桥梁下部结构上部结构施工技术.doc
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1、桥梁下部结构、上部结构施工技术目 录一概述二梁下部结构工程施工(一)、明挖扩大基础施工(二)、桩基础施工(三)、墩(台)施工三梁上部结构工程施工(一)、桥位现浇梁法施工一).支架法施工二).移动模架法施工三).悬灌连续梁施工(二)、简支梁的制、运、架法施工 一、概述桥梁工程施工分为:梁下部结构、梁上部结构两部分。梁下部结构工程(基础、墩台)采用就地浇筑施工;梁上部结构工程根据桥位的地形地貌特点、墩台高低、梁孔多少等选择桥位现浇法或预制梁场集中预制的运架方案。桥梁工程施工的精细度及要求高,施工组织应科学、合理、严密,管理应精细、严格。桥梁下部结构工程施工:一般优先安排水中或岸边的墩台施工,因水中
2、或岸边墩台的施工受季节影响较大,一般应避开雨季、安排在枯水季节施工。桥梁上部结构工程施工:当某项目桥梁数量较多且具有设置梁场和可通行架桥机的条件下,采用预制场集中预制、运梁车运输至桥位、架桥机架设就位的施工方案;当某项目桥梁数量较少或不具备制、运、架条件的桥隧相连的山区,或建预制场不经济的条件下采用桥位现浇的施工方案:当某桥墩台较低,地势较平坦且梁孔较少时宜采用满堂支架法就地浇注;当某桥墩台较高,地面起伏较大且梁孔较少时宜采用梁柱式支架法就地浇注;当某桥梁孔较多,宜采用移动模架法就地浇注。当某桥跨越大江大河、深山狭谷或跨越既有公路、铁路等既有建筑物时,一般采用大跨的预应力钢筋混凝土连续(或刚构
3、)梁结构,该类型的主跨连续梁一般采用悬臂现浇法施工。桥梁工程施工技术管理流程见(图11),桥梁工程施工工艺流程见(图12)。设计图纸会审及现场核对设计交底及优化施工队伍、设备、物资等进场合同交底编制实施性施工组织设计开工报告主体工程开工业主(监理)审批编制竣工文件编写施工技术总结工程竣工资源及环境调查中线、水平控制桩点复测及墩台放样施工记录过程控制工程交验征地拆迁完成大、小临设施完成结束设计、施工现场交接桩上级主管部门、业主(监理)审批技术交底(图11)桥梁工程施工技术管理流程图中线、水平精确复测墩(台)定位放样墩(台)基础施工墩(台)身施工墩(台)帽施工桥面系施工竣工验交现浇梁/架梁垫石施工
4、支座安装控制桩点交接梁片装运支架/移动模架调试就位支座采购竣工文件、施工总结运、架梁设备组装调试结束梁片预制及存放预制场建设及取证(图12)桥梁工程施工工艺流程图桥梁工程下部结构常施工的项目有:明挖扩大基础,桩基础(钻孔桩、挖孔桩);空心墩(台),实心墩(台);桥梁工程上部结构常施工的方法有:支架法现浇,移动模架法现浇,悬臂法现浇,集中制、运、架法;其施工程序及要点分别简介于下。二、梁下部结构工程的施工程序及要点(一)、明挖扩大基础施工程序及要点1.明挖扩大基础施工工艺流程见(图21)墩(台)基础放样基坑开挖混凝土配比基坑护壁及排水混凝土养生基底处理混凝土拌制、运输架立模板原材料检验试验混凝土
5、浇注基底检测施工准备绑扎基础钢筋钢筋加工制定处理方案模板制作混凝土强度试件制作结束钢筋、模板检查签证(图21)明挖扩大基础施工工艺流程图2.明挖扩大基础施工要点基础的定位放样,应在完成线路的精密复测后,在精测成果的基础上进行墩台基础放样工作,应注意桥梁中心线与线路中心线的关系。基坑开挖之前,应先做好地面排水系统。在基坑顶外缘四周应向外设置排水坡、并在适当距离设置截水沟,且应防止水沟渗水,以避免地表水冲刷坑壁,影响坑壁稳定性。基坑一般采用放坡开挖,当坑内无水、开挖后坑壁处于稳定状态的基坑壁不于支撑;当基坑开挖后坑壁不易稳定并有地下水,或放坡开挖场地受到限制,或基坑较深、放坡开挖工程量较大,不符合
6、技术经济要求时,可根据具体情况,采取必要的加固坑壁措施,如挡板支撑、喷混凝土护壁及锚杆支护等。基坑自开挖起,应抓紧连续不断地施工直至基础完成,施工时间绝不可拖延太长;如用机械开挖基坑,挖至坑底时,应保留30cm厚度的底层,在基础浇筑圬工前,用人工挖至基底标高。坑顶边缘应有一定的距离作护道,堆载距基坑缘0.5m。动载(包括机械及通道)距基坑缘1.0m,垂直坑壁坑缘边的护道还应适当增宽,堆置弃土高度不得超过1.5m。基坑排水方法由地质条件确定:当基坑内无流沙地层时、一般采用集水坑排水法;当基坑内有流沙地层时,宜采用井点排水法。基底检验一般采用直观、触探、挖试坑或钻探(钻深至少4m)等试验方法进行,
7、对经加固处理后的特殊地基,采用触探或作密实度方法检验。基底处理:对于一般软弱地基土层加固处理方法可归纳为四种,即:换填土法,挤密土法,胶结土法,土工聚会法。具体处理方法应由设计、监理、施工三方共同现场商定,并办理变更设计。基础结构施工:对放坡开挖的基坑,采用组合钢模板立模作为基础模板;对坑壁垂直无水的基坑,可直接利用坑壁作基础模板;混凝土采取拌和站集中拌制,混凝土运输车运输,泵送混凝土入模,分层连续浇筑成型。基坑应尽量在少雨季节施工。(二)、桩基础施工程序及要点一)钻孔灌注桩施工程序及要点1.钻孔灌注桩施工工艺流程见(图22)平整场地桩位放样护筒埋设搭设钻机平台钻机就位孔桩钻进终孔、清孔灌注水
8、下砼钢筋笼吊放、下导管二次清孔自然养护钢筋笼制作及检查签证泥浆沉淀池护筒制作导管水密试验泥浆池泥浆备料检测、调整泥浆指标砼原材料检验、配比试验混凝土拌制及运输砼强度试件制作(图22)钻孔灌注桩施工工艺流程图2. 钻孔灌注桩施工要点桩位放样应在熟悉设计图纸,对设计图纸中的坐标及水准基点数据进行核算后进行,并在桩位允许中心偏差范围内埋设护筒。护筒内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm、潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm),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1.5m2.0m左右(同时高出地面0.5m),护筒内存储泥浆应高出地面或施工水位0.5m以上,保护桩孔顶部土层不致因钻
9、头(钻杆)反复上下升降、机身振动而导致坍孔。钻孔平台应根据桩基设计位置,结合钻机底座的尺寸大小确定,并应有足够的刚度和稳定性,以满足施工和安全要求。对循环钻机要求钻盘中心与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上,钻杆位置偏差2cm;对冲击钻机中心应对准桩中心,并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上;钻机定位后,底座必须平整,稳固。泥浆的制备及循环净化一般多采用优质泥浆。其各项指标为:相对密度:1.031.1;粘度(s):1822;含砂率():2;PH值:810;胶体率():98;失水率(ml/30min):1420。根据桩基的分布位置设多个制浆池、储浆池及沉淀池,并用循环槽连接。出浆循环槽底纵坡不大于1.
10、0%,使沉淀池流速不大于10cm/s以便于碴土沉淀。采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土,必要时再掺入适量外加剂(如:CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等),保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好、成孔质量高的要求。试验室负责泥浆配比试验及现场指导。钻孔弃碴(废泥浆)放置到指定地方,不得任意堆弃在施工场地内或直接向水塘、江、河、湖、海排放,以避免污染环境。钻孔过程中应严格工艺操作,时刻注意地层变化,对不同的土层,采用不同的钻进工艺方法。清孔与孔径、孔深检查清孔的质量要求:灌注混凝土前,孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度1720s。同
11、时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度:柱桩5cm、摩擦桩20cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。孔径和孔形检测:孔径检测是在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行。根据桩径制作笼式井径器入孔检测,笼式井径器采用(8和12)钢筋制作,其外径等于钢筋笼直径加100mm,但不得大于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的34倍(旋转钻成孔)或46倍(冲击钻成孔)。检测时,将井径器吊起,孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。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13cm15cm,高2022cm,质量4kg6kg)。测绳必须经检校过的钢尺进
12、行校核。钻孔灌注桩的混凝土浇注应严格按水下混凝土的浇注工艺实施,缓慢提升混凝土导管,始终保持导管下端埋入混凝土的深度1.0m,一般控制在4m以内,确保均匀连续灌注,避免断桩;在浇筑混凝土前,应将钢筋笼固定在孔位护筒上,在混凝土灌注上升至接近钢筋笼下端时,应放慢浇筑速度,当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时,再提升导管,减少导管进入深度,使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时再按正常速度浇筑,以防止钢筋笼上浮。在浇注混凝土或放钢筋笼时,不要碰撞孔壁,避免造成坍孔;应认真严格控制混凝土的配合比和坍落度,浇灌混凝土时设置串筒下料,防止混凝土产生离析,使混凝土强度不均匀。二)承台施工程序及要点1.承台施工
13、工艺流程见(图23)施工准备基坑开挖桩头处理模板安装测量放线钢筋绑扎浇注承台砼砼养生、折模基坑回填模板制作钢筋、模板检查签证钢筋加工混凝土拌制及运输埋设冷却系统和测温元件(大体积混凝土)砼原材料检验、配比试验砼强度试件制作结束(图23)承台施工工艺流程图2. 承台施工要点钻孔桩水下混凝土灌注完毕并养护期满,应经第三方对桩身进行无损检测并符合设计及验标要求后,可进行承台施工;基坑开挖之前先做好地面排水系统;基坑一般采用放坡开挖,当坑内无水、开挖后坑壁处于稳定状态的基坑壁不于支撑;当基坑开挖后坑壁不易稳定并有地下水、或放坡开挖受到场地限制、或基坑较深、放坡开挖工程量较大,不符合技术经济要求时,可根
14、据具体情况,采取必要的加固坑壁措施,如挡板支撑、喷混凝土护壁及锚杆支护等。基坑自开挖起,应抓紧连续不断地施工直至承台施工完成。如用机械开挖基坑,挖至坑底时,应保留30cm厚度的底层,在基础浇筑圬工前,用人工挖至基底标高及桩头处理。坑顶边缘应有一定的距离作护道,堆载距基坑缘0.5m。动载(包括机械及通道)距基坑缘1.0m,垂直坑壁坑缘边的护道还应适当增宽,堆置弃土高度不得超过1.5m。基坑排水方法由地质条件确定:当基坑内无流沙地层时、一般采用集水坑排水法;当基坑内有流沙地层时,宜采用井点排水法。承台的施工放样,应注意桥梁中心线与线路中心线的关系。承台结构施工:采用组合钢模板立模作为基础模板;混凝
15、土采取拌和站集中拌制,混凝土运输车运输,泵送混凝土入模,分层连续浇筑成型。桩头与承台的连接要符合设计有关规定。(三)墩(台)身施工程序及要点1. 实体墩施工程序及要点实体墩施工程序对实体墩身高20m时,可采用支架、定型钢模、一次浇筑;当高度20米时,可采用分段立模浇筑混凝土的施工方法,其施工工艺流程见(图24)。砼基础顶面清理测量放线绑扎底段钢筋墩帽施工浇注混凝土钢筋、模板检查签证端面砼表面凿毛架立模板及脚手架混凝土养护混凝土拌制及运输绑扎上段钢筋模板设计及制作钢筋制作底段拆模砼原材料检验、配比试验提升至上段制作砼试件钢筋制作(图24)实体墩施工工艺流程图实体墩施工要点当基础混凝土达到设计强度
16、70%以上后,开始将墩身底部范围内基础混凝土表层浮浆彻底凿毛并清理干净。在钢筋绑扎前先调整好基础预留的插筋间距,在钢筋骨架外侧绑扎同级混凝土垫块,确保钢筋的保护层厚度及间距、接头符合设计、规范要求。墩身施工的定型钢模应拆装方便,接缝严密不漏浆,并有足够的强度、刚度和稳定性;安装就位的尺寸偏差应符合设计及验标要求。浇筑混凝土前,宜在接头处先浇筑5cm厚的等强砂浆,利于施工缝的结合;分段混凝土采用分层、连续整体浇筑,落差2.0m;混凝土浇注过程中,设专人护模,如果发现跑模、胀模以及漏浆等情况应及时处理;混凝土浇筑前要对振捣工进行技术交底,做到不过振、漏振,达到混凝土工程内实外美。混凝土浇筑完毕初凝
17、后,及时抽拔或转动墩台预留孔的模芯,及时采用塑料薄漠或草袋覆盖、洒水养护;当气温低于5时,不进行洒水。2空心墩施工程序及要点(1)空心墩施工流程当墩高20m时,采用支架法,分二次浇筑混凝土;当墩高20m时,可采用滑模、翻模法施工。墩身垂直运输使用墩旁塔吊,人员作业上下使用工作梯。塔吊和工作梯均支承在混凝土基础上。外模采用大块钢模板施工,内模采用标准小块钢模板拼装而成。墩身混凝土均用混凝土输送泵泵送入模,插入式振捣器捣固。空心墩翻板模施工工艺流程见(图25),施工方法见(图26)承台预埋钢筋调整、混凝土凿毛绑扎第一节段钢筋安装第一节段模板安装上一节段模板上一节段混凝土养护、凿毛钢筋下料、加工浇注
18、第一节段混凝土绑扎上一节段钢筋拆下一段模板模板加工制作提升模板,安装翻模下支撑结构浇注上一节段混凝土第一节段砼养护、凿毛起重设备就位钢筋、模板检验签证测量放线定位砼拌制及运输测量放线起重设备就位钢筋下料、加工钢筋、模板检查签证砼原材料、配比试验砼拌制及运输砼强度试件制作墩顶封端段施工钢筋模板检查签证(图25)空心墩翻模施工流程图(图26)空心墩翻模施工方法图(2)空心墩施工要点施工模板、塔吊基础、工作梯等应进行施工及工艺设计,在塔吊和工作梯四周设置临时排水沟,防止基础下沉。按设计准确放出薄壁空心墩的中线水平及内外模边线,如四周不在同一水平面,采用砂浆将立模底面标高调整到同一高程。钢筋在加工场按
19、设计图纸下料后运输到施工现场,用塔吊(或索道)将钢筋吊运到工作面,按设计及验标要求进行绑扎。采用混凝土预制等强垫块保证钢筋的保护层厚度。模板加工完成后、应试拼合格后方可投入使用,起吊安装过程中应严格操作规程,应确保模板在混凝土浇筑过程中不变形,不漏浆;应确保结构物中线、水平位置正确、尺寸偏差在验标允许范围内。模板安装后,用水准仪和全站仪检查模板四周顶面标高和墩身中心及平面尺寸,模板四周顶面相对高差5mm,模板墩身中心及平面尺寸偏差5mm,否则应进行调整,直至符合标准后再进行下道工序施工。优选混凝土配合比,保证混凝土的强度及和易性;混凝土集中拌制,水平运输采用混凝土搅拌车运输,垂直运输采用输送泵
20、泵送入模;混凝土分层浇注和捣固,分层厚度为30cm;采用插入式振动棒捣固,捣固顺序先四周后中间,相邻两个插入位置的距离不得大于振动棒作用半径的1.5倍,防止漏捣、重捣和捣固过量;混凝土初凝后,将混凝土顶面的浮浆清除并凿毛,有利于新老混凝土的粘接。混凝土初凝后,外露面采用土工布覆盖洒水养护;空心墩墩身拆模后,在墩身上端用水管缭绕一圈,在水管上通眼,并用土工布包裹;结构物在养生期间安排专人随时补水,以确保混凝土表面保持湿润,养护时间不少于10d,防止混凝土受温度影响产生表面收缩裂纹。3桥台施工程序及要点桥台施工工艺流程见(图27)基础面处理绑扎台帽、胸、耳墙钢筋台帽、胸、耳墙立模混凝土浇筑混凝土养
21、护测量放线模板设计、制作混凝土强度试件制作台后填土压实砌锥体护坡钢筋制作混凝土拌制及运输钢筋试验、检验台身立模浇注台身混凝土台身混凝土养护钢筋试验、检验钢筋制作模板设计、制作混凝土拌制及运输混凝土强度试件制作绑扎台身钢筋钢筋、模板检查签证压实度检测土工击实试验(图27)桥台施工工艺流程图桥台施工要点当基础混凝土达到设计强度70%以上后,开始将台身底部范围内基础混凝土表层浮浆彻底凿毛并清理干净。在钢筋绑扎前先调整好基础的预留的插筋间距,确保钢筋的保护层厚度及间距符合设计、规范要求。模板采用大块钢模板,先在地面拼装,然后用吊车吊装。应确保模板在混凝土浇筑过程中不变形,不漏浆。浇筑混凝土前,先浇筑5
22、cm厚的砂浆,利于施工缝的结合;混凝土采用分层、连续整体浇筑施工,分层厚度为30cm,浇筑速度控制在0.6m/h。混凝土浇注过程中,设专人护模,如果发现跑模、胀模以及漏浆等情况应及时处理;混凝土浇筑前要对振捣工进行技术交底,做到不过振、不漏振,以达到内实外光的混凝土结构。桥台施工完成后及时进行台后填筑,填料符合设计要求,分层夯实,夯实质量符合验标要求。4墩帽施工墩帽模板采用定型钢模板,钢筋采用卷扬机提升,人工绑扎。混凝土采用拌和站集中拌制,混凝土运输罐车运输,泵送入模。墩柱支承垫石高程位置应准确,表面应平整,并按设计或支座生产厂家的要求预留支座地脚螺栓孔(孔口宜偏大)。在支承垫石施工前实测墩顶
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