东营黄河公路大桥主桥承台施工方案(20页).doc
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2022-08-25
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1、东营黄河公路大桥主桥承台施工方案一、编制原则1 满足公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000 )及设计要求;2满足承台大体积腔的施工要求,进行有效地温度控制,防止产生裂缝。二、编制依据1、公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000 );2、东营黄河公路大桥项目办和总监办的有关文件和要求;3、桥址处水文、地质、气象资料;4、东营黄河公路大桥施工设计图及技术交底说明书等相关设计资料;5、结合我单位大体积腔施工控制的类似经验及相关文献资料;三、工程概况1、水文、地质、气象资料承台主要位于0.72m到地面范围内,处于亚砂土地层之中,该地层地质结 构较松散,含水量较大,且在地层某一深度存在不同程度2、的液化现象,地下水 位较浅在L03.7m范围,开挖后边坡易松动、坍塌;10#. 11#墩位于主河槽中, 需要采用钢板桩围堰配合承台施工。黄河是一条多砂的河流,其下游水含沙多,河道比降缓慢排洪能力低,具善 淤、善决等特点。桥位区属于季风气候区域,各时段的降水、洪水情况存在较 大差异,根据河段内径流变化规律结合当地水文地质资料,桥位河段的汛情可 分为伏秋大汛(710月)、凌汛(121月)、枯水期(36月)三个时期。 根据当地气象部门资料,桥位区平均气温12.2 C,二月份气温最低,平均气温 32C, 7, 8月份气温最高,平均气温26.3 C。年平均降水量为601 nun,以69 月份最为集中,降3、水量占全年的60%70%,二月份最少,只有4-7 mm o2、工程概况主桥7#、8#、9#墩承台位于黄河岸滩上,10#、11#墩承台位于黄河河槽中 (11#墩位于主河槽中),12#墩位于主河槽北中古店控导工程9#坝头上。7#、12#墩承台为分离式承台,每个承台下设6根1.5m长度90米钻孔灌 注桩,承台尺寸为8m (顺桥向)x 11.2m (横桥向)x 3m (厚度),下设0.2m 厚度C15殓垫层;8#、9#, 10#、11#墩为整体式承台,其中8#、11#墩承台下 设42根1.5m长度分别为108米、112米钻孔桩,承台尺寸为22m (顺桥向) x 25.9m (横桥向)x 5m (高度)4、;9#、10#墩承台下设49根1.5m长度115 米钻孔桩,承台尺寸为25.9m( n向)x 25.9m(横桥向)x 5m(高度),8#11# 墩承台下皆设置lm厚C20碗垫层。各墩承台均为C30碇。各墩承台主要技术数据如下表墩 号承台尺寸(m)腔数量 (m3)钢筋数 量(t)底标高(m)原地面标高(m)平均挖 深(m)7#8 268.827.25.09&9383.8488#22 x 25.9 x 5.02849283.52.6299.0816.4529#25.9 x 25.9 x 53354.0375.21.4698.697.22110#25.9 x 25.9 x 53354.0375.205、.8726.2905.41811#22 x 25.9 x 5.02849283.5-0.735.8506.31012#268.827.26.1526.295.418四、计划工期7#墩承台:2003年4月1号-4月30号8#墩承台:2003年2月15号一3月31号(包括测桩时间)9#墩承台:2003年3月1号4月15号(包括测桩时间)10#墩承台:2003年5月1号一-7月15号(包括钢板桩施工及测桩时间)11#墩承台:2003年5月15号-7月31号(包括钢板桩施工及测桩时间) 12#墩承台:2003年5月15号6月15号五、施工人员、机械、材料组织主桥承台属大体积從施工,必须保证施工过程的连6、续性。才能很好的保证 轻灌注质量。所以在観施工前要求对人、机、料进行周密的安排布置。1、人员组织承台论方量大,浇注时间长,为防止出现因连续作业施工,工作人员劳累 而造成工作质量下滑的情况,需要在施工前对人员进行合理的组织安排,防止 施工过程中出现混乱现象。首先对所有参与施工的人员进行严格技术交底,使其充分掌握具体施工工 艺树立质量第一的意识。其次严格划分人员作业值班表,保证现场每一作业时间段内都有主要施工 负责人进行现场管理和技术指导工作,投入足够的施工一线人员安排三班制工 作,保证工人轮班作业,不搞疲劳战术。具体號工人员安排见附表。2、材料组织根据施工工期及现场施工组织情况,在承台観灌注前将7、所有材料按量运送 至现场,并保证有一定的富余。特别是石子,按要求提前清洗干净,严格控制 其含泥量;砂子提前过筛。水泥、超细粉由物资部门提前与生产厂家联系提供 保证施工中有充足的供应。10#、11#墩的承台要配合钢板桩围堰施工,在10#、11#墩桩基施工即将完 毕时,提前将钢板桩及内支撑材料组织进场,进行围堰施工。3、机械设备承台施工拟采用腔输送泵方式。7扒12#墩承台施工时采用两台碗输送泵, 8#-11#墩承台施工采用4台输送泵,为保证腔灌注连续进行,承台施工投入2 台50m3/h拌和站使用。碗施工前对拌和站、径输送设备、振动棒、电路进行全面检查,并进行调 试,保证其在施工过程中的正常运转,并8、对易损坏部件提前购置备用件。承台施工主要机械见附表六、施工方案(施工工艺流程图见附图)基坑开挖1.1岸上基坑开挖基坑放样7#、12#墩承台基坑开挖深度平均为3.5米左右(小于5米),采用1: 1边 坡。8#、9#墩承台基坑开挖较深(大于5米),因基坑底部以上的亚砂土层中含 有水份,土壤湿度较大,为防止基坑边坡坍塌或滑坡,边坡定为:自承台底部 以上4m高度范围内按1: 1坡度开挖,4米以上至原地面部分按1: 0.7坡度开 挖,并在4米位置处留一宽度为1.5米的平台。另基坑考虑排水及施工作业空 间按基坑底边比承台轮廓线加宽2.5米施工;据以上原则确定承台基坑平面位 置。测量放线后用白灰将边线标记出9、来。8#、9#墩左侧离施工便道较近,开挖前在承台左3m处沿南北方向用振动 锤打入一排377mm的钢管桩做支护,长12m,相邻桩间距1.5m,防止边坡 坍塌。基坑开挖7#、8#、9#、12#墩基坑位于黄河岸滩上,采用挖掘机配合人工进行开挖。 开挖时按设计边坡控制。当开挖至桩头位置处,设专人指挥挖掘机操作,小心 碰撞桩头及桩头顶部露出的钢筋和检测管。当挖掘机开挖至基坑底设计标高 30cm以上时,挖掘机停止开挖改用人工找平至设计标高。基坑开挖好以后,在基坑上口开挖线外50cm填筑一梯形挡水捻防止雨水 或外界施工用水侵入。基坑排水因基坑开挖较深,开挖后有可能在基坑底部产生大小不等的渗水现象。需要在基坑10、开挖过程中考虑排水。具体措施为:在基坑周围按2%坡度开挖截面 30cm x 30 cm的排水沟,渗水通过排水沟流入基坑四角设置的集水坑内,每个 集水坑中放置一台潜水泵将水排出。为防止8#、9#墩基坑开挖过程中出现坍塌、滑坡现象,在两基坑底四周1 米高度内堆码一圈宽50cm砂袋,保持坑壁的稳定性。同时将凿桩头剩余的轻 均匀撒布于基底,以利排水。因12#墩距离黄河主河槽较近,在基坑开挖过程 中有可能出现较强渗水现象。在挖基过程中要加强观察,若遇到此类情况,就 在12#墩沿线路前进方向挖一深于基坑底标高的集水坑,通过深挖排水沟将基 坑内的水排放到集水坑内,完成基坑降水目的。开挖过程中若出现强渗水现象11、,则考虑进行轻型井点降水。桩基检测7#、8#、9#、12#墩的桩基位于黄河岸边,在基坑开挖以后即组织进行桩基 检测,10#、11#墩位于黄河主河槽中,两墩桩基在钻孔平台上施工,承台要用 钢板桩作围堰,为压缩工期已将两墩桩基的检测管引到钻孔平台上,当桩基的 腔达到设计强度后就组织检测。所有桩基自检结果及时上报总监办,并申请业 主抽检。由于钻芯取样(3%)需要时间较长,在封底后先行凿除取样桩的桩头 进行钻芯取样检测。注意事项a)承台基坑开挖前准备好彩条布及其他相关防雨设施,并在基坑的外轮廓 线50cm处筑好挡水堤;b)基坑开挖连续进行,人工找平至设计标高后立即组织下一道工序施工,防止基坑长期暴露和12、扰动;c)深基坑开挖过程中经常检查基坑边坡稳定性和标高,防止出现坍塌和超挖现象。1.2钢板桩围堰施工10#、11#墩钢板桩围堰按两道支撑设计,第一道支撑的顶标高在承台確设 计顶标高上50cm处兼作封底及承台観施工平台用。第二道支撑在封底碇以上2 米左右位置,当封底径完成后将此道支撑拆除替换,具体见施工图纸。桩基检测后,将现有的钻孔平台拆除,组织钢板桩围堰施工。将经过整理 并按组拼装好的拉森IV钢板桩运送至施工地点,用浮吊配合90振动锤自上游向 下游顺序插打和拢。钢板桩插打完以后,用射水吸泥方法进行堰内开挖。当水 面降至围堰支撑位置后,即按设计进行支护。(1)钢板桩围堰整理在10#、11#墩桩基13、即将號工完毕时,钢板桩提前进入施工现场。首先对其进行仔细检查,对有明显弯曲破损、锁口不合、锁口有焊瘤等缺陷情况的及时 整修;在钢板桩插打前对锁口内涂以黄油、锯末等混合物,减少钢板桩拔出时 的摩擦力,表面涂沥青作隔离层。(2 )插打顺序10#、11#墩钢板桩围堰设计为矩形形式,10#墩钢板桩围堰的尺寸为28.0 x28. 0m, 11#墩钢板桩围堰的尺寸为28. 0 x 24. Om (按每边比设计尺寸大10 米设计)。根据计算,钢板桩围堰打入亚粘土层即可满足施工需要,顶标高取+9.0 米,底标高取9.0米,平均深度按18米设计。施工顺序为:自上游中间块分两头向下游插打,在下游合拢。施工时除钢 14、板桩围堰下游的三边外均采用每4块一组逐块插打到设计标高位置方式为保证 合拢精度,最下游一边施工时先将该边钢板桩整体插打至某一稳定深度,然后再 逐根插打至设计标高。(3)钢板桩插打导向装置利用钻孔平台的钢管桩作为钢板桩围堰的角桩。在钢管桩上焊接牛腿,其 上放置工字钢作为围囹,此围囹兼作钢板桩插打的导向架。每四片为一组,在插 打前用20槽钢做成钢夹板每一片钢板桩共布置两道,配合钢板桩导向。钢板桩插打完毕后,开始挖除堰内土层,同时堰外用导管撒锯末进行堵漏, 用高压水枪射水配合泥浆泵将围堰开挖到位置。随着水位及土层标高降至围囹 支撑设计标高时,安装围囹及内支撑。具体围堰设计见附图。注意在整个吸泥过程中15、,经常观测堰内基底标高,防止超欠挖。承台封底2.1岸上基坑封底施工2.1.1 7#、12# 墩封底为便于承台立模7扒12#墩封底碗尺寸较设计每边增加30cm,因其厚度较 小(20cm),用15 cm x 20 cm方木作为承台封底碇外围模板。封底腔体积较小 腔灌注时直接采用25T吊车配合料斗将径吊装入模,普通碗的塌落度为46cm。 灌注时全断面自左向右一次成型,为保证封底碗密实性,在振动棒振捣后,其 表面用平板振动器找平。稍后人工配合3米靠尺找平,用木抹二次收浆,等终 凝后及时覆盖草袋并洒水养护。2.1.2 8#、9#墩承台封底8#、9#墩封底碇厚度为1.0m,体积分别为569.8m3和67016、.81 nA,为便于 承台的施工,将承台封底碗尺寸较设计每边增加0.5m,直接采用1.5m x 0.6m 组合钢模板施工。8#、9#墩承台封底腔因数量较大,为保证连续施工,采用4台腔输送泵施工。承台封底碗浇注时,进行分区、分层浇注(8#、9#墩承台封底腔分区示意 图附后)。沿线路前进方向自左向右开始,每个区全断面一次推进完成。8扒9# 墩承台封底碗共分为四个区。每区放置一台输送泵配合施工。碗浇注时按30cm 一层自左向右顺序浇注。浇注过程中每区配备3条插入式振动棒,保证振捣质 量,観停止下沉不再冒气泡,表面平坦泛浆。振动棒与侧模保持不小于10cm 距离,防止因其振动扰动模板。因封底轻方量较大,17、施工前认真检查拌和设备、输送泵,并进行调试,保 证施工过程连续性;正式泵送轻前,先后用水和砂浆润滑管壁,防止施工过程 中堵管。对施工人员进行技术交底,将施工人员按区划分到位,责任明确,并 在两区交界处互相监督,防止出现漏振现象,严格控制分层厚度,每一区内的 工人应及时移动泵管,出现径堆积后,及时用铁锹反扣碗进行摊平。封底腔到顶 标高后,专人找平,为防止碗表面出现收缩裂缝,用木抹进行二次收浆找平。 腔达到终凝后即用草袋覆盖,并洒水养护,养护期不得小于7天。承台封底観施工前,用水将桩头及桩身冲洗干净。封底后,将桩头表面污 染的碗清除干净。2.2 10#、11#水中基坑封底腔施工10#、11#水中封18、底轻在钢板桩围堰内支撑平台上用確输送泵配合导管采用 垂直移动导管法施工。施工时采用主要机械设备为:4台碗输送泵、2台50m3/h 拌和站。将4台碗输送泵按每台负责两条导管范围布置与平台上。封底殓浇注 顺序为自下游向上游浇注,施工前按设计位置布置好4排导管。每排布置8根 导管(具体见附图)。腔灌注前用水准仪多点测量基坑标高,合格后开始摆放导管,导管底部距离 基坑底保持10-20cm距离。首盘腔封底时,自(1) (8 )号导管顺序封底, 在封底同时用测锤测量封底碗的流动半径及上升高度,当测量8个导管在同一 截面上碗高度达到设计标高时移动导管前进,为保证封底殓的密实和平整度, 避免出现隆起现象,导管19、插入腔内部不小于50cm,且整个Im高度一次成型, 中间过程不再提升导管。a首批碇量计算首批轻量按管脚处堆积高度0.5米计算(不得小于0.5米),保证导管口埋在 腔中的深度不小于30cm,首批碗施工时采用较小坍落度(14cm左右),腔坡率 按:4计算;则首批碗需要量按不小于2.5m3控制。b导管作用半径当封底腔完成后,直接采用径输送泵向导管内输送径,因此当采用泵送碗 时,输送泵的压力能够扩大导管的作用半径,增加水下灌注腔面积;导管作用半径按理论计算:Rt=6thvth:牲拌合物流动性保持能力(h),根据配合比一般为lh3h左右;v:水下腔灌注面上升速度(m/h),根据拌合站能力及封底腔数量计算20、约为 0.2m/h;作用半径按布置导管。c导管移动顺序灌注时先灌注导管(1),当(1)导管口处略高于设计标高(35cm)时接 着灌注(2)导管,当(2)灌注至设计标高时,移动导管至)位置,灌注(1)和之间部分至设计标高;灌注完)后灌注号导管,并将)导管拔出前移, 如此反复循环至灌注完毕。具体移动导管方法见附图。采用导管法灌注封底碗注意事项:I、在灌注过程中,经常测量碗表面顶标高、导管口顶标高,按比设计 值高出35cm控制;II、严格控制导管作用半径在2 3m之间,保证碗整体密实性和防水性;III、严格控制导管埋入殓中深度不得小于50cm,施工中不得随意提升导 管,保证碗不在水中直接落下;IV、21、为防止泵送碇流出的反力把导管顶起来,號工前用脚手架将导管固 定于钢板桩围堰的内支撑上。3、承台施工主桥承台均属于大体积碗施工,应进行抗裂计算,分析温度升降及温度应 力和收缩应力分布情况,在施工中采取相应措施,防止施工后出现裂缝,两墩 承台采取特殊的施工工艺。3.1大体积轻裂缝产生的主要原因分析大体积観产生裂缝的原因和机理是一个比较复杂的问题,根据大量的工程 实践及相关参考资料表明,一般认为主要由温差(包括收缩)、材料的弹性模量 常数、径的极限拉伸强度、確板的厚度、结构的连续长度、確本身的徐变、约 束及地基变形等因素。其中水泥水化热产生较大的温度变化及收缩作用,是导 致碗出现裂缝的主要原因,大体22、积碗在浇注后升温阶段由于体积大,聚集在内 部的水化热不易散发,导致腔内部温度显著升高,这样便在腔内部产生压应力, 在外表面产生拉应力,由于刚浇注完时轻本身的强度低,有可能产生表面裂缝。 在降温阶段新浇轻收缩又受封底约束而不能自由收缩,且浇注前期升温快,弹 性模量相对较低,徐变影响大,所以降温产生的拉应力大于升温产生的压应力。 差值过大时将在観内部产生贯通裂缝,所以用通过合理的控制温差变化是保证 不产生裂缝的根本。任何一降温差(水化热温差加上收缩当量温差)都可以分解为平均降温差及非均匀降温差。前者产生外约束应力,是产生贯穿性裂缝的主要原因,后者 引起自约束应力,主要引起表面裂缝。因此首先要控制好23、两个降温差,减少和 避免裂缝的开展。非均匀降温差一般将碗的内外温差控制在25C内。在一般情 况下,现浇混凝土结构升温阶段出现裂缝的可能性不大。3.2大体积承台観施工温差的理论计算(以9#墩承台一次浇注进行开裂计算)1、腔水化热温升Q的计算a)绝热最高温升计算e0二込=0 max厂Qomax:因水化热产生的碗最高绝热温升,是指在基础四周无任何散热条件、 无任何热损耗条件下,水泥与水化合后的反应热(水化热)全部转化为温升后 的最高温度;W:每方水泥用量(kg/m3),根据掺配的配合比为291 kg/m3 选用山铝低碱普P32.5水泥,3天水化热为:193J/g, 7天水化热为: 217J/g,参考24、国内若干品种水泥的水化热,最终的水化热可能在一年或更长时 间后才达到,0。定为320J/g;C:为碗比热,因比热随温度和拌和用水的增加而增加,且受骨料的影响, 参考相关资料,承台碗平均比热为0.98KJ/Kg.C,P:为C30碗的密度,根据配合比为2433kg/ m3 所以绝热最高温生为:2omax=39 .05 C W % =291 x 320C p _ 0.98 x 2433b)径在龄期r时的水化热绝热温升Q r (C)此项只计算水化热产生的温升,不包括碗浇注温度和底部封底観的传递温 度。因现场施工时的气温和拄浇注的温度差值及径绝热温升产生的同时也在放 热的因素用另外两个常数进行修正单独列25、表计算。具体计算公式如下:4/2承台一次浇注完成,観浇注后相应龄期的水化热产生的平均内部温度_ sin/Vm/r lylm /1 cos/Vm/7Qt:碇相应龄期i的平均温度;Qo:因水化热产生的碗最高绝热温度39.05CL:轻板厚度,8#11#承台的厚度为5米;7#、12#承台的厚度为3米M:水泥的水化热散发系数,参考下表M取值浇注温度510152025M(l/d)0.2950.3180.3400.3620.348因各墩承台腔浇注计划在37月份进行,结合当地气象资料平均气温为 15 C 左右,取 m=0.341/d。ct轻导温系数:因径导温系数随水灰比及浇注温度和骨料性质有关取ot 天。根据26、相应公式,计算见后附表。2、腔浇注块内部平均温度变化以上计算是在绝热条件下求得径内部绝热温升,然而现场实际施工情况是 観内部在产生水化热的同时也在通过表面(主要是上表面)不断的散热,而且 有散热管不断通水散热作用的影响,所以实际碇浇注块内部平均温度变化应该 是:T冋 +Tr +g -OEX+E厂 GX+(7;-G&(l-X)式中:Tm:観浇筑块中的平均温度;Ta:外界温度,取当时浇筑气温;Tr:相应龄期碗绝热温度。Tb:承台底部封底径温度;Tp:浇筑温度(即観入模温度);E1:底部径残留系数;E2:新浇注観温度表面散热残留系数;X:冷却水管散热残留比;Tw:散热管通水水温。在理论计算中暂不考虑27、散热管的影响,偏于安全地采用下式:Tm= T a+ T r+ (T a- Tp) x E2其中E2值根据 %=查相关表格求得F0:傅立叶准数;ct:碗导温系数,它随水灰比及浇注温度和骨料性质有关取a=QAl m2/d4、承台浇注30天内外总温差及其相应温度应力温度应力计算中,首先须算出总降温差,若以水化热最高温升与基础最终 稳定温度之差作为总降温差,计算偏于安全。实际上,根据以往的施工经验, 对于此类承台结构,水化热最高温度只发生在截面的中下部,全截面的平均温 度略低于水化热最高温度,控制贯穿性裂缝的温差应该是平均最高温度与稳定 温度之差,由于承台號工在3月一7月内(这是对施工极为有利的时间)28、,环境 温度均处于上升阶段,此差值较以水化热最高温升与基础最终稳定温度之差值 小 3-5- Co自浇注后第八天碗内部绝热温升最高为24.33- C, 30天后内部绝热温升 最高为13.415-C,则中心部位30天内总降温差为24.33-13.145=10.918-C(2) 承台腔30天内当量温差计算 具体计算见附表其中用到的公式及相关常数说明如下: 任意时间收缩S(t)计算公式为:S(t)=3.24 x IO-4 x Mi x M2 x M3Mn x (1-e 0011) 式中:Ml、M2、M3、Mn为牲材料组成对于確极限收缩与徐变的修正参数 分别取1丄113,10,10则收缩当量温差为:T=29、s(t)三(T(T为碗线胀系数后附表中分别计算了 30天、27天、24天、21天、18天、15天、12天、9 天、6天、3天的当量温差。(3) 总温差引起的温度应力% 宀亍(1)刖)阿0()_ “ 1 cosh 0/ 式中:o(t):各龄期腔基础所承受的温度应力;H(t, T i)考虑徐变引起的应力松弛系数查相关表格得到;E(t):碗的弹性模量随碗龄期的变化而发展的值,C30碗的最终弹性模量 E0=3.0 x 104MpaEj(t)= E0 x (1-e001 T)= 3.0 x 104 x (1-e_0-0lT)Mpaa为碗线胀系数取10x IO6 u为腔的泊松比取0.15ATi:各龄期综合30、温差Cosh:双曲函数;L:基础的长度P1-V HEH:基础的板厚取5.0米。Cx:地基总阻力系数=Cxl (考虑受封底観的影响取80 x 10-2N/mm ) + Cx2 (受桩基锚固作用影响系数计算后的0.6582W2N/nim )将以上数据代入计算表中得到温度总的来说变化及应力总变化。30天碗总应力为0.9MPa安全系数为K=l.7/0.9=!.893.3、承台大体积腔施工温度控制措施(1) 尽量降低承台腔受约束作用因承台径在浇注完成后要受到封底腔及钻孔灌注桩桩头锚固筋约束的作 用,在碗浇注初期其弹性模量低,有可能在底部产生收缩裂缝,为尽量减少承 台碗受约束作用在浇注承台封底碗前在封底碗31、的表面撒一层薄砂,使承台碗和 封底径分离开,尽量减少约束。(2) 水泥的选用产生承台大体积腔结构裂缝的最主要原因是水泥水化热的大量积聚,使碇 出现早期温升及后期降温现象。承台选用施工配合比为:C30配合比水泥超细粉砂子碎石水外加剂每亦用量2919775311301557.372其中承台水泥选用山铝低热普硅水泥,水泥含量中严格控制C3A 含量小于6%,碱含量小于0.6%;这样水泥水化热较普通水泥就大为降低。(3)掺入外加剂承台径掺入了 1.7%的高效缓凝减水剂NOF2A,它起到延长腔缓凝时间, 改善牲和易性,同时减少了拌和用水量,降低了水灰比,从而降低了水化热; 同时还掺加了 25%超细粉,结合32、国内外相关资料,它起到明显降低水化热的作 用。同时还推迟了浇筑最高温度峰值出现的时间。(4) 粗细骨料级配控制石子级配选用连续级配,细集料选用中砂。这样可以尽可能减少用水量和 水泥用量,施工中严格控制粗细骨料的含泥量;(5) 选择合理的浇筑时间根据计算的承台一次浇注时確相应龄期内部平均温度,第一天内部温度偏 低,所以宜选择以一天气温度较低的时间开始施工,也降低了確的入模温度。(6) 合理布置测温管及散热管,控制好进水温度按承台温度应力场特征,水平布置散热管,8#11#墩承台各设3层,每层 设4道测温管,层距1.3m,上下层距表面和底面1.2m;同层间距1.5m,采用 25.4mm的钢管,散热管33、进出水口均露出承台侧面20cm;另根据温度场的特 征结合测温管布置情况,竖向布置测温管,其中9#、10#墩承台设置16个测温 管,8扒11#墩设置12个测温管。温度采用温度计测量。自轻开始灌注时,对测温管编号,记录温度并整理收集。每个测温管在竖直 面上共测三个测点(承台上表面下50cm、承台中部偏下50cm、承台底部),同 时测量碗入模温度。一开始浇注径时,即对散热管通水,保证水温和腔内部平 均浇筑温度小于25 C,同一层4道散热管的进水口连接在一根总管上,各设阀 门,用一台25-120型离心式水泵,单根管水流流速按ln?/h控制,出水口汇于 同一水箱内;为便于控制温度,分别设3个6n?的水箱34、供水;在降热过程中, 若通过测温管实测確内部温度与测量进水口水温差别大于25C时,应调整水 温,若水温比碇内部温度低的多,则加热进水。通水时间不小于12天。(7) 控制浇注温度(入模温度)若气温在白天过高,则用蓬布覆盖集料,避免集料因阳光直接照射而温度太 高,在碗输送泵水平泵管的整个长度内覆盖一层草袋,经常洒水,减少碗泵送过 程中吸收热量。采用四台泵车同时施工,加快施工速度。(8) 碗施工控制在拌和过程中严格控制拌和时间不小于15mim确保碇均匀,在碇灌车将 観输送进输送泵以前要不断的转动,确保轻均匀一致。在浇注过程中将产生大量的泌水,在模板的一端预留孔洞将泌水及时排出 模板外,有利于提高径的35、抗裂性。(9) 碗的养护养护主要是起到保湿和保温作用,保温的主要目的是减少殓表面的热扩散, 降低表面的温度梯度,防止产生表面裂缝;保湿的主要目的是防止観表面出现 收缩裂缝。径浇注完成后即用两层草袋在上表面覆盖并洒水养护。因四周钢模 板散热系数大,也要用草袋提前覆盖保温,避免表面温度梯度过大。3.2钢筋制作及安装3.2.1 7#、12#墩承台钢筋首先对承台位置进行测量放样,用墨线弹出承台轮廓线,然后在其上标出 纵横钢筋位置。承台钢筋一次绑扎成型,第一层钢筋网绑扎好以后,在钢筋网底 部放置5cm X 5cm x 5cm碗垫块,将底部钢筋垫起,垫块呈梅花形放置,间距为 lm个。接着绑扎第二层钢筋网片36、,在第二层绑扎好以后,在第一层与第二层 之间焊接长度19cm直径12钢筋,将一、二层钢筋网片撑起,焊接时按梅花形 布置,每80cm 个,保证第二层钢筋网片有足够的强度,在绑扎上层钢筋时可 以满足施工人员走行而不变形。每层钢筋网片绑扎要保证钢筋的顺直度,间距、 保护层及同一截面焊接接头小于50%等项目合格后方可进行下一道工序施工。 其下三层钢筋网片绑扎好以后即可绑扎N5筋(架立筋),N5筋绑扎时为不互相 干扰,为保证绑扎时N5筋的顺直度及方便调整其距离,每排N5筋绑扎一根直径 25筋,使此排N25筋成一整体。钢筋绑扎完毕后,在顶部绑扎墩身预留钢筋,用钢管架加以固定。预留钢筋为 Nl: 48 根,37、Nil: 44 根,N12: 44 根,N10: 12 根,N2: 48 根;预留钢筋时, 长短交错布置,保证墩身接头在同一截面数量小于50%,长钢筋按3. 5m,短钢 筋按5.5m下料。墩身钢筋预留钢筋数量较多,在绑扎前定出墩身中心线,墩身深入承台内 部的预留钢筋用钢管将其支撑在承台封底確上,然后固定,露出承台的钢筋用 钢管固定。钢筋焊接均采用闪光对焊。8#11#墩承台钢筋对于8#、9#、10扒11#墩承台一次浇注,因此钢筋分一次绑扎成型。绑扎 钢筋顺序为:绑扎底层防裂钢筋网,顺桥向放置N1 f 摆放N6箍筋(使N1 筋穿过N6筋)a按线路前进方向自左向右绑扎N1筋使其固定在N6筋上 f 横38、桥向按间距放置N2筋,使Nl、N2筋组成钢筋网片。在绑扎好底层钢 筋网片后,将防裂钢筋网及底层钢筋焊接20cm表直径12支撑钢筋,呈梅花形 布置,间距80cm,最后依次绑扎剩余钢筋网片。因承台防裂钢筋网的保护层为 25cm,相对较厚因此使用碇预制垫块来保证底部防裂钢筋网的保护层厚度。因承台的钢筋过过于密集,且钢筋网间距较小(最小为15cmxl0cm),観 无法顺利输送到位,为保证碗的及振捣质量,按一定的间距布置将局部钢筋适 当调整位置,预留较大孔道(不大于20cm x 20cm),确保腔顺利输送到位及振 捣质量。模板施工承台施工采用150mm x 60mm的钢模板,局部用组合钢模和方木调整。加39、 固模板采用内拉外撑的方法,利用承台的部分纵横向水平筋做拉筋,根据钢筋 布置情况,设3层拉筋,将承台筋两端用巾25mm的钢筋接长,圆钢外露端套 丝,用螺栓加固。在拉筋处用方木加带,防止在模板上钻眼,测温管进出水口 通过弯头从方木带处引出。此外模板四周用钢管连接加固,再用20cm x 15cm 方木支顶于基坑壁,确保浇筑过程中不变形。模板表面清除干净,均匀涂刷脱模剂,模板缝间采用橡胶条填塞,防止漏 浆。324承台碗的浇注承台施工采用输送泵配合串筒(钢管)施工,每承台配置4台碗输送泵。 每台输送泵负责5m宽度范围,泵管高于承台顶12m,用钢管架支撑,每区全 断面一次浇注完成,分层厚度不大30cm。40、两座50m3/h拌和站同时施工。浇轻浇注时,碇浇注分为4个区进行,每个区按分层厚度全断面一次推进 完成。碗浇注时按每30cm 一层自左向右顺序浇注,保证在下层碗初凝前浇注完成上层腔。浇注过程中每区配备三条插入式振动棒,保证振捣质量。碇停止 下沉不再冒气泡,表面平坦泛浆,振捣时间控制在lls16s。振动棒与侧模离开 不小于10cm距离,防止因其振动扰动模板。承台観施工应注意事项:因碗方量较大,施工前认真检查拌和设备、输送泵,并进行调试,保证 施工过程连续性。施工前认真检查泵管的密闭性。为使输送泵顺利工作,先后用水和砂浆 润滑管壁,防止施工过程中堵管。承台施工前,对施工人员进行技术交底,熟悉施工工41、序,将人按区划分 到位,责任明确,并在两区交界处互相监督,防止出现漏振现象。碗到标高后,专人找平,为防止碗表面出现收缩裂缝,用木抹进行二次 收浆找平。严格控制分层厚度及前后两层浇注距离,每一区内的工人应及时移动泵 管,出现確堆积后,及时用振动棒配合铁锹将径摊平因为钢筋密集,在施工中要严格要求碗的振捣质量,保证其密实性和均 匀性,防止出现过振、漏振现象。碗终凝后及时覆盖两层草袋养护,防止因养护不到位出现收缩裂缝。碗施工一开始就对散热管通水,通水不得间断,通水时间不小于12天。 自施工开始就派专人对散热管编号测温并做好详细记录为下一次施工积累数据 并验证理论计算的准确性,及时调整水温。(刃严格控制42、预留墩身钢筋的位置,预留0#块支架施工用预埋件、固定塔吊基 础的预埋件、固定及调整墩身模板需要的缆风绳预埋件。4、安全质量保证措施总体“一盘棋”,在人、财、物上精密组织,确保本工程的施工需 要。加强工程调度指挥,做到一切行动听指挥,步调一致。主要领导跟班作业,及时发现问题并解决问题。专业技术人员深入一 线跟班作业了解情况,及时搞好技术交底,并做到发现问题及时解决。发挥技 术管理的保障作用,细审核、严交底、勤检查、抓落实。按施工计划安排,确保材料按时到位,做好材料的储备,严把材料 质量关,严格杜绝劣质材料进场。加强设备的维修与保管,确保完好率和出勤率。建立健全安全保证体系,实行项目经理部-工程队43、-施工班组三级 安全管理体系。落实安全责任,实施责任管理,根据“全员管理、安全第一” 的原则,建立各级人员安全生产责任制,明确规定各级领导、职能部门、工程 技术人员和生产工人在施工生产中的安全责任。同时进行安全教育与训练,增 强人的安全生产意识,提高安全生产知识,有效防止人的不安全行为,减少人 的失误。在施工现场周围配备、架立并维护一切必要而合适的警告、危险、禁止等 标志牌。夜间在承台基坑的周围用红色照明灯警示。施工操作人员进入现场时必须佩戴安全帽,高空作业必须系安全带。 现场统一布设电力线路,不准私拉乱接电线。搞好文明施工在施工现场管理中,采取各种措施,使施工现场保持良好的施工环境和 施工秩44、序。承台施工主要机械一览表施工项目型号单位数量基坑开挖EX200挖掘机台25T自卸车台6T120推土机台1承台轻施工50m3/h型拌和站台260為r输送泵台46 n?腔输送灌车台6电焊机台8对焊机台2钢筋弯筋机台3钢筋切断机台3钢板桩围堰施工泥浆泵台2高压水泵台235T吊车台190振动锤台1附件:一.承台浇注30天内外总温差及其相应温度应力温度应力计算中,首先须算出总降温差,若以水化热最高温升与基础最终 稳定温度之差作为总降温差,计算偏于安全。实际上,根据以往的施工经验, 对于此类承台结构,水化热最高温度只发生在截面的中下部,全截面的平均温 度略低于水化热最高温度,控制贯穿性裂缝的温差应该是平45、均最高温度与稳定 温度之差,由于承台施工在3月一7月内(这是对施工极为有利的时间),环境 温度均处于上升阶段,此差值较以水化热最高温升与基础最终稳定温度之差值 小 3-5- Co自浇注后第八天碗内部绝热温升最高为24.33 C, 30天后内部绝热温升 最高为13.415-C,则中心部位30天内总降温差为24.33-13.145=10.918-C(2)承台確30天内当量温差计算具体计算见附表其中用到的公式及相关常数说明如下:任意时间收缩S(t)计算公式为:S(t)=3.24 x IO 4 x Mi x M? x M3Mn x (l-e001t)式中:Ml、M2、M3、Mn为牲材料组成对于確极限收46、缩与徐变的修正参数 分别取1丄113,10,10则收缩当量温差为:Ts(t)m 2 cT为径线胀系数后附表中分别计算了 30天、27天、24天、21天、18天、15天、12天、9 天、6天、3天的当量温差。(3) 总温差引起的温度应力式中:o(t):各龄期碗基础所承受的温度应力;H(t, T i)考虑徐变引起的应力松弛系数查相关表格得到;E(t):碗的弹性模量随碗龄期的变化而发展的值,C30碗的最终弹性模量 E0=3.0 x 104MpaEj(t)= E0 x (1-e001 T)= 3.0 x 104 x (1-e_0-0lT)Mpaa为碗线胀系数取10x IO6 u为腔的泊松比取0.15ATi:各龄期综合温差Cosh:双曲函数;L:基础的长度PV HEH:基础的板厚取5.0米。Cx:地基总阻力系数=Cxl (考虑受封底観的影响取80 x 102N/mni ) + Cx2 (受桩基锚固作用影响系数计算后的0.6582W2N/nim )将以上数据代入计算表中得到温度总的来说变化及应力总变化。30天観总应力为09MPa安全系数为K=l.7/0.9=!.89
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