昌江取水施工说明.doc

海南昌江水厂扩建工程 设计号：给13-2008-09海南昌江水厂泵房连接通道施工图设计说明 6一、工程概况为了连接昌江取水泵房和场地道路，共设置1个连接通道。通道全长91.53m，为七跨简支空心板桥，每跨13米。通道宽度4.5m，采用预应力空心板的结构形式。二、设计标准1、设计荷载：公路-级折减（车道荷载效应乘以0.8的折减系数）。2、抗震标准：场地区基本烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。3结构环境类别：类。4、设计基准期：100年。三、设计依据及规范1.中华人民共和国行业标注公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）2.中华人民共和国行业标注公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）3.中华人民共和国行业标注公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）4.中华人民共和国行业标注公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）5.中华人民共和国行业标注公路工程基桩动测技术规程（JTG/T F81-01-2004）6.中华人民共和国行业标准公路工程质量检验评定标准（土建工程）（JTG F80/1-2004）7、关于对变更昌江2.5万t/d水厂扩建工程施工图设计的批复。8、昌江2.5万m3/d水厂取水泵房岩土工程勘察报告9.其它相关文件。四、工程地质条件4.1 地形地貌场地位于昌江县石碌镇东南部约4.2km的石碌水库主坝东南角,在现取水泵房的东侧约100m，公路可通至现取水泵房。勘察场地的地貌类型属于风化剥蚀丘陵。勘察场地分为陆地和水下两个部分，其中：陆地部分位于丘陵山坡上,坡度约1020度，坡度较陡，坡上灌木丛生，植被发育。测得钻孔的孔口标高为130.55135.92m，相对高差5.37m。临水面为高度6.07.0m的几近直立的陡坎，坎下部出露中等风化片岩。水下部分位于石碌水库，地形为坡地，坡度较缓，坡度约510度，最远处离岸上115m。测得钻孔的孔口标高为107.82120.25m（水深5.6018.03m），相对高差12.43m。根据海南省构造地质图（1：50万），场地位于昌江琼海深大断裂南侧约45km，场地受此断裂控制，但勘察场地附近的断裂构造不发育。根据区域地质资料，场地未发现第四纪活动性断裂，属相对稳定地块。据历史记载，昌江从未发生过重大的(5级)破坏性地震。4.2 工程地质1地基土特征勘察深本次勘察最大钻探深度13.70m（ZK18）。在钻探深度内从上至下地层岩性为：全新统坡积土（Q4dl）、第四系风化残积土（Qel）、二叠三叠系浅变质岩(P-T)。根据地质时代、岩性特征，从上至下分为4个岩土层，各层特征为：层，含粘性土碎石（Q4dl）：浅灰色、黄色、褐红色，湿，稍密，粒度成分主要为碎石、大小一般220cm，含部分块石、大小3060cm，碎石和块石的含量大于60%，起骨架作用；含约20%粘性土，粘性土充填在碎石和块石构成的骨架空隙之间，呈可塑硬塑状态；碎石矿物成分砂岩、片岩、少量石英质，大多硬度较低锤击易碎；碎石分布不均匀，局部地段变成含碎石粘性土。地表分布大小较多0.301.00m的块石。为坡积土，分布在陆地及水下近岸地段，厚度1.104.40m、平均3.04m。层，粉质粘土（Qel）：灰黄色、褐黄色，可塑，含少量中细砂、零星分布碎石，局部分布强风化片岩碎块、碎块可搓成粉末。分布在水下场地离岸较远地段，层顶埋深0.002.80m、平均0.76m，厚度1.704.30m、平均3.60m。层，强风化片岩(P-T)：褐黄色、灰色，矿物成分主要为长石、石英、云母，裂隙发育，长石和云母已风化破碎、少量已变成粘土，能辩认原岩的结构形态，岩体破碎呈碎块状、碎块手可折断，干钻较困难，钻探岩心呈短柱状。分布全区，层顶埋深1.104.80m、平均3.60m，厚度1.204.90m、平均3.59m。层，中等风化片岩(P-T)：灰黑色、灰黄色，矿物成分主要为长石、石英、云母，变余粉细粒结构，片状构造，裂隙比较发育，岩体较破碎，钻探岩芯多呈27cm碎块、碎块锤击易碎。分布陆上场地、在水库陡坎下部出露，层顶埋深4.508.40m、平均6.06m、未揭穿、揭露厚度0.803.00m。2岩土物理力学特性评价层，含粘性土碎石：分布地表，厚度1.104.40m、其中在陆上场地的厚度较大，稍密状态（注：本层取原状土样困难。根据野外观察，骨架颗粒中的碎石和块石占60%以上，骨架间充填粘性土，土层分类特征为明显的碎石土，因此，未取颗粒分析土样进行室内颗分鉴定。本层在ZK2、ZK12进行过动探试验，均是击在大块石上，试验不成功。从野外所挖浅坑情况看，可用镐挖掘、坑壁上的碎石和块石可用手掏取。因此，状态定为稍密比较适宜）工程性能较好，陆上建筑可以此层作为天然地基持力层，但土质不均匀，在设计施工中应引起注意。层，粉质粘土：分布水下场地的地表，厚度1.704.30m，可塑状态，压缩系数平均值a1-2=0.32MPa-1、属中压缩性，标贯实测平均击数N=13.7击。工程性能较好，可作为吸水管天然地基持力层。层，强风化片岩：分布全区，层顶埋深1.104.80m、厚度1.204.90m、厚度变化较大，能辩认原岩的结构形态，残留一定的结构强度，标贯实测平均击数N=33.6击，工程性能好。层，中等风化片岩：分布全区、层顶埋深4.508.40m、揭露厚度0.803.00m，岩体破碎，岩石饱和单轴抗压强度平均值fr=90.3MPa，属坚硬岩。工程性能好。经综合分析，地基岩土层的物理力学设计计算参数建议值见下表。岩土层设计计算参数建议值表层号名称重度(kN/m3)承载力特征值fak(kpa)压缩模量Es(MPa)快剪强度(标准值)Ck(kPa)k(度)含碎石粘性土19.51708.0025.026粉质粘土18.51606.5040.018强风化片岩20.025018.0080.028中等风化片岩22.54000/场地未发现第四纪活动性断裂构造、属于相对稳定地块，未见滑坡、崩塌等不良工程地质作用，场地稳定，适宜进行本工程建设。4.3 水文地质场地浅层土对混凝土无腐蚀性。水库水对混凝土结构无腐蚀性，对钢砼结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性；场地土对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。石碌水库位于海南省昌江县石碌镇的东南部，距石碌镇5km，是一座以防洪、供水、灌溉为主，结合发电等综合利用的大型工程。工程于1958年4月份动工，于1976年12月竣工。 石碌水库集雨面积：353.63km2，多年平均径流627.87mm；死水位：109m，相应库容580万m3；正常水位：127.60m，相应库容9888万m3；设计洪水位128.57m，相应库容10870万m3；主坝全长900m，最低坝高34.50m，南北副坝总长550m，最大坝高20.30m，坝顶高程131.50m。4.4场地稳定性及地震烈度建筑场地类别为类。场地没有第四系全新统饱和砂土分布，可以不考虑砂土液化影响；场地没有软土层分布，可不考虑软土震陷影响。沿线场地地震动峰值加速度为0.05g（地震基本烈度为度区），设计特征周期为0.35s；本桥结构根据结构重要性按6度设防。五、主要材料1. 混凝土C40砼：预制空心板C40钢纤维砼：桥面铺装C40细石砼：支座垫石C35砼：盖梁、桥台背墙、搭板C30砼：桩基及系梁2钢材钢绞线：应采用符合中华人民共和国国家标准预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2003）规定的高强度低松弛钢绞线，单根钢绞线公称直径15.2mm，抗拉标准强度为fpk=1860MPa，Ep=1.9105MPa。钢筋：R235钢筋应符合国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13013-1991）的规定；HRB335钢筋应符合国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499-1998）的规定。钢板：钢板应采用碳素结构钢GB7001998规定的Q235B钢板。3锚具及连接器锚具以及连接器应符合中华人民共和国国家标准预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T 14370-2000）的规定。4波纹管塑料波纹管及真空灌浆工艺。六、设计要点（一） 通道总体设计1高程与坐标系统采用海南平面坐标系统、1985国家高程系统。2平面布置昌江取水泵房连接通道，全长91.53m，宽度4.5m，采用预应力砼空心板的结构形式。3横断面设计断面布置为：0.25m（栏杆）+4m+0.25m（栏杆）。桥面设置2%的单向横坡，桥梁单侧排水。4纵断面设计连接通道顶面标高为133.4米，附近道路控制高程为133.4米，路桥顺接即可。5.立面布置立面布置如下：通道全长91.53m，共7跨，每跨13米。16号桥墩桥面连续，0号桥台和7号桥墩接缝处均以4cm厚沥青纤维板嵌缝。（二） 预应力砼空心板1空心板结构尺寸与布置通道上部结构均采用标准跨径13米等高度预应力混凝土空心板，板高0.6m，顶底板厚度为12cm，腹板宽度处为23cm厚。空心板仅设置纵向预应力钢束，钢束采用（GB/T5224-2003）高强低松弛钢绞线fpk=1860MPa。横向坡度由桥面铺装形成。2预应力束布置预应力体系采用j 15.2高强度低松弛预应力钢绞线，其标准强度fpk1860MPa，锚下张拉控制应力为1395MPa，弹性模量Ep=1.95105 MPa。预制箱梁正弯矩钢束采用M15-4圆形锚具及其配套的配件，预应力管道采用圆形塑料波纹管。钢束张拉时以张拉力为主，张拉力与伸长量双控，测量的钢绞线伸长量允许6%的误差，张拉伸长量从零张拉应力起算。设计图中所列伸长量值均指锚下至锚下段钢束长度计算值，不包含千斤顶工作长度。预应力钢束在钢束锚固面张拉，根据施工规范规定，张拉完毕后14天内必须压浆。钢束应张拉一批压浆一批，待压浆强度达到90%以上时，才可进行下一道工作。3非预应力钢筋布置空心板纵向非预应力钢筋为构造钢筋，横截面顶、底板横向钢筋与腹板箍筋均为受力钢筋。（三） 下部结构桥台采用桩接盖梁桥台，基础为1.2米桩基础；桥墩采用桩接盖梁形式，基桩为直径1.5米钻孔灌注桩。（四） 连接通道铺装铺装总厚度12cm，为C40防水砼。（五）支座桥台和桥墩支座采用普通圆形板式橡胶支座GYZ200。（六）栏杆通道两侧设置不锈钢管栏杆，栏杆高度118cm。（七） 伸缩缝16号桥墩桥面连续，0号桥台和7号桥墩接缝处均以4cm厚沥青纤维板嵌缝，并在靠近桥面位置处填充沥青马蹄脂。（八）通道排水通道单侧每隔3米设置泄水孔，排除雨水。（九）强制性条文执行情况本设计严格执行中华人民共和国工程建设标准强制性条文有关规定。七、施工注意事项空心板先工厂预制，后吊装施工。施工时除严格遵守中华人民共和国交通部颁标准公路桥涵施工技术规范、公路工程质量检验评定标准有关要求外，尚应注意：1、施工时应做好施工组织设计,仔细研究落实材料和设备的运输存放,工序工点的安排、交通维护等问题。预应力钢筋混凝土空心板要求工厂化预制并确保质量。2、施工单位施工前应对构造物的图纸进行全面阅读，弄清楚整体和分部尺寸的关系，弄清楚预埋件的位置及要求，以免造成返工和浪费。每道工序施工时应注意下一道工序要预埋的钢筋或管件。3、施工放样应先放出全部桩台位置，根据一年的水位变化情况确定最低施工水位，以便搭建施工平台。根据水深，桩长的特点，采用浮箱平台钻孔方案。并用铁锚固定，插打钢护筒，作为桩基施工的导向护筒。施工完水下桩基部分，在施工平台上搭设满堂支架，施工水上盖梁。水上施工必须按水上施工管理规定进行施工，针对水上施工的特点，制定安全预案。4、钻孔灌注桩施工 工艺流程：施工平台整平放点及护筒安装钻孔机就位 钻孔 注泥浆 下套管 继续钻孔 排渣 清孔 吊放钢筋笼 射水清底 插入混凝土导管 浇筑混凝土 拔出导管 插桩顶钢筋桩基检测。清孔必须达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17-20s；浇注混凝土前孔底沉渣厚度，嵌岩桩小于5cm，摩擦桩不大于2cm。桩基成孔后必须测量孔径、孔位、标高等，只有确认满足设计要求后，才能灌注混凝土。施工时按相应施工规范办理。计算和控制首批封底混凝土数量，下落时候有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排水，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m并不大于3m。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能冲开，控制桩底沉渣，减少工后沉降环节。首批灌注混凝土的数量公式：，其中。导管底口与孔底的距离为2540cm，H1表示混凝土桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注混凝土的最小深度(导管底口到混凝土面的高度)为1米，h1表示泥浆底部到混凝土面的高度，保证导管埋入混凝土的深度不小于1米，rc为混凝土拌和物的重度，rw为井孔内水或泥浆的重度，Hw为井孔内水或泥浆的深度。成桩后逐桩进行超声波检测，根据检测结果，若怀疑桩基有质量问题，进一步作大应变、抽芯方法的检测。检测的数量和频率根据规范和交通质量检督站的要求确定。5、墩柱、桩基的受力主钢筋接头应错开布置，在任一接长区段内，有接头的受力钢筋截面积占总面积的百分率，采用搭接时不大于25%，采用焊接、挤压接头时不大于50%。6、预制空心板施工要点：（1）浇注混凝土以前应严格检查伸缩缝、护栏、支座等附属设施的预埋构件是否齐全，确定准确无误后方可浇注。浇注应确保预应力钢筋和普通钢筋位置的准确性，控制混凝土集料的最大离境不超过20mm。浇注混凝土时候应充分捣碎密室，严格控制其质量。（2）为了防止预制板上拱过大，预制板与桥面现浇层的龄期相差过大，存梁期不应过长，按照90天控制，存梁期内应密切关注空心板的累计上拱值，若累计上拱值超过8mm时候应采取控制措施。（3）空心板预制时候，按1m一道在铰缝的侧模嵌上33cm长的6钢筋，形成6mm凹凸不平的粗糙面。（4）混凝土强度达到设计强度的80%、或根据现场施工试验结果，并征得监理工程师同意后方可拆模，拆模时应防止损伤混凝土。（5）预应力的张拉必须在箱梁混凝土强度达到设计强度的90%时才能进行。 钢绞线的张拉应力及张拉程序一束钢铰线两端张拉,每束钢绞线的张拉锚下控制力con 0.75fpk=0.751860=1395mpa。张拉程序为0初应力10%conconcon(持荷2min锚固)。 、张拉时应力控制 预应力钢束张拉，采用双控，即以控制应力为主，以张拉时的伸长值校核，且张拉实际伸长值与理论伸长值相差应控制上6%以内，否则暂停张拉，查明原因并采取措施加以调整后，再继续张拉。 A、理论伸长值 L=（P.L. 100）/（Ag.Eg） 式中：L预应力钢绞线的理论伸长值（cm） P预应力钢绞线的张拉力（N） L预应力钢绞线张拉时的有效长度（m） Ag预应力钢绞线的截面积（mm2） Eg预应力钢绞线的弹性模量1.95105Mpa B、实际伸长值的测量与计算： 预应力钢绞线张拉前调整到初应力0=10%con，再张拉和量测伸长值，实际伸长值应为量测伸长值加初应力时的推算伸长值，计算公式如下：I=I1+I2 I1从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值 I2初应力0时的推算伸长值 I2=0*L/ Eg对预应力束施加预应力之前，应对构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求。张拉时，构件的混凝土强度应符合要求。理论伸长量和实际伸长量计算时，应考虑千斤顶的预应力筋的工作长度。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。（5）预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm，锚具用封端混凝土保护，当需长期外露时，应采取防止锈蚀的措施。一般情况下，锚固完毕并经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋，严禁用电弧焊切割，强调用砂轮机切割。（6）板存放场地，应整平夯实、排水通畅；空心板存放期不宜大于90天，采用可靠仪器观察主梁存放期的变形，并做好记录； 主梁存放时，在主梁两端设枕木垫支撑摆放；主梁叠放层数应不超过3层。（7）空心板安装顺序为：预制空心板安装空心板铰缝封低缝，砂浆强度达到设计强度等级的50%以后浇注铰缝浇注桥面铺装安装附属设施。在运输空心板时候，一定要采取措施，防止预应力产生的负弯矩对板的破坏作用。可采取在空心板外施加正弯矩的临时作用的措施。7、预制空心板铰缝面应凿毛成凹凸不平不小于6mm的粗糙面，100mm100mm的面积中不少于一个点，并使预应力空心板顶面