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1、广中江高速公路第TJ11合同段潮连西江桥、北街水道桥索塔牛腿施工专项方案广东省长大公路工程有限公司编制时间：二一四年二月一、编制说明1.1编制范围本施工组织设计编制范围为广中江高速公路第TJ11合同段潮连西江桥、北街水道桥索塔牛腿施工（两座桥的牛腿结构形式一致，采用的施工方法相同，在此以潮连西江桥牛腿为例介绍）。1.2编制依据 江门至广州番禺高速公路及江珠高速公路北沿线江门四村至顺德均安段 第TJ11合同段 两阶段施工图设计 公路工程技术标准JTG B01-2003 公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-86 公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011 桥涵施工手册 公路工程质量检
2、验评定标准JTGF80/1-2004 公路工程施工安全技术规程JTJ076-95 公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范JTG D62-2004 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011 潮连西江桥索塔施工组织设计 北街水道桥索塔施工组织设计二、工程概况根据受力和总体刚度需要，索塔设置实心牛腿。牛腿悬臂长度为4m，采用变高度结构，高2.0m5.0m，顶底板宽4.0m（根部尺寸为45m，端部尺寸为42m）。牛腿为预应力混凝土结构，预应力钢束锚固于牛腿的外端部，管道成孔采用塑料波纹管。为避免预应力锚具布置切断牛腿钢筋和景观需要，采用深埋锚工艺。单个牛腿有混凝土55m3，钢筋44t，1
3、5-19、15-22预应力钢绞线各6束。三、施工概述牛腿与第4节索塔一起施工,采用4根820钢管支架作为承重支架,三角架采用型钢制作,牛腿模板采用定型组合钢模板,牛腿钢筋骨架通过预埋在第3节索塔中,牛腿浇筑完毕待混凝土强度达到设计值的90%,弹性模量达到设计的80%后,方可张拉牛腿预应力筋,待预应力钢绞线张拉、压浆完成后拆除支架。支座预埋件及垫石预埋钢筋应在索塔牛腿施工时预埋，在索塔全部施工完成后再浇筑支座垫石，保证支座顶面标高准确无误。牛腿施工工艺流程图见图3-1。施工缝处理、养护牛腿支架搭设劲性骨架接长牛腿钢筋接长并绑扎、预埋件施工模板安装、校验、验收混凝土浇筑预应力张拉、压浆第3节施工完
4、毕、凿毛脚手架搭设第4节钢筋绑扎翻模进行第5节段施工砼强度达90%、弹模达80%牛腿支架拆除图3-1 牛腿施工工艺流程图四、施工方案4.1牛腿支架施工牛腿支架采用落地式钢管支架系统，钢管利用0#块施工支架中的4根820mm钢管，钢管在承台施工时通过预埋护筒头预埋，预埋护筒位置及预埋件大样图见承台预埋件施工图纸，在此不再赘述；钢管顶依次为2条9米2I45a工字钢纵向分配梁、2条9米2I45a工字钢横向分配梁、7条6米2I25a工字钢纵向次梁、6片三角桁架、模板系统。牛腿支架系统详见图4-1图4-2。图4-1 牛腿支架示意图图4-2 三角桁架示意图三角桁架采用14、10槽钢制作，三角桁架在后场进行
5、加工，运至平台后将6片桁架进行横向联系形成整体桁架，最后整体安装，横向联系采用10槽钢及8mm厚钢板。下塔柱施工过程中，牛腿支架同步搭设。钢管在中部位置通过426mm护筒与塔柱上预埋件连接形成扶墙，钢管顶部开设30cm30cm槽口，槽口底部采用8mm钢板加强；安装时将2I45a工字钢纵向分配梁放置于槽口中，通过焊接8mm厚钢板与钢管进行固定；2I45a工字钢横向分配梁与2I45a工字钢纵向分配梁之间通过焊接连接，2I45a工字钢横向分配梁、2I25a工字钢纵向次梁及三角桁架间采用骑马螺栓连接。塔柱第3节施工时，在每个三角桁架位置对应在塔柱上预埋2根24mm H螺母，牛腿支架施工时将三角桁架与H
6、螺母连接，以便在牛腿混凝土浇筑时抵抗三角桁架所受水平力。牛腿模板及支架系统施工工艺流程见图4-3。牛腿侧模、端模安装承台施工，钢管预埋2I45工字钢横向分配梁安装接长三角桁架整体安装牛腿底模铺设牛腿钢筋绑扎钢管驳接2I45工字钢纵梁安装模板通过桁架对拉钢管扶墙连接槽口开设图4-3 牛腿模板及支架系统施工工艺流程图牛腿预应力张拉、压浆、封锚等工作完成后方可进行牛腿支架拆除，牛腿支架除钢管外其他均需进行拆除，拆除中遵循先装的后拆原则，依次对牛腿底模、三角桁架、分配梁等进行拆除。4.2牛腿支架预压牛腿支架采用支撑在承台上的落地式钢管支架，牛腿支架稳定性较好，不存在不均匀沉降、地基变形等问题。通过建立
7、迈达斯模型进行受力分析，支架体系最大组合变形为8.56mm，主要为支架整体竖向变形（弹性变形）。 由于支架预压不能消除支架弹性变形，且支架预压影响整体工期，预压荷载堆积高度需达8m高，存在较大的安全风险，因此建议牛腿支架不需进行预压。支架搭设考虑10mm预抛高来抵消系统弹性变形。4.3牛腿钢筋施工牛腿底模安装完成后，进行牛腿钢筋安装，牛腿钢筋与第4节索塔钢筋一起绑扎。牛腿钢筋为直径28mm、 25mm、22mm的HRB335三种规格钢筋，前两种采取直螺纹机械连接，后一种采取绑扎搭接或焊接。当牛腿钢筋与预应力管道、斜拉索锚固套筒及位置不便移动的预埋件等冲突时，可适当调整钢筋间距，当不可避免地需要
8、切割主筋时，需提前同设计方进行沟通并进行等强修复。塔柱、牛腿钢筋总体施工工艺流程分别见图4-5。牛腿支架搭设底部水平筋、骨架钢筋绑扎底部波纹管安装、固定侧面架立筋、水平筋拉筋绑扎腹部波纹管安装、固定顶面钢筋绑扎拉筋安装附属工程预埋钢筋安装底模安装调校完成预应力锚下及定位钢筋安装图4-5 牛腿钢筋施工工艺流程图钢筋配料、加工在钢筋加工场进行，加工好的半成品钢筋由塔吊直接起吊安装。其他钢筋按要求加工成半成品，分类编号堆存。堆存时，其下放枕木以利排水，上面覆盖彩条布防雨。钢筋保护层垫块采用高性能混凝土垫块，保护层垫块应保证数量和间距，确保钢筋保护层符合要求。4.4牛腿模板施工 牛腿模板配置牛腿模板采
9、用定型组合钢模，分为底模、侧模、端模三部分。模板面板采用6mm厚钢板，竖肋采用10槽钢，横肋采用6mm厚钢板；底模与对应位置的第3节索塔模板侧模通过法兰连接，同时通过点焊固定在三角桁架上；侧模与对应位置的第4节索塔模板侧模通过法兰连接，同时与底模通过法兰连接；侧面沿高度方向每隔1.1m设置一道横向背楞，牛腿不设对拉螺杆，如图所示采用型钢桁架体外对拉形式（同索塔对拉形式），桁架采用双拼50H钢，间距为1.2m。牛腿模板详见图4-6图4-7。图4-6 牛腿侧模示意图图4-7 牛腿模板系统平面示意图 模板安装安装完第4节索塔模板后进行牛腿模板安装，牛腿模板分为侧模、底模、端模，每块模板上设有2个钢吊
10、环，采用2根钢丝绳进行起吊，并确保2个吊点均匀受力。模板安装采用塔吊整块进行吊装，在起吊过程中采用专业起重工进行指挥，采取有效措施严防模板与其它构件碰撞。模板全部安装完成后通过全站仪复核模板位置。模板在安装前进行除锈处理，采用柴油+机油（按4：6混合）混合液脱模剂。安装好的模板，确保在混凝土浇筑过程中不变形、不移位、安装位置精确、连接牢固、不漏浆、不错台、不跑模、不涨模、接缝严密。在砼浇筑过程中，派专人检查模板。 模板拆除砼浇筑完毕后，待新浇砼达到规定的一定强度后方可进行模板拆除。牛腿外模的拆除时间均控制在24h以上且混凝土强度达到2.5MPa以上，拆模过程中严禁生拉硬撬，避免造成砼表面受损而
11、影响外观质量。牛腿底模需牛腿预应力（N1N4）张拉成后方可进行拆除。拆模时先拆除外模桁架，再拆除模板。拆卸模板时要避免生拉硬撬。首先，用钢丝绳将要拆卸的模板挂在塔吊的大钩上并且用保险绳挂在其它模板上，然后松掉螺栓，慢慢晃动模板，使其与砼面分离。完全脱离后，缓慢解开保险绳，启动大钩将模板吊开。起吊时要注意不要让板面擦刮硬物。模板拆除时应专人用绳索拉住模板防止模板碰撞支架。4.5牛腿混凝土浇筑牛腿采用C50混凝土，施工配合比与塔柱混凝土配比相同，牛腿混凝土与第4节塔柱混凝土一起浇筑，混凝土生产、运输、浇筑工艺等与塔柱施工相同，在此不再赘述。为加快牛腿散热，防止牛腿混凝土产生裂缝，在牛腿施工中布置冷
12、却管，通过在冷却管中通水使牛腿内部散热，从而达到降温的目的。牛腿冷却水管布置示意图如图4-8。图4-8 牛腿冷却水管布置示意图牛腿混凝土浇注完成且砼初凝后即开始通水冷却，冷却过程要安排专人看守不能间断，直到温度变化基本稳定可停止通水。在混凝土结构内部埋设测温管，通过测温管温度测量，掌握混凝土内部各测温点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，控制温差，控制混凝土内外温差小于20。测温管（埋入混凝土中的焊管）设置在牛腿截面的1/2截面的中线位置，高度方向在中部和表面各设置一个测温管。牛腿混凝土浇筑完成后，应及时做好支座预埋件及垫石钢筋的保护工作。为保证砼质量，防止或减少砼表面开裂，浇筑完成的砼必须及
13、时进行养护。砼养护应由专人负责。牛腿砼拟采用覆盖土工布养生，养生期间需保持土工布湿润。4.6牛腿预应力施工索塔牛腿内布置8束22s15.24钢绞线、4束19s15.24钢绞线。其中4束预应力锚固点设在牛腿底部，8束预应力锚固点设在牛腿外部，采用深埋锚工艺。钢绞线抗拉强度标准值为1860MPa。锚具采用15-22和15-19型，分别配套使用外径为114mm、100mm的塑料波纹管。预应力束采用两端张拉，张拉控制力为4296.6KN、3710.7KN。牛腿预应力布置示意见图4-9。 图4-9 牛腿预应力布置示意图4.6.1预应力钢束施工工艺流程预应力钢束施工主要包括锚具的准备及安装、波纹管安装、钢
14、绞线下料及穿束、预应力的张拉、封锚灌浆等。预应力钢束施工流程见图4-10。锚具及波纹管安装锚具及波纹管进场检验预应力穿束钢绞线进场检验钢绞线下料操作平台搭设预应力束张拉封端真空辅助压浆封锚图4-10 预应力钢束施工工艺流程图4.6.2预应力钢束施工1）波纹管安装预应力钢束波纹管采用塑料波纹管，由专业厂家生产，按一定的定尺长度运至施工现场。波纹管按设计线形安设，牛腿中预应力管道采用“U”型钢筋定位，定位钢筋沿钢束长度方向直线段按每0.8m设置一道，曲线段按每0.25m设置一道并与普通钢筋骨架采取绑扎或点焊固定,波纹管接长采用专用套管。波纹管安装过程中，当受到普通钢筋的影响时，适当地调整普通钢筋的
15、位置。安装好的波纹管要注意保护。2）锚垫板安装锚垫板（含螺旋筋）进场后，按规范要求进行检查验收，满足要求后才能使用。为了避免预应力槽口开得过大而切断塔柱竖向钢筋，采用深埋锚工艺即锚垫板栓接一段钢套筒，钢套筒内径选择时，必须考虑张拉的需要。锚垫板应按套筒设计要求对螺栓孔进行攻丝，套筒外缘距塔柱和牛腿外侧表面为5cm，砼浇筑时预先用泡沫塑料封堵套筒，防止砼进入套筒内。锚垫板在测量的配合下进行安装，定位后，将其通过型钢与劲性骨架或塔柱钢筋骨架固定。锚垫板安装时，将压浆口朝下、出浆口朝上，并将各口通过小钢管接出至塔柱混凝土表面。3）钢绞线进场检验、下料和穿束钢绞线进场后，按规范要求进行验收，对其强度、延伸量、弹性模量及外型尺寸进行检查、测试，合格后才能使用。钢绞线根
