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大桥实施性施工组织设计

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大桥实施性施工组织设计
2.1.1地形地质情况
   本桥位于四川盆地东部,邻水县高滩镇子中乡境内,按山岭区高速公路标准设计、施工。桥区为侵蚀、构造单面深切丘陵面,地表丘陵错综起伏,沟谷纵横分割;最高点高程约260米,最低点高程近210米,相对高差50米。本桥位于兰子湾沟谷上,两岸岸坡较陡,阶地不明显。桥区内不良地质为新老滑坡、岩质顺层滑动。
   桥区在大地构造上属新华夏系第三沉降带,地震基本烈度为VI度,属地震相对稳定区。
   本桥以基岩弱风化层作为持力层。泥岩、粉砂岩、砂质页岩的容许承载力分别为0.6MPa、0.8 MPa及1.0MPa。
2.1.2水文气象情况
   本桥址区属亚热带温暖湿润季风气候区,潮湿多雨;夏热期5至9月,其中7、8月气温最高,为28~28.1℃,极端最高气温40.5℃,最低气温-3.8℃,秋多绵雨。年降雨日161.3天,降雨量在1529.8mm~836.6mm之间,其中大暴雨占2.33%,中大雨占18.54%,5~9月降雨集中,占年降水量的68.49%。冬季冰冻出现在1月,积雪厚度约8cm,土壤无冻融现象。桥区水系统属御临河水系,径流量受雨量控制,春汛对桥梁施工影响较大,水中墩施工考虑洪水的制约。
   水文地质条件受岩性、地质构造、地形地貌控制,主要为基岩裂隙水和第四系松散岩类空隙水,受大气降水和农田灌溉补给,水质属HCO3—Ca·Mg型,PH值6.5~8.0,矿化度0.1~0.8g/L,总硬度小于20度,可作为施工和生活用水。
2.2 劳动力及材料供应情况
2.2.1便道情况
   本合同段位于四川省邻水县城以南经济欠发达地区,只能以老210国道线作为桥梁施工进场和材料运输的主干线,其中由老210国道至施工现场的便道由业主提供,施工现场内便道由我合同段沿路基修筑,便道表面铺设片石防止车辆打滑,以满足施工需要。
2.2.2主要建筑材料
   钢材从川威钢铁集团、重庆钢铁集团公司购买,水泥从渠江双枪水泥厂购买。
2.2.3地方材料
   碎石在沿线附近地方石材场加工购买;用于砼的中粗砂较为缺乏,此部分材料从四川成都金堂、陕西安康和贵州乌江等地区购买,运距约300~400公里。
2.2.4水电资源
   沿线供电、供水条件相对较好,桥梁工程施工从外线驳接动力用电,我合同段在施工现场安装250kvA变压器一台;施工、生活用水利用当地水资源自行开采。
2.2.5 人力资源
   桥梁使用普通工部分在当地聘请,当地劳动力相对过剩,况且由于达渝高速公路第一、二期工程的锻炼,劳动力的施工技术水平和施工经验得到了提高和丰富,完全能满足施工对当地劳动力的要求。技术工种和管理人员由我公司根据工程需求情况从本部调拨。
2.3主要工程数量
   本桥为1-20+5-30+1-20简支梁桥,起讫桩号K149+128至149+338,全长210m,桥中心桩号为K149+239.46。
2.3.1 上部构造
   桥梁上部为跨径组合为半幅 1×20m后张法预应力空心板(左幅)+5×30m预应力T梁+半幅1×20m后张法预应力空心板简支梁(右幅),混凝土强度等级C40。T梁在半桥的横断面上布置为5片,全桥共50片;空心板在半桥的横断面上布置为8片,全桥共16片。桥面铺装底层位C40防水混凝土,厚度为7cm,面层为9cm厚沥青砼。支座采用板式橡胶支座,伸缩缝设在3号墩和、0号、6号桥台,采用DC-60伸缩缝。
2.3.2下部构造
  墩基础为D=1.5m和D=1.8m钻孔桩,桥台为扩大基础,平均桩长18.4m左右,桩顶用系梁连接。
   桥墩为钢筋砼桩柱式墩柱,墩高14~25m;桥台为重力式桥台。墩身及盖梁均为C30砼,桥台为C20片石砼。
2.3.3主要工程数量
   全桥用混凝土总量9048m3,钢材492t。主要工程数量为:
30mT梁: 50片/ C40砼1572m3(包括现浇砼) 后张法20m空心板:16片/C40砼180m3
重力式桥台:4座/ C20片石砼3415m3 路中墙:C20片石砼401.5 m3
柱式墩:20个/ 286m C30砼506m3 墩身系梁:7个/ C30砼50.8m3
立跨盖梁:8个/ C30砼260.4m3 交界盖梁:2个/ C30砼86.06m3
1.80米钻孔灌注桩:17根/258m 1.50米钻孔灌注桩:6根/84m
3.施工方法
3.1下部构造
3.1.1桩基采用人工挖孔, C20砼护壁钢筋笼吊装和砼浇筑使用缆索吊机,采用空气中灌注法。砼使用料斗串筒入模,振捣棒振捣。
3.1.2系梁立模采用预留支架孔法,使用2根φ100钢筋棒作牛腿,2根Ⅰ25a作支承梁。底模为钢模,侧模使用胶合板。
3.1.3墩柱采用无架施工,模板为钢模用4根钢绞绳缆风定位。钢筋笼吊装和砼浇筑用缆
索吊。
3.1.4盖梁立模法同系梁,采用4根Ⅰ25a作支梁,每侧两根,用电焊焊成整体。
3.1.5桥台挖基使用挖掘机,人工整修,模板使用胶合板方木支撑。砼浇筑使用缆索吊。
3.1.6盖梁施工同系梁。
3.1.6.1 在墩身施工时,预埋直径16厘米的塑料PVC管,施工完毕后再安装高强钢棒,然后在高强钢棒上安装2×I25×2型钢托架,然后安装底模施工。盖梁施工后拆去型钢托架、取出高强钢棒,然后进行补充砼浇筑。
3.1.6.2.预留孔高度为盖梁底面下60cm。
3.1.6..3. 底模采用组合钢模拼装,拼装要求密实平整,接缝处用胶布粘贴好,保证砼外观符合要求。
3.1.6.4. 在底模安装好后,进行钢筋制作,当盖梁钢筋与墩柱钢筋挤在一起时,适当调整盖梁钢筋,保证墩柱钢筋垂直。钢筋安装完后进行侧模安装,侧模采用大块胶合板,方木支撑,对拉螺杆固定,间距满足模板刚度要求。
3.1.6.5. 经监理工程师检验合格后即可进行砼浇筑。盖梁砼浇筑水平、斜向分层连续浇筑,不设施工缝。

4上部构造
   本桥共有30米T梁50片、20米空心板16片,梁板设立预制厂集中预制。上部结构安装时,采用轨道平车运输,租用重庆路桥公司的架桥机吊装。
梁板编号见《兰子湾大桥行车道板编号图》。
4.1预制场
   投入预制T梁模板底模6套,边模1套,中模1套;空心板模板外模半套,内模一套。预制场内设拌和站一个(使用1~2台350L强制式搅拌机)、钢筋及钢绞线加工棚一个,水泥仓库和五金仓库各一座,梁体纵移轨道一条、梁体横移时根据预制进展情况设置临时轨道、60吨龙门吊2台及其他附属设施,地面采用C15砼硬化。场内纵移轨道及龙门吊轨道按1%布设。
详见《兰子湾大桥上部构造预制场总体布置图》
4.1.2. 预制台座布置及构造
根据预制场实际地形和轨道纵、横向移梁施工的特点,预制台座间距5.2m,中间铺设纵向运输轨道。台座顶面预留T梁预拱度2.5cm。台座内以Φ50钢管作为模板拉杆预留孔,拆卸模板使用预埋地锚。具体构造详见《预制台座构造图》。
4.1.3. 预制场内排水
预制场位于已成路基上,施工期间考虑自然降水、施工养护水能及时排除,保持预制场排水通畅、整洁。预制场排水系统使用路基边沟,同时在场内设置横向小沟,整体为井字形。预制场的地面水引流至达川台锥坡或挡土墙。
4.2. 后张法20米空心板预制
4.2.1.台座布置及构造
  预制场内设置1个制梁台座。为防止底板与侧模之间产生漏浆,台座四周嵌埋槽钢,以木条加橡胶条填塞(与3mt梁预制台座构造相同)。
4.2.2.模板及支架
  定制外模一套半(以δ=4mm钢板制成,其中边梁半套,中梁一套)、内模一套(用δ=3mm钢板作面板),用Φ48mm钢管作为内模支架。
4.2.3.施工工艺
  空心板梁预制施工顺序为:铺设底模→钢筋骨架制作安装、固定波纹管、立内模→立外模、浇注砼→拆模养护→张拉压浆→移梁→下一片。
  a. 铺设底模:对底模作好清洁后,刷上脱模剂,为保证空心板具有光洁、平整的外观,采用聚胺脂专用脱模剂。
  b. 钢筋骨架制作安装、穿钢绞线固定波纹管、立内模:钢筋在加工厂统一加工,然后运到现场绑扎成型。绑扎时要根据预应力管道的规格,将钢绞线穿入波纹管按照钢绞线设计横、竖坐标准确定位波纹管位置,中间接头和两端处要严密包裹,以防脱落、漏浆。最后在两侧绑扎砼保护层垫块。预制梁一次浇筑成型,先安装好底板钢筋、梁肋钢筋,再安装内模和顶板钢筋。波纹管安装定位准确、起弯符合设计要求,固定牢固。
  c. 立外模、浇注砼:在安装好钢筋和预应力管道后,安装空心板内外侧模及安装附着式振捣器,用14号槽钢做振捣梁。外模板采用定型钢模边模,内模根据需要采用钢模或木模。在梁体两侧模均匀设置附着式振捣器,按要求间距布置。再用插入式振捣器补振,保证砼振捣密实。为了保证设计要求,空心板一次成型,从空心板的两端向中间,在底板砼施工完毕后立即封闭内模顶灌注口,在底板砼初凝前浇筑侧板及顶板砼。预应力砼根据经设计配合比调整后的施工配合比,由搅拌站集中厂拌,灰斗轨道车运输,龙门吊起吊灰斗入模。砼浇注从一侧向另一侧进行,分层浇注,相邻两层高差不超过40cm。振捣时采用插入式振动棒配合附着式震捣器进行振捣,做到密实均匀,无漏振、过振。在振动过程中注意保护波纹管,严禁振动棒碰撞预应力管道和预埋件等。
  d. 拆模、养生:砼浇注完成后,采用麻袋覆盖洒水养护,24小时后即可拆外模,36小时拆内模。当梁体砼强度达到设计强度的85%后即进行预应力张拉。
  e. 张拉:张拉前,应检查混凝土构件的外形尺寸、外观是否符合设计要求;同时混凝土强度达到设计强度的85%。彻底清洗孔道和锚具,清洗钢绞线端部。采用两台YCW-20t油压千斤顶从两端同时进行。张拉时,在张拉区域应设置明显的标志和安全防范措施,确保施工安全。在张拉过程中,实行张拉力和延伸量双控。严格控制张拉时间和张拉应力,认真记录伸长量和张拉力。
  达到设计拉力后,持荷2分钟,然后回油锚固。
  张拉前检查:检查锚垫板位置是否正确,孔道应畅通、无水分和杂物。
  张拉顺序:按设计要求分批、分段进行对称张拉。
  预应力筋张拉程序:0→10%σcon→ 100%σcon→ 持荷2分钟→(锚固)
  在张拉过程中应做好以下记录:
千斤顶标定。
测量预应力筋伸长时的初应力。
张拉完成时最后拉力及延伸量。
千斤顶放松以后的回缩量。
张拉中间阶段的延伸量和相应应力。
  f. 孔道压浆:经监理工程师验收后开始进行,用压浆机从锚头预留孔中压入拌好的水泥浆,从一端向另一端连续进行,不可间断,最大压力0.5~0.7Mpa持续压浆直至另一端饱和出浆(排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆),并持压2分钟以上。然后用砂轮切割机切断预留钢绞线后封锚。
  压浆前准备:压浆前应全面检查排气孔、压浆孔和排水孔。用压力水冲洗孔道。
  水泥浆要求:压浆采用普通硅酸盐水泥,其标号不低于425号。水泥浆的水灰比采用0.4~0.45,稠度控制在14~18之间,掺入适量膨胀剂。
  压浆时限: 孔道压浆在张拉完毕后,即可进行压浆,一般在24小时内,最迟不超过3天。
  压浆气温:压浆过程中及压浆后48h内温度不得低于+5℃,否则应采用保温措施。同时温度不得高于35℃。
  预应力管道内水泥浆强度达到20MPa以上后可以吊装或移梁存放。
4.3. 30米T型梁预制
本桥为分离式左右线桥梁,每幅每孔5片T梁,共计50片30mT梁。T梁长度为29.96m,翼板宽度为2.4m,梁高2.0m,最大吊装重量77t。30mT梁预制方案见《30mT梁预制工艺流程图》
主要工序说明:
4.3.1. 钢筋制作安装、预应力管道布置
   为了加快施工进度,钢筋骨架在钢筋制作场成片加工,预制的钢筋骨架必须具有足够的刚度和稳定性,以便运输、吊装和浇筑砼时不致松散、移位、变形。钢筋骨架吊装采用龙门吊。
   钢筋骨架外侧绑扎砼垫块以保证T梁的保护层厚度。预应力孔道使用波纹管成孔,波纹管的安装位置要准确,管节连接要求平顺,孔道锚固端的预埋钢板应垂直于孔道中心线,整条T梁波纹管的曲线形状通过Φ6定位钢筋定位。定位钢筋点焊到箍筋上。同时在两端孔道设置压浆孔和排气孔。
   钢筋进场后按规定程序进行相应质量及技术指标的检验并报验,质量不合格的材料严禁堆放在施工现场。
   梁体腹板钢筋在加工棚分段制作后运到台座上接长,分段长度为9m,钢筋接长采用焊接。
   腹板钢筋安装完毕后再进行波纹管的安装布置。施工时首先在台座上从中点开始向两端每隔一米作一刻痕,作为预应力钢绞线的x坐标,同时标上预应力钢绞线相应y坐标。经检查无误后根据标定值布置波纹管并间隔一米设置一道固定波纹管的定位钢筋。波纹管的定位误差右在梁长方向<30mm,梁高方向<10mm。管道间距误差<10mm。
   波纹管接长处用防水胶布进行严格密封以防止漏浆。
   锚垫板的螺旋筋在腹板钢筋制作时定位在钢筋骨架内,与锚垫板焊接稳固。
   T梁横隔板钢筋待波纹管安装完成后再进行安装。
   T梁内需预埋的钢板必须根据设计文件准确控制其平面位置和坡度,保证安装T梁时能与垫石顶面准确贴合。同时,注意边梁防撞栏钢筋和通讯管道钢块按照设计图纸进行预埋。
   T梁钢筋安装要加强焊接质量检查与控制,安排资质合格、有经验的焊工操作。钢筋、波纹管定位严格按设计文件和施工规范进行,钢筋严格按设计要求绑扎,做到横平、竖直、稳定、牢固。
4.3.2. 模板制作、安装与拆卸
本预制场设置T梁底座4个,T梁边模半套,中模1套,全部采用定型钢模。模板要求尺寸准确,施工方便。侧模用6mm钢板制作,端模用8mm钢板制作,用I10槽钢加劲支撑。模板安装利用龙门吊吊装,要求尺寸准确,线条分明,牢固度及垂直度均符合规范要求。
质量标准:
模板在长度和宽度方向上每一米的偏差小于2mm;
面板平整度控制在0.5mm;
相邻两块模板组拼完成后,错位控制在0.5mm;
制作时不得有翘角和漏洞,单块模板原则上不得有接缝,如有接缝则将接缝焊好打磨平整后方可使用。
安装允许偏差:
梁的轴线平面位置 ±5mm
支架立柱及支撑间距 ±25mm
梁底板高程 +5mm,-3mm
   侧模之间,侧模与底模之间缝隙小于1mm,并用腻子防漏灵堵死,以免漏浆。30mT梁模板使用中模一套、边模半套。采用龙门吊安装、拆除。
   为使模板安装后的几何尺寸、平整度等技术指标等符合设计文件及施工技术规范要求,安装时按如下工艺要求进行:
   锚垫板与端头模板一起安装,以螺栓临时安装在端头模板上,浇注砼后拆模时拧开螺栓螺母,可拆除端头模板,螺栓留在锚垫板及砼内,属一次性消耗品。
   模板为定型大块钢模,由龙门吊进行拆装作业,模板底部夹住台座两侧镶有槽形橡胶的槽钢,两面通过对拉螺杆拉紧,紧贴台座槽钢,防止产生漏浆。
   模板通过内部调节满足要求后仍须在外部加强支撑,确保在附着式振动器工作及砼浇筑时产生振动的情况下不变形、不移位。
   根据多次施工经验,在每节横隔板之间品字形布置6台(两侧)附着式振捣器均能保证梁底部砼浇筑质量,在端头增加一台以加强振捣。
   预埋支座上钢板按T梁预制编号在台座上预设纵坡,安放牢固,各梁预留纵坡值见下表:
4.3.3. 砼浇注
   各项准备工作完成后,经监理工程师批准后可进行砼浇筑工作。T梁砼一次浇筑成形。砼配合比及选料技术要求达到强度要求、收缩小、和易性好、节约水泥的原则。砼由设置在预制场内的拌和厂集中厂拌,自卸车运输,利用龙门吊配合砼浇筑施工。砼振捣利用插入式振捣器和附着在模板上的附着式振捣器。T梁自重在72~76t左右,要求台座应坚固,无沉陷,底模按设计要求设置反拱。为保证T梁砼质量达到设计文件和施工技术规范要求,将按以下要求进行施工:
用于制作T梁砼的原材料应加大抽检频率进行严格的质量控制,杜绝不合格材料用于施工。
T梁砼施工配合比按C50设计,使其3天强度达到40Mpa,以缩短制梁周期、保证其强度、和易性等指标能满足设计和施工要求。
现场安排质检工师和专职人员进行质量控制和监督,严格按设计配合比称量,严格控制水灰比(在保证T梁浇注密实的前提下尽量减小水灰比,确保T梁砼不致因此而产生过大的收缩变形)。
加大频率制作试件,除监理工程师和质检单位抽检外,工地实验室拟制作5组试件,分别为3天2组并与T梁砼作同条件养护,7天1组,28天2组。
T梁浇筑必须在钢筋、波纹管及模板安装等工序都自检并报验合格后才能进行。
严格工艺操作,确保浇筑质量
砼用小车吊运至浇筑现场,龙门吊垂直提升浇筑。
浇筑时砼从一端向另一端推进,斜向20o分层,每层30~40cm厚,分段长度5m左右,一定要确保连续浇筑。
为保证砼浇筑整体密实,浇筑时配备足够数量的插入式振捣器和附着式振捣器。砼振捣密实主要靠附着式振捣器,在内部配合以φ50和φ25的插入式振捣器进行辅助振捣。振捣时必须按施工规程进行,确保振捣质量。插入式振捣器操作时应避免接触波纹管而导致损坏波纹管或造成预应力筋移位。振捣过程必须由有经验的施工人员统一指挥开启和关闭各类振捣器、统一指挥布料位置,避免出现过振或漏振现象,确保梁体强度和外观质量。
浇筑过程中加强模板检查,发现模板有漏浆、移位、变形等情况要有专人及时处理。
浇注完成的T梁砼应专人进行认真养护。
   预制场中每生产一片梁都要按位置和吊装次序编好号,根据大桥拟定的架梁顺序。
   预制完成的梁体移运至存梁场后按架设顺序摆放。