一、 工程概况:汕头海湾大桥S1(N1)墩承台是悬索桥两主塔基础的主要组成部分。它在标高-0.5~+4.5m处将两座分离式单壁钢壳柱桩基础连成整体。承台平面尺寸为34.3×11.3m的矩形,四角呈R=1.65m的园弧形。承台高度H=5.0m,混凝土体积V=1942m3,混凝土等级为30号,混凝土灌筑面积每层F=385.3m2。两分离式钢壳净距20m,用带钢底模的六片加劲桁架承托连接部分的承台混凝土。为避免加劲桁架结构过于庞大,将承混凝土分两次灌筑。即每次灌筑高度为2.5m,每次灌筑混凝土数量为1942/2=971 m3。
汕头海湾大桥S1(N1)墩承台是悬索桥两主塔基础的主要组成部分。它在标高-0.5
~+4.5m处将两座分离式单壁钢壳柱桩基础连成整体。承台平面尺寸为34.3×11.3m的矩形,四角呈R=1.65m的园弧形。承台高度H=5.0m,混凝土体积V=1942m3,混凝土等级为30号,混凝土灌筑面积每层F=385.3m2。
两分离式钢壳净距20m,用带钢底模的六片加劲桁架承托连接部分的承台混凝土。为避免加劲桁架结构过于庞大,将承混凝土分两次灌筑。即每次灌筑高度为2.5m,每次灌筑混凝土数量为1942/2=971 m3。
承台内除了六片加劲桁架作劲性骨架外,承台底和顶水平面设有φ25mm的主筋和φ16mm构造筋,侧面沿四周布有φ16mm的双向筋及φ6mm的钢丝网。
两分离式钢壳顶面有伸出的φ20mm的接缝钢筋和12根钢管柱伸入承台的锚固钢筋。顶面两侧还有塔座及塔身埋入承台的竖向钢筋。
二、 承台模板(即吊箱)安装:
承台模板分两沉井连接部分的底模及承台侧模,因承台混凝土分两次灌筑,每次侧模只立2.6m高,第二次倒用第一次侧模。
1. 选择低潮位按图3028-06-036及沉井平面竣工位置调整电焊钢托盘。
2. 按图9066-04(主墩)-011~013安装两沉井间的加劲桁架和与之相连的钢底模。
(1) 首先在两沉井横桥向中线两侧拼装两片加劲桁架(加劲桁架上下弦属长大杆件起吊时应采取相应措施)。两桁架间上下平联处临时间断连以槽钢N22,以策稳定。
(2) 拼装两桁架之间的底板模1。模1长20m在平台上制毕后,再分割成两段。在分割处两侧焊接竖向带孔拼接板。待两块底模就位后用螺栓连接,中间垫上海绵橡胶条防漏。为加强刚度并利吊装,应在底板上部临时焊接2匚30。
(3) 依次拼装两侧加劲桁1、2及相应的模1、模2。
(4) 抢占低潮位时间,抓紧底板与加劲桁,底板与沉井托盘间的防水焊接工作。
(5) 在底模适当位置安装与海水相通的连通阀,用以进水和排水。
3. 按图3028-06-031~036安装承台钢侧模。
4. 在承台混凝土灌筑前即承台模内排水后高潮位时,海水对底模有较大的浮力。应在加劲桁上弦采取压重措施或与灌筑平台一并考虑。
5. 当第一次灌筑的混凝土强度达2.5Mpa以上,即可倒模,作第二次灌筑准备。
6. 模板安装允许偏差
(1) 轴线偏移允许±15mm;
(2) 断面尺寸允许±30mm;
(3) 顶面标高允许±20mm。
三、 承台钢筋安装:
1. 调直沉井φ20mm的接缝钢筋及12根钢管柱伸入承台的钢筋。
2. 按图9066-04(主墩)-014~015安装下列钢筋。
(1) 表面钢丝网。φ6mma=10cm;
(2) 底面钢筋,竖向钢筋和水平钢筋;
(3) 为便于混凝土的灌筑及第二节模板安装水平向钢筋都先扎2.5m高。第二节模板安装后再扎上部钢筋。
3. 待第二节模板安装后扎下列钢筋。
(1) 按图9066-04(主墩)-014~015安扎上节的水平筋及顶层钢筋。
(2) 按图9066-04(塔)-002安装塔座埋入承台的钢筋。
(3) 按图9066-04(塔)-002~003安装塔身伸入承台的钢筋。
4. 为保证混凝土的钢筋保护层,应分别制作厚度90mm和40mm的混凝土垫块,按间距≯1.0m在钢筋与模板间垫平扎牢。
5. 主筋在基坑内应采取电弧焊接长,其它钢筋的接头应满足规范要求。
6. 钢筋位置与TRANBBS设计允许偏差;
(1) 顶、底层钢筋排距±5mm;
(2) 钢筋的间距±20mm;
(3) 保护层厚度±10mm。
四、 混凝土灌筑施工组织设计
1. 材料:
按二次灌筑备料每次灌筑971m3。每次备料数量不少于:
水 泥: 矿渣525 410t
砂 : 640t
碎 石: 5~40 1190t
为了延缓混凝土的初凝时间减少水化热,混凝土拌和时需掺加缓凝型外加剂,具体掺用量由试验室通过试拌,作出混凝土理论配合比。
2. 混凝土的灌筑厚度:
由于承台混凝土灌筑面积大,为保证其整体性,必须在底层混凝土初凝前次层混凝土要灌筑完毕。为此在试拌混凝土时应采用外加剂措施使混凝土初凝时间在4小时以上。若混凝土厂每小时产量按30 m3,则其灌筑厚度:
H = 4×30385.3 = 0.311m
采用每层厚度为0.30m则每层混凝土数量V= 3.85.3×0.3=115.59m3。施工中若其中某一环节发生故障,混凝土不能及时送到位时,可以适当减少灌筑厚度。
3. 混凝土产量及混凝土的运送:
岸边混凝土工厂装有两台强迫式拌和机,每台每小时产量一般为20 m3。两台合计产量为40m3(混凝土产量不控制,是运输速度控制)。混凝土的运送拟选用两条线路:一条是牵引车运送,吊机提运到位。二是用混凝土输送泵通过管路直接输送到位,两套运送能力合计为每小时30 m3。满足灌筑厚度每小时应有30 m3混凝土量的要求。
4. 灌筑方法:
在墩旁施工联结梁及加劲桁架顶搭设灌筑平台,混凝土吊斗及混凝土输送泵头送到平台,通过减速漏斗将混凝土注入基坑内。
5. 混凝土的振捣:
混凝土的振捣采用φ80mm的插入式振动棒,振动应划分区域,责任明确。振动棒和变波器要事先试验、检修、性能良好。
6. 防止混凝土开裂措施:由于承台混凝土体积数量多,除应使用水化热低的矿渣水泥外,还需按图3028-06-054在混凝土内埋设φ25mm的循环水管。
五、 操作要点及质量要求:
1. 混凝土灌筑全过程均需按由下而上水平分层逐层灌筑,并在本层混凝土初凝前要将次层混凝土灌筑振捣完毕,为更好地掌握施工层次灌筑前要在侧模及加劲桁架上划出层次线。
2. 下至基坑内的混凝土要随时散开,不能堆积过高,致使产生离析。
3. 泵送混凝土时应注意以下事项:
(1) 输送管接头应严密,运送前应以水泥浆润滑内壁。
(2) 混凝土运送工作宜连续进行,如有间歇应经常使混凝土泵转动,以防输送管堵塞,时间过长时,应将管内混凝土排出并冲洗干净。
(3) 泵送时应使料斗内经常保持2/3的混凝土,以防管路吸入空气导致堵塞,并按泵送距离调整合适的泵送压力。
4. 对混凝土的振捣必须密实,密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦翻浆。
5. 对原沉井顶面及第一次灌筑混凝土后的顶面,要进行水冲凿毛和人工补充凿毛处理,达到混凝土表面无松弱层,不泛白浆色。
6. 在第二次混凝土灌筑前埋入的塔座,塔身钢筋必须保证其位置的准确,应采用特制定型角钢予以固定、下灰、振捣中不得碰动,予理的避雷引线、电梯、塔吊等预埋件也不得移动。
7. 在灌筑混凝土过程中,对底模侧模掺入的水和混凝土泌出的水要及时排出承台以外。
8. 在承台第二次混凝土灌筑完成时,应在塔座范围以外的表面进行收浆抹平,尚需反复进行,塔座范围内应冲毛。
9. 对于接缝钢筋,按最小配筋率0.05%设置(即每平方米3根φ16钢筋)。
六、 安全注意事项:
1. 承台混凝土灌筑系大型联合作业、时间长、工种多、吊机与混凝土输送泵等多渠道运输作业。开工前一定要作好 TRANBBS技术交底工作。使每个参加施工的人员明确职责,各司其职,不出任何安全质量事故。
2. 开工前要掌握好天气预报,并提前与航道部门联系,设立明显的航标及船只减速信号。
3. 承台顶面之灌筑平台要满铺厚度不小于5厘米的脚手板,平台四周要有牢靠的护栏,所有平台空档应挂安全网。
4. 每台吊机要设专职信号员,做到信号明确,哪一个漏斗下灰基坑内和平台上要事先联系好。
5. 承台混凝土的夜间施工,必须有足够的照明设施。
6. 机械设备电器发生故障时,非该工种值班人员,不得修理,以免发生危险。
7. 进出基坑的通道口要挂好铁梯及扶手。
8. 所有参加承台灌筑的施工人员应戴好安全帽。
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