桥施工方案
0开县平桥移民生态产业园内开洲大道延伸段
桥梁工程施工组织设计
第一节 编制说明
一、编制依据
1、开县平桥移民生态产业园内开洲大道延伸段桥梁工程施工图纸及有关设计说明;
2、现行有关公路桥梁规范、规程、规则及标准;
3、我单位拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备技术能力,以及长期从事公路建设所积累的丰富的施工经验。
二、编制范围
开县平桥移民生态产业园内开洲大道延伸段桥梁工程的全部土建工程,内容包括:CFG桩,片石砼基础、重力式桥台,预应力砼箱形梁,挖运、回填土石方,人行道砼预制、安装,附属工程等。
三、编制原则
1、严格中标合同文件所规定的工程施工工期,根据工程的特点和轻重缓急,分期分批组织施工,在工期安排上尽可能提前完成。
2、坚持在实事求是的基础上,力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。在确保工程质量标准的前提下,积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。
3、合理安排施工程序和顺序,做到布局合理、突出重点、全面展开、平行流水作业;正确选用施工方法,科学组织,均衡生产。各工序紧密衔接,避免不必要的重复工作,以保证施工连续均衡有序地进行。
4、施工进度安排注意各专业间的协调和配合,并充分考虑气候、季节对施工的影响。
5、结合现场实际情况,因地制宜,尽量利用原有设施或就近已有的设施,减少各种临时工程,尽量利用当地合格资源,合理安排运输装卸与储存作业,减少物资运输周转工作量。
6、坚持自始至终对施工现场全过程严密监控,以科学的方法实行动态管理,并按动静结合的原则,精心进行施工场地规划布置,节约施工临时用地,不占或少占农田,不破坏植被。严格组织、精心管理,文明施工,创标准化施工现场。
7、严格执行招标文件明确的设计规范、施工规范及验收标准。
第二节 工程概况
开县平桥移民生态产业园内开洲大道延伸段桥梁工程为开洲大道的延伸段,位于K0+228.682,跨径30m,桥梁宽度62m。工程内容主要包括:CFG桩,片石砼基础、重力式桥台,预应力砼箱形梁,挖运、回填土石方,人行道砼预制、安装,附属工程等。
一、自然条件
根据万州区建筑设计研究院于 1997 年提供的编号为 9709 的《重庆市开县新县城道路工程岩土勘察报告》对开县新县城平桥片区的自然条件归纳如下:
1、气象水文
该区属亚热带季风气候区,主要特点是冬暖夏热,降雨充沛,分配不均。
根据开县气象局提供的资料显示,多年平均气温为17.8℃,月平均气温最高32.8℃(8月),最低6.3℃(12月)。日极端最高气温为43℃(2006年8月16日),最低1.8℃(1975年12月15日)。多年平均相对湿度为79%。区内以降雨为主,雪、冰雹少见,年最大降雨量1502.4mm(1982年),年最小降雨量819.20mm(1969年),多年平均降雨量为1109.4mm,降雨多集中在4~9月,其降雨量最高达1141.8mm,占年降雨量的76%。
桥梁北东侧90m处为平桥河沟,河面宽8-12m,纵坡度1%左右,切割深度1.0-3.0m,现有水位为170.42m左右,现有流量约为1.0m3/s,主要受大气降水和城镇生活用水补给。据调查访问,最高洪水水位约175.00m (2007年7月17日)。平桥河沟由东向北汇入长江,勘察区属长江水系。除此之外未见其它地表水体。
2、地形地貌
桥位区属河流阶地地貌,地形平缓,地形坡角2°左右,局部人工填土堆填区地形坡角25°~45°,上覆土层61.2~70.9m,下伏基岩为J2s泥岩及砂岩。沿桥地面高程+172.49~+183.15m,相对高差10.66m。
3、地质构造
勘察区位于假角山背斜北西翼倾伏端,岩层产状327°∠25°,据场地附近基岩露头调查,发育有两组裂隙:第一组裂隙(L1)产状265°∠89°,裂面平直,宽度0.2~2.5cm,有少量泥质充填,延伸长度2.0m~4.0m,间距0.7m~2.5m,结合程度差,属硬性结构面;第二组裂隙(L2)产状5°∠60°,裂隙面平直,无充填,宽度1.0~3.0cm,延伸长度1.0~2.0m,裂隙间距0.5~1.0m,结合程度差,属影响结构面。
根据沿线地质调查,区内未发现次级褶皱和断层,桥位区地质构造简单。
4、地层岩性
经地表工程地质测绘及钻探揭示:桥位区覆盖层为第四系全新统人工填土层(Q4ml)素填土,冲洪积层(Q4al+pl)低液限粘土及砂土,侏罗系中统沙溪庙组(J2s)砂岩及泥岩,现分述如下:
(1)覆盖层
人工填土层(Q4ml):为素填土,杂色,以粘土、砂泥岩碎块石组成,呈松散~稍密状态。土石比约为1:9~8:2,砂泥岩碎石粒径0.5~19.0cm,块石粒径20-75cm,该层在全区分布,厚1.20(ZK9)~9.90(ZK8)m。为场平抛填,回填时间2~5个月。
(2)冲洪积层(Q4al+pl)
粉质粘土:灰绿色、黄褐色、灰褐色、黄色,呈可塑状态,含少量砂土及碎石。干强度中等-高、韧性中等-好、无摇震反应,切面光滑,切面无光泽,能搓成4~25mm的条,该层在全区分布,厚0.60(ZK2)~26.60(ZK7)m。为河流冲积形成。
淤泥质粉质粘土:灰黑色、黑色,以粘土矿物为主,含35%~45%的有机质,呈可塑态。干强度中等、韧性中等、无摇震反应,切面较光滑,切面稍有光泽,局部能搓成15~20mm的条,该层主要在ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK6、ZK7、ZK10号孔分布,厚2.20(ZK10)~5.40(ZK2)m。
砂土:灰褐色、灰、灰白色,湿-饱和,呈松散-稍密状态,砂粒主要矿物成分为长石、石英,含少量方解石,分选性较好,颗粒呈扁平状或圆球状,粘粒含量少,为河流冲积形成,局部含少量粘土及卵石,卵石粒径在0.1~
7.0cm,含量约10%~45%。该层在勘察区全区分布,厚0.60(ZK1)~20.9(ZK10)m。为河流冲积形成。
(3)基岩
基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)泥岩、砂岩。
泥岩:紫、紫红色,主要由粘土矿物组成,见灰绿色钙质团块,泥质结构,薄~中厚层状构造。泥岩在勘察区内广泛分布。
砂岩:灰、灰白色,成份以长石、石英为主,含少量云母,细~中粒结构,薄~中厚层状构造,泥质胶结。
各钻孔岩土层厚度、高程详见勘探点主要数据一览表(附表1)。
桥位区基岩埋深61.2~70.9m,基岩面高程108.3~116.08m,基岩面相对缓倾。按基岩风化程度可分为强风化和中风化。强风化下限深度63.9~77.2m,强风化层厚度2.0~5.4m,强风化界底高程103.54~110.16m。强风化带内风化裂隙发育,岩体破碎,岩芯多呈10cm以下短节柱状、碎块状,局部已风化成碎石土。中风化岩体岩体较完整,岩芯多呈5~21cm短柱状,最大节长0.48m。
5、水文地质概况
(1)地下水
区内地下水含水层为第四系松散堆积层中的孔隙水含水层及基岩中的裂隙水含水层。
第四系松散堆积层以素填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土及砂土为主,厚61.2~70.9m。人工填土及砂土透水性较强,粘性土渗水性弱。地下水位埋藏较深11.9-12.3m,砂土中地下水较丰。基岩顶部以泥岩为主,泥岩为
相对隔水层,该岩层中的地下水主要储存、运移在浅部强风化带的网状风化裂隙中,渗水性强,且向深部含水性及导水性变弱,具相对隔水性。区内地下水主要接受大气降水的补给,经短途迳流后向北东地势低洼的平桥河沟中排泄,河水上涨时地下水也受河水的补给。因桥址区为平缓河流阶地地貌,地下水补给条件好,排泄条件好。
本次勘察在ZK9钻孔中进行完整井稳定流抽水试验,其成果见附表2。根据抽水试验及地区经验,粉质粘土渗透系数K=0.1m/d,属弱透水层;砂土K=1.26m/d,属中等透水层。
(2)地表水、地下水水质类型及其腐蚀性评价
本次勘察在ZK2号孔采集水样1件,作水质简分析及侵蚀性CO2分析,分析结果见附件6,成果统计如表4.5.2。根据水质试验成果资料,按舒卡列夫法分类,水的类型为Ca(HCO3)2型水,无侵蚀性CO2,根据规范(JTJ064-98),按II类环境水和地下渗透性判定该水对砼结构物微腐蚀性。据调查,场地及其附近未见工业污染源,土对砼微腐蚀性。
综上所述,桥位区水文地质条件中等复杂,地下水对工程施工中基坑开挖影响较大。
6、地震
根据《中国地震动参数区划图(1:400万)》(GB18306-2001)(图3),场区地震动峰值加速度小于0.05g,地震基本烈度小于Ⅵ度,反应谱特征周期为0.35s。
7、不良地质作用
本次勘察结果表明:桥位区内未发现滑坡、危岩、崩塌,泥石流,地下
采空区等不良地质作用,填土区边坡现状稳定,无变形迹象,桥址区现状稳定。
8、岩土物理力学特征
根据上述统计结果表明,粉质粘土液性指数平均值为0.42,呈可塑状态;压缩系数为0.31 Mp-1,属中等压缩性土;其标准贯入击数11.95击,承载力基本容许值280Kpa。根据孔隙比(0.80)、液性指数(0.42),按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)表3.3.3—6确定其承载力基本容许值为256 Kpa。
砂土标准贯入击数10.62击,表明砂土呈稍密状态,承载力基本容许值140Kpa。
中等风化泥岩天然单轴抗压强度标准值为5.86Mpa;饱和单轴抗压强度标准值为3.86Mpa,属极软岩,软化系数为0.66,属软化岩石,根据岩石抗压强度和破碎程度,按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)表3.3.3—1确定其承载力基本容许值为400Kpa。
中等风化砂岩天然单轴抗压强度标准值为16.84Mpa;饱和单轴抗压强度标准值为12.51Mpa,属软岩,软化系数为0.74,属软化岩石,根据岩石抗压强度和破碎程度,按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)表3.3.3—1确定其承载力基本容许值为1000Kpa。
二、设计标准及技术标准
(一)设计标准
1、《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)
2、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)
3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)
4、《公路路线设计规范》(JTJ011-94)
5、《公路工程技术标准》(JTJ01-99)
6、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)
7、《城市道路设计规范》(CJJ37-90);
8、《城市桥梁设计准则》(CJJ11-93);
9、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98);
(二)技术标准
1. 道路等级:城市主干道Ⅱ级。
2.桥梁设计基准期:100年。
3. 桥梁宽度:桥面全宽62m:10 m(人行道)+ 42 m(行车道) + 10m(人行道)
4. 设计车速:40km/h
5. 荷载等级:公路-Ⅰ级,人群—3.5 kN/m2
6. 桥面横坡:-2%(人行道)+1.5%(行车道)+0%(中央绿化带)+ -1.5%(行车道)+ 2%(人行道)
7.设防烈度:按7度设防。
三、工程设计概况及技术要求
1、桥梁结构设计要点
1)横断面形式:
横坡:
-2%(人行道)+1.5%(行车道)+0%(中央绿化带)+ -1.5%(行车道)
+ 2%(人行道)
路幅分配如下:
m(人行道)+ 12 m(行车道)+ 18 m(中央绿化带)+ 12 m(行车道)+ 10m(人行道)
2)梁体:采用现浇混凝土箱梁,C50混凝土,梁高1.7m,共六个箱室,梁宽31m,共左右两幅。
纵向预应力钢束采用抗拉标准强度fpk=1860MPa的高强度低松弛钢绞线。钢束张拉控制应力1395MPa。
3)桥台:采用重力式桥台。要求复合基底应力不小于0.50Mpa,本设计过程中由于基础较应力较低,采用CFG桩进行加固,详见附件1。
由于桥面上不设绿化带,顺接道路18 m中央绿化带划归行车道。
2、桥梁施工要点
采用满堂支架现浇施工。
四、附属工程概况及技术要求
1、桥面铺装
车行桥桥面铺装总厚度14cm,包括6cmC40防水混凝土调平层+TYF-1防水涂料+4cm碎石沥青混凝土厚+4cmSMA改性沥青混凝土4cm。
2、伸缩缝:均采取F-60型伸缩缝。
3、支座
采用盆式抗震支座,支座型号为GPZ(KZ)5GD、GPZ(KZ)5DX、GPZ(KZ)5SX;支座及垫石组合高度为300mm。
五、主要建筑材料
1、混 凝 土:上部结构梁体采用C50砼,桥台采用C25砼。
2、预应力钢筋: φj15.24高强度低松弛钢绞线 Rby=1860MPa,弹性模量Ey=1.95×105MPa
YM系列锚具及相应张拉设备
镀锌双波金属扁波纹管
3、普通钢筋: R235钢筋Rbg=235MPaHRB335钢筋Rbg=335MPa
4、其它钢材:钢板、钢管及型钢均采用A3钢
5、桥面铺装: 40号防水混凝土
第三节 施工部署及安排
一、工期安排
计划工期:180 日历天
计划开工日期:2010/7/1 日
竣工日期:
本桥计划2010年6月25日进场施工准备,计划于2010 年7月1日开工建设,计划于2010年12月27日全桥竣工,计划工期180天,具体开工日期以监理工程下达的工程开工令为准。
按此要求,我们对各工序进行了合理的编排,加大投入,以确保工期。工期进度计划详见施工进度附表4施工进度计划横道图。
二、劳动力安排
开县平桥移民生态产业园内开洲大道延伸段桥梁工程跨度较大、桥面较宽工艺复杂,需要投入较大的人力、物力。为确保工期,我们需上场一支施
工能力强、技术过硬的队伍,分南北两个施工组并行作业,由本工程作业面较宽,投入的人力可多方面展开工作。桥台施工时分为东西两个作业队同时作业。主桥梁施工时分为模板班组、钢筋班组、混凝土班组、综合班组;根据工期及工序进行情况,预计最大劳力值为350 人。
为加强现场的施工组织管理,项目部在大桥处设立前线指挥部,配备经验丰富的管理人员和技术人员靠前指挥。劳动力计划表详见附表3
三、 施工场地平面布置
根据现场场地的大小,考虑方便施工,减少材料倒运次数,降低各种外界因素对施工的干扰,我们合理布置各种生产设备、临时设施、材料场地等等。详见附录5 施工场地平面布置图。
四、 水电供应
施工用水由业主由市政供水管网接入施工现场,装设独立的水表,接入施工现场的供水管道管径不得小于Φ75,为满足工程施工建设需求,防止停水影响施工,故在施工现场东西两岸修建100M3临时蓄水池各1个。
临时施工用电由业主接入施工现场,并架设一台120kW 变压器,将电输至工地,另在工地备用有1 台120kW 和1 台50kW 发电机,以备急需用电时发电。
五、主要材料、设备供应
由于本工程地处开洲大道的延伸段,交通便利且距开县主城区较近,工程所需的各种原材料均可在市场上购买,根据对市场多方位的考察,各种材料的供应量能满足工程建设需求。
工程所需的各种施工机械设备我公司都为我公司自有,能够满足工程建
设需求。
拟投入本标段的主要施工设备详见附表1拟投入本标段的主要施工设备表
拟配备本标段的试验和检测仪器设备详见附表2拟配备本标段的试验和检测仪器设备表
六、临时用地计划
临时设施及各种原材料按计划进场,根据施工总平面布置图进行布置、堆放。水泥库必须满足防雨、防潮要求和施工需要。临时用地详见附表6 临时用地表
第四节 主要施工方案
一、桥台施工
1、CFG桩施工
根据本桥各墩台地基的地质情况,其地表为 2m 左右的低液限粘土覆盖层,以下均为中细沙、砂卵石富集巨厚层。拟采用回旋钻机,其优点在于钻孔时,进尺快,功效比较高。同时,为预防遇有特殊地质情况的成孔要求,还将配有一部分冲击钻机。
钢筋混凝土箱梁的现浇时间。在不影响全局工期的前提下,尽量减少钻机的长距离移位时间,以提高施工的综合速度。各墩台的施工场地开阔、平坦、位置都较好,无须进行场地的特殊布置,为搞好施工场地的环境保护,加强工地的施工管理,所有的泥浆池均要求设置在主线桥右侧桥面范围外3m 以远,钻碴排放在主线桥右侧桥面范围外4m以远。泥浆、钻碴排放规
整有序,严禁乱排乱弃。
钻孔灌注桩的施工工序为:平整场地→埋设护筒→复测孔位→安装钻机→调平钻机底座并对正桩位→钻进→到位后清孔→检测成孔质量→放置钢筋笼→安置水下导管→灌注水下混凝土→成桩→截除桩头。
具体做法如下:
平整场地:采用人工或机械,使场地平整坚实,搭设平台,以承受钻机重量。埋设护筒:护筒用钢护筒,内径应大于钻头15~20cm,采用人工内部开挖、埋置,埋设好的护筒应高于地面30cm。护筒内泥浆应高出地下水位或施工水位1.5~2.0m,使孔壁保持一定侧压达到护壁的目的。
泥浆采用优质黏土由拌浆机拌制,拌好的泥浆储备在泥浆池中,钻孔时由泵送到钻孔内。
复测孔位:复测孔位是否正确,检查护筒中心与桩的设计中心是否一致。使得其偏差不得超出规范要求。
安装钻机:将钻机安置在承重平台上,调平钻机底座并加固,钻头中心与桩中心保持一致。
钻进:采用减压钻进,为保证钻孔的垂直减小护孔率,故采用重锤导向减压钻进。钻头,配重,钻杆总重的一半左右作为钻压,其余由钻架承担,使钻杆始终处于受拉状态,配重应根据不同的地质情况恰当选取,转速也应视地质情况面定;一般在粘土中采用高转速以防糊钻,砂粘土中采用中转速,砂层中采用低转速以防坍孔。泥浆循环量应尽量采用大排量的泥浆循环,增大孔内泥浆流速,以利有效排除钻渣。
清孔:达到设计标高后宜清孔,清孔时所换的新鲜泥浆达到孔内泥浆含
砂量逐渐减少至稳定不沉淀为止,使泥浆比重与残渣符合规定值。
成孔检测:成孔后对孔径、钻深、孔深、孔底沉渣厚度、孔斜等逐项检查,达到符合规定。
吊放钢筋笼:钢筋笼严格按设计要求加工制作,确保尺寸准确、焊接牢固、整体顺直。可采用吊车吊放,吊放时应徐缓,预防刮破孔壁,钢筋笼在孔内安放居中,同时采取孔口钢筋笼加固措施,防止灌注混凝土时其上浮、下沉及偏位等。
安置水下导管:导管孔前进行密封检查和试验,导管密封皮垫保持密封有效,以保证在灌注混凝土时不因导管渗漏造成断桩。下入孔内的导管要顺直、居中,以免刮碰钢筋笼,导管底距孔底应为30~50cm 以上。
截除桩头:在水下混凝土达到一定强度后,凿除桩顶混凝土的浮渣、浮浆和松软层至桩顶设计标高,确保桩的全部混凝土的质量。
钻孔灌注桩属于隐蔽工程,灌注时,由专人将水下混凝土的数量、每次灌注时间、拆除导管的长度、混凝土面标高、导管埋深等情况列入灌注记录,并严格执行各工序检查制度和成桩后的无损检测要求,确保工程质量。
挖孔桩的施工工序为:
平整场地→复测孔位放十字线护桩→挖第一节桩孔土方→支第一节模板→浇筑第一节混凝土护壁→设置垂直运输架及通风照明设备→第二节桩身挖土→校核桩孔垂直度、桩径→支第二节模板→浇筑第二节护壁→重复循环直至设计深度→清理孔底、并检查验收→吊放钢筋笼→浇筑桩身混凝土→桩顶清理、验收→进入承台台施工。
2、钢筋混凝土承台施工
承台的施工工序为:开挖基坑→截除桩头→铺筑垫层→绑扎钢筋→立侧模板→浇筑混凝土→拆模→养护。
具体作法如下:
开挖基坑:见上述“钻孔灌注混凝土桩施工”
铺筑垫层:用一定配合比的混凝土或砂浆摊平、压实、抹光,使之符合设计标高和承受压力、隔离土层。
绑扎钢筋:将加工好的钢筋运至现场,严格按照设计和规范进行绑扎焊接。
立侧模板:利用组合钢模板拼装,拼缝严密不漏浆,内表面涂脱模剂,支撑牢固、尺寸准确。经检查无误后即可浇筑混凝土。
浇筑混凝土:浇筑方法采用分层浇筑,分层震捣,每层厚度为30cm,捣固密实。浇筑后及时养护,拆模后回填土继续养护。
3、桥台施工
桥台的施工工序为:绑扎钢筋→立模板→浇筑混凝土→拆模→养护
桥台的钢筋在现场加工制作成型后,运至现场进行绑扎(焊接)成型。 模板采用大块钢模板组合拼装,墩柱和分隔墩墩帽模板采用由厂家订做的大块钢模板组合拼装,拼装前模板表面要涂匀脱模剂。模板要拼装严密,支撑牢固,防止跑模,钢筋和模板尺寸必须符合规范规定。浇筑混凝土要分层浇筑,分层捣固,连续作业,选用有丰富经验和熟练技术的捣固员进行混凝土捣固,确保浇筑的墩柱和肋板颜色一致,内实外光,各部尺寸符合要求。
二、箱梁施工方案
五、主要施工方法及详细施工方案
㈠主桥0#块施工工艺见下图
0#块施工工艺流程图
⒈托架施工
采用在墩身预埋孔纵向整体穿入56b号工字钢作为纵梁,并设置斜支撑,将斜杆与墩身预埋件与56b号工字钢采用螺栓连接,形成托架,再在其上铺设横梁、方木,
⑴结构设计
托架采用自制加工型钢杆件,墩身顶部预埋钢板做牛腿,托架设计根据0#段悬臂浇筑段梁长及工作平台的要求确定其结构尺寸。
托架由斜撑、纵梁、横梁、预埋件等组成。预埋件为δ20mm钢板、角钢组焊件,在墩身施工时将其预埋作为连接牛腿,通过预埋钢板,与斜撑焊接成刚性牛腿,托架通过墩身预埋件与墩身连为一体,从而为浇筑0#段提供工作平台,满足挂篮起步长度的要求。为便于拆模,在横梁下设10cm高木楔,施工完毕后,敲掉木楔即可将模板拆除。
⑵ 托架预埋件制安
在墩身施工至预埋件设计位置时,开始安装预埋件。预埋件采用δ20mm钢板、角钢组焊而成,由加工厂精确加工制作成型后,运至墩旁,待钢筋绑扎完毕,安装墩身模板之前安装托架预埋件。
首先由测量队放样定出预埋件位置,加固墩身施工脚手架作为安装工作平台,用塔吊起吊、人工辅助安装,为保证托架顺利安装,在墩身模板安装到位后,通过墩身钢筋将托架预埋件焊接固定,以保证其平面位置准确,上下垂直成线。
⑶ 托架安装
托架加工制作时,材质、焊接高度、质量一定要符合设计要求,加工拼装成型后,专人对几何尺寸、焊接质量进行检查,合格后运至墩旁。
墩身施工完成后要及时检查托架预埋件及预留孔的安装偏差,及时进行修整。托架安装时先进行安装纵梁56b工字钢,然后安装斜撑,斜撑与墩身预埋件焊接既为高空作业又为竖焊,而且是受力最大的关键部位,因此要求焊接人员必须要有相应的资质,确保焊接质量符合要求。斜撑与纵梁安装完
毕后,将纵梁上下与预留孔的间隙用钢板塞紧。托架安装完成后,对托架顶面的横向分配梁位置进行测量,摆放横向分配梁,最后铺设底模横梁,下设10cm木楔作落架用,放样安装底模板,要对其平面位置进行检查,以防其侵入外侧模位置,造成返工。
⒉模板施工
底模采用钢模组拼而成,并配部分小块木模板组成,模板上铺3mm钢板以保证砼的外观质量。0#块外侧模采用挂篮外模,外模架采用挂篮外侧模架,内模采用组合钢模配合木模,内模架采用碗扣式脚手架,为了减少高空作业,保证模板精度,内模小支架、洞孔模、堵头模等模板在地面加工拼装试好后,再吊上去拼装,模板拼装场地必须平整密实,水平放置的模板不许在上面走人堆放重物,吊装过程中不许与其它物体碰撞或跌落地面。 ⑴ 模板安装
安装前,检查托架顶面平整度、落梁木楔及底模横梁就位情况,铺设脚手板围栏及安全网等防护设施。外侧模利用塔吊分段整体吊装到位,吊装顺序为先远后近,先外后内,外侧模就位后利用倒链将其与墩身钢筋固定,以增强其稳定性,对称于桥轴线的两侧外侧模到位后,及时用拉杆将上下端连接固定为整体。底模与墩身之间用双面胶带将模板边与墩身密贴,防止墩梁交接处漏浆。
⑵ 模板的拆除
0#段混凝土浇筑完毕,混凝土强度达到70%设计强度时,即可拆除内模及墩顶部位的外侧模,当0#段预应力束张拉压浆完成后,即可拆除底模,底模通过打掉木楔子使其脱模。
⒊钢筋绑扎
钢筋绑扎和管道定位工艺流程如下图
主桥箱梁0#块钢筋比较多,钢筋下料编号后,用塔吊提升到0#块人工运输到位进行绑扎。
其绑扎顺序如下:
⑴安装并绑扎底板下层钢筋网片
⑵安装底板上层钢筋网片,底板上下层钢筋网片间利用“□”
型钢筋作为架立钢筋,防止人踩,保持二层钢筋网的规定间距。
⑶肋板钢筋骨架插入底板上下层钢筋网中,然后绑扎下倒角的斜筋和肋板底层纵向钢筋。
⑷安装肋板钢筋骨架及波纹管道,安装固定网片。
⑸安装顶板钢筋,利用“□”型钢筋作为架立钢筋,上下层钢
钢筋工艺流程图
筋保持规定间距。
⑹安装纵、横、竖向预应力管道。
⑺施工中应采取的措施及注意事项。
①保持锚垫板与螺旋筋中轴线垂直,并预先焊好,锚垫板钉在端头板上,有螺丝代替钉子拧紧,以免振动过程中拔出一段距离,保证垫板与管道垂直。
②适当加强管道固定网片,为防止管道变形变位,1m设一道固定网片。 ③底板上、下层的定位钢筋下端必须与最下面的钢筋焊接联牢。管道与钢筋相碰时,只能移动,不得切断钢筋。
④若挂篮下锚带、斜拉带等部件位置影响下一步操作割断钢筋时,应待工序完成后,将割断钢筋联结好再补孔。
⑤纵向预应力管道随着箱梁施工进展将逐节加长,多数都有平弯和竖弯曲线,所有管道定位要准确牢固,接头处不得有毛剌、卷边、折角等现象;接口要封严,不得漏浆。浇筑混凝土时,管道可内衬硬塑料管芯(混凝土浇筑完成后拔出),这对防止管道变形,漏浆有较好效果。混凝土浇筑后及时通孔、清孔,发现阻塞及时处理。
⑥竖向预应力管道下端要封严,防止漏浆;上端应封闭,防止水和杂物进入管道,压浆管道内可穿圆钢芯,混凝土浇筑后拔出,以保证压浆管道通畅,并须吹孔,发现阻孔应及时处理。
⑦横向预应力管道采用扁平波纹管;安装时,一定要防止水平和竖直弯曲,严禁人踩和挤压,轧花死锚端管道要封严,避免漏浆混凝土浇筑后应及时吹孔。
⒋预应力管道安装
在安装波纹管时,一定要按设计位置、定位钢筋间距不应大于1m,每段头部波纹管伸出砼面20cm~20cm。便于下一阶段波纹管连接。
混凝土浇筑前检查要点
①检查钢筋、管道、预埋件位置;
②检查已浇筑混凝土接面的凿毛润湿情况。
③浇筑时随时检查锚垫板的固定情况。
④检查压浆管是否通畅牢固
⑤严密监视模板与挂篮变位情况,发现问题及时处理。
⑥检查浇筑对称进度。
⑦严格执行混凝土养护措施。
⒌混凝土浇筑
主桥箱梁设计为C50级混凝土,预应力施加不得低于42.5号且龄期不小于3天。
⑴混凝土配合比组成材料及技术要求
①水泥:腾辉P.O.42.5,各项技术批标达到并优于国标规定的要求; a 3d强度≥23Mpa,28d≥47Mpa
b采用天然二水石膏作调凝剂,以保证凝结时间的稳定,初凝时间大于2h 。
c水泥中的氧化镁含量小于5.0%,三氧化硫含量小于3.5%。
d水泥细度80μm方孔筛筛余不得超过10%。
e水泥中铝酸钙≤8%,碱含量‹0.6%,安定性用沸煮法检验必须合格。
f进场检验。水泥进场后,应及时取样检验其细度、凝结时间、安定性、胶砂强度。
g试验报告。水泥厂应在水泥发出7d内出示除28d以外的各项试验结果。28d强度数值应在水泥发出日起32d内补给施工使用单位。
h水泥温度控制。进场水泥(袋装)冷却至35度以下,待三天强度、安定性、凝结时间判定合格后方可使用。
② 细集料:双盈石灰岩机制砂,细度模数3.90;渠河特细砂,细度模数1;机制砂:特细砂为5:5,掺配合细度模数:2.50
a C50高性能砼采用机制砂与渠河特细砂复合而成中砂,其细度模数≥
2.5
b 渠河砂:含泥量≤1.0%,细度模数≥1.0,渠河砂的生产规模很大,日生产量400 m3,满足施工生产的需要。
c机制砂:材质石灰岩,母岩强度≥80Mpa;细度模数3.6+0.2,粉尘含量≤5%;泥块含量≤1%;压碎指标值≤28%
③粗集料:岚峰5-31石灰岩碎石。
a C50泵送砼选择质地坚硬、继配良好、母岩强度≥80Mpa、压碎指标值≤10%、含泥量≤1%的石灰岩碎石。
b在每批运至工地的首车取样进行检测,合格后方可陆续进场,施工前再进行复检,确认合格后方可使用。
c对现场存放骨料设置状态标识牌。
④外加剂:
a外加剂的减水率在23~28%
b缓凝时间10~25h
c出机坍落度180mm+20mm,2h后坍落度损失小于40mm。
dNa2SO4含量小于5%。
e外加剂掺量1%。
f外加剂应按温度段批量生产,进场的外加剂应具有质保书,并按批量进行检验。
g 每批外加剂在使用前必须用施工配合比作掺用试验,经验证其掺量与水泥的适应性均能满砼强度、坍落度和凝结时间要求后方可使用。
h 可泵性:从砼拌和到入泵时间为1h左右,可满足泵送水平距离50~250m,高度60m的泵送要求。
i投料时,根据每盘水泥用量,采用提前计量装入小包装袋投入搅拌。 ⑤ 掺和料:山西吕梁广厦公司生产的HSC掺和料。C50砼掺和料,选用山西吕梁广厦公司生产的HSC掺和料,其比表面积 8000cm2/g。进场后进行复检,确保质量稳定。施工投料时,要求按每盘水泥用量进行小包装,以保证掺量准确。
⑥水:饮用水。
⑦主桥箱梁混凝土设计要求的技术参数
a 设计标号:C50
b 轴心抗压强度Ra=28.5MPa
c 轴心抗压强度R1=28.5MPa
d 弹性模量:En=3.5×104MPa.
⑧满足施工要求
a夏季3天强度大于43MPa,气温低时适当延长时间待强度大于43MPa时方可张拉。
b坍落度 入泵18cm±2cm,2小时坍落度损失≤4cm
c凝结时间:10-25h
d可泵性:从混凝土拌合到入泵满足距离50m-250m,高度60m泵送要求。
e 尽量缩小水胶比,控制在0.36以下,以减少混凝土收缩徐变。 ⑨配合比
水泥:机制砂:特细砂:碎石:外掺料:外加剂:水= 1:0.67:0.67:2.40:0.10:0.01:0.34 每立方水泥用量478kg
⑵ 混凝土入模
主桥0#块半幅混凝土数量为902.8 m3,方量大,分两次浇筑。先浇底板、1/2腹板,再浇筑剩余混凝土数量。
0#段断面较大,钢筋及预应力管道密集,给混凝土入模带来较大的困难。在灌筑底板时,通过顶板预留孔安设串筒,共设8个,以及从梁端安设串筒(或溜槽),浇筑底板混凝土;腹板混凝土,除利用顶板串筒向腹板灌筑外,腹板内侧模开有天窗,利用串筒从顶板上浇筑。为便于混凝土浇筑将腹板上部波纹管抽出一排,混凝土浇筑完再安装。
混凝土入模,对大面积箱梁来讲是比较关键的一道工序,要采取多点灌筑,否则不仅影响浇筑速度,更重要影响混凝土的质量。底板和腹板(两侧应同时分层)要分层浇筑,分层厚度30~40cm,灌筑顶板混凝土时,从外侧向内侧灌筑。
⑶混凝土振捣
用插入式振捣器振捣。0#段腹板较厚,在灌筑腹板时施工人员进入腹板内振捣,最后整个箱梁振捣密实后,先初步收浆,停留1~3小时后收浆,再予抹平,避免收缩裂缝的产生。振捣人员要划分范围分工负责,掌握快进慢提等振捣要领,杜绝漏振及过振等现象,对波纹管位置要熟悉,振捣时严禁用振捣器直接接触波纹管。为防止管道内进浆堵塞预应力管道,在浇筑混凝土时,用通孔器及时清理,否则给穿束带来很大的困难,特别是0#段,要保证每个管道都要畅通,不留后患。
⑷注意事项
①浇筑腹板时,从顶板下料,把进料口两边用卸料钢板盖住,否则有些松散混凝土留在顶板上,待浇筑顶板时,这些混凝土已凝固,很容易使顶板出现蜂窝。
②腹板的振捣采用插入式振捣器,在腹板与底板倒角的部位,注意振捣密实,腹板浇筑混凝土之后,不得再振捣混凝土,防止肋脚混凝土下沉,上部悬空,出现空洞。
③顶板和底板上下层钢筋之间,要有足够的“□”形钢筋联系,并焊牢,以免钢筋网变形。
④0#块有许多挂篮施工用预埋件及预留孔要求按照尺寸预留
a 后吊带预留孔;
b φ10泄水孔;
c φ10透气孔;
d 锚固轨道预埋精轧螺纹钢及圆钢;
e 防撞栏预埋钢筋。
⒍ 穿束、张拉及压浆
预应力施工是箱梁节段的最后一道工序,也是重要的一道工序为了确保质量,组织专业化的张拉工班,专门负责张拉及压浆,在预应力施工前进行培训,合格后从事该项工作。
⑴主桥箱梁设纵、横、竖三向预应力体系,纵向预应力束和箱梁顶板横向预应力均采用符合φj15.24高强度低松弛预应力钢绞线,ASTMA416-90a270级标准,标准强度Rby=1860MPa,Ey=1.95×105MPa;加载至规定负荷的80%,松弛损失不大于3.5%;张拉控制应力σk=0.75Ryb=1395MPa。要求钢绞线供货厂家必须取得ISO9002质量体系认证,产品质量应有部级以上鉴定证书。
主桥箱梁竖向预应力筋采用φj15.24高强度低松弛预应力钢绞线和精轧螺纹粗钢筋,精轧螺纹钢筋根限抗拉强度不小于1080MPa,名义屈服强度不小于930MPa,EY=2.0×105MPa,张拉控制应力σk=817MPa,安装前应逐根按照842MPa张拉控制应力进行预拉。精轧螺纹精钢筋必须按“交通部公路规划设计院”《预应力高强精轧螺纹精轧螺纹粗钢筋设计施工暂行规定》的技术标准进行生产和检验。
锚具:纵向预应力均采用M15锚具,竖向预应力采用BM15和YGM锚具。其产品性能符合国际预应力协会编制的《后张预应力体系验收建议》(FIP-91)和《预应力筋锚具、夹片和连接器》(GB/T14370-93)的要求,供货厂家必须取得ISO9002和BSI质量体系认证证书。
⑵预应力管道:所有预应力管道均采用与真空压浆工艺相配套的塑料
波纹管。
⑶预应力的检验及钢绞线下料、编束
钢绞线进场后,抽样进行力学性能试验,对其抗拉极限强度、弹性模量、松弛率、截面尺寸等进行检查,是否满足规范要求,合格后将整捆钢绞线装入型钢组焊而成的框架中,防止钢绞线弹出打伤人,使用时内向外使用,波纹管对其进行刚度、漏渗检查, 锚具、夹具进行硬度试验。钢绞线下料根据设计计算长度,用尺量好,采有切割机下料,编号存放。
⑷穿束工艺
每束预应力筋根数较多,相应管道较狭窄,管道长且呈三维曲线状,又加节段管道节头多,故穿束较难,采用人工穿束、卷扬机穿束。长度比较短的采用人工单根穿束,钢绞线头部用透明胶带包裹成锥形,防止钢绞线头部将波纹管撞为一团而穿束困难。长度比较长的(大于50m)采用卷扬机牵引,牵引的钢绞线与该束钢绞线点焊。卷扬机牵引的钢绞线将张拉束牵引到位。
⑸张拉预应力束
张拉前对千斤顶油表、油泵配套进行标定,得出张拉力与油表读数之间的对应关系。混凝土强度达到设计强度85%后进行张拉。
①计算:0.1σk、0.2σk、σk对应的油表读数。
安装工作锚板、工作夹片、限位片、工作锚垫环、千斤顶、工具锚垫环、工作锚及夹处片按好油泵与千斤顶之间的油管进行张拉。
②张拉采用应力和伸长量双控,以应力为主,伸长量误差控制在+6%~-6%范围内,否则分析原因,加以解决。理论伸长量的计算根据桥涵施工技术规范
LL
EgAY)(kx1ekx
ΔL─ 预应力束的理论伸长量(mm);
─预应力筋的平均张拉力(N)
Eg─预应力筋的实测弹性模量(N/mm2)
Ay─预应力筋截面面积(mm2)
L─预应力筋的实际长度(mm)
P─预应力钢材张拉端的张拉力(N)
x─从张拉端至计算截面的孔道长度(m)
θ─从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad )
κ─孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数由塑料波纹管厂家提供
μ─预应力钢筋与孔道壁的磨擦系数由塑料波纹管厂家提供
③实际伸长量的计算
张拉力在张拉过程中油表读数为0.1σk、0.2σk、σk
钢束应力对应值用小钢尺量出油缸的长度a、b、c
伸长量 ΔL=c-a+b-a
⒍压浆
⑴M40水泥浆配合比组成材料的技术指标
①原材料:
a 水泥:腾辉P.O.42.5
b 水:饮用水
c 外加剂:重庆江韵FDFT40-50减水剂,掺水泥用量的1.0%;
d 重庆达华U-818微膨胀剂,掺水泥用量的10%;
②拌合物性能指标
a稠度:设计值14-18s,实测值18s;
b泌水率:设计值3h小于2%,实测值1.0%;
c膨胀率:设计值小于10%,实测值6.0%;
d容重:实测值1980kg/m3
③M40净浆配合比
水泥:减水剂:膨胀剂:水=1:0.01:0.10:0.40
每立方水泥用量1320kg
⑵采用真空压浆工艺
真空压浆原理
压浆前,先用真空泵抽吸预应力管道中的空气,管内真空度达到负压0.1MPa左右,然后在管道的另一端用压浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力管道。由于管道内只有极少的空气,浆体中很难形成气泡;同时,由于管道内和压浆泵之间的正负压力差,大大提高管道内浆体的饱满和密实度。
⑶施工步骤
①、准备工作
确认M40净浆体配合比;
检查材料、设备、附件的型号、规格是否符合要求;
按设备布置示意图进行各单元体的密封连接(附图见后)。
②、试抽真空
关闭阀门1、3和排气孔,打开阀门2、4,启动真空泵,观察真空压力表的读数,应能达到负压0.07~0.1MPa。当管道内的真空度保持稳定时(真空度越高越好),停泵一分钟,若压力表读数保持不变即可认为管道能达到并维持真空。否则要进行管道的密封性检查。
③、拌浆
拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水倒干净。 将称量好的(扣除用于溶化固态外加剂的那部分水)倒入搅拌机,然后边搅拌边倒入水泥,搅拌3~5分钟,直到均匀为止。
将溶于水的外加剂和其他液态外加剂倒入搅拌机,搅拌搅拌3~5分钟,然后倒入盛浆桶。
倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送,否则要不停的搅拌。
⑶、压浆
①启动真空泵,当真空度达到并维持在负压0.1MPa左右时,打开阀门3,启动压浆泵,开始压浆。
②当浆体经过透明高压管并快要到达三通接头时,关闭阀门4,打开阀门3,关闭真空泵。
③观察废浆桶处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且与盛浆桶浆体基本一致时,关闭阀门2和压浆泵。
④马上打开排气孔,启动压浆泵观察排气孔处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且与盛浆桶浆体基本一致时,关闭排气孔,以0.4~0.6MPa的压力继续压浆2~3分钟,最后关闭压浆泵和阀门1。
⑤拆除除阀门1、2以外的设备,并清洗干净,即完成压浆工作。
⑷、注意事项
①在压浆前必须将管道内的水分和其他杂质清理干净,确保压浆工作能够顺利进行。
②整个连通管路如果不能承受稳定的1MPa的正压力和0.1MPa的负压力,说明管路的气密性不好,必须认真检查更正,合格后才能进行下一步工序。
③浆体搅拌时,水、水泥、外加剂的用量都必须严格控制。
④必须严格控制用水量,对未及时使用而降低了流动性的浆体,严禁采用增加水的办法来增加其流动性。
⑤搅拌好的浆体每次应全部卸尽,在浆体全部卸出之前不得投入未拌和的材料,更不能采用边进料边出料的方法
⑥向搅拌机送入任何一种外加剂,均需在浆体搅拌一定时间后送入。 ⒎ 0#块施工工艺
0#块施工工艺流程图
㈡1#~26#悬臂段采用挂篮施工
根据施工的需要,加工8只挂篮,左右4个T构同时施工。悬臂段施工工艺见下图,
挂篮在使用前,试压消除非弹性变形,并确定弹性变形。
⒈挂篮的性能:适应最大梁段重226吨;适应最大梁段长4米;适应最大梁段宽顶板13.4米,底宽3.5米;适应梁高变化范围11.5
米~3.5米;走行方式为无平衡重走行;挂篮自重75.3吨。
⒉挂篮的组成:主构架、后锚、前支座、轨道、悬吊系统、滑移梁、内
外模板、底模、前上横梁等构件组成(详见附图)。
⒊挂篮的荷载试验
⑴ 试验目的
① 检查挂篮加工及安装质量,消除非弹性变形。
② 测定弹性变形及非弹性变形,为各段箱梁立模的抛高量提供依据。 ⑵ 试验方法
整个试验工作场地约为7×10米,要求平整。
① 主桁架预压方法
挂篮平躺安装,两片桁架相对,前支点用螺栓固定,后端用扁担梁锚固。
在前端节点处拼装扁担梁,扁担梁用Φ32精轧螺纹钢筋连接,利用一台YCW120型千斤顶顶压扁担梁,其作用力通过Φ32精轧螺纹钢筋传递给 挂篮的主桁架,达到预压的目的。详见挂篮压重试验方案设计图1。
② 销座、销子和吊带的加载方法
在实验场地上将两个底模后横梁对称布置,间距根据要实验的吊带长度定,用吊带将两根后横梁连接,在销座两侧0.5米处用两台YC60千斤顶顶压后横梁,千斤顶的作用力通过后横梁传递给销座、销子和吊带,达到检验销座、销子和吊带的目的。详见挂篮压重试验方案设计图2。
③ 主桁架的加载等级
根据计算,在浇注1号梁段,主桁架前端节点受力最大,实验时采用1号梁段的重量及施工荷载分8次加载。
Ⅰ初始荷载到 10t
Ⅱ第二次加载到 20t
Ⅲ第三次加载到 30t
Ⅳ第四次加载到 40t
Ⅴ第五次加载到 55t
Ⅵ第六次加载到 65t
Ⅶ第七次加载到 75t
Ⅷ第八次加载到 85t
第八次为超载加压,按10%计算,单片桁共加载85 t。
④ 销座、销子和吊带的加载等级
根据计算,在浇注1号梁段, 销座、销子和吊带受力最大,实验时采用1
号梁段的重量及施工荷载分6次加载,每台千斤顶加载如下:
Ⅰ初始荷载到 10t
Ⅱ第二次加载到 20t
Ⅲ第三次加载到 30t
Ⅳ第四次加载到 35t
Ⅴ第五次加载到 40t
Ⅵ第六次加载到 45t
第六次为超载加压,按10%计算。
⑤ 卸超载步骤,按加载等级逐级卸荷。
⑥ 此外还要做精轧螺纹钢的抗拉实验,在此不作说明,现场自行处理。 ⑶ 试验内容
本次试验由于在地面上进行,不可能将挂篮全部组装好,但主要承重构件均进行了组装试验,加载状况基本与实际受力相似。
① 菱形桁架弹性变形量,每加减一级荷载测量一次主桁架前端两个节点间的距离。
② 检验菱形桁架、销座、销子和吊带等主要的受力结构的加工和受力情况。
⑷ 所需机具设备
① 16t或20t汽车吊一台。
② YD60型千斤顶两台;YCW120型千斤顶一台。
③ 10米钢尺2个;
④ ф32mm精轧罗纹钢筋 L=2.5m 4根;L=8.8m 2根。
(或根据现场情况适当调整)
⑸注意事项
① 实验场地要求平整。
② 本桥所有主桁架都必须进行预压。
③ 实验过程中,应设专人负责测量变形、观察构件的受力变形情况。
⒋挂篮的安装:
⑴轨道安装:
0#块混凝土浇筑完成后,第二天开始轨枕部找平,测量放线,由于主桥箱梁横向设置2%坡度,为保证挂篮的均衡受力,防止挂篮倾覆,要求两轨道在同一截面上必须找平,为此,需将远离桥中心线侧的轨道与靠中心线近侧的轨道采用不同高度的轨枕(大约抬高13cm),使用全站仪将左右幅桥中心线及轨道中心线放样,铺设轨枕安装轨道,用预埋钢筋将轨道锚固,每个阶段后支座位置要求放置两根带孔的后锚扁担梁,以锚固主构件后端。轨道根据梁段长度选择不同长度轨道锚固连接,要求轨道纵横向无错台,且要点焊。
⑵主构架安装
混凝土达到强度张拉后开始安装主构架,为了操作方便,缩短安装时间,每片主构提前拼装成整体用塔吊吊至0#块,为便于滑行,每个主构架前支座位置铺垫一块不锈钢板,保证稳定性,再安装四氟乙烯板,减小压力,分片安装时,用精轧螺纹钢将后端锚固,保证稳定性,再安装横联。
⑶前上横梁安装
主构架安装好后,进行前上横梁的安装,前横梁安装前,必须将其上的
附属结构件如:前吊带、千斤顶、扁担梁、倒链、钢丝绳等一起安装好,前上横梁与主构件采用螺栓联接,安装前上横梁时主构架两侧用倒链对拉,可调整两片主构架的距离至规定尺寸,便于前上横梁与主构架连接
⑷底模系统安装
拆除0#块底模和部分支架,以满足底模架后横梁的空间,用后吊带将后横梁与已成梁段底板混凝土穿过预留孔用销子连接,再安装前横梁,安装前横梁时,要将前吊带底部安装好,前横梁利用人工从外侧模架位置将外侧两前吊带安装好,再安装底模桁架,随后铺设横向方木纵向木模板,要求底模宽度比设计尺寸小8mm,在两侧帖4mm橡胶带条,防止底板与腹板结合部漏浆,底模系统安装后再将4片外侧模板滑移到位。
⑸外侧模安装
由于0#块施工就采用挂篮外侧模,挂篮施工时,只需将外侧模移到位即可,0#块混凝土强度达到70%拆除0#块外侧模,找出顶板吊环预留孔,将滑移梁穿入外侧模,安装两个吊环。固定的安装在后面,滚动的安装在前面,并在走行梁后端焊接防止走行梁滑出吊环的挡块槽钢,走行梁前端有倒链将外侧模沿走行梁滑移到指定位置。
⑹安装内模系统
混凝土强度达到70%拆除0#块内模,找出内模吊环预留孔,吊入内模架滑移梁,安装两个吊环,固定的安装在后面,滚动的安装在前面,在走行梁后端焊接防止走行梁滑出吊环的挡块槽钢或角钢。每片内模架根据1#块内模尺寸拼装好,一次吊装就位。考虑吊环净空不够,在内模走行梁上纵向放置15×15方木,再在其上横向放置内模架,在其上铺设组合钢模板、倒角
异型模板,采用钢模加工。
⑺箱梁的标高和轴线主要通过以下几个方面来控制
①导线点的控制
涪江三桥导线点的控制测量用导线和平行四边行,悬灌之前分别在2#、3#T构加密了轴线控制点,2#、3#T构0#块浇注完成后,左右幅增设箱梁中心控制点,以满足施工测量放样的需要。
②水准测量控制
将控制点高程引至2#、3#T构,左右幅0#块中心点作为临时水准点,往返测量4个测回,闭合差控制为±L,平差调整后,作为本桥施工标高,并定期复测,确保大桥标高,将合拢误差控制在20mm以内。
③观测及控制测量
每施工节段在浇筑混凝土前,在纵向距混凝土前端5 厘米处,横向在梁中心,两腹板外侧两翼缘板端面共5处,埋设ф20钢筋头,(钢筋头露出3厘米,用红漆做好标志),分六个时段即混凝土浇注前、混凝土浇注后、预应力张拉前、预应力张拉后、挂篮移动前、挂篮移动后、进行观测,定时观测温度及挠度的变化,当观测值与设计理论值误差在5mm以上,及时调整下一个时段施工立模标高。
④立模标高的测量控制由于受温度的影响有变化,为此以每天9:00测量标高为基准,也就是说,当测量时间不在9:00时,基准点标高+温差影响标高为实际的标高值。
⑤标高、轴线调整
挂篮安装好,检查轴线、标高,初步调整到位,底模标高的调整通过用
32t手动式千斤顶调整前吊带来实现,顶板外侧模板通过走行梁前端的倒链来调整,轴线通过前后横梁来进行调整。
⒌ 钢筋及预应力管道制作、安装
⑴钢筋及管道安装顺序
箱梁底模板和外侧模板就位后即可进行钢筋及管道的安装,其顺序如下:
①绑扎底板下层钢筋。
②安装底板管道及定位网片。
③绑扎底板上层钢筋。底板上下层钢筋之间用架立钢筋支撑焊牢,防止人踩变形和保持下层钢筋的设计间距。架立钢筋按1根/m2布置。
④绑扎好腹板骨架钢筋后,再绑扎腹板下倒角的斜筋,安装底板上的螺旋筋和锚垫板,然后穿腹板波纹管。
⑤在腹板钢筋骨架内安装竖向预应力筋管道及预应力粗钢筋,绑扎固定管道定位网片。
⑥绑扎顶板和翼缘板下层钢筋。
⑦安装顶板管道定位网片、顶板锚垫板及螺旋筋,穿顶板波纹管,安装横向预应力钢束。
⑧绑扎顶板上层钢筋,用架立钢筋固定上下层钢筋间距。
⑵ 钢筋安装注意事项
①锚垫板应与螺旋筋中轴线垂直,并预先焊牢固,防止在混凝土振捣过程中造成锚垫板偏斜。
②在底板、腹板钢筋绑扎完毕后,进行内模安装时应在箱梁内设脚手板,
防止操作人员踩踏底板钢筋。
③钢筋伸出节段端头的搭接长度应满足设计要求,按图纸要求采用相应的连接方式。
④钢筋下应设砂浆垫块,以保证钢筋保护层厚度,垫块数量为1个/m2。 ⑶ 管道安装
箱梁设三向预应力,纵向预应力均采用M15系列锚具,竖向预应力采用BM15和YGM锚具,竖向预应力采用钢绞线或精轧螺纹粗钢筋,波纹管采用与真空压浆相配套的塑料波纹管。
波纹管安装:波纹管严格按设计位置随箱梁施工逐节安装,安装时将波纹管穿入定位网片网眼内,并与定位网片绑扎,安装过程尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂和穿束困难,波纹管应露出梁端20cm~30cm。波纹管的连接采用专门的塑料波纹管接头进行套接。
纵向波纹管安装,钢束长度超过120m的在每束钢束中部设置通气孔,以利于压浆排水排气,保证压浆质量。
防堵管措施:混凝土灌注完成后用通孔器及时检查管道是否通畅,发现漏浆时及时用高压水冲洗管道。
注意事项:灌筑混凝土时以减速漏斗均匀下料,严禁大量倾注以免冲击管道造成管道变形;钢筋骨架焊接时,焊接火花不得落在波纹管上,以防烧穿管壁;插入式振动棒不得接触波纹管,以免造成管道移位或变形;在混凝土灌筑前和灌筑过程中加强波纹管安装质量检查。
6、混凝土施工
⑴混凝土配合比组成材料及技术要求如0#块同,不一一论述。
⑵箱梁采用C50混凝土,采用在T构两端对称灌筑一次成型的施工方法。混凝土采用泵送混凝土,由输送泵泵到0#段,0#段设置三通管,砼直接泵送至所需梁段。
①灌注顺序
混凝土灌筑时首先由低到高对称灌筑两面腹板混凝土至倒角顶面,然后再由前到后灌筑底板,由于箱梁较高,混凝土需经串筒入模,防止混凝土发生离析,底板灌筑完成后继续对称分层灌注腹板混凝土,分层厚度为30cm。顶板灌注遵循由两侧向中央灌注的顺序。T构两端平衡重应控制在设计允许的范围之内。
②混凝土振捣
混凝土采用插入式振捣器振捣。腹板开天窗人进入腹板内振捣。插入振捣厚度为30cm,插入下一层混凝土5~10cm,插入间距控制在振捣棒作用半径之内,为避免砼内有气泡,振动棒要快插慢拔,振捣到混凝土不再显著下沉,表面泛浆有光泽并不再有气泡逸出时将振捣棒缓慢抽出。
③灌注混凝土注意事项
a混凝土要分散缓慢卸落,防止大量混凝土集中冲击钢筋和波纹管,T构两端梁段要同时浇筑,严格控制梁段的不平衡重。
b捣固混凝土时应避免振捣棒与波纹管接触振动。
c混凝土入模过程中应随时注意保护波纹管,防止波纹管被碰撞变形。 d顶板混凝土灌注完成后,立即用草袋盖好,混凝土终凝后在草袋上浇水进行自然养护,外模装有φ20mm钢管钻制小孔,高压水喷射养护,气温低于+5℃时,混凝土应严密覆盖,保温保湿,但不得浇水。养护浇水次数以
能保持混凝土湿润为准。浇水天数一般情况下为7-14天。
梁体张拉检查试件,要存放在梁顶上与梁体同条件养护。
⒎预应力施工工艺
⑴ 预应力材料和机具的进场检验
钢绞线和预应力粗钢筋:外观检查和力学性能试验。
波纹管:外观形状、密水性试验、强度和刚度检验。
锚具:外观检查,硬度试验、静载锚固试验。
张拉机具:千斤顶的检验校验,压力表的校验以及千斤顶、压力表的配套标定。
⑵ 施工工艺
梁体预应力束张拉按照纵向→横向→竖向的顺序进行。
①纵向预应力筋的施工工艺:
下料、编束和穿束:按设计图中的下料长度下料,下料采用线材切割机切割,编束后用20#铁丝绑扎牢固。为便于穿束,穿入端焊制成锥体状,并加以包裹,以防穿坏波纹管。中短束由人工单根穿束,长束和曲线束用卷扬机整束牵引。
②张拉:张拉前检查梁段混凝土强度,达到设计强度的85%即可张拉。检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和空洞。纵向预应力束采用两端同时张拉法,长距离时两端配对讲机联系,互对压力表读数和钢绞线伸长量,保持油压上升速度接近。
纵向张拉顺序先张拉靠近腹板处钢束,后张拉靠近顶板钢束,先张拉下部钢束,后张拉上部钢束,并要左右对称张拉。张拉采用张拉力与伸长量双
控制,以张拉力为主,伸长值作校核。张拉时千斤顶后严禁站人,张拉人员站在千斤顶侧面操作,不准踩踏攀扶油管,千斤顶内有油压时,不得拆卸油管接头。
③张拉工艺
a张拉前的准备
Ⅰ选配的人员,须进行岗前培训、定岗,并进行考核
Ⅱ对锚具及力筋束进行严格的检验
张拉操作工艺流程图
Ⅲ张拉设备及仪表应有标准计量单位的标定测试签证 Ⅳ检查安全设施
b混凝土强度抗压强度必须达到设计锚固强度方能张拉;
c张拉要保护平稳,分级施加预应力,一般按20%、40%、60%、80%、100%五级张拉,并按级记录油表读数和伸长量。张拉至最后一级持荷5min,计算总伸长量
d两端张拉时,要求两端同步施加预应力和控制伸长量。当两端伸长量相差较大时,应查找原因,纠正后再张拉。
e当张拉束中有一根或多根钢丝产生滑移时,若能满足设计要求,可采用单根或整束超张拉(不超过规范允许值),否则须退出全部夹片重新张拉。若钢绞线刻痕较大时,应换束。
f张拉后发现夹片破碎或滑移时,应在换夹片后,再行张拉。张拉后的回缩量大于设计规定值时,亦应重新张拉。
②横向预应力筋的张拉工艺:
横向钢束采用两端单根张拉,张拉采用双控,以张拉力为主,伸长值校核。横向束应在灌筑混凝土前安装好。
③竖向预应力粗钢筋的张拉:
竖向预应力筋采用
精轧螺纹钢筋,YGN-25、YGD-25锚具,采用YG-70型穿心式千斤顶单端张拉,张拉采用双控法,以油压表值为主,油压表值的误差不得超过±2%,伸长量的误差不超过±6%。伸长量的测量采用千斤顶上的转数表与实际测量活塞杆伸出长度相结合的办法。张拉程序为:
a清理上端张拉槽内混凝土,并用高压泵通气吹净;
b 安装千斤顶;
c 初应力取0.1δk计数器归0;
d 张拉至δk拧紧螺母,测量伸长量;
e 持荷三分钟,重新拧紧螺母;
f 卸荷。
25精轧螺纹钢筋使用前应经冷拉时效处理,如有目测可见的弯折,必须经调直并清除表面浮锈、污物、泥土,钢筋表面有明显凹坑及其它缺陷则应剔除该段。
下料时应采用砂轮切割机切割,严禁用电焊切割,并随时注意不得碰火,下料长度应预留出挂篮轨道锚固长度。
⒏ 压浆 施工工艺与0#块相同
主桥箱梁浇筑施工周期见下图
⒐ 挂篮前移
为保证压浆孔道中灰浆凝固质量,在张拉结束后,先移动挂篮就位于下一梁段,再回头对本梁段压浆。
箱梁悬臂段浇筑施工周期
将底模架后吊带拆除,拆除前,后横梁两端用倒链与外侧模走行梁连接,拆除后吊带松动倒链底模架后端脱离混凝土,放下32T手动千斤顶、前吊带落下,底模架前端与混凝土脱离。放松外侧模滑移增行梁吊环,外侧模、内模与混凝土脱离。最后拆除后锚,用倒链牵引前支座走行到位,挂篮走行时,T构两侧要对称,最大不能相差1m,走行速度不能大于40cm/min,
挂篮前移的步骤如下:
Ⅰ 锚固轨道;
Ⅱ 将底模平台后横梁用手拉葫芦悬吊于外模走行梁上;
Ⅲ 拆除底模平台后吊杆;
Ⅳ 同时下放前吊杆、外模走行梁前吊杆和悬吊滚轮,使底模平台和外侧模在自重作用下脱模;
Ⅴ 拆除挂篮后锚;
Ⅵ 轨道前端安装手拉葫芦,牵引主构架前移,并带动底模平台和外侧模前移。
注意事项:T构两端的挂篮应同时移动;拆除后锚前要认真检查反扣轮
各部联结是否可靠,发现异常情况时及时处理;挂篮移动前要调整底模平台和外侧模水平并仔细检查挂篮各部位联结情况,检查挂篮上的安全网、钢筋头或其它绳索有无和箱梁勾挂情况,发现问题及时处理;挂篮移动要统一指挥,两台手拉葫芦尽量同步,并防止脉冲式行走;下坡段挂篮在移动过程中要用1台手拉葫芦拉住挂篮后节点,防止溜出轨道。为减少摩擦便于滑动,在前支座的下面垫0.7mm不锈钢板和5mm聚四氟乙烯板。
㈢ 边跨现浇段的施工
边跨现浇段为28#梁段重庆方向,梁段总长9米、梁高3.57m。重庆方向边跨现浇段采用主桥边墩预埋牛腿托架,靠江心侧搭设军用墩,军用膺架梁法施工;武胜方向边跨现浇段采用搭设碗扣式满堂支架法施工。外模和底模采用大块钢模板,内模采用组合钢模板。
⒈施工程序为:
⑴ 搭设支架;
⑵ 安装盆式橡胶支座;
⑶ 安装底模板,设置预拱度;
⑷ 绑扎底板钢筋和腹板钢筋安装底板预应力管道,腹板纵向预应力管道,腹板竖向预应力管道及竖向预应力粗钢筋;
⑸ 安装内模;
⑹ 绑扎顶板钢筋,安装顶板纵向预应力管道和横向预应力管道及横向预应力筋;
⑺ 灌注混凝土;
⑻ 养生、张拉、压浆、封锚。
⒉ 安装支座时,要精确找平垫石顶面,准确定出下支座地脚螺栓位置,并检查其孔径大小与深度,用环氧树脂砂浆把地脚螺栓锚固,或在浇筑墩身垫石混凝土时直接预埋地脚螺栓、钢板(应根据设计图纸进行施工),支座下座板与地脚螺栓上紧,上座板与梁体联接,支座上下应对准设计位置,安装时要遵循以下几点:
⑴安装前相对各滑移面用丙酮或工业酒精清洁,涂刷硅脂,支座其它部件也应擦洗干净;
⑵支座除标高符合设计要求外,支座的四角高差不得大于2mm;
⑶支座上下各件纵横向必须对中,由于安装时温度较高或较低,纵向支座上座板必须预留偏移量,偏移量根据当时安装的温度来进行计算;
⑷安装纵向活动支座时,上下导向挡块必须保持平行,交叉角不得大于5分;
⑸支座中心线与主梁中心线平行;
⑹地脚螺栓螺杆外露螺母顶面的高度不得小于2cm。
㈣合拢段的施工
⒈合拢施工顺序:
合拢段按照先边跨合拢后中跨合拢的顺序进行,直接应用挂篮上的模板系统进行施工。中跨合拢时,将挂篮底模平台锚于两个26#梁段底板上,外侧模和内模分别悬吊于26#梁段翼缘板和顶板上。边跨合拢时,将外侧模、底模的一侧吊于26#梁段上,另一侧吊于28#梁段(直线段)上,内外模间用对拉螺栓拉紧。
⒉合拢段混凝土施工选择在日温差较小的阴天,或选择一天中温度较低
的时段浇筑混凝土,混凝土浇筑时间控制在2~3小时, 合拢前,根据设计要求,设置临时锁定措施:在合拢段上下部用劲性钢管作支撑,并张拉部分预应力束。
⒊合拢时,在悬臂段用水箱配重,使悬臂挠度保持稳定。
配重:为保持混凝土灌筑过程中梁体平衡,边跨合拢时,靠中跨预压重量等于合拢段混凝土重一半的水箱或砂袋,中跨处随边跨合拢口混凝土的灌筑分级加入水或砂袋加载。
⒋合拢段张拉:待混凝土达到设计张拉强度后,按照先长后短、先下后上的顺序进行。
⒌合拢段是悬臂连续梁施工的关键,为确保合拢段的施工质量合拢不在设计温度时,采取以下特殊措施来确保合拢精度。。
① 在中跨合拢段间腹板上下设置钢结杆撑拉措施进行临时锁定;
② 选择一天中温度最低的时间段内(午夜)焊接钢结构并灌筑混凝土; ③ 为防止出现由于新浇混凝土自身收缩而引起的裂纹,也可在混凝土中掺入适量微膨胀剂。
④ 由于合拢段钢结构焊接后,腹板混凝土很难入模中,为确保混凝土密实,内模开设临时窗口,人工反铲入模,捣固采用φ50振动棒,φ30振动棒配合。
⑤ 为尽快提高合拢段混凝土早期强度除加入适量早强剂外,将合拢段混凝土强度提高半个等级。
⑥ 加强养护,如气温较高时,在合拢段所在的全跨范围内的顶板上铺草袋洒水降温养护。