沈海高速跨线桥跨路防护施工专项方案

1沈海高速跨线桥跨路防护施工专项方案一、工程概况沈海高速跨线桥全长662米，包含左右幅主线桥及左右辅道桥，采用(40+65+40)m预应力混凝土挂篮悬浇箱梁上跨沈海高速公路。主线桥桥宽20.25m，辅道桥桥宽12.5m，左右幅主线桥之间距离7米，主线桥与辅道桥之间距离0.5米。65米主跨箱梁构造含0#块、1～7号节段及中跨合拢段，其中5～7号节段及中跨合拢段需要跨沈海高速公路施工。桥址处沈海高速公路为双向四车道，路幅宽24.35m，具体布置为：24.35米=3.25米(紧急停车带)+7.5米(行车道)+2.85米(中央分隔带)+7.5米(行车道)+3.25米(紧急停车带)。跨线桥与沈海高速公路平面交角为86°，交叉处高速公路里程为K2341+710～K2341+810，其最小处净空为6.8～7.2m。跨线桥与沈海高速公路平面关系图(单位:mm)2跨线桥与沈海高速公路立面关系图(单位:mm)二、跨线桥连续梁施工1、施工方法在完成桥墩施工后，采用支架施工跨线桥主梁0号块，进行墩梁临时固结，随后进行主梁悬臂挂篮浇注施工，张拉相应节段的主梁预应力钢束，同时进行各种预埋件的施工；根据节段施工进度情况，安排主梁边跨现浇段施工；主梁合拢顺序为先边跨后中跨。纵向预应力束张拉完成后，由行走系统将挂篮向前移动，行走系统包括向前牵引装置和尾索保护装置。将底模平台用钢丝绳连接到腹板模型的外滑梁上，撤除后吊带，松前吊带使挂篮模板脱离砼表面，检查底板、腹板、翼板等部位，确保模板系统与梁段全部脱离，挂篮走行无障碍。挂篮走道梁安放位置准确，接头处平齐无台阶。准备工作就绪，松开后锚系统，人工利用倒链牵引挂篮前移。每个T构两悬臂端挂篮要对称前移，走行过程中注意对挂篮中线及走道方向的观测，发现偏位及时纠正。在挂篮前移的同时，在挂篮尾部设置向后施力的倒链，以防止挂篮向前移动过快；同时在外侧模的外滑梁尾部焊接限位角钢，防止外滑梁脱轨。挂篮走行到位，锁定后锚系统。将前支点垫实，安装后吊带系统，将挂篮底模平台由外滑梁吊挂转换到后吊带上，利用千斤顶将挂篮提升、收紧，调整中线及立模标高，固定底模及外侧模。3挂篮施工工艺流程图挂篮施工过程中，立模、混凝土浇筑前、纵向预应力束张拉前后都要进行箱梁顶板、底板高程复测，记录数据作为下一节段计算立模标高依据。2、单幅主梁施工周期结合我司悬浇梁施工经验及设计文件关于主梁强度及龄期的要求，0号块及挂篮拼装按60天考虑，各节段平均按10天考虑，边跨直线段在节段施工时平行安排施工、不占用关键节点施工时间，两边跨合拢段施工在考虑两个T构施工时间差的基础上、按30天考虑，中跨合拢段按20天考虑(含挂篮和防护系统拆除)。单幅主梁施工周期为180天，跨沈海高速公路段施工周期为80天。具体施工周期安排详见下表：挂篮行走到位，锚固后锚，箱梁底板立模并安装底板钢筋，同时进行相应纵向波纹管定位、安装、固定，随后进行腹板钢筋安装，同时进行相应纵向波纹管定位、安装、固定，检查合格后封模，最后进行顶板立模，顶板钢筋安装，同时进行纵向波纹管、横向预应力束定位、安装、固定。过程中按图纸进行预留洞、预埋件安装。锚具制作、编制张拉束，张拉锚具准备通过挂篮前、后吊带调整底板、顶板高程，须考虑挂篮弹性、非弹性及结构变形量进行节段混凝土施工拆除纹管内预套朔料管，孔道通孔检查，混凝土常规养护。拆模凿毛，清洗及缺陷处理穿放相应纵向钢绞线束，张拉相应纵向及横钢绞线束纵向张拉束冲洗吹风、压浆通过该截面的纵向孔道再次通过检查挂篮前移至下一节段灌浆机具准备4单幅主梁施工周期表任务名称工期(天)备注0号块及挂篮拼装601号块～4号块施工405号块～7号块施工30开始跨沈海高速公路施工边跨合拢段施工30已考虑2个T构施工时间差中跨合拢段施工20结束跨沈海高速公路施工合计180单幅主梁施工计划进度表三、防护系统设计方案1、防护方案的选择跨线桥梁底距沈海高速公路的净空界为1.8～2.2米，挂篮底篮有效高度约为0.7m，再加上挂篮走行时、需要下放0.1m，则挂篮走行工况时，挂篮底篮最低处离高速公路的净空界为1.0～1.2m。在有限的高度空间内，在高速公路两侧及中央分隔带立墩搭设防护棚架，较难实施；并且防护棚架搭设与拆除过程中，需要占道与封道施工，交通通行压力也大。另外主线桥与辅道桥宽度为72.5米，宽度大，采用全封闭的防护棚架，投入钢材等材料数量巨大，造价较高，经济性差。从主梁施工难易、跨高速公路施工周期、净空、造价等因素综合考虑，拟定采用依附于挂篮底篮下横梁的底兜防护及依附于挂篮外模上的正、侧面防护的综合防护系统。此防护系统在我司类似工程施工中，有成功的经验，且对既有高速公路影响小，造价低，防护效果好等优点。天数主要工程项目1020304050607080901001101201301401501601701800号块及挂篮拼装1号块～4号块施工5号块～7号块施工边跨合拢段施工中跨合拢段施工52、总体设计方案(1)具体详见附图。(2)此防护系统分为两级防护，设置在挂篮外模的侧面、正面防护称为一级防护，底兜称为二级防护；一级的防护物均落于二级防护系统中，后由人工清理干净。(3)一级防护系统由侧面防护及正前端防护组成。侧面防护用[10作为立杆，焊接于外模竖向桁架上，在水平方向、立杆离梁边缘净距为0.3米，在竖向方向、立杆顶端离梁面净高为0.5米，在此空间内，采用焊接2mm的钢板进行封闭。正前端防护用∠40*40*3mm的角铁做成“L”型骨架，焊接于模板加劲肋(∠70*70*6mm)、搭接焊长度为5cm，“L”型骨架在线路方向空间为70cm，再加上浇注最长节段(7号块)模板还富余的30cm，共有1m的操作空间，以避开梁端面防护的干扰，梁端面防护高度为0.5m，在此空间内，也是采用焊接2mm的钢板进行封闭，正前端防护与挂篮吊杆相冲突部位，适当割槽让其穿过。侧面与正前端防护进行有效连接，使其无防护漏洞及盲区。二级防护系统(底兜)平面尺寸设计：横桥向每边比外模竖向桁架外侧各大0.3～0.4m，纵桥向后端比挂篮后下横梁大1m，前端比挂篮前下横梁大1m。防护兜立面尺寸设计：底部比挂篮底篮的纵梁底面低0.8m，前端顶部比梁顶面高0.5m，后端比兜底高0.8m设置，且高于挂篮外模底端，将挂篮外模底部包于底兜中。底兜设置两组承重横梁，横梁为2[20a，布置型式为肢对肢([]),用铰座与挂篮前下横梁、后下横梁连接，随挂篮一起行走。横梁上设置纵向分配梁[12，站立放置并与横梁焊接连接，在纵梁上横向满铺3cm厚的脚手板，用薄钢板钉在脚手板上作为防水板，薄钢板在边缘处设置80cm高的竖直边，形成“凹”型状的封闭底兜。在纵梁边缘处焊接立杆，立杆上焊接水平杆，在底兜高度方向80cm内设置木胶板，其余部位挂设安全网及密眼钢丝纱窗网。63、防护目标(1)防护在挂篮立模、挂篮拆模、挂篮移动等过程中的手锤、扳手、螺栓等小型物件不慎坠落。(2)防护在箱梁混凝土浇筑过程中、箱梁端头凿毛过程中的混凝土块、碎石的坠落。(3)防护在箱梁预应力锚具、夹片、工作锚、工作夹片等小型物件不慎坠落。(4)防护预应力孔道压浆过程中浆液。4、防护系统的设计原则及依据(1)设计原则防护兜活荷载值按75kg(一个人的自重);防护兜恒载值按125kg/m2(防护兜满铺5cm厚砼碴，2500×0.05=125kg/m2);防护兜设计基本风压800Pa(约12级台风的风荷载,按设计规范取值)。(2)设计依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003);《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)；《路桥施工计算手册》(人民交通出版社)；《建筑施工计算手册》(中国建筑工业出版社)；《相关设计文件》(中交二公院)5、细部结构设计(1)承重横梁设计承重横梁采用2[20a，肢对肢设置成一组，格构尺寸为20*25cm，承重横梁顶面在纵梁及铰座处焊接缀板，底板在纵梁处焊接缀板；纵梁处缀板尺寸为210*100*10mm，在铰座处缀板尺寸为340*290*10mm。主线桥承重横梁长度为19m，辅道桥承重横梁长度为11.5m。两组之间纵向间距为75.32m。(2)纵梁设计纵梁采用[12，均为站立设置、以增强其承载力。纵梁与承重横梁采用焊接连接。横梁之间间距有1.6m、1.5m、1.45m、1.2m四种。在每根纵梁的两端及两侧纵梁上焊接立杆[10，纵梁长度为8.4m。(3)铰座设计铰座均采用10mm钢板焊接而成，每对铰座由子母铰座组成，铰座遁孔尺寸为50mm,穿材质为30CrMnTi的贝雷梁插销，插销需安装保险销。采用铰座连接挂篮底篮及底兜，在竖向方向可实现自平衡转动，在横向可进行限位。(4)底兜设计在纵梁上横向满铺3cm厚的脚手板，脚手板卡于底兜立杆之间；四周设置80cm高的木胶板，木胶板可用铁丝与立杆或水平杆之间绑扎固定。用0.2mm的薄钢板钉在脚手板上作为防水板，并薄钢板在边缘处设置80cm高的竖直边与木胶板钉在一块，形成“凹”型状的封闭底兜。(5)四周防护设计立杆采用[10，横杆均采用φ48×3.5mm钢管，立杆与横杆均用焊接连接。在底兜高度方向80cm内设置木胶板及订0.2mm铁皮，其余部位挂设白色安全网及密眼钢丝纱窗网。(6)抗风限位装置设计在挂篮下横梁与底兜承重横梁的子母铰座上焊接钢板，尺寸为□10×200×200mm钢板，焊角尺寸不小于8mm，并在钢板中间位置割制φ80mm的孔。用10t的葫芦交叉拉紧进行限位。每组对称设置2个，设置2组，共设置4个葫芦。上述限位措施，当遇台风季节施工时才采用，平常气候施工，铰座本身的限位可满足要求。8四、防护系统施工方案1、防护系统施工计划为了尽可能的检验防护系统本身的安全性及安装的便利性，在挂篮组拼时可同时组拼防护系统，通过进入高速公路限界的前几个节段施工，即1至4号块施工。通过4个号块的施工，检验防护系统的防护功能，将检验结果反馈于项目总工办，根据检验效果，考虑是否需要进一步的完善设计方案。2、防护系统具体施工方法防护系统施工跟挂篮拼装同步进行，挂篮底篮纵梁拼装完成后，立即进行防护底兜施作。挂篮全部拼装完成，再进行防护系统四周防护施作。防护系统杆件在加工厂组焊，再吊运至0号梁段处拼成整体，其具体拼装方法如下：(1)安装底兜铰座，利用起吊设备安装防护子母铰座销轴；(2)安装底兜纵梁；(3)安装底兜脚手板；(4)安装底兜防水板；(5)安装防护兜四周防护栏杆及挂设密眼防护网；(6)安装模板侧面及正前端防护。3、防护系统拆除当挂篮使用完成，防护系统随挂篮走形退至主墩0号块处，起重设备配合拆除防护系统。五、护栏施工防护1、具体见《护栏施工防护示意图》2、待所有主梁施工完成后，统一施工桥梁护栏。因辅道桥与主线桥之间距离为50cm，距离较小，护栏施工时，用吊于桥面的简易防护平台，当跨高速公路段护栏施工完成，防护平台移至高速公路外拆除；辅道桥外侧及左右幅主线桥之间的护栏采用自制悬臂桁架防护平台施工，悬臂桁架平台根据需要设置配重，并可设置移动滑道等。9六、挂篮行走措施1.节段挂篮行走具体方法如下：（1）在已浇筑节段的梁面上测放走道中心线，将走道梁范围内的混凝土表面清理整平。相邻走道梁的接头应平顺，安装反压分配梁，将走道梁锚固在梁内的精轧螺纹钢筋上。（2）用4组钢丝绳分别绑缚在底模平台的前后下横梁上，将底模吊挂在外滑梁上。钢丝绳直径不小于φ22.5mm，且应双头使用，在横梁的棱角处要用麻袋等抄垫。最后解除底模平台的前后吊挂。缓慢松脱外滑梁的前后吊带，底模和侧模依靠自重完成脱模，总荷载全部落在外滑梁上，调整吊环吊带和滑梁前吊带，使外滑梁顶面保持水平。（3）已浇筑节段的内箱模板暂不脱模，临时吊挂在箱梁顶板上。松脱内滑梁的前后吊带，滑梁后端落在吊环上。（4）对挂篮的底模、侧模、内外滑梁、主桁架，包括吊挂钢丝绳等做走行前的结构检查，合格后方可解除挂篮的后锚固。（5）将走行顶座插入走道梁内，固定牢固。在后钩板上栓挂φ22.5mm钢丝绳，钢丝绳前端安装一台30t手动千斤顶或10t导链。走行过程中，左右两侧的桁架要保持同步，滑移速度不大于10m/h