无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁施组.docx
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无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁施组
目录
一、编制依据1
二、主要技术标准1
三、工程概况1
1、设计概况2
2、地形地貌、水文地质3
四、工程数量4
五、资源配置及施工计划5
1、主要人力资源配置4
2、主要施工机械设备配置7
3、主要材料计划8
4、施工计划8
六、总体施工方案9
七、主要施工方法和工艺11
1、施工工艺流程图11
2、支架系统设计11
3、支架预压15
4、支座安装17
5、模板施工工艺19
6、钢筋及预应力管道安装20
7、混凝土施工工艺21
8、预应力施工26
9、封端30
10、模板拆除、落架31
八、质量保证措施31
1、质量目标31
2、质量保证体系31
3、质量管理组织机构32
4、保证工程质量的主要技术措施32
九、安全保证措施36
1、安全目标36
2、安全保证体系36
3、安全管理制度38
4、安全生产保证措施38
十、环境保护措施41
1、环境保护目标41
2、环境保护体系41
3、环境保护措施41
无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁施工组织设计
一、编制依据
1、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；
2、《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》（TB10110-2011）；
3、《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）；
4、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）；
5、《铁路工程施工组织设计规范》（Q/CR9004-2015）；
6、《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）；
7、《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设〔2010〕241号）；
8、国家有关法律、法规和铁路总公司、陕西省的相关规章制度；
9、蒙西华中铁路蒙陕段指导性施工组织设计；
10、蒙华铁路MHTJ-4标段实施性施工组织设计；
11、我单位现场调查报告、施工能力及类似工程施工工法、科技成果和经验；我单位为完成本标段工程拟投入的管理人员、专业技术人员、机械设备等资源；
12、中铁十七局集团有限公司经认证中心认证的ISO9001质量管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系、ISO14001环境管理体系；
13、相关设计图纸。
二、主要技术标准
线路级别：
正线双线、电化；设计速度目标值120km/h；
轨道标准：
铺设无缝线路，钢轨60kg/m；
轨道类型及轨道高度：
铺设无砟轨道，直曲线上轨顶至梁顶0.86m；
设计荷载：
中-活载（2005）ZH活载，Z=1.2。
三、工程概况
1、设计概况
双城大桥位于陕西省靖边县龙洲乡，桥梁起讫里程DK249+152.82～DK249+294.94，全长142.12m。
桥梁位于R=3000m的曲线上。
全桥共5个墩台：
浩方桥台、1#墩、2#墩、3#墩、三方桥台。
采用4-32m简支箱梁跨越清水河。
桥梁支座均采用球型钢支座，上部结构为钢筋混凝土预应力简支箱梁，设计采用支架现浇工艺施工。
红河中桥位于陕西省靖边县龙洲乡，桥梁起讫里程DK251+191.46～DK251+293.16，全长101.7m。
桥梁位于R=1600m的曲线上。
全桥共4个墩台：
浩方桥台、1#墩、2#墩、三方桥台。
采用1-24+3-32m简支箱梁跨越红河。
桥梁支座均采用球型钢支座，上部结构为钢筋混凝土预应力简支箱梁，设计采用支架现浇工艺施工。
箱梁结构形式均为单箱单室等高度形式，梁高3m，梁顶宽12m，梁底宽为5m，翼缘板及腹板外侧为曲线过渡。
梁体采用C50混凝土，封端采用C50补偿收缩混凝土，挡砟墙、竖墙、接触网基础、人行道栏杆基础均采用C40混凝土，保护层采用C40纤维混凝土。
钢筋采用HPB300和HRB400钢筋,设置纵向预应力体系，采用抗拉强度1860Mpa的高强低松弛钢绞线，公称直径15.2mm、夹片锚固、金属波纹管，梁体横截面见图3-1。
现浇简支梁拟采用施工工艺详见表3-1、表3-2。
图3-1梁体横截面图
表3-1双城大桥现浇简支梁一览表
墩号
墩高
梁长
拟采用施工工艺
浩方台
5.524
32.6
支架现浇，梁柱式支架
1#
9.5
32.6
支架现浇，梁柱式支架
2#
11
32.6
支架现浇，梁柱式支架
3#
10
32.6
支架现浇，梁柱式支架
三方台
4.893
表3-2红河中桥现浇简支梁一览表
墩号
墩高
梁长
拟采用施工工艺
浩方台
5.004
24.6
支架现浇，梁柱式支架
1#
6
32.6
支架现浇，梁柱式支架
2#
7
32.6
支架现浇，梁柱式支架
三方台
5.016
2、地形地貌、水文地质
桥址区范围内地表以粉质黏土、砂质新黄土为主，地层上部为第四系中更新统冲洪积层，主要为粉土、细圆砾土，下部为白垩系下统洛河组砂岩。
地震动峰值加速度为0.05g。
地下水埋深0.0～20.5m，地下水主要由地表水入渗及地下径流补给，以蒸发及地下水入渗为主要排泄方式，水位季节变幅一般1～2m。
3、施工现场条件
施工便道：
采用现有乡村便道。
施工用电：
采用350KVA变压器专线,沿线路左侧架设三相五线制低压供电线路,备用250KW发电机一台。
施工用水：
采用就近河水施工和自来水。
四、工程数量
单孔箱梁工程数量详见表4-1、表4-2。
说明：
二期恒载重量包括轨道结构重量、桥面铺设、人行道栏杆、防护墙、接触网支柱、电缆槽、声屏障、竖墙等附属设施重量。
二期恒载直线无声屏障取值130KN/m、曲线无声屏障取值150KN/m。
五、资源配置及施工计划
1、主要人力资源配置
成立现浇梁施工架子队，由有施工经验的骨干人员组成：
队长、副队长各一人、技术负责人各1人、技术人员及现场管理人员4人及其他操作人员，主要负责现浇简支箱梁的施工，见表5-1。
表4-1单孔箱梁（24m）工程数量表
梁体
梁体混凝土
钢筋
型号
数量（m3）
HPB300（t）
HRB400（t）
C50
240.33
1.2
49.33
双端张拉时预应力筋数量（标准型预应力钢筋绞线抗拉强度1860MPa）
二期恒载（KN/m）
130
140
150
160
重量（t）
5.35
5.46
5.52
5.57
锚具
备用束M15-9
8
8
8
8
M15-9
32
32
32
36
M15-8
0
8
12
8
M15-7
12
4
0
0
Φ80金属波纹管（m）
636.60
636.62
636.60
636.62
单端张拉时预应力筋数量（标准型预应力钢筋绞线抗拉强度1860MPa）
二期恒载（KN/m）
130
140
150
160
重量（t）
5.18
5.29
5.34
5.40
锚具
备用束M15-9（张拉端/固定端）
4/4
4/4
4/4
4/4
M15-9（张拉端/固定端）
16/16
16/16
16/16
18/18
M15-8（张拉端/固定端）
/
4/4
6/6
4/4
M15-7（张拉端/固定端）
6/6
2/2
/
/
Φ80金属波纹管（m）
636.60
636.62
636.60
636.62
预埋支座钢板
预埋支座钢板1000×700×20
套筒（个）
锚筋
支座钢筋网
材质
数量
Φ60
Φ55
材质
重量（t）
材质
重量（t）
Q235
4
12
4
HRB400
0.03
HRB400
0.26
泄水管
支座
梁重（t）
规格
数量
型号
数量
Φ150mm
15
TJQZ-5000型
4
600.84
Φ145mm
8
Φ90mm
4
表4-2单孔箱梁（32m）工程数量表
梁体
梁体混凝土
钢筋
型号
数量（m3）
HPB300（t）
HRB400（t）
C50
310.95
1.83
60.13
双端张拉时预应力筋数量（标准型预应力钢筋绞线抗拉强度1860MPa）
二期恒载（KN/m）
130
140
150
160
重量（t）
12.16
12.31
12.46
12.72
锚具
备用束
8
8
8
8
M15-14
24
24
24
24
M15-12
0
0
0
8
M15-11
8
16
24
22
M15-10
22
14
6
0
Φ80金属波纹管（m）
1012.51
1012.52
1012.51
1012.51
单端张拉时预应力筋数量（标准型预应力钢筋绞线抗拉强度1860MPa）
二期恒载（KN/m）
130
140
150
160
重量（t）
11.87
12.02
12.16
12.42
锚具
备用束M15-14（张拉端/固定端）
4/4
4/4
4/4
4/4
M15-14（张拉端/固定端）
12/12
12/12
12/12
12/12
M15-12（张拉端/固定端）
/
/
/
4/4
M15-11（张拉端/固定端）
4/4
8/8
12/12
11/11
M15-10（张拉端/固定端）
11/11
7/7
3/3
/
Φ90金属波纹管（m）
1012.51
1012.52
1012.51
1012.51
预埋支座钢板
预埋支座钢板1000×800×20
套筒（个）
锚筋
支座钢筋网
材质
数量
Φ65
Φ55
材质
重量（t）
材质
重量（t）
Q235
4
12
4
HRB400
0.03
HRB400
0.26
泄水管
支座
梁重（t）
规格
数量
型号
数量
Φ150mm
12
TJQZ-6000型
4
777.38
Φ145mm
8
Φ90mm
8
表5-1主要管理人员表
序号
姓名
岗位
备注
1
第四架子队队长
2
第四架子队副队长
3
技术负责人
4
测量负责人
5
质量安全负责人
6
物资负责人
7
现场技术人员
现浇箱梁施工队下设：
支架班、模板班、钢筋班、砼班、预应力班、对人员进行分班组管理，按工序进行流水作业，责任到人。
每跨简支梁上部结构施工安排专业施工队组织施工，各施工队劳动力安排见表5-2。
表5-2简支梁施工现场人员配备表
工种
人数
钢筋、预应力筋加工及安装
20
模板及支架操作工
20
砼、预应力张拉及压浆
10
专职安全员
3
2、主要施工机械设备配置
主要使用的施工设备详见表5-3。
表5-3主要机具设备表
序号
机具设备名称
规格及型号
基本参数
数量
备注
1
穿心式液压千斤顶
YDCW4000
公称张拉力
4000KN
4台
顶板腹板及底板钢束
2
高压电动油泵
YBZ
20-50
公称压力50MPa
4台
3
片状隔膜式
灰浆泵
HB6-3
额定工作压力1.5MPa
2台
压注水泥浆
4
灰浆搅拌机
HJ-200
工作容量200L；功率3KW
2台
搅拌水泥浆
5
吊车
QY25
最大起重25t；
4台
吊重用
6
钢筋切断机
GQ40
切断直径6～40mm
4台
切断
钢筋
7
钢筋弯曲机
JQ40C
弯制直径6～40m钢筋
4台
弯制钢筋
8
型材切割机
J3Q-400
4台
切割型材
9
直流弧焊机
20台
焊接用
10
发电机组
120GF4Z
额定功率120KW；
1台
11
插入式振动器
ZN-50/30
10台
12
砼罐车
10m3
8台
13
砼输送泵
2台
14
挖机
1m3/斗
2台
注：
表中千斤顶规格为参考值，实际选用时要与锚具配套。
3、主要材料计划
本工程使用主要材料有水泥、钢筋、砂、碎石等。
其中水泥、钢筋等材料，项目部设专门材料仓库，根据施工进度及时制定下一个月的材料计划，砂、石等地材主要由施工现场进度决定，每月18日前，各分项工程技术负责人根据进度安排，预计下个月使用材料情况，上报审批，再转交物资部门，由物资部门统一安排。
4、施工计划
⑴基础处理和支架搭设、预压：
工期10天；
⑵模板、钢筋及预应力管道施工：
工期15天；
⑶砼浇筑及强度龄期：
工期5天；
⑷预应力张拉：
工期1天。
双城大桥现浇梁计划施工时间
0#-1#梁体计划施工时间：
2016年5月10日至2016年6月10日；
1#-2#梁体计划施工时间：
2016年6月11日至2016年7月12日；
2#-3#梁体计划施工时间：
2016年7月13日至2016年8月13日；
3#-4#梁体计划施工时间：
2016年8月14日至2016年9月14日。
现浇梁体均采用单端张拉。
红河中桥现浇梁计划施工时间
0#-1#梁体计划施工时间：
2016年7月18日至2016年8月18日；
1#-2#梁体计划施工时间：
2016年6月16日至2016年7月17日；
2#-3#梁体计划施工时间：
2016年5月15日至2016年6月15日；
现浇梁体均采用单端张拉。
六、总体施工方案
现浇梁模板系统采用梁柱式支架+定制钢桁架+胶合板底模内模。
支架和底模安装并且验收完成后，按照规范要求选择代表性区域进行支架预压，取得变形数据，形成支架预压报告。
钢筋在预设钢筋加工厂加工成型后运输到施工现场安装，混凝土用2台泵车同时泵送浇筑，确保在6小时内完成整孔浇筑。
梁柱式支架：
梁柱式支架采用φ609（δ=14mm）钢管做承载支柱，贝雷片做受力纵梁。
支柱顶端采用并排2根I40a工字钢作传力分配梁，贝雷片直接放置在分配梁上，贝雷片顶部用I10工字钢做传递横梁，横梁上方铺设两层15*15cm纵向方木+10*10横向方木作为底模及侧模的支撑。
现浇梁支架采用四支点式梁柱支架，边支点直接支撑在桥梁结构的承台上，中支点下设钢筋混凝土条形基础，条形基础下方施做Φ1m钻孔灌注桩（桩长及单桩承载力见表6-1、表6-2），以加固地基。
表6-1双城大桥支撑桩设计参数
表6-2红河中桥支撑桩设计参数
七、主要施工方法和工艺
1、施工工艺流程图
现浇梁施工工艺见图7-1。
2、支架系统设计
主要支架材料：
支柱：
φ609（δ=14mm）钢管（租赁，地铁支撑用标准支撑件）
横向分配梁：
符合国标的I40a工字钢
纵梁：
符合321型装配式公路钢桥标准的贝雷梁
小横梁：
符合国标的I10工字钢
分配方木：
符合建筑施工标准的方木
支架体系设计详见图7-2、7-3、7-4。
图7-1支架现浇箱梁施工工艺流程图
2.1梁柱式支架系统施工工艺
（1）在施工浩方台、三方台承台时预埋支柱与承台连接的高强螺栓。
在承台混凝土浇筑前用钢尺量出钢管立柱中心位置，将高强螺栓和预埋钢板组焊成整体再进行预埋，以保证螺栓位置准确。
螺栓露出承台顶面高度不得小于柱脚法兰厚度+双螺母厚度+5厘米。
（2）钢管立柱的高度和配节在施工前根据支架总体高度和现场情况确定，必须保证支柱顶端高度在同一水平面内。
钢管立柱与承台、钢管立柱节间采用专用高强螺栓连接，确保连接强度不低于钢管本体。
（3）安装首节钢管立柱，必须保证柱底法兰与承台顶面密贴，如有间隙，可采用高强度干硬性砂浆、支座灌浆料、适当厚度的钢板填塞。
图7-2支架体系纵断面图
图7-3支架搭设平面示意图
图7-4支架搭设横断面意图
（4）钢管立柱总体垂直度偏差不得大于1/500，且柱顶偏差不得大于50mm。
单排钢管立柱间设置[12剪刀撑连接成整体，在下部钢管柱安装并且调整垂直度、焊接剪刀撑完成后，方可安装上部钢管支柱。
（5）分配梁吊装完成后，在柱顶分配梁两侧焊接角钢限位器，将分配梁位置固定并与柱顶牢固连接。
（6）贝雷架纵梁安装
贝雷架纵梁尽可能每排采用标准贝雷架，如跨度不能满足需要时，根据实际跨度，增加片非标准贝雷架，使贝雷架的跨度能够满足施工要求。
贝雷架两排之间采用45cm或90cm标准连接片相连。
贝雷架在地面上按单层双排进行拼装成型，采用一台25t汽车吊吊装就位，贝雷片吊装就位后，应及时安装贝雷架横向连接片，以保证贝雷架的横向稳定性。
贝雷架与其下部分配梁之间采用特制的U形钢筋连接，U形钢筋卡出下层贝雷架下弦杆，并将U形钢筋与型钢焊接。
3、支架预压
在箱梁支架搭设完毕，箱梁底模铺好后，对支架进行超载预压。
预压的目的一是消除支架及地基的非弹性变形，二是得到支架的弹性变形值作为施工预留拱度的依据。
3.1加载施工工艺
在安装好底模后对支架进行预压。
预压重量为设计荷载（箱梁混凝土自重、内外模板框架重量及施工荷载之和）的120%，用砂袋进行支架预压。
砂袋的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值，从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。
加载时按照60%、100%、120%设计荷载分三级加载，加载时加载重量的大小和加荷速率与地基的强度增长相适应，待地基在前一级荷载作用下，达到一定固结度后，再施加下一级荷载，特别是在加载后期，必须严格控制加载速率，防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。
地基最大沉降量不能超过10mm/d；水平位移不能大于4mm/d。
用砂袋进行整体一次预压，加载用编织袋在拌和站装砂过磅后均匀堆码，用吊车分码吊至支架顶，由人工配合堆码整齐，分层堆码，不得分块小范围集中堆码，以免产生不均匀沉降。
加载中由技术人员现场控制加载重量和加载位置，避免出现过大误差而影响观测结果。
加载顺序由跨中向支座方向对称加载，以减少支架产生的水平力。
3.2预压观测方法
观测点的设置，在跨中和向两侧每5m设置一个观测断面，每个观测断面上布三个观测点。
在预压前对底模的标高观测一次，在每加载一级后预压的过程中平均每6小时观测一次，观测至沉降速度已降到＜2.0mm/12h为止，将预压荷载按加载级别卸载后再对底模标高观测一次。
基础顶面、支架顶面和底模顶面设置测点，测出加载前各测点的高程值，然后在每次加载、卸载时测量各测点的高程，根据测得数据进行列表，分出各对应情况下的数值并和理论计算值进行对照、分析，找出规律，为支架标高即立模标高的调整提供基础资料，并进行适当调整。
观测点横断面布置图见图7-5，观测点纵断面布置图见图7-6。
图7-5观测点横断面布置图
图7-6观测点纵断面布置图
3.3预拱度调整
在预压过程中精确测量出在梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基弹性下沉值，将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出的因其它因素需要设置的预拱度叠加，算出施工时应当采用的预拱度，按算出的预拱度调整支架（底模）标高。
架体预压前，支架（底模）按照计算标高调整，确保支架各杆件均匀受力。
预压后支架体系在预压荷载作用下基本消除了地基塑性变形和支架竖向各杆件的间隙即非弹性变形，并通过预压得出支架弹性变形值。
根据以上实测的支架变形值，结合设计标高，确定和调整梁底标高。
梁底立模标高=设计梁底标高+设计反拱值+支架弹性变形值
4、支座安装
永久支座安装前，先对支承垫石进行复核测量。
在支承垫石上放好每个支座的十字线，并测出顶面标高、平整度，对支座地脚螺栓预留孔的孔径、深度、垂直度进行量测并将孔内清理干净。
在垫石顶面从预留孔向外凿灌浆槽以便砂浆的浇筑。
各项指标检查合格后利用吊车吊放支座就位。
支座安装工艺细则：
（1）球型支座在工厂组装时，应仔细调平，对中上、下座板，用连接螺栓将支座连接成整体。
对于需设预偏量时，在工厂组装时预留预偏量。
（2）在支座安装前，应检查支座连接状况是否正常，但不得任意松动上、下座板连接螺栓。
（3）凿毛支座就位部位的支承垫石表面，清除预留孔中的杂物，安装灌浆用模板。
（4）用混凝土楔块楔入支座四角，找平支座，并将支座底面调整到设计标高，在支座底面与支承垫石之间应留有20～30mm空隙，安装灌浆用模板。
（5）仔细检查支座中心位置及标高后，用无收缩高强度灌注材料灌浆。
灌浆材料抗压强度要求不低于50MPa。
（6）采用重力灌浆方式，灌注支座下部及锚栓孔间隙处，灌浆过程应从支座中心部位向四周注浆，直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止,如图7-7所示。
图7-7重力灌浆示意图
（7）灌浆前，应初步计算所需的浆体体积，灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大误差，应防止中间缺浆。
（8）灌浆材料终凝后，拆除模板及四角混凝土楔块，检查是否有漏浆处，必要时对漏浆处进行补浆，并用砂浆填堵楔块抽出后的空隙，拧紧下座板地脚螺栓，待灌注梁体混凝土后，及时拆除各支座的上、下座板连接螺栓。
5、模板施工工艺
5.1模板设计及安装
模板分为底模、外模、内模、端头模等几部分，全部采用桥梁施工专用竹胶板，并以楞木□8×10cm作加劲肋。
内模架采用脚手架钢管支撑。
（1）底模
箱梁底模设置一定的预拱度，梁底立模标高=设计梁底标高+设计预留拱度（上拱为正、下拱为负）+支架变形值。
底模面板之间接缝要求密贴，并加胶带密封。
（2）顶板底模
顶板底模主要包括内模架、模板、支撑立杆等。
内模架（横梁）采用10×10cm方木制作，楞木（纵梁）用8×8cm方木，面板为18mm厚竹胶板。
内模架沿梁跨纵向每隔75cm布设一组，内模架支承于内模临时杆件上；内模临时杆件采用φ48×3mm钢管脚手架，支承在底板预制块上，顶端设置顶托，可用于调整顶板底模标高。
（3）外模
外侧模主要包括侧模架、模板、楔形支垫和外模定位楔等几部分。
外模定位楔与底模相接；侧模架采用钢桁架，桁架纵向间距0.8m。
外模之间均需设置拦截杆件，连接杆采用50角钢，角钢与钢桁架采用满焊连接。
外侧模钢桁架加工见图7-8。
图7-8外侧模钢桁架大样图
（4）内模安装
箱梁内模采用15mm厚竹胶板，肋带采用10×10方木纵桥方向布置，侧面及顶板间距为30cm。
加工时，方木与模板用钉子固定，模板的接缝处贴双面止浆带或用海绵条填充。
箱梁内模支撑采用φ48×3.5mm钢管做排架，纵横向间距1m,且每排均需设置剪刀撑和纵、横水平撑，以增加支架的整体稳定性，防止内模胀模，内模安装完后，严格检查各部位尺寸是否正确。
为确保模板定位准确，避免发生跑模、胀模现象在内模与外模设置穿墙式对拉杆，对拉杆采用φ28圆钢，纵向间距1m；内模接缝处密贴宽面透明胶布，在接缝处增加方木支撑，防止跑模或漏浆。
6、钢筋及预应力管道安装
钢筋在钢筋加工场集中加工制作。
梁体钢筋应整体绑扎严格按施工图纸和规范要求进行。
钢筋骨架绑扎固定后，用与梁体等强度的混凝土垫块梅花状布置支垫，以确保底板和腹板钢筋的保护层厚度。
底板钢筋保护层垫块要密，顶层钢筋绑扎要牢固，防止人踩变形，上、下层支撑钢筋必须点焊。
底层钢筋绑轧（焊接）后要先安装预应力束，须保证预应力束位置的准确性，再绑扎顶层钢筋。
顶板钢筋纵、横要顺直，间距以
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