互通主线桥梁部施工方案

1 编制依据
1． 1设计图—南平互通立交桥涵设计图（一）
1． 2相关规范
2 工程概况
2． 1工程概况
南平互通主线桥上部结构为2×30.0m的连续箱梁，桥台采用重力式U形台和肋式台，桥墩为柱式墩。中心里程8+819.95。南平互通B匝道楔形端通过桥左幅，左幅宽度17.36m~20.87m,右幅为等宽，宽度12.25m。每跨左侧箱梁6片，右侧箱梁4片，共20片箱梁。箱梁高度1.5m，中梁跨中顶面宽2.20m，底面宽1.0m;梁截面厚度：顶板18cm,翼板18cm,底板15cm,梁端底板与翼板加厚至25cm.。箱梁为准连续结构，在正弯距区内设置7孔5根￠15.24㎜预应力钢绞线。在负弯距区内设置5孔5根￠15.24㎜预应力钢绞线。在梁顶板设置2处止板及预留90×70cm与90×100cm工作孔。箱梁锚具采用OVM15—5型及BM15型锚具，支座采用板式橡胶支座（GYZ）及滑板式橡胶支座（GYZF4）。
由于预制场地限制采用现场搭设门式满堂支架施工。箱梁砼达到设计强度的100%后，张拉正弯距区内预应力钢束，并压注水泥浆。梁浇注完成后进行横向连接。焊接连续处预留钢筋，绑扎横向钢筋，设置接头板束波纹管并穿束。当强度达到设计强度95%后张拉负弯距区预应力钢束，并压注水泥浆。横梁完成后，浇注湿接缝砼，最后拆除临时支座完成体系转换。
2．2主要工程量
工程名称 规格  型号 单位 数量 备注
现浇箱梁砼 50#砼 m3 755.6 包括现浇端横梁、湿接缝
钢绞线 ΦJ15.24 ㎏ 27566 
Ⅰ级钢筋  ㎏ 31826.8 
Ⅱ级钢筋  ㎏ 80576.2 
波纹管 Φ55 m 21612 
波纹管套管 90×19 m 680.5 
锚具 OVM15—5 套 280 
锚具 BM15 套 100 
板式支座 GYZ 350×66橡胶板 块 20 
滑板式支座 GYZF4 250×65四氟板 块 40 
支座钢板  ㎏ 2430.6 
支座Ⅱ级钢筋  ㎏ 412 
2．3拟投入的机械设备及人员
2．3．1劳动力安排
劳动力安排表
序号 工种 工作项目 人数 备注
1 现场施工负责人 负责劳动力组织安排机具设备调节 1 
2 现场技术负责人 负责施工放样、技术管理、质量检查 1 
3 木工及架子工 负责支架摸板安装 6 满足流水作业
4 机电工 负责机械设备及用电 2 
5 钢筋工 负责钢筋制作安装 10 
6 砼工 负责砼施工 8 
7 其他 负责道路维护、看守作临时性工作  随工作任务安排人数
2．3．2机具设备
机具设备表
序号 设备名称 单位 数量 备注
1 拌合站及运输车 套 1 集中拌合运输
2 输送泵 台 1 
3 砼输送管 米 120 
4 汽车吊 辆 1 
5 钢筋加工机械 套 1 钢筋切割机、对焊机、电焊机、钢筋弯曲机
6 木工加工机械 套 1 车床、刨床、木工电钻等设备
7 插入式捣固器 台 2 HZ6X—30
8 插入式捣固器 台 4 HZ6X—50
9 平板振动器 台 1 PZ—50
10 张拉设备 套 4 YCW—150
11 压浆机 台 1 UB3
3 施工布置及临时工程安排
3． 1施工工期
箱梁施工工期为2003年02月15日~2003年06月15日，总工期4个月。设置4套底模，2.5套侧模，平行流水作业。
3.2临时工程
3.2.1施工场地布置
砼采用拌合站集中拌合，砼灌车运输，泵送砼灌注。输送泵布置在2#台桥头主线路基上。钢筋棚、木工房及看守房均布置在桥下两侧A匝道成型路基上。
3.2.2施工用水
因砼为拌合站集中拌制，则施工用水主要为清洗输送泵及输送管道，用水接当地村民饮用水，清洗输送泵废水经AK0+400处侧沟排入大互通改河。
3.2.3施工用电
施工用电从4#变电房引出，经EK0+260涵、AK0+290涵沿A匝道路基右侧布设临时电线及电杆至施工现场。
3.2.4施工便道
施工便道利用火柴厂至长沙变电站临时通道，经A匝道路基到施工现场。此便道因行车密度较大，且重车行驶，民宅密集，有公交车进出，雨天必须保证通畅，在施工期间须加强维修养护。
4 主要施工方案及施工工艺
2.1摸板设计
外模板采用胶合板，底模规格183×91.5×1.8cm，侧模规格240×1.2×1.8cm。内模用方木作受力骨架，竹编内模外包裹两层彩条布。
2.2支架设计
A匝道下穿1#墩~2#墩台间，路基开挖后场地平整，地基密实，经现场动力触探承载力大于0.18Mpa,，梁底至地面高度5~7m.。支架上设计采用门式满堂支架，门式支架规格为FBM1019型，支架高度4.8~6.7m，支架间距0.6m。原路基面碾压密实后在地面铺0.12×0.14×2.5m方木，将支架置于方木上，支架下设KTD-60可调底座调节，支架顶安设KTF-60可调顶托，以便铺设方木及调整平整度。门式支架顶铺设横纵两层12×14cm方木，横向方木间距60cm，纵方木间距45cm。纵方木上铺183×91.5cm的普通胶合板（见梁支架、模板断面图）。箱梁侧模由胶合板拼制而成，每块拼制模板长2.4m。拼制模板后排架间距0.45m，侧模安装好后在侧模背面加设两根5×7cm背方，增加侧模整体性及刚度。侧模底部设一根5×7cm的方木用Φ16穿销与横分配方连接固定侧模底，穿销间距1.2m；排架上部设Φ12对拉杆，间距0.9m。
4．3模板系检算
4．3．1模板检算内容
主要检算支架、模板、分配方、侧模排架及拉杆
4．3．2荷载情况
1、箱梁自重（以中梁计算）
跨中截面梁线荷载  q=0.9964×26=25.9KN/m
梁端腹板、底板加厚部分  q=0.2246×26=5.84 KN/m
端横梁重   p=1.43×0.25×26=9.3KN
2、模板系重
胶合板按r=11.76KN/m3计，小楞及背杠r=8KN/m3计
梁纵向荷载为  q=1.4KN/m
3、振捣荷载
对水平面每平方米按2.0KN/m2计，对垂直面每平方米按4.0KN/m2计
4、施工人员及机具面荷载 q=2.5KN/m2
5、泵送砼冲击荷载 q=6.0KN/m2
6、新浇砼时对模板侧压力
新浇砼时模板产生的侧压力按p=0.22rt0β1β2v1/2和p=rH计算，取较小值。
P=0.22 rt0β1β2v1/2=0.22×26×12×1.2×1.15×0.51/2=67KN/m2
P=rH=26×1.5=39KN/m2
取较小值p=39KN/m2
4.3.3底模板及分配方检算
4．3．3．1胶合板计算
取跨中截面计算，第一层分配方木横向间距45cm，模板受力按区域划分的方式进行摊销，砼荷载集度39/1.47=26.53KN/m(施工荷载按2.5KN/m2)
胶合板E=9×103Mpa   [δ]=90Mpa
Ⅰ=bh3/12=1.0×0.0183/12=4.87×10-7m4
                                     q=29.03KN/m



 0.45       0.45          0.45 
W=bh2/6=-1.0×0.0182/6=5.4×10-5m4
σ=M/W=0.08×29.03×103×0.452/5.4×10-5=8.8MPa< [σ]=90Mpa
f=0.521×ql4/100EI=0.521×29.03×103×0.454/100×9.0×109×4.87×10-7=1.4mm<L/200=2.25mm
4．3．3．2纵梁分配方计算
                                q=12.16KN/m



 0.6    0.6
 
方木  W=bh2/6=0.12×0.142/6=3.92×10-4m3
横分配方木间距0.6m  取梁端第一组方木检算
每延米竖向线荷载  Q=25.9+5.84+1.4+4+2.5×2.2+6=48.64KN/m
每根方木承受线荷载  q=Q/4=`12.16KN/m
按间支梁进行检算 Mmax=ql2/8=0.547KN.m
σmax=M/W=1.4MPa<[σw]=14.5Mpa
4．3．3．3横分配方计算
方木 W=bh2/6=0.12×0.142/6=3.92×10-4m3   方木间距0.6m
门式支架顶托间距1.0m  取梁端第一组方木检算
             p=7.3KN   p=7.3KN  p=7.3KN  p=7.3KN
           

 p=14.6KN          p=14.6KN
按集中力外伸梁进行检算
跨中最大弯距  Mmax=14.6×0.5－7.3×0.675－7.3×0.225=0.73KN.m
σmax=M/W=1.86MPa<[σw]=14.5Mpa
4．３．４钢管立柱检算
每组支架承受荷载　P=48.64×0.6+0.5=29.7K
钢管净截面积　A=3.371×10-4m2
σ=N/A=29.7/2/3.371×10-4=44.1MPa< [σ]=160Mpa
４．３．５ 地基承载力检算
每组门式支架压力　２９.７+１.５＝３１.２KN
支架底垫0.12×0.14×2.5m方木面积A=0.12×2.5=0.3m2
σ=N/A=31.2/0.3=0.104Mpa
经实测现场地基承载力大于0.18Mpa，满足要求。
4.3.6侧模排架应力，应变计算及拉杆检算
4.3.6.1排架应力，应变计算
排架面积惯性距（取中部简化为工字形）
I=IZ+AIJ2=0.05×0.073×2+0.05×0.07×0.092=5.95×10-5m4
侧压力线荷载为三角形分布简化为布线荷载
q=qmax/2+2.0=39/2+2.0=21.5KN/M（振捣荷载按2.0KN/M）
排架间距0.45m，作用于单位排架上的均匀线荷载q=21.5×0.45=9.7KN/M
Mmax=ql2/8=9.7×1.52/8=2.73KN.M
σmax=Mmaxhmax/I=2.73×0.13/5.95×10-5=5.96Mpa< [σw]=14.5Mpa
f=5×ql4/384EI=5×9.7×103×1.54/384×9.0×109×
5.95×10-5=1.2mm<L/400=3.75mm
4.3.6.2侧模底ф16mm穿销检算
穿销间距1.2m  单根穿销承受水平推力
P=[ql1/2×（2/3）+ql2/2]×L= [39×1.5/2×（2/3）+2.0×1.5/2]×1.2=25.2KN
剪应力σ=P/A=25.2/2.01*10-4=125.4MPa< [σ]=140Mpa
4.3.6.3侧模顶ф1216mm拉杆检算
拉杆间距0.9m  单根拉杆承受水平拉力
N= [ql1/2×（1/3）+ql2/2]×0.9= [39×1.5/2×（1/3）+2.0×1.5/2]×0.9=10.1KN
拉应力σ=N/A=10.1/1.13×10-4=89.4MPa< [σ]=160Mpa
4.4现浇箱梁施工
4.4.1支架施工
（1） 地基处理
开挖后的路基进行碾压密实，局部凹凸不平部分人工检平和垫砂卵石整平。
（2） 支架搭设
门式支架支撑在5×7cm的方木地面上，然后由低向高搭设支架，门式支架搭设完成后设纵横向钢管剪刀支撑。
铺设纵横方向和底模，调整承托高度，测量底，模标高，底模标高及平整度合格后，逐个检查承托松紧度并固定。
4.4.2模板、钢筋及预应力管道埋设
外模采用胶合板，底模规格183×91.5×18.cm，侧模规格240×1.2×1.8cm。内模用方木作受力骨架，竹编内模外包裹两层塑料布，用铁丝缠紧。内模分段制作，接头由宽幅胶带纸封闭，整体吊装入模。内模加固牢固，防止砼施工时移位和上浮。
模板加工数量根据工期场地等情况，拟制作外模2套，底模4套，内模配制4套，立模后检查予埋件及予留孔是否牢固，模板位置，线型顶面标高是否符合要求，是否加固稳定。拆模后对模板清洗干净，堆放整齐。
每批到达工地的钢材，均向工程师提供检测试验报告和出厂质量证明书。并按不同钢种，等级、牌号及生产厂家，分类堆放，挂牌以资识别；钢筋在使用前，进行调直和除锈，保证钢筋表面洁净、平直，无局部弯折；加工制作在加工间严格按设计图进行，成品编号堆码，使用时将加工好的钢筋运至现场，按设计图放样，在交叉点用扎丝绑牢，必要时采取点焊，以确保钢筋骨架的刚度和稳定性，钢筋现场接长采用搭接焊接。
钢筋加工绑扎工艺标准
项次 偏差名称 允许偏差值（mm）
1 骨架长度 ±10
2 骨架高度及宽度 +5，-10
3 骨架箍筋，横向水平筋间距 0，-20
4 受立钢筋间距 ±20
5 弯起钢筋位置 ±20
6 保护层厚度 梁 ±5
纵向预应力波纹管道安装，随同钢筋交叉进行。采用镀锌波纹管成孔，镀锌波纹管制作由予现场统一制作，严格按设计坐标准确安设，管道采用定位筋固定在钢筋上，定位筋间距直线段1m一道，曲线段0.5m一道，弯起增设一道，确保管道位置准确不位移、变形。波纹管制作长度稍长些，10.2m一节，接头处用宽带胶带粘缠紧防止漏浆。端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。砼浇注完成后立即用高压水冲洗管道。
模板、钢筋及波纹管、锚具的施工顺序为：安装底模   绑扎底模钢筋   腹板竖筋  安放波纹管    安放锚具    螺旋筋压浆嘴   安装内模   侧模、翼缘模板   绑扎顶板钢筋   安装端模。
4.4.3砼灌注
砼灌注施工前，应做好防雨，防晒准备工作，以免灌注过程中下雨或暴晒
4.4.3.1材料标准
   砂、石做筛分试验，符合级配要求，水泥做强度安定性试验。配合比通过设计的试验确定，砼配制的标号比设计标高提高10~15%以上，以确保配制的砼应具有高流态、缓凝、可泵性的高性能砼，坍落度16±2cm。施工过程中严格控制水泥用量，防止因砼水化热过高引起开裂。选择较低气温进行浇灌。
4.4.3.2砼生产
砼集中拌制，采用三料仓自动计量配料机配制，水泥用水量采用自动电脑控制计量、外加剂采用人工称量加料。砼采用罐车运输，泵送灌注。
4.4.3.3砼浇注方式
  浇注砼前，将模型内杂物和钢筋上的油污清洗干净，并对模型进行加固，适当洒水湿润，经监理工程师检查合格后，进行砼浇注。浇注时按斜向分层，一次性浇注完毕。在砼浇注过程中，派有经验的砼工负责振捣。砼振捣采用插入式振动器，由于钢筋密集，内模底用小振动器振捣，顶板采用平板振动器振捣，插入式捣固器振捣每点振捣时间为20~30秒，与侧模保持5~10cm的距离，插入下层砼5cm左右，每处振捣完毕后慢慢提出振动棒，避免碰撞波纹管，模型、钢筋和其他预埋件构件。梁顶顶面高差小于1cm，采用人工找平。砼初凝后，用人工拉毛，终凝后冲洗干净，减少桥面铺装的凿毛工作量。
4．4．4砼养护
 砼浇注完毕后用复合外土工布覆盖砼表面，洒水养护，保证砼质量。
4．5预应力施工
4．5．1材料标准
采用低松弛预应力钢较线符合国家标准《预应力砼用钢绞线》（GB/T5223-95）、《预应力砼用钢绞线》（GB/T5224-95）的规定。使用前按规定分批抽样检验，钢绞线的表面不得有润滑剂和油渍，允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀成可见的麻坑。钢绞线内没有折断、横裂的钢丝。钢绞线直径偏差不超过规定。如抽样检查不合格，则对该批钢绞线逐盘检查。
锚具和夹具的类型符合设计规定，并抽样进行外观尺寸、硬度及锚固力检查和试验。检查结果如有一套不合格，则另取双倍数量进行检查，如仍有一套不合格，则逐套检查，合格者才能用。
预应力钢绞线、锚具和夹具储存在清洁、干燥的地方，加以遮盖，并定期检查有无埙坏和腐蚀。
4．5．2张拉准备
严格按设计长度及根数进行钢绞线下料，采用砂轮切割机切割；编束时，梳理顺直，防止互相缠绞，然后编号堆放，妥善保管，防止损坏、变形或锈蚀。
张拉机具应与锚具配套，使用前对张拉机具进行检查和校验。校验时，千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线，张拉时进行调整。
4．5．3主梁张拉
张拉前对梁的外观尺寸，锚垫板位置及孔道内杂物等进行清理检查。当砼强度达到设计强度的80%后，将钢束运至梁位处，进行穿束、装顶及张拉工作。张拉顺序严格按设计规定，使张拉的合力作用处在受压区截面以内，边缘不产生拉应力，避免构件截面出现过大的便心受压。采取两端同时张拉，张拉时，两端千斤顶升降压。划线及测量伸长值等工作一致。张拉应力控制以张拉力和伸长值双向控制，以张拉力控制为主。当张拉控制应力达到设计值后，并确认伸长、滑丝等各项指标符合规范要求后，才进行锚固。锚固后用砂轮切割机切割钢绞线，并及时作临时防护处理。其张拉程序为：
０ 20%σ（持荷2min，划线） σ（持荷2min、量伸长值、锚固）测定回缩量
张拉控制应力σ=0.75Ryb=0.75×1860=1395Mpa
初应力取20%σ=279 Mpa 
后张法预应力筋断丝、滑丝控制
类别 检查项目 控制数
钢绞线束 每束钢绞线断丝或滑丝 1丝
 每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的 1%
4．5．4预应力张拉操作
A张拉前准备
砼浇注完后，立即用高压水冲洗管道，清除水泥浆等物，砼达到设计允许张拉强度后，才可进行张拉，千斤顶采用YCW100型两端对称张拉。首先清理锚垫板及钢绞线表面，再安装锚杯、装夹片、安装限位板。
B安装张拉设备
① 千斤顶安装就位；②用挡板推紧工具锚夹片；
C张拉
① 向千斤顶张拉缸供油，直至设计油压；]
② 测量伸长值；
D锚固
① 打开截止阀，让张拉缸回油锚固；
② 向千斤顶回油缸供油，活塞回程；
E封锚
① 拆除千斤顶，②切除多余钢绞线，③给束道压浆，④端部用砼封平。