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钢构桥梁施工方案
点击次数:1490次    发布时间:2016-07-08

一、特大桥工程概况及总体施工方案

1、特大桥工程概况


下部构造:主桥下部构造主墩采用V型薄壁桥墩,双排桩基础,单桩桩径为1.6m;辅墩下部构造采用φ1.41.5m双柱墩,配φ1.6m桩基础;20m预应力混凝土小箱梁下部构造采用φ1.2m双柱墩,配φ1.3m桩基础;25m预应力混凝土小箱梁下部构造采用φ1.3m双柱墩,配φ1.5m桩基础;30m预应力混凝土T梁下部构造采用φ1.4m双柱墩,配φ1.5m桩基础;桥台为承台分离式,配φ1.3m桩基础。

2、总体施工方案

桩基采用回转钻机和冲击钻机钻孔;墩台身采用定型钢模板;主桥刚构采用挂篮悬灌法施工,小箱梁和T梁采用预制法施工,架桥机或吊车加设;混凝土在拌和站集中生产,混凝土输送车运输,混凝土输送泵灌筑。

二、特大桥工程施工方法

(一)钻孔灌注桩基础施工

1、施工工艺详见附1《钻孔桩施工工艺框图》

2、施工准备

对于陆地上的桩,施工前平整夯实场地;对于位于河道中的桩基,主墩施工需先打设钢板桩、筑岛,其他桥墩处迎水面用砂袋围护,堆砂筑岛;然后安装钻机工作平台;钻孔时根据地质情况选择长度适宜的护筒;在周围设置泥浆循环池、沉淀池,泥浆重复利用,废浆由指定场地进行处理,不污染周围环境。

3、钻孔

1)旋转钻成孔工艺:

安装钻机平台→埋设护筒→钻机就位→ 钻进→ 补水造浆→ 捞渣补浆→ 钻进记录→ 成孔。

施工要点:钻进过程中及时捞渣补浆,并经常检查泥浆指标,随时根据地质情况控制泥浆比重及钻进速度,始终保持护筒内泥浆的标高高于外部水位或地下水位1.01.5,认真作好钻孔记录,钻孔应一次成孔,不得中途停顿。

2)筑岛

主墩桩基施工前,先插打钢板桩。首先将钢板桩运到现场,分类整修,同时加工导梁、导框,制成围笼,在插打钢板桩时起导向作用。精确测量,打定位桩,挂装导框,再用打桩船逐块插打钢板桩。插打次序从上游开始,在下游合拢。钢板桩完成后,填砂筑岛。其他桥墩处迎水面用砂袋围护,堆砂筑岛。

3)护筒制作

采用钢护筒,护筒内径比钻头直径大0.20.4m,水中桩采用10mm厚钢板制作,旱地桩采用6mm厚钢板制作。水中桩护筒埋入局部冲刷线以下1.01.5m。为增加刚度防止变形,在护筒上下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。

4)钻机就位

安装钻机前采用全站仪进行精确定位,钻机(架)底座采用枕木塞紧,顶端采用缆风绳固定平稳,检验钻头直径,并调整使钻塔垂直,合格后根据四角控制拉好的“十字线”对准桩位,经检查合格后方可开钻,钻孔过程中,成孔中心必须对准桩位中心。

5)泥浆与护壁

①水中桩采用钢板焊成泥浆池,旱地桩在原地挖设泥浆池生产泥浆,并在泥浆池内侧衬一层土工布,以防止泥浆渗漏和地下水渗入泥浆池内。

②采用化学泥浆或粘土造浆护壁。调制的钻孔泥浆,由试验室试验后提供各项指标,并根据地层情况采用不同的性能指标,一般性能指标控制在:比重1.061.15,粘度1828S,含砂率48%,在钻进过程中加入粘土,利用钻头反复冲钻以制成泥浆。

③根据地层状况及时调整泥浆性能,保证成孔速度和质量,随孔深的增加向孔内及时连续地补充泥浆,以维持护筒内应有的水头,防止孔壁坍塌。

6)钻进成孔

①整个钻进过程中,始终保持孔内水位高出地下水位1.5m2.0m,并低于护筒顶面0.3m以防溢出,掏渣后应及时补水。

②密切观察桩机工作情况,周围地表沉降和护筒内水位变化,防止不正常情况发生。

③桩孔的钻进应连续作业,不得中途停止,应经常注意土层变化,在土层变化处均应采取渣样,判断土层,记入记录表中的钻碴情况栏,并与地质剖面图核对。

4、清孔

钻孔达到设计标高后,根据监理工程师认可的方式对孔径、孔深进行检查,合格后进行清孔,当清孔使泥浆指标、沉碴厚度等均符合设计和施工规范要求后,报监理工程师批准后即作好灌注混凝土的准备。

5、钢筋笼制作与吊装

在终孔之前,即要提前将钢筋笼制作成形,为使钢筋笼下到孔内时不靠贴孔壁而有足够的保护层,在钢筋笼主筋上每隔2.0m左右对称设置四个“钢筋耳环”。钢筋笼根据情况可整体或分段制作,其吊装可利用吊车或钻机本身的卷扬机系统来完成。

6、灌注水下混凝土

灌注混凝土前再进行二次清孔,完成后请监理工程师对成孔质量和钢筋笼的制作与安装进行检查,经验收合格后,再进行灌注施工。混凝土初灌时采用坠球法,混凝土的初存量必须确保首批混凝土入孔后导管埋入混凝土中的深度不小于1.0m

承台、系梁施工

承台基坑开挖采用人工配合机械开挖,人工整修的方法。根据边坡和渗水情况确定支护和堵水方案。基坑开挖到标高后,割除钢护筒,剥桩基桩头,将高出设计桩顶部分的浮浆和松散的混凝土清除,施工时应确保清除浮浆、凿毛后的桩顶质量满足设计要求,但清除作业时须防止损坏桩身。

混凝土施工采用大块钢模板,钢管脚手架加固,混凝土浇筑采用搅拌站集中拌制,搅拌运输车运输,插入式振捣器捣固,一次连续浇筑成型的方法。

施工时注意,按图纸要求预埋V型墩的钢筋及在承台上预埋φ32螺纹钢及螺栓以便V型墩外模及支架的安装。

系梁施工基本上与承台相同,此处不再详述。

(三)墩台身及盖梁施工

1、施工工艺

桥台、墩柱、盖梁采用定型钢模板。墩柱根据柱高合理分段,一般以10m为宜,每段混凝土一次浇筑成形。模板采用人工配合汽车吊安装,φ10以上钢筋张拉固定。盖梁施工采用定型钢模板,用抱箍支撑。

钢筋在加工场集中下料、弯曲,现场绑扎、焊接。

混凝土在拌和站集中拌制,搅拌运输车运输,输送泵灌注,插入式振捣器捣固。

主墩V型墩施工时,外支撑采用满堂式脚手架,该支架仅起支立模板作用,承力部分采用预应力拉杆对拉,其拉力对V型墩根部产生的弯矩与V型墩钢筋、模板、混凝土和动载对V型墩根部产生的弯矩相等。V型薄壁部分分四次对称施工,第一次混凝土强度达到75%时,再施工上一节薄壁。

2、工艺流程

详见附表2《墩台身施工工艺框图》

(四)预应力混凝土连续刚构悬灌施工

混凝土连续梁箱梁拟采用8套菱形挂篮施工。V型墩浇筑完成,在混凝土达到要求的设计强度后拆除内侧模板,外侧模板暂时不拆除,利用承台两端设竖向支撑,在其上面设横梁支撑0块底板,同时V墩内侧搭设0块支架,该支架采用门式支架结合45a#工字钢形成0块支撑体系。支立箱梁模板、绑扎钢筋、钢绞线定位,首先浇筑箱梁的底板和腹板,然后再浇筑顶板。待强度达到设计要求后,即可张拉V型墩内预应力钢筋、箱梁内钢绞线。再利用挂篮对称悬灌逐段浇注,边跨合拢段搭设支架施工,中跨合拢段采用吊架施工。

1、0#块施工

由于0#块内结构复杂,混凝土方量大,其施工的成功与否将直接影响后期节段的施工。首先,对V型墩预应力拉杆对拉,并在施工时根据V型墩受力情况逐渐增加拉力,其拉力对V型墩根部产生的弯矩与0#块支撑体系、钢筋、模板、混凝土和动载对V型墩根部产生的弯矩相等。在承台上及V墩内侧设置万能杆件拼装落地支架及临时支撑钢管,支架顶部采用I56a工字钢横梁联成一体;布设I20a工字钢、[10槽钢和钢模板形成托架受力体系和0#梁块底模体系;立模浇筑0块混凝土。0#块托架拼装必须保证有足够的强度和刚度,为防止支架不均匀沉降导致箱梁混凝土开裂,要进行支架预压,观测变形,等非弹性变形消除后,方能浇筑0块,0块浇灌时在底板临时支撑钢管支承点处设置垫块,并与箱梁底板一起浇灌。为卸架方便,设置逐步卸架设施。0块混凝土强度达到80%设计强度(以后各阶段均同此要求)后,张拉T0钢束,并张拉支撑钢管临时锚固钢束,临时锚固钢束上、下锚固处作局部加强处理。

施工工艺详见附表4《墩顶梁段施工工艺流程图》

1)落地支架安装

利用塔吊设备将万能杆件落地支架分节吊装,万能杆件底部与承台上预埋螺栓连接;

万能杆件落地支架顶部垫上四组I56a工字钢横梁,再将四组I56a工字钢纵梁放置其上,将万能杆件联成一体;

I56a工字钢纵梁上沿桥轴线横向按设计间距布放I20a工字钢,形成托架受力体系;

在托架上布设[10槽钢和钢模板,组成0号梁块底模体系。

2)模板、钢筋施工

0梁块模板可利用挂篮的部分内、外模板。支座处外模板个别加工,外侧模板用整体大块钢模板,梁段内模板用组合钢模板,以内、外模桁架及Фl25精轧螺纹钢筋组成模板支撑体系;

先立外模板,绑扎腹板、横隔板及底板部分的普通钢筋,并布放竖向预应力筋和纵向预应力钢绞线、波纹管;

再立内模板及内隔板模板;

绑扎顶板部分的钢筋、布放纵向预应力钢绞线及波纹管等;

为保证预应力孔道安装的准确性,使波纹管在安装和施工中达到不锈、不偏、不沉、不浮、不破、不扁的标准,波纹管定位钢筋应焊接牢固,混凝土施工过程中,禁止振动棒碰撞波纹管和模板。

3)混凝土浇筑

0#梁块混凝土浇筑分二次浇筑,首先将底板、腹板及横隔墙浇筑,待其强度达到设计强度85%以上后,立模施工顶板部分;

施工底板部分的混凝土时,注意在腹板与底板结合部位要振捣细致,此处钢筋密集,竖向预应力筋注浆铁皮管集中于此,振捣时不要碰触竖向预应力筋及其注浆管,且防止振捣漏振现象。浇筑底板时,混凝土不宜一次浇筑到设计厚度,预留610cm厚度的混凝土,待浇筑腹板混凝土时外流的混凝土补充底板至设计厚度;

浇筑底板后,紧接着浇筑腹板部分的混凝土。腹板部分的混凝土从腹板顶口浇入,用插入式振捣器振捣。由于混凝土具用流动性,会有部分混凝土从腹板底口流入底板,所以,振捣腹板上部的混凝土时,要注意控制振入深度和振捣时间,适当让部分腹板混凝土流入底板内,以补充底板混凝土至设计厚度,并要保证腹板内每个部分都被振捣密实。流入底板的混凝土由人工摊平,使底板厚度达到设计要求的厚度。腹板混凝土高出底板混凝土1.52m后,腹板内振捣混凝土时,基本上不会流入底板。振捣混凝土时注意不要将振动棒碰触钢模板,以免震动模板,引起腹板混凝土过多的流入底板;

顶板和腹板处纵向预应力钢绞线及波纹管密集,振捣时要防止漏振,采用棒头较小的振动棒。不要挤压波纹管避免波纹管变形、漏浆封堵及移位;




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