理;纵向接缝应采用木条镶边,以防接缝处漏浆及变形。面板与带木用铁钉固定,面板应顺着带木微弯,保证主拱曲线线形。
在主拱圈间隔槽范围内,考虑到间隔槽内钢筋焊接接头需要的操作空间,将该范围内的底模面板做成单独的、可装拆的结构,在钢筋接头施工时拆除该处底模面板,砼浇注前将底模面板复原。
模板面板采用竹胶板,竹胶板应符合以下质量要求:表面无腐朽、霉斑、鼓泡、脱胶、翘曲、凹陷、污染等现象,板边平直、无缺损,强度、含水率、吸水率等性能应均符合建筑工业行业标准JG/T3026-1995要求。面板的裁切应使用电动密齿锯,模板制作及安装的偏差应满足工艺要求。模板所用带木、方木应采用优质干燥的松木。
模板制作与安装允许偏差应满足规范JTJ041-2000中的要求控制:拱圈平面中心线与设计中心线偏差不得大于8 mm;拱圈底板、侧板、顶板厚度允许误差:+10 mm、-0 mm;拱圈底面高程允许误差+20 mm、-10 mm。
2.3.2底模放样坐标的确定
底模放样坐标值由设计院图纸提供的主拱下缘坐标设置预拱度后的放样坐标值确定,加上由于整个支架本身变形须设置的预拱度值确定。整个支架本身变形的预拱度值采用预压试验观测与计算相结合的方法确定:①直接预压区以基础、支架的弹性变形量作为整个支架本身产生的预拱度值(非弹性变形已在压重中基本消除);②未直接预压重区域分别根据预压试验区域底模、钢管变形量、填土基础的沉降量,以及基础支架总的弹性、非弹性值,综合考虑各处拱圈自重荷载及钢管支架高度,通过对变形量的计算与分析,定出各点整个支架本身产生的预拱度值,并以此作为支架本身变形须设置的预拱度值。各跨拱圈均按此预拱度值加设计院图纸提供的主拱下缘设置预拱度后的放样坐标值,并形成具体各点的底模放样坐标值,安装底模龙骨。
底模模拟荷载压重方法:在底模带木安装完成而面板未铺设时,选择一跨全部进行预压;根据此跨预压观测结果、基础、钢管支架的高度及各处拱圈截面的差别,在其他跨选择典型区域预压。在铺好的带木上堆码砂袋,砂袋上放置钢筋对支架及基础进行预压,压重荷载按各处拱圈重量的1.2倍确定。在主拱两拱脚、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8处各设3个观测点,共27个测点。认真观测并作详细记录备案。
底模模拟荷载压重要求:①压重应至基础沉降量不再产生明显的沉降为止(观测不少于24 h),才开始记录压重稳定标高;②压重时,应根据区域的荷载情况堆码相应重量的砂袋及钢筋。总荷载应等于1.2倍设计荷载(误差要求不超过±1 %),以减小荷载的误差。 2.4侧模及槽型内模安装
侧模根据主拱圈各分段长度情况纵向分成2 m~3 m的小段,侧模采用δ=12 mm复膜竹胶板面板,配以竖向带木加劲,侧模下端以固定于底模的木条限位及堵漏;顶端在主拱圈砼顶面之上两侧对向拉结;中部则现场根据情况布置钢拉杆,以横隔梁通过钢拉杆与内模对拉。拉杆外套塑料套管,用以回收拉杆及固定模板间距,拉杆侧模板端联结采用可拆的H型螺母,以保证拱圈侧面的外观质量。
槽型内模以δ=12 mm复合竹胶板为面板,以加劲带木为骨架,内模底板不作,只作侧模即可,防止砼上浮挤压变形。内模与内模、内模与侧模间采用钢拉杆对拉、拉杆外套塑料套管,现场技术人员视情况自定拉杆规格、间距及位置。
内模的安装应注意内模的固定及内模间的固定,以防止砼浇注中砼上浮力及冲击对内模影响,造成跑模。对于主拱圈底顶面坡度较大的位置,应在主拱圈底板及顶板砼面上压盖木板,以防砼溢出。
侧模及内模均可场下加工,现场分块组拼,可依照主拱曲线线形做成小段的折线形状,应注意每段折线长度在拱脚区1/3跨径范围内不宜大于1.0 m,拱顶区1/3跨径范围内不宜大于 1.5 m。拼接中应将模板间缝隙用薄木条嵌缝,防止漏浆。
2.5拱圈钢筋工程
2.5.1钢筋基本要求
(1)本工程所用钢筋应符合规范要求方能考虑进场使用。根据业主要求,全部使用长钢集团的钢材。
(2)钢筋进场前要作相应试验,合格后报监理工程师审核通过方可使用。
(3)钢筋的进货程序应符合潇河大桥项目部材料进场检验程序。
(4)钢筋进场后必须按规格分批验收、堆存,不得混杂,应挂有标识。
(5)钢筋的品种、规格、数量必须准确无误,钢筋的代用必须征得监理工程师的同意方可操作。
2.5.2钢筋加工
(1)钢筋调直和清除污锈
钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮等清除干净。钢筋应平直、无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
(2)钢筋的弯制和末端弯钩应符合设计要求和规范JTJ041-2000中的规定。
(3)主拱纵向主筋加工应预先根据钢筋接头形式,满足规范JTJ041-2000的要求,计算出每节段施工的主筋长度,且在场下先根据计算的长度将钢筋焊接成为整根。
2.5.3钢筋现场安装与连接
(1)纵向主筋接头位置均设在主拱圈施工间隔槽内。
(2)纵向主筋的现场连接主要采用焊接。焊接时两钢筋搭接端部应先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝长度不小于5 d,单面双面焊缝长度不小于10 d(d为钢筋直径)。
(3)纵向主筋的焊接接头在钢筋安装时,应该满足规范JTJ041-2000中的要求,即接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内受力钢筋,其接头的截面面积,在受拉区不应超过总截面面积的50 %,焊接接头长度区段指35 d(d为钢筋直径)且不小于50 cm。
(4)钢筋焊接前必须进行试焊,合格后方可正式施焊,焊工必须有上岗证,焊条选择应符合规范表JTJ041-2000中的规定。如监理工程师有要求,搭接焊接头可现场取样试验。钢筋接头的焊接满足规范JTJ041-2000中的要求。
(5)拱圈底模铺好后,即测设中线、边线、标高、标出各分段点及横隔板的位置,作为安装其他模板及绑扎钢筋的依据。拱圈钢筋安装采用在桥下加工弯制,运至拱架上就地焊接及绑扎施工。钢筋焊接绑扎顺序按拱脚至拱跨1/4 段,先安箍筋后穿主筋的办法;拱跨1/4 处至拱顶段先穿主筋后套箍筋,以利施工。主钢筋接头、箍筋及横隔板钢筋连接采用焊接;间隔槽钢筋除纵桥向在焊接分段钢筋时一次成型外,其余的横桥向钢筋和箍筋可在浇筑前绑扎。
(6)钢筋绑扎时,应校核钢筋网片间距,以保证钢筋网片的保护层符合要求。
2.5.4钢筋保护层
为确保砼外观质量,减少保护层垫块与模板接触面积,在钢筋与模板间设置塑料保护层卡子或垫块,卡子中设半圆孔,套入外层钢筋。垫块不少于4个/m2,呈梅花型布置。
2.5.5预埋钢筋
(1)拱脚处预埋钢筋如与墩身钢筋有冲突,主拱预埋钢筋位置不动,适当移动墩身钢筋。预埋钢筋位置必须准确,固定牢固。
(2)主拱圈上腹拱圈预埋钢筋及垫石预留钢筋不得遗漏,腹拱圈预留钢筋应按考虑腹拱圈设计、施工要求。
2.6主拱圈砼工程
本工程拟采用商品砼,由砼运输车运至现场,砼输送泵浇注入模。
2.6.1C40砼材料及砼的质量
(1)砼配合比应按有关规定进行验证,其强度、和易性、耐久性等指标符合有关规范要求,合格后报监理工程师审核批准后方可使用。
(2)砼的砂率和坍落度应满足泵送要求,砂率控制在 40 %~50 %,坍落度为13 cm~15 cm。
(3)砼的初凝时间不得小于8 h。采用高效优质减水剂,延长砼的初凝时间,改善和提高砼和易性。
砼的最大水灰比和最小水泥量应符合JTJ041-2000规范规定。
砼的砂、碎石、水泥采用配料机配料,配料机的计量系统应在校核合格期内。
砼的搅拌时间应符合规范JTJ041-2000中表10.4.2规定
砼运输采用砼运输车,砼从搅拌机倒出后,用砼运输车运输送到施工部位,时间不超过30 min。
2.6.2砼浇注
(1)拱圈砼施工时沿拱跨方向分段对称浇注,准确控制两端浇注速度,间隔槽位置设置在四分点和拱脚处,间隔槽宽度为1.6 m,各段接缝面与拱轴线垂直,按对称原则先从拱脚开始浇注至四分点,再从拱顶向四分点浇注。各分段内砼应一次连续浇注完毕,因故中断时,应浇注成垂直于拱轴线的施工缝,如已浇注成斜面,应凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式结合面。间隔槽砼应待拱圈分段浇注完成后且其强度达到85 %设计强度和结合面施工缝处理后,由拱脚向拱顶对称进行浇注。两拱脚间隔槽砼应在最后浇注。每节段砼连续浇注不得中断,保证在砼初凝时间内浇注完毕。
(2)砼振捣采用插入式振动器,振动器移动距离不得超过其作用半径的1.5倍;与侧模应保持在一定的间距,插入下层砼5 cm~10 cm,每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒,应避免振动棒碰撞模板、钢筋,插棒时布点均匀,对拐角和斜坡死角处应加密布点,不得漏振或过振。砼振捣原则:砼不再下沉、不再冒泡、表面开始泛浆后为止。
(3)主拱合拢段(1/4处)砼浇注时段应选择在一天中温度相对较低且处于温度即将上升的凌晨,合拢温度大约为8 ℃。
本工程为四跨一联,先浇注第一至四跨右幅,第一至四跨右幅浇注完成后及时浇注第五至八跨右幅,八跨右幅浇注完成并达到设计强度85 %后方可卸架。浇注时尽量保证四跨同步浇注,同时合拢,选择两台泵车和能满足连续浇注的一定数量的砼运输车。
2.6.3砼养护及拆模
(1)砼浇注完成并初凝后,立即铺土工布覆盖洒水养护,养护时间不低于7 d,在砼初凝前不得受水冲蚀。
(2)养护期间温度低于5 ℃时,应覆盖保温,不得向砼面上洒水。
(3)每节段砼浇注完毕后,接缝面开始泛白,强度约 2.5 MPa左右即进行凿毛,处理后表面要不见白浆,可见毛糙的砼新鲜面为止。彻底清洗干净凿毛面。
(4)主拱圈须等养护试件强度达到设计强度的70 %,方可拆模。
2.7主拱圈支架落架
主拱圈混凝土最低强度达到设计的85 %后,即进行主拱圈卸架。卸架原则为少量、多次、均匀、对称。支架卸落在横桥向必须同时均匀卸落,在纵桥向从拱顶向拱脚逐排卸落,并保持左右两侧同步对称进行。卸落设备应放在支架梁柱处,支架卸落时从跨中向两端进行,模板卸落分阶段进行,当达到一定的卸落量时,支架才能脱离梁体。施工中进行严密观测,达到最佳卸架要求。
3各工序施工中必须达到的技术参数
3.1模板制作与安装允许偏差
模板制作与安装允许偏差除应满足规范JTJ041-2000中表8.6.1及表8.6.2要求外,尚应满足如下要求:拱圈平面中心线与设计中心线偏差不得大于30 mm;拱圈底板、腹板、顶板厚度允许误差+10 mm、-5 mm;拱圈底面高程允许误差+20 mm、-10 mm。
3.2钢筋加工允许偏差
(1)受力钢筋顺长度方向加工后的全长 +5 mm,-10 mm
(2)弯起筋各部分尺寸±20 mm
(3)箍筋各部分尺寸±5 mm
3.3钢筋安装允许偏差
(1)同排受力钢筋±20 mm
(2)两排以上钢筋的排距±5 mm
(3)钢筋弯起点位置±20 mm
(4)箍筋、横向分布筋间距±20 mm
(5)保护层厚度±10 mm
4其他注意事项
(1)主拱施工应严格按照各项施工安全操作规程进行。
(2)应做好河床支架基础的防护工作,防止支架及基础受到冲刷,同时应在桥位上游侧施工便道上设置子堤,防止因偶然的河流高水位对支架的冲击破坏。
(3)砼施工过程中严格保证质量,砼浇注完毕应立即进行养护,砼养护对砼质量保证至关重要,应严格按照有关工艺进行。
(4)主拱施工中的预埋钢筋、泄水管及其他预埋件不得遗漏。
(5)电焊作业应符合电焊有关安全规定,避免烧伤、烫伤。立模后若需电焊,应注意保护模板不被烧伤。
(6)施工操作中应注意保护主拱圈施工监测的预埋设备。
(7)未尽事宜按《公路工程施工安全技术规程》(TJT076-95)及其他其关规程、规定办理。
(8)拱桥是一种有推力的结构。桥台的质量对整个拱桥的安全性影响很大。砼浇筑前必须将台后片石挡块施工完毕。施工中也要注意及时进行台后填土并分层夯实。
(9)拱桥各阶段施工均注意对称均衡施工,以免拱轴线发生不正常变形,导致发生安全和质量事故。
(10)施工每阶段均要进行施工观测,控制主拱圈的变形。为了避免单向推力带来的不利影响,施工时及早架设相邻孔上部构造。
(11)主拱圈混凝土的内在质量和外在质量均严格控制。混凝土浇筑时保证浇筑进度和振捣密实,所有工作缝认真凿毛清洁,确保新老混凝土的结合强度,并注意混凝土养生,所有主拱圈外表面均达到平整、光洁和全桥混凝土颜色一致。
(12)严格控制主拱圈的轮廓尺寸,施工误差限制在施工规范允许范围之内,防止主拱圈混凝土开裂和棱边碰损,待混凝土强度达到有关要求后方可拆模。
多少跨度?
行车道位于主拱圈上的属于
行车道位于主拱圈上的属于上承式拱桥。根据查询相关公开信息显示:从主拱圈的横截面上看,它是由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成。
高铁轨道上的拱形建筑有什么作用?
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