坝陵河大桥西索塔施工方案一、概述西索塔为门形结构,包括上、下塔柱和上、下横梁,采用C50混凝土。
塔顶高程为1157.316m ,塔座底高程为955.000m ,上塔柱高123.244m ,下塔柱高78.072m ,索塔总高202.316m ,上塔柱横桥向柱斜率27.962:1,下塔柱横桥向外侧斜率20.848:1,下塔柱内侧与地面垂直,上下塔柱顺桥向斜率106.165:1。
塔底中心距离为40.56m 。
塔柱为单箱单室的箱形截面,上塔柱截面尺寸由8.5×6.0m 变化至10.8×6.0m ,壁厚1.0m ,靠近上下横梁处塔柱壁厚加大至1.5m ,下塔柱截面尺寸由10.8×6.0m 变化至12.29×9.74m ,壁厚1.2m ,靠近下横梁处塔柱壁厚加大至1.5m ,塔底设置3.0m 实心段,实心段以上5.0m 范围,塔柱壁厚由1.2m 增加至2.2m 。
为增强景观效果,上塔柱顶部内侧设置高度为10m 宽度为6m 的楔型装饰块。
横梁为预应力混凝土结构,上横梁高度为10m ,宽度为7.5m ,壁厚0.9m ;下横梁高度为10m ,宽度为9m ,壁厚1.0m 。
横梁内与引桥桥墩对应位置设置横隔板,横隔板与塔的横向中心间距为6.25m ,板厚为1.0m 。
西塔柱基础按嵌岩桩设计,桩径为2.5m ,桩底高程为908.000m ,桩长41m 。
桩基采用4×4行列式布置,桩中距为5m ,承台平面尺寸为19×19m ,承台厚度7m ,两个承台之间设置系梁,系梁高度6m ,宽度10m 。
索塔桩基成孔完成后,进行桩底勘探,如果有溶洞存在,必须采用必要的压浆加固处理措施。
索塔结构参见图1-1。
25032012324.49624.4600100060060020231.611324.41000100600注:本图尺寸除高程以米计外,余均以厘米为单位。
850B -BA -A西塔侧面西塔立面A A胜境关镇宁B B 6006002800220020050050050020020050050050020020050050050020020050050050020020050050050020020050050050020010005003001006007.220551.64100100300500500100012005006004005507.220231.641002800220060060020551.641006904.512327.1320850IP 1160.5161106.165120.84827.96211000974.46807.210004100塔底908.000塔底955.000上横梁顶1157.316下横梁顶面1034.072图1-1 索塔结构示意图二、主要施工顺序主塔基坑施工→主塔桩基施工→承台与系梁施工→塔身施工→附属设施安装施工。
桩基开挖 施工准备 桩位中心放样基坑开挖及边坡支护砼配合比试验钢筋骨架制作 桩身砼浇筑 砼试块制作桩身钢筋骨架吊装 成孔验收验孔合格承台、系梁垫层混凝土浇筑桩头处理承台、系梁钢筋、冷却水管及模板施工承台、系梁混凝土浇筑第二层塔座钢筋、冷却水管施工 塔座混凝土浇筑 承台、系梁四周回填 塔吊安装 起步段施工液压爬架安装塔柱4~22节段液压爬模施工电梯安装三、主要施工方案** 索塔总体施工工序(见图3.1-1)第六阶段1.拆除吊机。
2.拆除施工电梯。
3.回填基坑。
4.竣工加载试验。
第五阶段1.拆除所有横梁支架及水平支撑。
2.吊装主索鞍,安装猫道门架等,为架设猫道及主缆作准备。
3.待悬索桥桥面系工程完成并主索鞍最终定位后,安装鞍罩。
第四阶段1.立模,绑扎钢筋,浇筑上横梁。
2.待上横梁混凝土强度达到设计强度的85%后,按设计要求上横梁预应力钢束,并对管道进行压浆。
3.吊装主索鞍塔顶格栅,并浇筑填芯混凝土。
第三阶段1.继续分段浇筑上塔柱至上横梁处,设置上横梁预埋钢筋及模板支架、桁架的预埋件。
2.继续分段浇筑上塔柱。
3.安装上横梁支架及支撑。
第二阶段1.立模,绑扎钢筋,浇筑横梁。
2.混凝土强度达到设计强度的85%后,按设计要求张拉下横梁预应力钢束,并对管道进行压浆。
3.分段浇筑上塔柱。
第一阶段1.整平场地,基坑开挖、防护。
2.桩基施工,承台施工。
3.立模浇筑塔柱起步段。
4.安装塔吊和施工电梯及液压爬模系统。
5.分段浇筑下塔柱至下横梁处,设置下横梁预埋钢筋及模板支架、桁架片的预埋件。
6.继续分段浇筑塔柱至一定高度。
7.安装下横梁支架。
图3.1-1索塔总体施工工序图下横梁施工上横梁施工装饰与落架施工 23~47节段液压爬模施工装饰段二、三节段内侧改成翻模施工上塔柱顶10m 段内侧支架翻模施工** 主塔基坑施工基坑底标高948.5m ,平面尺寸为61.62× 23.0m ,最大开挖深度约32.70m ,属于深挖基坑,故自基坑底标高起高度每增加8m 设一2m 宽的平台,向四周扩大开挖,直至堑顶为止,其中自下而上的每台边坡坡度依次为1:0.3、1:0.5、1:0.75。
开挖土石方总量43057m 3,其中粉质黏土2153m 3;强风化泥质灰岩4306m 3;弱风化泥质灰岩36598m 3。
参见图3.2-2。
(1) 测量放线以主塔中心两条轴线为基准线,根据基底设计高程和现场实际高程确定出四周堑顶开挖线,并挖成沟壑或用白石灰撒线加以标记。
施工过程中每挖好一个台阶及时进行放线,确定下一台阶堑顶位置,确保坡面符合设计要求。
(2) 基坑排水为防止降雨和坑外的施工用水流入基坑内,在测量放出堑顶开挖线以后,在堑顶线外侧约5m 处设置一圈截水沟。
在基坑底部布设集水沟和集水井,利用潜水泵抽排出基坑外。
参见图3.2-2。
(3) 基坑土石方开挖 a 土石方开挖方法开挖采用2台1.2m 3反铲挖掘机和3台潜孔钻至上而下施工,由10辆5~8t 自卸汽车将土石方由出渣通道运至弃土场。
具体方法为沿施工便道向堑顶方向开挖便道(注意该便道不要超挖设计坡面),使挖掘机可以行走到高处堑顶开挖位置,高边坡处开挖下的的土石方如不便一次装车,先将其堆至低处的集渣场,再装车运至弃土场。
如遇到坚硬岩石,不利于挖掘机和潜孔钻施工时,采用石方爆破方法开挖,具体方法见石方爆破方案。
基坑开挖至离建基面1m 以内时,利用2台岩石破碎机进行剩余岩层的开挖,配以10台风镐修整建基面和边坡。
挖好一个台阶即对该坡面进行防护,见基坑边坡防护方法。
1:0.751:0.51:0.51:0.3注:1、本图尺寸除标高以米计外,余均以厘米为单位。
2、截水沟沟底利用自然地形成坡,截水沟位置可根据实际地形调整,以保证沟底纵坡面不小于0.5%。
3、基底汇水沟纵坡宜不小于0.5%,在汇水沟底设置两个集水井。
19001900基坑平面布置A -A汇水沟边坡平台开挖坡角线桥轴线基础中心集水井基坑边坡顶缘线截水沟排水方向AA排水方向出口出口981.201948.500956.500964.500972.50061625962200图3.2-2 索塔基坑施工示意图b石方爆破方案根据基坑的地质情况、开挖高度、设计要求等,确定以下爆破方案:①爆破方法:采用自上而下分层开挖,每层台阶高度为8m,台阶宽度为2m,采用中深孔爆破。
3m以下岩石的开挖以及水沟、修坡等处理,采用40mm的小孔径浅眼爆破。
②边坡的保护:爆破时预留缓冲层,采用光面爆破。
③爆破技术设计:爆破技术参数初拟为孔径50mm、钻孔深度5m、最小抵抗线4m、炮孔间距8.5m、排距4m,装药量最终由试验炮选取、调整、最终确定其合理药量。
(4)基坑土石方回填a 测量放线根据基坑设计基底标高和实际标高,承台外边线,测放出回填坡角线,边坡坡度为1:1.5,对已放好的坡脚线采用开挖沟壑或用白石灰撒线的方法加以标记。
b 地表清理将回填范围内的杂草以及松散风化岩石清除干净,在半填半挖位置处挖设高度、宽度不小于1m的平台。
c 土石方填筑利用开挖基坑所产生的材料作为填筑材料,填筑时分层填筑,每层松铺厚度不大于0.5m,使用推土机摊铺粗平,后人工配合细石找平,采用12t以上重型振动压路机碾压密实,当压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时,即为密实状态。
(5)基坑边坡防护基坑边坡防护有预应力锚索和钢筋锚杆+钢筋网+10cm厚C20喷射混凝土。
预应力锚具规格为15-4,锚固长度20m,设计力为600kN,张拉力为720kN,钢绞线为1860MPa的低松弛高强度钢绞线,其施工范围在第三级坡面中部。
锚固钢筋采用φ22的二级钢筋,锚固长度3.0m。
钢筋网为φ6@20×20cm。
参见图3.2-3。
a 预应力锚索施工①造孔锚孔定位:按照设计的要求,先将锚孔的位置准确的测放在坡面上,孔位误差不得超过5cm。
钻孔:先搭设钻孔平台,采用冲击式潜孔钻进行钻孔,钻进过程中应对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况做现场记录,如遇地层松散破碎时,应采取跟管钻进技术,以使钻孔完整不坍,若遇坍孔,应立即停钻,进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2Mpa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻孔。
锚孔钻进时,应做好记录,若地质条件与设计不符,应及时通报监理及设计单位,以便及时变更设计。
② 清孔钻孔完成后必须使用高压空气(风压0.2~0.4Mpa)将孔中岩粉及水全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度。
锚孔造好后,检查成孔质量,钻孔深度误差不得超过5cm ,孔径不小于设计要求,检查合格后方可进行下一步工序。
③ 锚索的制作与安装锚索材料采用ASTMA416-87a 标准270级, 直径Ф15.24mm 钢绞线。
下料长度为相应的锚索长度加1m ,即21m 。
设计力为600kN,张拉力为720kN ,锚具采用OVM15-4型(包括配套的锚垫板,夹片和螺旋筋)。
锚固段架线环与紧箍环每隔1m 间隔设置,紧箍环采用16号铅丝绕制,不少于两圈,自由段每隔2m 设置一道架线环,以保证钢绞线顺直。
钢绞线的切断宜采用砂轮切割机,以保证切口平整、线头不散。
钢绞线下料,不允许采用电弧切割下料,以免钢绞线可能产生意外打火而造成损伤。
安装前应对锚孔重新进行检查,对塌孔、掉块进行清理或处理,并对损坏的保护层、配件进行修复。
948.500956.500φ22锚固钢筋 L =300排水管L =150排水管L =150A 大样基坑边坡护栏挡块截水沟排水管L =150排水管L =150φ22锚固钢筋 L =300φ22锚固钢筋 L =30010002×30002×30002×30002×3000200020002000200020002000200040004000400010001000100010001000100040004000400040004000400040003000300030002500250025002500加固边坡立面加固边坡侧面A 大样10°20°排水管φ22锚固 钢筋 钢筋网φ6@20×20喷射混凝土 δ=101:0.5开挖边坡锚具锚垫板混凝土垫墩35°60060D22191929303530205030100加强钢筋2φ22 钢筋网φ6@20×20C 20喷射混凝土注:1、本图尺寸均以毫米为单位。