聲屏障安裝施工工法

聲屏障安裝施工工法聲屏障安裝施工工法1前言京滬高速鐵路工程是我國(guó)采用自主研發(fā)的II型板式無(wú)碴軌道技術(shù)修建的國(guó)家重點(diǎn)工程，投資大、里程長(zhǎng)、標(biāo)準(zhǔn)高，設(shè)計(jì)時(shí)速350km/h，運(yùn)營(yíng)時(shí)速高達(dá)300km/h。該工程穿越城鄉(xiāng)居住區(qū)地段很多，高架橋比例大。高速列車在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生噪聲污染，影響沿線居民日常生活和工程的環(huán)境目標(biāo)。為了避免對(duì)工程沿線居民日常生活造成影響，聲屏障在京滬高速鐵路上得到大規(guī)模應(yīng)用。為此我工區(qū)經(jīng)過試驗(yàn)、總結(jié)和創(chuàng)新，形成了一套聲屏障安裝施工技術(shù)。該技術(shù)可以顯著提高聲屏障安裝工效和質(zhì)量，改善作業(yè)環(huán)境，降低施工成本,在高速鐵路快速發(fā)展中具有較大推廣應(yīng)用價(jià)值。2工法特點(diǎn)2.1利用改裝小吊車可隨防護(hù)導(dǎo)墻移動(dòng)，操作簡(jiǎn)單，調(diào)配方便，適應(yīng)線性工程施工需要。2.2將基礎(chǔ)螺栓安裝與聲屏障構(gòu)件安裝統(tǒng)一，優(yōu)化施工工序，減少工序間接口矛盾，確保一次作業(yè)質(zhì)量。2.3用自制標(biāo)準(zhǔn)螺栓檢查卡具檢查預(yù)埋螺栓質(zhì)量，檢查效率和可靠性顯著提高。2.4用厚壁鋼管代替錘擊調(diào)校螺栓垂直度和間距，避免損傷螺紋。2.5利用電動(dòng)扳手代替人工對(duì)H型鋼立柱螺母施加設(shè)計(jì)要求扭矩，然后通過檢測(cè)用扭矩扳手現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，提高了鋼立柱安裝質(zhì)量。3適用范圍本工法適用于高速鐵路聲屏障安裝，尤其適用于高速鐵路橋上聲（風(fēng)）屏障安裝。4工藝原理針對(duì)高速鐵路橋上聲屏障安裝特點(diǎn)，在工序優(yōu)化、過程控制、現(xiàn)場(chǎng)管理以及設(shè)備選用和改進(jìn)上進(jìn)行集成創(chuàng)新，采用科學(xué)合理的技術(shù)措施確保一次作業(yè)質(zhì)量和效率。通過以改裝小吊車為主的設(shè)備與專用機(jī)具結(jié)合，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備和機(jī)具功能，提高機(jī)械使用率，適應(yīng)聲屏障線性化施工需要，提高安裝工效和質(zhì)量。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程聲屏障安裝施工工藝流程如圖5-1所示。每一道施工工序完成后，驗(yàn)收合格后后方可進(jìn)行下一道施工工序。圖5-1聲屏障安裝工藝流程圖5.2施工要點(diǎn)將基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓范圍內(nèi)遮板、豎墻頂面的混凝土渣清理干凈，避免影響立柱調(diào)平。用鋼絲刷將粘有混凝土渣的螺栓清理干凈，直至螺母能靈活松緊。5.2.2螺栓調(diào)校和立柱間距檢查（1）螺栓間距檢查采用20mm厚有機(jī)玻璃板按設(shè)計(jì)圖紙制作螺栓間距標(biāo)準(zhǔn)卡具（如圖5-2所示），用卡具逐個(gè)檢查螺栓間距和垂直度是否滿足設(shè)計(jì)要求，若不滿足，用鋼管加力進(jìn)行調(diào)整，不可用大錘敲擊，以防螺栓折斷或損壞絲扣。圖5-2螺栓間距標(biāo)準(zhǔn)卡具（2）螺栓外露高度檢查檢查螺栓外露高度是否滿足140±3mm的設(shè)計(jì)要求，不滿足的螺栓要重新植筋；（3）鋼立柱間距檢查檢查基礎(chǔ)間距，標(biāo)準(zhǔn)榀（2m榀，標(biāo)準(zhǔn)單元板長(zhǎng)度1960mm）誤差為-10～+20mm，超過允許誤差的要將測(cè)量數(shù)據(jù)提供給廠家制作非標(biāo)準(zhǔn)單元板。（4）螺栓檢查檢查螺栓外觀質(zhì)量，看是否有損傷，有損傷的要重新植筋替換。（5）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)整理整理好先導(dǎo)工序的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)，以便現(xiàn)場(chǎng)安裝和單元板定制時(shí)使用。（1）立柱就位。用吊車將立柱吊至橋上，用平板運(yùn)輸車運(yùn)至安裝位置后用改裝小吊和人工輔助的方式使立柱就位；（2）安裝調(diào)平螺母及墊圈。按設(shè)計(jì)高度在預(yù)埋螺栓上安裝調(diào)平螺母及墊圈，并用水平尺調(diào)平，具體做法為從第一個(gè)預(yù)埋螺栓至最后一個(gè)預(yù)埋螺栓拉條工程線，確保風(fēng)屏障中心在一條直線上。底部用M30薄型螺母距遮板頂部4cm，4個(gè)薄型螺母安裝后用水平尺逐一找平，控制相鄰兩個(gè)鋼立柱高差+5mm。調(diào)整完畢后在每個(gè)螺母上安裝一個(gè)彈性墊圈。調(diào)校合格的螺栓如上圖5-3所示。圖5-3調(diào)校合格的螺栓（3）立柱安裝。用小吊車將鋼立柱吊起，下降到合適高度后，人工輔助鋼立柱就位，使立柱底部鋼板孔位對(duì)準(zhǔn)螺栓后下放，然后安裝防松動(dòng)墊圈及固定螺母。防松動(dòng)墊圈的上下兩片應(yīng)處于完全密貼咬合狀態(tài)，外圓應(yīng)保證平齊，然后安裝螺母，螺母安裝時(shí)帶凸臺(tái)的一面應(yīng)與防松動(dòng)墊圈相接觸。小吊車吊裝H型鋼立柱過程如圖5-4所示。圖5-4小吊車吊裝屏障H型鋼立柱用水平尺、靠尺調(diào)整立柱，確保立柱垂直度及高度合格后先用電動(dòng)扳手對(duì)H型鋼立柱底座螺母施加扭矩，然后用專用扭矩扳手對(duì)扭矩進(jìn)行檢測(cè)，確保扭矩達(dá)到設(shè)計(jì)要求（見下圖5-6聲屏障螺栓安裝流程圖）。立柱允許高程誤差±5mm，垂直度偏差不得大于其高度的0.2%。調(diào)校合格的H立柱如圖5-5所示。圖5-5調(diào)校合格的H立柱圖5-6聲屏障螺栓安裝流程圖（1）重力砂漿抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不小于C40混凝土的抗壓強(qiáng)度。（2）灌漿前應(yīng)準(zhǔn)備好計(jì)量設(shè)備、攪拌機(jī)具、灌漿設(shè)備、模板及養(yǎng)護(hù)工具，模板采用塑料復(fù)合模板或鋼模板，模板支護(hù)應(yīng)牢固。施工前，應(yīng)將與重力砂漿接觸的混凝土表面清理干凈，不得有碎石、浮漿、浮灰、油污等雜物，核對(duì)鋼柱型號(hào)，安裝相應(yīng)木模板，調(diào)平并緊固。（3）攪拌時(shí)，用水量誤差控制在±1%以內(nèi)，不得通過增加用水量來(lái)提高其流動(dòng)性。拌合用水的性能應(yīng)滿足《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。攪拌采用機(jī)械攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速不低于700r/min。先加入砂和水泥，后加入拌合水，攪拌時(shí)間不宜少于2min。（4）攪拌均勻的漿料，放置1～2分鐘，待其中的氣泡基本消失，即可進(jìn)行灌注。從灌注孔灌注時(shí)，應(yīng)采用漏斗進(jìn)行灌注，漏斗的高度不宜低于400mm；從側(cè)面灌注時(shí)，模板高度應(yīng)超過鋼板底面5～10mm。注滿約10分鐘后將溢出砂漿掏出、抹平.（5）重力砂漿灌注時(shí)溫度宜控制在5-30℃。夏季施工灌注前應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)表面采取降溫措施，灌注后及時(shí)采取保濕養(yǎng)護(hù)措施；冬季施工時(shí)可采用熱水進(jìn)行拌合，拌合水的溫度不高于60℃，漿體入模溫度不低于5℃，受凍前重力砂漿的抗壓強(qiáng)度不得低于10MPa。（6）砂漿與立柱底座板應(yīng)密貼、不漏漿，灌注應(yīng)飽滿、無(wú)氣泡和蜂窩；灌注完畢后應(yīng)將高出立柱底座的砂漿掏出、抹平，并用塑料薄膜或土工布包裹養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間在10d以上，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值（一般為20MPa）后拆模，拆模時(shí)砂漿芯部與環(huán)境之間的溫差不得大于15℃。（7）重力砂漿達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間和設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后施加預(yù)緊力，立柱連接螺栓預(yù)緊力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求：1.93m橋梁屏障M24高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力為100KN，扭力不小于360Nm。（1）施工準(zhǔn)備。將遮板頂面清理干凈，并安裝好底部槽鋼，安裝原豎墻A螺栓時(shí)，先安裝6mm鋼板，上面再安裝螺母。鋼板與160×63×6.5mm槽鋼采用M10螺栓、自鎖放松螺母相連，槽鋼連接應(yīng)牢固、密貼、順直，安裝后要保證鋼板底部水平。（2）單元板安裝。工人在自制升降平臺(tái)上將單元板插入H型鋼柱的槽內(nèi)，每榀單元板顏色由下往上依次變淺，部分歪斜的單元板可用小撬杠調(diào)整。（3）技術(shù)要求。上下兩塊單元板橫橋向錯(cuò)臺(tái)不得大于1mm，相鄰兩塊單元板之間的高度偏差不得大于2mm。按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行板與板之間的接地連接，并在豎墻打孔進(jìn)行接地扁鋼的安裝；板與板之間的接地連接完成后將接地扁鋼與鋼立柱連接，并用接地導(dǎo)線與豎墻A接地端子聯(lián)通。6材料與設(shè)備6.1主要材料主要材料表表6-1序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1H鋼立柱1.93m根若干每基礎(chǔ)1根2調(diào)平螺母M24薄型個(gè)若干每基礎(chǔ)4個(gè)3橡膠墊圈M24外徑44mm、內(nèi)徑25mm、厚度8mm個(gè)若干每基礎(chǔ)4個(gè)4防松動(dòng)墊圈M24、45#鋼對(duì)若干每基礎(chǔ)4對(duì)5固定螺母M24、45#鋼個(gè)若干每基礎(chǔ)8個(gè)6.2主要設(shè)備主要施工機(jī)具配置表表6-2序號(hào)機(jī)械或設(shè)備名稱單位數(shù)量備注13噸叉車臺(tái)12小吊臺(tái)23小撬杠把44扭矩扳手把45水平尺把46平板運(yùn)輸車臺(tái)17橡皮錘把48聲屏障重力式砂漿澆筑模具套407勞動(dòng)力組織科學(xué)合理地組織勞動(dòng)力，是提高施工工效和質(zhì)量的重要因素之一。勞動(dòng)力安排需結(jié)合施工設(shè)備，確保充分發(fā)揮人機(jī)效能。勞動(dòng)力組織見表7。勞動(dòng)力組織表表7序號(hào)工種名稱人數(shù)工作職責(zé)備注1技術(shù)負(fù)責(zé)人1全面負(fù)責(zé)聲屏障安裝技術(shù)和施工管理工作2技術(shù)員1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量控制3基礎(chǔ)處理工10負(fù)責(zé)螺栓調(diào)校、處理和薄型螺母安裝4立柱安裝工6負(fù)責(zé)立柱吊裝、安裝和螺栓扭矩施加和檢測(cè)5單元板安裝工4負(fù)責(zé)單元板安裝和綜合接地安裝6重力式砂漿澆筑工8負(fù)責(zé)重力砂漿灌注和對(duì)螺栓后續(xù)預(yù)緊力施加7雜工2負(fù)責(zé)垃圾清理吊運(yùn)下橋合計(jì)328質(zhì)量控制8.1原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)和質(zhì)量控制指標(biāo)H型鋼立柱及其焊縫的外觀質(zhì)量；螺栓、螺母、墊圈的外觀質(zhì)量；防腐涂層的外觀質(zhì)量及厚度；單元板外觀質(zhì)量及尺寸等。螺栓質(zhì)量指標(biāo)及檢驗(yàn)方法表8-1序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目質(zhì)量要求施工單位檢驗(yàn)數(shù)量檢驗(yàn)方法1預(yù)埋螺栓質(zhì)量8.8級(jí)摩擦型高強(qiáng)螺栓按總數(shù)量抽樣檢驗(yàn)10%查看合格證2螺紋加工精度6級(jí)原材料外觀檢驗(yàn)要求及方法表8-2項(xiàng)次項(xiàng)目要求檢查方法1顏色顏色均勻一致，沒有明顯色差觀察2表面光潔，透明聲屏障構(gòu)件的內(nèi)、外層表面均應(yīng)無(wú)油污、毛刺等觀察3涂層光潔平整，不應(yīng)有脫膜、傷痕、皺皮、流墜、氣泡等缺陷觀察4尺寸質(zhì)量證明文件及圖紙要求尺量8.2安裝前的檢驗(yàn)聲屏障配件檢測(cè)指標(biāo)表8-3序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差施工單位檢驗(yàn)數(shù)量檢驗(yàn)方法1螺栓橫、縱向偏差±3mm按總數(shù)量抽樣檢驗(yàn)10%。尺量2螺桿垂直度0.2%垂球法3外露螺桿長(zhǎng)度±3mm尺量4遮板預(yù)留槽底高程誤差±5mm按總數(shù)量抽樣檢驗(yàn)10%。水準(zhǔn)儀5H鋼內(nèi)側(cè)焊縫高度不小于10mm鋼板尺6H鋼與加強(qiáng)板角焊縫高度不小于11mm鋼板尺8.3現(xiàn)場(chǎng)安裝檢驗(yàn)15～30分鐘內(nèi)灌注完畢；強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值（一般為20MPa）后拆模；養(yǎng)護(hù)時(shí)間在10天以上，用塑料薄膜或草墊；漿體灌注應(yīng)飽滿，否則掏出，重新灌注；滿足重力砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間要求后施加預(yù)緊力，立柱連接螺栓預(yù)緊力符合設(shè)計(jì)要求：3.15米高橋梁聲屏障M30高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力130KN，扭力應(yīng)不小于585Nm；2.15米高橋梁聲屏障M30高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力為100KN，扭力應(yīng)不小于450Nm；1.93米高橋梁風(fēng)屏障M24高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力100為KN，扭力應(yīng)不小于360Nm；路基聲（風(fēng)）屏障M24高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力為100KN，扭力應(yīng)不小于360Nm；橋梁聲屏障M24高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力為45KN，扭力應(yīng)不小于162Nm（整體式聲屏障基礎(chǔ)）。安裝時(shí)按設(shè)計(jì)圖紙、相關(guān)規(guī)范及表8-4要求進(jìn)行檢驗(yàn)，保證施工質(zhì)量。聲屏障安裝檢測(cè)項(xiàng)目及方法表8-4項(xiàng)次項(xiàng)目誤差檢查方法1H型鋼立柱安裝預(yù)留孔（槽）底高程±5mm水準(zhǔn)儀、尺量外露螺栓長(zhǎng)度±3mm尺量螺栓垂直度0.2%尺量螺栓橫、縱向偏差±3mm尺量高程±5mm水準(zhǔn)儀、尺量軸線±5mm尺量H型鋼立柱垂直度0.2%水平尺立柱底部鋼板平整度±0.5mm水平尺單個(gè)螺母預(yù)緊力100kN扭矩扳手2單元板安裝左右±2mm尺量上下板縫前后±1mm尺量相鄰單元板高程±2mm尺量8.4完工檢驗(yàn)對(duì)全部預(yù)埋螺栓預(yù)緊力用扭矩扳手進(jìn)行檢查驗(yàn)收。達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的，通過驗(yàn)收，未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的，必須返工處理預(yù)埋螺栓，直至預(yù)埋螺栓預(yù)緊力達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。檢查底板高程是否符合設(shè)計(jì)高程，整齊劃一。用鋼尺檢查驗(yàn)收。間距符合設(shè)計(jì)并未超出允許偏差的，通過驗(yàn)收。間距超過允許偏差，必須重新調(diào)整，直至達(dá)標(biāo)。立柱間距大于2米的，必須增加預(yù)埋件，直至達(dá)標(biāo)。對(duì)屏體外觀質(zhì)量，無(wú)掉漆、碰傷、擠壓變形、橡膠條脫落等進(jìn)行檢查，凡外觀無(wú)掉漆、碰傷、擠壓變形、橡膠條脫落的通過驗(yàn)收；同時(shí)對(duì)屏體安裝的平直性進(jìn)行檢查，屏體安裝平整、順直的通過驗(yàn)收。按照經(jīng)過統(tǒng)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)屏體段進(jìn)行安裝，并檢查特殊路段屏障（跨涵洞、路橋結(jié)合部非標(biāo)準(zhǔn)屏體）安裝的單元板頂部高度與相鄰標(biāo)準(zhǔn)單元板頂部高度誤差，該誤差應(yīng)控制在20mm以內(nèi)。屏體外觀無(wú)掉漆、碰傷、擠壓變形、橡膠條脫落，安裝平整、順直，通過驗(yàn)收。對(duì)于接觸網(wǎng)基礎(chǔ)、接觸網(wǎng)墜砣、里程標(biāo)志牌等處采用特殊單元板的段落，屏體應(yīng)達(dá)到外觀無(wú)掉漆、碰傷、擠壓變形、橡膠條脫落，屏體安裝平整、順直。對(duì)砂漿與立柱底座板的密貼情況進(jìn)行檢驗(yàn)，確保砂漿灌注飽滿、無(wú)漏漿、無(wú)氣泡和蜂窩；砂漿灌注施工完成后是否將高出立柱底座的砂漿掏出、抹平；砂漿的抗壓強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)要求，不小于C40混凝土的抗壓強(qiáng)度。屏障底下一塊單元板與遮板之間65mm間隙采用槽鋼封閉，槽鋼必須達(dá)到連接牢固、密貼，安裝平整、順直。9安全措施9.1嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全法規(guī)和安全技術(shù)規(guī)程，施工前做好班前安全教育和安全交底，未經(jīng)三級(jí)教育的工人不準(zhǔn)上崗9.2由于涉及橋上高空作業(yè)，所有作業(yè)工人必須帶上安全帽和安全帶，適當(dāng)配備隨身工作袋，以防工具和螺栓等墜物傷人，吊裝作業(yè)時(shí)，無(wú)關(guān)人員應(yīng)遠(yuǎn)離吊裝區(qū)域。9.3各崗位工作人員，在上崗之前，都必須經(jīng)過針對(duì)性的培訓(xùn)，關(guān)鍵崗位持證上崗，所有人員都必須熟知整個(gè)施工流程，熟練掌握自己所承擔(dān)的工作內(nèi)容和操作規(guī)程。不符合條件者不得上崗。9.4吊具及鋼絲繩起吊前要檢查并定期更換，發(fā)毛與斷股時(shí)要立即更換鋼絲繩并經(jīng)常涂黃油保養(yǎng)。10環(huán)保措施10.1嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)規(guī)程以及地方有關(guān)環(huán)保規(guī)定。10.2施工現(xiàn)場(chǎng)材料應(yīng)堆放整齊，嚴(yán)禁隨意丟棄施工廢棄物和剩料，完工后后吊運(yùn)下橋統(tǒng)一處理。11效益分析11.1經(jīng)濟(jì)效益分析本工法通過自制機(jī)具與購(gòu)置設(shè)備相結(jié)合，人力與機(jī)械相結(jié)合，減少大型設(shè)備和勞動(dòng)力用量，顯著提高了聲屏障螺栓和H立柱安裝質(zhì)量和效率。按照先導(dǎo)段施工工藝我工區(qū)834米聲屏障預(yù)計(jì)需要40人工作8天才能完成，按照每人每天120元工資計(jì)算：120×40×8=38400元；改裝設(shè)備后，增加小吊：5000元×2臺(tái)=10000元，卡具：20元×4個(gè)=80元，砂漿澆筑模板：10套×20元=200元。人工費(fèi)：120×32×4=15360元。節(jié)約人工費(fèi)用為：38400（人工費(fèi)）-15360（工藝改進(jìn)后人工費(fèi)）=23040元，增加設(shè)備費(fèi)用：10000(小吊車）+80（卡具）+200（模板）—800元/天*8（25t吊車）=3880元?？偣补?jié)約費(fèi)用：23040-3880=19160元，通過利用小吊車和橋下的拖車配合提高了施工效率，大大減少了使用人工。在未用小吊時(shí)，一個(gè)施工班組平均一天人工安裝110-120m聲屏障，使