系桿拱施工方案

一、工程概況中孔剛性系桿拱計算跨徑L=42m，矢高f=7.0m，跨比D=1/6，拱軸線為二次拋物線型。系梁采用工字型截面，高1.4m,翼寬0.8m，翼厚0.25，肋厚0.3，在與吊桿處漸變?yōu)閷?.8m，高1.4的矩形截面，至拱腳段漸變?yōu)楦?.95的矩形截面；拱肋采用工字型截面，高1.3m，翼寬0.8m，翼厚0.25，肋厚0.4，在1/3跨處漸變?yōu)閷?.8m，高1.3的矩形截面；吊桿采用48φs5高強碳素鋼絲，吊桿間距4.2m，全橋計2×9根吊桿，采用直徑為245mm圓形截面，對應吊桿處設置橫梁，行車道板擱置在橫梁上。二、中孔主要施工步驟及主要技術措施㈠、施打支架樁基，搭設系梁和橫梁支架，預留通航孔，綁扎系梁、拱腳和端橫梁鋼筋，立模澆筑系梁、拱腳和端橫梁砼。1、支架基礎處理：a、系桿支架基礎：中孔橋跨位于水中，分三跨布置，中跨的支墩下采用6根15m長φ273鋼管樁,壁厚7mm，搭設的臨時承臺，鋼管樁的入土深度根據(jù)計算確定，承載力可根據(jù)貫入度進行雙控，承臺采用鋼結構承臺，上面用一組雙層三排貝雷作支墩，支墩上安放砂筒；兩邊跨采用長10m的圓木樁，木樁上擱置18cm*20cm的木枋。b、橫梁支架基礎：對于中跨橫梁下，在系桿的臨時支架內(nèi)插6根φ273的鋼管樁，樁頂鋼結構布置形式同系桿支架；邊跨橫梁下采用6根長10m的圓木樁。2、支架搭設：根據(jù)結構計算，中跨每個系梁下采用單層3排27m桁構式貝雷縱梁，上下配加強弦桿,在貝雷縱梁上橫向間距75CM鋪一層20CM*18CM木方、縱向鋪一層10CM*10CM的木枋及槽鋼,在系梁下部吊桿的錨具孔附近的20*18CM木枋旁各放一根15CM*18CM間距50CM左右的小木枋，并墊到20CM高，在系梁澆筑后將小木枋抽出，以保證吊桿的錨具孔有一定的操作寬度，系梁支架預放貝雷梁彈性變形的預拱值。橫梁支架亦用3排貝雷片縱梁，上下配加強弦桿，并跟系梁下的貝雷縱梁用支撐架連接，在橫梁下的貝雷縱梁上鋪I20工字鋼并墊平于系梁底模下口。。邊跨采用φ48鋼管，縱向立桿間距為75cm，橫向間距60cm,立桿的下端支承在木枋上。3、通航孔預留：搭支架時，按設計規(guī)定預留通航孔，其寬度、凈高應滿足要求。并在通航孔兩側各施打φ60cm鋼管樁2根?？紤]橋梁梁底設計高程，結合支架搭設的高度，船只通過該橋位時需限制通航等級，以確保支架安全。4、系梁、端橫梁、拱腳段模板制安，鋼筋制安，鋼絞線編束及穿束，預埋件安放。a、為保證系梁砼內(nèi)實外光，系梁底模、側模采用優(yōu)質(zhì)竹膠板制作，對銷螺栓固定模板，模板強度及剛度應滿足要求，系梁端模采用木模，擬加工制作一套系桿模板，分段制作，模板接縫夾海綿條，確保接縫嚴密，不漏漿。端橫梁模板亦采用優(yōu)質(zhì)竹膠板制作，木方、槽鋼作加勁肋。b、在支架上鋪設系桿底模，根據(jù)設計圖紙，系梁預拱度根據(jù)設計要求按2.5cm計，施工預拱度按二次拋物線分配。另外，對支架采用等荷載砂袋預壓系桿底模，一方面消除因節(jié)點銷子產(chǎn)生的非彈性變形，另一方面考慮到支架的變形主要是由貝雷架的彈性變形所產(chǎn)生的，彈性變形的數(shù)值可根據(jù)在陸上搭設同等跨度的3排貝雷梁，采用系梁荷載下的變形量，鋪設系梁底模時，需將此變形量按二次拋物線分段考慮在內(nèi)，預壓后需測量每一控制點處高程是否與設計相符。c、鋼筋在現(xiàn)場綁扎焊接成型，其焊接與綁扎接頭應符合規(guī)范及設計要求。鋼絞線每隔50—60cm，用鉛絲綁扎成束，焊好管道定位筋，穿入波紋管，先立一側模板，然后穿鋼絞線束，再立一側模板，安放系梁及橫梁錨墊板及橫梁的波紋管，最后立端模，為防止漏漿，在側模與底模交界處夾海綿條，以防漏漿。d、施工過程中注意安放好以下預埋件：①系梁、橫梁張拉端錨墊板；②在系梁預應力束管道沿軸線等間距布設3-4處排漿孔；③吊桿固定端錨墊板及下導管，焊接在系梁鋼筋并且錨固在模板上，在澆筑砼的前后分別對其平面位置及垂直度精確測量。④中橫梁的鋼筋預埋件、波紋管、錨墊板等。⑤鋼筋綁扎發(fā)生打架時，遵循普通鋼筋讓預應力鋼筋、小鋼筋讓大鋼筋的原則。E、系梁及端橫梁的澆筑工藝首先澆筑系梁砼，然后澆筑端橫梁砼，為保證系梁砼的密實，用插入式振搗器振搗。在系梁及端橫梁拆模后，在對應的中橫梁位置打毛處理系梁。砼澆筑采用整片灌注，斜向分層，縱向分段，由兩端對稱向中間進行，分段長度控制在4-6m，分層厚度不超過30cm，大致分4層澆筑，采用附著式振動器和插入式振動器聯(lián)合振搗，灌注連續(xù)均勻進行，砼運輸采用HB-30型輸送泵運輸。因系梁斷面高而狹，配筋密，預埋件及波紋管縱橫交錯，根據(jù)在以往工程施工中的經(jīng)驗，采用級配連續(xù)的中小子，同時在砼中加入具有緩凝、保坍、減水和高增強性能的多功能復合外加劑（JM—Ⅱ型）（摻量為水泥用量的1.1%），在滿足砼坍落度的同時，又可確保砼強度。在系梁或端橫梁砼初凝后，用單筒卷揚機將預應力鋼絞線束左右拖拉數(shù)次，以防止沿波紋管滲入的砂漿粘住鋼絞線束。并用蛇皮布將外露的鋼絞線包裹起來直至錨板口，以防雨水進入波紋管內(nèi)及鋼絞線銹蝕。f、砼澆筑過程中，應做好以下工作：①、澆筑對稱均衡進行，同時在支架基礎上設觀測點，隨時監(jiān)測支架沉降情況。②、派專人跟蹤觀察模板及支架變形情況。③、拱腳處配筋特密，因此在梁端拱腳處設計專門的細石混凝土配合比，除附著式振動器和插入式振動器振搗外，同時采用鉗式振動器加強振搗，確保砼密實；④、拱腳、吊桿處預埋件采用定位措施，將其牢固地與鋼筋連接在一起，防止?jié)仓^程中發(fā)生位移。㈡、系梁第一批預應力束張拉：根據(jù)設計要求，待系梁砼強度達到設計強度90%時，張拉系梁N1、N2鋼束，張拉控制應力為σk=0.75Ryb，采用兩臺YCW-250型千斤頂，配套油泵ZB4/500，兩端張拉，張拉以張拉力和伸長值雙控控制，實際伸長值與理論伸長值差值控制在±6%以內(nèi)。系梁錨具為夾片式自錨型錨具，根據(jù)《公路橋梁涵施工技術規(guī)范》（JTJ041-2000）預應力束張拉程序為：0—→初應力—→σcon（持荷2min錨固）。預應力束張拉順序按設計要求，OVM錨張拉工藝如下：a、千斤頂與配件裝置順序：安裝工作錨板—→夾片—→限位板—→千斤頂—→工具錨—→工具錨夾片b、施加預應力：向千斤頂張拉缸加油壓至設計油壓值—→測量伸長量—→做好張拉記錄。c、錨固：打開高壓油泵截止閥，張拉油壓緩慢降至零—→活塞回程。d、壓漿：卸下工具錨、千斤頂、限位板—→切除多余鋼絞線—→封錨—→灌漿。㈢、張拉端橫梁第一批預應力束：按設計圖紙要求張拉端橫梁底層邊上2根N2預應力鋼束，張拉控制應力為σk=0.75Ryb，用兩臺YCW—150型千斤頂（配套油泵ZB4/500）進行預應力施工，張拉工藝同系梁。㈣、拱肋支架搭設，拱肋、風撐模板制安，鋼筋制安。A、拱肋安裝支架搭設：在拱肋下部搭設支架，考慮到拱肋砼的澆筑以及吊桿張拉的操作面等的施工，擬采用鋼管搭支架，在拱肋節(jié)段拼裝點下部用鋼管腳手搭設支架，主桿間距為60CM。精確放出支架平面位置，同時不能妨礙吊桿施工，支架高度和高程按拱肋下緣座標準確放出，并按設計要求預加2cm預拱度，為加強拱肋支架的穩(wěn)定性，在支架的外側采用纜風繩加以固定。支架搭設完畢后，在支架頂上放出拱肋中心線。B、澆筑拱肋、風撐砼：首先澆筑拱肋砼，然后澆筑風撐砼，為保證砼的密實，用插入式振搗器振搗。砼澆筑采用整片灌注，斜向分層，縱向分段，由兩端對稱向中間進行，分段長度控制在4-6m，分層厚度不超過30cm，大致分4層澆筑，每澆筑完一段砼后，將拱肋頂部用進行竹膠板封蓋，采用插入式振動器振搗，灌注連續(xù)均勻進行，砼運輸采用HB-30型輸送泵運輸。(五)、吊桿安裝，拱肋落架，形成裸拱結構，砼構件參加受力，吊桿初張拉。1、吊桿安裝，拱肋落架安裝吊桿鋼套管，并與拱肋、系梁的預埋鋼板焊接。在拱肋、風撐砼達到設計規(guī)定的強度后，拆除支撐拱肋的上部小橫桿，將拱肋形成裸拱結構。并在吊桿鋼套管內(nèi)灌注50#細石砼。2、吊桿φs5高強鋼絲下料編束，冷鐓穿束。a、鋼絲下料編束，冷鐓穿束。用調(diào)直機一次完成開盤、調(diào)直及下料工作，下料在一定的拉力下進行，鋼絲束用LD20k型液壓冷鐓機下料，在同束鋼絲中，下料長度相對差值嚴格控制在±2mm以內(nèi)，每根吊桿鋼絲下料長度按以下公式計算：L=1+2h+2δ-0.5（H-H1）-△L-c其中：1——吊桿的孔道長度；h——錨杯底部厚度或錨板厚度；δ——鋼絲鐓頭留量H——錨杯高度H1——螺母厚度△L——鋼絲束張拉伸長值C——張拉時構件砼的彈性壓縮值編束在平整的場地上進行，每束按規(guī)定的根數(shù)排列理順，每隔1-1.5m安放梳子板，分別將鋼絲嵌入梳子板內(nèi)，然后用鉛絲按序編織成簾片，每束每隔1-1.5m安放一只外徑與束內(nèi)徑相同的短鋼管，將鋼絲合攏捆扎成束。b、穿束冷鐓首先采用LD20k型液壓冷鐓機進行冷鐓，鐓頭應園整不歪斜，并取鐓頭總數(shù)的3%作抗拉試驗，試鐓合格后正式鐓頭，鐓頭油壓取鐓頭器的額定油壓，為保證鐓頭不歪斜，被鐓的鋼絲端面應與母材垂直，鐓頭的偏心度不超過1mm。先在場地上將逐根穿入改進的DM5A錨具孔內(nèi)（卸去錨圈）的鋼絲冷鐓后，將編束的鋼絲束由吊桿上端放入吊桿鋼管內(nèi)，在系桿下端擰好錨圈。3、吊桿初張拉：吊桿張拉是成橋最關鍵的工序，吊桿張拉必須嚴格按設計規(guī)定的張拉力和規(guī)定順序，用兩臺YCW—150型千斤頂（配工具拉桿及撐腳）張拉一片拱肋吊桿對應鋼束，采用先跨中后兩側的順序，吊桿張拉組裝見圖五。每根吊桿張拉都遵循以下程序：0—→初應力—→σi1（持荷載2min錨固），σi1為每根吊桿第一次張拉控制應力，按設計要求取定，張拉以雙控制，并注意做好張拉記錄。4、張拉過程中應做好以下工作：a、確保工具螺桿在A端錨杯內(nèi)擰入牙數(shù)在10牙以上。b、調(diào)整千斤頂撐腳，將其墊實墊穩(wěn)，保證千斤頂?shù)闹行呐c鋼絲束中心在同一軸線上。c、分級加載，每級2Mpa。d、跟蹤測量系桿上拱值、水平位移及拱肋的高程變化。確保端部錨墊板水平，并與吊桿軸線垂直。(六)、中橫梁模板制安，鋼筋制安，鋼絞線編束及穿束，預埋件安放，并現(xiàn)澆砼。在已拱設好的橫梁支架上鋪設中橫梁底模，進行鋼筋的制作安裝，同時安放好預埋件，然后澆筑砼。(七)、張拉剩余端橫梁及中橫梁預應力筋按設計圖紙要求張拉剩余端橫梁預應力鋼束及中橫梁預應力鋼束，張拉控制應力為σk=0.75Ryb，用兩臺YCW—150型千斤頂（配套油泵ZB4/500）進行預應力施工，張拉工藝同系梁。在橫梁所有預應力鋼束張拉完成后，采用浮吊安裝近系梁的每側各2塊行車道板。(八)、拆除臨時支架。(九)、張拉系桿的第二批預應力束并壓漿、封錨。用YCW—250型千斤頂進行系桿第二批預應力束張拉，張拉鋼束及張拉順序按設計要求，具體程序同第一批鋼束張拉。然后對預應力孔道進行壓漿并封錨。(十)、鋪設中孔行車道板，澆筑鉸縫砼。中孔行車道板在現(xiàn)場預制，安裝行車道板時，在行車道板的擱置點處橫梁對應位置上刷一層C40水泥砂漿。并澆筑鉸縫砼。(十一)、張拉吊桿第二批預應力束，壓漿封錨，張拉程序同第一次。用兩臺YCW—150型千斤頂進行吊桿第二次張拉，張拉工藝同吊桿第一次張拉。吊桿張拉后，在吊桿鋼管內(nèi)壓灌注50#水泥砂漿，壓漿由下往上壓送，固定端封錨采用50#微膨脹砼。(十四)、鋪設中孔橋面鋪裝，澆筑防撞護欄。澆筑中孔8cm厚30#防水砼，攤鋪機攤鋪7cm瀝青砼，扎筋，立模，現(xiàn)澆砼防撞護欄。三、主孔42m系桿拱施工中應注意的幾個問題根據(jù)我公司以往施工中積累的經(jīng)驗，結合本工程實際情況，以下幾個方面在施工中應特別引起注意：1、下部支架搭設應盡量采用鋼貝雷，以消除支架節(jié)點非彈性變形。2、選擇優(yōu)質(zhì)錨具并進行嚴格檢測，校好千斤頂和油泵。砼達到規(guī)定強度后，方可進行張拉，張拉時嚴格控制好張拉力，并以伸長值作校核。施工中注意觀測構件上拱值和壓縮值，并與理論值作比較。3、施工中必須保持對稱施工，嚴禁單側加載。a、系梁、橫梁和拱肋砼澆筑由兩端向跨中對稱進行，以保證支架變形保持均勻和最小。b、按照由兩端向跨中的順序依次鋪設行車道板并按此順序澆筑橋面鋪裝。4、下部支架及拱肋安裝支架搭設完畢后，應對其平面布置、頂部標高、節(jié)點聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性作全面檢查，合格后方可進行下道工序。5、因高強鋼絲下料要求很嚴，每根吊桿高強鋼絲下料前，應再次測量吊桿實際長度從而決定下料長度。吊桿張拉必須分期、分批、多點對稱地逐步加載，第一次和第二次張拉完成后，吊桿內(nèi)力須經(jīng)多次調(diào)整。四、工程質(zhì)量保證措施1、建立以項目經(jīng)理為首、總工程師負責的質(zhì)量管理網(wǎng)絡（圖六），明確質(zhì)量保證計劃、質(zhì)量目標及方針，貫徹執(zhí)行ISO9000國際質(zhì)量標準，積極推行全面質(zhì)量管理，開展全員、全過程的質(zhì)量管理活動，通過PDCA循環(huán)不斷改進和提高質(zhì)量，嚴格按規(guī)范及設計要求施工，嚴格按施工技術方案層層交底、級級把關。2、嚴格工程現(xiàn)場檢測制度，給予質(zhì)檢員“質(zhì)量一票否決”的權利，實行動態(tài)管理，重點抓過程控制，以預防為主，對重點部位、關鍵工序、特殊工序設立質(zhì)量管理點，并編制作業(yè)指導書，明確標準和責任，每道工序都經(jīng)專職質(zhì)檢員及監(jiān)理合格后方可進行下道工序。1、建立健全圖紙會審制度、逐級技術交底制度、材料進場報驗制度及質(zhì)量分析通報制度，并嚴格遵守，確保施工技術上的保證。2、做好生產(chǎn)班組的自檢、互檢、交接檢及專檢工作。3、項目經(jīng)理部建立中心試驗室及標準養(yǎng)護室，并配備專業(yè)試驗人員，根據(jù)規(guī)范要求對原材料進行抽樣檢驗，并根據(jù)各項指標，設計出合格的滿足施工需要的配合比，承擔規(guī)范規(guī)定的檢驗項目，為指導施工提供必要的數(shù)據(jù)。（為拆模、落架等提供具體時間）。4、原材料必須經(jīng)過嚴格檢驗和材質(zhì)試驗，合格后方可進場，水泥、鋼材等必須有質(zhì)保書。5、預應力波紋管安裝位置必須準確，綁扎牢固，錨墊板安裝時，其平面和孔道軸線必須垂直，混凝土振搗要密實，振動器不得觸及波紋管。6、千斤頂、油壓表等張拉設備及錨具，使用前必須逐個檢查，校正后需指定人員進行進行操作保養(yǎng)。千斤頂、壓力表、油泵等在使用前必須經(jīng)計量部門進行標定，在使用過程中必須定期校核。預應力張拉應待砼強度達到設計規(guī)定的強度以后進行，張拉過程實行雙控，張拉時做好張拉原始記錄。模板采用鋼模時，接縫處夾海綿條，防止漏漿，確保砼一次成熟，表面光滑、平整、美觀、外光內(nèi)實。7、梁吊裝、支架卸落時砼強度必須達到規(guī)定要求。8、嚴格按監(jiān)理工程提供的橋軸線，導線點、樁號及水準點，利用全站儀、經(jīng)緯儀和水準儀進行測量放樣，定期對全線測量控制點進行全線聯(lián)測，分析聯(lián)測結果并報監(jiān)理工程師審批，以便進行修正。9、建立橋梁工程施工用電儲備（配發(fā)電機），以防連續(xù)澆筑砼因停電造成質(zhì)量缺陷或質(zhì)量事故。10、重點抓質(zhì)量保證資料管理工作，及時認真填報并整理歸檔施工質(zhì)量保證資料。五、砼質(zhì)量保證措施1、原材料控制：水泥采用優(yōu)質(zhì)425#、525#水泥，采用級配合理、質(zhì)地堅硬、顆粒潔凈的蕪湖中粗砂以及質(zhì)地優(yōu)良、級配合理的宜興的中小子，拌和用水采用經(jīng)試驗合格的河水。2、砼施工前按規(guī)范要求做好配合比設計和試配，做到配料準確，拌和均勻，施工中嚴格砼水灰比、配合比、坍落度。砼入模按一定的厚度自下而上的順序和方向分層分段澆筑，上層砼必須在下層砼初凝前灌注，并振搗密實，加強灑水覆蓋養(yǎng)護。3、高標號砼采用優(yōu)質(zhì)525#水泥和優(yōu)質(zhì)粗細骨料，對砂石進行沖洗，采用低水灰比、低砂率及適宜的高效減水劑。4、砼拌和采用HZ-50B自動攪拌站，原材料為電子秤計量，攪拌為雙臥軸強制式攪拌，計量精度高、拌和物均勻，保證了砼的拌和質(zhì)量。5、砼模板接縫采用夾海綿條，防止漏漿，表面光滑、平整、美觀、外光內(nèi)實。6、砼拆模先拆除非承重部分，后拆除承重部分，重大復雜的模板應有拆模方案。六、施工技術保證措施創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程是整個工程各項工作的指南，為確保整個工程技術上有保證，必須執(zhí)行以下制度：1、施工組織設計審批制度。2、技術復核、隱蔽工程驗收制度。3、技術質(zhì)量交底制度。4、三級驗收及分部分項工程質(zhì)量評定制度。5、對重點、難點工程，投入具有類似工程施工經(jīng)驗的施工管理人員、技術人員及班組骨干。七、安全保證措施1、建立安全管理網(wǎng)絡，實行三級安全保衛(wèi)負責制，項目經(jīng)理部建立以項目經(jīng)理為首的管理領導小組；項目經(jīng)理部下設安全保衛(wèi)科，設專職安全員負責整橋的安全管理工作；各班組設兼職安全員，負責施工現(xiàn)場區(qū)段安全檢查和監(jiān)督工作，做到責任明確，層層把關。2、堅持“安全第一、預防為主”的方針，給予安全員“安全一票否決”的權利，加強對職工進行經(jīng)常性安全教育，使安全工作做到制度化、經(jīng)?；?。在開工前進行全面的安全教育和安全技術交底工作，提高職工的自我防范意識。3、施工過程中有檢查、有總結，認真做好各項施工記錄，項目經(jīng)理部定期檢查，專職安全員跟班監(jiān)督檢查，班組安全員上班前10分鐘對現(xiàn)場情況進行檢查，建立安全檢查日記，對安全事故隱患做到“三不放過”認真嚴肅處理。4、對新進場的工人進行安全生產(chǎn)的教育和培訓，考核合格后，方可進入操作崗位。5、進入施工現(xiàn)場，必