1、 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 1 第一节 工程概况 一、概述 1、工程概述 株洲湘江四桥距株洲市一水厂取水口下游约 500m,西起泰山路与长江南路 交点,跨湘江,东至株洲市芦凇区,接建宁大道。其中河东岸引桥高架跨越沿 江南路、建设路后与建宁大道平交,河西岸引桥高架跨越滨江南路后与长江南 路平交,另外河西岸设有半互通式立交将大桥与滨江南路相互联接。 桥梁部分孔径布置(由西向东)为:1220m(现浇连续箱梁) 746m(顶推连续箱梁)75m2140m75m(三塔部分斜拉桥) 442m(现浇连续箱梁)520m(现浇连续箱梁) ,桥梁总长 1265.2m。 株洲四桥建成后,大大缓解了株洲一桥交通压
2、力,缩短了芦淞区至天元区 跨江的往来交通,从而减低了机动车辆的耗油量,这样,能大大改善株洲城市 的空气质量。 2、工程地质 42m 跨现浇箱梁横跨东岸滨江南路和建设路,城市路面经过水泥混凝土硬 化,地基承载力较好。通过株洲地税三分局部分地表面有 20cm 左右水泥混凝土 路面,仅少部分地表为土层。该桥位从上往下的地质情况为,首先为 1.28 m5.10 m 的填筑土,承载力较低;再是 5.12 m6.10m 粘土层,容许承载力 220260 Kpa;最后进入弱风化泥质粉砂岩和弱风化砂砾岩,厚度 17.80 m25.17m,容许承载力 12001500 Kpa,桥梁的基础奠基于此层上面。 3、水
3、文特征 湘江自南向北贯穿株洲市,较大支流的枫溪港、白石港迂回曲折于河东 汇入湘江,水情较为复杂。在市区内有株洲水文站,水文系列较长,湘江干流 最高水位一般出现在 47 月,主要受洪水径流控制。根据株洲水位站质料统计, 多年平均水位 30.61m(85 黄海系统) ,历年最高水位实测最高值为 42.59m(1994 年 6 月 18 日,56 黄海系统) ,实测最大流量 20200m3/s(1964 年 6 月) ;实测最低水位 27.51m(1998 年 11 月 13 日) ,实测最小流量 101m3/s(1966 年 9 月) 。正常水位为 29.4431.96m。年最高水位一般出现 47
4、 月,年最低水位出现在 122 月。总之,该桥位处水资源比较丰富,能够 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 2 满足上部结构的施工。 4、气象特征 株洲市地处亚热带季风湿润气候地区。气候温暖,四季分明,雨水充沛, 生长期长。 据株洲市气象站 19542000 年质料统计,多年平均降水量 1410mm,最 大年降水量 1912.2mm(1954 年) ,最小年降水量 932.8mm(1986 年) 。全年雨水 集中在 37 月,汛期(49)降雨量占全年 70%左右,梅雨季节 4、5、6 三个 月,降雨量占全年 40%以上,多年平均蒸发量在 900mm 以上。多年平均气温 17.4,多年极端最高气温
5、40.4(1963 年 9 月 1 日) ,多年极端最低气温 40.4(1991 年 12 月 29 日) 。株洲市区多年平均风速 2.2m/s,风向冬季为西 北风,夏季多为南风。 5、施工重点及难点 重点:确保支架预压安全。难点:滨江南路和建设路上交通繁忙,车流 量大,过往行人比较多,给安全施工带来巨大挑战。拟在两条主干道上方的贝 雷桁架下面满部安全网,并在醒目位置悬挂安全警示牌。 6、箱梁的结构形式 箱梁为分离式双箱单室斜腹板截面,半幅全宽 1375cm,单箱底板宽 638cm,顶板悬臂长 320cm(内侧 300cm) ,底板中心线处梁高 250cm,底板厚度 25cm,腹板厚度 40c
6、m(根部 80cm) ,顶板厚度 28cm,通过改变腹板内外侧高形 成桥面横坡。支座处箱梁设横隔板(中横梁厚 120cm,边横梁厚 100cm) ,另在 各跨 1/4 桥跨处设置 30cm 厚的横隔板。所有的横隔板都在箱梁底的中心线位置 设置直径为 70cm 的过人圆洞。 每跨箱梁各设两个 GPZ()型系列盆式橡胶支座,边跨端支座采用 GPZ()4 型,中支座采用 GPZ()9 型,横向两支座中心线之间的距离为 520cm。为方便检查人员进出箱梁,在边跨底板无预应力区各设一个直径为 60cm 进人洞。 箱梁采用三向预应力体系,纵向束采用 7 S15.24mm 和 9 S15.24mm 钢 绞线
7、;横向预应力束为 3 S15.24mm 和 2 S15.24mm 钢绞线;竖向预应力采用 JL32 精扎螺纹钢筋,配扎丝锚具。 二、现浇箱梁主要工程量 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 3 42m 现浇箱梁结构部位 项目 材料 规 格 单 位 箱梁 横梁 齿块 合计 混凝土 C55 M3 2538 479 114 3131 精轧螺纹钢筋 JL32 Kg 24166 24166 9 S15.24 61024 4420 65444 7 S15.24 68239 494 68733 3 S15.24 31278 31278 钢绞线 2 S15.24 Kg 9369 9369 25 14995 1499
8、5 22 100608 100608 16 462677 38413 501090 普通钢筋 HRB335 12 Kg 24048 7087 12985 44120 16 656 123 779 10 1014 1014普通钢筋 R235 8 Kg 12892 159 13051 M756572 六角螺母 1336 1336 M756572 锥形螺母 1336 1336钢材 锚锭板14014024 块 2672 2672 张拉端锚具 YM159 456 54 510 固定端锚具 YMP159 54 54 张拉端锚具 YM157 52 8 60 固定端锚具 YMP157 52 8 60 联接器
9、YJ157 156 156 张拉端扁锚 YMB153 668 668 固定端扁锚 YMB153 668 668 张拉端扁锚 YMB152 324 324 锚具 固定端扁锚 YMB152 套 324 324 D81 14979 393 15372 D61 3260 3260 D6020 8161 8161 塑料波纹管 D4620 M 3618 3618 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 4 钢管 502.5 Kg 626 626 三、现浇箱梁施工工艺流程 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 5 上构施工准备 支架基础施工 扩大基础预制 支架搭设 支架预压 底模和侧模系统安装 支架材料准备 模板加工 绑
10、扎底板钢筋 底板波纹管定位并穿束 绑扎腹板和横梁钢筋 腹板 、 横梁波纹管定位并穿束 安装内模及端模 绑扎顶板钢筋 顶板波纹管定位并穿束 混凝土浇注 拆除侧模和内模系统 混凝土养护 预应力张拉 压浆 、 封锚 拆除底模系统和支架 进入下一跨施工 四、主要施工方法 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 6 该现浇箱梁横穿城市主干道,为了不影响城市交通。拟采用贝雷支架逐 跨现浇的施工工艺。预压考虑到提高工效,采用水箱预压方法;底模和侧模采 用木框竹胶板,箱梁内模采用木模,搭设钢管支撑;混凝土采用大型水上搅拌 站拌和,输送车运至现场,拖泵泵送入模。 第二节 贝雷支架搭设 一、贝雷支架的设计 东岸 42 米
11、跨连续箱梁施工采用贝雷支架现浇的施工工艺,施工时首先进行 支架基础、支架结构的设计与施工。由于连续箱梁跨度为 42 米,所以拟在每跨 设 5 排支撑墩,支撑墩基础为混凝土扩大基础,扩大基础上预埋预埋件。支架 立柱采用 90010 钢管,立柱顶部设置 5001000 钢箱梁,其上布设贝雷桁 片、I25a 工字钢次梁和底模系统,其具体结构如后面附图所示。 二、贝雷支架受力验算 1、支架受力荷载取值 根据公路桥涵施工技术规范 (JTJ-2000) ,模板支架设计的有关规定, 支架设计及验算时主要荷载为混凝土、模板和支架自重的荷载;施工人员、材 料机具等行走和堆放荷载;振捣混凝土时产生的荷载;新浇混凝
12、土对侧面模板 的压力;倾倒混凝土时产生的荷载;其它可能产生的如雪荷载、冬季保温设施 荷载等;支架稳定性验算荷载主要为风荷载。 1.1、混凝土自重荷载 砼自重为安全计取 r=26kN/m3,根据施工图纸各截面尺寸计算荷载 qr 及其 分布长度具体如附图一所示。 1.2、板、支架自重荷载 侧模、内模、底模自重荷载:偏安全侧模、内模及底模均按照常用钢模板 150kg/m2 自重计算则: 式中:l 1、 l2分别为两侧翼板的宽度; mKNmkgBlhllq/43 150)381.20( /)23211 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 7 h1、h 2分别为两侧腹板的高度; l3为模板横桥向内模总长;
13、B 为底模板宽度; 1.3、贝雷片自重荷载 按 10 片贝雷横向布设,单片贝雷自重 270/3.0m,考虑联结销、支撑架 取 300/3.0m 计,则贝雷片自重荷载 q2=10kN/m。 1.4、I 25a工字钢自重荷载 I25a工字钢顺桥向按 75cm 间距布置, 42 米长支架一共布置 57 根,没根 工字钢长 15m,则 。mkNq/76.42/)105.3857(3 1.5、施工荷载 计算支架受力时,偏安全考虑施工荷载取 q2.5kN/m 2,故施工荷载取值 , 式中:b 为箱梁顶面宽度。kN/m4.375.125.4 bq 1.6、倾倒混凝土时产生的冲击荷载和振捣混凝土时产生的荷载取
14、 q2.0kN/m 2,则没沿米上的荷载值 ,式中:mkNq/5.27.130.25 b 为箱梁顶面宽度。 1.7、风荷载计算 支架水平荷载主要为风荷载,根据公路桥涵设计通用规范查全国基本 风压图知,金华地区频率 1/100 的风压为 350Pa,风压力计算公式为: aPwk 5.2630.175.0310 W0:基本风压 400 Pa K0:设计风速频率换算系数,属临时工程取 0.75; K1:风压高度变化系数取 1.0; K3:地形地理条件系数,取 1.0; 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 8 支架贝雷片以上部分横向风载(偏安全考虑,贝雷片迎风面积每延米 1.5m2) mkNKAWF /6
15、.152).315.9(2 单排支架立柱所产生风荷载: k/4.8.06.2 K2:风载阻力系数,根据公路桥涵设计通用规范 要求,贝雷桁架 1.5m 高度范围内按照桁架计查相关表格取 1.9、底模以上(侧模高度 2.5m 范围 内)按照平面结构取 1.3,钢管圆形立柱参照圆形桥墩取 0.6。 1.8、支架受力情况 承受竖向均布荷载: mkNqqqQrr /7.1254321 承受竖向均布荷载: 立 柱 排 架 数 目跨 径 NLF.6. 2、箱梁支架模板受力系统受力验算 2.1、翼缘板区模板结构计算 42 米现浇支架的侧模面板采用竹胶板,用 810cm 木枋作为次梁,次梁 下每间隔 75cm
16、设置一道 810cm 木枋,木枋下面搭设钢管支撑,钢管直接撑 在 I25 工字钢上。具体结构附图二: 2.1.1、次梁(810cm)木枋计算 翼缘区砼最大厚度为 0.5m,最小厚度为 0.15m,考虑安全系数,按 0.5m 厚砼计算: 翼缘处砼荷载: 21/13265.0mkNp 模板荷载: 2/Kg 设备及人工荷载: 23/5./k 砼浇注时振捣荷载: 0204mNp 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 9 则有 24321 /5.182.1mkNpp 木枋每隔 30cm 布置一道, 3058q 木枋子长度一般可达 4-5 跨,偏安全考虑,按简支梁计算,跨径为 0.75m,计算简图如下所示: 木
17、 枋0.75m= 则跨内最大弯矩为: kNqlM/39.075.12.05. 2max 又 2.36/8/cmbhW 应力为: (参考MPaPaw1093.2)10./(9.063maxax 一般松木木质) 最大剪力在支点处, 由矩形梁弯曲剪应力计算公式得: PaaAQ 0.239.018275.01.532 43max (参考一般松木木质) 即强度均满足要求。 由规范可知,刚度验算荷载取值只考虑砼、模板、施工人员及机具荷 载,不考虑振捣所产生的荷载。偏安全考虑,其取值大小同强度计算(以下 相同,不另说明) ,可得: MPaE510. 463107.2/mbhI40/87. 34.0.845.
18、1.53/ 64maxlff mEIql 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 10 则刚度完全满足要求。 2.1.1、主梁(810cm)木枋计算 箱梁翼缘板下模板主梁用 810cm 木枋,木枋下支撑 483.5 脚手管间 距为 50cm,偏于安全考虑,按简支梁进行计算,跨径为 0.5m,受到次梁传递 的集中荷载,大小为 ,最不利的受力模式如下图:kNP16.475.01木 枋.m= 则跨内最大弯矩 mkNplM/52.016.42501max 又 322.608cbhW)(19.10.5./ 6maxax 参 考 一 般 松 木 木 质MPaPaw 最大剪力在支点处, 由矩形梁弯曲剪应力计算公式得
19、: AQ 0.23.0826.432/ 43maxax 即强度满足要求。 MPE510. 463107./mbhImfIlpfq 25.1485.016.48 633max 则刚度也完全满足要求。 2.2、腹板模板结构计算 腹板模板下面次梁和主梁采用 1012cm 木方,布置方式跟翼板基本一样, 只是布置间距不相等。 2.2.1、腹板新浇混凝土产生的压力 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 11 腹板新浇砼所产生的侧压力按下式计算: 2/10max2.vKtP 其中:P max 为新浇注砼的对侧模的最大侧压力; K1外加剂影响修正系数,掺加外加剂时取值 1.2; K2砼坍落度影响修正系数,取 0.
20、85; 混凝土容重,取值 26kN/m3; t0 新浇注砼的初凝时间,取 14h; 砼浇注速度,取 0.5m/h。 所以: 22/1max /8.57.082.1462. mkNPh/857/ 可见在腹板上新浇砼产生的最大的侧压力为 57.8kN/m2,且有效压头为 2.2 米,考虑振捣时所产生的荷载 4.0 kN/m2,所以最大的侧压力为 57.8+4.0=61.8 kN/m2。侧压力从上至下按梯形规律递加,偏安全考虑,取最大 荷载值 61.8kN/m2 计算。 、次梁 1012cm 木枋计算 木枋的布置间距为 0.2cm,则 mkNq/36.128.032246/10/cmbhW 木枋子长
21、度一般为 3-4 跨,偏安全考虑, 按简支梁计算,跨径为 0.75m, 计算简图如下: 木 枋0.75mp=12.6k/ 则跨内最大弯矩为: 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 12 mkNqlM/869.075.36125.012. 2max 由梁正应力计算公式得: MPaPaWw0.1.489.63axax 由矩形梁弯曲剪应力计算公式得: AQ .258.012075.1036.23 4maxax 即强度均满足要求。 挠度计算按简支梁计算: MPaE510. 4631042/mbhI mfI qlf87.34. .875.01362 6104max 则刚度也完全满足要求。 、主梁 1012cm
22、 木枋计算 箱梁腹板下模板主梁用 1012cm 木枋,木枋下支撑 483.5 脚手管间 距为 40cm,偏于安全考虑,按简支梁进行计算,跨径为 0.4m,受到次梁传递 的集中荷载,大小为 ,最不利的受力模式如下图:kNP27.95.03612木 枋=P1=9.27kN0.2m0. 则跨内最大弯矩 kNM/93.ax 又 2240610cbhW )(1087.1./ 63maxax 参 考 一 般 松 木 木 质MPaPaw 最大剪力在支点处, 由矩形梁弯曲剪应力计算公式得: 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 13 MPaaAQ 0.2579.01201635.42/3 4maxax 即强度满足要
23、求。 挠度按简支梁计算,作用在支点上的力对构件不产生挠度, MPaE510. 46310.2/mbhImfIlpf 0.1848.0127.948 633max 则刚度也完全满足要求。 2.3、底模板下构件的计算 2.3.1、次梁(1012cm 木枋)验算 底模下次梁按顺桥向布置,间距 30cm 和 40cm ,其具体布置如后附图所 示。在次梁下横桥向布置 I25 工字钢,间距为 75cm。因此计算跨径为 0.75m, 按简支梁受力考虑,分别验算底模下斜腹板对应位置和底板中间位置:其计算 简图如下所示: q=21.45KN/m0.7木 枋 、斜腹板对应位置验算 底模处砼箱梁荷载: 21/65.
24、2mkNP 模板荷载: 20/0Kg 设备及人工荷载: 223 /. / 砼浇注冲击及振捣荷载: 4 kNgP 则有: /m2k 71.5 P321 mkNq/45.213.057 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 14 又 32240610cmbhWKNqlM.17.29.5.5.max 由梁正应力计算公式得: MPaPaw100.124017./ 63maxax 由矩形梁弯曲剪应力计算公式得: PaAQ 0.2.1027532 43axmax 所以强度满足要求; 由矩形简支梁挠度计算公式得: MPaE510. 46310.2/mbhImfIqlf875.64. .8475.01423 610
25、max 刚度满足要求。 、中间底板位置验算 中间底板位置砼厚度在 0.530.86m 之间,考虑内模支撑和内模模板自重, 按 0.9m 计算,则有: 底模处砼箱梁荷载: 21/4.39.026mkNP 内模和底模荷载: 2/4Kg 设备及人工荷载: 23 / .5 5 砼浇注冲击及振捣荷载: 4 kN/20P 则有: m 1.9 P321 mkNq/76.124.093 又 360cbhWKNqlM.87.05.75 22max 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 15 由梁正应力计算公式得: MPaPaWMw1074.31024897.0/ 63maxax 由矩形梁弯曲剪应力计算公式得: PaA
26、Q 0.2598.102532 43axmax 所以强度满足要求; 由矩形简支梁挠度计算公式得: MPaE510. 46310.2/mbhImfIqlf875.365. .8475.01624 610max 刚度满足要求。 2.3.2、支架贝雷桁片顶底模分配梁 工 25a 型钢受力验算 如“箱梁现浇贝雷支架结构示意图”所示,支架贝雷片铺设完成后在其上 按照桁片节点距离 75cm 铺设底模受力型钢,工 25a 型钢上再铺设木枋,木枋 上铺设竹胶板。 横桥向组合贝雷片安装间距为 3.0m、箱梁腹板下各安设一组贝雷桁片, 因此腹板自重直接作用于底模分配梁工 25a 的支点上,对底模型钢来讲不产生 弯
27、矩及挠度(直接受压) ,偏安全考虑,对底模型钢在两贝雷桁片之间按照简支 梁计算,其受力荷载按照箱梁砼最大厚度计。则 L=3.0m,查表的 34.01cmW45017cmI 型钢承受竖向最大均布荷载为: mkNqr /68.2175.0)1.3269.0( 施模 板 式中: qr 为箱梁混凝土自重,由于腹板自重直接作用于贝雷桁片上,因此仅取 箱梁底板、顶板(有齿块)总厚度的自重(厚 0.9m) ; 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 16 3 层表示底模、内模模板总层数,单层模板自重如前所示取 1.50kN/m2; q 施 表示施工人群、机具荷载,如前所示取 1.0kN/m2; 0.75m 为型钢间
28、距。 故: MPaPaW qlw1708.60 104.80.368.262mx fEIqlf5.2. 5701.234.34 8max 型钢受力满足相关规范要求,翼缘板下受力比中间底板还要小,不需要验 算。 3、贝雷桁片受力验算 如附图所示,为方便施工时的吊装,桁片在桩顶均断开设置,受力验算时 取单跨箱梁支架中贝雷桁片跨度最大、荷载最大的一跨,跨径相等,因此 L=9.0m、q r209.56kN/m ,贝雷横向取 10 片,贝雷架特性如下: 高长 cmcm 弦杆截面积 Fcm 2 弦杆惯矩 Ixcm 4 桁片惯矩 Igcm 4 桁片允许弯 矩 kN.m 桁片允许剪 力 kN 150300 2
29、5.48 396.6 250500 788.0 245.0 则: mkNqr /2.37.15.2097.1mKNMlM .063478.01.5683822 (0.8 为桁片不平衡受力系数) mfmEIqlf 5.240950. 1025016.3840.913138 84 贝雷架支点处剪应力验算: 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 17 KNKNqlQ24501090.142.32 故支架纵向布设 10 片贝雷满足施工规范要求。 4、支架桩顶 5001000 钢箱梁受力验算 钢箱梁布置如附图所示,钢箱梁受力图如下: 钢 箱 梁F1=28.kN中K.m中N. 3069503F2=4.7kN65
30、3.m.0-+-24.18-.7.R 则: mKNqqr /2.7352.16502/)(1 施模 板 GF 8.5964.7939工 字 钢贝 雷 架 kr /.10.3)52.16.0()(3施模 板 KNq 8/工 字 钢贝 雷 架 mkr /5.2.).5.(2/)(4施模 板 GF 67/972499工 字 钢贝 雷 架 kNq 10.0).165.2( K.5/361 工 字 钢贝 雷 架 mk/3.92.54.)25(2 NGqF 7.4799 工 字 钢贝 雷 架 KNR.163KNR3.168 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 18 5001000 钢箱梁截面性能: ,2035
31、6.mA410385.mIx3017.mW MPaPMwmxa 4.84017.96.43ax AQ85205622 经计算,所选构件满足规范要求。 5、支架单桩受力验算 钢管桩受力直接由贝雷架传递的,由上面知支反力 KNR5.1623 。KNR3.1682 则单桩承受最大力为: kN7.102/485.7036.max 90010 钢管桩截面特性: 2222 96.14.)( mrRA 43444 107/0563/I 05.6/mW 考虑钢管桩立柱最长约 8 米,取 8 米计算:AIr 31.02796.17.23ll 4.08.08.31./4693.0)26(52 强度验算: MPaP
32、aARa 1401.60279.1.73mx 稳定性验算: 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 19 MPaPaARa 1407.65029.317.0mx 经计算钢管桩能满足要求。 6、支架整体稳定性验算 支架水平荷载主要为风载,风压力计算如前所述,故支架承受风力对于 42m 跨径箱梁支架: KNNLF 87.25134.26.26.1. 立 柱 排 架 数 目跨 径 由于箱梁横坡调整由自身腹板高度进行调整,故恒载、施工荷载几乎不产 生水平作用力,水平荷载仅为风载。 抗倾覆系数: 3.10728./3.65780296.476.102.5/ FHGBK 式中: G 表示支架自重,最不利情况为侧模
33、已经安装完成、尚未绑扎钢 筋,此时支架自重包括外模系统、贝雷桁片、钢管立柱自重。 满足规范抗倾覆系数 1.3 的要求 7、支架立柱基础的形式选择及受力验算 7.1 基础形式选择 42 米现浇支架桥位区覆盖层较浅,一般为 2 米左右,穿过覆盖层就是亚粘 土或者是泥质粉砂岩,推荐承载离为 220KPa260KPa 。并跨过建设路和滨江 南路,路面承载力根据相关质料大于 1000KPa。 结合现场的实际情况,支架立柱基础采用扩大基础。 7.1.1、在老路面上的基础形式拟采用 1.51.50.5m 的钢筋混凝土扩大基 础,基础按照构造要求配筋。 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 20 7.1.2、其它立
34、柱基础采用采用 2.62.60.8m 的钢筋混凝土扩大基础,基 础按照构造要求配筋,以穿过覆盖层作为基础的持力层。 7.2、基础受力验算 7.2.1、对于以老路面为持力层 (单根立柱所受竖向 KNRKNAP 7.10250.10max 力最大值) :为地基承载力设计值,偏安全考虑取较小值 1000kpa A:扩大基础受力面面积 7.2.2、穿过覆盖层作为基础的持力层 KNRKNP 7.106.175.260max :为地基容许承载力,根据地质勘测报告取 260kpa。 A:扩大基础受力面面积 三、贝雷支架的施工 1、支架搭设工艺流程 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 21 施工放样 地基处理 基
35、础施工 扩大基础预制 安装立柱支架材料准备 安装钢箱梁 安装贝雷架 铺设横向工字钢 铺设底模系统 2、支架基础施工 根据地堪报告,结合现场情况,选定亚粘土层作为持力层是,立柱基础施 工是首先进行开挖到持力层,然后绑扎钢筋,进行现浇,在顶面预埋钢板以固 定钢管桩。扩大基础混凝土标号 C25。 对于以老路面作为持力层扩大基础,混凝土标号 C25,采取先预制,然后 吊装至指定地点安装,原地面要用砂浆找平,以保证混凝土基础与原地基完全 接触。在基础的顶部预埋钢板以固定钢管,钢筋混凝土扩大基础自重约为 23 吨,上面预留吊耳,以方便循环使用。 3、支架搭设施工 3.1、支架采用 900,壁厚 10钢管作
36、为支撑立柱。钢管在现场下好 料,钢管桩需要接长时,利用法兰盘接长。用 16T 吊车逐根吊安,通过测量 控制立柱的垂直度和顶面标高,首节钢管立柱与基础顶面预埋的埋件要焊接。 3.2、利用 7208 钢管桩做桩帽,以方便支架拆除。安装桩帽时测量严 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 22 格控制顶标高,同一排架高差控制在 2mm 以内。 3.3、钢箱梁运至现场后,把底面(以桩帽连接部分)磨平,利用吊车逐 个排架安装。 3.4、贝雷架在现场进行组拼,用呆车逐跨安装,安装是特别注意跨与跨 之间相互错开,保证贝雷立杆与支架支点重叠。 3.5、贝雷桁片沿纵桥向布设好后,横桥向安装 I25a 工字钢,然后铺设底
37、 模系统。 4、支架预压 4.1、支架预压的意义 支架安装完成后在箱梁施工前为确保支架施工使用安全需对支架进行压载 试验,其意义如下: 4.1.1、检验支架及基础承载力是否满足受力要求; 4.1.2、消除支架及地基的非弹性变形; 4.1.3、实测支架的弹性变形,为设置预拱度提供依据。 4.2、支架预压方法比选 第一方案:采用砂袋预压的方法费时费力影响工期,此方案不经济。第二 方案:由于桥面纵坡为 3,采用在外模内分隔仓的方法预压,操作比较困难。 第三方案:采用水箱预压,既克服了纵坡大的问题,又加快施工进度。所以采 用第三种方案。 4.3 支架预压的施工方法 预压荷载为箱梁单位面积最大重量的 1
38、.1 倍。本方案采用水箱加水分段预 压法进行预压:施工前,按照水箱加工图纸加工好水箱,水箱采用 3mm 厚钢板 进行满焊加工,加工好后进行试水试验,确保水箱不漏水。每一段预压长度为 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 23 21 米左右,由于首跨现浇长度为 52.5 米,故首跨需分三次预压,标准跨为 42 米及尾跨 31.5 米均需分两次预压。预压步骤图如下: 水 箱 布 置 横 截 面 示 意 图404030中B中A中 40150 150 210 21030680686801515 30151521068021068680 1375中第 一 次 预 压 水 箱 布 置 平 面 示 意 图第 二
39、次 预 压 水 箱 布 置 平 面 示 意 图 1375中AB中B中A中 说 明 : 1.本 图 尺 寸 单 位 为 厘 米 。2单 跨 一 幅 ( 左 幅 或 右 幅 ) 支 架 预 压 时 , 分 两 次 进 行( 如 图 中 示 意 图 所 示 ) , 即 第 一 次 先 压 21米 长 , 然 后 卸 水, 移 动 水 箱 就 位 , 再 注 水 预 压 其 余 米 支 架 。 250 250350 350 为了解支架沉降情况,在加水预压之前测出各测量控制点标高,测量控制点设 置在每跨跨中、支架的支点上,每过断面 4 个点。在加载 50%和 100%后均要复 测各控制点标高,加载 10
40、0%预压荷载并持荷 24 小时后要再次复测各控制点标 高,如果加载 100%后所测数据与持荷 24 小时后所测数据变化很小时,表明地 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 24 基及支架已基本沉降到位,可用水管卸水,否则还须持荷进行预压,直到地基 及支架沉降到位方可卸水。卸水完成后采用 16t 汽车吊将水箱前移。卸水完成 后,要再次复测各控制点标高,以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸水 后标高减去持荷后所测标高) ,用总沉降量(即支架持荷后稳定沉降量)减去弹 性变形量为支架和地基的非弹性变形(即塑性变形)量。预压完成后要根据预 压成果重新调整底模并设置预拱度支立侧模,准备绑扎箱梁钢筋。 第三节
41、模板工程 为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形,本工程投入的模 板根据曲线半径制作相应的形式,箱梁底模铺设高强竹胶板,外侧模、内模初 步考虑采用木框竹胶板。底模、侧模及内模结构见附图。 一、底模 底模 I25a 型钢按设计的间距铺设完成后在其上按间距 3040cm 铺设宽 10cm、厚 12cm 的木木枋作为受力主肋,然后铺设高强竹胶板底模面板,结束后 根据测量测放出的底模边线进行竹胶板的切割形成底模。高强竹胶合板胶合性 能好,表面平整光滑,完全满足箱梁底面混凝土外观符合要求。 1、竹胶模板的主要特点 1.1、竹胶模板强度高,韧性好,板的静曲强度相当于木胶合板强度的 45 倍,可减
42、少模板支撑的使用数量。 1.2、 竹胶模板幅面宽,拼缝少(每张 3 平方米) ,相当于 6.6 块 1.5 米 0.3 米组合钢模板的面积,支模、拆模速度快。 1.3、 竹胶模板表面光滑,容易脱模,复模竹胶模板表面对混凝土的吸附 力仅为钢模板的百分之一,混凝土表面平整光滑,可取消抹灰作业,工程进展 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 25 速度快。 1.4、竹胶模板耐水性好,水煮不开胶,遇水受潮不变形,防腐、防虫蛀。 1.5、竹胶模板导热系数为 0.140.16 瓦/米开,远远小于钢模板的导热 系数,有利于冬季施工保温。 1.6、竹胶模板使用周转次数高,板材可正反两面使用,在使用方法正确的 情况下
43、,周转次数可达 1530 次以上。 2、竹胶模板的铺设 2.1、紧贴模板的木枋,要纵向铺放,板缝尺量缩小,垫木的规格 1012cm,板缝用不干胶带封好,预防漏浆。 2.2、顶模拼法:先在脚手架上横铺方木,间距 1.2m,再纵向铺木枋,间距 为 0.40.5m,所浇砼厚度超过 280mm 时,间距应相应缩小。 2.3、墙模:模板后纵向铺三个方木,再横铺二根方木联结,留好穿墙螺丝 位置,立好斜撑。 3、锯板方法 锯板用的锯片要求是合金锯片,直径 400 毫米,120 齿左右,转速 3800 转/ 分,板下垫实时锯切,以预防毛边。 4、清洁面板 竹胶模板前五次使用不必涂脱模剂,以后每次应及时清洁板面
44、,有粘板的 涂刷脱模剂后再使用。 5、存贮方法 板面不得与地面接触,应下垫方木,边角对齐堆放,保持通风良好,防止 日晒雨淋,并定期检查。 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 26 q=5.kN/m木 枋120c89木 枋 二、外侧模和翼缘模 箱梁外侧模和翼缘模同样采用竹胶板模板,翼缘板竹胶板下由 810cm 木枋次梁,主梁采用 810cm 木枋组成模板骨架,次梁的间距为 30cm,主梁的 间距 75cm,采用 483.5 脚手管做排架立柱,立柱上安装顶拖支撑主梁。腹 板竹胶板下由 810cm 木枋次梁,主梁采用 810cm 木枋组成模板骨架,次梁 的间距为 20cm,主梁的间距 75cm,采用 4
45、83.5 脚手管做排架斜撑,斜撑上 安装顶拖支撑主梁。 三、内模及内模支撑计算 箱梁在每跨距离中横梁 0.6L(L 为跨距)的顶板中间处设置 100(纵向) 80(横向)的人洞一个,以便进行内模及支撑的拆除作业。箱梁施工整体 完毕后按施工要求将人孔浇注封闭。 箱梁内模采用组合木模板拼装,面板采用竹胶板,采用 483.5 脚手管做 排架立柱支撑在底模顶面上,脚手管顺桥向按 1.0 左右设置一排,每排 7 根。 立柱支撑点必须与横桥向底模下木枋位置对应,而且立柱不可直接支撑在底模 顶,两者间须垫设混凝土垫块。立柱顶设 810cm 木枋作为横梁,并固定牢固。 横梁顶铺设 810cm 木枋后直接铺设内
46、顶模,内顶模两侧立柱之间设置两道斜 撑,以保证支架的稳定。 1、模板下次梁(810cm 木枋)验算(A 区) 脚手管立杆的纵向间距为 1.0m,横向间距为 0.75m,顶托木枋横梁按横桥 向布置,间距仍为 1.0m;次梁按纵桥向布置,间距 0.5m。因此计算跨径为 1.0m,按简支梁受力考虑,验算顶模下位置即可,计算简图如下: 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 27 顶模处砼荷载: 21/8.726.0mkNP 设备及人工荷载: 5/5g 砼浇注冲击及振捣荷载: 223 /0./kk 则有 21 781).8.7()( mNP32608cmbhW 由梁正应力计算公式得: MPaPaqLww105
47、2. 103.80.15.7862 强度满足要求; 由矩形梁弯曲剪应力计算公式得: (参考一般木质)25.0 1082/0.15.07813 43PaaAQ 强度满足要求; 由矩形简支梁挠度计算公式得: ; MPaE510. 433 7.612/08/ cmbhI )40/(.3. 104.189.54/ 8max LffEIqLf 刚度满足要求。 以上各数据均未考虑模板强度影响,若考虑模板刚度作用,则以上各个实 际值应小于此计算值。 对于 B 区,次梁间距为 0.45m,计算跨度不变,砼荷载按平均 0.4m 厚考 虑,则有: 顶模处砼荷载: 21/4.1026.mkNP 设备及人工荷载: 25/5g 砼浇注冲击及振捣荷载: 23 /0./kk 42 米跨现浇箱梁施工技术方案 28 P1 =5.89kNL7cm木 枋3.53. 则有 2321 /9.14)25.410()( mkNP3268cmbhW 由梁正应力计算公式得: