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江门水道特大桥施工设计
2017-04-24  中国桥梁网 分享到:
关键词:钻孔灌注桩 承台 墩身 挂篮 

   1、工程概况

   江门水道特大桥位于江门市新会区,主要为跨越江门水道而设。两侧桥台设于山坡上,地势起伏很大,纵横向坡度均很陡。本桥起讫里程为DK124+677.155~ DK126+410.705,全长1733.55m,上部孔跨布置:23-32m简支梁+(85+2×145+85)m连续梁+9-32m简支梁+1-24m简支梁+1-32m简支梁+(40+72+40)m连续梁。在DK125+430~DK125+870跨越江门水道与九子沙涌汇合处,采用(85+2×145+85)m连续T构梁跨过。

   江门水道特大桥桥址处地层分别为平均厚度1.51的人工填土层,平均厚度为28m的淤泥层,层厚1~3m的淤泥质粘土,向下为1.35~4.93m不等的中砂、砂砾、圆砾土、粉质粘土、碎石土层,再向下为强风化砂岩、弱风化砂岩、全风化砂岩交替出现,层厚各5~17m。

   2、钻孔灌注桩

   2.1钢护筒制作与定位

   钢护筒比设计桩径大20~40cm,用δ=10~14mm钢板在现场卷制成型,板缝进行焊接,并根据需要长度进行拼接。水中为保证钢护筒的安装精度,利用导向架对钢护筒进行准确定位,其平面位置要确保准确。导向架采用型钢在岸上制作,通过便桥或船(水中独立墩)运至墩位处,用吊车或浮吊下放,精确定位后,与平台联接固定好,然后开始下沉钢护筒。将制作好的钢护筒运至拼装现场,分节吊装,采用振动法振动下沉,直至钢护筒达到设计深度。吊插完毕后,逐根检查其平面位置、倾斜度,如偏差超出规范要求,要重新进行。钢护筒顶面与钻孔作业平台齐平。

   2.2钻孔

   ①钻进

   钻机开钻前需对钻机平台,钻盘中心及桩位进行必要的检查以保证孔位偏差在规范允许范围内。在钻进过程中为保证孔的铅垂度,采用减压慢速钻进,同时根据地层的不同土质情况调整钻速与反循环提浆的速度比,以保证成桩质量。在钻进各粘土层时,为预防发生“糊钻”现象应及时依据地质条件调节泥浆的相对粘度和密度,并适当增大泵量和向孔内投入适量的砂石,或换用刮板齿小、出浆口大的钻头。在钻孔过程中要控制钻头在孔内的升降速度,以防冲刷孔壁或在钻头下方产生负压而造成孔壁坍塌。

   ②检孔与清孔

   钻孔至设计标高后,采用监理工程师指定的方法检测孔深、孔径和垂直度等几何尺寸,待检测合格后,采用换浆法清孔。清孔后,孔内泥浆指标要达规范规定标准。

   ③钢筋笼制作及安装

   钢筋笼采用加工场统一加工并编号,加工时根据骨架的自身刚度及浮吊的起吊能力分成12~15m一节,分节制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台上进行,以保证未来钢筋笼的整体直度及主筋连接接长时的对位精度。在顶节钢筋骨架的顶端,加焊两道加强箍筋,上焊八根与主筋同直径的钢筋,钢筋笼就位后,将加焊的钢筋焊接在护筒壁上,防止钢筋笼上浮。钢筋笼采用自制的双轮拖车运抵岸边,由吊车吊到运输船上,再由运输船运至孔位,然后使用水上浮吊起吊入孔,主筋接长拟采用带肋钢筋套筒挤压接头。钢筋笼起吊时使用长杉木杆分段绑扎以提高整个钢筋笼的刚度。预埋桩基检测钢管应按设计要求精确定位于钢筋笼上并焊牢,其接头使用接长管旋接并做防渗处理。

   3、承台施工

   3.1钢套箱围堰

   ①钢套箱拼装、定位及下沉

   钢套箱拼装及下沉均分三次进行。在驳船上组装好的套箱用200t浮吊船吊装下沉。钢套箱沉至快到河床后,复核其平面位置,如不满足要求,可将千斤顶安放在四个角的4个护筒外壁与吊箱侧板之间调整钢套箱位置,待其满足要求后,继续下沉到河床上。

   ②承台混凝土

   破桩:待封底砼强度满足要求后,把钢套箱内水抽干后进行突击破桩工作,破桩采用风动凿岩机破桩,并保留桩头的最后10~20cm用人工破除,破桩后应保持桩头的完整。破桩的同时清除高出承台面的封底混凝土。模板:承台模板使用组合钢模,并用方钢制横纵扣带调平调直钢模,在交叉点处使用短方木支撑于坑壁或钢套箱侧壁上。钢筋:承台钢筋采用加工场弯制的半成品,现场绑扎成型。钢筋保护层使用同级别砼预制垫块或塑料垫块。砼浇注:浇注时分层进行,分层厚度不大于30cm。砼振捣使用插入式振捣器,砼浇注至设计标高时,表面使用木抹刮平,用光抹压光,并在砼初凝前用光抹多次收光以防止砼表面产生收缩裂纹。

   3.2钢板桩施工围堰

   ①导向定位设施

   用钻孔工作平台的钢管桩做为定位导向,在其合适位置处用[20槽钢对扣在钢管桩外侧焊成闭合矩形,焊制内支撑,使其成为框架式导向框。

   ②钢板桩插打及合拢

   钢板桩采用浮吊配合振动锤施工,打桩时自上游一端打入第一根桩,然后逐个插打至下游合拢。插打的第一根钢板桩力求垂直度良好,并与钢管桩固定牢固。在插打过程中按交会法定位钢管桩,并在插打过程中随时检查钢板桩的位置及方向,且应随时纠偏。在矩形转角处需拼制角桩,方法为将一块钢板桩纵向割开后,中间用角钢焊接。

   4、墩身施工

   4.1模板

   主桥桥墩采用翻模法施工,为便于操作,在墩四周的承台上搭设WDJ碗扣式多功能脚手架。施工时模板的支立、翻模及拆模均采用水上浮吊配合完成。为保证主墩墩身施工的中线和垂直度,在每次立模时需检查和调整模板顶口四角标高和坐标,使四角水平,位置准确,以利于下一节段砼的立模,尤其第一节模板支立时,要严格控制。陆地上整体组拼后的模板用汽车起重机吊装就位,并用经纬仪调整横纵方向及垂直度,用缆风绳加固保证砼施工时无扰动。墩身采用大块拼装式定型钢模板施工,如图2。 4.2钢筋

   主桥墩身主筋接头采用螺纹套管接头,为便于操作和安全,在墩身钢筋接长时,空悬部分钢筋每1m需点焊一道箍筋并与四周施工脚手架暂时固定在一起,防止在风力作用下钢筋失稳弯折。在固定墩柱钢筋时,采用垂球对中的方式,防止钢筋的偏斜和中心的移位。钢筋骨架保护层使用与设计等厚度同级别的弧形垫块绑于骨架上实现。采用弧形垫块的目的是为了防止拆模后表面存有垫块痕迹,影响砼表面质量。

   4.3砼施工

   砼下落时应用铁锹摊平后再进行振捣,防止用振捣棒拉平而产生离析。砼振捣采用插入式振捣器,振捣时选用有经验的工人快插慢拔,并注意与模板间的棒距,保证砼表面无明显气泡。对于主桥薄壁墩砼浇注时,到模板顶口约10~15cm时要停止浇注,应对钢筋以外保护层厚度范围内的砼拉水平线后压光找平,以保证砼接缝的顺直水平。墩顶支承垫石施工时,采用靠尺刮平,用抹子收光,并边测量边施工,以控制垫石顶面高差在1mm以内,并在支座安装前进行复测,用磨光机作进一步打磨。砼施工至顶标高时,应精确检查支座预留孔的位置,以免给下道工序带来不便。砼养护采用整体缠扎塑料布并洒水养护的方法。

   5、采用新式菱形挂篮

   大桥主桥共有5个T构,采用6套挂篮同时施工。采用中铁建总公司科研所研制的国内独有的新式菱形挂篮,菱形挂篮各构件以水运的方式运抵墩旁,并在船上组拼各部构件后,采用浮吊起吊上桥组装。挂篮组装完成后,利用内、外模走行梁配导链托出用于0#块施工的内、外模板到1#块位置,对位后用拉杆固定。

   挂篮预压预压测点布置在后支座、前支座、上横梁、下横梁、后横梁等处,测点布置详见图3。加载完成后,每6小时测量一次,连续48小时沉降量小于2mm时,可分级卸载,并及时测量各级卸载变形值,然后计算获取挂篮在使用状态下的参数指标,输入线型控制软件,得出各梁段的立模标高。

   此挂篮已成功修建京九线泰和赣江特大桥、上海奉浦大桥等二十余座悬灌梁桥,特别是在跨径为165m的南京长江第二大桥北汊桥主桥悬灌箱梁施工中,收到良好效果,受到了国内专家的好评。

   6、结束语

   本工程施工过程中,我们针对工程特点、重点与难点,在施工中采取如下有效的措施。措施工程一次验收合格率100%;确保全部工程质量全面达到国家及铁道部工程质量验收标准,并满足按设计速度开通要求。

   参考文献:

   [1]吴艳学. 大跨度预应力混凝土连续箱梁的施工[J]. 山西建筑. 2007(13)

   [2]郑机. 桥梁水中墩承台预制施工方法探讨[J]. 铁道工程学报. 2011(09)
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