斜拉桥桩基、承台、主塔施工方案.docx
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1、斜拉桥桩基、承台、主塔施工方案(一)主塔桩基施工方法1、概述主塔5#墩位于北岸直立陡坎处,桥墩范围内岩面自标高+192.40 米呈陡坡状上升为+206.78米。据钻探资料显示,墩位处有局部裂隙 或小溶洞,岩石教破碎。经抽水试验,其K值为2.95m/d,流量为 108m3/d,涌水量较大。施工水位+178.30米。主塔5#墩采用灌注群桩基础,桩径为“ 250cm,纵桥向设置两排, 间距8.5米,每排四根,间距5.0米,共计8根嵌岩桩。桩顶标高 +184.78米,桩底标高+169.78米,桩长15米。2、施工方法根据地形特点、地质水文资料等综合考虑,主塔5#墩采取人工 挖孔桩、水下碎灌注的施工方法
2、,挖孔桩施工方法如下:(1)测放桩位,并自桩位中心测放内径6255cm,外径305cm的 圆环,人工开挖圆环深50cm,并在地面自圆环内外圈石专砌护圈高 30cm,浇注圆环碎形成厚25cm,高80cm挖孔桩碎锁口。(2)挖孔桩人工开挖至34m后方可爆破。挖孔时采用风钻钻 孔,再装药爆破,人工清渣。根据业主指定的弃土场利用支架设电动 葫芦(或独脚把杆)吊运和汽运(或船运)。(3)应采用浅眼爆破法,严格控制炸药用量,严格按施工工艺 和公安部门关于炸药使用有关规定执行,每次爆破深度约5070cm。 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第1页共57页5、施工管理凝土结构混凝土强
3、度(mm)在合格标准内按 JTJ071-98 附录D检查轴线偏位(mm)15用经纬仪定轴线检查4点平面尺寸(mm)30检查3个断面顶面高程(mm)20用水准仪测10处(1)基坑开挖爆破的管理基坑开挖爆破应向当地公安部门提出申请,并提交详细的施工组 织、管理、爆破方案供相关部门(含铁路部门)审批,施工过程中炸 药的使用、存放、保管、领用应严格按国家和行业部门规章、制度执 行,工程部派遣具有炸药管理经验的人员专门负责。(2)坑壁防护平安管理承台基坑采取垂直开挖,不放坡。考虑到基坑深约1024米, 为确保基坑稳定平安,严格按施工工艺和公安部门关于炸药使用有关 规定执行,每次爆破深度控制在3050cm
4、。基坑开挖过程中,应根据基岩风化、裂隙发育、溶洞、坑壁稳定 等情况提前考虑防护措施。特别在基坑开挖过程中因爆破极易造成坑 壁失稳,施工中拟按锚杆加碎喷射护壁,防护应随基坑开挖跟进,碎 喷射厚度10cm。第10页共57页(3)铁路平安运营管理由于承台基坑距成渝铁路仅约15米左右,且施工过程中采用爆 破开挖,对成渝铁路运营势必造成影响。施工前必须除征得铁路管理 部门的同意下,方可采取微龟裂爆破。同时需向铁路部门咨询防范措 施,确保铁路运营平安。(三)主塔墩身施工方法1、概述主塔5#墩墩身为不带分水尖的单箱三室矩型等截面空心墩,顺 桥向宽11.6m,壁厚1.0m,横桥向长14.06m,壁厚1.5m,
5、墩身高18.0m, 顶面标高+206.78m,底面标高+188.78m,采用C30碎,数量2424.3m3。2、施工方法(1)墩身采用翻模施工,外模采用钢模,内模采用组合钢模, 设对拉螺杆,采用620拉杆,套筒螺栓。(2)模板制造三节,每节2.25m,每次翻模二节,使已浇注碎 节段上始终保存一节模板,通过模板连接确保新老碎接缝密贴、平整。 墩身碎每次浇注两节模板计4.5m,分四次浇注完成。(3)空箱内横隔板厚0.6m,采用支架立模浇注,支架利用钢管 拼装,布设方木分配梁,采用80X120方木及硬木楔块便于模板拆 除。模板及钢管架利用隔板预留孔撤除。(4)墩身顶板厚2.5米,考虑隔板不能承受顶板
6、钢筋、碎、施 工荷载的重量,采取墩身预埋件托架布设型钢分配梁铺模浇注。底模 下采用80X 120方木及硬木楔块便于模板撤除,模板及分配梁利用第11页共57页 顶板预留孔撤除。(5)沿墩身外围拼装钢管架作为墩身施工脚手,钢管架每6m应 与墩身附着一次,在支架上铺设脚手板,挂设平安网进行施工。(6)墩身顶按设计位置埋设下塔柱钢筋和劲性骨架预埋件,劲 性骨架预埋件平面尺寸应符合设计要求,预留长度50cm。(7)墩身碎采用输送泵泵送,水平分层,连续浇注,每次分层 30cm,加强振捣,确保混凝土密实。灌注完成后,浇水养护,待强 度到达设计强度的50%撤除侧模,碎强度到达设计强度的70%撤除 底模。附:主
7、塔墩身施工模板装配图3、施工步骤步骤一、测放墩中心线和墩身轮廓线,承台顶面墩身范围内碎凿 毛;步骤二、拼装钢管施工脚手架及钢筋稳定支架,采用冷挤压连接 主筋,并临时固定在钢筋稳定支架上;步骤三、调整主筋间距、垂直度,绑扎水平钢筋;步骤四、立模板,调整模板尺寸、中心位置,安装拉杆;步骤五、钢筋、模板精确调整,测量检查,调整钢筋保护层;步骤六、监理工程师检查签证;步骤七、一次性连续灌注本节段墩身验,浇水养护;步骤八、待碎强度到达设计规范要求后拆模,第一节墩身碎侧模第12页共57页 除一节,拼装二节,以后每节撤除二节,拼装二节。第二、三、四节墩身按上述步骤循环作业。附图“墩身施工图” (四)主塔下塔
8、柱施工方法1、概述主塔5#墩下塔柱由两局部组成:第一局部为垂直段,由两支独立的空箱矩型变截面空心柱通过柱 顶下横梁连成一体,截面自10mX4.65m变为8.655mX4.65m,壁厚 横桥向 0.6m,纵桥向 1.0m,标高+206.78+223.28m,高 16.5m。第二局部为倾斜段,由两支独立的空箱矩型变截面空心柱通过柱 顶中横梁连成一体,内侧倾斜度为1: 4.437063,外侧倾斜度为1: 5.501,截面自 8.655mX4.05m 变为 6.4mX3.07m,壁厚横桥向 0.6m, 纵桥向 1.0m,标高+223.28+251.28m,高 28.0m。采用C40碎,数量3152m3
9、。2、施工方法(1)下塔柱采用翻模施工,外模采用钢模,内模采用组合钢模, 设对拉螺杆,采用620拉杆,套筒螺栓。(2)模板制造三节,每节2.25m,每次翻模二节,使已浇注性 节段上始终保存一节模板,通过模板连接确保新老碎接缝密贴、平整。 下塔柱模板利用墩身模板改制。下塔柱砂每次浇注两节模板计4.5m, 第一局部分四次浇注完成,第二局部分七次浇注完成,共计十一次。(3)下塔柱第一局部塔柱顶板厚2.5m和下横梁高2.5m采取塔 身预埋件托架布设型钢分配梁铺模施工,下设80X120方木及硬木第13页共57页 楔块便于拆模。其顶板和下横梁随下塔柱顶节碎一次浇注,模板及分 配梁利用顶板预留孔撤除。(4)
10、劲性骨架是为了钢筋、模板便于固着,保证钢筋、模板的 安装位置符合设计要求,且在施工过程中不发生变形或变位。劲性骨 架根据结构设计分段预制,整体吊装就位。除预埋节段为2.5m外(垂 直高度),其余标准节段均为4.5m (垂直高度)。(5)由于下塔柱第二局部外倾,施工中应考虑硅浇注过程中因 碎重量的增加待浇节段悬臂劲性骨架外倾变形并带动模板、钢筋外倾 变形的问题。为消除变形,在下横梁上拼装下塔柱平衡架,利用平衡 架节点与待浇节段碎顶面以上劲性骨架对称设置拉杆,通过对称拉杆 调整、锁定劲性骨架的位置,以保证劲性骨架悬臂端和支承在劲性骨 架上的模板、钢筋、碎稳定不变形。(6)下塔柱外施工脚手利用角钢制
11、作牛腿直接焊连在模板上, 每节模板焊连一层,位置沿模板高度居中,在牛腿上铺设脚手板,挂 设平安网全封闭。焊接在模板上的施工脚手随模板一同上翻,作业人 员通过施工脚手和电梯间的临时过道乘电梯上下。(7)下塔柱性采用输送泵泵送,对称均匀、水平分层,连续浇 注,每次分层30cm,加强振捣,确保混凝土密实。下塔柱第二局部 因外倾,其硅浇注必须对称进行,两支柱砂相差不得大于10吨。(8)碎灌注完成后,浇水养护,待强度到达设计强度的50%拆 除侧模,碎强度到达设计强度的70%撤除底模。(9)下塔柱第二局部随着已浇节段的增加,因外倾有可能造成第14页共57页 两塔柱内侧出现拉应力,由此产生的下塔柱内附加应力
12、储存在塔柱内 对成桥后主塔墩截面应力有一定的影响,施工过程中应予以消除。(10)下塔柱施工附加应力消除方法如下:在下塔柱两支柱中部 和上部预留预应力孔道,布设两层预应力钢绞线,由计算确定对拉施 加预应力,以抵消附加应力。两层预应力分别在下塔柱施工超过一半 和中横梁施工前进行。3、施工步骤步骤一、测放墩中心线和垂直段下塔柱两支柱轮廓线,墩身顶面 下塔柱范围内碎凿毛;步骤二、在施工平台上组焊第一节劲性骨架,整体吊装、调整, 其平面位置符合设计要求后与骨架预埋件焊连,并利用拉杆将骨架与 平衡支架连接(下塔柱倾斜局部)。第一节劲性骨架高4.5m。步骤三、采用冷挤压连接主筋,调整主筋间距并固定在劲性骨架
13、, 绑扎水平钢筋及架立筋,均匀布置碎保护层垫块;步骤四、立模板,调整模板尺寸、中心位置,安装拉杆;步骤五、钢筋、模板精确调整,测量检查,调整钢筋保护层厚度;步骤六、监理工程师检查签证,对称均匀、连续浇注本节段碎, 浇水养护;步骤七、待碎强度到达设计规范要求后拆模,第一节下塔柱碎侧 模撤除一节,拼装二节,以后每节撤除二节,拼装二节。第二、三节 下塔柱按上述步骤循环作业。步骤八、布设下塔柱垂直段空箱顶板和下横梁底模分配梁,安装第15页共57页 底模。按步骤一至步骤七立模一次浇注下塔柱第四节和下横梁碎。步骤九、在下横梁上拼装下塔柱万能杆件平衡架。按步骤一至步 骤七立模浇注下塔柱第五节至第十一节。(四
14、)主塔中横梁施工方法1、概述中横梁为预应力钢筋碎空腹结构,横梁全长22.64m,高度3.5米, 壁厚0.8m,其梁端中点为下塔柱和中塔柱的交接点,标高+251.28m。 碎采用C40o2、施工方法(1)中横梁施工前应张拉下塔柱第二层对拉预应力,以消除塔 柱附加应力,张拉力根据计算决定。由于中横梁承力支架两悬臂端支 承在下塔柱上,随横梁碎的浇注,荷载的增加将使下塔柱截面附加应 力增加,对拉预应力应考虑预拉以补偿施工过程中增加的附加应力。(2)中横梁施工利用下塔柱平衡架展宽后作为承力支架,支架 顶布设分配梁,采取施工工况模拟预压消除非弹性变形及测算弹性变 形值,以到达防止因非弹性变形造成裂纹及设置
15、预拱度的目的;(3)中横梁碎分两次浇注,第一次浇注2.7m至中横梁顶板底, 标高+249.53m+252.23m,第二次浇注中横梁顶板0.8m,标高 +252.23m+253.03m。模板根据碎两次浇注高度采用翻模施工,外侧 模利用墩身、下塔柱模板改制,底模采用钢板铺设,下设80X120方 木及硬木楔块,设预拱度。空腹内侧模及内底模采用组合钢木模板, 钢管内撑架。设“20拉杆,套筒螺栓连接;第16页共57页(4)钢筋在平台下料加工,现场绑扎。劲性骨架根据起吊重量 及骨架本身刚度可在平台分段、分块制造,现场安装对焊;(5)中横梁预应力分两次施加。横梁第一次碎浇注后,待碎强 度到达设计强度即可张拉
16、局部预应力,此时已浇注的横梁因预应力上 拱脱离支架(或减少支架荷载,其减少的荷载数量不应小于第二次浇 注碎的施工荷载),因此横梁支架及分配梁仅考虑第一次浇注碎的施 工荷载,模拟预压按此施工工况考虑预压荷载。然后进行第二次横梁 碎浇注,待砂强度到达设计强度即可按步骤张拉全部预应力至满足设 计要求,(6)中横梁砂采用输送泵泵送,对称均匀、水平分层,连续 浇注,每次分层30cm,加强振捣,确保混凝土密实。由于横梁分别 坐落在承力架和下塔柱上,其弹性变形的差异可能会造成不均匀下 沉,故碎浇注应自横梁中间向两端的顺序对称进行,以减少不均匀下 沉的影响。(7)碎灌注完成后,浇水养护,待强度到达设计强度的5
17、0%拆 除侧模,碎强度到达设计强度的70%撤除底模。附:主塔中横梁施工方案示意图3、施工步骤步骤一、展宽下塔柱平衡架,布设支架顶面分配梁、木方,铺设 钢板底模。同时张拉下塔柱对拉预应力,焊连承力架支点;步骤二、在中横梁底模钢板上测放墩中心线和中横梁轮廓线,下 塔柱顶面砂凿毛;步骤三、在施工平台上分节组焊劲性骨架,整体吊装、调整,其第17页共57页平面位置符合设计要求后与下塔柱骨架焊连,;步骤四、绑扎中横梁钢筋,安装预应力定位网和波纹管,穿设预 应力钢绞线,均匀布置碎保护层垫块;步骤五、立模板,调整模板尺寸、中心位置,安装拉杆;步骤六、钢筋、模板精确调整,测量检查,调整钢筋保护层厚度;步骤七、监
18、理工程师检查签证,水平分层、对称均匀、连续浇注 中横梁第一次碎,浇水养护;步骤八、待碎强度到达设计规范要求后拆模,张拉局部中横梁预 应力。预应力张拉吨位、数量通过计算决定;步骤九、按步骤二至步骤七立模浇注中横梁第二次碎,并预留中 塔柱钢筋、劲性骨架、预埋0#块临时支座钢筋和中塔柱支架预埋件;步骤十、待性强度到达设计规范要求后拆模,张拉全部中横梁预 应力,压浆、封锚。(五)主塔中塔柱施工方法1、概述中塔柱由两支独立的空箱矩型等截面空心柱内倾通过柱顶上横 梁连成一体,倾斜度1: 10.162037,截面为6.4mX3.0m,壁厚横桥 向0.6m,纵桥向1.3m,上横梁标高+295.18m,中塔柱高
19、43.9m。采用C40碎,数量2184m3。2、施工方法(1)中塔柱采用翻模施工,外模采用钢模,内模采用组合钢模, 设对拉螺杆,采用620拉杆,套筒螺栓。第18页共57页(2)模板制造三节,每节2.25m,每次翻模二节,使已浇注碎 节段上始终保存一节模板,通过模板连接确保新老校接缝密贴、平整。 中塔柱模板利用下塔柱模板改制。中塔柱碎每次浇注两节模板计 4.5m,分九次浇注完成。(3)劲性骨架是为了钢筋、模板便于固着,保证钢筋、模板的 安装位置符合设计要求,且在施工过程中不发生变形或变位。劲性骨 架根据结构设计分段预制,整体吊装就位。其预制节段均为4.5m (垂 直高度)。(4)由于中塔柱内倾,
20、施工中应考虑砂浇注过程中因碎重量的 增加待浇节段悬臂劲性骨架内倾变形并带动模板、钢筋内倾变形的问 题。为消除变形,在中横梁上拼装中塔柱支撑架,利用支撑架节点与 待浇节段碎顶面以上劲性骨架对称设置支点,通过对称支点调整、锁 定劲性骨架的位置,以保证劲性骨架悬臂端和支承在劲性骨架上的模 板、钢筋、碎稳定不变形。(5)中塔柱外施工脚手利用角钢制作牛腿直接焊连在模板上, 每节模板焊连一层,位置沿模板高度居中,在牛腿上铺设脚手板,挂 设平安网全封闭。焊接在模板上的施工脚手随模板一同上翻,作业人 员通过施工脚手和电梯间的临时过道乘电梯上下。(6)中塔柱碎采用输送泵泵送,对称均匀、水平分层,连续浇 注,每次
21、分层30cm,加强振捣,确保混凝土密实。由于中塔柱内倾, 其硅浇注必须对称进行,两支柱砂相差不得大于10吨。第19页共57页 续作业。为加快挖孔进度,主塔5#墩8根桩同时开挖。为防止爆破破坏孔壁,爆破前应沿孔径钻一圈隔离孔,消除隔离 爆破力,使孔壁保持完整、顺直。(4)根据抽水试验结果,该墩采取挖孔桩施工其止水、抽水是 决定挖孔成功的关键,拟每根桩布置46台软轴水泵排水,对裂隙 或小溶洞渗水严重的部位,采取水下浇注填充性膨胀税或水下压浆堵 塞。(5)桩孔挖至设计标高以上0.51.0m后,不得采用爆破,以 免破坏桩底基岩。应采用人工凿除摊座捡平,进行孔底处理并用检孔 器检查孔径合格,监理工程师认
22、可,即可吊装钢筋笼,清除孔底沉渣 至监理工程师检查签证,方可灌注桩身碎。(6)钢筋笼在经检查合格的桩孔内分节绑扎制造。将局部主筋 焊连在架立箍筋上,形成钢筋笼骨架,再在钢筋笼骨架上按设计间距 分别布置绑扎箍筋和主筋,钢筋接头按规范要求错位焊接,接头错开 50 cm以上,并按规定15%桩数安装超声波检测管,以备对桩基进行 声测。钢筋骨架的保护层按图示每2米高一圈设置4个定位钢筋。(7)当各桩挖孔进度不同步时,原那么上与已灌注碎的桩孔相邻 桩孔不得再爆破。施工中应尽可能保持挖孔进度一致,以分散渗水密 度,同时挖孔到位的桩孔应尽快浇注水下碎,防止桩底基岩浸泡过长。(8)水下碎采取拔球法一次灌注施工,
23、搭架布置碎导管和料斗, 输送泵输送,下导管前应做水密试验,确认导管不漏水才能下入孔中,第2页共57页(7)碎灌注完成后,浇水养护,待强度到达设计强度的50%拆 除侧模,碎强度到达设计强度的70%撤除底模。(8)中塔柱随着已浇节段的增加,悬臂端逐渐加大,因内倾有 可能造成两塔柱外侧出现拉应力,由此产生的中塔柱内附加应力储存 在塔柱内对成桥后主塔墩截面应力有一定的影响,施工过程中应予以 消除。(9)中塔柱施工附加应力消除方法如下:在中横梁上拼装万能 杆件内撑架,通过内撑架设顶杆对称调整中塔柱截面位置及截面应 力,顶杆布置根据内撑架横联分三道施顶,其施顶吨位根据计算决定。 内撑架可作施工脚手架及材料
24、存放使用。(10) 1#斜拉索锚固区位于中塔柱节段,锚固区斜拉索导管定位 难度大,受环境影响大,要求精度高,施工中斜拉索导管采用坐标法 定位法,具体方法见“关键工序施工方法”。3、施工步骤步骤一、测放墩中心线和中塔柱两支柱轮廓线,中横梁顶面中塔 柱范围内砂凿毛。随中塔柱施工逐级拼装中塔柱内撑架;步骤二、在施工平台上组焊第一节劲性骨架,整体吊装、调整, 其平面位置符合设计要求后与中横梁骨架焊连,并利用顶杆支撑骨架 使之保持稳定平衡;步骤三、采用冷挤压连接主筋,调整主筋间距并固定在劲性骨架 上,绑扎水平钢筋及架立筋,均匀布置碎保护层垫块;步骤四、立模板,调整模板尺寸、中心位置,安装拉杆;第20页共
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