25m先张梁初步施工方案1.docx
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1、杭瑞国家高速公路湖南省岳阳至常德公路第五合同段先张法25米箱梁预制初步施工方案目 录第1章 工程概况31.1工程概况31.2 与本项目有关单位31.3 主要工程数量及预制厂布置3第2章 编制依据4第3章 前期准备53.1 台座地基处理及计算53.2 箱梁模板计算63.3 施工准备83.4 临时设施93.5 人员准备103.6 设备准备11第4章25m跨先张法折线配筋预应力箱梁构造14第5章 施工工艺和施工方法155.1 箱梁预制施工准备155.2 先张法台座及反力梁165.3 张拉机具及设备165.4底模弯起器拉板穿过的方形孔设置175.5 起弯器的安装175.6 钢绞线的制作及安装175.7
2、 钢筋制作与安装185.8 模板安装195.9 预应力钢绞线张拉195.10 混凝土浇筑215.11 混凝土养生、拆模215.12 预应力钢绞线的放张225.13先张法预应力施工注意事项235.14钢筋保护层厚度控制措施235.15混凝土外观质量缺陷的原因分析及监控对策245.16混凝土外观质量控制措施26第6章 质量措施286.1 成立质量管理领导小组,建立质量管理保证体系286.2 质量方针296.3 质量目标366.4 质量管理责任366.5 产品质量控制366.6 质量质量检验36第7章 安全措施377.1安全生产方针目标管理377.2 安全措施407.3 安全生产责任407.4 各岗
3、位安全责任407.5 安全教育和技术培训407.6 安全生产检查407.7 劳务用工管理407.8安全生产奖励和惩罚40第8章 文明施工主要措施53一、工程概况1.1 工程概况“杭州瑞丽高速公路”是国家高速公路网规划中的第十二条横线,起于浙江杭州,终于云南瑞丽口岸,全长3405km。杭瑞高速公路是湖南省高速公路网规划(2005-2030年)“五纵七横”骨架公路网中的第一横,岳阳至常德公路为其中的一段。我公司承建的岳常高速TJ-05标段前段位于建新农场蓄洪垸内,过运河后位于钱粮湖大圈蓄洪垸,起于建新农场,桩号K12+030.5,终于许市镇仰山村,桩号K16+621.5,全长4.591km,全部为
4、桥梁工程建新高架二桥。1.2 与本工程项目有关单位:建设单位:湖南省岳常高速公路开发有限公司设计单位:湖南省交通勘察设计所监理单位:河南省高等级公路建设监理部有限公司施工单位:中铁十五局集团第五工程有限公司1.3主要工程数量及预制厂布置全桥孔径布置为:(11625m+525m+425m+425m+221m+430m+221m+425m+5625m+525m+425m+221m)预应力砼小箱梁+(350m)预应力砼T梁+(221m+425m+425m+6625m)预应力砼小箱梁,共计181跨,先简支后结构连续,按双幅布置。每跨单幅4片小箱梁,共计21m预应力砼小箱梁64片,25m预应力砼小箱梁1
5、328(其中先张法梁体计划生产两联,共计96片)片,30m预应力砼小箱梁32片,50m预应力砼T梁36片。箱梁预制本着连续预制,规格对应、配套和均衡的原则。箱梁放张后运至存梁场,根据安装顺序存放,然后进行封头施工,经确认合格后,运至提升门架进行安装。经实地考察,预制场建在K13+400K13+860段内。梁厂分预制区、存梁区、钢筋加工区、生活办公区等,针对1328片25m箱梁,目前钢筋绑扎台座4个,后张法梁体预制台座35个(其中30m制梁台座3个),长线法25m先张梁生产台座计划两个。考虑当地雨季长、雨量大,地基承载力低等因素,预制场制梁台座范围内采用沙砾土换填处理2米,分层碾压,每层厚度不超
6、过30cm,存梁区和提升设备基础采用CFG桩处理,提高地基承载力,龙门吊提升支点处和先张梁张拉台座采用扩大基础,保证结构物具有足够的刚度和稳定性,地面采用垫30cm砂砾石或毛渣做基层,用18T压路机压实;面层采用10cm厚C15砼硬化处理,并做好梁场内排水设施,保证雨天不存水。二、编制依据2.1 杭瑞国家高速公路湖南省岳阳至常德高速公路土建工程第5合同段招标文件及施工图纸。 2.2 国家、建设部、交通部颁发的现行设计规范、施工规范及技术规程、质量检验评定标准及验收办法。 2.3 踏勘工地现场,自行调查工地周边环境条件所了解的情况和收集的信息。2.4 国家的法律、法规及地方有关施工安全、工地保安
7、、人员健康、劳动保护、土地使用与管理、环境保护与文明施工方面的具体规定和技术标准。2.5 我单位现有的技术装备、人员素质、管理模式、施工经验、科技进步和施工能力等施工要素情况三、前期准备3.1 台座地基处理及计算K12+030.5至K16+621.5全长4.591km地貌单元属湖相、河相沉积盆地地区,为洞庭湖湿地保护区,多为菜地,地势较低,地形较为平坦,覆盖层厚度大;洼地多为菜地。本标段软土的含水量范围一般在30%40%之间,淤泥和淤泥质土的含水量相对较高,力学性质强度较低,抗剪强度值较小,不排水抗剪强度Cu通常为530KPa;软土均属高压缩性土,且软土承载力基本值低,范围3080KPa,一般
8、不超过80 KPa。地基承载力低,经实测0.8m深度地质承载力60KPa,1.5m深度地质承载力30KPa(测试地质承载力时30cm深土壤含水22.7%)。当地土壤有微膨胀性,48月份为当地丰水期,降水量大,地基承载力更低。台座基础安全稳定性计算如下:1 梁体自重(按边梁设计)G1=mg=pv=28.12.5104KN=7.0251052 综合考虑施工荷载G2=2105KN所以荷载重量约为:G1+G2=7.025105+2105=9.025105KN考虑梁端头起拱接触面积各为2.5m2,安全系数取1.1,所以: 地基承载力=(9.025105/2.52)1.1=198.55KPa我标段在该地段
9、进行梁厂建设,经以上计算,梁台座最薄弱地段需要的地基承载力应取200Kpa以上,原状地基根本不足以满足施工及安全需求。我标段对梁场地基采取碎石换填处理方案,计算过程如下:以最不利段为梁端头起拱部位计算,台座端头下设b=2.5米, L=3米h=0.5米的混凝土刚性基础。计算碎石垫层厚度hs。混凝土基础尺寸,L=3m,b=2.5m,h=0.5m,碾压密实后碎石土容重rs=20kN/m3,= 200KPa,取45o梁厂内土地基容许承载力按设计图纸查的为得h=80KPa,将数据代入式h=Lb/(Lb+(Lb+4/3hstg)hstg)中得到80=32.5200/(32.5+(32.5+4/3hstg4
10、5)hstg45)取=45,计算得:hs=1.5 (m)计算碎石垫层长度L1、宽度b1。L1=l+2hstg=3+1.5=4.5(m)b1=b+2hstg=2.5+1.5=4(m)经计算的,L1=4.5m,b1=4m,hs=1.5m,基本可以满足要求。依据上述计算所得数据,我标段预制梁场地基处理计划采用换填1.5m碎石的方法进行地基处理,地基换填详见附图3:3.2 箱梁模板计算: 载荷条件a.模板侧压力标准值,按下列公式较小值计算:或c砼容重:24KN/m3;t0初凝时间:20h;V浇注速度50m3/h:速度=0.4m/h;H计算处至新浇筑顶面的高度;1添加剂的影响系数:1.2;2塌落度的影响
11、修正系数: 塌落度160220mm取1.3;取侧压力计算b.对侧模产生振捣荷载:c.施工人员及设备自重: 1.5。d.风荷载:按围护结构计算 设计依据本方案设计主要依据杭瑞国家高速公路湖南省岳阳至常德公路两阶段施工图设计及如下标准和规范:建筑结构荷载规范(GB50009-2001)钢结构设计规范(GB500017-2003)钢结构工程施工规范(GBJ50205-2001)建筑钢结构焊接规程(JGJ81-2002)公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)混凝土结构工程施工及
12、验收设计规范(GB50204-2001)建筑工程大模板技术规程(JTJ 74-2003) 材料性质钢的材料特性: 弹性模量E=2.1105MPa 泊松比=0.3 密度=7850Kg/m3线膨胀系数=1.210-5/容许应力Q235A =170MPa =100Mpa 模板计算主要结构材料:模板全部采用Q235的钢质材料,面板厚度为6mm,模板法兰采用12x80的钢板;模板纵肋采用型号为8的槽钢,竖肋采用6x80的钢板,支撑骨架采用型号为10的槽钢。根据受力情况采用结构分析程序ansys电算a、外侧模计算模型如下:加载模型最大应力:29.8Mpa最大变形:0.45mmb、内模计算 面板计算:=5m
13、m荷载:q=7+33.6=40.6Kpa做四面简支板计算,计算模型如下:计算结果:最大应力:51.92Mpa最大变形:0.62mm、横肋(6.3): 跨距:L=0.5m 荷载:q=40.60.25=10.15KN/m四、25m跨先张法折线配筋预应力箱梁构造我标段计划采用折线配筋法生产96片25米小箱梁,中梁顶板宽2.4m(横隔板加宽0.2+0.2m)、底板宽1.0m、顶板中心高1.4m(1.4241.376m)、斜腹板水平向厚18cm,端头加厚至25cm、腹板斜率1:4;外边梁板顶宽2.85m(横隔板加宽0.2m),其它尺寸均与中梁同;单根钢绞线直径15.24mm,横截面积A=140mm2,钢
14、绞线强度1860Mpa、低松弛;边跨(中跨)每片小箱梁的底板内布置了16根直线钢绞线,腹板内共布置了12(中跨10)根折线钢绞线,在距跨中2.8m处弯起,边线折线布筋弯起角4.6946,中梁折线布筋弯起角5.2188。低松弛高强度预应力钢绞线符合GB/T52242003的规定。单根钢绞线直径s15.2mm,A=140mm2,钢绞线强度fpk=1860MP,弹性模量Ep=1.95105MPa张拉控制应力:con=0.75fpk=1395Mpa,单根钢绞线张拉力为195.3KN。边梁腹板钢束布置:左右侧对称布置6根,共计12根;设计荷载为195.36=1171.8KN,腹板总设计荷载1171.82
15、=2343.6KN;中梁腹板钢束布置:左右侧对称布置5根,共计10根;设计荷载为195.35=976.5KN,腹板总设计荷载976.252=1953KN;底板钢束布置:布置16根,设计荷载为976.2516=3124.8KN;边梁一侧钢绞线在折线处产生的上拔力976.5sin4.6946=95.6KN,中梁一侧钢绞线在折线处产生的上拔力976.5sin5.2188=88.5KN;折线钢绞线水平向间距5cm、竖向间距8cm,直线钢绞线水平向间距6cm、竖向间距8cm。五、施工工艺和施工方法5.1箱梁预制施工准备编制严密的施工组织计划,组织有关人员进行技术交底,布置施工中的各个环节和应注意的问题,
16、如原材料检验、模板、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉等进行严格的控制,确保每一个施工环节都安全可靠。配备专业技术熟练的施工人员,要求每一位施工人员树立强烈的质量保证意识,做到在施工过程中尽职尽责。5.2先张法台座及反力梁台座布置为长线法,每次预制一片25m小箱梁(台座及反力梁另见第九册通用图纸),承力台座须具有足够的强度与刚度,为保证梁的平整,跨中向下预设拱度1.5cm,采用抛物线,台座其抗倾覆安全系数不小于1.5,抗滑移安全系数不小于1.3。横梁应须具有足够的刚度,受满负荷张拉力后挠度不小于2mm。反拱曲线按二次抛物线设计,曲线方程为:Y=(-4fX(l-X)/L2f:为跨中拱矢高度L:为箱
17、梁支座长度X:为距支点水平距离Y:为对应X点的拱矢高度5.3张拉机具及设备千斤顶采用QFSSD200-20型分离式机械锁紧油压千斤顶,最大有效荷载200t,最大有效行程200mm,自锁行程100mm。每组台座两端张拉需8台。施加预应力所用的的机具设备及仪表由专人管理和使用,定期维护和校验。千斤顶与压力表必须配套校验,以确定张拉与压力表之间的关系曲线,校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。张拉机具设备应与锚具配套使用,并在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面校验。使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定,当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出
18、现不正常现象或检修以后应重新校验。5.4底模弯起器拉板穿过的方形孔设置台座底模预留弯起器拉板穿过的长方形孔顺梁轴方向长300mm、垂直梁轴线方向宽80mm。拉板和加强板总厚度为28mm,导向板上的拉板按照25m小箱梁的斜腹板1:4的斜率伸至底模下与抗拔桩上的U形拉板销接。5.5弯起器的安装弯起器的安装时间宜在底板钢筋钢筋绑扎后安装弯起器。弯起器导向板上的塑料合金减摩套的安装:塑料合金减摩套装入导向板的25mm孔内,在进口端有3mm厚挡圈,出口圈用伸出导向板外的3mm。鉴于塑料合金减摩套与导向板的25mm孔是紧配合,暂不涂粘着剂。减摩套内涂硅脂,以减少钢绞线与减摩套之间的阻力。短线法张拉为对称张
19、拉,弯起器的U形拉板(宽180mm)通过60mm45#钢轴与抗拔桩上的装置支座铰接,为减小弯起器与钢绞线的摩擦力,应将弯起器穿束孔打磨光滑,涂抹四氟粉。 5.6钢绞线的制作及安装在钢绞线进场以后,应分批进行检验。检验时从每批钢绞线中任选3盘,从每盘中截取一根进行表面质量、直径偏差、力学性能试验。在钢绞线试验合格后,根据每槽张拉台座的长度(包括横梁宽度)、张拉伸长值、外露长度以及张拉时所需要的长度等因素确定钢绞线的下料长度;钢绞线下料时,使用砂轮切割机切割,切割口的两侧各5cm处用铁丝绑扎。铺设预应力钢绞线时,预应力筋的失效长度采用硬塑料管将其套住,在张拉完成之后按照设计要求的失效长度和位置重新
20、固定塑料管的位置并用铁丝将两头绑扎牢固避免混凝土浆进入管内,使预应力筋与混凝土不产生握裹作用,达到设计要求的失效效果。 钢铰线的安装:将下好料的钢绞线运到台座一端,钢绞线穿过端模及塑料套管后在其前端安引导装置以利于钢绞线沿直线前进。引导工具利用钢管加工而成,前端做成圆锥形状。穿束前各孔眼应统一编号,对号入座,防止穿错孔眼。5.7、钢筋制作与安装钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清洁干净。钢筋的制作严格按照设计施工图纸施工,同时要符合规范要求,搭接和焊接长度符合设计及规范要求。钢筋制作完成之后,按照设计图纸进行钢筋安装;在张拉台座底模脱模剂完成之后先进行底板钢筋安装,然后进行钢绞
21、线的安装;钢绞线安装完成之后,再进行其余钢筋的安装。 为使张拉锚固标准化、规格化,钢筋的绑扎工作应在张拉结束8小时后进行。 钢筋骨架的绑扎须符合图纸和规范要求: (1)所有钢筋在加工之前,进行清污、除锈和调直处理。钢筋制作在钢筋棚 配料、下料、对接、弯制、编号、堆码。钢筋下料前应核对图纸无误后方准下料。 (2)钢筋弯制前应对预应力槽口处作钢筋模型以确定钢筋与锚头有无干扰, 以便事前采取措施,使钢筋避免开槽口。绑扎钢筋前先在底模板表面上用粉笔 按图划好箍筋间距,用定位钢筋固定箍筋后,主筋穿过箍筋,按图纸要求间距逐个分开, 先绑扎纵向的主筋,后绑扎横向钢筋。纵向主筋(通长筋)接长采用帮条焊工艺,双
22、面焊,焊缝长5d(d 为钢筋直径);焊接时应先由中间到两边,对称地向两端进行,并应先焊下部后焊上部,每条焊缝一次成型,相邻的焊缝应分区对称地跳焊,不可顺方连续施焊;接头错开布置, 两接头间距1.3 倍搭接长度,搭接长度区段内接头面积百分率50%。其余钢筋采用绑扎接头,搭接长度一律为 35d(d 为钢筋直径),所有接头位置应互相错开,接头长度区内受力钢筋接头面积不超过 25%该接头断面面积;绑扎板梁顶面负弯矩钢筋应每个节点均要绑扎,所有主筋(纵向方向)下和腹模、翼缘侧面均应放置砂浆垫块,砼垫层的厚度及强度应满足要求。(3)骨架的焊接采作分片方式,在专用的焊接台座上施焊,然后运至现场装配成型。骨架
23、的主筋在对焊或搭接焊时应适当配料,使之在成型焊接时其对接头能按规范要求错开设置。 钢筋骨架在现场采用吊车起吊安装,其装配程序是:安装梁底支座上垫板在底模上准确的标出各段钢筋网片的定位线分段安装底板部分及腹板钢筋(安装内模板)绑扎顶板钢筋(安装外模板和堵头模板)。 在安装堵头模板前,要检查梁底预埋钢板位置是否准确,梁端有伸缩缝位置的开槽及预埋钢筋是否与图纸中所要求的一致;边梁翼板上要注意预埋防撞墙钢筋和通信设备预埋的铁件等,同时要注意板端腹束封锚段砼与伸缩缝砼同时浇注。一切检查合格后,方可浇注砼。 5.8模板安装侧模安装要就位准确,安装牢固,避免由于模板加固不牢导致梁板结构尺寸达不到设计要求或影
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