跨海大桥张拉压浆技术专项方案.doc
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1、浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥项目非通航孔节段梁安装施工技术补充方案张拉压浆技术专项方案 中交第一公路工程局有限公司 浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥项目 二零一五年五月 - 36 -中交一公局乐清湾1号桥 张拉压浆技术专项方案目 录一、编制说明- 1 -1.1 编制范围- 1 -1.2 编制依据- 1 -二、工程概况- 2 -2.1 项目简介- 2 -2.2 主要技术标准- 3 -2.3 自然环境- 4 -2.4 工程特点- 5 -三、预应力试验及设备- 6 -3.1 梁段接合面密封性试验- 6 -3.2 真空辅助压浆工艺试验- 6 -3.3 锚圈口和孔道摩阻损失测定试验- 6
2、 -3.4 灌浆浆液配合比试验- 7 -3.5 张拉压浆设备准备- 7 -四、体内预应力施工- 7 -4.1 箱梁纵向预应力施工- 7 -4.1.1 施工工艺- 7 -4.1.2 施工流程- 8 -4.2 箱梁横向预应力施工- 10 -五、体外预应力施工- 11 -5.1 体外预应力构造- 11 -5.2 体外索安装施工工艺流程图- 11 -5.3 施工机具- 12 -5.4 施工前准备工作- 13 -5.4.1 施工顺序- 13 -5.4.2 施工准备- 13 -5.4.3 穿索通道的准备- 13 -5.4.4 钢绞线下料- 14 -5.4.5 安装箱梁内临时支撑装置- 15 -5.5 体外
3、索安装- 15 -5.6 钢绞线张拉- 18 -5.6.1 单根张拉- 18 -5.6.2 张拉工艺- 19 -5.6.3 张拉力控制- 19 -5.7 张拉施工要点- 19 -5.8 减振限位及防腐处理- 20 -5.8.1 减振限位装置的固定- 20 -5.8.2 端部防腐处理- 20 -5.9 钢绞线保护措施和修补- 22 -5.9.1 环氧钢绞线的运输及现场堆放保护工艺措施- 22 -5.9.2 运输过程中采取的保护措施- 22 -5.9.3 现场堆放- 22 -5.9.4 环氧钢绞线现场下料保护工艺措施- 23 -5.9.5 安装环节- 24 -六、孔道压浆- 28 -6.1 真空辅
4、助压浆设备- 28 -6.2 预应力管道密封措施- 29 -6.3 真空辅助压浆施工方法- 29 -6.4 压浆工艺流程- 30 -6.4.1 压浆管道预埋- 30 -6.4.2 横向预应力封锚- 31 -6.4.3 纵向预应力封锚- 31 -6.5 真空辅助压浆的注意事项- 31 -七、预应力施工通病及防治措施- 33 -7.1 波纹管孔道漏浆- 33 -7.2 钢绞线被铸固在孔道里,不能自动窜动- 33 -7.3 违反张拉顺序,随意张拉- 34 -7.4 起拱度超标- 35 -八、主要人员配置及职责- 36 -中交一公局乐清湾1号桥 张拉压浆技术专项方案乐清湾跨海大桥非通航孔节段梁安装施工
5、技术补充方案张拉压浆技术专项方案一、编制说明1.1 编制范围乐清湾1号桥60m、47m节段梁拼装施工。主要施工内容为非通航孔节段梁拼装:东侧非通航孔YE01YZ01(K228+265K230+965),桥跨布置形式为标准联长5跨一联,9(560m),共9联;西侧非通航孔YZ05YW14(K231+435K232+265),桥跨布置形式为2(560)+(360+47),共3联。共计节段梁2328榀。1.2 编制依据(1)浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥承包合同;(2)浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥施工施工招标文件、施工图纸、清单及招标文件补遗书等;(3)浙江省乐清湾大桥及接线工程第
6、YS05合同两阶段施工图设计(浙江省交通规划设计研究院)(2014年3月);(4)国家及相关部委颁布的法律、法规和现行设计规范、施工规范、质量验收标准及其它有关文件资料;(5)浙江省高速公路施工标准化管理实施细则等管理文件;(6)节段式混凝土桥梁设计和施工指导性规范(美国洲际公路和运输者协会,1989);(7)预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程CJJ/T 111-2006;(8)工程现场调查、采集、咨询所获取的资料;(9)我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果;二、工程概况2.1 项目简介浙江省乐清湾大桥及接线工程起于温岭城南镇沙头门,起始桩号K202+05
7、0,接浙江省台州湾大桥及接线工程终点,线路南行过瑶坑岭头后进入玉环县境,路线沿海边布设,经沙门、龙溪、芦蒲,经分水山、跨乐清湾东汊至茅埏岛,再跨乐清湾西汊至乐清市南塘镇东山头,路线终点设南塘枢纽与甬台高速公路相接,路线终点桩号K240+217.824,路线全长38.168km。1号桥图2.1 项目位置示意图乐清湾1号桥合同段全长4305m,起于分水山,终于茅埏岛,起讫桩号K228+265K232+570。其中K228+265K232+265为乐清湾1号桥,由东侧非通航孔+通航孔+西侧非通航孔组成,上部结构为预应力混凝土预制拼装连续箱梁,标准联长5跨一联。图2.2 乐清湾1号桥路线平面示意图2.
8、2 主要技术标准(1)公路等级:双向六车道高速公路(2)设计行车速度:100km/h(3)行车道宽:整体式断面桥梁全宽33.0m(桥台与路基同宽为33.5m) 分离式断面单幅桥梁宽16.25(桥台与路基同宽为16.75m)(4)汽车荷载等级:公路-级(5)设计基准期:100年(6)地震基本烈度为度,结构物设防标准见下表:桥梁设防地震概率水平结构性能要求结构校核目标非通航孔桥E1:50年10%主要结构处于正常使用极限状态主要结构校核应力E2:100年5%控制位移或变形考虑延性校核极限承载能力;校核位移和变形(7)跨海桥梁路段路线指标如下表:序号指标名称采用值1大桥长度40002计算行车速度(km
9、/h)1003圆曲线半径(m)40004曲线长度-5最大超高26最大纵坡(%)2.37最小纵坡(%)0.38变坡次数4/39凸形竖曲线半径(m)2000010凹形竖曲线半径(m)30000,/25000(8)风参数:桥址处距地面10m高处百年一遇基本风速采用 40.1m/s,施工重现期20年。2.3 自然环境2.3.1 气象桥址区位于浙东南沿海,属亚热带季风气候区,具有季风显著、四季分明、温暖湿润、雨量丰富、台风频发的气候特点。年平均气温17.5左右,年极端最高气温35.0,年极端最低气温-5.5。工程区域雾出现频率较高。全年各月均有雾出现,但主要集中在冬、春两季。工程区域受台风影响的几率、风
10、力和降水量都是浙江省最大的地区之一,影响本工程区域的台风平均每年3个左右,多的年份可达67个,是浙江省台风影响最为频繁的地区。台风影响的主要时段是79月,约占影响台风总数的80%以上,其中8月最多,约占总数30%。因此,每年511月,工程区域都有可能受到台风影响。台风影响的时间一般为23天。在台风影响下,工程区域附近的极大风速都可达12级以上。2.3.2 水文(1)潮汐根据工程区域内各潮位站的观测资料,潮型判别数值均小于0.5,在0.230.31之间,因些,乐清湾潮汐属于正规半日潮。乐清湾是我国强潮海湾之一,平均最大潮差8.09m,最高潮位5.27m,最低潮位-3.94m,平均潮差5.00m,
11、平均高潮位2.87m,平均低潮位-2.28m,平均涨潮历时6小时27分,平均落潮历时5小时58分。(2)波浪桥址区域为我国每年热带期气旋多发地带,对当地海浪影响较大。乐清湾内几乎不受外海浪影响,外海浪只影响至玉环半岛中部丁侧海角以南,大小乌山以北海海域的波浪以风浪占绝对主导。桥址区在同重现期条件下受N-NNE和SSE-S向风引起的波浪较大,其西段和东段在300年一遇设计风速300年一遇高潮位组合下计算得到的有效波高为3.0m,100年一遇设计风速100年一遇高潮位组合下有效波高为2.5m。2.4 工程特点2.4.1 气候条件恶劣工程区域受台风影响的几率、风力和降水量都是浙江省最大的地区之一,影
12、响本工程区域的台风平均每年3个左右,多的年份可达67个,是浙江省台风影响最为频繁的地区。玉环在9417号台风影响下极大风速达50.4米/秒,十分钟平均最大风速达39.6米/秒。2.4.2 水文地质条件复杂(1)潮汐乐清湾是我国强潮海湾之一,最大潮差8.09m,平均潮差5.00m,给水中施工带来诸多不便,且影响安全作业。(2)滩涂桥址区受新建漩门湾大堤影响,滩涂长度达2940米,占桥梁全长的73.5%。鉴于海上特大桥施工依靠船舶施工比重较大,因此滩涂所占比重越大施工受滩涂计潮水影响越大。受其影响桥梁施工进度受到严重制约,施工有效作业时间明显减少。(3)波浪桥址区域为我国每年热带期气旋多发地带,对
13、当地海浪影响较大,常年平均浪高1.5m。受其影响施工方案可选择面受限,施工安全风险明显增加,临时结构安全系数不得以全部提高,导致施工难度增加、施工进度受限、施工组织管理要求极高。(4)地质情况桥区地质情况复杂,全线大部分地质表层为滩涂,覆盖1520m后流塑性极高的淤泥;靠近陆地位置,有坡度超过60%的中风化凝灰岩斜岩面;东岸1#26#墩位于漩门湾大坝范围内,路线区域内有多达4处溃坝区,均大大增加现场施工难度。2.4.3 通航条件复杂根据航道规划,乐清湾1号桥、2号桥航道规划为3000吨级船舶双向通航,桥位处通航代表船型尺度如下表所示:代表船型航道类型通航净空尺度(米)通航孔数量净宽净高3000
14、吨级杂货船双孔单向11430.52单孔双向21530.51施工过程中需先行封闭一个通航孔,而乐清湾水域月均船舶流量大于800艘/月,通航船舶的最大吨位达到7000吨级,且乐清湾航道是施工台风期该海域主要避风航道,航道管理难度极大。施工安全及航道安全隐患的存在,给项目安全生产管理提出了极高的要求。2.4.4 环保要求高路线跨越台州、温州两地,穿过海洋养殖区,环保要求高。2.4.5 施工组织难度大施工作业线长,水上作业船舶多,干扰频繁,且受自然条件限制、有效作业天数少,施工组织难度很大,需要加强与海事、航道等部门协调,确保航运和施工安全。同时,海山乡四面濒海,桩基及下部结构施工过程中用电负荷大,在
15、现有电力情况下合理组织基础及下部结构施工是本工程的重点之一。三、预应力试验及设备进行纵向预应力施工之前,需完成梁段接合面密封性试验、真空辅助压浆工艺试验、锚圈口和孔道摩阻损失测定试验以及灌浆浆液配合比试验等。3.1 梁段接合面密封性试验梁段接合面密封性试验的目的是检测真空压力机性能和接合面密封性能能否达到要求;具体试验将有具有相应资质的单位进行试验,并出具正式的测试成果报告。3.2 真空辅助压浆工艺试验真空辅助压浆试验的目的在于检测压浆工艺以及浆体能否满足施工规定的要求;具体试验在现场完成,由我单位操作人员进行试验,并根据试验结果提交正式的测试成果报告。3.3 锚圈口和孔道摩阻损失测定试验锚圈
16、口和孔道摩阻损失对作用于梁段的有效预应力有影响,需对实际值进行测定,并与设计取值相比较,以此对实际的张拉控制力进行适当的调整。锚圈口和孔道摩阻损失测定的对象为纵向体内束和体外束,并出具正式的测试成果报告。3.4 灌浆浆液配合比试验真空辅助压浆浆体与普通压浆浆体相比,在配置时遵循以下几项原则:1、要求能改善浆体的性质,降低水灰比,减少空隙、泌水,消除离析现象;2、降低硬化浆体的孔隙率,获得较好的灌浆质量,保证耐久性;3、减少和补偿浆体在凝结硬化过程中收缩变形,防止裂缝的产生。最终的浆液配合比以报经监理工程师、中心试验室审批后的为准。3.5 张拉压浆设备准备根据设计张拉钢束数量,准备550T千斤顶
17、4台,270T千斤顶3台,配备智能张拉系统一套。千斤顶标定证书见附录。同时根据浙江省要求采用智能+真空压浆系统,配备LJ-YJA1型大循环智能压浆系统及真空套件一套,操作说明及合格证见附录。四、体内预应力施工4.1 箱梁纵向预应力施工体内预应力束钢绞线采用S15.20高强度低松弛钢绞线,标准强度1860MPa。体内纵向预应力束采用15S15.20、19S15.20、22S15.20三种规格的钢绞线;预应力束的锚下张拉控制应力取为标准强度的0.75倍,即1395MPa。横向预应力钢束在完成本跨纵向体内预应力束的张拉后进行张拉,并进行相应的灌浆封锚。纵向体内预应力束采用两端整体张拉,为减小预应力张
18、拉对T构线型的影响,特引入一拖四智能张拉设备,即一个控制中心,四台千斤顶。这样能保证T构张拉过程中,腹板两端同时张拉,减小对桥梁线型的影响。预应力钢束采用张拉力与伸长量双控,设计图纸上给出的伸长量为理论计算值,实际需根据钢绞线检测结果与管道摩阻系数测试后进行相应的修正。4.1.1 施工工艺纵向预应力施工工艺流程见图4.1.1-1。张拉设备标定穿束张拉封锚千斤顶安装预应力筋下料预应力筋检测锚具、夹片检测压浆水泥浆配合比设计图4.1.1-1 体内纵向预应力施工工艺流程4.1.2 施工流程(1) 钢绞线下料钢绞线采购于有资质生产厂家生产的合格产品,进场时按照要求检验合格后方可使用。钢绞线下料采用砂轮
19、切割机切割,严禁电焊切割。下料时钢绞线下方铺设一层土工布,防止钢绞线受污染。下好的钢绞线按不同长度、不同使用部位分别进行标识,以备使用。下好的钢绞线妥善保管,防止其锈蚀或损伤。(2) 穿束对于采用整孔悬挂拼装施工的桥跨,在每一跨节段拼装完成并张拉所有临时预应力筋后,即可进行体内纵向预应力束的穿束;对于采用悬臂节段拼装施工的桥跨,在每对称拼装完一对箱梁节段并完成节间临时预应力筋张拉后,即进行相应的穿束工作。较短束采用人工穿束;较长束采用穿束器单根穿进,从每跨的一端向另一端穿束,每次穿一根,每束钢绞线按照从下至上、从左到右的顺序依次穿进;在穿束过程中如遇到阻碍,则退回反复进行试穿,直至通过,如仍不
20、能穿过,则检测是否管道有堵塞现象,分析原因并以处理后再行穿束。(3) 锚具及千斤顶安装锚具及千斤顶安装时,先清理锚垫板内的填充物或混凝土浆液,疏通压浆孔,清理钢绞线上粘连的杂质或污物。然后按照要求分别安装锚板、夹片、限位板、千斤顶、工具锚板及工具夹片等。工具夹片安装时必须涂抹退锚剂(石腊和机油混合物)。纵向预应力束张拉千斤顶由2t的手拉葫芦悬挂于张拉平台架体上并调整到位。体内纵向预应力张拉采用“悬浮”式张拉工艺,见图4.8-2。图4.1.2-1 体内纵向预应力悬浮式张拉示意(4) 预应力张拉顺序纵向预应力束的张拉顺序严格按照提供的设计张拉顺序进行(或原则上按从最靠近箱梁截面形心位置分别向上顶板
21、、下底板进行),张拉时每个梁段面布置2台千斤顶,采用两端同时整体对称张拉,若受到张拉空间限制也可采用两端单根张拉,张拉过程中保证两端千斤顶升、降压速度相近。1)节段梁拼装过程中,先张拉腹板“W”钢束,后张拉顶板“T”钢束。2)中跨拼装完毕后,先张拉底板“MB”钢束,后张拉顶板“MT”钢束。“MB”钢束张拉顺序为。3)边跨拼装完毕后,“SB”钢束张拉顺序为。(5) 体内预应力张拉要点湿接缝箱梁混凝土的强度达到设计强度的90%以后进行预应力张拉。预应力束分级张拉程序为:025%con50%con80%con100%con(持荷5min后锚固)。预应力束在张拉控制应力持荷5min后,千斤顶回油锚固,
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