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钱江四桥复兴大桥施工组织设计方案(198页)
钱江四桥复兴大桥施工组织设计方案(198页).doc
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施工方案
上传人:故事 编号:503112 2022-08-01 197页 5.35MB
1、第一章 施工方案总说明1.1工程概况杭州市钱江四桥(复兴大桥)位于钱江大桥下游4.3公里,南星桥第一码头上游约200米处;北端通过复兴立交桥与杭州市已建的中河高架路相接,全长1376m。南端与滨江区中兴立交桥相连,构成了一条连接杭州市中心与江南滨江新区的最便捷通道。是杭州市第一座跨钱塘江的城市桥梁。该桥的建设,对缓解钱塘江大桥的交通拥护状况,完善城市道路网建设,沟通两岸的联系,加快两岸的经济发展,尤其是南岸的经济发展,有着十分重要的意义。钱江四桥主桥土建施工分二个合同段,其中第1合同段全长732.5m,起讫桩号为K0+190.133K0+922.633。1.2 桥址区域自然条件1.2.1气候与2、地形地貌1.2.1.1气候杭州市地处亚热带湿润地区的北缘,属亚热带季风性湿润气候,四季交替显著,有一些明显的特殊气候现象:如寒潮、雾、梅雨、台风、春秋季低温、干旱等。(1)日照:平均日照时数为18002100小时,平均年日照百分率为4148%,每年最高的7、8月份,日照时数在220小时以上,冬季一般在120150小时以下。(2)气温:常年各地平均气温15.317.0,最冷月(1月)平均气温3.05.0,最热月(7月)平均气温27.428.9,极端最低气温为零下715(如1966年1月24日为-10.5),极端最高气温为3843(如1930年8月10日为42.1),冬季土层冻结深度为2030cm3、,基本雪压0.4KN/m2,冬季最大积雪厚度23cm(1997年),年平均结冰日数为39.5天。(3)湿度:年相对湿度80%左右,月平均相对湿度以夏季最大,冬季最小,总的来说各地相对湿度变化都不太大。(4)降雨:杭州市平均年降水量在11001600mm,各地平均年雨日为150160天,年最大降雨量2356.1mm(1954年),年最小降雨量954.6mm(1967年),降水以春雨、梅雨(46月)、台风雨(79月)为主,月最大降雨量为514.9mm(1954年5月)。(5)风况:78月份杭州常受太平洋台风影响,带来狂风暴雨,台风侵袭本流域每年约有23次。杭州气象站实测最大风速28m/s(19674、年8月),风向为ESE,春季及冬季多北风,汛期多东南风,最大台风达12级,风速34m/s。基本风压0.35KN/m2。1.2.1.2地形地貌钱塘江为浙江省内第一大河,发源于安徽省休宁县六股尖,经新安江、富春江两大水库调节后,从西南向东北方向穿过杭州市区后,流向东部杭州湾海域,干流全长494km,流域面积54349km2。杭州地处杭嘉湖平原的西南部,位于钱塘江西北岸,处于低山丘陵与平原交接带,其西南部为低山丘陵地形,北、东、南三面为堆积平原。桥址北岸为南星桥将台山、凤凰山北麓的近山前地带。现有临江海塘白塔岭至三堡船闸段防洪潮标准水位按500年一遇预留,结构按100年一遇设计,并于1998年建成,5、堤顶高程为10.05m,挡浪墙顶高程为11.05m,现临江海塘为杭州市市区防洪确保线。四桥南岸原防洪堤为南沙支堤。1998年开始,根据规划堤线修建标准海塘,按百年一遇标准设计,堤顶高程为9.87m,挡浪墙顶高程10.52m,南岸标准海塘是杭州市滨江区及萧绍平原的防洪屏障。两岸地势基本平坦,地面一般高程6.008.00m,桥址处江面宽度约11301160m,河槽宽浅,勘察期水深一般37m,由北岸至南岸渐深,河床底面高程在水流冲刷,尤其是洪水的冲刷作用下处于动态变化中,一般在-1.02.0m。1.2.2水文及航道本桥位的上游约3.4公里是闸口常设水文站,下游约13.1公里有七堡水文站。1.2.2.6、1泾流特征:钱塘江流域位于东南风活动地区,流域年降雨量一般为11001600mm,雨量充沛,四季分明,每年三月至六月梅雨季节的泾流占全年的57%,七月至九月份占全年的21%,十月至次年二月枯水季节占全年的22%。每年七月至十月为台风期,当台风袭击时,常伴有大风暴雨,以致发生增水,若与大潮汛相遇,将会出现特高潮位。经对闸口、七堡水文站多年资料分析,本河段高潮位均发生在每年的四月至十月。深泓线遍及整个断面,但2/3的最深点和主槽集中在离北岸200400m和7001000m处。1.2.2.2潮汐特征:钱塘江涌潮举世闻名,近几年来由于河道进一步整治,下游河道主槽趋向顺直,主流偏北,涌潮较前几年为大。本7、河段七月份前后低潮位最低,八、九、十月份高潮位最高。闸口站年最高高潮位高程7.56米(1974年8月),历年最低低潮位高程1.19米(1954年8月),最大涨潮差2.98m(1973年7月),最小涨潮差0.01米。平均涨潮历时1小时33分,平均落潮历时为10小时52分 。潮流为往复流,流向与桥址断面垂直线夹角小于10的百分比为:涨潮占89100%,落潮占73100%。设计潮流速为4.1m/s(百年一遇)。潮向为0度时,桥墩迎流面作用压强平均最大值为45.0KPa,最大瞬时压强接近70KPa。1.2.2.3设计流量:该河段为泾流控制。1960年以后,由于新安江水库蓄水调节作用使水量年内分配趋向均8、匀,洪峰流量明显削减。经新安江调蓄后,桥址断面百年一遇设计流量为29700m3/s,相应最大断面平均流速2.91m/s,桥址三百年一遇断面流量为34100m3/s,相应最大断面平均流速3.16m/s。1.2.2.4设计水位:根据浙江省水利水电河口海岸研究设计院钱塘江四桥工程水域条件分析及模型试验研究,桥位处百年一遇高水位为8.52米,低水位为1.23米,三百年一遇洪水位9.08米。1.2.2.5桥墩冲刷:根据浙江省水利水电河口海岸研究设计院的试验和分析结果,百年一遇的水流条件,墩的施工围堰割到0.0高程情况下,各墩的冲刷高程情况如下:百年一遇洪水条件下桥墩局部冲刷高程墩号4#5#6#7#8#99、#10#11#12#13#历史最底床面高程(m)-6.8-6.8-3.7-3.7-3.7-3.8-3.8-5.0-8.0-7.8百年一遇洪水流速(m/s)3.13.33.33.13.113.073.043.363.363.3一般冲深(m)0.20.81.51.01.01.01.01.51.20.5局部冲深(m)9.612.813.810.410.410.210.114.412.610.1冲刷高程(m)-16.9-20.4-19.0-15.1-15.1-15.0-15.0-20.9-21.8-18.41.2.2.6通航净空及通航水位:钱塘江属国家四级航道,净高为10米(考虑钱塘江涌潮富余高度),10、钱塘江最高能航水位为6.12米,净宽大于80米,上、下行分别设孔。1.2.2.7船撞力:根据公路桥涵规范及钱塘江六桥的参照情况,顺桥轴方向取100t,横桥轴方向200t。施工期间洪水与涌潮按20年一遇频率设计。1.3桥址区岩土工程地质特征1.3.1地质构造及地震效应就大地构造位置而言,拟建桥址位于扬子断块区的钱塘断凹内。由于受印支期、燕山期构造运动的影响,地壳遭受强烈挤压,古生代地层构成了断凹的基底。燕山期断裂活动十分强烈,晚侏罗纪发生了大规模的火山喷发和岩浆侵入活动,火山岩组成了断凹区的盖层,到白垩纪时地壳经受了强烈的引张,灵桥赭山断裂和杭州临平断裂之间形成了断陷盆地,如长河凹陷等。到晚第三11、纪特别是第四纪,地壳出现整体沉降。钱塘断凹内主要断裂构造格架由北东向断裂,北西向断裂与东西向断裂所组成,这三组断裂以北东向断裂最为发育,规模最大,北西向断裂与北东向断裂将中生代的断陷盆地切割成菱形块体。其中,北东向的钱塘江隐伏断裂(F)在大桥桥址里程DK0+750附近穿过大桥中线,该断面东南侧为白垩系地层,西北侧为中生界侏罗系地层。此外,受区域构造影响,桥址西北侧的安山玢岩中节理裂隙较发育,且局部发育规模较小的断层破碎带,带内发育有断层角砾夹泥、断层泥等构造岩。断层破碎带破坏了基岩的完整性,同时加剧了基岩的风化,导致了基岩的软硬不均。在初勘中发现了3条断层破碎带(f1、f2、f3)。f1位于桥12、址里程DK0+480附近,宽约4米;f2、f3位于桥址里程DK0+670DK0+705段,f2宽约2米,f3宽约3米。勘探结果表明,本区挽近时期以来构造活动表现微弱,区内断裂现今均无活动迹象,因此桥址区地质在工程上基本属于稳定区。由于桥址处发育的断裂破碎带规模较小,而且详勘时对原墩位进行了调整,详勘结果表明,调整后的墩位处没有遇到断裂破碎带。故f1、f2、f3对桥墩地基基础不会产生大的影响。桥址区归属于上海上绕地震付带,带内历史上共发生Ms级破坏性地震11次,最高震级5级。根据国家地震局1990年颁布的中国地震烈度区划图,本区的地震基本烈度为度。本桥为特大型桥梁,按国家有关规定,提高一度按度设13、防。根据钻孔揭露,桥址区属多层场地土,在深度15米范围内,主要为松散状的粉、细、中砂、淤泥质亚粘土及流塑软塑状亚砂土、亚粘土。钻孔分析结果表明,桥址区地基土类别为中软场地土,场地类别为类场地。属抗震不利地段。此外,在桥址区地面下20米范围内存在有饱和状粉、细砂及流塑状亚砂土,液化判别结果表明:在桥址区20米范围内饱和粉、细砂及亚砂土均为可液化土,其液化等级为“严重”。故在基础设计中,对液化土层的承载力和桩周土的侧摩阻等按规范据液化抵抗系数Ce予以折减。1.3.2第四系覆盖层桥址区第四系覆盖层厚度变化较大,近山前的杭州岸一侧较薄,最薄处为26.8米,向萧山方向第四系地层渐厚,最厚达59.40米。14、第四系地层可分为三大层。第层为素填土及最新河流冲积相沉积的流塑软塑的亚砂土、亚粘土及松散状的细、中砂,层厚6.522.3米。第大层为全新世中早期海相、冲海相沉积的淤泥质亚粘土、软塑的亚砂土、亚粘土及松散中密状的粉、细、中砂,层厚11.435.1米。第大层为晚更新世冲积相沉积的圆砾土及砾砂层,层厚1.0019.85米,在大桥1号、2号墩缺失,6号墩局部缺失。现按成因、性质将桥址第四纪地层分层详述如下:1素填土:灰色,主要由片石、碎石及粘性土组成,结构较密实,分布在桥址区两岸地表及钱塘江海塘抛石区。2亚砂土:灰黄色,流塑状为主,局部软塑状,质不均,局部夹薄层细砂。具振动水析现象。呈层状分布于5号墩15、以北及7号墩以南,第大层上部或表层,呈透镜体状分布在6号、7号墩第大层下部,层厚1.920.6米。3亚粘土:灰黄色,流塑软塑状,质不均,局部夹薄层细砂。主要呈层状分布在河槽中桥址里程DK0+490DK0+700段表层,呈透镜体状分布在桥址里程DK1+050附近的2层中,最大层厚8.5米。4细砂:灰黄色,饱和,松散状,粒均,成份以石英、长石为主,见少量云母及暗色矿物,呈薄层状分布于桥址里程DK0+235以北及DK1+420DK1+500段第大层底部,层厚1.05.4米。5中砂:灰黄色,饱和,松散状,粒不均,成份以石英、长石为主,见少量云母,呈层状或透镜体状分布于桥址里程DK0+500DK1+2516、5段第大层底部,层厚1.78.2米。1淤泥质亚粘土:灰黄色、灰色,流塑状,质较均,显薄水平层理,层间夹粉、细砂。该层呈层状分布于全桥址区,仅在5号墩位的局部缺失,最大单层厚26.3米。2亚砂土:灰色,软塑状为主,局部流塑状,质较均。呈透镜体状分布于河槽中桥址里程DK0+410及DK1+565附近大层上部。层厚2.33.8米。3-1细砂:灰色,饱和,松散,粒均,成份以石英、长石为主,少量云母及暗色矿物,该层中夹有薄层流塑软塑状的粘性土,导致标贯击数离散性较大。该层呈层状或透镜体状分布于桥址里程DK1+425以南及DK1+055附近第大层中、上部。层厚0.910.1米。3-2中砂:灰色,饱和,松散17、,粒均,成份以石英、长石为主,少量云母及暗色矿物。呈透镜体状分布于桥址里程DK0+882附近,1淤泥质亚粘土所夹砂类土顶部。层厚2.9米。3-3粉砂:灰色,饱和,松散稍密状,粒均,成份以石英、长石为主,少量云母及暗色矿物。呈层状分布于桥址区里程DK0+882以北,第大层中,层厚5.014.85米。另呈透镜体状分布于桥址里程DK0+882DK1+425段1淤泥质亚粘土层中。4-1细砂:灰色,饱和,中密状,粒不均,成份以石英、长石为主。呈透镜体状分布于桥址里程DK0+330以北及DK1+335以南第大层底部。层厚2.04.7米。4-2中砂:灰色,饱和,中密密实状,粒不均,成份以石英、长石为主。呈薄18、层状或透镜体状分布于桥址里程DK0+880以南第大层底部。厚0.57.0米。5-1亚粘土:灰色,软塑状,质尚均。呈薄层状分布于桥址里程DK0+330DK0+375段及DK0+880DK0+970段1淤泥质亚粘土层底部。层厚1.95.25米。5-2亚砂土:灰色,软塑状,质均。呈层状分布于桥址里程DK0+650DK0+740段。层厚4.09.1米。1圆砾土:灰色,饱和,密实状,卵石含量一般2030%,卵石粒径以25cm为主,少量大于8cm,卵石磨圆度中等,成份以石英、长石为主。卵、砾间充填物以含粘粒的砂类土为主。呈层状分布于桥址区3号墩以南第四系地层底部,1号墩、2号墩缺失,6号墩局部缺失。层厚119、.0019.85米。2砾砂:灰色,饱和,密实状,粒不均,成份以石英、长石为主。含1020%小卵石,呈透镜体状分布于桥址里程DK0+450DK0+500段第四系地层底部及DK1+337附近大层顶部,层厚1.458.05米。1.3.3 基岩桥址区下伏基岩为侏罗系上统(J3a)的火山岩及白垩系下统朝川组(K1C1)的陆相碎屑沉积岩,两者呈断层不整合接触,以钱塘江断裂为界,东南侧为白垩系下统朝川组的粉砂岩,含砾砂岩,西北侧为侏罗系上统的喷出岩安山玢岩。现按基岩岩性及受风化、构造影响的程度将桥址区基岩分层详述如下:1W3强风化安山玢岩:灰、灰绿、紫灰色,受风化作用的影响,大部分矿物风化变异,岩芯呈硬塑土20、状或弱风化残缺夹土状,岩体呈散体状,手掰可散。钻孔揭示,该层厚度变化较大,此层在受构造作用影响严重的部位明显加深,在2号墩最厚处达29.1米,在6号墩位处仅厚12米,局部缺失。1W2弱风化安山玢岩:灰黄色、灰绿色、紫灰色,斑状结构,块状构造,岩体受到一定程度的风化,岩芯表面色泽暗淡且粗糙不平,节理裂隙较发育,裂隙间可见部分矿物风化成土状。岩块抗 压试验表明,该层由于受风化作用影响,岩石强度较微风化岩有很大程度的降低。该层厚度变化亦很大,且在构造作用影响严重的部位明显加深,在3号墩最厚处达20.6米,6号墩处仅厚0.74.5米。1W1微风化安山玢岩:紫灰色,斑状结构,块状构造,节理裂隙较发育,裂21、隙倾角从2080度均见发育。岩质硬,天然岩石单轴极限抗压强度20.0089.90MPa。2W2弱风化破碎安山玢岩:紫灰色,斑状结构,块状构造,节理裂隙很发育,间距小于5cm,岩芯多呈35cm碎块状、楔形体状,少量呈短柱状、半柱状。岩质软弱,主要发育于桥址里程DK0+480附近及DK0+670DK0+705段。2W1微风化破碎安山玢岩:紫灰色,斑状结构,块状构造,节理、裂隙很发育,间距小于5cm,岩芯多呈35cm碎块状、楔形体状,少量呈短柱状、半柱状。岩体呈镶嵌结构,岩石结构及强度基本未变,但岩体整体强度有所降低。分布在桥址里程DK0+480附近及DK0+670DK0+705段。3断层角砾夹泥:22、紫灰色,受构造及风化作用的影响,大部分矿物变异,岩芯呈直径25cm的角砾夹泥状,角砾质软,其上可见擦痕等构造迹象,岩体呈散体状,手掰即散。分布在桥址里程DK0+480附近及DK0+670DK0+705段。4断层泥:紫灰色,受构造挤压作用影响,岩芯呈软塑的土夹少量角砾状,角砾质软,手可掰碎,岩体呈散体状,手掰即散。分布在桥址里程DK0+670DK0+705段。W4+3粉砂岩、含砾砂岩全强风化带:灰紫色,岩体风化严重,岩芯呈密实的含砾砂状或硬塑土状。岩体呈散体状,手掰即散。该风化层厚度稳定,厚1.03.70米。1W1微风化粉砂岩:紫灰色,粉粒砂状结构,层状构造,水平层理发育,泥质胶结,成岩作用差,23、岩质较软,属软质岩。天然岩石单轴极限抗压强度平均值5.31MPa。该岩层在局部地段胶结较好,岩质较硬,天然岩石单轴极限抗压强度达到10.1015.90MPa,其空间分布无明显规律,多呈透镜体状分布。2W1微风化含砂砾岩:紫灰色,含砾砂状结构,层状构造,角砾及砾石含量2030%,砾石粒径以210mm为主,局部可达24cm。泥质胶结,成岩作用极差,岩质极软,手掰可散。该岩为极软岩,天然岩石单轴极限抗压强度0.101.90MPa。1.3.4水文地质条件桥址区地下水含水层主要有三层:第一层为孔隙潜水含水层,厚822米,其透水性能差,含水量较小。第二层为微承压含水层,厚214米。第三层含水层为深层孔隙承24、压含水层,厚120米,该含水层透水性好,含水量丰富,是本区的富水层。在勘察期间测得地下水综合稳定水位高程为5.385.71米。对勘察期间钱塘江高、中、低潮位进行的水质分析,结果表明:高、中、低潮位江水对混凝土均具弱微矿化型腐蚀,另外,中潮位江水对混凝土具弱酸型及中等碳酸型腐蚀,低潮位江水对混凝土具有弱碳酸型腐蚀。两岸地下水对混凝土无腐蚀性。1.4墩位基础情况1.4.1地基岩土条件地质钻孔结果表明,桥址区覆盖层第、大层主要由松散中密状的粉、细、中砂及流塑状为主的亚砂土、亚粘土、淤泥质亚粘土组成,其工程性能差,承载力低;第大层为密实状的砾砂、圆砾土,工程性能好,承载力高,但该层厚度不稳定,在1、225、号墩缺失,在313号墩段最厚处达11米,最薄处仅1米,但在1416号墩段1圆砾土层厚达1620米,顶面起伏不大。桥址区下伏基岩在16号墩为侏罗系上统的安山玢岩,属硬质岩,其微风化岩强度高,工程性能好,但局部岩体中节理裂隙发育且存在小规模断裂破碎带,该段岩面埋藏相对较浅,岩面由6号墩向1号墩逐渐抬升,岩面高程-35.32-21.45米。该段基岩风化层厚度变化较大,不同墩位乃至同一墩位的不同桩位处的风化层厚度存在在明显差异,最厚年达34.4米,最薄处仅4米,局部缺失。该段风化层总的趋势是由6号墩向1号墩渐厚,其间存在两处风化深槽,一处位于2、3号墩,槽底高程-53.62-56.14米,另一处位于526、号墩东南部,槽底高程-57.20-61.95米。716号墩基岩为白垩系下统朝川组的粉砂岩、含砾砂岩,该段基岩埋藏相对较深,岩面较平坦,由7号墩16号墩岩面略有降低,岩面高程-44.68-51.02米。7号9号墩以泥质胶结的粉砂岩为主,成岩作用较差,岩质较软;10号16号墩以泥质胶结的含砾砂岩为主,成岩作用极差,岩质极软。该段基岩风化层薄且均匀,同一墩位内岩性较单一,整体性好。1.4.2墩位桩基情况桥址区基础持力层为第大层的密实砾砂、圆砾土和下伏基岩。1号6号墩基岩为安山玢岩且埋藏较浅,该岩岩质硬、强度高,采用嵌岩的端承桩基础,以微风化安山玢岩作为桩尖持力层。7号15号墩基岩埋藏相对较深。为粉砂27、岩及含砾砂岩,成岩作用差,属于软质岩或极软岩,岩面上的圆砾土及砾砂层层位不稳定,厚江不均,采用桩尖置于基岩中的摩擦桩基础。16号墩基岩埋深大于55米,岩性以成岩作用极差的含砾砂岩为主。岩面以上的圆砾土层厚1020米,该段属引桥边墩,采用桩尖置于圆砾土层中的摩擦桩基础。1.5主要技术指标(1)设计荷载:跨径150米以内,人:城A级;跨径大于150米:汽20,挂100。人群4.0KN/m2,轻轨按上海明珠线标准。(2)设计车速:主桥80KM/h(3)纵、横坡:纵坡:i4.0%,横坡:i1.5%(4)设计洪水位:三百年一遇:9.083m。(5)通航标准:国家四级航道,通航净高10米,净宽大于80米,28、最高通航水位6.123m,通航高度已考虑了涌潮的影响。(6)地震烈度:按7度设防(7)轻轨:按城市快速轨道交通工程项目建设标准(试行本)确定的正线标准,车辆轴载等级按B型车标准取值,车辆最大编组数为6节。1.6交通及其他施工条件本区域内河网密布,道路四通八达,水陆运输交通便利,施工材料、施工人员生活安排、医疗服务均较为方便。1.7桥梁结构特点桥位处江面规划宽度为1160米,桥梁全长1376米,桥梁高度由通航净空和滨江路人行道净空确定。钱塘江通航标准为国家四级航道,通航净高10米,净宽80米,最高通航水位为6.123米。滨江路防洪堤一侧人行道考虑到防洪抢险需要,净空大于4.5米。梁底标高由通航净29、空确定,梁底标高应不小于16.123米,实际标高大于16.3米。桥梁上层为6车道的快车道,中间设分隔带,两侧设防撞栏杆和50厘米的检修道;下层中间为双线轻轨,两侧设公交专用道。6.5米宽公交专用道分隔为单向公交专用道及行人与非机动车道。桥梁上构为钢管混凝土双主拱,主桥的跨径组合为285+190+585+190+285米,其中85米跨径为下承式系杆拱桥和上承式拱桥的组合,190米跨径为下承式系杆拱桥和中承式拱桥的组合,因此全桥包括了拱桥的下承、中承和上承三种形式。85米跨径是考虑到满足最小通航跨径的要求(通航净宽要求大于80米);190米跨径是考虑到施工的可行性和桥梁的美观性确定的。全桥的跨径组30、合为:245.75+289+196+589+196+289+245.75=1376m,其中245.75跨采用双层等高度的预应力混凝土箱梁结构。桥梁横断面布置:190米跨上层为2.6(拱肋)+0.2(空隙)+0.2(栏杆)+0.5(检修道)+0.5(防撞栏杆)+11.75(车)+0.5(防撞栏杆)+11.75(车)+0.5(防撞栏杆)+0.5(检修道)+0.2(栏杆)+0.2(空隙)+2.6(拱肋)=32.0(米)。下层为2.6(拱肋)+0.2(空隙)+0.5(栏杆)+6.5(公交专用道)+2.0(绿化)+8.4(轻轨)+2.0(绿化)+6.5(公交专用道)+0.5(栏杆)+0.2(空隙)+2.31、6(拱肋)=32.0(米)。85米跨径上层为:0.2(栏杆)+0.5(检修道)+0.5(防撞栏杆)+11.75(车)+0.5(防撞栏杆)+11.75(车)+0.5(防撞栏杆)+0.5(检修道)+0.2(栏杆)=26.4(米)。下层为0.5(栏杆)+6.5(公交专用道)+2.0(拱肋及绿化)+8.4(轻轨)+2.0(拱肋及绿化)+6.5(公交专用道)+0.5(栏杆)=26.4(米)。主桥上、下层均不设纵坡,引桥上层北南分别设2.751%和2.16%的纵坡与复兴立交和规划中的中兴立交相连,下层公交专用道设4%的纵坡落地。主桥上层桥面中心标高为32.40米。下层桥面中心标高为18.62米。拱桥的上下32、部连接方式采用外部静定内部高次超静定的简支方式。190米跨拱脚处设置7000吨的盆式支座;并设置刚度很大的端横梁。端横梁下面设置两个1000吨的辅助支座,设辅助支座的目的不是为了承担垂直力,而是为了改善整体受力。根据计算分析,设辅助支座后将改善结构的整体稳定和受力情况。85米跨拱脚处设置3000吨的盆式支座。为了使受力明确,便于施工,拱与拱之间的连接方式,采用断开方式。这样伸缩缝数量较多,设计要求采用高质量的伸缩缝。7000吨的大型盆式支座,要求采用成熟、可靠的产口。所有支座均可更换。轻轨位置只埋预埋件,不浇承轨台,不铺设钢轨。轻轨相关设备施工在轻轨一期工程设计时一并考虑。1.7.1上部构造主33、桥上部采用了两种拱桥的结构形式,即计算跨径为85米的下承式系杆拱桥和上承式拱桥相结合的组合形式以及计算跨径为190米的下承式系杆拱桥和中承式拱桥相结合的组合形式。1.7.1.1 190米主跨190米跨径拱轴线形为二次抛物线,矢跨比为1/4,拱肋断面形式为桁架式,拱肋高度为4.5米,宽2.6米,上层桥面以上每一拱肋由4根95cm的钢管组成,钢材采用Q345C钢,拱肋四分点管壁厚度以下为24mm,以上为22mm;腹杆为40cm壁厚为14mm的钢管,上下平联采用50cm壁厚为10mm的钢管,上下平联水平向间距为2.0米。上层桥面以下至拱脚拱肋断面由横哑铃形的上下弦杆通过腹杆连接组成。纵向四根钢管和哑34、铃形断面内灌注C50混凝土,其余均为空钢管。上层桥面以上设置五道桁架式风撑,风撑弦杆采用90cm=16mm的钢管,腹杆和平联采用40cm=10mm的钢管。另外在上层桥面与拱肋相交位置设有二道钢结构的拱肋横梁。系梁为2.52.5米的箱形断面,采用现浇劲性骨架预应力混凝土结构。顶底板和侧板厚度均为40厘米。劲性骨架采用由型钢组成的空间桁架,每一系梁内布置18束31j15.24的预应力钢绞线。预应力束采用标准为ASTMA41690a(270k)的高强度低松驰钢绞线,标准强度为Rby=1860MPa,设计控制应力采用0.65Rby=1209MPa,预应力束主要用于平衡拱肋产生的水平推力。横梁包括下层吊35、杆横梁,上层吊杆横梁,拱肋横梁,拱上立柱横梁,墩上立柱横梁和端横梁六种。下层吊杆横梁为C50的预应力混凝土结构,横梁高度220240厘米,采用预制后通过现浇湿接头与系梁联成整体。上层吊杆横梁采用钢混凝土叠合梁。钢横梁长31.0米,计算跨径29.4米,工字形截面,上翼板宽800mm,下翼板宽1000mm,腹板厚20mm,梁高20002200mm,每片梁重约31吨。拱肋横梁为钢箱梁结构;拱上立柱横梁为工字形钢梁结构;墩上立柱横梁(盖梁)采用预应力混凝土结构,混凝土标号为C50;拱上立柱为钢管混凝土结构,钢管直径为90cm,壁厚=10mm。吊杆布置每层采用可换式双吊杆,纵桥向间距为8米,横桥向吊杆中36、心距为29.4米。吊杆为工厂生产,现场安装,由强度为1670MPa的高强度镀锌钢丝外包PE套制成。双吊杆在拱肋上成“十“字形,在下层纵桥向布置,上层横桥向布置,每一对吊杆分别吊一层桥面。上层吊杆采用2557,下层采用2917。锚具采用镦头锚,吊杆与拱肋为锚箱连接。桥面板除轻轨位置为宽200cm,厚50cm的空心板外,其余均为预制形C50钢筋混凝土板和现浇桥面铺装层构成。预制板高50cm,肋宽20cm,翼板厚10cm,边板宽235cm,中板宽215cm。预制板间纵向接缝宽50cm,横向接缝宽有50cm和15cm两种,接缝混凝土为补偿收缩混凝土。桥面铺装厚12cm,其中铣削钢纤维混凝土厚8cm,中37、粒式改性沥青混凝土厚4cm,钢横梁与桥面板的横向接缝连成整体,横梁在承受二期恒载和活载时成为钢混叠合梁。1.7.1.2 85米主跨85米跨径为下承式系杆拱桥与上承式拱桥的组合,拱轴线形式为二次抛物线,矢跨比为1/7,采用单钢管,直径为160厘米,管壁厚为22mm,钢管内设置两道竖板,板厚10mm。为了保证拱肋的横向稳定性,拱肋之间设置5道风撑,风撑直径为90cm,厚度=16mm。上述钢材均采用Q345C钢。拱肋钢管内灌注C50的混凝土。拱肋中心距10.4米,把轻轨与公交专用道分开。吊杆布置形式为单吊杆,纵桥向吊杆间距为6.1米。吊杆为工厂生产,现场安装的成品索,由强度为1670MPa的高强度镀38、锌平行钢丝,规格为1277,采用镦头锚。系梁为高2.5米、宽2.0米的现浇劲性骨架预应力混凝土结构,断面形式为箱形,壁厚为40厘米。预应力为12束27j15.24的钢绞线(ASTMA41690a(270k),Rby=1860MPa)。系梁混凝土为C50。拱上立柱均为钢管混凝土结构,直径为80厘米,壁厚为=10mm,内灌C50混凝土;墩上立柱为方钢管混凝土。横梁包括下层吊杆横梁、拱上立柱横梁、墩上立柱横梁和端横梁四种。横梁计算跨径只有10.4米,但挑臂很大,采用预应力的混凝土结构,下层吊杆横梁由C50混凝土预制后通过现浇湿接头与系梁连成整体。横梁高160176厘米。每根横梁包括中横梁和外挑梁两部39、分,每跨共有吊杆横梁13根,全桥117根。拱上立柱横梁为预制构件,施工时直接安装于拱上立柱上,横梁顶面设置四氟板滑动支座。墩上立柱横梁为现浇的预应力混凝土构件,采用C50混凝土。端横梁为宽3.9米,高3.3米的劲性骨架预应力混凝土现浇箱梁结构。钢管拱肋、端横梁劲性骨架和系梁劲性骨架在拱脚位置相互连成整体。同时端横梁预应力、系梁预应力和拱脚处的竖向预应力使拱脚节点处于三向预应力状态。1.7.1.3引桥引桥上部结构相对较简单,两端均为245.75米跨的等高度双层预应力混凝土连续箱梁结构,北端与复兴立交相接。1.7.1.4钢结构防腐钢结构的表面防腐是本桥主要分项工程之一,本项目钢结构防腐采用电弧热喷40、铝复合涂层,防腐寿命30年以上。钢管表面清理用喷砂除锈处理,表面粗糙度应达到RZ25100m。钢管外表面除锈要求达到Sa3.0级。1.7.2下部结构1.7.2.1主桥水中桥墩钱江四桥第1合同段共有主孔大墩2个,编号分别为5、6,上部结构计算跨径190米,下部桥墩为C30砼D200cm钻孔灌注桩基础,5、6号墩每墩桩数19根,具体桩底标高和持力层如下表:墩号56桩顶标高(m)-4.50-4.50桩底标高(m)-66.0-60.00-46.20-42.20持力层名称微风化安山玢岩微风化安山玢岩大墩承台顶面标高0.00米,5、6号墩承台厚度4.5米,长37.00米,宽13.60米;为C40钢筋砼结构41、;桥墩墩身圆端空心,壁厚0.8与1.2m,为钢筋砼结构。1.7.2.2辅孔小墩钱江四桥第1合同段主桥辅孔小墩共有4个,编号分别为3、4、7、8,上部结构计算跨径均为85米,下部桥墩为钻孔灌注桩基础,虽然南北地质差异较大,但均处于比较均匀和可靠的土层和基岩之中,北侧岩面起伏较大,南侧基本平整,桩基所用的类型明确,北侧3、4、号墩利用持力层为微风化安山玢岩的嵌岩桩,南侧7、8号持力层为微风化含砾砂岩和微风化粉砂岩。具体桩基情况如下表:墩号3478桩数(cm)10D17010D20013D20013D200承台平面尺寸(m)28.809.023.69.627.611.627.611.6承台顶标高(m42、)7.001.000.000.00桩顶标高(m)4.00-2.00-3.50-3.50桩底标高(m)-59.00-47.50-62.00-64.00持力层名称微风化安山玢岩微风化安山玢岩微风化粉砂岩微风化粉砂岩墩身为分离式椭圆形,墩身和承台为C40钢筋砼结构。墩帽厚度3.0米,为C40钢筋砼结构。1.7.2.3引桥岸桥墩本合同段北岸桥墩三个,编号分别为1、2、3。上部结构为245.75米预应力砼等截面连续梁,由于是双层桥面,使桥墩形式比较复杂,荷载也比较大。1号桥墩基础采用8D170cm的钻孔灌注桩,桩底标高-47.0米,2号桥墩基础采用8D170cm的钻孔灌注桩,桩底标高-57.0米,持力层43、为微风化安山玢岩的嵌岩桩。承台厚度3.0米,采用C30钢筋砼。墩身采用C40钢筋砼。墩身为排架墩,立柱穿过下层箱梁后支承上层连续梁。1.7.3主要工程数量分项工程名称单位数量结构钢材t13415.9钢管桁架t3778钻孔灌注桩170cmm1615200cmm4076承台砼m3/座9018/8墩身砼m3/座4630/ 8墩帽砼m3/座3707/8钢管砼m33414端横梁砼m32461系梁砼m36736吊杆横梁砼m33381立柱横梁砼m32881引桥连续箱梁砼m33999预制车行道板m34533桥面铺装、防撞栏杆及行人栏杆砼m339041.8施工方案简介1.8.1下部构造本合同段共有桥墩、桥台8座44、,其中1#3#墩为陆上桥墩,4#8#墩处于钱塘江水域中。对陆上桥墩桩基拟采用在墩位处平整、处理场地进行钻孔施工,对于水中桩基采用搭设工作平台的方法施工。全部桩基的钢筋笼均采用陆地集中加工制作。1#台至3#墩桩基,配备2台40t吊车用于钢筋笼的安装、砼灌注等。桩基砼由陆地配置的两座拌和楼生产,由两台砼输送泵输送到各桩位。水中4#、5#墩基桩钢筋笼由汽车运输到墩位,用50T吊车安装;6#8#墩桩基钢筋笼用浮箱运至墩位,由临时扒杆吊上工作平台,龙门吊机就位、安装。水中墩桩基砼由陆地拌和楼和水上临时拌和楼生产,采用砼输送泵或运输车运输到各桩孔内。对陆上13#墩承台,采用明挖法施工;水中48#墩承台采用45、钢围堰的方法施工。墩身、台身及帽梁采用现场安装大块模板,就地浇注砼的方法施工,48#墩施工的程序如下:(1)4#、5#墩施工程序:栈桥施工插打护桩钢护筒利用护桩支撑平台并安装龙门吊机在平台上施工钻孔桩拆除临时平台,搭设钢围堰导向架拼装和下沉钢围堰围堰内封底抽水和浇筑承台墩身上部结构施工拆除钢围堰。(2)6#、7#、8#墩施工程序:固定施工平台施工插打钢护筒及护桩搭设施工平台、安装龙门吊机在平台上施工钻孔桩拆除施工平台整体套装下沉钢壳围堰围堰内水下砼封底抽水和浇筑承台墩身上部结构施工拆除钢围堰。1.8.2上部构造我公司早在60年代后期就开始使用无支架缆索吊装技术,是国内较早应用技术的施工单位之一46、,无支架缆索吊装施工技术在我公司已非常成熟,并在大量的桥梁建设上成功运用。1993年我公司又成功开发和应用千斤顶斜拉扣挂悬拼、斜拉扣挂调载等一系列的新技术、新工艺,并在多座特大跨径桥梁上成功应用,该技术具有安装精度高、受力明确、便于控制调整、材料设备简单、节省成本、施工安全快速和可靠性高等一系列优点。该技术是无支架缆索吊装的一大突破,大大地促进了拱桥施工技术的发展。为了保证钱塘江航道的正常运行,根据现场实际情况,结合本公司多年的钢管砼拱桥施工经验和技术力量,本合同段桥梁上部结构拟采用无支架缆索吊装系统安装,缆索吊装系统为四跨连续体系,施工时分别在上、下游各设置一组吊装主索道。我公司对四跨连续体47、系无支架缆索施工有丰富的施工经验,先后在以下几座大跨径桥梁施工中应用了四跨连续体系无支架缆索施工方案:桥名索跨组合(m)锚固段1中跨1中跨2锚固段2广东高明大桥150+440.4+505+130广西平南大桥150+461+499+245广西藤县西江大桥220+627+551+230我公司承担过的无支架缆索吊装单索跨最大的为梧州西江大桥,8跨90m箱拱,缆索跨为140+725+130m。杭州钱江四桥使用无支架缆索吊装施工方法,可以最大程度地减少钱塘江潮水对施工的影响,同时上部结构施工时具有快速、高效、安全、经济等优点,应该说是本桥施工的最优方案。我公司近5 年来采用无支架缆索吊装方案施工的几座特48、大跨径拱桥拱肋安装时间如下表:桥名桥型主桥净跨(m)吊装重量(t)节段数量(段/肋)拱肋数量(肋跨)安装时间(天)广西邕宁大桥中承式SRC拱桥3126592145广西三岸大桥中承式钢管砼拱桥27080112135广西六景大桥中承式钢管砼拱桥2206572118广西磨东红水河大桥钢筋砼箱肋拱桥18070284160广西平果雷感大桥中承式钢筋肋拱桥1446574140武汉江汉五桥中承式钢管砼系杆拱桥24075132140重庆合川嘉陵江大桥中承式钢管砼拱桥130+200+1308052345广西藤县西江大桥砼箱肋拱桥119070341170注:“段/肋”表示每条拱肋的节段数;“肋跨”表示每跨的拱肋数49、量及桥跨数量。钱江四桥采用无支架缆索吊装方案进行上构安装,缆索吊装索跨组合为200+689.75+600.75+200m,连续四索跨结构。杭州岸主塔架置于K0+232.883,中主塔架置于9号墩(K0+922.633),萧山岸主塔架置于K1+523.383,其中两岸主塔高114m,宽44m,9号墩中主塔高102m,宽42m。扣塔分别置于5#、6#墩,两扣塔高50m,宽为38m。每组索道由7根50密封式钢丝绳组成,设计吊重量分别为65t,总设计吊装重量为130t。工作索道分别用2根47普通钢丝绳组成,最大吊重5T。85m跨单肋分3段安装,1*90m跨单肋分7段安装,采用钢绞线斜扣挂悬拼架设合拢。50、全桥横梁均采用双索道抬吊,桥面板及其它重量较轻的构件采用单索道吊装。详见杭州钱江四桥上构缆索吊装布置图。杭州岸主塔架置于K0+232.883,中主塔架置于9号墩(K0+922.633),萧山岸主塔架置于K1+523.383,其中两岸主塔高114m,宽44m,9号墩中主塔高102m,宽42m。扣塔分别置于5#、6#墩,两扣塔高50m,宽为38m。每组主索道由7根50密封式钢丝绳组成,设计吊装重量分别为65t,工作索道分别用2根47普通钢丝绳组成,最大吊重5t。钢管拱采用两组主索道吊装,总设计吊装重量为130t;85m跨分3段安装,190m跨分7段安装,采用钢绞线斜拉扣挂悬拼架设合拢。混凝土横梁采51、用双索道抬吊。详见杭州钱江四桥上构缆索吊装布置图。本桥总体施工顺序如下:第一步施工下部结构,同时制作上部钢结构和砼预制构件;第二步施工引桥连续梁下层桥面和85m跨上部结构,其中85m中间跨由中间向岸边顺序施工;第三步施工190m上构;第四步施工引桥上层桥面和全桥附属部分。上部结构的总体施工方案如下:在施工下部结构的同时,在工厂制作钢构件和施工现场制作预制构件。钢管由Q345C钢板卷制而成,钢结构制作要求较高,主要焊缝要求级焊缝。先在工厂拼装,再运至工地,其中85米跨可拼成3段;190米跨拼成7大段,每段重量不超过90吨。当下部结构完成后即现浇端横梁,这时端横梁与桥墩临时固结,利用缆索吊装系统吊52、装拱肋,拱肋吊装完成后,就可安装系梁劲性骨架,穿系梁预应力束,接着是灌注拱肋混凝土。85米跨施工顺序如下:当拱肋混凝土达到设计强度要求后,即可。现浇系梁混凝土,张拉系梁预应力束,安装吊杆横梁及拱上立柱和拱上立柱横梁,最后是架设车行道板。上述施工过程中应同步张拉系梁预应力束的吊杆。因此85米跨上部结构的施工过程为:施工下部结构的同时制作钢拱肋和现场制作混凝土预制构件现浇端横梁和拱脚并临时固结吊装拱肋安装吊杆和系梁劲性骨架安装并张拉系梁预应力束灌注拱肋混凝土现浇系梁混凝土安装下层横梁安装拱上立柱和拱上立柱横梁架设车行道板并用湿接头纵、横向连成整体其它附属部分。190米跨径的施工顺序如下:当拱肋吊装53、后,先穿下层吊杆和安装系梁劲性骨架及系梁预应力束,接着是灌注拱肋混凝土,现浇系梁混凝土,现浇湿接头安装下层吊杆横梁和上层横梁,接着是安装拱上立柱的拱上立柱横梁,然后是架设上、下层车行道板,并用湿接头与吊杆横梁连成整体,最后是附属部分的施工。因此190米跨的施工过程为:施工下部结构的同时工厂制作钢拱肋现浇端横梁并临时固结吊装钢管拱肋安装下层吊杆和系梁劲性骨架灌注拱肋混凝土现浇系梁混凝土安装下层横梁和下层横梁安装拱上立柱的拱上立柱横梁架设上、下层车行道板并用湿接头与吊杆横梁连成整体附属部分施工。这里需说明的是,无论是85米跨还是190米跨,在整个施工过程中按设计要求同步张拉系梁预应力束和吊杆。钢管54、内混凝土采用法国BP3000混凝土泵进行泵灌,要求一根钢管内的混凝土在初凝时间内一次泵灌完成,中间不得有间断。泵灌入口设在灌注段根部,以顶推方式灌注。钢管混凝土先做配合比试验,并掺入减水剂和微膨胀剂,以提高工作性能。混凝土灌注完毕后,采取锤击法和超声波检测法对拱脚、拱脚等关键部位进行检测。190米跨四根弦杆的灌注顺序对结构受力有影响,因为先灌注的钢管将先参与后期受力。施工时先灌注上弦,后灌注下弦,有利于后期苍荷载;先灌注外侧,再灌注内侧,有利于横向稳定。详见190米跨拱肋砼灌注顺序图。引桥上部为预应力混凝土箱梁结构,拟采用万能杆件拼装满堂支架现浇施工。详见钱江四桥杭州岸引桥上构现浇万能杆件支架55、拼装图具体施工方法详见分项工程施工方案。第二章 场地平面布置场地总体平面布置详见杭州钱江四桥场地布置图。1、驻地临时工程建设占地约20000m2,设在北岸引桥K0+190.33处桥轴线方向用地控制红线内,包含办公区、生活区、临时道路、砂石料场、拌和楼、实验室、钢筋棚、材料堆放等用地,驻地临时工程建设及场地布置详见杭州钱江四桥场地布置图。2、施工主便道沿桥中心线右侧布置,宽度5m,长约200m,另外由拌和站、试验室、料库、钢筋棚等施工点通向主便道的场内便道合计长约100m,宽5.0m。便道铺设前先将表层腐质土清除,回填岩渣并压实,表层铺中、细粒式碎石面层,进行固化处理。3、考虑到水上施工需要,设56、置两座施工栈桥,3#5#墩一座,6#8#一座。整个栈桥既含标准贝雷梁栈桥又含型钢栈桥,标准贝雷栈桥跨径为22.5m,四排单层上下加强设置;型钢栈桥跨径为10m,栈桥基础采用80cm钢管桩,考虑栈桥错车需要在每个桥墩处设6m宽型钢栈桥错车道。钢管桩的打入由打桩船和50t吊车负责实施完成。4、由于5#、6#墩之间设置为临时通航孔,因此为解决部分材料的运输分别在5#、6#墩附各设置一个225m2的施工码头,长宽为15m15m。基础为钢管桩,上部结构为型钢和钢板。在6#墩附近布置一台临时变压器。5、水上临时拌和站设置由于68#墩施工受通航及潮汐的影响较大,为确保桥墩基桩及墩身砼的施工质量,拟在6#墩设57、4020m(800m2)平台,作为临时拌和站场地。拌和站平台采用80cm钢管桩基础,采用型钢焊接。拌合平台与6#8#墩间的钢栈桥联成整体,配置3台砼输送泵,解决砼的拌合运输问题。平台设计见施工总体平面布置图。6、由于本合同段桥墩桩基础桩径大,最大桩长达90m,采用钻机功率大,为满足主墩钻机的供气需求,拟在6#墩设30m3/min供气站一座。7、陆地拌和楼设置在引桥右侧,共2套拌和设备,每套拌和设备的生产能力为50m3/小时,考虑到大方量砼的浇注需要,拟配合4台BSA1405型砼输送泵和45台(6m3/车)的砼搅拌运输车进行砼浇筑,实际施工过程中根据大方量砼的浇筑需要调配砼搅拌运输车的数量。8、58、为加快大桥行车道梁施工进度和确保型梁施工质量,我单位拟将型梁预制场设置在1#墩右侧10m的场地上,型梁台座与桥轴线平行,共设40个台座,需占用场地1500m2。9、临时通讯:经理部设直拨电话(移动电话)、传真机、电子邮件对外联系,工地内配备、安装对讲机、广播等,以满足施工现场内外的联系要求。1标段施工场地布置图1标段栈桥布置图第三章 施工前期准备工作3.1生产与生活临时设施根据项目工程具体情况,计划进场固定职工80人,民工200人,为保证临建工作,拟采取以下措施:全桥临时设施分为两大类:一类包括办公室、试验室、料场、混凝土拌和楼,临变等,另一类为包括食堂、库房和操作间,本项目拟按“项目法”施工59、,精减机构,尽量压缩开支。所有临建按工程进度和实际需要先后建造,办公室、宿舍料优先安排,其余随工程进展情况逐步进行。3.2临时道路(1)本合同段地处杭州市区,交通十分便利,施工时间只需对原有便道稍作修整即可,施工场内道路拟设5m,宽约200m并用级配碎石硬化处理。(2)为确保质量和方便上部构造的施工,水中1#5#,6#8#墩路线右侧搭设6米宽的贝雷和型钢钢栈桥。3. 3场地平整为保证正常施工,所有位于红线区的工作场地及住房均挖除表土,回填50cm厚岩渣,并在场地周围设置排水沟。3.4供水生产、生活用水:生产、生活用水采用自来水(经化验),同时在拌和楼自备100m3的蓄水池。砼养生用合格江水。360、.5供电施工用电设置:15#墩及砼构件预制场内设临时2000KVA变压器。主桥施工一台,水中配电方案为在6号墩位置搭设平台设置一台3630KVA临时变压器,此台临时变压器负责6号墩至8号墩的供电,同时配备2台400KW发电机组,根据生产、生活用电需求进行容量扩增或增加发电机机组数量。3.6工地试验室建立为充分体现试验检测“真实可靠、准确有效”的特点,确保工程质量,我单位将大桥工地实验室建成能满足工地试验检测工作并经浙江省质检部门考核认证的检测机构。3.6.1软件部分(包括管理体系、质量体系)及有关证明资料(1)成立实验室的批准文件及原试验室资质等证书。(2)实验室主任任命文件及人员培训、资格证61、书、人员基本配备。(3)试验检测人员有关必备证件。(4)以往大桥试验室检测工作经历。(5)实验室必备的各种技术资料及标准。(6)实验室项目管理办法。3.6.2硬件部分(1)实验室面积至少90m2且操作间和办公室分开。(2)实验室布置设标准水泥室、混凝土操作间、标准养护室、力学室、办公室及档案资料室。(3)水泥室按GB/17671标准建设,国家技术监督局(2000年12月1日后),环境温度202。(4)标准养护室温度202,湿度大于90%,有自动控制系统。(5)仪器设备的安装:标准养护箱1,万能试验机1%,新标准胶砂振动台必需安装在坚实的混凝土底座上。3.6.3技能考核部分实验检测人员专业知识、62、试验操作、分析、实验仪器管理、档案资料与报告等。为确保工程质量,我单位高度重视工地实验室的建设,达到工地实验室指导生产、降低造价、争创优良工程。3.6.4试验室平面布置如下图3. 7原材料进场计划施工材料部分从我公司现有工地库存中调用,不足部分采购或加工,在栈桥及码头未完成之前,临时租用现有码头往施工地点运送材料。按照施工进度计划提前做好材料的计划工作,做到早计划、早落实。详见主要材料进场计划表第四章 施工组织及管理4.1施工组织机构4.1.1施工组织机构本项目拟实行项目法施工,组建“广西路桥总公司杭州市钱江四桥第1合同段项目经理部”,实行项目经理责任制。项目经理为本工程总负责人,全权代表我公63、司负责该工程的施工任务,履行条款所规定的权力和义务,使业主满意。并采取有效措施使项目管理从组织上、思想上到技术上、施工上和经济上都得到保证,确保工程施工总体目标的实现。项目总工程师负责本工程的技术管理工作。项目经理部下设质检部、工程技术部、物资机械部、财务部、经营核算部、行政后勤部、安全管理部等七部门,十个施工作业组。钱江四桥为结构新颖的特大型桥梁,其施工难度大,技术复杂,科技含量高,为保证该桥优质、安全、高效地建成,我公司拟成立以中国工程院院士郑皆连同志为组长,聘请国内著名桥梁专家参加的专家组,对重大技术问题进行咨询和指导。详见下图:项目经理部施工组织机构框图4.1.2组织机构职能4.1.264、.1项目经理的职责与权根职责:认真贯彻执行业主的各项指令;接受工程师的检查、监督、指导和考核,自觉维护企业和职工的利益。保证本项目经济技术指标的全面完成。对本项目工程进度、质量、安全、成本进行管理,全面负责。组织精干的项目管理班子,制定项目管理人员的具体职责限和各种规章制度,指挥、协调各部门的工作,确保实施的质量,工期和效益目标的完成。组织制定项目总体规划和施工组织设计,并组织实施。定期向业主、监理工程师及总公司汇报工作。权限:有权以合法代理人的身份履行总公司与业主所签订的合同中所承担的义务和权限,执行合同条款。对本工程项目有经营决策权和生产指挥权,对项目的人、财、物有统一调配使用权。有聘任项65、目管理班子及劳务输入的权力。有权决定本项目员工的工作报酬及其分配方案,按合同和有关规定对本项目人员进行奖惩或辞退。4.1.2.2总工程师协助项目经理工作,分管工程技术部、质检部、经营核算部。4.1.2.3项目副经理协助项目经理工作,分管物资机械部、各施工作业组。4.1.2.4工程技术部具体负责工程技术管理工作,制定施工方案,引进新技术、新工艺,组织工程技术人员进行技术学习、培训;及时准确地进行各工程项目的测量放样工作;负责生产计划编制及计量回收工作,定期填报工程进度报表,经营报表及计量回收报表;负责工程技术资料档案存档工作及竣工图纸的编制工作。4.1.2.5质检部具体负责工程质量管理工作,组织66、工程施工中各项质量检查、质量验收,对施工项目进行全过程监控、试验、检测,负责竣工质检资料及整理。4.1.2.6物资机械部负责合同段内施工机械、设备的统一调度、维修与保养工作;工程材料的组织、采购工作。4.1.2.7施工作业组具体实施工程施工现场管理和指挥工作,对各分项工程、各道工序进行旁站,认真做好原始记录,积极配合质检计量部门进行各项质量验收及工程计量工作。4.1.2.8财务部负责合同段财务管理工作,重点做好专款专用管理,定期填制财务报表,进行成本核算。4.1.2.9行政后勤部负责合同段精神文明建设及安全生产管理工作、行政工作与协调和地方的关系,做好后勤工作。4.1.2.10安全生产管理部负67、责本合同段施工生产安全日常管理及安全保卫工作。作好安全技术交底,派专职安全员巡视工地现场,做好现场安全管理工作,作好施工安全教育及宣传工作。4.1.3人员配备详见拟在本合同工程任职的主要人员汇总表4.1.4试验和测量设备拟投入本项目的试验和测量设备详见拟配备本合同工程主要的材料试验、测量、质检仪器设备表4.1.5施工机械设备拟投入本项目的施工机械设备详见拟投入本合同工程的主要施工机械表4.2施工作业队划分及其作业范围钻孔灌注桩基础作业队:负责1#8#墩台桩基施工,下设7个施工作业组。主桥下构作业人:负责4#8#墩承台、墩身及墩帽砼浇注,下设5个施工作业组。引桥下构施工作业队:负责1#3#墩墩身68、及盖梁施工,下设2个施工作业组。引桥上构施工作业队:负责1#3#墩上构上下层连续箱梁现浇施工,下设1个作业组。钢结构加工作业队:负责主桥钢管桁架煨弯、拼装、喷涂施工,下设2个施工作业组。上构安装作业队:负责钢管桁架缆索吊装系梁、吊杆及横梁、型板以及拱上立柱安装,下设2个施工作业组。预制构件预制作业队:负责本合同段所有吊杆横梁,型板的预制;下设2个施工作业组。钢筋加工及安装施工作业队:负责全桥结构钢筋加工及安装,下设4个施工作业组。砼施工作业队:负责全桥结构砼的搅拌、运输、浇注施工,下设2个施工作业组。桥面系及附属工程作业队:负责桥面砼及锥坡等附属工程施工,下设2个施工作业组。4.3工程进度计划69、4.3.1施工总体目标4.3.1.1工期目标在30个月内即2004年9月18日前完成本合同段施工任务。4.3.1.2质量目标严格执行合同条款,按照招标文件技术规范、有关规范规程和业主以及监理工程师的指令施工,制定落实各项质量管理和保证措施,确保工程合格率100%,分项工程优良率100%,分部工程优良率100%,单位工程达到优良标准,质量评分95分以上,争创中国建筑工程鲁班奖、国家优质工程奖。4.3.1.3安全目标严格执行各项安全生产制度和操作规程,排除施工中的各项事故隐患,无重大安全事故发生。4.3.1.4合同管理目标严格合同管理,全面履行合同中承包人的权力和义务,精心组织,科学安排;加强成本70、管理及控制,合理利用资金,全力配合业主做好投资的有效控制。4.3.1.5环保目标重视环境保护,杜绝施工造成的环境污染,不破坏工程周围自然景观,精心组织、精心施工、优化绿化工程施工方案,使大桥工程与杭州优美的自然景观融为一体。4.3.1.6精神文明建设目标加强精神文明建设,做到廉洁勤政,不送不收“红包”;杜绝黄、赌、毒及打架斗殴现象,文明生产,文明施工。4.3.1.7质量保证体系以项目经理和项目总工程师为核心,建立健全质量保证体系,贯彻执行ISO9002质量体系标准,使项目各项管理工作符合ISO9002标准和质量体系文件的要求,认真贯彻“精益求精,树精品意识,一丝不苟,建一流工程”的质量方针。积71、极有效地开展TQC教育和QC小组攻关活动,实现质量目标,争创省优工程。质量保证体系包括目标、措施、内容、分工等,同时我标段将对所用的粗集料、细集料,堆放场地硬化,搭棚防雨,挖沟排水,防污染。混凝土使用拌和楼拌制,结构外露面的混凝土须采用大块成型整体钢模板,面积不小于2平方米,混凝土外露面平整、密实、光洁。砌石圬工外露面的片石需凿面,勾凹缝。详见质量保证体系框图。4.3.1.8安全保证体系以项目经理为核心,项目书记具体负责安全教育工作,建立安全领导小组,设立专职安全员,全面负责安全事故预防工作。安全保证体系包括目标、措施、内容、分工等,详见安全保证体系框图,具体安全体系附后。4.3.2工程进度计72、划(1)工程进度计划以控制关键线路为原则,并在栈桥、钻孔平台、基桩、钢围堰及上构安装等高风险工程的安排上留有余地。在保证关键线路工程的同时,进行流水作业,尽量缩短工期,合理安排施工顺序和人力、财力、物力,对关键工序坚决予以保证施工。(2)计划2个月完成钢栈桥搭设,5个月完成主墩平台搭设、主墩基桩施工,用3个月完成主墩承台施工,用2个月完成主墩身施工,用16个月完成主桥拱肋、系梁等上构施工,确保按期完成全部工程。(3)施工计划是确保全桥按期完成的前提和条件,项目经理部根据本工程的施工具体特点和实际调查核实情况进一步完善、优化了施工组织设计,加强了工序之间的衔接,根据施工网络计划编制了劳动力、材料73、和设备计划,强调计划的严肃性和周密性,我部编制了施工总体计划进度横道图和网络计划;主桥施工计划进度横道图和网络计划;分项工程进度计划。计划总工期为30个月,本计划开工日期暂定为2002年3月18日,待业主下达开工令后,作相应的调整。工程进度计划详见附件:杭州市钱江四桥施工横道图、杭州市钱江四桥施工网络图。4.4劳动力计划编制我公司拟从各处、项目抽调了具有丰富经验的技术管理人员和技术工人承担施工任务。人员投入如下:项目经理部各类管理人员60人,一线全部工人拟按施工高峰期投入桥梁施工各类土建专业技术工种及机械操作人员约800人,根据施工需要,随时由公司调进,另外组织普工100人左右。高峰期各作业队74、投入人员如下:(1) 钻孔桩作业队:250名钻孔机操作技术工人。(2) 主桥下构作业队:120名模板技术工人,16名电焊技术工人,2名电工技术工人。(3) 引桥下构作业队:20名模板技术工人,1名电焊技术工人,1名电工技术工人。(4) 引桥上构作业队:30名模板技术工人,2名电焊技术工人,1名电工技术工人。(5) 钢结构加工作业队:80名钢结构技术工人,和16名电焊技术工人。(6) 上构安装作业队:60名吊装技术工人,4名电焊技术工人,4名电工技术工人。(7) 钢筋加工及安装作业队:80名钢筋技术工人,20名电焊技术工人。(8) 砼构件预制作业队:30名模板及砼技术工人,4名电焊技术工人,2名75、电工技术工人。(9) 砼施工作业队:砼技术工人30人。(10) 桥面系作业队:各种技术工人30人。4.5施工机具进场计划4.5.1钻孔设备根据本合同段工程量及地质情况,本项目拟投入20台钻机,其中3台KP2000型钻机用于施工陆地基桩的成孔,17台2500型钻机用于水中主墩桩基的施工(其中郑州产QJ2500-1型12台,郑州产KP3500型2台,GZY-3000型3台,日本产ED5500型2台)。4.5.2水上主要设备由于本合同段处理特殊的水域,主桥采用钢栈桥和水上工作平台施工,我单位计划在主墩配备2台50t浮吊,一台370KVA的拖轮,2艘组打桩船,打桩船打完后立即退场。水上设备按航道管理部76、门的有关规定设置标志,在汛期到来之前,征得港监的同意,在指定地点停靠,确保安全渡汛。4.5.3上部结构施工主要设备为配合合同段上部构造钢管拱桁架、吊杆、横梁、系梁安装拟投入N型万能杆件2400t,50mm密封钢丝绳14条(每条约2000m),47普通钢丝绳2条,其他钢丝绳300t,80t龙门吊4套,卷扬机33台。进场的主要施工机械设备见下表:拟投入本合同工程的关键施工机械及设备表机械名称规格型号额定功率(KW)或容量厂牌及出厂时间数量(台)运到工地日期小计其中拥有新购租赁回旋转机QJ250-184.9KW郑州/1996.1012122002.3回旋转机GZY 3000120KW上海/1998.77、10882002.3振动沉桩机DZ-6090KW上海/1998.10332002.3汽车吊车QY-5050t武陵/1999.6222002.3空压机VT-12/T12m3柳州/1999.10662002.3供气站30m3/min柳州/2001.10112002.3水泥砼拌和站HZS5050 m3/h南宁/2000.10442002.4砼输送泵BSA140560 m3/h沈阳/2000.10662002.4发电机组康明斯300KW重庆/2001.6332002.3装载机ZL503 m3柳州/2001.6222002.4砼运输车HBT-606 m3上海/1997.8222002.6潜水设备大连/178、996.8662002.3泥浆泵3PNL75 m3/h南宁/1999.1015152002.4CO2保护焊机KR50025KW天津/2000.10442002.7等离子切割机YT-0601260A天津/2000.10222002.8数控相贯切割机SKJJ-B哈尔滨/2000.10222002.8红外线陶瓷加热器500KW苏州/2000.10112002.8喷涂设备南宁/2000.10222002.9喷砂机AC-0.36长沙/2000.10332002.9高压无气喷涂枪6C成都/2001.3332002.9射收式气喷枪SQP-1南宁/2001.820202002.9钢材冷挤压接头机YTB800179、.5KW苏州/2001.5332002.8中频感应弯管机KQPS100KW武汉/2000.10112002.8大型三星辊床上海/2000.10112002.85000KN油压机上海/2000.10112002.8预应力张拉设备5000KN柳州/2001.5442002.5缆索吊装设备2400t银川/2001.8112002.9卷扬机JJM5-85t8t长沙/2001.1040402002.10卷扬机JJM1010t长沙/2001.1020202002.10轨道牵引车DQ-160120KW国产/1998.10112002.8龙门吊80t国产/2000.8222002.7龙门吊40t国产/200080、.8112002.7推土机TY220162KW山东/2000.8112002.3挖掘机PC2000.8m3日本/1998.10112002.3压路机YZ1836t洛阳/2001.8112002.3千斤顶YCW-4004000KW柳州/2001.8222002.6千斤顶YCW-200200KW柳州/2001.8222002.6千斤顶YC-75750KW柳州/2001.8332002.5压浆机SYB500.6PA柳州/2001.8442002.6电焊机300型17KW上海/1999.1015152002.4钢筋切断机GP40-25.5KW中国/2000.5442002.3钢筋弯曲机WJ40-16K81、W中国/1999.6332002.3木工加工机械国产/2000.10222002.3沥青砼搅拌机LB800湖南/2001.8112002.10沥青砼摊铺机F6L413FR湖南/2000.8112002.10浮吊100t222002.3方驳150t442002.3拖轮900HP222002.3浮箱4m4m30302002.34.5.4试验、测量、质检仪器拟投入的试验、测量、质检仪器设备见下表序号仪器设备名称规格型号单位数量备注1X射线拍片探伤仪SS9E-505套12磁粉探伤仪套13超声波探伤仪CDS-22套14超声波测容度仪套15回弹模量测定仪2C3-A套26钢筋保护层测定仪台17涂层测厚仪套182、8液塑限自动测定仪数显式台29砼压力试验机NYL-2000型台110液压式万能试验机WE-1000型台111泥浆比重计支1012压碎值测定仪套213针片状测定仪台214标准石子筛套515标准砂子筛100G套516标准土壤筛套217磅称100kg台218台称10kg台219天平2000kg套220分析天平328A套121水泥试验设备套122砼试模151515cm组15023砂浆试模7.077.077.07组2024振动台台325恒温干燥箱HG-100-1A台226坍落度筒个827全站仪SET2100台228经纬仪南京J2台329水准仪索佳B21台530复印机理光台131计算机PL台54.6人员、83、设备及材料组织方法本公司是国家特级施工企业,机械设备先进充足,技术力量雄厚,施工队伍集中稳定,根据本标段在合同工期内所需完成的工程项目和拟投入本合同段工程的机械设备,技术力量与施工队伍,将用15天时间完成进场,随着工程进展,将随时调整进场人员和设备的数量,以满足工程施工需要。本合同段地处杭州市内,从我公司驻地到达工地铁路、公路运输较方便,主要大型机械设备、施工人员进场以铁路和公路运输为主。主要材料如钢材、水泥等从业主认可的供应商处购买,采用汽车运到现场。地方材料外购。由于本合同段结构碎石、砂等集料用量大,为保证工程施工能按计划进行,拟设专职采购员4人,深入现场调查,提早备料,以保证工程顺利进行84、。工程用油采取自购方式,与当地石油供应部门签定供应协议,由其直接提供燃油至工地。专业性产品直接向生产厂家提前订购,保证按期运至现场。4.7主要分项工程施工顺序先用全站仪、水准仪等高精度的测量仪器对业主提供的控制点进行复测,然后在杭州岸布设施工控制网,在水中设置测量平台,复测桥轴线,精确测定水中及岸上墩施工控制点;同时在施工区域内修筑施工便道,搭设水上栈桥和主墩施工平台,进行工程临时设施建设、机具安装调试等工作,主桥与引桥施工同时进行,并以主桥施工控制作为本标段总工期控制的关键。临时住房在建筑红线内建造,部分设备租用当地设备进行施工。4.7.1下构4.7.1.1 4#、5#墩施工顺序栈桥施工插打85、护桩及钢护筒搭设水上施工平台及龙门吊机在平台上施工钻孔桩移开活动平台拼装和下沉钢围堰围堰内封底抽水和浇筑承台砼浇注墩身及帽梁拆除钢围堰。4.7.1.2 6#、7#、8#墩施工固定施工平台施工插打钢护筒及护桩搭设施工平台及龙门吊机在平台上施工钻孔桩拆除施工平台整体套装下沉钢壳围堰围堰内水下砼封底抽水和浇筑承台墩身拆除钢围堰。4.7.1.3钻孔桩施工工艺施工平台施工护筒埋设和泥浆池设置钻机对口就位钻进成孔清孔吊放钢筋笼(检测管随钢筋笼一起下放,钢筋笼集中在钢筋制作场制作完成)下导管二次清孔装漏斗、绑砂球泵送砼、剪球、导管灌注水下砼拔除护筒凿桩头砼养生。4.7.1.4下构施工墩身、台身、盖梁、台帽施86、工工艺流程场地平整搭脚手架绑扎墩(台)身钢筋及墩(台)帽钢筋预埋安装墩(台)身模板测量复核浇注墩(台)身砼养生搭支架安装墩(台)帽底模板绑扎墩台帽钢筋及其它预埋安装侧模、端模现浇墩台帽砼并养生拆模卸架。4.7.2上部构造4.7.2.1全桥施工顺序(1)施工下部结构,同时制作上部钢结构和砼预制构件。(2)施工连续梁和小拱的上构,3#5#孔和6#8#孔同时施工,系梁预应力束只能一端张拉。(3)施工主跨。(4)施工连续梁、小拱及主跨的桥面系,最后施工全桥附属工程。4.7.2.2 85m跨上部结构施工顺序(1)现浇端横梁和拱脚,并与桥墩临时固结(2)吊装拱肋并安装好拱肋横向联接系。(3)吊装系梁劲性骨87、架,穿系梁预应力束。(4)灌注拱肋混凝土,先灌中间,当中间混凝土达到设计强度后再灌注两侧,灌注拱肋混凝土按整跨纵横对称连续进行,即设有四个工作面。当拱肋混凝土达到设计强度时第一次张拉系梁预应力束(2束)。(5)现浇系梁混凝土,当系梁混凝土达到设计强度时,第二次张拉系梁预应力束(2束)并第一次张拉吊杆。(6)吊装下层吊杆横梁,吊装时要求对称均匀进行,吊装后第三次张拉系梁预应力束(2束)并第二次张拉吊杆。(7)施工拱上立柱及盖梁,要求对称均匀施工。(8)吊装上、下层桥面板,施工时按纵横向对称均匀的原则,中间对系梁进行第四次张拉(2束)和吊杆的第三次张拉。桥面板吊装全部完成后第五次张拉系梁预应力束(88、2束)和第四次张拉吊杆。(9)现浇湿接头及桥面铺装和栏杆等附属部分,最后一次张拉系梁预应力束和吊杆,使吊杆索力为设计的优化索力。4.7.2.3 190m跨上构施工顺序(1)现浇端横梁和拱脚,并与桥墩临时固结。(2)吊装拱肋并安装好拱肋横向联接系。(3)吊装系梁劲性骨架,穿系梁预应力束。(4)灌注拱肋混凝土,灌注拱肋混凝土按整跨纵横向对称连续进行,即有四个工作面。当拱肋混凝土达到设计强度时,第一次张拉系梁预应力束(2束)。(5)现浇系梁混凝土,当系梁混凝土达到设计强度时,第二次张拉系梁预应力束(2束)并第一次张拉吊杆。(6)吊装下层吊杆横梁,吊装时要对称均匀进行,吊装后第三次张拉系梁预应力束(289、束)并第二次张拉吊杆。(7)施工拱上立柱及盖梁,要求对称均匀施工。(8)吊装上、下层桥面板,施工时要遵守纵横向对称均匀的原则,中间对系梁进行第四次张拉(2束)和吊杆的第三次张拉。桥面板吊装全部完成后第五次张拉系梁预应力束(2束)和第四次张拉吊杆。(9)现浇湿接头及桥面铺装和栏杆等附属部分,最后一次张拉系梁预应力束和吊杆,使吊杆索力为设计的优化索力。4.7.2.4 190m跨拱肋砼灌注顺序(详见190米跨拱肋砼灌注顺序图)先灌注拱肋上弦外侧号钢管砼待号钢管砼达到100%设计强度后再灌注上弦内侧号钢管砼待号钢管砼达到100%设计强度后再灌注下弦外侧钢管砼待号钢管砼达到100%设计强度后再灌注下弦内90、侧钢管砼。第五章 主要分项工程施工方案及方法5.1下部构造5.1.1第1合同段施工特点钱江四桥位于闸口常设水文站下游3.4公里处,大桥两岸地势基本平坦,地面高程68m,桥址处江面宽度约11301160m,河槽宽浅,旱季水深37m,由北岸至南岸渐深,河床底面高程在水流冲刷,尤其是洪水的冲刷作用下处于动态变化中,一般在-1.02.0m.桥址区域位于台风活动地区,每年七月至十月为台风期,当台风袭击时,常伴有大风暴雨,以致发生增水,若与大潮汛相遇,将会出现特高潮位,高潮位发生在每年的四月至十月。深泓成遍及整个断面,但2/3的最深点和主槽集中在离北岸200400m,和7001000m处。根据文件资料和现91、场调查知道,洪水时期桥位处冲刷大,地质条件复杂。钱塘江的潮水非常壮观,古今闻名,但同时也给施工带来了很多的困难,有些甚至是始料不及的,先前的几座桥的施工单位吃了不少的苦头。这一点应该是在钱塘江上施工与在其它江河上施工的最大区别。根据我们到现场勘察的情况,吸取他人的经验教训,我们特制定了如下一些施工方案。(1)水中施工,充分重视河床冲刷和河床夹沙、圆砾石层对钻孔的影响,确保临时结构及机具、人员安全。根据设计文件及现场勘察情况,桥位处河床最大冲刷(一般冲刷)在-7.2m左右,考虑栈桥、水上平台等占河床断面,选择主桥水上平台的局部冲刷标高为-8m,主桥水上平台临时钢管桩底标高初定为-16m,护筒底最92、低标高为-9.5m,确保河床冲刷至-7.2m时水上平台的安全和整体稳定性。当冲刷大于-7.2m时,考虑抛石笼或砂袋防护,保证施工平台及施工设备、人员安全。(2)施工期间应采取有利措施确保钱塘江船只通航不受影响,确保施工栈桥及水上施工平台安全。由于桥址受潮汐影响,航道变化较大,为确保钱江船只通航不受施工影响,我单位已与钱塘江航道管理部门初步接触,施工期间拟设定航标、平台和栈桥的警示灯及监督船,专职人员24小时值班,避免船只撞击栈桥或水上平台和我单位施工使用的船只、浮箱。考虑到水上施工受潮汐影响大,根据水文资料和现场调查确定栈桥及水上平台顶面高程初定为+10.0m。水上施工平台,便桥、码头、设置纵93、横向缆风,或其它加固措施,以减少台风和潮汐对施工的影响。(3)为便于水中桥墩基础及下构的施工,在1#5#墩右侧设置临时栈桥一座,在5#、6#墩右侧设置临时码头两座,并在6#墩附近,设置临时搅拌站一套(4020m=800m2),以满足6#、7#、8#墩施工需要;6#8#墩的材料采用浮箱和运输船运输,结构砼拟搭设简易便桥、通过砼输送泵浇注。(4)为保证主桥桥墩桩基础、承台、墩身的平面位置符合设计要求,对下构各分项工程施工进行连续观测、控制。5.1.2栈桥与临时码头5.1.2.1方案选定本合同段4#8#墩位于钱塘江水域中,为确保施工质量,按计划工期完成水下施工任务并充分考虑钱江潮水对施工影响。本合94、同段4#8#墩施工拟采用搭设钢栈桥、临时码头及水上临时拌和站相结合的施工方案。4#5#墩利用栈桥变水中为陆地施工,其施工程序为:搭设施工栈桥插打护桩及钢护筒利用护桩支撑平台在平台上施工钻孔桩移开活动平台拼装和下沉钢围堰围堰内封底抽水和浇筑承台墩身上部结构施工拆除钢围堰。6#、7#、8#墩通过采用固定施工平台,插打护桩及钢护筒,然后利用护桩支撑搭设施工平台进行钻孔作业,其施工程序为:固定施工平台施工插打钢护筒利用护筒支撑施工平台在平台上施工钻孔桩拆除施工平台下沉钢围堰围堰内水下砼封底抽水和浇筑承台墩身上部结构施工拆除钢围堰。经现场调查并根据项目的实际情况,拟在1#5#墩路线方向右侧搭设栈桥,在495、#、5#墩上设作业平台,平台与栈桥连通。栈桥跨越滨江大道,为确保大道交通不受施工影响,栈桥在此处设双向二车道通道,5#、6#墩附近设置的临时码头平面面积为1515m2。6#墩附近设置的临时搅拌站的平面面积为4020=800m2。临时码头作为施工期间人员、材料、及机械设备等上下船使用。4#5#墩码头与栈桥连成整体。临时搅拌站主要为确保6#、7#、8#墩的施工质量而设置,搅拌站与临时码头、栈桥连成整体。详见方案图:栈桥布置方案图5.1.2.2栈桥设计(1)栈桥平面设计:上部结构形式、分为型钢栈桥和贝雷栈桥,基础均采用80cm钢管桩;栈桥桥面宽度为6.0m;贝雷栈桥跨径为22.5m、型钢栈桥跨径为196、0m,共设910m,1622.5m贝雷梁栈桥,栈桥长450m。(2)栈桥的设计荷载:栈桥跨中按50t履带吊车通过,墩位处按50t履带吊车自重及起吊作业荷载组合控制设计。(3)栈桥的抗冲刷设计与设防:根据提供资料和现场调研情况,栈桥桥墩设计考虑了冲刷影响,保证钢管桩有足够的入土深度。在实施和使用阶段,派专人负责测量各墩位处冲刷深度并作记录,当4#墩至8#墩河床局部冲刷至-15.0-20.0m时,及时进行抛石等防护,确保栈桥整体稳定及钢管桩的入土浓度满足设计荷载要求。栈桥搭设时,及时将钢管桩填砂、桩顶封砼,钢管桩横向之间用剪刀撑联接,并将桩顶2I45型钢横梁同桩施焊固结成整体,以提高整体稳定性,根97、据桥址水文地质情况,栈桥桥面标高为10.0m,临时钢管桩底标高根据河床标高、冲刷深度及承载力要求确定为-25m至-30m。(4)栈桥防船撞设计:船撞方向:根据主河床位置及水位标高,56#墩位置上靠上游的两侧栈桥较容易发生船撞事故,因此,栈桥设计时进行了充分的考虑。防撞设计:为了减少船撞的损失及涌潮的影响,栈桥上部采取2跨或4跨一连。栈桥在桥梁墩位处与钻孔施工平台连成一体,以增加栈桥防撞能力及方便车辆错车。另外,与航道部门联系,按航道部门的要求设置禁航标志,以预防船撞。5.1.2.3栈桥施工采用水中打桩船施打深水区的钢管桩,对于河堤至3#墩浅水区域,采用50t履带吊车悬打钢管桩。(1)施工组织:98、栈桥工程是临时工程的关键项目之一,因工期要求,栈桥与水中钻孔平台同时施工,且栈桥在水中钻孔工作平台搭设完成之前完成。(2)栈桥材料、设备的落实:对于50t履带吊车、打桩船、DZ90KW、振动沉拔桩机等主要设备以及80cm钢管桩、贝雷架、型钢等主要材料可从我公司现有工地库存中调用,不足部分购买;对于运输船、驳船及200KW发电机等就地租赁。(3)搭设栈桥施工方法型钢栈桥:栈桥下部基础采用50cm,=8mm钢管作基础。采用50t履带式吊车DZ90KW振动沉桩机,自1#墩向3#墩方向逐孔振沉钢管桩。吊装工、电焊工利用50t吊车及时将临时钢管桩的剪刀撑焊接,在桩顶用2I45型钢联成整体,上铺承重纵梁及99、行车道板(=12mm钢板),采用24小时连续作业,码头采用打桩船振沉钢管桩,50t履带工吊车搭设上部结构。22.5m跨贝雷栈桥搭设方法:打桩船边向前打80cm钢管桩,边架设贝雷栈桥。临时租用的150t200t驳船配发电机和电焊机对每天打好的钢管桩及时焊接剪刀撑、平连和桩顶承重梁。利用50t吊车拼装贝雷栈桥面。采用24小时连续作业,计划平均3天完成一孔贝雷栈桥。(4)工期:计划从2002年4月下旬开始栈桥及临时码头的施工,用2个月时间,即2002年6月上旬完成栈桥及临时码头的搭设任务。5.1.3钻孔灌注桩施工5.1.3.1概述第1合同段引桥为245.75m,主桥为285+190+385m,1号墩100、至3号墩为陆上桥墩,共有1.7m基桩26根;主桥4#8#墩共有200cm基桩74根,均为水中墩桩基,合计基桩100根,为嵌岩摩擦桩。根据设计图纸要求和调研情况,对于陆地基桩拟采用在墩位处平整及处理场地后进行钻孔施工;对于水中基桩采用搭设工作平台的方法进行钻孔施工。本合同段共计有不同桩径的基桩100根,在施工方法上根据不同墩位和桩径,采用不同的施工方案。基桩的钢筋笼安装,砼生产、运输、灌注分为两种方法实施,全部基桩的钢筋笼均采用陆地集中加工制作。1#台至5#墩各墩桩基,配备2台40t吊车用于钢筋笼的安装、砼灌注等。桩基砼由陆地综合配置的两座拌和楼生产,由两台砼输送泵输送到各桩位。水中6#、7#、101、8#墩基桩钢筋笼由浮箱运输到墩位,龙门吊安装。水中墩桩基砼由陆地拌和楼和水上临时拌和楼生产,砼输送泵或砼运输车运输到各桩基孔内。5.1.3.2钻孔工作平台搭设及护筒埋设(1)陆地钻孔护筒埋设(1号台至3号墩)对具备施工条件的桩位进行清除杂物,场地平整(填实、整平),50100cm的岩渣,保证钻孔时的静压水头高度不小于1m;然后测量放样,定出桩位,埋设钢护筒。1.9m钢护筒(=16mm),1#3#墩护筒长4m,钢护筒宜高出地面0.3m。(2)岸边桥墩钻孔平台及护筒埋设(4#、5#墩)本合同段岸边桥墩为4#、5#墩,处于钱江水中,为整体式承台。4#墩10根200cm基桩,5#墩19根200cm基桩102、。根据河床标高及水流等实际情况,以及向河口海岸研究所咨询了解到的河床冲刷情况,拟采取先搭设施工栈桥,再利用便桥和吊车搭设钻孔施工平台进行基桩施工(见下图)4#墩钻孔施工平台 5#、6#墩钻孔平台根据设计文件知道,桥址常水位标高为+3.96m左右,五年一遇最高水位为6.97m,最大潮差为2.98m,确定钻孔施工平台顶标高为+10m。搭设时由打桩船和50t浮吊负责临时钢管桩振埋。临时钢管桩打下局部冲刷线以下8m,底面标高为:4#5#墩为-29m。桩与桩之间用直径为80cm的钢管平联连接成整体,桩顶承重梁为I45型钢,其上面为I32型钢分配梁,上铺木板。充分考虑涌潮对施工平台影响,一侧钢管桩平台形成103、后,在低潮时焊接安装底层导向架,平台与栈桥连成整体。导向架采用槽钢焊成框架,内设导轨,并控制倾斜度小于0.5%。护筒采用壁厚为=16mm的钢板制作,护筒直径为2.2m。采用QZ135KW振桩锤下沉钢护筒。钢护筒下沉完成后,用80cm的钢管将钢护筒串通起来供钻孔泥浆循环用。 平台设计时考虑了临时钢管桩间的净空满足钢围堰下沉时的净空尺寸;根据河床冲刷情况和能满足承载力要求,临时钢管桩沉入局部冲刷线以下6.08.0。水上沉桩浮吊构造图(3)江中间桥墩钻孔平台方案确定:本合同段河中间为7#、8#墩,位于北岸主河道南侧江水中,均为整体式承台,6#墩承台19根200cm桩基,7#、8#墩承台各13根基桩。104、根据现场的实际情况,拟采用浮运施工平台插打护桩及钢护筒,利用护桩作为支撑搭设钻孔施工平台进行基桩施工。(见下图)平台顶面标高为7.5m,临时钢管桩底标高为-29m,护筒顶标高为+7.5m,底标高-16m。 7#、8#墩钻孔平台钻孔平台面积及结构:6#主墩平台面积为722m2,7#、8#墩平台面积为550m2;6#主墩平台由20根8080cm钢管桩和19根钢护筒作支承,7#、8#墩平台由15根80cm钢管桩和13根钢护筒作支承,其上用型钢作纵横分配梁,并与钢管桩顶固结,组成框架体系,桩间设有平联。钻孔平台四周设扶手及禁航照明设施以防船撞。施工顺序:1合同段主桥6#、7#、8#墩为水中主墩,施工顺105、序为:先施工6#墩钻孔平台,再施工7#、8#墩钻孔平台。平台的搭设:拟投入2艘自带动力的打桩船和2艘运输船用于钢管桩的运输的振沉,临时租用23艘15 200t配发电机和电焊机的驳船用于钢管接长和平联的焊接。钢管桩采用前方交会法由岸上控制网控制、测量定位后利用桩船沉入。计划平均每天打10根临时钢管桩,并用型钢当天简单连接,以防船撞变位。再用1台50t浮吊振沉基桩钢护筒。打桩船打完一个主墩平台钢管桩后接着打另一个主墩平台钢管桩,如此直至打完平台钢管桩为止。为了保证施工时的安全,打桩船由上游方向向下游方向打钢管桩。起重设备:在平台面安装自制30t龙门吊一台,为钻孔桩施工时钻机就位、水下砼灌注等施工作106、起重吊装设备。龙门吊由贝雷梁拼装,安装10t、20t平车,电动牵引。主桥墩钢护筒下沉5#、6#主墩各19根钢护筒,7#、8#主墩13根钢护筒。钢护筒用=16mm钢板加工而成,底中用=20mm高60cm的钢板加强,护筒直径采用2.2m。钢护筒下沉采用50t浮吊配合QZ135KW振桩锤打入。对于不能一次振沉到位的钢护筒可采用空压机高压清洗钢护筒内土层后,再振动下沉钢护筒到设计标高。采用活动导向架作为限位装置,以确保钢护筒的平面位置偏差小于5cm,钢护筒倾斜度小于0.5%。钢护筒振沉完毕后,钢护筒与钢护筒间用80cm的钢管连起来作泥浆循环池。5.1.3.3钻机选型和钻孔桩施工顺序(1)引桥1#至3#107、桥墩钻孔施工钻机选型:引桥陆地1.7m的基桩,采用3台KP-2000型钻机施工,由于墩位处安山玢岩层较厚(厚度在3335m之间),因此,我部储备可立即调用的冲击反循环钻机,用于可能出现的特殊情况。施工时根据单机成孔进度及时调整钻机数量以确保基桩施工总进度。(2)主桥钻孔施工钻机选型及设备性能:主桥各墩的钻孔灌注桩桩长为4070m,直径为200cm,地质情况从上往下依次为淤泥质亚粘土、亚粘土、砂土、圆砾土、安山玢岩、粉砂岩。钻机选型:1合同基桩施工难点:粉砂层易坍孔,且层厚达515m,桩底嵌入微风化岩层2050m,桩较长。根据我部以往的施工经验及本桥主桥的地质情况,宜选用大扭矩、钻杆内径大、气举108、或泵吸效果好的大型钻机钻孔,我公司计划投入钻机如下:主桥(4#8#墩)基桩施工共安排17台钻机,以及配备整套的砂石泵、空压机等机械。4#、7#、8#主墩工作平台安排3台QJ250-1型钻机,5#、6#主墩工作平台安排4台QZ250-1型钻机。250型以上的钻机配置为:1台GZY-3000型、2台KP3500型和1台ED5500型。设备的性能KP2000型钻机,采用正、反循环钻孔工艺,适应各种地层,是大江大河桥梁桩基础施工的首选设备。其主要技术参数如下:钻孔直径(m)36钻杆内径(cm)20.0钻孔深度(m)100主机功率(KW)95最大扭矩(KNm)117.6辅助电机功率(KW)8转速(r/m109、in)7.826起重功率(KW)75提升能力(KN)800主机重量(t)17GZY-3000钻机扭矩大,刚度好,整机就位,钻进效率高,成孔质量好,砂石泵正、反循环,配空压机进行气举。机械性能和技术参数如下:钻孔直径(m)岩层3.0,松散层4.0钻孔深度(m),转速(r/min)100m 08,016最大提升能力1000KW提升速度010,020m/min空压机压力排量0.7MPa,30m3/min自动进给速度0.26m/h泥浆循环量600m3/h钻标内径长度2855000mm最大扭矩200KNm总功率210KW(380V)辅助起吊重量1200KN设备重量单件最大重量8t 主机55t钻具104.110、4tKP3500型全液压转盘式钻机,采用液压传动,集中液电复合操纵,安全可靠。该机采用正反循环钻孔工艺,适应各种地层。KP3500型全液压钻机,主要技术指标在国内同类产品中居领先地位。其主要技术参数如下:钻孔直径(m)岩层3.5,松散层6钻杆内径(cm)275钻孔深度(m)130主机功率(KW)304=120最大扭矩(KNm)210辅助电机功率(KW)8转速(r/min)024起重功率(KW)75提升能力(KN)1200主机重量(t)47最大加压力(KN)600整机外形尺寸(m)size(LWH)5.94.89油压18ED5500型钻机:是我公司从日本引进的液压钻机,该设备是依靠液压加压使桶式111、钻头旋转,进行挖掘,然后提升桶式钻头进行排放。它与国产钻机比较具有无振动、低噪音、成孔块、质量好、工期短,安装移动简便,桩径及桩深变更方便。成孔阶段无需动力电源,利用机械造浆、采用优质泥浆护壁,主要用克服硬土层、卵石层和强风化岩层。(3)引桥墩桩基施工作业顺序陆地13#墩桩基采用平行作业,每个桥墩配备1台钻机。(4)主桥4#8#桩基施工作业顺序先进行4#、7#、8#墩桩基施工,再进行5#、6#两个主墩桩基施工。5.1.3.4钻孔泥浆及水头恰当的泥浆性能对成孔至关重要,施工中要求每小时测定泥浆性能并及时调整到规范要求值范围内。泥浆主要由膨润土、水、增粘剂组成,根据以往施工经验,泥浆基本配比确定为112、:水:膨润土:CMC=100kg:6.0kg:0.1kg膨润土经试验室试验合格后使用。泥浆各项指标必须满足公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)6.2.2条的规定要求。护筒内水头保持在1.52.0m。根据本桥水位变化情况,对于水中基桩,采用护筒之间设置连通装置,确保护筒内的水头;同时,每个主墩钻孔平台上设置一个泥浆池兼做造浆池(钢箱),体积为234m=24m3,卵石层失水时,及时用膨润土掺锯末造浆补充水头。5.1.3.5成孔钻进钻孔灌注桩因其施工情况的特殊性,钻孔时可能遇到的不定因素较多,因此开钻前制定详细可行的基桩施工作业指导书,包括施工工艺、钻孔前的设备检修、人员培训与准备、泥浆循113、环系统等材料准备、事故预案、安全方案、质检方案等,并备有可靠的自发电系统和满足要求的商品砼。(1)钻孔前,绘制钻孔地质剖面图,以便按不同土层选用适当的钻头、钻进压力、钻进速度、泥浆和正反循环形式。(2)钻机安装就位后,底座应平稳,在钻进和运行中不应产生位移及沉陷。(3)钻孔作业采用减压钻进,对水中墩钻至护筒下口附近1m时,需提钻抛填粘土反复作正循环旋转护壁23次。成孔过程中采用正反循环钻进,在护筒内、淤泥层及粉砂层采用正循环钻进,其余地层采用反循环钻进。(4)钻孔时及时填写钻孔施工记录,交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况及下一班应注意事项。(5)钻孔作业分班连续进行;经常对钻孔泥浆114、进行试验,不合要求时,及时调整;随时捞取渣样,检查土层是否有变化,当土层变化时及时报监理工程师并记入记录表中,且与地质剖面图核对。(6)水中基桩由于受潮水涨落影响,钻孔时将采取连通自动水头稳定系统、虹吸管自动水头稳定系统等稳定钻孔内水头的措施,保证孔内水头在任何时候均比护筒外水位高1.52.0m。(7)在洪水期,定期测量护筒外河床冲刷深度,如若危及平台的安全稳定性及时采取抛填块石钢筋笼进行回填防护或其他可靠防护措施,保证钢护筒有足够的入床深度。(8)因故停止钻进,孔口应加护盖。严禁钻头留在孔内,以防埋钻。钻孔过程中的钻渣处理:钻孔过程中所排出的钻渣直接排到泥浆循环系统里面,并有设备人员定时排渣115、存在船上。存放一定数量以后,运到环保指定的地方堆弃,确保不污染钱塘江水。5.1.3.6钻孔常见故障及处理方法(1)塌孔,基本表征是孔内施工过程中,遇洪水或涌潮时,河床水位变化剧烈水位突然下降又回升,孔口冒细密水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。塌孔多由泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。塌孔不严重时,可回填土到塌孔位以上,并采取改善泥浆性能、加高水头、泞埋护筒等措施,继续钻进;塌孔严时,立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填,无上述类时可采用粘质土并掺入5%8%的水泥砂浆,应等待数日方可采取改善措施后重钻。塌孔部位不深时,可采取深埋护筒法,将护筒填土夯实,116、重新钻孔。钻孔偏斜、弯曲,常由质地松软不均、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成。一般可在偏斜处吊往钻锥反复扫孔,使钻孔正直。偏斜严重时,回填粘质土到偏斜处顶面,待沉积密实后重新钻孔。扩孔与缩孔,扩孔多系孔壁小坍塌或钻锥摆动过大造成;钻锥磨损过甚,亦能使孔径稍小。前者应采用失水率小的优质泥浆护壁,后者应及时焊补钻锥。缩孔已发生时,可用钻锥上下反复扫孔,扩大孔径。钻孔漏浆,遇护筒内水头不能保持时,可采用护筒周围回填土夯筑密实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锥慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施,用冲击法钻孔时,可填入片石、卵石,反复冲击117、,增加护壁。梅花孔(十字孔),常由冲击钻锥的自动转向装置失灵、泥浆相对密度和粘度太大、冲程太小等原因造成。已发生的梅花孔,可采用片石或卵石土掺粘质土混合回填孔内,重新冲击钻孔。糊钻、埋钻,多系正循环(含潜水钻机)回转钻进时,遇软塑粘质土层,泥浆相对密度和粘度过大,进尺快、钻渣量大,钻杆内径过小,出浆口堵塞而造成。可改善泥浆性能,对钻杆内径、钻进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算,并控制适当进尺。若已严重糊钻,可停钻提出钻锥,清除钻渣。冲击钻锥糊锥时,可减小冲程,降低泥浆相对密度和粘度,并在粘土层回填部分砂类土和砾类土。遇到坍方或其他原因造成埋钻时,可使用空气吸泥机吸走埋锥的泥砂,提出钻锥。卡钻常118、发生在冲击钻孔时,多因先形成了梅花孔,或钻锥磨损未及时焊补、钻孔直径变小,而新钻锥又过大,冲锥倾倒,遇到探头石,或孔内掉入物件卡住等。卡钻后不宜强提,可用小锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。掉落钻物宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。若落体已被泥沙埋住时,可按前述各条,先清泥沙,使打捞工具能接触落体后打捞。在任何情况下,严禁施工人员进入没有护筒或无其他防护设施的钻孔中处理故障。当必须下入护筒或其他防护设施的钻孔时,可在检查孔内无有害气体,并备齐防毒、防溺、防坍埋等安全设施后方可进行。5.1.3.7清孔钻孔到位后用检测孔径的仪器进行孔径和垂直度的检查,并经监理工程师验收合格签认119、后,进行清孔作业,清孔按公路桥涵施工技术规范要求实施。(1)在清孔排渣时,注意保持孔内水头,防止坍孔。(2)严禁用超深成孔的方法代替清孔。(3)采用优质泥浆在足够的时间,经多次循环,将孔内的悬浮的钻渣置换并沉淀排出,清孔时间不少于将孔内泥浆循环三次。5.1.3.8钢筋笼制作安装与下导管各墩基桩钢筋笼均在经过地基处理的钢筋棚内集中制作,对于陆地基桩钢筋笼采用平板车运输至现场施工;对于水中基桩钢筋笼采用用平板车或浮箱将钢筋笼转运到现场施工。(1)制作钢筋笼时,严格按照设计图纸和技术规范要求执行;且在钢筋笼上端均匀设置吊环或固定杆。(2)在钢筋笼四周用砂浆圆盘作为保护层厚度衬块,确保钢筋笼保护层厚度120、;超声波检测管纵向每4.0m与钢筋笼焊接固定。(3)在钢筋笼的接长、安放过程中,骨架保持垂直;钢筋笼接长采用同轴心搭接单面焊,每节接长保证顺直度满足要求,接头牢固可靠,同一断面接头不超过总根数的二分之一。钢筋笼接好后严格检查接头质量,并边下沉边割掉笼内十字撑。(4)砼灌注导管采用内径300型卡口管,按公路桥涵施工技术规范要求,在砼灌注前进行水密承压和接头抗拉试验、长度测量标码等工作,并经监理工程师检查合格后下放导管。(5)在灌注砼前再次检查孔底沉渣厚度,如不满足要求,利用导管进行二次清孔直至合格。(6)导管底口至桩孔底端的间距控制在0.4m左右,首批砼储料设计容积为:满足导管初次埋置深度大于1121、.5m。5.1.3.9钻孔桩砼的灌注粗、细骨料采用级配良好的碎石、中粗砂。混凝土应有良好的和易性,浇注时保持有足够的流动性,其坍落度宜控制在1820cm,首批砼的初凝时间应大于10小时。为提高砼和易性,砼中掺用外加剂、粉煤灰等材料,其技术条件及掺用量通过试验确定。(1)对于引桥及主桥4#5#墩基桩采用23辆容量为6m3的砼搅拌运输车运输砼,两台泵车(80m3/h)输送灌注砼;对于主桥基桩采用运输船运输混凝土,由两台泵车(80m3/h)输送灌注砼。保证基桩砼灌注连续、快速地进行,做到一气呵成。(2)陆地拌和楼设备用发电机(315KVA、200KVA各一台),备用的发电机做好供电准备。(3)按三倍122、浇注桩身砼体积备齐砂、石、水泥、外加剂等原材料,但当钻孔桩成孔时间较集中时加大储备量。(4)砼灌注开始后,注意保持孔内的静压水头不少于2.0m,同时及时测量砼面的高度及上升速度,以便根据推算和控制导管埋置深度在26m之间。(5)施工过程中注意控制砼的最小落差,尤其是桩顶附近砼灌注时,其落差满足技术规范、浙江省质监站及杭州市质监站有关文件规定要求,确保砼密实。但本工程由于桩顶标高较低,易于控制。(6)灌注的桩顶标高比设计高出一定高度,控制在50100cm。(7)砼拌制工艺流程如下框图:5.1.3.10基桩检测基桩施工完成且砼强度达到检测要求后,及时与检测单位联系进行检测。5.1.3.11注意事项123、(1)选择和易性好的配合比,加缓凝剂,严格控制坍落度,应注重砼浇注的连续性。(2)砼方量比较大,砼浇筑时陆地拌和楼作好准备,以便在需要时能及时提供砼。(3)加强领导现场值班和人员的管理工作,做到职责明确,确保每个参与工人的工作质量从而保证基桩砼的施工质量。(4)加强对通讯设备的检查,确保施工过程中信息畅通,指挥到位。(5)在钻进过程中如遇洪不影响,河床水位变化势必剧烈。这会给钻进过程带来较大的坍孔危险,因此,钻进中最主要的风险是坍孔。工艺对策:钻进开始的前十几米,地层为亚粘土、淤泥质亚粘土、粉砂(细砂)、圆砾,要求用国产2500型钻机慢速钻进。当河床水位变化时要及时调整孔内泥浆水位,以保证孔内124、水头。对于漂卵石层,如卵石粒径大则采取3000型、3500型或5500型钻机轻压慢速钻进。在洪水期,每小时定期测量护筒外冲刷深度,及时回填或钢护筒跟进,保证钢护筒有足够的入床深度,同时保证孔内水头在任何时候均比最高洪水位高 1.52.0m。(6)在洪水期施工时,派专人测量河床面,当河床冲刷至标高-14.0m左右时,及时采取抛填砂袋或石笼的办法进行冲刷防护,以确保钻孔平台的整体稳定及安全。(7)用钢丝绳起吊钻锥的机动推钻钻进时,应适当放松起吊钻锥的钢丝绳 ,机动推钻(钻斗钻)的钻杆顶端不得降到扶钻平台下面。(8)正循环钻机开孔时,应先启动泥浆泵和转盘,待泥浆进入钻孔一定数量后方可开始钻进,进尺应125、适当控制。在粘质土中,用尖底鱼尾式或圆笼式钻锥,以中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。在砂类土中,用平底圆笼式钻锥,以轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。在较硬的卵石土中,宜用低档慢速、优质泥浆、慢进尺钻进。必要时可分两级钻进,第一级先钻进孔中心面积的一半,至适当深度后再扩孔按设计孔径钻进。接长钻杆时,应先将钻锥提离孔底,待泥浆循环35min后,再拆卸接长钻杆。(9)用泵式反循环钻进时,各处管线和钻杆应连接可靠,不漏气、不堵塞,钻锥距孔底0.150.25m,不得使吸渣口堵塞。在硬粘质土中,低速钻进、自由进尺。在一般粘质土中,用中、高速钻进、自由进尺。在砂类土和砾类土中,中、低速钻、控制进尺。接长钻杆126、时,暂停钻进,将钻锥提离孔底0.1m,维持泥浆循环12min,待孔底清洗干净,钻杆内钻渣提净后,再停泵加接钻杆。以上各类土层或采用三翼空心钻锥或带环圈的三翼钻锥或封闭式四翼形括九钻锥钻进,在软岩中采用牙轮钻锥低速钻进,控制进尺。反循环钻进时,必须连续补充护筒内水量(泥浆),维持应有的水头,不得使孔壁坍塌。(10)用气举式反循环钻进时,必须先换成正循环开孔或用泵吸式循环开孔,待钻杆能埋入护筒内泥浆中达56m后,才可送入压缩空气扬水排渣。气举式反循环在各种地层中的钻进转速、进尺控制等要素与泵吸式反循环相同。钻孔灌注桩施工工艺流程见下图5.1.4承台施工5.1.4.1引桥墩承台本合同段引桥共有陆上承127、台3座,承台厚度3.03.5m,拟采用明挖法施工。基桩施工完毕并经检测合格后,即进行承台施工。引桥陆地承台,拟采用井点降水后,利用人工配合挖掘机开挖基坑。破除桩头,采用10cm厚的15号素砼进行基底处理。按公路桥涵施工技术规范要求绑扎钢筋、立模、浇筑砼。引桥施工工艺流程见下图:5.1.4.2水中主墩承台施工本合同段共有水中桥墩5座,其分别为4#8#墩,承台高3.54.5m,为多边形实体式结构。(1)施工方案根据本合同段主墩承右平面尺寸、水文、地质情况,拟避开洪水期施工,主墩承台采用双壁钢围堰法进行施工。钢围堰采用整体式双壁钢围堰。4#墩钢围堰为四边形,5#、6#、7#、8#墩钢围堰为八边形。双128、薄壁之间为空间桁架结构,钢围堰内壁距承台边缘为10cm,双薄壁钢围堰厚度为0.8m、1.2m、1.4m三种,围堰顶标高按设计要求设为8.50m,底标高-11m-13m,比封底标高低4.77.7m,钢围堰最高21.5m。详见下图4#墩钢围堰构造图5#、6#墩钢围堰构造图7#、8#墩钢围堰构造图若由于客观原因造成无法避开洪水期进行钢围堰施工时,主桥钢围堰的底标高确定为-15-21m,顶标高为+9.5m;施工过程中注意冲刷防护,确保钢围堰的埋置深度。双壁钢围堰设计上主要考虑围堰封底抽水后围堰在最高水位时水压力作用下的强度、变形和整体稳定性。(2)双壁钢围堰结构布置井壁:围堰井壁由内外两层钢板壁所组成129、。壁板厚度为10mm,沿壁板周围分布有水平环形桁架,竖向为型钢加劲,将内、外井壁组合成整体。井壁隔舱:主墩钢围堰在双壁钢围堰内沿左、右幅承台界面附近设有纵桥向横隔墙,横向将围堰分为2个大仓,每个仓内施工1个承台。在内、外壁间设有竖向的横隔舱。刃脚:刃脚加工成直角三角形形状,斜边在围堰内侧,外侧平直。其它设施A、吊点:每块双薄壁钢围堰壳体应设有吊点,用于围堰的吊装、拼装及下沉使用。B、内外连通管:为保持围堰在下沉、封底作业时内外水位的平衡,在河床附近和承台顶面以上的围堰壳体处,穿透内外井壁设置四个250mm的钢管,钢管与井壁密焊。钢管伸入围堰端焊有法兰盘,并配有钢板堵头,可根据工序需要由潜水员开130、闭堵头板。(3)钢围堰的制作钢围堰竖向分三至四节,每节各分块钢围堰由加工厂施焊成型,经试拼检查合格后,用运输车和浮箱将钢围堰运输至现场分层拼焊成整体下沉。(4)双壁钢围堰的拼装下沉采用在墩位现场搭设拼装平台及吊装平台进行钢围堰的拼装及下沉(主桥钢围堰下沉示意图如下)钢围堰现场拼装:拔除钻孔平台钢管桩,搭设钢围堰拼装平台及吊装平台,设置悬吊下沉系统。在拼装平台上测量放样,以便控制钢围堰的平面位置。在主护筒上设置钢围堰下沉导向,导向采用型钢制作,导向与钢围堰之间的间隙采用35cm,导向长度为68m。利用平板车或浮箱将钢围堰运输至墩位后进行底节钢围堰的拼装。4#、5#墩钢围堰采用吊车起吊钢围堰至拼装131、平台上,6#、7#、8#钢围堰采用平台上的临时扒杆吊装钢围堰,至拼装平台用龙门吊按照分块线之间的竖向接缝拼装,每条接缝均采用双面焊缝,焊缝宽度及厚度应满足规定要求。为了确保接缝的焊接质量,在每条竖向接缝上再贴15cm宽的钢板条并焊拉牢固、密实。按照拼装底节的相同程序依次拼装第二节、第三节及第四节钢围堰。水平接缝的焊接要求与竖向接缝相同。钢围堰下沉采用加重和井内除土的方法。钢围堰刃脚混凝土采用压浆混凝土施工,加重的方式可采向钢围堰隔舱灌水和加片石。井内除土的方式可采用高压射水、吸泥。在钢围堰接高节段完成后,就向钢围堰的隔舱加片石,片石要对称施加,避免造成偏压和导致钢围堰倾斜,一般下沉1.0m观察132、一次平面位置及垂直度。利用位于钢围堰中心桁架平台上安装的5t双臂轨道式旋转吊机,双臂对称起吊吸泥机,进行吸泥。该吊机吊臂长17m,最大变幅为14m,最大起重高度为18m,可作360转动,可不变幅沿堰周吸泥。围堰下沉中应随时掌握土层变化情况,作好下沉量、倾斜和偏位的测量,控制堰周附近除土量,注意纠偏,使围堰均匀平稳地下沉。在吸泥过程中,要连续向围堰内加水,尽量使堰内水位不低于堰外,防止翻沙。吸泥时应尽量远弃,根据本工程的要求,拟将吸泥机吸出的泥土用浮箱和汽车运至指定的弃土场。尽量保证在吸泥施工过程不污染钱江水。当钢围堰下沉到离标高以上2m左右时,控制刃脚随近除土量,注意调平围堰,避免围堰发生突然133、大量下沉或大的偏斜,难以下沉至设计标高。对于高底刃脚的钢围堰下沉,刃脚进入覆盖层后,因入土部分侧面积不同,摩阻力不同,以致长刃脚一侧不易下沉,围堰易向短刃脚一侧偏斜,故下沉时先在邻近高刃脚一侧井孔内取土,以减小偏斜。然后在井内对称取土。钢围堰现场拼焊的质量控制A、测量放线及检查:在钢围堰拼装平台上测量放出钢围堰刃脚位置线,底节钢壳拼装时通过刃脚底口中心与刃脚平面的垂线作为中心线,控制钢壳上口半径。以后分层接高皆以此中心线投点在吊装下沉平台上进行放样和校核,其半径误差不得大于3cm。B、拼装时要求:隔舱板对齐;各相邻水平环形板对齐;上下不能对接焊时,可采用搭接焊或贴板焊接,但必须满焊,并保证水密134、。C、刃脚部分经检查合格清洗干净后方可灌注压舱混凝土。D、所有壁板和隔舱的工作焊缝,必须做煤油渗透试验,并对不合格的焊缝,要求修补直至合格为止。(5)清底及基底处理:钢围堰下沉到位后潜水工及时进行清理基底和护筒四周的泥垢,并清除钢围堰壁的泥垢。抛填0.81.0m厚的片石和0.2m厚的碎石并整平。(6)浇注封底砼:基底处理合格后即进行封底砼的浇注。砼生产:4#、5#墩承台封底砼由陆地拌和站供应,6#8#墩承台封底砼由水上临时拌和站供应。承台布设导管数量为810根,以确保封底砼的质量。储料斗的容量必须满足首批砼能保证导管埋置深度在0.6m以上;砼浇注采用砼输送泵浇注。封底砼浇注完毕,经检测试件,砼135、强度达到要求后进行抽水,边抽水边设置钢围堰内支撑,破除桩头,绑扎承台钢筋,浇注承台砼等。(7)围堰防洪措施主桥钢围堰安排在枯水期进行施工。当不能避开洪不汛期进行钢围堰施工时,从两方面着手考虑围堰防洪。一方面是从围堰结构设计上考虑:首先双薄壁钢围堰井壁内水平向设计有桁架体系,并将钢围堰顶标高提高至+9.5m,底面标高降低至洪水期局部冲刷线以下,对抗洪水有利;其次在围堰井壁内灌注砼,增加围堰井壁的重量及抗弯截面模量,提高围堰抗洪水能力;另外,当围堰落床稳定后,围堰内壁与护筒之间用型钢剪刀支撑,在预防围堰偏斜的同时,增加抗涌潮及洪水能力。另一方面从防冲刷考虑,即:及时检查围堰外围的河床标高,并抛砂袋136、等围护;当围堰外河床冲刷严重时,在围堰外围一定距离打一排钢管桩,减少围堰外围的河床冲刷。(8)承台砼施工施工准备A、支撑设置:在围堰内边抽水边设置三层内支撑。B、清底、整平、破桩头、立模板围堰内水抽完后,清除封砼表面浮泥、残渣,表面冲洗干净,用砂浆找平封底砼层顶面,割除封底砼之上的钢护筒,破桩头,利用浮吊将所有杂物吊起运走。承台施工在围堰内按设计和规范要求绑扎承台和墩身预埋钢筋,并严格按设计图纸和大体积砼施工技术规范要求施工承台。承台砼浇筑按一次浇筑完成。按每30cm厚水平分层浇筑承台砼。现场安排足够的振捣人员采用插入式振捣器振捣,并划定每个人的振捣区域及衔接区的振捣要求,严格按规范振捣保证砼137、浇筑质量。A、砼的配合比:承台属于大体积结构,优先使用低水化热的矿渣水泥或粉煤灰水泥,所用的砂子、石子、水等材料均应符合公路桥涵施工技术规范的要求,必要时对骨料进行降温并使用低温水拌和砼。进行砼配合比设计时,应使砼初凝时间满足承台砼浇筑的要求,必要时添加缓凝性的减水剂,并按图纸要求添加钢筋阻锈剂。B、砼的浇筑:浇筑混凝土前,对内支撑、模板、钢筋、预埋件进行检查,模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净。混凝土按水平分层每层30cm厚度浇筑,并在下层砼初凝前完成上层混凝土浇注,施工过程中控制入模混凝土的温度。砼振捣采用插入式振动器振捣,振动器移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍并与侧模保持5138、10cm距离和插入下层混凝土510cm;每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;应避免振动棒碰撞模板、钢筋、冷却管及其他预埋件。大体积砼施工采取的措施A、水管冷却:严格按设计要求布置冷却水管和控制冷却水温度及其循环。冷却完成后,用干净水冲洗冷却水管后压入高强水泥浆填满封闭。B、水泥选择:采用低水化热的大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低标号水泥。C、减少水泥用量:用改善骨料级配、降低水灰比、掺加混和料、掺加外加剂的办法减少水泥用量。D、夜间浇筑:浇筑砼时间一般在19:00至第二天的7:00低温期间进行。E、加强养护:混凝土施工用料避免日光曝晒,以降低初始温度。F、施工阶段,砼开裂最大的危害因素139、就是内外温差过大,为防止这种情况出现,施工中采取外部保温,内部散热加强淋水养的措施。每层布置有散热水管,通过冷却循环水将砼内部大量的热量带走。外部表面则采用麻袋覆盖保瘟措施。砼内外温差控制在25以内。G、禁止使用新出炉的水泥,以免带入大量热量。H、对碎石进行淋水冷却。(9)注意事项砼配合比设计砼配合比设计既要保证砼的强度,又要保证砼的初凝时间满足施工能力的要求,同时应添加钢筋阻锈剂防止江水腐蚀承台钢筋。考虑到桥位处钱塘江水质有一定的腐蚀性,水中桥墩在浇筑承台混凝土时,应添加阻锈剂。钢筋阻锈剂应符合冶金工业部钢筋阻锈剂使用技术规程(YBT231-91),拟采用R1-1系钢筋阻锈剂,其一般掺量为水140、泥用量的2%。砼浇筑过程中保证有足够的砼运输设备,保证设备处于良好状态,能够完成承台浇筑的砼运输任务。承台施工质量好坏的关键是振捣工作。严格按照公路桥涵施工技术规范的要求,严格控制砼的振捣质量。主桥钢围堰安排在枯水期施工,但必须注意冲刷防护。从钢围堰拼装下沉到承台施工完毕,派专人对墩位处(特别是钢围堰外壁)的河床进行测量,如发现河床冲刷至-7.2m时,及时采取抛填砂袋或石笼的方法进行冲刷防护。(10)引桥墩及主桥墩承台工艺流程见下图5.1.5台身、墩身施工本合同段共有墩、台身8座,墩台身分实心墩(1#4#、7#、8#)和空心墩(5#6#)两种。对于实心墩、台身采用一次立模浇筑墩身。对于空心墩按141、规范要求和设计图现场立模施工,每次施工高度为35m。浇筑砼时通过串筒入模,使砼自由倾倒高度控制在1.5m以内,并做好钢筋保护层砼块和模板支撑、加固工作;确保浇筑的墩身垂直度、砼内实外光,线形流畅。模板采用大刚度大块钢模板(每块钢模不小于2m2),环形加劲龙骨,主墩模板分节长度不少于3m,且尽可能减少螺杆眼;模板的刚度、强度、稳定性顺直度和接头平整度符合模板设计要求,模板接缝用胶垫严密垫塞以便砼浇筑时不致水泥砂浆流失,确保砼外表美观。模板施工时,下节模板变为成形墩身的顶节模板暂不拆除,用以支承上一节墩身施工模板重量,墩身模板见下图。对于主桥及引桥墩身施工,搭设脚手架,以便于钢筋安装及模板施工。砼142、采用在岸上拌合楼集中拌和。砼运输:对于陆地墩身和4#、5#墩身采用运输车送到施工点,砼泵泵送浇筑墩身砼;对于主桥6#、7#、8#墩身采用在水上临时拌和站上拌制,用砼泵泵送浇筑墩身砼。砼振捣采用插入式振捣器振捣。5.1.5.1墩、台身施工工艺流程如下图:5.1.5.2施工方法(1)准确放出墩台中线和边线,考虑砼保护层后,标出主钢筋就位位置。(2)将加工好的钢筋运至工地现场绑扎,在配置第一层垂直筋时,应使其有不同的长度,以符合同一断面筋接头的有关规定。随着绑扎高度的增加,搭设脚手架,作好钢筋的支撑并系好保护层垫块。(3)钢模高度视墩身高度而定,分节组拼成整体模板,并拉十字浪风校正,以加快进度,保证143、质量及安全。(4)模板接头用螺栓连接并内设胶垫,认真采取支撑、加固措施,防止跑模、漏浆。(5)为保证模板的使用性能和装拆时不变形,模板必须有足够的强度、刚度和稳定性,事先进行认真的设计。(6)设置脚手架和施工平台,便于施工人员的上下作业。脚手架及施工平台四周要设置安全围栏、挂好安全网,确保施工人员安全。(7)统筹安排砼拌和站的位置,拌和站的拌和能力必须满足施工需要,原材料质量、砼施工配合比、坍落度等必须符合设计要求。(8)砼浇筑前将模板内杂物、已浇砼面上杂物清理干净,模板、钢筋经监理工程师检查合格后,方可进行砼的浇筑。(9)当墩台身高度较大,砼下落高度超过2m时,使用漏斗、串筒。(10)浇注墩144、台砼通常搭设普通外脚手架,浇筑高墩台砼时,须采用简易活动脚手或滑动脚手,并兼作提升吊架。(11)墩台身砼一次性浇注完成。砼应分层、整体、连续浇筑,逐层振捣密实,砼浇筑时要随时检查模板、支撑是否松动变形、预留孔、预埋支座钢板是否移位,发现问题要及时采取补救措施。5.1.6盖梁、帽梁施工5.1.6.1施工方案拟采用贝雷片或万能杆件拼成的钢横梁,通过墩身预埋件固定于墩身的两侧来承担盖梁及其它施工荷载,然后在钢横梁顶铺设型钢、安装墩帽、盖梁模板及钢筋。墩帽、盖梁模板采用大块钢模(每块面积不小于2m2)。模板、钢筋安装完毕并经监理工程师检查合格后可浇注盖梁、帽梁砼。盖梁、墩帽四周设立安全护栏及安全网,确145、保施工人员安全。5.1.6.2工艺流程5.1.6.3主要施工设备砼输送泵、钢管支撑架、砼拌和站、大块钢模、贝雷梁。5.2上部构造5.2.1钢管拱架的制作5.2.1.1主桥钢拱肋结构特点钱塘江四桥主桥上部结构采用两种拱桥形式,即计算跨径为85米的下承式系杆拱桥和上承式拱桥相结合的组合形式以及计算跨径为190米的下下承式系杆拱桥和中承式拱桥相结合的组合形式。190米跨径拱轴线为二次抛物线,矢跨比为1/4,拱肋断面形式为桁架式,拱肋高度为4.5米,宽2.6米,上层桥面以上每一拱肋由495cm的钢管组成,钢材采用Q345c钢,钢管壁厚四分点以下为24mm,以上为22mm;腹杆采用40cm壁厚为14mm146、的钢管,上下平联采用50cm壁厚为10mm的钢管,上下平联水平向间距为2.0m。上层桥面以下至拱脚拱肋断面由横哑铃形的上下弦杆通过腹杆连接组成。纵向四根钢管和哑铃形断面内灌注C50混凝土,其余均为空钢管。上层桥面以上设置五道桁架式风撑,风撑弦杆采用90cm壁厚16mm的钢管,腹杆和平联采用40cm壁厚10mm的钢管。另外在上层桥面与拱肋相交位置设置二道钢结构的拱肋横梁。85米主跨径为下承式系杆拱桥与上承式拱桥的组合,拱轴线为二次抛物线,矢跨比为1/7,采用单钢管,直径为160cm,钢管壁厚为22mm,钢管内设置两道竖板,板厚10mm,拱肋之间设置5道风撑保证横向稳定性,风撑直径为90cm,厚度147、16mm。上述钢材采用Q345c钢。190米跨钢拱肋分9段制作(包括预埋拱脚段),按7段吊装。85米跨分5段制作(包括预埋拱脚段),按3段吊装。5.2.1.2引用标准、规范TB10212-98 铁路钢桥制造规范JTJ041-2000 公路桥涵施工技术规范GB700-1988 碳素结构钢GB/T1591-1988 低合金高强度结构钢GB/T 5117-1995 碳钢焊条GB/T 5118-1995 低合金钢焊条GB/T 14957-1994 熔化焊用钢丝GB/T 14958-1994 气体保护焊用钢丝GB/T8110-1995 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB5293-1985 碳素钢埋弧148、焊用焊剂TB1558-84 对接焊缝超声波探伤GB 11345-1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB 3323-1987 钢熔化焊对接接头射线照像和质量分级GB 50205-95 钢结构工程施工及验收规范GB/T 8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB 985-88 气焊、手工电弧焊及气体保护焊坡口的基本形式 和尺寸GB10854-89 钢结构焊缝外形尺寸GB 986-1988 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸JB 3223-83 焊条质量管理规程GB/T1031-1995 表面粗糙度参数及其数值GB/T 699-1999 优质碳素结构钢GB 709-88 热轧149、钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB 714-65 桥梁建筑用热轧碳素钢技术条件GB 1300-77 焊接用钢丝GB/T 2970-91 中厚钢板超声波检验方法GB/T 3190-1996 变形铝及铝合金化学成分GB 3274-88 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB/T 8162-1999 结构用无缝钢管GB 9795-88 热喷涂铝及铝合金涂层GB 9796-88 热喷涂铝及铝合金涂层试验方法GB 10045-95 碳钢药芯焊丝GB 11373-89 热喷涂金属件表面预处理通则GB 12470-85 低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T 13288-91 涂装前钢材表面粗糙度等级的150、评定GB/T 17395-1998 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差GB 50221-95 钢结构工程质量检验评定标准JGJ 81-91 建筑钢结构焊接规程TB/T 1527-1995 铁路钢桥保护涂装TB 1558-84 对接焊缝超声波探伤YB 9254-95 钢结构制造安装施工规程YB/T 9256-96 钢结构、管道涂装技术规程5.2.1.3钢拱肋制作工艺杭州市钱江四桥主拱为钢管桁架拱肋结构,钢管拱肋结构制造精度及焊接质量是本工程的关键。针对本工程的特点,钢管拱肋制造过程划分为以下三大工艺阶段:1.钢管接长弯制;2.拱肋节段组拼;3.节段安装和工地焊接。5.2.1.4钢管拱肋制造将采用151、下列成熟技术:a.拱肋主弦管热弯制技术b.CO2气体保护自动焊技术c.焊接收缩补偿技术d.CO2气体保护单面焊双面成型技术e.埋弧自动焊焊接技术f.激光划线及测量技术g.计算机辅助设计技术h数控相贯线切割技术5.2.1.5钢管弯制工艺选择本桥钢管弯制工艺考虑选择以下两种方式中的一种:中频热弯管技术和红外陶瓷片加热煨弯。这两种弯制工艺我公司均能够熟练掌握,并成功在多座钢管拱桥上应用。详见杭州钱江四桥钢拱架煨弯台座图弯制工艺根据业主、设计、监理等部门的审核和考察后确定。5.2.1.6钢管拱节段肋拼装工艺根据本桥190米跨径和85米跨径钢拱肋的结构特点,钢管弯制考虑采用热弯方式。拼装焊接方式两者之间152、有一定的区别,190米跨径拼装工序较多,钢桁架结构精度控制较85米跨单管拱肋难度较大,所以190米跨径采用无余量下料、分阶段侧卧式拼装焊接、半拱预拼的装配工艺。85米跨径单管拱肋采用单管煨弯、接头竖板有余量连续预拼的加工方式,以保证钢管对接的精度足够。主桥190米跨径钢拱肋节段制作工艺流程为:加工台座、预拼地胎放样节段胎架架设、弯制台座布置钢管弯制地胎套样检查、调整主弦杆、腹杆组拼单片桁架单片桁架、平联钢管装配形成拱肋节段各节段对接预拼装检查钢结构防腐处理存放。详见190米跨钢拱肋施工流程图。主桥85米跨径单管拱肋制作工艺流程为:加工台座、预拼地胎放样胎架架设、弯制台座布置钢管弯制地胎套样检查153、调整管内竖板下料、装配及施焊单管拱肋对接预拼装检查钢结构防腐处理存放。详见85米跨钢工拱肋施工流程图。190米跨径钢拱肋桁架制作时,材料加工尽量采用机械方式无余量下料,以保证拼装焊接时具有足够的精度,减少由分节段拼装、焊接带来的变形影响。就焊接工作量而言,85米跨径单管拱肋相对较少,但是管内竖板焊接施工难度较190米跨径大。考虑85米跨径钢管160cm内竖板焊接空间较小的情况,在钢管内采用CO2自动保护焊接工艺,施焊时在钢管内设置行走轨道。由于钢管内竖板不便于弯曲,下料前先根据85米跨二次抛物线的线型切割并加工坡口,钢板采用分段焊接形式以保证整体线型和焊接质量,焊接方式为单面平焊双面成型,焊154、接完成一块竖板后钢管翻身,再进行另一块竖板的焊接。单管内竖板焊接完成后要注意清理管内杂物。本桥钢拱肋制作方案以190m桁架式钢拱肋为主,85m跨径钢拱肋大部分工艺与190m桁架式钢拱肋相同。85m单管拱肋在进行钢管弯制、胎架定位、竖板装焊、整体连续预拼合格后方可进入防腐处理施工。5.2.1.7钢材料复检合格的材料是工程质量的保证的基础,从材料的进场至存放使用都必须具有严格的制度,工程所用的钢材、焊材、涂料按JTJ041-2000 公路桥涵施工技术规范的技术要求及工厂材料采购质量控制程序文件的规定,核对生产厂家、质量证书、牌号、炉批号、批量等。用于制作焊接钢管的钢材按每批同一炉号、同一品种尺寸、155、同一轧制制度和同一热处理制度、重量不大于60吨的钢材抽检一组试件进行复验。投入该工程的钢板、型材(190米和85米主跨拱肋节段及风撑结构除外)在工厂钢材预处理流水线上进行处理。所用磨料采用粒度为1.01.2mm的铸钢丸与钢丝段,按3:1比例混合而成,处理等级达到Sa3级。5.2.1.8钢管、钢板下料钢拱肋为焊接结构,对组成骨架的构件质量、标准、精度要求高。钢桁架结构下料的准确将影响加工构件的精度。主拱肋钢管材料采用钢管厂成品钢管,这种钢管由工厂把钢板通过机械卷压制成,通过机械采用埋弧焊,自动内外接成管,然后用超声波和X光检查焊缝质量,确定合格产品。制管生产线全部由机械操作,自动化生产,钢管质量156、可靠。广西邕宁邕江大桥312米中承式拱肋、广西南北高速公路三岸大桥270米、广西六景大桥220米、江汉五桥240米中承式钢管砼系杆拱桥、重庆合川大桥200米的中承式钢管拱、重庆万州大桥等多座特大桥的主拱肋都采用了成品管。主拱钢管,根据设计要求定尺生产,并按吊装节段设计长度下料,管两端开好坡口,所有规格的钢管应有出厂证明,严格控制产品质量。并经有关部门检验格后才能进行下料拼焊。钢管下料前应对组成拱架的各种构件设计长度、数量及材料型号进行分类统计,以便针对进料的长度、型号进行最优化的利用。下料的依据以设计资料为准,以施工所放的大样图为辅助进行现场量取、分段加工。量取过程要考虑温度的影响,尤其是主弦157、杆的下料,要根据温度变化而产生的线膨胀,以合拢温度15-20为要求进行换算,控制加工长度。下料前应对钢管进行直线度、椭圆度等的检查,填写表格并进行校正。主弦管、腹杆的下料以设计尺寸为依据,断管和坡口加工需用砂轮打磨光滑,不允许有凹凸和熔腐。钢管桁架相贯线全部采用微机控制管子三维自动切管机精确切割,即支管上的相贯线及焊接坡口一次切割完成。相贯线切割机(见下图)。在钢材加工之前,钢板进行火焰切割和等离子切割工艺评定试验,考核切割边缘的表面质量、硬度、及零件切割精度,以确定切割参数、规范及零件切割补偿量,指导施工。5.2.1.9主弦杆钢管对接主弦杆是整个拱架及至整座桥的主要受力构件,对焊接要求高,本158、桥钢桁制作采用建筑钢结构焊接规程(JGJ81-91)的一级焊缝外观质量标准,超声波探伤采用钢制压力容器对接焊缝超声波探伤(JB1152)标准,射线探伤采用钢溶化焊对接接头射线照相和质量分级(GB3323-87)标准,焊缝质量等级要求与设计一致。主弦杆对接工艺程序为:钢管下料煨弯拼接连轴线、错边量检查校正焊接焊缝检查。5.2.1.10钢管弯曲工艺评定试验在钢管弯制全面进行施工前,应先进行钢管弯曲工艺试验。钢管弯曲按JTJ041-2000 公路桥涵施工技术规范的技术要求进行,施工前做钢管弯曲工艺评定试验,考核弯曲质量以确定其加热温度、施加力矩的参数,以指导生产。5.2.1.11制作场的布置钢拱肋采159、用工厂化生产方式,制作场地选择在具备钢结构制作能力的工厂内,制作场地面积要求大于160m30m,存放场地要求大于60m40m。根据两种钢拱肋的不同结构形式,制作场地布置主弦杆煨弯台两座,钢管桁架拼装地胎两座,并组装两套设计起吊重量为40t的场地龙门吊,龙门吊行走系统采用自行式双轨平车,起吊系统由5t电动卷扬机和滑轮组组成(见钢管拱肋制作场地布置图)。5.2.2拱肋主弦管中频弯管技术采用中频弯管工艺时,所有弯制工作均在工厂内进行,且具备全天后作业的能力。采用中频感应加热弯制钢管,其原理为感应加热圈和工件分别作两个电极,由中频发电机产生中频电流加在两个电极上,极间感应发热,使处在感应圈处的管材加热160、到弯制温度,同时施加机械力矩,使被加热管段发生弯曲,改变限位装置,可得到不同曲率,以满足施工要求。而且具有弯管成型后的材料性质没有明显改变,曲杆表面平滑过渡,不出现折痕,表面凹凸不平现象施工速度较快等优点。 85米跨160cm外径的钢管、190米跨95cm外径的钢管弯管成型均可在中频弯管机上进行。中频弯管台座的布置根据设计图纸吊装分段长度要求,确定煨弯台长度根据吊装节段最大长度进行布置。拱肋线型通过反力支架和反力板作为支承来控制,弧形反力板最低点的连线即为钢管下弦线型。具体做法是在加工胎架上首先建立坐标系统,按照坐标系统将反力板定位于胎架上,然后在反力架上焊接反力板,并在反力架下方沿拱肋线形铺161、设地面轨道,钢管放入中频弯管机后,端部伸出50cm长度,并安置导轮和约束装置,尾部放置于轨道平车上。加热弯制时,尾部轨道平车缓慢顶进,钢管端部在导轮和管端约束装置的作用下,沿线形轨道前进,同时在轨道板的反作用力下弯曲成形。见钢拱架主弦杆中频煨弯台示意图。钢拱架主弦杆中频煨弯台示意图 反力板的线型控制根据各节段建立的独立坐标系统(坐标系统见“节段独立坐标系统”),并使用计算机按照1:1绘制拱肋大样,按照反力板间距丈量矢高。考虑到煨弯钢管冷却后的回弹情况,煨弯台座的反力板布置应考虑超弯量。然后通过试弯、分析、对比后确定超弯量,并以此作为控制本桥钢管弯制的指标。5.2.3红外陶瓷片加热煨弯工艺5.2162、.3.1红外陶瓷片加热煨弯台的布置根据设计图纸吊装分段长度要求,确定煨弯台长度根据吊装节段最大长度进行布置。拱肋线型通过间隔设置弧形反力板作为支承来控制,弧形反力板最低点的连线即为钢管下弦线型。为了保证弦杆拱轴线的平顺精确定位,弧形板每0.51.0m设置一块,在煨弯台的两侧各设置六个反力架固定套环,中间设置一个反力架固定套环(见钢拱架主弦杆煨弯台布置图)。弧形反力板的高度控制根据各节段建立的独立坐标系统(坐标系统见“节段独立坐标系统”),并使用计算机按照1:1绘制拱肋大样,按照弧形反力板间距丈量矢高。考虑到煨弯钢管冷却后的回弹情况,煨弯台座的弧形反力板布置应考虑超弯量,根据我公司历年来大钢管拱163、桥的施工经验,拟用68cm作为试弯超弯量,超弯量采用二次抛物线公式y=ax2+bx+c进行插值分配,抛物线公式的建立以钢管两端超弯量和各节段中间点矢高确定(抛物线三点插值),即以每一节段的起终点和中间点作为已知点建立抛物线方程。计算插值数据后,用各段实际矢高减去超弯量插值数值得到弧形反力板的实际控制高度。然后通过试弯、分析、对比后确定超弯量,并以此作为控制本桥钢管弯制的指标。5.2.3.2加热设备主弦管的煨弯采用红外线高温陶瓷组合式电加热器进行加热(见下图),同时采用热电偶测温仪随时测定钢管表面温度;为保证电加热时热量散失少,提高升温速度,设置了钢管内壁保温筒和钢管两端头的保温封盖。5.2.3164、.3主弦管就位与加热前准备钢管用龙门吊就位于煨弯台,并安装好反力架,先用千斤顶施压,使钢管产生一个预压力。加热带划分:煨弯钢管两侧共设置两组组合式加热器,每组3个加热器,每个加热带宽度为15cm,煨弯板的调整以实地大样图上量出弧弦距离为根据。加热带的划分:在按吊装节段长度接长的主弦杆钢管上,在弧形反力板的左右两侧设加热带两条,加热带间距小于100cm,画出作为明显标识。 对接的钢管就位于煨弯台,并安装好反力架,先用千斤顶预压,使钢管生产一个附加应力。5.2.3.4主弦管加热加热方式采用红外陶瓷加热带进行加热, 并设置温度控制探测装置,加热时由中间向两端逐段加热。加热温度宜控制在700-900,165、温度低于700不易煨弯变形,高于900会造成钢管内部组织破坏,影响钢管质量。通过现场试验,采用同样板厚的钢板进行同等条件下的加热,钢板变红时的温度在700-900之间。因此在煨弯加热时,以温度感应仪显示的温度为准,严格控制。反力架千斤顶的加力,每次加力应以加热附近钢管接触煨弯板为依据,严格控制千斤顶加力。根据现场施工的实际操作考虑钢管的弹性变形,在钢管的两头应超压一定竖直距离,以保证由钢管冷却后弹性回弹对钢管拱轴线的影响。已成形的主弦杆应在煨弯台保持应力的情况下静置四个小时,待钢管温度降至常温后方可解除压力起模。煨弯成型的钢管应吊至1:1大样图上进行对比,如轴线偏差大,应重新上煨弯台进行二次加166、工。若煨弯成型的钢管与1:1大样相差太大需返工的,同一加热带的加热不得超过两次。 煨弯成型且经过矫正合格的主弦杆,放在对应节段的大样上,对比大样图,通过定位调节螺丝使尺寸符合设计要求,拧紧定位调节螺丝,即完成精确定位工作。 5.2.3.5红外陶瓷片加热压弯控制主弦杆的加热煨弯顺序从钢管中间往两端按照加热带划分逐段进行,两侧对称布置加热器,并对称施压弯制。钢管加热时间控制在30min40min,加热温度控制在700900之间,防止钢管表面温度过高而影响弯管质量。达到加热温度的钢管压弯分级进行,当温度接近规定的下限时压弯一次,压下量为钢管下表面与支承板上口之间距离的四分之一;当温度接近规定的上限时167、再压弯一次,压下量同前一次。每次压弯加力应缓慢进行,保证钢管在弯曲过程中受热后的拉伸和压缩变形能够缓慢均匀地进行。加热温度达到上弦上限后,立即停止加热,并开始松开加热器,使钢管温度逐步下降,在下降至煨弯下限温度前可适当再进行压弯,但压力不宜太大。钢管加热弯曲后,表面不得有裂纹,烧伤等缺陷。受拉区管壁减薄量应小于或等于0.8毫米,受压区波纹深度(颈缩、起泡)若小于或等于8mm可用火焰加热至600-800进行热矫正,采用点式温度计测定并控制好这一温度,再用千斤顶压平;若起泡深度大于8mm者则将起泡区割去,按照钢管对接工艺重新拼焊。加热弯管后拱度检验,以设计弯管拱度为准检测实际的拱度,其误差小于30168、mm者可转入胎架进行校调,若误差大于30mm应选择适当位置重新加热压弯。5.2.3.6注意事项用螺旋千斤顶加压时,加压速度要缓慢,千斤顶准备达到极限行程时,要及时加钢垫调整千斤顶高度。温度达到最高加压温度时,保温加压完后,要迅速打开加热器,以免高温时间太久钢管鼓包。一般情况下,达到最高加压温度所需时间为3040min,如果超过该时间温度仍达不到规定温度时,就要对加热带的功能、钢管表面和温控设备的情况进行检查,以避免出现钢管鼓包缺陷。加热弯管时,上一道支承板口与钢管下表面不紧贴(腾空)时,不得进行下一道支承板后间内的加热压弯。按照低合金钢应缓慢冷却的规范要求,弯管加热时不得在受热区内淋水,应使钢169、管自然冷却。现场指挥员和电脑温控操作员要配备好对讲机,及时联系加热温度变化情况。质检员要做好千斤顶行程、温度监控记录。为了减少钢管加热压弯后的反弹量并消除一定应力,保证弯管后的实际拱度与设计弯管拱度误差小于30mm。煨弯成型的主弦管应在煨弯台保持应力的情况下静置,待钢管温度降至常温后方可解除压力起模。通过现场试验,由支点间各加热带不同温度分级加压,由数字测力传感器,数字测力仪测出在不同温度施加不同设计压力时螺旋千斤顶的行程。最后得出结论,通过控制温度,分次加压,控制千斤顶行程,就能很好的消除钢管在加热煨弯成型过程中容易出现的各种屈服变形现象。5.2.3.7红外陶瓷片加热煨弯机械设备、人员配备3170、2T螺旋式千斤顶4个,50T螺旋千斤顶2个,数字式测力传感器、SC-1数字式测力仪1套。DWK-A电脑温控制仪2台及2组组合式红外陶瓷加热器(1组3个加热器),手持点式温度仪1个,热敏电偶6个。另外,红外陶瓷加热器应有足够备用数量,以免在加热过程中出现损坏后可及时更换。测量用器1套,对讲机3个及一批相应的小型机具。钢管煨弯作业组实行定岗、定员、定责任。人员配备共12人,2人操作电脑加温控制板,随时向弯管指挥报告每个加热器的温度和加热时间,做好每条管每道加带的温度记录。1人在煨弯台座使用点式温度计现场检测实际温度,以验证DWK-A电脑温控制仪是否正常工作。1人负责弯管指挥,随时了解每个加热器的温171、度和加热时间,观察钢管的压弯状况,指挥加热和加力千斤顶的的操作,做好每条钢管每次压下量的记录;4人操作加力千斤顶,按弯管指挥的指令缓慢、有序、定量操作千斤顶。4人配合移动加热带及其它工作。5.2.4钢管骨架拼装5.2.4.1钢拱肋拼装大样台测设为保证加工及拼装的精度要求,主弦杆的地胎的坐标放样数据和煨弯加工数据均由计算机提供。在制作场地上按1/2 跨钢拱架1:1大样进行制作。测设时建立拱架控制点坐标系,方法为:计算机提供加密后的控制点坐标数据,依靠控制点即可将拱上各点坐标在地模上放出,在地模上建立了一个钢拱肋地胎坐标系。在实地放样时,为了加快放样的速度,采用全站仪及钢尺配合放样,放样方法采用偏172、角法和坐标测量进行双测,即建立与原设计一致的坐标系统,并使用原点坐标和结束点坐标连线作为测量基线,一方面计算原点与各坐标点之间的距离和偏角(与基线的偏角),并根据距离和偏角放出坐标点,另一方面放出坐标点的同时,使用坐标测量复核该点坐标是否正确。使用双测方法能够减少小偏角引起的误差,使放样精度达到设计要求。5.2.4.2焊接工艺评定钢结构焊接工程进行之前,均需根据现场实际采用的焊接方法对焊接进行工艺试验,以保证焊接质量。对本工程所采用的钢管材料,选择CO2保护焊和手工电弧焊,选用适用于交、直流焊机的焊条,焊接时用焊条打底,焊条填充及盖面,仰、立焊、平焊的电流,对接焊缝间隙型坡口,必须做了多组试验173、,经过超声波检测,拉伸、面、背弯试验,通过焊接工艺的合理性评定。焊接工艺评定按照铁路钢桥制造规范(TB10212)规定进行焊接工艺评定试验。通过焊接工艺评比,确定钢结构焊接性能,并选择焊接材料,焊接方法、坡口型式及制作方法;焊接电流电压;焊接的层、道数、平焊、立焊、仰焊的运作手法,焊接速度及电流电压控制等焊接参数。5.2.4.3主弦杆定位拱肋拼装是在大样胎架上进行,胎架由定位架沿拱轴线分布组成,用其在拼装阶段固定主拱肋钢管和钢桁架节段,并起到微调主拱肋钢管曲线的作用。定位架由底梁、定位架、调节螺丝、调节千斤顶和固定螺丝构成。本桥钢拱肋定位架每5.0m设一条,将所有底梁顶面调至同一水平面,用膨胀174、长螺丝固定在砼底板上,必要时增加部分角板增加稳定性(定位架及微调螺栓见下图)。煨弯成型且经过矫正合格的主拱肋钢管,可转移到地面1:1大样胎架上进行定位,对比大样图,通过定位微调节螺丝或调节千斤顶作用使尺寸符合设计要求(千斤顶作用力宜控制在3,喷涂温度环境为535。未达到以上环境标准应停止作业。喷砂砂粒为干燥、洁净钢砂,直径为1640目。喷砂用的空气经过过虑,保证不含油质,水分不超过0.3%,空气压力大于0.6MPa。(4)喷涂、防腐材料及设备喷砂用固体颗粒、气体等应符合GB9793-1997或GB11378-89的规定。采用电弧喷铝时,应采用2mm3.0mm的金属丝,铝合金符合GB3190-8175、2标准。喷砂、电弧喷铝用压缩空气,采用无油润滑空气压缩机,所产出的压缩空气符合GB9795-88标准条文。喷铝主要采用电弧喷涂,具有附着力强,喷涂均匀等优点。(5)喷涂防腐施工技术要求喷砂除锈,表面显示均匀金属色泽,达到GB8923-88标准Sa3.0级,基本表面粗糙度达到GB9795-88标准RZ25100。电弧喷铝层厚度应不小于180m,验收方法采用磁性测厚仪测定,所有工件100检查。施工单位记录,监理抽查。对表面积大于2m2的工件,每件测十处,每处测五点,取平均值记录;表面积小于2m2的工件,每件测五处,取平均值记录。各处测量值的总平均值在规定厚度的95%以上,最低值在规定厚度的85%以176、上为合格。钢结构喷涂后涂膜应无气泡、裂纹、无严重流挂、脱落、漏涂等缺陷,且涂层色泽一致。铝喷涂层外观和附着力检验,按有关规范、级数标准的规定进行。喷砂除锈、电弧铝涂层和面漆等每道工序完成后,应经自检、专检合格填写质量检验报告,报监理工程师抽检确认合格,方可进入下道工序。(6)喷涂防腐施工工艺电弧喷涂操作的技术指标主要控制好单枪喷涂厚度、喷涂间距和喷涂速度几个方面。喷涂前先进行必要的工艺试验,以便确定喷涂施工技术参数并选择合理的机械设备组合。喷涂施工技术参数主要是单枪喷涂速度、每次喷涂厚度、喷涂夹角、喷涂间距、喷嘴型号、空气压力和重叠面积等,以保证喷涂层平整、光洁、均匀、粘结性良好,并达到设计要177、求。利用清洁干燥的压缩空气,借助射吸式或压力式喷砂装置,或离心抛砂装置喷射冷硬铁砂,对钢结构基体表面实施清洁及粗化处理,直至基体表面呈灰白色的金属外观和均匀的粗化面,喷砂后钢管表面粗糙度应达到RZ25100,且干燥无灰尘、无油污、无氧化皮、无锈迹,并达到GB8932-88Sa3.0级,喷涂金属涂层前用干净的高压空气吹去灰尘。若达不到上述要求时,应重作喷砂处理。经喷砂后的钢管表面应尽快进行喷涂,其间隔时间愈短愈好,以免钢管表面氧化形成锈膜。晴天或不太潮湿的天气间隔时间不得超过8h,雨天潮湿或盐雾环境,间隔时间不得超过2h。电弧喷枪出口处与工件表面距离在80200mm之间。喷枪与基体的夹角60。喷178、枪移动速度要根据涂层厚度的要求来调整。分区域喷涂时,应注意要有50%左右的搭接幅度,电弧喷涂采用单枪一次达到设计厚度时,容易造成涂层结合力下降和厚度不均匀现象,所以喷涂厚度的形成采用多次喷涂或双枪同时喷涂达到设计要求。喷涂过程中严格抽检制度,检查涂膜的厚度和附着力,以便发现质量问题及时处理。对后期安装焊接部位可预留局部区域,可用粘胶纸粘贴,后期安装焊接完成后补喷,补喷面积应大于预留区域,同时补喷区域外应采取隔离保护措施,避免损伤其它已喷涂部位。采取隔离等有效防护措施,防止喷砂、喷漆等四处飘散,污染环境或引起安全事故。 喷涂过程中出现缺陷应立即停止喷涂,对缺陷部位重新喷砂处理。已喷涂的表面出现裂179、层、鼓泡、起皮、粉松及较大的流挂等缺陷,应进行喷涂后处理。使用扁铲铲平或局部喷砂处理,表面粗化合格后重新喷涂。(7)质量检验外观质量要求:a、涂层外观要求均匀一致,无气孔或底材裸露的斑点,没有附着不牢固的金属熔融颗粒和影响涂层使用寿命的不合格缺陷;b、涂层外观不允许有起皮、鼓泡、大熔滴掉块;内部质量检验要求:a、厚度检查:采用磁性测厚仪测定涂层厚度,测得任何一点的厚度不得小于设计规定的最小厚度值。b、孔隙率检查:清除喷涂层表面的油污、尘土并进行干燥,然后用浸有10g/1000ml的铁氰化钾或20g/的氯化钠溶液大试纸覆盖在喷涂层上510min,试纸上出现蓝色斑点不应多于13点为合格。c、剥离检180、查:用小刀或利器削刮涂层,涂层不得成片脱落,若脱落面积占被检查面积的15%为不合格,应彻底返工。5.2.6.2封闭漆及面漆根据设计要求和采用的涂料特性采取相应的工艺进行施工。(1)根据涂料品种的特性和删除要求选配机具、设备。(2)进行封闭漆施工前,应进行试涂。(3)使用涂料时,应搅拌均匀,如有结皮或其它杂物时应过虑清除后方可使用。(4)油漆开桶后,应密封保存。(5)涂料配制与喷涂、涂刷工具应保持干净,不得随意混用。(6)采用涂刷或喷涂施工时,涂层间应纵横交错,应先上后下,左右反复进行,达到无漏喷、无流挂和褶皱,均匀一致。前一道油漆干燥后再进行下一道施工工序。(7)用湿膜测厚仪测试膜厚度,根据测181、得的数据比较后进行调整,以确保涂层干厚度达到设计要求。(8)油漆涂装后不得有金属外露和油漆损伤。(9)涂装油漆的施工温度为535,相对湿度不得大于80。5.2.6.3钢结构内部防腐处理钢结构内防腐为二道防锈漆,每道30m,根据设计采用的内防腐要求和涂料特性采取相应的工艺进行施工。施工时,要求先清除钢管内浮锈和杂物,并使用压缩空气或干净的刷子清扫表面灰尘,内壁表面清洁度要达到设计要求。再根据涂料的特性确定采用的机械设备和施工方式,内壁涂装必须严格按照油漆手册和设计要求进行。漆膜的质量检查按照有关技术规范要求执行。5.2.6.4防腐工方案编制防腐工程在招标文件设计图中无详细设计,防腐施工前,我公司182、将与确定的专业防腐厂家,按设计要求和相关规范编制详细的“钢结构涂装工艺细则”,并经建设、监理、设计单位审核认可后,严格按“细则”要求进行施工。5.2.7端横梁施工190米跨端横梁为宽5.9m,高5.185.38m的劲性骨架预应力砼现浇箱梁结构。85米跨端横梁为宽3.9m,高3.3m的劲性骨架预应力砼现浇箱梁结构,分为中段和两个边段。端横梁与拱脚联成整体,增强桥梁抗扭刚度和稳定性。端横梁预应力、系梁预应力和拱脚处的竖向预应力使拱脚处于三向预应力状态。5.2.7.1施工支架190米跨端横梁在完成桥墩施工后开始现浇施工,首先安装端横梁钢骨架和底模板,底模板采用大块钢模板。由于靠拱圈内侧有部分端横梁悬183、出桥墩,因此需要在承台搭设由万能杆件拼装的施工支架支撑,并在支撑架顶部设置工作平台,支撑架与平台要求有足够的强度、稳定性和刚度。支撑架及工作平台见钱塘江端横梁施工支架结构图。5.2.7.2横梁钢骨架制作、安装安装底模后进行钢骨架的拼装。横梁钢骨架由型钢和节点板组成,节点板在工厂内加工定制,加工方式使用机械加工,运到施工现场后现场拼装焊接。拼装前放置砼预制块作为支垫,保证端横梁结构保护层足够,砼垫块不取出。支座位置周边空隙用低标号砂浆填充并固定支座。完成钢骨架拼装后安装钢筋、预应力预留管道和预应力束,并对预留管道进行定位固结。另外,要注意端横梁临时固结预埋件和其它有关预埋件的安装。端横梁临时固结184、方式采用型钢、钢板和墩帽预埋件连接,安装时按施工图设计施工。5.2.7.3 190米跨端横梁模板安装190米跨端横梁长26.4m,截面尺寸:宽5900mm高5380mm(拱脚5180),分三个箱室,梁顶设1.5%横坡,端横梁底部设有两个1000t辅助支座。考虑到端横梁底面与墩顶有一定的距离,底模使用契尖和型钢支撑。由于190米端横梁尺寸较大,中间箱体较大,需要在内部作模板支撑,为了在施工中便于检查箱内支撑的牢固性和是否有漏浆等情况,并考虑浇注后检查箱内砼表面质量。施工考虑对190米跨端横梁分两次现浇,第一次现浇高度为3.98m,内部侧模和下层模板采用组合钢模;第二此浇注1.2m,内部上层模板采185、用木模板,施工后中间箱体内模板不取出。进行第二次浇筑顶板砼时,注意在浇筑新砼前处理施工横接缝。接缝处理用凿毛方式,同时加水保持砼表面湿润直至浇筑新砼。5.2.7.4 85米跨端横梁模板安装85米跨端横梁分三段施工,截面尺寸:宽3900mm高3360mm(拱脚3300mm),梁顶设1.5%横坡。85米跨端横梁三段分别作一次性现浇施工,外模和内模均使用定型钢模板。三段钢骨架同时进行安装,并进行整体尺寸检查,使钢骨架桁片中心线处于同一直线上。预应力预留管道和预应力束在安装钢骨架后安装。5.2.7.5端横梁砼现浇端横梁C50砼现浇数量较大,因此砼施工配合比要注意降低水化热,在设计与技术规范允许的情况下186、可掺入部分粉煤灰,以降低水化热并增加砼的和易性。砼粗骨料粒径应小于3cm,以免在密集的钢骨架、钢筋和预应力预留管道间阻塞。砼振捣方式采用插入式振捣器振捣。在砼现浇过程中,为使底层砼充分振捣密实,可适当在内侧底模预留振捣孔,完成底层砼浇注后立即封闭密实。端横梁模板内、外侧都应有足够的支撑固定梁体,保证端横梁砼现浇过程中不发生变形或位移。5.2.7.6端横梁预应力束张拉浇筑拱脚砼后,端横梁预应力管道清孔、穿束,并安装锚具进行张拉。端横梁预应力束张拉顺序须关于截面对称,张拉程序严格按照设计要求进行。张拉结束后切除多余部分钢束并进行压浆、封锚。5.2.8拱脚砼施工190米跨拱脚高度较大,砼数量较大。拱187、脚内部结构复杂,钢拱肋、系梁、端横梁和拱脚骨架、钢筋等结构相互结合在拱脚位置,所以拱脚内部结构安装时,要求各结构部件尺寸精确,安装位置准确无误。遇到交叉干扰时,严格按照设计要求进行调整。5.2.8.1系梁拱脚骨架、钢管拱肋及其它结构物安装系梁拱脚骨架为系梁骨架延伸入拱脚的部分,每一拱跨拱脚骨架必须处于同一轴线和平面上,施工时要求拱肋两端拱脚骨架使用相同的测量点,安装骨架前后均应进行轴线、标高的复核,确保系梁骨架安装能与两端拱脚骨架顺接。拱脚内钢管拱肋与钢骨架同时安装,安装过程中设有固定支架,对拱肋钢管、骨架、预应力束管道等结构进行定位固结,固定支架与施工脚手架和模板支撑架分离,并与拱脚其它结构188、件埋在拱脚内,并要求固定支架不得影响其它结构件的安装。由于拱脚骨架、系梁预应力管道需要穿过拱肋钢管,因此需要在拱肋钢管上开孔,并安装预应力管道,预应力管道在拱脚内应有良好的封闭,避免砼现浇时浆体渗入堵塞,以致影响预应力束穿束和张拉。在安装拱脚内部结构时,注意锚垫板和其它有关预埋件的安装,如:190米跨短吊杆预埋管及锚垫板;85米跨下层吊杆横梁预埋件;墩上立柱预埋件等。5.2.8.2拱脚模板安装拱脚砼采用光面砼施工工艺,模板安装采用大块钢模,钢模表面打磨光洁。安装前应在拱脚周围搭设施工脚手架和模板支撑架,模板支撑架必须能提供足够的支撑力,并具有足够的稳定性,施工支撑架要求计算验证结构刚度、稳定性189、。安装底模板前,在190米墩顶支座预埋钢板位置安装拱脚7000吨盆式支座(85米跨拱脚处设置3000t盆式支座),并在支座周围用砂浆固定,然后安装底模,底模使用契尖和型钢支撑。底模预留支座位置,支座周边的砂浆在拆模后清除干净。模板安装完成后,应再进行一次全面检查,检查项目包括支撑结构刚度、稳定性及模板的密封情况。5.2.8.3拱脚砼现浇拱脚砼砼配合比配制要求注意设法减低水化热反应。施工时使用输送泵泵送一次性连续浇筑完成,施工时间应选择在气温较低时进行。砼采用插入式振捣器分层振捣密实,分层厚度在30cm左右,分层浇注时间间隔尽量缩短,不超过90min。施工后采用淡水自然养护。拱脚砼侧模、顶模和部190、分底模可以在砼强度形成后拆除,悬出墩台部分底模和支架在系梁预应力束张拉后方可拆除。5.2.9钢拱肋安装无支架缆索吊装施工技术在我公司已应用多年,并在大量的桥梁建设上成功运用。我公司开发和应用千斤顶斜拉扣挂悬拼、斜拉扣挂调载等一系列的新技术、新工艺,已经在多座特大跨径桥梁上成功应用,该技术具有安装精度高、受力明确、便于控制调整、材料设备简单、节省成本、施工安全快速和可靠性高等一系列优点。杭州钱塘江四桥主拱肋和上部结构工程采用无支架缆索吊装施工,缆索吊装系统采用四跨连续体系,设置主塔架三个,190米主跨两侧主墩上设扣塔二个,起吊方式采用双索道抬吊。190米跨拱肋节段和吊杆横梁重量较大,本桥吊装重量191、以190米跨下层吊杆横梁重量123t进行控制,设计总吊装能力130t。杭州钱塘江四桥使用无支架缆索吊装施工方法,可以最大程度地减少钱塘江潮水对施工的影响,同时上部结构施工时具有快速、高效、安全、经济等优点,应该说是本桥施工的最优方案。5.2.9.1钢管桁架安装的技术工艺设计要点(1)拱肋桁架安装前的准备工作检查构件的几何尺寸、焊接质量、表面防腐及预拼装情况,必须达到设计规定。检查按设计或施工方案确定的起吊和扣挂点结构是否满足要求。检查主墩台的断面尺寸、预埋件位置及其他质量评定情况,并复测拱座起拱线处高程、跨距,其允许偏差不得超过有关规定。核对安装程序,使安装作业严格按经审核的施工组织设计进行,192、确保施工有条不紊、安全稳妥地进行。清除拱肋表面及管内的杂物,并安装好有关测量和监控标志、仪器。对安装施工设备系统进行负荷运行试验,保证整个施工系统顺利安全运转。(2)主拱肋采用无支架缆索吊装、斜拉扣挂悬拼方法施工。结构件型号、数量等均按有关规定经计算确定,缆索吊机在吊装前必须按规定进行试拉和试吊。试吊过程必须认真进行施工组织设计,试吊实施过程中,要将各方面的试吊记录认真、准确填写,以备正式吊装时使用。(3)各扣索位置应与吊挂的拱肋在同一竖直面内,扣塔架上索鞍顶面的高程应高于拱肋扣点高程,还应进行强度和稳定性验算。(4)拱肋接头采用先栓后焊。各段拱肋由扣索悬挂在扣塔架上时,必须设置横向八字缆风,193、其布置应符合下列规定:拱肋分段悬拼时,宜在每段端头设置风缆,上下游对称两段拱肋接头处应设临时或永久横向联接;风缆应待全孔合拢,横向联接和钢管砼浇注完且砼满足设计要求后,才可对称拆除;在河流中设置风缆时,必须采取可靠的防护措施,防止风缆受到碰撞。拱肋安装合拢横向稳定安全系数小于4(不考虑非线性)或小于2(考虑非线性影响)时,采取措施增加安全系数。双肋或多肋拱桥可先悬拼多段拱脚段至次中段拱肋,并将两相邻拱肋用永久或临时横联联接,然后安装合拢段,合拢后松索成拱。每段拱肋设两组或四组扣索,每肋上、下游各一组或两组,分别置于拱肋端头上节点附近。扣索采用1860MPa15.2mm钢铰线。吊装前计算好每段拱194、肋扣索力及相应的摩阻力,确定每组扣索钢铰线数量,并要求扣索安全系数2。各段的扣点和吊点位置原则上设在桁构的节点附近。本桥扣索钢铰线下料时按扣索理论长度加上5%8%的富余值控制,一端墩头与扣挂板相联,通过工作索吊运挂在拱箱接头预埋钢梁两端。另一端先用人工按顺序拖拉,逐根将钢铰线用夹片锚固定在扣索地锚后的锚固端横梁上,然后用两台YC-25 千斤顶对称逐根进行张拉,张拉以拱箱标高为目标函数,索力为复核指标,从而达到调拱箱标高的目的。(5)为保证主拱肋吊装过程中的稳定性,采用双肋交错安装施工,并及时安设临时(或永久)横撑(联)及缆风,齐头并进。(6)临时横向联结可根据工地现有材料情况和施工要求设置,采195、用两根与腹杆直径为402mm的钢管与型钢作成框架横联。结构横撑亦与拱肋吊装同时安装,以便发挥作用,减少临时横向联系的数量。(7)缆索吊设施(塔架、缆索、地锚等)是吊装的主体设备,亦是本桥施工成败的关键设备,安装前进行施工计算和验算,安装后仔细检查各项设施的牢固性。而且必须进行超载试吊以检验起重设备各受力部位的工作情况,消除隐患。施工支架进行强度和稳定性验算,地锚必须验算抗拔、抗滑和抗倾覆稳定性。采用预应力钢绞线和高强钢丝束作扣索时,其安全系数不小于2。拱肋稳定性验算拱肋能否整条单肋或几段单肋吊装合拢,决定于拱肋安装时面内和面外的稳定性,要求拱肋安装时的稳定安全系数,考虑非线性影响时不小于2,不196、考虑非线性时不小于4,若安装时稳定安全系数偏小,可采用尽快安装肋间永久横联和增加肋间临时联系,拉设交叉缆风索等措施。拱肋内力及变形的验算根据确定的施工方案,按实际安装的不同阶段及工况验算拱肋关键断面的内力和变形,保证在整个安装过程中和安装完成后,拱肋的内力及变形均控制在设计允许范围内。(8)钢管拱肋安装合拢需要注意下列问题由于钢骨架的变形受温度的影响较大,早晚伸缩量有较大的差异,因此合拢温度应满足设计要求,控制在1520之间。为保证钢桁骨架能顺利合拢,在加工钢桁骨架中段时,按照设计要求设置嵌填段,当中段就位好时,应及时在中段于次中段的空位处搭焊型钢定位,然后嵌入相应长度的弦杆钢管焊接合拢,以免197、钢桁骨架受温度的影响而产生较大的变形错位。钢管拱肋接头的焊接在拱肋松索前进行。松索完成体系转换的过程,按照施工计算程序分级,依次对称,均匀进行,并在整个过程中跟踪观测拱肋轴线和标高的变化,及时调整,使成拱后的轴线、标高满足设计要求。松索合拢与合拢后松索对拱肋内力的影响是不同的。松索成拱,仅仅是一个扣挂体系转换成拱式体系,其扣索对成拱后拱肋的内力不会造成影响,而合拢后松索,除完成体系转换外,相当于在已成型的拱肋对应位置施加一个与扣索力大小相等、方向相反的集中力,对拱肋的内力及变形均会有影响,因此施工计算时进行了考虑,并可以成为调整、控制拱肋应力的一种方法。拱肋的安装施工过程中,及时掌握桥址处历史198、气象资料和近期天气预报资料,避开可能发生的灾害性天气,并采取必要的预防措施确保结构安全。(9)为了使拱肋整体稳定性提高并安全渡洪,在吊装合拢后应尽早将有铰拱焊接并浇筑砼封固拱脚。(10)拱肋安装时,要十分重视施工安全,吊点的绑扎要牢固,要为高空作业人员提供安全绳、护栏、安全网等必要的安全措施。5.2.9.2缆索吊装系统简化计算书由于钱江四桥主索跨度较大,且构件吊重达120多吨,若仅采用一组缆索系统施工时,施工十分困难,施工进度无法保障。因此经过认真仔细的分析计算,拟采用两套吊重分别达65吨的施工索道系统,以确保该桥的施工顺利进行。为了计算安全,拟取索跨大的缆索吊装部分进行施工计算。(1)吊装1199、90m跨下层吊杆横梁(Q=120吨)时,两套缆索均位于主塔顶与中间部位。750(主索)221.5(起重索)226(牵引索)单位重(Kg/m)714.95=104.6521.638=3.2722.359=4.71抗拉强度(Mpa)140015501550破断拉力(KN)23007=161002700.822=442.8388.50.822=637.4经验算,主索安全系数K=3.253 满足施工规范要求 从而通过计算得知主索作用于杭州或萧山岸主塔顶上的垂直力V=3096KN,水平力H=449.9KN。 同理通过计算得知中塔此时承受垂直力2V=21310KN(2)190m跨钢拱肋骨架吊装时,两组索道200、均位于拱轴线位置左右,此时每组索道与吊重分别45吨(拱肋重Q=90吨),为安全起见,取其中索跨大的一组索道进行计算。得知一组索道作用于塔顶的垂直压力和水平作用力分别为V=2707KN和H=398.2KN,因此两组索道对主塔顶的垂直压力和水平作用力分别为2V=5417KN和2H=796.4KN。同理,通过计算得知中塔此时受的垂直力2V=21190=2380KN。通过以上计算知,吊装190米跨钢拱架时,钢塔架受力最大,吊装190米跨下层吊杆横梁时,由于两组索道均位于主塔顶中部,即两个塔架柱同时分担塔顶的垂直压力,因此在此工况下,钢塔架受力较为安全。5.2.9.3缆索吊装系统施工本桥钢拱肋安装采用无201、支架缆索吊装斜拉扣挂悬拼施工工艺,按设计要求190米跨7段吊装合拢,85米跨3段吊装合拢。本桥主拱肋采用无支架缆索吊装施工,拱肋桁架安装应结合桥梁规模河流地形及设备等条件采用适宜的吊装机具,各项机具设备和辅助结构的规格、型号、数量等均应按有关规定经计算确定。钱塘江四桥无支架缆索吊装系统主要由以下几个部分组成:A、主索道主索道体系起重体系牵引体系B、主塔架万能杆件拼装门式塔架塔顶索鞍结构塔架风缆C、辅助工作索工作索主索体系起重体系牵引体系D、锚固体系E、扣挂体系钢绞线扣索拱肋扣点支撑结构扣索在扣塔上转向结构扣索锚固张拉端结构F 、吊装节段侧向风缆索体系杭州钱塘江四桥无支架缆索吊装总体布置图如下:202、(1)塔架在杭州岸2、萧山岸15号墩位置附近各立主塔架一座,9号墩安装中间主塔架。190米主跨两侧主墩上各设一个扣塔。详见杭州钱江四桥主塔架基础图、钱江四桥9#墩中塔架基础方案图、杭州钱江四桥主塔图、钱江四桥扣塔图主、扣塔架均采用N型万能杆件拼成门式塔架。根据本桥拱肋中轴线的距离,主塔架整体设置为对称结构。两岸主塔架宽度为36m(顶宽44m),高114m;9#墩中间主塔宽34m(顶宽42m),高102m;扣塔高度50m,跨度34m(顶宽38m)。塔架共用杆件材料约2400t。塔架拼装阶段,需要适当在塔架上设置塔架风缆,完成塔架架设之后,也应根据塔架高度和受力情况设置腰风缆和塔架顶风缆,以便于在203、架设过程和吊装阶段通过这些风缆调整塔架垂直度并增加塔架稳定性。两岸主塔架顶横桥向两侧各设两道风缆,腰风缆在主塔架中部及塔顶的节点两侧呈“”布置。由于索道系统吊重或不吊重时两岸主塔架及9#墩中主塔架塔顶索鞍均位于同一条直线上,因此,主索道系统对9#墩中主塔的侧向分力较小,若将主塔架脚预埋牢固可不设中主塔侧向风缆。架设工作索和主索之前,必须测量塔架垂直度并通过塔架风缆索调整塔架至最佳状态后方能进行缆索架设施工。两岸主塔架基础则为C25砼扩大基础形式,基础承载力要求大于20t/m2,基础承载力根据最大吊重情况下进行受力计算,安全系数要求k1.5。9#墩中塔架基础利用墩身结构、端横梁和钢围堰以及支撑架204、构成塔架基础。其结构经过认真设计与计算复核后确定。中塔架基础方案图钱江四桥主塔图钱江四桥扣塔架图(2)吊装缆索a、缆索吊装系统缆索吊装系统为四跨连续结构:(杭州岸)200m(主跨1)689.75m(主跨2)600.75m(萧山岸)200m,钢拱肋吊装主索两套,均采用750mm密封钢丝绳。每套主索经过主塔架顶移动式索鞍,锚固于两岸重力式地锚。主索设计吊重能力65T,总起重能力130t。每组主索起重体系由8台8T卷扬机、21.5mm起重钢丝绳和两个35T跑车上、下挂系统组成。吊装牵引体系由两根26mm钢丝绳,8台10T卷扬机和两个主索跑车组成。b、塔顶索鞍塔顶索鞍是装置在塔架上用来支承吊装缆索的一205、种设备,我公司自行设计的可移动式索鞍具有安装方便,对主索钢丝绳磨损小,承载能力大、使用灵活等优点。该设备与主塔联结一起,是吊装设备中的重要组成部分。塔顶索鞍横移系统由4台5吨卷扬机和主索鞍组成。为了克服横移索鞍时对主塔架的反作用力和塔架的变形,在主塔架两侧均布置有侧向风缆索,以便于控制主塔架因受力而产生的变形。考虑到侧向风缆受力有限,横移索鞍之后将在索鞍结构上设置两根19.5mm钢丝绳,并把钢丝绳收紧固定在塔架基础的预埋锚环上。(3)工作索工作索是指吊装能力较低,但比主索更为方便、灵活、快捷的一组缆索系统。由工作索主索、起重索、牵引索、工作索跑车、吊点及工作索鞍组成。本桥主缆索的上、下游各设一206、组工作索道,用于安装主缆索系统以及主缆索吊装的施工辅助,吊运重量小于5t以下的施工机具和材料。每组工作索采用一根47mm钢丝绳为主索,设计吊重5t。(4)缆索架设1)规划实施可能对相关区域、流域、海域生态系统产生的整体影响。塔架拼装完成后,首先要进行塔架垂直度的调整,为调整塔架垂直度,除了使用塔架腰风缆调节之外,还需设置塔架前后风缆,塔架前风缆牵引至对面的拱座预埋锚环,主塔架后风缆均牵引至地锚的预埋锚环上。通过设置在塔架顶前、后风缆收紧或放松,让塔架整体受力并使铰支座微转动,达到调垂直度目的。(一)建设项目环境影响评价的分类管理调整主塔之后开始架设牵引索、工作索。牵引索直接拖拉过河,通过塔顶并207、在塔架脚滑轮转向后进入卷扬机。 牵引索安装好后,将工作索牵过塔顶,安装好工作索跑车和吊具,再将其牵引过对河主塔顶,并进入主地锚收紧固定。架设主索时单根展开并牵引过塔架顶,然后穿跑车,两组工作索同时牵引、收紧、提升,过对河主塔架顶,进入主地锚锚梁后转向,尾索从前端槽口转出并使用夹具收紧。最后根据计算好的架设垂度收紧并锚固,主索安全系数3.0。(5)锚固体系(1)规划环境影响评价的分析、预测和评估内容。锚固体系详见杭州钱江四桥主地锚图、杭州钱江四桥扣地锚图、钱江四桥桥墩扣锚端示意图表二:项目地理位置示意图和平面布置示意图;本桥缆索吊装地锚为重力式主地锚2个、扣地锚4个,均为砼和浆砌片石筑砌而成。塔208、架缆风及吊装期间的横向缆风索地锚一般受力不大,采用挖坑埋设卧石地锚。二、安全预评价重力式地锚受力计算要求:抗滑稳定安全检查系数:K12.0抗倾覆安全系数:K22.0大纲要求桥墩扣锚端示意图2)按发布权限分。环境标准按发布权限可分为国家环境标准、地方环境标准和行业环境标准。规划环境影响评价技术导则由国务院环境保护主管部门会同国务院有关部门制定;规划环境影响评价技术规范由国务院有关部门根据规划环境影响评价技术导则制定,并抄送国务院环境保护主管部门备案。5.2.9.4钢管桁架安装以森林为例,木材、药品、休闲娱乐、植物基因、教育、人类住区等都是森林的直接使用价值。(1)试吊缆索吊机在吊装前必须按规定进209、行试拉和试吊。试吊过程必须认真进行施工组织,试吊实施过程中,要将各方面的试吊记录认真、准确填写,以备正式吊装时使用。试吊程序根据计算吊装重量(吊装节段最大重量)按公路桥涵施工技术规范进行。2.规划环境影响评价的内容试吊的目的是为了检查:最大荷载作用下主索跨中、两边段位置、起吊卸载后的垂度;塔架受力变形情况、塔架基础、主地锚的稳定情况,牵引索、起重索运作情况、滑车转动情况,卷扬机运行情况等。施工组织及协调情况。试吊成功后方能进行正式吊装。(2)吊装A、吊装程序和顺序本桥钢拱肋安装程序为:节段资料检查合格后运输钢拱肋到起吊位置、定位双吊点垂直起吊运输就位临时固定扣索安装扣索张拉松吊点调整标高吊装下210、一节段。钱塘江四桥钢拱肋安装时,采用双肋交错安装施工,并及时安设临时(或永久)横撑(联)及横向缆风增加横向稳定性。钢拱肋具体吊装顺序见下图。B、吊装方法钢拱肋节段采用陆地运输时,使用大吨位平板车运输到主塔架前的起吊位置,车辆顺拱肋纵轴线停好,等待起吊。若使用船运方式时,钢拱肋装船时顺船体放置,运输船将钢拱肋运至桥位下,与定位船平行驳接。运输船定位之前,将主索吊具放下一定距离,以吊具作为初步定位的参考点。定位船将运输船牵引,使运输船在吊点下方顺桥向布置,接着定位船的船尾摆转方向至横桥向,与运输船垂直成“T”形布置,然后定位船抛锚,通过调节定位船与运输船之间的连接锚索长度,使运输船上的拱肋基本上正211、对拱轴线,最后运输船抛锚固定,完成定位过程。 钢拱肋定位之后,两个吊点放下,将待起吊的钢拱肋用钢丝绳捆绑,钢丝绳与钢拱肋接触处垫上橡胶或麻布之类的柔软物,避免钢丝绳刮伤钢拱肋表面。捆绑钢拱肋还应注意尽量使节段起吊时重心稳定,钢拱肋平稳起吊,而且始终使对接端低于另一端。钢拱肋节段起吊到一定的安全高度后,运输到拱肋对接的相应位置,同时垂直提升(或放下)到对接接头就位,校调对接接头直至达到精度要求,再通过法兰螺栓连接固定,同时将扣索收紧,逐步调整相对位置,调整好标高轴线,然后逐渐松吊点,张拉扣索,使钢拱肋逐步转换为扣挂体系,使扣挂好的钢拱肋完全符合设计要求。(3)扣挂体系扣挂体系由每一吊装节段的钢绞212、线扣索、拱肋扣点支撑结构、扣索在扣塔上转向结构、吊装节段侧向风缆索和扣索锚固张拉端结构共同组成。本桥扣索采用15.2mm钢绞线,锚固端用P型挤压锚具,设置于吊装的钢拱肋节段端头附近的扣点结构,钢铰线通过扣塔索鞍转向后进入后地锚张拉端,或锚于190米跨的两个主墩上,在后地锚的张拉端上也使用P型挤压锚具,并使用千斤顶张拉调整索力,通过起重索的放松和扣索千斤顶张拉收紧,实现拱肋安装由缆索起重绳垂直力到扣索钢铰线扣挂受力的转换。扣索下料长度的计算按:理论长度+富余长度下料长度,本桥扣索富余长度取30m35m。拱肋节段扣挂系统的受力按平面杆系结构进行计算,同时使用几种不同的电算程序计算、复核,确保计算结213、果无误,并力求计算时各种边界条件尽量合理、接近实际状况,本桥扣索力安全系数2.0。根据扣索力结果、扣点结构的设置和扣索材料的应力等级1860MPa,确定每节段采用的扣索钢绞线数量。每节段钢拱肋吊装前预先完成相应的扣索布置,扣索在地锚一端套上夹片锚具,并分束摆放,不得交叉缠结,另一端安装好夹片锚具和锚垫板。扣索通过卷扬机和人工配合牵引,通过扣塔并到达拱肋,准备在拱肋就位安装后套入扣点扁担梁进行张拉。扣索在牵引过程中注意使用排索器具整理,以免相互缠绕。190米跨钢拱肋扣索力表第一段就位第二段就位第二段风撑就位第三段就位第三段风撑就位合拢段第一段扣力(吨)38.263.66836.13229第二段扣214、力(吨)53.57585.6115.5109第三段扣力(吨)86.4116.3140.1785米跨钢拱肋扣索力表边段就位时风撑就位时合拢段就位时边段扣力(吨)2931.938.6通过以上扣索力表中得知190米跨第一段钢拱肋最大扣索为68吨,第二段钢拱肋最在扣索力为115.5吨,第三段钢拱肋最大扣索力为140.17吨。因此:安置在钢拱肋上的扣点结构由焊接钢板和型钢横梁(扁担梁)构成,扣点结构固定座端面为厚钢板,钢板上设有与型钢横梁(扁担梁)栓接的螺栓孔。扣索与扣点结构固定座端面垂直。扣点扁担梁由两根槽钢组成,中间3cm5cm空隙,扣索钢绞线从空隙穿过,套上夹片锚具锚固于扁担梁的锚垫板上,见下图:215、钢拱肋扣点结构图 扣索在扣塔的转向结构由钢板、型钢和转向索鞍轮拼装而成,其作用是支承扣索,将扣索力传递到扣塔上,并使扣索在塔架上通过转向轮形成圆顺过渡,将尾索引入扣索地锚张拉端(见下图)。扣索转向结构结构图扣索通过扣塔索鞍转向进入地锚张拉端扁担梁后,使用锚具固定,并根据施工各工况的需要进行张拉。锚固端扁担梁见下图:扣索张拉锚固端扁担梁结构图横向侧风缆主要作用是增加吊装拱肋的横向稳定性,并起到左右约束拱肋和左右调控拱轴线的作用。横向侧风缆在拱肋上、下游对称设置,可直接捆绑在钢管上,但要在捆绑处支垫枕木或其它柔软织物保护钢管。(4)拱肋轴线、标高的调节拱肋轴线、标高是吊装拱肋的控制指标,是一个复杂216、的控制过程。在整个吊装过程中,测量技术人员进行跟踪观测,使用扣挂系统调整标高和横向侧风缆对轴线进行调整。风缆的锚固设置墩台顶上下游两侧的万能杆件桁架外端,锚固端与手拉葫芦连接,并通过手拉葫芦进行调控拱肋轴线。钢拱肋侧缆风地锚支架图扣索调整是为了使拱肋标高符合设计要求,调整方法:吊装第一段,扣索收紧并张拉,使张拉力等于第一段扣索力计算结果,吊装第二段之前,根据第二段对第一段的作用力计算第一段的预抬量。预抬量计算方法:扣索调整量的目标函数是安装的标高,以实际张拉力与计算值为校核进行计算。经计算、校核后进行第一段扣索的张拉、收紧并到达预抬标高。用同样方法吊装其它节段。扣索收紧、张拉的同时,测量小组对217、整个过程进行跟踪观测,以检验计算结果是否符合实际情况,并将观测数据反馈到指挥台,使吊装节段准确、快速完成对接就位。(5)钢拱肋接头处理钢拱肋接头设有导向管,目的是为了增加对接的精度,同时导向管在焊接时起到衬垫作用。钢拱肋就位后,逐步调整相对位置,调整好标高轴线,进行对接试拼,检查拱肋钢管的间隙和错边情况。一般钢管对接的间隙要求控制在3mm左右,错边量小于0.2倍钢管壁厚。如果不满足上述错边和间隙要求,应进行钢管校圆,重新打磨做好焊接坡口。钢拱肋由于制作时的焊接收缩和温度影响,可能存在钢管拱肋接头的间隙问题。这个问题的处理方法一般在钢拱肋制作时就要考虑,即以合拢温度1520换算钢拱架制作在不同季218、节和时段因温度变化产生的线膨胀或收缩值,同时也应实测了解钢管对接环焊缝收缩情况,来调整安装大段的长度。另外为了切实保证钢拱肋合拢接头间隙满足规范或焊接工艺规定要求,可以在钢拱架合拢段(本桥为中段)两端接头各预留5mm焊接余量,即两端接头钢管的设计各加长5mm。通过对钢管打磨校正使接头环焊缝间隙在允许范围内。钢管大段接头形式一般分为两种:一是全溶透型对接环焊缝。二是全溶环焊缝加外包箍加强板。无论是采取哪种形式均要满足设计以及焊接工艺评定的要求。本桥大段接头焊接方法采用二氧化碳气体保护焊和手工电弦焊两种,根据实际的施工条件确定。气焊透型焊缝焊接程序为:打底层填充层盖面层焊接。为了减小接头焊接残余应219、力,接头焊缝在设计允许的情况下采用机械锤击。为克服钢拱肋合拢段存在的间隙问题,吊装合拢段一般设置嵌填管,本桥合拢段接头形式由设计确定。若设计设置有合拢段嵌填管,其长度须根据吊装合拢时的实际间隙而定。接头钢管下弦设置定位扳, 定位板的作用仅作接头对接时限位,吊装时不能松开吊点使拱肋支承在定位板上。 完成钢拱肋和风撑安装后,进入全面工地焊接阶段,焊缝质量要求达到设计标准。焊缝外观质量检查要求:不允许有气孔、裂纹未熔合、未填满弧坑和焊瘤等缺陷。内部质量:焊缝全长按GB11345-89标准进行超声波探伤。质量等级为级;焊缝全长内按GB3327-87标准射线照相3张长度为300mm的X光底片,焊缝质量等220、级为级。5.2.10吊杆施工5.2.10.1吊杆安装190米跨吊杆采用可换式双吊杆,纵桥向间距8米,横桥向29.4米。吊杆采用工厂生产的成品索,由1670MPa高强镀锌钢丝外包PE制成。双吊杆在拱肋成“”布置,在下层纵桥向布置,上层横桥向布置,每一对吊杆分别吊一层桥面。上层吊杆采用2557,下层采用2917。85米跨吊杆布置采用单吊杆,纵桥向间距6.1米,由1670MPa高强镀锌钢丝外包PE制成,采用1277。吊杆锚头均为墩头锚。吊杆通过锚箱与钢拱肋连接。安装工艺流程吊杆的安装工艺流程为:吊杆锚箱清理吊杆锚具检查实测各吊点标高值吊杆运输至现场并松展开吊点垂直提吊就位按加载程序张拉吊杆,调整标高221、锚具封闭并作防护处理。安装前的检查工作安装前需要检查吊杆的外观质量,特别是检查锚具是否有易松脱的部件,螺纹是否有损伤,锚杯或钢护筒是否受到破坏,PE层是否有损坏现象等。另外,检查吊杆编号是否正确无误,并与吊杆质量资料对照,检查两者是否一致。安装顺序由于吊杆重量较轻,安装顺序不作严格要求,本桥计划从每跨中间向两边对称安装。由于每根吊杆都是卷制包装,安装前必须要从托盘架上松展开来,才能提吊安装,因此,长吊杆松展需要宽的场地。安装方法长吊杆安装:为了方便安装,加工一个带吊环的锚杆,锚杆旋入吊杆锚头顶部锚杯中,提升吊杆时吊点钢丝绳捆绑于吊环上,吊杆提升至吊点下侧时,使用另外一根较短的钢丝绳穿过吊杆孔置222、换提升钢丝绳,吊杆锚固螺母穿过置换钢丝绳上,并将吊杆锚具提升穿过吊杆孔旋上螺母定位锚固。短吊杆的安装:短吊杆直接在边跨位置松展之后,直接提升起来,然后将吊杆下端锚具穿过吊杆孔,并对上端锚具进行锚固。吊杆安装定位之后,需要对吊杆孔进行防护处理,如填充油脂等,并将吊杆孔加盖封闭。因考虑浇注钢管砼及安装吊杆横梁时,还需张拉吊杆来调整标高。安装时应注意的问题安装工程中应注意的问题:注意保护吊杆防护层,吊杆不能小角度弯折,也不能随意拖拉架设。架设吊杆时,上端锚具的调节螺母调至锚杯的中间,以便于安装之后仍然能够上下调整标高。测量人员在进行标高观测时,注意比较上下游同一桩号的两根吊杆高差值,以便于调整两侧吊223、杆至相同的高程。5.2.10.2吊杆张拉吊杆按照设计加载程序分阶段张拉,张拉力大小及标高调整根据设计要求进行。190米跨吊杆张拉程序为:现浇系梁砼后第一次张拉吊杆;吊装下层吊杆横梁第二次张拉;吊装上下层桥面板过程中进行第三、四次张拉;桥面板安装完成后第五次;现浇湿接头及桥面铺装和栏杆等附属部分进行最后一次吊杆张拉,使吊杆索力为设计优化索力。85米跨吊杆张拉程序为:现浇系梁砼后第一次张拉吊杆;吊装下层吊杆横梁第二次张拉;吊装上、下层桥面板过程中进行第三次张拉;桥面板安装完成后第四次;现浇湿接头及桥面铺装和栏杆等附属部分进行最后一次吊杆张拉,使吊杆索力为设计优化索力。吊杆张拉索力的控制应以设计计算224、时需要的索力大小进行控制,同时注意观测标高的变化情况。整个张拉过程应在业主、设计、监理和施工方的共同控制下进行。吊杆张拉结束后进行固结、封锚。5.2.11系梁施工系梁为箱型结构,采用现浇劲性骨架C50砼预应力砼结构,顶、底板、侧板厚度为40cm。劲性骨架采用由型钢组成的空间桁架。190米跨每一系梁内布置18束31j15.24的预应力钢绞线,85米跨布置12束。预应力束采用标准为ASTMA416-90A(270)的高强度低松驰钢绞线,标准强度为Rby=1860MPa,预应力束主要用于平衡拱肋产生的水平推力。5.2.11.1系梁钢骨架制作、安装系梁钢骨架各部件在工厂生产,在现场分段拼装并进行整体预225、拼。安装时先移运到塔架前,利用主索起吊运输、就位、固定在吊杆上对接施焊。详见系梁砼现浇施工支架及模板设计图。系梁骨架的对接拼焊质量要求按照设计及有关规范进行。高空焊接过程中应注意保护吊杆及锚头不受焊接的伤害。焊接产生的飞溅物应注意妥善处理。5.2.11.2系梁模板安装190米跨系梁分10段安装,85米跨分4段安装,安装顺序为:从拱脚往中间对称安装。完成钢骨架安装后,进行预应力管道和预应力束安装。并利用拱肋悬挂和系梁骨架作为支撑结构安装支架和模板进行砼现浇。系梁模板和悬吊施工支架(杆)必须经过进行认真设计,强度、稳定性、刚度受力必须经过验算,并经过监理工程师审核认可。系梁底模、侧模采用大块轻型钢226、模板,并与支架型钢结合形成整体模板,内模采用木模板。安装模板时要求考虑钢骨架挠度和吊杆在增加荷载情况下的下沉量,根据砼浇注顺序通过计算确定预拱量。模板安装后必须要有足够的强度、稳定性、刚度和密封性,避免浇砼出现漏浆情况和浇注后出现较大的变形。安装模板过程中注意吊杆横梁预埋件的安装,预埋件位置要求正确无误,且安装牢固可靠。同时,加强对系梁模板标高和轴线的观测,便于及时调整,保证系梁能浇注整体顺直。为了使系梁在施工中保持稳定,在安装系梁后,应在同一拱跨内对称布置系梁横向临时横联,使两侧系梁相互联结,增加稳定性。临时横联使用型钢或2030钢管制成。190米跨设置4道,85米跨设置2道,间隔25m30227、m左右。5.2.11.3系梁砼现浇系梁砼在钢管砼灌注完成后施工,浇注顺序为:先浇底板,腹板,形成槽型梁,最后浇注顶板。砼采用泵送运输,振捣方式采用插入式振捣棒分层振捣。砼浇注应避免在气候恶劣的情况下施工,以避免因雨水、风力等因素对系梁增加附加荷载而引起质量问题。砼现浇施工中注意对系梁标高和轴线的观测,及时张拉吊杆,保证变形情况在允许范围内。养生方式采用喷淋养护。模板和支架拆除时间根据设计要求确定。5.2.11.4系梁预应力数束张拉系梁预应力束随施工过程进行分批张拉,张拉时对截面必须对称,即每次张拉2束。190米跨在灌注拱肋砼并达到设计强度时,第一次张拉系梁预应力束(2束),现浇系梁砼后,当砼强228、度达到设计强度后第二次张拉梁预应力束(2束);吊装下层吊杆横梁第三次张拉;吊装上、下层桥面板过程中进行第四、第五次张拉;桥面板完成后进行第六次张拉;现浇湿接头及桥面铺装和栏杆等附属部分,最后一次张拉系梁预应力束。85米跨系梁预应力束在灌注拱肋砼并达到设计强度时,第一次张拉系梁预应力束,现浇系梁砼后,当砼强度达到设计强度后第二次张拉梁预应力束;吊装下层吊杆横梁后,第第三次张拉;吊装上、下层桥面板过程中进行第四次张拉;桥面板完成后进行第五次张拉;现浇湿接头及桥面铺装和栏杆等附属工程部分后;第六次张拉系杆预应力束。预应力束张拉顺序和张拉力大小严格按照设计要求进行。张拉结束后切除多余部分钢束并进行墩头229、固结、封锚。系梁悬吊支架必须待预应力束张拉、吊杆横梁安装后方可与吊杆进行受力转换并逐步拆除。悬吊支架拆除时分多点、多次卸载,吊杆也进行多点、多次张拉,使两者受力转换均衡。5.2.12钢管混凝土的浇注钱塘江四桥钢管砼采用高压输送泵顶升法连续浇注钢管砼,该方法具有高效快速、质量保证等优点。一根钢管的混凝土用数小时就可浇注完成,施工时间极短,而且混凝土在顶升过程中有反压作用,加上采用的是低水化热、微膨胀、高流动免振砼配合比,所以砼的密实度能够得到保证。用此方法与千斤顶斜拉扣挂调载结合,又可根据钢拱肋的实际受力情况灵活调整钢拱肋荷载,使钢管应力状态处于良好的状态。5.2.12.1钢管拱肋砼浇注前应注意230、做好以下工作:a、施工前应对全桥拱肋轴线、标高和桩号进行全方位测量,并布置测量控制点,特别是拱顶、1/4跨、肋间横梁处的标高,以掌握浇注砼前的第一手数据,以便于浇注后进行对比。桩号的测量除了各吊点位置、肋间横梁桩号之外,还应注意事先观测主墩台的水平位移情况。b、做好拱上清理工作,将前期钢拱肋焊接期间残留下来的焊渣、焊条、铁件、铁锈以及积水清理干净,保证砼与钢结构有良好的粘结性。清理时使用高压水冲冼。c、按施工方案开设排气孔后,暂时用胶布封贴,避免外界因素再次污染,同时对所用孔位写上编号,割下的钢管部分也写上编号,保证施工后仍然能够封焊良好,并便于灌注砼时报告进度情况和后期检测时确定基本位置。d231、做好管、线和灯光的布置以及安全措施布置,保证施工过程中有良好的工作环境和安全环境。e、注意检查砼拌和站的各项准备工作,包括操作人员到位、机械的检修、进场材料检验、备用设备及电源准备情况等。f、施工前注意与供电部门、气象部门和航道管理部门联系,保证施工时电力供应正常,并处于良好的天气情况下作业。必要时航道管理部门对大桥施工范围内的航道进行局部管制,尽量避免或减少外界因素对施工的干扰影响,保证砼施工质量和施工安全。5.2.12.2钢管砼的配合比设计大跨径、大直径的钢管高强填芯砼施工技术难度大,质量要求高。管内砼浇注从两边拱脚向拱顶连续泵送,钢管内面积小,砼泵送时间长。为确保工程施工质量,砼浇注要232、求一次成功,因此,砼配合比设计是钢管砼浇注成败的关键。我公司在邕宁邕江大桥、三岸邕江大桥、六景大桥、武汉江汉五桥、重庆万州大桥及合川大桥等多座钢管砼特大桥时光上成功解决了钢管高强砼连续浇注的技术工艺问题,积累了丰富的施工经验。(1)钢管砼配合比试验要点利用有关经验公式,计算常规施工的水灰比,根据施工经验确定常规的原始配合比,作试验得出各项数据。以原始配方为依据,调整各项组成材料,使试验结果逐项满足设计技术指标要求,达到砼高流动、早强、免振、自密、微膨胀性能和容易泵送等要求,最后选定最佳配合比。(2)配制钢管填芯砼技术指标要求a、施工图纸设计砼抗压强度为C50。b、泵送砼拌和料坍落度确定为:16233、0180mm。c、砼初凝时间选为1012小时,以解决灌注时间长的问题。d、砼初凝之后有微膨胀,以防止砼因收缩而形成钢管内有空隙。e、自然成型,早强、免振、自密,并达到设计强度。f、砼水化热峰值低、峰期长。(3)配制高强砼还应注意的问题:高强度砼的材料和配合比应符合设计及有关规范要求。应选用标号不低于525号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥用量不小于300Kg/m3,也不宜超过 550Kg/m3;混凝土所用粗骨料的最大粒径不大于30mm、含泥量不大于0.5%;针片状颗粒含量不大于10%;粗骨料连续级配;泵送砼使用优质中砂,水灰比不大于0.6。必须准确控制用水量,砂、石中的含水量应仔细测定后从用234、水量扣除,严禁在材料出机后补加水;高效减水剂宜采用后掺法,如制成溶液应在用水量中扣除这部分溶液用水;加入减水剂后,混凝土搅拌料在搅拌机中继续搅拌的时间当粉剂时不得少于60s,当用溶液时不得少于30s;搅拌高强混凝土必须使用强制式搅拌机,宜采用二次投料法搅拌;高强混凝土配合比提出后,应进行610次重复试验进行验证。5.2.12.3 190米跨钢管砼浇注方法钱塘江四桥钢管砼采用顶升法自拱脚向拱顶逆向连续浇注,使用该方法可以大大缩短施工时间和减少工程费用。广西邕宁邕江大桥、邕宁三岸大桥、武汉江汉五桥、广西横县六景郁江大桥、重庆合川大桥钢管砼顶压到拱顶时,砼输送泵压力仅为额定压力的1/3。钢管砼浇注采235、用砼输送泵顶压法连续浇注,一条钢管砼从两岸一次性对称浇注成型,改变过去传统的砼浇注施工方法,对加快施工进度,保证质量,有很好的促进作用。本桥灌注砼时若设计需要,可根据不同阶段张拉扣索调整索力,以控制拱肋的变形情况,达到一条钢管砼从两岸一次性对称浇注成型。(详见主拱肋钢管砼灌注程序图)。为了保证砼的灌注质量,在主拱两端合适的位置布置作业平台和4套砼输送泵,承担钢管砼的施工作业,另外备用2套。钢管混凝土压注顺序按照设计要求进行,已灌注的钢管混凝土达到100%的设计强度后方可进行下一根钢管砼的施工。灌注拱肋砼要求整跨纵横对称连续进行,即要求有四个工作面。每根钢管混凝土由拱脚至拱顶一次压注完成,两端同236、步、对称进行。钱塘江四桥190m跨钢管砼灌注顺序图浇注钢管填芯砼,钢弦管拱脚设压注口,安装倒流截止控制阀门。还需要在拱顶段各弦管上沿间隔58m开设一个直径23cm的排气孔,其作用为排气、观察钢管砼泵送进度,以及在砼终凝后检查密实情况。拱顶段中心线分别设置直径1015cm排气孔,当钢管砼浇注至拱顶段时,由于拱顶段砼自重压力较小,流动平缓,应插入振捣棒适当振捣并起到一定的排气作用。拱顶钢管设置出浆管,排除不合格砼。出浆管同时起到一定的排气、砼反压补尝作用,其作用原理也是为了克服砼在自重下排气自密和凝结后收缩形成砼结构空隙,在拱顶隔仓板两端施工时设置一根15cm的钢管使砼形成一定的压力,并为钢管砼整237、体收缩提供一定的补尝。压注混凝土前,在钢管拱脚处下缘开孔,压水清除钢管内杂物后封焊。压注钢管混凝土时,使用砂浆润滑输送管道后,方可将正常砼进行泵送。开始泵送钢管砼的同时,在钢管上弦排气孔压注少量水泥浆润滑钢管。当拱顶的出浆管向外溢出混凝土时,应继续泵送,直至外溢砼与正常泵送的砼质量一致时,再停止泵送,关闭压注口液压阀门,由排(浆)管插入震捣将该位置的钢管混凝土震捣密实,同时清理拱上溢出的砼浆体,以免污染钢管外表面。浇注拱肋砼的同时跟踪观测拱轴线,必要时调整侧向风缆索,使拱轴线保持基本稳定,满足设计施工加载要求,在浇注钢管砼的前后注意观测拱肋标高的变化情况。相邻钢管灌注的砼强度达到设计规定强度要238、求后才能继续下阶段的砼灌注。并在灌注过程中按照设计要求张拉系梁预应力束。钢管砼灌注完毕后,应对砼的密实程度进行检查。可采用人工敲击、超声波探查和钻孔检查,主要检查范围为每根钢管的拱顶上缘、拱脚1/4段,每米2点,1/41/2段,每米3点。如果发现有空隙,则检查并确定空隙的范围,再根据业主、设计、监理等部门的实际要求来决定进行钻孔压浆处理。5.2.12.4 85米跨钢管砼灌注方法85米跨拱肋结构比较特殊,拱肋由单根1600mm钢管构成,管内设有两块竖板将钢管内分为三个仓体。灌注砼同样使用顶升法一次性对称连续浇筑完成单根钢管拱肋的一个仓体砼。为了保证钢管砼灌注时,钢管内竖板不发生变形,建议85米跨239、钢拱肋制作阶段在管内竖板之间增加部分支撑拉杆或其它结构联结件,保证竖板在受到砼泵送压力时不易发生变形。灌注砼时,严格按照设计加载程序和顺序进行。85米跨钢管砼顶升法泵送施工同样要在拱顶设置出浆管,排出废浆。其它方面施工方法与190米跨相同。 5.2.12.5钢管砼施工中应注意的其它问题A、为避免高气温对砼的影响,宜选择在上午6001100和下午1700以后的施工时间段。B、坍落度和膨胀率应严格控制,坍落度要求在现场经常进行检测,UEA不宜掺入过多(UEA掺入目的是补偿砼自身的收缩)以免过度降低砼强度。C、开设的排气气孔封焊时,应注意控制焊接量和焊接时间,不宜过度烧焊以至在高温下局部烧伤钢管内砼240、,局部降低砼强度。D、为了进一步降低砼水化热,除了严格按照施工配合比配制砼外,还可以适当在钢管拱肋表面淋水降温(同时要注意施工安全问题)。E、现场管理应做到每一班次至少有三名技术人员和熟练技术工人作为现场施工负责,并向拱肋砼浇注指挥机构按时汇报现场施工情况。以便及时发现问题及时进行处理。F、砂石材料还需要做好现场含水量检测,使砼水灰比按照设计配合比施工,保证砼质量的均匀性。G、砼输送卡管处理措施:H、当泵机导管堵塞时,应立即停止拌和机的进料和砼的输送,但仍须间段性搅拌机内砼,防止机内砼初凝,间歇时间不宜超过15分钟。同时派专业技术人员及时查清楚卡管的原因和卡管的部位。I、通过锤击法查清卡管的位241、置时,立即拆除堵塞处导管,当堵塞处导管拆除后立即指挥泵机操作人员开机试泵,以检验泵机至拆管处间的导管是否畅通,若不畅通继续重复以上工序。同时安排施工人员立即用压力水冲洗已拆下的导管卡扣密封圈内的砼,防止砼凝固在导管内,故障处理完毕后重新接管。J、浇筑砼前预先备用2套性能完好的泵机和导管,万一发生管道堵塞且在砼初凝前不能及时处理时;立即起用备用设备,以保证砼的浇注工作顺利进行。5.2.12平联钢管砼的浇注平联钢管为50010mm钢管,按设计要求有部分钢管需填充砼,砼采用开孔灌注,插入式振捣器密实后封焊。5.2.13预应力砼横梁预制190米跨和85米跨下层吊杆横梁、上层拱上预应力立柱横梁预制和墩上242、立柱横梁均采用预应力砼横梁,其中,85米跨包括中梁和外挑梁,分三段预制。预应力砼横梁计划在施工现场预制。考虑到本桥的施工特点,预应力砼横梁要求与本桥桥面板同时制作,以保证施工进度需要。本桥预应力砼吊杆横梁、85米跨上层拱上预应力立柱横梁预制均拟在施工现场位置布置砼构件预制场(包括桥面行车道梁板构件预制预制场地),横梁预制场地宽度30m,长150m。预应力砼吊杆横梁布置为:190米跨2个胎位;85米跨6个挑梁胎位,4个中梁胎位;85米跨层拱上预应力立柱横梁4个胎位。为方便预制横梁的移动、运输,预制场地设置有横移门架,横移门架将横梁直接移运到栈桥运输位置,详见杭州钱塘江四桥横梁预制场地布置图。横梁243、预制场地布置图5.2.13.1预应力砼横梁预制的施工要点:(1)模板侧模板采用厂制定型大钢模板(每块面积大于2m2),底模为15cm厚的混凝土底模上蒙光面板。模板要求有足够的强度、刚度和稳定性。模板表面应平整光洁,接缝严密不漏浆,并且装拆容易,操作方便,安装可靠。安装模板时,要严格按设计尺寸控制,采用拉线或使用测量仪器检查,将误差控制在允许范围之内。模板内表面应涂不污染砼的脱模剂。模板填缝材料使用高塑性海棉,该材料具有弹性好、不吸水、可粘贴、有一定周转率等优点,经济实用,而且拆模后能够使预制构件的边角保持十分良好的外观。浇注砼后注意控制好拆模时间,避免过早拆模,以免造成预制构件的内外受损。(2244、)钢筋对进场钢材要求材料供应商提供齐全的产品质量证明材料和相关的试验资料,并要进行各种力学性能复检,或发现不合格的,立即清退出场。施工前全面核对施工图纸,确定各种预制构件的钢筋种类是否正确,认真核对钢筋型号、尺寸、数量,避免错误下料。需要进行焊接的钢筋应进行焊接工艺试验,确定不同焊接要求的施工技术参数。进行钢筋安装的过程中严格按照设计要求进行焊接、搭接和绑扎,安装绑扎要牢固,安装位置要正确无误,同时,注意预埋件的安装。钢筋骨架的拼装要求在工作台上进行,并采取相应措施防止钢筋骨架在焊接、弯曲、拼接时发生变形。已经拼装成型的钢筋骨架,要具有足够的刚度和稳定性,以便在运输、浇注砼时不致松散、移位、变245、形,必要时在骨架上焊接定位加强钢筋。为了保证预制构件砼保护层的厚度,应在钢筋与模板之间设置短钢筋头。安装模板时,要严格按设计尺寸控制,内表面应涂不污染砼的脱模剂。(3)混凝土拌制与浇注混凝土采用拌和楼集中拌和。砼拌制要严格按照配合比确定的材料数量进行投料,搅拌时间不少于5分钟,随时测定坍落度,按要求制作和养护试件。混凝土浇注:选择浇注方式为一次整体浇注成形。根据浇注层位置高低,调整混凝土浇注自由下落高度。先用附着式振捣,再辅以插入式振捣器振捣,并注意梁底板砼的振捣。使用插入式振捣器时,应避免振捣器碰撞预应力管道、预埋件等。应经常注意检查模板、管道、预埋件的位置及尺寸是否符合设计要求,同时操作人246、员不得踩踏钢筋。(4)养生采用淡水自然养护。冬季施工期间,砼养护时间应延长。温度较低时,使用蒸气养护方式,以促进砼强度形成。(5)拆模模板的拆除顺序应按施工规范执行,拆模先放松上拉杆,随后放松下拉杆,然后用导链牵拉梁内顶模、侧模板,不得用铁棒等硬撬,以防破损模板和结构混凝土。模板拆除后应及时清洗修整,涂刷脱模剂以备再次使用。5.2.13.2预应力钢束制作预应力张拉钢铰线按有关规定对每批钢铰线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度,不合格产品严禁使用,并清退出场。钢铰线应存放在干燥的地方防止锈蚀,钢铰线的下料切割采用圆盘锯。下料长度=孔道设计长度+张拉机具工作时所需的长度。钢束制作要顺、直、匀247、,绑扎应牢固,同束钢绞线应采用同炉、同批、同强度的预应力钢材。编好的钢束应置于平坦的场地妥善保管,避免淋雨及重压。在堆放、运输和安装过程中均不得发生物理和化学损伤。5.2.13.3清孔、穿钢束穿钢束前应进行通孔器检查孔道通畅情况,并用压缩空气吹洗孔道至孔道内清洁为止。穿束时用力要均匀、平稳,用力方向要同孔道轴心一致。穿束工作一般可用人工直接穿束,钢束较长时,可借助长钢丝作引线,用卷扬机牵引。全面检查,以查出可能被损坏的管道。在混凝土浇筑之前,必须将管道上一切非有意留的孔、开口或损坏之处修复,在砼浇注前及完成后检查预应力筋能否在管道内自由滑动。5.2.13.4预应力束张拉张拉程序预应力筋张 拉 248、程 序钢筋、钢筋束0初应力1.05con(持荷2min) con(锚固)钢绞线束对于夹片式等具有自锚性能的锚具普通松驰力筋0初应力1.03con(锚固)低松驰力筋 0初应力con(持荷2min锚固)其他锚具0初应力1.05con(持荷2min) con(锚固)钢丝束对于夹片式等具有自锚性能的锚具普通松驰力筋0初应力1.03con(锚固)低松驰力筋 0初应力con(持荷2min锚固)其他锚具0初应力1.05con(持荷2min)0 con(锚固)预应力砼横梁预制阶段,只有处于横梁底层的预应力钢绞线需要张拉,其余预应力钢束在安装后进行后张。所以预制构件的预应力束预留管道位置必须准确无误。本桥下层预249、应力砼横梁采用镀锌双波纹管预留孔道,钢带厚度不小于0.3mm。管道与管道之间的连接及管道与喇叭口管之间的连接应确保其密封性,沿管道方向每50100cm设定位钢筋架点焊在主筋上,保证预留孔道位置的准确、牢固、不变形,其容许偏差平面不得大于10mm,竖向不得大于5mm。预应力束张拉工序是预应力砼构件的关键工序。张拉开始前,应向监理工程师提交详细说明、图纸、张拉应力和延伸量的计算资料,并请求审核。张拉工作应在监理工程师在场时进行。张拉时构件的混凝土强度应符合设计要求,设计未规定时,不应低于设计强度的80%。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,可采取分批、分阶段对称张拉。张拉机具要根据工250、程实际采用YCQ-250型千斤顶施加预应力。机具在进场前应经国家有资质的机构进行检查和校验,所用的压力表精度不低于1.5级;校验千斤顶用的试验机或测力计的精度不低于2%;对张拉机具在使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象时,应重新校验。本桥后张法预应力横梁采用夹片群锚。对所有锚具进行全面检查,有表面缺陷和损伤的禁止使用,并对锚具夹片逐个用洛氏硬度仪检测,不符合要求的作废,锚具在安装前要擦洗干净,锚具安装时应使钢绞线排列均匀、不错位。预应力张拉程序、顺序严格按设计要求和施工规范进行。张拉采取应力和伸长量双控。张拉完成后应切割外露部分钢绞线,切割方法为采用先进的YP060PS等离子切251、割机,该机切割速度快,沿钢铰线热距离小,是钢铰线的理想切割设备。切割后外部分的长度应不短于一倍钢绞线直径。当仅从一端进行张拉时,应精确量测另一端的回缩量,并从千斤顶两侧的伸长量中适当给予扣除。钢束张拉完毕,严禁撞击锚头和钢束。预应力钢束的断丝、滑丝不得超过设计及技术规范要求,如超过限制数,则应进行更换。不能更换时,应提高其它钢束的控制张拉力。预应力张拉过程中应做好记录,记录内容包括:将测力计、压力表、油泵及千斤顶型号;预应力束初始张拉力、延伸量,张拉完成后最后的拉力和延伸量;千斤顶回缩量;在张拉中间阶段测量的延伸及相应的拉力。5.2.13.5压浆预应力砼横梁张拉完成后,底层的预应力管道首先进行252、压浆和封锚,其余预应力束在安装横梁并张拉后再进行压浆、封锚。后张法张拉孔道压浆前应用压缩空气或高压水清除管道内杂质,然后压浆。a、水泥浆的强度应符合设计规定,设计无规定的,应不低于30Mpa。对截面较大的孔道,水泥浆中可掺入适量的细砂。水泥浆的技术条件应符合下列规定:水灰比宜为0.400.45,掺入适量减水剂时,水灰比可减小到0.35。水泥浆的泌水率最大不得超过3%,拌和后,3h泌水率宜控制在2%,泌水应在24小时内重新全部被浆吸收。通过试验后,水泥浆中可掺入适量膨胀剂,但其自由膨胀率应小于10%。水泥浆稠度宜控制在1418s之间。b、孔道的准备压浆前,应对孔道进行清洁处理。对抽芯成型的混凝土253、空心孔道应冲洗干净并使孔壁完全湿润;金属管道必要时亦应冲洗及清除有害材料;对孔道内可能发生的油污等,可采用已知对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液,用水稀释后进行冲洗。冲洗后,应使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。c、水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间,视气温情况而定,一般在3045min范围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆,不得通过加水来增加其流动度。d、压浆时,曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水。压浆顺序宜先压注下层孔道。e、压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,并应将所有最高点的排气孔依次放开和关254、闭,使孔道内排气通畅。较集中和邻近的孔道,宜尽量先连续压浆完成,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。f、对掺加外加剂泌水率较小的水泥浆,通过试验证明能达到孔道内饱满时,可采用一次压浆的方法;不掺加外加剂的水泥浆,可采用二次压浆法,两次压浆的间隔时间宜3045min。g、压浆应使用活塞式压浆泵,不得使用压缩空气。压浆的最大压力宜为0.50.7Mpa;当孔道较长时,最大压力宜为1.0Mpa。梁体竖向预应力筋孔道的压浆最大压力可控制在0.30.4Mpa。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆,关闭出浆口后,应保持不小于0.255、5Mpa的一个稳压期,该稳压期不宜少于2min。h、压浆过程中及压浆48小时内,结构混凝土的温度不得低于5,否则应采取保温措施。当气温高于35时压浆宜在夜间进行。i、压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实,应及时处理和纠正。压浆时,每一工作班应留取不少于3组的70.7mm70.7mm70.7mm立方体试件,标准养护28d,检查其抗压强度,作为评定水泥浆质量的依据。j、对需封锚的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土凿毛,然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计规定,一般不宜低于构件混凝土强度等级值的80%。必须严格控制封锚后的梁体长度。长期外露的锚具,应采取防锈措256、施。k、对后张预制构件,在管道压浆前不得安装就位,在压浆强度达到设计要求后方可移运和吊装。5.2.13.6预应力砼横梁预制构件施工注意事项本桥上部结构使用高标号混凝土,因而必须仔细研究确定施工工艺和选用的材料,进行高强混凝土最佳配合比设计与试验,控制质量,控制标准和检测方法,并严格执行;水泥标号不得低于525号,水泥用量不得大于500Kg,且符合设计要求。a.精心配置混凝土配合比,水泥采用名牌普通硅酸盐散装水泥,砂和碎石选用经业主同意的优质材料。b.严格控制各梁段断面尺寸,使横梁在安装后保证对接精度并顺利进行湿接头施工。c.为防止混凝土裂缝和边棱破损,砼强度达到20Mpa以上时方可拆模。d.横257、梁预制一次浇筑完成,为确保一次浇筑完成,我们将从机械设备、材料、模板、砼配合比设计、人工、技术力量、检测等各方面给予充分保证。e.模板采用工厂制作新型定型钢模板,具备足够的强度和刚度,确保在混凝土浇注过程中不变形。f.横梁预制构件堆放采用;四点支承堆放,支承中心均距梁端1540厘米,横桥向支承中心距腹板外缘15厘米,支承宽度不超过20厘米,最多放两层。必要时增加临时支承结构,保证梁体稳定。g.加强对张拉设备、锚具、夹片、预应力钢束的检查,避免出现滑丝、断丝情况的出现。h.为避免预应力管道变形,不允许振捣器触及套管。i.砼养生期间,预应力管道应采用保护措施,防止杂物进入,影响管道畅通或引起生锈。258、j.压浆使用活塞式压浆泵,压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。k.施工作业应有专人负责指挥,严格按照张拉程序进行操作,避免出现质量、安全事故。5.2.14桥面板预制杭州钱塘江四桥桥面板除轻轨位置采用宽200cm,厚50cm的空心板外,其余均采用预制形C50钢筋混凝土板和现浇桥面铺装层构成。钱塘江四桥桥面板预制分为:上层桥面形板、下层桥面公交汽车专用道及非机动车道形板、下层轻轨线桥面空心板三大类,其中每一种类型桥面板中又分为中板、边板,长度均小于8米。190米跨与85米跨桥面板均为C50普通钢筋砼板,相对应的各种桥面板尺寸有所不同,但施工工艺基本一致。根259、据本标段桥面板的数量,本桥桥面板预制拟布设6线48个预制台座。详见钱塘江四桥车道板预制场地布置图车道板预制场地布置图5.2.14.1钢筋制安(1)钢筋检验、存放进场钢材要按规范要求进行各种力学性能复检,要求材料供应商提供齐全的产品质量证明材料和相关的试验资料。施工前全面核对施工图纸,确定各种预制构件的钢筋种类是否正确,认真核对钢筋型号、尺寸、数量,避免错误下料。需要进行焊接的钢筋应进行焊接工艺试验和总结,确定不同焊接要求的施工技术参数,并向监理工程师呈报审批。钢筋分类存放于地面以上0.5m的平台或垫木上,并进行标识。(2)钢筋加工钢筋加工设有专用加工工棚,钢筋骨架的拼焊要求在工作台上进行,并采260、取相应措施防止钢筋骨加架在焊接、弯曲、拼接时发生变形。已经拼装成型的钢筋骨架,要具有足够的刚度和稳定性,以便在运输、浇注砼时不致松散、移位、变形,必要时在骨架上焊接定位加强钢筋。为了保证预制构件砼保护层的厚度,应在钢筋与模板之间设置短钢筋头或放置砂浆垫块。安装模板时,要严格按设计尺寸控制,内表面应涂不污染砼的脱模剂。已经加工好的钢筋应分类、分区存放,叠放要整齐,并进行标识。标识牌要注明钢筋生产厂家、型号、数量、制作日期、用途及部位等内容。(3)钢筋安装所有钢筋应准确安装,进行钢筋安装的过程中严格按照设计要求进行焊接、搭接和绑扎,安装绑扎要牢固,安装位置要正确无误,同时,注意预埋件的安装。受力钢261、筋焊接接头在同一断面上不得超过50,且不得位于35倍钢筋直径范围内。安装钢筋前进行必要的除锈工作。钢筋安装后不得随意践踏,以免污染钢筋表面。5.2.14.2模板侧模板采用厂制大块定型钢模板,模板表面要求光洁、平整,模板连接缝紧密,底模为15cm厚的混凝土底模及光面板。模板要求有足够的强度、刚度和稳定性,能保证在多次重复使用后不易变形。模板表面应平整光洁,接缝严密不漏浆,并且装拆容易,操作方便,安装可靠。安装模板时,要严格按设计尺寸控制,采用拉线或使用测量仪器检查。模板的内、外支撑应紧固,保证在浇筑砼时不松动、脱离或变形。模板对接缝隙和底模间隙使用高塑海绵嵌填,该材料具有不吸水、弹性、韧性好、可262、重复利用等优点,而且拆模后能够使预制构件的边角保持十分良好的外观,是模板填缝的理想材料。模板内表面应涂不污染砼和钢筋的脱模剂。5.2.14.3混凝土拌制与浇注砼搅拌采用强制式搅拌机,搅拌机带有自动加水计量控制器,预制场地设有搅拌站,搅拌站采用电子称量自动进料料斗。砼拌制的施工用水应在桥面板分项工程开工前进行水质分析,合格后方可使用。要严格按照配合比确定的材料进行投料,搅拌时间不少于5分钟,随时测定坍落度,并按要求检查砂、石含水量,以便调整砼搅拌加水量。混凝土运输采用轻轨斗车,运输轨道铺设平整、顺直。混凝土浇注:选择浇注方式为一次整体浇注成形。采用插入式振捣器振捣。振捣时必须快扦慢拔,砼分层不得263、大于 30cm,插入深度应在本层和下层510cm之间,振捣器移动不得超过振动半径1.5倍。每一振动部位必须振动到密实为止,表现为不再冒气泡,停止下沉,表面泛浆、平坦。使用插入式振捣器时,应避免振捣器碰撞预埋件等。应经常注意检查模板、预埋件的位置及尺寸是否符合设计要求,同时操作人员不得踩踏钢筋。浇筑桥面板砼过程中,应按照有关规范要求进行坍落度检查,并按要求现场制取试件并与所浇筑桥面板在同样条件下养护。试件包括起吊强度试件、28天强度试件等不同要求的样品。在施工中因发生机械故障不能正常浇筑时,允许间断时间应严格按照有关规范执行。浇筑砼应做好有关施工记录,以供监理工程师检查使用。5.2.14.4养生264、采用淡水自然养护,桥面板表面覆盖草席或其它易吸水织物。冬季施工气温较低时,应考虑采取蒸气养护方式。5.2.14.5拆模模板的拆除顺序应与设计顺序一致,拆模先放松上拉杆,随后放松下拉杆,不得用铁棒等硬撬,以防破损模板和结构混凝土。每次浇筑砼拆模后,模板表面均应进行清理,除去粘结的砼斑点,并擦拭油脂或脱模剂,以防模板表面生锈。桥面板砼强度达到设计要求后,方可拆模和起吊、移运。移运时用吊车及运输车移梁运至存梁场,并按计划好的存放顺序堆放,便于日后取用。堆放时注意在梁体两端下面用垫木支垫,梁、板的叠放高度应按安全要求控制。桥面板制作过程应坚持施工报检制度,每道工序先进行班组自检,自检合格后报监理工程师265、批准后方可进行下一道工序施工。5.2.14.6砼表面修整所有混凝土的外露面的外形线型应正确、顺畅、光洁、颜色一致,拆模后如表面有粗造,不平整、蜂窝或不良外观时,应凿到按照监理工程师要求的深度,并以监理工程师同意的砼等级重新填筑和修整表面。混凝土表面修整等级及标准按照招标文件第188页表606-17规定执行。第一合同段桥面板数量表桥面板类型190米85米长度(m)数量(片)长度(m)数量(片)上层桥面形板7.52205.86509.7205.65100下层桥面公交汽车专用道及非机动车道形板6.91765.33603.3163.1560下层轻轨线桥面空心板6.9885.32403.383.1540266、合计52814505.2.15拱上立柱安装本桥拱上立柱采用钢管砼结构,190米跨拱上立柱为100010mm,在安装上层吊杆横梁后安装;85米跨拱上立柱为85010mm,在安装下层吊杆横梁并张拉系梁预应力束和吊杆后施工 。钢管砼立柱安装时与拱肋上的基座对接,调整好垂直度,并使用临时肋板固定管脚,立柱中间和上部端头使用钢丝绳设置八字风缆前后左右收紧固定。立柱砼浇筑时,砼使用浆桶吊运或砼输送泵泵送,并设置串筒导流。施工时注意处理立柱顶与立柱横梁连接部位的预埋件。5.2.16横梁安装5.2.16.1安装前的准备工作a.横梁的安装前需要检查所有缆索吊装设备运作情况是否良好,特别吊具是否工作正常。安全管理267、人员检查各项安全措施是否落实到位。 检查出场的横梁检查资料是否合格、齐全。b.清除梁体上的杂物,并在梁体的吊运捆绑点设置防护物进行保护。c.调查天气情况,确定安全运输途径,并建立完善的指挥系统。5.2.16.2运输和安装方法横梁通过轨道平车运输至塔架前双索道抬吊,再运输到位安装。安装时,吊杆锚具套入钢横梁吊杆锚箱,并将锚头螺母调节到中间位置。吊杆安装完成后,缓慢放松吊点,使吊杆均匀受力,平顺实现受力转换。同时观测刚刚安装好的横梁顶面标高、纵横轴线是否符合要求,否则,吊点重新提升,将吊杆锚具螺母和锚垫板进行调整,直至符合要求为止。根据钱塘江四桥逐跨施工的实际情况,各横梁安装严格按照设计加载顺序要268、求进行,同时进行系杆的张拉,以调整拱肋水平推力平衡。安装钢横梁的施工过程中,注意横梁纵横轴线的调整。5.2.16.3钢横梁安装(1)安装工艺钢箱梁安装采用船运输钢箱梁至施工现场,双索道抬吊提升运输就位,吊杆锚头螺母调节到中间位置,以便在拱肋其它施工荷载增加后能够上下调整。钢横梁采用捆绑方式起吊,捆绑位置距离钢箱梁吊杆孔位置1m左右,偏向中心线一侧,捆绑后钢丝绳的四个绳头挂在吊具上。在进行钢箱梁安装的同时,同步进行纵梁的安装工作。目的是为了增加各钢箱梁之间的稳定性并控制梁与梁之间的间距位置。纵梁与钢横梁之间的湿接头可以稍后进行,安装时只需作临时固定。在纵梁安装过程中,部分钢箱梁之间的纵梁适当的间269、隔留空以平衡加载,待其他跨的钢纵梁与钢横梁焊接完成后再进行安装,用该方法修正纵梁安装时引起的吊杆钢横梁间距累计偏差。(2)钢横梁安装时应注意的问题 注意保护钢箱梁防护层,捆绑起吊时应使用柔软的物体隔垫在钢丝绳下。架设时注意跟踪测量钢箱梁的就位情况,测量人员根据梁体上的样点和现场各测量控制点对比,保证安装时钢箱梁的纵横轴线符合要求。 钢丝绳捆绑钢箱梁的张角不宜过大,而且应尽量避免同时使用几种不同规格型号的钢丝绳,以免受力不均、松张程度不一致而容易引起安全事故。由于纵梁与钢箱梁的连接是结构稳定和控制各钢横梁间距的构造需要,在高空作业时,注意使纵梁、钢横梁达到稳定就位状态下进行安装,避免梁体的摆动引270、起安全事故。5.2.16.4预应力吊杆横梁安装85米跨下层中段吊杆横梁安装与190米跨下层吊杆横梁安装方法基本相同,横梁采用捆绑方式,采用平车运输横梁至塔架前起吊位置,双索道垂直提升起吊、就位,然后将预应力束穿过系梁预应力预留孔。最后焊接横梁和系梁的预留型钢、钢筋,待完成焊接后,松开吊点。以上工作完成后安装湿接头模板,现浇湿接头砼。85米跨下层吊杆横梁分段安装,先完成中段湿接头施工并等待砼强度达到一定强度后,再用单索道起吊、就位安装两侧边梁并进行湿接头施工。本桥吊杆横梁在拱肋两侧进行对称安装,安装程序须与设计加载程序一致,以保证主拱肋的受力平衡。如设计无规定时,一般应根据施工验算由拱脚至拱顶均271、衡、对称加载,并加强施工观测。安装过程中根据设计要求控制吊杆应力和伸长量。完成吊杆横梁安装施工后,在此后的施工加载过程中,按设计要求进行预应力束张拉。5.2.16.5墩上立柱横梁、拱上立柱横梁安装墩上立柱横梁、85米跨拱上立柱横梁安装相对简单一些,采用吊装缆索运输横梁至安装位置,就位后完成横梁与立柱的固结即可。在此后的施工加载过程中,按设计要求进行预应力束张拉。5.2.17支座安装钱塘江四桥采用的支座类型较多,支座安装质量的好坏将直接影响到桥梁建成后的使用性能,因此在桥面梁、板安装过程中,支座安装应引起重视。本桥支座制作由技术过硬、信誉好、质量保证的生产厂家定型生产,生产厂家资质经过业主、监理272、工程师的认可。用于生产支座的橡胶材料性能和支座成品的尺寸偏差、力学性能均按照设计图纸要求进行检验。合格后方可用于结构安装上。支座安装的注意事项:(1)板式橡胶支座a.支座安装前检查产品的技术指标、规格尺寸是否复合图纸要求,如不相符,不得使用。b.桥墩、桥台或横梁上放置支座部位的砼表面必须平整清洁,以保障支座在整个面积上受力均匀。c.安装前复核支座放置位置的标高、坡度是否复合设计要求。d.选择施工温度在520时安装支座。e.在安装上部结构件时,支座使用砂浆事先进行固定,以保证支座位置正确。f.橡胶支座与上下结构之间必须接触紧密,不得出现空隙。(2)盆式橡胶支座安装注意事项a.安装前使用丙酮或酒精273、将支座各相对滑动面及有关部分擦拭干净,擦净后四氟滑板大储油槽内注满硅胶润滑剂,并使硅胶保洁。b.安装支座的标高必须符合设计要求,支座顶面、底座表面水平,四角高差不得大于2mm。c.盆式橡胶支座安装时,顶板、底板使用焊接或螺栓栓接在墩台顶面和梁体底面预埋钢板上。采用焊接方式时,应注意防止烧坏混凝土;安装锚固螺栓时,外露螺杆高度应符合要求。d.支座安装时,先将上顶板固定在大梁上,再根据顶板位置确定底盆在墩台上的安装位置。e.支座中线须与主梁中心线重合,偏差不得大于2mm;安装时,支座上各部件的纵横轴线必须对正,对活动支座,其上下部件的纵横轴线必须根据安装时的施工温度与年平均的最高、最低温差,计算确274、定其错位距离;支座上下导向块必须平行。5.2.18桥面板安装桥面板安装使用缆索吊装方法,将桥面板运输到起吊点下位置后,由缆索直接提升、平运。缆索吊装时,根据吊装能力,一次可吊运多片桥面板,但应采取可靠的起吊方法和防护措施。桥面板的安装次序按照设计加载程序进行,原则上纵横向对称安装。桥面板就位之前应放置桥面板支座,并检查标高及轴线位置,测出相关数据,并进行修正,确保桥面板安装位置正确无误。桥面板安装过程中注意检查每一块板之间的间距、高差,以便发现问题及时处理。5.2.19现浇梁5.2.19.1引桥连续箱梁的地基处理和支撑架施工由于连续箱梁都是在现场高空现浇的连续梁,为防止砼施工时产生较大的变形,275、在搭设支架前应对地基进行加固处理,在砼浇注前,应对支撑体系进行预压等措施。(1)为确保支撑架稳定可靠,拟在支架脚增设5#浆砌片石基础。(2)为确保支架稳定并具有足够的承载能力,支架的纵、横间距应经过严密的设计、计算确定。(3)为确保支架受力均匀,支架与承重型钢之间,承重型钢与模板间应接触严密。(4)砼施工前用水箱逐孔预压,以消除支架的非弹性变形,并采取措施减少弹性变形值。(5)根据支架的变形和结构的变形设置适宜的预拱。(6)支撑系统的搭设:排架采用N型万能杆件搭设,搭设的技术要求与一般工程排架搭设方法一致。5.2.19.2现浇连续箱梁模板安装由于箱梁的任一平面都是空间曲面,这就要求安装模板时要276、与放样定位点相吻合。尽管放样测量时,已对曲线的点进行加密,但点与点之间距离仍较大(3m左右),安装底模和侧模都有一定的困难。因此必须在原有加密点的基础上进行再次加密测点,使点与点这间距达到0.81m,这样才能使模板连成曲面。在模板施工中采取如下操作步骤:(1)作4m长的五种弧度的曲线样板,在混凝土地坪上描出曲梁的五条投影线,并运用线锤将地坪上的弧线引测到支撑排架的横楞上(横楞通过高程引测已达到所需标高)。(2)运用双搁栅调节箱梁底平面。按照常规施工的现浇平台,根据几何定理,如直线在平面内,则直线上所有的点在这平面内,因此应用几个控制点就能通过拉麻线来控制平面的标高,使操作过程较为简便。而曲梁底277、平面实际上是一个三维空间曲面,曲面上各点都不在同一高程上,不能简单地运用几个控制点来确定曲梁底平面。为了正确地定位,宜采用极坐标和加密测点的方法解决曲梁平面全部控制点坐标点,把这些标高都明显地标注在排架的立杆上,接下来的问题是如何运用搁栅来微调平面标高至精确的高度,使底板铺设服贴不发生畸形。由于箱梁平面标高不同,拟采用径向短搁栅(下搁栅)和法向长搁栅(上搁栅)解决了曲面的定位问题。这是因为箱梁平面的切向呈弯曲倾斜,而法向呈直线倾斜。根据这一规律,把短搁栅的长度控制在2.5m左右,通常能搁四个支点,长搁栅的长度以大于曲梁底面宽为准。为了便于支撑箱梁悬挑端平面,法向搁栅铺设长度控制在一定范围内,上278、下搁栅之间衬以木楔块,以保持搁栅紧贴钢管支撑的横楞,在受荷后不致变形。考虑到混凝土浇筑后箱梁会发生沉降变形,在铺搁栅时将跨中底板略为垫高1cm,使箱梁初始起拱1cm。(3)为确保连续箱梁边线顺直,外观平整、光洁、不漏浆,连续梁模板全部采用光面竹胶板安装。底模板安装按照木搁栅上标出的曲线,将底模沿曲线铺设。通常以模板在外弧对准箱梁底边线,而内弧可超出箱梁底边线,因为一旦外弧定位后,内弧可通过外弧确定。为减少模板的裁割,铺设时尽可能铺2至3张整张模板后,再镶1张三角形模板。(4)侧模安装比较简单,底模铺完后,用仪器再一次检验箱梁底板的标高和边线,并弹出侧模位置线。外侧模先安装,线锤挂直后,用斜撑全279、部固定牢。(5)内芯模安装应在钢筋和波纹管定位后进行。为保证混凝土壁的厚度,立内模时应在钢筋上每米设3道顶撑钢筋,防止内外模螺栓旋紧时模板变形。模板安装见附图钱江四桥引桥上构现浇万能杆件支架拼装图。引桥上构现浇万能杆件支架拼装图5.2.19.3钢筋安装及波纹管固定箱梁配筋较密,尤其是预应力箱梁部分波纹管的数量较多,难度较大。施工遵循“波纹管依靠钢筋,钢筋让波纹管”的原则,具体操作步骤如下:(1)在立好的侧模上定出波纹管的位置曲线和锚垫板张拉孔位置图,并画好钢筋绑扎分布线。(2)先绑扎外侧纵横钢筋,在锚垫板处应先将锚垫板和张拉孔模板固定好。(3)在扎好的钢筋上每50cm加设一道6“井”字形钢筋网280、片,作为波纹管的定位钢筋。(4)绑扎部分内侧钢筋(以不妨碍穿波纹管为准)。(5)按已弹好的波纹管曲线穿波纹管,将波纹管的长度定尺为8m,局部位置适当缩短。波纹管穿放要注意以下几点:抽检波纹管的加工质量。波纹管的位置的和防崩钢筋的绑扎是预应力施工的关键环节。特别是防崩钢筋的方向要严格检查,以防预应力束张拉时产生水平力而将混凝土壁拉裂。波纹管接头通常用比原波纹管大7mm的套管,两头套进后用黑胶布包扎,包扎缝宽不小于6cm。检查施工缝处已浇好混凝土的波纹管外露部位,因为在施工缝波纹管很容易损坏而造成漏浆。在波纹管内预先穿好清孔器,便于浇混凝土时来回清孔,以防止孔道堵塞。(6)锚垫板的固定要注意以下几281、点:锚垫板应与波纹管垂直。锚垫板孔道应尽可能接近波纹管外径,以防漏浆。如孔隙过大,要用胶布处理。通常将波纹管穿出锚垫板。锚垫板背面的钢筋应尽可能靠近垫板,以加强局部承压能力。5.2.19.4砼施工箱梁系薄壁构件,布筋密,且波纹管数量较多,波纹管之间的净距小。根据这一情况,首先在级配上采用了骨料粒径较小、流动性大、和易性好的配比,其次对底板和侧板都采用分批浇筑和振捣的办法。由于底板混凝土厚度为18cm,可分一层浇筑和振捣。先采用50mm插入式振动机振捣,对锚固区、波纹管较密处进行重点振捣,然后在混凝土接近终凝时抓紧用批刀抹平。砼可掺适量外掺剂,使混凝土初凝时间延长,便于操作,但终凝时间较短,吸水282、快,此时应集中力量进行平整。5.2.19.5预应力张拉(1)张拉的施工组织箱梁张拉锚具采用OVM锚。张拉以足够的油泵在两端同步对称进行,以防张拉偏心,造成内缘和外缘受力不均。为此,张拉分若干个小组,每组46人负责一套设备。并另设一名记录员。油泵操作时为同步操作,采用无线通讯联络。(2)张拉前的准备对全部张拉设备进行标定,配套使用。为既满足张拉要求,又节约材料,对所有曲线孔道的长度都进行了验算,以确定每束的长短。通常将钢束伸出锚底板的长度定为70cm,根据张拉先后顺序进行编束和穿束。将张拉顺序编成表格,在张拉孔边标明索的编号,以便对号入座,并按先后次序进行张拉。对所有锚底板进行清洁及锚具限位的处283、理。具体做法是用三根短钢筋焊接在锚孔的四周,以便于锚具对中。进行张拉伸长值计算。曲线张拉不同于直线张拉,张拉端部与中心因摩阻关系,有较大的差值,而这种摩阻损失又直接影响到张拉伸长值计算的可靠性,为获得较精确的计算值,必须结合曲线段摩阻损失进行。由于曲线呈空间多向弯曲,通常的理论计算有一定的难度,本工程系拟采用电算分段计算,然后叠加,得出最终伸长值。(3)预应力张拉张拉的关键是施力准确、伸长量符合、锚固可靠。对此,对以下八个方面加强了交底和监督。千斤顶的纵向轴线应与张拉钢丝束中心线处于同一直线上;锚底板在埋设过程中应与出口处的波纹管口垂直;锚环与锚塞必须对中;钢丝编束时应用梳丝板理顺,并用铅丝每284、隔2m扎一道,以防部分钢丝弯曲造成受力不均;油泵张拉至10%k时划线。两端张拉时应使两端的伸长值基本接近。油泵加压应缓缓进行,速度不宜过快。(4)张拉顺序曲梁的预应力束长短不一,因此,张拉根据设计提出的原则和顺序进行,先腹板,后顶、底板;先长束,后短束;先上部,后下部。(5)压浆对压浆材料首先要进行试配,求得最小泌水率,以减少孔道内的空隙。应选择减水率较高的外掺剂,使水灰比、泌水率符合设计和规范要求。压浆前首先对孔道进行清理,用空压机吹去孔道内积水后,再进行压浆。为了使孔道内浆体密实,将泵压力控制在1Mpa以上,并从低孔向高孔压浆。5.2.20桥面钢纤维砼施工杭州钱塘江四桥桥面铺装厚度为12c285、m,其中铣削钢纤维混凝土厚8cm,中粒式改性沥青混凝土厚4cm,并将8cm厚现浇钢纤维混凝土计入桥面板受力计算截面中。5.2.20.1钢纤维混凝土配合比设计桥面铺装钢纤维砼配合比应满足设计要求的抗压强度、抗折强度和施工和易性,按照钢纤维混凝土试验方法(ES13:89)进行试配,结合经济合理的原则选用。并考虑以下原则:1).钢纤维重量占砼总重量的10%。2).砂率:较普通混凝土有所增大,并按Sfr=Scr+10Vf进行估算。 Sfr砂率 Scr普通混凝土砂率 Vf钢纤维体积3).水灰比:一般取0.40.45范围4).用水量:用水量是决定施工和易性的关键,在考虑钢纤维混凝土和易性时,不能只考虑坍落286、度,因为钢纤维砼在振捣前后工作性能相差较大,应以维勃指数Vc(S)考虑其工作性。5).水泥用量:钢纤维混凝土中,水泥用量较一般普通砼要大,一般情况下都大于400Kg/m3。6).粗集料。粗集料粒径以纤维长度的一半为宜,采用1020mm石料。针片状颗粒含量不大于7%,含泥量不大于0.2%。7).外加剂。为了提高混凝土的和易性,提高密实度和早期强度,采用FDN-2H减水剂。5.2.20.2桥面钢纤维施工工艺钢纤维砼施工工艺流程为:桥面普测标高调整桥面板清凿分幅安装钢筋网、模板浇筑钢纤维混凝土平板振动器振捣振动梁粗平辊筒滚压提浆刮平、抹面收浆养生。桥面板安装完成后要进行标高普测,将测量结果与设计对比287、,达不到铺装设计厚度的地方应进行调整,调整方法有:桥面板置换、坡度调整、桥面板凿毛深度微调等。保证桥面钢纤维砼铺装层厚度达到设计值,本桥钢纤维混凝土铺装厚度为8cm。桥面钢筋网安装用架立钢筋支撑,并焊接牢固,网上、网下要按设计保证一定的净空。钢筋网的绑扎要求牢固可靠,必要时可进行部分点焊。模板使用轻型角钢路模。角钢外侧安置三脚支撑架固定。角钢顶面安装后应平直、顺畅,以便于振动梁和辊轴行走。角钢每隔2米设置一个测量点,测量精度1mm,以便控制桥面铺装层的整体标高。桥面铺装分幅浇筑,分幅宽度接缝按照车道划分设置。分幅应按横坡先高后低,纵向分幅长度一般按照伸缩缝划分,也可一次进行多幅纵向浇筑,。纵向288、分幅接缝处理时,已浇筑段接头应清除杂物,若为全断缝处理,则在已浇筑段接头安装油毛毡或其它隔离物。若为连续缝则可在清理杂物后在已浇筑端面清凿0.51cm,再进行下一幅砼浇筑。进行桥面混凝土施工时,注意伸缩缝预留槽的设置。5.2.20.3钢纤维砼的搅拌和运输要使钢纤维在混凝土中充分发挥作用,必须尽可能使钢纤维均匀分布在混凝土基体中,因此钢纤维砼搅拌起到关键的作用。施工中主要采取以下措施:1).使用强制式搅拌机,投料量不超过搅拌机额定搅拌量的80;2).钢纤维在使用前开袋抖散开,切不可成堆倒入,将钢纤维均匀洒布在干料上,钢纤维与水泥、粗骨料先干搅拌12min,再加水搅拌3min。投料顺序为:碎石1/289、2钢纤维干拌1min砂水泥1/2钢纤维干拌1min加水和减水剂水溶液湿拌3min左右。严格控制拌和时间,搅拌好的钢纤维混凝土应该是钢纤维均匀分散在整个混凝土拌和物中,无粘团和集结现象;3).采用电子计量系统称量,保证投料准确;4).有锈蚀、易结块的钢纤维不得使用;5).用混凝土搅拌车运输,避免运输过程中钢纤维受振动下沉,影响其均匀性;6).在混凝土中适当加入高效缓凝减水剂,保证运输和施工操作需要。5.2.20.4摊铺、振捣钢纤维混凝土浇筑是桥面铺装施工的最重要环节,集中体现施工技术管理水平和工程质量的好坏。主要施工方法和措施是:1).冲洗待浇筑桥面,对铺装层较薄的地方,应使用水泥浆扫浆,扫浆后290、;立即进行钢纤维混凝土浇筑;2).用搅拌车运输钢纤维混凝土至桥面,卸料前快速转动12分钟,将熟料搅拌均匀,卸料后不宜立即用振动梁推浆,应使用人工将钢纤维混凝土大致摊铺整平,摊铺厚度比设计标高高出0.51cm左右,以备整平和收浆。在摊铺过程中如发现有钢纤维混凝土结团现象,须及时用人工撕开抖散或剔除,以免发生蜂窝。拌和料从搅拌机卸出到浇筑不宜超过40min;3).模板边用振捣棒轻振,其它地方使用平板振动器横向平行振实,平板每次重叠1/2振捣面积;4).使用振动梁平摊振捣密实,振捣时尤其是要将竖起外露的钢纤维及石子压下去;5).再用三轴平整机滚压数遍,进行滚平提浆;6).用3m铝合金直尺紧贴模板横桥291、向推拉刮平,再由熟练工人用钢批刀抹面收浆。抹面应在钢纤维混凝土表面无泌水的情况下进行。收浆抹面不宜太光滑,并根据施工要求进行拉毛处理,以增强与沥青面层的结合。7).施工过程中注意准备好遮阳雨棚,避免天气变化带来的不良影响。5.2.20.6养护由于钢纤维砼早期强度较高,故应加强早期湿润养护,养护工作采用覆盖土工布浇水养生。待测试强度分别达到普通混凝土相应强度且不小于14天时方可安排施工车辆在桥面行驶。5.2.21桥面沥青层铺装沥青面层的施工分为三部分,即室内试验(包括各种原材料的性质和鉴定、沥青混合料组成设计、沥青各种矿料和沥青混合料的日常检验、施工现场的部分有关检验等);沥青混合料拌和、运输和现场铺筑。这三部分的主要目标,是保证
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