桥梁施工组织设计[1]

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桥梁施工组织设计[1]

本桥跨越205国道,40米T梁体积和最重比较大,边梁重为122T,根据现场情况,决定采用郑州大方桥梁有限公司生产的DF50/150架桥机架设本桥的T梁,由桥梁铺架队负责架设。首先用将架桥机机具用汽车运输到0号台后路基上,用25吨吊车配合在桥头组装,采用轨道平车从预制厂运梁,先架设左幅桥梁,然后再架设右幅。

本桥的下部工程施工由桥涵1队负责完成,在桥位附近的老205国道的两边布置场地,包括混凝土拌和站、材料堆放场地、钢筋加工场以及工地试验室、值班室、临时简易办公室及工人宿舍等建筑。

DB62/T25-3109-2016 地下工程混凝土结构防腐阻锈防水抗裂技术规程.pdf(2)T梁预制场地布置

在本桥0号台后路基上设置2号预制梁厂,具体布置如下图:

预制厂的临时运梁平车轨道从预制厂一直铺设到桥台尾,住房沿线搭设。

本桥的T型预制梁由桥梁预制施工队负责生产,预制厂内设混凝土拌和站、临时房屋、钢筋加工厂、预制梁台座、平车走行轨道及仓库等设施。

(3)施工用电、用水设施

在预制厂内和桥位处从附近电网接高压电,分别挂接一台315KVA变压器,现场各备一台200KW发电机作备用电源。变电、配电房设计为20m2。

在预制厂和桥位处各修建150m3净化水池一座,采用打井取水和堵流截取山上地表水的方法获得水源,施工、生活废水经净化水池净化后排入水沟。

在施工前,各墩台的放线定位必须精密测量,反复核对,确保位置准确无误;在桩基施工完毕后,要对桩基进行低应变动力检测。

见前面的钻孔桩施工工艺部分。

施工工序为:基坑开挖、凿除桩头、桩基无损检测、钢筋绑扎、立模、灌注砼、拆模养护、基坑回填。

为保证施工质量,空心墩采用操纵简便的液压式自升平台翻动模板进行施工,其他实心墩采用脚手架作模板支撑和操作平台进行施工。模板均采用自制的大块钢模。

(1)自升平台翻动模板结构

液压翻模设施由平台、液压提升设备、顶杆和套管、吊架、三节段大块模板、塔吊等部件组成。

由纵横梁、步板、栏杆、扶手等杆件组成。是安装吊架、千斤顶的支承结构及堆放材料、工人作业的主要工作场地。平台随千斤顶的爬升而提升。

由液压千斤顶、操纵台、高压输油管、分油阀及限位器组成。是平台提升的动力设备。

顶杆用φ48×3.5无缝钢管制成,是整套系统的支撑部分,自重和荷载通过它传递给墩身。套管采用φ63.5×4钢管,用于回收顶杆。

用于提供拆装模板及混凝土养生所需的作业面。吊架分活动式与固定式两种,活动吊架在收坡机构作用下可沿辐射梁移动。以减小平台的工作面积,增加平台的稳定性。

每一节翻转模板由内外模板、围带、拉杆、内外模板固定架组成,内外模板分为标准板、边模板、角模板和调整板4种,每节模板在墩身高度方向分三层,每层高1.5m,宽度按照墩身截面尺寸和施工因素考虑划分;模板之间用M12×30螺栓连接。直线段由固定段和收坡段组成。每层模板采用两道[12或[14槽钢做围带横箍,通过对拉螺栓与内模固接,拉杆在内外模之间套硬塑料管,便于拉杆的抽拔倒用,每节模板在灌注混凝土前在靠顶面10cm处按照1.5间距设置临时原木支撑。

每一层内外模板均设模板固定架,上下层固定架连接成整体。模板固定架根据传递荷载的大小和作业空间需求尺寸加工,钢拉杆分别安装在内外模板的围带上。内外施工平台利用内外模板固定架搭设。内侧施工平台在内模板固定架上搭设方木,方木上铺设木板,木板上铺设钢板,临时存放部分泵送的混凝土。外侧施工平台在顶面沿周边设立防护栏杆,栏杆外侧至模板固定架底部设置安全网。施工平台上铺设5cm厚木板或竹脚手板,供操作人员作业、行走,存放小型机具。模板的翻升由倒链滑车完成。

包括配电盘、混凝土养生用浇水管、安全网等。

(2)设备进场注意事项:①、液压设备各部件性能应良好并有备用量,密封圈等易损件有备件。②、配套机械设备性能应良好,易损耗件应有备件。③、供电为外用电源时必须得到保证,并有备用发电机。④、根据翻模施工要求,建立健全各项规章制度。⑤、各种预埋件应按桥墩设计与施工的要求提前预制,并根据安装顺序、部位与数量统一编号进行标识。

①立模准备。根据基顶中心放出立模边线,立模边线外用砂浆找平,找平层用水平尺分段抄平,待砂浆硬化后由线路中心向两侧立模。

②模板安装。模板用塔式起重机吊装,人工辅助就位。首先选择一个面拼装外模,然后逐次将整个墩身第一节段外模板组装完毕。外模板安装后吊装内模板,用M12×30螺栓将模板连成整体,然后吊装围带和拉杆。模板成型后检查各部位尺寸,符合安装标准后吊装模板固定架,为保持已安装模板的整体性,模板固定架采用间隔安装法安装。之后安装防护栏和安全网,搭设内外作业平台。

③立模检查。第一节段模板安装后,用水准仪和全站仪检查模板顶面标高和墩身中心及平面尺寸,符合标准后进行下道工序。

④钢筋和混凝土作业。第一节段模板安装后,在内外模板之间绑扎钢筋,检查合格后,在内外模板之间安装混凝土灌注漏斗,混凝土经过输送泵送到翻转模板施工平台上的混凝土储存盘内,通过漏斗人工铲送入模。混凝土采用水平分层灌注,注意不要漏振捣和重复振捣以及捣鼓过量。灌注完毕的混凝土要及时养生。做好混凝土试块,强度达到3MP以上时,清除浮浆,凿毛混凝土表面,进行第二、第三节段施工。

⑤第三节段混凝土强度达到3MPa以上,第一节段混凝土强度达到10MPa以上时,凿毛清理第三节段混凝土表面,准备第四节段墩身施工。

⑥模板翻升作业。在第二节模板内外围带或模板固定架上挂小型载人吊篮,拆除第一节段内外模板固定架,用手动葫芦挂住第一节段模板,松开内外模板之间的拉杆,卸下第一节段内外围带,用塔吊运至第三节段混凝土顶面平台上。将第一节段拆下的第四节段需要的模板吊运至第三节段混凝土顶面,清理模板并涂刷脱模剂后按照放线尺寸组装围第四节段模板。然后按照第一节段的安装次序安装其余部分。

⑦每节模板模板安装时,可在两节之间的缝隙用0.5~1mm薄钢板填塞以便纠偏。

⑧墩顶封闭。当模板翻升至墩顶实心段底模设计起点标高时,暂时停止施工,在内外模板上安装封闭段底模板。其支架采用焊接的钢桁架,模板用刨光的5mm厚的木板,拼缝要严密,刷脱模剂后绑扎钢筋,安装外模板、围带、模板固定架、搭设外侧施工平台和安装防护栏杆,挂好安全网,灌注墩顶封闭段混凝土,养生达到规定强度。

⑨拆除。施工至墩顶后,墩顶仍然保留三个阶段模板,墩身混凝土达到10MPa时,拆除模板。拆除时按照先底节段,再中节段,最后顶节段的顺序进行。每节模板拆除按照安全网、栏杆、脚手板、平台和模板固定架、围带、连接螺栓、钢拉杆、钢模板的顺序进行,就是“先下后上,先外后内”的原则。

为了方便拆除,在该墩身顶预埋吊装环,利用吊装环悬挂载人吊篮和手动葫芦进行拆除吊运作业。

(4)墩顶实心段施工工艺

当墩身施工到托架预埋件的位置时,安放预埋件并完成托架桁梁的拼装后,再进行墩身的施工。翻模平台提升就位后首先安装外模,同时拆除翻模内吊架和模板,利用型钢搭设实心段封底平台,型钢支撑于预埋牛腿上,在其上铺设50mm厚木板做封底模板,绑扎钢筋,然后灌注砼。

本桥的盖梁施工和罗经大桥的施工工艺基本相同,墩身施工实心段时,预埋型钢,利用已经搭设好的牛腿,作为公路贝雷梁的支架,在上面将贝雷梁固定,然后支立盖梁模板,绑扎钢筋,用输送泵灌注混凝土;灌注时在水平方向分层浇注,浇注完成后,立即覆盖养生

②卷扬机和滑轮组。每个龙门吊横梁上设置两台5吨的双向起重卷扬机,吊梁滑轮组的钢丝绳设计为走10绳,从理论上计算每个龙门吊起吊能力设计为100吨,滑轮组钢丝绳采用起重钢丝绳;采用兜底的方式起吊。

③龙门吊走行平车。每个龙门吊设计安装4台自行式持力平车,即:每个立柱底下安装两台,持力平车单轴承重为25吨,轮距为1.5米。

④龙门吊走行轨道。在开挖的路基上测量放线,然后铺设50cm厚的碎石道碴,然后用压路机压实,铺设枕木和钢轨,并进行整道使其达到要求,钢轨间距为1.5米。

⑤龙门吊的试吊重。为了保证自行设计安装的龙门吊的安全性和可靠性,在正式起吊T梁使用之前,要用同等重量的重物模拟T梁,进行试吊和走行,从试吊的过程重观察横梁的最大挠度、加工杆件的稳定性、起重卷扬机的能力和刹车系统的性能、走行平车运行情况,以及滑轮组的上升速度等等,发现问题进行调整解决,确保使龙门吊达到最优状态。根据现场情况,决定用同重量的钢轨代替T梁进行试吊。

(2)、40米T梁模板

外模根据梁体外形尺寸和经计算所需要的刚度与强度,用钢材在标准加工厂制作。面板采用8mm厚的钢板,骨架采用[14和[16的槽钢作为支撑,以增加模板的刚度。新使用的T梁模板,使用前要在平地上进行预拼装,以检查加工的质量。模板的安装采用龙门吊和汽车吊配合,自中间向两端进行,调整模板时,由于模板比较规则,吊线垂靠模板底角的三角形木楔逐块调整竖直,模内尺寸由两端模板调整好后,中间模板依次对齐。立模顺序:涂脱模剂——粘接缝止浆海绵条——安装侧模——安装端模。

(3)、40米T梁预制台座

由于预制厂位于路基挖方地段,地基承载力较好,在台座施工时,可以直接在路基表面铺设5cm厚的找平砂垫层,然后支立模板绑扎钢筋,浇注台座基础混凝土。在混凝土基础上面,设置混凝土支墩,在两端2米范围内的支墩间距按15cm来设置,中间段的支墩间距按照50cm设置,支墩上面安装5cm厚的木板并与支墩固定结实,然后在木板上铺设安装6mm厚的底模,与木板形成一个整体。在梁的支座钢板的位置,要预留凹槽以保证支座钢板的位置正确和牢固;在梁的吊点处设置可抽出式活动底模,以方便捆绑钢丝绳的穿入。台座中间按照梁体设计要求设置好反拱。台座的具体尺寸见预制梁台座设计图。

(4)、钢筋绑扎及钢绞线施工

首先在底模上画线,标出T梁马蹄钢筋的位置,并按要求放置混凝土保护层的砂浆垫块,然后按照先马蹄钢筋再腹板钢筋的顺序绑扎,波纹管随着钢筋绑扎的进度,逐步完成安装。腹板钢筋绑扎完毕后,就可以用吊车支立模板,加固调整好模板后,绑扎翼缘板钢筋。钢筋、钢绞线加工安装:采用钢筋切割机切断,弯筋机弯制钢筋成型,就地在梁台座处进行绑扎。在台座上精确放样,设置梁底预埋钢板,并放置与梁体同标号的砼垫块,以使钢筋与台座隔离。先绑扎马蹄部分纵向主筋和箍筋,后绑扎竖向和纵向腹筋。

在绑扎时为提高骨架的稳定性和刚度,用钢管或Φ28钢筋作三角支撑,用Φ12钢筋加强腹板刚度。

  ①锚头垫板应与螺旋筋中轴线垂直,并预先焊好。保证垫板与管道垂直。

  ②钢绞线采用冷切割机械按照设计图纸下料,人工编束、穿束。严禁用气割或电焊切割钢绞线。

③适当加强管道固定网片钢筋,防止管道变形变位。

④先绑扎底板和腹板钢筋,顶板钢筋在模板就位后绑扎。

(5)、预应力孔道施工

制孔采用金属波纹管,在使用前进行仔细检查,确保波纹管没有锈包裹、油污、泥土、撞击、压痕、裂口等影响使用的问题。波纹管的安装以底模为基准,按预应力钢绞线曲线坐标直接量出相应点的高度,标在钢筋上,定出波纹管位置,将钢筋托架焊牢定位在箍筋上,用铁丝扎牢波纹管,按设计和规范要求布设定位筋,以防止在施工过程中发生位置改变。

当波纹管的安装与钢筋发生妨碍时,调整钢筋位置,以保证预应力管道位置的准确。特别应注意使锚下垫板与预应力孔道中心保持垂直。在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处,采取有效措施,保证其密封,严防漏浆。安装锚垫板时,必须使锚垫板与管道垂直,并且准确对中,锚垫板,喇叭管及螺旋筋采用厂家供应的定型产品。

波纹管外观应清洁,内外表面无油污,无引起锈蚀的附着物,无孔洞和不规则折皱,咬口无开裂、无脱扣。要进行抗折、抗压试验。 

波纹管安装就位过程中应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂,同时,还应防止电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后,检查波纹管位置、曲线形状是否符合设计要求。波纹管连接必须用套管旋紧,保证有15~20cm的重叠长度,并沿长度方向用两层胶布在接口处缠5cm左右长度。 

箱梁砼设计为C50,预应力施加时不得低于设计强度90%。采用同一大厂水泥,粗细骨料选择要严格。为加速施工进度,砼的运输采用泵送的方式。

  砼梁的强度和弹性模量主要依靠试件来确定,并以此作为T梁施工预应力控制时间的主要依据,因此必须重视试件的制作。在每个梁段砼取样之前必须进行试模检查,对不合格的试模禁止使用。试验员在砼生产过程中根据要求,每片梁做三组试件在标准条件下养护作为梁体砼强度检验的依据,另做三组与梁体同条件养护试件,作为梁体拆模、张拉、吊装等工序强度控制的依据。

40米T梁混凝土灌注的施工工艺,与30米T梁混凝土灌注的工艺相同,请参照“分项工程的施工方法和施工工艺”中的有关工艺。

根据当地气候和梁体预制的工期安排,养护采用草袋覆盖洒水养护。根据试块抗压强度及混凝土性质对梁体洒水养护至少14天,梁体养护期间,使混凝土外露面处于润湿状态,直至达到规范规定要求。洒水养护时间见表:

当环境温度低于+5℃时,不得对砼洒水。用于确定梁体张拉时砼强度的试件,与梁体同环境养护。

模板拆除:当梁体达到设计强度的50%后,即可拆除模板。拆模时,自两端向中间进行,先将法兰螺栓卸掉,然后打掉落模木楔,通过挂于龙门吊上的倒链并用大锤配合将模板拆除,两侧同步进行。拆模时,严防碰撞梁体,并采取支撑措施,以免梁体倾倒。

  要按最佳灌注位置和振捣范围预留顶板及腹板“天窗”。沿腹板每1.2~1.5m设一个漏斗,在顶板靠近腹板两侧,每1~1.2m对称布置漏斗串筒,以满足砼灌注速度。腹板内模在底梗肋以上,顶板底模1.5m以下范围,采用随灌注随安装的方法,以保证砼灌注和捣固质量。

  捣固砼时应避免捣固棒与波纹管接触振动,砼捣固后,要立即对管道进行检查,及时清除渗入管内的灰浆。砼入模过程中,要保护管道不被碰瘪,未振完前,禁止操作人员在砼面上走动,否则会引起管道下垂,发生砼“搁空”、“假实”现象,必要时用竹片将砼塞入管道下方。

试验人员应及时测定坍落度和和易性变化情况,及时通知搅拌站进行调整。

  (7)、预应力施工

具体张拉工艺请参照30米梁的预应力施工。

(8)、压浆:管道压浆在预应力钢筋张拉完成和监理工程师同意压浆后立即进行,压浆设备为BW—250型压浆泵,砂浆搅拌机拌水泥浆,水泥浆标号不低于50号。压浆前检查、冲洗预应力孔道,并排除积水,用压缩空气吹干管道。灰浆要过筛,储放在浆桶内,低速搅拌并保持足够数量,使每根孔道压浆能一次连续完成。搅拌好的灰浆从灰浆泵由最低压浆孔压入水泥浆。压浆要缓慢、均匀,直至另一端有原浆冒出后封闭,最大压力状态稳定5分钟,出浆孔在流出浓浆后即用木樽塞紧,然后关闭连接管和输浆管嘴,卸拔时不应有水泥浆反溢现象。压浆完毕后等待一定时间,一般0.5~2小时,拆除压浆孔及出浆孔上的阀门管节,清除锚具表面污物。

每联主梁边跨设置伸缩缝的一端张拉完成后就可以进行封锚施工,封端时,先凿毛洗净,布筋立模浇筑砼。连续梁端及固结端不封锚。

(9)、吊运与存梁:施工方法和施工工艺请参照30米的施工方法和工艺。

根据地形条件,在0号台的台后路基上用吊车拼装郑州大方生产的DF50/150型架桥机,此架桥机可以架设150吨重的梁片,本桥的预制梁最重为123吨左右,所以架桥机符合要求。架设梁前,检测支座垫石顶面标高、平整度等项目,放出梁板端线、边线、支座位置十字线等,并复核锚栓孔位置,各项指标合格后,进行梁板架设。

DF50/150型架桥机架梁施工工艺方法要求如下:

送梁轨道轨枕用普通木枕,从预制厂直铺到桥头架桥机腹中,43型钢轨用夹板连接好,轨道要平顺。

在轨道上铺设架桥机大梁,加固联结,并拼组加固框架和横连接系杆件。

在大梁上拼装横梁,横梁上铺轨道,安装轨道桁车,并组拼电动慢速绞车。轨道桁车安装双轨缘接片。之后安装滑车组。

起高架桥机,安装走行天车,并将大梁与走行车联为一体。

经试运转后,吊重物试验,检查各部构造。

架桥机行走到位后,伸臂到1#墩顶,安装前腿再检查走行桁车吊钩是否到位。

送梁到架桥机腹中,横梁后退,桁车把梁吊起向前运行,在向前运行时,把梁横移到预架梁位置。

架梁顺序从两边向中间对称架设,架完一孔梁,绑扎钢筋浇筑绞缝砼,使整孔梁连接成整体后,再进行下一孔梁架设。架桥机架完单幅一孔梁后,移动架桥机到下一孔位置进行架梁。当桥的单幅架完后,将架桥机移到邻幅,重复架梁。

(5)拆除架桥机按与拼装顺序相反的顺序进行。

6、连续梁(T梁先简支后变连续梁)施工工艺

按图纸规定连接梁端伸出钢筋及横隔板钢筋,布置墩顶部位梁的负弯矩区钢筋,连接墩顶部预应力筋的波纹管,安装预应力钢筋。浇筑梁端连续缝及横隔板混凝土,并进行养生,砼强度达到规定强度后,进行负弯矩区钢筋的预应力张拉和孔道压浆。

(1)、端部及横隔板施工

施工前,将梁端部、横隔板侧面进行拉毛并清洗干净,使新、老混凝土结合良好,按照图纸施工连接区钢筋,绑扎横向钢筋,并设置接头板波纹扁管,(波纹扁管事先在梁体预制时预埋,浇筑连续接头段时将对应的波纹管连接并作好防漏处理),立模后,在日温度最低时,浇筑砼。

(2)、湿接缝砼施工采用铁丝吊住模板,通过梁翼缘板的预留孔固定在梁上,梁的连续端范围内的梁板湿接缝砼先行浇注。

0.2L范围内的梁板湿接缝砼强度达到90%设计强度后,进行梁体负弯矩预应力张拉,预应力筋张拉采用YC25千斤顶单根张拉。张拉顺序N6→N7。最后浇筑跨中剩余范围内梁板湿接缝砼。

梁体连续完成后,进行防撞墙施工。防撞墙施工放样直线段每10m一个点,曲线段视曲线半径的大小确定控制点的间距,保证线型。

调整预埋筋,按设计要求接长钢筋,支立模板,安放预埋件,浇注砼。要特别注意底部砼的振捣,避免出现蜂窝、麻面。内、外侧模板采用定形钢模,加固方法是在桥面上预埋钢筋,通过预埋筋和支撑限位块固定。模板接缝用双面胶密封,以防漏浆,预埋件的位置和标高用经纬仪和水平仪精确定位,固定牢靠。

为了使铺装层与梁体结合好,梁顶已在现浇时拉毛。施工时只需清除表面浮皮,用水冲洗干净并安装好泄水管,绑扎桥面钢筋,最后浇筑桥面砼。桥面砼采用拌和站拌和,振动梁、平板式振动器振捣等常规方法进行施工。

在防水层施工前安装铸铁泄水管。一般在桥半幅的外侧设置铸铁泄水管,桥梁位于超高段时,泄水管设置在超高段内侧。

预制梁施工时,将伸缩缝预埋筋埋入梁体,间距、位置符合设计图纸要求。

伸缩缝的安装严格按厂家和有关标准规定的工艺、标准进行,安装温度应符合设计要求。伸缩缝安装前对湿接部分的砼表面凿毛处理,伸缩缝安装在指定位置,调整至设计标高,绑扎伸缩缝锚固钢筋,浇筑部分结构砼。

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预制厂施工及龙门吊安装

9、劳动力、机具、材料投入

由桥梁四队负责施工本桥基础、墩台身、盖梁,投入劳动力180人;由桥梁五队在2号预制厂负责T梁预制施工,安排劳动力120人。

主要机具、材料计划投入见下表:

DF50/150,吊重150吨

PC200,0.8m3

JGT 129-2017 建筑门窗五金件 滑轮.pdfT180A,132KW

Hzs50A(50m3/h)

6m3,XZJ5270

中建某局塔吊基础施工方案(37P)-.doc200GF,200Kw

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