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1)、施工准备

修建必要的临时道路以满足钻机进场,对场地进行平整、压实和地基加固,并做好排水系统。放出桩位,并做好护桩,复查后钻机就位。

2)、护筒埋设

采用人工开挖埋设护筒,其直径大于桩径20~40cm,露出地面高度及埋设深度符合规范及施工要求。

3)、泥浆拌制

采用优质粘质土或膨胀土调制合适的钻孔泥浆。

合理布设泥浆池,储浆池、沉淀池。泥浆循环系统示意如下图:

4)、钻进施工

①、钻机准确就位,保持稳定。

②、钻进时,根据地质条件控制进尺速度。钻进中,如遇地质情况与设计发生差异,及时报告处理。

③、护筒内水位缓慢下降时,要及时补浆。如泥浆太稠进尺缓慢时,应及时抽换泥浆。

④、为控制泥浆比重,及时取样进行检查,并对泥浆稠度进行调整,确保其满足施工要求。

5)、检孔

孔深达到设计标高后,及时按监理程序对孔径、孔深、平面位置、垂直度及孔内沉淀物等进行检测。

6)、清孔

当钻孔至设计标高后,将钻头提起,进行第一次清孔,直至泥浆合格。钢筋笼就位后进行二次清孔,直至孔底沉渣厚度符合设计及规范要求。

7)、钢筋笼制作安装

①、钢筋笼在加工棚内加工成型,钢筋骨架内加焊内撑架以保证有足够的刚度。

②、为便于运输、吊装和减少就位时接头数量,根据钢筋笼骨架总长合理确定单节长度,安装时再分段焊接。搭焊接头按规范要求错开。钢筋笼采用吊车吊装就位。

③、骨架横向圆周按设计要求均匀设置保护层厚度定位钢筋,以保证骨架定位准确。

④、钢筋笼顶端应与护筒焊接,使其定位牢固,防止在灌注过程中沉降和上浮。

8)、砼浇筑

砼由搅拌站提供,搅拌运输车运输,导管法泵送灌注。

①、砼储料容量应满足桩基首批砼的灌注量要求。

②、根据灌注时间,按规范要求可在砼中加入适当减水剂和缓凝剂以加强砼流动性及延长初凝时间。砼连续灌注,中间不得间断。

③、导管采用高强钢管制成,使用前进行水密、承压和接头抗拉试验。首批灌注砼数量应能满足导管初次埋置深度和填充管底部间隙的需要。

④、在整个灌注时间内,管底应在砼顶面以下2m,以防止泥浆及水冲入管内,且不宜大于6m。

⑤、灌注桩顶标高应比设计标高高出一定高度,以保证桩顶砼强度。

9)、桩基检测

桩基灌注完成后,按招标文件和技术规范要求对桩基进行检测。

施工控制措施:

1)、根据地质情况选择合适的孔壁支护方案。

2)、遇岩层须爆破时应专门设计,爆破后应通风排烟并经检查无有害气体后,方可下井继续作业。

8.1.2承台、主墩施工

8.1.2.1承台施工方案

承台基坑采用机械开挖、人工辅助修整。采用大块钢模板,集中加

工钢筋,运至现场绑扎成型。由搅拌站集中供应砼,搅拌运输车运输,

泵送入模,插入式振动棒振捣。

8.1.2.2承台施工方法

(1)、桩头处理

承台基坑开挖至设计标高后,对高出设计部分的桩头,砼强度达到规范和设计要求后进行凿除。

(2)、基坑开挖

土方基坑采用机械开挖,人工辅助修整。基坑四周设引水沟将水汇入集水井排除。石方基坑采用小型机械打孔,小型松动爆破,机械出碴,人工辅助修整。基底浇筑一层10cm厚C15砼垫层。

(3)、模板

承台采用大块钢模现场拼装。

(4)、钢筋

在钢筋加工棚集中加工,运至施工现场绑扎成型。钢筋与侧模、底模间用同标号砼垫块支撑,以保证钢筋保护层厚度符合要求。

(5)、砼施工

1)、配合比设计

主墩单个承台砼数量达.4m3,配合比除满足设计强度的同时尽量降低水泥用量。砼数量大,施工浇筑时间较长,必要时在砼中加入适量缓凝剂以适应施工需要,配合比经过对各种材料的优化选择,并经过多次试配后确定。

2)、砼浇筑

①、采用分层连续浇筑,可利用砼层面散热,便于振捣,分层厚度为30cm。层内砼从承台一边开始,向对边水平、满幅、连续浇筑,并在下层砼初凝前或能重塑前浇筑完成上层砼,保证层间无冷缝发生。

②、砼采用插入式振动棒振捣密实。振捣时应快插慢抽,严格控制振捣时间,避免因振捣不密实,出现蜂窝麻面,或因振捣时间过长而产生离析。

③、在砼振捣平整以后,初凝之前进行表面抹压,以清除早期产生的塑性裂纹。

④、砼拆模后立即进行覆盖养生。

主墩施工方案

主墩采用翻模施工。厂制大块钢模板。塔吊垂直运输。模板现场拼装。钢筋集中加工,现场绑扎成型。由搅拌站集中供应砼,搅拌运输车运输,泵送入模,插入式振动棒振捣。

主墩施工方法

(1)、模板

根据空心墩设计高度和截面尺寸及现场施工条件,翻模设计为3节,每节高2米,每节4块。加工时将横桥向和顺桥向模板加工成大致相等长度,每节模板靠近顶部附设一工作平台,以方便施工。每节模板上下、左右对接口及预留孔位置要精密加工,保证每节模板之间都能精确拼装。模板采用企口缝并用双面泡沫胶带压缝,保证模板的密封性。内模采用大型组合模板。

立模时,先立外模,绑扎好钢筋后,再立内模。立内模时,可与搭设内支架平台同时进行。

主墩翻模施工模板防倾覆,主要采用外模、内模及井架平台固结的方法,确保模板稳定。

模板安装平面图示意如下:

墩身模板的施工顺序是:当第一节砼浇注完毕并已达到强度要求后,先将A模拆除,然后将其安装并固定在C模上,A模装好后,同样将B模拆下,安装在已就位的A模上,C模不动,这样第二节砼的模板安装完毕。以后每节砼浇注时模板的翻升依此类推,以此实现翻模施工。墩身模板施工程序如下图示:

(2)、钢筋

钢筋在钢筋棚内集中下料、加工,并绑扎成钢筋网片,运至现场拼装成型。

(3)、砼施工

浇注砼时,在墩顶搭设临时工作平台,砼由砼泵输送到平台,由人工辅助入模。浇注时均匀分层进行,层厚控制在30cm以内,及时振捣。

(4)、桥墩砼施工措施

1)、模板组装前,应在基础顶面放出墩台中线及墩台实样。

2)、在每层砼灌注前,应将已浇筑砼表面清扫干净。

3)、砼灌注速度:桥墩砼的配制、输送及灌筑的速度必须满足下式:V≥Sh/t

式中:V---砼配制、输送及灌筑的容许最小速度以m3/h计

S---灌筑的面积

h---灌筑层的厚度

t---所用水泥的初凝时间以小时计

4)、在砼灌筑过程中,应随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔等位置是否移动,若发现移位应及时纠正。

5)模板翻转时结构的砼强度必须满足拆模时的强度要求。

(5)、施工垂直运输

主墩施工及主梁悬浇时,除砼采用砼泵输送外,其他大量钢筋、模板、挂蓝、预埋件等施工材料均需作垂直运输,故需安装一台可靠、效率高能满足施工技术要求的塔吊。

塔吊安装:基底施工完毕,砼达到一定强度后,方可进行塔吊安装。塔吊安装前必须对基座顶面进行找平,保持塔吊底面在同一水平面上。为保证塔吊的稳定性,在墩身横隔板处(墩身每20m设置一个横隔板)埋设附着点,塔吊通过支撑臂与附着点连接。塔吊施工如下图示。

大体积砼温控措施

承台设计尺寸为11.2m×8.2m×3.5m,薄壁墩身截面尺寸为6.5m×6.0m,均为大体积砼。其水泥水化热量大,内外温差过大就可能使砼产生裂缝。为了防止裂缝发生,采用内散、外蓄、保温的养护方案。具体措施如下:

(1)、优化配合比,选用合适的水泥品种,适量减少水泥用量,在经许可的条件下掺合部分优质粉煤灰以减少水泥水化热。

(2)、控制砼的入模温度,砼原材料要防止日晒,砼在运输过程中采取降温措施,在浇筑过程中减小浇筑层厚,以加快砼散热速度。

(3)、砼浇筑完成后采用蓄热法养生,以减少砼内外温差。砼内外温差控制在25℃以内。

(4)大体积砼的浇筑在一天中气温较低时进行。

主桥箱梁挂篮施工

主桥箱梁长度为66+4×+66=m,采用单箱室断面,根部梁高6.6m,跨中梁高2.6m,梁底曲线按二次抛物线变化。顶板宽度11.8m,底板宽度6.5m,两侧翼板悬臂长度2.75m,采用挂篮分段悬浇施工。

主桥箱梁总体施工方案

主桥箱梁拟在墩旁支架上浇筑0号、1号段以后,2号至合龙口梁段采用挂篮对称施工。

(1)、0号、1号段施工

将墩顶0号段和两个与之对称的1号段作为一个施工单元采用墩旁支架法现浇施工。梁段采用全断面一次浇筑成型施工方案。

(2)、2号~14号悬浇段施工

连续梁0号段与墩身临时固结后,2号~14号梁段采用挂篮对称悬臂浇筑。根据连续梁设计分段长度、梁段重量、外形尺寸、断面形状及各种施工荷载,确定采用菱型挂篮。

(3)、边跨现浇段施工

边跨现浇段采用膺架法施工。膺架利用六五式军用墩及型钢按一跨搭设。为避免支架基础产生不均匀沉降,临时墩基础均采用桩基。靠近8号及14号墩旁的临时墩支立在该墩承台上。

(4)、合龙段施工

按设计要求该箱梁按先边跨,后次中跨,最后中跨的顺序对称同步进行合龙。除边跨合龙段利用部分膺架进行合龙外,中间合龙段采用吊架施工。

(5)、砼施工

本桥各部位所需砼采用搅拌站集中供应,砼搅拌运输车运输,砼输送泵输送入模。

(6)、悬浇施工中的挠度控制

悬浇施工中梁体由于受自重、温度、外荷载等因素影响会产生挠度,砼自身的收缩、徐变等因素也会使箱梁产生标高变化,这种变化随着跨度的加大而增加。为了使成桥后的桥面线形达到或接近设计曲线,便于顺利合龙,必须在悬臂浇筑时进行标高控制。为此,本桥拟采用现场观测的方法,对已浇筑或准备浇筑的梁段进行跟踪观测,以此随时控制施工的梁底高程。

0号、1号段施工

(1)、支架设计与施工

支架采用六五式军用墩于墩身两侧对称布置,横向6排立柱,间距按2.0m标准间距排列,纵向为满足悬臂长度需要而布置2排,间距仍为2.0m。为加强支架横向稳定性,墩身预埋铁件与军用墩立柱联结,墩身两侧立柱节点用20号槽钢和螺栓联结,支架上铺设槽钢,组成支架平台。支架作为抗倾覆措施待合龙后拆除。

(2)、模板设计与施工

1)、0号段模板设计

0号段设计有两道横隔板,其结构尺寸复杂,内模采用木模板。为提高砼外观质量,外模板采用优质胶合板。内外模均采用木框架支撑。

2)、1号段模板设计

采用挂篮内外侧模板和内外侧模框架。内侧模为组合钢模板,外侧模板则为钢框胶合板,内外模架均为钢结构,模板与框架用钩头螺栓联结。内模框架悬浇时固定在走行梁上,用于1号段时用方木临时支撑在钢板凳上。

3)、模板安装

模板用墩旁塔吊按梁段整体吊装就位,吊装顺序为先远后近、先外后内、外侧模就位后用缆风绳固定,以增强其稳定性。

4)、内模上浮控制

0号、1号段一次浇筑成型时,砼对箱梁内模有较大的上浮力作用。为防止内模移位,于内外模之间设多道φ20钢筋拉杆固定,外侧模上端部采用长拉杆固定,外侧模框架坐于底横梁上,用扒钉钉牢。

(3)、支架预压

0号、1号、1’号段梁体砼m3,重达t,为了减小膺架变形,

支架设计采用六五式军用墩拼装成多支点连续梁。

根据各节段砼重量与分节情况,于重量分配位置按荷载预压方式施加预压重,以消除非弹性变形,测定弹性变形量,并据此确定该梁段底模高程。

施工预压加重时,考虑到上部加载条件困难,拟采用在承台砼浇筑时,于施工设计位置预埋铁件,上部支架重量分配位置固定钢绞线,在承台上利用千斤顶和测力装置通过钢绞线施加拉力以达到支架预压的目的。

(4)、支座和临时支座安装

永久支座主梁设计永久支座为盆式橡胶支座,采用墩旁塔吊整体吊装的方式进行安装。

临时支座为保证施工中的安全,按设计要求设置临时支座,在体系转换后拆除。每个连续梁处主墩上设41.5cm高,cm宽,cm长的C40爆炸砼临时支座和56根JL32精轧螺纹预应力粗钢筋,墩身预应力粗钢筋张拉后用连接器拉长至箱梁顶面进行张拉,将悬臂梁临时锚固于墩顶上。临时支座拆除时考虑在浇筑临时支座C40爆炸砼时预留炮孔,放松0号段顶临时锚固预应力粗钢筋,用控制爆炸方法破碎临时支座,以达到解除约束的目的。

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(5)、砼施工

1)、配合比设计

连续箱梁采用C50级砼,按泵送砼设计,由于0号、1号一次立模整体浇筑,要求砼可泵性好,流动性大,以便于砼泵送和在钢筋、管道密布的条件下入模和振捣。另一方面砼初凝时间需适当延长。

2)、砼运输

0号、1号段采用泵送砼一次浇筑成型方案。

3)、砼入模

腹板高度6.6m,厚度70cm,梁高壁薄。腹板、底板砼通过串筒入模,以防止砼自由下落与钢筋管道碰撞产生离析。

4)、砼振捣

底板采用振动力大的插入式振捣固,顶板用插入式振捣器振捣。虽腹板振捣难度较大,但由于砼坍落度较大,采用插入式振捣器也能满足振捣要求。

8.1.3.3挂篮设计、制作及性能试验

8.1.3.3.1挂篮主要性能

挂篮要满足以下使用条件,要适用最大梁段重KN(56.2m3),梁段长度3.5~4.5m,梁顶宽度11.8m,梁底宽度6.5m,梁高6.6~2.6m,走行方式为无平衡重自行,每套挂篮自重60T。在13m长的起步长度内,同时安装2套挂篮,前后端作业面开阔,便于砼的运输和浇筑,拆模方便,就位准确,便于调整,刚度大,弹性变形小。

8.1.3.3.2挂篮结构形式

挂篮结构形式采用菱形挂篮,由菱型桁架、提吊系统、走行锚固系统及模板系统共4部分组成。

(1)、菱形桁架

菱形桁架是挂篮的主要承重结构。桁架分两片立于箱梁腹板位置,其间用角钢组成平面联结系,每片桁架除斜杆用2[30bQ槽钢组焊而成外,余均由2[30cQ组焊,节点处用20mm节点板和M30螺栓联结。前上节点处和前上横梁联结,前上横梁由[16aQ组焊而成桁架结构,上设10个吊点,其中4个吊外侧模,2个吊内侧模,4个吊底模架。

(2)、提吊系统

1)、前吊带前吊带的作用是将悬臂浇筑的底板、腹板砼及底模板重量传至桁架上。前吊带由×32和×20两种18Mn钢板用φ50(20CrMnTi)钢销组合而成。前吊带下端与底模架前横梁销接,上端吊在前上横梁上,每组用2个KN手动千斤顶及扁担梁调节底模标高。

2)、后吊带后吊带的作用是将底模架荷载传至已成的箱梁底板。后吊带用3块×32的16Mn钢板加工而成,上部设置调节孔,以适应梁底板厚度的变化,下端与底模后横梁销接,上端穿过箱梁底板(预留孔),每个吊带用2个KN手动螺旋千斤顶及扁担梁支撑在已成箱梁的底板上。

3)、模板系统箱梁外侧外框架由L75×75×6和[12组焊而成。模板围檩,用[10,模板采用大块钢框胶合板模板组装而成。根据梁段的高度和长度可随意接拼和拆卸。外侧模支撑在外模走行梁上,后端通过吊杆悬吊在已浇好的箱梁顶板(在浇筑顶板时设预留孔),后吊杆与走行梁间设有后吊架,后吊架上装有滚动轴承,挂篮行走时,外侧模走行梁与外侧模一起沿后吊架滑行。

内模由内模框架以及组合钢模等组成。内模安置在由内模桁架、竖带和斜支撑组成的内模框架上,内模框架支撑在内模走行梁上,走行梁前端通过倒链悬吊在前上横梁上,后端通过吊杆悬吊在已浇好的箱梁顶板上(在浇筑顶板时设预留孔),后吊杆与走行梁间设有后吊架,后吊架上装有滚动轴承,挂篮行走时,外侧模走行梁与内模走行梁一起沿吊架滑行。底模由底模架和底模板组成。底模纵梁桁架式,用[12及L75×75×8组焊而成,前后横梁用2[40aQ槽钢制作。底模为钢框架胶合板模板,用18cm×16cm方木垫在底模架上,宽度比箱梁底小8mm,两外缘固定5~6mm橡胶条,在浇筑砼时,外模与底模夹紧,以防漏浆。底模架前端连有角钢可组成操作平台。

4)、走行及锚固系统

①、挂篮走行系统在两片桁架下的箱梁顶面铺设两根轨道(轨道用钢板组焊,按梁段长度制作,锚固在竖向筋上)。主桁前端设有前支座,沿轨道滑行(支座与轨道间垫聚四氟乙烯板);主桁后端设有后支座,后支座用反扣轮沿轨道下缘滚动,不需加平衡重,用两个5T手动葫芦牵引,挂篮即可前移。

②、锚固系统挂篮用φ32精轧螺纹钢和后锚扁担梁把菱型桁架后节点锚固在轨道上。每片桁架用6根精轧螺纹钢,整套挂篮用12根精轧螺纹钢。

结构计算

挂篮设计按弹性理论进行内力和位移分析。根据菱型挂篮的结构与受力特点分成四个部分进行分析,即主桁架、前上横梁、底模前后横梁、底模架纵梁,并对挂篮行走和悬浇时的稳定进行验算。

挂篮加工制作

(1)、菱型桁架各杆件的型钢,选材时严格把关,没有出厂合格证和有挠曲变形者禁止使用。在焊接缀板时,要有工作平台及夹具,均匀施焊,防止杆件变形挠曲。

(2)、桁架节点板及各杆件的栓孔,必须制作样板,栓孔的公差为±2mm,孔距的公差为±0.5mm,确保栓孔位置准确,减少安装时的困难和使用时的非弹性变形。

(3)、对重要部位的焊接,应由有经验的技工施焊,确保焊接质量。

8.1.3.3.5挂篮性能试验

按照现行《公路桥涵施工技术规范》要求,在挂篮正式使用前,应于挂篮试拼后进行荷载试验,以验证挂篮的可靠性和消除其非弹性变形,测出挂篮在不同荷载下的实际变形量,为箱梁施工控制提供数据,同时检验挂篮加工制作质量。

为了检验挂篮的设计性能和安全稳定性,以便在施工中消除结构的变形,拟采用试验台加载法对挂篮进行荷载试验。

根据挂篮设计结构尺寸,利用主桥桥墩承台作为加载试验台,用预埋在承台中的拉力筋锚住主桁梁后端,前端按最大荷载计算值施力,并通过穿心千斤顶逐级施加拉力,测出挂篮非变形值和变形数据,以此作为施工中控制悬浇高程的依据。

(1)、在箱梁腹板顶面铺好钢枕、木枕,在竖向预应力筋位置,连接好轨道连接杆(连接杆用45号钢加工而成),从0号段中心向两边安装轨道各两根,测量轨道顶面标高,量测轨道中心距,确认无误后,用加工好的螺帽把轨道锁定。

(2)、安装前后支座,吊装菱型桁架。由于受起重能力限制,桁架分两片安装,先吊装一片并加以临时支撑后,再吊装另一片,随后安装两片之间的联结系。

(3)、用φ25精轧螺纹钢筋及扁担梁将桁架后端锚固在轨道下的钢枕上,然后吊装前上横梁及前后吊带。

(4)、吊装底模架及底模板。

(5)、吊装内模架走行梁,安装好前后吊带,安装外侧模。安装前将外侧模走行梁插入外模框架内,并安装好前后吊架吊带,将外侧模吊起,用5T倒链拖动外侧模至2号梁段位置。

(6)、调整立模标高。根据挂篮试验测出的弹性变形及非弹性变形值,再加上线形控制提供的立模标高定出2号梁段的立模标高。

挂篮行走

每个T构从2号、2’号段开始,对称拼装好挂篮后,即进行2号段的悬臂浇筑施工,施工完2号段后,挂篮要前移至3号梁段,其行走程序如下:

(1)、2号、2’号梁段顶面找平铺设钢(木)枕及轨道。

(2)、放松底模和前后吊带,底模和后横梁用2个10T倒链悬挂在外模走行梁上。

(3)、拆除后吊带与底模架的联结。

(4)、解除桁架后端长锚固螺杆。

(5)、轨道顶面安装2个5T倒链,并标记好前支座移动的位置(支座中心距梁端60cm)。

(6)、用倒链牵引前支座,使菱型桁架、底模、外模一起向前移动,注意T构两边挂篮要对称同步前移,以免对墩身产生较大的不平衡弯矩。

(7)移动到位后,安装后吊带,将底模架吊起。

(8)、解除外模走行梁上的一个后吊带,将吊架移至2号梁段顶板预留孔处,然后再与吊带联结,用同样的办法将另一吊架移至2号梁段处。

(9)、调整立模标高后,重复上述施工步骤进行3号梁段的施工,直至14号梁段。

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悬浇施工

从2号梁段开始,利用挂篮悬臂浇筑连续箱梁,直至14号梁段。各梁段施工工艺流程如下图:

钢筋安装

为缩短梁段施工循环周期,保证钢筋绑扎质量,梁体钢筋采取预制钢筋骨架式网片,吊装就位。其步骤如下:

第一步:绑扎底板下层钢筋网片。

第二步:绑扎底板管道定位网片。

第三步:绑扎底板上层钢筋网片,底板上下层钢筋网片用л形钢筋垫起焊牢,防止人踩变形以保持上下层钢筋网的设计间距。钢筋架立呈梅花形布置。

第四步:绑扎好腹板骨架钢筋后,再绑扎腹板下倒角的斜筋,安装底板上的锚垫板及螺旋筋,然后穿底板波纹管。

第五步:腹板钢筋骨架内安装曲线管道,固定管道骨架。

第六步:绑扎顶板和翼板下层钢筋。

第七步:安装顶板管道定位网片、顶板锚垫板及螺旋筋,穿顶板波纹管。

第八步:绑扎顶板上层钢筋,用л形架立筋焊在上下网片间,使上下网片保持设计间距。

波纹管施工

主桥下弯束和底板束采用塑料波纹管,其它均采用钢波纹管。

(1)、纵向管道:安装时必须用铁丝将波纹管与钢筋托架绑在一起,以防浇筑砼时波纹管上浮而引起严重的质量事故,安装就位过程中应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂,同时,还应防止电焊火花烧伤管壁。

波纹管接头必须用套管旋紧,保证有15~20cm的相互重叠,并沿长度方向用两层胶布在接口处缠5cm左右。

(2)、横向管道:本桥仅在0号段横隔板位置设计有横向预应力,其管道在砼浇筑前预先按设计就位。

(3)、竖向管道:它用于放置预应力钢筋,管道极易堵塞,安放时设定位钢筋,保证预应力钢筋准确就位并将压浆管引出梁体外。

砼施工

主梁砼的制配采用同一厂家,同一品牌的水泥,尽量采用同一料场的砂、石料,外加剂、脱模剂采用同一品牌的产品,以求保持外观色调一致。

(1)、配合比设计

砼除保证砼28d强度标准值达到设计要求外,还要保证3d强度达到设计强度的80%,即40MPa。

(2)、砼施工

1)、为使砼泵送顺利,管道流畅,严格控制碎石进料粒径,最大粒径超过25mm,个别30mm的碎石通过输送泵进料口箅子除去。

2)、砼泵送剂直接加入搅拌筒中。搅拌时间满足技术要求。

3)、砼坍落度在气温20~25℃损失较大,因此,需在水平输送管道上盖以麻袋或草袋洒水降温,减少阳光直晒,以保证坍落度不小于14cm。

4)、砼全部浇筑完成后,在底板和顶板砼表面暴露处,覆盖养生草袋、麻布等物以防砼中水分蒸发过快。在气温较低季节砼浇筑完成后,将砼检查试件同结构物一起,上部盖3cm左右的麻布、草袋等物保温养生,利用水泥硬化过程中放出的水化热,提高砼早期强度。

(3)、砼浇筑施工顺序

桥墩两侧梁段悬浇施工进度应保持平衡,实际不平衡偏差不应超过设计要求值15%。

梁段砼浇筑应遵守“由前往后,两腹向中对称浇筑”的顺序。两腹板对称同时浇筑,然后灌中间部位的底板;浇筑顶板及翼板砼时,应从两侧向中央推进,以防发生裂纹。

预应力束安装

(1)、纵向预应力束安装

1)、钢绞线下料采用砂轮锯切割,在切口处两端20mm范围内用细铁丝绑扎牢,以防止头部松散,禁止用电、气焊切割,以防热损伤。

2)、为便于穿束,将穿入端用铜焊制成锥体状,且加以包裹,以防穿坏波纹管。采用卷扬机穿束的长、曲束,可将该束中间一根按两倍长度下料,端头亦应处理,穿束时可先穿此较长一根,然后与卷扬机联接牵引。

(2)、横向预应力束安装

本桥主梁仅在0号段横隔板位置一处设有横向预应力束,施工时在预埋管道内穿入预应力JL32精轧螺纹钢筋,然后进行对称张拉。

(3)、竖向预应力钢筋安装。预应力钢筋与竖向管道按设计同时就位。

8.1.4.8预应力施工

悬臂浇筑的梁段,每浇筑完一段,当砼强度达到设计强度的85%时,

即进行预应力的施工。

(1)、张拉机具

本桥主梁根据预应力筋的不同种类、不同规格和所处不同位置选择与张拉吨位相匹配的张拉千斤顶:张拉纵向钢绞线用YCW、YCW型千斤顶,张拉横向和竖向钢筋用YC70型空心式单作用千斤顶。油泵采用与之配套的油泵和工作油表。

(2)、预应力张拉

1)、张拉顺序

主梁悬浇施工过程中预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,纵向预应力与竖向预应力张拉同步进行。分批对称张拉。

结构体系转换时纵向连续束的张拉按照先顶板、后底板、再腹板;

先短束、后长束的顺序对称进行张拉。

2)、纵向预应力束张拉

①、张拉准备:检查张拉梁段的砼强度,达到设计强度方可进行张拉。检查锚垫板下砼是否有蜂窝和空洞,必要时采取补强措施。向孔内压风,清除孔内杂物。清除锚垫板上的砼,用特制样板的周边圈修正孔口,用石笔绘出锚圈安放位置。钢绞线对号穿束。为了校验预应力值,在张拉过程中应测出预应力筋的实际伸长值,如与计算值相差±6%以上时,应查清其原因,采取措施后再行张拉。

②、本工程预应力砼强度达到设计标准的85%以上后进行。张拉时采取张拉力和伸长量双控。

③、张拉程序为:σ初应力σcon(持荷2min锚固)

④、张拉控制应力符合设计要求。采用应力控制、伸长值校核的方法进行张拉。

⑤、张拉注意事项:

a、千斤顶、油泵、油压表及锚具安装应符合要求。

b、千斤顶、锚圈与孔口必须在一个同心圆内。

c、初张拉值为控制张拉值的10%,主要是使每束钢铰线受力均匀,并在初张拉后划量测伸长值记号。

d、预应力筋采用两端同时张拉。

e、所有需要校验的张拉机具不准超过校验有效期限。若张拉过程中出现故障应立即停止张拉。

3)、横向预应力钢筋张拉

砼强度达到设计标准的85%以上后,采用应力控制为主,以伸长值进行校核的方法进行张拉。张拉力为54T。张拉顺序为上、下,左、右对称进行。

4)、竖向预应力钢筋张拉

①、竖向预应力为JL32精轧螺纹钢筋,下料后将两端戴帽逐根在张拉台上进行预拉,预拉力为%~%σcon。

②、主梁砼强度达到设计标准的85%以上后,竖向预应力与纵向预应力同步张拉。张拉时采用张拉力与延伸量双控方法,竖向预应力筋控制张拉力为54T。按左右对称顺序进行张拉。

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孔道压浆

(1)、真空压浆法

按设计要求主梁塑料波纹管预应力采用真空压浆法。该工艺是在普通压浆的基础上,采用真空泵排除孔内多余空气,使孔内形成0.1Mpa的负压然后再压浆,操作时抽真空与压浆是一个连续过程,从而使孔道压浆压达到饱满而密实的效果。真空压浆工艺设备的组成和工艺流程如下图所示。

1)、首先关闭除与真空泵连接外的所有压浆口、通风口、排水口、出浆口等的气密阀,然后启动真空泵,从孔内排除空气。若真空压力表达到0.Mpa的负压时,表明孔道密封良好。

2)、孔道在负压下,将浆体用压力泵送入孔内,压浆过程可通过透明出浆管得知。压浆过程连续进行,直至浆体从出浆口进入负压容器,当流出浆体达到合适稠度时,关闭出浆口阀门。

3)、在压浆泵正压力下,打开通风孔、排水孔关闭的气密阀,在锚端盖帽进浆口和通风孔处压入一定量的浆体,关闭阀门。

4)、当孔道压浆加压到0.04MPa正压时,在加压情况下,关闭进浆口阀门之前持续一定时间,一般1~2min。

(2)、普通压浆法

选用HP-13型灰浆泵(最大工作压力为1.8MPa,垂直输送距离为m,输送量3m3/h),配以HJ型灰浆拌和机。贮桶自制,配有低速搅拌设备。

张拉工艺完毕后,应尽早压浆将锚塞周围预应力筋间隙用水泥浆封锚,封锚水泥浆抗压强度不足10MPa,不得压浆。同一孔道压浆作业一次完成,不得中断。压浆顺序应先压注下层孔道,后压上层孔道。对曲线孔道和竖向孔道从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水。并应将集中在一处的孔道一次压完,以免漏浆堵塞邻近孔道。

边跨段现浇施工

边跨段采用膺架法施工,膺架支墩基础采用φ砼桩,凿除桩顶后浇筑承台砼。用六五式军用墩杆件在支墩和承台上搭设支架。支架上拼装型钢组焊的施工托架,在支架上浇筑边跨梁段。

安装好边跨现浇支架和模板并经预压后绑扎钢筋,现浇段的浇筑顺序是靠近边墩(台)的先浇,逐段向合龙段靠拢,逐渐调整现浇梁段的标高,使合龙高差在允许误差内。浇筑砼前确保支架与梁底之间能相对滑动,使边跨合龙时现浇段能随原浇筑体自由伸缩,避免砼拉应力过大。

合龙段施工

主桥连续梁施工采用先T构后连续的方法,即先按T构悬臂浇筑然后各T构合龙,体系转换后形成连续梁。

(1)、合龙段施工顺序

主梁合龙按先边跨,后次中跨,最后中跨的顺序对称同步施工。

(2)、合龙段砼临时锁定施工

合龙段劲性结构是一组固结在合龙段两侧悬臂上的一组型钢,它是临时锁定装置。其作用是克服由于天气、施工荷载、砼重量、合龙段砼早期收缩等各种因素的影响会导致合龙段砼拉裂或压坏,临时锁定是合龙的关键,是实际意义上的合龙。采用刚性支撑临时锁定合龙段两端,使其成为可以在降温时不受拉,升温时能保证劲性刚架稳定。刚性支撑锁定时间须待合龙段温度变化与梁端高程及合龙段长度变化的关系观测确定后视具体情况而定,在规定的设计合龙段10℃~15℃温度范围内将按设计制作成的骨架于短时间内焊成一体,迅速完成对称临时锁定工作。设计合龙段骨架构造如下图:

(3)、合龙段砼浇筑准备工作

1)、合龙段钢筋及预应力管道

合龙段设计有非预应力钢筋、纵、竖向预应力管道、结构比较复杂。因底板束管道长,根数多,合龙后穿束比较困难,需在合龙前把钢绞线穿入波纹管内。

2)、合龙段施工测量观测

合龙前应对主梁顶面标高和轴线进行联测,连续观测气温变化和梁体相对标高和轴线偏移量,观测合龙段在温度影响下的梁长变化。

设计要求合龙段两端断面标高差不能大于±10mm,特别是底板标高误差要求更高。合龙段砼浇筑时要用精密水准仪观测,以便发现问题及时处理。

3)、合龙段后期工作

在0~14号段浇筑张拉完成后,清除不必要的施工荷载,其它施工荷载移至0号段,使施工荷载处于相对平衡状态,以避免在合龙段端部造成相对变形以及产生“剪差”变位,影响合龙精度。

在0~14号段张拉完成后,即对全桥的桥面标高以及桥轴线进行联测,观测气温变化与梁体相对标高(竖向及水平)的关系,观测合龙段的长度随温度而变化的情况,观测时间不少于48h,观测间隔为3h,画出梁端水平变形、竖向变形与温度关系曲线。

(4)、合龙段砼浇筑

为使合龙段砼浇筑过程中结构体系处于稳定状态,待刚性支承锁定后预先在悬臂端施加配重,配重相当于合龙段砼的重量。浇筑砼时,卸下相应配重的重量移至0号段后再卸至桥下。合龙段砼浇筑应在气温较低且温差变化较小的时间内完成。合龙段砼的配合比应作专项试验。合龙段的砼强度等级可提高一段,以尽早张拉。施工时加强施工管理,加强振捣,切实注意养生,防止发生裂缝。

(5)、结构体系转换

合龙是连续梁施工和体系转换的重要环节,合龙施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线型,控制合龙段的施工误差。利用连续梁成桥设计的负弯矩预应力筋为支承是连续梁分段悬浇施工的受力特点。

悬浇过程中各独立梁体处于负弯矩状态,随着各段梁体的依次合龙,梁体也依次转化为成桥状态的正负弯矩交替分布形式,这一转化就是连续梁的体系转换。

转换工作是在合龙段纵向连续束张拉、压浆后进行的。即从墩旁托架上临时支座的反力全部转换到桥墩的永久支座上,从而结构体系也实现了转换。

体系转换时要注意:

1)、连续束的张拉按照先顶板、后底板、再腹板,先短束、后长束制作砼试件的顺序进行,并对称实施张拉。

2)、正弯矩束张拉过程中间,要有专人观察记录锯齿板后端梁断面的变化,检查是否出现裂纹。

3)、在解除临时支座时,注意观察永久支座的下沉量并作好记录。

挂篮悬浇施工控制

在大跨径桥梁悬臂浇筑施工过程中,由于有许多确定的和不确定的因素影响,施工中的实际结构状态将偏离预先确定的目标,在变形和内力两方面必须随时进行控制和调整。本合同段将采用根据计算机跟踪控制技术进行悬浇施工的线型控制,保证结构的各种控制变量的偏差在允许的范围内。悬浇过程中对桥梁的中轴线和高程进行测量观测,误差应在允许范围:高程:±10mm;中轴线偏差:5mm。

(1)、预拱度

1)、基本假设

①、砼为均质材料。

②、施工及运营过程中梁体截面的应力σn0.5Ra,并可认为这种应力范围内,徐变应与应力成线性关系。

③、叠加原理适用于徐变计算,即应力增量引起的徐变变形可以累加求和。

④、忽略预应力筋和普通钢筋对砼受力及变形的影响。

2)、预拱度计算

在上述假设的基础上考虑到各节段砼龄期不同所导致的收缩徐变差异将连续梁施工所经历的收缩徐变过程划分为与施工过程相同的时段,即浇新梁段,张拉预应力筋,移动挂篮,体系转换等,每一时段结构单元数与实际结构梁段数一致,在每一时段都对结构进行一次全面的分析,求出该时段内产生的全部节点位移增值,对所有时段进行分析,即可叠加得出最终预拱度值。结合本桥的实际,将主桥施工过程划分为多个时段进行分析,得出预拱度值。

(2)、节段前缘施工标高

1)、施工标高确定

节段前缘施工立模标高Hi由两部分(设计标高Hi′和综合预拱度fi)组成。

2)、挂篮变形计算

计算挂篮的弹性变形和非弹性变形。按挂篮的结构推力模型,根据各个梁段的不同重量、荷载分别计算其弹性变形。挂篮的非弹性变形由挂篮荷载试验测得。

(3)、现场施工控制

1)、施工放样

梁段施工时,中线按设计给出的控制点进行控制测量,立模放样的测点设在底模板梁段的前缘,在立模时将上述立模标高换算成坐标标高。

在施工过程中对全桥中线和临时水准点进行定期复核和检查,确保各个梁段和部位施工测量的准确性。

2)、施工观测

施工中,对主墩和主梁进行有针对性的施工监测控制,以保证结构物的强度和稳定。本桥重点是对主墩悬浇进行施工观测,按照施工顺序,每悬浇一段,在挂篮就位后,浇筑砼前、浇筑砼后、张拉纵向预应力束前、建立纵向预应力后、移动挂篮前(即进行下一节段作业前)各观测一次。每次观测要记录好标高、温度、主墩、承台沉降等。

主梁悬浇计划采用20套挂篮同时施工。分别承担两幅连续箱梁的悬臂浇筑施工。悬浇各工序计划时间见下表。



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