预应力混凝土连续箱梁施工技术方案

友谊路大桥预应力混凝土连续箱梁施工技术方案1唐山市友谊路大桥预应力混凝土连续箱梁施工技术方案一、编制依据1、根据招投标文件与业主签署的施工承包合同书2、施工设计图3、公司现有的技术力量和历年来的施工经验4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）5、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）6、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）7、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）8、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）9、《木结构设计规范》（GB50005-2003）10、公路施工手册《桥涵》二、工程概况及工程特点唐山市友谊路大桥工程起讫桩号为K1+367.818—K1+967.818,全长600m,属于30+45+30预应力混凝土四箱室连续箱梁桥。本桥位于直线上,正交，上跨龙河和龙华道。该桥纵坡面i=3.5%的上下坡,箱梁的顶板横坡i=1.5%,各腹板铅直,桥梁纵坡由墩台高差形成。其下部构造型式为：１号墩、２号墩、3号、6号、7号、8号墩为柱式墩，０号台、9号台为桥台,4号、5号为薄璧墩。承台最厚为2.0m，为群桩基础，桩基长30m-35m，为摩擦桩。本桥上部箱梁构造的半幅主要工程量为：φs15.2钢绞线54.790t;钢筋282.69t;C50砼1622.6m3。该桥位于唐山市郊，材料可直达施工现场。施工用由电网接入并备用一台35KW发电机组。现场施工养护采用现场打井取水,混凝土采用商品砼。三、施工工期计划开工工期：2010年6月20日友谊路大桥预应力混凝土连续箱梁施工技术方案2计划完成日期：2010年9月25日总工期：95天四、材料准备：该桥砼由唐山市建设集团有限公司商品砼搅拌站供应砼。。箱梁边模板、端模、底模及内模采用1.5cm×2.40m×1.8cm竹胶板。预应力钢绞线及锚具、连接器等采用柳州OVM预应力锚具体系。五、主要机械设备该桥的所有砼集中拌和，由砼运输车运输。主要机械设备有35KW发电机1台，插入式振动器6台，钢筋切割机2台，电焊机6台,YCW250千斤顶2台,YCW400千顶2台，压浆机1台，DB4-500油泵2台。六、现场准备该桥3号、4号、5号、6号墩柱全部浇注完成后，所有砼达到75%强度。在桥位附近已布设加密导线点和水准点，砼运输车的施工便道已铺设完毕,施工用水、用电接至现场并安装配电场，机械和设备、人员也进场。七、施工方案、施工方法A、模板、支架设计1、外模：底模采用厚1.5cm竹胶板，横梁100×100方楞，跨径0.9m,中到中间距0.4m,100×80方楞间距30cm,纵梁100×150方楞，跨径为0.9m,间距0.9m。侧模φ12对拉螺栓，间距5002、内模：采用厚1.5cm竹胶板，100×80方楞，间距300，骨架为φ48钢管支架支撑，配螺旋顶托加固支撑。3、支架：采用满堂碗扣支架，柱网0.6m*0.6m,横杆步距为0.6m,扫地杆离地面0.3m,翼板部位顶杆不超0.6m,箱体部分顶杆不超0.6m,由顶托调节曲线高度，支架纵向和横向每隔3.6m设一道扣件钢友谊路大桥预应力混凝土连续箱梁施工技术方案3管剪刀撑，剪刀撑与地面夹角45º-60º，水平方向每隔3步设一道钢管水平剪刀撑。B、基本施工工艺流程、强度和稳定性计算：1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→支架校验调整→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→支架及底模调整→绑扎底板、腹板钢筋→安装波纹管→安装腹板内模→安装端模板→自检、报检→底板混凝土灌筑→混凝土养护→拆除腹板内模→安装顶板内模→绑扎顶板钢筋→自检、报检→顶板混凝土灌筑→拆除边模和内模板→预应力张拉→压浆、封堵端头→养护→拆除底模板和支架→桥面铺装防水层及保护层→桥面系安装２、支架设计本桥上跨龙华路，该公路车辆繁忙，桥下地质情况新建城市道路，承载力较好,本着施工方便、安全、经济的原则,支架主要选用碗扣式支架，辅助扣件式钢管作为剪力撑体系,对龙华路公路先进行封堵改线后搭设满堂式支架。支架工程设计分为：纵横梁、支架、基础工程三个部分，进行相关基底承载力、强度、刚度、挠度和稳定性检算，从而确定基础的形式、杆件的间距、数量。支架强度及稳定性安全系数大于2。（1）支架设计主要考虑以下因素：①地基处理方式及地基承载力；②荷载：模板和支架自重；梁体重量；施工人员和施工材料机具等行走运输或堆放的荷载；风力荷载等。③支架搭设方式；④支架的变形、沉陷等。⑤预应力施工后支点反力的变化。（2）满堂支架验算：混凝土自重(底板17.59米宽度一跨105m,单幅砼1622.6m3,砼比重26KN/M3)友谊路大桥预应力混凝土连续箱梁施工技术方案4计算：F1=1622.6×26×1.2/(17.59*105)=27.41KN/m2(1.2为安全系数)施工荷载：F2=2.5KN/M2倾倒混凝土冲击荷载和振捣荷载：F3=2.0KN/M2模板及支架方木荷载:内模支架Ф48×3.0轮扣式钢管为,每米重量3.33×1.1=3.663KG(1.1为考虑扣件重量)，按竖向横杆间距1.2米，立杆间距0.9米,折算每立方米支架用杆（1.2+0.9×2）/（0.9×0.9×1.2）=3.1米即每立方米支架3.663×3.1=11.4KG,本工程支架高度小于8米,即支架自重传约100KG／M2折合:F4=1.0KN/M2,竹胶板：F5=0.1KN/M2,方木比重取：G=7.5KN/M3,荷载总和:F=F1+F2+F3+F4+F5=27.41+2.5+2.0+1.0+0.1=33.01KN/M2﹙2﹚单杆受力计算φ48碗扣支架柱网0.6m*0.6m,横杆步距0.6m,每根立杆可承受40KN支架立杆截面面积Ａ＝3.14×48²/4-3.14*42²/4=423.9MM2弹性惯性矩Ix弹=3.14*484/64-3.14*422/64=107776.575(mm4)回转半径ix(mm)=9.423/575.107776=15.9mmλ=1200/15.9=75.5,查表b类Φ＝0.732,N=φfA=0.732*215*423.9=66.7KN《钢结构设计规范》（GB50017-2003）,单根立杆受力γ0γGN=0.9×1.35×(33.01×0.6×0.6)=14.43KN66.7/2＝33.35KN(《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）临时结构，重力起控制作用,支架安全系数取２)支架间距满足受力要求.友谊路大桥预应力混凝土连续箱梁施工技术方案53、底模强度计算底模采用竹胶板，板厚1.5cm,方木间距30cm。①．模板力学性能弹性模量E=0.1×105MPa截面惯性矩I=bh3/12=30×1.53/12=8.44cm4截面抵抗矩W=bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3②.底模板受力计算按均布荷载考虑，竹胶板以上荷载：f=F1+F2+F3+F4=27.41+2.5+2.0+1.0=32.91KN/M2q=fb=32.91×0.3=9.873KN/m跨中最大弯矩：M=ql2/8=9.873×0.32/8=0.111KN*M拉应σ=M/W=0.111/(11.25×10-6)=9.87MPa﹤[σ]=11MPa满足要求。挠度：竹胶板可看为多孔等跨连续梁，本计算按三等跨均布荷载梁计算δ=0.689×10-2Ql4/(EI)=0.689×10-2×29.873×0.34/(0.1×108×8.44×10-8)=0.689mm＜L/400=300/400=0.75mm竹胶板满足强度要求。C.横梁强度计算横梁方木10cm×10cm.跨径0.9m，中对中间距0.4m,弯应力[σ]=14.5MPa,E=11×106MPa截面抵抗拒W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3截面惯性矩I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4作用在横梁上均布荷载：q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.4=33.01×0.4=13.204kn/m最大弯矩：M=ql2/8=13.204×0.92/8=1.34kn*m①应力σ=M/W=1.34/(1.67×10-4)=8.02MPa﹤[σ]=14.5MPa②挠度δ=5ql4/384EI=5×13.204×0.94/(384×11×106×8.33×10-6)=0.0135M＜L/400=0.9/400=0.0225M横梁强度满足要求。友谊路大桥预应力混凝土连续箱梁施工技术方案6D.纵梁强度计算纵梁10cm×15cm方楞，跨径0.9m,间距0.9m,弯应力[σ]=14.5MPa,E=11×106MPa截面弯矩：w=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m3截面惯性矩：I=bh3/12=0.1×0.153/12=2.81×10-5m40.9m长纵梁承担3根横梁质量；0.1×0.1×0.6×7.5×3=0.135kn横梁作用在纵梁上荷载按均布荷载考虑：0.135÷0.9=0.15kn/m作用在纵梁以上均布荷载：Q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.9+0.135=33.01×0.9+0.15=29.859KN/M最大弯矩M=ql2/8=29.859×0.92/8=3.023kn*m①弯应力σ=M/W=3.023×103/(3.75×10-4)=8.06MPa＜[σ]=14.5MPa②挠度δ=5ql4/384EI=5×29.859×0.94/(384×11×106×2.81×10-5)=0.000825m＜L/400=0.9/400=0.00225m纵梁强度满足要求。E、支架施工⑴地基处理现浇梁支架施工前，先对已被破除道路部分现场进行场地平整压实，对搭设支架的场地进行加固处理，在清除地面以下50cm软土，用道渣土回填，清除地面水坑、植被层后整体用道渣土回填厚度不小于50cm，压实度不小于94%,确保地基承载力达到120KPa的要求，使梁体混凝土浇筑后不产生沉降。对处理好的施工场地进行放线。同时浇筑C10混凝土垫层厚度5cm并保证地面的排水，周边设置排水沟。(2)支架搭设碗扣式支架搭设支架结构的搭建要稳固，杆件连接牢靠。碗扣支架均采用外径φ48×3.0mm标准杆件进行组装，每根立杆下端均设底托座支撑于方木上，并按设计方案要求设置剪刀撑。立杆顶端安装可调式Ｕ形顶托，先在支托内安装纵向梁，再按设计间距和标高安装横向方木。按照支架的拼装要求，严格控制竖杆的垂直度以友谊路大桥预应力混凝土连续箱梁施工技术方案7及水平连杆和剪力撑的数量和间距。顺桥向支架和墩身连接，以抵消顺桥向的水平力，确保混合支架的强度和整体稳定性。F、模板的施工现浇梁的模板由侧模、内模、底模和端模组成。侧模板、底模采用1.22m×2.4m×1.5cm竹胶板；内模及边角处的异形模板采用刨光处理的木模板或竹胶板。模板在安装应满足以下要求：排列规则有序，构造和制造力求简单，拼装方便，提高装、拆速度和增加周转次数，线条美观，模板缝隙严密平整，不漏浆，支撑牢靠，有足够的强度、刚度及稳定性，能够承受施工过程中可能产生的各项荷载及震动作用。模板的全长及跨度要考虑反拱度及预留压缩量。确保梁体各部位结构尺寸正确及预埋件的位置准确，且具有能经多次反复使用不致产生影响梁体外形的刚度。模板安装模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行。安装前检查：板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆，模板接口处要清除干净；所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形，振动器支架及模板缝处是否有开裂破损，如有均要及时整修。对定型钢模要求涂刷脱模剂。铺设底模：采用人工为主机械配合的方式施工。底模板安装前要考虑支架的预留拱度的设置调整、加载预压试验及支座板的安装。侧模安装：先使侧模滑移或吊装到位，与底模板的相对位置对准，用顶压杆调整好侧模垂直度，并与端模联结好。侧模安装完后，用螺栓联接稳固。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及不平整度等，并做好记录。不符