桥梁工程施工方案.docx
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桥梁工程施工方案
桥梁工程施工方案
1.施工方法概要:
大孔径钻机施工桩基;大模板一次性浇筑立柱;两套滑移支架施工箱梁双幅12跨。
砼集中拌和供应,泵送至各作业点。
2.桩基施工
设计桩径Φ2.2m,桩长80m,属大口径、大深度桩。
⑴除满足一般桩基施工工艺外,还应注意下面环节:
①钻机选择正反循环钻机,60m以上采用正循环方式钻孔,60m以下采用反循环方式钻孔,反循环方式以气举式浮渣优先选择考虑。
据此选择钻机
a:
GPY-26,钻孔直径为:
岩石2.6m,土层3.0m,正反循环,钻孔深度可达100m。
b:
FX-360,钻孔直径为:
岩石2.5m,土层3.0m,气举反循环,钻孔深度为90m。
c:
石川L-2S,钻孔直径为3.0m,气举、泵吸均可,孔深可达120m。
②自始至终保证孔口与地下水位差不小于3.5m。
③泥浆的稠度、含砂率和比重要严格控制,尤其是含砂率,要始终控制在8%之内。
④控制钻机就位垂直度,并在钻进过程中及时修正。
⑤灌注有备用措施,包括灌注机械、水、电和砼来源,绝对不可断桩,否则处理起来费用较高。
⑵施工要点
根据现场地质勘测资料,选用10台回旋钻机同时作业,每墩四根桩安排二台钻机间隔施工,争取在较短时间内完成失期灌注桩,为下部结构施工创造条件。
①桩位测定:
按设计要求与规范规定,用全站仪、水准仪测定桩的平面位置和高程,并保证其精确度,引设必要的保护桩及水准点桩。
②护筒埋设:
护筒均用钢护筒,Φ2.5m,δ8mm,高2m,护筒底及四周30m范围内换填粘土并夯实。
测定护筒顶高程,作为控制孔深依据,成孔后要检查护筒顶高程是否有变动,保证工程质量。
③钻孔过程中要切实掌握,控制成孔的平面位置、孔径、倾斜度、孔深等,由于设计依据的地质资料与实际桩位的地质情况必须存在偏差,终孔时的桩底标高应根据钻孔揭露情况确定,其一般情况下要求桩基嵌入弱风化基岩的长度不小于2m,桩孔中心平面位置偏差不得大于5cm,钻孔倾斜度不得大于1/100。
钻孔结束下孔规检查,不符合要求要重新扫孔。
④清孔:
用反循环换浆法进行清孔,清孔结束测定泥浆比重、砂率、粘度,切实控制在规范规定的范围内,桩底沉淀层厚度不得大于5cm。
清孔后4小时仍未浇筑砼,或浇筑砼前测得沉渣厚度超标,均应重新清孔,直至合格方可灌注。
⑤钢筋笼加工、运输、吊装:
施工过程中确保桩基钢筋按照设计要求成型并精确定位,在钢筋笼内设置支撑钢筋避免钢筋骨架变形。
根据运输设备、起重设备能力,将钢筋笼合理分节。
钢筋笼吊装要慢吊、轻放,通过孔心控制笼心,保证钢筋笼入孔垂直。
桩基钢筋笼采用直螺纹接头连接。
⑥灌注桩C25水下砼生产、输送:
砼在集中拌合站拌合,拌合时间不应小于90秒,也不多于120秒。
拌合时间应自所有水泥及骨料均进入滚筒内起算。
每盘水泥和骨料进入拌合机前,先进入一部分水,全部水应在规定拌合时间开始四分之一时间内进入滚筒。
当翻斗达到提升最高位置开始计算拌合时间时,则规定时间应加四秒钟。
计量器具必须经过标定、检测,保证配合比计量的准确性,砼通过拖式泵输送至孔口。
⑦灌注水下砼:
采用直开导管灌注水下砼,导管采用内径为25cm的管节组成,内壁平滑顺直,各导管应有很好的封闭性能。
导管使用前进行必要的水密、承压、接头抗拉试验,进行水密试验的水压力不小于孔内水深的1.5倍压力,进行承压试验时的水压不小于导管壁可能承受的最大压力Pmax,将导管拼接好平放灌满水,由空气压缩机加压至Pmax,检查导管是否漏水,不符合要求必须更换导管。
孔内水位保持恒定,并超出地下水位或孔外的水位。
导管底部距孔底30-40cm,顶部用夹板固定于护筒顶端,放入隔水球胆。
待监理工程师验孔后即可进行砼拌合。
当砼数量备足后,应及时剪断铁丝,开始灌注。
砼首批灌注量应使导管初埋深度不小于1m,以防止泥浆涌入导管。
灌注砼过程按施工规范的要求详细记录,经常测定孔内砼上开高度,适时提拔导管,使导管埋深始终控制在2-4m范围内。
砼灌注高度超过设计桩顶标高80cm-100cm,灌注结束,待砼强度达到5Mpa左右用吊车平稳拔出护筒。
灌桩结束应画出砼方量与上升高度曲线,以便直观地反应出桩的缩颈、扩颈情况。
施工过程中产生的钻渣、泥浆清出场外,不得排入长江。
⑧桩的检测;将声测管固定于钢筋笼预埋,所有桩基成桩后均需采用超声波测试桩基质量,为查明桩身混凝土质量和桩底沉淀层厚度,抽样进行桩基的抽芯检验,桩基抽芯率不得小于15%。
3.承台施工
承台尺寸较大,应考虑散热措施,可埋入钢管或其它钢铁管道,冷水循环散热。
承台施工要点:
在破桩头时应注意桩顶嵌入承台内的高度应严格按照设计要求办理。
⑴模板:
在进行立模前,首先要根据设计图纸进行测量放样,确定立模位置,模板立完后,浇灌前,要重新检验是否符合下列要求:
A.位置要符合精度要求,承台断面尺寸偏差不得大于土30mm,中心位置偏差不得大于2cm。
B.要保证结构物设计形状,尺寸的准确,要求模板具有足够刚度及强度,能可靠地承受浇筑砼的重量,侧压力及在施工过程中可能产生的各项荷载并在振捣器作用下,不致松动,走样与变形。
C.制作简单,搬运方便,拆装容易,以提高模板周转次数和减少材料损耗。
D.拼接缝紧密,以保证砼在振捣器强烈作用下不漏浆。
⑵钢筋
施工承台时注意墩身钢筋的预埋,预埋时保证钢筋定位准确,钢筋接头位置应相互错开,在一个水平平面内钢筋接头数量不得超过钢筋总数量的40%。
⑶浇筑砼:
在浇筑以前应检查以下几项是否符合要求:
A.检查原材料是否符合要求,砼配合比是否正确。
B.检查模板尺寸及形状是否正确,模板内侧是否涂脱模剂。
C.检查钢筋的数量,尺寸、间距及保护层是否符合要求。
⑷在浇筑过程中,应注意以下几点:
A.砼拌合过程中,应注意拌合速度与砼浇筑速度的配合,注意随时检查校正砼的坍落度,严格控制水灰比、配合比。
B.砼浇筑间隙时间不超过规范要求。
C.砼应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,分层厚度符合技术规范要求。
D.砼的振捣应有专人负责,严格按规定操作,振捣应避免振捣器碰撞模板,钢筋及其它预埋件。
承台内部绝对禁止抛片石或块石。
E.振捣至砼停止下沉,无显著气泡上升,表面呈现平坦,泛浆即可。
4.墩身施工
墩身断面尺寸6.95×1.8m宜采用大模板一次成型的工艺,在断面上二点下料。
墩身的振捣内外相结合,以内为主,以外为辅。
⑴模板
A.采用大模板结构可以提高适应性和周转率,必须进行强度、刚度、稳定性验算,因墩身较高,且为薄壁结构,充分考虑作用在模板上风荷载,验算倾覆的稳定系数不得小于1.3,保证模板能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证结构物各部形状、尺寸准确。
B.各墩身垂直度允许偏差不得大于1/1000,且墩身各断面中心位置与设计位置偏差不得大于2cm。
⑵钢筋
A.结构中所有普通钢筋应按照施工图要求准确加工安装、定位,严格保证各类钢筋的净保护层厚度。
B.墩身竖向钢筋采用螺纹钢筋接头连接。
C.钢筋应按设计技术指标进行购货,并按照《公路桥涵施工技术规范》有关要求,进行严格验收和检验。
⑶砼
A.严格控制砼水灰比,降低骨料温度,减小模板与混凝土之间的摩阻力,加强养护,控制拆模时间,减小混凝土收缩力及水化热对结构的影响,避免收缩和水化热裂缝产生。
B.混凝土应按施工规范要求取样进行强度和弹性模量试验,并注意实验室和施工现场的养生条件的差异,为防止混凝土力学指标误差,将部分试件放在施工现场同条件养护。
C.在混凝土养生时限内,确保混凝土任何表面均长期处于湿润状态,养生操作符合规范要求。
D.在进行配合比试验时,在满足设计标号的前排下尽量减小水灰比,降低水泥用量,最大水灰比控制在0.43以内,最大水泥用量不得超过450kg/m3,采用骨料粒径和级配应符合规范要求。
5.箱梁
⑴箱梁按滑轮支架的方式进行设计,今考虑2套支架,按图施工。
滑移支架有专门的设计和制作。
1992年青岛环海高速女姑山跨海大桥施工时,曾比较早的采用了这种施工工艺,女姑山跨海大桥单跨50m,孔高30m,与本桥同样采用了单箱单室箱梁结构。
滑移支架的采用非常成功。
箱梁各部均满足设计和规范要求。
目前,国内已在多个大桥成功地运用了滑移支架工艺,也有能力加工和制作,价值已远远低于进口价。
⑵支架结构
滑移支架由牛腿、纵桁梁、横梁、底模、外模、内模和行走机构组成,如图。
①牛腿:
施工立柱时,在合适的高度留孔,预留孔尺寸应以伸入牛腿为宜,预留孔要满足混凝土抗压和抗剪的力学要素,不足时可加垫钢板帮助受力。
牛腿以矩形焊接钢梁较好,不宜采用其它方式,防止有扭曲变形的趋势。
根据梁底宽度6.95m,牛腿的长度应为6-7m,采用下承式斜撑帮助受力。
牛腿上设横向行走轨道。
②纵桁梁:
纵桁梁的构造考虑全长90m,分为四段,中间两段2×20m,两端头各为25m。
在考虑自重和施工荷载的情况下,跨中变形量不应超过2cm,桁梁行走时采用多级液压方式。
③横梁:
是位于纵桁梁以上的模板底支撑,考虑采用焊接工字钢,从中间左右分开,同样采用多级液压行走方式,随纵梁实现分离合并的操作。
左右合并后满载变形量不应超过1cm。
④底模和外模δmm钢板,随横梁可左右分开。
⑤内模采用左右扩缩式结构,前行时收缩到位后撑开按设计就位,采用液压方式。
一般内模的行走是在梁底板和底模上进行。
⑥行走机构
过去行走多采用牵引式,由卷扬机通过钢丝绳实现导梁的位移。
今液压方式已广泛用于工程中,行走平稳、安全可靠,被人们广泛接受。
滑移支架全采用分级液压行走方式,根据使用部位的不同,液压式油顶的吨位分为50t、100t、150t、200t几种。
⑶施工程序
A区箱梁施工:
按图S411-04第一次浇筑跨砼,跨部位是箱梁弯矩近于0的断面。
剪力为最大值的,在此外分缝,对箱梁今后的使用影响较小。
叙述:
a.将加工的牛腿吊放于立柱留孔中,并锚固在牛腿上,铺设横向行走机构。
b.将加工的纵梁拼成一跨吊放在牛腿上,就位后接上。
c.将加工的横梁穿入各侧纵梁,构成底模基本支撑。
d.将底模和小龙骨就位,连接并锚固。
e.将侧模就位,使侧模与底模连接并锚固。
f.在底模上绑扎钢筋和设置钢束。
g.在底模支承上设置已加工的内模。
h.最终在验收钢筋和模板后,一次性浇筑砼。
浇筑砼在纵向上从两端向中间进行。
在竖向上,先浇筑底板,初凝后再浇腹板和顶板。
顶板浇筑在同一断面上,先浇中间后浇两端。
j.砼达到80%设计强度后,施加预应力。
k.封锚、落架、解除模板应力。
l.将底模左右分开,并操作纵桁架前行至另一跨部位。
m.B区和C区箱梁依然是跨位置分缝施工,施工程序同A区箱梁每联箱梁分段,遵循的方式。
⑷施工要点
①钢筋工程
A.现浇箱梁A区、B区、C区钢筋构件均现场绑扎焊接,绑扎焊接钢筋的位置、间距严格按照设计图纸,尤其是箱梁顶板横向环形钢筋,要牢固固定位置。
严格保证各类钢筋的净保护层厚度。
B.箱梁纵向预应力孔道波纹管安装位置准确,管节连接平顺,孔道锚固端、固定端的预埋锚垫板垂直孔道中心线。
C.箱梁横向预应力孔道波纹管为扁波纹管,管壁必须严密,不得变形,在管内放置芯棒,保证砼浇筑过程中波纹管变形很小。
D.每联端部箱梁注意毛勒伸缩缝钢筋的预埋,预留伸缩缝槽口尺寸与采用伸缩缝规格一致。
E.箱梁内的“匚”形钢筋全部为受力,钢筋严格按照图纸要求,将上下弯钩钩在外层钢筋上,绝对禁止任何原因将此类钢筋取消或裁断.
F.若预应力钢束与普通钢筋位置发生干扰,可适当调整普通钢筋的位置,并将此变更及时通知监理工程师或设计代表认可,方可进行下道工序的施工.
②模板工程
A.现浇箱梁采用滑移支架,内外模均为定型钢模板,制作精度高,尺寸准确,坚固耐用,脱模方便。
验算模板的强度、刚度、稳定性,保证箱梁各部形状、尺寸符合设计要求。
B.模板分块结构合理,装拆方便,并充分考虑模板的适应性和周转率。
C.施工过程中定期检验模板结构尺寸、挠度、面板变形。
③砼工程
A.混凝土拌制和输送
拌制混凝土按批准的配合比进行施工,各种计量设备准确,对骨料的含水率经常进行检测,据以调整骨料和水的用量。
混凝土采用拖式泵输送,满足浇筑工作不间断并使砼运到浇筑现场仍能保持均匀性和规定的坍落度。
B.砼的浇筑振捣
a.箱梁竖向采用一次浇注,纵向一联采用逐孔分次浇筑,施工缝应严格凿毛并冲洗干净,同一次浇筑时应从本次浇注的梁段两端向墩顶方向浇注,最后浇注墩顶两侧各3m左右范围内梁段,防止在浇注过程中墩顶位置出现裂缝。
b.混凝土初凝前应对箱梁顶5页板面进行横向拉毛。
④预应力施工
A.预应力管道质量
(a)所有管道与管道的连接及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。
(b)所有预应力管道的定位必须准确牢固,严格按照施工图中所示的型式设置定位钢筋,在直线段定位钢筋的纵向间距不大于1米,在曲线段定位钢筋的纵向间距不大于50厘米,纵向预应力管道位置的偏差不得大于1厘米,横向预应力管道位置偏差不得大于0.5厘米。
(c)在穿钢绞线前应用高压水冲洗和检查管道。
(d)管道轴线必须与垫板垂直。
(e)波纹管在安装前应将其整形并去掉毛刺。
(f)排气管应设置在相应区段管道曲线的最高点。
B.预应力钢绞线
(a)应按有关规定对每批钢绞线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度,对不合格产品严禁使用,同时应就实测的弹性模量和截面积对计算引伸量作修正。
引伸量的修正公式:
式中:
E′、A′实测钢绞线弹性模量及面积
E、A为计算采用的钢绞线弹性模量及面积。
E=1.95×105Mpa
A=1.4cm2
△为计算得到的引伸量值
△′为修正后的引伸量值
(b)钢绞线运抵工地后放置在室内并防止锈蚀。
(c)钢绞线的下料不得使用电或氧弧切割,只允许采用圆盘锯切割,且应使钢绞线的切割面为一平面,以便在张拉时检查断丝。
(d)应检查每捆钢绞线有无不均匀,初应力检查的方法是截取2至3米长的钢绞线,在室内放置24小时后,检查各钢丝是否仍为一个平面,如发生变化,说明钢绞线各钢丝存在不均匀初应力,此类钢绞线禁止使用,应予退货。
C.锚具和垫板
(a)穿索前应清除喇叭管内的漏浆和杂物。
(b)应抽样检查夹片硬度。
(c)应逐个检查垫板喇叭管内有无毛刺,对有毛刺者应予退货,不准使用。
(d)扁锚只允许采用整体式锚具,不得采用分离式锚具。
D.预应力质量的控制
(a)每一施工段浇注完成后,当混凝土强度大于或等于80%的设计强度时,首先张拉横向预应力钢束,其后张拉纵向预应力钢束。
(b)箱梁纵向预应力钢束均为一端张拉,腹板与底板钢束张拉顺序先腹板后底板,腹板从高处开始向低处束顺序张拉,底板束先中间后两边。
左右腹板束及顶、底板均沿箱梁中心线对称张拉。
(c)预应力的张拉必须固定张拉且应在有经验的预应力张拉工长的指导下进行,不允许临时工承担此项工作。
(d)每次张拉应有完整的原始张拉记录,且应在监理工程师在场的情况下进行。
(e)预应力采用引伸量与张拉力双控,以引伸量为主,引伸量误差应控制在-5%—10%之间。
每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%,且不允许整根钢绞线拉断。
(f)当引伸量低于设计要求5%以上时,可在管道内灌入中性肥皂水,或超张拉3%,两种方法可同时使用,但应注意在吸浆前将管道冲洗干净。
(g)应根据每批钢绞线的实际直径随时调整千斤顶限位尺寸;最标准的限位板尺寸应使钢绞线只有夹片的牙痕而无刮伤,如钢绞线出现严重刮伤则限位尺寸过小,如出现滑丝或无明显夹片牙痕则有可能是限位板限位尺寸过大。
(h)千斤顶和油泵必须配套标定并配套使用,且千斤顶在下列情况下应重新标定:
三个月或张拉50次;严重漏油;部件损伤;引伸量出现系统性的偏大或偏小。
(i)严禁钢绞线作电焊机导线用,且钢绞线的位置远离电焊地区。
F.纵向预应力钢束张拉
对于纵向预应力钢束张拉提出如下要求:
(a)开始张拉之前应将所有钢绞线尾端切割成一个平面或采用与钢绞线颜色反差较大的颜料标注出一个平面,在任何步骤下量测引伸均应量测该平面距锚垫板之间的距离,不得以油缸伸长值代替引伸量。
纵向预应力钢束全部采用一端张拉。
(b)张拉操作步骤
初张拉(张拉力P0为0.1-0.2倍设计张拉力P)→挂荷3分钟→量测引伸量δ0→张拉至设计吨位P→持荷3分钟→量测引伸量δ1→回油→量测引伸量δ2。
(c)实测引伸量
实测引伸量
将实测引伸量δ与式中△′进行比较,查看(δ-△′)/△′是否在-5%至+10%之间,如满足要求,说明张拉合格,否则,应查明原因并采取措施进行处理后方可继续张拉。
(d)检查千斤顶和锚具有无滑丝
查看δ2-δ1是否大于7毫米,如大于7毫米,则表明出现了整体滑丝,应查明原因并采取措施解决后方可继续张拉。
再检查钢绞线尾端标记是否仍为一个平面,如平面出现了变化,说明有个别钢绞线出现了滑丝现象,必须采取措施进行及时处理。
(e)预应力管道应在张拉后24小时内进行真空吸浆,要求管道吸浆密实,水泥浆的水灰比不大于0.4,不允许掺氯盐,可掺减水剂,其掺量由试验决定,为减少收缩可渗入0.001倍水泥用量的铝粉或0.02倍水泥用量的外掺剂作为膨涨剂。
水泥浆标号不得低于结构自身混凝土标号。
(f)吸浆前应用压缩空气或高压水清除管道内杂质。
G.横向预应力钢束
箱梁顶板横向预应力钢束采用单根钢绞线张拉千斤顶进行张拉施工。
(a)顶板横向预应力全部采用扁波纹管,由于顶板较薄,钢束在板内的竖向位置偏差对结构抗力影响较大,因此横向预应力钢束定位就显得尤为重要,要求定位钢筋的间距不得大于80厘米,要采用“U”形钢筋牢固地焊接在横向和竖向钢筋上,钢束中心位置竖向偏差不得大于5毫米,横向偏差不得大于10毫米。
(b)钢绞线固定端的加工应认真操作,在钢束安装完毕后应对裸露在外的钢绞线进行彻底除油,注意波纹管尾端的封堵应稳妥。
(c)张拉操作与纵向预应力张拉操作完全相同。
(d)横向预应力张拉后的钢束应作出明显的标记,绝对不允许漏拉,如出现漏拉或拉断,将引起箱梁顶面的开裂,张拉应有完整准确的张拉记录(包括钢筋编号、引伸量和吨位)。
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