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杭州湾跨海大桥建设项目北引桥连续箱梁50+3X60+50m合拢段施工方案挂篮悬臂浇注法浙江省交通工程建设集团有限公司杭州湾跨海大桥合同项目经理部I附录1(50+3X60+50)m合拢段施工流程图直线段-浇注、养生Step]3d边跨合拢前对箱梁顶面标高及轴线进行统一的观测48小时(时间间隔3小时)Step226#墩嘉兴侧、29#墩宁波侧挂篮前移就位(另一侧挂篮不动)所需时间Step3id26#、29#墩的两悬臂端配重
46.8吨所需时间2dStep4安装劲性支撑及张拉临时预应力束道所需时间Step5id绑扎底板、腹板钢筋及安装其预应力管道、穿其钢绞线所需时间Step6id安装芯模所需时间Step7id绑扎顶板钢筋及安装其预应力管道、穿其钢绞线Step8所需时间Id一边浇注合拢段混凝土(凌晨2:003:30)〜Step9一边卸掉靠边跨合拢段悬臂端的配重混凝土养生.所需时间大约4dStep10张拉全部预应力束道,并补拉临时预应力束道到位Step11所需时间2d预应力管道压浆.所需时间idStep12拆除26#、29#墩临时钢支点,同时拆除边跨合拢段运用的全部挂篮Step13次中跨合拢前对箱梁顶面标高及轴线进行统一的观测48小时Step14(时间间隔3小时)29#墩嘉兴侧、26#墩宁波侧挂篮拆除,27#墩嘉兴侧、28#墩宁波侧挂篮前移就位,并拆除挂篮的桁架等,保留挂篮的底Step15模、外侧钢模保留,形成吊篮结构状态所需时间2d安装劲性支撑及张拉临时预应力束道所需时间IdStep16绑扎底、腹板板钢筋及安装其预应力管道、穿其钢绞线Step17所需时间2d安装芯模所需时间IdStep18绑扎顶板钢筋及安装其预应力管道、穿其钢绞线Step19所需时间Id一边浇注合拢段混凝土(凌晨2:003:30)〜Step20一边卸掉两悬臂端的配重混凝土养生.所需时间大约4dStep21Step22张拉全部预应力束道、并补拉临时预应力束道到位、压浆所需时间4dStep23拆除吊篮结构中跨合拢前对箱梁顶面标高及轴线进行统一的观测48小时Step24(时间间隔3小时)27#墩宁波侧挂篮拆除,28#墩嘉兴侧挂篮前移就位,并拆除挂篮的桁架等,保留挂篮的底模、外侧钢模保留,形成吊篮Step25结构状态所需时间2d安装劲性支撑及张拉临时预应力束道所需时间IdStep26绑扎底、腹板板钢筋及安装其预应力管道、穿其钢绞线Step27所需时间2d安装芯模所需时间IdStep28绑扎顶板钢筋及安装其预应力管道、穿其钢绞线Step29所需时间Id一边浇注合拢段混凝土(凌晨2:003:30)〜Step30一边卸掉两悬臂端的配重混凝土养生.所需时间大约4dStep31张拉全部预应力束道、并补拉临时预应力束道到位、压浆Step32所需时间4d拆除吊篮结构Step33(50+3x60+50)m一联箱梁合拢完毕Step34杭州湾跨海大桥I合同段北引桥工程A25—A30#墩上部结构为五跨一联50+3x60+50m连续箱梁,采纳挂篮悬臂法施工,边跨、次中跨、中跨合拢段的长度均为2m、混凝土的方量为
18.7mL连续箱梁悬臂施工时,合拢段施工是整个施工过程中的关键之一合拢段施工的质量易受昼夜温差影响,现浇混凝土的早期收缩、水化热影响,已完成梁段混凝土的收缩、徐变影响,结构体系的转换及施工载荷等因素影响为保证本标段50+3x60+50m连续箱梁合拢段施工质量,特编制此合拢段施工方案
1、合拢段施工依次及施工方法的选择
1.1合拢段施工依次及流程图合拢段施工依次为先边跨、再次中跨,最终进行中跨合拢段施工合拢时进行预应力张拉前均预先拆除箱体多余水平约束
1.2边跨合拢全部边跨均采纳挂篮合拢,其中K25跨采纳26#墩嘉兴侧挂篮合拢,K29跨采纳29#墩宁波侧挂篮合拢,挂篮的底模、外侧钢模保留,芯模采纳搭设支架铺设竹胶板挂篮的总重量为
53.0吨,挂篮的底模及外侧模的一端挂在现浇直线段箱梁的端部,另一端挂在悬臂端菱形挂篮上,施工时拆除其他设备和杂物另外,边跨施工时需留意以下问题
①预留吊带孔图
1、图2分别为直线段预留前吊带孔和悬臂端预留吊带孔示意图直线现浇段浇筑好后,靠合拢段一端须要沿纵向长拆除1m支架经计算支架仍能满意施工荷载承载要求,为增加其稳定性要求,在箱室下面增设两道纵向剪刀撑,以满意合拢段施工的空间要求
②合拢段施工时,必需保证
18.9m现浇段不受施工载荷;
③悬臂端6#块箱室顶板预留一边长为30cm的方孔,用于浇注底板混凝土1890吟箱加说明,,0》梁1)图中单位为厘米;、晓顶箱梁中心线、、2)表示预留吊带孔、二底,/0板翼板图音绿的而留前吊带礼示竟图1800加母翼板16#块翼事I若拿I5#块底板|6#块底板1i中I说明j^.2001-----------厂^^---1)图中单位为厘米;I isi i箱梁中心线2)年表示32精轧螺纹钢预留孔;3)用表示扁钢带预留孔cuU1图2边跨合拢悬臂端预留吊带孔示意图
1.3次中跨、中跨合拢次中跨合拢时采纳吊篮结构合拢挂篮的底模、外侧钢模保留,芯模采纳搭设支架铺设竹胶板拆除29#墩嘉兴侧、26#墩宁波侧挂篮后,27#墩嘉兴侧、28#墩宁波侧挂篮前移到相应位置距前悬臂端和后悬臂端50cm位置处各设一道OJ8D横梁,逐根解除挂篮前吊点精轧螺纹钢筋,纵向设置的纵梁固定在横梁上用短精轧螺纹钢筋将底模前端固定在纵梁形成吊点全部解除后,拆除挂篮桁架,形成吊篮结构状态中跨合拢段用28#墩嘉兴侧挂篮来形成吊篮结构,27#墩宁波侧挂篮拆除,吊篮结构形成方法与次中跨方法相同另外,次中跨、中跨施工时要留意以下问题
①留意吊带孔的精确性,图3为次中跨、中跨合拢悬臂端预留吊带孔示意图;
②顶板预留一边长为30cm的方孔,用于浇注合拢段底板混凝io合拢前端悬臂合拢后端悬臂5#块翼板6#块翼板6#块翼板5#块翼板5#块底板6#块底板6#块底板5#块底板箱梁中心线说明图中单位为厘米;1表示精轧螺纹钢预留孔;232表示前悬臂端的预留或后吊扁3钢带孔图次中跨、中跨合拢悬臂端预留吊带孔示意图32合拢前顶面标高及轴线的观测在合拢以前对箱梁顶面标高及轴线进行统一的观测,并连续观测气温变更及梁体相对标高的变更和轴线偏移量,观测合拢段在温度影响下的梁体长度变更连续观测时间我们确定为48小时,其时间间隔为每3小时一次3合拢段混凝土浇注的配重限制在合拢段混凝土浇注时,为保证挂篮施工箱梁两悬臂始终处于稳定状态和更好限制悬臂端的预抛高,在浇注之前,各悬臂端应附加与混凝土质量相等的配重依据浇注混凝土的数量可计算出配重大小为边跨合拢段施工时,26#墩、29#墩两悬臂端均配重
46.8吨图4是边跨合拢段施工时的配重图从图4可知,在K
25、K29边跨合拢段劲性支撑安装之前,先在26#墩或29#墩的两悬臂端分别配重
46.8吨,配重方式采纳水袋或土袋而在浇注边跨合拢段混凝土时,再严格依据混凝土的浇注量、浇注速度分5次卸掉靠合拢段侧悬臂端的配重
46.8吨,卸配重肯定要限制好,混凝土浇注完,靠合拢段的配重也应卸完,这样做的目的是使26#墩或29#墩两悬臂在浇注混凝土及混凝土初期硬化过程中始终保持稳定,同时悬臂挠度也得到限制待边跨合拢段混凝土强度达到设计要求后,预应力束道张拉、压浆完毕,再分别卸掉29#墩嘉兴侧、26#墩宁波侧的配重
23.4吨,保留
23.4吨,另外,在27#墩、28#墩的两悬臂端分别配重
23.4吨次中跨合拢段合拢施工时配重状态见图5,而在浇注中跨合拢段混凝土时,再依据中跨合拢段混凝土的浇注量、浇注速度分5次卸掉两悬臂端的配重
23.4吨,混凝土浇注完毕,配重也应同时卸完中跨合拢段施工时配重状态见图6,其卸载方法与次中跨相同值得强调的是,加配重时横向肯定要以桥轴线对称加载,纵向要以桥墩为中心对称加载浇注混凝土时逐渐地卸掉
46.8t
46.8t边跨合拢2m挂蓝悬臂法施工挂蓝悬臂法施工直线段支架施工图4边跨合拢段配重示意图图次中跨合拢段配重示意图5/\
23.4t
23.4t浇注合拢段混凝土时逐渐地卸掉25#墩26#墩27#墩g J28#墩29#墩30#墩2m中跨合拢段珪篮悬浇法施工挂篮悬浇法施工图6中跨合拢段配重示意图4合拢段劲性支撑及预应力束道的施工合拢段劲性支撑依据施工设计图纸加工,劲性支撑不宜安装得太早,在浇灌混凝土之前几天安装上劲性支撑值得留意的是,劲性支撑须在配重完毕后方能安装,这样做两大好处1)抵消悬臂的预抛高,否则,易造成桥梁线性不柔顺;2)防止劲性支撑受过大剪应力由于合拢段施工中,预应力束道的施工工程量大、数量多,为了能够在混凝土强度和弹性模量达到张拉要求后,做到刚好张拉,在合拢段水纹管安装好后,将全部钢绞线全部提前穿入各自孔道这样做有两点好处1)可以防止混凝土浇注后穿钢绞线可能有困难、影响刚好张拉;2)为临时预应力合拢束的张拉创建条件浇注合拢段混凝土前,在安装好劲性支撑的状况下,马上张拉顶、底板劲性支撑钢管中的合拢段临时预应力合拢束各两根,其中,边跨合拢段的临时预应力束号为顶板为24#索、底板为18#索,次中跨、中跨合拢段的临时预应力束号为顶板为23#索,底板为14#索临时预应力的张拉吨位初步定为50吨,假如合拢时的气温隧然变更,张拉吨位有可能要变更,详细变更需依据温度应力影响来定待合拢段混凝土强度达到85%设计强度和弹性模量达到设计的80%时,对称张拉合拢段的底板预应力钢束,先长束后短束,并派专人观测顶、底板齿块,看是否有裂缝等异样现象产生,假如有异样现象产生要马上上报纵向预应力束道张拉完毕后,再依次张拉合拢段及直线段竖向、横向预应力束道最终补拉先期的顶板、底板临时预应力束到位5合拢段混凝土的施工在灌注合拢段混凝土之前几天不断潮湿合拢段两端交接面的混凝土交接面的凿毛也须要严格限制,要到位合拢段混凝土浇注时间应选在一天气温中最低的时间,浇注完毕后气温起先回升,这样混凝土膨胀受压比较有利本联箱梁边、中跨合拢段混凝土的方量为
18.7m3,混凝土浇注可在
1.5小时完成依据当地昼夜气温分布规律和混凝土浇注所需时间,我们最终确定了混凝土浇注的时间区段为200-330o合拢段混凝土灌注完毕后,需对合拢段混凝土进行覆盖养护,合拢段左右各2-3米范围内也应一起洒水养护,箱内箱外均应不间断洒水,养护时间不少于7天强调一点的是合拢段混凝土浇注后,须要对该跨的顶板实行些隔热措施,以免箱梁顶底板温差变更太大合拢段混凝土收浆后,再予以覆盖和洒水养生,如混凝土面有模板覆盖时,在养护期间应使模板保持潮湿6合拢时的体系转换
6.1体系转化的验算及要求中跨合拢时,假设无约束条件下,两悬臂端自由伸长量为:g=12aT l0h式中一无约束条件下,两端悬臂梁自由伸长量;a—混凝土的热膨胀系数;/〃一每端悬臂梁长i=\/,.一悬臂梁中各分段梁某i号梁梁段长;八一温度上升值2式中2一两端悬臂梁在劲性骨架支顶力Ng作用下的压缩量;N—劲性骨架支顶力;5感一混凝土的弹性模亮;4一悬臂梁中各分段梁某i号梁梁段面积;〃N I3点A-“0这样,两端悬臂梁在劲性支撑约束下,由于梁内升温引起的伸长量为:劲性支撑总的缩短量为:4EAyOO式中儿一中跨合拢段劲性支撑的截面积;5/一中跨合拢段劲性支撑的长度;々一中跨合拢段劲性支撑的弹性模量;七一中跨合拢段劲性支撑的支顶力;O一劲性支撑的热膨胀系数,它与混凝土基本一样则劲性支撑的截面应力:E MN=^^=’一5乙EQKTI4O O依据截面应力条件,则有n NI NI7六=*一必T/g依据合拢段变形协调条件A/.=A/「联立公式
(1)、
(2),则有:由
(4)、
(5)两式解得:2必砧-于/En“--------------------------2--------g n12V-L白EhA依据本工程的实际状况,公式⑴〜⑻中的参数我们取八4=153a=IxlO-5l=28m、I=2m、£=
2.1xlO5Mpa、Ej=
3.5x14Mpei、oh S方,=
23、A”607904x10-3/有了这些参数,便可计算出式⑻中右端A《j A气i=\的值为
5.3514由于合拢段施工的时间相对于混凝土收缩徐变来说还是短的,X KN因此,劲性支撑的压力约为N.若水化热温升为15七,依据式5,劲性支撑的截面应力为880Mpa,大大超过了劲性支撑的容许应力205Mpa因此,在边跨合拢后,必需拆除26#墩、29#墩的钢支点须拆除26#墩、29#墩钢支点还有以下缘由本联连续箱梁25#墩、26#墩、29#墩、30#墩为活动支座可沿纵向方向在肯定范围内滑动,而27#墩、2829#墩为固定支座,钢支点的顶部通过钢板与箱梁连成一体,钢板与箱梁连接处极易在箱梁和劲性支撑的收缩产生的支顶力下产生裂缝26#墩、29#墩的钢支点拆除时间为边跨合拢后,张拉、压浆完毕27#墩、28#墩的钢支点拆除时间为次中跨合拢后,张拉、压浆完毕钢支点拆除后,梁体落到永久支座上,实现了边跨的体系转换四个钢管桩的拆除尽量做到同时、同步拆除方法采纳电焊机离底板底面40厘米处截断
6.2临时预应力束道张拉力的验算经进一步计算,临时预应力束道的张拉总力为2000KN是足够的假如天气状况等没有隧然变更,临时预应力束道的张拉总力确定为2000KN,反之,则要重新进行计算,再确定临时预应力束道的张拉力
6.3劲性支撑平安性验算经计算,劲性支撑也能满意要求。