黄河特大桥大体积承台施工专项方案Word格式文档下载.docx
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承台尺寸(m)
砼数量(m3)
钢筋数量(t)
3#
7.5×
8×
2.5×
2
300
29.2
4#
15.8×
24.2×
5
1912
172.8
5#
6#
7#
8#
9#
四、计划工期
⑴、工序工期安排
测桩1天,桩头破除7天,砼垫层3天(含场地平整),测量放线1天,钢筋安装14天(含预埋件安装、散热管安装调试),模板安装及加固7天,砼浇筑2天。
合计35天。
抽砂清淤7天(需在第三循环桩基施工期间同步进行),钢平台拆除3天,钢护筒割除3天,基底渗水处理2天。
合计15天。
⑵、主墩承台工期安排
4#、7#、8#承台砼浇筑35天,5#、6#承台砼浇筑50天。
具体工期如下:
3#墩承台:
2013年11月15日至12月15日
4#墩承台:
2013年9月15日至10月20日
5#墩承台:
2013年10月11日至11月30日
6#墩承台:
2013年10月1日至11月20日
7#墩承台:
2013年11月1日至12月5日
8#墩承台:
2013年10月15日至11月20日
9#墩承台:
2013年11月1日至11月30日
五、施工人员、机械、材料组织、应急预案
主桥承台属大体积砼施工,必须保证施工过程的连续性。
才能很好的保证砼灌注质量。
所以在砼施工前要求对人、机、料进行周密的安排布置。
1、人员组织
承台砼方量大,浇筑时间长,为防止出现因连续作业施工,工作人员劳累而造成工作质量下滑的情况,需要在施工前对人员进行合理的组织安排,防止施工过程中出现混乱现象。
首先对所有参与施工的人员进行严格技术交底,使其充分掌握具体施工工艺,树立质量第一的意识。
其次严格划分人员作业值班表,保证现场每一作业时间段内都有主要施工负责人进行现场管理和技术指导工作,投入足够的施工一线人员安排三班制工作,保证工人轮班作业,不搞疲劳战术。
具体施工人员安排见附表。
2、材料组织
根据施工工期及现场施工组织情况,在承台砼灌注前将所有材料按量运送至现场,并保证有一定的富余。
砂子、碎石、水泥、粉煤灰由物资部门提前与生产厂家联系提供保证施工中有充足的供应。
3、机械设备
承台施工拟采用砼输送泵方式。
3#、9#墩承台施工时采用1台砼输送泵,4#~8#墩承台施工采用1台汽车泵浇筑、1台砼输送泵作为备用,为保证砼灌注连续进行,承台施工砼采用HZS120混凝土拌合站集中拌合,
JS750混凝土拌合站作为备用站。
砼施工前对拌合站、砼输送设备、振动棒、电路进行全面检查,并进行调试,保证其在施工过程中的正常运转,并对易损坏部件提前购置备用件。
承台施工主要机械一览表
施工项目
型号
单位
数量
基坑开挖
EX220挖掘机
台
自卸车
6
装载机
承台砼施工
HZS120/JS750型拌合站
1/1
汽车泵/地泵
8m3砼输送灌车
电焊机
8
钢筋切断机
3
数控钢筋弯箍机
1
数控立式弯曲中心
300KW发电机组
沉井围堰抽渣施工
泥浆泵
4
高压水泵
套
10T龙门吊
25T吊车
4、施工应急预案
承台砼施工方量大,浇筑时间长,出现不确定因素多,为确保施工顺利进行,必须制定切实可行的施工应急预案。
⑴、施工材料准备充足,砂、碎石、水泥、粉煤灰储备量应有富余量,确保砼连续浇筑。
⑵、砼拌合站和承台浇筑场地要配备发电机组,确保电力不间断供应。
⑶、我项目部2台拌合站要保证性能良好,HZS120型拌合站作为主供应站,JS750型拌合站作为备用拌合站,同时与十九标拌合站提前联系,在我标段2台拌合站同时出现故障时应急使用。
⑷、现场搭设好防雨棚支架,准备好彩条布,遇到降雨时及时搭设防雨棚,确保浇筑砼免受降雨影响。
⑸、现场振动棒、电焊机、加固材料配件、水泵等机械设备要有备用,应急使用。
⑹、施工人员要充足,发生意外情况时要有人员及时替换,确保施工顺利进行。
六、施工方案
(施工工艺流程图见附图)
1、基坑开挖
1.1岸上承台基坑开挖
3#、7#、8#、9#墩位于山坡上,受山体自然坡度影响,在桩基施工前需开挖桩基平台,桩基平台顶面为承台底设计标高。
承台基坑采取挖掘机开挖,因大部分为石质边坡,需采用爆破施工。
开挖时预留承台施工工作面0.5m,边坡采用1:
0.5。
3#、7#、8#、9#墩无进场便道,需提前施工进场便道,确保承台施工顺利进行。
4#墩为高桩承台,承台施工前需把浆砌片石挡墙防护施工完毕,承台底部土方填筑完成后进行。
1.2基坑边坡防护
3#、7#、8#、9#墩位于山坡上,基坑开挖后,三个坡面山体较高,边坡较陡,需进行防护,防止承台施工期间发生边坡滑塌现象。
其中3#、4#墩之间有沿黄公路,为地方运输主便道,为确保施工安全,需在3#、4#墩之间紧邻沿黄公路一侧设置钢筋砼挡墙。
1.3钢筋砼沉井内基坑开挖
5#、6#墩采用钢筋砼沉井围堰,桩基施工完成后需对沉井内钻渣及泥浆混合物进行清除,采用高压水枪配合泥浆泵抽渣或人工配合龙门吊吊送料斗进行挖除。
1.4桩基检测
桩基施工完成后,及时联系桩检单位进行桩基检测。
5#、6#墩设有桩基钻孔平台,为节约工期,桩基检测可与沉井内清除钻渣工序同步施工,其他墩在砼龄期满足要求后及时进行检测。
1.5桩头破除
桩检合格后,及时进行桩头破除。
桩头破除采用人工进行,破除后桩基砼顶面高出承台底部以上15cm。
5#、6#墩存在钢护筒,桩头破除前需对封底砼以上部位钢护筒进行割除,割除后采用龙门吊或吊车吊至沉井外。
2、承台封底
2.1岸上基坑垫层施工
3#、4#、7#、8#、9#墩承台位于岸上,为确保承台钢筋绑扎质量,避免钢筋受到污染,需在承台底部施工一层砼垫层,砼厚度5cm,砼标号C15,垫层砼尺寸较设计每边增加15cm。
2.25#、6#墩承台封底
5#、6#墩位于黄河河滩上,为避免桩基施工受黄河汛期的影响,采取钢筋砼沉井围堰施工。
在桩基施工前已经进行了砼封底,根据封底效果采取以下两种方法处理。
若前期封底效果较好,因5#、6#承台施工处于黄河枯水期,不再进行承台封底施工。
在承台范围外开挖积水坑,采取措施把承台范围内少量渗水引流至积水坑后,采取潜水泵抽出承台外,确保承台砼浇筑过程中不受地下水影响。
若前期封底效果不好,沉井范围内渗水点较多,水流量较大无法抽干时,需重新进行承台封底,采用水下封底工艺施工,封底厚度按50cm~80cm。
封底砼在沉井内桩基平台上用砼输送泵车配合导管水下封底法施工。
砼灌注前用水准仪多点测量基坑标高,导管底部距离基坑底保持10~20cm距离。
首盘砼封底后,用测锤测量封底砼的流动半径及上升高度,砼高度达到设计标高时移动导管前进。
3、承台施工
主桥承台均属于大体积砼施工,应注意砼内外温差的控制,在施工中采取相应措施,防止施工后出现裂缝。
3.1大体积砼裂缝产生的主要原因分析
大体积砼产生裂缝的原因和机理是一个比较复杂的问题,根据大量的工程实践及相关参考资料表明,一般认为主要由温差(包括收缩)、材料的弹性模量常数、砼的极限拉伸强度、砼板的厚度、结构的连续长度、砼本身的徐变、约束及地基变形等因素。
其中水泥水化热产生较大的温度变化及收缩作用,是导致砼出现裂缝的主要原因,大体积砼在浇筑后升温阶段由于体积大,聚集在内部的水化热不易散发,导致砼内部温度显著升高,这样便在砼内部产生压应力,在外表面产生拉应力,由于刚浇筑完时砼本身的强度低,有可能产生表面裂缝。
在降温阶段新浇砼收缩又受封底约束而不能自由收缩,且浇筑前期升温快,弹性模量相对较低,徐变影响大,所以降温产生的拉应力大于升温产生的压应力。
差值过大时将在砼内部产生贯通裂缝,所以通过合理的控制温差变化是保证不产生裂缝的根本。
3.2大体积承台砼内部最高温度计算
以6#墩承台一次浇筑进行计算
⑴、绝热最高温升计算
Q0max:
因水化热产生的砼最高绝热温升,是指在基础四周无任何散热条件、无任何热损耗条件下,水泥与水化合后的反应热(水化热)全部转化为温升后的最高温度;
W:
每方水泥用量(Kg/m3),根据掺配的配合比为315Kg/m3
θ0:
水泥水化热量(J/g),选用铜川声威PO42.5水泥,θ0定为377J/g(根据建筑施工计算手册11.5砼水化热温升值查询);
C:
为砼比热,因比热随温度和拌和用水的增加而增加,且受骨料的影响,参考相关资料,承台砼平均比热为0.98KJ/Kg.0C,
ρ:
为C40砼的密度,根据配合比为2425kg/m3
所以绝热最高温生为:
0C
⑵、砼内部最高温度计算
假定砼入模温度按250C(根据现场实测数据调整),砼内部最高温度为74.970C。
3.3、承台大体积砼施工温度控制措施
⑴、尽量降低承台砼受约束作用
因承台砼在浇筑完成后要受到封底砼及钻孔灌注桩桩头锚固筋约束的作用,在砼浇筑初期其弹性模量低,有可能在底部产生收缩裂缝,为尽量减少承台砼受约束作用在浇筑承台封底砼前在封底砼的表面撒一层薄砂,使承台砼和封底砼分离开,尽量减少约束。
⑵、水泥的选用
产生承台大体积砼结构裂缝的最主要原因是水泥水化热的大量积聚,使砼出现早期温升及后期降温现象。
承台水泥选用铜川声威P.O42.5R普硅低水化热水泥,严格控制水泥中C3A含量,尽量降低水泥水化热。
承台选用施工配合比为:
配合比
水泥
粉煤灰
砂子
碎石
水
外加剂
C30每m3用量
292
103
720
1127
158
3.95
C40每m3用量
315
105
723
1130
147
5.04
⑶、掺入外加剂
承台砼掺入了山西黄河聚羧酸高性能减水剂,它起到延长砼缓凝时间,改善砼和易性,同时减少了拌和用水量,降低了水灰比,从而降低了水化热;
同时还掺加了粉煤灰(陕西韩城大唐盛龙科技实业有限责任公司II级粉煤灰),降低了水泥用量,起到降低水化热作用。
⑷、粗细骨料级配控制
石子级配选用连续级配,细集料选用中砂。
这样可以尽可能减少用水量和水泥用量,施工中严格控制粗细骨料的含泥量。
承台砼细集料为西安市临潼区新丰镇鸿运砂场中砂,粗集料为山西蒲县开源达碎石场5-31.5mm碎石。
⑸、选择合理的浇筑时间
承台砼浇筑时间计划为40小时,选择下午3点气温较低时间段开始施工,尽量避开中午气温较高时间段施工。
⑹、合理布置测温管及散热管,控制好进水温度
按承台温度应力场特征,水平布置散热管,4#~8#墩承台设4层,每层设2道测温管,层距1.4m,上下层距表面和底面均为0.4m。
散热管采用Φ48mm的钢管,进出水口均露出承台侧面1.5m。
为方便测量砼内部温度,竖向布置测温管,测温管采用Φ48mm钢管,预埋在承台砼内。
4#~8#设置22个测温管。
砼浇筑前在测温管内注满清水,温度采用温度计测量。
3#、9#墩体积相对较小,每个承台设置1层散热管,布设5根测温管。
测量方法同4#~8#墩。
自砼开始灌注时,对测温管编号,记录温度并整理收集。
每个测温管在竖直面上共测三个测点(承台上表面下50cm、承台中部偏下50cm、承台底部),同时测量砼入模温度。
一开始浇筑砼时,即对散热管通水,保证水温和砼内部平均浇筑温度小于20℃,每两层4道散热管的进水口连接在一根总管上,各设阀门,用一台25-120型离心式水泵,单根管水流流速按1m3/h控制,出水口汇于同一水箱内;
为便于控制温度,分别设2个6m3的水箱供水;
在降热过程中,若通过测温管实测砼内部温度与测量进水口水温差别大于20℃时,应调整水温,若水温比砼内部温度低的多,则加热进水。
通水时间不小于15天。
为确保散热管正常使用,在安装完毕后要通水试压,确保接头部位不渗水,砼浇筑过程中不进浆。
降温水采用清水,数量满足要求。
⑺、控制浇筑温度(入模温度)
对砼输送泵水平泵管的整个长度内覆盖一层毛毡,经常洒水,降低泵管表面温度,以降低砼入模温度。
⑻、砼施工控制
在拌和过程中严格控制拌和时间不小于2.5min,确保砼均匀,在砼灌车将砼输送进输送泵以前要不断的转动,确保砼均匀一致。
在浇筑过程中将产生大量的泌水,在模板的一端预留孔洞将泌水及时排出模板外,有利于提高砼的抗裂性。
3.4钢筋制作及安装
3.4.1、3#、9#承台钢筋
首先对承台位置进行测量放样,用墨线弹出承台轮廓线,然后在其上标出纵横钢筋位置。
首先绑扎底板钢筋,然后绑扎承台四周钢筋,最后绑扎顶板钢筋。
底层钢筋保护层为8cm,其余五个面钢筋保护层为6cm。
3.4.2、4#~8#墩承台钢筋
对于4#、5#、6#、7#、8#墩承台一次浇筑,因此钢筋一次绑扎成型。
绑扎钢筋前首先在垫层(封底砼)上用墨线弹出钢筋位置线,保证钢筋位置准确。
绑扎钢筋顺序为:
绑扎底层防裂钢筋网,绑扎底层双Φ28钢筋网,将防裂钢筋网及底层钢筋网采用Φ28支撑筋连接,最后依次绑扎承台四周及顶面剩余钢筋及防裂钢筋网片。
因承台的钢筋过过于密集,且钢筋网间距较小(最小为10cm×
10cm),砼无法顺利输送到位,为保证砼的及振捣质量,按一定的间距布置将局部钢筋适当调整位置,预留较大孔道(不大于20cm×
20cm),确保砼顺利输送到位及振捣质量。
由于承台钢筋断面尺寸大,且周圈上下层钢筋连接为Φ16钢筋,为确保安装好钢筋骨架不变形,钢筋安装时四个角落宜采用钢管做支架。
3.4.3、墩身钢筋预埋
钢筋绑扎完毕后,在顶部绑扎墩身预留钢筋,用钢管架加以固定。
预留钢筋时,长短交错布置,保证墩身接头在同一截面数量小于50%。
墩身钢筋预留钢筋数量较多,在绑扎前定出墩身中心线,墩身深入承台内部的预留钢筋用钢管将其支撑在承台封底砼上,然后固定。
露出承台的钢筋用钢管固定。
钢筋连接采用直螺纹套筒连接。
3.5、4#、8#墩墩身竖向预应力钢绞线施工
4#、8#墩墩底设计有竖向预应力钢绞线。
钢束分N1、N2、N3三种型号,钢束采用单端张拉,底部为固定端,进入承台深度2.5m,顶部为张拉端。
为确保钢束位置符合设计要求,采用[10槽钢(或L10角钢)辅助定位,按照钢绞线位置制作型钢骨架,水平每50cm一层,竖向2m每根,竖向槽钢支撑在承台底部,型钢骨架与墩身钢筋之间进行有效连接,波纹管与型钢骨架之间采用扎丝绑扎。
由于钢绞线需在承台砼浇筑前预埋,施工期间注意对钢绞线进行保护,防止电焊等施工对钢绞线造成损伤。
为确保张拉后压浆顺利进行,采取两束管道在底部联通,联通采用20mm硬塑料管,同时每根管道底部预留一根塑料管(伸出承台砼外)作为压浆管作为备用。
联通管或压浆管与波纹管连接部位密封严密,防止砼浇筑过程中不进浆。
3.6、模板施工
承台施工模板采用钢模板拼装,单块钢模板尺寸为1.5m*1.2m。
模板安装时竖向安装4块,高度6.0m。
横桥向模板20块,顺桥向模板13块,每个承台需1.5*1.2m模板264块。
承台四周需现场加工1.5cm*20*20cm直角模板8块。
为确保承台结构尺寸满足要求,在砼垫层(封底砼)顶面放出模板立模边线,确保模板位置准确。
加固模板采用内拉外撑的方法,内拉采ф16mm圆钢,两端套丝,两侧用螺母拧紧实现对拉。
水平背肋采用[10双拼槽钢,沿承台四周环向设置,共设7道,位置与对拉筋对应。
竖向背肋采用[10双拼槽钢,设置在水平背肋外侧,与对拉筋间隔布设,顺桥向设21道,横桥向设14道。
取根据模板预留拉筋孔布置情况,竖向设7道拉筋,从承台顶底部层间距布设为(0.35+0.8+0.7+0.8+0.7+0.8+0.7)m,顶层拉筋在承台砼顶面以下0.15m。
横桥向(24.2m)拉筋布设40道,间距为(0.25+(0.7+0.5)*19+0.7)m,最后一道拉筋距模板边缘0.45m。
顺桥向(15.8m)拉筋布设26道,间距为(0.25+(0.7+0.5)*12+0.7)m,最后一道拉筋距模板边缘0.45m。
外撑材料采用型钢(I20工字钢)。
当竖向有支撑部位(靠山体侧)采用型钢在模板背肋与支撑部位进行对撑,当无支撑部位时采用斜撑支撑(顶部支撑在模板背肋处,底部支撑在基坑底)。
由于4#墩沿黄河侧空间受限,采取斜撑加固较为困难,拟采取在沿黄公路上设置锚固点,锚固点与承台模板(沿黄河侧)之间采取对拉方案加固。
模板表面清除干净,均匀涂刷脱模剂,模板缝间采用橡胶条填塞,防止漏浆。
模板底部外围四周浇筑砼带,防止根部漏浆现象发生。
3.7、预埋件检查
承台施工预埋件较多,钢筋绑扎完成浇筑砼前必须逐一仔细检查,确保不发生遗漏。
主要预埋件如下:
⑴、墩身钢筋预埋
⑵、4#、8#墩墩身竖向预应力预埋
⑶、5#、6#墩破凌柱钢筋预埋
⑷、塔吊基础预埋件
⑸、工业电梯预埋件
⑹、施工监控预埋
3.8、承台砼的浇筑
承台施工采用输送泵配合串筒(钢管制作)施工,每承台配置2台砼输送泵,其中1台汽车泵浇筑,1台地泵作为备用泵。
泵管高于承台顶1.2m,用钢管架支撑。
砼采用分层浇筑,浇筑方向沿横桥向从一端向另一端进行,分层时保证在下层砼初凝前浇筑完成上层砼。
浇筑过程中配备六条插入式振动棒,顺桥向分三组,施工人员固定在各自区域振捣,保证振捣质量,插入深度为5cm~10cm,每一振点的振捣时间为20~30s,使砼停止下沉不再冒气泡,表面呈现浮浆为宜。
振动棒与侧模离开不小于10cm距离,防止因其振动扰动模板。
承台砼施工应注意事项:
⑴、因砼方量较大,施工前认真检查拌和设备、输送泵,并进行调试,保证施工过程连续性。
⑵、施工前认真检查泵管的密闭性。
为使输送泵顺利工作,先后用水和砂浆润滑管壁,防止施工过程中堵管。
⑶、承台施工前,对施工人员进行技术交底,熟悉施工工序,将人按区划分到位,责任明确,并在两区交界处互相监督,防止出现漏振现象。
⑷、砼到标高后,专人找平,为防止砼表面出现收缩裂缝,用木抹进行二次收浆找平。
⑸、严格控制分层厚度及前后两层浇筑距离,每一区内的工人应及时移动泵管,出现砼堆积后,及时用振动棒配合铁锹将砼摊平。
⑹、因为钢筋密集,在施工中要严格要求砼的振捣质量,保证其密实性和均匀性,防止出现过振、漏振现象。
⑺、砼终凝后及时覆盖两层草袋养护,防止因养护不到位出现收缩裂缝。
⑻、砼施工一开始就对散热管通水,通水不得间断,通水时间不小于15天。
自施工开始就派专人对散热管编号测温并做好详细记录为下一次施工积累数据并验证理论计算的准确性,及时调整水温。
⑼、严格控制预留墩身钢筋的位置,预留固定塔吊基础、工业电梯的预埋件、固定及调整墩身模板需要的缆风绳预埋件。
3.9、砼的养护
养护主要是起到保湿和保温作用,保温的主要目的是减少砼表面的热扩散,降低表面的温度梯度,防止产生表面裂缝;
保湿的主要目的是防止砼表面出现收缩裂缝。
砼浇筑完成后即用一层塑料薄膜外加两层土工布覆盖并洒水养护,避免表面温度梯度过大。
在承台砼顶面及承台模板外侧均采取覆盖养护措施。
七、施工保证措施
1、质量保障措施
1.1建立健全质量保证体系
遵循全面质量管理的基本观点和方法,按照国际“三标一体”操作标准,根据我单位制定的《程序文件》和《管理手册》,建立健全质量保证体系,严格按体系运作,开展全员、全过程的质量管理活动。
成立TQC全面质量管理小组,作好各种记录,保证工程质量责任到人,实行全过程控制,使工程质量始终处于良好的受控状态和可追溯性。
1.2组织保证措施
以项目经理为组长的工程质量管理领导小组,对工程质量负全面领导责任。
项目部设安全质量部、专职质检工程师,队设兼职质检工程师,工班设质检员,对工程全过程实施质量控制。
1.3制度保证措施
⑴、建立健全工程质量终生责任制
实施项目工程质量终身责任制,建立工程质量卡。
明确质量责任和工作分工,确保全体质量相关人员以高度负责的态度对待质量工作,实现以人员素质保证工作质量,以工作质量保证各项制度和现场操作到位的良性工作循环。
⑵、实行质检工程师监督制度
项目部设专职质检工程师,工程队设兼职质检员。
项目部将以制度化管理确保现场质检工程师对工程质量检查监督的有效性;
同时以行政手段赋予质检工程师对工程质量实施奖惩权威性。
项目部对工程队的验工计价,必须经监理、质检工程师签字,计划合同部方可计量。
⑶、实行优质优价的计价制度
项目部对工程队验工计价,实行优质优价制度。
项目部对工程队依据其质量情况,实施责任预算质量奖惩系数的计价办法。
⑷、建立健全质量检查评审制度
根据工程特点和有效控制工程质量的需要,依据程序文件规定,建立健全现场工程质量的检查与评审制度。
每道工序进行前组织一次质量检查,根据质量检查情况,召开工程质量评审会议,分析质量问题,及时消除质量隐患,提出整改措施,确保质量管理工作及时有效。
⑸、教育培训制度
施工前对进场工人技术培训,以提高职工质量素质,作好宣传教育工作,提高参建职工对质量工作的重视,强化质量意识。
⑹、推行全面质量管理制度
针对工作内
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