市政現澆箱梁支架水袋預壓施工工法(15頁).doc
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2024-07-02
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1、目 錄1 前言302 工法特點303 適用范圍314 工藝原理315 施工工藝流程及操作要點316 材料與設備377 質量控制388 安全措施389 環保措施3910 效益分析4011 應用實例41市政現澆箱梁支架水袋預壓施工工法XX工程總承包公司1 前言支架預壓是現澆橋梁在砼澆筑前必須的過程,不僅測試支架的彈性變形和非彈性變形值,根據測得的數據推算支架預拱度,為立模標高提供可靠的依據。而且通過模擬壓重檢驗結構的強度、剛度和穩定性,消除基礎沉降及搭設支架非彈性變形。目前現澆橋梁支架預壓施工通常采用沙袋或配重塊的形式,但市政橋梁在預壓施工過程中受施工場地及交通壓力限制,不具備全面吊裝作業條件,采2、用沙袋預壓或配重塊預壓的形式已很難適應,工效相對較低,施工成本和風險相對較高。針對市政橋梁工程特點和施工困難,XX工程總承包公司因地制宜,采用了水袋預壓施工技術進行支架預壓,克服了市政橋梁難以全面吊裝作業的難題,并在不影響交通的情況下,采用市政用水進行支架預壓,簡單易行,經過本工程的施工實踐,總結歸納形成了本工法。2 工法特點市政現澆箱梁支架水袋預壓施工工法在無需長時間全方位吊裝作業的情況下,通過向水袋注水方式實現對橋梁支架體系預壓的方法。它利用定型水袋,裝入一定體積的水模擬結構荷載,通過注水總量和水袋高度雙重控制指標預壓荷載。其可采用人工擺放水袋,定位準確,可精確模擬橋梁荷載,市政用水加載,3、分級加載操作方便,提高了施工效率,降低了施工安全風險,施工速度也顯著高于傳統的沙袋預壓及配重預壓等傳統的施工工藝。3 適用范圍本施工工法特別適用于受施工場地或交通壓力限制的市政現澆橋梁支架預壓施工。4 工藝原理市政現澆箱梁支架水袋預壓施工工法是一種通過向水袋注水方式實現對橋梁支架體系預壓的方法。它采用定型水袋,注入一定體積的水模擬結構荷載,通過注水總量和水袋高度雙重指標控制預壓荷載。其施工工藝為在支架搭設完成后,在預壓區域鋪設木模板用于擺放水袋,并用鋼管、扣件或其他材料制作的固定架用于固定水袋位置,然后采用市政用水對水袋進行逐級注水加載預壓,。5 施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程根據工4、程的特點,確保預壓的可實施性和可操作性,選取水袋預壓法進行施工,水袋預壓施工工藝流程如下圖所示:圖5.1-1 水袋預壓施工工藝流程圖5.2施工準備1、編制詳細的施工技術方案,并做好技術及安全交底,使全部人員明確整個作業流程以及施工過程中注意事項,確保整個施工過程安全、規范。2、根據橋梁實際荷載進行荷載分布計算,明確水袋規格及水袋布置,分級加載時不同規格水袋注水體積及注水高度。3、將預壓底模上的雜物清掃干凈、對于不能清理的構件使用軟布包裹,在外面加上隔離墊層,如預壓面有過多的突出錐點,可使用竹膠板隔離。4、在水袋預壓區域四周搭設3m高腳手架作為防護固定架,防止水袋傾覆及移位。腳手架布置根據預壓水5、袋最大高度進行計算設計。5、搭設注水管上橋的簡易斜橋。6、在施工現場四周懸掛安全警示文字標牌,對預壓范圍進行圍擋封閉,無關人員不得進入施工現場內。5.3 操作要點1、試壓前認真按設計圖紙及標準驗收支架。2、認真檢查水袋是否有刮破和疑似漏水處,發現問題用局部水壓試驗密封性。3、水袋高度是否達到標高要求,水袋上口懸掛是否過緊,在保障高度的情況下適當的放松,防止水袋拉裂。4、測量點的標記必須牢固不滑移。5、測量前認真校驗水準儀,測量時前后視距盡量相等,每次測量最好在同一位置架設儀器,一個測站測完。6、均勻加載。5.4水袋布置(1)根據荷載計算結果確定預壓的水袋尺寸和數量,并在底板試壓區域內劃出每個水6、袋擺放區域線;雄楚大街改造工程根據計算采用1053m和1041.5m兩種規格的水袋。(2)水袋由箱梁底板低端向高端依次放置;(3)水袋放置時出水口在低端,進水口在高端。(4)水袋可由機械調運或人工轉運至預壓區域后,按設計人工擺放至指定區域。圖5.4-1 箱梁標準斷面分區圖(以26m寬箱梁為例)圖5.4-2 底板預壓水袋示意圖(以26m寬箱梁為例)圖5.4-3 底板預壓水袋布置平面圖(以一孔40m為例)圖5.4-4 翼緣板預壓水袋示意圖(以26m寬箱梁為例)圖5.4-5 翼緣板預壓水袋平面圖(以26m寬箱梁為例)5.5水源連接(1)將水泵、分水閥、分水袋用水管連接起來,水泵至于水溝中(或接消防水7、管),以方便抽水。(2)將事先準備好的標桿垂直固定在底板上。(3)每個水袋進水口連接1個水表,通過讀數監控水袋注水體積。(4)預壓用水相關要求a、水源性質:使用附近水溝(或自來水管)加注。b、水源距離:40-80米的距離。c、水源揚程: 約20米。d、注水方式:分級加載,流量計控制加水量。e、水袋安裝順序:單個直接安裝,按順序加注。f、完成后水的處理:將水抽至附近排水溝或市政雨水系統。5.6預壓加載現以雄楚大街改造工程為例,介紹水袋預壓施工具體步驟。鋼筋混凝土容重取26KN/m,安全系數取1.15倍,水袋布置時盡量將水袋中心線放置在腹板中心線上,模擬荷載重量。1、加載順序分3次加載,第一次加載8、至總荷載的60%,第二次加載至總荷載的80%,第三次加載至總荷載的115%,加載以注水量和水袋高度作為控制指標。任何一級加載后,監測數據不滿足規范要求,停止加載。三級加載如下表所示。表5.6-1 水袋預壓分級加載荷載計算表加載次序每類水袋進水量累計值翼緣板水袋(m3)中腹板水袋(m3)邊腹板水袋(m3)注水量(m3)水袋高度(m)注水量(m3)水袋高度(m)注水量(m3)水袋高度(m)第一次-75.421.567.141.34第二次-100.562.0189.521.76第三次44.81.121252.51122.242、加載方法縱向加載:從跨中向支點處進行對稱布載;橫向加載:從砼結構中心線向9、兩側進行對稱布載。3、支架監測在支架加載前需提前在受力關鍵點布置好觀測點,每一級加載完畢,支架穩定后,方可進行全部監測點的測量。加載過程中,支架頂部不得進行其他的作業,支架底部一定距離安排專人進行支架觀察,若發現異常情況,立即停止加載。三級加載完成后,當滿足下列條件之一時,支架合格:各監測點最初24h的沉降量的平均值小于1mm;各監測點最初72h的沉降量的平均值累計小于5mm。如果不能滿足要求,應重新對支架進行驗算與安全檢驗,可依據實際情況延長預壓時間或采取加厚地基處理等措施。5.7卸載卸載應均勻進行,嚴禁一次性卸載整個斷面的荷載,卸載從兩端往中間,從兩側向中間分層進行。卸載時將水抽至附近排水10、溝或市政雨水系統。嚴禁打開閥門直接排放。卸載6小時后,不得進行施工作業,對所有監測點進行標高測量,并對線錘尖部距地面監測點的高度,亦做記錄,輔助測量標高用。6 材料與設備表6-1 主要材料需求表(以雄楚大街改造工程為例)序號材料單位數量備注11053m密封水袋個12臨時吊架加勁板和墊板21041.5m密封水袋個8臨時吊架注:可根據工程實際情況選擇水袋規格表6-2 主要機械設備表序號設備單位數量備注17.5KW水泵臺1加水225t汽車吊臺23手拉葫蘆只44電動扳手個65水表只15荷載控制6線錘個357全站儀臺18水準儀臺19鋼卷尺把107 質量控制7.1 編制詳細施工方案并做好三級技術交底,使其11、在滿足規范要求的基礎上盡量便于安裝施工。7.2 嚴格按照規范要求進行分級預壓,確保預壓監測數據真實有效。7.3精確計算分級加載荷載值,通過注水總量和水袋高度雙重控制預壓荷載。7.4 確保預壓時間,嚴格按規范要求進行支架監測。8 安全措施8.1進入現場的人員必須按要求佩戴安全用品。8.2現場統一指揮信號,分工負責。8.3支架預壓前,應進行詳細的安全技術交底,落實所有安全技術措施和人身防護用品。8.4加載時遵循從中間向兩側進行原則,嚴禁偏壓加載造成失穩。8.5在預壓過程中,要求詳細記錄預壓時間并要及時通知測量組做現場跟蹤觀測未經觀測不能施工下一級荷載。每完成一級加載應暫停一段時間,進行觀測,并對預12、壓結構進行檢查,發現異常情況應及時停止加載,及時分析,采取相應措施。如果實測值與理論值相差太大應分析原因后再確定下一步方案。8.6每加載一級都要測試所有標記點的數據。如發現局部變形過大或異常問題要及時匯報。如果在預壓過程中,出現鋼管樁沉降過大、支架局部失穩現象,采取如下措施:(1)立即停止加載,并開始卸載,因采用灌水預壓,卸載一般較快;如情況危急,直接將水袋側部割洞卸載,加快卸載速度;(2)支架上部、下部人員趕緊撤離支架,避免因支架失穩產生局部垮塌,造成人員傷亡;(3)檢查沉降、失穩現象產生原因,采取加固措施對支架薄弱部位進行處理。9 環保措施9.1在加載前連接好水管確保密封不漏水,避免影響車13、輛及行人通行。供水支路加設截止閥,減少跑水浪費,經常對供水設施進行檢查維修,防護跑、冒、滴、漏。9.2支架加固,盡量避免夜間施工擾民。9.3對施工區和多灰塵的堆料區灑水,以使灰塵飄散表面保持濕潤。9.4 為保護河流湖泊不受污染,防止施工機械漏油,禁止機械運轉過程中產生的油污水未經處理直接排放,或維修施工機械時油污水直接排放。9.5工程材料、制品構件、機具設備等分門別類、有條理地堆放整齊,并正確標識;機具設備定機、定人保養,并保持運行正常,機容整潔。10 效益分析經濟效益表10-1 經濟效益分析比較表預壓方式沙袋預壓水袋預壓規格(長寬高)1.6t/個10m5m3m10m4m1.5m數量1138個14、12個8個預壓重量1820t125t12=1500t40t8=320t使用時間2014.5-2014.9預壓按10天計,合計3.3個月預估單價25元/噸材料費:60元/噸25元/(噸月)25元/(噸月)預估費用25182010=45.5萬元601820=10.92萬元2515003.3=12.375萬元水費:3.15元/t1500t=0.4725萬元253203.3=2.64萬元水費:3.15元/t320t=0.1008萬元合計71.89萬元15.59萬元注:本表以雄楚大街改造工程26m寬標準段主線橋10跨預壓施工進行分析計算。通過以上對比計算,在雄楚大街改造觀測預應力混凝土箱梁支架預壓施工中15、,通過采用水袋預壓,確保了預壓高效施工,縮短了施工工期,10跨共節約施工成本56.3萬元,平均每跨節約成本5.63萬元,降低率約78.31%,經濟效益良好。社會效益:水袋預壓解決了市政橋梁受場地限制無法吊裝的限制,受外部影響小。預壓施工過程減下了對城市交通的影響。操作方便,簡單易行。11 應用實例雄楚大街(梅家山立交楚平路)改造工程采取主線高架橋+地面輔道的建設模式,主線高架橋雙向6車道,標準橋寬26m,箱梁標準跨徑為40m。上部結構由預應力混凝土箱梁和鋼箱梁組成,26m寬標準段箱梁為單箱三室預應力混凝土等截面連續梁,采用C50混凝土,梁高2.4m,標準跨砼用量約900m3,鋼筋用量約170t。本工程主線橋均采用少支點門式支架體系,其中雄楚大街(梅家山立交楚平路)改造工程第二項目部14聯46跨預應力砼箱梁支架預壓均采用水袋預壓的施工工藝。其施工受場地限制小切且對城市交通影響小,施工操作方便,簡單易行,施工風險小、成本低,具有良好的社會和經濟效益,可以在類似市政橋梁工程的預壓施工中進行推廣應用。圖11-1 預壓水袋圖11-2 水袋固定架圖11-3 水袋加載