高速铁路箱梁实施性施工组织设计概述.docx
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1、箱梁预制实施性施工组织设计箱梁预制实施性施工组织设计一、工程概况1、概述中交一公局三公司西平制梁场位于河南省驻马店市西平县蔡寨县冯小庄,位于石武客专正线右侧,交通便利,地理位置优越。我梁场共预制双线整孔箱梁597孔,其中32米箱梁591孔,24米箱梁6孔。负责供应骡驻特大桥DK871+000DK890+737范围内箱梁。2、箱梁设计技术标准该箱梁为单箱单室等高双线预应力简支箱梁,32米无砟轨道梁梁长为32.6m,梁宽12m ,计算跨度为31.5m,截面梁高3.050米、翼板梁高3.078米,横向支座中心距为4.5m。存梁支点设置在梁腹板下,距梁端距离1.5m;运输支点设置在梁腹板下,距梁端距离
2、3.0m。该梁扣除自重影响后预应力产生的上拱度为10mm。结构重心位于跨中截面梁体中心线,距跨中梁底1.9621.980m处。正常使用条件下,梁体结构设计使用寿命为100年。24米无砟轨道梁梁长为24.6m,梁宽12m ,计算跨度为23.5m,截面梁高3.05米,横向支座中心距为4.5m,其制作工艺与32米箱梁制作工艺基本相同。3、工程特点特点之一:大吨位预应力混凝土箱梁质量标准要求高、施工技术含量高、施工控制要求严、制造难度大。特点之二:大型临时设施工程量大、结构承载力要求高。32m箱梁重量大,而且对四个支点不平整量要求控制在2mm以内,所以对制梁台座、存梁台座、搬运机道基础以及运梁便道均有
3、较高的承载力要求。特点之三:箱梁预制与电力、电气化、通讯等专业结合紧密,各种预埋件、预埋筋、预留孔等较多。二、编制依据1、石武客专SWZQ7承包施工合同;3、中铁第四勘察设计院设计的通桥(2008)2322A()施工图;4、现场施工调查资料;5、新建时速300350公里客运专线铁路设计暂行规定(铁建设200747号);6、新建时速200250公里客运专线铁路设计暂行规定(铁建设2005140号);7、铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定(铁建设2005157号);8、变形模量Ev2检测规程(试行)(铁建设2005188号);9、客运专线无碴轨道铁路设计指南(铁建设涵2005754号);10、客运专
4、线无碴轨道铁路工程施工质量验收暂行标准铁建设200785号;11、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设2005160号);12、铁路混凝土工程施工技术指南(TZ210-2005)(经规标准2005110号);13、铁路工程施工安全技术规程(上)(TB10401.1-2003);14、铁路工程施工安全技术规程(下)(TB10401.2-2003);15、现行铁路施工、材料、机具设备等定额;16、国家、铁道部、河南省有关安全、环境保护、水土保持等方面的法律、法规、条例、规定。三、施工组织机构及劳动组织为了更好地按建设单位要求优质地完成桥梁预制的施工任务,按照精干高效、职责明确的原则,组建梁场
5、全面负责本工程的实施、缺陷修复与保修。梁场由场长、副场长、总工程师组成领导层,下设工程部、安质部、技装部、试验室等组成。具体见施工组织管理机构图。施工组织管理机构图场 长 副场长总 工人财部计合部技装部试验室安质部工程部劳动力组织在生产初期计划安排100人,正式生产后计划安排200人左右。随着工作面增加,逐渐进入高峰期,高峰期计划约450 四、机械设备及工装机械设备及工装配备见“箱梁预制、搬移主要机械设备及工装表”。 序号名称规格型号数量备注1龙门吊40m跨,50t4台主要起重、运输设备2龙门吊15m跨 ,10t2台3轮胎式搬运机900t1台4汽车吊QY161台5箱梁底模板32m10套主要工装
6、其中1套32米内模、侧模及底模与24米共用6箱梁端模板32m10套7箱梁侧模板32m10套8箱梁内模板32m6套9箱梁养护罩非标6套10混凝土拌合站HZS1202座混凝土搅拌站、输送、养护设备11装载机ZL-50A,3m3台13混凝土输送泵HBT604台14混凝土抹平机非标2台15布料机24m4台16锅炉4t/h2座17热介质养护控制系统1套18张拉设备4套张拉及压浆设备19压浆设备2套箱梁预制、搬移主要机械设备及工装表五、施工方案5.1生产进度计划(1)计划开竣工日期计划开工日期:2009年1月17日开始灌注第一孔箱梁;计划竣工日期:2010年5月25日完成箱梁预制。(2)建场安排施工准备阶
7、段: 2008年11月2009年2月。(3)试制梁及取证阶段:试制梁:2009年2月1日灌注第一孔梁,至3月29日前生产10孔梁;取证:2009年4月1日4月4日;按照铁道部铁路桥梁生产许可证管理办法进行技术评审和生产许可证检查验收。(4)箱梁高峰生产:西平制梁场2009年4月5日正式投入生产,至2010年5月25日全部制梁完毕5.2箱梁预制5.2.1制梁场选址及施工安排西平制梁场选择在河南省驻马店市西平县蔡寨乡冯小庄,紧邻石武客专正线右侧,详细位置及布置见“西平箱梁制梁场平面布置图”。5.2.2梁场布置1、箱梁预制生产作业区箱梁预制生产作业区主要由制梁台座、存梁台座、内模拼装区、钢筋加工区、
8、半成品钢筋堆放区、底/腹板钢筋预扎区、顶板钢筋预中交一公局第三工程有限公司西平制梁场 84扎区、预应力束制作区、混凝土搅拌站及砂、石料存放场地等区域组成。箱梁生产台座采用纵列双排布置。设32m箱梁制梁台座10座,24m制梁台座1座,对应共设存梁台座80个,其中双层存梁40个,满存梁为130孔。在龙门吊作业区内设置内模拼装区;底、腹板钢筋预扎区6处;顶板钢筋预扎区6处;2、混凝土搅拌站配备2座120m3/h拌和站,混凝土搅拌站占地约1500m2,砂、石料按8000m3用料储备。水源采用饮用水。3、办公、生活区办公生活区布置在预制场外。办公和生活用房均采用彩钢结构活动房屋,房屋四周设置排水沟,采用
9、10cm厚的C10混凝土进行场地硬化。5.2.3制梁场地基处理制梁台座、存梁台座、龙门吊走行线基础等对地基承载力、变形等要求较高,通过地质勘察,由设计院设计后施工。在场地平整时用机械碾压,做好排水处理,严禁雨水及养生水渗入制梁及存梁台座基础。5.2.4制梁台座和存梁台座的设置为保证制梁进度和成品梁周期,同时考虑存梁能力的一定富余量,经计算我场设制梁台座10个,存梁台座80个。制梁工作循环按6天考虑,桥梁预制完后10天终张拉,压浆强度达设计规定后即可进行吊装。5.2.5模板配置制梁场按照外侧模1个台座配1套;内模为2套外模共用一个为6套内模;其中一个台座为32m、24m共用台座;端模和底模1个台
10、座配1套的原则配置模板。5.2.6施工用电安装2台630KVA变压器,用于预制场施工供电。为满足临时停电时的施工供电,另配备2台300KW发电机作为施工备用电源。5.3施工工艺及施工方法5.3.1箱梁预制5.3.1.1施工方法(1)制梁台座制梁台座在预制箱梁时,梁体混凝土、钢筋、模板及灌注设备的重量传递于地基,根据梁体设计尺寸、重量及设计技术要求,并充分考虑在台座上完成各施工工序的施工方法及施工工艺的需要进行台座设计。制梁台座基础采用钢筋混凝土浅埋扩大基础,底模下的基座设计时考虑安装蒸汽管道,同时在台座四周设计有完善有效的排水系统。(2)模板形式底模、侧模和端模采用整体式钢模,内模采用液压式自
11、动收放内模。内模梁端变截面部分采用人工支拆,中间段为液压自动支拆内模。液压内模由固定模板、一级活动模板、二级活动模板、模板拖行轨道架、轨道梁、螺旋撑杆、液压系统等组成。液压内模板钢结构沿纵向分段制造,通过高强度螺栓连接。内模为液压控制收放,撑杆定位的三面模板,由等截面、变截面、靠端部的人工可拆段组成。模板的等截面处、变截面处均为两级收缩,以便于模板从箱梁内腔拖出。液压内模在拼装台位上拼装完成后,整体吊装。拆模前在生产台座端部安装走行轨道支架,拆除端部人工支拆内模后,将液压内模从梁内滑出,分段(8m左右)拆卸吊移。底模面板采用12mm厚钢板,纵肋布置12号槽钢,间距300mm,横肋布置14号槽钢
12、,间距800mm。侧模板采用钢模,异形工字钢作为横肋,纵肋使用10号轻型工字钢,面板采用8mm厚的钢板。在轨道上整体拖拉,完成支拆及台座间移动作业。(3)钢筋工程钢筋加工:采用钢筋调直机、闪光对焊机、钢筋切断机以及钢筋弯曲机等机械设备进行钢筋半成品加工。预应力管道定位网的制作,利用自行设计的胎具进行焊接加工。钢筋绑扎:箱梁钢筋分底腹板钢筋和顶板钢筋两部分,分别在预先加工的钢筋绑扎胎模上绑扎成型。绑扎胎模用角钢及槽钢焊接而成,并按钢筋坐标预设卡口对钢筋绑扎进行定位。钢筋骨架的吊装:钢筋骨架绑扎完毕后,采用2台45t龙门吊通过专用吊具进行吊装就位,同时采用焊接加强钢筋骨架以保证骨架刚度和骨架的尺寸
13、。(4)箱梁高性能混凝土混凝土拌合站集中拌制,严格按照施工配合比进行配料,原材料投料顺序为砂水泥及掺和料水碎石外加剂。混凝土的运输采用二台混凝土输送泵进行泵送。混凝土灌注顺序为“先拐角、再部分底板、再腹板、补平底板、最后顶板,从中间向两端,再由两端向中间”。按照连续灌注、水平分层(灌注厚度不大于300mm)、斜向分段(工艺斜度为1:41:5)一次成型的施工工艺,用2台或3台布料机对称布料、左右对称灌注。每孔箱梁梁体混凝土浇筑时间不超过6h,夏天避开中午和下午的高温时间,雨天及大风天气尽量不进行混凝土施工。箱梁灌注过程采用附着式振动器及插入振捣器组合振捣工艺,采用高频振动器安装在底模、侧模及内模
14、。灌注梁体底板时开启底振,辅以插入式振动器振捣;梁体端部依靠插入式振动器和侧振振实,高频振动器提浆;梁体顶翼板用插入式振动器振实。灌注后混凝土养生采用养生棚进行养护。在桥梁移出台座前采用蒸汽养护,移出台座后采用自然养护。(5)预应力工程在梁场钢绞线制作区进行钢绞线的下料和编束,并按设计编号挂牌堆放。梁体预应力施工前,搬运至制梁台座并进行穿束。预应力成孔采用橡胶棒抽拔成孔。预应力筋的安装在梁体混凝土强度达到张拉要求后进行。并左右对称、两端同步进行张拉。张拉顺序按设计图纸规定进行。张拉时根据测试的管道摩阻及喇叭口摩阻试验数据,及时调整张拉力。预施应力值以油压表读数为主,以钢绞线束伸长值作校核。在混
15、凝土强度达到设计强度的60%时带模进行预张拉,此时外模松开(不拆除),内模拆除。在梁体混凝土强度和弹性模量达到设计值的80%和模板拆除后进行初张拉,初张拉后梁体方可移出制梁台座。终张拉在存梁台位上完成。终张拉完成后24小时,经检查确认无滑丝断丝现象即可切割锚外多余钢绞线。孔道压浆在终张拉完毕后2天内完成。(6)存梁台座设计及搬移梁方法存梁台位基础的处理与制梁台座相同,采用扩大基础,采用钢筋混凝土浅埋扩大基础进行处理。每个制梁台座对应8个存梁台座。箱梁在制梁场内搬运、起落两端均需保证各支点受力均匀,使梁体四支点位于同一平面,误差不大于2mm。提梁前,先将垫板安装好且紧固螺栓,提升时两端同步进行,
16、将梁体提起,提升至一定高度后,搬运机经检查一切正常后,由主控台控制搬运机行驶,将梁横移到指定的存梁台位上存放。提、移梁工艺流程:搬运机就位并做好提升前准备两端同步提升提升至要求高度箱梁横移至存梁台座安置支点处橡胶板搬运机起升钩缓慢降落箱梁存放就位观测调整四支点高差。5.3.1.2 冬期和夏季的施工安排5.3.1.2.1 冬期施工安排5.3.1.2.1.1 冬期施工作业组织当昼夜平均气温连续3天低于5或最低气温低于3时,施工时按冬期施工技术规范要求组织施工生产,施工组织如下:(1) 成立冬期施工作业领导小组和技术控制小组,确保冬期施工顺利进行和确保冬期施工的工程质量。冬期施工作业领导小组由副场长
17、任组长;领导小组成员由副场长、场总工程师以及现场施工负责人组成,技术控制小组由场总工程师任组长;成员由场总工程师以及现场技术人员组成。(2) 在正常情况下组织平行流水施工作业,并切实做好防寒保温工作。维持正常的施工供料渠道,组织便道维修人员,保持道路的畅通,确保各种原材料在冬期期间能够正常进场。5.3.1.2.1.2 冬期施工方案1)混凝土的拌和。砂石料在下雨、下雪之前用蓬布遮盖严实,严防雨雪浸入砂石料中;晴天时,将蓬布揭开,晚上再将蓬布覆盖,做好砂石料的蓄热保温工作;另在砂石料存放区设置火炉。搅拌用水采用锅炉加热,容积10m3左右,将蒸汽锅炉蒸汽用管道引入水池中,水温根据气温情况保持60C左
18、右。混凝土搅拌站搭设防寒工棚。2)混凝土运输及浇灌。梁体混凝土浇灌采用泵送施工,插入式振捣器和附着式振捣器联合振捣;混凝土灌筑时加强振捣人员和抹面人员以缩短工作时间,桥面混凝土灌筑振捣、擀压磨光后及时覆盖,以防止混凝土受冻。混凝土输送管采用防火草帘被外缠塑料布的保温措施,以防止管路冻结和确保混凝土入模时的温度。3)梁体混凝土养护。梁的养护采用蒸汽养护,蒸汽养护采用篷布遮盖成一个整体养护罩,顶部用重物压住,四周用绳捆牢,蒸汽管路的布置要求保证养护罩内每处温度保持基本一致,在正式养护升温前,将箱梁底板内灌水,深度为5cm,底板的两端1.5米范围内,用麻袋覆盖,预防底板混凝土开裂。通气后,每1h测量
19、一次温度,并作好记录,在升温和降温阶段,每隔半小时观测一次温度。冬期蒸养时,在静停阶段采用蒸汽低温预养,预养温度为510,静停时间46h;正式养护阶段,升温时间为34h,升温速度不大于10/h,恒温32h,恒温养护温度(432),降温6h,降温速度不大于10/h。总计蒸汽养护时间为44小时。当环境温度低于0以下时,养护完毕后,待混凝土冷却至5以下才可拆除模板。5.3.1.2.1.3 冬期施工保证措施5.3.1.2.1.3.1 冬期施工组织管理措施(1) 场部成立冬期施工领导小组,加强对冬期施工的管理工作,从施工生产、技术、质量、安全管理和组织协调上加强管理,使冬期施工的各项工序有效、顺利地进行
20、。在冬期施工期间,所有施工人员正常生产,按作业时间组织施工生产。若有特殊情况职工需要离岗时,则必须另派员补充缺席的岗位,坚决做到每个岗位的人员齐全。(2) 做好防寒工作,从施工人员方面保证冬期施工。进入冬期前,组织力量做好冬期施工防寒的各项准备工作,给施工人员准备充足的防寒物品,如棉被、棉衣等;职工生活房屋配备取暖设备。确保施工人员的身体健康,对蒸汽锅炉检修,保证运转正常使施工顺利进行。(3) 冬期来临前加强材料(特别是地材)的储备,从材料上保证冬期施工的顺利进行。冬期期间,由于运输道路的冻结等原因,材料的运输相对困难,在冬期来临前,组织足够的力量加强材料的储备工作,同时在冬期施工时也要最大限
21、度地组织材料进场工作。5.3.1.2.1.3.2 冬期施工技术措施(1) 场部设专职人员定时测量温度,绘制测温点平布布置图。温度测量包括室内温度,室外温度,拌制混凝土时的水温和各原材料的温度,制梁时混凝土的出料温度及混凝土入模时的温度,梁体蒸养时的各期(静停阶段、升温阶段、恒温和降温阶段)温度,蒸养后梁体混凝土的温度变化情况以及其它需要测量的各种温度。测量温度专职人员上岗前进行岗前培训,确保测温数据准确、及时,以正确指导冬期施工。(2) 成立冬期施工技术控制小组,负责对冬期施工工程质量的控制工作。由技术骨干负责工程施工全过程的指挥工作,并作好施工记录,使冬期施工的全过程处于质量受控状态。对没达
22、到冬期施工条件的场,必须想尽办法创造条件,在没有达条施工条件以前不得进行施工。(3) 梁体混凝土施工1)冬期混凝土拌和前,首先对各原材料的温度进行测量,确定对原材料的加热方案。一般情况下优先考虑加热水的方法,加热水的方法不能达到要求时,采用对骨料进行加热。向混凝土拌合楼投料时,应避免水泥直接与加热的水接触,砂、石、热水应先拌合,再加水泥、掺和料进行拌合,其拌合时间一般较常温施工时延长1分钟。由于冬期气温低,考虑混凝土在泵送灌筑过程中的热量损失,对混凝土出机时的温度严格控制,以确保混凝土入模温度在10以上。2)冬期混凝土拌和配料时,在混凝土内掺入适量的外加剂,如复合减水剂,以减少用水量,提高早期
23、强度。冬期混凝土的配合比应经试验室确定,并报业主及监理工程师审批,在确定混凝土的各项技术指标(抗冻融循环、抗渗性、抗氯离子渗透性、碱骨料反应的耐久性等)均符合规范要求时,方可进行混凝土拌制施工。3)在梁体钢筋、模板及预埋件等安装完毕检查合格后,用篷布盖上并向台位供气加温,使混凝土入模时模板及钢筋温度在10以上,但要控制在30以内。4)冬期混凝土施工除按规范要求进行混凝土的取样试验工作外,每次还另取三组试件以与梁体同步的方式进行养护,分别测定试件在蒸养期、7天及28天的抗压强度,观测混凝土的强度变化情况,接近真实地反应梁体混凝土各期的抗压强度情况,经过多次反馈的信息,不断进行技术总结,改进施工工
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