- 工程概述
1工程概述
三峡库区某大型悬索桥工程是在xx城区跨越长江的一座特大型钢桁加劲梁悬索桥,大桥主跨580米,桥型布置为7×40m简支T梁+580悬索桥+7×40m简支T梁,大桥全长1141.46m。主桥全宽20.5米,引桥除南岸14号墩至桥台间桥面宽由20.5m渐变至22.26m外,其余桥跨桥面宽均为20.5m。大桥下部构造共分为A、B两个合同段,我项目承担A合同段工程,包括南岸索塔(主8号墩)、南岸引桥和南岸锚碇的施工任务。
1.1南岸索塔
(1)基础:索塔基础采用钢筋混凝土钻孔桩基础,桩径为Φ260cm,每柱下设6根,置于岩石中等风化层及微风化层。基桩长14.0m,桩顶设计标高为134.2m。
(2)承台及横系梁:主塔承台设计为分离式承台,为加强基础间横向联结,索塔承台间设置一道钢筋混凝土横系梁,横系梁采用箱形断面,为单箱双室结构。承台厚度为5m,横系梁底标高比承台底标高高出1m,横系梁顶与承台顶齐平。
(3)塔柱:索塔采用钢筋混凝土梯形门架结构,塔顶塔柱横向中心距21.2米(与主缆中心距对应),塔柱轴线横向坡度为17:1,设上下两道横梁,南塔柱上塔柱高72.8米,下塔柱高69.8米,索塔全高142.6米。
塔柱采用变截面薄壁箱形断面,塔柱横桥向宽5.5米,顺桥向为变宽度,南塔柱宽5.5~11.685米,塔底处局部纵横向均适当加大截面尺寸,以改善塔底附近及承台受力状态。上塔柱壁厚60厘米,下塔柱壁厚80厘米,塔柱由实心段和空心部分组成,上塔柱设两道横隔板,下塔柱设3道横隔板,在长江下游侧塔底实心段顶部、塔顶实心段底部、横隔板处及柱身每隔10米左右布置一个直径10厘米的圆孔,以起到通风、进水、排水的作用。
桥塔横梁采用全预应力混凝土结构,上横梁采用3.5×3.5米薄壁箱形截面,壁厚50厘米,共布设10束7-øj15.24钢绞线;下横梁采用4.5×4.5米薄壁箱形截面,壁厚60厘米,共布设32束7-øj15.24钢绞线,上下横梁靠塔两侧底部及两侧壁上各布置一个10厘米的圆孔,以起到通风、调节温度的作用。为方便施工和确保工程质量,塔柱、上下横梁内均设置了由角钢组成的劲性骨架。
索塔顶部扩大为7×7米形成主索鞍支撑面,扩大部分与塔柱间设高1.5米的过渡段,主索鞍外设置钢筋混凝土防护室,防护室靠桥面中心一侧预留进入孔,进入孔至上横梁顶面间设混凝土台阶,并在上横外侧设置钢护栏;索鞍防护室顶面四角设避雷针,四周设钢筋围栏形成避雷带,保证桥塔及整体结构的安全;为方便运营期间长期检查维修的需要,在塔柱内下横梁以上部分设置型钢组成的扶梯,由于桥塔较高,扶梯间隔一定距离设置平台,并可与上塔柱横隔板共同组成临时休息平台;检修人员可由桥面处预留洞门进入塔身以内,利用爬梯至上横梁下所设洞门钻出,再利用塔身外侧爬梯上至上横梁顶面,进而由混凝土台阶进入索鞍防护室,进行必要的检查维修工作;同时,考虑检修人员由桥面下至桥塔下横梁顶面,检查支座或进入主桥加劲梁内进行其它检修工作的需要,在桥塔塔身顺桥向靠简支梁侧设置通向下横梁的爬梯.
1.2南岸引桥
(1)上部结构
40m装配式预应力混凝土T型梁,每孔梁平面布置中除南岸14#墩-南岸桥台一孔梁由于部分进入曲线而采用扇形布置方式外,其余各孔梁中距均采用2.04m,横桥向布置10片梁。梁高2.5m,外梁预制翼缘宽1.9m,内梁预制翼缘宽1.6m,现浇桥面板纵缝宽0.44m,为加强整体连接效果,对横隔板之间的连接部分也采用现浇湿接缝的施工方法。预应力筋采用标准强度Ryb=1860Mpa的φj15.24mm高强度低松驰预应力钢绞线,采用配套并符合质量要求的预应力群锚锚具进行锚固。
(2)下部结构
引桥采用钢筋混凝土盖梁、桩柱式桥墩、肋式桥台。
盖梁:9-14号墩盖梁长度均为19.50m, 11、12、13、14号墩盖梁高2.5m,宽2.8m; 9、10号墩盖梁高2.5m,宽3.0m。
桩柱式桥墩:桩、柱采用相同直径,各桥墩均采用双柱墩, 11、12、13、14号墩为直径2.5m钢筋混凝土柱身及钻孔柱桩基础; 9、10号墩为直径2.8m钢筋混凝土柱身及桩基础,各墩除柱与桩相连处设一道钢筋混凝土系梁外,柱高超过25m时,自盖梁底面向下每隔20m左右设一道钢筋混凝土系梁。
桥台:桥台采用钢筋混凝土肋板式桥台,钻孔灌注桩基础。
(3)桥面系及其它
支座:采用350mm×400mm×77mm板式橡胶支座和350mm×400mm×79mm四氟板式橡胶支座两种类型。
桥面铺装:10cm等厚C40纤维网混凝土,内设钢筋网,桥面铺装施工后应进行锯缝处理,顺桥向设三道纵缝,横向间距3.75m,横桥向每隔5m设一道锯缝(包括桥面连续处),锯缝宽5mm,深度25mm。
伸缩缝设置:桥台处设GL240型伸缩缝,引桥其它梁体连接处均采用桥面连续的处理方式。
人行道:人行道宽2.75m(含0.25m栏杆),人行道步板采用8cm厚钢筋混凝土预制板,简支于现浇人行道步板支承基座上,人行道表面用2cm水泥砂浆抹面,并进行压花处理,各种管线均从人行道板下通过。
人行道栏杆及灯柱:材料与主桥相同,灯柱间距30m左右。
桥面排水:桥面两侧人行道缘石处每隔5m设一处落水管,桥面雨水由落水管汇集后直接排向桥下。
台后搭板:台后设钢筋混凝土搭板,搭板长8m。
照明系统设计及灯光装饰工程:本桥照明系统考虑电源分别由两岸接入,引入后,在桥上布置于人行道下,电源分高压线与低压线,同时分别设置于两侧人行道下,在每个照明灯处,将电源线与灯柱内预留线相连接,本桥采用全自动结合手动开关控制相结合的方案。
1.3南岸锚碇
锚碇是悬索桥中重要的承力结构,它直接承受由锚索传递的全部荷载。整个锚碇锚固体系由岩锚、锚塞体、预应力锚索、调节拉杆、散索鞍支墩组成。南岸散索鞍以下锚室长33米,锚塞体长15米,前端高10米,宽10.5米,后端高13.6米,宽13.6米,岩锚长15米。
为了减小锚塞的应力集中现象,避免锚塞混凝土开裂,对锚塞体施加了纵向预应力,预应力体系由12-φj15.24mm高强度低松驰预应力钢绞线组成,其标准强度Ryb=1860Mpa,采用相应的锚具锚固,锚塞体内预应力钢束管道采用钢管成孔,以防止施工过程中管道堵塞。锚洞为变截面倒嗽叭形,最陡坡度35º48′37″,锚塞体呈楔形状,楔面与岩面紧密结合,锚塞内设角钢组成的定位支架以保证施工时预应力钢绞线准确定位。
预应力锚固系统由拉杆、索股锚固连接器和预应力锚固体系组成,主缆通过预应力锚固系统锚固于锚碇内,其传力途径为:主缆索股→调节拉杆→索股锚固连接器→锚块→周边岩体。在前锚面位置处,通过调节拉杆与锚固连接器将索股锚头上的锚板和预应力锚具连接起来,每个锚头连接器,对应两根拉杆,锚固一根索股。
为了防止锚室内渗水,锚室壁衬砌均采用防水混凝土浇筑,初衬为网喷混凝土,在开挖后结合围岩缝隙压浆处理、水泥砂浆锚杆加固施工及时进行。在初衬与二衬之间,设EVA防水板及无纺布,在现浇接缝处设置橡胶止水带。每个锚碇洞室末端设集水井一个,内置全自动排污系统一套,室内配备2台(13KW)除湿机管道通风机1台,以保持锚室内空气干燥。
预应力锚固体系的防腐措施:
(1)在锚室内设通风及除湿设备使锚室内相对湿度不大于40%。
(2)对锚固系统前锚面所有外露钢构件(拉杆组件、联接垫板)的表面应进行清理,去除油污、浮锈,并涂底漆与面漆进行防府处理。
(3)采用环氧树脂全喷涂钢绞线加管道内压注C40纯水泥浆,并在前锚面锚罩内压注环氧砂浆。
2 主要技术标准
(1)设计荷载:汽车-超20级;验算荷载:挂车-120;人群荷载:3.5KN/㎡
(2)桥面宽度:2.75m(含栏杆)+15m+2.75m(含栏杆)
(3)桥面纵坡:≤3%
(4)桥面横坡:车道板:双向横坡2%;人行道:内向单向横坡1%。
(5)通航水位:按三峡水坝前正常蓄水位175m(吴淞高程),推算至桥址处最高通航水位为175.2m。
(6)通航标准:1-(2)级航道,通航净空高度不小于18m。
(7)桥下立交净空高度:5m。
(8)地震烈度:Ⅵ度,考虑本桥为特殊重点大桥,按Ⅶ度设防。
(9)设计洪水频率:1/300。
(10)设计基准风速:根据桥址所处地区基本风压强度,推算设计基准风速采用25.9m/s。
(11)本工程采用北京坐标系统及黄海高程系统。
3 本工程的特点和技术难点
(1)场地小,T梁预制场不易布置
桥位区南岸为陈家坝小区,南岸为缓倾的河谷斜坡,自然坡度为150-250,桥位区主8号墩至10号墩之间,地形相对平缓,10号墩至桥台处坡度较大,如果T梁场布置在桥下的阶地上,将给施工造成极大的.
因此各断面的初期支护钢拱架尺寸均不相同,锚碇入口处成洞条件差,需作好衬护,会增加作业的工作量和增大成本。锚洞端部岩锚钻孔受地质条件影响较大,其施工的顺利与否,影响到施工的进度。
预应力钢绞线预埋件的埋设位置角度等均需要严格控制,锚洞内受空间限制,测量定位的工作量较大,施工难度较大。
第二章 施工准备
我公司从10月9日进场,进场后即抓紧施工的各项准备工作。准备工作分为技术方案准备、劳动力组织准备、物资设备准备和施工现场布设准备等几个方面。
1 技术方案准备
1.1研究和熟悉设计文件并进行现场核对
组织有关人员学习设计文件,使施工人员明确设计者的设计意图,熟悉设计图纸的细节,掌握设计人员收集的各种原始资料,对设计文件和图纸进行现场核对。其主要内容是:
(1)各项计划的安排、布置是否符合国家有关方针、规定。
(2)设计文件所依据的水文、气象、土壤等资料是否准确、可靠、齐全;
(3)对水土流失、环境影响的处理措施;
(4)构造物布置和桥梁结构形式等是否合理,相互之间是否有错误和矛盾;
(5)核对桥轴线、主要控制点、水准点、三角点、基线等是否准确无误。主要构造物的位置、尺寸大小、孔径等是否恰当;
(6)桥梁结构物、水利、航道、公路、电讯、管线及其它建筑物的相互干扰情况及其解决办法是否恰当,干扰可否避免;
(7)对地质不良地段采取的处理措施;
(8)主要材料、劳动力、机械台班等计算(含运距)是否准确;
(9)临时便桥、便道、房屋布设是否合理、电力、电讯设备、桥梁吊装方案、设备、临时供水、场地布置等是否恰当,能否采用更先进的技术或使用新型材料;
(10)各项协议文件是否齐备、完善;
1.2补充调查资料
进行现场补充调查,是为编制实施性施工组织设计收集资料。调查的内容主要有:
(1)工程地点的水文、地形、气候条件和地质情况;
(2)自采加工料场、当地材料、可供利用的房屋情况;
(3)当地劳动力资源、工业加工能力、运输条件和运输工具情况;
(4)施工场地的水电源,以及生活物资供应情况;
(5)当地风俗习惯等。
1.3设计交桩和设计技术交底
工程在正式施工之前,我公司请勘察设计单位向我项目部进行交桩和设计技术交底。
交桩在现场进行,设计单位将桥轴线测设时所设置的导线控制点和水准控制点及其它重要点位的桩位逐一移交给施工单位,我项目部在接受这些控制点后,即采取必要措施妥善加固保护。
设计技术交底由建设单位主持,设计、监理和施工单位参加。交底时设计单位应说明工程的设计依据、设计意图和功能要求。我公司将在研究设计文件中发现的问题及有关修改设计的意见提出,由设计单位对有关问题进行澄清和解释,对于合理的修改设计的意见,经过讨论认为确有必要,可在统一认识的基础上,对所讨论的结果逐一记录,并形成纪要,由建设单位正式行文,参加单位共同会签,为与设计文件同时使用的技术文件和指导施工的依据,以及进行工程核算的依据。
1.4建立工地试验室
1.4.1工地试验室的作用
本合同段工程施工过程中,必须进行各种材料试验,以便选用合适的材料和材料性能参数,才能保证本合同段结构物的强度和耐久性,并利于掌握各种材料的施工质量指标,保证结构物的施工质量。
1.4.2工地试验室的主要工作内容
工地试验室是为施工现场提供直接服务的试验室,主要任务是配合本合同工程项目,对工地抽检的各种原材料、加工材料及结构性材料的物理力学性能及各项技术参数进行检测。对混凝土配合比进行合理优化设计、砼试验以及对部分非常规试验委托有资质的权威机构进行检测等工作。
1.4.3工地试验室人员及设施
(1) 人员组成
工地试验室根据本合同段规模安排3名基本试验人员。其中,试验室主任或负责人1人,试验员2名。
(2)设备配置
我公司设置正规的工地试验室,将设有150㎡的试验室用房,布置好万能试验机和混凝土压力机、水泥全套检测设备、砂(石)检测设备、不同部位所需要使用的仪具设备和办公设施以及除此之外必须配置一些通用仪器设备。
1.5编制施工组织设计
施工组织设计是指导桥梁施工的基本技术经济文件,也是对施工实行科学管理的重要手段。编制施工组织设计目的在于全面、合理,有计划地组织施工,从而具体实现设计意图,按质、按量、按期完成施工任务。实践证明,一个工程如果施工组织设计编得好,能正确地反映客观实际,并能得到认真的执行,施工就可以有条不紊地进行,否则就会出现盲目施工的混乱局面,造成不必要的损失。
1.6编制施工预算
施工预算是在施工图基础上,根据施工图纸、施工组织设计或方案、施工定额等文件进行编制的,是企业内部控制各项成本支出、考核用工、签发施工任务单、限额领料和进行经济核算的依据。
2人力资源的配备和施工组织准备
我公司将根据签订的施工合同的要求,迅速组建符合本工程实际的施工管理机构,组织施工队伍进场施工。同时,为保证工程按设计要求的计划规定的进度和低于合同造价的成本,安全、顺利地完成施工任务,还应针对施工管理复杂、困难的特点,建立一整套完善的施工制度,采用科学的管理方法,进行切实有效的工作,才能达到目的。
2.1施工机构的组建和人员的配备
这里所指施工机构是指为完成本合同施工任务而设置的负责现场指挥、管理工作的组织机构。
2.2建立健全各项管理制度
2.2.1施工计划管理制度
施工计划管理是施工管理工作的中心环节,一切其它管理工作都要围绕计划管理来开展计划管理包括编制计划、实施计划、检查和调整计划等环节。由于公路桥梁施工受自然条件的影响大,其它客观情况的变化也难于准确预测,这就要求施工计划必须经过充分调查研究后制定,使之符合新的客观情况,保证计划的实现。
2.2.2工程技术管理制度
施工技术管理是对施工技术进行一系列组织、指挥、调节和控制等活动的总称。其主要内容包括:施工工艺管理,工程质量管理,施工技术措施计划,技术革新和技术改造,安全生产技术措施,技术文件管理等。要搞好各项技术管理工作,关键是建立并严格执行各种技术管理程度。有了健全的技术管理制度,又能认真执行,才能很好地发挥技术管理作用,圆满地完成技术管理的任务。
①技术责任制
技术责任制就是一个施工单位的技术工作系统,对各级技术人员规定明确的职责范围,使其各负其责,把整个施工技术活动和谐地、有节奏地组织起来。它对调动各级技术人员的积极性和创造性,促进施工技术的发展和保证工程质量,都有极其重要的作用。
根据我单位的组织机构情况,制订分级技术责任制。上级技术负责人应履行向下级技术负责人进行技术交底和技术指导的职责,监督下级按施工图纸、施工规范和操作规程进行施工,处理下级请示的技术问题等责任。下级技术负责人应该接受上级技术负责人的技术指导和监督。执行自己所在技术岗位上的任务。各级技术负责人应负的责任、应根据组织机构和施工任务情况,明确规定在技术责任制中。
②技术交底制度
工程开工前,为了使参与施工的人员及工人了解所承担的工程任务的技术特点、施工方法、施工程序、质量标准、安全标准、安全措施等,必须实施技术交底制度,认真做好交底工作。
2.2.3工程成本管理制度
工程成本管理是我公司为降低工程成本而进行和各项管理工作。工程成本管理与其它管理工作有着密切联系,施工企业总的技术水平和经营管理水平的高低,均能直接或间接地反映在成本这个指标上。工程成本的降低,表明施工企业在施工过程中活劳动和物化劳动的节约。活劳动的节约说明劳动生产率的提高,物化劳动的节约说明机械设备利用率的提高和建筑材料消耗率的降低。因此,建立成本管理制度,加强工程成本的管理,不断降低工程造价,具有十分重要的意义。
工程成本即工程建设过程中耗费的物化劳动(生产资料)和劳动(付给劳动 者的报酬)的贷币表现。工程成本是施工企业为完成一定数量的工程耗费的各项生产费用的总和,由直接成本和间接成本所组成。直接成本分为人工费、材料费、施工机械使用费和其它直接费四部分;间接成本费分施工管理费用和其它费用两部分。若工程发生质量事故及返工等损失也应计入直接成本。
工程成本是由生产过程中各个环节、各个部门所有人员的工作质量决定的。所以成本是反映企业工作质量综合性指标,是衡量企业管理 水平的尺度和制定计划的依据。
2.2.4施工安全管理制度
加强施工安全、劳动保护对公路工程的质量、成本和工期有着重要意义,也是企业管理的一项基本原则。其基本任务是:正确贯彻执行“安全是为了生产,生产必须安全”和“预防为主”的方针。建立安全施工责任制,加强安全检查,开展安全教育,在保证安全施工的条件下,创优质工程。
3物资设备准备
(1)结构物所需的钢材、木材、砂石料和水泥等材料的准备。
(2)施工工艺设备的准备
(3)其它各种小型生产工具、小型配件等的准备
4 施工现场布设准备
(1)恢复定线测量主要是桥中线的恢复,由于工程在勘察设计阶段所设置的中线桩有可能丢失、损坏或移位,因此为保证工程施工中道路的中线位置正确,施工前必须进行一次中线复测。
(2)建筑临时设施
a.工地临时房屋设施
临时房屋设施包括行政办公用房、宿舍、作业棚等。
b.仓库
仓库是为了存放施工所需的各种物资器材,按物资性质和存放量要求而设置。其形式设露天、敞棚和库房,其中露天主要贮存砂、石料等材料。敞棚主要用于贮存钢筋、水泥、木材等材料。库房主要存放五金、炸药、雷管、线材等材料。
(3)临时施工便道
主要是到达各墩和锚碇的施工便道。
(4)工地临时用水
(5)工地临时供电
施工现场用电,包括生产用电和生活用电,本合同段内的施工用电主要搭设地方电网。并且自备一台315KW的发电机以备停电和供电不足时使用。
(6)安全设施
设置必需的设施,特别是易燃、易爆、物资储存仓库位置附近备足足够的有效干粉式泡沫灭火器,以及其它有效设施,做好安全防范工作。
本合同段施工,不可避免地要进行爆破作业,因此,建筑物、高压电线、施工机具等设施都必须符合距离爆破区域100米以外,不能保证的,要根据具体情况加以保护,要么撤离,要么加固。
除此之外,工地内应禁止工作人员随便出入,要设有标志,必需时,施工区域设置围墙,铁丝网隔离危险区与原有道路交叉处,要设置施工标志,夜间时间要设置警告标志及信号灯。
第三章 施工组织机构和职责、权限
1施工组织机构
我公司成立三峡库区某大型悬索桥工程项目经理部主持该项目的实施,施工组织机构详见组织机构框图。
本项目设项目经理1名,项目副经理2 名,项目总工程师1名,项目副总工程师2 名,另聘请国内著名桥梁专家组成专家教授顾问组,不定期到工地评审方案,解决施工中的技术难题。
项目经理部下设工程处、质检处、机材处、财务处、技安保卫处和办公室共六个处室。
2职责和权限
2.1项目经理
职责:
a、宣传贯彻执行集团公司的质量方针、目标,确保集团公司质量体系在本项目持续有效地运行。
b、制定本项目的质量目标、各部门的职责、权限和内部作业文件。
c、为实施质量保证提供充分资源。
d、对文件和资料的发布进行审批。
e、协助上级领导对本项目质量事故的调查。
f、对本项目的工程(产品)负直接责任。
权限:
a、对本项目的质量管理、质量检查行使领导和决策权。
b、按照集团公司的有关规定,审批本项目质量奖惩。
c、有权对本项目质量体系组织机构和资源的配备进行调整。
d、按照集团公司的有关规定,决定本项目质量奖惩。
2.2项目副经理
职责:
a、宣传、贯彻执行集团公司的质量方针、目标,协助项目经理确保质量体系在本项目持续有效地运行。
b、负责指导对物资采购验收,对分承包方、工程分包商选择,实行控制。
c、负责指导对在接收、生产、交付、安装各阶段的产品进行标识,并对可追溯的产品进行唯一标识。
d、负责对顾客提供的产品的控制。
e、督促检查待检和已检产品的标识和记录。
f、督促检查产品的贮存场地或库房、搬运等情况。
g、负责对业主或建设方服务的实施、验证。
权限:
a、有权对劳务分包合同履行情况进行奖惩。
b、提出工程项目合同履行奖惩意见,经项目经理批准后执行。
c、行使范围内质量管理的领导权。
d、对违反施工规定的行为,有权纠正。当责任人不服从纠正时,有权暂停其工作。
e、有权对质量问题造成损失的直接责任和生产人员进行调查处理。
2.3项目总工程师
职责:
a、宣传、贯彻执行集团公司的质量方针、目标,协助项目经理确保质量体系在本项目持续有效地进行。
b、负责本项目的技术领导工作,负责项目的施工组织设计、质量计划、施工方案、新技术和新工艺的实施方案。
c、对质量体系在本单位运行情况向公司进行信息反馈。
d、督促检查本项目质量计划实施情况,掌握分析工程质量动态并提出相应的对策。
e、确定并策划影响质量的生产、安装、服务过程。
f、主持本项目的质量事故分析,并提出处理意见。
g、对分工范围内的工程(产品)质量负直接责任。
权限:
a、对违反施工规定的行为,有权纠正或停止其工作。
b、对质量事故有权进行追究和提出处理意见。
2.4质检处处长
职责:
a、宣传、贯彻执行集团公司的质量方针、目标,确保质量体系在本项目持续有效地运行。
b、负责组织产品、标识和可追溯性、过程控制、检验和试验的实施工作。
c、负责督促检查本项目检验、试验计划和实施,原材料检验及其试验,做好施工质量的试验鉴定。
d、参与质量事故的分析和鉴定,协助项目经理及总工程师组织对重大质量事故的调查。
e、负责技术标准、规范、规程等质量体系文件及有关技术资料的归口管理,并检查督促做好施工技术管理记录。
f、协同有关部门组织对检验、试验、计量人员的培训,督促按规定要求持证上岗,加强对检验、试验、计量人员的管理。
权限:
a、参与大中型工程的交工验收,参与项目竣工验收交付。
b、对检验、试验、计量人员提出奖惩意见。
c、在质量检查中发现问题,有权责令作业人员暂停、改正、返工,并可按规定给予处罚。
b、协助项目经理及总工参加质量事故的调查处理,检查督促纠正措施实施。
2.5工程处处长
职责:
a、贯彻执行集团公司质量方针、目标,负责施工准备过程、土石方工程施工过程、桥梁施工过程、工程防护和竣工交付实施的归口管理。
b、负责检查督促合同的履行,按合同控制进度、质量,遵约守信,确保合同的圆满完成,并监督工程分包合同的履行情况。
c、负责施工过程,尤其是对特殊工序过程的检查、督促。
d、配合组织本项目的竣工交付工作。
e、收集顾客意见,检查督促本项目交付后的服务工作。
权限:
负责组织各施工班组施工过程的实施。
2.6机料处处长
职责:
a、贯彻执行集团公司的质量方针、目标,按照物资采购、物资供应分承包方评价、顾客提供产品控制、施工机具设备控制,物资搬运、贮存、包装、防护控制程序及集团、大桥分公司及本项目制订的物资设备质量管理的有关规定,组织有关部门做好物资的采购、搬运、贮存、包装、防护及验证。
b、协助制定本部门质量管理的有关规定和办法,并贯彻实施。
c、负责本项目施工机具的采购和使用维修,保证提供施工需要的机具、器件,并协助有关部门做好施工机具设备操作、修理、管理和维护。
d、参与因机具设备或材料引起的质量事故的调查,配合集团公司、大桥分公司组织对重大机具设备事故及材料质量问题调查处理。
e、按规定责成有关人员向集团公司、大桥分公司报送有关物资设备控制的资料和报表。
权限:
a、对本项目施工机具设备有权调配,有权规定机具设备的使用、维修。有权对材料管理人员提出奖惩意见。
b、对施工中出现的有关物资设备方面的问题有权调查,可根据情况和规定提供处理意见。
c、对大宗材料采购供应分承包方进行评价,并报项目领导审批,按审批程序进行采购。
d、对施工中因为物资设备问题造成或可能造成质量事故的情况,有权暂停施工,并提出处理意见。
2.7财务处处长
职责:
a、贯彻执行集团公司质量方针、目标,为实施质量保证提供资金。
b、负责开展本项目质量成本管理,控制返工、返修、赔偿等质量损失费用。
权限:
为实施质量成本控制,有权调查本项目的质量损失。
2.8技安保卫处处长
职责:
a、宣传贯彻执行集团公司质量方针、目标。
b、负责贯彻有关安全生产、环境保护的法律、法规及规程、规范。
c、负责制订并修订本项目有关安全生产、环境保护的管理制度及主要工种的安全操作规程。
d、负责本项目安全生产的技术指导,参与安全事故的调查处理和责任鉴定。
e、负责监督本项目全体员工履行安全生产职责。
f、配合有关部门搞好施工现场的治安管理,负责组织文明工地的创建工作,做好工作环境和文明施工的监督。
权限:
a、有权对需要持证上岗的人员进行抽查、考核。
b、对工作中忽视质量造成的不良后果的人员,按有关规定参加调查,并按决定实施处理。
c、在安全检查中发现问题,有权责令作业人员暂停、改正、返工,并按规定进行处罚。
d、对涉及施工和人身安全的不良行为、不良场所和设施,有权按规定进行处理或要求限期整改。
e、参与由不安全原因引起的质量事故的调查和处理,有权对生产、经营活动中的表彰和奖励执行安全否决权。
f、结合集团公司培训计划,负责选送有关人员的培训。
2.9行政办公室主任
职责:
a、宣传贯彻执行集团公司质量方针、目标。负责与质量有关的文件和资料的收发、归档。
b、协助项目经理和有关部门为质量保证提供充分资源。
c、协助制订、修订本项目质量保证措施和操作规程。
d、负责文件、资料发布前的修改、校对。
e、会同项目各部门组织本项目有关质量和质量保证的机构设置和调整,协助各部门及项目各类人员质量职责和权限的制订、修订。
权限:
a、有权收集质量体系和各工程项目应归档的资料。
b、拒绝不按规定查阅质量文件、资料、记录。
3 “八大员”职责和权限
3.1检验、试验员
职责:
a、严格按照有关技术标准、规程、质量计划、程序文件进行检验、试验工作。
b、爱护检验、测量和试验设备,提示并协助有关人员按照规定的周期送检,确保设备不确定度已知并与要求的测量能力一致,以提供正确的数据。
c、作好检验和试验状态的标识并督促检查保护好标识。
d、全面准确地填写检验、试验报告并提交有关部门,对出具的检验、试验报告负责。
e、负责收集、整理资料、编写有关报告、报表等。
权限:
a、独立、公正地提出检验、试验报告,不受其他人员干扰。
b、发现可能造成质量事故的现象,有权通知施工负责人采取措施。或暂停施工,并报告领导和有关部门。
3.2不合格评审人员
职责:
a、按照不合格品控制程序,客观、公正地评审不合格品,在不合格品报告单上填注处理意见并签字。
b、按照评审意见,对不合格品的处理进行监督、验证。
c、不得将不合格品与全格品混淆,必须确保不合格品不交付使用或转入下一道工序。
权限:
对不合格品有评审和监督处理权。
3.3管理纠正和预防措施的人员
职责:
a、调查分析产生不合格或潜在不合格的原因,提出纠正或预防措施建议,并填写不合格原因分析报告。
b、根据不合格原因分析报告提出的建议,填写纠正或预防措施通知单,经领导批准后通知责任单位实施。
c、验证纠正或预防措施的实施效果,填写纠正或预防措施通知单并签字。
d、必须坚持不合格或潜在不合格原因不查清不放过,未落实纠正或预防措施不放过,纠正或预防措施未达到预期效果不放过。
权限:
a、发现不合格或潜在不合格,又未及时采取纠正或预防措施时,有权报经领导批准,及时采取纠正或预防措施,必要时可暂停作业。
b、当纠正和预防措施未达到预期效果时,有权报经领导批准再次发出纠正或预防措施通知单。
3.4现场施工技术员
职责:
a、严格按照有关技术标准、规程,质量计划/施工组织设计,作业文件进行现场施工管理。
b、参与编制项目的施工组织设计、作业文件及安全措施计划并具体实施。
c、协助和配合检验试验员在现场抽样送检和原材料存放、堆码及标识。
d、对所管的工序过程必须在现场对操作人员进行监督和检查。
e、认真、如实填写施工日志,做好工序之间的衔接工作。
f、负责收集、整理所管工作的原始技术资料。
权限:
a、监督、检查现场操作人员的工作,及时制止违反操作规程的行为并令其改正,情节严重者可令其停止工作,离开操作现场。
b、对特殊过程作业人员有权检查是否持证上岗。
c、有权对施工现场的不安全现象及直接影响质量的因素进行紧急处置,并报告领导和有关部门。
3.5 采购员
职责:
a、按照批准的采购计划规定的品名、规格、质量标准要求采购物资。
b、在批准的合格分承包方确实不能满足需要,或需要零星采购而无批准的分承包方时,经批准才能在其他单位进货。
c、对采购物资按采购计划规定采购的验证方法进行验证,但此种验证不能代替质检部门专职检验员的进货检验,也不排出其后的拒收。
d、采购员购进的物资,应与料场、库房的收货人员办好交接手续,点清数量,验明质量,并记录备查。
e、严格执行采购纪律,否则按规定进行处理。
f、凡采购物资一般应有产品合格证及说明等资料。
g、应提供有关采购物资的供货信息。
权限:
a、拒绝不符合采购程序规定的采购任务。
b、拒绝在未经批准的非合格分承包方处采购物资。
3.6 保管员
职责:
a、按照材料、设备搬运、包装、贮存、防护程序和物资管理制度的有关规定,作好进入料场、库房的物资管理工作。
b、材料、设备的出入料场、库房,应按规定办好交接手续,点清数量,验明质量,如有丢失、损坏应及时报告。
c、应检查随箱到达的物品清单是否齐全,如有不符合及时提出要求。
d、按规定对材料、设备进行分类保管,做到帐、卡、物相符,堆码整齐,堆码高度应符合规定,有先进先出要求的应做到先进先出。
e、库房内环境条件应做到安全可靠、通 风防潮、清洁卫生,作好防盗、防火工作,并应定期对材料、设备进行检查,防止丢失、损坏、霉变。
f、按产品标识和可追溯性控制程序、检验和试验状态控制程序的要求,作好材料、设备及其检验状态的标识,并保护好标识,如发现丢失、损坏或模糊不清,应及时采取补救措施。
g、准确及时地报填有关统计报表。
h、严格执行物资保管纪律。
权限:
a、拒绝和制止进入库房、料场的违法违章活动。
b、拒收不符合规定要求的材料、设备。
3.7 计量员
职责:
a、严格执行国家计量工作法规和集团公司检验、测量和试验设备控制程序的规定,作好本单位的计量管理工作。
b、掌握本单位计量器具、设备现状,建立计量台帐和技术档案,做到帐物相符,计量器具与技术资料(出厂说明书、合格证、履历卡、同期检定报告、合格标识等)配套齐全。
c、在计量器具的搬运、贮存、防护、使用中严格执行有关规定。
d、严格按照计量器具的周期检定要求进行计量器具的校准。
e、做好本单位计量工作文件资料的收集管理。
f、接受政府计量行政管理部门的监督检查和业务指导,按要求报送有关文件、报表等。
权限:
a、检查在用计量器具的校准、维护、使用情况。
b、拒绝和制止计量器具管理和使用的违章行为。
c、参与调查处理因器具失准导致的质量事故。
3.8文件和资料管理员
职责:
a、严格执行文件和资料控制程序、质量记录控制程序的规定,作好本单位质量文件和资料(包括质量手册、程序文件、作业文件、技术标准、顾客提供的文件资料、质量记录等)的管理工作,确保质量体系文件和资料的完整性、适应性和有效性。
b、负责编制本单位受控文件、资料清单,并按照规定对受控文件、资料进行跟踪控制。
c、负责将审批后的文件、资料及时正确的分发,并做好记录。
d、对受控和非受控文件,应分别加盖受控和非受控标识;对保留的作废文件,应加盖作废与保留两种标识。
e、根据有关部门发出的文件更改通知单,督促本单位的文件使用者及时进行更改。
f、应将文件分类编目、整理、保管,以便查阅,并注意防潮、防蚀、防止文件丢失、损坏。
g、应归档的文件和资料应妥善保管,定期送档案室归档;应处理的文件、资料须及时处理,并按规定办理文件归档处理手续。
h、按文件、资料保密管理制度,作好保密工作。
权限:
a、制止使用失效文件、资料和拒绝违反规定索取或查阅资料。
b、制止损坏或任意涂改现行文件、资料。
c、对不符合要求的归档资料,有权要求返工,直到符合要求为止。
- 主要施工技术方案
2、索塔施工
2.1主塔基桩人工钻爆开挖成孔施工
2.1.1工程概况
xx长江公路二桥南岸索塔基础,由钢筋混凝土结构的承台和灌注桩组成,承台为分离式承台,承台上下游各布置一个,两承台之间设横系梁,系梁长26.82m,宽8m,高4.0m。每承台下设置6根直径为Ф260cm,长14.0m的桩,共计12根,基桩顶标高为▽+134.2m,三峡一期蓄水以前枯水期承台均位于岸滩上。基础位置处地表覆盖层有8.0m,下伏基岩为长石砂岩夹粘土岩。岩石强度大于40 MPa,经过方案比选,我公司拟采用人工钻爆开挖法成孔,12根桩同时施工。
2.1.2人工钻爆开挖成孔施工工艺
首先以桥轴线桩为基准,把承台外轮廓线放出,放坡开挖。用挖掘机清除桩顶覆盖层至承台底标高以下20cm,如遇岩石基层,采用放小炮施工。如遇岩石基础,清平夯实基底,再用全站仪测量各桩孔的坐标位置,并标出桩孔中心,绘出孔周线,用C25混凝土砌筑桩孔孔圈,孔圈顶高出垫层混凝土顶面30cm,桩孔外基底浇筑C25垫层混凝土;遇土层,如土层承载能力满足设计要求时,则采用护壁开挖,人工挖孔至强风化层顶面,桩孔边开挖边护壁。护壁底标高为强风岩层顶面,护壁外径为300cm(Ф260+40余量),壁厚20cm,形成坚固的混凝土桩孔护壁段。如果土层力学性能不能满足设计要求,则需清除覆盖层,采用换填土的办法,清除覆盖层后采用砂卵石或用C15片石砼回填,以满足承台基底承载要求.
2.1.2.1钻爆开挖的理论依据
(1)桩孔开挖采用新奥法成孔。新奥法的主要思想是充分发挥围岩自身的承载能力,而要做到这一点,首先就要使围岩免遭破坏,保证它的稳定性。也可以这样说,维护围岩的稳定是新奥法考虑问题的出发点,也是它能追求的目标。为此,第一,选择炮眼时候,应根据当地的地址条件,尽量取得有利于围岩稳定的客观条件;第二,在决定洞口布置和形状时,应在满足工程需要的前提下,考虑到地应力和施工条件等因素,选择一种围岩应力分布比较均匀的方案,以避免因过大的应力集中而造成围岩破坏;第三,在开挖时,要尽量减少对围岩的扰动,因此要制定出合理的开挖程序和采用对围岩损伤最小的开挖方法;第四,在施工支护时,既要让围岩承担大部分荷载,又要避免围岩产生过大的变形,因此应在适当的时机搞好支护。
(2)全断面开挖法
本工程采用全断面开挖法,即在桩孔设计断面上多孔平行作业。此法适用于岩质均匀,岩石比较坚硬,孔洞断面尺寸较小(一般小于5m)的情况,当遇到岩体节理裂缝比较发育和断层破碎带时,必须与支护工序相间配合开挖,一次爆破循环进尺可达1.2-1.8m左右。
(3)爆破技术
A掏槽眼的布置原理
- 掏槽眼位置一般应布置在开挖断面的中部。
- 炮眼方向,在岩层层理明显时,应尽量垂直于岩层的层理面。
③小型断面的掏槽眼数一般为4-6个,大型断面要根据开挖方式的不同 确定掏槽眼的部位和数量。
掏槽方式通常分为倾斜掏槽眼和垂直掏槽眼两种。本工程拟采用垂直眼掏槽,掏槽方向均垂直于水平面,而且互相保持平行,该法适用范围广,炮眼布置或眼数可根据岩石的性质的变化进行调整,钻眼深度不受断面尺寸的限制,与各类倾斜眼掏槽比较,易于取得较深的循环进尺。钻眼工作互相干扰小,有利于多台钻机平行作业。但这种方法钻眼数量有所增加,而且对钻眼质量要求较高,各钻眼应保持平行,眼底应落在同一平面上。爆破时采用眼底起爆并使用毫秒雷管引爆,才能获得良好的爆破效果。
B周边眼和辅助眼的布置
周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.2m左右处,周边眼的眼底要朝竖洞轮廓线方向倾斜,当竖洞穿过的岩体坚硬时,眼底可达到或稍稍超出廓线位置;岩体中等坚硬时,眼底距轮廓线约0.1m,在松软岩体中,炮眼不必倾斜,眼底距轮廓线的距离与眼口处相同。周边眼之间的距离为0.6-1.0m。
辅助眼要根据设计要求的炮眼数量,均匀的布置在掏眼与周边眼的范围内,钻眼方向则垂直于底平面。
C炮孔数量,深度和装药量
导洞炮眼数目N,可按下式计算
N=qs/rη
式中q—导洞开挖单位耗药量(与岩石性质和导洞面积有关,在1.2-1.4kg/m3);
s—导洞开挖面积m2;
η—炮眼装药系数(装药深度与炮眼深度的比值),可参见表1;
r—每米长度炸药的重量kg。
2#岩石硝铵炸药的每米长度重量列于表2
表1 装药系数η值
炮眼名称 | 岩石f值(f=坚固性系数) | |||||
10~20 | 10 | 8 | 5~6 | 3~4 | 1~2 | |
掏槽眼 | 0.80 | 0.70 | 0.65 | 0.60 | 0.55 | 0.50 |
辅助眼 | 0.70 | 0.60 | 0.55 | 0.50 | 0.45 | 0.40 |
周边眼 | 0.75 | 0.65 | 0.60 | 0.55 | 0.45 | 0.40 |
表2 2#岩石炸药每米质量γ值
药卷直径(mm) | 32 | 35 | 38 | 40 | 45 | 50 |
γ值kg | 0.78 | 0.96 | 1.10 | 1.25 | 1.59 | 1.90 |
炮眼深度由掘进循环时间来决定,为导洞宽的0.5-0.85倍,掏眼比周边眼或辅助眼要深10%-15%,这样能提高爆破效果并保证新工作面平整。
每个炮眼的装药量可按下式计算,即
α=η·L·γ
式中α—炮眼的装药量kg;
η——炮眼装药系数(表1);
L——眼深m;
γ——每米长度炸药的重量kg(表2)。
爆破参数与多种因素有关,如岩石条件,断面大小,爆破材料质量,凿岩爆破的技术参数等,必须综合考虑以达到该条件下的最佳爆破效果。
D周边眼的光面爆破和预裂爆破
周边眼采用光面爆破或预裂爆破,能使孔洞的围岩受到的爆破破坏和震动大为减轻,并能使围岩(孔壁)表面平整,改善围岩支护结构的受力状况,有利于围岩稳定,确保施工安全,同时,减小超挖工程量,降低施工成本等方面的经济效果也很好。
孔洞的光面爆破和预裂爆破,一般采用小直径药卷或专用的低爆速,低密度,低威炸药,同时采用不藕合装药爆破。
光面和预裂爆破的设计参数,一般是沿用瑞典兰格费尔斯建议的参数,即钻眼直径为37-44mm时,光面爆破选用周边眼的间距为0.6m左右,最小抵抗线为0.8-0.9m,此时炮眼密集系数为≤0.8,预裂爆破周边眼距为0.3-0.5m。
2.1.2.2钻爆开挖
(1)钻爆工艺流程
测量→布眼位→钻眼→装药→连线→堵眼→起爆→除碴→抽水→测量(中心及孔壁)
(2)方案及参数确定方法
应根据岩石种类、强度、设计桩孔直径,设备能力,工期要求等;参照相关资料,进行计算,确定方案及各项钻爆参数,并通过试爆,调整参数,达到最佳爆炸效果,并在实践中进行适当的调整。
(3)钻爆开挖
A炮眼放样:根据光面爆破设计的孔位平面图,准确地放出各炮眼中心位置,在每完成一项爆破后,重复测量放线工作直到孔底设计高程。
B钻孔作业:严格按照风钻的操作技术规程进行操作,炮眼位置及钻孔数量严格按照光面爆破设计图施工,钻眼位置误差不得大于±2cm,初拟第一圈(周边眼)眼孔为倾斜孔,炮眼与孔壁的夹角为50 眼深120cm,第二圈(辅助眼)钻垂直眼,深120cm,第三圈(掏眼)眼,孔眼深为140cm,孔中心钻1垂直的导爆眼,眼深150cm。孔中心眼孔直径为Φ50mm,其他的孔眼为Φ40mm,相邻炮眼位置严禁相互交错交叉。
C装药量确定:采用松动爆破和光面爆破相结合,第一圈采用光面爆破,第二圈和第三圈采用松动爆破,炸药采用国产2号硝铵炸药Φ32mm(防水型炸药)。药量采用《简明公路施工手册》中有关公式和图表进行标查表和计算。
第一圈为光面爆破,每孔装药量为0.25kg,26个孔,共计6.5kg。
第二圈、三圈为松动爆破,每孔装药量0.49kg,12个孔共计5.9kg,所以每排炮眼的计算药量为12.4kg。
D起爆:采用导爆管起爆法联线采用分段并联网格,起爆顺序由内圈向外圈起爆。这种网络是将各支并串联网络依次并接于1根主传导爆管上。导爆管起爆的孔内延期方法,是将炮眼炸药内的组合起爆雷管配用非电延期雷管。具体而言:根据各炮孔起爆顺序和延期时间,确定相应段别的组合起爆雷管,然后按要求分别接毫秒电雷管,由普通电源开关或起爆器引爆电雷管。
E清孔除碴:确信爆放完后,搭设三角支架,铺设好吊点定滑车和卷扬机,用载人吊笼下放人员到孔底,再换除碴料斗,人工挖碴装料,起吊除碴。
(4)挖孔排水
由于桥梁施工为野外作业,同时基岩内存在裂隙水,所以在桩基挖孔施工时应敷设好排水设施设置。采用坑外排水和坑内排水相结合的方法进行排水。
A基坑外排水
在开挖桩顶覆盖层时,先在基坑南岸山侧,设置100×60cm截水沟,用于排除桩基,承台施工期间的地表径流。
B基坑内排水
在基坑四角设4个平面尺寸为2×2.0m,深1.0m的集水坑,用于排除雨天基坑内积水。
C 孔内排水
孔内排水采用孔口搭建雨棚,用于排除孔口处天然降水,确保雨天挖孔施工正常进行;每孔内备用1台潜水泵,视基岩裂隙水流量大小而定是否抽水,如果流量较大则利用潜水泵排除孔内积水。孔内排水计划配置40m3/h、40m扬程潜水泵16台。如果流量较小则利用人工排出少量孔内积水。
(5)清孔
挖孔至离设计深度50cm时,采用人工凿除基岩(不得爆破)清除孔底沉渣、杂物,并经监理检验后,方可浇注混凝土。
2.1.2.3钻爆开挖注意事项
(1)爆破人员必须是专业执证人员;
(2)爆眼应严格按要求控制钻眼的角度、深度和数量;控制装药量。
(3)起爆应防导爆管出现:打结、对折、管壁破损、管径拉细、异物入管等现象。
(4)爆破施工中,应注意安全警戒,确保安全距离。
(5)钻爆时应设置鼓风机对孔底送风。
(6)爆破物质的管理应严格按照《民爆管理条例》执行。
(7)整个施工应严格按桩孔设计要求,控制好桩孔的垂直度,孔壁的失圆度。
(8)爆破时,为防止基岩受到过大扰动,采取上、下游交替、隔孔、逐个施爆。为防爆破时对新浇基桩混凝土的影响,计划全部桩孔开挖完成后集中进行清孔、验孔、下钢筋笼、浇注混凝土。
(9)挖孔排水所用电器设备必须安装漏电保护器。电工昼夜值班。
2.1.3 钢筋笼安装
桩孔内钢筋笼在墩位附近的适当位置制作,制作钢筋笼的钢筋选择大型钢厂生产的符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499-98)中的规定指标要求的钢筋,每批进场的钢筋应有易于识别的标签,到场的钢筋按批汇同监理工程师一起抽取试件,符合要求才予使用,到现场的钢筋直螺纹连接套须经抽检合格才能使用。
钢筋笼按设计长度,分成二节制作,以便于安装。为提高工作效率,我公司拟采用在国内已经比较成熟的钢筋直螺纹连接技术,主筋接头采用直螺纹连接,同一断面接头数量为纵向钢筋数量的50%,错缝长度为1m(>35d=84cm)。钢筋笼制作时在加强箍上焊上“米”字撑以防止运输过程变形,制作时还要按设计图纸的规定焊好均匀布设的3根Ф57×3超声波检测钢管。
清孔符合要求经监理工程师批准后,自下而上逐节下放并接长钢筋笼。送到孔位附近平台上的钢筋笼,用25t吊车吊入孔口,割去钢筋笼内“米”字支撑后,徐徐下放。当钢筋笼下放至顶面第一道加强筋孔口基本相平,停止下放,将钢筋置于预先设置好的孔口上的2I36分配梁上,拆除吊点,吊起第二节钢筋笼,按预先的标记与第一节对位,对位准确后,即由多人配合将上节钢筋笼下端的纵向主筋与下节钢筋笼上端对齐,旋入螺纹连接套筒,此工作完成后,再焊接 Ф57×3超声波检测钢管接头,绑扎接头部分箍筋,割去“米”字撑钢筋后即可下放钢筋笼,使笼底离孔底5cm(预先支垫)。钢筋施工时注意:超声波检测管沉入水中部分应及时灌入清水,钢筋笼放下到位后声测管管口封闭。
2.1.4浇筑基桩混凝土
由于孔内存在地下水,故基桩混凝土应严格按照规范的要求进行施工,如桩孔内地下水位上升速度小于6mm/min,可按浇注干桩的方式进行桩孔混凝土浇注,按常规施工方法进行施工;桩孔内地下水位上升速度大于6mm/min时,按水下混凝土浇筑考虑浇注桩基混凝土。水下混凝土浇筑的施工的应注意:
钢筋笼下放到位,设置好能抵抗因浇混凝土可能导致钢筋笼上浮的约束后,即进行第二次清孔。经检查符合要求,监理工程师同意后,即可用导管法浇注桩孔内水下混凝土。
浇注导管采用Φ299的无缝钢管,快速螺纹接头连接,导管使用前必须做水密试验,符合要求才能使用。
为保证首批混凝土灌注后导管埋深>1.0m,因此制一个能储混凝土10m3的的储料罐。储料罐必须结构可靠,开启出料口的阀门灵活,确保导管漏斗开球后罐内混凝土连续不断地经导管注入桩孔内。开球前导管底离孔底为40cm。
浇注基桩的水下混凝土必须具有良好的流动性,坍落度控制在18-20cm,初凝时间12小时以上。
水下混凝土采用拌和站集中拌和,泵送运输至孔口上方储料罐内再经导管送入孔底。浇注过程中做好浇注数量与浇注高度的记录,并绘成曲线,如遇异常须及时处理。
首批储料罐内的混凝土浇注完成后,在导管口插入一根Φ100mm的排气管,使后续浇入的混凝土入孔后在桩内不形成气孔,以确保桩身的质量。
2.1.5质量标准及检验方法
- 水下混凝土浇注记录必须完整、准确;
- 混凝土强度满足设计要求;
- 混凝土必须连续浇筑(为保证混凝土浇筑连续进行,各类机械均需有备用);
④埋设超声波检测管,待基桩混凝土达到设计强度后,逐根进行检测超声波检测管。
2.1.6主要设备
名 称 | 型号规格 | 单 位 | 数 量 | 备 注 |
空压机 | 12m3/mm | 台 | 2 | |
空压机 | 20 m3/mm | 台 | 4 | |
风钻 | YTP-26 | 台 | 32 | 备用8台 |
吊车 | 25t | 辆 | 1 | |
摇头扒杆 | 2t | 付 | 4 | |
电动卷扬机 | 2-5t | 台 | 8 | |
潜水泵 | 40 m3/h | 台 | 40 | 备用28台 |
除渣筒 | 0.6 m3 | 个 | 12 | |
混凝土拌合站 | 50 m3/h | 套 | 2 | 备用1套 |
输送泵 | 60 m3/h | 台 | 2 | 备用1台 |
导管 | Φ299×8 | m | 40 | |
装载机 | ZL40 | 台 | 2 | |
钢筋弯曲机 | 台 | 1 | ||
直螺纹机 | 台 | 2 | ||
钢筋调直机 | 台 | 1 | ||
电焊机 | 台 | 8 | ||
发电机 | 250Kw | 台 | 1 | 备用 |
2.1.7人员及工期安排
每孔每天分为2班,12个孔同时施工,每孔每班人员安排为:钻眼4人,排碴6人,另机械工10人,负责挖孔及混凝土浇筑设备操作及检修、电工2人,负责挖孔及混凝土浇筑全套电力设施敷设及检查,检修,钢筋工4人,负责钢筋笼制作和下放。施爆人员4人,负责所有桩孔施爆。工程进度计划每天进尺0.8m考虑施工准备、机械开挖、垫层混凝土浇筑、人工挖孔、混凝土浇筑等工序共计工期60天。
2.2承台及系梁施工
2.2.1工程概况
南岸主塔承台设计为分离式矩形承台,两个矩形承台间设置连系梁。其中一个承台尺寸为:1520×1020×500cm,系梁尺寸为:2682×800×400cm,系梁顶面与承台顶面平,承台顶标高为▽+139.2m,即顶标高与原地面标高平。承台设计为C30混凝土,承台、系梁共计混凝土2077.5m3,施工考虑两个矩形承台各分一次浇筑,系梁底板、侧板、隔板浇筑一次,系梁顶板混凝土最后浇筑,其主要施工方法分述如下。
2.2.2承台施工
2.2.2.1钢筋绑扎、冷却管安装
在精确放样后,开始绑扎承台底部钢筋网,然后安装冷却水管。最后安装索塔避雷装置、墩身插入承台内的预埋钢筋以及承台的顶面钢筋网。安装过程中根据浇注混凝土的需要设置型钢支撑,保证钢筋骨架位置准确。上、下河承台钢筋一次绑扎成型。安装承台钢筋时注意预埋梁钢筋,承台砼浇筑完成后,开始绑扎系梁钢筋。
2.2.2.2安装模板
承台及系梁侧模由组合钢模在加工场组装为大块模板,汽车运至安装地点由25t汽车吊逐块安装。系梁内模由人工现场组拼安装。单个承台需钢模板260㎡,系梁需模板500㎡。
(1)底模:承台底模采用在C25垫层混凝土上铺油毛毡作为底模。由于系梁底标高于承台底标高,故开挖承台基坑时应充分考虑该因素,使系梁部分基底标高相应提高确保垫层混凝土标高与系梁底标高一致。在浇C25垫层混凝土前对基底进行夯实整平,如部分地质条件较差,则应考虑超挖、加厚垫层混凝土厚度的办法来解决。超挖深度视开挖后地质情况而定。
(2)侧模:在绑扎钢筋的同时,模板也可以进行安装,承台模板采用组合钢模,用[12的槽钢按0.8m的间距作为背梢,2[14的槽钢按1m间距作为带木,拉杆采用Ф16的螺栓按1.0×0.8的间距安装。
(3)系梁内模:系梁内模采用组合纲模,倒角处采用木模,拉杆布置同侧模。
(4)系梁顶模安装时,两箱室应各预留一个φ80cm的孔,待系梁砼浇完成后补浇该部分砼,以便于顶模支架及模板拆除。
2.2.2.3浇筑承台混凝土
钢筋、模板经监理工程师检查认可后,即可浇筑承台混凝土,承台混凝土上、下游承台各分一次浇筑,单个承台混凝土775.2m3 ,系梁底板、侧板浇筑一次,混凝土方量350 m3,顶板混凝土浇筑一次,混凝土方量180m3。承台混凝土浇筑时,为便于混凝土输送管道布设,混凝土浇筑施工平台牢固,需在承台内搭设钢扣管脚手架,同时作为钢筋安装骨架和冷却水管架立支架。
承台混凝土标号为C30,施工时采用泵送混凝土。为保证混凝土和易性满足施工要求,泵送混凝土要具有良好的粘聚性,不离析,且泌水少,现场的混凝土坍落度控制在18cm左右,混凝土的初凝时间控制在20h左右。
承台混凝土体积大,采用一次性浇筑,为有效防止混凝土内部水化热温升过大,承台施工控制混凝土内表温差:△T≤25℃,控制混凝土降温速率:△U≤2℃/d。
(1)承台混凝土施控方案
A 优化混凝土配合比,合理选材,降低混凝土内部水化热温升合理选择混凝土原材料,选择级配优良的砂、石料,降低水泥用量;选择优良的混凝土外加剂,控制混凝土水灰比,节约水泥用量,是降低混凝土内部水化热温升的重要环节。因此,必须加强对混凝土原材料的质量控制。
①水泥
承台混凝土采用优质普硅32.5号水泥,袋装入场,水泥使用温度不得超过50℃,否则必须采取措施降低水泥温度。袋装水泥入场后应按品种、标号及批号分别存放,同时应采取防潮措施。水泥应分批检验,质量应稳定。
②粉煤灰
在条件允可的情况下,可用粉煤灰替代部分水泥,粉煤灰采用Ⅱ级磨细灰,其质量应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》CB1596/91的规定。
③砂
采用优质中砂,细度模数为2.3-3.1,含泥量应≤2%,其它指标必须符合规范规定。
④石
石子采用5-31.5mm粒级的优质卵石。石子来源应稳定,石子应分批检验。应严格控制石子含泥量≤1%。如果石子含泥量达不到要求,必须用水冲洗合格后才能使用,其它指标必须符合规范规定。
⑤外加剂
混凝土外加剂采用高效缓凝型外加剂。外加剂入场后应分批检验,质量必须稳定符合施工要求。
B对混凝土施工的一般要求
为确保大体积混凝土施工质量,提高混凝土的均匀性和抗裂能力,必须加强对混凝土每一环节的施工控制。要求现场人员必须从混凝土拌和、运输、振捣到养护整个过程施行有效监控,混凝土施工应严格按照《公路桥涵施工技术规范》进行,并应特别注意以下方面。
①混凝土拌制前,各种衡器应请计量部门进行计量标定,称量误差应符合规范要求。
②浇筑前应对模板、钢筋、预埋件、监控无件及线路等进行检查,同时应对检查封底混凝土顶面是否有碎碴异物等,检验合格后才能开盘。
③混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,应在下层混凝土初凝前浇筑完毕上层混凝土。混凝土分层厚度为0.3m。
④浇筑混凝土时,对每一部位混凝土必须振捣密实,同时振捣器应运离温控元件及预埋件15cm。
⑤混凝土浇筑应连续进行,如因故停歇,时间超过混凝土初凝时间时,仓面混凝土应按施工缝处理。
⑥在混凝土浇筑过程中,应及时清除仓内积水。
C 混凝土浇筑温度的控制
混凝土浇筑温度是指混凝土入仓经过平仓振捣后,距离表面5-10cm处的温度值。应严格控制混凝土的浇筑温度满足温控制标准要求。因此在每次开盘以前,试验室要测量水泥、粉煤灰、砂、石、水的温度,计算其出机温度,并估算浇筑温度。
D 混凝土内部冷却水管布设
- 冷却水管及其布设
冷却水管采用直径φ32的薄壁型钢管,承台拟布设四层冷却水管,层间距为1.0m,水平间距0.9m,且各层进出口水管均高出承台顶面1.0m。
②冷却水管使用及其控制
a.冷却水管使用前应进行压水试验,防止管道漏水、阻塞;
b.在混凝土浇筑到水管标高开始通水,连续通水10天左右,在此期间的降温率超过2.0℃/d,立即停止通水,具体时间视测温结果而定;
c.管内水流速不低于0.6m/s;
d.待冷却水管通水结束后,即采用30号水泥浆进行压浆封堵。
为保证冷却水的初期降温效果,实施时提前成立专门班子,专人负责、优化冷却水管的布置,合理选择水泵,并配备检修人员,准备1-2台泵备用。施工时,操作人员应听从指挥,及时开启和关闭阀门。
E 混凝土养护
为保证混凝土后期强度的正常增长,防止出现干缩裂缝,必须加强大体积混凝土的养护工作。
混凝土养护采用24h不间断喷淋方式,始终保持混凝土表面潮湿,养护时间不得小于28天。承台混凝土浇筑完毕后采用表面蓄水养护。
F 混凝土表面保温
气温骤降是导致混凝土出现表面裂缝的重要因素。当寒潮来临应及时采取表面保温措施。具体方法是混凝土表面覆盖麻袋外包彩条布。
G 承台大体积混凝土温控施工的现场监测
为做到信息化温控施工,出现异常情况能及时调整温控措施,应在混凝土内部布设温度测点,它是温控工作的重要一环。根据承台的结构特点和温度场计算成果,拟在承台的轴线方向上布设温度测点,并同时检测大气温度和各冷却水管进、出口水温。
(2)承台混凝土浇筑
承台混凝土一次浇筑数量约775.2m3,采用2套陆上拌和站制混凝土,泵送浇筑,混凝土生产能力为100m3/h,生产时控制混凝土坍落度18cm,缓凝时间20h左右,浇筑时,在钢模顶面搭简易平台,设置6个漏斗,用导管浇筑(下接缓降串筒),浇筑混凝分层厚度为30cm,采用插入式振捣器振捣,浇筑过程中注意,当浇过冷却水管时,该部分的水管即通水冷却,以降低水化热。浇筑过程中如出现机械等事故,不能继续浇筑时,及时按施工缝进行处理,然后再继续浇筑,浇筑至承台顶面时,注意标高的准确。
混凝土浇筑完成后,及时进行养护,时间不少于28天,为配合温控,混凝土浇筑期间冷却水管内要及时通水冷却,混凝土表面要采取保温措施。当混凝土的降温速率超过2.0℃/d时停止冷却管内通水,冷却管内压入30号水泥浆封堵。当承台混凝土浇筑完成,养护期满,温控防裂达到要求。经监理工程师检查验收合格后,基础施工即告结束,可转入下塔柱等后续工程的施工。
2.2.2.5工期计划
承台计划工期45天。
2.3索塔塔身施工
2.3.1 工程概况
2.3.1.1索塔外形
索塔为H型混凝土索塔,塔柱断面为箱形,四角圆角。上下游塔柱向内倾斜,倾斜度为1:17。索塔底面高程为▽+139.2、塔顶高程为▽+281.8m(索鞍防护室顶面)、索塔总高度为142.6m。每个塔柱塔脚标高▽+139.2-+145.2段纵、横向双向收坡、塔身标高▽+145.2以横桥向沿墩轴线收坡。索塔由上横梁、下横梁组成。索塔下塔柱高68.90m、上塔柱高68.7m、塔顶及设施高5m。
索塔横桥向的宽度(全宽):塔脚底面全宽43.52m,下横梁外顶面长为23.048m,上横梁顶面长14.20m。
索塔塔柱采用矩形箱型断面、在箱外断面的四个角点设置R=50cm圆角,在箱内断面的四个角点设置40×40cm倒角。上塔柱断面顺桥向宽4.485-6.091m,横桥向宽5.5m,壁厚顺桥向0.6m,横桥向0.6m,下塔柱断面顺桥向宽6.106-7.70m,横桥向宽5.5m,壁厚顺桥向0.8m,横桥向0.8m。塔脚上、下横梁处设有渐变段。每塔内设5 道横隔板,下塔柱内设人行爬梯,塔顶四角设避雷针。
根据受力需要,索塔共设置两道横梁,为使结构受力合理,下横梁既作为交界墩,又作为索塔横向风构。
横梁采用多室矩形断面,下横梁顶面长23.048m,宽4.5m,顶、底板厚为0.60-2.1m,腹板厚0.60m。上横梁顶面长14.2m,顶底板宽3.5m,高3.5-4.5m,顶板厚0.5m,底板厚为0.5-1.50m,腹板厚0.5m,索塔混凝土为C40、混凝土方量为:塔柱6129m3,上横梁120.8 m3,下横梁375.0 m3。
2.3.1.2 普通钢筋设计
塔柱竖向配置Ф25粗钢筋。粗钢筋竖向接头采用直螺纹连接接头。水平向配置Ф12的箍筋和拉结筋。索塔合计钢筋重量约603t,钢筋连接头采用Ф25直螺纹连接套筒共19008个。
2.3.1.3 预应力钢筋设计
为满足结构受力的要求,上、下横梁均为预应力混凝土结构。上横梁配置10束7Ф15.24预应力钢绞线,下横梁配置32束7Ф15.24预应力钢绞线。
所有预应力束采用槽口锚固于塔壁外,并采用混凝土封锚,以减少开槽口对塔柱竖向钢筋的影响,所有预应力管道均采用波纹管成孔。
2.3.2 施工流程
- 承台施工期间安装塔吊,
- 浇筑下塔柱至下横梁
- 立模浇筑下横梁,养生。
- 提升模板浇注上塔柱,设置临时水平支撑,浇筑上塔柱至上横梁。
- 立模浇筑上横梁,养生,张拉预应力钢束。
- 拆除临时支撑,提升模板浇筑塔顶结构。
2.3.3 施工总体布置
索塔为H型混凝土索塔,由下塔柱、下横梁、上塔柱、上横梁及塔顶设施等几大部分组成。各部分施工分别采用钢管柱、万能杆件混合支架,翻模等方法施工。
塔吊:布置1台SCMFO-23B型塔吊,为便于引桥T梁安装。拟将塔吊安装于承台桥轴线处靠河心侧,距墩轴线4.0m处,塔吊起重能力130t.m,最大工作幅度50m。塔吊在索塔施工完成后拆除,转移至塔顶满足上部构造施工需要。
施工电梯:施工电梯是工作人员上下的主要交通工具、拟从承台顶面至塔顶设置电梯一台、附作于上游塔柱上,电梯的安装斜度与塔柱倾斜度一致,输送高度140m。
混凝土运输:混凝土由陆上混凝土拌和站供应,生产能力50m3/h,用一台德国产SWING 3000型输送泵浇筑。拌和站安装在9-10号墩之间,以满足索塔和锚碇浇注混凝土的需要。
2.3.4 主要施工工艺
2.3.4.1 塔柱混凝土翻模施工
(1)模板设计
通过方案比选决定外露面采用大块钢模板,内模采用组合钢模配木模,翻模法施工。
A 确定混凝土浇筑高度
根据进度要求,通常一般认为模板节段越高,每次浇筑混凝土越多,工期越快。其实当模板高度增加超过一定限度,将导致安模,扎钢筋、浇筑,施工控制和模板变形等更大的困难,反而延长施工时间并增加了加工模板的成本。本桥按照主筋长度的1/2作为浇注分段长度,主筋为Ф25,一般选择定尺长度9 m,即确定一次浇筑高度为4.5m,浇筑方量约为100m3/次。
B 工作状态构思
模板确定为2.25m/节。竖向组装三节,从下至上,第一节为锚固段,支承上面的第二、三节为浇筑段,每次在所浇筑混凝土达到50%设计强度后,拆
卸下面两节,翻到上面一节安装。
C 模板水平长度尺寸确定
索塔断面外廓尺寸由塔脚以上6.0m处的9.3×5.5m,收坡成塔顶的5.685×5.5m。为了减少横向的模板接缝,确保模板的整体精度,进一步确保索塔线形,所以采用模板横向无拼缝,只存在竖向接高,即渐变面模板(侧模)9.6×2.25m(顺桥向),固定面(正模)5.5×2.25m(横桥向),塔脚以下6.0m处另设异形大块钢模。异形大块钢模一次性使用后,改制为索塔横梁模板。
D 模板材料型号选用
模板由面板、肋板和背楞组成。
①面板的确定:为了增加局部刚度和减小局部焊接变形,选择8 mm厚优质A3钢板作面板。
②肋和背楞的确定:为增加整体高度,在测算单块钢模最大重量适应现有吊装能力(130t.m塔吊一台)的情况下,选用20号工字钢和20号槽钢作背楞,组焊成整体框架;选用∠50角钢作肋板。肋板必须满足面板的局部承压刚度。背楞和肋板所组成的刚性平面网格尺寸一般控制在30×40-50cm。
E 模板的收分方式
在确保模板的整体性情况下,只能在采用滑槽方式对称收分,角模与固定模板(正模板)螺栓联结,通过滑槽用螺栓与收分模板(侧模板)联结,实现整体装配。正模沿侧模滑槽作水平滑动。模板的竖向均用M27螺栓联结,确保其竖向刚度。
F 对拉螺杆的位置及数量确定
通过水平方向和竖直方向的背楞,按三跨连续梁在均布荷载作用下,支座(对拉螺杆和端头部联接处)不变位的情况下验算,变形不大于1mm;对拉螺杆直径经最大荷载验算确定。
(2)模板制作
A《公路桥涵施工技术规程》规定容许偏差(mm)如下
①外形尺寸:长和宽 0,-1;肋高±5。
②面板端偏斜 ≤0.5
③连接配件(螺栓、卡子等)的孔眼位置:孔中心与板面的间距±0.3;
板端中心与模板的间距0,-0.5。
④板面局部不平(用2m靠尺、塞尺检测)1.0。
⑤板面和板侧挠度±1.0。
⑥装配精度要求:相邻模板两板表面高差±2mm 。
⑦模板表面平整(用2m直尺检查)±2mm
B 模板的加工程序为:①校正;②接长焊结;③下料;④单件加工;⑤上胎模组合压紧;⑥施焊;⑦冷却;⑧取出校平;⑨试拼装检验;⑩打磨;(11)油漆。
C 制作要点
①选用新出厂的优质钢材,要求平整光洁顺直,使用前应检查校正。
②面板对接焊缝应对接平整,防止折角,对接焊缝要认真砂平抛光,靠板尺检查。
③型钢对接应等强施焊,对接顺直、焊缝不影响面板贴合。
④加工平台应确保平整度(平整度小于1mm),定位压紧后的侧模应待大量施焊工作完成并冷却后,才能卸下。
⑤焊接时应尽可能对称施焊,避免集中受热,引起不均匀变形。
⑥背肋同骨架应确保焊缝强度,骨架与面板,隔板用倒退、间断、跳跃焊法施焊。
⑦螺栓孔位,孔距应保证精度,当背肋或隔板影响孔时,应作调整,首先保证孔的位置精度。
⑧成品模板应检查其装配精度,有变形的应采用反力架或加热予以校正。
(3)翻模模板的安装
塔柱翻模配备A、B两类大块模板,其中塔脚6.0m段为B类,共计两套,每套高6.0m ,一次性使用后改制为索塔横梁模板。塔脚段以上为A类模板,共计两套,每套3节,每节高2.25m。
塔柱翻模在塔脚段混凝土浇筑完成后,先安装A类模板,第一、二节模板,后绑扎纲筋浇筑混凝土,待该节段混凝土强度达到设计强度50%后,拆除塔脚B类模板及A类模板第一节。留下A类模板第二节作为锚固段,再在A类模板第二节上依次安装A类第三节及A类第一节模板,如此每次浇注混凝土之前有一节模板仍紧固于已浇混凝土体上,其余两节模板则处于待浇混凝土状态。
模板安拆均采用塔吊运输,每次安拆4.5m,共两层,每层2.25m,拆模后先清理模板表面和接缝处的泡沫橡胶,清理干净后,在模板表面均匀涂刷40号机油作脱模剂,在模板接缝垫泡沫橡胶防止漏浆。
紧固于塔体上的支承模板依靠塔身混凝土与模板面的粘接力,及对拉螺杆的支撑力,支承其上的两套模板重量和其他施工荷载。塔柱因内向倾斜,且为变截面,模板通过对拉螺杆及劲性骨架及柱身外刚性支撑固定,抵抗混凝土浇注过程中对模板产生的侧压力。其对拉螺杆的设置方法为:在塔柱混凝土内埋置有对拉杆连接的螺母,螺母再通过上拉杆与模板固定,拆模后拆除外露的拉杆。
模板的调整方法:桥轴线、墩轴线控制,四角高程控制,壁厚水平支撑控制,柱内净空尺寸用调节撑架控制。
2.3.4.2 泵送C40的配制和混凝土浇注施工
C40混凝土属高标号混凝土,必须精心设计,精心施工,确保每一批混凝土都合格。
(1)泵送混凝土的配合比设计按以下基本原则进行:
A 泵送混凝土选用普通硅酸盐水泥。
B 泵送混凝土所用粗骨料选用本地0.5-4.0机制碎石:碎石不宜大于管径的1/5,粗骨料应采用连续级配,且针片状含量不宜大于10%。
C 泵送混凝土用砂采用中砂,其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应小于15%,通过0.160mm筛孔的含量不应小于5%。
D 泵送混凝土掺入缓凝高效减水剂,并可适量掺用粉煤灰,粉煤灰的质量应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-91)中规定的Ⅱ级粉煤灰。
E 泵送混凝土拌和物的坍落度不小于80mm,泵送混凝土入泵坍落度按下表选用。
混凝土泵送坍落度选用表
泵送高度(m) | <30 | 30~60 | 60~100 | >100 |
坍落度(mm) | 100~140 | 140~160 | 160~180 | 180~200 |
F 泵送混凝土的水灰比不大于0.50。
G 泵送混凝土的水泥用量不宜小于300kg/m3。
H 掺用引气型外加剂时,其混凝土含气量不宜大于4%。
(2)混凝土浇注施工
混凝土由建立于陆上的生产能力为50m3/h的拌和站供应,用两台德国产SW-3000型混凝土输送泵水平、垂直运输至施工现场。混凝土输送管道沿塔吊支架垂直布设,然后向上、下游塔柱分肢。因为索塔高140余m,因此对混凝土的可泵性、和易性、泌水性及缓凝早强性能要求较高,采用如下方法:
A 改善混凝土内部条件,混凝土中掺入缓凝高效减水外加剂视气候条件适当调整坍落度、水灰比;在首次泵送前先泵送水湿润泵管内壁,再泵送适量砂浆,最后泵送混凝土,以减少管壁对混凝土的摩阻力。
B 改善混凝土外部环境条件:对混凝土运输车和泵送混凝土管进行降温措施,减少混凝土水分损失,气温较高时对混凝土管用湿麻袋覆盖或冲水降温。当泵送混凝土过程中由于其他原因需要较长间歇时间时,混凝土泵间隔10min应泵一两个行程,使混凝土不至于在管内干硬,造成堵管,混凝土浇注间隔时间不宜超过1h。
混凝土浇筑均为分层浇筑、振捣,分层厚度30~40cm,振捣方法按插入式振捣器作用半径均匀分布。每次在浇筑上一段混凝土(即接缝处)时,预先用清水充分润湿下一段混凝土表面。施工接缝处四边,用砂轮打磨成水平线。
混凝土的在气温较低时养护采用覆盖麻袋保湿保温养护,侧面钢模用蓬布包围,并布置碘钨灯进行升温以控制内外温差。气温较高时,未脱模部分混凝土表面洒水养护,已脱模表面涂养生剂养护。
2.3.4.3 主塔劲性骨架及钢筋施工
(1)劲性骨架加工制作
骨架采取在地面整体制作,单节骨架的高度与混凝土分段高度大致相同。每节劲性骨架的制作,先加工长边方向内侧两个小片以及外侧两个大片,再大小片单侧组合成单侧组合骨架,最后由两个单侧组合骨架拼成整体。整个骨架用等边角钢以及A3钢板制作。
A 加工平台
在地面上进行地表整平处理,铺装混凝土面层,养护后形成劲性骨架加工平台。
B 劲性骨架单片制作
为方便加工,根据骨架制作的重复性,在平台上实样划出各大小片的尺寸、型钢布置位置。加工要求主要受力型钢及边角型钢位置严格控制,精度在±3mm内,并且严格按钢结构施工技术规范施工,通过采取设置焊接胎架和劲性夹具的措施来控制焊接变形,减小加工误差。
C 组装
单片加工先加工小片,再加工大片。大片制作好一片即与小片组拼而形成单侧组合骨架。根据塔柱尺寸和设计图纸要求画出骨架横截面整体尺寸于平台上。组装时采用靠架法:于骨架空档内放一大靠架(约4.5m高),把单侧组合骨架定于大靠架两侧,四角点对齐尺寸线。用重球或经纬仪校核垂直度,确保结构的精度,制作精度偏差在±5mm之内。
D 劲性骨架安装
劲性骨架在地面加工制作好以后,利用施工塔吊吊装,在塔柱施工节段位置就位,骨架安装面高出混凝土分界面15cm~50cm,上、下两节段间用螺栓连接。中、下塔柱的劲性骨架采取塔柱长边单侧组合骨架一次安装,每次安装高度10m,塔柱短边用型钢(L75×8)与长边两单侧组合骨架连接。上塔柱为施工预应力束的方便,骨架采取整体由地面吊上塔柱安装,安装高度视塔吊起重能力而定。骨架安装前,须对已有骨架四个角点放点控制,同时调整标高与设计标高一致。骨架在安装时,四个下角点对准已有骨架四个顶角控制点,四个上角点用垂球或经纬仪校核偏差,各角点偏位控制在±1cm之内。劲性骨架作为供测量放样,主筋安装、立模依托的受力构件,安装质量很重要。作为倾斜的塔柱,劲性骨架自由端较长,受主筋平面位置变化等不利因素,为保证骨架承力后顺应塔肢倾斜度,采取骨架安装预偏的方法来完成。
E 主筋定位框安装
定位框固定于劲性骨架上作主筋限、定位构造,是控制主筋平面位置,保证模板安装和钢筋保护层的具体措施。主筋定位框与劲性骨架互为帮衬,每混凝土节段安装两层,在施工辅助结构中对劲性骨架而言起着受压支架和受拉拉条的作用。定位框安装方法:以塔肢纵横轴为基准,对应定位框几何中心铅垂安装,四条边基本保持水平,安装高度尽可能在混凝土施工段中均匀分布,使主筋顺直,避免主筋成排凹凸现象。
F 钢筋施工
钢筋现场安装施工流程:塔柱主筋安装→塔柱箍筋拉结筋安装→防裂钢筋网安装。
主筋采用直螺纹接头技术。直径大于或等于25mm的钢筋采用直螺纹连接,且具有设计要求的抗疲劳、抗拉性能。同一断面上纲筋接头的连接波频率(面积)按总量的1/3考虑。
主筋先在纲筋制作场精确下料一端经镦粗攻丝接上直螺纹连接套作为上端,然后用塔吊单根吊至安装位置,将钢筋头与下段主筋上端对齐,旋转套筒,完成钢筋连接。
箍筋、拉结筋、防裂钢筋网地面上制作成型后现场绑扎。
2.3.4.4索塔起步段施工
索塔起步段承台以上6m部分为实心段,断面尺寸由塔脚11.639m×6.5m 渐变为9.3m×5.5m。对该部分塔柱模板专门设计,一次性使用后改制为索塔横梁模板。起步段单支混凝土方量380m3,每肢塔柱起步段分两次浇筑。混凝土标号为C40,标号较高,为防止混凝土产生温度裂纹,在混凝土浇筑时,应采取冷却水管降温措施,按大体积混凝土施工处理,且拆模后应作好保湿、保温工作。
2.3.5 下横梁施工
2.3.5.1下横梁构造
下横梁为箱形断面,设置在上、下塔柱的交汇处。下横梁长23.048m,宽4.5m,顶板厚0.6m, 底板厚0.6~2.1m,腹板厚0.6m。混凝土标号为C40,下横梁混凝土为375m3。下横梁为预应力混凝土结构,下横梁配置32束7φ15.24钢绞线索,下横梁预应力束采用槽口锚固于塔壁外。预应力孔道采用波纹管成孔。
2.3.5.2 下横梁施工工艺流程
下横梁混凝土分两次浇注,第一次浇注底板、腹板及相应塔柱,第二次浇顶板及相应塔柱,其工艺流程如下:
①钢管柱/万能杆件施工支架搭设;
②卸架装置及底模铺装;
③塔柱劲性骨架及钢筋接长;
④塔柱段外模安装;
⑤钢筋、预应力筋安装;
⑥横梁外模安装;
⑦横梁内模安装;
⑧施工检查、第一次混凝土浇筑;
⑨拆模、养生、凿毛;
⑩横梁顶板支架安装、顶模铺装;
重复⑤~⑨,完成上横梁第二次混凝土浇筑。
混凝土强度达90%,对称两端张拉预应力束。
(3)下横梁施工要点
A 底模支架
外模板均采用专门的钢模板,内模板采用组合钢模板。底板底模支架采用钢管柱、万能杆件混合支架,钢管支承在承台系梁上,系梁上预埋1m×1m×0.02m钢板作预埋板。钢管柱采用Φ800×12钢管,钢管柱共9根,顺桥向3排,每排3根。钢管柱间横桥向每隔15m与塔柱临时水平横撑连接,顺桥向钢管之间用2L100型钢连接以减小自由长度,增大刚度。每根钢管柱顶部用钢板盖住形成柱帽,柱帽上设置2Ι45分配梁,分配梁上组拼万能杆件桁架,桁架上再放置组合钢楔作为底模卸落装置。钢楔尺寸为10×10×30cm,钢楔调节高度5-8cm 。底模标高通过钢楔相对滑动来实现。钢楔上按2m间距布置Ι25型钢支承底模板。
B底模立模标高控制
横梁底模标高应考虑如下几种因素:
①塔柱受载后的压缩变形,根据设计塔顶总变形量计算出该截面对应压缩量△1。
②横梁支架立柱钢管纵向弹性压缩:△2=PL/EA 式中之P为作用于支架顶的所有竖向荷载之和(如混凝土自重模板系重量及其它施工荷载)、E为立柱弹模,A为立柱总截面积。L为支架立柱高度。
③立柱顶万能杆件拼装桁梁的竖向挠度Δ3由桁梁的跨径大小、及桁梁刚度决定。
所以横梁底模各点立模标高为:
h2=h设+Δ1+Δ2+Δ3
实际实施时,将向监理及监控呈报具体的施工控制措施细则批准后实施。
C 为减少横梁在预应力束张拉时的梁体压缩和混凝土收缩徐变的影响,塔C40泵送混凝土还应满足:①设计标号;②尽量降低水泥用量;③水灰比较小;④加强振捣,优选级配好的粗集料,确保振捣密实。
D 下横梁预应力钢绞线张拉
下横梁共有32束预应力束,预应力束采用7-φj15.24,Ryb1860Mpa高强度、低松驰钢绞线,控制张拉力P=1367KN。预应力孔道采用预埋φ70mm金属波纹管,预埋管须按设计位置准确定位。预应力筋张拉前,必须对千斤顶、压力表进行标定。张拉前预先在索塔上设置张拉平台。预应力筋张拉须在混凝土强度达到90%时方可进行张拉,张拉时采用两端张拉,按顺序对称张拉。张拉工序为0 初始应力0.1P 105%P 持荷5分钟 P。张拉采用双控方式对张拉力进行控制。预应力张拉完成后应即时压浆封锚。
E 下横梁顶板施工时,每箱室应预留一个φ80cm的预留孔,以便于顶板支架、顶板底模的拆除,待横梁内支架、模板拆除后,补浇预留孔混凝土。
2.3.6 上横梁施工
2.3.6.1上横梁构造
上横梁为箱形截面,上横梁长14.2m,宽3.5m,高3.5-4.5m,顶、底板厚均为0.5-1.5m,腹板厚0.5m。上横梁上设置了装饰块。上横梁为预应力混凝土结构,配置了10束7-φ15.24钢绞线索,预应力束锚头置于塔壁外侧,并采用混凝土封锚。混凝土标号为C40,预应力管道采用波纹管成孔。
2.3.6.2上横梁施工工艺流程
上横梁混凝土分二次浇注,其工艺流程如下:
①钢管柱、万能杆件施工支架搭设;
②卸架装置及底模铺装;
③塔柱劲性骨架及钢筋接长;
④塔柱段外模安装;
⑤钢筋安装,预应力筋安装;
⑥横梁内外模安装;
⑦施工检测、第一次混凝土浇筑;
⑧拆模、养生、凿毛;
⑨横梁顶板支架安装、顶模安装;
⑩重复④~⑧工序,完成中横梁第二次混凝土浇筑;
预应力索张拉压浆。(张拉、压浆见40mT梁相关章节)
2.3.6.3上横梁施工要点
A模板、支架
外模板采用专门的钢模板,内模板采用组合钢模板。底板底模支架采用钢管柱、万能杆件混合支架。钢管柱采用Φ800×12钢管,钢管柱6根,顺桥向2排,每排3根。钢管柱间的连接及万能杆件桁架组拼均同下横梁施工.②底模立模标高控制同下横梁
B为减少横梁在预应力束张拉时的梁体压缩和混凝土收缩缝变的影响,C40泵送混凝土在满足设计标号的前提下需尽量降低水泥用量,减小水灰比,加强振捣,优选级配好的粗集料,确保振捣密实,并加强养护工作。
2.3.7索塔施工中的施工测量
本桥工程测量仪器用PENT-V2全站仪,测量精度:2”,测距精度:3mm+1ppm。
主塔空间位置的控制主要是对影响混凝土成型的外层钢模板的位置控制,内层模板位置借助外层模板用钢尺量距确定。控制测量方法,在外层模板的顶面选取8个特征控制点,用全站仪在岸边的控制点上先测量各点坐标X,Y和高程H,然后根据各点高程H,塔柱倾斜度及主塔结构尺寸计算各点设计坐标X’,Y’,则各点实测坐标X、Y与其设计坐标X’,Y’的差值即为模板的调整量,据此校正模板,以保证塔柱的正确空间位置。施测时间尽量选择早、晚气温稳定时段进行,避免烈日、大风天气施测,以确保测量成果准确可靠。测量工作中应对置仪点进行有效保护,并不定期校核测点坐标,从而保证整个施工测量的可靠性。
《公路桥涵施工技术规范》对索塔施工精度要求
项目 | 规定值或允许偏差(mm) |
塔柱底水平偏位 | 10 |
倾斜度 | 塔高的1/3000,且不大于30或设计要求 |
断面尺寸 | +20 |
系梁高程 | +10 |
索鞍底板面高程 | +10,0 |
预埋件位置 | 符合设计要求 |
2.3.8索塔横隔板施工
南塔柱每肢设计横隔板五道,其中上塔柱设两道横隔板,下塔柱设三道横隔板,横隔板厚0.4m,宽度上塔柱3.9m,下塔柱4.3m.横隔板长7.35-5.85m 。根据实际情况,拟采用预制安装的方法施工横隔板.预制板长度为塔柱横桥向内空尺寸,宽度可根据塔吊吊装能力适当调整.因索塔混凝土每次浇筑高度为4.5m,横隔板设计位置可能阻碍索塔内外模同步。为使索塔内外模同步上升,必要时需调整横隔板设计高程,但上、下游塔柱须保持一致。
2.3.9索塔施工临时支撑的设置
塔柱施工时两根塔柱形成流水作业,对称施工.由于塔身倾斜,塔柱横向坡度为17:1,为防止塔柱内倾,施工中设置临时水平钢支承,上、下塔柱均设置四道临时水平横撑。水平横撑采用钢管或组合型钢。为改善塔柱受力状况,消除由于塔柱倾斜及横梁施工后因混凝土的收缩徐变影响,从而造成塔柱产生较大永久次内力,造成结构受力的不合理及影响使用安全,应在上、下横梁施工灌注混凝土前用千斤顶将两塔柱向外预顶,预顶力根据计算确定。
2.4南岸主索鞍安装
2.4.1概述
大桥主索鞍共4个,其中南塔2个,每个主索鞍重约40.0t(不包括四氟滑板和螺栓),主索鞍主要由三部分组成:底板规格为ZG310×570cm,自重12.9t座体两块,单块自重为15.4t。每个主索鞍座板通过26颗Ф64高强螺栓锚固于塔顶混凝土内。
安装精度要求:每个主索鞍座板顶面高程误差小于10mm,上、下游主索
鞍座板相对高差小于10mm,同一个主索鞍底板表面相对高差小于2mm,主索鞍座板枞、横向轴线偏位小于5mm。
2.4.2 主索鞍的吊装
A吊装方案
南塔位于长江南岸河道岸滩上,塔柱设计为顺桥向倾斜,初拟直接从江心侧起吊,则塔顶门架悬臂端长度为6m,高度亦采用6.0m,由船运至码头,汽车吊卸船装车用汽车运至安装地点由塔顶门架垂直提升,纵移到位、安装。
B塔顶门架的拼装
塔顶门架既是主索鞍的吊装支架,又是悬索桥上部安装工程必要的临时设施。塔顶门架采用万能杆件组拼,利用塔吊进行拼装,拼装顺序为地下成片→塔上组装→门架型钢安装。
C主索鞍的工地运输
主索鞍出厂后运输至工作码头,利用25t汽车吊卸船装车,由汽车分件运至塔脚附近位置,由塔顶门架,垂直水平运输至安装地点。
D试吊
完成塔顶门架拼装和吊具布置后,利用工地万能杆件按主索鞍部件单件最大重量的1.3倍,在相应起吊位置试吊,试吊时间为主索鞍从地面起吊至塔顶所需时间(1.5小时),试吊时间为120分钟,试吊时利用全站仪监测塔顶门架的变形情况,分试吊前、试吊60分钟,试吊120分钟后、卸载后四次进行塔顶门架的变形观测。在试吊过程中全面检查杆件支承与塔顶预埋件的焊缝,万能杆件螺栓等。卸载后,再全面紧固万能杆件螺栓。
2.4.3 主索鞍的吊装与定位
主索鞍的安装顺序为:①主索鞍座板;②岸侧主鞍座体;③江侧主鞍座体。
南塔塔高140m左右,受温度和天气影响较大,根据我单位以前施工经验,精确测量塔顶轴线是保证主索鞍安装位置的前提条件,我们将选择在气温较稳定的夜间进行第一次测量放线。通过连续几天进行观测并与北塔联测,最后,定出塔顶轴线,在主索鞍安装过程中,主索鞍的轴线均以塔顶放样的轴线为控制点,克服因温度和天气变化对塔位的影响。
2.5塔柱施工主要施工设备、材料表
名称 | 型号规格 | 单位 | 数量 | 备注 |
塔吊 | 130T.M | 台 | 1 | |
施工电梯 | 台 | 1 | ||
砼输送泵 | 60m3/h | 台 | 2 | 备1台用 |
砼输送管 | Φ150 | m | 200 | |
砼拌合站 | 25m3/h | 套 | 1 | |
钢筋直螺纹制作机 | 台 | 1 | ||
钢筋截断机 | 台 | 1 | ||
电焊机 | 台 | 6 | ||
钢筋弯曲机 | 台 | 1 | ||
插入式振动机 | 50、70 | 台 | 10 | |
装载机 | ZL40 | 台 | 1 | |
千斤顶 | YCL2000 | 台 | 3 | |
油泵 | 50型 | 台 | 2 | |
水泥压浆机 | 台 | 1 | ||
手动葫芦 | 2-5T | 台 | 20 | |
万能杆件支架 | t | 70 | ||
钢管支架 | Φ80×1.2cm | t | 140 | |
索塔内外模 | 套 | 2 |
2.6塔柱施工人员安排
技术负责人:1人,技术员2人,工班长3人,技术工人32人(其中焊工6人,钢筋工2人,木工5人,机械工4人,起重工8人,砼工5人,电工2人),普工40人.
另配专职测量人员.索塔施工总人数约75-90人,不包括砼浇筑后场人员.
3. 引桥施工
3.1 工程概况
南岸引桥设计为7孔40m预应力T形梁,14#墩~15#台之间桥面为变桥面宽,其余部分桥宽20.56m。引桥部分共有6个墩,1个桥台。每个墩共2根桩柱、墩柱,一根盖梁。9#、10#墩桩墩柱直径为2.8m,桩长分别为17m、18m。墩柱长度分别为64.8m、60.8m。盖梁长19.5m,高2.5m,宽3.0m,11#-14#墩桩墩柱直径为2.5m,桩长分别为14m、13m、20m不等,墩柱长度分别为49.9m、40.5m、41.5m、27.3m。盖梁长19.5m,高2.5m,宽2.8m。所有引桥墩均设置系梁。从盖梁向下,每隔20m设置一根系梁,此外在桩顶处亦设置一根系梁,以加强墩桩柱横向联系。
15#桥台为钢筋混凝土肋板式桥台,下设6根直径为1.8m的基桩,所有基桩皆为嵌岩桩。
3.2引桥墩台
3.2.1 基桩施工
3.2.1.1 测量放线
A测量仪器及其管理
所有进入本工程施工用的测量仪器,设备必须经由监理认可或指定的计量检测部门检验后方可使用,各类测量仪器,设备所能达到的测量精度,必须满足本工程的需要。
在施工期间,各类仪器设备必须视情况需要定期或不定期送具有相应资质的计量检测部门检测。
本工程拟投入日本托普康全站仪一台, DS3自动安平水准仪二台,以满足本工程需要。
B施工控制测量
在各单项工程施工放线前,必须对设计院所提供的桥轴线桩、导线点、水准点进行复核。首先报批测量复核方案,经监理批准后,方可正式到现场进行测量复核。各施工控制点经复核,其精度达到规范及监理认可后,方可投入使用。
在桩孔施工过程中,对不同等级的施工控制点,应定期或不定期进行检测、复核,以防止施工控制点在施工过程中被破坏,移动。
C桩孔定位测量
各桩孔的放线,首先要根据施工现场地形制定测量方案,并报监理工程师。然后放出各桩孔中心桩,以此中心桩为圆心作圆,桩孔第一段的开挖就在此圆内进行。待桩孔第一段开挖,并护壁结束后,即可将此桩孔中心桩引至护壁上,并用红油漆作上标记。以后在桩孔开挖,护壁混凝土立模以及钢筋的校正时,即可通过红油漆标记找出桩孔中心,以检测施工的准确性施工中应加强油漆标记的复核。
桩孔深度的控制首先采用水准仪测出各桩孔护壁混凝土顶面某一点高程,通过用钢尺读出此处与孔底之间距离读数,经温度及拉力修正后,即可得出桩底高程。
D承台基坑开挖放线
承台基坑开挖,应先测出承台地表面的高程,然后根据覆盖层厚,开挖坡度,孔内其它设施(如集水沟,跌落台等)放出承台基坑开挖边框线,以保证施工准确。
3.2.1.2基坑开挖
15号台设置承台及承台系梁,土层覆盖层较厚,在基桩及承台施工前,进行基坑开挖施工,其他墩两根桩柱之间设置系梁,系梁埋入土层中,开挖量较小,施工中则采取先成桩后开挖系梁土方的办法进行施工。15号台基坑的开挖施工方法为:
在承台基坑开挖前,首先在基坑开挖区域以外5m人工挖一条断面不小于1m×1m的截水沟,以阻止坡面积水流入基坑,影响坑壁稳定。
由于基坑覆盖层较厚,开挖方量较大,基坑内作业内容较多,因此基坑的开挖由挖掘机进行,土方开挖坡度为1:1,开挖出的废方用5T东风自卸汽车通过进入基坑的便道运至弃土场。
3.2.1.3 桩孔开挖
由于本桥桥墩(台)布置均在岸坡上,基桩开挖深度为14m-20m,基桩开挖主要考虑人工开挖。
A土层中桩孔开挖
a桩孔开挖
桩孔在土层中的施工,可直接用铁锹镐进行开挖,对于较密实的土层也可用风镐进行,桩孔开挖直径要比桩孔设计直径大30cm,其中护壁混凝土厚15cm,开挖出来的废渣用手摇绞车提出地面,用斗车运到弃土场。
b桩孔护壁
桩孔每开挖1m,即要进行护壁,本桥护壁采用C20混凝土。护壁混凝土模板用3cm厚木模板制成上小下大的锥形模板,每次安装模板后,皆要吊垂球以检查模板中心线,合格后方可浇筑护壁混凝土。
护壁混凝土现场人工拌制,用串筒送至孔底铲入模板后,用手持式插入振捣棒振捣,以保证护壁混凝土密实。
护壁混凝土达到5Mpa后,方可拆除模板,继续进行桩孔开挖。当挖至土、石接合面后,仅对土石接合面那一段进行护壁,基岩部分可不进行护壁。
B岩层中桩孔开挖
岩层中桩孔开挖施工工艺同主墩桩孔的开挖,此处不再重复。
C孔内排水
挖孔期间孔内排水采用孔口搭建雨棚,用于排除孔口处天然降水,确保雨天挖孔施工正常进行;每孔内备用1台潜水泵,视基岩裂隙水流量大小而定是否抽水,如果流量较大则利用潜水泵排除孔内积水,也可利用流量较大,较深孔作为临时降水井,集中抽水。孔内排水计划配置40 m3/h,40m扬程潜水泵16台。如果流量较小则利用人工排除少量孔内积水。
D桩孔检验
挖孔至离设计深度50cm时,采用人工凿除基岩清除孔底沉渣、杂物,并经监理检验后,方可浇筑混凝土。若地质条件与设计不符,应及时报告监理工程师,并通知设计院。
成孔质量标准为:
孔的中心位置(mm):50
孔径(mm):不小于设计桩径
倾斜度:<0.5%
孔深:比设计超深不小于50mm
沉淀厚度:不大于设计规定
嵌岩深度:符合设计规定
3.2.1.4 特殊桩孔的施工
A 13号墩基桩施工
13号墩两个基桩皆处于南岸半山坡上的一个水塘中,由于考虑当地农业生产需要在水塘中取水,基桩开挖不能放水开挖。同时施工单位可以利用水塘作为施工临时储水池,因此此孔将采取一些特殊的施工工艺。从地质资料分析和通过经济比较,13号墩采用人工挖孔桩施工方案是比较理想的。13号墩基桩的施工步骤为:
首先,用透水性较差的粘性土在水塘内填筑一条宽约3.5m的隔水堤,并分层碾压密实。隔水堤将水塘一分为二,并使两个桩孔处于较小的一个水塘中。
其次,用抽水机将有桩孔所在堤中的水抽干,并用挖掘机清除水塘中淤泥层。
然后放出13号墩两桩孔中心线,并在桩孔开挖线以外开挖1断面面积为50cm×50cm的截水沟,以截断排除地下渗水以及水塘另一部分渗透过来的水。这样,13号墩桩孔就可以进行开挖了。
其开挖的施工工艺同普通桩孔的开挖。只是由于此墩桩孔孔口在地面以下4m左右,故提升架的提升高度必须能够到达地面,使桩孔开挖出来的废渣能提升到地面废弃,而不至于堆积在桩孔周围。
B 14号墩、15号桥台基桩
15号桥台位于锚洞上方附近,由于施工场地的限制,T梁预制场布置在桥台后,T梁预制场的布置必须在桥台施工完成后进行,桥台施工进度制约着T梁预制和架设工期,因此,应加快桥台及台后填方的施工,以保证总体工期。具体安排为:15号桥台桩孔与锚洞开挖同时进行,14号墩施工在锚洞施工期间,合理穿插施工。为保证桩孔、锚碇坑开挖有序安全地进行,必须对14号墩、桥台基桩施工合理组织。
首先,用挖掘机清除桥台,锚碇坑区域的覆盖层,以减轻锚洞上方岩石所承担的荷载,同时在桥台桩孔以及14号墩桩孔开挖期间,锚洞上方岩层地面上不得堆积弃土,行驶、停放各类机械设备,也不得堆放各种材料等一切会引起锚洞上方荷载加大的物体及行为。
为减少桩孔爆破对锚洞的影响,14号墩、桥台桩孔每次爆破当量只能为其它普通桩孔爆破当量的60%,孔内废渣弃于锚洞施工区域以外50m处,孔内渗水排于锚洞施工区域以外100m处。
14号墩、桥台桩孔施工其它方面同普通桩孔施工,此处不再重复。
3.2.1.5 基桩混凝土施工
A基桩钢筋
桩孔开挖结束,并经监理检验合格后,方可进行基桩混凝土的施工。基桩混凝土浇筑前,必须进行基桩钢筋的施工。
a基桩钢筋进场、检验
基桩钢筋进场前必须附制造厂家的质量证明文件,并应分批分次抽取试件,进行强度、力学性能及可焊性试验。钢筋经检验合格后方可进场使用。
b基桩钢筋的保存
基桩钢筋应分类堆码整齐,并做好识别标记,基桩钢筋下面应垫离50cm,上面用棚布遮好,以防雨水、露水锈蚀钢筋。
c基桩钢筋的连接
基桩钢筋的连接采取钢筋直螺纹连接套连接,每个断面接头面积不超过该断面面积的50%。
d基桩钢筋的制作安装
基桩钢筋在现场制作、绑扎,经监理检验合格后,用吊车吊入孔内进行安装。为了保证钢筋笼在安装过程中不产生过大的变形,钢筋笼每隔两米设一道加强箍筋,加强箍内焊接“米”形支撑待钢筋笼吊直入孔时割除。同时合理选择吊点位置,以使钢筋笼受力合理。
基桩钢筋笼底部应焊接刃脚,以使桩底钢筋具有足够的保护层。基桩钢筋笼入孔并校正中心位置后,应焊接定位钢筋,以免在以后施工工序中使钢筋笼偏位。
B基桩混凝土
a由于孔内存在地下水,故基桩混凝土应严格按照规范的要求进行施工,如桩孔内地下水位上升速度小于6mm/min,可按浇注干桩的方式进行桩孔混凝土浇注,按常规施工方法进行施工;桩孔内地下水位上升速度大于6mm/min时,按水下混凝土浇筑考虑浇注基桩混凝土。水下混凝土浇筑的施工的应注意:
钢筋笼下放到位,设置好能抵抗因浇混凝土可能导致钢筋笼上浮的约束后,即进行第二次清孔。经检查符合要求,监理工程师同意后,即可用导管法浇注桩孔内水下混凝土。
浇注导管采用Φ299的无缝钢管,快速螺纹接头连接,导管使用前必须做水密试验,符合要求才能使用。
为保证首批混凝土灌注后导管埋深>1.0m,因此制一个能储混凝土10m3的的储料罐。储料罐必须结构可靠,开启出料口的阀门灵活,确保导管漏斗开球后罐内混凝土连续不断地经导管注入桩孔内。开球前导管底离孔底为40cm。
浇注基桩的水下混凝土必须具有良好的流动性,坍落度控制在18-20cm,初凝时间12小时以上。
水下混凝土采用拌和站集中拌和,泵送运输至孔口上方储料罐内再经导管送入孔底。浇注过程中做好浇注数量与浇注高度的记录,并绘成曲线,如遇异常须及时处理。
首批储料罐内的混凝土浇注完成后,在导管口插入一根Φ100mm的排气管,使后续浇入的混凝土入孔后在桩内不形成气孔,以确保桩身的质量。
混凝土必须连续浇筑(为保证混凝土浇筑连续进行,各类机械均需有备用);
埋设超声波检测管,待基桩混凝土达到设计强度后,逐根进行检测超声波检测管。
b基桩原材料的进场、检验、保存
浇筑基桩混凝土所用水泥采用普通硅酸盐32.5水泥,为确保水泥质量,所用水泥必须采用大厂生产的水泥。水泥进场后,除检验其出厂证明文件是否齐全以外,还应抽样检查,确认其符合要求后方可使用。为保存水泥在保证过程中不受潮,不变质,工地上搭设简易水泥仓库,并按标号及进场时间分类堆码,以使先进场的先用,后进场的后用。
砂、卵(碎)石进场后,也应分批抽样检查,其级配、细度模数以及杂质含量符合设计及规范要求后方可投入使用。
c基桩混凝土的配制、拌和
在基桩混凝土浇筑前,应进行基桩混凝土的试配工作,试配混凝土的强度及其它性能指标符合规范及监理要求后方可使用。基桩混凝土的拌和应严格按照配合比执行。
基桩混凝土在运输过程中,必须采取必要的措施以防止混凝土泌水、离析,否则应重新拌和后方可使用。
d基桩混凝土的振捣
为保证基桩混凝土的密实性,基桩混凝土采用插入式振捣棒进行振捣,每层混凝土厚度不可超过30cm,振动棒振捣时,应插入下层混凝土10cm左右,在抽取振捣棒时应缓慢,振捣棒平移距离不可超过振捣棒的作用半径,严防漏振。当混凝土不再下沉,不再出气泡后,才表示振捣密实。
基桩混凝土浇筑完成后,应即时养生,经过无破损检验合格后,即可进入下一道工序。
E桩头处理
桩基砼达到设计强度后,应立即进行剥桩。若桩基砼是按水下砼施工工艺浇筑,应人工剥桩至桩顶标高,剥桩长度不得低于50厘米,(桩基砼在浇筑时应高于桩顶设计标高50厘米以上);若桩基砼为普通砼,则人工凿除表层浮浆或桩顶多余砼即可。
3.2.1.6 15号桥台承台及系梁
15号桥台承台设计为分离式矩形承台,每两个矩形承台间设置连系梁。其中一个承台尺寸为:280cm×800cm×200cm,系梁尺寸为:210cm×520cm× 200cm,承台设计为C30混凝土,共计178.1m3,其主要施工方法分述如下。
A承台及系梁施工
a钢筋绑扎
在精确放样后,开始绑扎承台底部钢筋网,墩身插入承台内的预埋钢筋以及承台的顶面钢筋网。安装过程中根据浇注混凝土的需要设置型钢支撑,保证钢筋骨架位置准确。上、下河承台钢筋一次绑扎成型。安装承台钢筋注意预埋系梁钢筋,承台浇筑完成,拆除模板后,开始绑扎系梁钢筋。
b安装模板
承台及系梁侧模由组合钢模在加工场组装为大块模板,汽车运至安装地点由25t汽车吊逐块安装。
①底模:承台底模采用在C25垫层混凝土上铺油毛毡作为底模。在浇C25垫层混凝土前对基底进行夯实整平,如部分地质条件较差,则应考虑超挖、加厚垫层混凝土厚度的办法来解决。超挖深度视开挖后地质情况而定。
②侧模:在绑扎钢筋的同时,模板也可以进行安装,承台模板采用组合钢模,用[12的槽钢按0.8m的间距作为背梢,2[14的槽钢按1m间距作为带木,拉杆采用Ф16的螺栓按1.0×0.8的间距安装。
c浇筑承台及系梁混凝土
钢筋、模板经监理工程师检查认可后,即可浇筑承台和系梁混凝土,分一次浇筑完成。
承台混凝土标号为C30,施工时采用泵送混凝土。为保证混凝土和易性满足施工要求,泵送混凝土要具有良好的粘聚性,不离析,且泌水少,现场的混凝土坍落度控制在18cm左右,混凝土的初凝时间控制在20h左右。
B承台混凝土温度控制
承台混凝土体积大,采用一次性浇筑,为有效防止混凝土内部水化热温升过大,承台施工控制混凝土内表温差:△T≤25℃,控制混凝土降温速率:△U≤2℃/d。
3.2.1.7 引桥基桩系梁
引桥每墩两基桩施工完成并经检验合格后,即可进行系梁的施工。
A基坑开挖,首先用石灰线放出每墩系梁基坑开挖线,其开挖断面尺寸为系梁断面尺寸再加上两边各有1m的操作空间。系梁基坑开挖结束后,人工对系梁基底进行初步平整,并在系梁底标高处敷一层5cm厚7.5号砂浆,作为系梁的底胎。
B系梁钢筋、模板
系梁底胎完成后,将桩顶表面充分打毛,然后放出桩孔中心桩,并以此作为墩柱钢筋笼安装中心。
系梁钢筋亦采用现场制作,现场绑扎的方法进行施工,系梁施工时,注意墩柱钢筋的预埋。钢筋经监理检验合格后即可支模。
由于基桩系梁在地面以下,系梁模板用组合钢模,经过表面处理,涂上脱模剂后,即可投入使用。
C系梁混凝土浇筑
系梁的浇筑混凝土采用泵送工艺,系梁混凝土浇筑完成后,应及时养生,待系梁混凝土标号达到5Mpa后,即可拆除系梁模板,进行墩身施工。
3.2.2 墩身施工
引桥墩身为等截面圆柱墩身,由C30钢筋砼组成。9#、10#墩墩柱分别长64.8m、60.8m,墩柱直径为2.8m,11#-14#墩墩柱分别长49.9m、40.5m、41.5m、27.3m,墩桩直径为2.5m。
墩柱钢筋笼主筋由Φ32螺纹钢筋组成,9#墩每根墩柱有84根主筋,10#墩为64根,其余墩为58根主筋。箍盘由Ф8螺旋钢筋组成,箍筋间距为20cm,钢筋笼内每隔2米用Ф25钢筋设一道加强箍筋,以增强钢筋笼刚度。
3.2.2.1施工工艺简介
墩柱施工采用现浇方案。首先在每墩桥轴线处拼万能杆件井字架,设摇头扒杆,以安装墩柱钢筋、模板。砼拌和采用拌和楼拌和,用输送砼送到墩柱处浇筑。
3.2.2.2 井字架扒杆的安装、使用及拆除。
A 井字架的基础
井字架柱身断面规格为2m×2m,柱脚断面规格为6m×6m,至桥轴线对称布置。柱脚一边紧靠桩顶系梁(详见《扒杆布置图》)。
首先用石灰在地面上放出井架基础基坑开挖边框线,然后用挖掘机进行开挖。基坑断面尺寸为7m×7m,除去表层种植土后,其埋置深度不得低于1米。且地基承载能力不得小于25Kpa。
基坑开挖结束后,应立即用7.5#砂浆封底,以防地表水浸蚀,泡软基底。然后绑扎基底钢筋网,钢筋网由φ25钢筋在纵横方向按20cm的间距布置。基础顶面,在柱脚支承靴处预埋钢板,并在钢板下面预埋防裂钢筋网片。防裂钢筋网由φ8钢筋按纵横间距5cm组成,平面尺寸为40cm×40cm,防裂钢筋网片由两层组成,上层距预埋钢板的距离以及网片间层距为5cm。
基础由C25混凝土浇筑而成,在浇筑过程中应拌和均匀,振捣密实,其它严格按施工技术规范进行,此处不在详述。
B 井字架拼装、使用、拆除
井字架分为柱脚及柱身部分。柱脚部分规格为6m×6m,高6m,柱身规格为2m×2m,高度视墩柱高度而定,柱顶应高于该墩盖梁顶6米左右。柱脚及柱顶中所有立杆均三肢拼装,斜杆及平撑皆双肢拼装。
为保证井字架在拼装,使用及拆除过程中的稳定,除了在柱脚支承靴处与预埋钢板焊接以外,还应在井字架各部敷设抗风。
井字架在拼装过程中,每拼装8m,就要移动一次抗风,以免柱身悬臂过大。除柱顶抗风随井字架拼装高度移动外,井字架柱身每隔20m均布置加劲抗风,以减少井字架的自由长度。这样,当井字架拼装结束后,在井字架顶部有一组抗风,向下每隔20米均布置一组加劲抗风。随着墩身施工的进行,在每道系梁相应位置处预埋钢板,然后与井字架柱身相应位置联接,增加横向约束,此时可拆除相邻的那组抗风绳。
井字架拆除时,抗风绳根据井字架的拆除过程分阶段拆除,并根据需要增强邻时抗风绳,以确保井字架在拆除中的安全。
抗风绳由φ21.5钢绳走两线,根据现场地形,地物合理布置。
C 扒杆的安装、使用、拆除
每个井字架设两套扒杆,每个墩柱一套。扒杆由长12米,外径为23cm,壁厚1cm钢管制成。设计吊重5T。起重绳由φ17.5钢绳走一线布置,起重绳穿过钢管,沿井字架立柱向下,经柱脚倒拐滑车进入8T卷扬机。调幅钢绳由φ21.5钢绳走两线布置,其走线途径同起重绳。
扒杆的旋转通过在扒杆顶部系麻绳,在地面上人工拖动完成,以满足模板,钢筋及振捣设备的垂直及有限的水平运输。
3.2.2.3 墩柱模板制作、作用、拆除、保存
引桥部分共有两种不同直径的墩柱,即280cm和250cm。为满足施工进度要求,两种直径的墩柱各制作两套模板,以使每墩的两墩柱能同时施工。为满足扒杆起重能力的要求,每套模板分两个节段制成,每个节段长3m,一套模板共长6m。
A 墩柱模板的制作及检验
为保证制作质量,模板在工厂内制作加工。模板采用1cm厚钢板作面板,1cm厚,10cm宽钢作加劲肋,焊接在面板上,加劲肋纵横间距为40cm。焊缝必须顺直、饱满,以便面板与加劲肋之间可靠传力。模板之间的联接采用在联接角钢上钻孔,用螺栓扭紧的方法联接。为使接缝紧密,砼振捣时不漏浆,联接角钢之间垫以5mm厚橡胶皮,面板与联接角钢搭接。
模板制作结束后,必须经检验后方可使用,其检验标准为:
直径(mm):+2,0
平整度(mm):+1
接缝密合度(mm):0.5
B 模板的安装
桩基施工结束后,清除桩周2米范围内的表层浮土,然后在其上浇筑40厘米后的C25素砼。待砼达到设计强度后,在其上用扣件式脚手架拼装施工操作平台,以满足人员上下及操作使用。
模板的拼装前,首先用抹布,砂布擦除,打磨板表面的油漆、锈迹或其它污物,对有些砂布无法擦除的污物用角向磨光机打磨,以使模板表面平整、清洁。
模板经表面处理后,即可在模板表面均匀地涂抹一层脱模剂。然后就可在地面上对每节段模板进行拼装了。
地面上第一段墩柱模板的安装,应首先在桩头周围用砖砌一圆形座子,墩柱模板即可用扒杆安放在砖上,并在模板外侧用砂浆封密,以防漏浆。地面以上其它节段模板的安装则采用加工内径与墩柱直径相同,周长比墩柱周长短4cm的圆形抱箍(由两个半圆组成)。在安装墩柱模板之前夹在已浇筑墩柱顶部,并施加预应力,使抱箍对墩柱产生强大的环向挤压力,通过抱箍与墩柱间的摩擦力即可承担模板重量以及操作人员,振动器械的重量了。
C 墩柱模板的调位
由于本桥墩各墩柱较长,柔性较大,为防止在墩柱模板安装以及墩身砼的浇筑过程中发生摇晃,影响墩柱的竖直度,故当墩柱高度浇注至超出地表30米以后,应在墩柱上设置抗风,并在安装模板前校正。
墩柱模板的调位同样在墩柱模板顶布设抗风,并预先稍微收紧,然后用全站仪检测,通过收放抗风,调整墩柱模板,使其中心与墩柱设计中心重合。
在墩柱砼浇筑过程中或结束后(初凝前)应视需要随时用全站仪检测复核,以充分确保墩柱竖直度。
D 墩柱模板的拆除保存
墩柱模板的拆除应在墩柱砼浇筑完成,并达到5Mpa后方可进行。墩柱模板拆除后,应立即人工清除模板表面的砼残渣或其它污物,必要时可用角向打磨器进行打磨,并重新均匀涂上一层脱模剂,并用棚布遮护,以防雨露锈蚀。
由于引桥墩柱直径较大,墩柱模板刚度相对较小,因此墩柱模板在拆除、运输、保存时,皆要合理地选择吊点或支点,以免产生变形;对已经变形了的模板,要用千斤顶校正后,方可使用。
3.2.2.4 墩柱钢筋制作安装
A 墩柱钢筋的进场及保存
钢筋进场前应具有出厂质量证明书和试验报告单,并分批分次抽样做力学性能试验,合格后方可使用。
墩柱钢筋存放于8#墩河心侧钢筋库房内,以免锈蚀污染。
B 钢筋的连接
引桥主筋的连接采用锥螺纹连接,锥螺纹连接套的材料用45号优质碳素结构钢材或其他经试验确认符合要求的钢材,锥螺纹连接施工时,有关材料、加工、操作、质检应符合现行《钢筋锥螺纹接头技术规程》的规定。
C 钢筋安装工艺
首先,在地面上绑扎墩柱钢筋笼,由于墩柱钢筋数量多,已超过扒杆的起重能力,因此,地面上钢筋笼只绑扎一半主筋,然后用扒杆吊上墩柱安装,并与墩柱伸出主筋进行连接。当钢筋笼与墩柱主筋连接结束后,再一根一根的用扒杆从地面吊起钢筋安装在原钢筋笼上。
钢筋笼制作完成后,必须经监理检验合格后方可进入下道工序。
3.2.2.5 墩柱砼浇筑
A 墩身砼的原材料
按合同规定,墩身砼所用水泥拟采用宜昌三峡水泥厂所产普硅425水泥。水泥进场后,应按其品种、强度证明以及出厂时间等情况分批进行检查验收。对所用水泥进行复查试验。验收合格的水泥将存放在专业的水泥库房中,按出厂日期分别堆放,堆垛高度不能超过10袋,其储存时间不能超过3个月。
细集料拟采用简阳中砂,粗集料采用本地0-4cm卵石。中砂及卵石进场后必须经试验室检验后方可使用。
拌和用水可采用长江水经净化后使用,亦可采用自来水拌和砼。
B 墩身砼的配合比
墩身砼浇筑前,应进行砼试配工作。混凝土的配合比,应以质量比计,并应通过设计和试配选定。试配时应使用施工实际采用的材料,配制的混凝土拌和物应满足和易性、凝结速度等施工技术条件,制成的砼应符合强度。耐久性(抗冻、抗渗、抗侵蚀)等质量要求。
由于墩身砼将采用输送泵运输,因此其配合比应符合下列规定:
①骨料最大粒径不得超过输送管径的1/2.5。同时,应符合砼泵制造厂的规定。
②最小水泥用量280-300kg/m3
③坍落度为80-180mm
④通过0.315mm箍孔的砂不应少15%,砂率控制在40%-50%。
⑤采用检验合格的外加剂。
通过设计和试配确定配合比后,应填写试配报告单,提交施工监理或有关方面批准。砼配合比使用过程中,应根据砼质量的动态信息及时进行调整、报批。
C 墩身砼的拌和、运输、振捣
墩身砼的拌和采用拌和楼集中拌和,原材料由电子秤自动计量。对拌和出的砼应检查其均匀性和坍落度,不得有离析和泌水现象。
墩身砼由输送泵运输,输送泵管线应转弯缓、接头严、密,沿井字架向上,经井字架与墩柱模板间工作桥进入墩身模内。
砼出现离析现象时,应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的砼,泵送间歇时间不得超过15min。
砼的振捣采用插入式振动器进行振捣。使用时,移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍;与模板保持50-100mm的距离;插入下层混凝土50-100mm;每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;应避免振动棒碰撞模板。钢筋及其它预埋件。对每一振动部位,必须振动到该部位砼密实为止。密实的标志是砼停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。
砼浇筑结束,应即时充分养生,并在下次浇筑砼前,将砼表面充分凿毛。
3.2.3系梁及盖梁
3.2.3.1 系梁
每墩盖梁以下每隔20米就有一根盖梁,9#、10#墩每根系梁结构为860cm×180cm×230cm,砼方量为35.6m3,重92.6T;11#-14#墩每根系梁结构为890cm×150cm×200cm,砼方量共计26.7m3,重69.4T。
A 墩柱预埋钢筋锥螺纹接头及孔洞
系梁的施工要待两墩柱节段标高超过相应系梁顶标高3-6米后方可进行。
在进行系梁位置处墩柱的施工时,应在墩身相应位置预埋系梁锚固钢筋。由于墩柱模板为特制钢模,不便在钢模上钻洞,为方便系梁锚固钢筋伸出与系梁钢筋连接。因此在系梁锚固钢筋与系梁钢筋连接处应连接钢筋锥螺纹,并在锥螺纹孔内填塞黄油,以免墩身砼在浇筑过程中进入孔内。当该节段墩柱模板拆除后,人工凿除锥螺纹外层砼,使其外露,以便与系梁钢筋连接。
在墩柱砼浇筑前,在系梁底标高以下2.8m墩柱顺桥轴线直径方向预留φ20孔洞,以便插入φ20钢棒。为使孔洞下方砼受力良好,在预留孔洞的下方同时预埋双层半圆形局部承压钢筋网。钢筋网由φ8钢筋按纵横5cm间距组成层距为5cm。
B 系梁托架的安装
墩柱砼强度达到设计强度的70%后,即可进行系梁托架的安装。首先在两个预留孔洞内插入φ20钢棒,然后用扒杆安装支承桁架。桁架由万能杆件拼装而成,规格为2m×12m,均双肢拼装。桁架在地面上拼装成形,用扒杆吊上安装。
由于结构尺寸的限制,桁架节点不可能直接支承于钢棒上,因此在桁架安装前,在钢棒所对应的桁架的两个节点上安装两根2.5cm长的I32工字钢,并固定在桁架节点上。这样通过I字钢,节点与钢棒之间就可进行有效地传力了。
桁架之间的横向联接用加工件联接,以增强桁架的整体稳定性。桁架横向联接拼装完成后,在桁架顺桥向节点上安装分配梁,每根分配梁由两根I25工字钢组成,两根工字钢应点焊在一起,固定在桁架节点上。
系梁托架在安装模板前,应进行预压,预压24h后,拆除配重,并根据其弹性变形设置预拱度。
C 系梁模板
为保证系梁外观质量,系梁模板采用特制钢模。面板由5mm厚钢板组成,肋用[8槽钢按纵横间距40cm焊接在面板上。由于系梁高度较高,除在侧模上部与底部进行拉撑外,还在侧模中部设双层内拉杆,均匀布置在系梁高度上;拉杆在横向按60cm间距布置。在侧模与底模结合处,还应在侧模上粘1cm厚泡沫橡胶条,以防系梁砼在浇筑过程中漏浆。
系梁模板的其它方面同墩柱模板,此处不再重复。
D 系梁钢筋
首先凿除预埋在墩身中的钢筋锥螺纹接头,清孔锥螺纹孔内黄油,进行系梁主筋的连接,系梁主筋外部的连接采用焊接的方式进行。当系梁主筋连接完成后即可绑扎箍筋。
系梁钢筋的其它方面同墩柱钢筋的相应部份,此处不再重复。
E 系梁砼的浇筑
同墩身砼的浇筑。
F 系梁模板的拆除
系梁砼达到5Mpa后,可拆除侧模,达到设计强度的85%后,可拆除底模。
3.2.3.2 盖梁
引桥每墩有一根盖梁。9#、10#墩盖梁长19.5m,两墩之间盖梁断面尺寸为300cm×250cm,悬臂部分为变截面梁,长255cm,悬臂端断面尺寸为300cm×130cm。每根盖梁砼方量为138m3,共重360T。11#—14#墩盖梁长19.5米,两墩之间断面尺寸为280cm×250cm,悬臂部分为变截面梁,长270cm,悬臂端断面尺寸为280cm×130cm。每根盖梁砼方量为128.2m³,共重333T。
盖梁除结构特点以及工程量与系梁不同以外,其余均与系梁相似,因此盖梁的施工同系梁相关部分的施工。
3.2.4桥台
15#桥台为肋板式桥台,桥台共有三块肋板,一根盖梁,盖梁上有耳墙和背墙,皆为钢筋砼结构,砼浇筑方量共计285.6m3。
1肋板式台身:
台身为肋板式台身,桥台共有三块肋板,每块肋板横桥向宽150cm,为直角梯形,高14m,顶边宽170cm,底边宽600cm,砼浇筑方量共计173.3m3,为钢筋砼结构。
在承台施工时应预埋肋板锚固筋,以便与肋板主筋连接。肋板钢筋采取现场制作。绑扎的办法进行施工。主筋连接采用焊接,焊缝长度为双面焊5d每个断面焊接接头数不超过该断面面积的25%。肋板钢筋绑扎结束,经监理检验合格后,方可进入下道工序。
台身模板采用组合钢模。模板在使用前,应清除模板表面的砼残渣、油污等杂质,对变形或损坏的钢模不得用于台身施工。台身模板经处理后,即可在表面均匀涂抹脱模剂、植模施工。台身砼分节段浇筑,每次砼浇筑高为3-4m,为防止模板在砼侧压力下产生过大的变形,在模板上设置内拉杆,拉杆由φ14园钢制成,拉杆层距和间距为70cm。
台身砼的浇筑采用拌和楼拌和,输送泵泵送的办法进行施工,其具体工艺同墩柱砼浇筑,此处不再重复。
3.2.4.2 台身回填
台身施工结束,盖梁施工前应进行台身回填。回填材料应选择透水性好的砂卵石。压实机具只能选择小吨位的压实机具,摊铺厚度,碾压遍数以及最佳压实含水量需经试验确定。对于肋板附近的砂卵石层的压实采用人工夯实的方法进行,不得使用压路机。
3.2.4.3 盖梁、背墙、耳墙
肋板上方支承着盖梁,盖梁结构为190cm×150cm×2226cm,砼方量为63.4 m3,为钢筋砼结构,盖梁两则为耳墙,后侧为背墙,亦为钢筋砼结构。
在台身回填结束后,在盖梁底板标高处一层5cm厚砂浆,其平面尺寸为210cm×2246cm,以做为盖梁底胎。
盖梁、耳墙及背墙的钢筋制作、绑扎、植模以及砼浇筑工艺同肋板相关工艺的施工。
3.3基本概况
三峡库区某大型悬索桥工程设计为7×40m简支T梁+580悬索桥+7×40m简支T梁,全桥长1141.46m。大桥下部构造共分为A、B两个合同段,由我项目承担的A合同段工程包括南岸索塔(主8号墩)、南岸引桥和南岸锚碇三大部分。
3.3. 1、南岸主塔墩
3.3.1.1基础:基础设计为12根直径Φ260cm钻孔桩,桩长14.0m,桩顶设计标高为134.2m。
3.3.1.2承台:主塔承台设计为分离式承台,承台间设系梁,系梁为两箱室断面。承台高5m,系梁底标高比承台底标高高出1m,系梁顶与承台顶齐平。
3.3.1.3塔柱:塔柱设计为H型索塔、塔高142.6m,塔柱两肢双向内倾,倾斜坡比为17:1,塔柱截面单向收坡,其顺桥向收坡坡比为65:1。索塔设上、下两道横梁,塔柱采用翻模法施工,横梁采用支架现浇。
3.3.1.4南岸引桥
引桥桥墩采用桩柱式桥墩,墩柱采用圆形断面,其桩、柱直径为2.6m和2.8m两种断面,墩柱之间和桩顶设系梁。桥台采用肋式桥台,下设6根1.8m直径桩。桥面板为预应力混凝土T梁,T梁长度为39.96m。
3.3.1.5南岸锚碇
地锚为隧道式锚,由洞门、锚洞、锚塞体、散索鞍及其它附属设施组成。
3.3.2本工程的特点和技术难点
3.3.2.1工程特点
3.3.2.1.1 T梁预制场的布置
桥位区南岸为陈家坝小区,南岸为缓倾的河谷斜坡,自然坡度为150-250,桥位区主8号墩至10号墩之间,地形相对平缓,主要用作拌合站场地,10号墩至桥台处坡度较大,由于场地的限制,T梁预制场只能布置在桥台与接线范围内,T梁预制场场地窄,施工场地不易布置,T梁预制必须在桥台施工完成后进行,因此,要求桥台及桥头引道及早开工,并尽快完成,以保证T梁预制和安装工期。
3.3.2.1.1.2 锚碇
本桥锚碇为隧道式锚碇,14号墩至南桥台段地表覆盖层厚,可能产生整体或规模较大的变形和失稳。由于14号墩和桥台的特殊位置关系,可以在锚洞开挖前,进行14号墩和桥台以及锚洞洞口段覆盖层的清除。为保证总体工期要求,锚碇洞、桥台和14号墩基本同步施工,桥台的施工进度适当提前控制。
3.3.2.1.1.3、工程技术难点
本桥锚碇为隧道式锚碇,锚洞截面形状上小下大,倾斜角度大,开口处较窄,出渣难度大。锚碇入口处成洞条件差,需作好衬护。同时,喷锚支护和开挖同步进行,施工各工序间的干扰大。由于锚碇结构的重要性,开挖应采取严格的控制爆破措施,实施分台阶开挖。
3.3.3主要施工技术方案
3.3.3.1、索塔施工
3.3.3.1.1主塔基桩人工钻爆开挖成孔施工
3.3.3.1.1.1工程概况
xx长江公路二桥南岸索塔基础,由钢筋混凝土结构的承台和灌注桩组成,承台为分离式承台,承台沿上下游各布置一个,两承台之间设横系梁长26.82m,宽8m,高4.0m。每承台下设置6根直径为Ф260cm,长14.0m的桩,共计12根,基桩顶标高为▽+134.2m,三峡一期储水以前枯水期承台均位于岸滩上。基础位置处地表覆盖层有8.0m,下伏基岩为长石砂岩夹粘土岩。岩石强度大于40 MPa,经过方案比选,我公司拟采用人工钻爆开挖法成孔,12根桩同时施工。
3.3.3.1.1.2人工钻爆开挖成孔施工工艺
首先以桥轴线桩为基准,把承台外轮廓线放出,放坡开挖。用挖掘机清除桩顶覆盖层至承台底标高以下20cm,如遇岩石基层,采用放小炮施工。如遇岩石基础,清平夯实基底,再用全站仪采用测量各桩孔的坐标位置,并标出桩孔中心,绘出孔周线,用C25混凝土砌筑桩孔孔圈,孔圈顶高出垫层混凝土顶面30cm,桩孔外基底浇筑C25垫层混凝土;遇土层,则采用护壁开挖,人工挖孔至强风化层顶面,桩孔边开挖边护壁。护壁底标高为强风岩层顶面,护壁外径为300cm(Ф260+40余量),壁厚20cm,形成坚固的混凝土桩孔护壁段。
3.3.3.1.1.2.1钻爆开挖的理论依据
(1)桩孔开挖采用新奥法成孔。新奥法的主要思想是充分发挥围岩自身的承载能力,而要做到这一点,首先就要使围岩免遭破坏,保证它的稳定性。也可以这样说,维护围岩的稳定是新奥法考虑问题的出发点,也是它能追求的目标。为此,第一,选择炮眼时候,应根据当地的地址条件,尽量取得有利于围岩稳定的客观条件;第二,在决定洞口布置和形状时,应在满足工程需要的前提下,考虑到地应力和施工条件等因素,选择一种围岩应力分布比较均匀的方案,以避免因过大的应力集中而造成围岩破坏;第三,在开挖时,要尽量减少对围岩的扰动,因此要制定出合理的开挖程序和采用对围岩损伤最小的开挖方法;第四,在施工支护时,既要让围岩承担大部分荷载,又要避免围岩产生过大的变形,因此应在适当的时机搞好支护。
(2)全断面开挖法
本工程采用全断面开挖法,即在桩孔设计断面上多孔平行作业。此法适用于岩质均匀,岩石比较坚硬,孔洞断面尺寸较小(一般小于5m)的情况,当遇到岩体节理裂缝比较发育和断层破碎带时,必须与支护工序相间配合开挖,一次爆破循环进尺可达1.2-1.8m左右。
(3)爆破技术
A掏槽眼的布置原理
- 掏槽眼位置一般应布置在开挖断面的中部。
- 炮眼方向,在岩层层理明显时,应尽量垂直于岩层的层理面。
③小型断面的掏槽眼数一般为4-6个,大型断面要根据开挖方式的不同 确定掏槽眼的部位和数量。
掏槽方式通常分为倾斜掏槽眼和垂直掏槽眼两种。本工程拟采用垂直眼掏槽,掏槽方向均垂直于水平面,而且互相保持平行,该法适用范围广,炮眼布置或眼数可根据岩石的性质的变化进行调整,钻眼深度不受断面尺寸的限制,与各类倾斜眼掏槽比较,易于取得较深的循环进尺。钻眼工作互相干扰小,有利于多台钻机平行作业。但这种方法钻眼数量有所增加,而且对钻眼质量要求较高,各钻眼应保持平行,眼底应落在同一平面上。爆破时采用眼底起爆并使用毫秒雷管引爆,才能获得良好的爆破效果。
B周边眼和辅助眼的布置
周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.2m左右处,周边眼的眼底要朝竖洞轮廓线方向倾斜,当竖洞穿过的岩体坚硬时,眼底可达到或稍稍超出廓线位置;岩体中等坚硬时,眼底距轮廓线约0.1m,在松软岩体中,炮眼不必倾斜,眼底距轮廓线的距离与眼口处相同。周边眼之间的距离为0.6-1.0m。
辅助眼要根据设计要求的炮眼数量,均匀的布置在掏眼与周边眼的范围内,钻眼方向则垂直于底平面。
C炮孔数量,深度和装药量
导洞炮眼数目N,可按下式计算
N=qs/rη
式中q—导洞开挖单位耗药量(与岩石性质和导洞面积有关,在1.2-1.4kg/m3);
s—导洞开挖面积m2;
η—炮眼装药系数(装药深度与炮眼深度的比值),可参见表1;
r—每米长度炸药的重量kg。
2#岩石硝铵炸药的每米长度重量列于表2
表1 装药系数η值
炮眼名称 | 岩石f值(f=坚固性系数) | |||||
10~20 | 10 | 8 | 5~6 | 3~4 | 1~2 | |
掏槽眼 | 0.80 | 0.70 | 0.65 | 0.60 | 0.55 | 0.50 |
辅助眼 | 0.70 | 0.60 | 0.55 | 0.50 | 0.45 | 0.40 |
周边眼 | 0.75 | 0.65 | 0.60 | 0.55 | 0.45 | 0.40 |
表2 2#岩石炸药每米质量γ值
药卷直径(mm) | 32 | 35 | 38 | 40 | 45 | 50 |
γ值kg | 0.78 | 0.96 | 1.10 | 1.25 | 1.59 | 1.90 |
炮眼深度由掘进循环时间来决定,为导洞宽的0.5-0.85倍,掏眼比周边眼或辅助眼要深10%-15%,这样能提高爆破效果并保证新工作面平整。
每个炮眼的装药量可按下式计算,即
α=η·L·γ
式中α—炮眼的装药量kg;
η——炮眼装药系数(表1);
L——眼深m;
γ——每米长度炸药的重量kg(表2)。
爆破参数与多种因素有关,如岩石条件,断面大小,爆破材料质量,凿岩爆破的技术参数等,必须综合考虑以达到该条件下的最佳爆破效果。
D周边眼的光面爆破和预裂爆破
周边眼采用光面爆破或预裂爆破,能使孔洞的围岩受到的爆破破坏和震动大为减轻,并能使围岩(孔壁)表面平整,改善围岩支护结构的受力状况,有利于围岩稳定,确保施工安全,同时,减小超挖工程量,降低施工成本等方面的经济效果也很好。
孔洞的光面爆破和预裂爆破,一般采用小直径药卷或专用的低爆速,低密度,低威炸药,同时采用不藕合装药爆破。
光面和预裂爆破的设计参数,一般是沿用瑞典兰格费尔斯建议的参数,即钻眼直径为37-44mm时,光面爆破选用周边眼的间距为0.6m左右,最小抵抗线为0.8-0.9m,此时炮眼密集系数为≤0.8,预裂爆破周边眼距为0.3-0.5m。
3.3.3.1.1.2.2钻爆开挖
(1)钻爆工艺流程
测量→布眼位→钻眼→装药→连线→堵眼→起爆→除碴→抽水→测量(中心及孔壁)
(2)方案及参数确定方法
应根据岩石种类、强度、设计桩孔直径,设备能力,工期要求等;参照相关资料,进行计算,确定方案及各项钻爆参数,并通过试爆,调整参数,达到最佳爆炸效果,并在实践中进行适当的调整。
(3)钻爆开挖
A炮眼放样:根据光面爆破设计的孔位平面图,准确地放出各炮眼中心位置,在每完成一项爆破后,重复测量放线工作直到孔底设计高程。
B钻孔作业:严格按照风钻的操作技术规程进行操作,炮眼位置及钻孔数量严格按照光面爆破设计图施工,钻眼位置误差不得大于±2cm,初拟第一圈(周边眼)眼孔为倾斜孔,炮眼与孔壁的夹角为50 眼深120cm,第二圈(辅助眼)钻垂直眼,深120cm,第三圈(掏眼)眼,孔眼深为140cm,孔中心钻1垂直的导爆眼,眼深150cm。孔中心眼孔直径为Φ50mm,其他的孔眼为Φ40mm,相邻炮眼位置严禁相互交错交叉。
C装药量确定:采用松动爆破和光面爆破相结合,第一圈采用光面爆破,第二圈和第三圈采用松动爆破,炸药采用国产2号硝铵炸药Φ32mm(防水型炸药)。药量采用《简明公路施工手册》中有关公式和图表进行标查表和计算。
第一圈为光面爆破,每孔装药量为0.25kg,26个孔,共计6.5kg。
第二圈、三圈为松动爆破,每孔装药量0.49kg,12个孔共计5.9kg,所以每排炮眼的计算药量为12.4kg。
D起爆:采用导爆管起爆法联线采用分段并联网格,起爆顺序由内圈向外圈起爆。这种网络是将各支并串联网络依次并接于1根主传导爆管上。导爆管起爆的孔内延期方法,是将炮眼炸药内的组合起爆雷管配用非电延期雷管。具体而言:根据各炮孔起爆顺序和延期时间,确定相应段别的组合起爆雷管,然后按要求分别接毫秒电雷管,由普通电源开关或起爆器引爆电雷管。
E清孔除碴:确信爆放完后,搭设三角支架,铺设好吊点定滑车和卷扬机,用载人吊笼下放人员到孔底,再换除碴料斗,人工挖碴装料,起吊除碴。
(4)挖孔排水
由于桥梁施工为野外作业,同时基岩内存在裂隙水,所以在桩基挖孔施工时应敷设好排水设施设置。采用坑外排水和坑内排水相结合的方法进行排水。
A基坑外排水
在开挖桩顶覆盖层时,先在基坑南岸山侧,设置100×60cm截水沟,用于排除桩基,承台施工期间的地表径流。
B基坑内排水
在基坑四角设4个平面尺寸为2×2.0m,深1.0m的集水坑,用于排除雨天基坑内积水。
C 孔内排水
孔内排水采用孔口搭建雨棚,用于排除孔口处天然降水,确保雨天挖孔施工正常进行;每孔内备用1台潜水泵,视基岩裂隙水流量大小而定是否抽水,如果流量较大则利用潜水泵排除孔内积水。孔内排水计划配置40m3/h、40m扬程潜水泵16台。如果流量较小则利用人工排出少量孔内积水。
(5)清孔
挖孔至离设计深度50cm时,采用人工凿除基岩(不得爆破)清除孔底沉渣、杂物,并经监理检验后,方可浇注混凝土。
3.3.3.1.1.2.3钻爆开挖注意事项
(1)爆破人员必须是专业执证人员;
(2)爆眼应严格按要求控制钻眼的角度、深度和数量;控制装药量。
(3)起爆应防导爆管出现:打结、对折、管壁破损、管径拉细、异物入管等现象。
(4)爆破施工中,应注意安全警戒,确保安全距离。
(5)钻爆时应设置鼓风机对孔底送风。
(6)爆破物质的管理应严格按照《民爆管理条例》执行。
(7)整个施工应严格按桩孔设计要求,控制好桩孔的垂直度,孔壁的失圆度。
(8)爆破时,为防止基岩受到过大扰动,采取上、下游交替、隔孔、逐个施爆。为防爆破时对新浇基桩混凝土的影响,计划全部桩孔开挖完成后集中进行清孔、验孔、下钢筋笼、浇注混凝土。
(9)挖孔排水所用电器设备必须安装漏电保护器。电工昼夜值班。
3.3.3.1.1.3 钢筋笼安装
桩孔内钢筋笼在墩位附近的适当位置制作,制作钢筋笼的钢筋选择大型钢厂生产的符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499-98)中的规定指标要求的钢筋,每批进场的钢筋应有易于识别的标签,到场的钢筋按批汇同监理工程师一起抽取试件,符合要求才予使用,到现场的钢筋直螺纹连接套须经抽检合格才能使用。
钢筋笼按设计长度,分成二节制作,以便于安装。为提高工作效率,我公司拟采用在国内已经比较成熟的钢筋直螺纹连接技术,主筋接头采用直螺纹连接,同一断面接头数量为纵向钢筋数量的50%,错缝长度为1m(>35d=84cm)。钢筋笼制作时在加强箍上焊上“米”字撑以防止运输过程变形,制作时还要按设计图纸的规定焊好均匀布设的3根Ф57×3超声波检测钢管。
清孔符合要求经监理工程师批准后,自下而上逐节下放并接长钢筋笼。送到孔位附近平台上的钢筋笼,用25t吊车吊入孔口,割去钢筋笼内“米”字支撑后,徐徐下放。当钢筋笼下放至顶面第一道加强筋孔口基本相平,停止下放,将钢筋置于预先设置好的孔口上的2I36分配梁上,拆除吊点,吊起第二节钢筋笼,按预先的标记与第一节对位,对位准确后,即由多人配合将上节钢筋笼下端的纵向主筋与下节钢筋笼上端对齐,旋入螺纹连接套筒,此工作完成后,再焊接 Ф57×3超声波检测钢管接头,绑扎接头部分箍筋,割去“米”字撑纲筋后即可下放钢筋笼,使笼底离孔底5cm(预先支垫)。钢筋施工时注意:超声波检测管沉入水中部分应及时灌入清水,钢筋笼放下到位后声测管管口封闭。
3.3.3.1.1.4浇筑基桩混凝土
由于孔内存在地下水,故基桩混凝土应严格按照规范的要求进行施工,如桩孔内地下水位上升速度小于6mm/min,可按浇注干桩的方式进行桩孔混凝土浇注,按常规施工方法进行施工;桩孔内地下水位上升速度大于6mm/min时,按水下混凝土浇筑考虑浇注桩基混凝土。水下混凝土浇筑的施工的应注意:
钢筋笼下放到位,设置好能抵抗因浇混凝土可能导致钢筋笼上浮的约束后,即进行第二次清孔。经检查符合要求,监理工程师同意后,即可用导管法浇注桩孔内水下混凝土。
浇注导管采用Φ299的无缝钢管,快速螺纹接头连接,导管使用前必须做水密试验,符合要求才能使用。
为保证首批混凝土灌注后导管埋深>1.0m,因此制一个能储混凝土10m3的的储料罐。储料罐必须结构可靠,开启出料口的阀门灵活,确保导管漏斗开球后罐内混凝土连续不断地经导管注入桩孔内。开球前导管底离孔底为40cm。
浇注基桩的水下混凝土必须具有良好的流动性,坍落度控制在18-20cm,初凝时间12小时以上。
水下混凝土采用拌和站集中拌和,泵送运输至孔口上方储料罐内再经导管送入孔底。浇注过程中做好浇注数量与浇注高度的记录,并绘成曲线,如遇异常须及时处理。
首批储料罐内的混凝土浇注完成后,在导管口插入一根Φ100mm的排气管,使后续浇入的混凝土入孔后在桩内不形成气孔,以确保桩身的质量。
3.3.3.1.1.5质量标准及检验方法
- 水下混凝土浇注记录必须完整、准确;
- 混凝土强度满足设计要求;
- 混凝土必须连续浇筑(为保证混凝土浇筑连续进行,各类机械均需有备用);
④埋设超声波检测管,待基桩混凝土达到设计强度后,逐根进行检测超声波检测管。
3.3.3.1.1.6主要设备
名 称 | 型号规格 | 单 位 | 数 量 | 备 注 |
空压机 | 12m3/mm | 台 | 2 | |
空压机 | 20 m3/mm | 台 | 4 | |
风钻 | YTP-26 | 台 | 32 | 备用8台 |
吊车 | 25t | 辆 | 1 | |
摇头扒杆 | 2t | 付 | 4 | |
电动卷扬机 | 2-5t | 台 | 8 | |
潜水泵 | 40 m3/h | 台 | 40 | 备用28台 |
除渣筒 | 0.6 m3 | 个 | 12 | |
混凝土拌合站 | 50 m3/h | 套 | 2 | 备用1套 |
输送泵 | 60 m3/h | 台 | 2 | 备用1台 |
导管 | Φ299×8 | m | 40 | |
装载机 | ZL40 | 台 | 2 | |
钢筋弯曲机 | 台 | 1 | ||
直螺纹机 | 台 | 2 | ||
钢筋调直机 | 台 | 1 | ||
电焊机 | 台 | 8 | ||
发电机 | 250Kw | 台 | 1 | 备用 |
3.3.3.1.1.7人员及工期安排
每孔每天分为2班,12个孔同时施工,每孔每班人员安排为:钻眼4人,排碴6人,另机械工10人,负责挖孔及混凝土浇筑设备操作及检修、电工2人,负责挖孔及混凝土浇筑全套电力设施敷设及检查,检修,钢筋工4人,负责钢筋笼制作和下放。施爆人员4人,负责所有桩孔施爆。工程进度计划每天进尺0.8m考虑施工准备、机械开挖、垫层混凝土浇筑、人工挖孔、混凝土浇筑等工序共计工期75天。
3.3.3.1.2承台施工
3.3.3.1.2.1工程概况
南岸主塔承台设计为分离式矩形承台,两个矩形承台间设置连系梁。其中一个承台尺寸为:1520×1020×500cm,系梁尺寸为:2682×800×400cm,系梁顶面与承台顶面平,承台顶标高为▽+139.2m,即顶标高与原地面标高平。承台设计为C30混凝土,共计2077.5m3,施工考虑两个矩形承台与系梁底板、侧板、隔板一次浇筑,系梁顶板混凝土最后浇筑,其主要施工方法分述如下。
3.3.3.1.2.2承台施工
3.3.3.1.2.2.1钢筋绑扎、冷却管架立
在精确放样后,开始绑扎承台底部钢筋网,然后安装冷却水管,冷却水管层间距1.25m,间距1.2m,最后安装索塔避雷装置、墩身插入承台内的预埋钢筋以及承台的顶面钢筋网。安装过程中根据浇注混凝土的需要设置型钢支撑,保证钢筋骨架位置准确。上、下河承台及系梁底板、侧板、横隔板钢筋一次绑扎成型并预埋系梁顶面钢筋。
3.3.3.1.2.2.2安装模板
承台及系梁侧模由组合钢模在加工场组装为大块模板,汽车运至安装地点由25t汽车吊逐块安装。系梁内模由人工现场组拼安装。
(1)底模:承台底模采用在C25垫层混凝土上铺油毛毡作为底模。由于系梁底标高于承台底标高,故开挖承台基坑时应充分考虑该因素,使系梁部分基底标高相应提高确保垫层混凝土标高与系梁底标高一致。在浇C25垫层混凝土前对基底进行夯实整平,如部分地质条件较差,则应考虑超挖、加厚垫层混凝土厚度的办法来解决。超挖深度视开挖后地质情况而定。
(2)侧模:在绑扎钢筋的同时,模板也可以进行安装,承台模板采用组合钢模,用[12的槽钢按0.8m的间距作为背梢,2[14的槽钢按1m间距作为带木,拉杆采用Ф14的螺栓按1.0×0.8的间距安装。
(3)系梁内模:系梁内模采用组合纲模,倒角处采用木模,拉杆布置同侧
模。
3.3.3.1.2.2.3浇筑承台混凝土
钢筋、模板经监理工程师检查认可后,即可浇筑承台混凝土,承台混凝土分上、下河承台及系梁、底板、侧板、系梁顶板混凝土浇筑两部分。上、下河承台及系梁、底板、侧板一次浇筑混凝土方量为1906m3,为大体积混凝土。
承台混凝土标号为C30,施工时采用泵送混凝土。为保证混凝土和易性满足施工要求,泵送混凝土要具有良好的粘聚性,不离析,且泌水少,现场的混凝土坍落度控制在18cm左右,混凝土的初凝时间控制在20h左右。
承台混凝土体积大,采用一次性浇筑,为有效防止混凝土内部水化热温升过大,承台施工控制混凝土内表温差:△T≤25℃,控制混凝土降温速率:△U≤2℃/d。
(1)承台混凝土施控方案
A 优化混凝土配合比,合理选材,降低混凝土内部水化热温升合理选择混凝土原材料,选择级配优良的砂、石料,降低水泥用量;选择优良的混凝土外加剂,控制混凝土水灰比,节约水泥用量,是降低混凝土内部水化热温升的重要环节。因此,必须加强对混凝土原材料的质量控制。
①水泥
承台混凝土采用优质普硅32.5号水泥,袋装入场,水泥使用温度不得超过50℃,否则必须采取措施降低水泥温度。袋装水泥入场后应按品种、标号及批号分别存放,同时应采取防潮措施。水泥应分批检验,质量应稳定。
②粉煤灰
在条件允可的情况下,可用粉煤灰替代部分水泥,粉煤灰采用Ⅱ级磨细灰,其质量应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》CB1596/91的规定。
③砂
采用巫溪砂,细度模数为2.3-3.1,含泥量应≤2%,其它指标必须符合规范规定。
④石
石子采用5-31.5mm粒级的优质卵石。石子来源应稳定,石子应分批检验。应严格控制石子含泥量≤1%。如果石子含泥量达不到要求,必须用水冲洗合格后才能使用,其它指标必须符合规范规定。
⑤外加剂
混凝土外加剂采用高效缓凝型外加剂。外加剂入场后应分批检验,质量必须稳定符合施工要求。
B对混凝土施工的一般要求
为确保大体积混凝土施工质量,提高混凝土的均匀性和抗裂能力,必须加强对混凝土每一环节的施工控制。要求现场人员必须从混凝土拌和、运输、振捣到养护整个过程施行有效监控,混凝土施工应严格按照《公路桥涵施工技术规范》进行,并应特别注意以下方面。
①混凝土拌制前,各种衡器应请计量部门进行计量标定,称量误差应符合规范要求。
②浇筑前应对模板、钢筋、预埋件、监控无件及线路等进行检查,同时应对检查封底混凝土顶面是否有碎碴异物等,检验合格后才能开盘。
③混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,应在下层混凝土初凝前浇筑完毕上层混凝土。混凝土分层厚度为0.3m。
④浇筑混凝土时,对每一部位混凝土必须振捣密实,同时振捣器应运离温控元件及预埋件15cm。
⑤混凝土浇筑应连续进行,如因故停歇,时间超过混凝土初凝时间时,仓面混凝土应按施工缝处理。
⑥在混凝土浇筑过程中,应及时清除仓内积水。
C 混凝土浇筑温度的控制
混凝土浇筑温度是指混凝土入仓经过平仓振捣后,距离表面5-10cm处的温度值。应严格控制混凝土的浇筑温度满足温控制标准要求。因此在每次开盘以前,试验室要测量水泥、粉煤灰、砂、石、水的温度,计算其出机温度,并估算浇筑温度。
D 混凝土内部冷却水管布设
- 冷却水管及其布设
冷却水管采用直径φ32的薄壁型钢管,承台拟布设四层冷却水管,层间距为1.0m,水平间距0.9m,且各层进出口水管均高出承台顶面1.0m。
②冷却水管使用及其控制
a.冷却水管使用前应进行压水试验,防止管道漏水、阻塞;
b.在混凝土浇筑到水管标高开始通水,连续通水10天左右,在此期间的降温率超过2.0℃/d,立即停止通水,具体时间视测温结果而定;
c.管内水流速不低于0.6m/s;
d.待冷却水管通水结束后,即采用30号水泥浆进行压浆封堵。
为保证冷却水的初期降温效果,实施时提前成立专门班子,专人负责、优化冷却水管的布置,合理选择水泵,并配备检修人员,准备1-2台泵备用。施工时,操作人员应听从指挥,及时开启和关闭阀门。
E 混凝土养护
为保证混凝土后期强度的正常增长,防止出现干缩裂缝,必须加强大体积混凝土的养护工作。
混凝土养护采用24h不间断喷淋方式,始终保持混凝土表面潮湿,养护时间不得小于28天。承台混凝土浇筑完毕后采用表面蓄水养护。
F 混凝土表面保温
气温骤降是导致混凝土出现表面裂缝的重要因素。当寒潮来临应及时采取表面保温措施。具体方法是混凝土表面覆盖麻袋外包彩条布。
G 承台大体积混凝土温控施工的现场监测
为做到信息化温控施工,出现异常情况能及时调整温控措施,应在混凝土内部布设温度测点,它是温控工作的重要一环。根据承台的结构特点和温度场计算成果,拟在承台的轴线方向上布设温度测点,并同时检测大气温度和各冷却水管进、出口水温。
(2)承台混凝土浇筑
承台混凝土一次浇筑数量约1906m3,采用2套陆上拌和站制混凝土,泵送浇筑,混凝土生产能力为100m3/h,生产时控制混凝土坍落度18cm,缓凝时间20h左右,浇筑时,在钢模顶面搭简易平台,设置6个漏斗,用导管浇筑(下接缓降串筒),浇筑混凝分层厚度为30cm,采用插入式振捣器振捣,浇筑过程中注意,当浇过冷却水管时,该部分的水管即通水冷却,以降低水化热。浇筑过程中如出现机械等事故,不能继续浇筑时,及时按施工缝进行处理,然后再继续浇筑,浇筑至承台顶面时,注意标高的准确。
混凝土浇筑完成后,及时进行养护,时间不少于28天,为配合温控,混凝土浇筑期间冷却水管内要及时通水冷却,混凝土表面要采取保温措施。当混凝土的降温速率超过2.0℃/d时停止冷却管内通水,冷却管内压入30号水泥浆封堵。当承台混凝土浇筑完成,养护期满,温控防裂达到要求。经监理工程师检查验收合格后,基础施工即告结束,可转入下塔柱等后续工程的施工。
3.3.3.1.2.2.5工期计划
承台计划工期45天。
3.3.1.3索塔塔身施工
3.3.1.3.1 工程概况
3.3.1.3.1.1索塔外形
索塔为H型混凝土索塔,塔柱断面为箱形,四角圆角。上下游塔柱向内倾斜,倾斜度为1:17。索塔底面高程为▽+139.2、塔顶高程为▽+281.8m(索鞍防护室顶面)、索塔总高度为142.6m。每个塔柱塔脚标高▽+139.2-+145.2段双向收坡、塔身标高▽+145.2以上为单向收坡。索塔由上横梁、下横梁组成。索塔下塔柱高68.90m、上塔柱高68.7m、塔顶及设施高5m。
索塔横桥向的宽度(全宽):塔脚底面全宽43.52m,下横梁外顶面长为23.048m,上横梁顶面长14.20m。
索塔塔柱采用矩形箱型断面、在箱外断面的四个角点设置R=50cm圆角,在箱内断面的四个角点设置40×40cm倒角。上塔柱断面顺桥向宽4.485-6.091m,横桥向宽5.5m,壁厚顺桥向0.6m,横桥向0.6m,下塔柱断面顺桥向宽6.106-7.70m,横桥向宽5.5m,壁厚顺桥向0.8m,横桥向0.8m。塔脚上、下横梁处设有渐变段。每塔内设5 道横隔板,下塔柱内设人行爬梯,塔顶四角设避雷针。
根据受力需要,索塔共设置两道横梁,为使结构受力合理,下横梁既作为交界墩,又作为索塔横向风构。
横梁采用多室矩形断面,下横梁顶面长23.048m,宽4.5m,顶、底板厚为0.60-2.1m,腹板厚0.60m。上横梁顶面长14.2m,顶底板宽3.5m,高3.5-4.5m,顶板厚0.5m,底板厚为0.5-1.50m,腹板厚0.5m,索塔混凝土为C40、混凝土方量为:塔柱6129m3,上横梁120.8 m3,下横梁375.0 m3。
3.3.1.3.1.2 普通钢筋设计
塔柱竖向配置Ф25粗钢筋。粗钢筋竖向接头采用直螺纹连接接头。水平向配置Ф12的箍筋和拉结筋。索塔合计钢筋重量约603t,钢筋连接头采用Ф25直螺纹连接套筒共19008个。
3.3.1.3.1.3 预应力钢筋设计
为满足结构受力的要求,上、下横梁均为预应力混凝土结构。上横梁配置10束7Ф15.24预应力钢绞线,下横梁配置32束7Ф15.24预应力钢绞线。
所有预应力束采用槽口锚固于塔壁外,并采用混凝土封锚,以减少开槽口对塔柱竖向钢筋的影响,所有预应力管道均采用波纹管成孔。
3.3.1.3.2 施工流程
- 承台施工期间安装塔吊,
- 浇筑下塔柱至下横梁
- 立模浇筑下横梁,养生。
- 提升模板浇注上塔柱,设置临时水平支撑,浇筑上塔柱至上横梁。
- 立模浇筑上横梁,养生,张拉预应力钢束。
- 拆除临时支撑,提升模板浇筑塔顶结构。
3.3.1.3.3 施工总体布置
索塔为H型混凝土索塔,由下塔柱、下横梁、上塔柱、上横梁及塔顶设施等几大部分组成。各部分施工分别采用钢管柱、万能杆件混合支架,翻模等方法施工。
塔吊:布置1台SCMFO-23B型塔吊,为便于引桥T梁安装。拟将塔吊安装于承台桥轴线处靠河心侧,距墩轴线4.0m处,塔吊起重能力130t.m,最大工作幅度50m。塔吊在索塔施工完成后拆除,转移至塔顶满足上部构造施工需要。
施工电梯:施工电梯是工作人员上下的主要交通工具、拟从承台顶面至塔顶设置电梯一台、附作于上游塔柱上,电梯的安装斜度与塔柱倾斜度一致,输送高度140m。
混凝土运输:混凝土由陆上混凝土拌和站供应,生产能力50m3/h,用一台德国产SWING 3000型输送泵浇筑。拌和站安装在9-10号墩之间,以满足索塔和锚碇浇注混凝土的需要。
3.3.1.3.4 主要施工工艺
3.3.1.3.4.1 塔柱混凝土翻模施工
(1)模板设计
通过方案比选决定外露面采用大块钢模板,内模采用组合钢模配木模,翻模法施工。
A 确定混凝土浇筑高度
根据进度要求,通常一般认为模板节段越高,每次浇筑混凝土越多,工期越快。其实当模板高度增加超过一定限度,将导致安模,扎钢筋、浇筑,施工控制和模板变形等更大的困难,反而延长施工时间并增加了加工模板的成本。本桥按照主筋长度的1/2作为浇注分段长度,主筋为Ф25,一般选择定尺长度9 m,即确定一次浇筑高度为4.5m,浇筑方量约为100m3/次。
B 工作状态构思
模板确定为2.25m/节。竖向组装三节,从下至上,第一节为锚固段,支承上面的第二、三节为浇筑段,每次在所浇筑混凝土达到50%设计强度后,拆
卸下面两节,翻到上面一节安装。
C 模板水平长度尺寸确定
索塔断面外廓尺寸由塔脚以上6.0m处的9.3×5.5m单向收坡成塔顶的5.685×5.5m。为了减少横向的模板接缝,确保模板的整体精度,进一步确保索塔线形,所以采用模板横向无拼缝,只存在竖向接高,即渐变面模板(侧模)9.6×2.25m(顺桥向),固定面(正模)5.5×2.25m(横桥向),塔脚以下6.0m处另设异形大块钢模。异形大块钢模一次性使用后,改制为索塔横梁模板。
D 模板材料型号选用
模板由面板、肋板和背楞组成。
①面板的确定:为了增加局部刚度和减小局部焊接变形,选择8 mm厚优质A3钢板作面板。
②肋和背楞的确定:为增加整体高度,在测算单块钢模最大重量适应现有吊装能力(130t.m塔吊一台)的情况下,选用20号工字钢和20号槽钢作背楞,组焊成整体框架;选用∠50角钢作肋板。肋板必须满足面板的局部承压刚度。背楞和肋板所组成的刚性平面网格尺寸一般控制在30×40-50cm。
E 模板的收分方式
在确保模板的整体性情况下,只能在采用滑槽方式对称收分,角模与固定模板(正模板)螺栓联结,通过滑槽用螺栓与收分模板(侧模板)联结,实现整体装配。正模沿侧模滑槽作水平滑动。模板的竖向均用M27螺栓联结,确保其竖向刚度。
F 对拉螺杆的位置及数量确定
通过水平方向和竖直方向的背楞,按三跨连续梁在均布荷载作用下,支座(对拉螺杆和端头部联接处)不变位的情况下验算,变形不大于1mm;对拉螺杆直径经最大荷载验算确定。
(2)模板制作
A《公路桥涵施工技术规程》规定容许偏差(mm)如下
①外形尺寸:长和宽 0,-1;肋高±5。
②面板端偏斜 ≤0.5
③连接配件(螺栓、卡子等)的孔眼位置:孔中心与板面的间距±0.3;
板端中心与模板的间距0,-0.5。
④板面局部不平(用2m靠尺、塞尺检测)1.0。
⑤板面和板侧挠度±1.0。
⑥装配精度要求:相邻模板两板表面高差±2mm 。
⑦模板表面平整(用2m直尺检查)±2mm
B 模板的加工程序为:①校正;②接长焊结;③下料;④单件加工;⑤上胎模组合压紧;⑥施焊;⑦冷却;⑧取出校平;⑨试拼装检验;⑩打磨;(11)油漆。
C 制作要点
①选用新出厂的优质钢材,要求平整光洁顺直,使用前应检查校正。
②面板对接焊缝应对接平整,防止折角,对接焊缝要认真砂平抛光,靠板尺检查。
③型钢对接应等强施焊,对接顺直、焊缝不影响面板贴合。
④加工平台应确保平整度(平整度小于1mm),定位压紧后的侧模应待大量施焊工作完成并冷却后,才能卸下。
⑤焊接时应尽可能对称施焊,避免集中受热,引起不均匀变形。
⑥背肋同骨架应确保焊缝强度,骨架与面板,隔板用倒退、间断、跳跃焊法施焊。
⑦螺栓孔位,孔距应保证精度,当背肋或隔板影响孔时,应作调整,首先保证孔的位置精度。
⑧成品模板应检查其装配精度,有变形的应采用反力架或加热予以校正。
(3)翻模模板的安装
塔柱翻模配备A、B两类大块模板,其中塔脚6.0m段为B类,共计两套,每套高6.0m ,一次性使用后改制为索塔横梁模板。塔脚段以上为A类模板,共计两套,每套3节,每节高2.25m。
塔柱翻模在塔脚段混凝土浇筑完成后,先安装A类模板,第一、二节模板,后绑扎纲筋浇筑混凝土,待该节段混凝土强度达到设计强度50%后,拆除塔脚B类模板及A类模板第一节。留下A类模板第二节作为锚固段,再在A类模板第二节上依次安装A类第三节及A类第一节模板,如此每次浇注混凝土之前有一节模板仍紧固于已浇混凝土体上,其余两节模板则处于待浇混凝土状态。
模板安拆均采用塔吊运输,每次安拆4.5m,共两层,每层2.25m,拆模后先清理模板表面和接缝处的泡沫橡胶,清理干净后,在模板表面均匀涂刷40号机油作脱模剂,在模板接缝垫泡沫橡胶防止漏浆。
紧固于塔体上的支承模板依靠塔身混凝土与模板面的粘接力,及对拉螺杆的支撑力,支承其上的两套模板重量和其他施工荷载。塔柱因内向倾斜,且为变截面,模板通过对拉螺杆及劲性骨架及柱身外刚性支撑固定,抵抗混凝土浇注过程中对模板产生的侧压力。其对拉螺杆的设置方法为:在塔柱混凝土内埋置有对拉杆连接的螺母,螺母再通过上拉杆与模板固定,拆模后拆除外露的拉杆。
模板的调整方法:桥轴线、墩轴线控制,四角高程控制,壁厚水平支撑控制,柱内净空尺寸用调节撑架控制。
3.3.1.3.4.2 泵送C40的配制和混凝土浇注施工
C40混凝土属高标号混凝土,必须精心设计,精心施工,确保每一批混凝土都合格。
(1)泵送混凝土的配合比设计按以下基本原则进行:
A 泵送混凝土选用普通硅酸盐水泥。
B 泵送混凝土所用粗骨料选用本地0.5-4.0机制碎石:碎石不宜大于管径的1/5,粗骨料应采用连续级配,且针片状含量不宜大于10%。
C 泵送混凝土用砂采用中砂,其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应小于15%,通过0.160mm筛孔的含量不应小于5%。
D 泵送混凝土掺入缓凝高效减水剂,并可适量掺用粉煤灰,粉煤灰的质量应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-91)中规定的I级粉煤灰。
E 泵送混凝土拌和物的坍落度不小于80mm,泵送混凝土入泵坍落度按下表选用。
混凝土泵送坍落度选用表
泵送高度(m) | <30 | 30~60 | 60~100 | >100 |
坍落度(mm) | 100~140 | 140~160 | 160~180 | 180~200 |
F 泵送混凝土的水灰比不大于0.60。
G 泵送混凝土的水泥用量不宜小于300kg/m3。
H 掺用引气型外加剂时,其混凝土含气量不宜大于4%。
(2)混凝土浇注施工
混凝土由建立于陆上的生产能力为50m3/h的拌和站供应,用两台德国产SW-3000型混凝土输送泵水平、垂直运输至施工现场。因为索塔高140余m,因此对混凝土的可泵性、和易性、泌水性及缓凝早强性能要求较高,采用如下方法:
A 改善混凝土内部条件,混凝土中掺入缓凝高效减水外加剂视气候条件适当调整坍落度、水灰比;在首次泵送前先泵送水湿润泵管内壁,再泵送适量砂浆,最后泵送混凝土,以减少管壁对混凝土的摩阻力。
B 改善混凝土外部环境条件:对混凝土运输车和泵送混凝土管进行降温措施,减少混凝土水分损失,气温较高时对混凝土管用湿麻袋覆盖或冲水降温。当泵送混凝土过程中由于其他原因需要较长间歇时间时,混凝土泵间隔10min应泵一两个行程,使混凝土不至于在管内干硬,造成堵管,混凝土浇注间隔时间不宜超过1h。
混凝土浇筑均为分层浇筑、振捣,分层厚度30~40cm,振捣方法按插入式振捣器作用半径均匀分布。每次在浇筑上一段混凝土(即接缝处)时,预先用清水充分润湿下一段混凝土表面。施工接缝处四边,用砂轮打磨成水平线。
混凝土的在气温较低时养护采用覆盖麻袋保湿保温养护,侧面钢模用蓬布包围,并布置碘钨灯进行升温以控制内外温差。气温较高时,未脱模部分混凝土表面洒水养护,已脱模表面涂养生剂养护。
(3)Ф25钢筋直螺纹连接技术
直径大于或等于25mm的钢筋采用直螺纹连接,且具有设计要求的抗疲劳、抗拉性能。同一断面上纲筋接头的连接率(面积)按总量的1/3考虑。
3.3.1.3.4.4 主塔劲性骨架及钢筋施工
(1)劲性骨架加工制作
骨架采取在地面整体制作,单节骨架的高度与混凝土分段高度大致相同。每节劲性骨架的制作,先加工长边方向内侧两个小片以及外侧两个大片,再大小片单侧组合成单侧组合骨架,最后由两个单侧组合骨架拼成整体。整个骨架用等边角钢以及A3钢板制作。
A 加工平台
在地面上进行地表整平处理,铺装混凝土面层,养护后形成劲性骨架加工平台。
B 劲性骨架单片制作
为方便加工,根据骨架制作的重复性,在平台上实样划出各大小片的尺寸、型钢布置位置。加工要求主要受力型钢及边角型钢位置严格控制,精度在±3mm内,并且严格按钢结构施工技术规范施工,通过采取设置焊接胎架和劲性夹具的措施来控制焊接变形,减小加工误差。
C 组装
单片加工先加工小片,再加工大片。大片制作好一片即与小片组拼而形成单侧组合骨架。根据塔柱尺寸和设计图纸要求画出骨架横截面整体尺寸于平台上。组装时采用靠架法:于骨架空档内放一大靠架(约4.5m高),把单侧组合骨架定于大靠架两侧,四角点对齐尺寸线。用重球或经纬仪校核垂直度,确保结构的精度,制作精度偏差在±5mm之内。
D 劲性骨架安装
劲性骨架在地面加工制作好以后,利用施工塔吊吊装,在塔柱施工节段位置就位,骨架安装面高出混凝土分界面15cm~50cm,上、下两节段间用螺栓连接。中、下塔柱的劲性骨架采取塔柱长边单侧组合骨架一次安装,每次安装高度10m,塔柱短边用型钢(L75×8)与长边两单侧组合骨架连接。上塔柱为施工预应力束的方便,骨架采取整体由地面吊上塔柱安装,安装高度视塔吊起重能力而定。骨架安装前,须对已有骨架四个角点放点控制,同时调整标高与设计标高一致。骨架在安装时,四个下角点对准已有骨架四个顶角控制点,四个上角点用垂球或经纬仪校核偏差,各角点偏位控制在±1cm之内。劲性骨架作为供测量放样,主筋安装、立模依托的受力构件,安装质量很重要。作为倾斜的塔柱,劲性骨架自由端较长,受主筋平面位置变化等不利因素,为保证骨架承力后顺应塔肢倾斜度,采取骨架安装预偏的方法来完成。
E 主筋定位框安装
定位框固定于劲性骨架上作主筋限、定位构造,是控制主筋平面位置,保证模板安装和钢筋保护层的具体措施。主筋定位框与劲性骨架互为帮衬,每混凝土节段安装两层,在施工辅助结构中对劲性骨架而言起着受压支架和受拉拉条的作用。定位框安装方法:以塔肢纵横轴为基准,对应定位框几何中心铅垂安装,四条边基本保持水平,安装高度尽可能在混凝土施工段中均匀分布,使主筋顺直,避免主筋成排凹凸现象。
F 钢筋施工
钢筋现场安装施工流程:塔柱主筋安装→塔柱箍筋拉结筋安装→防裂钢筋网安装。
主筋采用直螺纹接头技术。主筋先在纲筋制作场精确下料一端经镦粗攻丝接上直螺纹连接套作为上端,然后用塔吊单根吊至安装位置,将钢筋头与下段主筋上端对齐,旋转套筒,完成钢筋连接。
箍筋、拉结筋、防裂钢筋网地面上制作成型后现场绑扎。
3.3.1.3.5 下横梁施工
3.3.1.3.5.1下横梁构造
下横梁为箱形断面,设置在上、下塔柱的交汇处。下横梁长23.048m,宽4.5m,顶板厚0.6m, 底板厚0.6~2.1m,腹板厚0.6m。混凝土标号为C40,下横梁混凝土为375m3。下横梁为预应力混凝土结构,下横梁配置32束7φ15.24钢绞线索,下横梁预应力束采用槽口锚固于塔壁外。预应力孔道采用波纹管成孔。
3.3.1.3.5.2 下横梁施工工艺流程
下横梁混凝土分两次浇注,第一次浇注底板、腹板及相应塔柱,第二次浇顶板及相应塔柱,其工艺流程如下:
①钢管柱/万能杆件施工支架搭设;
②卸架装置及底模铺装;
③塔柱劲性骨架及钢筋接长;
④塔柱段外模安装;
⑤钢筋、预应力筋安装;
⑥横梁外模安装;
⑦横梁内模安装;
⑧施工检查、第一次混凝土浇筑;
⑨拆模、养生、凿毛;
⑩横梁顶板支架安装、顶模铺装;
重复⑤~⑨,完成上横梁第二次混凝土浇筑。
混凝土强度达80%,按从上向下,从内到外的张拉顺序对称两端张拉预应力束。
(3)下横梁施工要点
A 底模支架
外模板均采用专门的钢模板,内模板采用组合钢模板。底板底模支架采用钢管柱/万能杆件混合支架。每排钢管柱顶面各安装一片万能杆件桁梁,其两端支承在塔柱未拆除加强固定的外模板上,中部支承在钢管柱顶部柱帽上。钢管柱采用Φ800×12钢管,钢管柱共18根,顺桥向3排,每排6根。钢管柱间横桥向、顺桥向及斜向均用2L100型钢连接以减小自由长度,增大刚度。每根钢管柱顶部用钢板盖住形成柱帽,底模支架上部为组合钢楔。钢楔长度为52cm,单个组合钢楔最大可承受50t压力。其下楔块利用螺母底座与万能杆件桁梁的上弦杆锁紧,其上再进行底模底板铺装。底模标高的调节通过楔块间的相对滑动来实现。
B底模立模标高控制
横梁立模标高应考虑如下几种因素:
①塔柱受载后的压缩变形,根据设计塔顶总变形量计算出该截面对应压缩量△1。
②横梁支架立柱钢管纵向弹性压缩:△2=PL/EA 式中之P为作用于支架顶的所有竖向荷载之和(如混凝土自重模板系重量及其它施工荷载)、E为立柱弹模,A为立载总载面积。L为支架立柱高度。
③立柱顶、万能杆件的拼装桁梁的竖向挠度Δ3由桁梁的跨径外载大小、及桁梁刚度决定。
所以横梁底模各点立模标高为:
h2=h设+Δ1+Δ2+Δ3
实际实施时,将向监理及监控呈报具体的施工控制措施细则批准后实施。
C 为减少横梁在预应力束张拉时的梁体压缩和混凝土收缩徐变的影响,塔C40泵送混凝土还应满足:①设计标号;②尽量降低水泥用量;③水灰比较小;④加强振捣,优选级配好的粗集料,确保振捣密实。
D 横梁合拢时间在一天中温度最低时进行。
3.3.1.3.6 上横梁施工
3.3.1.3.6.1上横梁构造
上横梁为箱形截面,上横梁长14.2m,宽4.5m,高4.5-6.0m,顶、底板厚均为0.6-2.1m,腹板厚0.6m。上横梁上设置了装饰块。上横梁为预应力混凝土结构,配置了32束φ15.24钢绞线索,预应力束锚头置于塔壁外侧,并采用混凝土封锚。混凝土标号为C40,预应力管道采用波纹管成孔。
3.3.1.3.6.2上横梁施工工艺流程
上横梁混凝土分二次浇注,其工艺流程如下:
①钢管柱/万能杆件施工支架搭设;
②卸架装置及底模铺装;
③塔柱劲性骨架及钢筋接长;
④塔柱段外模安装;
⑤钢筋安装,预应力筋安装;
⑥横梁内外模安装;
⑦施工检测、第一次混凝土浇筑;
⑧拆模、养生、凿毛;
⑨横梁顶板支架安装、顶模安装(顶模用预制的混凝土块);
⑩重复④~⑧工序,完成中横梁第二次混凝土浇筑;
预应力索张拉压浆。(张拉、压浆见40mT梁相关章节)
3.3.1.3.6.3上横梁施工要点
①模板、支架
外模板采用专门的钢模板,内模板采用组合钢模板。底板底模支架采用钢管柱/万能杆件混合支架。钢管柱采用Φ800×12钢管,钢管柱8根,顺桥向2排,每排4根。钢管柱间横桥向,顺桥向及斜向用ZL100型钢连接,以减小自由长度,增大刚度。每根钢管柱顶部用钢板封口,形成柱帽,钢管柱顶面安装一片万能杆件桁架横梁,底模支架上部为组合钢楔卸架装置。
②底模立模标高控制同下横梁
③为减少横梁在预应力束张拉时的梁体压缩和混凝土收缩缝变的影响,C40泵送混凝土在满足设计标号的前提下需尽量降低水泥用量,减小水灰比,加强振捣,优选级配好的粗集料,确保振捣密实,并加强养护工作。
④横梁合拢时间在一天中温度最低时进行。
3.3.1.3.7索塔施工中的施工测量
本桥工程测量仪器用PENT-V2全站仪,测量精度:2”,测距精度:3mm+1ppm。
主塔空间位置的控制主要是对影响混凝土成型的外层钢模板的位置控制,内层模板位置借助外层模板用钢尺量距确定。控制测量方法,在外层模板的顶面选取8个特征控制点,用全站仪在岸边的控制点上先测量各点坐标X,Y和高程H,然后根据各点高程H,塔柱倾斜度及主塔结构尺寸计算各点设计坐标X’,Y’,则各点实测坐标X、Y与其设计坐标X’,Y’的差值即为模板的调整量,据此校正模板,以保证塔柱的正确空间位置。
3.3.1.3.8南岸主索鞍安装
3.3.1.3.8.1概述
大桥主索鞍共4个,其中南塔2个,每个主索鞍重约40.0t(不包括四氟滑板和螺栓),主索鞍主要由三部分组成:底板规格为ZG310×570cm,自重12.9t座体两块,单块自重为15.4t。每个主索鞍座板通过26颗Ф64高强螺栓锚固于塔顶混凝土内。
安装精度要求:每个主索鞍座板顶面高程误差小于10mm,上、下游主索
鞍座板相对高差小于10mm,同一个主索鞍底板表面相对高差小于2mm,主索鞍座板枞、横向轴线偏位小于5mm。
(2)主索鞍的吊装
A吊装方案
南塔位于长江南岸河道岸滩上,塔柱设计为顺桥向倾斜,初拟直接从江心侧起吊,则塔顶门架悬臂端长度为6m,高度亦采用6.0m,由船运至码头,汽车吊卸船装车用汽车运至安装地点由塔顶门架垂直提升,纵移到位、安装。
B塔顶门架的拼装
塔顶门架既是主索鞍的吊装支架,又是悬索桥上部安装工程必要的临时设施。塔顶门架采用万能杆件组拼,利用塔吊进行拼装,拼装顺序为地下成片→塔上组装→门架型钢安装。
C主索鞍的工地运输
主索鞍出厂后运输至工作码头,利用25t汽车吊卸船装车,由汽车分件运至塔脚附近位置,由塔顶门架,垂直水平运输至安装地点。
D试吊
完成塔顶门架拼装和吊具布置后,利用工地万能杆件按主索鞍部件单件最大重量的1.3倍,在相应起吊位置试吊,试吊时间为主索鞍从地面起吊至塔顶所需时间(1.5小时),试吊时间为120分钟,试吊时利用全站仪监测塔顶门架的变形情况,分试吊前、试吊60分钟,试吊120分钟后、卸载后四次进行塔顶门架的变形观测。在试吊过程中全面检查杆件支承与塔顶预埋件的焊缝,万能杆件螺栓等。卸载后,再全面紧固万能杆件螺栓。
(3)主索鞍的吊装与定位
主索鞍的安装顺序为:①主索鞍座板;②岸侧主鞍座体;③江侧主鞍座体。
A 测量放线
南塔塔高140m左右,受温度和天气影响较大,根据我单位以前施工经验,精确测量塔顶轴线是保证主索鞍安装位置的前提条件,我们将选择在气温较稳定的夜间进行第一次测量放线。通过连续几天进行观测并与北塔联测,最后,定出塔顶轴线,在主索鞍安装过程中,主索鞍的轴线均以塔顶放样的轴线为控制点,克服因温度和天气变化对塔位的影响。
3.3.2 引桥施工
3.3.2.1概况
3.3.2.1.1三峡库区某大型悬索桥工程引桥施工图设计为7 孔40m预应力T形梁桥,桥宽20.56m,桥墩除9#墩、10#墩为2.8m的圆形墩柱外,其余均为2.5m的圆形墩柱,均位于长江枯水位高程以上,15#桥台为肋式桥台,下设6根直径1.8m基桩,所有基桩均为嵌岩桩。
3.3.2.1.2交通动力及其安排
由建设方提供便道进入施工区域中,用电利用建设单位提供的315KVA变压器接线至施工区域,施工用水由建设单位提供自来水以满足施工需要。
3.3.2.2 引桥基桩施工
3.3.2.2.1人工挖孔灌注桩
南引桥9#-12#墩和14#、15#桥台基础为人工挖孔灌注桩,桩最大长度为18m,最短为13m。
(1)成孔
首先进行测量放线,放出各孔中心及控制边桩,然后进行基桩和系梁开挖,开挖出的废方用手摇绞车将其吊运出孔,然后用斗车运至施工工地外指定地点,根据实际地质情况,挖孔中确定混凝土护壁的深度,但护壁必须高出地面25cm,护壁处挖孔直径比桩径大30cm,每下挖100cm,开始安装护壁模板,浇筑护壁混凝土,护壁采用C25混凝土,等混凝土具有一定强度后拆下模板,继续开挖,循环作业。
对石质或大孤石地段用空压机带风钻打眼,小药量,浅眼爆破,每次爆破深度不得超过60cm,周围增加防振预裂孔。
开挖中若遇地下水时,必须用潜水泵抽水,以保证能在孔内正常工作以及护壁混凝土浇筑的质量
为保证井下工作人员的安全,工作人员必须戴安全帽,当孔深度超过6m时,增加通风设备,同时在孔的周围设置护栏并清除杂物,防止杂物坠落,并设置必要的警示标志,在停止挖孔时必须加盖防护。
为保证孔的外型尺寸要定时对各孔开挖中用经纬仪、垂球、钢尺进行检测,防止偏孔和孔的几何尺寸不符合设计要求。
(2)清孔
挖孔至离设计深度50cm时,采用人工凿除基岩(不得爆破)清除孔底沉渣、杂物,并经监理检验后,方可浇注混凝土。
(3) 制作安装钢筋笼
人工挖孔桩钢筋采用在现场制作、绑扎,安装的方式进行施工。
首先在孔口用钢管搭设一钢管支架,用作钢筋笼在制作、绑扎下放到位的承重架。
然后在承重架的辅助下,制作钢筋笼,每制作一段,下放一段,直至钢筋笼全部安装在孔位中。
(4) 灌注桩孔内混凝土
从孔底及孔壁渗入的地下水上升速度小于6mm/min时,可采用浇注干桩的方法灌注混凝土,混凝土由拌和楼拌和输送泵泵送至孔内,混凝土插入式振捣,当孔底及孔壁渗入的地下水上升速度超过6mm/min时,视为有水桩,按灌注水下混凝土的方法进行。灌注水下混凝土之前,孔内的水位不低于孔外稳定地下水同样高度,若孔壁易坍塌,注意使孔内水位高于地下水位1-1.5m。单根基桩混凝土必须一次连续灌注完毕。
(5)凿除桩头
桩基础基桩灌注结束后,应人工凿除桩头浮浆或高于设计标高的部份,并经监理工程师验收。
3.3.2.2.2钻孔灌注桩
13#墩处于堰塘中,由于考虑当地居民的生活需要,采用把堰塘一分为二的方法隔断,一边作为储水池,一边把水抽干,清除淤泥,采用人工挖孔的方法进行基桩施工,并作为我公司首要考虑的施工方案,并按挖孔桩的施工方法进行施工,此处不再赘述。如人工开挖有困难时,则采用筑岛钻孔施工,筑岛钻孔施工的顺序为:
(1)筑岛
首先从锚碇处开挖出的履盖层运至13#墩处筑岛围堰,筑岛标高应高于施工时堰塘水位1m,筑岛平面尺寸为10m×30m.
(2)埋设护筒
筑岛结束后,立即放出孔中心线及控制边桩,然后挖掘出开挖孔位,进行钢护筒埋设。
(3)安装冲孔钻机
护筒埋设完毕后,在孔位处安装好冲击钻机,并保障钻机的稳定,然后进行钻机调试,检查钻机的运行情况。
(4)冲孔
开孔1-2m要反复添加黄泥夹片石,以进行充分护壁,冲孔中要作好施工记录,冲孔过程中要定时检校桩中心线位置,桩垂直度等,避免桩位偏移或成梅花孔,当孔底超深20cm、孔底岩石与地质钻探资料相吻合,经监理工程师同意后终止冲孔,转入清孔作业。
(5)清孔
清孔时孔内水位保持在堰塘水位以上1.5-2.0m,以防塌孔,采用先淘渣 筒清渣,然后用空气吸泥机清泥浆及小颗粒,清孔后的孔底沉淀厚度不大于设计要求,泥浆指标应符合清孔后的要求。
(6)检孔
用专用测孔仪对孔径、孔形和倾斜度进行测定,检查结果报监理工程师确认。
(7)制作安装钢筋笼
钢筋笼在现场用方木垫平制作,用冲孔钻机分段吊下钢筋笼。
(8)浇筑水下混凝土
水下混凝土浇筑采用储量为8m3的漏斗,导管25m,导管内径25cm,壁厚1cm的无缝钢管制成,各节导管之间用法兰盘连接,并垫以1cm 厚的胶皮,浇筑混凝土前必须做导管的灌水压力试验,水下灌注混凝土初凝时间不早于2.5h,粗集料选 用0.5-3cm卵石,细集料采用云阳中砂,含砂率控制在40%-50%,坍落度控制在16-22cm,每方混凝土水泥用量不少于350kg,导管在浇混凝土中任何时候埋置深度必须在2-6m之间。
水下混凝土顶面应高于桩顶设计标高60cm,待进行下步施工,对这部份多余的桩头进行人工凿除。
施工过程特别注意:①导管采用快速螺纹接头,导管下放连接前须做水密实验,合格的才能使用;②混凝土缓凝时间控制在8h左右;③浇筑过程中混凝土供给要不间断进行;④定期测定混凝土的坍落度,不合要求要及时调整;⑤做好混凝土灌注记录,画出浇入混凝土的数量与孔内混凝土升高值间的关系曲线,发现异常及时处理,并以此推算孔位;⑥随时测量导管埋深,控制埋深2-6m之间;⑦欲拆除某节导管时,在拆除工作准备好后,立即关闭储料斗的闸门,迅速拆运一节导管,剩余部份重新接好,开闸继续灌注混凝土,拆管期间混凝土供应不停泵入储料斗内;⑧当桩上端混凝土水压使桩顶部混凝土不能自密时,应辅以插入式振捣,但应在捣固前抽干孔内水及较稀浮浆;⑨配备发电机等备用设备,防止混凝土浇筑中断电等引起的断桩事故发生。
3.3.2.3墩柱施工及台身施工
桩柱直径为2.8m和Ф2.5m两种,高度最高有64.8m均采用两瓣式圆柱钢模施工,模板在加工厂加工,模板每节段长5.5m,平整度应满足要求,模板间连接应专门处理,保证不漏浆,以利美观。模板采用扒杆安装拆除,为保证混凝土外观色泽一致,模板应采用新机油作为脱模剂,下缘模的固定可以采用已成桩柱或起步段加撑的办法,上缘模板则应采用四方拉抗风的方法进行稳定。混凝土在拌和站拌和通过输送泵泵送入模,混凝土入模采用混凝土缓降筒配漏斗进行,混凝土采用插入式振捣分层振实,养护采用清水养护,以防止混凝土外表受污染,并应将伸入盖梁的桩柱钢筋刷水泥浆,防止锈水下流污染混凝土表面。
3.3.2.4盖梁施工
盖梁施工利用墩柱上预埋的孔洞,安置的钢棒作为支撑,布置三角架作为承重支架,用方木作横梁上铺竹胶板,作盖梁底模板。底模标高通过对口木楔作微调整,并在跨中设15mm的预拱度,底模安装完成后精确定位,然后绑扎钢筋,安装侧模板并调位固定,用对拉螺杆,型钢支撑固定,并在侧模上焊∠40×40×5角钢定出盖梁顶面标高。混凝土采用拌和站拌和,输送泵泵送入模,用插入式振捣器进行分层捣实,盖梁施工中注意预留支座垫石,挡块的钢筋,在盖梁混凝土浇筑完成后立模现浇。
3.3.2.5 40mT梁预制与安装
南岸引桥9#墩-15#桥台上部构造设计为40mT梁,T梁布置为每跨10片,共计70片,边梁14片,中梁56片,40mT梁为预应力钢筋混凝土梁,梁高2.5m翼缘板宽2.04m。施工时预制长度39.96m,中翼板预制宽度1.6m,边梁1.90m,其余宽度待T梁安装就位后再立模现浇,每片梁梁内有8束预应力钢绞线,其中N1、N5-8由5 根Ф15.24高度低松弛钢绞线组成,其余由4 根Ф15.24高强度低松驰钢绞线组成。T梁混凝土设计采用C40,边梁预制浇筑混凝土40.55m3,中梁预制浇筑混凝土39.5m3.
边梁吊装重量110t,中梁吊装重量107.5t。
(1)场地选择
由于南岸桥位上下游地势起伏较大,地面非常受限,没有一块十分开阔的场地作为预制梁用,基于此决定将预制场设于引道路基上,预制场顺桥向100m,横桥向100m范围。
(2)场地建设
A龙门吊机布设
本龙门吊机由一套龙门架和吊装系统组成,为保证龙门架基础牢固,在地基处理时应放样开挖轨道基础,检查地基持力层,符合要求后铺砂卵石层50cm厚,每次铺25-30cm后,并随时压实,密度达到97%。
立模浇筑混凝土枕模,设置轨道螺栓,并严格控制混凝土顶面,其纵向高差不超过±2mm,横向两轨道不超过3mm,且轨道纵向偏移不大于3mm。安放钢轨并调平调直,固定牢固。
为适应T梁在预制场内顺利转运及存梁,龙门架的净跨净高必须能满足要求,龙门架立柱用M型万能杆件拼装高度为8m,横梁用三角架拼装,高度为1.6m,计算跨径20m,在横梁上布置横移轨道,通过布设卷扬机平车起吊T梁实现横移,将T梁落位于运梁平车或存梁场上。龙门架立柱支承靴固结在平车上,平车下设轨道(双轨)以使龙门架沿整个预制场纵向移动。龙门架的横梁上均布置有2 台5t电动葫芦,可沿横梁纵向移动,用于安拆模板及浇筑混凝土。
B预制台座
首先用压路机对台座区域及贮梁场区域的路基进行充分压实,压实度达到97%,然后对各个预制台座的梁端支点处,以及贮梁场支点处开挖深60cm,宽超过支点作用区域50cm的坑槽,然后浇筑C15片石混凝土,台座地基形成后,在整个预制T梁区域浇筑一层15cm C15混凝土,整个混凝土顶面高差不得超过10mm,平整底不得超过10mm。
然后地基放样设置8个预制台座,底座由型钢[6.5与δ8钢板组成底板,同时间隔1.5m设置一个由C30混凝土浇筑的支墩高为40cm,整个钢板台座的边线误差不得超过±0.5mm,高程误差不得超过±1mm,保证钢板底座与混凝土支墩连接牢固可靠。
(3)T梁预制
A钢筋制作绑扎,预应力束安装
钢筋进场首先按规定频率进行抽样检查,符合要求后才能允许用于结构物中,钢筋制作首先调直、清除污锈,按照设计图纸尺寸制作,所有制作钢筋要分类编号挂牌、堆码。预应力的下料采用砂轮切割机切割。
本项目将采取在底座上直接安装钢筋,按照设计预应力管道坐标安装波纹管,然后用Φ8钢筋在变坡点或间距50cm处上、下、左、右(或井型)点焊定位。端头部位将预应力束锚下按照坐标用螺栓固定在端头模板上,并在后面用钢筋撑牢,确保锚头位置不变位。同时检查波纹管接头是否可靠,保证管道不漏浆。顶板钢筋及预埋件在模板安装好后绑扎埋置.
B为保证梁板外观质量,40mT梁模板将采用新加工的定型钢模,拟制作边梁、中梁模板各一套。钢模采用8mm钢板作面板,[10型钢作骨架,要求模板接缝严密,尺寸准确,接缝误差控制在2mm以内,表面平整度控制在1mm以内。
为防止漏浆,模板安装之前首先在台座槽钢两边粘贴3mm厚泡沫橡胶条,每块模板接缝处也粘贴,模板安装前表面的杂物应清除干净,然后在钢模板上均匀涂抹一层薄薄新机油,并用干净毛巾将面板上多余油擦掉,以保持模板表面光洁,模板安装采用电动葫芦提升到位,为防止混凝土浇筑时模板变形,在底座、顶面用拉杆外加PVC塑料管或钢管外套连接,并调整间距使之满足设计几何尺寸要求。
C混凝土浇筑养护
钢筋绑扎完成,模板安装到位并经监理工程师签字认可即可进行混凝土灌注,混凝土灌注之前须先对T梁 混凝土进行专门的配合比设计,为加快底座周转,T梁C40混凝土应加入适量的早强剂,混凝土浇筑利用龙门架将混凝土吊运至浇筑T梁处,再利用龙门架的电动葫芦横移吊至浇筑处。
混凝土入模分层浇筑,本T梁混凝土浇筑共分三层,第一层到下马蹄,第二层到上马蹄,第三层为顶板,每层浇筑从梁板一端到另一端,且一、二、三层之间交叠施工,呈台阶状前进,最后在梁的另一端收尾。混凝土振捣利用50mm插入式振动棒与模板外侧上安装的附着式振动器相结合完成,振动应注意使混凝土气泡充分排出,使之外观光洁。混凝土浇筑完成后要及时对梁板进行养护,防止梁板开裂。冬季气温较低,为保证质量,我们采用蒸汽养护,并用蓬布履盖顶面及四周。
外在质量同内在质量同等重要,为保证梁板的内在和外观质量,施工中要注意以下几点:
- 加强原材料控制,保证砂石、水泥等各项指标均符合要求。
②严格控制混凝土配制计量工作,实行每次混凝土施工时配合比挂牌,现场设专人负责。
③严格控制混凝土搅拌时间,保证所输出混凝土的和易性。
④控制好混凝土的坍落度,防止混凝土坍落度过大或过小,不利混凝土入模振捣。
⑤选经验丰富的混凝土工进行混凝土振捣,防止漏浆、过振或振捣不足,杜绝蜂窝、麻面现象。
⑥混凝土浇筑过程中注意振动棒的插入位置,保证不靠近予应力波纹管
D预应力管道
在浇筑混凝土之前,在波纹管孔道中穿入衬芯。在浇筑混凝土之中间隔一段时间抽动一下管道衬芯,待混凝土浇筑完成终凝后进行衬芯抽拨,拨完衬芯后必须用清孔器对所有予应力管道进行清孔。
E预应力束张拉、灌浆、封锚
混凝土浇筑完成拆模后及时清除锚下垫板、喇叭口内、压浆孔中的混凝土,并检查T梁两端各锚垫板下混凝土是否密实,然后进行穿束,穿束时注意各束的编号
①张拉机具与锚具
张拉机具与锚具必须配套使用,本桥采用150t千斤顶,60MPa的油压表,500型油泵配套使用。张拉前须对千斤顶和油表进行配套标定,5束张拉控制力为976.5KN,4束张拉控制力为781.2KN,张拉作业前须按标定的张拉力与油表读数间的对应关系查出张拉力所对应的油表读数。
如发生以下情况时,张拉机具应重新校检:
a.张拉过程中,预应力钢丝断丝
b.千斤顶漏油严重。
c.调换了千斤顶油压表。
d.油压表指针不回零。
- 预应力束张拉
梁体混凝土达到90%设计强度后即可进行预应力束张拉工作,张拉前须核实油表与千斤顶是否配套,进油管与回油管是否安装正确。张拉顺序为N1、N2、N3、N4、N5和N6、N7和N8两端同时张拉。张拉工序:张拉前,先调整到初始应力σ0(15%σk),再开始张拉至100%σk,持荷5min后量测伸长值进行锚固,张拉过程中采取应力、应变双控,以应力控制为主 ,应变控制为辅,张拉过程中要如实地对张拉情况进行记录。
③压浆
张拉完成后,即可用高标号砂浆封堵锚头,待砂浆达到一定强度之后即压注水泥浆,压注之前须对水泥净浆进行配合比设计,既方便压注,又能保证水泥净浆强度。同时在压浆前用空压机对束孔进行清孔,水泥净浆用高压压浆机压注,直到另一头冒浓浆,持压3min后再补压一次,水泥浆压注完成后,应对锚具和混凝土表面用清水清洗干净,待水泥浆达到一定强度后用手持砂轮切割机切除多余钢绞线。
④封锚
压浆完成后将锚具周围混凝土表面凿毛,然后设置钢筋网,安装封锚模板,模板支撑必须牢固可靠,以防止浇筑混凝土时变形,再浇筑封锚混凝土,注意控制封锚混凝土的分层,用插入式振捣捣实,封锚混凝土表面平整不漏浆,保证梁的整体外观质量。
F T梁吊运、储存
T梁张拉、压浆、封锚混凝土完成并达到一定强度后即可用龙门架吊运,T梁吊运采用兜底的活动段底模,同时在主梁翼板根部上的对应位置预留孔洞,梁用龙门架运至存梁场,在吊装过程中应采取措施防止倾斜。
(4)T梁安装
40m T梁吊装重量较大,其中内梁110t,外梁107.5t,而吊装作业的工序环节较多,因此在吊装过程中要力求细致、稳当。梁由龙门架提升并放置纵移平车上,由运梁平车运输至待架设孔,然后由架桥机架设。
A架桥机拼装
架桥机由:下纵移平车、双主纵梁、上纵移平车梁等组成,架桥机总长 69.445m,两根纵梁间距5m,在15#桥台后100m引道(预制场内)进行拼装,在引道上设枕木铺设43kg/m钢轨(一条轨道:架桥机、T梁纵移共用一条)在架桥机轨道上用25t吊车拼装架桥机,拼装过程中要加临时支撑以保证拼装过程中架桥机的稳定性,架桥机安装好后,对架桥机的各个部位进行检查,T梁正式安装前对架桥机进行试吊,检查架桥机各部位的连接,符合要求后方可进行T梁安装。
该架桥机的最大吊装能力为安装54mT梁、吊重150t。已架设了54m和50mT梁,经使用证实架桥机安装54m以下,150t以内吊装重量的T梁稳妥可行。
B T梁安装及架桥机过孔
T梁在运移吊装前除混凝土强度必须达到100%设计强度外,孔道内的水泥净浆强度不得低于设计要求,运梁过程中沿高度方向应保持竖直平稳,以防倾倒,装卸T梁时,使梁固定好后才能卸除吊钩。在纵移T梁时,要仔细检查纵移轨道,运前按安装顺序依次编号排放,应按先预制先吊装顺序排放,尽量避免越堆吊运,编号应用红油漆在T梁端头标记,并注明上、下河、边、中梁。
用纵移平车运输T梁到架桥机吊装位置,起吊T梁并利用架桥机横移到安装位置,垫上支座,然后落梁,并利用手动葫芦或其它支撑物使T梁稳定。
架桥机过孔就位,施工中应注意:
①将两套纵移天车移至规定位置后,利用架桥机尾部与运梁平车上T梁相连作为配重。
②前移过程中注意保持架桥机与桥轴线一致。
③架桥机前移前端挠度小于55cm,应保证前支点有足够高度使架桥机从垫石上通过。
④架桥机前移轨道应平顺固定,枕木的间距不大于50 cm。
⑤架桥机前移前支点到位后,安装前后横移轨道,支垫牢固、稳定,并经现场技术人员和工长检查。
⑥将架桥机前后驱动平车转向900合放置于两根横移轨道上,控制两轨道间距和高差,符合架桥机横移要求。
(5)注意事项
T梁的吊装过程属高危作业,要特别注意施工安全,吊装作业要统一指挥,服从安排,对机械设备要勤保养,重维护,施工过程中主要注意以下几点:
①建立安全组织机构,设立专职安全员,专抓安全工作。
②起重设备必须由专人操作,注意保养,定期检查各种机械制动程度,架桥机架梁时,前后吊点必须用一根Ф28的千斤头作保险绳,以防卷扬机刹车失灵,T梁从空中坠落,用时应防止起重设备破坏及吊具断裂而伤人。
③吊装作业区域周围设立醒目警示标志,禁止非作业人员入内,以防止物体掉落伤人,高空作业应设安全防护网,确定不能设置防护网的工作人员必须佩带安全带,防止人员坠落。
④龙门吊、架桥机在使用前应检查,工作中的钢绳不得与硬质的物体磨擦,特别是带有棱角的金属物体,已吊起的T梁不准长时间滞留空中。
⑤吊装作业和纵移中,卷筒上的钢丝绳必须逐圈平顺靠紧排列,严禁互相错叠挤压,在放松钢丝绳准备吊装时,卷筒上钢丝绳最少要保留5 圈。
⑥T梁纵向运输,架桥机过孔,横移过程中,要专人统一指挥,协调一致,并派专人随平车移动检查,严防脱轨,龙门吊、架桥机,运梁平车的运行轨道必须坚实平整。同时不准超载斜吊。
⑦操作人员须服从指挥,指挥人员发出的信事情必须明确,操作人员视野应良好。
⑧施工现场的电器设备及照明,动力线路要有序布设,施工中要勤检查看线路有无破损,以防发生触电事故。
⑨遇大风,雷雨天气,应停止吊装作业。
3.3.2.6桥面系施工
3.3.2.6.1钢纤维混凝土桥面铺装
本项目桥面铺装设计采用钢纤维混凝土,它是我国近几年发展起来的新材料,且有耐磨、抗拉、抗剪性质的优点,因此被广泛使用。
施工过程中,我们将严格按照中国工程建设标准化协会标准《钢纤维混凝土试验方法》(CECS13:89);《钢纤维结构设计与施工规程》(CECS38:89)结合交通部颁施工规范进行作业。
(1) 原材料的选用
钢纤维几何参数采用范围:长度20-40mm,等效直径0.4×0.3-0.8mm,长径比40-100。钢纤维采用符合GB700-88的碳素带钢制作剪切型钢纤维。
采用饮用水作拌合用水。
砂、石、水泥、外加剂等符合普通混凝土的有关规定。
(2)配合比设计
A钢纤维混凝土的配合比设计,应满足结构设计要求的抗压强度、抗拉强度与抗折强度,以及施工要求的和易性。
B配合比设计采用试验计算法,步骤如下:
①根据强度标准值或设计值以及施工配制强度提高系数,确定试配抗压强度与抗拉或试配抗压强度与抗折强度;
②根据试配抗压强度计算水灰比;
- 根据试配抗压强度或抗折强度,计算或通过已有资料确定钢纤维体积
率(首先参照设计提供的钢纤维掺量)
④根据施工要求的稠度通过施验或已有资料确定单位体积用水量,因掺有外加剂,应考虑外加剂的影响;
⑤通过试验或有关资料确定合理砂率;
⑥按绝对体积法或假定质量密度去计算材料用量,确定试配配合比;
⑦按试配配合比进行拌和物性能试验,调整单位体积用水量和砂率,确定强度试验用基准配合比;
⑧根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率,确定施工配合比;
⑨施工配合比报监理工程师批准后实施。
C搅拌
①钢纤维混凝土施工的各个环节,不论是投料、搅拌、运输还是浇筑和振捣,都要尽可能使钢纤维在混凝土基体中均匀分布,或按所要求的方向排列,以保证材料的均质性和方向性,这是施工中要注意的首要问题。
搅拌是保证钢纤维在混凝土中均匀分布的重要环节,因此采用强制式拌和机搅拌,搅拌时要防止下述四种情况:纤维结团,纤维产生弯曲或折断,搅拌机因超负荷而停止动转,出料口堵塞。
混凝土采用机械拌合,由于钢纤维体积率较高,拌合物稠度大,搅拌机一次搅拌量不大于额定搅拌量的80%。
②钢纤维混凝土搅拌的投料次序和方法以搅拌过程中钢纤维不产生结团和保证一定生产率为原则。根据以往施工经验,拟采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法。必要时,采用钢纤维分散机布料。
③拌合时间通过现场搅拌试验确定,干拌不少于1.5min。
D运输、浇筑、养护
尽量缩短运输时间,拟用机动自卸车运输就位。
为保证钢纤维分布的均匀性和结构连续性,连续浇筑的区域内,施工不中断。
浇筑混凝土过程中严禁往混凝土中另外加水。
用平板式振捣器振捣密实后,然后用振动梁振捣整平,再用表面带凸棱的金属圆滚将竖起的和位于表面的钢纤维压下去,再用金属圆滚将表面滚压平整。
待钢纤维表面无泌水时用木质泥掌抹平,经修整的表面不裸露金刚纤维,也不留有浮浆。根据需要进行桥面行车道内混凝土表面刻纹。
抹平的表面在混凝土具有80%的设计强度后,用专用的刻纹机对混凝土表面刻纹(纹深3mm,纹宽3mm,间距30mm),以增加行车道表面磨擦力,保证车辆行驶安全。
由于钢纤维的早期强度较高,要加强早期湿养护。
E施工要点
①施工准备工作
浇筑混凝土前,使桥面行车道板(主梁顶板顶面)表面粗糙,清洗干净,按设计要求纵向接缝钢筋网和桥面钢筋网。
②绑扎钢筋网
桥面钢筋网用筋小,不易达到规范要求,必须增加交叉点的绑扎比例数,用较多的砂浆垫块支垫出合适的混凝土保护层厚度。
③混凝土浇筑时注意事项
不得在钢筋上搁置重物或运料斗车在钢筋网上推运及人行践踏,而使钢筋变位。必须搭设走道支架架空,并在混凝土浇筑过程中,随时注意纠正钢筋位置。
混凝土浇筑时,必须从低处(边部)往高处(靠桥轴)方向进行,要求路拱横坡符合要求。
桥宽15m,分4 幅浇筑施工,处理好每幅间的接缝,接缝必须顺直,缝宽不超过1mm。
混凝土浇筑时,要准备必要的防雨措施,已浇筑混凝土待终凝后必须采用履盖养护。
3.3.2.6.2人行道路缘石
在施工路缘石位置将混凝土表面凿毛清洗干净,将制作好的钢筋转运到桥面
进行安装,在伸缩缝位置安装断缝木板,并使之固定牢固。钢筋安装完毕合并经监理验收合格安装模板。
(1)模板安装
用人工安装内外模板、内模与外模之间用钢筋支撑,以保证混凝土表面尺寸
符合要求。
待内模与外模安装完毕后,依次复核模板的高程轴线位置以及几何断面尺寸,均达到规范要求后,用低标号砂浆堵塞模板与桥面板空隙。
(2)混凝土浇筑
拌和站拌合好混凝土后用小车将混凝土运输至浇筑位置,用铲子将混凝土铲入模,并用插入振捣密实。待混凝土浇筑完毕并接近初凝时,即可进行混凝土顶面抹平,混凝土浇筑后14天内洒水履盖养护。
(3)人行道板预制安装
人行道板在引道上进行预制,用汽车转运到安装位置,用吊车进行逐块安装,安装时注意预制块的编号顺序。
(4)栏杆、伸缩缝及其它小件安装
A 栏杆安装
将不锈钢金属栏杆转运至安装处,采用吊车起吊进行安装,注意栏杆平面位置,竖直度的控制,安装调整到位后,采用间断对称焊接初步定位,然后进行逐片安装金属栏杆直至完成。全部完成后检查每片金属栏杆的高程、偏位、轴线及整个栏杆的线形,根据实际进行局部调整,调整到位后进行栏杆立柱剩余焊接工作,焊接中注意焊接的前后左右对称性。
B伸缩缝安装
①按照设计提供的气温17℃时缝宽为240mm,进行放样,作为安装伸缩缝的基准线。
②伸缩缝钢轨顶面即为桥面的设计高程,其高程必须准确,与桥面高差不得超过±1mm,应与桥面保持平行。将伸缩缝钢板与预埋钢筋各段相互焊接,焊接中要及时校正、整平。
③安装伸缩缝处的设计钢筋和模板,注意控制几何断面尺寸符合设计要求。
④浇筑混凝土
混凝土强度不低于C40,浇筑时要振捣密实。
桥面混凝土浇筑后,伸缩缝上平面与桥面高差不超过1mm,其连接处不得有空隙,并应仔细清除其胶带中的杂物。
浇筑人行道伸缩缝混凝土时,预留通讯电缆、电力照明线等的孔道。
C其它小件安装
按照设计要求安装泄水管,通讯电缆、电力照明线、灯柱等的安装。
3.3.2.7 15#桥台施工
由于场地限制,T梁预制场布置在桥台后,T梁预制场必须在桥台施工完成后进行。根据大桥总工期安排,桥台施工必须尽早开工,与锚碇洞施工同时进行。并结合锚碇洞施工考虑施工场地布置,尽量减少施工的相互干扰。
(1)桥台基坑放样。桥台处在山坡上,表面土体不稳定,在放样时要充分考虑基坑的放坡。对表面粘土夹碎石、孤石层,可考虑1:0.5的坡度,桥台基坑的桥轴线要与主桥轴线相吻合。
(2)桥台基坑开挖,在确认放样无误后,便可进行基坑开挖,挖方410m3,可人工开挖,对弧石,可考虑利用松动爆破,人工取土相结合的办法施工。利用爆破辅助施工时,一定要按爆破施工的有关技术要求进行,严格控制爆破药量,以免对基坑壁造成较大破坏。
(3)基桩施工(参照引桥墩桩基施工)
(4)基础承台混凝土浇筑前,基桩浇筑完成后,测量承台基底标高,基础放样,绑扎钢筋,安装模板,浇筑基础混凝土,一次性浇筑完成。
(5)肋墙、墙身混凝土施工,分段往上立模浇筑混凝土,每段的高度不宜高于3m,且模板须有足够的刚度,采用大块钢模板,保证接头不漏浆,在浇筑混凝土之前,一定要检查肋墙模板的平面位置。
(6)盖梁、耳墙、背墙施工。用扣管拼装支架作为浇筑混凝土的承重支架,然后安装底模,绑扎钢筋安装侧模,浇筑盖梁耳墙、背墙混凝土在浇筑混凝土之前,要检测背墙的桩号高程。
(7)回填。完成桥台施工,待混凝土强度达到设计强度后,便可开始进行台背回坡,回填时,要根据有关规范的要求和设计要求,分层碾压夯实,做好现场的取样工作,对无法用机械设备碾压的地方,利用人工夯实,其密度也要达到规范要求。碾压时,每层厚20-30cm,一般应碾压2-3遍,压实后约15-20cm,使压实度达规范要求,并应作密实测定,靠近背墙、肋墙外的填土较难夯实,可用蛙式打夯机打紧捣实,与路堤搭接处宜挖成台阶形。天然地面较低,填土较高时,填土的夯实长度应长些。
3.3.2.8桥台锥坡施工
桥台锥坡施工在桥台浇筑完成并部分回填后即可进行。
(1)锥坡放样
按照设计在地面上放样,放样必须准确。
(2)锥坡护坡的砌筑
在放好样的地面开挖地基,视地基情况,若土质松软,须将地基表面挖去至坚实后再进行基础的砌筑,块石间隙缝必须用砂浆填满。
完成护坡基础砌筑后,由坡顶向坡角曲线上各点拉线,开始沿线砌护坡。
(3)在施工时要注意以下几点:
①锥体填土应按设计高程及坡度填土,砌筑片石不够时,再将土挖去,不允许填土不足或临时边砌边补填土。
②砌石时放样拉线要张紧,表面要平顺,锥坡片石背后应按规定做碎石倒滤层,防止锥坡土方被水浸蚀变形。
③路肩或地面的连接线必须平顺,以利排水,避免砌体背后冲刷或渗透坍塌。
- 应检查锥坡基底及其附近有无陷穴,并彻底进行处理,保证锥坡稳定。
⑤锥体填土分层夯实,填料一般以粘土为宜,锥坡填土应与台背填土同时进行,并应按设计宽度一次填足。
- 待锥坡稳定后,用砂浆勾缝处理片石缝。
4锚碇洞施工组织设计
4.1概述
xx长江大桥男岸上、下主索锚洞共两个,锚碇洞长度分别为48米+5.6米和48米+7.69米。洞中线纵向坡度为30度下坡,洞截面由小逐渐增大,锚洞呈喇叭状。从入口处的内净空3.8米×2.9米渐变为洞端部的内净空13.6米×13.6米。开挖面积从最小处的约16平方米变为洞端的约190平方米。锚洞沿全长大致分成为洞口明作段5.6米(7.69米),锚洞段33米、锚固段15米。锚碇洞口处设φ2.5米桩式散索鞍支墩。锚洞内端部设置91束预应力钢绞线作为主桥主缆锚固系统。
锚洞初期支护:为拱墙全部施作长2.5-3.0米纵横间距1.0-1.2米的φ22砂浆锚杆,挂φ8间距200毫米×200毫米的钢筋网,采用全断面封闭I16-I20工字钢拱架,钢拱架间用φ22纵向拉杆连接,间距1米。两次喷C20混凝土厚至25厘米(拱、墙、底板)。
二次衬砌:明洞及33米锚固洞二次衬砌为厚30厘米防水钢筋混凝土。并在拱部预埋间距(纵、环向)2米、直径φ42注浆管。15米锚塞无二次衬砌。
防水层:除二次衬砌均采用防水混凝土外,在锚洞段初期衬砌支护与二次衬砌间铺设全封闭EVA防水板。
两锚碇洞需开挖土石方9028立方米,浇注钢筋混凝土2300余立方米,喷射混凝土800余立方米,施作锚杆1962根,计15600余㎏,架设I字钢架98榀。施作岩锚索2×16根计486.4米,施作防水板2514平方米,大桥预应力钢绞线钢管91×2根。
本锚洞施工的关键问题及难点问题:
1、由于锚洞坡度较大(轴线30度,底板接近36度),洞口净空较小,因此大型机械难以使用,装碴及出碴较为困难,衬砌、材料运输、排水等各工序效率都会降低。
2、由于本功洞呈嗽叭口型渐变状态,因此各断面的初期支护钢拱架及二次衬砌模板及拱架尺寸均不相同,会增加作业的工作量和增大成本。
3、锚洞端部岩锚钻孔受地质条件影响较大,其施工的顺利与否,影响到施工的进度。
4、锚塞体混凝土浇注量大,而且受密布的预应力钢铰线的影响,操作受到限制,影响混凝土浇注效率。另外,大体积混凝土的水化热总是也需解决好。
5、预应力钢铰线邓埋件的埋设位置角度等均需严格控制。
根据该锚洞的特点,拟定采用微台阶开挖方法。(在地质情况较好处也可采取全断面开挖),光面及微振动爆破技术,耙碴机装碴有轨运输出碴。初期支护采用锚杆、挂网、立钢拱架、并采用专利湿喷机和湿喷技术,铺设全断面封闭防水板,全锚洞二衬分三节浇注,每节11米,每节二次衬砌分两次浇注,采用泵送混凝土确保混凝土质量和加快混凝土浇筑速度。并在锚洞衬砌背后采取压浆方式进行填充。
本锚洞洞口段为软弱松散层采用明挖法施工。在洞口段松散地层中开挖是,采取打小导管注浆预加固地层,开挖时采取短进尺,早支护方法尽快对开挖面进行封闭,并加强施工监测工作。
4.2 洞口场地平面布置
结合桥的总体施工平面布置,本洞应在平面布置中考虑到以下设施:
空压机房、通风机房、变压站、配电房、修配车间、木工房、钢筋加工房、放样场地、水泥库、材料房、炸药、雷管库、办公室、宿舍、食堂、卫生间、厕所、泵送混凝土、混凝土搅拌、砂、石堆料场地、机械停放修理场地等。结合总平面布置,规划好引入便道及两洞间联络便道。并做好高压水池、高压风管、水管、电力线的布置。并考虑好洞外有轨运输轨道的布置。
4.3 工程数量
两洞工程数量详见设计图WQSS-III-29
4.4 南岸锚碇洞室爆破开挖施工技术方案
4.4.1 锚洞开挖
结合本工程的地质状况,纵横断面开挖特点,确定选择YT-28型风动支腿式凿岩设备,采用上半部先进的短台阶法开挖方式。其上半断面开挖高度挖至边墙顶部为准(有利于与初期钢拱支撑安设相适应),台阶纵向长度暂按3-5m考虑,届时据开挖、支护等设备的工艺与出碴效率要求,再作优选调整至最佳比例长度(与嗽叭口形渐变断面的比例关系)。
爆破方法采用非电子表微差毫秒雷管光面(预裂)控制爆破技术,为达到在软岩类宜用短开挖,快支护,浅孔多循环及限制一次爆破振动规模的稳妥目的,每炮开挖循环进尺为1.5米。
为最大限度减少爆破对围岩的扰动破坏,除在合理布置炮孔参数设计外,还要据可供使雷管的有限段数来进行孔内与孔外的延时网路布置,其中最关键不仅要控制每次炮的总装药规模,更需要严格控制每次炮中的单段最大用药量。
4.4.2 编制设计依据
(1)重庆市三峡库区某大型悬索桥工程南岸上、下游锚碇洞设计文件;
(2)中华人民共和国国家安全标准《爆破安全规程》;
(3)《铁路隧道施工技术手册》(铁道出版社出版);
(4)《隧道爆破现代技术》(铁道出版社出版);
4.4.3 开挖方案及爆破施工循环进尺
(1)从地质属软岩类及横断面渐变速率大(最大断面已远超过电气化双线铁路隧道的开挖净空),控制一次起爆雷管单段最大用药量和总的爆破规模、洞室开挖后未支护前的时间和空间效应对围岩的稳定问题、便于初期喷锚等考虑,帮选择用上半部先进的半断面短台阶法施工方案,台阶长度在考虑到上部出碴困难及有利于凿岩钻孔与喷锚支护施工方便的情况下,拟定台阶长度L=3-5m为宜。
(2) 因锚洞是在大反坡情况下施工,故在此暂按出碴方式卷扬绞车类加人力装碴进行作业,同时介于地质为软岩,也便于控制外插式开挖轮廓和超欠挖量、现暂拟每炮循环进尺为1.5m的短开挖、快衬砌的稳妥方法。若技术熟练及地质整体性好,且自稳能力高时,又在起爆容量和爆破规模允许情况下,可酌情将开挖循环进尺稍加放大。
(3)爆破模式及参与设计
炮眼位置详见(附图书13)E-E、E-F、G-G三个断面具有代表性的炮眼布置设计图,对此设计有如下说明:
A 关于掏槽布置
隧道及地下工程的爆破施工成败,关键在于掏槽技术是否成功,这就是隧道等地下工程爆破开挖掏槽的重要性。
上半断面采用有利于打眼工艺的五眼中空(中空眼不装药)直眼掏槽:
下半断面采用密集竖直式中空线型直眼掏槽(不装药的中空眼视为初始的弱面辅助自由面)
B 关于辅助掏槽眼及掘进眼的间距:
隧道开挖进尺主要靠这两类炮眼来实现,这类炮眼的间距可袖装运碴的能力来决定。本工点预计先期用小型机械或人力装碴,故这类偶然性眼间距不宜过大,以利养活爆碴块度和装碴效率。
C 关于周边眼距与装药结构
周边眼距(E)与转岩类别及断面大小密切相关,本工程周边眼距随断面变化拟在0.35-0.45m间调整,但当工艺质量提高,围岩整体性好时,岢酌情将周边眼距放大到0.55m,以便减少钻孔量。
增大周边眼的线装药集中度是减少炸药对炮孔壁损伤、获得光面爆破高成型率的有效措施。要实现此目标,一是要采用小直径光爆专用炸药,二是可用普通规格炸药加导爆索来实现空气间隔装药结构,本工程在没有光爆专用炸药的前提下,采用后者的空气间隔装药结构。
D 关于周边眼的最小抵抗线W
根据科学试验和工程实践,证明瑞典隧道光面爆破技术中的E/W≤0.8是非常实用的。本工点据断面大小(考虑岩石的夹制作用)周边眼最小抵抗线拟在0.45-0.6间调整。
E 关于周边眼的装药量Q
周边眼的装药量也直接影响到光面爆破效果与轮廓成型和超欠问题,本工点周边眼装药量按线装药密度的0.2kg/m作设计,到现场须据地质实况作单孔和三孔爆破漏斗或成缝试验,筛选后引入洞正式使用。
F 关于炮眼的深度
炮眼深度主要由断面大小、地质因素、钻机类型和装运碴及通风设备能力来综合加以分析决定。本工点从减小爆破规模(即:减小爆破振动破坏)和有利于喷锚支护尽快跟进的安全性考虑,拟定炮眼深度为1.5m,即所谓的浅眼多循环的开挖施工方式。
G 关于炸药单耗K
炸药单耗随岩石的可爆性分级和断面大小有较大变化。本工点据现有图纸提供的地质资料,暂按工程类比拟定单耗K=1.2kg/m3作设计,确切的取什待在现场实地试验后选定。
H 堵塞材料及堵塞长度L:
炮眼的堵塞是提高炸药能量利用率的最有效措施,在软岩隧道内这种弱装药的条件下,尤其要讲究炮眼堵塞质量。堵塞材料就地取用粘质泥土和细砂按1:3加适量水撮成条状堵孔。每孔堵塞长度1必须大于0.3m。
I 养活爆破地振破坏效应措施
本工点爆破开挖利用短循进尺,这就大大减小了一次爆破用药规模,采用这秒延期雷管起爆方式和最大限度控制好单段雷管起爆药量就有力地减小了爆破振源的能量,同时采用了小于1.3的装药不偶合系数则从振动传播途上来以振动衰减的减振措施,经多年的全国铁路隧道爆破科研与实践证明是有效的。
J 起爆网路及起爆方式:
网络利用非电塑料导爆管毫秒延期雷管进行孔内与孔外延期的并簇联方式,为保证安全可靠的起爆采用电雷管和电容式起爆器在洞外进行起爆。
4.4.5 爆破施工力量,主要设备及材料
A 人员配备计划:钻工16-32名;炮工8-16;电工两名;保管员、安全员、押运员各1名。
机械修理1-2名,现场管理人员(含高级技术人员和中职人员)3-4名。
B 爆破工作机构如下框图
爆 破 工 作 领 导 人
爆破工程技术人员
班组长、爆破员
主 任
押 运 员
安 全 员
保 管 员
C 主要机械设备及爆破器
详见
4.4.4爆破安全管理
A按《爆破安全规程》要求,制定爆破作业各类人员的岗位责任制,同时根据现场环境状况及施工特性补充编制爆破作业施工细则。
B安全技术措施
在洞口明山爆破开挖时,要明确划定爆破作业及施爆时的安全警戒范围,同时在要道显著地点设置爆破警示牌告。
地表爆破部分,要严格控制爆破个别飞石,除从爆破药量和孔网参数来限制个别飞石外,在必要时可在孔口地表加强覆盖防护。
严格按设计要求和《爆破安全规程》及相关法律法规进行施工。
爆破施工前与当地有关责任人一道对爆区附近民房等环境状况作实地调查备案,以免造成工作中的无谓民事纠纷。
汇同当地公安管理部门在施工现场适当地点建立临时炸药库,设置专人看守,制定严密的火工品保管、使用、领退制度。
每次爆破必须对警戒区内人员设备进行疏散,做到起爆信号鲜明,爆破后按规定时间由安全员或爆破员及时检查爆区的各类安全状况,确认安全无误时,解除警戒恢复作业。
4.4.5喷锚支护及预支护
A φ22带垫板砂浆锚杆,L=2.5m,纵环向间距1m,梅花型布置。拱墙均设φ8钢筋网,间距20cm×20cm。I16全封闭工字钢钢架,每米1榀,φ22纵向拉杆,环向间距1.0m,喷混凝土厚25m。
锚塞体段(长15米,FF断面-GG断面段)
φ22带垫板砂浆锚杆,L=3m,纵环向间距1。2m,梅花型布置。拱墙均φ8钢筋网,间距20cm×20cm。I20b全封闭工字钢钢架,每米1榀,φ22纵向拉杆,环向间距1.0m,喷混凝土厚25m。
B 喷锚支护及预支护施工
对于洞口岩层较为破碎,风化地段,开挖前采用超前小导管注浆,预加固地层。小导管为 42热轧无缝钢管,壁厚3.5m,环向间距30cm,设于拱部150度范围,外插角10度,纵向间距2m,搭接长度1.5m。在进行预加固地层后,即可进行上半断面开挖,此段的循环进尺控制在1m以内(小导管用人力或改装的风动凿岩机打入)。
开挖后,立即喷射5cm厚混凝土封闭岩面,再立钢拱架,绑扎钢筋网,施作锚杆补喷混凝土至25cm厚。
根据施工总体方案,开挖采取微台阶法施工,台阶距离控制在3m-5m左右,下半断面开挖应采取左右交叉方式,并预留核心土,加快初期支护施作。
C 喷锚支护几点说明:
本洞的喷锚支护特点是喷身混凝土厚度大、锚杆数量多。为保证喷涨价质量,改善工人劳动环境,本方案采用湿喷工艺。
湿喷机采用获国家发明奖和国家重点产品、国家专利产品由中铁西南科学研究院生产的TK-961型湿喷机。其特点是能提高混强度、适用于厚喷层、能减少混凝土存在的问题。
锚村灌浆采用NZBOA型锚杆专用灌浆泵,保证锚杆的灌注质量,提高锚杆的施工速度。
由于本洞的变截面性质,各截面处的钢拱架尺寸完全不同。因此再哦加工和安装时钢拱架的里程位置要一一对应。按间距1米的钢拱架必须在台样上仔细检查,试拼误差不大于2厘米。
钢拱架轮廓尺寸应按设计加大3-5厘米。
喷射混凝土结束后4小时内不得进行爆破作业。
锚杆安装前须除去油污锈蚀,并将钻孔吹洗干净,孔内灌浆应饱满。
锚杆施加预应力时,首次预张拉值宜为设计锚固力的50-80%,并定时检查,如发现松动应再次紧固。
灌浆用水泥砂浆灰砂比为1:1。
钢架就位时,必须定位准确,固定牢固。否则将直接影响二次衬砌的厚度。
4.4.6弃碴运输
结合本工程实际情况,洞内出碴采用耙碴 机,型号为ZYPA-17进行装碴,其装碴点应随掘进前移与工作面保持较短距离,尽可能缩短装碴作业时间,增多纯装碴时间。出查方式采用单道有轨运输,轨距为762mm,矿车(4台)采用容积为1.6m3的侧余卸式矿车,通过DJK-10卷扬机提升至洞口后,在呀洞外5米处设置道贫后,双向延伸卸碴 ,平均分成两组进行装弃碴作业,然后根据设计文件利用ZLC40B装载机通过自卸汽车拉至所指定地点进行弃碴。
4.4.7 通风
锚洞施工通风是为了给洞内送进足够的新鲜空气,降温及排除有害气体和降低粉尘浓度、改善工作环境、保证作业人体健康和施工安全,提高劳动生产率的目的。结合本工程实际情况,通风采用压入式通风方式,设备选用JBT62-2轴流式通风机,风管采用聚氯乙稀塑料软风管,直径为600mm,每根长度设定为5米。
4.4.8 动力及照明供电
变压器容量定为315KVA,两洞合用。动力采用三相四线制,供电电压为400/230V,照明电压:作业地段电压不大于36V,成洞和非作业地段电压可采用220V。
4.4.9 施工给排水
本工程施工必须配有足够的水源以满足施工生产与生活的需要,同时还要考虑水质和水压的要求,在有条件的情况下,尽可能将临时供水设备与永久供水一并考虑设置蓄水池。本工程设蓄水池一个,供生产用水,其空量为80m3,通过100mm钢管将水送至工作面,蓄水池与锚洞工作面考虑足够的高差以满足施工不压要求。洞内排水采用泥浆式潜水泵,随开挖面推进做好防排水工作,以利于施工正常进行。
洞内风、水、电施工布置示意图(见图14)
4.4.10 二次衬砌施工
A二次衬砌的施作时间为洞身全部开挖完成后进行。按锚洞长度33米分为三节浇注,第一节11米,第二节11米,第三节11米。纵向节顺序由锚洞与锚塞交接面即F-F断面向上逐节浇注。每节二次衬砌浇注前应铺设好防水层,防水板的铺设方法采取无钉固定法。防水板的接缝处粘接应特别注意粘接质量,防止接缝不严发生漏水现象,防水板铺设完毕应进行检查。二次衬砌施工时防止钢筋、模板等损坏防水板。衬砌环向浇注顺序为底部、边墙、顶部。
二次衬砌混凝土浇注采取泵送混凝土,以确保混凝土质量。
二次衬砌混凝土施工按以下程序进行。
进行锚洞中线、水平、净空断面尺寸检查,对欠挖进行修整;
拱架、模板应在此工作前进行试拼,拱架应在台样上检查,试拼误差不大于2cm。模板拼缝误差、平整度不大于1mm。注意模板的楔型尺寸。
衬砌模板采取锚洞专用钢模板,拱架采对拼槽钢。采用满党脚手架支撑。
挂防水板,采取无钉方式挂设,阴谋诡计水板间接缝采取焊接或粘接,搭接长度不大于10cm,焊接宽度大于2cm;防水板按环进行铺设、焊接(粘接)与固定工序应紧密配合,先焊(粘)接,后固定工作。
模板拱架、预留变形量3-5cm,拱顶下沉量预留5cm;
对超挖部分采用同级混凝土回填。
混凝土采取两面侧对称浇注,以防偏压过大,混凝土分层浇注厚度不超过30cm。
混凝土捣固采取插放式震捣器震捣,震捣时,必须认真按操作规程进行,保证捣固质量,保证混凝土的密实,确保混凝土强度和防水性能。
模板应按要求刷混凝土脱模剂。
锚洞顶封顶刹肩采取纵向从内向外逐渐完成,对最后人不能进入锚顶的较狭小空间,采用边泵关混凝土边将加长型插入式捣震器送入洞顶上捣震的方法。封口处设于每节衬砌未端最顶部。洞顶少量空隙由后续的压浆工序压浆填充。
每节衬砌混凝土分两次浇成,施工缝留在底边1米处。在防水板完成后,即关模浇注底板及边墙1米高的砼,待砼具有一定强度后再在底板砼面上搭设模架、支架,浇注边墙及拱部砼。必须按规范要求处理好施工缝,并做好防水处理。
拱架间距取1米。模板长为1米,按锚洞变截面尺寸加工,模板间采用夹扣进行连接,直墙部门采用宽50cm钢模,顶部及曲墙部分采取宽25cm弧形钢模板。
模板拱架拆除时间为砼强度达到设计强度的70%。
混凝土养护采取喷水养护,养护时间10-4天,衬砌混凝土必须做到内实、外表平整、中线水平、断面净空符合设计要求;
混凝土由桥混凝土搅拌站统一生产供应,混凝土运输至现场,通过洞口设置的混凝土泵将混凝土送入洞内工作面。
铺设防水板前初期支护表面应大致平顺,无外露钢筋头。
否则应对表面进行找平,防止外露钢筋等损环防水板,并保证防水板与初期支护间的密贴。
二次衬砌预埋的42注浆钢管穿过防水板处,应特别仔细做好防水。否则处理不当将会使防水板被预埋的注浆管破坏得千疮百孔,使防水板失去作用。
在进行下一节衬砌浇注前,需放样台上对衬砌模板进行校正。
在洞内衬砌和锚塞大体积混凝土等浇注完成后,最后浇注洞口段混凝土,浇注方法同上。
4.4.11 衬砌背后压浆
33米锚洞段衬砌背后压浆应在衬砌混凝土强度达到100后开始压注,且压浆应在洞内预应力钢铰线就位前完成。
F-F断面处即锚塞体与二衬相接处拱部压浆在锚寒体混凝土浇注完毕并达到100%强度后进行。
压浆机具采用KBY-50/70电动注浆泵。
压注浆液采取普通水泥浆液,水灰比0.8:1锚洞压浆顺序采取由内向外,由下向上的原则压注。压浆压力为0.3-0.5Mpa。
注浆结束标准:浆液从上部附近孔口连续流出,或压力达到0.5Mpa时停止注浆。
4.4.12 施工监测
监测项目:地表下沉、净空收敛和拱顶下沉。
测点埋设:在沿地表面锚道中线间距10m埋设地下沉观测点,在锚道内拱顶纵向间距10米埋设拱顶下沉点;在锚道边墙中部和拱部中间位置设两条净空收敛基线,净空收敛观测沿锚道纵向10米间距埋设。
监测设备:拱顶下沉及地表下沉选卡NAZ高精度水准仪进行观测,净空收敛观测采用中铁西南研究院生产的SWJ-II型锚道净空收敛仪。
监测频率:施工时,采取必要的监测措施,了解围岩的变形情况,指导施工正常情况每天1-2次,如发现位移、沉降量增大,或发生明显突变时,应加大观测频率,并及时反馈施工。
4.5 洞内其它相关工程
4.5.1岩锚工程
A岩锚钻孔施工
在钻孔前,首先应将G-G断面进行修凿整平,并精确标注出16个岩锚的孔位。然后用GLP-150型水平钻机按设计斜角进行定位施钻,并在钻进过程中必须随时校准和调整钻孔准确度。该岩锚孔施工的技术关键在于准确定位和控制好钻孔过程中呈放射状的钻孔角度。
B锚固方法
HVM荷载分散型岩土锚固工法为永久性锚固工法。在整个岩锚钻孔完成后,按设计的锚固系统连接与张拉安装工艺锚固施工。其锚固施工工艺流程见附表。
4.5.2散索鞍支墩施工
A散索鞍支墩施工时间安排
由于支墩处在锚洞的暗挖洞口部位,该地段无疑是洞口及洞内开挖衬砌等施工的运输繁忙地段,为避免支墩施工与正洞施工的严重干扰,在此拟定支墩开挖施工安排在洞内开挖完后与岩锚孔同时进行。
B支墩开挖方式
采用竖井式的控制爆破开挖,出碴则用卷扬机的吊蓝式作业。考虑到支墩断面2.5×2.5m小竖井岩体对爆破的重力和夹制作用,每次炮眼深度拟定为1.0m。为保证总开挖深度18米桩孔开挖过程中的安全,除遵循爆破有关的安全规程外,还应遵循井施工中的起吊作业规程。同时,也要遵循据地质状况及时施作应作的井壁支护工作。
C散索鞍支墩钢筋混凝土填筑
桩孔开挖完成并经检查验收合格后,按设计所要求的下部C30号钢筋混凝土上部C40号钢筋混凝土级别,采用泵送混凝土方式进行连续整体灌注。
4.5.3主要施工机械机具设备计划表
主要施工机械、机具设备 表1
序号 | 机械名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 额定功率(KW)
额定容量(m3) 吨位(T) |
生产厂家 | 生产时间 |
1 | 水平地质钻机 | GLP-150 | 台 | 2 | 30KW | 连运港 | 2000.09 |
2 | 耙装机 | ZYPA-17 | 台 | 2 | 0.30 m3 | 兰州 | 1998.03 |
3 | 挖掘机 | DH220 | 台 | 1 | 0.8 m3 | 韩国 | 1999.07 |
4 | 装载机 | ZLC40B | 台 | 2 | 2.5 m3 | 柳州 | 2000.04 |
5 | 通风机 | JBT62-2 | 台 | 2 | 28KW | 无锡 | 2000.07 |
6 | 电动空压机 | VHL-20/8 | 台 | 1 | 2cm3.120KW | 柳州 | 1998.08 |
7 | 电动空压机 | DVY-12/7 | 台 | 2 | 12m3.75KW | 柳州 | 1997.04 |
8 | 自卸汽车 | EQ340 | 台 | 3 | 4.5T | 湖北 | 1998.01 |
9 | 砼输送泵 | HBT60 | 台 | 2 | 60m.75KW | 长沙 | 1999.12 |
10 | 搅拌机 | JDY-500 | 台 | 4 | 500L | 成都 | 1999.06 |
11 | 搅拌机 | JCZ-350 | 台 | 1 | 350L | 广元 | 2000.03 |
12 | 砂浆搅拌机 | LJJ | 台 | 2 | 3KW | 柳州 | 2000.02 |
13 | 压浆机 | UB3 | 台 | 2 | 3KW | 山东 | 2000.02 |
14 | 湿喷机 | TK-961 | 台 | 2 | 7.5KW | 成都 | 2000.09 |
15 | 配料机 | PLJ-800 | 台 | 1 | 800L | 山东 | 2000.08 |
16 | 多级离心泵 | 3DA-8*7 | 台 | 1 | 17KW | 成都 | 1998.07 |
17 | 潜水泵 | QN-75 | 台 | 2 | 3KW | 重庆 | 1998.06 |
18 | 变压器 | S7-400 | 台 | 1 | 400KV/A | 成都 | 1999.04 |
19 | 电焊机 | AX7-315 | 台 | 3 | 14KW | 成都 | 1998.03 |
20 | 钢筋切断机 | GQ40-1 | 台 | 1 | 5.5KW | 成都 | 1995.06 |
21 | 钢筋弯曲机 | GW40-1 | 台 | 1 | 5.5KW | 成都 | 1995.06 |
22 | 木工园锯机 | MG106 | 台 | 1 | 3KW | 成都 | 1997.04 |
23 | 提升卷扬机 | JK-1 | 台 | 2 | 1T | 成都 | 2000.02 |
24 | 提升卷扬机 | DJK-10 | 台 | 2 | 10T | 重庆 | 2000.08 |
25 | 侧卸式矿车 | 台 | 4 | 1.6 m3 | 江西 | 1998.07 | |
26 | 多变组合模板 | 套 | 2 | 自制 | |||
27 | 张拉千斤顶 | YCW-150 | 台 | 2 | 150T | 广州 | 1999.05 |
28 | 锚杆灌浆泵 | NZ130A | 台 | 2 | 7.5KW | 成都 | 2000.06 |
29 | 液压锻钎机 | GK-50 | 台 | 1 | 兰州 | 1998.06 | |
30 | 磨纤机 | M-1 | 台 | 1 | 成都 | 1998.06 | |
31 | 凿岩机(带支腿) | YT28 | 台 | 15 | 沈阳 | 2000.04 |
4.6锚塞砼体大体积砼施工
4.6.1概述
锚塞体总长15米,上小下大,呈台体,塞体纵向分为A、B两块。A块为后端2米段设计为C40砼,为岩锚及塞体内预应力筋锚固区;B块为C30砼。一个锚塞体共计3600m3,其中A块砼设计为C40砼633.9 m3,分三次浇筑完成,每次浇筑方量约200 m3。B块砼设计为C30约3000 m3,分三次浇筑,每次浇筑方量约1000 m3。
A岩锚
岩锚设于锚碇尾部岩石内通过预应力与锚塞体连接起增强锚碇锚固力的作用。
南岸锚碇分上、下河两个,每个锚碇尾部设250mm岩锚16束,锚入岩体内15.0m,呈辐射状布置,岩锚钢束采用12J15.24钢绞线,锚具采用拉压分散型锚具,根据锚固位置不同,分段剥除PE套,通过压浆提供均匀的锚固力使其具备更高承载力和更好的耐久性。岩锚外端锚入A块砼内,待达到100%强度后,进行岩锚的张拉和压浆施工。
B锚碇预应力钢束
锚塞体内布置 钢绞线91束,钢束锚固端轩于塞体A块砼内,外端伸出锚塞体通过连接器与索股连接,每束钢绞线对应1束91 5。1主缆索股,预应力钢束在锚塞体内通过钢管及定位架定位。
C锚塞体砼,锚塞体砼为大体积砼,施工时应先浇筑A块的锚固区第一层砼约200 m3,后浇筑B块第一层砼,约1000 m3以次逐层分块浇筑。锚塞体砼属大体积砼,应采取降低水化热措施,为防砼硬化收缩,应掺入微膨胀剂,拱顶部分预留压浆管,以防止拱顶部分砼浇筑不密实。
4.6.2预应力锚固系统施工
A HVM、YM15-12拉压分散型锚索安装
岩锚采用潜风钻钻进成孔,钻进时应用经纬仪及水平仪精确定出孔口位置,然后在风钻尾部设置一定位架。确保岩锚的倾斜度。并随时对钻头直径进行检查确保钻孔直径。在成孔后,立即对孔径,孔位、倾斜度、地质及孔深进行检查,经监理工程师认可后,方可进行岸锚索安装。
岩锚锚索:由钢绞线PE套,锚具、螺旋筋定位架、承载体、压浆管、排气管、无缝钢管等几大部分组成,锚于岩体内15.0米,伸入锚塞砼内2.0米。安装时,先将压浆管、钢铰线、PE套、定位架承载体等按设计图组装,再整体插入锚孔内,然后再在端部安装无缝钢管,排气管螺旋筋和锚具,并做好伸出岩面端定位和管道密封措施。以免浇筑该部分砼时变位和管内漏浆。岩锚的张拉工作在A块2.0米砼浇筑养生达100%强度时张拉并压浆。
B预应力管道定位架安装
预应力筋定位架设计纵向七排,向L110×10与L110*8角钢横,竖向焊接而成,定位架顶端及侧面通过N18钢筋与围岩可靠联接,N18钢筋与围岩上锚孔壁间的缝隙用砂浆填充。由于锚塞砼分3层浇筑完成,为考虑砼浇筑及预应力管道安装,拟定位支架分三层安装到位。每层定位支架安装方法如下:首先用经纬仪(LEICA2003自动寻标)精确放出由内向外,各竖向L110×10角钢底面中心点,然后,在各立柱间加临时,纵横向连系杆件,增强支架的稳定性,然后再分层精确安装预应务管道下横向边系杆件,增强支管道下横向角钢安装完成后,在横向角钢上用经纬仪精确测出各管道的三维坐标点,进行管道安装,并临时定位。如此完成第一层所有管道貌岸然及横向角钢进行永久定位,如误差较大,超过规范要求应立即解除临时定位装置,重新定位,使其安装误差符合规范要求后,永久定位。并树纵横向角钢接触处采用电焊牢固焊接,如此完第一层管道安装。检验、加固完成后进行第二层,横向角钢及预应力管道安装直至第一次砼浇筑厚度范围内全部管道安装完成。
C预应力系统安装
锚塞预应力系统由挤压头,固定锚板,预应力筋、螺旋盘、约束圈、钢管、压浆管、嗽叭管和锚固连接器等几大部分组成,具体安装过程及方法如下:
首先用冷挤压机将冷挤压头挤压于下料精确的钢绞线端头,并按设计张拉力试拉合格后方可用于安装,安装时预应力系统随定位钢管一起安装。且锚固端增加定位设施,使各束预应力索两端锚板精确安装于设计位置,误差不大于规范要求。
预应力管道安装及预应力索安装
填好施工自检表,再请监理工程师现场检查验收。
预应力孔道用钢管成孔。钢管用设计的8钢筋定位,要确保顺直,位置正确、稳定。
管道连接部分应满焊,并确保焊缝厚度。
预应力过张拉与压浆
预应力索张拉均在张拉端砼强度达到100%后方可开始张拉。
A 本桥预应力采用后张法。单端张拉,张拉按应力和应变双控,预应力钢束要在张拉控制力达到稳定后方可锚固。
钢绞线张拉程序
0——初应力——105δΚ%持荷5minδΚ(锚固)
张拉时,千斤顶降压,划线、测伸长、插垫等工作应一致。
按照设计和施工规范规定,待砼强度达到100%设计强度时开始张拉。
断丝数、滑移数限制
每索钢丝或钢铰线断丝、滑移总和不超过去1丝。
每个张拉横断面丝,滑移总和不超过该断面钢丝总数的1%。
专人对张拉工作进行记录,并复核伸长量是否符合要求。
B、孔道压浆
准备工作
为了防止在预应力状态下发生滑丝现象及长期放置而导致预应力盘腐蚀,在一批预应力筋张拉完毕后,立即进行孔道压浆。
为使孔道流畅,并使浆液与孔壁结合良好,压浆前应用压力水冲洗孔道。冲洗后须用空压机吹干孔内所有积水。
压浆前应对排气孔、灌浆孔、排水孔等全面检查,并对灌浆设备进行安装检查。
灌浆机械用活塞式灌浆泵,要求最大工作压力不超过1Mpa。当使用8WT型泥浆泵作灌浆泵用时,应将其安全阀改动,使原泵的工作压力由5Mpa降到要求的数值。不得有压缩空气注入水泥浆。
水泥浆的技术要求
水泥浆用净浆,在孔道直径较大,水泥浆强度与被压构件设计强度相同。
水灰比控制在0.4-0.45,水泥中不得掺入各种氯盐(氯化钠、氯化钙等)。水泥品种用硅酸盐水泥或普通水泥。
稠度(流动性):在稠度测定仪上进行测定,水泥浆自仪器筒内流出时间不超过16秒。
泌水性:在量筒内注入500c m3的水泥浆,静置3小时后泌水量不大于2%。拌制的水泥浆必须通过2.5×2.5mm的细筛,剔除杂物、结块和大颗粒后,存放于存浆桶内,低速搅拌,以防沉淀。
压灌工艺要求
自水泥浆拌合至压入孔道的间隔不得超过40分钟。
压灌水泥浆顺序:先灌下孔道,后灌上孔道。
压浆由一端进行两次压浆。压浆过程应该连续压入不得有间断。第二次压浆应待第一次压浆充分沉缩后进行,两次压浆时间相隔不超过30分钟。
输浆管最长不得超过40m,长度为30米以上时,需提高压力0。1-0。2Mpa。出浆孔流出浓浆后才能关闭连接管和压浆咀,卸拔连接管时,不应有水泥浆反溢现象。
同一孔道压浆作业应一次完成,不得中断。
夏季进行压浆工作应采取降温措施,使水泥温度不超过30℃;在冬季应设保温措施,使构件的混凝土温度在48小时内不低于±5℃时进行压浆。
4.6.3钢筋网处及模板安装
钢筋网按照设计图及砼分层厚度,分层安装,接头处预留搭接长度并注意错开接头。
模板采用组合钢模,边角及管道处改用木模。
4.6.4锚碇大体积砼浇筑
三峡库区某大型悬索桥工程锚碇为隧道锚锚塞体,结构长15米,砼设计标号为C40和C30,砼总方量一个3600 m3,锚碇分二块浇筑,浇筑砼采用2套50 m3/h陆上拌合站集中拌合,2台输送泵浇筑各块砼。
(1)锚碇施工的特点:砼数量大,持续时间长,经历一天中的高温时段和低温时段转换期;砼强度等级高,锚碇预应力锚固区为C40砼,由于砼水化热作用,砼浇筑后将经历升温期,降温期和稳定期三个阶段,在这个过程中砼的体积也随之伸缩,若两块砼体积变化受到约束就会产生温度应力。如果该应力超过砼的拉抗裂能力,砼就会开裂,国内已经竣工的几座悬索桥锚碇工程,虽然在施工阶段也采取了一些温度措施,但仍出现了温度裂缝,甚至出现了贯穿性的温度裂缝。如我公司中标我公司将根据以往成功经验并联合有关设计单位对砼的温度进行控制,避免锚碇砼开裂。
A温控施工方案
混凝土配合比设计
由于水泥用量直接影响着水化热的多少及混凝土的温升,故选用合适的配合比就非常重要;塞全的C30和C40混凝土,根据施工要求均采取泵送工艺,因此对混凝土的配合比有较高的要求,应满足:设计标号、泵送施工、低水化热、缓凝、微膨胀等要求。
a混凝土原材料
C30混凝土采用32.5号低热矿渣硅酸水泥,C40混凝土采用42.5号中热硅酸盐水泥。
使用的骨料级配良好,各种指标必须满足规范要求,并特别控制砂的含泥量≤2%,石子的含泥量≤1.5%。根据温控要求,C30、C40混凝土所用砂、石、外掺剂及水泥必须与设计配合一致。
锚碇混凝土浇筑用水分别采用检验合格的自来水。
b“三掺”技术
“三掺”指的是为改善混凝土性能,同时掺加粉煤灰和减水剂、膨胀剂。对大体积混凝土,粉煤灰取代了部分水泥,使得混凝土的水化热降低,可以有效地防止温度裂缝。锚碇混凝土中拟采用的粉煤灰的磨细II级灰,外加剂为SF-1缓凝高效减水剂,延缓砼初凝时间,外加剂掺量通过试验确定。膨胀剂为石灰膨胀剂,克服砼硬化引起的收缩。
C 砼配合比确定
为充分利用粉煤灰混凝土后期强度,采用标准养护条件下60d龄期的抗压强度作为验收和评定的依据。经大量试验,优选出符合要求的混凝土配合比作为施工配合比。
d 温控设计
采用我公司曾经使用过的《大体积砼施工工期温度场及应力场程序包》对锚碇大体积混凝土进行仿真计算,该计算能够模拟混实际施工过程,考虑了混凝土的分块、分层浇筑、浇筑温度,施工间歇期、混凝土实际施工过程,考虑了混凝土的分块、分层浇筑、浇筑温度,施工间歇期、混凝土水化热散发规律,养护方式、冷却水管降温、外界气温变化、混凝土及基岩弹模变化、混凝土的徐变等复杂因素,在仿真计算的基础上,制定出混凝土在施工工期内不产生温度裂缝的温控标准。
计算采用的主要参数为:基岩弱弹性模量,C30混凝土,C40混凝土最终弹性模量,各层混凝土中均分层布置冷却水管,混凝土线膨胀系数气温,混凝土徐变。
B温控施工主要措施
在大体积砼施工时间,按照预先编好的《大体积砼施工温控方案及实施细则》要求,强化现场温控措施,从砼拌和、运输、浇筑、振捣到通水、养护、保温整个过程施行有效监控,特别对砼的分层、分块、砼浇筑温度、浇筑间歇期、通水冷却和养护等进行了严格控制。
分块、分层(如图15)
根据设计图纸初拟如下分块 、分层措施
分块:锚塞体砼根据设计分两块浇筑,A块为锚塞后端2.0m段C40砼约633.9 m3,B块为前端13.0m段C30砼约3000 m3。
水平分层根据砼浇筑进度100 m3/h,即每层砼厚度初定为40cm,即新老砼浇筑理论间隔时间为1.2小时,实施中以不超过2小时控制,分层浇筑一次浇筑最大方量约1000 m3,理论浇筑时间为10小时,综合各种因素,计划20小时浇筑完成。砼配合比设计初凝时间不少于24小时,确保每次浇筑砼均在最先浇筑砼初凝前浇筑完成。
砼的浇筑温度
砼出拌和机后,经过运输、入仓、振捣诸过程后的温度为浇筑温度。
由于锚碇大体积砼施工主要集中在2-4月份,同时一次浇筑时间长外界环境气温变化较大,同时砼原材料入场温度也变化较大,这给浇筑温度的控制增加了难度。为把砼浇筑温度控制在允许范围之内,在锚碇砼每次开盘之前,通过量测水泥、粉煤灰、砂、石、水的温度,推算出砼的出机温度以估算浇筑温度若估算浇筑温度超过温控要求,则采取夜间浇筑砼,在气温以估算浇筑温度若估算浇筑温度超过温控要求,则采取夜间浇筑砼,在气温较高时为降低浇筑温度,应采取现场加冰及水洗骨料的降温措施。在砼拌和水中掺加一定数量的冰块,把水温降到10℃以内,同时采用江水冲洗石子,使石子温度降到25℃以内,从而使砼的浇筑温度降低到符合要求的温度。
浇筑间歇期的控制
通水冷却
a冷却水管采用管径为32mm薄壁焊管,冷却水管每1.0m高布置一层冷却水管,冷却水管的水平间距为0.9m。
b冷却水管使用及控制
1)冷却水管使用前应进行试水,防止管道漏水、堵塞,并保证有足够的通水流量,控制冷却用水的进水温度。
2)在砼浇筑到冷却水管标高开始通水,通水分一次、二次冷却。一次冷却以温度峰值出现后停止,二次冷却则根据砼温度回升情况并控制砼降温速率不超过1.5℃/d。
3)单根冷却水管长度不超过200m,根据现场情况可设置二进二出冷却水管。
4)保温及养护
南锚塞砼施工期主要集中在春、夏季,在春季气温较低季节施工时,砼表面采用麻袋覆盖进行保温。
砼养护一方面保证了砼后期强度的正常增长,另一方面降低了砼干缩应力,防止了砼表面裂缝的产生,因此养护是砼温控工作的重要环节,大体积砼养护措施是表面洒水,养护时间不少于14天。
4.6.5锚洞散索鞍支墩桩基施工
锚洞散索鞍支墩设计为φ2500mm斜桩,斜桩中心线与水平线夹角为64°11′23″,桩长为18m。其中地表覆盖层为12.0m厚,粉质粘土碎块石,持力层为粘土岩,层厚6.0m。上、下河散索鞍下各一根,鉴于以上情况我公司拟采用人工挖孔,人工在孔内绑扎钢筋笼,干孔窜筒浇筑砼施工方案。
A 开挖
地表覆盖层开挖采用人工开挖,喷砼防护,见锚碇开挖,持力层开挖采用人工钻爆开挖,同主塔塔桩基开挖。
B 钢筋笼下放
鉴于支撑斜桩处地质、地下水较贫乏,拟采用人工在孔内绑扎成型,钢筋笼绑扎质量要求按水下砼钢筋笼绑所质量要求办理。钢筋笼四周在孔壁设φ210定位筋。确保钢筋笼直顺度、斜度和标高,经监理工程师认可后方可浇筑砼。
C 砼浇筑
砼浇筑采用陆上拌合站集中拌合,输送采用60m3/h输送泵,水平、垂直运输至孔口,孔口至孔底敷设砼窜管,以免砼送至孔底时,因落差较大产生离析。砼振动采用插入式振捣器振捣。
4.6.6南岸散索鞍安装
A 概述
全桥散索鞍共4个,其中南岸2个,分别布置在南岸锚碇前支撑桩上,与水平面成一定倾角。
B 施工方案
散索鞍由专门厂家生产运至工地现场。
根据设计图及现场特点拟采用40T吊车就地安装,散索鞍变幅通过手动葫芦校正安装。
C 散索鞍安装
施工准备
a场地位置:在锚碇工作全部完成后,进行散索鞍安装,为便于设备进场,应修筑好场外便道至上、下游安装地点的便道,并在洞门处平整好场地,便于汽车吊进场及索鞍零部件装卸及堆放。
b变幅手动葫芦反力点设置,在锚碇洞口向内10m处拱墙内预埋2个2φ28(6×37+1)千斤绳,千斤绳上挂1台10T手动葫芦与吊物上千斤绳连结。用于散索鞍安装就位。
起吊:待散索鞍运输到位时用40T吊车提升索鞍就位。
测量定位
底板通过地脚螺栓埋入支墩砼中,地脚螺栓孔在支撑墙砼中预留好,安装位置固定后,插入地脚螺栓,并从底板下预先埋好的槽口灌入C40砂浆,使地脚螺栓与支墩砼嵌固在一起。待砂浆强度达到70%时,提起底板,浇注底板网格内细石砼,细石砼强度达到到70%时,放下底板并与地脚螺栓紧固,再次复核底板位置。
根据散索鞍设计倾斜角,算出散索鞍上的圆弧中心标志点相对向后水平偏移量,用全站仪进行测量,用两台10T手动葫芦进行微调,当偏移量调整达到设计要求后,用型钢支撑进行固定。
4.6.7主要人员安排及主要施工设备
工种 | 数量(人) | 备注 |
工程技术人员 | 8 | 爆破工程师1名,结构工程师3人,测量2人,实验2人 |
工长 | 2 | |
机械操作工 | 10 | 其中机械工程师1人 |
电工 | 4 | 高级技工1人 |
钢筋工 | 2 | 高级技工1人 |
张拉工 | 8 | 技师1人,高级张拉工3人,中级4人 |
砼工 | 8 | |
木工 | 2 | 高级技工1人 |
炮工 | 8 | 高级技工3人,中级5人 |
普工 | 40 |
4.6.8主要施工设备
序 号 | 名 称 | 规 格 | 数 量 | 备 注 |
1 | 吊车 | 40T | 1台 | 散索鞍吊装就位 |
2 | 千斤顶 | 200T | 4套 | 配油泵 |
3 | 压浆机 | 1套 | ||
4 | 发电机 | 250KVA | 1台 | |
5 | 砼拌合站 | 50m3/h | 2套 | |
6 | 砼输送泵 | 60m3/h | 2台 | |
7 | 潜风钻 | 4台 | ||
8 | 空压机 | 3台 | ||
9 | 起爆器 | 2台 | ||
--10 | 钢轨 | 20T | ||
11 | 平车 | 4台 | ||
12 | 冷挤压机(钢铰线) | 1台 | ||
13 | 切割机 | 2台 | ||
14 | 电焊机 | 4台 | ||
15 | 钢筋调直机 | 1台 |
3.7 安全质量措施
(1)施工应严格遵照锚洞及地下工程、钢筋混凝土及防水、爆破等相关规范规程操作。并按监理程序和监理要求接受检查、监督。
(2)锚洞施工设专职安全员、质检员、监督管理案件质量工作。
(3)施工时制定详细的安全、质量细则,并向相关操作、管理人员进行宣讲,并组织学习。
(4)建立项目部为主的安全、质量组织。制定定期进行安全、质量检查制度。
(5)落实安全质量负责制,责任到人。制定安全、质量奖惩措施。
(6)制定各工种、各工序安全质量细则。
4.7.1安全措施
(1)洞内作业人员达到工作面前,应由专职安全员先检查工作面的安全状况。
(2)凿岩机采取湿式凿岩。
(3)洞内爆破严格按爆破操作规程办理,本洞采取塑料导爆管非电起爆系统。
(4)爆破后经通风排队烟后,安全检查人员进行掌子面安全检查后方可进入。
(5)爆破器材的运输、保管。炸药、雷管库的看守,火工品的领发和交回、使用、加工等都必须符合国家爆破安全规程要求。
(6)由于采取有轨运输方式,装碴车空车到达洞底停稳后,装碴人员才能进入工作面装碴。牵引绳、制动机构应经常检查。
喷混凝土应严格遵守喷射机操作规程,操作人员需配戴必要的防护用具。
(7)应随时观察掌子面围岩及支护情况,发现异常情况应及时采取相应措施。
(8)洞口、洞内,卷扬机房应有联系信号,拟采用有线对讲和无线对讲联系。
(9)洞口等施工区设置消防器材。并设明显标志。
(10)洞内照明采用36V安全电压。
(11)对软弱、浅埋段洞内拱顶、地表进行监测,发现变形加大或变形量加大时,应暂停开挖,分析原因并采取稳定围岩措施。
4.7.2质量措施
(1)采用高精度的全站仪Leica2003和高精度水准仪进行测量控制,选用经验丰富的专业测量人员进行测量工作。
(2)开挖时,准确画出开挖轮廓保证钻眼位置和外插角度的精度。采取光面及预裂爆破技术,并采取非电毫秒雷管起爆,降低爆破震动,减小对围岩的扰动。
(3)严格按设计加工制作初期支护的钢架、钢筋网,保证钢架的加工精度。
(4)采用获专利技术的TK-961型湿喷机湿喷技术,保证喷射混凝土的质量,改善工人作业环境。
(5)采用NZ130A型锚杆专用注浆机进行锚杆灌浆,保证锚杆施工质量。精心施工防水板,采取无钉法挂设防水板,防水板按环向铺设。在后续工序施工时,对已挂防水板采取保护措施,防止损坏防水板。
(6)砂、石、水泥、外加剂等原材料的质量应严格控制。混凝土拌和应严格按设计配合比进行计量,误差不超过规定要求。
(7)混凝土采取泵送方式,保证混凝土施工的快速、连续性。
(8)混凝土拆模时间,养护等都严格按规范要求进行。
(9)钢筋的绑扎、接头、连接等都必须符合钢筋混凝土规范。
(10)预应力钢铰线预埋件应确定位,并要固定牢固。
4.8境保措施
4.8.1关于周边环境,要以动工之前的调查等所收集的资料为基础,根据各种因素的预测和评价,确定相应的规划和组织。
4.8.2影响周围环境的因素中,有噪间和振动、枯水、地基变形、排污水、建筑废料、交通等。对此,拟采用以下管理和对策:
(1)噪间和振动对策:作为噪间和振动发生源,有建设机械、爆破、车辆走行等。防止对策主要从发生源上入手,在传播途径上的对策是次要的。这就既要选择低噪音和低振动的机械,又要尽可能用低噪音低振动的施工方法,同时还要研究伴随它们的使用设定作业时间带及相关的隔音防振设施问题;
(2)枯水对策:对于较破碎地层或富水地质的洞室施工中,不仅常会遇到涌水增大施工难度,相反还会因洞内涌水造成地表枯水问题。作为对策,既要从调查中考虑防止地表水渗漏而作相应的夯填补工作,又要在洞内工程进行或完工后作补注浆闭式处理;
(3)地基变形对策
在山岭锚道及洞室周围的地基变形、有地表下沉。地表下沉要经房屋、道路、其它公共设施带来危害。作为施工对策,要采取充分的量测管理体制,尽可将危害防患于未然。对策中有超前支护施工及背后注浆填充法等;
(4)排污对策
伴随锚道洞室施工的排污要素,有洞内涌水、施工用水及各种机械、车辆等洗涤水等。由于本工程从洞内抽排出的污水,基本上没有其它污染源介入,可考虑为能自然排放,如真在现场有其它污染源介入本工程的施工废水时,则可视其氢离子浓度(PH)和浮游物质量(SS)含量超标状况作相应的净化处理;
(5)建筑废料(爆碴)对策
锚碇洞内开挖的爆碴,作为产业碴料处理时,要按照设计院同当地部门协商所认可的指定地点堆放。同时要意识到二次污染与泥石流灾害等问题;
(6)交通故障对策
随着工程用车辆的运行,可预料到普遍存在有道路交通阻塞,交通噪音振动、道路损坏以及污染、交通事故等现象。相应对策,一是根据工程和地貌状况修临时运输便道,限制交通量及交通时速等;二是要加强对司机、车辆、运行自主等事故防患教育,并明确体制的责任。
第五章 施工组织管理
1 施工组织管理
根据工程特点,我公司成立了三峡库区某大型悬索桥工程项目经理部,经理部下设工程处、质检处、机材处、财务处、办公室和技安保卫处6个职能部门,并建立相应的规章制度,保证施工中所需人、财、物的协调管理,作到制度落实,责任落实,以制度管人,使工作有序;加强原材料的检验,严把三大主材验收关,所有材料进场均必须有出厂证明、检验证明、合格证件齐全;委托外加工的成品和半成品均派专人管理验收,以保证工程构件的质量和进度。经理部围绕工程总进度要求,根据合同工期科学合理的安排生产计划,严格控制关键线路上每个分项工程的绝对工期,区分轻重缓急,合理调度,集中人力、物力、机具于关键工序。在施工计划执行中,进行日计划、旬计划、月计划,最终确保目标总工期。
经理部将以科技为先导,依靠科技进步,大胆采用新技术、新工艺、新材料、新机具,不断优化施工方案,强化施工技术管理,为优质、高效完成各项工程提供技术保证。经理部以“确保部优,争创国优”为目标,在施工组织管理中,始终坚持抓生产必须抓质量,抓进度必须保证质量,当质量与进度发生矛盾时,以质量为主,坚决不为大桥留下隐患,凡是质量达不到优良的坚决推倒重来。
“安全第一”、“安全为了生产,生产必须安全”是施工管理的重点之一。进行安全设计,安全技术措施是施工组织设计必不可少的一部分,经理部将成立以项目经理为第一安全责任人的安全领导小组,建立了经理部专职安全员与各部门、各班组兼职安全员齐抓共管的安全体系。建立了各职能部门、各岗位层层把关,层层分解的安全责任制。经理部与职工签定安全责任书,特殊工种和特殊工序作业人员必须经培训持证上岗。安全责任落实到部门及具体到人头,做到人人讲安全,人人关心安全,有力地保证了大桥施工。
2 技术保证措施
(1)施工方案讨论会:定期组织有行政领导、技术人员、技师参加的方案讨论会,研究拟定本工程项目的实施方案,解决技术疑难问题。
(2)施工组织设计:设立施工设计组(工程科负责执行),对本工程逐项编制施工组织设计,完成施工组织设计图,编制施工工艺要求,制定施工技术标准。
(3)技术交底和岗位培训:项目实施前,由上而下逐级进行技术交底,对主要操作人员实行班前岗位培训,做到参加施工的全体人员熟悉操作规程,掌握操作要领。
(4)技术攻关QC小组活动:主要施工项目,成立技术攻关QC小组对承担的分项工程负责,围绕按期、优质、安全完成本项目,制定方案目标,运用PDCA循环方法、攻克各项施工技术难关。QC小组组长主管各分项工程的主管工程师担任。
(5)内部监理、中间检查、自检:实行监理制度,设置质量检验工程师,检查合格后,再填写工程检查验收表,报请监理工程师检查验收。验收不合格的,不准进行下一道工序。
(6)质量、事故问题分析、返工处理及纠正措施:出现质量问题和质量事故,由建设方、经理部、监理、设计方组成事故研究分析组,分析、处理出现的质量问题或事故,提出解决办法、杜绝再次发生。
(7)质量、安全奖惩制度:建立质量、安全奖惩制度,逗硬执行。
3质量保证措施
3.1 确保工程质量的措施
(1)成立顾问委员会,评审审定重大施工技术方案和施工组织设计。
(2)建立施工组织设计,关键施工方案专家评审制度。
(3)建立严格的工程质量内部监理制度,内部质量保证奖惩制度。
(4)成立施工组织设计专门班子,负责本项目施工组织设计复核、审核。
(5)建立完善中心试验室和监控系统,在内部管理(质检处)的领导下,对全桥工程质量安全有效监控。
(6)严格按本标书质量保证体系运行,实行质量管理三级责任制。
3.2质量保证体系及运转
本项目将建立完善的质量保证体系
(1)质量检查组织机构
为确保本工程达到全优工程,我公司将认真贯彻“质量第一”的方针,坚持预防为主,执行“管生产必须管质量,谁施工谁负责质量,谁操作谁保证质量的原则”,实行“三级检验”制度(自检、互检、专检)。
(2)质量检查程序
a、分项工程质量检验评定在班组或工序自检、互检合格的基础上,由该分项技术负责人组织有关人员进行,并填写分项工程质量检验评定表,专职质量员核定,验收后,由质保部门填写“报监理通知单”,请监理工程师验收。
b、分部工程质量评定在分项质量评定的基础上,由工程项目技术负责人组织有关人员进行,并填写分部工程质量评定表,专职质量员核定。其中基础、主体部分工程质量应由上级质量管理部门组织核定。
c、单位工程质量评定,在分部工程质量评定的基础上,由上级技术负责人组织有关部门进行。并将有关的质量检验评定资料送建设单位(监理工程师),审查认可后交政府质量监督站。
3.3建立质量保证体系
(1)思想保证:通过全质教育宣传、总结、反馈、分析原因,制定措施,树立全员全过程质量意识,明确质量是企业生命的观点。
(2)组织保证:经理部、作业队、生产班组分级管理,层层建立质量责任制,并由一名副总工程师专门负责质检工作。
(3)技术保证:进行施工组织设计时,精心拟定好各主要工程项目的施工工艺和技术标准。层层进行技术交底,组织业务学习,进行上岗前的技术培训,建立健全测试手段,建立工地试验室,严格计量,做好标准化工作。
(4)创优保证:制定优质工程计划、措施、项目落实到人,进行工序控制,开展QC活动,执行三检制(自检、互检、专检)。
(5)工程施工全过程严格执行交通部《公路工程施工监理办法》,主动接受监理工程师的监督与管理,任何与实施施工承包合同有关的施工活动,经监理工程师批准后再进行。
(6)经济责任保证:在执行分项工程经济承包中,优质优价,奖罚分明。各分项工程均制定工程质量奖惩办法,班组承包,质量拥有否决权。
3.4建立健全质量责任制
实行质量目标管理,自经理、副经理、总工、专业工程师、业务部门直至生产班组,执行三级质量责任制。
(1)建立以质量为中心的经济承包责任制。
(2)明确每个职工的责任,具体任务,权力和经济效益。各项工作、生产的每个环节都形成质量保证系统。
(3)职能部门工作人员,明确个人岗位工作质量分工,从提高工作效率保证提高工作质量,从而确保工程质量。
(4)项目经理参与审查施工组织设计、作出质量总策划。
(5)总工程师参与制定质量总目标,围绕提高工程质量,积极组织开展群众性的质量管理活动,检查评定各项目施工质量。
(6)技术部门和生产部门,在编制和审批施工组织设计时,贯彻质量第一的方针,提出保证工程质量的措施。
(7)施工技术人员、质量检查人员,要熟悉设计图纸,参加设计交底,领会设计意图,掌握技术要点,积极提出有利于质量保证的意见。督促班组进行自检、互检、交接检工作。发现质量问题,及时处理或上报。
(8)作好原材料的进场抽检工作,不合格材料不运进现场。
3.5加强工序管理
(1)工程过程的每道工序,事先拟定好质量检查标准和控制办法,认真实施。
(2)工程的关键部位以及施工质量不稳定的工序设置质量点,强化管理。加强质量意识教育,层层建立质量责任制,精心拟定施工组织设计中各工程项目施工技术标准;组织QC攻关小组对技术难关实行QC攻关:以监理工程师为中心,制定严格的自检、专检制度和工程质量奖惩办法,执行过硬。
3.6加强特殊重要工序管理
特殊重要工序过程控制,要作出专门措施,对关键和难点工程的施工方案要点作重点指出。
4 安全保证措施
为抓好安全工作,项目部成立以项目经理为第一责任人、总工程师为第二责任人的安全生产领导小组,负责生产过程的安全工作。
4.1 建立、健全安全保证体系
(1)思想保证:通过对安全教育、宣传、反馈、分析原因,制定出相应的措施,树立全员的安全意识,明确安全责任重于泰山。
(2)组织保证:经理部、安全处、生产班组分级管理,层层落实安全责任制度。
(3)技术保证:在进行施工组织设计时,充分考虑安全设计,拟定出相应的管理办法、措施。层层进行安全上的难点、重点交底,对施工人员进行上岗培训,树立“安全人人有责,安全时时注意”的意识,严格安全设施的布置、配戴。
(4)经济物质保证:在安全设计和购置、布置上加大投入,凡有安全隐患的地方加强防范,绝不疏漏。
(5)严格执行国家的安全法规,如有违背,坚决制止,杜绝违法施工。
(6)经济责任保证:在工程承包中,将安全因素考虑其中,奖惩分明。在承包时,安全具有否决权。
4.2建立安全管理责任制
自项目经理、副经理、总工程师、副总工程师、安全工程师、各业务部门直至各班组,推行和实施安全目标管理。
(1)建立、健全安全生产责任制,坚持“三不放过”原则。
(2)签定安全生产责任合同。
(3)认真执行安全生产责任制,明确各个职工的责任,具体任务,权力和经济利益,各项工作、生产以及各个环节均具有安全保证系统。
(4)明确职能部门人员的责任,每个人员的分工,使其做到心中有数,防范及时,处理突然事件得当,以利于保证安全生产不仅仅停留在口头上,而且时时贯穿于我们生产的整个过程中。
(5)项目经理对安全生产负总责,各副经理对分管部门的安全生产负责。认真贯彻执行安全生产的方针政策、法令、规章制度,审批安全生产技术措施计划并贯彻实施,组织安全检查,主持事故调查分析、提出处理意见和改进措施。
(6)总工程师负责安全生产技术工作,在组织编制和审批施工组织设计、施工方案,采用新技术、新工艺、新设备、新材料时,必须制定相关的安全技术措施。对职工进行安全技术教育,解决施工中的安全技术问题。
(7)安全科长、施工技术人员及工长对安全生产负具体责任,不违章指挥,进行安全生产交底,经常进行安全检查,消除事故隐患,制止违章作业。
(8)班组长带头遵守安全生产规章制度,带领本班组成员安全作业,拒绝违章指挥,开好班前安全生产会。
(9)工程科合理组织生产,加强现场安全管理,建立安全生产、文明生产秩序。
(10)技术科在编制作业指导书时,要提出相应的安全生产措施,编制安全生产技术规程。
4.3安全检查程序管理
(1)各施工环节、施工工序的组织设计中是否具有安全措施的设计,措施是否切实有效,可行。
(2)安全设施、设备是否及时购置,数量、规格及标准应符合要求。
(3)各生产工序、各环节在开工以前,首先布置安全设施,并实行检查验收制,条件不符合要求时不允许开工。设施不规范必须返工达到规范要求时才许开工。
(4)实行专职安全人员跟班检查,及时发现和整改安全上出现的疏忽和麻痹。
(5)作好安全检查记录,特别是对隐患的记录必须具体。
(6)安全检查后,要认真、全面地进行系统分析,定性定量进行安全评价,对口研究对策,进行整改和加强管理。
(7)整改是安全管理的重要组成部份,是检查结果的归宿。整改工作也要作好记录,并复检。
3.4注重劳动保护与安全生产的关系
劳动保护,就是解决安全与生产之间的矛盾,变不安全为安全。
(1)加强领导,综合管理
领导是搞好安全工作的关键,是安全生产的第一责任人。
(2)贯彻法规,加强法制
法规是国家制定的各种法律、法令、条例、规则、章程等文件的总称,认真学习贯彻,并用它来统一认识、统一行动,约束每一个人。
(3)广泛进行安全教育,不断改善劳动条件
首先提高各级领导、各级管理人员和广大职工搞好安全工作的责任感和自觉性,其次是使职工掌握相关知识,提高安全操作技术水平,遵守操作技术规程,尽量避免安全事故。
(4)积极开展科学研究
从人、工具、建筑物三个方面探索安全生产的规律和办法,总结经验与教训,指导今后的生产。
(5)有法必依、执法必严、违法必究,是强化安全管理的关键。
3.5施工现场安全管理
由于施工现场是一个露天、人员集中的生产场所,人机流动性大,不安全因素较多,容易发生事故,因此它是安全管理的重中之重的地区。
(1)施工现场基本要求
作好平面布置,使各区域井井有条。
解决好场内道路,使之坚实平坦、畅通、视线良好。
搞好材料分区堆放,特别是易燃、易爆、有毒、化学物品的堆放。
作好安全设施,如:安全网、洞口盖板、护栏、防护罩、各种限制保险装置等,必须安全有效。
设置安全宣传牌,安全警示牌,红灯或警示灯等。
(2)特殊工程项目现场基本要求
高空施工、水下施工、开炸石方、基坑开挖等工作,要有专门的安全防护措施,并将主要条款制成标牌安装于施工现场内。
(3)防火
施组设计考虑到防火办法和施救措施的实施途径,备足灭火设施。
(4)防爆
重视爆破及引爆物品的储存、保管、领用。正确运输、存放、使用。编制专门的规程。
3.6编制专项安全技术操作规程
本项目实施时,根据生产情况,将陆续编制下列规程:
(1)基坑开挖安全规程;
(2)人工挖孔灌注桩施工安全规程;
(3) 高空施工安全规程;
(4)预应力施工安全规程;
(5)T梁预制安全规程;
(6)T梁安装安全规程;
(7)石方爆破安全规程;
(8)支架、模板施工安全规程;
(9)现场配、用电安全规程;
(10)专用机械使用安全规程。
第四章 主要施工方案文字说明
1施工平面布置
我部负责南岸A合同段的施工,施工场地的布置主要为:
1.1 40米T梁预制场
由于场地限制,南岸预制场布置在15号桥台后6米,预制场面积为50×60米。由于桥台后端场地不能满足架桥机的拼装要求,在14号墩和15号桥台之间架设架桥机过孔支墩,架桥机边拼装边顶推前移。预制场布置T梁预制区、和小型拌和站等。
施工中拟布置T梁预制台座6个,储梁区40×18米,可储梁9片,存梁区布置两条支座,作为存梁支点,T梁预制台座和存梁支座处地基作局部加强处理,以防止地基变形。
在预制场离桥台远端,布置施工便道,以保证施工车辆通行和施工材料的运输。
1.2 砼拌和站
混凝土拌和站布置在南岸8-10号墩之间,拌和站布置砂石料场、水泥库房和混凝土拌和系统,拌和站布置考虑8号主墩和锚碇共用,混凝土集中拌和、输送。拌和站拌和能力50立方米/小时,承台混凝土大体积浇筑时,再增设一套50立方米/小时简易拌和站,满足承台浇筑需要。
1.3 施工便道
现在的施工现场有便道与外界相连,现场施工便道主要满足各墩间材料的转运和运输、锚碇的出渣、施工车辆的上下等功能。施工场内的便道从8号墩到达14墩(锚洞的出口处),为适应坡度的变化,便道转弯处租用部分土地。15号桥台和锚碇的施工便道主要利用桥头两边的引道。由于场地的限制,桥下便道与桥头引道在14号墩与15号桥台之间断开。
1.4 锚碇弃渣场
锚碇的表层土和爆破石渣大约一万立方米,锚碇的弃渣场布置在桥轴线下游侧,横向10号-11号墩外侧红线以外。
1.5 加工、生产场地
加工场地布置在8号靠江侧的阶地上,索塔的塔吊布置在江心侧,钢筋、模板、定位骨架制作完成后,可直接起吊安装,以减少施工和结构材料的二次转运。
1.6 项目经理部驻地
项目经理部设置在桥位下游侧,原肉联厂内,驻地布置生活区、办公区、材料设备库房、试验室等设施。
4.锚碇施工
4.1工程概况
4.1.1设计概况
三峡库区某大型悬索桥工程南岸主索锚洞上、下游分离设置,长度分别为48+5.6米和48+7.69米。锚洞洞室整体为一喇叭形,洞中线纵向坡度为30度下坡,断面由洞口向洞内逐渐变大,从入口处的内净空3.8m×2.9m渐变为洞端部的内净空13.6m×13.6m。开挖面积从最小处的约16m2变为洞端的约190 m2。锚洞沿全长大致分成为洞口明作段5.6米(7.69米)、锚洞段33米、锚固段15米。锚碇洞口处设φ2.5m桩式散索鞍支墩。锚洞内端部设置91束预应力钢绞线作为主桥主缆锚固系统。
锚洞初期支护:为拱墙全部施作长2.5-3.0m、纵横间距1.0-1.2m的φ22砂浆锚杆,挂φ8间距200mm×200mm的钢筋网,采用全断面封闭I16-I20工字钢拱架,钢拱架间用φ22纵向拉杆连接,间距1米。两次喷C20混凝土厚至25厘米(拱、墙、底板)。
二次衬砌:明洞及33米锚洞二次衬砌为30cm厚防水钢筋混凝土。并在拱部预埋间距(纵、环向)2m、直径φ42注浆管。15m锚塞无二次衬砌。
防水层:除二次衬砌均采用防水混凝土外,在锚洞段初期衬砌支护与二次衬砌间铺设全封闭EVA防水板。
两锚洞需开挖土石方9028立方米,浇注钢筋混凝土2300余m3,喷射混凝土800余m3,施作锚杆1962根,计15600余㎏,架设I字钢架98榀。施作岩锚索2×16根计486.4米,施作防水板2514 m2,大桥预应力钢绞线钢管91×2根。
4.1.2施工难点
①由于锚洞坡度较大(轴线30度,底板接近36度),洞口净空较小,因此大型机械难以使用,装碴及出碴较为困难,衬砌、材料运输、排水等各工序效率都会降低。
②由于本锚洞呈嗽叭口型渐变状态,因此各断面的初期支护钢拱架及二次衬砌模板及拱架尺寸均不相同,会增加作业的工作量和增大成本。
③锚洞端部岩锚钻孔受地质条件影响较大,其施工的顺利与否,影响到施工的进度。
④锚塞体混凝土浇注量大,而且受密布的预应力钢铰线的影响,操作受到限制,影响混凝土浇注效率。
⑤锚塞体混凝土方量大,水化热影响大。
4.2锚洞开挖
4.2.1锚洞开挖方案选择
根据不同的围岩类别和断面特征,洞挖工作可选用不同的施工方案。本项目锚洞纵向为一变化断面,开挖方式不能一概而论,另外锚洞为一倾斜洞室,前后无法平行施工,运输干扰大。为此,在锚洞开挖施工中,洞口表土段拟采用大开挖明槽施工方案,进洞施工初期采用超前导管预支护短台阶施工方案,当洞室断面较大、围岩趋于稳定时采用长台阶施工方案。
4.2.2锚洞开挖施工
A.锚洞洞口表土段施工
锚洞洞口表土段坡积土采用挖掘机大开挖,人工修整边坡,明槽施工,边坡坡度选用1:1放坡。锚洞表土段施工中应与洞口场地平整相结合,以方便卷扬机安装及出渣。
锚洞洞口表土段开挖完成后即按设计尺寸修建锚洞洞门,作好进洞施工准备。
B.锚洞洞内施工
(1)洞挖施工方案
在锚洞进洞施工中,优先采用人工开挖,开挖长度2-4米。当人工开挖较困难时,即选择YT-28型风动支腿式凿岩设备,采用上半部先进的短台阶法开挖方式。其上半断面开挖高度挖至边墙顶部为准(有利于与初期钢拱支撑安设相适应),台阶纵向长度暂按3-5m考虑,届时据开挖、支护等设备的工艺与出碴效率要求,再作优选调整至最佳比例长度(与嗽叭口形渐变断面的比例关系)。
爆破方法采用非电微差毫秒雷管光面(预裂)控制爆破技术,软岩类宜短开挖、快支护、浅孔多循环及限制一次爆破振动规模的方式以达到稳妥目的,每炮开挖循环进尺为1.5米。
为最大限度减少爆破对围岩的扰动破坏,除合理布置炮孔设计参数外,还要据可供使雷管的有限段数来进行孔内与孔外的延时网路布置,其中最关键不仅要控制每次爆破的总装药规模,更需要严格控制每次爆破的单段最大用药量。
(2)爆破模式及参数设计
炮眼位置详见E-E、E-F、G-G三个断面具有代表性的炮眼布置设计图,对此设计有如下说明:
①关于掏槽布置
隧道及地下工程的爆破施工成败,关键在于掏槽技术是否成功,这就是隧道等地下工程爆破开挖掏槽的重要性。
本项目拟采取上半断面有利于打眼工艺的五眼中空(中空眼不装药)直眼掏槽,下半断面采用密集竖直式中空线型直眼掏槽(不装药的中空眼视为初始的弱面辅助自由面)
②关于辅助掏槽眼及掘进眼的间距
隧道开挖进尺主要靠这两类炮眼来实现,这类炮眼的间距可由装运碴的能力来决定。本工点预计先期用小型机械或人力装碴,故这类辅助眼间距不宜过大,以减小爆碴块度,提高装碴效率。
③关于周边眼距与装药结构
周边眼距与围岩类别及断面大小密切相关,本工程周边眼距随断面变化拟在0.35-0.45m间调整,但当工艺质量提高,围岩整体性好时,酌情将周边眼距放大到0.55m,以减少钻孔量。
增大周边眼的线装药集中度是减少炸药对炮孔壁损伤、获得光面爆破高成型率的有效措施。要实现此目标,一是要采用小直径光爆专用炸药,二是用普通规格炸药加导爆索来实现空气间隔装药结构,本工程在没有光爆专用炸药的前提下,采用后者的空气间隔装药结构。
④关于周边眼的最小抵抗线W
根据科学试验和工程实践,证明瑞典隧道光面爆破技术中的E/W≤0.8是非常实用的。本工点据断面大小(考虑岩石的夹制作用)周边眼最小抵抗线拟在0.45-0.6间调整。
⑤关于周边眼的装药量Q
周边眼的装药量也直接影响到光面爆破效果与轮廓成型和超欠问题,本工点周边眼装药量按线装药密度的0.2kg/m作设计,到现场须据地质实况作单孔和三孔爆破漏斗或成缝试验,筛选后引入洞正式使用。
⑥关于炮眼的深度
炮眼深度主要由断面大小、地质因素、钻机类型和装运碴及通风设备能力来综合加以分析决定。本工点从减小爆破规模(即:减小爆破振动破坏)和有利于喷锚支护尽快跟进的安全性考虑,拟定炮眼深度为1.5m,即所谓的浅眼多循环的开挖施工方式。
⑦关于炸药单耗K
炸药单耗随岩石的可爆性分级,和断面大小有较大变化。本工点据现有图纸提供的地质资料,暂按工程类比拟定单耗K=1.2kg/m3作设计,确切的取值待在现场实地试验后选定。
⑧堵塞材料及堵塞长度L
炮眼的堵塞是提高炸药能量利用率的最有效措施,在软岩隧道内这种弱装药的条件下,尤其要讲究炮眼堵塞质量。堵塞材料就地取用粘质泥土和细砂按1:3加适量水搓成条状堵孔。每孔堵塞长度1必须大于0.3m。
⑨减少爆破地振破坏效应措施
本工点爆破开挖利用短循环进尺,这就大大减小了一次爆破用药规模,采用毫秒延期雷管起爆方式和最大限度控制好单段雷管起爆药量就有力地减小了爆破振源的能量,同时采用了小于1.3的装药不偶合系数以从振动传播途径上来达到振动衰减的减振措施,经多年的全国铁路隧道爆破科研与实践证明是有效的。
⑩起爆网路及起爆方式
网络利用非电塑料导爆管毫秒延期雷管进行孔内与孔外延期的并簇联方式,为保证安全,起爆采用电雷管和电容式起爆器在洞外进行起爆。
(3)弃碴运输
结合本工程实际情况,洞内出碴采用耙碴机,型号为ZYPA-17进行装碴,其装碴点随掘进前移与工作面保持较短距离,尽可能缩短装碴作业时间,增加纯装碴时间。出碴方式采用单道有轨运输,轨距为762mm,矿车(4台)采用容积为1.6m3的侧卸式矿车,通过DJK-10卷扬机提升至洞口后,在洞外5米处设置道岔后,双向延伸卸碴 ,平均分成两组进行装弃碴作业,然后利用ZLC40B装载机通过自卸汽车运至指定地点进行弃碴。
4.2.3锚洞开挖辅助系统
(1)施工运输
采用轨距为762mm的单道有轨运输,轨道为24kg级,枕木规格120cm×20cm×20cm,矿车(4台)采用容积为1.6m3的侧卸式矿车,卷扬机提升。鉴于锚洞是一倾斜洞室,为防止钢轨滑移,洞室中钢轨每间隔6m布置一防滑装置,防滑装置采用地锚形式。
(2)动力及照明供电
变压器容量定为315KVA,两洞合用。动力采用三相四线制,供电电压为400/230V,照明电压:作业地段电压不大于36V,成洞和非作业地段电压可采用220V。
(3)施工给排水
本工程施工必须配有足够的水源以满足施工生产与生活的需要,同时还要考虑水质和水压的要求,在有条件的情况下,尽可能将临时供水设备与永久供水一并考虑设置蓄水池。本工程设蓄水池一个,供生产用水,其容量为80m3,通过100mm钢管将水送至工作面,蓄水池与锚洞工作面考虑足够的高差以满足施工水压要求。洞内排水采用泥浆式潜水泵,随开挖面推进做好防排水工作,以利于施工正常进行。
(4)施工通风
锚洞施工通风是为了给洞内送进足够的新鲜空气,降温及排除有害气体和降低粉尘浓度、改善工作环境、保证作业人员健康和施工安全,提高劳动生产率的目的。结合本工程实际情况,通风采用压入式通风方式,设备选用JBT62-2轴流式通风机,风管采用聚氯乙稀塑料软风管,直径为600mm,每根长度设定为5m。
4.3喷锚、衬砌施工
4.3.1设计概况
(1)锚洞段(长33m,EE-FF断面段)
φ22带垫板砂浆锚杆,L=2.5m,纵环向间距1m,梅花型布置。拱墙均设φ8钢筋网,间距20cm×20cm。I16全封闭工字钢钢架,每米1榀,φ22纵向拉杆,环向间距1.0m,喷混凝土厚25cm。
(2)锚塞体段(长15m,FF-GG断面段)
φ22带垫板砂浆锚杆,L=3m,纵环向间距1.2m,梅花型布置。拱墙均为φ8钢筋网,间距20cm×20cm。I20b全封闭工字钢钢架,每米1榀,φ22纵向拉杆,环向间距1.0m,喷混凝土厚25cm。
4.3.2喷锚支护及预支护施工
锚洞开挖后,立即喷射5cm厚混凝土封闭岩面,再立钢拱架,绑扎钢筋网,施作锚杆补喷混凝土至25cm厚。
根据施工总体方案,开挖采取微台阶法施工,台阶距离控制在3m-5m左右,下半断面开挖应采取左右交叉方式,并预留核心土,加快初期支护施作。
喷锚支护几点说明:
本洞的喷锚支护特点是喷射混凝土厚度大、锚杆数量多。为保证喷射砼质量,改善工人劳动环境,本方案采用湿喷工艺。
湿喷机采用获国家发明奖和国家重点产品、国家专利产品、由中铁西南科学研究院生产的TK-961型湿喷机。其特点是能提高砼强度、适用于厚喷层、能减少混凝土回弹、显著降低粉层。
锚杆灌浆采用NZBOA型锚杆专用灌浆泵,保证锚杆的灌注质量,提高锚杆的施工速度。
由于本洞的变截面性质,各截面处的钢拱架尺寸完全不同。因此在加工和安装时钢拱架的里程位置要一一对应。按间距1米加工的钢拱架必须在台样上仔细检查,试拼误差不大于2cm。
钢拱架轮廓尺寸应按设计加大3-5cm。
喷射混凝土结束后4h内不得进行爆破作业。
锚杆安装前须除去油污锈蚀,并将钻孔吹洗干净,孔内灌浆应饱满。
锚杆施加预应力时,首次预张拉值宜为设计锚固力的50-80%,并定时检查,如发现松动应再次紧固。
灌浆用水泥砂浆灰砂比为1:1。
钢架就位时,必须定位准确,固定牢固。否则将直接影响二次衬砌的厚度。
4.3.3二次衬砌施工
二次衬砌的施作时间为洞身全部开挖完成后进行。按锚洞长度33米分为三节浇注,第一节11米,第二节11米,第三节11米。纵向节顺序由锚洞与锚塞交接面即F-F断面向上逐节浇注。每节二次衬砌浇注前应铺设好防水层,防水板的铺设方法采取无钉固定法。防水板的接缝处粘接应特别注意粘接质量,防止接缝不严发生漏水现象,防水板铺设完毕应进行检查。二次衬砌施工时防止钢筋、模板等损坏防水板。衬砌环向浇注顺序为底部、边墙、顶部。
二次衬砌混凝土浇注采取泵送混凝土,以确保混凝土质量。
二次衬砌混凝土施工按以下程序进行:
进行锚洞中线、水平、净空断面尺寸检查,对欠挖进行修整;
拱架、模板应在此工作前进行试拼,拱架应在台样上检查,试拼误差不大于2cm。模板拼缝误差、平整度不大于1mm。注意模板的楔型尺寸。
衬砌模板采取锚洞专用钢模板,拱架用对拼槽钢,支架采用满堂脚手架支撑。
挂防水板,采取无钉方式挂设,防水板间接缝采取焊接或粘接,搭接长度不大于10cm,焊接宽度大于2cm;防水板按环进行铺设、焊接(粘接)与固定工序应紧密配合,先焊(粘)接,后固定。
模板拱架预留变形量3-5cm,拱顶下沉量预留5cm;
对超挖部分采用同级混凝土回填。
混凝土采取两侧对称浇注,以防偏压过大,混凝土分层浇注厚度不超过30cm。
混凝土捣固采取插放式震捣器震捣,震捣时,必须认真按操作规程进行,保证捣固质量,保证混凝土的密实,确保混凝土强度和防水性能。
模板应按要求刷混凝土脱模剂。
锚洞顶封顶刹肩采取纵向从内向外逐渐完成,对最后人不能进入锚顶的较狭小空间,采用边泵送混凝土边将加长型插入式捣震器送入洞顶上捣震的方法。封口处设于每节衬砌未端最顶部。洞顶少量空隙由后续的压浆工序压浆填充。
每节衬砌混凝土分两次浇成,施工缝留在底边1m处。在防水板完成后,即关模浇注底板及边墙1m高的砼,待砼具有一定强度后再在底板砼面上搭设支架、模板,浇注边墙及拱部砼。必须按规范要求处理好施工缝,并做好防水处理。
拱架间距取1m。模板长为1m,按锚洞变截面尺寸加工,模板间采用夹扣进行连接,直墙部门采用宽50cm钢模,顶部及曲墙部分采取宽25cm弧形钢模板。
模板拱架拆除时间为砼强度达到设计强度的70%。
混凝土养护采取喷水养护,养护时间10-14天,衬砌混凝土必须做到内实、外表平整、中线水平、断面净空符合设计要求。
混凝土由集中搅拌站统一生产供应,混凝土运输至现场,通过洞口设置的混凝土泵将混凝土送入洞内工作面。
铺设防水板前初期支护表面应大致平顺,无外露钢筋头。否则应对表面进行找平,防止外露钢筋等损坏防水板,并保证防水板与初期支护间的密贴。
二次衬砌预埋的φ42注浆钢管穿过防水板处,应特别仔细做好防水。否则处理不当将会使防水板被预埋的注浆管破坏得千疮百孔,使防水板失去作用。
在进行下一节衬砌浇注前,在放样台上对衬砌模板进行校正。
在洞内衬砌和锚塞大体积混凝土等浇注完成后,最后浇注洞口段混凝土,浇注方法同上。
4.3.4衬砌背后压浆
33米锚洞段衬砌背后压浆应在衬砌混凝土强度达到100%后开始压注,且压浆应在洞内预应力钢铰线就位前完成。
F-F断面处即锚塞体与二衬相接处拱部压浆在锚寒体混凝土浇注完毕并达到100%强度后进行。
压浆机具采用KBY-50/70电动注浆泵。
压注浆液采取普通水泥浆液,水灰比0.8:1,锚洞压浆顺序采取由内向外,由下向上的原则压注。压浆压力为0.3-0.5Mpa。
注浆结束标准:浆液从上部附近孔口连续流出,或压力达到0.5Mpa时停止注浆。
4.3.5施工监测
监测项目:地表下沉、净空收敛和拱顶下沉。
测点埋设:在沿地表面锚洞中线间距10m埋设地表下沉观测点,在锚洞内拱顶纵向间距10m埋设拱顶下沉点;在锚洞边墙中部和拱部中间位置设两条净空收敛基线,净空收敛观测沿锚洞纵向10m间距埋设。
监测设备:拱顶下沉及地表下沉选用徕卡NAZ高精度水准仪进行观测,净空收敛观测采用中铁西南研究院生产的SWJ-II型锚洞净空收敛仪。
监测频率:施工时,采取必要的监测措施,了解围岩的变形情况以指导施工,正常情况每天1-2次,如发现位移、沉降量增大,或发生明显突变时,应加大观测频率,并及时反馈施工。
4.4锚塞体施工
4.4.1概述
锚塞体总长15m,上小下大,呈台体,塞体纵向分为A、B两块。A块为后端2m段设计为C40砼,为岩锚及塞体内预应力筋锚固区;B块为C30砼。一个锚塞体共计3600m3,其中A块砼设计为C40砼633.9 m3,分三次浇筑完成,每次浇筑方量约200 m3。B块砼设计为C30约3000 m3,分三次浇筑,每次浇筑方量约1000 m3。
(1)岩锚
岩锚设于锚碇尾部岩石内,通过预应力与锚塞体连接起增强锚碇锚固力的作用。
南岸锚碇分上、下河两个,每个锚碇尾部设250mm岩锚16束,锚入岩体内15.0m,呈辐射状布置,岩锚钢束采用无粘结钢绞线,锚具采用拉压分散型锚具,根据锚固位置不同,分段剥除PE套,通过压浆提供均匀的锚固力使其具备更高承载力和更好的耐久性。岩锚外端锚入A块砼内,待达到100%强度后,进行岩锚的张拉和压浆施工。
(2)锚碇预应力钢束
锚塞体内布置12φj15.24钢绞线91束,钢束锚固端置于塞体A块砼内,外端伸出锚塞体通过连接器与索股连接,每束钢绞线对应1束91φ5.1主缆索股,预应力钢束在锚塞体内通过钢管及定位架定位。
(3)锚塞体砼
锚塞体砼为大体积砼,施工时应先浇筑A块砼,后浇筑B块砼,约1000 m3依次逐层分块浇筑。锚塞体砼属大体积砼,应采取降低水化热措施,为防砼硬化收缩,应掺入微膨胀剂,拱顶部分预留压浆管,以防止拱顶部分砼浇筑不密实。
4.4.2 岩锚工程
(1)岩锚钻孔施工
岩锚采用潜风钻钻进成孔,在钻孔前,首先应将G-G断面进行修凿整平,并用经纬仪及水平仪精确标注出16个岩锚的孔位。然后用GLP-150型水平钻机按设计斜角进行定位施钻,并在钻进过程中必须随时校准和调整钻孔准确度。该岩锚孔施工的技术关键在于准确定位和控制好钻孔过程中呈放射状的钻孔角度。在成孔后,立即对孔径,孔位、倾斜度、地质及孔深进行检查,经监理工程师认可后,方可进行岸锚索安装
(2)HVM、YM15-12拉压分散型锚索施工
岩锚锚索由钢绞线PE套,锚具、螺旋筋定位架、承载体、压浆管、排气管、无缝钢管等几大部分组成,锚于岩体内15.0米,伸入锚塞砼内2.0米。安装时,先将压浆管、钢铰线、PE套、定位架承载体等按设计图组装,再整体插入锚孔内,然后再在端部安装无缝钢管,排气管螺旋筋和锚具,并做好伸出岩面端定位和管道密封措施。以免浇筑该部分砼时变位和管内漏浆。
岩锚的张拉工作在A块2.0米砼浇筑养生达100%强度时张拉并压浆。
4.4.3预应力锚固系统施工
(1)预应力管道定位架安装
预应力筋定位架设计纵向七排,由∠110×10与∠110×8角钢横、竖向焊接而成,定位架顶端及侧面通过N18钢筋与围岩可靠联接,N18钢筋与围岩上锚孔壁间的缝隙用砂浆填充。由于锚塞砼分3层浇筑完成,为考虑砼浇筑及预应力管道安装,拟采取定位支架分三层安装到位。每层定位支架安装方法如下:
首先用经纬仪(LEICA2003自动寻标)由内向外精确放出各竖向角钢底面中心点,并在各立柱间加临时纵、横向连系杆件,增强支架的稳定性,然后再分层精确安装预应力管道下横向角钢。待第一层预应力管道下横向角钢安装完成后,在横向角钢上用经纬仪精确测出各管道的三维坐标点,进行管道安装,并临时定位。如此完成第一层所有管道及横向角钢进行永久定位,如误差较大,超过规范要求应立即解除临时定位装置,重新定位,使其安装误差符合规范要求后,永久定位。并对纵、横向角钢接触处采用电焊牢固焊接,如此完成第一层管道安装。检验、加固完成后进行第二层横向角钢及预应力管道安装直至第一次砼浇筑厚度范围内全部管道安装完成。
(2)预应力系统安装
锚塞预应力系统由挤压头,固定锚板,预应力筋、螺旋盘、约束圈、钢管、压浆管、嗽叭管和锚固连接器等几大部分组成,具体安装过程及方法如下:
首先用冷挤压机将冷挤压头挤压于下料精确的钢绞线端头,并按设计张拉力试拉合格后方可用于安装,安装时预应力系统随定位钢管一起安装。且锚固端增加定位设施,使各束预应力索两端锚板精确安装于设计位置,误差不大于规范要求。
预应力管道安装及预应力索安装
填好施工自检表,再请监理工程师现场检查验收。
预应力孔道用钢管成孔。钢管用设计的钢筋定位,要确保顺直,位置正确、稳定。
管道连接部分应满焊,并确保焊缝厚度。
(3)预应力索张拉与压浆
A.预应力索张拉
预应力索张拉均在张拉端砼强度达到100%后方可开始张拉。
本桥预应力采用后张法。单端张拉,张拉按应力和应变双控,预应力钢束要在张拉控制力达到稳定后方可锚固。
钢绞线张拉程序
0——初应力——105δΚ%持荷5minδΚ(锚固)
张拉时,千斤顶降压,划线、测伸长、插垫等工作应一致。
按照设计和施工规范规定,待砼强度达到100%设计强度时开始张拉。
断丝数、滑移数限制
每索钢丝或钢铰线断丝、滑移总和不超过去1丝。
每个张拉横断面丝,滑移总和不超过该断面钢丝总数的1%。
专人对张拉工作进行记录,并复核伸长量是否符合要求。
B.孔道压浆
准备工作
为了防止在预应力状态下发生滑丝现象及长期放置而导致预应力筋腐蚀,在一批预应力筋张拉完毕后,立即进行孔道压浆。
为使孔道流畅,并使浆液与孔壁结合良好,压浆前应用压力水冲洗孔道。冲洗后须用空压机吹干孔内所有积水。
压浆前应对排气孔、灌浆孔、排水孔等全面检查,并对灌浆设备进行安装检查。
灌浆机械用活塞式灌浆泵,要求最大工作压力不超过1Mpa。当使用8WT型泥浆泵作灌浆泵用时,应将其安全阀改动,使原泵的工作压力由5Mpa降到要求的数值。不得有压缩空气注入水泥浆。
水泥浆的技术要求
水泥浆用净浆,在孔道直径较大,水泥浆强度与被压构件设计强度相同。
水灰比控制在0.40-0.45,水泥中不得掺入各种氯盐(氯化钠、氯化钙等)。水泥品种用硅酸盐水泥或普通水泥。
稠度(流动性):在稠度测定仪上进行测定,水泥浆自仪器筒内流出时间不超过16秒。
泌水性:在量筒内注入500c m3的水泥浆,静置3小时后泌水量不大于2%。拌制的水泥浆必须通过2.5×2.5mm的细筛,剔除杂物、结块和大颗粒后,存放于存浆桶内,低速搅拌,以防沉淀。
压灌工艺要求
自水泥浆拌合至压入孔道的间隔不得超过40分钟。
压灌水泥浆顺序:先灌下孔道,后灌上孔道。
压浆由一端进行两次压浆。压浆过程应该连续压入不得有间断。第二次压浆应待第一次压浆充分沉缩后进行,两次压浆时间相隔不超过30分钟。
输浆管最长不得超过40m,长度为30米以上时,需提高压力0.1-0.2Mpa。出浆孔流出浓浆后才能关闭连接管和压浆咀,卸拔连接管时,不应有水泥浆反溢现象。
同一孔道压浆作业应一次完成,不得中断。
夏季进行压浆工作应采取降温措施,使水泥温度不超过30℃;在冬季应设保温措施,使构件的混凝土温度在48小时内不低于±5℃时进行压浆。
4.4.4钢筋网及模板安装
钢筋网按照设计图及砼分层厚度,分层安装,接头处预留搭接长度并注意错开接头。
模板采用组合钢模,边角及管道处改用木模。
3.4.5锚碇大体积砼施工
(1)概述
三峡库区某大型悬索桥工程锚碇为隧道锚锚塞体,结构长15米,砼设计标号为C40和C30,砼总方量一个3600 m3,锚碇分二块浇筑,浇筑砼采用2套50 m3/h陆上拌合站集中拌合,2台输送泵浇筑各块砼。
锚碇施工的特点:砼数量大,持续时间长,经历一天中的高温时段和低温时段转换期;砼强度等级高,锚碇预应力锚固区为C40砼,由于砼水化热作用,砼浇筑后将经历升温期、降温期和稳定期三个阶段,在这个过程中砼的体积也随之伸缩,若两块砼体积变化受到约束就会产生温度应力。如果该应力超过砼的拉抗裂能力,砼就会开裂。为此,在锚碇施工过程中务必要采取有效温控措施来防止砼开裂。
(2)混凝土配合比设计
由于水泥用量直接影响着水化热的多少及混凝土的温升,故选用合适的配合比就非常重要;塞块的C30和C40混凝土,根据施工要求均采取泵送工艺,因此对混凝土的配合比有较高的要求,应满足:设计标号、泵送施工、低水化热、缓凝等要求。
①混凝土原材料
C30混凝土采用32.5号低热矿渣硅酸水泥,C40混凝土采用42.5号中热硅酸盐水泥。
使用的骨料级配良好,各种指标必须满足规范要求,并特别控制砂的含泥量≤2%,石子的含泥量≤1.5%。根据温控要求,C30、C40混凝土所用砂、石、外掺剂及水泥必须与设计配合比一致。
锚碇混凝土浇筑用水分别采用检验合格的自来水。
②“三掺”技术
“三掺”指的是为改善混凝土性能,同时掺加粉煤灰和减水剂。对大体积混凝土,粉煤灰取代部分水泥,使得混凝土的水化热降低,可以有效地防止温度裂缝。锚碇混凝土中拟采用的粉煤灰的磨细II级灰,外加剂为缓凝高效减水剂,延缓砼初凝时间,外加剂掺量通过试验确定
③砼配合比确定
经大量试验,优选出符合要求的混凝土配合比作为施工配合比。
(3)温控设计
采用我公司曾经使用过的《大体积砼施工工期温度场及应力场程序包》对锚碇大体积混凝土进行仿真计算,该计算能够模拟混实际施工过程,考虑了混凝土的分块、分层浇筑、浇筑温度,施工间歇期、混凝土实际施工过程,考虑了混凝土的分块、分层浇筑、浇筑温度,施工间歇期、混凝土水化热散发规律,养护方式、冷却水管降温、外界气温变化、混凝土及基岩弹模变化、混凝土的徐变等复杂因素,在仿真计算的基础上,制定出混凝土在施工工期内不产生温度裂缝的温控标准。
计算采用的主要参数为:基岩弹性模量,C30混凝土,C40混凝土最终弹性模量,各层混凝土中均分层布置冷却水管,混凝土线膨胀系数,气温,混凝土徐变等。
(4)温控施工主要措施
在大体积砼施工时间,按照预先编好的《大体积砼施工温控方案及实施细则》要求,强化现场温控措施,从砼拌和、运输、浇筑、振捣到通水、养护、保温整个过程施行有效监控,特别对砼的分层、分块、砼浇筑温度、浇筑间歇期、通水冷却和养护等进行了严格控制。
①分块、分层
根据设计图纸初拟如下分块 、分层措施
分块:锚塞体砼根据设计分两块浇筑,A块为锚塞后端2.0m段C40砼约633.9 m3,B块为前端13.0m段C30砼约3000 m3。
水平分层根据砼浇筑进度100 m3/h,即每层砼厚度初定为40cm,即新老砼浇筑理论间隔时间为1.2小时,实施中以不超过2小时控制,分层浇筑一次浇筑最大方量约1000 m3,理论浇筑时间为10小时,综合各种因素,计划20小时浇筑完成。砼配合比设计初凝时间不少于24小时,确保每次浇筑均在砼初凝前浇筑完成。
②砼的浇筑温度
砼出拌和机后,经过运输、入仓、振捣诸过程后的温度为浇筑温度。
由于锚塞大体积砼施工,一次浇筑时间长,外界环境气温变化较大,同时砼原材料入场温度也变化较大,这给浇筑温度的控制增加了难度。为把砼浇筑温度控制在允许范围之内,在锚碇砼每次开盘之前,通过量测水泥、粉煤灰、砂、石、水的温度,推算出砼的出机温度,若超过温控要求,则采取夜间浇筑砼或现场加冰及水洗骨料的降温措施。若砼入仓温度过低,则采取相应的加温和保温措施。
③浇筑间歇期的控制
④通水冷却
冷却水管采用管径为32mm薄壁焊管,冷却水管每1.0m高布置一层冷却水管,冷却水管的水平间距为0.9m。
a冷却水管使用前应进行试水,防止管道漏水、堵塞,并保证有足够的通水流量,控制冷却用水的进水温度 。
b在砼浇筑到冷却水管标高开始通水,通水分一次、二次冷却。一次冷却以温度峰值出现后停止,二次冷却则根据砼温度回升情况并控制砼降温速率不超过1.5℃/d。
c单根冷却水管长度不超过200m,根据现场情况可设置二进二出冷却水管。
d保温及养护
南锚塞砼施工期主要集中在春、夏季,在春季气温较低季节施工时,砼表面采用麻袋覆盖进行保温。
砼养护一方面保证了砼后期强度的正常增长,另一方面降低了砼干缩应力,防止了砼表面裂缝的产生,因此养护是砼温控工作的重要环节,砼采取表面洒水养护,养护时间不少于14天。
4.5散索鞍支墩及散索鞍安装施工
4.5.1散索鞍支墩桩基施工
锚洞散索鞍支墩设计为φ2500mm斜桩,斜桩中心线与水平线夹角为64°11′23″,桩长为18m。其中地表覆盖层为12.0m厚,粉质粘土碎块石,持力层为粘土岩,层厚6.0m。上、下河散索鞍下各一根,鉴于以上情况我公司拟采用人工挖孔,人工在孔内绑扎钢筋笼,干孔窜筒浇筑砼施工方案。
(1)开挖
由于支墩处在锚洞的暗挖洞口部位,该地段无疑是洞口及洞内开挖衬砌等施工的运输繁忙地段,为避免支墩施工与正洞施工的严重干扰,在此拟定支墩开挖施工安排在洞内开挖完后与岩锚孔同时进行。
采用竖井式的控制爆破开挖,出碴则用卷扬机的吊蓝式作业。考虑到支墩断面2.5×2.5m小竖井岩体对爆破的重力和夹制作用,每次炮眼深度拟定为1.0m。为保证总开挖深度18米桩孔开挖过程中的安全,除遵循爆破有关的安全规程外,还应遵循井施工中的起吊作业规程。同时,也要遵循据地质状况及时施作应作的井壁支护工作。
地表覆盖层开挖采用人工开挖,喷砼防护,见锚碇开挖,持力层开挖采用人工钻爆开挖,同主塔塔桩基开挖。
(2)钢筋笼下放
鉴于支撑斜桩处地质、地下水较贫乏,拟采用人工在孔内绑扎成型,钢筋笼绑扎质量要求按水下砼钢筋笼绑扎质量要求办理。钢筋笼四周在孔壁设φ210定位筋。确保钢筋笼顺直度、斜度和标高,经监理工程师认可后方可浇筑砼。
(3)砼浇筑
砼浇筑采用陆上拌合站集中拌合,输送采用60m3/h输送泵,水平、垂直运输至孔口,孔口至孔底敷设砼窜管,以免砼送至孔底时,因落差较大产生离析。砼振动采用插入式振捣器振捣。
4.5.2散索鞍安装
散索鞍分别布置在锚碇前支撑桩上,与水平面成一定倾角。散索鞍由专门厂家生产运至工地现场就地安装,散索鞍变幅通过手动葫芦校正安装。
(1)施工准备
场地位置:在锚碇工作全部完成后,进行散索鞍安装,为便于设备进场,应修筑好场外便道至上、下游安装地点的便道,并在洞门处平整好场地,便于汽车吊进场及索鞍零部件装卸及堆放。
变幅手动葫芦反力点设置,在锚碇洞口向内10m处拱墙内预埋2个2φ28(6×37+1)千斤绳,千斤绳上挂1台10T手动葫芦与吊物上千斤绳连结。用于散索鞍安装就位。
(2)起吊:待散索鞍运输到位时用40T吊车提升索鞍就位。
(3)测量定位
底板通过地脚螺栓埋入支墩砼中,地脚螺栓孔在支撑墙砼中预留好,安装位置固定后,插入地脚螺栓,并从底板下预先埋好的槽口灌入C40砂浆,使地脚螺栓与支墩砼嵌固在一起。待砂浆强度达到70%时,提起底板,浇注底板网格内细石砼,细石砼强度达到到70%时,放下底板并与地脚螺栓紧固,再次复核底板位置。
根据散索鞍设计倾斜角,算出散索鞍上的圆弧中心标志点相对向后水平偏移量,用全站仪进行测量,用两台10T手动葫芦进行微调,当偏移量调整达到设计要求后,用型钢支撑进行固定。
4.6主要施工人员及设备
4.6.1主要施工人员
工种 | 数量(人) | 备注 |
技术员 | 6 | 爆破工程师1名,结构工程师1人,测量2人,实验2人 |
工长 | 2 | |
机械操作工 | 9 | 其中机械工程师1人 |
电工 | 4 | 高级技工1人 |
钢筋工 | 10 | 高级技工1人 |
张拉工 | 8 | 技师1人,高级张拉工3人,中级4人 |
砼工 | 8 | |
木工 | 2 | 高级技工1人 |
炮工 | 8 | 高级技工3人,中级5人 |
普工 | 40 |
4.6.2主要施工机械机具设备计划表
主要施工机械、机具设备
序号 | 机械名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 额定功率(KW)
额定容量(m3) 吨位(T) |
生产厂家 | 生产时间 |
1 | 水平地质钻机 | GLP-150 | 台 | 2 | 30KW | 连运港 | 2000.09 |
2 | 耙装机 | ZYPA-17 | 台 | 2 | 0.30 m3 | 兰州 | 1998.03 |
3 | 挖掘机 | DH220 | 台 | 1 | 0.8 m3 | 韩国 | 1999.07 |
4 | 装载机 | ZLC40B | 台 | 2 | 2.5 m3 | 柳州 | 2000.04 |
5 | 通风机 | JBT62-2 | 台 | 2 | 28KW | 无锡 | 2000.07 |
6 | 电动空压机 | VHL-20/8 | 台 | 1 | 2cm3.120KW | 柳州 | 1998.08 |
7 | 电动空压机 | DVY-12/7 | 台 | 2 | 12m3.75KW | 柳州 | 1997.04 |
8 | 自卸汽车 | EQ340 | 台 | 3 | 4.5T | 湖北 | 1998.01 |
9 | 砼输送泵 | HBT60 | 台 | 2 | 60m.75KW | 长沙 | 1999.12 |
10 | 搅拌机 | JDY-500 | 台 | 4 | 500L | 成都 | 1999.06 |
11 | 搅拌机 | JCZ-350 | 台 | 1 | 350L | 广元 | 2000.03 |
12 | 砂浆搅拌机 | LJJ | 台 | 2 | 3KW | 柳州 | 2000.02 |
13 | 压浆机 | UB3 | 台 | 2 | 3KW | 山东 | 2000.02 |
14 | 湿喷机 | TK-961 | 台 | 2 | 7.5KW | 成都 | 2000.09 |
15 | 配料机 | PLJ-800 | 台 | 1 | 800L | 山东 | 2000.08 |
16 | 多级离心泵 | 3DA-8*7 | 台 | 1 | 17KW | 成都 | 1998.07 |
17 | 潜水泵 | QN-75 | 台 | 2 | 3KW | 重庆 | 1998.06 |
18 | 变压器 | S7-400 | 台 | 1 | 400KV/A | 成都 | 1999.04 |
19 | 电焊机 | AX7-315 | 台 | 3 | 14KW | 成都 | 1998.03 |
20 | 钢筋切断机 | GQ40-1 | 台 | 1 | 5.5KW | 成都 | 1995.06 |
21 | 钢筋弯曲机 | GW40-1 | 台 | 1 | 5.5KW | 成都 | 1995.06 |
22 | 木工园锯机 | MG106 | 台 | 1 | 3KW | 成都 | 1997.04 |
23 | 提升卷扬机 | JK-1 | 台 | 2 | 1T | 成都 | 2000.02 |
24 | 提升卷扬机 | DJK-10 | 台 | 2 | 10T | 重庆 | 2000.08 |
25 | 侧卸式矿车 | 台 | 4 | 1.6 m3 | 江西 | 1998.07 | |
26 | 多变组合模板 | 套 | 2 | 自制 | |||
27 | 张拉千斤顶 | YCW-150 | 台 | 2 | 150T | 广州 | 1999.05 |
28 | 锚杆灌浆泵 | NZ130A | 台 | 2 | 7.5KW | 成都 | 2000.06 |
29 | 液压锻钎机 | GK-50 | 台 | 1 | 兰州 | 1998.06 | |
30 | 磨纤机 | M-1 | 台 | 1 | 成都 | 1998.06 | |
31 | 凿岩机(带支腿) | YT28 | 台 | 15 | 沈阳 | 2000.04 |
4.7确保工程质量、安全和工期的措施
4.7.1确保工程质量的措施
(1)采用高精度的全站仪Leica2003和高精度水准仪进行测量控制,选用经验丰富的专业测量人员进行测量工作。
(2)开挖时,准确标出开挖轮廓,保证钻眼位置和外插角度的精度。采取光面及预裂爆破技术,并采取非电毫秒雷管起爆,降低爆破震动,减小对围岩的扰动。
(3)严格按设计加工制作初期支护的钢架、钢筋网,保证钢架的加工精度。
(4)采用获专利技术的TK-961型湿喷机湿喷技术,保证喷射混凝土的质量,改善工人作业环境。
(5)采用NZ130A型锚杆专用注浆机进行锚杆灌浆,保证锚杆施工质量。精心施工防水板,采取无钉法挂设防水板,防水板按环向铺设。在后续工序施工时,对已挂防水板采取保护措施,防止损坏防水板。
(6)砂、石、水泥、外加剂等原材料的质量应严格控制。混凝土拌和应严格按设计配合比进行计量,误差不超过规定要求。
(7)混凝土采取泵送方式,保证混凝土施工的快速、连续性。
(8)混凝土拆模时间,养护等都严格按规范要求进行。
(9)钢筋的绑扎、接头、连接等都必须符合钢筋混凝土规范。
(10)预应力钢铰线预埋件应确定位,并要固定牢固。
4.7.2确保工程安全的措施
(1)洞内作业人员到工作面前,应由专职安全员先检查工作面的安全状况。
(2)凿岩机采取湿式凿岩。
(3)洞内爆破严格按爆破操作规程办,本洞采取塑料导爆管非电起爆系统。
(4)爆破后经通风排烟后,安全检查人员进行安全检查后方可进入。
(5)爆破器材的运输、保管。炸药、雷管库的看守,火工品的领发和交回、使用、加工等都必须符合国家爆破安全规程要求。
(6)由于采取有轨运输方式,装碴车空车到达洞底停稳后,装碴人员才能进入工作面装碴。牵引绳、制动机构应经常检查。
(7)随时观察围岩及支护情况,发现异常情况应及时采取相应措施。
(8)洞口、洞内、卷扬机房应有联系信号,拟采用无线对讲联系。
(9)洞口等施工区设置消防器材,并设明显标志。
(10)洞内照明采用36V安全电压。
(11)对软弱、浅埋段洞内拱顶、地表进行监测,发现变形加大或变形量加大时,暂停开挖,分析原因并采取稳定围岩措施。
4.7.3确保工期的措施
(1)抓紧前期进场准备工作,尽早开始锚洞施工。
(2)加强计划管理,详细编制工程施工进度计划。在下达计划的同时作详尽的施工布置,包括计划实施的依据、特点、方法、工艺、材料设备、劳动力安排、施工质量要求,使各项工作有条不紊地进行。
(3)精心作好施工组织设计及方案比选,优选工期短、质量好的施工方案,在施工过程中进行动态网络分析和计划管理,确保工期。
(4)建立质保体系,以质量求进度,避免返工。
(5)尊重科学,依靠科学。尽可能采用新工艺、新技术和新材料。大量使用现代化的施工机械,提高生产效率,加快施工速度。
(6)和建设方、设计方、监理工程师紧密配合,共同攻克施工技术难关,解决施工中发现的各种问题,做到不影响施工。
(7)确保材料和设备供应,将此项工作列为工期保证的重要工作内容。
(8)执行经济责任制和工期目标管理,奖惩兑现。
(9)备用发电机组,停电期间仍保持连续工作。
4.8境保措施
关于周边环境,要以开工之前的调查等所收集的资料为基础,根据各种因素的预测和评价,确定相应的规划和组织。
影响周围环境的因素中,有噪间和振动、枯水、地基变形、排污水、建筑废料、交通等。对此,拟采用以下管理和对策:
(1)噪间和振动对策
作为噪间和振动发生源,有建设机械、爆破、车辆走行等。防止对策主要从发生源上入手,在传播途径上的对策是次要的。这就既要选择低噪音和低振动的机械,又要尽可能用低噪音低振动的施工方法,同时还要研究伴随它们的使用设定作业时间带及相关的隔音防振设施问题。
(2)枯水对策
对于较破碎地层或富水地质的洞室施工中,不仅常会遇到涌水增大施工难度,相反还会因洞内涌水造成地表枯水问题。作为对策,既要从调查中考虑防止地表水渗漏而作相应的夯填补工作,又要在洞内工程进行或完工后作补注浆闭式处理。
(3)地基变形对策
在山岭隧道及洞室周围的地基变形、有地表下沉。地表下沉要经房屋、道路、其它公共设施带来危害。作为施工对策,要采取充分的量测管理体制,尽可将危害防患于未然。对策中有超前支护施工及背后注浆填充法等。
(4)排污对策
伴随锚洞洞室施工的排污要素,有洞内涌水、施工用水及各种机械、车辆等洗涤水等。由于本工程从洞内抽排出的污水,基本上没有其它污染源介入,可考虑为能自然排放,如真在现场有其它污染源介入本工程的施工废水时,则可视其氢离子浓度(PH)和浮游物质量(SS)含量超标状况作相应的净化处理。
(5)建筑废料(爆碴)对策
锚碇洞内开挖的爆碴,作为产业碴料处理时,要按照设计院同当地部门协商所认可的指定地点堆放。同时要意识到二次污染与泥石流灾害等问题。
(6)交通故障对策
随着工程用车辆的运行,可预料到普遍存在有道路交通阻塞,交通噪音振动、道路损坏以及污染、交通事故等现象。相应对策,一是根据工程和地貌状况修临时运输便道,限制交通量及交通时速等;二是要加强对司机、车辆、运行自主等事故防患教育,并明确体制的责任。