东郑公路立交特大桥施工方案

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东郑公路立交特大桥施工方案

本桥我们选择富有经验的专业队伍进行施工,按多个工作面同时进行平行流水作业,以缩短工期。桩基采用反循环旋转钻机钻进成孔,直升导管法灌注成桩;承台采用机械配合人工放坡(垂直)开挖;圆端形桥墩采用定型钢模浇筑成型;箱梁预制与架设由其他项目经理部负责施工。施工中,对桩基、承台、墩(台)身、箱梁架设和桥面系施工进行合理组织,形成平行和流水作业的局面。

钻孔桩基础:桩基础采用常规方法钻孔成桩施工。根据现场地质、设计桩径、桩长,钻孔桩基础选取相应钻机,钻孔采用泥浆护壁;桩身钢筋笼根据工地起吊能力,采用加工场集中加工,现场吊装就位;钢筋笼应加工制成“长笼”尽量减少分节,钢筋笼孔口接头采用搭接焊,同时必须确保上下钢筋笼中心对中,保证现场立焊的焊接质量。混凝土采用耐久性混凝土,混凝土拌和站集中拌制,混凝土输送车运输,导管法灌注水下混凝土。

承台:承台基坑采用人工配合挖掘机开挖,作好开挖时的防水措施并及时浇注混凝土,基础施工完成后需及时回填。土质基坑开挖时作好防水措施,在基底开挖至设计标高0.3~0.5m时,人工清理,避免基底承载力受损,基坑开挖到设计标高后,采用空压机及风镐破除桩头,桩头设计桩顶以上20cm用人工破除。桩头破除后平整基坑底面,浇筑10cm混凝土垫层。垫层混凝土达到设计强度后,在其上绑扎承台钢筋,支立钢模板,一次性浇筑混凝土,洒水养生。

墩台:墩台模板均采用大块钢模。本标段桥梁高度不大于10m,墩身一次性立模浇筑。吊车提升材料、高压混凝土输送泵配移动式布料杆浇筑混凝土;墩台混凝土宜一次连续灌注,尽量不留或少留施工缝。施工完成后,洒水养护预制箱梁模板及砼施工组织设计,并用塑料薄膜包裹养护。

简支T梁:简支T梁预制与架设由其他标段负责施工

连续梁:转体连续梁,采用支架现浇法施工。支架基底为砂砾石,用25T振动压路机碾压6~8遍处理,最后再浇灌一层20cm厚的C20混凝土,对地基面进行硬化。支架采用钢管柱式支架与加密脚手架结构相结合的方法支架现浇施工。连续梁采用先中跨合拢再边跨合龙进行体系转换,成为稳定的梁体后,张拉所有剩余钢束并解除临时锁定。完成体系转换后进行桥面系施工。

桥面系:桥面系施工为预应力混凝土梁桥的桥面系施工及其他桥墩吊篮和围栏的施工作业。桥梁上部结构施工完成后,立即顺序开展桥面系及附属工程施工。桥面系及附属工程施工本着“优化工艺、减少资源投入、合理工序衔接、先入为主、全面跟进、资源共享、分段实施”的原则,利用桥梁下部架子队,在梁部或架梁施工结束后,开始展开桥面系及附属的施工。

电缆槽竖墙及挡砟墙现浇施工,模板采用拼装式钢模板,保证外观效果。桥梁遮板、人行道栏杆分段集中预制,采用吊装设备现场安装就位。桥面防水保护层分段现浇施工,钢筋加工采用场制钢筋网片,现场安装定位,混凝土施工采用泵车泵送,插入式振捣及平板振捣相结合的方式进行。声屏障基础采用定型钢模板,现浇施工。

所有桥梁混凝土采用拌和站集中生产,混凝土罐车运输,汽车泵或地泵灌注,满足高性能混凝土的要求及耐久性要求。大体积混凝土要控制好水化热和灌注时间、温度,加强养护措施,防止混凝土开裂。

6.2桥梁工程总体施工顺序

总体施工顺序以结构内在逻辑关系为主予以安排,大体上是先地下后地上,先桩基后承台,再墩(台)身、支承垫石的施工,最后进行简支T梁架设施工以及桥面系施工。为节省模板先高墩后低墩,各工序平行流水作业。

由于本工程技术复杂、施工难度大,而且为了配合工程创优规划,首先对各分项工程采取“试验先行,样板引路”的施工原则,以便验证设计、积累参数、完善工艺、指导施工,确保设计符合实际、施工满足设计、工艺合理可行,从而顺利实现安全、质量、进度目标。

针对本桥的特点,对钻孔桩水下砼灌注、承台及墩(台)身大体积砼浇筑施工进行工艺性试验,确定工艺参数,以指导大规模施工,确保施工工艺的符合性、合理性和科学性,确保工程质量内实外美,满足设计要求的耐久性要求。

7.1钻孔灌注桩施工工艺

本桥钻孔桩分为φ1.0m、φ1.25m二种。桩基全面施工前,先选择具有代表性地质特征的地段,进行试验桩施工,取得可靠数据、施工工艺后再全面开工。根据桩孔的分布、本标段地质条件、设计桩径、桩长等情况,钻孔桩基础可采用正循环方式开孔,钻至护筒底时,采用反循环方式钻进,泥浆护壁,导管法灌注水下混凝土。

所有桩基础均应进行检测,其中:桩长大于40m桩基采用超声波检测,其余采用瞬态激振时域频域分析法。当需要采用超声波进行检测时,其桩基施工应预埋超声波检测管,超声波检测管采用专用超声波检测管(D57×3),超声波检测完成后,对钢管内空间应采取与桩身混凝土同标号的水泥砂浆注浆进行填充。

根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求,开始准备工作。首先确定钻孔桩位:按照各墩设计桩位,布置基线控制网,采取交会法准确放出桩位。钻孔场地在旱地且施工期间地下水位在原地面以下大于1m者,先平整场地,清除杂物,更换软土,夯填密实。使钻机座于坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。修通旱地位置便道,为施工机具、材料运送提供便利。

在砂类土、粉土或黏土夹层中钻孔,采用膨润土泥浆护壁。为提高泥浆粘度和胶体率,在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等,其掺量经试验决定。造浆后要试验全部性能指标,钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表。

泥浆性能指标,按钻孔方法和地质情况确定,符合下列规定:

泥浆比重:旋挖钻机使用管形钻头钻孔时,入孔泥浆比重为1.1~1.3;反循环旋转钻机入孔泥浆比重为1.05~1.15。特别是在穿越砂层时适当增加泥浆比重,以防塌孔。

黏度:入孔泥浆粘度,一般地层为16~22s,松散易坍地层19~28s。

含砂率:新制泥浆不大于4%。

胶体率:不小于95%。

泥浆采用优质膨润土造浆。制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器和泥浆沉淀处理器等组成。

在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,严防泥浆溢流,并用汽车弃运至指定地点倾泄,禁止就地弃渣,污染周围环境。

为满足环保要求,采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆,并通过调整膨润土、分散剂的掺量,使循环泥浆能再次利用。

开始钻进时,以泥浆正循环方式开孔,钻至护筒底时,采用反循环方式钻进。钻进时在覆盖土层中用回转钻进,进入岩层后改用冲击反循环钻进,以加快钻进速度。

钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径大于桩径,护筒顶面高出施工水位或地下水位2m,还需满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地或筑岛时要高出施工地面或水面0.5m。护筒埋置深度符合下列规定:

陆地上,黏性土不小于1m,砂类土不小于2m。当表层土松软时,将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒,在护筒四周回填黏土并分层夯实。护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。

用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。

立好钻架并调整和安设好起吊系统,将钻头吊起,徐徐放进护筒内。将钻机整平并对准钻孔。

钻机就位前,对主要机具及配套设备进行检查、维修。

钻孔前,按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图,挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。

钻进过程中及时滤渣,同时经常注意地层的变化,在地层的变化处均应捞取渣样,判断地质的类型,记入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照,钻渣样应编号保存,以便分析备查。

钻孔作业保持连续进行,不中断。经常检查泥浆的各项指标。

开始钻进时,适当控制进尺,使初期成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心、孔口坍塌。

当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经驻地监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。

①安装钻机前,底架垫平,不得产生位移和沉陷。钻机保持稳定,钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。

②无论采用哪种方法钻孔,开孔的孔位要准确,使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。

③钻孔时孔内水位高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。在钻进中取渣和停钻后,及时向孔内补水或补充泥浆,保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。

④钻孔时,起、落钻头速度均匀,不得过猛或骤然变速,孔内出土不得堆积在钻孔周围。

⑤钻孔作业连续进行,因故停钻时,有钻杆的钻机将钻头提离孔底5m以上,其他钻机将钻头提出孔外,孔口加护盖。钻孔过程中经常检查并记录土层变化情况,并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后,对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验,并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于10cm。

钻孔完成后,用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后,再拆卸钻机进行清孔工作,否则重新进行扫孔。清孔的目的是使孔底沉渣、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量和孔壁厚度等指标符合规范要求。

浇筑水下混凝土前沉渣厚度要满足设计要求。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

不论用何种方法清孔,在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆保持孔内水位。

清孔达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s。

⑺钢筋笼骨架的制作安装

钢筋笼在加工车间下料,分节同槽制作。根据运输、起重设备性能,确定单节钢筋笼长度。桩基主钢筋笼各段之间主筋采用焊接,单面焊时焊缝长度大于10d,双面焊时焊缝长度大于5d,焊缝饱满,焊缝深度和宽度满足规范要求,每个断面接头数量不大于50%。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。

为防止钢筋笼吊安运输过程中变形,每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑,待钢筋笼起吊至孔口时,将支撑割除。

为检测成桩质量,在钢筋笼内侧均匀设置3根通长超声波检测管,检测管接头顺直牢靠,与钢筋笼的主筋绑扎固定。为确保混凝土灌注后管道畅通,检测管安装后,在检测管内注水,其上、下端口用钢板密封,严禁泥浆或水泥浆进入管内。

钢筋笼制作好后,用平车运至各桩位,拟采用汽车吊起吊就位。

钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合原铁道部现行混凝土与砌体相关施工标准的有关规定,钢筋笼主筋与加强箍筋要全部焊接。钢筋笼吊装时、入孔后要准确、牢固定位,平面位置偏差不大于10cm。钢筋笼外侧对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块,一般每2m左右放置一道,每道数量均布4个。

为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮,在钢筋笼上端均匀设置吊环或固定杆,支撑系统应对准中线,防止钢筋骨架的倾斜和移动。同时当灌注混凝土顶面距钢筋笼底部1米左右时降低混凝土灌注速度。当混凝土拌和物上升到距钢筋笼底口4m以上时提升导管,使底口高于骨架底口2m以上,即可恢复灌注速度。

导管采用Ф30的钢导管,必须保证导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。导管使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差,不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm,连接时连接螺栓的螺帽在上;试压压力为孔底静水压力的1.5倍。

导管长度按孔深和孔口工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口,应大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套,底节导管下端不得有法兰盘。有条件时,可采用螺旋丝扣型接头,但必须设防止松脱装置。

导管位于钻孔中央,在浇筑混凝土前,进行升降试验。导管吊装升降设备能力,与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应,并有一定的安全储备。

混凝土浇筑支架用型钢制作,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋笼,上部放置混凝土漏斗。导管安装后其底部距孔底有300~500mm的空间。

⑼二次清孔及灌注水下混凝土

混凝土浇筑前采用泥浆分离设备进行二次清孔。清孔时注意保持孔内水头高程。不得小于1m并不大于3m;水下混凝土要连续浇筑,中途不得停顿。并尽量缩短拆除导管的间断时间,每根桩在8小时内浇筑完成。混凝土灌注过程中,随时测量混凝土面的高度,正确计算导管埋入混凝土的深度,导管埋深严格控制在2~6m范围内。混凝土浇筑完毕,位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒在混凝土初凝前拔出。

为确保桩顶混凝土强度,在浇筑混凝土过程中,测量孔内混凝土顶面位置,保持导管埋深2~6m范围。当混凝土浇筑面接近设计高程时,用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置,保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上0.5~1.0m左右。

钻孔桩逐根进行无破损检测,桩长>40m时,采用超声波检测,其余采用瞬态激振时域频域分析法;

②每根钻孔桩混凝土强度试件不少于2组;

③质量有问题的桩,钻取桩身混凝土鉴定检验;

④钻孔到达设计高程后,复核地质情况和桩孔位置,用检孔器检查桩孔孔深、施工偏差要符合相关规范要求。

7.3承台施工施工方法及工艺

7.3.1.承台施工工艺

钻孔桩施工结束后进行承台基坑开挖,检验合格后,进行承台施工。开挖时根据地质情况和工程特点采取放坡开挖或设置支护结构后开挖,确保基坑作业环境和施工安全。基坑开挖好后,设置垫层,并准备定位后绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土。承台混凝土达到拆模条件后及时拆模,并进行基坑回填。

7.3.2钢板桩围堰和套箱施工

由于施工场地水流较多、地下水位较浅和跨路施工,因此个别地方需要设置钢板桩围堰和套箱施工。

施工工艺流程:测量放线→清理钢板桩→设置导桩框架→插打定位钢板桩→插打钢板桩→抽水→设置第1、2道内支撑→水下吸泥→水下砼封底→等砼达到封底强度→继续抽水→设置第3、4道内支撑→堵漏→承台和墩身施工→拆除内支撑→拔除钢板桩

钢板桩围堰适用于深水基坑,河床为砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等地层。新钢板桩应有出厂合格证,机械性能和尺寸符合有关技术标准的规定。经维修和焊接后的钢板桩,应经同类型的钢板桩作锁口通过试验检查。验收后的钢板桩应分类、编号、登记存放,锁口内不得积水。钢板桩堆存、搬运、起吊时,不得损坏锁口和产生由于自重引起的变形。钢板桩接长应等强度焊接。当起吊设备许可时,可将2~3块钢板桩拼成一组,组拼后用坚固夹具夹牢。

插打钢板桩应符合下列规定:

A插打前在锁口内涂抹防水混合料,组拼桩时应用油灰和棉絮捻塞拼接缝。

B插打顺序应由上游分两侧插打至下游合龙。

C插打时必须有可靠的导向设备,宜先将全部钢板桩逐根或逐组插打稳定,然后依次打到设计高程。

D起始打的几根或几组钢板桩,应检查其平面位置和垂直度,当发现倾斜时,应即予纠正。

E钢板桩可用锤击、液压、振动或辅以射水等方法下沉,但在黏土中,不宜使用射水,锤击时应使用桩帽。

F钢板桩相邻接头应上下错开不小于2m。

G围堰接近合龙时,应经常观测四周的冲淤状况,并采用预防上游冲空或下游淤积的措施。

H在围堰内吸泥至设计封底封底底面高程后,应整平基底、清除淤泥、浇筑水下封底混凝土,待达到要求的强度后再抽水箱套围堰:混凝土套箱为有底无隔墙、空箱钢筋混凝土结构,做承台施工模板用,且承台混凝土浇筑后不拆除混凝土套箱,利用混凝土套箱对承台起到保护、防腐作用。混凝土套箱上部安装临时钢套箱围堰,创造承台施工条件,待承台施工完成后拆除钢套箱围堰。

箱套围堰:混凝土套箱为有底无隔墙、空箱钢筋混凝土结构。由于部分桥梁下部结构位于水中,因此对这部分承台做套箱防护。同时套箱也可做承台施工模板用,且承台混凝土浇筑后不拆除混凝土套箱,利用混凝土套箱对承台起到保护、防腐作用。  

混凝土套箱工艺流程:套箱预制→套箱运至现场→就位吊装、套箱调位→安装反压牛腿→混凝土套箱止水胶囊充水→套箱内抽水→焊接连接板→拆除套箱临时固定完成体系转换→承台、墩柱施工

A砼浇筑采用水平分层浇筑法。砼浇注顺序:先浇筑底板,后浇筑侧壁。浇筑砼的关键是要掌握好浇筑侧板的时间,不能在浇筑完底板后马上进行侧壁的浇筑。浇筑侧壁第一层混凝土时要等底板混凝土流动性很小时方可继续浇注侧壁混凝土,避免内模压浆板反灰过多,掩埋内模模板,给清理及拆模造成困难。  

B模板拆除应先拆芯模、后拆外模,外模按先安的后拆、后安的先拆的顺序进行。在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时开始拆除内模,先拆除上下口拉条及内模闸板,用千斤顶顶推松动内模后方可起吊。  

C砼养护使用洒水养护与土工布覆盖养护相结合的方式。土工布将套箱完全覆盖,及时洒水,保证套箱湿润,避免砼开裂。同时,若在冬季,考虑温度的影响,用篷布覆盖保温的方式进行养护。  

⑵混凝土套箱运输、安装  

A混凝土套箱出运:砼套箱为四角带圆角的矩形空箱结构,预制完成达到设计强度后利用吊车吊装在运输车上,装车完成后运送到安装现场外处等待安装。  

B混凝土套箱安装    

套箱安装选天气较好时施工。到达安装现场后,在桥墩一侧用吊车进行砼套箱吊装施工。  

⑶混凝土套箱调位加固  

混凝土套箱顶面露出水面后,测量控制定位,利用千斤顶调整套箱平面位置,利用吊杆调节螺栓调节顶面高程,并用钢楔固定砼套箱。  

⑷混凝土套箱止水及体系转换  

混凝土套箱安装完毕后进行箱内抽水。首先将钢护筒与砼套箱底板之间缝隙里提前安放好的止水胶囊充满水,内部压气达到0.25MP,保证钢护筒与套箱底板之间的缝隙不漏水后开始抽水。

套箱内抽水完毕,具备干施工条件后,将套箱底板预埋件与钢护筒之间焊接成一体,固定套箱。焊接完毕后,检查每道焊缝,确保焊接牢固后开始进行体系装换。  安装结束,进行套箱内承台施工。

下部结构施工结束后,即组织拆除钢板桩围堰。

①拔桩前需拆除所有围檩、支撑,且必须向围堰内灌水(回填)最大限度地消除内外压力差,否则拔桩难度很大;

②桩逐根试拔,打桩力最小的桩先拔,如无记录,在拔桩的顺序最好与打桩时相反;

④钢板桩起到可用吊车直接吊起时,停振。钢板桩同时振起几根时,用落锤打散;

(2)套箱不做拆除处理

7.3.3承台施工方法

对承台混凝土所需原材料进行备料,并对混凝土配合比进行试验及优化,确保承台施工的质量符合设计及施工规范要求。

对承台的施工范围进行精确放样,以确保承台位置的准确。

为防止地表水浸泡基坑,避免基坑边坡失稳,根据基坑边坡土质情况在基坑开挖线以外1.0m处设置截水沟,以排除地表水。当基坑渗水量大、水位较高时采取在基坑四周设排水沟及集水坑,配抽水设备进行抽排。

基坑采用人工配合挖掘机开挖,如边坡不稳定,则以简易板桩进行临时支护。在基底开挖至距设计标高0.3~0.5m时,改由人工挖土至设计标高,避免基底承载力受损。

基坑开挖到设计标高后,采用空压机及风镐破除桩头,对桩头设计标高以上的20cm部分用人工破除。将埋入承台的桩身钢筋整修成设计形状,复测桩顶高程,进行桩基检测。

桩头破除后平整基坑底面,浇筑10cm混凝土垫层。

垫层混凝土达到设计强度后,在其上绑扎承台钢筋,预埋墩身钢筋。承台钢筋按规范进行绑扎焊接,钢筋网片位于底层,层间距正确,并确保钢筋的保护层厚度。墩身预埋筋及其他预埋件按图纸设计规定位置安装并牢固定位。

支立模板时重新测量放线,放线时除核对标高外,还仔细核对桥梁墩台中心坐标。模板采用组合钢模板,扣件式钢管脚手支架,模板支立准确、牢固,浇筑混凝土时不发生走模和变形。

h混凝土浇筑、养护、拆模及回填

混凝土浇筑采用拌和站集中拌制混凝土,混凝土输送车运送,混凝土泵车泵送入模。混凝土分层浇筑,层厚控制在30cm以内,以免混凝土对钢管架和墩身钢筋形成偏压而产生变形;插入式振捣器捣固密实,一次性连续浇筑至设计标高。浇筑过程中设专人随时检查钢筋和模板的稳固性,发现问题及时处理。混凝土浇筑到顶初凝后,立即进行洒水覆盖养护,达到规定强度后拆除模板,若在冬施期间,则采取保温措施。其质量经监理工程师验收合格后,方可进行基坑的回填工作。回填时尽量用原状土回填。

混凝土的浇筑顺序为自墩身预留钢筋位置向外浇筑,主要目的是保证墩身附近处混凝土的质量,在浇筑过程中要防止承台边部浮浆太多,造成表面收缩裂缝。

7.4桥梁墩台施工方法及工艺,垫石施工方法及工艺

本桥桥墩主要类型为:圆端形实体桥墩,桥台采用单线T型桥台。

墩台身模板均采用拼装式钢模。本标段桥梁高度均不大于10m,墩身采用一次性立模浇筑。混凝土由自动计量拌和站集中拌制,砼输送车送至施工现场,输送泵泵送入模,插入式振捣棒振捣。墩身混凝土养护采用洒水并用塑料薄膜包裹,减少水分蒸发,提高养护质量。墩身模板采用人工配合吊车安装和拆除,脚手架采用碗扣式支架环形搭设。

7.4.1.模板设计及加工

墩台施工采用拼装式钢模,采取分段组装工艺模板

由具有专业资质的厂家制作,以保证加工精度、强度及刚度;模板加工、试拼组装并检验合格后涂油防锈。

7.4.2.钢筋制作及安装

钢筋经原材料检查合格后,在加工场集中切断、焊接、弯制成形,然后运至施工现场,人工绑扎成形,其各项加工及绑扎指标严格控制于允许偏差之内。钢筋保护层使用与混凝土同强度的垫块以保证混凝土表面质量。钢筋的型号、形状、根数、直径、长度、编号排列、接头率及位置等符合设计要求,同时埋设预埋件。

模板支立前,将承台与墩(台)身接头处的混凝土进行凿毛,清除浮浆及松动部分,冲洗干净并整修连接钢筋。对模板进行尺寸、强度、刚度、表面平整度的检验,再精确放出墩(台)身底部外轮廓线并将基底精确找平,找平误差控制在2mm以内,保证模板拼装后的坡度符合规范要求。拼装前先涂抹脱模剂,脱模剂用专用脱模剂。模板拼装采用人工配合汽车吊进行,每吊装一节模板检查一次模板的垂直度及几何形状,无误后才能继续拼上层,每层模板支立完成后再逐一紧固每个加固螺栓。

工作平台采用碗扣式支架环形搭设,支架不与墩台模板连接。

7.4.4.混凝土浇筑

为确保混凝土施工质量,混凝土在装配有自动电子计量系统的拌和站集中拌制,混凝土输送罐车水平运输,输送泵垂直运输,串筒入模。

正式浇筑前,经试验优选配合比,确定坍落度、振捣时间、振捣次数等技术参数。浇筑时在墩(台)身整个平截面内对称水平分层进行,浇筑层厚控制在30cm以内,同时注意纠正预埋铁件的偏差,保证混凝土密实和表面光滑整齐,无垫块痕迹。

实体墩混凝土一浇筑成型,混凝土浇筑期间设专人看护,观察支架、模板、钢筋和预埋件等的稳固情况,发现松动、变形、移位时,及时处理。

混凝土达到拆模强度后,立即拆模,拆模时轻敲轻打,以免损伤主体混凝土的棱角或在混凝土表面造成伤痕。

7.4.5垫石的施工方法及工艺

垫石施工工序:测量放线、墩顶凿毛、再次测量放线、模板安装、安装预埋件、浇筑垫石混凝土、养护。

测量放线:现场测量人员用全站仪放出支座垫石中心线位置,按照放样点位定出模板位置。

墩顶凿毛:对垫石位置范围内的墩台顶混凝土用电锤进行凿毛,凿除多余浮浆,露出新鲜混凝土。

测量放线:现场测量人员再次用全站仪放出支座垫石中心线位置,按照放样点位定出模板位置,用水准仪测量出墩顶垫石高程;现场测量完成后报测量监理工程师进行复核。

模板安装:复核无误后经检验合格后,方可立模。模板采用钢模组合而成,保证模板四周平整、光洁,模板拼紧密。模板支护采用三角支撑方木的方式,保证模板稳定并便于拆卸。

浇筑垫石砼:钢筋、模板、预埋件经检查合格后,进行砼浇筑。砼在拌合站集中生产,插入式振捣器振捣。技术员全程监督浇筑过程,并通知试验室抽取样品做试块。

养护:待混凝土强度达2.5Mpa以后,即可以拆除模板。拆模过程中注意边角混凝土不能碰落。混凝土浇筑完成达到初凝后即可用塑料薄膜包裹洒水养生,养生时间不少于14天。

7.4.6.大体积混凝土及炎热天气混凝土作业控制要点

⑴合理选择原材料,优化混凝土配合比;

⑵控制混凝土的入模温度,高温季节施工时,采用低温井水拌制混凝土,并采取对骨料搭棚遮盖,对混凝土运输机具进行保温防晒等措施,降低混凝土的拌合温度,控制混凝土的入模温度在28℃以内。

⑶采取薄层浇灌,合理分层(30cm左右),全断面连续浇灌,一次成型,控制混凝土的灌注速度,尽量减小新老混凝土的温差,提高新混凝土的抗裂强度,防止老混凝土对新混凝土过大的约束而产生断面通缝。

⑷加强保温、保湿养护,延缓降温速率,防止混凝土表面干裂。养护期间,不中断冷却水及养护用水的供应,加强施工中的温度监测和管理,及时调整保温及养护措施。保温养护措施采取在混凝土面表面覆塑料薄膜养护。

⑸优化施工组织方案,严格施工工艺,加强施工管理,从原材料的选择,混凝土的拌制、浇筑到墩台混凝土灌注结束后的养护等各项工序都有专人负责,层层严格把关,严肃施工纪律,加强质量意识,发现问题及时上报处理。

7.4.6.混凝土养护

混凝土终凝后就开始洒水养护,砼表面覆盖塑料薄膜以保持湿润。拆模后采用塑料薄膜包裹,养护期内向薄膜内喷水,保持其湿度。当气温偏低时采用草帘包裹,内外加塑料薄膜。

7.5连续梁转体施工方法及工艺

由于转体连续梁基础、墩身、梁部施工距公路限界较近,对公路行车有一定的影响,为了确保公路安全,连续梁转体施工方案确定如下:

跨公路的转体桥,其桥墩承台靠近公路,受界限影响,需要对两侧的路基进行防护。从确保公路行车安全、路基稳定性考虑,确定承台基坑四周采用钢板桩防护。基坑采用垂直开挖,同时做好临时排水设施。

钻孔桩基础采用对路基震动小的反循环旋转钻机成孔,导管灌筑水下砼,钢筋笼采用25吨轮胎式吊车吊装并采取防倾倒的安全措施,确保不侵入公路限界。

采用钢管脚手架作施工支架,并在支架内侧沿公路线路方向挂设防护网进行防护;整体钢模采用拉结固定,分一次浇注混凝土。

等高连续梁采用满堂碗扣式钢管支架平行公路搭设,为了确保在连续梁施工过程中材料机具不侵入公路,采取在支架内侧挂钢丝网及防电绝缘板进行防护。连续梁现浇采用汽车输送泵分两次对称浇注,先浇注连续梁底、腹板,然后进行顶板及翼板的浇注。

等高连续梁浇筑完成,待混凝土强度及弹性模量达到90%设计值且养护不少于10天后方可进行张拉压浆作业,完成后由两端向中间拆除支架,安装转体牵引系统,并在正式转体前进行试转,设置防超转设施;最后在公路管理部门给定的要点时间内,每个转体分别用两套连续千斤顶牵引系统绕上转盘拽拉,使桥平行、顺时针转体,转体到位后浇注上、下转盘间混凝土,形成梁、墩、承台固结体系。

等高连续梁转体到位后,现浇中间和两侧合拢段,合拢施工采用满堂碗扣式支架与万能杆件相结合支撑,在靠近公路路侧设防护网,为防止落物,确保公路运营安全。

7.5.1连续梁转体施工工艺

主要施工工艺程序如下:主墩、边墩钻孔灌注桩施工→承台及转体体系结构施工→墩身、边墩盖梁施工→连续梁现浇施工→转体→合拢段施工。

7.5.2钻孔桩基础施工

钻孔桩详细施工方法及工艺见“7.1钻孔桩施工”。

转体承台主要施工流程为:

转体下承台第一次浇筑砼→安装下球铰骨架、滑道骨架→下转盘球铰安装及滑道安装→承台第二次砼浇筑→绑扎反力座钢筋、安装反力座模板、砼浇筑→安装四氟乙烯滑块→安装上球铰→撑脚、砂箱安装→上承台施工

本转体承台截面示意图如下

下承台第一层混凝土施工:

第一层砼浇筑至下球铰骨架底面以下。按照普通钢筋混凝土的浇筑工艺进行控制,但为方便骨架安装,第一层浇筑高度比下球铰骨架底低30cm为宜。

a、球铰骨架及滑道骨架安装

安装球铰骨架与滑道骨架前,先对第一层混凝土面进行人工凿毛处理,以保证新旧混凝土的结合质量。球铰骨架与滑道骨架由球铰厂家制作。安装前,先复核高程,然后放出球铰骨架及滑道骨架平面位置。安装采用汽车吊进行吊装。骨架落架后,人工对其调整平面位置,保证骨架定位准确。

b、下球铰及滑道钢板安装

钢球铰面在工厂加工制造,在下球铰面上按设计位置铣钻四氟板镶嵌孔,同时在下球铰面上设置8个混凝土振捣孔,以方便球铰下面混凝土的施工。

①下球铰安装前先进行尺寸复核检查。

②球铰吊装:球铰采用汽车吊进行吊装,吊装过程中专人指挥,保证球铰轻起轻落,移动平稳,就位准确。

③精确定位及调整:利用调整螺栓调整中心位置,然后依靠固定调整螺杆上下转动调整标高。

④固定:用全站仪检查中心位置,用电子水准仪多点复测标高,无误后进行固定。

在钢撑脚的下方设有环形滑道,滑道由专业厂家生产,现场采取分节段拼装,在盘下利用调整螺栓调整平整度后进行固定。

待球铰骨架及滑道骨架安装定位完成后,绑扎承台钢筋及反力座预埋钢筋,然后支立模板。混凝土浇筑方法同第一层。

第二层混凝土的浇筑关键在于混凝土的密实度、浇筑过程中下转盘球铰不受扰动以及混凝土的收缩不对转盘产生影响。为解决这几个问题采取以下措施:

①利用下转盘球铰上设置混凝土振捣孔及排气孔分块单独浇筑各肋板区,注意加强振捣。

②搭设工作平台,避免扰动球铰及滑道。

③加强混凝土的养生。通过敲击滑道及下球铰确认密实性,必要时对空洞进行钻孔压浆处理。

下转盘上设有千斤顶反力座及牵引反力座。反力座钢筋绑扎完成后立模板浇筑混凝土。施工过程中注意牵引反力座预留牵引索槽口中心线与转台切线方向一致,同时注意两束牵引力钢束的设置方向与牵引力反力座对应。

⑵.安装定位销轴、聚四氟乙烯滑动片及上球铰

定位销轴为一铣刨的钢棒,采用汽车吊进行吊装至下球铰的销轴套筒内,在吊装销轴前,往销轴套筒内填装四氟乙烯黄油,并给销轴上也涂抹上四氟乙烯黄油。使其将销轴与下球铰销轴套筒之间间隙填充饱满。

聚四氟乙烯滑动片安装前,先将下球铰顶面清理干净,采用绞磨机将四氟乙烯滑块安装孔打磨干净,用吸尘器吸干净里面的细铁屑和灰尘,操作工人套上防尘脚套,避免污染下球铰表面清洁度。根据聚四氟乙烯滑动片的编号由内到外将其安装在相应的镶嵌孔内。聚四氟乙烯滑动片安装完成后,在球面上各聚四氟乙烯滑动片间涂抹聚四氟乙烯粉黄油。整个安装过程中注意保持球面清洁。

四氟乙烯粉与黄油的重量比为1:120。

聚四氟乙烯滑动片安装完成后,将上球铰的销轴套管接好,用螺栓固定牢固。用汽车吊将上球铰吊起,在凸球面上涂抹一层聚四氟乙烯粉黄油,然后将上球铰对准中心销轴轻落至下球铰上,用拉链葫芦微调上球铰位置,使之水平并与下球铰外圈间隙一致。

①保持球铰面部不变形,保证球铰面光洁度和椭圆度;

②球铰范围内混凝土振捣务必密实;

③防止混凝土浆或其他杂物进入上、下球铰相吻合的部分。

上转盘共设有撑脚,每组撑脚由2个钢管组成。撑脚下采用楔铁固定位置及高程,撑脚底与不锈钢板间预留20mm间隙。

安装前,由测量人员对转体前撑脚及砂箱平面位置进行放线定位。

在滑道上布置砂箱,砂箱安装前必须对砂箱进行预压,保证撑脚底部与滑道之间的间隙。注意砂箱顶部直接与上转盘混凝土面相接触,故在施工上转盘底模时,在设置砂箱的位置预留砂箱孔洞。

转台施工前按照转台结构尺寸安装模板。砂箱顶部贴上胶布防止与混凝土浇筑在一起。然后绑扎转台内钢筋,安装牵引索锚具钢绞线,牵引索埋入转台内长度不小于4m,固定端采用P型锚具,同一对牵引索的锚固端在同一直径线上并对称与转盘中心。

预埋件安装:在混凝土灌筑前将钢球铰下盘支架及滑道支架精确定位并固定建筑电气工程施工组织设计,同时预留千斤顶反力座安装槽口。

C40混凝土浇筑:模板采用组合钢模,要求模板平顺,严密不漏浆,模板表面涂刷脱模剂,模板支撑要牢固。混凝土采用泵车下料分层浇筑,每层控制在30cm左右,由于要预埋钢球铰下盘支架底及滑道支架,故承台混凝土分二次浇注完成。

沉降观测点布置在主墩承台四个角点上,四个测点的不均匀沉降不得超过5mm。观测时间安排在以下六个时间:承台浇注完毕拆模后;上部连续梁浇注后;拆除排架前;拆除排架后;转体前;转体过程中。

7.5.4转体结构施工

转体结构由转体下盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。

转动球铰是转动体系的核心DBJT 15-19-2020 建筑防水工程技术规程.pdf,是转体施工的关键结构。它由上下球铰、球铰间聚四氟乙烯滑片、固定上下球铰的钢销、下球铰钢骨架组成。它是整个转体的核心,在转体过程中支撑转体重量,是整个平衡转体的支撑中心。

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