某大桥拱座施工技术方案.docx
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某大桥拱座施工技术方案
某大桥拱座施工技术方案
一、工程简述
某大桥位于湖北省宜昌市点军区,属宜万铁路建设项目的控制工程。
大桥跨越某,同时连接桥边和土城两乡镇。
大桥主跨178m为提篮式外包混凝土钢管拱桥,拱轴线为悬链线,大桥上部动静荷载通过拱肋传递至两侧拱座。
拱座采用扩大基础(拱座形式见附图1),基底置于某两侧峭壁的岩层内。
岩石为白云岩,层状结构。
拱座为现浇C25钢筋混凝土,单个拱座混凝土数量为1997.6m3属大体积混凝土施工,钢筋共约100吨。
单个拱座拱脚预埋直径Φ500*16、3.8米长共八根钢管30.4m,施工要求定位精度高用以保证与拱肋对接,是拱肋合拢的关键工作。
某大桥所处地区四季分明。
年平均气温8~10℃,无霜期为七~八个月,年降水量约1450mm,雨季集中在5~8月份。
落步溪沟谷断面呈“U”型,河床在枯水期大多外露,谷底平坦,宽约60~100m,常年有水,枯水期水深1.0m左右,汛期水流迅猛,洪水暴涨暴跌。
根据现场实际情况拱座施工中存在以下困难:
1、地形复杂混凝土浇筑施工难度大。
2、拱座预埋钢管的定位要求精度高。
3、混凝土浇筑后的裂缝控制。
(附图1)
二、施工方法
1、基坑开挖
拱座以上边坡开挖至拱座顶平台位置后,测量放样拱座顶轮廓线位置,并在岩壁上放设拱顶边线控制护桩,以便开挖过程中控制基坑尺寸,基坑开挖采用台阶法开挖爆破采用小药量浅孔爆破,拱座四壁采用光面爆破(炮眼间距40cm,抵抗线60cm,间断装药导爆索导爆)。
基坑中出碴采用卷扬机提升小车运送的方式出碴。
2.检查基坑尺寸、地质情况并要求三方会勘
拱座基坑开挖完毕后恢复拱座中心纵横轴线,测量基坑平面开挖尺寸,用线坠检查四壁竖直度。
并按工程地质核实要求在拱座内放出地质核实探孔位置进行地质初探,按规定表格作详细核实记录,并上报监理及设计单位现场检查确认后进行下步施工。
3.拱座清底、预埋钢管基底找平
经测量、会勘拱座基坑尺寸无误,地质情况符合设计要求即可进行拱座底的清理工作,首先清理基坑内碎石,及松散岩石,然后用高压水清理基面,不得积水。
根据拱座纵横轴线用C40混凝土将预埋钢管支架底位置找平,找平层高程应比预埋钢管支架底高程低2~3cm,四角钉设控制桩,挂线找平。
混凝土表面抽浆、压光。
用草袋覆盖洒水养生5天,保证每天草袋始终保持湿润。
4.测量放线
1>、桥位大地四边形控制网严密平差后,分别用宜昌台、万州台控制点联合在找平层上测定预埋钢管支架控制点及钢管端部投影点位置,弹出墨线并文字标识控制点所代表点位(拱座放样图)。
使用钢尺复核同一基坑内控制点位相对位置关系。
根据拱座纵横轴线在基底、侧壁弹出钢筋安装位置。
在拱座顶面放出拱座四角控制点、拱座墩、拱肋纵横轴线“骑马桩”。
(拱座放样图)
5.预埋钢管加工及定位
1>、预埋钢管加工
拱肋预埋钢管加工应在场地内根据设计尺寸放出预埋钢管及支架大样并与第一节拱肋套合在一起在胎膜中定位加工,并保证预埋钢管与第一节段拱肋之间有均匀间隙,间隙大小为21mm,拱肋预埋钢管定位连接及焊接标准见图(附图2),拱肋预埋钢管下端用钢板封闭焊死,加工工序同钢拱肋加工工序,焊接应采取有效防变形措施。
预埋钢管连接固定后按大样位置在其上焊接定位支架及“调整丝杠”(定位支架、丝杠图见附图2)焊接后进行人工消除内应力(均匀加热和锤击法)。
拱肋预埋钢管存放应按焊接时平放位置摆放避免悬空,整体吊装时应检查各部尺寸无误后按图纸给定吊点位置吊放。
2>、吊装定位
预埋钢管采用缆索吊进行吊装定位,吊装过程控制速度并在预埋钢管支架上设绳索拖拽避免在空中摇晃,起吊时场地设置一名专职起重工负责指挥,平稳起吊后将预埋钢管及支架缓慢放入沟底拱座基坑随后由拱座基坑内的专职起重工及技术人员负责吊放就位。
平面位置按找平层上所弹线位进行控制。
当预埋钢管支架离找平层5cm左右时停止吊放进行调整。
3>调整定位
预埋钢管基本就位后用拱座基坑内找平层四角预埋锚杆挂“起重葫芦”进行微调,四角与控制点线重合后预埋钢管下放就位。
预埋钢管高程调整用支架上焊接的丝杆旋转调整,调整时按丝杠螺距进行微调。
经检查各部尺寸无误后支架与找平层之间空隙用高标号砂浆填塞,四角打设锁脚锚杆定位。
如预埋钢管整体有微小变形可用四角揽风控制调整保证钢管端部位置与找平层上投影点位对正。
4>复测
拱座基础放样点位及预埋钢管中心横轴线护桩见(拱座放样图)。
如发现偏移应及时通知技术部门进行复测。
确实偏移用拦风绳进行调整保证预埋钢管位置准确。
在混凝土浇筑过程中应对钢管位置进行监控,全站仪器架至拱座两侧护桩进行实时监测。
6.钢筋的制安
1>钢筋进场及堆放
主要进场钢筋包括拱座钢筋、墩柱拱肋预埋钢筋、拱肋钢管焊接钢筋、模板支立对拉钢筋。
钢筋进场要进行钢筋的型号、数量和质量检查验收,并在指定加工场堆放。
钢筋应用料架垫起离开地面30cm。
同一型号的钢筋要堆放在一起,先使用的钢筋要堆放在外方便施工。
钢筋堆放地点应地势较高并搭设防雨棚,防止钢筋锈蚀。
2>钢筋的标识
钢筋分类堆放完成后要根据钢筋的不同型号制作“钢筋型号标识牌”,分类管理以便施工。
3>原材料焊接试件检测
钢筋进场应截取原材钢筋送至试验室进行原材试验,合格后方可投入使用。
根据焊接技术要求及焊接形式(双面搭接、单面搭接焊及原材直径)制作焊接试件,送实验室进行焊接试件检查。
合格后方可进行钢筋的焊接加工。
对已经进厂钢筋应用标识牌标明“已检”“未检”防止误用。
4>半成品加工及检测
1.根据所有钢筋大样图下料尺寸合理配料避免浪费。
2.根据复核后的钢筋图纸画钢筋大样图算出每种类型钢筋下料长度,试切合格后方可进行下料操作每加工50根应进行尺寸检查。
3.钢筋揻弯使用钢筋弯曲机揻弯,揻弯之前应核实钢筋加工类型和所下料料号对应后在挡料板上磕齐画出钢筋弯曲位置根据钢筋直径选择弯曲机心柱尺寸,钢筋应试弯检查尺寸合格后方可进行弯曲加工。
4.钢筋弯曲、切割操作应符合钢筋弯曲操作规程。
5.半成品应挂牌堆放在工棚内离开地面20cm,不可堆码过高影响安全。
6.半成品加工不定期抽检,加工精度应符合规范要求(见附表1)
5>安装
根据加工完成的钢筋用缆索吊吊运施工部位后开始绑扎时要严格按照设计尺寸、型号和位置进行安装。
安装时应以先内后外先下后上的原则根据基坑内所放纵横轴线在岩壁基坑底部画出钢筋绑扎位置点。
钢筋绑扎应符合规范规定(见附表2)。
钢筋保护层垫块标号应与浇筑混凝土C25级相同,保护层垫块应每2米梅花型布置。
6>根据拱座墩\拱肋”骑马桩”位准确预埋拱座墩\拱肋预埋钢筋。
钢筋端部应考虑错开焊接,接头分三段错开每段错开2米。
7>钢筋与钢管位置冲突的解决
钢筋与预埋钢管及支架相遇冲突时,钢筋弯制绕过并点焊于其上,以不割断为原则。
7.冷却水管、温测管布置
两侧拱座混凝土浇筑时为控制混凝土内外温差在拱座中布设冷却管路,钢管采用普通Φ32*3.25焊接钢管,钢管沿长度方向水平分层布设每层位置应在分层浇筑中心处,宽度方向间距1.0m,竖向间距1.2m,每层为单一独回路。
每层管路进水口皆从拱座右侧顶部进入各层进水口延宽度方向均匀布置。
出水口设置在左侧面沿宽度方向均匀布置并用软管引至拱座外侧流水槽内,流水槽外侧设置小平台并设置安全网供监测人员检查出水温度,等混凝土浇筑完毕后出水口冷却水可用于混凝土养生。
冷却管连接采用弯头加直管进行丝扣连接应加设密封胶纸保证不漏水钢管点焊固定于钢筋上,如果管路有弯曲需要将焊接管路焊缝放置在中性面上再进行弯曲。
冷却水用200米扬程多级泵单独供水,在山顶设置6m3水池保证每层管路从水池单独引出(引出塑料水管使用前应检查是否畅通),保证流量控制互不干扰,流量控制在出水口设置闸阀用开启大小控制流量。
管路连接完毕后通压力水试压0.5Mpa检查接头、管路、焊点是否漏水,如有渗漏重新安装保证可靠,布置图详见(附图3)温控管布置应在拱座中心适当加密布设。
温测管采用Φ10*2.25焊接钢管,下口焊接封死上口露出拱座基础表面20cm并用棉纱塞紧,布设位置应布置在水平两根冷却水管中间、上下两层冷却水管中间位置,保证混凝土测温准确不得靠近冷却管。
具体布置图见(附图3)共布5层每层8根。
8.模板的支立
拱座嵌入岩体内部分不支立模板,拱座两侧、前侧外露部分及前侧坡面采用竹胶板面板止浆条密封(预埋钢管处切洞预留),外纵肋脚手杆(横向50cm一根)里横肋方木(10*10cm竖向间距60cm一根)加固竹胶板内侧一米间距梅花型布置混凝土乳头式垫块,拱座两侧、前侧模板纵肋外侧用方木、钢管顶撑于外侧岩石进行加固。
拱座斜面采用Φ12对拉钢筋斜向对拉于基坑底锚杆上和层状钢筋上,坑底锚杆深度40cm用锚固剂锚固。
对拉钢筋间距1米梅花型布置对拉于外纵脚手杆上。
9、混凝土工程
钢筋、模板经技术、质检、驻地监理检查完毕后方可进行混凝土浇筑。
混凝土采用宜昌、万州两侧搅拌站集中拌制,为保证混凝土浇注的连续性八斗方隧道、W4标段三工区搅拌站辅助备用,混凝土运输采用混凝土拖式泵输送,混凝土运输罐车备用。
拱座顶输送管下设置窜筒分散混凝土至拱座各处。
混凝土采用分层浇筑,大功率振捣棒振捣,内设冷却管冷却。
混凝土养生采用覆盖草袋和彩条布流水养生。
拱座混凝土浇筑属大体积混凝土施工而且地形复杂施工难度较大为保证拱座施工质量制定如下措施:
1.混凝土材料储备及选用:
根据两拱座设计方量宜昌、万州拱座C25混凝土各1997m3的施工要求和搅拌站砂石料厂的堆放能力各在较近处设置存储场地。
存储能力碎石各为1000m3,中粗砂各795m3,水泥库存储能力各为471吨。
搅拌站使用水池(山顶)各为300m3,二级粉煤灰各36吨,FDN-9000高效减水剂各6吨。
以上数据皆由“工程试验室出具的低水化热混凝土配合比”计算,混凝土缓凝时间8小时,以上材料进厂后及时进行原材送检(自检、监理抽检)工作。
对材料堆放的施工要求,为减少混凝土浇筑温度(控制在25度以下)采取如下控制措施:
1>.施工用水采用某沟谷中溪水(水温在18度左右),山上水池避阳遮盖。
2>.砂石料避免直接暴晒,温度过高碎石应洒水降温。
2.混凝土制备及运输设备
由于施工场地狭小宜昌、万州混凝土搅拌站各采用两台山东方圆50型强制搅拌机组合作业每小时产量约为70m3左右,混凝土运输采用50TB,泵管300m,备用混凝土罐车3台,串桶60m。
搅拌站用电为宜万铁路专用线路,为防止突然断电在搅拌站设一台75KW发电机一台以备搅拌站、现场施工使用。
由于拱座施工采用分层施工,每层厚度1m,共200m3每层浇筑时间大约4.5小时。
混凝土拖式泵管路布置应直顺以减少弯头数量,泵管快速连接接头应连接紧密,搅拌站至桥台管路延道路左侧布置,桥台至拱座段应与5:
1刷坡锚杆管箍固定,弯头处应设置加强锚杆,延刷坡向下斜向台阶布置,孔口设置5M软管,拱座内部布置混凝土用窜桶引导浇筑,为控制混凝土入模温度泵管外裹麻袋湿润降温。
管路具体布置及固定见(附图4)。
3.混凝土浇筑
混凝土浇灌计划安排应考虑天气状况,及时联系气象台,取得近期的天气状况,避免雨天施工影响混凝土施工质量,同时备足抽水设备和防雨物资,浇筑过程中如出现机械事故不能继续浇筑时,及时安放接茬石或接茬钢筋按施工缝进行处理,然后再继续浇筑。
混凝土搅拌严格按照试验室出具配合比拌制,不得私自更改混凝土用水量,混凝土塌落度控制在18~20cm,每20盘检查混凝土塌落度,每百盘作混凝土标准试件3组,监理抽检试件1组。
(砂石洒水降温时可根据试验室出具的配合比更改作出调整,并记录使用时间及盘数。
)混凝土拖泵润管砂浆不得打入混凝土基础内,应用窜筒引至基坑两侧封闭模板底部避免跑浆烂根。
混凝土浇筑前应充分湿润拱座基坑但不得积水。
混凝土采用分层浇筑,每一大层1米(在拱座基坑内四壁标识),每大层
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