拱肋外包砼頂、腹板專項(xiàng)施工方案

昭化嘉陵江特大橋拱肋外包砼頂、腹板專項(xiàng)施工方案四川路橋廣南高速GN3合同段項(xiàng)目部

一設(shè)計(jì)概況【1】橋梁結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)概況昭化嘉陵江特大橋全橋跨徑組合為(8×30)m預(yù)應(yīng)力簡支小箱梁＋跨徑364m拱橋＋(8×30)m預(yù)應(yīng)力簡支小箱梁，主橋長364m，引橋長500m。主橋結(jié)構(gòu)布置如下圖所示。圖1.1拱肋構(gòu)造圖主橋主拱采用勁性骨架外包混凝土成拱。主拱采用等截面懸鏈線無鉸拱。拱圈采用兩條肋，兩肋間以橫聯(lián)連接，每拱肋為單箱雙室截面，橫向采用等寬8m，縱向采用外形等高5.8m，標(biāo)準(zhǔn)段頂、底板厚0.4m，腹板厚0.3m。拱圈拱腳至第一根立柱間為漸變段，頂、底板厚度由0.8m線形變化至0.4m，邊腹板厚度由0.55m線性變化至0.3m。勁性骨架為型鋼與鋼管混凝土組成的桁架結(jié)構(gòu)，每肋上、下各三根∮457×14mm、內(nèi)灌c80砼的鋼管砼弦桿。拱肋桁片按左右兩幅分幅設(shè)置，左右兩幅拱肋設(shè)置橫撐。單幅拱肋桁片高5.2m，寬7.2m。拱肋上下弦之間設(shè)置型鋼組合而成的腹桿，同平面弦桿之間采用型鋼組合而成的平聯(lián)桿連接。腹桿及平聯(lián)與弦桿均采用焊接相連接。拱肋上弦長度為409.54m，下弦長度為401.44m，拱肋沿橋跨中線對稱，單側(cè)劃分為6個(gè)正式扣掛節(jié)段，13個(gè)加工節(jié)段（即懸拼節(jié)段），設(shè)置一個(gè)跨中合龍段。拱肋桁片總體構(gòu)造如下圖所示。圖1.2拱肋勁性骨架總體布置圖單個(gè)拱肋桁架節(jié)段構(gòu)造如下所示。圖1.3拱肋桁片節(jié)段構(gòu)造圖二編制依據(jù)及原則根據(jù)本橋的具體特點(diǎn)和現(xiàn)場的實(shí)際條件，我項(xiàng)目部參照本公司以前類似橋梁工程的施工經(jīng)驗(yàn)，合理安排工期，優(yōu)化工藝流程來進(jìn)行本橋主拱肋外包混凝土施工方案的編制。【1】編制依據(jù)【2】編制原則總體原則：“安全、高效、科學(xué)環(huán)?！?。2.1安全第一本橋主拱跨度大，拱頂距嘉陵江水面高度達(dá)120，另外外包混凝土工期長，工人高空作業(yè)的時(shí)間長，施工季節(jié)將跨越寒冬季節(jié)，諸多的施工不利因素對施工作業(yè)人員的安全威脅十分多。故在外包砼施工方案設(shè)計(jì)時(shí)，將安全生產(chǎn)放在第一位，做到安全設(shè)施的設(shè)計(jì)、布置與施工方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施同步進(jìn)行。2.2提高效率，縮短工期參照同類橋梁的施工工期，本橋外包混凝土的施工工期長，預(yù)計(jì)工期達(dá)6個(gè)月。本方案設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮如何提高工人的工作效率，如何縮短施工周期，將提高模板系統(tǒng)的自動(dòng)化程度作為重點(diǎn)來考慮。2.3尊重科學(xué)、注重環(huán)保本橋的施工需要科學(xué)的指導(dǎo)，模板設(shè)計(jì)、材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)受力等均需要科學(xué)指導(dǎo)，與廣元建機(jī)廠、武漢理工大學(xué)、重慶交通大學(xué)、清華大學(xué)等專業(yè)廠家及科研單位均開展了廣泛的合作，利用科研成果指導(dǎo)本橋的施工。橋位區(qū)兩岸坡陡，局部地表為不穩(wěn)定塊石堆積層，橋下為嘉陵江，在外包砼施工方案設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮了環(huán)保的要求，避免施工造成環(huán)境的破壞或環(huán)境污染。

三關(guān)鍵施工技術(shù)方案【1】施工節(jié)段劃分為滿足結(jié)構(gòu)受力的需要，拱肋外包混凝土原設(shè)計(jì)施工方案為：劃分為8個(gè)工作面對稱同步澆筑，即：先分8個(gè)工作面澆筑底板混凝土至合龍，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再分8個(gè)工作面同步對稱澆筑腹板混凝土至合龍，最后分四個(gè)工作面澆筑頂板混凝土。為加快施工進(jìn)度，確保廣南高速2011年年底建成通車的要求，特對昭化嘉陵江特大橋外包混凝土施工方案優(yōu)化調(diào)整，調(diào)整后施工方案為:外包混凝土地板施工按原設(shè)計(jì)方案執(zhí)行，腹板作業(yè)面增加一倍，即由原設(shè)計(jì)的8個(gè)作業(yè)面增加至16個(gè)作業(yè)面，對稱同步進(jìn)行施工，每次澆筑長度5m,與原設(shè)計(jì)相同，每個(gè)作業(yè)面澆筑5個(gè)循環(huán)；頂板施工作業(yè)面增加，由4個(gè)增加至16個(gè)，澆筑長度由原設(shè)計(jì)的每次澆筑長度為9.2m～10.8m調(diào)整為5m，作業(yè)面及澆筑長度同腹板施工一樣。澆筑順序如后圖3.1所示。每個(gè)工作面底板、腹板、頂板劃分為10個(gè)節(jié)段澆筑，每次澆筑長度為4.6m～5.4m(即每次跨越一個(gè)腹、弦桿節(jié)點(diǎn))。底板、腹板、頂板相互間的施工縫間距保持在50cm以上，避免重疊，錯(cuò)開方式如下圖所示。圖3.1拱圈底板、腹板、頂板澆筑示意圖圖3.2拱圈澆筑順序示意圖【2】吊架系統(tǒng)設(shè)計(jì)和使用方法為提高施工效率，保障施工作業(yè)人員安全，本橋外包模板系統(tǒng)(含安全操作平臺)采用自行式吊架系統(tǒng)，因考慮腹板施工作業(yè)面的增加，再增加簡易吊架系統(tǒng)。2.1吊架系統(tǒng)構(gòu)造及使用方法2.1.1吊架系統(tǒng)構(gòu)造吊架系統(tǒng)分為行走系統(tǒng)、托架系統(tǒng)和模板系統(tǒng)三部分組成?？傮w布置如下圖3.3所示。圖3.3外包混凝土施工吊架系統(tǒng)布置圖(縱向)圖3.4外包混凝土腹板施工吊架系統(tǒng)布置圖(橫向)行走系統(tǒng)：該吊架系統(tǒng)在松下模板后，采取整體向前移動(dòng)的方式前行。行走系統(tǒng)構(gòu)造如下圖所示。為滿足吊架系統(tǒng)能持續(xù)前進(jìn)的要求，在拱背上設(shè)置拱背平車，單肋一個(gè)獨(dú)立進(jìn)行前移（共16個(gè)）。前移時(shí)先用纜索吊裝系統(tǒng)的吊點(diǎn)把整個(gè)支架吊離拱背，再牽引前行。為保障吊架系統(tǒng)安全移位，每次吊離拱背的高度限額為1m,逐次分步進(jìn)行。原有的8個(gè)吊架系統(tǒng)同樣的方法整體前行。圖3.5拱背平車橫向布置圖2.2腹板模板系統(tǒng)腹板施工外側(cè)模板吊于支架上，同時(shí)配以2臺5T手拉葫蘆輔助模板按拆及調(diào)位。安裝前模板由3組鋼繩吊于吊架上，安裝時(shí)用手拉葫蘆輔助調(diào)位，就位后與腹板內(nèi)側(cè)模板一起以對拉螺桿栓接。圖3.6腹板施工支架構(gòu)造圖(順橋向)腹板施工模板及支撐架構(gòu)造如圖3.17所示。腹板內(nèi)側(cè)模板采用組合鋼模板，邊腹板內(nèi)側(cè)模板由對拉螺桿與外側(cè)模連接，中腹板模板則利用拱箱內(nèi)鋼管支架對撐。圖3.7外包混凝土腹板內(nèi)側(cè)施工支架系統(tǒng)布置圖(拱頂段橫向)圖3.8外包混凝土腹板內(nèi)側(cè)施工支架系統(tǒng)布置圖(拱腳變截面段橫向)【3】吊運(yùn)系統(tǒng)昭化嘉陵江特大橋外包混凝土施工要求均勻?qū)ΨQ施工的特殊性，施工作業(yè)面較多，且同步性較強(qiáng)，為提高施工效率，加快結(jié)構(gòu)材料及輔助用材轉(zhuǎn)運(yùn)速度，保障施工作業(yè)人員安全，本橋外包混凝土、拱上立柱及拱上蓋梁的施工采用纜索吊裝系統(tǒng)和塔吊相配合的吊運(yùn)系統(tǒng)形式。詳見下布置圖：圖3.9吊運(yùn)系統(tǒng)布置圖3.1纜索吊裝系統(tǒng)纜索吊裝系統(tǒng)分4個(gè)主吊點(diǎn)和2個(gè)輔吊點(diǎn)，外包混凝土施工期間4個(gè)主調(diào)點(diǎn)主要配合吊架系統(tǒng)的移運(yùn)就位，2個(gè)輔吊點(diǎn)主要轉(zhuǎn)運(yùn)鋼筋、小件模板等材料及輔助用材。3.2塔吊系統(tǒng)塔吊系統(tǒng)主要采用2臺5023B型塔吊。廣元岸安設(shè)在1#立柱下游側(cè)距離拱肋4m,南充岸安設(shè)在12#立柱上游側(cè)距離拱肋4m。3.2.1塔吊型號的選擇因拱形結(jié)構(gòu)的特殊性，結(jié)合塔吊的構(gòu)造及其附著設(shè)置的參數(shù)，要求選擇附著以上自由端較大的型號。通過詳細(xì)計(jì)算塔吊若安設(shè)在1#、12#立柱旁，對應(yīng)拱肋處安設(shè)附著，塔吊要平轉(zhuǎn)過拱肋，其附著以上凈空要求為34.5m，為保障塔吊安設(shè)、運(yùn)行的安全，保障施工作業(yè)人員的安全塔吊附著以上自由高度需40m以上，通過對比故選擇5023B型（塔吊最后一道附著以上自由高度為15節(jié)，每節(jié)3m，合計(jì)45m）。圖3.10塔吊布置細(xì)部圖3.2.2塔吊的使用范圍布置于1#、12#拱上立柱附近，主要負(fù)責(zé)輔助拱腳90m長度范圍內(nèi)拱肋外包混凝土頂、腹板施工，及1#、2#與11#、12#立柱施工?！?】澆筑注方案4.1砼澆注4.1.1泵送方案在兩岸各布置兩臺HBT60C輸送泵，利用三通管及軟管配合，將砼泵送到各個(gè)施工部位。砼輸送方案如下圖所示。圖3.11砼泵送方案圖(平面)泵管從拱腳接通到第四工作面，在每個(gè)工作面上設(shè)置一“三通管”，三通管外接處設(shè)置一閘閥。通過開、關(guān)閘閥使砼能泵送到每一個(gè)工作面。工作面內(nèi)的砼通過軟管將砼泵送到每個(gè)施工部位。4.1.2砼振搗本橋拱肋鋼筋密集，雖然在砼配合比設(shè)計(jì)時(shí)已充分考慮了其流動(dòng)性，但為了保證其混凝土密實(shí)性，在腹板施工時(shí)，在外腹板上安裝附著式振動(dòng)器。附著式振動(dòng)器的間距按1.2米，呈梅花形布置。在混凝土澆筑時(shí)，利用插入式振動(dòng)棒輔助振搗。腹板模板高度近4m，為保障混凝土的和易性，防止混凝土離析，在邊腹板內(nèi)側(cè)、中腹板的任一側(cè)中部開孔，混凝土澆筑時(shí)下層混凝土從開孔處灌入。待混凝土澆筑至灌注孔時(shí)，封閉該孔，混凝土改由頂口灌入。四、工期計(jì)劃分析及安排外包砼底板混凝土施工完畢后。全拱肋外包腹板施工共設(shè)16個(gè)工作面（32個(gè)作業(yè)點(diǎn)），兩岸對稱，即每岸8個(gè)工作面，由拱座向拱頂分為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#工作面，每個(gè)作業(yè)面工作5個(gè)循環(huán)。頂板施工分4個(gè)作業(yè)面，每個(gè)作業(yè)面單次工作長度26m，計(jì)劃4個(gè)循環(huán)完成。單個(gè)工作面工期分析：1、腹板施工：原有支架系統(tǒng)移動(dòng)4天→改制施工平臺5天。新增平臺安裝16天，鋼筋制作：1天→模板安裝：2天→砼灌注：1天→脫模：1天→移吊架：1天一個(gè)工作循環(huán)合計(jì)6天。腹板板共5個(gè)工作循環(huán)，工作循環(huán)施工工期共30天。腹板施工工期共55天。2、頂板施工：支架系統(tǒng)改制5天。鋼筋制作安裝：4天→模板安裝：5天→砼灌注：1天→脫模：5天一個(gè)工作循環(huán)合計(jì)15天。頂板共4個(gè)工作循環(huán)，工作循環(huán)施工工期共60天。頂板施工工期共65天。五、安全保證體系及措施工作外包砼施工均為高空作業(yè)，安全生產(chǎn)任務(wù)艱巨，為保障拱肋施工作業(yè)人員的安全和拱肋節(jié)段的安全，特制訂系列的安全技術(shù)措施。一、二、為確保實(shí)現(xiàn)無重大安全事故。我公司將認(rèn)真貫徹“安全生產(chǎn)，責(zé)任重于泰山”的方針，堅(jiān)持預(yù)防為主，執(zhí)行“管生產(chǎn)必須管安全，誰施工誰負(fù)責(zé)安全”的原則，實(shí)行“安全管理責(zé)任制”制度，堅(jiān)持“四不放過”的原則，建立、健全安全保證體系?！?】安全管理體系【2】安全保證體系框圖六、機(jī)械設(shè)備及材料計(jì)劃為保證施工工期和產(chǎn)品質(zhì)量，項(xiàng)目部為外包砼施工班組提供了足夠的資料供其使用。主要機(jī)械設(shè)備及材料如下表所示。序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量國別產(chǎn)地制造年份額定功率（kw）生產(chǎn)能力用于施工部位備注1纜索吊裝系統(tǒng)50t4套2006100％2汽車吊25t2臺浦元2009100％3發(fā)電機(jī)組315kW2武漢2005100％4裝載機(jī)ZL50-Ⅱ2成都2006154.5100％5水泥混凝土拌和站MC1202四川新