工程概况:徐宿高速公路宿迁南枢纽立交设主线桥一座、匝道桥10座,下部结构为圆形钢管混凝土双柱式或多柱式墩身。其中主线桥35、36、37号墩钢管柱直径为140cm,26、27、45、46号墩左幅及27、28、47右幅钢管柱直径为160cm,其余墩柱直径均为150cm;匝道桥除CI匝道桥9、10、11号墩及DII匝道桥7、8、9号墩钢管柱直径为140cm外,其余墩柱直径均为150cm独柱墩。全桥共有钢管柱445根,钢管总长3460m,总重2525.885t。钢管材质是16Mnq钢,壁厚2cm。
根据本枢纽立交主线桥、匝道桥钢管柱埋入承台内100cm的特点,制定本方案。
一、桥墩承台施工方案
1、钻孔灌注桩检测合格后,埋设现浇混凝土框架。
1)开挖锚固框架基坑。
2)浇筑承台前,先将槽钢组成的框架焊成整体,用吊车吊入基坑中,为防止框架下沉,在框架内穿入水平槽钢,并将其焊在钻孔桩骨架主筋上,经过精确对中、找平后,用点焊将框架定位在水平槽钢上。
3)浇筑锚固框架混凝土。
2、开挖承台基坑,基坑底面超挖10cm,基坑四周设排水沟,并设集水井集中排水,以保持基坑底面始终处于干燥状态。将桩顶伸入承台内的钢筋按设计弯成喇叭型 ,绑扎好螺旋筋。将基坑底部夯实,在其上面铺设8cm厚碎石土夯实后抹2cm厚的1:2的水泥砂浆做为承台底模。
3、绑扎承台钢筋。
4、钢管吊装就位。
钢管加工所用的16Mnq钢板平直不翘曲,表面无锈蚀。卷板过程中管端平面与管轴线垂直,整体线型直顺。预埋钢板在工厂与钢管焊在一起,焊缝质量是一级标准。
钢管吊装从上部起吊,起吊前在顶部对称焊二个吊环,对称焊四个风缆环,并拴好风缆。
吊车从顶部吊起钢管,放在框架标定的位置上,用两台经纬仪交叉控制钢管平面位置。
钢管吊立于框架上后,吊车的吊拉力与钢管重力保持平衡,然后精确调整钢管位置、竖直度和顶部高程。经过自检和监理确认无误后,将预埋钢板与框架顶面用螺栓联结。并将钢管顶部风缆固定于地锚上。风缆处于持力状态后,吊车脱钩。
5、将Φ28的预埋钢筋穿过预埋钢板孔后,将钢筋周围钢板孔隙封焊;将钢筋上部与钢管点焊。
6、绑扎承台顶部钢筋,在钢筋下料时,注意预留钢管柱槽孔,绑扎遇到钢管时,将钢筋与钢管焊接牢固。
7、立模板。
8、浇筑承台混凝土,用溜槽将混凝土从模板四周分层入模,每层厚度不大于30cm,用插入式振捣器振捣。在钢管周围对称浇筑,以免混凝土冲击钢管发生偏移。
9、洒水养护混凝土,不小于14d。
10、承台浇筑后,在灌注墩柱砼前对立柱位置、标高、竖直度进行每一次复核,合格后进行墩柱施工。
二、钢管墩身施工方案
1、施工方案:
设计要求:桥墩施工时,为保证钢管混凝土的密实性,浇注混凝土时应从下向上压,并一次性连续浇注完毕,采用导管浇注法。
我们按正常灌筑混凝土方法施工,混凝土在拌和站集中搅拌。为消除混凝土干缩影响,在混凝土拌和料中通过试验掺入10%UEA(南京特种建筑材料有限公司)微膨胀剂。混凝土坍落度控制在14-18cm,由混凝土运输车运至施工墩位,用混凝土输送泵或吊车吊斗将混凝土送至串筒漏斗内,串筒底距混凝土面高度小于2m。从下向上分层灌筑,每层厚度不大于30cm,用插入式振捣棒振捣,直至灌筑至柱顶。我们认为此法比用导管法灌注混凝土坍落度小,既可省水泥,又能保证混凝土密实度,并能减少混凝土收缩。
2、质量保证措施:
(1)、灌注混凝土时测量人员、质检员始终用全站仪观测钢管位置;
(2)、承台顶面钢管处断开的20根N2钢筋按设计图,弯成90。弯沟,弯沟长12.5cm,用电焊牢固的焊在钢管壁上;
(3)、钢管内壁不得粘有油渍、污渍,以保证钢管与混凝土粘结紧密。钢管外壁除锈后涂GCM防护。
(4)、钢管委托南京长江管道集团加工制作。
(5)、为防止运输过程中钢管变形,钢管内用φ50钢管支撑;
(6)、在钢管上端设四根风缆绳,分别与地龙连接紧,防止钢管柱在灌注混凝土时变位。
(7)墩柱锚固承台中,钢管底板φ90cm孔处的承台砼与墩柱砼交接处按施工缝处理,凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆和松弱层,用水冲干净,在浇筑砼前,对施工缝铺一层厚为10-20mm的1:2的水泥砂将。
(8)为防止墩柱钢管内积水、生锈,钢管安装完毕后作塑料布罩好,如再有少量积水用麻布吸干,砂纸除锈;在浇墩柱砼前,钢管立柱内插钢筋浮浆用铁刷子清除干净。
3、安全保证措施
1)钢管水平运输用平板车,且钢管伸出平板车的长度不得大于钢管长度的1/4。
2)钢管吊环必须满足受力要求,焊接长度要经过验算,以免在吊装时发生坠落事故。
3)严格遵守起重操作规程。起吊前选择好吊车站位、检查卡环是否锁紧;起吊时速度要缓慢,待钢管吊装就位,迅速与锚固框架上预埋钢板焊接,并将其牢固固定,与此同时用预埋好的地锚固定风缆,使之处于牢固定位状态。整个过程吊车不能松绳,待定位措施实施完毕并检查合格后,吊车方可脱钩。
4)施工现场设专职安全员,具体组织实施工安全措施,监督检查现场施工安全情况。
5)所有机架人员、起重工、电焊工等必须持证上岗,不得违章作业和无证作业。
6)砼浇注时,操作人员在底层操作时,为保证其通风良好,在墩顶平台上设一台吹风机安有通风管至墩底,操作人员系安全带、戴安全帽,砼浇筑时,设专人监护管内操作人员以防高温或通风不畅人员窒息。
4、验收标准:钢管立柱安装允许偏差和检验方法
序号 | 检查项目 | 允许偏差 | 检验方法 |
1 | 立柱中心线和基础中心线 | ±5mm | 钢卷尺 |
2 | 立柱顶面标高和设计标高 | +5 -5mm | 水准仪 |
3 | 立柱顶面不平度 | ±3mm | 水平仪 |
4 | 各立柱不垂直度 | 长度的1/1000, 最大不大于15mm | 经纬仪或线坠 钢卷尺 |
5 | 各柱之间的距离 | 间距的1/1000, 最大不大于10㎜ | 钢卷尺 |