特大桥预应力混凝土简支箱梁支架法现浇施工方案

新建京沪高速铁路辽河1#特大桥74#～75#墩预应力混凝土简支箱梁支架法现浇施工方案编制：审核：审批：****集团京沪高速铁路土建工程三标段项目部六工区二OO八年十月1、编制依据1.现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。2.《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》[2005]160号3.《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》[2005]160号4.《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-20055.《铁路工程设计技术手册桥涵地基和基础》6.《铁路工程施工安全技术规程》J259-20037.《高速双线桥梁综合接地钢筋布置图》京沪桥通228.《桥涵沉降观测标构造图》京沪桥通322、编制原则1．以建成“三个一流”示范线，建成世界一流客运专线为目标。2．坚持施工安全、工程质量、合理工期、投资效益、技术创新五位一体，精心组织，精心施工。3．坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则。4．强化组织指挥，加强管理，保工期、保质量、保安全。5．优化资源配置，实行动态管理。6．文明施工，保护环境。3、工程概况3.1工程概述京沪高速铁路土建一标段辽河1号特大桥74#～75#墩设计为后张法混凝土简支梁。截面为单箱单室等高简支箱梁，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚；桥宽12.0m，桥梁建筑总高12.28m，梁长为20.6m，计算跨度为19.5m。横桥向支座中心距为4.8m，排水坡为六面坡排水。本梁段为CRTSⅡ型板式无咋轨道，梁面设置顶宽3100mm的加高平台，距梁端1.45m铺设泡沫塑料区域加高平台为15mm，其他区域加高平台高65mm；截面中心梁高2.450m，线路中心及底座板范围梁高2.515m。桥面二期恒载为：直线梁无声屏障120～140KN/m；根据线路总体布置本梁段无接触网支柱、下锚拉线基础，电缆上桥等桥面设施构造。2.2技术标准主要技术标准见表2-1。表2-1主要技术标准表序号项目技术标准1铁路等级高速铁路2正线数目双线3旅客列车设计行车速度350km/h4线间距5m5牵引种类电力6机车类型电动车组7列车运行方式自动控制8行车指挥方式综合调度9闭塞类型自动闭塞10轨道类型无碴轨道3.3工程数量现浇箱梁C50混凝土方量：208.91m3，钢筋：Q2351.449t，HRB33537.405t；预埋钢筋：2.68t；预埋钢件：0.31t；标准型预应力钢绞线：3.24t；Φ70波纹管：467.4m；M15-6锚具38套，M15-5锚具8套。4.4沿线地震动参数及气象条件根据《DK536+196.655辽河1号特大桥全桥布置图》（图号：JHTJ-03-06-辽1施-25），本桥地震烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g。本标段气候属暖温带亚湿润季风气候区，四季分明。春天干燥多风，夏季炎热多雨，秋季秋高气爽，冬季寒风凛冽。大风多集中在3、4月份，年平均降雨量在560～800mm左右，70%的降雨主要集中在7、8月份，年平均温度在11～14℃，极端最高气温为40℃，最冷月平均气温在-4℃左右，土壤最大冻结深度0.5m。3.5交通条件桥线路与日东高速，曲尼公路交叉，从曲尼公路交叉路口有施工便道进入施工现场，交通便利。3.6工程材料、施工用水、电当地工程材料丰富，桥旁地方电网丰富，但施工用水缺乏，生产用水采用水车拉水送至工地。4、施工方案辽河1号特大桥74#～75#墩后张法混凝土简支箱梁拟采用碗扣支架法支撑体系进行施工。支架具有设备造价相对较低、操作方便灵活、适应性强、占用施工场地少、节约制架设备投资等特点，对于保证质量、提高工效都是有利的。4.1基本情况本20m现浇箱梁位与辽河1号特大桥74#～75#墩，桩号DK536+786.9～DK536+807.62；距曲尼公路约500m左右，材料进出方便，在路线右侧已布置一根60mm2电缆线做为施工用电电源。箱梁平均施工高度6m左右，墩身净距17.6m。地基平整，土为砂性土，地基承载力较好。4.2混凝土供应现浇箱梁所需的混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土运输车进行二次拌合，天泵输送砼入模。4.3材料运输混凝土水平运输：采用三台混凝土运输车，从拌合站运至墩底；混凝土垂直运输：箱梁下方设一台天泵，混凝土运输罐车将搅拌好的砼输送进泵车，然后通过砼泵车直接泵送至箱梁模板内。钢筋及其它材料运输：采用吊车配合载重车运输，用吊车吊上桥。4.4施工工艺4.4.1基本方案根据桥梁施工现场情况，结合桥梁本身特点，现浇支架采用碗扣式满堂支架：传力途径为箱梁-模板-方木-槽钢-顶托-碗扣支架-底托-枕木-地基。WDJ脚手架采用直径为48mm、壁厚为3.5mm的钢管。模板采用尺寸为122*244*1.5cm的胶合板；横桥向底板和翼板均采用[10号槽钢；方木采用10*10*400cm型号，纵桥向布置，间距为20cm；箱梁内模支架采用普通直径为50mm的钢管搭设；混凝土一次浇筑成型。4.4.2地基处理(1)地基处理方案根据当地气象资料和有关数据得知京沪高铁山东曲阜段冬季冻土层厚度为50cm。根据冬季施工特点和以往经验，进行冬季桥梁现浇支架地基处理施工必须挖除表面冻土层，换填水分含量低，承载力大的砂砾石，消除来年春季气温回升融化冰水产生的地基沉降。桥面宽度为12.0m，在桥面投影下的基础上每侧加宽1.0m，挖除地表面冻土层40cm，挖除的冻土放在75#～76#墩之间，留做预压用。挖掉表层土后，用挖机大致整平，再用压路机压实。压实之后分两层铺上砂砾石，每层压实厚度20cm。按路基填筑要求用压路机分层压实。桥跨间的淤泥或桥垮间有泥浆池应挖出，换填，每层压实厚度不超过30cm。承台四周3～4m范围内的回填虚土挖出换填60cm砂砾，分层压实，每层压实厚度不超过30cm。换填后用人工把砂砾石表层整平，四周立20cm高模板，浇筑20cm厚C15混凝土垫层。混凝土采用拌和站集中拌制，灌车运输，汽车泵泵送入模。混凝土浇筑完后用篷布覆盖保温处理。场地处理后，在场地周围设置30cm×30cm排水沟，用M7.5砂浆抹面，防止地表水浸入引起支架下沉。(2)基地荷载计算：2.1永久荷载①钢筋混凝土重：208.91×2.5=522.28t②方木背楞，竹胶板模板重：25*21*0.3/10=15.8t③支架重（内模支架）：（按最高5米计算，立杆按60cm×90cm布置，纵、横杆上下间距120cm）为38t④槽钢背楞，顶底托重：11.04t槽钢：[（6.6+3+3）*24+6*3*2]*0.01=3.38t顶底托：504*7.35+504*7.85=7.66t2.2活荷载①施工人员机械设备荷载：(假设施工时腹板有16名工人，60Kg/人；振动棒8台，25Kg/台；其它设备2000Kg，人站在腹板上宽度按0.5米计)16×60+8×25+2000=3.2t②砼浇筑冲击及振捣荷载：(取砼重量的10%)522.28*0.1=52.23t3.3荷载组合计算荷载组合为永久荷载+施工活荷载乘以安全系数1.3，则计算荷载为：QN3.1＝1.3×(522.28+15.8+38+11.04+3.2+52.23)=835.315t枕木与地基接触面积为：0.15*17.6*19=50.16m2地基承载力要求：835.315*9.8/50.16=163.2kpa通过地基承载力试验知该段地基经换填砂砾碾压密实，浇筑20cm厚混凝土垫层处理，地基承载力在300～400Kpa之间，此地基处理方案满足上部箱梁支架现浇法施工要求，消除明年气温回升引起支架下沉的不利因素。因此32+48+32现浇连续箱梁支架处理照此方案施工。74#～75#墩现浇箱梁地基处理工程数量表序号项目名称规格数量（m3）备注1砂砾换填141.02用曲阜东站泥结碎石代2挖土方255.33回填土方114.28原地面土4封底混凝土C1558.5444.4.3支架方案（1）施工准备开工前，对施工准备工作进行检查。对施工首先所需要的原材料及制品进行质量检验和选定，确定已施工完成的桥墩中线位置、标高和测量资料进行核对，根据施工经验确定底模板的预拱度。（2）支架搭设根据各部位受力不同，支架布置时，纵桥向间距取梁端三米范围内为0.6其余为0.9m，横桥向间距：底板、腹板下横向间距0.6m，翼板下横向间距0.9m，支架横向布置间距：0.9m+0.9m+0.6m+0.6m+0.6m+0.6m+0.6m+0.6+0.9m+0.9m+0.6m+0.6m+0.6m+0.6m+0.6m+0.6+0.9m+0.9m。水平杆竖向间距1.2m。支架搭设时，先用墨线在硬化后的地面上弹出支架的设计位置，然后按放样位置布置立杆和水平杆，靠近墩身处，水平杆紧贴墩身。每根立杆下设可调底座，立杆垂直，以保证支架自身稳立杆下方安装可调底座，底座下顺桥向设置15*15cm方木支垫，在钢管顶端放置可调顶托，顶托直径为φ38mm长600mm，可调长度为350mm。为了保持顶托横向稳定性，一般控制在200mm左右，顶托插入钢管时的长度不得小于300mm。立杆顶部可调托座上铺设横向[10槽钢，横向[10槽钢与支架顶部可调支座点焊固定连接，横向[10槽钢上铺设10×10cm纵向方木，间距20cm，方木上铺设1.5cm厚加强光面胶合板，纵向方木与胶合板用铁钉钉实连接；翼板钢管支架顶部可调顶托上先布置横向[8槽钢，[8槽钢按翼板坡度加工。[8槽钢与可调顶托点焊连接。[8槽钢上纵向铺设10*10cm方木，方木与槽钢用12#铁丝每2m一道绑扎固定。方木纵向间距20cm布置。方木上铺设1.5cm厚加强光面胶合板。内模采用1.5cm厚加强光面胶合板制作。为方便固定腹板外模，在腹板外模的底部、中部、顶部的立杆处，增加横撑及斜撑；为防止翼板下顶部支撑产生变形，采用增加斜杆支撑。在钢管支架顶面翼板外缘部分搭设施工、防护平台。支架接近标高时，由测量人员在底板、翼板边缘处纵向每隔5m提供一个基准点挂线找平。支架验收合格后，于立杆顶部可调支座上铺设横向[10槽钢，横向[10槽钢上铺设10×10cm纵向方木。铺设后，对纵向方木标高进行复核，个别低洼处用木楔找齐，高处用手电刨刨去，横向方木标高达到要求后即可铺设木板进行预压作业。支架标高通过调整顶托进行，侧模支架顶每侧留50cm宽，设置为工作平台。为保证支架的稳定性，横桥向每3m间距设一排剪刀撑，剪刀撑用普通焊管与碗扣支架用扣件连接牢固，扣件每2～3m设一个；为保证桥梁纵向稳定性，碗扣支架端头尽量抵住墩身，在两边翼板外侧设置两道斜撑，箱梁底板下设置两道剪刀撑。注意事项：钢管支架的架设必须规范，横杆、斜杆、立杆均严格按照尺寸搭设，立杆必须竖直，横杆必须保证水平和间距均匀。支架均采用人工搭设，吊车配合吊运材料，在搭设过程中，尤其要注意施工组织和保障安全。（3）支架预压a．荷载分布及预压材料按腹板及其两侧压重按简化结构砼自重加模板自重。箱梁自重：208.91m3×2.5t/m3=522.28t墩顶箱梁自重：40.11m3*2.5t/m3=100.3t跨中底、腹板箱梁自重：522.28t-100.3t=421.98t方木背楞，胶合板重：25m*21m*0.32KN/m2/10=16.8t支架重（内模支架）：（按最高5米计算，立杆按60cm×90cm布置，横杆上下间距120cm）为38t槽钢背楞、顶底托重：槽钢：[（6.6+3+3）*24+6*3*2]*0.01=3.38t顶、底托：504*7.35+504*7.85=7.66t压重：（421.98+15.8+38+3.38+7.66）*1.2=584.184t预压材料：选用砂袋装土预压，就地取用。预压形式：砂袋的堆码按设计梁体的结构自重和分布形式堆放，加载时对称等载预压布置，防止支架偏压失稳。加载顺序按混凝土浇注的顺序进行，加载时分三次进行，每次的重量为总重的1/3。预压数量：采用抽样检测砂性土密度，再根据装袋体积算出每袋重量，根据预压重量算处预压装袋数量。预压时间：72小时。b．沉降观测在底模上按跨度的均匀布置6排沉降观测点，每一排(横断面