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本文目录一览:
- 1、贝雷梁施工支架设计?
- 2、跨河桥梁工程贝雷架的施工技术?
- 3、有谁有现浇箱梁施工工艺,要有贝雷架的专项方案,有的发我邮箱379633850@qq.com
- 4、拱桥加固施工工法?
- 5、灌注桩施工工艺
- 6、大跨度现浇连续箱梁支架施工技术?
贝雷梁施工支架设计?
贝雷梁施工支架设计具体包括哪些内容呢,下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。
1 工程概况横坪公路ZK1+219.65跨线桥上跨深圳市地铁3号线及深惠公路,主桥为(28.8+42.5+28.8)m预应力混凝土现浇连续箱梁,东西引桥均为20m~22m的预应力混凝土简支空心板(结构简支、桥面连续),桥梁全长519.3m,左右幅分离,斜交角15°,单幅桥宽16.25m,桥梁面积1.69-104m2。主桥根部梁高2.6m,跨中梁高1.6m。由于主桥上跨交通繁忙的G205国道及正在建设中的地铁3号线高架桥,为保证G205国道双向六车道通行及不影响地铁3号线高架桥的正常施工,充分利用有限的施工场地,经过充分的综合经济效应及社会影响分析,主跨采用贝雷梁做底部施工支架,边跨行车道采用钢管支架做底部施工支架,其余部分采用满堂支架施工。2 结构安全性分析2.1 贝雷梁安全性分析主跨纵向设22组贝雷梁,可按3跨(11.25+15+11.25)m的连续梁进行结构安全分析。单片贝雷梁:IX=250497.2cm4,WX=3578.5cm3,E=2.1-105MPa,容许弯矩MX=788.2kN-m,容许剪力QX=245.2kN。2.1.1 每片贝雷梁荷载计算现浇箱梁结构自重:8.454kN/m~18.015kN/m(中间小,两头大,呈抛物线分布);模板:0.31kN/m;人、机荷载:0.44kN/m;振捣混凝土产生的荷载:0.88kN/m;贝雷梁上钢管支架:1.08kN/m;贝雷梁上方木:0.10kN/m。2.1.2 单片贝雷梁验算结果可以将贝雷梁分成30个单元,31个节点,按图1计算模型进行安全性验算。1)弯矩验算。单片贝雷梁的弯矩包络图如图2所示,最大弯矩259kN-m发生在支点负弯矩区,小于容许弯矩788.2kN-m。2)剪力验算。单片贝雷梁的剪力包络图如图3所示,最大剪力107kN在支点处,小于容许剪力245.2kN。3)位移验算。长期挠度值在消除结构自重产生的长期挠度值后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600。6.5-3.5=3.015000/600=25mm。满足规范要求。4)支点反力如表1所示。2.2 贝雷架墙验算安全性分析2.2.1 受力分析由表1知,在中支点10,22处反力最大;最底层贝雷架片受力最大。故只需按支承在弹性地基上的梁验算中支点最底层3m单片贝雷架即可。为偏保守计算,取底层3组1排3片(共计9片)承受一个支点处所有上部荷载。2.2.2 荷载计算1)22片贝雷梁上荷载分配给底层贝雷架片N1=474.3kN/片。2)贝雷架片自重N2=19-2.7/9=5.7kN/片。单个贝雷架片受到的均布荷载q=(N1+N2)/3=(474.3+5.7)/3=160kN/m。2.2.3 贝雷架墙验算结果1)反力计算:R=ql/2=160-3/2=240kNQX=245.2kN(可);2)弯矩计算:M=ql2/8=160-32/8=180kNMX=788.2kN(可);3)挠度计算:f=5ql4/(384EIX)=5-160-34/(384-2.1-105-106-250497.2-10-8)=3.2-10-7mfX=l/1000=3/1000=3-10-3m(可)。3 贝雷梁施工方法3.1 施工贝雷架墙基础计算贝雷架墙基础应承受的荷载,开挖支墩基础基坑,根据地质条件判断其承载力满足设计要求后进行基底清理,并浇筑混凝土条形基础。3.2 摆放贝雷架墙垫梁根据贝雷架墙基础设计图纸放出纵、横垫梁位置,并用墨线弹出。按墨线摆放纵、横垫梁,并用螺栓连接,纵、横垫梁应水平放置,局部不平处应用钢板垫平,以保证均匀受力。然后安装贝雷架墙底座。3.3 吊装贝雷架墙贝雷架墙6m或9m为一节,每个贝雷架墙3组,每组由3片贝雷片拼装而成,每组先在施工现场拼好,然后再吊装。贝雷架墙应分层组装,及时安装各贝雷片之间连接杆件。安装好一层后再吊装上一层,直至设计标高。吊装最后一节贝雷支墩时应将墩顶纵垫梁与贝雷片阳头连接好后一起吊装。3.4 吊装贝雷架墙顶贝雷梁贝雷架墙顶贝雷梁由22组长39m的双排单层贝雷梁组成,每组由26片贝雷片拼装而成,每组先在施工现场拼好,然后再吊装,及时安装各贝雷片之间连接杆件,并与贝雷架墙连接。3.5 检查验收检查各部分是否连接牢固,确定各部位已按要求连接好后再吊装贝雷纵梁及以上的支架模板,进行下一步工序作业。4 施工时安全注意事项1)地基处理:贝雷架墙基础基坑开挖后,应注意检查地质是否符合设计要求,若满足要求应及时浇筑混凝土,并做好排水设施,避免雨水浸泡及积水,以保证地基承载力及限制下沉量。2)浇筑混凝土基础前应控制好其顶面标高及其平整度,因为贝雷支墩均由定型构件组拼而成,其长度是相对固定的,墩顶标高只能由支墩基础、纵横垫梁及贝雷片节数调整。3)吊装贝雷支墩应分层组装,切忌图快而单组贝雷一次吊装到顶,因为贝雷片之间均为铰接,各组贝雷之间也是通过拉杆(角钢)用螺栓连接,单组贝雷稳定性差,只有通过用连接杆件将各组贝雷连接成整体后才稳定可靠。4)吊装贝雷纵梁之前应注意检查贝雷片之间各插销是否插好,连接角钢螺栓是否拧紧,纵梁、横垫梁之间连接是否牢固可靠。5)贝雷片搭设与拆除过程中,施工人员必须要戴安全帽扎安全带,严禁酒后上架作业。6)用吊车吊装、拆除贝雷支墩时应派专人指挥吊车,严禁吊车大臂碰撞贝雷梁及其基础。5 结语通过严密科学的施工组织及实施,该桥于2008年10月顺利建成并通车。施工方案经实践证明切实可行。1)贝雷片支墩单片贝雷重量轻(270kg),人工可搬动,可用人工先行分段组装,再用吊车吊装,可节省吊车台班。2)贝雷片可租用,只需加工部分连接角钢后即可组装,一次投入小。3)贝雷片为定型构件,组拼简单可靠,周转速度快,周转次数多,减少工程成本。4)本桥施工时采用由贝雷片组成的临时墩基础及横梁,施工速度快,对桥下交通影响小,保证了桥下G205国道的双向六车道通行能力及地铁3号线的正常施工。参考文献:[1] 喻忠全.装配式公路钢桥使用手册[M].北京:交通部交通战备办公室,1998:57.[2] 易声维,唐昭霖.贝雷片在现浇混凝土箱梁墩旁临时支墩的应用[J].西部探矿工程,2002(S1):360-362.[3] 张俊义.桥梁施工常用数据手册[M].北京:人民交通出版社,2005:668-672.
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跨河桥梁工程贝雷架的施工技术?
跨河桥梁工程贝雷架的施工技术是非常重要的,技术的合理运用能解决施工问题,保障效率以及工程质量,每个细节都很关键。中达咨询就跨河桥梁工程贝雷架的施工技术和大家说明一下。
贝雷架又名装配式公路钢桥,其在实际使用过程中可以依据桥梁结构以及设计方案的不同进行组合安装,按照功能的不同可以将其分为临时桥、固定桥或应急桥等。因为该架梁结构中涉及的构件数量较少,自身重量轻,工程造价不高,被广泛应用于市政桥梁或者是大跨径桥梁工程建设中。贝雷架是桥梁上部结构中最为重要的支撑体系,其需要依据工程承重设计要求以及跨度进行组装,施工操作便捷,经济性高。
1栗子坪1#大桥工程概况
栗子坪1#大桥位于四川省石棉县栗子坪乡,沿南桠河河谷蜿蜒而行,跨越南桠河,河谷宽10m.,南桠河为山区河流,具有明显的山区河流特征,水流湍急,涨落迅速,1#桥梁右侧横南桠河道建筑有姚河坝电站大坝,桥梁大部分地段所在山坡近直立,坡高约20~30m,并且桥梁轴线基本处于陡坎坡眉附近,桥墩地形陡峻。经初步计算,14#、15#盖梁最大净跨为30m,混凝土为396.7m3,实体加施工荷载有1000多t,因此,为了安全和节约成本,项目部成立了以项目总工和各科室负责人共同组成的技术攻关小组,针对该盖梁施工方案进行讨论和研究,经过初步确定采用以下方案。工程中采用的贝雷梁材料的属性见表1。在对桥梁临河地基进行相应处理后,需要建立混凝土临时墩,在临时墩上安装支柱,其主要是由多个万能杆组装拼接而成,该临时墩的高度需要将盖梁底作为参照进行控制,混凝土方上需设置预埋钢构件,并采用工字以及贝雷片制作盖梁的负荷结构。
2施工设计
原计算模式中贝雷片在墩柱的支点是两墩柱之间,未考虑盖梁伸出墩柱2m,实际施工时需考虑伸出2m盖梁的支撑,因此,施工时在墩柱上预留150mm穿心棒孔,同时,考虑到穿心棒悬端承受主要的压力,在其下设置牛腿,牛腿采用工400的工字钢,牛腿支点预埋钢板在施工墩柱时预埋进墩柱;然后将贝雷片均分后紧挨布置在墩柱两侧,置于穿心棒上面卸架砂筒上。原设计贝雷片为均布11榀,由于将贝雷架片平均分布两侧以后,11榀为单数,同时为确保施工及结构安全,增加1榀,墩柱两侧各6榀;模板、支架组合细部见图1。
3施工计算
3.1计算模型建立
依据施工单位提供的图纸,该工程中应用的施工支架受力模式是空间组织结构,本次结构采用有限元软件MIDAS进行计算。坐标系统中纵向为x方向,横向为y方向,z方向符合右手法则。
3.2荷载计算
1)支架自重。该工程中采用的贝雷梁等相关钢构件的密度均为37850kg/m3。2)支架荷载。因为盖梁具有一定的重量,所以其对支架会产生一定的重力,依据施工单位提供的技术材料,该工程结构中跨中盖梁的重量为739.7t,长度为30m,模板的荷载为2000N/m2,施工人员及机械荷载为2500N/m2,振捣混凝土荷载为2000N/m2,设计风速取值为18.6m/s,为10年一遇标准,工作风速取值为12.8m/s,按照六级风速进行设置。3)荷载组合系数。在荷载组合系数取值过程中,需要对荷载组合形式进行考量,主要包括两个方面,即标准组合以及基本组合。该工程荷载组合形式如下。考虑两种荷载组合形式,即标准组合和基本组合。本计算除施工人员、机械及振捣荷载、风荷载视为活载以外,其他荷载如支架自重、现浇段自重荷载、模板荷载等均视为恒载。荷载组合形式如下:
3.3挠度计算
贝雷梁空间模型计算挠度结果:跨中最大挠度约为7mm,挠度与跨度的比值为:
4贝雷架施工技术要点分析
4.1安装
贝雷梁采用国产“321”公路钢桥桁架(3×1.5m),纵向根据箱梁跨度分2跨布置,23m跨度是按照1m+10.5m+10.5m+1m的标准进行布设,32m跨度是按照1m+10.5m+10.5m+9.5m+1m的标准进行布设,墩柱的两端以及横梁位置均是按照跨度2m的标准进行设计。横向截面需要依据箱梁结构的相关性能参数进行设置,底板位置为多个贝雷片组成,该工程底板位置相邻贝雷片间的距离为90cm,翼板间距为1.2m,贝雷片纵向3m上下都用配套支撑架作为横向联系,把贝雷片连成整体,使每排贝雷片受力较为均衡。
4.2贝雷架吊装
施工中需对桥梁装配式钢结构的质量、尺寸以及性能等进行检查,符合设计规范方可签发合格证投入使用。在吊装前需要组织项目部进行验收以及安全技术交底,主要参与部门有技术、质安、设备等,保证吊装作业的顺利进行。可在贝雷架以及桥墩墩帽上画好安装线,按照顺序对吊装材料进行编号,按部就班,便于吊装作业的校正和调整,也可避免材料的混乱。吊点采用二点绑扎,将软材料放置于绑扎点从而有效保护钢构件结构的完整性。在起吊过程中需要先吊离地面50cm,使得贝雷架与安装位置的中心对准,然后慢慢升钩,再将贝雷架吊至桥墩台帽以上,使用溜绳旋转贝雷架,找准安装位置,落钩就位,落钩需缓慢进行,当贝雷架与台帽接触时即刻停止,对垂直度以及平面位置进行校正,待贝雷架校正到位后便可进行各类支撑结构的安装工作,最后拧紧螺栓进行固定。第一榀贝雷架吊装完成,即可进行第二榀贝雷架吊装。
4.3桥面梁板铺设
贝雷架吊装工作结束后依据设计监督吊装横梁,然后吊装纵梁,在横梁以及纵梁固定后便可进行桥面钢板的铺设工作,依据设计间距焊接防滑螺纹钢筋。
4.4支架塔架施工
1)钢管施工过程中需要注意垂直度的控制,对此采用吊垂球进行检查,便于发现偏差并立即校正。通常情况下垂直度需按照1/1000的标准进行控制,4个方向均需要采用锤球吊线对立柱塔的垂直度进行校核。2)预埋钢板以及立柱钢管的加劲板周长需要合理分配,可依据钢管的方向进行平均分配,并焊接使相邻钢板结合紧密。3)对钢板底部进行焊接加固过程中需要对称进行,可多次完成,因为一次连续焊接过程中会造成焊接部位温度的不断提高,其会造成钢板变形,从而造成立柱垂直度不符合要求。4)贝雷梁的承重物是由多个单片共同组成,单组贝雷片均需要经过拉杆和小槽钢拉结处理,保证整体结构的稳定性。尤其是多组贝雷架施工中,其端头以及1/3位置处易发生偏压失稳问题。5)相邻贝雷梁间需使用销钉进行固定和连接,安装控制与调试的重点在贝雷片连接节点位置销钉的安装施工,需对连接的紧密性和稳固性进行检查,若不符合技术标准需要进行返工处理。
4.5支架预压
按照腹板和底板重量的不同堆放砂袋,模拟箱梁重量对支架进行预压试验。预压荷载应为梁体自重的1.1倍。在加载过程中需按照混凝土浇筑次序分段分层进行。在腹板位置满布,上层时2袋中间加设1袋。预压过程中需先盖彩条布,避免雨水下渗。预压时顺着桥向每间隔1/4跨径布设1个观测面。每个横断面在箱梁的中心线、梁底的梁侧以及翼缘板的两侧布设5个观测点。支架地基上,桥孔梁侧以及跨中每个断面需布设2个观测点。间隔6h观测一次。经过3d若连续1d沉降量小于1mm则视为合格。
4.6贝雷梁支架拆除
张拉纵向钢束前不能移动底模。箱梁预应力张拉以及压降结束后才能拆除支架。在支架落架过程中需要严格遵循先中后边跨、先跨中后墩顶的原则进行,在卸落过程中需注意轻重缓急,保证施工安全。拆除时须有专人指挥,维护施工人员人生安全。依据作业需要使用2台吊车拆除贝雷梁。若地形以及空间有所限制,则需要在2个支墩处倒链同步拉出1排贝雷梁再进行拆除。
5结束语
综上所述,在进行贝雷架施工过程中,需要结合工程实际情况制定合理的施工方案,并按照施工设计安装、吊装以及拆卸贝雷架,从而保证桥梁结构整体的稳定性和负荷能力。另外,施工单位做好组织管理工作,对每个施工环节进行严格管控,保证工程的施工质量。
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现浇箱梁施工方案
一、工程概况
K135+199.445分离立交桥位于郓城互通区内,横跨338省道,交角为90°,跨径为22-28-22m,全长72m。该桥基础形式为钻孔灌注桩,共30颗,桥台钻孔桩直径1.2m,长38m,桥墩钻孔桩直径1.5m,右幅钻孔桩桩长47m,左幅钻孔桩桩长48m。桥墩、桥台桩顶皆设有承台,桥台为肋式台,桥墩为立柱,立柱直径1.3m。上部构造为现浇连续箱梁,左幅箱梁宽13.5m,为三室结构,右幅箱梁宽17.0m,为4室结构。箱梁高1.4m,梁室高0.98m,底板厚0.2m,顶板厚0.22m,腹板宽0.45m。箱梁采用C50混凝土,共1381.56m3。
二、现浇箱梁施工方案
现浇箱梁支架采用满堂式碗扣支架,搭设满堂支架时,封闭338省道交通,从3#台路基进行改道,确保满堂支架施工的安全。碗扣支架上搭设纵横方木,箱梁底模板及侧模板采用厚1.5cm的高强度竹胶板,箱室内模采用木模板。箱梁砼浇筑采用二次浇筑法,第一次浇筑至腹板与翼缘板连接处,第二次浇筑顶板,待箱梁砼强度达到100%时进行预应力张拉。
Ⅰ、地基处理
1、地基处理
1、338省道两侧排水沟回填处理
将排水沟内松散浮土和淤泥挖除干净,然后按照50cm一层分层回填山皮石,回填高度略低于省道路面高度,用压路机分层碾压至无沉降为止。然后填筑40cm厚6%灰土,分两层回填,压实度达到93%以上,回填土顶面与省道路面齐平,并做出2%—4%的横坡,以利于排水。
2、桥梁范围内路基地表处理
用平地机及推土机清除地表,并将地表整平。然后用铧犁翻松30cm厚表面土层,掺入10%生石灰粉,用旋耕犁拌和均匀,待含水量合适实,压路机碾压密实,压实度达到90%以上。然后再填筑30cm厚10%灰土,并做出2%—4%横坡,压实度达到93%以上,以高出地面不受雨水浸泡影响。
3、排水沟挖设
在10%灰土处理过的地基范围四周挖设50×50cm的排水沟,排水沟与路线右侧的省道两侧的自然排水沟连通,将雨水引进排水沟,防止雨水浸泡地基,避免碗扣支架产生不均匀沉降。
Ⅱ、支架搭设
K135+199.445分离立交桥现浇箱梁为单幅3跨整体施工,支撑方式采用满堂式碗扣支架。碗扣支架采用WDJ式支架,架杆外径4.8cm,壁厚0.35cm,内径4.1cm。支架顺桥向纵向间距0.9m,横隔板处纵向间距0.6m,横桥向横向间距梁底为0.9m,翼缘板底为1.2m,纵横水平杆竖向间距1.2m。考虑支架的整体稳定性,在纵横向布置斜向钢管剪力撑。
1、测量放样
测量人员用全站仪放样出箱梁在地基上的竖向投影线,并用白灰撒上标志线,现场技术员根据投影线定出单幅箱梁的中心线,同样用白灰线做上标记。根据中心线向两侧对称布设碗扣支架。
2、布设立杆垫块
根据立杆位置布设立杆垫板,垫板采用5cm木板,使立杆处于垫板中心,垫板放置平整、牢固,底部无悬空现象。
3、碗扣支架安装
根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。安装时应保证立杆处于垫块中心,一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后,安装斜撑杆,保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接,安装时尽量布置在框架结点上。
4、顶托安装
为便于在支架上高空作业,安全省时,可在地面上大致调好顶托伸出量,再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距,顺桥向设左、中、右三个控制点,精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量,以便校验。最后再用拉线内插方法,依次调出每个顶托的标高,顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。
Ⅲ、纵横梁安装
顶托标高调整完毕后,在其上安放10×15cm的方木纵梁,在纵梁上间距30 cm安放10×10cm的方木横梁,横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少50cm,以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时,应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。
Ⅳ、支架预压
为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响,在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。预压采用砂袋,预压范围为箱梁底部,重量不小于箱梁总重的1.2倍。因悬臂板本身重量较轻,可根据实测的预压结果,对悬臂板模板的预拱度作相应调整。
1、加载顺序:分三级加载,第一、二次分别加载总重的30%,第三次加载总重的40%。
2、预压观测:观测位置设在每跨的L/2,L/4处及墩部处,每组分左、中、右三个点。在点位处固定观测杆,以便于沉降观测。
采用水准仪进行沉降观测,布设好观测杆后,加载前测定出其杆顶标高。沉降观测过程中,每一次观测均找测量监理工程师抽检,并将观测结果报监理工程师认可同意。第一次加载后,每2个小时观测一次,连续两次观测沉降量不超过3mm,且沉降量为零时,进行第二次加载,按此步骤,直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后,经监理工程师同意,可进行卸载。
3、卸载:人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载,卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录,整理出预压沉降结果,调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。
Ⅴ、模板安装
1、底模板
底模板采用1.5cm厚高强度竹胶板,模板在安装之前进行全面的涂刷脱模剂。底板横坡按设计图纸规定的2%横坡,横向宽度要大于梁底宽度,梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5cm,以利于在底模上支立侧模。模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆,模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线,避免出现错缝现象。
底模板铺设完毕后,进行平面放样 ,全面测量底板纵横向标高,纵横向间隔5m检测一点,根据测量结果将底模板调整到设计标高。底板标高调整完毕后,再次检测标高,若标高不符合要求进行二次调整。
2、侧模板和翼缘板模板
侧模板和翼缘板模板采用1.5cm厚高强度竹胶板,根据测量放样定出箱梁底板边缘线,在底模板上弹上墨线,然后安装侧模板。侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。在侧模板外侧背设纵横方木背肋,用钢管及扣件与支架连接,用以支撑固定侧模板。
翼缘板底模板安装与箱梁底板模板安装相同,外侧挡板安装与侧模板安装相同。挡板模板安装完毕后,全面检测标高和线型,确保翼缘板线型美观。
3、箱室模板
由于箱梁混凝土分两次浇筑,箱室模板分两次安装。第一次用钢模板做内模板,用方木做横撑,同时用定位筋进行定位固定,并拉通线校正钢模板的位置和整体线型。当第一次混凝土达到一定强度后拆除内模,再用方木搭设小排架,在排架上铺设2cm厚的木板,然后在木板上铺一层油毛毡,油毛毡接头相互搭接5cm,用一排铁钉钉牢,防止漏浆。在浇筑砼过程中派专人检查内模的位置变化情况。为方便内模的拆除,在每孔的设计位置布设人孔。
Ⅵ、钢筋加工安装
1、钢筋安装顺序
(1)安装绑扎箱梁底板下层钢筋网;
(2)安装腹板钢筋骨架和钢筋;
(3)安装横隔板钢筋骨架和钢筋;
(4)安装和绑扎箱梁底板上层钢筋网及侧角钢筋;
(5)第一次浇筑混凝土,待强度上拉以后,安装和绑扎顶板上下层钢筋网、侧角钢筋和护栏、伸缩缝等预埋件。
2、钢筋加工及安装
钢筋加工时,应按照设计要求尺寸进行下料、成型,钢筋安装时控制好间距、位置及数量。要求绑扎的要绑扎牢固,要求焊接的钢筋,可事先焊接的应提前成批次焊接,以提高工效。焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。
钢筋加工及安装应注意以下事项:
(1)钢筋在场内必须按不同钢种、等级、规格、牌号及生产厂家分别挂牌堆放。钢筋存放采用下垫上盖的方式避免钢筋受潮生锈。
(2)钢筋在加工场内集中制作,运至现场安装。
(3)钢筋保护层采用提前预制与主梁等标号的砼垫块,砼保护层的厚度要符合设计要求。
(4)在钢筋安装过程中,及时对设计的预留孔道及预埋件进行设置,设置位置要正确、固定牢固。
(5)钢筋骨架焊接采用分层调焊法,即从骨架中心向两端对称、错开焊接,先焊骨架下部,后焊骨架上部。钢筋焊接要调整好电焊机的电流量,防止电流量过大或操作不当造成咬筋现象。钢筋焊接优先采用双面焊,当双面焊不具备施工条件时,采用单面焊接。钢筋焊接完毕后,将焊渣全部敲除掉。钢筋焊接完成后自检合格后,报请监理工程师检验合格后,方可进行下道工序施工。
(6)钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时,应适当调整钢筋位置,确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时应避免钢绞线和金属波纹管道被电焊烧伤,防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。
钢筋加工安装完毕,经自检合格报请监理工程师抽检合格后,方可进行下道工序施工。
Ⅶ、混凝土浇筑
混凝土采用2座混凝土拌和站拌和,分别为本合同段K137+600处混凝土拌合站,距离施工现场2.5公里,十二合同段K124+100处混凝土拌合站,距离施工现场11公里。混凝土运输采用5台罐车运送,本合同段采用2台罐车运送,十二合同段采用3台罐车运送。现场采用1台泵车浇注混凝土,再联系1台泵车以备用。
箱梁混凝土分两次浇筑,第一次浇筑底板和腹板,浇注至肋板顶部,第二次浇筑顶板和翼板,两次浇筑接缝按施工缝处理。混凝土浇筑从一端向另一端呈梯状分层连续浇筑,上层与下层前后浇筑距离保持2m左右,在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。混凝土浇筑应注意以下事项:
1、混凝土浇筑前,用人工及吹风机将模板内杂物清除干净,对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面检查,同时对吊车、拌合站、罐车、发电机和振捣棒等机械设备进行检查,确保万无一失。
2、混凝土浇筑应对称纵向中心线,先中心,后两侧对称浇筑。混凝土分层厚度为30cm,浇注过程中,随时检查混凝土的坍落度。
3、混凝土振捣采用插入式振动棒,移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍,作用半径约为振动棒半径的8~9倍。
4、振动棒振捣时与侧模保持5~10cm的距离,避免振捣棒接触模板和预应力管道等。振捣上层混凝土时,振捣棒要插入下层混凝土10cm左右。对每一振动部位振捣至混凝土停止下沉,不再冒气泡,表面平坦、泛浆为止,避免漏振或过振,每一处振完后应徐徐提出振动棒。
5、在混凝土浇筑过程中安排专人跟踪检查支架和模板的情况,模板若出现漏浆现象,要用海绵条进行填塞。在浇筑混凝土前,在L/2,L/4截面位置的底模板下挂垂线,每截面分左边、左中、中线、右中、右边设五道垂线。垂线下系钢筋棍,在地面对应位置埋设钢筋棍,在两根钢筋棍交错位置划上标记线,以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况,若发生异常情况,立即停止浇筑混凝土,查明原因后再继续施工。
6、第一次浇筑混凝土,浇注至腹板顶部时,做好施工缝。混凝土高度略高出设计腹板顶部1cm左右,将顶面的水泥浆和松散砼凿除掉,露出坚硬的混凝土粗糙面,用水冲洗干净。
7、第二次浇筑箱梁顶板混凝土时,在L/2,L/4墩顶等断面处,从内侧向外侧间距5m布设钢筋棍,将钢筋棍焊在顶层钢筋上,使顶端标高为顶板标高,以此办法来控制顶板砼浇筑标高及横坡度。混凝土经振实整平后进行真空吸水。真空吸水时间(min)为板厚(cm)的1~1.5倍,为10~15min,以剩余水灰比来检验真空吸水效果。真空吸水机开机后真空度逐渐增加,当达到要求的真空度(500~600mm汞柱)开始正常出水后,真空度要保持均匀。结束吸水工作前,真空度逐渐减弱,防止在混凝土内部留下出水通路,影响混凝土的密实度。
真空吸水完毕后,用提浆棍滚压,使其表面出浆,便于抹面。提浆棍滚压后,紧跟着人工抹面,抹面时要架设木板,不得踩砼面,以免影响平整度。待抹面后约半小时左右,采用抹光机再次进行抹面整平,最后再人工进行收浆抹面。
混凝土收浆抹面后进行人工拉毛,采用钢丝刷横桥向拉毛,深度控制在1~2mm。要掌握好拉毛时间,早了带浆严重,影响平整度,晚了则拉毛深度不够,一般凭经验掌握,在砼表面用手指压时有轻微硬感时拉毛为宜。分两次进行抹面。第一次抹面对混凝土进行找平,在混凝土接近终凝、表面无泌水时,进行二次抹面收光。然后横桥向进行拉毛处理。
8、在浇筑箱梁顶板预留孔混凝土前,应清除箱内杂物,避免堵塞底板排水孔。主梁顶面预留孔四壁凿毛,填筑预留孔混凝土要振捣密实。
9、混凝土养生采用土工布覆盖洒水养生,保证混凝土表面始终处于湿润状态,养生时间不少于7天。用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁室内,同条件进行养生。养生期内,桥面严禁堆放材料。
Ⅷ、预应力工程
预应力工程作为现浇箱梁的重中之重,从预留孔道的布设、锚垫板的安装、锚下砼的振捣以及张拉和压浆操作均不容忽视。一旦某一环节出现问题,就会造成质量问题。
预应力工程分孔道成型、下料编束、穿索、张拉和压浆五个步骤:
1、孔道成型
预应力管道成型采用金属波纹管,金属波纹管在使用前要逐根检查,不得使用有锈包裹及沾有油污,泥土或有撞击、压痕,裂口的波纹管。金属波纹管在安放时,根据管道座标值,安设计图纸要求设置定位筋,并用绑丝绑扎牢固,曲线部分采用U型定位环与定位筋绑扎,卡牢波纹管。在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处,用宽胶带粘绕紧密,保证其密封,不漏浆。
锚头安装时,应使锚头入槽,不得随意放置。限位板安装过程中注意钢绞线与孔洞一一对应,防止错位,造成张拉过程中钢绞线断丝,限位板槽的深浅合适,防止过浅钢绞线刻痕厉害,过深造成夹片外露较长或错位。
2、下料编束
首先检查钢绞线质量是否符合设计要求,保证钢绞线表面无裂纹毛刺,机械损伤,氧化铁皮或油迹。钢绞线下料长度经计算确定,L=(两锚头间的设计长度)+2(锚具厚度+限位板厚度+千斤顶长度+预留长度)。钢绞线切割用砂轮机切割后编成束,编束时保持每根钢绞线之间平行,不缠绕,每隔1—1.5m绑扎一道铅丝,铅丝扣向里,绑好的钢绞线束编号挂牌堆放,离开地面,以保持干燥,并遮盖防止雨淋。
3、穿束
箱梁钢绞线采用钢套牵引法,穿束时钢绞线头缠胶带,防止钢绞线头被挂住。
4、张拉
① 张拉设备的选型:
张拉设备为2台350吨千斤顶和两台ZB4-500油泵,为了保证张拉工作安全可靠和准确性,所选用设备的额定张拉力要大于所张拉预应力筋的张拉力。预应力筋的张拉力计算如下:
Ny=N×δk×Ag×1/1000
式中:Ny——预应力筋的张拉力;
N——同时张拉的预应力筋的根数;
δk——预应力筋的张拉控制应力;
Ag——单根钢绞线的截面积。
本施工段预应力张拉需用最大张拉力为:
Ny=15×1370×182×1/1000=374(t)
现场采用2台400吨千斤顶进行同步张拉,通过上式计算可知,能够满足现场生产的需要。
根据规范及张拉应力的要求,采用油压表的量程为0~100Mpa,精度为1.5级,其读数盘的直径要求大于150mm。
② 设备的校验:
油压千斤顶的作用力一般用油压表来测定和控制,为了正确控制张拉力,因此需对油压表和千斤顶进行标定。首先在计量局对油压表进行检验,测试合格后,方可用于施工中。然后选用大吨位的砝码加载万能试验机进行加载试验,对千斤顶和油泵组成的系统进行标定,标定合格后方可用于施工中。
③ 张拉施工人员安排:
组成张拉班,技术负责人2人,司泵2人,记录2人,千斤顶操作2人,各负其责,张拉前对张拉班进行技术培训,使明白设备性能、操作规程和安全要领等方面的知识。
④ 预应力筋张拉
预应力筋按技术规范和设计图纸进行张拉,张拉程序为0→初应力→δk (持荷2min 锚固)。张拉时,边张拉边测量伸长值,采用应力、应变双控制,实际伸长值与理论伸长值相比误差控制在±6%以内,如发现伸长值异常则暂停张拉并通知监理工程师,张拉现场记录及时整理,并报监理工程师,并按监理工程师批示的措施进行处理。各批钢束张拉时为对称张拉。
张拉过程中统一指挥,两端张拉速度尽可一致。出现的响动或异常现象立即停止施工,进行检查,查明原因后再行张拉。
钢绞线理论伸长值△L计算
△ L=PpL/(ApEp)
式中:Pp——张拉力(N);
L——预应力筋的长度(mm);
Ap——预应力筋的截面面积(mm2);
Ep——预应力筋的弹性模量(N/ mm2)。
预应力筋张拉的实际伸长值△L,按照下式计算:
△ L=△L1+△L2
△ L1——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值;
△L2——初应力以下的推算伸长值,可采用相邻级的伸长值。
由于千斤顶等设备未到位,无法计算L值,待设备就位后再计算△L值。
5、孔道压浆
压浆前为使孔道压浆流畅,并使浆液与孔壁结合良好,压浆前用高压水冲冼孔道,然后用无油脂压缩空气吹干。采用真空灌浆工艺及时灌浆,压浆时采用边拌和边压浆的方式连续进行,直至出口冒出新鲜水泥浆,其稠度与压注的浆注相同时即可停止。压浆施工完毕后,立即进行封锚混凝土施工。
Ⅸ、卸架
预应力工程施工完毕后,开始进行卸架,卸架时应按先跨中后两边的顺序均匀拆除,严禁野蛮施工,卸架后的支架应堆放整齐,以方便以后的施工。
三、质量保证措施
1、质量目标:严格执行交通部现行《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)及招标文件投标书中有关规定并满足设计要求,争创优质工程。
2、开工前,首先对测量放样数据作好纪录。
3、对于关键的预应力工程实行专人负责,专人管理。
4、施工前,施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件,了解设计意图,明确施工技术重点、难点,进行技术交底。
5、施工过程中严格执行自检、互检、专职检的三检制度,且内部监理行使否决权。
6、实行工序交接制度,关键工序班组检查合格,经内部监理工程师检查,确认符合要求后,填写好检查记录,然后请监理工程师复核鉴定,才能进行下道工序施工。
四、进度保证措施
1、确保施工质量,只有质量有保证,施工进度才能有保证;
2、成立现浇箱梁生产项目领导责任区,由项目经理负责,加强对箱梁施工的宏观管理。
3、各负其责,责任到人,建立施工质量、进度奖罚制度;
4、钢筋、砂石料和水泥等原材料备料充足,避免出现等料误工情况的发生;
5、对拌合站、吊车及发电机等机械设备及时检查,保证机械设备始终处于良好工作状态;
6、加强对施工人员培训工作,使之能快速、熟练掌握操作要领,保证工序衔接紧密。
五、安全、文明施工保证措施
1、严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定。
2、箱梁梁施工前,安保部对现场工作人员进行安全技术交底。
3、封闭338省道时,满堂支架两侧10m处堆放砂袋,并安排专人指挥交通。
4、钢绞线张拉时,两端设警戒标志,专人看护,闲杂人员不得靠近,确保张拉安全。
5、施工人员必须配戴安全帽和安全带,支架上方搭设栏杆和安全网。
6、机械操作必须遵守规程安全操作,不得违章作业。
7、施工现场要整齐规范,各种警示牌和施工铭牌树立齐全。
箱梁支架受力计算书
K135+199.445分离立交桥箱梁支架受力计算取右幅箱梁支架进行受力计算。
一、荷载计算
1、箱梁荷载:箱梁钢筋砼自重:G=777m3×26KN/m3=20202KN
偏安全考虑,取安全系数r=1.2,以全部重量作用于底板上计算单位面积压力:
F1=G×r÷S=20202KN×1.2÷(12.4m×72m)=27.153KN/m2
2、施工荷载:取F2=2.5KN/m2
3、振捣混凝土产生荷载:取F3=2.0KN/m2
4、箱梁芯模:取F4=1.5KN/m2
5、竹胶板:取F5=0.1KN/m2
6、方木:取F6=7.5KN/m3
二、底模强度计算
箱梁底模采用高强度竹胶板,板厚t=15mm,竹胶板方木背肋间距为300mm,所以验算模板强度采用宽b=300mm平面竹胶板。
1、模板力学性能
(1)弹性模量E=0.1×105MPa。
(2)截面惯性矩:I=bh3/12=30×1.53/12=8.44cm4
(3)截面抵抗矩:W= bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3
(4)截面积:A=bh=30×1.5=45cm2
2、模板受力计算
(1)底模板均布荷载:F= F1+F2+F3+F4=27.153+2.5+2.0+1.5=33.153KN/m2
q=F×b=33.153×0.3=9.946KN/m
(2)跨中最大弯矩:M=qL2/8=9.946×0.32/8=0.112 KNm
(3)弯拉应力:σ=M/W=0.112×103/11.25×10-6=9.9MPa<[σ]=11MPa
竹胶板板弯拉应力满足要求。
(4)挠度:从竹胶板下方木背肋布置可知,竹胶板可看作为多跨等跨连续梁,按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算,计算公式为:
f=0.677qL4/100EI
=(0.677×9.946×0.34)/(100×0.1×108×8.44×10-8)
=0.65mm<L/400=0.75mm
竹胶板挠度满足要求。
综上,竹胶板受力满足要求。
三、横梁强度计算
横梁为10×10cm方木,跨径为0.9m,中对中间距为0.4m。
截面抵抗矩:W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3
截面惯性矩:I= bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4
作用在横梁上的均布荷载为:
q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.4=(33.153+0.1)×0.4=13.3KN/m
跨中最大弯矩:M=qL2/8=13.3×0.92/8=1.35KNm
落叶松容许抗弯应力[σ]=14.5MPa,弹性模量E=11×103MPa
1、横梁弯拉应力:σ=M/W=1.35×103/1.67×10-4=8.08MPa<[σ]=14.5MPa
横梁弯拉应力满足要求。
2、横梁挠度:f=5qL4/384EI
=(5×13.3×0.94)/(384×11×106×8.33×10-6)
=1.24mm<L/400=2.25mm
横梁弯拉应力满足要求。
综上,横梁强度满足要求。
拱桥加固施工工法?
1.前言
在遭受5.12汶川大地震后,灾区道路桥梁受到程度不同的破坏,有的报废,有的修复加固后仍可继续使用,通过加固修复可节约能源,降低工程造价,缩短工期,减少垃圾保护环境,我公司承建的平武县涪江飞龙桥加固工程,采用新型材料进行了桥梁加固施工技术,对桥主拱圈加大截面,圆满完成了施工任务,得到了灾区相关部门的好评,取得了明显的社会效益和经济效益。为便于推广经研究总结形成该工法。
2.工法特点
2.1对遭到破坏或承载力不足的拱形桥梁进行补强加固。
2.2对主拱圈底部增加一层钢筋混凝土,使桥梁恢复到原设计承载能力。
2.3采用水泥基渗透结晶型防水胶结材料对结构裂缝进行高压灌缝处理,采用结构胶植筋技术和建筑结构加固料进行混凝土施工等方法。
2.4该技术具有保持桥梁原貌、保证质量、降低工程造价、节能、环保等优点。
2.5采用的移动贝雷桁架,运输、安拆简单方便、劳动强度低、施工速度快。
3.适用范围
该工法适用于拱形桥梁、建(构)筑物的整体加固补强施工。
4.工艺原理
该工法是在不改变原结构受力特点的情况下进行补强加固,主要是将桥拱和裂缝进行补强灌缝、原混凝土剔毛、桥面开浇灌孔、植筋,绑加固主筋,支底模,浇灌自流平混凝土使其与桥梁形成一体,拆模后与原结构共同实现桥梁的承载力。
5.2操作要点
5.2.1加固用施工满堂脚手架体搭设与拆除
1、搭设本施工架体的总体设想
该架体只用于桥梁加固施工脚手架体,不用来承担支模,架体搭设高度约18m,无需计算按常规搭设即可。其基础设置在桥墩及河底滩上,经过开挖浇灌混凝土处理后,采用贝雷架作施工架体的搭设平台,在其上搭设施工脚手架。
2、工艺流程
平整开挖河滩→浇灌贝蕾架基础→组装搭设贝雷架支墩→河流中部满搭设贝蕾桁架梁→搭设施工用满堂脚手架体→搭设剪刀撑等构造连接措施→铺施工用脚手架板→挂安全水平网及密目网→检查验收。
3、架体的搭设
1)搭设要求:立杆横、纵间距1.5m,步距1.5m,在搭设满堂脚手架时,其立杆下铺设250mm×50mm的通长木板。
2)杆件:搭设时立杆间距垂直度不应大于架高的1/200,相邻两根立杆的接头应错开500mm,并力求不在同一步上。各杆件相交伸出的端头,均应大于100mm,以防止杆件滑脱。内外立杆加设扫地杆。
3)剪刀撑:剪刀撑与地面夹角为60°,每隔3步5根布设一组剪刀撑,剪刀撑除两端用旋转扣件与脚手架的立杆扣紧外,在其中间应增加2~4个扣节点,搭接长度1m用三个旋转扣件与脚手架的立杆扣紧。
4)脚手板:所有操作层满铺脚手板,侧边铺设一块脚手板作为挡脚板。对接头处铺设的脚手板,其接头下面设两根小横杆。
挂网处理:所有外露面均满挂密目网及苫布封闭,在操作层底部挂大眼水平网。
4、外架拆除
1)外架拆除顺序,应为先搭的后拆,后搭的先拆。
2)根据工程实际情况,如脚手架采取分段式分立面拆除时,不拆除的脚手架两端应先设连结杆及斜向横撑。
3)脚手架拆除应注意成品保护,不得损坏已施工完的包墙面及外窗窗玻璃。
4)各构件必须及时分类放置,扣件装袋传楼层内运出,严禁抛扔,钢管由人工传至地面,不得在外架上集中堆放。
5.2.2植筋施工
1、施工工艺流程:定位→钻孔→清孔→钢材除锈→锚固胶配制→植筋→固化、保护→检验拉拔试验。
2、施工要点:
1)定位
按设计要求标示钻孔位置、型号,若孔位碰到基材上已有钢筋,钻孔位置可适当调整。但均应植在箍筋内侧(对梁、柱)或分布筋内侧(对板、剪力墙),且钻孔可尽量靠近欲接长的已有钢筋(力传递效果更好)。
2)钻孔
a钻孔采用电锤钻成孔,如遇钢筋宜调整孔位避开。
b钻孔孔径d+4~8mm(小直径钢筋取低值,大直径钢筋取高值,d为钢筋、螺栓直径)。
c当基材强度等级不低于C20,对HRB335(Ⅱ级)、HRB400、RRB400(Ⅲ级)级螺纹钢筋,Q235、Q345级螺栓和5.6级螺杆,钻孔孔深15d,单根拉拔试验锚固力一般即大于钢材屈服力值。对无螺纹(即光圆)钢筋或螺杆,钻孔深度宜再增加5d以上。
d实际钻孔深度可参考15d的基准,根据实际所需锚固力大小,并考虑构造长度要求,按照《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)计算确定。
3)清孔
a钻孔完毕,检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用压缩空气吹出,然后用毛刷、棉布将孔壁刷净,再次压缩空气吹孔,应反复进行3~5次,直至孔内无灰尘碎屑,最后用棉布蘸丙酮拭净孔壁,将孔口临时封闭。若有废孔,清净后用植筋胶填实。
b钻孔孔内应保持干燥。
4)钢材除锈
钢材锚固长度范围的铁锈、油污应清除干净(新钢筋、螺栓的青色氧化外皮也应除去),并打磨出金属光泽,采用角磨机和钢丝轮片速度较快。
5)锚固胶配制
aLYJGN®植筋胶为A、B两组份,配胶宜采用机械搅拌,搅拌器可由电锤和搅拌齿组成,搅拌齿可采用电锤钻头端部焊接十字形Φ14钢筋制成。少量(指0.5kg以内)也可用Φ6、Φ8细钢筋棍人工搅拌。(注意:仅用腻刀拌和,不能保证搅拌均匀)。
b取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、水等杂质)和称重衡器按配合比混合,并用搅拌器搅拌10分钟左右至A、B组份混合均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡。
c胶应现配现用,每次配胶量不宜大于5kg。
6)植筋
该工程所植结构加固用筋,还用作吊模加固(焊)螺栓两用。
a垂直孔植筋将胶直接流、捣进孔中即可。
b水平孔植筋可用Φ6细钢筋配合托胶板(干净木板)往孔内捣胶,也可让施工人员戴好皮手套,将配好的胶成团塞、捣进孔内。
c倒垂孔植筋请选用高触变型植筋胶,该胶不流淌,可成团塞、捣入孔。
d钢筋、螺栓可采用旋转或手锤击打方式入孔,手锤击打时,一手应扶住钢筋或螺栓,以保证对中并避免回弹。若先将一较短电锤钻头端部焊接6mm厚小铁板,然后将电锤功能调为冲击状态,利用电锤的持续冲击力,可克服植筋胶的阻力,快速无回弹地将钢筋送至孔底。大量或大直径植筋推荐采用此方式。
e锚固胶填充量应保证插入钢筋后周边有少许胶料溢出。
7)固化、保护
a植筋胶有一个固化过程,日平均气温25℃以上12小时内不得扰动钢筋,日平均气。温25℃以下24小时内不得扰动钢筋,若有较大扰动宜重新植。
bLYJGN®植筋胶在常温、低温下均可良好固化,若固化温度25℃左右,2天即可承受设计荷载;若固化温度5℃左右,4天即可承受荷载,且锚固力随时间延长继续增长。
8)检验
植筋后3~4天可随机抽检,检验可用千斤顶、锚具、反力架组成的系统作拉拔试验。一般加载至钢材的设计力值,检测结果直观、可靠。
5.2.3模板工程
1、情况介绍
模板是施工过程中的临时结构,依靠它控制结构物尺寸的精度,直接影响工程质量、施工进度和工程造价。模板必须具有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载。同时模板应便于制作,装拆容易,施工操作方便,保证安全。
2、施工工艺及要点
材料选用→受力分析→焊接吊杆→放样加工模板→模板支设→加固模板→支设浇灌及观察孔模
1)材料选用:模板采用胶合木板加工制作。每片胶合木板尺寸为2.44m×0.6m。用断面为100mm×50mm的方木作方格骨架,胶合板固定在方格骨架上,方木方格骨架作为模板的肋。模板沿拱跨度方向和横向分块,制作成独立单元块件,安装时拼装成整体拱形模板。模板板面应光滑平整,接缝严密,模板缝隙用泡沫塑料填塞,并注入801胶水,以确保密封可靠,灌注混凝土时不漏浆。
2)受力分析:
丝杆受力计算:丝杆数量:19×101=1919根
模板重量:(900m2×0.03m+0.1m×0.06m×11m×50)×900kg/m3=27270kg
钢管重量:11m×100×3.5kg/m=3850kg
混凝土重量:90m3×2500kg/m3=225000kg
其它附加荷载:5000kg
每根丝杆承受的重量:(27270+3850+225000+5000)kg/1919=136.07kg
每根丝杆承受拉力的能力由试验确定。丝杆与植筋的焊接试件送试验室作拉力试验,其抗拉强度为:30KN,故满足该方案强度要求。
3)在拱圈植筋上焊接钢制丝杆,丝杆间距600mm。
4)测量放样,根据原有拱的矢跨比(本项目为1/5)放样出截面加大后的拱圈弧度及弧与玄的距离利用螺帽固定。从而确定了自流平混凝土的厚度(具体做法见模板构造详图5.2.3-1)。
模板构造详图5.2.3-1
5)丝杆固定拱腹模板。在拱腹模板的方木肋条上开圆孔,方木肋条两侧布钢管,丝杆穿过圆孔,加蝴蝶扣、螺帽,将钢管连接在丝杆上,以固定拱腹模板。
为了安全在拱下位置丝杆进行加密,间距采用300mm(具体做法见植丝杆详图5.2.3-2)。
植丝杆详图5.2.3-2
6)观察孔及入料孔的设置:
根据拱实际情况设置观察孔及入料孔,每排(纵、横向)观察孔为300×300mm,间距四周边为1m,中间间距为2m设置观察孔和入料孔,自流平混凝土的浇筑情况。考虑到混凝土的整体密实性和模板的密实性观察孔和入料孔设置为同一孔洞。
5.2.4混凝土灌注工程
1、情况介绍
由于是在原拱腹下面加厚拱圈,若采用一般混凝土,灌注和振捣都很难进行。因而加固拱圈混凝土采用HUAYU-45建筑结构加固料,这是一种流动性很好、不须振捣、强度很高的材料,称之为自流平混凝土。
2、工艺流程及施工要求
浇灌方法的选择→浇灌线路确定→混凝土搅拌及输送设置→各班组分工与配合→浇灌控制要点→养护→拆模→吊杆拆除及处理
1)经研究采用拱下(桥墩两侧斜面)模板上开窗灌注与拱上开孔灌注相结合。施工过程处于可观察、可控制、可连续顺利进行状态。
拱圈混凝土灌注应遵循两侧对称同步进行的原则。工人24小时三班倒,人息机不停、一气呵成、连续灌注的方法。
2)在拱下模板上开窗灌注靠近拱座的倾斜段的混凝土,在原主拱圈顶部开孔灌注拱顶接近水平的段落的混凝土,先拱下灌注、后拱上灌注相结合的方法完成加固拱圈混凝土的灌注。拱腹模板上开窗位置和数量,从减少混凝土流程和加快进度两方面考虑。灌注时,混凝土料斗可安置在桥面上,自流平混凝土通过胶管通向灌注窗口,灌注混凝土。
3)机械设备的设置
在桥面上设置四台滚筒式搅拌机,(桥的左幅和右幅各设置两台,在搅拌机旁设置蓄水池或者蓄水桶)设置专用的下料通道和上下行人通道和足够的照明设施。
4)各班组分工与配合
在出料端和接料端设置接料斗以及施工操作平台。操作人员分为三组:制料班组、运料班组、浇筑班组。
a制料班组:在桥面的人行道上对料进行制作,并负责通过出料斗运至接料斗(出料斗和接料斗采用特制溜槽连接)。
b运料班组:在施工平台中操作,负责从接料斗处运至浇筑位置。
c浇筑组:在施工平台中操作,负责浇注自流平混凝土并时刻观察混凝土密实程度和模板有无漏浆情况。
5)浇灌控制要点
a必须按照厂方提供的技术要求拌和,特别要注意加水量的控制(12%--14%),以保证混凝土的流动性和强度。加水量的控制根据设计加水量和每罐材料用量,称量出每罐需加水量并用专门的容器进行度量。
b在浇筑过程中派专职的观察员通过预留的观察孔对自流平混凝土的密实程度进行观察。如发现有流动不通或发现密实度不好的地方可以用木制榔头轻击模板。
c当浇筑至桥面预留孔洞时应继续浇筑,待桥面预留孔洞冒浓桨后方可停止浇筑。当浇筑至预留孔洞或观察孔的时候,应采用已经准备好的斜口(下端300×300mm上口310×310mm)模板将孔洞封闭。检查封闭牢固、不漏浆后方可继续浇筑。
d在混凝土灌注过程中,模板工程必须派专人值班,应备齐工具和维修模板的材料;认真观察模板在施工过程中有无变形、下坠、漏浆现象,发现问题,立即采取措施,对模板进行加固、修补,保证混凝土灌注施工顺利进行。
6)混凝土浇筑完后应连续湿润模板3天以上,随后养护至设计强度。
7)模板的拆除:待模板养护至设计强度的80%时方可脱模。在拆模时按照先支后拆,后支先拆的原则。拆后的模板和材料应及时转运,不得长期堆放在脚手架及施工平台上并且堆放高度不得超过1m。
8)预埋丝杆的处理:拆模后把吊模施工用的预埋丝杆,采用手砂轮切割,切割完后,对丝杆头用5mm细筛对加固料进行筛选筛余的细料按照12%加水的配合比拌制成砂浆对丝杆头进行封堵。
6.材料与设备
6.1材料
6.1.1混凝土选用HUAYU-45建筑结构加固料,自密型免振混凝土。
6.1.2钢筋必须符合《钢筋混凝土用钢》(GB1499—2007)的规定,钢筋的规格型号等必须满足设计要求,钢筋出厂合格证、检验报告和力学性能复式检验报告。
6.1.3所用型钢应附质量证明书,并符合设计文件的要求,如对材质有疑议时,应抽样检查,其结果应符合国家标准的规定和设计文件的要求方可采用。连接材料(焊条、焊丝、焊剂、等强度螺栓、精制螺栓、普通螺栓及铆钉等)均应附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准的规定。严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条,受潮结块或已烧过的焊剂及锈蚀、碰伤或混批的高强螺栓。
6.2机械及设备
6.2.1土方开挖:挖土机、装载机、自卸汽车。
6.2.2混凝土施工设备:混凝土振动器、混凝土搅拌机、混凝土运输泵。
6.2.3加固用主要机具:电锤、风镐、空压机、角磨机、搅拌器、衡器.
6.2.4监测系统:水准仪、经纬仪、测力仪表、对讲机、播音设备。
6.2.5其它设备:汽车起重机混凝土切割机、空心压缩机、风锤、电焊机、钢筋切割机、钢筋调直机、钢筋弯曲机、万能杆件、贝雷梁。
7.质量控制
7.1有关标准、规范(见表7.1)。
7.2质量保证措施
7.2.1技术人员认真堪对现场情况,熟悉设计图纸,并认真向施工班组交底。针对每道工序,严格检查监督,认真落实工程“三检制”,与时俱进地做好各种工程材料的填报与签字确认工作。
7.2.2做好原材料检验,合格方可使用。针对质量通病编制出切实可行的纠正和防治措施。以及各项施工及原始检查记录,及时整理、记录、时归档。
7.2.3施工过程中,必须严格按照现行钢筋施工工艺标准、混凝土施工工艺标准及钢结构施工工艺标准中质量保证措施执行。
8.安全保证措施
8.1遵守《施工现场安全技术操作规程》和地方有关施工现场安全生产管理规定。
8.2认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针及国家有关规定、条例,结合工程的具体特点,组织成立以项目经理全面负责、专职安全员、班组长及用电负责人组成的安全生产领导小组,执行安全生产责任制,明确各级人员的职责,抓好工程的安全生产。确保安全生产目标的实现。
8.3认真落实安全生产岗位责任制、交底制和奖罚制。每道工序施工前必须逐级进行安全交底,并全面落实。对特殊工种人员,必须持证上岗,对违章作业造成事故的追究当事人直接责任。
8.4混凝土浇筑施工作业中,要注意观察模板、吊植及支架等有无过大变形或松脱现象,发现问题,应及时处理。
8.5施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。使用的手持照明灯应采用36V的安全电压。现场临时用电按规范要求接驳不允许违章用电。为确保安全,在施工现场布置足够的照明灯光,警示标志,围护设施。
8.6本工程施工在河流上空的高架上作业,对脚手架的稳定性、牢固性应仔细认真检查,确保安全。脚手架四周及脚手架下方均应安装防护网。施工人员必须系安全带,戴安全帽,戴防护手套。避免人员失足坠落受伤,避免坠物伤人,避免加固料对手的腐蚀伤害。在拱腹模板的安装和拆除及运输过程中,应注意安全。
8.7各类房屋、库房、料场等的消防安全距离做到符合公安部门的规定,室内不堆放易燃品;严格做到不在木工加工场、料库等处吸烟;随时清除现场的易燃杂物;不在有火种的场所或其近旁堆放生产物资。
8.8氧气瓶与乙炔瓶隔离存放,严格保证氧气瓶不沾染油脂。乙炔发生器有防止回火的安全装置。
8.9电缆线路应采用“三相五线”接线方式,电气设备和电气线路必须绝缘良好,场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按安全规定要求进行外,将其布置在专用电杆上。配电设施的金属外壳应有可靠的保护线连接,移动式电动工具及手持电动工具的保护线必须采用铜芯软线,并应采用高灵敏的漏电保护装置。
8.10施工现场按符合防火、防风、防雷、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置,并完善各种安全标识。
9.环保措施
9.1成立施工环境卫生管理机构,在施工过程中严格遵守国家和地方的有关法律、法规和规章,加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理,遵守防火及废弃物处理的规章制度,做好交通疏导,充分满足便民要求,随时接受相关单位的监督检查。
9.2将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内,合理布置、规范围挡,做到标牌清楚、齐全,各种标识醒目,施工场地整洁文明。
9.3设立专用排水沟,对施工污水进行有序集中排放,认真做好无害化处理,从根本上防止施工污水污染河流等。
9.4定期清运施工弃渣及其它工程材料运输过程中的防散落与沿途污染措施,施工污水除按环境卫生指标进行处理达标外,并按当地环保要求的指定地点排放。弃渣及其它工程废弃物按工程建设指定的地点和方案进行合理堆放和处治。
9.5优先选用环保机械。杜绝混凝土运输车辆遗洒减少环境污染,混凝土运输车辆进出大门时必须清理干净。
10.效益分析
10.1随着5·12汶川大地震的灾后重建与修复,本工法为避免了该桥梁的拆除,最大限度地保存该桥的特点及历史原貌,为桥梁修复提供了新的方法。
10.2该桥梁加固施工技术将对桥梁的造价降到了最低,施工期最短,恢复通车时间最快,对桥梁本身结构影响较小,对邻近相邻桥段及周围环境无影响。为灾后重建顺利打通了道路,加快了灾区经济建设,为老百姓生活提供了便利的交通。
10.3桥梁补强加固技术节省能源、成本低、省工省时,据统计,桥梁加固所需费用约为拆除重建费用的30%,还减少拆除引起的环境污染。
10.4本工法在桥梁加固过程中,采用了贝雷架与普通钢管脚手架系统相结合,大大缩短了施工工期。
11.应用实例
我公司援建的四川平武县飞龙大桥加固改造项目于2009年6月20日开工,2009年12月20日竣工,在2010年元旦顺利通车。该项目投资近1700万元,是我省援建四川平武县110个建设项目之一,也是平武县城灾后重建路网规划的最重要的桥梁。
该平武县飞龙大桥始建于1986年,是一座26孔多跨上承式圬工拱桥,桥梁横跨涪江两岸,全长487米,是平武县城区唯一一座可供机动车通行的桥梁,也是平武县城出入绵阳及九寨沟的重要交通节点。在5·12汶川地震中,大桥桥梁损坏严重,不能正常使用,需维修加固后才能投入使用。
现经加固补强后,已使用半年多来未发现任何质量问题,证明加固后的承重性、稳定性良好,工程加固非常成功。
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灌注桩施工工艺
3.7 水中钻孔灌注桩施工
水浅时,一般可采用土石围堰,木排架组成的便桥等方法,当河流较宽,或受涨落潮影响水位变化较大的深水中进行钻孔灌注施工时应先修筑施工便桥及施工平台,其常用的施工方法和材料为钢管桩,及钻孔灌注桩基础,贝雷梁施工平台方案。
3.7.1施工平台
1、 厦门大桥施工方案
本方案以钢管桩做为施工平台承重基础,顶面用贝雷架搭设施工平台,每个墩施工平面的平面尺寸为12m*20m,要求布置两台冲孔机和主要设备,平台基础采用14根Φ500钢管柱,平台及平台间以贝雷人行桥连接。
因为淤泥软弱,残积土不成层,为保证钢管桩稳定,要求沉桩后立即焊上水平撑和十字风撑,形成整体,平台设计承受荷载为100t,平台及工艺示意图如下:
施工选用35t吊车吊装,拟上吊车的平台为保证足够的稳定,加大了钢管桩的嵌岩深度,贝
雷梁采用单层双排布置形式。
2、 济南黄河桥
1) 平台:主跨墩平台位于黄河主河槽内,施工时钻机置于平台上钻孔,平台上部荷载按履-50考虑(钻机选QJ-250型),平台的下部构造为钢筋砼钻孔灌注桩,顺桥向前看排桩,钻孔桩直径Φ70cm,长20m,上接70cm*70cm方柱,柱与柱之间用2*I36工字钢与柱上预埋铁件焊牢,然后在每项柱顶上放置了排间距45cm的贝雷梁,柱与柱之间贝雷梁有自制的∠100*100*10角钢交叉做横向联接系。贝雷上放I36工字钢,放于节点位置(跨径3.0),横梁放置时要照顾到桩位,留出桩施工位置以便下护筒钻孔,横梁放置后其上铺钢板桩做为桥面。
2) 便桥:
便桥下部同平台,桩长为18m,上部采用下承式装配钢桥(战备用的,外租),2排单层贝雷放置好后拉斜撑,上铺标准式横梁,纵梁,再上铺5*10*380cm木反做桥面板。(标准式横梁,纵梁自铁路舟桥处租来)。
3.7.2 打设护筒
护筒长度根据水文地质情况而定,此处为13M长护筒用δ=10mm厚钢板制成,打设护筒时做了专用导向架,护筒沉放时应按桩位准确地定出位置,在导向架作用下,上置替打架,用60t振动锤震动下沉至设计标高。在施打过程中,注意震动锤的偏心,随时调整护筒的垂直度。该桥在黄河泛期为避免冲刷护筒底部,在平台四周泛期前打了钢板桩围堰,板桩底位于冲刷线以下 米。
※厦门大桥采用钢筋砼护筒,外径1.7m,内径1.5m,节长2m,节间预埋8片钢板以便焊接,下沉护筒采用定位导向架。(在+3.0m,+7.0m标高处设置2道定位导向架,并在二道定位导向架间用4根轻轨连接做为纵向的定位导架,以便护筒下沉更平顺),此施工方案由于预应力砼护筒节点多,联结不理想,垂直度,防水性均差,施工中问题多,不易选用。
3.7.3 成孔:
安装钻孔前应先将护筒内的杂物清理干净,特别是掉下去的铁件,极易损伤钻头或扭断钻杆。钻机就位时钻头中收应对中护筒中心(护筒位置要正确),在开钻前先用膨胀土制备泥浆,泥浆比重为1.2,(在粘土层可自行造浆,控制护筒水头,一般维持在3m左右。钻机钻进时,为了保证垂直度,避免斜孔,弯孔和扩孔现象,采用自然吊锤法,减压钻进,钻机的主吊钩始终承受部分钻机重,孔底承受钻压不得超过钻杆、钻头和压块的重力的80%。
3.7.4 清孔,钢筋笼吊放,砼灌注与前叙钻孔灌注桩相同。
3.2 钻孔灌注桩基础
3.2.1 施工方法
1.准备场地、测量放线:施工前应进行场地平整,清除杂物,钻机位置处平整夯实,准备场地,同时对施工用水、泥浆池位置,动力供应,砂石料场,拌和机位置,钢筋加工场地,施工便道,做统一的安排。
测量放线,根据设计图纸用经纬仪(或全站仪)现场进行桩位精确放样,在桩中心位置钉以木桩,并设护桩,放线后由主管技术人员进行复核,施工中护桩要妥善看管,不得移位和丢失。
2.埋设护筒
护筒因考虑多次周转,采用3一10mm钢扳制成,护筒内径,使用旋转钻机时比桩径大10一20cm,使用冲击钻时比桩径大20一30cm,埋置护筒要考虑桩位的地质和水文情况,为保持水头护筒要高出施工水位(或地下水位)1.5m,无水地层护筒宜高出地面0.3—0.5m,为避免护筒底悬空,造成蹋孔,漏水,漏浆,护筒底应坐在天然的结实的土层上(或夯实的粘土层上),护筒四周应回填粘土并夯实,护筒平面位置的偏差应不超5cm。护筒埋置深度:在无水地区一般为1一2倍的护筒直径。在有水地区一般为入土深度与水深的0.8一1.1倍(无冲刷之前)。
3.选择钻孔机械:
正循环钻机:粘性土、砂类土:砾、卵石粒径小于2cm,钻孔直径80-250cm, 孔深30一100m。
反循环钻机:粘性土、砂类上、卵石粒径小于钻杆内径2/3,钻孔直径80一250cm,孔深泵吸<40m,气举100m。
正循环潜水钻机:淤泥、粘性上、砂类土、砾卵石粒径小于10cm,钻孔直径60一150cm,孔深50m。
全套管冲扳抓和冲击钻机:适用于各类土层,孔径80一150cm,孔深30一40m。 在钻孔过程中,钻机(架)必须保持平稳,不能发生位移和沉陷。因此钻机安装就位时,底座应用枕木垫实塞紧,顶端用风绳固定平稳。
4.制备泥浆应选用塑性指数IP>10的粘性土或膨润土,对不同上层泥浆比重可按下列数据选用:
粘性土和亚粘土可以就地造浆,泥浆比重1.1一1.2间。
粉土和砂土应制备泥浆,泥浆比重1.5—1.25:
砂卵石和流砂层应制备泥浆,泥浆比重1.3—1.5。
5.钻孔灌注桩施工
(1) 将钻机调平对准钻孔,把钻头吊起徐徐放人护筒内,对正桩位,启动泥浆泵和转盘,等泥浆输到孔内一定数量后,方可开始钻孔。具有导向装置的钻机开钻时,应慢速推进,待导向部位全部钻进土层后,方可全速钻进。
正循环钻机开孔时,应先启动泥浆泵和转盘,待泥浆进入孔内一定数量后,方可开始钻进。
用泵吸式反循环钻进时,钻头应距孔底20一30cm,防止堵塞吸渣口,在接长钻杆时,应注意接头紧密,防止漏气、漏水和钻杆松脱。
用气举式反循环钻开孔时,钻杆必须在钻孔内埋入水中约6m,才能扬水排渣。
反循环钻进时,必须注意连续补充泥浆,维持护筒内应有的水头,避免坍塌。
(2) 钻孔应连续进行,不得间断,视土质及钻进部位调整钻进速度。开始钻进及护筒刃脚部位或砂层、卵砾石层中时,应低档慢速钻进。钻进过程中,要确保泥浆水头高度高出孔外水位0.5M以上,泥浆如有损失、漏失,应及时补充,并采取堵漏措施。钻进过程中,每进2-3m应检查孔径、竖直度,在泥浆池捞取钻渣,以便和设计地质资料核对。
(3) 钻进时,为减少扩孔、弯孔和斜孔,应采用减压法钻进,使钻杆维持垂直状态,使钻头平稳回转。
(4) 终孔检查合格后,应迅速清孔,清孔方法有抽浆法(适用于孔壁不易坍塌的柱桩和磨擦桩、换浆法(用于正循环钻机)、淘渣法(适用于冲抓、冲击、成孔,掏渣后的泥浆比重应小于1.3)。清孔时必须保证孔内水头、提管时避免碰孔壁。清孔后的泥浆性能指标,沉渣厚度应符合规范要求。
不论采用何种方法清孔排渣,都必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
(5) 清孔后用检孔器测量孔径,检孔器的焊接可在工地进行,监理工程师检验合格后,即可进行钢筋笼的吊装工作。
(6) 钢筋笼骨架,焊接时注意焊条的使用一定要符合规范要求,骨架一般分段焊接,长度由起吊设备的高度控制,钢筋笼的接长,可采用搭接焊或套管冷挤压连接等方法,钢筋笼安放要牢固,以防在砼浇筑过程中钢筋笼浮起,钢筋笼周边要安放圆的砼保护层垫块。
(7) 水下砼采用导管法进行灌注,导管内径一般为25一35cm,导管使用前要进行闭水试验(水密、承压、接头抗拉),合格的导管才能使用,导管应居中稳步沉放,不能接触到钢筋笼,以免导管在提升中将钢筋笼提起,导管可吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上,导管底部距桩底的距离应符合规范要求,一般0.25一0.4m,导管顶部的贮料斗内砼量,必须满足首次灌注剪球后导管端能埋入砼中0.8—1.2m,施工前要仔细计算贮料斗容积,剪球后向导管内倾倒砼宜徐徐进行防止产生高压气囊。施工中导管内应始终充满砼。随着砼的不断浇入,及时测量砼顶面高度和埋管深度,及时提拔拆除导管,使导管埋入砼中的深度保持2—6m间。砼面检测锤随孔深而定,一般不小于4Kg。
(8) 每根导管的水下砼浇筑工作,应在该导管首批砼初凝前完成,否则应掺人缓凝剂,推迟初凝时间。
(9) 砼的坍落度应满足设计要求,砼浇筑应连续进行,为保证桩的质量,应留比桩顶标高高出0.5一1.0m左右的桩头,处于干处的桩头,可在砼初凝后,终凝前清除。
(10) 技术人员应对钻孔灌注桩各项原始记录及时进行整理签认。
6.环保措施
为保护施工范围内的环境卫生、农田,钻孔桩废弃的泥浆应在施工完成后,用汽车或罐车将泥浆池(槽)中的泥浆清运到指定的排放地点。
7.工艺流程
8.主要机械设备
钻机、砼搅拌机、砼运输车、吊车、空压机、水泵、导管、泵车、装载机、电焊机、发电机、水车等。
附:钻机性能比较表如下:
钻机型号 成孔直径
m 钻深
m 转盘转速r/min 最大钻矩
KN﹒M 主机功率
KW 钻机重
t
KR2500A(河北星河厂) Ф1.8-2.5 80 20 50 2×22=44
32
KP2000(郑州勘探厂) Ф1.5-2.0 100 63 39 45 20
S-500
(台湾) Ф1.5-2.5 90 42 150 320 28
GPS-25(上海探矿厂) Ф1.5-2.5 100 20 30 37 28
GPS-20(上海探矿厂) Ф1.5-2.5 80 20 30 30 22
3.2.2挖礼灌注桩施工作业环境以桩径>1.4m,桩长25m以内无水或少水的密实土层和风化岩层为宜。
1、准备工作 平整场地 放中桩(包括护桩) 布置排水沟 桩位顶上搭雨棚 安装提升设备 修整出渣道路。
2、孔口开挖及衬砌 在地面按衬砌处理挖深1m,安放模扳,浇筑C15(或C20)砼形成井圈,井圈上口即井台座比周围地面高出20一30cm以避免井口进水,开挖采用人工十字镐,用人力绞车提升出渣,每开挖1米衬砌1米,衬砌厚度l5-25cm,当开挖中遇到岩石可采用风钻或凿岩机钻炮眼小药量电引爆的浅眼爆炸法施工,要在炮眼附近加强支护,防止震坍孔壁,曝破后再采用人工清凿继续开挖,以这种方式循环进行施工,直至桩底设计际高。注意每次吐衬砌浇筑前都要将内模定位一次,以保证桩的垂直度和水平位置。
3、为保证施工安全,所有作业人员都必须配戴安全帽、安全绳。挖孔工作暂停时,孔口必须加盖。
4、孔内通风
在地面上用鼓风机或风扇(由试验决定),通过∮50的塑料管不断的将新鲜空气运到孔底,中间停工再复工前将井底的空气也要彻底抽换。每次爆破后应随即进行通风排烟清孔,由负责人检查孔内无毒后,施工人员再下孔操作。
孔深超过10m时,应经常检查孔内二氧化碳浓度,如超过0.3%,应增加通风措施。
5、排水
孔内如渗水量不大,可以采用人工排水,当挖到桩底时,可在桩位的一角挖一个0.6×0.5×0.5的集水坑,用潜水泵抽水,渗水较大应边施工边采用抽水坑抽水,如同一墩台有几个桩孔同时施工,可以安排超前井挖,使地下水集中在一孔内排除。一般说砼衬砌有较好的防水作用,是挖孔桩护壁支撑的首选施工方案。
6、吊装钢筋笼及灌筑桩身砼
钢筋笼的加工,吊装,接长,与钻孔灌注桩相同,砼浇筑由于桩孔内渗水情况不同,可选择不同的浇筑方法。
l)当桩孔内基本无水时,采用常规的砼浇筑方法,有条件的地方最好使用砼输送泵泵送砼。
2)当孔内渗水较快,但还能快速抽干渗水的桩孔,采用简易导管法施工。在桩基挖孔工作平台上,用钢管搭设一个高6m以上,能支承1一2 t重的简易工作架,按灌注水下砼的方法,安好导管和漏斗(能容0.2m3砼的小型漏斗,不放球)。将导管插到桩孔底部不留空位,上部用导链悬挂在简易工作架上,砼浇筑的准备工作就绪,用潜水泵进行孔内抽水,当抽到孔内水深只剩10cm左右时,提出潜水泵,立即向漏斗和导营内泵送砼,待导管内砼充满到漏斗面上时,用导链将导管出口,使导管内的砼迅速填充孔底并向上包围住导管提升20cm,继续浇灌砼,当砼不再向孔底流动而上升到漏斗面上时,提升导管,使砼继续灌注,依照此方法循环,当到一定高度时(接近导链顶),就拆除上面一节导管,随着砼面的不断上升,导管陆续拆除,当达到桩顶设计标高以上10一20cm时,即可排出表面积水,使用插入式振捣器对砼表面加以振捣,清除表面浮浆。此法留的桩头较短,砼的坍落度应控制在l6-18cm左右。
3)当渗水量很大(6mm/min时),抽水施工有困难时,应采用钻孔灌注桩的水下砼浇筑法施工。(见钻孔灌注桩一节)
大跨度现浇连续箱梁支架施工技术?
大跨度现浇连续箱梁支架施工技术是怎样的?有哪些特点?请看中达咨询编辑的文章。
1 工程概况
芝山特大桥位于既有京广铁路银盏坳车站地段,中心里程DK2119+365,全桥共35跨,长1 163.5 121。主桥所处17号~20号墩跨越既有京广铁路,起讫里程为DK2119+308.38~DK2119+421.70,其结构类型为(32+48+32)m无渣轨道现浇预应力混凝土连续粱,与线路成60。夹角。根据箱梁上部荷载及京广铁路界限要求等情况,本段箱梁共设临时支墩1l处:1号,5号,11号为受力最小部位,采用碗扣式钢管支架;2号~4号,8号~10号采用混凝土立柱(盖梁)支墩;铁路两侧因支架跨度较大(33 m),采用挖孔桩基础、八三式军用支墩。上部支撑纵梁采用贝雷桁架进行拼装,横向宽度12.6 m(共5组):[180}(90)+I57.5+(90)+225+(90)+157.5+(90)+180]cnl。
2 工程特点
芝山特大桥的主要特点是大跨度横跨(既有)京广铁路,施工难度大。支架方案的选取及操作是该工程的难点,而如何将粱顶线型控制在允许范围内,保证粱体处于最佳受力状态,以满足设计要求,则成为其中的关键。
3 优选支架方案
结合芝山特大桥的地理位置和结构形式,拟定出3种支架方案进行比选:1)钢管墩+贝雷纵梁;2)八三式军用墩+混凝土立柱(盖梁)+碗扣式支架+贝雷纵梁;3)八 三式军用墩+满堂碗扣式支架+贝雷纵梁。为减少因外购或租赁而挤占流动资金,在工期影响不大的前提下,选取八三式军用墩+混凝土立柱(盖梁)+碗扣式支架+贝雷纵梁方案。
4 支架的细部处理
4.1 支架各支点处的设计
按位置不同分为3种形式:1)主跨部分,此处荷载最大,且地处京广线两侧,基础采用桩承台式基础,并适当布设钢筋,最大桩长20 m,桩径1.25 Ill,承台顶面预埋钢板,八三式军用杆件的各支点支承在钢板上,并用型钢将临时墩与永久墩连接在一起,防止其倾覆。2)边跨部分,在桥墩内侧浇筑混凝土立柱(盖梁)作为临时支墩,由于跨中位置土质为砂性土,基底承载打不大于600 kPa,因此做级配碎石掺砂碾压处理,待再次检测满足要求后,浇筑混凝土扩大基础。3)端头部分,为搭设张拉和施工平台,采用布局为(90×60×60)cm3碗扣式支架。
4.2 贝雷纵梁
贝雷纵梁共5组,组合形式为(5+6+6+6十5)片,贝雷梁纵向用钢销连接,每组横向由支撑架连接,组与组之问用l0号丁字钢进行加固。为确保支点位置贝雷片的稳定性,支点在贝雷片端头竖杆的,使用18槽钢对该竖杆进行加强,而支点在贝雷片中间竖杆的,使用10槽钢对该竖杆加强,并在下弦杆及加强弦杆上设
3道加强竖肋(钢板)。两侧边跨采用单层贝雷梁,主跨采用双层贝雷粱。
5 预压
5.1 沉降变形的范围
赝架法施工的梁体支架变形包括两部分:1)非弹性变形,具体来说,又分为基础沉降、支架自身空隙以及结合部不紧密等所产生的变形,这部分变形是不可逆的;2)弹性变形,主要为钢构件在荷载作用下产生的应变,而它是可逆的。
5.2 支架预压措施
5.2.1 预压目的
为确保箱梁现浇施工安全,需对贝雷粱进行重载试验以检验贝雷架的承载能力和挠度值。通过模拟贝雷梁在箱粱施工时的加载过程来分析、验证贝雷架及其附属结构(模板、横梁、钢管支架等)的弹性变形,消除其非弹性变形。通过其规律来指导贝雷架施工中模板的预拱度值及其混凝土分层浇筑的顺序,并据此基本评判施工的安全性。
5.2.2 预压数据分析
高墩支架结点十分繁多,每个结点之间难保全部紧密,而因结点不紧密所产生的非弹性变形是可以预先克服的,预压能使结点变得紧密,最大限度地消除这部分非弹性变形。
考虑梁体自重、地基沉降等因素影响,粗略调整好底模标高后进行配载预压,用胶合板搭设预压平台,荷载单元采用砂袋,加载重量不小于梁体自重。预压时问根据地质情况、梁体重量、支架类型等进行现场预压试验后确定,以支架不再出现沉降为度,预压之前,在支点、1/4跨中、跨中处设置观测点,并测定贝雷梁的初始挠度,在施加荷载的几个不同时期,测量沉降观测点的标高。由于贝雷粱的初始挠度为一个徐变过程,从开始到完成需要一定的时间,贝雷梁架设完成后,应有一段观测期,待其变形趋近于0时,测量其初始挠度为5 LTn,将最大跨的预压作为特例进行分析。
可以看出,临时支墩以非弹性变形为主,在多次预压后即可基本消除,而贝雷梁由支点位置向跨中方向加载后挠度逐渐增加,且绝对值远大于其非弹性变形,因此,以贝雷梁挠度作为预拱度设置的主要参数。
初始挠度计算公式为:fm =0.05(n2一1)。其中,fm 为支架初始挠度,cm;,n为贝雷片组数,片。经计算,33m跨计算挠度:fm =0.05×(112 一1)=6 cm;而实测跨中初始挠度:fm初 =5 cmfm初=6 cm,满足要求;根据预压结果,可得出:fm终=10.8 ClTI。其中,fm初为支架加载前的挠度,cm;fm终为支架加载完成后的挠度,cm。由此可以看出,预压成果对预拱度设置具有指向性作用,它所得出的结论直接影响到线型控制的成败。
6 预拱度的设置
影响预拱度的因素很多,有地基沉降、支架压密变形和弹性变形、张拉应力、支架卸落后混凝土的收缩和徐变等,主要考虑以下因素:支架弹性变形 。;支架内部、支架与方木、方木与模板、支架与枕木之间的非弹性变形占z;支架基础的弹性变形83;支架基础地基的非弹性变形 4;贝雷梁各位置加载后所产生的挠度85 ;张拉应力所产生的拱度86。
通过反复预压施工后,可以基本消除 2, 的影响,则在底模安装时,其预拱度的设置按A= l+a3+85一a6计算,在模板的高程控制时加入预拱度数值。为提高效率,加大准确性,先在几个典型断面(跨中、1/4跨、粱端)按计算数据控制高程,再在中间拉线加密调整,直至线型初控达到目标。为避免外部原因产生影响,在浇筑前进行复测,在没有变化的情况下,方可进行下道工序。
7 梁体混凝土施工
钢筋模板安装完成,检查合格后即可浇筑混凝土。本桥混凝土采用拌和楼集中拌制,混凝土运输搅拌车运输到现场泵站,泵送人模,用插入式振捣器振捣。混凝土浇筑顺序为:底板、腹板一次浇筑完成后,安装顶模及顶板钢筋,浇筑第2次混凝土。纵向由低坡向高坡处推进浇筑,底板一次性浇筑到位。腹板浇筑采用斜向分层、一次性浇筑到位的方式进行;平均每小时浇筑混凝土36.5 rn3,底板及腹板的浇筑时间为20 h。为了保证底板与腹板之间混凝土的连接,浇筑过程中,底板与腹板的浇筑距离控制在2 m左右。底板混凝土主要从腹模内斜插振捣灌入,为避免导角部位出现空洞,内模底导角模板,每隔1 m留一30 cm×30 cm洞孔排气,同时作为底板混凝土的补充输入口。
8 支架拆除
支架与梁体混凝土之间有很大的挤压力,拆除支架时,要先卸中间,再分别逐渐向两头推进,避免因突然卸载,导致梁体应力集中而出现损害。拆除支架要自上而下,通过梁体预先留好的吊孔逐步进行。
9 结语
梁桥就地现浇施工是一种较为普遍的施工方法,其支架结构形式十分丰富,施工时一定要因地制宜,严格筛选,选取合理的支架结构和合理的支架安装及拆卸方式,保证施工安全和施工质量。通过对上述因素的综合考虑,芝山特大桥连续现浇箱梁施工取得了良好效果。最终线型观测结果也表明,预拱度设置达到了预期的效果,为同类桥梁施工提供了成功的范例。
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