技 术 总 结
秦沈客运专线是我国第一条具有现代化水平的快速客运专线,是中国铁路建设技术水平的标志性工程。其中的新开河大桥,中心里程位于DK411+514.8KM,简支梁总数量为28孔。其中16米T梁20孔(80片),12米T梁8孔(32片)。每孔梁由4片T梁组成。根据设计,大桥上部主体施工分为:现场预制T梁部分,T梁架设部分、桥梁现浇部分及横向张拉。
一、施工组织
(一) 总体方案 1.T梁预制。
T梁在桥下预制。制梁场位于DK411+577.68~DK411+732.68,沈山下行线北侧的沈阳市污水处理厂院内。占地面积约为10亩(未包括桥址线两边各8m征地)。地面均采用混凝土硬化。梁场生产规模每月按30片设计,设制梁台座6个,侧模板3套(16m两套,12m一套)。根据制梁及架梁现场施工情况,设30t 15m跨度的龙门吊2台,5t简易门吊1台。T梁制造采用固定台座、钢模成型、自然养护。T梁在场地内的横移采用卷扬机人工移梁。
2.T梁架设。
沈台 ~ 25# 墩共3孔T梁,因跨既有线及拼装双导梁轮式架桥机的需要,采用2台30T龙门吊架梁。
25# ~ 秦台 共25孔T梁,采用双导梁轮式架桥机架设;架桥机用万能杆件拼装,运梁台车根据梁型专门设计。
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3.架梁后的桥面现浇及横向张拉
T梁架设后,即进行桥面现浇及横向张拉施工,采用吊架形式来固定现浇模板及提供作业平台;采用吊篮形式提供张拉作业平台。 (二) 人员和设备的配置
1.本工程所有技术、管理人员都有参与国家重点工程和高速公路施工管理的经验,工人都持有技术等级证书,合同工也是与我厂长期合作的固定施工人员。
2.本工程所需的设备主要有30T龙门吊2台,5T简易门吊1台,双导梁轮式架桥机1台,50T无动力运梁台车2台,其余各设备均及时足量配置到位。详见 附件1(主要施工机械设备表)。 (三)材料供应
水泥、钢筋及钢绞线由建设单位统一供应,其他材料由材料人员深入调查货源及价格,自行采购。,材料及试验人员及时准确进行试验,确保材料合格进场,
主 要 材 料 数 量 表
材料名称 水泥 钢绞线 等级 普硅 1860 HRB335 钢 筋 HRB335 Q235 规格 525 φ15.24 φ10 φ12 φ10 单位 t t t t t 数量 1160.7 60.84 133.09 62.12 19.77 2
Q235 Q235 φ8 φ6 t t 51.47 1.47 (四)主要施工工艺 1.模板设计制作及安装: 1.1梁体预制采用整体钢模板。
梁体钢模板设计制造须符合梁体尺寸要求,具有足够的强度、刚度及稳定性,模板采用整体模板,确保梁体各部位结构尺寸正确及预埋件的尺寸正确。,模板拼装处用槽型橡胶条密封,以防止漏浆。端模准确加工以确保孔道位置符合设计要求。
1.2桥面现浇部分根据其施工特点,所用模板采用建筑组合钢模板与竹胶板相结合。
现浇模板安装及固定分两种方法:其一,中间桥面板及隔墙部分的模板,利用梁体桥面板及T梁下翼缘安置悬吊式脚手架;中间桥面板模板利用梁体桥面板采用竖向吊杆进行固定;隔墙现浇模板采用竖向吊杆、横向采用加长螺栓固定。其二;浇筑边梁外侧桥面板的模板,需在浇筑中间桥面板时预埋U型钢筋用以固定横桥方向钢梁,钢梁外端采用竖向吊杆设悬吊式脚手架,并安装现浇模板,模板采用采用竖向吊杆进行固定。
横桥方向钢梁用槽钢焊制。吊杆用圆钢车丝制作。槽钢及圆钢的规格应根据计算采用,确保满足施工要求。
所有建筑组合钢模板均需采用胶合板贴面,以保证现浇混凝土的表面光洁美观。
2.钢筋绑孔、安装纵向制孔胶管和横向波纹管
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梁体钢筋下料按照施工图纸及施工规范执行,在固定的绑扎平台上绑扎,梁体钢筋和桥面板钢筋应分别绑孔。绑孔完毕后用5T简易门吊将钢筋吊运至制梁台座上安装。固定制孔胶管和横向波纹管的定位网钢筋,间隔0.8m设置。为确保制孔位置准确,定位网钢筋在精确加工的成型模具上加工。定位网焊接须牢固。梁体钢筋安装完毕,安装端模并穿入制孔胶管,制孔胶管必须顺畅,不得凹凸不平,孔道位置误差在跨中4m范围内误差不大于6mm,其余部位不得大于8mm。
3.灌注混凝土
梁体灌注混凝土采用水平分层、斜向分段,由一端向另一端连续一次灌注成型的灌注工艺,分层厚度控制在30cm以内。混凝土振捣采用插入式振捣器与外模附着式振动器联合振动。振动以混凝土表面不下沉,不再出现气泡为度。插入式振动器严禁碰触波纹管。混凝土达到脱模强度后,才可拆模。拆模顺序:先拆侧模,后拆端模。现浇部分的模板,待混凝土强度达到100%方可拆除。
灌注混凝土时,应随时检测混凝土坍落度,随机取样做混凝土试件,每孔梁应不少于12组,其中弹性模量试件不少于2组,抗压强度试件不少于10组,作为施工工序和桥梁质量检验的依据。
4.张拉 4.1钢绞线制作
钢绞线在下料前须检查外观,不得有损伤、扭结、散头。钢绞线下料长度由技术人员根据孔道设计长度并准确考虑张拉工作长度后计算确定。钢绞线下料须用砂轮机切割,并用绑扎线捆绑钢绞线端头防止散头。在平直状态
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编束,其绑孔距离为1m ~ 1.5m。
4.2预应力钢绞线张拉
钢绞线张拉前必须进行锚口及孔道摩阻试验,锚口试验在特制的张拉架上进行,孔道摩阻试验在预制梁上进行,实际张拉值须根据试验结果调整。
根据设计图要求,该梁张拉先进行纵向张拉,待架梁桥面现浇部分工序完毕后再进行横向张拉,为了加快制梁台位的周转及防止混凝土早期裂纹,纵向张拉分两期张拉,第一期张拉须在桥梁混凝土强度、弹性模量达到设计要求的80%后进行。第二期张拉待混凝土龄期达到10天后,切应对同条件养护的混凝土试件进行试验,当弹性模量、抗压强度两者均达到设计值的100%方可进行。桥面横向张拉则一次张拉到位,张拉时严格按图纸规定的要求进行,当梁体混凝土强度及弹性模量均达到设计要求时,才可一次张拉到位。
穿钢绞线前须先清除孔道内积水和污物。张拉前须对梁体表面仔细检查,轻微缺陷可在张拉后修补,否则必须在张拉前修补并待修补处的强度达到梁体设计强度后方可张拉。
张拉时,千斤顶的后方严禁人员停留,非工作人员严禁进入张拉工作区域内,以保证安全。
1)张拉程序
0 0.1σk(作伸长量标记) σk(测伸长值) 持荷(σk)5min
锚固 2)张拉操作工艺
先按每束根数与相应的锚具配套,戴好夹片,将钢绞线从千斤顶中心穿
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过。张拉时当钢绞线的初始应力达0.1σk时,停止供油检查夹片情况完好后,划线作标记。
上述工作完成后,即向千斤顶油缸充油,对钢绞线进行张拉。张拉值的大小以油压表的读数为主,以预应力钢绞线的伸长值加以校核,实际张拉伸长值与理论伸长值的允许偏差应控制在6%范围内。
当油压达到张拉吨位后,关闭主油缸缸路,保压5分钟后(若油压稍有下降须补油至设计吨位的油压值)千斤顶回油,夹片自动锁定则该束张拉结束。张拉完毕,全梁断丝不得超过钢丝总数的0.5%。
T梁张拉有关参数
项目 传力锚固时的钢绞线应力σY(Mpa) 张拉时的控制应力σk(Mpa) 张拉时的张拉力(KN) 钢绞线伸长值(mm) 钢绞线下料根数(mm) 每束钢绞线根数 每片梁钢绞线束数 每片梁钢绞线7φ5总长(m) 每片梁钢绞线总重(t) 12m梁 1037.1 1357.8 1132.4 78 ~ 82 16m梁 1052.2 1357.8 1321.1 104 ~ 110 备注 L+1400 L+1400 6 4 328.39 0.36 6 3 566.17 0.62
5.孔道压浆、封端和桥面防水层施工
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孔道压浆采用与梁体混凝土相同的水泥,不得搀入氯化物或其他对预应力钢绞线有腐蚀作用的外加剂。水泥浆强度应大于40Mpa。
钢绞线预应力预加完毕,宜在3天内进行孔道压浆,水灰比不得超过0.4,泌水量应控制在2%以内。压浆时的压力为0.6 ~ 0.7Mpa。压浆前须用环氧沙浆封闭锚头,封锚前须清理干净锚头,锚头及外露钢绞线不得有油污,严格按实验室配合比配料,配合比须经实验验证后才能使用。封锚需密实,不得漏气,当压浆后封锚头出现渗水及湿润现象时,必须重新封锚。封锚环氧砂浆达到一定强度后才能压浆。每次压浆必须取样做好试件。
梁体封端:首先将原混凝土凿毛,安装封端模板,灌注环氧砂浆,捣固密实并抹平。
桥面防水层卷材铺贴前必须将基层清扫干净,用水泥砂浆找平。垫层表面需平整,坡度一致。待垫层砂浆强度达到80%以上时,再刷涂料,铺垫卷材,防水卷材需密贴不得有空鼓现象。铺设保护层需防止碰撞,击破防水层。
6.架梁 6.1龙门吊架梁
1)龙门吊主要由大车、龙门架、和起重天车组成。起重时用两台龙门吊抬吊梁体。龙门吊必须具备良好的稳定性,以保证架梁安全。龙门吊的设计与制造必须符合国家的有关规范的规定。龙门吊使用前必须经过试吊、试运转和确认。
2)龙门吊走行基础地基强度应基本一致,以免龙门吊在使用过程中出现侧翻。轨道应平顺,钢轨接头应在同一截面上。接头处轨枕应加密。道碴应认真捣固。
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3)运梁
梁体吊离地面2cm左右时应停止起吊,待检查确认各部件无异常、梁体不倾斜后才能继续起吊作业。梁体在运梁台车上应采取措施防止三点受力。龙门吊在纵向移动梁体时应遵循低空移动的原则。
4)龙门吊操作要点
a.龙门吊机提梁后将梁直接架于墩顶,地面运梁位置应使梁体支座中心与墩顶支座中心横向在同一直线上;龙门吊机的横向中心线与梁体吊点的中心线在同一直线上,尽量避免架梁时纵向移动梁体。吊具与吊点的连接应保证4个吊点均匀受力,防止梁体倾斜。
B.两台门吊抬吊梁体时,起重天车的走行和起吊速度应保持一致,尽量防止梁体倾斜。龙门吊机严禁斜向吊梁。
C.起吊梁时设有专人分工观察,包括地基在内的各受力部位和机械运转的状况,如发现异常情况或异声响应应立即停车检查。
6.2双导梁架桥机架梁
双导梁架桥机用万能杆件拼装而成,导梁上部为2套桁架天车结构,导梁及桁架天车的移动均采用铺设临时轨道的方法,架桥机拼好后,即开始架梁。先将预制好的T梁用龙门吊提升至桥面的运梁小车,此时由运梁小车进行喂梁作业,喂梁至架桥机范围内后,由提升天车将梁提取并移送到欲架设的桥跨内落梁,运梁车退出为第二片梁作准备。第一片梁落到位后,即进行横移,推出位为第二片梁做落梁前的准备。
因双导梁架桥机自身结构的限制,所以梁落至桥墩上后,需进行横移作业后才能将梁架设到位。横移是利用在桥墩架设滑道,先用架桥机将梁搁在
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滑道的滑板上,两桥墩上用10T导链葫芦同时将梁牵引横移到支座处,用预设的千斤顶将梁顶起,拆掉滑板用双导梁架桥机直接架设到位。
7.横向连接
T梁架设到位后,进行横向张拉,张拉施工过程应当符合工场预制时的规定。当隔板接缝处的混凝土达到设计值的100%后,方可施加横向预应力。浇筑混凝土施工时,采用吊架法;张拉时采用挂篮,以利于支撑模板、绑扎钢筋及张拉时人员操作。
五.关键工序控制 横向孔道制孔
梁体横向孔道制孔采用波纹管制孔。为保证梁体架设后横向穿线及张拉的顺利进行,预埋波纹管时应保证其位置准确。同时在波纹管内用圆钢衬芯,保证横向顺直。
梁体脱模后应及时检查横向孔道位置及尺寸是否满足设计要求;检查孔道是否畅通,检查时可以用设计的钢绞线试穿。发现问题及时处理。
梁体架设前,对架到同一孔上的四片梁的横向孔道进行检查,保证横向孔道位置准确。
附件
1 主要施工机械设备表
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新
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河
大
桥
制
架
梁
施
工
平
面
图
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