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桥梁施工组织设计论文

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'桥梁施工与组织42/43 桥梁施工技术与施工组织的主要内容及其相互影响摘要:本文主要以预应力连续箱梁桥为例,简单介绍了桥梁工程从基础到承台,墩台结构,主梁结构以及桥梁附属结构工程的施工技术和施工组织的内容。Abstract:Inthispaper,thekeytechnologyofthebidgeconstructingarediscussed.Astensioningboxgirderforanexample,bridgestructerconstructingisintroducedamplyincludingfoundation,piers,supports,girdersandauxiliarystucters.Finallyconstructionorganizationismentionedsimply.关键词:施工技术施工组织基础墩台主梁附属结构1.引言42/43 21世纪,随着经济的飞速发展和科学技术的不断创新,桥梁这一关系国家基础建设的关键工程得到了质的发展.特别是高速公路和铁路的建设以及跨江跨海大桥的建设,我国桥梁技术无论是从设计还是施工都有了比较成熟的理论依据和经验方法.科技发展带动工程软件的不断发展,使得复杂梁体柱体的计算提供了使得以前难于计算成为了可能.预应力连续箱梁由于其受力机理以及抗震效果的优势,而得到了广泛的使用.本文主要以预应力连续箱梁桥为例,简单介绍了桥梁工程从基础到下部结构再到上部结构的施工技术,以及施工组织的内容.2.基础桥梁工程基础主要有以下几种:天然地基浅基础(明挖地基)、桩基础(预制桩、灌注桩)、沉井基础、管柱基础、预制空心桩基础的等。桩基础由于其的受力机理及其施工的优势是目前最常用的基础类型。2.1钻孔桩基础钻孔灌注桩根据地质状况采用冲击钻机钻孔,泥浆护壁法成孔,混凝土由拌和站集中拌制,砼搅拌运输车运输,钢筋笼分节加工成型,吊车吊装焊接,导管法灌注水下砼。浅水基础采用编织袋围堰施工(钻孔桩施工工艺见图1)。2.1.1施工准备⑴施工前根据地形、水文、地质条件及机具、设备、材料运输情况,规划施工场地,合理布置临时设施;⑵开钻前按照施工图纸要求在选定位置进行试桩,根据试桩资料验证设计采用地质参数,并根据试桩结果确定是否调整桩基设计。根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具;⑶对钻机各部位状态进行全面检查,确保其性能良好;⑷浅水基础利用编织袋筑岛围堰构筑工作平台。施工时要求土袋平放,上下左右互相错缝堆码整齐。内外边坡1:0.5,夹心粘土层厚度不小于1m,粘土层填筑时注意夯实。2.1.2.护筒就位42/43 护筒采用钢制护筒,由单节长度2m护筒组成,护筒间由平头螺栓连接。其内径大于钻头直径200mm~400mm。护筒的底部埋置在地下水位或河床以下1.5m,护筒顶部高出施工水位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。陆地、浅水中桩基护筒埋设采用挖埋法。埋设应准确、稳定,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。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。2.1.3泥浆制备用造浆机制浆,并储存于泥浆池中。钻孔施工时,根据地层情况及时调整泥浆性能指标,以保证成孔速度和质量,施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆,维持护筒内应有的水头,防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时,孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内,经沉淀后循环利用。2.1.4.冲击钻施工⑴开孔前在护筒内多放一些粘土,并加适量粒径不大于15cm的片石,用小冲程冲砸。钻进0.5~1m时,再回填粘土或注泥浆,继续以低冲程钻孔,如此反复二、三次,必要时,多重复几次。待钻至护筒下3~4m后,方可进行正常冲击。根据碴样判别土层地质,砂卵石土采用中等冲程,漂石和坚硬密实的卵石层,采用高冲程。⑵冲击成孔采用粘土泥浆护壁,根据地层地质变化调整泥浆比重,保证钻进过程中孔壁的稳定。整个钻进过程中,始终保持孔内水头高度。不同的地质采取不同的冲程,冲击过程中要勤抽碴,勤检查钢丝绳和钻头磨损情况。⑶抽碴破碎的部分钻碴和泥浆一起被挤进孔壁,大部分钻碴用掏碴筒清出孔外,冲击一定时间后,提出冲击钻头,换上掏碴筒,掏取钻碴。掏碴后及时向孔内添加泥浆,以维护水头高度。2.1.5.清孔⑴终孔检查后,要立即清孔,不得停歇过久。42/43 ⑵冲击钻孔施工时,采用抽碴法清孔。清孔时,及时向孔内注浆。灌注混凝土前用吸泥法进行二次清孔,利用简易吸泥机将高压空气经风管射入孔底,使沉淀物随强大的气流经吸泥管排出孔外。沉碴厚度满足设计要求。2.1.6.钢筋笼加工及安装⑴钢筋制作时,用卡板成型法控制钢筋笼直径和主筋间距,根据钢筋骨架设计长度的不同,采用整体或分节制作和安装。⑵钢筋骨架用吊车起吊安装,在运输和起吊中,要保证钢筋笼不变形,起吊时采用两点吊法。在吊起后,如发现有弯曲要整直,当进入孔口后,将其扶正慢慢下降,严禁摆动碰撞孔壁,直至下到设计标高,同时要保证钢筋骨架中心位置符合设计要求。骨架顶端要支撑和加固,支撑系统要对准中线,防止浇注混凝土时钢筋骨架上浮、倾斜和移动。⑶钢筋骨架四周外侧,事先按设计要求焊接定位钢筋,以保证钢筋保护层厚度满足图纸要求。2.1.7.混凝土浇注⑴砼采用φ300mm钢导管灌注,采用吊车分节吊装,丝扣式快速接头连接;灌注前,对导管进行水密、承压和接头抗拉试验。(2)安装储料斗及隔水栓,储料斗的容积要满足首批灌注下去的砼埋置导管深度的要求。(3)水下砼由拌和站进行拌制,砼搅拌运输车运输,输送泵将混凝土压送进储料斗,当料斗内混凝土数量满足封底要求时开启斗门一次封底。(4)灌注中,严格控制导管埋深,防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。(5)灌注砼时,要保持孔内水头,防止出现坍孔。(6)桩身砼灌注顶面高出设计桩顶高程1.0m,以保证桩头质量。2.1.8.桩基检测42/43 施工过程中,对每个工序认真做好施工试验、记录,并在成桩以后配合监理工程师进行桩的检验。成桩后按设计要求对桩基进行成桩质量检测和评价。图1场地平整、施工准备施工放样埋设护筒钻孔钻机就位开挖泥浆池拌制泥浆清孔移钻机安装钢筋笼下导管灌注砼钢筋笼存放、起吊砼拌制、运输沉渣厚度检查成孔质量检查否合格否合格制作钢筋笼砼配合比试验孔口处理、凿除桩头桩基质量检测、评定压试块试块制作、养护水中桩围堰筑岛42/43 2.1.9承台承台基坑采用挖掘机放坡开挖,人工修整,施工时根据边坡稳定情况采取方木及钢板桩进行支护。模板采用组合钢模板,钢筋在加工场加工成型,现场绑扎,砼由拌和站集中拌制,砼搅拌运输车运输,输送泵泵送入模,分层浇筑。浅水承台采用编织袋围堰进行施工。承台施工工艺流程为:基坑开挖→凿除桩头→桩基检测→基底处理→绑钢筋→立模→砼浇注→回填(见图2)。⑴基底开挖土层部分以挖掘机为主、地形条件困难时,采用人工开挖。岩层开挖采用轻型凿岩机打眼,浅孔松动爆破。机械或爆破开挖时应距设计基底标高30~50cm,剩余部分采用人工开挖。基坑开挖采取放坡开挖,并根据开挖情况设置相应的如木桩或钢管桩等临时支护措施,防止边坡坍塌。靠近公路的基坑开挖除做好支护措施外,还应在接近基坑前后设置防撞墩,并明显警示标志。基坑开挖时,要防止地表水浸泡基坑,以避免诱发基坑边坡失稳。基坑排水采取在基坑四周设排水沟及集水坑,配抽水设备进行抽排。测量基坑平面位置、标高基坑(围堰)施工凿除桩头桩基检测基底处理绑扎钢筋安装模板砼浇筑制作砼试件砼拌制、运输排水系统与墩台身接缝处理砼养护、拆模基坑回填、夯实钢筋制作、运输模板整修浇筑素砼底模(或铺碎石垫层,砂浆抹面)图242/43 ⑵模板侧模板采用组合钢模板,底模采用砼垫层;通过型钢围檩、方木、拉杆与基坑四周坑壁挤密、撑实,确保模板稳定牢固、尺寸准确。⑶钢筋及砼施工承台基坑开挖至设计基底高程并经检验合格后,立即浇筑基础垫层砼。钢筋集中加工,现场进行绑扎,注意预埋墩身钢筋。对于大体积承台钢筋绑扎时应在混凝土中埋入冷却管并保证从混凝土浇注至完成后半月内不间断注水,以控制砼温度裂纹。承台砼的浇筑严格按照设计和施工规范的要求进行,砼在拌和站集中拌制,砼输送车运送。浇筑时分层进行,插入式振动器振捣,以保证砼密实度。⑷基坑回填42/43 桥墩基坑用原土分层回填并夯实,基坑四周同步进行,回填面高出周围地面30~50cm。桥台台尾处开挖基坑采用素混凝土回填至原地面,上设桥路过渡段。2.2挖孔灌注桩2.2.1挖孔(1)挖孔灌注桩适用于水或少水且较密实的土或岩石地层。若孔内产生的空气污染物超过GBH2.1-82(附录5-3)规定任何一次检查的三级标准时,不得采用人工挖孔施工。挖孔平面尺寸大小,以便于施工为宜,但不得小于桩的设计断面尺寸,灌筑在混凝土内不能拆除的临时支护,应扣除不计。孔深不宜大于15m。挖孔斜桩适用于地下水位低于孔底标高的粘性土。(2)挖孔施工场地的准备工作。(3)挖孔施工应选择合适的孔壁支护类型,一般可安装木框架、竹篱、柳条、荆笆、预制混凝土井圈或钢井圈支护,也可采用现浇或喷射混凝土护壁。(4)摩擦桩的非永久性支护,应在灌筑混凝土时逐步拆除。无法拆除的非永久性支护,不得用于摩擦桩。(5)以混凝土护壁作为桩身的一部分时,只能用于桩身截面不出现拉力的桩(摩擦桩和柱桩),其混凝土标号不得低于桩身混凝土标号。(6)挖孔时如有水渗入,应及时加强孔壁支护,防止水在井壁浸流造成坍孔。渗水应予排除或用井点法降低地下水位。同一墩台数孔同时开挖,渗水量大的一孔应超前开挖,用于集中排水,以降低其它桩孔的水位。(7)挖孔时,应注意施工安全,挖孔工人必须配有安全帽、安全绳,必要时应搭设掩体。提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具,必须经常检查。井口围护应高出地面20~30cm,防止土、石、杂物滚入孔内伤人。挖孔工作暂停时,孔口必须罩盖。挖孔时,还应经常检查孔内的二氧化碳含量,如超过0.3%或孔深超过10m时,应采用机械通风。42/43 (8)孔内岩石须爆破时,应采用浅眼爆破法,严格控制炸药用量,并在炮眼附近加强支护,防止震塌孔壁。桩孔较深时,应采用电引爆。当桩底进入斜岩层时,应凿成水平或台阶。(9)孔内爆破后,应先通风排烟,经检查无毒气后,施工人员方可下井继续作业。(10)条在多年冻土地区,当季节融化层处于冻结状态且不受土层和水文地质的影响时,可采用挖孔桩施工,于孔底热融,以提高挖掘工效。在夏季融化的季节融化层地区,一般不宜采用挖孔桩施工。(11)挖孔如遇到涌水量较大的潜水层承压水时,可采用水泥砂浆压灌卵石环圈或其它有效的的止水措施。(12)挖孔斜桩挖掘时,容易坍孔,宜采用预制钢筋混凝土护筒分节下沉护壁。当斜率较平稳时,护筒斜侧下面应先挖导孔,用预制混凝土垫块敷设滑道,以固定斜桩位置并减小护筒下面的摩阻力。滑道长度约为桩总长度的一半。(13)挖孔达到设计深度以后,应进行孔底处理,必须作到无松渣、淤泥、沉淀等扰动过的软层;如地质复杂,应钎探了解孔底以下地质情况是否能满足设计要求,否则应与有关单位研究处理措施。2.2.2灌注混凝土(1)挖孔斜桩吊放钢筋骨架的技术要求与钻孔斜桩的相同,可按本章有关规定处理。(2)从孔底及孔壁渗入的地下水上升速度较小(参考值小于6mm/min)时,可采用在空气中灌注混凝土桩的方法,其技术要求除符合本规范第十章有关规定外,还应注意以下事项:①.混凝土坍落度,当孔内无钢筋骨架时,宜小于6.5cm;当孔内设置钢筋骨架时,宜为7~9cm。如用导管灌注混凝土,可在导管中自由坠落,导管应对准中心。开始灌注时,孔底积水深不宜超过5cm,灌注的速度应尽可能加快,使混凝土对孔壁的压力尽快地大于渗水压力,以防水渗入孔内。42/43 ②.桩顶或承台、连系梁底部2m以下灌注的混凝土,可依靠自由坠落捣实,不必再用人工捣实;在此线以上灌注的混凝土应以振捣器捣实。③.孔内的混凝土应尽可能一次连续灌注完毕,若施工接缝不可避免时,应按照本章规范第十章关于施工缝的处理规定处理,并一律设置上下层的锚固钢筋。锚固钢筋的截面积应根据施工缝的位置确定,无资料时可按桩截面积的1%配筋。施工接缝处若设有钢筋骨架,则骨架钢筋截面积可在1%配筋面积内扣除;若骨架钢筋总截面积超过桩截面的1%,则可不设锚固钢筋。④.混凝土灌注至桩顶以后,应即将表面已离析的混合物和水泥浮浆等清除干净。(3)当孔底渗入的地下水上升速度较大时(参考值大于6mm/min),应视为有水桩,按本章第二节有关规定用导管法在水中灌注混凝土。灌注混凝土之前,孔内的水位至小应与孔外稳定地下水位同样高度;若孔壁土质易坍塌,应使孔内水位高于地下水位1~1.5m。(4)空气中灌注的桩如为摩擦桩,且土质较好,短时期无支护不致引起孔壁坍塌时,可在灌注过程中逐步由下至上拆除支护。需在水中灌注摩擦桩时,应先向孔中灌水,至少与地下水位相平。随着灌注的混凝土升高,孔内水位上升时,逐层拆除支护,利用水头维护孔壁。(5)无论在空气中或水中灌注混凝土桩,若地质条件许可拆除支护,而且是钢护筒或钢筋混凝土护筒需要拆除时,则在灌注混凝土和逐步拆除护筒过程中,应始终维持混凝土顶面比护筒底端最小高出1.5~2.0m。(6)挖孔斜桩的混凝土灌注的技术要求和应注意事项,可按照本章第二节钻孔灌注斜桩的有关规定处理。2.2.3沉管灌注桩(1)采用锤击或振动方法将钢管沉入土内,然后在管内灌注混凝土(或钢筋混凝土),随灌随拔管而形成沈管灌注桩。此法适用于粘性土、砂类土和小粒径中密的碎石土地层。斜沈管灌注桩应设导向设备。42/43 (2)施工前应根据地层情况和设备条件选择适当具有拔管功能的锤击或振动沉桩机。施工场地准备同上。(3)钢管下端应设活瓣桩尖或预制混凝土桩尖,活瓣合扰桩尖尖端和预制钢筋混凝土桩尖尖端应在桩管中线上,活瓣合拢后应基本合缝。预制桩尖的混凝土标号不得低于30号,桩尖尺寸和钢筋布置应符合设计要求。(4)沉管施工应遵守下列规定:①.竖桩沈管应按桩基施工顺序依次后退进行,群桩的各桩中心间距,摩擦桩不得小于4倍桩管外径;②.钢筋混凝土预制桩尖或活瓣桩尖应设置在设计位置,桩管应竖直套入预制桩尖,二者的轴线应竖直一致;③.竖桩沈管时应竖直沉入,如发现移位倾斜超过允许偏差,立即纠正,必要时应拔出重新沈管;④为防止沈管过程中水和泥浆进入桩管,应先在桩管中灌入高1.5~2.0m的混凝土;为防止先灌的混凝土在桩管沉到设计标高开始拔管前初凝,宜掺入缓凝剂。(5)如属钢筋混凝土桩,可将钢筋骨架自上端吊入管内,若钢筋骨架较长,应逐段吊入管内;桩管下沉到设计位置后,应调整骨架位置,脱出挂钩,使骨架固定于管中。(6)灌注的混凝土标号应符合设计规定,配设钢筋骨架时,其坍落度宜为8~10cm;不配筋时宜为6~8cm。采用粗集料的粒径不得大于30mm,并不得大于钢筋间最小净距的1/3。(7)灌注混凝土和拔管应按下列规定进行:①.每次向桩管内灌注混凝土时应尽量多灌,当管长大于桩长时,混凝土可一次灌足。桩顶离地面较近的桩,应保证管内混凝土面始终高于地表;桩顶在地表以下较深的桩,应保证管内混凝土面高于地下水位1~1.5m。42/43 ②.开始拔管时,对用活瓣桩尖振动沉入的桩管,应先振动片刻再拔管。在测得桩管尖活瓣确已张开,混凝土确已从桩管中流出以后,方可继续拔出桩管。③.对用混凝土桩尖锤击沉入的桩管,拔管时采用振动锤倒打法拔出,倒打的打击频率不宜小于70次/min,使在拔管时起振动密实混凝土作用。④.在拔管过程中,应设专人用测锤检查管内混凝土面的下沉情况。⑤拔管速度应均匀,用锤击倒打拔管时,不宜大于0.8~1m/min;用振动拔管时,不宜大于1.0~1.5m/min。应边振(打)边拔,每拔出0.5~1.0m,停拔并振动5~10s,如此反复直至桩管全部拔出。在拔管过程中,桩管内应到小保持高约2m压头的混凝土,对于易坍塌的土,压头混凝土还应提高。(8)在淤泥及含水量饱和的软土层中振动拔管时,应采用反插法施工,按下列要求进行:①.桩管灌入混凝土后,先振动再开始拔管,每次拔管高度0.5~1.0m,往下反插深度0.3~0.5m。在拔管过程中,应分段添加混凝土,保持管内混凝土面始终不低于地表面,或高于地下水位1~1.5以上,拔管速度不得大于0.5m/min。②.穿过淤泥夹层时,应适当放慢拔管速度,并减小拔管高度和反插深度。(9)锤击沈管灌注桩的混凝土充盈系数小于1.0的桩,应采用全部复打处理;对于断桩及缩颈部位明确的桩,可采用局部复打处理,其复打深度必须在断桩层或缩径区1.0m以下。复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝前进行,前后二次沈管的轴线应重合。(10)群桩施工时,当本桩的混凝土已灌注完毕,施工邻桩的间隔时间不得超过本桩混凝土的实际初凝时间,使本桩的混凝土尚有随邻桩振动的可塑性,使混凝土不致开裂。3.墩台42/43 桥梁墩台施工是建造桥梁墩台的各项工作的总称。其主要工作有:墩台定位,放样,基础施工,在基础襟边上立模板和支架,浇筑墩(台)身混凝土或砌石,扎顶帽钢筋,浇顶帽混凝土并预留支座锚栓孔等。桥梁墩台施工方法通常分为两大类:一类是现场就地浇筑与砌筑;一类是拼装预制的混凝土砌块、钢筋混凝土或预应力混凝土构件。前者工序简便,机具较少,技术操作难度较小;但是施工期限较长,需消耗较多的劳力和物力。后者的特点是可确保施工质量、减轻工人劳动的强度,又可加快工程进度,提高经济效益,对施工场地狭窄,尤其是缺少砂石地区或干旱缺水地区建造桥墩有着更重要的意义。3.1砌筑墩台石砌墩台是用片石、块石及粗料石以水泥砂浆砌筑的,具有就地取材和经久耐用等优点,在石料丰富地区建造墩台时,在施工期间限许的条件下,为节约水泥,应优先考虑石砌墩台方案。砌筑质量应符合以下规定:①砌体所用各项材料类别、规格及质量符合要求;②砌缝砂浆或小石子混凝土铺填饱满、强度符合要求;③砌缝宽度、错缝距离符合规定,勾缝坚固整齐,深度和形式符合要求;④砌筑方法正确;⑤砌体位置、尺寸不超过允许偏差。3.2装配式墩(柱式墩、后张法预应力墩)装配式墩台施工适用于山谷架桥、跨越平缓无漂流物的河沟、河滩等的桥梁,特别是在工地干扰多、施工场地狭窄,缺水与沙石供应困难地区,其效果更为显著。其优点是:结构形式轻便,建桥速度快,坞工省,预制构件质量有保证等等。装配式墩有柱式墩、后张法预应力墩两种形式:3.2.1装配式柱式墩将桥墩分解成若干轻型部件,在工厂或工地集中预制,再运送到现场装配成桥梁。3.2.2后张法预应力墩42/43 分为基础基础、实体墩身和装配墩身三大部分。装配墩身由基本构件、隔板、顶板及顶冒四种不同形状的构件组成, 用高强钢丝穿入预留的上下贯通的孔道内,张拉锚固而成。3.3现场浇筑墩台(V形墩等)主要有两个工序:一是制作与安装墩台模板;二是混凝土浇筑。(1)模板常用的模板类型有:拼装式模板,整体吊装模板,组合型钢模板,滑动钢模板。模板安装前应对模板尺寸进行检查;安装时要坚实牢固,以免振捣混凝土时引起跑模漏浆;安装位置要符合结构设计要求。(2)混凝土浇筑墩台身混凝土施工前,应将基础顶面冲洗干净,凿除表面浮浆,整修连接钢筋。灌注混凝土时,应经常检查模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸,确保位置正确,不发生变形。混凝土施工中,应切实保证混凝土的配合比、水灰比和塌落度等技术性能指标满足规范要求。3.4薄壁空心墩①.模板制作及安装外模采用拼装式大块定型钢模,每块的外形尺寸为1.5×1.5m,异型模单独加工,面板厚6mm,框架采用L7.5×5角钢和[10槽钢制作,内模采用钢木组合模板,模板设计要有足够的强度、刚度和稳定性,严格按钢结构设计规范进行加工,面板平整度和外观几何尺寸要符合设计及施工规范要求。模板加工好运至现场后,进行检查验收,合格后方可进场使用。模板安装采用人工配合汽车吊,接缝要严密不漏浆,按规定涂刷优质脱模剂,安装好后,检查轴线、标高符合要求后进行加固,内外模板之间采用拉模钢筋加支撑拉紧,保证模板在浇筑砼过程中受力后不变形、不移位。用垂球或激光铅垂仪检查垂直度,通过调整内外模板的支撑来使模板垂直度符合设计和规范要求。42/43 ②.钢筋加工及绑扎所用钢筋必须有出厂合格证和质量检验证明,进场前按规定进行抽检,各项指标符合设计及规范要求后方可使用,在钢筋加工厂集中加工制作,在墩位处人工绑扎成型,骨架要牢固整齐、尺寸准确,骨架外侧绑扎适量垫块,满足保护层要求,钢筋接头按规定相互错开。③.砼浇筑及养护因薄壁空心墩的壁厚仅50cm,为便于施工操作,墩身砼采用分段依次向上浇筑,分段高度根据外模高度尺寸取3m,外模和内模循环依次向上倒用。砼在拌合站集中拌制,搅拌运输车运至现场,输送泵泵送入模,落差大于2m时设置导管。浇筑前,对支撑、模板、钢筋及预埋件进行检查,模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢要清理干净。空心墩采用地泵泵送入模板,混凝土浇筑沿四周分层进行,分层厚度不宜超过30cm。捣固时用Z30振动棒两边对称同时进行,振动器移动间距不应超过其作用半径的1.5倍,与侧模应保持5~10cm的间距,插入下层5cm左右,不得碰撞模板、钢筋及预埋件。对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是砼停止下沉,不再冒泡,表面呈现平坦、泛浆。砼浇筑要连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于砼的初凝时间,否则按施工缝处理。薄壁空心墩施工方案凿毛、清理承台与空心墩接缝面绑扎空心墩钢筋搭设支架空心墩支模自检并报验拆模、养生盖梁托架安装加工空心墩钢筋水泥、砂石进料取样试验砼配合比设计砼拌合制作试件加工外模、内模绑扎盖梁钢筋自检并报验浇筑盖梁砼养生、拆模空心墩砼浇筑安装底模拆除支架进行下一循环安装侧模说明:外模采用大块定型钢模,内模采用钢木组合模板,模板安、拆及钢筋、小型机具垂直运输采用汽车吊,砼在拌合站集中拌制、搅拌车运输、泵送入模,插入式振动器捣固。42/43 (薄壁空心墩施工流程图)42/43 砼浇筑过程中注意检查模板、支撑等工作情况,如有变形、移位等立即校正、加固,处理后方可继续浇筑,同时随时观察所设置的预埋件、预留孔的位置是否移动,若发现移位及时校正。浇筑完毕后,采用麻袋片覆盖,洒水养护,拆模后按规定继续养护至设计要求,当外界气温低于+5℃时,覆盖保温,不得洒水。④.模板拆除及整修在砼强度达到拆模要求,且可保证拆模时构件砼棱角完整后方可拆除,拆模时严禁重击或硬撬,避免造成模板局部变形或损伤砼面及棱角,拆除的模板用汽车吊吊放至相应位置,及时清除模板表面和接缝外的残余灰浆并均匀涂刷脱模剂,清点、维修和保养模板零部件,若有缺损及时补齐,以备再用。3.5施工过程中需要注意的事项⑴、砼浇注前准备工作要充分在浇筑前用水冲洗净模板上的灰尘及杂物;并调试好振动棒。如必须晚上浇筑时,要作好照明工作,防止因光线不足,而发生漏振或水泡没有排净就停止振捣的现象。⑵浇注过程中,要防止过振和漏振振捣时要防止过振,由于坍落度大、流动性好的砼具有一定的自密性,施工人员稍不注意,就会引起过振,造成局部浆皮太厚,形成黑斑,影响砼的外观质量;同时也要防止漏振,漏振会造成局部地方没有水泥浆,造成砼表面的跑砂现象。砼浇筑到位后,应排除砼顶部积水,在砼初凝前对顶部砼(约40cm厚)进行复振,确保顶部砼密实以及减少模板接触面上的气泡。从以下几个方面进行控制:①砼浇筑时采用分层浇筑,每层厚度控制在30cm左右,上一层振捣要伸入下一层5~10cm。振捣时振动棒严禁碰触模板,应与模板保持10~15cm距离,同时振动棒禁止置于钢筋上进行砼捣固。②砼振捣时按先中间后两侧的顺序进行捣固,根据振动棒的作用范围,确定捣固时振动棒的捣固间距,一般考虑20㎝左右。③砼振捣时以出浆而不再冒气泡时为准,不得出现漏振和过振现象。砼浇筑应连续进行,如果必须间断,其间隔时间应不大于砼初凝时间,防止砼表面出现冷缝现象。42/43 ④在浇筑砼时,砼捣固工人应认真仔细,让具有丰富经验的人员操作,做到快插慢提,气泡放净,有序振捣,防止漏振,过振,减少气泡现象。⑶、砼养护砼浇筑完成后,在收浆抹面后尽快进行覆盖养生。采用洒水外覆塑料薄膜的方法,养护用水与拌合用水相同,一般需养护7天以上,根据气温确定洒水频率,初期养护要特别加强,防止水化热反应,使砼表面收缩裂纹。3.6.施工管理包含劳动力组织安排和设备机具的配置。每个墩身施工时现场至少应具备1名施工现场负责人,1名技术负责人,1名专职质量检查员,1名专职安全员,1名试验员及2名技术员。4.支座4.1施工准备主要包括技术准备、材料要求、机具设备、作业条件等。其中作业条件主要包含以下几点:(1)、桥墩混凝土强度己达到设计要求,并完成预应力张拉。(2)、墩台(含垫石)轴线、高程等复核完毕并符合设计要求。(3)、墩台顶面已清扫干净,并设置护栏。(4)、上下墩台的梯子已搭设就位。4.2施工工艺4.2.1工艺流程(1)、板式橡胶支座安装垫石顶凿毛测量放线找平修补拌制环氧砂浆支座安装42/43 (2)、盆式橡胶支座安装a.螺栓锚固盆式橡胶支座安装墩台顶及预留孔清理测量放线拌制环氧砂浆安装锚固螺栓环氧砂浆找平支座安装b.钢板焊接盆式橡胶支座安装预留槽凿毛清理测量放线钢板就位、混凝土浇筑支座就位、焊接(3)球形支座安装a螺栓连接球形支座安装墩台顶凿毛清理预留孔清理拌制砂浆安装锚固螺栓及支座模板安装砂浆浇筑b焊接连接球形支座安装预留槽凿毛清理测量放线钢板预埋、混凝土浇筑支座就位、焊接4.2.2操作工艺A、板式橡胶支座安装⑴垫石顶凿毛清理:人工用铁錾凿毛,凿毛程度满足“桥梁混凝土施工”关于施工缝处理的有关规定。⑵测量放线:根据设计图上标明的支座中心位置,分别在支座及垫石上划出纵横轴线,在墩台上放出支座控制标高。⑶找平修补:将墩台垫石处清理干净,用干硬性水泥砂浆将支承面缺陷修补找平,并使其顶面标高符合设计要求。42/43 ⑷拌制环氧砂浆①将细砂烘干后,依次将细砂、环氧树脂、二丁酯、二甲苯放入铁锅中加热并搅拌均匀。②环氧砂浆的配制严格按配合比进行,强度不低于设计规定,设计无规定时不低于40MPa。③在粘结支座前将乙二胺投入砂浆中并搅拌均匀,乙二胺为固化剂,不得放得太早或过多,以免砂浆过早固化而影响粘结质量。⑸支座安装①安装前按设计要求及国家现行标准有关规定对产品进行确认。②安装前对桥台和墩柱盖梁轴线、高程及支座面平整度等进行再次复核。③支座安装在找平层砂浆硬化后进行;粘结时,宜先粘结桥台和墩柱盖梁两端的支座,经复核平整度和高程无误后,挂基准小线进行其他支座的安装。④当桥台和墩柱盖梁较长时,应加密基准支座防止高程误差超标。⑤粘结时先将砂浆摊平拍实,然后将支座按标高就位,支座上的纵横轴线与垫石纵横轴线要对应。⑥严格控制支座平整度,每块支座都必须用铁水平尺测其对角线,误差超标应及时予以调整。⑦支座与支承面接触应不空鼓,如支承面上放置钢垫板时,钢垫板应在桥台和墩柱盖梁施工时预埋,并在钢板上设排气孔,保证钢垫板底混凝土浇筑密实。⑹其他板式橡胶支座安装1)滑板工支座安装①滑板式支座的不锈钢表面不得有损伤、拉毛等缺陷,不锈钢板与上垫板采用榫槽结合时,上垫板开槽方向应与滑动方向垂直。42/43 ②滑板式支座安装时,支座与不锈钢板安装位置应视气温而定,不锈钢板滑板应留有足够的长度,防止伸缩时支座滑出滑道。2)四氟板支座安装时,其表面应用丙酮或酒精擦干净,储油槽应注满硅脂。3)坡型板式橡胶支座上的箭头要与桥梁合成坡度的方向相对应。B、盆式橡胶支座安装⑴螺栓锚固盆式橡胶支座安装方法1)将墩台顶清理干净2)测量放线。在支座及墩台顶分别划出纵横轴线,在墩台上放出支座控制标高。3)配制环氧砂浆。配制方法见1款(4)拌制环氧砂浆的有关要求。4)安装锚固螺栓。安装前按纵横轴线检查螺栓预留位置及尺寸,无误后将螺栓放入预留孔内,调整好标高及垂直后灌注环氧砂浆。5)用环氧砂浆将顶面找平。6)安装支座。在螺栓预埋砂浆固化后找平层环氧砂浆固化前进行支座安装;找平层要略高于设计高程,支座就位后,在自重及外力作用下将其调至设计高程;随即对高程及四角高差进行检验,误差超标及时予以调整,直至合格。⑵钢板焊接盆式橡胶支座安装方法1)预留槽凿毛清理。墩顶预埋钢板宜采用二次浇筑混凝土锚固,墩、台施工时应注意预留槽的预留,预留槽两侧应较预埋钢板宽100mm,锚固前进行凿毛并用空压机及扫帚将预留槽彻底吹扫干净。2)测量放线。用全站仪及水准仪放出支座的平面位置及高程控制线。3)钢板就位,混凝土灌注。钢板位置、高程及平整度调好后,将混凝土接触面适当洒水湿润,进行混凝土灌注,灌注时从一端灌入另一端排气,直至灌满为止。支座与垫板间应密贴,四周不得有大于1.0mm的缝隙。灌注完毕及时对高程及四角高差进行检验,误差超标及时予以调整,直至合格。42/43 4)支座就位、焊接。校核平面位置及高程,合格后将下垫板与预埋钢板焊接,焊接时应对称间断进行,以减小焊接变形影响,适当控制焊接速度,避免钢体过热,并应注意支座的保护。⑶盆式橡胶支座安装要求1)、盆式支座安装前按设计要求及现行《公路桥梁盆式橡胶支座标准》(JT391)对产品进行检验,合格后安装。2)、安装前对墩、台轴线、高程等进行检查,合格后进行下步施工。3)、安装单向活动支座时,应使上下导向挡板保持平行。4)、安装活动支座前应对其进行解体清洗,用丙酮或酒精擦洗干净,并在四氟板顶面注满硅脂,重新组装应保持精度。5)、盆式支座安装时上、下各座板纵横向应对中,安装温度与设计要求不符时,活动支座上,下座板错开距离应经过计算确定。C球形支座安装⑴螺栓连接球形支座安装方法:1)、墩台顶凿毛清理。当采用补偿收缩砂浆固定支座时,应用铁錾对支座支承面进行凿毛,凿毛程度满足桥梁混凝土施工关于施工缝处理的有关规定,并将顶面清理干净;当采用环氧砂浆固定支座时,将顶面清理干净并保证支座支承面干燥。2)、清理预留孔。清理前检查校核墩台顶锚固螺栓孔的位置、大小及深度,合格后彻底清理。3)、配制砂浆。环氧砂浆配制方法见1款(4)拌制环氧砂浆有关要求,补偿收缩砂浆的配制按配合比进行,其强度不得低于35MPa。4)、安装锚固螺栓及支座。吊装支座平稳就位,在支座四角用钢楔将支座底板与墩台面支垫找平,支座底板底面宜高出墩台顶20mm~50mm,然后校核安装中心线及高程。42/43 5)、安装模板。沿支座四周支侧模,模板沿桥墩横向轴线方向两侧尺寸应大于支座宽度各100mm。6)、灌注砂浆。用环氧砂浆或补偿收缩砂浆把螺栓孔和支座底板与墩台面间隙灌满,灌注时从一端灌入从另一端流出并排气,保证无空鼓。7)、砂浆达到设计强度后撤除四角钢楔并用环氧砂浆填缝。8)、安装支座与上部结构的锚固螺栓。⑵焊接连接球形支座安装方法:参照2款(2)施工。⑶球形支座安装要求1)、按设计要求和订货合同规定标准对球形支座进行检查,合格后安装。2)、安装时保证墩台和梁体混凝土强度不低于30MPa,对墩、台轴线、高程等进行检查,合格后进行下步施工。3)、安装就位前不得松动支座锁定装置。4)、采用焊接连接时,应不使支座钢体过热,保持硅脂和四氟板完好。5)、支座安装就位后,主梁施工应做好防止水泥浆渗入支座的保护措施。6)、预应力张拉前应撤离支座锁定装置,解除支座约束。4.3季节性施工a、雨期施工⑴雨天不得进行混凝土及砂浆灌注。⑵盆式支座及球形支座安装完毕后,在上部结构混凝土浇筑前应对其采取覆盖措施,以免雨水浸入。b、冬期施工⑴灌注混凝土及砂浆应避开寒流。⑵应采取有效保温措施,确保混凝土及砂浆在达到临界强度前不受冻。42/43 ⑶采用焊接连接时,温度低于-20℃时不得进行焊接作。5.梁体(预应力箱梁)桥梁梁体施工分为预制和现浇两种,现以预应力连续箱梁为例,简单介绍他们的施工过程及注意事项。5.1预制箱梁5.1.1.施工准备主要包含人员的安排、材料准备、机械准备、技术准备、水电及现场贮备等等。5.1.2.底模铺设根据箱梁设计图纸计算底座尺寸。施工前,底座清理干净,表面无混凝土残存物,且线形平顺,表面平整。涂刷脱模剂,必须均匀。底座验收合格后进行模板的拼装。5.1.3.绑扎底板、腹板钢筋及波纹管埋设(1)施工中所用钢筋需经过试验人员检查合格后方可进入钢筋加工场地,并且钢筋要分类挂牌堆放,同时注意防潮、防雨、防污染措施。(2)钢筋加工钢筋接长采用闪光对接焊或搭接焊。焊接前先选定焊接工艺和参数,根据施工实际条件进行试焊,并检验接头外观质量及规定的力学性能。在试焊质量合格和焊接工艺(参数)确定后,方可成批焊接。冷拉调直:成盘的钢筋和弯曲的钢筋需调直,I级钢筋的冷拉率不大于2%;II级钢筋的冷拉率不大于1%。经调直后的钢筋保证平直,无局部弯折,表面无削弱钢筋截面的伤痕,表面洁净,无损伤、油渍等。钢筋下料:采用钢筋切断机进行下料,切断后的钢筋按不同编号分开堆放并标识。(3)42/43 钢筋绑扎为了保证钢筋绑扎精度、加快进度,梁体钢筋绑扎分解为底板腹板钢筋和顶板钢筋,分别设计与制作绑扎台座,在各自台座上进行绑扎再吊装入模进行组装形成整体。当梁体钢筋与预应力钢筋管道相碰时,适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。施工中为确保钢筋位置准确,根据实际情况加强架立钢筋的设置,采用增设架立筋数量或增设W形或矩形的架立钢筋等措施。(4)底板、腹板钢筋在加工场地进行加工,钢筋绑扎后,吊运至工作平台。钢筋加工前要调直,并清除表面锈迹,钢筋的加工必须满足设计要求和规范规定。采用单面搭接焊时,单面焊焊缝长度≥10d,双面焊焊缝长度≥5d,焊缝宽度≥0.8d,焊缝厚度≥0.3d。焊缝要饱满。敲掉焊渣后,焊缝呈鱼鳞状。钢筋焊接时应做好金属波纹管的保护工作,如在管上覆盖湿布,以防焊渣灼穿管壁发生漏浆。钢筋制作绑扎严格按图纸和规范要求进行,要求准确、牢固、不偏位,必要时加设临时支撑。钢筋采用100%绑扎。(5)底腹板钢筋绑扎完成并吊运至底模上,安装预应力筋管道。预应力筋管道采用在制管机上制成,负弯矩区管道制成后镀锌。预应力管道安装位置应准确,包括管道的纵横坐标精度(纵、横坐标定位应用φ8钢筋焊接成“井”字型定位架,并按标定位置点焊在钢筋骨架的非受力钢筋上)。钢绞线的弯所处采用圆曲线过渡,管道必须圆顺,直线段每1000mm设置一组,曲线段每500mm设置一组。管道内,预设略小直径的硬塑芯管做撑管,防止管道变形或堵塞,混凝土初凝前应有专人抽拔胶管(塑料管)以防堵塞。(6)为保证保护层厚度,在钢筋与模板之间要绑扎砼垫块。预制箱梁净保护层为2cm、3cm、4cm,因此我标段采用高2cm、3cm、4cm的砼垫块。垫块与钢筋绑扎要牢固,并相互错开,间距50cm,呈梅花形布置。且保证受力面6个/㎡,非受力面4个/㎡。钢筋绑扎完成后报请专业监理工程验收,合格后吊装钢筋骨架入模。(7)钢筋吊装安放时要控制好钢筋骨架的位置,防止骨架移位。钢筋骨架调整完毕,检查砼垫块的位置,偏位的进行调整。(8)预埋件、预留孔的设置。梁体的各种预埋件、预留孔与模板、钢筋骨架同时安装,保证设置齐全、位置准确。①支座钢板42/43 加工及安装按图纸设计加工制作,安装之前必须进行检查验收,内容包括支座板的平整度、螺栓孔位置、孔径大小、垂直度及预埋筋、支座螺栓不与支座板焊接等。②桥面预埋件防撞护栏、梁端伸缩缝等,在相应位置将预埋钢筋及预埋件与梁体钢筋一同绑扎、安装,以保证预埋筋与梁体的连接。安装时严格按设计图纸施工,确保其位置准确无误。③在箱梁底板上设置直径100mm的通气孔,间距按设计设置,通气孔采用φ100mm的PVC管,PVC管固定在底板钢筋上,混凝土浇筑时注意防止埋住导致通气孔堵塞。④泄水孔:在边板沿护栏预埋钢筋内侧纵向间距5m设置φ160mm的PVC泄水管,泄水孔四周用井字筋或螺旋筋进行加固。⑤吊装孔箱梁吊点设在梁端腹板内侧顶板上,每端吊点由4个吊孔组成,吊点的孔径大小、位置、垂直度符合设计要求,由于吊具与梁顶下缘的接触面为锯齿形,在内模相应位置固定好吊孔处锯齿形模具,并保证最小保护层厚度。吊装孔待梁体架设后采用无收缩混凝土封堵,并进行局部防水及保护层施工。5.1.4安装外模、芯模(1)箱梁模板按照项目办标准化施工指南要求采用新加工成型的钢模板,模板进场后先进行预拼装。拼装后进行打磨并编号。模板安装时用水平尺控制模板的垂直度,保证模板位置准确。模板连接使用高强螺栓。模板底座使用对拉杆进行对拉,控制模板的偏位。(2)模板在安装前应先用打磨机进行除锈,之后用砂轮磨光机进一步磨光,将模板表面的氧化物质彻底清除干净,然后用干净的海绵擦去表层杂质,涂刷一层脱模剂。内模以跨中为界分两段,分别吊装安放。吊装时要控制好内模位置,防止内模左偏或右偏。吊装完成后,检测内模的平面位置,符合图纸及规范要求后,固定内模。合格后,安装端头模板,端头模板与底座垂直。自检合格后,报请监理工程师验收,绑扎顶板钢筋。(3)内侧和外侧模板拼装时,平整度调整到5mm以内,相邻模板之间不能有错台。底座两侧与侧模接缝平整,连接缝采用50mm橡胶42/43 管安装在底座的预留槽钢内防止跑浆,橡胶管要求弹性好、耐酸碱,安装后密实不漏浆。侧模与端模之间的连接缝采用3mm橡胶垫板防止跑浆,橡胶垫板割成与连接边形状一致,安装后密实不漏浆、且便于脱模。模板连接缝间隙大于2mm时,应贴胶带密封或用腻子抹平,预应力管道锚具处,间隙大时用海绵填塞,以防止水泥浆进入波纹管。(4)外模的下端采用φ22拉模钢筋,按75cm间距固定一道在台座上,两端加密,间距为50cm。固定螺栓不要一次紧到位,先检查模板整体线型,若发现有过大的偏差应及时调整燃后再锁紧螺栓。在外模上端两槽钢间φ20拉模钢筋按间距75cm一道布置,两端加密,间距为50cm。内模的下口定位:在底板钢筋上焊接短钢筋,钢筋的长度根据图纸底板的厚度变化。模模板安装完毕后,检验模板位置及稳定性。模板自检合格后涂刷脱模剂,报请专业监理工程师验收,验收合格后方可进行下一道工序。5.1.5绑扎顶板钢筋和负弯矩预应力管道埋设顶板钢筋在加工场地加工成半成品,人工运至现场进行绑扎,顶板钢筋制作时,须严格按设计图制作,焊接与搭接长度均应满足规范要求。绑扎时应特别注意保护层设置。绑扎时应注意端横梁及现浇段钢筋的伸出与预留。绑扎顶板钢筋时,还应注意齿板钢筋必须一次完成。预制边梁和联端梁时,还要注意泄水管、护栏预埋筋、伸缩缝预埋件、桥面连续预埋件及通讯管道托架等各类预埋件的预埋,防止漏埋,同时应认真检查预埋件位置的准确性,确认无误后,方可进行下一道工序。顶板钢筋及齿板钢筋绑扎时,可同时布设负弯矩预应力管道,预应力管道用钢带卷制成的钢波纹管。卷制的波纹管应保证卷压紧密不漏浆。波纹管应严格按设计图纸坐标布设,定位筋每100cm设置一道,在曲线段可增设一定的定位筋。安装完成后,检查整体尺寸和平面位置,自检合格后,报请监理工程师验收。钢筋位置偏差应在允许偏差之内。5.1.6混凝土浇筑42/43 混凝土浇筑顺序为:先浇筑底板,再浇筑腹板,最后浇筑顶板。砼运至现场用吊起吊料斗浇注砼,从腹板两侧对称下料,并由内模天窗辅助下料,先将底板的一段布满砼,再对称浇注两侧腹板,腹板浇注到梁长的三分之一时开始从一端浇注顶板砼,如此使砼浇注成台阶式斜坡状从梁的一端循环前进到另一端。预制箱梁极易在跨中出现波纹管水印,主要原因是跨中波绞管较密,振动棒难以振捣,可采用3cm的小振动棒加强振捣,消除了这一质量通病。砼浇筑前应行在波纹管内插入塑料管,并在砼浇筑过程中定时抽拔,防止波纹管进浆堵塞,在振捣过程中应避免振动棒触碰波纹管。梁顶砼采用两次收光,拉毛,以消除砼收缩裂缝。混凝土浇筑注意事项A、浇筑混凝土前,对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,并做好记录。模板内的杂物,积水和钢筋污垢要清理干净,模板缝隙填塞严密。B、混凝土浇注时应避免振动器碰撞预应力筋的管道、预埋件等,防止水泥浆进入波纹管内。在安装外模前,通知所有参与砼振捣的捣固工来现场观察腹板内波纹管和钢筋位置及间距,记住模板和钢筋、钢筋到波纹管的距离,以便在砼浇注时做到心中有数。C、当砼浇注到梁的末端时,为避免端头产生蜂窝等不密实现象,应改从梁的另一端向相反方向投料,在距该端4-5米处合拢。D、混凝土浇筑时,应现场取样制作混凝土同期养生试件,作为梁体强度的见证。E、梁体砼灌注采用斜向分段、水平分层、一次灌注完成不设施工缝。施工中应加强观察,防止漏浆,欠振和漏振现象发生。模板边角以及振动器振动不到的地方应辅以插钎振捣,箱梁顶板应用平板振动器振捣。F、砼浇筑时要避免振动器碰撞预应力管道、预埋件、模板,对锚垫板后钢筋密集区应认真、细致振捣,确保锚下砼密实。42/43 G、夏季施工时砼混合料的温度应不超过32摄氏度,当超过32摄氏度时应采用有效的降温防止蒸发措施,与砼接触的模板、钢筋在浇注前应采用有效的措施降低到32摄氏度以下。5.1.7混凝土养护箱梁砼浇筑完毕后应及时养护。每个预制场均有专人养护,顶板采用土工布覆盖洒水养护,腹板用钢筋焊成骨架贴上土工布靠在其上洒水养护,箱室采用注水养护,直至起坑。进入冬季施工后,为了提高养护质量和预制速度,采用蒸汽养护。5.1.8模板拆模混凝土强度达到2.5MPa后,进行侧模、端头和负弯矩区模板的拆除,对于翼缘较宽时,根据养护情况适当延迟侧模的撤除时间;内模应在砼强度能保证其表面不发生塌陷和裂缝现象时,方可拆除。拆模时间不宜过早,防止碰坏混凝土。模板的拆除顺序应遵循先支后拆,先拆后支的顺序,拆除模板时不允许猛烈地敲打和强扭,严禁抛扔。模板支架拆除后,维修整理,分类存放保管。5.1.9预应力钢绞线穿束及张拉钢绞线切割必须按计算长度下料,钢绞线用砂轮切割机切割,不可用电弧切割。张拉前必须对千斤顶、油泵进行配套标定,当梁体达到设计强度的90%后,张拉正弯矩预应力钢束。张拉采用两端张拉,且应称均匀张拉。顶板负弯矩也采用两端张拉,并采取逐根对称均匀张拉。钢绞线张拉锚下控制应力为δk=0.75by=1395Mpa。张拉采取双控,以钢束伸长量进行校核。张拉的顺序为:正弯距束,N1、N2、…,负弯距束,先张拉长束(先中后边),再张拉短束(先中后边)。张拉时将10%—20%δk之间的测量伸长值作为初应力10%的伸长值。待张拉到10%δk时,相对于一基准点量一长度,再等张拉到20%δk时,相对于该基准点量一长度,两长度之差ΔL即为初应力时的推算伸长值。按实记录数值。实测伸长量为:L100%+L20%-2×L10%。5.1.10孔道压浆42/43 压浆使用活塞式压浆泵,压浆的最大压力控制在0.5~0.7Mpa;压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆,关闭出浆口后,保持不小于0.5Mpa的一个稳压期,该稳压期不宜少于2min。5.1.11封锚及出台座存放孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净,检查通气孔,同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污垢,以备浇筑封锚砼。推荐封锚砼在梁架好后立模施工。验收合格后进行封锚,必须严格控制封锚后梁体的长度。封锚砼应仔细操作并认真插捣,务使锚具处的砼密实,封锚采用与梁体同强度的混凝土,封端采用预制成的堵头板进行封堵。浇注封锚砼时,应严格控制梁体长度,浇注后应进行养护。封锚砼浇筑后,静置1~2h,带模浇水养护。脱模后在常温下一般养护时间不少于7天。冬季气温低于5℃时不得浇水,养护时间增长,采取保温措施。当封锚砼达到10Mpa后,方可拆模。待孔道内水泥浆强度达到40MPa后方可进行梁体的吊装。5.2现浇箱梁5.2.1支架施工(1)、基础处理箱梁施工前,首先将桥跨处场地推平、碾压,压实度达到95%以上,个别软弱地基填以灰或砂砾,分层夯实,确保地基承载能力200KN/m2。然后根据支架设计间距放出支架基础位置,上铺5cm细砂,在细砂上沿横桥向铺设钢板桩,钢板桩口朝上,做为支架条形基础。(2)、支架支架采用碗扣式满堂支架,支架在纵向每隔1.2m布设一道,横桥向在底板处间距1.3m,腹板下0.3m,翼缘板处1.5m。支架下部为螺旋调整底杆,顶端为螺旋调整顶托,长度分别为50cm。碗扣支架搭设后,均有纵横向连杆,保证支架结构稳定。支架顶端用50型轻轨做为横梁。42/43 (3)、模板箱梁采用竹胶板,沿桥横向布置,竹胶板上打钉孔后用钉子钉在方木上,避免竹胶板因温度和干湿度变化而变形。箱梁内模均采用木支架,组合钢模板和木模板拼装。(4)、支架、模板预压采用相当于浇筑段箱梁重量80%的沙袋对支架体系进行预压,随箱梁腹板的施工逐步减压。(5)、钢筋制安在现场钢筋加工棚加工制作,在底模上就地绑扎,先在底模上用石笔划出钢筋及波纹管定位骨架位置。然后绑扎底板筋及骨架筋,待波纹管固定就位后再绑扎其它钢筋。钢筋笼底部及侧面设置混凝土垫块,以确保钢筋的保护层厚度。(6)混凝土浇筑混凝土采用拌合站集中拌制、混凝土输送车运输,汽车吊吊送入模,插入式振捣器振捣。第一次浇注混凝土至腹板与翼缘板接合处,浇注顺序由一端向另一端斜坡式浇注。浇注后应及时养生。拆除内腹板模板,安装箱顶板底模,结构体系为钢(木)支撑组合钢模,在顺桥向每箱室零弯距点外顶板上予开一天窗,以便拆除和取出箱体顶板底模。绑扎顶板钢筋,设置控制混凝土面顶面标高点,经驻地监理工程师检查合格后,浇注第二次混凝土。浇注顶板混凝土时在顶板钢筋上布设行夯轨道,控制顶板标高,顶板表面一定要进行二次收浆抹面,拉毛,及时养生,防止大面积裂缝。(7)张拉预应力筋、孔道压浆及端部锚固,同预制箱梁相同。5.2.2.悬臂施工(挂篮施工)42/43 本工法适用于各种大跨度曲线连续箱梁悬臂灌注施工及直线连续箱梁悬臂灌注施工。本工法是通过挂篮主桁架把梁段荷载传递到已成型梁段上这种工作原理进行梁体逐节推进施工的,挂篮在调整姿态的功能设计中增加了大量调整姿态的装置以及调整线形的控制设备,保证了操作的可靠性及有效性。5.2.2.1挂篮悬臂灌注施工前期准备工作A挂篮选型根据设计要求,以及大跨度连续箱梁悬灌施工的需要,挂篮应该满足以下要求:⑴适用最大悬灌梁段重:200t⑵适用最大梁段长度:4m⑶适用最大梁段高度:9m⑷适用梁段宽度:12m⑸挂篮自重:65~70t⑹挂篮走行方式:无平衡重自锚走行⑺挂篮抗倾覆稳定系数:≥3⑻最大荷载下总挠度:≤20mmB.挂篮静载试验挂篮静载试验目的在于取得挂篮结构刚度与挠度值之间的线形关系,同时检验挂篮结构自身的安全性。静载试验加载等级应按照实际混凝土灌注各个阶段进行分阶段加载,每阶段加载时间以5分钟为限,每阶段持荷时间应保证30分钟,并且在持荷阶段随时检查油表读数,如有偏差应予以补足;最后一级荷载应按照设计最大荷载的1.3倍进行加载。5.2.2.2挂篮悬臂灌注施工1).挂篮拼装挂篮拼装作业应由持有起重作业许可证并有挂篮拼装作业经验的技术工人进行操作,具体流程如下:42/43 ⑴测量放线确定走行轨道及挂篮前支点的准确位置;⑵铺设走行轨道,锁定所有锚固端头;⑶安装挂篮中、后支点及底纵梁;⑷安装主桁中立杆并设置临时锁定装置;⑸安装后弦杆及前弦杆;⑹安装平联;⑺安装前上横梁及悬挂系统;⑻安装前导梁并设置悬挂锁定系统;⑼联结底模及侧模临时锁定系统;⑽拖拉内模、外模就位并锚固。2).姿态调整挂篮姿态调整分两阶段,操作程序如下:第一阶段:粗调本阶段调整程序为:通过调整挂篮走行轨道中心线位置初步确定挂篮走向,然后通过倒链精确调整挂篮模板中线,使底模、侧模中线与设计相符;粗调底模及侧模标高至设计给定高程另外附加因钢筋自重产生的下挠度值;第二阶段:精确调整本阶段调整在钢筋模板全部就位后,使用倒链精确调整模板中线、标高,确保预抛高值满足设计及监控单位要求,然后锁定挂篮。3).悬灌施工工艺流程⑴第一次调整底模、侧模标高(需要根据经验值设定钢筋绑扎预留沉落量),锁定底侧模前后吊带。⑵分片吊装底腹板构造钢筋并安放预应力管道。42/43 ⑶吊装内模顶盖就位,安装内模腹板及对拉拉杆。⑷安装顶板钢筋及预应力管道、预应力束。⑸设置内模顶板下料孔、腹板下料孔。⑹安装端头板并与内外模连接。⑺精确调整底模、侧模、内模标高,锁定所有拉杆吊带。⑻一次对称灌注1#段混凝土。⑼养护、拆端头模,松脱内模、侧模吊带。⑽预应力张拉、压浆。⑾挂篮走行4).挂篮走行待前段悬灌段施工完毕,混凝土强度达到设计值并且完成预应力张拉及压浆作业后,挂篮方可进行走行作业以准备进行下一节段施工。走行程序如下:⑴按照前述要求找平梁体顶面,铺设钢木枕及轨道。⑵松脱底模前后吊带。⑶在底模后横梁与侧模滑道梁之间安装辅助吊杆(Φ32精轧螺纹钢)或10t倒链,同时设置备用安全绳。⑷下放底模前吊带,将底模调整到水平状态,紧固辅助吊杆,拆除底模后吊带,完成第一次吊点转换。⑸将侧模滑道梁和内模滑道梁后吊框前移至滑道梁中吊杆位置,锚固;拆除内外滑道梁中吊杆,完成第二次吊点转换。⑹将内模顶撑螺杆回调,将倒角模连带内腹板模板下放,使内模脱离梁体。⑺在走行轨道前端与挂篮前支腿之间安装两台10t倒链,在走道梁上标记出下一节段前支腿位置及10cm刻度线;在侧模滑道梁后端与挂架间安装3t倒链。42/43 ⑻解除挂篮主桁后锚固,开启走行油泵,同步牵引,使挂篮主桁架、悬挂系统、底侧模、内模同步前移就位至下一节段要求位置。挂篮移动速度控制在10cm/min左右,移动过程必须保证平稳。⑼安装底模后吊带,提升底模。⑽解除底模后横梁吊挂在侧模滑道上的辅助吊杆,安装侧滑道梁的中吊杆并提升侧模就位。⑾安装内模滑道梁中吊杆,提升内模就位(不顶升倒角模板)。⑿精确调整底侧模标高,锁定前后吊杆、吊带。⒀重复上述步骤即可进行后续节段施工的挂篮移动工序。5).合拢段施工合拢段施工采取一侧挂篮拆除,另外一侧挂篮前移就位进行合拢段施工的方法进行作业,控制关键是根据实际情况计算配重工况模拟程序。因梁段位于曲线区段,其荷载应力分布与直线段有较大的区别,需要进行配重调整,其调整原则应根据曲线半径、中分矢差、挂篮自重等指标由监控单位提供一个合理的配重值。5.3线形控制大跨度连续箱梁悬臂灌注施工控制难度较大,由指定第三方监测机构进行现场监控数据计算及指导工作,施工方需要配合完成以下几项工作:(1).严格按照监控单位要求埋设监控观测点桩头、梁段应力监控应力计及温度计,并保护好数据线;(2).每天在早晨日出前测量完毕所有监测数据并及时上报监控单位,并将返回数据及时进行现场交底;(3).加强监控数据的收集整理工作,以备后期数据分析.5.4.劳动组织、机具设备配置、水电设施配置等等同上。42/43 6.桥面系及附属结构桥梁系及附属工程主要包含桥面构造、桥面排水系统、防撞墙、桥面伸缩缝等等。6.1桥面构造一般采用8cm厚的防水混凝土,施工流程:清理桥面——扎桥面钢筋网——设置高程控制带——浇筑混凝土——养护。然后铺设防水层,再进行沥青混凝土施工。特别注意的是接缝的处理。(1)横向接缝:用切割机将接头处切齐,边缘清扫干净,并洒少量粘层沥青、摊铺时重叠在已铺层上5~10cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲除。(2)相邻两幅及上下层的横抽接缝均应错位1m以上,中下层的横向接缝可采用斜接缝。在上面层应采用垂直的平接缝。并用切割机切缝。洒粘层油,当搭接处混合料中的粗集料颗粒超出压实层厚度时应及时剔除,并补上细料,斜接缝应充分压实并搭接平整。(3)平接缝应做到紧密粘结,充分压实,连接平顺。6.2桥面落水管安装(1)、箱梁预留洞口预留在浇筑箱梁翼板时,将直径20的PVC管“直接”管件,固定在落水口设计位置,做为预留洞口。(2)、弹线将乳白色漆稀释后用作染料,用墨斗在箱梁、墩柱上弹出落水管安装中心线。(3)、落水管安装①落水管所使用的PVC管以及配套的管件必须报监理验收合格后,方能使用。42/43 ②利用箱梁满堂支架做为安装脚手架,应首先安装一标准件,报监理验收合格后,方可根据标准件的安装数据进行批量的配管、安装。③管边距箱梁或墩柱表面间距应3cm为宜,安装时应注意保护箱梁或墩柱。④单趟落水管组成:2个45°弯头、1个伸缩节、2个90°弯头和直管;固定管子的管卡在墩柱上间距为2米,箱梁翼板下的安装位置要做到统一一致。6.3防撞墙1)、钢筋加工及安装钢筋在使用前应调直除锈,按照设计尺寸进行加工、钢筋焊接符合要求,在护栏内侧曲面位置上应认真检查,严格控制保护层厚度。2)、模板定位(1)横桥向定位工过程中测量工程师在直线段桥面每隔10m设置一定位点,曲线段每隔5m设置一定位点,以保证防撞护栏线形顺畅。(2)高程控制在模板内侧底部扣除2cm高度的模板,此处用砂浆调整内侧模板的高度,以控制模板顶部线形及平整度。3)、预埋件定位与安装防撞墙内有防撞护栏扶手、灯杆基础、声屏障、交安标志、LED灯、接线箱以及PVC管等预埋件,模板安装前应根据图纸要求,准确定位,并报监理单位验收合格后,方能安装防撞墙模板。4)、模板安装防撞墙模板采用定型钢模板,标准节为2米,配合有1.5调节节,安装时采用16T吊车配合人工进行安装,模板安装前应打磨干净,并均应涂刷食用油。防撞墙每间隔6-8米应设置2cm隔板,用做防撞墙假缝。42/43 5)、混凝土浇筑防撞墙混凝土塌落度应控制在18±2,浇筑时采取梯级分层连续浇筑,防止气泡产生。在浇筑前,用较稠的砂浆将模板底垫平并堵塞漏缝,以防漏浆;浇筑中应注意保护预设的PVC管,以及预埋件,严禁过振。浇筑混凝土时派专人检查模板是否有漏浆现象,一旦发现问题及时解决。6)、模板拆除与修补混凝土浇筑完至少24小时后,方能拆除模板,模板拆除后应及时对缺陷部分进行修补,并对模板进行打磨、刷油,模板应按照其编号进行倒运、存放。7)、养护拆模后,应及时采用覆膜养护,气温较高时进行洒水养生。6.4伸缩缝装置1)、进行桥梁伸缩缝施工的几点要求(1)在桥面上进行开槽。即先进行桥面铺装施工,后开槽安装伸缩缝,以沥青砼铺装层来控制伸缩范围内砼及桥梁伸缩缝本身的平整度和标高。42/43 (2)通常来说在气温为年平均气温时安装。当安装温度与年平均温度相差较大以致影响伸缩缝正常使用时,应在制造厂家工程师的指导下,卸掉夹具,用千斤顶调正伸缩间隙,使之符合要求,再安上夹具固定好,以备安装。(3)安装后的伸缩缝缝面必须平整,纵横的坡度符合设计要求,并与两侧沥青砼路面平顺衔接。(4)严禁将伸缩缝边梁直接与砼中预埋钢筋施焊连接。(5)安装前必须对伸缩缝妥善存放,不得有变形和污染。(6)施工中严禁将空压机、发电机等动力设备直接置于路面上,所有机械必须采取有效措施防止漏油污染路面。(7)安装结束后,必须保证伸缩缝周围沥青砼清洁、无污染、无损坏。(8)安装伸缩缝不能影响道路畅通,需要提前做好提示,不能出现安全事故。设置的过桥宽度要具有一定的过车宽度。进行桥梁伸缩缝施工工艺和方法2)、桥梁伸缩缝在安装前现场准备工作(1)熟悉图纸和安装操作规程,检查、验收伸缩缝异型边梁的平整度、顺直度和缝体间隙。(2)机械设备、小型机具配备齐全。尤其是提供施工车辆过往的过桥必须质量坚固、数量充足,以保证施工顺利进行。(3)配齐备足防止污染路面的帆布、塑料布、胶带等材料。D、配齐备足养护用的塑料薄膜、草苫子、运水工具等。3)、进行桥面的开槽(1)桥面沥青砼铺装层完成(覆盖伸缩缝连续铺筑)并验收合格后,根据施工图的要求确定开槽宽度,准确放样,打上线后用切割机锯缝、顺直,锯缝线以外的沥青砼路面,必须仔细用塑料布覆盖并用胶带纸封好,以防锯缝时产生的石粉污染路面。锯缝应整齐、顺直,并注意把沥青砼切透,以免开槽时缝外砼松动。(2)42/43 用风镐开槽。开槽深度不得小于12cm,应将槽内的沥青砼、松动的水泥砼凿除干净,应凿毛至坚硬层,并用强力吹风机或高压水枪清除浮尘和杂物。开槽后应禁止车辆通行,严禁施工人员踩踏槽两侧边缘,以免槽两侧沥青砼受损。(3)梁端间隙内的杂物,尤其是砼块必须清理干净,然后用泡沫塑料填塞密实。如有梁板顶至背墙情形,须将梁端部分凿除。(4)理顺、调整槽内预埋筋,对漏埋或折断的预埋筋应进行修复,统一采用植筋胶或环氧树脂进行钢筋补植,补植深度不小于15cm,补植后的钢筋须请业主代表、监理人员共同验看。(5)开槽后产生的所有弃料必须及时清理干净,确保施工现场整洁。4)、进行伸缩缝的缝体安装(1)公路桥梁伸缩缝安装之前,安装时的实际气温与出厂时的温度有较大出入时,须调整组装定位空隙值,伸缩缝定位宽度误差为±2mm,要求误差为同一符号,不允许一条缝不同位置上同时出现正负误差。(2)安装时伸缩缝的中心线与梁端中心线相重合。如果伸缩缝较长,需将伸缩装缝分段运输,到现场后再对接,对接时,应将两段伸缩缝上平面置于同一水平面上,使两段伸缩缝接口处紧密靠拢,并校直调正。用高质量的焊条,逐条焊接,焊接时宜先焊接顶面,再焊侧面,最后焊底面,要分层焊接,确保质量,并及时清除焊渣。焊接结束后用手提砂轮机磨平顶面。(3)伸缩缝的标高控制与固定采用10×10角钢作定位角钢,使伸缩缝上顶面比两侧沥青砼面层的标高低约2~3mm,控制伸缩缝的标高,然后对伸缩缝的纵向直线度也进行调整。伸缩缝的标高与直线度调整到符合设计要求后,可进行临时固定,固定时应沿桥宽的一端向另一端依次将伸缩缝边梁上的锚固装置与预留槽内的预埋钢筋每隔2-3个锚固筋焊一个焊点,两侧对称施焊,以保证抄平后的伸缩缝不再发生变位,严禁从一端平移施焊,造成伸缩缝翘曲。绑轧钢筋用钢筋头垫好。(4)42/43 伸缩缝的焊接固定后应对伸缩缝的标高应再复测一遍,确认在临时固定过程中未出现任何变形、偏差后,把异型钢梁上的锚固钢筋与预埋钢筋在两侧同时焊牢,最好一次全部焊牢。伸缩缝焊接牢固后,应尽快将预先设定的临时固定卡具、定位角钢用气割枪割去,使其自由伸缩,此时应严格保护现场,防止车辆误压。(5)模板安装。模板多采用泡沫板、纤维板、薄铁皮等,模板应做的牢固、严密,能在砼振捣时而不出现移动,并能防止沙浆流入伸缩缝内,以免影响伸缩。为防止砼从上部缝口进入型钢内侧沟漕内,型钢的上面必须要用胶布封好。(6)应在两侧设置钢筋网,带肋钢筋网顶部应低于路面标高3cm,设置Φ5带肋钢筋网(10×10)防裂钢筋网。(7)桥梁伸缩缝混凝土的施工会截断桥梁两侧盲沟内的水的排出,造成桥面铺装出现水损坏,宜通过塑料软管将桥梁盲沟内的水排出桥面外,在浇筑混凝土时将排水软管埋设到位。5)、进行桥梁的砼浇注(1)浇注前应在缝两侧铺上塑料布,保证砼不污染路面。(2)砼振捣时应两侧同时进行,为保证砼密实,特别是型钢下砼的密实,用振捣棒振至不再有气泡为止。(3)砼振捣密实后,用抹板搓出水泥浆,分4-5次按常规抹压平整为止。这道工序应特别注意平整度,砼面比沥青路面的顶面略低1-2mm为宜,过高或过低都会造成跳车现象。6)、定期进行桥面的养生(1)水泥砼浇筑完成后,然后覆盖黑心棉,严格洒水养生,养生期不少于7天。养生期间严禁车辆通行。(2)经过养生,水泥砼强度达到设计强度的50%以上后,可安装橡胶密封条,安装前必须把缝内充当模板的泡沫板、纤维板、漏浆的砼硬块全部掏干净后,嵌入橡胶条。6.5、施工注意事项42/43 (1)严禁将生活设施置于桥面或者路面之上,不准将生活垃圾抛弃在路面上;(2)切割沥青混凝土时必须采取措施防止污染路面,清理出的垃圾应放置在宽大的彩条布上,清理完毕卷起多余的彩条布将清理出的垃圾包裹严密,防止污染路面;(3)施工用的机具、设备必须采取严格措施,避免漏油污染路面;(4)不准混凝土搅拌运输车在路面上进行掉头,以免碾起沥青路面;施工过程中,包括搅拌运输车的出料斗均应采取措施不准混凝土污染路面(5)在施工过程中注意施工安全施工现场应切实做好安全工作,应在中央分隔带开口处将路进行封闭,包括必要的纵向封闭和横向封闭,封闭应彻底,并悬挂彩条旗进行提醒注意。7.结束语本文就最常用桥梁施工技术,以预应力连续箱梁为例做了总结。参考文献[1]中华人民共和国行业标准。JTJ041-2000公路桥涵设计规范。北京:人民交通出版社,2000.[2]范立础。桥梁工程。2版。北京:人民交通出版社,1988.[3]王晓谋。基础工程。3版。北京:人民交通出版社,2003.[4]顾安邦。桥梁施工及组织管理。北京:人民交通出版社,1995.42/43'