《杭州湾大桥第一标段施组设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
第一章编制依据及原则1.1编制依据1、杭州湾大桥项目招标文件(项目专用本)、设计图表、参考资料、设计图、《杭州湾大桥工程可行性研究报告》、《公路工程国内招标文件范本》。2、有关工程技术规范:《公路工程技术标准》JTJ001-97《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89《公路路基设计规范》JTJ013-95《公路排水设计规范》JTJ018-97《公路路基施工技术规范》JTJ033-95《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-89《公路砖石及砼桥涵设计规范》JTJ022-85《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTJ023-85《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-85《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000《公路土工试验规程》JTJ051-93《公路工程地质勘查规范》JTJ064-98《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-961-421 《公路路基路面现场测试规程》JTJ059-95《公路工程质量检验评定标准》JTJ71-983、施工招标标前会精神和现场勘查获得的资料。4、国家及交通部现行的人工、材料、机械台班的消耗定额及指标,本投标人的企业劳动定额。5、国家和当地政府关于安全生产、文明施工、环境保护和水土保持等方面的法律法规、条例和有关规定要求。6、本投标人的同类工程施工经验、劳动力及技术装备、专业化程度、机械设备实力、综合生产能力等。1.2编制原则1、以满足招标文件及合同条款的要求为指导思想,以确保本工程的质量、安全、工期、环保目标为出发点,本着优质、高效、经济、合理的原则,按ISO9000质量体系要求运作。2、以确保工程质量为原则,安排专业化施工队伍,配备先进的机械设备,采用先进的施工方法。3、以确保安全生产为原则,针对当地自然条件和工程特点,制订各项技术组织措施,严格执行各项操作规程。4、以确保总工期及阶段性工期目标并适当提前为原则,综合分析各方面影响和控制因素,科学组织合理进行施工力量配置,并利用网络计划技术进行适时控制及优化。5、以文明施工、保护环境为原则进行施工总平面布置和组织施工。1-421 6、加强施工管理,分块分段组织施工,综合协调管理,做好各方面保障。推广应用“四新”技术,采用先进施工工艺,降低工程成本。1.3编制范围本施工组织设计的编制范围为杭州湾大桥第一标段,即杭州湾大桥的北引桥,起讫里程为K49+000~K51+579。其主要工程内容为:北引桥的引道道路工程,软基处理以及北桥台的桥台防护;北引桥施工栈桥的施工;北引桥下部钻孔桩基础施工;承台墩身施工以及30m、50m、60m、80m现浇梁。第二章工程概况1-421 2.1工程简介2.1.1地理位置杭州湾大桥起止里程为K49+000~K85+000,全长36km,其中桥梁工程起止里程为K49+015.5~K84+688.5,桥梁全长35.673km。杭州湾大桥起点为嘉兴海盐杭州北岸的东西大道和乍嘉苏高速公路交点附近,大桥经乍浦港西侧郑家埭入海,由北至南跨越了01省道、杭州湾北海塘、杭州湾海域、三北浅滩、慈溪庵东十塘、九塘、八塘横江等,终点位于八塘横江以南约500m处,大桥海域部分长31.5km。大桥南北两岸为广阔的平原,海堤顶面高程在+8.0m左右,桥位处自北向南北岸滩涂长约1.1km,地面高程+3.2m;北岸浅水区长约0.21km,水深0~2m;北岸中等水深区0.3km,水深2~5m;深水区21km,水深5~12m;南岸中等水深区约1.3km,水深2~5m;南岸浅水区约3.1km,水深1~2m;南岸滩涂区长约4km(不含正在围填的2km),两岸海堤之间距离约31km。2.1.2工程的意义杭州湾大桥工程是国道主干线同三线跨杭州湾的最便捷通道,向北通往浙江嘉兴、湖州和上海、江苏、山东、京津塘等东部沿海广大经济发达地区;向南通往浙江沿海的宁波、舟山、台州、温州、绍兴和东南沿海广大经济发达地区。本项目的建成可以更充分地发挥上海的经济辐射和聚集功能,促进上海浦东的开发与发展,进一步加强上海在长江三角洲的“龙头”1-421 地位,带动和促进浙江、上海、江苏经济的快速持续发展。2.1.3本标段的位置杭州湾大桥第一合标段为大桥北引线及北引桥,自K49+000至K51+579,全长为2.579km。工程分为北引线工程、北岸陆地引桥和北岸滩涂区引桥,桥型孔跨布置有30m、50m、60m和80m米跨预应力混凝土连续箱梁。2.2自然特征2.2.1地形、地貌杭州湾位于我国东部沿海的中段,北邻长江三角洲,南依姚北平原,东为星罗棋布的舟山群岛,西以澉浦为界与钱塘江相接。杭州湾为我国最大的典型喇叭口状河口湾,纵长约100km,宽度由湾口处100km向西到湾顶缩小到仅20余km。杭州湾在地貌上是由滨海和湖沼环境中泥砂堆积形成,地势低平,一般海拔2~7.5m,区内湖塘众多,河网密布。桥位处海域宽度约32km,可分为陆地、滩地和海域三个地貌单元。陆地:杭州湾两岸为广阔的平原地形,北岸为凹岸,为杭嘉湖平原,西侧属湖积平原,地面标高3m左右,东侧属长江三角洲平原,地面标高3.5m左右。在乍浦港附近有弧山残丘分布,如瓦山、陈山、高公山、独山等,标高为33.7m~161.1m。南岸为凸岸,为慈北平原,属海积平原,地面标高为3.0m~3.5m。1-421 滩地:杭州湾两岸均有滩地发育,以潮流作用下的粉质砂和淤泥质滩地为主,属潮滩地貌。北岸为冲刷岸,滩地狭窄,以侵蚀岸为主,宽度一般200~600m,在乍浦港西侧的盐东滩地宽约1300m,滩面坡度平缓,滩面地质以亚砂土和粉砂为主,局部有淤泥质砂发育。南岸滩地称三北浅滩,以淤涨为主,近期淤长速度东侧大于西侧,最宽处约9km,滩坡平缓,坡降0.5~0.6‰,以淤泥质砂、粘质粉砂为主。海域:杭州湾水域位于钱塘江与东海衔接部位,纵长约100km,海底地形由东往西在不同部位形成了不同的海底地形地貌特征,大桥通过部位均由潮流冲槽与潮流脊两种地貌类型构成。冲刷槽分布在湾北近岸处,为杭州湾内主航道(北航道),形态均以北陡南缓,水深一般为9.8~12.5m,最大水深13.6m,深槽不明显,属水深最浅的桥位方案。杭州湾大桥第一标段北引桥,分为陆地和滩涂两区。北引桥陆地区长约1km,地势平坦,主要为种植地、水产养殖地及居民宅地,地面高程3.0~4.0m。北海塘以北500m处有01省道及内河。北引桥滩涂区长约1.4km,滩涂北高南低,坡降平缓,地面高程2.0~-2.0m,滩涂低潮位时外露。2.2.2工程地质杭州湾大桥桥址基岩埋藏呈一中部低,两头高的蝶形,上部一般覆盖百余米厚的第四纪松散堆积。桥轴线23.5km以北基岩为上侏罗黄组(JJh)陆相喷性发的火山碎屑岩,其原岩性为晶屑(溶接)凝灰岩。1-421 23.5km以南为下第三系长河群(Ech),为棕红色泥岩。桥们区第四纪地层一般厚150m,最大厚220m,可分为全新统、上更新统、中更新统三大部分。局部基底坳陷处可能还存在更新统堆积。杭州湾大桥第一标段的地质分部如下:②1层是亚粘土层,软塑~流塑,饱和,厚度4.05m。③1层为亚砂土层,饱和,松散,厚1.7m。③2层为淤泥质亚粘土,饱和,流塑~软塑,厚11.8m。④1层为淤泥质粘土,饱和,流塑~软塑,厚5.7m。④2层粉砂层,饱和,稍密~中密,厚为9.3m。⑤1层为亚粘土层,饱和,软塑~可塑,厚4.0m。⑥层为亚粘土层,饱和,可塑~硬塑,厚10.8m。⑦1层为粉砂层,饱和,中密~密实,厚27.1m,顶板标高-47.35m,为较理想的持力层。⑧层为粘性土层,饱和,可塑,厚12.9m。本区段软土层较厚,一般20~25m,持力层埋藏相对较深。2.2.3水文地质1、全桥水文地质概况1-421 杭州湾水域桥址河段有紧邻澉浦至金山岸边的北岸深槽、秦山至乍浦间北岸水域内白塔沙、南岸慈溪庵东滩涂及其西侧岸边的西三潮沟等。杭州湾历史演变为南涨、北坍。根据建国后历年实测地形资料,白塔沙有垂向淤高,横向展宽,纵向又向下游(乍浦)延伸的趋势;北岸线基本处于相对稳定;南岸庵东滩面仍继续淤涨,但向外大幅度淤涨的可能性较小,目前庵东浅滩淤涨扩大主要处在庵东以东部位。2、潮汐特征1)潮汐特征杭州湾属浅海半日潮海区。湾内高潮位湾口至湾顶逐渐增高:低潮逐渐降低。潮差相应增大:另外,北岸高潮位略高于南岸,低潮位则相反,北岸高潮岔略高于南岸。根据2000年9月及1999年5~6月水文测验资料分析得桥位附近常设及临时潮位站潮汐特征值,见表2-1:2)流速特征根据工可阶段在澉浦、桥位等断面同步水文测验资料,潮流呈明显的往复流,桥位断面涨、落潮流向与岸线走向基本一致,而且潮流流速呈南强北弱之态。桥位断面流速值皆由表向下逐渐减小,如果全部测站涨、落潮流流速均按大、中、小潮汛次序排列,以平均状态而言,他们的比例大致为大潮与中潮的比值为1.4,大潮与中潮的比值为1.9。各测站涨、落潮流速分别见表2-2。表2-1桥位附近各测站潮汐特征值表站名位置北岸南岸1-421 项目乍浦郑家隶站庵东西二最高潮位5.544.904.104.944.31发生日期1997.8.19最低潮位-4.01-2.97-2.96-3.0-2.78发生日期1930.9.24平均高潮位2.523.312.953.333.03平均低潮位-2.12-2.00-2.19-2.02-2.11最大潮差7.577.446.987.46.54发生日期1962.8.2最小潮差2.393.52.393.55平均潮差4.655.305.135.325.13平均涨潮历时5:275:225:195:325:28平均落潮历时6:597:017:066:596:57统计年限1930~19992000.091999.052000.091999.05表2-2桥位断面各测站垂线平均流速表项目测站大潮中潮小潮涨潮落潮涨潮落潮涨潮落潮20011.582.341.421.420.891.1220022.181.601.851.061.221.0120032.402.152.051.381.421.0820042.201.941.821.461.460.9720052.492.322.041.371.451.2220062.682.301.841.941.311.5520072.622.701.781.361.181.1520083.773.413.322.002.031.283)台风暴潮1-421 杭州湾地处中纬度,夏、秋季节常受台风影响。根据1951~1984年34年资料统计,平均每年受台风影响1.6次。最多的为1962年达5次,2000年有3次。1967、1968、1970年无台风影响。影响杭州湾的强台风,若与天文大潮相遇就形成台风暴潮。根据1953年以来乍浦站实测潮位统计,排列前7位均与台风有关,见表2-3。受杭州湾喇叭口平均外形的影响,湾内台风增水值大,风暴潮水位高,还伴随大风浪和暴雨,称之“三碰头”。据统计,建国后50多年来受到5次强台风暴湖袭击(1949年6号、1956年12号、1974年13表2-3近50年来乍浦站排列前7位高潮位及其台风项目序号年最高水位(m)台风增水(m)台风编号登陆时中心气压(百帕)登陆时间登陆地点阳历阴历15.541.4897119601997.8.197.17温岭石塘24.191.0074139741974.8.207.3三门34.881.3300149602000.9.148.17舟山过境44.861.1594179601994.8.217.15瑞安梅头镇54.731.1679109651979.8.247.2(舟山)64.621.0381149501981.9.17.2(舟山)74.581.1392169751992.8.37.2福建省1-421 号、1979年10号和1979年11号),1979年11号台风在温岭石塘登陆,正值阴历7月17日天文大潮,钱塘江河口及杭州湾潮位均创新高。从乍浦站1952年~2000年受台风影响的实测高潮位中分离出台风增水(或叫气象潮)和天文潮两部分。其中年极值台风增水是随机事件,按P-III型曲线统计,不同频率台风增水值见表2-4。表2-4乍浦站年极值台风增水频率统计频率P(%)0.33125统计参数历史最大台风增水(m)2.682.251.981.63△H=0.907(m)CV=0.4CS=2.22.35(1956.8.2)从表中可见,1956年5612号台风乍蒲站增水值2.35m,大约相当于百年一遇。3、水文特征:1)设计水位根据各水文观测站的多年观测分析,桥位处的设计水位见表2-5和表2-6。1999年5月海洋二所在桥位断面进行水文测验时,在南岸庵东浅滩前沿深水域中设西二临时潮位站进行一个月临时潮位观测。经与乍浦站相关,分析得不同频率(P=0.33~5%)乍浦站设计高潮位比南岸高0.10~0.20m,相同频率时桥位北岸设计高潮位比南岸高0.05~0.10m。表2-5桥位北岸设计高潮位频率站名0.33125备注乍浦站(m)6.105.755.505.25考虑人类活动影响桥位(m)6.155.805.555.301个月观测值相关表2-6桥位处设计低潮位站名乍浦站桥位11-421 保证率(%)98-3.56-3.5699-3.58-3.582)设计流速潮差是表征潮汐动力因素之一,杭州湾内涨、落流速与潮差关系较密切。因此,推算桥位断面4种频率(P=0.33%、10%、2%;5%)设计流速,可通过乍浦站潮差来推算。从乍浦站1953~1999年实测资料中选取年极值潮差作样本,按极值I型分布律统计得各种频率潮差。如前所述,继续治江围涂后,高潮位将抬0.20~0.30m,低潮位变化不大,为此,治江围堰后潮也相应作修正。根据各站各种频率潮差,及2000年9月在桥位各断面各测点实测涨、落潮垂线平均最大流速(或叫涨、落急流速)与乍蒲站潮差关系,推算的各水文测点处设计涨、落潮垂线平均最大流速。见附表2-7。表中最后一行“可能最大流速”,系根据海洋二所《原型水文测验报告》。从表可见,桥位断面各测点的可能最大流速与300年一遇涨、落垂线平均最大流速。附表2-7不同重现期桥位断面各水文测点涨、落垂线平均最大流速重现期(年)乍蒲站潮差(m)垂线平均最大流速(m/s)桥位方案20012002200320042005200620072008300年一遇8.4Vf1.982.682.982.682.953.533.364.78Ve2.772.022.772.683.082.643.464.63100年一遇8.2Vf1.932.622.922.632.883.443.274.68Ve2.701.972.702.613.002.603.364.498.0Vf1.892.562.852.572.823.343.184.571-421 50年一遇Ve2.631.932.632.542.922.553.264.3520年一遇7.8Vf1.852.502.792.522.753.243.034.46Ve2.561.882.562.472.842.503.154.20可能最大流速v:公式12.152.813.353.213.253.353.444.56实测最大流速Vf1.582.182.42.22.492.682.623.77Ve2.151.62.1522.322.32.73.413).局部冲涮情况①桥位断面冲淤变化杭州湾历史演变为南涨、北坍。其中桥位北岸千于年间岸线坍塌约20㎞;南岸淤涨、岸线向外推出,类似河湾的滩、槽冲淤变化。直至15世纪60年代北岸修筑海塘后,坍势得到了控制,北岸线才基本处于相对稳定;然而南岸庵东滩面仍继续淤涨,南岸线也相应外推.在这一历史过程中,由于北岸仍受涨潮流冲刷,导致床面下切而形成北岸深槽.桥位南岸为庵东浅滩,其前沿为南槽,杭州湾南岸是淤涨型岸滩。历史时期虽然有涨、坍交替变化,但总趋势滩面淤涨,岸线向外推出,600年来岸线向外推出约15.5km,岸线平均外推速度为15~70m/a。建国后40年来(1959~1998年)庵东浅滩面积(指西三闸至海王山之间低潮位以上面积)扩大151.5km2,其中前20年平均每年扩大3.2km2;后20年平均每年扩大4.4。总的来说,40年来,0米(吴凇)等高线向外推进的速度为1001-421 m/a,同时,东部滩面又比西部淤涨快。根据1998年3月测图分析,慈溪西三至龙山之间庵东浅滩面积(低潮位以上)约55~60万亩,杭州湾交通通道桥位穿过该浅滩。其中滩面上长度约9~10km,占水域宽度20~30%。从实测资料来看,南岸滩面虽然淤高扩大,但南槽的平面位置基本无变化。1999年5月水文测验又表明,桥位附近庵东浅滩前沿涨、落流速较大。表明庵东浅滩向外大幅度淤涨的可能性较小,目前庵东浅滩淤涨扩大主要处在庵东以东部位。根据河口所1959年以来在澉浦至金山水域每年2~3次水下地形测图,累计约100多次,分析桥位断面冲淤包络线,可以看出,北岸海盐深槽冲淤幅度最大,约10.0m,其次是南岸庵东浅滩前沿,冲淤幅度约6.0~7.0m,中间部位床面的冲淤幅度约4.0~6.0m。①冲刷计算桥址河段河床覆盖层从北到南为4~16米厚的亚砂土,亚砂土下为淤泥质亚粘土,抗冲刷能力较差。根据桥址断面形态及实测资料推算的设计条件下桥位断面各水文测点涨、落潮垂线平均最大流速,并考虑桥址断面冲淤变化情况,依据交通部第三航务工程勘察设计院编制的“杭州湾大桥工程初步设计阶段工程地质剖面图及物理力学指标”,按«公路桥位勘测设计规范»(JTJ062-92),计算设计条件下的桥墩冲刷,冲刷计算中未计尖山河段治理、杭州湾围垦开发规划对桥址河段河势变化的影响,其结果见表2-8。表2-8冲刷计算成果表里程范围基础类型一般冲刷后高程(m)局部冲刷后高程(m)局部冲刷后土层K50+000~K50+1493排10×φ1.5m0.0-3.0IL=1.12K50+199~K50+3854排12×φ1.5m-3.5-6.22IL=1.27K50+385~K50+9853排10×φ1.5m-5.0-7.36IL=1.271-421 K50+985~K51+3804排12×φ2.0m-7.0-19.54IL=1.27K54+007~K54+9203排16×φ1.2m-13.0-20.73IL=1.27K54+920~K57+9203排16×φ1.2m-12.0-20.96IL=1.27K57+920~K59+9203排16×φ1.2m-15.0-22.29IL=1.27K59+920~K63+3073排16×φ1.2m-16.0-23.52IL=1.27K65+435~K68+7903排16×φ1.5m-15.0-25.70IL=1.27K68+790~K70+5503排16×φ1.5m-15.0-28.58IL=1.27K70+550~K72+2853排16×φ1.5m-13.0-27.39IL=1.27K72+285~K74+0003排10×φ1.5m-9.0-17.37IL=1.27K74+000~K77+7003排10×φ1.5m-5.0-15.22IL=1.27K74+000~K80+1353排10×φ1.5m-2.0-9.14Dcp=0.05mmK80+135~2排8×φ1.5m0.0-9.00Dcp=0.05mm4).施工期及正常时间的水文情况杭州湾大桥桥址处,在正常施工期施工水位情况如下:平均高潮位标高为+2.52m;平均低潮位标高为-2.12m。杭州湾大桥第一标段滩涂区在高潮位时水深在0m~4.52m之间。4.地下水特征桥址区地下水主要为第四系松散岩类孔隙水,按埋藏条件可分为潜水、微承压水及承压水。1-421 潜水:潜水主要分布于海底表层,含水介质主要为全新世冲海积亚砂土,属弱透水层。与海水联系密切,主要接受大气降水和海水的渗入补给,径流极缓慢,以蒸发和侧向径流为排泄方式。水质多为CM-Na型水。微承压水:微承压水主要分布于埋深30m左右的土层中,含水介质主要为全新世冲海积亚砂土和粉砂,属弱透水层,厚度小,分布范围不大,与海水具有一定的水力联系,水化学类型为CM-Na型,属弱碱性咸水。第一层承压水:埋深50m左右,含水介质主要为晚更新世冲海积亚砂土、粉细砂,属弱透水层。与微承压水之间只有一层薄层粘性土,有一定的水力联系。第二层承压水:埋深80m左右,含水介质主要为晚更新世早期冲积粉细砂,含水层厚度变化大,砂层分选性较好,透水性较好。水化学类型为CM-Na型,属弱碱性咸水。2.2.4自然气候条件杭州湾地处30°N附近的我国东部沿海地区,属典型的亚热带季风湿润气候区,季风显著,四季分明,总的气候条件是温和、湿润、多雨。1、气温杭州湾地处亚热带,四季分明,气温随季节变化明显。常年平均气温在16℃左右,南岸略高于北岸。最热月为7月,乍浦、慈溪平均气温分别为28.2℃、28.3℃;最冷月为1月,平均气温分别为3.7℃、1-421 4.1℃。极端最高气温为38.4~39.1℃,出现在7~8月;极端最低气温为-10.6~-9.3℃,出现在1月份。2、湿度杭州湾地区气候湿润,空气中水汽含量较高,全年平均相对湿度为81~82%,南北两岸相差甚微。各月平均相对湿度夏季略高于冬季。最小相对湿度为5~10%,出现在冬季。3、降水杭州湾地区降水充沛,降水量南岸略高于北岸。慈溪、乍浦累年平均降水量分别为1294.6mm、1220.2mm;其中6月份最多,平均分别为177.6mm、173.4mm;12月份最少,平均分别为46.3mm、40.5mm。最多年降水量为1754.2~1810.7mm,最少年降水量为674.8~790.7mm。4、风1)、风向杭州湾地区季风特征明显,冬季的1月份风向集中于西北方位,最多风向为NW~N风;春夏两季风向则集中于东南方位,最多风向为SE~E风;秋季风向分布范围较广,主要集中于NW至SE风向,其它风向出现相对较少。全年最多风向为SE~E风,三风向频率之和达29~30%,其次NW~N风向出现频率亦相对较高,全年三风向频率之和为19~21%。2)、风速该地区平均风速为3m/s1-421 左右,北岸略大于南岸。平均风速的季节变化不大,慈溪春冬季平均风速略大于夏秋季,乍浦则是春夏季较大,秋冬季略小。杭州湾大桥位于浙江北部沿海地区,台风影响时有发生。但由于杭州湾地区特殊的地理位置,严重影响的台风出现不多。根据对杭州湾各气象观测站测得的数据和杭州湾地区的气象历史资料的分析,计算出杭州湾大桥各频率的设计风速。杭州湾大桥桥位区和江心区离地10m不同重现期的设计风速详见表2-9。表2-9桥位区和江心区风速表项目重现期桥位江心30年30.734.850年32.536.6100年34.939.05、雾雾(水平能见度小于1000m)对公路交通、海运的危害较大,尤其是大范围的浓雾,危害更为严重,而且大雾亦会给工程施工带来不利影响。1)、分布情况该地区全年各月均有雾出现,夏季出现最少,冬季出现最多。北岸乍浦全年平均雾是数为35.6天,10月份出现最多,平均为4.1天,7月份出现最少,平均为1.0天;南岸慈溪全年平均雾日数为21.5天,12月份出现最多,平均为3.2天,7月出现最少,平均仅为0.4天。最多年雾日数乍浦为57天,慈溪为67天。1-421 杭州湾地区雾有明显的日变化规律,雾的生成时间一般在下半夜到清晨日出之前,雾消散时间都在日出升温之后2~3h内。另外,雾生雾消时间还有季节性的变化。该地区发生的雾,主要集中在半夜前后到上午9~10h,中午前后到下午则出现较少。杭州湾地区雾日年际变化较大,乍浦年最多雾日为57天,最少雾日为8天;慈溪年最多雾日为67天,最少雾日为3天。近年来,由于空气污染等原因,年雾日数有所增加,如乍浦,近十多年来,年雾日数大多在40天以上,普遍高于十多年以前。2)、持续时间杭州湾地区雾的持续时间是指雾连续不中断,或有中断但间隔不超过1h,如超过1h,则算另一次雾。慈溪雾的持续时间大多数都比较短,4h以内的雾占总数的76%,24h以上的雾则未出现,最长持续时间为22.9h,出现在1月份;乍浦雾的次数比慈溪多,持续时间比慈溪略长,但大多数仍比较短,4h以内的雾占总数的69%,24h以上的雾仅出现1次,最长持续时间为24.8h,出现在12月份。3)、雾的范围雾的范围大小与雾的成因和季节密切相关。一般来说,冬季辐射雾常常是部分的,范围较小。春季平流雾,其辐射范围较大,一般约300~400km,并且具有较大的厚度,一般为在几十米到几百米。2.2.5通航情况1-421 杭州湾是我国著名的喇叭形海湾,湾内水域的平均水深为8~10m,海底平坦,涨落潮流速较大,是我国著名的强潮流区,杭州湾大桥桥位处水域大潮平均流速为2.00~3.32m/s;湾内年平均波高0.35m左右。湾内水域航道有二条,一条为南航道,该航道自绿华山起,由大戢山向南,经崎岖列岛东南西马鞍山转向西,过闯牛山、滩浒山、王盘山至乍浦陈山码头;另一条为北航道,由册子水道北上,即由册子水道向西北,经七姊八妹列岛东侧,在滩浒山附近折入南航道。由于航道水深不足,主要通航吃水10m左右的船舶,因此,目前进港船型主要为2~3万吨级。大桥上游的上虞港现有航道途经杭州湾南航道,航道走向基本上从上虞盖北港沿杭州湾南岸向东北方向航行,在通过大桥后折向东方向航行。杭州湾港现有出海航道有二条,南航道在澉浦锚地附近(N30°22′15″,E120°55′48″)折向东北方向航行,在通过大桥后与上虞港出海航道重合;北航道则在澉浦锚地附近(N30°22′15″,E120°55′48″)折向乍浦港锚地(N30°35′12″,E121°05′24″)。杭州湾大桥第一标段为杭州湾大桥的北引桥,在施工期间,该地段海域内无航道,没有通航要求。2.2.6区域地质构造和地震特性杭州湾及其附近区域的大地构造单元位置处于扬子准地台和华南褶皱系的东端,大部分位于扬子准台地一侧,桥位区的二级构造单元为钱塘台褶带,而桥址南段处于华南褶皱系的二级构造单元——1-421 浙东南褶皱带(华南褶皱带)。区域构造断裂分呈北北东、北东、北西和近东西向四组。主干断裂有江山——绍兴深断裂、球川——萧山深断裂、丽水——余姚深断裂等。桥址区附近陆域断裂主要有担山——盖山断裂(F3)、马渚——东山断裂(F4)、长河——崇寿断裂(F5)、嘉善——壹山断裂(F7)、桐乡——黄姑断裂(F11)。桥位基岩面形态较规则,具有南浅北深中间下凹,局部缓慢起伏的总趋势,北侧在-190m左右,至近6~10km处最低达-220m,向南稍有起伏后缓慢抬升至-133m以浅。基底大部分为上侏罗纪酸性火山岩,23.5km以南为老第三纪泥岩。其间基岩面并无明显落差,浅层地震反射界面也未见异常。桥址区的地震基本烈度为Ⅵ度,50年超越概率2%、100年超越概率2%的地震烈度分别为Ⅶ、Ⅷ度。根据«杭州湾大桥设计地震动参数专题研究»成果,自由地表处的峰值加速度见附表2-10。附表2-10地震动峰值加速度表(单位:gal)位置年限方向超越概率10%超越概率3%北航道桥50年水平向59.088.0竖向43.377.8100年水平向68.597.2竖向52.792.1南航道桥50年水平向48.056.2竖向44.377.5100年水平向49.477.5竖向57.796.61-421 北引桥50年水平向52.390.6竖向46.481.2100年水平向73.5106.9竖向57.092.8中引桥50年水平向57.996.8竖向43.277.6100年水平向79.9112.9竖向58.293.5南引桥50年水平向30.347.8竖向36.075.6100年水平向43.557.6竖向52.990.82.2.7其他不利因素1.海水腐蚀(1)海水对混凝土强度的影响。由于海水中的氯离子含量远远超过0.2%以上,促进水泥的初凝,使水泥早期水化热增大,混凝土早期强度得以提高,但后期强度提高甚微,收缩值增大,并有促使钢筋生锈的危险。由上表可见用海水拌和的混凝土与用淡水拌和的混凝土28天强度均有所降低,特别由普通硅酸盐水泥制的混凝土后期的强度影响最大。对矿渣水泥拌和的混凝土影响较小。附表11用海水拌和和养护的混凝土强度下降实验水泥品种拌养条件普通水泥矿渣水泥火山灰质水泥R28(MPa)淡水拌养46.732.638.7海水拌养39.430.634.2强度下降(%)15611(2)1-421 海水对混凝土抗冻性的影响。由用海水养护的混凝土试件与用淡水拌和的试件分别经300百次冻融循环后失重率看,用海水养护的试件的失重率远高于用淡水养护的试件。(3)海水对混凝土耐久性的影响。海水中含有大量的SO42-、Cl-极易与混凝土中氢氧化钙作用,使混凝土中的氢氧化钙的浓度降低,从而引起混凝土中氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙等强度组分的分解,导致混凝土的破坏。另外,当SO42-离子浓度低时,硫酸钙亦能与混凝土中的固态水化铝酸钙作用,生成水化硫铝酸钙晶体,由于这一反应是在固相中进行的,水化硫铝酸钙结合着大量结晶水,其体积约为原来的水化铝酸钙体积的2.5倍,因此新结晶体将对混凝土产生很大的内应力,使混凝土结构的强度降低或造成结构的破坏。(4)海水对钢筋的锈蚀的影响。把相同根数的钢筋分别放在淡水和海水中相同的天数,发现海水中锈蚀的钢筋数远高于淡水中的,并且锈蚀的深度也比淡水中的深。1.浅层沼气桥址区初勘深度范围内存在二层浅层气,第一层埋藏于上部淤泥层中,所含气量、气压均小,对工程影响不大;第二层埋藏于-35~-60m标高范围内,多以透镜体状分布,有良好的储气空间和封存条件,气压大,气量充沛,有异味,为甲烷类可燃气。根据分析,浅层气对工程主要有以下两个方面的影响:1、浅层气急剧喷发可能会破坏土体结构。引起储气层及其上部土体的不明确沉降变形及力学性质变化:2、浅层气强烈喷发可引起桩孔塌陷、施工平台沉陷、火灾等事故。因此.为减少浅层气对工程的危害。需在浅层气富集区采取有控制的预先排气措施,相关措施及对策正在研究试验中。1-421 杭州湾大桥第一标段位于杭州湾大桥北引桥,该地区浅层沼气分布较少,危害亦小,在施工期间可不考虑其对工程的影响。1.浅层砂杭州湾地区表面普遍分布有浅层砂,且厚度多超过l0m,以亚砂土和粉砂为主,为杭州湾内近现代松散堆积,除局部铁板砂外,土质松散、饱和,稳定性差,起动流速低。浅层砂帖粒含量为5~10%,以亚砂土为土,少量为粉砂,实测标准贯入击数一般不大于10击。2.流塑地层杭州湾地质广泛分布有流朔地层,其土质为淤泥质亚粘土或淤泥质粘土,厚度在10~30m之间不等。该土层具有一定的埋深,一般在10~20m之间。由于该流塑地层埋藏深,压力大,在进行钻孔桩施工时及易造成钻孔桩的缩孔或塌孔,严重时导致卡钻或埋钻等事故,影响工程施工的进度和质量。施工时要采取必要的措施进行预防。3.热带风暴杭州湾地处中纬度,夏、秋季节常受台风影响。根据资料统计,平均每年受台风影响1.6次。最多年达5次。影响杭州湾的强台风,若与天文大潮相遇就形成台风暴潮。受杭州湾喇叭口平均外形的影响,湾内台风增水值大,风暴潮水位高,还伴随大风浪和暴雨,称之“三碰头”,是杭州湾地区的主要灾害。2.3设计概况1-421 2.3.1技术标准(1)道路等级标准:平原微丘区高速公路(2)设计行车速度:100km/h(3)设计车道:双向六车道、行车道宽度3×3.75m(单向)(4)桥面宽度:33m(5)设计荷载:汽车-超20级,挂车-120(6)最大纵坡:≤3%(7)桥面横坡:2%(8)设计洪水频率:300年一遇(9)设计寿命:≥100年(10)停车视距:160m(11)不设超高的平曲线最小半径:4000m(12)凸形竖曲线最小半径:10000m(13)凹形竖曲线最小半径:4500m(14)竖曲线最小长度:85m(15)通航标准:引桥低墩区不考虑通航,无通航要求(16)地震设计烈度:基本烈度为Ⅵ度,结构按Ⅶ度设防。其它指标均按交通部部颁的《公路工程技术标准》(JTJ001-97)执行。2.3.2主要设计规范(1)《公路工程技术标准》(JTJ001-97)1-421 (2)《公路路线设计规范》(JTJ011-94)(3)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)(4)《公路钢筋混凝土防预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)(5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)(6)《公路桥涵钢结构木结构设计规范》(JTJ025-86)(7)《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)(8)《公路路基设计规范》(JTJ0013-95)(9)《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)(10)《港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程》(JTJ261-97)(11)《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)2.3.3工程设计简介1、引道工程路基标准宽35m,其中单幅行车道宽度3×3.75m,中间带宽4.5m,硬路肩宽3.25m,土路肩宽0.75m。中央分隔带采用凸起式,表面外倾2%横坡,每2km左右设一开口,开口长50m。行车道、路缘带及硬路肩横坡为2%,土路肩横坡为4%。路基填土高度小于等于6m时,采用直线型边坡,边坡率为1:1.5,当路基填土高度大于6m以上时,采用折线边坡,上部6m边坡率为1:1.5,6m以下部分边坡率为1:1.75。路基填土高度大于5m时,采用粉煤灰填筑路堤,并用粘性土包边处理。其它路段路堤用取土坑土填筑。1-421 2、陆地区30m跨预应力连续梁共布置了14孔30m跨预应力连续梁,分为两联,每联7孔。(1)下部结构桥台采用桩柱式轻型桥台,每幅桥台采用三根Φ1.5m钻孔桩,桩中心间距4.5m。桩顶标高为2.64m,桩底标高为-67.0m。桥台盖梁宽2m,桥台盖梁设置与梁体形状相似的凹槽。耳、背墙厚度均为50cm。桥中心线处梁面标高为6.56m,每幅设置两个支座。陆地区墩高为2~6.5m,每幅箱梁设2个1.5×1.2m的矩形截面实体墩,墩身四角倒成R=40cm的圆角。连续梁交界墩设置“花瓶”式墩帽,墩帽高3m,墩帽顶截面尺寸为1.5×1.8m。基础为每墩每幅4根Φ1.0m钻孔桩,桩底标高为-68.0m。承台为“工”字形承台,“工”字翼缘宽4.6m,高2.0m;腹板宽1.5m,高3.0m;承台厚度为2m,为低桩承台。(2)上部结构主梁采用梁高为1.8m的等高预应力混凝土连续箱梁,分左右两幅,两幅箱梁中心距为17m,两箱之间分隔缝为1m。每幅箱梁顶宽为16.0m,底宽为7.53m,翼缘悬臂长为4.0m,为单箱单室斜腹板截面。顶板设2%的横坡,厚为20cm;底板厚为20cm;腹板厚为40cm。主梁采用纵横双向预应力体系。纵向预应采用9Φj15和12Φj15两种类型,其中腹板束采用12Φj15,顶、底板采用9Φj15,均为通长连续钢束,施工缝处采用连续器联接;横向预应力采用4Φj1-421 15钢绞线。钢绞线均采用高强低松弛预应力钢绞线,标准强度为Ryb=1860MPa。3、陆地区50m跨预应力连续梁01省道以南桥梁布置为30+9×50=480m预应力连续箱梁。(1)下部结构陆地区50m跨连续梁墩高在7~16m之间,每幅箱梁各设一“花瓶”型实体墩。墩身截面呈四边形,四角倒成R=50cm的圆角。墩身截面为5.20×2.00m。每个墩均设有墩帽,墩帽高6m,中间墩墩帽顶面尺寸为7.2×2.0m;交界墩墩帽顶面尺寸为7.2×2.6m。基础为每幅4根Φ1.5m钻孔桩,桩底标高为-77.0m。承台为7.1×6.6m的矩形承台,厚度为2.5m。桩距承台外边缘的中心距为1.3m,承台为低桩承台。(2)上部结构50m跨主梁采用梁高为2.8m的等高预应力连续梁,北侧与30m跨桥梁衔接处设一孔30m边跨,梁高由2.8m折线变化至1.8m。箱梁分左右两幅布置,两幅箱梁中心距为17m,两箱之间分隔缝为1m。每幅箱梁顶宽为16.0m,50m跨底宽为7.2m,30m边跨底宽7.53~7.20m,翼缘悬臂长为4.0m,为单箱单室斜腹板截面。箱梁顶板设2%的横坡,厚为25cm;底板厚为25cm;腹板厚为55cm。主梁采用纵横双向预应力体系。纵向预应采用15Φj15和12Φj15两种类型钢绞线,腹板束采用15Φj15钢绞线,为通长连续束,施工接缝处采用连续器联接;顶、底板采用12Φj15的短束。横向预应力采用4Φj15钢绞线。钢绞线均采用高强低松弛预应力钢绞线,1-421 标准强度为Ryb=1860MPa。4、北引桥滩涂区跨北海塘桥北引桥滩涂区高潮位时,水深为1~4m,低潮位时滩涂外露,桥梁墩高17~28m,布置为50+3×60+50=280m连续梁。(1)下部结构该段墩高为16~20m,每幅箱梁各设一“花瓶”型实体墩,墩身为矩形,四角倒成R=50cm的圆角。墩身截面为5.20×2.20m,墩帽高6m,墩帽顶面尺寸为7.2×2.2m。基础为每墩每幅5根Φ1.5m钻孔桩,按直径为Φ7m的圆等分布置,桩底标高为-78.0m。承台采用直径为Φ9.8m圆形承台,承台厚度为2.5m,承台顶面标高为2.0m,为高桩承台。(2)上部结构主梁采用梁高与50m连续梁相同的2.8m等高预应力混凝土连续箱梁,箱梁分左右两幅布置,两幅中心距为17m,两片箱梁之间分隔缝为1m。每幅箱梁顶宽为16.0m,底宽为7.2m,翼缘悬臂长为4.0m,为单箱单室斜腹板截面。其顶板设2%的横坡,厚为25cm;底板厚为25~50cm;腹板厚为40~60cm。箱梁采用挂篮悬臂现浇施工,0#块长10m,1#~6#块长4米,边跨现浇段长18.95m,合拢段长为2m。主梁采用三向预应力体系。纵向预应采用12Φj15钢绞线,横向预应力采用4Φj15钢绞线,竖向预应力采用Φ32精轧螺纹钢。5、滩涂区跨规划港池航道桥该段跨度为50+80+50=180m连续梁。1-421 (1)下部结构该段续梁主墩高约18m,每幅箱梁各设一实体墩,墩身呈“花瓶”型,墩身截面为矩形,四角倒成R=50cm圆角。墩身截面为5.20×2.50m,墩帽高6m,墩帽顶面尺寸为6.65×2.50m。基础为每墩每幅7根Φ1.5m钻孔桩,其布置为中心一根,其余6根按直径为8.0m圆等分布置,桩底标高为-81.0m。承台采用圆形承台,直径为Φ10.8m,承台厚度为3.0m,承台顶面标高为2.0m,为高桩承台。边界墩亦采用“花瓶”式实体墩,墩身截面为5.2×2.2m,墩帽高为6m,墩帽顶截面为7.2×2.6m。基础采用每墩每幅5根Φ1.5m钻孔桩,按直径为Φ7m的圆等分布置。承台采用圆形承台,直径为Φ9.8m,厚为2.5m,承台顶面标高为2.0m,为高桩承台。(2)上部结构主梁采用变高度预应力混凝土连续箱梁,支点处梁高为4.5m,跨中及边支点梁高与50m梁相同为2.8m,主梁梁高在支点附近各23m范围折线变化。箱梁分左右两幅布置,两幅中心距为17m,两箱之间分隔缝为1m。每幅箱梁顶宽为16.0m,底宽为6.65~7.2m,翼缘悬臂长为4.0m,为单箱单室斜腹板截面。其顶板设2%的横坡,厚为25cm;底板厚为25~70cm;腹板厚为40~70cm。箱梁采用挂篮现浇施工,0#块长12m,1#~3#块长3m,4#~9#块长4m,边跨现浇段长8.95m,合拢段长2m。主梁采用三向预应力体系。纵向预应采用12Φj15钢绞线1-421 ,横向预应力采用4Φj15钢绞线,竖向预应力采用Φ32精轧螺纹钢。6、滩涂区50m跨连续梁在跨规划港池桥与跨内河港池围堤桥,采用24孔50m连续梁,为24×50=1200m连续梁。(1)下部结构该段连续梁墩高为20~24m,每幅箱梁各设一实体墩,墩身呈“花瓶”型,墩身截面为矩形,四角倒成R=50cm的圆角。墩身截面为5.20×2.20m,墩帽高为6.0m,墩帽顶截面为7.2×2.2m。基础为每墩每幅5根Φ1.5m钻孔桩,按直径为Φ7m圆等分布置,桩底标高为-78.0~-80.5m。承台采用圆形承台,直径为Φ9.8m,厚度为2.5m,承台顶面标高为2.0m,为高桩承台。边界墩墩身截面为5.2×2.2m,墩帽高6m,墩帽顶截面为7.2×2.6m。基础采用每墩每幅5根Φ1.5m钻孔桩,按直径为Φ7m圆等分布置。承台采用圆形承台,直径为Φ9.8m,厚度为2.5m,承台顶面标高为2.0m,为高桩承台。(2)上部结构50m跨主梁采用梁高为2.8m的等高预应力连续梁,考虑与北侧30m跨桥梁的衔接,50m跨连续梁北侧设一孔30m边跨,梁高由2.8m折线变化至1.8m。箱梁分左右两幅布置,两幅中心距为17m,两箱梁之间分隔缝为1m。每幅箱梁顶宽为16.0m,50m跨底宽为7.2m,30m边跨底宽为7.53~7.20m,翼缘悬臂长为4.0m,为单箱单室斜腹板截面。1-421 顶板设2%的横坡,厚为25cm;底板厚为25cm;腹板厚为55cm。主梁采用纵横双向预应力体系。纵向预应采用15Φj15和12Φj15两种类型钢绞线;其腹板束采用15Φj15钢绞线,顶、底板采用12Φj15钢绞线,均为通长连续束,施工接缝处采用连续器联接;横向预应力采用4Φj15钢绞线。钢绞线均采用高强低松弛钢绞线,标准强度为Ryb=1860MPa。2.4主要工程数量根据招标文件具体填写。2.5工程特点及难点杭州湾大桥是世界上最长的跨海大桥。杭州湾大桥第一标段为杭州湾大桥的北引桥,分为陆地区和滩涂区两部分。杭州湾大桥第一标段工程具有以下施工特点及难点:1、施工工程量大,工程结构种类多,施工投入大本会同段共计有30m连续现浇箱梁15孔;50m连续现浇箱梁33孔;60m连续现浇箱梁3孔;80m连续现浇箱梁1孔。其施工方法分别为:满布支架现浇法施工、移动模架造桥机现浇施工和挂篮现浇施工。由于施工工艺种类繁多,所需要投入的施工机械及设备的种类亦繁多,施工投入量大。2、环境保护要求高1-421 杭州湾水域是我国的重要的近海航道,在环保方面要求很高。作为一个施工单位,应该把保护环境作为重要工作去抓。加大投入,重点解决具体环节的环保问题。采取科学合理的措施,配合海事监督局,严格按照国际SALAS公约的规定施工,处理好生产及生活污染物,定点存放,定期外运;同时做好预制场排水、防疫及作业区围挡等方面的工作,树立良好的形象。3、工程防腐要求高大桥结构长年受海水浸蚀,因此要保证大桥的使用寿命,则必须克服自然环境对桥梁结构的腐蚀。因此在施工过程中,对结构防腐的施工要求很高。4、受热带风暴及台风的影响大,全年有效施工周期短杭州湾大桥地处中伟度,夏、秋季节常受台风影响。影响杭州湾的强台风,若与天文大潮相遇就形成风暴潮。受杭州湾地形影响,湾内台风增水值大,风暴潮水位高,还伴随大风浪和暴雨,是杭州湾内最主要的自然灾害。杭州湾由于受天气的影响,全年有效施工工期约为240天,施工工期短。5、杭州湾大桥的地质、潮汐环境恶劣,施工难度大杭州湾大桥表层为亚砂土,易流动;潮汐大,水流速度快;流塑地层分布广且厚,钻孔时易出现缩孔或塌孔等事故。2.6施工条件2.6.1交通运输1、陆路交通杭州湾大桥第一标段为杭州湾大桥北引桥。杭州湾大桥北起点位于嘉兴海盐杭州湾1-421 北岸的东西大道和乍嘉苏高速公路交点附近,跨越了01省道,并从01省道修建便道与施产区和施工区相连,陆路交通便利。2、海路交通杭州湾大桥第一标段为北引桥陆地区和滩涂区,其施工材料主要采用汽车运输。采用水路运输的施工材料,可利用嘉兴电厂码头登陆,转汽车运输至施工现场,码头距桥址7km,码头条件良好。2.6.2施工用水杭州湾区域内水系发达,河水受降水影响明显,对砼无腐蚀性,可直接抽取使用。本合标段主要河流为澧水,可直接抽取使用。本标段在混凝土拌和站和生活区设置大容量储水池,以保证施工和生活的所需用水。取水方式在澧水岸上设置取水泵站,埋设地下输水管道将淡水引至储水池内。杭州湾大桥工程开工前,业主已将供水系统布置完成,施工及生活用水直接自业主所提供的接入点引水使用。引水方式为布置地下输水管道,管道直径为20cm。2.6.3施工用电杭州湾大桥两岸电力资源丰富,生活及生产用电直接从地方电网接入。施工前与当地供电部门协商,经监理工程师认定后,自业主提供电源接引,沿线路方向架设供电线路,满足施工需要。由于施工期间会受到地方政策法规及线路维修养护的影响回使得供电稳定性差,需配备足够数量的发电设备以保证工程的顺利进行。1-421 2.6.4施工通讯本合同段区域内距离城市通讯网较远,需增设信号发射接收设施。项目经理部安装程控电话、传真机以及专用网线上网,项目经理部主要人员及施工队的主要管理人员均配备手机,施工场地内相互联系采用对讲机。2.6.5建桥材料工程所需钢材、水泥、木材等主要材料由业主另外招标供应,由陆路运输供给。砂主来源于富阳、广德,靠内河船舶运输至码头,转由汽车运输到施工现场。石材主要来源于海盐县,由汽车直接运输到施工现场。另外在大小洋山有优质的石料可供开采,本工程所需的优质石料部分亦可由此开采提供,用水路运输到码头,转汽车运输到施工现场。其他材料可从宁波、杭州、上海等地区的市场上采购。2.6.6环境条件根据桥区的自然环境条件及施工作业特点分析,影响桥区施工作业的不利自然条件因素主要有:大风、雾、大雨、雷暴、高温和严寒、较长周期的波浪等。按照正常施工作业的标准要求,采用各影响因素叠合方法进行统计,并剔除其中同时出现的延时,计算确定。第三章总体施工方案施工过程中坚持“质量第一,安全第一,环保第一”1-421 的方针,积极推行标准化作业,搞好科技攻关,推广和应用“四新”技术,在安全、质量、工期、环保、履约、维护交通等方面达到施工总目标的要求,为业主奉献满意的工程。根据本合同段工程的现场条件、工期要求、工程特点、工程量大小及分布情况,立足于“环保优先,文明施工,确保工程质量和施工安全的前提下,优先安排50m连续梁工程施工,30m连续梁和60m、80m连续梁紧跟”的原则进行施工组织安排。本合同段工程以50m连续梁的上、下部工程施工为主线,30m预应力连续梁、60m预应力连续梁、80m预应力连续梁的上、下部工程平行施工,其他施工组织安排服从于这个重点,统筹兼顾,均衡生产。工程上场后,快速组织施工队伍和施工设备进场,边设营边施工,抓紧施工栈桥工作,为主线工程施工尽早提供良好的条件。3.1总体目标3.1.1质量目标严格按照交通部《公路工程质量检验评定标准》JTJ71-98执行,确保分项工程合格率100%,主要分项工程达到优良等级,分部工程优良率95%以上,确保工程为优良工程,创国家级优质工程,争创鲁班奖。3.1.2安全目标在实施本合同工程的全过程中,坚持“安全第一,预防为主”的方针,做到“三无、三消灭、一控制、一创建”1-421 ,即:无因工死亡事故,无行车和人身安全的重大、大事故及行车险性事故,无火灾爆炸事故;消灭违章指挥、消灭违章作业、消灭惯性事故;事故负伤频率控制在0.6‰以下;创建安全标准工地。3.1.3工期目标充分做好施工准备工作,强化施工过程中计划管理,响应招标文件要求。一个月完成主体临建,42个月零14天完成施工,自2003年10月1日至2007年4月14日完成,提前3个月零16天完成施工。3.1.4文明施工及环保目标1、环境保护目标保护生态平衡,改善生态环境,创造良好生产、生活条件,防止污染和破坏自然环境及海洋环境。2、文明施工目标确保施工现场整洁有序,标牌齐全、醒目,确保驻地规划好、卫生好、环境好,树立本企业良好的形象,创全线文明施工样板工地和文明施工优胜单位。3.2施工组织机构如果我单位中标,本投标人将根据本合同段的工程规模、工期要求及工程特点,按投标书的承诺成立杭州湾大桥项目经理部。由经理部统一指挥管理本合同段的工程施工,代表本单位向业主负责,全面履行合同协议,按期、优质、安全、高效地完成本合同段工程的施工及缺陷修复等工作。1-421 3.2.1施工组织机构项目经理部由项目经理、项目副经理、项目总工程师组成项目经理部的领导机构,我集团公司将选派身体好、工作能力强、具有丰富桥梁施工经验的教授级高工担任项目经理,由具有丰富桥梁施工经验的高级工程师担任项目副经理及项目总工程师和副总工程师等职务。项目经理部下设工程部、质量部、安全部、设备物资部、计划合同部、财务部、环境保护部、技术专家组以及综合办公室等九个职能部门,各职能部门委派工作经验丰富的高级工程师负责,全指挥部共计47人。杭州湾大桥项目经理部的组织机构详见附图3-1:《施工组织机构框图》。3.2.2职责分工及管理权限项目经理:作为项目的第一管理者,负责本合同段工程从施工准备、工程施工直至竣工交付全过程的管理、协调和控制,代表本企业法人履行合同及对业主的各项承诺。项目副经理:负责施工生产、物资设备供应及管理、施工组织与协调、进度管理和施工安全等工作。项目总工程师:负责本合同段工程的全面技术工作和质量管理工作,参与制订和落实各项措施及施工组织管理工作。项目副总工程师:协助总工程师进行本合同段的技术工作,主抓附图3-1:施工组织机构框图移动模架施工队挂篮施工队砼拌和与运输施工队栈桥及平台施工队钻孔桩施工队墩台身施工队30米梁施工队杭州湾大桥第一合同段项目经理部项目副经理项目总工程师工程部项目经理质量部设备物资部财务部安全部计划合同部环境保护部技术专家组综合办公室1-421 测量队中心试验室附表3-1:项目经理部部门设置及职责分工表部门人员设置职责与权限1-421 工程部22人)技术室(9人)高级工程师2人,工程师6人,专职资料员1人。负责工程测量、图纸会审、施工组织设计的编制及实施、技术交底、现场管理、设计变更、施工记录、竣工文件和资料的编制、移交等工作。负责施工调度、文明施工等工作。施工调度室(4人)调度2人,文明施工2人。测量队(9人)工程师4人,测量工5人。安全部安全室(2人)专职安全员2人负责施工安全知识的教育与培训、安全技术交底、现场施工安全的检查、管理和控制。质量部(8人)质量室(5人)专职质检工程师5人负责工程材料的试验与检测、质量文件的编制及执行、工程质量的管理、控制、检查、评定及工程创优等工作。中心实验室(3人)检测工程师1人,试验工程师2人设备物资部(4人)物资室(3人)经济师1人,材料员2人。负责物资采购计划的编制、物资的采购和运输;负责所有进场物资的检查验收、储存、统收统发、现场管理等工作;负责机械设备的采购、租赁、组织进场、使用管理、维修保养、施工保障等工作。设备室(1人)工程师1人。财务部(3人)会计师1人,助理会计师1人,出纳1人。负责项目施工全过程的财务管理、工程成本核算、竣工决算等工作。计划合同部(4人)计划合同室(2人)计划工程师2人负责施工进度计划的编制与实施;负责本项目的合约管理、计量支付、验工计价工作。计统室(2人)统计员2人环境保障部(1人)专职环保管理员1人负责施工环境保护的规划设计与实施,配合进行环保知识培训教育和宣传工作,对施工现场、生活驻地、沿线的施工环境、水土保持等,采取有效保护措施并实施监督检查。技术专家组技术专家3人负责大桥工程建设的各项施工技术难题的攻关工作及新工艺的开发综合办公室(2人)负责本项目有关文件和资料的编制、收发及管理;负责卫生防疫、病员诊治救护及食堂管理工作;负责本合同段工程施工过程中的治安管理、地方关系协调等有关工作。质量管理工作,参与制订和落实各项质量管理措施及施工组织管理工作。1-421 项目部下设的各职能部门的管理职责分工详见附表3-1:《项目经理部各部门设置及职责分工表》。3.2.3施工组织管理办法1、实行项目法施工。配备整建制的项目经理部,由教授级高工并具有一级项目经理资格的项目经理和具有高级职称的总工程师等组成高素质的领导班子。实行责任负责制,统一领导、指挥本工程项目的全部生产经营活动。2、加强项目经理部的职能管理。项目经理部下设工程部、质量部、安全部、设备物资部、计划合同部、财务部、环境保护部、技术专家组以及办公室,各部门委派有经验的高级工程师负责,从成本核算、技术管理、工程质量、设备配置、材料供应、后勤保障、安全生产、劳动用工、技术攻关、财务及行政等方面进行强化工程施工管理。各部门配备精干、稳定、业务能力强的管理人员。3、强化现场指挥系统。按施工项目与职能划分现场管理责任区。实行项目主管总负责,责任工程师质量总负责的管理模式。实行工程师“责任终身制”,以确保工程项目的稳定、顺利实施。4、加强技术管理。建立完善的技术管理体系,加强培养和提高技术人员的技术业务水平,根据施工实际情况,加强整体施工组织设计和单项施工技术作业指导书的编制工作,优化施工,努力研究、引进和采用新材料、新工艺、新技术,提高施工质量和施工技术水平。在施工过程中,由施工经验丰富的高级工程师组成专家组,对大桥的重、难点工程进行技术攻关,保障施工的顺利进行。51-421 、加强与业主、监理和设计单位的配合。加强与业主、监理和设计单位的合作,充分领会业主、监理和设计单位提出的优化施工和设计合理化建议,保证和提高工程的施工质量,加快施工进度。6、加强质量控制。建立完善的质量管理体系,严格执行设计文件及有关施工技术规范、规程,加快施工进度。在质量与进度相冲突时,质量为第一位。在工程施工过程中,实行工程质量一票否则权。7、加强安全岗位生产工作。搞好安全教育,加强技术、安全知识的岗前培训,特殊工种持证上岗。3.3总体施工方案3.3.1总体施工顺序及施工关键线路1、施工顺序施工队伍进场后,及时完成“三通一平”施工准备工作,确保主体工程提早开工。在进行陆地区生活、生产区的营地建设的同时,进行滩涂区的施工栈桥和施工平台的施工。主体工程施工时,采取多点位、分段同时施工,平行交叉作业,各项目、各相关工序及时转换衔接。按照梁部结构不同的施工结构,全标段分为以下三段同时进行钻孔桩、承台、墩身及梁部工程施工,即:30m连续梁满堂红支架现浇施工段(0#台~15#墩之间),50m连续梁移动模架现浇施工段(15#~24#墩之间和32#~56#墩之间,60m、80m连续梁挂篮施工段(24#~32#墩之间)。2、施工关键线路杭州湾大桥施工关键线路如下:临建工程施工→15#~24#墩钻孔桩施工→15#~24#墩承台施工→15#~24#墩的墩身施工→16~24孔移动模架现浇连续梁施工→施工栈桥→32#~56#墩的钻孔桩施工→32#~56#墩的承台施工→32#~56#墩的墩身施工→33~56孔的移动模架现浇梁施工→桥面系施工→收尾工程。1-421 3.3.2总体施工方案介绍1、总述根据杭州湾大桥的工程特点及工程数量,我集团公司将调集先进的机械设备组织机械化施工。施工场地布置按照集中驻地、混凝土集中拌和、构件集中预制的原则进行临时设施布置,整个合同段混凝土除少量零星部位外全部用拌和站集中拌和供应。施工人员驻地以自建为主,拌和站设在01省道与北海塘之间,位于大桥21#墩~23#墩之间顺桥向60m范围内,保证自然环境不被破坏并防止噪声扰民。施工中,充分利用施工战线较长,施工空间较大的有利优势,按照连续梁的不同跨度和施工工艺,将全标段桥梁划分成3个施工区段,展开工程施工。·下部结构施工:0#台~25#墩之间的陆地区工程采用常规的施工方法施工;26#墩~56#墩之间的滩涂区采用修建钢栈桥和施工平台的方法进行施工。根据杭州湾大桥的地质情况,陆地区0#台~15#墩之间的承台位于01省道以北,承台采用明挖方法施工;陆地区16#墩~25#墩位于01省道与北海塘之间,承台采用薄壁混凝土套箱施工;滩涂区承台采用双壁钢围堰的方法进行施工。墩身施工采用整体定型钢模板,一次性支立安装浇筑的方法施工。·上部结构施工0#台~15#墩之间的30m连续箱梁采用满堂红支架现浇法的方法施工。15#墩~24#墩和32#墩~56#墩之间的50m连续箱梁采用SMZ50型造桥机现浇施工。24#墩~32#墩之间的60m、80m连续箱梁采用悬臂挂篮现浇法施工。1-421 2、栈桥及钻孔平台施工杭州湾大桥第一标段滩涂区施工栈桥及施工平台的上部结构采用“六四”式军用梁组拼而成,基础采用打入钢管桩。栈桥跨度为20m,每跨横向布置6片军用梁;钢管桩直径为80cm,桩长为25~34m。栈桥布置时,每隔一个墩设置一个固定支座墩,以承受栈桥上行车所带来的水平荷载。固定支座墩设置两排钢管桩,每排布置4根钢管桩,钢管桩纵向间距为1.2m,横向间距为2.4m。活动支座墩设置为单排钢管桩,每个墩设置4根钢管桩,桩横向间距亦为2.4m。栈桥用I16型钢作桥面系横向分配梁,用4mm钢板作桥面板。桥面每隔200m设置一条10cm宽的伸缩缝。钢管桩购买无缝钢管,分节用平板运输车运送到施工现场。钢管桩打入用自行式桅杆吊吊振拔桩锤打入。钢管桩打入完成后,及时安装桩间联接系和桩顶横梁,桩顶横梁用“工”字钢加工制成。军用梁首先在存放场或已施工安成的栈桥上拼成20m的梁片,然后用自行式桅杆吊悬臂吊装架设。一孔军用梁架设完成后,立即安装军用梁的横向联接系,增强军用梁的稳定性。军用梁安装完成后,即进行栈桥的桥面系的安装施工。待一孔栈桥全部施工完成后,再用相同的方法进行下一孔栈桥的施工,这样依次推进完成整个栈桥的施工。平台与栈桥之间设置3cm的分隔缝,由于受施工条件限制,平台施工用50T履带吊施工,施工方法同栈桥的施工方法。4、钻孔灌注桩工程施工根据杭州湾大桥的地质情况和钻孔桩的工程特点,钻孔桩选用GYD系列1-421 钻机进行施工。陆地区钻孔桩钢护筒利用履带吊吊振拔桩锤进行打入施工,滩涂区的钢护筒埋设,是在施工平台上用履带吊吊振拔桩锤打入施工。钢护筒的埋设深度一般为6~22m,壁厚为12~16mm。钻孔桩钻孔施工所用的泥浆利用泥浆拌制机拌制。陆地区钻孔桩施工的泥浆池布置在孔跨之间,并隔孔布置。在每个桩位处挖泥浆沟与泥浆池相连。滩涂区泥浆循环利用相临桩基的钢护筒做临时泥浆池。钻孔桩施工所排出的钻渣及废弃泥浆用专用泥浆运输车运送到指定地点。杭州湾地区流塑地层分布广,钻孔桩通过流塑地层时,极易产生缩孔或坍孔,因此采用钻孔桩施工时采用优质泥浆护壁,以保证钻孔桩的施工质量。钻孔桩施工过程中,每钻进5~8m用检孔器对钻孔的直径、倾斜度进行一次检查。当接近及通过易缩孔土层或更换钻锥时,先用检孔器检孔,检孔合格后方可重新继续钻进,用检孔器检孔时,严禁强插检孔器进行检孔。钢筋骨架在钢筋加工场地集中分段制作,利用平板运输车运输。在钢筋骨架运输和吊装时,为保证有足够的刚度,每隔1.0m~2.0m用Φ20的钢筋设置一道加强箍。在钢筋笼的纵向主筋上设有导向鼻,用以保证钻孔桩钢筋保护层的厚度。陆地区钻孔桩的钢筋骨架用吊车吊装,滩涂区内钻孔桩的钢筋骨架安装用安装在施工平台上的龙门吊吊装。钢筋笼分节安装,两节钢筋笼在钻孔桩孔口处进行焊接接长。吊放钢筋骨架时,要注意防止碰撞孔壁;出现骨架吊放困难时,则要查明原因,不得强行插入。1-421 钻孔桩混凝土在拌和站集中拌制,混凝土搅拌车运输,泵车泵送灌注。为保证混凝土的和易性、凝结速度等施工技术条件满足施工要求,避免施工配合比与试验室提供的理论配合比差异过大,各种材料的计量均采用电子计量。在钻孔桩灌注过程中,严格控制导管的埋深,保证水下混凝土灌注的连续性和质量。5、承台工程施工陆地区承台为低桩承台,其地表土质为软塑~流塑的饱和亚粘土,在进行承台基坑开挖时,根据地下水情况,01省道以北的30m连续梁承台采用明挖法施工;01省道至北海塘之间的50m连续梁的承台采用薄壁混凝土沉箱进行施工。混凝土沉箱在施工现场预制,待混凝土达到强度后,开挖下沉。混凝土沉箱下沉至设计标高后,进行混凝土封底。滩涂区承台采用双壁钢围堰进行施工。双壁钢围堰在加工厂分段分节预制,运输到施工现场组拼安装、下沉。双壁钢围堰下沉至设计标高后,在低潮位时进行混凝土封底,混凝土的封底施工方法和封底混凝土的厚度根据承台处位置的具体情况确定。承台钢筋在钢筋加工场集中加工制作,现场安装。陆地区30m梁的承台模板采用大块竹胶模板;陆地区50m连续梁的承台模板直接利用薄壁混凝土套箱作为模板;滩涂区内的50m、60m和80m连续梁的承台模板则用双壁钢围堰,亦不再另行安装模板。混凝土在拌和站集中拌制,混凝土搅拌车运输,泵车泵送浇筑。6、墩身工程施工1-421 墩身模板采用大块定型钢模板,一次性安装完成,陆地区模板加固用缆风绳拉紧加固,滩涂区内的墩身模板,在四角先架设四个劲性骨架,劲性钢支架底部与承台顶面的预埋件相连,组成空间刚性构架,作为墩身模板的刚性定位支撑。墩身钢筋在加工场集中加工制作,运输到施工现场进行安装。混凝土在拌和站集中拌和,混凝土搅拌车运输,泵车泵送浇筑。7、梁部工程施工·30m连续箱梁30m连续箱梁采用满堂红支架现浇法进行施工。由于杭州湾地区表层土为软土,其承载力低,所以支架采用钻孔桩基础。钻孔桩直径为φ60cm,每排(单幅)5根,桩长为24.3m。钻孔桩顶部设置钢筋混凝土横梁,断面尺寸为30×60cm。箱梁底模采用大块竹胶模板,侧模采用定型钢模,内模采用组合模板。模板安装时用吊车配合人工吊装。钢筋在钢筋加工厂集中配料弯制,运输到施工位置进行现场安装。混凝土在拌和站集中拌制,混凝土搅拌运输车运输,混凝土泵车泵送浇筑。·50m连续箱梁:50m连续箱梁采用SMZ50型移动模架造桥机现浇施工。SMZ50型造桥机为下承式,主桁采用钢箱梁,分节制造拼装。SMZ50型造桥机的托架底端直接支承在承台上,用型钢焊制成杆件拼装。箱梁内、外模板均采用定型钢模板。箱梁钢筋在钢筋加工场内集中加工弯制,运到施工梁跨处现场安装。混凝土在拌和站集中拌制,混凝土搅拌车运输,泵车泵送浇筑。·60m、80m连续箱梁60m、80m连续梁段采用挂篮悬臂现浇法施工。1-421 0#段现浇施工采用支架法,支架结构为“八三”式军用墩组合支架,由于各墩0#段的面积与其所在墩的承台面积相当,因此支架可设在承台上。0#段现浇施工的内、外模板均利用挂篮模板。挂篮采用三角形挂篮,共需8套挂篮,分3个循环分幅完成4联悬臂梁的浇筑施工。第一循环完成跨北海塘桥段25#~28#墩的右幅一联悬臂梁施工;第二个循环完成跨北海塘桥段25#~28#墩的左幅一联悬臂梁施工;第三个循环完成跨规划港池航道桥段29#和30#墩的左右二幅二联的悬臂梁施工。边跨现浇段采用膺架法施工,膺架梁用“六四”式军用梁,膺架的支架结构为“八三”式军用墩组合支撑。靠近边跨墩的支架设在承台上,其余支架基础采用在河床中打入钢管桩,钢管桩施工在栈桥和平台施工时一并完成。膺架完成后先进行预压,以消除非弹性变形。合拢段施工采用改装的简支挂篮托架及模板,多跨合拢及体系转换按设计要求进行,原则是由边至中,混凝土浇筑选在低温时进行。8、桥面系工程施工桥面工程安排专业施工队,随桥梁施工同时展开,平行交叉作业。桥面系施工时,先施工桥梁的分隔带和防撞墙,然后施工桥面混凝土。分隔带盖板采用预制安装法施工,防撞墙及桥面混凝土现浇施工。分隔带盖板混凝土在预制场预制,平板车运输,汽车吊吊装。防撞墙采用定型钢模板;钢筋在钢筋加工厂集中加工弯制,现场绑扎安装;混凝土在拌和站拌制,混凝土搅拌车运输,泵车泵送浇筑。1-421 桥面钢筋亦在钢筋加工厂内集中加工制作,在施工段现场绑扎安装;桥面混凝土施工时,每幅桥面分两次浇筑,一次浇筑半幅,次序浇筑施工。混凝土在拌和站集中拌制,混凝土搅拌车运输,泵车泵送浇筑。桥面混凝土用平板振捣器配合振捣梁振捣施工,振捣工作完成后,用提浆棍提浆,人工收光。3.4资源配置3.4.1施工技术力量配置为保证杭州湾大桥工程的顺利施工,我集团公司将配备足够的、有经验的技术人员指导和管理工程施工。1、工程部人员配置为保证现场具足够的施工技术力量指导和管理工程施工,我集团公司将委派高级工程师2人,工程师6人,专职资料员1人组成工程部技术室,主要负责以下工作:图纸会审;进行施工组织设计的编制及实施;进行施工技术交底;对施工现场进行管理;及时按照设计变更指导现场工程施工;组织竣工文件和资料的编制。同时工程技术部下设测量队,由测量工程师4人,测量工5人组成,主要负责各种工程测量工作。另外工程技术部还配备调度2人,文明施工管理员2人组成施工调度室,负责施工调度和文明施工的管理。2、质量部人员配置在质量管理方面,我集团公司在项目部设立质量部,下设质量室和中心试验室两个部门。质量室由高级工程师1人,质检工程师4人组成,主要负责质量文件的编制及执行;现场施工工程质量的管理、控制、检查、评定以及工程创优等工作。中心试验室由检测工程师1人,试验工程师2人组成,主要负责工程材料的试验与检测,对现场混凝土施工质量的控制与检测等工作。3、技术专家组人员配置1-421 为保证杭州湾大桥工程施工顺利进行,我公司将在项目部设立技术专家组,由3名具有丰富施工经验的教授级高级工程师组成,主要负责对大桥工程建设中所遇到的施工技术难题的解决、攻关及对新工艺的开发等工作。3.4.2施工任务划分及劳动力配置1、施工任务划分本合同段计划安排7个专业化工程队进行工程施工。其中具体队伍安排及施工队的施工内容如下:1)、栈桥与平台施工队:负责杭州湾大桥第一标段滩涂区的施工栈桥及施工平台的施工。2)、钻孔桩施工队:负责杭州湾大桥第一标段钻孔桩施工。3)、承台、墩身施工队:负责杭州湾大桥第一标段的承台与墩身的施工。4)、30m梁施工队:负现杭州湾大桥第一标段第1孔至第15孔的30m梁段现浇梁及桥面系的施工。5)、移动模架施工队:负责杭州湾大桥第一标段第16孔至第24孔和第33孔至第56孔的50m连续梁的现浇梁及桥面系施工。6)、挂篮施工队:负责杭州湾大桥第一标段第25孔~32孔的60m、80m连续梁的现浇梁及桥面系施工。7)、混凝土拌和及运输施工队:负责杭州湾大桥第一标段的混凝土拌和及运输施工。2、劳动力配置根据各施工队的施工任务及施工工程数量,各施工队将配备足够的施工人员,保证工程施工进度及工程质量。1-421 1)、栈桥及平台施工队:队长1人,副队长1人,技术负责人1人,技术员2人,工人158人。2)、钻孔桩施工队:队长1人,副队长2人,技术负责人1人,技术员3人,工人166人。3)、承台、墩身施工队:队长1人,副队长2人,技术负责人1人,技术员4人,工人411人。4)、30m梁现浇施工队:队长1人,副队长1人,技术负责人1人,技术员2人,工人230人。5)、移动模架施工队:队长1人,副队长1人,技术负责人1人,技术员2人,工人300人。6)、挂篮施工队:队长1人,副队长1人,技术负责人1人,技术员3人,工人287人。7)、混凝土拌和及运输施工队:队长1人,副队长1人,技术负责人1人,技术员2人,工人120人。各个施工队的劳动力配制的详细工种划分详见附表3-6《劳动力配置表》;各施工期的劳动力配置详见附表3-7《劳动力配置动态图》。附表3-6劳动力配置表序号名称桥梁施工队施工任务一队二队三队四队1队长11112副队长22223技术员67554测量、试验班68555模板班454530306钢筋班455025257混凝土班455530308机械工班202212129电工及修理工班101010101-421 合计180200120120附表3-6劳动力配置表序号名称路面施工1队路面施工2队施工任务1队长112副队长223技术员、试验员454测量、试验班475拌和站20256钢筋班23307模板班25208混凝土班31309张拉工班101510机械工班101311电工及修理工班1012合计1401603.4.3施工机械设备、试验检测仪器设备配置为满足工程施工需要,提高施工进度,确保工期和质量,我单位将根据不同的施工工艺,结合我单位的既有机械设备及仪器设备情况,合理配置各种施工机械设备、试验、测量和质检仪器设备,做到配置合理、数量充足并留有一定的储备。具体配置详见附表3-8《拟投入本合同工程的主要施工机械表》、附表3-9《拟投入本合同工程主要材料试验、测量、质检仪器设备表》。3.4.4物资材料供应1-421 物资材料供应是保证施工顺利进行和确保工期的关键项目之一,为此,施工前应编制全标段的材料供应计划表,并在每项工程开工前,根据进度安排作出相应的材料供应计划,并按计划组织进料,对市场紧俏物资和受气候等因素影响的材料进行适当的储备,以避免出现停工待料现象。其物资材料进场的方式及主要采购来源如下:水泥、砂、碎石及钢材均由业主指定来源供应。其它材料:其它材料主要来源于嘉兴市,采购后,用汽车运送至施工工地入库存放。3.4.5水、电的资源配置1、水资源的配置杭州湾大桥工程指挥部在工程开工前,已将施工及生活所需的淡水引至施工区,施工时,直接自大桥指挥部提供的淡水接入点引水,并埋设地下输水管道将水引至生活及生产区内。同时在混凝土拌和站修建一个储水能力为300m3的水池,保证混凝土的施工用水。2、电力资源的配置杭州湾大桥两岸电网电力资源丰富,生产、生活区的用电直接从大桥指挥部提供的电网接入点接入。在北海塘处设置一座1500kvA的变电站一座,提供生活及生产用电。为保证混凝土工程施工的连续性,防止地方电网维修或突发事件而导致的突然断电,我集团公司将配备120kW发电机3台,200kW发电机3台共960kW作为施工备用电源。3.4.6资金需求计划在工程开工前,首先根据工程进度计划制订一份资金需求计划,以便合理安排资金的使用,保证资金使用效率。在工程施工中,根据工程进度计划的实际变化,随时调整资金需求量计划,对资金需求量进行动态管理,真正实现资金服务工程。为保证本工程项目顺利施工1-421 ,我集团公司将抽调一定数额的流动资金投入到本工程施工中,确保本工程按合同要求的工期及质量顺利完工。3.5施工总平面布置3.5.1施工总平面布置的原则1、严格遵守国家、当地政府有关土地资源使用方面的法律、法规,服从业主和监理工程师的指导。2、从施工现场实际条件出发,遵循施工方案和施工进度计划要求,确定合理的平面布置方案,有利于施工和现场管理,不占或少占农田。3、在保证工程顺利进行的前提下,充分挖掘施工现场潜力,尽可能利用已有的建筑物、构筑物、各种管道及道路,最大限度地减少临时工程的工程量,节约施工费用,降低工程成本。4、最大限度地缩短工地内部的运输距离,方便运输,节省运输费用。特别是尽可能避免场内二次搬运,以减少场内运转的材料损耗,节约劳动力。5、临时生产、生活设施及施工地点的布置应便于工人的生产和生活,这些设施尽可能采用装拆式,以利重复使用降低临时设施费用。6、要符合劳动保护、安全技术和防火的规定。为保证施工的顺利进行,要保证施工现场的道路畅通,机械设备的钢丝绳、电缆、缆风等不得妨碍交通,对人体健康有害的设施要分离布置或布置在下风向位置。3.5.2施工场地总体布置1-421 在01省道和北海塘之间设置生产和生活区,生产区设置在大桥前进方向的左侧,位于16#墩~25#墩之间,总占地17000m2。生活区设置在大桥前进方向的右侧,位于16#墩~18#墩之间,占地10000m2。详见《施工总平面布置图》。1、生活区营地布置生活区营地设置在大桥前进方向的右侧,位于16#墩~18#墩之间,顺桥向长100m,延01省道长100m,总占地10000m2。生活、办公用房主要采用活动板房。人均分配面积为:项目部6m2/人,施工队4m2/人,总占地面积10000m2。详见《生活区平面布置图》。2、中心试验室根据工程施工需要,中心试验室设在生产区内,配备各种先进的能够满足施工需要的仪器设备,全面负责本合同段的试验检验工作。中心试验室的规模按照监理工程师及合同条款的要求进行布置。3、生产区布置生产区布置在大桥前进方向的左侧,位于16#墩~25#墩之间,总占地17000m2。其中包括混凝土拌和站、钢筋存放及加工场、钢材加工厂、材料堆放场、机械设备停放场等。详见《生产区平面布置图》。3.5.3辅助生产设施设置1、拌和站:本合同段拟在生产区内设一座拌和站,拌和站每小时生产量为200m3,供本合同段的桥梁施工使用。拌和站设置在靠近北海塘处,在大桥前进方向的左侧,位于大桥16#~18#墩之间,占地6000m2。2、施工便道及施工栈桥1-421 上场后我单位将尽快修建施工便道及施工栈桥,以利主体工程施工的顺利进行。(1)施工便道施工便道设在K49+000~K50+000之间,设于大桥前进方向的左侧,全长1.0km;便道宽8m,便道填料为碎石土。施工期间由专人以施工便道进行维修养护,便道在使用期间经常洒水,避免扬尘对环境造成污染。(2)施工栈桥本合同段根据设计意图,综合全桥总体考虑,本标段滩涂区采用栈桥方案施工。施工栈桥自K50+003.000~K51+603.000,共修建栈桥1600m,栈桥宽8m。栈桥上部采用钢结构,下部采用打入钢管桩。3、施工用电本合同范围内设置一座2500kVA变配电站1处,通过沿大桥架设的4.4km供电线路,送至各用电单元。同时自备3台200KW和3台160KW的发电机作为备用电源,以确保混凝土施工的连续性。4、施工用水本工程的施工及生活用水均自大桥指挥部提供的自来水接入点内接入,延桥方向布置输水管道,供给各用水单元。滩涂区的输水管道布置在栈桥上。3.6施工准备3.6.1技术准备1、及时办理施工测量交接桩手续,布设施工测量控制网;2、熟悉设计文件及施工图纸,审核设计文件;1-421 3、进行施工现场技术调查。主要包括沿线施工所需材料的供货地点、供货方式及运距;取弃土场的位置、现状、进场道路及运距;沿线水源、电源、通讯的分布情况;当地可利用的交通情况及施工便道的选线;4、组织学习招标文件及施工规范,对工程技术人员及施工人员进行技术交底;5、建立工地中心试验室并进行资质申报,及时进行各项原材料的取样送检,混凝土、砂浆等圬工工程施工配合比的选定、报批;6、根据现场的技术调查资料,编制项目实施性施工组织设计、项目质量计划、关键工序和特殊过程的施工作业指导书;7、组织对施工中的主要工种人员,技术人员进行岗前培训,并保证其有效性;8、对施工过程中的全体人员进行安全、质量、环境保护、宗教事务、交通规则等的教育和宣传工作;9、填写开工报告,申报开工。3.6.2临时设施准备1、生活、生产区的场地平整。2、修建生活、生产区的临时设施。3、修建施工便道。4、修建施工及生活用水设施。5、架设输电线路及通讯线路。3.6.3现场准备1、调试安装各种施工机械设备。2、编制材料采购供应计划,前期需用材料进场并检验。1-421 3、组织人员分批进场,协助业主进行征地拆迁工作,按照监理工程师和有关部门的要求进行线路范围内管线改移及保护。4、清理施工现场。3.6.4其它准备1、积极与当地政府及交通、气象、环保、消防、治安、医疗等部门进行联系,了解相关信息,取得支持。2、调查当地的自然资源、施工条件、社会环境等状况。3、了解当地有关环境保护,文明施工等方面的规定。4、积极与业主、监理及有关部门进行沟通,办理公路施工各项手续。第四章设备、人员动员周期及设备、材料进场的方法4.1设备动员周期及运到现场的方法4.1.1主要机械设备来源1-421 为保证杭州湾大桥工程施工,我集团公司将从各地抽调大量的先进机械设备。并在大桥的投标期间,已对预先抽调出的部分机械设备进行检修维护。我集团公司投入杭州湾大桥的机械设备主要来源于以下各地:长春、哈尔滨、重庆渝怀铁路工地、三(门)福(州)高速公路工地、河南洛阳、朔黄铁路等地。并且将购入部分机械设备。4.1.2设备动员周期如我单位中标,我单位将在接到中标通知7天内调集本工程前期施工所需设备至施工工地,主要是部分土石方机械、混凝土设备、钻孔桩设备、试验测量仪器设备等,以保证尽早开工。在接到中标通知15日内,桥梁主体工程施工所需的机械设备进场,保证大桥顺利开工。剩余机械设备随工程施工的需要及时到场。主要机械设备入场时间详见第三章附表3-8《拟投入本合同工程的主要施工机械表》、附表3-9《拟投入本合同工程主要材料试验、测量、质检仪器设备表》。4.1.3设备运到现场方法运输车量、吊车等直接在公路上行驶的车量,直接沿公路调迁至施工工地。大型机械设备、军用梁等由铁路运输至嘉兴站,再由公路运转至工地。其它小型施工设备由调遣处直接通过公路用汽车运输到杭州湾施工工地。4.2人员动员周期及进场方法4.2.1施工人员来源1-421 杭州湾大桥工程形式多变,施工方法多样,施工时需要大量的专业施工技术工种。我单位中标后,将从长春、大连、哈尔滨、福建、河南、重庆、内蒙等地调集大量的专业施工技术人员,以保证保质保量地完成大桥施工。4.2.2施工人员的动员周期接到中标通知后,立即组建杭州湾大桥第1合同段项目经理部,并马上进入角色开展工作。在接到中标通知7天内,保证工程技术人员、物资人员、测量人员和负责施工生产生活区营地建设的施工人员到达施工现场。进行后立即进行现场交接桩、修建临时设施等工作,办理所需各种施工手续。在接到中标通知15天内,钻孔桩工程施工队和负责施工栈桥、施工平台的施工队入场,按照总体施工部署,全面做好施工准备,保证按计划安排开工,保证工程顺利开工。其它工程施工专业队伍将根据工程施工的进度,陆续进入施工现场。施工队伍进场时间详见表4-1施工队伍进场时间安排表。4.2.3施工人员进场方法杭州湾大桥的施工人员乘座火车到达杭州、上海后,再转汽车到达施工工地,或直接乘汽车到达施工工地。4.3物资材料运到现场的方法我方上场后在进行市场调查、评价后与合格厂家签定购销合同。确定自采材料的供货地点、数量以及运输方式,建立完善的检测试验手段,保证工程按期开工。本合同段公路所经区域道路与公路网连接,可直接达到工地,为公路建设的材料、装备运输提供便利条件。部分需求数量大、产地较运的工程材料可用铁路运输到嘉兴车站或用船舶运输到码头后,转用汽车运输到施工工地现场。汽油、柴油1-421 在当地的石油管理部门采购,用专用的油罐运输车运输。其它材料根据需要自行采购,及时进场。用于本工程的材料,经自检合格后,并经监理工程师同意后使用。施工过程中,加强对材料的不定期动态抽查,确保合格的材料用于本工程。施工中根据施工现场的实际进度情况,作出周密的材料供应安排表,并随时调整材料进场计划,以确保施工的正常进行。第五章工期计划安排及保证措施5.1工期安排原则 1-421 1、根据现场自然条件,工程特点及工程总量,合理配置生产要素,科学计划安排,精心组织施工,在确保安全、质量的前提下,满足业主对工期的要求。2、实事求是,量力而行,最大限度地发挥专业优势,采用先进充足的设备,成熟的技术、工艺,缩短工期。3、采用网络计划技术,统筹兼顾,合理安排工期,组织均衡生产,提高设备、器材利用率,做到少投入,多产出,确保分项工程工期及总工期目标的实现。5.2总体工期安排本合同段总工期为46个月。根据杭州湾在自然条件,安排施工计划时,平均每个月有效工期按20天计算。我单位中标后,1个半月完成主要临建工程,保证主体工程正常开工。在200m3/h的混凝土拌和站安装完成前,先安装两台JS800型强制搅拌机组成临时拌和站,进行钻孔桩的混凝土灌注施工,200m3/h的混凝土拌和站在开工4个半月内完成安装。本标段全部工程计划43月零14天完成,提前规定工期3个月零16天完成。5.3各分项进度计划5.3.1各主要分项工程进度安排施工准备:1个月零15天完成,自2003年10月1日至2003年11月15日;钻孔桩工程:28个月零27天完成,自2003年11月16日至2006年4月12日;承台工程:29个月零28天完成,1-421 自2004年1月15日至2006年7月11日;墩台身工程:31个月零3天完成,自2004年1月1日至2006年8月3日;30m连续梁段:22个月5天完成,自2004年5月8日至2006年3月13日;50m连续梁段:30个月24天完成,自2004年7月1日至2007年1月24日;60m、80m连续梁段:21个月零5天完成,自2005年1月2日到2006年10月7日;桥面系工程:26个月零21天完成,自2004年11月16日至2007年4月14日;5.3.2主要分项工程施工强度分析1、桥梁桩基杭州湾大桥第一标段共有钻孔桩526根,其中φ1.0m钻孔桩112根,均为陆地区钻孔桩;φ1.5m钻孔桩414根,陆地区钻孔桩有96根,滩涂区钻孔桩有318根。根据杭州湾的地质情况和桩长,采用GYD系列钻机分三个区段同时施工。钻孔桩施工由一个施工队承担,共投入钻机12台,每台钻机每10天完成1根钻孔桩,计划28个月零27天完成任务。2、桥梁承台及墩台1-421 杭州湾大桥第一标段共有桥台1座(双幅),桥墩56座(双幅),共由1个桥梁墩台施工队施工。根据地质情况,陆地区30m连续梁承台采用明挖法施工,50m连续梁承台采用薄壁混凝土套箱施工;滩涂区50m、60m、80m连续梁承台采用双壁钢围堰施工。陆地区共有承台25个,单个施工周期为1个月;滩涂区共有承台31个,单个施工周期为2个月,计划29个月零28天完成承台施工。墩身采用整体定型钢模板施工,全标段共有墩身112个,共投入墩身模板10套,单个墩的施工周期为15天,计划31个月零3天完成施工。3、梁部结构施工(1)30m连续梁本合同段共有Lp=30m连续梁15孔(单幅30片),采用满堂红支架现浇施工。箱梁底模采用大块竹胶模板,侧模采用定型大块钢模板,共投入满堂红支架4套,底模4套,侧模2套。单片梁的施工周期为45天,共用22个月零5天完成施工。(2)50m连续梁本合同段共Lp=50m连续梁33孔(单幅66片),采用移动模架现浇施工。根据工期要求,投入2套移动模架分两幅桥平行施工。移动模架施工时,两台模架前后相差两孔,以减少施工时的互相干扰。单孔模架的施工周期为23天,计划30个月零24天完成施工。(3)50m+3×60m+50m和50m+80m+50m连续梁1-421 本合同段另有50m+3×60m+50m和50m+80m+50m连续梁各二联,采用挂篮悬臂分幅现浇施工。共投入挂篮8套,分3个循环完成4联连续梁的施工。50m+3×60m+50m联连续梁单幅的施工周期为140天,50m+80m+50m连续梁单幅施工周期为180天,计划21个月零10天完成施工。5.4工期保证体系建立并完善工期保证体系,成立以项目经理为首的领导小组,明确主要人员职责,以保证本工程按进度计划实施,按合同工期完成。1、项目经理岗位职责项目经理受我公司法定代表人委托,担任项目经理部工期保证领导小组的组长,负责本工程进度计划的制定和检查落实工作,确保本项目工期目标的实现。2、项目副经理岗位职责在项目经理的领导下工作,按施工组织设计组织生产,协调各部门工作,抓住关键工序,做好现场资源的管理和调配工作。3、工程部职责编制科学、合理的实施性施工组织设计,及时进行技术交底,及时做好隐蔽工程检查工作,加强资料管理,为竣工资料的顺利移交做好基础工作。4、设备物资部职责1-421 做好设备维修保养工作,确保完好率和出勤率。严把材料关,保证材料质量,适当储备材料,保证施工连续进行。5、计划合约部职责按合同工期要求制定科学、合理的进度计划,并根据施工实际情况进行动态控制,确保工期目标的顺利实现。6、财务部职责严格资金使用计划,加强财务管理,及时进行资金的划拨,确保施工用款。5.5工期保证措施本合同段工程量大,工期安排紧张,为了保质、保量、按期完成合同段施工任务,特采取如下保证措施:1、优质、高效、按期完工是我们的宗旨。在本合同段施工中我方将一如继往地,动员全局力量,从人员、设备、物资上优先保证本项目施工,创造出我局的良好信誉。2、根据业主对工期的要求,我方将对整个工程统筹安排,实行网络计划管理,突出重点,兼顾一般,使一切工作均纳入科学计划管理之下,避免出现打乱仗。3、搞好工程指挥和调度工作,保证施工协调一致,严格执行机械保养制度,提高机械利用率和出勤率,保证均衡生产。4、抓好人员、设备进场,搞好前期施工准备工作。5、1-421 抓好内外协调,依靠业主与设计、监理单位密切配合,搞好同地方政府及当地群众的关系,及时解决施工中存在的问题及突发事件。同时搞好文明施工,求得施工现场四邻单位及民众的理解、支持,为施工创造一个良好、宽松的施工环境,确保施工生产的顺利进行。6、施工中的材料、成品、半成品及构件严格按施工计划要求的实际组织供应,以保证施工顺利进行。7、组织科技攻关,确保关键工序的工程进度。实行目标管理,通过分阶段目标实现,确保施工工期。8、施工现场临时用电、用水、仓库、生产基地和生活设施等做好充分的准备工作,保证施工进度计划的实现。9、中标后,我公司将选派技术好、有施工经验的人员组成项目经理部,全权对本工程负责。建立以项目为核心的责任体系,明确项目部内部责任体系。确定管理层与作业层人员架构。10、按项目法组织施工本项目,以ISO9000质量管理体系为标准进行运作和控制。确定明确的经营思想及质量目标,以质量促效益,向安全要速度,使项目部上下目标一致,行动协调。11、建立严密的奖惩制度,保证考核严格,奖罚分明,及时兑现;同时积极推行定额承包,把工期控制与职工的经济效益挂钩,挖掘施工潜能。用以充分调动职工的积极性和创造性,以提高效率,加快进度。进行全面质量管理,及时反馈和修正各项措施和计划,以便指导和协调施工第一线的施工,保证优质按时完成各项指标。12、1-421 编制切实可行的施工组织设计,科学组织施工,运用网络计划技术和工程项目管理软件,实行动态管理,施工中不断优化施工方案。制定周密的网络计划,抓施工关键线路,计划实行动态管理,根据实际情况及时调整。进度计划安排充分考虑现场各种因素的影响,安排留有余地。13、每天由项目经理主持召开当日工程调度会,根据当日计划的完成情况,分析存在的问题并在会上解决,安排好第二天的工作计划。14、根据工程项目总体施工计划进度安排,编制年、季、月、旬、日施工计划,将工期目标横向分解到各部门,纵向分解到作业班组个人,工期目标与个人经济利益挂钩,落实奖惩。做到以工序保日、以日保旬、以旬保月、以月保年,最终保证总工期目标的实现。15、中标后,施工所需设备可立即进场;另外采购部分先进、高效、质量好的新设备进场,充分保证施工进度。施工中,保证设备的完好率,注重机械设备能力的匹配,保证各道工序平衡作业,提高工作效率,同时安排专人对机械设备进行维修保养,保证施工的正常进行。16、加强施工环节的控制,对难点、重点项目成立QC攻关小组。积极推广新技术、新工艺、新材料、新设备,提高施工技术水平和技术含量,不断加快施工进度。17、加强思想政治工作,大力宣传优质、高速建好工程的重要性,鼓励全体参建职工的积极性,营造人人争先的氛围,不断掀起施工高潮,确保工期目标实现。18、技术准备工作提前进行,认真做好交接桩及复测、定位、放样等现场技术工作,同时做好图纸审核、交底及实施性施工组织设计的编制等工作。及时提出开工申请报告,积极组织施工。第六章主要工程项目的施工方法和工艺6.1工程测量1-421 6.1.1施工测量控制依据1、平面坐标系:北京54坐标系;2、高程基准面:黄海理论基准面;3、采用的技术规范。1)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)2)《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2001)。3)《公路工程质量检验评定标准》4、施工控制网及施工控制6.1.2平面控制测量1)平面控制概况鉴于工况条件,本工程首级控制测量采用GPS技术。先采用静态GPS观测法对原设计控制网点进行校核,在此基础上用GPS进行布网,为了确保达到规定的桥轴线长度的精度要求,把该合同段桥轴线布设为GPS网中一条公共边,1-421 GPS网的布设能够覆盖该段桥梁平面,并使该网包含有两个高等级的控制点,一次性把施工控制基点布设到网中,控制点位置的选择依据桥梁施工的特点,一方面将点布置于施工便道以外并适合GPS观测要求的位置,另一方面尽可能保持相邻点间相互通视以及邻近线位控制点设站、长边定向的施工放样原则,对于陆地区,控制点采用埋石的方法,滩涂区建立平行于桥轴线的测量平台,平面控制点全部建立强制对中的钢筋混凝土观测墩,观测墩顶部埋设不锈钢强制对中基盘。最终全网进行三维无约束平差,整个过程严格按照《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2001)中一级网的要求执行。由于GPS接收机采集的原始数据是WGS-84三维坐标,为了满足工程施工定位要求,必须求取高精度的WGS-84坐标系坐标至北京54坐标系坐标间的转换模型,再将WGS-84坐标转换为北京54坐标。在施工区附近建立GPS基准站,基准站可连续发射高精度实时载波相位差分信号。在施工定位测量中,采用实时动态载波相位差分技术(即GPS—RTK技术),根据GPS网的转换参数将高精度的WGS84坐标转换为北京54坐标。2)施工控制点布设控制点的点位布设应满足整个施工测量的需要,控制点的造埋如下图:GPS控制点造埋示意图1-421 3)控制点(施工控制网起算点)的验证对业主提供的高等级的两个(含两个)以上北京54坐标系的平面控制点及两个以上(含两个)黄海基面的高程控制点进行实地验证,确定控制点的适用性,经监理认可后投入使用。4)GPS平面控制点测量根据星历预报制定作业计划,运用四台双频增强形Trimble5700GPS接收机按快速静态相对定位模式采取“边连接”的方式逐渐推进观测,同步观测120分钟;每天把采集的数据及时进行处理分析,对不合格的数据及时进行补测。数据采集的作业要求:(1)观测组必须执行调度计划,按规定的时间进行同步观测作业。(2)观测要求:卫星高度角≥15°,有效观测卫星个数≥5,采样间隔为20s,GDOP≤4;(3)天线安置在脚架上直接对中整平时,对中精度为1mm,用罗盘定向使天线指北线严格指向北方;(4)每时段观测应在测前、测后分别量取天线高,两次天线高之差应不大于3mm,并取平均值作为天线高;(5)观测人员应防止人员或其它物体触动天线或遮挡信号;(6)接受机开始记录数据后,应随时注意卫星信号和信息存储情况,当接收或存储出现异常时,应随时进行调整,必要时应及时通知其它接收机以调整观测计划;1-421 (7)在现场应按规定作业顺序填写观测手簿,不得事后补记。5)平差计算及精度评定平差过程为保证GPS桥梁控制网的必要精度,对GPS施工控制网进行边长约束和方位角约束平差,确保GPS控制网与施工控制网合理正确连接,并精确求取GPS网转换参数。最终基线解算精度要求,基线质量应满足以下规定:最弱相邻点点位中心误差≤10mm桥轴线相对中误差不大于1/400000,异步环全长闭合差≤2δ√(3n)复测基线的两次较差≤2δ√2δ=√((10mm*10mm)+(5ppm*D(km))*(5ppm*D(km)))其中:n-闭合环中的边数;δ-按平均边长计算的相应的等级规定的精度D-基线长度6.1.3高程控制测量使用DS1水准仪采用三等水准测量方法,水准路线应经由相关的平面及高程控制点、陆地区的施工控制点,水准联测点应均匀分布。最后根据水准联测高程,求出GPS点大地高与正常高间的转换模型,最后求得GPS全网各点的正常高。整个水准联测技术要求应满足《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)中水准测量技术要求。6.1.4GPS基准站建立1-421 1)GPS基准站点的选择GPS基准站点应选择在卫星遮挡最小、远离高压线、磁场较小、高度较高并能覆盖整个施工区的固定建筑物上。2)GPS基准站建立在选定的GPS基准站点(预架1.2m三角钢标)上精确架设GPS天线,采用静态基线法精确测定GPS基准站点的WGS84坐标,在GPS基准站上架好Trimble5700SK型GPS接收机,并设置好GPS基准站点坐标及频率后,用背包式双频GPS接收机在RTK工作模式下到已知控制点上进行GPS基准站坐标准确性测试,并将测试结果上报监理工程师。3)高程控制首先对业主提供的两个或两个以上满足施工所要求的高程基面的高程控制点进行校测,按Ⅱ等水准测量的要求检测各控制点的高程,并把校测结果上报项目监理部,在确定所提供资料的准确无误后,布设便于施工水准工作基点(与水平位移工作基点同点布设)。施工期间,经监理确认精度能满足工程施工所要求的精度后方可投入使用,运用背包GPS—RTK技术进行高程放样,。并定期对施工区域内的水准工作基点进行复测。6.1.5测量仪器的检定工前按规范要求,对所使用的仪器进行自检,1-421 在工程开工后,向监理工程师及时提交在工程中使用的所有测量仪器检定报告。为了防止错误和检测仪器精度,所有GPS接受机应在监理现场监督下在已知点上进行比对测试,经校核无误后,才能正式投入使用,并向监理工程师提交比对测试报告。6.1.6施工测量施工定位测量主要包括:桥钻孔桩、承台、墩身及上部结构(满堂支架现浇连续梁、挂篮、移动模架)施工定位及高程控制工作。1)钻孔桩定位及高程控制:首先在背包GPS中设置好钻孔桩的中心位置及纵横轴线设计坐标,陆地区,在GPS—RTK状态下直接进行实地放样,观测员根据GPS数据提醒作移动,直至精确放出该点位置,之后打入大木桩,再用GPS测定该点的三维坐标,在木桩上钉一小铁钉标定;对于滩涂区放样,应在施工机械全部进场后,在施工栈道上放样出平行和垂直桥轴线方向上的四个钻孔桩位外的方向桩,用附近测量平台上的控制点校核这几个桩,确定达到精度后计算出钻孔桩与各个桩位的距离,钻孔前再用距离交会法定出桩位,指挥钻头移动到正确位置。其高程用水准仪进行测定,桩中心位置限差位±15mm,作好记录,作为竣工资料。2)承台的定位及高程控制:陆地区的方形承台根据承台的设计中心位置计算出四个角点的位置,在GPS—1-421 RTK状态下运用背包放样出上面的四个点定出模板的位置,打入大木桩,再用GPS精确测定该点的三维坐标,在木桩上钉一小铁钉标定,模板架立好后再运用GPS精确测定模板的高程。对于滩涂区的承台放样,先在施工栈道上放样出承台的纵横轴线上的方向桩,用附近测量平台上的控制点校核这几个桩,确定达到精度后,放出承台中心点位置,并在平台上交出保护桩,以便在施工时随时进行校核。高程用水准仪自水准控制基点测量控制。3)墩身的定位及高程控制:根据墩身的设计中心位置,在GPS—RTK状态下运用背包在承台上放样出墩身的中心位置和高程,再用用附近测量平台上的控制点校核该墩身的中心位置和高程。4)上部结构的定位及高程控制:陆地区,根据梁的设计中心位置,在GPS—RTK状态下运用背包在墩身两侧放样出梁的边线桩,打入大木桩,再用GPS精确测定该点的三维坐标,在木桩上钉一小铁钉标定,在墩身上放样出梁的中心位置和高程,再用附近测量平台上的控制点校核该梁的中心位置和高程。滩涂区第一段梁的控制在GPS—RTK状态下运用背包在墩身上放样出梁的中心位置和高程,再用用附近测量平台上的控制点校核梁的中心位置和高程,通过该中心位置安放挂篮、移动模板。后续梁的施工通过在第一段梁上在GPS—RTK状态下运用背包在梁身上和桥墩顶上放样出梁的纵向轴线位置和高程来控制。6.1.7施工控制点检测1)坐标复测1-421 在施工的整个过程中,按要求定期对各控制点的坐标进行复测,对点位有变化的控制点及时上报监理并按要求进行坐标改正。必要时可重新设点。坐标复测采用GPS静态观测进行。2)控制点的监测周期我们知道,复测时间的长短或复测的频率(即观测周期)取决于变形发展的速度与变形量的测量精度,只有当两次观测期间沉降量大于2倍的测量中误差时,我们才认为高程控制点存在沉降,否则只认为时测量误差。其监测周期按下式计算:⊿t=4m/v其中⊿t为监测周期,m为最弱点的测量中误差,v=⊿x/⊿t1为变形速率(⊿x为第一与第二次之间的变形量,⊿t1为第一与第二次之间的时间间隔,第一段的时间间隔一般为7~15天)3)台的沉降变形观测在施工过程中定期对墩、台的沉降变形观测,观测周期根据沉降速率来定,一般周期为15天。6.1.8本工程测量作业流程图选取高级平面控制点,静态观测,求取坐标系转换参数及桥轴线长度高等级水准点校核测量施工平面高程控制网布设及控制点坐标高程求取桥钻孔桩、承台、墩身及上部结构施工定位桥梁墩、台变形关测1-421 施工控制点监测桥梁竣工验收测量备注:以上各项测量成果均需本工程测量监理审批后,才能进行下步工序。6.2主要临时设施的施工6.2.1施工便道及施工平台的施工1、总述第一合同段位于杭州湾大桥北端,分为陆地和滩涂两区。陆地区地表土为软塑~流塑亚砂土,原状土地基承载力低,施工机械无法直接入场,因此需修建施工便道和施工平台。根据施工需要在大桥的上、下游各修建一条施工便道,担负整个标段工程施工中的材料及设备的运输工作。在每个墩位处,填筑一个施工平台,平台与两个施工便道连接,平台宽20m。便道为填土路基,路面宽8m。施工便道采用机械施工,填料采用碎石土。便道施工自卸汽车运输,推土机平整,振动式压路基压实。1-421 施工便道工期安排为1个月。便道施工时,优先填筑占主线工期的50m连续梁的地段,以确保主线工程尽早开工。2、施工便道及施工平台的设计1)、平面布置为方便工程施工,保证工程施工进度,在大桥前进方向的左侧修建一条施工便道,便道轴线与大桥轴线平行,长度自大桥起始里程到北海塘处,与大堤相连。便道纵轴线与大桥纵轴线间距为22.5m。便道与01省道相交,且直接连接到生产和生活区。在每个墩位处,修筑一个施工平台,平台顶面与便道相同,平台宽20m。详见《施工便道平面布置图》。2)、断面设计根据施工需要,便道路面宽为8m,路肩宽为9m,路基边坡为1:1.5m,路面标高为4.0m。在K49+519~K49+719段,由于原地面较高,该段便道设计成路堑,其路堑底宽为10m,两侧设有排水沟。3、便道及施工平台施工1)、基底施工首先用人工将便道及平台位置的杂草割除,在路基两侧的路基坡脚处各开挖一条宽20cm,深20cm的排水槽,对基底进行排水晾晒。待基底土体含水量达到试验所得的最佳含水量后,用推土机和平地机进行平整,然后用20T振动压路基进行碾压,压实遍数根据现场实测结果确定,一般不少于4遍。压实后的基底密实不低于90%。2)、便道填筑施工1-421 便道与施工平台同步进行施工,其填料采用碎石土。为加快施工进度,提高机械效率,土方填筑施工采用平等交叉作业。施工时先施工主线工程所需的地段,确保主线工程尽早开工。便道填筑施工分为四个区段,即:填土区、平整区、碾压区、检验区。便道填料用自卸汽车运输,施工现场委派专人指挥自卸汽车的卸土间距,以控制每层的填土厚度。土方堆卸完成后,先用推土机进行摊铺平整,用振动压路基碾压。便道路堑采用挖掘机开挖,挖出的土方不作为便道填料,用自卸汽车运送到指定的弃土场弃土。路堑施工时,先将地面原状土挖至便道设计顶面高程下1m,然后换填碎石土,以确保便道的施工质量。在路堑施工时,要严格挖制路堑边坡的稳定,不得破坏原状土。路堑两侧布置排水沟。6.2.2栈桥施工一、概述杭州湾大桥北引桥滩涂区水深较浅,低潮位时滩涂外露,高潮位时水深在0~4m,不利于大型工程船舶施工,因此,采用修建施工栈桥和施工平台的方法施工。杭州湾大桥第一标段修建栈桥长1.6km,栈桥用“六四”式军用梁拼装,下部结构采用打入式钢管桩,桥面系横梁用I16型钢,行车桥面板用4mm钢板。栈桥布置在大桥前进方向的左侧,栈桥中心线距大桥中心线22.5m。栈桥宽为8m,顶面标高与北海塘顶面相同,为7.76m。1-421 栈桥钢管桩用桅杆吊吊振拔桩锤打入,钢管桩施工完成后,用桅杆吊吊装桩顶横梁,横梁安装完成后,吊装军用梁。军用梁运输用平板挂车运输。军用梁安装完成后,立即施工军用梁的横向联接系,将军用梁联接成一个整体。军用梁安装完成后,用人工安装桥面系的工字钢,工字钢与军用梁用U型螺栓连接。梁桥面系的工字钢安装完成后,用桅杆吊吊装桥面的钢面桥。在一孔栈桥施工结束后,将桅杆吊行走至该跨栈桥端部,吊打下一跨的钢管桩,重复以上工作进行下一跨栈桥施工,依次进行推进施工,直至栈桥全部完成。二、栈桥的设计1、结构设计根据施工需要,在大桥前进方向的左侧布置一座施工栈桥,栈桥中心位置距桥中心线为22.5m,栈桥宽8m,长约1600m。栈桥担负着本合同段钻孔桩施工、承台、墩身结构施工设备和材料的运输。栈桥的主梁采用具有自重轻,跨越能力强,拼装方便等优点的“六四”式军用梁组拼而成。“六四”式军用梁的单节长度为4米,宽52cm,高1.5m。为便于架设拼装,栈桥跨度采用20m跨。栈桥宽为8m,每孔栈桥横桥向采用6片军用梁组成,两片军用梁中心距为1.4m,两片军用梁间的净距为0.9m。详细布置见《栈桥设计断面图》。栈桥基础采用打入钢管桩,钢管桩直径采用Φ80cm,壁厚为8mm。栈桥基础分为刚性墩和柔性墩两种,两种墩隔跨布置。刚性墩为两排钢管桩,每排钢管桩间距为2.4m,钢管桩横向间距为2.4m1-421 ;柔性墩每个墩为单排4根钢管桩,桩间距为2.4m。在钢管桩顶部用2根I45型钢作为联接横梁。桥面系采用I16型钢作横梁,其间距为30cm,上铺设4mm厚的钢板作桥面板。在栈桥的两侧设置人行防护栏,护栏高为90cm。防护栏结构采用钢管和钢筋组合而成。栏杆立柱和顶层扶手采用Φ5cm钢管,栏杆立柱间距为1m;横向栏杆采用Φ20mm圆钢筋,间距30cm。见栏杆结构示意图。2、主梁结构验算“六四”式军用梁标准三角单片长度为4米,宽52cm,高1.5m,重为455kg,标准弦杆重231kg。标准弦杆的额定轴向力为100T;1)、最不利荷载组合a.结构自重静荷载1-421 军用梁所承受的结构荷载有:军用梁自重,桥面系结构的工字钢和桥面钢板的自重,栈桥防护栏杆的自重等。军用梁每片组合后自重175kg/m,桥面系工字钢横梁、桥面钢板等合计自重为1170kg/m,平均分担每片军用梁为195kg/m。每片军用梁上合计所承受的静荷载为q静=3.7kN/m。b.动荷载在栈桥施工和使用过程中,每孔栈桥的最不利荷载状况为在栈桥施工、使用过程中,在跨中布置1台50t履带吊满载工作,此时履带吊自重加吊重合计为110t。此时履带吊荷载均匀分在4片军用梁上,此时,单片主梁受力形式如图6-3所示,履带吊的等换均布荷载集度为q活=62kN/m,分布长度为4.5m。2)、栈桥主梁验算a.强度验算:作用在单片军用梁上的最大弯矩:Mmax=M静+M活1-421 静荷载弯矩:M静=q静L2/8=185kN·m;动荷载弯矩:M活=RAL/2-2.252×q活/2=1238kN·m;跨中是最大弯矩:Mmax=M静+M活=1423kN·m;此时军用梁的弦杆内力(拉、压):S=Mmax/1.5=949kN<[S]=1000kN;栈桥主梁布置能够满足施工要求。b.挠度验算主梁的几何特性如下:I=5.7×10-3m4;E=210Gpa;f=5MmaxL2/48EIf=0.033m≤[L/500]=0.04m刚度满足临时结构要求。3、钢管桩基础设计验算a.荷载确定栈桥每个墩位处所承受的最大荷载为该墩相邻两跨均为最大满载状态。栈桥的每孔最大荷载为每跨1600kN,故栈桥墩的最大动荷载为1600kN;栈桥每个墩所承受的静荷载为624kN。每个墩有四根桩,故每根桩的最大荷载为556kN。b.设计验算计算公式根据《桩基工程手册》中沉桩的容许承载力公式:Qu=Qsu+λp·Qpu1-421 =λs·U·Σ(Qsui·Li)+λpQpu·Ap其中:Qsui,Qpu—桩周第i层土的极限侧阻力和极限端阻力Li—桩周第I层土的厚度Ap—桩端投影面积λs—侧阻挤土效应系数λp—端阻封闭效应系数U——桩径周长根据本工程地质情况,Qsui取值如下:土层IL值Qsui值土层厚度亚粘土层IL≥115kPa4.05m亚砂土层松散20kPa1.70m淤泥质亚粘土层IL≥115kPa11.80m淤泥质粘土层IL≥115kPa5.70m粉砂层稍密~中密35kPa9.30mQpu取值如下:土层IL值Qpu值亚粘土层IL≥11000kPa粉砂层稍密~中密2000kPa杭州湾地区局部冲刷大,根据地质资料,本标段滩涂区在设计栈桥钢管桩时,局部冲刷深度可分为两个区段考虑:最大局部冲刷线的高程为-7.36m;K50+985~K51+409段最大局部冲刷线的高程为-19.54m。·K50+000~K51+985段桩该区段发生局部冲刷后,该地区的土层如下表:土层IL值Qsui值土层厚度亚粘土层IL≥115kPa0m亚砂土层松散20kPa0m淤泥质亚粘土层IL≥115kPa10.19m淤泥质粘土层IL≥115kPa5.70m1-421 粉砂层稍密~中密35kPa9.30m钢管桩以粉砂层作为持力层,桩尖伸入粉砂层2.00m。此时钢管桩桩底标高为-24.5m,发生局部冲刷后入土深度为15.89m,钢管桩桩长为30m,钢管桩自重为48kN。此时λs=0.87,λp=0.28。其单桩承载力为:Qu=λs·U·Σ(Qsui·Li)+λpQpu·Ap=955kN桩基承载力安全系数k=955/(556+48)=1.58>[k]=1.5满足使用要求。·K50+985~K51+409段桩长该区段发生局部冲刷后,该地区的土层如下表:土层IL值Qsui值土层厚度亚粘土层IL≥115kPa0m亚砂土层松散20kPa0m淤泥质亚粘土层IL≥115kPa0m淤泥质粘土层IL≥115kPa5.70m粉砂层稍密~中密35kPa9.30m钢管桩以粉砂层作为持力层,桩尖伸入粉细砂层7.00m。此时钢管桩桩底标高为-32.7m,发生局部冲刷后入土深度为12.7m,钢管桩桩长为38.6m,钢管桩自重为62kN。此时λs=0.87,λp=0.6。其单桩承载力为:Qu=λs·U·Σ(Qsui·Li)+λpQpu·Ap=1067kN1-421 桩基承载力安全系数k=1067/(556+62)=1.73>[k]=1.5满足使用要求。三、栈桥施工栈桥基础钢管桩购买成品,用平板运输车运输到施工现场,用20T自行式桅杆吊吊振拔桩锤打入施工。桩顶横梁、军用梁用桅杆吊悬臂吊装。桥面系用人工配合桅杆吊进行施工。具体施工方法如下:1、钢管桩施工a.钢管桩的存放及运输钢管桩采购进场后,在材料场内成品字形存放,施工时,用专用的平板运输车进行运输。b.钢管桩的定位1-421 钢管桩定位采用专用的定位导向架进行定位,定位导向架如图6-4所示,由型钢焊接而成。导向架高2.0m,顶宽为1.5m,底宽为2.0m,长为8m,与栈桥同宽。导向上按照栈桥钢管桩的布置留有4个0.85m的钢管桩定位孔。导向架用桅杆吊吊放就位,导向架定位采用全站仪测量定位。施工时,在导向架的两端各安装一块全站仪的棱镜,在已施工完的栈桥上或栈桥端部的路基上测放两导定位导线,在两条定位导线点上同时安装两台全站仪,每台全站仪观测一块棱镜,控制导向架的位置。1-421 导向架定位安放平稳后,开始吊打第一节钢管桩。施工时,首先用桅杆吊将第一节钢管桩吊起,放入定位导向架的预留桩孔中,依靠钢管桩的自重所插入土层中的深度和导向架将钢管桩固定在桩位处。一个墩位的钢管桩施工完成后,移走定位导向架。c.钢管桩的打入钢管桩定位完成后,用桅杆吊吊起振拔桩锤,用抱桩器抱住钢管桩桩头,起动打桩锤,开始打入钢管桩。当第一节钢管桩桩顶距导向架1~1.5m时,停止打入。移走打桩锤,开始接桩。接采用套箍法接桩,在下一节桩顶设有套箍,套箍壁厚12mm。接桩时,将上一节桩对接放入套箍后,进行焊接。焊接完成后,继续进行打入施工,直至钢管桩达到设计标高。2、军用梁的安装钢管桩施工完成后,用桅杆吊整体吊装桩顶横梁。在桩顶横梁安装前,先将横梁上的军用梁连接支座焊接完成。桩顶横梁吊装就位后,与钢管横之间焊接牢固。“六四”式军用梁标准节长4m,每跨5片,计20m。为方便军用梁的架设安装施工,在军用梁存放场地,先将军用梁拼装成节段。在军用梁吊装时,用平板挂车整段运输到施工现场。军用梁吊装用自行式桅杆吊悬臂吊装,军用梁就位后,及时用U型螺栓将军用梁和桩顶横梁连接牢固。6片军用梁安装完成后,及时安装军用梁的横向联接槽钢,以增强军用梁的横向刚度。1-421 3、桥面系施工一孔栈桥的军用梁全部安装完成后,立即用人工吊车配合人工安装桥面系。桥面系的工字钢横梁用U型螺栓与军用梁连接。工字钢横梁安装完成后,吊装钢桥面板。钢桥面板预先钻有锚钉孔,安装后与横向工字钢锚接。桥面板施工完成后,及时焊接桥面栏杆。同时重复以上工作进行下一孔栈桥的推进施工。6.2.3施工钢平台施工一、概述本标段26#~56#墩位于滩涂区,由于受海水影响,涨潮时被海水淹没,落潮时露出地面,下部工程施工时需搭设平台,平台采用钢管桩基础,军用梁为承重梁。共计搭设施工平台31座。施工平台采用“六四”式军用梁做主梁,钢管桩基础。由于施工条件限制,平台的施工用50T履带吊进行推进施工。二、平台结构形式施工平台每座长36m,宽22m,平台顶标高与栈桥桥面相平为+7.76m1-421 。为方便承台和墩身施工的材料运输,平台的搭设时在承台顺桥向的两侧搭设两条4m宽的运输平台,在两平台中间加设1道军用梁,与两侧的运输平台相连,组成施工作业平台。平台基础采用Ф80cm,壁厚8mm的钢管桩23根;平台承重主梁采用“六四”式军用梁。1、钢管桩的布置每条位于墩两侧的运输平台布置2排钢管桩,桩间距为3.5m,两平台内排桩间距为14m。每条平台延横桥向分成四跨,跨度布置为10m+8m+8m+10m。在两个平台中间布置1排3根钢管桩,横桥向桩间距为18m。如图6-5所示。2、平台上部结构形式1-421 每排钢管桩顶部顺桥轴线方向用两根I45工字钢作为联接横梁,在工字钢上安装5片“六四”式军用梁,组成平台主体结构,每排军用梁均布置在钢管桩顶部。平台面采用I28工字钢做棱,其间距为50cm,为在减轻平台自重同时增强平台面的刚度,在两工字钢中间再加设一道方木,上铺设4mm厚的钢板作为施工作业面,平台四边设置安全栏杆。为方便钻孔及承台、墩身的施工,在平台上面设一台吊装能力为50T的龙门吊,龙门吊可以横桥向走行,走行线布设在平台最外侧的两片军用梁上(平台结构断面图)。三、施工平台结构验算1、平台主梁结构验算1-421 “六四”式军用梁标准三角单片长度为4米,宽52cm,高1.5m,重为455kg,标准弦杆重231kg。标准弦杆的额定拉、压力为100T;1)、荷载组合a.结构自重静荷载军用梁所承受的结构荷载有:军用梁自重,平台面结构的工字钢和枕木的自重,钢板的自重,防护栏杆的自重等。军用梁每片组合后自重175kg/m,棱木及工字钢、钢板等合计自重为800kg/m,平均分担每片军用梁为160kg/m。每片军用梁上合计所承受的静荷载集度为q静=3.35kN/m。b.动荷载在平台使用过程中,平台主梁的最不利荷载状况为500kN龙门吊在10m跨的跨中位置从运输车上满载吊装设备,此时单片军用梁承受龙门吊自重加吊重合计为650kN,运输车量荷载150kN。主梁受力情况如图所示。2)、平台主梁强度验算军用梁的最大弯矩:Mmax=M静+M活静荷载弯矩:M静=q静L2/8=42kN·m;动荷载弯矩:M活=954kN·m;1-421 跨中最大弯矩:Mmax=M静+M活=996kN·m;此时军用梁的弦杆内力(拉、压):S=Mmax/1.5=664kN<[S]=1000kN故平台主梁布置能够满足施工要求。2、钢管桩基础设计计算1)荷载组合设计垂直荷载组合见下表荷载类别编号荷载名称重力(KN)平台恒载1平台铺装材料802平台工字钢2103平台军用梁315施工荷载4钻机主机2805钻具8006杂物2407其它材料2008钻机工作时冲击荷载1909施工人员活载72施工集中荷载10龙门吊集中荷载200荷载组合11平台恒载与施工荷载合计238712单桩最大荷载(11/23+10)30413考虑荷载分布不均,单桩荷载增加30%3952)、单桩承载力计算计算公式根据《桩基工程手册》中沉桩的容许承载力公式:Qu=Qsu+λp·Qpu=λs·U·Σ(Qsui·Li)+λpQpu·Ap其中:Qsui,Qpu—桩周第i层土的极限侧阻力和极限端阻力Li—桩周第I层土的厚度Ap—桩端投影面积1-421 λs—侧阻挤土效应系数λp—端阻封闭效应系数U——桩径周长根据本工程地质情况,Qsui取值如下:土层IL值Qsui值土层厚度亚粘土层IL≥115kPa4.05m亚砂土层松散20kPa1.70m淤泥质亚粘土层IL≥115kPa11.80m淤泥质粘土层IL≥115kPa5.70m粉砂层稍密~中密35kPa9.30mQpu取值如下:土层IL值Qpu值亚粘土层IL≥11000kPa粉砂层稍密~中密2000kPa杭州湾地区局部冲刷大,根据地质资料,本标段滩涂区在设计钢管桩时,由于杭州湾大桥施工时间较长(5年),所以在设计时要考虑局部冲刷。杭州大桥第一标段滩涂区局部冲刷深度可分为两个区段考虑:K50+000~K51+985段最大局部冲刷线的高程为-7.36m;K50+985~K51+409段最大局部冲刷线的高程为-19.54m。在进行钢管桩设计计算时,由于平台为临时结构,所以局部冲刷深度按杭州湾大桥的局部冲刷深度的70%考虑,此时K50+000~K51+985段最大局部冲刷线的高程为-5.15m;K50+985~K51+409段最大局部冲刷线的高程为-13.93m。·K50+000~K51+985段桩该区段发生局部冲刷后,该地区的土层如下表:土层IL值τi值土层厚度亚粘土层IL≥115kPa0.6m1-421 亚砂土层松散20kPa1.7m淤泥质亚粘土层IL≥115kPa11.8m淤泥质粘土层IL≥115kPa5.70m粉砂层稍密~中密35kPa9.30m钢管桩以淤泥质粘土层作为持力层,桩尖伸入淤泥质粘土层3.00m。此时钢管桩底标高为-22.25m,发生局部冲刷后入土深度为17.1m,钢管桩桩长为27.75m,钢管桩自重为44kN。根据桩径及桩基入土深度,查表得λs=0.87;λp=0.35故单桩承载力为:Qu=λs·U·Σ(Qsui·Li)+λpQpu·Ap=750(kN)k=750/(395+44)=1.7>1.5故桩长选择27.75m时,能够保证平台结构安全。·K50+985~K51+409段桩长该区段发生局部冲刷后,该地区的土层如下表:土层IL值τi值土层厚度亚粘土层IL≥115kPa0m亚砂土层松散20kPa0m淤泥质亚粘土层IL≥115kPa11.8m淤泥质粘土层IL≥115kPa5.70m粉砂层稍密~中密35kPa9.30m钢管桩以粉砂层作为持力层,桩尖伸入粉细砂层1.50m。此时钢管桩桩底标高为-26.95m,发生局部冲刷后入土深度为19.5m,钢管桩桩长为32.45m,钢管桩自重为52kN。根据桩径及桩基入土深度,查表得λs=0.87;λp=0.281-421 其单桩承载力为:Qu=λs·U·Σ(Qsui·Li)+λpQpu·Ap=970(kN)k=970/(395+52)=2.17>1.5故桩长选择32.45m时,能够保证平台结构安全。四、平台施工1、钢管桩施工当栈桥施工接近大桥第27号墩位时,进行第26号墩的平台施工。施工方法与栈桥相似,利用50T履带吊吊振动锤插打钢管桩,定位同栈桥施工采用导向架。钢管桩定位完成后,开始打入钢管桩,直至钢管桩达到设计标高。施工时,首先50T履带吊在栈桥上施打靠近栈桥的2排钢管桩。钢管桩打入完成后在上焊接工字钢联接横梁,用履带吊悬臂吊装墩台两侧的运输平台军用梁,铺设工字钢及钢板形成小平台。履带吊站在小平台悬臂插打下一排钢管桩施工,然后安装桩顶横梁及军用梁、小平台面,直至两条运输平台施工完成。运输平台施工完成后,用履带吊站在运输小平台上吊打平台中间一排的钢管桩,安装桩顶横梁及军用梁,铺设平台面。在施工过程中,钢管桩的顺桥向钢管桩间采用[20槽钢焊接,使管桩群成为一个整体,使其具有良好的稳定性。1-421 为保证施工平台具有足够的抗风能力,桩顶横梁吊装就位后,与钢管桩之间焊接牢固。2、军用梁的安装“六四”式军用梁标准节长4m,横桥向布置,其跨度分别为10m,8m,8m,10m。为方便军用梁的架设安装施工,在军用存放场地,先将军用梁拼装成10m、8m节段。在军用梁安装时,用平板挂车整段运输到施工现场。军用梁吊装用履带吊吊装,军用梁就位后,及时用U型螺栓将军用梁和桩顶横梁连接牢固。军用梁安装完成后,及时安装军用梁的横向联接槽钢,以增强军用梁的横向刚度。3、平台面施工军用梁全部安装完成后,立即用人工配合吊车安装平台面。平台面的横梁工字钢用吊车吊装,枕木用人工安装,工字钢用U型螺栓与军用梁连接,枕木则用8#铁线与军用梁连接牢固。枕木和工字钢安装完成后,用履带吊吊装平台面钢板。钢板预先钻有锚钉孔,安装后与横向工字钢或枕木进行锚接。平台钢板施工完成后,为了承台、墩身、盖梁的施工,在平台上布设一台吊装能力为50T龙门吊,龙门吊的走行线直接固定在平台面的工字钢横梁和方木上。上述工序施工完后及时焊接栏杆。人行防护栏设置在平台四周,护栏高为90cm。防护栏结构采用钢管和钢筋组合而成。栏杆立柱和顶层扶手采用Φ5cm钢管,栏杆立柱间距为1m;横向栏杆采用Φ1-421 20mm圆钢筋,间距30cm。4、施工注意事项严格控制桩的位置,打桩中始终采用两台经纬仪控制对位,防止桩打偏打斜,控制好桩顶标高。当桩顶快到预定标高时,采用重锤轻打,小进尺,以保证桩顶标高一致。6.3主要分项工程施工工艺6.3.1钻孔桩施工6.3.1.1概述1、工程量本合同段钻孔桩数量总计526根,分水中和陆地。其中陆地钻孔桩202根,水中钻孔桩324根。孔径分别为Φ1.0m的112根、Φ1.5m的414根。其中陆地钻孔桩有Φ1.0m和Φ1.5m两种孔径,孔径Φ1.0m的桩112根,桩长为70.0m,孔径Φ1.5m的桩96根,桩长为80.0m;水中钻孔桩全部为Φ1.5m,总计194根,桩长为78m;钻孔桩施工分陆地和水中两部分,根据桩径、桩长及地质条件等情况,选用15型~20型工程钻机以及反循环钻进工艺进行施工。陆地钻孔桩采用常规施工方法进行钻孔;水中桩则采用搭设栈桥和平台并沉入钢护筒来满足钻孔施工场地、环保要求。2、工期1-421 根据施工现场的条件,钻孔桩自2003年11月16日开工,共投入12台钻机,每个墩位处一次投入2台钻机分左右幅同时施工。平均10天完成一根钻孔桩施工,累计28个月零27天,至2006年4月12日;其具体施工顺序如下:50m连续梁移动模架现浇段为施工主线,分两段35个墩,其墩号为14#~24#和32#~56#,共有钻孔桩330根,安排6台钻机进行施工,自2003年11月16日开工,至2006年4月12日结束。30m连续梁支架现浇段为顺序施工,其工程量为14个墩、1个台,其墩号为0#~14#,共有钻孔桩118根,安排4台钻机进行施工,自2003年11月16日开工,至2005年2月22日结束。60m、80m挂篮现浇段亦为顺序施工,其墩号为25#~31#,共78根钻孔桩,安排两台钻孔桩机进行施工,2003年11月16日开工,至2005年6月22日结束。3、工程地质条件本工程的工程地质情况比较简单,主要为亚粘土、亚砂土、淤泥质粘土和淤泥质亚粘土。其地层分布情况如下:②1层是亚粘土层,软塑~流塑,饱和,层厚4.05m③1层为亚砂土层,饱和,松散,层厚1.7m③2层为淤泥质亚粘土,饱和,流塑~软塑,层厚11.8m④l层为淤泥质粘土,饱和,流塑~软塑,层厚5.7m④2层粉砂层,饱和,稍密~中密,层厚9.3m⑤1层为亚粘土层,饱和,软塑~可塑,层厚4.0m⑥层为亚粘土层,饱和,可塑~硬塑,层厚10.8m1-421 ⑦1层为粉砂层,饱和,中密~密实,层厚27.1m,顶板标高-47.35m,为较理想的持力层⑧为粘性土层,饱和,可塑,层厚12.9m6.3.1.2钻孔桩机械设备的选型本工程的特点是钻孔深度大、部分桩径较大、工程地质条件差。因此,成孔施工具有一定难度。为保证成孔质量和成孔效率,成孔施工将采用优质膨润土泥浆护壁、选用适应本标地层的高效率的梳齿钻头和气举反循环钻进工艺成孔。本工程拟投入的钻孔设备以GF-200型工程回转钻机、GYD-200及GYD-150型全液压动力头钻机为主要机型。泥浆净化设备主要为ZX-250和XSJ-300泥浆净化机。钻机的主要技术参数、泥浆净化设备的主要技术参数及主要施工设备详见表2、表3、表4。设备型号及主要性能参数明细表表2设备型号GYD200GYD150/60GF-200设备台(套)数6612最大钻孔直径(m)2.01.52.0最大钻孔深度(m)120120100最大输出扭矩(kN·m)806043最大提升能力(t)606030外形尺寸(长×宽×高)4.5m×4.6m×6.4m3.4m×2.8m×6.4m7.6m×2.5m×10.2m移动方式轨道滑动式轨道滑动式机械滚杠配备钻杆(外径×壁厚)245mm×21mm245mm×20mm194mm×18mm循环方式气举反循环泵吸反循环/气举反循环泵吸反循环/气举反循环钻机总重量(t)主机141218钻具4030201-421 钻机总功率(kw)主机907545循环系统6545/6530/55出厂日期2002·82003·52002·11产地石家庄石家庄石家庄钻机形式全液压动力头回旋钻机全液压动力头回旋钻机回旋钻机主要施工设备使用计划表3序号设备名称及主要规格单位数量备注1GF-200型工程回转钻机台122GYD-200型全液压动力头钻机台63GYD-150型全液压动力头钻机台64L-11/8空气压缩机台1256PS砂石泵台1263PNL泥浆泵台247ZX-200泥浆净化器台48XSJ-300泥浆旋流除砂器台249NJ-1000泥浆搅拌机台套4泥浆净化器的主要性能参数表表4名称泥浆净化器泥浆旋流除砂器型号ZX-250XSJ-300分率程度(μm)≥74≥74总功率(kw)4522经处理后泥浆含砂率(%)≤1≤2重量(kg)370011506.3.1.3钻孔桩施工一、陆地桩施工1-421 1、陆地区钻孔灌注桩工程概况及施工部署本标段陆地区钻孔桩分为Ф1.0m和Ф1.5m两种,其中Ф1.0m桩共112根,布置在1#~14#墩,每墩每幅4根钻孔桩,桩长均为70.0m;Ф1.5m桩共96根,布置在0#台和15#~25#墩,其中0#台共6根桩,14#~24#墩每墩每幅4根桩,25#墩每幅5根桩,共10根桩,桩长均为80.0m。根据我单位历年来的施工经验,反循环钻进成孔适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土、砂砾等各种地层。所以,本工程采用反循环工程钻机进行钻孔桩施工。根据本标段陆地区的工程量和本标段的总体施工计划,陆地区首批投入12台钻机进行施工,经过3个循环后,改为4台钻机施工。2、施工测量放样首先对设计单位提供的坐标基点,水准基点及其测量资料进行检查、核对,然后引入工地。采用CPS定位和光电仪根据设计测量出各钻孔桩的中心位置,放设护桩,对护桩采取水泥砂浆加固,设立明显标志,可随时利用交汇法交出桩中心位置。具体测量方法详见6.1工程施工测量。3、钢护筒制作及埋设反循环施工法是在静水压力下进行钻孔作业的,故护筒的埋设是反循环施工作业的关键。护筒的直径比桩径大20cm,端部打入到粘土层中。其作用是固定桩位,引导钻头方向,保证孔口不坍塌,并保证孔内水位高出施工水位一定高度,形成静水压力,以保护孔壁防止坍塌。a.钢护筒埋设深度的确定与钢护筒壁厚的选择1-421 钢护筒的直径比桩径大20cm,端部打入在粘土层中。钢扩筒顶端高度要高于地下最高水位2m,并在施工时采取有效措施稳定护筒内水头。根据工程地质情况来看,本段工程的地质流塑状地层较为深厚,钻孔施工时有一定的困难,为保证钻孔质量,钢护筒下端须沉入较稳定的原始地层,根据实际地质情况,0#台~14#墩的钢护筒高度为6m,15#墩至26#墩的钢护筒高度为8m。杭州地区流塑地层广泛,考虑到实际受力情况与振动锤作业需求,钢护筒用厚12mm的钢板卷制而成,直径分别为Φ1.2m(Φ1.0m桩)和Φ1.7m(Φ1.5m桩)。b.钢护筒的制作与埋设·钢护筒制作工程上场后就着手钢护筒的制作,钢护筒在岸上钢构件加工厂分节加工,考虑到实际受力情况与振动锤作业需求,采用12mm厚的钢板分节卷制,每节长度2~4m。钢护筒卷制完成后进行组装,为减少护筒振埋时的阻力,每节护筒连接采用双面坡口焊。·钢护筒的存放及运输钢护筒单排存放,存放时做有有效的防雨措施。为防止钢护筒在吊装和运输过程中不致被挤压变形,每节钢护筒内用型钢设置3道内支撑。钢护筒运输采用吊车配合平板车进行运输至施工现场。·钢护筒的埋设1-421 钢护筒运至施工现场后,质监人员须对钢护筒的直径、圆度和焊接质量进行验收,验收合格后方可进行施工。钢护筒埋设采用人工挖土配合振拔桩锤打入的方法施工。施工作法是先在孔位上挖一直径为1.5m或2m的基坑(Φ1m的桩挖Φ1.5m的基坑,桩径Φ1.5m的挖Φ2m的基坑),基坑深2m。在基坑上安装导向架的基座,导向架的基座为型钢焊成的一个1.3m×1.3m的正方型框架(孔径Φ1m的焊1.3m×1.3m的框架,孔径Φ1.5m的焊1.8m×1.8m的框架),固定在孔位中心。为了便于固定,框架用20号槽钢制成。导向架基座固定好后,把4m长的导向架固定于导向架基座上,并支撑牢固,将钢护筒吊于导向架内。(见钢护筒埋设示意图)钢护筒振动下沉前先回填基坑,并四周夯实。护筒下沉时用两台经纬仪控制护筒的垂直情况,发现垂直度偏差过大,立即停止,修正后继续下打。护筒顶要高出原地面0.3m左右,并在顶部焊加强筋和吊耳,开进水口。在钻孔桩钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉,如有,要及时处理。4、泥浆制备及泥浆池布置a.泥浆制备钻孔泥浆采用淡水和膨润土加泥浆处理剂配制而成,泥浆用泥浆搅拌机进行制备。在陆地和滩涂成孔施工,其高峰期制浆用水量大于400m3/d。1-421 造浆原料性能要求表4项目性能指标膨润土胶体率≥95%含砂率≤4%造浆率≥10~203/t粘土塑性指数大于25,小于0.005mm的粘粒含量大于50%亚粘土塑性指数大于等于15,大于0.1mm的颗粒超过6%外加剂碳酸钠(纯碱)加入量为孔中泥浆的0.1%~0.4%造浆材料性能和用量见下表。制浆配制比例应根据现场制浆材料配合试验数据确定。制备泥浆性能指标表3项目性能指标检验方法比重1.1~1.15泥浆比重计粘度18~20s漏斗法含砂率≤4%量杯法PH值8~11PH试纸b.泥浆池布置钻孔的泥浆池布置在桥跨中间,并隔孔布置,两墩共用一池。泥浆池容积为50m3,并与容积为200m3的沉淀池串联使用。泥浆池与护筒之间用泥浆槽相连,泥浆槽开挖横截面积不小于0.3m2,且具有一定的回流坡度,保证泥浆流通顺畅,在施工过程中做到反循环孔内不缺浆,正循环泥浆槽不溢浆。(见泥浆池规划布置图)1-421 为了保证有一个清洁的施工环境,严禁在桩位处就地乱挖泥浆池及沉淀池,沉淀池中的泥浆采用人工配合挖掘机清除,泥浆用专用运输车运到指定位置弃渣位置。钻孔桩施工完成后,及时将泥将池内泥浆清理干净,并将泥浆池回填恢复原始地貌。c.泥浆循环系统配制泥浆护孔携渣净化处理贮存待用d.剩余泥浆管理由于工艺原因,灌注混凝土后会产生大量泥浆贮存在原泥浆池中。泥浆经过净化处理后,利用3PNL型泥浆泵送至专用的泥浆运输车,运至下一孔位施工。5、钻孔施工a.钻机就位钻机就位采用50T汽车吊吊装就位,钻机就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括钢护筒埋设、泥浆池及泥浆情况、主要机具设备的检查、维修等,自检合格后方能进行钻机的就位安装。钻机安装前用十字线相交法在钢护筒上对称的用油漆标出桩位,做为钻机就位中心控制点,具体做法如下:1-421 在沉放好的钢护筒上设十字线,使其交点与桩轴线重合,将十字线与护筒的交点用油漆作出标记作为桩位控制点。用吊车将钻机配件进行组装,然后根据桩位中心和钻机底盘尺寸在地面上标出钻机底盘边线标志,再根据标志,铺设垫木和钢枕,然后用吊车将钻机吊装就位并找平,确保桩位中心偏差不大于2cm。钻机就位自检合格后,由技术人员通知现场技术主管及监理工程师验收。验收后,将钻机固定、限位,以保证钻机在钻进过程中不产生位移。a.钻具安装及钻机调试先将刮刀钻头、风包钻杆及配重组装在一起,在钻机就位后移动上层底盘,让开孔口,用起重机将本组件吊入孔内固定。检查钻杆,清洗密封圈,并安装接长钻杆,将钻头下到离孔底泥面约30cm处,接通供风及泥浆循环管路,开动空压机,开启供风阀供风,在护筒内用气举法使泥浆开始循环,观察钻杆、供风管路、循环管路、水笼头等有无漏气、漏水现象,并开动钻机空转,如持续5分钟无故障时,即可开始钻进。对于下入孔内的钻具,须用钢尺准确测量。对钻头、配重、风包钻杆及钻杆的实际长度分别作好记录。b.钻进成孔气举反循环配合梳齿钻头钻进成孔的操作要点如下:①开孔时为保持孔壁稳定,先采用正循环钻进。因为钻具重量小,所以要采用低转速、小钻压钻进。当孔深达到10m左右时,即可转为反循环钻进。②根据地层情况采用相应的钻进参数。详见表3。1-421 不同地层钻进参数表表3地层钻压(kN)转数(rpm)钻速(m/h)淤泥质亚粘土、流塑状亚粘土<15010~20<2可塑~硬塑状亚粘土、粘土200~40010~201~2粉细砂200~30010~201~2中粗砂层200~4005~100.5~2护筒底口地层<1505~100.5~1③钻进过程中应密切观测孔内泥浆面高度,孔内泥浆面应始终处于充满状态,并高于地下水位一定高度。当发现泥浆面降低时,应及时向孔内补充泥浆。④当钻进至接近钢护筒底口位置时,须采用低钻压、低转速钻进,并控制进尺,以确保护筒底口部位地层的稳定。当钻头钻过护筒底口2~3m后,再恢复正常钻进。若钻进至护筒底口位置时,发现蹩车或钻进阻力较大时,应停钻分析原因,必要时提钻检查,以防止钻头钩挂护筒。⑤加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提离孔底8~10cm,维持泥浆循环10分钟以上,以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净,然后停止空压机加接钻杆。升降钻具应平稳,尤其是当钻头处于护筒底口位置时,必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒及冲撞钢护筒扰动孔壁。⑥钻杆连接螺栓应拧紧上牢,认真检查密封圈,以防钻杆接头漏水漏气,降低钻进效率或使反循环无法正常工作。⑦钻孔过程应连续进行,不得中途长时间停止。如特殊原因确需停止时,应将孔内钻具提出孔外,调整好泥浆性能指标,并随时补充孔内泥浆,以防钻孔坍塌事故的发生。1-421 ⑧详细、真实、准确地填写钻孔原始记录,钻进中发现异常情况及时上报,以便迅速处置。d.清孔换浆当钻孔累计进尺达到孔底设计标高,经监理工程师验收认可后,应立即采用气举反循环清孔。清孔时将钻头提离孔底20cm左右,钻机慢速空转,保持泥浆正常循环,同时置换泥浆。利用旋流除砂器和泥浆净化器清除泥浆中的粉细砂,以降低泥浆含砂率。清孔至泥浆指标达到相对密度1.03~1.10,粘度17~20s,含砂率<2%后,可停止清孔,拆除钻具,移走钻机。注意事项:◇严禁使用超钻加深钻孔的方法代替清孔。◇孔深及孔底沉渣应用测绳测试。测绳用伸缩量极小的φ6mm钢丝绳制作,用标准钢尺标定标记,标记必须牢固,数字必须准确清晰,检测器每施工2~3个孔应对测绳校正一次。二、滩涂区钻孔桩施工1、滩涂区钻孔灌注桩工程概况及施工部署本标段滩涂区钻孔桩直径均为Ф1.5m,其墩号为26#~56#,其中除30#、31#墩每墩每幅7根桩外,其余各墩均为每墩每幅5根钻孔桩,共计有钻孔桩318根桩,桩长均为80.0m。该段施工采用搭设施工便桥和施工平台的方法进行施工,1-421 根据滩涂区的地层分布和我单位历年来的施工经验,本工程采用反循环工程钻机进行钻孔桩施工。根据滩涂区的工程量和本标段的总体施工计划,滩涂区共投入8台钻机进行钻孔桩施工。2、施工测量放样同陆地桩施工。3、钢护筒制作及埋设a.钢护筒埋设深度的确定与钢护筒壁厚的选择为确保孔壁的任何部分的静水压力在0.02Mpa以上,钢扩筒内水位要高出自然水位2m以上;同时钢护筒埋置时还需考虑局部冲刷的影响和流塑地层的影响。此外,具体埋置深度还应满足下式计算结果,但安全系数应大于2。根据水文地质条件和施工情况,按最高潮位时,施工水位至河床表面深度H平均为1.46m(河床标高1.04m,平均最高潮位2.50m),护筒内水头,即扩筒内水位与施工水位之差h取2m。扩筒内泥浆容重γw为11kN/m3,水的容重γ0为10kN/m3。根据地质条件,钢扩筒穿过的几种不同上层,其土层厚度L、土粒的相对密度△、饱和土的空隙比e、护筒外河床土的饱和容重如表6-1。其中,土粒的相对密度△,砂土平均取2.65,粘性土平均取2.70,护筒外河床土的饱和容重平均值γd=∑γid·li/∑li表6-1土层编号土层名称土层厚度L饱和土的空隙eγd=γ0(△+e)/(1+e)1-421 ②1亚粘土4.051.0081.82③1亚砂土1.71.0241.84③2淤泥质亚粘土11.81.0831.82④1淤泥质粘土5.071.3461.72式中γd—几种不同土层的饱和容重(kN/m3)li—每种不同土的层厚(m)由此算得,γd为17.99KN/m3而深水河床护筒底端埋置深度的计算公式如下:L=[(h+H)γd-H·Y0/(γd-γw)代入各值计算得:L=[(2+1.46)×11.0×103-1.46×10×103]/(17.99×103-11.0×103)]=3.36m为防止由于河床上不均质而引起局部渗透引起护筒底端发生流动、管涌,而使护筒倾斜、沉陷,上述计算所得的L值应乘以安全系数K后作为埋置深度,为了确保钻孔工作的安全施工,安全系数K取2,钢护筒入土深度取7m。根据实际地质情况,考虑涨潮时局部冲刷对护筒的影响,26#~28#墩的钢护筒入土深度为7m,钢护筒长度为13m;29#~44#墩的钢护筒入土深度为10m,钢护筒长度为17m;45#~56#墩钢护筒入土深度15m,钢护筒长度为22m。考虑到实际受力情况与振动锤作业需求,钢护筒用厚14mm的钢板卷制而成,直径为1.7m。b、钢护筒的制作、存放与运输1-421 工程上场后就着手钢护筒的制作,钢护筒的材料和制作方法与陆地区钢护筒制作方法一样。考虑到海水腐蚀性大和钢护筒的二次倒运,护筒须采取防腐措施,防护方法为刷防锈漆两道。为防止挤压变形,钢护筒存放时单层存放,并设有有效的防雨措施。每节钢护筒内设置2道内支撑,保证钢护筒在吊装和运输过程中不致变形。运输时采用汽车吊配合平板车运至施工平台上,在平台进行组装。钢护筒顶部和底部各1m范围采用14mm厚钢板做加强箍。c.钢护筒的埋设钢护筒运至施工现场后,经质监人员验收合格后方可进行施工。钢护筒的埋设利用安装在平台上的龙门吊吊振动锤打入。在钢护筒插打过程中,专门设计了一个周转方便的导向架。导向架用角钢加工制作,4m一节,最下节做8个尖角,以便导向架有一定的入土深度。导向架结构见图。导向架固定于孔位中心上下两个型钢框架之内,框架尺寸为2m×2m,上下两个框架间距为3m。框架固定在平台上,框架中心与孔位中心重合,上下两框架中心要在同一垂线上。钢护埋设时,首先割除护筒内支撑,然后吊起钢护筒,将下口插入导向架内并下放到河床上。用龙门吊吊振动桩锤进行试振,若导向架受钢护筒挤压严重,则说明钢护筒有偏位,须校正护筒垂直度。确定无误后,再进行打入施工。由于滩涂区钢护筒的下沉深度较大,钢护筒需焊接接长,钢护筒焊接完成后,继续下沉钢护筒直至设计标高。下沉好的护筒,与施工平台可靠连接。1-421 d.钢护筒埋设时的注意事项及控制、预防措施插打钢护筒时用经纬仪控制护筒的垂直情况,发现垂直度偏差过大,立即停止,修正后继续下打。钢护筒就位后,用90号角钢与施工平台连接,使其与平台可靠连接,达到良好的稳定性。护筒振埋施工时选在余流阶段进行,减少水流对扩筒埋设的垂直度的影响。4、泥浆系统根据工程地质条件,本工程钻孔施工采用预制优质泥浆护孔排渣。其泥浆循环系统包括泥浆配制、贮存、输送、循环、净化、钻渣外运几部分。a、泥浆制备该工程钻孔所遇地层主要为淤泥质粘土、亚粘土层和粉砂层,部分地层具有一定的造浆性能,因此,本工程钻孔灌注桩施工采用小比重、低粘度的膨润土优质泥浆及气举反循环排渣工艺成孔。为保证钻孔桩成孔施工的顺利进行,泥浆的制备将在钻孔平台上进行。钻孔施工前首先用泥浆搅拌机搅拌膨润土泥浆,然后利用3PNL泵输送至钢护筒内,当钢护筒内泥浆数量及参数满足施工要求后开孔钻进。钻进过程中泥浆参数须满足以下要求:1-421 制备泥浆参数表项目性能指标检验方法比重1.04~1.15泥浆比重计粘度18~28s漏斗法含砂率≤4%量杯法PH值8~11PH试纸制浆原料的配制比例应根据现场制浆材料配合试验数据确定。b.泥浆循环系统搅拌补充新泥浆钻进成孔反循环出浆泥浆净化分离器泥浆沉淀池回流至原钻孔钻渣排放钻孔泥浆循环护壁系统流程如下:c.泥浆贮存循环方式泥浆循环利用相邻护筒作为泥浆循环池,两个护筒之间用钢管焊接,钢管的直径为Φ500mm,用6~8mm的钢板卷制。具体根据平台的搭设情况及钻孔桩施工顺序确定护筒间的连接方式。如图所示。钻进过程中要定时测定泥浆性能指标,发现泥浆性能难以满足要求时,及时对泥浆性能进行调整。d.钻进过程中的泥浆净化及钻渣排放为了保护环境,避免泥浆中有害成分对施工海域造成污染,减少钻进过程中泥浆储存量,在钻孔过程中对循环泥浆用ZX-2501-421 泥浆净化器进行净化,净化后的泥浆用于成孔护壁,分离出的钻渣用专用的泥浆钻渣运输车运送到指定的弃渣位置弃渣。e.过剩泥浆管理由于工艺原因,灌注混凝土后会产生大量泥浆需要贮存。为此,配备专用的泥浆运输车对泥浆进行运输。混凝土灌入后泥浆排放至相邻护筒内,用3PNL型泥浆泵将泥浆输送至专用泥浆运输车,再由泥浆专用运输车经过栈桥运致陆地区储浆池中,经过净化再次利用。5、钻孔施工a.钻机就位钻机就位采用汽车吊吊装就位,钻机就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括钢护筒埋设、泥浆池及泥浆情况、主要机具设备的检查、维修等,自检合格后方能进行钻机的就位安装。安装前用十字线相交法在钢护筒上对称的用油漆标出桩位,做为钻机就位中心控制点。具体做法是在沉放好的钢护筒上设十字线,使其交点与桩轴线重合,将十字线与护筒的交点用油漆作出标记作为桩位控制点。用吊车将钻机配合进行组装,然后根据桩位中心和钻机底盘尺寸在平台上作出钻机底盘边线标志,再根据标志,用吊车吊放钻机就位并找平,确保桩位中心偏差不大于2cm。钻机就位自检合格后,由技术人员通知现场技术主管及监理工程师验收。验收后,将钻机与平台进行固定、限位,以保证钻机在钻进过程中不产生位移。b.钻具安装及钻机调试1-421 先将刮刀钻头、风包钻杆及配重组装在一起,在钻机就位后移动上层底盘,让开孔口,用起重机将本组件吊入孔内固定。检查钻杆,清洗密封圈,并安装接长钻杆,将钻头下到离孔底泥面约30cm处,接通供风及泥浆循环管路,开动空压机,开启供风阀供风,在护筒内用气举法使泥浆开始循环,观察钻杆、供风管路、循环管路、水笼头等有无漏气、漏水现象,并开动钻机空转,如持续5分钟无故障时,即可开始钻进。对于下入孔内的钻具,须用钢尺准确测量。对钻头、配重、风包钻杆及钻杆的实际长度分别作好记录。c.钻进成孔使用梳齿钻头气举反循环钻进成孔的操作要点如下:①根据地层情况采用相应的钻进参数,详见表3。不同地层钻进参数表表3地层钻压(kN)转数(rpm)钻速(m/h)淤泥质亚粘土、流塑状亚粘土<15010~20<2可塑~硬塑状亚粘土、粘土200~40010~201~2粉细砂200~30010~201~2中粗砂层200~4005~100.5~2护筒底口地层<1505~100.5~1②钻进过程中应密切观测孔内泥浆面高度,孔内泥浆面应始终高于海水位2.0m1-421 以上。当发现泥浆面降低时,及时往孔内补充泥浆。但是,为了避免孔内泥浆的高水头压力造成护筒底部地层被压翻透水,对孔内液面也要进行调控。在潮位变化的环境下,使孔内液面高于潮水面1m~3m范围内。③当钻进至接近钢护筒底口位置1~2m左右时,须采用低钻压、低转数钻进,并控制进尺,以确保护筒底口部位地层的稳定,当钻头钻出护筒底口2~3m后,再恢复正常钻进状态。当钻进至护筒底口位置时,如发现蹩车或钻进阻力较大时,应停钻分析原因,必要时提钻检查,以防止钻头钩挂护筒。④加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提离孔底8~10cm,维持泥浆循环10分钟以上,以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净,然后停止空压机加接钻杆。升降钻具应平稳,尤其是当钻头处于护筒底口位置时,必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒,避免冲撞钢护筒扰动孔壁。⑤钻杆连接螺栓应拧紧上牢,认真检查密封圈,以防钻杆接头漏水漏气,降低钻进效率或使反循环无法正常工作。⑥钻孔过程应连续进行,不得中途长时间停止。如特殊原因确需停止时,应将孔内钻具提出孔外,调整好泥浆性能指标,并每隔一定时间循环孔内泥浆,以防钻孔坍塌事故的发生。⑦详细、真实、准确地填写钻孔原始记录,钻进中发现异常情况及时上报,以便迅速处置。d.清孔换浆当钻孔累计进尺达到孔底设计标高,经监理工程师验收认可后,应立即采用气举反循环清孔。清孔时将钻头提离孔底20cm1-421 左右,钻机慢速空转,保持泥浆正常循环,同时置换泥浆。利用旋流除砂器和泥浆净化器清除泥浆中的粉细砂,以降低泥浆含砂率。清孔至泥浆指标达到相对密度1.03~1.10,粘度17~20s,含砂率<2%后,可停止清孔,拆除钻具,移走钻机。清孔时严禁使用超钻加深钻孔的方法代替清孔。孔深及孔底沉渣用测绳测试,测绳用伸缩量极小的φ6mm钢丝绳制作,用标准钢尺标定标记,标记必须牢固,数字必须准确清晰,每用2~3个孔应对测绳校正一次。三、成孔质量控制1、钻孔垂直度本工程孔深较大,如施工过程中钻孔倾斜,则可能出现钢筋笼和导管无法安放到位等问题。因此,确保钻孔垂直是本工程施工中需控制的要点。a.选用大扭矩钻机,配备的钻杆直径为Φ245mm或Φ219mm,具有较高的强度和刚性,导向效果好。b.钻机就位时保证底座牢固、平稳,钻塔稳定垂直。就位后和钻进过程中采用水平尺检查钻机底座,发现问题及时处理。c.采用配重加压,配重块的重量10~20吨,加上钻杆和钻头重量,整套钻具的重量20~50吨。钻进过程中采用减压钻进,加到孔底的压力控制在最大不超过钻具总重量的60%。d.钻进过程根据不同的地层控制钻压和钻进速度,尤其在变层位置采用低压慢转的方法,并注意多次扫孔。1-421 e.钻孔的垂直度偏差控制在5‰,发现孔斜后及时进行修孔。2、塌孔的预防及处理措施孔壁稳定是保证钻孔施工能否顺利进行的先决条件,特别是本工程钻孔深度近百米,且主要为淤泥质粘土和粉砂层,因此维持孔壁稳定就显得尤为重要,在施工过程中主要采用以下措施:a.选用优质泥浆护壁,本工程钻孔施工中选用优质泥浆进行护壁,以保持孔壁的稳定。b.在施工过程中,根据不同的地层情况,选择合理的钻进参数。同时注意观察孔内泥浆液面的变化情况,孔内泥浆液面应始终高于海水面2m左右,并适时往孔内补充泥浆。c.由具有丰富施工经验的技术工人参与施工,强调预防为主的指导思想,避免塌孔事故的发生。d.一旦发现塌孔现象,应立即停钻。如果塌孔范围较小,可通过增大泥浆粘度及比重的办法稳定孔壁;如果塌孔较为严重,可对钻孔采用粘性土回填,待稳定一段时间后再重新钻进成孔。3、缩径的预防及处理由于本工程钻孔深度大、成孔周期长,且钻进中遇到较厚的淤泥质亚粘土、粉砂层,因此如何预防钻孔缩径的发生,是钻孔施工中必须面对的问题,为此,制定如下措施:a.使用与钻孔直径相匹配的梳齿钻头以气举反循环工艺钻进成孔,采用优质膨润土泥浆清渣护壁。1-421 b.在淤泥质亚粘土层和流塑状亚粘土层采用小钻压、中等转速钻进成孔,并控制进尺,以防止钻孔桩缩径。c.在可塑~硬塑状亚粘土和粘土层采用中等钻压、中等转数钻进成孔。d.根据已完成钻孔的钻进参数、孔径检测情况,适当调整钻头直径及钻进参数,以期达到设计要求。e.当发现钻孔缩径时,可通过提高泥浆性能指标,降低泥浆的失水量进行处理,以确保成孔直径。四、钢筋工程1、钢筋的验收、加工及存放(1)钢筋的进场验收钢筋进场前要进行外观、出厂质量证明书和试验报告单的检查,并按照《公路工程金属试验规程》中的有关规定取样进行抽检,检验内容有抗拉、冷弯和可焊性试验。钢筋经抽检合格后方可使用。(2)钢筋加工a.使用前对钢筋进行清污、除锈、调直。钢筋表面要洁净,用钢刷将其表面的油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。成盘的钢筋和弯曲的钢筋,用钢筋调直机进行调直。做到钢筋平直,无局部弯折。b.1-421 钢筋加工配料时,要准确计算钢筋长度。有弯钩或弯起时,适当增加其长度,但要扣除钢筋弯曲成型的延伸长度和拼配钢筋的实际长度。同直径同编号不同长度的各种钢筋要按顺序填写配料表,再根据调直后的钢筋长度。统一配料,以便减少钢筋的断头废料和焊接量。c.钢筋加工制作前认真进行技术交底,组织操作人员熟悉图纸。钢筋弯制加工前,根据设计图纸做出各种型钢筋的弯制大样,用以控制钢筋弯制加工,保证钢筋加工准确尺寸。d.钢筋不够长时,需要用接头的方法将钢筋接长。主筋焊接用闪光接触对焊焊接,小直径的钢筋可用电弧焊进行双面搭接焊焊接。钢筋焊接前,根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。焊工必须有考试合格证。c.钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两边接钢筋轴线一致,接头双面焊缝的长度应不小于5d,单面焊的长度不得小于10d,搭接电弧焊的焊缝总长度应大于10d。d.钢筋焊接时,对场地要有适当的防风、防雨、防雪和防寒的措施。环境温度在-20℃~5℃,施焊前应预热。(3)钢筋的存放a.进场钢筋的存放进场后的钢筋按钢筋的种类和直径分类存放,未经检验的钢筋与检验合格的钢筋要分开存放,并设置明显的标识。钢筋存放时,用16×16cm方木做垫木,垫木上铺垫塑料布或油毛毡,并及时用帆布覆盖严密,以防止钢筋锈蚀。b.加工成品的钢筋存放1-421 加工好后的钢筋按使用的部位、规格、钢筋编号统一码放,统一标识。在存放时同进场钢筋一样进行支垫和覆盖,严格防止锈蚀。(4)质量检验标准①钢筋外观检查及力学试验方法及标准钢筋外观检查及力学试验方法及标准钢筋种类外观检查力学性能试验不合格处理取样试验内容热扎钢筋无裂缝、结疤和折叠每批(每批≤30T)同级别同直径钢筋,任取两根钢筋,每根钢筋取两个试样拉力试验冷弯试验如有一项不合格,则应重取双倍试样,如仍不合格,则此批钢筋不能用冷拉钢筋无裂缝和局部缩颈每批(每批≤20T)同级别同直径钢筋,任取两根钢筋,每根钢筋取两个试样拉力试验冷弯试验如有一项不合格,则应取双倍试样,如仍有不合格,则此批钢筋不能用冷拔低碳钢丝逐步检查无裂纹和机械损伤I级逐盘检验,从每盘任一端截去500mm后取两个试样拉力试验反复弯曲试验根据抗拉试验确定钢筋级别,逐盘判断合格与不合格Ⅱ级由不大于5T的同直径钢丝组成一批,每批中取三盘,每盘中取两个试样如有一项不合格,则应重取双倍试样,如仍不合格,则应逐盘检查,合格者才能使用②钢筋的品种及强度检验标准钢筋的品种及强度检验标准项次钢筋种类钢筋抗拉设计强度Rg或Ry(Mpa)钢筋抗压设计强度Rg或Ry(Mpa)1热扎钢筋Ⅰ级钢筋240240Ⅱ级钢筋340340Ⅲ级钢筋380380Ⅳ级钢筋5504005号钢钢筋2802802冷拉钢筋冷拉Ⅱ级钢筋双控单控450420340冷拉Ⅲ级钢筋双控单控530500380冷拉Ⅳ级钢筋双控单控750700400冷拉5号钢钢筋双控单控4504002803热处理钢筋(Ⅴ级钢筋)12004001-421 4冷拔低碳钢丝∮b3∮b4∮b5Ⅰ组Ⅱ组600560520560520480360③钢筋焊接质量检验标准Ⅰ.闪光对焊接头a.外观检查每批200个抽10%的接头,并不得少于10个。检查结果应符合下列要求:接头处不得有横向裂纹;与电极接触的钢筋表面不得有烧伤,接头处的弯折不得大于4°;接头处的钢筋轴线偏移不得大于0.1d,同时不得大于2mm。当一个接头不符合要求时,应对全部接头进行检查,剔除不合格品,不合格接头切除重焊后,应再次提交验收。b.力学性能试验检查标准主要是拉伸试验和弯曲试验。从每批钢材中切取9个试件,3个拉伸、3个弯曲、3个可焊性。试验结果满足下列要求:3个试件的抗拉强度均不得小于规定值,至少有2个试件断于焊缝之外,并有塑性断裂。进行弯曲试验时,将焊缝处于弯曲中心,弯曲直径由Ⅰ~Ⅳ级钢筋分别为2d、4d、5d、7d。弯曲至90时,接头外侧不得出现大于0.15mm横向裂纹。结果中不得有2个试件出现上述现象。若试验出现上述现象,则取双倍的试件进行复检。若复检结果出现下列情况之一,则该批接头视为不合格品:有一个试件的抗拉强度低于规定值或有一个试件断于焊缝;有3个试件呈脆性断裂;有3个试件不符合弯曲要求。1-421 Ⅱ.电弧焊接头从外观看焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤,接头处不得有裂纹,另外咬边、气孔、夹渣的数量和大小以及接头的偏差不得超过规定值。对外观检查不合格的接头,经修整和补强后,应再次提交验收。电弧焊的强度检验同闪光对焊。Ⅲ.电弧焊焊接接头质量标准钢筋接头采用搭接电弧焊时,尽量做成双面焊缝,只有当不能做成双面焊缝时,才可采用单面焊缝。双面焊应不小于5d,单面焊应不小于10d,钢筋接头采用帮条电弧焊时,帮条应采用与主筋同等级的钢筋,其截面面积不应小于被焊钢筋的截面面积。帮条长度如采用双面焊应不小于5d,单面焊应不小于10d,帮条焊的焊缝总长度大于20d。钢筋电弧焊的焊接性能应符合有关规定,焊条牌号应符合设计要求,若设计未作规定时,执行下表:项次钢筋级别搭接焊、帮条焊熔槽帮条焊1Ⅰ级结421结4262Ⅱ级结502、结506结5563Ⅲ级结606结606④钢筋加工的质量标准a.钢筋的除锈1-421 钢筋在使用前要进行处理和加工,将表面的漆皮、油渍和鳞锈等清除干净。施工时,根据钢筋的具体情况,采用钢丝刷或砂箱清表面的漆皮、油渍和鳞锈。b.钢筋的弯制钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求,如无设计规定时按下表规定执行。变曲部位弯曲角度钢筋种类弯曲直径(d)平直部分长度备注末端弯钩180°Ⅰ≥25d≥5d(20~28)≥3dd为钢筋直径135°Ⅱ≥4d按设计要求(一般≥5d)ⅡⅣ≥5d90°Ⅱ≥4d按设计要求(一般≥10d)ⅡⅣ≥5d中间弯制90°以下各类≥15d2、钢筋笼制作及运输为便于钢筋笼骨架制作管理,钢筋骨架在钢筋加工场地集中分段制作。a.主筋定位采用自制钢筋笼制造胎具,将主筋布置在胎模上,并与支承环焊接牢靠,而后再绑扎箍筋。b.主筋焊接第一节钢筋制造完成后,绑扎第二节钢筋时,逐根与第一节对齐形成骨架,并对对应的钢筋上进行标记,依此类推完成上下位置布置1-421 主筋的接头位置,以避免钢筋笼对接时形成折线。钢筋笼每个接头断面的接头数量不得多于主筋数量的50%。c.螺旋筋绑扎按照设计间距把螺旋筋绑扎到主筋上,主筋错位及接头部分的箍筋在钢筋笼对接完成后与主筋进行绑扎。螺旋箍筋接头采用单面接焊,搭接长度不小于10d。d.因钢筋骨架直径大,主筋粗,自重大,为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形,每隔2m~2.5m用φ18的钢筋设置一道加强箍。e.在纵向主筋上焊接导向鼻,用以保证钻孔桩钢筋保护层的厚度。f.钢筋笼的运输采用专用运输车运输至现场施工桩位。d.注意事项①电弧焊所用的焊条,其性能要符合现行国家标准《碳钢焊条》、《低合金钢焊条》的规定。②施焊人员要经过岗位培训,持证上岗,并在正式焊接前进行试焊,符合要求后再进行焊接。焊接前要进行技术交底,交底内容要明确对操作人员的技术要求和焊接时的注意事项。③时刻关注天气情况,有风天施焊要采取防风措施;雨天不能施焊,若有工期要求,要做好防雨措施,并保证在钢筋干燥的条件下焊接,不能带水作业,电焊条要采取防潮措施,电焊工要有确保安全的措施,防止触电事故的发生。3、钢筋笼的安装1-421 由于本工程钢筋笼较长,钢筋笼制造及安装分节较多,若按以往采用的搭接焊法,不仅焊接质量不易保证,而且工作量还大,工作时间长,容易造成孔底沉淀厚度增加,清孔难度加大,同时危及已钻成孔的安全。故钢筋连接方法采用电渣压力焊连接。钢筋焊接前,根据施工条件进行试焊,合格后进行正式施焊,焊工要持考试合格证上岗。钢筋骨架用吊车进行吊装施工。当钢筋骨架分节安装时,先将第一段钢筋骨架放入孔内,用钢管或型钢临时吊挂在护筒口;再起吊第二段,对正位置进行焊接接长。接长完成后,重复上一步工作,直至钢筋骨架达到设计标高。钢筋骨架安装完成后,将最上面一段钢筋骨架的挂环挂在孔口是,并护筒口焊牢,防止混凝土灌注时发生钢筋骨架下沉或上浮。钢筋笼安装注意事项吊放钢筋骨架时,要注意防止碰撞孔壁:出现骨架吊放困难时,则要查明原因,不得强行插入。钢筋骨架安装完成后,其顶面和底面标高要符合设计要求,误差不得大于土5cm。4、钢筋笼制作及安装的质量检验标准钢筋笼必须严格按设计图纸制作,焊缝要平整、光滑、密实、无气泡、无包渣,钢筋笼偏差应符合下表要求:名称误差要求主筋间距+10mm箍筋间距±20mm1-421 加强筋间距±50mm钢筋笼直径±10mm钢筋笼长度+50mm钢筋笼变曲度<1%钢筋笼的焊接要求:分段制作的钢筋笼,在同一截面内的钢筋接头数不得多于主筋总根数的50%,两个接头间的距离不小于50cm。箍筋的焊接长度为主筋箍筋直径的10倍,箍筋搭接只允许上下搭接。箍筋与主筋的焊接采用点焊。五、水下混凝土施工根据本工程的特点,采用隔水塞式导管法水下混凝土灌注施工。导管法混凝土灌注的原理是:将密封连接的钢管作为水下混凝土的灌注通道,其底部以适当的深度埋在灌入的混凝土拌合物内,在一定的落差压力作用下,形成连续密实的混凝土桩身。导管法混凝土灌注的优点:a.能向水深处迅速地灌注大量的混凝土;b.不用排水:c.利用有利的地下条件对混凝土进行标准养护;d.作业设备和器具简单,能适应各种施工条件。1、导管1)导管的选型导管采用直径为300mm,壁厚为8mm的无缝钢管,长度每节为1-421 2m,最下端一节导管长一般为4.5~6m,但不得短于4m,为了配制不同的导管长度,上部导管配有1m和0.5m的短节。导管采用丝扣连接,用橡胶“O”型密封圈密封,保证导管具有良好的密封性,严防漏水。由于孔深较深,导管长度很长、自重很大,为防止提升导管时丝扣脱落,导管的连接丝扣比正常施工时的导管丝扣加长2倍。为减轻导管的自重,在40m以下导管壁厚采用6mm厚。2)导管加工制造时按以下要求进行控制施工a.每节导管要平直,其长度偏差不得超过管长的0.5%。b.导管连接部位内径偏差不大于2mm,内壁要光滑平整。c.将单节导管连接成导管柱时,其轴线偏差不得超过±20mm。d.导管加工完后,对其尺寸规格、接头构造和加工质量进行认真的检查,再进行连接、过塞和充水试验,保证密封性能的可靠和水下作业时导管不漏水。检验水压一般为2.0MPa,不漏水为合格。3)导管安装导管利用龙门吊机配合安装。导管吊放入孔时,将清洁的O形橡胶圈装到承插公接头上,确保密封良好。导管下放时,其位置要保持居中,防止导管移位,撞坏钢筋笼并损坏导管;导管底部距孔底(高度,以能放出隔水塞和混凝土为度,一般为300~500mm。导管下放完毕,计算导管柱总长和导管底部位置,并做好记录。重新测量孔深及孔底沉渣厚度,如沉渣厚超过规范要求,则应利用导管进行二次清孔,直至孔底沉渣厚度符合要求。1-421 隔水塞采用混凝土制作,做成圆柱体,其直径比导管内径小20~25mm,用比导管内径大5~6mm,厚度为3~5mm的橡胶垫圈密封。混凝土强度等级与桩体的一致。在征得监理工程师同意时,也可以使用橡胶球作隔水塞。隔水塞用8号铁丝悬挂在导管内水面上。导管上口设置储料斗,储料斗的容量要满足首批混凝土储备量的需要。漏斗下部与导管相接,漏斗底口在灌注混凝土末期时要与井孔水面或桩顶有一定的高度。其高度按下式进行计算:h=(P+y·H)/Y其中:h—漏斗底口至预计灌注的桩顶所需高度,单位m。H—预计灌注的桩顶至孔内水面的深度,当桩顶高出水面此项不计,单位m。y—孔内泥浆或水的重度,单位kN/m3。Y—混凝土拌合物的重度,一般取24kN/m3。P—导管内混凝土下落至导管底并使导管外的混凝土被顶升时所需压力,一般取100~150kPa,桩径1~1.5m时取下限,等于或大于2m时取上限。根据计算,陆地区的钻孔桩灌注时漏斗底口至预计灌注的桩顶以上所需高度为4.2m,滩涂区的高度为4.6m。2、混凝土的拌制(1)混凝土配合比及原材料1-421 为保证混凝土施工的流动性,混凝土配合比采用双掺技术,具体掺入量根据试验确定。为保证桩身混凝土的连续性,混凝土的初凝时间不小于10h,混凝土的坍落度为18~22。水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥,水灰比小于0.5。细骨料采用颗粒坚硬、级配良好、粒径小于5mm的天然中、粗砂,细度模数为2.3~2.9,含泥量小于2%,泥块含量小于0.5%。粗骨料采用坚硬的碎石,粒径控制在20~40mm范围内,最大粒径不得大于导管内径的1/8和钢筋最小净距的1/3,并保证混凝土具有良好的和易性。混凝土采用淡水拌制。(2)混凝土的拌制混凝土采用拌和站集中拌制。为保证混凝土拌和料满足和易性、凝结速度等施工技术条件,避免试验室提供的理论配合比与施工时的配合比差异过大,将各种材料计量采用电子计量,将偏差控制在规范允许的范围内。原材料称量的允许偏差材料名称允许偏差水泥、掺合料±2%粗、细骨料±3%水、外加剂±l%配合比严格按设计控制,坍落度控制在18~22mm之间。在搅拌地点和浇注地点分别取样检测,每一工作班长中每一单元结构物不少于两次,同时还要观察混凝土搅拌合物的粘聚性和保水性。1-421 混凝土每一工作班正式称量前,要对计量设备进行校核,计量器具要定期检定,不能认为计量是自动控制的就可以放松检测控制。要严格控制混凝土的搅拌时间,搅拌时间短会影响混凝土的均匀性,故最短搅拌时间不得小于是2.5分钟。对出机混凝土的均匀性要进行检查,保证颜色一致,不得有离析和泌水现象。在拌和站出料过程中,从卸料流的l/4至3/4之间的部位采取试样进行试验,做到混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不大于0.8%,单位体积混凝土中粗骨料含量两次测值的相对误差不大于5%。3、混凝土运输混凝土水平运输采用混凝土运输车,垂直运输采用混凝土泵车。水平运输时,为保证浇注工作不间断并使混凝土运到浇注地点时仍保持混凝土的均匀性和规定的坍落度,故一定要控制好混凝土的运输时间。运输时间不能超过下表规定。施工时室外气温(℃)运输时间(min)20—303010—19455—960混凝土泵送时要做到以下几点要求:a.保证输送混凝土泵能连续作业。b.输送管线的接头要严密,如管道向下倾斜时,要防止混入空气产生阻塞。c.在送混凝土前先用适量的与混凝土级别一样的水泥砂浆润滑输送管道的内壁。混凝土出现离析现象时,立即用压力水冲洗管内的残留混凝土,泵送有间歇时间不能超过15min。1-421 d.在泵送混凝土中,导管储料斗中要具有足够的混凝土,以防止吸入空气产生阻塞。4、水下混凝土的灌注混凝土灌注的施工顺序:放钢筋笼→安设导管→安放隔水塞使其与导管内水面紧贴→灌注首批混凝土→连续不断灌注直到桩顶。a.灌注首批混凝土在灌注首批混凝土之前先配制0.1~0.3m;水泥砂浆放入隔水塞以上的导管和漏斗中,然后再放入混凝土。确认初灌量备足后,方可剪断铁丝,借助混凝土重量排除导管内的水,灌入首批混凝土。首批混凝土的灌注要保证导管埋入混凝土内1m以上,为了保证导管的埋入深度要严格控制混凝土的初灌量。初灌量计算公式按《桩基工程手册》混凝土初灌量公式进行计算并控制:V=(H+h+0.5t)π/4d2+(0.5L-H-h)π/4d12式中:v—混凝土的初灌量,单位m3d—桩孔直径,单位md1—导管内径,单位mL—钻孔深度,单位mH—导管埋入混凝土深度,单位m,一般取H=1.0mh—导管下端距灌注前测得的孔底高度,单位m,一般取h=0.3~0.5mt—灌注前孔底沉渣厚度,单位m1-421 故V=(1+0.5+0.5×0.5+0.5×80-1-0.5)×3.14÷4×1.5×1.5=14m3b.连续灌注混凝土首批混凝土灌注正常后,要连续不断的灌注混凝土,严禁中途停工。在灌注过程中要经常用测锤探测混凝土面的上升高度,并适时提升、逐级拆卸导管,保持导管的合理埋深。混凝土面标高测量要以测锤多点测量的为准,同时与混凝土灌注时的计算值进行校核。并在每次起升导管前,探测一次管内外混凝土面高度。在特别情况下(局部严重超径、缩径、漏失层等)增加探测次数,同时观察返浆情况,以正确分析和判定孔内情况。c.导管的埋深控制在灌注时,要根据现场实际情况严格控制导管的最小埋深,以保证桩身混凝土的连续均匀,不使其裹入混凝土上面的浮浆皮和土块等,防止出现断桩现象。故导管初灌量的埋深控制在1.0~1.2m,连续灌注时的最小埋深1.2~1.5m。导管的最大埋深,则以能使管内混凝土顺畅流出,导管提升无阻碍和减少灌注提管、折管的辅助作业时间来控制。最大埋深不超过最下端一节导管长度或6m。d.混凝土的灌注速度在灌注时要控制好混凝土的上升速度,以保证埋入导管不丧失流动性。当混凝土项面距钢筋骨架底部1m左右时,为防止钢筋骨架上浮,降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,再恢复正常灌注速度。1-421 e.桩顶的灌注标高及桩顶处理与桩基无损检测桩顶灌注完毕后,及时探测桩顶面的实际标高。实际桩顶的灌注标高要比设计标高高50~80cm,以便清除桩顶部的浮浆渣层,以及保证凿除后的桩头强度达到设计要求。混凝土灌注过程中,根据规范要求制作混凝土试块,并随时对混凝土的和易性、坍落度进行检测。对于超灌的桩头混凝土采取人工清除。清除时用力适度,先凿好桩的周边,再逐层剥离,以防止对桩基非清除部分造成损坏和扰动。桩基无损检测:在制作钻孔桩钢筋笼时,在钢筋笼内部均匀布置无缝钢管做检测管,数量根据桩径大小和设计要求确定。为了保证检测钢管严密不漏水,接头采用钢套管法连接,下设钢筋笼过程中,上下端焊接钢板封堵严密。桩头处理完毕后,将钢管上端的顶盖割去,向管内注入清水,采用HCS-6型超声波检测仪对桩进行无损检测。检测过程中,请现场监理工程师监督指导。检测结果以检测报告形式反映,无问题的可进行下道工序施工,如有怀疑时可进一步采取钻芯取样检查。确有问题时及时与设计单位联系,采取有效措施,保证桩的质量。5、施工注意事项a.灌注混凝土前检测孔底沉淀土层厚度,若大于设计规定,要进行处理。b.1-421 首批混凝土下落后,立即检查导管高程是否符合要求,导管内是否有水上涌,如发现导管提升过高,管内有水涌上来,说明封底灌注失败。c.灌注混凝土必须连续进行,不得中断。否则先灌入的混凝土达到初凝,将阻止后灌入的混凝土从导管中流出,造成断桩。d.随孔内混凝土的上升,需逐节快速拆除导管,时间不能过长。折下的导管要立即冲洗干净,以备下次再用。e.在灌注过程中,当导管内混凝土不满含有空气时,后续混凝土不得整斗从上面倾入管内,要将混凝土速度稍慢点倾斜入管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。f.当混凝土面升到钢筋笼下端时,为防止钢筋笼被混凝土顶托上升,要采取以下措施:①在孔口固定钢筋笼上端:②灌注混凝土的时间要尽量加快,以防止混凝土进入钢筋笼时,流动性过小;③当孔内混凝土接近钢筋笼时,要保持埋管深度,放慢灌注进度;④当孔内混凝土面进入钢筋笼l~2m后,要适当提升导管,减小导管埋置深度,增大钢筋笼在下层混凝土的埋置深度:⑤在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高度减小,超压力降抵,而导管外的泥浆及所含渣土稠度和比重增大。如出现混凝土上升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,也可掏出部分沉淀物,使灌注工作顺利进行。g.1-421 在灌注过程中要随时注意孔内水头。采用锥形测深锤探测,锤的重力不小于40N,并用轻质、遇水不伸缩、抗张拉的测尺系挂探测。六、钻孔灌注桩成孔质量要求钻孔灌注桩成孔容许偏差表序号项目容许偏差备注l孔的中心位置群桩:不大于10cm2孔径不小于设计桩径3倾斜度直径:小于0.5/1004孔深不小于设计规定5孔内沉淀土厚度不大于0.4d(d为设计桩径)6清孔后泥浆指标相对密度:1.05~1.20粘度:17~20,含砂率:<4%在孔的顶、中、底分别取样试验,取平均值。钻孔灌注桩施工工艺流程图附11-421 钻机安装就位孔位复测填土造浆钻进成孔终孔验收清孔换浆提钻移机安放钢筋笼下放导管二次清孔验收灌注混凝土搅拌混凝土导管拼接、试压钢筋笼制作振沉钢护筒测量放线泥浆循环废浆处理焊接泥浆槽拆除导管6.3.2承台施工1-421 6.3.2.1陆地区承台施工一、施工概况及总体施工方案杭州湾大桥第一合同段北引桥陆地区长约1km,地势平坦,主要为种植地、水产养殖地及居民住宅地,地面高程3.0~4.0m。主要地层如下:②1层:亚粘土,软塑~流塑,饱和,厚度4.05m;③1层:亚砂土,饱和,松散,厚度1.7m;③2层:淤泥质亚粘土,饱和,流塑~软塑,厚度11.8m。陆地区承台共有以下几种形式:30m连续梁承台为尺寸7.0×4.6×1.8m的“工”字型承台(示意图),顶面标高为m,共28个;50m连续梁承台为尺寸7.1×6.6×2.5的矩形承台,顶面标高为m,共20个。陆地区30m连续梁承台基础采用明挖法进行施工,地下水采用水泵进行明排降水。基底标高挖至m,上垫30cm碎石,再浇筑20cm厚C20垫层混凝土。然后进行承台的模板、钢筋及混凝土的施工;50m连续梁承台1-421 采用钢筋混凝土薄壁套箱的方法施工,钢筋混凝土薄壁套箱直接作为承台混凝土施工模板。混凝土套箱在承台所在位置现场预制,在预制前对底基进行相应处理,保证预制钢筋混凝土套箱的基底承载力。钢筋混凝土套箱在地下水位以上部分采用人工开挖下沉,地下水位以下部分采用吸泥机吸泥下沉。封底采用水下混凝土进行施工。承台施工完成后凿除高出承台顶面以上的套箱混凝土。二、30m连续梁承台基坑开挖及基底处理1、承台基坑明挖施工陆地区30m连续梁承台进行基础明挖施工时,不受场地限制,为保证施工安全,采用1:1.5的边坡放坡开挖。开挖采用挖掘机,开挖深度为m,比承台底面低50cm,作为基底处理面。开挖基坑尺寸每边比承台尺寸轮廓大1.0m,作为明排降水、支立模板及钢筋绑扎等施工作业的作业面。开挖时在基坑内一角挖深坑集水,泵抽方法排水。基坑开挖完成后,凿除桩头预留混凝土并平整基底,检测部门检测钻孔桩质量并验收基坑,经监理工程师检验合格后进行基底垫层施工。2、基底处理为保证承台混凝土施工质量和便于施工,基底采用碎石垫层和混凝土垫层进行处理。在基坑一角挖集水坑,用泵排水控制水位。在基底承台位置比承台轮廓大50cm范围内均匀铺上30cm厚碎石,再在其上浇筑20cm厚C20混凝土垫层。1-421 在做基底垫层前先设置排水系统。排水系统由排水沟和集水坑组成。排水沟设在基坑周边,集水坑设在基坑的一角。设置集水坑时,集水坑所在位置边坡适当放大,防止边坡坍塌,坑深要满足水泵龙头吸水的基本要求。在垫层混凝土未达到初凝之前,一定不能停止排水,要控制住水位,不能使水浸到垫层混凝土。三、50m连续梁承台薄壁混凝土套箱施工1、概述陆地区50m连续梁承台采用混凝土套箱方法施工,其特点是:将地下建筑物或建筑物基础在地面上制作出其形状,形成箱状结构,然后在箱内不断挖土,借助箱自重不断下沉(必要时加一定荷载),下沉至预定设计标高后,进行封底,再构筑箱内施工建筑物或其基础。其施工中的独特优点是:占地面积小,不需要板桩维护,与大面积开挖相比较,挖土量少,对邻近建筑物影响小,操作简便,无需特殊专业设备。混凝土套箱构造主要由侧壁、刃脚、封底等组成。侧壁是混凝土套箱的主要部分,要有适宜的厚度和足够的强度,为了承受在下沉过程中最不利荷载组合所产生的内力,在混凝土侧壁上配置内外两层竖向及水平钢筋,以承受弯曲应力。同时要有合适的重量,在施工下沉过程中尽可能依靠自身重量下沉,或通过外加荷载能够顺利下沉至设计标高,并在设计标高位置能够保持稳定。因此,侧壁厚度取决于套箱大小、下沉深度、土层的物理力学性质以及套箱在下沉至设计标高位置能够保持稳定的条件确定。侧壁最下端做刀刃状的“刃脚”1-421 。其主要功用是减少下沉阻力。刃脚要具有一定强度,以免在下沉过程中损坏。刃脚下底的水平面称为踏面,刃脚的式样根据下沉时所通过的土层的软硬程度和刃脚单位长度的反力大小决定。封底在套箱下沉到设计标高,经过技术检验并对底面清理整平后进行,以防止地下水渗入。本工程套箱采用水下混凝土封底。2、薄壁混凝土套箱设计为保证混凝土套箱结构满足施工和使用阶段的强度、刚度及稳定性,根据套箱制作、下沉、封底等施工阶段和使用阶段所承受的外力其作用状态的不同点,对套箱结构进行施工阶段和使用阶段的设计计算。(1)套箱尺寸设计A.箱顶标高箱顶面标高除应符合使用要求外,还应保证在箱内施工的安全,防止地面物品滑落箱底,所以要高出地面0.3m以上。B.套箱刃脚踏面标高及套箱高度刃脚踏面标高确定按承台底标高加上封底混凝土的厚度。当刃脚边上土不能挖去时,刃脚插入土中的部分也要计入。陆地区50m连续梁承台底标高为-1.5m,封底混凝土厚度为1.5m,刃脚插入土中的部分定为0.5m,从而得出刃脚踏面标高标高为-3.5m。再依据各承台所在位置地面标高,确定各承台套箱高度如下表:墩号15161718192021222324地面标高1.384.394.014.086.083.082.963.022.922.84套箱高度5.188.197.817.889.086.886.766.826.726.64C.套箱平面尺寸设计1-421 套箱平面内净空尺寸要满足使用需要,还应计入下沉施工允许竖向偏斜和水平位移。根据施工验收规范,套箱四角中任何两角的刃角底面高差,不得超过两角间水平距离的1%,但最大不得超过30cm;如果两角间水平距离大于10m时,其刃脚高差允许为100mm。套箱的水平位移不得超过下沉总深度的1%,下沉总深度小于10m时,其水平位移允许值为100mm。因此,需按施工要求扩大套箱的平面尺寸。按上述规定,经计算各承台的施工套箱平面内净空尺寸如下表:墩号1516171819内净空尺寸7.25×6.757.29×6.797.29×6.797.29×6.797.29×6.79墩号2021222324内净空尺寸7.27×6.777.27×6.777.27×6.777.27×6.777.27×6.77D.侧壁厚度确定套箱侧壁厚度根据内力分析及下沉施工条件控制确定。同时需进行地基强度、变形、抗浮、抗倾覆和稳定验算。现根据经验确定壁厚为400mm(套箱高度≤7m)和500mm(套箱高度7m~9m)两种。(2)套箱下沉与抗浮稳定性验算①.套箱下沉系数Kc的确定为了选择适当的壁厚,使套箱在终沉标高处保持稳定状态(在施工中如自重不能克服各种阻力,可外加荷载使其顺利下沉至设计标高),须进行下沉系数计算。在进行下沉系数计算前,先进行侧壁总摩阻力的Tf计算,其计算如下:套箱在下沉过程中,侧壁与土体间的摩阻力根据工程地质、水文地质条件、施工方法和套箱下沉深度等情况,并参考相似条件下沉的施工经验确定。外侧壁上总的竖向摩阻力Tf按如下假定计算:在深度0~5m1-421 范围内,单位面积摩阻力按直线规律自零值起逐渐增加;在深度为5m以上,单位面积摩阻力为一常数。本工程下沉深度均为5m以上,所以为一常数。根据这样的假定,作用于套箱外壁上的摩阻力沿深度的分布规律如右图6-16所示。总摩阻力Tf由下式计算:Tf=U·(h0-2.5)·f公式(1)式中U——混凝土套箱外壁周长(m);h0——套箱入土深度(m);f——土与侧壁单位面积的摩阻力(kPa)。当下沉深度内有几个土层时,侧壁摩阻力按厚度加权平均,即:f=公式(2)f1·h1+f2·h2+……+fn·hnh1+h2+……+hn式中f1、f2、……、fn——不同土层的单位面积摩阻力,与套箱入土深度、土的性质、侧壁外形及施工方法有关,可根据实验资料确定,现参照下表选用,第一层为亚粘土层,f1取15,第二层为亚砂土层f2取18;第三层为淤泥质亚粘土层,f3取11。h1、h2、……、hn——不同土层的相应厚度(m)。h1取4.05,h2、h3各墩均不相同。侧壁与土壤的单位面积摩阻力f值序号土壤名称f(kPa)序号土壤名称f(kPa)1粘土、亚粘土(依稠度而定)12.5~205砂砾石15~202密度大、含水率低的粘土25~506软土10~123砂类土12~257泥浆套3~54砂卵石18~30经公式(2)计算,各墩位f值如下表:1-421 墩号取值15161718192021222324f115151515151515151515f218181818181818181818f311111111111111111111h14.054.054.054.054.054.054.054.054.054.05h20.831.71.71.71.71.71.71.71.71.7h302.141.761.833.830.830.710.770.670.59f15.514.614.714.713.915.315.315.315.415.4把f值代入公式(1),经计算总摩阻力Tf值如下表:墩号取值15161718192021222324U31.231.431.431.431.431.331.331.331.331.3h04.887.897.517.589.586.585.465.525.425.34f15.514.614.714.713.915.315.315.315.415.4Tf1151247123132345309019541418144614071369②下沉系数Kc计算按上面确定的套箱壁厚、平面尺寸,计算出套箱自重。为保证控制套箱在最终标高处稳定,便于套箱封底,根据土的性质、施工方法和下沉深度等因素选取下沉系数。施工各阶段下沉系数按下式计算:Kc=(G-B)/Tf(3)式中G——混凝土套箱自重(kN);B——下沉过程中地下水的浮力(kN),排水下沉时为0,不排水下沉时取总浮力的70%;Tf——侧壁与土体间的总摩阻力(kN);Kc——下沉系数,根据具体情况下沉期间在1.05~1.25范围内选用,对位于淤泥土层中的混凝土套箱选最小值;位于其它土层中的混凝土套箱可取较大的值,在沉至设计标高时其值要小于1。1-421 经公式(3)计算,各墩混凝土套箱下沉系数Kc值在设计标高时如下表:墩号取值15161718192021222324G1472296428272852328619601926194319151892B3779338768871068579565572560551Tf1151247123132345309019541418144614071369Kc0.950.820.840.840.720.710.960.950.960.98通过上表可以看出,各墩Kc值均满足取值要求。③.套箱抗浮稳定验算套箱抗浮稳定可按各个时期实际可能出现的最高地下水位进行验算。在套箱下沉至设计标高时稳定性最差,要进行抗浮稳定计算。一般套箱依靠自重获得抗浮稳定。在不计箱壁摩阻力情况下,抗浮稳定验算公式为:Kf=G/B≥1.05公式(4)式中Kf——抗浮安全系数;G——相应阶段套箱的总重(kN);B——按施工阶段的最高水位计算浮力(kN)。经过公式(4)计算各套箱在下沉至设计标高时抗浮安全系数如下表:墩号取值15161718192021222324G1472296428272852328619601926194319151892B4951084102710381219689684691679670Kf2.972.732.752.752.702.842.822.812.822.82经计算,抗浮系数均远远大于1.05,满足抗浮安全系数要求。1-421 (3)套箱侧壁内力计算套箱施工阶段,在抽除承垫木时、下沉过程中碰到障碍物时、下沉后期产生“悬吊”时等最不利情况下,要进行侧壁内力计算与截面配筋设计。①.设置承垫木时侧壁内力计算依据本工程施工条件混凝土套箱下需设置承垫木,并应使预留的定位垫木,在结构自重下,产生最小的结构内力。套箱下沉前需将承垫木抽除,在抽除承垫木过程中,套箱的重量由承垫木承受转换到刃脚踏面下的回填砂土承受,最后抽除的定位承垫木成为套箱的支承点。合理地布置定位承垫木,应使侧壁纵向最大下负弯矩的绝对值基本相似,在进行竖向抗弯及抗扭计算时,常偏于安全地不考虑回填砂土的支承作用。通过对不同支承情况的计算求得侧壁弯曲应力后,即可验算侧壁水平钢筋。本工程套箱采用不排水下沉,分别按以下两种情况计算:支承于两短边上,将侧壁长边作为简支梁,计算其弯矩与剪力;支承于长边的中点,将侧壁作为悬臂梁,计算其弯矩与剪力。分别选取大值的19号和20号两套箱计算:第一种情况19号、20号计算值分别为:1-421 M5=936.0kN·m;N5=451.6kN;M6=564.7kN·m;N6=273.1kN第二种情况5号、6号计算值分别为:M5=-936.0kN·m;N5=451.6kN;M6=-564.7kN·m;N6=273.1kNB.套箱遇障碍物时侧壁竖向内力计算在套箱下沉时,由于挖土不均匀,可能使套箱支承于四个角点上,受力情况如同两端支承的简支梁,如图6-17(a)所示,这种情况的内力验算公式为:MA=MB=0公式(5)M中=ql2/8 公式(6)1-421 式中q——套箱纵墙单位长度侧壁自重(kN/m);l——套箱壁纵向长度(m)。取M中最大值19号、20号墩通过公式(6)计算:其中q5=108.96,l5=8.29,经计算M5中=936.0kN·m;q6=66.05,l6=8.27,经计算M6中=564.7kN·m;套箱在障碍物较多的土层中下沉时,可能由于土质不均或遇上孤石障碍物等原因,形成套箱中间一点支承,如图6-17(b)所示,这种受力状态下的验算公式为:MA=MB=0公式(7)M中=-ql2/8–P1l/2公式(8)式中P1——套箱侧壁端墙自重的一半(kN);其它各符号的意义同前。同样用19、20号数值代入计算:M5中=-2469.3kN·m;M6中=-1860.5kN·m②.套箱侧壁竖向抗拉计算套箱在下沉施工阶段,其侧壁的竖向最大拉力,通常按以下几种假定方法进行内力计算:1-421 a.当套箱下沉接近设计标高时,套箱上部有可能被四周土体嵌固,而刃角下的土体已被挖空,套箱仅靠侧壁与土体之间摩阻力来维持平衡,此时最为不利情况,应验算侧壁的竖向拉应力。一般假定侧壁摩阻力呈倒三角分布,其最危险的截面在套箱入土深度的一半处,最大拉应力为:Smax=G/4公式(9)式中G——套箱总重(kN)。G取各套箱的最大值3286KN,经计算Smax=821.5kNb.当上部土层坚硬,下部土层松软时,可近似假定套箱上部0.35h0处被卡住,下部0.65h0处为悬吊状态,则等截面侧壁的最大拉力为:Smax=0.65G公式(10)式中各符号意义同前。G取各套箱的最大值3286KN,经计算Smax=2135.9kN(4)套箱平面结构内力计算套箱平面结构内力计算,通常沿侧壁竖向切取单位高度的侧壁进行结构内力分析。矩形套箱侧壁在水、土压力作用下,一般按以下简化原则进行结构计算。1-421 a.当h大于水平剖面的最长边L1的1.5倍时,沿套箱竖向截取1m宽的一段,按水平闭合框架计算,如图6-《套箱水平剖面》所示。b.当水平剖面的最短边L2大于1.5h时,可沿水平方向取1m宽的截条,按连续梁计算,参见图《套箱水平闭合框架》连续梁的支座反力由横梁与圈梁所构成的水平框架承担。c.当上述两种情况均不满足时,侧壁按多块板计算。1-421 d.刃脚根部以上一段侧壁高度,可视为刃脚悬臂梁作用时的固定端。其本身承受水平荷载,尚需承担刃脚向内、向外挠曲时传来的水平剪力。常用矩形单孔水平封闭框架内力计算公式如下面,其中q为作用于侧壁上的均布荷载。矩形水平封闭框架如图示:M1=(ql22/6)·[(3K+1-2K3)/(K+1)]公式(11)M2=(-ql22/3)·[(K3+1)/(K+1)]公式(12)M3=(ql22/6)·[(K3+3K2-2)/(K+1)] 公式(13)作用在截面1上的轴力为N1=ql1公式(14)作用在截面3上的轴力为N3=ql2公式(15)式中K=l1/l2公式(16)取M最大值19号墩通过公式(11)、(12)、(13)、(14)、(15)计算:l1取3.9,l2取4.1,则K=0.95;q取108.9。经计算:M1=603.1KN·m;M2=-538.0KN·m;M3=226.6KN·m;N1=393.1KN·m;N3=413.3KN·m。1-421 通过以上的计算、验算所得到的数据,说明前面确定的混凝土套箱结构是满足工程要求的。通过其内力计算数值及综合分析,确定混凝土套箱最终结构形式如下表:结构墩号内净尺寸(m)高度(m)壁厚(cm)标号刃脚高度踏面宽度纵向钢筋横向钢筋7.25×6.755.1840C3530cm10cm@20Φ20@20Φ167.29×6.798.1950C3540cm10cm@20Φ22@20Φ187.29×6.797.8150C3540cm10cm@20Φ22@20Φ187.29×6.797.8850C3540cm10cm@20Φ22@20Φ187.29×6.799.0850C3540cm10cm@20Φ22@20Φ187.27×6.776.8840C3530cm10cm@20Φ20@20Φ167.27×6.776.7640C3530cm10cm@20Φ20@20Φ167.27×6.776.8240C3530cm10cm@20Φ20@20Φ167.27×6.776.7240C3530cm10cm@20Φ20@20Φ167.27×6.776.6440C3530cm10cm@20Φ20@20Φ16详见《混凝土套箱结构图》3、薄壁钢筋混凝土套箱施工(1)施工准备工作对施工现场进行勘察;熟悉工程地质、水文地质、施工图纸等资料;敷设水电管线、修筑临时道路,平整场地,即三通一平;搭建必要的临时设施,集中必要的材料、机具设备和劳动力;事先编制施工组织设计和施工方案;对制作套箱的场地进行清理、平整和夯实,使其具有一定的承载力,防止地基在套箱制作过程中发生不均匀沉降,导致倾斜甚至侧壁开裂。处理采用30cm砂垫层机械碾压。1-421 (2)套箱制作混凝土套箱在承台所在地面上制作。先根据承台所在位置、结构及平面尺寸对混凝土套箱进行测量放样。然后进行刃脚支设、绑筋、立模、浇筑混凝土等工作。①.刃脚支设套箱制作下部刃脚的支设视套箱重量、施工荷载和地基承载力情况,采用垫架法、半垫架法,砖垫座或土底模。本工程套箱较大较重,且在较软弱在地基上制作,为避免造成地基下沉刃脚裂缝,采用垫架法施工,如图所示。垫架数量根据第一节套箱重量和地基及砂垫层的容许承载力计算确定,间距为0.8m。垫架对称铺设。先设4组定位垫架,每组由2个垫架组成,其位置设在长边两端0.15L(L为长边边长),在其中间支设一般垫架,垫架垂直侧壁铺设。在垫木上支设刃脚、侧壁模板。铺设垫木使顶面保持在同一水平面上,用水准仪找平,使高差在10mm以内,并在垫木间用砂填实,垫木埋深为其厚度的一半。1-421 ②.套箱壁制作套箱侧壁分两次浇筑制作,每次浇筑箱壁高度的一半。模板采用组合钢模板,用φ14mm对拉螺栓拉槽钢圈固定,并在螺栓中间设止水板,防止渗漏,如图所示。钢筋采用人工绑扎,竖筋可一次绑扎好,水平筋分段绑扎,与前一节箱壁连接处伸出的插筋采用焊接连接方法接头错开1/4。混凝土在搅拌站统一拌制,混凝土搅拌运输车运送混凝土,混凝土输送泵车沿套箱周围进行分层、对称、均匀浇筑混凝土。浇筑混凝土分层厚度项目分层厚度h应小于使用插入式振捣器振捣器作用半径的1.25倍人工振捣15~25mm灌筑一层时间不应超过水泥初凝时间th≤Qt/A(m)注:Q为每小时混凝土量(m3);t为水泥初凝时间(h);A为混凝土浇筑面积(m2)拆模时对混凝土强度要求:当达到设计强度的25%以上时,可拆除不承受混凝土重量的侧模;当达到设计强度的70%或设计强度的90%以上时,可拆除刃脚斜面的支撑及模板。③.套箱制作允许偏差偏差名称允许偏差(mm)套箱断面尺寸长、宽±0.5%,且不大于1001-421 两对角线长度对角线长的1%套箱侧壁厚度±15侧壁垂直度1%预埋件、预留孔位移±20(3)套箱下沉①.制作与下沉的顺序根据本工程特点,属中型套箱,高度不大,地基经处理能够达到较好的承载力,因此采用两次制作,两次下沉的方法施工。②.垫木的拆除当混凝土套箱强度达到80%以上时,便可拆除承垫木。刃脚下的垫木分区、分组、依次、对称、同步进行抽除。抽除次序:先抽除侧壁两短边下的一般垫木,然后抽除长边下一般垫木,最后同时抽除定位垫木。抽除方法是将垫木底部的土挖去,利用人工或机具将相应垫木抽除。每抽除一根垫木后,立即用砂、卵石或砾石将空隙填实,同时在刃脚内外侧填筑成小土坝,并分层夯实。抽除垫木时要加强观测,注意下沉是否均匀。③.下沉方法地下水位以上部分采用人工取土下沉。将土装入推车,用吊车吊出直接运走。人工取土下沉能够保证均匀对称、逐层取土,易控制下沉速度和纠偏。1-421 地下水位以下部分采用水力吸泥机取土下沉。水力吸泥取土,不受箱内水深限制,适用于内排水和不排水下沉。其主要设备有高压水泵、水力冲泥机(水枪)、水力吸泥机(射流泵)、吸泥管、进水管和排水管。取土时,这些设备组装如图。其操作要点:冲泥从套箱中央开始,对称扩向刃脚,均匀冲成锅底状的集泥坑。根据土质情况,集泥坑边与刃脚之间须留一定宽度护道。护道土靠刃脚挤向集泥坑。为提高冲泥效果,须加大射水的流量和压力,减少射嘴离泥面的距离,增大射嘴的陡度。吸泥管龙头离泥面的距离,一般可为0.15~0.50m,以便做到连续均匀地吸出泥浆,提高吸泥效果。④.测量控制与观测套箱平面位置与标高的控制是在套箱的四周地面上设置纵横十字中心控制线、水准基点进行控制。套箱垂直度的控制,是在箱筒内按4或8等分标出垂直轴线,吊线锤对准下部标板进行控制,如下图所示。1-421 在挖土时,随时观测垂直度,当线锤距离墨线达50mm,或四面标高不一致时,要及时纠正。套箱下沉控制,在箱外壁的两侧用红油漆画出标尺,采用水平尺或水准仪来观测沉降。在套箱下沉中,加强平面位置、垂直度、标高的观测,每班至少测量两次,在班中及每次下沉后检查一次,并做好记录,如有倾斜、偏位和扭转,及时通知值班负责人,指挥操作人员纠偏,使偏差控制在允许范围内。⑤.套箱施工质量标准a.套箱工程中间验收按以下各项进行,并填写验收记录:制作套箱场地的地基土质;每节套箱制作质量;侧壁预留孔洞和预埋件的设置质量;套箱制作尺寸及允许偏差。b.套箱下沉结束,其偏差应符合下列规定:1-421 刃脚平均标高与设计标高的偏差不得超过100mm;套箱水平位移不得超过下沉总深度的1%,当下沉深度小于10m时,其水平位移允许100mm;矩形套箱刃脚底面四周中的任何两角的高差,不得超过该两角间水平距离的1%,且最大不得超过300mm;如两角间水平距离小于10m,其刃脚底面高差允许为100mm。(4)混凝土套箱内水下混凝土封底混凝土套箱下沉就位后,便可进行封底混凝土的施工。为确保封底混凝土达到设计强度抽干水后的安全稳定性,最大限度降低承台施工前清凿工作量,施工工艺如下:a.为保证封底混凝土与钢护筒壁间的粘结力,在水封前,用自制钢丝刷(或用射水的方法)将封底混凝土厚度范围的钢护筒外壁表面附着物清除干净。b.保证封底混凝土的厚度。套箱下沉就位后内底泥面标高控制在-3.1m左右,承台底标高为-1.5m,确定封底混凝土平均厚度为1.5m,保证封底抽水后不出现漏水现象。c.封底混凝土量为73~75m3,按现场混凝土供应能力,1小时便可浇筑完;5天后进行封底抽水。因此混凝土要具备如下性能:5天强度不小于10MPa;混凝土坍落度18~22cm。按此性能标准作混凝土施工配合比设计。d.按规范及我单位封底混凝土施工经验,导管作用半径定为4m,考虑到有钢护筒等障碍物,为保证封底混凝土的质量,布设2根导管。导管采用外径273mm、壁厚6mm的焊管制作,各节之间1-421 有止水槽的法兰盘夹橡胶垫圈,用螺栓连接。由于浇筑高度小,在浇筑过程中可不拆管,导管总长度根据现场情况确定。球塞可用木球、麻袋球(内装锯沫)或圆铁板隔水栓(两块隔水板间夹软胶皮)。木球直径略水于导管内径,使之紧贴导管内壁。球塞用绳系住,以控制其下落和使之正常下落。e.按导管作用半径4m、首灌导管埋深1m、导管按9m计,封口首灌量为V=πR2h/3+(d/2)2×π×9(m)=17.2m3储料斗按19m3加工制作,下部为圆锥型,直接与导管相连。①.灌筑控制每灌筑一次混凝土,就及时对所能涉及到范围内的混凝土面标高进行加密测量,所得数据报给指挥人员,供指挥人员指导下一步施工灌筑;同时每根导管灌筑时间由专人记录,并报给指挥人员,当时间间隔大于4~5min后,指挥人员将结合导管埋深及周围混凝土面标高,给出对此导管灌筑一定混凝土量的指令,直到此导管全部拔出。混凝土在拌和站集中拌制,混凝土搅拌运输车运至施工现场,混凝土输送泵车泵送至导管漏斗,在最初的几盘混凝土拌制时,加入一定比例的絮凝剂,其作用是使最初浇灌的混凝土形成一层保护层,把后浇筑的混凝土与水之间隔离开来,避免海水稀释和离析封底混凝土。封底混凝土顶面高度与承台底标高平齐。(5)套箱施工的问题及处理方法1-421 沉降下沉施工中常见问题,原因分析、预防措施及处理方法见下表。套箱下沉施工常见问题、原因分析、预防措施及处理方法常遇问题原因分析预防措施及处理方法套箱倾斜1.刃脚下的土软硬不均匀2.没有对称地抽除承垫木或没有及时回填夯实;套箱外四周的回填土夯实不均匀3.没有均匀挖土使箱内土面高差悬殊4.刃脚下掏空过多,套箱突然下沉,易产生倾斜5.刃脚一侧被障碍物搁住,未及时发现和处理6.箱外弃土或堆物,箱上附加荷重分布不均匀,造成对箱壁的偏压1.加强下沉过程中的观测和资料分析,发现倾斜及时纠正2.对称、均匀抽出承垫木,及时用砂或砂砾回填夯实3.在刃脚高的一侧加强取土,低的一侧少挖或不挖土,待正位后再均匀分层取土4.在刃脚较低的一侧适当回填砂土或石块,延缓下沉进度5.不排水下沉,在靠近刃脚低的一侧适当回填砂石;在井外射水或开挖、增加偏心压载以及施加水平外力套箱偏移1.大多由于倾斜引起,当发生倾斜和纠正倾斜时,箱身常向倾斜一侧下部产生一个较大压力,因而伴随产生一定位移,位移大小随土质情况及向一边倾斜的次数而定2.测量定位发生差错1.控制套箱不再向偏移方向倾斜2.有意使套箱向偏位的相反方向倾斜,当几次倾斜纠正后,即可恢复到正确位置或有意使套箱向偏位的一方倾斜,然后沿倾斜方向下沉,直至刃脚处中心线与设计中心线位置相吻合或接近时,再将倾斜纠正3.加强测量的检查复核工作套箱下沉过快1.遇软弱土层,土的耐压强度小,使下沉速度超过挖土速度2.长期抽水或因砂的流动,使侧壁与土之间摩阻力减小3.套箱外部土体液化1.用木垛在定位垫架处给以支承,并重新调整挖土;在刃脚下不挖或部分不挖土2.将排水法下沉改为不排水法下沉,增加浮力3.在套箱外壁与土壁间填粗糙材料,或将箱筒外的土夯实,增加摩阻力;如套箱外部的土液化发生虚坑时,可填碎石进行处理套箱下沉极慢或停沉1.侧壁与土壁间摩阻力过大2.套箱自重不够,下沉系数过小3.遇有障碍物1.在箱顶均匀加荷载2.挖除刃脚下的土或在箱内继续进行第二层“锅底”状破土;用小型药包爆破震动,但刃脚下挖空宜小,药量不宜大于0.1kg,刃脚应用草垫等防护3.不排水下沉改排水下沉,以减小浮力4.在箱外壁用射水管冲涮箱周围土,减小摩阻力1-421 5.在箱壁与土之间灌入触变泥浆,降低摩阻力,泥浆槽距刃脚高度不宜超过3m6.清除障碍物发生流砂1.箱内锅底开挖过深,箱外松散土涌入箱内2.箱内表面排水后,箱外地下水动水压力将土压入箱内3.爆破处理障碍物时,箱外土受震动后进入箱内1.采用排水法下沉,水头控制在1.5~2.0m2.挖土避免在刃脚下掏挖,以防流砂大量涌入,中间挖土也不宜挖成锅底形3.穿过流砂层应快速,最好加载,使套箱刃脚切入土层4.采用井点降低地下水位,防止箱内流淤,井点可设置在箱外或箱内5.采用不排水法下沉套箱,保证箱内水位高于箱外水位,以避免涌入流砂套箱下沉遇障碍物套箱下沉局部遇孤石、大块卵石、地下暗道、沟槽、管线、钢筋、木桩、树根等造成套箱搁置、悬挂1.遇较小孤石,可将四周土掏空后取出;遇较大孤石或大块石、地下暗道、沟槽等,可用风动工具或用松动爆破法破碎成小块取出,炮孔距刃脚不少于500mm,其方向须与刃脚斜面平行;药量不得超过0.2kg,并设钢板防护,不得裸露爆破;钢管、钢筋、型钢等可用氧气烧断后取出;木桩、树根等可拔出2.不排水下沉,爆破孤石,除打眼爆破外,也可用射水管在孤石下面掏洞,装药破碎吊出套箱超沉与欠挖1.套箱封底时下沉尚未稳定2.测量有差错1.当套箱下沉至距设计标高以上1.5~2.0m的终沉阶段时,应加强下沉观测,待8h的累计下沉量不大于8mm时,套箱趋于稳定,方可进行封底2.加强测量工作,对测量标志应加固校核,测量数据须准确无误四、模板工程⑴模板种类选型矩形承台直接利用混凝土套箱作为承台模板;“工”字型模板采用组合钢模板拼装,组合钢模有现成产品,无须加工制作;可拼成所有尺寸,适应性强;周转次数多,技术经济合理。⑵模板设计要点a.考虑下列荷载,并根据实际情况选择最不利的荷载组合。1-421 竖向荷载:模板与支架自重;新浇混凝土重量(普通混凝土采用24KN/m3);钢筋重(根据设计图纸确定);施工人员和施工设备重;振捣时所产生的荷载,对水平面模板可采用2.0KN/m2,对垂直面模板可采用4.0KN/m2(作用范围在新浇混凝土侧压力的有效压头高度之内)。水平荷载:新浇混凝土对模板的侧压力;倾倒混凝土时所产生的水平动力荷载。b.分段、分片或分块时,要方便加工、拼装、支拆和运输,以减少损坏和提高周转次数。c.具有足够的钢度和稳定性。d.根据结构和构件的特点,选用适当的种类、型式的止浆件,并采取妥善的固定方法。⑶模板制作及安装组合钢模板用人工安装。采用[14型钢做纵横加强肋,支撑主要采用外撑内拉式。模板拼装完成加固前,用磨光机打磨干净、光洁后,涂匀脱模剂,模板安装完成经检查合格后再进行下道工序。⑷模板拆除1-421 混凝土施工完成,达到规范要求的强度后,便可拆模。模板均用人工拆除,拆除后要及时进行清理,并涂涮模板油,防止生锈。为防止变形,处理完后的模板统一码放在适当的地点,留做下次使用。⑸模板制作及安装质量检验标准钢模板制作质量标准序号项目要求尺寸(mm)允许偏差(mm)检查方法量具1外形尺寸长度L+0,-0.9检查中间及两边倾角部位1.5m长游标卡尺宽度B+0,-0.8检查中间及两端部位300mm游标卡尺肋高55±0.5检查两侧面两端处及中间部位同上2U型卡孔纵肋板的孔距150±0.6检查任意两孔间距同上横肋析板的孔距50±50同上同上孔与板面的间距22±0.3检查两端及中间部位同上孔与板端的间距75+0,-0.5检查两端孔与板端间距同上孔直径Φ13.8±0.3检查任意三个孔同上3凸棱尺寸高度0.3+0.15,-0.05检查肋板部位直角尺、塞尺宽度4±1.0检查任意部位游标卡尺边肋圆角90°Φ0.5钢针通不过检查肋板部位直角尺、Φ0.5钢针4面板端偏斜90°d≤0.5将90°角尺的一边与板侧边,贴紧,检查另一边与板端的缝隙直角尺、塞尺5面板局部不平度≤1.0沿板面长度方向检查测量最大缝隙平尺、塞尺6板面挠曲矢高f1≤1.0沿板面长度方向检查测量最大缝隙1.5m长游标卡尺、塞尺7板侧凸棱面挠曲矢高f2≤0.5沿板长方向靠板侧凸棱面检查,测量最在缝隙同上8横肋横肋、中纵肋与边肋高度差△≤0.5检查任意部位平尺、塞尺两端横肋垂直度偏差△≤0.5检查两端部位直角尺、塞尺两端横肋组装位移△≤0.3同上同上9焊缝押间焊缝长度30±0.5检查所有焊缝游标卡尺肋间焊缝高度2.5+1.0,-0同上焊缝万能检查尺肋与面板焊缝长度10+5.0,-0同上游标卡尺1-421 10角模的90°偏差△≤1.0检查两端及中间部位直角尺、塞尺11凸鼓的高度1.0+0.5,-0检查任意部位游标卡尺(带深度尺)12防锈漆外观油漆涂刷均匀,不得漏涂、皱皮、脱皮、流淌外观目测钢模板组装质量标准序号项目允许偏差(mm)检查方法量具1两块模板之间的拼接缝宽≤1.0用1.0塞尺插拼缝通不过塞尺2相临模板面的高低差≤2.0用平尺靠模板拼缝,2mm塞尺通不过平尺、塞尺3组装模板板面平整度≤2.5用2m长平尺靠板面,可见缝用2.5mm塞尺通不过2m平尺塞尺4组装模板的长宽尺寸±2.0用2m长钢尺检查两端和中间部位2m钢尺5组装模板两对角线长度≤3.0用钢尺检查组装模板两对角线钢尺五、钢筋工程1、钢筋的进场验收、加工及存放钢筋的进场验收、加工及存放同钻孔桩工程。2、运输及安装钢筋加工完成后,采用运输车运至现场绑扎成型。钢筋安装时采用焊接接长,焊接方法可根据不同的施工条件采用双面或单面搭接焊。筋骨架安装时,为保证钢筋骨架的刚度,骨架的局部用焊接拼装,安装时严格控制骨架位置,骨架的施焊顺序,由骨架的中间对称地向两端进行,并先焊上部后焊下部。相邻的焊缝分区对称地跳焊,不能顺方向连续施焊,药皮应随焊随敲。1-421 绑扎钢筋骨架时,应在钢筋骨架与模板之间错开放置一定数量的耐老化PVC管作为垫块,以保证混凝土保护层的厚度。骨架侧面的垫块应绑扎牢固。固定垫块时,应错开位置。垫块厚度不能有负公差,正公差不得大于5mm。另外,绑扎的铁丝头不得指向模板。钢筋拼装完成后,要认真检查钢筋的钢号、品种、级别、根数、间距、接头位置、搭接长度、骨架长度等是否符合图纸设计要求和规范规定。检查完毕后,立即通知有关部门验收,作好隐蔽工程记录。3、承台钢筋制作和安装质量标准钢筋制作和安装实测项目规定值及允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差(mm)检查方法和频率1受力钢筋间距两排以上间距±5用尺量,每个构件检查2个以上断面基础、礅台、柱±202箍筋、纵向水平钢筋、螺旋筋间距箍筋、纵向水平钢筋±20每构件检查5~10个间距螺旋筋+0,-203钢筋骨架尺寸长±10按骨架总数30%检查宽、高或直径±54弯起钢筋位置±20每骨架抽检30%5保护层厚度柱、梁、拱肋±5每构件沿模板周边检查8处基础、墩台±10板±3六、混凝土工程根据设计混凝土配合比的标号,选择合适的原材料。原材料在进场之前进行自检,做好混凝土配合比设计,混凝土集料、矿物掺和料、水、水泥、外加剂、混凝土配合比等按照“混凝土施工技术规程”1-421 执行。强度和抗氯离子渗透性能应满足设计要求。并报请监理工程师验证批准后才能进场。具体内容如下:1、原材料的检查①水泥的检查与保管A水泥采用强度等级为42.5的P.II硅酸盐水泥,进场之前抽取样品进行检验,并报请监理工程师检验,经监理工程师同意后才能进场。进场的水泥按其品种、标号、证明文件(质保书)以及出厂时间等情况分批进行检查验收。B入库的水泥按品种、标号、出厂日期分别堆放,并竖立标识。做到先到先用,并防止混掺使用。C为了防止水泥受潮,现场仓库应尽量密封。包装水泥存放时应垫离地面30cm,离墙也要在30cm以上。临时露天暂存水泥时应用防水雨逢布盖严,底板需垫高。D水泥贮存时间不宜过长,以免结块降低强度。常用水泥出厂超过三个月应视为过期水泥,使用时必须重新检测确定等级。因为水泥在正常环境中存放超过三个月强度会降低10%~20%,存放六个月,强度会降低15%~30%。E受潮、结块水泥不得用在结构工程中。②细集料A细集料的选择1-421 选择细集料时,应优先选择级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂,当没有河砂时,可用山砂或机制砂。无论用哪一种砂均应分别检验,各项指标均应满足《公路桥涵施工技术规范》方可使用。B试验细集料进场使用前,根据规范应完成:筛分、含泥量、有机质以及压碎值试验,必要时还要进行坚固性试验。③粗集料粗集料对混凝土质量有较大影响,使用干净、坚硬、具有耐久性的集料很重要。粗集料采用连续级配并且级配良好的碎石,最大粒径不超过25mm、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的2/3,当设置二层或多层钢筋时,不得超过钢筋最小净距的1/2,不宜超过泵送管径的1/3。同细集料一样,选用粗集料必须满足《公路桥涵施工技术规范》中的各项指标要求,并且现场取样进行筛分、杂质含量、强度、针片状含量等试验,只有当试验结果满足规范要求才能使用。无论是粗集料,还是细集料,在进场之前,必须报请监理抽验,填写进场材料检验申请单,经监理工程师检验合格并签证后方可进场使用。④水混凝土混凝土拌和用水不得采用海水、污水和PH值小于5的酸性水,水中的氯离子含量不大于200mg/L,硫酸盐含量按SO2-4计不大于500mg/L。⑤矿物掺和料、化学外加剂1-421 矿物掺和料要有生产厂家的产品合格证书。粉煤灰选自燃煤工艺先进的电厂,各项性能指标稳定,属于一级或二级低钙灰。混凝土掺用粉煤灰,磨细矿渗等矿物掺和料,掺量要经过试验论证。掺和料质量要求稳定。在满足强度需要的前提下,粉煤灰掺量不超过胶凝材料按重量计的50%。磨细高炉矿渣的比表面积控制在3600~4400cm2/g。硅粉掺量不超过8%,比表面积不小于18000cm2/g。主要的外加剂类型有普通和高效减水剂,早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、钢筋阻锈剂、防水剂等。化学外加剂应附有检验合格证,减水率至少达到25%,氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.01%。各种化学外加剂在事先测定其相容性。混凝土钢筋阻锈剂的品种及掺量要通过试验论证。混凝土胶凝材料,一般不应超过550kg/m3,亦不应低于400kg/m3,墩身混凝土最大水胶比W/B为0.40。如设计有要求,水胶比降低至0.38以下,胶凝材料需控制不小于380kg/m3。(2)配合比配合比的设计依据设计图纸和混凝土标号进行。选择配合比的原则:在具有适合作业要求的和易性范围内,尽量减少单位用水量,并根据试验确定配合比。1-421 由于计量、搅拌、养生、浇筑以及集料等方面原因,施工现场拌制混凝土时与试验室存在一定的差异,因此试配强度应大于标准强度。同时,混凝土通过适当引气提高耐久性,新拌混凝土中引气量一般要求控制在4~6%,气泡间隔系数小于250μm。另外在做配合比试验时,所有材料都应与施工材料相同,否则试配是无效的。为了节约水泥和改善和易性,缩短或延长凝结时间,满足设计规定的强度等级及水胶比,水泥用量,含气量,工作度以及混凝土抗裂性和抗氯离子渗透性能指标的要求,应积极使用外加剂。混凝土拌和物中各种原材料引入的氯离子总质量不超过胶凝材料总量的0.1%,按非静态电迁移法检测的氯离子扩散系数不大于“杭州湾大桥工程结构混凝土施工技术规程”有关规定。混凝土配合比在浇筑前至少35天完成,并将配合比详细资料,包括混凝土强度,各集料的材质和级配、混和集配,配合比参数、水胶比及塌落度,施工工艺要求等报监理工程师批准。今后除非监理工程师批准,不得更改。(3)混凝土的拌制混凝土在搅拌站统一进行拌制,砂、石、水泥等材料由汽车从01省道运至施工现场。根据砂石含水量变化情况,及时测定砂石含水量。每工作班至少测定两次,天气骤变时酌情增加测定次数。按测定结果、配合比和拌和容量,确定一罐各成分投入量。搅拌站设电子计量装置,并定期检查,每工作班对水泥、水、砂石、外加剂等的计量至少检查的次数分别为4、4、2、4,以确保计量误差控制如下:水泥、外加剂干料±2%、粗细集料±1-421 3%、水、外加剂溶液±2%。掺外加剂时,将外加剂配成溶液,加入拌和水中,并搅拌均匀。每班拌和前,加水空转数分钟,充分润湿筒壁和叶片,湿润后的余水要排净。拌和第一罐时,要考虑“粘罐”影响,粗骨料的投入量应为计算值的一半左右。拌和要充分,使各成分拌和均匀、颜色一致。(4)混凝土的运输混凝土运输要根据浇筑结构或构件所在位置、特点和距拌和地点的远近、浇筑量大小、以及现有机具设备条件,选择合理运输工艺。在运输过程中,应保证其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。混凝土输送泵车可作水平、垂直运输;布料面大;连续、快速、高效、灵活输送;输送混凝土不受外界气候影响,能保持入泵前的性能等优点。依据本工程特点,拌制好的混凝土用混凝土搅拌运输车运至浇筑现场,再采用混凝土输送泵车送入仓内。用混凝土输送泵车泵送混凝土时要保证输送管接头严密,输送前用水泥浆润滑内壁;混凝土泵送作业要连续进行,如有间歇应经常使混凝土泵转动,以防输送管堵塞,时间过长时,应将管内混凝土排出并冲洗干净;泵送时,应使料斗内经常保持约2/3的混凝土,以防管路吸入空气,导致堵塞。(5)混凝土浇筑1-421 ①浇筑前的准备工作A建成并调试好具有足够混凝土生产能力的搅拌站及砂、石、水泥、淡水的储备场。B准备充足的原材料及混凝土的运输设备、动力设备等,并经调试能够满足使用要求。C检查模板及其支架、支撑、钢筋、保护层以及预埋件、预留孔。D清除模板内的木屑、铁丝短头、铁钉、泥土,以及附着在钢筋骨架和预埋件上的油污、灰浆。②浇筑要点:运至浇筑的混凝土如有离析现象或坍落度不符合要求要重新搅拌均匀、满足坍落试要求方可入模。泵送混凝土浇筑入模的塌落度应控制在140~180mm。混凝土入模时的自落高度不宜超过2m,如可能发生离析,应采用串筒、斜槽、溜管或振动溜管。分层厚度根据气温、浇筑能力和振动设备情况综合分析确定。混凝土浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。为了保证浇筑混凝土的整体性,防止在浇筑上层混凝土时破坏下层混凝土,需使次一层的浇筑能在先浇筑的一层混凝土初凝以前完成。③采用振动器振捣混凝土时,要符合下列要求:1-421 每一振点的振动持续时间应能保证混凝土获得足够的振捣程度(以混凝土表面出现水泥浆和不再沉落为度)。插入式振捣器的振捣顺序宜从近模板处开始,先外后内,移动间距不应大于振捣器作用半径的1.5倍。振捣器的作用半径应根据试验确定,缺乏试验资料时,可采用25~30cm。振捣器至模板的距离不应大于振捣器有效半径的1/2,并应尽量避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件等。振捣器应垂直插入混凝土中,并快插慢拔,上下抽动,以利均匀振实。以保证上下层结构成整体,振捣器应插入下层混凝土5cm。表面振捣器的移动间距应能保证覆盖已振实部分的边缘。(6)混凝土养护承台混凝土浇筑完成后及时进行养护。养护用水要使用淡水。缺乏淡水时,应涂养护剂并采用塑料薄膜覆盖进行养护。在养护期间,使其保持湿润,防止雨淋、日晒、受冻和受荷载的振动、冲击。为促使混凝土硬化,并在获得强度的同时,防止混凝土干缩引起裂缝。为此对于混凝土外露面,在表面收浆、凝固后即用草帘等物覆盖,并经常在覆盖物上洒水。墩顶表面收浆后,应及时养生,洒水养生不少于7天。接触动水的构件要采用防水措施,保证混凝土浇筑后7天之内不受水的冲涮。当日平均气温低于+5℃或日最低气温低于-3℃时,按冬季施工要求进行养护。(7)混凝土施工注意事项1-421 超大、超厚大体积混凝土施工,由于内部水化热升温值很大,混凝土体内温度迅速上升,体积膨胀,受四周接触面的约束作用,板内出现压应力。由于初期弹性模量较小,压应力数值相应较小。当浇筑完毕温度下降,混凝土逐渐冷却收缩,其弹性模量较初期有较大增长,使冷却收缩产生的拉应力超过早期的压应力,混凝土处于受拉状态。承台表面及底面由于散热较快,温度较低,相应的应力也较小,而承台中心温度较高,冷却后的拉应力也较大,当超过混凝土的抗拉强度时,将产生内部裂缝,部分地切断结构混凝土断面,具有一定的危害性。同时混凝土表面温度的骤降和干缩,也将产生拉应力,二者叠加,可能导致表面裂缝发展为贯穿裂缝,对结构的整体性和稳定性产生不良影响,因此必须对裂缝加以控制和预防。①设计合理的混凝土配合比选用低热水泥,适量掺入粉煤灰及缓凝型减水剂,以减少水泥用量和水灰比,延长混凝土的初凝时间,改善混凝土的可泵性,最大限度降低水泥的水化热,从而降低混凝土的升温峰值。②布置冷却管在绑扎钢筋的过程中,布设冷却管,冷却管采用Ф30mm的钢管,接头采用套管螺丝连接,上下布置二层,每层钢管间距为100cm,在钢筋骨架上绑扎牢固。根据实测温度来控制调节循环水流量、流速及开停供水时间,通过循环冷却水携带大量的水化热。③蓄热保温1-421 蓄热保温的目的在于通过保温措施,提高混凝土的表面温度,从而减少混凝土内外温差,使结构物降温速度减漫,防止开裂。承台施工结束后,要立即用塑料薄膜对混凝土表面进行覆盖,并在薄膜上层覆盖草袋。下层薄膜用来防止水分蒸发,上层草袋用于蓄热,使混凝土表面已升高的温度不易散去,有效的减少混凝土的内外温差。(8)混凝土浇筑质量检验标准①现浇承台的检查项目,规定值或允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1混凝土强度(Mpa)合格标准内按JTJ071-98附录D2断面尺寸(mm)±10用尺量三个断面3竖直度或斜度(mm)0.3%H且不大于20用垂线或经纬仪测量2点4承台顶面高程(mm)±10用GPS、经纬仪测量纵横各3点5轴线偏位(mm)10用GPS、经纬仪测量纵横各2点6大面积平整度(mm)5用2m直尺检查7预埋件位置(mm)10用尺量②外观质量要求表面平整洁净、密实,施工缝平顺,线形顺直,不应有错台,上下节色调一致。混凝土蜂窝麻面不得超过规定允许比例。大于0.1mm裂缝均经处理,处理工艺经监理工程师批准。外模、支架及围堰均拆除干净。预埋件外露面均经防腐蚀处理。(9)基坑回填承台混凝土施工完成,达到设计强度后,便可拆模,拆完模经检查混凝土合格后,便可进行基坑回填。50m连续梁部分混凝土套箱高出承台顶面的部分用风稿清除,回填施工采用机械进行,回填至原地面标高,并进行适当夯实。1-421 6.3.2.2、滩涂区承台施工一、工程概况及总体施工方案滩涂区长约1.4km,北高南低,坡降平缓,地面高程2.0~-2.0m。高潮位时水深1~4m,低潮位时滩涂外露。②1层:亚粘土,软塑~流塑,饱和,厚度4.05m;③1层:亚砂土,饱和,松散,厚度1.7m;③2层:淤泥质亚粘土,饱和,流塑~软塑,厚度11.8m。滩涂区承台形式:50+3×60+50m连续梁承台为Φ9.8m,厚度2.5m的圆形承台8个;50+80+50m连续梁承台为Φ10.8m,厚度3.0m的圆形承台6个;24×50m连续梁承台为Φ9.8m,厚度为3.0m的圆形承台48个;8×60m连续梁承台为Φ10.8m,厚度为3.0m和Φ14m,厚度为4.0m的圆形承台各8个。水中滩涂区的承台采用双壁钢围堰的施工方法进行施工,并且双壁钢围堰直接作为承台施工模板。二、双壁钢围堰设计与施工⑴围堰的设计①设计条件A水位:根据工程所处水域常年水位变化曲线,确定围堰施工周期内的水位最低和最高值。1-421 B围堰尺寸:根据工程基础承台设计尺寸,拟定围堰平面内净尺寸,本工程考虑围堰侧板兼作承台模板(考虑到围堰刃角入土后平面位置不易调整,设计将围堰内直径比承台直径尺寸大0.2m),以便减小围堰尺寸,节省材料,便于施工;根据施工最高控制水位定出围堰顶面标高;经计算得出封底混凝土最小厚度定出围堰底板顶面标高;根据结构受力及施工方便的要求拟定围堰侧壁钢构架结构形式。C设计工况:双壁钢围堰设计计算分两种工况,第一种工况:拼装完后起吊下放的工况;第二种工况:围堰抽完水的最不利工况。②结构形式及计算方法钢围堰是为了在无水环境下施工承台而设计的临时阻水结构,其结构形式主要由刃脚段、标准段、加强段及垂直内部支撑组成。各段又由内、外壁板、环板、环板加劲肋、竖肋、水平支撑、节间顶板、隔仓板及仓壁混凝土组成。圆形钢围堰材质采用Q235-A级钢材。钢围堰顶标高4.5m,高出平均高潮位2m,刃脚标高-4.5m,总高度9m,内径10m,外径11m。钢围堰分3个节段,1个刃脚段、1个标准段、1个加强段,每个节段分4个环块共3种类型。钢围堰内、外壁板及隔仓板厚度6mm,竖向加劲肋采用间距为50cm的∠63等边角钢,水平斜撑采用∠75等边角钢,水平环板厚10mm,节间环板厚度8mm。为防止最大抽水状态下封底混凝土与钢围堰之间发生渗漏,并使封底混凝土与钢围堰作为整体抵抗浮力的作用,在钢围堰刃脚段内壁板上设置了抗剪环板。钢围堰壁仓内填筑15号水下混凝土,其顶面标高为0m。A高度设计计算:围堰顶标高=潮位标高+浪高+安全高度潮位标高取2.5m,浪高取1.0m,安全高度取1.0m。1-421 围堰底标高确定主要由封底混凝土的厚度和围堰入土深度决定,即围堰底标高=承台底标高-封底混凝土厚度-入土深度封底混凝土的厚度由下列因素确定:海水浮力、钢围堰自重、封底混凝土重量、封底混凝土与桩的固结力等。即上述因素满足下列关系:海水浮力≤钢围堰自重+封底混凝土重量+封底混凝土与桩的固结力+钢围堰壁板与土的磨擦力综合上述因素。经分析计算,封底混凝土的厚度为2.5m,围堰入土深度为1m,即钢围堰的底标高为-4.5m。因此设计围堰总高为9.0m。B受力计算:荷载分析:钢围堰的受力主要有:静水压力、流水动压力、波浪撞击力、漂流物或般舶撞击力、波浪和围堰壅水及跌水所产生的压力、风荷载、施工荷载。壁板结构最不利受力状态为围堰封底完成后承台混凝土灌筑前,此时荷载中考虑静水压力和水流冲击力,为确保结构安全和保证施工工期,按水深7m进行检算,计算水流流速为3m/s。水压呈三角形分布,按线性荷载作用于封底混凝土顶面以上的壁板结构上。1-421 为简化圆型钢围堰的受力计算,作如下三个假定:a对环板和水平斜撑计算时考虑壁板10倍板厚的宽度参与受力;b竖向加劲肋按多跨连续梁计算,同时考虑壁板10倍板厚的宽度参与受力;c壁板按支撑在竖向加劲肋上的多跨连续梁计算。根据以上计算假定,壁板、竖肋按简化公式进行局部计算(图)。水平环板及水平斜撑可采用如下简化公式计算,也可采用有限元程序计算,即:X1=q1L12/6X2=q2L22/6N1=[q1L1cos(180/n)-X3sinβ]/sin(180/n)N2=[q2L2cos(180/n)-X3sinα]/sin(180/n)X3=q1L12sinβcos(180/n)/E1A1+q2L22sinαcos(180/n)/E2A2L1(sinβ)2/E1A1+L2(sinα)2/E2A2+L3[sin(180/n)]2/E3A3式中X1、X2——外、内环板跨中截面弯矩;N1、N2——外、内环板轴力;X3——水平斜撑轴力。C抗滑、抗倾覆、抗浮稳定性验算在钢围堰封底混凝土浇筑完并达到强度后,承台浇筑前最大抽水状态下,进行围堰的抗滑、抗倾覆、抗浮稳定性验算。稳定性验算的计算水位及计算荷载同前面受力计算。抗浮按满足下面关系式:海水浮力<钢围堰自重+封底混凝土重量+壁仓内注水重量+壁仓混凝土重量+封底混凝土与桩钢护筒的固结力1-421 封底混凝土与桩钢护筒的固结摩擦系数在计算时取1.0kg/cm2。D计算结果a受力计算圆形钢围堰在最大抽水状态下各部控制应力值见下表(单位:Mpa):壁板环板水平斜撑竖肋3018-9-10b稳定性验算抗滑、抗倾覆、抗浮安全系数见表抗滑安全系数2.8抗倾覆安全系数4.6抗浮安全系数1.7(2)双壁钢围堰施工①双壁钢围堰的生产制造:生产制造一般按以下工序进行:胎架的设置;1/4钢围堰散片的分片制作。A、胎架的设置双壁钢围堰的内外壁为圆孤形,且直径大,为了使钢围堰外形尺寸准确达到要求,在制作时,首先要设置组装用胎架,如图所示。组装胎架要具有一定的刚度,防止构件在组焊过程中变形。1-421 首先,按工艺要求设计胎架图纸,并严格按胎架图纸施工,制作弧形样板供胎架的制作与胎架检验用。每套钢围堰分块组装胎架应力求尺寸精确一致,以保证每套胎架组焊出来的产品的尺寸一致性。组装胎架建造时,要在建造平台上划好格子安装线,并划出“+”字检验准线,用铳眼作出记号,并用白色油漆标出醒目的标记,用以检验组装时的内外壁板的位置是否准确。安装和检验时可用吊线锤进行。B、1/4钢围堰的分片制作a下料钢围堰的构件每节在下料前必须制作样板。凡构件中不能确定尺寸的零件或组合连接关系复杂的构件,可通过放实样来确定其准确尺寸。所有内外壁环板与节间环板的下料必须按各类样板进行,各类水平桁架分片样板施工图中的分段尺寸制作后,在施工平台上划地样进行组装。b胎架上组装组装壁板、环板、平面桁架等构件按由外壁逐渐组拼到内壁的顺序进行胎架上的组装,其具体顺序是:外壁板与刃脚立板——外壁竖肋——隔仓板与水平桁架分片——内外顶环板——密封环板——内壁板c焊接1-421 双壁钢围堰焊接等强焊接拼接,所有焊缝除竖肋及隔仓板加劲采用间断外,其它均为连续满焊,焊接施工前对所有焊缝均需进行焊接工艺评定试验。为了减少各钢围堰分块在组装胎架上的焊接变形,内、外壁板按每块整片实行两面自动焊,各隔仓板上加劲肋在胎架上施焊以减少整体施焊工作量,并有效控制分块外轮廓尺寸偏差。在钢围堰各块焊接时,应以双数焊工对称进行施焊,从中间向两端,从下往上并用跳路和交叉焊的方法进行,以减少焊接变形量。C、双壁钢围堰的现场拼装与下放着床a拼装前的准备工作ⅰ落潮期间将围堰所在滩涂位置整平。ⅱ把个钻孔平台做尽一步修整,作为钢围堰拼装平台。拼装平台尺寸不小于13×13m。ⅲ测量围堰周边护筒的平面位置及倾斜率,并计算出与设计墩中心的关系。测放出承台设计中心线。ⅳ在拼装平台上放出围堰拼装边线,并在壁板上标出壁板与托架的对齐线。b钢围堰底节的拼装ⅰ垫墩及测量标杆的设置按围堰拼装边线每个分块设置3个垫墩及测量标杆,所有垫墩用水平仪测定基准平面(如图所示)。ⅱ临时支腿1-421 由于刃脚段不能单独站立,需在刃脚部安设临时支腿。每个分块装设两个临时支腿,如图所示。ⅲ定位分块的吊装选定对称的两个分块作为定位块,吊上垫墩对准地样并依据测量标杆找正定位。测量上部开口尺寸,准确无误后固定。ⅳ其它分块的吊装吊装定位块相邻的分块,预留约50mm间距,测量找正后以隔仓线为准,测量割除余量,然后用导链配合龙门吊拉拢,其余分块依此类推进行吊装。ⅴ焊接采用点焊将钢围堰整体装配完毕,经测量准确无误后,按照先构件后板缝的原则进行整体对称施焊。ⅵ密性试验根据设计要求进行密实试验。c钢围堰下放着床ⅰ悬挂牛腿的设置沿围堰周边4根钢护筒,在标高6m处设置钢牛腿,牛腿到高潮位水面约3.5m,满足首节悬挂下放要求,每个牛腿设有1个吊耳,吊耳偏差控制在±100mm以内,牛腿吊耳上挂50t手动葫芦1只,共计4只,用于围堰的悬挂。1-421 ⅱ导向装置的安装根据工程实际工况,为了围堰在取土下沉中平面位置偏差能控制在允许范围内,在4个钢护筒上设置导向约束装置。导向柱长5m,由φ500mm、δ=10mm的钢管制成,顶标高5m,导向柱的垂直度满足1/500要求。ⅲ首节钢围堰下放用龙门吊起吊提起首节钢围堰,拆除围堰拼装平台及平台托架,4个起吊滑车组同时同步下放围堰至悬挂牛腿下部,并用4只50t手动葫芦悬挂与4根护筒的牛腿上。ⅳ围堰接高第二节围堰高为3m,在第一节节间环向板上直接对称搁置组拼。每片钢围堰用龙门吊吊起缓慢移置已就位围堰上方,初步对位,然后再缓慢下落,在下落过程中再进行精确对位,安放在已安装就位钢围堰上。当4片围堰均按设计要求拼装完成,经外形尺寸的检验合格,便可施焊。施焊程序为对称施焊,保证内、外壁焊缝焊透。ⅴ下放着床与壁仓混凝土填充钢围堰下放着床选在低潮位时进行,围堰下放时,派专人统一指挥,每个葫芦由1名工人操作,在指挥长统一指挥下,同时均匀放松导链,以每一声令下放10cm为原则。围堰入水着床后,取下葫芦,割除牛腿,围堰进入下沉阶段。填充混凝土高度为3.0m,1-421 采用混凝土泵车进行对称、分层均匀浇筑。浇筑中混凝土入仓高差不能过大,随时观察围堰顶面偏差,通过混凝土浇筑量及时调整,使围堰刃脚着床时顶面基本水平。按以上施工工序拼装上节围堰并下放。D、围堰的吸泥下沉围堰下沉过程中,用水泵向钢壳内注水,增加围堰重量,克服围堰下沉摩阻力。用两台吸泥机布置在围堰中心附近同时对称吸泥,进行全断面吸泥下沉,在施工过程中,要特别注意选择吸泥的位置,尽量从围堰中心向四周逐渐扩大均匀吸泥,避免在刃脚附近吸泥,使围堰缓慢平稳地下沉,防止造成围堰倾斜和位移。如围堰倾斜较大,可将一台布置在围堰顶面较高一侧,另一台在中心吸泥,以便一边下沉一边调整围堰。在围堰中心吸泥形成的锅底坑深度低于刃脚3m时,如围堰仍不下沉,应停止在中心吸泥,以防锅底坑过深,造成围堰突然下沉或翻砂使围堰倾斜,此时应适当向刃脚方向对称移动吸泥机吸泥,扩大吸泥范围,使围堰下沉均匀。在靠近刃脚2m范围内吸泥,要保证吸泥机下口不低于刃尖,以免吸泥过深,坑深超过刃尖过多引起翻砂。在吸泥过程中应保持围堰内外水位一致,防止内外水头差过大造成翻砂,必要时要用多台水泵向围堰内补水。1-421 围堰着床后下沉初期,入土深度小于3m时,围堰嵌固较浅重心偏高,围堰最易产生水平滑移和倾斜。围堰的倾斜较容易调整,但围堰的偏位如不及时调整,随着入土加深,调整更加困难或发展更加严重,所以在该阶段应以纠正围堰底口中心偏位为主,调整倾斜为辅。控制围堰底口中心偏位不大于10cm;此时围堰的倾斜率可适当放宽,控制在2%以内。在围堰下沉中期,刃尖入土深度超过3m时围堰嵌固深度逐渐增加趋于稳定。该阶段调整围堰偏位比较困难;以保持偏位不再增加,控制围堰倾斜为主。控制围堰倾斜在1%以内。在围堰下沉后期,要采用均匀吸泥方法,严格控制泥面高差不大于1m。控制围堰最大倾斜不大于1%,保证围堰均匀稳定地下沉。在围堰顶面布置方格网,按方格网坐标点,布置吸泥机逐点均匀吸泥。围堰下沉过程中,要随时测量记录围堰总高度、刃尖高高程、中心偏位、顶面高差、围堰内外泥面、围堰内外水头差等资料;发现问题及时分析总结,制定对策。当围堰下沉到封底混凝土底标高后,调整围堰到设计位置,保证围堰平面位置正确及垂直度。然后利用千斤顶均匀挤压围堰达入土深度。在挤压过程中随时进行调整,避免围堰出现倾斜。E、围堰封底混凝土施工a钢围堰下沉安放完成后,便可进行封底混凝土的施工。为确保钢围堰封底混凝土的施工质量,达到设计强度抽干水后的安全稳定性,最大限度降低承台施工前清凿工作量,按“集中供料,满布导管,逐根开灌,及时补料”的施工工艺进行施工,为实现上述工艺,在实施前进行以下技术准备工作:1-421 ⅰ封底混凝土的厚度围堰下沉到位后,堰内泥面标高平均控制在-3.6m,承台底标高为-1m,确定封底顶标高为-1.1m,封底平均厚度为2.5m,保证封底抽水后围堰不上浮。ⅱ钢护筒壁清理为保证封底混凝土与钢护筒壁间的粘结力,在水封前,用自制钢丝刷(或用射水的方法)将封底混凝土厚度范围的钢护筒外壁表面附着物清除干净。ⅲ混凝土配合比设计本工程每个围堰封底混凝土量为196m3,混凝土按每小时有效供应量70m3计,共需浇筑3小时,根据混凝土供应能力,以及5天后抽水要求,对混凝土性能提出如下要求:·5天强度不小于10Mpa;·混凝土初始坍落度18—22cm,2h后不小于15cm;·混凝土初凝时间不少于5h。ⅳ导管布置及尺寸确定导管下口超压力P=rcHc+rwHw=23×11.5-11×7=187.5kPa1-421 对要封底的围堰在工作平台上一次性布全水封导管,按规范及施工经验,导管作用半径确定为4m,再考虑钢护筒阻碍影响,这样共需导管5根(见图)。导管采用外径273mm、壁厚6mm的焊管制作,各节之间有止水槽的法兰盘夹橡胶垫圈,用螺栓连接。在灌筑过程中,为便于保持和控制导管埋深,一组导管上部需拆除部分采用2×1m+0.5m短节进行法兰式组拼,混凝土漏斗采用轻便型,能插入导管和人工搬移,利用悬挂上层平台的2台50KN导链,进行导管起落操作。因封底用导管均是重新组合装配,在使用前必须做水密试验。首先在工作平台拼接好各投入使用的导管,前后加设密封堵头盖板,接好空压机;然后注水逐渐加压,达到最大压力值后,保持5min,若发现有漏水处,则做好标识停机整改,之后再加压直至无漏水现象为止。球塞可用木球、麻袋球(内装锯沫)或圆铁板隔水栓(两块隔水板间夹软胶皮)。木球直径略水于导管内径,使之紧贴导管内壁。球塞用绳系住,以控制其下落和使之正常下落。ⅴ储料斗体积与形状确定按导管作用半径4m、首灌导管埋深1m、导管按12m计,封口首灌量为V=πR2h/3+(d/2)2×π×10(m)=17.3m3储料斗按19m31-421 加工制作,下部为圆锥型,底部设4个出料门,可从不同方向出料,通过溜槽到达漏斗,进入导管。施工中混凝土集中向储料斗供料,施工人员根据浇筑需要开启不同方向出料门供应混凝土。ⅵ工作平台上部工作平台利用原有钻孔平台搭设,下部工作平台组拼布置在钻孔桩钢护筒上焊接生根牛腿,采用N型万能杆件进行平台构架组拼安装,平台布置及灌筑布置见图。ⅶ浇筑顺序及工艺封底混凝土浇筑时采用逐根筑堆、及时补料的原则。浇筑顺序见图。浇筑分首批筑堆、正常浇筑、结束收尾三阶段。·首灌阶段1-421 混凝土在搅拌站生产出后,用混凝土搅拌运输车运至现场,并用泵车送入中央储料斗,待料斗满时(19m3),即进行首灌施工,操作如下(以D1为例),打开储料斗出料门,混凝土通过溜槽、漏斗、串桶,讯速进入1m3的小料斗,当小料斗将满时,讯速剪断球塞牵绳,混凝土进入导管。混凝土不断流入小料斗,中央储料斗出料人员保持小料斗混凝土始终处于盈满状态。直至储料斗中混凝土全部入管。首灌阶段每根导管混凝土灌注量左右。当测量人员报告导管埋深符合要求后,再进行2号管的首灌浇筑。1号管转入正常浇筑阶段。·正常浇筑阶段(D1为例)当首批筑堆成功后,要求1号导管每隔30min补料一次,方量为19m3左右,这样按顺序逐根补料,使得首灌后的混凝土及时得到新鲜混凝土补充,导管下口混凝土处于一种“流动状态”,当各导管首批混凝土灌筑完成后,5根导管均进入正常浇筑阶段。各导管不断补料灌筑,混凝土面均匀上升,整个首灌、正常浇筑过程中,混凝土均源源不断向中央储料斗供应,保证混凝土浇筑强度。当导管埋深超过2m时,提升导管,拆除1根导管。·结束阶段封底混凝土顶面标高按-1.5m控制,充许偏差0~+20cm。施工时每10m21-421 布置一个测点,当导管下口混凝土接近封镀控制标高时,加大测量频率,特别是对相邻导管交界面、护筒周围、围堰内假侧等位置,根据所测结果有针对性地进行各导管混凝土灌筑,力求混凝土顶面均匀平整。当测点达到规定标高后,终止该处混凝土浇筑,上拔导管冲洗收集。b封底施工ⅰ施工准备与设备就位完成围堰下沉及围堰内取土后,进行下部浇筑平台的搭设,平台由万能杆件组成,它支承于钻孔桩钢护筒上。上部平台利用原有施工平台。在平台上安置中央储料斗,布设溜槽架,安放溜槽,完成导管、小料斗就位。ⅱ人员组织根据工艺特点,在现场成立指挥中心,负责统一指挥;设立混凝土生产运输组,负责混凝土的生产运输;设立灌筑组,负责储料斗作业及导管提升,保证正常浇筑;设监测组,负责混凝土面标高测量。各组对指挥中心负责,指挥中心统一指挥封底施工的各项工序作业。ⅲ封底施工封底施工开始后,混凝土搅拌站生产、运送混凝土至现场,并泵送入中央储料斗,待料斗满时,指挥长下达1号导管首灌指令,中央储料斗操作人员开启料斗底门,混凝土流向1号导管。当1号导管埋深0.8m左右,1号导管首灌封口成功,进行2号导管施工,同理进行3~5号导管首灌封口。每根导管首灌前,测量人员对该导管进行测量,保证开灌时,导管底口距底面15~25cm。各导管完成首灌后,每间隔30min补料一次。每次补料均有工作人员在指挥中心挂图上标明时间、混凝土注入方量及混凝土面高程,以指导下一步施工。1-421 水下混凝土施工工艺流程修整钻孔施工平台组拼下部工作平台布置水封导管布置中央储料斗、溜槽、串桶等灌注封底混凝土混凝土顶面找平及清理导管及平台拆除抽水、堵漏混凝土顶面凿毛1-421 F、双壁钢围堰的拆除墩身混凝土浇筑完成,达到设计强度并拆模后,便可进行双壁钢围堰的拆除。双壁钢围堰切割工作选在低潮位时进行,先将拼装连接螺栓拆除,然后沿滩涂地面进行切割,并用导链将钢板分块拆下。三、模板设计与施工因模板直接采用双壁钢围堰,因此模板的设计与施工同双壁钢围堰的设计与施工。四、.钢筋工程⑴钢筋的进场验收、加工及存放钢筋进场前要进行外观、出厂质量证明书和试验报告单的检查,并按有关规定取样进行抽检,检验内容有抗拉、冷弯和可焊性试验。钢筋经检验合格后方可使用。钢筋加工包括钢筋调直、切断、除锈、弯制等工序。钢筋加工制作前认真进行技术交底,组织操作人员熟悉图纸,钢筋制作要严格按照图纸、配料单及操作规程要求的步骤进行,钢筋的下料和弯制加工均在钢筋加工棚内进行,加工好后的钢筋按规格、型号统一码放,统一标识,并进行覆盖,严格防止锈蚀。⑵运输及安装钢筋采用运输车运至现场绑扎成型1-421 。钢筋不够长时,需要用接头的方法将钢筋接长。钢筋的接头一般采用焊接或绑扎。本工程承台钢筋接长均采用焊接接长。焊接有闪光接触对焊、电弧焊等多种形式。电弧焊又分为搭接、帮条、坡口、熔槽焊等情况。钢筋的纵向焊接应优先采用闪光对焊。用焊接来拼装骨架时,应用样板严格控制骨架位置,骨架的施焊顺序,由骨架的中间对称地向两端进行,并先焊上部后焊下部。相邻的焊缝分区对称地跳焊,不能顺方向连续施焊,药皮应随焊随敲。绑扎钢筋骨架时,应在钢筋骨架与模板之间错开放置一定数量的三角UPVC管作为垫块,以保证混凝土保护层的厚度。骨架侧面的垫块应绑扎牢固。固定垫块时,应错开位置。垫块厚度不能有负公差,正公差不得大于5mm。另外,绑扎的铁丝头不得指向模板。钢筋拼装完成后,要认真检查钢筋的钢号、品种、级别、根数、间距、接头位置、搭接长度、骨架长度等是否符合图纸设计要求和规范规定。检查完毕后,立即通知有关部门验收,作好隐蔽工程记录。⑶质量标准a钢筋的品种及强度标准项次钢筋种类符号钢筋抗拉设计强度Rg或Ry(Mpa)钢筋抗压设计强度Rg或Ry(Mpa)1热扎钢筋Ⅰ级钢筋∮240240Ⅱ级钢筋Φ340340Ⅲ级钢筋380380Ⅳ级钢筋5504005号钢钢筋2802802冷拉钢筋冷拉Ⅱ级钢筋双控单控450420340冷拉Ⅲ级钢筋双控单控5305003801-421 冷拉Ⅳ级钢筋双控单控750700400冷拉5号钢钢筋双控单控4504002803热处理钢筋(Ⅴ级钢筋)12004004冷拔低碳钢丝∮b3∮b4∮b5∮bⅠ组Ⅱ组6005605205605204803605碳素钢丝S2.5∮S3.0∮S4.0∮S5.0152014401360128040067.5(7∮ˊ2.5)9.0(7∮ˊ3.0)12.0(7∮ˊ4.0)15.0(7∮ˊ5.0)∮i1440136012801200380b钢筋外观检查及力学试验方法、标准钢筋种类外观检查力学性能试验不合格处理取样试验内容热扎钢筋无裂缝、结疤和折叠每批(每批≤30T)同级别同直径钢筋,任取两根钢筋,每根钢筋取两个试样拉力试验冷弯试验如有一项不合格,则应重取双倍试样,如仍不合格,则此批钢筋不能用冷拉钢筋无裂缝和局部缩颈每批(每批≤20T)同级别同直径钢筋,任取两根钢筋,每根钢筋取两个试样拉力试验冷弯试验如有一项不合格,则应取双倍试样,如仍有不合格,则此批钢筋不能用冷拔低碳钢丝逐步检查无裂纹和机械损伤I级逐盘检验,从每盘任一端截去500mm后取两个试样拉力试验反复弯曲试验根据抗拉试验确定钢筋级别,逐盘判断合格与不合格Ⅱ级由不大于5T的同直径钢丝组成一批,每批中取三盘,每盘中取两个试样如有一项不合格,则应重取双倍试样,如仍不合格,则应逐盘检查,合格者才能使用c焊接钢筋质量标准Ⅰ、闪光对焊接头1-421 ⅰ、外观检查每批200个抽10%的接头,并不得少于10个。检查结果应符合下列要求:接头处不得有横向裂纹;与电极接触的钢筋表面不得有烧伤,接头处的弯折不得大于40;接头处的钢筋轴线偏移不得大于0.1倍的钢筋直径,同时不得大于2mm。当一个接头不符合要求时,应对全部接头进行检查,剔除不合格品,不合格接闲切除重焊后,应再次提交验收。ⅱ、力学性能试验检查标准主要是拉伸试验和弯曲试验。从每批钢材中切取9个试件,3个拉伸、3个弯曲、3个可焊性。试验结果满足下列要求:3个试件的抗拉强度均不得小于规定值,至少有2个试件断于焊缝之外,并有塑性断裂。进行弯曲试验时,将焊缝处于弯曲中心,弯曲直径由Ⅰ~Ⅳ级钢筋分别为2d、4d、5d、7d。弯曲至90时,接头外侧不得出现大于0.15mm横向裂纹。结果中不得有2个试件出现上述现象。若试验出现上述现象,则取双倍的试件进行复检。若复检结果出现下列情况之一,则该批接头视为不合格品:有一个试件的抗拉强度低于规定值或有一个试件断于焊缝;有3个试件呈脆性断裂;有3个试件不符合弯曲要求。Ⅱ、电弧焊接头1-421 从外观看焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤,接头处不得有裂纹,另外咬边、气孔、夹渣的数量和大小以及接头的偏差不得超过规定值。对外观检查不合格的接头,经修整和补强后,应再次提交验收。电弧焊的强度检验同闪光对焊。Ⅲ、钢筋加工的质量标准ⅰ、钢筋的除锈钢筋在使用前要进行处理和加工,将表面的漆皮、油渍和鳞锈等清除干净。ⅱ钢筋的弯制钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求,如无设计规定时按下表规定执行。变曲部位弯曲角度钢筋种类弯曲直径(d)平直部分长度备注末端弯钩180°Ⅰ≥25d≥5d(20~28)≥3dd为钢筋直径135°Ⅱ≥4d按设计要求(一般≥5d)ⅡⅣ≥5d90°Ⅱ≥4d按设计要求(一般≥10d)ⅡⅣ≥5d中间弯制90°以下各类≥15dⅣ钢筋的接头质量标准钢筋接头采用搭接或帮条电弧焊时,应尽量做成双面焊缝,只有当不能做成双面焊缝时,才可采用单面焊缝。钢筋接头采用帮条电弧焊时,帮条应采用与主筋同等级的钢筋,其截面面积不应小于被焊钢筋的截面面积。帮条长度如采用双面焊应不小于5d,单面焊应不小于10d,帮条焊的焊缝总长度应大于20d。1-421 钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两边接钢筋轴线一致,接头双面焊缝的长度应不小于5d,单面焊的长度不得小于10d,搭接电弧焊的焊缝总长度应大于10d。钢筋电弧焊的焊接性能应符合有关规定,焊条牌号应符合设计要求,若设计未作规定时,执行下表:项次钢筋级别搭接焊、帮条焊熔槽帮条焊1Ⅰ级结421结4262Ⅱ级结502、结506结5563Ⅲ级结606结606焊接时,对场地要有适当的防风、防雨、防雪和防寒的措施。环境温度在-20℃~5℃,施焊前应预热。钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。焊工必须有考试合格证。Ⅴ钢筋制作检查标准钢筋制作和安装实测项目规定值及允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差(mm)检查方法和频率1受力钢筋间距两排以上间距±5用尺量,每个构件检查2个以上断面基础、礅台、柱±202箍筋、纵向水平钢筋、螺旋筋间距箍筋、纵向水平钢筋±20每构件检查5~10个间距螺旋筋+0,-203钢筋骨架尺寸长±10按骨架总数30%检查宽、高或直径±51-421 4弯起钢筋位置±20每骨架抽检30%5保护层厚度柱、梁、拱肋±5每构件沿模板周边检查8处基础、墩台±10板±3五、混凝土工程原材料在进场之前进行自检,做好混凝土配合比设计,混凝土集料、矿物掺和料、水、水泥、外加剂、混凝土配合比等按照“混凝土施工技术规程”执行。强度和抗氯离子渗透性能应满足设计要求。并报请监理工程师验证批准后才能进场。具体内容如下:(1)原材料的检查①水泥的检查与保管A水泥采用强度等级为42.5的P.II硅酸盐水泥,进场之前抽取样品进行检验,并报请监理工程师检验,经监理工程师同意后才能进场。进场的水泥按其品种、标号、证明文件(质保书)以及出厂时间等情况分批进行检查验收。B入库的水泥按品种、标号、出厂日期分别堆放,并竖立标识。做到先到先用,并防止混掺使用。C为了防止水泥受潮,现场仓库应尽量密封。包装水泥存放时应垫离地面30cm,离墙也要在30cm以上。临时露天暂存水泥时应用防水雨逢布盖严,底板需垫高。1-421 D水泥贮存时间不宜过长,以免结块降低强度。常用水泥出厂超过三个月应视为过期水泥,使用时必须重新检测确定等级。因为水泥在正常环境中存放超过三个月强度会降低10%~20%,存放六个月,强度会降低15%~30%。E受潮、结块水泥不得用在结构工程中。②细集料A细集料的选择选择细集料时,应优先选择级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂,当没有河砂时,可用山砂或机制砂。无论用哪一种砂均应分别检验,各项指标均应满足《公路桥涵施工技术规范》方可使用。B试验细集料进场使用前,根据规范应完成:筛分、含泥量、有机质以及压碎值试验,必要时还要进行坚固性试验。③粗集料粗集料对混凝土质量有较大影响,使用干净、坚硬、具有耐久性的集料很重要。粗集料采用连续级配并且级配良好的碎石,最大粒径不超过25mm、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的2/3,当设置二层或多层钢筋时,不得超过钢筋最小净距的1/2,不宜超过泵送管径的1/3。同细集料一样,选用粗集料必须满足《公路桥涵施工技术规范》中的各项指标要求,并且现场取样进行筛分、杂质含量、强度、针片状含量等试验,只有当试验结果满足规范要求才能使用。1-421 无论是粗集料,还是细集料,在进场之前,必须报请监理抽验,填写进场材料检验申请单,经监理工程师检验合格并签证后方可进场使用。④水混凝土混凝土拌和用水不得采用海水、污水和PH值小于5的酸性水,水中的氯离子含量不大于200mg/L,硫酸盐含量按SO2-4计不大于500mg/L。⑤矿物掺和料、化学外加剂矿物掺和料要有生产厂家的产品合格证书。粉煤灰选自燃煤工艺先进的电厂,各项性能指标稳定,属于一级或二级低钙灰。混凝土掺用粉煤灰,磨细矿渗等矿物掺和料,掺量要经过试验论证。掺和料质量要求稳定。在满足强度需要的前提下,粉煤灰掺量不超过胶凝材料按重量计的50%。磨细高炉矿渣的比表面积控制在3600~4400cm2/g。硅粉掺量不超过8%,比表面积不小于18000cm2/g。主要的外加剂类型有普通和高效减水剂,早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、钢筋阻锈剂、防水剂等。化学外加剂应附有检验合格证,减水率至少达到25%,氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.01%。各种化学外加剂在事先测定其相容性。混凝土钢筋阻锈剂的品种及掺量要通过试验论证。混凝土胶凝材料,一般不应超过550kg/m3,亦不应低于400kg/m3,墩身混凝土最大水胶比W/B为0.40。如设计有要求,水胶比降低至0.38以下,胶凝材料需控制不小于380kg/m3。1-421 (2)配合比配合比的设计依据设计图纸和混凝土标号进行。选择配合比的原则:在具有适合作业要求的和易性范围内,尽量减少单位用水量,并根据试验确定配合比。由于计量、搅拌、养生、浇筑以及集料等方面原因,施工现场拌制混凝土时与试验室存在一定的差异,因此试配强度应大于标准强度。同时,混凝土通过适当引气提高耐久性,新拌混凝土中引气量一般要求控制在4~6%,气泡间隔系数小于250μm。另外在做配合比试验时,所有材料都应与施工材料相同,否则试配是无效的。为了节约水泥和改善和易性,缩短或延长凝结时间,满足设计规定的强度等级及水胶比,水泥用量,含气量,工作度以及混凝土抗裂性和抗氯离子渗透性能指标的要求,应积极使用外加剂。混凝土拌和物中各种原材料引入的氯离子总质量不超过胶凝材料总量的0.1%,按非静态电迁移法检测的氯离子扩散系数不大于“杭州湾大桥工程结构混凝土施工技术规程”有关规定。混凝土配合比在浇筑前至少35天完成,并将配合比详细资料,包括混凝土强度,各集料的材质和级配、混和集配,配合比参数、水胶比及塌落度,施工工艺要求等报监理工程师批准。今后除非监理工程师批准,不得更改。(3)混凝土的拌制1-421 混凝土在搅拌站统一进行拌制,砂、石、水泥等材料由汽车从01省道运至施工现场。根据砂石含水量变化情况,及时测定砂石含水量。每工作班至少测定两次,天气骤变时酌情增加测定次数。按测定结果、配合比和拌和容量,确定一罐各成分投入量。搅拌站设电子计量装置,并定期检查,每工作班对水泥、水、砂石、外加剂等的计量至少检查的次数分别为4、4、2、4,以确保计量误差控制如下:水泥、外加剂干料±2%、粗细集料±3%、水、外加剂溶液±2%。掺外加剂时,将外加剂配成溶液,加入拌和水中,并搅拌均匀。每班拌和前,加水空转数分钟,充分润湿筒壁和叶片,湿润后的余水要排净。拌和第一罐时,要考虑“粘罐”影响,粗骨料的投入量应为计算值的一半左右。拌和要充分,使各成分拌和均匀、颜色一致。(4)混凝土的运输混凝土运输要根据浇筑结构或构件所在位置、特点和距拌和地点的远近、浇筑量大小、以及现有机具设备条件,选择合理运输工艺。在运输过程中,应保证其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。混凝土输送泵车可作水平、垂直运输;布料面大;连续、快速、高效、灵活输送;输送混凝土不受外界气候影响,能保持入泵前的性能等优点。1-421 依据本工程特点,拌制好的混凝土用混凝土搅拌运输车运至浇筑现场,再采用混凝土输送泵车送入仓内。用混凝土输送泵车泵送混凝土时要保证输送管接头严密,输送前用水泥浆润滑内壁;混凝土泵送作业要连续进行,如有间歇应经常使混凝土泵转动,以防输送管堵塞,时间过长时,应将管内混凝土排出并冲洗干净;泵送时,应使料斗内经常保持约2/3的混凝土,以防管路吸入空气,导致堵塞。(5)混凝土浇筑①浇筑前的准备工作A建成并调试好具有足够混凝土生产能力的搅拌站及砂、石、水泥、淡水的储备场。B准备充足的原材料及混凝土的运输设备、动力设备等,并经调试能够满足使用要求。C检查模板及其支架、支撑、钢筋、保护层以及预埋件、预留孔。D清除模板内的木屑、铁丝短头、铁钉、泥土,以及附着在钢筋骨架和预埋件上的油污、灰浆。②浇筑要点:A运至浇筑的混凝土如有离析现象或坍落度不符合要求要重新搅拌均匀、满足坍落试要求方可入模。泵送混凝土浇筑入模的塌落度应控制在140~180mm。B混凝土入模时的自落高度不宜超过2m,如可能发生离析,应采用串筒、斜槽、溜管或振动溜管。1-421 C分层厚度根据气温、浇筑能力和振动设备情况综合分析确定。D混凝土浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。E为了保证浇筑混凝土的整体性,防止在浇筑上层混凝土时破坏下层混凝土,需使次一层的浇筑能在先浇筑的一层混凝土初凝以前完成。③采用振动器振捣混凝土时,要符合下列要求:A每一振点的振动持续时间应能保证混凝土获得足够的振捣程度(以混凝土表面出现水泥浆和不再沉落为度)。B插入式振捣器的振捣顺序宜从近模板处开始,先外后内,移动间距不应大于振捣器作用半径的1.5倍。振捣器的作用半径应根据试验确定,缺乏试验资料时,可采用25~30cm。C振捣器至模板的距离不应大于振捣器有效半径的1/2,并应尽量避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件等。振捣器应垂直插入混凝土中,并快插慢拔,上下抽动,以利均匀振实。以保证上下层结构成整体,振捣器应插入下层混凝土5cm。D表面振捣器的移动间距应能保证覆盖已振实部分的边缘。(6)混凝土养护1-421 承台混凝土浇筑完成后及时进行养护。养护用水要使用淡水。缺乏淡水时,应涂养护剂并采用塑料薄膜覆盖进行养护。在养护期间,使其保持湿润,防止雨淋、日晒、受冻和受荷载的振动、冲击。为促使混凝土硬化,并在获得强度的同时,防止混凝土干缩引起裂缝。为此对于混凝土外露面,在表面收浆、凝固后即用草帘等物覆盖,并经常在覆盖物上洒水。墩顶表面收浆后,应及时养生,洒水养生不少于7天。接触动水的构件要采用防水措施,保证混凝土浇筑后7天之内不受水的冲涮。当日平均气温低于+5℃或日最低气温低于-3℃时,按冬季施工要求进行养护。(7)混凝土施工注意事项超大、超厚大体积混凝土施工,由于内部水化热升温值很大,混凝土体内温度迅速上升,体积膨胀,受四周接触面的约束作用,板内出现压应力。由于初期弹性模量较小,压应力数值相应较小。当浇筑完毕温度下降,混凝土逐渐冷却收缩,其弹性模量较初期有较大增长,使冷却收缩产生的拉应力超过早期的压应力,混凝土处于受拉状态。承台表面及底面由于散热较快,温度较低,相应的应力也较小,而承台中心温度较高,冷却后的拉应力也较大,当超过混凝土的抗拉强度时,将产生内部裂缝,部分地切断结构混凝土断面,具有一定的危害性。同时混凝土表面温度的骤降和干缩,也将产生拉应力,二者叠加,可能导致表面裂缝发展为贯穿裂缝,对结构的整体性和稳定性产生不良影响,因此必须对裂缝加以控制和预防。①设计合理的混凝土配合比1-421 选用低热水泥,适量掺入粉煤灰及缓凝型减水剂,以减少水泥用量和水灰比,延长混凝土的初凝时间,改善混凝土的可泵性,最大限度降低水泥的水化热,从而降低混凝土的升温峰值。②布置冷却管在绑扎钢筋的过程中,布设冷却管,冷却管采用Ф30mm的钢管,接头采用套管螺丝连接,上下布置二层,每层钢管间距为100cm,在钢筋骨架上绑扎牢固。根据实测温度来控制调节循环水流量、流速及开停供水时间,通过循环冷却水携带大量的水化热。③蓄热保温蓄热保温的目的在于通过保温措施,提高混凝土的表面温度,从而减少混凝土内外温差,使结构物降温速度减漫,防止开裂。承台施工结束后,要立即用塑料薄膜对混凝土表面进行覆盖,并在薄膜上层覆盖草袋。下层薄膜用来防止水分蒸发,上层草袋用于蓄热,使混凝土表面已升高的温度不易散去,有效的减少混凝土的内外温差。(8)混凝土浇筑质量检验标准①现浇承台的检查项目,规定值或允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1混凝土强度(Mpa)合格标准内按JTJ071-98附录D2断面尺寸(mm)±10用尺量三个断面3竖直度或斜度(mm)0.3%H且不大于20用垂线或经纬仪测量2点4承台顶面高程(mm)±10用GPS、经纬仪测量纵横各3点5轴线偏位(mm)10用GPS、经纬仪测量纵横各2点6大面积平整度(mm)5用2m直尺检查7预埋件位置(mm)10用尺量②外观质量要求1-421 面平整洁净、密实,施工缝平顺,线形顺直,不应有错台,上下节色调一致。混凝土蜂窝麻面不得超过规定允许比例。大于0.1mm裂缝均经处理,处理工艺经监理工程师批准。外模、支架及围堰均拆除干净。预埋件外露面均经防腐蚀处理。(9)混凝土施工工艺流程图工地试验室建立原材料鉴定调整为施工配合比拌和、运输水泥、砂、石、水、外加剂泵送混凝土入仓浇筑平仓振捣养护、拆模随时测定塌落度骨料含水率测定制作试件养生龄期检查强度养护试拌和制作试件龄期检测强度调整水灰比混凝土施工工序流程图(10)、围堰拆除1-421 墩身混凝土浇筑完成,达到设计强度并拆模后,便可进行钢套箱围堰的拆除。双壁钢围堰切割工作选在低潮位时进行,先将拼装连接螺栓拆除,然后沿滩涂地面进行切割,并用导链将钢板分块拆下。6.3.3墩身施工6.3.3.1概述陆地区30M连续梁墩高为2~6.5m,墩身为矩形墩,其截面尺寸为1.5×1.2m,四边倒成R=40cm的圆角;50m连续梁墩高为7~16m。墩身为5.2×2.0m的矩形墩,四角倒成R=50cm的圆角。墩帽为花瓶式,墩帽高为6m,中间墩纵向为垂直,延桥横向扩大,墩帽顶支承垫石处墩帽尺寸为7.2×2.0m。滩涂区墩高为17~28m,中间墩为矩形墩,四角倒成R=50cm的圆角。墩底截面为5.2×2.0m,墩帽为花瓶式,墩帽高为6m,墩帽顶支承垫石处墩帽尺寸为7.2×2.2m。墩身模板采用专业制造的大块定型钢模板进行拼装。所有墩身均保证一次立模到顶,一次性整体浇筑。对于墩身较高(墩高>10m)的混凝土浇筑,要严格控制浇筑时间,即适当延长浇筑时间,使距浇筑面距离大于10m的已浇混凝土达到初凝状态,防止浇筑太快出现胀模。6.3.3.2钢筋工程1.钢筋的进场验收、加工及存放钢筋进场前要进行外观、出厂质量证明书和试验报告单的检查,并按有关规定取样进行现场抽检,检验内容有抗拉、冷弯和可焊性试验。钢筋经检验1-421 合格后方可使用。钢筋加工包括钢筋调直、切断、除锈、弯制等工序。钢筋加工制作前认真进行技术交底,组织操作人员熟悉图纸,钢筋制作要严格按照图纸、配料单及操作规程要求的步骤进行,钢筋下料和弯制加工均在钢筋加工棚内进行,加工好后的钢筋按规格、型号统一码放,统一标识,并进行覆盖,严格防止锈蚀。2.钢筋的运输及安装加工好的钢筋采用运输车运至施工现场绑扎成型。钢筋不够长时,需要用接头的方法将钢筋接长。钢筋的接头一般采用焊接或绑扎。本工程墩身钢筋接长均采用焊接接长。焊接有闪光接触对焊、电弧焊等多种形式。电弧焊又分为搭接、帮条、坡口、熔槽焊等情况。本程墩身钢筋的纵向焊接应采用闪光对焊。钢筋接头尽可能预先完成。用焊接来拼装骨架时,用样板严格控制骨架位置,骨架的施焊顺序,由骨架的中间对称地向两端进行,并先焊上部后焊下部。相邻的焊缝分区对称地跳焊,不可顺方向连续施焊,药皮应随焊随敲。绑扎钢筋骨架时,在钢筋骨架与模板之间错开放置一定数量三角UPVC管作为垫块,以保证混凝土保护层的厚度。骨架侧面的UPVC垫块应绑扎牢固。固定垫块时,错开位置。垫块厚度不允许有负公差,正公差不得大于5mm。另外,绑扎的铁丝头不得指向模板。钢筋拼装完成后,要认真检查钢筋的钢号、品种、级别、根数、间距、接头位置、搭接长度、骨架长度等是否符合图纸设计要求和规范规定。检查完毕后,立即通知有关部门验收,并作好隐蔽工程记录。1-421 3.钢筋的质量检验标准钢筋的质量检验标准同承台钢筋这里不在重复,6.3.3.3模板工程(模板的设计、制作、安装及拆除)1、模板的选型为保证墩身的平整度、光洁度,墩身模板采用专门制造的定型钢模板。对于陆地区30m连续梁的墩身模板,每节由对称两块钢模板组成;对于其它墩身模板,每节由对称两块钢模板组成。滩涂区域浪溅区以下采用保湿渗透模板以有效提高表层混凝土的密实性。2、模板的结构设计①模板设计要点a.一般考虑下列荷载,并根据实际情况选择最不利的荷载组合。验算模板及支架在自重和风荷载等作用下的抗倾倒稳定时,验算抗倾覆稳定系数不能小于1.3。·竖向荷载:模板与支架自重;新浇混凝土重量(普通混凝土采用24KN/m3);钢筋重(根据设计图纸确定);施工人员和施工设备重;振捣时所产生的荷载,对水平面模板可采用2.0KN/㎡,对垂直面模板可采用4.0KN/㎡(作用范围在新浇混凝土侧压力的有效压头高度之内)。·水平荷载:1-421 新浇混凝土对模板的侧压力;倾倒混凝土时所产生的水平动力荷载;海上强大的风载(风力应根据杭州湾当地实测海上风力并参照“公路桥涵设计通用规范”(JTJ021-89)第2.3.8条的有关规定进行计算)。b.分段、分片或分块时,要方便加工、拼装、支拆和运输,以减少损坏和提高周转次数。c.具有足够的强度、钢度和稳定性。验算模板、支架的刚度时,其变形值不得超过下列数值·结构表面外露的模板,挠度为模板构件跨度的1/400·支架受载后的弹性挠度为相应结构跨度的1/400·钢模板的面板变形允许值为1.5mm·钢模板的钢棱和柱箍变形为3.0mmd.根据结构和构件的特点,选用适当的种类、型式的止浆件,并采取妥善的固定方法,保证接缝严密不漏浆。②设计墩身模板时,除了要按设计的墩身尺寸进行制造,还要保证墩身模板有足够的强度和刚度,以免在浇筑混凝土的过程中发生变形。特别是对于墩身高于10m的墩身模板,为防海上较大风力,模板设计成桁架结构。钢模板在设计时,把变截面部分设计成一个标准节,其余部分加工成2m、4m不同长度的节段,根据预制墩身每节高度,搭配使用。每节模板加工成对称两片或四片,模板节与节间的竖向连接及块与块之间的环向连接采用M18螺栓联接,螺栓孔距为20cm。为防止漏浆,模板缝之间夹有3mm厚的弹性橡胶条(详见模板结构图)。3、模板的制作及安装1-421 钢模板由工厂按严格设计加工制造,按有关规范要求的验收标准进行检查和验收。墩身模板在钢筋绑扎完毕后安装,安装前墩高在6m以内的墩身模板根据墩身高度选用不同长度的节块拼装成对称的两整片,6m以上墩高的每达到4m即拼装为一节,每节为对称的两整片,在钢筋绑扎完成后用吊车吊装到位。对于墩高10m以上的墩身,在施工前,墩身四角架设四个劲性钢骨架,劲性钢支架底部与承台顶面预埋件相连,组成空间刚性构架,作为架设墩身外模的刚性定位支撑,确保外模在架立和灌筑混凝土中抗风安全。外模不设拉杆。外模支架经验算设计好后在制造场加工,并经预拼检查合格后方可使用。结构见设计图。对于墩高10m以内的墩身模板,四周用拉线(风缆)牢固对拉,每根风缆上均设置手拉导链,以便前后左右校正模板的垂直度。用吊车将墩身定型钢模拼装成型,用磨光机打磨干净、光洁后,涂匀脱模剂,脱模剂采用同一品种,杜绝使用废机油及影响混凝土质量的涂料,并不得污染钢筋及混凝土的表面。吊装就位,经检查合格后浇筑混凝土。4、模板的拆除1-421 混凝土施工完成,达到规范要求的强度后,便可拆模。先把模板与支架的连接构件拆除,再将模板块间的连接螺栓拆下,然后利用吊车把模板吊拆下来。吊拆时注意轻拆轻放,防止模板变形及撞坏阳角混凝土。模板拆除后要及时进行清理,并涂涮模板油,防止生锈。为防止变形,处理完后的模板拼装后放置在适当的地点,留做下次使用。5、模板制作及安装的质量检验标准钢模板制作质量标准序号项目要求尺寸(mm)允许偏差(mm)检查方法量具1外形尺寸长度L+0,-0.9检查中间及两边倾角部位1.5m长游标卡尺宽度B+0,-0.8检查中间及两端部位300mm游标卡尺肋高55±0.5检查两侧面两端处及中间部位同上2U型卡孔纵肋板的孔距150±0.6检查任意两孔间距同上横肋析板的孔距50±50同上同上孔与板面的间距22±0.3检查两端及中间部位同上孔与板端的间距75+0,-0.5检查两端孔与板端间距同上孔直径Φ13.8±0.3检查任意三个孔同上3凸棱尺寸高度0.3+0.15,-0.05检查肋板部位直角尺、塞尺宽度4±1.0检查任意部位游标卡尺边肋圆角90°Φ0.5钢针通不过检查肋板部位直角尺、Φ0.5钢针4面板端偏斜90°d≤0.5将90°角尺的一边与板侧边,贴紧,检查另一边与板端的缝隙直角尺、塞尺5面板局部不平度≤1.0沿板面长度方向检查测量最大缝隙平尺、塞尺6板面挠曲矢高f1≤1.0沿板面长度方向检查测量最大缝隙1.5m长游标卡尺、塞尺7板侧凸棱面挠曲矢高f2≤0.5沿板长方向靠板侧凸棱面检查,测量最在缝隙同上8横肋横肋、中纵肋与边肋高度差△≤0.5检查任意部位平尺、塞尺两端横肋垂直度偏差△≤0.5检查两端部位直角尺、塞尺两端横肋组装位移△≤0.3同上同上9押间焊缝长度30±0.5检查所有焊缝游标卡尺1-421 焊缝肋间焊缝高度2.5+1.0,-0同上焊缝万能检查尺肋与面板焊缝长度10+5.0,-0同上游标卡尺10角模的90°偏差△≤1.0检查两端及中间部位直角尺、塞尺11凸鼓的高度1.0+0.5,-0检查任意部位游标卡尺(带深度尺)12防锈漆外观油漆涂刷均匀,不得漏涂、皱皮、脱皮、流淌外观目测钢模板组装质量标准序号项目允许偏差(mm)检查方法量具1两块模板之间的拼接缝宽≤1.0用1.0塞尺插拼缝通不过塞尺2相临模板面的高低差≤2.0用平尺靠模板拼缝,2mm塞尺通不过平尺、塞尺3组装模板板面平整度≤2.5用2m长平尺靠板面,可见缝用2.5mm塞尺通不过2m平尺塞尺4组装模板的长宽尺寸±2.0用2m长钢尺检查两端和中间部位2m钢尺5组装模板两对角线长度≤3.0用钢尺检查组装模板两对角线钢尺6.3.3.4混凝土工程1、原材料在进场之前进行自检,做好混凝土配合比设计,混凝土集料、矿物掺和料、水、水泥、外加剂、混凝土配合比等按照“混凝土施工技术规程”执行。强度和抗氯离子渗透性能应满足设计要求。并报请监理工程师验证批准后才能进场。具体内容如下:(1)原材料的检查①水泥的检查与保管1-421 A水泥采用强度等级为42.5的P.II硅酸盐水泥,进场之前抽取样品进行检验,并报请监理工程师检验,经监理工程师同意后才能进场。进场的水泥按其品种、标号、证明文件(质保书)以及出厂时间等情况分批进行检查验收。B入库的水泥按品种、标号、出厂日期分别堆放,并竖立标识。做到先到先用,并防止混掺使用。C为了防止水泥受潮,现场仓库应尽量密封。包装水泥存放时应垫离地面30cm,离墙也要在30cm以上。临时露天暂存水泥时应用防水雨逢布盖严,底板需垫高。D水泥贮存时间不宜过长,以免结块降低强度。常用水泥出厂超过三个月应视为过期水泥,使用时必须重新检测确定等级。因为水泥在正常环境中存放超过三个月强度会降低10%~20%,存放六个月,强度会降低15%~30%。E受潮、结块水泥不得用在结构工程中。②细集料A细集料的选择选择细集料时,应优先选择级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂,当没有河砂时,可用山砂或机制砂。无论用哪一种砂均应分别检验,各项指标均应满足《公路桥涵施工技术规范》方可使用。B试验细集料进场使用前,根据规范应完成:筛分、含泥量、有机质以及压碎值试验,必要时还要进行坚固性试验。③粗集料1-421 A粗集料对混凝土质量有较大影响,使用干净、坚硬、具有耐久性的集料很重要。B粗集料采用连续级配并且级配良好的碎石,最大粒径不超过25mm、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的2/3,当设置二层或多层钢筋时,不得超过钢筋最小净距的1/2,不宜超过泵送管径的1/3。C同细集料一样,选用粗集料必须满足《公路桥涵施工技术规范》中的各项指标要求,并且现场取样进行筛分、杂质含量、强度、针片状含量等试验,只有当试验结果满足规范要求才能使用。D无论是粗集料,还是细集料,在进场之前,必须报请监理抽验,填写进场材料检验申请单,经监理工程师检验合格并签证后方可进场使用。④水混凝土混凝土拌和用水不得采用海水、污水和PH值小于5的酸性水,水中的氯离子含量不大于200mg/L,硫酸盐含量按SO2-4计不大于500mg/L。⑤矿物掺和料、化学外加剂矿物掺和料要有生产厂家的产品合格证书。粉煤灰选自燃煤工艺先进的电厂,各项性能指标稳定,属于一级或二级低钙灰。混凝土掺用粉煤灰,磨细矿渗等矿物掺和料,掺量要经过试验论证。掺和料质量要求稳定。在满足强度需要的前提下,粉煤灰掺量不超过胶凝材料按重量计的50%。磨细高炉矿渣的比表面积控制在3600~4400cm2/g。硅粉掺量不超过8%,比表面积不小于18000cm2/g。1-421 主要的外加剂类型有普通和高效减水剂,早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、钢筋阻锈剂、防水剂等。化学外加剂应附有检验合格证,减水率至少达到25%,氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.01%。各种化学外加剂在事先测定其相容性。混凝土钢筋阻锈剂的品种及掺量要通过试验论证。混凝土胶凝材料,一般不应超过550kg/m3,亦不应低于400kg/m3,墩身混凝土最大水胶比W/B为0.40。如设计有要求,水胶比降低至0.38以下,胶凝材料需控制不小于380kg/m3。(2)配合比配合比的设计依据设计图纸和混凝土标号进行。选择配合比的原则:在具有适合作业要求的和易性范围内,尽量减少单位用水量,并根据试验确定配合比。由于计量、搅拌、养生、浇筑以及集料等方面原因,施工现场拌制混凝土时与试验室存在一定的差异,因此试配强度应大于标准强度。同时,混凝土通过适当引气提高耐久性,新拌混凝土中引气量一般要求控制在4~6%,气泡间隔系数小于250μm。另外在做配合比试验时,所有材料都应与施工材料相同,否则试配是无效的。为了节约水泥和改善和易性,缩短或延长凝结时间,满足设计规定的强度等级及水胶比,水泥用量,含气量,工作度以及混凝土抗裂性和抗氯离子渗透性能指标的要求,应积极使用外加剂。1-421 混凝土拌和物中各种原材料引入的氯离子总质量不超过胶凝材料总量的0.1%,按非静态电迁移法检测的氯离子扩散系数不大于“杭州湾大桥工程结构混凝土施工技术规程”有关规定。混凝土配合比在浇筑前至少35天完成,并将配合比详细资料,包括混凝土强度,各集料的材质和级配、混和集配,配合比参数、水胶比及塌落度,施工工艺要求等报监理工程师批准。今后除非监理工程师批准,不得更改。(3)混凝土的拌制混凝土在搅拌站统一进行拌制,砂、石、水泥等材料由汽车从01省道运至施工现场。根据砂石含水量变化情况,及时测定砂石含水量。每工作班至少测定两次,天气骤变时酌情增加测定次数。按测定结果、配合比和拌和容量,确定一罐各成分投入量。搅拌站设电子计量装置,并定期检查,每工作班对水泥、水、砂石、外加剂等的计量至少检查的次数分别为4、4、2、4,以确保计量误差控制如下:水泥、外加剂干料±2%、粗细集料±3%、水、外加剂溶液±2%。掺外加剂时,将外加剂配成溶液,加入拌和水中,并搅拌均匀。每班拌和前,加水空转数分钟,充分润湿筒壁和叶片,湿润后的余水要排净。拌和第一罐时,要考虑“粘罐”影响,粗骨料的投入量应为计算值的一半左右。拌和要充分,使各成分拌和均匀、颜色一致。1-421 (4)混凝土的运输混凝土运输要根据浇筑结构或构件所在位置、特点和距拌和地点的远近、浇筑量大小、以及现有机具设备条件,选择合理运输工艺。在运输过程中,应保证其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。混凝土输送泵车可作水平、垂直运输;布料面大;连续、快速、高效、灵活输送;输送混凝土不受外界气候影响,能保持入泵前的性能等优点。依据本工程特点,拌制好的混凝土用混凝土搅拌运输车运至浇筑现场,再采用混凝土输送泵车送入仓内。用混凝土输送泵车泵送混凝土时要保证输送管接头严密,输送前用水泥浆润滑内壁;混凝土泵送作业要连续进行,如有间歇应经常使混凝土泵转动,以防输送管堵塞,时间过长时,应将管内混凝土排出并冲洗干净;泵送时,应使料斗内经常保持约2/3的混凝土,以防管路吸入空气,导致堵塞。(5)混凝土浇筑①浇筑前的准备工作A建成并调试好具有足够混凝土生产能力的搅拌站及砂、石、水泥、淡水的储备场。B准备充足的原材料及混凝土的运输设备、动力设备等,并经调试能够满足使用要求。C检查模板及其支架、支撑、钢筋、保护层以及预埋件、预留孔。1-421 清除模板内的木屑、铁丝短头、铁钉、泥土,以及附着在钢筋骨架和预埋件上的油污、灰浆。D在墩身混凝土浇筑前,要对承台接触面进行凿毛处理。当凿除混凝土表面的水泥砂浆和松弱层时,混凝土要达到一定强度,用人工凿除时须达到2.5Mpa,用风动机凿毛时,须达到10Mpa,凿毛后的混凝土表面,要用水冲洗干净,在浇筑次层混凝土前,宜铺一层厚为10~20mm的水泥砂浆。②浇筑要点:A运至浇筑的混凝土如有离析现象或坍落度不符合要求要重新搅拌均匀、满足坍落试要求方可入模。泵送混凝土浇筑入模的塌落度应控制在140~180mm。B混凝土入模时的自落高度不宜超过2m,如可能发生离析,应采用串筒、斜槽、溜管或振动溜管。C分层厚度根据气温、浇筑能力和振动设备情况综合分析确定。D混凝土浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。E为了保证浇筑混凝土的整体性,防止在浇筑上层混凝土时破坏下层混凝土,需使次一层的浇筑能在先浇筑的一层混凝土初凝以前完成。③采用振动器振捣混凝土时,要符合下列要求:1-421 A每一振点的振动持续时间应能保证混凝土获得足够的振捣程度(以混凝土表面出现水泥浆和不再沉落为度)。B插入式振捣器的振捣顺序宜从近模板处开始,先外后内,移动间距不应大于振捣器作用半径的1.5倍。振捣器的作用半径应根据试验确定,缺乏试验资料时,可采用25~30cm。C振捣器至模板的距离不应大于振捣器有效半径的1/2,并应尽量避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件等。D振捣器应垂直插入混凝土中,并快插慢拔,上下抽动,以利均匀振实。以保证上下层结构成整体,振捣器应插入下层混凝土5cm。表面振捣器的移动间距应能保证覆盖已振实部分的边缘。附着式振捣器应与模板紧密连接,其设置间距通过试验确定。(6)混凝土养护墩身混凝土浇筑完成后及时进行养护。养护用水要使用淡水。缺乏淡水时,应涂养护剂并采用塑料薄膜覆盖进行养护。在养护期间,使其保持湿润,防止雨淋、日晒、受冻和受荷载的振动、冲击。为促使混凝土硬化,并在获得强度的同时,防止混凝土干缩引起裂缝。为此对于混凝土外露面,在表面收浆、凝固后即用草帘等物覆盖,并经常在覆盖物上洒水。墩顶表面收浆后,应及时养生,洒水养生不少于7天。接触动水的构件要采用防水措施,保证混凝土浇筑后7天之内不受水的冲涮。对浪溅区以下的新浇混凝土,应保证混凝土在养护期内并在其强度达到设计等级以前,不受海水及浪花侵袭。应尽可能推迟新浇混凝土与海水接触时的龄期,一般不小于6周。1-421 当日平均气温低于+5℃或日最低气温低于-3℃时,按冬季施工要求进行养护。(7)混凝土施工注意事项桥墩顶面流水坡与支承垫石浇筑时间需根据上部结构设计图纸与架设方案确定。墩身和墩帽预埋件外露部分应按设计要求进行防腐处理,预埋件与主体结构钢筋的连接应符合设计要求。有关墩身现浇混凝土的拌和、浇筑、捣实、养护、表面修整、冬季、夏季施工等,遵照本桥“混凝土施工技术规程”与“公路桥涵施工技术规范”办理。(8)混凝土浇筑质量检验标准①现浇墩台身帽的检查项目,规定值或允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1混凝土强度(Mpa)合格标准内按JTJ071-98附录D2断面尺寸(mm)±10用尺量三个断面3竖直度或斜度(mm)0.3%H且不大于20用垂线或经纬仪测量2点4墩顶面高程(mm)±10用GPS、经纬仪测量纵横各3点5轴线偏位(mm)10用GPS、经纬仪测量纵横各2点6支座位置(mm)5用尺量7支承垫石预留锚孔位置、深度(mm)5用尺量8大面积平整度(mm)5用2m直尺检查9预埋件位置(mm)10用尺量②外观质量要求1-421 表面平整洁净,施工缝平顺,线形顺直,不应有错台,上下节色调一致。混凝土蜂窝麻面不得超过规定允许比例。大于0.1mm裂缝均经处理,处理工艺经监理工程师批准。外模、支架及围堰均拆除干净。预埋件外露面均经防腐蚀处理。(9)现浇墩身施工工艺流程图试拌和制作试件工地试验室建立原材料鉴定调整为施工配合比拌和、运输水泥、砂、石、水、外加剂泵送混凝土入仓浇筑平仓振捣养护、拆模随时测定塌落度骨料含水率测定制作试件养生龄期检查强度养护龄期检测强度调整水灰比混凝土施工工序流程图(10)桥墩施工工艺流程图1-421 测量中线放样安装墩身钢筋安装墩身模板灌筑墩身混凝土自然养护拆模制作墩身钢筋拌制运输混凝土制作试件压试件(达到强度)继续养护架设钢支架模板拼装6.3.3.5工期安排承台工程:拟定2004年1月15日开工,于2006年7月11日完工,总施工工期29个月零28天。墩台身工程:拟定2004年1月1日开工,于2006年8月3日完工,总施工工期31个月零3天。6.3.430m梁满布支架施工6.3.4.1工程概况:1-421 本标段从K49+019~K49+439设计为30米跨,由于该段桥墩较低(2~6.5m),地基土强度较高,所以上部结构设计采用整孔现浇方法施工。该现浇段全长共420米,共14孔,每7孔为一联,共2联。上部主梁采用梁高为1.8m的等高预应力混凝土连续箱梁,分左右两幅布置,两箱中心距为17米,两箱之间为1米纵缝。每幅箱梁顶宽为16.0m,底宽为7.53m,翼缘悬臂长为4.0m,为单箱双腹斜腹板截面,顶板设2%的横坡,厚为20cm,底板厚为20cm,腹板厚为40cm。主梁采用纵横双向预应力体系,纵向预应力采用9Фj15和12Фj15两种类型,腹板束采用12Фj15,顶、底板采用9Фj15,均为通长连续束,施工接缝处采用连接器联接;横向预应力采用4Фj15钢绞线。钢绞线均采用高强低松弛预应力钢绞线,标准强度为Rby=1860Mpa.现浇梁采用50号混凝土浇筑,现浇混凝土共计7930m3,其它各分项工程工程量如下:钢筋(Ⅱ级)共1384T,预应力钢绞线402T,各种锚具共计4320套。6.3.4.2总体施工方案根据施工图及现场实际情况,考虑到该段的桥墩较低,拟采用满布支架进行逐孔现浇的方法施工,主要的施工方法为:对基底进行加固后满布支架,在满布支架上铺横、纵方木,然后安装梁部模板、绑扎钢筋、穿预应力束后进行混凝土浇筑。各分项工程施工顺序详见《现浇预应力连续箱梁施工工艺框图》现浇预应力连续箱梁施工工艺框图1-421 钢筋检查测量放样支架钻孔灌注桩基础确定桩顶标高满布支架安装底模板等截预压测量预压曲线调整底模绑扎底板及骨架钢筋、固定波纹管安装侧、端模钢筋、波纹管检查安装内模检查内模绑扎顶板钢筋浇筑箱梁砼制作砼试块梁体砼养生预施应力张拉设备检验标定孔道压浆泥浆制备制作试块块拆模拆除临时支架转入下一循环工程设备运输检查校正各部尺寸穿钢绞线束钢束制作编号检查锚具计算确定桩顶标高混凝土地梁浇筑,工字钢摆放合格合格1-421 第一孔箱梁的浇筑长度为35.8m,(经计算此断面处为正负弯矩转换点,即弯矩等于零处),以下各跨的浇筑长度均为30m,以保证各跨的施工节段起始点均处于弯矩为零处,确保工程质量和施工安全,详见《现浇梁施工流程图》。因地基基础相对梁重显得比较弱,其无法承受梁体的巨在压力,所以必须进行基底加固,具体的加固措施为:基底采用钻孔桩基础,其上设钢筋混凝土地梁,在地梁上铺设纵向工字钢,使满支架直接作用在工字钢上,形成一个完整的支承体系。工字钢、混凝土地梁及桩基础的直径和深度均需经计算确定。箱梁底模采用12mm厚的竹胶模板,外侧模采用整体钢模板,板面为6mm厚钢板,其单节长度为4米,内模由大块组合钢模拼装而成,各部的尺寸和数据详见模板及支架设计;钢筋采用在钢筋加工场地集中弯制、在梁顶现场绑扎的方法施工;混凝土在拌和站集中拌和,水平运输采用混凝土搅拌运输车运输、垂直运输采用混凝土泵车泵送灌注。6.3.4.3基底加固1.施工准备在桥址附近布设器材、材料等存放场地,修建配件仓库,工字钢、脚手架、木材等分类存放。1-421 清理场地内杂物,按钻孔桩基础的设计位置准确放样,并进行桩点的地面标高测量,以便进行标顶标高控制、混凝土地梁标高的控制和脚手架的调配。2.钻孔桩施工钻孔桩基础每跨设计为4排,每一跨第一排钻孔桩距墩(台)5.8m,其它各排间距为7.5m,每一排设5根钻孔桩,桩间距按4m+3.5m+3.5m+4m排布。钻孔桩设计直径为60cm,设计桩长为24.3m,持力层为第④2层(粉砂层),钻孔桩各分项工程施工方法如下:⑴.泥浆池布置:因钻孔桩施工是整个支架施工的第一步,以下还有混凝土地梁、工字钢纵梁铺设、脚手架支立和横纵向方木的铺设、现浇混凝土浇筑等施工程序,这些步骤大都需要吊车等重型机械进场,如果泥浆池的位置选择不合理或对泥浆池的管理不当,选成泥浆到处涌、到处渗透,破坏施工场地土体结构,就会影响下一步的施工。所以在进行钻孔桩施工时,泥浆池的位置布置是否合理、管理是否妥当是很关键的一个环节。泥浆池的布置原则是:方便于钻孔桩施工;泥浆池的位置不能影响吊车等机械设备进场施工;不能让泥浆四溢。泥浆池的布置:本工程段每跨长为30米,支架设计为每跨4排桩,每排5个,共20个钻孔桩,每相邻两排桩共用一个泥浆池,泥浆池隔排布置在桥位的两侧。泥浆池容积为30m3,并与容积为50m3的沉淀池串联并用。1-421 为了保证有一个清洁的施工环境,严禁采用在桩位附近就地挖泥浆池及沉淀池,沉淀池中的泥浆采用人工配合挖掘机清除,泥浆运输车运输弃到指定位置。⑵.钻孔:此次钻孔桩的设计桩径为60cm,设计桩长为24.3m,拟采用2台PS—150型钻机施工。钻孔桩持力层为第④2层,中间穿过的土层分别为:②1层:亚粘土,软塑~流塑,饱和,厚度4.05m③1层:亚砂土,饱和,松散,厚1.7m③2层:淤泥质亚粘土,饱和,流塑~软塑,厚11.8m④1层:淤泥质粘土,饱和,流塑~软塑,厚5.7m④2层:粉砂层,饱和,稍密~中密,厚1.0m(持力层)因所经的土层均为软弱层,土质均处于流塑状态,所以钻孔施工时应特别注意钻进速度和泥浆的粘酬度,具体施工方法和措施为:①采用旋转钻孔施工时,采用低转速、慢进尺进行开孔,钻进至钢护筒底部后,再正常钻进施工。正常钻孔过程中,遇到砂层时,适当增加粘土用量,以提高泥浆比重增大悬浮力。钻进过程中经常注意土层变化,每进尺2m或在土层变化处捞取渣样,判断土层,记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。钻进过程中经常用检孔器检查钻孔的直径,检孔器要求用Ф25钢筋制作,其外径应等于设计孔径,长应等于孔径的4~6倍,每钻进5~8m1-421 ,接近及通过易缩孔土层或更换钻锥时,应先用检孔器检孔,完毕后方可放入新钻杆继续钻进,不可用强插检孔器等方法检孔。②钻孔泥浆采用的优质粘土在泥浆池内制备,本工程使用的是反循环钻机,所钻的土质为粉质粘土及砂性土等易塌土层,故所造泥浆应符合下列技术要求:泥浆相对密度1.06~1.10;粘度18~28s;胶体率不低于95%;含砂率不大于4%;失水量不大于20ml/30min;泥皮厚不小于3mm/30min;静切力1~2.55Pa;酸碱度PH=8~10。桩孔钻至设计标高后,对成孔的孔径、孔深、倾斜度和孔底沉渣等进行检查,并填写终孔检验记录。③清孔反循环钻机的最大优点是与常用的循环钻机一样,边钻进,边通过泥浆的循环排渣,当达到设计深度后,用置换泥浆的方式进行清孔。至吸出泥浆手试无明显砂石且泥浆不粘手时即可停止清孔,进入下道工序施工。在下设完钢筋骨架后和在灌注水下混凝土前,必须检查孔底沉渣厚度。当沉渣厚度满足设计要求时即可进行灌注水下混凝土施工,否则要进行二次清孔。沉渣厚度是否符合要求一般按设计要求办理。④钻孔事故预防及处理1-421 钻孔灌注桩是进行满布支架施工的难点工程,但并不是因为其工艺复杂,而因为钻孔时间长,容易造成塌孔,同时因为地质复杂,可能遇到孤石,或穿越断层,孔位范围内,土质软硬不一,可能造成偏孔。施工过程中,要有充分的思想准备,采取可行的措施加以预防和处理。a.事故预防措施:在钻孔过程中,始终保持孔内泥浆水头,保持护筒内的泥浆顶面高出地下水位至少1.5米以上,为防止出现缩孔和塌孔现象,及时、连续补充泥浆。b.坍塌处理:若在孔口坍塌,回填后重新埋护筒再钻;若在孔内坍塌,首先在坍塌位置,回填片石与粘土混合物到塌孔位置以上1.0~2.0米;若塌孔严重时则将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填,暂停一段时间使其性能稳定后,再采取相应措施(加大泥浆浓度快速钻进等)重钻。c.钻孔偏斜的处理:在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔使正直,偏斜严重时回填片石与粘土到偏斜处,待密实后再进行钻进。d.糊钻、埋钻:遇此情况应对经浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径太小、排渣设备进行检查计算,并控制适当进尺。若已严重糊钻,应停钻提出钻头,清除钻渣。遇到塌方或其它原因造成埋钻时,应使用空气吸泥机吸走埋钻的泥沙,提出钻头。⑶钢筋骨架制作与安装1-421 钢筋骨架在钢筋加工场地分两段制作,运至现场后吊入孔内,并在孔口焊接接长。焊接采用帮条单面焊,焊缝长度满足施工技术规范的要求≥10d,并将接头错开50cm以上。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形,每隔2m~2.5m用Φ20的钢筋设置一道加强箍。在箍筋上设穿心圆式混凝土垫块,以保证钢筋保护层的厚度。钢筋骨架用16T吊车起吊,第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口,再起吊另一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高,最后将最上面一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢。钢筋骨架在下放过程中注意防止碰撞孔壁,如放入困难,则查明原因,不得强行插入。钢筋骨架放入后的顶面和底面标高符合设计要求,其误差不得大于±5cm。⑷灌注水下混凝土水下混凝土的灌注采用导管法。导管接头为卡口式,直径350mm,壁厚10mm,分节长度1m~2m,最下端一节长5m。导管使用前须进行水密、承压和接头抗压试验。灌注混凝土前将灌注机具如储料斗、溜槽、漏斗等准备好。导管在吊入孔内时,其位置居中、轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架影响孔壁稳定。水下混凝土的水灰比为0.5,坍落度20cm±2cm,并通过试验确定掺入适量缓凝剂,初凝时间不小于6h。采用罐车运输混凝土,泵送混凝土至设在导管顶端的储料斗。1-421 灌注首批混凝土时,导管下口至孔底的距离控制在25cm~40cm,且使导管埋入混凝土的深度不小于1m。剪球灌注开始后,连续地进行,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间;灌注过程中经常用测探锤探测孔内混凝土面位置,及时调整导管埋深,导管的埋深控制在2m~4m,特殊情况下不小于1m或大于6m。当混凝土面接近钢筋骨架底部时,为防止钢筋骨架上浮,采取以下措施:a.使导管保持稍大的埋深,放慢灌注速度,以减少混凝土的冲力;b.当孔内混凝土面进入钢筋骨架1m~2m后,适当提升导管,减少导管埋置深度,增大钢筋骨架下部的埋置深度。为确保桩顶质量,桩顶按设计的桩顶标高加灌0.5m~0.8m高度。3.现浇混凝土地梁混凝土地梁为四跨连续梁,支点即为钻孔灌注桩,梁的断面尺寸经计算确定为300×600mm,混凝土标号为C25,内配8ф25,分两排布置。桩顶混凝土浇灌完成后,拨出导管,立即派人清除桩顶0.5m~0.8m高杂质混凝土,按各桩位的设计标高进行桩顶抹平,并按设计尺寸和深度进行混凝土地梁基槽的开挖,开挖后浇筑砂浆垫层做为地梁的底模。1-421 地梁采用组合钢模板(侧模),支撑采用木支撑。底部座落在砂浆垫层上,模板接头要互相错开拼装,使板面平整,模板横拼加竖撑,顶底部设水平支撑,顶部抛斜撑,所有支撑必须安装在坚实的地基上,软地基处增加挡桩或挡板,保证足够的支撑面积,确保工程结构和构件各部分开头几何尺寸相互位置的正确,能可靠承受浇筑混凝土的重量和侧压力以及在施工过程中新产生的荷载。并且模板的安装应便于混凝土浇筑。具体情况见下图:木方60×60木支撑砂浆垫层混凝土采用现场统一搅拌,混凝土浇筑前应认真检查模板几何尺寸、位置、标高、平整度、垂直度是否正确,支撑系统是否牢固,模板接缝是否合规范要求;钢筋的品种、规格、数量、位置和接数量、搭接长度是否正确,地梁混凝土要连续浇筑,尽量缩短间歇时间,不留施工缝。浇灌时先使混凝土充满模板内角,然后浇浇灌中间部分。混凝土浇筑过程中要分层进行,每层控制在35cm左右,振捣棒距模板不行大于1/2R,为使混凝土上下层结合成整体,振捣棒应插入下层5cm,插入时快插慢拨,每插点振时间在20-30钞之间,将混凝土内部水泥将振出不在下沉和出现气泡为止。混凝土浇灌入模顺序应迅速进行,因停电等人为不可抗拒等方面原因混凝土不能一次连续浇筑完毕,先浇的混凝土已经凝结,在这种情况下,应留施工缝。1-421 混凝土地梁施工时一定要保证地梁顶面的水平,因工字钢的高度是固定的,如地梁顶面不平,则工字钢顶的支架将无法支立,且纵向工字钢与地梁是钢性接触,如地梁顶面不平,则工字钢无法在其上立稳。4.铺设纵向工字钢当地梁混凝土强度达到50%时可以铺设纵向工字钢梁了,经计算,工字钢采用I40a型,横向间距为0.9m,采用16T吊车铺设,人工配合摆放,因0.9m是支架的跨距,所以摆放位置一定要准确,否则支架将无法支立,工字钢位置摆放准确后用Ф25钢筋或L5×5角每隔5~8m钢对工字钢进行横向连接,以防工字钢倾覆,确保施工安全。6.3.4.4满布支架施工在本段现浇梁施工中,我单位拟采用碗扣式脚手架作为支撑体系,碗扣脚手架是一种承重型脚手架,其应用在现浇梁支承体系中的主要构件为:立杆、横杆、斜杆、可调底座、可调U托等。使用不同的立杆间距及横杆的竖向步距组合,可使第根立杆的容许荷载从20~40KN,可以满足本工程现浇梁的施工要求。1.支架设计首先计算每跨箱梁混凝土的折合厚度(去掉两端翼缘的中间部分)为80CM,再根据此数据查碗扣脚手架的相关资料可知,在此等重量下每根立杆可支撑1.09m2,则我们选用纵向0.9m、横向0.9m的立杆间距及横杆竖向1.2m步距,此时每根立杆的支撑面积为0.81m21-421 (此时每根立杆可承受30KN荷载),这样每根立杆的理论支撑面积与实际支撑面积两者比值为1.35,能够满足施工要求。2.支架施工待纵向工字按设计位置铺设并加因完毕后,就可进行脚手架的支立了,具体的施工方法及步骤为:①按横向0.9m、纵向0.9m间距安放可调底座并按桥的纵向坡度和地形坡度调整好底座上可调螺帽位置,使螺帽顶面位于同一水平面上,可调底座与工字钢要紧密接触。②检查脚手杆有无弯曲、接头开焊和断裂等现象。③逐根拼装立杆并用小横杆拉紧,拼装时,脚手杆立杆必须保证垂直度,为保证施工安全,每隔10米用一道斜向拉杆做“十”字形进行加固。④拼装到顶层立杆后,装上顶层可调U托,并依设计标高将各U托顶面调至设计标高位置。⑤铺设顶层纵向方木,在铺设时注意使其两纵向方木接头处位于U型可调支撑处,经计算,纵向方木取10cm×15cm断面。⑥铺设横向方木,经计算横向方木采用6cm×10cm截面(铺设时立放),铺设间距为40cm,使用水平仪检查标高,使用木楔调整标高,无误后可拼装底板模板。⑦横纵向顶层方木交叉处用扒钉做梅花状加固。3.支架施工注意事项1-421 1)支架拼杆件之前必须使用水平仪将底座螺栓调至同一水平面上,否则会导致支架拼立困难。2)拼装横向方木时,应注意横向方木的接头位置要纵向方木的接头错开,且任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。3)混凝土施工前需将所有碗扣锁紧并检查所有的可调底座及可调U托螺帽是否与立杆密贴,此步骤关系到支架的稳定性及施工后桥梁的外型是否圆顺美观。4.等载预压支架支立完成后,在支架上布设不少于8个水平观测点,待底模安装完成后,在底模上施加等梁重的荷载(含侧模重及施工荷载)进行预压,并通过这8个观测点进行实时监测,测得各观测点的变形量。加载持续48小时,每间隔8小时观测一次,并观测一组数据。按上述方法进行二次、三次预压,48小时后卸载,把观测的数据进行整理,绘出弹性变形量,并按此值在底模上预留上拱度。预拱度的最高值,设置在梁的跨径中点,其它各点的预拱度以中间点为最高点,以梁的两端为零,按二次抛物线比例进行分配。6.3.4.5现浇梁施工现浇梁施工工艺流程:(满布支架支立→横纵方木铺设)→铺设底、侧模→等载预压→绑扎钢筋、埋设预应力管道→穿预应务束→安装内模→绑扎顶板钢筋→浇筑箱梁混凝土→自然养生→张拉、锚固→孔道压浆→拆除支撑→转入下一段施工1-421 各分项工程施工方法及措施如下:1.底模安装支架顶横、纵向方木铺设完毕后,进行底模安装。底模采用12mm厚竹胶模板,其平面尺寸1.22m×2.44m,铺设时模板长边顺桥向铺设,且要保证板缝在横向和纵向都要对齐,板缝间用“哥俩好”胶密封整平,每隔40cm用铁钉与板底方木进行连接。安装底模应控制好板面高程和平整度。保证梁体外观光滑平整,提高砼表面质量。预压后根据观测所得支架弹性变形量调整底板标高,留置预拱度,预拱度的最高值,设置在梁的跨径中点,其它各点的预拱度以中间点为最高点,以梁的两端为零,按二次抛物线比例进行分配。2.侧模制作及安装⑴模板制作:模板在加工厂加工,全桥共加工3套模板,每套侧模由多块单元模扇组成,单元模扇由面板、支撑面板的模肋、竖肋、竖向加劲肋、固定模板支撑等组成。板面为6mm厚钢板,横肋采用L(60+40)×5mm角钢,纵肋采用L(100+80)×10mm角钢,竖向加强肋为10号槽钢,横纵肋间距均为30cm。最下层横肋采用8mm厚钢板加工而成,肋高为8cm,呈水平方向与侧模板和竖向肋焊接,且在肋上每隔40cm钻一个直径为d=12mm的螺栓孔,以便和底模连接。模板支撑采用钢支承,材料为L(80+50)×8mm,间距为@=4m。⑵1-421 模板安装:底模安装完并经预压调整后即可进行侧模安装。侧模在加工厂加工完成后,单片运到现场后,按顺序分别编号,采用吊车安装,单体组拼时严格按编号顺序拼装,不得错乱。侧模间连接采用Ф14螺栓连接,间距为@=15cm,模板加固通过斜向支撑与模底方木之间的螺栓连接来完成。安放时侧模置于底模之上,待侧模按设计位置放好以后,在底模上相应于侧模最底横肋预留孔位置也开直径为d=12mm的孔,并在底模开孔位置下放置一厚为8mm开孔钢板,然后用Ф12螺栓并通过上下两块钢板把侧模和底模连接起来,并在两模板间放置3mm弹性密封条,以防止露浆。在侧模拼拚时应注意以下几点:①在整个施工过程中要始终保持模板的完好状态,认真进行维修保养工作。②模板在吊运过程中,注意避免碰撞,严禁从吊车上将模板悬空抛落。③模板首次使用时,要对模板认真进行除锈工作。采用钢丝刷或角磨机清除锈垢,然后涂刷脱模剂,做到均匀、不遗漏。④装拆时,要注意检查接缝处止浆垫的完好情况,如发现损坏及时更换,以保证接缝严密、不漏浆。⑤模板安拆精度要符合规范要求。在安装过程中,要及时对各部分模板进行精度控制,安装完毕后进行全面检查,若超出容许偏差,则及时纠正。⑥1-421 模板放置不用时,也要在板面上涂刷一层脱模剂,以防空气中碱性物质腐蚀模板。3.钢筋及预应力管道施工⑴钢筋工程所有钢材必须有出厂合格证,并且要经过现场取样复试合格后才能使用。具体的外观检查及力学试验方法、标准见下表钢筋外观检查及力学试验方法、标准钢筋种类外观检查力学性能试验不合格处理取样试验内容热扎钢筋无裂缝、结疤和折叠每批(每批≤30T)同级别同直径钢筋,任取两根钢筋,每根钢筋取两个试样拉力试验冷弯试验如有一项不合格,则应重取双倍试样,如仍不合格,则此批钢筋不能用钢筋保管程序框图钢筋供应运输存放检验、试验加工重新取样检验、试验撤出工地按序堆放不合格不合格合格合格具体保管措施见《钢筋保管程序框图》。1-421 钢筋全部采用现场集中下料,制作成型,现场人工绑扎入模的施工工方法,钢筋在钢筋加工厂加工成型,运到现场进行绑扎,浇筑砼前搁置好保护层垫块。钢筋的品种、规格、位置及保护层厚度、钢筋的锚固长度、搭接长度应符合设计及规范规定。1)除锈:因本工程是在海边施工,所以钢筋极易锈蚀,所以在钢筋绑扎前进行除锈是一项非常重要的工作。如发现钢筋表面有油渍、污染或用锤击能剥落浮皮、铁锈时,使用前要清除干净,焊接点更要清除干净,可用电动除锈机进行除锈。发现严重麻坑、斑点伤蚀钢筋截面的,要甩掉不用2)切断:使用G40型钢筋切断机进行切断加工。加工时要先断长料,后断短料,以减少损失。避免用短尺量长料,以防止产生累计误差,在切断过程中如发现钢筋劈裂等不良现象必须将此部切除,若发现钢筋硬度与该钢种有较大出入,及时反映给领导。切断加工要求钢筋切口不准有马蹄形或起弯现象,钢筋长度力求准确,允许偏差。3)钢筋弯曲规定:工地设一台GJ7—40弯曲机进行钢筋弯曲加工,因箱梁所用钢筋均为Ⅱ1-421 级钢筋,末端一般不作弯钩。顶、底板横向钢筋端部带直角弯钩,根据弯曲角度扣除弯曲调整值,扣法从相邻两段各扣一半,该段长度划线相对增加0.5d;划线从钢筋中部开始向两端进行。弯曲成型质量要求为:钢筋形状符合设计要求,平面无翘曲现象,钢筋末端弯钩净空直径≮钢筋直径2.5倍;弯曲点不准出现裂缝;Ⅱ级钢筋不准反复弯曲,弯曲允许偏差为:全长±10mm,弯曲点位移20mm,弯起高度±5mm,箍筋边长5mm。4)钢筋的焊接及绑扎钢筋的焊接加工是造成钢筋损失的最主要途径之一,为了避免钢筋的过量损失,对于直径大于20mm的Ⅱ级钢筋采用闪光对焊,而对直径小于20mm的Ⅱ级钢筋则采用电弧焊。各种焊接方法的质量标准:Ⅰ、闪光对焊接头ⅰ、外观检查每批200个抽10%的接头,并不得少于10个。检查结果应符合下列要求:接头处不得有横向裂纹;与电极接触的钢筋表面不得有烧伤,接头处的弯折不得大于40;接头处的钢筋轴线偏移不得大于0.1倍的钢筋直径,同时不得大于2mm。当一个接头不符合要求时,应对全部接头进行检查,剔除不合格品,不合格接闲切除重焊后,应再次提交验收。ⅱ、力学性能试验检查标准主要是拉伸试验和弯曲试验。从每批钢材中切取9个试件,3个拉伸、3个弯曲、3个可焊性。试验结果满足下列要求:1-421 3个试件的抗拉强度均不得小于规定值,至少有2个试件断于焊缝之外,并有塑性断裂。进行弯曲试验时,将焊缝处于弯曲中心,弯曲直径由Ⅰ~Ⅳ级钢筋分别为2d、4d、5d、7d。弯曲至90时,接头外侧不得出现大于0.15mm横向裂纹。结果中不得有2个试件出现上述现象。若试验出现上述现象,则取双倍的试件进行复检。若复检结果出现下列情况之一,则该批接头视为不合格品:有一个试件的抗拉强度低于规定值或有一个试件断于焊缝;有3个试件呈脆性断裂;有3个试件不符合弯曲要求。Ⅱ、电弧焊接头从外观看焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤,接头处不得有裂纹,另外咬边、气孔、夹渣的数量和大小以及接头的偏差不得超过规定值。对外观检查不合格的接头,经修整和补强后,应再次提交验收。电弧焊的强度检验同闪光对焊。钢筋绑扎与安装准备工作前应核对钢筋编号、直径、形状、尺寸和数量是否与料单牌相符。准备绑扎材料与工具。准备控制混凝土保护层UPVC套管,套管厚等同于保护层厚。绑扎接头长度要符合规范要求。接头位置根据材料规格和有关规范要求确定。钢筋位置按设计要求,在模板或纵向主筋上划线确定。绑扎型式复杂结构部位,先确定钢筋穿插顺序,与木工联系支模和绑扎先后,以便双方顺利工作。1-421 ⑵波纹管敷设波纹管敷设时采用上口为半圆形的钢筋小马凳支垫,并将小马凳与网筋焊接,支垫距离100cm。放置好波纹管后,用铁丝将波管与马凳扎紧,以免浇筑混凝土时波纹管上浮。在顶、底板波纹管敷设时,为使砼施工时人员不至踩弯波管,把支垫小马凳的一角竖直钢筋加长直至露出砼顶面10cm以作为醒目的标志。波纹管接长一般采用比敷设波纹管粗一级的波管套接,套接管长度为40-50cm,并在套接管端头用不干胶带纸贴牢或塑料热缩管封裹。弯起波纹管的弯制,可用弯管器弯制,用控制弧线弦高的办法控制弯曲半径,经过若干次的弯曲,达到所需要的弯曲波管的长度。敷设弯曲波管时,用#字架固定,#字架用Φ12钢筋制作,并让#字架与主筋焊连。波纹管端锚垫板的安装,均应垂直于管端轴线,对于水平管端的锚垫板,将其固定在梁横模板上,且锚垫板孔内塞海绵,外用胶带纸密封,对于上弯波纹管端,锚垫板用螺纹钢焊成支架固定,外用胶带纸密封,对于下弯波纹管端,锚垫板用钢筋焊成支架固定,支架与网筋焊联,并用横向水平筋撑住两侧面模板不使其在砼振捣时移位,锚垫板孔内塞海绵,并用胶带纸粘贴密封。所有波纹管与锚垫板承插处,均用海绵条挤缝塞紧,周圈缠绕胶带纸密封。1-421 波纹管安装就位过程中,应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂,同时应防止电焊火花烧穿管壁。所有波纹管就位后,必须仔细检查各管段是否固定牢固,以防浇筑砼时波纹管上浮而引起质量事故。4.钢绞线下料及穿束⑴钢绞线下料钢绞线下料采用砂轮锯进行切割,下料时应根据每次浇筑的梁长经曲线计算确定每根钢绞线的长度,并对每根钢绞的两端都进行编号,针对施工图纸注明所用位置,以免因错下料而造成不必要的浪费。钢绞线下料长度计算下料长度L按下式计算:L=l+2(l1+l2+l3+100);l-孔道长度;l1-工作锚厚度;l2-穿心千斤顶长度;l3-工具锚厚度。⑵运输钢绞线运输时严禁在地上拖拽,避免因砂石等的磨擦和磕碰损伤钢绞线截面积,致使钢绞线强度降低,钢绞线要用人悬空抬至穿束现场进行施工。⑶穿束时机1-421 因本工程现浇梁混凝土采取单跨浇筑,为了加快施工进度,增加支架的倒用次数,所以钢绞线也要采取单跨张拉的方法施工。本跨钢绞线张拉完成后,用临时锚具锚固,待下一跨钢绞穿束结束后,通过连线器把两跨的钢绞进行联接,再进行下一跨的张拉。如果按此工序施工,则钢绞线穿束必需在浇筑混凝土前进行施工,否则两跨间钢绞线将无法进行联接。⑷穿束钢绞线采用YCS3.65钢绞线穿束机进行穿束,将单根钢绞线端头戴上子弹头形护帽,从孔道的一端快速地推送入孔道,当戴有护头的索前端穿出孔道另一端规定长度后,再将新的端头戴上护头穿第二根,一直穿到一束规定的根数。必要时采用卷扬机牵引穿束,但需特制牵头。穿束完成后要仔细检查波纹管的完整性,看波纹管是束否有漏洞、开裂等现象,一经发现当采取有效措施进行封堵,确保波纹管密不漏浆。5.内模安装待底板和腹板钢筋绑扎完成后,即可进行内模支立。内模设计为由组合钢模拼装而成,支撑采用钢木支撑。内模在拼装前要用钢丝刷进行除锈处理,并满涂胶模剂。组合钢模先在地上拼装成片,每片长约3~5m,然后由25T吊车整片吊装,在梁上再进行片与片之间的拼装,这样则可以减少内模的支立时间,以加快施工进度。6.箱梁砼浇筑1-421 现浇箱梁的混凝土设计为50号混凝土,对于这种高标号的混凝土,如果原材料选择不当或混凝土配合比不合理,都会对混凝土浇筑质量造成不良的影响,再加上混凝土的浇筑量很大(每一跨的混凝土量为283.2m3),而箱梁钢筋设计的很密,中断浇筑后处理施工缝很难,所以箱梁混凝土必须一次浇筑完毕,这又对混凝土的拌合质量和我们的施工方法提出了一个很高的要求,所以为了解决这些难题我们必须从原材料的选择、试验开始,对混凝土的整个加工生产和浇筑过程都进行严格的要求和控制,以达到奉献出满意的工程为旨。混凝土加工生产及浇筑施工的各项工艺如下:(1)原材料的检查原材料在进场之前进行自检,做好混凝土配合比设计,混凝土集料、矿物掺和料、水、水泥、外加剂、混凝土配合比等按照“混凝土施工技术规程”执行。强度和抗氯离子渗透性能应满足设计要求。并报请监理工程师验证批准后才能进场。具体内容如下:①水泥的检查与保管A水泥采用硅酸盐水泥P.II型525R标号的,进场之前抽取样品进行检验,并报请监理工程师检验,经监理工程师同意后才能进场。进场的水泥按其品种、标号、证明文件(质保书)以及出厂时间等情况分批进行检查验收。B入库的水泥按品种、标号、出厂日期分别堆放,并竖立标识。做到先到先用,并防止混掺使用。1-421 C为了防止水泥受潮,现场仓库应尽量密封。包装水泥存放时应垫离地面30cm,离墙也要在30cm以上。临时露天暂存水泥时应用防水雨逢布盖严,底板需垫高。D水泥贮存时间不宜过长,以免结块降低强度。常用水泥出厂超过三个月应视为过期水泥,使用时必须重新检测确定等级。因为水泥在正常环境中存放超过三个月强度会降低10%~20%,存放六个月,强度会降低15%~30%。E受潮、结块水泥不得用在结构工程中。②细集料A细集料的选择选择细集料时,应优先选择级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂,当没有河砂时,可用山砂或机制砂。无论用哪一种砂均应分别检验,各项指标均应满足《公路桥涵施工技术规范》方可使用。B试验细集料进场使用前,根据规范应完成:筛分、含泥量、有机质以及压碎值试验,必要时还要进行坚固性试验。③粗集料粗集料对混凝土质量有较大影响,使用干净、坚硬、具有耐久性的集料很重要。高性能混凝土对骨料的物理性能的具体要求是1)表观密度和堆积密度要大。2)吸水率要低,表面要粗糙,粒形要方圆。1-421 3)针片状颗料含量≤15%。4)小于2.5mm颗粒含量≤5%。5)粒径方面,因为本工程箱梁的混凝土标号较高,所以应选用最大粒径较小的的粗骨料,由于大粒径骨料比同重量的小粒径骨料表面积小,它与砂浆的粘结面也小,所以大粒径不可能制造出高强度的混凝土。根据招标方件的要求,本工程粗集料的最大粒径不超过结构物最小尺寸的1/4、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的2/3,当设置二层或多层钢筋时,不得超过钢筋最小净距的1/2,用泵送送混凝土时,不宜超过泵送管径的1/3。6)级配方面要求粒径粗-细-大-小适中,使孔隙率尽可能低,这样在达到相同流动性时,水泥浆的用量低,混凝土的自收缩变形低,水化热低,体积稳定性好,对强度耐久性均好。同细集料一样,选用粗集料必须满足《公路桥涵施工技术规范》中的各项指标要求,并且现场取样进行筛分、杂质含量、强度、针片状含量等试验,只有当试验结果满足规范要求才能使用。无论是粗集料,还是细集料,在进场之前,必须报请监理抽验,填写进场材料检验申请单,经监理工程师检验合格并签证后方可进场使用。④水混凝土混凝土拌和用水不得采用海水、污水和PH值小于5的酸性水,水中的氯离子含量不大于200mg/L,硫酸盐含量按SO2-41-421 计不大于500mg/L。⑤矿物掺和料、化学外加剂矿物掺和料要有生产厂家的产品合格证书。粉煤灰选自燃煤工艺先进的电厂,细度、烧矢量、需水量及三氧化硫含量等各项性能指标稳定,属于一级或二级低钙灰。混凝土掺用粉煤灰,磨细矿渗等矿物掺和料,掺量要经过试验论证。掺和料质量要求稳定。在满足强度需要的前提下,粉煤灰掺量不超过胶凝材料按重量计的50%。磨细高炉矿渣的比表面积控制在3600~4400cm2/g。硅粉掺量不超过8%,比表面积不小于18000cm2/g。主要的外加剂类型有普通和高效减水剂,早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、钢筋阻锈剂、防水剂等。化学外加剂应附有检验合格证,减水率至少达到25%,氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.01%。各种化学外加剂在事先测定其相容性。混凝土钢筋阻锈剂的品种及掺量要通过试验论证。混凝土胶凝材料,一般不应超过550kg/m3,亦不应低于400kg/m3,墩身混凝土最大水胶比W/B为0.40。如设计有要求,水胶比降低至0.38以下,胶凝材料需控制不小于380kg/m3。(2)配合比配合比的设计依据设计图纸和混凝土标号进行。选择配合比的原则:在具有适合作业要求的和易性范围内,尽量减少单位用水量,并根据试验确定配合比。1-421 由于计量、搅拌、养生、浇筑以及集料等方面原因,施工现场拌制混凝土时与试验室存在一定的差异,因此试配强度应大于标准强度。同时,混凝土通过适当引气提高耐久性,新拌混凝土中引气量一般要求控制在4~6%,气泡间隔系数小于250μm。另外在做配合比试验时,所有材料都应与施工材料相同,否则试配是无效的。为了节约水泥和改善和易性,缩短或延长凝结时间,满足设计规定的强度等级及水胶比,水泥用量,含气量,工作度以及混凝土抗裂性和抗氯离子渗透性能指标的要求,应积极使用外加剂。混凝土拌和物中各种原材料引入的氯离子总质量不超过胶凝材料总量的0.1%,按非静态电迁移法检测的氯离子扩散系数不大于“杭州湾大桥工程结构混凝土施工技术规程”有关规定。混凝土配合比在浇筑前至少35天完成,并将配合比详细资料,包括混凝土强度,各集料的材质和级配、混和集配,配合比参数、水胶比及塌落度,施工工艺要求等报监理工程师批准。今后除非监理工程师批准,不得更改。(3)混凝土的拌制混凝土在搅拌站统一进行拌制,砂、石、水泥等材料由汽车从01省道运至施工现场。根据砂石含水量变化情况,及时测定砂石含水量。每工作班至少测定两次,天气骤变时酌情增加测定次数。按测定结果、配合比和拌和容量,确定一罐各成分投入量。1-421 搅拌站设电子计量装置,并定期检查,每工作班对水泥、水、砂石、外加剂等的计量至少检查的次数分别为4、4、2、4,以确保计量误差控制如下:水泥、外加剂干料±2%、粗细集料±3%、水、外加剂溶液±2%。掺外加剂时,将外加剂配成溶液,加入拌和水中,并搅拌均匀。每班拌和前,加水空转数分钟,充分润湿筒壁和叶片,湿润后的余水要排净。拌和第一罐时,要考虑“粘罐”影响,粗骨料的投入量应为计算值的一半左右。拌和要充分,使各成分拌和均匀、颜色一致。(4)混凝土的运输混凝土运输要根据浇筑结构或构件所在位置、特点和距拌和地点的远近、浇筑量大小、以及现有机具设备条件,选择合理运输工艺。在运输过程中,应保证其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。混凝土输送泵车可作水平、垂直运输;布料面大;连续、快速、高效、灵活输送;输送混凝土不受外界气候影响,能保持入泵前的性能等优点。依据本工程特点,拌制好的混凝土用混凝土搅拌运输车运至浇筑现场,再采用混凝土输送泵车送入仓内。1-421 用混凝土输送泵车泵送混凝土时要保证输送管接头严密,输送前用水泥浆润滑内壁;混凝土泵送作业要连续进行,如有间歇应经常使混凝土泵转动,以防输送管堵塞,时间过长时,应将管内混凝土排出并冲洗干净;泵送时,应使料斗内经常保持约2/3的混凝土,以防管路吸入空气,导致堵塞。(5)混凝土的浇筑①浇筑混凝土前的施工准备1)支架的稳定性及安全性的检查,箱梁侧模的支立牢固程度、箱梁底模的标高及箱梁的梁高等方面的检查。2)钢筋规格、型号、间距及预应力筋位置的检查3)各种混凝土施工设备的准备②现浇梁混凝土浇筑混凝土采用拌合站集中拌和,水平运输采用混凝土搅拌运输车,垂直运输采用混凝土泵车泵送入仓,因此混凝土坍落度控制在14~18cm,以增强其流动性。箱梁砼浇筑采取从低坡方向向高坡方向逐层浇筑,分层厚度30~50cm,浇筑顺序为先底板后腹板再顶板。泵送混凝土时,混凝土泵的安全使用及操作,应严格执行使用说明书和其他有关规定,并根据使用说明书制订专门操作要点。砼泵启动后,应先泵送适量的水以润湿输送管路各部位,在确认砼泵和输送管中没有异物后,可采用与将要泵送的砼内除粗骨料以外,其他成份相同配合比的水泥砂浆。润滑用的水泥砂浆应分散布料。泵送砼的速度应先慢后快,逐步加速。泵送砼时,砼泵的活塞始终保持在最大行程运转,一是提砼泵的输出效率,二是有利于机械的保护。1-421 ③底板混凝土浇筑底板混凝土浇筑时因内模已支立完毕,箱梁内形成一个封闭式的腔体,混凝土无法浇筑到位,所以必须把内模的顶板每隔3米拆除一块,使混凝土从箱梁外通过此漏洞直接浇筑到底板上,而在浇筑腹板混凝土时,箱梁内留人,一边抹平因振捣腹板混凝土而流入底板的混凝土,一边支立拆除的内模顶板,为顶板混凝土浇筑做准备。④腹板混凝土浇筑腹板因高度较高,所以混凝土须分层浇筑,每层控制在35cm左右,为保证施工质量,上一层混凝土浇筑一定要在下一层混凝土初凝前进行,且振捣时振捣棒要插入下一层不少于5cm的深度。混凝土浇筑时要在顶板上相应于腹板浇筑工作面上摆放镀锌铁皮或竹胶模板,以免混凝土撒落在顶板钢筋上,影响顶板的浇筑质量。⑤顶板混凝土浇筑顶板混凝土的浇筑过程比较简单,浇筑时应注意的重点是怎样控制顶板标高,所以在浇筑箱梁顶板混凝土前要在中腹板和斜腹板上沿桥的纵向每隔3~5m立焊一根Φ12钢筋,高度和顶板混凝土厚度一样,为25cm,然后再在这些立筋上纵向平焊三道Φ12钢筋作为控制顶板标高的标准。在混凝土浇筑时,用4米长铝合金靠尺沿这三道纵向钢筋和侧模对混凝土面进行找平,则可将箱梁顶面标高控制在允许范围内。⑥混凝土振捣1-421 混凝土振捣采取插入式振捣和附着式振捣相结合。腹板施工时,以附着式振捣为主,以插入式振捣为辅;顶、底板施工时,以插入式振捣为主,以附着式振捣为辅。插入振捣时振捣棒距模板不行大于1/2R(R为振捣棒半径),腹板混凝土浇筑时,为使混凝土上下层结合成整体,振捣棒应插入下层5cm,插入时快插慢拨,每插点振时间在20-30钞之间,将混凝土内部水泥浆振出至不在下沉和出现气泡为止,插入振捣时注意不要使振捣棒触及波纹管,以防止波纹管开裂露浆,并采取措施保护波纹管不移位,不变形,确保预应力筋孔道的位置准确、畅通。因锚垫板的位置钢筋排布较密,且张拉时此处的受力最大最集中,所以振捣是应特别注意此处混凝土的振捣密实。浇筑混凝土应快速进行,以避免入模混凝土初凝,产生梁表面分层现象。每浇筑段混凝土除按要求留置28天抗压混凝土强度试块外,还应留置5~7天混凝土强度试块,以确定混凝土是否到达到预应力钢绞线张拉所需强度。28天混凝土强度试块实行标养,5~7天混凝土强度试块实行在梁顶与梁体混凝土同期养护。7、养生在梁体表面采用蓬布覆盖、自然养生的方法。混凝土浇筑完毕后12小时要有专人负责及时浇水养护,确保混凝土有适宜的硬化条件,使其强度正常增长。每班要按规范规定对梁顶混凝土试块进行同期养护,作为质量检查及实施工预应力张拉依据。8、预应力筋张拉、锚固该桥预应力配置包括横梁、顶板、底板和腹板预应力筋,1-421 按设计张拉顺序为:箱梁混凝土强度达到85%并超过5天后先张拉1/2横梁预应力筋,再张拉底板通长筋,张拉腹板弯曲通长筋,对称张拉剩余全部顶、底板非通长纵向筋,最后张拉剩余1/2横梁预应力筋。全桥预应力筋共402T,单跨预应力筋为14.4T,张拉工作量很大。①张拉方案:梁的混凝土强度达到了图纸规定的传力锚固强度后才能进行张拉。考虑到箱梁横向预应力筋布设位置施工空间较狭窄,不利于张拉工作进行,尤其是在腹腔内的顶板预应力筋,其张拉难度更大,固此两处钢绞线采用20T小千斤顶进行单根张拉,腹板和顶、底板通长预力筋因工作面较宽敞,更因为其预应力筋较长、线束较多,为了保证张拉质量,采用250T千斤顶进行整束张拉。预施应力采用控制应力和伸长值(应变)双控法、互相校核,本工程因采取单跨浇筑,预应力钢绞线相应进行单跨张拉,所以纵向预应力筋只有第一跨能采用双向预应力,其他各跨只能采取单向张拉的方法施工。②张拉设备选择及检校:本工程采用YCD系列穿心式千斤顶进行预力张拉,横梁采用和顶板短筋因采用单根张拉,固选用YCD-20型;腹板和底板通长筋因采用整束张拉施工,固选用YCD250-200型。1-421 张拉机具应与锚具配套使用,并应在使用前进行检查和校验。千斤顶与压力表应配磁校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。所用压力表的读数不低于1.5级;校验时,千斤顶活塞的运行方向应与实际张拉工作状态一致。张拉机具由专人使用和管理,并经常维护,定期检验。千斤顶在使用6个月或200次以及千斤顶使用过程中出现不正常现象时,应重新校验。③钢绞线张拉时理论伸长值的计算方法:钢绞线的理论伸长值△L的计算式为:△L=p·L/Ay·Eg(cm)P-钢绞线平均张拉力(N)L-二个工作锚间的钢绞线长度(cm)Eg-钢绞线弹性模量(Mpa)Ay-张拉钢绞线的截面积(mm2)上面公式中钢绞线平均张拉力的计算公式为:P=P[1-e-(kx+μθ)]/kx+μθ式中:P-张拉端的张拉力(N);x-从张拉端至计算截面的孔道长度(m);θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部位切线的夹角之和(rad);k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,一般取0.003;μ-钢绞线束与孔道壁的摩擦系数,一般取0.35。对于由多曲线组成的曲线筋束,或由直线与曲线混合组成的筋束,其伸长值分段计算后叠加。④预施应力1-421 预施应力时的各项工作具体操作如下:a.清理将锚垫板面与其喇叭管内的杂物清除干净,并清除钢绞线上的锈蚀与泥污。b.安装千斤顶与锚板首先上好工作锚板,并将工作夹片均匀打紧并外露一致,接着穿束上好限位板,然后用铁葫芦吊起千斤顶,穿入钢绞线,再上工具锚。张拉前必须调整好千斤顶的位置,使张拉力的作用线与张拉头孔道未端的切线重合,同时也要调整工具锚的孔位与工作锚的孔位排列一致,以防钢绞线各索在千斤顶穿心孔内不平行。为了工具锚拆卸方便,安装前应在工具夹片外锥面涂抹退锚灵(用蜡50%+机油50%配成)。c.张拉每组钢束在张拉时,严格按设计给定的程序,对称、均衡进行。当实际伸长值与理论伸长值之差大于6%时,立即停止张拉,查明原因并采取措施调整后,再继续张拉。当滑丝或断丝超过规范要求时,进行更换后重新张拉。预应力钢束张拉程序如下:0→10%σ(初张拉)→105%σ(持荷5分钟)→100%σ(锚固)。预应力钢束张拉完成后,应测定回缩量和锚具变形量,检查是否有断丝、滑丝现象,在征得监理工程师认可后,才可割断露头。1-421 所有钢铰线束张拉锚固及放张完成后,应立即将锚塞周围预应力筋用水泥砂浆封锚,封锚砂浆搞压强度不足10Mpa时,不得压浆。9、孔道压浆、封端压浆是连续梁施工的关键工序,直接影响着连续梁的使用寿命。压浆采用UBJ3活塞式压浆泵,灰浆拌制采用灰浆搅拌机。为使孔道压浆流畅,并使浆液与孔壁结合良好,在压浆前先用高压水冲洗孔道,然后用空气压缩机吹干孔道内的积水。再采用灰浆泵压入水泥浆,水泥浆采用525号普通硅酸盐水泥,水灰比选用0.4~0.5,灰浆掺加高效减水剂,并掺入铝粉作为膨胀剂,掺入量为水泥用量的0.01%,压浆时以0.5~0.7MPa的恒压,一次注浆完毕。压浆完成后及时封锚。为了确保压浆、封锚质量,防止压浆后灰浆收缩出现空隙,在施工时,严格控制水泥浆的水灰比及压浆压力并作好压浆记录。压浆工作的具体操作程序如下:①清洗孔道:锚外多余预应力筋割掉后,观察确无滑丝等常现象后,先用砂浆封锚,再用高压水冲冼孔道,后用高压风清吹干孔道。②安装压浆器具:依次安装密封盖、压浆嘴、压浆阀,并将压浆管道与压浆机、进浆阀连接在一起,使进浆阀和出浆阀为开通状态。钢绞线张拉工艺框图1-421 安装工作锚安装千斤顶张拉准备安装工具锚初张拉超张拉记录伸长值记录核对伸长值持荷5分钟张拉顶锚卸载记录核对伸长值回程退楔记录核对伸长值割断多余钢绞线清洗孔道核对楔片露量钢绞线回缩量压浆③拌制灰浆:在拌合机发动后,先加水,后倒入水泥浆和减水剂、膨胀齐,拌合时间不少于3分钟,水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间不宜超过30~45min。水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。④1-421 启动压浆泵开始压浆,待出浆阀溢出的稀浆变成浓浆时,关闭出浆阀,并保持0.4—1.0Mpa的压力3—5分钟,然后关闭进浆阀,最后压浆泵回浆,卸掉压浆管。⑤拆卸压浆器具:待灰浆初凝后,拆除压浆阀、压浆嘴、密封盖等,并清洗干净以备下次使用。封锚混凝土要求:对应埋置在梁体内的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净并凿毛,然后设置钢筋网和浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的标号应符合设计规定。长期外露的锚具,应采取防锈措施。10、体系转换待箱梁预应力筋张拉拉锚固完成后,即可拆除临时支撑,并转入下一孔施工。清理下场的器材、配件,清理、修整模板。张拉、压浆完成,混凝土强度度达到设计强度后,放松支架顶可调U托,拆除临时支墩,连续梁内力重新分配,观测梁体的上拱度变化及支座反力,位移的变化,完成全梁的体系转换。桥梁模板的卸落,从中间向两端对称、均匀和有序地进行。拆除支架程序为从梁挠度最大处的支架节点开始,逐步卸落相邻节点。各节点分多次进行,以使梁的沉落曲线逐步加大到梁的挠度曲线。模板和拱架拆落过程中和拆落后,用水准仪观测梁体挠度和墩台变位情况。6.3.4.6桥面及附属工程施工1.桥面铺装及伸缩缝施工(1)梁体张拉完成后,即可以做桥面铺装。1-421 (2)桥面铺装前,梁顶面砼须进行拉毛处理,然后铺一层细石混凝土垫层进行找坡,坡度为1.5%,在已凝固并清刷干净的混凝土表面上涂刷沥青漆两次、沥青浸制麻布一层、石棉沥青一层,铺装一层30mm的沥青混凝土保护层。上覆草袋,蒸汽养生。铺装时,预留泄水管安装孔,预留伸缩缝工作槽。上层的沥青混凝土在下层细石混凝土强度至少达到设计强度的70%后进行,桥面沥青混凝土面层严格按设计规范要求施工。2.泄水管施工桥面泄水管采用φ100*7mm铸铁管,按设计位置及尺寸安装。安装时,底部与桥面吻合,确保排水通畅。排水沟内排水管采用φ50mm镀锌钢管。⒊桥梁护栏施工桥梁护栏在桥面混凝土施工完成后进行。施工工艺为:扶正预埋筋→绑扎护栏钢筋(按设计留施工缝)→安装预埋件→支立模板→检查签证→灌注混凝土→养生→拆模→安装弯柱及栏杆→涂刷防锈漆及调和漆。⒋安装伸缩缝1-421 伸缩缝安装为桥面系施工的关键工序,首先扶正预留槽内预埋筋及构件,将预留槽内清凿干净,然后绑扎钢筋,焊接构件,最后灌注混凝土,养护到强度后安装型钢板。伸缩缝横桥向要符合拱线型,两边构件要与路面保证平顺。6.3.550m梁移动模架造桥机施工6.3.5.1工程概况杭州湾大桥第一标段位于杭州湾北引桥陆地及滩涂区,起讫里程为K49+000~K50+579,其中50m跨连续箱梁分9孔一联和8孔三联两种,共计33孔,分别位于15#~25#墩和33#~56#墩之间。主梁采用单箱单室,单幅桥主梁顶宽15.8m,底宽6.8m,主梁高2.8m。主梁两侧各悬臂3.9m,顶板厚为25cm。箱梁底板厚为25cm,腹板为斜腹板,斜坡为1:4.04,腹板厚50-80cm。为提高移动模架造桥机的重复使用率,曲线段梁构造尺寸基本与直线段箱梁相同,仅仅预制板悬臂长度不同而已;通过调整悬臂板的长度来拟合桥梁曲线,悬臂板的长度变化范围为3.85m~3.95m。腹板弯束、顶板直束、底板直束在节段施工时,分批锚固于节段线锚固面上,采用联接器接长。6.3.5.2总体施工方案50m连续箱梁施工采用SMZ50型造桥机原位浇筑的施工方案。每循环浇筑单幅箱梁1孔。共加工2套SMZ50型造桥机,分左右两幅一先一后同时向前推进施工。SMZ50型造桥机在17#~18#墩之间的临时膺架上进行组装,组装完成后再滑移就位。(一)施工计划安排1-421 1、每循环计划安排杭州湾地区施工受自然条件影响大,故在编制施工计划中,每个月按20天的有效工期安排。SMZ50型造桥机滑移、就位、合龙、对接:1.5天;安装并调整模板、调整预拱度:1.5天;安装钢筋骨架及内模:6天;混凝土浇筑、养生:9天;施加预应力:3天;拆模板、移至下一位置2天。合计:每循环23天。2、SMZ50型造桥机施工总工期杭州湾大桥第一标段共计33孔(66片)50m连续箱梁,共投入两台SMZ50型造桥机2台,分33个循环浇筑完成。施工总工期为:SMZ50型造桥机改装:2003年10月1至2004年6月31日完成,共计9个月;SMZ50型造桥机施工:2004年7月1日至2007年1月24日完成,共计30个月零24天;其中包含SMZ50型造桥机跨过挂篮段所用时间4个半月。(二)人员配置每套SMZ50型造桥机配置:1-421 1)、结构安装班:15人,托架搭拆、SMZ50型造桥机结构安装、模板安拆校正、SMZ50型造桥机移动、临时结构的维护保养、钢筋模架台车的加工;2)、钢筋班:35人,钢筋模架台车的操作、普通钢筋和预应力钢筋的加工安装、孔道安装,波纹管加工;3)、混凝土班:40人,混凝土浇筑、捣固、养护、接茬凿毛;4)、张拉班:20人,预应力管道冲洗、预应力张拉、压浆及封锚;5)、其他辅助人员:30人,技术,测试,物质设备,施用电等。6)、机械工班:10人。合计:150人,2套SMZ50型造桥机计2×150=300人。6.3.5.3SMZ50型造桥机的结构设计现浇移动模架造桥机在国外已有多种形式,就支承形式可分为地面支承、桥面上支承、穿式桁梁、桥面下支承等数种;其施工又可分为逐孔向前、逐墩平衡悬浇等方法。SMZ50型造桥机选择桥面下支承、逐孔向前施工的设计方案,如图smz0。它在施工时上部活动空间大,可在上部配置小型龙门吊。模板拆装较容易,支架前移较方便,SMZ50型造桥机自重相对较轻。SMZ50型造桥机现浇混凝土箱梁跨度可达50m,现浇梁重最大可达1600t。SMZ50型造桥机主梁及墩旁托架用16Mn钢,模板用Q235钢,支撑螺栓用45号调制钢;单件重量≤15t,整机自重1100t;整机纵移速度2.67m/min,整机工作电功率约64kW;可在半径≥4000m的曲线上移动。1-421 SMZ50型造桥机工作时,整个模架在支承台车作用下,实现纵向和横向移动,通过墩旁托架上的千斤顶实现模架的起升和降落。底模在中线位置对接,可微量调整高程。SMZ50型造桥机在沿桥梁纵向走行时的断面图见smz1和smz2。内模在内模小车的作用下实现走行、开、合动作。而模板成形面则靠丝杠来支撑并调节,支撑丝杠将力传给主梁。其构造如下:1、主梁结构主梁结构是SMZ50型造桥机最重要的金属结构,总长118m,重量达560t。主梁的设计由刚度控制,由中部的承重钢箱梁(见图smz01)及两端钢桁导梁(见图smz02)组成。承重钢箱梁为蜂窝状空腹式结构,为便于运输和拼装,该箱梁分上下两部分,每部分又分节段制造,上下两部分之间及节段之间采用螺栓联接。钢箱梁侧面及上部安装侧模板,下部安装轨道。两组主梁之间用桁架联接,底模板通过千斤顶及护套支撑在该桁架上。导梁采用桁架形式,分布在主梁前后。2、墩旁托架墩旁托架分为左右两部分,两部分之间用锚固索连接,如图smz031-421 。托架上部设有导向滑轨,滑轨上装支承台车,便于主梁移动。托架下部支承在桥墩承台上。支撑托架的立柱每隔6米通过横梁和锚固索锚固一次,立柱与承台间设置下垫梁和橡胶垫。在低墩区只需在托架斜撑下方设短立柱即可。而在高墩区有水的区域,可在墩身施工时预先锚固一批下垫梁、橡胶垫和6米高的托架立柱。当施工到该桥墩时,只需在原立柱基础上拼接锚固托架即可。在托架上设有千斤顶和护套,用于顶升模架和卸模。每台SMZ50型造桥机需配备3套墩旁托架。3、底模板及侧模板底模板及侧模板分节段制造。底模板安装在2根主梁之间的桁架上,侧模板安装在主梁的钢箱梁上,二者均设有调整装置,详见图smz04。底模可通过桁架上的千斤顶及护套来调节预拱度,并可通过中部的法兰盘实现对接和分离,从而适应浇筑时合拢和走行通过墩时脱开这两种工况。侧模则通过丝杠调整。4、内模板及内模小车内模在箱梁循环作业中起着关键的作用,是箱梁流水作业循环的控制因素。为此我们开发研制了50m连续箱梁整体液压自动化内模车,详见图smz05。内模实行液压收放,内模小车实行机械操作,安装拆卸方便可靠。整体内模车有内模板、内模车、电气系统、撑杆、轨道等构成。内模板装在内模车上,依靠液压马达的驱动在轨道上行走,自行进出制梁台位,依靠油缸的驱动能使模板张开和收缩,其张开状态的外形尺寸与箱梁的孔洞尺寸吻合,其收缩状态小于箱梁端隔墙的内腔尺寸,以利于整体内模车能通过端隔墙。1-421 为利于脱模和制造,将箱梁的内模沿纵向分成端模段和每4米一节的标准段。在横截面上对称分为7块;中间是顶模,两侧分别是上下侧模及底模,顶模用4个油缸控制垂直升降,上侧模用2个撑杆控制斜向伸缩,在撑杆内装有油缸,以提供伸缩动力,下侧模用铰销与上下侧模下端相联,用2个油缸驱动,以铰销为轴心绕上侧模旋转,在异形段(变截面)处因受空间限制,下侧模和上侧模的部分采用散模形式,用人工拼装。模板的拼装缝均采用企口结构,以控制漏浆,顶模与上侧模的拼接采用斜坡导向,以便于模板从不大的偏移位置上能自动回到正确位置上。为方便箱梁底板混凝土浇筑,在每节内模的项模中部设置一块50×50cm的活动天窗模板,在底板混凝土浇筑完成后,关闭天窗。为制造和使用方便,可将内模车设计成相同的4段,其液压系统各自独立,电气液压控制装置安置在内模车外端,小车间用销轴联结。5、支承台车支承台车包括车轮组、支承架、纵移及横移主梁机构,详见图smz06。主梁在纵向的移动由车轮组上的减速机驱动,在纵移时一侧模架自重可按400t计算。在每个托架上有8个轮子,车轮直径Φ500,其中四轮为驱动轮。为克服2.8%的坡道阻力、摩擦阻力和风阻力,选择功率Pm=4kW的平行轴—斜齿轮FH157R97减速机,其输出扭矩Ma=20600N.m,速比i=845,自重790kg,运行速度2.67m/min。模架在横向则通过液压缸推动台车在托架导轨上的辊排上移动。辊排采用直径为Φ1-421 100的辊柱,长度为L=360mm,间隔20mm。液压缸选用GGK1系列高压液压缸,压力等级25MPa,缸径180mm,活塞杆直径125mm,工作行程3500mm,实际工作压力4.6MPa。液压泵站功率为4kW,横移速度0.6m/min。6、安全防护设施SMZ50型造桥机上设置红外线扫描仪等安全防护措施,用扫描仪判断移位过桥墩时是否有障碍物。并配备有大风报警仪以及各种限位安全保护装置。在造桥机的施工平台四周安装有安全防护网。7、辅助设施为辅助装吊钢筋骨架、锚具、张拉千斤顶和养护罩等而设置了两台10t龙门吊机。吊钩起吊净高5m。龙门吊机在模板张开时临时固定在箱梁上,待模板合龙时回到顶模的轨道上。此外,在模架上设帆布式临时雨棚和养护罩,以保证全天候工作和冬季施工。6.3.5.4SMZ50型造桥机施工工艺一、SMZ50型造桥机的施工布置在本标段施工中,共投入2台SMZ50型造桥机,分左右两幅同时进行施工。施工时,两台造桥机前后错开2孔施工。首先施工右幅第16~17孔的50m连续箱梁,左幅的第16孔箱梁与第18孔的右幅箱梁同时施工,依次向前推进,完成全标段的50m连续箱梁现浇施工任务。二、SMZ50型造桥机的工艺流程1、SMZ50型造桥机制梁工艺流程详见图6-6SMZ50型造桥机制梁工艺流程框图。SMZ50型造桥机制梁工艺流程框图SMZ50型造桥机拼装底、侧模固定调整SMZ50型造桥机就位底、腹板钢筋及波纹管安装钢筋下料、加工支座安装内模安装调整内模预拼顶板钢筋、端模安装混凝土浇筑养护部分预应力张拉SMZ50型造桥机落架、脱模SMZ50型造桥机移位内模小车拆移内模其余预应力张拉及压浆1-421 2、一联内连续梁的施工流程1-421 SMZ50型造桥机施工时,每一联连续梁按下述程序施工,详见图smz3。(1)浇注本联连续梁第一段60米箱梁混凝土。(2)SMZ50型造桥机移至下一跨,浇注第二段50米箱梁混凝土。(3)重复施工步骤2,浇注本联连续梁其余各段50米箱梁混凝土,至本联最后一孔。(4)浇注本联最后一段40米箱梁混凝土。三、SMZ50型造桥机拼装与移位1、SMZ50型造桥机的初始组装SMZ50型造桥机施工的起位置的第16孔为跨越01省道的孔跨,无法直接拼装SMZ50型造桥机,因此SMZ50型造桥机在第17孔的位置进行拼装。SMZ50型造桥机的初始拼装在临时膺架上拼装,拼装完成后,拆除临时膺加工,移动SMZ50型造桥机至第16孔位置,进行50m连续箱梁的施工。(1)临时膺架施工SMZ50型造桥机分两片在墩身的两侧拼装,故每个临时膺架承受的SMZ50型造桥机总重一半。临时膺架的主梁采用“六四”式军用梁,跨度为12m,每跨2片军用梁,军用梁间距为3m;在军用梁上满铺16×16cm方木作棱,并每隔1m设置1道I16型钢。支墩为“八三”式军用墩组合结构;基础采用钻孔桩基础,钻孔桩直径φ0.8m,桩长15m,每个墩位处设计2根桩。1-421 a.钻孔桩施工钻孔桩施工采用GPS-100反循环钻机按正常的施工方法进行施工,具体施工方法及控制措施同主体工程的钻孔桩施工。b.临时支墩安装临时支墩为“八三”式军用墩组合结构,安装时先将军用墩按设计结构组装成短节,运输至现场后用吊车吊装。c.膺架的主梁的安装膺架的主梁结构为“六四”式军用梁拼装结构。安装时,用平板运输车将军用梁运输到安装现场,用人工配合吊车将军用梁拼装成12m节后,用吊车吊装至临时支墩上。军用梁安装完成后,用人工配合吊车安装I16型钢和16×16cm方木,工字钢用U型螺栓与军用梁连接,方木用铁线与军用梁连接。工字钢与方木安装时按二次抛物线设置20mm的上拱度,(2)墩旁托架安装a.清理承台表面,将墩旁托架与承台的接触面抄平,并有高标号水泥砂浆将抹平。b.安装托架立柱下垫梁和橡胶垫,将托架立柱安装在下垫梁上。c.分3批张拉托架间的轧丝,每根均匀施加预应力。d.在托架顶安放支承台车,接好电气、液压管路。(3)SMZ50型造桥机初始拼装a.在膺架上拼装SMZ50型造桥机的主梁、导梁。1-421 b.将主梁与膺架分离,使主梁落到支承台车上,调整主梁位置,安装底模桁架并连接,将两边主梁连成整体,顶升支承千斤顶使主梁就位。c.安装底模并调整底模预拱度,底模预拱度根据SMZ50型造桥机主梁挠度计算值和实验数据,结合箱梁自重、梁体反拱值设置。d.对称安装SMZ50型造桥机外侧模,调节撑杆的长度,将外侧模的安装尺寸控制在允许范围之内,安装梁上吊机轨道。e.将梁上吊机在地面组拼好,整体起吊安装,接好电气管路。f.分段在地面组拼内模,待梁体底腹板钢筋安装完成以后,吊装内模。利用梁上吊机或内模小车调整内模。g.安装配重平台和施工平台,并将配重可靠固定。2、SMZ50型造桥机移位SMZ50型造桥机能够通过支承台车的动作,实现自行移动,移动过程如下。(1)箱梁灌筑完成后进行预应力张拉,箱梁自重荷载直接由支座传递至墩台基础。松开支承千斤顶的保险箍,4个千斤顶同步下落。在自重作用下,外侧模板和底模板与混凝土面脱开,SMZ50型造桥机主梁落到支承台车的轮面上。(2)拆除底模中缝的连接,同时开动墩身两侧横移机构,同步将SMZ50型造桥机主梁及外侧模、底模等向墩旁托架的外侧移动。如图SMZ02所示,为SMZ50型造桥机纵走时的断面。1-421 (3)利用已制梁前端两侧墩旁托架上的纵移机构,同步将SMZ50型造桥机向前移动。(4)SMZ50型造桥机导梁接近前方墩旁托架时,调整导梁的方向和高度,使主梁底面的轨道顺利落到台车轮面上,继续前移SMZ50型造桥机。(5)开启墩旁托架上的横移机构,SMZ50型造桥机向内横移至合拢位置时,进行底模桁架的对接,恢复SMZ50型造桥机落架时的状态,调整SMZ50型造桥机纵向、横向位置后,开动支承千斤顶,顶升SMZ50型造桥机到设计位置,调整模板。6.3.5.5箱梁现浇施工采用SMZ50型造桥机原位制造箱梁与其它方法制造箱梁的工序基本相同,SMZ50型造桥机在待制桥孔就位后,依次进行箱梁钢筋安装、混凝土灌筑、部分预应力初张拉、SMZ50型造桥机落模架及走行至下一孔。横向预应力张拉、压浆及封端施工另择时进行。为缩短移动模架SMZ50型造桥机施工的周期,采用高产量泵送混凝土、蒸汽养护等措施。(一)钢筋工程施工1、钢筋的进场验收、加工及存放(1)钢筋的进场验收钢筋进场前1-421 要进行外观、出厂质量证明书和试验报告单的检查,并按照《公路工程金属试验规程》中的有关规定取样进行抽检,检验内容有抗拉、冷弯和可焊性试验。钢筋经抽检合格后方可使用。(2)钢筋加工钢筋加工包括钢筋调直、切断、除锈、弯制等工序。钢筋加工前对钢筋进行外观检查,如有局部弯曲,则先用钢筋调直机调直。调直后的钢筋按照设计图纸进行下料,钢筋下料要严格按照图纸、配料单及操作规程要求的步骤进行,下料时要计算钢筋的弯曲伸长影响,钢筋下料时采用钢筋切断机或砂轮切割机切断。钢筋加工制作前认真进行技术交底,组织操作人员熟悉图纸。钢筋弯制加工前,根据设计图纸做出各种型钢筋的弯制大样,用以控制钢筋弯制加工,保证钢筋加工准确尺寸。钢筋不够长时,需要用接头的方法将钢筋接长。主筋焊接用闪光接触对焊焊接,小直径的钢筋可用电弧焊进行双面搭接焊焊接。钢筋焊接前,根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。焊工必须有考试合格证。钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两边接钢筋轴线一致,接头双面焊缝的长度应不小于5d,单面焊的长度不得小于10d,搭接电弧焊的焊缝总长度应大于10d。钢筋焊接时,对场地要有适当的防风、防雨、防雪和防寒的措施。环境温度在-20℃~5℃,施焊前应预热。(3)钢筋的存放a.进场钢筋的存放1-421 进场后的钢筋按钢筋的种类和直径分类存放,未经检验的钢筋与检验合格的钢筋要分开存放,并设置明显的标识。钢筋存放时,用16×16cm方木做垫木,垫木上铺垫塑料布或油毛毡,并及时用帆布覆盖严密,以防止钢筋锈蚀。b.加工成品的钢筋存放加工好后的钢筋按使用的部位、规格、钢筋编号统一码放,统一标识。在存放时同进场钢筋一样进行支垫和覆盖,严格防止锈蚀。2、钢筋运输及绑扎安装钢筋采用运输车运至现场,用吊车吊至施工梁段的SMZ50型造桥机上绑扎成型。钢筋安装时,分四个断面同时进行绑扎,先绑扎安装箱梁底板普通钢筋、预应力孔道,再绑扎安装箱梁腹板普通钢筋、预应力孔道,在内模安装调整完成后绑扎安装箱梁顶板普通钢筋及预应力孔道。用焊接来拼装骨架时,应用样板严格控制骨架位置,骨架的施焊顺序,由骨架的中间对称地向两端进行,并先焊上部后焊下部。相邻的焊缝分区对称地跳焊,不能顺方向连续施焊,药皮应随焊随敲。绑扎钢筋骨架时,应在钢筋骨架与模板之间错开放置一定数量的抗老化的PVC垫块,以保证混凝土保护层的厚度。骨架侧面的垫块要绑扎牢固。固定垫块时,要错开位置,垫块厚度不能有负公差,正公差不得大于5mm。另外,绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得指向模板。1-421 安装预应力管道时,严格按照设计坐标安放,并及时用定位钢筋将其位置固定牢靠,以确保预应力的位置准确。钢筋拼装完成后,要认真检查钢筋的钢号、品种、级别、根数、间距、接头位置、搭接长度、骨架长度等是否符合图纸设计要求和规范规定。检查完毕后,立即通知有关部门验收,作好隐蔽工程记录。3、质量标准(1)钢筋外观检查及力学试验方法及标准钢筋外观检查及力学试验方法及标准钢筋种类外观检查力学性能试验不合格处理取样试验内容热扎钢筋无裂缝、结疤和折叠每批(每批≤30T)同级别同直径钢筋,任取两根钢筋,每根钢筋取两个试样拉力试验冷弯试验如有一项不合格,则应重取双倍试样,如仍不合格,则此批钢筋不能用冷拉钢筋无裂缝和局部缩颈每批(每批≤20T)同级别同直径钢筋,任取两根钢筋,每根钢筋取两个试样拉力试验冷弯试验如有一项不合格,则应取双倍试样,如仍有不合格,则此批钢筋不能用冷拔低碳钢丝逐步检查无裂纹和机械损伤I级逐盘检验,从每盘任一端截去500mm后取两个试样拉力试验反复弯曲试验根据抗拉试验确定钢筋级别,逐盘判断合格与不合格Ⅱ级由不大于5T的同直径钢丝组成一批,每批中取三盘,每盘中取两个试样如有一项不合格,则应重取双倍试样,如仍不合格,则应逐盘检查,合格者才能使用(2)钢筋的品种及强度检验标准钢筋的品种及强度检验标准项次钢筋种类钢筋抗拉设计强度Rg或Ry(Mpa)钢筋抗压设计强度Rg或Ry(Mpa)1热扎钢筋Ⅰ级钢筋240240Ⅱ级钢筋340340Ⅲ级钢筋380380Ⅳ级钢筋5504005号钢钢筋2802801-421 2冷拉钢筋冷拉Ⅱ级钢筋双控单控450420340冷拉Ⅲ级钢筋双控单控530500380冷拉Ⅳ级钢筋双控单控750700400冷拉5号钢钢筋双控单控4504002803热处理钢筋(Ⅴ级钢筋)12004004冷拔低碳钢丝∮b3∮b4∮b5Ⅰ组Ⅱ组600560520560520480360(3)钢筋焊接质量检验标准①闪光对焊接头a.外观检查每批200个抽10%的接头,并不得少于10个。检查结果应符合下列要求:接头处不得有横向裂纹;与电极接触的钢筋表面不得有烧伤,接头处的弯折不得大于4°;接头处的钢筋轴线偏移不得大于0.1d,同时不得大于2mm。当一个接头不符合要求时,应对全部接头进行检查,剔除不合格品,不合格接头切除重焊后,应再次提交验收。b.力学性能试验检查标准主要是拉伸试验和弯曲试验。从每批钢材中切取9个试件,3个拉伸、3个弯曲、3个可焊性。试验结果满足下列要求:3个试件的抗拉强度均不得小于规定值,至少有2个试件断于焊缝之外,并有塑性断裂。进行弯曲试验时,将焊缝处于弯曲中心,弯曲直径由Ⅰ~Ⅳ1-421 级钢筋分别为2d、4d、5d、7d。弯曲至90时,接头外侧不得出现大于0.15mm横向裂纹。结果中不得有2个试件出现上述现象。若试验出现上述现象,则取双倍的试件进行复检。若复检结果出现下列情况之一,则该批接头视为不合格品:有一个试件的抗拉强度低于规定值或有一个试件断于焊缝;有3个试件呈脆性断裂;有3个试件不符合弯曲要求。②电弧焊接头从外观看焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤,接头处不得有裂纹,另外咬边、气孔、夹渣的数量和大小以及接头的偏差不得超过规定值。对外观检查不合格的接头,经修整和补强后,应再次提交验收。电弧焊的强度检验同闪光对焊。③电弧焊焊接接头质量标准钢筋接头采用搭接电弧焊时,尽量做成双面焊缝,只有当不能做成双面焊缝时,才可采用单面焊缝。双面焊应不小于5d,单面焊应不小于10d,钢筋接头采用帮条电弧焊时,帮条应采用与主筋同等级的钢筋,其截面面积不应小于被焊钢筋的截面面积。帮条长度如采用双面焊应不小于5d,单面焊应不小于10d,帮条焊的焊缝总长度大于20d。钢筋电弧焊的焊接性能应符合有关规定,焊条牌号应符合设计要求,若设计未作规定时,执行下表:项次钢筋级别搭接焊、帮条焊熔槽帮条焊1-421 1Ⅰ级结421结4262Ⅱ级结502、结506结5563Ⅲ级结606结606(4)钢筋加工的质量标准a.钢筋的除锈钢筋在使用前要进行处理和加工,将表面的漆皮、油渍和鳞锈等清除干净。施工时,根据钢筋的具体情况,采用钢丝刷或砂箱清表面的漆皮、油渍和鳞锈。b.钢筋的弯制钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求,如无设计规定时按下表规定执行。变曲部位弯曲角度钢筋种类弯曲直径(d)平直部分长度备注末端弯钩180°Ⅰ≥25d≥5d(20~28)≥3dd为钢筋直径135°Ⅱ≥4d按设计要求(一般≥5d)ⅡⅣ≥5d90°Ⅱ≥4d按设计要求(一般≥10d)ⅡⅣ≥5d中间弯制90°以下各类≥15d(5)钢筋制作检及安装质量检验标准钢筋制作和安装实测项目规定值及允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差(mm)检查方法和频率1受力钢筋间距两排以上间距±5用尺量,每个构件检查2个以上断面基础、礅台、柱±201-421 2箍筋、纵向水平钢筋、螺旋筋间距箍筋、纵向水平钢筋±20每构件检查5~10个间距螺旋筋+0,-203钢筋骨架尺寸长±10按骨架总数30%检查宽、高或直径±54弯起钢筋位置±20每骨架抽检30%5保护层厚度柱、梁、拱肋±5每构件沿模板周边检查8处基础、墩台±10板±3(二)混凝土施工原材料在进场之前进行自检,做好混凝土配合比设计,混凝土集料、矿物掺和料、水、水泥、外加剂、混凝土配合比等按照“混凝土施工技术规程”执行。强度和抗氯离子渗透性能应满足设计要求。并报请监理工程师验证批准后才能进场。具体内容如下:1、原材料的检查①水泥的检查与保管A水泥采用强度等级为42.5的P.II硅酸盐水泥,进场之前抽取样品进行检验,并报请监理工程师检验,经监理工程师同意后才能进场。进场的水泥按其品种、标号、证明文件(质保书)以及出厂时间等情况分批进行检查验收。B入库的水泥按品种、标号、出厂日期分别堆放,并竖立标识。做到先到先用,并防止混掺使用。C为了防止水泥受潮,现场仓库应尽量密封。包装水泥存放时应垫离地面30cm,离墙也要在30cm以上。临时露天暂存水泥时应用防水雨逢布盖严,底板需垫高。1-421 D水泥贮存时间不宜过长,以免结块降低强度。常用水泥出厂超过三个月应视为过期水泥,使用时必须重新检测确定等级。因为水泥在正常环境中存放超过三个月强度会降低10%~20%,存放六个月,强度会降低15%~30%。E受潮、结块水泥不得用在结构工程中。②细集料A细集料的选择选择细集料时,应优先选择级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂,当没有河砂时,可用山砂或机制砂。无论用哪一种砂均应分别检验,各项指标均应满足《公路工程水泥混凝土试验规程》方可使用。B试验细集料进场使用前,根据规范应完成:筛分、含泥量、有机质以及压碎值试验,必要时还要进行坚固性试验。③粗集料粗集料对混凝土质量有较大影响,使用干净、坚硬、具有耐久性的集料很重要。粗集料采用连续级配并且级配良好的碎石,最大粒径不超过25mm、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的2/3,当设置二层或多层钢筋时,不得超过钢筋最小净距的1/2,不宜超过泵送管径的1/3。同细集料一样,选用粗集料必须满足《公路工程水泥混凝土试验规程》中的各项指标要求,并且现场取样进行筛分、杂质含量、强度、针片状含量等试验,只有当试验结果满足规范要求才能使用。1-421 无论是粗集料,还是细集料,在进场之前,必须报请监理抽验,填写进场材料检验申请单,经监理工程师检验合格并签证后方可进场使用。④水混凝土混凝土拌和用水不得采用海水、污水和PH值小于5的酸性水,水中的氯离子含量不大于200mg/L,硫酸盐含量按SO2-4计不大于500mg/L。⑤矿物掺和料、化学外加剂矿物掺和料要有生产厂家的产品合格证书。粉煤灰选自燃煤工艺先进的电厂,各项性能指标稳定,属于一级或二级低钙灰。混凝土掺用粉煤灰,磨细矿渗等矿物掺和料,掺量要经过试验论证。掺和料质量要求稳定。在满足强度需要的前提下,粉煤灰掺量不超过胶凝材料按重量计的50%。磨细高炉矿渣的比表面积控制在3600~4400cm2/g。硅粉掺量不超过8%,比表面积不小于18000cm2/g。主要的外加剂类型有普通和高效减水剂,早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、钢筋阻锈剂、防水剂等。化学外加剂应附有检验合格证,减水率至少达到25%,氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.01%。各种化学外加剂在事先测定其相容性。混凝土钢筋阻锈剂的品种及掺量要通过试验论证。混凝土胶凝材料,一般不应超过550kg/m3,亦不应低于400kg/m3,墩身混凝土最大水胶比W/B为0.40。1-421 如设计有要求,水胶比降低至0.38以下,胶凝材料需控制不小于380kg/m3。2、配合比配合比的设计依据设计图纸和混凝土标号进行。选择配合比的原则:在具有适合作业要求的和易性范围内,尽量减少单位用水量,并根据试验确定配合比。由于计量、搅拌、养生、浇筑以及集料等方面原因,施工现场拌制混凝土时与试验室存在一定的差异,因此试配强度应大于标准强度。同时,混凝土通过适当引气提高耐久性,新拌混凝土中引气量一般要求控制在4~6%,气泡间隔系数小于250μm。由于该桥使用的是高标号混凝土,且混凝土施工体积较大,因此为减少混凝土的施工水化热,混凝土配合比采用双掺技术,其掺入量根据试验室的试验数据确定。为保证混凝土在整浇筑完成之前,混凝土未达到初凝,混凝土的初凝时间不小于10h。另外在做配合比试验时,所有材料都应与施工材料相同,否则试配是无效的。为了节约水泥和改善和易性,缩短或延长凝结时间,满足设计规定的强度等级及水胶比,水泥用量,含气量,工作度以及混凝土抗裂性和抗氯离子渗透性能指标的要求,应积极使用外加剂。混凝土拌和物中各种原材料引入的氯离子总质量不超过胶凝材料总量的0.1%,按非静态电迁移法检测的氯离子扩散系数不大于“杭州湾大桥工程结构混凝土施工技术规程”有关规定。1-421 混凝土配合比在浇筑前至少35天完成,并将配合比详细资料,包括混凝土强度,各集料的材质和级配、混和集配,配合比参数、水胶比及塌落度,施工工艺要求等报监理工程师批准。今后除非监理工程师批准,不得更改。3、混凝土的拌制混凝土在搅拌站统一进行拌制。根据砂石含水量变化情况,及时测定砂石含水量。每工作班至少测定两次,天气骤变时酌情增加测定次数。按测定结果,及时调整施工配合比。搅拌站设电子计量装置,并定期检查,每工作班对水泥、水、砂石、外加剂等的计量至少检查的次数分别为4、4、2、4,以确保计量误差控制如下:水泥、外加剂干料±2%、粗细集料±3%、水、外加剂溶液±2%。掺外加剂时,将外加剂配成溶液,加入拌和水中,并搅拌均匀。每班拌和前,加水空转数分钟,充分润湿筒壁和叶片,湿润后的余水要排净。拌和第一罐时,要考虑“粘罐”影响,粗骨料的投入量应为计算值的一半左右。拌和要充分,使各成分拌和均匀、颜色一致。4、混凝土的运输依据本工程特点,拌制好的混凝土用混凝土搅拌运输车运至浇筑现场,再采用混凝土输送泵车送入仓内。1-421 混凝土输送泵车可作水平、垂直运输;布料面大;连续、快速、高效、灵活输送;输送混凝土不受外界气候影响,能保持入泵前的性能等优点。用混凝土输送泵车泵送混凝土时要保证输送管接头严密,输送前用水泥浆润滑内壁;混凝土泵送作业要连续进行,如有间歇应经常使混凝土泵转动,以防输送管堵塞,时间过长时,应将管内混凝土排出并冲洗干净;泵送时,应使料斗内经常保持约2/3的混凝土,以防管路吸入空气,导致堵塞。5、混凝土浇筑混凝土浇筑施工时,为减少SMZ50型造桥机的弹性变形对现浇混凝土的影响,混凝土浇筑从每跨的两端向跨中同时对称浇筑。混凝土浇筑过程中,尽量加快混凝土的浇筑速度。混凝土浇筑时,先浇筑箱梁的底板,再浇筑箱梁的腹板,最后浇筑箱梁的顶板。①浇筑前的准备工作A建成并调试好具有足够混凝土生产能力的搅拌站及砂、石、水泥、淡水的储备场。B准备充足的原材料及混凝土的运输设备、动力设备等,并经调试能够满足使用要求。C检查模板及其支架、支撑、钢筋、保护层以及预埋件、预留孔。D清除模板内的木屑、铁丝短头、铁钉、泥土,以及附着在钢筋骨架和预埋件上的油污、灰浆。②一般浇筑要点1-421 A运至浇筑的混凝土如有离析现象或坍落度不符合要求要重新搅拌均匀、满足坍落试要求方可入模。泵送混凝土浇筑入模的塌落度应控制在140~180mm。B混凝土入模时的自落高度不宜超过2m,如可能发生离析,应采用串筒、斜槽、溜管或振动溜管。C施工时,混凝土分层浇筑捣固,分层厚度根据气温、浇筑能力和振动设备情况综合分析确定。但每层厚度不超过30cm。D混凝土浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。E为了保证浇筑混凝土的整体性,防止在浇筑上层混凝土时破坏下层混凝土,需使次一层的浇筑能在先浇筑的一层混凝土初凝以前完成。③各部浇筑要点A底板混凝土浇筑底板混凝土浇筑时因内模已支立完毕,箱梁内形成一个封闭式的腔体,混凝土无法浇筑到位,所以必须把内模的顶板每隔4米设有一块天窗模板,使混凝土从箱梁外通过天窗直接浇筑到底板上。在浇筑腹板混凝土时,箱梁内留人,一边抹平因振捣腹板混凝土而流入底板的混凝土,一边安装天窗模板,为顶板混凝土浇筑做准备。B腹板混凝土浇筑1-421 腹板因高度较高,所以混凝土须分层浇筑,每层控制在35cm左右。为保证施工质量,腹板模板上装有附着式振捣器。振捣时要严格控制每台附着式振捣器的振捣时间,防止过振或漏振。在用附着式振捣器振捣的同时,用插入式振捣棒进行辅助振捣。混凝土浇筑时要在顶板上相应于腹板浇筑工作面上摆放镀锌铁皮或竹胶模板,以免混凝土撒落在顶板钢筋上,影响顶板的浇筑质量。C顶板混凝土浇筑顶板混凝土的浇筑过程比较简单,浇筑时应注意的重点是怎样控制顶板标高,所以在浇筑箱梁顶板混凝土前要在中腹板和斜腹板上沿桥的纵向每隔3~5m立焊一根Φ12钢筋,高度和顶板混凝土厚度一样,为25cm,然后再在这些立筋上纵向平焊三道Φ12钢筋作为控制顶板标高的标准。在混凝土浇筑时,用4米长铝合金靠尺沿这三道纵向钢筋和侧模对混凝土面进行找平,则可将箱梁顶面标高控制在允许范围内。④混凝土用插入式振捣器配合附着式振捣器振捣。采用振动器振捣混凝土时,要符合下列要求:A每一振点的振动持续时间应能保证混凝土获得足够的振捣程度(以混凝土表面出现水泥浆和不再沉落为度)。B插入式振捣器的振捣顺序宜从近模板处开始,先外后内,移动间距不应大于振捣器作用半径的1.5倍。振捣器的作用半径应根据试验确定,缺乏试验资料时,可采用25~30cm。C振捣器至模板的距离不应大于振捣器有效半径的1/2,并应尽量避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件等。1-421 振捣器应垂直插入混凝土中,并快插慢拔,上下抽动,以利均匀振实。以保证上下层结构成整体,振捣器应插入下层混凝土5cm。D表面振捣器的移动间距应能保证覆盖已振实部分的边缘。6、混凝土养护箱梁混凝土浇筑完成后及时进行养护。混凝土养护采用在自然条件下撒水养护,养护用水要为淡水。在养护期间,保持混凝土表面湿润,防止雨淋、日晒、受冻和受荷载的振动、冲击。为促使混凝土硬化,并在获得强度的同时,防止混凝土干缩引起裂缝。为此对于混凝土外露面,在表面收浆、凝固后即用草帘等物覆盖,并经常在覆盖物上洒水。在温度低时可采用蒸汽养护。(三)预应力施工①波纹管安装敷设孔道波纹管采用塑料波纹管。敷设时采用上口为半圆形的钢筋小马凳支垫,并将小马凳与网筋焊接,支垫距离100cm。放置好波纹管后,用铁丝将波管与马凳扎紧,以免浇筑混凝土时波纹管上浮。在顶、底板波纹管敷设时,为使混凝土施工时人员不至踩弯波管,把支垫小马凳的一角竖直钢筋加长直至露出混凝土顶面10cm以作为醒目的标志。塑料波纹管的连接接长用热熔焊或用HDPE塑料连接管连接,塑料波纹管与锚垫板的连接用HDPE塑料连接头连接,塑料波纹管与排气管的连接采用在塑料波纹管1-421 上热熔排气孔,然后用弧形HDPE塑料排气管连接。弯起波纹管的弯制,可用弯管器弯制,用控制弧线弦高的办法控制弯曲半径,经过若干次的弯曲,达到所需要的弯曲波管的长度。敷设弯曲波管时,用“井”字架固定,“井”字架用Φ12钢筋制作,并让“井”字架与主筋焊连。波纹管安装就位过程中,应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂,同时应防止电焊火花烧穿管壁。所有波纹管就位后,必须仔细检查各管段是否固定牢固,以防浇筑混凝土时波纹管上浮而引起质量事故。②钢绞线下料及穿束A钢绞线下料钢绞线下料采用砂轮锯进行切割,下料时应根据每次浇筑的梁长经曲线计算确定每根钢绞线的长度,并对每根钢绞的两端都进行编号,针对施工图纸注明所用位置,以免因错下料而造成不必要的浪费。钢绞线下料长度计算下料长度L按下式计算:L=l+2(l1+l2+l3+100);l-孔道长度;l1-工作锚厚度;l2-穿心千斤顶长度;l3-工具锚厚度。1-421 B运输钢绞线运输时严禁在地上拖拽,避免因砂石等的磨擦和磕碰损伤钢绞线截面积,致使钢绞线强度降低,钢绞线要用人悬空抬至穿束现场进行施工。C穿束时机因本工程现浇梁混凝土采取单跨浇筑,钢绞线单跨张拉的方法施工。本跨钢绞线张拉完成后,用临时锚具锚固,待下一跨钢绞穿束结束后,通过连线器把两跨的钢绞进行联接,再进行下一跨的张拉。如果按此工序施工,则钢绞线穿束必需在浇筑混凝土前进行施工,否则两跨间钢绞线将无法进行联接。D穿束钢绞线采用YCS3.65钢绞线穿束机进行穿束,将单根钢绞线端头戴上子弹头形护帽,从孔道的一端快速地推送入孔道,当戴有护头的索前端穿出孔道另一端规定长度后,再将新的端头戴上护头穿第二根,一直穿到一束规定的根数。必要时采用卷扬机牵引穿束,但需特制牵头。穿束完成后要仔细检查波纹管的完整性,看波纹管是束否有漏洞、开裂等现象,一经发现当采取有效措施进行封堵,确保波纹管密不漏浆。③预应力张拉该桥预应力配置包括横梁、顶板、底板和腹板预应力筋,1-421 按设计张拉顺序为:箱梁混凝土强度达到85%并超过5天后先张拉1/2横梁预应力筋,再张拉底板通长筋,张拉腹板弯曲通长筋,对称张拉剩余全部顶、底板非通长纵向筋,最后张拉剩余1/2横梁预应力筋。A张拉方案:梁的混凝土强度达到了图纸规定的传力锚固强度后才能进行张拉。考虑到箱梁横向预应力筋布设位置施工空间较狭窄,不利于张拉工作进行,尤其是在腹腔内的顶板预应力筋,其张拉难度更大,固此两处钢绞线采用20T小千斤顶进行单根张拉,腹板和顶、底板通长预力筋因工作面较宽敞,更因为其预应力筋较长、线束较多,为了保证张拉质量,采用400T千斤顶进行整束张拉。预施应力采用控制应力和伸长值(应变)双控法、互相校核,本工程因采取单跨浇筑,由于受施工工艺的限制,预应力钢绞线相应进行单跨张拉,所以纵向预应力筋只有第一跨能采用双向预应力,其他各跨只能采取单向张拉的方法施工。B张拉设备选择及检校:本工程采用YCD系列穿心式千斤顶进行预力张拉,横梁采用和顶板短筋因采用单根张拉,固选用YCD-20型;腹板和底板通长筋因采用整束张拉施工,固选用YCD400型。张拉机具应与锚具配套使用,并应在使用前进行检查和校验。千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。所用压力表的读数不低于1.5级;校验时,千斤顶活塞的运行方向应与实际张拉工作状态一致。1-421 张拉机具由专人使用和管理,并经常维护,定期检验。千斤顶在使用6个月或200次以及千斤顶使用过程中出现不正常现象时,应重新校验。C钢绞线张拉时理论伸长值的计算方法:钢绞线的理论伸长值△L的计算式为:△L=p·L/Ay·Eg(cm)P-钢绞线平均张拉力(N)L-二个工作锚间的钢绞线长度(cm)Eg-钢绞线弹性模量(Mpa)Ay-张拉钢绞线的截面积(mm2)上面公式中钢绞线平均张拉力的计算公式为:P=P[1-e-(kx+μθ)]/kx+μθ式中:P-张拉端的张拉力(N);x-从张拉端至计算截面的孔道长度(m);θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部位切线的夹角之和(rad);k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,一般取0.003;μ-钢绞线束与孔道壁的摩擦系数,一般取0.35。对于由多曲线组成的曲线筋束,或由直线与曲线混合组成的筋束,其伸长值分段计算后叠加。D预应力施工a清理1-421 将锚垫板面与其喇叭管内的杂物清除干净,并清除钢绞线上的锈蚀与泥污。b安装千斤顶与锚板首先上好工作锚板,并将工作夹片均匀打紧并外露一致,接着穿束上好限位板,然后用铁葫芦吊起千斤顶,穿入钢绞线,再上工具锚。张拉前必须调整好千斤顶的位置,使张拉力的作用线与张拉头孔道未端的切线重合,同时也要调整工具锚的孔位与工作锚的孔位排列一致,以防钢绞线各索在千斤顶穿心孔内不平行。为了工具锚拆卸方便,安装前应在工具夹片外锥面涂抹退锚灵(用蜡50%+机油50%配成)。c张拉每组钢束在张拉时,严格按设计给定的程序,对称、均衡进行。当实际伸长值与理论伸长值之差大于6%时,立即停止张拉,查明原因并采取措施调整后,再继续张拉。当滑丝或断丝超过规范要求时,进行更换后重新张拉。预应力钢束张拉程序如下:0→10%σ(初张拉)→105%σ(持荷5分钟)→100%σ(锚固)。预应力钢束张拉完成后,应测定回缩量和锚具变形量,检查是否有断丝、滑丝现象,在征得监理工程师认可后,才可割断露头。所有钢铰线束张拉锚固及放张完成后,应立即将锚塞周围预应力筋用水泥砂浆封锚,封锚砂浆搞压强度不足10Mpa时,不得压浆。1-421 钢绞线张拉工艺框图安装工作锚安装千斤顶张拉准备安装工具锚初张拉超张拉记录伸长值记录核对伸长值持荷5分钟张拉顶锚卸载记录核对伸长值回程退楔记录核对伸长值割断多余钢绞线清洗孔道核对楔片露量钢绞线回缩量压浆④孔道压浆、封锚1-421 孔道压浆采用真空压浆工艺,保证管道压浆饱满密实。A、真空压浆技术要求a、孔道及两端必须密封,且孔道内无砂石、积水、混凝土块及其他杂物,保持畅通;b、抽真空时真空度控制在-0.08~-0.1Mpa之间;c、采用专用真空灌浆添加剂后的特种浆体;d、鉴于真空辅助压浆是一套新工艺,在正式实施之前应进行稀浆混合料配合比试验和真空压装工艺试验。B、浆体性能浆体中必须掺入专用真空灌浆添加剂,配合后浆体的性能如下:a、浆体水灰比:0.3~0.35之间;b、浆体流动度:30~50秒;c、浆体泌水性:①小于水泥浆初始体积的2%;②四次连续测试的结果平均值<1%;③拌合后24小时水泥浆的泌水应能吸收;d、浆体初凝时间:≥6小时;e、浆体体积收缩率:<2%;f、浆体强度:标准养护条件下,7天龄期强度≥30Mpa,28天龄期强度≥45Mpa;g、浆体对钢绞线无腐蚀作用。C、真空压浆施工工艺真空灌浆施工设备连接示意图如下图所示:1-421 真空泵吸浆管搅拌机灌浆泵阀1压力表空气滤清器阀4阀3阀2构件真空灌浆施工设备连接示意图a、张拉施工完成之后,切除外露的钢绞线(外露量在30mm~50mm),清水冲洗,高压风吹干,然后进行封锚。封锚方式有二种:方法一、采用保护罩封锚:保护罩作为工具罩使用,安装前将锚垫板表面清理,保证平整,在保护罩底面和橡胶密封圈表面均匀涂上一层玻璃胶,装上橡胶密封垫,注意将排气口朝正上方,在灌浆后10小时左右拆除。方法二、用无收缩水泥砂浆封锚:必须将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹,覆盖层厚度>15mm。b、清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道通畅;1-421 c、确定抽真空端及灌浆端,安装引出管、球阀和接头,并检查其功能;d、搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标;e、启动真空泵抽真空,使真空度达到-0.08~-0.1Mpa并保持稳定;f、启动灌浆泵,当灌浆泵输出的浆体达到要求稠度时,将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上,开始灌浆;g、灌浆过程中,真空泵保持连续工作;h、待抽真空端的透明网纹管中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排气阀。当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭抽真空端所有的阀;i、灌浆泵继续工作,在≤0.7Mpa下,持压1~2分钟;j、关闭灌浆泵及灌浆端阀门,完成灌浆;k、拆卸外接管路、附件,清洗空气滤清器及阀等;l、完成当日灌浆后,必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净;m、安装在压浆端及出浆端的球阀,应在灌浆后5小时内拆除并进行清理。D、真空压浆质量控制要点及注意事项质量控制要点:a、孔道必须密封、清洁、干爽;b、浆体配方控制;c、现场施工质量管理控制。注意事项:1-421 a、针对曲线孔道的特点,在波纹管每个波峰的最高点靠同一端设置观察阀,高出混凝土200mm;b、输浆管应选用高强橡胶管,抗压能力≥2Mpa,带压灌浆时不易破裂,注意连接要牢固,不得脱管;c、灰浆进入灌浆泵之前,应通过1.2mm的筛网进行过滤;d、搅拌后的水泥浆必须做流动度、泌水性实验,并浇注浆体强度试块;e、灌浆工作宜在灰浆流动性下降前进行(约30~45分钟内),孔道一次灌注要连续;f、中途换管时间内,继续启动灌浆泵,让浆体循环流动;g、灌浆孔数和位置必须做好记录,以防漏灌;h、储浆罐的储浆体积必须大于所要灌注的一条预应力孔道体积。E、封锚混凝土要求:对应埋置在梁体内的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净并凿毛,然后设置钢筋网和浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的标号应符合设计规定。长期外露的锚具,应采取防锈措施。(四)、SMZ50型造桥机跨越挂篮悬臂施工段作业SMZ50型造桥机在完成第一个9×50m连续梁作业后,要穿越(50m+3×60m+50m)和(50m+80m+50m)两个悬臂浇注作业区,才能到达下一联。根据本标段的总体施工计划,SMZ50型造桥机在穿越(50m+3×60m+50m)和(50m+80m+50m)1-421 连续梁段时,该连续梁段的墩身尚未施工完,因此,采用打入钢管桩基础,用六五式军用墩搭建临时墩,使SMZ50型造桥机顺利穿越(50m+3×60m+50m)作业区和(50m+80m+50m)作业区,纵移至下一施工段进行50m连续箱梁的现浇施工。(五)、结构检算SMZ50型造桥机最重要的金属结构部分是主梁结构,由于跨度较大,为确保现浇梁的成形质量,主梁的刚度控制设计。经检算,在浇注混凝土时,主梁跨中的最大计算挠度在65mm左右,挠跨比<1/700。模架在纵移过程中的纵横两个方向的倾覆稳定性是重要的检算项目,经计算,这两个方向的倾覆稳定系数均大于1.5,能够确保施工。SMZ50型造桥机工作时对桥墩最大竖向作用力为13000kN,走行时对桥墩最大竖向作用力为7000kN。该作用力通过墩旁托架的立柱、下垫梁及橡胶垫传至桩基础的承台上。(六)、对混凝土箱梁成形质量的控制混凝土梁体要随模架经过模板预设上拱→浇混凝土时下挠→张拉梁体后又上拱的过程,所以模板预拱度的设置要考虑模架变形的影响,并通过理论计算及实验修整来指导第一孔制梁,通过实测第一孔制梁数据并分析修正再确定后续孔位模板预拱度。在SMZ50型造桥机全部安装完毕后再设模板预拱度。1-421 由于模板间均用螺栓相连,模板在一定程度上参与了SMZ50型造桥机主梁的受力;而主梁拼接螺栓又在工地施加了一定的拧紧力矩,所以模架的实际挠度要小一些。浇第二孔梁时,模架不存在由于安装产生的非弹性挠度。另外,因模板由预设上拱经浇混凝土变为下挠,张拉后又为上拱,模板间横桥向连接缝也随之变化。为此,在模板预拱度设置完成后,要拧紧侧模间横桥向拼缝的上部螺栓,而要定量放松其下部螺栓。顺桥向预拱度在模板分段处各点按二次抛物线线型过渡,以往的实践证明此分段曲面及模板的弹性变化不影响混凝土梁的外观质量。(七)、SMZ50型造桥机的制梁安全、质量、进度保证措施以及突发事故的处理1、SMZ50型造桥机制梁进度保证措施⑴、施工方案及施工技术保证措施①.为使SMZ50型造桥机的组装不占用制梁工期,SMZ50型造桥机的组装在17、18号墩之间的拼装膺架上拼装,再整体滑移就位的方案施工;②.为提高混凝土施工强度及耐久性,缩短制梁周期,混凝土浇筑采用高产量泵送混凝土;③.合理安排二套SMZ50型造桥机交替施工的组织协调及施工布置,统筹安排,统一调度,使SMZ50型造桥机能够充分发挥其效能,最大限度地提高效率,确保制梁施工进度。④.适当增加设备投入。⑵、管理保证措施1-421 ①.优质、高效、按期完工是我们的宗旨。接到中标通知书后,项目经理部立即开展工作,调遣具有丰富同类工程施工经验和责任心强的工程技术、经济、行政等各类专业管理人员和施工队伍上场,全权对本工程负责。建立以项目为核心的责任体系,明确项目部内部责任体系。在本合同段施工中我方将一如继往地,动员全局力量,从人员、设备、物资上优先保证本项目施工,创造出我局的良好信誉。②.实行项目法施工管理方式,做到统一组织、统一管理、统一计划协调、统一物资供应、统一资金收付。各施工队伍,在项目经理部的统一领导下,互相协作配合共同完成所承担的施工任务。③.发挥整体优势,对施工队伍实行动态管理,合理组合。④.加强现场的思想政治工作,抓住时机,开展以比质量、比安全、比进度、比效益的劳动竞赛,使每一位参加施工的职工都充满责任感、荣誉感和紧迫感,发挥出最大的积极性。⑤.加强与业主、监理、设计单位的联系沟通,及时解决施工中存在的问题及突发事件。⑶、施工组织保证措施①.坚持一个“早”字,即早准备、早安排、早上场、早开工。②.中标后,项目经理部立即按照投标时的工期承诺,编制具体、实施性的施工计划和总体施工方案。1-421 科学组织施工,运用网络计划技术和工程项目管理软件,制定周密的网络计划,抓施工关键线路,计划实行动态管理,根据实际情况及时调整。进度计划安排充分考虑现场各种因素的影响,安排留有余地。③.组织科技攻关,确保关键工序的工程进度。实行目标管理,通过分阶段目标实现,确保施工工期。加强施工环节的控制,对难点、重点项目成立QC攻关小组。积极推广新技术、新工艺、新材料、新设备,提高施工技术水平和技术含量,不断加快施工进度。项目部上下目标一致,行动协调。④.坚持领导干部跟班作业,协调各工序间的施工矛盾,发现问题及时处理。技术干部关键工序现场指导,对出现技术上的新问题及潜在的不良因素,及时给予技术上的纠正和指导。⑤.合理安排施工程序,积极探索从施工方法上寻求加快施工进度的路子,避免重复作业和减少相互干扰。充分发挥机械化施工的优势,提高工作效率,加快施工进度。⑥.开展全方位的岗前功尽弃培训,提高工人的技术熟练程度和劳动效率,使之优质高效地完成作业任务。⑷、施工计划保证措施①.制定详细的施工进度计划,并按总体施工进度计划组织施工,确保计划的落实。②.在安排施工计划时,抓住重点工程的施工进度,从人力、财力、物力各方面优先保证,避免停、窝工。③.加强对施工计划落实情况的检查、跟踪、督促,认真分析处理好出现的问题,保证工程施工顺利进行。1-421 ④.对于不可预见可能影响施工进度计划的因素,做好充分的准备,制定多套预防方案。⑤.按照施工网络计划,对整个工程项目实施动态管理,密切监视、跟踪现场的动态变化,及时调整现场施工各要素,保证整体与局部工期都处于受控状态。⑥.根据工程项目总体施工计划进度安排,编制年、季、月、旬、日施工计划,将工期目标横向分解到各部门,纵向分解到作业班组个人,工期目标与个人经济利益挂钩,落实奖惩。做到以工序保日、以日保旬、以旬保月、以月保年,最终保证总工期目标的实现。2、SMZ50型造桥机制梁安全保证措施⑴、严格施工现场管理。采用SMZ50型造桥机施工时,有大量机械设备和工程材料要从已施工完成的箱梁上运输,因此在桥上施工的机械设备操作人员(或驾驶员)必须经过专门训练,熟悉机械性能,经考试取得操作证或驾驶执照后方可上机(车)。机械操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程,工作时集中思想,谨慎工作,不擅离职守,非施工人员和酒后人员不得上桥。进入施工现场人员必须配戴安全帽。⑵、高空作业人员,必须配带安全带。在SMZ50型造桥机施工平台的两侧,安装安全防护网。在海区上空作业的人员,要穿救生衣。⑶、拼装SMZ50型造桥机用的临时膺架,地基处理确保密实。支架设计时,其刚度、强度、稳定性等均满足要求。⑷1-421 、遇到大风天气时,及时将SMZ50型造桥机主梁与墩身固结,增强抗SMZ50型造桥机的抗风能力。SMZ50型造桥机的上的附属小龙门吊则与SMZ50型造桥机主梁进行锚固连接。⑸、严格按设计中要求的有关新技术、新结构方面的安全规定进行施工,弄清原理,掌握方法,安全操作,安全设施齐全。严格遵守本企业的新技术、新结构对安全方面的要求和规定,不断创新,不断完善,使之在使用中更加安全,更加可靠。⑹、设置红外线扫描仪等安全防护措施,用扫描仪判断移位过桥墩时是否有障碍物。配备大风报警仪以及各种限位安全保护装置。⑺、安全生产设备和器材管理措施①安全生产器材包括:交通器材;通讯报警器材;灭火器材;劳动保护器材;环境保护器材及医疗保健器材等。②对上述器材配备齐全,摆放和使用明确位置和确定管理人员,并使每个人都熟知使用方法。③定期和不定期检查安全生产器材的性能,并根据生产及进度需要,经常更换和补充所需器材,确保能正常使用。④设备物资部负责上述器材的管理,并将其管理情况作为物资管理报告内容之一。⑻、施工安全用电措施①建立电气安全管理和经济责任制度,由专业电工负责电器的安装和使用管理,专职安全员负责巡视监督检查。②用电施工组织设计由专业人1-421 员负责编制,内容包括配电装置及其电容量、供电线路的走向和现场照明的设置,生活、生产设施用电负荷情况,编制有针对性的电器安全技术规定。③经常对施工人员进行安全教育,使之懂得电的基本知识,认识安全用电的重要性,掌握安全用电的基本方法,从而安全、有效地进行工作。④施工现场装备行业统一规定的标准电源箱。对电气设备平时不带电的金属外壳,用专门设置的接地板进行接地,以防由于绝缘损坏等原因而造成意外。电器线路和用电设备安装完成后,由安全部门验收合格后进行使用。⑤经常对用电设备进行安全检查、测试,检查电气设备绝缘有无破损,绝缘电阻是否合格;设备裸露带电部分是否有保护,屏护装置是否符合安全要求,安全间距是否足够,保护接零或保护接地是否正确可靠,保护装置是否符合要求;安全用具和电气灭火器材是否齐全,电气安装是否合格,电气设备运行中是否过热等内容。每周测试一次开关、接地电阻的接触和安全情况,并有书面记录,发现问题及时纠正。⑥专业电工持证上岗。电工有权拒绝执行违反电器安全规程的工作指令,安全员有权制止违反用电安全的行为,严禁违章指挥和违章作业。⑼、机械设备安全保证措施①1-421 机械设备操作人员经过专门训练,熟悉机械操作性能,经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机(车)操作。②机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程,工作时集中精力,谨慎工作,不擅离职守,严禁酒后驾驶。③机械设备发生故障后及时检修,不带故障运行,不违规操作,杜绝机械和车辆事故。④机械操作人员做好各项记录,达到准确、及时,严格贯彻操作制度,认真执行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。⑽、施工作业安全保证措施本标段施工时,自觉服从公安部门或建筑工程安全监督站的安全监督,并按照安全监督部门要求,切实做好工程、车辆机械和施工人员的安全工作。①施工时做好各种临时支撑设施的受力检算,挂好安全网。②所有现场施工人员佩戴安全帽,特种作业人员佩戴专门的防护用具。▕③对于被允许的参观者或检查人员进入施工现场时,佩戴安全帽,非施工人员不得进入施工现场。④所有现场作业人员和机械操作手严禁酒后上岗。⑤在本工程现场周围配备、架立并维护一切必要而合适的标志牌,以便为施工人员和公众提供安全和方便。标志牌包括警告与危险标志、安全与控制标志、指路标志。所有标志的尺寸、颜色、文字与架立地点,均以使监理工程师满意为原则。1-421 ⑥在有风的季节里,施工现场悬挂防火旗,落实防火安全措施。⑾、特种作业安全措施Ⅰ 起重施工安全措施①起重施工作业施工前认真做好施工组织方案的研究,起重设备经检查、维修、试吊、确认达到作业条件后施工。②起重司机持证上岗,严禁非专业人员操作。③吊运、安装等施工中设专人指挥,注意相互联系配合。在起重作业区外,设立警戒线及标志,严禁非作业人员进入。④在重物或起重臂下严禁站人。不准超力矩起吊重物,也不得仰角超过限度起重施工。⑤在风力超过6级时,停止作业。⑥在起重机作业上方有架空线时,将重臂降低,以免碰撞,并保持一定的距离。同时积极与有关部门协商,实行断电施工。⑦设专人定期检查起重设备,及时进行维修和养护,确保机具设备的施工安全。Ⅱ高空作业安全措施①高空作业人员要系安全带,穿防滑鞋,高空作业按规定挂安全网。②悬空作业的吊笼、平台等使用前进行严格检查,脚手架、排架、底基承重、临时支撑立杆及顶端承重件经过受力符合要求后使用。3、SMZ50型造桥机制梁质量保证措施1-421 1)、质量方针在本工程实施过程中,我们将自始至终把质量放在首要地位,坚定不移地贯彻我单位“争创行业一流,实现业主期望,奉献满意工程”的质量方针,确保质量目标的实现。2)、质量目标工程一次验收合格率100%,优良率90%以上,确保省部级优质工程,争创国家级优质工程。3)、质量保证措施⑴、组织保证措施①根据本工程特点及质量要求,项目经理部及施工队均设置相应的工程质量管理部门,配足质量管理人员,强化项目的质量管理。②项目经理部成立以项目经理为组长、总工程师为副组长的质量管理领导小组,组员为各业务部门负责人及各队队长。项目经理部设安质监察部,配专职质检工程师。各队相应成立队级质量管理小组,队长为组长,技术负责人为副组长,组员为各部门负责人及工班长。队设质量安质室,设专职质检工程师一名,工班内设兼职质检员。⑵、制度保证措施①全员深入学习设计资料及有关技术规范和操作规程,准确、全面地了解本工程的质量标准和质量要求,并严格按照执行。②我单位已通过ISO90021-421 质量认证,在施工中全面实施该质量保证体系标准,按公司《质量手册》和《程序文件》的要求,制定本工程项目质量计划,并严格执行。③分项目、分工序实施专项质量管理,上至项目经理,下至操作者,均制定岗位责任制,签订质量保证书,做到指导工程施工者负责质量,检查质量者评定质量,直接操作人员关心质量,把质量管理的每项工作、每个环节,具体落实到每个部门和每个人身上。④做好技术交底工作。⑤确立以自检、互检为基础、质检工程师和质检员专检、抽检相结合的质量检查制度和工前试验、工中检查、工后检验的质量检验制度。⑥严格执行隐蔽工程的检查签证制度,隐蔽工程不经检查签证,不进行下一道工序。实行工序间的转序检查制度,每一道工序完成后,经自检、专检达标后,经监理工程师检查签证,方进行下一道工序施工。⑦坚持“三服从、五不施工、一票否决”制度,坚持质量一票否决权。⑧落实优质优价制度,验工计价与质量等级挂钩,职工的收入与操作质量挂钩,具体按我单位《项目管理规定》和《工程质量管理办法》执行。⑨实行质量监督制度,无条件接大桥指挥部和监理工程师管理,为质检人员提供检测仪器,创造质量检测、检验条件,配合作好工程质量复检工作,提供准确的技术数据和自检资料。1-421 ⑶、技术保证措施①推行全面质量管理,广泛开展QC小组活动,对关键工序组织技术人员攻关。②加强施工监控量测,建立由具备丰富施工经验、监测经验、结构受力计算分析能力的工程技术人员组成的专业监测小组。③施工过程中严把“三关”一是严把图纸关。二是严把测量关。三是严把试验关。④严格把好材料质量关。⑤加强混凝土管理a.桥梁施工时,为确保混凝土外观质量,模板采用整体钢模板。模板设计选料时,确保模板的强度、刚度和稳定性,模板加工制作确保模板尺寸、平整度和整体质量。安装模板支架、绑扎钢筋的布置、焊接及预埋件的位置保证符合设计要求,不发生变形,经有关质检人员和监理工程师检查认可后,进行混凝土的浇筑施工。混凝土浇筑一次完成,严格按施工技术规范要求做好施工缝,浇筑时严格按图纸控制标高。混凝土浇筑时,自SMZ50型造桥机的两端向跨中同时对称浇筑,以减少由SMZ50型造桥机主梁的弹性变形对混凝土的不良影响。混凝土浇筑时,采用水平分层、纵向分段的方法浇筑。水平分层厚度不超过30cm,纵向分段长度不大于3~5m。加强混凝土振捣,对接头的部位采用凿毛清洗,保证混凝土的整体性。1-421 b.为保证混凝土施工质量,混凝土采用高性能、高耐久性防腐混凝土。混凝土配合比经监理工程师审核,业主批准后实施,并根据现场砂石含水量的变化做适当调整,检查水泥、外加剂、粗骨料是否与试验相符,用量是否准确。c.检查混凝土的拌和时间、搅拌速度,检查砼的坍落度是否符合要求。检查办法:随机抽样,每班不少于3次。测定混凝土运到现场时的温度和时间,保证混凝土不离析和入模温度。d.按规定在现场制做试件,试件组数按有关规定执行,现场试件的强度试验报告要与混凝土站同批试块的试验报告相符,如误差超标查明原因。e.钢筋、钢材及其焊接材料符合现行有关标准及规范执行。⑥加强预应力施工管理a.梁体混凝土达到设计规定的强度后施加预应力,混凝土的取样及养生条件和现场浇筑的混凝土相符,所有预应力张拉均要双控,引伸量误差控制在6%以内;在测定引伸量时扣除非弹性变形引起的全部引伸量值。对同一张拉截面的断丝率不大于1%。b.预应力束张拉完毕后,严禁撞击锚具和钢束,并立即进行管道压浆,特殊情况下不超过3天;压浆前先用水清洗管道,管道压浆要求密实,砂浆标号不低于混凝土标号。孔道压浆至最大压力后,留有一定的稳定时间,压浆达到孔道另一端饱满和出浆,并达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。1-421 c.预应力管道安装前,除去管道两端的毛刺并检查管道质量及两端截面形状,遇有可能漏浆管道的部分割除,遇有管道两端截面有变形时整形后再用。接管处及管道与喇叭管连接处用胶带或冷缩塑料管将其密封防止漏浆;管道与喇叭管连接处,管道垂直于锚垫板。d.钢绞线用圆盘切割机切割,不用电气切割。施工中确保各预应力钢筋位置的准确,特别是锚垫板和螺旋筋的设置,必要时加锚下钢筋网,严防锚下开裂。4、SMZ50型造桥机制梁突发事故的处理⑴、预防台风措施在施工期间,及时与气象部门联系,当有台风等风暴天气来临之做好预防措施。其防护方法是将SMZ50型造桥机的主梁及时与墩身固结,固结方法如下:将SMZ50型造桥机的承重主梁置放于墩身的两侧,设置专用的固定装置将两片主梁与墩身固结。固定装置与墩身相接触面设有保护装置,防护在受力时破坏墩混凝土。⑵、预防大雨、暴雨措施施工时及时与气象部门取得联系,并将气象记录每天发放到基层,便于提前作好非正常天气条件下的施工安排和防护指施。1-421 混凝土浇筑前了解天气情况,有大雨、中雨时不浇筑,若因工期关系且小雨持续不断而必须浇筑时,准备足够的防雨设施和覆盖用的油布、塑料布等,同时调整混凝土水灰比,刚浇好的若遇雨,上覆塑料薄膜或上盖草袋。中间遇雨则遮好篷布继续施工,坚持完成一节后再停止,避免发生混凝土接缝。进入雨季拌和站施工现场做好排水疏通工作,保证施工现场四周排水畅通,严防水泥、材料库漏雨水淹。现场机械设备除部份有仓库外,其余下雨时放到遮雨地带或用防雨罩盖好。办公用房、宿舍、仓库、生产用房均安设避雷设施,临设坚固耐久,周围挖好排水沟。为防汛渡汛,项目部配置足够数量的草袋和防水设备,遇有台风、洪水时组织抢险队分工负责,一旦有险情,组织群众疏散,组织物资转移,把损失减少到最低程度。⑶、突发事故应急处理组织机构成立SMZ50型造桥机制梁突发事故应急抢险领导小组,组建专门的突发事故应急抢险队伍,备足应急抢险设备和物资,制定切实可行的突发事故应急抢险方案,对施工期间可能出现的台风、暴雨等突发事故进行预防和应急抢险处理。(八)、设计施工中关注和需要解决的几个问题1、SMZ50型造桥机在设计和施工中关注的几个问题SMZ50型造桥机1-421 的特征是将预制梁场的制梁工作、对预制梁的起吊运输和架设等几个方面的工作合为一体于桥墩原位现浇,脱模后模架自行至下一孔循环作业。鉴于该机功能的复杂性和各施工阶段的不同特点,以下几个问题曾是以往设计与施工各方所关注的:⑴、张拉前的脱模问题后张法预制梁场对混凝土梁的预应力张拉,一般是在侧模和内模脱开仅留底模的情况下进行的。原因之一是为了避免张拉PC梁体时与模板之间的相互作用,特别是对两头大的简支PC箱梁。为此在用SMZ50型造桥机制梁时,其初张拉之前应先脱开端模、两头变载面处的四块侧模及端头内模和跨中一节标准内模板。实践证明此办法有效,PC梁及模板均可不受张拉的影响。⑵、走行移位 墩旁托架与主梁之间的支承台车上装有竖向、纵向、横向三种油缸,竖向大油缸起支承及下降脱模的作用,横向及纵向油缸完成模架横向开合及纵向走行的作用。与架桥机相比,SMZ50型造桥机的走行不同之处主要是整机分为左右两组模架分别基本同步前行,因此单片模架有侧倾的问题。设计在该机侧向加配重,使侧向安全系数高于为1.3;另加反钩通过支承台车钩于墩旁托架,以确保走行平稳、安全。6.3.660m、80m梁挂篮施工6.3.6.1工程概况杭州湾大桥北引桥滩涂只有二段悬臂现浇的连续箱梁,它们分别是:一、跨北海塘桥该段桥梁布置为50+3×60+50=280m连续梁,上部结构主梁为2.8m1-421 等高预应力混凝土连续箱梁,箱梁分左右两幅布置,两箱梁中心距为17m,两幅之间设1.2宽纵缝。每幅箱梁顶宽15.8m,底宽6.8m,翼缘悬臂长为3.9m,为单室斜腹板截面,其顶板厚为25cm,设2%的横坡,腹板厚45~65cm,底板厚25~50cm。0#块长10m,1~6#块长4m,边跨现浇段长18.95m,合拢段均长2m。二、滩涂区跨规划港池航道桥该段桥梁布置为50+80+50=180m连续梁,上部结构采用变高度预应力混凝土连续箱梁,支点处梁高为4.5m,跨中及边支点梁高为2.8m。箱梁分左右两幅布置,两幅中心距17m,两幅之间设1.2米宽纵缝。每幅箱梁顶宽15.8m,底宽5.97~6.8m,翼缘悬臂长为3.9m,为单室斜腹板截面,其顶板厚为25cm,设2%的横坡,腹板厚50~70cm,底板厚25~70cm。0#块长12m,1~3#块长3m,4~9#块长4m,边跨现浇段长8.95m,合拢段均长2m。6.3.6.2总体施工方案1、0#段现浇施工采用支架法。支架结构为“八三”军用墩组合支架。由于各墩0#段的面积与其所在墩的承台的面积相当,因此支架设在承台上。0#段现浇内、外模板均利用挂蓝模板。支架法可避免托架法预埋件多、外观质量差、安装拆卸不方便、安全度差等弊端。2、主梁悬臂施工采用挂蓝法。挂蓝采用三角挂蓝,共需8套挂蓝,分3个循环分幅完成4联悬臂梁的浇筑施工。第一循环完成北海塘桥(50m+3×60m+50m)段右幅梁的施工;第二循环完成北海塘桥(50m+3×1-421 60m+50m)段左幅梁的施工;第三循环完成跨规划港池航道桥(50m+80m+50m)段左、右幅二联箱梁的施工。挂蓝组装利用施工栈桥和履带吊。3、边跨现浇段采用膺架法施工。膺架结构为“六四”军用梁和“八三”军用墩组合结构,靠近边跨墩的支架设在承台上,其余支架基础采用在河床中打入钢管桩,钢管桩施工在进行栈桥和钻孔平台基础施工时一并完成。支架完成后进行预压,以消除非弹性变形。边跨现浇段模板采用大块定型钢模板。4、合拢段施工采用改装的简支挂蓝托架及模板。多跨合拢及体系转换按设计要求进行,原则是由边至中,各合拢段施工前采用体外支撑与张拉部分预应力相结合的方式进行临时锁定,浇注选在低温时进行。6.3.6.3悬臂梁施工计划(主体工程)根据总体施工进度计划及北引桥30米、50米箱梁施工计划安排,综合人员熟练程度和现有机具设备性能,悬臂梁施工计划安排405天完成,采用8套挂蓝(每墩2套)分3个循环完成上、下游两幅计4联悬臂梁施工任务。具体安排如下:一、第一循环:北海塘桥(50m+3×60m+50m)段右幅一联箱梁的施工该联箱梁共安排8套挂蓝同时施工,此段连续梁除0#段外,每墩两侧对称分为1#~6#段,共有7块,具体施工安排如下:1、0#块:30天(包括搭设支架及预压等);1-421 2、挂蓝安装及预压:30天;3、1#~6#块:每块安排9天,共计54天;4、边跨现浇段:与各块同时施工,不占工期;5、合拢段:50m+3×60m+50m段连续梁共5块合拢段,分三次合拢,每次需7天,计21天;6、顶板通长预应力张拉,体系转换:平行施工,不占工期;7、挂蓝拆卸,移运到下一循环5天。小计:140天。二、第二循环:北海塘桥(50m+3×60m+50m)段左幅一联箱梁的施工该段共安排8套挂蓝同时施工,此段桥梁每墩单向分0#块、1~6#块,计7块,施工安排如下:1、0#块:20天(搭设支架及预压可部分与第一循环平行施工);2、挂蓝安装及预压:20天;3、1#~6#块:每块安排9天,共计54天;4、边跨现浇段:与各块同时施工,不占工期;5、合拢段:50m+3×60m+50m段连续梁共5块合拢段,分三次合拢,每次需7天,计21天;6、顶板通长预应力张拉,体系转换:平行施工,不占工期;7、挂蓝拆卸,移运到下一循环5天。小计:120天。1-421 三、第三循环:跨规划港池航道桥(50m+80m+50m)段左幅、右幅二联箱梁的施工该二联箱梁共安排8套挂蓝交替施工,每联安排4套挂蓝平行施工。此段连续梁除0#段外,每墩两侧对称分为1#~9#段,共有10块,具体施工安排如下:1、0#块:20天(搭设支架及预压可部分与第一循环平行施工);2、挂蓝安装及预压:20天(考虑到熟练程度,应较第一循环快);3、1#~9#块:每块安排9天,共计81天;4、边跨现浇段:与各块同时施工,不占工期;5、合拢段:50m+80m+50m段连续梁单幅共3块合拢段,分2次合拢,每次需8天,计16天;6、顶板通长预应力张拉,体系转换:平行施工,不占工期;7、挂蓝拆卸,不占工期;8、考虑二幅交替错开时间8天。小计:145天。6.3.6.4资源配置一、人员配置每二套挂蓝配置:1、结构安装班:15人,支架搭拆,挂蓝安拆移动,模板安拆校正,临时结构的维护保养。1-421 2、钢筋班:15人,普通钢筋和预应力钢筋的加工、安装、孔道安装,波纹管加工。3、混凝土班:10人,混凝土浇注,坞围,养护,接茬凿毛。4、张拉班:10人,预应力管道冲洗,预应力张拉,压浆及封锚。5、其他辅助人员:8人,技术,测试,物质设备,施用电等。合计:58人,8套挂蓝:4×58=232人。二、主要机械设备及材料计划表序号名称规格型号数量单位用途1履带吊(桅杆吊)20T4台机构安装2混凝土搅拌运输车4台砼浇注3切,弯筋机12台钢筋加工4对焊机UN-1006台钢筋加工5直(交)流电焊机40A6/6台钢筋加工6倒链10t、5t15/15个移动挂蓝7机械千斤顶32t40个挂蓝8液压穿心千斤顶Ycw25024台张拉9液压穿心千斤顶QC2312台张拉10液压穿心千斤顶YG707台张拉11电动油泵ZB2*-5024张拉12电动油泵ZBF*2-507挤压机用13挤压机GYJ7挤压锚、配油泵14插入式插捣器ZN-7040振捣砼15插入式插捣器ZN-5040振捣砼16灰浆泵HB-37压浆17灰浆搅拌机7灰浆搅拌18型钢480吨挂蓝(8x60T)6.3.6.5专业结构设计经综合比选,本桥选用三角挂篮,共加工8套,以满足两幅4联连续箱梁的施工。一、挂蓝设计1-421 1、设计参数0#段梁长:10.0m、12m(挂篮初始工作空间限制)适应梁高:2.8~4.5m(可调节范围)箱梁宽:底宽5.97-6.8m,顶宽15.8m悬臂施工梁段长:3.0m,4.0m2、设计荷载:最重悬臂梁段:129.8t冲击荷载:7.5t施工荷载:5t;3、设计技术标准:A3钢力学性能:[σ]=170Mpa;[τ]=100Mpa45#钢力学性能:[σ]=244Mpa;[τ]=140Mpa钢材弹性模量:E=2.1*105Mpa刚度要求:1/400设计安全系数:K=1.4二、挂篮构造每套挂篮(包括模板,工作平台)自重60t,悬灌最重段129.8t(考虑到施工荷载及冲击荷载按140T计算),挂篮与梁段混凝土重量比1:0.321。挂篮由主桁、横梁、悬吊系统、行走系统和模板等组成,各系统位置及结构详见挂篮设计图。1、主桁1-421 主桁是挂篮的主要受力结构,由两片三角桁架组成,桁架各杆件材料为[30b普通热轧槽钢,以螺栓连接。两三角桁架之间由顶横梁连接为空间门架,主桁后部以Φ25精轧螺纹钢通过连接器锚在已成形的梁体竖向预应力筋上,两片主桁位于梁体腹板上方,前部安装前上横梁,与悬吊系统及前下横梁形成悬臂吊架,悬吊挂篮模板和现浇梁段混凝土。2、横梁又分为前上横梁,前下横梁,后上横梁,后下横梁以及顶(中)横梁。其材料为[36b,上横梁固定在主桁上,后横梁主要是承受底、侧模的重量,在挂篮前移时随同主桁同步前进。后下横梁通过三根吊带在千斤顶的配合下使底模锚固于成形梁段底板上,前下横梁通过悬吊系统吊于前上横梁,前、后下横梁共同承托底模及待浇梁段的混凝土重量。3、悬吊系统悬吊系统是挂篮的升降系统,位于挂篮端部,由吊带、吊带座、千斤顶、倒链组成。其作用是悬吊和升降底模架、侧模、内模及工作平台,以适应不断变化的箱梁截面高度。主吊带为σ=30mm钢带,通过其上的小于机械千斤顶一个行程的销孔调节长度,其余为25mm精轧螺纹钢,通过千斤顶紧固螺母来改变长度,共同实现底模及工作平台的升降,另外,悬吊系统还将内模、侧模的纵梁悬吊在上横梁和已成形的梁段上,以实现内模和侧模的前移,升降。4、行走系统1-421 行走系统是挂篮前后移动的装置。牵引动力为倒链,由自锚钩板、滑槽、轨道组成。移动方式:通过挂篮后部的自锚钩板在轨道上的滚动和竖杆下的滑槽在轨顶的滑动实现,轨道铺设并锚固在梁体腹板上。自锚钩板为反扣板,在挂篮前移过程中起到抗倾覆作用。5、锚固系统分底模锚固系统和主桁后锚系统。底模锚固系统位于已成形梁段前端底板,由机械千斤顶、吊杆和锚固横梁组成,通过紧固螺母将底模后端通过后下横梁锚固在梁段底板上,三根吊杆对称于梁轴线,与轴线间距离2.5m。主桁后锚系统由Φ25mm精轧螺纹钢和YG锚具连接器组成,位于主桁尾部,通过紧固锚具将主桁锚在已成形梁段腹板预应力筋上。6、模板模板由底模、侧模、内模、端模等组成。(1)底模:为整体钢模,由[28b纵梁组成底模架,[8为横向加劲,面板δ=4mm钢板,由墩顶直坡段侧模改制,长度4.4m,宽6.8m。底模焊在前后横梁上,后部通过下横梁锚在已成形梁段底板上,并由千斤顶和锚垫梁调整其与前一段梁底的密贴;底模前部通过悬吊系统吊在前上横梁上。(2)侧模:为桁架组成的侧模架和侧模组成,由0#1-421 段侧模改制而成,长4.2m,高度方向分三节,按照悬灌段高度变化,拆卸模板。侧模由纵梁承托,侧模纵梁前部通过悬吊系统吊在前上横梁上,后部锚在前一段梁体翼板上,侧模底部由φ28钢筋拉结,中部用套管螺栓与内模联在一起,上部用撑拉结合型钢固定。拆模后,侧模落于纵梁上,并随之一起前移。(3)内模:由开启式内模架和在其上铺装加固的组合钢模组成,顶板下倒角另行加工,底板顶面不设内模。内模架下设滑套,能沿内模纵梁滑动,内模纵梁后部锚于前一梁段顶板上,前端通过悬吊系统吊在前上横梁上。内模架以箱梁上倒角为轴,通过旋启丝杠开启内模,中部、下部以型钢对撑加固。内模架骨架制成多节组装式,灌注一段拆掉一节。内模张拉槽口用木板制作。(4)端模:为木模,木板厚30mm,利用梁休受力钢筋穿出后临时固定,端模上打波纹管通过孔和钢筋孔。为一次性使用,模板接缝用海绵条塞紧以防漏浆。7、工作平台为保证施工安全和挂篮操作方便,分别在前上横梁处设吊带K度调节平台(上平台),在中后部翼板下设侧模滑移平台(侧平台),后下横梁下部设后锚工作平台(后下平台),前上横梁下部,待灌梁段前方悬吊一个前张拉工作平台。(具体布置见挂篮设计图)三、挂篮检算1、主桁挠度计算主桁D点下挠是模板预抬高值的依据,由于结构自重作用下的挠度是可调节的,故只计算在砼混凝土浇筑前后D1-421 点的挠度值。计算依据虚功原理,各杆件的虚拟轴力,如图所示。悬灌段长度分别为3m、4m。现根据每一不同节段长度求单片桁架D点的受力,见表。(混凝土容重取2.5t/m3)不同节段长度对D点的作用力表(单位:t)节段号4m段高2.8m,G=129.8T(1#段最重),考虑到施工荷载及冲击荷载按140T计算3m段高4.02-3.74mG=111.8T(1#段),考虑到施工荷载及冲击荷载按130T计算PD(单片)26.424.9由上表可看出,每片桁架PD在1#段时最大为26.4t。计算时取30t列表如下:杆件计算表杆件号杆件长L(mm)NNP(t)NNP.L(t.mm)AB5000-1.5446.2355740BC59631.8354.9599085CD59631.8354.95990851-421 AD5000-1.54-46.2355740AC3250-2-60390000∑2299650杆件均为等截面布置,型式为2[30,其断面积A=10200mm2,故:△P=(∑N·Np·L)/(E·A)=2299650t·mm/2.1×10t/mm2×10200mm2)=11mm2、杆件强度检算考虑挂篮自重的影响,按40t考虑,则每片PD增加10t。即各杆件轴力为:NAB=-61.6tNBC=+73.2tNCD=+73.2tNAD=-61.66tNAC=-80t现分别选拉杆BC和压杆AD来检算(最不利)BC:σ=NAB/A=73.2×104N/10200mm2=71.76Mpa<[σ]AD:λ=u·L/i其中:L=500cmu=1Ix=2×(1913.7+5130.45)=14088.3cm4Iy=2×(242.144+11.5662×45.62)+2×(143.6+16.15×32.83)=30102.5cm3Ix
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