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0桂林市穿山桥系统改造工程后张法预应力混凝土现浇连续箱梁上部结构施工方案（图号：市政院（200903）修改版QS-DOC）广西五鸿建设集团有限公司穿山桥项目部二○○九年四月一日1现浇箱梁上部结构施工方案一、概述1.1工程概况穿山桥系统改造工程位于市漓江路上，东起施家园路口，西至漓江桥东桥头，是连接漓江桥和漓江路的重要交通设施。该桥为预应力变截面连续箱梁三幅分离式桥梁，三幅一联三跨（33+43+33）为单箱三室预应力混凝土变截面连续箱梁。端部箱梁悬挑根部位置梁高为2.6米，梁高与主跨比为1／35.8，跨中箱梁悬挑根部位置梁高为1.2米，梁高与主跨比为1／16.5。箱梁顶板厚20cm，底板厚20cm，底板在靠端部加宽到36.7cm，箱梁腹板宽35cm，在端部加宽到65cm，翼板悬臂长2米。桥梁分三幅布置，每幅宽度分别为14.75米、16.50米和14.75米，全桥宽46米。底板左中右幅宽分别为10.75米、12.75米和10.75米。边幅箱梁横向采用等高度形式，顶低面采用1.5%横坡，中幅箱梁横向采用变高度形式，顶面采用1.5%双向横坡。桥面纵坡为2.5%。上部结构箱梁采用强度C50混凝土,采用双向预应力体系。横向预应力钢束仅布置在桥墩处箱梁的横梁上，纵向预应力钢束布置在箱梁的底顶板腹板。纵向预应力穿过全桥的钢束采用大吨位群锚体系。横纵向预应力钢束均采用高强度低松弛ф15.2钢绞线，Rby=1860Mpa，预应力管道采用波纹管制孔。横向预应力钢束先于纵向预应力钢束张拉，一端为P锚，一端为张拉锚。21.2支架施工方案简介穿山桥位于小东江河上，地质条件复杂，场地狭小。该桥位于市区主干道路上，附近居住区较多，施工条件相对困难，以及上部结构施工时遇汛期。根据工程地质条件和施工情况，支架施工方案为：第一跨至第二跨跨中，采用φ48×3.5mm管件式全满堂支架单幅现浇施工工艺进行施工；第二跨跨中到第三跨上部结构施工采用直径500mm，壁厚12mm的钢管摩擦桩做承载支柱（或者采用直径1m混凝土桩基础，在砼桩顶面预埋钢板，再焊接钢管直径500mm，壁厚12mm做承载力支柱），再安放两条型号为40b的工字钢拼接做横梁，横梁上再搭设贝雷梁片桁架结构作纵向受力构件，在贝雷梁上安放型号[16b的槽钢做横向受力杆件，槽钢与纵向贝雷梁连接牢固后，在其上面搭设满堂钢管支架。施工时，翼缘模板、侧模、内模和底模采用竹胶板，内模支撑采用木框架及方木做支撑，内模端部采用φ48×3.5mm钢管做支架。1.3施工工艺流程就地满堂支架基本施工工艺流程：施工准备→地基处理→支架位置放线→支架搭设→支架检查调整→铺设纵横方木→安装支座→安装底模板、侧模板→底模板调平→支架预压→测量支架压实量→支架及底模调整→绑扎底板、侧板钢筋→安装波纹管→安装内模板→安装端模板→绑扎顶板钢筋→自检、报检→混凝土灌筑→混凝土养护→拆除边模和内模板→预应力张拉3→封锚→压浆、封堵端头→养护→拆除支架和底模板→桥面铺装防水层及沥青混凝土层→桥面系安装。渡汛满堂支架基本施工工艺流程：施工准备→打桩（钻孔）→安放钢管摩擦桩（浇筑混凝土桩）→搭设工字钢横梁→贝雷梁片安装→支架位置放线→铺设次层工字钢横梁→支架搭设→后续工序（上同就地满堂支架施工）。二、满堂支架搭设及预压根据施工现场实际情况和工程地质条件，该桥梁上部结构施工采用就地满堂支架和渡汛满堂支架两种施工方法进行施工。2.1就地满堂支架（第一跨到第二跨跨中）2.1.1地基处理先用挖掘机清除地表土和杂物，用砂砾石填平坑凹，再用推土机或者挖土机将表层泥土和有机土推平并压实；承台基坑清淤后采用分层回填亚粘土并整平压实。在地基整平压实后，在其上填筑大约20cm的砂砾石，并选择最佳含水量时用20T振动压路机进行辗压，辗压次数不少于3遍，如果发现弹簧土须及时清除，并回填合格的砂类土或石料进行整平压实，然后在处理好的砂砾石层上铺设30cm片石，采用人工铺平，用20吨振动压路机进行辗压。整平夯实后在片石垫层上再铺设10cm厚的碎石垫层，用振动压路机和挖机反复进行辗压密实。在压实的碎石层上浇筑20cm厚的C20混凝土做支撑受力层。混凝土层表面不得有坑凹和低洼积水现象。按照安装满堂支架钢钢管立杆所对应的位置上铺设枕木或者钢垫板进行钢管支架搭设。压实的石4渣层及碎石层的宽度大约为50米。为避免处理好地基受水浸泡，在受力层两侧开挖40×30cm的排水沟，排水沟分段开挖形成坡度，水流顺坡通畅流入河里。2.1.2支架安装本支架采用“管扣”式φ48钢管满堂支架，其结构形式如下：纵向立杆布置间距以60cm为主，箱梁两端近墩台处4m可以加强加密为间距30cm；横向立杆的钢管间距为60cm，在箱梁腹板所对应的位置间距为30cm，以加强腹板处支架的承载能力；翼缘横、纵向立杆均按60cm布置。在高度方向上纵横向横杆步距为150cm，使所有立杆联成整体，为确保支架的整体稳定性，在每六排横向立杆和每六排纵向立杆各设置一道剪刀撑（可详见《现浇箱梁管扣式满堂支架横纵断面布置图》）。在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，横桥向铺设好支垫方木，便可进行支架搭设。立杆下垫板可选用8#槽钢、钢管底托或者方木垫块。支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。管扣架安装好后，对于箱梁底板部分，在可调顶托上横向铺设400×12×15cm的方木（15cm面竖放，底板两端各悬出50cm），按照间距60铺设。然后在其上铺设纵向200×6×9cm的方木（9cm面竖放，竖放的目的增加刚度），按照间距60cm铺设，腹板下对应的方木按间距30cm铺设。再在上面铺设6×9cm的方木（9cm面平放，平放的目的增加受力面积），可按照间距24cm铺设。对于翼缘部分，钢管支架直接搭设到翼缘底部，先在顶托上安装横向方木400×12×15cm，5再铺设纵向200×6×9cm（9cm面竖放）的方木，再在上面铺设横向6×9cm（6cm面竖放）的方木。方木与方木和底板与方木之间的间隙，用加工好的方木楔子塞紧和加固。支架模板安装应满足线性平顺及预拱度要求。2.1.3现场搭设要求本工程支架搭设从桥墩盖梁一端开始搭设，纵向以墩身外缘10厘米处为第一排立杆。立好立杆后，及时设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距地基面25厘米，支架未交圈前应随搭设随设置斜撑作临时固定。箱梁腹板对应处必须增设两列立杆，随管扣支架一起搭设。支架与墩身拉结牢固后，随着支架升高，剪刀撑应同步设置。受力立杆不够长，必须用接长扣对接接长，剪力撑及悬挑部位钢管接长时可用不少于2个以上的活动扣件固接。施工保护安全网在支架搭设完毕后设置。2.1.4技术要求相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、活动扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米；杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm；立杆的垂直偏差应不大于架高的1／300；上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相连立杆的距离不大于纵距的1/3；安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方，用铁线把网眼与杆件绑牢。主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直6角扣件的中心距不应大于150mm。2.1.5满堂支架预压安装模板后，要对模板支架进行预压。模板支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于箱梁桥面线形按设计控制。3、预压支架压缩数据作为调整现浇梁施工预拱度的依据之一。支架预压采用分段预压法进行预压，预压方法依据箱梁砼重量分布情况，在相对应的地方加上相等的荷载进行预压。在安装的支架模板上的堆放与梁跨荷载等重的砂袋（或钢材、水箱），并考虑荷载的安全系数(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)。施工前，每袋砂石按统一标准重量进行分包准备好，然后用汽车吊或者塔吊进行吊装就位，并按箱梁结构形式合理布置砂袋数量。2.1.6测量预压压缩量及底模标高为了解支架沉降情况，在预压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向每4米布置一排，每排4个点。预压按梁体重分四次加载，每25%两次加载之间停顿1小时，最后一次加载足静压10小时后再用水准仪观测支架变形量。如果加载100%后所测数据与持荷10小时后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，理论上可以卸载。但为了检验支架模板安全稳定性，应继续加载到120%进行预压，直到地基及支架沉降到位后方可卸压。卸载应先缷20%，余下100%分三次每次卸载33%缷完。支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含测量误差），一般梁跨预压时间为三天。卸压完成后，要7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（等于卸压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，便可得支架实际沉降量。观测方法采用水准仪倒尺测量，并根据测量结果绘制出沉降曲线。预压完成后要根据预压结果通过可调顶托调整支架的标高，以便调节与控制底模的标高，并在梁的底模标高上设置一定的预拱度。设置梁的底模预（上）拱度为：设计预拱度+支架弹性变形值。支架底模铺设预压后，测量箱梁底模中心线及底模边角位置来定位梁体横断面。底模标高=设计梁底+支架的变形＋（±前期施工误差的调整量），来控制底模立模。底模标高和线形调整结束，经监理检查合格后，立侧模和翼板底模，测设翼板的平面位置和模底标高（底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板）。2.2渡汛满堂支架（第二跨跨中到第三跨）2.2.1地面平整从现场施工情况可知，第二跨跨中为河床，上面填充了软塑土和砂砾石，并堆放了旧桥台破除的混凝土石块，地面坑凹不平，不便于施工作业。因此，用挖掘机对施工作业地面进行地面平整，并清除堆放的混凝土石块。第三跨为河道，现有流水通过，水流不大，因此可利用破除的混凝土石块进行堵流，在P2墩另一侧开挖河沟进行导流，以便于机械设备进入施工作业区进行钻孔施工。2.2.2度汛桩施工82.2.2.1钢管摩擦桩利用桥墩桩基现在施工机械设备，调到渡汛桩平面布置施工作业区，根据施工设计图纸，在指定的位置进行钻孔作业。结合实际地质情况，利用冲孔机或者旋挖机进行钻孔施工，挖掘机相互配合作业。先用冲孔机或者旋挖机进行钻孔，钻到持力层岩石面下1米处就可以停止钻孔。便打入直径为0.5米的钢管摩擦桩，钢管与孔壁之间的缝隙用砂砾石进行回填护筒。按照施工设计图设计的标高确定钢管高出地面的自由高度，并在钢管顶部焊接一块600×600×12mm钢板做垫板。钢桩纵、横向采用钢管剪刀撑连接，增强整体稳定性。钢管支墩上安装12mm厚的钢板进行应力扩散，钢管支墩顶面安装横向分配梁，分配梁上按照计算安装贝雷片纵梁，贝雷片每片下玄杆设置两根10号槽钢横带，上部采用U形螺栓或者10号槽钢横带连成整体，作为横联，增强整体稳定性。2.2.2.2混凝土灌注桩根据施工设备和地质条件，该渡汛桩可以采用混凝土灌注桩作为承载力支柱。渡汛桩为90根，采用分排施工法钻孔机进行钻孔施工。成孔后对孔内泥浆和沙石进行清理，清理干净后放入钢筋笼，放好之后才可以浇筑直径1米的C30混凝土灌注桩。按照施工设计图确定桩顶面标高，保证混凝土桩浇筑的高度。则在砼桩顶面预埋600x600mm钢板，再在钢板上焊接直径50cm壁厚12mm的钢管，钢管长度根据施工设计图而确定。最后在钢管顶部焊接一块600×600×12mm钢板做垫板，再进行上部满堂支架搭设。92.2.3安放工字钢横梁混凝土桩基或者钢管摩擦桩打好之后，则在钢管顶面焊接600㎜×600㎜×12㎜钢板，钢板上安放双工字钢横梁，采用两条型号为I40b的工字钢并接，并与桩基顶面钢板焊接牢固，用满焊的方法进行焊接。每排桩基上都安放一排双工字钢横梁作横向水平受力杆件。2.2.4贝雷梁纵梁搭设及纵梁上支撑钢管的横梁搭设为确保维持河流通畅和通洪能力，本桥该跨采用钢管贝雷梁渡汛支架，纵梁长度33米，按3孔简支梁布设，中幅设置7组贝雷梁，边幅设置6组贝雷梁，每组两片贝