斜拉桥施工组织设计范本

1、石XX市仓安路斜拉桥施工组织设计1、工程概况1. 1 斜拉桥概况石XX市仓安路斜拉桥位于石XX市内,跨越京广电化铁路和铁路编组场。该桥主桥跨度55+125+55 m,为双塔双索面PC斜拉桥式,采用塔墩固结、主梁连续全飘浮体系。主梁采用双主肋断面,梁高1.7m,肋宽2m,桥面宽28.9m,梁上索距6.3m,全桥斜拉索49对,共72根。见图T1-1仓安路跨线桥总体布置图 、图T1-2斜拉桥布置图斜拉桥主塔为“H”型,塔高55m,采用1500钻孔桩基础,每个塔柱下部13根桩,桩长62m；主塔承台尺寸为1050cm1375cm450 cm；塔柱为52020300cm箱形断面,壁厚顺桥向90cm,横桥向

2、60cm。主塔下横梁采用预应力钢筋混凝土,上横梁为钢管桁架。边墩立柱为20202020m钢筋混凝土结构,下为12020孔灌注桩,桩长为56m。1.2主要工程数量 主 要 工 程 数 量 表 表1-1项目单 位数 量备 注12020基延米17921500桩基延米29123224主塔混凝土C50方2679主塔预应力钢绞线吨50主梁混凝土C50方4935主梁环氧钢筋吨170斜拉索钢绞线吨198斜拉索冷铸锚具套144边墩立柱混凝土方320混凝土承台C30方36841.3工程特点1.3.1地下管线繁多。斜拉桥主塔及边墩下分布自来水管道、雨水管道、电信电缆等各种管道,施工期间必须对地下管线进行勘探、搬迁或

3、保护,增大了工作量。1.3.2施工难度大。斜拉桥主跨跨越电气化京广铁路和铁路编组场,且主塔的位置靠近既有铁路的地道桥,为保证铁路正常的运营,需对铁路地道桥基础进行加固处理,施工难度很大。1.3.3高空作业多,防电要求高。1.3.4地面交通繁忙,施工干扰大。仓安路交通较为繁忙,来往车辆川流不息,施工期间必须精心组织,合理布置,并对交通进行合理疏导。1.4施工方案的制定与审核斜拉桥设计单位:XX市政工程设计研究院施工方案制定单位:湖南路桥建设集团公司中铁十七局集团有限公司联营体方案审核专家组:上海同济大学夏建国、洪国智(教授、斜拉桥专家)、石家庄铁道学院王道斌、吴力宁(教授、斜拉桥专家)、石XX市

4、项目办技术顾问张长生、刘容生XX市政设计研究院总工)2、斜拉桥施工方案斜拉桥桩基施工采用循环旋转钻孔,泥浆护壁,导管法灌注水下混凝土；主塔及边墩立柱采用翻模技术施工；下横梁采用军用梁及军用墩搭设支架现浇混凝土；上横梁则在工厂分节预制,运至工地拼装成整体,用塔吊提升至安装位置后,与塔柱上的予埋管件焊接；主梁的两边墩处的6.65m段和边跨在支架上浇筑；主梁0号段在托架上浇筑；1-7号(主跨)段采用短平台、复合型牵索挂蓝悬臂浇筑法施工,每段浇筑6.3m,待7号段和7号段浇筑完成后,先在支架上进行边跨段的合龙,再悬浇8、9号段,最后利用挂蓝完成主跨合拢段的浇筑；斜拉索由塔吊、千斤顶等进行安装。3、主要

5、工程项目施工方案及工艺3.1 钻孔灌注桩基础施工斜拉桥主塔处的地质情况为:土层初表面为杂填土,向下依次为黄土状粉粘土、黄土状粉土、中砂、粉质粘土、粉土、中砂、再向下为粗砂。根据该处地质情况,钻孔灌注桩拟采用旋转式钻机成孔、泥浆护壁,导管灌注水下混凝土的施工方案。施工工艺见图T3-1钻孔灌注桩施工工艺流程图。该桥主跨斜拉桥基础桩基分别为:主塔: 桩径1500mm,长度为62m,共4*13根；边墩: 桩径12020m, 长度为56m,共4*5根。结合此处地质情况,拟选用5台循环钻机施工。3.1.1 施工准备搞好现场“四通一平”工作,人工将钻孔桩位置的原有路面挖除,备足合格的原材料。测量放出钻孔桩桩

6、位,挖探坑,勘察桩位下方是否埋有管线,发现管线后,妥善处理,再开始桩基施工。为满足石XX市环保要求,减XX市污染,泥浆池、沉淀池、循环池均采用5mm厚的钢板及角钢加工制成水箱形式,水箱尺寸:长5m宽3m高2米,沉淀池中的沉渣用汽车运到指定位置。根据测设出的桩位,埋设孔口护筒。护筒中心竖直线应与桩中心重合,平面位置误差控制在50mm以内,保证护筒倾斜度不大于1%。钢护筒用5mm厚的钢板加工,其直径大于桩径20200mm,高度每23m为一节,具体尺寸根据桩位处的土质情况而定。护筒顶部用5050的角钢加固,预留注(排)浆孔。护筒埋设宜高出原地面30cm左右。制做钻头测量钻孔深度、斜度、直径测量混凝土

7、面高度桩位放样制做护筒设立安装其它设备测量护筒标高下沉、埋设护筒钻机就位向钻孔注泥浆钻 进泥浆沉淀池排 渣泥浆池设立泥浆泵泥浆备料清 孔供水钻孔完成后必要时移走钻机测量淤泥厚度设立清孔设备制做钢筋笼下放钢筋笼下放导管设置隔水栓试拼装检验导管制作导管混凝土检验输送混凝土制备混凝土灌注水下混凝土拆除护筒桩底压浆混凝土养生平整场地质量评定凿除桩头T3-1钻孔灌注桩施工工艺流程图3.1.2 钻孔顺序及钻机就位钻孔的顺序安排以能保证在中心距离5m以内的任何桩的混凝土浇筑完毕后24小时以上的时间间隔。主、边墩桩基的钻孔顺序安排分别参见图T3-2和图T3-3。合理选择钻机位置、铺设枕木,以使钻机保持平稳和不

8、沉陷。用缆风绳将钻机固定,防止倾倒。钻机就位后,钻机重滑轮、钻头的重心(或固定钻杆盘中心)、护筒中心点应处在同一垂直线上,钻头位置偏差不得大于允许值。3.1.3 钻孔桩基钻孔采用正循环法钻进。由于斜拉桥主跨桩基深62m,孔径1.5m,为保证钻孔质量,选用高级泥浆护壁。用水化较快,造浆能力强,粘度大的膨润土,放入泥浆搅拌机中造浆,同时加入羧甲基纤维素、煤碱剂、碱粉聚丙酰胺絮凝剂、加重剂等外加剂,来提高泥浆的胶体率、粘度和固壁能力,降低泥浆的失水率。以上各种外加剂的用量,先做试验确定,并在施工过程中,根据使用效果,进行调整。开孔时应先在孔内灌注泥浆,泥浆比重等根据土层情况而定。将泥浆调制至符合其各

9、项指标方可开钻。采用换浆法排渣。在开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位1.5-2.0m,并低于护筒顶面0.3m,以防溢出。开钻时应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。采用旋转式钻机钻孔均应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。钻孔作业分班连续进行,施工中认真填写钻孔记录,交接班时应交待下一班应注意事项。经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不符合要求时,应随时调整。应经常注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。重要的钻孔,每次的渣样应编号保存,直至工程验收。3.

10、1.4 成孔检查终孔后,使用检孔器对钻孔的中心位置、孔径、倾斜度、孔深等进行检查,详细填写检查记录报监理工程师确认。3.1.5 清孔、安放钢筋笼钻孔达到设计桩底标高后采用换浆法清孔,要求孔内沉渣厚度小于规范要求值。钢筋笼在钢筋加工场分节制作(加工钢筋笼时其外侧应设“凸”型短钢筋,或沿钢筋笼长度方向每隔2m沿周边绑上3个混凝土定位垫块,以保证桩身混凝土保护层厚度),运至现场后,放入孔内一节,并临时固定于孔口,起吊下一节,与之焊接连成整体。钢筋采用搭接焊,直至全桩钢筋笼下完为止；压浆管,声测管焊接到钢筋笼上,与钢筋笼一并下入桩孔。吊放钢筋笼时,应对准孔位中心轻放,以免碰撞孔壁引起坍塌；钢筋笼下放到

11、设计标高后,将其六根对称的主筋(当设计主筋低于护筒口标高时,在钢筋笼十字方向的六根主筋位置临时焊接六根钢筋,以便与护筒口牢固地焊接)牢固地焊接在孔口护筒上,以防止灌注混凝土时钢筋笼掉入孔底或上浮。3.1.6 导管就位导管用直径30cm的钢管,管节用卡口连结,要求严密不漏水、内表面光滑。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,合格后方可使用。导管分段组拼入孔,接口处用橡胶垫密封,入孔时严防碰撞钢筋笼。导管顶部安置的漏斗高度要适当,漏斗底口处设置可靠的球形隔水设施,漏斗容量要满足封底混凝土埋住导管至少1米以上的要求。导管的入孔深度通过计算确定。3.1.7 灌注水下混凝土为防止灌注时发生卡管和露筋事

12、故,粗骨料最大粒径要小于钢筋净距的四分之一；为保证混凝土的灌注质量,使用的混凝土强度应比设计要求提高2020为使混凝土有足够的流动性,混凝土坍落度可采用162020,拌合时严格控制含水量,拌合时间不小于2mim。混凝土灌注过程中导管垂直和位置居中,缓慢提升,埋入混凝土的深度保持在26m；拆除导管动作要快,时间宜控制在10-15分钟；随时测量导管的埋置深度和混凝土的表面高度,作好混凝土的灌注纪录。为保证桩身混凝土质量,在桩顶设计标高以上加灌不少于1.0米高度的混凝土。3.1.8 凿除桩头 水下混凝土灌注完毕,在混凝土初凝后、终凝前挖除上部多余部分的混凝土,挖除时仍保留60cm 左右的高度,待承台

13、基坑开挖后再以人工方式予以凿除,凿除时须防止损毁桩身。3.2 承台开挖及支护3.2.1 既有铁路地道桥下部基础加固方法及技术措施仓安路跨线桥的两个主塔分别位于铁路地道桥的东西两侧,其中P50号主塔的承台东边缘距铁路框架桥1.9m,P51号主塔承台的西边缘距铁路框架桥1.7m,而东边缘靠近胜利路桥。主塔的承台顶埋深均约0.5m,需挖深5.0m。由于承台距离铁路框架桥较近,挖深又大,采用一般的施工方法可能会对铁路的正常运营产生一定影响。因此,为了确保铁路正常、安全运营,在主塔承台开挖前,拟先采用高压旋喷注浆法对既有铁路地道桥下部基础进行加固处理,在开挖承台时,采用钢筋混凝土沉井方案进行支护。一、高

14、压旋喷注浆法简介高压旋喷注浆法就是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,用高压泥浆泵等高压发生装置,使浆液成为2020a左右的高压喷射流,从注浆管底部侧面的喷嘴喷出,同时钻杆以一定速度提升,不断以强力冲击切削土体,除一部分细小土粒与浆液冒出表面外,其余在喷射力有效作用范围内从土体剥落下来的土粒与浆液充分搅拌混合,并按一定的浆土比例有规律地重新排列。高压旋喷注浆法的特点是:(1) 设备简单,震动小,噪声低,；()施工简便、效果好。旋喷施工时,只需在土层中钻一个cm的小孔,就能在途中喷射成直径为.的固结体,能有效提高地基的承载力；()能垂直、倾斜、或水平喷射注浆,适用于己有建筑物的基

15、础加固,具有不损坏原有建筑物上部结构和不影响运营使用的优点。加固时,加固桩孔位按矩形或梅花桩布排；喷射浆液采用水灰比以实验确定,并加入适量的外加剂和掺合料以改善水泥浆液的性能。注浆示意如图T3-4所示。 图T3-4 悬喷注浆示意图二、施工机具设备高压旋喷注浆的主要施工机具及设备由空压机、注浆钻机、特种钻杆和高压管路等组成,具体规格型号见下表。表1 高压喷射注浆施工机具、设备表序号机械设备名称型号规格1高压泥浆泵SNCH300型压浆车30Mpa2钻机XJ100型工程地质钻机3浆液制备机4单管TY101型导流器及喷头5高压胶管工作压力31Mpa,9MPa19mm22mm三、施工工艺及技术措施首先是

16、场地平整,合理布置料棚及机具设备安设地点、水电接头和排水沟位置,尽量紧凑缩短高压软管的距离；然后按照设计标定孔位,同时进行材料储备,最后进行机械检修,就位、试运转。施工工艺流程如图T3-5所示:插 管钻 孔 调整钻架角度钻机就位-机械清洗拔 管喷射结束试 喷注浆作业 打 管泥浆的排泄处理 图T3-5 高压喷射注浆施工流程示意图1)钻机就位:把钻机平稳安置,调整钻杆方向,钻头对准孔位中心；2)钻孔插管:射水成孔的同时插管至预定深度；3) 试喷:正式喷射前,在施工现场进行试喷,来验证各项技术指标、浆液配方等。4)喷射注浆:水泥浆液在喷射前一小时内搅拌,当喷嘴达到设计高程喷注开始时,先送高压水,再送

17、浆液和压缩空气,在底部旋喷1分钟,当达到预定喷射压力及喷浆量后,再边旋转边提升,以防浆管扭断,钻杆的旋转和提升必须连续不断；当注浆管不能一次完成提升而需分次拆卸时,拆卸动作要快,卸管后继续喷射的搭接长度不得小于10厘米。喷射时,由专人负责检查注浆过程中的浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转及提升速度等技术数据,并记录在案。当发现浆液喷射不足影响固结质量时,应进行重复喷射。5)冲洗及移动机具:当喷射至设计高程后,应立即拔出注浆管,用清水彻底清洗泥浆泵和高压泵,管内、机内不得残存浆液和其他杂物。然后将机具设备移动至下一孔位。相邻两桩施工间隔不小于小时,间距不小于46米。3.2.2 承台开挖由于

18、该桥主塔的特殊位置,以及京广铁路的重要性要求,在开挖承台时,必须对铁路路基支护给于充分重视。通过认真论证和方案比选,提出两种支护方案:方案一、钢筋混凝土沉井加固方案(见图T3-6)；方案二、钢板桩方案(见图T3-7)。方案一、钢筋混凝土沉井加固方案采用C30钢筋混凝土沉井,壁厚30cm。沉井在既有地面上立模浇筑,随着承台的开挖不断下沉。沉井制作及下沉的施工工艺及技术要求同常规做法,此处从略。对于沉井东西两侧铁路及公路路基的防护,可先采用挂网喷浆进行初级防护,外部再用木板、型钢进行加固。方案二、钢板桩支护方案采用自制平板钢板桩。钢板桩采用10mm厚的平钢板,每块40cm宽,下部设有刃脚,用震动打

19、桩机插打。插打前,先在地面用型钢或方木设置导向架,钢板桩沿导向架插打,一次插打到位。随着承台的开挖进程,在钢板桩内部及时用方木或型钢支撑。钢板桩下沉的施工工艺及技术要求同常规做法,此处从略。对铁路及公路路基的防护同上。承台开挖钢板桩及沉井支护方案设计与计算见附页。两种方案的比较: 项 目沉井钢板桩对铁路(公路)路基的挡护效果好好现场平面位置条件满足基本满足施工难易程度较容易较容易施工进度较慢较快施工成本较低略高由于承台距离公路桥和铁路桥较近,打桩机械不易靠近操作,且从铁路安全的角度上讲,沉井方案较钢板桩方案安全性更高。综合考虑两种方案,我们认为用钢筋混凝土沉井方案比较合适。 图T3-6 钢筋混

20、凝土沉井加固方案 图T3-7 钢板桩支护方案3.2.3 钢筋加工及安装承台开挖到位后,施做10cm 厚的C2020凝土垫层,即可进行钢筋绑扎。钢筋的规格、型号及尺寸必须符合设计要求。钢筋接长采用电弧双面搭接焊,焊接长度不得小于5d。受力钢筋焊接,接头应设置在内力较小的部位,并错开布置,同一截面范围(50cm或35d)焊接接头在受拉区不超过钢筋根数的25%,受拉区不超过钢筋根数的50%。钢筋骨架(网)绑扎要牢固,布筋要均匀。钢筋与模板间用同标号细石混凝土作垫块,保证钢筋保护层厚度。3.2.4 模板及支撑沉井内径按照承台外形尺寸制作,所以在浇筑承台混凝土时,可将其直接作为模板；由于沉井跨度较大,在

21、其内侧用型钢分层对称支撑加固,在混凝土浇筑过程中随混凝土上升依次拆除。3.2.5 混凝土浇筑及养护承台混凝土采用商品混凝土,搅拌运输车运输。该承台尺寸为1300*1300*450cm,属于大体积混凝土浇筑,因此必须采用相应的工艺技术措施,防止水化热引起过大的温度应力而使混凝土开裂。具体施工工艺和防裂措施如下:(一)、施工工艺:(1)清除基坑中杂物、积水和钢筋上的污垢。检查支架、钢筋和预埋件位置正确；(2)为避免离析,混凝土通过溜槽入模；(3)采用泵送混凝土,混凝土按同一方向分层浇筑,每层30cm厚,用插入式振动棒振捣。振动棒移动间距为30cm,与侧模保持510cm距离。振动棒插入深度应以插入下

22、层混凝土510cm为宜。每次振动到混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆为止。插入振动棒时要快,提取时应慢；(4)在承台混凝土施工期间,应按设计要求埋入墩身钢筋,同时,根据施工和监测等需要,埋设观测点预埋件等。(二)、防裂措施(1) 优先选用水化热较低的矿渣水泥或粉煤灰水泥；(2) 水泥中适量加入一些掺合料或外加剂,如优质粉煤灰、磨细矿粉、减水剂等,缓凝性外加剂能使水泥水化初期水化速度减慢,水化热缓慢释放,有利于推迟水化热峰值出现,减少温升；(3) 可经试验掺入一定量的膨胀剂。合适的膨胀剂的掺入可以使混凝土在硬化过程中具有膨胀性,以抵消绝大部分冷缩、干缩及化学缩减。膨胀剂与缓凝高效减

23、水剂配合使用,可配置出可泵性良好的大流动性混凝土,而且,膨胀剂的掺入可等量取代水泥,减少水泥用量,降低水化热；(4) 采用连续、分层、一次浇筑完承台的全部混凝土,避免由于混凝土的龄期差异引起的分界面处的收缩裂缝；(5) 按设计要求布设冷却水管网。安装冷却管网时,要保证管道畅通,接头牢固,不漏水。在承台混凝土浇筑超过某层管网时,该层水管立即通水冷却；在通水过程中,设专人对管道的流量以及冷却水的进出口温度每隔1-2个小时测量一次,并做好记录、及时上报。冷却水管通水结束后,及时灌注C30水泥浆封孔,并截除外露的管道；(6) 控制混凝土的入模温度。可采取加强水泥库的通风、用水冲洗石子、缩短混凝土的运输

24、时间、在浇筑过程中避免阳光直接照射等措施；(7) 采用保温养护法。采用防水隔热材料将承台裸露部分全部覆盖,或视情况在混凝土浇筑完成12h以后,在其表面蓄水35cm厚进行保温,以降低承台表面的散热速度,减少内外温差,防止较大的温度应力出现。同时也能有效防止表面水份过分蒸发而产生过大的湿度梯度而导致其表面塑性细裂缝的产生。(8) 在浇筑承台混凝土前,在其四周及中间部位预埋测温点,并派专人负责每隔12小时测量混凝土的内部温度,并及时进行分析,并做出相应对策,指导施工。3.3边墩立柱施工边墩为双柱墩,墩身立柱采用2.0m2.0m的矩形断面,高15.9m,C40混凝土共320,各类钢筋共61t。边墩立柱

25、施工方案为:分段、翻模浇筑。即采用翻模工艺施工,将每个墩身立柱分4次浇筑,每次浇筑4m。模板根据墩身尺寸定制整体钢模,每节2m,各节间用螺栓连接,外模用抱箍和对拉杆固定,并设风缆加固。在承台上用48钢管搭工作平台。混凝土采用拌和站集中拌制、搅拌运输车运输,泵车泵送入模。采用振捣棒振捣。参见图T3-8边墩立柱施工示意图。边墩立柱主要施工工序为:测量定位、钢筋笼制安、模板安装、混凝土浇筑。3.3.1测量定位在墩身施工前,精确测量定出墩身的平面位置,将墩身处承台顶面的混凝土表面进行凿毛处理,并用清水冲洗干净,以保证墩台连接的质量；3.3.2 立柱钢筋笼制作安装立柱钢筋笼在钢筋棚中统一加工绑扎成型,然

26、后用汽车运到现场,利用汽车吊进行整体(或分段)吊装、焊接,焊接方式采用帮条双面焊,焊缝长度和焊缝质量应符合JTJ041-89的规定要求。钢筋绑扎时,应采取措施按设计的位置和尺寸进行放样、定位,保证钢筋笼的几何尺寸准确。为保证钢筋的保护层厚度,在钢筋笼的外侧每隔2m沿其周边布设3个混凝土垫块。当钢筋笼吊装、焊接好后,用支撑和缆风等将其牢靠地固定好,以保证在混凝土浇筑过程中不致移位。3.3.2模板的安装模板采用整体钢模板,每节长度2m,由两块组成。面板采用6mm钢板,外面横、竖向采用角钢加肋。模板由专业模板厂家加工制造,其强度、钢度、垂直度、同心度、表面光洁度等都应满足要求,以保证其安装、拆卸方便

27、,脱模容易。模板加工好后,应在工厂试拼,确保无误后出厂。模板安装前应根据事先放出的立柱位置,并用墨线弹出立柱的外轮廓尺寸线(即模板安装线),按墨线焊接模板定位钢筋,通常焊4根,以保证模板定位精确。在模板底部用高标号砂浆找平,保证立模的垂直度。每个立柱用模板3节(6m),先在承台上立两节,浇筑完成下部4m混凝土并达到一定强度后,将下部一节模板拆除,并连同剩下的一节模板一同往上安装,接长4m。如此循环,直至浇完全部混凝土。脚手支架用48钢管拼装。3.3.3 混凝土的浇筑混凝土采用输送车输送,吊车吊混凝土至模板顶,通过串筒入模。串筒与混凝土面高差不大于2m。浇筑混凝土前,全部模板和钢筋应清刷干净,并

28、检查混凝土的均匀性和塌落度。混凝土的浇筑一次连续浇筑到模板顶部。混凝土的浇筑温度不得低于+5,也不得高于+32,如现场温度不符合上述规定而又必须浇筑时, 应采取经监理工程师批准的相应防寒或降温措施。在浇筑下次混凝土之前,先对上次混凝土进行凿毛处理,并用清水冲洗干净,以保证新旧混凝土的连接质量。3.3.4 混凝土的振捣立柱混凝土浇筑时用50插入式振动棒振实,分层浇筑厚度不得超过45cm。振动棒与模板应保持5cm-10cm距离,每一处振捣完成后应边振动边慢慢的提出振动棒,避免振动棒碰撞到模板、钢筋及其他预埋件,对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止,密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒气泡,

29、表面呈现平坦、泛浆。振动应保持足够的时间和强度,以彻底振实混凝土,但时间不能持续太久,以免造成混凝土离析。对已经捣实并初凝的混凝土区段或层次,不得受到直接或间接的振动。立柱混凝土浇注高度应高出至柱顶设计标高3cm-5cm ,在盖梁施工前予以凿除。3.3.5 立柱混凝土的养护立柱混凝土浇注完毕,在收浆之后以及拆除模板后,应及时用清水养护,气温特别高时,可用麻袋覆盖混凝土表面,然后用清水湿润,这样可减小水量的蒸发,保持混凝土表面的湿度。混凝土养护时间一般为7天,根据气温高低可适当延长或缩短养护时间。养生用水及覆盖材料不能使混凝土产生不良的外观。当气温低于+5时,应覆盖保温,不得向混凝土面上洒水。立

30、柱拆模后用塑料薄膜包起来,一方面防止水份蒸发,另一方面防止以后被污染。3.4斜拉桥主塔施工斜拉桥主塔设计为H形,塔柱为52020300cm的预应力钢筋混凝土空心箱型截面,横桥向壁厚600cm,顺桥向壁厚900cm。主塔总高52.74m,下塔柱高14.63 m ,上塔柱高35.11 m 。塔柱下横梁为预应力混凝土箱形梁,梁高3m,宽4.5m。上横梁设计为钢管桁架形式,梁高4.0 m,宽4.0m。斜拉索为双索面扇形索,每一侧9对拉索,全桥共72根索。主塔采用C50混凝土,内设劲性骨架,索塔锚固区设环向预应力筋。下横梁设计有纵向预应力筋。斜拉桥主塔施工方案:斜拉桥主塔柱采用分段翻模法施工。下塔柱高1

31、4.63 m ,共分3段施工,每段浇筑5m；第4段与下横梁一起浇筑；上塔柱高35.11 m,分7段施工,每段浇筑5米。柱塔分段浇筑示意见图T3-9。主塔内模采用组合钢模,外模采用大块整体钢模,每节2.5m高,每个塔柱3节,每次浇筑5m。模板由专业模板厂家加工制造,其强度、钢度、垂直度、同心度、表面光洁度等都应满足要求,以保证其安装、拆卸方便,脱模容易。模板加工好后,应在工厂试拼,确保无误后出厂。由于主塔位置靠近京广铁路地道桥,在下塔柱施工时只能用汽吊配合拆装模板、吊运材料等。在下塔柱施工完毕后,其高度就已经超过了京广线电化铁路接触网安全限界以上,此时,在两塔柱位置各安装一台100T-M的自升式

32、塔吊,用以吊运模板和材料。施工人员沿塔柱外侧环形走道上下。两个主塔平行施工,混凝土浇筑交叉进行,混凝土在拌和站集中拌制,输送车运至工地后,由混凝土输送泵垂直泵送。索塔施工工序见图T3-10。在施工中必须从下塔柱到上塔柱每个节段均设置劲性骨架,劲性骨架在施工中主要起稳固塔柱钢筋、模板以及对斜拉索套筒定位等作用,同时,在施工中也可作为施工导向、施工操作平台、施工中的一些着力件使用。劲性骨架为用角钢拼成的杆件结构,其主体在地面分节制作,塔柱下端的劲性骨架与承台中的预埋件焊连,其余部分分节拼焊成整体。在上塔柱施工中,斜拉索套筒可事先预安装在骨架上一并吊装上塔,再在塔上精确定位。索塔施工可分为下面几个主

33、要步骤:下塔柱施工；下横梁施工；上塔柱施工；上横梁施工。T3-9 塔柱分段浇筑示意图爬架上移检 验养生、待强合格模板安装拼装劲性骨架测量、定位合格提升塔柱模板绑扎钢筋混凝土试件制作浇注混凝土重复节段施工T3-10 索塔施工工序框图3.4.1下塔柱施工下塔柱为钢筋混凝土结构,无预应力,根部5m内横桥向壁厚由100cm渐变至60cm,顺桥向壁厚由150cm渐变至90cm。在完成承台施工后,按每节5m浇筑下塔柱。每个节段的施工程序是:安装劲性骨架绑扎钢筋立模验收浇塔柱混凝土待强、凿毛、养生拆模、翻模。A、施工准备在主塔施工前,精确测量定出主塔的平面位置,放出模板轮廓线,用砂浆找平模板下部的标高,以保

34、证模板的垂直度；将塔柱处承台顶面的混凝土表面进行凿毛处理,并用清水冲洗干净,以保证墩台连接的质量。B、焊接劲性骨架将事先预制的劲性骨架用吊车吊起,与承台中的钢骨架预埋件(或下部的钢骨架)焊接牢固。劲性骨架的平面位置和垂直度要准确定位。劲性骨架应事先进行设计计算,确保其具有足够的强度、刚度和稳定性。C、绑扎钢筋按设计图纸和规范要求进行钢筋的绑扎和焊接。为了保证钢筋位置准确,利用上施工平台进行精确测量放样后进行定位控制。钢筋可以借助劲性骨架进行固定。对于与劲性骨架冲突的钢筋,可以按设计要求截断钢筋,与劲性骨架焊在一起。D、立模下塔柱的模板由吊车配合安装。下面一节模板附着在已浇筑的塔身上,上部内外模

35、之间设置对拉螺杆和内撑,并利用劲性骨架、外部型钢等予以定位和固定。用48钢管设置外施工平台,内工作平台随内模板上升逐步上移。经对模板的支撑、垂直度、钢筋的净保护层等检验合格后,即可进行混凝土的浇筑。E、混凝土浇筑 混凝土由搅拌站集中拌制,输送车运至工地后,由吊车吊至塔顶平台,通过串筒浇筑,采用振动棒振捣,串通底端距混凝土面的高度不大于2m。浇筑中,控制混凝土的分层厚度在30 cm左右,使其分层和布料均匀,尽可能保持混凝土顶面水平,以减少混凝土在模板内的流动,防止骨料和砂浆分离。混凝土进行充分振捣,做到不漏振,不过振,确保混凝土的质量。混凝土的浇筑高度应能保证其施工缝与模板缝一致,以使塔柱表面美

36、观。在混凝土施工前应按设计位置埋设相应的预埋件,用于塔吊、支架的横向联系,拆除塔吊时的吊点,挂索时卷扬机的转向,以及预应力张拉时的悬挂吊点等。F、养护、凿毛混凝土浇注完毕,在收浆之后以及拆除模板后,应及时用清水养护,气温高时,可用麻袋覆盖混凝土表面,然后用清水湿润,这样可减小水量的蒸发,保持混凝土表面的湿度。混凝土养护时间一般为7天,根据气温高低可适当延长或缩短养护时间。养生用水及覆盖材料不能使混凝土产生不良的外观。当气温低于+5时,应覆盖保温,不得向混凝土面上洒水。立柱都用塑料薄膜包起来,防止以后被污染。当混凝土达到2Mpa以上后,即可进行凿毛、清理,并重复B至F的过程,直至下塔柱施工完成。

37、3.4.2索塔下横梁施工索塔下横梁采用支架法现浇施工。为保证横梁施工中桥下既有道路车辆的正常通行,支架采用贝雷架及80钢管组拼而成,支架布置详见图T3-11下横梁施工方案图。横梁外模采用定型钢模板,内模采用组合钢模板,混凝土一次性浇筑完成。A、支架拼装拼装支架前,应对地基进行承载力检测,浇筑混凝土基础并预埋钢板。钢管支架底部与预埋钢板焊接。支架拼装完毕后,进行等载预压,并测量、记录支架下沉和变形数据,做为预留反拱的依据。对支架平面位置、顶部高程进行检查,并对支架本身的强度、刚度、和稳定性进行检算,全部符合要求后,铺装底模,涂刷脱模剂。B、绑扎钢筋,安设预应力孔道按设计要求加工、绑扎钢筋。钢筋在

38、钢筋加工场加工好后,运到现场绑扎、焊接,同时安装波纹管,预留预应力孔道。波纹管的位置要准确,每隔0.5m要用一道“#”字型钢筋固定波纹管。波纹管安装应牢固,接头密合。安装螺旋筋和锚下垫板,锚垫板面与孔道轴线垂直,圆心与孔道心重合,位置准确。详见3.4.6。T3-11下横梁施工方案示意图C、混凝土浇筑侧模使用整体大块钢模板,涂刷ZM-900长效脱模剂。内模使用组合模拼装,涂刷脱模剂,模板拼装好后进行加固。横梁采用拌合站集中拌制的混凝土,(混凝土中掺加适量缓凝剂,掺量根据试验确定),混凝土运输车将混凝土运至工地,由两台混凝土泵车从中间向两端同时浇筑。混凝土浇筑时,按“斜向分段,水平分层”的浇筑顺序

39、一次浇筑完毕。混凝土浇筑时间应控制在混凝土初凝时间之内。顶部抹平,待收浆后抹光。混凝土浇筑时,应随时检查模板情况,防止漏浆。振动棒不得触及预留孔道、钢筋和模板。预应力施工同常规做法。详见3.4.6。3.4.3上塔柱施工上塔柱由于塔身较高,在锚固区除有环向预应力筋外,还有斜拉索穿过,在塔壁内要精确定位斜拉索套筒的位置,同时还要保证钢管与模板同心、锚固面与钢管垂直等。上塔柱采用翻模施工。上塔柱部分的钢筋、劲性骨架、预应力等材料由塔吊垂直运输,人员沿主塔四周环形走道上下,混凝土由地泵输送。上塔柱主要施工程序为:立劲性骨架拉索套筒安装、定位绑扎钢筋安装预应力管道及钢束安装模板浇筑混凝土、养护施加环向预

40、应力、压浆接茬面凿毛、清洗模板上翻循环上述步骤A、立劲性骨架将事先预制的劲性骨架用塔吊吊起,与下面的钢骨架焊接牢固。并保证其平面位置、垂直度及标高等的准确度。B、拉索套筒制作及定位由于拉锁套筒的精度要求较高,固采用在工厂加工制作。要求下料准确,焊接牢固,并保证钢管与锚垫板圆孔同心,锚固面与钢管垂直。拉索套筒的定位包括套筒上、下口的空间位置、套筒倾斜度和标高等。可先按设计值测出套筒下口的位置,并将其在此铰接,然后按水平和垂直倾角调节套筒上口,定位准确后将其固定在劲性骨架上。套筒固定好后,将此两段入口用防水材料赌住,防止雨水或杂物进入。C、绑扎钢筋按设计图纸和规范绑扎、焊接钢筋。对在拉索套筒位置及

41、预应力锚垫板处截断的钢筋予以补强,严格按照规范和设计意图安入锚下弹簧钢筋及钢筋网。D、安装预应力管道及钢束精确测量定出预应力管道的平面位置和标高,安装预应力管道时保证其不漏浆。预应力束可用牵引法装入。详见3.4.6。E、安装模板模板一次翻上5m。在安装锚固段塔柱的模板时,应确保拉索套筒的下口紧贴模板。模板由内外连接螺杆、内支撑、外部型钢等进行加固,避免将模板固定在劲性骨架上,以免引起拉索套筒移位。F、浇筑混凝土、养护混凝土的浇筑及养护基本同下塔柱施工,只是对锚固段的混凝土,应注意对锚固区的混凝土的振捣,但要注意保护好拉索套筒,振捣棒避免触碰套筒,以免引起移位。G、施加环向预应力、压浆(同常)H

42、、模板上翻当已浇混凝土的强度不低于5Mpa后,即可进行凿毛、清理模板,进入下一循环翻模,直至上塔柱施工完毕。上塔柱翻模施工示意见图T3-12.3.4.4上横梁的施工A、上横梁的制作上横梁是由50014mm和29910mm的钢管焊接而成的钢桁架,钢管材料为Q345D钢材,应符合GB/T1591-94标准。钢桁架横梁在工厂制作,经试拼合格,进行防腐后出厂。B、上横梁的安装钢桁架横梁在工厂分节段出厂,运至现场后拼接成整体。在两个塔柱顶各安装一台5T卷扬机和转向,由塔吊与两台卷扬机配合将其吊起至安装位置,与塔柱上的预埋管件焊接。安装过程中,要注意检查横梁的高程和中心线位置T3-12上塔柱翻模施工示意图

43、管件与塔柱上的预埋管件焊接时,采用带内衬坡口的对接焊缝,焊缝等级为I级。管件之间的连接焊缝为部分焊透的角焊缝,管端要严格放样,保证密贴。其所有焊缝都必须进行外观检查,不得有裂缝、未熔合、夹渣、未填满弧坑等缺陷。钢桁架在装卸、运输和堆放过程中应保持完好,防止损坏和变形。安装前发现有缺陷和变形的杆件,应予以矫正、更换处理,符合要求后才能使用。C、上横梁防腐涂漆钢桁架在工厂加工完成后,即可按要求进行喷砂、除锈,并喷涂底漆。运之现场待安装好后,再行喷涂面漆。对于在运输、吊装等过程中受到碰撞、磨擦的部分进行补漆。对于新的焊缝,经检验合格并洗刷、除锈、干燥后,按照规定的质量标准和工艺要求,先将一切未经涂底

44、漆者补涂底漆,底漆干燥后,再进行全部涂漆工作。钢管涂漆层数和涂膜总厚度按设计文件规定办理,如按规定层数达不到最小干膜总厚度时,应增加涂漆层数使其达到规定厚度,必须等下层漆干透后,方可涂次一层漆。涂料质量必须符合紧密不透水、不粉化龟裂、耐磨及防锈性能、附着力和粘结力良好的要求,不含浸蚀钢料的化学成分。3.4.5主塔施工中的放样方案A、 测量仪器平面位置以高精度LeicaTc2020全站仪按三维坐标法放样,其测角精度为1,测距精度为1+1.5PPm。标高以鉴定过的钢尺来传递,用莱卡精密水准仪复核,每浇注三节以后复核一次,尤其是上横梁、下横梁及塔顶的高程要严格控制,横梁上要预埋墩中心点、水准点,将高

45、程引测上去。B、 拉索套筒定位劲性骨架焊接就位后,根据相应位置上的拉索套筒的长度、内外径,推算出顶、底口中心的设计坐标,在现场用钢尺丈量,将套筒下端粗略定位,再用高精度全站仪复测套筒顶、底口的三维坐标,以保证空间位置精确定位。详见图T3-13套筒定位示意图。T3-13套筒定位示意图C、 高程测量高程测量使用两台水准仪,两根水准尺和一把钢尺。将钢尺悬挂在固定架上,零点端在下,下挂与一钢尺检定时同重的重锤。计算时应考虑温度改正和尺长改正。测站点设立强制对中盘,仪器对中误差在0.1mm左右,可以忽略不计。采用短杆棱镜对中(20200公分长),偏心误差可控制在毫米以内,操作时,还应注意天气和作业时间,

46、同时注意使后视较远,标志清晰,确保测量精度。在实际工作中还应结合现场条件、大气折光,以及温度、日照对索塔的影响,选择有利的测量工作时间和相应方案,充分发挥高精度全站仪的性能和特点,确保工程质量和进度。3.4.6横梁、塔柱预应力张拉工艺横梁、塔柱混凝土浇注后,通过检验试件,确定达到80%强度或设计要求强度,即可张拉横梁预应力索和塔柱环向预应力索。预应力钢束张拉时,应测定预应力束的延伸量及回缩和锚具的变形量。下横梁预应力张拉采用整束张拉的方法,并采用两端同时张拉。索塔环向预应力索采用单根张拉,分两次施加预应力,第一次为张拉吨位的25%,第二次到张拉吨位,直筋的预应力张拉在环向束两次张拉中间进行。张

47、拉时采用“应力、延伸量”双控制(后张法施工详见图T3-14后张法预应力张拉施工工艺框图)。A、一般要求(1)应选派富有经验的技术人员指导预应力张拉工作,所有操作预应力的人员,应通过设备使用的正式训练。(2)所有设备应每间隔两个月至少进行一次检查和保养和标定。(3)预应力张拉中,如果发生下列任何一种情况,张拉设备应重新进行校验: 张拉过程中,预应力钢丝经常出现断丝时； 千斤顶漏油严重时； 油压表指针不回零时； 调换千斤顶油压表时；(4)张拉预应力束时的温度不宜低于-15。(5)张拉即将开始前,所有的预应力钢材在张拉点之间应能自由滑动。(6)张拉顺序应符合图纸规定,当图纸未规定时,可采用分批,分阶

48、段对称张拉。B、张拉步骤:(1) 010%设计吨位(初应力值作延伸量的标记)控制张拉力(保持5分钟,测延伸量)锚固。(2)初始拉力(一般为张拉力的5%-10%)是把松弛的预应力钢绞线拉紧,此时应将千斤顶充分固定。在把松弛的预应力钢绞线拉紧后,应在预应力钢绞线的两端精确地标以记号,预应力钢绞线的延伸量或回缩量即从该记号起量。张拉力和延伸量的读数应在张拉过程中分阶段读出。当预应力钢绞线由很多单根组成时,每根应作出记号,以便观测任何滑移。(3)预应力钢绞线张拉后,应测定预应力钢绞线的回缩与锚具变形量,对于钢制锥形锚具,其值不得大于6mm,对于夹片式锚具,不得大于6mm。如果大于上述允许值,应重新张拉

49、,或更换锚具后重新张拉。(4)预应力钢绞线的断丝、滑丝,不得超过规范规定,如超过限制数,应进行更换,如不能更换时,可提高其他束的控制张拉力,作为补偿,但最大张拉力不得超过千斤顶额定能力,也不得超过钢绞线或钢丝的标准强度的80%。(5)当计算延伸量时,应根据试样或试验证书确定弹性模量。(6)在张拉完成以后,测得的延伸量与计算延伸量之差应在6%以内,否则采取以下的若干步骤。 重新校准设备 对预应力材料作弹性模量检验 放松预应力钢材重新张拉 预应力钢材用滑润剂以减少摩擦损失。仅水溶性油剂可用于管道系统,且在灌浆前清洗掉。浇注梁段混凝土养生、待强穿预应力束、安千斤顶初张拉力10%k20%k80%k10

50、5%k100%k持荷5分钟回油、放千斤顶压浆、封锚标记并量取伸张量标记并量取伸张量标记并量取伸张量T3-14后张法预应力张拉施工工艺框图C、记录及报告每次预应力张拉以后,应详细记录下列数据。(1)每个测力计、压力表、油泵及千斤顶的鉴定号。(2)测量预应力钢材延伸量时的初始拉力。(3)在张拉完成时的最后拉力及测得的延伸量。(4)千斤顶放松以后的回缩量。(5)在张拉中间阶段测量的延伸量及相应的拉力。D、防止滑丝和断丝的措施(1)千斤顶和油表需按时检查校正,保持良好的工作状态,保证误差不超过规定,避免钢绞线受力超限而发生拉断。(2)锚环夹片应保证规定的硬度值,否则张拉后有可能产生内缩过大或滑丝。(3

51、)钢绞线编束时,应认真梳理,避免交叉混乱。(4)锚具安装位置要准确,锚垫板承压面、锚环的安装面必须与孔道中心线垂直,锚具中心线必须与孔道中心线重合,保证锚具和夹片均匀受力,且受力方向为轴向受力。(5)千斤顶进油、回油操作应缓慢平稳进行,特别要避免卸荷时回油过猛,产生较大的冲击振动而产生滑丝。(6)整体张拉时应保证每根钢绞线受力均匀。E、滑丝和断丝的处理(1)张拉完成后,及时在钢绞线上作好醒目的标记,如发现滑丝,则采用千斤顶配合卸荷座处理,将卸荷座支承在锚具上,用千斤顶张拉滑丝的钢绞线,将滑丝夹片取出,换上新夹片,张拉至设计张拉力后锚固即可,如遇严重滑丝或在滑丝过程中钢绞线受到严重伤害,则应将锚

52、具上的所有钢绞线全部卸荷,找出原因并解决,再重新张拉。(2)对于断丝的处理一般采用提高其他钢绞线的控制张拉力作为补偿,但其最大超张力不得大于极限标准荷载的80%。(3)对于断丝数量超过规范要求的,只能采取换束的方法,更换新的钢绞线束再重新张拉。F、安全操作注意事项(1)张拉时,千斤顶后面严禁站人,以防预应力钢筋拉断或锚具、夹片弹出伤人。(2)油泵运转不正常时,应立即停止检查。(3)张拉施工由专人负责指挥,专人记录,在测量伸长值时,应停止开动千斤顶。(4)千斤顶支架必须与锚垫板接触良好,位置正直对称,严禁多加垫块,以防支架不稳定或受力不均倾倒伤人。G、孔道压浆张拉后,应尽早压浆。压浆前,将孔道冲

53、洗干净、湿润,如有积水应用吹风机排除,压浆时应缓慢、均匀地进行。水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间,一般不宜超过3045min,水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。用活塞式压浆机压浆最大压力一般为0.50.7Mpa,每个孔道压浆至最大压力后应有一定的稳定时间,压浆应达到孔道另一端饱满和出浆为止。3.5 斜拉桥主梁施工斜拉桥主梁采用双主肋断面,主肋梁底宽2.0 m ,高1.7 m,顶板厚25cm,主梁全宽28.9m、全长55+125+55=235m。斜拉索共9对,扇形布置,采用双排锚于梁肋中央索锚区上。主梁上索距为6.3m,每段浇筑6.3m,每段梁设一根横梁,横梁底部为马蹄形,底宽50 cm,肋

54、宽30 cm。3.5.1工程数量名 称单位数 量备注主梁混凝土C50m34935预应力钢绞线T195 =1860MPa钢材T27斜拉索T198钢筋T670其中环氧钢筋170T3.5.2施工方案斜拉桥主梁主梁0号段在托架上浇筑；两边跨在支架上浇筑； 中跨采用短平台牵索挂篮悬臂浇筑法施工,边、中跨每段浇筑6.3m。为了保证施工安全,边跨比中跨先行浇筑一段作为压重。待边跨筑浇完成后,再悬浇中跨的9号段,最后利用挂模完成主跨合拢段的浇筑；斜拉索由塔吊、千斤顶等进行安装。3.5.3施工工序0#块及边跨1号段在支架上现浇中跨挂篮拼装挂篮试压挂篮就位、挂索边跨支架现浇和中跨挂篮悬浇边跨合拢主跨合拢 。3.5.4施工方法及工艺3.5.4.1 0#块施工0#块顺桥向长10m,采用支架现浇施工,支架布置详见图T3-15 0#块施工方案图。在顺桥向墩柱外侧2m位置的承台上加一排100钢管柱,下横梁顺桥向两侧预埋牛腿螺栓,在钢管柱与下横梁预埋牛腿顶部架设贝雷梁,与下横梁一起形成施工平台。在平台上对支架进行压重,以消除支架的非弹性变形,并测出其弹性变形值,以决定底模的标高(根据弹性变形设预拱度)。然后绑扎钢筋,安装预应力管道,装侧模、端模,经验收合格后浇筑混凝土。现浇混凝土时要