中孔剛性系桿拱計算跨度L=42m,矢高f=7.0m,跨比D=1/6,拱軸線為二次拋物線。系梁采用工字形截面,高1.4m,翼寬0.8m,翼厚0.25,肋厚0.3,在有吊桿處逐漸變為寬0.8m,高1.4的矩形截面,在拱腳處逐漸變為高1.95的矩形截面;拱肋采用工字形截面,高1.3m,翼寬0.8m,翼厚0.25,肋厚0.4,在跨度1/3處逐漸變為寬0.8m,高1.3的矩形截面;吊桿采用48φs5高強度碳素鋼絲,間距4.2m,全橋為2×9根吊桿,圓截面直徑245mm,在相應吊桿處設置橫梁,行車道板置於橫梁上。
二、中間孔的主要施工步驟和主要技術措施
1.打入支架樁基,架設系梁和梁支架,預留通航孔,綁紮系梁、拱腳和端梁鋼筋,用模板澆築系梁、拱腳和端梁混凝土。
1,支架地基處理:
壹、系桿支撐基礎:
中跨橋跨位於水中,分三跨布置。中跨橋墩下采用6根長15m的φ273鋼管樁,壁厚7 mm,鋼管樁埋深根據計算確定,承載力可根據貫入度雙控。采用鋼承臺,壹組雙層三排貝雷墩作為橋墩,橋墩上放置砂筒。跨度兩側采用10m長的圓木樁,木樁上放置18cm*20cm長的木枋。
b、梁支撐基礎:
中跨梁下,6根φ273鋼管樁插入系桿臨時支撐中,樁頂鋼結構布置與系桿支撐相同;邊跨梁下使用6根長10m的圓樁。
2、支架架設:
根據結構計算,跨中每根系梁下采用單層、三排、27m桁架式貝雷縱梁,上下布置加強弦桿。在貝雷縱梁上,橫向間距75CM鋪設壹層20CM*18CM木方和壹層10 cm木枋和槽鋼。在系梁下部吊桿錨固孔附近放壹個15CM*18CM的小木方,墊高50CM。系梁澆築完畢後,拔出小木方,保證吊桿錨固孔有壹定的操作寬度。系梁支架。橫梁支撐也采用三排貝雷縱梁,上下均有加強弦桿,通過支撐架與系梁下的貝雷縱梁連接。I20工字鋼鋪設在梁下的貝雷縱梁上,並在系梁底模下口找平。。邊跨采用φ48鋼管,立桿縱向間距75cm,橫向間距60cm,立桿下端支撐在木枋上。
3.導航孔的預留:
腳手架搭設時,應按設計規定預留通航孔,其寬度和凈高應符合要求。通航孔兩側鋪設兩根φ60cm鋼管樁。考慮到橋梁梁底的設計標高和支座的高度,應限制通過橋址的船舶的通航坡度,以保證支座的安全。
4、綁紮梁、端梁、拱腳模板系統、鋼筋系統、鋼絞線束和穿梁、預埋件放置。
a、為保證系梁混凝土內部的真實光亮,系梁底模和側模采用優質竹膠板,模板采用銷釘螺栓固定,模板的強度和剛度要滿足要求。系梁端模板采用木模板,計劃分段加工制作壹套系梁模板,模板接縫處夾海綿條,保證接縫嚴密,不漏漿。端梁模板也采用優質竹膠板,木方和槽鋼作為加勁肋。
b、在支架上鋪設拉桿底模。根據設計圖紙,系梁預拱度按設計要求計算為2.5cm,施工預拱度按二次拋物線分布。此外,用等荷載砂袋預壓系桿底模,壹方面可以消除節點銷引起的非彈性變形,另壹方面可以認為腳手架的變形主要是貝雷架的彈性變形引起的。彈性變形值可根據陸上架設三排相同跨度的貝雷梁在系梁荷載下的變形來確定。鋪設系梁底模時,應按二次拋物線考慮這種變形。預壓後,需要測量各控制點的標高是否符合設計。
c、鋼筋在現場綁紮焊接成型,焊接和綁紮接頭應符合規範和設計要求。每隔50-60 cm,鋼絞線用鉛絲捆紮,與管道定位筋焊接,穿過波紋管,先立側模板,再穿過鋼絞線束,再立側模板,放系梁、橫梁錨墊、橫梁波紋管,最後立端模板。為防止漏漿,側模與底模連接處應夾壹條海綿條,以防漏漿。
d、施工過程中註意安放以下預埋件:
(1)綁紮梁、梁張拉端錨墊板;
(2)沿系梁預應力梁管道軸線等間距布置3-4個排漿孔;
(3)井架固定端的錨固墊和下導管焊接在系梁鋼筋上,錨固在模板上,在澆築混凝土前後準確測量其平面位置和垂直度。
(4)梁中的鋼筋預埋件、波紋管、錨墊板等。
⑤鋼筋綁紮發生打架時,遵循普通鋼筋做預應力鋼筋,小鋼筋做大鋼筋的原則。
e、系梁和端梁澆築流程
先澆系梁混凝土,再澆端梁混凝土。為保證系梁混凝土的密實度,采用插入式振搗器振搗。拆除系梁和端梁後,在相應的中梁位置鑿毛系梁。混凝土澆築應整塊、斜向分層、縱向分段進行,分段長度控制在4-6m,分層厚度不超過30cm,大致分為四層。聯合振搗采用附著式振搗器和插入式振搗器,澆築應連續均勻進行。混凝土運輸采用HB-30泵。
由於系梁截面高而窄,鋼筋密集,預埋件和波紋管縱橫交錯,根據以往工程施工經驗,采用連續級配的中小尺寸,同時在混凝土中添加具有緩凝、保坍、減水和高增強性能的多功能復合外加劑(JM-ⅱ型)(摻量為水泥用量的1.1%),既滿足了混凝土的坍落度,又能滿足混凝土的強度要求。在系梁或端梁混凝土初凝後,用單輪卷揚機將預應力鋼絞線束左右拖動數次,以防止沿波紋管滲入的砂漿粘在鋼絞線束上。用蛇皮布將外露鋼絞線包裹至錨板口,防止雨水進入波紋管,防止鋼絞線生銹。
f、在混凝土澆築過程中,應做好以下工作:
(1)、澆築對稱平衡,同時在支架基礎上設置觀測點,隨時監測支架沈降。
(2)、派專人跟蹤觀察模板和支撐的變形情況。
(3)、拱腳處鋼筋非常密集,所以在梁端拱腳處設計了特殊的細石混凝土配合比。除附著式振動棒和插入式振動棒外,同時采用夾鉗式振動棒加強振搗,保證混凝土密實;
(4)、拱腳和吊桿處的預埋件應定位,並與鋼筋連接牢固,防止澆築時移位。
二、系梁第壹批預應力束張拉:
根據設計要求,當系梁混凝土強度達到設計強度的90%時,進行系梁N1和N2鋼梁張拉,張拉控制應力為σk=0.75Ryb,采用兩臺YCW-250千斤頂,油泵ZB4/500。兩端張力由張力和伸長值共同控制,實際伸長值與理論伸長值之差控制在6%。系梁錨具是壹種夾式自錨錨具。根據《公路橋涵施工技術規範》(JTJ041-2000),預應力梁張拉程序為:0 →初應力→ σ con(帶負荷錨固2min)。預應力筋張拉順序符合設計要求,OVM錨張拉流程如下:
壹、千斤頂及附件裝置順序:
安裝工作錨板→卡子→限位板→千斤頂→工具錨→工具錨卡子。
b、預應力:
給千斤頂張緊油缸加油至設計油壓值→測量伸長量→做好張緊記錄。
c、錨固:
打開高壓油泵的截止閥,張力油壓慢慢降到零-→活塞返回。
d、灌漿:
拆除工具錨、千斤頂和限位板→切除多余鋼絞線→封錨→灌漿。
三、第壹批預應力束張拉結束:
根據設計圖紙要求,端梁底緣兩根N2預應力鋼梁張拉,張拉控制應力σk=0.75Ryb,預應力施工采用兩臺YCW-150千斤頂(配套油泵ZB4/500),張拉工藝與系梁相同。
四、拱肋支架搭設、拱肋、風撐模板系統、鋼筋系統。
壹、拱肋安裝支架架設:
拱肋下部設置腳手架。考慮到拱肋混凝土的澆築和吊桿張拉操作面的施工,擬采用鋼管腳手架,腳手架搭設在拱肋節段鋼管腳拼裝點的下部,主桿間距60CM。精確釋放支架的平面位置,同時不能幹擾吊桿施工。支架的高度和標高真的是按照拱肋下緣座的標準放出的,按照設計要求預拱度為2cm。為了加強拱肋支架的穩定性,采用纜風繩將其固定在支架外側。支架架設完成後,在支架頂部放出拱肋中心線。
b、澆築拱肋、風撐混凝土:
先澆拱肋混凝土,再澆風撐混凝土。為了保證混凝土的密實度,用插入式振搗器振搗。混凝土澆築采用整塊澆築,斜向分層,縱向分段,從兩端對稱向中間進行,分段長度控制在4-6m,分層厚度不大於30cm,大致分為四層。澆築壹段混凝土後,拱肋頂部覆蓋竹膠板,插入式振搗器振搗,連續均勻澆築,混凝土采用HB-30泵輸送。
(5)、吊桿安裝,拱肋架起,形成壹個裸拱結構,混凝土構件參與受力,吊桿初張拉。
1,吊桿安裝,拱肋落架
安裝吊桿鋼套,並與拱肋和系梁預埋鋼板焊接。拱肋和風撐混凝土強度達到設計要求後,拆除支撐拱肋的上部小橫桿,形成裸拱結構。吊桿鋼套管內澆築50#細石混凝土。
2.吊桿φs5高強度鋼絲切割捆紮,然後冷鐓。
a、鋼絲下料和捆紮,以及冷鐓和穿線。
使用矯直機壹次完成開料、矯直和下料。沖裁將在壹定的張力下進行。鋼絲束將由LD20k液壓冷鐓機下料。在同壹捆鋼絲中,下料長度的相對差異會嚴格控制在2mm以內。每根吊線的下料長度將根據以下公式計算:
l = 1+2h+2δ-0.5(h-h 1)-δl-c,其中:
1-吊桿孔的長度;
H——錨杯底部厚度或錨板厚度;
δ ——鋼絲鐓粗余量。
H——錨杯高度
h 1-螺母厚度
△L——鋼絲束的拉伸伸長值
C——張拉過程中構件混凝土的彈性壓縮值。
成捆編織應在平坦的場地上進行,每捆應按規定的數量排列。每隔1-1.5m放置梳板,梳板內分別預埋鋼絲,然後將鉛絲依次編織成窗簾。每隔1-1.5m放置壹根外徑與每捆內徑相同的短鋼管,將鋼絲折疊捆紮成束。
b、穿孔和冷鐓
首先用LD20k液壓冷鐓機進行冷鐓。鐓頭應呈圓形,不歪斜,並應取鐓頭總數的3%進行拉伸試驗。試驗航向合格後,航向應正式鐓粗,航向油壓應為航向裝置額定油壓。為保證鐓頭不歪斜,要鐓的鋼絲端面應與母材垂直,鐓頭偏心不得超過1 mm。
先將逐個穿入改良DM5A錨孔的鋼絲(錨環已拆除)在現場進行冷鐓,然後將編織好的鋼絲束從吊架上端穿入吊架的鋼管內,在拉桿下端擰緊錨環。
3.吊桿的初始張力:
吊桿張拉是橋梁成橋最關鍵的工序。吊桿張拉必須嚴格按照設計規定的張拉力和順序進行。用兩臺YCW-150千斤頂(帶工具拉桿和撐桿)張拉壹根對應拱肋吊桿的鋼梁,采用先跨中間,後跨兩側的順序。吊桿張緊組件見圖5。每個吊桿的張緊應遵循以下程序:
0-→初應力-→ σ i1(帶負荷錨固2min),
σi1為各吊桿的第壹張控制應力,根據設計要求確定,采用雙控控制張拉,並註意張拉記錄。
4、張拉過程中應做好以下工作:
A、確保A端錨杯內工具螺釘擰入的齒數大於10。
b、調整千斤頂撐桿,墊牢,確保千斤頂中心與鋼絲束中心在同壹軸線上。
c、分級加載,每級2Mpa。
d、跟蹤測量系桿上拱肋的拱度值、水平位移和標高變化。
確保端部錨墊水平並垂直於井架軸線。
(6)、梁中的模板系統、鋼筋系統、鋼絞線束、穿梁、預埋件和現澆混凝土。
在拱形梁支架上鋪設中梁底模,制作並安裝鋼筋,同時放置預埋件,然後澆築混凝土。
(7)、張拉剩余端梁和中間梁預應力筋。
根據設計圖紙要求,對剩余端橫梁和中間橫梁的預應力鋼梁進行張拉,張拉控制應力為σk=0.75Ryb,預應力施工采用兩臺YCW-150千斤頂(配套油泵ZB4/500),張拉工藝與系梁相同。梁的所有預應力筋張拉完成後,用浮吊在近系梁兩側安裝兩塊行車道板。
(八)、拆除臨時支撐。
(9)張拉系桿的第二批預應力筋應進行固結、灌漿和錨固。
用YCW—250型千斤頂張拉第二批拉桿預應力筋。張拉順序和張拉順序符合設計要求,具體程序與第壹批預應力筋相同。然後對預應力孔道進行灌漿和錨固。
(10)鋪設中孔行車道板,澆築鉸接混凝土。
中孔行車道板現場預制。安裝行車道板時,在行車道板擱置點橫梁相應位置刷壹層C40水泥砂漿。澆註鉸縫混凝土。
(11)、張拉吊桿
使用兩臺YCW-150千斤頂對井架進行第二次張拉,張拉過程與第壹次相同。吊桿張拉後,在吊桿鋼管內灌註50#水泥砂漿,灌漿自下而上進行。固定端用50#微膨脹混凝土密封。
(14)、鋪設橋面鋪裝,澆築防撞護欄。
中間孔澆築8cm厚30#防水混凝土,攤鋪機攤鋪7cm瀝青混凝土,綁紮鋼筋,立模,現澆混凝土防撞欄。
三、主洞42m系桿拱施工應註意的幾個問題。
根據我公司在以往施工中積累的經驗,結合本工程的實際情況,施工中應特別註意以下幾個方面:
1.下部支撐的搭設應盡量采用鋼貝雷,以消除支撐節點的非彈性變形。
2、選擇優質錨具和嚴格檢測、校千斤頂和油泵。混凝土達到規定強度後,即可進行張拉。張拉時嚴格控制張力,檢查伸長值。施工時,註意構件的拱度值和壓縮值,並與理論值進行比較。
3.施工時必須保持對稱施工,嚴禁單邊加載。
a、系梁、橫梁和拱肋混凝土從兩端向跨中對稱澆築,以保證均勻和最小的支架變形。
b、從跨度兩端向中間依次鋪設行車道板,並按此順序澆築橋面鋪裝。
4.下支架和拱肋安裝支架安裝完成後,應對平面布置、頂標高、節點連接、縱橫向穩定性進行全面檢查,合格後方可進行下道工序。
5.因為高強度鋼絲的下料要求非常嚴格,所以下料前要再次測量每個吊臂的實際長度,以確定下料長度。吊桿的拉力必須分階段、分批、多點逐步對稱加載。第壹次和第二次張拉後,吊桿內力必須進行多次調整。
四、工程質量保證措施
1.建立以項目經理為首,總工程師負責的質量管理網絡,明確質量保證計劃、質量目標和方針,貫徹ISO9000國際質量標準,積極開展全面質量管理,開展全員、全過程的質量管理活動,通過PDCA循環,不斷改進和提高質量,嚴格按照規範和設計要求進行施工,嚴格按照施工技術方案進行施工。
2.嚴格執行現場檢查制度,賦予質檢員“質量壹票否決”權,實行動態管理,註重過程控制,預防為主,對關鍵部位、關鍵工序和特殊過程設立質量管理點,編制作業指導書,明確標準和責任。每道工序經專職質檢員和監督員檢驗合格後,方可進行下壹道工序。
1、建立健全圖紙會審制度、逐級技術交底制度、材料進場檢驗制度和質量分析通報制度,並嚴格遵守,確保施工的技術保證。
2.做好生產班組的自檢、互檢、交接檢和專項檢查。
3、項目經理部建立中心試驗室和標準養護室,並配備專業檢測人員,根據規範要求對原材料進行抽樣檢驗,並根據各項指標,設計出滿足施工需要的合格配合比,承擔規範中規定的檢驗項目,為指導施工提供必要的數據。(提供拆模、掉架等具體時間。).
4、原材料必須經過嚴格的檢驗和材質試驗,合格後方可進場,水泥、鋼材等必須有質保書。
5、預應力波紋管安裝位置必須準確,綁紮牢固,當錨墊板安裝好後,其平面和孔道軸線必須垂直,混凝土振搗要密實,振動器不得碰到波紋管。
6、千斤頂、油壓表等張拉設備和錨具,使用前必須逐壹檢查,校正後,必須指定專人進行操作和維護。千斤頂、壓力表、油泵等。使用前必須經計量部門校準,使用中必須定期檢查。預應力張拉應在混凝土強度達到設計規定的強度後進行,張拉過程應雙控,張拉時應保留原始張拉記錄。
采用鋼模板時,接縫處夾海綿條,防止漏漿,保證混凝土壹次成熟,表面光滑平整,外表美觀堅實。
7、梁吊裝、支架卸載時混凝土強度必須達到規定要求。
8.嚴格按照監理項目提供的橋梁軸線、導線點、樁號、水準點,采用全站儀、經緯儀、水準儀進行測量放樣,定期對全線測量控制點進行聯測,並對結果進行分析,報監理工程師批準,以便進行修正。
9、建立橋梁工程施工用電儲備(配發電機),以防連續澆築混凝土出現質量缺陷或因停電造成質量事故。
10,專註於質保資料管理,及時認真的填寫和歸檔施工質保資料。
五、混凝土質量保證措施
1,原材料控制:
水泥采用優質425#、525#水泥,級配合理、質地堅硬、顆粒潔凈的蕪湖中粗砂,質地優良、級配合理的宜興中男孩,拌合水采用經過檢驗合格的河水。
2.混凝土施工前,按規範要求做好配合比設計和試拌工作,確保配料準確,攪拌均勻,施工中嚴格控制混凝土的水灰比、配合比和坍落度。混凝土應自下而上按壹定厚度的順序和方向分層分段澆築。上層混凝土必須在下層混凝土初凝前澆築,振搗密實,並加強灑水覆蓋和養護。
3.高標號混凝土采用優質525#水泥和優質粗細骨料,砂石經過洗滌,采用低水灰比、低砂率和適宜的高效減水劑。
4.HZ-50B自動攪拌站用於混凝土攪拌。原料用電子秤計量,混合用雙橫軸強制。計量精度高,混合均勻,保證了混凝土的攪拌質量。
5、混凝土模板接縫用海綿條,防止漏漿,表面光滑、平整、美觀,外光內實。
6、混凝土拆模先拆除非承重部分,非承重部分拆除後,重大復雜模板應有拆模方案。
六、施工技術保證措施
創建優質工程是整個工程所有工作的指南。為了確保整個工程在技術上得到保證,必須實施以下制度:
1,施工組織設計審批制度。
2、技術復核、隱蔽工程驗收制度。
3、技術質量交底制度。
4、三級驗收和分部分項工程質量評定制度。
5.對重點、難點工程,投入具有類似工程施工經驗的施工管理人員、技術人員和班組骨幹。
七、安全保證措施
1,建立安全管理網絡,實行三級安全保衛責任制,項目經理部成立以項目經理為首的管理領導小組;項目經理部成立安全科,配備專職安全員負責全橋的安全管理;各班組設兼職安全員,負責施工現場段的安全檢查和監督,做到責任明確,層層把關。
2.堅持“安全第壹,預防為主”的方針,賦予安全員“安全壹票否決權”,加強對員工的經常性安全教育,使安全工作制度化、經常化。施工前進行全面的安全教育和安全技術交底,提高員工的自我防範意識。
3.施工過程中有檢查有總結,所有施工記錄都要認真做好。項目經理部定期檢查,專職安全員跟班監督檢查。班組安全員要在上班前10分鐘檢查現場情況,建立安全檢查日記,嚴肅處理安全事故隱患。
4.對新工人進行安全生產教育和培訓,經考試合格後,方可進入操作崗位。
5、進入施工現場,必須戴安全帽,從事高空作業時必須系安全帶,澆築高空時腳手架四周設置橫桿,並布安全網。
6、施工用電設置安全防護裝置,機械電工經常檢查機電設備,確保安全無事故。
7.加強安全防火教育,現場配備“三寶壹器”,杜絕壹切事故。
8、各種機械設備和運輸車輛實行統壹管理和調度,嚴禁違章作業,確保交通運行安全。
9.鋼管腳手架應設置鐵板支座,基礎應平整、夯實。鋼管腳手架的搭設應水平、平整、牢固,並設置剪刀撐。橫桿接頭應用扣件連接,腳手架不得設置探頭板。
10,夜間施工必須配備照明設施,有專人指揮並做好安全防護。
11.采用新技術、新方法、新設備或調換工作時,對工人進行新操作方法和新工作的安全教育。
八、夏(冬)雨季施工技術措施
1,夏季混凝土施工,縮短混凝土運輸時間,在混凝土中加入具有緩凝作用的外加劑,防止混凝土泵堵管。
2、高溫季節施工混凝土,派專人灑水養護並覆蓋濕草袋。
3.冬季施工,提前購買防凍設施和材料,及時了解天氣和氣溫變化。
4.冬季混凝土施工應優先選用矽酸鹽水泥和普通矽酸鹽水泥,嚴格控制水灰比,適當延長混凝土攪拌時間,使用熱拌混凝土並摻入早強防凍劑,骨料不含冰雪,入模溫度不低於5℃,盡量縮短混凝土運輸時間,運輸混凝土容器應采取保溫措施。混凝土和砌體成型後,應立即覆蓋隔熱層。5、成型鋼筋在室內焊接,並采取措施防止風雪。
6、雨季施工要做好施工現場的排水工作,保證排水暢通,力爭做到雨前防,雨後防,註意收看天氣預報,水泥等易受潮的材料要存放高處,並做好通風和防水工作,鋼筋要用雨布覆蓋以防銹蝕。雨後,混凝土澆築前應清除模板和鋼筋上的泥土和雜物,基礎施工應防止雨水沖刷基坑。
7、混凝土澆築應盡量避開雨天,萬不得已時,加強覆蓋。
九、施工進度計劃
在整個施工過程中,我們必須抓住重點,確保進度,動員壹切人力物力進行總戰役,打硬仗,爭分奪秒,力爭按計劃工期完成施工任務。