重慶市某大橋施工綜合技術(shù)

XX大橋施工綜合技術(shù)【摘要】XX大橋主橋上部結(jié)構(gòu)采用130+230+130m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)，箱梁采用菱形掛籃懸臂施工，文中淺析了大橋主墩承臺施工、0＃塊托架施工、高性能混凝土的配制、掛籃施工等方案的選擇和實施。1、工程簡介XX大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為130m+230m+130m單箱單室三孔連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，長490m。箱梁頂寬19米，底寬11米。主跨24＃、25＃墩0＃塊長16.0m，懸澆梁段的最大重量為2600KN，單節(jié)長度最大5m。主墩樁基礎(chǔ)采用9根直徑2.3米鉆孔群樁基礎(chǔ)，承臺尺寸為15.1*14*4米。2、施工主要重難點2.1主墩承臺施工本橋24#主墩位于江灘上，施工常水位175米左右，河床標(biāo)高為174.5米左右，承臺底設(shè)計標(biāo)高169.372，承臺頂設(shè)計標(biāo)高173.372米，河床地質(zhì)上面12~15米左右為砂卵石，下伏基巖，砂卵石層滲水厲害。綜合考慮選用筑島圍堰再下鋼筋混凝土沉井方案，樁基礎(chǔ)施工時先筑島到176米左右，施工鉆孔灌注樁，然后下鋼筋混凝土沉井，沉井到位后，封底，開始承臺施工。鋼筋混凝土沉井設(shè)計與施工為了確保安全，鋼筋混凝土沉井設(shè)計采用C30鋼筋混凝土，外框尺寸為16.9*15.8米，內(nèi)框尺寸為14.6*15.7米，壁厚60CM，高8.5米。底部刃腳尺寸為0.7米。施工中沉井分兩次制作第一次高4.5米，下沉3米左右后，開始施工第二節(jié)。下沉?xí)r經(jīng)過多種方案比選與試驗，最后選用排水開挖下沉，小挖機(jī)井內(nèi)作業(yè)，吊車吊運(yùn)出渣，人工配合。封底混凝土施工：排干水后，在底部預(yù)留幾個集水孔，用水泵不停抽水降低水位，同時進(jìn)行封底混凝土施工，待達(dá)到一定強(qiáng)度后，先用鋼板將預(yù)留集水井封住，再在其上倒入混凝土將集水井封堵住。2.2主墩墩身施工本橋墩身采用翻模施工，翻模采用大鋼模板整體拼裝。施工采用一般常規(guī)方法施工。2.30＃塊托架施工24＃、25＃主墩0＃長16.0m,中心高度13.0m，C55砼1322m3，梁體自重35694KN；因其體積較大，托架要有足夠的剛度和穩(wěn)定性才能保證0＃塊施工的安全，經(jīng)對0＃塊托架的施工方案進(jìn)行比選，采用了低合金鋼拆裝式桁梁的施工方法，整個結(jié)構(gòu)受力明確，結(jié)構(gòu)簡單，大大節(jié)省了材料投入。2.3.1托架預(yù)壓為消除托架的非彈性變形、測得其彈性變形量，檢測托架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，防止?jié)沧⑦^程中因支架的失穩(wěn)，混凝土出現(xiàn)裂縫，最重要的是進(jìn)一步通過預(yù)壓檢驗托架施工安全性，確保托架的使用安全，在托架搭設(shè)完畢后，進(jìn)行預(yù)壓。采用模擬梁段實際重量（包括施工荷載）用張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線的方法進(jìn)行預(yù)壓。鋼鉸線下端預(yù)埋在承臺混凝土中，預(yù)壓測量的結(jié)果為托架的最大變形量為5mm；加載過程中托架穩(wěn)定，其強(qiáng)度完全可以滿足施工的要求。預(yù)壓測量結(jié)果見下表一：2.3.2預(yù)壓時安全注意事項由于0#塊托架采用千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行預(yù)壓且在墩頂上操作、離地接近40米高，屬于高空作業(yè)，因此施工中需特別注意。施工中采取以下措施確保施工安全。1、張拉時施工現(xiàn)場有專人指揮，施工區(qū)域設(shè)圍線標(biāo)志，專人執(zhí)勤放哨，外有警示牌，非作業(yè)人員一律不允許靠近現(xiàn)場。2、張拉時托架上要有足夠的操作平臺，用5cm厚木板搭設(shè)防護(hù)平臺。3、凡參加施工的人員必須穿好勞動防護(hù)用品，戴好安全帽，身系安全帶。4、張拉操作人員必須持證上崗，非專業(yè)者不能操作。5、檢查張拉設(shè)備、工具（如：千斤頂、油泵、壓力表、油管及液控頂壓閥等）是否符合施工及安全的要求。6、高壓油泵與千斤頂之間的連接點，各接口必須完好無損。油泵操作人員要戴防護(hù)眼鏡。7、油泵開動時，進(jìn)、回油速度與壓力表指針升降，應(yīng)平穩(wěn)、均勻一致。安全閥要經(jīng)常保持靈敏可靠。8、張拉前、操作人員要確定聯(lián)絡(luò)信號。9、張拉過程中觀察錨具及鋼鉸線的變化防止意外，張拉操作中若出現(xiàn)異?，F(xiàn)象（如油表震動劇烈、發(fā)生漏油、電機(jī)聲音異常、發(fā)生斷絲、滑絲等），應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢查。10、為安全起見，當(dāng)張拉一束鋼絞線時，先將每股張拉10%之后，再進(jìn)行張拉。張拉時，作業(yè)人員應(yīng)在墩頂操作，且有防護(hù)。11、由于滑絲危害很大，又難以避免，因此對滑絲后錨具及鋼絞線的飛行方向等有避讓措施。12、張拉持荷期間，應(yīng)有人看住現(xiàn)場，不讓人靠近。13、卸載是本作業(yè)最危險的作業(yè)，不但要防止所作業(yè)的錨具滑絲，還要防止其它已錨固錨具突然滑絲。表一25#墩托架標(biāo)標(biāo)高測量成成果表點位預(yù)壓前高程預(yù)壓后高程卸載后高程預(yù)壓下沉量(mmm)非彈性變形值((mm)彈性變形值(mmm)1210.4422210.4388210.43994312210.4444210.4411210.44113303210.4311210.4288210.42883304210.4422210.4411210.44221015210.4411210.4388210.43993216210.4422210.4377210.43885417210.4433210.4433210.44330008210.4444210.4400210.44334139210.4388210.4366210.438820210210.4366210.4344210.436620211210.4522210.4488210.452240412210.4355210.4333210.434421113210.4444210.4411210.441133014210.4477210.4422210.446651415210.4399210.4366210.439930316210.4344210.4300210.434440417210.4499210.4422210.447772518210.4466210.4433210.443333019210.4344210.4311210.433331220210.4355210.4333210.433322021210.4322210.4299210.429933022210.4299210.4277210.427722023210.4388210.4322210.433365124210.4444210.4433210.44331102.40#塊施工由于重慶地區(qū)質(zhì)量好的河砂離施工地區(qū)較遠(yuǎn)、運(yùn)費高，造成單價高，為了降低造價，通過多次研究選定用特細(xì)砂與與機(jī)制砂混合來配制高性能泵送混凝土。箱梁混凝土采用C55，我們主要從以下幾個方面進(jìn)行了細(xì)化和控制：2.4.1高性能砼配合比的選配選配混凝土配合比時除滿足強(qiáng)度、和易性要求，尚需要有很好的流動性和良好的級配，保證混凝土順利穿過鋼筋和塑料波紋管的空間。砼中攙加一定數(shù)量的高效緩凝減水劑，適當(dāng)增加砼的初凝時間，使得0#托架大部分彈性變形在砼的初凝前完成，減少0#塊出現(xiàn)裂縫的幾率。為盡量減少0#塊出現(xiàn)收縮裂縫，最大限度的減小砼的水灰比，提高砼的自密性。經(jīng)過多次試配，混凝土配合比優(yōu)選如表：水泥細(xì)集料粗集料水外加劑礦渣粉設(shè)計標(biāo)號C55552.5級（kkg）特細(xì)砂（kg）機(jī)制砂（kg）碎石（kg）（kg）高效緩凝減水劑劑（kg）（kg）每m3用量395272.4408.411111685.12902.4.2砼技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較特細(xì)砂37元/m3,堆積密度1460Kg/m3;機(jī)制砂70元/m3，堆積密度1580Kg/m3，烏江砂100元/T。按以上配合比，現(xiàn)在采用混合砂每方混凝土中細(xì)集料單價為25元，采用中粗砂單價為68元左右每方混凝土細(xì)集料節(jié)約在43元左右。2.4.3模板安裝施工因本橋截面面積過大，給掛籃模板的拼裝和加固帶來了一定的困難，模板通過外設(shè)拉桿，內(nèi)置頂撐的方式進(jìn)行加固。澆注砼前認(rèn)真的檢查吊帶的預(yù)留孔、橋面泄水孔、掛籃預(yù)埋鋼筋、通風(fēng)孔、模板堵漏質(zhì)量及其它施工用的預(yù)埋件的數(shù)量和位置，防止漏埋或錯埋。2.4.4預(yù)應(yīng)力體系管道施工塑料波紋管能否準(zhǔn)確的定位和預(yù)應(yīng)力的損失有直接的關(guān)系，為此在砼施工前認(rèn)真的檢查三向預(yù)應(yīng)力管道特別是縱向預(yù)應(yīng)力管道定位的準(zhǔn)確性及其接頭位置的密閉性。管道定位以后，在縱向管道內(nèi)放置內(nèi)襯管。對于豎向預(yù)應(yīng)力管道，保證其位置準(zhǔn)確，特別要仔細(xì)檢查波紋管底部堵塞情況、防止漏漿堵塞壓漿孔。2.4.5砼施工由于0#塊體積大達(dá)到1322m3，箱梁高達(dá)13米、長16米，頂寬19米、底寬11米。施工中分兩次澆注，第一次澆注底板和部分腹板，第二次澆注剩余腹板和頂板?；炷翝沧r，使用三臺輸送泵，分別對底板和兩側(cè)腹板同時進(jìn)行澆注，第一次澆注時注意先澆注部分底板然后澆注腹板，防止腹板與底板倒角處混凝土不密實，第二次在澆注頂板時注意由翼緣板向中心和懸臂端向中心一次性連續(xù)澆注完畢。時由掛籃的前端向后端順序澆注，兩側(cè)向中心澆注。搗固混凝土?xí)r應(yīng)避免振動棒與波紋管接觸，混凝土搗固后，要立即對管道進(jìn)行檢查。振搗完成前，禁止操作人員在混凝土表面上走動，否則會引起管道下垂，促使混凝土“擱空”、“假實”現(xiàn)象發(fā)生。2.4.6砼養(yǎng)護(hù)由于本橋橫隔板厚2.5米，在施工中預(yù)埋散熱管，在砼初凝以后即進(jìn)行通水循環(huán)散熱和對混凝土表面進(jìn)行麻袋覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不小于十四天。2.4.7減少0#塊出現(xiàn)裂縫的幾項措施（1）加強(qiáng)0#塊的養(yǎng)護(hù)，至少七天內(nèi)要使其表面始終處于濕潤狀態(tài)；（2）最大限度的減小砼的水灰比；（3）認(rèn)真選配砼配合比，做好骨料的級配，保證砼的和易性和流動性；（4）選擇適當(dāng)?shù)捻懦跄龝r間，確保整個混凝土澆注完后，才開始初凝。（5）盡量縮短兩次混凝土澆注的時間間隔。2.5掛籃設(shè)計與預(yù)壓2.5.1掛籃設(shè)計掛籃作為一種移動支架，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣。由集團(tuán)公司技術(shù)攻關(guān)組自行設(shè)計，采用了菱形掛籃，主要結(jié)構(gòu)由菱形主構(gòu)架、底模前后吊帶、底模架、內(nèi)側(cè)模、外側(cè)模、走行系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)組成。其主要特點就是：外形美觀，結(jié)構(gòu)簡單，桿件受力明確，計算簡便；作業(yè)面開闊，便于梁段鋼筋、預(yù)應(yīng)力材料的吊裝、安裝以及砼澆注時的進(jìn)料作業(yè)；利用主桁架的前后支座，使桁架在軌道上走行，無需平衡重，操作方便，移動靈活、平穩(wěn)。內(nèi)外模、底模隨掛籃一次移動到位，縮短了掛籃的移動時間。本橋共加工定做了2套4個掛籃，即每墩一套。每個掛籃重109t。2.5.2掛籃的加工與拼裝（1）掛籃的各部件之間采用高強(qiáng)度螺栓連接，安裝時采用計力扳手；（2）吊帶、銷座等重要受力部位，焊接后按相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行張拉試驗；（3）因掛籃的連接部位大多屬于栓接構(gòu)造，應(yīng)邊加工邊拼裝組合，保證掛籃的加工精度，嚴(yán)禁在工地上隨意切割，以防對掛籃的強(qiáng)度造成不良的影響；（4）嚴(yán)格檢查掛籃加工用的原材料，必須出示產(chǎn)品質(zhì)保書和相關(guān)的檢驗證明材料。2.5.3掛籃試壓及其結(jié)果為檢驗掛籃實際的承載力，確定施工最不利條件下掛籃的安全可靠性，使用前必須進(jìn)行試壓，以消除自身非彈性變形；測定彈性變形關(guān)系曲線，為線形控制提供重要的數(shù)據(jù)。試壓主要取得的數(shù)據(jù)為：頂橫梁的撓度彈性變形曲線；通過百分表測得的后錨點、前支點的水平及豎向位移量；通過偏載試驗測得掛籃的橫向剛度和穩(wěn)定性等數(shù)據(jù)。底模架結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，通過建立正確的力學(xué)模型，即可較為準(zhǔn)確的計算出底模架、底模架前后橫梁的受力和變形。但主桁架屬空間結(jié)構(gòu)，受力較為復(fù)雜，特別是主桁節(jié)點板、頂橫梁及主桁錨固點處的受力復(fù)雜，變形及內(nèi)力難以準(zhǔn)確的分析，為此試壓試驗應(yīng)主要測試主桁架的受力和變形。底模架預(yù)壓預(yù)壓方法采用直接在底?？v梁上堆長度為9米的鋼筋，如圖所示。為減小堆放的高度和總荷載的大小，預(yù)壓只選擇四片底?？v梁，按平均承擔(dān)9米長鋼筋重量的原則布置四片底模縱梁的位置。由此計算出總共所需的堆載數(shù)量。預(yù)壓后測得最大撓度為6.05mm。測出底縱梁的撓度及變形情況，前四片縱梁應(yīng)預(yù)壓24小時再卸載，卸載前后均記錄縱梁的撓度及變形情況。撓度變形最大的2#底縱梁測試結(jié)果見表二其余36片縱梁，待安裝完成后，利用預(yù)埋在承臺內(nèi)的鋼絞線張拉以消除其非彈性變形。最后根據(jù)預(yù)壓的結(jié)果推算出掛籃底模架的彈性變形值。表二掛籃底縱梁預(yù)壓壓成果預(yù)壓時間：2XXX年4月22日天氣：縱梁編號：2最大預(yù)壓荷載：：測點AB加載卸載非彈性變形值加載卸載非彈性變形值加載等級0%50%100%合計100%0%合計0%50%100%合計100%0%合計分級增量(mmm)023.727.250.90-39.4-39.411.5024.22044.20-38.5-38.55.7累計增量(mmm)023.750.90-39.4024.244.20-38.5測點CD加載卸載非彈性變形值加載卸載非彈性變形值加載等級0%50%1