预应力砼连续箱梁施工工法
2022-10-15
来源：星星旅游
南水北调中线一期工程总干渠 安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段 合同编号：HNJ-2010/AY/SG-011 安阳段生产桥上部结构 预应力砼连续箱梁施工工法 编制： 马海华 孟鹏飞 河南省水利第一工程局 南水北调中线工程安阳段生产桥项目部 二○一一年三月二十日 南水北调中线一期工程总干渠安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段 上部结构预应力砼连续箱梁施工工法 目 录 一.工程概况 ..................................................................................................................................................... 1 二.编制依据 ..................................................................................................................................................... 1 三.箱梁总体计划及安排 ................................................................................................................................. 1 四.施工准备 ..................................................................................................................................................... 1 4.1施工现场的准备 ................................................................................................................................. 1 4.2技术准备 ............................................................................................................................................. 1 4.3材料准备 ............................................................................................................................................. 1 五.施工组织 ..................................................................................................................................................... 2 5.1人员计划 ............................................................................................................................................. 2 5.2机械设备和材料计划 ......................................................................................................................... 2 六.主要施工方法 ............................................................................................................................................. 3 6.1地基处理 ............................................................................................................................................. 3 6.2支架荷载计算分析 ............................................................................................................................. 4 6.3支架预压 ............................................................................................................................................. 6 6.4盆式支座安装 ..................................................................................................................................... 8 6.5箱梁钢筋骨架的制作与安装 ............................................................................................................. 9 6.6 钢绞线及波纹管安装 ...................................................................................................................... 10 6.7模板制作与安装 ............................................................................................................................... 10 6.8浇筑混凝土 ....................................................................................................................................... 11 6.9混凝土养护 ....................................................................................................................................... 12 6.10预应力张拉 ..................................................................................................................................... 12 6.11孔道压浆 ......................................................................................................................................... 14 6.12封锚 ................................................................................................................................................. 16 6.13落架 ................................................................................................................................................. 16 七. 质量保证措施 ......................................................................................................................................... 16 7.1建立完善质量管理机构 ................................................................................................................... 16 7.2建立健全质量管理制度，推行全面质量管理 ............................................................................... 16 7.3完善质量管理程序，执行质量管理标准 ....................................................................................... 17 八.安全生产、文明施工，环境保护措施 ................................................................................................... 17 8.1安全生产 ........................................................................................................................................... 17 8.2文明施工 ........................................................................................................................................... 17 8.3环境保护 ........................................................................................................................................... 17 8.4保通措施 ........................................................................................................................................... 18 南水北调中线一期工程总干渠安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段 上部结构预应力砼连续箱梁施工工法 安阳段生产桥上部结构 预应力砼连续箱梁施工工法 一.工程概况 本工程为现浇箱梁，梁长有95m、80m、70m、66m等，梁宽有5.5m、4.5m两种，上部结构为后张法现浇预应力混凝土连续箱梁，下部结构为钻孔灌注桩基础、柱式墩台。桥梁设计车辆荷载等级为公路—Ⅱ级。本桥位地震动峰值加速度为0.15g。在两桥台处设D80型伸缩缝各一道。混凝土设计标号为C50。预应力钢筋采用Φs15.2mm钢绞线，后张法施工，预应力钢绞线的张拉应在混凝土强度达到90%后，且混凝土龄期不小于7d时，方可张拉预应力钢束，张拉采用两端对称张拉。 二.编制依据 （1）南水北调中线一期工程总干渠安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段（合同编号：HNJ-2010/AY/SG-011）招标文件； （2）南水北调中线一期工程总干渠安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段施工图纸； （3）公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)； （4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJGD62—2004）。 三.箱梁总体计划及安排 根据本工程的总体工期安排：2011年4月1日～2011年6月31日完成箱梁施工。 四.施工准备 4.1施工现场的准备 满堂脚手架架设前对场地用压路机进行碾压，虚铺厚度30cm，静压１遍振压４遍再静１遍，取土样检测土的干密度。压实度95%以上。 4.2技术准备 （1）施工前由技术负责人组织各相关技术人员仔细阅读图纸，做好图纸会审，编制施工作业指导书，做好安全技术等交底工作。 （2）做好所需机具、设备准备及检验校正工作，保证所用机具设备处于正常状态。 4.3材料准备 所用预应力钢绞线为高强度低松弛钢绞线，钢筋采用国标钢筋，砂、石均采用本地产优质材料，水泥采用普通硅酸盐P.O52.5水泥，且各种材料均应经检验合格后，方可1 南水北调中线一期工程总干渠安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段 上部结构预应力砼连续箱梁施工工法 允许投入生产使用。 五.施工组织 为顺利完成该工程的施工任务，由项目部特定专业技术人员组建专项施工项目班子，具体负责施工的日常管理工作，严格按照工艺流程施工，严抓工程质量，严格照图施工，项目部各部门相互配合，保证工程优质高效。 5.1人员计划 表1 人员投入表 2011年 人员 4月份 管理人员 技术人员 测量人员 钢筋工 模板工 混凝土工 水电工 张拉工 普工 合计 6 36 6 270 180 108 4 36 144 790 5月份 6 36 6 270 180 108 4 36 144 790 6月份 6 36 6 90 110 80 4 18 144 494 5.2机械设备和材料计划 表2 主要机械设备及材料投入表 序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 砼平板振动器 砼插入式振动器 钢筋切断机 钢筋弯曲机 交流电焊机 千斤顶 附着式振捣器 型 号、规 格 2B-1.5 ZX-50 GJ5-40 WJ40-1 BX-500 YCW400 ZF150 2 数 量 18台 50台 9台 9台 30台 8台 10台 备 注 油泵配套 南水北调中线一期工程总干渠安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段 上部结构预应力砼连续箱梁施工工法 8 9 外模板 内模板 15套 17套 六.主要施工方法 6.1地基处理 生产桥标段内，连续箱梁有17座，梁宽分为4.5m、5.5m。根据桥所在渠道现状，架子搭设分三种类型，(1）采用土模作支架有郭里村东和南流寺西2座生产桥；(2）渠内搭满堂脚手架地基需硬化，有13座；(3）渠道内渠底已衬砌。搭满堂架子地基需要硬化，需特殊处理的有许张村东和盖村铺西2座生产桥。 处理方法：拆除渠底衬砌板，拆除范围为梁正下方两侧各加1m，拆除衬砌板至砂垫层，然后浇筑超出渠底衬砌面2cm的C10砼（17cm的C10砼），防止积水渗入渠底。从渠中心线(横向)开始，向两侧顺水流方向每0.6m摆(5×10cm) 方木，方木长度为桥宽加1m，然后从桥纵轴线(纵向)向两侧每0.6m放方木(5×10cm)，搭架子的立杆站在纵向木方上。 地基处理（地基土作支架） 生产桥位处，渠道内土方没有开挖（郭里桥、南流寺桥），施工中只对桥墩柱、承台位置进行开挖，开挖按1：0.75放坡。承台墩柱砼浇筑完成后，利用开挖的土方进行回填，回填分层碾压，每层松铺厚度控制在30cm左右，并且每层回填好后，现场取样，干密度不低于1.7 kg/cm3，回填顶面高程按箱梁底部下10cm控制，预留空间准备浇筑C10砼垫，基础回填完成后，顶面松土人工用平头铁锨清理整平。对于边跨梁底在原沿渠道路上，在渠顶道路上浇10cm厚C10垫层，用短钢管搭满堂架，架子与路基土交界处(渠开口处)顺水流方向，按照1:2的坡比放坡。 基础试压 由于回填土沉降时间短，并且桥位处大部分为原路基，回填量集中在2个桥墩柱附近，且回填深度大，容易引起不均匀沉陷，故对桥墩柱回填位置进行预压，预压范围开挖线外加2m。以郭里生产桥为例，均布荷载=(梁总砼量373m³-翼缘板砼量28 m³) ×2.6吨／m³÷梁底面积（95×2.5）＝2.68吨／m ²＝26.8ＫＮ／m ²。进行预压均布荷载＝1.2倍×均布荷载26.8＝32.16ＫＮ／m ²，在预压范围内，沿混凝土结构纵向每隔1/4跨径应布置一个检测断面，每个检测断面布置5个对称分布的监测点，监测点上植直径20钢筋作观测之用。未压之前用仪器测出观测点的高程，根据计算出的预压均布荷载32.163 南水北调中线一期工程总干渠安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段 上部结构预应力砼连续箱梁施工工法 ＫＮ／m ²值，在路基上放置每袋为50kN砂袋。每隔24小时检测一次，各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm时，判定预压合格。 基础硬化顶面高程为箱梁底部高程，厚度为10cm，基础硬化混凝土标号C10，拌和车直接接入仓，顺梁底方向按10cm+&(沉降量)高立木模，用水准仪抄平，用3m铝合金尺杆放在木模上面刮平，用磨光机收面整平，终凝后盖棉毡养护。4天后在砼表面喷白色隔离漆2遍，作为隔离层。 地基处理（渠道内搭满堂脚手架） 满堂脚手架的沉降值控制至关重要，所以应严格控制地基的强度，首先在桥位的两侧挖好排水系统，然后对原地面进行压实处理，分层回填、虚铺土厚度30cm，用压实机械进行碾压，分层取的土样干密度不低于1.7 kg/cm3，再回填下层土，压实后的土基高度比渠底高0.6m。在桥墩与桥台之间的渠坡上挖台阶，台阶高0.1m，宽0.3m，长(梁宽加1m)，然后在土台阶上浇C10垫层、厚0.1 m，作为渠坡面上搭钢管架子垫石。坡面上粉2cm厚水泥砂浆，防止下雨时雨水冲毁台阶。 对承台与渠坡交界处架子搭设，承台开挖时的工作面，根据设计要求选用回填材料，回填跟承台顶面平，承台顶面以上土方暂不回填，搭满堂脚手架时，承台与渠坡交界处的三角形部位，立杆纵横间距按0.3m布设，大小横杆层步距按0.9 m搭设，增加斜撑杆。同时，注意渠坡上钢管与承台处钢管的连接。 6.2支架荷载计算分析 以养殖场东北生产桥为例，地基硬化后，搭设钢管脚手管，组成支架系统，根据梁体截面大小、模板重量、混凝土重量、施工荷载（人、料、机等）及外界荷载如风力、雨等可能产生的荷载确定支架布置。 根据技术规范要求在施工过程中各项荷载组合，应对支架进行强度、刚度及稳定进行验算，确保支架在施工过程中能满足承载要求。进行验算，过程如下： 满堂脚手架顶层大横杆验算： 箱梁底砼荷载，按中跨计算 G=30/80×（265-30）×26=2291.25KN 安全系数取K=1.2，假设全部重量作用于底模上，则底模按每平方米承受的荷载为：按中跨30m计算。 F1=2291.25×1.2/（3×30）=30.55KN/㎡ 4 南水北调中线一期工程总干渠安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段 上部结构预应力砼连续箱梁施工工法 施工荷载。 F2：施工人员、施工机具堆放荷载：取1 KN/ m2 F3：振捣混凝土时产生的荷载：取2KN/ m2 F4：模板为木模结构，经计算自重均布荷载为0.5KN/m2 F5：支架自重均布荷载为1.5KN/m2 总荷载=F1+F2+F3+F4+F5=35.55KN/㎡ 纵向钢管验算（按箱梁底计算） 箱梁底宽3m，按支架搭设的方案，支架纵向搭设13排钢管，计算荷载时，假设所有重量共3199.5KN（35.55×3×30），均由13排钢管平均受力，则每排钢管的均布荷载为8.2 KN/m2[3199.5/(13×30)] 查钢管截面特征表 [σ]=0.205 KN/m2 E=206×103 N/mm2 I=12.19×104mm4 W=5.08×103mm3 钢管跨径按L=0.6m，按两跨连续梁计算，计算如下： q=8.2KN/m 跨中最大弯矩M=ql2/8=8.2×0.62/8=0.369 KN*m 弯拉应力验算σ=M/W=0.369/5.08×103=0.000073<[σ]=0.205 KN/m2 挠度验算 f=5ql4/(384Ei)=（5×8.2×6004）/(384×206×103×12.19×104)=0.55
N =6.9KN。 5 南水北调中线一期工程总干渠安阳段生产桥及活水村北公路桥工程施工标段 上部结构预应力砼连续箱梁施工工法 经验算，支架承载力满足要求。 立杆地基承载力验算 N/Ad≤K*fk 式中N---上部结构传至立杆底部的轴心力设计值 Ad—立杆基础的计算面积 fk—地基承载力标准值 K—调整系数，按以下规定采用：碎石土、砂土、回填土0.4；粘土0.5；岩土、混凝土1.0。 土基承载力验算：N/Ad =6.9KN/(0.29m×0.6m)=0.04MPa