大西铁路客运专线站前八标 岔口河特大桥跨新309国道连续梁专项施工方案 挂篮前支座处受压力较大,因此在支座下垫的钢轨必须按设计数量排布。后支座处受拉力较大,因此轨道与竖向预应力筋的联结也必须保证牢固可靠。
b.锚固
挂篮在浇筑砼时,后端利用8根JL32精孔螺纹钢锚固在已成梁段上,轨道锚固在已成梁段的竖向预应力筋上,在锚固时,利用千斤顶将后支座钩板脱离轨道,然后锚固。
3.2.2 三角形挂篮的安装
0#块施工结束后,即可在0#块梁段上拼装挂篮,进行悬灌施工。 (1)加工制作
a.主构架节点板及杆件在加工前必须制作样板,并精确加工,以确保栓孔间距。 b.外侧模竖框架在制作时应设置工作平台及夹具,加工时应尽量消除焊接变形,以确保模板面板的平整度。
c.对于底模架及其前后横梁的吊耳等重要部位的焊接应选取用有经验的焊工施焊,以保证焊接质量。
d.挂篮各构件出厂前应派专人进行验收检查,并对挂篮各部构件进行试拼,对不合格者禁止出厂。
从0#段中心向两侧(2)现场拼装 a.安装准备
在工厂将主构架的三角形桁架接装成形,拼装后运至现场吊装,编写拼装工艺,准备好拼装工具及各种连接螺栓,培训拼装工人。
b.铺枕
用1:2水泥砂浆找平梁顶面铺枕部位,铺设钢枕,钢枕间距<50cm。 c.安装轨道
安装2.5m长轨各两根,轨道穿入竖向预应力筋,抄平轨道顶面,量测轨道中心距无误后,用螺母把轨道锁定。
d.安装前后支座
先从轨道前端穿入后支座、后支座就位后安放前支座,前支座安放前,在相应位置轨道顶面放置一块四氟乙烯滑板(300×500mm),然后安放前支座。
e.吊装主构架
主构架分片吊装,放至前后支座上,并旋紧连结螺栓,为防止倾倒,用脚手架临时支撑。按上述方法吊装另一片主构架。
f.安装主构架之间的连结系、门架,旋紧联接螺栓。
g.用JL32精轧螺纹钢筋和扁担梁将主构架后端锚固在已成梁段上。 h.吊装前上横梁
前上横梁吊装前,在主构梁前端先安放作业平台,以便站人作业,作业平台应设防护栏杆。前上横梁上的4个千斤顶、上、下垫梁及2根钢吊带,一起组装到前上横梁后,整体起吊安装。
i.安装后吊带
中铁十二局集团一公司大西客专第二项目部 -21- 大西铁路客运专线站前八标 岔口河特大桥跨新309国道连续梁专项施工方案 在1#梁段底板预留孔上先安放垫块,千斤顶和上垫梁,然后,安装后吊带,后吊带从1#梁段底板预留孔内穿出,并与底模架连接。
j.吊装底模架及底模板
k.吊装内模架走行梁,并安装好后吊杆,前吊采用钢丝绳和倒链。 l.安装外侧模板
挂篮所用外侧模首先用于0#梁段施工,在上述拼装程序之前,应将外模走行梁先放至外模竖框架上,后端插入后吊架上(先在0#段顶板上预留孔安装好后吊架)。两走行梁前端用倒链和钢丝绳吊在前上横梁上。
用倒链将外侧模拖至1#梁段位置,在0#段中部两侧安装外侧模走行梁后吊架,解除0#段上的后吊架。
3.2.3 挂篮预压
挂篮安装完毕,在场内进行预压和静载试验,以验证挂篮系统的强度、刚度和稳定性,消除挂篮的非弹性变形,针对挂篮前端挠度及引起主桁架变形的原因,并测出力与位移的关系,作为施工时底模板立模和调整标高的依据。
根据现场施工条件和实际情况,加载主要检验挂篮主桁架、前后吊及底模板架的加工及安装质量,验证挂蓝各主要受力部件结构安全性,测点布置在后支座、前支座、上横梁、下横梁、后横梁的两侧和跨中,采用重力法加载。预压采用千斤顶模拟1.2倍最大施工荷载进行预压(161.52*1.2=193.824t),分0.3、0.6、0.8、1.0四级加载,并及时测量每级加载后的支架变形值。
每级加载完毕1h后测量挂蓝变形值,全部加载完成后,每1小时测量一次,连续预压4h,当最后两次观测变形之差量小于2mm时即可结束。按加载级别分级卸载,并及时测量各级卸载变形值,然后计算获取挂篮在使用状态下的参数指标,输入线型控制软件,得出各梁段的立模标高。
3.2.4 挂篮走行
待1#梁段施工完成后,挂篮即可行走,施工2#梁段。行走程序如下: a.在1#梁段顶面找平铺设钢枕及轨道。
b.放松底模架及后吊带,底模架后横梁用2个10t倒链悬挂在外模走行梁上。 c.拆除后吊带与底模架的联结。 d.解除桁架后端锚固螺杆。
e.轨道顶面安装2个5t倒链,并标记好前支座移动的位置(支座中心距梁端500mm)。
f.用倒链牵引前支座,使挂蓝、底模、外模一起向前移动,移动时T构两边挂篮要对称同步前移,行走速度不大于0.1m/min,以免对墩身产生较大的不平衡弯矩。同时,移动时挂篮后部应设10t保险倒链。
g.在2#梁段上安装外侧模走行梁后吊架,先解除一个1#段上的后吊架,移至2#段,再解除另一个后吊杆移至2#段,将底模架吊起。
h.解除外模走行梁上的后吊带,将吊架移至2#梁段顶板预留孔处,然后再与吊带
中铁十二局集团一公司大西客专第二项目部 -22- 大西铁路客运专线站前八标 岔口河特大桥跨新309国道连续梁专项施工方案 联结,用同样的办法将另一吊架移至于2#梁段处。
i. 拉出内模,挂篮走行完毕。
j. 调整2#梁段的立模标高, 重复上述施工步骤进行梁段的施工,直至10#梁段。 k. 1#段施工完成以后,挂篮的非弹性变形值已基本消除,在确定2#段立模标高时,应根椐挂篮的弹性变形值、2#段的立模标高、及1#段在挂篮走行后的实际标高情况进行综合考虑。
3.2.5 挂蓝施工注意事项
a.挂蓝用过程中,每班组均应检查后锚、千斤顶、手拉葫芦等性能,发现问题及时更换处理。
b.遇到大风恶劣天气,应应停止施工。
c.悬臂施工过程中,在尽量减少不必要施工荷载的同时,施工荷载应在悬臂两端对称堆放,或堆放在0#块梁顶,以免影响梁体线型。
3.2.6 模板施工
模板统一采用大块钢模,模板分两节,可根据梁体的不同高度拆除和拼装。模板安装应注意以下事项:
①为保证腹板的厚度,内模与外模之间增设拉筋并内撑;为防止漏浆,外侧模和底模板间夹3mm海绵条。
②大块模板之间拼装必须平整严密,吊运过程中不允许与其它物体碰撞或跌落地面,发生变形。
3.2.6钢筋施工
悬臂节段钢筋施工均在挂篮内进行,施工顺序与0#块相同。 3.2.7砼施工
砼施工与0#块相同。砼施工过程中,应遵循对称浇筑的原则,既要保证同一块段两侧腹板砼的对称均匀浇筑,防止偏重歪斜,又要保证一个T构上悬臂两端块段砼的对称浇筑。设计上最大不平衡重量为20T。
对称浇筑可通过在梁顶设置三通泵送管向两端流来保证。
砼浇筑前,要凿除块段间砼表面浮浆到露出石子,然后用水润湿并刷一道素水泥浆,以加强接缝粘结。
3.2.7预应力施工 同0#块。
3.3 边跨直线段施工
边跨现浇段12#块采用钢管支架施工。416#、419#边墩直线段纵向长7.75m,横向桥面宽12m,梁中支点高3.85m,梁底宽6.7m。支架沿纵桥向搭设;主钢管采用φ529螺旋钢管,横向连接采用φ219钢管,钢管上部采用40#工字钢制作横向分配梁,采用32#工字钢制作纵向分配梁;12#块采用铁板凳落模。
钢管支架布置详见附件4:边跨直线段钢管支架布置图。
钢管支架搭设在承台边的临时支墩上。钢管临时支墩基础采用C20混凝土基础(设
中铁十二局集团一公司大西客专第二项目部 -23- 大西铁路客运专线站前八标 岔口河特大桥跨新309国道连续梁专项施工方案 计地基承载力不小于200KPa),单个基础尺寸为0.5m×0.5m。
支架安装预压、钢筋、模板、砼和预应力工程施工同0#块。
3.4 合拢段施工
3.4.1合拢段施工
(1)合拢顺序:连续梁采用悬臂浇筑法施工,设计上合拢顺序为先边跨合拢,结构由双悬臂状态变成单悬臂状态,最后跨中合拢,成连续梁受力状态。
(2)合拢段施工:合拢长度为2.0m,利用挂篮底模架施工,侧模使用挂篮侧模。合拢段施工,由两个挂篮向一个挂篮过渡,一个挂篮稍微倒退,一个挂篮行走跨过合拢段至另一端悬臂浇筑施工段上,形成合拢段施工支架。
(3)合拢段砼临时锁定:
为使合拢段砼浇筑时不受梁体热胀冷缩的影响,必须进行临时锁定,根据大桥的结构设计和实际受力需要,合拢段临时支撑锁定拟采用内刚性支撑和部分预应力束临时张拉共同锁定的方法:在合拢段相邻梁段的顶板、底板端部靠近腹板处的四个角部预埋型钢支撑,施工时先将锚板B预埋定位,然后将每2根一组的Ⅰ40工字钢与一端的预埋钢板焊连,待合拢段模板立好后,选择一天中气温最低的某一时刻,将工钢另一端与预埋钢板C满焊,最后焊接上缀板。
除用刚性内支撑锁定外,再利用永久性的部分预应力束临时张拉,以抵抗温度变化产生的收缩变形。
(4)合拢段砼施工:为使合拢段砼浇注过程中结构体系处于稳定状态,待刚性支承锁定后预先在悬臂两端施加水箱配重,配重按设计要求加设。浇注砼时,边灌筑砼边卸载,使悬臂挠度保持稳定,并用精密仪器对合拢段进行观测,观测点设置与线型控制要求的测点相同。当合拢段的砼强度达到设计要求的强度后及时进行合拢段预应力张拉施工,然后拆除临时锁定措施和临时支座,从而完成整个悬臂连续箱梁的体系转换。
由于昼夜温差影响、现浇混凝土早期的收缩水化热影响、已完成梁段混凝土的收缩徐变影响、结构体系转换及施工荷载等因素的影响,合拢段砼施工时,应尽量避免日温差造成的影响,可选择在日温差较小的一天中温度最低的时间浇筑,砼浇筑时间控制在2~3小时内。为保证合拢质量,砼可采用微膨胀砼,其膨胀剂掺入量由试验确定,已保证合拢段的质量。
3.4.2 体系转换顺序
①边跨合拢段在边跨直线段与悬灌段施工完成后浇筑。待边跨合拢段砼达到设计规定的强度后张拉边跨合拢束。
②拆除主墩的临时固结和临时支墩,结构成为单悬臂体系,拆除边跨临时支架 ③中跨合拢段利用挂篮法浇筑,待混凝土达到设计强度后张拉预应力筋,解除临时固结。
④拆除中跨合拢段挂篮,完成体系转换,形成整跨连续梁。 (3)合拢段临时锁定 3.4.3合拢段的施工要点
中铁十二局集团一公司大西客专第二项目部 -24- 大西铁路客运专线站前八标 岔口河特大桥跨新309国道连续梁专项施工方案 ①合拢温度选择。应根据合拢时施工时间的实际温度,测试分析气温与梁温的相互关系,以确定合拢施工时间并为选择合拢锁定方式提供依据。合拢混凝土浇筑应在一天中气温最低时完成。计划在晚上0:00时开始。低温合拢时,用无纺布覆盖,并加强接头混凝土的保温和养护,使混凝土的早期硬化过程始终处于升温受压状态。
②合拢段混凝土选择。合拢混凝土应比梁体混凝土提高一个等级,要求早强,采用微膨胀混凝土,并由实验室配制特殊配合比,浇筑时认真振捣和养生,及时张拉预应力筋,防止合拢段混凝土产生裂纹。
③合拢的锁定,必须迅速,对称进行。先将刚性支撑的一端与梁端部预埋铁件焊接,然后将刚性支撑另一端与连接,临时预应力束也应随之张拉。在合拢锁定后,立即释放一侧的固定约束,让梁一端在合拢段锁定的连接下,能沿支座自由收缩。
④为了保证合拢混凝土施工时混凝土始终处于稳定状态,混凝土浇筑之前在两悬臂端加于混凝土重量相等的配重。在混凝土浇筑时,浇筑多少混凝土就卸掉多少荷载,始终保持现浇段受力平衡、稳定、加,卸载时应对称与梁的轴线进行施工。
⑤合拢锁定使用的型钢支撑是有2根槽钢对焊而成,骨架焊接成后安装时,混凝土无法进入内部,将形成空洞,对箱梁结构受力不利。因此在安装型钢支撑前必须用同标号的混凝土将其内部填满捣实,以保证箱梁结构混凝土的致密性和均匀性。
3.5 梁体线型控制
梁体线型控制是悬浇施工的关键,线型控制主要包括三个部分:各节段的标高控制、中线控制、断面尺寸控制。
3.5.1 标高控制
线性控制聘请有资质的石家庄铁道学院大学老师完成,用专业控制软件,对预应力砼结构进行弹性分析和时效分析,计算出连续箱梁在悬灌施工中以下各项内力和变形。
由于梁体自重、施工荷载(挂篮重量)、预应力张拉、体系转换而产生的内力与变形δ1;
由于张拉合拢段预应力束而产生的次内力和变形δ2; 由于预应力损失而产生的内力和变形δ3; 由于砼收缩、徐变而引起的次内力和变形δ4; 施工温度、温差、日照的影响δ5; 挂篮的弹性及非弹性变形δ6; 群桩基础的沉降δ7; 墩的弹性压缩δ8。
梁顶施工立模标高计算公式表达如下: HN=HNj+δ1+δ2+δ3+δ4+δ5+δ6+δ7+δ8 式中:HN——N号梁段端部顶面施工立模标高; HNj——N号梁段端部顶面设计标高;
δ1~δ8——考虑各种因素的影响而设置的施工预拱度,向上为正,向下为负。
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