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1-64m简支拱施工方案

来源:筏尚旅游网
唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

目录

1编制说明 ............................................................................................................................................ 1

1.1编制依据 ................................................................................................................................. 1 1.2编制原则 ................................................................................................................................. 1 2工程概况 ............................................................................................................................................ 2

2.1项目简介 ................................................................................................................................. 2 2.2工程概况 ................................................................................................................................. 2 2.3计划工期 ................................................................................................................................. 3 2.4技术标准 ................................................................................................................................. 3 2.5自然条件 ................................................................................................................................. 3

2.5.1工程地质 ...................................................................................................................... 3 2.5.2水文地质 ...................................................................................................................... 4 2.5.3地震资料及最大冻结深度 .......................................................................................... 4 2.5.4气象特征 ...................................................................................................................... 4 2.5.5施工条件 ...................................................................................................................... 5 2.5.6建设相关单位 .............................................................................................................. 5

3.工程重难点分析 ............................................................................................................................. 6

3.1重难点分析 ............................................................................................................................. 6 4施工进度计划 .................................................................................................................................... 7 5施工工艺技术 .................................................................................................................................... 7

5.1施工准备 ................................................................................................................................. 7

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5.1.1技术准备及交底 .......................................................................................................... 7 5.1.2安全交底 ...................................................................................................................... 8 5.1.3物资设备准备 .............................................................................................................. 8 5.1.4场地规划 ...................................................................................................................... 9 5.2技术要求 ................................................................................................................................. 9 5.3钻孔灌注桩基础施工 ........................................................................................................... 11

5.3.1施工工艺流程图 ........................................................................................................ 11 5.3.2施工准备 .................................................................................................................... 11 5.3.3循环旋转钻钻孔施工 ................................................................................................ 14 5.3.4成孔检查 .................................................................................................................... 14 5.3.5第一次清孔 ................................................................................................................ 15 5.3.6钢筋笼加工及吊放 .................................................................................................... 15 5.3.7第二次清孔 ................................................................................................................ 16 5.3.8水下混凝土灌注 ........................................................................................................ 17 5.3.9成桩检测 .................................................................................................................... 18 5.4承台施工 ............................................................................................................................... 18

5.4.1承台施工工艺流程图 ................................................................................................ 18 5.4.2土方开挖 .................................................................................................................... 19 5.4.3桩头处理 .................................................................................................................... 19 5.4.4测量放线 .................................................................................................................... 20 5.4.5绑扎承台钢筋 ............................................................................................................ 20 5.4.6安装承台模板 ............................................................................................................ 20 5.4.6承台混凝土浇筑 ........................................................................................................ 21

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5.4.7大体积承台混凝土施工要点 .................................................................................... 21 5.5墩柱施工 ............................................................................................................................... 22

5.5.1墩柱施工工艺流程图 ................................................................................................ 22 5.5.2支架搭设 .................................................................................................................... 23 5.5.3钢筋绑扎 .................................................................................................................... 24 5.5.4模板安装 .................................................................................................................... 24 5.5.5混凝土浇筑 ................................................................................................................ 25 5.5.6拆模 ............................................................................................................................ 26 5.6系梁施工 ............................................................................................................................... 26

5.6.1施工工艺流程 ............................................................................................................ 27 5.6.2地基处理及支架布置 ................................................................................................ 27 5.6.3系梁模板制作及安装 ................................................................................................ 28 5.6.4支架的堆载预压 ........................................................................................................ 30 5.6.5钢筋加工及安装 ........................................................................................................ 32 5.6.6系梁砼施工 ................................................................................................................ 34 5.6.7预应力施工 ................................................................................................................ 37 5.6.8孔道压浆和封锚 ........................................................................................................ 42 5.7钢管拱施工 ........................................................................................................................... 44

5.7.1钢管拱肋运输及工地保护 ........................................................................................ 44 5.7.2拱肋支架安装 ............................................................................................................ 45 5.7.3钢管拱安装 ................................................................................................................ 45 5.7.4线形控制 .................................................................................................................... 51 5.8钢管拱压浆........................................................................................................................... 52

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5.8.1泵送混凝土技术性能指标 ........................................................................................ 52 5.8.2混凝土泵送压注顺序及有关要求 ............................................................................ 52 5.8.3主要机具设备施工布置 ............................................................................................ 53 5.8.4施工前准备 ................................................................................................................ 55 5.8.5混凝土泵送压注施工 ................................................................................................ 56 5.8.6钢管拱拱肋混凝土泵送压注施工技术要点 ............................................................ 56 5.8.7泵送混凝土质量控制 ................................................................................................ 57 5.9吊杆安装张拉....................................................................................................................... 58

5.9.1施工流程 .................................................................................................................... 58 5.9.2施工准备 .................................................................................................................... 58 5.9.3吊杆的安装 ................................................................................................................ 58 5.9.4吊杆张拉 .................................................................................................................... 59 5.9.5配套附件的安装 ........................................................................................................ 61 5.10支架及模板拆除................................................................................................................. 61 5.11施工控制措施 ..................................................................................................................... 62 5.12现场施工要求 ..................................................................................................................... 63 6资源配备 .......................................................................................................................................... 63

6.1劳动力计划 ........................................................................................................................... 63 6.2机械设备及材料配置 ........................................................................................................... 64 6.3主要周转材料配置 ............................................................................................................... 65 7.施工安全保证措施 .......................................................................................................................... 65

7.1安全管理组织机构 ............................................................................................................... 65 7.2安全保证措施 ....................................................................................................................... 66

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7.2.1 模板安全保证措施 ................................................................................................... 66 7.2.2 高空作业安全保证措施 ........................................................................................... 66 7.2.3 脚手架施工安全保证措施 ....................................................................................... 67 7.2.4起重作业有关规定 .................................................................................................... 69 7.2.5安全用电 .................................................................................................................... 70 7.2.6 机械设备使用安全保证措施 ................................................................................... 72

8.其他技术保证措施 .......................................................................................................................... 73

8.1质量保证措施 ....................................................................................................................... 73

8.1.1质量方针 .................................................................................................................... 73 8.1.2质量保证体系 ............................................................................................................ 73 8.1.3质量保证措施 ............................................................................................................ 74 8.1.4其他技术措施 ............................................................................................................ 76 8.1.5质量项目和评定办法 ................................................................................................ 76 8.2季节性施工保证措施 ........................................................................................................... 77

8.2.1雨季施工技术措施 .................................................................................................... 77 8.2.2做好机电设备及材料的防护工作 ............................................................................ 78 8.2.3大小型设施检修及停工维护 .................................................................................... 78 8.3.4雨季施工混凝土保护措施: .................................................................................... 78 8.3文明施工及环境、水与职业健康保护措施 ....................................................................... 78

8.3.1文明施工及环境、水与职业健康保护措施 ............................................................ 78 8.3.2环境保护措施 ............................................................................................................ 79 8.3.3文明施工 .................................................................................................................... 80 8.4工期保证措施 ....................................................................................................................... 80

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1编制说明

1.1编制依据

(1)国家相关法律、法规和中国铁路总公司相关规章制度;

(2)设计文件及工程地质报告;与建设单位签订的合同;招标投标文件;施工调查资料;

(3)类似工程的施工经验;

(4)新建唐曹铁路工程施工总价承包招标文件; (5)新建唐曹铁路工程施工图纸;

(6)国家有关方针政策和国家、铁路总公司现行的设计、施工、验收采用的规范、规程和标准等;

(7)国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规;

(8)本公司积累的施工经验,拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果;

(9)根据ISO9001质量标准、ISO24001环境管理和OHSAS18001职业健康安全标准建立的中铁四局质量、环境和职业健康管理体系。

1.2编制原则

(1)积极响应招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工、架子队建设等方面的规定,严格遵守铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容,充分结合投标阶段现场调查资料。

(2)坚持\"预防为主,安全第一,综合治理\"的指导思想,结合本工程特点,制定积极有效的安全管理、技术、组织措施,确保人身安全和工程安全。

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(3)坚持\"百年大计,质量第一\"的方针,制定完善的工程质量管理制度,建立质量保证组织体系,针对本标段工程特点和质量目标的要求,加强过程控制,从各个环节上保证工程质量目标的实现。

(4)根据施工总工期的安排和分阶段节点工期要求,利用网络技术优化工期安排和资源配置,突出重点项目和关键工序,统筹组织,超前计划,合理安排工序衔接。

(5)采用先进的施工技术,坚持专业化作业与系统管理相结合,发挥集团公司各专业优势,科学安排各项施工程序,通过建立先进的项目信息管理系统,实现施工组织的连续、均衡、紧凑、高效。

2工程概况

2.1项目简介

TCSG-2标位于河北省唐山市境内,起讫里程:DK14+677.11(杨家泊大桥桥头)~DK33+440.52(跨沿海高速公路特大桥尾),新建线路长度16.738km。本段范围内设计为双线Ⅰ级铁路,设计时速120Km/h,全线并行地段间距按照4.0m控制,局部车站地段采用5.0m线间距,二三线地段采用5.3m线间距。全线共包含特大桥两座(杨家泊跨丰碱公路特大桥、跨沿海高速公路特大桥)、中桥四座(尖字沽中桥、蒲台河中桥、夏新庄1号中桥、夏新庄2号中桥),合计桥梁共六座,全长7.203Km;框架涵洞40座,路基9.535Km。

2.2工程概况

杨家泊跨丰碱公路特大桥DK15+290.66(19#墩)~DK15+357.36(20#墩)主跨丰碱公路采用1-64m哑铃型钢管混凝土简支拱、预应力混凝土系梁的简支拱桥桥式,梁部全长66.5米;主桥墩基坑开挖采用钻孔桩围护,混凝土梁底面距现有

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公路路面最大高度6.5 m,丰碱公路要求的净空:施工期间为4.5m,完工后为5m。本桥与丰碱公路交角为45°47′59″,主墩桩基为1.5m的钻孔灌注桩,承台尺寸: 18.6m³10.6m³3m,墩身设计采用圆端形实体桥墩,19#墩尺寸为4.6m³15m³7m,20#墩尺寸为4.6m³15m³8.5m。

2.3计划工期

计划工期:239日历天。

计划开工日期:2015年4月15日,计划竣工日期:2015年12月10日。 2.4技术标准

本工程相关技术标准见下表2-1所示:

表2-1 相关设计技术标准

序号 1 2 3 4 5 项 目 铁路等级 正线数目 设计速度 曲线半径 牵引种类 内 容 Ⅰ级铁路 双 线 120km/h 3500m 电 力 备 注 2.5自然条件 2.5.1工程地质

桥址区为:第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、第四系全新统湖积沼泽相沉积层(Q4I+h)、第四系全新统冲洪积层(Q4ol+pl) 、第四系上更新统冲积洪层(Q3ol+pl)。

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不良地质和特殊地质:1、填土:杂填土(以建筑垃圾为主),素填土:(以粉质粘土为主,局部以粉土为主)。2、软土;淤泥质粘土,淤泥质粉质粘土,淤泥在场地呈带状分布。3、液化土层:桥址区中存在带状连续分布的粉土、粉砂、细砂液化土层。

2.5.2水文地质

本桥址区地下水为第四系孔隙潜水,勘测期间地下水埋深0.2~2m。地下水主要由大气降水补给。水位季节变化2~3m左右。

表2-2 地表水化学性质

里程 DK14+085.13~DK15+800 DK15+800~DK16+188.68 氯盐侵蚀性 L2 L2 化学侵蚀性 H1 无 盐类结晶破Y2 无 表2-3 地下水化学性质

里程 DK14+085.13~DK15+300 DK15+300~DK15+800 DK15+800~ DK16+188.68 氯盐侵蚀性 L1 L2 L1 化学侵蚀性 H1 H1 H1 盐类结晶破Y2 Y2 Y1 2.5.3地震资料及最大冻结深度

桥址地震基本烈度Ⅶ度,地震动峰值加速度为0.2g,反应谱特征周期为Tgs=0.45s,场地类别为Ⅲ类,最大冻结深度为0.8m。

2.5.4气象特征

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所处地区为东亚中温带亚干旱大陆性季风气候区,终年干旱少雨,降水量多集中在七、八月份,蒸发量远远大于降水量,夏季炎热,冬季严寒,昼夜温差大,四季分明,无霜期短。按对铁路工程影响的气候分区,属严寒地区,土壤最大冻结深度0.8m。年最大积雪厚度0.08m。历年平均气温为9.62℃,一般最冷是一月份,平均气温为-9.0℃,极端最低气温为-31.3℃;极端最高气温为42.8℃。历年平均降水量为401.6mm,最大风速16米/秒。

2.5.5施工条件

交通运输:本标段地处平原,沿线附近既有公路较多,公路交通较便利,为厂发料及其他料源运至线位提供了条件。

施工用水:本标段地处沿海,地下水较为丰富,为满足现场生产及生活用水要求,计划打井取水以满足现场施工,并根据周边钻井水位调查确定水井深度。

施工用电:沿线电力资源充足,主电网基本形成且设施发达,分布均匀,电网网架结构健全,供电电源多样化,施工时可以从附近变压器上“T”接。

拌合站:拌合站租赁现有搅拌站后进行扩建,选用两台180m3/h主机,确保混凝土生产满足现场需要。

试验室:拌合站内建中心试验室,具备正常检测能力。

钢筋加工厂:在DK15+400的位置设一钢筋加工厂,钢筋加工厂地面全部混凝土硬化,分为原材料堆放区、加项目部、半成品及制作区、成品区。

2.5.6建设相关单位

设计单位:铁道第三勘察设计院集团有限公司 建设单位:唐山市唐曹铁路有限公司

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监理单位:天津新亚太工程建设监理有限公司

3.工程重难点分析

3.1重难点分析

(1)钻孔桩采用旋挖钻施工,刚性导管法灌注水下混凝土,主桥钻孔深度在60米以上,地质结构主要是粉沙、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、部分液化土层,易塌孔扩孔;

(2)1-64m简支拱,跨度大,跨越既有道路,来往车辆较多,施工难度大且存在安全隐患;

(3)1-64m简支拱为下承式钢管混凝土系杆拱桥,主桥跨度较大,钢管拱肋预制加工及压浆,吊杆施工张拉工艺复杂、控制要求高,是本项目的重点和难点。同时还要保证通航要求,施工安全压力大。

(4)拱脚位于拱肋、系杆、端横梁三者节点处,是系杆拱中受力与设计最复杂的部位。对本主桥的拱脚施工,一则拱脚内钢筋布排密集,系杆及端横梁预应力孔道穿越其中,因此混凝土浇筑比较困难;二则拱脚上的钢管拱现浇段的位置准确性是保证其在安装过程中达到设计拱轴线的首要及关键环节,拱脚一经完成施工就唯一确定本系杆拱拱轴线在空间的具体位置,不可再行调整,而拱轴线又是根据桥梁荷载确定的使拱桥受力最为合理的曲线,因此拱脚施工是重中之重。

(5)系杆是在贝雷桁架上现浇,受既有道路及通车净空影响,桁架的挠度比较大,因此各节点挠度值计算要准确,并设置适当的预抬高值。

针对该桥施工难度大、施工工期紧迫、施工质量、安全、进度要求高的特点,提前筹划、优化方案、精心组织,确保工程施工达到各项指标要求。

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4施工进度计划

跨丰碱公路简支系杆拱桥为我部关键控制工程,结合当地的气候、温度情况,根据工程量、施工难度,施工工艺以及工期要求,同时结合目前的施工进度情况,施工进度计划安排如下表4-1所示。

表4-1 简支拱施工计划

施工计划 分项工程 钻孔灌注桩 承台施工 墩身 支架体系 系梁、拱脚施工 钢管拱制作 钢管拱安装、灌浆 吊杆安装 支架拆除 进度指标(天) 20 25 25 30 54 112 30 25 20 施工时间 2015.4.15~2015.5.5 2015.05.16~2015.06.10 2015.06.01~2015.06.25 2015.06.20~2015.07.20 2015.07.21~2015.9.12 2015.05.01~2015.08.20 2015.09.19~2015.10.19 2015.10.20~2015.11.15 2015.11.16~2015.12.10 备注 含张拉压浆 含拱肋砼 吊杆张拉 回复既有道路交通 5施工工艺技术

5.1施工准备 5.1.1技术准备及交底

⑴ 施工前项目部技术人员全面、深入理解和审核系杆拱桥的施工图设计,充分领会设计意图及设计单位据以作为计算工况的施工顺序或步骤,复核平竖曲线,并根据现场施工条件对施工图设计提出合理建议,必要时与监理单位一起就存疑之处请设计单位予以答复。

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⑵ 在吃透施工图设计的基础上,项目部组织技术、物资、安质、试验等部门以及现场施工负责人员商讨系杆拱施工方案编制工作,广泛吸取各部门意见,以便在方案编制中采纳,使施工方案具有较好的可操作性、经济性与可靠性。

⑶ 系杆拱施工方案编制出来,项目总工应再次就方案初槁征求项目部各部门意见,修改后报公司审核,根据公司审核意见经二次修改后报送监理审批。

⑷ 钢筋混凝土系杆拱方案经业主评审及批准后,项目部技术部门及时组织作业班组进行技术交底,就系杆拱各分项工程施工方法、质量要求、工期安排等进行详细说明,技术交底会还应邀请监理、业主相关人员参加。

⑸ 项目部技术部门根据施工需要,建立符合规范精度要求的平面及高程控制网,并报请测量监理工程师复核。

⑹ 工地试验室提前向试验监理工程师提交混凝土配合比设计,得到验证后才能使用;对进场的原材进行抽检或及时委托具有相关试验资质的检测单位进行抽检。

5.1.2安全交底

主桥系杆拱上部结构各分项工程开工前,项目部工程、安质部门组织作业班组进行安全交底,并存档备查,交底内容主要包括:支架施工安全交底、构件起重吊装安全交底、高空作业安全交底、预应力施工安全交底等。安全交底本着“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,责任层层落实,横向到边,纵向到底,尤其要贯彻到作业班组每一位工人,使他们明确自己的安全责任,掌握安全操作要点,增强安全防护意识,做到“不伤害自己、不让害他人、不被他人伤害、保护他人不受到伤害”。

5.1.3物资设备准备

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项目物资部门根据工程部提供的主体工程和临时设施所需材料、设备清单,及时组织物资、设备进场,满足本桥系杆拱上部开工需要。物资及设备进场后,要请现场监理工程师进行开工前的检验,以确认该批次物资、该型号设备满足施工要求。物资在施工现场要分类堆码整齐,易取易放,易进易出;机械设备则要进行调试和保养,保证具有良好的工作性能。

另需要强调的是,对于临时设施所需碗扣支架各组成杆件及剪刀撑,以及其它钢管、工字钢、贝雷桁架等型材或制式器材,物资部门必须要确保其符合国家相关标准要求,锈蚀、变形或局部破损严重的应予以更换,严禁以次充好而埋下安全隐患。

5.1.4场地规划

系杆拱桥施工所需场地主要包括系杆、中横梁等的现浇场地,钢管拱、风撑的拼装场地,贝雷梁、钢管、工字钢、脚手架等拼装及存放场地。结合各桥现场实际,本着就近方便吊运的原则,在主桥附近设置预制场地及拼装场地。

5.2技术要求

1、模板及支架、钢筋和混凝土的施工应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》的有关规定和设计要求。砌体的施工应符合铁道部现行《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)的有关规定和设计要求。

2、墩台施工中应经常复核中线、高程,发现问题及时处理。墩台施工完毕,应对全桥中线、高程、跨度进行贯通测量,并用墨线标出各墩台中心线、支座十字线、梁端线及锚栓孔位置。

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3、钢筋在使用前应清除表面的浮皮、铁锈、油渍、污斑等方可使用,防止钢筋焊接可能产生如下隐患:焊接接头偏心弯折;焊接规格长度不符合要求;焊缝长、宽、厚度不符合要求;凹陷、焊瘤、裂纹、烧伤、咬边、气孔、夹渣等缺陷;焊条型号不符合要求。

4、浇筑砼前,必须对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢必须清理干净。当砼倾落高度超过2米时,必须用串筒或溜槽。串筒出料口下面,砼堆积高度不宜超过1m。

尽可能加快砼浇筑速度,分层浇筑时,应在下层砼初凝前浇筑完成上层砼。用插入式振动器振捣砼时,应与侧模保持5~10cm距离,以免碰坏模板表面影响模板的周转,砼振捣必须密实。

5、在进行张拉作业前,必须对千斤顶、油泵进行配套标定,并每隔一段时间进行一次校验,有几套张拉设备时,要进行编组,不同组号的设备不得混合;预应力的张拉采用双控,即以张拉力控制为主,以钢束的实际伸长量进行校核,实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求(6%),否则应停止张拉,分析原因,在查明原因并加以调整后,方可继续张拉。

6、 张拉完毕后,应及时压浆,以不超过48小时为宜,以免引起预应力筋锈蚀或松弛。张拉工艺完成后,应立即将锚具周围预应力筋间隙用水泥砂浆封堵,水泥砂浆强度不达到10MPa不得压浆;为使孔道压浆通畅,并使浆液与孔壁接触良好,压浆前应用压力水冲洗孔道,并用压缩空气排除孔内积水;灰浆经网格尺寸不大于3mm的过滤网进行过滤后存放在储浆桶内,保持低速搅拌,并保持足够数量,以使每个压浆孔道能一次连续完成;灰浆拌和时必须机械拌和均匀,水泥浆自拌制完成至压入孔道的延续时间不宜超过40分钟;压浆顺序应先压下面孔道,后压上面孔道,并应将其中一处的孔道一次压完,以免孔道漏浆堵塞邻近孔

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道,如集中孔道无法一次压完时,应将相邻未压浆孔道用压力水冲洗,使得后续压浆时通畅无阻;压浆泵输浆压力宜保持在0.5~0.7MPa,以保证压入孔道内的水泥浆密实为准.压浆充盈度应达到孔道另一端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆为止,关闭出浆口后,以保持一个不小于0.5 Mpa的稳压期,该稳压期的保持时间宜为3~5min。

5.3钻孔灌注桩基础施工

钻孔桩基础施工采用回旋钻施工,人工配合吊车安装钢筋笼,混凝土由自建拌合站集中供应。循环旋转钻机成孔:泥浆由钻杆内流(注)入井孔,将泥浆钻渣混合物置换出来,泥浆经净化后再循环使用。

5.3.1施工工艺流程图 5.3.2施工准备

1、钻孔场地的平面尺寸按桩基设计的平面尺寸,钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况由实际现场来决定。桩基钻孔前将场地整平,清除杂物。在夯填密实土层上横向铺设枕木,然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢,即构成钻机平台。场地的大小要满足钻机的放置、泥浆循环系统及混凝土运输车等协调工作的要求。

2、埋设护筒

A.针对桩径大小护筒用6~12mm厚的钢板制作,其内径大于钻头直径200mm。为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。

B.护筒的底部埋置在地下水位或河床以下1.5m,护筒顶高出地下水位1.5m~2.0m左右(同时高出地面0.5m),其高度满足孔内泥浆面的要求。

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C.桩基护筒埋设采用挖埋法。埋设准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm,垂直度偏差不大于1%,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。

D.护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m,保护桩孔顶部土层不致因钻头(钻杆)反复上下升降、机身振动而导致坍孔。

3、安装钻机

旋转钻机:立好钻架并调整和安设好起吊系统,将钻头吊起,徐徐放进护筒内。启动卷扬机把钻盘吊起,垫方木于钻盘底座下面,将钻机调平并对准钻孔,安装钻盘,要求钻盘中心与钻架上的起吊滑轮在一铅垂线上,钻杆位置偏差不大于2cm。

4、泥浆的制备及循环净化

A.根据现场实际情况,本标段拟采用优质泥浆。各项指标如下:循环钻机、旋挖钻机泥浆比重:1.1~1.3;粘度(s):16~22s、松软地层19-28s;含砂率(%):<4;PH值:>6.5;胶体率(%):>95。

B.根据桩基的分布位置设置制浆池、储浆池及沉淀池,并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%,沉淀池流速不大于10cm/秒以便于泥碴沉淀。

C.采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土,必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂,保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验,对桩基的泥浆进行控制。

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平整场地

进入下一循环 灌注水下砼 制作试块

二次清孔 制作钢筋笼 钢筋笼吊放、下导管 导管水密试验

终孔、清孔 孔桩钻进 泥浆沉淀池

钻机就位 泥浆池 搭设钻机平台 泥浆备料

制作护筒 护筒埋设 桩位放样 检测、调整泥浆指标 图5.1 钻孔桩施工工艺流程图

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5.3.3循环旋转钻钻孔施工

按桩位中心线找准中心点,桩位中心偏差不大于20mm,并保证护筒垂直,护筒必须埋入原状土内,由于地质条件较差采取加大护筒埋设深度,使护筒底超过软弱层。挖土采用人工挖至原状土为止,护筒与孔壁之间用粘土分层填实,以防地面水流入,造成护筒下移坍孔。钻机就位应该准确、水平、稳固,钻机转盘中心、天车中心与护筒中心三点一线。用游动滑车吊准主动钻机,钻进时发现偏斜应及时纠正。钻进时保持一定的水头高度,钻进过程中的钻压应根据不同的岩层确定,一般控制在钻具总重量扣除浮力的80%,在开孔线有倾斜的岩层交界处采用小钻压,在覆盖层中钻进采用低速,岩层中选取中、高速。在钻进中,绘制孔位处的地质剖面图,以供对不同土层选择合适的钻头、钻压、钻速和泥浆指标作参考。并经常注意土层变化,捞取渣样,判别土层。并与设计资料比较,如果有不同,要及时报告。

清孔采用换浆法。钻进进尺达到设计标高,经复核无误后,立即进行清孔。清孔时钻头提起20cm,转速由高变低进行空转,将孔内泥浆换出。孔内泥浆含砂率逐渐降低,直到稳定状态,满足施工规范要求。

5.3.4成孔检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前,对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

1、孔径和孔形检测

孔径检测在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行。笼式检孔器用φ20的钢筋制作,其外径等于钻孔桩的设计孔径,长度等于孔径的4~6倍,且不短于6m.其长度与

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孔径的比值选择根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时,将检孔器吊起,孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅表明孔径符合设计要求。

2、孔深和孔底沉渣检测

孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高20~22cm,质量4kg~6kg。测绳采用钢尺进行校核。

5.3.5第一次清孔

清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含钻渣量符合质量要求和设计要求。当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,进行第一次清孔。清孔达到以下标准:孔内排出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度:柱桩≯10cm、摩擦桩≯30cm,且不大于规范及图纸规定。

5.3.6钢筋笼加工及吊放

1、钢筋笼是在制作场下料和制作加劲箍筋,分节制作。采用加劲筋成型法。制作时,按图纸设计尺寸作好加劲筋圈,标出主筋的位置。焊接时,使加劲筋上任一主筋的标记对主筋中部的加劲筋标记,扶正加劲筋,并较正加劲筋与主筋的垂直度,然后点焊,在一根主筋焊好全部加劲筋后,在骨架两端各一人转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后抬走骨架搁于支架上,套入盘筋,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上。在制作钢筋笼时,按规范要求错开50%接头,并且相邻两根主筋接头错开距离不少于50cm。为使钢筋在安装过程中不变形,应在钢筋笼两端和中间每4m设一道内撑。

2、钢筋笼采用吊车安装。骨架进入孔口后,应将其扶正徐徐下放,并且边下放边拆除加劲内撑,严禁摆动碰撞孔壁。当最后一道加劲箍筋接近孔口时,用

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2根I25型钢横穿钢筋笼,将骨架通过工字钢支承在护筒上,再吊起第二节钢筋笼,使它们在同一坚直轴线上对接齐焊接,先焊接直径方向相对的主筋接头,然后用吊车稍稍提起,以使上下两节钢筋笼在自重作用下基本顺直,此后便可进行接头焊接。接头焊好后,上好接头箍筋,再稍稍吊起钢筋笼,抽出支承工字钢,下放钢筋笼。如此循环,使钢筋笼下放至设计标高为止,钢筋笼标高偏差控制在±5cm。最后用3根同主筋直径的钢筋作为吊筋把钢筋笼焊接固定于护筒上,保证钢筋笼定位正确,避免钢筋笼下沉和灌注砼时上浮。

3、钢筋骨架保护层的设置

绑扎混凝土预制块:垫块在钢筋骨架上的布置以钻孔土层变化而定,在松软土层内垫块布置较密。一般沿钻孔竖向每隔2米设置一道,每道沿圆周对称的设置4块。

4、声测管的布置及数量按设计要求设置,绑扎牢固、与钢筋笼一起吊放。声测管要求全封闭(下口封闭、上端加盖),管内无异物,水下混凝土施工时保证不漏浆进管内。声测管与钢筋笼一起分段连接(采用液压连接),连接处光滑过渡,管口高出设计桩顶50cm,每个声测管高度保持一致。

5、下钢筋笼注意事项:

a、 钢筋笼接头上下两节应该顺直。

b、 钢筋接头焊接接以及钢筋间距及轴线偏位应符合规范要求。

c、 因钢筋笼比较庞大,自重大,每节钢筋笼的每一道加劲箍筋必须和主筋以及吊筋焊接应牢固。

5.3.7第二次清孔

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安放钢筋笼与导管浇注水下混凝土间间隔时间较长,孔底易产生沉渣,待安放钢筋笼及导管就序后,采用换浆法清孔,以达到置换沉渣的目的。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求,且复测孔底沉渣厚度在设计范围以内后,清孔完成,立即进行水下混凝土灌注。

5.3.8水下混凝土灌注

1、采用导管法进行水下混凝土的灌注。导管用直径25-30cm的钢管,每节长2.0~2.5m,配1~1.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前,进行接长密闭试验。下导管时防止碰撞钢筋笼,导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间采用钻架吊放拆卸导管。

2、水下混凝土施工采用罐车运输混凝土、溜槽送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18~22cm之间,并保持良好的和易性。混凝土初凝时间控制在上批混凝土初凝前。

3、先灌入的首批混凝土数量经过计算在2.6m3左右,能保证有一定的冲击能量把泥浆从导管中排出,并保持导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。

4、使用拔球法灌注第一批混凝土。灌注开始后,连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中,导管埋入混凝土的深度不少于1.0m,一般控制在2-6m以内。

5、灌注水下混凝土时,随时探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度,以控制导管埋入深度和桩顶标高。

测锤法:用绳系重锤吊入孔中,使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面,根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度。测砣制成圆锥形,锤重不小于4kg,测绳采用质轻、拉力强,遇水不伸缩,标有尺度的测绳。

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6、在混凝土灌注过程中,要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝固,致使测深不准。同时设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升,及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度,做好详细的混凝土施工灌注记录,正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细,同时以灌入的混凝土数量校对,防止错误。

7、施工中导管提升时保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,移到钻孔中心。

当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度,可拆除1节或2节导管。拆除导管动作迅速,拆装一次时间不超过15min。防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中,并注意安全。已拆下的导管立即清洗干净,堆放整齐。

5.3.9成桩检测

对钻孔桩桩身全部进行无损检测。检测方法符合《铁路工程基桩无损检测规程》的规定,检测频率符合设计要求。

5.4承台施工

5.4.1承台施工工艺流程图

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施工准备

钢筋绑扎

钢筋模板检查

基坑回填 浇注承台砼 埋设冷却系统和测温元件(大体积混凝土) 钢筋制作 模板安装 桩头处理 测量放线 基坑开挖 砼养生、拆模 结束 图5.2 承台施工工艺流程图

5.4.2土方开挖

1、承台采取明挖基础施工。基坑采用机械开挖,人工配合整修,按承台的轴线位置、设计尺寸加每边预留0.5m宽的工作位置进行开挖,弃土临时堆放在坑顶边线2米以外,高度不大于1米。机械开挖至距离设计标高20cm后,人工清理基底,清理完毕并经检验合格后,立即进砼垫层施工。

5.4.3桩头处理

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清除桩头顶部不良砼,桩基础检测验收合格后,修整桩预留搭接钢筋,将锈皮、水泥等污垢清扫干净。清除承台底部松土并夯实后,浇注砼垫层至承台底面标高。

5.4.4测量放线

准确测量,放出承台中线及边线。 5.4.5绑扎承台钢筋

1、钢筋在钢筋加工场进行加工,汽车运到现场进行绑扎施工。在钢筋网格交叉点间断点焊,以确保钢筋网在施工过程中不发生大的偏移。墩柱预埋钢筋,用角钢精加工方位框来定位钢筋位置和竖直度。

2、钢筋绑扎顺序,一般情况下先长轴后短轴,由一端向另一端依次进行,操作时按图纸要求划线、铺钢筋、穿箍筋、绑扎、成型。

3、对大体积承台为了降低承台混凝土水化热,内外温差,在钢筋绑扎的同时,在承台内布置冷却水管,冷却水管选用φ50³3.5的普通钢管,要求导热性好,并有一定强度。冷却水管层距1.0m,水平距1~1.2m,其接头用套管焊接,每层设一个进水口和一个出水口。

4、在承台上、下两层钢筋间除设置架立筋外,采用Ф12~Ф14mm的钢筋撑铁按适当间距进行支撑,以保持两层钢筋间距的正确。

5、最后垫好钢筋保护层的同标号的砼垫块,侧面的垫块与钢筋绑牢,并检查有无遗漏。

5.4.6安装承台模板

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1、承台模板采用大块模板。模板的制作根据设计要求进行,做到拼缝严密。使用前在模板与砼的接触面上涂刷脱模剂。

2、清扫基层,放好轴线、模板边线、水平控制标高,模板底口用水泥砂浆找平,预埋好地锚并检查、校正。

3、把预先制作好的模板按顺序就位后固定,安装承台模板的纵模龙骨及支撑体系。

4、将模内清理干净,封闭清理口,承台模板底部外侧与垫层接口处用水泥砂浆封口。

5、进行模板的自检及监理抽检。 5.4.6承台混凝土浇筑

1、混凝土采用集中拌合,并按有关规定制作砼试件,以进行强度检查。指定专人填写混凝土施工记录,以备检查。

2、在混凝土浇筑前预埋墩柱主筋。砼浇筑分层进行,每层厚度不大于30cm。采用φ70mm插入式振捣器振捣,振捣时,振捣器垂直插入,快入慢出,插入混凝土中的深度不超过30cm,其移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍,即45~60cm。振捣时插点均匀,成行或交错式前进,以免过振或漏振,振捣时间约20~30s,每一点振捣完毕后,边振动边徐徐拔出振捣器。振捣时注意不碰松模板或使钢筋移位。

3、待混凝土终凝后,开始洒水养护同时将承台与墩柱接触面砼拉毛,混凝土的抗压强度达到拆模要求时即拆除模板。拆模时避免重撬硬砸,以免损伤混凝土面。

5.4.7大体积承台混凝土施工要点

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1、合理选择原材料,优化混凝土配合比。采取“内降外保”的施工工艺,减少水化热的峰值及控制结构的内外温差,杜绝有害裂缝的产生。根据施工条件对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及整浇长度进行检算,确定各项温度指标和制定详细的温度监测方法、冷却措施和养护措施。

2、混凝土结构内部埋设冷却水管和测温点,通过冷却水循环,降低混凝土内部温度,减小内表温差,控制混凝土内外温差。通过测温点温度测量,掌握混凝土内部各测温点温度变化,以便及时调整冷却水的流量,控制温差。

3、控制混凝土的入模温度,高温季节施工时,用电子测温仪进行温度测量监控。采用加冰拌制混凝土,并采取对骨料进行喷水降温或塔棚遮盖,拌合前用冷水冲洗配料机和搅拌机,对混凝土运输机具进行保温防晒等措施,降低混凝土的拌和温度。

4、对于体积比较大的结构应进行温升计算及根据现场混凝土搅拌、运输能力条件确定采取一次性整体浇筑或是分层二次浇筑。采取薄层浇灌,合理分层(30cm左右),自由下落高度不大于2m,浇筑时视情况设置溜槽或串筒。

5、加强保温、保湿养护,延缓降温速率,防止混凝土表面干裂。养护期间,不得中断冷却水及养护用水的供应,要加强施工中的温度监测和管理,及时调整保温及养护措施。保温养护措施可采取在混凝土表面覆盖2层麻袋并加盖一层尼龙薄膜或在混凝土表面蓄水加热保温等办法进行。

5.5墩柱施工

5.5.1墩柱施工工艺流程图

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清理承台面或基础顶 测量放样 钢筋试验 绑扎墩身钢筋 钢筋制作 配合比设计 安装墩身模板 混凝土拌制,运输 浇筑墩身砼 制作混凝土试件 混凝土养生、拆除模板 图5.3 墩柱施工工艺流程图

5.5.2支架搭设

墩身钢筋安装前需在承台上搭设扣件式脚手架。搭设过程中必须严格控制钢管及扣件等零散件的流转过程,严禁将钢管、扣件等零散件从高空抛落,严禁将钢管伸入公路路肩以内,必须安排安全员专门盯控。钢管上下传递尽量安排在远离公路侧,采用绳索系牢两端,平放起吊,禁止只系一端斜拉斜吊。钢管水平传递时,必须在远离公路侧完成钢管平转,由2人以上进行手把手传递。扣件及零散件传递必须采用袋装、利用绳索传递,严禁直接抛递。钢管接长必须采用至少2个扣件,上紧螺栓后方可进行下根钢管安装。在远离公路侧的脚手架内搭设之字形斜梯。

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脚手架安装完成后,必须经过检验,合格后方可允许使用。模板安装完成后,在脚手架顶部搭设作业平台,平台上满铺脚手板,脚手板两端必须采用铁丝与下面的横杆绑牢,杜绝存在翘头板。在作业平台四周设置1.2m高度栏杆,下设挡脚板,采用细目安全围网全封闭,平台与模板不得直接连接,但间隙不得超过10cm,平台下方设置防落安全网。

施工中注意不得在平台上堆放建筑材料、模板、杂物等。 5.5.3钢筋绑扎

桥墩离高速公路距离较近。应防止钢筋绑扎时短钢筋掉落于公路路面。主墩钢筋采取原位一次绑扎到顶。桥墩钢筋安装时,注意同时安装各种预埋件和支座垫石钢筋。钢筋骨架外侧绑扎与墩身混凝土同级混凝土垫块,满足钢筋保护层要求;钢筋接头所在截面按规范要求错开布置。经自检及监理工程师检验合格后,方可进行下道工序施工。

5.5.4模板安装

墩身模板采用大块定型钢模,在专业模板加工厂家定制。墩身模板必须经过设计验算模板结构的强度、刚度和稳定性。加工质量必须严格控制拼缝质量和表面质量等。模板表面和拼缝除锈、清理完成后,涂刷专用脱模剂。模板在场外预拼,采用25吨汽车吊逐块逐段安装。桥墩墩身模板吊装时,用牵引绳系在模板下端,吊装过程必须平稳、缓慢进行,平移与起升不得同时进行,注意防止模板碰撞脚手架。由起重指挥员专门指挥吊装,由安全员在公路路肩上专门进行安全盯控。每一节段吊装就位后,及时调整拼缝及平面位置,并上紧对拉螺杆和连接螺栓。在模板顶部拉设缆风绳。模板安装完成后,必须由模板工全面检查。检查项目如表5-1所示

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表5-1 桥墩模板允许偏差

序号 1 2 3 4 5 项目 前后、左右距中心线尺寸 表面平整度 相邻模板错台 同一梁端两垫石高差 预埋铁件和预留孔位置 允许偏差(mm) +10 3 1 2 5 5.5.5混凝土浇筑

浇筑前,对模板、钢筋进行检查。混凝土集中拌制,混凝土搅拌车运至现场,泵送入模。混凝土水平分层浇筑,分层厚度不超过 30cm,当落差大于2m 时采用串筒下料,串筒出口距混凝土表面 1.0m左右,插入式振动器振捣密实,振动器移动间距不超过其作用半径的 1.5 倍,与模板保持 5~10cm 的间距,插入下层 10cm 左右,防止碰撞模板、钢筋及预埋件。

混凝土浇筑过程中注意:

(1)随时观测模板垂直度和平面位置,以及拼缝漏浆情况,发现情况立即停止浇筑,采取措施及时调整;

(2)随时观察对拉螺杆和缆风绳张紧情况,及时紧固松动的螺杆、张紧器; (3)随时检查预留支座锚栓孔及其他预埋件的位置是否移位,发现移位及时校正;

(4)严禁将浇筑过程中多余的混凝土直接向地面抛撒。

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浇筑完成后二次收面,形成符合设计要求的坡度。混凝土初凝后及时抽拔或转动预留孔的模芯,采用土工布覆盖顶面,带模浇水养护。

5.5.6拆模

拆模顺序按照与安装相反的顺序。逐段逐片解除对拉螺杆、连接螺栓、拆除模板。拆除过程中的拉杆、螺栓等零散件必须采用绳索和麻袋等转移到地面,严禁直接抛掷。每片模板上的零散件拆除完成后方可拆模,防止松脱的零散件高空坠落。模板较难松开时,不得采用大锤、撬棍硬敲硬撬,可采用螺旋千斤顶和倒链将模板顶松。整个拆模过程必须将模板挂在汽车吊吊钩上,下层和两侧待拆模板的拉杆和螺栓必须上紧,防止模板突然垮塌。拆模过程必须由起重指挥工和安全员指挥和监控。

模板全部拆除后,及时在墩身上缠绕塑料薄膜,在墩顶安放滴水桶,继续滴水潮湿养护。

5.6系梁施工

根据对施工现场的调查、施工工艺的难易度、施工安全、施工工期等因素的综合研究。我部决定在丰碱公路路面范围内采用条形基础、钢管立柱、型钢横梁、贝雷梁纵梁形成公路通行门洞和支撑体系,在公路路面范围外采用钻孔桩、条形基础、贝雷梁、碗扣支架和型钢的支撑体系。唐曹铁路跨丰碱公路特大桥简支系杆拱支架体系立面图(见附件图三)。

公路路面范围内,在左右幅车道上分别搭设2道净高4.5m、净宽6m的通行门洞,同时在钢筋砼条形基础前端设置防撞墩。

在临时结构和主体结构施工过程中,为保障公路的正常通行以及交通和施工安全,拟在路政和交警部门的配合下,设置相应的防撞、减速、限高等交通设施,

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同时梁体外侧支架各搭出2m宽的操作平台和3.6m高围栏,做为两侧防护平台,在梁侧操作平台及梁底贝雷梁下设置满铺防坠落木板和双层密目安全网,在主桥桥面两侧围栏上设密目安全网封闭。

5.6.1施工工艺流程

基本施工工艺流程:施工准备→基础处理(地基硬化及钢筋砼条基施工)→布置管桩贝雷片等施工支架体系,并预压重以消除非弹性变形→调整底模标高→绑扎底板、腹板钢筋→安装侧、内侧模及顶模→绑扎顶板钢筋、设预应力管道、安装预埋件、预留孔→检查签证,调整线形→浇混凝土→养护→预应力张拉→压浆→拆除箱梁内、外侧模→完成系梁施工。

5.6.2地基处理及支架布置

支架布置:根据设计图纸及现场实际情况,支架体系采用钢筋砼条形基础+钢管立柱+型钢横梁配合贝雷梁(贝雷梁沿梁体纵向布置)形成的支架结构。

a.公路路面范围内,在左右幅车道上分别搭设2道净高5.1m、净宽7m的通行门洞,同时在钢筋砼条形基础前端设置防撞墩。

支架体系自下而上依次布置如下:

(1)C30混凝土条形基础断面尺寸为140cm宽、140cm高,每个条形基础上部在钢管立柱对应位置预埋80cm*80cmδ12mm的锚固钢板,以便立柱安装,立柱钢管与预埋钢板采用焊接;

(2)钢管支柱直径Φ600mm、壁厚10mm,钢管立柱间距不等,具体见钢管立柱平面布置图;每根钢管立柱顶口应开凹槽,凹槽深度为16.2cm、宽36cm,并焊接δ12mm钢板及斜向支撑牛腿,以便型钢横梁安装,同时每排钢管立柱之间采用[14槽钢焊接连接撑,以增强其稳定性;在钢管柱顶部安装砂箱。

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(3)在横梁(单根HW350*350*10*15H型钢)上安装贝雷梁做纵梁,贝雷梁沿梁体纵向布置,腹板处间距为45 cm,其余部位间距为90 cm;

(4)在纵梁(贝雷梁)上布设[10槽钢做为横向分配梁,纵向间距为50cm; (5)槽钢上布置10³10cm纵横向木方,间距30cm;木方上满铺1.5cm竹胶板。

b公路路面范围两侧,采用桩基+条基+贝雷梁+碗扣式支架形成支架体系。 支架体系自下而上依次布置如下:

(1)桩基础采用Φ700mm@800mm的钻孔灌注桩,桩头锚入条形基础200mm; (2)C30混凝土条形基础断面尺寸为140cm宽、140cm高,每个条形基础上部在钢管立柱对应位置预埋80cm*80cmδ12mm的锚固钢板,工字钢与预埋钢板采用焊接;

(3)在横梁(单根HW350*350*10*15H型钢)上安装贝雷梁做纵梁,贝雷梁沿梁体纵向布置,腹板处间距为45 cm,其余部位间距为90 cm;

(4)在纵梁(贝雷梁)上布设碗扣式支架,支架底端放槽钢,钢管拱锚固处间距为30*60cm,其余部位间距为60*60cm;

(5)碗扣式支架上布置10³15cm横向木方,纵向布置10*10cm木方,间距30cm。木方上满铺1.5cm竹胶板。

5.6.3系梁模板制作及安装

模板的好坏是现浇箱梁质量好坏的关键,因此我们在工厂制作了系梁外侧模钢模板,底模板采用15mm竹胶板,内模板采用木胶模的模板方案。

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(1)底模板安装:竹胶板尺寸:2.44³1.22m,模板拼缝之间贴双面胶带,防止漏浆。箱梁底模铺设在支架顶10cm³10cm的方木上,长边顺桥方向用小钉固定。支架接近标高时,由测量人员在底板处纵向每隔5m提供一个基准点挂线找平。

支架验收合格后,对横向I14工字钢和10³15cm方木顶标高进行一次复核,最后安装竹胶板底模,保证梁底标高及表面平整度满足规范要求。

(2)外模板设计和安装:侧模采用厂制定型钢模板,结构形式为5mm面板+[8槽钢@30横肋+双拼[12槽钢竖背肋的结构形式。边、中腹板内外模之间采用φ20对拉螺栓进行紧固和支撑,顶、底口设置通长拉杆,中间设置一层对拉杆,同时内外侧模板采用钢管顶撑加固,以保证模板支架的强度与刚度,防止模板变形。

模板安装前,应对模板进行检查和除锈处理,并进行机械抛光,要抛出刚模板的本色,抛光后清理干净,至用手摸完无墨迹为止,然后涂刷脱模剂,涂刷时保证油层均匀、不流淌、不漏涂。

模板安装采用人工配合汽车吊分块吊装就位,拼缝间用专用止浆条填缝,安装过程中,要逐节调整模板的中心线及垂直度。拼接完成后,对模板的中心线及垂直度进行检查,同时仔细检查模板板面及拼缝,拼缝处如有错牙,须调整直至消除错牙为止。

(3)内模板:内模顶面模板采用箱内支架法,支架支立于底板钢筋笼顶,支架顶部设可调顶托,铺设方木及竹胶板。芯模顶部,沿纵轴线间各2m开设一直径20cm的圆孔,便于泵管通过,在底板浇注完成后用竹胶板封闭。

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(4)拱脚模板:拱脚采用厂制定型小块钢模板组合拼装而成,模板在出厂前进行试拼装并编号,进场后根据组合预拼装成大块模板,并进行机械抛光。

所有外露面模板涂刷脱模剂,保证模板光洁、严密不漏浆。所有排气孔、压浆孔、泄水孔的预埋管及桥面泄水管按设计图纸固定到位,预埋件的预埋无遗漏且安装牢固,位置准确。

表5-2 模板安装尺寸允许误差

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 项目 模板总长 底模宽度 底模板中心线与设计位置偏差 桥面板中心线与设计位置偏差 腹板中心线与设计位置偏差 横隔板中心位置偏差 模板倾斜度偏差 底模平整度 桥面板宽度 腹板厚度 底板厚度 顶板厚度 横隔板厚度 要求 ±10mm 0~+5mm ≤2mm ≤10mm ≤10mm ≤5mm ≤3‰ ≤2mm/m ±10mm 0~+10mm 0~+10mm 0~+10mm -5~+10mm 备注 5.6.4支架的堆载预压 1、预压荷载

为了检查支架的承载力、减少支架的非弹性变形及地基的沉降量,在铺设完底模后,按全截面对全桥支架、模板进行预压,预压荷载为梁体及钢管砼自重的1.2倍。待沉降稳定后卸载,测出弹性变形量,即完成支架预压施工并开始系梁下道工序施工。

2、预压方法

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拟采用吊车吊装袋装砂逐级加载的方法进行预压,并按照箱体的节段划分分段进行预压。预压重量按计算荷载的0%→50%→100%→120%分次逐级加载,分层满铺。预压时每5m设1个断面,每个断面设6个观测点,边腹板2个点、中腹板2个点、顶底板2个点。预压前,检查所有支撑点位置是否紧固后,设计制作预压观测记录表,指定沉降观测负责人,准确观测和各观测点的初始标高以及各阶段沉降变形值。

3、预压观测

堆载完成后,定时观测,同时注意检查支架各节点偏移、杆件压弯或变形、方木有无压裂等情况以及整体稳定性,并注意加强对各观测点的保护。采用精密水准仪进行观测测量,测定各测点加载前标高值△1,加载后标高值△2,卸载后标高值△3,加载完成后观测周期为4h,当连续三天日沉降变形值均<2mm后,即可判定支架相对稳定并可以卸载。

4、卸载

采用吊车将编织袋逐个卸下方法进行卸载,卸载的顺序与加载顺序相反,先加载的后卸,后加载的先卸。卸载完成后,观测各测点的标高,计算各测点的弹性和非弹性变形值,并绘出荷载-变形曲线。

5、底模调整

在支架预压完成后,重新标定桥梁中心轴线,对箱梁的底模板平面位置进行放样。并根据设计梁底标高、综合预拱度测定底板标高,综合预拱度主要考虑以下因素:

(1)拆架后上部结构及荷载作用产生的竖向挠度δ1。

(2)支架在荷载作用下的弹性压缩δ2。(根据实测荷载-变形曲线确定)

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(3)支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3。(通过预压消除) (4)支架基底在荷载作用下的非弹性沉降δ4。(通过预压消除) (5)混凝土收缩及温度变化引起的δ5。

将综合预拱度值设于跨中,其它各点按二次抛物线公式y=f挠³(L-x)/L2计算分配。

5.6.5钢筋加工及安装 1、钢筋检验

钢筋按不同种类、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆放,不得混杂,且立标牌以示识别。钢筋在运输、储存过程中,应避免锈蚀和污染,并堆置在钢筋棚内。在钢筋进场后,要求提供附有生产厂家对该批钢筋生产的合格证书,标示批号和出厂检验的有关力学性能试验资料。进场的每一批钢筋,均按照张唐铁路的相关规定进行取样试验,试验不合格的不得使用于本工程。

2、钢筋制作、绑扎

箱梁钢筋按设计图纸在钢筋加工棚内进行加工;纵向通长钢筋采用闪光焊焊接,焊接接头符合《钢筋焊接及验收规程》的要求。焊接接头不设于最大压力处,并使接头交错排列,受拉区同一焊接接头范围内接头钢筋的面积不得超过该截面钢筋总面积的50%。钢筋布置按设计图纸,在底模上标出钢筋布置的位置绑扎钢筋。梁体钢筋整体绑扎,先进行底板及腹板钢筋的绑扎,然后进行顶板钢筋的绑扎,当钢筋与预应力管道相碰时,可适当移动梁体钢筋或适当弯折。梁体钢筋保护层除顶板顶层为30mm外,其余均为35mm,且绑扎铁丝的尾段不得伸入保护层内,所有梁体预留孔处均应增设螺旋钢筋;桥面泄水孔处钢筋可适当移动,并增

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设螺旋筋和斜置的井字形钢筋进行加强;施工过程中,为保证腹板、顶板、底板钢筋的位置准确,根据实际情况加强架立钢筋的设置。

由于竹胶板面有易划伤、易燃烧等缺点,因此,在绑轧钢筋时,底板应先用方木垫高,以免拖拉钢筋时划伤板面;钢筋搭焊时,在局部采取衬垫隔离等措施,以免焊渣灼伤板面。

顶板钢筋在芯模及翼板模板立好后绑扎,同时在翼板处预埋护栏钢筋和其它预埋件,并按要求设置预留孔。为保证钢筋保护层的厚度,在钢筋与模板间设置触点式等强度混凝土垫块,垫块用预埋的铁丝与钢筋扎牢,梅花状布置,每平方米不少于4块。

拱脚内的钢筋如遇到必须穿过拱肋钢管并与钢管焊接牢固。预埋在拱脚内的拱肋必须用定位角钢固定准确和牢固。

3、预应力管道及预埋件的安装

根据施工图,计算复核预应力管道的三维位置,预应力管道采用金属波纹管成型。在底、侧板钢筋绑扎成形后,应按预应力钢束坐标定位预应力管道。波纹管应在绑扎钢筋骨架时同时埋设,波纹管位置用定位网钢筋固定,定位网基本间距不大于50cm,在钢束曲线段适当加密到25cm,网片须与钢筋骨架焊牢,防止管道上、下、左、右移动,改变预加应力的效果。

按照复核无误后的管道位置穿设波纹管,管道接头采用30cm长的接管连接,用宽胶带至少包缠3层,以免漏浆。管道初步就位后,仔细检查复核管道平面位置和标高,调整定位钢筋并固定管道,当管道位置与非预应力钢筋发生矛盾时,适当移动其它钢筋保证管道位置的准确。在混凝土浇筑前,再次检查管道是否有损伤,以防浇筑时波纹管损坏漏浆而堵管,在施工时可以内穿较其小一号的硬塑

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料胶管,混凝土浇筑过程中和浇筑完成后,设专人定时抽动硬塑管,防止被漏浆凝结。

纵向钢束管道设三通管,底板束在距支座约10m附近管道设三通管。钢束长度超过60m的按间距20m左右增设一个三通管,以利于排气。

锚垫板的安装,在钢筋和预应力管道安装完毕后,与封头模板安装同步进行。安装时,在封头模板上施放准确的相对位置,采用螺栓连接模板和锚垫板,保障定位准确和连接牢靠。

预埋件包括接触网支座、防落梁、球形钢支座、过渡板、吊杆锚箱、综合接地、防撞墙和电缆槽预埋钢筋、泄水孔、通风孔、通信、电力预留锯齿孔等,以及拱脚里预埋拱肋,拱肋安装时临时支架钢管柱的底座垫板等,对照设计文件准确牢固的布设和检查。

按照设计两侧排水位置,采用“L型” 钢筋焊结固定在顶板钢筋上,抄设标高,利用L50³5的角钢,横向设置标高控制带,以便顶面收面和找平,纵向间距5m。

5.6.6系梁砼施工

混凝土浇筑整体施工方案:浇注过程中采用两台汽车泵车进行浇筑,汽车泵分别停放在丰碱公路左右幅的路基外侧,分别从两端对称地向跨中分层阶梯式浇筑,每台泵车配备4台混凝土罐车运输混凝土,以保证混凝土浇筑的连续性,另配备一台汽车泵作为应急备用。

拱脚段和系梁的实体混凝土一次浇筑完成。为减小收缩、徐变的影响,避免产生施工裂缝,砼浇筑断面上按底板、腹板、顶板(拱脚)分层浇筑。振捣时尤

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其要注意锚垫板和下倒角处混凝土的密实性。系梁拱脚段混凝土为大体积混凝土,浇注时预埋冷却管,降低混凝土内部温度,减少水化热,有效控制开裂。

1、准备工作

检查钢筋、模板、预应力管道、各种预埋件,并得到质检、监理工程师的签认;检查是否有足够的砂石料及水泥;检查搅拌及泵送设备工作状况,以保证梁段一次浇筑完毕应有一定的保障措施;准备足够的振捣设备并有备用设备。

2、砼浇筑

a、实体段(拱脚处)浇筑为整个断面浇筑,箱梁段就每箱的底板、腹板高度,沿结构横截面以斜坡层向前推进,分段长度5米左右,根据情况适当进行调整距离,保证混凝土不出现冷接缝为原则,当分段距离远时,为了保证不出现冷接缝,分层的厚度可适当减少,分层厚度在30cm左右,分层阶梯式分别从系梁的两端向跨中合拢连续进行一次性的混凝土浇筑。

纵向浇筑顺序如下图5.4所示。

⑨ 顶板

纵向前进方向

图5.4 从一端向跨中的混凝土浇筑顺序图

b、横向浇筑顺序

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⑩ ⑦ ④ ② ⑤ ⑧ ③ ① ⑥ 腹板 底板

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混凝土浇筑过程中横向坚持“对称、平衡、均匀、同步进行”的原则,每箱浇注顺序:腹板下灰浇筑底腹板倒角→浇筑底板→浇筑腹板→最后浇筑顶板。

底板浇筑时从每箱的顶板内模预留孔下料。严禁从腹板下料、振捣,避免腹板和底板倒角部分混凝土出现孔洞和蜂窝。

C、拱脚处

因拱脚腹腔内需灌注C55补偿收缩混凝土与拱脚处混凝土C55不同,待拱脚混凝土浇筑至拱脚预埋钢管底后,停止浇筑待混凝土初步硬化后再浇筑拱脚上部,防止混凝土进入拱管内,同时也避免冷接缝发生。

由于预应力筋及预应力管道周围钢筋密集,尽量减少混凝土与钢筋的碰撞,以免影响砼浇注质量,振捣采用不同直径的插入式振动捧(D30、D50、D70),其中顶板底板用D70、D50,腹板用D30、D50。从隔墙及腹板上口下料,分层浇注,控制砼从腹板及横隔墙下口翻入底板(①适当减少坍落度;②在底板与腹板倒角面加盖模板;③放慢浇注速度)。

振捣时特别注意振动捧不要抵紧波纹管振动,防止振破波纹管漏浆,并应遵循对称浇注的原则,顶板砼浇注时,应注意标高、横坡及整体平整度的控制。在混凝土的振捣过程中,应特别注意把预应力钢筋锚具下的混凝土振捣密实。砼振捣密实的标志是砼停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。

在砼浇注过程中应有专人对模板进行检查和加固,不得有跑模和漏浆的现象发生。砼振捣密实后应立即进行整平,整平应以预埋好的具有标高标记的钢筋头为准,钢筋头纵向应每隔3m应设一排,每排3根。箱梁底板应在砼收水后压光,顶板应在砼收水后用竹扫帚拉毛。

3、泵送混凝土施工工艺

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(1)泵送混凝土前,先把储料斗内清水从管道泵出,达到湿润和清洁管道的目的,然后向料斗内加入与混凝土配比相同的水泥砂浆(或1:2水泥砂浆),润滑管道后即可开始泵送混凝土。

(2)开始泵送时,泵送速度宜放慢,油压变化应在允许范围内,待泵送顺利时,才用正常速度进行泵送。

(3)泵送期间,料斗内的混凝土量应保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之间为宜。

(4)混凝土泵送保持连续作业,当混凝土供应不及时,降低泵送速度,泵送暂时中断时,搅拌不停止,保持运转。当叶片被卡死时,需反转排出,再正转、反转一定时间,待正转顺利后方可继续泵送。

(5)泵送中途若停歇时间超过20min、管道又较长时,每隔5min开泵一次,泵送小量混凝土,管道较短时,采用每隔5min正反转2—3行程,使管内混凝土蠕动,防止泌水离析,长时间停泵(超过45min)气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管,将混凝土从泵和输送管中清除。

(7)泵送管道的水平换算距离总和应小于设备的最大泵送距离。 4、箱梁养生

梁顶混凝土初凝后,即采用土工布覆盖保温保湿的方法进行养生, 拆模后的腹板和翼板采用涂刷养生液的方法进行养生,涂刷做到及时均匀。砼养护将由专人负责,保持连续覆盖、潮湿(气温低于5℃时仅覆盖而不洒水)养护;养护时间不少于28d。当梁体砼达到2.5Mpa以上时,行人方可在砼表面行走。

5.6.7预应力施工 1、检验和试验

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钢绞线和锚具等甲控预应力材料进场后按照规范要求进行抽检,包括钢绞线的强度、弹性模量、锚具的硬度检测、锚具静载锚固性能试验、锚具夹片摩阻试验等,检测结果合格后方可使用。张拉千斤顶在使用前全面进行标定。在校验期限内,千斤顶使用过程中出现不正常现象,需重新标定。张拉前锚具的承压面应进行清洗。张拉前应拆除或放松对混凝土轴向弹性收缩有约束作用的侧模板。

2、预应力筋的下料、穿束

钢绞线采用无齿锯切割,编束后穿束。穿束前检查锚垫板和孔道的位置,保证孔道的畅通、无积水和杂物。

1)下料前,对设计计算参数、下料长度、工作长度进行全面复核,复核结果报经总工程师批准后方可下料。

2)钢绞线必须采用砂轮切割机下料,严禁用气割等可能影响预应力钢材性能的方式进行下料,下料后的钢筋、钢束应进行编号、分类、并且要求上盖下垫进行堆放,并尽快进行布设到位,防止锈蚀。钢绞线下料后,应在端部用胶带缠绕包裹,防止头部松散,同时便于穿入预应力管道,防止出现损伤管道的现象。

3)对于纵向长束钢绞线穿设,由于每孔钢绞线根数多,且孔道又有平竖弯曲,穿束较为困难,长度短于40m的可用人工穿,长于40m的钢束,利用预穿在孔内的8#铁线,将卷扬机上的钢丝绳拉入孔内,当钢丝绳从另一端伸出孔道后,与钢束端头环扣相接,再缓缓将钢束穿拉进孔内。钢绞线端头用砂轮机切割在采取降温措施条件下制成锥状并在切口30~50mm处用铁丝绑扎,用胶布包裹牢靠,避免刺钩刮碰波绞管造成孔道破损,而影响穿束。

4)安装锚环(杯)、夹片,并打紧夹片。同一副夹片必须平齐,两个间缝宽相等。

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3、预应力筋张拉和锚固 张拉前的准备工作:

(1)检查梁体同条件砼试件强度及弹性模量、龄期是否达到设计要求。要求梁体砼砼强度及弹性模量达到设计值的100%后,必须保证张拉时梁体砼的龄期不少于10天时方可张拉。

(2)检查锚垫板下砼是否有蜂窝和空洞,必要时采取补强措施。 (3)校表精度要求不能低于1.0级,即最大量为60Mpa的油压表,与标准表比较误差不超过+0.6MPa;1.0级压力表校准周期为一周,0.4级压力表校准周期为一个月;千斤顶每使用一个月或张拉300次要重新标定,校正系数作为施工的校正系数,但按现行铁路规范校正系数不得大于1.05。千斤顶初次使用、张拉时连续断丝、千斤顶更换某个部件、油表读数不能回零、实测伸长值与理论值比较差限超过+6%,在上述情况下必须对千斤顶进行标定。

(4)计算钢束理论伸长值,根据张拉控制应力计算张拉油压表读数。 (5)张拉前按施工规范对管道摩阻、喇叭口摩阻、锚头等引起的摩阻损失进行试验,根据实测结果计算张拉控制应力与设计对照修正。

预应力张拉: (1)张拉流程:

梁体的砼强度及弹性模量达到设计值的100%后,且保证张拉时梁体砼龄期大于10天,;各节段先张拉横向在纵向张拉预应力钢束并及时压浆,纵向预应力采用两端同步张拉,先腹板后顶、底板,从外到内左右对称,最大不平衡束不超过1束。

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预应力束张拉程序:按照0→量初值→量伸长值→(持荷5min)锚固的程序进行张拉。

(2)张拉应力和伸长值控制:预应力钢材的张拉采取张拉应力和伸长值双控制原则实施。油表与千斤顶必须配套标定,配套使用,按照设计张拉应力和千斤顶-油表的标定曲线方程,确定油表读数,保障张拉应力的准确。实际伸长值与理论伸长值差值应符合设计要求,或按规范要求控制在-6%~+6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,才可继续进行张拉,其理论伸长值按下式计算:

ΔL=P²L³[1-e-(KX+μθ)]/[Ap²Ep(KX+μθ)]式中: P-预应力钢筋张拉端的张拉力(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份切线的夹角之和(rad); K-孔道每延米局部偏差时摩擦的影响系数; μ-预应力筋与孔道壁的摩擦系数; L-预应力钢筋的长度(mm); Ep-预应力钢筋弹性横量(N/mm2); Ap-预应力筋截面积(mm2)

ΔL(mm)-预应力筋张拉实际伸长值:ΔL=ΔL1+ΔL2。 ΔL1-从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(mm); ΔL2-初应力以下的推算伸长值,采用相邻级的伸长值。 预应力钢束张拉应符合以下规定:

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(1)在顶塞锚固后,量测两端伸长量之和不得超过计算值的±6%。 (2)全桥断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的5‰,且一束内断丝不得超过1丝。

(3)每端钢丝回缩量之和不得大于8mm。 (4)每端夹片外露量不得小于5mm。 张拉施工要点:

(1)施加预应力前,对混凝土强度和弹性模量进行检测,符合设计要求后方可张拉;

(2)工具锚安装前应在其夹片表面满涂半固体润滑剂,安装工具锚夹片时,不宜敲得过紧,使在“初应力”时,能起到调整部分钢绞线应力不均问题,然后再敲紧夹片,并在钢绞线端部同一截面划线;

(3)张拉现场设明显标志,与该工作无关的人员严禁入内;

(4)张拉或回油时,千斤顶后而不得站人,以防预应力筋拉断或夹片等弹出伤人;

(5)油泵运转有不正常情况时,应立即两端同时停车检查。在有压力情况下,不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝;

(6)作业应由专人负责指挥,操作时严禁摸踩及碰撞预应力钢束,在测量伸长及拧螺母时,应停止开动千斤顶或油泵;

(7)张拉时油管的螺丝端杆、套筒螺丝及螺母必须有足够的长度,夹具应有足够的夹紧能力,防止锚具夹具还牢而滑出;

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(8)千斤顶必须与梁端垫板接触良好,位置正直对称,严禁多加垫块,以防支架不稳或受力不均倾倒伤人;

(9)在高压油管的接头应加防护套,以防喷油伤人; 5.6.8孔道压浆和封锚 1、孔道压浆

(1)张拉完毕后,应立即采用真空辅助压浆工艺进行管道压浆作业。压浆时及压浆后3d内,梁体及环境温度不得低于5℃,避免冬季施工。

(2)压浆前,用高压水将孔道冲洗干净,然后用压缩空气将孔道内的积水排除,切除外伸钢绞线(只能采用砂轮进行切割,保障钢绞线外伸出锚具长度不少于30mm)。

(3)根据《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设【2010】241号)的要求:压浆水泥采用强度等级不低于42.5级低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥,掺入粉煤灰应符合为Ⅰ级粉煤灰的规定。孔道压浆严格按照经批准的配合比进行浆体的配制,其水胶比不超过0.33,不得泌水,流动度控制在18s±4s之间。

(4)启动电机使搅拌机运转,然后加水,再缓慢均匀地加入水泥,拌合时间不少于4min;然后将调好的水泥浆放入压浆罐,压浆罐水泥浆进口处设2.5mm³2.5mm过滤网,以防杂物堵管,制浆必须在40min内压注完毕,否则报废处理。

(5)压浆前先启动真空泵,管道真空度稳定在-0.06~-0.08MPa之间;浆体注满管道后,在0.50~0.60MPa下持压3min;压浆最大压力不超过0.60MPa。

(6)压浆顺序:先下后上。首先由一端以0.6MPa的恒压力向另一端连续压送水泥浆,管道出浆口装三通管,必需确认出浆浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压,浆体注满管道后,在0.50-0.60MPa下持压3min,压浆最大压力不宜超

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过0.60MPa。若无漏浆则关闭进浆阀门卸下输浆胶管,每一孔道压浆必须一次完成。

(7)压浆用的胶管一般不超过30m,若超过30m则压力增加0.1MPa。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。

(8)每一工作班留取不小于3组7.07³7.07³7.07mm的立方体试件,标准养护28天,检测其抗压和抗折强度,并作为水泥浆质量的评定依据。孔道压浆过程应填写施工记录,并交由监理工程师签认。

压浆施工工艺流程图如下图5.5所示。

由低孔位向高孔位逐孔压浆 原材料检验、验收 水泥浆试拌确定合理水灰比 报监理批准同意 检验灌浆孔道畅通情况,经监理认可 高速拌浆机低速安装灌浆胶管及阀门,检查注浆设备的可靠性 储浆筒,压浆泵

压浆由一端或两端进行,需待排气孔逐个冒浆后,在出浆口取样,制作试块

分别给予堵塞,至出浆口冒浓浆,关闭出浆阀 稳压3分钟 填写压浆记录图5.5 压浆施工工艺流程图

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2、封锚施工

(1)压浆结束后,绑扎或焊接锚槽口的钢筋,锚槽的端面,在浇注砼前应进行凿毛、冲洗、清理,以便新老砼结合。

(2)并支立模板,用与箱梁同强度等级的砼浇注锚固槽口并按规范养护。 (3)封锚(端)混凝土应进行保湿保温养护,养护结束后,应按照设计要求进行防水处理。

5.7钢管拱施工

5.7.1钢管拱肋运输及工地保护

拱肋制作要满足工期要求,驻厂监造,拱脚预埋段需提前在系梁现浇前运至施工现场。拱肋按照设计的节段长度运至工地之后,工程部、安质部、物资部、试验室联合对其进行验收,主要从以下几个方面进行验收:

1、钢材原材料所有证明材料 1)试拼记录:包括尺寸及主拱度;

2)节段(包括支座)编号、质量、杆件发送号、拼装部位图; 3)工厂出厂检验合格证及制造杆件竣工图; 4)工厂制造图及杆件探伤,焊接试验报告; 2、现场试拼

在工厂里,应将拱肋试拼装,试拼拱轴线坐标实测值与理论值(包括预留拱度)竖向及水平方向的误差必须在允许范围内。拼装检验合格后,表面防护和涂装好后即可准备吊装。

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钢管拱肋试拼验收合格后按照编号顺序存放,存放时注意进行防护,防止受挤压或碰撞局部变形,卸车或吊装时小心碰撞。

5.7.2拱肋支架安装

拱肋支架采用直径630mm壁厚10mm的双排钢管柱,拱肋支架布置在钢管拱分节接头处,在顶部焊接型钢托架用来临时固定钢管拱。

双排钢管柱之间采用14a的槽钢每隔2m焊接一道,将两根钢管柱焊接成整体。在钢管支架侧面用直径16mm的圆钢每隔30cm焊接一道爬梯,以供操作人员上下使用。在钢管支架顶部以下1.5m处焊接型钢支架作为操作平台,在型钢支架上满铺木跳板并绑扎固定。支架侧面采用钢管搭设围栏并满挂密目安全网,确保操作人员安全。

钢管柱底部和系梁梁体预埋钢板进行焊接固定,在顶部设置缆风绳固定在系梁预埋拉环上。两排拱肋支架横向采用型钢焊制的桁架相连。拱肋支架采用塔吊进行吊装,拱肋采用100t汽车吊在丰碱公路两侧进行吊装。拱肋支架钢管采用竖直吊装,吊点设置在钢管柱顶部,下部设置揽风绳,人工牵引揽风绳将钢管柱缓慢对中安装在预埋钢板上。

拱肋支架结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性;施工前对支架的承载力及局部稳定性和整体稳定性进行检算。

拱肋支架搭设及拱肋拼装时需要对丰碱公路进行防护,具体交通疏导参见附件安全防护专项方案。

5.7.3钢管拱安装

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钢管拱分段安装顺序:按设计要求从两端对称依次按预拼编号顺序吊装拱段,最后进行合拢段的架设施工,每一分段按照起吊→对位→临时固结→调整线型→定位焊接→调整线型→正式焊接合拢的顺序吊装。

1、吊装方案

为减少公路防护改道的次数,钢管拱安装时采用两辆100t汽车吊分别在丰碱公路两侧吊装,吊装时车道不封闭,但加强交通防护,做好应急处理准备。拱肋支架及拱肋吊装参数如下表5-3所示:

表5-3 拱肋支架及拱肋吊装参数

吊装部位 构件编号 构件长度 构件重量 备 注 1#支架 拱肋支架 2#支架 3#支架 1#拱肋 钢管拱肋(预埋拱脚为7m) 2#拱肋 3#拱肋 合拢段 5.4m 9m 10.5m 8.49m 9.22m 9.01m 3.29m 1.08t 1.56t 1.81t 6.7t 7.29t 7.12t 2.85t 根据上表中的参数,选择最不利的吊装构件为钢管拱肋的2#节段。查三一QY100t吊车起吊重量表,根据施工实际需要,最不利臂长及幅度组合为(47.2m和20m),此时额定吊重为10.5t,扣除起重钩1.8t,还可起吊8.7t,大于实际吊重7.29t,满足要求。

表5-4 QY100t吊车主臂起重性能表

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表5-5 吊车站位及吊装顺序

序号 1 2 3 4 5 吊车站位处 19#墩左侧 20#墩右侧 19#墩左侧 20#墩右侧 19#墩左侧 吊装内容及顺序 1#拱肋 1’#→2’#拱肋 2#→3#→左侧3’#拱肋→斜撑 右侧3’#→斜撑→右合拢肋 左合拢肋→中横撑

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由于丰碱公路车流量大,为减少单侧封道施工加大交通防护压力,对拱肋的吊装顺序安排如下:

2、钢管拱分段架设总体步骤

a.准备工作:钢管拱试拼完毕后,对称架设两端钢管拱段。钢管拱段吊点对称拱段重心布置,吊点位置设橡胶衬垫,起吊采用钢丝绳。为防止钢管拱弦管起吊过程发生整体和局部变形,钢管拱按设计要求设临时支撑,起吊用Φ43mm千斤绳在吊点处缠绕2圈后再用20t卡环连接。

拱段用吊车吊到设计位置附近,用倒链将拼装管沿导向收紧至设计位置。对接接头法兰盘拼接板,接近拼装孔时,用套筒扳手插入钉孔导引,当栓孔全部对位后用冲钉临时固定,然后用螺栓逐个替换。每吊装一个阶段除安装好横撑及临时横撑外还要设置横向缆风索,以利调整拱轴线和保证横向稳定;

b.第一分段安装

拱段对位:拴好溜绳,用吊车起吊第一分段,起吊至设计位置,吊钩稍许松钩使拱段后端落在拱脚上连接,使拱脚承担部分重量,拱肋与拱脚间设临时铰,以利调整拱肋线型。

线型调整:利用支架上千斤顶调整拱段前端标高符合监控指令值,前吊点卸载。测量并调整拱段中心线至设计桥轴线(误差不大于监控指令要求)。复测第一分段线型。

c.第二分段安装

吊装对位:拴好溜绳,用吊车起吊并运输钢拱第二分段至设计位置附近,初调第二分段角度。用导链收紧辅助对位。初调线型用法兰盘将第二分段与第一分段临时连接,后吊点卸载。

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线型调整:利用支架上千斤顶调整第二分段前端标高至监控指令规定值;前吊点同步卸载,用导链、千斤顶辅助调整第二分段中心线至设计桥轴线(误差不大于监控指令要求),拧紧法兰盘的螺栓,将第一、二分段进行定位固结。

3、拱肋合拢段施工

合拢段与两侧拱段前端之间的主弦管按设计要求留空隙,在空隙处的主弦管内安设临时法兰盘进行临时定位锁定,最后实施电焊固结。

合拢段的施工顺序为:精确测量两侧拱段前端净间距→根据测量数据对己加工的合拢段长度进行切割修正→提升就位→安装环向对接内衬圈→安装临时法兰盘→温度平稳时临时固结→焊接合拢。

a.施工准备

按合拢方案图加工临时法兰盘。其加工质量应符合相关标准规定。临时法兰盘接触面必须作喷砂处理,表面磨擦系数不小于0.55。出厂前做抗滑移系数试验。高强度螺栓的技术标准符合规范规定。

已架拱段悬拼线型的调整:两侧拱段悬臂端中心偏差,在各分段拼装过程中予以调整控制,最终使两侧拱段前端中心偏差的偏转方向一致,偏差值控制在规范规定值以内。拱段前端标高除满足监控指令规定的线型误差外,拱段前端四点相对高差也须满足规范要求。

在线型调整完后,精确测量两侧拱段相对应主弦管前端的相对净间距,据此计算加工和安装误差。

在合拢段拼装前,根据当地气象部门提供的3~5天气象预报,选择其中1~2天进行24小时气温观测,确定一天当中气温较低且平稳的时间。据此为参考,

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确定合拢段施工的临时锁定时间。并根据测试的最大温差和温度变化时拱段前端里程变化情况,确定温差对合拢段长度影响的修正系数。

合拢段根据实测加工安装误差和温差影响进行长度修正,进行现场切割,并加工好对接环缝焊接坡口。

b.合拢段的吊装对位

起吊:合拢段仍采用吊机起吊,注意必须尽量使吊点保持水平。

对位:在上弦管起升跨越拱段上下弦管时,调整前后吊点高度,使合拢段保持倾斜状态起升。待合拢段上弦管依次跨过已架拱段下弦及上弦管后,再调平下降,使合拢段支承在两侧拱段上。

合拢段起吊到位后,在合拢段两端各设置两台Q=50KN手动葫芦(拴挂方向为自合拢段下弦管端部至已架拱段上弦管前端),辅助调整合拢段的线型;在每根弦管的对接处各设置l~2台紧线器,用以调整和固定合拢段在顺桥轴线方向的位置。通过收放手动葫芦和紧线器,精确调整合拢段的各项线型指标。

定位:在合拢段线型调整完毕后,尽快安装各接头处的临时法兰盘(此前先安装好对接环焊缝内衬圈)。安装法兰盘过程中,始终保持弦管能自由伸缩,不得锁死。

c.拱肋合拢

锁定:在确定的合拢日期气温平稳以后,再次精调合拢段线型。调整后的线型测量结果经设计和监控单位同意认可后,在气温发生变化之前,快速用扭矩扳手拧紧所有高强度螺栓,使螺栓预拉力达到设计要求;松开手动葫芦、紧线器。

焊接合拢:临时锁定后,对环向对接焊缝实施手工焊接。

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d.拱肋合拢辅助施工设备及数量

除吊装其它拱肋段所需的机具设备外,尚需增加以下机具设备:

Q=50KN手动葫芦4台;经试验标定的扭矩扳手4把;张拉力不小于20KN的紧线器8套;短钢丝绳(φ21.5mm,φ28mm)若干。

e.拱肋合拢注意事项

合拢段安装误差的大小,决定着合拢后成拱的最终线型,其过程操作必须尽量消除已存在的加工和安装误差,严格按规定的施工程序进行作业。合拢段的安装长度为实物放样,为避免返工,测量精度必须予以充分保证,放样切割必须精确。

5.7.4线形控制

控制目标:对拱肋空间坐标进行监测,确保成桥后拱肋轴线逼近设计状态线形;测点布置:拱肋线形监测截面选取两拱肋的的八分点位置,测点横向布置在上、下钢管的桥外侧,以便于观测,如下图5.6所示:

图5.6 测点布置图

对拱肋的监控采用全站仪测量其坐标。仪器架设在梁跨前后的15#墩和18#墩上,后视基准控制点,再瞄准拱肋上相应测点的棱镜,测出拱肋测点的三维坐标。

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由于线形对温度、日照较敏感,所以测量时间应选在日出之前温度较恒定的时段内进行,即是观测工作应在早晨日出前完成,测量时间应控制在2h以内,并作详细记录;

每一节段拱肋安装完成,在监测工作完成确认结果无误后方可进行下节段的施工,定期测量拱肋线形,并绘出拱肋线形图和设计拱肋线形进行比对,以指导现场的调节。严格遵循“预告—量测—识别—修正—预告”的循环控制过程,确保施工中结构的安全、内力合理和外型美观。

两条拱肋全部合拢后,再全面校核一次拱轴线坐标,并调整至误差容许范围内;再对焊主拱钢管、烧掉螺栓。焊接顺序为先焊两根弦管对接环焊缝,再焊腹杆的相贯焊缝。焊接按已经评定认可的对接环焊缝工地手工焊接工艺实施。工地焊接时应设置防风防雨设施。焊缝质量检验:焊缝检验按照规范、规定办理。对所有焊缝进行外观检验,100%超声波探伤及l0%射线拍片(并不得少于一个节头)。

5.8钢管拱压浆

5.8.1泵送混凝土技术性能指标

钢管混凝土拱肋为钢管混凝土拱桥的主要承重结构,钢管内混凝土与钢管是共同受力的结构,混凝土为C55,属高强混凝土,因此泵送混凝土的技术性能要求使其具有高强、缓凝、早强及良好的可泵性、自密实性和收缩的补偿性能。

5.8.2混凝土泵送压注顺序及有关要求

依据设计要求,拱肋混凝土采用泵送法压注由拱脚向拱顶一次完成。左右两片拱肋同时对称压注,一次压完,且须在混凝土初凝以前全部压注完毕。浇筑的顺序是:

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①泵送下钢管砼,待砼强度达到100%且不少于5天后,泵送拱肋上钢管内的砼;

②待拱肋上钢管内的砼强度达到100%且不少于5天后,对称均匀灌注拱肋腹板内的砼;

③待拱内钢管内的砼强度达到100%且不少于5天后,拆除拱肋支架。 根据对称与均衡加载原则,以拱顶为对称中线组织钢管混凝土的灌注施工。灌注时由输送泵将混凝土连续不断地自下而上压入钢管拱内,且不需振捣,直至管顶冒出混凝土使管内混凝土密实为止。中途不得停顿,严防拱管胀裂,并采取应急措施。

5.8.3主要机具设备施工布置

在两拱脚附近设置4台砼输送泵。4台砼输送泵至待灌钢管拱脚混凝土入口间需配置4路混凝土泵送管道,每条管路在入仓口附近各设置一个防回流装置,以便于在处理管路堵塞时防止混凝土回流,并根据施工需要配齐各种型号的弯管接头。每次压注混凝土前,将四条管路一次铺设完毕,并与砼输送泵和入口泵管分别试拼接,之后用2~3t倒链(每条管路各4~5台)固定,以减少中间接管时间。所有泵管进行水密性试验,发现问题提前处理。混凝土经过泵送管道压注至待灌钢管拱肋。为保证钢管拱顺利泵送混凝土,施工时混凝土坍落度损失不致大幅降低,选择温度较低的早晨泵送混凝土。

1)灌浆口设置

灌浆口采用150mm直径圆管,灌浆管插入拱肋中心处,角度尽量与拱肋平行。为便于与地泵管相接,止浆阀外侧N7钢板外侧焊的一段短的圆管采用地泵管,另一端带有泵管接口法兰。

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止浆阀采用三块钢板组成, N8钢板位于两块N7钢板中间。顶升砼时,三块钢板上的圆孔正好重合;顶升完成后,将N8钢板用大锤敲击使N8钢板圆孔外露形成封闭,保证钢管拱内砼不会倒流。

焊接拱肋N7钢板N7钢板N8钢板拱脚法兰接头注浆管

图5.7 灌浆口及止浆阀位置图 拱脚截面图Φ20Φ20N8钢板N7钢板

图5.8 止浆阀

2)出气口及排浆管设置

吊装前应在拱肋上,焊接完拱肋混凝土灌注管、排气管及冒浆孔。 排气孔采用200mm直径,设于每个部位的最高处以排出拱内所有空气,排气孔顶部高出拱肋顶面1m,并接一三通排出顶升时顶部产生的浮浆。排出的浮浆通过漏斗流入固定的软管内留到桥面集水箱内。

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钢管拱内砼强度达到设计50%后,可拆除钢管拱肋上的灌注管、排气管及冒浆孔,所有的施工用孔均用原来切割下来的钢板复原焊接封闭。

图5.9 排气管及排浆管

5.8.4施工前准备

施工前要组织所有参加施工的人员进行全面的技术交底,做到人人心中有数,并有详细的交底记录。组织有关人员进行混凝土泵管的接拆训练,保证在施工中每个接口的拆装在规定的时间内完成。按试验室要求备齐所有原材料。各种原材料的抽检技术资料必须准备齐全、准确,并得到有关人员和监理工程师的签认。钢管拱泵送混凝土配合比必须提前交总工程师和监理工程师签认。钢管拱泵送混凝土前要有详细的拱肋线型测量资料,并在拱脚、1/4L、1/2L等位置做好测量标记,以便在泵送混凝土过程中监测拱肋线型的变化。在每次泵送混凝土前,必须对所有用于施工的机械设备进行全面检查、维修、保养,确保各种机械设备运转状况良好。用于施工的各种计量器具必须经具有资质的单位进行标定和校正,保证其精度。拱上脚手架、安全网等安全设施必须全部到位,并保证牢固可

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靠。分项工程开工报告必须经过监理工程师的签认。必须配备足够的混凝土密实度检查仪器及设备。泵送前必须安装好钢管拱上的φ100mm排气管。为便于判断四角顶面标高,可于拱肋顶面沿轴线每2.5m作标志。

5.8.5混凝土泵送压注施工

在各项准备工作结束,经检查合格后,即可开始泵送施工。四角对称同时压注。为增强混凝土的密实性,保证混凝土的压注质量,需在拱肋顶面附近开设φ200mm的孔,以利于排气,同时排气管排出含有石子的新鲜混凝土时,插入φ50振动棒进行振捣。卸掉防回流装置处的M22螺栓,安装六根φ20mm回流栅钢筋,随后拆除泵管并清洗。

5.8.6钢管拱拱肋混凝土泵送压注施工技术要点

泵送混凝土选择在气温较低时进行。泵送混凝土前,必须先泵送一盘水泥砂浆以润湿输送砼输送泵及泵管。水泥砂浆强度不低于混凝土的强度。

混凝土的生产除确保各组成材料计量准确外,每盘搅拌时间不得小于2min;拌合机司机在上料前要监督配料,在出料前一定要观察混凝土的拌合情况,发现异常,由当班试验人员立即处理;试验人员要经常检查各组成材料的质量,特别是砂石料的均匀性,谨防其粗细分离;每盘混凝土出料塌落度控制在22cm~24cm,发现泌水,决不允许出料,必须另做处理。

开始泵送时砼输送泵处于低速压送状态,要注意观察砼输送泵的工作压力和各部件的工作状况,待泵送正常后方可提高至正常压送速度。

四角泵送混凝土时要及时联系,压注速度要协调一致,四角压注长度相差不大于2.0m。保证钢管拱肋连续、基本同步对称压注完毕,同侧的混凝土必须在混凝土初凝以前压送完毕。

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压注过程中,安排专人沿压注长度方向检查压注情况;当压注至拱顶时,用小锤敲打排气孔附近的拱肋弦管,以利排气;当混凝土沿排气管冒出,即可停止压注,用湿麻袋封口,关闭截止阀。

泵送混凝土时,如天气过热,对泵管覆盖及弦管浇水降温,以确保混凝土的养生质量。

每个钢管混凝土必须各取4组试件,试件拆模前及时养护,拆模后及时放入水中养护。泵送过程中及时清理钢管表面的混凝土灰浆,保证钢管拱表面的清洁。

5.8.7泵送混凝土质量控制

施工前组织有关人员对用于钢管拱混凝土施工的机械设备进行全面检查,确保泵送施工的连续性。

质量检查人员认真检查己压注压注部位的混凝土是否密实,发现问题及时向有关部门报告,并及时作相应处理。

试验人员严格按己确认的配合比施工,控制好混凝土和其各组成材料的质量。施工过程中按要求留有足够的试件,并做好值班记录。

混凝土压注过程中,测量人员随时对钢管拱的变形和拱座进行测控。发现异常情况应及时通知现场负责入。

当拱肋混凝土强度达到设计强度后,用超声波对拱肋混凝土的密实情况进行检查,发现问题应及时钻小孔作压浆处理。

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5.9吊杆安装张拉

钢管内混凝土强度达到设计强度的100%后且不少于5天,拆除系梁上临时支架。开始安装吊杆并张拉。吊杆与梁面垂直布置,向内倾斜8度,间距为5.0m,每根吊杆由121根7平行钢丝组成,用复合包带缠紧,外挤双层PE护套。

5.9.1施工流程

施工准备 安装吊杆 张拉至吊杆的控制力 张拉力调整 配套附件的安装 不锈钢护罩安装

5.9.2施工准备

对吊杆预埋孔道进行清理,并清除拱上与梁下锚垫板上杂物、焊渣和开孔口处毛刺,在锚垫板上放出孔道口十字中心线,保证锚固螺母居中并与锚板能密贴。

在系梁顶上搭设吊杆张拉操作平台,平台由碗扣式支架搭设,并和相邻的拱肋支架连接,以保证平台的稳定性。

吊杆束、配套附件、施工机具运至工地。核对每根吊杆的编号、长度、试验报告,检查吊杆数量及锚具是否与设计相同。完成对张拉设备进行校核标定。

5.9.3吊杆的安装

在系梁及拱肋施工时注意预埋吊杆预留孔、锚头钢筋及螺旋钢筋预埋件等。吊杆实际下料时,应在拱肋混凝土灌注完成后,精确测量上锚垫板顶面标高,并由设计单位根据施工过程中实测拱肋变位情况,修正有关计算参数,计入拱肋在桥面系恒载作用下竖向变位推算值影响后,确定实际下料长度。同时上锚头预留长度调整差±50mm。交由专业厂家下料并及时安装吊杆与锚具。

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吊杆采用塔吊安装,吊杆的安装次序按照设计要求进行。在拱肋混凝土强度达到设计值要求,采用千斤顶在系梁端张拉,按设计顺序张拉至初始应力后锚固。

1)拱上锚头安装

在吊杆固定端1.5米处设置软质吊装绳,5t卷扬机钢丝绳利用原有的转向滑车与软质吊装绳相连,启动卷扬机向上吊起吊杆,使固定端锚杯对准钢锚箱上的孔口位置让固定端锚杯进入钢锚箱内。

为了便于固定端锚杯顺利进入上钢锚箱内,可在吊杆的固定端锚杯的下端设一溜绳,人工辅助对位;同时在梁面高度处系一软绳,通过两人扭转使吊杆转动便于固定端就位.

施工人员在拱上设置的操作平台上,将球绞垫圈套在进入锚箱内的固定端锚杯上,再把锚固螺母旋入锚杯上,随着卷扬机的提升直至把固定端螺母旋到锚杯的设计与实际修正过的位置。

2)系梁张拉端安装

采用塔吊将吊杆张拉端吊起,使张拉端锚杯高于梁面吊杆预留孔上端,对准梁面上待安装吊杆的管道,人工辅助使吊杆与预留孔同轴,落下钢丝绳直至吊杆张拉端锚杯伸出梁下锚垫板10cm左右。

5.9.4吊杆张拉

先梁后拱法施工钢管混凝土拱桥时,在系梁施工后,先后经过钢管拱肋吊装合拢、钢管拱肋混凝土灌注、吊杆安装、桥面二次恒载等加载步骤。 吊杆安装张拉完成后,拆除系梁支架,进行桥面设备二次恒载等施工,桥面设备安装完成后,应根据设计要求对吊杆预应力进行张拉调整,调整时必须按设计顺序对称进

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行,张拉力完毕及时做好保护罩,保证梁拱体系在施工过程中的受力平衡及成桥时吊杆应力符合设计要求。

安装时先将吊杆梁下张拉端基本放到设计高度,再将吊杆拱上固定端准确就位拧紧螺母。

1)张拉机具的选定

根据本桥吊杆设计张拉力及对称张拉的要求,本着够用与轻巧的原则选取4台YDC650型穿心式千斤顶进行施工。

2)张拉前准备工作

将张拉端的球型垫圈套在锚杯上,张拉端螺母旋到锚杯上;安装连接套、张拉撑脚与张拉千斤顶。

3)吊杆张拉

待钢管拱内混凝土达到100%强度且不少于5天,且桥面支架拆除后方可进行吊杆张拉。张拉时按设计顺序同幅拱肋对称张拉,两侧交替进行,张拉时采用4根吊杆同时张拉。

根据监控方下达的吊杆张拉施工控制指令进行张拉,保证同幅拱肋对称、分级张拉。

张拉时分阶段进行,按设计张拉力的0→20%→60%→100%进行张拉。 4)张拉力调整

全部吊杆张拉完一遍后,由检测单位对每根吊杆的实测应力进行分析,然后根据监控方下达的张拉力调整控制指令对吊杆张拉力进行调整,直到满足设计要求。

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5.9.5配套附件的安装

吊杆张拉力检测合格后,进行锚杯保护罩、减震器与防水罩的安装。 5.10支架及模板拆除

系梁侧模及内模待预应力张拉施工完成后即可拆除。系梁支架必须在拱肋施工及吊杆张拉调整完成后方可拆除。

拆除顺序和搭设顺序相反,先搭的后拆,后搭的先拆。拆除顺序为: 清理支架上方的杂物→拆除边跨碗扣支架→放砂落梁→拆除底模、方木→横向移出纵梁并吊走→拆除横梁→拆除钢管柱及砂箱→拆除条形基础、恢复正常通行。

支架拆除时需要对丰碱公路进行防护,具体安全防护方案参见附件。 (1)支架拆除

为了便于拆除门式支架,先将两侧的支架进行拆除。采用从中间向两边松掉上可调顶托,拖出底模,对脚手架分层拆除,拆除时,各种杆件不得随意抛放,并做好施工支架下面的防护,防止落物砸伤人员。各种杆件拆除完后要分类堆放,以利于下次使用。

(2)工字钢纵梁拆除

门架纵梁拆除时,首先对钢管柱顶上面的砂箱放砂回落,全部砂箱放砂完毕后,横向拖出工字钢纵梁,采用塔吊吊走。

(3)横梁及钢管柱拆除

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纵梁横移出工字钢后,即可对横梁进行拆除,首先解除横梁约束,包括斜撑及焊接点,均采用氧炔焰切割完成。一段工字钢解除约束后,采用塔吊起吊工字钢两端,同步吊起移出柱顶。

用氧炔焰切割钢管柱柱间剪刀撑,切割前用绳子系紧,切割后下落到地面,先切割下剪刀撑,再切割上剪刀撑。

拆除钢管柱时,吊车吊钩吊紧柱顶,用氧炔焰切割钢管柱与底座间连接,然后吊离钢管。

工字钢横梁及钢管柱拆除吊装均采用牵引绳保护。 (4)条形基础拆除及公路恢复

公路上的条形基础在浇筑时每隔2m用竹胶板进行隔断,并在其上方预埋有吊钩,拆除时直接用装载机吊起运至公路限界外。

5.11施工控制措施

1、提高桥墩混凝土表面质量的技术措施

制作大块钢模板,专人严格拼装验收;认真挑选有经验责任心强的专职捣固人员,并提前进行详细捣固交底;施工前制定奖罚办法;在配合比上,对坍落度、机械操作,都做严细要求;本项目根据现场需要,采用优质脱模剂;将大块钢模打磨、刨光、涂刷脱模剂后采用塑料薄膜封盖防尘,有效提高墩身质量。

2、拱肋压浆控制措施

泵送混凝土选择在气温较低时进行。泵送混凝土前,必须先泵送一盘水泥砂浆以润湿输送泵机及泵管。水泥砂浆强度不低于混凝土的强度;开始泵送时泵机处于低速压送状态,此时注意观察泵机的工作压力和各部件的工作状况,待泵送

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正常后方可提高至正常压送速度;两端泵送混凝土时要及时联系,顶升速度要协调一致,两端顶升长度相差不大于2.0m。保证钢管拱内连续、基本同步对称顶升完毕,同侧的混凝土必须在混凝土初凝以前压送完毕;顶升过程中,安排专人沿顶升长度方向检查顶升情况;当顶升至拱顶时,用小锤敲打排气孔附近的拱肋弦管,以利排气;当混凝土沿排气管冒出,即可停止顶升,用湿麻袋封口,关闭压注口截止阀;泵送混凝土时,如天气过热,对泵管覆盖及弦管浇水降温,以确保混凝土的养生质量;每个钢管混凝土必须按规范要求取好试件,试件拆模前及时养护,拆模后及时放入水中养护。泵送过程中及时清理钢管表面的混凝土灰浆,保证钢管拱表面的清洁。

5.12现场施工要求 1、严格做到技术交底制。

2、严把进场材料质量关,不合格材料严禁进场。 3、严格按照混凝土施工配合比进行混凝土质量控制。 4、特殊工种要进行培训,且持证挂牌上岗。

5、严格遵守“三检制”(班组检、技术主管检、质检工程师检)。 6、加强全体职工的质量意识教育,做到质量工作层层有人抓,处处有人管。 7、墩台施工完毕,应对全桥进行中线、水平及跨度贯通测量,并标出个墩台的中心线、支座十字线、梁端线及锚栓孔位置。

6资源配备

6.1劳动力计划

表6-1 劳动力计划表

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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 合计 工种 队长 专职安全防护员 领工员 技术人员 测量人员 试验人员 架子工 木 工 钢筋工 混凝土工 电焊工 电焊工 吊装工 张拉工 电工 机修工 罐车司机 普工 人数 1 4 2 2 2 2 15 10 15 10 6 8 10 6 2 2 8 30 135 主要工作内容 备 注 统筹安排施工生产 公路安全防护 24小时轮流值班 施工生产 技术指导施工 测量放样及拱肋线性测量 配合比配制及试块制作 搭设、拆除门式支架 立 模 钢筋加工及安装 混凝土浇筑及养生 钢筋焊接 钢构件焊接 专业焊钢管拱 拱肋及拱肋支架吊装 预应力张拉及压浆 日常用电供应、检查及维护 机械设备保养及维修 混凝土运输 协助其他工种及场地清理 6.2机械设备及材料配置

表6-2 机械设备及材料配置表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 机械设备名称 拌合站 汽车吊 塔吊 插入式振捣棒 钢筋调直切割机 木工机具 电焊机 柴油发动机 混凝土汽车泵 砼运输车 千斤顶 千斤顶 千斤顶 千斤顶 倒链葫芦 规格型号 HZS120 QTZ40B ZX70 ZX50 ZX30 GT4/14 Z00GF 60m3/h HTN604(8m3) YCW400 YGM-70 YC60 YDC650 3T 64

额定功率 25t/100t 24 kw 1.1kw 1.1kw 1.1kw 4kw 30kw 10kw 125kw 单 位 座 辆 座 套 套 套 台 套 台 台 台 辆 套 套 套 套 只 数 量 1 2/1 1 8 8 8 2 2 6 1 2 8 4 2 2 4 18 备 注 纵向张拉 竖向张拉 横向张拉 吊杆张拉 唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

序号 18 机械设备名称 压浆机 规格型号 VSL YJJ 额定功率 单 位 台 数 量 2 备 注 6.3主要周转材料配置

表6-3 主要周转材料配置表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 名称 碗扣立杆 碗扣横杆 钢管扣件 顶托 底托 方 木 方 木 竹胶板 钢管柱 钢管柱 工字钢 工字钢 砂箱 槽钢 槽钢 钢板 型号 L=1.2m L=0.9m L=0.6m L=0.3m DT~40 ZT~40 15cm*15cm 10cm*10cm 2.44*1.22m,δ=18mm D=630mm,δ=10mm D=630mm,δ=12mm 45b 50a [14a [12.6 80*80cmδ=20mm 单位 根 根 根 根 个 套 套 m m m2 m m m m 个 m m 块 合计(根) 备注 3060 1800 1260 900 1000 1200 800 950 21.4m3 1800 18m3 1600 200 30.6t 160 29.3t 230 20.5t 900 84.5t 35 220 3.2t 180 2.2t 208 20.8 7.施工安全保证措施

7.1安全管理组织机构

本标段安全管理组织机构基于以项目经理为组长的安全工作领导小组,小组中包括项目经理、书记、副经理、总工、安全总监、项目部各业务部门、作业班组负责人等。安全管理组织机构见下图7.1所示。

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项目总工 工

程管理部门 安全质量部 工程经济部 项目经理、书记 副经理 安全总监 工地试验室 计划财务部 物资设备部 综合管理部 作业班组负责人 图7.1 安全管理组织机构图

7.2安全保证措施 7.2.1 模板安全保证措施

1、模板安装前,要有完备的安全措施。

2、运抵工地现场的模板构件,要认真检查构件和材料是否达到设计要求。 3、自制模板构件,要有齐全的检查验收手续。 4、对施工现场不安全因素及时排除。 5、支撑模板的施工场地要平整夯实。

6、夜间作业有完善的照明设备,对使用的电动工具安装漏电保护设备。 7、模板施工前认真向施工作业人员做好安全技术交底。 7.2.2 高空作业安全保证措施

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1、作业人员必须戴好安全帽,穿防滑鞋,高处作业人员必须佩戴安全带,并应系牢,高挂低用。经医生确认不宜高处作业人员,不得进行高处作业。

2、检查作业的工具是否牢固,扳手等工具必须系挂在身上。 3、模板及其支撑系统在安装时,必须设置临时固定设施,严防倾覆。 4、传递操作工具,应用运输工具或绳索系牢后升降,不得乱抛。 5、不得在脚手架上堆放大量模板材料。

6、 遇六级或六级以上大风和雨、雪等恶劣天气时,应停止室外高处作业。 7、当模板高度大于5m以上时,搭脚手架,适当位置设防护栏,禁止上下在同一垂直面操作。

8、模板支撑、牵杠等不得搭在脚手架上。

9、用分节脱模办法时,底模的支点应按设计要求设置。

10、安装、吊装模板时,作业人员应站在安全地点进行操作,防止上下在同一垂直面上工作,操作人员应主动避让吊物,增强自我保护的安全意识。

11、高空模板的拆除,应有切实可靠的安全措施。在拆除现场应标出作业禁区,有专人指挥,作业区内,禁止非操作人员入内。

12、已拆模板、拉杆、支撑等要及时运走或妥善堆放,严防操作人员因扶空、踏空而坠落。

13、拆模间歇时,将已活动的模板、拉杆、支撑等固定牢固,严防突然掉落、倒塌伤人。

7.2.3 脚手架施工安全保证措施

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1、搭设脚手架的操作人员,必须经过专门训练和体格查验考核,持特种作业证方可上岗。如患有高血压、心脏病、癫痫及其他不适宜高处作业人员,一律不准从事搭拆作业。

2、进入作业区域,必须戴安全帽,带工具袋,悬空危险作业,必须先挂扣安全带,严禁穿拖鞋、赤脚或硬底鞋上棚架操作。严禁作业中吸烟,严禁酒后作业。

3、架设新用的材料及扣件的规格和质量必须符合有关技术规定和施工方案的要求,并经试验合格后才能使用。不准使用不合格的材料、扣件,不准钢、竹材料混搭。

4、架子地基应平整夯实(或和基础)。并找平后,加设垫木、垫板或底座。不得在未经处理的起伏不平和软硬不一的地面上直接搭设脚手架。不准用红砖作垫块。

5、严格按照脚手架搭设方案规定的构造尺寸进行搭设,控制好立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差,并确保节点连接达到要求(绑好,拧紧或插挂好);垂直度<1/1000,绝对值不大于15cm。

6、首层、顶层和施工作业层必须有脚手板铺满,铺平铺稳,保证有3个支撑点绑扎牢固,不得有探头板。架体与建筑之间应逐层进行封闭(用水平网或板)。

7、传递杆件料具,不准碰触压钩搭高低压电源线和电气设备。

8、搭设过程中要及时设置联墙杆、斜撑杆、剪刀撑、插地杆以及必要的卸荷吊索,保证架体剪刀撑与地面夹角不小于45°,不大于60°。

9、立网拉挂平整顺直,网连接材料要符合要求。

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10、脚手架与建筑物之间每高4m,水平每隔7m应设置一道牢固的连接点,高层建筑工程的外脚手架应用刚性连墙杆,总高度超过100m时,应增设抗拔措施。

11、内排柱离建筑物不得大于200mm。

12、架上堆放材料、工具等荷载不得超过3kN/m。

13、钢管脚手架必须有良好可靠的防雷的接地,高于四周建筑物的脚手架应设避雷装置。

14、外脚手架搭设要有经审批的施工方案,每次搭高必须保持高于作业面1.2m以上,分段搭设完毕后应进行检查,分段量化验收,检查合格才能使用,不合格不准交付使用。

15、在脚手架外侧搭设卸料平台时,操作人员必须先系扣好安全带。 16、搭设上落人员的斜梯与地面或水平夹角20°左右,踏步间距不大于30cm,不准搭在靠高压一侧。

17、遇有恶劣气候(如风力在六级以上)时,禁止在脚手架上作业,并将脚手架与建筑物拉结牢固。

7.2.4起重作业有关规定

1、制定安全技术措施,并向参加施工作业人员进行安全技术交底。 2、吊装作业应指派专人统一指挥,参加吊装的起重工要掌握作业的安全要求,其他人员要有明确分工。信号工必须遵守GB5082-85的规定进行操作。

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3、吊装作业前必须严格检查起重设备各部件的可靠性和安全性,并进行试吊。

4、各种起重机具不得超负荷使用。 5、钢丝绳的安全系数不应小于表中的要求。

6、地锚要牢固,缆风绳不得绑扎在电线杆或其他不稳定的物件上。 7、作业中遇有停电或其他特殊情况,应将重物落至地面,不得悬在空中。 8、起重机规定:

(1)作业面应坚实平整,支脚必须支垫牢靠,回转半径内不得有障碍物。两台或多台起重机吊运同一重物时,钢丝绳应保持垂直,各台起重机升降应同步,各台起重机不得超过各自的额定起重能力。

(2)吊起重物时,应先将重物吊离地面10cm左右,停机检查制动器灵敏性和可靠性以及重物绑扎牢固程度,确认无误后,方可继续工作。作业中不得悬吊重物行走。

(3)起升或降下重物时,速度要均匀、平衡,保持机身的稳定,防止中心倾斜。严禁起吊的重物自由下落。

(4)配备必要的灭火器,驾驶室内不得存放易燃品。严禁雨天作业。 (5)在输电线下作业时,起重臂、吊具、辅具、钢丝绳等与输电线的距离不得小于表中的规定。

7.2.5安全用电

1、采用TN-C-S(三相五线制)三级配电系统。 2、工地制定安全检查用电制度。

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3、工地配有足够电工,电工必须持证上岗,对工地用电设备机具电路等进行定期检查和日常维护,并做好记录和日记。

4、作业点总配电箱的保护零线作重复接地,接地电阻值≤4Ω各分开关箱、电机、照明灯具、手持电机具等非带金属部分均应可靠接地并有明显的N、PE标志。

5、所有的用电设备,工具机、照明等均应有二级漏电保护,末级漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于30mA,额定漏电动作电流时间应小于0.1s,使用于潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品。其额定漏电动作电流不应大于15mA,额定漏电动作时间小于0.1s,并实行“一机一闸一漏保”严禁一闸多机,同时现场使用应作好技术交底。

6、“拉”、“合”、闸操作应符合安全防护要求,送电操作顺序为:总配电箱-分配电箱-开关箱。停电操作顺序为:开关箱-分配电箱-总配电箱(出现电气故障的紧急情况除外)。施工现场停止作业一小时以上时,应将动力开关箱断电上锁。

7、配电箱开关箱进行检查维修时必须将前级相应的电源开关拉闸,并悬停电标志牌严禁带电作业,下班和作业完毕须切断电源并上锁。

8、各级配电箱的各分支路标明用途,以免误操作。

9、架空线路离地面4m,杆距<35m电杆埋设深度为杆长1/10加0.6m,且电杆杆径应大于130㎜,电缆安装前作绝缘电阻测试,检查无老化、破损、电缆穿越道路应采用硬护套埋置浓度应符合要求。

10、现场照明线路单独设置,线路应有绝缘子固定,露天施工不得使用花绞线,危险潮湿场所和管道内照明及手持照明灯具应使用安全电压。工地施工使用照明

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采用固定和临时移动的灯具高≥3.0m,十字路口及迎车方向的现场围墙角设置安全警示灯。

11、电箱应设防雨棚能防砸、有门并设锁,电箱装设端正牢固。固定式配电箱、开关箱下底与地面的垂直距离为1.4m 移动式分配电箱,开关箱的下底与地面的垂直距离为0.8m。总配电箱和开关箱,均应设置漏电保护器,断路器的过载脱扣电流与负荷容量相匹配。电箱内各元件间距应符合要求,接线正确、箱内列杂物。

12、凡在工地施工的队伍,所使用的电气设备需经过严格检查合格后方可使用,并督促使用劳保用品。如需移动或搭接电源点,必须由工地专业电工负责搭设,其他人不得随意更动。工地电工应作安全操作交底。

13、在电气装置和线路周围不堆放易燃、易爆、杂物和腐蚀介质,不使用火源。

14、施工现场应建立安全生产用电检查,专人管理定期检查制度。 7.2.6 机械设备使用安全保证措施

1、各种机械设备操作人员,必须取得操作合格证,不准操作与证不相符的机械设备,不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作,对机械设备操作人员要建立档案,专人管理。

2、操作人员必须按照本机说明规定,严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度。

3、驾驶室或操作室要保持整洁,严禁存放易燃、易爆物品。严禁酒后操作,严禁机械设备带病运转或超负荷运转。

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4、对机械设备进行检查和维修时,机械设备停放在安全地点。机械设备在施工现场存放时,应选择安全停放地点,并应明确规定指挥联络信号。

5、机械设备在作业过程中,应派专人进行监督指挥,严禁盲目和违章操作,以免造成机械损坏和人身伤害。

6、定期组织机械设备安全大检查,对检查中查出的安全问题或隐患,按照“三不放过”的原则进行调查处理,制定防范措施,防止事故的发生。

7、起重作业严格按照《建筑机械使用安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》规定的要求执行。

8、使用钢丝绳的机械,在运转中严禁用手套或其他物件接触钢丝绳,用钢丝绳拖、拉机械或重量物时,人员要远离钢丝绳。

8.其他技术保证措施

8.1质量保证措施 8.1.1质量方针

确保达到现行的工程质量验收标准及设计要求,并满足按验收速度的质量要求。

8.1.2质量保证体系

根据工程特点,项目部建立文件化的质量管理体系,并保证体系持续有效地运行。体系文件包括:质量手册、质量体系程序、工艺流程、工作标准、施工方案、作业指导书、工序操作技术交底书、表格和记录。

质量管理组织机构见下图8.1所示。

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总工程师党委书记项目经理安全总监副经理 工程技术部安全质量部贯彻测量复核制度按设计文件、规范和施工方案进行质量控制按验收标准进行分项、分部和单位工程评定对每道工序进行检查,并请监理工程师复查并签证贯彻规范标准,对质量的重要性进行宣传教育组织QC活动,提高工程质量负责质量管理体系运行中的有关事宜综合办公室具体实施质量目标、指标的分解和落实定期对质量管理体系进行自我评价具体实施质量体系的内审及管理评审负责审核中发现的纠正预防措施的跟踪检查对指定的分包商提供的产品进行质量监测工地试验室进行配合比的设计并对材料进行取样试验对圬工、土工进行工程试验做好质量跟踪检测、数据分析和信息反馈负责计量工作的管理和实施物资设备部按照技术标准和招标文件进行采购检查并收集产品出厂合格证及质量检验报告加强进料料源和装车质量的监控做好机械设备进场、调试和维修管理工作 复 核设计文件,优化施工设计制定施工方案、工艺标准,进行技术交底制定创优规划及季节性施工技术措施贯彻有关规范、标准,强化现场施工技术措施制定重、难、新工序作业指导书、并现场指导架子队各施工班组图8.1 质量管理组织机构图

8.1.3质量保证措施

模板的制作和安装质量的控制:

1、选择资质高专业性强的厂家生产的模板,保证墩身模板的出厂质量。 2、模板放置不容许多片叠放,应单独放置。

3、墩身模板转运过程中,采取多点吊装,防止墩身模板在吊运过程中发生变形。

4、采取有效措施使墩身模板拼缝严密不漏浆。

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5、严格控制墩身的平面偏位和竖直度。 钢筋混凝土质量的控制: 1、原材料质量的控制

所有材料必须具有出厂质量保证书和检验、复检报告; 品种、规格、尺寸等必须符合设计要求和规范规定;

外加剂的使用量应符合设计要求和规范的规定,并经试验验证; 2、混凝土浇筑质量的控制

严格控制配合比,经常检验混凝土的配料计量系统,确保拌制的混凝土满足混凝土配合比的要求;混凝土浇筑保证连续作业;浇筑过程中振捣充分,分层进行振捣,浇筑完毕后进行有效的养护;

3、蜂窝麻面的控制:

一是控制振捣的质量。增强振捣工的质量意识,制定相应的奖惩措施,让振捣工熟练掌握混凝土的振捣规则,做到“深插浅提、快插慢提,使混凝土表面不再下沉,出现泛浆,且无气泡翻出方可停止振捣”。二是在混凝土配合比设计时选择产生气体少的外加剂。

4、混凝土表面颜色的控制:

为保证混凝土表面颜色一致,必须使用同一品种的水泥、外加剂、掺合料、养护剂、的、脱模剂等,控制砂石料的清洁度,使用同一个混凝土配合比,脱模剂要涂均匀,防止过多或过少影响外观颜色。用洁净的淡水或养护剂养护墩身混凝土。另外,模板拆除过程中防止污染混凝土表面。

5、成品保护的控制

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在混凝土浇筑、养护或凿毛清洗过程中在顶面和下部做适当的防护避免污染下部墩身。

8.1.4其他技术措施

全面推行标准化施工作业。通过建立健全各种制度,落实保证措施,达到工艺标准,进而实现工程质量创优目标。

1、坚持技术交底制度:工程开工前,对各工艺环节的操作人员进行技术交底。讲清设计要求、技术标准、定位方法、功能作用、施工参数、操作要点和注意事项,使所有操作人员心中有数。

2、坚持工艺试验制度:拟采用的新工艺和主要常规施工工艺,第一次实施前,均安排进行工艺试验。坚持“一切经过试验、一切用数据说话”的原则,优选施工参数,优化资源配置。

3、坚持工艺过程三检制度:每道工序均严格进行自检、互检和交接检;做到检验上道工序,保证本道工序,服务下道工序。

4、坚持“四不施工”“三不交接”制度。“四不施工”即:未进行技术交底不施工;图纸及技术要求不清楚不施工;测量控制标志和资料未经换手复核不施工;上道工序未进行三检不施工。“三不交接”即:三检无记录不交接;技术人员未签字不交接;施工记录不全不交接。

8.1.5质量项目和评定办法

质量项目和评定方法见下表8-1、表8-2。

表8-1 钢筋制作允许偏差表

序号 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法 76

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1 2 3 受力钢筋全长 弯起钢筋的弯折位置 箍筋内净尺寸 +10mm,-10mm 20mm +3mm,-3mm 尺量 尺量 尺量 表8-2 钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检验方法

允许偏差序号 检查项目 (mm) 1 2 3 4 5 受力钢筋排距 同一排中受力钢筋间距 分布钢筋间距 箍筋间距 弯起点位置(加工偏差20mm包括在内) 柱,梁 +5 +20 +20 尺量连续3处 +10 30 尺量 尺量两端、中间各26 钢筋保护层厚度c C>30mm +10,0 处 检验方法 尺量两端、中间各1处 8.2季节性施工保证措施 8.2.1雨季施工技术措施

雨季施工主要要以预防为主,采用防雨措施及加强排水手段,确保雨季正常地进行生产,不受季节性气候的影响。

1、应做好施工准备工作

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(1)施工场地的排水,对施工现场及构件生产基地应根据地形,对场地排水系统进行疏通,以保证水流畅通,不积水、并防止相邻地区地面水倒流进入场内。

(2)施工场地道路:工程现场中主要运输道路路基应碾压坚实,上铺天然砾石路面并作好路拱。道路两旁要作好排水沟,保证雨期通行不陷。

8.2.2做好机电设备及材料的防护工作

(1)机电设备:机电设备的电闸箱要采取防雨、防潮等措施,并应安装接地保护装置。

(2)原材料及半成品的保护:对钢结构、木材、水泥等以及怕雨淋的材料要采取防雨措施,可放入棚内或屋内,垫高码放并要通风良好。

8.2.3大小型设施检修及停工维护

(1)临时设施检修:对现场临时设施如工人宿舍、办公室、食堂、仓库等应进行全面检查,对危险建筑物应进行全面翻修加固或拆除。

(2)对停工工程要进行检查并作好维护。

(3)对一般不列入雨季施工的工程,力争雨季来临前完成至一定部位,同时也考虑防雨措施。

8.3.4雨季施工混凝土保护措施:

(1)混凝土开盘前根据原材料含水率调整施工配合比,适当减少加水量。 (2)现场要有足够的覆盖材料,要保证浇灌混凝土不被雨水冲刷。 8.3文明施工及环境、水与职业健康保护措施 8.3.1文明施工及环境、水与职业健康保护措施

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项目经理部建立以项目经理为首、工程部和安质部为主责部门、架子队为主体的生态环境保障体系。根据本管段的生态环境特点,依据有关法律、法规及业主环保有关规定,实行生态保障领导负责制。

环保管理体系框图见下图8.2所示。

物资机械部 工程技术部 安全质量部 工地试验室 综合办公室 副经理 安全总监 项目经理 总工程师 机械废油回收送到指定地点 落实措施、减少噪音 材料堆码规矩,机械停放整齐 文明礼貌行车,道路洒水减少灰尘 计划进料,工完料尽 制订水土保持及环境保 护专项措施 场地布置合理,设施整齐有序 取土弃碴,污物排放应保护环境及水源 制落订实奖专罚项措措施施,,落持实证专上项 岗措施 落实奖罚措施,保护环境 安全警示标志醒目安全施工 加强水土保持、环境保护教育 落实专项措施,定期监 测、反馈信息 加强原材料检测,把好进货质量 加了加加强解强强现乡卫水场规生土检民检保测约查持,,,、落加预环实强防境奖职疾保罚 工病护措教传宣施育播传教路育地共建 挂牌上岗,着装统一,体现企业精神

图8.2 文明施工及环保管理体系图

8.3.2环境保护措施

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1、靠近生活水源施工,用沟壕或堤坝同生活水源隔开,避免污染生活水源。 2、施工废水、生活污水,利用临时排水系统排至污水坑,经处理达到标准后排放。

3、施工机械的废油,采用隔油池加以处理,净化后指定排放,避免造成河流污染。

4、临时设在河道的措施,工程完工后进行彻底清理,恢复其原貌确保畅通。 5、施工项目部临近河道时,要对既有的河道加以保护。 8.3.3文明施工

工程进场后做好全面规划,协调好与当地政府、群众的关系,做到严以律己,礼貌待人,团结同志,文明施工,不扰民,不污染环境,具体措施如下:

1、树立安全生产、文明施工的指导思想,定期对职工进行文明施工教育,对参与施工人员进行社会责任、社会公德教育,加强干部职工的文明意识教育。

2、施工组织和场地布置要体现文明施工,对施工场地布置、驻地绿化、公益宣传统一策划,形成文明整洁的施工环境。

3、施工便道干线和引入线,设置明显规范的交通引导标志。

4、临时场地布置科学合理,占地要小、材料堆放有序,布局合理,恢复容易,无造成污染的现象。

8.4工期保证措施

1、迅速做好施工前的各项准备工作,熟悉设计文件,对施工班组及时做好施工技术交底和安全交底工作。

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2、加强对全体参战人员的思想教育,树立一个“干”字,立足一个“抢”字,确保一个“好”字,好中求省,好中求快,树立时间就是效益,进度就是信誉的思想,以决战姿态投入到该工程施工。

3、加强施工组织的动态管理,及时做好各方面的协调工作。

4、在积极投入努力提高机械化施工进度和机械使用效率的同时,加强机械设备维修、检修和保养工作,以保证完好率,提高工效。

5、控制工期关键施工工序,在监理工程师允许条件下安排夜间进行加班作业,确保施工工期。

6、首要拉通主线的施工便道,对施工便道、地方路临时改道指挥、导向、保证施工过程中交通畅顺。

7、做好雨季施工措施,雨季施工时,设专人掌握近期气候变化情况,充分利用无雨天气,及时调整。

8、加强物资储备保证供应。

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9.附件

附件一:唐曹铁路跨丰碱公路特大桥简支系杆拱纵断面布置图(一) 附件二:曹铁路跨丰碱公路特大桥简支系杆拱平面布置图(二) 附件三:曹铁铁路跨丰碱公路特大桥简支系杆拱立面图(三) 附件四:曹铁铁路跨丰碱公路特大桥简支系杆拱基坑平面图(四)附件五:曹铁铁路跨丰碱公路特大桥简支系杆拱支架平面布置图(五)附件六:曹铁铁路跨丰碱公路特大桥简支系杆拱贝雷梁布置图(六)附件七:曹铁铁路跨丰碱公路特大桥简支系杆拱断面图(七)附件八:曹铁铁路跨丰碱公路特大桥施工期间道路交通组织图(八)

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10计算书

10.1系杆简支拱(64m)主桥墩基坑计算书

1 工程概况

该基坑设计总深4.35m,按二级基坑 、选用《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程(JGJ120)》进行设计计算。 1.1 土层参数 序号 1 2 3 4 5 续表 序号 1 2 3 4 5 土层名称 粘土 粉质粘土 淤泥质粘土 粉质粘土 粉土 厚度 (m) 3.50 2.50 3.60 0.20 1.70 m (MN/m4) 3000.0 3000.0 3000.0 3000.0 3000.0 Kmax (MN/m3) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 分算 /合算 分算 分算 分算 分算 分算 土层名称 粘土 粉质粘土 淤泥质粘土 粉质粘土 粉土 厚度 (m) 3.50 2.50 3.60 0.20 1.70 γ (kN/m3) 18.0 18.0 18.0 18.0 18.0 c (kPa) 11.00 11.00 11.00 11.00 11.00 φ (°) 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 c' (kPa) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 φ' (°) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 地下水位埋深:1.00m。 1.2 基坑周边荷载 地面超载:5.0kPa 2 开挖与支护设计 基坑支护方案如图:

91

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64m系杆拱主桥墩基坑支护图 2.1 挡墙设计

〃 挡墙类型:钻孔灌注桩; 〃 嵌入深度:5.65m; 〃 露出长度:0.000m; 〃 桩径:700mm; 〃 桩间距:800mm; 〃 混凝土等级:C30。 2.2 工况顺序

该基坑的施工工况顺序如下图所示:

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3 计算原理描述

3.1 围护墙主动侧土压力计算 3.1.1 朗肯主动土压力

深度 z 处第i层土的主动土压力强度的标准值eak,i按下列公式计算: 采用水土合算或计算点在水位以上时:

(小于0取0)

采用水土分算且计算点在水位以下时:

(小于0取0)

对于 矩形土压力 模式,自重部分须扣除坑内土的自重(对水位以下的分算土层,扣除有效自重;坑内水位取坑底位置,天然水位在坑底以下就取天然水位)。 式中:

γj─

第j层土的天然重度;

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γw─ Δhj─ hwa,i─ ci、ci'─

水的重度,取10kN/m3; 第j层土的厚度; 地下水位;

第i层土的内聚力、有效内聚力;

φi、φi'─ 第i层土的内摩擦角、有效内摩擦

角;

q─

超载。

3.1.2 经验土压力k,i

3.2 围护墙被动侧土压力计算

被动侧土压力采用简化库伦土压力公式: 采用水土合算或计算点在水位以上时:

采用水土分算且计算点在水位以下时:

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式中:

hwp,i─ δi、δi'─

坑内地下水位;

第i层土与墙体的摩擦角和有效摩擦角,

取(2/3~3/4)φ或 φ'。

3.3 水压力计算 3.3.1 静止水压力

图中:

γ─

水的重度10kN/m3。

3.4 围护墙内力变形计算

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计算简图

围护墙的基本方程:

内力变形关系:

平衡方程:

支撑处边界条件:

桩端处边界条件: 式中:

M― 桩身弯矩;

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EI― ρ― x― z― Q―

围护墙抗弯刚度,E为墙体材料的弹性模量, I截面惯性矩 ; 曲率; 水平位移; 深度; 桩身剪力;

eak― 主动侧水土压力;

ka― 基底以上土的水平向基床系数,见“ 土体水平向基床系数计算 ”。当位移为正是

取0;

kp― 基底以下土的水平向基床系数,见“ 土体水平向基床系数计算 ”。

可考虑坑底土的塑性性质,当kpx>epk时,取kp=epk/x,epk为坑底极限被动土压力,

见“ 围护墙被动侧土压力计算 ”;

bs― 主动侧水土压力计算宽度,对板桩、连续墙、搅拌桩取每延米,对排桩、SMW工法

桩取桩中心距;

b0― 土体抗力计算宽度。墙式围护取每延米;

对圆形排桩围护:b0=0.9(1.5d+0.5),d为桩径; 对方形排桩围护:b0=1.5b+0.5,b为边长;

97

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计算值超过桩间距时b0取桩间距;

zsi―

第i道支撑的深度。

Ksi― 第i道支撑每延米的水平刚度。见“ 支撑/锚的水平刚度计算 ”;

― 第i道支撑处的墙体剪力。

― 第i道支撑处第m工况的水平位移。 T0i― zL―

第i道支撑每延米的水平向预加轴力。 墙底端的深度。

― 墙底端的墙体弯矩

Kθ― 墙底端旋转约束刚度,模拟墙底土对墙底的约束作用, 对于较厚的搅

拌桩,可考虑这种作用,对于其他厚度较薄的围护墙,可忽略这种作用。 Kθ=1×b3×kp(D)/12,D为嵌入深度。

上述微分方程可用有限单元法求解,解得水平位移后,可求出桩身内力。 3.4.1 土体水平向基床系数的计算 3.4.1.1 m法

kp=mz,m为土层的水平向基床系数随深度增长的比例系数,z为计算点距离开挖面的深度(对于主动侧就是距桩顶的距离); 3.5 地表沉降计算

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3.5.1 同济抛物线模式

地表沉降范围x0与三角形模式相同。 各点的沉降:

上列式中:

Sw― 支护结构侧移面积; H― 基坑开挖深度; δ支护结构顶端位移;

w1 ―

δw2― 支护结构底端位移; D―

基坑开挖面以下支护结构的长度;

3.6 抗倾覆计算 3.6.1 无支撑抗倾覆计算

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式中

Ko― Ea― Ep― Ew― HaHw― Hp― G―

被动侧土压力合力作用点离墙底的距离;

墙重,G=γHB-γwB(hw1+hw2)/2,除搅拌桩和SMW工法桩外都取0;

γ为墙体重度,γw为水的重度; 抗倾覆安全系数;

主动侧土压力合力,参见“ 围护墙主动侧土压力计算 ”; 被动侧土压力合力,参见“ 围护墙被动侧土压力计算 ”; 水压力合力,参见“ 水压力计算” ;

、水压力、主动侧土压力合力作用点离墙底的距离;

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3.7 整体稳定计算

对于单个圆弧滑面的整体稳定安全系数计算方法如下。 3.7.1 瑞典条分法-总应力法

上列式中:

式中:

Ks─ Nj─ ci─

整体稳定安全系数;

土钉、锚杆、微型桩、排桩在滑弧上产生的抗滑力标准值; 第i分条滑裂面处土体(或水泥土, 乘折减系数后的c)的粘聚力;

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φi─

第i分条滑裂面处土体(或水泥土, tgφ乘折减系数后的φ)的内摩擦角;

Ka─ Li─ Gi─ Wi─ Wi'─

主动土压力系数; 第i分条滑动面弧长;

第i分条土条(包括水泥土)重量; 第i分条土条受到的水浮力;

第i分条土条受到坑内水位以下那部分水的水浮力 (当地下 水位高于开挖面时,坑内水位取开挖面,否则取地下水位);

ui─

第i分条土条底部中心处的孔隙隙水压力,即为该点处 的静水压力;若考虑土性,则对水土合算的土层取0; 静水压力与浸润线有关,当地下水低于开挖面时,浸润 线就是地下水位线;当地下水高于开挖面时,浸润 线如下:

Qi─

超载和邻近荷载在第i分条上分布的总力;

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TNj─

第j道土钉/锚杆在滑裂面外的部分的抗拔力标 准值和杆体抗拉强度标准值中的小值,见“ 公式 ”;

Sj─ θi─ αj─

第j道土钉/锚杆的水平间距;

第i分条滑动面切线与水平面之间的夹角; 第j道土钉/锚杆与水平面之间的夹角。

ζ、ξ─ 土钉或锚杆切向力折减系数、法向力折减系数。 Np─ θp─ Mc─ hp─ γp─ Sp─

滑弧切过排桩或连续墙时桩墙的抗滑力; 滑弧切桩点切线与水平面的夹角; 桩墙抗弯承载力设计值; 切桩点到坡面的深度; hp范围内土的平均重度; 排桩间距,连续墙取1m。

3.8 配筋计算 3.8.1 灌注桩配筋计算

采用《混凝土结构设计规范》GB50010-2002的方法。

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配筋计算简图

式中:

Md― 弯矩设计值,Md=γηMk,Mk为弯矩标准值,γ为设计值系数,η为弯矩折减

系数;

A― 圆形截面面积;

As― 全部纵向钢筋的截面面积; r― 圆形截面的半径;

rs― 纵向钢筋重心所在圆周的半径;

α1— 系数,按混凝土结构设计规范的规定自动计算;

α― 对应于受压区混凝土截面面积的圆心角(rad)与2π的比值;

αt― 纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值,当α>0.625时,

取at=0。

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求解上面方程组,可求出As。

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4 内力变形计算 4.1 计算参数

水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;水压力计算方法:静止水压力,修正系数:1.0; 主动侧土压力计算方法: 朗肯主动土压力,分布模式:矩形,调整系数:1.0,负位移不考虑土压力增加;

被动侧基床系数计算方法: \"m\"法, 土体抗力不考虑极限土压力限值;墙体抗弯刚度折减系数:1.0。 4.2 计算结果

4.2.1 水土压力计算结果 计算宽度:0.80m。

层顶层顶压 层底层底压 分层深 号 度(m) (kPa) 度(m) (kPa) 1 2 3 4 5 6 1.00 0.00 1.52 4.17 1.52 4.17 3.50 28.31 力深 力3.50 28.31 4.35 38.67 4.35 38.67 6.00 38.67 6.00 38.67 9.60 38.67 9.60 38.67 9.80 38.67 106

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7 4.2.2 内力变形结果

每根桩抗弯刚度EI=353576kN.m2。

9.80 38.67 10.00 38.67 以下内力和土体抗力的计算结果是每根桩的;支撑反力是每延米的。

第1工况:开挖至-1.90(深4.35)m

坑内侧土体抗力安全系数:1.10~1.10。 5 整体稳定计算 5.1 计算参数

整体稳定计算方法: 瑞典条分法;

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应力状态计算方法: 总应力法; 土钉法向力折减系数:ξ=0.5; 土钉切向力折减系数:ξ=1.0; 锚杆法向力折减系数:ξ=0.0; 锚杆切向力折减系数:ξ=0.0; 桩墙抗滑考虑方式:滑面绕桩; 浸润线不考虑止水帷幕; 滑弧搜索不考虑局部失稳; 考虑开挖工况;

搜索范围:坡顶:全范围;坡底:全范围; 搜索方法: 遗传算法。 5.2 计算结果

5.2.1 开挖至-1.90m(深4.35m)

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滑弧:圆心(0.77m,-0.81m),半径:10.91m, 起点(-10.11m,0.00m), 终点(10.38m,4.35m), 拱高比0.750; 下滑力:414.25kN/m;

土体(包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力:717.74kN/m; 土钉/锚杆抗滑力:0.00kN/m; 桩墙的抗滑力:0.00kN/m;

安全系数:1.73,要求安全系数:1.3。 6 配筋计算 6.1 计算参数

采用《混凝土结构设计规范GB50010-2002》的方法。 设计值系数:1.25。 弯矩折减系数:1.0。 6.2 计算结果 混凝土等级:C30。 各段配筋表:

段长 段号 (m) 1 (kN.m) (kN.m) 90.7 类型 HRB335-20 (mm2) 根数 1539 5 根数 18 Mk Md 钢筋 As 需配 实配 10.00 90.7 109

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7 抗倾覆计算 7.1 计算参数

水土计算(分算/合算)方法:合算; 主动侧土压力分布模式:矩形; 7.2 计算结果

抗倾覆安全系数:,要求安全系数:8 其他计算 8.1 地表沉降计算 8.1.1 计算参数

地表沉降计算方法: 同济抛物线法。 8.1.2 计算结果

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1.200唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

10.2(64m)系杆简支拱现浇系梁支架施工计算书

1、支架布置及基础处理

DK474+127(64m)简支拱桥跨越既有丰碱公路,跨越墩号为16#~17#,铁路与丰碱公路的交角为136°,路面宽16m,为双向4车路路基高度约1.5m。

根据设计图纸及现场实际情况,支架布置及基础处理分路面、路基边坡范围、路基坡脚至墩身共3个部分进行设计。

简支拱桥系梁梁高2.62m,桥面宽度16.2m,粱部全长66.74m,计算跨度65.1m;系梁为单箱三室结构,顶板厚0.32m,底板厚0.35m,边腹板厚2.32m,中腹板厚0.38m,中隔板厚0.65m。

支架体系主要承受浇筑过程中梁体本身及钢管砼拱的重量,本次设计计算过程均按照简支拱桥全断面梁高2.62m,并结合钢管砼拱的重量综合考虑施工荷载进行。 1.1 丰碱公路路面范围

支架体系拟采用钢筋砼条形基础+钢管立柱+型钢横梁配合贝雷梁(贝雷梁沿梁体纵向布置)形成的膺架结构,在每幅道路上设置2道净高5.1m、净宽11.1m的通行门洞,保证丰碱公路的正常通行,同时支架每侧预留平台做为走行通道及对的临边防护。支架体系自下而上依次布置如下:

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(1)C30混凝土条形基础断面尺寸为140cm宽、150cm高,每个条形基础上部在钢管立柱对应位置预埋80cm*80cmδ16mm的锚固钢板,立柱钢管与预埋钢板采用焊接;

(2)钢管支柱直径Φ635mm、壁厚8mm,钢管立柱间距不等,具体见钢管立柱平面布置图;每根钢管立柱顶口应开凹槽,凹槽深度为16.2cm、宽42cm,并焊接δ16mm钢板及斜向支撑牛腿,以便型钢横梁安装,同时每排钢管立柱之间采用80mm角钢双拼焊接连接撑,以增强其稳定性;

(3)横梁(单根HW350*350*10*15H型钢)上安装贝雷梁做纵梁,贝雷梁沿梁体纵向布置,间距为45cm;

(4)纵梁(贝雷梁)上布设[10槽钢做为横向分配梁,纵向间距为50cm;

(5)[10槽钢上布置10×10cm纵向木方,中腹板、边腹板处按横桥向间距30cm,;木方上满铺1.5cm竹胶板。

路面范围内支架布置示意图 1.2 路基边坡范围

112

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路基边坡范围内的支架布置及基础处理与路面范围类似,采用钢筋砼条形基础+钢管立柱+型钢横梁配合贝雷梁(贝雷梁沿梁体纵向布置)形成的膺架结构;同时为确保地基承载力,在条形基础下增设直径80cm的、深度12m~15m不等的灌注桩。

路基边坡范围支架体系布置示意图 1.3 路基坡脚至桥墩范围

支架体系拟采用20cm厚垫层+40cm厚钢筋砼基础上搭设碗扣支架,安装纵、横向木方格栅。支架体系自下而上依次布置如下:

(1)直径80cm的、深度12m~15m不等的灌注桩;

(2)C30混凝土条形基础,断面尺寸为140cm宽、150cm高;

(4)条形基础上安装贝雷梁做纵梁,贝雷梁沿梁体纵向布置,间距为45cm;

(5)纵梁(贝雷梁)上布设I14工字钢做为横向分配梁,工字钢与系梁正交,纵向间距为30cm/60cm;

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(6)I14工字钢上搭设碗扣支架,支架布置间距:腹板处30cm(横向)×60cm(纵向),顶底板处60cm(横向)×60cm(纵向),其中在拱脚部位(纵向4.5m范围)支架加密至30cm(横向)×30cm(纵向);纵向10×10cm木方横向间距为20cm/25cm/30cm(拱脚处边腹板部位/腹板/顶底板);

(7)碗扣支架顶部铺设10㎝×15㎝横向木方@60cm,10㎝×15㎝木方上为10㎝×10㎝纵向木方@20cm;10㎝×10㎝木方上满铺1.5cm厚竹胶板。

路基坡脚至桥墩范围支架体系布置示意 2、设计荷载取值依据

(1)钢筋混凝土容重26KN/m3,施工机具、人员及施工振动荷载影响G3=5KN/m2。

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(2)系梁施工过程中,支架体系主要承受梁体钢筋砼、施工机具、人员及施工振动荷载以及支架体系自重。

(3)钢管砼拱施工时,系梁已经成型,属刚性结构,钢管砼拱产生的荷载均布于梁体范围内。钢管砼拱自重5.8KN/m2计。

(4)支架体系按边腹板、中腹板、顶底板及中隔板位置分成五个部位进行设计布置。 (5)进行荷载组合时,永久荷载分项系数1.2,可变荷载分项系数1.4。 3、丰碱公路路面范围内支架验算 3.1竹胶板承重验算(取1米宽板) 1)设计荷载取值: 竹胶板自重G1=0.1KN/m2;

钢筋砼自重:腹板G2=26*2.62=68.1KN/m2; 顶底板G2=26*0.67=17.4KN/m2; 钢管砼自重:G3=5.8KN/m2;

施工机具人员及施工振动荷载影响G4=5KN/m2;

设计荷载1(腹板)=1.2*(0.1+68.1+5.8)+1.4*5=95.8KN/m2; 设计荷载2(顶底板)=1.2*(0.1+17.4+5.8)+1.4*5=35.0KN/m2; 2)验算:

(1)腹板处:取纵向跨度1m,横向支点间距20cm,横向线荷载95.8KN/m。

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惯性矩Ix=100*1.53/12=28.13cm4 截面抵抗拒Wx=100*1.52/6=37.5cm3

弹性模量取:6.0*103Mpa;EA=9.0*104KN,EI=1.6878KN*m2

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=0.41kn*m,fmax=0.6mm 则σ=M/W=0.41*103/(37.5*10-6)=10.9Mpa<[σ]=20 Mpa fmax=0.6mm<[f]=0.8mm;满足要求。

(2)顶底板处:纵向跨度1m,横向支点间距20cm,横向线荷载35.0KN/m。

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=0.15kn*m,fmax=0.2mm

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则σ=M/W=0.15*103/(37.5*10-6)=4.0Mpa<[σ]=20 Mpa fmax=0.2mm<[f]=0.8mm;满足要求。 3.2顺桥向10cm×10cm木方验算 1)设计荷载取值:

方木自重:G=0.288KN/m2;

设计荷载1(腹板)=95.8+1.2*0.288=96.1KN/m2; 设计荷载2(顶底板)=35.0+1.2*0.288=36.5KN/m2; 2)验算:

(1)腹板处:方木横向间距20cm,纵向支点间距50cm,纵向线荷载96.1*0.20=19.2KN/m。 惯性矩Ix=10*103/12=833.3cm4,截面抵抗拒Wx=10*102/6=167cm3 弹性模量E=104MPa,EI=83.3KN*m2,EA=105KN

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=0.51kn*m,fmax=0.1mm 则σ=M/W=0.51*103/(167*10-6)=3.1Mpa<[σ]=17 Mpa

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fmax=0.1mm<[f]=1.75mm;满足要求。

(2)顶底板处:方木横向间距20cm,纵向支点间距50cm,纵向线荷载36.5*0.2=7.3KN/m。

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=0.20kn-m,fmax=0.03mm 则σ=M/W=0.20*103/(167*10-6)=1.2Mpa<[σ]=17 Mpa fmax=0.03mm<[f]=1.75mm;满足要求。 3.3横桥向[10槽钢 1)设计荷载取值: 槽钢自重G=0.1KN/m;

设计荷载1(腹板)=96.1KN/m2; 设计荷载2(顶底板)=36.5KN/m2; 2)验算:

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腹板处:[10槽钢纵向间距50cm,横向支点间距45cm,横向线荷载96.1*0.5+0.1=48.15KN/m;顶底板处: [10槽钢纵向间距50cm,横向支点间距45cm,横向向线荷载36.5*0.5+0.1=18.35KN/m。

[10槽钢力学参数如下:惯性矩Ix=198cm4;截面抵抗拒Wx=39.7cm3;弹性模量取:2*105 Mpa,EA=254000KN,EI=396 KN*m2;

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=1.03kn*m,fmax=0.03mm 则σ=M/W=1.03*103/(39.7*10-6)=25.9Mpa<[σ]=170 Mpa fmax=0.03mm<[f]=900/400=2.25cm;满足要求。 在中隔板位置处,增设一根[10槽钢,即间距为@25cm。 3.4顺桥向1.5×3.0m贝雷梁 1)荷载取值: 贝雷梁自重0.9KN/m;

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中隔板的重量均布于梁体,按38/5.65=6.81 KN/ m2计;

施工时,根据边腹板、中腹板、顶底板位置分成四个区进行布置(见下图);

则贝

雷梁承受的线性荷载:

设计荷载1(边腹板)=1.2*(6.872*26+5.8*2.67+0.588*2.67)+1.4*5*2.67=254.9KN/m; 设计荷载2(顶底板)=1.2*(1.139*26+6.81*1.7+5.8*1.7+0.588*1.7)+1.4*5*1.7=74.4KN/m; 设计荷载3(中腹板)=1.2*(1.605*26+5.8*1.08+0.588*1.08)+1.4*5*1.08=65.9KN/m; 设计荷载4(顶底板)=1.2*(1.943*26+6.81*2.9+5.8*2.9+0.588*2.9)+1.4*5*2.9=126.9KN/m; 2)验算:

1.5米高单排单层贝雷梁允许弯距[M0]=788.2KN〃m,[Q]=245.2KN,I=250500cm4,E=210Gpa,W=3570×10-6 m3,截面积A=146.45×10-8 m2;EA=3075450KN,EI=526050 KN*m2

在路面范围内,贝雷梁共设置3跨,为了计算贝雷梁受力、支承横梁及钢管立柱的受力准确,按照3跨连续梁设计。 (1)边腹板底

边腹板底共设置9排贝雷梁,则每排贝雷梁承受的线性荷载为254.9/9+0.9=29.2KN/m;

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

(2)顶、底板处(1.7m宽处)

边腹板底共设置3排贝雷梁,则每排贝雷梁承受的线性荷载为74.4/3+0.9=25.7KN/m; (3)中腹板处

中腹板底共设置3排贝雷梁,则每排贝雷梁承受的线性荷载为65.9/3+0.9=22.9KN/m; (4)顶底板处(2.9m宽)

共设置6排贝雷梁,则每排贝雷梁承受的线性荷载为126.9/6+0.9=22.1KN/m; 比较四个区域,计算取最不利荷载工况计算:

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=476.88KN*m<[M0]; fmax=7.3mm<[f]=13380/400=33.45mm;

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

Qmax=216.3kn<[Q]=245.2KN;满足要求。

支点反力:V1= 13.01kN;V2=275.56KN; V3=413.03KN;V4=137.64KN; 3.5钢管柱顶部型钢横梁

路面范围内钢管柱顶横梁采用单根HW300*300*10*15型钢做横梁。 (1)荷载取值

根据3.4项贝雷梁计算可知,取最大荷载413.03kN计算,同时把节点荷载转化为均布力。 HW300*300*10*15型钢相关参数:IX=19932.75mc4;WX=1328.85cm3 ;A=117cm2;G=91.84Kg/m=918.4N/m;E=2*105Mpa;EI=39865.5 KN*m2;EA=2340000 KN; (2)受力验算

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=270.58kn*m,fmax=1.2mm

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

则σ=M/W=270.58*103/(1328.85*10-6)=204Mpa<[σ]=205 Mpa fmax=1.5mm<[f]=2000/400=5mm;满足要求。 钢管立柱受力:Fmax=1451.94KN 3.6钢管柱(外径Φ635,壁厚8mm) 1)管承载力

根据上述计算,钢管柱最大承载N=1451.94KN

每个钢管柱的允许承载能力: Nc=An×f=π(3152-3072)×205=15634.6×10-3×215=3361.4KN;

N< Nc,Φ635mmδ8mm钢管柱承载力满足要求。 2)钢管柱稳定性

惯性矩Ix= 7.562×108mm4;A=15634.6mm2

7.562*108ix=219.9mm

15634.6ul0.7*467014.9 i219.9由=14.9查=0.989 压应力=

1451.94*1000=93.9<205MPa ;满足要求

0.989*15634.63.7条形基础承载力

路面上钢筋混凝土条形基础(1.4m宽、1.2m高),通过布置钢板法兰盘与钢管立柱连接,相关验算如下:

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

法兰盘面积: A=0.82-π0.252=0.44m2

钢管自重:F=15634.6×10-6×4.67×7850×10×10-3=5.7KN 条形基础C30混凝土的承载力为:N=R+F=1451.94+5.7=1457.64KN C30混凝土条形基础允许承载力为30Mpa, 则法兰盘的承载应力为:

N1451.641033.31Mpa<30Mpa 6A0.4410C30混凝土条形基础满足要求。 3.8路面承载力

路面上钢筋混凝土条形基础(1.4m宽、1.5m高),取钢管支柱承载力最大(Fmax=1325.85KN)处验算:

A=1.4*2 =2.8m2,N=1451.94+2.8*1.5*25=1556.94KN

σ=1556.94/2.8=556KN/m2=0.556Mpa<[σ]=0.6Mpa;满足要求。 4、路基边坡范围内支架验算 4.1竹胶板承重验算(取1米宽板) 验算过程与3.1相同。

4.2顺桥向10cm×10cm木方验算 验算过程与3.2相同。 4.3横桥向[10槽钢 验算过程与3.3相同。

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

4.4贝雷梁(1.5×3.0m) 验算过程与3.4相同。 4.5钢管柱顶部型钢横梁

路基边坡范围内钢管柱顶横梁采用单根HW300*300*10*15型钢做横梁。 (1)荷载取值

根据3.4项贝雷梁计算可知,取包络荷载13.01kN计算,同时把节点荷载转化为均布力。 HW300*300*10*15型钢相关参数:IX=19932.75mc4;WX=1328.85cm3 ;A=117cm2;G=91.84Kg/m=918.4N/m;E=2*105Mpa;EI=39865.5 KN*m2;EA=2340000 KN; (2)受力验算

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=23.16kn*m,fmax=0.16mm

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

则σ=M/W=23.16*103/(1328.85*10-6)=17.4Mpa< [σ]=205 Mpa fmax=0.16mm<[f]=2000/400=5mm;满足要求。 钢管立柱受力:Fmax=92.95KN 4.6钢管柱(外径Φ635,壁厚8mm) 1)管承载力

根据上述计算,钢管柱最大承载N=92.95KN

每个钢管柱的允许承载能力: Nc=An×f=π(3152-3072)×205=15634.6×10-3×215=3361.4KN;

N< Nc,Φ635mmδ8mm钢管柱承载力满足要求。 2)钢管柱稳定性

惯性矩Ix= 7.562×108mm4;A=15634.6mm2

7.562*108ix=219.9mm

15634.6ul0.7*467014.9 i219.9由=14.9查=0.989 压应力=

92.95*1000=6.0<205MPa ;满足要求

0.989*15634.64.7条形基础承载力

路基边坡上钢筋混凝土条形基础(1.4m宽、1.5m高),通过布置钢板法兰盘与钢管立柱连接,相关验算如下:

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

法兰盘面积: A=0.82-π0.252=0.44m2

钢管自重:F=15634.6×10-6×4.67×7850×10×10-3=5.7KN 条形基础C30混凝土的承载力为:N=R+F=92.95+5.7=98.65KN C30混凝土条形基础允许承载力为30Mpa, 则法兰盘的承载应力为:

N98.651030.22Mpa<30Mpa 6A0.4410C30混凝土条形基础满足要求。 5、路基边坡至桥墩处支架验算

该区段梁体存在拱脚部位,拱脚部位的支架体系需单独设计,该区段采用碗扣支架体系。 拱脚部位的荷载取值按拱脚产生的荷载均布于拱脚部位梁体进行设计。 5.1竹胶板承重验算(取1米宽板) 1)设计荷载取值:

拱脚砼自重:55.6*26/(13.8*7.7)=13.6 KN/m2; 竹胶板自重:0.1KN/m2;

边腹板砼自重:26*2.62=53.6KN/m2; 钢管砼拱自重:5.8 KN/m2;

施工机具人员及施工振动荷载影响G3=5KN/m2;

设计荷载1=1.2*(0.1+13.6+5.8+53.6)+1.4*5=94.7KN/m; 设计荷载2=1.2*(0.1+5.8+53.6)+1.4*5=78.4KN/m;

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

2)验算:

惯性矩Ix=100*1.53/12=28.13cm4 截面抵抗拒Wx=100*1.52/6=37.5cm3

弹性模量取:6.0*103Mpa;EA=9.0*104KN,EI=1.6878KN*m2

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=0.37kN*m,fmax=0.6mm 则σ=M/W=0.4*103/(37.5*10-6)=10.7Mpa<[σ]=20 Mpa fmax=0.6mm<[f]=0.8mm;满足要求。 5.2顺桥向10cm×10cm木方验算 1)设计荷载取值:

方木自重:G2=0.288KN/m2;

设计荷载1=1.2*0.288+94.7=95.05KN/m2; 设计荷载2=1.2*0.288+78.4=78.75KN/m2; 2)验算:

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

方木横向间距20cm,纵向支点间距30cm,纵向线荷

载:95.05*0.2=19KN/m,78.75*0.2=15.75KN/m。

惯性矩Ix=10*103/12=833.3cm4,截面抵抗拒Wx=10*102/6=167cm3 弹性模量E=104MPa,EI=83.3KN*m2,EA=105KN

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=0.6kn*m, fmax=0. 16mm 则σ=M/W=0.6*103/(167*10-6)=3.6Mpa<[σ]=17 Mpa fmax=0.16mm<[f]=1.2mm;满足要求。

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

5.3横桥向10×15cm木方

选用10×15cm木方,横桥向放置于碗扣支架顶托上,支架按30*30 cm布置。 1)设计荷载取值:

10*15cm方木自重G2=0.125KN/m2; 设计荷载1=1.2*0.125+95.05=95.2KN/m2; 设计荷载2=1.2*0.125+78.75=78.9KN/m2; 2)验算: 纵向间距

60cm,横向支点间距

30cm/60cm,横向向线荷

载:95.2*0.3=28.56KN/m,78.9*0.6=47.37KN/m。 10*15

方木力学参数如下:惯性矩

Ix=10*153/12=2812cm4,截面抵抗矩

Wx=10*152/6=375cm3,弹性模量E=104MPa,EI=281.2KN-m2,EA=1.5*105KN

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=1.8kn*m,fmax=0.14mm 则σ=M/W=1.8*103/(167*10-6)=10.8Mpa<[σ]=17 Mpa fmax=0.14mm<[f]=2.4mm;满足要求

最大支座反力14.96+17.2=32.2KN(支架立杆支承) 5.4碗扣式48型脚手支架验算 1)立杆承载力验算

根据上述计算,承载力最大的支架立杆为边腹板(中腹板处), 单杆最大承载力为:N=32.2KN

每个立杆的允许承载能力: Nc=An×f=π(482-412)/4×205=100.3KN N< Nc,承载力满足要求; 2)立杆稳定性验算

惯性矩Ix=π(482-412)/64=121867mm4 A=489.3mm2

ix=

li12186715.78mm 489.375047.5 15.78由=47.5查=0.9225 压应力=

32.2*1000=71.2MPa<205 MPa ;满足要求。

0.9225*489.35.5碗口支架底部Ⅰ14工字钢验算

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

选用横桥向Ⅰ14工字钢@30cm/@60cm,工字钢底为纵向3.0×1.5m@45cm贝雷梁布置。 1)设计荷载取值:

工字钢自重G2=0.225KN/m;

碗扣支架立杆高4.4m,自重为6.3Kg/m*4.4m=27.72 Kg=277.2N; 设计荷载=32.2/0.6+1.2*(0.225+0.2772)=54.3KN/m; 2)验算:

I14工字钢力学参数如下:惯性矩Ix=573cm4;截面抵抗拒Wx=81.9cm3;弹性模量取:2*105 Mpa,EA=343400KN,EI=1146 KN-m2;

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=1.16kn*m, fmax=0.04mm

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

则σ=M/W=1.16*103/(81.9*10-6)=14.2Mpa<[σ]=170 Mpa fmax=0.01mm<[f]=4500/400=1.125cm,满足要求。 最大支座反力12.86+14.79=27.8KN 5.6贝雷梁(1.5×3.0m) 1)荷载取值: 贝雷梁自重0.9KN/m;

上部结构传下的荷载27.8/0.3=92.7 KN/m;27.8/0.6=46.3 KN/m; 则贝雷梁承受的线性荷载1:92.7+0.9=93.6 KN/m; 线性荷载2:46.3+0.9=47.2 KN/m; 2)验算:

1.5米高单排单层贝雷梁允许弯距[M0]=788.2KN〃m,[Q]=245.2KN,I=250500cm4,E=210Gpa,W=3570×10-6 m3,截面积A=146.45×10-8 m2;EA=3075450KN, EI=526050 KN-m2

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唐曹铁路工程TCSG-2标 1-64m简支拱施工方案

根据SM-SOLVER求解结果:Mmax=461.81KN*m<[M0]; fmax=4.8mm<[f]=9300/400=23.25mm; Qmax=176.35kn<[Q]=245.2KN;满足要求。

支点反力:V1=46.73kN;V2=332.58KN; V3=91.49KN; 5.7桩基础承载力

路基边坡上钢筋混凝土条形基础下设80cm钻孔灌注桩基础,桩长12m,持力层进入粉质粘土层。

单桩承载力:[R]liqsi0.8*(1*322.5*354.8*151.7*482*56)968kN 单桩最大反力:F=ΣR/4=(243+91.5*20+1.4*1.5*10.5*25)/4=656kN 单桩承载力:[R]=968kN>656kN;满足要求。

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