蘇通大橋墩柱三次澆注施工技術方案(23頁).doc
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2022-06-27
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1、施工技術方案1、概述遠塔輔助墩(主2號墩)過渡墩(主1號墩)為高樁承臺,承臺平面尺寸43.2019.30m,頂、底面標高分別為+6.30m、-2.00m,厚度由邊緣的4.00m變化到最厚處的8.30m,承臺邊緣與樁身的凈距為1.00m。承臺設計為35號混凝土,單個承臺方量為6202.1 m3,承臺混凝土分三次澆注。承臺結構圖見圖2.1示:圖2.1 承臺結構圖2、施工工藝及方法2.1、總體施工方法承臺總體施工方法為:1)鋼吊箱施工完畢后,吊箱內抽水、割除鋼護筒、拉壓桿轉換、清除封底混凝土上雜物。2)第一層鋼筋綁扎、冷卻水管布置、預埋筋(件)安裝、澆注混凝土。3)第二層鋼筋綁扎、冷卻水管布置、預埋2、筋(件)安裝、澆注混凝土。4)第三層鋼筋綁扎、冷卻水管布置、預埋筋(件)安裝、模板施工、澆注砼。2.2、施工工藝流程圖圖2.2 承臺施工工藝流程圖2.3、施工準備2.3.1、鋼吊箱抽水1)鋼吊箱封底混凝土澆注完畢后,即可進行封底平臺的拆除工作。2)封底平臺拆除的同時,安裝鋼吊箱單壁防浪板,焊接鋼吊箱內撐。單壁防浪板及內撐簡圖見圖2.3示:圖2.3 單壁防浪板及內撐圖南北側吊箱內壁之間需安裝水平鋼管支撐,平面位置在南北側鋼箱梁處設有三排支撐,其中心標高分別為+2.40,鋼支撐兩端與鋼吊箱內壁焊接,要求焊縫牢固可靠,鋼支撐長度19.30m。3)鋼吊箱內撐加固完成,同時封底混凝土強度達到設計強度的93、0以上后,即可用采用2臺大功率離心泵抽鋼吊箱內的水。抽水前首先封閉鋼吊箱壁體上的連通器,然后進行抽水工作。鋼吊箱抽水時隨時觀察吊箱內水位是否變化,根據水位變化確定滲漏情況。如有滲漏,立即對吊箱進行補焊。同時對壁體的變形情況進行觀測,如發生異常,立即停止抽水,分析變形原因,并找出解決辦法。以確保吊箱及承臺施工的安全。2.3.2、垂直交通吊箱抽干水后,從吊箱頂到封底砼面有7m高,需設置人行通道,在吊箱壁上設置1.2m寬,總高度7m的踏步斜樓梯,方便工作人員上下。其簡圖見圖2.4示:圖2.4 吊箱壁人行通道簡圖2.3.3、護筒的割除抽水、安裝鋼支撐同時,割除護筒,同時割除吊箱的拉桿,并逐步與護筒焊接4、,形成壓桿。2.3.4、樁頭及封底混凝土處理1)樁基混凝土澆注完成并初凝后,先鑿除護筒內部分高出設計標高的混凝土,為確保樁基混凝土質量,鑿除混凝土標高控制在1.5米左右;2)護筒割除后,在按設計標高控制采用風鎬鑿除樁頂多余的混凝土。3)樁頭處理完畢,將封底砼頂面雜物清除,并按設計封底混凝土標高控制,采用人工和風鎬兩種方法配合的方式鑿除多余的封底混凝土。4)封底混凝土處理完畢,將封底砼頂面打掃干凈。并將樁頂伸出鋼筋調直,理順,然后綁扎喇叭口鋼筋的箍筋。2.4、模板工程2.4.1、模板設計1)承臺模板設計原則 宜采用膠合板或鋼模板。 在計算荷載作用下,模板的強度、剛度及穩定性滿足要求。 模板板面之5、間應平整,接縫嚴密,不露漿,保證結構物外露面美觀,線條流暢。 結構簡單,制作、安裝方便。2)根據以上原則通過對比承臺設計采用竹膠模板。竹膠模板的特點如下: 竹膠合板模板強度高、韌性好、板的靜曲強度相當于木材強度的8-10倍,為木膠合板強度的4-5倍,采用竹膠模板可減少支撐的使用數量。 竹膠合板模板幅面寬、拼縫少。板材基本尺寸為2.44米1.22米,相當于6.6塊P3015小鋼模板的面積,支模、拆模速度快。 竹膠合板模板板面平整光滑,貼膜竹膠合板模板表面對混凝土的吸附力僅為鋼模板的八分之一,因而容易脫模,混凝土表面平整光滑,可取消抹灰作業,縮短裝修作業的工期。 竹膠模板的表面吸水率接近鋼模板,用6、竹膠合板模板澆搗砼能顯著提高砼表面的保水性。在混凝土養護過程中,遇水不變形,便于維護保養。 竹膠合板模板防腐、防蟲蛀。 竹膠合板模板導熱系數為0.14-0.16w/m.k,遠小于鋼模板的導熱系數,有利于冬季施工保溫。 竹膠合板模板使用周轉次數高,經濟效益明顯,板可雙面使用,無邊框竹膠合板模板使用次數可達20-30次。 3)模板計算及模板詳細設計圖見另業。模板初步設計圖見附圖。2.4.2、模板加工1)模板先預先分塊加工,然后運至施工現場拼裝。模板加工流程圖見圖2.5示:圖2.5 模板加工流程圖2)側模制作承臺側模板采用竹膠模板拼裝而成,為保證承臺表面外觀質量,模板要求平整光滑,接縫平順無錯臺。 7、側模制作需在組拼墩臺上進行,墩臺要求堅固,墩臺表面必須平整。 按設計圖要求把單塊竹膠模板用碼板組拼成設計模板面板塊,在組拼時必須按模板加工要求制作。 設計模板面板組拼調校完成后,在模板背面安裝橫肋,模板橫肋采用8加工,橫肋用螺栓與面板連接。 橫肋與面板栓接并調校完成后,橫肋與橫肋之間用扁鋼焊接。 橫肋及肋板安裝完成后,在橫肋外焊接8豎肋。 模板面板及肋加工完畢后,在面板上放線,開對拉螺桿孔。 單塊模板加工完畢后,試拼、編號堆放。3) 單個承臺模板所需材料如下:面板(竹膠模板):710 m2, 8約26 t4)模板加工要點 單塊竹膠模板須做包邊處理。新截板或鉆孔,用防水酚醛系列油漆,將鋸邊或鉆孔8、涂刷三次,如發現模板面有劃痕、碰傷或其它較輕損傷,應補刷酚醛漆。 緊貼模板的木方,要縱向鋪放,單塊竹膠模板與單塊竹膠模板接縫盡量縮小,盡量減少模板接縫寬度。板與板之間要平整,板縫用鑷子嵌平,或用不干膠帶封好,以防漏漿和漿液污染板邊,嚴禁與硬物碰撞、撬、敲打、任意拋擲和鋼筋在板面拖拉。 模板橫肋與面板采用平頭螺栓固定。模板內側平頭螺栓的螺帽須與面板平齊,以保證承臺混凝土的外觀質量。5)模板加工技術要求見表2.1:表2.1 模板加工技術要求項目允許偏差(mm)模板的長度和寬度5模板相鄰兩板表面高低差1模板表面最大的局部不平3拼合模板間的縫隙寬度22.4.3、模板安裝1)承臺第三層鋼筋外層鋼筋綁扎完9、畢后,即可進行模板安裝。 模板必須按編號進行拼裝。 模板拼裝時注意模板接縫的平順。 模板拼裝調校完畢后,用25拉桿固定。同時模板外側用型鋼支撐在鋼吊箱內壁上。 25拉桿必須焊在承臺主筋上,同時保證焊縫滿足規范要求。2)模板的支架承臺鋼筋綁扎完畢,在承臺表面(除底面外)混凝土保護層中安裝設置一層6、網格為1010的帶肋鋼筋焊網,其與最外層鋼筋的中心間距為4。然后每隔一定距離穿過焊網孔洞焊倒U型螺紋定位鋼筋,并且由測量人員控制倒U定位筋的頂面與承臺側面標高平齊。然后在進行模板安裝,這樣保證了承臺側面各位置的標高。由于使用螺紋鋼筋作為定位筋,從而保證了定位筋不外露,避免發生露筋現象。3)模板安裝技術10、要求見表2.2:表2.2 模板安裝技術要求項目允許偏差(mm)模板標高10模板內部尺寸20軸線偏差10模板相鄰兩板表面高低差2模板表面平整52.5、鋼筋制安2.5.1、鋼筋制作及運輸承臺鋼筋種類多,長度不等,在后方加工車間配料加工成半成品,每種鋼筋分類堆碼并用小鐵皮編號,利用載重汽車運至棧橋,并通過駁船運至墩上施工部位,在了用桅桿吊吊入鋼吊箱內進行綁扎。承臺主筋采用采用等強度墩粗直螺紋接頭連接,其它鋼筋綁扎按規范進行焊接或搭接,由于鋼筋用量較大,鋼筋網格、層次較多,為保證設計鋼筋能正確放置和混凝土澆筑質量,采用勁性骨架架立各層鋼筋網片,做到上下層網格對齊,層間距正確,并確保鋼筋的保護層厚度。 11、等強度鐓粗直螺紋接頭連接技術主要是在利用墩粗機對鋼筋端頭先行鐓粗,再利用套絲機對鋼筋端頭進行套絲,最后利用螺紋套筒將鋼筋連接接長。鋼筋的鐓粗、套絲及螺紋套筒的一端套接均在后場完成,螺紋套筒的另一端套接則利用管子鉗在安裝現場完成,為保證鋼筋連接的順利進行,加工好的鋼筋在運輸及吊裝過程中加強了保護,尤其是鋼筋的外露螺紋及套筒的內螺紋。2.5.2、鋼筋綁扎1)鋼護筒錨固鋼筋的連接錨固鋼筋預先在陸上加工成型,鉆孔樁樁頭鑿除后,經測量放樣定位,調配優秀電焊工按對稱、大間距跳躍雙面焊連接,防止過度熱集中導致性能的降低。2)承臺鋼筋綁扎承臺分三次澆注(承臺混凝土分層示意圖見圖2.1),為施工方便承臺鋼筋分三12、次綁扎,其中腹板鋼筋分兩次綁扎完成;承臺中部架立筋及水平筋分兩次綁扎;頂板、底板鋼筋分別一次綁扎成形;墩身預留鋼筋一次綁扎成型。 第一次鋼筋綁扎時,首先在封底混凝土上放線,并作好鋼筋綁扎的標志線,按設計圖紙要求進行綁扎,鋼筋綁扎按底層側面 架立筋 第二層承臺預埋鋼筋的施工順序進行施工,由于承臺總高為8.3米,所以第一次鋼筋綁扎時,腹板鋼筋及架立筋一次綁扎到承臺倒角處,即標高2.0米的位置。 當第一層承臺混凝土凝固鑿毛后即可進行第二次承臺鋼筋綁扎,第二層承臺鋼筋主要以腹板鋼筋及架立筋為主。第二次鋼筋綁扎時,腹板鋼筋綁扎到設計標高位置(即+6.3米)。 當第三層承臺鋼筋綁扎主要以墩身預留鋼筋及頂板13、鋼筋為主,承臺架立筋綁扎完畢后,在已澆注的承臺混凝土上放出墩身位置準確邊線,以墩身位置線為依據將已加工好的墩身鋼筋固定限位架安裝固定在墩身設計位置,然后在按設計圖紙要求將墩身預埋鋼筋綁扎固定在墩身鋼筋固定限位架內(墩身鋼筋定位圖見圖2.6示)。墩身預留鋼筋施工完畢后,開始綁扎頂板鋼筋,當墩身預埋鋼筋與頂板面層鋼筋位置相沖突時,可適當移動面層鋼筋,保證預埋鋼筋位置準確。圖2.6 墩身預留鋼筋定位示意圖 鋼筋綁扎要求位置準確,綁扎點焊牢固不松動,間距正確。對于分段的通長鋼筋,在現場的聯接采用等強直螺紋接頭,接頭處互相錯開布置。 每一層承臺鋼筋綁扎完畢后,在承臺表面(除底面外)混凝土保護層中安裝設置14、一層6、網格為1010的帶肋鋼筋焊網,其與最外層鋼筋的中心間距為4。 為保證保護層的厚度,采用厚4.5cm的預制混凝土塊作為墊塊,其綁扎在帶肋鋼筋焊網。3)預埋鋼筋(件)施工每一層承臺鋼筋施工后,需進行預埋鋼筋(件)施工。預埋件施工時嚴格按設計圖施工,每一個預埋件均由測量人員放出準確位置后,然后安裝。墩身預埋筋及勁性骨架埋設時,準確放線后,按設計位置埋設,并加固牢靠,為保證砼施工時不變形移位,上述預埋鋼筋或勁性骨架應支撐在鋼吊箱內壁上。預埋件錨固鋼筋與承臺鋼筋網焊接,焊接必須牢固。為防止塔柱施工時所需的各種預埋件(如塔吊基礎等),成為永久結構物的腐蝕通道,各種預埋件在使用完畢后,需進行防腐處理15、。4)鋼筋施工技術要求 鋼筋的允許偏差:鋼筋下料長度允許偏差10mm。受力鋼筋間距:土20mm骨架尺寸:長:10mm、寬、高:5mm保護層:10mm 接頭a、接頭拼裝時管鉗板手擰緊,應使兩個絲頭在套筒中央位置相互頂緊。b、拼裝完成后,套筒每端不得有一扣以上的完整絲扣外露。2.5.3、鋼筋定位及冷卻水管的安裝1)鋼筋定位封底砼面找平后采用砼預制塊支承,然后綁扎第一層鋼筋網片,然后在第一層網片上焊接25架立筋,再綁扎第二層鋼筋網片。2)冷卻水管安裝根據承臺溫控計算,承臺須埋設冷卻水管,冷卻水管根據溫控設計要求進行布置。冷卻水管采用直徑為32mm ,具有一定強度、導熱性能好的鋼管制作,管間連接采用黑16、橡膠管或用氧焊焊接,焊接時注意不要露焊,保證每一個接頭焊接完好,同時注意不要焊穿冷卻水管。冷卻水管安裝時,將其按設計位置固定在支架上,做到管道通暢,接頭可靠,不漏水、阻水。冷卻水管安裝完成后,進行注水試驗,保證砼施工時,冷卻水管不進漿而造成水管堵塞。冷卻水管的出水口和進水口采取集中布置、統一管理,并標識清楚。水管由潛水泵供水。溫控完成后,冷卻管采用水泥漿進行封堵。2.6、承臺混凝土施工2.6.1、概述1、2墩承臺體積大,總方量達6202m3左右,為大體積鋼筋混凝土結構,這要求在施工中必須采取有效的措施降低水化熱,為防止溫度應力產生裂縫,在保證封底混凝土受力滿足要求的條件下,據設計要求分三次澆筑17、。最大一次澆筑量為3200m3左右。另外混凝土在配合比設計時采用雙摻技術,砼混凝土采用低水化熱的礦渣水泥,加入粉煤灰。2.6.2、混凝土澆注前準備1)混凝土澆注平臺搭設承臺混凝土澆注平臺根據澆注層的不同利用鋼吊箱及鋼吊箱鋼管內撐搭設。承臺分四次澆注,澆注平臺搭設兩次,其中利用第一次搭設平臺澆注第一、二層承臺混凝土;利用第二次搭設的平臺澆注第三、四層承臺混凝土。 承臺標高2.0以下部分在鋼吊箱鋼管內撐上安放貝雷梁,在貝雷梁上滿鋪腳手板,布料桿及振動器布置在該平臺上。同時利用承臺架立筋,在架立筋上焊接水平鋼筋,鋪設腳手板,混凝土工在該平臺上操作。澆注平臺見圖2.7、圖2.8:圖2.7 承臺第一層混18、凝土澆注平臺立面圖圖2.8 承臺第一層混凝土澆注平臺平面圖 承臺標高2.0以上部分澆注平臺,以鋼吊箱為基礎,在鋼吊箱壁體上焊豎向型鋼,在豎向型鋼上安放橫向分配梁,貝雷梁安裝在橫向分配梁上。在貝雷梁上滿鋪腳手板,布料桿及振動器布置在該平臺上。澆注平臺見圖2.9、圖2.10:圖2.9 承臺第二層混凝土澆注平臺立面圖圖2.10 承臺第二層混凝土澆注平臺平面圖2)混凝土泵管的布置承臺澆注時采用兩艘攪拌船,四臺拖泵施工,由于兩艘攪拌船澆注能力不同,故每一艘攪拌船的拖泵管應按橋軸線對稱布置,這樣保證承臺混凝土澆注對稱進行,避免吊箱偏心受力過大。2.6.3、混凝土澆注1)澆注強度由于最大澆注方量約為320019、m3左右,兩艘攪拌船的澆注總能力約為160m3/h, 混凝土初凝時間要求大于10小時,坍落度控制在12-15cm,混凝土分層澆注,分層厚度30cm。2)澆注方法在澆注平臺上布置砼澆筑布料桿,利用布料桿將混凝土泵送入模。利用插入式振搗器振搗混凝土,不漏振、過振。 第一層承臺混凝土利用圖2.7、圖2.8所示澆注平臺澆注,即攪拌船將混凝土泵送入布料桿,然后用布料桿直接布料澆注承臺混凝土。 第二層承臺混凝土利用圖2.9、圖2.10所示澆注平臺澆注。 第三層承臺混凝土也利用布置在圖2.9、圖2.10所示澆注平臺上的布料桿布料澆注。由于第三層承臺側面為斜面,承臺上邊線(即標高6.3米位置)距承臺倒角(即標20、高2.0米)位置水平距離達到了7.1 米,因此澆注這層承臺混凝土時需在承臺側面模板上開孔,布料桿利用所開孔布料,澆注承臺斜面處混凝土。模板開孔圖見圖2.11、圖2.12示。圖2.11 承臺模板開孔立面圖圖2.12 承臺模板開孔平面圖3)混凝土的振搗 砼分層澆注,每層厚度控制在30cm左右。 振搗在澆注點和新澆砼面上進行,振搗器插入砼或拔出時速度要慢,以免產生空洞。 振搗器要垂直地插入砼內,并要插至前一層砼,以保證新澆砼與先澆砼結合良好,插進深度一般為510cm。 振搗器采用7.0捧,每次移動間距不得超過1m。 振搗時盡可能地避免與鋼筋和模板相接觸。 不能在模板內得用振搗器使砼長距離流動或運送砼21、以至砼離析。 砼應振搗密實,標志為砼停止下沉,不冒氣泡,泛漿,表面平坦。 砼搗實后1.5h到24h內不得受到振動。4)混凝土標高的控制由于承臺體積大,面積廣,為保證承臺頂面澆注標高滿足設計及規范要求,采取以下措施控制澆注標高: 在鋼吊箱或模板內壁上由測量人員統一放出標高線,并用紅油漆打上標記,相鄰兩個標高標識線間距2米左右。 在承臺頂板鋼筋上焊鋼筋短樁,由測量人員統一在短樁上放出標高線,然后以此標高線為依據,在鋼筋短樁上焊接水平鋼筋,同時控制水平鋼筋的頂面標高與承臺標高平齊,以此水平鋼筋頂面作為承臺標高控制線。見圖2.9示:圖2.9 混凝土標高控制圖2.6.3、溫度控制措施 嚴格控制砼材料的計22、量,延長砼的攪拌時間,加強砼振搗控制,以獲得質量均勻的砼,減少應力集中,減少出現裂縫的機會。 承臺砼澆完后,在吊箱內蓄水30cm以上,以達到保溫養護和防止砼干縮裂縫的目的。 澆筑承臺砼時,采用先周圍后中央,溥層均勻上升的方法,以便散發早期水化熱,減少砼內外溫差。 通水冷卻設置冷卻管的該層砼自澆筑時起,用潛水泵抽取江水進行砼內部通水冷卻,連續通水12天,每個出口水流量為10-20升/分。通水過程中要對水管流量,進出水口溫度,測溫孔溫度每隔1-2小時測量記錄一次,結束后匯總成冊。冷卻管停止通水后,每隔12小時在測溫孔內測量一次砼溫度,直到新的澆筑層砼施工時用水泥漿將測溫孔填實封孔為止。 承臺混凝土23、溫控措施、計算書及冷卻水管布置圖見附業。2.6.4、施工縫處理1)混凝土澆注前,在水平施工縫標高處由測量人員統一放線,然后在該水平施工縫處安放一排303(或253)角鋼作為標高線,承臺混凝土澆注高度比該角鋼控制線高1 cm左右,這樣保證水平施工縫平直、美觀。角鋼必須保證其按統一標高安裝,并且安裝時必須保證其平直。2)第一次砼澆筑完畢后,在砼表面刷一層緩凝劑,砼初凝后,采用人工鑿毛,高壓氣或高壓水槍進行清洗混凝土表面的處理方法。然后在第一層砼頂面綁扎鋼筋,澆筑第二次砼。承臺砼全部澆完且砼初凝后,將墩身位置的砼人工拉毛,將承臺予埋件上的浮漿清理干凈。2.6.5、承臺混凝土質量要求大體積混凝土的配合比應根據實際施工時所采用的砂石料、水泥、粉煤灰及外加劑的性能進行交叉配合比試驗,確定最佳的混凝土施工配合比。但是應遵循以下總的原則:大體積混凝土應采用低水化熱水泥,并采用“雙摻技術”(即摻加粉煤灰及外加劑),降低混凝土的入倉溫度等措施,以改善混凝土的性能,減小混凝土的水化熱。承臺混凝土技術要求見表2.3:表2.3 承臺混凝土技術指標序號性能要求備注1標號35號2初凝時間10小時以上3終凝時間16小時以內4塌落度12-15cm5水泥42.5低熱礦渣水泥6粉煤灰級超摻7粗骨料531.5mm8細集料中砂9水膠比0.55水化熱試驗1060天強度達到標準強度使用60天強度