大橋50米跨現澆連續箱梁滑模施工方案(14頁).doc
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上傳人:Le****97
編號:608400
2022-10-18
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1、目 錄一、任務來源及立項背景1二、項目研制經過2三、主要技術指標2四、工作原理3五、滑模施工技術方案4(一)、滑移模架系統組成及其各項功能41、托架(牛腿)42、主梁及前后鼻梁53、橫梁54、外模55、內模6(二)、滑模系統的安裝6(三)、滑模在南京長江二橋50米箱梁施工中的應用81、工程概況82、滑模三個施工階段83、滑模施工工藝流程104、滑模模板調整及標高控制125、滑模系統的拆除13六、結束語13一、任務來源及立項背景利用滑模施工50米跨現澆連續箱梁的施工工藝比傳統的整體滿堂式支架或鋼管樁貝雷梁支架施工進度快,施工周期短,機械化程度高、施工現場文明等特點。該施工工藝即能保證工程質量,又2、能加快工程進度,具有明顯的經濟效益。該橋50米跨徑引橋上部結構為550米PC等截面連續箱梁,由上下分離的兩個單箱室行截面組成,5孔50米為一聯。50米箱梁梁高為2.6米,箱梁頂板寬15.42米,底板寬6.5米,翼緣板懸臂長度為3.96米。箱梁縱向除在墩頂處設置橫板外余均不設橫隔板,端、中橫隔板厚度分別為1.2米和1.5米。箱梁頂板后25cm,跨中底板厚度為20cm,底板從橫隔板邊緣至跨中方向10.25米為變化段,橫隔板附近1.0米范圍內底板由80cm變化為60cm,余9.25米范圍內底板由60cm變化為20cm,跨中腹板厚35cm,腹板在距支點11.25米至10.25米范圍內由35cm變化為53、0cm,底板變化段內腹板厚為50cm。 50米跨徑引橋橋墩,墩身均在10米以上,水中墩有的高達25米,因橋下河床地基表層為淤泥質亞粘土,地質復雜,橋下凈孔高,如采用傳統的滿堂式支架或鋼管樁貝雷梁支架進行施工,對于軟弱地基處理和較高的支撐高度方面,施工難度大、施工質量不宜保證,而且水上作業量大,耗用機械船只及勞動力多,沉降也難以控制,且需逐孔試壓,施工周期長,因此采用滑模施工。二、項目研制經過(略)三、主要技術指標1、滑模主梁為一對鋼箱梁,梁高3.2米、寬2.0米、長度64.8米,分為六節10.7m+410.8m+10.9m,每節鋼箱梁由摩擦型高強度螺栓連接;主梁前后端配有鼻梁,做為主梁滑移時的4、導梁,鼻梁為鋼桁架結構,梁高2米,前鼻梁長22.26米,后鼻梁長21.8米。2、整套滑模液壓系統有12套油泵、8種噸位、10種規格共計112個千斤頂,主要千斤頂有:(1)托架(牛腿)張拉用的高壓力60T穿芯千斤頂;(2)落架及頂升主梁用的帶螺旋鎖定的高壓力450T千斤頂;(3)后橫梁頂用的高壓力450T千斤頂;(4)主梁縱移、橫移用的低壓千斤頂;(5)橫梁豎向、橫向調整用低壓千斤頂。3、滑模主要性能指標(見表1)表1 MSS滑移模架支撐系統主要性能一覽表性能類型性能指標最小曲率半徑500米梁體最大撓度1/700L1/500L縱向頂推滑移能力40T2臺橫向滑移速度0.5m/Min橫向滑移最大爬坡5、能力4%縱向滑移速度25m/s縱向滑移最大爬坡能力4%主梁頂升能力450T450mm2臺后橫梁懸吊能力450T350mm2臺施工橋梁寬度17米施工橋梁跨徑50米最大承重施工荷載1500噸適合施工的橋墩高度6.5米30米四、工作原理整套滑移模架主要由托架(牛腿)、主梁(鋼筋梁)、橫量、后橫梁、外模、內模六大部分組成,每一部分都配有相應的液壓或機械系統。工作原理:MSS滑移模架的滑移及模板的安裝、調整是以液壓為動力,以液壓千斤頂為工作機具,在液壓控制裝置的控制下,通過液壓千斤頂的頂推,完成主梁的就位、橫梁的調整以及內模的安裝和調整,從而為現澆連續箱梁的施工提供有效的模具和可靠的支撐系統,待一孔箱梁6、施工完畢后,滑模在自身的液壓系統的作用下完成模具的落架、滑移至下一孔,進行下一孔箱梁的施工。如此進行循環操作,周期施工。滑移模架現場組拼施工工藝:流程:托架(牛腿)的組裝、主梁的拼裝及有關施工設備、機具的就位托架(牛腿)吊裝主梁吊裝就位安裝橫梁鋪設底板、安裝模板支架安裝外腹板及翼緣板模板(待箱梁底、腹板鋼筋及預應力施工完畢后)內模的安裝。五、滑模施工技術方案(一)、滑移模架系統組成及其各項功能滑移模架主要由托架(牛腿)、主梁(鋼箱梁)、橫梁、后橫梁、外模、內模六大部分組成,每一部分都配有相應的液壓系統或機械系統。各組成部分結構如下:1、托架(牛腿)托架俗稱牛腿,為鋼板焊接而成的箱形結構。該滑移7、模架共有三對牛腿,其中有兩對牛腿處于工作狀態,另一對牛腿為滑移下一孔時備用,三對牛腿有兩對牛腿隨著施工的周期進行而交替處于工作狀態。現場拼裝好的每對牛腿通過各相應跨的墩身兩側面預留孔(孔徑:80cm80cm)插入墩身,并通過8根32的精扎螺紋鋼對拉附著載墩身上,它的作用是支撐主梁,把主梁的荷載通過牛腿傳遞到墩身上。每個牛腿頂部滑面板上都安裝有天車,天車上配有兩對20t橫向頂推時液壓千斤頂、一個450t豎向自動液壓千斤頂、一個縱向移動低壓千斤頂,主梁嵌在天車上,為減少主梁在縱向移動時與天車接觸面的摩阻力,天車上還裝有聚四氟乙烯滑板,主梁通過橫向、縱向及豎向三向液壓系統可在橫橋向、順橋向及豎向高度8、上自由調整,正確就位。2、主梁及前后鼻梁滑模主梁為一對鋼箱梁。鋼箱梁的斷面尺寸為高3.2米、寬2.0米、長度64.8米,分為六節10.7m+410.8m+10.9m,相臨兩節鋼箱梁由摩擦型高強度螺栓及鋼板連接;為使主梁在順橋向由上一孔移至下一孔,主梁前后端配有鼻梁,做為主梁滑移時的導梁,鼻梁為鋼桁架結構,梁高2米,前鼻梁長22.26米,后鼻梁長21.8米。主梁是整套滑模的承重部件,單側主梁重約350t。主鋼箱梁兩側腹板沿縱向每隔一定距離開有窗口,窗口寬40cm,高1.0m,鋼橫梁通過這些壓力系統與主梁連接,主梁承受由橫梁傳遞來的外模、內模及上部結構的施工荷載。3、橫梁整套滑模共有18對鋼橫梁,9、橫梁為“H”型,鋼橫梁結構尺寸為35cm90cm900cm,每對鋼橫梁為銷連接,橫梁間距3.6m,橫梁上設有銷孔,以便安置外模支架。橫梁通過主梁內的機械壓力系統及液壓系統可載豎向、橫向進行調整,以便設置模板的預留拱度。4、外模外模由底板、腹板、肋板及翼板四大部分拼裝組成且均由鋼板和型鋼焊接成型。底板直接鋪設載兩相鄰橫梁之間,并與橫梁相對應。每對底板沿每對橫梁銷接方向(順橋向)由普通螺栓連接,底板順橋向連接縫即為橋的中心軸線,因此,在橫梁及底板安裝時首先要按照橋軸線進行放樣,并嚴格按照放樣線進行拼裝。腹板、肋板及翼緣板安裝時也與橫梁相對應,并通過安裝在橫梁上的模板支架和支撐系統來完成。5、內模整10、套滑移模架的內模系統包括內模板、電動小車、內橫梁及軌道。內模的運輸及安裝通過電動小車來完成,電動小車配有響應的橫向、豎向液壓支撐系統,這些液壓支撐系統使小車在橫向及豎向可自由伸展和收縮,通過這些裝置來完成內模的安裝和拆卸。(二)、滑模系統的安裝滑模現場組裝質量的好壞,直接影響到箱梁施工的工程質量、進度及施工安全。滑模各結構國件要嚴格按照滑模設計圖紙進行加工制作,力求構件尺寸的準確性,盡量減少制作誤差,滿足設計要求。滑模現場安裝時,要嚴格按照鋼結構施工技術規范進行操作,本滑模各部件的連接主要采用摩擦型高強螺栓連接,因此,對于高強螺栓的連接面,要仔細檢查,逐一進行處理,使其達到應有的摩擦系數。高強11、螺栓的連接,采用初擰、終擰,循環重復操作,用扭距扳手逐一進行檢查,使每一個高強螺栓都達到其設計扭距值,保證連接面的受立強度,確保工程施工質量和施工安全,安裝時對施工質量和安全有影響的構(配)件必須剔除或經過處理,合格后方可使用。托架(牛腿)現成組裝:由于托架三角形且有一定的高度(5米),因放置不穩定,現場拼裝前需預先做一三角支撐架支撐。拼裝后的托架吊裝置入墩身預留孔時,應對托架頂面用水準儀抄平,保持托架頂面水平,以便使天車在板面上順利滑移。為防止墩身兩側托架在受力時傾覆,每對托架由8根32的精扎螺紋鋼對拉附著載墩身,因墩身兩側托架不能同時安裝,在安裝單側托架時,在墩身另一側放置一扁擔梁,穿入精12、扎羅紋拉緊,將單側托架臨時固定,以防失穩。待另一側托架安裝就位后,拆除臨時固定的同時將該對托架穿入精扎螺紋張拉固定。張拉時注意對稱、循環張拉,以防失穩及應力損失。天車安裝:天車為滑動小車,是滑模主梁的滑移裝置,天車與牛腿的滑動面涂有潤滑油,天車上的四氟滑板與主梁接觸面也應涂有潤滑油,以便減少滑摩阻力,更利于施工操作。主梁安裝:由于主梁自重較大,整體吊裝困難,因此,吊裝前,單側六節鋼梁首先在地面上拼裝成兩大部分,每三節拼成一整體,分兩次吊裝,在跨中由貝雷梁設置臨時支撐墩進行合攏拼裝。因主梁斷面尺寸大,梁體較高,在設置臨時支撐墩時,對支撐墩的墩頂高程及平面位置要求非常準確,平面線形上,跨中臨時支撐13、墩要與兩端天車(主梁就位處)同處一條直線上;縱斷高程上,跨中臨時支撐墩要與兩端天車(主梁就位處)的高程同處一條坡度線上,這樣才能保證主梁在跨中順利對接拼裝。橫梁及模板安裝:待兩側主梁拼裝完成后,在主梁窗口處,置入橫梁,塞入楔子臨時與主梁固定,待全部橫梁安裝完畢,主梁在液壓系統作用下,橫橋向、順橋向滑移并準確就位。在墩頂中心點處架設全站儀或經緯儀,放出橋梁軸線,按橋軸線方向調整每對橫梁的接縫,用銷子連接好,撤除主梁窗口處橫梁臨時固定楔子,利用主梁內壓力系統將橫梁與主梁連接好,然后鋪設底板,底板與橫梁相一致,每對底板的縱向拼縫與橫梁的接縫同處于橋軸線上,因此,拼裝時要隨時架設儀器觀測每對地板的縱縫14、是否處于橋軸線方向,軸線偏差控制在5mm,以內。然后安裝外腹板、肋板及翼緣板。因橫梁是插入主梁內,模板安裝后,附有連接桿、橫梁及模板的單側主梁偏心受力,為保證主梁滑移時穩定性,橫梁外側配有砼平衡重。滑模組裝時,各部件之間要求連接可靠,拼裝完成后要通過認真仔細地全面檢查,確認安全可靠后方可進行上部結構的施工。(三)、滑模在*橋50米箱梁施工中的應用1、工程概況*大橋北汊大橋50米跨引橋上部結構為550米PC等截面連續箱梁,由上下行分離的兩個單箱單室行截面組成,橋梁全寬32米,5孔50米為一聯,50米箱梁梁高為2.6米,箱梁頂板寬15.42米,底板寬6.5米,翼緣板懸臂長度為3.96米。箱梁縱向除15、在墩頂處設置橫隔板外余均不設橫隔板,端、中部橫隔板厚度分別為1.2米和1.5米。箱梁頂板厚25cm,寬中底板厚為20cm,底板從橫隔板邊緣至跨中方向10.25米為變化段,橫隔板附近1.0米范圍內底板由80cm變化為60cm,余9.25米范圍內底板由60cm變化為20cm,跨中腹板厚35cm,腹板在距支點11.25米至10.25米范圍內由35cm變化為50cm,底板變化段內腹板厚為50cm。2、滑模三個施工階段該套滑模在50米跨連續箱梁的施工,根據滑模在施工中的受力不同,分為三個施工階段。第一階段為箱梁施工起始孔,主梁前后支點設在附著在前后墩身上的牛腿上,起始孔澆注長度為箱梁的一孔長度+懸臂長度16、,懸臂長度8米,首次澆注長度共計58米。第二階段為施工中間孔,每次澆注長度為50米,主梁前支點支撐在牛腿上,為保證施工平縫的平順,后支點設在以澆注的懸臂端上,在懸臂長度6.5米處設置后橫梁,澆注好的懸臂端上預留吊孔,由后橫梁的懸臂吊桿(精扎羅紋)吊起主梁做為后支點進行支撐。第三階段為施工結束孔,因第一、第二施工階段每次施工接縫都設在下一跨的8米處(L/6附近)的懸臂端,本次澆注長度僅42米,主梁的前后支點支撐情況同第二施工階段。3、滑模施工工藝流程滑移模架在施工箱梁時的工藝流程:落架解除橫梁銷接橫向外移(底板分開、避開墩身)縱移就位+橫向內移、合模頂升模架調整標高(設置預拱度)模板接縫處理底腹17、板鋼筋綁扎及預應力施工擺放內橫梁及墊塊、鋪設內橫梁和道軌內模由電動小車沿道軌移出安裝就位頂板鋼筋及預應力施工砼澆注養生+預應力張拉及孔道壓漿,完成一個施工周期循環,施工下一孔重復以上操作。利用滑移模架進行現澆箱梁的施工與傳統的滿堂支架在箱梁施工的各道工序上是一樣的,只是對于墩頂橫隔板的施工,由于內模、電動小車、軌道及內橫梁等內模系統的影響,待施工下一孔時,內模系統才能由上一孔移出至下一孔,因此橫隔板是在內模系統全部移出后再進行二次澆注而成。所以在進行每一孔箱梁施工時,橫隔板處要預埋二次施工所需鋼筋接頭長度,并且在該處緊貼內模塞入泡沫板,使預埋鋼筋嵌入泡沫內,以利于橫隔板的二次施工,待內模移出橫18、隔板進行二次施工時,扣掉泡沫,將預埋鋼筋調直,砼表面鑿毛處理后,即可進行鋼筋焊接及具體各道施工工序,流程框圖如下:滑移模架組拼與安裝底、腹板鋼筋綁扎與安裝模板調整及測量放樣安設底、腹板波紋管、穿預應力束擺放內模支撐塊、安放內橫梁及軌道預應力張拉滑模落架、滑移至下一孔內模安裝(移出)就位孔道壓漿澆注箱梁砼頂板鋼筋綁扎與安裝安設頂板波紋管、穿預應力束砼養生施工周期循環表2 施工周期橫道圖施工時間(天)各工序名稱1234567891模板調整及測量放樣2底、腹板鋼筋綁扎及安裝3按設底腹板波紋管、穿預應力鋼束4擺放內模支撐塊、安放內橫梁及道軌5內模安裝(移出)就位6頂板鋼筋綁扎與安裝7安設頂板橫向波紋管19、穿預應力束8澆注箱梁砼9砼養生10預應力張拉11滑模落架、滑移至下一孔4、滑模模板調整及標高控制 滑模模板的調整是通過自身的液壓及機械系統來完成的,整體標高是由天車上的450T豎向千斤頂將主梁進行升降來完成,而預拱度的設置及局部標高的調整是由橫梁來完成,通過主梁窗口內的豎向液壓千斤頂將橫梁進行升降。為了更好地設置預拱度,滑模兩節相鄰模板間留有1cm模板縫,設計采用薄鐵皮補貼,考慮到澆注后的梁體外觀質量,根據現場實際,在施工時縫間塞入木條,采用原子灰加固化劑調和進行堵縫、抹平。調和后的原子灰固化塊強度高,是一種較好的補縫材料,且能滿足施工規范要求,保證了箱梁梁體的外觀質量。滑移模架法施工連續箱20、梁,因結構箱梁在不同施工階段受力不同加上滑模自身的變形,施工時需對滑模設置一定的預拱度,如何控制橋面標高,使成橋后的狀態符合設計及規范要求是工程施工的難點。預拱度設置是比較復雜的工作,需考慮以下幾個方面的影響:不考慮滑模變形情況下施工每一孔時設計預拱度;(設計單位提供)現澆混凝土自重對滑模產生的彈性變形而設置的預拱度;(滑模設計方提供)后橫梁處由懸臂吊桿引起的撓度值;牛腿沉降引起的撓度值;橫梁變形對橋面橫向標高的影響;預應力鋼束張拉對滑模產生的反拱度。滑模在施工階段受力較為簡單,為簡支靜定結構,在外荷載作用下可求出主梁的變形(見表2)表2 滑模主梁撓曲線值一覽表(單位:mm)梁長(m)現澆狀態21、現澆狀態現澆狀態最大值最小值備注07.802.16116.83116.832.16橫梁13.6-6.16-10.5993.8793.87-10.59橫梁27.2-19.5-22.571.671.3-22.5橫梁310.8-31.54-32.9249.3749.37-32.92橫梁414.4-41.79-41.3928.4528.45-41.79橫梁518-49.82-47.4499-49.82橫梁621.6-55.34-50.76-8.42-8.42-55.34橫梁725.2-58.15-51.15-23.32-23.32-58.15橫梁828.8-58.17-48.46-35.39-35.322、9-58.17橫梁932.4-55.38-42.67-44.29-42.67-55.38橫梁1036-49.87-33.85-49.98-33.85-49.98橫梁1139.6-41.86-22.17-52.38-22.17-52.38橫梁1243.2-31.62-7.8-51.56-7.8-51.56橫梁1346.8-19.558.42-47.688.42-47.68橫梁1450.4-6.1926.42-40.9926.42-40.99橫梁15547.8545.64-31.8745.64-31.87橫梁1657.622.2765.64-20.6665.64-20.66橫梁1761.237.023、786.13-8.0886.13-8.08橫梁185、滑模系統的拆除待箱梁施工完畢后,即可拆除滑移模架,模架的拆除工序為安裝工序的反工序,只是載滑模落架前,箱梁的前端需搭設一工作平臺,移出內模,然后落架橫移,拆除外模及橫梁,對主梁的拆除,采用浮吊將主梁整體吊裝至橋面上,然后逐節進行拆除。滑模拆除施工工藝流程:搭設工作平臺內模移出拆除工作平臺解除橫梁銷接+橫向外移(底板分開、避開噸身)拆除外模及橫梁主梁吊至橋面拆除拆除牛腿。六、結束語移動支架系統在全國內屬先進的施工方法,對于水上、高墩、軟基及城市高架采用一般支架搭設較為困難的情況下使用具有其獨特的優越性。移動模架系統需要一整套設備及構配件,需耗用大量鋼材及一整套機械動力設備和自動化液壓裝置,一次性投入較大,為了提高使用效率,滑移模架系統必須解決裝配化和科學管理的問題。滑模的主要夠件采用裝配式,可用于不同跨徑、不同橋寬及曲線橋梁,擴大了設備的使用面,降低了施工成本。施工中,組織專業施工隊伍對滑模進行科學管理,固定操作,作到機械設備的配套使用,并注意設備的維修及保養,充分發揮設備的循環使用能力,取得了良好的經濟效益。