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2.2.1设计标准高
本刚构桥线路为山区铁路,为客运专线,要求轨道必须具备高平顺性、高可靠性和高稳定性。
2.2.2立交工程
本刚构桥总长117米,下穿龙洞路,铁路线与见龙洞路斜交。
2.2.3施工干扰大
本刚构桥与见龙洞路构成立体交通体系,见龙洞路车流量大,施工干扰大。
3.建设项目所在地区特征
3.1地形、地貌及工程地质见龙洞路立交钢构桥,下穿见龙洞路,临近甘庄村。
基岩为三叠系下统(T/1g1+2/)谷脚组灰岩、泥质灰岩。
各层岩土特征分述如下:
1、人工填土(Q/4ml/):
褐黄色,稍湿、中密,成分为碎石、块石、角砾、黏土、混凝土等,碎石约占50%〜70%,粒径5〜20cm,黏土约占50%,块石含量约10%,块径20〜50cm,个别更大,余为黏土及混凝土,碎块石石质多为灰岩,骨架间充填黏土及角砾。
主要为机场高速公路段路堤,段内线路左侧20〜80m范围内均有分布,一般厚0〜8m不等,最厚可达15m。
2、红黏土(Q/4dl+el/):
褐黄、棕黄色,硬塑状,粘性一般,
含5%~20%灰岩质角砾,零星分布于段内斜坡表面,层薄一般0〜2m,局部稍厚,局部具弱膨胀性。
3、灰岩、泥质灰岩(T/1g1+2/):
灰白色夹灰黄、褐黄色。
薄至厚层状构造,隐晶质结构,岩质坚硬性脆,节理裂隙较发育,裂隙面呈铁锈色,岩芯较破碎,多呈碎块状、角砾状及砂状,局部稍完整呈柱状、短柱状,一般岩芯溶蚀较轻,局部强烈。
岩层风化作用较弱,局部呈强风化层。
3.2水文地质
地表水主要为河水及雨季坡面流水,河水常年流水,雨季较发育。
地下水以岩溶裂隙水和管道水为主,第四系土层薄,含有少量孔隙水。
基岩岩溶强烈发育,岩溶贮水空间好,岩溶地下水水量丰富,主要靠大气降水补给,但水位埋藏较深,埋深一般5~12m,斜坡上埋深较深,随地形变化起伏大。
本段地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35&
4.施工方案
4.1总体施工顺序、主要阶段工期
4.1.1总体施工顺序本段刚构桥工程总体施工顺序思路:
甘庄隧道出口与刚构桥大里程同时开挖施工。
1.施工分为五个阶段进行:
第一阶段施工:
DI3K31+005〜+053段桩基施工和DI3K31+077-+122段扩大基础施工。
第二阶段施工:
DI3K31+005〜+053段承台施工和DI3K31+077〜+122段刚构桥墙身及顶板施工。
第三阶段施工:
将国道改移到DI3K31+077〜+122段刚构桥顶板
上,拆除G210钢便桥,施工DI3K31+053〜+077段扩大基础,同时施工DI3K31+005〜+053段刚构桥墙身及顶板。
第四阶段施工:
施工DI3K31+053〜+077段刚构桥墙身及顶板。
第五阶段施工:
回填刚构桥两侧基坑,完善路面附属工程及恢复
G210国道。
4.2临时工程和过渡工程
本管段临时工程主要包括G210钢便桥、新建便道、施工便道,施工用电,架子队驻地及钢筋加工场等小型临时设施。
4.2.1施工便道
为了确保施工便道行车畅通,雨季能正常行车,施工便道统一设计统一标准,严格执行。
便道设计标准为宽度6.5米,施工便道在使用过程中需要经常维护以便能正常使用,并且派专人养护便道。
422新建便道及G210国道过渡方案新建铁路贵阳枢纽白云至龙里北联络线210国道改造工程位于
白云至龙里北联络线DI3K31+073附近,新建铁路以刚构桥形式下穿
G210国道,为保证公路运输安全,铁路钢构桥施工工期间,新建施工便道进行过渡,便道全长103.201m。
待铁路刚构桥施工完毕后,沿G210国道既有位置进行恢复,全长90m。
G210国道主道等级按三级公路标准设计,路基宽度8.5m,路面设计荷载采用BZZ-100标准轴载,道路路面结构采用沥青混凝土路面,汽车荷载等级采用公路-II级。
G210国道主道改造实施范围为GK0+000〜GK0+090,长度90m,便道范围为G1K0+000〜G1K0+103.201,起终点均顺接原道路。
为确保架梁通道及210国道正常行车,设置钢便桥一座,钢便桥桥长20+16m,钢便桥设置后,开始开挖铁路刚构桥部分土石方及架梁通道前的刚构结构施工。
具体施工过渡方案:
(1)在既有道路架设钢便桥;
(2)施工本钢构桥大里程端3个节段;
(3)待大里程端3个节段达到设计强度后,拆除钢便桥,将既有道路改移至已施工好的3个节段;
(4)施工剩余节段钢构桥。
(5)恢复原既有道路。
4.3主要工程施工方案和技术措施
4.3.1施工工艺流程
刚构桥施工工艺流程图见下页图。
4.3.2施工方法
总体施工方法:
桩基采用旋挖钻钻孔施工,承台、扩大基础、墙身、顶板各部位均采用定型模板,钢管脚手架满堂支撑,罐车运输砼进行现场吊装或泵送入膜浇注,刚构桥墙身(顶板下100cm)一并浇
筑、墙身上部和顶板钢筋砼一并浇筑的两次浇筑方式。
4.3.3施工准备
1、刚构桥开工之前,技术室根据设计图纸及相关资料认真核对刚构桥的细部结构尺寸、标高及地基承载力要求。
2、刚构桥施工前,应在刚构桥四周设截水沟和临时排水沟,存料、加工场地按照规范化管理要求进行硬化处理。
3、施工前,按设计要求和技术规范规划刚构桥的砼刚构主体模型、同时编制好施工组织计划与安排。
4、施工用材料陆续进场,并进行检验,不合格的坚决不予进场
5、施工前先复核基准点,然后进行施工放样,定出开挖位置及中线桩并按要求施放护桩,以便施工过程中复测。
6、开工之前,由项目总工组织工程部、架子队技术室及施工队负责人开专题技术交底会,明确施工过程控制及有关技术规范要求,提高全体施工人员的质量、安全意识。
7、由监理总监提交开工报告。
434测量放样
施工前,首先确定出刚构桥中心及纵横轴线(见下图示)
剛构桥基诃开挖中応绒
绒路方向、断
面
刚构祈结构中心线
轴
线
剛构桥基础开挖中心绒
根据纵、横轴线,计算出基础边线,再放出基坑的开挖范围。
基坑各定位点的标高及开挖过程中标高检查,用水准测量控制。
435桩基及基坑施工方案
435.1基坑开挖
刚构桥基坑采用明挖法,机械开挖,辅以人工清底,机械开挖至距设计标高30cm时采用人工清底避免扰动地基。
基坑底面平面尺寸应按基础换填尺寸大小每边加宽0.5米,基坑范围以外四周设排水沟和集水井,采用人工或水泵将基坑内的积水排出坑外,防止基坑遭水
浸泡,影响基底承载力达不到设计要求。
根据现场实际地质情况及开挖深度进行放坡开挖。
基坑开挖设计坡比为1:
0.5。
4.3.5.2基底检验
1基底平面位置、尺寸大小和基底咼程。
2基底地质情况和承载力是否与设计资料相符。
3基底处理和排水情况。
4基底咼程容许误差符合下列规定(见下表)
基坑开挖及基础施工允许偏差及检验方法表
序号
基坑情况
允许偏差(mm)
检验方法
1
土(高程)
±
50
2
石(高程)
+50
-200
测量检查
基坑开挖到位后,联系监理及设计单位进行地基承载力试验和地
质情况核实,且满足设计要求后按下图示意开挖基坑。
对特殊地质水
文地段,结合现场情况,决定支护方案、开挖范围和防排水措施。
435.3桩基施工
(1)施工工艺
桩基施工工艺流程图
(2)施工方法
①平整场地:
由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,钻机就位前对场地要
清除杂物,换除软土并进行平整碾压的处理,保证场地地基有一定强度防止钻机沉陷。
2测量放线:
采用全站仪测放桩孔的中心位置,根据中心点位测轴线引出“十”字线测出四个控制护桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。
护桩要做好保护工作,防止施工过程中扰动。
3埋设护筒
护筒用厚度8mm的钢板制成,其内径比桩径大10cm于每个锁口位置设置一个,长2m用等径或稍大直径的钻头开孔,钻至要求深度后,用钻机的副卷扬机将护筒吊起放入孔内,根据“十”字护桩将护筒中心与桩中心调整到规范允许之内,并用适宜的粘土将护筒周围回填夯实。
也可采用人工挖孔,起重机械配合埋设的方法。
在护筒就位的过程中,应保持护筒顶面高出地面30cm为宜,以防孔口坍塌和地表水流入孔内。
中心偏差通过“十”字护桩进行控制,即下护筒的过程中,随时测量护桩到护筒边缘距离的变化,根据事先计算的结果进行随时调整,与中心偏差不得大于5cm同时用水平尺调整护筒的竖直度满足验收标准要求。
护筒埋设回填密实后,沿十字护桩进行挂线,在与护筒相交处作好标记,量测出十字交点(钻孔桩中心)至护筒标记点的距离,并认真填写护筒偏位记录。
护筒埋设完毕后即可进行钻机对位。
钻机自行行走到预钻孔位,调整好位置,使钻头中心与护筒挂“十”字线中心重合,调整垂直度,记录零位置,钻机对位结束。
4钻机就位、钻孔:
螺旋钻机安放在指定位置,安放水平,防止倾斜;
将钻杆抬至钻
机旁,启动钻机,慢慢钻进,直至钻至设计有效深度,若钻进过程中发现溶洞,按照设计要求安设钢护筒后继续钻进。
5清孔:
在混凝土灌注前,要对桩孔进行清孔,使孔内泥浆全部排出,要
求孔底沉渣厚度不大50mm。
6钢筋笼加工制作及下放钢筋笼:
钢筋笼制作严格按照设计要求尺寸加工,主筋采用焊接箍筋采用
绑扎,钢筋笼应提前加工,严格按照设计图纸进行制作,钢筋笼制作有关偏差为:
主筋间距士10mm箍筋间距士20mm箍筋间距士20mm笼直径士10mm笼长士50mm钢筋笼主筋保护层厚采用同标号混凝土垫块来保证。
桩内钢筋笼在待孔清洗后及时在孔内安装预先制作好的钢筋笼,根据孔深对提前加工好的钢筋笼进行调节,钢筋笼安装时用吊机吊放,与孔口对接,钢筋笼下放时应缓慢、平稳,保证钢筋笼下放垂直度。
笼下到设计深度时井口采用钢筋绑吊,钢筋笼下放时保持平稳,避免碰撞孔壁,禁止晃动和强行冲击下放钢筋笼。
7安装灌注导管:
导管安装前,应作气密性试验(采用灌水检测)。
导管采用法兰扣连接,接头处加设橡胶垫圈。
将导管沿钢筋笼中心竖直下放,不抵触桩底。
8灌注桩基混凝土:
将混凝土沿灌注钢管顶部漏斗缓慢倒入,并根据灌注方量缓慢提升灌注钢管,控制灌注速率,灌注过程应连续,桩基混凝土浇筑过程中,应仔细测量孔深,混凝土灌注高度及导管埋设长度,避免出现假
见龙洞路立交钢构桥专项施工方案桩断桩现象。
(3)溶洞处理施工
1、桩基溶洞处理办法本段钢构桥根据设计文件得知,桩基工程部分段落穿越溶洞,因此在钻孔施工中钻遇溶洞时,溶洞采用以下方式进行处理。
(1)对穿溶洞桩基钻孔施工时,应采用钢套筒进行护壁,确保
成桩效果。
钢套筒内径2.2m,壁厚12mm
(2)在溶洞发育地段钻孔,施工应缓慢钻进,反复冲砸,确保护壁质量,不可急于求进,防止下部岩溶层施工出现隐患。
(3)溶洞处理采用抛填黏土、片石,小冲程冲砸等方法,形成泥石护壁,回填空洞,岩溶施工应做到提前预防,及时处理,根治彻底。
4.3.6承台、扩大基础施工
明挖扩大基础开挖前进行基坑定位放线,放线时要根据基础的大小、深度、边坡坡度、基坑土质、水文等决定,同时要估计到土质的变化,对有可能加深的基坑开挖尺寸要适当加大。
应使刚构桥中心线、基础中心线在同一线上,将刚构身的十字线弹出,并按设计弹出刚构身沉降缝位置,缝宽3cm,绑扎钢筋,立承台外模,模板采用2cm厚竹胶板,模板衔接处用宽胶带密封。
在模板、钢筋施工完成后,应对模板和钢筋数量、尺寸、位置进行认真检查,特别是模板的垂直度、表面平整度及棱角线型的检查,保证模板竖直,表面平整及接缝严密、棱角分明。
基础模板架立加固到位后向监理工程师报验,并浇筑混凝土。
混凝土在拌和站集中拌制,混凝土罐车运输,混凝土溜
槽入模或泵送入模,插入式振捣棒振捣,插入式振动棒捣固时,其移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍,并注意与侧模保持50~100mnm勺距离;
插入下层砼50~100mm每一处振动完毕后应边振边徐徐提出振动棒;
振动时振动棒避免碰撞模板、钢筋及其他预理件;
对每一振动部位,必须振动到该部位砼停止下沉,不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆为止。
砼初凝后,采用土工布覆盖洒水养生,养生时间不得小于7d。
437刚构身边墙及顶板模板施工
承台或扩大基础混凝土灌注完毕,达到一定强度,支立架设边墙模板及顶板内模。
模板的安装顺序:
先立两边墙内模至上倒角,然后立外边墙模板,最后搭支撑架铺顶部模板。
顶板模板设置预拱度。
模板安装详见下表要求:
模板安装允许偏差和检验方法
项目
允许偏差(mn)
轴线位置
基础
15
尺量每边不少于2处
板、墙
5
表面平整度
2m靠尺和塞尺不少于3处
3
高程
20
测量
5
1/1500
4
板、墙两模板内侧宽度
+10-5
尺量不少于3处
4.3.8满堂架模板设计及检算
4.3.8.1侧墙模板及架管受力检算
1、立管稳定性检算
现浇钢筋混凝土结构楼板,平面尺寸以12m<
17.5m为例(平面展开尺寸),墙厚1m(取最大值)。
(立杆纵横间距为900x900mm横杆步距900mm,立杆©
48X3.5钢管容许荷载取30.0KN。
fc=205N/mm)2
a.模板支架的荷载:
模板及连接件钢楞自重力750N/m2;
(方木+模板+顶托)
钢管支架自重力
450N/m2;
新浇混凝土重力
23500N/m2;
(按照最大值1m厚度计算)
钢筋自重力
543N/m2;
(按照双层钢筋自重计算)
施工荷载
8000N/m2;
合计:
F=(750+450+23500+543X1.2+8000X1.4=41491.6N/m2
b.©
48x3.5钢管容许荷载[N]计算:
长细比入二L+i=1200-15.8=75.95
查表得®
=0.744
[N]=®
XAXf=0.744X489X205=74582N>
41491.6N
c.钢管立于内外楞十字交叉处,每一区格面积为
0.9X0.9=0.81m2每根立杆承受的荷载为0.81m2X41491.6N/m2=33608.2N。
©
48X3.5钢管:
A=489m,回转半径i=15.8m
d.钢管立杆的受压应力为:
er=NKA=8957—489N/mm=43N/mm
长细比入二L+i=1200-15.8=75.95
查附录表得9=0.744
22(t=N-A-9=33608.2-489-0.744=92.376N/mvf=205N/m
满足要求。
2、侧墙模板
墙体模板采用钢模板拼装,模板竖向拼成,混凝土浇筑一次浇筑完成。
泵送混凝土浇筑温度20C,坍落度12〜14cm,混凝土浇筑速度1.0m/h。
rc=2400N/m,混凝土初凝时间t°
=4h。
用插入式振动器振捣。
为更好的固定侧墙方木,,可在立杆适当位置加设短些的水平(©
48X3.5)钢管横杆。
只要水平横杆(©
48X3.5钢管)间距900X900m受力满足要求即可。
轴向受压取30KN
新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力,按照下列两式计算,并取较小值。
Fi=0.22rct°
Bip2u1/2(式1)(其中Bi取1.2,p2取1.15)F2=rcH(式2)
F1=0.22X24X4X1.2X1.15X1.01/2=29.15KN/m2
F2=24X6.7=161KN/m2
混凝土侧压力设计值q1=F1X1.2=34.98KN/m2有效压头高度h=q1-24=1.46m
泵送混凝土产生的水平荷载标准值取4KN/m2,振捣产生荷载取
4KN/m2。
荷载组合:
Fmax二q+8000X1.4=34.98+11.2=46.81KN/m2每根横向水平杆所受轴向压力为
FHz=46.81KN/mX0.6X0.6=16.85KNv30KN满足要求。
长细比入二L+i=900-15.8=57(,由于水平钢管分部不均匀及考虑横
杆脚手架径距,水平横杆计算长度按离墙距离900mn计算)
查附录表得9=0.829
(T=NKA-9=33608.2-489-0.829=82.905N/mmvf=205N/mm
3、顶板模板检算
(1)顶板立管稳定性检算
顶板厚度为90cm95cm100cm三种情况,在此为便于计算按照最大垂直荷载计算,平面尺寸以12X15.7m为例,厚1m,模板采用竹胶板,用碗扣式©
48X3.5钢管(间距900X900mm)作顶部模板支架。
(横杆步距900m,立杆©
48X3.5钢管容许荷载取30KN。
a.模板支架的荷载:
模板及连接件钢楞自重力750N/m2;
(工字钢+钢模板+顶托)
450N/m
23500N/m
2;
(按照1m厚度计算)
543N/m
8000N/m
48X3.5钢管容许荷载[N]计算:
c.钢管立于内外钢楞十字交叉处,每一区格面积为
0.9X0.9=0.81m
每根立杆承受的荷载为0.81m2X41491.6N/m2=33608.2N。
A=489mm,回转半径i=15.8mm
22
(T=NKA=33608.2-489N/m=68.728N/m
22(t=N-A-9=33608.2-489-0.744=92.377N/mvf=205N/m
(2)顶板模板强度和挠度检算。
荷载:
q1=41.62X600-1000=24.97N/m(用于承载力验算);
q2=(1.1+0.25+24)X1.2X600-1000
=18.25N/m(用于挠度验算)。
抗弯强度Mk=0.10q1L2=0.10X24.97X6002=89.9X104N•m
4322
(Tma^Max-W=89.9x10-(13.02X10)=69N/mvf=205N/m
挠度验算:
wmax=0.677Xq2XL4-(100EI)=0.677X18.25X6004-
(100X2.06X105X58.87X104)=0.6mmv1.5mm(可)
(3)顶板模板内楞的强度和挠度验算,跨度900-100=800m。
按照均布荷载简支梁验算:
化为线均布荷载:
qi=37.36X800-1000=29.888N/m(用于承载力验算);
q2二(0.75+0.25+20.8)X1.2X800-1000=20.928N/m(用于挠度验算)。
M=(qiXL2)-8=29.888X6002-8=134.6X104N•m
(TmaFMax-W=134.5x104-(2X5.08X103)=132.38N/m2<
f=205N/mi(可)
wmax=(5q2L4)-(384EI)=(5X20.928X6004)-(384
X2.06X105X12.19X104X2)=0.703m<
3m(可)
此计算按最大混凝土厚度1m取值,计算满足施工要求。
4.3.8.2支架及加固
(一)模板
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