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1、悬灌梁施工首件工程作业指导书一、目的明确连续梁悬灌施工工艺、操作要点和质量标准,规范和指导悬灌梁现场施工作业。二、编制依据(1)高速铁路桥涵工程施工质量验收标准;(2)高速铁路桥涵工程施工技术指南;(3)沪昆铁路客运专线施工图设计文件;(4)关于积极倡导架子队管理模式的指导;(5) 沪昆筹工管201021号文件关于编制沪昆客专贵州段施工作业指导书的通知;(6) 铁道部建设管理司铁路建设项目施工作业指导书编制办法(建建2009107号)文件。三、适用范围本指导书适用于新建铁路沪昆客运贵州段CKGZTJ-5标管段内凉冲2#大桥(40+264+40)m悬灌梁施工作业。四、作业准备(1)、内页技术准备
2、作业指导书编制以后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计和凉冲2#大桥的施工组织设计,审阅、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟习规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案,对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前培训考试合格后持证上岗。(2)、外业准备所有人员机具设备到位,并能满足施工要求。预应力材料及支架、托架材料必须满足要求,并已到位,具备施工条件。五、技术要求(1)挂篮所承受的所有荷载最后均传递到已浇注的混凝土箱梁上,挂篮设计中,应保证荷载的传递流畅、明确,保证挂篮的各承力部件具有足够的强度、刚度和稳定性。(2)挂篮设计总重应控制在连续梁设计要求的限重之内,当
3、设计无要求时,挂篮设计总重与梁段混凝土重量的比值宜控制在0.30.5。悬臂吊架应有向前走行(滑移)设备;施工挂篮行走时其抗倾覆稳定系数2;挂篮总重量的变化设计重量的10%。(3)挂篮出厂前应作载重试验,以测定挂篮前端各部件的变形量,消除其永久变形。挂篮现场组拼后,应全面检查安装质量,并应进行走行性能试验和静载试验,预压荷载为最大荷载的1.2倍。(4)悬臂梁段在浇筑前后和预应力张拉前后应按设计要求进行严格的梁体线型控制。(5)混凝土养护应符合“预应力混凝土箱梁预制”及铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设2010-241号)的相关规定;蒸汽养护罩的设计应与挂篮设计统一考虑。(6)梁段预应力钢绞线的张
4、拉及孔道压浆应符合“预应力混凝土箱梁预制”的相关规定;每一梁段张拉完毕,即应进行压浆,对互相串通的孔道,则待串通的孔道全部张拉完毕后,同时进行压浆。如预应力筋为螺纹钢筋时,千斤顶的张拉头应拧入钢筋螺纹的长度应40mm,一次张拉至控制吨位,持续12min,并实测伸长量作为校核,然后拧紧螺帽锚固。竖向孔道压浆,应由下端进浆孔压入,压力为0.3MPa0.4MPa,上升不宜太快,待顶部出浆槽口流出浓浆后,堵死槽口,然后关闭压浆阀。(7)预应力筋张拉设备、锚具、喇叭口应采用成套产品,并符合铁道部现行铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件(TB/T 3193-2008)的要求,并采用相匹配的限
5、位板、千斤顶等设备进行张拉。六、施工程序与工艺流程6.1、施工方法本桥(40+2-64+40)m连续梁采用菱形挂篮悬灌施工,共配置3对菱形挂篮。0#段采用托架法施工,即在墩身确定位置预埋钢构件,然后组拼型钢托架,保证每个墩的托架形成整体。直线段采用落地膺架施工,落地支架采用“六五式”军用墩作支架墩,纵梁为I45工字钢组合而成,横梁为2525cm方木。其余节段采用3对挂篮对称同时灌筑。本桥跨越既有国道G320、河流,在连续梁施工中需要进行安全防护,安全防护措施采用挂篮全封闭防护。6.2、工艺流程悬灌梁施工步骤详见图128中铁十七局集团图1连续梁施工步骤图七、施工要求与施工方法7.1、施工要求(1
6、)在梁段混凝土灌筑前,应对挂蓝、模板、预应力筋管道、钢筋、预埋件、混凝土材料、配合比、机械设备、混凝土接缝处理情况进行全面检查,经有关人员签认后方准灌筑。模板、预应力管道、钢筋、预埋件安装、混凝土灌筑应符合工艺设计要求。(2)桥墩顶梁段及桥墩附近箱梁段的施工:墩顶梁段及附近梁段可采用托架或膺架为支架就地灌筑混凝土。托架或膺架要经过设计,计算弹性及非弹性变形。(3)边跨现灌段:现灌段的灌筑顺序是靠近边墩(台)的先灌,逐段向合拢段靠拢,逐渐调整现灌梁段的高程,使合拢高差在允许误差内,灌筑混凝土前确保支架与梁底之间能相对滑动,使边跨合拢时现灌段能随原灌筑T构自由伸缩,避免混凝土拉应力过大。(4)连续
7、梁悬臂灌筑施工时,要有保证梁体施工稳定的措施。(5)桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平衡,实际不平衡偏差不得超过工艺设计要求值。(6)悬臂灌筑段前端底板和桥面的高程,应根据挂蓝前端的垂直变形及预拱度设置,施工过程中要对实际高程进行监测,如与设计值有较大出入时,应会同有关部门查明原因进行调整。(7)箱型截面混凝土灌筑顺序应按工艺设计要求办理,当采用两次灌筑时,各梁段的施工应错开,箱体分层灌筑时,底板可一次灌筑完成,腹板可分成灌筑,分层间隔时间宜控制在混凝土初凝前且使层与层覆盖住。(8)梁段混凝土达到要求的强度后,方可按有关规定进行预应力筋的张拉、压浆。(9)梁段混凝土的拆模时间,应根据混凝土强度
8、及施工安排确定。7.2、施工方法7.2.1连续箱梁悬臂浇筑法施工连续梁采用菱形挂篮悬浇施工。首先在主墩墩身旁搭钢托架,现浇0块使墩梁固结形成T构,再在0块顶拼装挂篮;悬臂段采用挂篮浇筑;边跨直线段采用落地膺架预压现浇施工;合龙段采用挂篮浇筑,先合龙边跨,最后合龙中跨;解除固结装置后完成体系转换。梁体线形采取现场观测和计算机辅助计算的方法控制。桥梁施工用混凝土采取集中拌制;水平运输由混凝土搅拌运输车完成,垂直运输由输送泵泵送入模,挂篮采用塔吊装拆。(1)0#块施工0#梁段托架拼装0号段采用托架法施工,为保证在0#段托架拼装和0#段施工及主梁悬臂施工过程的整体稳定性,在墩身施工时,在两薄壁间设置临
9、时支撑,使两薄壁形成整体,增强其稳定效果。临时支撑的形成及道数根据工地现场实际情况具体确定。在主梁悬臂施工完毕后,跨中合拢前拆除临时支撑。托架采用型钢拼组,先在墩身已确定的位置预埋钢板,然后将型钢的节点板与预埋件的钢板焊联组成整体。型钢托架顶设置I45 工字钢做为纵梁,2525cm方木做为横梁,在横梁顶直接铺设底模,为方便底模落模和拆除,在纵梁与横梁间用硬木楔做为垫木。托架拼组完成后,按照0#段包括钢筋混凝土在内的最大施工荷载,确定预压荷载,对托架进行预压试验,以消除非弹性变形和测定弹性变形。0 #梁段施工程序0 #梁段施工工艺流程图详见图2检查验收砼浇筑砼拌合制作砼试件中线及高程测量波纹管加
10、工预应力管道安装测量控制绑扎顶板钢筋立内侧模安装底模、立侧模绑扎底板、腹板钢筋立顶模托架拼装设置临时支座墩顶预埋件检查托架设计钢筋制作立端头模预应力束制作养 生等强拆模张 拉压 浆穿 束张拉机具校验制作砼试件凿毛清洗图2连续梁0#块施工工艺流程图0 #梁段施工程序:托架组装、预压完成后,安装0#段底模板分片吊装0#梁段外侧模板、整体钢筋网片就位安装0#梁段竖向预力筋及管道安装纵向预力管道安装内模板绑扎顶板钢筋安装顶板纵向预力管道搭设混凝土灌筑工作平台灌筑混凝土养生拆模穿钢绞线束施加预力压浆。(2)悬臂浇筑段施工悬臂段采用挂篮浇筑。受0块长度限制,施工1块时挂篮连体,1块施工完毕后,挂篮解体成各
11、独立体系平衡施工2块及以后各节块。悬臂段施工工艺流程图见图3。拼装挂篮挂篮制造、试拼与测试分块吊装1梁段底板、腹板钢筋预制1梁段钢筋骨架拖移内模架、安装1梁段内模及顶板钢筋对称灌注1梁段混凝土混凝土灌注前测量观测点标高混凝土灌注后测量观测点标高 0梁段整体现浇张拉及压浆张拉前测量观测点标高养 护张拉后测量观测点标高2N梁段悬灌施工循环施工对称牵引2梁段挂篮前移就位计算调整2梁段施工立模标高拆除挂篮图3悬灌梁循环段施工工艺流程图(3)边跨现浇段施工边跨直线段采用落地膺架法施工。膺架墩利用六五式军用墩拼组,纵梁采用I45 工字钢拼组,以2525cm方木做为横梁,膺架墩设置两道,并在边墩上预埋钢构件
12、焊出牛腿,两个膺架和边墩上的牛腿做为纵梁的三个简支点;直线段底模为大块钢模拼接而成,底模直接设置在横梁上,横梁与纵梁间垫以硬楔木,以利于拆除底模。其工艺流程为:搭设落地膺架搭设模板支立平台支立模板绑扎钢筋及安装预力管道搭设混凝土灌筑平台灌筑混凝土养生拆除内、外侧模板及端模。直线梁段混凝土采用一次灌筑成型。直线段外侧模板、底模板采用整体大块钢模,内模为标准的组合钢模板。为保证混凝土养生期间及边跨预力束张拉时梁体混凝土不致因受挤压而开裂,在底模与支架横梁间设置聚四氟乙烯板。主桥支座在浇筑边跨现浇段时安装,支座在边跨合拢前临时固定,待连续束张拉完成后解除临时固定。边跨直线段施工工艺流程图详见图4(4
13、)合拢段施工及体系转换体系转换是悬浇施工中的一个重要环节,该桥体系转换的步骤为:边跨合拢段施工边跨预应力施工中跨合拢段施工中跨预应力施工解除临时固结、完成体系转换。边跨合拢段采用吊架施工,中跨合拢段利用挂篮底模吊架施工。合龙前按设计要求进行压重,在气温较低的夜间将两悬臂端的合拢口临时锁定。然后立模、绑扎钢筋、安装预应力管道,灌注砼。施工中采取梁段浇水降温、加快砼灌注速度、砼中掺早强剂等措施降低温度对结构的影响。合拢段砼灌注前,在合拢段两侧块段上设置压重水箱,边浇筑砼边排除与灌注砼同重量的水,以等量代换保证悬臂端荷载一致,确保砼质量及线型。待合拢段砼强度达到张拉强度后,图4边跨现浇段施工工艺流程
14、图底模板制造及安装、刷隔离剂测量放样、调整标高模板涂刷脱模剂安装外模板及端模模板试拼、检查及修整安装底板、腹板板钢筋及预应力管道砂浆垫块预制钢筋材质检、加工成型安装内侧模板模板涂刷脱模剂绑扎顶板钢筋及预应力管道施工支架拼装并压重地基处理灌筑混凝土原材料检验、确混凝土配合比梁体模板测量、检查修正混凝土试件制取混凝土养护拆除施工支架及底模试件混凝土养护梁体表面检查修整拆除内、外模板边跨合龙段施工严格按设计规定的张拉顺序和要求,按张拉工艺进行张拉和压浆工作。箱梁先施工两边跨合拢段,再进行中跨合拢段施工。中跨合拢段施工工艺流程图见图5:合龙体系转换工艺详见图6。单只挂篮走行至合拢段位置(另一只拆除)施
15、工挂篮提升锚固施加浇注砼时换重需要的预压重合拢段两端按设计锁定立模、绑扎钢筋设置预应力(横向束可穿入)换重法浇筑合拢段砼压浆脱模养护、清理孔道张拉锚固拆除挂篮监测、调索锁定支架制作波纹管卷制、下料制作砼试件砼试块试验制作水泥浆试块拌合水泥浆钢筋下料加工锚头、竖向筋运送输送砼0#块支架拆除、体系转换图5中跨合拢段施工工艺流程图临时固结永久支座安装边跨合龙模板、绑扎钢筋对悬臂端顶压焊结钢性支撑浇筑边跨合龙段混凝土设置配重水箱混凝土灌注前测量观测点标高混凝土浇筑后测量观测点标高养护及拆模张拉及压浆取消配重水箱张拉前测量观测点标高张拉后测量观测点标高计算调整中跨合龙段施工立模标高中跨合龙段施工解除支座
16、约束,张拉及压浆,全桥体系转换完毕图6合龙体系转换工艺框图观测统计温度确定合龙时间拆除临时支座、解除边跨永久支座固定(5)预应力施工波纹管的安装纵向预应力管道采用成品镀锌金属波纹管。并符合预应力混凝土用金属波纹管(JG225-2007)的要求。波纹管要求表面光洁无污物、无孔洞。安装波纹管时用铁丝将管体与井字型定位钢筋捆绑在一起,并与主筋点焊连接,每0.5m设一道定位钢筋,管道轴线应与垫板垂直,确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。管道位置的允许偏差纵向不大于1cm,横向不大于0.5cm。施工中避免反复弯曲,防止管壁开裂,波纹管接头处内套管要旋紧,有20cm长的接头,并用二层胶布将接口处缠5cm
17、宽,管道之间的连接以及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。波纹管安装完成后要进行一次检查,确认数量、位置、布置形式符合设计要求后,方可浇筑混凝土。在混凝土浇筑前,在波纹管内穿入PVC衬管,衬管直径比波纹管小5-10mm,在混凝土浇筑过程中来回抽动,以防漏浆粘管,每一梁段浇筑后立即检查有无漏浆和堵管。在穿钢绞线前应用高压水冲洗和检查管道。冷拉钢筋的安置:在混凝土浇筑之前,将精轧螺纹钢装入金属波纹管内,下端丝扣上拧进一个锥形母,浇筑混凝土后即自行锚固于梁体内,上端先安置点焊有弹簧筋的锚垫板,然后在锚垫板上加放一个垫圈,再在上端丝扣上拧进一个六边形螺母,使锚垫紧贴钢管。螺母下侧面开有一小方口,以作压浆
18、时排气出口。悬浇梁预应力钢筋的张拉梁体按三向预应力设计,纵向及横向预应力筋采用标准强度fpk=1860Mpa强低松弛钢绞线。横向束为4-15.24。纵向钢束双端张拉,采用OVM锚固;横向束单端张拉,一端锚固,一端采用YCW300型千斤顶张拉,张拉端锚具为BM15-4,非张拉端锚具为BM15P-4。竖向采用32高强度精轧螺纹钢筋,fpk830MPa,采用JLM-32锚具,YCW60型千斤顶张拉。张拉程序如下:0初始应力(0.1con,测钢绞线伸长值并作标记,测工具锚夹片外露量)张拉控制应力(con为各期规定值。测工具锚夹片外露量) 持荷5分钟,校核到张拉控制应力主油缸回油锚固(油压回零,测总回缩
19、量,测工作锚夹片外露量)副油缸供油,卸千斤顶。预应力筋张拉锚固完成后,应在锚口处得钢绞线上作标记,观察是否存在断、滑丝,经复查符合相关标准规定后,应用机械切割多余钢绞线头,切断处距锚具外端不宜小于30mm。悬浇梁预应力管道压浆纵向孔道压浆,为了消除挂篮走行时,梁体产生挠度对压浆质量的影响,宜在挂篮走行到位后压浆。孔道压浆采用真空辅助压浆工艺。压浆应在预应力筋终张拉24小时内完成。真空辅助压浆工艺如下:做好吸浆前的准备工作。关闭除与真空泵连接外的所有通风孔,启动真空泵,从导管中排除空气。一般-0.06Mpa -0.1Mpa的压力表明导管密封良好,没有裂缝。否则表明导管密封不严。在负压下,水泥浆注
20、入导管。吸浆进程可通过观察通风管得知。吸浆过程继续进行,直至水泥浆从出浆端接往负压容器的透明喉管压出时,关闭出浆端阀门,排浆,直到流出合适稠度的水泥浆时,关闭出浆端阀门。压浆中途发生故障不能连续一次灌满时,应立即用压力水将管道冲洗干净,处理后再压。日最高气温高于35的盛夏,宜在夜间从事压浆作业。(6)线型控制线型控制是悬浇施工中的一项重要内容,主要包括三部分:挠度控制、中线控制和断面尺寸控制。为此,指挥部将成立线型控制小组,对各种观测数据进行统计分析,并同理论计算值进行比较,不断调整控制数据,从而有效地保证梁体的线型。挠度控制A. 观测点设置将临时水准基点设在两主墩帽上,作为箱梁施工中的高程控
21、制点。施工过程中,临时水准基点经常同其它水准点进行联测,保证观测精度。主桥连续梁的各施工节块共设高程观测点9个,其中6个设于模板表面,进行立模标高控制,3个设于砼浇筑完毕后的梁顶表面,以搜集各施工阶段梁体结构的变形数据,据以分析修整模板的标高预抬高量,控制梁体高程。梁顶观测点采用16的圆钢预埋,露出砼表面20mm。在施工中水准基点及箱梁顶各观测点均保持完好,直至连续梁合拢。各观测点的设置详见图7。图7 施工节块高程观测点示意图B. 施工控制悬浇施工中标高的施工控制步骤主要为:现场高程量测,数据的整理、分析,及时调整模板标高预抬高量和现场控制。现场高程量测分四部分:第一部分:砼浇筑前模板标高的设
22、立; 第二部分:砼浇筑后模板标高的复测;第三部分:砼浇筑后预应力施加前各节块梁顶高程观测点的量测;第四部分:预应力施加后各节块梁顶高程观测点的量测比较第一、第二部分两次测量结果,以验证模板的预抬高量是否达到了预期效果;比较第三、第四部分两次测量结果,以验证施工节块对已完成节块的影响是否同理论计算一致。中线控制0#块施工完毕后,通过导线控制点测放出其中心位置作为中线控制点,并用预埋钢板固定。然后采用导线法确定各节块立模时的中线。断面尺寸控制为保证梁体的结构尺寸满足设计及验收标准要求,同时保证合拢精度,需对梁体断面尺寸进行控制。在挂篮模板设计时,适当减小底模板同已完节块的搭接长度,利用腹板的通气孔
23、,在待浇梁段尾部适当增加横向对拉杆,保证各节块间接缝的平顺。采用砼浇筑前后的严格控制及认真复核和适当调整的方法,保证梁体的结构尺寸。八、劳动组织(1)劳动力组织方式:采用架子队组织模式(2)施工人员根据施工方案,机械、人员组合、工期要求配置如下:每班人员的配备序号人员名称人数1工班长52模板工14-163振捣工6-84养护工2-45工程师16测量工37试验工18组织调度19安全员兼电工210输送泵司机111输送车司机2-312混凝土布料振捣及管道装卸5-813钢筋工10-12重要岗位人员必须由施工企业正式职员担任。所有操作人员必须持证上岗。九、材料要求(1)钢筋质量应符合现行国家标准钢筋混凝土
24、用热轧光圆钢筋(GB13013)、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499)和低碳钢热轧圆盘条(GB/T701)等的规定和设计要求。(2)钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查,并按批抽取试件作屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验。(3)模板及支架应具有足够的强度、刚度和稳定性;模板与支架的材料质量及结构必须符合施工工艺设计要求。(4)钢筋应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片壮老锈。(5)外加剂:所使用的外加剂使用前必须在经过试验室鉴定合格后,由项目负责人批准使用,使用外加剂时须采用计量装置。(6)原材料:同一桥用同一厂同一标号的水泥,砂石料也必须来自同一料场,同一材质。十、设备机具配
25、置为确保总体工期目标,做到节能高效,需要对施工机具进行的合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力1.21.5倍。主要设备配置表序号设备名称型号数量用途1塔吊80T3台翻模,钢筋,挂篮吊装等2工业电梯70m1台主墩使用3工业电梯40m1台次主墩使用4挂篮菱形3对(6套)混凝土施工5张拉压浆设备1套预应力施工6钢筋加工设备1套钢筋施工十一、质量控制及检验11.1 工程材料检验标准.水泥应采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥,水泥熟料中C3A含量不应大于8%,在强腐蚀环境下不应大于5%;.细骨料应采用硬质洁净的天然河砂,细度模数为2.63,含泥量不应大于2.0%;.
26、粗骨料应为坚硬耐久的碎石,压碎指标不应大于10%,母岩抗压强度与施工图梁体混凝土强度之比应大于2,含泥量不应大于0.5%,针片状颗粒含量不应大于5%;.混凝土拌合物中各种原材料引入的氯离子含量不得超过胶凝材料总量的0.06%。.水泥、砂、石的其他技术要求及矿物掺合料、外加剂和水的质量要求及原材料的各项指标的检验均应参照附录16B执行。11.2过程控制标准.混凝土胶凝材料总量不应超过500kg/m3,水胶比不应大于0.35;.混凝土拌合物运至灌筑地点不得离析和有沁水出现,实测的坍落度与要求坍落度之间的偏差不宜大于20mm;.混凝土拌合物入模前含气量应控制在2.0%4.0%;.混凝土拌合物入模温度
27、宜在530;.混凝土灌注时模板温度宜在535;.混凝土蒸汽养护时,静停期间应保持棚温不低于5,灌筑完4h后方可升温,升温速度不得大于10/h,恒温养护期间温度不宜超过45,混凝土芯部温度不宜超过60,最大不得超过65,降温速度不得大于10/h;.拆模时,梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差不宜大于15。11.3工程施工质量验收标准混凝土质量应满足施工图要求,其检验标准参照附录3-1和各种梁型的技术条件的相关规定进行质量检验。十二、安全及环保12.1施工安全(1)所有机械设备均需设漏电保护。(2)所有机械设备均应按规定试运转、正常后投入使用。(3)栈道应牢固,稳定具有足够承载力。(4)现场应有做
28、够的照明,动力、照明线需埋地或设专用电杆架空敷设。(5)振动器操作人员应着绝缘靴和手套。(6)泵管应敷设在牢固的专用支架上,转弯处设有支撑的井式架固定。(7)受料斗的高度应保证混凝土压力,防止吸入空气发生气锤现象。(8)发生堵管现象应将泵机反转使混凝土退回料斗后再正转小行程泵送,无效时需拆管排出。(9)检修设备时必须先行卸压。(10)拆除管道接头应先行多次反抽卸除管内压力。(11)清洗管道不准压力水与压缩空气同时使用,水洗中可改气洗,但气洗中途严禁改用水洗,在最后10m应缓慢减压。(12)清管时,管端应设安全挡板并严禁管端前方站人,以防射伤。12.2环保措施(1)混凝土泵应设隔音棚内(2)使用低噪音振动器。(3)夜间使用聚光灯照射施工点以防对环境造成光污染。(4)冲洗水沉清后再用或环保达标后排除。