箱梁施工设计毕业论文.doc
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1、目录第一章 箱梁施工设计编制说明11.1编制范围11.2编制依据1第二章 工程概况22.1 工程概况22.2结构形式32.3、技术标准32.4、地形、地质42.5、 气象42.6、交通4第三章 箱梁施工方案、方法及措施53.1、质量目标53.2、施工工艺53.2.1 工艺流程53.2.2 结构体系的转换63.2.3 墩顶现浇段(0#段)施工63.2.4 悬浇段施工9第四章 质量管理与施工技术保证措施154.1保证测量精度154.2墩身及系梁施工质量保证措施154.3预应力连续刚构悬浇施工质量保证措施154.4现浇箱梁质量保证措施164.5挂篮施工安全保证措施17致谢19参考文献20第一章 箱梁
2、施工设计编制说明 1.1编制范围本箱梁施工设计编制范围为:郑州市金岱路跨南水北调总干渠桥梁新建,起讫里程为K0+892.900K1+107.100,全长214.2米。1.2编制依据1、合同协议书及附件2、投标书及投标书附录3、合同专用条款4、合同通用条款;5、技术规范6、图纸7、进场后现场实际调查情况; 第二章 工程概况2.1 工程概况项目位于新郑市孟庄镇小耿湖村北,金岱路(环翠路-渠南路)段与南水北调总干渠交汇处,北起环翠路(K0+719.196),南至渠南路(K1+300.823),全长581.627m,其中桥梁长205m,两侧接线道路总长376.627m。根据规划,金岱路中心线与干渠正交
3、,桥位处干渠底宽15m,设计高程114.297m,一级护坡按1:3.5斜率进行放坡,一级马道宽5m,两侧马道外边缘间距为6954m,马道宽度5m,通行净空45m,马道设计高程123.456 m,。南北两侧马道外设二级护坡、防护堤及截流沟等设施。整个干渠开口总宽度为114.08m(两侧防护堤顶外边缘间距),设计水位121.297m,加大设计水位121.960m。2.2结构形式本桥梁跨径布置为(55+95+55=205)m,桥梁中心线与南水北调总干渠正交,桥梁全宽为46m,分三幅设计。中幅桥墩采用三柱式桥墩。单个立柱尺寸为3m*4m,承台采用矩形台,平面尺寸为22.6m*10.6m,高3.0m,承
4、台下布置18根直径为1.6m的钻孔桩,桩长60m,持力层为粉质黏土层。左、右幅桥墩采用板式桥墩尺寸为3m*5.3m,承台采用矩形台,平面尺寸为10.6m*6.6m,高3.0m,承台下布置6根直径为1.6m的钻孔桩,桩长60m,持力层为粉质黏土层。桥台采用肋板式桥台,台后放坡。中幅桥台下布置12根直径1.2m钻孔灌注桩,左右幅桥台下设置4根1.2m展开工作,桩长40m,持力层为粉质黏土层。2.3、技术标准1、道路等级及设计车速道路等级:城市主干路;设计行车速度:60公里/小时。2、荷载标准桥梁设计荷载:公路-级;道路设计荷载:BZZ-100。2.4、地形、地质桥位处场地地形较为平坦,地面标高12
5、5.0m左右。桥位区浅部土层中的地下水属孔隙潜水类型,其水位动态变化主要受控于大气降水、人工灌溉和地面蒸发。勘察施工期间,测得本场地静止水位埋深6.0m左右,地下水位标高为119.5m左右。根据地下水水质分析报告,SO4-2含量106.51mg/L,PH值8.05,侵蚀性CO2含量0 mg/L,HCO3-1含量189.56 mg/L,依公路工程地质勘察规范附录K判定,其地下水对混凝土有微腐蚀性。2.5、 气象路线所在地区位于北温带南沿,属暖温大陆性半干燥季风气候区,四季分明,春季温暖,干燥多旱,夏季炎热,多雨易涝,秋季天气多变,旱涝交错,冬季寒冷多风,干燥少雨雪,冬旱频繁。年平均气温为14.2
6、0C,一月份气温最低,月平均气温-0.20C-0.40C;七月份气温最高,月平均气温270C左右,极端最高气温40.50C,极端最低气温-170C,全年日平均气温在00C以上达293312天。年平均降水量为640.9毫米,雨水多集中在69月份,占全年降水量的50%以上。年均蒸发量2058.6毫米,平均初霜日在11月上旬,终霜日在3月下旬,全年无霜期217天。地面最大冻土深度20厘米。2.6、交通路线处有原有乡村道路,路况良好,交通便利。第三章 箱梁施工方案、方法及措施。3.1、质量目标主墩箱梁悬浇段分项工程合格率100%,优良品率95%。3.2、施工工艺3.2.1 工艺流程悬浇箱梁施工工艺流程
7、图落地支架搭设、预压及调整安装永久支座,浇注临时支座墩顶现浇段(0#段)施工支架、模板拆除、墩梁固结锁定挂篮拼装挂篮静载试验边跨支架搭设及预压循环施工全部悬浇梁段、拆除挂篮两悬臂端箱梁安装合拢吊架及底模,临时约束锁定边跨现浇段施工解除两边构临时支座固结,锁定一侧活动永久支座边跨合拢段安装钢筋、立模灌注砼、张拉、压浆安装中跨合拢吊架及底模两悬臂端箱梁临时约束锁定解除一侧箱梁约束锁定中跨合拢段安装钢筋、立模灌注砼、张拉、压浆拆除临时支座桥面系施工3.2.2 结构体系的转换箱梁施工采用悬臂施工法,在结构体系转换时,为保证施工阶段的稳定,边跨先合拢,释放梁墩锚固,结构由双悬臂状态变成单悬臂状态,最后跨
8、中合拢,形成连续箱梁受力状态。施工过程中存在梁的受力结构体系转换,施工时应注意以下几点。(1) 结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时,梁体某些部位的弯矩方向发生转换。所以在拆除梁墩锚固前,应按设计要求,张拉一部分或全部布置在梁体下部的正弯矩预应力束。对活动支座还需保证解除临时固结后的结构稳定,如需控制和采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。(2) 梁墩临时锚固的放松,应均衡对称进行,确保逐渐均匀地释放。在放松前应测量各梁段高程,在放松过程中,注意各梁段的高程变化,如有异常情况,应立即停止作业,找出原因,以确保施工安全。(3)对转换为超静定结构,需考虑钢束张拉、支座变形、温度变化等因素引起
9、结构的次内力。若按设计要求,需进行内力调整时,应以标高、反力等多因素控制,相互校核。如出入较大时,应分析原因。 在结构体系转换中,临时固结解除后,将梁落于正式支座上,并按标高调整支座高度及反力。调整以标高控制为主,反力作为校核。3.2.3 墩顶现浇段(0#段)施工(1) 0#块托架0#块托架是0#块箱梁砼现浇的主要承重结构,要求其具有足够的强度和刚度。拟采用碗扣支架搭设,支撑于承台顶面,支架上部扩展为三角形托架,托架纵横梁均采用型钢,托架顶横桥向设置横向分配梁作为箱梁底模、侧模的支撑结构。0#块托架结构见下图。0#块托架结构示意图0#块托架拼装完毕进,采用0#块梁自重1.2倍重量预压,用砂袋作
10、压重荷载,由于0#块托架承受整个0#块砼的重量,在预压前计算出不同单位横断面上荷载分布情况,其中顶板砼重量直接传送到底板上。腹板和隔墙处荷载比较集中,砂袋堆放时要按照单位横断面荷载分布情况进行堆放,以便能真正模拟砼荷载,达到预压的目的。预压前在托架底设沉降观测点,不少于4个横断面,每个横断面不少于3个观测点,预压前测出沉降观点标高,砂袋堆放完后,测出沉降观点的标高,隔一天再测一次;当试压沉降稳定后,记录各测点的最终沉降值,从而推算出底模各测点的标高,然后卸载。卸完载后,精确测出底模各测点的标高,此标高减去加载终了时的标高,即为支架支撑的回弹值,余下的沉降值为支架系统不可恢复的塑性变形值。根据计
11、算结果,对底模标高进行调整,使预留拱度值更加准确,同时也是对支架的强度、刚度和稳定性的检验。 (2) 临时支座和临时锚固连续箱梁在采用分段悬臂浇筑过程中,永久支座不能承受施工中产生的力和不平衡力矩。采用设置临时支座承受施工中产生的力,施工中需采取临时锚固措施,以抵抗施工中产生的各种不平衡力矩,保证“T”构平衡。本项目设计采用在主墩两侧设置临时竖向预应力锚固的方式,对墩梁进行临时固结。临时支座采用C40的混凝土浇筑,临时支座与永久支座同高,中间设5cm厚的硫磺砂浆层,硫磺砂浆层中夹电阻丝,便于临时支座的拆除。临时锚固采用直径为32的精扎螺纹钢筋进行锚固,0块施工完毕开始浇筑1块前张拉,将墩梁临时
12、锁定。临时支座结构见下图:临时支座设置图(3) 模板安装梁底模板:两端悬臂部分采用大块钢模板(挂篮底模),两悬臂端梁底纵坡的调整,利用调模装置调整坡度,从而使底模达到坡度要求。外侧模:采用大块钢模板,在梁变宽部分利用调模装置调整立模宽度,当内外侧模板拼装后用18对拉螺杆对拉,拉杆间距按水平0.5米,竖向1.0米布置。顶板底模与外侧模连接处镶橡胶条塞紧,以防漏浆。隔墙模板及腹板内模板:均采钢木组合模板现场拼装,内模板的紧固主要用对拉螺杆,并用型钢内支架连接,下倒角模板采用木模。人洞模板及支架:隔墙人洞采用木模板、木支架,顶板临时人洞模板采用钢板焊接,支撑用12钢筋与梁顶板钢筋网片焊接。端模:端模
13、用自行加工的钢模板,与内外模及其骨架连接牢固,中间留进人洞方便捣固人员出入,待混凝土浇注到位后再行补加。(4) 钢筋及预应力管道安装0#块钢筋种类、数量大,构造复杂。施工前对所有的钢筋大样进行复核使之与箱梁的尺寸相对应,制定0#块箱梁及其横隔板钢筋绑扎方案,分清绑扎先后顺序使箱梁钢筋与横隔板钢筋绑扎交错进行,互相协调。钢筋在钢筋棚集中加工,现场绑扎成型。0#块集中了全桥大部分纵向顶板束管道,安装管道时每隔50cm以8定位钢筋焊于梁体钢筋骨架上,以保证管道定位准确牢固。为防止水泥浆渗入波纹管,堵塞预应力管道,混凝土浇筑前在纵向管道内插入略小于管道直径的PVC管。(5) 混凝土施工0#块横隔板尺寸
14、较大,混凝土浇筑时需考虑混凝土内部水化热问题,拟采用布设降温钢管方式降低混凝土内部温度,确保混凝土芯部温度与混凝土表面温度差控制在15以内。混凝土浇筑采用连续浇筑完成。耐久性混凝土必须采用具有自动计量和检测装置的搅拌站拌制,混凝土运输车运送混凝土,混凝土垂直运输采用泵送,插入式振动棒捣固密实。(6) 混凝土养护及降温措施外露面混凝土浇筑完初凝后及时喷雾状水养护,及时覆盖无纺土工布并安装自动喷淋装置确保养护湿度,洒水养护。其余部位混凝土带模养护至混凝土强度90%以上,在混凝土带模养护期间,需特别注意对钢模接缝处的养护,采用窄条土工布将钢模接缝覆盖并使用钢夹固定,定时洒水以确保土工布在养护期间始终
15、保持湿润。夏季养护期间在钢模外定时喷水,以降低钢模表面温度,在混凝土强度达到设计强度的80%后,可适当松开钢模,向钢模内混凝土进行浇水养护直至拆模覆盖养护。(7) 预应力施工预应力张拉在混凝土强度及弹性模量均达到设计规定、混凝土龄期不少于5天后方可进行,张拉顺序按施工顺序从外到内左右对称张拉。预应力筋张拉后24h内完成压浆,确保孔道中预应力筋体系在完成灌浆工序前不出现锈迹,应对灌浆材料的性能进行专门试验。试验测试的内容包括初始流动度、流动度的延时变化与温度敏感性、压力引起的最大泌水量、膨胀性能以及强度发展速度等。3.2.4 悬浇段施工连续箱梁其它节块均采用菱形挂篮悬臂浇筑。0#块施工完毕后在0
16、#块上安装挂篮,经验收合格且试压后进行1#块悬浇施工。受0#块长度限制,施工1#块时挂篮连体,1#块施工完毕后,挂篮解体成各独立体系平衡施工2#及以后各节块。(一) 施工工艺流程。挂篮悬浇箱梁施工工艺流程图全部悬浇梁段施工完毕0#梁段支架、模板拆除挂篮拼装、试压挂篮移动、调整、固定梁段模板、钢筋绑扎、预应力管道安装混凝土浇注混凝土养护预应力筋张拉、管道压浆封 锚拆除挂篮进入下一悬浇梁段施工 合拢段施工(二)施工挂篮(1) 挂篮结构施工挂篮采用自行设计制作的菱形挂篮,主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统五大部分组成。该挂篮承载能力和刚度大,机械化程度高,操作方便快捷、安全
17、可靠。桁架:桁架是挂篮的主要承重结构,由大型钢加工而成,分立于箱梁腹板位置,其间用型钢组成平面联结系。后锚梁和前吊梁由两根I字钢组焊而成。提吊系统:吊锚杆均采用32mm级精轧螺纹钢筋。前吊杆下端锚固于底模横梁及内、外模的滑道上,上端吊挂于桁架的前吊梁上。后锚杆下端亦锚固于底模横梁及内、外模的滑道上,上端则锚固于已完梁块的混凝土表面。吊锚杆的调节通过4个10t的千斤顶及扁担来完成。模板系统:箱梁外模外框架由槽钢与角钢焊而成,模板围带采用槽钢,板面为6mm厚钢板。模板设计为组装活动式,可根据梁段的高度和长度变化随时接长(高)和拆卸。外模支承在外模滑道上,前端通过外模前吊杆吊于桁架前吊梁上,后端通过
18、锚杆锚固在已施工好的箱梁翼板(在施工翼板时设预留孔)。内模由内模桁架、斜支撑以及组合钢模等组成。内模安置在由内模桁架和斜支撑组成的内模框架上,内模框架支承在内模滑道上,前端通过内模前吊杆吊于桁架前吊梁上,后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁顶板(在施工顶板时设预留孔)。底模直接承受悬浇梁段的施工重力,由底模纵横梁和底模板组成,底模纵横梁均由型钢加工而成。底模面板采用6mm厚钢板,背后焊接扁钢骨架。底模宽度比箱梁底宽少810mm。在浇筑混凝土时,利用底对拉杆使两侧外模将底模夹紧,以防漏浆。底模架前端设操作平台,以供梁段张拉及其他操作。走行及锚固系统:在两片桁架下的箱梁顶面铺设两根钢轨,在钢轨与主桁的
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