现浇段施工设计方案

'目录一编制依据1二工程概况22.1、概述22.2、主要工程数量2三施工部署33.1、施工组织33.2、施工部署总体安排33.3、总体施工工艺流程33.4、机械投入计划43.5、施工进度计划5四施工准备64.1、技术准备64.2、物资准备64.3、施工现场准备6五主要施工方法75.1、边跨现浇段施工方案75.1.1支架地基处理75.1.2现浇支架设计75.1.3预压85.1.4支架安装95.1.5钢筋及预应力体系安装105.1.6模板施工115.1.7混凝土浇筑155.1.8预应力张拉及压浆175.2、主跨现浇段施工方案175.2.1地质概述175.2.2施工工艺流程17-II- 5.2.3支架方案185.2.4支架预压185.2.5钢筋、预应力体系及模板安装185.2.6混凝土浇筑18六质量保证措施196.1、施工测量196.2、钢筋工程196.3、模板工程196.4、砼工程206.5、支架206.6、预应力张拉216.7、孔道压浆21七安全施工保证措施237.1、施工现场237.2、高空作业237.3、张拉作业237.4、水上作业247.5、吊装起重作业247.6、夜间作业247.7、雨季施工247.8、防火安全247.9、防暴雨25附录26第一部分支架设计图纸26第二部分边跨现浇段支架设计计算书27第三部分主跨现浇段支架设计计算书36-II- 一编制依据1.同济大学建筑设计研究院《广东省惠州市下角东江大桥施工图设计》2.《公路工程技术标准》JTGB01-20033.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-864.《公路工程施工安全技术规程》5.《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024－856.《公路桥涵施工技术规范》JTT041－20007.招标文件、施工合同以及业主、监理相关要求 二工程概况2.1、概述主桥主跨现浇段长6.86m，采用支架现浇施工。主梁靠Z13墩处2.7m范围内为实心断面，其它部分为Π型断面，其两侧主肋各带2.2m的底板。梁宽35.5m，拉索中心线处梁高为2.3m，肋底宽2.63m。主跨现浇段共计C50砼295.5m3。主桥边跨现浇段长50.9m，采用支架现浇施工。边跨现浇段主梁由过渡段和压重段组成。其中过渡段长6m，主梁为Π型断面，梁宽35.5m，拉索中心线处梁高为2.3m，肋底宽2.3m，底板宽度由5.995m过渡到8.35m，板厚30cm；压重段位于Z15～Z16墩之间，长44.9m，主梁为箱形断面，梁宽35.5m，底板宽24.7m，厚度0.3m。压重段压重砼厚1.16m。边跨现浇段共计C50砼2061.4m3，，C20砼936m3。边跨现浇段位于现状东江北岸河滩滩地及水中。现状地质情况为表层为中砂，厚度2.5m～5m，饱和，松散为主，局部稍密，标准贯入平均7.3击。其下为卵质圆砾，厚度7m～10m，饱和，中密，局部稍密，标准贯入17.3击。圆砾层下即为基岩（泥质粉沙岩和砂砾岩）。现状河床较为平坦。根据现场情况，边跨现浇段采取在原位筑岛搭设支架现浇施工。2.2、主要工程数量表2.1主要工程数量表序号项目名称单位数量备注1C50混凝土m32061.42C20混凝土m39363钢筋t5314预应力钢绞线t95JL32精轧螺纹钢t5 三施工部署3.1、施工组织每步分项工程安排人员进行管理和质量监督，组成以项目经理为核心，技术人员和现场施工员为成员的管理小组，确保工程的进度、质量和安全。3.2、施工部署总体安排边跨现浇段分为压重段和非压重段两部分，其中压重段位于Z15～Z16墩之间，设计为箱形结构并在箱体内灌注压重混凝土，其单位面积重量较大。经反复考虑，综合比选，采取筑岛支架现浇方案。根据现场水位情况，筑岛顶面标高定为+12.5m。为充分利用现场的材料，减少工程投入，支架采用0#块拆除下来的φ800及φ600钢管作为承重柱，其主梁采用贝雷梁。支架基础采用钢筋混凝土条形基础，其宽度及高度经计算确定，以保证基底应力不超过地基承载力。基础内按计算配筋，以保证基础有足够的强度和刚度。边跨现浇段的施工进度应仔细安排，以保证边跨13#悬浇段完成后，能够及时进行边跨合龙段的施工，不致有衔接不上而导致工程延误的情况发生。主跨现浇段的支架采用钢管桩形式，钢管桩使用振动沉桩设备施工，其承载力应满足计算要求，并考虑局部冲刷对其的影响。3.3、总体施工工艺流程 图3.1总体施工工艺流程图3.4、机械投入计划表3.1主要施工设备配备表序号设备名称规格型号数量备注1汽车吊QY251吊送材料2平板车1材料转运3混凝土输送泵HBT802混凝土浇筑4供水设施（含高压水泵、水箱、闸阀及管道）1清理及混凝土养护5供电设施（含变压器、配电箱、输电线路等）1施工供电6钢筋加工设备（含切筋机、弯筋机等）1钢筋加工7电焊机6钢结构焊接 8砂轮锯2预应力筋切断9千斤顶YCW450B4预应力张拉10千斤顶YC702JL32张拉11高压油泵ZB4/5004千斤顶配套12混凝土振动器10混凝土振捣13气焊、割设备4钢结构切割14活塞式压浆泵1MPa以上2孔道压浆15砂浆搅拌机强制式2带贮浆桶，压浆用16浮吊35t1起吊材料17平板震动器4顶板表面振捣18木材加工设备锯、刨2加工模板19空压机2清理供风20震动打桩机90kW1打钢管桩21发电机150kW1备用电源22电动卷扬机5t6各类起重作业，挂索23张拉千斤顶LS600W4斜拉索张拉24平驳60t2水上运送器材25拖轮300hp1水上拖运船只3.5、施工进度计划1、边跨现浇段：2007年4月20日～2007年9月20日完成。2、主跨现浇段：2007年9月30日～2007年12月30日完成（边跨合拢后再准备施工主跨现浇段）。 四施工准备4.1、技术准备（1）管理人员要认真熟悉设计图纸和施工方案，了解各种施工工艺；（2）项目部对施工队、施工班组进行交底，班组对操作工人进行交底，技术交底要有针对性，不遗漏，要求严格按照规范、设计、方案要求进行施工；4.2、物资准备物资准备包括以下几个方面的内容：制订机械设备配置和材料进场计划；对我司现有机械和材料调度车辆，及时组织进场；对需采购的设备和材料，提出要求，对供应商进行考察，确定合格供方，签订供货协议；对施工设备进行安装、调试。所有物资均需在计划内按时采购，避免因物资供应问题影响施工进度。4.3、施工现场准备1、做好测量工作：测量人员精心布置好测量点，重点观测支架沉降情况。2、修建好临时便道进行筑岛。3、后场建设：支架使用的部分钢构件需在后场进行加工制作，准备场地堆放和加工材料。4、水、电线路的布置：安装水电，铺设水、电管线。 五主要施工方法5.1、边跨现浇段施工方案综合考虑现场地质情况，现有材料利用，保证工程施工质量安全，经济效益，施工难易等因素，经多方案比选，最终确定采用筑岛搭设大钢管支架形式。边跨现浇段支架设计图、计算书见附录。5.1.1支架地基处理现状处河滩滩地标高较低，在支架范围内进行筑岛，以提高地面高程。筑岛范围为支架区域四周各宽出3m，在迎水面适当加宽。筑岛边坡坡率定为1：1.5。根据目前的观测结果，东江洪峰水位可达到+12m，且水流流速较大。考虑到边跨现浇段施工时间较长，将在雨季洪水期内进行施工。为保证施工安全，根据后期电站蓄水位及洪峰水位情况，筑岛顶面标高定为+12.0～+12.2m。同时为以防万一，准备一定的防护材料，以备在特大洪水来临时，在筑岛的迎水面修筑一道拦洪坝。坝顶宽2m，高2m，迎水面坡率1：1.5，背水面坡率1：1。在迎水面冲刷较大区域采用砂袋码砌防护。筑岛采用碎砾石及建筑废弃物填筑，在出水面以后，分层填筑压实。为减小现浇段施工时地基的沉降变形，筑岛在现浇段施工前6个月完成，以使其有一定的沉降时间，同时，用18T振动压路机对地基进行碾压，以使地基密实。对于后期填筑的筑岛,应给予充分的压实和必要的沉降时间。边跨现浇段支架基础采用条形地基梁形式。根据支架的布置情况，共设置6条地基梁，梁高0.8m，呈台阶形，上台阶宽1.2m，下台阶宽3.3m。梁内按计算进行配筋。地基梁在已填筑至规定标高的筑岛顶面上立模浇筑，施工前，使用重型压路机再对筑岛顶面土进行反复碾压，局部软弱处予以挖除换填，以保证整条地基梁底部刚度基本一致，防止其不均匀沉降产生过大的附加应力。前端后期筑岛部分暂不施工地基梁，待沉降基本稳定后再施工，以避免出现不均匀沉降造成地基梁断裂。相邻两条基础之间采用粘土回填密实，为便于施工设备的行驶，在粘土层顶面铺筑一层石粉层，厚度10cm。在地基梁顶部按照支架钢管的位置预埋钢板（预埋筋），用来固定钢管柱脚。为保证整个支架的安装精度，地基梁顶面标高应严格控制，误差控制在1cm以内。5.1.2现浇支架设计 边跨主梁压重段因考虑压重，故荷载较大，主梁混凝土（含压重混凝土）厚度在1.78～2.33m。经计算确定，共布置φ630x8mm或φ600x12mm或φ800x12mm钢管72根，其中顺桥向布置12排，横桥向每排布置6根。根据受力计算及贝雷梁的结构特点，钢管顺桥向布置间距为3.6m，横桥向间距为6m。因贝雷梁的数目有限，而工地上有一定数量的I56a工字钢，因此柱顶横桥向主梁部分采用I56a工字钢，部分采用贝雷梁。因横向主梁的位置不全在柱顶位置，因此在柱顶设置顺桥向的支撑梁，采用3I32a工字钢组梁。在横向主梁上布置2[14a槽钢分配梁，间距60cm。为减小梁底模与分配梁之间的摩擦力，利于梁体滑动，在分配梁与贝雷架之间设四氟滑板。因该段主梁纵坡很小，梁体底模支架安装在支架分配梁上。底模标高整体由支架的安装高度控制，局部可使用木楔进行调整。为方便落架脱模，及微调底模标高，在分配梁与底模木方之间设木楔。翼板位置采用在分配梁上搭设扣件式钢管支架形成翼板的底模支撑平台。为保证钢管支架的整体稳定性，钢管之间设柱间支撑，支撑采用[14a。柱间支撑形式详见支架设计图。边跨过渡段支架形式基本与压重段一致，在6m范围内共布置2排钢管柱，排距2.5m。钢管顶部横桥向设置I56a工字钢作为主梁，在两排主梁上顺桥向铺设2[14a槽钢作为分配梁。主梁底模及顶板支架即安置于分配梁上。因考虑到Z15墩上部系梁主要起横向联系作用，不起承重作用，支架分配梁直接跨越Z15墩上部系梁，不在系梁上部设支承点。5.1.3预压预压包括两个方面的内容，一是对支架地基进行预压，检测地基允许承载力和沉降量；二是对现浇支架进行预压，验证支架的可靠性及安全性，消除支架的非弹性变形，掌握支架受荷载后的变形情况，准确确定主梁施工预拱度。5.1.3.1支架地基预压选择筑岛前端作为预压点（因该处较为薄弱），为方便加载及观测，浇注两块0.5x1.0m，厚10cm的混凝土垫层，其上设置沉降变形观测点，并安装加载钢平台。预压加载量为加载面积与支架所需单位面积地基承载力之积。现场采用混凝土块进行加载，加载按0，50%，100%分级进行，在加载分级点测量观测点标高。 加载至100%后，应连续观测，直至地基沉降稳定为止。最后根据测量数据绘制荷载-变形曲线图，作为确定地基承载力的依据之一。5.1.3.2支架预压边跨现浇段主梁混凝土2061立方，压重混凝土936立方，总计2997立方，其重量为7605t，这么大的重量采取一次性预压，显然是不现实的。因此，先选取边跨过渡段及压重段的前三个仓的半幅进行预压。预压采用适宜材料进行堆载。按预压荷载的0%、50%、80%、100%进行分级加载，加载过程中密切观测、记录观测点的变形数据。每次分级点均测量观测点标高，认真检查支架各主要受力构件的形态。每级工况至少维持2个小时，最大荷载持载要求12个小时，如出现支架继续下沉，则应继续持载，直至支架下沉趋于稳定为止。支架沉降稳定后，即可开始卸载。卸载按80%、50%、0%进行。卸载完毕后，再次测量观测点标高，以确定支架地基的沉降量及支架的非弹性变形。如在预压过程中，支架沉降能在短期内趋于稳定（混凝土初凝时间内），且支架总的沉降量控制在3cm以内，则其他部分支架可不预压，按上述预压数据计算施工预拱度。如不满足上述情况，则支架其余部分采取滚动预压形式，逐段对支架进行预压。为方便后期调模，在预压前，应根据现场情况，预估支架沉降量，支架高度应比设计标高高出一个支架预压沉降量。支架预压应在底模铺设后进行。如预压沉降较大，超出原预估量较多（20mm以上），则应在预压后，拆除底模，调整标高后再重新铺设底模。5.1.4支架安装边跨现浇段支架安装步骤及施工要点叙述如下：（1）、筑岛填筑：采用水稳性能好的填料填筑，出水后分层填筑压实。填筑时间应尽量提早，以使其沉降趋于稳定，减少后期沉降量。（2）支架基础施工：支架基础采用钢筋混凝土条形基础，外侧两条基础之间设横联。支架基础在筑岛面（标高11.2～11.4m）立模浇筑。为方便施工，可分条分段进行。条形基础顶面按照钢管位置预埋钢筋，用来固定柱脚钢板与钢管焊接。支架基础混凝土采用C20。 （3）封土填筑：在条形基础完成后，于两条基础之间填筑封土，其顶面与条形基础顶面等高（标高12.0～12.2m），封土可用粘土填筑，分层压实，为方便行车，其顶面铺筑一层10cm厚的石粉层。（4）后场支架钢构件加工：按照设计图纸，加工钢管柱、剪刀撑、各种型钢构件等。钢构件的尺寸应严格按照设计尺寸加工，其精度应能满足施工需求。（5）安装钢管柱：安装柱脚钢板，钢板开孔与预埋钢筋穿孔塞焊。钢管柱按设计图纸位置正确就位，并与柱脚钢板焊接固定。钢管柱的垂直度应控制在5‰以内。钢管上下端口应用槽钢交叉封口，以防止管口变形。（6）焊接剪刀撑。剪刀撑布置与设计图一致，剪刀撑与钢管间设置连接板满焊，两条交叉支撑相接处也满焊，焊缝高度不小于6mm。（7）安装柱顶3I32a工字钢组梁。工字钢组梁应焊接成连续梁，以使其受力合理。（8）安装贝雷架和I56a工字钢：贝雷架采用单层双排形式，两排之间采用标准支撑架连接。在下层3I32a工字钢上设限位装置，防止贝雷架侧移。贝雷架顶部与支承梁之间设[14a槽钢支撑杆，支撑角度45度，槽钢顶部开孔与贝雷架用螺栓连接固定，其底部与3I32a工字钢组梁焊接。I56a工字钢在支点处设竖向支承加劲肋，并与下部支承梁焊接，防止其侧向失稳。（9）放置滑板：在贝雷架顶部放置由工厂直接定制的四氟滑板，滑动面朝上，其底部粘接在贝雷架上。（10）按设计图纸放置分配梁，其分配梁应位于滑板上。分配梁应尽量采用多跨连续梁形式，短的应予以接长，当应注意消除焊接变形。（11）铺放木方，木方上下两面应予刨平。为方便卸架落模及调整底模标高，在分配梁与木方之间设调整木楔。因木楔数量巨大，且担负调模重担，因此在施工中应仔细认真进行，保证木方各支承点无悬空现象，且底模标高准确。（12）铺底模胶合板。支架每一道工序施工完毕后，应认真检查施工质量，发现问题及时纠正，避免后期造成较大量的返工，及对支架安全造成不利影响。5.1.5钢筋及预应力体系安装在支架预压结束并根据监控指令重新调整底模后，即可安装钢筋及梁体预应力体系。安装钢筋及梁体预应力体系均属常规工艺，已在具体施工工艺中说明 ，此处不再赘述。不过需要注意的几点是：（1）边跨现浇段中的预应力束除DB1、DB2外，其余预应力束均在边跨合龙段完成后进行张拉。因此在孔道施工时，必须采取有效措施保证孔道的完好及畅通，否则将对施工造成无法挽回的损失。（2）边跨现浇段中的部分预应力束如C4’，须与边跨悬浇段12’#节段锚固连接，因此边跨现浇段施工应与13’#节段预应力体系安装同步进行。（3）边跨现浇段精轧螺纹钢筋在边跨合龙段方向的预留长度、位置可调量及与相接部分的精轧螺纹钢筋的连接方式应认真仔细考虑，以保证与悬浇段顺利连接。（4）安装盆式支座时，应根据施工温度进行计算，对其顶板平面位置进行调整，并需对其顶部螺栓进行割断接长处理。5.1.6模板施工1、模板设计边跨压重段所用模板均为木模板，其中，主肋、横梁模板竖向檩采用10×10cm木方，间距为30cm，横向檩采用双排φ48钢管，布置间距为60cm，拉筋按60×60cm布置；顶板模板下铺设两层方木，上层按30cm间距布置，下层按90cm间距布置，采用Φ48钢管作为底部支撑，间距为90×90cm。斜撑均采用Φ48钢管制作。（1）主肋、横梁模板A．侧压力计算公式如下：Pm=0.22γct0β1β2V1/2　　　　　　①Pm=γcH②式中：Pm——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2)；γc——混凝土的重力密度(kN/m3)；t0——新浇混凝土的初凝时间(h)，可采用t0＝200/(T+15)计算；V——混凝土的浇筑速度(m/h)；H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(m)；β1——外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm 时，取0.85；坍落度为50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。已知施工分层最大高度为2.3m，浇筑速度为0.5m/h，浇注入模温度为30ºC，则作用于模板的最大侧压力及有效压头高度为：由公式①，Pm=0.22×24×200/（30+15）×1.2×1.15×0.51/2=22.9kN/m2由公式②，Pm=24×2.3=55.2kN/m2取较小值，故最大侧压力为22.9kN/m2。倾倒砼时对模板产生的水平荷载标准值，按《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—92）规定，采用导管供料时取2kN/m2，振捣混凝土产生的侧压力取4.0kN/m2。则荷载设计值为：F＝22.9＋2+4＝28.9kN/m2木胶合板：取fm=15N/mm2；E=10000N/mm2取0.3×0.6m模板进行计算，截面特征为I=bh3/12=600×193/12=3.4×105mm4W=bh2/6=600×192/6=3.6×104mm3B．计算简图将上面荷载化为线性均匀荷载：q=F×b=28.9×0.6＝17.3N/mmq计算简图如下所示：木模板计算简图C．抗弯强度验算M=ql2/8=17.3×3002/8=2×105N•mmσ=M/W=2×105/3.6×104=5.4N/mm2＜f=15N/mm2。D．挠度验算f＝5ql4/384EI=5×17.3×3004/（384×10000×3.4×105）＝0.5mmP钢管本身的强度和整体稳定性没有问题，主要取决于钢管桩基承载力。要求在搭设钢管桩时，采用震动力不小于60t震动锤打设，并需进行复打。确保单根钢管桩的允许承载力大于60t。'