1、五河口特大橋施工組織設計第一章 工程概況1.1 工程簡介 五河口特大橋是宿淮公路的重點工程,處于廢黃河水系、淮河水系以及沂沭泗水系的結合部。橋梁跨越蘇北運河淮陰船閘運調站、淮陰船閘停泊區、鹽河楊莊船閘上游引航道、鹽河楊莊水電站水渠等航運、水利設施,橋址區的工程建設條件十分復雜、該橋的建成對促進蘇北地區的經濟發展、完善江蘇省干線公路網的建設具有極其重要的意義。五河口特大橋起點樁號為K170+269.5,終點樁號為K172+331.5,橋梁全長2062m。跨徑組成為:主橋:152m+370m+152m宿遷岸引橋:635m+(21+535+21m)+635m+(21+535+21m)淮安岸引橋:53
2、5m+535m+535m主橋采用雙塔雙索面預應力混凝土斜拉橋,引橋采用裝配式預應力混凝土連續箱梁。大橋平面位于R5500m的平面線及直線上,縱面位于R140000m以及R220000m和R323074.73m的豎曲線內。1.2 技術指標1 路基寬度:雙向六車道,35m2 計算行車速度:120km/h3 設計荷載:汽車超20級,掛車1204 地震基本烈度:VII度5 通航水位:設計最高通航水位:15.29m(85國家高程)設計最低通航水位:9.30m(85國家高程)6 通航凈空:京杭運河二級通航,通航水位以上凈空7m,凈寬不小于90m。鹽河四級通航,通航水位以上凈空7m,凈寬不小于45m。7 設
3、計洪水頻率:1/3008 橋梁寬度;引橋橋寬:0.5(防撞護欄)+15.5m(行車道)+1.0m(中央分割帶)+1.0m(波形護欄)+15.5m(行車道)+0.5m(防撞護欄)=35m斜拉橋橋寬:1.5m(拉索錨固區)+0.5m(防撞護欄)+15.5m(行車道)+1.0m(波形梁欄)+1.0m(中央分割帶)+1.0m(波形梁護欄)+15.5m(行車道)+0.5m(防撞護欄)+1.5m(拉索錨固區)=38m9 橋梁最大縱坡:2.41.3 橋址自然條件概況1 地形、地貌五河口地處江蘇省淮安市西郊,是淮沭新河、二河、鹽河、廢黃河、京杭運河等五條河流的交匯處。橋址位于京杭運河淮陰船閘和鹽河楊莊船閘上游
4、,距淮陰船閘約1500m,距楊莊船閘和水閘約150m,自北向南依次跨越鹽河水閘、鹽河船閘和京杭運河,處于鹽河和京杭運河分汊處。路線中心線前進方向與鹽河、京杭運河的右偏角分別為55和130。橋址區屬黃泛沖積平原區,河岸堤防穩固,河勢穩定,但地形零亂,工程條件復雜,地勢開闊平坦,地表水系發育。地面標高一般為10.60-18.30m,相對高差約7.70m。2 橋址區航運情況橋梁由北向南依次跨越鹽河楊莊船閘上游引航道及京杭運河。京杭運河在該河段船舶通過量9112萬噸,并以年平均12.5速率遞增。因此現有的兩個船閘的運輸能力不夠,現在正在開挖河床斷面,進行三線船閘的施工,預計2002年8月完工。三線船閘
5、在橋位處幾乎不開挖原有河床斷面。橋位處有在建的淮陰三線船閘上游引航道遠方調度站,橋位上游1.0Km范圍內為淮陰三線船閘的引航道,下游至與二河的交匯處約700m為船舶停泊區。3、橋址區水流情況及水文條件1)水文條件橋址區水系發育,以京杭運河及鹽河為主,兩河均為人工開挖河,河水水量受季節和人工閘控制,洪水期流量6000m3/s。河海大學資源開發利用國家專業實驗室對京杭運河進行了水文分析計算,水文計算結果如下:京杭運河:三百年一遇設計流量:Q0.33447 m3/s設計水位:H0.3313.99m設計流速:V0.330.49m/s2)水流情況由于橋址處是京杭運河淮陰船閘三線閘遠調站區、鹽河楊莊船閘上
6、游航道以及鹽河水閘引水渠、淮沭新河水閘等,橋址處水流情況相當復雜;同時,橋位處于水面束窄區,其上、下游水面寬度均大于橋址處,使得該區域正常情況下的流速較其上、下游為大。3)地表水、地下水橋址區內河流及人工溝渠縱橫交錯。根據水質分析報告,其水質對混凝土無腐蝕性。橋址區地下水主要為第四系孔隙潛水,賦存于第四系全新統沖積、中更新統沖擊砂性土層中,水位受氣候影響,具有明顯季節性變化。根據水質分析報告,其水質對混凝土無腐蝕性。4、氣象淮安市地處廢黃河沿岸和淮河中下游,按中國氣候區劃,屬于北亞熱帶和南暖溫帶的過渡氣候帶,本地地勢低平,距海較遠,受近海季風環流的影響,具有較明顯的季風性、過渡性和不穩定性的氣
7、候特征。氣象特征如下:年平均氣溫:14.0(近30年)平均最高氣溫:19.2(近30年)平均最低氣溫:9.9(近30年)極端最高氣溫:39.5(1966年8月8日)極端最低氣溫:-21.5(1969年2月6日)最熱月為7月、8月:月平均氣溫31.0最冷月為1月:月平均氣溫-3.6平均相對濕度:77最大相對濕度:100最小相對濕度:0霜凍初日最早為:10月15日霜凍終日最晚為:4月21日最大凍土深度:23cm年平均降水量:899.5936.2mm年最大降水量:1457.51646.5mm日最大降水量:253.9mm歷年平均降水天數:96100天最長連續降雨:15天年平均蒸發量:13861537.
8、8mm橋址區常年主導風向為東北風,歷年平均風速為3.5m/s,瞬時最大風速為21.6m/s。5、工程地質與地震根據鉆孔揭示及工程地質調繪,橋址區地層主要為第四系沉積物。在揭示深度范圍內自上而下依次為:1)第四系全新統沖積、湖積層,地層厚度變化由北21.50m向南漸變為50.0m,其巖性主要為亞粘土、亞砂土,淤泥質粘土、粘土和粉、細砂。2)第四系上更新統沖之下,主要為粘土。亞粘土、砂性土,其結構特點土質不均,普含鈣質與鐵錳質結核,工程地質性明顯高于上層。3)第四系中更新統沖洪積層,為灰白色、黃褐色粘土、亞粘土及砂性土,砂質土多呈微膠結-半膠結狀,工程地質性質較好。橋址區大地構造屬揚子準臺地,位于
9、魯蘇隆起南緣。區內第四系沉積物厚度大,系中、新生界沉積物,其基底構造最主要的斷裂為淮陰-響水斷裂。此斷裂自下古生界-中生界一直是控制區域沉積的主要構造。受其控制,區內構造線以下均為隱伏性斷裂,以NE和NEE向正斷層為主。橋址區地勢平坦,覆蓋層較厚,不存在邊坡穩定性問題。區內地層結構較復雜,基底發育有淮陰-響水斷裂。因淮陰-響水斷裂為郯廬斷裂的次級斷裂,郯廬斷裂為發育斷層,故淮陰-響水斷裂對橋址區穩定性有一定的影響。經綜合評價,橋址區尚屬工程相對穩定地塊。橋址區地震基本烈度為VII度。6、不良工程地質橋址區不良工程地質問題主要為軟土、可液化土及微膨脹土。1.4 主要材料1 混凝土斜拉橋主梁 60
10、號混凝土索塔 50號混凝土預制箱梁、現澆接頭、濕接縫 50號混凝土主橋索塔承臺 30號混凝土調平層 30號混凝土墩帽、墩身、臺帽、背墻、臺身 30號混凝土橋頭搭板 30號混凝土引橋承臺、系梁、樁基 25號混凝土2 斜拉索斜拉索采用OVM250系列平行鋼絞線拉索及相應的錨具,鋼絞線應力幅為250Mpa,鋼絞線技術標準符合GB/T5224-97關于低松弛鋼絞線部分的規定。3 鋼材預應力鋼材:預應力鋼絞線采用符合美國標準ASTM A416-97 270級的規定,單根鋼絞線公稱直徑為j15.24mm,公稱面積為A140mm2,標準強度為Ryb=1860Mpa,彈性模量E1.95105Mpa,錨具采用鋼
11、絞線群錨。預應力粗鋼筋采用L32精軋螺紋粗鋼筋,其技術標準應符合國際GB1499-91的規定,標準強度為75Mpa,彈性模量E2.0105Mpa,YGM錨具。普通鋼筋采用I級、II級鋼筋,其技術標準應符合鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋(GB1499-91)和鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋(GB13013-91)的規定。結構用板材、型鋼應符合GB709-85,YB166-85,YB164-63的規定。4 橋梁支座主橋采用GKPZ盆式橡膠支座(豎向),橫向限位采用滑板橡膠支座。引橋采用板式橡膠支座和滑板橡膠支座。5 伸縮縫采用毛勒系列的伸縮縫。6 橋面鋪裝采用10cm厚瀝青混凝土,攤鋪前在橋面板上涂刷一層防水
12、劑。防水劑具有防水滲透功能,且對混凝土、鋼筋無不利作業。1.5 設計要點1 主橋主橋結構體系為152+370+152m預應力混凝土雙塔雙索面斜拉橋,半漂浮體系,H形索塔。邊、中跨之比為0.4108。橋梁全寬38m,其中兩側錨索區各1.5m寬。主橋各塔均布置為29對索,在索塔處布置豎向支座,以及縱、橫橋向限位支座。1)主梁主梁采用雙主肋斷面,主梁中心高3.38m,頂板寬38m,厚0.3m,橋面板設計2的雙向橫坡。梁肋高2.5m,底寬2.0m。梁肋在邊跨索距為4m的范圍內加厚至5.0m。每對斜拉索與主梁相交處均設0.4m厚的魚腹式橫梁,在橋梁中心線處高3.38m,在端部高2.5m。在索塔處設兩道0
13、.6m厚的橫梁,間距為3m。橫梁均采用預應力混凝土結構。端橫梁設計為牛腿形式,使引橋的組合箱梁支承在牛腿上,起到防止出現負支反力的作用。主梁采用掛籃現澆懸臂施工,邊跨的端橫梁采用支架現澆,根據施工方法和斜拉索在主梁上的間距,主梁懸澆節段分為長6m和4m,索塔處設16m長的0號塊,在支架或托架上澆注。中跨合龍段長4m。邊跨合龍段長3m。主梁內的縱向預應力分施工階段預應力和運營階段預應力兩類。2)索塔及基礎索塔采用H形塔,鋼筋混凝土結構。27號墩處塔高138.68m,28號墩處塔高133.68m。上塔柱高73.18m,中塔柱高46.98m,27號塔下塔柱高18.52m,28號塔下塔柱高13.52m
14、。塔柱采用箱形斷面,上、中塔柱順橋向側壁厚100cm,橫橋向側壁厚130cm,在角隅處設100160cm的倒角。下塔柱順橋向側壁厚166.2cm200cm,橫橋向側壁厚230cm,在角隅處設100160cm的倒角。在索塔上塔柱的錨索區布置環向預應力束,以平衡由斜拉索引起的水平分力。環向預應力采用5-j15.24的扁錨。上、下橫梁采用箱形斷面,高6m,寬6.8m,壁厚0.8m。索塔基礎采用群樁基礎,每塔布置40根D250cm的鉆孔灌注樁,樁長65米,均為摩擦樁。承臺厚6m,平面尺寸為48.829.6m。27號索塔承臺封底混凝土厚6m。3)斜拉索斜拉索采用OVM250系列平行鋼絞線拉索及相應的錨具
15、,鋼絞線應符合ASTMA416/A416M,YB/T152以及GB/T5224-97關低松弛鋼絞線部分的規定。鋼絞線為環氧噴涂無粘結筋,噴涂標準外徑為16.1mm。鋼絞線采用雙層HDPE護層,外層的HDPE套管制成帶肋抗風雨形式。斜拉索在主梁上的標準索距為6m,邊跨B16B27索的索距為4m,B28和B29索錨在端橫梁上。斜拉索在索塔上的標準索距為1.5m,2m,3m。根據計算,本僑采用3種類型的斜拉索,即OVM250-55,OVM250-63,OVM250-73。斜拉索的兩端均采用張拉端錨具。4)過渡墩及基礎過渡墩采用雙柱式墩,雙柱之間的距離為31m,柱徑250cm。26號墩柱高12m,29
16、號墩柱高10m。每柱下布置4根D150cm的鉆孔樁(雙排)。承臺厚200cm,平面尺寸為640640cm。2 引橋1)上部結構引橋為預應力混凝土組合箱梁,跨徑分別為35m和21m,引橋前面寬35m,分左右兩幅橋,之間凈距1m,每幅橋寬17m,布置5片預制箱梁。2)下部結構下部結構采用雙柱式墩,柱徑為150cm,雙柱之間的間距為940cm,基礎采用鉆孔樁基礎,宿淮岸引橋采用單排樁,樁徑為160cm,淮安岸引橋采用雙排樁,樁徑為150cm。均為摩擦樁。橋臺采用肋式臺,樁基礎,樁徑為120cm。第二章 總體施工組織2.1 施工質量目標分項工程質量合格率100%,主要分項工程優良率96%以上;上下部工
17、程優良品率100%,項目工程優良,保證全優工程,爭創“魯班獎”。2.2工程特點1 橋位處地形復雜,多次跨越航道,交通不便,施工機械進場就位不方便;2 主塔為大孔徑鉆孔灌注樁群樁基礎,每塔鉆孔樁數達40根;4 承臺為大體積混凝土施工,降溫防裂技術要求高;5 上塔柱環向預應力施工與塔柱內鋼筋、勁性骨架的施工相互干擾較大,施工控制影響因素多;6 橋梁結構本身及外觀質量要求高,任務重、工期緊;7 0#塊現澆支架結構龐大,主梁掛籃懸澆施工技術難度大,中跨合攏技術控制要求高;8 主塔較高,確保施工質量和施工安全是重點。2.3 施工組織機構主要從我部在潤揚長江大橋這個快完工的大型項目調遣經驗豐富的施工管理人
18、員、技術干部和技術操作工人作為基本施工隊伍,并從總部抽調技術和管理能力強的骨干力量組建該工程項目經理部,調遣精良足夠的施工設備進行本合同段的施工,對該工程實行“項目法管理”。擬成立的項目經理部,下設七部一室、七個作業隊和一個鋼結構加工廠,組織結構框圖見下。工程、質檢、測量、試驗、資源、財務、文安、經理辦2.4 施工任務劃分本標段的施工任務為斜拉橋主橋和引橋工程,根據工程量及工期要求本橋工程分別由七個作業隊和一個鋼構件加工廠承擔。基樁鉆孔作業隊主要承擔全橋的基樁成孔任務。鋼筋作業隊主要承擔全橋的基樁、承臺、墩塔身、箱梁的鋼筋制安任務。引橋作業一隊主要承擔淮安側引橋的基樁混凝土澆筑、承臺、墩身的模
19、板安拆和混凝土澆筑以及箱梁預制及安裝、橋面連續等施工任務。引橋作業二隊主要承擔宿遷側引橋的施工任務。主橋作業一隊主要承擔27號主塔、26號過渡墩及箱梁施工任務,包括碼頭的建設,27號主墩基礎筑島圍堰,基樁混凝土的灌注,鋼板樁圍堰的拼裝、下沉、封底,承臺、塔身、箱梁的模板安裝、混凝土澆筑和斜拉索安裝等施工任務。主橋作業二隊主要承擔28號主塔、29號過渡墩及箱梁施工任務。混凝土拌和站主要承擔全橋的混凝土生產供應任務。鋼結構加工廠負責全橋全部鋼結構加工及試安裝工作,當本加工廠滿足不了加工任務時,可以就近聯系由外單位加工。主塔基礎施工是影響工期的關鍵項目,我們采取邊施工邊臨建的方法組織施工。我部一方面
20、組織人員進場進行三通一平工作,另一方面就近從內部吊運已有型鋼、鋼管等材料及機械設備如50t履帶吊機、振動沉樁機、混凝土運輸車和水上拌和站等。在機械設備未到位的情況下臨時租賃材料、設備,加快兩岸碼頭和27號墩筑島的施工,打好進場的第一仗。在臨建工作基本完成后按投標文件中所述人員、設備及時進場,以達到在2月份開展主墩基樁施工,確保合同工期。2.5 工程進度計劃工程進度計劃以控制關鍵線路為原則,在保證關鍵線路工程的同時,進行流水作業,盡量縮短工期,合理安排施工順序和人力、財力、物力,對關鍵工序堅決保證施工。施工計劃是確保全橋按期完成的前提和條件,項目經理部根據施工網絡計劃編制勞動力、材料、設備和資金
21、計劃,強調計劃的嚴肅性和周密性,同時在施工中不斷優化。根據各階段目標以及招標文件要求,計劃從2002年12月1日開工到2005年5月31日完工,即按30個月控制工期,各分項工程形象進度見橫道圖及網絡圖。我部承諾假如我部有幸中標,我部將按監理和業主的要求進一步完善、優化施工組織設計,加強工序之間的銜接;抽調精兵強將;增加設備投入,精心組織,精心施工,確保施工計劃的按期實施。2.6 項目經理部勞動力組織根據本項目工程量,我部將抽調有施工經驗的技術管理人員和技術工人來承擔施工任務,并隨著工期的安排,不斷調用技術工人。人員投入如下:項目經理部管理人員45人,一線全部工人按高峰期投入橋梁施工各類土建專業
22、技術工人及機械操作人員約250人,根據工作需要,還可隨時由基地調進。另外組織普工100人左右。高峰期各作業隊投入人員如下:1)鋼筋作業隊:50名鋼筋工人和18名電焊技術工人。2)兩個主橋作業隊:各投入15名吊裝技術工人、18名模板技術工人、10名混凝土技術工人、9名電焊技術工人、2名電工技術工人。3)兩個引橋作業隊:各投入各種技術工人80名。4)基樁鉆孔作業隊:160名鉆機操作技術工人5)其他作業隊:各種技術工人80名。2.7 設備、材料進場組織我項目所有設備主要從江蘇潤揚長江大橋、湖北巴東長江大橋大橋等工地通過鐵路、水路運輸到施工現場。根據施工進度計劃,鉆孔機械及主墩施工設備材料通過水運進入
23、主墩位,在碼頭未完成之前,臨時租用現有碼頭調運材料,待碼頭完成后從碼頭通過便道往施工地點運送材料。其它機械設備及材料通過自身及社會運輸相結合的辦法通過水路和陸路按計劃進場。2.8 施工機具設備進場計劃1 鉆孔設備本項目擬投入20臺鉆機,其中12臺上海產GPS1500型鉆機用于施工陸地和水中主引橋基樁的成孔,8臺鄭州產QJ2500-1型鉆機主要用于主墩基樁的施工。2 水上主要設備本合同段主要工程位于岸上,且水上交通較為繁忙,須盡量減少水上船舶,擬為本標段投入的水上主要設備有一套拌和船(包括兩臺60m3/h拌和站)和一臺370匹馬力的拖輪。在澆注混凝土時會有幾艘砂石料船和散裝水泥船。水上設備按港監
24、的有關規定設置標志,在汛期到來之前,征得港監的同意,在指定錨地停靠,確保安全渡汛。3 上部結構施工主要設備對箱梁擬投入兩套4臺前支點牽索式掛蘭,從我部已完工的江西湖口大橋和將完工的巴東長江大橋這兩個同類型的項目上調用。預制箱梁架橋機和跨墩門吊我處均有閑置設備,可直接調用。2.9 施工場地總體平面布置1 駐地臨時工程建設總占地約4.5萬平方米,主要臨時設施設置在淮安岸引橋兩側,包含辦公區、生活區、臨時道路、組合箱梁預制場、砂石料場、拌和樓、鋼結構加工廠、實驗室、鋼筋棚、材料堆放等用地,宿遷岸還需設置組合箱梁預制場和部分臨時住房。駐地臨時工程建設及場地布置詳見施工總平面布置圖。2 施工主便道沿橋中
25、心線右側布置,寬度7m,長約930m,另外由拌和站、試驗室、料庫、鋼筋棚、鋼構件加工廠等施工點通向主便道的場內便道合計長約300m,寬7m。便道鋪設前先將表層腐質土清除,回填宕渣并壓實,表層鋪中、細粒式碎石面層,進行固化處理。 3 在27號墩和28號墩附近設置各一個附著式施工碼頭,其長度以放坡不超過7控制,長約100m。5 水上拌和站設置1)方案選定本合同段26號28號墩均位于河道邊,而主要的混凝土方量也集中在這三個墩附近,因此采用一臺水上拌和站負責這三個墩及主梁的混凝土生產。同時考慮租用三艘渡船載運混凝土攪拌運輸車承擔水中混凝土運送作為備用方案。2)水上拌和站主要承擔水邊工程項目混凝土的拌和
26、任務,配置為:31152.2m的平板駁一只、臥式水泥罐2個、強制式拌和機2臺,0.8m3配料機一臺,60m3/h混凝土輸送泵2臺,小型抓斗吊4臺,300m3砂、碎石儲料船各一艘,澆注混凝土時散裝水泥船和砂石料船保證持續供應材料。水上拌和站每小時生產能力為90m3/h。6 混凝土生產材料來源水泥主要采用散裝水泥(同時配備部分袋裝水泥),砂石料由砂、碎石船供應至拌和平臺處,由桅桿吊配抓斗進行上料。混凝土拌和好后由輸送泵輸送至施工現場。7 陸地拌和樓設置在引橋橋頭,兩岸各一套拌和設備,每套拌和設備的生產能力為60m3/h,以45臺(5 m3/車和6m3/車)的混凝土攪拌運輸車配合混凝土輸送泵進行混凝
27、土澆筑,實際施工過程中根據澆筑混凝土的方量需要調配混凝土攪拌運輸車的數量。8 組合箱梁預制場設置在2.10 臨時通訊經理部對外聯系采用直撥電話(或移動電話)、傳真機、電子郵件,對內以群呼式對講機、廣播等,以滿足施工現場內外的通訊要求。2.11 施工用水、用電配置1 施工用電設置:27號和28號主塔設置一臺500KVA臨變,支持主塔施工用電。淮安側引橋和宿遷側引橋各設置一臺500KVA臨變,支持南北引橋和過渡墩施工用電。并配備3臺315KW發電機組,同時根據生產、生活用電需求進行容量擴增或增加發電機機組數量。2 生產、生活用水:生產用水采用合格地下井水(經化驗)和河水,生活用水采用自來水。 第三
28、章 主橋施工方案3.1 鉆孔灌注樁施工3.1.1 概況 本合同段主橋基礎包括27號28號主塔基礎和26號29號過渡墩基礎。主塔基礎均采用40根D250cm鉆孔灌注樁,27號塔樁長65m,28號塔樁長70m。過渡墩基礎均采用8根D150cm鉆孔灌注樁,26號墩樁長60m,29號墩樁長70m。除27號主塔部分位于鹽河水道中外,其它基礎均位于岸上,施工較為方便。根據招標文件和現場調研情況,對于陸地基樁采用在墩位處平整及處理場地后進行施工;對于27號半水中基樁采用筑島圍堰法變水中樁為陸地樁進行施工。基樁在施工方法上根據墩位和樁徑不同,在混凝土生產、運輸、灌注分為兩種方法實施,而全部基樁的鋼筋籠均采用陸
29、地鋼筋棚集中加工制作。27號主塔及28號主塔利用50t吊車安放鋼筋籠;27號主塔采用兩臺水上拌和站負責混凝土生產,八車渡配備混凝土運輸車備用;28號主塔采用兩臺水上拌和站及淮安岸上一臺陸上拌和站負責混凝土生產,混凝土運輸車輸送混凝土。所有混凝土澆注設備均為臥泵。26號墩及29號墩則采用25t吊車安放鋼筋籠;岸上拌和站和混凝土運輸車負責混凝土的生產及運輸。3.1.2 27號主塔筑島圍堰27號主塔位于陸地與河道的交界處,主墩范圍內橫向地面高程相差約8m,屬半填半挖地勢。進場后在進行臨時設施施工的同時,就須開始27號筑島工作,將楊莊居委會五組一側高地土方開挖填至河道一側,向河道中推進約30m,島面標
30、高13.0m。3.1.3 護筒埋設對監理工程師批準可以施工的樁位進行清除雜物,場地平整(填實、整平),具體填實高度根據地下水位埋深和地表水影響及土質要求,保證鉆孔時的靜壓水頭高度不小于12.0m來綜合確定;然后在其上測量放樣,定出樁位,埋設鋼護筒。主橋區內有液化土存在,在主橋樁基施工時鋼護筒必須下沉到液化土層以下,避免塌孔現象。由于地質資料不詳,初步擬定鋼護筒長度12m,用=12mm鋼板加工而成,底口用=10mm高60cm的鋼板加強,主橋鉆孔均為陸上施工,護筒定位誤差容易控制,因此護筒直徑采用2.8m。鋼護筒下沉采用50t吊車配合DZ150kw振樁錘打入。對于不能一次振沉到位的鋼護筒可采用抓斗
31、清除護筒內土層后,再振動下沉鋼護筒到設計標高。采用活動導向架作為限位裝置,以確保鋼護筒的平面位置偏差小于5cm,鋼護筒傾斜度小于0.5%。3.1.4 鉆機選型 主橋區巖性主要為亞粘土、亞砂土,淤泥質粘土、粘土和粉、細砂,橋址區不良工程地質問題主要為軟土、可液化土及微膨脹土。總體看來地質情況對鉆機扭矩要求不高,但需要有相當的排量,施工時控制進尺及解決糊鉆預計是主要的問題。根據地質情況并結合我處的機械設備安排,過渡墩及主塔墩鉆孔施工鉆機選型如下:過渡墩1.5m的基樁,采用4臺GPS-1500型鉆機施工;主塔墩2.5m基樁采用各4臺QJ250-1型鉆機施工,泵吸反循環成孔。施工時根據單機成孔進度及時
32、調整鉆機數量以確保基樁施工總進度。下表為主塔基礎施工擬投入的QJ250-1型鉆機主要技術參數:鉆孔直徑(m)巖層2.5,松散層3.0鉆桿內徑(cm)21.5鉆孔深度(m)100主機功率(kw)95最大扭矩(kNm)130輔助電機功率(kw)8轉速(r/min)024起重功率(kw)75提升能力(kN)800主機重量(t)303.1.5 鉆孔泥漿及水頭恰當的泥漿性能對成孔至關重要,施工中要求每班兩次測定泥漿性能并及時調整到規范要求值范圍內。主橋區地質情況較好,泥漿主要靠自然造漿。泥漿各項指標必須滿足以下要求:相對密度:1.101.20粘 度:1822s含 砂 率:4%膠 體 率:95%PH 值:
33、811失 水 率:20ml/30min靜 切 力:33.5鉆孔過程中護筒內水頭保持在1.52.0m。根據本橋水位變化情況,每個主墩側設置一個泥漿池和沉淀池,體積為21520m=600m3,并在鉆孔時及時以抓斗吊清除鉆渣,保證護筒內失水時,泥漿池中有足夠的泥漿補充水頭。3.1.6 成孔鉆進鉆孔灌注樁因其施工情況的特殊性,鉆孔時可能遇到的不定因素較多,因此開鉆前制定詳細可行的基樁施工作業指導書,包括施工工藝、鉆孔前的設備檢修、人員培訓與準備、泥漿循環系統等材料準備、事故預案、安全方案、質檢方案等,并備有可靠的自發電系統和滿足要求的商品混凝土應急。1 鉆孔前,繪制鉆孔地質剖面圖,以便按不同土層選用適
34、當的鉆頭、鉆進壓力、鉆進速度和泥漿和正反循環形式。2 鉆機安裝就位后,底座應平穩,在鉆進和運行中不應產生位移及沉陷,否則應找出原因,及時處理。3 鉆孔作業采用減壓鉆進,鉆至護筒下口附近1m時,需提鉆拋填粘土反復作正循環旋轉護壁23次。成孔過程中采用正反循環鉆進,在護筒內、淤泥層及粉砂層采用正循環鉆進,其余地層采用反循環鉆進。4 鉆孔時及時填寫鉆孔施工記錄,交接班時由當班鉆機班長交待接班鉆機班長鉆進情況及下一班應注意事項。5 鉆孔作業分班連續進行;經常對鉆孔泥漿進行試驗,不合要求時,及時調整;隨時撈取渣樣,檢查土層是否有變化,當土層變化時及時報監理工程師并記入記錄表中,且與地質剖面圖核對。6 鉆
35、孔時將采取穩定鉆孔內水頭的措施,保證孔內水頭在任何時候均比護筒外水位高1.52.0m。7 27號主塔基礎施工時,密切注意筑島島面標高變化情況及河道側邊緣有無坍塌現象發生,如若危及平臺的穩定性則及時采取拋填塊石或土袋防護或其他可靠防護措施。8 因故停止鉆進,孔口應加護蓋。嚴禁鉆頭留在孔內,以防埋鉆。3.1.7 清孔 鉆孔到位后采用長為46倍的樁徑、直徑等于樁徑的檢孔器或檢測孔徑的儀器進行孔徑和垂直度的檢查,并經監理工程師驗收合格簽認后,進行清孔作業,清孔必須滿足公路橋涵施工技術規范要求。1 在清孔排渣時,注意保持孔內水頭,防止坍孔。2 嚴禁用超深成孔的方法代替清孔。3 采用優質泥漿在足夠的時間,
36、經多次循環,將孔內的懸浮的鉆渣置換并沉淀出,清孔時間不少于將孔內泥漿循環三次。3.1.8 鋼筋籠制作安裝與下導管各墩基樁鋼筋籠均在經過地基處理的鋼筋棚內集中制作,采用平板車運輸至現場施工。1 制作鋼筋籠時,嚴格按照設計圖紙和技術規范要求執行;且在鋼筋籠上端均勻設置吊環或固定桿。2 在鋼筋籠四周用砂漿圓盤作為保護層厚度襯塊,確保鋼筋籠保護層厚度;超聲波檢測管縱向每4.0m與鋼筋籠焊接固定。3 在鋼筋籠的接長、安放過程中,骨架保持垂直;鋼筋籠接長采用冷擠壓接頭,每節接長保證順直度滿足要求,接頭牢固可靠,同一斷面接頭數量不超過總根數的二分之一。鋼筋籠接好后嚴格檢查接頭質量,并邊下沉邊割掉籠內十字撐。
37、4 混凝土灌注導管采用內徑300型卡口管,按公路橋涵施工技術規范要求,在混凝土灌注前進行水密承壓和接頭抗拉試驗、長度測量標碼等工作,并經監理工程師檢查合格后下放導管。5 在灌注混凝土前再次檢查孔底沉渣厚度,如不滿足要求,應利用導管進行二次清孔直至合格。6 導管底口至樁孔底端的間距控制在0.4m左右,首批混凝土儲料斗設計容積為:滿足導管初次埋置深度大于1.5m。3.1.9 鉆孔樁混凝土的灌注粗、細骨料采用級配良好的碎石、中粗砂。混凝土應有良好的和易性,灌注時保持有足夠的流動性,其坍落度控制在1820cm,首批混凝土的初凝時間應大于10小時。為提高混凝土和易性,混凝土中摻用外加劑、粉煤灰等材料,其
38、技術條件及摻用量通過試驗確定。1 對于27號主塔基樁采用兩臺產量60m3 /h水上拌和站生產混凝土;對于28號主塔基樁采用上述水上拌和站及一座設置在淮安側引橋的60m3 /h陸上拌和站生產混凝土。27號樁基施工時,陸地拌和樓作為備用(混凝土運輸至碼頭后再用運輸船運輸至墩位)。26號過渡墩施工也采用上述水上拌和站。2 陸地及水中拌和樓均備用發電機(315kVA兩臺、200kVA一臺),備用的發電機做好供電準備。3 按三倍澆注樁身混凝土體積備齊砂、石、水泥、外加劑等原材料,但當鉆孔樁成孔時間較集中時加大儲備量。4 混凝土灌注開始后,注意保持孔內的靜壓水頭不少于2.0m,同時及時測量混凝土面的高度及
39、上升速度,以便根據推算和控制導管埋置深度在26m之間。5 施工過程中注意控制混凝土的最小落差,確保混凝土密實。但本工程由于樁頂標高較低,易于控制。6 灌注的樁頂標高比設計高出一定高度,控制在50100cm。3.1.10 基樁檢測基樁施工完成且混凝土強度達到檢測要求后,及時與檢測單位聯系進行檢測。3.1.11 注意事項1 選擇和易性好的配合比,加緩凝劑,嚴格控制坍落度,應注重混凝土澆注的連續性。2 混凝土方量比較大,混凝土澆筑時陸地拌和樓作好準備,以便在需要時能及時提供混凝土。3 加強領導現場值班和人員的管理工作,做到職責明確,確保每個參與工人的工作質量從而保證基樁混凝土的施工質量。4 加強對通
40、訊設備的檢查,確保施工過程中信息暢通,指揮到位。5 砂層中的鉆進由于此種土層自身強度不高,含泥量少,造漿能力差,護壁性能不好,是鉆孔作業較危險的地層。處理不好,極易發生坍孔事故。處理方法是:每鉆進幾米,掏渣一次。然后投入適量粘土至孔底。繼續鉆進,使孔底1m深范圍內始終保持泥漿比重在1.5以上的高濃度區。通過鉆頭的住復擠壓,形成較完整和強度較高的殼體孔壁,可以有效地防止涌砂現象。6 糊鉆的預防本橋區土層多為粘土和亞粘土,在鉆孔過程中極易碰上糊鉆的情況,粘土緊緊地嵌固于鉆頭的冀翅間,形成磨盤狀,導致鉆進困難。從根本上預防的措施就是在加工鉆頭時在保證受力的情況下盡量減小鉆頭圈板寬度,加大內加勁板開孔
41、。另外在施工中也可采取降低泥漿密度、定時空轉和高擋轉速控制進尺的方法預防糊鉆。3.2 主塔承臺施工27號主塔承臺屬于半水半陸低樁承臺,28號主塔和26、29號過渡墩承臺均為陸上施工,下面主要敘述施工難度最大的27號主塔承臺施工方案。27號主塔承臺平面尺寸為48.829.6m,承臺厚度為6m,封底混凝土厚6m,承臺頂面高程為8.906m。經過筑島圍堰后的鉆孔平面高程約13.0m,即地面高程與承臺頂面高程相差約4m。27號承臺及封底混凝土采用鋼板樁圍堰施工。3.2.1 鋼板樁圍堰施工1 鋼板樁圍堰結構形式圍堰由鋼板樁及其內支撐系統組成,其中內支撐系統包括分配梁、一層水平撐桿和水平撐桿豎向支撐。力的
42、傳遞途徑為:土壓力與水壓力鋼板樁分配梁水平內支撐。由于圍堰平面尺寸太大,需要深入土層的豎向支撐承擔水平支撐的豎向撓度。根據墩位處地形情況和承臺幾何尺寸,擬定鋼板樁圍堰總高22m,圍堰頂高程+13.5m,底高程-8.5m,圍堰內輪廓尺寸比承臺平面尺寸周邊大0.2m,即50.230m。2 鋼板樁設計計算工況圍堰施工過程中包括三種最不利工況,驗算也分到這三種情況進行,第一種是在安裝內支撐之前,土層開挖至設置內支撐位置時,鋼板樁作為懸臂梁處于受力最大;第二種是已安裝內支撐,圍堰內水頭與外側水頭基本相平,但土層標高已下降至封底混凝土底面時;第三種是澆注完封底混凝土,圍堰內水抽干準備施工承臺時。3 鋼板樁
43、圍堰施工程序1)施工準備根據圍堰使用情況,鋼板樁可分為角樁和邊樁兩種。運至工地后,應仔細進行檢查、分類。樁身不得出現扭曲、裂紋等缺陷,局部缺陷可根據具體情況用冷彎熱敲、接長等方法進行修補,鎖口必須進行檢查,檢查時,用一塊型號相同、3-4m長的短鋼板樁作通過實驗。每片鋼板樁兩側鎖口內均徐黃油混合物(重量配合比為:黃油:瀝青:干鋸末:干粘土粉2:2:2:1),以減少板樁插打或拔除時相互間的摩擦力,且提高抗滲漏性能。2)插打定位樁,安設導向環 用全站儀精確定位,插打定位樁,安裝導向架,利用50t吊車起吊震動錘(DZ90kW),夾好定位樁(定位樁為16根10m長、以4根10010012角鋼組成的框架)
44、。啟動震動錘,使之沿圍堰內部設計位置垂直插入土中,入土深度4m,其頂標高設置為+19.0m ,然后在其上面分兩層焊好10010012角鋼作成的導向環,在導向環上部按一定位置設置I30工字鋼導向軌,作為打設鋼板樁的內輪廓導向及定位系統,I30必須精確定位,否則將影響到鋼板樁的合攏及承臺位置。3)插打鋼板樁27號墩鋼板樁設計頂面高程與島頂標高相差僅0.5m,而導向架必須有一定高度才能起到導向作用,因此導向架頂標高高于地面6m,這就意味著鋼板樁必須分兩次才能插打到位。鋼板樁的插打從河道一側開始,施工時及時用儀器測量,必須保證鋼板樁的平面位置和垂直度。插打至頂面高于導向架約1m時停止。鋼板樁圍堰在合攏
45、時,兩側鎖口不一定平行,會出現上大下小或上小下大,左右偏移等情況,因此在合攏處5-7片鋼板樁可只打入少許深度使之穩定即可,用鏈條葫蘆分別拉兩側鎖口,使之變大或變小,然后將鋼板樁徐徐插入,再分別打入。鋼板樁圍堰合攏后,即可拆除導向環,拔除定位樁,然后逐塊將鋼板樁施打到設計高程。4 出現問題的對策1)當樁出現水平向傾斜時造成水平向傾斜的原因是由已完成的前一根樁和正施工的樁之間摩擦力引起,或由于錯誤使用打樁機引起。一旦出現鋼板樁傾斜的情況須立即矯正,否則會變得無發收拾。為了避免板樁傾斜,振動錘應定位于被打樁的重心線上,用足夠的握裹力使錘頭垂直的、牢固的擊振樁頭。用導向軌可消除板樁的橫向傾斜。如果樁橫
46、向打斜了,可用鋼絲繩反拉校正傾斜,無法校正時,只能采用變截面樁來矯正。2)當插打時出現連帶下沉時在本合同段土質中打樁時,施工中的樁可能使得相鄰的樁下沉至允許高度以下。發生此情況時,要在受影響的樁的頂部加焊一段以補齊高度。為避免相連鄰樁被動下沉,幾根樁可由橫支撐用螺栓連接在一起,或把相連的鎖口焊在一起,另外,也可在板樁鎖口上用夾緊裝置連接,來避免兩個或更多的樁同時下沉(或拔出)。如果一個夾緊裝置不夠,可在下一個鎖口上再加一個夾緊裝置。3.2.2 土層開挖及封底鋼板樁圍堰施工完畢后即可進行土層的開挖作業。內支撐頂標高為+11m,底標高+10m,安內支撐之前的土層開挖采用挖掘機直接開挖,自卸車運土。
47、圍堰內土層開挖至內支撐底標高時,以振動沉樁機施打豎向支撐。豎向支撐共8根,每根豎向支撐為4根10010012角鋼通過綴板組焊而成,豎向支撐總長23m,其頂標高與水平支撐底標高一致,底標高-13m,進入封底混凝土底面10m。豎向支撐必須有較大的抗彎能力和回轉半徑,以抵抗除土時抓斗的碰撞和具有良好的抗壓穩定性。豎向支撐施打完畢后安裝分配梁和水平支撐,完成鋼板樁圍堰的受力體系轉換。用抓斗吊繼續除土至地下水無法控制時,向圍堰內注水,同時以120m3/h泥漿泵吸泥,當圍堰內水深達到5m以上時,也可采用9m3/min空壓機吹砂,在使用空氣吸泥機時必須保持圍堰內水頭高度。經技術員測量吸泥至封底混凝土底標高時
48、,將吸泥設備吊出圍堰,及時進行封底混凝土施工。封底混凝土采用導管法施工,根據27號主墩承臺的平面尺寸,擬投入36=18根300mm導管,每根導管首批混凝土方量需保證埋深1.3-1.5m。在灌注中同灌注樁一樣要保證混凝土的連續性,不得二次封底。3.2.3 承臺施工封底混凝土施工完成后,等強幾天,待封底混凝土強度達到C20時開始抽水,施工承臺。抽水時鋼板樁圍堰可能會有局部漏水,將舊棉絮壓入鋼板樁之間的鎖口內,壓緊壓實,可保證圍堰封水。抽完水后,用風鎬鑿除樁頭,測量放樣,準備立模板。模板以剛度控制設計,材料采用1220244010mm竹膠板,背方采用1010cm方木,間距25cm,方木后用短方木及木
49、楔子頂于鋼板樁上,保證模板的穩定性。立好模后,分層綁扎鋼筋和安設架立鋼筋,同時安裝冷卻水管,預埋測溫傳感器、塔柱施工預埋件等。準備就緒后一次澆注混凝土。1 承臺施工放樣首先用全站儀極坐標法放樣出主墩縱、橫軸線,并將點位標示在封底混凝土面上,再用全站儀放樣出承臺模板安裝大樣控制線。安裝完模板并在澆筑混凝土前,須對模板的位置和高程進行最后一次校核。2 鋼筋制作及安裝鋼筋采用加工廠加工成型,現場綁扎安裝的方法施工。架立鋼筋比較密集不能一次性通高布設,影響鋼筋吊裝和施工安裝,考慮現場分段安裝架立筋,架立筋間對接采用直螺紋套筒。鋼筋分層安裝,由于承臺鋼筋用量大層數多,面積廣,除必要的架立鋼筋外,為確保鋼
50、筋位置的準確性和各層面的平整性,增設鋼筋定位勁性骨架(采用63角鋼加工)。在鋼筋安裝過程中,樁基錨固筋與承臺鋼筋的位置沖突時,對此可采用適當調整樁基錨筋的方式解決。主筋對接也采用直螺紋套筒,其余型號鋼筋均按公路橋涵施工規范進行搭接或焊接。鋼筋進場時每批量鋼材必須附出廠檢驗合格證,進場后通過抽查試驗合格后方能投入使用。在鋼筋施工時,混凝土澆筑前,塔吊、下橫梁支架、塔柱預埋鋼筋等施工預埋件在承臺預埋時,均設置安裝定位框,與承臺鋼筋位置“打架”時,適當調整承臺鋼筋,以保證預埋構件的準確位置。避雷針接地線隨承臺鋼筋安裝引入塔柱預埋空間。避雷針接地線電阻控制不大于2歐姆。3 承臺冷卻水管采用50mm,壁
51、厚2.5mm輸水鍍鋅鋼管,梳型冷卻管接頭采用螺旋式套筒連接,其平面分布間距為1.0m,均采用U型定位筋卡焊,豎向分布三層,間距為1.5m,其位置控制采用定位架方式,冷卻管安裝隨鋼筋安裝逐層同步進行。冷卻管進水口用鋼板臨時封堵焊固,出水口用軟膠管引至模板外用鐵絲扎緊上口,使用時打開保證冷卻管循環水的暢通。4 模板安裝模板安裝在鋼筋綁孔和冷卻循環水管安裝前進行,模板穩定性和斷面尺寸須嚴格控制。模板的測量調整控制:軸線15mm,斷面尺寸15mm,頂面高程30mm。在鋼筋網頂面以鋼盒作為剪力槽模板。5 承臺混凝土澆筑承臺混凝土澆注前,先用水濕潤封底混凝土頂面,在封底混凝土表面鋪一層水泥砂漿,再開始混凝
52、土澆注施工。為保證承臺混凝土的整體性,澆筑一次完成,分層澆筑每層厚度不超過30cm。混凝土振搗采用梅花型分布插入振搗器,按作用半徑1.5倍確定插棒間距。混凝土澆筑順序由上游至下游再由下游向上游往復循環澆筑。澆筑層厚度的控制對大面積散熱和振搗效果有可靠保證。承臺尺寸為48.829.66m,混凝土方量達9000m3,根據承臺施工工期安排,擬投入兩臺水上混凝土拌和站,每小時產量大于90m3,混凝土從拌和站直接進入混凝土臥泵,預計4天即可完成承臺混凝土澆注。同時淮安岸一臺混凝土拌合站及4輛混凝土運輸車作為備用,必要時以渡排過河補充設備力量。澆筑混凝土垂直距離大于2m時均采用串筒輸送。6 承臺混凝土質量
53、保證措施水泥采用低水化熱礦渣水泥,通過試配摻加粉煤灰,減少水泥用量。粗集料選用級配良好的13cm碎石;細集料選用級配良好的中砂,砂率控制在40%左右。通過試配摻加外加劑降低水灰比,混凝土拌和用水采用低溫水降低混凝土的溫度回升率。混凝土初凝時間不得小于12小時,塌落度控制在1618cm。混凝土養護和冷卻循環水24小時監控,監控期限以大體積混凝土體內外溫差穩定溫度不大于25為止。3.3 主塔施工本合同段主塔包括下塔柱、下橫梁、中塔柱、上橫梁和上塔柱。斜拉橋索塔施工的關鍵主要是塔柱線型控制、外觀質量和上塔柱斜拉索錨固區施工。根據索塔特點和施工總工期并考慮到各種因素,擬定主塔施工控制工期為7個月,即2
54、003年9月1日至2004年3月31日,并以此制定相應施工措施。索塔下塔柱采用翻模施工,下橫梁采用萬能桿件桁梁鋼管支架現澆施工,上橫梁采用預埋牛腿承擔六四軍用梁支架現澆施工,中上塔柱采用爬模施工。斜拉索鋼套筒安裝采用三維坐標控制法施工。兩道橫梁施工穿插在塔柱施工中進行,橫梁均采用一次澆筑成型。施工材料依靠安裝在塔旁橋軸線上的JL150塔吊調運,施工人員從下橫梁至上橫梁利用施工電梯運送。3.3.1 下塔柱施工1 下塔柱模板外模采用4.5m高度大面板鋼模,鋼楞采用236型鋼,對拉桿采用錐形螺母拉桿。內模采用組合鋼模拼裝,鋼楞采用210型鋼。內模內支撐采用可調節鋼管支撐,分層構成網格結構,塔柱外側外
55、模支架采用鋼管落地式支架,模板間連接為螺栓連接。2 下塔柱鋼筋安裝鋼筋安裝順序為:校正基礎預埋筋位置安裝勁性骨架安裝主筋定位框測校定位框平面位置安裝主筋安裝箍筋及預埋件。鑿毛承臺塔肢位置混凝土表面(包括剪力槽),安裝首節勁性骨架,勁性骨架除了作為主筋的定位骨架外,還起到穩定模板的作用。勁性骨架安裝采用預偏法。鋼筋安裝前,在勁性骨架上安裝主筋定位框(定位框上已按主筋間距放樣并注標識),用直螺紋套筒連接塔柱預埋筋與塔柱主筋,并同時在鋼筋定位框上綁扎定位。以確保塔柱主筋間距位置的準確和各向鋼筋平面的平整及順直,避免由鋼筋引起的模板安裝障礙。3 翻模施工模板設計以剛度控制,面板平整度1mm,撓度1mm
56、。鋼制模板采用對拉桿控制模板變形和抵抗混凝土側壓力,板間連接采用M16螺栓栓接。面板采用=5mm鋼板,背方采用236槽鋼鋼。模板安裝先立面后側面,立面精確控制到位后再安裝側面模板。模板安裝高度為9m,即模板總高度。每完成一次混凝土澆注,翻轉安裝4.5m模板留4.5m模板作為翻轉模板的承重支撐結構。模板測調采用三維坐標法控制測量,安裝前測定模板縱橫軸線位置,安裝后測量安裝精度,軸線不超過10mm,斷面尺寸不超過20mm,模板高程不超過20mm,澆注混凝土前,進行模板校核測量。符合設計要求后,才能進行混凝土澆注。4 混凝土施工混凝土澆筑采用泵送法,泵管從水上拌和站上岸,順塔旁用臨時腳手架安裝布設。
57、除特殊部位(塔柱首節混凝土和下塔柱頂部)外,其余各段均每次澆筑4.5m高混凝土。混凝土入模采用泵送軟管輸送混凝土到澆筑部位2m高處,混凝土澆筑采用分層法澆注,并用插入式振搗器振搗混凝土,混凝土振搗應密實。1)混凝土配合比索塔塔柱混凝土采用泵送工藝施工。施工前先根據砂石料及水泥質量狀況進行配合比試驗,試配時按照普通混凝土配合比設計規程(JGJ55-96)要求,在施工現場通過計算、試配和調整確定,主要要求如下:(1)水泥采用規定強度及普通水泥,其最大用量不超過550kg/m3。(2)粗集料選用級配良好的13cm碎石。(3)細集料選用級配良好的中砂,砂率控制在40%左右。(4)在經監理工程師同意的前
58、提下,通過試配摻加外加劑,以降低混凝土水灰比。(5)混凝土初凝時間不小于12h,坍落度控制在16cm18cm,以利于泵送施工。(6)塔柱混凝土水泥采用同廠家、同類型、同標號水泥,使塔柱顏色通體一致。2)澆筑(1)塔柱混凝土采用水上拌和站拌和、臥泵泵送入模,插入式振搗器振搗的辦法澆筑。根據每次混凝土澆筑數量,同時開動2臺60m3/h攪拌機,一臺三一牌高壓臥泵和一臺SWING高壓臥泵泵送,其混凝土垂直輸送高度可達180m以上。(3)塔柱混凝土每次澆筑高度為4.5m,每次模板安裝前鑿毛混凝土頂面;混凝土澆筑分層進行,分層厚度在30cm左右,沿水平方向逐漸推進。(4)使用插入式振搗器振搗混凝土時需快插
59、慢拔,同時要垂直插入混凝土中,并插至前一層澆筑混凝土約10cm,嚴禁用振搗棒拖混凝土布料,振搗棒移動間距不得超過有效振動半徑的1.5倍。(5)布料時,混凝土自由落體高度不超過2m,超過2m設置串筒布料。(6)下塔柱平面尺寸大,壁厚大,施工時同時需考慮水化熱問題。每次混凝土澆注完畢拆模后,立即用塑料布包裹外表面,可同時起到保溫和防風的作用;塔內灌滿河水,可起到降溫和養護的作用。3.3.2 下橫梁施工下橫梁支架采用1.0m鋼管樁支承,萬能桿件拼裝桁架梁承重,其懸臂端由預埋鋼箱牛腿上的分配梁砂筒支承。橫梁底模板安置于上分配梁上。底板和外模均采用大面鋼制模板,外模鋼楞采用236型鋼,對拉桿采用50mm
60、塑料管穿32精軋螺紋鋼;內模采用組合鋼模和210鋼楞拼裝,橫梁頂板支架采用門式支架。1 下橫梁鋼筋安裝及預應力管道安裝鋼筋及預應力管道安裝順序:底板鋼筋底板預應力管道腹板鋼筋腹板預應力管道腹板和橫隔板模板頂板支架內模頂板鋼筋頂板預應力管道。2 下橫梁混凝土澆筑底板混凝土澆筑由橫梁的兩端向中間慢速澆注,在底板澆注端混凝土初凝前開始分層澆注橫梁腹板,最后澆注橫梁頂板。3.3.3 下橫梁預應力施工在澆注混凝土前先穿好束,以防波紋管漏漿造成施工不便,待混凝土強度達到85%,根據施工設計要求進行預應力張拉。1 預應力束張拉預應力張拉采用雙控,且以引伸量控制為主。按設計要求,引伸量控制在6%之間,同一張拉
61、斷面斷絲率不得大于1%,且不允許整根拉斷,預應力束需用圓盤切割機下料。張拉的施工工藝如下:張拉程序為0初應力(0.1k)張拉控制噸位(持荷2min,錨固)實際伸長值的計算方法為:L=L1+L2L1從初應力至控制張拉應力間的實測伸長值(cm);L2初應力時的推算伸長值(cm),可采用相鄰級的伸長度。理論伸長值的計算:L=(PL)/(AgEg)P預應力束的平均張拉力(N);L預應力鋼材長度(cm);Ag預應力束截面面積(mm2);Eg預應力束彈性模量(N/mm2);2 孔道壓漿施工控制1)預應力鋼束張拉后,及早進行壓漿,根據江蘇地區的空氣濕度一般不宜超過7d。孔道壓漿用水泥漿,其技術條件應符合以下
62、規定:(1)水泥采用普通水泥;(2)水灰比不得大于0.40,摻入適量減水劑時則可減小到0.35,水及減水劑對預應力鋼材無腐蝕作用;(3)水泥漿的泌水率不超過4%;(4)水泥漿中摻入膨脹劑應通過實驗確定用量;(5)水泥漿稠度宜控制在1418s之間。2)孔道壓漿施工工藝(1)孔道沖洗潔凈、濕潤;(2)調制水泥漿壓漿;(3)在檢查孔抽查壓漿的密實情況,檢查標準試塊的抗壓強度評定水泥漿的質量;(4)封錨。3)壓漿施工壓漿時采用活塞式壓漿泵,其壓力最大為0.5Mpa0.7Mpa。管道較長時可適當增大壓力。每孔道壓漿至最大壓力后,穩壓一段時間,達到孔道另一端飽滿和出漿,并應達到排氣孔排出的漿與規定的稠度相
63、同的水泥漿為止。并作好壓漿施工記錄。4)壓漿施工控制壓漿后,應從檢查孔抽查壓漿的密實情況,如有不實,及時處理并糾正。壓漿時,每一工作班取3組7.077.077.07cm的立方體標準試件,標養28天,檢查其抗壓強度,作為水泥漿質量評定的依據。5)封錨孔道壓漿完成后,進行封錨。封錨前,在預應力張拉槽口補焊設計采用的鋼筋。封錨混凝土標號與塔墩標號一致,為C50混凝土。3.3.4 中上塔柱施工中、上塔柱采用爬模施工,內模采用輕型大面鋼制提升模板。爬模由爬升系統和模板系統構成,爬升系統由爬架和聯結導向滑輪提升結構組成。爬架分兩部分:下部為附墻固定架并分兩個操作層。上部為操作層工作架,其分四個操作層。爬架
64、的作用:一是模板提升和安裝,二是防風抗風,三是解決自身的爬升。導向滑輪結構:主要是控制爬架交替提升過程中的運行軌跡和動態平衡。1 模板塔柱外模板的結構型式為大塊鋼模板。根據塔柱施工分段高度,模板在豎向分為兩節,每節高4.5m,每次拆安4.5m。每根塔柱各配備一套外模板。模板以剛度為主要控制因素,要求其最大撓度小于1.5mm。根據設計計算結果, 綜合考慮模板周轉使用次數,擬采用10型鋼及=5mm 鋼板加工,加工時嚴格控制模板表面平整度、強度、剛度,以提高塔柱外觀質量與線型質量,使其滿足施工規范要求。塔柱內模板采用5.0m高度鋼制提升模板,鋼管支架支撐。2 爬架爬架采用8型鋼加工,總高度21m,附
65、墻高度4.2m,每根塔柱配備四副爬架,每塔配備8副爬架。爬架在塔柱起步段(13.5m)施工完成后即可利用塔吊現場組拼,利用高強附墻螺栓將附墻架附在塔柱墻體上,實施塔柱鋼筋混凝土施工,爬架每爬升一次澆筑兩個4.5m標準段塔柱施工。3 鋼筋、勁性骨架安裝鑿毛下橫梁段塔肢位置混凝土表面,安裝中塔柱首節勁性骨架。鋼筋、勁性骨架安裝方法與下塔柱相同。4 爬模施工爬架安裝前,下塔柱先澆注13.5m,并預埋爬架錨固預埋件。底節段塔柱模板安裝先立面后側面,立面模板精確控制到位后再安裝側面模板。模板測調采用三維坐標法控制測量,安裝前測定模板縱橫軸線位置,安裝后測量安裝精度,軸線不超過10mm,斷面尺寸不超過20
66、mm,模板高程不超過20mm,澆注混凝土前,進行模板校核測量。不符合施工控制要求時重新調整模板后,才能進行混凝土澆注工序。起步段施工完成后,利用塔吊拼裝爬升架,并用高強附墻螺栓將附墻架附著在塔樁上,進入爬模循環施工。5 預埋件預埋結構預埋件按設計要求預埋。施工預埋件采用高強錐形螺帽拉桿或鍍鋅鋼板,上、下橫梁與塔肢固接處設置預埋小鋼箱作為支承桁架梁的牛腿預埋件。6 混凝土澆筑注意事項與下塔柱施工相同,此處不再贅述。7 其它問題1)塔身施工配備一臺塔吊及一臺電梯進行施工材料吊運及工作人員上下作業。承臺至主塔下橫梁設置人行爬梯;在下橫梁位置預埋鋼構件,順著塔肢安裝電梯至上橫梁。上塔柱施工人員則采用鋼
67、管腳手架上下作業。2)塔身施工時配備完善的供電及供水設施以滿足正常施工需要。3)考慮塔柱收縮、徐變和彈性壓縮,塔柱澆筑高度應比理論高度增高一定數值。施工時,根據設計和科研單位指定位置埋設塔柱、橫梁應變片;配合科研單位實測塔身混凝土的彈性模量、徐變系數。測點的高程變化,經綜合分析后確定最終增高值,在澆筑塔頂時一次調整。4)為滿足塔柱在施工過程中的抗風及其他要求,中塔柱施工過程中設計采用兩根100cm鋼管在兩根塔柱之間設置橫撐。5)考慮橫梁預應力張拉對塔柱線型的影響,塔柱施工到橫梁部位時需對塔柱設置一定的預偏量,具體數值由設計單位提供。6)塔柱施工時按順序進行爬梯、電梯、塔吊、電纜、混凝土泵管、照
68、明設施、爬模附墻架等預埋件的埋設。7)塔柱施工到橫梁部位時,預埋橫梁鋼筋及預應力管道,橫梁預埋鋼筋與橫梁鋼筋之間采用直螺紋螺栓連接。3.3.5 上橫梁施工上橫梁施工采用六四軍梁承重結構,支承牛腿分別在橫梁底板下3m處預埋鋼箱牛腿。桁架承重結構安裝順序:鋼板牛腿底分配梁砂筒頂分配梁六四軍梁承重梁底板分配梁底板模板。上橫梁的鋼筋模板,預應力束安裝張拉,預應力管道灌漿、封錨,混凝土澆筑施工等均和下橫梁施工相同。3.3.6 拉索錨固區預應力施工上塔柱斜拉索錨固區預應力采用扁錨體系以抵抗斜拉索的拉力,預應力為BM15-4鋼絞線。鋼絞線束張拉施工采用后張法一端張拉。上塔柱施工周期4天。張拉工作隨塔柱施工緊
69、后完成。預應力束管道壓漿采用活塞式壓漿泵壓漿工藝。錨頭封錨混凝土采用開口模板封錨。索塔錨固區環形預應力束施工是高空作業,由于該區段受到斜拉索強大的集中作用,結構受力復雜。預應力筋束定位是否準確,張拉是否到位,直接影響塔柱內力,加之該區段鋼筋較多,又有勁性骨架,錨下局部加強鋼筋等干擾,其定位、穿束、張拉、壓漿施工難度均較大。1)預應力管道安裝波紋管采用BM15-4扁波紋管,波紋管安裝采用鋼筋定位支架控制平面分布及豎向位置。在勁性骨架焊接成形后就穿波紋管,然后再綁扎普通鋼筋,以提高孔道的安裝精度。2)預應力鋼絞線穿束鋼絞線穿束在每節段鋼筋安裝時同時完成,利用爬架操作層作為穿束平臺,鋼絞線下料長度為
70、:設計長度+21.5m(張拉工作長度),下料采用切割機切割、束端平面平整。3)預應力束張拉考慮塔柱混凝土澆筑的進度與塔柱施工周期,張拉工作在模板拆除后進行。錨固區預應力張拉實施兩端對稱張拉,張拉控制實施雙控(應力控制與伸長量控制)。預應力束張拉程序:初拉(0.1設計拉力)張拉至設計噸位持荷2min錨固。4)預應力管道壓漿壓漿隨預應力張拉工序緊后進行施工。水泥漿攪拌及壓漿設備均布設于塔上,由高壓輸漿管輸漿于施工位置。5)封錨及漿漬處理預應力封錨在壓漿工序完成后,當即安裝錨頭蓋帽。濺落在塔柱上的水泥漿在封錨的同時進行水洗、沖刷,保持塔柱表面的清潔和美觀。3.3.7 施工測量控制1 索塔測量放樣的主
71、要誤差要求如下:索塔傾斜度:H1/3000斷面尺寸:20mm軸線偏位:10mm塔頂高程:10mm斜拉索錨固點高程:10mm斜拉索錨具軸線:5mm2 索塔測量放樣的主要方法索塔測量放樣的主要方法是“全站儀三維坐標法”,即在控制點上架設儀器,直接測量索塔上測點的三維坐標X、Y和高程H,然后將測量值與對應點的設計值比較,計算出二者的差值,再將點位移至設計位置。由于“全站儀三維坐標法”對儀器依賴太大,所以同時用常規的經緯儀交會法和水準測量分別對平面點位和高程進行校核。3 鋼筋安裝鋼筋安裝時先利用勁性骨架作定位架,每2m取一斷面焊一定位框架,并利用全站儀調整其位置符合鋼筋位置要求,然后安裝豎向主鋼筋,在
72、豎向主鋼筋上用鋼卷尺放樣,安裝水平構造鋼筋,待模板安裝完成后,再利用模板對鋼筋進行“精定位”,調整好鋼筋保護層。4 模板安裝定位模板提升到位后,在模板的頂面選取其角點作為測量放樣的定位點,用全站儀三維坐標法在岸邊的控制點上測量調整模板至設計位置,以保證塔柱的正確空間位置。5 塔柱內斜拉索鋼套筒的定位測量斜拉索鋼套筒定位的關鍵是保證錨固中心點的空間位置及鋼套筒的方向正確,否則斜拉索將與鋼套筒發生磨擦,損壞斜拉索。為了防止混凝土堵塞拉索鋼套筒及利于立全站儀棱鏡桿,定位前需將鋼套筒兩端用薄鋼板封口,以后再割開。放樣時,只要保證斜拉索鋼套筒上端中心點(錨固中心點)與下端中心點同時達到各自設計坐標與高程
73、,則索管已達其設計位置。于是用全站儀三維坐標法先測得斜拉索鋼套筒上、下端中心點的坐標和高程。根據其偏差就可以利用千斤頂、導鏈滑車等微動設備移動斜拉索鋼套筒至正確位置,再將其焊結在勁性骨架上。往往這樣的測量、計算、調整需進行多次,逐漸趨近,直到達到設計要求為止。在實際工作中,拉索鋼套管下端中心點由于處在垂直面上,無法直接立全站儀棱鏡桿,可在其旁焊一塊小鋼板用于立棱鏡桿,計算時加一改正量即可。6 索塔基礎的沉降觀測由于索塔基礎地質情況比較復雜,巖基在基礎、塔身、上部結構自重荷載及運營荷載等作用下可能產生沉降,所以在施工過程中和以后運營中均需對其進行監測,為此在中塔柱上設置永久沉降觀測點。為便于以后
74、長期觀測,觀測點的高度與主梁平齊,在上、下游塔柱的兩側分別設1個共4個。塔柱混凝土澆筑前預埋圓頭鉚釘用作永久沉降觀測點。觀測方法:首先按照二等水準測量規范的要求,用兩臺J2 型經緯儀采用電磁波測距、對向觀測、三角高程測量高差的方法,進行跨河水準測量,將岸上水準點的高程引至下橫梁處的水準點上,再用二等水準測量聯測各沉降觀測點,得到各變形點的高程。在主塔施工過程中定期對變形點的高程進行觀測,最終一次的觀測值與第一次測量值之差即為主塔的沉降變形量。7 索塔撓度的變形觀測在索塔施工過程中,由于索塔受風力、日照等外界環境因素的影響而產生撓度變形。隨著索塔高度的增加,撓度變形的幅度也急劇增大。只有準確地掌
75、握塔擺動和扭轉的規律,才能有效地指導施工和相應的施工測量工作。另外,在混凝土梁澆注過程中,由于施工原因,致使索塔兩側斜拉索受力不平衡,從而使索塔在順橋向產生一定的偏移。為了將這種變形限制在一定范圍內,不致于使其危及索塔安全,需對此變形進行觀測。為了較準確地反映索塔各個位置的變形情況,分別在上、下游塔柱的塔頂、上橫梁處、中橫梁處4個位置布設變形觀測點。變形觀測的周期,在工程施工階段根據影響索塔受力變化的具體工況而定(如混凝土梁的吊裝、斜拉索的張拉等)。索塔撓度變形觀測的方法:采用全站儀極坐標法進行觀測,在岸上工作基點上安置好儀器,輸入測站點坐標并配置起始方位角后,只要一次照準反射棱鏡,儀器即可測
76、出方位角和距離,計算并顯示變形點的坐標。將測量結果與變形點第一次測量的坐標比較,就得出變形點的二維偏移量。為保證精度,觀測要進行一個測回。為提高測量精度,用全站儀極坐標法觀測時始終在同一控制點上設站,后視方向也始終為同一方向,這樣各控制點間的誤差不會影響測量精度。同時,工作基點和照準點上都采用強制對中裝置。8 索塔施工測量的主要技術要求1)索塔施工測量的控制基準點要經常復測,防止點位移動;2)溫度、日照和風力對索塔的撓度變形影響較復雜,其對施工測量放樣的影響值很難得知。所以對索塔各部位進行施工測量放樣時,應選擇夜間、風力較小、外界環境相對穩定的時段進行。3)由于索塔的不斷增高和混凝土收縮、徐變
77、、沉降、風荷載、溫度等因素影響,塔身必然會有少量的變化,所以在對索塔各部位的相關位置和變化點進行測量放樣時,應避免誤差的累積,保證索塔各斷面尺寸達到設計要求。3.3.8 塔柱尺寸控制下塔柱高度較低,在施工時不需考慮防外傾的問題,但在澆注下橫梁時必須考慮防止塔肢外傾的措施。方法為在下塔肢距下橫梁底約50cm處預埋兩組15-9錨固體系,澆注下橫梁混凝土之前水平張拉兩束各9根15.24鋼絞線,以抵抗下塔柱外傾力,具體拉力需根據塔柱、施工荷載和下橫梁牛腿上支反力導致塔柱內側混凝土的拉應力確定。中塔柱中部設置一層兩根100cm的水平鋼管支撐作為壓力支撐控制塔肢內傾與變形。塔肢空間位置控制及塔肢細部線型控
78、制以模板安裝為主體,采用三維空間測量控制。3.3.9 塔柱外觀質量控制塔柱外觀質量主要從模板和混凝土施工兩方面來考慮。索塔為等截面結構,下塔肢采用翻轉模板法施工,中、上塔肢采用爬模法施工,索塔混凝土節段間模板安裝調整時,其間隙控制不大于5mm。索塔模板以爬架和錐形螺母拉桿加強模板剛度,模板自身剛度以加密肋板和小背楞型鋼間距控制。索塔泵送混凝土在高溫季節施工降溫措施是:水平泵送段管道采用澆水降溫和覆蓋濕麻袋吸熱;豎直泵送管道采用泵管包裹礦棉阻隔外界高溫侵入的措施。索塔混凝土防裂除上述措施外,還需在主筋外側設置防裂鋼筋網,保障混凝土的外觀質量。索塔混凝土施工避免蜂窩麻面的措施:混凝土澆注保持均勻振
79、搗,不過振、不漏振、不少振。插入式振搗器振搗應距模板510cm。模板循環施工時,清理干凈面板污漬和殘留水泥漿斑。模板應涂脫模劑。為保證混凝土顏色保持一致,塔柱混凝土采用同廠家、同型號、同標號、同化學成份配方的水泥。塔柱修飾采用試驗試配、現場對比的方式,配制出與塔柱混凝土顏色一致的砂漿修補螺栓孔,預埋件表面和施工縫等。塔柱混凝土的養護:氣溫高于5時采用灑水養護,保持混凝土表面濕潤;50時采用塑料布保溫養護;0以下時采用雙層塑料棚布圍棚,通過碘鎢燈加溫的措施提高棚內溫度,防止混凝土的凍害發生,保證混凝土的質量。3.4 過渡墩施工過渡墩采用雙排柱式墩,柱徑250cm。26號墩柱高12m,29號墩柱高
80、10m,采用兩節6m高模板連接后一次性澆筑。模板設計為兩半圓鋼模,豎向背肋為75角鋼,水平背肋為=6mm鋼板,兩節模板間連接采用M18螺栓栓接。面板采用=5mm鋼板,混凝土澆筑工藝同塔柱混凝土施工工藝。3.5 主梁施工3.5.1 施工方案簡述主梁施工包括0號塊施工、標準段掛籃對稱懸澆、邊跨現澆段(端橫梁)、邊跨合攏段和中跨合攏段施工。其中,0#塊施工采用大型鋼構支架現澆,支架搭設在索塔中塔柱施工的同時即可進行,待上橫梁施工完畢后開始鋼筋砼施工;主梁懸澆節段采用桁架牽索式掛籃對稱施工,每臺掛籃自重約180噸;中跨合攏段采用吊架法施工。3.5.2 0號及1號梁段施工0號及1 號梁段在支架上施工。支
81、架采用鋼管樁支撐萬能桿件桁架組合結構,其頂面縱向長度為16米,支架靠近塔柱一端支承在橫梁預埋件上。萬能桿件主梁之間利用橫梁聯成一個空間桁架結構。具體施工時先進行加載試驗,以消除支架的非彈性變形,并測量彈性變形,并按此計算出立模預抬標高。所有鋼筋、模板均由駐地加工廠加工成型,然后運往現場安裝,同時將預應力預埋管道、斜拉索預埋裝置按設計位置牢固定位。所有鋼筋接頭的搭接長度均按設計及規范進行控制,且搭接接頭個數不應超過同斷面鋼筋根數的50%,并錯開布置。根據主梁結構特點,砼按肋板橫梁頂板順序平衡澆注。砼采用集中拌制、泵送法施工,插入式振搗器振搗。混凝土施工完成后張拉臨時固結預應力筋形成塔梁臨時固結,
82、并張拉梁上預應力鋼束。3.5.3 掛籃懸澆施工本工程采用前支點牽索式掛籃施工的梁段邊跨25段,中跨28段,牽索式掛籃即利用前端索掛在掛籃前端,在澆注混凝土過程中多次調整前端索索力大小,以滿足混凝土壓應力不致超限而實現掛籃簡支。斜拉索施工與掛籃施工同步進行,整個懸臂施工過程中,斜拉索分三次張拉至安裝索力,即空掛籃、砼澆至1/2時各張拉一次,砼強度達到設計值后張拉至安裝索力。本合同段以掛籃施工的梁段分6m和4m兩種,下面以6m梁段為例敘述掛籃施工方案,只需稍作改動即可實現4m梁段澆注。0號及1號梁段在支架上澆注,以2號梁段為例簡述掛籃施工過程:安裝掛籃就位,掛掛籃前索,張拉到施工設計要求的第一次張
83、拉力,澆注節前段混凝土(一半混凝土方量),張拉前索到施工索力,澆注另一半混凝土,張拉預應力,將錨固點從掛籃轉至梁段,完成體系轉換后張拉斜拉索至設計要求索力。1 掛籃拼裝當1號索安裝調試完畢,經檢查滿足設計要求后,即可在已施工的1號梁段上進行掛籃的拼裝。本工擬采用鋼箱牽索式掛籃施工,其結構共包括:縱梁、橫梁、掛鉤、行走系統和模板系統。拼裝時按上述順序逐個進行,全部拼裝、調試完成后進行等荷載試壓,經監理工程師檢查符合要求后開始準備標準主梁段的施工。2 鋼筋、預應力管道、斜拉索預埋裝置施工該項工程施工與1號梁段塊類同,不再贅述。3 砼施工掛籃懸澆主梁設計采用C60混凝土,由于斜拉橋主梁施工的特殊性,
84、要求主梁混凝土既要具有高流動性,又要具備較長的初凝時間和早強性能,擬用配合比需經過現場測試來確定。掛籃懸澆主梁每塊段混凝土方量約為190m3,一次澆注完成,結合現場條件,27號主塔混凝土梁段澆注采用水上拌和站及臥泵生產和運送混凝土,將水上拌和站移至主塔靠中跨一側,兩臺60m3/h拌和機生產混凝土,兩臺高壓泵運送混凝土從拌和船直接往兩懸臂同時供給。28號主塔混凝土梁段澆注采用水上拌和站和淮安側引橋拌和站生產,臥泵運送混凝土混凝土入模,入模遵循先“前端”后“后端”、先“前橫梁”后“主肋”的原則,同時按“水平分層、斜向分條”進行澆注,混凝土振搗采用插入式振動棒進行振搗,上下層間搭接510cm確保混凝
85、土密實。澆注混凝土時應注意:1)掌握平衡施工原則,懸臂兩端混凝土澆注方量差控制在10m3以內;2)混凝土澆注時按照先主肋后頂板,從前到后的順序進行,實行分層澆注,分層厚度不大于30cm,使用插入式振搗器振搗砼;3)懸澆主梁每塊段砼方量為190m3左右,為使砼不在調索時被拉裂,砼需在初凝前澆注完成,我部配備的兩臺60m3/h的輸送泵,可滿足此要求;4)所有用于砼生產的原材料必須嚴格把關,材料進場后,按照規范要求進行抽檢;5)澆注砼前仔細檢查砼生產設備,并進行必要的試運行,以確保澆注砼時工況良好;6)砼澆注完成后,及時進行養護,加強覆蓋措施,灑水養護至少7天以上,防止砼表面出現干縮裂縫。4 預應力
86、施工預應力施工包括預應力鋼絞線安裝、張拉、壓漿、封錨等工序,不再贅述。3.5.4 合攏段施工跨中合攏段長度為4米,采用吊架法施工。為消除日照及溫度的影響,在合攏前對塔和梁的變形進行連續48h觀測,測量塔頂最大變形、梁段伸長值和晝夜高程誤差等,掌握變化規律,為合攏施工提供依據。掛籃懸臂施工完畢,中跨合攏段兩側掛籃各后退一個節段,在合攏段底面設置吊架系統(桁架、型鋼、模板組合形成),全部重量通過錨桿、拉桿傳遞到已澆梁段上,吊架安裝完畢,開始綁扎鋼筋、設置合攏段勁性鎖定裝置。經監理工程師檢查合格后,選擇恰當的溫度進行砼施工。養護達到設計容許強度后,按設計順序張拉主梁中跨合攏段預應力。拆除工作先拆除中
87、跨掛籃、合攏段模板,再拆除邊跨掛籃,然后及時解除塔下臨時錨固裝置,完成體系轉換。3.5.5主梁施工監控由于斜拉橋是多次超靜定結構,其施工因素和施工方法對成橋后的應力及線型影響很大。目前國內斜拉橋的控制理論較多,從總體來說,均是索力及線型雙控。通過對施工過程的模擬計算分析將施工過程中取得的參數對其適時修正,使理論模型與實際狀況趨于一致,然后用理論模型指導施工。所有這些工作的完成必須靠業主、設計、監理、專業施工監控單位和施工單位的共同合作。對施工單位,必須在對施工控制理論有了充分了解的基礎上,嚴格按控制指令及操作要求施工,并及時收集、反饋各類施工參數,并保證數據的及時、準確、可靠。通過各方的共同努
88、力,完成一個附加內力小、線型優美的橋梁。1施工控制方法 本橋采用自適應施工控制方法,即通過施工過程反饋的測量數據,不斷修正和調整用于施工控制的跟蹤分析程序的參數,使計算分析程序自適應實際施工過程。當計算分析程序能較準確地反映施工實際過程后,以計真分析程序指導以后的施工過程。由于經過自適應調整,計算與施工較為吻合,從而達到線型與內力狀態雙控的目的。 為了便于數據的及時收集、反饋及分析、調整,本項目將成立由業主牽頭,設計、監理、施工及專業施工監控五方組成的施工控制小組。施工方則提供施工方法及相關機具設備的原始資料,觀測施工過程中主塔及箱梁的高程和變形,負責斜拉索的張拉,按監控小組提供的索力及高程預
89、計值進行施工。2 施土控制程序 本橋施工控制的最終目標是使成橋后的線型與設計線型的所有點的誤差均控制在容許范圍內,且斜拉索的索力與設計值的誤差控制在5范圍內。按照這一總體要求,每一步施工過程的控制要求為: 1)斜拉索索力與理論計算控制值的誤差小于等于2。 2)掛籃定位高程與預報值誤差小于等于10mm。 3)本段完成,斜拉索張拉后橋面高程與預報值誤差小于等于40mm。 施工時采取如下程序: 1)按監控小組提供的高程預控值初定位掛籃,并將初定位后的實際高程值報監理及監控小組。 2)按監控小組提供的索力預控值第一次張拉斜拉索并將張拉后的掛籃高程報監理及監控小組。 3)綁扎鋼筋、支模扳、澆混凝土。 4
90、)混凝土澆筑到一半時按控制小組提供的控制值,進行第二次斜拉索張拉,并同時測得高程報監控小組, 5)混凝土澆完后養護,將澆完后的高程報監控小組,之后進行預應力張拉及索力轉換。 6)第三次張拉斜拉索,并將索力及高程數據報監控小組,若實測高程與預報高程偏差大于40mm時,應經有關方確定調整方案后由施工單位實施。 7)監控小組根據本階段的施工過程情況及數據,經結構驗算后,提交下一節段各階段的高程及索力值控制供施工方執行。3 掛籃加載試驗掛籃加載試驗的目的不僅僅是檢驗掛籃的承載能力和消除非彈性變形,還有一個重要目的就是模擬施工階段各工況,為施工控制提供相關參數。加載試驗模擬實際受力狀況,利用砂袋進行加載
91、,最大荷載為理論泥凝土重量的1.1倍,按實際施工階段逐級加載,對不同受力階段的索力、高程及控制點應力均進行觀測。4 施工控制測量在斜拉橋線型控制過程中,測量工作的主要任務是完成施工測試工作中的變形測試,即觀測主梁的平面線型、主梁撓度和塔柱撓度的變化情況,為施工控制采集準確、可靠的數據。1)平面線型控制測量平面線型控制主要是對主梁中心線及平面尺寸的控制,使主梁中心線與橋軸線充分吻合。由于主梁施工精度要求高,為防止多個控制點內部不符的矛盾,以兩主墩中心點為基準點、以兩中心點連線為控制方向,用TC2000全站儀直接測量每節梁的中心線與橋軸線間的偏差。2)砼邊主梁豎向線型的觀測砼邊主梁豎向線型的觀測主
92、要是觀測主梁各節段高程及斷面尺寸。為了全面掌握砼邊主梁所有已吊裝完節段的撓度狀態,在每節段頂面前端的中心和邊緣各設3個觀測點,形成觀測點網。觀測點的頂面打磨成球形,并用紅油漆標明編號。基準點埋設在塔身上,并按照二等水準測量規范的要求從岸上水準點引測其高程。對各個觀測點,采用日本TOPCON AT-G2型自動安平水準儀按照水準測量規范的要求測量其高程。然后按照設計要求,對主梁高程進行調整,達到對主梁豎向線型控制的目的。由于溫度的變化,特別是日照溫差的變化對于斜拉橋結構內力和變形的影響是復雜的。施工階段,日照溫差對主梁撓度和塔柱位移的影響尤其顯著。溫度變化將在一定程度上影響結構變形實測值的真實性。
93、但是由于日照的時間、方位和強度是在不斷地發生著變化,而斜拉索結構各部分的受溫性能又各不相同,要精確地、迅速地計算出實際溫度變化所產生的結構變形是相當困難的。因此,為了最大限度地減小這種影響,保證測量數據的真實性,必須定時張拉,定時測量。在凌晨1:004:00之間進行斜拉索的張拉,在一天中日照溫差對結構變形影響最小的時候即日出之前,4:005:00之間進行主梁的撓度和塔柱位移的觀測。3.6 斜拉索施工3.6.1 平行鋼絞線拉索概況本橋采用OVM250平行鋼絞線拉索及OVM250型系列錨具,鋼絞線為環氧噴涂無粘結筋,應力幅為250Mpa。鋼絞線采用雙層HDPE護層,外層的HDPE套管制成帶肋抗風雨
94、形式。斜拉索在主梁上的標準索距為6m,邊跨B16B27索的索距為4m,B28和B29索錨在帶牛腿的端橫梁上。斜拉索在索塔上的標準索距為1.5m、2m和3m。索材為帶HDPE護套的低松弛15.20 mm鍍鋅鋼絞線,其強度等級為1860 Mpa,整索外再套以PE護管。斜拉索共設OVM250-55、OVM250-63和OVM250-73根3種規格,斜拉索的兩端均采用張拉端錨具。索體外護套采用哈夫式PE套管,每段長6 m,安裝方式為沿索長縱向扣接,橫段面熱焊接3.6.2 架設前的準備工作1 設置牽引系統牽引系統由塔旁3t卷揚機和循環鋼絲繩、牽引繩(鋼絲)和連接器、塔頂鋼支架、塔內外工作平臺、梁底平臺車
95、等組成。利用塔旁吊機、塔頂卷揚機等設備逐一安裝,其中梁底平臺車在0號梁段施工后拼裝。2 下料及運輸1)施工初期下料場地位于主塔旁,先平整場地,再鋪放彩條布。中后期下料場地可移至已澆注梁段上。2)下料長度計算主要包含兩方面的內容,一是鋼絞線切斷長度,二是鋼絞線兩端的PE剝除長度。下料長度L=L0+L1+L2。式中,L0為兩端錨墊板之間的距離,L1為錨具厚度(錨墊板以外部分),L2為工作長度;兩端HDPE護套剝除長度:L =L余+L1+L+L3+5 cm。式中,L為該索張拉伸長量,L3為HDPE護套進入錨具內的長度,L余為余留長度。3)下料工藝流程:長度丈量索盤放線斷料剝除PE護套裸露鋼絞線清洗按
96、牽引長度切除端頭絞線周邊六絲(留中心絲長7 cm) 中心絲鐓頭收卷成盤,做好標記。4)運輸:下好料的成盤鋼絞線,運輸到主塔旁,由塔吊提升上橋,放在便于掛索的位置。3.6.3 平行鋼絞線拉索的架設流程1 單根鋼絞線從塔上錨板孔中穿出、放夾片,打緊。2 塔端用卷揚機上吊。3 循環鋼絲繩帶鋼絞線至索道管口,用連接器牽引穿過錨板孔進入塔內,放夾片,打緊。4 塔端單根張拉、錨固。5 重復12步驟,直至索股全部鋼絞線張拉錨固完。6 安裝梁上、塔端索箍及減振器。7 整體張拉。8 用安裝小車安裝中間索箍B。9 PE管在橋面處扣接后,用接管機切割端面,環縫熱焊接。 每接長一段,上拖一段,直至完成。3.6.4 錨
97、具、調整護管安裝1 塔內錨具:利用塔吊或卷揚機提升到塔頂后,由塔頂卷揚機吊放入斜塔柱內的工作平臺上,再由工作人員用倒鏈裝入索道管內。梁上錨具:在掛籃張拉平臺上組裝。3 調整護管是配套減振器安裝及調整預埋索道管中心偏位的,它比索道管內徑小1.54 cm,可調節偏位38 cm。護管在掛索開始前先臨時固定在塔或梁索道管口,單根掛索張拉完畢后隨同減振器一塊塞入索道管內安裝固定。3.6.5 單根鋼絞線穿掛與張拉1 單根鋼絞線穿掛1) 先將制備好的成盤同組鋼絞線(同一梁段上2根斜索)在橋側攤開,攤開位置從塔旁至梁段前端,待掛籃行走到位后,開始在上下游側同步逐根穿掛鋼絞線。2) 穿掛時,先將鋼絞線梁端頭用牽
98、引器從梁上錨板孔中穿出,裝上夾片打緊,再將鋼絞線塔端頭經循環鋼絲繩吊起至塔上對應索道管口,由牽引器牽引從塔上錨板孔中穿入,裝上夾片打緊(保證穿入長度70 cm)。3) 鋼絞線穿掛順序:保證塔、梁端錨板孔按編號對應,按從錨板上到下、上游(下)側到下(上)游側的順序逐根進行穿掛。要求同一梁段上2根斜拉索鋼絞線對稱、同步穿掛、相互間相差不超過1根。2 單根鋼絞線張拉1) 1根鋼絞線穿掛后,隨即用YDCS160手提式單孔連續千斤頂進行張拉和錨固,直至每對斜索中的鋼絞線逐根穿掛、逐根張拉、逐根錨固完成,初步形成單股斜索。2) 單根鋼絞線的穿掛和張拉是一連續動作過程,穿掛順序即為張拉順序。3) 單根鋼絞線
99、在穿掛張拉過程中的應力均勻性是平行鋼絞線拉索的重要控制指標,本橋采用等張拉力法控制:每根鋼絞線的張拉力,即:以當時測力傳感器顯示值確定張拉力,首先對穿掛張拉的第1根鋼絞線進行臨時錨固。在錨固點處設置測力傳感器,該鋼絞線張拉力按F1=kP/n(式中:k1,P為設計索力,n為該索的鋼絞線根數)計算;該索余下的其余鋼絞線穿掛張拉時按當時測力傳感器顯示值進行控制,待掛索終了,拆除傳感器后對第1根穿掛張拉的鋼絞線補張拉,張拉力也是以傳感器最終顯示值為準。4) 單根鋼絞線張拉錨固。第1根穿掛張拉鋼絞線的初張拉力為單根鋼絞線設計應力的20%,此時測初始伸長值;其最后張拉力為單根鋼絞線設計應力的k倍,測伸長值
100、;補拉以測力傳感器最終讀數為準,并記錄伸長值。在每根鋼絞線張拉完成后,裝上工作夾片,適度打緊,YDCS160千斤頂卸壓測回縮值后錨固。3.6.6 緊索、減振器及兩端索箍安裝單根鋼絞線張拉完成后,即可進行緊索、減振器及索箍的安裝。1) 緊索前,將調整護管推入索道管內(管口)臨時固定。在索箍安裝位置旁裝上緊索器,收緊緊索器,使索體成型為設計斷面,達到緊索的目的。2) 將組裝好的減振器推入調整護管內,直到減振器端面與調整護管口平齊,然后收緊減振器上的調整螺栓,達到內外分別與索體和調整護管壁緊緊密貼。3) 減振器裝完后,在成型索體相應位置裝上鋼質索箍,并收緊螺栓,使索體與索箍之間密貼,此時卸下緊索器。
101、3.6.7 整體張拉在單根鋼絞線張拉完畢并經緊索、索箍及減振器安裝后,還需對初步形成的索股進行整體張拉,以達到設計要求的索力。在全部鋼絞線張拉完成,整體張拉開始前,對所有錨固夾片進行頂壓,保證工作夾片跟進的平整度。在夾片頂壓完成并用手提砂輪切割機切除錨頭端的多余鋼絞線后(余留3035 cm),安裝錨墊板后的壓板,以便有效的防止夾片松動。3.6.7 張拉方法整體張拉為拉錨式,即采用YDCS5500型千斤頂,在張拉端(塔內)通過張拉可調式OVM250型錨具達到張拉索股的目的。1 索力控制1) 整體張拉時,當油壓表指針初動時以此時油表讀數對應的張拉力作為整體張拉的初張力。2) 以初始張拉力為起點,進
102、行整體分級張拉,張拉時OVM250型錨具同時跟著向索道管墊板外移動,當索力達到設計要求時,旋緊錨具螺母,穩壓3 min后千斤頂回油,錨固完成。2 索力調整斜拉橋主梁采用懸臂澆注,在箱梁施工過程中的監測控制以梁體線形(控制點標高)為主,索力為輔。所以當主梁澆注至某一段,出現控制點標高反常、線形旁彎過大或同一梁段兩根索股索力相差過大的情況時,可配合采用調整索力(整體張拉)的方法。3.6.8 錨頭灌漿在全橋合攏及索力調整符合設計要求后,對塔內和梁上OVM250群錨支承筒內壓入環氧砂漿。3.6.9 防護(1) 錨頭防護:錨頭灌漿后蓋上防護罩,護罩腔內注入油脂。(2) 中間段防護:由塔端向梁端的順序在索體外安裝鋁合金索箍,作為PE護管的支架,然后再從梁端向塔端的方向安裝PE護管。(3) 過渡段防護:調整護管與預埋索道管內壁之間的環形縫隙,用厚度合適的鋼塊進行間斷塞焊,使它們連接成一牢固整體,然后用水泥砂漿封住索道管口,安裝過渡套。