李子沟特大桥技术方案

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1、 李子沟特大桥 专题技术方案 目 录 第一节第一节 基础施工技术基础施工技术.1 一、超深挖孔施工技术.1 二、承台大体积混凝土施工技术.2 第二节第二节 百米高墩施工技术百米高墩施工技术.5 一、工程简介.5 二、抗风液压自升式平台翻模的构造组成、特点及工作原理.5 三、工艺流程及施工方法.6 四、墩身冬期施工措施.10 五、取得的效果.10 第三节第三节 主桥梁部施工技术主桥梁部施工技术.11 一、梁部结构简介.11 二、梁部施工技术.11 第四节第四节 测量技术测量技术.27 一、控制测量施工技术.27 二、高墩变形、日照变形及合龙段施工变形观测.33 第五节第五节 11 号墩边坡防护预

2、应力锚索施工技术号墩边坡防护预应力锚索施工技术.35 一、边坡加固方案概述.35 二、锚索作用原理及结构形式.35 三、锚索施工工艺.36 四、施工效果.39 第六节第六节 混凝土施工技术研究混凝土施工技术研究.40 一、李子沟特大桥混凝土情况.40 二、大体积流态混凝土施工技术.40 三、高强度等级混凝土施工技术.47 四、混凝土冬季施工技术.49 第七节第七节 施工机械配备施工机械配备.53 一、快速施工机械设备配套技术.53 二、TC5023 塔机安装、使用与维护技术.58 - 1 - 第一节 基础施工技术 第一节 基础施工技术 一、超深挖孔施工技术 一、超深挖孔施工技术 （一）工程概况

3、（一）工程概况 李子沟特大桥主跨设计为钻孔灌注桩基础，桩径为 150cm，桩长为 2840m，其中 7 号和 8 号分别布置 16 根桩， 8 号和 9 号墩布置 45 根桩， 10 号和 11 号墩布置 50 根桩， 根据地质、地形、水文、尤其是工期的要求，除在 10 号墩采用钻孔桩施工，其余均采 用挖孔灌注桩施工。 （二）（二） 施工方法施工方法 1严格按测放的桩位和挖孔孔径进行开挖， 挖深 90cm 起进行井口护壁，井口混 凝土比地面高出 2030cm，以防止地表水流入孔内。 2撤模后在混凝土面上设定桩纵横轴十字线点，测定高程。 3. 4 人力绞车出渣，弃渣要随时运至坑外临时弃土场，不得

4、堆在孔口附近。临时 弃土场堆不下，及时用汽车运至永久弃土场。 4每次挖深比护壁高度大 2030cm，便于灌注护壁混凝土。孔径控制：孔深在 15m 以内采用 185cm；在 1530m 以内采用 195cm；在 3140m 以内采用 205cm。 5挖孔质量控制 ：严格控制孔径， 保证护壁混凝土厚度。误差要求：土层孔径误差 不得大于 4cm，弱风化岩层孔径误差不得大于 8cm。检测方法：采用十字线交心悬挂线 坠，钢卷尺丈量。检测频率：在每一节开挖过程中进行 23 次校核，防止超挖、欠挖和 倾斜。 6人员上下利用在孔壁悬挂的钢筋软梯，在孔口要预留两根钢管作为软梯的固定 接点。 7排水：桩孔内渗水量

5、不大时，进行人工排水。渗水量较大时，用潜水泵排水。 8护壁支撑：本桥挖孔全采用混凝土护壁支撑。护壁厚度，从上往下计，孔深 15m 以内采用 15cm；1530m 采用 20cm；3140m 采用 25cm。混凝土强度等级采用 C20。 在支立护壁混凝土模板前，必须由值班技术人员检查验孔，达到质量要求后才能立模。 设计净孔尺寸为 155cm。模板组装后要严格校核其几何尺寸，保证护壁内孔径不小于 152cm。护壁模板落在孔底开挖面上，模板顶边距上节护壁混凝土底端 2030cm。混凝 土入孔采用串筒，孔底铺铁皮存放混凝土，人工铲运入模。采用 30mm 的捣固棒进行震 捣， 保证混凝土密实。 各节护壁

6、间间隙在拆模后用干硬性的混凝土塞严、 抹顺。 每隔 45 节在混凝土间隙打入两根22mm 的钢筋，以固定人员上下用的钢筋软梯，预留的钢筋 要在同一垂线上。混凝土的拆模时间根据气温决定，一般在 10h 可以拆出，为了赶工期 可以适量掺加速凝剂或早强剂，拆出时间由试验确定。为节约时间，可以在灌筑完上一 节后继续开挖下节的中间部分，但开挖时不得扰动护壁混凝土。混凝土拆模以后，要及 时检查护壁的内孔径是否满足上述 3-5 标准，否则及时修正至符合要求。 9孔底挖至设计标高后， 凿平孔底，将碎碴及泥土全部清理干净。 - 2 - 10终孔验收 验收程序：由施工小组先行自检，后报队专业工程师检查和主管工程师

7、复检，填写 呈检单报指挥部质检工程师检查，最后报请监理工程师终检签证。质量标准 ：孔的中轴 线偏斜不得大于孔深的千分之五，截面尺寸必须满足设计要求，孔口平面位置与设计桩 位偏差不得大于 5cm。 11钢筋笼加工和安装 按桩长分 23 节加工，用缆索吊机吊至各墩旁，再用缆索或汽车吊配合在各孔口施 以焊接接长入孔，质量满足规范要求。 12灌注桩基混凝土 成孔后，视孔内涌水大小确定灌注方法。实测孔内涌水高度每分钟小于 6mm 者采 用空气中灌注混凝土，每分钟大于 6mm 者则采用导管法灌注水中混凝土。空气中混凝 土采用挂串筒，机械振捣方法施工。串筒下口离混凝土面高差不得大于 2m，一根桩要 连续灌筑

8、。 （二）（二） 安全防护措施、安全防护措施、 1在基坑上口四周设置排水沟并将地面整平压实。基坑内四周进行浆砌片石防护， 防止边坡坍塌。 2在基坑内四周设排水沟，直接将水排出坑外；或者在坑角设及积水坑，用抽水 机将水排出。 3设立安全警示标示牌。 4及时护壁，挖深控制在 60cm。 5开挖不宜放炮，遇到较大的块石宜采用打楔眼破碎；遇到质硬而破碎的岩层宜 采用风镐开挖；遇到大的孤石和完整性较好的岩层可以采用爆破，但在爆破时应严格控 制药量。 6通风和防毒，本桥桩基岩层主要为碳质页岩，孔内产生二氧化碳气体相对较多， 孔到一定深度后， 单靠自然通风排出非常缓慢， 影响施工， 必须采用压风机向孔底压风

9、。 孔深到达 15m 以后，正常情况每 2h 利用 25m3/min 的风机向孔底压风一次，每次 46 分钟；孔深到达 30m 以后，每次通风时间 810 分钟。配备检测二氧化碳的仪器，经常 检查孔内混和气体中二氧化碳的浓度，如超过 3，必须加强通风；如超过 5，禁止 人员下孔，并进行通风，直至符合要求。 7每墩都要设专职安全员一人，负责安全警戒和安全检查。作业人员必须戴好安 全帽。经常检查绞绳、绞车、软梯等易磨耗件，及时进行处理，确保安全。经常检查二 氧化碳的浓度，作好通风防中毒工作。 二、承台大体积混凝土施工技术 二、承台大体积混凝土施工技术 （一）（一） 承台工程概况承台工程概况 李子沟

10、特大桥主跨承台工程量见承台混凝土数量表 2-1-1-1， - 3 - 表表 2-1-1-1 承台混凝土数量表承台混凝土数量表 承台编号 结构尺寸 混凝土方量施工方法 7，12 14.214.24 807 89 18.133.75 3050 1011 18.137.65 3403 采用 50m 3/h 拌和站拌制混凝土，混凝土罐 车运输，人工配合由一端往另一端顺序灌 注，机械捣固。 （二）（二） 大体积混凝土施工技术大体积混凝土施工技术 1大体积混凝土开裂原因分析大体积混凝土开裂原因分析 大体积混凝土施工中，由于圬工量大，水泥的水化热热量大，混凝土内外散热不均 匀，造成内外温差大，在混凝土内部产

11、生较大的温度应力，导致混凝土发生开裂。因此 大体积混凝土施工中的温度控制是防止混凝土开裂的关键。 2施工方法和施工控制施工方法和施工控制 （1）控制温度升降速度，防止出现过大的温度应力 1）选用低水化热水泥，降低混凝土内部热量：选用 “水钢”矿渣 32.5 号水泥，28d 水化热 335KJ/kg，比普通水泥低 42KJ/kg。 2） 掺加缓凝剂，推迟水化热的峰值：掺加 HE-2 型缓凝剂 1%，混凝土缓凝时间可 推迟 810h，从而延缓水泥的水化速度。 3） 掺加粉煤灰， 降低水泥用量， 减少水泥水化热： 承台混凝土设计强度等级为 C18， 通过多次试验，最后选定 1 组水泥用量最少的配合比

12、，水泥用量为 271kg/m3，比一般配 比低约 30kg。 4）降低混凝土的入模温度：混凝土的入模温度一般控制在 1520。7 号9 号承 台是在夏季施工，采取用地下水浇撒砂石进行降温，地下水温比砂石低约 3。本桥址 为高原气候，昼夜温差大，但因混凝土量大，无法避免白天高温时施工，采取白天减缓 施工速度和夜间加快施工的方法。 施工中选用 “水钢” 矿渣 32.5 号水泥， 水泥用量 Q=271kg/m3， 水化热取 Q0=335KJ/kg， 粉煤灰掺量 F=100kg/m3，7 号9 号承台混凝土入模温度 T0=20，10 号11 号承台混凝 土入模温度 T0=15，则计算混凝土内部绝热温升

13、最高温度：Tmax=T0+Q/10+Q0/50，7 号 9 号承台 Tmax=49.1，10 号11 号承台 Tmax=44.1。混凝土最高温度峰值出现在混凝 土浇注后的第 3d，混凝土实际温升要考虑浇注块厚度(5m)的降温系数=3d=0.77，则 7 号9 号、10 号11 号承台实际温升最高温度为 Tmax=T0+ Tmax =57.8和 49。 通过采取以上措施， 浇注的混凝土比普通混凝土的最高温度 （约为 5560） 低 510 左右。 （2） “内排外保” ，减少混凝土内外温差 - 4 - 根据国内外经验， 大体积混凝土内外温差控制在 25以内， 可避免混凝土出现温度 收缩裂缝，为此

14、采取了以下措施： 1） “内排” ：尽快排出混凝土内部热量，降低混凝土内部温度。在混凝土浇注以前， 预先在混凝土内按间距 a=2m 放置=150mm 的钢管作散热管，混凝土灌注中和灌注后 每隔 2h 换冷水循环散热一次，可降低混凝土内部温度 58，待混凝土内外温差降至 25以下可停止换水，混凝土达 28d 后用同强度等级混凝土将散热管灌实。 2） “外保” ：在混凝土表面采取保温措施措施，控制混凝土内外温差及混凝土表面 与空气温差，避免出现深层裂纹和表面裂纹。全部承台四周采用浆砌或混凝土圬工作外 模， 既可保温又可增加其抗裂外约束条件， 同时在混凝土顶面采取两种保温措施 ：一是 7 号9 号承

15、台在夏季施工，散热管内水温较高，一般超过 40，在承台四周筑堤，待混 凝土终凝后将抽换的热水覆盖混凝土表面 20cm 深， 既可保温， 又作养生； 二是 10 号11 号承台在 11 月份施工，大气温度较低，在表面覆盖厚 5cm 的草袋或水泥袋。 （3）改善混凝土的性能和施工工艺，提高混凝土抗裂能力 1）采用干净的砂、石料，含泥量分别控制在 3%和 1%以下，并用人工进行冲洗。 2） 掺加 HE-2 缓凝高效减水剂和 UZF-2B 早强高效减水剂， 配制自密实流态混凝土， 既减少混凝土用水量，又能延缓终凝时间，同时增加混凝土前期强度，防止混凝土在温 升最大时发生开裂。 3）掺加一定粉煤灰，除减

16、少水泥用量外还能增加混凝土的抗渗、抗裂能力。 4）优化施工工艺，提高混凝土抗裂性能。采用全面分层的方法浇注，每层厚度控 制在 0.5m，浇注顺序由一端往另一端进行，混凝土连续浇注。加强混凝土的捣固，增加 混凝土密实度。 3效果效果 通过降低水化热，增加缓凝时间， “内排外保”减少温差，同时增大混凝土流动性， 降低工人的劳动强度，保证混凝土的连续生产和运输，加强混凝土振捣作业，分块、分 层连续灌注，确保混凝土灌注连续和整体性，避免大体积混凝土开裂。通过采取以上措 施，主桥全部承台施工的 14520m3混凝土没有发生任何开裂现象，取得了预期的效果。 - 5 - 第二节 百米高墩施工技术 第二节 百米高墩施工技术 一、工程简介 一、工程简介 内昆铁路李子沟特大桥由 2 台 19 个墩组成，全桥墩高在 50m 以上的有 8 个，80m 以上有 3 个，最高墩达 107m。主桥墩身为横向弧端型内外收坡变截面空心墩，混凝土 圬工总量 28911m3。 主桥高墩施工采用抗风液压自升式平台翻模施工，该法以我集团公司“高墩液压自 升平台式翻模施工工法”为基础进一步完善，增加了抗风施工措施，具有施工速度快