铁路桥梁工程节点拼装56m简支箱梁施工组织设计.doc
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1、节点拼装56m箱梁施工组织设计第一章 工程概述大桥桥跨布置为332m+556m+132m全长430.61m,全桥共二台八墩,桩基采用1.5和2.0m挖孔桩,1#、2#、3#、8#为变截面矩形实心墩,其余均为变截面圆形空心墩,最高墩97m,32m梁全部为T形梁, 56m简支箱梁采用造桥机节段拼装法建造。第二章 主要施工方法和施工工艺第一节 造桥机节段拼装法施工简述节段拼装法施工的56m箱梁(专桥(02)2081-图),56m箱梁分为11段。所有梁段均在龙台左侧制梁场预制。预制场设置3个台座,3套钢模,底模采用8mm 钢板焊制。箱梁混凝土振捣以附着式振动器为主,辅以插入式振捣棒联合振捣。预制场架设
2、两台10吨简易龙门吊,用来进行模板组拼、钢筋吊装及混凝土垂直运输作业。制梁场搅拌站采用二台配自动上料和自动计量装置的JS500型双卧轴强制式搅拌机拌制梁段混凝土。输送混凝土小车置于搅拌机下,混凝土通过龙门吊吊装入模。本工程拟采用铁道建筑研究设计院研制的“八七梁”型移动支架式造桥机拼装施工箱梁,造桥机在龙台端的32m边跨和台后路基上原位拼装,边拼装边向前拖拉就位。梁段从存梁场移至运梁平车上,经由沿桥纵向临时铺设的轨道,将梁段运至造桥机尾部设置的叉车下,叉车将梁段吊起并前移至造桥机落梁天窗处落下,吊放在造桥机腹内的特制移梁小车上二次拖拉移位,并按湿接缝要求的间距起顶摆放好,然后再进行梁段的纵向、横
3、向及竖向三维空间位置精调就位。竖向须按二次抛物线设置预拱度。接着穿钢铰线、连接湿接缝波纹管、绑扎湿接缝钢筋、安装湿接缝内外模板,再从两侧向中间对称浇注湿接缝混凝土,待混凝土强度达到80%后,进行第一批预应力钢绞线张拉。第一批钢绞线张拉时,必须控制好梁底高程,使梁体在合理的受力状态下脱离支架。待第一批张拉已施预应力的孔道压浆后,造桥机前移进行下一孔梁的施工。第二批预应力钢绞线张拉、压浆待造桥机通过后根据设计要求的龄期进行。第二节 梁部重点单项工程施工工艺及施工方法 一、工艺流程图梁段预制施工工艺流程图清 理 台 座安装端模、内模穿橡胶棒、芯棒模板刷脱模剂绑扎底板、腹板钢筋钢筋下料弯制焊定位网、预
4、埋件模板清理、校正吊装外侧模安装通风孔备 料试验确定配合比绑扎顶板钢筋装顶板端模、挡碴槽模板混凝土搅拌混凝土运输检查测量各部尺寸现场取样做试件浇筑梁段混凝土抽拔橡胶棒、拆模养 生梁段成品检查梁段移出台座梁段移入存梁场二、施工方法及工艺要点1.施工准备在进行梁段生产以前,必须完成以下工作:场地准备:主要工作包括制梁场的“三通一平”,制梁场硬化、制梁台座施工、修建移梁道、修建造桥机拼装场、架设32m便梁、铺设龙门吊走行轨道及龙门吊的安装等施工前的准备。材料准备:包括砂石料、水泥、钢筋、橡胶棒等各种材料、物资、机具的准备。设备进场:混凝土生产、养护设备、模板和钢筋加工设备应全部到位。设备安装:包括混
5、凝土拌合站、混凝土养护设备、龙门吊、拔棒卷扬机的安装。房屋准备:水泥库、材料库、实验室、发电机房等生产性房屋应首先建成。2.场地布置 预制场地由制梁场、存梁场、搅拌站、砂石料场、加工厂、钢筋作业场和库房等组成。根据实地勘察的地形条件,制梁场拟设在森坑大桥龙岩端龙台处。(详见制梁场布置图)制梁场主要由制梁台座、拌合站和龙门吊轨道等组成。根据工期安排及制架梁的要求,拟采用三套模板预制56m箱梁梁段。共设3个制梁台座,5股移梁道沿线路方向纵向布置。1#台座为1#梁段专用台座,其余为通用台座。台座距离适当拉开。 钢筋可直接在制梁台座上绑扎,也可在专用钢筋绑扎胎模上绑扎后吊台座的底模上。存梁场主要由3条
6、与各制梁台座相对应的移梁道组成。考虑到梁段的龄期及地形的限制移梁道长度定为40m,存放9排计18个普通梁段,含制梁台座上的2个共计20个普通梁段。料场主要由钢筋及钢绞线存放场、砂场、碎石场等组成。料场要求运输车辆进出方便,砂石料场还应靠近拌合站以方便混凝土的搅拌。碎石场考虑存放300m3碎石,砂场存放150m3河砂,以满足一孔梁所需。钢筋及钢绞线存放场考虑存放70t钢筋和90t钢绞线。3.模板体系 箱梁模板由底模、外侧模、内模和端模等组成详见箱梁模板装组图,模板采用钢制模板。底模固定在台座上,由于底板拟采用敝口灌注,插入式振捣棒可直接振捣,除1#梁段外一般情况下无须设置底振,底板灌注完成后压盖
7、木板防止反浆。外侧模采用整体式大块钢模板,顶部采用槽钢对拉固定,底部采用对拉螺栓将两扇外侧模定位,每侧腹板处还各有十二根对拉螺栓与内模架相联。内模采用整体式大块钢模板,支承在纵梁滑道上,可在纵梁滑道上移动。滑道立柱可用丝杠调节内模高度或脱开内模,内模横向丝杠可解决内模横向支承及脱模问题。为保证梁体外形尺寸的精度,端模采用内外模夹持式,端模上留有钢筋及橡胶棒预留孔。4.钢筋绑扎和拼装模板制梁场设有走行式制梁龙门吊,梁段钢筋可在台座上绑扎,底模上设置了定位措施。钢筋绑扎顺序:首先利用绑扎脚手架作定位支撑和绑扎平台,绑好底板和腹板形钢筋骨架,焊好定位网,立部分端模。然后将内模滑入定位,调好尺寸后穿入
8、橡胶棒。接下来吊装腹板外侧模并调好尺寸。最后绑扎顶板钢筋和组拼挡碴槽模板。由于梁段摆放到造桥机上以后,梁段间间距很小,因此在梁段两端凿毛后,湿接头的蹬筋、箍筋应预先挂在梁段端头并固定好。5.混凝土灌注箱梁混凝土采取底板腹板顶板的顺序灌注。底板采用敝口灌注,这样混凝土容易配制,底板容易振捣并能减少对内模的上浮力。腹板采用两侧对称分层灌注。梁段强度达到50%后拆除内外模。配合比及坍落度的选择: 预应力混凝土梁的质量除了强度指标外还有弹模指标控制,因此水泥和砂的用量不能太大,由于梁高较高,所以在灌注腹板时选择较大的坍落度,而在灌注底板和顶板时选择较小的坍落度。混凝土拌合: 混凝土搅拌机就近设在制梁台
9、座附近,用双卧轴强制式搅拌机拌合。为控制混凝土的拌合质量,砂石料、外加剂和拌合用水严格计量,控制搅拌时间,确保混凝土质量。混凝土运输: 梁段混凝土采用混凝土输送小车龙门吊提升上料。浇筑梁段底板时利用下料串筒间接下料,腹板和顶板混凝土从顶部下料入模。混凝土振捣: 底板混凝土除1#梁段设有底振外其它梁段主要采用插入式振捣器振捣;腹板混凝土的振捣采用附着式振动器为主,插入式振捣器为辅的联合振捣方法;顶板采用插入式振捣器振捣。在混凝土振捣时根据实际情况控制振捣时间和振捣强度确保混凝土施工的内实外美。混凝土养护: 当新灌混凝土初凝后,即可洒水自然养护。其中前三天每个白天不得少于六次,晚上不得少于二次,以
10、后每昼夜不得少于四次。橡胶棒拔出后,孔道中也应浇水。洒水自然养护应不少于七天。湿接头应加强早期养护,由于湿接头灌注时间长,先灌注的接头应先养护,在气温较低时为了提高混凝土的早期强度梁段生产采用蒸汽养护。6.预应力孔道成形 预应力孔道采用抽拔橡胶棒成形。橡胶棒弹性韧性均较好,为增加其刚度在其中间环节穿入22钢筋芯棒。当混凝土强度达到48MPa时为抽拔橡胶棒最佳时间,抽拔太早孔道不光滑摩阻大、易坍孔,太晚则橡胶棒易损坏。抽拔棒采用卷扬机为动力,用特制夹头夹住橡胶棒头部。由于台座间距较小,应充分考虑梁段预制顺序对抽拔橡胶棒的干扰和影响。7.梁段起顶横移设计规定梁段强度达到80%设计强度后方可顶梁移梁
11、,顶梁用四台50吨垂直液压千斤顶,底模上开设四个方形孔并盖有活动起顶板。千斤顶一次起顶16cm以上,穿入活动钢轨滑道及移梁滑靴,卸顶将梁段落在移梁滑靴上,最后用TDS移梁系统将梁段从台座上移出进入存梁场存放。三、劳力组织梁段预制准备安排劳力40人(见表1),梁段预制含湿接缝钢筋绑扎和混凝土灌注人员。 预制场劳动力表 表1序号工 作 项 目人数备 注1钢筋下料制作绑扎10含湿接缝2模板作业73混凝土灌注、顶移梁等23第三节 梁部拼接施工大桥的梁部拼接,拟采用铁道建筑研究设计院研制的“八七梁式造桥机”。该造桥机已先后在“灵武黄河大桥”、和“内昆铁路老煤洞特大桥”等工程项目中顺利完成了56m以下不同
12、孔跨的梁部拼接施工。一、造桥机结构简介专用移动支架式造桥机主要由以下几部分组成:1.桁架桁架包括主梁(在其腹内拼混凝土梁),前导梁和尾梁。2.下托梁主梁下部设下托梁以承托混凝土梁段和湿接头。3.吊梁叉车在拼梁桁架尾部“阁楼”立柱内侧装有运梁小车和叉车。本叉车起重量为80t,起吊、走行动力均为电动卷扬机和滑轮组。4.梁节移送及调位装置移梁小车在下托梁纵梁上走行,以卷扬机牵引。梁节调位用双座标千斤顶进行。梁节位置调好后,用螺旋支承支于下托梁纵梁上。5.支架拖拉移位装置支架移位采用拖拉法,动力为电动卷扬机。墩顶上装有滚轮箱做为下滑道,上部由设于支架尾部的后支点小车在临时轨道上滑行。滚轮箱上装有导向轮
13、,后支点小车在已造好PC梁顶部钢轨上走行,两者都起导向作用。二、造桥机施工原理造桥机进行梁部拼接施工时,先将造桥机拖拉至需要架设的桥墩台间,再将从制梁场运来的预制梁段吊运至造桥机腹内,以造桥机下托梁的支承为依托,按规定的顺序摆放、调整就位,然后穿钢铰线、连接波纹管、绑扎湿接缝钢筋、支立模板、浇注接缝混凝土,待混凝土强度达到规定的设计值后进行初张拉、压浆,造桥机前移至下一孔即可完成墩顶原位成梁作业。其施工作业具有以下特点:a、利用移动支架墩顶原位建造PC箱梁,支架在墩顶逐孔移动,PC梁直接建在墩顶,一次到位,不再滑移或起落梁。b、以节段拼装法为主。梁段工厂化预制,墩顶原位湿接拼装,平行作业,节约
14、时间,缩短工期,保证质量。c、梁段在支架腹内拼装成梁,没有高空作业感,操作安全。d、梁节用叉车升降,腹内移动采用低高度移梁小车并用卷扬机牵引。下托梁承载梁节,支架结构简单受力明确。e、梁节调位用双座标千斤顶,钢丝束张拉为通用张拉机具。f、支架前移为拖拉式。一孔梁完成后,下托梁旋转打开,支架支承在滚轮箱和后支点小车上用卷扬机拖拉至下一孔。三、梁部拼接施工工艺流程详见梁部拼装施工工艺流程图造桥机节段拼装砼箱梁施工工艺流程图杆件运输到位搭设临时支墩梁段吊入造桥机梁段装车运输造桥机拖拉就位拼装造桥机梁段调整就位穿钢绞线、连波纹管钢绞线下料试验确定配合比备 料干混合料运输绑扎湿接缝钢筋模板清理、校正造桥
15、机尾部搅拌混凝土立湿接缝模板现场取样做试件浇注湿接缝混凝土拆 模养 生安装锚头、夹片张 拉压 浆封 端拖拉准备工作检测梁体下挠度四、造桥机制架梁的主要施工步骤及工艺要点大桥5孔56m预应力混凝土箱形简支梁采用现场预制和利用专用移动支架式造桥机在墩顶原位拼接的施工方法。其施工步骤如下:1.组拼造桥机组拼原则:a、在龙岩端台后路基和便梁处组拼造桥机;b、边拼边拖,必须保证其倾覆稳定系数大于1.5;c、与悬拼吊机的性能相适应。d、先拼杆件不妨碍后面杆件的拼装。e、拼装时应尽快将主桁拼成闭合的三角形,形成稳定的几何体系,并尽快安装横联以保证支架钢梁结构的空间稳定。f、主桁杆件的拼装,左右对称进行,以防
16、偏载。拼装前的准备工作用“六四”式军用梁搭设一孔32m临时便梁,以便拼装、拖拉造桥机和运输梁段。在8#墩及7#墩顶上搭设两个临时支墩,临时支墩墩顶标高与路基顶标高一致;在两个临时支墩上及台后20m处安装三对滚轮箱;在制梁场与8#墩间铺设临时轨道,长约60m,以便用作混凝土预制梁段、湿接缝混凝土及其它机具设备的运输通道。造桥机拼装a、拼装导梁: 在台后两对滚轮箱间采用“搭积木”式的方法,先拼下弦杆及下平联,然后依次拼装腹杆、上弦杆和上平联。b、拼装主梁: 按下弦杆腹杆上弦杆上平联下弦大节点外侧“牛腿”顺序拼装,主梁腹杆采取先在地上预拼成三角形,然后整体吊装的施工方法,节省拼装时间,提高了拼装速度
17、。悬臂拼装一定长度后,桁架下挠增大,错孔严重,此时冲钉打不进孔眼,用千斤顶在支架下弦大节点处起顶,消除自重产生的下挠,待孔眼重合后,及时打入冲钉,上螺栓。拼至一定长度能够满足倾伏稳定要求后,在支架尾部安装后支点小车,撤去下弦处的临时支撑,将支架往前拖拉,然后接拼,为了保证造桥机拖拉时的稳定性在造桥机拼装后期需要在造桥机尾部配平衡重。c、拼装尾梁及叉车。为了使各部分在拼装时互不干扰,采用的拼装顺序为:下弦杆下层腹杆中弦杆上层腹杆上弦杆轨道梁及钢轨叉车上平联d、安装下托梁。当造桥机主跨伸出桥台后,及时挂下托梁,下托梁两端分别与支架主梁下弦节点外侧的“牛腿”用钢销相连。铺设纵梁及联接系,纵梁是造桥机
18、腹内输送混凝土梁段的通道,也是直接承受混凝土梁段重量的杆件。e、绑挂安全网,铺设人行道步板。2.造桥机拖拉就位。造桥机及其附属设备总重约400t,拖拉所用滑道为两组滚轮箱。根据该造桥机的结构特点和滑行方式,采用两台8t慢速卷扬机和动滑轮组提供拖拉动力,拖拉造桥机前移。其最大拖拉力为400KN,造桥机完全组拼好并拖拉到位后,拆除墩顶临时支墩并逐层下落造桥机,使其置于墩顶。当建造完第一孔梁后,造桥机拖拉前移下落就位于下一孔跨。前移动力为造桥机自备的二台8t卷扬机,将定滑轮锚固在已建好的PC梁支承垫石处,动滑轮锚固在造桥机尾部,以滚轮箱和后支点小车为滑道前移过墩。过墩时打开邻近的下托梁,过墩后再将下
19、托梁合上,拖拉时应统一指挥,以保持两台卷扬机同步,并随时纠偏。3.梁段的运输、吊装和调位准备工作a、造桥机拖拉到位后,应马上开始各种测量及准备工作:b、测量两桥墩间距离和高差,支承垫石位置及高度。c、检查并复核桥墩的纵横向中心线。d、检查支承垫石上锚栓孔位置及深度。e、安装支座。f、检查桁吊、运梁平车的安全使用性能。g、组装好移梁小车。梁段移出存梁场地梁段的移出主要利用两台5t卷扬机,以存梁场地的移梁道为滑道将梁段移到运梁平车上。梁段组拼顺序梁段组拼顺序是根据支架本身的构造情况和施工的快捷方便而制定的,吊装顺序依次为:龙1#、赣1#、赣2#、赣3#、赣4#、赣5#、6#(中间段)、龙5#、龙4
20、#、龙3#和龙2#段。梁段的吊装梁段运至造桥机尾部叉车旁边,起顶梁段用造桥机上小车置换运梁小车,梁段前移用叉车将梁段放入造桥机腹内即可。梁段的初步就位梁段初步就位是指将梁段按顺序编号布置在造桥机腹内纵梁上。放有梁段的移梁小车以支架前端的卷扬机为动力,以支架的纵梁为轨道,将梁段运至设计的指定位置。然后将小车退出,以接运下一梁段,将梁段放在高度可调的螺旋千斤顶上,螺旋千斤顶通过扣件与纵梁扣牢,以增加其稳定性。梁段的精确就位精确就位是指梁段纵向、横向和竖向三个方向的调位。纵向和横向利用双坐标千斤顶来调节,以设计梁体中心线为基准,即要求各梁段中心线和梁体中心线重合;梁两端的一号梁段预埋支座螺栓对正支座
21、中心线,考虑预应力张拉后及后期徐变引起梁跨收缩,梁段在摆放时,纵向按设计梁长放出35mm,作为收缩预留量。梁段间按湿接缝宽度布置;竖向按二次抛物线设置反拱度。由于每一个梁段均放在四个螺旋支撑上,并且每个支撑点都有三个自由度,这三个自由度相互制约,调整其中一个必将影响其余两个。所以梁段调位是一个反复调整,逐渐趋近的过程,故在施工中按先纵向调整横向调整竖向调整纵向调整横向调整竖向调整的次序反复循环调整,直至满足设计及施工误差要求。4.穿钢铰线、连波纹管为了提高穿钢绞线的效率,采用人工和机械牵引相结合的方式穿钢铰线。即先用人工在各张拉孔道中穿上“引线”,再将一个孔道中所要穿放的全部钢铰线帮焊在引线周
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- 铁路 桥梁工程 节点 拼装 56 简支箱梁 施工组织设计
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