特大桥连续刚构现浇段及合龙段施工监理细则
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目 录
一、工程概况 ...............................................................................................2
1、工程项目名称:XX特大桥 .................................................................................. 2
2、工程项目概况: ..................................................................................................... 3
二、监理范围 ...............................................................................................3
三、监理工作依据 ........................................................................................3
1、《公路工程施工监理规范》JTG G10-2006 ...................................................... 3
2、《建设工程监理规范》GB 50319-2000 ............................................................ 3
3、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004 ........................................... 3
4、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》 CJJ2-2008 ........................................ 3
5、《钢筋焊接及验收规程》 JGJ 18-2003 ............................................................ 3
6、《混凝土结构工程施工验收规范》 GB 50204-2002 ..................................... 3
7、与施工有关的各项技术规范、技术规程 ........................................................... 3
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8、施工图设计及其补充文件 .................................................................................... 3
9、委托监理合同、施工合同。 ................................................................................ 3
10、《工程标准化管理实施细则》(2015版)。 .................................................... 3
四、管理的目标: ..........................................................................................3
五、监理工作内容及程序 .............................................................................3
一)挂篮准备 ................................................................................................................ 3
二)悬臂段施工............................................................................................................ 4
三)边跨现浇段箱梁施工 ........................................................................................... 5
四)合龙段箱梁施工 ................................................................................................... 5
五)施工监理控制要点 ............................................................................................... 6
六)锚下有效预应力监理检测与验收 ...................................................................... 8
七)常见通病、原因及防治措施 .............................................................................. 8
1、原因分析 ................................................................................................................. 8
2、防治措施 ................................................................................................................. 8
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1、原因分析 ................................................................................................................. 9
2、防治措施 ................................................................................................................. 9
1、原因分析 ............................................................................................................... 10
2、防治措施 ............................................................................................................... 10
1、原因分析 ............................................................................................................... 10
2、防治措施 ............................................................................................................... 11
1、原因分析 ............................................................................................................... 11
2、防治措施 ............................................................................................................... 11
1、原因分析 ............................................................................................................... 12
2、防治措施 ............................................................................................................... 12
为了加强XX新区XX大道(三期)道路工程B总监办XX特大桥T型刚构现浇节段及合龙段施工的监理工作,并符合《XX新区建设投资有限公司标准化实施细则》的相关要求,促进标准化施工监理工作制定本监理实施细则,以指导刚构现浇段施工监理工作有效开展。
一、工程概况
1、工程项目名称:XX特大桥
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2、工程项目概况:
XX特大桥位于XX上游,为XX新区XX大道(三期)道路工程的一个控制性桥梁。该特大桥的施工工期将直接影响到全线道路工程的工期控制。XX特大桥起点桩号K3+805.36,终点桩号K4+673.54,全长868.08m其中,左幅主桥起点桩号K3+989.444,终点桩号K4+371.556;右幅主桥起点桩号K3+990.550,终点桩号K4+368.461。左右幅主桥均采用100+180+100m(桥梁中心线对应跨径)变截面预应力混凝土连续刚构桥,墩顶梁高12.0m,跨中梁高4.2m,采用挂篮悬浇施工。
二、监理范围
XX大道(三期)道路工程第2合同段XX特大桥的施工监理。
三、监理工作依据
1、《公路工程施工监理规范》JTG G10-2006 2、《建设工程监理规范》GB 50319-2000
3、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004 4、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》 CJJ2-2008 5、《钢筋焊接及验收规程》 JGJ 18-2003
6、《混凝土结构工程施工验收规范》 GB 50204-2002
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7、与施工有关的各项技术规范、技术规程 8、施工图设计及其补充文件 9、委托监理合同、施工合同。
10、《工程标准化管理实施细则》(2015版)。 四、管理的目标:
本工程钢筋工程、混凝土工程、预应力工程质量目标:合格率≥95%,安全事故率为0。
五、监理工作内容及程序 一)挂篮准备
0#梁段施工完成后,在其上面拼装悬臂挂篮。挂篮质量与梁段混凝土的质量比值宜控制在0.3-0.5之间,挂篮自重(包括全部施工荷载)不得大于 2350KN,挂篮的承载能力不得小于 3395KN。 挂蓝应满足以下设计参数要求:
a) 挂蓝总重控制在设计限重之内;
b) 允许最大变形(包括吊带变形的总和):20mm;
c) 施工时、行走时的抗倾覆安全系数:2;
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d) 自锚固系统的安全系数:2;
e) 斜拉水平线位系统安全系数:2;
f) 上水平限位安全系数:2;
g) 挂篮应有调整竖向位移+60mm 的功能,以便按监控提出的立模高程精确定位;
h) 挂蓝的主桁位置必须作用在箱梁腹板位置处;
i) 对挂蓝的主要受力点处必须进行局部加强;
挂篮拼装完毕后应进行预压测试,并记录预压时的弹性变形曲线,以尽可能消除非弹性变形和获得标高控制的依据。挂蓝支承平台除要有足够的强度外,还应有足够的平面尺寸,以满足梁段的现场作业需要。 挂蓝施工应保持平衡对称施工, 施工过程中不平衡荷载严格控制在设计允许范围内,严禁挂蓝跌落。暂时不使用的施工机具和混凝土散落物应及时清理,工作平台、吊脚手架保持整洁。
二)悬臂段施工
悬臂段箱梁按设计要求2~3.5米长分段用挂篮对称悬浇。
悬臂段箱梁施工步骤如下:拼装挂篮主纵横桁梁、底篮、模板→安装主纵桁梁和支点安装主横桁梁→安装前后吊杆或吊带和带千斤顶的横梁→主纵桁梁中部加锚并调整主纵桁梁和主横桁梁位置→吊挂两侧底篮→试压或试拉→调整底篮高程→安装外侧顶模→调整模板尺寸及标高→绑扎钢筋→架设预应力管道→安装端模及堵头模→浇筑1#块箱梁混凝土→混凝土强度达到设计强度时张拉压浆→行走挂篮浇筑2#块箱梁混凝土,所经工序及监理内容同上……浇筑3#块箱梁混凝土。直至跨中合龙段。
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悬臂浇筑过程中,应采取有效措施,防止梁段之间出现裂缝,并应注意:
a、混凝土的浇注顺序应全部从挂篮前端向后端浇注,使挂篮前期挠度大,后期挠度小,前期出现的腹板变形在后期浇注过程中完全弥补。
b、混凝土应具有足够的初凝时间,在顶板混凝土浇注完成后,采用插入式振捣器对腹板接缝处进行充分的二次振捣,确保密实。
c、腹板模板拆除后应立即对接缝质量进行检查,检查前后均不得采用水泥浆对结合面进行抹面装修,必要时采取抽芯的方法查明结合面的连接质量。
三)边跨现浇段箱梁施工
两边跨现浇段在落地支架上现浇完成,落地支架应进行预压以确保安全和消除地基与支架变形,预压重量为箱梁现浇段重量的 120%。按实测的弹性变形和施工控制要求,确定底模标高和预拱度。支架的搭设必须严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JTG130-2011)及 《钢管满堂支架预压技术规程》 (JGJ/T 194-2009)执行。
步骤如下:设置临时桩基→浇筑钢筋混凝土承台→加宽边墩混凝土承台和设置预埋件→拼装支架→搭设型钢平台→加载试压→安装现浇底模和侧模,底模下设木楔调整块→量底板高程和位置→绑扎底腹板钢筋及竖向预应力筋→安装底板纵向预应力管道→装端模和腹板模→自检及监理工程师验收,检查内容同上→浇筑底板和腹板混凝土,全程旁站→养生待强→装内顶模→绑扎顶板钢筋及纵横向预应力管道→自检及监理工程师检查浇筑顶板混凝土→养生凿毛,拆除端头模板→张拉竖向预应力筋和顶板横向预应力筋→拖移外侧模板→拆除箱内模板。
四)合龙段箱梁施工
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箱梁合龙即体系转换是控制全桥受力状况和线形的关键工序,因此箱梁的合龙顺序、合龙温度和工艺都必须严格控制。箱梁的合龙由边至中对称进行,先合龙边跨再合龙中跨。其具体要求参见有关设计图。设计合龙温度为 15±3℃,如不能在设计的合龙温度下合龙,需报设计单位,重新拟定相应的合龙措施。 合龙段应选用早强、微膨胀水泥拌制混凝土,并掺入适当的聚丙烯纤维,以便尽早完成张拉,防止出现裂缝。
箱梁施工过程中应特别注意以下几条:
①尽量减小箱梁悬臂日照温差,为此可采取覆盖箱梁悬臂等减小温差措施,注意保温和保湿养护,以免砼开裂。
②合龙温度必须控制在 15±3℃之间。
利用挂篮浇筑合龙,具体合龙程序为:
1、拆除边跨挂篮和解除边跨其它荷载,中跨挂篮作配重;
2、接长现浇支架,并将其与悬臂梁端固结,使悬臂端及现浇段与落地支架有相同的变形;
3、选择最佳合龙温度,完成边跨合龙;
4、待合龙混凝土达到90%设计强度,张拉边跨底板预应力筋;
5、拆除中跨一端挂篮,另一端挂篮前移,完成篮底,外模板的安装;
6、在中跨两悬臂端加配重,并在当天最低温度时等强焊接刚性骨架,并完成合龙段钢筋、模板和管道的安装;
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7、选择当天最低温度,浇筑合龙段混凝土,同时将压重逐渐解除,每级卸载5T;
8、待合龙段达到设计强度后按顺序张拉中跨底板力筋;
9、拆除挂篮。
五)施工监理控制要点
1、 所有预应力钢材不得焊接,预应力钢绞线凡有接头的部位应切除,不准使用。
2、 预应力钢束的张拉过程中应充分考虑锚具的锚口摩擦损失,锚具的锚口摩擦损失不宜大于6%。
3、 所有预应力管道的位置应按设计图定位准确、牢固,管道顺适,波纹管应符合国家、行业相关标准,严防漏浆和卷口。所有预应力管道应设置塑料内衬管后,才允许浇筑混凝土,内衬管的外径可比波纹管小3~4毫米。
4、 纵向预应力钢束在箱梁纵向桥轴线两侧腹板及纵向两端应对称张拉,即相同编号的钢束组必须采用单箱轴线两侧对称、两端同时张拉的原则,张拉时两端保持同步。每节段钢束张拉先顶板束,然后腹板束。底板束的张拉顺序是先长束后短束。
5、 三向预应力的张拉顺序:先纵向扣横向、竖向。横向、
竖向预应力滞后纵向预应力3个节段张拉,即张拉n节段纵向预应力钢束后,张拉n-3节段的横竖向预应力钢筋。竖向预应力钢筋应逐根张拉到位,严禁遗漏。
6、 连续刚构施工过程中应严格控制定位误差,严格按设计要求布置管道定位钢筋。管道定位
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钢筋纵向间距在直线段宜为72cm,曲线段宜为36cm,即管道定位钢筋在预应力钢铰线的直线段每隔6根箱梁的横向钢筋设置一道、在预应力钢铰线的曲线段每隔3根箱梁的横向钢筋设置一道。定位钢筋应与箱梁梁段普通钢筋点焊,定位钢筋应采用HRB335,直径不小于12mm。
7、 施工过程中应根据监控成果及时预拱度和预抛高做出较准确的调整,尽可能减少在局部节段上作突变性的预抛高度调整,特别在跨中附近。
8、 节段端部波纹管定位应采用定位胎架,确保波纹管位置可靠。
9、 严格控制合龙段两侧高差,合龙段高差不应超过3厘米。
10、 施工时应确保管道之间和管道底部混凝土的密实度和均匀性。
11、 预应力钢束和粗钢筋张拉完毕,严禁撞击锚头和钢束,钢绞线和粗钢筋多余的长度应用切割机切割(用于挂篮后锚杆的粗钢筋留待以后切割),切割方式和切割后留下的长度应按照有关图纸的要求进行。
12、 施工时注意预埋墩顶处伸入墩顶实心段内的竖向预应力钢筋,采取适当的措施确保竖向预应力筋铅直放置,并严格按照设计要求将竖向预应力筋预埋入墩顶实心段。
13、 竖向预应力精轧螺纹粗钢筋采用可靠机具进行张拉,严禁遗漏,并应进行二次张拉。
14、 每根竖向预应力钢筋锚固1~2周后,必须进行二次张拉,确保达到设计吨位,严禁遗漏,张拉之前和张拉时严禁水泥砂浆进入预应力筋管道。竖向预应力钢绞线的二次张拉可采用:第一次按夹片式锚具通用张拉施工方法整束张拉至设计吨位,第二次用H形支承千斤顶,采用连接器与张拉杆连接,将整个锚环整体拉起,张拉到设计吨位后,向垫板侧拧紧支承螺母,千斤顶张放,实现预应力筋的二次锚固,竖向预应力筋均需二次张拉后才能灌浆。
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15、 预应力钢筋张拉后,应及时封锚,封锚之前,采取有效的措施,防止 锚头锈蚀。
16、 主墩墩顶预埋竖向预应力钢绞线时,应做好钢绞线防锈蚀措施。
六)锚下有效预应力监理检测与验收
1、 检测方法:应采用反张拉检测锚下有效预应力,当不具务反拉检测条件时,可采用无损检测方法进行检测。
2、 抽检频率:每个预制场前3片必须检测,后续梁片按梁片数量的3%抽检且不少于3片,每片梁随机抽取不少于一个孔道进行检测。负弯矩预应力筋、现浇结构、竖向预应力抽检比例不宜少于10%,且不少于3束。
3、 评定标准:在检测前,宜通过现场试验确定设计张拉控制应力下的锚下有效预应力,在征得设计单位同意后,方可作为有效预应力的判断标准;实测有效预应力与判断标准的偏差应不超过±5%。当不具备试验条件时,有效预应力的判断标准可取设计经验值。
七)常见通病、原因及防治措施
1)挂篮设计制造缺陷
1、原因分析
A、挂篮设计未与桥梁结构设计要求一致,吊篮构件非焊接连结处间隙过大,杆件刚度不够,挂篮设计的力学模型受力不明确,设计挂篮时对施工荷载估计不足;
B、挂篮杆件粗重,移动装置不灵便,锚固体系或压重装置可靠度差,安全系数不足。
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2、防治措施
A、挂篮设计应根据连续梁桥设计分段长度,梁段自重、外形尺寸、断面形式等要求,同时考虑施工荷载及今后使用周期与次数,来确定所选用挂篮的技术措施;
B、挂篮设计中要求自重轻、结构简单、受力明确、刚度大、弹性变形小、运行方便。要求前后端作业面开阔,便于砼的运输和浇筑,便于在挂篮上进行张拉作业、拆模方便、就位准确、便于锚固、调整、装卸;
C、挂篮设计应按弹性理论进行内力和位移分析;
D、挂篮的稳定计算:空载行走下的平衡稳定系数和浇筑砼时的倾覆稳定系数均应大于1.5;
E、挂篮制造完成在投入使用前,应进行模拟加载试验,测定在各种工况下的强度及弹性和非弹性变形,检验挂篮的可靠度。
2)起步段(0号端两侧安装挂篮的起始节段)线形偏差过大
1、原因分析
A、起步段长度选择不当,对安装吊篮要求考虑不周;
B、支架设计未经整体刚度、稳定性验算。支架未经预压,或抛高不够。结构弹性、非弹性变形过大或地基沉降过大;
C、施工时实际工况与设想相差过大,对施工中可能发生的因素考虑不周。如施工临时荷载超载较多等。
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2、防治措施
A、为拼装挂篮,需在桥墩中心两侧先用支架浇筑一定长度的梁段,称为起步段(起步长度)。其施工支架可视实际情况,分别支承在墩身、承台或经过加固的地基上。该起步段可在零号段完成后利用支架对称浇筑,亦可将起步段与零号段同时浇筑;
B、起步段应有足够的长度能满足两侧拼装挂篮的作业长度。同时确定其长度时应与全桥节段施工相协调,砼工艺与机械设备应与工程量相配套;
C、施工支架有扇形、门形等,可用万能杆件或其他构件组拼。支架长度视所选用挂篮拼装的需要而定。支架顶面应与箱梁底面纵向线性的变化一致;
D、在支架上浇筑砼,支架的变形对砼质量影响很大,为了减少支架变形,除考虑支架的强度外,还应尽可能增大支架的刚度和整体性,并采用预压、抛高及调整措施,以减少支架变形对砼质量的影响;
E、支架上模板安装及砼浇筑,应符合模板施工和砼施工的要求;
F、悬臂浇筑施工过程中,为确保施工期间结构的稳定,需采用临时锚固或支承措施。
3)盆式橡胶支座安装缺陷
1、原因分析
A、墩顶支座安装面不平整,未经休整找平;
B、支座中心线与标高未经校核,放样不准。
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2、防治措施
A、安装永久支座的墩顶表面应按设计标高修整,并精确放样,在墩顶画出中心线或轮廓线,并需经校核;
B、支座除标高符合设计要求外,还应保持平面的两个方向水平,支座的四只角高差不得大于2mm;
C、支座中心线与主梁中心线应平行;
D、安装地脚螺栓时,螺杆顶面不得低于螺母高度;
E、考虑橡胶的压缩,在安装盆式橡胶支座时一般太高10mm,以便在体系转换后保证成桥时的梁顶面设计标高;
F、用悬臂浇筑施工的连续梁,一般应先将墩顶梁段(即零号段)与桥墩临时固定,合龙前由各墩临时支座承受反力,而永久支座不受力。合龙后,临时支座的反力全部按连续梁支点反力的要求进行转换。此时,支座反力的调整,应以标高控制为主,反力作为校核。
4)边跨现浇段变形过大
1、原因分析
A、施工方法和技术措施考虑欠周,如未根据现浇段的工程量、地基承载力和施工能力,合理选用一次立模浇筑成型或分段浇筑、设置施工缝、最后合龙的施工方法;
B、支架基础下沉过大,导致支架变形;
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C、支架刚度不够,施工荷载过大或在设计支架时,对支架杆件的弹性变形及结点非弹性变形等支架变形预估不足。
2、防治措施
A、根据现浇段工程量、施工装备、地基承载力等因素,选择合适的支架形式和模板系统,确定一次立模浇筑的施工方法;
B、支架基础根据地基承载力和荷载采用换算、桩基础等方法加固支架基础,减少支架沉降;
C、除进行支架整体刚度和稳定性验算外,可采用预压、设置支架可调底座、预留足够的预拱度和抛高值等措施控制施工最终沉降值。
5)边跨合龙段线形偏差过大
1、原因分析
A、合龙时温差较大或施加纵向预应力后,产生较大的纵向变形,砼的收缩徐变也会随龄期的增长使纵向变形增大;
B、合龙时,边跨段的一端与支架有较强的纵向约束,未及时放松,以致在梁体内产生较大次应力,拉裂砼或使支架变形,影响线形;
C、支架下沉,致使合龙段挠度过大,线形不符设计要求。
2、防治措施
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A、边跨直线段的合龙、预加施工应力及温度变化时,将产生纵向变形,合龙时应尽量卸去对梁体纵向变形有约束的支承,以利梁体纵向变形。支架与梁间可设置聚四氟乙烯滑板,以消除纵向变形对支架稳定产生的不利影响,同时应加强支架梁与墩身的连接,使之能承受一定的附加水平力;
B、为减少直线段与悬臂段浇筑砼收缩徐变的相互影响,并考虑到直线段不宜过早浇筑,以免基础下降产生裂缝,边跨直线段施工时间基本与悬浇段的最后梁段同步进行。
C、边跨直线段浇筑推进方向应使永久支座均匀受力,以免一次加载引起可能产生不均匀变形;
D、合龙段支架应有较大刚度,预留抛高值,对其在施工中的纵向、竖向变形量、整体刚度与稳定性要逐项估算与验证。
6)中跨合龙段施工线形偏差过大
1、原因分析
A、当悬臂较长时,由于结构的恒载和施工重量将产生较大的挠度,这些施工变形在各节段施工过程中经过不断调整后,将最后反映在合龙段两端。如果高差过大或合龙段施工不当,将不仅使合龙段两端变形过大,还会影响全桥最终的线形和成桥后的受力状态;
B、对影响合龙段的各项因素,如温度、临时“锁定装置”的刚度,强度、砼工艺、体系转换的方式与时机等考虑不周;
C、施工组织、技术措施不当。
2、防治措施
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A、按照设计要求,正确制定合龙段施工工序;
连续梁施工一般采用先T构后连续的方法,即先按T构悬臂浇筑,然后各T构合龙,体系转换后形成连续梁,因此,合龙段的施工就成为结构体系转换前最后一道重要工序,应严格按照设计程序和施工工艺要求,科学组织施工,确保工程质量。
B、临时锁定合龙段两端;
由于气温的变化以及各种因素的影响,会导致合龙段砼拉裂或压坏,为此采用刚性支撑临时锁定合龙两端,使其成为可以承受一定弯矩、剪力的“刚性”结构。刚性支撑断面积以及支承位置须征得设计认可,刚性支承锁定时间须待合龙段温度影响测量完成后视具体情况而定,在规定的设计合龙段温度范围内对称锁定支承。支承一定要与两悬臂端牢固顶紧,必须保证支承顶面的强度、质量。设置刚性支承以前,应完成合龙段钢束的穿束以及张拉准备工作。
C、做好合龙段砼浇筑前的准备工作;
①正确安装钢筋及预应力管道
合龙段有非预应力钢筋、刚性支承杆、三向预应力管道,结构比较复杂,因底板束管道长,根数多,合龙后穿束比较困难,要求在合龙前把钢绞线穿入波纹管内。
②做好合龙段施工观测工作
在各个T构最后一个节段浇筑张拉完成后,即全桥的桥面标高以及桥轴线进行联测,观测气温变化与梁体相对标高(竖向及水平)的关系,观测合龙段的长度对温度辩护的情况,观测时间不得少于48小时,观测间隔为1小时,画出梁端水平变形、竖向变形与温度曲线的关系。
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③消除不必要的施工荷载
在各个T构最后一个节段浇筑张拉完成后,消除T构上不必要的施工荷载,其他施工荷载转移至0#段,使T构上的施工荷载处于相对平衡状态,避免在合龙段端部引起相对变形以及产生“剪差”变位,影响合龙精度。
④正确施加配重
为使合龙段砼浇筑过程中结构体系处于稳定状态,待刚性支承锁定后预先在悬臂端施加配重,配重相当于合龙段砼重量。浇筑砼时,每级卸下相应配重的重量移至0#段处,再卸至桥下。
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