盐河航道整治工程系杆拱桥上部结构专项施工方案.doc

目 录 一 工程概况一 工程概况 2 1 1 工程简介 2 1 2 施工环境条件 3 1 3 主要工程量 4 二 编制依据二 编制依据 5 三 施工工艺流程三 施工工艺流程 5 四 施工方法四 施工方法 7 4 1 现浇系杆 横梁 7 4 2 拱肋 风撑现浇 22 4 3 吊杆安装及张拉 25 4 4 临时支架拆除 26 4 5 行车道板预制 安装 26 五 机械设备及阻航时间分析五 机械设备及阻航时间分析 27 六 施工进度安排六 施工进度安排 27 七 质量保证体系 质量保证措施七 质量保证体系 质量保证措施 30 7 1 质量目标 30 7 2 质量保证体系 30 7 3 质量保证措施 32 7 4 砼质量保证措施 40 7 5 成品保护措施 43 八 安全目标及安全保证措施八 安全目标及安全保证措施 44 8 1 安全目标 44 8 2 安全生产组织机构图 45 8 3 安全保证措施 46 8 4 安全应急预案 51 8 5 安全风险分析及控制 55 九 环境保护 文明施工措施九 环境保护 文明施工措施 57 9 1 环境保护措施 57 9 2 文明施工与文物保护措施 59 附件一 临时支架计算附件一 临时支架计算 61 附件二 附件二 系杆支架预压重量计算系杆支架预压重量计算 75 系杆拱桥上部结构专项施工方系杆拱桥上部结构专项施工方案案 一 一 工程概况工程概况 1 1 工程简介 工程简介 杨庄闸桥位于淮安市杨庄船闸 路线自西向东下穿淮宿高速公路 跨越盐河现状航 道后落地 穿越三线船闸预留区域 与新建船闸管理区道路平交后继续跨越新建杨庄二 线船闸下闸首 与船闸航道中心线交点桩号 K2 500 交角 90 上跨盐河通航净空满 足 60 7m 桥跨布置 5 20m 空心板梁 82 4m 混凝土系杆拱 20m 空心板梁 主桥上部采用 82 4m 单跨预应力混凝土系杆拱 为刚性系杆刚性拱 计算跨径 L 80 3m 拱轴线为二次抛物线 矢跨比为 1 5 矢高为 16 06m 拱肋采用等截面 I 字 型截面 拱肋高 1 4m 宽 1 2m 系杆采用等截面箱梁 系杆高 1 9m 宽 1 2m 壁厚 0 28m 每片拱片设间距为 5 0m 的吊杆 15 根 每根吊杆由 55 根 7 高强镀锌钢丝组 成 外设 PE 防护层 端头冷铸锚具 吊杆采用二次张拉 风撑设置六道 采用等截面 I 字型截面 高 0 8m 宽 0 6m 端横梁高度为 1 635m 1 755m 桥面单向 2 横坡 每一系杆内布设 12 束钢绞线 为 10 s15 2mm 钢绞线 钢束锚下张拉控制应力为 0 72fpk 每根中横梁内布设 4 束钢绞线 每束为 9 s15 2mm 钢绞线 每根端横梁内布设 4 根钢绞线 每束为 9 s15 2mm 钢绞线 每束锚下张拉控制应力为 0 75fpk 图 1 1 主桥平面位置图 主桥结构断面 立面图 1 2 施工环境条件 施工环境条件 1 2 1 工程地质 工程地质 根据地质资料 桥址区揭露地层共 8 层 第 1 层 1b 层填土 主要由灰黄色 灰褐色粉质粘土 粉土组成 表层含植物 根系及砖块碎石 较松散 厚薄不均 一般厚度 1 0 5 0m 主要分布于河堤 塘埂 路 堤处 第 2 层 1 1 层粉质粘土 灰黄色 黄灰色 可塑状态 局部软塑 中等压缩 性 层厚 1 8 6 0m 26 6 34 6 c 20 48 9 6 14 3 qc 0 84 1 16MPa fs 21 07 5 3 94kpa 第 3 层 1 2 层淤泥质粉质粘土 灰黄色 流塑状态 高孔隙比 高压缩性 夹有少量粉土薄层 土质较差 局部零星分布 qc 0 65 0 72Mpa 第 4 层 1 3 层粉土 灰黄色 黄灰色 饱和 稍密状态为主 局部中密 夹 有粉质粘土薄层 中等偏高压缩性 连续分布 顶板埋深 1 4m 8 4m 层厚 2 4m 10m 26 1 33 2 c 9 22 17 6 29 3 qc 1 7 3 7MPa fs 22 1 47 7 kpa 第 5 层 2 1 层 粉质 粘土 灰色 灰黄色 可塑 软塑状态为主 局部夹 有粉土薄层 顶板埋深 8 1 11 9m 层厚 4 7 7 2m 29 5 32 2 c 20 26 1 8 12 4 qc 0 98 1 17MPa 第 6 层 2 2 层 粉质 粘土 黄灰色 软 流塑状态 局部为淤泥质 高孔 隙比 夹有粉砂粉土薄层 顶板埋深 9 4m 14 0m 层厚 1 2m 4 4m 32 2 40 6 c 8 16 0 9 8 1 qc 0 82 0 88MPa fs 9 9 11 6k pa 第 7 层 2 3 层粉土 灰黄色 饱和 中密状态为主 局部密实状态 顶板埋 深 13 3m 17 2m 层厚 2 5m 4 5m 第 8 层 3 1 层粘土 灰黄色 硬塑状态 中偏低压缩性 夹砂礓 顶板埋深 17 0m 21 3m 层厚大于 20m 1 2 2 不良地质与特殊性岩土 不良地质与特殊性岩土 桥址及接线位于黄淮冲积平原上 地势基本平坦 总的趋势是西高东低 地面标高 一般为 12 0 20 0 区域稳定可以作为建设场地 桥址区 地震动峰值加速度为 0 1g 相当于地震基本烈度值为 度 此段经判别砂 土不液化 1 3 主要工程量 主要工程量 表 1 主要工程数量表 系杆 拱肋 现浇 吊杆 风撑 现浇 行车道板 预制 横梁 现浇 C50混凝土m3535 2215 8751 0 C40混凝土m327 0211 2238 2 kg23538 210541 734079 9 28kg55721 255721 2 25kg654 813883 814538 6 22kg3995 449765 653761 0 20kg732 87209 07941 8 16kg26510 82044 36248 06740 541543 6 12kg38776 21706 415077 055559 6 40kg3426 83426 8 16kg515 6515 6 14kg994 3994 3 10kg1907 412796 71599 316303 4 OVM15 9136 0136 0 OVM15 10套32 032 0 OVM15 1216 016 0 OVMLZM7 55套30 030 0 80内m966 7966 7 90内m1970 81970 8 波纹管 钢绞线 s15 2 R235 混凝土 钢筋 HRB335 锚具 合计 上部构造 材料名称单位 主桥 系杆拱 二 编制依据二 编制依据 1 桥梁工程施工图 2 公路桥涵施工技术规范 JTJ041 2000 3 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 1 2004 4 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2001 5 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 JGJ166 2008 6 路桥施工计算手册 人民交通出版社 周水兴 何兆益等编著 7 装配式公路钢桥多用途使用手册 人民交通出版社 广州军区工程科研设 计所黄绍金 刘陌生编著 8 盐河航道整治工程杨庄二线船闸工程 招标文件 施工合同 9 盐河航道整治工程杨庄二线船闸工程 施工组织设计 三 施工工艺流程三 施工工艺流程 原设计系杆拱桥系杆 拱肋 横梁 风撑采用预制 安装的施工工艺 考虑到预制 安装方案时 吊装阻航时间较长 大吨位浮吊无法从一线船闸通过 拟除行车道板外 其余主要构件全部采用现浇施工工艺 总体施工工艺为 系杆为少支架 钢管桩 贝雷梁 分段现浇 拱肋支架为满堂式 脚手架 中横梁 风撑采用在系杆 拱肋支架上设置横向工字钢横梁 上铺槽钢或木方 调节底模标高 调整后施工工艺流程详见图 3 1 2011 2 24 日期主桥上部结构施工顺序图图名中交四航局盐河航道整治项目部设计 施工顺序二 1 搭设贝雷架施工平台 同时对系梁施工平台进行预压 预压取施工荷载的1 2倍 以消除 支架非弹性变形 2 在支架上按顺序进行系杆 拱脚段及端横梁的现浇施工 3 现浇2 6 10 14号中横梁 施工顺序一 1 施工过渡墩 同时进行支架钢管桩的打设 2 钢管桩采用 529钢管桩 800钢管桩 每排4 6根 共52根 其中设置在承台上的钢管桩在承台 上预埋钢板焊接 3 钢管桩采用25 浮吊 90振动锤锤击沉桩 平均水位 设计高水位 厚竹胶板 10 10 木方 平均水位 设计高水位 厚竹胶板 10 10 木方 平均水位 设计高水位 1 1断面2 2断面 过渡墩 施工顺序三 1 张拉已现浇完的4处中横梁 钢束锚下张拉控制应力0 75 2 对称张拉系杆第一批 预应力钢束 钢束锚下张拉控制应力0 72 3 搭设拱肋现浇的钢管支架 并预压 4 从下到上现注拱肋混凝土 在原中三段两侧设置合拢段 合拢段混凝土浇注应在凌晨温度最低时进行 5 采用工字钢横梁 搭设风撑支架及模板 现浇风撑 施工顺序四 1 拆除支架 吊杆进行第一次张拉 张拉顺序为8 4 12 6 10 2 14 7 9 5 11 3 13 1 15 初始张拉力均为150 2 现浇其余中横梁 并张拉第一批钢束 钢束锚下张拉控制力为0 75 3 对称张拉系杆第二批 预应力钢束 锚下张拉控制应力0 72 厚竹胶板 10 10 木方 厚竹胶板 10 10 木方 30槽钢 平均水位 设计高水位 过渡墩 施工顺序四 1 拆除临时支架 2 安装行车道板 3 对称张拉系杆第三批 预应力钢束 钢束锚下张拉控制应力0 72 4 现浇桥面10厚整体化混凝土 5 张拉端横梁和中横梁第二批预应力钢束 钢束锚下张拉控制应力0 75 张拉力及张拉顺序见表 6 浇注桥面铺装 安装防撞护栏 15362748 500530500510560530570510 150150150150150150150150 87 96 105 114 123 132 141 15 张拉顺序 二次张拉力 初始张拉力 吊杆号 12345678910 图 3 1 调整后系杆拱桥上部结构施工工序图 四 施工方法四 施工方法 4 1 现浇系杆 横梁 现浇系杆 横梁 系杆采用空心箱形截面 梁高 1 9m 宽 1 2m 为全预应力构件 在拱脚及吊杆 锚固处过渡为实心截面 端横梁高度为 1 635m 1 755m 中横梁高度为 1 285m 1 405m 横梁均为实心截 面 全预应力构件 横梁 系杆 施工工艺为 底模安装 外模安装 底 腹板钢筋绑扎 预应力管 道 及吊杆预埋件 安装 安装内模 顶板钢筋绑扎 混凝土浇筑 张拉 压浆 封锚 4 1 1 支架搭设 支架搭设 系杆支架采用钢管桩与贝雷梁组合形式 沿每根系杆两侧施打钢管桩 即横向为 每排 4 根 共计十排 考虑到中间一跨跨度较大 以及横梁浇注的要求 部分排架钢管 桩数量增加至 6 根 共 52 根 纵向桩距为 6 39 3 12 3 27 3 12 3 6 39m 横向桩距 3 3 4 3 3m 钢管桩除了最中间一跨两侧采取直径 800mm 壁厚 10mm 外 其余均采 用直径 529mm 壁厚 8mm 为了增加桩基防撞能力 其中 5 6 排架桩径增大至 800mm 且在 5 6 排架桩内侧 2 5m 处设置防撞桩 具体布置见图 4 2 桩位平面布置图 1 排桩支撑在承台上 其余桩入土深度约为 13 6m 在贝雷梁底部设置组合双拼 56a 工 字钢或三拼 36a 工字钢做分配梁 分配梁跟钢管牢固焊接 且在分配梁与钢管桩连接处 处用 1cm 钢板环向加强 以增强钢管桩局部抗剪 桩顶跟分配梁之间设置 1 组砂箱 方 便落架 分配梁上架设贝雷梁 贝雷梁为 14 片组 横向用花窗加固连接 纵向设置加 强弦杆 同时支点部位要对贝雷进行加强 以增加局部支撑强度和抗扭能力 根据梁体 自重 考虑施工荷载后选用支架布置形式见图 4 1 所示 厚竹胶板 10 10 木方 平均水位 设计高水位 1 1断面 2 2断面 3 3断面 图 4 1 系杆支架搭设示意图 单位 cm 系杆支架先施工 采用 90kw 振动锤沉桩 吊机采用 25t 小浮吊吊起振动锤 沉 桩控制以标高控制为主 贯入度控制为辅 沉桩到位后 露出水面部分 根据已施工 桩顶标高 陆上接驳好接桩钢管 二次接桩由浮吊配合 岸上用全站仪控制垂直度 接 桩部位环钢管用 10cm 10cm 10mm 钢板 8 块加固 高出部分搭设割桩平台进行割桩 承台上焊接的钢管桩周围用三角板加固 所有焊缝三角焊缝 高度不小于 1cm 且焊接 饱满 桩位布置图见图 4 1 沉桩控制标准为 桩尖标高不少于设计标高 平面位置偏 差 不大于 10cm 桩身垂直度 不大于 10mm 每米 当沉桩达到设计标高时 贯入 度仍较大时 应继续沉桩至接近设计贯入度 当沉桩未达到设计标高时 最后三分钟平 均贯入度为 2 3cm 时 可收锤 沉桩完成后 桩顶设置砂箱 以便于贝雷支架的拆除 砂箱安装完后 在相应标 高位置焊接工字钢分配梁 桩顶 桩底局部加强图见图 4 3 桩中工字钢连接详图见图 4 4 贝雷架先在地面上拼装成型 中间 63m 分三节 分节长度跟桩间距相对应 先后 采用 25 小浮吊 或者驳船 吊机 吊装到位 在分配梁节点部位连接成整体 贝雷架 拼装过程中逐个检查插销 松动的插销予以更换 贝雷架纵向每隔 4m 用一道 10 槽钢 横向加强 中横梁采用 4 根工字钢架设在贝雷梁上形成施工平台 端部牢固焊接在贝雷梁上 工字钢之间每隔一米 焊接加强 连成整体 上面铺设 10cm 10cm 木方及底模 为了使中间通航孔的两排桩的桩身安全 拟在 5 6 排架桩中间增加搭设两排护 航桩 桩选用 800mm 直径 桩距离 5 6 排架中心距 2m 间隔 4m 搭设一根 单排之 间用 18 槽钢连接 桩顶高出水面 3m 入土 12m 具体详见 8 5 节 为了确定钢管桩在施工荷载下的沉降 沉桩施工结束之后 选择受力最大的桩 5 排架桩一根做单桩承载力试验 并观测沉降 所有进场的钢管 杆件均需组织项目部各相关部门进行质量验收后方可使用 图 4 2 桩顶 桩底局部加强图 单位 m 环形加强板2道180 肋板加强板1 图 4 3 工字钢与钢管桩连接处局部加强图 单位 m 图 16mm钢板 10mm加劲钢板 16mm钢板 11 1 1断面图 砂箱结构图 尺寸单位为mm 中粗密实砂 22 2 2断面图 33 活塞 活塞结构图 16mm钢板 3 3断面图 坡口焊 22螺栓 图 4 4 砂箱结构图 桩号钢管桩顶标高钢管桩长度 1 桩14 8532 030 2 桩14 85323 953 3 桩14 85323 953 4 桩15 59324 693 5 桩15 59321 493 6 桩15 59321 493 7 桩15 59324 693 8 桩15 59324 693 9 桩15 15324 253 10 桩15 1531 980 河床底标高以高程 4 5m 计 500 钢管桩入土深度 13 6m 800 钢管桩入土深度 10 4m 表 4 5 钢管桩标高 长度统计表 4 1 2 堆载预压 堆载预压 当支架搭设检查完毕并验收通过后进行预压 支架预压按所承受荷载的 1 2 倍加 载预压 系杆中段利用水袋装水压载模拟支架受力状况堆载到位 拱脚段利用砂袋或预 制好的行车道板预压 堆载顺序模拟混凝土浇筑的实际情况进行 先预压两端拱脚段 后预压系杆中间 段 预压重量包括系杆自身重量 模板重量及施工荷载 中间段分两次加载 系杆支架 预压荷载为 49 59KN m2 沿纵桥向每延米需加载重量 49 59 1 2 10 5 95t 拱脚段分四次 加载 每次预压荷载为总荷载的四分之一 总预压荷载为 118 23KN m2 沿纵桥向每延 米需加载重量 118 23 1 2 10 14 188t 每段预压荷载计算见附件二 系杆中段预压区域为 2m 每米预压重量为 2 98t 即水袋高度为 3m 水袋采用尺寸 为 高 3m 宽 2m 长度约 15m 预压时两边设置限位桩 支架预压的目的是为了检验支架的承载力 安全性和稳定性 消除其非弹性变形 检查测定弹性变形值 1 压载过程中要进行变形 沉降 观测 重点观测支架顶部变形 沉降等 预压前在支架底板上纵向在桩位对应处及每跨贝雷梁跨中位置取 1 个断面 跨度超过 10m 的跨在跨中及 1 4 3 4 跨的位置设置观测断面 横向在断面宽度的中间处设 1 个 点 标上红漆作为观测点 变形 沉降 观测一般记录以下数据 压载之前的高程 H0 满载时的高程 H1 卸载完成后的高程 H2 总沉降量 S H0 H1 弹性变形 沉降 量 Se H2 H1 塑性变形 沉降 量 Sp H0 H2 各部位的总沉降量 S 应不超过理论计算的沉降量 如果超过 应分析原因 对地基 及支架采取加固措施 2 预压采用专门的预压水袋 支架预压所用水袋装水体积要专门核算 确保 预压荷载符合设计荷载要求 3 预压的时间不少于 7d 每天做好不少于一次的记录 当变形 沉降 稳 定后 沉降量连续 3 天不超过 3mm 即可卸载 卸载后再进行一次测量 4 对记录成果进行整理分析 总体变形量的允许值是否符合要求 局部是否 有问题 如有问题必须处理加固 如没有问题 即将弹性变形量计入底板标高中预加出 来 即预拱度 5 注意事项 在加载过程中 要派专人随时检查支架的各接点 焊点牢固性 随时检查托架的稳定性 测量人员必须认真 细心的观测 准确得出结论 6 卸载时需逐级进行卸载 4 1 3 模板制安 模板制安 a 底模一次性铺设 系杆中段横桥向 中横梁纵桥向按 25cm 间距铺设 10 10 cm 木方作为底模支撑 拱脚段木方满铺 木方铺设在贝雷梁上 底模板采用 1 8cm 厚竹胶板 木枋一次抄平 用小木楔调节标高 标高抄平后钉立 18mm 厚的竹胶板 接缝要 整齐 紧密 拼接缝错位的位置后用扁凿修平 然后用油灰将缝隙填实刮平 底模标高 H H1 Se f 其中 H1 为底模设计标高 Se 为弹性变形 沉降 量 f 为梁体预拱度 贝雷架跨中弹性变形量预抛高按照跨中弹性变形量扣除所在跨支点变形量在本跨 进行分配 梁体预拱度最大值设置在梁的跨中位置 并按抛物线形式进行分配 按设计要求 系杆跨中设置 36 08cm 的预拱度 预拱度值按二次抛物线分配 端横梁位于过渡墩盖梁上 与系杆在拱脚处连成整体 故端横梁直接在过渡墩上 铺设底模 不需要考虑沉降量 底模标高为设计标高 拱脚段有 30cm 高的渐变段 通过木方下设置 10 槽钢制作成三角支架来调节 b 外侧模 系杆采用木模 面板为 18mm 厚的竹胶板 侧面钉立 5 10cm 木枋 作为纵向围檩 纵向间距为 30cm 木枋后增加四道双水平建筑钢管 间距 70cm 采用 M18 对拉螺栓 对拉螺杆间距 60cm 在底板的侧面镶嵌海棉条止水 底部要顶紧顶牢 以抵抗混凝土底部侧压力 端 横梁靠引桥侧借助引桥支座垫块预埋钢筋进行支撑 立模高度要保证构件的设计绝对高度 c 内侧芯模 内模主要采用木结构 面板为 12mm 竹胶板 内衬采用木桁片 中间设置对顶 支撑木 内侧芯模将不再取出 d 封头模板 采用木模 张拉锚具木匣按设计要求施工 位置准确 安装牢固 e 当模板制作完成后就进行验收 模板误差应符合 JTJ041 2000 标准 标高误差 10mm 模板内部尺寸 5mm 轴线偏差 10mm 模板相临两块高差 2mm f 模板制作 安装的一般要求 1 模板必须保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确 2 模板和支架必须具有足够的承载能力 刚度和稳定性 能可靠地承受砼的自 重和侧压力 以及施工过程中所产生的荷载 3 模板的接缝应严密 不得漏浆 模板表面应清洁 不得有污物 4 模板制作质量标准满足 公路工程质量检验评定标准 制作模板时 事先要熟悉图纸 核对构件的各部尺寸 确定必须加工制作的 数量 然后下料 对于外形复杂的构件 应放大样量取尺寸 进行配制 安装模板应与安装钢筋工作配合进行 如有妨碍绑扎钢筋的模板 应钢筋安 好后再安装 在安装模板时 模板与脚手架之间 不得发生联系 以免引起模板走动 在支架上安装模板时 事先应定出中线及其它各构件的位置 保证模板各部 安装正确 模板内部一律加内撑木 固定模板 防止内移 在浇筑混凝土时应随浇随将 内撑木拆除 5钢管双拼 竖向10木方 70 横向5木方 30 厚1 2竹胶板 斜撑 内撑木 图 4 6 系杆模板示意图 4 1 4 钢筋制安 钢筋制安 1 材料技术要求 钢筋在进场时 需具备出厂质量证明书 使用前 应按规定分批进行抽验 其各项 性能指标应符合有关规范的规定 合格后方可使用 堆放钢筋的场地必须硬化 钢筋放 在距地面 30cm 左右的砖垛或方木上 并用彩条布遮盖 2 钢筋加工 钢筋的焊接必须符合规范要求 焊工必须持证上岗 所用的焊条必须合格 焊接长 度应符合规范要求 接头双面焊时焊接长度不应小于 5d d 为钢筋直径 单面焊时焊 接长度不应小于 10d 焊接应密实饱满 无焊渣 钢筋在加工成型前 应将表面 油渍 漆皮 鳞锈 泥土等清除干净 钢筋在加工成型前应平直 无局部弯折 成盘的钢筋应作调直处理 采用冷拉 方法调直钢筋时 型钢筋的冷拉率不宜大于 2 级钢筋的冷拉率不宜大于 1 钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求 钢筋加工后 应分类挂牌存放 且应架离地面 以防锈蚀 钢筋加工的允许偏差 受力钢筋顺长度方向加工后的全长 5mm 10mm 弯起钢筋各部分尺寸 20mm 箍筋各部分尺寸 5mm 0 3 钢筋绑扎 空箱截面形式钢筋安装顺序 梁体底板 腹板 顶板 钢筋安装方法 钢筋安装采用钢筋加工场加工 运至施工现场绑扎的方法 钢筋安装要求 普通钢筋与预留孔道波纹管相碰时 可调整钢筋的位置 钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实 必要时也可用点焊焊牢 在钢筋与模板间设置垫块 垫块应与钢筋扎紧 并相互错开 钢筋安装位置允许偏差 两排以上受力钢筋的钢筋间距 5mm 同一排受力钢筋的钢筋间距 10mm 钢筋弯起点位置 20mm 箍筋 横向筋 拉筋间距 20mm 保护层厚度 5mm 4 1 5 波纹管 预埋件制安 波纹管 预埋件制安 系杆波纹管内径为 90mm 端横梁和中横梁波纹管内径为 80mm 施工过程中 注意安放好以下预埋件 横梁及系杆张拉端锚垫板 在系杆模板内部设置空箱 吊杆固定端锚垫板及预埋钢管 钢板 焊接在系杆钢筋并且锚固在模板上 在浇筑砼前后分别对其平面位置及垂直度精确测量 确保固定端垫板水平与钢丝束垂直 在横梁位置注意预埋横梁钢筋以及预留波纹管接头 钢筋绑扎发生打架时 遵循普通钢筋让预应力钢筋 小钢筋让大钢筋的原则 波纹管施工要求 1 波纹管的规格 型号要与设计的相对应 波纹管变形严重的不得使用 2 波纹管沿长度方向通过钢筋定位网控制纵 横向位置 定位网应焊接成 井 字形 安装时应在波纹管调整就位后与主筋牢固焊接 其布置间距直线段 1m 曲线段 0 5m 一道 向上弯曲的预应力孔宜设排气孔 其位置应在孔道的最高处 3 波纹管接头采用套接方法 长度根据施工需要截制 波纹管的接头每端旋入 长度宜为该直径的 2 5 倍 套接管规格应比制孔规格大一号 套接两端均用胶布缠封 波纹管套入锚板喇叭管内长度 50mm 并在喇叭管口内用棉纱塞实 喇叭管端部用胶布 封裹 以防渗浆 波纹管接头应平顺 牢靠 接口无持刺或卷边 4 纵向波纹管应伸出端模外一定长度 便于下一节段套接 顶 底 板纵向波 纹管宜在顶 底 层钢筋绑扎后予以安装 避免变形 损坏 5 制安后的波纹管应认真检查 其上破损 孔洞要及时缠包胶布 6 制孔偏差 端模板处允许偏离位置 5mm 其它部位 10mm 7 波纹管在浇筑混凝土前需用比波纹管直径略小的塑料硬管作为内衬管 防止 波纹管在浇筑过程中变形 4 1 6 混凝土浇筑 混凝土浇筑 1 系杆 端横梁施工划分 系杆 横梁采用 C50 混凝土 2 根 混凝土方量为 215m3 拱脚段 4 段 混凝 土方量为 118m3 端横梁 2 根 混凝土方量为 52 5m3 中横梁 15 根 混凝土方量为 163 3m3 由于系杆长度为 80m 为防止混凝土浇筑过程中逐渐失去塑性 支架沉降不均匀 及预应力束张拉时间不及时等不利因素影响导致系杆出现横向裂缝 系杆分段进行浇筑 包括拱脚段 2 段 中间段 3 段 合拢段 4 段 共 9 段 具体系杆分段详见下图 图 9 系杆浇筑分段图 单位 m 2 混凝土配合比设计 系 横梁砼采用 C50 高强混凝土 砼生产采用项目部搅拌站砼 混凝土配合比根 据施工图纸及原材料试验资料进行设计 除满足设计强度 耐久性及施工要求外并尽量 做到经济合理 混凝土坍落度及水灰比 根据施工部位特点 使用条件 施工方法进行选择 本工 程采用混凝土输送泵输送时 要求拌和物具有适宜的流动性 流动性过大 易发生离析 流动性过小 易发生堵塞 适宜于泵送的混凝土拌和物 其坍落度为 120 160mm 砂 率为 40 50 防止粘聚力降低而产生离析现象 混凝土最小水泥用量不小于 400Kg m3 集料最大粒径不得超过管径的 1 4 1 3 为了减少水泥用量 泵送混凝土拌和物宜掺适当的外加剂 这不仅改善拌和物的和 易性 而且能减少管内摩擦 延缓凝结时间 有利于远距离输送 外加剂掺量应根据试 验确定 混凝土砂率采用值 应根据试验确定 以保证混凝土有良 好的粘聚性 不易离析 不泌水等和易性指标 按照计算出的混凝土配比试验室进行试拌 校核混凝土的和易性 流动性及强度指 标 调整得出施工配合比 并制作三组试块 测定 7 天 28 天强度 待工程师批准后 开出施工配料单 3 混凝土运输 砼运输采用一台 HBT 60B 输送泵 地泵 运输 一台输送泵备用 泵管通过施工 临时脚手架运输 临时脚手架从贝雷梁上架设至模板上方约 50cm 高 避免地泵输送过 程中影响模板稳定 混凝土应在初凝时间内运抵浇筑部位 在运送过程中应保持混凝土 拌和物的均匀性 使其不分层 不漏浆 并保证浇筑成型时具有要求的工作度 如有离 析现象 必须在浇筑前进行二次搅拌 混凝土从拌和机中卸出后到浇筑完毕的延续时间 气温低于 25 度时 为 60min 混凝土入仓自由下落高度不大于 2m 本工程系梁最高为 1 90m 故不采用溜管 串管 滑槽或其它缓降措施 泵送混凝土时 受料斗内应经常有足够的混凝土 以保证混凝土泵能连续工作 泵 送前 应先用适量水泥或水泥砂浆润滑运输管内壁 当泵送间隔时间超过 45min 或出 现离析现象时 应立即用压力水或其它方法冲洗管内残留的混凝土 以防止管道阻塞 混凝土泵送能力不但与泵型号 混凝土配合比有关 而且与泵送距离 管线布置和 施工管理措施有关 因此 施工时应注意以下几点 混凝土泵送前对机械管道先检查 正式泵送前要压水 砂浆润滑管道 施工时 有专人值班 控制拌和质量 保证混凝土有较好的可泵性 泵送过程中如出现泵送困难 泵压力急剧上升 输送管线有异常振动时 应查 清原因 特别是混凝土泵出口 锥形管等位置 不易施行泵送 如发生混凝土阻塞 应逐节检查 迅速查出堵管原因 倒出堵管中混凝土 并 进行清洗 连接后继续泵送 4 拱脚段施工 拱脚段包括拱脚 系杆首 尾一部分及端横梁 拱脚处混凝土拟以桥面为界分两次浇注 浇注顺序为系杆首尾 端横梁 最后待系 杆浇注混凝土达到强度后进行拱脚浇注 拱脚处配筋特密 我们设计专门的配合比 采用附着式振动器和小型 30 插入式 振动器振捣配合使用 加强振捣 确保砼密实 拱脚预埋件 吊杆预埋件采用定位措施 防止浇筑过程中发生位移 5 中间段施工 中间段包括三系杆中段 22m 23m 22m 部分 浇灌时竖向分层 分层厚度不超过 30cm 采用插入式振动器振捣 整个系梁拟分三次浇筑完成 每次浇注 2 段 砼浇筑过程中 应做好以下工作 浇筑对称均衡进行 同时在支架基础上设观测点 随时监测支架沉降情况 吊杆预埋件采用定位措施 将其牢固地与钢筋连接在一起 防止浇筑过程中 发生位移 6 合拢段施工 为防止混凝土收缩产生裂缝 合拢段采用 C50 微膨胀混凝土 在凌晨最低温度时 浇筑完毕 浇筑前接合面要凿毛 并清洗干净 7 混凝土养护 采取在砼表面覆盖土工布予以保温保湿和防风 减少内外温差 防止表面裂缝 采用流水喷淋养护的方式 使表面连续保持湿润状态 避免干湿不均 出现裂缝 冬季 设置蓄热保温 采用编织布和帆布架设保暖棚 棚内用碘乌灯和电热取暖器补给热量 并补充蒸汽以保持湿度 4 1 7 预应力束制安及张拉 预应力束制安及张拉 1 预应力束制作及安装 预应力钢绞线采用符合 GB T5224 2003 标准的低松弛高强度预应力钢绞线 单根钢 绞线直径 15 24mm 截面面积 139mm2 标准强度 fpk 1860MPa 弹性模量 Ep 1 95 105MPa 钢绞线采用吊车吊入松线架内稳固好 上面用帆布遮盖 底面垫离地面 30cm 存 放场地内不得积水 预应力钢绞线在台座上根据计算下料长度用砂轮切割机切割 严禁用气割 电焊切 割 将切好的钢绞线用梳班理顺编束 每隔 1 1 5m 用扎丝绑扎成束 顺直不扭转 钢 绞线应随用随下料 防止因存放时间过长锈蚀 预应力钢绞线安装采取人工 机械相配合进行穿束 为防止钢绞线在波纹管内交叉 缠绕 影响以后张拉作业 将每束钢绞线编扎在一起整体穿束 具体作法是将钢绞线的 端头制作成子弹头形 以易于穿束 穿束时后端人工推送 前端人工拉拽 必要时采用 卷扬机配合 2 预应力束张拉 1 一般要求 砼达到 90 设计强度且龄期不小于 7 天方可施加预应力 张拉前要提供砼强度 报告 按规范及设计要求操作 并有监理及项目部人员旁站方可进行张拉 成立预应力施工专业班组 熟悉图纸和规范要求 施工工序 了解各种材料的 技术参数及性能 掌握各种张拉机具的操作 维修 保养技能 同时进行安全意识和安 全知识教育 千斤顶和油压表的关系曲线方程式应由当地技术监督局授权的检测机构确定 施工张拉过程中当出现油压表等损坏或失准需更换时必须重新确定新的方程式后才能使 用 使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定 当千斤顶使用超过 6 个月或 200 次 或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验 所有预应力张拉均要求进行张拉力和伸长量双控 要求实测伸长量相对理论计 算伸长量的变化幅度不超过 6 锚具按规定检验合格 清除锚板上灰浆 以保证锚具与锚垫板密贴 在锚垫板固定时 要确保锚垫板与管口垂直 垫板中心要与管道中心一致 否 则锚垫板处砼不是单纯受压 易破坏 2 预应力束张拉 系杆预应力束采用 OVM15 10 OVM15 12 锚具 系杆张拉控制应力 0 72fpk 1339 2MPa 分三批张拉 第一次对称张拉第一批 N5 N8 预应力钢束 第二 次对称张拉第二批 N1 N4 N9 N12 预应力钢束 第三次对称张拉第三批 N2 N3 N10 N11 预应力钢束 两端张拉 每次张拉要求两根系杆对称同时张拉 每 次张拉需 8 个千斤顶同时张拉 端横梁预应力束采用 OVM15 9 锚具 张拉控制应力 0 75fpk 1395MPa 端横梁 分两批张拉 端横梁浇筑好后张拉 N3 N4 预应力钢束 行车道板安装 桥面整体化混 凝土施工完成后张拉 N1 N2 预应力钢束 端横梁预应力束采用 OVM15 9 锚具 张拉控制应力 0 75fpk 1395MPa 中横梁 分两批张拉 中横梁浇筑好后张拉 N1 N4 预应力钢束 行车道板安装 桥面整体化混 凝土施工完成后张拉 N2 N3 预应力钢束 千斤顶采用 YCW 250B 型千斤顶 配套油泵 ZB4 500 A 张拉前的准备工作 待砼强度达到设计强度的 90 且龄期不少于 7 天后张拉 穿束张拉前 对构件 的质量 几何尺寸等进行检查 预留孔道应用通孔器或压气 压水等方法进行检查 标定千斤顶油表读数 施工过程中定期检校 依据标定的曲线计算各张拉力对 应的油表读数 计算控制张拉力及理论伸长值 钢束的理论伸长值可由以下三个公式计算 P con Ap Pp P 1 e 预应力筋为直线时 Pp P L Pp L Ap Ep 式中 con 为锚下控制应力 Ap 钢绞线的总断面面积 单根为 139mm2 Ep 钢绞线的弹性模量 为 195000MPa 孔道每 m 局部偏差对摩擦的影响系数 取 0 0015 钢绞线与孔道壁的摩擦系数 取 0 25 L 孔道的总长度 m 从张拉端至计算截面的孔道长度 m 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和 rad 系杆和端 中横梁的预应力伸长量见表 3 B 预应力的张拉程序 系杆 端横梁 钢绞线的张拉程序如下 0 10 con 初张拉 20 con 100 con 持荷 2min 锚固 钢绞线的实际伸长量应为 10 con 20 con 的实际伸长值与 10 con con 实际伸长值的总和 0 10 con 钢绞线实际伸长并非线性变形 用 10 con 20 con 的实际伸长值 代替 实测伸长值与理论伸长值的差值应控制在 6 以内 否则应暂停张拉 分析原因 提出解决方案 待监理工程师审批后方可继续张拉 表 3 系杆拱桥预应力束张拉理论伸长量 部位钢束编号钢绞线规格单束长度 cm 理论伸长量 cm N1 N4 N9 N1 2 10 s15 28350 254 62 N2 N3 N10 N 11 10 s15 28350 054 62 N5 N6 12 s15 28353 651 35 系杆 N7 N8 12 s15 28351 551 35 N1 N2 9 s15 21559 59 9 端横梁 N3 N4 9 s15 21562 69 9 N1 N2 9 s15 21585 39 8 中横梁 N3 N4 9 s15 21595 19 8 C 张拉的操作步骤 安装锚具 将锚具套在钢丝束上 使分布均匀 将清洗过的夹片 按顺序依次嵌入锚孔钢丝周围 夹片嵌入后 通过钢管用手 锤轻轻敲击 使其夹紧预应力钢丝 夹片外露长度要整齐一致 依次安装限位板 千斤顶 工具锚及工具锚夹片 将千斤顶套入钢丝束 进行 初张拉 开动油泵 使千斤顶大缸进油 初张拉后调整千斤顶位置 使其对准 孔道轴线 并记下千斤顶伸长读数 初始张拉 继续张拉 到达 10 con 控制应力时 记下千斤顶伸长读数 继续张拉至钢丝束的 20 con 控制应力时 记下此时千斤顶伸长读数 继续张拉至钢丝束的 100 con 控制应力时 持荷 2min 然后记下此时千斤顶 伸长读数 计算出钢丝束的实测伸长量并与理论值比较 如果超过 6 应停止张拉分析 原因 使张拉油缸缓慢回油 夹片将自动锚固钢绞线 如果发生断丝滑丝超限 则应 割断整束钢绞线 穿束重拉 张拉油慢慢回油 关闭油泵 拆除工具锚 千斤顶 限位板 张拉完毕后将多余钢绞线用砂轮切割机切除 工作夹片外留钢绞线长度不小于 30mm 然后用高标号水泥浆块进行封锚 D 张拉时的注意事项 严格按照操作规程进行张拉 严禁违章作业 张拉时千斤顶前后应严禁站人 防止发生安全事故 千斤顶后方安放防护墙 防止钢绞线及夹片飞出伤人 千斤顶安装完毕 安全员检查合格后方可张拉 4 1 8 压浆及封锚 压浆及封锚 预应力张拉完毕后应及时压浆 1 压浆准备工作 压浆前应全面检查孔道及进浆孔 排气孔是否畅通 检查压浆设备 管道及阀 门的可靠性 压浆泵压力应进行计量校验 为使孔道压浆流畅 并使浆液与孔壁结合良好 应先用压浆泵压清水进行冲洗 然后用空气压缩机排除积水 空气压缩机的输出压力不低于 0 7MPa 封锚水泥砂浆抗压强度超过 10MPa 方可压浆 水泥浆进入压浆泵前必须经过不大于 5mm 筛孔筛网过滤 在正常情况下 制浆 压浆设备连续压浆能力应使构件中最长的预应力孔道的压浆时间不超过 20min 压浆结束后 应仔细清洗拌浆机 压浆机 管道及阀门 压力表隔膜盒 以备 下次使用 2 制浆要求 孔道压浆采用中联 P O42 5MPa 普通硅酸盐水泥配制的水泥浆 并掺加 Jm 3 补 偿收缩剂 水泥浆水灰比不宜超过 0 4 0 45 水泥浆中严禁掺入各种含氯盐的外加剂 水泥浆应保证有足够的流动性 水泥浆稠度宜根据气温条件控制在 14 18 秒 之间 并应在 40min 内流动度无大变化 稠度用锥形漏斗测定 水泥浆泌水率最大不超过 3 3 小时泌水率不超过 2 24 小时泌水率应全部 被浆体吸收 水泥浆自拌和至灌入孔道的间隔时间不宜大于 20 分钟 压浆前应防止浆体沉 淀离析 3 压浆操作 孔道压浆顺序为先灌下面孔道 后灌上面孔道 集中一处的孔道应一次完成 以免孔道串浆 发现串浆现象时 应用压力水将串浆孔道冲洗通畅 压浆应缓慢 均匀地进行 并应排气通畅 压浆泵压力宜保持在 0 5 0 7MPa 待孔道上全部排气孔 出浆孔溢出浓浆后 扎紧出浆管或堵塞排气孔及 出浆孔并继续稳压压浆 30s 以上 方可关闭压浆喷咀阀门及连接管 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 压浆泵内不得缺浆 在压浆暂停时 输浆管喷嘴与压浆孔不得脱开 以免空气进入孔道影响压浆质量 如遇机械故障 不能 迅速修复 则应安装水管冲掉灌入水泥浆 并疏通灌孔预留孔 待第二次重新压浆 水泥浆在搅拌机中的温度不宜过高 当夏季气温高于 35 时 压浆操作应放在 夜间或清晨气温较低时进行 4 压浆质量检查 压浆用水泥浆的配合比应预先确定 制浆时严格按配合比进行配制 不得随意 加水 每次压浆作业时 至少应测试水泥浆稠度二次 稠度偏差不得大于 20 水泥 浆稠度以 16 18S 为宜 视气温高低取上下限值 压浆时 制浆单位每班至少应留取 7 07cm3标准水泥浆试块一组 每组六块 标养 28d 后检查其抗压强度 作为水泥浆质量的评定依据 孔道压浆后在水泥浆初凝后 终凝前应从出浆孔 泌水孔等处用探棒查孔道密 实情况 如有局部不密实之处 可采用人工或机械补浆填实 压浆过程中应做好压浆记录 注明稠度测定值 水泥用量等 5 封锚 对应埋置在构件中的锚具 压浆后先将其周围冲洗干净 凿毛然后设置钢筋网 并浇筑封锚砼 4 2 拱肋 风撑现浇 拱肋 风撑现浇 全桥共 2 片拱肋 拱轴线为二次抛物线 方程为 y 4fx L2 L x 其中 L 80 3m f 16 06m 为哑铃型钢筋砼结构 拱肋高 1 4m 宽 1 2m 风撑设置五道 哑 铃型钢筋砼结构 高 0 8m 宽 0 6m 拱肋和风撑采用现浇方法 根据 公路桥涵施工技术规范 JTJ 041 2000 16 2 节 跨径大于或等于 16m 的拱圈或拱肋 应沿拱跨方向分段浇筑 分段位置应以能使 拱架受力对称 均匀和变形小为原则 满布式拱架宜设置在拱顶 L 4 部分 拱脚及拱 架节点等处 各段的接缝面应与拱轴线垂直 各分段点应预留间隔槽 其宽度一般为 0 5 1 0m 由于拱脚段跟端横梁一起现浇 且拱顶处有一根吊索 所以本工程拟将整个 拱肋现浇分成 5 段 间隔槽分别设置在两个拱脚及原预制方案中三段分段处 宽度为 60cm 拱肋分段详见下图 图 14 拱肋分段示意图 4 2 1 支架搭设 支架搭设 拱肋支架在系杆第一批张拉完成后进行搭设 拱肋支架搭设采用满堂式钢管支架 的方式 钢管为 48mm 壁厚 3 5mm 钢管支架采用纵桥向 0 6m 横桥向 0 6m 布置 步距 0 6m 钢管架在横桥向宽度为 4 8m 钢管支架上方采用顶托调节拱肋底标高 顶托 上横桥向设置一层双根钢管 钢管上沿桥梁纵向采用钢管煨弯 横桥向布置 12 根煨弯 钢管 以保证拱轴线 钢管上铺设底模 为了增加钢管支架的稳定性 在先期浇注的 2 6 10 14 横梁上用钢管支架进行横向连接 风撑支架采用同样采用钢管支架 在系杆贝雷架上利用 32 工字钢 4 根搭设支撑 平台 上面搭设钢管支架 风撑钢管支架与拱肋钢管支架用扣件连接成整体 以增强稳 定性 风撑断面处钢管支架纵向间距为 60cm 横向间距为 60cm 步距为 60cm 拱架 风撑支架布置形式见图 15 拱肋拱架 风撑支架搭设示意图 厚竹胶板 10 10 木方 平均水位 设计高水位 2 2断面 图 15 拱肋 风撑支架搭设示意图 单位 cm 扣件式支架施工中应注意 立杆位置要正确 立杆与支撑面垂直 相邻立杆接头不能在同一高程 立杆不 宜采用搭接 对接端面应平稳 所用扣件架设时要拧紧 对于顶端小横杆的连接扣件 在浇筑混凝土过程中 还应派专人经常检查 严防松滑 安装立杆 顶端小横杆时 要求杆身不能弯曲 4 2 2 支架预压 支架预压 系杆拱桥共有 2 片拱肋 风撑设六道 皆为非预应力混凝土构件 支架预压方法 同 4 1 2 节 预压荷载为施工荷载的 1 2 倍 详见附件二 4 2 3 模板制作 安装 模板制作 安装 拱肋底模拼装在 12 根根据拱轴线煨弯的 48 钢管上 底模采用 1 8cm 竹胶板拼 装成型 侧模采用 1 8cm 竹胶板制成 侧面用 10 槽钢作为纵 横向围檩 纵向间距为 70cm 横向间距为 30cm 采用 M18 对拉螺栓 间距 60cm 模板接缝夹海绵条 确保接缝严密 4 2 4 钢筋制安 钢筋制安 钢筋在板梁预制场钢筋车间开料加工成型后 运送到现场绑扎 钢筋骨架绑扎必 须注意主筋接头的面积在同一截面内不得大于主筋面积的 50 钢筋保护层厚度符合 规范要求 拱肋上预埋张拉端锚垫板 预埋钢管及钢板 焊接在拱肋钢筋并且锚固在模板上 在浇筑砼前后分别对其平面位置及垂直度精确测量 确保张拉端垫板水平与钢丝束垂直 注意拱肋上风撑钢筋的预埋 4 2 5 混凝土浇筑 混凝土浇筑 1 砼浇筑方法 采用泵送浇筑方法 2 浇筑前 全部支架 模板和钢筋等按图纸要求进行检查 并清理干净模板内杂 物 在浇筑时对砼表面操作仔细周到 使砂浆紧贴模板 以使砼表面光滑 无水囊 气 囊或蜂窝 考虑到支架需受力均匀 拱肋两侧对称进行 平衡 均匀上升 同时要控制 好砼浇筑速度 3 A 根据设计要求及施工规范 本拱肋分段间隔槽位置设置在拱肋与拱脚段及拱 顶两侧 接缝面与拱轴线垂直 接缝预留间隔槽宽度为 0 6M 且满足钢筋接头要求 B 浇筑砼拱肋 按拱肋全宽度从两端拱脚向拱顶对称地连续浇筑完毕 因故中断 时应浇筑成垂直于拱轴线的施工缝 C 间隔槽砼浇筑 待分段砼强度达设计强度 75 进行 因本拱肋在高温期间施工 间隔槽宜在夜间低温度浇筑 接合面按施工缝处理后进行 D 拱肋纵向钢筋接头在间隔槽浇筑时连接 4 浇筑层厚度不大于 300mm 间断时间不小于砼的初凝时间 5 砼在浇筑前 温度应保持在 10 30 度之间 砼抛落高度不大于 2m 如大于 2m 时采用导管 避免发生离析 6 浇筑砼时 设专人检查支架 模板 钢筋等稳固情况 7 现浇间隔槽所用砼必须确保质量 振捣密实 养护周到 浇筑后 12h 内由专人 及时养护 用湿麻袋遮盖 并经常洒水 常温下养护时间 7d 8 为了确保拱肋混凝土的密实度及顶面的外观质量 在浇筑拱肋混凝土时 每浇 筑一段及时将拱肋顶面模板压上 4 3 吊杆安装及张拉 吊杆安装及张拉 吊杆选用专业缆索厂制造的 PES7 55 护套 PES7 55 镀锌 7 平行钢丝 锚具为 OVMLZM7 55 型吊杆锚具 吊杆外套用外径 1 2m 壁厚 8mm 不锈钢套管 吊杆在拱肋合拢后精确放样 吊杆的索