老岩沟大桥上部结构施工组织设计方案

老岩沟大桥上部结构施工组织设计方案一，工程概述（一）构造形成：本桥跨越一深沟槽，桥梁的起讫点号K104+934.98~K105+074.02，桥梁中心桩号为K105+030.00，交角为90°，全长139.04M。本桥位于直线段内，桥面纵坡-3%，桥面横坡为-2%，无超高。1，上部构造：本桥上部构造采用4-30M预应力钢筋混凝土T梁，预应力混凝土强度等级为C50，全桥共分4孔。桥面宽度：2X（净11.00+2X0.5）米。预应力T梁预制梁长为29.9米，预制梁高为1.8米，横断面上布置为12片，全桥共有48片。桥面铺装采用10cm厚的C30防水混凝土和9cm厚的沥青混凝土，共厚19cm，在沥青混凝土铺装之前，应在水泥混凝土铺装上均匀撒布FTY-I型防水剂。本桥4孔一联，除两桥台设置滑板球冠支座，其余均设置普通球冠支座；墩顶设置桥面连续，两桥台处设置仿毛勒80型伸缩缝。2，下部构造：下部结构采用柱式墩，墩高20.323m~27.457m（左幅，右幅）。墩帽及挡块为现浇C30混凝土；墩柱为现浇C30混凝土；系梁为C30混凝土；扩大基础为C25混凝土；台帽及挡块为现浇C30混凝土；台后设置8米长桥头搭扳，C15片石混凝土基础，台内填充料为砂卵石或片石。3，附属工程支座垫石为C40混凝土，U台台后排水采用大片石，碎石，粘土，编织布处理。以上桥梁结构附图：桥型布置图，预应力T梁一般构造图，桥墩一般构造图，桥台一般构造图（略）。(二)设计标准：1．设计荷载：汽车—超20级，挂车—120级。2．地震烈度：按7度设防。（三）主要工程数量：上部结构混凝土总量：1553M3，钢材：298T。其详见主要工程数一览表。（四）气象，水文，地质和地形简况：1．气象：属亚热带温暖湿润季风气候区，雨量充沛，具有冬暖春早，夏热秋多绵雨的特点，平均气温16°~18°C，一月最低5~7°C，七，八月份26~29°C，极端最低气温-5.3°C，最高气温带3、5月份，多年平均其中5、9月份最高占14.3%~14.5%，冬季普遍少雨，其中12月至次年2月仅占5%，平均月降雨量都在于5mm以下，比较有利于施工2．水文：HCO3—，SO4Ca2+Na+型，PH值呈偏弱碱性，对砼无侵蚀性。3．地质：有第四系的坡残积层（Q4eI+dI）和侏罗系中统上沙溪组的砂岩（J2S-Ss）与泥岩（J2S_MS）。4．地形：属红层丘陵地貌，海拔标高315—450米，沟谷切割深度5—20米。（五）施工工期：上部结构从5初月至9月底完成，6月底左半幅试通车。（六）其它：本桥结构虽然简单，但地处较深沟谷，造成桥墩较高，需搭设高架，施工作业增加一定难度，重点在上部构造的预应力T型梁预制和安装工作上。二，施工准备工作安排下部施工时生产生活临建设施已安排准备好。预制场地平整，临时道路畅通。T梁混凝土拌和及养生用水采取水泵供给，水源为K104+865.00处左面的一水塘，约储水量为1000m3，采取二次水泵供水在临时储水池中。供电系统由专用的150KVA变压器一台供给。三，施工方法和工艺技术方案一）、施工顺序：二）、预应力T梁预制场布置根据现场较狭窄的实际情况，预应力混凝土T梁的预制和存放场地采延伸式预制场，即在4#桥台后路基上进行预制然后移梁就位。预制场长120m，按24m设。路堑设计开挖宽28m，预制场靠线路左侧布置，右侧留运输道宽不小于4m，引道位置沿桥轴线将预制底座，存梁场，砂石料堆场和拌和站一字排列。并设置塔吊作为场内垂直，水平运输T梁的模板，混凝土等工具。路基碾压密实后每片梁设与梁底宽40cm相同的C20砼底座，底座高30cm，底座设放大基础，基础宽60cm，厚20cm。底座按预应力T梁的张拉设计，中间低于两端30mm，即起负拱30mm。负拱不得成折线形，应按抛物线或分段折线设置。经力学计算如上设计的底座能满足承载力要求。为减少T梁的横移工作量和方便运梁、架梁，底座及硬化地带靠右侧横向布置3匹，间距4m共12米。左侧设存梁场。纵向前期布置2联，占路基长80米。从4#台向长寿方向预留50m作架桥机组装场地。详见预制场平面布置图。三）、预应力T梁后张法制作技术要求1、模板：底模使用3mm厚的薄钢板平铺。侧模使用专用定型钢模板，共加工2套中梁，0.5套边梁。端头模板使用专门加工的钢模板。横隔板用钢模板与侧面钢模板形成整体。模板截面尺寸与长度要准确；模板面要平直，；转角要光滑，焊缝要平顺；模扇间连接螺栓孔的配合要准确，在组装模扇时，相对位置要准确，焊缝要平顺；端模，底模要平正，预应力筋预留孔的位置要准确。T梁模板上下设2道Ф16拉杆，纵向间距1m，在翼板下50cm处再设置Ф12拉杆，纵向间距0.8m。外模上挂功率为1.5KW的附着式振动器，振动器单侧间距2.0米，两侧上下交错布置。模板的拆安吊装使用塔吊，底模按照计算所需的预拱度按照抛物线分配法起负拱。2、T梁预拱度计算：忽略张拉过程中的预应力损失及砼徐变引起的挠度变化。T梁预拱度主要由以下三方面构成：1）、T梁自重产生的挠度fg；在正常情况下，初始张拉时参与作用的T梁自重产生的挠度直接与初始张拉产生的挠度相迭加。2）、行车荷载产生的挠度fq；汽车活载挠度是临时出现，对于简支梁，跨中最大，汽车驶离桥梁，挠度消失。3）、预张拉力产生的挠度fpi，为上挠度。对于简支梁，取跨中挠度。三方面的组合值为预制梁时的预拱度设置值，求出简支梁在跨中最大值时再按抛物线分配设置。计算公式为〈〈桥梁工程〉〉（范立础主编，人民交通出版社。1980年6月版，《公路桥涵设计手册—桥梁（上册）人民交通出版社1998年3月第一版》表2-5-28）预拱度设置计算公式：f=fg+fq+fpiA、T梁自重产生的挠度：fg=（5/384）×（qL4/0.85EI）L——计算跨距取设计值28.86mE——砼弹性模量，C50砼取100%强度时为3.25×104N/mm2I——T梁惯性矩，按计算确定q——均布荷载：按下面计算确定桥面铺装层重g2：2.12×0.11×25KN/m3=5.83KN/mT梁预制时自重g1：505KN/29.90m=16.89KN/mA1=140×15=2100cm2A2=3152cm2A3=1664cm2yc=（2100×242.5+3152×145.5+1664×22）/（2100+3152+1664）=145.2cmI=（1/12）bf′hf′3+9467A1+（1/12）b1h′3+0.32A2+(1/12)bh3+15178A3=54752001cm4=547520010000mm4则：a、T梁预制时自重产生的挠度：fg1=（5/384）×（qL4/0.85EI）=5×22.72×（28.86×103）4/(384×0.85×3.25×104×547520010000)=14mmb、桥面铺装后恒载产生的挠度：fg=（5/384）×（qL4/0.85EI）=5×22.72×（28.86×103）4/384×0.85×3.25×104×547520010000=13.6mmB.车辆活荷载产生向下的挠度：fq=1/48×PL3/EI每片T梁架设后通过湿接缝相连接，每片梁按照等代荷载、横向分布系数及车道折减系数来计算比较复杂。本施组视一辆重车为集中静活载按每片梁可布置一辆重车计算，荷载按汽车—超20级计，计算结果偏大，取值时可适当减小故：fq=1/48×[550×103×（28.86×103）3]/EI=28mm按照《公路桥涵设计手册—桥涵》表2-5-28的规定，fq一般取1/2=14mm即可。C、张拉应力张拉产生的向上挠度fpi：将所有预应力钢绞线视为按抛物线形布置进行计算:计算公式为:fpi=-（5/48）×（pieL2/EI）pi—张拉预应力对于：1~5#孔：Pi=569KN；对于：6~13#孔：Pi=583.87KN弹性模量：E=3.25×104，T梁截面惯性矩：I=547520010000mm4将上述值代入公式：fpi=—5×P×103×e×L2/48×3.25×104×547520010000对于P值，取超张拉值，1~5#孔P=569KN，6~13#孔P=583.87KN计算得出下表：各孔道张拉挠度值（mm）附表三孔道号升高值e（cm）L'（cm）fpi孔道号升高值e（cm）L'（cm）fpi11433984.5-7.66、721.53974.1-2.021543986.8-8.28、937.53975.2-4.031653989.2-8.810、1153.53976.6-5.841763992.6-9.312、1369.53977.7-7.551873994.7-9.9∑fpi=-63.1挠度组合：a、T梁预制时自重与初始张拉力二者挠度的组合：fa=fg1+fpi=48-63.1=-15.1mmb、T梁架设桥面铺装后的挠度组合：fb=fg+fpi=59.4-63.1=-3.7mmc、车辆通行时跨中产生的挠度fc=fg+fpi+1/2×fq=59.4-63.1+19=15.3mmL/1600=38.86m/1600=24.3mm15.3mm根据设置预拱度的条件：若挠度fmaxL/1600才设置预拱度，否则不设置预拱度。因此本方案中按不设上预拱度设计。考虑在预制场预制时，由于没有基底压缩的影响，架梁后保证桥面铺装层的厚度及制作时的误差，预制时按照-30mm起负拱。第一片梁张拉时期，用水准仪测量出T梁的实际上挠度，据此确定是否调整。上述计算必须经设计及监理工程师认可。注意施工T梁时在保证翼缘厚度的前提下，跨中砼不得浇注成水平，必须同样向下低30mm。在此需要说明的是：根据施工经验及上面的计算，T梁在预制场预制时，一般按照40~50mm起负拱，这样才能满足铺装层的厚度，但梁在铺装后和使用过程中将向下挠，形成向下凸。这将影响梁的使用和线形美观。如不起40~50mm的负拱，铺装层厚度将不够，这就需调整路面标高。这是一个矛盾问题。我们认为宁愿调整设计路面标高，也不影响梁的使用和线形美观。因此本施组设计的预制梁向下起30mm的负拱值，请监理工程师及设计人员确认。3、支架：使用角钢支架。为保证T梁的外观质量。使用50角钢小龙骨，75角钢做大龙骨，肋用6mm厚宽50mm的钢带。钢模板用δ=6mm的钢板做面板，上下拉两道拉杆。横隔板之间的模板作成整体。4、钢筋工程：钢筋骨架的制作在钢筋棚进行，钢筋加工前，必须先作清污，除锈和调直处理。Q20主筋的水平钢筋用电弧焊接头，骨架的焊接采用分段，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。先绑骨架即梁肋部分，后绑横隔板及翼缘钢筋，绑扎完对照图纸检查无误后安锚垫板。注意锚垫板下的防爆钢筋要准确定位。锚垫板上钻半眼螺栓孔与端头钢模板临时固定。确保预应力筋孔道定位准确。5、波纹管埋设：波纹管加工好经试水检查后才可使用。波纹管用加大管径的波纹管接头，接好头后在接头的外层用胶带粘结，防止漏浆堵塞孔道。波纹管两端穿过锚垫板的孔道，并用纸袋等物临时封包好。波纹管按设计坐标安放并用短钢筋固定焊接。短钢筋的固定间距0.5m。起弯点加密布置。6、穿束：在编束并标注后的预应力钢绞线端头，套上自制的钢弹头，每束用人工抬到现场用人力穿过波纹管孔道。钢绞线两端必须均匀地露出张拉的长度90cm左右。也可用φ6钢筋系牢钢绞线通过绞车牵引穿束。绞车牵引速度一定要慢，防止拉破波纹管。7、砼施工：浇筑前对预制台座，预留孔道，预埋件的位置进行复式检查，由于采用侧模，底模振捣，在底梁与基之间加设橡皮垫，以便提高振捣效果。由于施加预应力后混凝土会压缩，所，梁的底模板铺设时加长1/1000L（梁长）。（1）、原材料：T梁砼等级为C50，故水泥用普硅52.5R水泥。河砂用武隆产中砂，细度模数2.3。碎石用西山产的石灰岩碎石，粒径0.5~2cm。水用施工现场的生活自来水。外加剂用易通FB-5早强减水剂。（2）、配合比：经公路中心试验室验证后的理论配合比为：水泥：河砂：碎石：水：外加剂=1：1.23：2.29：0.38：0.01。每立方水泥用量512kg