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中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司 辽宁大连 116000
摘要:本文结合现场实际情况,通过对拱座开挖、拱座防护、拱座混凝土运输及浇筑工艺等方面进行研究,制定切实可行的施工方案,确保施工安全及质量。
关键词:拱座开挖;拱座防护;混凝土运输;混凝土浇筑
1工程概况
找龙坝河特大桥主桥为上承式钢管混凝土拱,拱跨225m,矢高45m,拱上桥跨共15孔,单孔跨径为16m,建始岸引桥为2-40m预制T梁,恩施岸引桥为1-16m预制空心板。
拱座位于陡崖上,采用整体式钢筋混凝土结构。拱座与拱脚结合处4.8m范围内采用C40混凝土,其余部位及桩基础采用C30混凝土。恩施岸拱座采用扩大基础型式,拱座尺寸:17×21.5×20.877m,基底呈台阶状。
2地形地貌
桥址区属构造溶蚀侵蚀低山丘陵地貌区;深切割“V”峡谷斜(陡)地形,斜坡坡度较大,两岸地形陡峭,局部近似直立状,地形起伏较大,大桥轴线经过地段地面标高在510~693m之间,相对高差约183m。河谷底部宽约20m,顶部宽约230m,河谷两岸坡面上植被较发育,多为乔木、灌木。水位随季节性而变化,两岸地表水不发育,主要为大气降水沿坡面汇流至河中。
恩施岸拱座位于陡坡部位,自然坡度约50°~70°,局部近似直立状;基岩大面积出露,岩层面与坡面大角度斜交,为切向坡,有利于坡面稳定;山坡见一组贯穿性裂隙,走向约210°,内倾,对岸坡稳定性无影响;拱座处岩溶不发育,整体岸坡稳定较好。
恩施侧拱座地理位置 河谷底自然环境
3主要施工方案及施工顺序
3.1主要施工方案
恩施侧拱座基坑边坡开挖自上而下进行,每开挖完成一级及时喷锚防护并作好坡面排水,避免边坡崩塌危险及施工安全。拱座边坡按设计坡率开挖,必要时可小型爆破,严禁大、中型爆破,影响拱座的边坡稳定和岩体的完整性。开挖后判定岩体的完整性和稳定性(裂隙发育程度、风化程度、破碎程度等),采用挂网喷砼的方法进行边坡防护。拱座混凝土分层浇筑时其施工缝应进行凿毛处理,浇注时应考虑水化热对混凝土的影响,避免产生龟纹、裂缝。
拱座施工时,结合“主拱圈拱脚铰接头设计图”预埋主管节段、钢板、钢筋等连接构件,并要求预埋件定位准确。同时注意预埋交界墩钢筋。
3.2主要施工顺序
路基施工、便道修建→山体卸载、喷浆防护→清理拱座周围表层土、危岩→边坡开挖→搭设防护围挡→边坡防护(采用挂网锚喷混凝土进行防护)→拱座开挖→基坑检查验收→安装钢筋、冷却管、预埋件→检查签证→分层浇筑一阶段混凝土→养护→拱脚及预埋段安装→分层浇筑二阶段混凝土→养护→浇筑三阶段混凝土(主拱圈合龙后封铰)。
4主要施工工艺
4.1拱座开挖
拱座设计为阶梯式基础,均以中~微分化炭质灰岩作为持力层。
基坑爆破采用深(浅)孔微差松动爆破与光面爆破与相结合的方法施工。根据工程特点及地质情况,在拱座基础顶面以上山体卸载为放坡爆破段,按1:0.2坡度分层爆破开挖。采用深孔毫秒微差松动爆破方法,两侧边坡预留1m~2m宽的岩体不爆,作为中部主爆体的隔墙,以减少爆破对边坡岩体的损伤。
在拱座基础顶面以下为垂直爆破段;爆破分层厚度取3m。拱座两侧预留的岩体光面爆破时,可以根据中间主爆体的爆破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数,提高边坡的光爆效果。坑壁钻孔完后,将先采用深孔松动爆破的方法进行施工,在基础底部开挖预留1.5m预留层,其上部用手风钻造孔,密孔小药量进行浅孔松动爆破,基坑轮廓线采用光面爆破,并另预留0.5m厚保护层机械开挖,以确保基础岩体完整。在同一爆破面上,由外侧向内侧分爆破区及清渣区。
拱座基坑在开挖过程中,先沿坑壁四周设置密集的防裂孔,保护坑壁,防止震裂、松动基础周壁基岩,防止超挖,使坑壁规则整齐,防止落石保证人身安全。由于拱座上部上体卸载后坡率较陡(边坡1:0.2),考虑按照隧道竖井出渣方式进行出渣,在山体上埋设预埋件并铺设轨道,通过卷扬机利用轨道小车运输弃渣,再通过装载机装至自卸车内,通过自建施工便道运送至弃土场。
4.2坡面防护
恩施侧从路床顶面分5级坡(9m一级,即三个循序一级)按1:0.2坡度放坡至拱座顶确定开挖线,每级坡坡脚预留不小于1.5m宽的支架平台,每开挖完成一级边坡及时搭设钢管支架,完成边坡锚喷混凝土防护。因桥台与拱座处水平距离仅为16m,垂直距离47m,因此为保证桥台基础稳定性,下级边坡开挖时,需紧接上层放坡边线开挖,不再上层预留支架平台,同时挖掘机紧跟施工直至拱座处作业面。
坡面采用挂网混凝土喷锚防护,喷射混凝土厚10cm,锚杆间距1m,因边坡为稳定性良好的硬质岩(坚石、次坚石)边坡,主锚杆采用Ф16钢筋,长度0.8m;辅助锚杆采用Ф12钢筋,长度0.6m。钢筋网采用网格@20×20cm的φ6mm钢筋。喷射混凝土每20-25m长为一段,中间设置伸缩缝。喷射混凝土分两层施工,每层厚度5cm。泄水孔为深度不小于1m的φ5cmPVC管,喷射混凝土前需对其出口进行填塞,完工后疏通。
4.3拱座混凝土运输
由于施工现场环境恶劣,无道路通向拱座,采用塔吊垂直运输无法满足施工要求,因此利用地泵进行基坑混凝土施工。
因山势陡峭,山体侧面通向拱座处人行通道长度约为600m,如沿人行通过布设管道,则布设长度较长。且恩施地区夏季时间长、温度高;本地无河沙混凝土需采用机制砂拌制,混凝土拌合质量要求高;拱座混凝土单次浇筑方量较大、浇筑时间长。因此输送管道越长,施工时泵送混凝土质量控制越难,如出现管道堵塞现象,拆管换管工作量巨大,拱座混凝土施工质量难以保证。
拱座砼顶面距离路基面约47m,拱座自身高度约20m,拱座上部山体坡度极为陡峭为1:0.2,根据现有施工设备及施工技术,采用自上而下的方式进行混凝土输送。首先在路基处设置一台80型地泵,在山体卸载、坡面防护时埋设预埋杆件,把输送管道垂直固定于山体上,砼先岩山体进行垂直输送;然后距离路基高度约10m处,设置90°弯头,连接1-2m 水平泵管,砼进行水平输送;然后在连接90°弯头,并设置沿山体向下竖管(长度不大于10m),砼继续进行垂直输送;依次类推,直至将混凝土输送至拱座基础顶面。这样能够确保每次混凝土垂直输送高度不超过10m,可以避免输送混凝土过程中产生的堵管、离析等问题的发生。
同时在拱座基础顶面以上设置一台40型地泵,能有效的对垂直向下运输的混凝土进行二次搅拌,并且能够根据拱座砼分层浇筑实际情况布设泵管,确保混凝土输送质量。
4.4拱座混凝土施工
基坑开挖完成后,即可进行拱座混凝土灌注施工,除临空面外,其余各处均采用不立模直接现浇基坑混凝土,确保结构混凝土与地基的紧密结合。施工时做相应温控防裂措施,避免因水化热引起的混凝土开裂。对分层浇筑、拱脚封铰等工作缝,按规范凿毛、清洗,可在新老混凝土的结合
摘要:本文结合现场实际情况,通过对拱座开挖、拱座防护、拱座混凝土运输及浇筑工艺等方面进行研究,制定切实可行的施工方案,确保施工安全及质量。
关键词:拱座开挖;拱座防护;混凝土运输;混凝土浇筑
1工程概况
找龙坝河特大桥主桥为上承式钢管混凝土拱,拱跨225m,矢高45m,拱上桥跨共15孔,单孔跨径为16m,建始岸引桥为2-40m预制T梁,恩施岸引桥为1-16m预制空心板。
拱座位于陡崖上,采用整体式钢筋混凝土结构。拱座与拱脚结合处4.8m范围内采用C40混凝土,其余部位及桩基础采用C30混凝土。恩施岸拱座采用扩大基础型式,拱座尺寸:17×21.5×20.877m,基底呈台阶状。
2地形地貌
桥址区属构造溶蚀侵蚀低山丘陵地貌区;深切割“V”峡谷斜(陡)地形,斜坡坡度较大,两岸地形陡峭,局部近似直立状,地形起伏较大,大桥轴线经过地段地面标高在510~693m之间,相对高差约183m。河谷底部宽约20m,顶部宽约230m,河谷两岸坡面上植被较发育,多为乔木、灌木。水位随季节性而变化,两岸地表水不发育,主要为大气降水沿坡面汇流至河中。
恩施岸拱座位于陡坡部位,自然坡度约50°~70°,局部近似直立状;基岩大面积出露,岩层面与坡面大角度斜交,为切向坡,有利于坡面稳定;山坡见一组贯穿性裂隙,走向约210°,内倾,对岸坡稳定性无影响;拱座处岩溶不发育,整体岸坡稳定较好。
恩施侧拱座地理位置 河谷底自然环境
3主要施工方案及施工顺序
3.1主要施工方案
恩施侧拱座基坑边坡开挖自上而下进行,每开挖完成一级及时喷锚防护并作好坡面排水,避免边坡崩塌危险及施工安全。拱座边坡按设计坡率开挖,必要时可小型爆破,严禁大、中型爆破,影响拱座的边坡稳定和岩体的完整性。开挖后判定岩体的完整性和稳定性(裂隙发育程度、风化程度、破碎程度等),采用挂网喷砼的方法进行边坡防护。拱座混凝土分层浇筑时其施工缝应进行凿毛处理,浇注时应考虑水化热对混凝土的影响,避免产生龟纹、裂缝。
拱座施工时,结合“主拱圈拱脚铰接头设计图”预埋主管节段、钢板、钢筋等连接构件,并要求预埋件定位准确。同时注意预埋交界墩钢筋。
3.2主要施工顺序
路基施工、便道修建→山体卸载、喷浆防护→清理拱座周围表层土、危岩→边坡开挖→搭设防护围挡→边坡防护(采用挂网锚喷混凝土进行防护)→拱座开挖→基坑检查验收→安装钢筋、冷却管、预埋件→检查签证→分层浇筑一阶段混凝土→养护→拱脚及预埋段安装→分层浇筑二阶段混凝土→养护→浇筑三阶段混凝土(主拱圈合龙后封铰)。
4主要施工工艺
4.1拱座开挖
拱座设计为阶梯式基础,均以中~微分化炭质灰岩作为持力层。
基坑爆破采用深(浅)孔微差松动爆破与光面爆破与相结合的方法施工。根据工程特点及地质情况,在拱座基础顶面以上山体卸载为放坡爆破段,按1:0.2坡度分层爆破开挖。采用深孔毫秒微差松动爆破方法,两侧边坡预留1m~2m宽的岩体不爆,作为中部主爆体的隔墙,以减少爆破对边坡岩体的损伤。
在拱座基础顶面以下为垂直爆破段;爆破分层厚度取3m。拱座两侧预留的岩体光面爆破时,可以根据中间主爆体的爆破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数,提高边坡的光爆效果。坑壁钻孔完后,将先采用深孔松动爆破的方法进行施工,在基础底部开挖预留1.5m预留层,其上部用手风钻造孔,密孔小药量进行浅孔松动爆破,基坑轮廓线采用光面爆破,并另预留0.5m厚保护层机械开挖,以确保基础岩体完整。在同一爆破面上,由外侧向内侧分爆破区及清渣区。
拱座基坑在开挖过程中,先沿坑壁四周设置密集的防裂孔,保护坑壁,防止震裂、松动基础周壁基岩,防止超挖,使坑壁规则整齐,防止落石保证人身安全。由于拱座上部上体卸载后坡率较陡(边坡1:0.2),考虑按照隧道竖井出渣方式进行出渣,在山体上埋设预埋件并铺设轨道,通过卷扬机利用轨道小车运输弃渣,再通过装载机装至自卸车内,通过自建施工便道运送至弃土场。
4.2坡面防护
恩施侧从路床顶面分5级坡(9m一级,即三个循序一级)按1:0.2坡度放坡至拱座顶确定开挖线,每级坡坡脚预留不小于1.5m宽的支架平台,每开挖完成一级边坡及时搭设钢管支架,完成边坡锚喷混凝土防护。因桥台与拱座处水平距离仅为16m,垂直距离47m,因此为保证桥台基础稳定性,下级边坡开挖时,需紧接上层放坡边线开挖,不再上层预留支架平台,同时挖掘机紧跟施工直至拱座处作业面。
坡面采用挂网混凝土喷锚防护,喷射混凝土厚10cm,锚杆间距1m,因边坡为稳定性良好的硬质岩(坚石、次坚石)边坡,主锚杆采用Ф16钢筋,长度0.8m;辅助锚杆采用Ф12钢筋,长度0.6m。钢筋网采用网格@20×20cm的φ6mm钢筋。喷射混凝土每20-25m长为一段,中间设置伸缩缝。喷射混凝土分两层施工,每层厚度5cm。泄水孔为深度不小于1m的φ5cmPVC管,喷射混凝土前需对其出口进行填塞,完工后疏通。
4.3拱座混凝土运输
由于施工现场环境恶劣,无道路通向拱座,采用塔吊垂直运输无法满足施工要求,因此利用地泵进行基坑混凝土施工。
因山势陡峭,山体侧面通向拱座处人行通道长度约为600m,如沿人行通过布设管道,则布设长度较长。且恩施地区夏季时间长、温度高;本地无河沙混凝土需采用机制砂拌制,混凝土拌合质量要求高;拱座混凝土单次浇筑方量较大、浇筑时间长。因此输送管道越长,施工时泵送混凝土质量控制越难,如出现管道堵塞现象,拆管换管工作量巨大,拱座混凝土施工质量难以保证。
拱座砼顶面距离路基面约47m,拱座自身高度约20m,拱座上部山体坡度极为陡峭为1:0.2,根据现有施工设备及施工技术,采用自上而下的方式进行混凝土输送。首先在路基处设置一台80型地泵,在山体卸载、坡面防护时埋设预埋杆件,把输送管道垂直固定于山体上,砼先岩山体进行垂直输送;然后距离路基高度约10m处,设置90°弯头,连接1-2m 水平泵管,砼进行水平输送;然后在连接90°弯头,并设置沿山体向下竖管(长度不大于10m),砼继续进行垂直输送;依次类推,直至将混凝土输送至拱座基础顶面。这样能够确保每次混凝土垂直输送高度不超过10m,可以避免输送混凝土过程中产生的堵管、离析等问题的发生。
同时在拱座基础顶面以上设置一台40型地泵,能有效的对垂直向下运输的混凝土进行二次搅拌,并且能够根据拱座砼分层浇筑实际情况布设泵管,确保混凝土输送质量。
4.4拱座混凝土施工
基坑开挖完成后,即可进行拱座混凝土灌注施工,除临空面外,其余各处均采用不立模直接现浇基坑混凝土,确保结构混凝土与地基的紧密结合。施工时做相应温控防裂措施,避免因水化热引起的混凝土开裂。对分层浇筑、拱脚封铰等工作缝,按规范凿毛、清洗,可在新老混凝土的结合