1、工 程 概 况 2、施工安排及顺序
上部结构优先安排悬臂现浇梁施工,预制梁由小里程向大里程方向安装。
3、薄壁墩施工方法及工艺
①、施工工艺流程
图:薄壁墩爬模施工流程图
②、施工工艺
承台施工完毕后,在拟定位置安装塔吊,接长钢筋,立模进行墩身首节段施工,并在此阶段进行爬架和模板的拼装;在首节段混凝土达到要求强度后,进行第二节段施工,并在此阶段安爬模轨道和爬架;第二节段混凝土达到要求强度后,内、外模板脱模,安装爬轨及液压系统,上爬架爬升进行第三节段施工,并安装下爬架,此后进入爬架作业标准施工工序,直至封顶。墩顶利用墩身内侧预埋件安装牛腿,以支撑底模。
A、首节墩身混凝土浇筑
a.支架搭设
首节支架搭设采用Ф48×3mm脚手管,支架搭设间距为120cm×120cm×120cm,沿墩身外围四周搭设三排,用以临时固定接长钢筋及起始段模板,并为模板支、拆及安装爬模搭设简易操作平台之用。
b.钢筋
钢筋绑扎时先接长内、外层主筋,接长时内、外层按同一方向同时进行。接长的钢筋上端采用临时定位框固定于支架上。主筋接长完毕后,进行环向水平钢筋绑扎,形成整体钢筋骨架。
c.模板
首节外模板采用自爬模外组合模板,另在下方接长一节60cm模板。
首节模板支撑见图:
爬架爬升
爬架第一次爬升后进行爬架的下吊架安装,为锚锥拆除、墩身混凝土表面修补及设置电梯入口提供工作平台。
整个下吊架均为拼装构件,采用螺栓和销轴连接,操作人员通过搭设的支架进行拼装。至此,完成整个自爬架的安装,墩身施工进入正常的自爬模施工工序。
4、连续梁悬臂现浇施工方法
施工 步骤
|
各步骤图示及说明 |
第一步 |
1.完成基础及墩身施工。 2.在主墩拼装墩旁托架,并进行预压重,以尽量消除非弹性变形。 3.在主墩两侧设置墩旁临时支承,支承于承台上。 4.应在施工支架方案及验算审批后进行施工。 |
第二步 |
1.在墩旁托架上架立箱梁0号节段模板,绑扎箱梁0号节段钢筋,安装箱梁0号节段预应力管道。 2.浇注箱梁0号节段混凝土。 3.待混凝土龄期达到10天,且其混凝土强度达到设计强度90%和85%的弹模后,对称张拉纵向预应力筋。 4.拆除0#块模板,安装悬臂施工挂篮。 5.立模,绑扎箱梁1号节段钢筋,安装预应力管道。 6.安装边跨直线段施工膺架,并进行预压重。 |
第三步 |
1.浇注箱梁1号节段梁体混凝土。 2.待混凝土龄期达到10天,且其强度达到设计强度90%和85%的弹模后,对称张拉纵向预应力筋。 3.张拉0#块竖向预应力筋。 4.移动悬臂施工挂篮,按上述施工程序依次浇筑2~15号节段。1~14号节段竖向预应力筋均延后一个阶段张拉,15号节段与合龙段、直线段一起张拉。 5.在进行14号节段施工的同时,安装边跨直线段墩顶活动支座及膺架上临时支垫,立模,绑扎钢筋,安装预应力管道,浇筑边跨直线段混凝土。 |
第四步 |
1.拆除悬臂施工挂篮,同时在边、中悬臂段两侧各施加约35吨的预压重。 2.安装边跨合龙段劲性骨架,立模,绑扎钢筋,安装预应力管道。 3.同时浇注两边跨合龙段混凝士,待混凝土龄期达到10天,且其强度达到90%和85%的弹模时,张拉合龙段纵向预应力筋,先长束,后短束。 4.边跨合龙段预压重应在浇筑合龙段时逐渐拆除。 |
第五步 |
1.拆除边跨直线段及合龙施工膺架,边跨梁端落在正式支座上。 2.拆除主墩两侧临时支撑。 3.在中跨悬臂端施加合龙段的预压重。 4.安装中跨合龙段支架,安装合龙段劲性骨架,立模,绑扎钢筋,安装预应力管道。 |
第六步 |
1.浇注中跨合龙段混凝土,待混凝土龄期达到10天,且其达到90%和85%的弹模时,张拉合龙段纵向预应力筋,先长束,后短束。 2.中跨合龙段预压重应在浇筑中跨合龙段时逐渐拆除。 3.拆除中跨合龙段支架。 |
第七步 |
1.拆除全桥施工荷载。 2.桥面防撞护栏及铺装工程施工,安装附属设施等,全面成桥。 |
序号 |
施工 步骤 |
工艺方法 |
1 |
托架 搭设 |
0#块顺桥向伸出墩身,因此顺桥向采用纵向托架,桥墩纵桥向大小里程两侧各布置两个三角托架,托架布置与梁体腹板正中。
托架安装:施工墩身时预埋上横梁与墩顶混凝土内,同时预埋斜撑与墩身混凝土内并预留混凝土外50cm长(用于安装斜撑接长)。搭设支架操作平台搭设托架,先将预埋的斜撑接长到上横杆设计支点焊接牢固,再安装竖杆及剪刀撑完成托架搭设。 |
2 |
模板 安装 |
托架安装完成后在托架横梁上横桥向铺设32b工字钢双拼的分配横梁,间距60cm,分配梁与横梁之间要焊接牢固,分配梁上纵桥向铺设20b工字钢制成的小桁架。
0#块底侧模板采用定型不锈钢内衬钢模,外用钢桁架支固内用对拉拉杆固定。内模支架采用满堂支架,支架设计成水平方向和竖直方向均可调节长度,以适应梁高和腹板厚度变化的需要,并通过松紧可调底顶托将内模支撑牢固。 |
3 |
支架 预压 |
托架预压的目的是:消除支架及模板的塑性变形,同时得到托架及模板较真实的弹性变形值。以此作为控制底模高程预抬量的依据,从而保证梁底的线形。
0#块托架、底模板拼装完毕后,对托架进行预压。由于0#块采用两次浇筑的方法,所以托架承受的荷载不能考虑全部的梁重,在预压时预压重量是对应位置第一次浇筑梁自重的1.2倍,用砂袋和钢筋堆载。 预压荷载为梁重的1.2倍且位置对应分布,其中顶板混凝土重量直接传送到底板上。隔墙处荷载比较集中荷载位于墩顶。堆载时要按照单位横断面荷载分布情况进行堆放,以便能真正模拟混凝土荷载,达到预压的目的。 |
4 |
钢筋 预应 力管 道安装 |
0#块段钢筋种类、数量大,构造复杂。施工前对所有的钢筋大样进行复核使之与箱梁的尺寸相对应,制定0#块段箱梁及其横隔板钢筋绑扎方案,分清绑扎先后顺序使箱梁钢筋与横隔板钢筋绑扎交错进行,互相协调。钢筋在施工现场钢筋加工场集中加工,现场绑扎成型。
0#块段集中了全桥大部分纵向顶板束管道,管道安装时每隔50cm以φ10定位钢筋焊于梁体钢筋骨架上,弯起处定位卡间距加密到30cm,以保证管道定位准确牢固。为防止水泥浆渗入波纹管,堵塞预应力管道,混凝土浇筑前在纵向管道内插入略小于管道直径的硬衬管。 |
5 |
混凝土施工及预应力张拉压浆 |
浇筑前检查所有的预埋孔、预埋件。 混凝土浇注采用泵送,混凝土达到设计要求强度后,可进行张拉。横向及竖向预应力在纵向张拉完成后依次张拉压浆。 混凝土沿梁高方向分两次浇筑,待第一次混凝土强度达到后再浇筑剩余部分的混凝土。 浇筑时两侧托架顶要对称浇筑成型,混凝土采用泵送,插入式振动棒捣固密实。凡与挂篮施工有关的预埋件和预留孔在布置时应确保其位置精度,以便于挂篮安装。 |
B、悬臂标准块施工
挂篮悬浇箱梁施工工艺流程见下图:
悬臂施工使用菱形桁架式挂篮。
挂篮设计为走行安装方便,轻质,另外能满足最大节段重量。该挂篮具有重量轻;结构简单,挂篮前端及中部作业面开阔,可从挂篮中部运送混凝土,便于轨道的安装以及腹板、底板钢筋的绑扎,前行走滚轮装置,移动方便,外侧模可一次就位,无平衡重,可利用预应力的锚具锚固轨道,主要材料为普通型钢,加工制作简单,拼装时只要稍加处理可用于合龙段施工,挂篮顶部可设防雨装置等优点。
在挂篮加工过程中严格控制各杆件焊接、铰接质量符合钢结构设计及施工规范并确保挂篮及附属设备满足承载力和刚度要求。挂篮主要由:主桁架系统、悬吊系统、走行及锚固系统、模板系统、工作平台五大系统组成。
序号 |
施工 步骤 |
工艺方法 |
1 |
挂篮 试拼 |
(1)挂篮按设计图纸制作加工完毕后,应尽快组织人员复查挂篮各构件是否按照挂篮设计图纸及相关技术规范、规程进行选材、加工、制作,尤其是对主要杆件焊接及销接是否符合钢结构工程施工质量验收规范的要求进行检查和检测,以确保挂篮的整体强度、刚度符合要求,若发现问题要及时纠正和整改。 (2)挂篮各部件检测验收合格后,组织人员在加工现场进行结构试拼装,并进行静荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况;加载时按施工中挂篮受力最不利的梁段进行等效加载,试验过程中加载分级进行,测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力;根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载——挠度曲线,由曲线可以得出使用挂篮施工各梁段时将产生的挠度,为大桥悬臂施工的线性控制提供可靠的依据;根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力,可以计算挂篮的实际承载能力,了解挂篮使用中的实际安全系数,确保安全可靠。 |
2 |
挂篮 安装 |
(1)轨道安装:放出挂篮行走轨道轴线,安装轨道垫梁(轨道垫梁下用水泥砂浆找平)、行走轨道(精确设置一组中两根轨道间距及两组轨道间距,确保主桁的间距),并操平垫实。严格控制轨道间的中心距与图纸一致。轨道安装要顺直,轨道顶面要保持水平,轨道的高差不大于5mm。 (2)主桁安装:安装反扣轮组和前支座,使其分别座落在轨道合适的位置处,同时设置临时后支座、临时前钢支座(挂篮预压及箱梁混凝土施工时行走器、销轴不受力、由临时钢支座受力)。 (3)以轨道为基准放出主桁安装轴线及平面位置,调整挂篮前支座位置(箱梁施工前,主桁的前支座下安装临时钢支承,支承面平整、必须能够承受挂篮及最大块段混凝土施工时的重量。前支座只在挂篮行走时受力、箱梁施工时不受力)。单片主桁片上的上下横杆、前后斜杆、竖杆杆、结点销轴在地面上先组拼成一个单片棱形桁架。安装下横杆与后销轴时,要与反扣轮吊带一起安装。 (4)设置临时后支座,棱形桁架吊装就位,为保证单片棱形桁架的稳定,首先安装反压装置,并在一片主桁上用2只2吨葫芦左右拉住收紧,使其稳定并调整主桁架的左右垂直度,各片主桁在纵向一定要平齐(各片主桁架在纵向上前后误差不大于1cm)。后锚及时压紧,保证纵向稳定,横向的2吨葫芦收紧,这样纵横向就稳定了。 (5)安装横向联结桁架:将横向连接桁架吊装对位准确后用螺丝将其与主桁架的后斜杆和竖杆分别连接固定,在没连接成型前要有牢固的临时支撑。 特别说明:由于挂篮行走横向联结所受水平力较大,为确保安全可靠。 (6)挂篮底篮安装:小里程挂篮和大里程侧挂篮在箱梁下面的地面上,底篮上的纵梁临时点焊在前后下横梁上,形成一个平面整体。将挂篮底篮拼装完成后用卷扬机提升挂篮底篮。待底篮提升到位后穿好底篮的前后吊杆,底篮吊到位后安装吊杆,铺设底模板形成底篮,调整好高度。 (7)安装后下横梁:挂篮底模平台(后下横梁)吊点是短吊杆和长吊杆,必须先安装中间的短吊杆使底模贴紧后,再提升两侧的长吊杆,以保证底板底面线型美观,箱梁底板吊杆上、下面用铁件垫平。 (8)安装前横梁 前上横梁要垫水平并焊接在上横杆的临时钢板上。前下横梁的构造、安装与后下横梁一样。吊杆垫梁垂直前上横梁放置,同时吊杆垫梁的位置选择要保证吊杆垂直受力。起吊前下横梁,用两只葫芦临时吊住,把安好的前上横梁吊杆拧入横梁下螺母中,利用前吊杆调节前下横梁高度。 (9)安装底纵梁:底纵梁按设计的位置,逐根安放,纵梁与前后下横梁点焊固定,确保前后横梁的间距保证吊杆的垂直受力。在纵梁跨中底部横向设置一根小槽钢,与纵梁点焊,加强纵梁的横向稳定性。 (10)安装底模板,吊上底模板,逐块安装铺平整。 (11)将侧模运至现场,用起重设备提升侧模(提升前插入导梁)。提升到位后临时放在底篮的外侧纵梁上、临时固定,穿好吊杆,把导梁、滑梁水平穿插在侧模板上;导梁前端吊在前上横梁上,导梁后端吊在箱梁上。后端有两只吊具(滚动吊具、承重吊具),承重吊具安装在前、滚动吊具安装在后。侧模整体地悬吊在外滑梁上, (12)安装顶板底模:同样方法安装顶板导梁、模板。 顶板内导梁与外侧导梁安装方法一致。 最后调整底模及侧模的标高和轴线,完成挂篮拼装。 |
3 |
挂篮 预压 |
(1)挂篮施工前,在前支座处要安装临时钢支垫(预压、混凝土浇筑时前支座上的行走器、销轴不得受力),钢支垫安装前先用千斤顶顶起挂篮,安好钢支垫,卸下千斤顶让钢支垫受力。 (2)挂篮安装完成后,再次作一全面检查:主桁架焊接质量、平联焊接质量、后锚点紧固及根数、前钢支垫紧固、前后吊杆稳固、吊杆拧入吊具的情况、吊杆保护及损伤。底篮前吊点锚固、底篮后吊点锚固、外滑梁吊挂锚固、内滑梁吊挂锚固、底篮人行安全通道、吊底、垫板质量、吊杆锚固螺母数量及外伸量。 (3)挂篮拼装检查完成后必须采用1.2倍的设计荷载进行堆载试验,检验挂篮的承载力和挠度变形,测定出非弹性和弹性变形,以作为立模标高的依据之一。 (4)挂篮加载试验后,可确定立模标高。 (5)箱梁各阶段立模标高=设计标高+预拱度+挂篮满载后自身变形。 (6)设计提供的各荷载阶段的挠度,仅是理论计算值。由于受各方面因素的影响,实际挠度与计算挠度有一定的偏差,由于混凝土是非理想弹性材料,其弹性模量的计算值含有一定的偏差,后灌注的梁段应在已施工梁段有关实测结果的基础上作适当调整,已逐渐消除误差,保证结构线性匀顺。 |
4 |
挂篮 移动 |
(1)检查主桁后锚孔(筋)与底篮后锚孔、导梁、滑梁、后吊杆的预留孔的位置,尺寸是否准确,必要时进行修整。 (2)检查各千斤顶及各手拉葫芦、卷扬机、保险绳等,要求技术性能良好。 (3)检查内滑梁的滑梁滚轮与滑梁之间的空隙是否有咬边,如有应进行调整。 (4)移篮各关键部件设置的保险装置(如前横梁、后横梁保险钢丝绳等)必须加设,任何人不得擅自取消。检查各销轴的弹簧插销是否到位。 (5)前移步骤 1)拆除外模落于外模导梁上,将底模平台后横梁与外模用钢丝绳临时连接。 2)脱开内模导梁锚固在混凝土顶板内的前吊杆,此时,内模导梁紧靠锚固于混凝土顶板内的后吊杆和前上横梁的吊点连接。 3)下落底模平台,使底模平台仅由后横梁的临时连接和前上横梁的吊带悬吊。 4)加铺下滑道,解除挂篮后锚固,用10t手拉葫芦移动桁架,使主梁连同挂外模、内模及底模系统前移到位。 5)连接后锚固筋,安装底模平台后吊带,调整底模平台前吊带高度,使前端标高符合设计要求。将外侧模导梁、内模导梁、前吊点锚固好后,松开后吊点,移至下节后点锚固处,调节侧模及内模标高,用32t千斤顶将后吊杆锚固。 6)重复1#块施工流程步骤进行2#块施工。 |
5 |
挂篮 拆除 |
待合龙段施工后,便可拆除挂篮,拆除顺序如下: (1)在箱梁顶面安装卷扬机,吊着外侧模前后吊杆(底模架吊在走行梁上)徐徐下放,落至地面上。或先放底模架,后放外侧模。 (2)挂篮不能在跨中下方拆除下放的,整体挂篮后退(按挂篮前移的相反方向在轨道上徐徐退之到可拆除下放的地方)。 (3)主桁架可移至可吊范围内后,分片拆卸,拆除时与安装的顺序相反。拆除前上横梁。在拆除横向联结桁架前,一片主桁片用2只2吨葫芦左右拉住收紧,使其稳定。切割临时连接的角钢,拆除装横向联结桁架,不得损伤主桁片及横向联结桁架。拆除主桁片。 (4)内模、导梁可从两端梁的出口拆除。 (5)拆除轨道及轨道钢垫梁。 |
E.下部施工时做好防护施工,防止钻孔桩泥浆及施工中产生的杂物污染河流。连续梁采用全封闭挂篮,防止高空坠物影响县道交通。