特大桥工程钻孔灌注桩护筒埋设及主塔承台钢板桩围堰施工组织设计64页.doc
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2024-09-04
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1、特大桥工程钻孔灌注桩护筒埋设及主塔承台钢板桩围堰施工组织设计编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录第一章 工程概况51.1 工程简介51.2 技术指标56 通航净空:69 桥梁最大纵坡:2.461.3 桥址自然条件概况61 地形、地貌62 桥址区航运情况63、桥址区水流情况及水文条件74、气象85、工程地质与地震96、不良工程地质101.4 主要材料101 混凝土102 斜拉索103 钢材104 桥梁支座115 伸缩缝116 桥面铺装111.5 设计要点111 主桥112 引桥14第二章 总体施工组织1422、.1 施工质量目标142.2工程特点146 桥梁结构本身及外观质量要求高,任务重、工期紧;158 主塔较高,确保施工质量和施工安全是重点。152.3 施工组织机构152.4 施工任务划分152.5 工程进度计划162.6 项目经理部劳动力组织171)钢筋作业队:50名钢筋工人和18名电焊技术工人。172.7 设备、材料进场组织182.8 施工机具设备进场计划181 钻孔设备182 水上主要设备183 上部结构施工主要设备182.9 施工场地总体平面布置195 水上拌和站设置196 混凝土生产材料来源208 组合箱梁预制场设置在202.10 临时通讯202.11 施工用水、用电配置20第三章 主3、桥施工方案213.1 钻孔灌注桩施工213.1.2 27号主塔筑岛围堰213.1.3 护筒埋设223.1.5 钻孔泥浆及水头233.1.6 成孔钻进243.1.7 清孔253.1.8 钢筋笼制作安装与下导管253.1.9 钻孔桩混凝土的灌注263.1.10 基桩检测273.1.11 注意事项273.2 主塔承台施工283.2.1 钢板桩围堰施工283.2.2 土层开挖及封底313.2.3 承台施工323.3 主塔施工353.3.1 下塔柱施工353.3.2 下横梁施工383.3.3 下横梁预应力施工393.3.4 中上塔柱施工413.3.5 上横梁施工443.3.6 拉索锚固区预应力施工4434、.3.7 施工测量控制453.3.8 塔柱尺寸控制493.3.9 塔柱外观质量控制493.4 过渡墩施工503.5 主梁施工513.5.1 施工方案简述513.5.2 0号及1号梁段施工513.5.3 挂篮悬浇施工523.5.4 合拢段施工543.5.5主梁施工监控543.6 斜拉索施工583.6.1 平行钢绞线拉索概况583.6.2 架设前的准备工作593.6.3 平行钢绞线拉索的架设流程603.6.4 锚具、调整护管安装603.6.5 单根钢绞线穿挂与张拉613.6.6 紧索、减振器及两端索箍安装623.6.7 整体张拉623.6.7 张拉方法633.6.8 锚头灌浆633.6.9 防护65、3 第一章 工程概况1.1 工程简介 xx特大桥是xx公路的重点工程,桥址区的工程建设条件十分复杂、该桥的建成对促进xx地区的经济发展、完善xx省干线公路网的建设具有极其重要的意义。xx特大桥起点桩号为K170+269.5,终点桩号为K172+331.5,桥梁全长2062m。跨径组成为:主桥:152m+370m+152mxx岸引桥:635m+(21+535+21m)+635m+(21+535+21m)xx岸引桥:535m+535m+535m主桥采用双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,引桥采用装配式预应力混凝土连续箱梁。大桥平面位于R5500m的平面线及直线上,纵面位于R140000m以及R220006、0m和R323074.73m的竖曲线内。1.2 技术指标1 路基宽度:双向六车道,35m2 计算行车速度:120km/h3 设计荷载:汽车超20级,挂车1204 地震基本烈度:VII度5 通航水位:设计最高通航水位:15.29m(85国家高程)设计最低通航水位:9.30m(85国家高程)6 通航净空:xx运河二级通航,通航水位以上净空7m,净宽不小于90m。xx河四级通航,通航水位以上净空7m,净宽不小于45m。7 设计洪水频率:1/3008 桥梁宽度;引桥桥宽:0.5(防撞护栏)+15.5m(行车道)+1.0m(中央分割带)+1.0m(波形护栏)+15.5m(行车道)+0.5m(防撞护栏)=7、35m斜拉桥桥宽:1.5m(拉索锚固区)+0.5m(防撞护栏)+15.5m(行车道)+1.0m(波形梁栏)+1.0m(中央分割带)+1.0m(波形梁护栏)+15.5m(行车道)+0.5m(防撞护栏)+1.5m(拉索锚固区)=38m9 桥梁最大纵坡:2.41.3 桥址自然条件概况1 地形、地貌桥址区属黄泛冲积平原区,河岸堤防稳固,河势稳定,但地形零乱,工程条件复杂,地势开阔平坦,地表水系发育。地面标高一般为10.60-18.30m,相对高差约7.70m。2 桥址区航运情况桥梁由北向南依次跨越xx河xx船闸上游引航道及xx运河。xx运河在该河段船舶通过量9112万吨,并以年平均12.5速率递增。因8、此现有的两个船闸的运输能力不够,现在正在开挖河床断面,进行三线船闸的施工,预计2002年8月完工。三线船闸在桥位处几乎不开挖原有河床断面。桥位处有在建的xx三线船闸上游引航道远方调度站,桥位上游1.0Km范围内为xx三线船闸的引航道,下游至与二河的交汇处约700m为船舶停泊区。3、桥址区水流情况及水文条件1)水文条件桥址区水系发育,以xx运河及xx河为主,两河均为人工开挖河,河水水量受季节和人工闸控制,洪水期流量6000m3/s。xx大学资源开发利用国家专业实验室对xx运河进行了水文分析计算,水文计算结果如下:xx运河:三百年一遇设计流量:Q0.33447 m3/s设计水位:H0.3313.99、9m设计流速:V0.330.49m/s2)水流情况由于桥址处是xx运河xx船闸三线闸远调站区、xx河xx船闸上游航道以及xx河水闸引水渠、xx新河水闸等,桥址处水流情况相当复杂;同时,桥位处于水面束窄区,其上、下游水面宽度均大于桥址处,使得该区域正常情况下的流速较其上、下游为大。3)地表水、地下水桥址区内河流及人工沟渠纵横交错。根据水质分析报告,其水质对混凝土无腐蚀性。桥址区地下水主要为第四系孔隙潜水,赋存于第四系全新统冲积、中更新统冲击砂性土层中,水位受气候影响,具有明显季节性变化。根据水质分析报告,其水质对混凝土无腐蚀性。4、气象xx市地处废黄河沿岸和淮河中下游,按中国气候区划,属于北亚热10、带和南暖温带的过渡气候带,本地地势低平,距海较远,受近海季风环流的影响,具有较明显的季风性、过渡性和不稳定性的气候特征。气象特征如下:年平均气温:14.0(近30年)平均最高气温:19.2(近30年)平均最低气温:9.9(近30年)极端最高气温:39.5(1966年8月8日)极端最低气温:-21.5(1969年2月6日)最热月为7月、8月:月平均气温31.0最冷月为1月:月平均气温-3.6平均相对湿度:77最大相对湿度:100最小相对湿度:0霜冻初日最早为:10月15日霜冻终日最晚为:4月21日最大冻土深度:23cm年平均降水量:899.5936.2mm年最大降水量:1457.51646.5m11、m日最大降水量:253.9mm历年平均降水天数:96100天最长连续降雨:15天年平均蒸发量:13861537.8mm桥址区常年主导风向为东北风,历年平均风速为3.5m/s,瞬时最大风速为21.6m/s。5、工程地质与地震根据钻孔揭示及工程地质调绘,桥址区地层主要为第四系沉积物。在揭示深度范围内自上而下依次为:1)第四系全新统冲积、湖积层,地层厚度变化由北21.50m向南渐变为50.0m,其岩性主要为亚粘土、亚砂土,淤泥质粘土、粘土和粉、细砂。2)第四系上更新统冲之下,主要为粘土。亚粘土、砂性土,其结构特点土质不均,普含钙质与铁锰质结核,工程地质性明显高于上层。3)第四系中更新统冲洪积层,为灰12、白色、黄褐色粘土、亚粘土及砂性土,砂质土多呈微胶结-半胶结状,工程地质性质较好。桥址区大地构造属扬子准台地,位于鲁苏隆起南缘。区内第四系沉积物厚度大,系中、新生界沉积物,其基底构造最主要的断裂为xx-响水断裂。此断裂自下古生界-中生界一直是控制区域沉积的主要构造。受其控制,区内构造线以下均为隐伏性断裂,以NE和NEE向正断层为主。桥址区地势平坦,覆盖层较厚,不存在边坡稳定性问题。区内地层结构较复杂,基底发育有xx-响水断裂。因xx-响水断裂为郯庐断裂的次级断裂,郯庐断裂为发育断层,故xx-响水断裂对桥址区稳定性有一定的影响。经综合评价,桥址区尚属工程相对稳定地块。桥址区地震基本烈度为VII度。13、6、不良工程地质桥址区不良工程地质问题主要为软土、可液化土及微膨胀土。1.4 主要材料1 混凝土斜拉桥主梁 60号混凝土索塔 50号混凝土预制箱梁、现浇接头、湿接缝 50号混凝土主桥索塔承台 30号混凝土调平层 30号混凝土墩帽、墩身、台帽、背墙、台身 30号混凝土桥头搭板 30号混凝土引桥承台、系梁、桩基 25号混凝土2 斜拉索斜拉索采用OVM250系列平行钢绞线拉索及相应的锚具,钢绞线应力幅为250Mpa,钢绞线技术标准符合GB/T5224-97关于低松弛钢绞线部分的规定。3 钢材预应力钢材:预应力钢绞线采用符合美国标准ASTM A416-97 270级的规定,单根钢绞线公称直径为j15.14、24mm,公称面积为A140mm2,标准强度为Ryb=1860Mpa,弹性模量E1.95105Mpa,锚具采用钢绞线群锚。预应力粗钢筋采用L32精轧螺纹粗钢筋,其技术标准应符合国际GB1499-91的规定,标准强度为75Mpa,弹性模量E2.0105Mpa,YGM锚具。普通钢筋采用I级、II级钢筋,其技术标准应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499-91)和钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB13013-91)的规定。结构用板材、型钢应符合GB709-85,YB166-85,YB164-63的规定。4 桥梁支座主桥采用GKPZ盆式橡胶支座(竖向),横向限位采用滑板橡胶支座。引桥采用板式橡胶支座和15、滑板橡胶支座。5 伸缩缝采用毛勒系列的伸缩缝。6 桥面铺装采用10cm厚沥青混凝土,摊铺前在桥面板上涂刷一层防水剂。防水剂具有防水渗透功能,且对混凝土、钢筋无不利作业。1.5 设计要点1 主桥主桥结构体系为152+370+152m预应力混凝土双塔双索面斜拉桥,半漂浮体系,H形索塔。边、中跨之比为0.4108。桥梁全宽38m,其中两侧锚索区各1.5m宽。主桥各塔均布置为29对索,在索塔处布置竖向支座,以及纵、横桥向限位支座。1)主梁主梁采用双主肋断面,主梁中心高3.38m,顶板宽38m,厚0.3m,桥面板设计2的双向横坡。梁肋高2.5m,底宽2.0m。梁肋在边跨索距为4m的范围内加厚至5.0m。16、每对斜拉索与主梁相交处均设0.4m厚的鱼腹式横梁,在桥梁中心线处高3.38m,在端部高2.5m。在索塔处设两道0.6m厚的横梁,间距为3m。横梁均采用预应力混凝土结构。端横梁设计为牛腿形式,使引桥的组合箱梁支承在牛腿上,起到防止出现负支反力的作用。主梁采用挂篮现浇悬臂施工,边跨的端横梁采用支架现浇,根据施工方法和斜拉索在主梁上的间距,主梁悬浇节段分为长6m和4m,索塔处设16m长的0号块,在支架或托架上浇注。中跨合龙段长4m。边跨合龙段长3m。主梁内的纵向预应力分施工阶段预应力和运营阶段预应力两类。2)索塔及基础索塔采用H形塔,钢筋混凝土结构。27号墩处塔高138.68m,28号墩处塔高13317、.68m。上塔柱高73.18m,中塔柱高46.98m,27号塔下塔柱高18.52m,28号塔下塔柱高13.52m。塔柱采用箱形断面,上、中塔柱顺桥向侧壁厚100cm,横桥向侧壁厚130cm,在角隅处设100160cm的倒角。下塔柱顺桥向侧壁厚166.2cm200cm,横桥向侧壁厚230cm,在角隅处设100160cm的倒角。在索塔上塔柱的锚索区布置环向预应力束,以平衡由斜拉索引起的水平分力。环向预应力采用5-j15.24的扁锚。上、下横梁采用箱形断面,高6m,宽6.8m,壁厚0.8m。索塔基础采用群桩基础,每塔布置40根D250cm的钻孔灌注桩,桩长65米,均为摩擦桩。承台厚6m,平面尺寸为418、8.829.6m。27号索塔承台封底混凝土厚6m。3)斜拉索斜拉索采用OVM250系列平行钢绞线拉索及相应的锚具,钢绞线应符合ASTMA416/A416M,YB/T152以及GB/T5224-97关低松弛钢绞线部分的规定。钢绞线为环氧喷涂无粘结筋,喷涂标准外径为16.1mm。钢绞线采用双层HDPE护层,外层的HDPE套管制成带肋抗风雨形式。斜拉索在主梁上的标准索距为6m,边跨B16B27索的索距为4m,B28和B29索锚在端横梁上。斜拉索在索塔上的标准索距为1.5m,2m,3m。根据计算,本侨采用3种类型的斜拉索,即OVM250-55,OVM250-63,OVM250-73。斜拉索的两端均采用19、张拉端锚具。4)过渡墩及基础过渡墩采用双柱式墩,双柱之间的距离为31m,柱径250cm。26号墩柱高12m,29号墩柱高10m。每柱下布置4根D150cm的钻孔桩(双排)。承台厚200cm,平面尺寸为640640cm。2 引桥1)上部结构引桥为预应力混凝土组合箱梁,跨径分别为35m和21m,引桥前面宽35m,分左右两幅桥,之间净距1m,每幅桥宽17m,布置5片预制箱梁。2)下部结构下部结构采用双柱式墩,柱径为150cm,双柱之间的间距为940cm,基础采用钻孔桩基础,xx岸引桥采用单排桩,桩径为160cm,xx岸引桥采用双排桩,桩径为150cm。均为摩擦桩。桥台采用肋式台,桩基础,桩径为12020、cm。第二章 总体施工组织2.1 施工质量目标分项工程质量合格率100%,主要分项工程优良率96%以上;上下部工程优良品率100%,项目工程优良,保证全优工程,争创“鲁班奖”。2.2工程特点1 桥位处地形复杂,多次跨越航道,交通不便,施工机械进场就位不方便;2 主塔为大孔径钻孔灌注桩群桩基础,每塔钻孔桩数达40根;4 承台为大体积混凝土施工,降温防裂技术要求高;5 上塔柱环向预应力施工与塔柱内钢筋、劲性骨架的施工相互干扰较大,施工控制影响因素多;6 桥梁结构本身及外观质量要求高,任务重、工期紧;7 0#块现浇支架结构庞大,主梁挂篮悬浇施工技术难度大,中跨合拢技术控制要求高;8 主塔较高,确保施21、工质量和施工安全是重点。2.3 施工组织机构主要从我部在润扬长江大桥这个快完工的大型项目调遣经验丰富的施工管理人员、技术干部和技术操作工人作为基本施工队伍,并从总部抽调技术和管理能力强的骨干力量组建该工程项目经理部,调遣精良足够的施工设备进行本合同段的施工,对该工程实行“项目法管理”。拟成立的项目经理部,下设七部一室、七个作业队和一个钢结构加工厂,组织结构框图见下。工程、质检、测量、试验、资源、财务、文安、经理办2.4 施工任务划分本标段的施工任务为斜拉桥主桥和引桥工程,根据工程量及工期要求本桥工程分别由七个作业队和一个钢构件加工厂承担。基桩钻孔作业队主要承担全桥的基桩成孔任务。钢筋作业队主要22、承担全桥的基桩、承台、墩塔身、箱梁的钢筋制安任务。引桥作业一队主要承担xx侧引桥的基桩混凝土浇筑、承台、墩身的模板安拆和混凝土浇筑以及箱梁预制及安装、桥面连续等施工任务。引桥作业二队主要承担xx侧引桥的施工任务。主桥作业一队主要承担27号主塔、26号过渡墩及箱梁施工任务,包括码头的建设,27号主墩基础筑岛围堰,基桩混凝土的灌注,钢板桩围堰的拼装、下沉、封底,承台、塔身、箱梁的模板安装、混凝土浇筑和斜拉索安装等施工任务。主桥作业二队主要承担28号主塔、29号过渡墩及箱梁施工任务。混凝土拌和站主要承担全桥的混凝土生产供应任务。钢结构加工厂负责全桥全部钢结构加工及试安装工作,当本加工厂满足不了加工任23、务时,可以就近联系由外单位加工。主塔基础施工是影响工期的关键项目,我们采取边施工边临建的方法组织施工。我部一方面组织人员进场进行三通一平工作,另一方面就近从内部吊运已有型钢、钢管等材料及机械设备如50t履带吊机、振动沉桩机、混凝土运输车和水上拌和站等。在机械设备未到位的情况下临时租赁材料、设备,加快两岸码头和27号墩筑岛的施工,打好进场的第一仗。在临建工作基本完成后按投标文件中所述人员、设备及时进场,以达到在2月份开展主墩基桩施工,确保合同工期。2.5 工程进度计划工程进度计划以控制关键线路为原则,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24、工序坚决保证施工。施工计划是确保全桥按期完成的前提和条件,项目经理部根据施工网络计划编制劳动力、材料、设备和资金计划,强调计划的严肃性和周密性,同时在施工中不断优化。根据各阶段目标以及招标文件要求,计划从2002年12月1日开工到2005年5月31日完工,即按30个月控制工期,各分项工程形象进度见横道图及网络图。我部承诺假如我部有幸中标,我部将按监理和业主的要求进一步完善、优化施工组织设计,加强工序之间的衔接;抽调精兵强将;增加设备投入,精心组织,精心施工,确保施工计划的按期实施。2.6 项目经理部劳动力组织根据本项目工程量,我部将抽调有施工经验的技术管理人员和技术工人来承担施工任务,并随着工25、期的安排,不断调用技术工人。人员投入如下:项目经理部管理人员45人,一线全部工人按高峰期投入桥梁施工各类土建专业技术工人及机械操作人员约250人,根据工作需要,还可随时由基地调进。另外组织普工100人左右。高峰期各作业队投入人员如下:1)钢筋作业队:50名钢筋工人和18名电焊技术工人。2)两个主桥作业队:各投入15名吊装技术工人、18名模板技术工人、10名混凝土技术工人、9名电焊技术工人、2名电工技术工人。3)两个引桥作业队:各投入各种技术工人80名。4)基桩钻孔作业队:160名钻机操作技术工人5)其他作业队:各种技术工人80名。2.7 设备、材料进场组织我项目所有设备主要从xx润扬长江大桥、26、湖北巴东长江大桥大桥等工地通过铁路、水路运输到施工现场。根据施工进度计划,钻孔机械及主墩施工设备材料通过水运进入主墩位,在码头未完成之前,临时租用现有码头调运材料,待码头完成后从码头通过便道往施工地点运送材料。其它机械设备及材料通过自身及社会运输相结合的办法通过水路和陆路按计划进场。2.8 施工机具设备进场计划1 钻孔设备本项目拟投入20台钻机,其中12台上海产GPS1500型钻机用于施工陆地和水中主引桥基桩的成孔,8台郑州产QJ2500-1型钻机主要用于主墩基桩的施工。2 水上主要设备本合同段主要工程位于岸上,且水上交通较为繁忙,须尽量减少水上船舶,拟为本标段投入的水上主要设备有一套拌和船(27、包括两台60m3/h拌和站)和一台370匹马力的拖轮。在浇注混凝土时会有几艘砂石料船和散装水泥船。水上设备按港监的有关规定设置标志,在汛期到来之前,征得港监的同意,在指定锚地停靠,确保安全渡汛。3 上部结构施工主要设备对箱梁拟投入两套4台前支点牵索式挂兰,从我部已完工的江西湖口大桥和将完工的巴东长江大桥这两个同类型的项目上调用。预制箱梁架桥机和跨墩门吊我处均有闲置设备,可直接调用。2.9 施工场地总体平面布置1 驻地临时工程建设总占地约4.5万平方米,主要临时设施设置在xx岸引桥两侧,包含办公区、生活区、临时道路、组合箱梁预制场、砂石料场、拌和楼、钢结构加工厂、实验室、钢筋棚、材料堆放等用地,28、xx岸还需设置组合箱梁预制场和部分临时住房。驻地临时工程建设及场地布置详见施工总平面布置图。2 施工主便道沿桥中心线右侧布置,宽度7m,长约930m,另外由拌和站、试验室、料库、钢筋棚、钢构件加工厂等施工点通向主便道的场内便道合计长约300m,宽7m。便道铺设前先将表层腐质土清除,回填宕渣并压实,表层铺中、细粒式碎石面层,进行固化处理。 3 在27号墩和28号墩附近设置各一个附着式施工码头,其长度以放坡不超过7控制,长约100m。5 水上拌和站设置1)方案选定本合同段26号28号墩均位于河道边,而主要的混凝土方量也集中在这三个墩附近,因此采用一台水上拌和站负责这三个墩及主梁的混凝土生产。同时考29、虑租用三艘渡船载运混凝土搅拌运输车承担水中混凝土运送作为备用方案。2)水上拌和站主要承担水边工程项目混凝土的拌和任务,配置为:31152.2m的平板驳一只、卧式水泥罐2个、强制式拌和机2台,0.8m3配料机一台,60m3/h混凝土输送泵2台,小型抓斗吊4台,300m3砂、碎石储料船各一艘,浇注混凝土时散装水泥船和砂石料船保证持续供应材料。水上拌和站每小时生产能力为90m3/h。6 混凝土生产材料来源水泥主要采用散装水泥(同时配备部分袋装水泥),砂石料由砂、碎石船供应至拌和平台处,由桅杆吊配抓斗进行上料。混凝土拌和好后由输送泵输送至施工现场。7 陆地拌和楼设置在引桥桥头,两岸各一套拌和设备,每套30、拌和设备的生产能力为60m3/h,以45台(5 m3/车和6m3/车)的混凝土搅拌运输车配合混凝土输送泵进行混凝土浇筑,实际施工过程中根据浇筑混凝土的方量需要调配混凝土搅拌运输车的数量。8 组合箱梁预制场设置在2.10 临时通讯经理部对外联系采用直拨电话(或移动电话)、传真机、电子邮件,对内以群呼式对讲机、广播等,以满足施工现场内外的通讯要求。2.11 施工用水、用电配置1 施工用电设置:27号和28号主塔设置一台500KVA临变,支持主塔施工用电。xx侧引桥和xx侧引桥各设置一台500KVA临变,支持南北引桥和过渡墩施工用电。并配备3台315KW发电机组,同时根据生产、生活用电需求进行容量扩31、增或增加发电机机组数量。2 生产、生活用水:生产用水采用合格地下井水(经化验)和河水,生活用水采用自来水。 第三章 主桥施工方案3.1 钻孔灌注桩施工3.1.1 概况 本合同段主桥基础包括27号28号主塔基础和26号29号过渡墩基础。主塔基础均采用40根D250cm钻孔灌注桩,27号塔桩长65m,28号塔桩长70m。过渡墩基础均采用8根D150cm钻孔灌注桩,26号墩桩长60m,29号墩桩长70m。除27号主塔部分位于xx河水道中外,其它基础均位于岸上,施工较为方便。根据招标文件和现场调研情况,对于陆地基桩采用在墩位处平整及处理场地后进行施工;对于27号半水中基桩采用筑岛围堰法变水中桩为陆地桩32、进行施工。基桩在施工方法上根据墩位和桩径不同,在混凝土生产、运输、灌注分为两种方法实施,而全部基桩的钢筋笼均采用陆地钢筋棚集中加工制作。27号主塔及28号主塔利用50t吊车安放钢筋笼;27号主塔采用两台水上拌和站负责混凝土生产,八车渡配备混凝土运输车备用;28号主塔采用两台水上拌和站及xx岸上一台陆上拌和站负责混凝土生产,混凝土运输车输送混凝土。所有混凝土浇注设备均为卧泵。26号墩及29号墩则采用25t吊车安放钢筋笼;岸上拌和站和混凝土运输车负责混凝土的生产及运输。3.1.2 27号主塔筑岛围堰27号主塔位于陆地与河道的交界处,主墩范围内横向地面高程相差约8m,属半填半挖地势。进场后在进行临时33、设施施工的同时,就须开始27号筑岛工作,将xx居委会五组一侧高地土方开挖填至河道一侧,向河道中推进约30m,岛面标高13.0m。3.1.3 护筒埋设对监理工程师批准可以施工的桩位进行清除杂物,场地平整(填实、整平),具体填实高度根据地下水位埋深和地表水影响及土质要求,保证钻孔时的静压水头高度不小于12.0m来综合确定;然后在其上测量放样,定出桩位,埋设钢护筒。主桥区内有液化土存在,在主桥桩基施工时钢护筒必须下沉到液化土层以下,避免塌孔现象。由于地质资料不详,初步拟定钢护筒长度12m,用=12mm钢板加工而成,底口用=10mm高60cm的钢板加强,主桥钻孔均为陆上施工,护筒定位误差容易控制,因此34、护筒直径采用2.8m。钢护筒下沉采用50t吊车配合DZ150kw振桩锤打入。对于不能一次振沉到位的钢护筒可采用抓斗清除护筒内土层后,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%。3.1.4 钻机选型 主桥区岩性主要为亚粘土、亚砂土,淤泥质粘土、粘土和粉、细砂,桥址区不良工程地质问题主要为软土、可液化土及微膨胀土。总体看来地质情况对钻机扭矩要求不高,但需要有相当的排量,施工时控制进尺及解决糊钻预计是主要的问题。根据地质情况并结合我处的机械设备安排,过渡墩及主塔墩钻孔施工钻机选型如下:过渡墩1.5m的基桩,采用4台GPS-135、500型钻机施工;主塔墩2.5m基桩采用各4台QJ250-1型钻机施工,泵吸反循环成孔。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。下表为主塔基础施工拟投入的QJ250-1型钻机主要技术参数:钻孔直径(m)岩层2.5,松散层3.0钻杆内径(cm)21.5钻孔深度(m)100主机功率(kw)95最大扭矩(kNm)130辅助电机功率(kw)8转速(r/min)024起重功率(kw)75提升能力(kN)800主机重量(t)303.1.5 钻孔泥浆及水头恰当的泥浆性能对成孔至关重要,施工中要求每班两次测定泥浆性能并及时调整到规范要求值范围内。主桥区地质情况较好,泥浆主要靠自然造浆。泥浆36、各项指标必须满足以下要求:相对密度:1.101.20粘 度:1822s含 砂 率:4%胶 体 率:95%PH 值:811失 水 率:20ml/30min静 切 力:33.5钻孔过程中护筒内水头保持在1.52.0m。根据本桥水位变化情况,每个主墩侧设置一个泥浆池和沉淀池,体积为21520m=600m3,并在钻孔时及时以抓斗吊清除钻渣,保证护筒内失水时,泥浆池中有足够的泥浆补充水头。3.1.6 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、泥浆循环系统等材料准备、事故预案、安全方案、37、质检方案等,并备有可靠的自发电系统和满足要求的商品混凝土应急。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、钻进速度和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,否则应找出原因,及时处理。3 钻孔作业采用减压钻进,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;经常对钻孔泥浆进行试验,不合要求时,38、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 钻孔时将采取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 27号主塔基础施工时,密切注意筑岛岛面标高变化情况及河道侧边缘有无坍塌现象发生,如若危及平台的稳定性则及时采取抛填块石或土袋防护或其他可靠防护措施。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。3.1.7 清孔 钻孔到位后采用长为46倍的桩径、直径等于桩径的检孔器或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后,进行清孔作业,清孔必须满足公路桥涵施工技术规范要39、求。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出,清孔时间不少于将孔内泥浆循环三次。3.1.8 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,采用平板车运输至现场施工。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;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;钢筋笼接长采用冷挤压接头,每节接长保证顺直度满足要40、求,接头牢固可靠,同一断面接头数量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 混凝土灌注导管采用内径300型卡口管,按公路桥涵施工技术规范要求,在混凝土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 在灌注混凝土前再次检查孔底沉渣厚度,如不满足要求,应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,首批混凝土储料斗设计容积为:满足导管初次埋置深度大于1.5m。3.1.9 钻孔桩混凝土的灌注粗、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,灌注时保持有足够的流动性,其坍落41、度控制在1820cm,首批混凝土的初凝时间应大于10小时。为提高混凝土和易性,混凝土中掺用外加剂、粉煤灰等材料,其技术条件及掺用量通过试验确定。1 对于27号主塔基桩采用两台产量60m3 /h水上拌和站生产混凝土;对于28号主塔基桩采用上述水上拌和站及一座设置在xx侧引桥的60m3 /h陆上拌和站生产混凝土。27号桩基施工时,陆地拌和楼作为备用(混凝土运输至码头后再用运输船运输至墩位)。26号过渡墩施工也采用上述水上拌和站。2 陆地及水中拌和楼均备用发电机(315kVA两台、200kVA一台),备用的发电机做好供电准备。3 按三倍浇注桩身混凝土体积备齐砂、石、水泥、外加剂等原材料,但当钻孔桩成42、孔时间较集中时加大储备量。4 混凝土灌注开始后,注意保持孔内的静压水头不少于2.0m,同时及时测量混凝土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混凝土的最小落差,确保混凝土密实。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。3.1.10 基桩检测基桩施工完成且混凝土强度达到检测要求后,及时与检测单位联系进行检测。3.1.11 注意事项1 选择和易性好的配合比,加缓凝剂,严格控制坍落度,应注重混凝土浇注的连续性。2 混凝土方量比较大,混凝土浇筑时陆地拌和楼作好准备,以便在需要时能及时提供混凝土。3 加43、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混凝土的施工质量。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 砂层中的钻进由于此种土层自身强度不高,含泥量少,造浆能力差,护壁性能不好,是钻孔作业较危险的地层。处理不好,极易发生坍孔事故。处理方法是:每钻进几米,掏渣一次。然后投入适量粘土至孔底。继续钻进,使孔底1m深范围内始终保持泥浆比重在1.5以上的高浓度区。通过钻头的住复挤压,形成较完整和强度较高的壳体孔壁,可以有效地防止涌砂现象。6 糊钻的预防本桥区土层多为粘土和亚粘土,在钻孔过程中极易碰上糊钻的情况,粘土紧紧地嵌固于钻头的冀翅间,形44、成磨盘状,导致钻进困难。从根本上预防的措施就是在加工钻头时在保证受力的情况下尽量减小钻头圈板宽度,加大内加劲板开孔。另外在施工中也可采取降低泥浆密度、定时空转和高挡转速控制进尺的方法预防糊钻。3.2 主塔承台施工27号主塔承台属于半水半陆低桩承台,28号主塔和26、29号过渡墩承台均为陆上施工,下面主要叙述施工难度最大的27号主塔承台施工方案。27号主塔承台平面尺寸为48.829.6m,承台厚度为6m,封底混凝土厚6m,承台顶面高程为8.906m。经过筑岛围堰后的钻孔平面高程约13.0m,即地面高程与承台顶面高程相差约4m。27号承台及封底混凝土采用钢板桩围堰施工。3.2.1 钢板桩围堰施工145、 钢板桩围堰结构形式围堰由钢板桩及其内支撑系统组成,其中内支撑系统包括分配梁、一层水平撑杆和水平撑杆竖向支撑。力的传递途径为:土压力与水压力钢板桩分配梁水平内支撑。由于围堰平面尺寸太大,需要深入土层的竖向支撑承担水平支撑的竖向挠度。根据墩位处地形情况和承台几何尺寸,拟定钢板桩围堰总高22m,围堰顶高程+13.5m,底高程-8.5m,围堰内轮廓尺寸比承台平面尺寸周边大0.2m,即50.230m。2 钢板桩设计计算工况围堰施工过程中包括三种最不利工况,验算也分到这三种情况进行,第一种是在安装内支撑之前,土层开挖至设置内支撑位置时,钢板桩作为悬臂梁处于受力最大;第二种是已安装内支撑,围堰内水头与外侧46、水头基本相平,但土层标高已下降至封底混凝土底面时;第三种是浇注完封底混凝土,围堰内水抽干准备施工承台时。3 钢板桩围堰施工程序1)施工准备根据围堰使用情况,钢板桩可分为角桩和边桩两种。运至工地后,应仔细进行检查、分类。桩身不得出现扭曲、裂纹等缺陷,局部缺陷可根据具体情况用冷弯热敲、接长等方法进行修补,锁口必须进行检查,检查时,用一块型号相同、3-4m长的短钢板桩作通过实验。每片钢板桩两侧锁口内均徐黄油混合物(重量配合比为:黄油:沥青:干锯末:干粘土粉2:2:2:1),以减少板桩插打或拔除时相互间的摩擦力,且提高抗渗漏性能。2)插打定位桩,安设导向环 用全站仪精确定位,插打定位桩,安装导向架,利47、用50t吊车起吊震动锤(DZ90kW),夹好定位桩(定位桩为16根10m长、以4根10010012角钢组成的框架)。启动震动锤,使之沿围堰内部设计位置垂直插入土中,入土深度4m,其顶标高设置为+19.0m ,然后在其上面分两层焊好10010012角钢作成的导向环,在导向环上部按一定位置设置I30工字钢导向轨,作为打设钢板桩的内轮廓导向及定位系统,I30必须精确定位,否则将影响到钢板桩的合拢及承台位置。3)插打钢板桩27号墩钢板桩设计顶面高程与岛顶标高相差仅0.5m,而导向架必须有一定高度才能起到导向作用,因此导向架顶标高高于地面6m,这就意味着钢板桩必须分两次才能插打到位。钢板桩的插打从河道一48、侧开始,施工时及时用仪器测量,必须保证钢板桩的平面位置和垂直度。插打至顶面高于导向架约1m时停止。钢板桩围堰在合拢时,两侧锁口不一定平行,会出现上大下小或上小下大,左右偏移等情况,因此在合拢处5-7片钢板桩可只打入少许深度使之稳定即可,用链条葫芦分别拉两侧锁口,使之变大或变小,然后将钢板桩徐徐插入,再分别打入。钢板桩围堰合拢后,即可拆除导向环,拔除定位桩,然后逐块将钢板桩施打到设计高程。4 出现问题的对策1)当桩出现水平向倾斜时造成水平向倾斜的原因是由已完成的前一根桩和正施工的桩之间摩擦力引起,或由于错误使用打桩机引起。一旦出现钢板桩倾斜的情况须立即矫正,否则会变得无发收拾。为了避免板桩倾斜,49、振动锤应定位于被打桩的重心线上,用足够的握裹力使锤头垂直的、牢固的击振桩头。用导向轨可消除板桩的横向倾斜。如果桩横向打斜了,可用钢丝绳反拉校正倾斜,无法校正时,只能采用变截面桩来矫正。2)当插打时出现连带下沉时在本合同段土质中打桩时,施工中的桩可能使得相邻的桩下沉至允许高度以下。发生此情况时,要在受影响的桩的顶部加焊一段以补齐高度。为避免相连邻桩被动下沉,几根桩可由横支撑用螺栓连接在一起,或把相连的锁口焊在一起,另外,也可在板桩锁口上用夹紧装置连接,来避免两个或更多的桩同时下沉(或拔出)。如果一个夹紧装置不够,可在下一个锁口上再加一个夹紧装置。3.2.2 土层开挖及封底钢板桩围堰施工完毕后即可50、进行土层的开挖作业。内支撑顶标高为+11m,底标高+10m,安内支撑之前的土层开挖采用挖掘机直接开挖,自卸车运土。围堰内土层开挖至内支撑底标高时,以振动沉桩机施打竖向支撑。竖向支撑共8根,每根竖向支撑为4根10010012角钢通过缀板组焊而成,竖向支撑总长23m,其顶标高与水平支撑底标高一致,底标高-13m,进入封底混凝土底面10m。竖向支撑必须有较大的抗弯能力和回转半径,以抵抗除土时抓斗的碰撞和具有良好的抗压稳定性。竖向支撑施打完毕后安装分配梁和水平支撑,完成钢板桩围堰的受力体系转换。用抓斗吊继续除土至地下水无法控制时,向围堰内注水,同时以120m3/h泥浆泵吸泥,当围堰内水深达到5m以上时51、,也可采用9m3/min空压机吹砂,在使用空气吸泥机时必须保持围堰内水头高度。经技术员测量吸泥至封底混凝土底标高时,将吸泥设备吊出围堰,及时进行封底混凝土施工。封底混凝土采用导管法施工,根据27号主墩承台的平面尺寸,拟投入36=18根300mm导管,每根导管首批混凝土方量需保证埋深1.3-1.5m。在灌注中同灌注桩一样要保证混凝土的连续性,不得二次封底。3.2.3 承台施工封底混凝土施工完成后,等强几天,待封底混凝土强度达到C20时开始抽水,施工承台。抽水时钢板桩围堰可能会有局部漏水,将旧棉絮压入钢板桩之间的锁口内,压紧压实,可保证围堰封水。抽完水后,用风镐凿除桩头,测量放样,准备立模板。模板52、以刚度控制设计,材料采用1220244010mm竹胶板,背方采用1010cm方木,间距25cm,方木后用短方木及木楔子顶于钢板桩上,保证模板的稳定性。立好模后,分层绑扎钢筋和安设架立钢筋,同时安装冷却水管,预埋测温传感器、塔柱施工预埋件等。准备就绪后一次浇注混凝土。1 承台施工放样首先用全站仪极坐标法放样出主墩纵、横轴线,并将点位标示在封底混凝土面上,再用全站仪放样出承台模板安装大样控制线。安装完模板并在浇筑混凝土前,须对模板的位置和高程进行最后一次校核。2 钢筋制作及安装钢筋采用加工厂加工成型,现场绑扎安装的方法施工。架立钢筋比较密集不能一次性通高布设,影响钢筋吊装和施工安装,考虑现场分段安53、装架立筋,架立筋间对接采用直螺纹套筒。钢筋分层安装,由于承台钢筋用量大层数多,面积广,除必要的架立钢筋外,为确保钢筋位置的准确性和各层面的平整性,增设钢筋定位劲性骨架(采用63角钢加工)。在钢筋安装过程中,桩基锚固筋与承台钢筋的位置冲突时,对此可采用适当调整桩基锚筋的方式解决。主筋对接也采用直螺纹套筒,其余型号钢筋均按公路桥涵施工规范进行搭接或焊接。钢筋进场时每批量钢材必须附出厂检验合格证,进场后通过抽查试验合格后方能投入使用。在钢筋施工时,混凝土浇筑前,塔吊、下横梁支架、塔柱预埋钢筋等施工预埋件在承台预埋时,均设置安装定位框,与承台钢筋位置“打架”时,适当调整承台钢筋,以保证预埋构件的准确位54、置。避雷针接地线随承台钢筋安装引入塔柱预埋空间。避雷针接地线电阻控制不大于2欧姆。3 承台冷却水管采用50mm,壁厚2.5mm输水镀锌钢管,梳型冷却管接头采用螺旋式套筒连接,其平面分布间距为1.0m,均采用U型定位筋卡焊,竖向分布三层,间距为1.5m,其位置控制采用定位架方式,冷却管安装随钢筋安装逐层同步进行。冷却管进水口用钢板临时封堵焊固,出水口用软胶管引至模板外用铁丝扎紧上口,使用时打开保证冷却管循环水的畅通。4 模板安装模板安装在钢筋绑孔和冷却循环水管安装前进行,模板稳定性和断面尺寸须严格控制。模板的测量调整控制:轴线15mm,断面尺寸15mm,顶面高程30mm。在钢筋网顶面以钢盒作为剪55、力槽模板。5 承台混凝土浇筑承台混凝土浇注前,先用水湿润封底混凝土顶面,在封底混凝土表面铺一层水泥砂浆,再开始混凝土浇注施工。为保证承台混凝土的整体性,浇筑一次完成,分层浇筑每层厚度不超过30cm。混凝土振捣采用梅花型分布插入振捣器,按作用半径1.5倍确定插棒间距。混凝土浇筑顺序由上游至下游再由下游向上游往复循环浇筑。浇筑层厚度的控制对大面积散热和振捣效果有可靠保证。承台尺寸为48.829.66m,混凝土方量达9000m3,根据承台施工工期安排,拟投入两台水上混凝土拌和站,每小时产量大于90m3,混凝土从拌和站直接进入混凝土卧泵,预计4天即可完成承台混凝土浇注。同时xx岸一台混凝土拌合站及4辆56、混凝土运输车作为备用,必要时以渡排过河补充设备力量。浇筑混凝土垂直距离大于2m时均采用串筒输送。6 承台混凝土质量保证措施水泥采用低水化热矿渣水泥,通过试配掺加粉煤灰,减少水泥用量。粗集料选用级配良好的13cm碎石;细集料选用级配良好的中砂,砂率控制在40%左右。通过试配掺加外加剂降低水灰比,混凝土拌和用水采用低温水降低混凝土的温度回升率。混凝土初凝时间不得小于12小时,塌落度控制在1618cm。混凝土养护和冷却循环水24小时监控,监控期限以大体积混凝土体内外温差稳定温度不大于25为止。3.3 主塔施工本合同段主塔包括下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁和上塔柱。斜拉桥索塔施工的关键主要是塔柱线型控57、制、外观质量和上塔柱斜拉索锚固区施工。根据索塔特点和施工总工期并考虑到各种因素,拟定主塔施工控制工期为7个月,即2003年9月1日至2004年3月31日,并以此制定相应施工措施。索塔下塔柱采用翻模施工,下横梁采用万能杆件桁梁钢管支架现浇施工,上横梁采用预埋牛腿承担六四军用梁支架现浇施工,中上塔柱采用爬模施工。斜拉索钢套筒安装采用三维坐标控制法施工。两道横梁施工穿插在塔柱施工中进行,横梁均采用一次浇筑成型。施工材料依靠安装在塔旁桥轴线上的JL150塔吊调运,施工人员从下横梁至上横梁利用施工电梯运送。3.3.1 下塔柱施工1 下塔柱模板外模采用4.5m高度大面板钢模,钢楞采用236型钢,对拉杆采用58、锥形螺母拉杆。内模采用组合钢模拼装,钢楞采用210型钢。内模内支撑采用可调节钢管支撑,分层构成网格结构,塔柱外侧外模支架采用钢管落地式支架,模板间连接为螺栓连接。2 下塔柱钢筋安装钢筋安装顺序为:校正基础预埋筋位置安装劲性骨架安装主筋定位框测校定位框平面位置安装主筋安装箍筋及预埋件。凿毛承台塔肢位置混凝土表面(包括剪力槽),安装首节劲性骨架,劲性骨架除了作为主筋的定位骨架外,还起到稳定模板的作用。劲性骨架安装采用预偏法。钢筋安装前,在劲性骨架上安装主筋定位框(定位框上已按主筋间距放样并注标识),用直螺纹套筒连接塔柱预埋筋与塔柱主筋,并同时在钢筋定位框上绑扎定位。以确保塔柱主筋间距位置的准确和各59、向钢筋平面的平整及顺直,避免由钢筋引起的模板安装障碍。3 翻模施工模板设计以刚度控制,面板平整度1mm,挠度1mm。钢制模板采用对拉杆控制模板变形和抵抗混凝土侧压力,板间连接采用M16螺栓栓接。面板采用=5mm钢板,背方采用236槽钢钢。模板安装先立面后侧面,立面精确控制到位后再安装侧面模板。模板安装高度为9m,即模板总高度。每完成一次混凝土浇注,翻转安装4.5m模板留4.5m模板作为翻转模板的承重支撑结构。模板测调采用三维坐标法控制测量,安装前测定模板纵横轴线位置,安装后测量安装精度,轴线不超过10mm,断面尺寸不超过20mm,模板高程不超过20mm,浇注混凝土前,进行模板校核测量。符合设计60、要求后,才能进行混凝土浇注。4 混凝土施工混凝土浇筑采用泵送法,泵管从水上拌和站上岸,顺塔旁用临时脚手架安装布设。除特殊部位(塔柱首节混凝土和下塔柱顶部)外,其余各段均每次浇筑4.5m高混凝土。混凝土入模采用泵送软管输送混凝土到浇筑部位2m高处,混凝土浇筑采用分层法浇注,并用插入式振捣器振捣混凝土,混凝土振捣应密实。1)混凝土配合比索塔塔柱混凝土采用泵送工艺施工。施工前先根据砂石料及水泥质量状况进行配合比试验,试配时按照普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-96)要求,在施工现场通过计算、试配和调整确定,主要要求如下:(1)水泥采用规定强度及普通水泥,其最大用量不超过550kg/m3。(2)粗61、集料选用级配良好的13cm碎石。(3)细集料选用级配良好的中砂,砂率控制在40%左右。(4)在经监理工程师同意的前提下,通过试配掺加外加剂,以降低混凝土水灰比。(5)混凝土初凝时间不小于12h,坍落度控制在16cm18cm,以利于泵送施工。(6)塔柱混凝土水泥采用同厂家、同类型、同标号水泥,使塔柱颜色通体一致。2)浇筑(1)塔柱混凝土采用水上拌和站拌和、卧泵泵送入模,插入式振捣器振捣的办法浇筑。根据每次混凝土浇筑数量,同时开动2台60m3/h搅拌机,一台三一牌高压卧泵和一台SWING高压卧泵泵送,其混凝土垂直输送高度可达180m以上。(3)塔柱混凝土每次浇筑高度为4.5m,每次模板安装前凿毛混62、凝土顶面;混凝土浇筑分层进行,分层厚度在30cm左右,沿水平方向逐渐推进。(4)使用插入式振捣器振捣混凝土时需快插慢拔,同时要垂直插入混凝土中,并插至前一层浇筑混凝土约10cm,严禁用振捣棒拖混凝土布料,振捣棒移动间距不得超过有效振动半径的1.5倍。(5)布料时,混凝土自由落体高度不超过2m,超过2m设置串筒布料。(6)下塔柱平面尺寸大,壁厚大,施工时同时需考虑水化热问题。每次混凝土浇注完毕拆模后,立即用塑料布包裹外表面,可同时起到保温和防风的作用;塔内灌满河水,可起到降温和养护的作用。3.3.2 下横梁施工下横梁支架采用1.0m钢管桩支承,万能杆件拼装桁架梁承重,其悬臂端由预埋钢箱牛腿上的分63、配梁砂筒支承。横梁底模板安置于上分配梁上。底板和外模均采用大面钢制模板,外模钢楞采用236型钢,对拉杆采用50mm塑料管穿32精轧螺纹钢;内模采用组合钢模和210钢楞拼装,横梁顶板支架采用门式支架。1 下横梁钢筋安装及预应力管道安装钢筋及预应力管道安装顺序:底板钢筋底板预应力管道腹板钢筋腹板预应力管道腹板和横隔板模板顶板支架内模顶板钢筋顶板预应力管道。2 下横梁混凝土浇筑底板混凝土浇筑由横梁的两端向中间慢速浇注,在底板浇注端混凝土初凝前开始分层浇注横梁腹板,最后浇注横梁顶板。3.3.3 下横梁预应力施工在浇注混凝土前先穿好束,以防波纹管漏浆造成施工不便,待混凝土强度达到85%,根据施工设计要求64、进行预应力张拉。1 预应力束张拉预应力张拉采用双控,且以引伸量控制为主。按设计要求,引伸量控制在6%之间,同一张拉断面断丝率不得大于1%,且不允许整根拉断,预应力束需用圆盘切割机下料。张拉的施工工艺如下:张拉程序为0初应力(0.1k)张拉控制吨位(持荷2min,锚固)实际伸长值的计算方法为:L=L1+L2L1从初应力至控制张拉应力间的实测伸长值(cm);L2初应力时的推算伸长值(cm),可采用相邻级的伸长度。理论伸长值的计算:L=(PL)/(AgEg)P预应力束的平均张拉力(N);L预应力钢材长度(cm);Ag预应力束截面面积(mm2);Eg预应力束弹性模量(N/mm2);2 孔道压浆施工控制65、1)预应力钢束张拉后,及早进行压浆,根据xx地区的空气湿度一般不宜超过7d。孔道压浆用水泥浆,其技术条件应符合以下规定:(1)水泥采用普通水泥;(2)水灰比不得大于0.40,掺入适量减水剂时则可减小到0.35,水及减水剂对预应力钢材无腐蚀作用;(3)水泥浆的泌水率不超过4%;(4)水泥浆中掺入膨胀剂应通过实验确定用量;(5)水泥浆稠度宜控制在1418s之间。2)孔道压浆施工工艺(1)孔道冲洗洁净、湿润;(2)调制水泥浆压浆;(3)在检查孔抽查压浆的密实情况,检查标准试块的抗压强度评定水泥浆的质量;(4)封锚。3)压浆施工压浆时采用活塞式压浆泵,其压力最大为0.5Mpa0.7Mpa。管道较长时可66、适当增大压力。每孔道压浆至最大压力后,稳压一段时间,达到孔道另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出的浆与规定的稠度相同的水泥浆为止。并作好压浆施工记录。4)压浆施工控制压浆后,应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实,及时处理并纠正。压浆时,每一工作班取3组7.077.077.07cm的立方体标准试件,标养28天,检查其抗压强度,作为水泥浆质量评定的依据。5)封锚孔道压浆完成后,进行封锚。封锚前,在预应力张拉槽口补焊设计采用的钢筋。封锚混凝土标号与塔墩标号一致,为C50混凝土。3.3.4 中上塔柱施工中、上塔柱采用爬模施工,内模采用轻型大面钢制提升模板。爬模由爬升系统和模板系统构成,爬升系统由爬架67、和联结导向滑轮提升结构组成。爬架分两部分:下部为附墙固定架并分两个操作层。上部为操作层工作架,其分四个操作层。爬架的作用:一是模板提升和安装,二是防风抗风,三是解决自身的爬升。导向滑轮结构:主要是控制爬架交替提升过程中的运行轨迹和动态平衡。1 模板塔柱外模板的结构型式为大块钢模板。根据塔柱施工分段高度,模板在竖向分为两节,每节高4.5m,每次拆安4.5m。每根塔柱各配备一套外模板。模板以刚度为主要控制因素,要求其最大挠度小于1.5mm。根据设计计算结果, 综合考虑模板周转使用次数,拟采用10型钢及=5mm 钢板加工,加工时严格控制模板表面平整度、强度、刚度,以提高塔柱外观质量与线型质量,使其满68、足施工规范要求。塔柱内模板采用5.0m高度钢制提升模板,钢管支架支撑。2 爬架爬架采用8型钢加工,总高度21m,附墙高度4.2m,每根塔柱配备四副爬架,每塔配备8副爬架。爬架在塔柱起步段(13.5m)施工完成后即可利用塔吊现场组拼,利用高强附墙螺栓将附墙架附在塔柱墙体上,实施塔柱钢筋混凝土施工,爬架每爬升一次浇筑两个4.5m标准段塔柱施工。3 钢筋、劲性骨架安装凿毛下横梁段塔肢位置混凝土表面,安装中塔柱首节劲性骨架。钢筋、劲性骨架安装方法与下塔柱相同。4 爬模施工爬架安装前,下塔柱先浇注13.5m,并预埋爬架锚固预埋件。底节段塔柱模板安装先立面后侧面,立面模板精确控制到位后再安装侧面模板。模板69、测调采用三维坐标法控制测量,安装前测定模板纵横轴线位置,安装后测量安装精度,轴线不超过10mm,断面尺寸不超过20mm,模板高程不超过20mm,浇注混凝土前,进行模板校核测量。不符合施工控制要求时重新调整模板后,才能进行混凝土浇注工序。起步段施工完成后,利用塔吊拼装爬升架,并用高强附墙螺栓将附墙架附着在塔桩上,进入爬模循环施工。5 预埋件预埋结构预埋件按设计要求预埋。施工预埋件采用高强锥形螺帽拉杆或镀锌钢板,上、下横梁与塔肢固接处设置预埋小钢箱作为支承桁架梁的牛腿预埋件。6 混凝土浇筑注意事项与下塔柱施工相同,此处不再赘述。7 其它问题1)塔身施工配备一台塔吊及一台电梯进行施工材料吊运及工作人70、员上下作业。承台至主塔下横梁设置人行爬梯;在下横梁位置预埋钢构件,顺着塔肢安装电梯至上横梁。上塔柱施工人员则采用钢管脚手架上下作业。2)塔身施工时配备完善的供电及供水设施以满足正常施工需要。3)考虑塔柱收缩、徐变和弹性压缩,塔柱浇筑高度应比理论高度增高一定数值。施工时,根据设计和科研单位指定位置埋设塔柱、横梁应变片;配合科研单位实测塔身混凝土的弹性模量、徐变系数。测点的高程变化,经综合分析后确定最终增高值,在浇筑塔顶时一次调整。4)为满足塔柱在施工过程中的抗风及其他要求,中塔柱施工过程中设计采用两根100cm钢管在两根塔柱之间设置横撑。5)考虑横梁预应力张拉对塔柱线型的影响,塔柱施工到横梁部位71、时需对塔柱设置一定的预偏量,具体数值由设计单位提供。6)塔柱施工时按顺序进行爬梯、电梯、塔吊、电缆、混凝土泵管、照明设施、爬模附墙架等预埋件的埋设。7)塔柱施工到横梁部位时,预埋横梁钢筋及预应力管道,横梁预埋钢筋与横梁钢筋之间采用直螺纹螺栓连接。3.3.5 上横梁施工上横梁施工采用六四军梁承重结构,支承牛腿分别在横梁底板下3m处预埋钢箱牛腿。桁架承重结构安装顺序:钢板牛腿底分配梁砂筒顶分配梁六四军梁承重梁底板分配梁底板模板。上横梁的钢筋模板,预应力束安装张拉,预应力管道灌浆、封锚,混凝土浇筑施工等均和下横梁施工相同。3.3.6 拉索锚固区预应力施工上塔柱斜拉索锚固区预应力采用扁锚体系以抵抗斜拉72、索的拉力,预应力为BM15-4钢绞线。钢绞线束张拉施工采用后张法一端张拉。上塔柱施工周期4天。张拉工作随塔柱施工紧后完成。预应力束管道压浆采用活塞式压浆泵压浆工艺。锚头封锚混凝土采用开口模板封锚。索塔锚固区环形预应力束施工是高空作业,由于该区段受到斜拉索强大的集中作用,结构受力复杂。预应力筋束定位是否准确,张拉是否到位,直接影响塔柱内力,加之该区段钢筋较多,又有劲性骨架,锚下局部加强钢筋等干扰,其定位、穿束、张拉、压浆施工难度均较大。1)预应力管道安装波纹管采用BM15-4扁波纹管,波纹管安装采用钢筋定位支架控制平面分布及竖向位置。在劲性骨架焊接成形后就穿波纹管,然后再绑扎普通钢筋,以提高孔道73、的安装精度。2)预应力钢绞线穿束钢绞线穿束在每节段钢筋安装时同时完成,利用爬架操作层作为穿束平台,钢绞线下料长度为:设计长度+21.5m(张拉工作长度),下料采用切割机切割、束端平面平整。3)预应力束张拉考虑塔柱混凝土浇筑的进度与塔柱施工周期,张拉工作在模板拆除后进行。锚固区预应力张拉实施两端对称张拉,张拉控制实施双控(应力控制与伸长量控制)。预应力束张拉程序:初拉(0.1设计拉力)张拉至设计吨位持荷2min锚固。4)预应力管道压浆压浆随预应力张拉工序紧后进行施工。水泥浆搅拌及压浆设备均布设于塔上,由高压输浆管输浆于施工位置。5)封锚及浆渍处理预应力封锚在压浆工序完成后,当即安装锚头盖帽。溅落74、在塔柱上的水泥浆在封锚的同时进行水洗、冲刷,保持塔柱表面的清洁和美观。3.3.7 施工测量控制1 索塔测量放样的主要误差要求如下:索塔倾斜度:H1/3000断面尺寸:20mm轴线偏位:10mm塔顶高程:10mm斜拉索锚固点高程:10mm斜拉索锚具轴线:5mm2 索塔测量放样的主要方法索塔测量放样的主要方法是“全站仪三维坐标法”,即在控制点上架设仪器,直接测量索塔上测点的三维坐标X、Y和高程H,然后将测量值与对应点的设计值比较,计算出二者的差值,再将点位移至设计位置。由于“全站仪三维坐标法”对仪器依赖太大,所以同时用常规的经纬仪交会法和水准测量分别对平面点位和高程进行校核。3 钢筋安装钢筋安装时75、先利用劲性骨架作定位架,每2m取一断面焊一定位框架,并利用全站仪调整其位置符合钢筋位置要求,然后安装竖向主钢筋,在竖向主钢筋上用钢卷尺放样,安装水平构造钢筋,待模板安装完成后,再利用模板对钢筋进行“精定位”,调整好钢筋保护层。4 模板安装定位模板提升到位后,在模板的顶面选取其角点作为测量放样的定位点,用全站仪三维坐标法在岸边的控制点上测量调整模板至设计位置,以保证塔柱的正确空间位置。5 塔柱内斜拉索钢套筒的定位测量斜拉索钢套筒定位的关键是保证锚固中心点的空间位置及钢套筒的方向正确,否则斜拉索将与钢套筒发生磨擦,损坏斜拉索。为了防止混凝土堵塞拉索钢套筒及利于立全站仪棱镜杆,定位前需将钢套筒两端用76、薄钢板封口,以后再割开。放样时,只要保证斜拉索钢套筒上端中心点(锚固中心点)与下端中心点同时达到各自设计坐标与高程,则索管已达其设计位置。于是用全站仪三维坐标法先测得斜拉索钢套筒上、下端中心点的坐标和高程。根据其偏差就可以利用千斤顶、导链滑车等微动设备移动斜拉索钢套筒至正确位置,再将其焊结在劲性骨架上。往往这样的测量、计算、调整需进行多次,逐渐趋近,直到达到设计要求为止。在实际工作中,拉索钢套管下端中心点由于处在垂直面上,无法直接立全站仪棱镜杆,可在其旁焊一块小钢板用于立棱镜杆,计算时加一改正量即可。6 索塔基础的沉降观测由于索塔基础地质情况比较复杂,岩基在基础、塔身、上部结构自重荷载及运营荷77、载等作用下可能产生沉降,所以在施工过程中和以后运营中均需对其进行监测,为此在中塔柱上设置永久沉降观测点。为便于以后长期观测,观测点的高度与主梁平齐,在上、下游塔柱的两侧分别设1个共4个。塔柱混凝土浇筑前预埋圆头铆钉用作永久沉降观测点。观测方法:首先按照二等水准测量规范的要求,用两台J2 型经纬仪采用电磁波测距、对向观测、三角高程测量高差的方法,进行跨河水准测量,将岸上水准点的高程引至下横梁处的水准点上,再用二等水准测量联测各沉降观测点,得到各变形点的高程。在主塔施工过程中定期对变形点的高程进行观测,最终一次的观测值与第一次测量值之差即为主塔的沉降变形量。7 索塔挠度的变形观测在索塔施工过程中,78、由于索塔受风力、日照等外界环境因素的影响而产生挠度变形。随着索塔高度的增加,挠度变形的幅度也急剧增大。只有准确地掌握塔摆动和扭转的规律,才能有效地指导施工和相应的施工测量工作。另外,在混凝土梁浇注过程中,由于施工原因,致使索塔两侧斜拉索受力不平衡,从而使索塔在顺桥向产生一定的偏移。为了将这种变形限制在一定范围内,不致于使其危及索塔安全,需对此变形进行观测。为了较准确地反映索塔各个位置的变形情况,分别在上、下游塔柱的塔顶、上横梁处、中横梁处4个位置布设变形观测点。变形观测的周期,在工程施工阶段根据影响索塔受力变化的具体工况而定(如混凝土梁的吊装、斜拉索的张拉等)。索塔挠度变形观测的方法:采用全站79、仪极坐标法进行观测,在岸上工作基点上安置好仪器,输入测站点坐标并配置起始方位角后,只要一次照准反射棱镜,仪器即可测出方位角和距离,计算并显示变形点的坐标。将测量结果与变形点第一次测量的坐标比较,就得出变形点的二维偏移量。为保证精度,观测要进行一个测回。为提高测量精度,用全站仪极坐标法观测时始终在同一控制点上设站,后视方向也始终为同一方向,这样各控制点间的误差不会影响测量精度。同时,工作基点和照准点上都采用强制对中装置。8 索塔施工测量的主要技术要求1)索塔施工测量的控制基准点要经常复测,防止点位移动;2)温度、日照和风力对索塔的挠度变形影响较复杂,其对施工测量放样的影响值很难得知。所以对索塔各80、部位进行施工测量放样时,应选择夜间、风力较小、外界环境相对稳定的时段进行。3)由于索塔的不断增高和混凝土收缩、徐变、沉降、风荷载、温度等因素影响,塔身必然会有少量的变化,所以在对索塔各部位的相关位置和变化点进行测量放样时,应避免误差的累积,保证索塔各断面尺寸达到设计要求。3.3.8 塔柱尺寸控制下塔柱高度较低,在施工时不需考虑防外倾的问题,但在浇注下横梁时必须考虑防止塔肢外倾的措施。方法为在下塔肢距下横梁底约50cm处预埋两组15-9锚固体系,浇注下横梁混凝土之前水平张拉两束各9根15.24钢绞线,以抵抗下塔柱外倾力,具体拉力需根据塔柱、施工荷载和下横梁牛腿上支反力导致塔柱内侧混凝土的拉应力确81、定。中塔柱中部设置一层两根100cm的水平钢管支撑作为压力支撑控制塔肢内倾与变形。塔肢空间位置控制及塔肢细部线型控制以模板安装为主体,采用三维空间测量控制。3.3.9 塔柱外观质量控制塔柱外观质量主要从模板和混凝土施工两方面来考虑。索塔为等截面结构,下塔肢采用翻转模板法施工,中、上塔肢采用爬模法施工,索塔混凝土节段间模板安装调整时,其间隙控制不大于5mm。索塔模板以爬架和锥形螺母拉杆加强模板刚度,模板自身刚度以加密肋板和小背楞型钢间距控制。索塔泵送混凝土在高温季节施工降温措施是:水平泵送段管道采用浇水降温和覆盖湿麻袋吸热;竖直泵送管道采用泵管包裹矿棉阻隔外界高温侵入的措施。索塔混凝土防裂除上述82、措施外,还需在主筋外侧设置防裂钢筋网,保障混凝土的外观质量。索塔混凝土施工避免蜂窝麻面的措施:混凝土浇注保持均匀振捣,不过振、不漏振、不少振。插入式振捣器振捣应距模板510cm。模板循环施工时,清理干净面板污渍和残留水泥浆斑。模板应涂脱模剂。为保证混凝土颜色保持一致,塔柱混凝土采用同厂家、同型号、同标号、同化学成份配方的水泥。塔柱修饰采用试验试配、现场对比的方式,配制出与塔柱混凝土颜色一致的砂浆修补螺栓孔,预埋件表面和施工缝等。塔柱混凝土的养护:气温高于5时采用洒水养护,保持混凝土表面湿润;50时采用塑料布保温养护;0以下时采用双层塑料棚布围棚,通过碘钨灯加温的措施提高棚内温度,防止混凝土的冻83、害发生,保证混凝土的质量。3.4 过渡墩施工过渡墩采用双排柱式墩,柱径250cm。26号墩柱高12m,29号墩柱高10m,采用两节6m高模板连接后一次性浇筑。模板设计为两半圆钢模,竖向背肋为75角钢,水平背肋为=6mm钢板,两节模板间连接采用M18螺栓栓接。面板采用=5mm钢板,混凝土浇筑工艺同塔柱混凝土施工工艺。3.5 主梁施工3.5.1 施工方案简述主梁施工包括0号块施工、标准段挂篮对称悬浇、边跨现浇段(端横梁)、边跨合拢段和中跨合拢段施工。其中,0#块施工采用大型钢构支架现浇,支架搭设在索塔中塔柱施工的同时即可进行,待上横梁施工完毕后开始钢筋砼施工;主梁悬浇节段采用桁架牵索式挂篮对称施工84、,每台挂篮自重约180吨;中跨合拢段采用吊架法施工。3.5.2 0号及1号梁段施工0号及1 号梁段在支架上施工。支架采用钢管桩支撑万能杆件桁架组合结构,其顶面纵向长度为16米,支架靠近塔柱一端支承在横梁预埋件上。万能杆件主梁之间利用横梁联成一个空间桁架结构。具体施工时先进行加载试验,以消除支架的非弹性变形,并测量弹性变形,并按此计算出立模预抬标高。所有钢筋、模板均由驻地加工厂加工成型,然后运往现场安装,同时将预应力预埋管道、斜拉索预埋装置按设计位置牢固定位。所有钢筋接头的搭接长度均按设计及规范进行控制,且搭接接头个数不应超过同断面钢筋根数的50%,并错开布置。根据主梁结构特点,砼按肋板横梁顶板85、顺序平衡浇注。砼采用集中拌制、泵送法施工,插入式振捣器振捣。混凝土施工完成后张拉临时固结预应力筋形成塔梁临时固结,并张拉梁上预应力钢束。3.5.3 挂篮悬浇施工本工程采用前支点牵索式挂篮施工的梁段边跨25段,中跨28段,牵索式挂篮即利用前端索挂在挂篮前端,在浇注混凝土过程中多次调整前端索索力大小,以满足混凝土压应力不致超限而实现挂篮简支。斜拉索施工与挂篮施工同步进行,整个悬臂施工过程中,斜拉索分三次张拉至安装索力,即空挂篮、砼浇至1/2时各张拉一次,砼强度达到设计值后张拉至安装索力。本合同段以挂篮施工的梁段分6m和4m两种,下面以6m梁段为例叙述挂篮施工方案,只需稍作改动即可实现4m梁段浇注。86、0号及1号梁段在支架上浇注,以2号梁段为例简述挂篮施工过程:安装挂篮就位,挂挂篮前索,张拉到施工设计要求的第一次张拉力,浇注节前段混凝土(一半混凝土方量),张拉前索到施工索力,浇注另一半混凝土,张拉预应力,将锚固点从挂篮转至梁段,完成体系转换后张拉斜拉索至设计要求索力。1 挂篮拼装当1号索安装调试完毕,经检查满足设计要求后,即可在已施工的1号梁段上进行挂篮的拼装。本工拟采用钢箱牵索式挂篮施工,其结构共包括:纵梁、横梁、挂钩、行走系统和模板系统。拼装时按上述顺序逐个进行,全部拼装、调试完成后进行等荷载试压,经监理工程师检查符合要求后开始准备标准主梁段的施工。2 钢筋、预应力管道、斜拉索预埋装置施87、工该项工程施工与1号梁段块类同,不再赘述。3 砼施工挂篮悬浇主梁设计采用C60混凝土,由于斜拉桥主梁施工的特殊性,要求主梁混凝土既要具有高流动性,又要具备较长的初凝时间和早强性能,拟用配合比需经过现场测试来确定。挂篮悬浇主梁每块段混凝土方量约为190m3,一次浇注完成,结合现场条件,27号主塔混凝土梁段浇注采用水上拌和站及卧泵生产和运送混凝土,将水上拌和站移至主塔靠中跨一侧,两台60m3/h拌和机生产混凝土,两台高压泵运送混凝土从拌和船直接往两悬臂同时供给。28号主塔混凝土梁段浇注采用水上拌和站和xx侧引桥拌和站生产,卧泵运送混凝土混凝土入模,入模遵循先“前端”后“后端”、先“前横梁”后“主肋88、”的原则,同时按“水平分层、斜向分条”进行浇注,混凝土振捣采用插入式振动棒进行振捣,上下层间搭接510cm确保混凝土密实。浇注混凝土时应注意:1)掌握平衡施工原则,悬臂两端混凝土浇注方量差控制在10m3以内;2)混凝土浇注时按照先主肋后顶板,从前到后的顺序进行,实行分层浇注,分层厚度不大于30cm,使用插入式振捣器振捣砼;3)悬浇主梁每块段砼方量为190m3左右,为使砼不在调索时被拉裂,砼需在初凝前浇注完成,我部配备的两台60m3/h的输送泵,可满足此要求;4)所有用于砼生产的原材料必须严格把关,材料进场后,按照规范要求进行抽检;5)浇注砼前仔细检查砼生产设备,并进行必要的试运行,以确保浇注砼89、时工况良好;6)砼浇注完成后,及时进行养护,加强覆盖措施,洒水养护至少7天以上,防止砼表面出现干缩裂缝。4 预应力施工预应力施工包括预应力钢绞线安装、张拉、压浆、封锚等工序,不再赘述。3.5.4 合拢段施工跨中合拢段长度为4米,采用吊架法施工。为消除日照及温度的影响,在合拢前对塔和梁的变形进行连续48h观测,测量塔顶最大变形、梁段伸长值和昼夜高程误差等,掌握变化规律,为合拢施工提供依据。挂篮悬臂施工完毕,中跨合拢段两侧挂篮各后退一个节段,在合拢段底面设置吊架系统(桁架、型钢、模板组合形成),全部重量通过锚杆、拉杆传递到已浇梁段上,吊架安装完毕,开始绑扎钢筋、设置合拢段劲性锁定装置。经监理工程师90、检查合格后,选择恰当的温度进行砼施工。养护达到设计容许强度后,按设计顺序张拉主梁中跨合拢段预应力。拆除工作先拆除中跨挂篮、合拢段模板,再拆除边跨挂篮,然后及时解除塔下临时锚固装置,完成体系转换。3.5.5主梁施工监控由于斜拉桥是多次超静定结构,其施工因素和施工方法对成桥后的应力及线型影响很大。目前国内斜拉桥的控制理论较多,从总体来说,均是索力及线型双控。通过对施工过程的模拟计算分析将施工过程中取得的参数对其适时修正,使理论模型与实际状况趋于一致,然后用理论模型指导施工。所有这些工作的完成必须靠业主、设计、监理、专业施工监控单位和施工单位的共同合作。对施工单位,必须在对施工控制理论有了充分了解的91、基础上,严格按控制指令及操作要求施工,并及时收集、反馈各类施工参数,并保证数据的及时、准确、可靠。通过各方的共同努力,完成一个附加内力小、线型优美的桥梁。1施工控制方法 本桥采用自适应施工控制方法,即通过施工过程反馈的测量数据,不断修正和调整用于施工控制的跟踪分析程序的参数,使计算分析程序自适应实际施工过程。当计算分析程序能较准确地反映施工实际过程后,以计真分析程序指导以后的施工过程。由于经过自适应调整,计算与施工较为吻合,从而达到线型与内力状态双控的目的。 为了便于数据的及时收集、反馈及分析、调整,本项目将成立由业主牵头,设计、监理、施工及专业施工监控五方组成的施工控制小组。施工方则提供施工92、方法及相关机具设备的原始资料,观测施工过程中主塔及箱梁的高程和变形,负责斜拉索的张拉,按监控小组提供的索力及高程预计值进行施工。2 施土控制程序 本桥施工控制的最终目标是使成桥后的线型与设计线型的所有点的误差均控制在容许范围内,且斜拉索的索力与设计值的误差控制在5范围内。按照这一总体要求,每一步施工过程的控制要求为: 1)斜拉索索力与理论计算控制值的误差小于等于2。 2)挂篮定位高程与预报值误差小于等于10mm。 3)本段完成,斜拉索张拉后桥面高程与预报值误差小于等于40mm。 施工时采取如下程序: 1)按监控小组提供的高程预控值初定位挂篮,并将初定位后的实际高程值报监理及监控小组。 2)按监93、控小组提供的索力预控值第一次张拉斜拉索并将张拉后的挂篮高程报监理及监控小组。 3)绑扎钢筋、支模扳、浇混凝土。 4)混凝土浇筑到一半时按控制小组提供的控制值,进行第二次斜拉索张拉,并同时测得高程报监控小组, 5)混凝土浇完后养护,将浇完后的高程报监控小组,之后进行预应力张拉及索力转换。 6)第三次张拉斜拉索,并将索力及高程数据报监控小组,若实测高程与预报高程偏差大于40mm时,应经有关方确定调整方案后由施工单位实施。 7)监控小组根据本阶段的施工过程情况及数据,经结构验算后,提交下一节段各阶段的高程及索力值控制供施工方执行。3 挂篮加载试验挂篮加载试验的目的不仅仅是检验挂篮的承载能力和消除非弹94、性变形,还有一个重要目的就是模拟施工阶段各工况,为施工控制提供相关参数。加载试验模拟实际受力状况,利用砂袋进行加载,最大荷载为理论泥凝土重量的1.1倍,按实际施工阶段逐级加载,对不同受力阶段的索力、高程及控制点应力均进行观测。4 施工控制测量在斜拉桥线型控制过程中,测量工作的主要任务是完成施工测试工作中的变形测试,即观测主梁的平面线型、主梁挠度和塔柱挠度的变化情况,为施工控制采集准确、可靠的数据。1)平面线型控制测量平面线型控制主要是对主梁中心线及平面尺寸的控制,使主梁中心线与桥轴线充分吻合。由于主梁施工精度要求高,为防止多个控制点内部不符的矛盾,以两主墩中心点为基准点、以两中心点连线为控制方95、向,用TC2000全站仪直接测量每节梁的中心线与桥轴线间的偏差。2)砼边主梁竖向线型的观测砼边主梁竖向线型的观测主要是观测主梁各节段高程及断面尺寸。为了全面掌握砼边主梁所有已吊装完节段的挠度状态,在每节段顶面前端的中心和边缘各设3个观测点,形成观测点网。观测点的顶面打磨成球形,并用红油漆标明编号。基准点埋设在塔身上,并按照二等水准测量规范的要求从岸上水准点引测其高程。对各个观测点,采用日本TOPCON AT-G2型自动安平水准仪按照水准测量规范的要求测量其高程。然后按照设计要求,对主梁高程进行调整,达到对主梁竖向线型控制的目的。由于温度的变化,特别是日照温差的变化对于斜拉桥结构内力和变形的影响96、是复杂的。施工阶段,日照温差对主梁挠度和塔柱位移的影响尤其显著。温度变化将在一定程度上影响结构变形实测值的真实性。但是由于日照的时间、方位和强度是在不断地发生着变化,而斜拉索结构各部分的受温性能又各不相同,要精确地、迅速地计算出实际温度变化所产生的结构变形是相当困难的。因此,为了最大限度地减小这种影响,保证测量数据的真实性,必须定时张拉,定时测量。在凌晨1:004:00之间进行斜拉索的张拉,在一天中日照温差对结构变形影响最小的时候即日出之前,4:005:00之间进行主梁的挠度和塔柱位移的观测。3.6 斜拉索施工3.6.1 平行钢绞线拉索概况本桥采用OVM250平行钢绞线拉索及OVM250型系列97、锚具,钢绞线为环氧喷涂无粘结筋,应力幅为250Mpa。钢绞线采用双层HDPE护层,外层的HDPE套管制成带肋抗风雨形式。斜拉索在主梁上的标准索距为6m,边跨B16B27索的索距为4m,B28和B29索锚在带牛腿的端横梁上。斜拉索在索塔上的标准索距为1.5m、2m和3m。索材为带HDPE护套的低松弛15.20 mm镀锌钢绞线,其强度等级为1860 Mpa,整索外再套以PE护管。斜拉索共设OVM250-55、OVM250-63和OVM250-73根3种规格,斜拉索的两端均采用张拉端锚具。索体外护套采用哈夫式PE套管,每段长6 m,安装方式为沿索长纵向扣接,横段面热焊接3.6.2 架设前的准备工作198、 设置牵引系统牵引系统由塔旁3t卷扬机和循环钢丝绳、牵引绳(钢丝)和连接器、塔顶钢支架、塔内外工作平台、梁底平台车等组成。利用塔旁吊机、塔顶卷扬机等设备逐一安装,其中梁底平台车在0号梁段施工后拼装。2 下料及运输1)施工初期下料场地位于主塔旁,先平整场地,再铺放彩条布。中后期下料场地可移至已浇注梁段上。2)下料长度计算主要包含两方面的内容,一是钢绞线切断长度,二是钢绞线两端的PE剥除长度。下料长度L=L0+L1+L2。式中,L0为两端锚垫板之间的距离,L1为锚具厚度(锚垫板以外部分),L2为工作长度;两端HDPE护套剥除长度:L =L余+L1+L+L3+5 cm。式中,L为该索张拉伸长量,L399、为HDPE护套进入锚具内的长度,L余为余留长度。3)下料工艺流程:长度丈量索盘放线断料剥除PE护套裸露钢绞线清洗按牵引长度切除端头绞线周边六丝(留中心丝长7 cm) 中心丝镦头收卷成盘,做好标记。4)运输:下好料的成盘钢绞线,运输到主塔旁,由塔吊提升上桥,放在便于挂索的位置。3.6.3 平行钢绞线拉索的架设流程1 单根钢绞线从塔上锚板孔中穿出、放夹片,打紧。2 塔端用卷扬机上吊。3 循环钢丝绳带钢绞线至索道管口,用连接器牵引穿过锚板孔进入塔内,放夹片,打紧。4 塔端单根张拉、锚固。5 重复12步骤,直至索股全部钢绞线张拉锚固完。6 安装梁上、塔端索箍及减振器。7 整体张拉。8 用安装小车安装中100、间索箍B。9 PE管在桥面处扣接后,用接管机切割端面,环缝热焊接。 每接长一段,上拖一段,直至完成。3.6.4 锚具、调整护管安装1 塔内锚具:利用塔吊或卷扬机提升到塔顶后,由塔顶卷扬机吊放入斜塔柱内的工作平台上,再由工作人员用倒链装入索道管内。梁上锚具:在挂篮张拉平台上组装。3 调整护管是配套减振器安装及调整预埋索道管中心偏位的,它比索道管内径小1.54 cm,可调节偏位38 cm。护管在挂索开始前先临时固定在塔或梁索道管口,单根挂索张拉完毕后随同减振器一块塞入索道管内安装固定。3.6.5 单根钢绞线穿挂与张拉1 单根钢绞线穿挂1) 先将制备好的成盘同组钢绞线(同一梁段上2根斜索)在桥侧摊开101、,摊开位置从塔旁至梁段前端,待挂篮行走到位后,开始在上下游侧同步逐根穿挂钢绞线。2) 穿挂时,先将钢绞线梁端头用牵引器从梁上锚板孔中穿出,装上夹片打紧,再将钢绞线塔端头经循环钢丝绳吊起至塔上对应索道管口,由牵引器牵引从塔上锚板孔中穿入,装上夹片打紧(保证穿入长度70 cm)。3) 钢绞线穿挂顺序:保证塔、梁端锚板孔按编号对应,按从锚板上到下、上游(下)侧到下(上)游侧的顺序逐根进行穿挂。要求同一梁段上2根斜拉索钢绞线对称、同步穿挂、相互间相差不超过1根。2 单根钢绞线张拉1) 1根钢绞线穿挂后,随即用YDCS160手提式单孔连续千斤顶进行张拉和锚固,直至每对斜索中的钢绞线逐根穿挂、逐根张拉、逐102、根锚固完成,初步形成单股斜索。2) 单根钢绞线的穿挂和张拉是一连续动作过程,穿挂顺序即为张拉顺序。3) 单根钢绞线在穿挂张拉过程中的应力均匀性是平行钢绞线拉索的重要控制指标,本桥采用等张拉力法控制:每根钢绞线的张拉力,即:以当时测力传感器显示值确定张拉力,首先对穿挂张拉的第1根钢绞线进行临时锚固。在锚固点处设置测力传感器,该钢绞线张拉力按F1=kP/n(式中:k1,P为设计索力,n为该索的钢绞线根数)计算;该索余下的其余钢绞线穿挂张拉时按当时测力传感器显示值进行控制,待挂索终了,拆除传感器后对第1根穿挂张拉的钢绞线补张拉,张拉力也是以传感器最终显示值为准。4) 单根钢绞线张拉锚固。第1根穿挂张103、拉钢绞线的初张拉力为单根钢绞线设计应力的20%,此时测初始伸长值;其最后张拉力为单根钢绞线设计应力的k倍,测伸长值;补拉以测力传感器最终读数为准,并记录伸长值。在每根钢绞线张拉完成后,装上工作夹片,适度打紧,YDCS160千斤顶卸压测回缩值后锚固。3.6.6 紧索、减振器及两端索箍安装单根钢绞线张拉完成后,即可进行紧索、减振器及索箍的安装。1) 紧索前,将调整护管推入索道管内(管口)临时固定。在索箍安装位置旁装上紧索器,收紧紧索器,使索体成型为设计断面,达到紧索的目的。2) 将组装好的减振器推入调整护管内,直到减振器端面与调整护管口平齐,然后收紧减振器上的调整螺栓,达到内外分别与索体和调整护管104、壁紧紧密贴。3) 减振器装完后,在成型索体相应位置装上钢质索箍,并收紧螺栓,使索体与索箍之间密贴,此时卸下紧索器。3.6.7 整体张拉在单根钢绞线张拉完毕并经紧索、索箍及减振器安装后,还需对初步形成的索股进行整体张拉,以达到设计要求的索力。在全部钢绞线张拉完成,整体张拉开始前,对所有锚固夹片进行顶压,保证工作夹片跟进的平整度。在夹片顶压完成并用手提砂轮切割机切除锚头端的多余钢绞线后(余留3035 cm),安装锚垫板后的压板,以便有效的防止夹片松动。3.6.7 张拉方法整体张拉为拉锚式,即采用YDCS5500型千斤顶,在张拉端(塔内)通过张拉可调式OVM250型锚具达到张拉索股的目的。1 索力控105、制1) 整体张拉时,当油压表指针初动时以此时油表读数对应的张拉力作为整体张拉的初张力。2) 以初始张拉力为起点,进行整体分级张拉,张拉时OVM250型锚具同时跟着向索道管垫板外移动,当索力达到设计要求时,旋紧锚具螺母,稳压3 min后千斤顶回油,锚固完成。2 索力调整斜拉桥主梁采用悬臂浇注,在箱梁施工过程中的监测控制以梁体线形(控制点标高)为主,索力为辅。所以当主梁浇注至某一段,出现控制点标高反常、线形旁弯过大或同一梁段两根索股索力相差过大的情况时,可配合采用调整索力(整体张拉)的方法。3.6.8 锚头灌浆在全桥合拢及索力调整符合设计要求后,对塔内和梁上OVM250群锚支承筒内压入环氧砂浆。3.6.9 防护(1) 锚头防护:锚头灌浆后盖上防护罩,护罩腔内注入油脂。(2) 中间段防护:由塔端向梁端的顺序在索体外安装铝合金索箍,作为PE护管的支架,然后再从梁端向塔端的方向安装PE护管。(3) 过渡段防护:调整护管与预埋索道管内壁之间的环形缝隙,用厚度合适的钢块进行间断塞焊,使它们连接成一牢固整体,然后用水泥砂浆封住索道管口,安装过渡套。