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文档简介
1、一、桥梁概况(一)原桥现状病害本项目南门桥位于巢湖市庐江县X075庐枞路上(此路段已规划为市政路牌楼路),建成于1972年,设计荷载为汽-13。 桥梁主体结构为单跨40m空腹式钢筋混凝土双曲拱桥,全长70m,行车道宽8.0m,桥面全宽10m,下部结构为圬工重力式扩大基础。 庐枞路现状道路等级为三级路,路基宽度9m,桥梁全宽11m。桥位处路段已规划为市政道路,路幅全宽18m=3.5m人行道+11m行车道+3.5m人行道。结构物现状指标一览表桥名交角跨数x跨径m桥梁长度m全宽m结构类型原荷载标准加固历史南门桥90°1x407011钢砼双曲拱,重力式桥台汽-132004年原桥于2004年主
2、要对原桥主拱肋、腹拱圈、桥面系分别进行加固、维修处理,其中主拱肋采用了外包钢筋混凝土以增强拱肋承压截面积,提供其刚度、强度;在腹拱圈拱脚处增设钢筋砼拉杆,限制其拱脚位移;以及对桥面系构件进行修复性改善施工。南门桥现状分析表部位使用现状结构分析主拱肋1.桥面右侧3个拱肋后期加固拱肋与原拱肋结合部位多处纵向开裂,未被包裹的原拱肋部分也存在砼开裂、钢筋锈胀情况;桥面右侧2个拱肋的裂缝在开裂位置有明显垂直拱肋截面向下发展的变化趋势; 2.桥面左侧拱肋外侧面有多条竖向贯通裂缝,2处拱波纵向贯通开裂。 主拱肋混凝土外包加固与原构件衔接处,出现多处纵向裂缝,且宽度超限。拱上建筑1.多个腹拱圈拱顶位置处存在横
3、向贯通开裂; 2.部分拱上立柱存在钢筋锈胀、开裂现象; 3.个别拱上侧墙存在实腹段与拱肋连接处开裂现象。 下部基础1.0#、1#桥台处因拱座位于水面下,未发现病害;2.在1#桥台台身右侧有1处竖向贯通开裂裂缝。桥台处出现不均匀沉降造成的竖向裂缝。桥面系1.桥面多条横向贯通裂缝,3条纵向裂缝,桥面露骨面积约30%; 2.两侧人行道普遍网裂,护栏混凝土风化明显,局部有钢筋锈胀现象; 3.全桥未设置泄水孔,靠桥面纵坡排水。4.桥梁左侧人行道板挑梁悬挂钢管桥面系构件外观较差,反射裂缝较多。接线道路平纵线形较合理完全利用现状桥梁概貌 桥面铺装层纵横向贯通裂缝 双曲拱主拱肋均出现纵、横向超限裂缝 且局部钢
4、筋存在锈胀现象拱上立墙钢筋锈胀、砼开裂腹拱圈拱顶、拱脚纵横向裂缝(二)桥梁现状技术等级评定经现场勘查并结合2016年安徽省普通国省干线运行桥梁隧道巡查南门桥检测报告,对现状桥梁病害进行分析。依据公路桥梁技术状况评定标准(JTG/T H21-2011)中对桥梁的评定级别。本桥总体技术状况等级评定先采用桥梁各部分权重的综合评定法,再按重要构件中缺损最严重的构件评分,最后确定桥梁技术状况等级。评定方法如下:1、根据缺损程度、缺损对桥梁使用功能的影响程度(无、小、大)和缺损发展变化状况(趋向稳定、发展缓慢、发展较快)等三个方面,以累加评分方法对各构件缺损现状作出等级评定。桥梁构件缺损状况评定方法 缺损
5、状况及标度组合评定标度缺损程度及标度程度小大 少多 轻度重度标度 0 1 2缺损对结构使用功能的影响程度无、不重要小、次重要大、重要0 +1 +2 0 1 2 1 2 3 2 3 4以上两项评定组合标度0 1 2 3 4缺损发展变化状况的修正趋向稳定发展缓慢发展较快-1 0 +10 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3 4 5最终评定结果0 1 2 3 4 5桥梁技术状况及分类完好良好较好较差差的危险一类二类三类四类五类重要构件以其中缺损最严重的构件评分;其他构件根据多处构件缺损状况评分。桥梁技术状况分类界限表技术状况评分技术状况等级Dj一类二类三类四类五类Dr>88(88,60(60
6、,40<40<40桥梁技术状况评定表序号部件名称部件评定标度Ri部件评定等级权重Wi桥梁综合评定状况桥梁综合评定等级1翼墙、耳墙2三类132.8四类2锥坡、护坡3二类13桥面铺装3四类14桥头与路堤连接部4二类35伸缩缝4四类36人行道4三类17栏杆、 护栏3四类19排水设施4五类110上部主要承重构件3四类2011上部一般承重构件0四类512支座3/313桥台及基础3三类2314桥墩及基础5/2415地基冲蚀4/816调治构造物4/3二、设计原则及标准(一)设计原则及思路1.根据本项目建设条件和特点,桥涵型式的选择遵循“结构安全、技术先进、适用耐久、经济合理”的原则。同时考虑施工
7、便利、舒适和谐、生态环保的要求。2.桥位选择在服从路线总体走向的基础上,将路线布置与桥梁方案有机地结合起来,路桥综合考虑;同时加强工程地质勘察,认真分析各种不利工程地质状况对桥位选择,孔跨布置、结构形式等的影响。3.桥梁的设置结合排灌的需要,以尽量不改变现有河流自然状态、不降低原有沟渠使用功能,充分考虑沟渠泄洪及灌溉的需要,尽可能顾及群众生产、生活方便为原则。中、小桥的设置兼考虑两侧通行条件的需要,做到一桥多用。4.桥梁上部尽可能采用标准化的中、小跨径为主,且桥梁结构尽量采用预制构件,以便桥梁上、下部能平行作业,利于加快施工进度,确保工程质量、降低工程成本,缩短工期。5.桥梁布孔避免盲目追求大
8、跨径,一般结合河流所在地区地形、地质条件以及上下游现有桥梁孔径布置等综合考虑,做到排水通畅,结构安全,符合排洪救灾的要求。6.树立保护环境的理念。根据本项目地形、地物特点,桥梁选型和孔跨布置充分考虑上下部结构的协调及与周围环境的协调。桥梁设计充分考虑桥梁结构类型的选择、施工方法(基础开挖、预制场地等)的确定等对周边环境的影响。7.重视施工方案的设计及桥梁方案与施工方案的结合,避免因施工方案选择不合理造成的施工费用增加。8.重视桥梁结构的耐久性和可维护性,以减少后期养护难度及养护费用。如加强桥面作用、加大桥梁刚度、减少裂缝发生等。(二)桥梁建设技术标准1.交通部部颁标准公路工程技术标准JTG B
9、01-2014。2.交通部部颁标准公路工程水文勘测设计规范JTGC30-2015。3.交通部部颁标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)4.交通部部颁标准公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)5.交通部部颁标准公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)6.交通部部颁标准公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)7.交通部部颁标准公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50-2011)8. 2016年安徽省普通国省干线运行桥梁隧道巡查南门桥检测报告9.庐江县南门桥改造工程防洪评价报告(三)桥梁主要技术指标1.道路等级:市政次干道;2
10、.桥涵安全等级:二级;3.桥梁断面形式:18m=3.5m人行道+11m行车道+3.5m人行道; 4.桥面横坡:双向1.5%;5. 汽车荷载:公路-级;6.桥面铺装:采用10cm沥青混凝土+防水层+10cmC40混凝土调平层;7.本项目环境类别为类环境;8. 桥梁交角:-30°;9.地震动峰值加速度:0.1g。本项目三、桥位处地质勘探情况拟建场地的第四纪地貌型态属江淮丘陵地貌单元,两个勘探孔孔口标高分别6.806.92m,高程系统同地形图一致。 (一)地基土构成及岩性特征根据钻探、原位测试及土工试验成果等综合分析,拟建场地地层构成由上至下为:层杂(素)填土(Qml)层厚5.107.00
11、m。黄褐色、灰黄色,湿,松散状态,表部为水泥路面,中上部为杂填土,中下部主要为素填土,含建筑、生活垃圾等。层粉质粘土夹粉土(Q3al+pl)层厚4.60m。褐黄色、灰褐色,一般为硬塑状态,夹有粉土,湿。该层土无摇振反应,稍有光泽,干强度及韧性高。标贯试验实测击数N值一般为1118击/30cm,平均值为14.5击/30cm。层强风化泥质砂岩(K)层厚1.801.90m。棕红色。稍湿,密实状态,表部已风化成壤,无水干钻可钻进,主要风化物由粉质粘土夹粉土矿物组成,含云母、高岭石、长石等矿物。标贯试验实测击数N值一般为3168击/30cm,平均值为49.5击/30cm。层中风化泥质砂岩(K)该层未揭穿
12、,层厚大于4m。棕红色,坚硬(密实)状态,含云母、长石等矿物,泥质胶结。表部结构破碎,沿节理面有次生矿物,基本呈块状构造,往下岩体趋向完整,属极软软岩,较破碎,其岩体基本质量等级为级。其标贯试验实测击数N值一般为123216击/30cm,平均值为162.7击/30cm,该层风镐开挖困难。(二)地下水1.拟建场地主要埋藏于层杂填土中的上层滞水,水位及水量受河道控制。2.根据有关规范,结合环境水文地质条件分析,拟建场地地下水及土壤对砼具有微腐蚀性,对钢材具有弱腐蚀性。(三)天然地基设计参数根据室内外试验成果综合分析,拟建场地内各层土的地基承载力基本容许值fa0、压缩模量Es如下:层粉质粘土夹粉土:
13、fa0=160kPa,Es=8.0MPa;层强风化泥质砂岩:f a0=300kPa,Es=15.0MPa;层中风化泥质砂岩:f a0=900kPa,压缩量微小。四、桥梁建设方案鉴于原桥设计荷载等级较低,主体构件破损严重且桥梁技术状况等级为四类,无法满足城市通行车辆荷载标准和日益增长的车辆安全通行的需求。故本次针对南门桥采取拆除重建方案。本次设计主体为南门桥,兼顾考虑桥头临时接线道路顺接现状道路并设置渐变段。按庐江县规划局要求预留滨水步道下穿南门桥的位置,步道按4米宽度预留,距梁底高度不小于3m。(一)桥梁景观设计1.桥梁景观设计,除桥梁自身的几何尺寸外,人们主要从两个角度欣赏桥梁,一是桥上;二
14、是桥下。桥上行驶车辆中的司乘人员可看到桥面、护栏及两侧风景;桥下路侧观察人员,可看到桥侧及桥下的土体、水体等。2.桥梁景观设计必须保证结构安全,造型简洁,与所处的自然环境相协调。景观设计还应避免为了“景观”而过分人为造景的设计思想,不可标新立异地进行多体系特殊组合设计。3.桥梁下部桥墩沿横桥向将墩身挖孔,形成半径2.3m的圆弧拱形,主梁外立面现浇椭圆弧形混凝土挂板,桥梁外立面均贴面人造文化石装饰。4.桥面两侧人行道设置青石仿古栏杆。5.根据沿河景观带的规划要求,本次设计预留桥下滨河步道的位置,步道宽度4m,路面高程8.0m(距梁底净空不小于3m)。滨水步道修筑的材料、工艺、与坡岸的衔接不在本次
15、设计范围内,由庐江县相关单位另行组织实施。(二)规划河道情况河道现状过水断面大于县河的规划河道断面,改建后桥梁将按照现状河道断面布设桥跨,满足河道行洪要求。县河规划河道断面指标一览表桥名底宽m河底高程m堤坝顶高程m50年一遇行洪水位高程m南门桥203.91712.9911.51按规划部门要求仅考虑在桥下预留人行步道下穿位置,本项目工程数量表中仅给出河道坡岸整治所需的土方及溜坡、锥坡抗冲刷护砌。人行步道路面、亲水挡土墙不在本次设计中,未计量。(三)桥梁下部结构选型据地质勘探资料中对各土层、岩层的分布、物理性质描述,分析不同的桥梁下部结构基础型式对持力层承载力、摩阻力、压缩模量、不良地质的要求。在
16、保证结构安全的前提下,按节约造价、便宜施工、减少对周边环境干扰等原则,进行下部结构型式的设计。基础形式与持力层选择一览表土层编号持力层名称河岸处持力层埋深河心处持力层埋深建议基础形式强风化泥质砂岩桥台处采用桩基础,桥墩处采用扩大基础中风化泥质砂岩桥台采用直径1.4m圆桩接台帽,桩间距5.6m,桩基均埋入第层中风化泥质砂岩层内。0号桥台处持力层埋置深度较浅,其桩基长度为10.5m,3号桥台处持力层埋置较深,桩基长度为15.5m。桥墩采用边长1.4m方形墩身,墩柱间采用半径2.3m的圆弧拱相联。因持力层埋置深度较浅,桥墩基础均采用钢筋混凝土扩大基础。(四)桥梁上部结构全桥总长约66m,现状河道较为
17、宽阔,此处河道较适合采用中等跨径。1)上部结构采用3跨20m预应力简支T梁,梁高150cm,全桥共计21块梁板;2)梁板间距2.607m,后浇带宽度0.857m,悬臂宽度1.18m,厚度0.2m,主梁肋宽均为0.6m;3)桥梁为顺接河道,采取-30°斜交角度布置。(五)附属构件1.栏杆采用青石石材栏杆,与桥梁外立面贴附的文化石相照应。2.桥台处采用40型型钢伸缩缝。3.桥面铺装层采用10cm厚度的C40钢筋混凝土+10cm沥青混凝土。4. 桥头衔接段处理方案:台后采用厚度为35cm的钢筋混凝土搭板过渡,搭板长度根据台后填土高度区别设置;搭板与道路衔接处采用素混凝土板过渡。5.河道边坡
18、在高程9.0m以下采用浆砌圬工砌筑,9.0m高程以上至河道堤坝顶采用空心六边形预制砖铺筑并内植草皮。6.桥梁外立面采用钢筋混凝土挂板做椭圆弧形造型,并贴附文化石装饰。7.支撑体系:采用普通板式橡胶支座,在设计支撑体系高度时,按支座厚度h+支座上下钢板厚度+支座垫石厚度=20cm高度考虑。8. 0号桥台左侧现状排水管涵设施,因施工桥台锥坡及河道护坡将影响其正常排水,本次采用直径1.5m钢筋砼圆管接长,以避免被桥台护坡堵塞。9.管、线过桥:管道采取人行道板下通过,仅满足弱水弱电、直径小于30cm的自来水管过桥。若存在高压线缆(电压大于10千伏)、燃气管道(压强大于4MPa),须远离桥梁架设过河构造
19、物。(六)临时工程1施工便道:桥位处路网密布,且河道宽阔不宜设置独立的施工便道,可采用现状道路绕行方案。2.开挖、清理河道应考虑修筑土石围堰,尺寸由施工单位自行设计,造价在施工图预算中已经核计。3.桥头接线临时道路共计90m长,在两侧桥头设置20m长度的渐变段。临时道路采用主路面+渐变段绑宽拼接形成,主路面采用C35混凝土,渐变绑宽段采用人造石材贴面,道路基层均采用石灰土。五桥梁拆除方案(一)拆除原则此次改建工程采用半幅施工,半幅通车。拆除难度较高,风险较大,施工要求高。为确保安全、快捷的拆除桥梁,特制订原桥拆除方案。总体原则:安全第一、施工有序、平衡对称、化整为零。(二)拆除施工技术要求1.
20、施工顺序桥梁拆除顺序按照与桥梁建设工序相反的顺序进行。安全防护措施桥面系拱上建筑主拱墩台。2.拱桥拆除方法及工艺推荐梁板拆除顺序:拆除腹拱圈及拱上侧墙在主拱圈下搭设满堂支架起吊设施就位,并使钢丝绳均匀受力,稳定起吊切割主拱圈单片后运至破碎场。或可考虑采用自然塌落法,但河道清理难度较大。六.主要材料1.材料规格以设计图纸中标明的数据为准。一般材料规格如下:预应力混凝土T梁及其现浇混凝土: C50砼;桥面铺装:上层为10cm厚沥青混凝土,下层为10cm厚C40防水混凝土。墩台帽、桥头搭板、墩身、耳背墙、牛腿采用C30混凝土;桥墩台基础采用水下C30混凝土;临时接线道路路面:C35混凝土;临时接线道
21、路路基:水泥稳定碎石(水泥掺和量5%)+6%石灰土河道护砌:C20混凝土混凝土标号>C40,其水泥采用强度等级最低为52.5级水泥;混凝土标号<C40,其水泥采用强度等级最低为42.5级水泥。2.普通钢筋及预应力钢筋预应力钢筋采用抗拉强度标准值fpk =1860MPa,公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线,面积A139 mm,弹性模量E =1.95×105 MPa。并对进厂(场)钢绞线按批号进行拉伸试验、弹性模量试验。钢绞线弹性模量的偏差尚应满足同批5GPa,各批10GPa的规定,供应商应提供每批钢绞线的实际弹性模量值。其力学性能指标应符合预应力混凝土用钢绞线GB
22、/T5224 -2003的规定。预应力锚具及管道成孔:设计时预应力锚具为指定锚具型号,施工时所采用锚具应与相应型号波纹管一致,同时加强对所采用锚具及其相关附件的检测,满足相关规范要求。波纹管内径与钢带厚度应满足预应力混凝土用金属波纹管JG225-2007要求。建议购买锚具厂家配套的定型螺旋钢筋,螺旋钢筋埋设轴线应与钢束中心线重合。普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋,钢筋材料性能必须符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB1499.1-2008和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499.2-2007中的有关规定。钢板:应采用碳素结构钢GB/T7002006规定的Q235钢板。3.伸缩缝:桥梁采用40
23、型伸缩缝,浇筑桥梁上部结构、背墙时应注意预埋伸缩缝预留钢筋。4.梁板支座:采用常温型氯丁橡胶支座GYZ、GLZ系列产品,其性能应符合中华人民共和国交通行业标准JT/T4-2004的规定。桥台搭板与背墙的缝隙内填塞沥青马蹄酯等隔水材料,搭板底座铺筑1cm厚度的油毡做为简易支座。5.桥梁防水层可采用聚合物改性沥青粘结防水材料(二涂)和混凝土渗透剂封闭(二涂,渗透深度1030mm)防水层,也可根据实际情况采用其它材料的能有效防水的防水层。钢筋检测项目及标准钢筋型号屈服强度(MPa)不小于抗拉强度(MPa)不小于最大力下总伸长率限值()弹性模量EsgtHPB300300270102.1HRB400 4
24、003607.52.0预应力钢绞线力学性能钢绞线公称直径(mm)强度级别(MPa)整根钢绞线的最大负荷(KN)规定非比例延伸力(KN)最大力总伸长率()1000h后松弛率(),不大于初始负荷相当于70公称最大负荷初始负荷相当于80公称最大负荷不小于1×715.218602602343.52.54.5粗集料的技术要求项 目混凝土强度等级允许值C30C30磨光值 不小于(BPN)40压碎值 不大于()2020针片量颗粒含量 不大于()1525含泥量(按质量计) 不大于()1.02.0泥块含量(按质量计) 不大于()0.50.72.5mm颗粒含量(按质量计) 不大于()55硫化物及硫酸盐折
25、算为SO3 不大于() 1细集料的技术要求项 目C30的混凝土C30的混凝土含泥量(按质量计) 不大于()35其中泥块含量(按质量计) 不大于()1.02.0云母含量(按质量计) 不大于()2轻物质含量(按质量计) 不大于()1硫化物及硫酸盐折算为SO3 不大于 ()1有机质含量(用比色法试验)颜色不应深于标准色,应以水泥砂浆进行抗压强度对比试验,加以复核其它材料:砂、石、水的质量要求均按公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011有关条文为准。6.拌和用水要求:污水、PH值小于5的酸性水含硫酸量按SO42-计超过水的质量0.27mg/cm3的水不得使用。 供饮用的水,一般能满足上述条件,使
26、用时可不经试验。七.结构分析计算及参数选取1.简支T梁计算:交通部出版的2014年标准通用施工图,按部分预应力A类构件设计。2.设计计算采用平面杆系结构计算软件计算,横向分配系数按刚性横梁法计算,并采用空间结构计算软件校核。3.设计参数1)混凝土:重力密度=26.0kN/,弹性模量EC=3.45×MPa。2)沥青混凝土:重力密度=24.0kN /。3)预应力钢筋:弹性模量Ep=1.95×105 MPa,松驰系数=0.3。4)锚具:锚具变形、钢筋回缩按6mm(一端)计算;金属波纹管摩阻系数=0.25,偏差系数k=0.0015。5)竖向梯度温度效应:考虑沥青铺装层和桥面现浇(含
27、水泥混凝土铺装)层对梯度温度的影响,按现行规范规定取值。6)年平均相对湿度:7099。4桥面板按单向板和悬臂板进行计算。5.下部构造计算1)墩、台台帽计算不考虑墩台身和盖梁的固结作用,3柱及以上时盖梁视为刚性支承的双悬臂多跨连续梁,2柱时视为双悬臂简支梁。2)墩身计算时墩顶水平力计算采用柔性墩理论中的集成刚度法,采用串联和并联的弹簧来模拟桥墩及支座,考虑桥梁上下部结构的联合作用,并假定梁体为刚体,将桥面汽车制动力、梁体混凝土收缩、徐变、温度等产生的水平力并同时考虑一联中设滑板支座的影响后,再根据各墩刚度进行分配。墩身及桩基配筋设计依据其最不利组合时最大内力值,并考虑荷载效应后进行配筋。3)桩基
28、长度根据具体桥位地质资料进行计算。八.桥梁耐久性设计、后期养护情况(一)桥梁耐久性设计结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。本标段桥梁用预应力砼结构和普通钢筋砼结构。1.对于砼结构的防腐耐久结构按照新规范耐久性要求,所有主筋净保护层厚度均不小于3cm,箍筋钢筋净保护层厚度均不小于2cm,防裂及分布钢筋净保护层厚度均不小于1.5cm,桩基及钢筋混凝土扩大基础钢筋净保护层厚度适当加大。依据地质勘察关于项目区域地下水是否有腐蚀性,合理调整净保护层厚度,但不可小于以上数值且不可大于5cm。按照公路工程混凝土结构防腐技术规范JTG/T B07-01-2006的要求,重要基础设施工程的设计基
29、准期为100年,本工程处于一般冻融温热地区,结构构件受汽车尾气等空气污染,环境作用等级为C级。混凝土拌合物中的水溶氯离子总量不应超过胶凝材料重的0.1%,预应力混凝土拌合物中的水溶氯离子总量不应超过胶凝材料重的0.06%。混凝土抗冻耐久性指数DF应不少于70%。混凝土含碱量应不大于3.0Kg/m3。1)各级别混凝土的最大水灰比、最小及最大水泥用量严格按下表进行控制。最低强度等级最大水灰比最小用量(kg/m3)最大用量(kg/m3)C250.6275400C300.55280C350.5300C400.45320450C450.4340C500.363604802)为保证混凝土具有良好的抗侵入性
30、、体积稳定性和抗裂性,尽量采用水化热偏低的水泥,控制水泥细度及C3S含量,以避免早期强度较高和较大的水化热导致的早期开裂,任何提高早强的措施都不利于后期强度和耐久性,建议不掺加早强剂。宜采用低碱含量的水泥以克服碱骨料反应,最大碱含量不超过3.0Kg/m3,水泥中氯离子总量不应超过胶凝材料重量的0.06%,不采用超量掺有火山灰和粉煤灰的硅酸盐水泥。应选择洁净、质地坚固、级配和粒径形状良好的骨料,以保证达到较小的吸水率和孔隙率。3)各构件截面尺寸变化处均采用渐变,尽量避免刚度突变、减少应力集中。保证主梁通风孔畅通和数量,避免水汽在混凝土表面积聚。在主梁表面与铺装之间设置性能可靠的防水层,保证防水层
31、施工质量,泄水管出口远离混凝土表面,保证钢筋的保护层厚度。4)在正式施工前,试配混凝土原材料及配合比,进行混凝土和胶凝抗裂性能对比试验,从中优选抗裂性能良好的混凝土原材料和配比。施工中注意避免在桥墩浪溅区、水位变动区以及干湿交替区分段,以便混凝土接缝位置避开不利的局部环境。施工中要对混凝土浇筑温度、施工缝的划分、混凝土浇筑高度进行控制,浇筑中混凝土要搅拌均匀,振捣到位、密实。采取合理的养护措施并确保充分的养护时间,尤其是结构表层混凝土要注意养护过程中的温度和湿度控制,避免表面混凝土温度的骤然变化。混凝土浇筑应避开高温和阳光直射,混凝土的拆模时间除考虑混凝土强度外,还应考虑拆模时因水化热引起的混
32、凝土温度过高,避免拆模后混凝土接触空气后温度急剧变化,此时严禁喷洒凉水养护。(二)构件的可维修、可更换性桥面铺装按三层结构设置,即沥青混凝土+防水层+混凝土调平层,这种分层设置方式可以增加桥面铺装可更换性,提高桥面的防排水能力,避免桥面水渗入梁体引起钢筋锈蚀。对于支座、伸缩缝等在桥梁运营过程中易出现劳损、破坏的部分,充分考虑构件的耐久性和可更换性,降低养护费用,监护养护程序。如设置支座时在梁底和墩台顶之间预留足够的空间以便日后顶升作业;选择伸缩缝时选用单缝异型钢或模数式伸缩缝。九.桥梁施工方法及注意事项本桥采用坐标定位,施工前应仔细复测桥位及交角。有关桥梁的施工工艺、材料要求及质量标准,除按公
33、路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011有关条文办理外,还应特别注意以下事项:(一)桥梁上部结构施工要点1.主梁预制1)浇筑主梁混凝土前应严格检查伸缩缝、人行道、泄水管、支座、外挂板等附属设施的预埋件是否齐全,人行道预埋钢筋必须预埋在预制梁内,确定无误后方能浇筑。支座处梁底混凝土楔形块应与预制梁混凝土同时浇筑。施工时,应保证预应力管道及钢筋位置准确。梁端2m范围内及锚下混凝土局部应力大、钢筋密,特别是锚下混凝土,应充分振捣密实,严格控制其质量。2)保护层厚度未包括施工误差。3)为了防止预制梁上拱过大、预制梁与桥面现浇层由于龄期差而产生过大收缩差,存梁期不超过90d。若累计上拱值超过计算值
34、10mm,应采取控制措施。预制梁应设置向下的二次抛物线反拱(包括梁顶)。预制T梁在钢束张拉完成后、各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生的下挠值如表所示,施工单位可根据工地的具体情况(如存梁期、混凝土配合比、材料特性及地区气候等)以及经验设置反拱。反拱值的设计原则是使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过20mm,桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。施工设置反拱时,预应力管道也同时起拱。预加力引起的上拱度及二期恒载产生的下挠值表位 置钢束张拉完上拱度(mm)存梁30d上拱度(mm)存梁60d上拱度(mm)存梁90d上拱度(mm)二期恒载产生的下挠值(mm)边梁跨中13.619.520.821.9-4.8
35、中梁跨中13.416.918.119.0-4.7(表中正值表示位移向上;负值表示位移向下)用于同一跨中各件梁的混凝土浇筑时间差、终张拉时的混凝土龄期差不宜超过10d。4)主梁预制时,除注意按本册设计图纸预埋钢筋和预埋件外,桥面系、伸缩缝、护栏及其它相关附属构造,均应参照有关图纸施工,护栏预埋钢筋必须预埋在预制梁内。5)梁体混凝土浇注。应斜向分段、水平分层连续浇筑、一次灌注完成不设施工缝。每片T梁浇筑总时间不宜超过4.5h,施工中应加强观察,防止漏浆,欠振和漏振现象发生。梁顶板应用平板振动器振捣。要避免振动器碰撞预应力管道、预埋件、模板,对锚垫板后钢筋密集区应认真、细致振捣,确保锚下混凝土密实。
36、6)用于同一跨中各件梁的混凝土浇筑时间差、终张拉时的混凝土龄期差不宜超过10d。7)预制梁混凝土拌和物入模前含气量应控制在3.0%4.5%。预制梁混凝土浇筑时,模板及钢筋温度宜在535。预制梁混凝土拌和物入模温度宜在530。8)预制梁在浇筑混凝土过程中,应随机取样制作标准养护和施工用混凝土强度、弹性模量试件,应从构件不同部位分别进行取样。施工试件应随梁体或在同样条件下振动成型、养护,28d标准试件按标准养护办理。9)梁体混凝土振捣浇注完成后,采用木抹子对梁顶进行抹光,初凝之前再进行二次收浆处理,最后进行拉毛处理。10)预制梁拆模时梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度差均不宜大于15,气温急剧变
37、化时不宜拆模。还应防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、气温聚降等)而发生剧烈变化。预制梁拆模后应安装自动喷淋养护措施进行养护,并用土工布覆盖至梁底保持足够的湿度和温度,不能只覆盖梁顶部分。保湿养护期不应少于14d。2.预应力工艺1)预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定,定位钢筋与T梁腹板箍筋点焊连接,严防错位和管道下垂,如果管道与钢筋发生碰撞,应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。浇筑前应检查波纹管是否密封,防止浇筑混凝土时阻塞管道。2)预制梁钢束采用两端同时张拉,锚下控制应力为0.75fpk =1395Mpa。预应力张拉时还需考虑钢束与锚圈口之间的摩擦损失,锚口摩阻损
38、失暂按3考虑,即钢束锚外张拉应力为1437Mpa,锚口摩阻损失的具体数值应根据试验确定,或采用厂家及施工单位常年积累的数据。3)施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时,实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在±6%以内。实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。4)预应力钢束张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值的85%,且混凝土龄期不少于7d时进行。钢束引伸量一览表(一端,扣除10%初拉力) 单位:mm部位N1N2N3N4边梁62.061.861.561.1中梁62.061.861.561.15)预应力施工应采用梳编穿束和自动智能控制张拉系统。预防单
39、根穿束引起的钢绞线相互缠绕,有效解决张拉时钢绞线受力不均的问题。6)张拉用千斤顶的校正系数不得大于1.05,油压表的精度等级不得低于 1.0级。千斤顶标定的有效期不得超过六个月,且不应超过300次张拉作业。油压表检定周期不得超过一个月,且宜采用耐震压力表。当采用0.4级压力表时,检定周期可为三个月,但每个月应进行定期校准。千斤顶张拉吨位不应小于张拉力的1.2倍,且不应大于张拉力的2倍。7)预制梁预应力张拉时及24h后,断丝及滑丝数量不应超过预应力钢绞线总丝数的1.0%,并不应处于梁的同一侧,且一束内断丝不得超过一丝。8)主梁预应力钢束张拉必须采取措施以防梁体发生侧弯,张拉以对称于构件截面的中轴
40、线、上下左右均衡为原则,同时考虑不使构件的上下缘混凝土应力超过容许值。建议张拉顺序为:N2N3N4N1。9)预应力管道压浆宜采用真空辅助压浆施工工艺,为确保真空压浆质量,应根据预应力混凝土用金属波纹管(JG 225-2007)的要求对金属波纹管进行现场检测。推荐采用循环智能压浆:管道压浆是保护预应力筋免遭锈蚀,保证构造物耐久性的有效途径;预应力筋通过水泥浆于周围砼结合成整体,加强锚固的可靠性,以提高结构物的抗裂性和承载能力。预应力管道压浆如果不密实将严重影响结构物的耐久性,智能循环压浆系统能有效地解决此问题,因此推广此工艺势在必行。管道压浆采用C50水泥浆,预应力筋张拉后,孔道应及早压浆,一般
41、应在48h内灌浆完毕。要求压浆饱满,至少能保证一根束道灌浆用量(一般至少为管道体积的1.5倍),禁止边加原料,边搅拌,边压浆。压浆过程及压浆后2d内气温低于5时,在无可靠保温措施下禁止压浆作业。温度大于35不得拌和或压浆。为保证钢绞线束全部充浆,进浆口应予封闭,在水泥浆凝固前,所有塞子、盖子或气门均不得移动或打开。水泥浆强度达到40MPa时,T梁方可吊装。10)封锚。压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净,清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢。封锚混凝土应仔细操作、捣实,保证锚具处封锚混凝土密实。封锚混凝土浇筑后,静置12h,带模浇水养护。脱模后在常温下一般养护时间不少于14d。冬季气温低于5时不得
42、浇水,养护时间增长,采取保温措施。3.主梁安装1)桥面连续一联上部结构施工顺序:主梁预制架梁浇筑横隔板翼缘板湿接缝浇筑护栏、桥面现浇层浇筑沥青混凝土铺装附属设施成桥。2)预制梁采用设吊孔穿束兜梁底的吊装方法(图中未示吊绳穿孔)。吊点应设在梁端隔梁中心线内侧30cm的范围内,捆绑钢丝绳与梁片底面、侧面的拐角接触处,必须安放护梁铁瓦或胶皮垫。预制梁运输、起吊过程中,应注意保持梁体的横向稳定。架设后应采取有效措施加强横向临时支撑,并及时焊接翼缘板、横隔梁接缝钢筋等,以增加梁体的稳定性和整体性。3)裸梁堆放不应超过两层,应适当遮盖,不宜曝晒曝寒。4)桥梁架设采用架桥机吊装。宜在主梁间横隔板的连接和翼板
43、湿接缝混凝土浇筑后(或采用同等可靠的横向临时连接后),且达到混凝土强度设计等级的85%并采取压力扩散措施后,方可在其上运梁。架桥机在桥上行驶时必须使架桥机重量落在梁肋上,施工单位应按所采用的架桥机型号对主梁进行施工荷载验算,验算通过后方可施工。若采用其他方式运梁,在采用可靠的横向临时连接后保持梁体的整体稳定后,还应按规范核算梁体的整体承载能力及桥面板局部承载能力(单片预制T梁裸梁可承受的最大弯矩=800kNm;桥面板按支撑在腹板上的悬臂板,车轮荷载按着地面积600×200mm考虑,其顺桥向单位宽度可承受的最大负弯矩=60kNm/m。4.湿接缝施工1)预制梁混凝土凿毛。梁顶板要浇注混凝
44、土的范围内的梁板表层混凝土凿去510mm,在浇注混凝土时湿润表面并座浆,以保证新老混凝土的良好结合。2)模板安装。按施工规范要求安装底模,为严防漏浆,模板周围采用高强止浆橡胶条止浆。3)钢筋绑扎。钢筋绑扎、安装时应准确定位,翼缘环形钢筋、端部横向连接筋必须使用钢筋定位辅助措施进行定位。4)混凝土浇注。湿接缝混凝土应用平板振动器振捣。混凝土振捣浇注完成后,梁顶用木抹子抹光,初凝之前再进行二次收浆处理并拉毛。5)混凝土养护。湿接缝浇筑后,静置12h,带模浇水养护。脱模后在常温下一般养护采用干净的无纺土工布覆盖洒水养生,时间不少于14d。冬季气温低于5时不得浇水,养护时间增长,并采取保温措施。5.其
45、他1)横隔梁钢筋骨架的位置,施工时应准确放样,以期给搭接钢筋的顺利焊接及绑扎创造条件。2)预制梁顶、预制梁端面与横隔板端面应进行严格的凿毛处理,最好在浇注T梁后及时进行。3)浇注桥面现浇层混凝土前应将梁顶浮浆、油污清除干净,以保证新、老混凝土良好结合,注意预埋泄水管及交通工程的通讯管线预埋件。4)沥青混凝土桥面铺装应结合桥面粘结要求设置沥青基类防水粘结层。调平层或整体化层施工要求参照水泥混凝土桥面铺装相关施工技术要求执行。(二)桥梁下部结构施工要点1.常规施工工艺要求1)桥台台后采用透水性材料填实,台后填土过渡段路基压实度不小于96%,过渡段长度按施工图设置。2)桥梁台帽顶面应考虑横坡的设置,
46、并在搁置橡胶支座处设置支座垫块(调整横向坡度),支座垫块顶面必须保持水平、平整、清洁。3)桥台施工时应注意防震挡块、支座垫石、伸缩缝、桥头搭板锚固钢筋等各种预埋件的设置,注意锚栓钢筋必须精确,浇筑桥台侧墙时应根据有关图纸预留墙式护栏钢筋。4)设计图中桥台侧墙为考虑路线纵坡的影响,施工时应在侧墙顶面设置纵向坡度且与路线纵坡一致。5)浇筑桥头搭板前必须按路线要求,台后填料密实度达到96%以上,并且在搭板范围以下,路床顶面以上铺设素混凝土垫层后再浇筑搭板。6)施工放样时必须校对河道与路线交角是否与桥梁斜度一致。对弯道上的桥梁,须在墩台放样、预制梁及现浇桥面护栏、分隔带时充分考虑弯道对桥梁的影响。7)
47、对于斜交较大的桥梁基础位置放样,待复核无误后方可施工。桥梁施工前,应测量底面高程,如与图纸所示不一致时,应及时反馈设计单位,调整墩台身高度,施工时注意桩顶标高与地面标高,不得将桩顶露出地面。8)桥台台后填土应两台对称施工,禁止重型机械、震动碾压设备靠近桥台施工,避免造成桥台失稳或产生水平位移。9)肋、柱式桩基桥台施工时锥坡填土应做到对称、均匀、以防桥台台身倾斜。施工台帽前需填土至至台帽底部。10)桥台锥坡填土必须分层夯实,锥坡高度在施工时可根据实地情况予以调整。11)对基坑开挖至基底标高,如发现基底承载力达不到设计要求,应及时反馈地质变化情况并提出地基处理方案。2.钻孔灌注桩基施工钻孔前必须复
48、核孔位,制定详细的施工组织计划,做好准备工作。钻孔作业必须连续进行,并对钻孔泥浆进行检验,不符合要求的应及时修正,对于地层变化处应捞取沉渣样本判别后记录在册。桥台桩基施工前应先填土在施工桩基钻孔。对于灌注桩桩长达到规定深度后,应立即清孔。清孔时孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2米。桩底沉淀土层厚度对于摩擦桩应满足t除以桩基直径D的比值小于0.3,且不应大于10cm。、钻进作业中应与地质勘察报告中的地质描述核对,如发现与实际情况不符,必须立即通知业主代表、监理组组长并反馈设计单位,酌情变更桩基设计;、孔内护壁使用的砂浆应控制合适的比重,造浆粘土要求胶体含量不小于96%、含砂量不大于
49、3%、造浆能力不小于2.5L/kg,所选粘土应不含石膏、石灰、钙盐等化合物;、钻孔施工应采用钢护筒,护筒内应保持一定的水头。钻孔初期应慢速钻进,待导向部分或钻头全部进入地层后,方可加速钻进,施工全程应严格控制钻进尺度;、在钻孔排渣、提钻去土或故障停钻时,须将钻头提出孔壁外,并保持孔内水位在规定范围内,泥浆相对密度和粘度保持不变;、孔内清渣应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况采用换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等方法,不论采用何种方法,在清孔排渣时应注意保持孔内水头,防止塌孔。、在吊装钢筋笼后,灌注水下混凝土前,必须严格控制孔内泥浆指标和孔底沉渣厚度,若超过设计要求,应进行二次
50、清孔,直到符合设计要求后再进行灌注水下混凝土。钻孔桩钢筋骨架制作、运输和吊装定位应符合相关施工技术规范要求。骨架钢筋可采用吊机或灌注塔架入孔,均应确保垂直入孔,严禁触壁,防止孔壁坍塌;、灌注水下混凝土前,应进行孔位、孔深检验,水下混凝土可采用钢导管,施工时必须确保砼的连续泵送。整桩灌注时间不大于首批砼的初凝时间,首批砼的数量应能满足导管首次埋置深度(不小于1m)和填充导管底部的需要;在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在26m,在浇筑过程中应经常测探孔内砼顶面位置,及时调整导管深度。为防止骨架钢筋上浮,在灌注的砼顶面距骨架钢筋底面1m左右时,应降低灌注速度。当混凝土拌合物上升至骨架钢筋底口4m以
51、上时,提升导管使其底口位于骨架钢筋底部2m以上,即可按正常速度浇筑。桩身应超灌,确保桩体顶部砼强度达到设计要求,并凿除顶部含泥浆部分至桩顶设计标高;、成桩后应对桩身完整性、极限承载力进行检测,桩身混凝土抗压强度、孔顶底标高、桩头砼质量检验是否符合设计要求。、钻孔桩中心位置偏差不大于2.5cm,成孔不小于设计桩径,倾斜度不大于桩长的1/1000。(桩基础在承台底面处的重心偏差不大于5cm)。、钻孔桩浇筑完成后应进行质量检验,并采用超声波法对桩基进行检测,检测桩数不少于总桩数的50。对检测结果有疑问时,则应做钻孔取芯检测。桩基检测应符合公路工程基桩动测技术规程(JTG/TF81-01-2004)中
52、相应要求;3.扩大基础施工时注意基底验槽后满足要求的应立即进行基础施工,基础施工过程中及施工成型后不得有积水长期浸泡。(三)附属构件施工要点1.外侧桥梁人行道起始于耳、侧墙的尾部,施工中注意预埋耳、侧墙处的预留钢筋。施工时注意防落网、泄水管、伸缩缝及通讯管线等有关构件的预埋及设置。通讯管线等构件预埋参照交通工程或绿化等相关设计图纸。2.搭板尾端粘贴一层聚酯玻纤布,以防沥青铺装层出现反射裂缝,具体粘贴范围及数量见详图。为确保聚酯玻纤布的施工质量,使其发挥防水抗裂和加筋效果,要求其施工工艺流程如下:1)清理搭板表面。首先一定要用清洁工具将粘贴范围内的搭板表面清洁干净,并将尖锐部分予以铲除、坑槽找平
53、;较严重凹、凸处应采用沥青混凝土填平、打磨平实。在安装前搭板表面应干燥、洁净。2)接缝处理。用高压空气清除接缝内杂物,接缝可采用沥青混合料(沥青及石粉混合料)填充。3)喷洒沥青粘层。粘层油可采用重交沥青或SBS改性沥青。粘层油的用量一般控制在0.6Kg/m2-0.9 Kg/m2之间;热熔沥青的喷洒温度应控制在160°C-180°C之间。喷洒时最好采用手工操作洒布机械。热沥青的喷洒宽度应比聚酯玻纤布宽5cm-10cm左右,喷洒均匀,切忌粘层油量不足或条纹状喷洒。施工关键工序是喷洒沥青粘层。4)铺设聚酯玻纤布。保证其平整无褶皱,并及时铺设(在喷洒沥青高温状态下),铺设可采用人工及机械铺设,接口处应相互搭接15cm。5)聚酯玻纤布宽度选择。保证缝侧宽度不小于0.75m。6)注意事项:聚酯玻纤布为玻璃纤维制造,对人体皮肤易产生刺激作用,工人作业时应带防护手套。沥青喷洒务必均匀,如用于防水时可适当增加粘油的用量。铺设聚酯玻纤布的环境温度应在5°C以上。聚酯玻纤布的摊铺应该紧接着沥青喷洒后进行;及时用毛刷进行
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