目录
一、工程概况 (1)
1.1 设计概况 (1)
1.2 地形 、地貌及场地布置概况 (1)
1.3 编制依据 (1)
二、墩身施工方案 (2)
2.1 总体施工方案 (2)
2.2 模板系统说明 (2)
2.3 施工设备 (3)
2.4 墩身及墩顶盖梁施工 (4)
2.5 墩身防裂及混凝土修补预案 (7)
三 、施工工艺 (9)
3.1 工艺流程 (9)
3.2 施工顺序 (10)
3.3 施工步骤 (10)
四、施工资源配备计划 (18)
4.1 机具配备计划 (18)
4.2 人力资源计划 (19)
4.3 施工工期计划 (19)
五 、质量保证措施 (20)
六 、安全保证措施 (20)
七、环境保护措施 (21)
八 、附件 (21)
九 、附图 (21)
南京大胜关长江大桥主桥4#墩墩身施工组织设计
一 、工程概况
1.1 设计概况
南京大胜关长江大桥工程位于既有南京三桥上游约1.5公里处,主桥采用六跨连续钢桁拱桥,4#墩是钢桁拱连续梁主桥的边墩,墩身为双幅6.0×10.0m的矩形空心墩,单箱单室截面,壁厚1.0m,双幅空心墩通过墩顶拱形盖梁形成框架结构,墩底标高+0.0,墩顶标高+38.3m,墩顶拱形盖梁为半径6.5m的半圆形拱,拱脚标高+25.8m。墩身钢筋423.5t,混凝土3321m3。
1.2 地形、地貌及场地布置概况
主桥4#墩位于长江北侧河槽浅水区,河床面高程-5.77m。墩位处现有钻孔桩施工时所留施工平台,墩身混凝土由4#墩水上固定混凝土工厂供应,在北岸C区生产地上布置钢结构加工车间 、钢筋加工车间 、材料存放场等,钢筋、模板可通过起重交通码头船运至4墩 。
1.3 编制依据
(1)新建南京大胜关长江大桥工程参考技术资料。
(2)《新建南京铁路枢纽南京大胜关长江大桥施工设计图册》 。
(3)中华人民共和国及铁道部有关部门颁发的主要现行法规 、规范 、标准及办法,主要有:
《客运专线铁路桥涵施工技术指南》(TZ213-2005)
《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)
《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设{2005}160号)
《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)
《铁路工程结构混凝土强度检测规程》(TB10426-2004)
《铁路工程施工安全技术规程》(TB10401.1-2003)
二 、墩身施工方案
2.1 总体施工方案
主桥4墩身施工配置1套北京卓良模板有限公司设计的ZL-CB-240爬升模板。模板拼装在C区场地钢结构加工场内进行,拼装成标准块件,然后由汽车运至码头下河,船运至墩位处 。施工时使用现有施工平台上的ZSC4060型动臂塔吊配合安装模板 、钢筋。钢筋每9m一节,利用模板操作平台进行现场绑扎,主筋纵向接头采用镦粗直螺纹套筒连接,其他钢筋加工时采用闪光碰焊或电弧焊连接。混凝土由4#墩水上固定式混凝土工厂生产,采用输送泵输送、布料机布料 。
2.2 模板系统说明
北京卓良模板有限公司设计的ZL-CB-240爬升模板主要由平面模板系统、爬架系统、工作平台系统和锚固系统组成。
(1)平面模板系统
包括:21mm厚胶合板、木工字梁H20、钢背楞 、连接爪 、吊钩。其中木工字梁选用长度为4.50m,其布置的最大间距为280mm,水平钢背楞的最大间距为1300mm,最底端水平钢背楞距离模板底边缘为300mm;面板与木工字梁通过铁钉或木螺丝固定,钢背楞与木工字梁之间通过连接爪相连接,有机地将三者连结牢固;每块模板上对称布置两个吊点,以便吊装。模板之间主要通过板间连接片将相邻钢背楞定位联结,从而使桥墩各分块模板连成一个整体 。
(2)爬架系统
包括:挑架 、主背楞 、斜撑、主梁三角架、吊平台。
(3)平台系统
包括:爬架主平台 、内筒平台 、上部操作平台、下挂平台 、防风拉杆 。
(4)锚固系统
包括:爬锥M36/D20 、高强螺杆D20、埋件板、M36受力螺栓 、平垫圈φ36。
以上材料除钉子 、木板 、木方 、特殊钢构件 、脚手钢管 、单向扣件和转向扣件由现场自备外,其它标准构件全部由厂家提供 。
模板系统基本结构见下图:
锚固系统
操作平台
平面模板系统
拉杆
爬架主平台
下挂平台
ZL-CB-240墩身模板系统
ZL-CB-240具体施工工艺详见附件一《北京卓良模板有限公司南京大胜关长江大桥模板施工方案》。
根据实际施工情况,墩身混凝土分层浇筑,具体分层厚度见附图一《南京大胜关长江大桥主桥4#墩墩身混凝土分层浇筑及墩帽支架示意图》 。
2.3 施工设备
(1)施工主要机械设备
施工主要机械设备包括塔吊 、塔梯 、电缆 、水管 、布料机 、泵管等
1)塔吊:桥墩施工时利用现有4#墩平台的ZSC4060型塔吊作为起重设备,安装钢筋、模板等 。
2)塔梯和布料机:在主桥空心墩上游幅南岸侧和下游幅北岸侧各安装一台塔梯和BLZ12布料机,供施工人员上 、下和混凝土浇筑布料使用 。塔梯每隔4.5m左右设置一道附墙撑,附墙撑采用钢管与墩身外壁预留的爬锥连接固定 。
3)水管 、电缆 、泵管:水管、电缆 、泵管附着于塔梯塔身,采用U形卡固定,随墩身施工高度延伸而向上接高 。
(2)承台预埋件设置
考虑到墩身施工时承台上需安装塔梯、布料机 、墩顶盖梁支撑桁架等设施,承台顶面设置预埋件,便于设备安装固定,预埋件布置图详见附图二《南京大胜关长江大桥主桥4#墩承台施工预埋件布置图》。
2.4 墩身及墩顶盖梁施工
(1)施工准备
1) 拆除围堰内支撑桁架。
2) 将墩身与承台交界面凿毛,并将混凝土表面清理干净 。
3) 在承台顶面测量放线,放出墩身纵横十字线及墩身边线 。
4) 检查预埋的墩身钢筋位置、尺寸、数量 。
(2)墩身施工测量
由于高速铁路对墩身高程和平面位置要求严格,测量人员应事先制定专项的墩身施工测量方案报批。施工前,由测量人员进行放线,在模板架设完毕浇筑混凝土前,由测量人员对模板进行检查,包括平面位置、倾斜度。
(3)墩身底节施工
1) 考虑模板三角架的安装高度,底部2m实心段和0.5m空心段作为第一节浇筑 。
2) 利用塔吊安装底节墩身钢筋、模板,埋设爬锥 、通风管等预埋件。为防止模板现场拼缝漏浆,在面板竖向拼缝处应贴双面胶带。预埋件或模板拉杆与钢筋有冲突时,可适当调整钢筋位置 。
3) 墩身外模需安装爬锥,第一节段墩身爬锥距浇筑顶面的高度为0.25m 。
4) 预埋的PVC通风管直径为φ外100mm,埋设时注意向外设置1%的斜坡,PVC管两端用胶带封堵 。PVC管下料时,应比理论长度长1~2mm,以保证PVC管两端与内、外模板顶实。PVC管用钢筋定位牢靠,防止浇筑混凝土过程中移位 。
5) 墩身模板安装好后,需在模板底口内侧抹一圈与墩身混凝土同标号的水泥砂浆,以有效防止浇筑混凝土时模板底口漏浆 。
6) 脱模剂采用新机油掺加柴油或色拉油(根据试验墩使用效果确定),钢筋保护层采用硬质塑料制品专用保护层或弧线形状混凝土垫块。
7) 墩身短边采用φ20mm的高强度钢筋对拉,拉杆外套φ外25mmPVC管,以便混凝土浇筑后将拉杆取出 。模板面板上的开孔应与拉杆套管外径一致,防止拉杆孔处漏浆 。
墩身长边拉杆需进行接长处理 。接长筋采用Ⅱ级φ25mm钢筋,与原拉杆双面搭接焊,每面焊缝长度不少于100mm 。由于接长拉杆存在搭接接头,直径过大,故不考虑在混凝土浇筑后取出,需在拉杆与模板内侧面接触处安装模板厂家提供的专用锥形件,混凝土浇筑后可将端部拉杆和锥形件取出,以使浇筑的混凝土面美观 。(拉杆形式见附图三《墩身拉杆结构示意图》)
8) 墩身混凝土浇筑完毕后,顶面应收浆抹平,保证顶面在同一水平面内 。为便于收浆抹平,空心段内模先安装0.5m高,浇筑第二节时再接长 。
9) 现场应多做一组试块,与墩身混凝土同条件养护,拆模前试压试块强度,作为拆模的依据 。
(4)墩身第二节施工
1) 将墩身顶面凿毛,并清理干净。注意凿毛时,不得损坏墩身顶口的外侧面,以免影响外观,同时不得损伤模板面板。
2) 利用塔吊安装第二节墩身钢筋、内模,拆除并提升底节外模,安装外模三脚架支撑结构,第二节墩身外模需按照模板设计图纸埋设爬锥。
拆模时应先通过模板斜撑将模板调为略向后倾2°左右,使模板与混凝土面脱离,然后通过后移装置,将模板后移60~70cm 。
拆模后要及时清理保养面板,注意必须将模板表面的灰浆清理干净,再用干净纱布将模板擦干净 。
模板每次使用时需涂刷脱模剂,脱模剂要涂刷均匀,达到模板表面油光但无油迹为准,不得漏涂,以保证浇筑混凝土面光滑,同时避免拆模时损坏模板 。
3) 墩身第二节内模一部分处于变坡段,一部分处于直线段,所以其墩身第二节变坡段内模需临时制作 。新制内模采用木模,木模面板采用竹胶板,以保证浇筑出的混凝土表面光洁,内模应有足够的刚度和稳定性,以满足施工要求 。自制内模拉杆孔要与外模一致,自制内模在浇筑完第三节后全部拆除 。
4) 墩身模板安装前,需在模板底口混凝土侧贴双面胶带或海绵条,使模板底口与
已浇筑节段混凝土面密贴,防止浇筑混凝土时模板底口漏浆。
5) 浇筑墩身混凝土前在模板顶端设置一层水平木条,作为混凝土浇筑顶标高的标记线,使每节段分界线齐平,使墩身外观整齐美观 。以模板往下3cm处作为混凝土浇筑的顶标高。
其他要求同墩身底节施工 。
(5)墩身标准节段施工
1) 将墩身顶面凿毛后,利用塔吊安装标准节段墩身钢筋、内模,拆除并提升外模,安装外模下挂平台结构 。
2) 标准节段墩身内、外模均需埋设爬锥,爬锥应按照模板设计图纸中爬锥的高度和位置埋设 。
3) 该节段墩身使用标准内模 。混凝土达25%设计强度以上,拆除下端内模,外模向外退开,模板提升,安装标准内模,将内外模合拢,浇筑混凝土并养护。依此循环,通过模板的提升及内外模的分合实现拆模、立模,逐渐向上完成墩身施工。
4) 根据施工的需要,在墩身壁上预埋PVC通风管 、塔梯附墙锚固件及托架预埋件 。
(6)墩身顶节和墩顶盖梁施工
墩身顶节和墩顶盖梁施工同步进行,墩身顶节模板包括变坡段内模、底模和圆弧段外模,变坡段内模倒用底部变坡段内模;盖梁模板包括拱形盖梁底模和外侧模 。内外模均需埋设爬锥,爬锥应按照模板设计图纸中爬锥的高度和位置埋设。
墩身顶节底模和盖梁圆弧段底模利用墩身预埋牛腿和支撑桁架作为承重体系,承担上层混凝土浇注时的施工荷载 。考虑到墩身模板分节高度,结合模板分节高度和现场实际施工需要,拟将墩顶盖梁混凝土施工分3层浇筑,具体分层厚度见附图一《南京大胜关长江大桥主桥4#墩墩身混凝土分层浇筑及墩帽支架示意图》
施工步骤如下:
1) 墩身直线段浇筑至标高+20.5m,在下一层浇筑时墩身混凝土预埋墩顶拱形盖梁底模体系支撑牛腿,混凝土浇筑至标高+25.00m,分层厚度4.50m。
2)安装支撑桁架,结合墩身预埋牛腿,搭设墩顶拱形盖梁模板支撑平台,拼装盖梁模板,预埋墩顶拱形盖梁底模最顶层牛腿和墩身顶节底模体系支撑牛腿,混凝土浇筑至+28.008m,完成墩身直线段混凝土浇筑,分层厚度3.008m,因承台标高引起的墩身高
度偏差及已浇筑墩身累积高度偏差可在该节段施工时进行调整 。
3) 利用墩身预埋牛腿,搭设墩身顶节底模支撑平台,整体安装墩身弧线段模板,混凝土浇筑至+34.3,分层厚度6.292m。
4) 混凝土浇筑至+36.3,分层厚度2m。
5) 混凝土浇筑至+38.3,分层厚度2m。
6) 等待混凝土强度满足拆模要求后,拆除盖梁底模和墩身顶节底模支撑平台,割除钢牛腿,进行后期处理,墩顶盖梁施工完成 。
其他要求同墩身标准节段施工 。
(7)墩顶流水坡及支承垫石施工
支承垫石混凝土在墩帽混凝土完成并具有一定的强度后再单独进行施工,墩帽混凝土施工前应按设计图预埋支承垫石钢筋或完成支承垫石钢筋的绑扎作业 。支承垫石混凝土采用钢模一次浇筑完成,其顶面标高及四角高差应严格控制在设计及规范要求内,并按支座地脚螺栓预留螺栓孔 。
垫石施工经过上述工艺控制,应能够达到设计和规范要求,但为保证施工的可靠性,就以下可能出现的问题进行分析,并提出处理方法:
1)如果垫石顶面高程和四角高差略微超出规范设计值,利用磨光机等设备进行磨平处理,在施工中进行测量观测,保证垫石磨平后的平整度、四角高差。
2)如果垫石顶面高程和四角高差等数据相差较大,则凿除高出的垫石混凝土,然后按照相关设计和规范要求进行重力式灌浆,以确保垫石的质量 。
2.5 墩身防裂及混凝土修补预案
鉴于承台与薄壁墩身施工龄期及结构形式、尺寸的差异易造成墩身第一节表面出现竖向裂纹,拟从结构上 、施工工艺上采取一定的措施以防止裂纹的出现,具体措施如下: (1)在第一节墩身(2.5m)钢筋外侧与模板间增设直径φ3mm、网格100×100mm,高度为3m的扩张网,沿第一节墩身外全范围布设,以提高墩身混凝土表面抗裂能力 。(扩张网布置见附图四:《墩身底节金属扩张网布置图》)
(2)为降低混凝土的收缩 、徐变,墩身第一节混凝土调整配合比,降低坍落度,控制坍落度在14~16cm,初凝时间不小于10h,其混凝土施工由4#墩水上混凝土工厂生产,泵运至浇筑点进行浇筑。其他节段墩身混凝土坍落度控制在16~18cm,以保证泵送混凝
土的要求 。
(3)为降低实体段混凝土水化热的影响,在第一节实体段以及墩顶实心段增设冷却管,按大体积混凝土施工控制。其冷却管通水降温方法与要求同承台大体积混凝土施工。(冷却管布置见附图五:《墩身顶底节冷却管布置图》)
(4)除采取上述防裂措施外,尚针对薄壁宽墩制定如下专项施工要求:
1)承台施工完成后,宜尽快进行墩身混凝土施工 。根据现场施工情况,合理安排,尽可能减少承台与墩身混凝土龄期差;
2) 延长墩身第一节脱模时间,第一节墩身混凝土脱模强度100%,脱模龄期不宜小于7天;
3) 墩身养护根据现场工序状况 、施工环境 、气候条件可分别采用洒水养护 、养护液养护、保温养护 。
①拆模前养护(不含冬季养护)
拆模前采用洒水养护,沿墩身周圈布设钢水管路,水管上按间距100mm密布Ф5mm 孔眼,通过水管路供水,利用孔眼均匀 、全范围浇水,确保墩身混凝土表面湿润。
②拆模后养护(不含冬季养护)
拆模后可采用洒水养护或养护液养护 。洒水养护同上,当采用养护液养护时,模板拆除后,即刻在墩身表面均匀喷涂养护液,并用塑料薄膜进行密封包裹,减少养生水份蒸发 。养护期间应加强保护,确保塑料薄膜不破损。
③保温蓄热法养护
当昼夜平均气温低于5℃,最低温度低于-3℃时,按冬季施工要求进行养护。
冬季混凝土采用保湿蓄热法养护,即在模板四周或混凝土表面覆盖两层草袋、一层彩条布保温,草袋上下错开 、互相搭接,形成良好的保温层。
冬季养护不得洒水,拆模后可结合养护液进行养护,即模板拆除后,在墩身表面均匀喷涂养护液,并用塑料薄膜进行密封包裹,然后覆盖两层草袋 、一层彩条布保温 。(5)混凝土修补预案
1) 混凝土表面修饰
拆模后,在混凝土原生湿润(不另浇水)条件下,对混凝土外露面立即进行(或
边拆模边进行的)表面修饰处理的作业方法 。
使用场合:混凝土面无大的(或无严重的)跑模漏浆、蜂窝 、麻面等外观缺陷,主要存在气泡眼较大,细泡点密集或有多处气泡 、水线、砂眼的情况,以及在冬季、多雨
季节里实施的个性施工,一般采用干修法。
①模板拆除后,立即采用重量比约1:2的黑 、白水泥(注:黑水泥指与该混凝土同标号、同品种的水泥,以下同),掺入经试配确定的少量干净细砂和少许107胶水或相当此类胶水拌和成干硬性的水泥砂浆,用油漆刮刀把混凝土表面散布的一个个豆眼般及较大的气泡眼填实 、刮平 。一般称其为第一遍补浆 。
②第一遍补浆作业结束后(或前后流水作业相距)一定时间(一般约1-3小时),接着采用重量比为1:2.5-1:3.5的黑白水泥调制的中稠灰浆,进行展延性补浆,范围是第一遍补浆过的和第一遍未补浆的细小气泡带、气泡群 。通常称其作业为第二遍补浆 。
③两遍补浆完成后(或前后流水作业相距)一定时间,即补浆点达到可用金刚砂布对其打磨而又不致脱落的程度(一般约2-4小时)后,将补浆面打磨平整。最后采用重量比为1:3.5-1:5的黑 、白水泥拌干灰,并用棉纱头将混凝土面全面抹擦一遍,待自然静置过夜至第二天(不少于6小时)再进行覆盖洒水保养 。
④若第二天发现有补浆收缩或脱落 、存在凹凸不平或麻斑现象,则应按“①~③”项的程序 、方法操作,有针对性地再修补一次 。
2) 裂缝修复
①裂缝检查 、分类
对裂缝进行一次全面检查,记录裂缝发生的位置、宽度与长度并按裂缝宽度δ≥0.15mm与δ＜0.15mm进行分类,做好标记 。对于裂缝宽度δ≥0.15mm的必须按修补方案进行处理,对于δ＜0.15mm的裂缝可进行表面封堵 。
②修补时期
桥墩墩身裂纹的修补,为确保裂纹修补质量,避免因收缩徐变造成已修补的裂纹继续发展或新增裂纹,修补工作应安排在墩身混凝土浇注后龄期不小于三个月后、且裂纹观察已经维持稳定后进行。
三 、施工工艺
3.1 工艺流程
施工工艺流程见:
附件二:《墩身施工工艺流程框图》
3.2 施工顺序
墩身中轴线及边线测量定线→墩身底节钢筋和预埋件→安装墩身底节模板→浇筑
墩身底节混凝土,养护→施工缝处理,接长墩身钢筋,安装预埋件→拆除墩身底节模板,提升模板→浇筑第二节混凝土,养护→接长墩身钢筋→拆除第二节模板,提升模板→浇筑第三节混凝土,养护→依此循环,直至完成墩身施工→搭设模板支撑结构,安装墩帽模板→分两次浇筑墩帽混凝土,养护→拆模→进行墩顶托盘 、流水坡、支承垫石施工 。
3.3 施工步骤
(1)准备工作
1)承台竣工验收:承台拆模后,在顶面测量放出中心线,对其平面位置进行竣工测量验收,应符合设计及规范要求。
2)墩身平面放样:精确测量放出墩身纵横十字轴线及标高线,并做上醒目标志 。
3)墩身预埋钢筋验收:根据测放的墩身纵横十字轴线及标高线,复查墩身预埋钢筋的位置 、尺寸 、数量是否满足设计与规范要求 。
(2)钢筋 、冷却管制作安装,接地引线及其他预埋件埋设
1)钢筋制安
①钢筋制作
a 、所用钢筋均应有制造厂家的质量保证书和出厂合格证,且工地试验室应按规定进行抽样检查,其技术要求应符合现行国家标准的有关规定 。
b 、钢筋在钢筋加工车间采用钢筋切断机按定尺长度下料、弯制成型,再倒运至现场进行安装、接长。
c 、钢筋加工弯制前,其表面的油渍、漆污 、浮皮 、铁锈等应清除干净,钢筋应顺直,无局部折曲,加工后表面无削弱钢筋截面的伤痕 。
d、钢筋在加工弯制前应调直,当采用冷拉方法矫直钢筋时,钢筋的矫直伸长率为:Ⅰ级钢筋不得大于2%;Ⅱ级钢筋不得大于1%。
e 、钢筋的弯制和末端弯钩应按设计要求办理,设计未提要求时则按施工规范标准弯钩制作 。
②钢筋连接
a、墩身主筋采用直螺纹套筒连接方式,直螺纹套筒连接接头的加工包括钢筋的墩
头和套丝,
墩头和套丝均采用直螺纹墩头机和套丝机进行加工 。直螺纹接头应满足《钢筋机械连接通用技术规程》现行的各项条款要求,其余钢筋采用焊接或绑扎连接。
b 、钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置 。配置在“同一截面”内受力钢筋的截面面积,占受力钢筋总截面面积的百分率,应符合设计要求。当设计未提要求时,应符合下列规定:
[a] 、焊接接头或直螺纹接头在受拉区不得大于50%;绑扎接头在受拉区不得大于25%,在受压区不得大于50%;
[b]、钢筋接头应避开钢筋弯曲处,距弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍;
[c]、在同一根钢筋上应少设接头。“同一截面”内,同一根钢筋上不得超过一个接头(钢筋接头布置见附图六:《墩身钢筋连接原理图》) 。
③钢筋安装
a 、钢筋应按设计图纸和规范要求进行绑扎安装 。钢筋品种 、规格 、数量、形状、位置、间距 、接头等均应符合设计图纸和施工规范的要求,并严格做好原材料抽检和接头试验工作。
b 、钢筋骨架应绑扎牢固并有足够的刚度,且在混凝土灌注过程中,不发生任何松动或大的变形 。
c 、钢筋保护层采用硬质塑料制品专用保护层或弧线形状混凝土垫块(与墩身混凝土同等强度),详细材质 、结构形式 、使用要求待市场调查确定后上报 。垫块的安装按照设计图纸要求的保护层厚度——除注明外,均以主筋中心至构件边缘的距离大于9cm。保护层垫块宜错开布置,一般按间距1米布设;帽梁底模按4块/m2设置。
d、在钢筋的交叉点处,应用直径0.7~2.0mm的铁丝,按逐点改变扎丝方向(8字形)交错扎结,或按双对角线(十字形)方式扎结。
e、钢筋绑扎时,遇到各预留孔洞处可自行断开,应确保最小净保护层厚度 。
f、为便于钢筋定位,根据安装需要宜配以适当数量的架立钢筋 。
③钢筋制作 、安装工艺标准见下表
表3-1 钢筋制作、安装工艺标准
工序项目允许偏差(mm)
钢筋制作
受力钢筋全长±10 弯起钢筋的弯折位置20 箍筋内净尺寸±3
钢筋安装
受力钢筋排距±5 同一排中受力钢筋间距±10 分布钢筋间距±20 弯起点位置(加工偏差±20mm包括在内)30 钢筋保护层厚度>0,≤5
预留孔洞
中心位置10
尺寸+10,0 预埋件中心位置 3
2)冷却管安装
(1) 为降低混凝土内部水化热温度 、调节墩身底部和顶部实体段及变截面段混凝土内表温差,采取在墩身实体段及变截面段内设冷却水管通水降温措施。
(2) 冷却水管网按照冷却水由热中心区流向边缘区的原则分层分区布置,详细布置情况见附图五:《墩身顶 、底节冷却管布置图》。
(3) 冷却水管直径不得小于φ42mm,施工现场可根据市场料源情况选用直径φ42~φ50mm的黑铁管、无缝钢管 。分层布置原则为:底层管距底面50cm,管网距墩身四周边缘为50~100cm,每层管网层间距为100cm~150cm 。
(4) 布管时,水管要与墩身钢筋错开,当局部管段错开有困难时,要适当移动水管的位置。
(5) 水管要与钢筋骨架或架立钢筋绑扎牢靠,防止混凝土灌注过程中,水管变形或接头脱落而发生堵管或漏水现象 。
(6) 水管网安装完成后,将进、出水管口与进出水总管、水泵接通,进行通水试验,要求水管畅通且不漏水 。
(7) 将水管网分区分层编号,将进、出水管进行编号并登记 。
(8)为了准确测量、监控混凝土内部的温度,指导混凝土的养护,确保大体积混凝土的施工质量,在墩身混凝土内合理布设温度测量装置 。
(9) 采用埋设测温管的方法进行测温 。测温管采用壁厚2mm 、直径φ30~φ50mm的薄壁钢管。具体位置、数量详见布置图。测温管埋设时贯通墩身实体段全高,上口露出混凝土顶面0.2m左
右,上口不封闭,下口封闭,管内不充水 。
(10) 测温管布置时不能接触水管,且须固定。测温管应进行编号并登记 。
3)预留、预埋
①墩身钢筋如与预留孔洞 、预埋件相碰,应适当将墩身钢筋旁弯或移动墩身钢筋的位置 。
②通风孔、墩顶围栏等预埋件的预埋 。
(3)模板制安
模板拼装在C区场地钢结构加工场地内进行,拼装成标准块件,船运至墩位处进行安装 。
1)模板安装
①在安装钢筋之前,依据承台竣工纵横十字线用墨线弹出墩身模板边线 。
②模板安装前涂刷脱模剂 。
③模板安装在钢筋安装完成后进行。模板分块吊装,按从中央向两侧顺序进行拼装 。模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆。
④底节模板根部用水泥砂浆堵塞,防止跑浆 。
2)模板安装工艺标准见下表
表3-2 模板安装工艺标准
序号项目允许偏差(mm)
1 前后 、左右距中心线尺寸±10
2 表面平整度 3
3 高程误差±5
4 倾斜度墩身高度的0.1%,且≤20
5 空心墩壁厚±3
6 模板内侧宽度+10,-5
7 相邻模板错台 1
8 模板缝隙＜2,不漏浆
9 相邻两板表面高低差 2
10 预留孔洞中心位置10
11 预留孔洞尺寸+10,0
12 预埋件中心位置 3
(4)混凝土输送设施安装
主桥4#墩混凝土由4#墩水上固定式混凝土工厂生产,通过混凝土泵进行输送和浇筑,使用布料机布料 。
(5)混凝土施工
1)混凝土配合比设计及原材料控制
①混凝土质量要求
a、强度:墩身设计强度为C30级;
b 、坍落度:墩身16~18cm;
c 、可重塑时间:8~12h;
d、分层混凝土浇筑可间隔时间:＜5h 。
②选用中热水泥(普通硅酸盐水泥),降低混凝土在凝结过程中产生的水化热,水泥碱含量满足设计及规范要求 。
③选用级配良好的骨料 。粗骨料采用二级级配粒径5~25mm,针片状颗粒含量不应大于10%,含泥量不大于1.0%,泥块含量不大于0.25%;细骨料采用优质中砂,细度模量控制在2.60左右,含泥量不应大于2.5%,其中泥块含量不大于0.5%,不得采用具有碱骨料反应的碱活性骨料 。
④采用掺高效缓凝减水剂及粉煤灰的“双掺技术” 。在混凝土中掺入Ⅰ级粉煤灰取代部分水泥,以降低水化热;在混凝土中掺用高效减水剂,延长混凝土可重塑时间,满足混凝土设计强度,延缓水泥水化热峰值出现的时间 。
⑤拌和用水采用经净化了的长江水,水质应符合现行国家标准《混凝土拌和用水标准》(JGJ63)的规定 。
⑥混凝土配合比
C30混凝土:配合比1 水泥:粉煤灰:砂:碎石:附加剂:水
273: 117 :760 :1050 : 3.12 : 131 (kg)
配合比2 水泥:粉煤灰:砂:碎石:附加剂:水
248: 152 :778 :1074 : 3.20 : 132 (kg) 具体配合比待试验墩施工后最终确定。
⑦材料规格及产地
水泥:安徽白马山海螺P.O 42.5
粉煤灰:南京聚力粉煤灰建材厂Ⅰ级粉煤灰
碎石:安徽巢湖5~25mm
砂:江西赣江中砂
附加剂:江苏博特JM-PCA混凝土超塑化剂
水:净化后的长江水,符合拌和标准
2)混凝土生产
①混凝土在4#墩水上固定式混凝土工厂拌制,泵送至现场浇筑 。
②最大墩身帽截面积为236.8 m2,最大一次分层浇筑方量474 m3,混凝土生产供应按80m3/h 考虑,完全能够满足现场混凝土浇筑速度的要求 。
③混凝土拌制前,应测定砂 、石含水率,并根据测试结果和理论配合比调整材料用量,提出施工配合比。
④配置混凝土拌和物时,所使用的称料衡器应经过检验校正 。水 、水泥 、外加剂及粉煤灰用量应准确到±1%,粗、细骨料的用量应准确到±2% 。
⑤采取措施控制混凝土拌制温度 。拌制混凝土时,应根据当时的气温条件,调整拌和用水温度,气温低时采用热水拌和,但水温不应高于80℃,混凝土的入模温度不宜低于10℃;气温高时采用低温水拌制,并采取对骨料进行遮盖、用凉水冲洗石料降低石料温度,对混凝土运输机具防晒等降低混凝土拌和温度的措施,控制混凝土的入模温度在30℃左右。
3)混凝土现场浇筑
①浇筑混凝土前,应对模板、钢筋 、支架和预埋件进行检查,并作好记录,符合设计要求后方可浇筑。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。模板如有缝隙,应填塞严密 。
②混凝土运输到工地后进行现场检查监控:按要求做坍落度试验,并观察混凝土的粘结性 、保水性和均匀性,符合规范要求才能使用;制作混凝土试块,以便测定混凝土强度和弹性模量。
③采用泵送混凝土浇筑,在浇筑过程中应严格按照混凝土泵送工艺进行。
④混凝土入模以不发生混凝土离析控制为度,控制混凝土自由倾落高度不超过1.5m,控制
出料口下面混凝土堆积高度不超过1m 。
⑤采取措施控制混凝土的入模温度 。混凝土夏季最高入模温度控制在30℃,选择室外气温较低时浇筑混凝土;混凝土浇筑现场高温季节用凉棚或麻袋遮盖,尽量避免混凝土被阳光直射等 。混凝土冬季最低入模温度10℃,选择室外气温较高时浇筑混凝土,混凝土浇筑完成后应用麻袋加彩条布覆盖保温。
⑥墩身混凝土采取分层浇筑,合理分层(30cm左右),全断面连续浇筑,一次成型。施工中应控制混凝土浇筑速度,尽量减少上下层新老混凝土的温差和间歇时间,提高新混凝土的抗裂强度,防止出现冷缝现象。一般分层间隔浇筑时间不得超过试验所确定的混凝土允许可重塑时间。
⑦混凝土振捣采用插入式振动器,振捣深度超过每层的接触面一定深度(一般5~10cm),保证下层在可重塑期间再进行一次振捣。振动棒要快插慢拔,移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍(一般45~60cm) 。振捣时插点均匀,成行或交错式前进,以免过振或漏振,振动棒振动时间约20~30s,每一次振动完毕后,边振动边徐徐拔出振动棒 。混凝土以不再下沉、无气泡冒出、表面泛浆为度,振捣时不得紧靠模板、拉杆或预埋件进行振捣 。
第一节墩身混凝土因其坍落度较小,应加强振捣,其振捣时间宜适当加长,移动间距适当减小,尤其是内侧变截面部位,倒角面气泡不易排除,钢筋布置密集,应确保边角混凝土饱满密实 。
⑧混凝土浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的允许可重塑时间 。气温不高于25℃时,混凝土的运输 、浇筑及间歇的全部时间不得超过180分钟;气温高于25℃,混凝土的运输 、浇筑及间歇的全部时间不得超过150分钟 。
⑨当工地昼夜平均气温低于+5℃ 、最低气温低于-3℃,混凝土施工应按冬季施工办理 。
4)混凝土养护及接缝处理
①混凝土浇筑完毕后应整平,墩顶浇筑完成后即开始抹面收浆。
②混凝土终凝后即开始养护,一般混凝土浇筑完毕后的12h内应覆盖养护 。
③拆模前的墩身采用洒水养护,保持墩身始终处于湿润状态;在任意养护时间内淋注于混凝土顶面和模板上的养护水与混凝土表面之间的温差不得大于15° 。
拆模后的墩身采用养护液或洒水进行养护,如采取养护液养护,模板拆除后,即刻喷涂养护液,并用透明塑料布包裹,塑料布包裹应密封,不得有透气 、破损现象,并维持密封养护状态不少于14天 。如采取洒水养护,利用环绕墩身的水管钻小孔,压力水喷洒养护 。
冬季混凝土采用保湿蓄热法养护,即在模板四周及表面覆盖两层麻袋、一层彩条布,麻
袋上下错开、互相搭接,形成良好的保温层 。拆模后,喷涂养护液,并用透明塑料布包裹,再覆盖一层麻袋,包裹一层彩条布。
④混凝土强度达到1.2Mpa前,不得使其承受施工人员 、运输工具 、钢筋 、支架及脚手架等荷载 。
⑤墩身混凝土节段面在强度达到1.2Mpa后即可按规范进行凿毛 、清理工作 。浇筑下一节段前应进行湿润,并按施工缝进行处理 。
⑥墩身混凝土应按规范要求的频率制作试件,并在同等条件下随墩身进行养护,采取相同的养护措施如喷涂养护液、透明塑料布包裹 、保温等,以便准确测定拆模龄期。
5)墩身混凝土施工工艺标准
①墩身的质量检验标准见下表(依据《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》):
表3-3 墩身的质量检验标准
序号检查项目允许偏差(mm)
1 混凝土强度符合设计要求
2 前后 、左右边缘距设计中心线尺寸±20
3 空心墩壁厚±5
4 桥墩平面扭角2°
5 表面平整度 5
6 支承垫石顶面高程0,-10
7 预埋件及预留孔位置 5
②混凝土强度必须满足设计强度要求,结构表面应密实平整 、颜色均匀,无露筋、蜂窝、孔洞 、疏松、麻面或缺棱掉角等缺陷。
6)、模板拆除
①拆模条件
a 、墩身:侧模处已浇筑混凝土强度达到2.5MPa,方可拆除模板 。
b 、墩帽底模需在混凝土强度达到75%后方可拆模 。
c、拱形盖梁圆弧模板需在混凝土强度达到100%后方可拆除。
d 、第一节墩身模板必须在混凝土强度达到100%,且龄期不小于7天,方可拆除模板 。
②拆模宜按立模顺序逆向进行 。拆模时,严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬 。脱模后应将板面灰渣清理干净,涂刷脱模剂后待用 。
③在混凝土养护过程中拆除模板,应选择在白天气温较高的时期,以防止混凝土表面直接接触冷空气骤然降温 。模板拆除后及时浇水后包裹覆盖。
四、施工资源配备计划
4.1 机具配备计划
(1)主要设备介绍
1) 模板使用北京卓良模板有限公司生产的ZL-CB-240爬升模板。该模板由系统主要由斜撑、主梁三角架 、吊平台等组成,详细说明参见第二章第二节《模板系统说明》部分 。.
2) 塔吊:桥墩施工时利用现有的ZSC4060型塔吊作为起重设备,安装钢筋、模板等。
3) 塔梯:在主桥空心墩上游幅和下游幅对着的两墩身之间各安装一台塔梯,供施工人员上 、下使用。
(2) 墩身施工机具
表4-1 4#墩墩身施工投入机械设备情况表
序号机械名称型号数量设备情况进场时间备注
1 铁驳400t 1 良好2006.8
2 拖轮300HP 1 良好2006.8
3 变压器800kV A 2 良好2006.5
4 柴油发电机500kW 1 良好2006.4
5 电焊机BX1-500-2 5 良好2006.4
6 气割设备综合 3 良好2006.4
7 试验设备综合 1 良好2006.4
8 甲板驳1000t 1 良好2006.4
9 浮吊100t 1 良好2006.4
10 砂船800t 2 良好2006.4
11 石船800t 2 良好2006.4
12 水泥船400t 2 良好2006.4
13 粉煤灰船400t 2 良好2006.4
14 抓斗吊/ 2 良好2006.4
15 布料机BLZ12 2 良好2006.10
16 ZSL4060动臂塔吊80t 1 良好2006.4
17 交通船/ 2 良好2006.4
18 混凝土工厂HZS75 2 良好2006.4
19 汽车吊机35t 1 良好2006.4
20 载重汽车/ 2 良好2006.4
21 钢筋加工机械综合 2 良好2006.4
22 振动棒φ70、φ50 20 良好2006.8
23 GPS接收机TB5700 1 良好2006.2
24 全站仪TCR1201 1 良好2006.2
25 电子水准仪DL111-C 1 良好2006.2
26 光学水准仪NA724 1 良好2006.2
4.2 人力资源计划
4#墩墩身施工所需人力计划情况见下表:
表4-2 4#墩墩身施工人力资源计划情况表
现场经理1人现场副经理2人主管工程师1人
技术人员4人班长6人混凝土工20人财务1人炊事员3人电工6人
机修3人钢筋工30人普工20人
测量3人质检员3人电焊工9人
材料员2人安全员2人吊装工12人
合计:128人
4.3 施工工期计划
4#墩墩身施工计划于2007年1月1日开始,至2007年4月7日结束,共计95天 。整个4#墩墩身结构混凝土分为10次浇注完成 。
4#墩墩身施工具体计划安排详见附件三:《4#墩墩身施工进度计划表》
五 、质量保证措施
(1)、制定严密的劳动组织,明确分工,责任到人,忙而不乱,严格交接班制度,对所有作业人员进行全面的技术交底 。
(2)、建立高度统一的指挥系统,统一指挥、指导施工,要求通讯联系畅通、信息传递快捷、资料真实可靠 。
(3) 、优化施工组织方案,严格施工工艺,加强施工管理,从原材料的选择,混凝土的拌制、浇筑,到混凝土浇筑结束后的养护等各项工序都要有专人负责,层层严格把关,严肃施工纪律,加强质量意识。发现问题及时上报处理 。
(4) 、电焊工 、钢筋连接工等特殊工种操作人员要进行专门培训,持证上岗 。
(5) 、所有施工机具设备均要事先进行检修,并保持良好状态 。并加强施工期间的维修和保养,以确保施工正常进行 。
(6)、浇筑墩身混凝土前加强模板连接及拉杆紧固情况检查,确保混凝土浇筑过程中模板不移位。
(7)、混凝土分层浇筑时,要求在下层混凝土可重塑时间内完成上层混凝土浇筑。
(8)、加强混凝土振捣作业。振动棒要快插慢拔,移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍,振捣深度超过每层的接触面一定深度。振捣时插点均匀,成行或交错式前进,以免过振或漏振 。
(9)、加强与气象部门联系,大雨天气不宜浇筑墩身混凝土,如遇气温突变做好混凝土保温养护工作 。混凝土浇筑过程中,应备好防雨布,并制定有效的防雨、防渗措施,严防雨水或渗水流入混凝土中 。
(10) 、加强保温 、保湿养护,延缓降温速率,防止混凝土表面干裂。养护期间,不得中断养护用水的供应,要加强施工中的温度监测和管理,及时调整保温和养护措施 。
(11)、发电机要保持良好状态,随时备用 。
(12)、认真做好记录,发现异常及时上报,研究处理。
六、安全保证措施
(1) 加强安全技术交底工作 。
(2) 配备足够的安全设施。
(3) 成立安全监督小组。
(4) 各工种操作人员均要进行专门培训,做到持证上岗 。
(5) 信号指挥要规范、明确和统一。
(6) 所有作业人员必须严格遵守有关安全规程,提高安全意识,消除不安全因素 。
(7) 吊机指挥要由专人负责,信号要明确,起吊重物要捆绑牢固,严防起吊物坠落伤人 。
(8) 混凝土泵送过程中,排除堵塞 、重新泵送或清洗混凝土泵时要特别注意,防止堵塞物或废浆高速飞出伤人 。
(9) 支架及平台必须牢固、通畅,脚手板的规格 、铺设符合规范,相互间钉牢 、固定 。
(10) 施工现场要有足够的照明设施,且安全可靠,以防漏电、触电事故发生。
七 、环境保护措施
为保护生态环境,避免长江环境受到污染,并为全体施工人员创造一个清洁适宜的生活劳动环境,制定如下措施:
(1)成立环保工作小组,配置环保专职人员,切实贯彻环保法规,各工区、班组派人参加,将环保责任和义务落实到人 。
(2)将施工噪声控制到最低程度,施工人员休息场所尽量远离有噪声的地方 。
(3)施工和生活中产生的废弃物及时集中处理 、运至监理工程师及当地环保部门同意的指定地点弃置,不堵塞河流和污染水源 。
(4)对施工及生活中产生的污水或废水,集中处理,经检验符合«污水综合排放»(GB8978-1996)环保标准后,才能排放到长江或其他河流沟溪中 。
(5)加强江面施工中的照明管理工作,最大限度地减少对来往船只及水下生态环境的光污染。
八 、附件
(1) 附件一《北京卓良模板有限公司南京大胜关长江大桥模板施工方案》
(2) 附件二《墩身施工工艺流程框图》
(3) 附件三《墩身施工进度计划表》
九、附图
(1) 附图一《南京大胜关长江大桥主桥4#墩墩身混凝土分层浇筑及墩帽支架示意图》
(2) 附图二《南京大胜关长江大桥主桥4#墩承台施工预埋件布置图》 。
(3) 附图三《墩身拉杆结构示意图》
(4) 附图四《墩身底节金属扩张网布置图》
(5) 附图五《墩身顶底节冷却管布置图》
(6) 附图六《墩身钢筋连接原理图》
。
