土木工程施工课程设计 某高架桥边跨合拢段施工方案.docx
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土木工程施工课程设计某高架桥边跨合拢段施工方案
本科生课程设计
题目某高架桥边跨合拢段施工方案
学生姓名**
学号
指导教师
学院土木工程学院
专业工程管理
完成时间2012年7月
目录
1.编制说明1
1.1编制依据1
1.2编制原则1
2.工程概况及地质、环境条件1
2.1工程概况3
2.2地质及环境条件3
3.施工准备工作4
3.1技术准备4
3.2现场准备4
3.3测量准备4
4.边跨合拢段施工工艺5
4.1地基处理5
4.2支架搭设与预压5
4.3平衡重设置6
4.4模板安装6
4.5钢筋加工及安装7
4.6混凝土浇筑7
4.7混凝土养护8
4.8预应力筋的张拉8
4.9预应力管道压浆9
5施工注意事项与质量控制要点10
5.1施工注意事项10
5.2质量控制要点12
民昌路高架桥悬浇连续梁
边跨合拢段设计书
1.编制说明
1.1编制依据
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）；
《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）；
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）；
《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076－95）；
《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2004）；
《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）；
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；
《混凝土钢结构及木结构设计规范》（JTJ025－86）；
《公路环境保护设计规范》（JTJ/T006-98）；
《公路建设项目环境影响评价规范》（JTG/B03-2006）；
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ/130-2011）；
《路桥施工计算手册》
1.2编制原则
（1）响应招标文件的各项要求，严格按照招标文件规定的内容和格式编制；
（2）确保施工期间交通组织合理，并保证原有道路畅通，保证既有京杭运河航道通行畅通；
（3）确保总工期目标的实现，并确保整个工程安全、优质完成；
（4）确保地下管线和周围建筑物、构筑物等的安全；
（5）采用科学合理的施工方案及先进的施工工艺；
（6）做好文明施工与环境保护工作；
2.工程概况及地质、环境条件
2.1工程概况
民昌路高架桥位于东莞市虎门镇，孔跨布置为左幅14×30+23.5＋（39.5+63+46）＋4×30m,右幅14×30+23.5+（46+63+39.5）+4×30m，全桥长712m。
上部结构采用装配式预应力砼连续箱梁及节段悬浇预应力混凝土连续箱梁。
在K51+832.5跨越民昌路（规划进港路）处采用变截面悬浇预应力混凝土连续箱梁，孔跨布置为左幅（39.5＋63＋46）m，右幅（46+63+39.5）。
其余段采用30m装配式箱梁布置。
2.2地质及环境条件
民昌路高架桥范围主要为三角洲平原地貌，局部见低矮残丘，平原总体平坦开阔，地面高程一般0.2～5m，大部分为香蕉园，部分为鱼塘区。
桥址区场地土为软弱～中软场地土，场地类别为II类。
桥区基岩为混合片麻岩等，弱风化埋深11.6～52m，地表水系较发育，地下水系较发育，水位浅，对砼均具有弱～中等腐蚀。
特殊岩土为软土。
无不良地质现象，工程地质条件一般。
地面以下各层土层层深及力学指标值如下：
地质勘探报告主要岩土层的物理力学参数表1
层序
岩土名称
容重（KN/m3）
粘聚力（Kpa）
内摩
擦角
桩周极限摩阻力（Kpa）
容许承载力
（Kpa）
<5>
亚粘土
19.2
15
20
60
180
<3-2>
淤泥
淤泥质土
14
4.8
30
50
<9-2-1>
砂砾状强风化混合片麻岩
23
18
30
100
350
<9-2-2>
碎块状强风化混合片麻岩
24
180
450
<9-3>
弱风化混合片麻岩
26
1500
3.施工准备工作
3.1技术准备
（1）审查设计图纸，熟悉有关资料。
检查图纸是否齐全，图纸本身有无错误和矛盾，设计内容与施工条件能否一致，各工种之间搭接配合有否问题等。
同时应熟悉有关设计数据，结构特点及土层、地质、水文、工期要求等资料。
（2）搜集资料，摸清情况。
搜集当地的自然条件资料和技术经验资料；深入实地摸清施工现场情况。
（3）编制施工组织设计和施工固预算。
3.2现场准备
（1）建立测量控制网点。
按照总平面图要求布置测量点.设置永久件的经纬坐标桩及水平桩、组成测量控制网。
（2）搞好“三通—平”（路通、电通、水通、平整场地）。
修通场区主要运输干道.接通上地用电线路.布置生产生活供水管网和现场排水系统。
按总平面确定的标高组织土方工程的挖填、找平工作等。
（3）修建大型临时设施，包括各种附属加工场、仓库、食堂、宿舍、厕所、办公室以及公用设施等。
3.3测量准备
（1）了解设计意图，熟悉校核图纸：
对于建筑工程测量，首相要了解建筑总体布局、建筑定位依据和建筑定位条件。
另外要校核图纸尺寸，检查建筑柱列轴线等结构部件尺寸是否有矛盾的地方，对一些特殊要求，包括预埋件、预留孔等位置和精度，要加注说明。
（2）仪器准备：
根据现场条件和测量方法，选择好观测仪器，包括经纬仪、水准仪、全站仪及GPS等，并保证仪器设备工作正常，经过了相关指标检验。
根据条件，最好利用选定的测量仪器对给定的施工控制点进行必要的检核。
（3）观测计划的制订：
从实际情况出发，选择好平面控制点和高程控制点的位置，充分估计其在整个建筑施工中使用的方便性和安全性，对观测方法的制定要根据测量对象和内容而定。
4.边跨合拢段施工工艺
4.1地基处理
经地基验算可知，亚粘土层能够符合承载力要求，故只需将上层杂物清除，并将桥下范围内泥浆池及基坑采取抽水排干后，用建筑弃渣或砂石将泥浆池及基坑回填密实，以防止局部松软下陷。
一般地段地基处理：
将原地面进行整平（斜坡地段做成台阶），然后采用重型压路机碾压密实（压实度≥90%），达到要求后，根据地质情况填筑建筑弃渣30cm。
然后再铺筑厚15cm的C15混凝土，养生后作为满堂支架的持力层，其上搭设满堂支架。
鱼塘地段地基处理：
在鱼塘抽排水及清除部分淤泥后，对支架布设范围内的地基采取抛石挤淤、分每30cm一层换填砂夹石土约1.5m厚，然后再在其上填筑30cm厚二灰碎石土，最后再铺筑厚15cm的C15加筋砼，养生后作为满堂支架的持力层，其上搭设满堂支架。
由于施工地区地表水系较发育，地下水系较发育，水位浅，对砼均具有弱～中等腐蚀，桥下地面整平后应设2%的人字型横坡排水，同时在两侧设置排水沟，防止积水使地基软化而引起支架不均匀下沉。
4.2支架搭设与预压
（1）支架搭设
采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。
立杆顶设二层槽钢，立杆顶托上纵向设8#槽钢；纵向槽钢上设5#槽钢。
支架纵横均按图示设置剪刀撑，其中横桥向斜撑共设5道，纵桥向斜撑沿横桥向共设4道。
将满堂支架横断面分为A、B、C、D和工作平台，立杆的纵、横向间距及横杆步距等搭设要求如下：
1）A、C区采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为90cm×120cm×180cm的支架结构体系；
2）B、D区采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×120cm×180cm的支架结构体系；
3）工作平台采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为90cm×120cm×180cm的支架结构体系；
扣件式钢管满堂支架体系构造图见附图。
（2）支架预压
预压目的：
检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形。
预压材料：
用水箱对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%。
预压方法：
支架拼装时按设计纵距及横距布置立杆,支架顶利用顶托调平,铺设横向槽钢和纵向槽钢,拼装模板,安装水箱对支架进行预压。
预压观测：
在每一节段在每一段的中心、横向左右侧布3个点进行观测，在预压前对底模的标高观测一次，在预压的过程中平均每2小时观测一次，观测至沉降稳定为止，将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次，从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。
预压过程中进行精确的测量，可测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值，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底模标高。
同时要注意在支架外侧2米处设置临时防护设施，防止流水和雨水流入支架区，引起支架下沉。
4.3平衡重设置
直接采用4.2支架预压的水箱，平衡重荷载为设计荷载。
随着施工的进行，支架荷载逐渐增加，平衡重荷载应当逐渐减少，减少的荷载应与增加的荷载相等，使满堂支架上的荷载保持在一个基本稳定的数值。
4.4模板安装
箱梁外模板采用12～15㎜厚122㎝×244㎝定尺胶合模板，根据箱梁结构尺寸现场加工。
支架顶设可调高度顶托，顶托横向铺10×10cm的方木，纵向用50×6cm木板连接，净间距40cm，木板与胶合板用钉子固定，内模采用组合钢模与木模相结合。
（1）底模采用5mm厚钢板，铺在分配梁上，调模、卸模采用可调顶托完成。
（2）外模直接立于分配梁上，当内外侧模板拼装后用Φ18对拉螺杆对拉，
（3）内模板的紧固主要用对拉螺杆，并用脚手架连接。
箱梁顶板采用钢管支架支模，支架直接支撑在底板。
（4）堵头模板：
堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼，模板采用胶合板挖孔，按断面尺寸挖割。
孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。
每个预应力预留孔位要编号，以便在下节段现浇施工中快速准确定位。
竖向及横向预应力槽口：
竖向及横向预应力张拉端槽口尺寸及位置要求准确。
4.5钢筋加工及安装
钢筋由工地集中加工制作，运至现场由汽车吊提升现场绑扎成形,顶板、底板、腹板内有大量的预埋波纹管，为了不使波纹管损坏，一切焊接在波纹管埋置前进行，管道安装后尽量不焊接，当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时，适当移动钢筋位置，准确安装定位钢筋网，确保管道位置准确。
钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置及高程，其中高程包括按吊架的计算挠度所设的预拱度，无误后方进行钢筋绑扎。
纵向普通钢筋在两梁段的接缝处的连接方法及连接长度满足设计及规范要求。
悬浇梁段及现浇段先进行底板普通钢筋绑扎及竖向预应力钢筋梁底锚固端（包括垫板、锚固螺母及锚下螺旋筋）的安装，再进行腹板钢筋的绑扎、竖向波纹管及预应力钢筋的接长、腹板内纵向波纹管的安装，最后进行顶板普通钢筋的绑扎、顶板内纵向波纹管的安装、横向钢绞线及波纹管的安装。
为使保护层数据准确，保护层垫块不被压坏，箱梁施工垫块采用定型塑料垫块。
4.6混凝土浇筑
分层浇筑，每层30cm，在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕，保证无层间冷缝，混凝土的振捣严格按振动棒的作用范围进行，严防漏捣、欠捣和过度振捣，当预应力管道密集，空隙小时，配备小直径30型的插入式振捣器,振捣时不可在钢筋上平拖，不可碰撞预应力管道、模板、钢筋、辅助设施（如定位架等）；混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面，顶板混凝土应进行二次抹面,第二次抹面应在混凝土近初凝前进行，以防早期无水引起表面干裂,混凝土浇筑完毕后，覆盖麻袋或草袋进行湿润养护。
4.7混凝土养护
浇筑时产生大量的水化热，必须派专人在表面覆盖麻袋或草袋进行湿润养护。
冬季施工时，混凝土用热水搅拌，在顶托上铺彩条布，混凝土施工完成将箱梁全部覆盖通蒸气养护。
4.8预应力筋的张拉
预应力张拉设备使用前应先委托外单位校定，测定油泵线性回归方程，根据千斤顶的张拉力计算出压力表读数，施工过程中实行双控，以油表读数为主，伸长值为辅。
（1）纵向预应力筋的张拉
纵向预应力采用YCW400型千斤顶整体张拉，张拉时两端对称进行。
（2）横向预应力筋的张拉
横向预应力钢绞线采用YDC250Q型千斤顶，利用翼板的支架搭设工作平台，由墩顶现浇段中心向两侧逐束单根张拉。
（3）竖向预应力筋的张拉
竖向预应力钢筋在安装前均按设计张拉力在台位上进行预拉，其锚固端在施工前先将螺母及垫板用环氧树脂将螺母下端与粗钢筋固定，采用YG70型千斤顶由墩顶现浇段向两边与桥轴线对称单向张拉。
（4）预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控，以张拉力为主，实际伸长量与计算伸长量差值控在6%以内，张拉时砼强度必须达到85%设计强度以上，张拉步骤为：
钢绞线张拉步骤：
0→20%σK→100%σK→105%σK→持荷2分钟→100%σK锚固
精扎螺纹钢张拉步骤：
0→10%σK→100%σK→持荷2分钟→100%σK锚固
在初始张拉力20%（10%）σK状态下作出标记，钢绞线张拉20%σK，精扎螺纹钢张拉10%σK的伸长值采用理论伸长值，与20%（10%）σK～100%σK的伸长值相加作为实测伸长值。
对伸长量不足的查明原因，采取补张拉措施，并观察有无滑丝、断丝现象，作好张拉记录。
4.9预应力管道压浆
（1）压浆顺序
纵向束原则上从一端向另一端压浆，当管道超过35米时，在管道中设置三通，从一端压浆至三通出浆后，再从三通向另一端压浆，依次循环压浆。
竖向钢筋压浆嘴布置在下端箱室内，压浆从下端往上端出浆为止。
横向束从锚垫板出浆，另一端从塑料管进浆。
横向高强钢筋，压浆管埋在锚固端隔墙上，压浆时从锚固端隔墙进浆，另一端垫板和螺母间的孔隙出浆。
（2）压浆前的准备工作
①用空压机吹净管道内积水。
②检查压浆用的材料是否齐全充足。
③检查设备、工具是否配齐，性能良好。
④检查支架是否牢固，安全设施是否有效。
（3）有关水泥浆的技术要求
①压浆用纯水泥浆，水泥为黄河42.5水泥，高效减水剂。
②水泥浆的性能
a.28天强度≥57.5Mpa；
b.水灰比为0.35-0.37，稠度控制在14S－18S之间；
c.掺入铝粉作膨胀剂，掺入量为水泥用是的0.01%，膨胀量小于10％；
d.泌水率不超过2％（3h后），收缩率≤2％。
③水泥浆在拌合45min时间内性能不变。
（4）压浆操作要求
①打开全部进浆孔和排气孔。
②用压浆泵将水泥浆从压浆孔中压入。
③当另一端压浆孔流出的浆和压浆孔压入的浆稠度相同时，关闭原先的压浆孔。
④移至新的压浆孔继续送浆，如此不断往前直至到达另一端的排气孔。
⑤关闭排气孔阀门。
⑥逐渐升至0.6-0.7Mpa时稳定一定时间（约2－5分钟）。
⑦关闭压浆嘴。
⑧填写施工记录并经质检员、监理认可，收存。
5施工注意事项与质量控制要点
5.1施工注意事项
（1）边跨端头块采用支架施工，现浇端头块，然后进行边跨合拢，张拉合拢钢束前，须采取临时固结措施将合拢段两侧临时固结。
（2）对边跨采用支架方案施工进行边跨合拢，搭设支架的地基必须经过加固及平整处理，确保梁体在施工过程中不发生下沉和不均匀沉降，并对支架进行预压，消除支架非弹性变形，预压重量不得小于梁体自重。
（3）必须在节段（含合拢段）混凝土强度达到90%且保证龄期大于5天以上时方可进行箱梁节段的纵向、横向预应力钢束张拉。
（4）为确保新旧混凝土的结合强度，张拉钢束完毕后必须将该节段与下一节段相接截面深度凿毛并用高压水冲洗洁净,凿毛截面凹凸深度不得小于10mm，尚应严格控制相邻节段浇筑龄期不应超过24天。
（5）纵向预应力钢束在箱梁横截面应保持两端同步对称张拉，横向预应力宜保持均衡张拉。
（6）合拢段钢束张拉时，先张拉2～4对合拢束并临时锚定，待解除临时刚性连接的约束后，再补张拉临时合拢束至设计应力，再张拉其余合拢钢束。
（7）塑料波纹管的孔道摩阻系数应提前结合现场实验验证，如与设计取值不一致，应及时反馈设计单位，以便进行相关预应力钢筋的调整。
（8）塑料波纹管压浆采用真空辅助压浆技术，水泥浆抗压强度不得低于40MPa，压浆用水泥中加入减水剂、阻锈剂、砼微膨胀剂，确保压浆密实，阻锈剂按0.5kg/m3添加。
（9）张拉千斤顶采用轻量化千斤顶，设计时按轻量化千斤顶的尺寸考虑槽口大小，扁锚必须采用整体张拉千斤顶。
（10）最好一次性浇筑，由于钢筋、波纹管密集，应加强振捣，确保混凝土施工质量。
（11）现浇连续纵、横向预应力管道相碰时，保证纵向移动横向，但横向最大偏位不得大于10cm。
（12）现浇连续梁边跨合拢段混凝土应以早强和减少徐变为目的来确定其配合比，混凝土搅拌中应加入适量的微膨胀剂，施工前应通过试验结果确定合理的膨胀剂掺入量及混凝土的配合比。
（13）现浇连续箱梁内锯齿块钢筋应与箱梁底板钢筋绑扎为整体，锯齿块混凝土与箱梁混凝土也应同时浇筑。
（14）现浇连续箱梁除满足新旧混凝土相接截面深度凿毛并用高压水冲洗洁净外，应严格控制合拢段的内外模板位置，避免施工中模板错位造成新旧截面的上下错动。
（15）预应力钢筋张拉完毕，禁止撞击锚头和钢束，在满足锚固长度前提下，其多余部分必须采取切割机切割，不得焊割；在切割机切割预应力钢筋多余部分时，应边切割边淋水，防止切割时温度过高，损伤局部混凝土。
（16）预应力钢筋下料应采用圆盘锔切割，切割面为一平面，以便检查断、滑丝，不得采用电、氧弧切割。
（17）横向钢束锚固槽口封端时，应保证槽口封端混凝土与原浇筑的翼缘板混凝土接缝平整牢靠，在适当条件下，可开大槽口尺寸，避免封锚状态欠佳，引起锚头与钢束的锈蚀现象的出现。
（18）在浇筑顶板混凝土时，应采取有效措施避免因重力原因，混凝土料出现水料分离，比重轻的混凝土料向横坡下坡向流动，形成顶板面内侧高程不足，外侧高程偏高，引起桥面不必要的调坡，增加结构的重量。
（19）梁体高程、线形、挠度及应力应变的监控是重要桥梁的必须要做的工作，施工中应根据高程、线形、挠度的变化调整下一节段的施工，根据应力应变的变化调整钢束的张拉控制等。
建议根据现场具体情况可设置独立的线形监控工程师进行梁体高程、线形、挠度、应力及应变等的监控。
5.2质量控制要点
（1）采用标准工法、实行规范化作业。
梁部施工使用公路桥梁作业多年的专业队伍与技术管理人员。
（2）模型
①箱梁模型的设计与施工必须根据设计图进行必要的刚度、强度和稳定性验算；
②模型拼装时必须吻合密实，并认真检查接缝处板面平整度，用角磨除锈机认真清除面板上的浮灰，然后均匀地刷上脱模剂。
③拼装好后必须用标定后的钢尺认真测量各处尺寸以满足设计规范要求；拆模时间根据试验室提供的砼实际强度报告决定。
（3）钢筋
①到场的钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分批堆放、且存储在高于地面的平台，垫木或其他支承物上并尽量保护它不受机械损伤和不暴露在可使钢筋生锈的环境中。
②机械接头时严格按技术要求施工，工人培训上岗。
（4）砼施工
①梁体砼所用的粗、细骨料、水泥、水及外加剂均符合技术规范要求，并具备相关的试验报告。
②砼每盘用量必须严格过磅，粗、细骨料其精度需达到2%，水、水泥、减水剂允许误差为各自重量的±1%。
③不允许用加水或其他办法变更砼的稠度，浇筑时坍落度不在规定界限之内的砼不得使用，砼拌和时严格控制搅拌时间。
④预应力砼连续梁梁体砼一般水平分层、一次整体浇筑成型。
梁体砼数量较大时，可采取斜向分段、水平分层的方法连续浇筑。
浇筑时以插入式振捣器振实各部位。
⑤梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力钢材锚固端以及其他钢筋密集部位，宜特别注意振捣。
（5）预应力施工
①施加预应力前，对砼构件进行检验，外观尺寸符合质量标准要求；张拉时强度不低于设计规定，设计未规定时，不低于设计标号的85%。
②穿束前检查锚垫板和孔道，锚垫板位置正确，孔道内畅通、无水分和杂物。
浇筑砼前穿束的孔道，在可能条件下，在管道安装后、浇筑砼前检查预应力钢材是否能在管道内自由滑动。
③预应力钢材可分批、分段对称张拉，其张拉顺序符合设计规定。
曲线预应力钢材或长度≥25m的直线预应力钢材，宜在两端张拉。
两端张拉一束预应力钢材时，可先在一端张拉锚固后，再在另一端补足预应力值，进行锚固。
④预应力钢材在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。
（6）压浆
①压浆时必须根据试验室交付的配合比资料拌制水泥浆，且压浆机必须以0.7Mpa的常压连续进行作业。
②为保证压浆质量，压浆分两次进行，两次间隔时间不少于30分钟，第二次压浆从梁的另一端进行。
③压浆一般采用水泥浆，空隙大的孔道，水泥浆中可掺入适量的细砂。
水泥浆的强度不低于设计规定。
④水泥浆自调制至灌入孔道的时间，视气温情况而定，一般不宜超过30～45min。
水泥浆在使用前和压注过程中经常搅动。
⑤压浆前，须将孔道冲洗洁净、湿润，如有积水用吹风机排除。
压浆时，对曲线孔道和竖向孔道由最低的压浆孔压入，由最高点的排气孔排除。
⑥压浆缓慢、均匀地进行。
比较集中和临近的孔道，宜尽先连续压浆完成，以免串到临孔的水泥浆凝固、堵塞孔道；不能连续压浆时，后压浆的孔道在压浆前用压力水冲洗畅通。
⑦压浆后从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，及时处理纠正。
⑧压浆过程中及压浆后48h内，结构砼温度不低于+5℃，否则采取保温措施。
当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
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