主桥索塔施工方案及工艺

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主桥索塔施工方案及工艺

主桥索塔施工方案及工艺

XXX股份有限公司闵浦二桥项目部

DB23/T 2591-2020 森林火灾案例评析报告编制规范第一章编制范围、依据及原则 3

第二章主桥索塔施工方案及工艺 4

二、总体布置及分项施工方案 4

(二)下塔柱施工方案 6

(三)中上塔柱及塔冠施工 8

(三)劲性骨架的制作与安装 13

(四)钢筋制作、安装 15

(六)预应力工程 19

(七)拉索套管的制作与安装 32

(八)塔柱斜腿施工技术措施 33

(九)下横梁施工 33

(十)上横梁施工 34

第一章编制范围、依据及原则

本施工工艺编制范围为闵浦二桥新建工程主桥索塔。

《闵浦二桥新建工程施工招标文件》

《闵浦二桥新建工程施工总承包补充文件》

《闵浦二桥新建工程》施工设计图纸

国家、交通部颁发的现行设计规范、施工规范、技术规程、质量检验评定标准及验收办法。

《公路工程技术标准》JTGB01-2003

《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95

本施工组织方案力求技术先进、质量保证、经济合理、切实可行、安全可靠。

严格遵守有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准,确保工程质量达到要求。

一切忠实服务业主,一切听从于业主,强化精品意识,以“跨越天堑,超越自我”的企业精神为指导,向业主及社会交一项内实外美,经久耐用的放心工程。

高度重视环保、安全施工问题。

第二章主桥索塔施工方案及工艺

闵浦二桥是一座公轨两用一体化双层特大桥,全长约4210m。主桥为独塔双索面连续钢板桁组合梁双层斜拉桥,主跨为251.4m,锚边跨(147+38.25)m,主梁为钢板桁组合梁,双层。独塔全高148m(自承台顶至塔顶高度),H型独塔,预应力钢筋混凝土结构。主塔柱根据结构特点分为塔座、下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、上塔柱、塔冠。塔座为C40混凝土,其余均为C50混凝土。塔柱为五边形空心截面,桥面以上塔柱为等截面,纵桥向宽度6.5m,横桥向宽度4.2m;桥面以下为变截面,纵桥向由6.5m变至塔底8.5m,横桥向由4.2m变至塔底6.8m。索塔砼总方量5786m3。

二、总体布置及分项施工方案

墩旁塔吊布置在承台下游距桥中线21.46米处,塔吊起吊能力250t·m。电梯沿塔柱对称布置,布置两台以保证施工人员的上下便捷。电梯和塔吊高度至塔顶位置,两者均通过附墙框和附墙杆与塔柱可靠连接。塔吊和电梯施工另编制专项方案,本方案中不再赘述。

索塔从受力及外形上都要求在施工中保证其精确的几何尺寸。为此,索塔采用国内较为先进的自爬式爬升脚手模板施工,该技术既能垂直爬升,也能斜面爬升,爬架与导轨配合,互为支承,交替爬升,形成集脚手与爬架为一体的爬模系统。内模系统爬升动力由塔吊提供。

索塔施工总体流程为:

(1)塔座:检查主塔墩承台施工预埋件,完成塔座施工,安装塔吊,拼装施工爬梯。

(2)下塔柱异形调平段:利用Visa模板和施工支架施工高度1.1m段以下的下塔柱。

(3)拼装爬模完成下塔柱:利用预埋螺栓拼装爬模系统,绑扎钢筋,浇筑混凝土。爬模逐段施工下塔柱,直至完成。

(4)电梯安装:下塔柱施工完毕后,升高塔吊,安装电梯。。

(5)施工下横梁:支架法施工,且与同高度塔柱同时施工。横梁支架用塔吊拼装,而后铺设横梁底模,绑扎底板钢筋,立内模,再绑扎腹板及顶板钢筋,立侧模,分两次浇筑混凝土,随之进行张拉

(6)中塔柱:利用塔吊在中塔柱内外侧拼装爬模系统,爬模施工中塔柱。在上塔柱完成两节后,施工上横梁。

(7)上横梁:升高塔吊,接高电梯。利用塔吊安装上横梁施工支架及模板系统,一次性施工上横梁。

(8)上塔柱:升高塔吊,接高电梯,利用爬架施工上塔柱。

(9)塔冠:利用爬架完成施工塔冠。

爬架从下塔柱施工时开始使用,每肢塔柱装五面爬架。但在施工爬架前,必须先完成标高+8.5m以下异形调平段,否则爬架无法安装。

异形调平段高度较低,可由人工设置模板支撑直接立模浇注混凝土。调平段完成后,模板不必接高,而后直接安装爬模继续完成剩余节段4.5m×3+3.2m,至标高+25.046m。下塔柱前两节4.5m节段模板提升动力由塔吊完成,后两节段爬模自升完成施工。

下塔柱施工过程中内外支架采用φ48*3mm钢管脚手。钢管脚手由脚手板、小横杆、大横杆、立杆和剪刀撑、拉撑杆以及连接它们的扣件组成。作为施工人员上下和操作平台,支架搭设按《上海市市政工程立柱施工脚手架安全技术暂行规定》执行。立杆纵横间距不大于80cm,内立杆离塔身距离在桥纵向为1.0m,桥横向为0.7m,扫地杆离承台顶面30cm,大横杆步距(层高)不大于120cm,剪刀撑在脚手架内纵横向及水平位置错位布置,并与地面成450角,脚手架在竖向每隔6m设连墙杆与塔身拉接。

为便于安装劲性骨架及绑扎钢筋,脚手应超前一步设置。为减少劲性骨架的变形并有利于两内倾支腿灌注混凝土时架体稳定,劲性骨架顶部与内外支架连成整体,支架上设人行步梯并铺设施工平台。

下塔柱内模采用木模与方木。模板采用塔吊吊装就位,模板吊装到位后,利用经纬仪测量确定轴线,校正模板位置,模板几何尺寸及倾斜度应满足设计及技术规范要求。

塔柱竖向主筋连接形式为直螺纹机械连接,其它钢筋焊接,焊接长度满足规范和设计要求。

下塔柱砼直接由汽车泵泵送入模,插入式振捣器施工。

(三)中上塔柱及塔冠施工

中塔柱和上塔柱均为五边形空心截面,中塔柱高75.55m,上塔柱高40m(包括塔冠),截面结构尺寸一致。中上塔柱均使用爬模立模施工,每节段高5m。塔柱混凝土级别为C50高性能混凝土。内模及外模均采用整体大块面模板。塔吊及人货两用电梯配合施工,混凝土采用泵送。因两塔柱体相对内倾斜,故施工时根据施工状态及设计要求在两中塔柱间设置若干道水平撑杆,下、上塔柱不设水平撑杆。塔柱内设劲性骨架,用型钢焊接组成。有关水平撑杆及劲性骨架工艺在后续章节详述。

中上塔柱使用爬模施工。该自爬模体系主要由爬架、模板、预埋件、爬升导轨、液压顶升设备、2个上部操作平台、1个主工作平台、2个下部作业平台及电梯入口平台组成。主工作平台由三角支撑架及连接型钢组成,通过预埋件将荷载传递到混凝土上。主工作平台下面悬挂爬升操作平台、修饰平台、电梯入口平台、支撑模板操作平台、钢筋绑扎平台。所有平台构件均由型钢连接而成。

该自爬模体系工艺原理为:自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬架互不关联,二者之间可进行相对运动。当爬架工作时,爬架和导轨都支撑在埋件支座上,两者之间无相对运动。当需要进行下节塔体施工时,先行退模,然后在退模留下的爬锥上受力螺栓、挂件体及埋件支座,以调整上下轭棘爪方向来顶升导轨,待导轨顶升到位并就位于埋件支座后,施工人员即刻转到下平台拆除导轨提升后露出的位于下平台的爬锥、埋件支座等。在解除爬架与塔柱的关联之后,方可进行爬架顶升。此时,导轨不动,调整上下轭棘爪方向后启动油缸,爬架即相对与导轨爬升。通过导轨与爬架交替附墙的方式,两者相互提升对方,爬架即可沿着墙体上预留的爬锥逐层提升。

上塔柱斜索锚固区布置有环向预应力钢筋和索导管,索导管伸出了塔的混凝土面,施工此段时应在模板上割出索导管的预留洞,方便索导管安装,同时环向预应力钢筋预留的张拉槽采用木制盒子预留。

下横梁长26.5m,顶板宽6.5m,高7m,顶、底板及腹板厚均为0.8m,钢桁梁支座处设厚度为1.5m隔墙。下横梁与其连接的塔柱同时施工,施工高度为7.989m(下横梁7m+倒角0.989m)。下横梁上口长度26.5m,下口长度24.374m。下横梁采用支架法施工。

从总体上分,支架分为主体受力结构和支架面层及底模系统。

主体受力部分,在每个塔柱内侧设置两个牛腿,牛腿上布置分配梁2I40a型钢;同时在承台预留件上焊接4根∮100cm钢管桩,桩头分配梁同样采用2I40a型钢;吊装横向分配梁,横向分配梁采用800X400X16X20的焊接箱形梁,横向分配梁下设置垫块,控制支架顶面标高。

在主体受力结构上铺设支架面层及底模系统。支架面层采用[28a分配梁,底模分配梁采用5cmX10cm方木,面板采用δ=18竹胶板。

横梁外侧模、底模采用Visa板配方木,以保证混凝土表面的平整光滑。内模采用木模配方木,方便施工拆装。

下横梁混凝土分两次浇注,第一次浇筑高度为3.5米,浇筑至腹板中间,第二次完成顶板混凝土的浇筑,混凝土泵送入模,分层捣实,其浇注顺序从中间至两边。当第一次浇注混凝土强度达到80%以后张拉部分预应力,以便第二次浇注混凝土荷载由第一次浇注混凝土及支架共同承担。

上横梁长15.8m(上下长度一致),顶板宽6m,高5m,顶、底板及腹板厚均为0.6m。上横梁与其连接的塔柱异步施工,待上塔柱完成2节后,再施工上横梁,其本体施工高度为5m。上横梁采用空中支架法施工,支架通过斜撑支撑在中塔柱上。

从总体上分,支架分为主体受力结构和支架面层及底模系统。

主体受力部分,在每个塔柱内侧设置两个牛腿,牛腿上布置分配梁I40a型钢,牛腿上布置双HW300×300焊接箱形梁;横向分配梁采用双HW440×300焊接箱形梁,支承在斜撑和塔柱牛腿上,形成三跨连续梁结构。

在主体受力结构上铺设支架面层及底模系统。支架面层采用2[20纵向分配梁,底模分配梁采用5cmX10cm方木,面板采用δ=18竹胶板。

横梁外侧模、底模采用Visa板配方木,以保证混凝土表面的平整光滑。内模采用木模配方木,方便施工拆装。

上横梁一次浇筑混凝土。混凝土泵送入模,分层捣实,其浇注顺序从中间至两边。

当浇注混凝土强度达到90%以后按设计要求张拉预应力,完成上横梁施工。

根据主塔的结构特点,将主塔划分为下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、上塔柱和塔顶段六个施工阶段。各施工阶段所采用主要工艺措施分述如下。

1、塔柱的平面位置测量

塔柱各高程截面的平面坐标都不同,所以在施工测量放样前必须先测出塔柱结构物或构件每边的结构角点或其它特征点的高程后方可精确放样。用1秒级全站仪将地面高程返到强制对中的平面控制点上,建立塔柱体的几何数学模型,将全站仪安置在强制对中的控制点上,后视另一控制点,然后前视塔柱结构物或构件每边的结构角点或其它特征点,得出此点的X,Y,Z初始坐标。用精密水准仪复核结构角点或其他特征点的高程(Z坐标值),与由建立塔柱体的几何数学模型按实测高程反算该断面点的坐标进行比较,逐步趋近调整到理论位置,并做出标志。在昼夜温差及日照影响较大时,模板定位工作应尽量安排在日照之前标准温度下(一般在夜晚22:00至早上7:00)进行,为了保证非标准温度下能进行正常施工,应根据温度及日照变化对主塔已施工节段的平面位置进行监测,得出各时间段、温度下相对于标准状态主塔变形值作为修正值,在后续各节段施工测量过程中应根据温度、时间变化对标准状态下主塔平面位置数值加以修正方可使用。

闵浦二桥新建工程主塔从承台至塔顶总高148米,高程控制拟定用1秒级全站仪(莱卡1201型)在强制对中的控制点上测三围坐标法的方法测出结构物或构件每边的结构角点或其它特征点的高程,再用精密水准仪复核的方法控制塔柱的高程。

3、塔柱测量工艺流程为:纵横轴线放样→劲性骨架安装→骨架复测检查→劲性骨架加固→索导管位置放样→索导管安装→索导管复测检查→索导管加固→钢筋绑扎→模板安装→模板复测→浇筑砼→节段竣工测量。

4、横梁施工测量的方法

用全站仪投点法,将十字线点投到模板顶口,然后利用所放十字线点检查模板顶口尺寸,至合格为准。底口模板平面可采用全站仪投点吊线铊投点、吊线铊投点进行检查。合格后设放横梁待浇混凝土顶面标高。标高高程控制用1秒级全站仪(莱卡1201型)在强制对中的控制点上测三围坐标法的方法测出横梁顶面模板点的高程,再用精密水准仪复核的方法进行控制。横梁施工完毕,同塔柱节段相同作一次系统的竣工测量。

斜拉索导管精密定位是斜拉桥高塔柱施工中一项测量精度要求很高、测量难度极大的工作,斜拉桥索导管的位置及其角度均应准确控制,并符合图纸要求。索道管的定位精度包括两个方面:一是锚固点空间位置的三维坐标应符合设计要求;二是索导管轴线与斜拉索轴线的相对允许偏差满足设计要求。根据两方面的要求和斜拉索的结构受力特性,索导管的定位应优先保证其轴线精度,其次才是锚固点位置的三维精度。索导管轴线与斜拉索轴线的相对偏差主要由索导管两端口中心的相对定位精度决定,因此控制索导管两端口中心即是索导管定位关键。具体工艺方法见本章本节之第七点。

6、仪器设备及人员组织

全站仪2台(1台1″级和1台2″级)

该自爬模体系主要由爬架、模板、预埋件、爬升导轨、液压顶升设备五部分组成。自爬模顶升运动原理为通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现,结构型式如右图,其施工优点在于:

主塔模板采用进口Visa板配合工字木施工,Visa刚度大,表面平整,可以满足主塔砼的质量和美观要求。

结构施工误差小,纠偏简单便捷,施工误差可逐层消除。对于变截面柱体采用收分修剪模板施工,在桥塔断面有变化及需要开孔、锚固区等异型部位采用木模加以配合。

液压爬模可整体爬升,也可单榀爬,爬升稳定性好。

设置有全方位操作平台,包括张拉或修饰平台,施工安全得以保证。

模板自爬,大大降低塔吊吊次。

施工放线→拼装爬架(或提升爬模)→节段劲性骨架安装→钢筋接长及编扎节段钢筋→安装内、外侧模板→检查签证→浇注节段混凝土→养护、凿毛及拆除节段模板→安装下一节段劲性骨架→钢筋接长及编扎下一段钢筋→导轨提升→爬架提升→安装内、外侧模板→检查签证→浇注节段混凝土→养护、凿毛及拆除节段模板→重复进行下一节段施工。

由于塔柱在上、下横梁处发生转折,因此,塔柱外侧爬模自爬,至转折处以塔吊作动力配合爬模提升,同时在劲性骨架上挂设钢丝绳作保险。对于塔柱内侧影响横梁施工的,根据塔吊起吊能力将爬架分块拆除,存放于施工平台上,待横梁及其以上塔柱(视塔柱分节高度而言)现浇段施工完毕后再安装上去。

3、爬模施工质量保证措施

模板面板、工字木梁、背楞及其爬架配件均采用定型产品,构配件强度和刚度均满足施工规范和设计要求。

模板接长和接高均很方便,最高可一次浇筑十米以上。故此模板系统完成能够保证砼结构尺寸误差在允许范围内。

模板在灌注砼前务必保护处理好板面,模板表面涂刷色拉油,防止模板与砼不脱现象出现。涂色拉油时,色拉油要涂摸均匀,达到模板表面油光但无油痕为准,不得漏涂。模板开始使用后每次混凝土浇筑完毕必须对模板面进行清理,先用磨光机将模板表面的灰浆清理下来,再用纱布将模板擦干净,并采用洗衣粉对水清洗一遍。在模板就位前认真涂刷色拉油。(决不允许在模板就位后刷涂刷色拉油,防止污染钢筋与混凝土接触面)。满足主塔结构的美观要求。

模板拼缝如图所示,直接拼接时通过芯带压住模板,使接缝平整直顺地,如拼缝一。间接拼接时,可适当增加拼模,按拼缝二施工。

塔身三面收坡阳角处模板通过45度的斜拉杆连接,角部形成企口形式,因为斜拉杆为45°方向受力,能有效保证模板角部不胀开和漏浆。

模板底口防漏浆:每层墙体完成后,在砼墙体上弹线找平,沿线切割砼表面,切线平直,要求对砼上表面剔凿50mm并冲洗干净,然后合模夹紧。

砼强度达到10MPa时,爬模才可爬升。

4、爬模施工安全保证措施

下平台与墙面接口处采用合页护拦,以确保接口处不会有杂物掉落。

夜间不得进行爬模升降作业,遇八级(含八级)大风不得进行爬模提升或移动作业。

外平台模板移动前,调整可调斜撑使模板倾斜;外平台模板移动结束后,及时将后移装置与主梁连接的销轴插好就位,在承重三角架的主梁外部与下部埋件支座之间拉好防风缆绳,以防风荷载引起平台大副晃动而引发安全事故。

大风过后严格检查爬架稳定性,相关防护措施是否损伤,扣件是否松动等内容,防止大风对架体造成不利影响。

模板拆除时,应由下至上,所拆的材料,不得抛扔。拆下模板及背楞运到指定地点堆码整齐有序,严禁模板上的铁钉朝天伤人。

遇雨雪天气,应清理爬架,做安全防滑。

爬架自外墙主平台以下设全封闭护栏,护栏杆件应使用合格扣件,不得使用铁丝绑扎,护栏外设满铺密目网。外墙模板主平台上方满设大眼安全网。

设专人定期对爬模及架体进行维修保养,确保安全施工。

(三)劲性骨架的制作与安装

劲性骨架是具有一定刚度、强度的钢质架立结构,作为测量放样、主筋安装、模板安装、拉索管道安装就位依托的受力构件,其功效在塔柱施工中不可或缺,是必不可少的重要构件。本工程塔柱所需劲性骨架拟在工厂加工,运输至现场分段拼接,最终应精确就位于塔壁中间,确保钢筋等其它构件的安装质量。

劲性骨架安置在塔柱壁中央,侧面顺应塔肢坡度倾角。因劲性骨架自由端长度较长(自重影响),且受到侧面主筋的拉压作用,将沿塔肢倾斜方向发生偏移,从而造成模板安装困难、平面位置发生变化。为了保证劲性骨架承力后,仍然能与塔肢倾斜度保持一致,拟采用骨架安装预偏法来实现预期目的。

预偏法即根据侧面主筋及骨架自重的水平分力来确定预偏角度,一般根据塔肢坡度大小采取大于塔肢坡度0.5°~1°的仰角来消除受力引起的误差。经过多座斜拉桥及悬索桥的施工实践证明:预偏法比增大骨架刚度经济,且操作方便,不存在返工调整,有利于提高工效。本索塔工程劲性骨架施工要求点如下:

2、第一节劲性骨架起始标高为下塔柱混凝土浇注节段第一节底面以上0.5m,安装第一节之前需在相应位置预埋竖向杆件,位置参照第一节底面的平面尺寸。

3、除个别节段外,劲性骨架始终高于混凝土浇筑面0.5m。

5、片架加工时,要求在工厂定位焊接。下塔柱节段根据塔柱斜率加工为倾斜架体,中塔柱节段加工成垂直结构,现场分片安装时注意根据塔柱斜率设置倾角。上塔柱由于塔柱截面不变,全部加工成垂直架体。

7、架体的制作:根据塔柱的斜率变化,架体第1、2节一起加工,加工完成后再分为2节吊装,现场第3、4节根据需要也可加工完成后再分节。

8、架体结构设计与内外两层钢筋边沿间隙2.5cm,以便于混凝土浇注之后进行骨架调整,加工时可根据已施工节段实际情况进行适当的调整。

10、每节的四个骨架柱在定位好之后,相互之间需进行搭接。以加强相互之间的稳定性,更利于钢筋的导向,可采用∠50x50x6。

11、劲性骨架分片独立安装,单片接高后,在顶口取一平面,测定标高,依据劲性骨架倾斜度,以前次顶口中心为标准,利用测量仪器和线锤、托线板等辅助物件,导链加以配合,精确调正劲性骨架,焊接牢靠,逐片调正后,再焊牢水平联系杆件,保证劲性骨架整体尺寸及安装精度,以利钢筋的施工。

根据根据施工图纸的要求,项目部在施工过程中如发现劲性骨架与主筋等发生妨碍的现象,将与监理工程师一起确定合理的修改方案,但在修改后要报请设计院进行复核,待方案通过后方可用于施工现场。

索塔钢筋材料设计为R235及HRB335级。所用钢筋力学性能必须符合国家标准GB1499、GB13013的规定,并应有工厂质量保证书或检验合格证。

运到工地的每批钢筋都应做试验,每批钢筋应有相同的截面和相同的炉号,并与质量保证书对应。钢筋抽检试验按《公路工程金属试验规程》JTJ055规定执行。

钢筋外观:无裂纹、重皮、气孔、氧化、铁皮锈、死弯及油污等。

钢筋应存放在干燥地点,最低点离地面不小于20cm,按照批号分堆存放,并挂上标识。不得粘污油脂、酸碱盐等有害物质。

钢筋在车间加工好后,通过栈桥车运至墩旁施工平台,由塔吊吊装上塔柱。钢筋绑扎在劲性骨架上成型。钢筋在绑扎前,施工人员应熟悉图纸,充分考虑各种预埋件的位置,以防止发生错埋、漏埋而返工。

工班下料时,应根据钢筋编号和供料尺寸的长短,统筹安排以减少钢筋的损耗。下塔柱主筋单根钢筋长度在3~5m左右,中上塔柱钢筋长度为标准节10m。

纵横向受力钢筋接长时,接头不得超过该断面钢筋总根数的1/4。不同断面电焊接头相互间距应大于30d(d为钢筋直径)。所有焊工必须进行考核和试焊,合格后方可上岗施焊,电弧焊采用E4303焊条。

塔柱水平钢筋及横梁箍筋焊成封闭环箍。

竖向钢筋接长可与索道管安装、预应力安装同时进行,但水平箍筋安装须等这两道工序完成后方可进行。在预应力锚具、索导管、锚垫板安装处,主筋提前分开避让,若须切断时,用另外的钢筋加强,并与锚垫板或索导管焊连。

按照设计图纸要求,每个塔柱四角的钢筋需作接地处理,即每个塔柱四角的8根主筋下端伸入承台与承台接地主筋连接,向上与塔冠避雷针相连。施工要求电气连通的各钢筋交叉处采用φ16钢筋搭接焊,焊缝长度不小于200mm。各接地钢筋交叉连接必须可靠,并在接地钢筋上刷颜色鲜明的油漆做标志,以与其他钢筋区别。接地钢筋安装完毕,需测试接地电阻,塔柱全部浇注完毕后总电阻值不大于4欧姆。

钢筋调整时要用钢筋扳手或加力钢管调整,不得用乙炔火烤热调,调整用力时要注意安全。

若钢筋与预埋件相碰,不得擅自移动钢筋位置,经现场技术员及监理工程师同意后,方可适当挪动钢筋位置或进行适当弯折。

塔柱中各部件重要性等级排序:索导管为主,预应力筋次之,普通钢筋再次之。施工中应根据此原则确定调整避让对象。

为保证外观质量及兼顾经济合理要求,保护层采用商品混凝土垫块。垫块的设置按4个/m2布置,垫块安放时必须使用扎丝与主筋进行绑扎固定。

钢筋绑扎时,扎丝的朝向应背向模板一侧,防止灌注混凝土后扎丝露出砼面而成为锈蚀源。

严格控制净保护层的尺寸,钢筋净保护层5cm。

钢筋不得受油污、脱模剂的污染,以免降低与混凝土的粘结力。

钢筋绑扎时一定要注意钢筋位置正确及钢筋的平直、美观。钢筋及预埋件安装完成并先自检、互检合格后请监理工程师检查验收并办理签证手续后方可灌注梁体混凝土。

根据图纸,在钢筋制作车间对钢筋进行下料,钢筋加工的偏差不得超过下表规定:

受力钢筋顺长度方向加工后的全长

箍筋、螺旋筋各部分尺寸

钢筋安装检查项目及控制标准见下表:

规定值或允许偏差(mm)

每构件抽查2个断面,用尺量

每构件抽查5~10个间距

以混凝土满足和易性、凝结时间等为施工条件,以混凝土符合强度、耐久性等质量要求为原则,配合比设计由商品砼厂家完成,并由项目部试验室通过复核,结果达到设计和施工要求后,报送总监办中心试验室进行验证,待验证合格后再确定混凝土设计配合比。混凝土坍落度控制在120mm~140mm,以保证混凝土具有可泵性,坍落度的经时损失控制在20mm/H之内。各种材料具体要求如下:

(1)水泥:根据砼配制强度达到设计要求、收缩性小、和易性好和节约水泥的原则,选用硅酸盐或普硅水泥,强度等级不低于42.5级。用于工程结构的水泥应符合国家标准,且应附有制造厂的水泥品质试验报告等。水泥进场后,按照规范要求,经自检并报中心试验室抽检合格后方能投入使用。

(2)粗骨料:选用连续级配5~25mm的碎石。

(3)细骨料:选用长江芜湖段中粗砂,该砂具有级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的优点,砂率控制在(38~42)%左右。

(4)水:采用饮用水。

(5)外加剂:选用建材有限公司生产的缓凝高效减水剂HR1100型,该减水剂为水剂,具有提高砼强度,增加砼流动性的功效。

拌和混凝土所用的集中拌和站为JS2000型和JS1000型强制型混凝土拌和机各一台组成的拌和机组,并配四个可容100t水泥的散装水泥罐,共可储存水泥400t,正常情况下可保证60m3/h的混凝土生产量,满足施工要求。混凝土拌和前,工厂试验室根据实际采用的粗细骨料的含水量,对混凝土用水量做相应调整,向拌和站提供施工配合比,机械操作人员根据工厂试验室提供的数据配料、搅拌。搅拌时,先将电子称称好的粗、细骨料及减水剂卸入搅拌仓,再通过水泥罐放水泥,然后加水、搅拌。一般情况下,每盘混凝土搅拌所用的时间不得低于2.5min,以保证粗、细骨料与胶凝材料、外加剂充分接触及溶解,不出现“夹生料”现象。

浇注砼前,应先把模板内的杂物及钢筋上的污垢清理干净,由现场质检工程师对模板、钢筋、预埋件等进行全面检查,检查合格后报请监理工程师验收,合格后方可浇筑。在浇注混凝土之前,先将混凝土面洒水湿润。

混凝土采用地泵泵送入模,水平分层浇注,每层浇注厚度不大于30cm。同时应在下层砼初凝或能重塑前浇筑完上层砼。在浇注过程中,如混凝土倾落高差超过2米时,应采用设置溜槽或串筒的工艺进行施工,防止出现混凝土离析。

砼振捣采用插入式振动器,专人负责此项工作,其振捣应严格按规范要求操作,其移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍,同时振动棒应垂直插入下层砼5~10cm,每一部分须振动到该部分砼密实为止,即砼停止下沉、不冒气泡,砼表面实现平坦、泛浆为止;振动完毕后振动棒应边振边徐徐提出,同时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。

在混凝土浇筑及振捣过程中,项目部技术员及现场施工人员应随时观察模板的连接有无松动、拉杆是否均匀受力,并用铁棒等工具轻敲模板外部,听声音来判别混凝土浇筑及振捣是否密实。

在上、下横梁浇筑时过程中,项目部测量组应定时或随机观测支架的变形情况,如有非正常变形时应及时反映到现场施工人员和监理人员,通过采取必要的保证措施后才能施工。

3、斜拉索锚固区混凝土的施工

首先将索导管封好,不能让混凝土或砂浆流入管内,造成以后清理麻烦。塔柱混凝土的分段以爬模高度(即灌注高度)进行分段,斜拉索索导管可能在此次仅能填筑部分,剩下的待下节段浇筑混凝土时才被完全填筑。

灌注混凝土时必须注意:索道管安装就位后,不能撞击索导管及索导管定位支架(劲性骨架),不能设置任何拉缆在索导管及索导管定位支架上,总之索导管固定后,不能受任何外力的影响。

浇筑混凝土时,分层不能太厚,因为锚固区钢筋较密,同时还有预应力孔道。灌注的速度不能太快,振捣时,振动棒不能碰撞到索道管的任何部位。必须专人监管此部位振捣,并做好记录,绝对保证该部分混凝土不出现漏振或漏浆等现象。

在灌注过程中,测量人员要及时观测索导管的位置,发现因自然因素或人为因素造成变位要及时调整后再行浇筑混凝土。

在进行下一节段施工循环时,若遇上节段的索导管外露时,不能将此索导管作为支架或脚手等设施,必须严格保护不得变位直至施工完毕为止。

混凝土养护:塔柱混凝土达到一定强度(一般手按不露痕)时,即可进行养护。混凝土养护方法采用洒水养护。洒水次数多少应以能保持混凝土湿润为度。在一般气候条件下,当气温高于15℃时,最初三天,白天每隔2小时洒水一次,夜间至少洒水二次;三天以后每昼夜至少洒水四次。如气候干燥,洒水次数应适当增加。

洒水养护应达14天为度。洒水方法:拟采用土工布包裹覆盖混凝土及用带孔钢管喷洒高压水。

施工缝处理:当塔柱混凝土强度达到2.5MPa时,采用人工凿毛,要求完全清除混凝土表层浮浆,露出粗骨料颗粒。后一层混凝土灌注前,用水充分润湿接缝处砼。

主塔在下横梁设有15φ15.2钢绞线36束,横桥面布置;上横梁设有15φ15.2钢绞线24束,横桥面布置;上塔柱(锚固区)设有15φ15.2钢绞线156束,顺桥向布置,12φ15.2钢绞线124束,横桥向布置。这三个部位均采用M系列锚固体系。

横梁预应力施工爬架上完成,塔柱上预应力张拉在专门的悬挂式张拉平台上完成操作。

钢绞线在车间下料,由塔吊吊装上梁。

上、下横梁预应力束因较长,采用先穿法,即先穿钢绞线后浇筑砼,浇筑砼时不时抽动钢绞线,以免漏浆粘结钢绞线。横梁预应力束采用两端张拉。上塔柱预应力束亦采用先穿法,砼浇注时,适当转动钢绞线防止进浆。上塔柱预应力采用两端张拉。上塔柱预应力施工是塔柱施工重点之一,由于锚固区受力复杂,预应力不容出错。

预应力施工主要工艺要点如下:

1、预应力材料的验收、存放

(1)波纹管进场验收和存放

·塑料波纹管应存放在远离热源及油污和化学品污染源的地方。

·塑料波纹管存放地点应平整,堆放高度不超过2米,并设置遮阳棚或遮盖物,避免暴晒。

(2)钢绞线进场验收和存放

·钢绞线应成批验收,每批由同一牌号、规格、生产工艺捻制的组成。每批质量不大于60t。

·钢绞线进场时应同时提交齐全的质量证明材料,还应提供反映预应力筋主要性能的出厂检验报告,必要时提供生产厂近期生产的钢绞线弹性模量的统计值,作为修正计算伸长值参考。

·通过试验测定钢绞线的弹性模量和截面积,以便修正钢绞线计算伸长值,抽查钢绞线的抗拉强度,看是否与材质报告相符。

·钢绞线存放场地应经过硬化处理,应有遮雨防晒设施,同时应垫高、通风、防油污、防锈。

·锚具进场时应同时提交材料的质量证明材料。

·锚具进场验收合格后应入库存放,并登记造册,根据领料单发放。

·锚具存放应垫高、通风、防油污、防锈。

2、钢绞线的下料、成束

·下料用砂轮机切断,不得用电焊或氧气切断。切割钢绞线之前,先在切割线左右两端各3~5cm处捆扎一道,防止切断后散头,在钢束下料过程中,均匀排列,梳理成束,逐个标识。

·由于钢绞线束孔位不同,其长度也各异,应事先编号并标出下料长度,交工班据此下料,在两端注明编号,以免混杂。

·钢绞线下料长度按设计图,并考虑张拉端的工作长度。设计未定出下料长度时,按下式计算,并经试用后进行修正:

L=L0+2L1+nL2+2L3

式中:L——钢绞线下料长度(mm)

L0——锚具支承板间孔道长度(mm)

L1——锚具高度(mm)

L2——张拉千斤顶支承端面到槽形口外端面间的距离(包括工具锚高度)(mm)

L3——长度富余量(mm)(可取100mm)

n——单端张拉为1,两端张拉为2

·钢绞线束制作应在特制的放盘柜中进行,防止弹伤人和钢绞线打绞。

·钢绞线均在车间下料。下料后存放在防雨棚内待用,对较长的钢绞线束,为便于存放运输,可将其盘成大盘,圈径宜为3m左右,并对钢束编号。

·钢绞线成束时应理顺,不得交叉盘绞,可用钢板仿锚板孔位缩小做成梳型板,将各根钢绞线梳理顺直。束内每根两端均用白胶布缠绕编号,同根同号。

·钢绞线束在储存运输制作安装过程中,应防止钢束锈蚀,沾上油污及损坏变形。

预应力管道采用塑料波纹管成孔。15-15预应力束塑料波纹管(聚丙烯)直径为Φ内100mm,15-12预应力束塑料波纹管(聚丙烯)直径为Φ内90mm。

塑料波纹管在搬运时,不得抛摔或地面拖拉,运输时防止油污和化学品污染。

(1)波纹管与锚垫板连接

·波纹管与锚垫板连接采用管板接头,波纹管端部旋入管板接头一端,管板接头另一端伸入锚垫板尾部。

·波纹管与管板接头、管板接头与锚垫板的连接应具有6cm以上的搭接长度并使用胶带缠绕密封,以防止灌注混凝土时产生漏浆。以下是管板图片。

(2)波纹管接头处理:利用专用卡箍进行接长,卡箍应有不小于200mm的长度,左图为波纹管接长卡箍。

·首先根据预应力钢束曲线参数表计算预应力管道位置,每隔50cm计算波纹管坐标,作为波纹管定位依据。

·波纹管的位置保证措施主要靠定位网。直线段波纹管的定位钢筋间距不大于0.8m,曲线段不大于0.5m。定位钢筋采用Φ10的钢筋箍,应与梁主体钢筋焊接牢固,与波纹管之间的缝隙要几乎为零(即上、下、左、右四个点与波纹管紧密靠贴在一起),在浇注砼过程当中,波纹管不会上、下、左、右移位,管道的位置偏差最大不超过10mm。

·由于塑料波纹管外壁波纹高,采取先封闭定位网再穿波纹管的办法难以使波纹管定位准确牢靠。拟采取如下办法:对于顶板和底板束,安装完底层纵、横向钢筋后,安装定位网底层横向钢筋和竖向钢筋(事先焊在一起),量测其位置满足设计要求后,与主体钢筋焊接,然后安装下层波纹管,用横向筋封闭钢筋网,使波纹管与定位网钢筋密贴,再安装上层波纹管,最后封闭上层钢筋网;对于腹板内预应力束,在安装腹板钢筋时安装定位网钢筋(不封口),待合拢内模前穿入波纹管后,封闭定位网。

·曲线管道严格按照设计线型控制好,严禁有明显的弯折点和死弯点,应弯曲圆顺。

·波纹管接头处应平顺密合,且接头处不能错台和漏浆,所以堵头模的位置准确与否很重要,且其开孔尺寸要准确,孔径比波纹管外径最多大2mm左右。

·对锚垫板表面上的压浆孔及连接螺孔,用棉纱等材料填充,防止浇注砼时泥浆渗入管道内或螺孔内。

·螺旋筋须紧贴锚垫板承压面。管道与喇叭口连接处管道轴线必须垂直于锚垫板。

·要严格注意锚下垫板在预埋时应与堵头板密贴,并且垂直于预应力管道。

·在管道的最高点或中点处也应安装观察孔兼排气孔。排气孔、观察孔的安装应注意安装质量,应采用半透明的塑料增强管或高密度聚乙烯管留孔,要求能承受2MPa的压浆包压力,能弯折闭气,内径不小于20mm。观察孔管道伸出砼面200mm。

·排浆孔必须清楚牢固地与钢束对应编号标识,以便压浆时检查。

·上塔柱预应力束按设计要求设置防崩钢筋,防崩钢筋弯弧必须与管道贴紧,并用铁丝绑扎固定,防崩钢筋本身与塔、梁内钢筋可靠连接。

·穿束前应将锚下垫板面上灰浆除净,检查锚下垫板下混凝土是否密实,垫板与孔道是否垂直,如有问题,处理完毕后方可穿束张拉。

·在每一节段浇筑砼时不时抽动钢绞线,以免漏浆粘结钢绞线。

·钢绞线穿入后,各根钢绞线伸出锚垫板的长度基本保持平齐。

·可采用人机结合穿束。

①将一根Φ5mm高强钢丝从穿束端送进孔内,直到另一端孔口。

②利用己穿设的钢丝将牵引用的Φ16mm钢丝绳从孔的另一端拉到穿束端。

③在钢绞线端头装上穿束套。

④钢丝绳系好穿束套引线,开动卷扬机,收拉钢丝绳,钢绞线束从穿入端拉至另一端。

预应力管道、张拉端、预应力筋安装完成后,浇砼前做前面检查,检查重点为:

◆波纹管有无被电焊铁水烧穿,连接管处两端胶带封闭是否完好。

◆远望安装的孔道曲线是否流畅,检查关键点的坐标尺寸是否正确。

◆各压浆孔、排气孔安装质量如何,接口的密封性质如何。

◆张拉端喇叭管处安装质量如何。

(1)预应力设备及校验

①张拉千斤顶的选用与锚下控制应力及锚具的形状有关,为保证预应力筋在张拉过程中的安全可靠性、准确性,便于处理滑丝现象,宜按下列原则选用:

·张拉力要相对预应力筋的张拉力留有一定富余量,一般为张拉控制力的1.2~1.5倍;

·千斤顶最大行程,对于伸长量不大的预应力束张拉,应按预应力筋的伸长量加初始张拉的预留行程即:

式中:S——千斤顶最大行程(cm)

△L——预应力筋伸长量(cm)

I——预留行程,一般为3~5cm

·能满足油压、横卧、自锁等功能的需要。

·采用与张拉顶配套的油泵。

·油泵额定油压数一般应为使用油压数的1.2~1.5倍,油泵的输油量应满足千斤顶张拉的工效要求。

·油压表的选用要与油泵及张拉千斤顶配套,油压表最大读数应为张拉油压的1.5~2.0倍,以保证油压表较长时间使用和工作的准确度。

·油压表精度不低于1.6级。

·张拉时表针摆动弧度大,上升不平稳;油表表针不能回到零或过零;张拉时连续断丝;计算伸长量与实际张拉伸长量相差过大,发生上述情况之一,均应及时校验油表并分析原因。

连接油泵和千斤顶的油管路宜用耐高压紫铜管或高压耐油橡胶管,工作压力与油泵额定油压配套,宜优先选用钢丝编制的高压耐油橡胶管。如采用紫铜管,其接头焊接处应保持严密、牢固。

配置油管时,要考虑到其长度应能满足横梁梁体及塔身高度的要求。

·千斤顶张拉作业前必须经过校验。千斤顶及油压表应配套校验,建立张拉力与油压表的关系曲线。

·千斤顶应按类型及排序编号由专人使用和管理,并按规定时间外委相关试验中心进行校正,建立台帐和每台档案卡片。

·校验张拉设备的压力机、压力环、测力传感器其精度不得低于±2%。

·对于长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面检查。

·在施工中发生下列情况之一时,应重新校验或更换已配套校验过的备用张拉设备。

C千斤顶更换油压部件或使用修复后的测力仪表或更换油的规格;

D张拉作业超过六个月或超过200次;

E油压表指针不能回零点超过规定;

F油压表在高压时,油表读数稳不住,即使用发现示值超过基本允许误差。

·梁体混凝土已达到设计张拉强度,梁体缺陷已修复,修复强度与张拉的梁体等强。

·孔道经通孔清理,无残渣及积水。

·锚下垫板表面清洁,施工时要有措施保证孔道与支承板面垂直。

·计算钢绞线理论伸长值,其计算公式按《公路桥涵施工技术规范》办理。计算理论伸长量时钢绞线长度要考虑千斤顶内工作段的长度。

·通过试验,测定钢绞线的弹性模量和截面积,以便修正钢绞线计算伸长值。其计算公式如下:

式中:Ep’、A’p——实测的钢绞线弹性模量(MPa)和截面积(mm2)

Ep、Ap——计算采用的钢绞线弹性模量(MPa)及截面积(mm2)

——计算的理论伸长值(mm)

——修正后的理论伸长值(mm)

要备好电动油泵,千斤顶,限位板,打紧器、退锚器、工具锚及夹片、钢片尺、木把螺丝刀、钢丝钳、手锤、带过滤的压风机等机具设备和辅助张拉工具。

·张拉机具配套、组装及运转

A千斤顶、油压表配套、根据校验曲线填写油压表读数卡片贴在现场,供张拉使用。

B千斤顶、油泵及油管张拉设备移至梁体张拉端组装。

C先油泵运转1~2min左右,大缸进油,小缸回油,使大缸活塞外伸200mm左右,再令小油缸进油,大活塞回零。如此反复2~3次,排出千斤顶缸内和油管路中的空气,使张拉压力平稳。

·安装和拆除顺序:工作锚→工作夹片→限位板→千斤顶→工具锚→工具夹片。拆除时反向而行,至拆除限位板为止。

B安装工作锚夹片:每付夹片用橡胶圈箍在一起,沿钢绞线端用手将其紧推入锚板孔,锚板推至贴紧锚垫板。夹片全部安装就位后,用打紧器或手锤将每孔中夹片击平,打紧夹片时,不得过重敲打,以免敲坏夹片。

C用工具再次分丝,安装限位板,钢绞线穿入与限位板相连的导向管内GB/T 26218.4-2019 污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第4部分:直流系统用绝缘子,将限位板沿钢绞线端推靠于工作锚板。限位板与工作锚配套使用,两者孔位一致。

D安装千斤顶:将千斤顶吊起,穿过钢绞线及导向管,前支承口套在限位板外面,千斤顶与孔道中线初对位,充油、活塞伸出3~5cm。

E自动工具锚推入千斤顶缸体外口套座(或过渡垫圈)内,特别注意两锚板孔位方向一致,保持钢绞线自然平行,防止千斤顶内钢绞线错位,千斤顶与孔道中线精确对位,推动自动工具锚的挡板。

·锚板及夹片使用注意事项

A工具锚、工作锚、限位板、千斤顶保持同一轴线,使钢绞线受力均匀,保证张拉质量。

B锚具的锚固系数质保书由供货单位提供,张拉质量出现问题DB51/T 5058-2014 四川省抗震设防超限高层建筑工程界定标准,应责成供货单位重新复检或更换锚具。现场应对锚具外观质量、锚环、夹片硬度进行分批抽检作好记录。

C锥孔、夹片必须清洁,不允许锚板、夹片有浮锈、油污、砂粒等杂物。

·预应力束外均采用两端张拉。

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