
第一节 基础施工
一、钻孔灌注桩基础
1、施工工艺流程
工艺流程见《钻孔灌注桩施工工艺流程图》。
2、施工工艺、方法
平整场地、整修道路:根据桩顶设计标高、自然地面高程平整场地,按钻孔平面布置修筑钻孔机械进出场道路。为减轻钻孔桩施工对环境污染,避免对当地自然环境造成危害,泥浆池、沉淀池均用钢板焊成的大水箱。钻碴排放在指定的弃碴场,废弃泥浆深坑掩埋,施工废水经处理达标后排放。
桩位复核:根据测定出来的桥墩中心线,定出孔位中心桩,放出护桩,经复核无误、监理工程师认可后,用表格形式交钻桩班组,保护现场桩位。
钻孔探岩:桩基精确放样后,在桩基施工场地上用工程地质钻机在桩中心处进行钻探,详细记录地质地层类型,画图列表,为制定相应施工方案提供详实依据。
埋设护筒:根据测定的孔位中心桩,埋置护筒。安装护筒时,按照孔位中心桩和护筒高度,将护筒固定,护筒外围夯填粘土,用细线拉十字,将孔位中心桩反映在护筒上。
钻机就位:钻机进位时要调平,垫死,保证施工中钻机位置和不发生倾斜。钻机就位后,要将钻头的钻尖准确对准孔位中心。具体方法是在护筒的刻痕处用小线连成十字,钻头中心对准细线十字交叉点。
单护筒泥浆护壁冲击钻孔:冲孔前备好粘土、水泥和片石等材料,同时加大泥浆比重,采用优质泥浆。保持孔内的水位高度,防止漏浆和塌孔。
钻孔灌注桩施工工艺流程图
清孔:反循环成孔采用换浆法清孔,冲击钻成孔采用掏碴法清孔,清孔时继续保持孔内水头,防止坍孔。
安放钢筋笼:钢筋笼根据实际桩长在钢筋加工场分节制作、焊连,外圆周上均匀焊接导向钢筋,套安鼓形空心砂浆棒,以防止钢筋笼放置偏心,保证砼保护层厚度。钢筋笼顶要固定牢靠,以免掉笼或浮笼。钢筋笼搬运时要防止扭转、变形、弯曲。用缆风绳配合汽车吊准确居中将钢筋笼吊装入孔。
安放导管:灌桩导管接头采用橡胶密封圈法兰栓接。使用前进行试拼接及接头抗拉、水密试验。导管要安放在桩孔的中心。
二次清孔:如果一次清孔后,孔底沉碴厚度仍大于规范要求标准时,进行二次清孔。二次清孔用灌注水下砼的导管注入大比重的泥浆,用置换法清孔。
灌注水下砼:灌注的水下砼坍落度控制在16~22cm,第一次灌注砼的数量要满足导管能被埋在砼内的深度≮1.0m。水下砼要连续灌注,不能停顿。灌注间隙时间不能超过30min,灌注速度5~20m3/h。
为防止钢筋笼上浮,采取措施将钢筋笼压住(如在横担上加重、增加横担等)。在浇灌砼时,随时抽拔拆除导管,同时保证导管底埋入砼顶面2~6m。灌注高度高出桩顶以上0.5~1.0m,以确保桩顶质量。
凿桩头:待桩身砼强度达到设计强度的70%以后,人工凿除桩头。桩头上部用风镐凿除,桩头以上10~20cm段用人工打钎凿除,不能损伤桩头砼质量。
桩的检测:桩基砼达到设计强度后,逐桩进行无破损检测。
3、承台施工
3.1、承台施工工艺流程
见《承台施工工艺流程图》。
3.2、施工工艺、方法
基坑开挖:基坑采用人工配合挖掘机开挖,开挖根据设计尺寸、基础大小、放坡宽度和基底留工作面的宽度(每侧0.5~0.8m)进行。边坡坡度按照施工规范及现场地质情况确定。基坑顶距开挖线1.0m以外挖截、排水沟,基坑顶做成4%反坡,并疏通排水渠道疏导水流,防止地表水浸入基坑。基坑开挖到底后,立即凿除桩头,调直桩头钢筋。合格的基坑基底,在报请监理工程师复检批准后,迅速施作垫层,进行基础圬工施工,防止晾槽引起水浸或地质风化。
承台施工工艺流程图
钢筋绑扎:承台的钢筋骨架采用现场绑扎。绑扎后检查钢筋笼的外形尺寸、钢筋的配置情况、钢筋
的位置、间距及保护层厚度是否符合要求。联接钻孔桩伸出的钢筋,埋设墩身预埋的钢筋,按要求埋设预埋铁件。
支立模板:模板采用组合钢模板,碗扣式脚手架支撑。模板要支立准确、牢固,浇筑砼时确保不发生走模和变形。支立模板时要在砼垫层上重新测量放线,并仔细核对承台中心坐标。
砼浇筑:承台砼的浇筑严格按照设计和施工规范的要求进行,砼在拌合站集中拌制,砼输送车运送砼,料斗入模进行浇筑。浇筑时分层进行,插入式振动器振捣,以保证砼密实度。
基坑回填:承台模板拆除并经检查合格,经养生后,进行基坑回填。基坑回填分两次进行,首次填至距基顶面以下0.2m处,不影响墩台身施工,待墩台施工完成(或出地面)后再全部回填。用设计要求的填料按层厚15~20cm分层回填,用多功能振动振荡夯压实。回填后的地面略高于四周原地面,避免有坑洼积水,浸泡承台。回填时两侧对称进行,防止偏压。
第二节 墩台施工
一、实体墩台施工
1、实体墩台施工工艺流程
见《墩台施工工艺流程图》。
墩台施工工艺流程图
2、施工工艺、方法
模板设计及加工:根据本工程实际情况,桥墩采用定制的整体钢模,墩身及台帽采取一次组装工艺。模板选用5mm厚冷轧钢板做面板,10mm厚钢板做肋带,角钢和槽钢做框架,由专业生产厂家整体加工,以保证加工精度。模板加工、试拼组装,检验合格后,涂油防锈。桥台模板采用钢框覆膜竹胶板模板。
模板支立:模板支立前认真清洗干净,涂刷脱模剂,在拼装时采用双面胶海绵止浆垫夹在模板接缝处以防漏浆。模板支立前精确放出结构外轮廓线并将基底精确找平,找平误差控制在2mm内,保证模板拼装后的垂直度符合规范要求。钢模拼装采用人工配合汽车吊进行,在模板设计时要考虑到机械吊装,并为吊装需用设计吊点,以防吊装时模板变形。每吊装一节模板要检查一次模板的垂直度及几何形状,无误后才能继续拼上层。模板支立完成后紧固每个加固螺栓。
钢筋制备:钢筋经原材料检查合格后,在加工场集中切断、焊接、弯制成形,然后运至结构物处人工绑扎成形,其各项加工及绑扎指标严格控制于允许偏差之内。钢筋保护层使用砼弧形垫块以保证砼表面质量。
砼浇筑:砼采用拌合站集中拌制,砼运输车运送至浇筑处,泵送入模。砼浇筑前,将基础与墩身接头处砼进行凿毛,清除浮浆及松动部分,冲洗干净,并整修连接钢筋。墩台身砼采取一次连续灌注,砼振捣采用插入式振捣器,梅花型依次振捣,每层浇筑厚度小于30cm。
砼养护:墩台砼达到拆模强度后,立即拆模。采用塑料薄膜覆盖,喷淋养生。
二、空心墩施工
1、施工方法
空心墩采用爬模法施工,爬模构造为内置液压式。模板在专业厂家订制,模板高2.1m,并配足所需收坡节、异形节。钢筋采用成套机具集中加工,在钢筋加工场采用对焊连接,就位时采用电弧焊连接。砼集中搅拌,砼搅拌运输车运输,砼泵泵送灌注,振动棒捣固。罩塑膜喷淋养生。
高墩旁安装附着式塔吊,用来吊装钢筋、模板、机具、设备等,同时设置人货两用电梯一台,用以人员上下或运送小型物料。
2.1、爬模施工工艺
空心墩爬模施工工艺流程见《爬模施工工艺流程图》。
爬模施工工艺流程图
2.2、组装爬模
组装顺序:见《爬模组装顺序图》。
组装精度要求:中心爬升架垂直度允许偏差3mm;工作平台水平度允许偏差2mm;工作平台中心允许偏差±1mm;顶升油缸垂直度允许偏差2mm;模板中心与墩身中心允许偏差±5mm;外挂吊架垂直度允许偏差4mm;内外套架中心允许偏差±1mm。
爬模组装顺序图
组装注意事项及技术要求:平台必须对中调平,平台上机具、材料对称放置,脚手铺板必须固紧;模板必须严格按墩身尺寸拼组,保证控制中线、水平精度等质量指标,模板间接缝保证密贴;所有螺栓在安装前涂油,安装时必须加垫圈,并用扭力扳手拧紧,拆除后要浸油除锈;液压设备安装时必须严格按产品技术要求进行;电气安装必须做好接地保护,接头牢固,绝缘可靠;塔顶安设避雷装置;爬模在组装及施工过程中,必须定期和不定时检查模板状况,查出隐患及时消除,保证施工质量和安全。
2.3、灌注砼
采用砼输送泵输送,输送泵管不得直接与工作平台相连,采用钢管简易架与工作平台隔离。灌注前清除模板内的污物、松动碎石和浮浆,灌注时水平分层对称进行连续作业,分层厚度宜为30cm,捣固须密实,振动棒不得插入过深,不得漏捣、过振和碰击模板。振捣过程中,防止钢筋及预埋件在砼初凝前移位,灌注砼时加强检查,发现问题及时处理。砼灌注完成后加强养生,在终凝前将顶面凿毛,下次灌注砼前用高压水冲洗干净。
2.4、平台提升
墩壁砼的强度达到8.0MPa时,安牢靴座并检查角钢,确认牢固后,检查各支腿受力状态,之后将工作平台上的物料均匀对称分布,启动液压系统,当液压表读数正常后,即可开始提升,平台提升高度要能满足一节模板的组装高度。提升过程中设专人观察工作平台,随时调整油缸行程来纠偏、调平;并派专人对支腿、爬架、螺栓等跟踪检查。提升到位后将支腿伸入靴座,检查爬升架的位置及各支腿的受力情况,保持爬升架位置居中,使各支腿受力一致。
2.5、模板爬升
待工作平台提升到位后,将最下层模板用挂钩吊住,拆除拉筋、围带等将模板解体,然后用倒链将模板吊升至安装位置并组装好。每次爬升后,转动丝杆,改变大模板矢长和曲率,直至达到设计要求的半径。
2.6、爬模拆除
空心墩施工到顶后,利用塔吊将模板支撑系统、液压油缸、爬腿、内外套架拆除后,再拆除外挂吊架、工作平台和人员上下系统。拆除工作对称进行,边拆边运。拆除工作系高空作业,作业时工人必须系安全带,吊运杆件必须捆扎牢固。拆除作业完成后,将各部件清理干净,加以保养,然后分类存放并补充损耗零件。
2.7、墩顶实心段及墩帽施工
墩顶实心段及墩帽施工:爬模到达墩顶实心段后,拆除最上节外模板以外的所有爬模设备,在设计标高处用型钢搭设实心段封底平台,型钢支撑于预埋牛腿上,在其上铺设底模,绑扎钢筋,灌注墩顶实心段及墩帽砼。
顶帽施工:拆除墩顶外模,再利用预埋的拉杆将附壁挂架及三角外挑架与墩身连接牢固,形成稳定的工作平台,利用此平台支立顶帽模板。模板立好后绑扎钢筋,安装预埋件,浇筑顶帽砼。
第五节 连续梁的桥位现浇
一、连续梁工艺流程
见《连续梁悬臂灌筑施工工艺流程图》。
二、施工工艺、方法
1、挂篮制造与安装
挂篮使用我们自行设计的菱形挂篮,挂篮构造见《挂篮示意图》。
挂篮示意图
这种挂篮我单位已在多座大桥使用过,性能良好,一旦中标,我们将按设计图纸给定的箱梁尺寸和梁段重量,进行重新设计和改型,满足本桥的施工要求。挂篮设计时一定要保证其承载能力和变形值满足要求,并有一定的安全系数。
连续梁悬臂灌筑施工工艺流程图
挂篮工作原理:当底模、外模随菱形桁架向前移动就位后,分别安装箱梁梁段底板和腹板钢筋,并安装纵向预应力钢筋管道以及竖向预应力筋和管道。将内模架从已灌梁段箱体内拖出,待内模安装完毕,再绑扎安装顶板钢筋以及安装横向预应力筋和管道,然后灌注梁段砼。经养生增强,进行新浇筑梁段预应力筋的张拉和管道压浆作业,随后,挂篮再向前移动,进行下一梁段的施工。如此循环,直至所有的梁段悬灌完成。
挂篮的制作、试装配与测试:挂篮由我单位自制,试装配与测试(承载力、变形试验)均在工地进行。挂篮所用的钢材均采用正规大型钢厂生产的合格型钢和板材,其力学性能应符合相应国标的要求。按照以往我们设计菱形挂篮的经验,挂篮重量与梁段重量之比控制在0.35左右,加上模板及附属设备的总重量完全控制在550kN以内。
挂篮制作时,号料尺寸允许偏差为±1mm,切割型钢与板件长度允许偏差为±2mm,型钢剪切线与边缘垂直度≤1.5mm,主拉杆端头连接板上螺栓孔采用刨铣加工,制成的孔成正圆柱形,孔壁光滑无损伤,其直径比高强螺栓杆公称直径大1.5~2.0mm,允许偏差为+0.43mm~-0.00mm。
杆件接长或增加附件时的焊接符合焊接规范的有关规定,对接焊缝必须进行100%的超声波探伤和10%的X射线拍片抽验。焊接前必须先拟定焊接工艺,选择合适的焊条、适宜的焊接层数、坡口形状、电流大小等,并进行试焊。焊工必须是经过考核合格的焊工,要持证上岗。
对节点的处理采用机加工手段与工地合理组焊方法相结合,使杆件的加工既在工地加工,又能达到工厂的加工精度,从而保证了挂篮的制造质量。
挂篮试验在平整的场地上进行,采用单片两个主桁对拉的方式,挂篮加载试验按预先制定的分级加载进行,最大加载为最大使用荷载的1.3倍。挂篮下挠≯2cm,内外模不同步时下挠最大值为2mm。挂篮试验见《挂篮主桁承载力及变形试验图》。挂篮试拼测试后,再作适当的改进以方便施工。
挂篮移位:完成一个梁段后,挂篮需前移以灌筑下一个梁段,移位顺序为:将刚灌好的梁段顶面找平,然后铺设轨道→放松底模架的前后吊杆和吊带,将底模架后横梁用5t倒链悬挂在外模走行梁上→拆除后吊带与底模架的联结→解除桁架后端长锚固螺栓→在轨道顶面安装5t倒链,并标好前支座应到的位置→用倒链牵引前支座,使菱形桁架、底模、外模一起向前移动,两边的挂篮要保持与之同步前移→移动到位后,安装后吊杆,将底模架吊起→解除外模走行梁上的一个后吊杆,将吊架移至待灌梁段顶面的预留孔处,再与吊杆连接,另一侧的挂篮用同样的方法移动。同一结构上的两个挂篮必须同步向两边移动→调整挂篮位置和标高,进行待灌梁段的施工。
挂篮主桁承载力及变形试验图
挂篮移位前须松开后置的限位手动葫芦,然后用千斤顶推篮前行,每移动50cm,必须停下来用拉长器接长作后锚固筋的精轧螺纹钢筋,上好槽钢压板与滑块,再撤除最后面的槽钢压板与滑块,以上程序进行完后,继续前移,如果到指定位置处移过了头,可用限位葫芦施力回调。
内外模的升降调整顺序:如果是降,先降外模,后降内模;如果是升,先升内模,后升外模。升降调整每次最大高度不超过20cm。
吊杆穿越砼板时,均事先埋设内径φ60的PVC管,埋设位置误差≯8mm。挂篮移位前,穿砼吊杆应下降一定高度,将底模架横梁用5t倒链悬挂在外模走行架上,就位后升起重新吊挂。
2、连续梁悬臂灌注法施工过程及要点
现浇0号块、1号块:
以砼的强度和弹性模量作为控制指标,试验选出合适的梁体砼配合比。由于梁体砼必须经过试配得到外加剂以及活性矿物材料的用量,达到早强、高强、易于泵送、缓凝、坍落度小的目的。通过高效复合型减水剂的调节作用,保持水灰比不变,来控制坍落度,确保砼具有良好的和易性和稳定性,达到节材保性的目的。
0号块及1号块按设计长度,在墩顶托架上现浇。
托架生根在主墩顶端四周的墩身预埋件上,用M型万能杆件组拼而成,相互组成空间框架,顶部连成整体,形成工作平台。平台上面横铺(和顺铺)Ⅰ20工字钢,@500mm,上面再铺设木支架(和翼缘板木支架),最上面铺底模。工字钢和木支架之间加垫落架木楔。
支架搭好以后要先用水箱注水进行预压,预压的重量等于0号块、1号块相应部分一期恒载的重量。
施工时,我们将按照实际荷载进行详细的受力和变形计算,做出现浇托架的施工图设计,报请监理批准后实施。
在支立0号块底模以前,先安装好盆式支座并临时锁定,在盆式支座四周修建临时支座,并预埋好锚固箱梁的临时锚固钢束。临时支座可用预埋有电炉丝的硫磺砂浆浇筑而成,或用特别加工的钢砂箱。
将预制而成的0号块梁段钢筋网片吊装就位后进行绑扎联接,交错安装梁段的外模、内模、纵向预应力制孔管道、竖向预应力筋及制孔管道、顶板钢筋及预埋件、横向预应力筋及制孔管道。外模板利用挂篮的外模。
搭设砼作业平台,在腹板和顶板上预留天窗,布置溜放砼用的漏斗和串筒,采用一次浇筑的方法,从底板开始前后左右对称地整体灌注筑0号块梁段砼。砼浇筑过程中,要特别注意对锚下、扁管下方、箱梁底面竖向预应力钢筋垫板处砼的捣实,防止出现蜂窝状,确保有效预应力达到设计要求。
由于0号块块件体积较大,预应力管道及钢筋密集,施工中要确保预应力管道位置准确,砼必须震捣密实,确保砼的施工质量。
砼灌注结束后,加强对梁段尤其是箱体内侧与外侧的洒水养护,并注意保温,控制箱梁内外及砼内外温差,防止出现温度和干缩裂缝。当砼强度达到拆模强度时,拆除0号块梁段侧模板,待砼强度达到设计强度以后再拆除底模。之后进行竖向和横向预应力施工。
若墩梁临时锚固用预应力钢绞线束时,待砼强度达到90%设计强度以后,按设计要求张拉锚固预应力钢绞线束,并封锚,这样就在墩顶形成了墩梁临时固结的“T”构。
1号块梁段的施工顺序和方法与0号块梁段相同,只是1号块梁段砼浇筑完成后要进行三向预应力施工。
挂篮拼装:
T构的0号块、1号块梁段施工结束拆除支架后,首先清理梁段顶面,并用1:2水泥砂浆将铺设钢枕的部位找平,然后按下列程序对称拼装挂篮:
铺设钢枕→安装轨道→安装前后支座→吊装菱形主桁→将挂篮桁架后端锚固在轨道下方的钢枕上→吊装前上横梁→上扁担梁→安装前、后扁钢吊带→吊装底模架及底模板→吊装内、外模架走行梁→安装内、外侧模→调整立模标高。
连续梁分段对称悬臂灌筑:
挂篮测试合格后,将预制好的2号梁段的底板、腹板钢筋网片依次吊入挂篮内进行安装,先将两侧1号块端部凿毛,绑扎钢筋,注意纵向钢筋要与1号块预留的钢筋相连,安装底板、腹板中的纵向与竖向制孔管道和预应力筋。顶板钢筋待梁段内模从1号块箱体内拖移出并安装好以后,再进行绑扎,同时安装纵向和横向预应力筋孔道。
复测挂篮的中线和标高,调整合乎要求后,在梁段端部左右腹板正上方各焊接一根短钢筋棒(顶端打磨光滑,标高与本梁段梁顶施工立模标高相同)作为观测点。
两侧的两段箱梁在挂篮上悬浇施工时,必须对称、平衡进行,并严格控制浇筑各梁段砼时的超方,任何梁段实际浇筑的砼重量不得超过该梁段理论重量的3%。箱梁顶板顶面浇筑砼的不平整度不得大于5mm;箱梁底板厚度亦应严格控制。梁段砼一次浇筑完成,浇筑时应由前端向后端浇筑,要保证一个梁段砼在初凝时间内完成浇筑。作业结束后,精确测量观测点标高。同时,安排专人清孔,拆除梁段端部模板后将端部砼凿毛,调直预留连接钢筋。
砼养护期间,梁顶表面覆盖双层草袋,箱体内外由专人不断洒水养护。当悬浇段砼强度达到设计要求的强度时,穿束、对称双向张拉纵向预应力钢束、横向预应力束。预应力束张拉前以及压浆后,测量记录观测点的标高。
为避开挂篮轨道的影响,悬浇梁段的竖向预应力筋的张拉与压浆安排在下一悬浇梁段施工结束、倒出位置后进行。
将梁段砼灌注前后观测点的标高差,以及预应力张拉前后该梁段端部挠度值,与根据线形控制计算结果绘制出的“悬灌阶段梁体挠度统计表”相比较。如果差值都小于5mm,则按上述步骤进行下一梁段的施工;若两个差值中有一个或者二个都大于5mm,则据需要在下一梁段按修正的立模标高施工。
箱梁浇筑过程中必须严格控制箱梁的线型,控制每个梁段的中线和标高,这些梁段悬臂灌筑的标高控制方法与上述方法相同。
现浇边直段:
两侧边直段在支架上立模浇筑。边跨合拢段浇筑完成后,合拢段砼达到设计强度的90%后方可进行边跨边直段箱梁底板预应力钢束的张拉。
合拢与体系转换:
中跨和边跨的合拢顺序按设计执行。
合拢段施工时,先拆除挂篮,将挂篮的底篮改作合拢段的吊架,安放平衡水箱并注水,将两相邻梁面杂物清理干净,安装型钢劲性骨架和张拉临时体外预应力钢绞线束,配备压重水箱及必需的机具设备放置在指定的位置。然后将两侧所有观测点的标高精确测量一遍。
T构浇筑完成以后,相邻两悬臂端的相对竖向标高差≯20mm,轴线偏差≯10mm。施工时通过每个梁段浇筑时标高和轴线调整来达到这个要求。标高和轴线偏差达到要求后,再进行合拢段施工。
合拢段的砼选择在一天中气温最低、温差变化比较小的时间开始灌注,拌制砼时,将砼强度提高一个等级,并掺入适量膨胀剂,以免新老砼的连接处产生裂缝。砼作业的结束时间,则根据掌握的天气情况,尽可能安排在气温回升之前。砼灌注完毕,顶面覆盖双层草袋,箱体内外以及合拢段前后1m范围内,由专人不停洒水养护。
合拢段砼强度达到设计强度的90%以上时,张拉边跨底板钢束和该梁段内横向、竖向预应力筋。
当边跨合拢完成后,拆除边跨边直段支架。
3、梁部钢筋的绑扎与波纹管的埋设
现场绑扎钢筋时,需注意:
钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实,必要时用电弧焊点焊。锚固齿板内的钢筋与腹板、底板钢筋采用点焊连接;箱梁底板的平衡拉筋必须与底板上下层主筋点焊连接。
箍筋弯钩的叠合处,在梁中沿梁长方向置于上面并交错布置。
为保证保护层厚度,在钢筋与模板间设置水泥砂浆垫块,垫块与钢筋扎紧,并互相错开。
预应力管道采用加强型镀锌波纹管,其壁厚不小于0.35mm,波高不小于3.5mm。波纹管道安装要严格保证其坐标和弯曲坐标及弯曲角度。
波纹管敷设时采用上口为半圆形的钢筋小马凳支垫,并将小马凳与网筋焊接,支垫距离直线段为100cm,曲线段为50cm。放置好波纹管后,上部再用短钢筋将波纹管压住并与网片钢筋焊牢,卡紧波纹管,以免波管上浮。为使砼施工时人员不至踩弯顶板波纹管,把支垫小马凳的一角竖直钢筋加长直至露出砼顶面10cm以作为醒目的标志。箱梁在绑扎钢筋、浇筑砼过程中,严禁踩压波纹管,防止其变形。
波纹管端锚垫板的安装均应垂直于管端轴线。对于水平管端的锚垫板,将其固定在梁端模板上,并在锚垫板孔内塞海绵,外用胶带纸密封;对于上弯波纹管端,锚垫板用螺纹钢焊成支架固定,外用胶带纸密封;对于下弯波纹管端,锚垫板用钢筋焊成支架固定,支架与齿块筋、网筋焊联,并用横向水平筋撑住两侧面模板不使其在砼振捣时移位,锚垫板孔内塞海绵,外扣三合板,并用胶带纸粘贴密封。
所有波纹管与锚垫板承插处,均用海绵条挤缝塞紧,周圈缠绕胶带纸密封。
波纹管安装就位过程中,要尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂,同时要防止电焊火花烧穿管壁,在波纹管附近施焊时要采取有效措施,保护好管道。
所有波纹管就位后,必须仔细检查各管段是否固定牢固,以防浇筑砼时波纹管上浮而引起质量事故。
绑扎箱梁钢筋时,注意按设计要求预埋各种联接钢筋和预埋件。
4、梁部砼施工
现场施工使用泵送砼,选择合适骨料、水泥、外加剂,并经试验确定泵送砼的施工配合比。
外加剂的选用:日均气温低于10℃时,选用萘磺酸盐和硫酸钠复合早强减水剂;日均气温低于20℃时,选用木钙、萘磺酸盐和硫酸钠复合早强减水剂;日均气温低于30℃时,将选用萘磺酸盐单掺减水剂;盛夏季节,选用木钙为主要成份的复合萘磺酸盐的缓凝减水剂。
粉煤灰的选用:掺加于砼的粉煤灰技术条件是(GB1596-97):烧失量≯8%;含水量≯1%;三氧化硫含量≯3%; 0.08mm方孔筛筛余≯8%;水泥胶需水量比≯105%。掺粉煤灰的泵送砼配合比设计必须经过试验配确定,并经业主及监理工程师同意方可实施。
砼的泵送:砼泵的安全使用及操作,应严格执行使用说明书和其他有关规定,并根据使用说明书制订专门操作要点。砼泵启动后,应先泵送适量的水以润湿输送管路各部位,在确认砼泵和输送管中没有异物后,采用与将要泵送的砼内除粗骨料以外,其他成份不变的水泥砂浆。润滑用的水泥砂浆应分散布料。泵送砼的速度应先慢后快,逐步加速。泵送砼时,砼泵的活塞尽可能保持在最大行程运转,一是提高砼泵的输出效率,二是有利于机械的保护。
对称浇筑:梁两端对称节段的砼必须对称平衡浇筑,确保施工时不平衡荷载最大值不超过梁段自重的五分之一,具体做法是:
将T构两端箱梁对称节段的砼按底板、腹板、顶板三个阶段进行流水现浇,即A段底板→ B段底板→ A段腹板→B段腹板→ A段顶板→ B段顶板。最好用两台泵同时浇筑。
雨季施工时,为争抢施工时间和保护成品砼,需在挂篮段搭设防雨棚,用彩条编织布覆顶。
在浇筑砼前,检查和控制模板、钢筋、保护层和预埋件、预埋管等的尺寸、规格、数量和位置,其偏差值符合施工及验收规范的规定,并检查模板的支立状况。对于预埋件和预埋管,在浇筑砼中有专人负责复查并给予必要的保护,及时提醒现场其他人员注意,如发现问题,立即设法纠正。
砼的养护:梁面砼一般采用塑料薄膜把砼表面全部严密地覆盖起来,保证在不失水的情况下得到充足的养护。如果天气炎热使得薄膜内无凝结水,及时补充水份。砼的湿养护时间一般为7天。
砼强度达到2.5MPa前,不允许人踩重物压、搁置脚手架、模板等。
5、钢绞线制备
钢绞线采购:按设计标准订购钢绞线及锚具,选择通过质量认证的定点大厂家供货,先抽取样品送具有资质的质检单位进行检测,检测合格后方可订货。钢绞线及锚具进场后,先进行外观检查,合格后按规定在监理工程师见证下取样,对钢绞线的力学性能进行严格的检验,全部合格后方可下料用于工程中。对每个锚头都要逐个进行裂缝探伤检验,对锚具进行组合锚固性能试验。并对实测的弹性模量和截面积对计算引伸量进行修正。
钢绞线存放:钢绞线设专门仓库存放,要保证通风良好,地面硬化,四周排水畅通,钢绞线盘下垫方木。不同批次的钢绞线分开存放。
钢绞线下料与编束:钢绞线经抽检合格后方准下料加工,下料时要逐根检查外观质量是否符合标准,不合格者剔出,该盘钢绞线如外观不合格,则该盘钢绞线不准使用。
下料在专门的下料台上进行,钢绞线上不得粘有泥土,并将油污擦洗干净。下料严格按照“设计长度+工作长度=所需长度”的原则,用砂轮机切割,切割之前先在切口两侧各5cm处用细扎丝捆好,以免切开后钢绞线散乱。将下好料的钢绞线用编束器绑扎成束,确保本束的几根钢绞线平顺、长度一致,端部2.0m范围内,每0.5m用22#细扎丝绑扎一道,其余部分每1m绑扎一道。编好的钢绞线束要及时穿束,不要长时间暴露在空气中,应随下料随编束随用,钢绞线束的端头要用黑胶布包扎。被雨淋湿生锈的钢绞线要更换剔除。
6、穿束
穿束前用高压水和洁净的压缩空气吹洗管道,直至孔道内清洁干燥为止。
梁面板内横桥方向的预应力筋采取先穿束法,梁内纵桥方向预应力筋束采用后穿束法,但对于单端张拉的预应力筋束,采用先穿束法。
竖向预应力钢筋采用镀锌铁皮管成型,成孔直径Ф35,在浇砼前固定在钢筋骨架内。
后穿束法:采用YCS3.65钢绞线穿束机,将一束钢绞线端头戴上子弹头形护帽,从孔道的一端快速地推入孔道,当戴有护头的索前端穿出孔道另一端规定长度后,再将新的端头戴上护头穿第二束,一直穿完所有预应力束。
当钢绞线束很长时,采用卷扬机牵引穿束,但需特制的牵头。
7、预应力筋张拉
张拉千斤顶的标定:请有资格的计量检测部门校正标定。使用时的校验期限视千斤顶情况确定,使用超过6个月或达到200次以及在千斤顶使用过程中出现不正常现象时,需重新校验标定。
砼强度检验:预应力筋张拉前,须提出施工梁段砼的强度试验报告。当砼的强度达到设计强度的90%以上后,方可施加预应力。
张拉力的控制:按设计要求,计算出不同钢绞线束的张拉力和竖向预应力粗钢筋的张拉力。
张拉力的校核(双控):规范要求,用应力指标控制张拉时,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6%以内,否则查明原因采取相应措施处理后才能继续张拉。同一断面的断丝率不得大于1%,每一钢束的滑丝、断丝数量不能超过1根,否则要换束重新张拉。
预应力筋的张拉:
预应力钢束张拉要严格按设计张拉顺序、张拉控制应力及工艺进行,并认真作好张拉记录。
纵向预应力钢绞线束除设计要求采用单端张拉的以外,其余均要两端对称、同步张拉。横向预应力钢绞线单端张拉,锚固端与张拉端错开布置。
将锚垫板表面和其喇叭管内的砼残碴清除干净,并清除钢绞线上的锈蚀与泥浆。
安装千斤顶与锚板:首先上好工作锚板,将工作夹片均匀打紧并外露一致,接着穿束上好限位板,然后用手拉葫芦吊起千斤顶,对正并穿入钢绞线,再上工具锚。张拉前必须调整好千斤顶的位置,使张拉力的作用线与张拉头孔道未端的切线重合,同时调整工具锚的孔位与工作锚的孔位排列一致,以防各索钢绞线在千斤顶穿心孔内不平行。
为了工具锚拆卸方便,安装前在工具夹片外锥面涂抹退锚灵(用蜡50%+机油50%配成)。
张拉方式与程序:预应力钢束张拉过程中,按《铁路桥涵施工规范》的要求认真执行,除横向预应力束单端张拉外,纵向预应力束均采用两端同时张拉,对称进行。张拉程序为0→0.1σk→1.05σk (持荷5min) →σk(锚固)。
张拉过程中每束钢绞线的断丝、滑丝数不得超过1丝,同一断面的断丝率不得超过1%,若发现超标立即报告监理,采取补救措施。
张拉安全注意事项:预应力施工安全一定要放在第一位,任何情况下作业人员不得站在预应力筋的两端,操作千斤顶和测量伸长值人员在千斤顶侧面操作,严格遵守操作规程,油泵工作人员在工作中严禁擅离职守;张拉时应做到孔道、锚环、千斤顶三心对中;工具夹片要保持润滑,利于退锚。
钢束张拉完毕,严禁碰撞锚具和钢绞线,钢绞线剩余长度采取砂轮切割机切断并采用环氧树脂水泥浆封锚。
竖向预应力钢筋的制作和张拉:
为确保结构受力符合设计要求,必须严格控制竖向预应力张拉施工质量。要求每根竖向预应力钢筋锚固后,必须进行复拉。竖向预应力粗钢筋张拉时要认真做好张拉记录,监理须现场旁站。
轧丝锚的制作的工艺流程:
钢筋下料→轧丝→冷拉→时效处理→钢筋予埋→张拉锚固。
钢筋下料长度:钢筋下料长度=钢筋设计长度—钢筋冷拉后伸长量。
轧丝:钢筋轧丝采用无切削冷滚压工艺。用一台安装在普通车床上的05型螺纹轧丝机完成。钢筋经冷滚压后,其断面积有所减少,但由于冷加工的强化作用,钢筋仍能保持原有的技术指标。
竖向钢筋均系一端张拉,张拉端的轧丝长度按下式计算。
六方形螺母高度+40mm+冷拉后钢筋弹性伸长量+予留量
非张拉端的轧丝长度,只要能满足锥形螺母锚固条件即可。
粗钢筋冷拉:按预应力工艺要求,必须在使用前对粗钢筋进行冷拉的时效处理。冷拉可以提高粗钢筋的屈服点,使材质趋于均匀。同时在冷拉过程中,使粗钢筋完成了残余变形,这样可以减短下料长度,节省材料。
冷拉程序:量测钢筋长度→施加拉力O~5t(伸长量计算起点)→控制应力(持压二分钟量测钢筋长量)→O→卸顶,量测钢筋长度并计算冷拉伸长量。
时效处理:拟采用自然时效处理,即将已冷拉的钢筋在常温下存放20天左右,再予使用。
钢筋预埋:竖向粗钢筋在浇砼时预埋在梁体内,用铁皮管使其与砼隔离。预埋时应注意:严格控制钢筋顶面标高,以免给桥面铺装造成困难。高强度钢筋严禁电焊。经工地试验,电焊使其强度降低,因此竖向钢筋下端固定时,决不能将竖向筋电焊在底板钢筋网上。
张拉程序:0→15%σk(伸长量计算起点)→1.00σk→超张拉1.05σk,持荷二分钟→锚固→回零卸顶。
轧丝锚张拉用YC60A型穿心式千斤顶进行。
竖向预应力钢筋在砼强度达到90%设计强度以后进行,逐根张拉锚固,张拉沿中心线两侧对称进行。
8、孔道压浆及封锚
预应力束张拉完成后要尽早进行管道压浆,采用真空辅助压浆工艺,以保证压浆质量。
水泥浆配制:水泥浆采用不低于52.5#的普通硅酸盐水泥浆,强度C50,鲜浆泌水率不超过4%,拌合后3h泌水率控制在2%以内,24h后泌水全部被浆收回。
水泥浆的配比为:膨胀剂:0.01%;木钙:0.25%;高效减水剂:0.25%;水灰比:0.3~0.35;水泥浆稠度:稠度为13~18s,最多不大于30S。
制备水泥浆用0.1m3的微型搅拌机,使用时人工随时搅拌灰斗内灰浆,防止沉淀。
设备要求:准备抽真空机、塑料管焊接机、专用压浆机等。
压浆施工要求:
清理承压板上装配螺孔内的水泥浆,必要时用丝扣重新清理螺纹;用钢丝刷清理锚座底面的水泥浆,保证锚座底面平整。
清理盖帽的平面和密封槽,注意保持清洁。在密封存槽内均匀涂一层玻璃胶,装入“O”型橡胶密封圈,并在锚座平面的商标处涂玻璃胶。装配盖帽,将螺栓加垫片对齐位置旋入螺孔内,旋紧。注意保证排气口要垂直朝正上方。排气口处用G3/4闷头加密封带旋紧。
在两端锚座上安装压浆管、球阀和快换接头。必须检查并确保所安装阀能安全开启及关闭。
定出抽吸空气真空端及压浆端。一般情况下,抽吸真空端为置于高处锚座上的压浆孔,压浆端置于低处锚座上。
在安装完盖帽及设备后拧开排水口,利用高压风将管道可能存在的水份吹出;将接驳在真空泵负压容器上的三向阀的上端出口用透明喉管连接到抽真空端的快换接头上。
在正式真空压浆前,用真空泵试吸真空,真空度≥-0.8Mpa;正式开始真空辅助压浆。启动真空泵,开启出浆端接在接驳管上的阀门。关闭进浆端的阀门。抽吸真空度要求达到-0.08Mpa以上的负压。
启动压浆机,通过三通排废口压出残存在压浆机及喉管中的水份、气泡,并检查所排出水泥浆的稠度。在满意的水泥浆从喉管排出后,可开始压浆,关闭压浆机。
保持真空泵启动状态,开启进浆端阀门并将已搅拌好的水泥浆往管道压注。待水泥浆从出浆端接往三通排废口时,检查所压出水泥浆的稠度。直至稠度一致流动顺畅后,关闭出浆端阀门,暂停压浆机。逐一开启置于两端压浆盖上的出气孔,开动压浆机。直至水泥浆从出气孔流出,待流出的水泥浆稠度一致及流动顺畅时,暂停压浆机,关闭出气孔。
开动压浆机,保持压力于0.5~0.7MPa,持压3min。关闭两端进出浆口阀门,关闭压浆机。
槽口埋入式锚头在管道压浆后封锚。封锚砼保证密实并与梁体砼结合良好。
9、合拢段施工、体系转换
浇筑合拢段砼是连续梁体系转换的关键,若施工程序考虑不完善,容易造成砼开裂,严重影响工程质量。考虑从合拢段砼浇筑到预应力钢束的张拉,砼需要有一段待强时间,在这段时间里,由于温度变化所造成的温差影响,在梁内会产生数以百吨计的轴力。同时新浇砼的早期收缩,两侧T构箱梁的收缩和徐变及连续箱梁结构体系的变化等,将在结构中产生变形和内力,所以在浇筑合拢段时,在箱梁上需要增加一些临时构造措施和张拉一部分临时预应力钢束(张拉吨位低于设计吨位),以抵抗这些附加的变形和内力,使砼不产生裂缝,从而保证工程质量。
合拢段的施工程序:
在合拢段两侧箱梁上设置好临时连接的预埋件。
在两侧箱梁的底板和悬臂板上预留好浇筑合拢段底篮的吊带孔。
将挂篮的底篮从挂篮横桁上撤下来,悬挂到合拢段两侧箱梁的底板和悬臂板上,箱梁的悬吊模板悬挂到搁置于合拢段两侧箱梁的横梁上,横梁系用型钢制成。
观测合拢段两侧箱梁悬臂端的标高,其高差不得超过±20mm,如若超过,必须予以调整。其办法一方面是在施工过程中不断的进行调整(即根据已完成梁段的实际高程来调整待浇梁段的高程),另一方是利用挂篮的移位进行调整。安装合拢段模板、调整模板的位置和高程,模板调整时宜在温度较低时进行。模板的外形尺寸必须准确,使合拢后的箱梁外形曲线圆顺,轮廓清淅 。
安装非预应力钢筋和合拢段纵向波纹管道。本桥因连续管道较长,考虑合拢后比合拢前穿束更为困难,所以可以将纵向预应力钢束在合拢前穿入管道内。同时安装好横向预应力钢绞线束和竖向预应力钢筋及管道。
在合拢段两侧箱梁间设置临时体外预应力钢束和劲性钢骨架,临时连接构件的作用是在合拢段砼未达到设计强度之前,帮助承受拉、压应力,避免砼拉裂或压坏。劲性钢骨架的断面按所承担力的大小而定,采用30号或36号槽钢组成。劲性钢骨架安装在箱梁底板和顶板上,横桥向各设二道,在靠近腹板位置设置。焊接构件在一天中气温较低时进行,并将构件两端的钢板先用千斤顶进行予压,以减少构件自身的变形。临时连接构件在合拢段砼强度达到90%并张拉一部分预应力束后要及时解除。
临时张拉纵向预应力钢束若干束(由设计给定),张拉吨位为0.5σk,张拉临时钢束的作用是对结构内部加强,将两侧箱梁连成整体,与上述临时连接构件一起共同承受箱梁结构内力。
浇筑合拢段砼。采取减小水灰比,掺用早强减水剂的办法使所浇筑的砼早强、高强、少收缩,以便能提早施加预应力。对浇筑合拢段砼的要求,首先要实现低温合拢,合拢时间选在温度变化较小的日期,要求合拢段施工温度控制在20~22℃(合拢前5~8小时平均温度),砼浇筑选在一天中气温最低的时间(一般在晚上12点以后进行),目的是使砼浇筑后在达到一定强度之前处于升温受压条件下,避免砼有较大的收缩。砼要严格控制水灰比,加强养护,以减少收缩和温差影响。在砼浇筑过程中,合拢段两端竖向变形控制在±2mm以内,这样就要求模板和支撑牢固,在浇筑过程中要均匀下料和震捣,并用精密水准仪进行观测,以便发现问题随时处理。加强合拢段的养护,使之保持潮湿状态,减少日照引起的温度影响。
张拉连续预应力钢束。待砼强度达设计规定的强度以后,即可按设计程序张拉一部分连续钢束,张拉时要左右对称进行,先张拉梁中心线附近的钢束,防止横向产生过大的变形,先长束,后短束,并将原来临时张拉的钢束补拉至设计吨位。
继续张拉完连续预应力钢束,张拉完毕后,进行灌浆、封锚。
中跨合拢以后,解除墩顶的临时约束。其步骤为:先放松临时锚索的锚固,然后通电烧毁临时支座的硫磺砂浆体,并清理干净,拆除锚索,封闭锚索孔,解除盆式支座的临时锁定。
至此,连续梁的体系转换即告完成。
第九节 桥面系工程施工
一、桥面工程
人行道步板采用现场预制,栏杆、围栏、吊篮、避车台、电缆槽、检查梯等现场制作、安装。桥面系安装牢固,平顺美观。
二、台后防水
桥台防水在台体砼强度及干燥程度达到规定标准后进行,要涂刷均匀、完整,无气泡、砂眼、起皱、漏涂等现象。
三、台后填土
用设计要求填料填筑。回填渗水土时,利用大型压实机械分层碾压密实,在大型机械不便作业或无法到达的地方采用冲击夯夯实。
四、桥台锥体
桥台锥体用渗水土分层填筑夯实,锥体护坡和检查梯在填土基本稳定后自下而上顺序施工,锥坡浆砌片石随铺垫层随砌筑。浆砌石用座浆法砌筑,砂浆用砂浆搅拌机拌合,随拌随用,搅拌时间适当增加。沉降缝和泄水孔与砌石同步布设,保证泄水孔畅通,沉降稳定后勾缝。第十节 涵洞工程施工
一、盖板箱涵
1、盖板涵施工工艺流程
见《盖板涵施工工艺流程图》。
盖板涵施工工艺流程图
2、施工工艺、方法
基坑开挖:土质基坑采用挖掘机开挖,基底预留20~30cm人工清底,保证原状地基不受扰动;有地表水时利用围堰防护明排或修导流坝导流;基坑内设排水沟和集水井排水,保证坑底无水;挖至基底标高时,按照地质资料核实地层土质,验证基底承载力,如不合格采取压实或换填处理;合格的基坑底在报请监理复检批准后,迅速进行基础施工,防止晾槽引起水浸,影响地基承载力。
基础及边墙施工:
砌石基础及边墙石料选用强度≥40MPa、软化系数不小于0.8、不易风化、无裂纹水锈、中部厚度不小于15cm的坚硬片石;砌筑前,片石洗净、浸水;砌筑时设断面模架,挂线,分层错缝,咬合紧密,座浆塞缝挤紧,砂浆饱满密实,表面平整、缝宽不大于2.5cm,勾缝牢固、整齐、洁净,湿养7~14天。砂浆随拌随用。严禁干码片石铺盖砂浆和撮大面做法,纠正干垫石、瞎缝、通缝、两层皮的通病,达到内实外美的标准。
砼基础与边墙模板采用组合钢模,砼集中搅拌,砼泵输送入模,振动棒捣固。支模时要特别注意沉降缝处的模板,一定要支立准确、牢固,确保不变形,不跑模。基础表面设石榫或插短钢筋,以利与墙身浇筑时连接牢固。墙身采用高强覆塑竹胶板或大块钢模板模板,钢管、方木及对拉钢筋螺杆加固,钢筋螺杆用φ10钢筋制成,梅花型布置,间距400~600mm。砼浇砼前,模板内的泥污、木屑等杂物必须清除干净,并洒水对基础表面进行湿润;砼落高超过2m时使用串筒或滑槽,以防止砼离析。罩塑膜养护。
按设计位置做好沉降缝,基础、墙身、顶板沉降缝必须垂正、平直、不得错牙。
钢筋砼盖板预制:钢筋砼盖板集中预制。底模板采用衬有机玻璃板的组合钢模。砼浇筑完成后,板体覆盖塑料薄膜淋水养护。
预制盖板运输与吊装:在安装前再次检查盖板的尺寸、涵台尺寸和涵台间距离,并核对其高程。确认无误后,使用汽车吊吊装盖板,对准位置,平稳安放。盖板与边墙的接触面,用水泥砂浆找平,保证接触密实。
沉降缝及防水层:首先清除沉降缝内杂物,然后沿涵身方向分节进行沉降缝施工作业,并保证节与节之间的沉降缝贯通。防水层的各种涂料在涂刷之前充分搅拌均匀,并随配随用,当天用完。沉降缝、防水层施工完毕后由主管技术人员填写检查证,在自检合格后,通知驻地监察工程师检查签证,否则不得回填土方。
涵洞缺口填土:涵洞主体圬工强度达到设计强度70%以上,且涵身沉降缝、防水层施工完成,并经检查合格后回填。回填时,先将已成路堤挖成1m宽0.5m高的台阶,以使新填的缺口与已成路堤结合良好,然后从涵身两侧不小于孔径二倍宽度的范围内同时分层填筑,大面积回填土采用压路机压实,靠近涵洞边墙及边角不易压实部位用冲击夯夯实。
