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摘要:本文主要就目前城市道路桥梁具体施工过程中,几个重点需要注意的施工内容进行实际例子的分析以及研究,希望可供同行朋友借鉴参考。
关键词:北环快速 城市道路 桥梁工程
中图分类号:TU99 文献标识码: A
一、工程概括
北环快速路工程范围西起前洋立交收费站,东至世纪大道,桩号:K0+000~K15+780,全长约15.8km。经过的横向道路由西至东有:慈城连接线、广元大道、洪塘西路、机场快速路、大鸿路、江北大道、康桥南路、倪家堰路、戚山路、329国道、慈城南路等,本标段工程范围K14+250~K15+780。根据2010年6月底本工程勘察设计协调会会议纪要,北环快速路主线跨过世纪大道与地面道路接顺,本次初步设计将工程设计范围延伸至K16+040,与北外环路地面道路接顺,本标段实施范围为:北环快速路(东西向)BK14+250(北环快速路高架公用墩)~BK16+040(与北外环现状道路接顺),全长1790m;世纪大道(南北向)SK3+280(世纪大道高架公用墩)~SK4+405(世纪大道高架公用墩),全长约1125m。
二、桥梁工程施工
(一)桥基评价
⑴桩基持力层选择与评价
拟建工程在江北大道~3号桥段主车道拟采用全线高架,北外环路以北段机场路(铁路~旅游公路)段需穿越2条河流,也需采用桥涵方式通过。根据拟建建筑物基础设计要求,结合场地地基土分布特征,综合分析表明,在场地勘察深度范围内,性质较好、可供利用的桩基持力层主要有7层及其以下各土层。
7层粉质粘土全线局部零星分布,且厚度较薄(层厚0.7~1.4m),一般不适宜单独作为持力层利用,可考虑与下卧8层组合作为桩基持力层。7层和8层组合层空间分布连续,其层顶埋深为42.7~58.4m,层项标高为-55.65~-40.85m,组合厚度为8.3~21.5m不等,下卧为性质也相对较好的9层硬土层。
根据拟建工程规模和场地工程地质条件,建议采用钻孔灌注桩方案,选用7层和8层组合层作为桥基持力层利用,桩端宜尽可能置于性质良好的8-2层圆砾层中。
⑵单桩承载力估算
根据前述基础方案和表1中的建议值,按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第5-3.3进行估算:
表1:桥梁桩基承载力估算表
(二)桥梁工程
桥梁结构的施工方法直接影响工程造价和施工工期,本工程工期紧,桥梁工程施工按照“先地下后地上、交叉施工”的原则进行。
主线高架桥、匝道桥以现浇混凝土箱梁为主,局部小半径大跨匝道采用钢箱梁,地面辅道桥改造为空心板梁拼宽。
(1)主线及匝道高架桥现浇箱梁
现浇箱梁采用满堂支架,一联一次落架施工工艺。混凝土常规分两次浇筑,首次浇筑位置到腹板顶部,腹板与桥面板交界处。
①施工流程
一联梁施工工期一般为45~70天,现浇箱梁施工步骤:测量、放样→钻孔灌注桩施工→承台施工→桥墩立柱施工→梁投影面地基土整平夯实→碎石或宕渣基层压实 →浇筑素混凝土垫层 →搭设支架→铺箱梁底模及外侧模→堆载预压 →调整底模标高→绑扎底板及腹板钢筋,埋设预应力管道→安装腹板内模 →绑扎桥面板钢筋,埋设预应力管道 →第一次混凝土达到50%设计强度后搭设桥面板底模→ 浇筑第二次混凝土→混凝土达到100%设计强度后张拉预应力筋,预应力管道压浆→落架,桥面系施工。
上述施工工序中,钻孔灌注桩重点控制钻孔和成桩质量,承台、墩柱及现浇箱梁等混凝土结构重点控制模板制作、结构尺寸、钢筋绑扎及预应力筋安装、混凝土浇筑质量,现浇箱梁还应控制支架基础及预压。
②鉆孔灌注桩施工
北环快速路主线桥主墩位于现状道路中央分隔带中,现状分隔带下埋设有各种市政管线,改迁后将埋设较浅的给水、雨水、污水、电力、电信等管线挖除,329国道~世纪大道段污水管埋设较浅,管底与主墩承台齐平可以挖除,过世纪大道管径大、埋深深,采用顶管实施,根据其平面位置主墩钻孔灌注桩已避开现状沉井,现状管线埋藏太深无法挖除,与现状管线平面位置重叠的钻孔桩施工采用冲击钻结合旋转钻实施,对现状污水管以上部分采用冲击钻成孔,以下部分采用旋转转成孔。
根据初勘报告,本项目所在区域地质条件较差,桩底持力层为7层粘土、8层中粗砂、砾砂组合层和10层作为桥基持力层利用,为增加桩基承载能力储备及减少桩基沉降,拟利用桩基声测管进行桩端注浆加固,注浆工艺为:钻孔灌注桩水下砼浇筑后24~48小时内用压力水从注浆管中压入,一般在2~5Mpa时橡胶管裂开,在正式压浆前保持注浆管内水注满,当钻孔灌注桩的水下混凝土龄期达到14天,可以对桩基进行超声波检测,检测完毕后可开始对管道进行注浆,共经多次循环(至少循环二次)。
③支架基础处理
匝道桥梁位于现状道路范围外的考虑支架的承重需要,支架搭设前首先要进行地基处理,桥位下原地面清除杂物整平,填筑60cm宕渣整平压实,(个别地段如遇暗河、沟塘等,则塘渣填筑厚度需加厚),用压路机由慢到快碾压至少6遍,最后的压实以在规定的深度范围内能够通过16T以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无明显轮迹)时,可判为密实状态,而后在箱梁投影下两侧各加宽1米浇筑C20砼20cm厚作为支架基础,以确保支架整体稳定性。
北环快速路主线桥支架投影范围为现状机动车道与中央绿化带,对中央绿化带部分,结合道路内侧路基拼宽要求进行处理。世纪大道支架投影范围为机动车道与中央绿化带,机动车道范围塘渣已填筑完成,施工时应结合世纪大道地面道路施工。
④支架搭设与预压
现浇箱梁采用满堂支架或梁式支架,世纪大道主线桥第七联跨北环东路、北环快速路第二联跨平王桥可采用梁式支架,其余各联考虑采用满堂支架。
满堂支架采用碗扣支架,柱网0.9m×0.9m,腹板或横梁处加密至0.6m×0.6m,横杆步距为1.2m,支架搭设完成后应进行120%预压以消除支架非弹性变形。
(2)小半径大跨匝道桥钢箱梁
①钢箱梁采用工厂预制,现场拼装的施工工艺。
图1:总体生产工艺流程
②钢箱梁制作
根据制作和运输安装需要,钢箱梁纵向分节段,全部在工厂集中加工制作,放样全部采用1:1电脑放样,纵向结构每米加放1mm的焊缝收缩补偿量,分段纵向合拢口在吊装分段口制作时留50mm余量,在工厂进行预组装后再切割余量。焊接材料的选用通过焊接工艺评定来确定。
③钢箱梁检测
a:理化检测。材料到厂后,按要求对材料进行理化检验。
b:测。钢梁构件焊缝在焊接完成24h内进行无损检测,焊缝必须经外观检查合格。横向对接受拉焊缝进行100%超声波检测,100%磁粉探伤检查,质量等级Ⅰ级;横向受压焊缝要求100%超声波检测,100%磁粉探伤检查,质量等级Ⅱ级;横向对接受拉焊缝按接头数量10%进行射线探伤,射线照相等级为B级,焊缝内部质量为Ⅱ级。
c:检测。钢箱梁要求严格按照设计要求做好涂装施工。涂层厚度要求平均厚度不小于规定厚度。所测值必须90%达到或超过规定要求,未达到规定厚度的测点之值不得低于规定厚度的90%。测量仪器用电子测厚仪、磁力型杠杆式测厚仪。
④箱梁施工质量控制
钢结构加工前,必须进行焊接工艺评定试验和加工图转换,经评审通过后方可进行加工制作。
a:板不允许剪切,只能进行氧-乙炔火焰切割。优先采用精密切割或自动切割。
b专用钢样条时,必须考虑创(铣)边加工量及焊接收缩量。主要构件的对接,应使钢板的轧制方向与部件主要受理方向一致。腹板的纵向拼接焊缝,原则上应布置在受压区。
c前仔细确认涂料的品种、质量及施工位置,按生产厂家推荐的工艺参数进行。钢表面清理前应清除刺屑、焊渣及油污。涂料涂装除锈等级达到GB 8923-88标准SA2.5级。
d:给出的高程,准确控制各临时支墩的高程和位置。按构件重量正确计算和确定吊车、吊环、钢丝绳、吊点的位置,根据工程情况、周围地形、施工环境正确组织吊装作业,确保吊装作业安全。
⑤道桥改造
地面辅道拼宽桥施工流程为:测量、放样→外侧拼宽桥钻孔灌注桩施工→ 封闭外侧一个车道,盖梁外侧拓宽施工→架设外侧拼宽梁板→现浇拼宽处湿接头→桥面系施工→ 中央分隔带管线迁移后内侧内侧拼宽桥钻孔灌注桩施工 →盖梁内侧拓宽施工→架设内侧梁板→现浇拼宽处湿接头→桥面系施工。
地面辅道桥重点控制钻孔桩成孔与成桩质量,盖梁拼接,空心板吊装,空心板拼接处湿接头及绞缝质量。
参考文献:
1.单建宏.对城市道路桥梁质量若干问题的探讨[J].中国科技博览,2012(30):113-113.
2.孟超.探讨城市道路桥梁设计的常见问题[J].中国科技博览,2012(28):177-177.
3.陆长衢.浅谈城市道路桥梁病害原因与加固技术[J].中国新技术新产品,2012(8):37-37.
关键词:北环快速 城市道路 桥梁工程
中图分类号:TU99 文献标识码: A
一、工程概括
北环快速路工程范围西起前洋立交收费站,东至世纪大道,桩号:K0+000~K15+780,全长约15.8km。经过的横向道路由西至东有:慈城连接线、广元大道、洪塘西路、机场快速路、大鸿路、江北大道、康桥南路、倪家堰路、戚山路、329国道、慈城南路等,本标段工程范围K14+250~K15+780。根据2010年6月底本工程勘察设计协调会会议纪要,北环快速路主线跨过世纪大道与地面道路接顺,本次初步设计将工程设计范围延伸至K16+040,与北外环路地面道路接顺,本标段实施范围为:北环快速路(东西向)BK14+250(北环快速路高架公用墩)~BK16+040(与北外环现状道路接顺),全长1790m;世纪大道(南北向)SK3+280(世纪大道高架公用墩)~SK4+405(世纪大道高架公用墩),全长约1125m。
二、桥梁工程施工
(一)桥基评价
⑴桩基持力层选择与评价
拟建工程在江北大道~3号桥段主车道拟采用全线高架,北外环路以北段机场路(铁路~旅游公路)段需穿越2条河流,也需采用桥涵方式通过。根据拟建建筑物基础设计要求,结合场地地基土分布特征,综合分析表明,在场地勘察深度范围内,性质较好、可供利用的桩基持力层主要有7层及其以下各土层。
7层粉质粘土全线局部零星分布,且厚度较薄(层厚0.7~1.4m),一般不适宜单独作为持力层利用,可考虑与下卧8层组合作为桩基持力层。7层和8层组合层空间分布连续,其层顶埋深为42.7~58.4m,层项标高为-55.65~-40.85m,组合厚度为8.3~21.5m不等,下卧为性质也相对较好的9层硬土层。
根据拟建工程规模和场地工程地质条件,建议采用钻孔灌注桩方案,选用7层和8层组合层作为桥基持力层利用,桩端宜尽可能置于性质良好的8-2层圆砾层中。
⑵单桩承载力估算
根据前述基础方案和表1中的建议值,按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第5-3.3进行估算:
表1:桥梁桩基承载力估算表
(二)桥梁工程
桥梁结构的施工方法直接影响工程造价和施工工期,本工程工期紧,桥梁工程施工按照“先地下后地上、交叉施工”的原则进行。
主线高架桥、匝道桥以现浇混凝土箱梁为主,局部小半径大跨匝道采用钢箱梁,地面辅道桥改造为空心板梁拼宽。
(1)主线及匝道高架桥现浇箱梁
现浇箱梁采用满堂支架,一联一次落架施工工艺。混凝土常规分两次浇筑,首次浇筑位置到腹板顶部,腹板与桥面板交界处。
①施工流程
一联梁施工工期一般为45~70天,现浇箱梁施工步骤:测量、放样→钻孔灌注桩施工→承台施工→桥墩立柱施工→梁投影面地基土整平夯实→碎石或宕渣基层压实 →浇筑素混凝土垫层 →搭设支架→铺箱梁底模及外侧模→堆载预压 →调整底模标高→绑扎底板及腹板钢筋,埋设预应力管道→安装腹板内模 →绑扎桥面板钢筋,埋设预应力管道 →第一次混凝土达到50%设计强度后搭设桥面板底模→ 浇筑第二次混凝土→混凝土达到100%设计强度后张拉预应力筋,预应力管道压浆→落架,桥面系施工。
上述施工工序中,钻孔灌注桩重点控制钻孔和成桩质量,承台、墩柱及现浇箱梁等混凝土结构重点控制模板制作、结构尺寸、钢筋绑扎及预应力筋安装、混凝土浇筑质量,现浇箱梁还应控制支架基础及预压。
②鉆孔灌注桩施工
北环快速路主线桥主墩位于现状道路中央分隔带中,现状分隔带下埋设有各种市政管线,改迁后将埋设较浅的给水、雨水、污水、电力、电信等管线挖除,329国道~世纪大道段污水管埋设较浅,管底与主墩承台齐平可以挖除,过世纪大道管径大、埋深深,采用顶管实施,根据其平面位置主墩钻孔灌注桩已避开现状沉井,现状管线埋藏太深无法挖除,与现状管线平面位置重叠的钻孔桩施工采用冲击钻结合旋转钻实施,对现状污水管以上部分采用冲击钻成孔,以下部分采用旋转转成孔。
根据初勘报告,本项目所在区域地质条件较差,桩底持力层为7层粘土、8层中粗砂、砾砂组合层和10层作为桥基持力层利用,为增加桩基承载能力储备及减少桩基沉降,拟利用桩基声测管进行桩端注浆加固,注浆工艺为:钻孔灌注桩水下砼浇筑后24~48小时内用压力水从注浆管中压入,一般在2~5Mpa时橡胶管裂开,在正式压浆前保持注浆管内水注满,当钻孔灌注桩的水下混凝土龄期达到14天,可以对桩基进行超声波检测,检测完毕后可开始对管道进行注浆,共经多次循环(至少循环二次)。
③支架基础处理
匝道桥梁位于现状道路范围外的考虑支架的承重需要,支架搭设前首先要进行地基处理,桥位下原地面清除杂物整平,填筑60cm宕渣整平压实,(个别地段如遇暗河、沟塘等,则塘渣填筑厚度需加厚),用压路机由慢到快碾压至少6遍,最后的压实以在规定的深度范围内能够通过16T以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无明显轮迹)时,可判为密实状态,而后在箱梁投影下两侧各加宽1米浇筑C20砼20cm厚作为支架基础,以确保支架整体稳定性。
北环快速路主线桥支架投影范围为现状机动车道与中央绿化带,对中央绿化带部分,结合道路内侧路基拼宽要求进行处理。世纪大道支架投影范围为机动车道与中央绿化带,机动车道范围塘渣已填筑完成,施工时应结合世纪大道地面道路施工。
④支架搭设与预压
现浇箱梁采用满堂支架或梁式支架,世纪大道主线桥第七联跨北环东路、北环快速路第二联跨平王桥可采用梁式支架,其余各联考虑采用满堂支架。
满堂支架采用碗扣支架,柱网0.9m×0.9m,腹板或横梁处加密至0.6m×0.6m,横杆步距为1.2m,支架搭设完成后应进行120%预压以消除支架非弹性变形。
(2)小半径大跨匝道桥钢箱梁
①钢箱梁采用工厂预制,现场拼装的施工工艺。
图1:总体生产工艺流程
②钢箱梁制作
根据制作和运输安装需要,钢箱梁纵向分节段,全部在工厂集中加工制作,放样全部采用1:1电脑放样,纵向结构每米加放1mm的焊缝收缩补偿量,分段纵向合拢口在吊装分段口制作时留50mm余量,在工厂进行预组装后再切割余量。焊接材料的选用通过焊接工艺评定来确定。
③钢箱梁检测
a:理化检测。材料到厂后,按要求对材料进行理化检验。
b:测。钢梁构件焊缝在焊接完成24h内进行无损检测,焊缝必须经外观检查合格。横向对接受拉焊缝进行100%超声波检测,100%磁粉探伤检查,质量等级Ⅰ级;横向受压焊缝要求100%超声波检测,100%磁粉探伤检查,质量等级Ⅱ级;横向对接受拉焊缝按接头数量10%进行射线探伤,射线照相等级为B级,焊缝内部质量为Ⅱ级。
c:检测。钢箱梁要求严格按照设计要求做好涂装施工。涂层厚度要求平均厚度不小于规定厚度。所测值必须90%达到或超过规定要求,未达到规定厚度的测点之值不得低于规定厚度的90%。测量仪器用电子测厚仪、磁力型杠杆式测厚仪。
④箱梁施工质量控制
钢结构加工前,必须进行焊接工艺评定试验和加工图转换,经评审通过后方可进行加工制作。
a:板不允许剪切,只能进行氧-乙炔火焰切割。优先采用精密切割或自动切割。
b专用钢样条时,必须考虑创(铣)边加工量及焊接收缩量。主要构件的对接,应使钢板的轧制方向与部件主要受理方向一致。腹板的纵向拼接焊缝,原则上应布置在受压区。
c前仔细确认涂料的品种、质量及施工位置,按生产厂家推荐的工艺参数进行。钢表面清理前应清除刺屑、焊渣及油污。涂料涂装除锈等级达到GB 8923-88标准SA2.5级。
d:给出的高程,准确控制各临时支墩的高程和位置。按构件重量正确计算和确定吊车、吊环、钢丝绳、吊点的位置,根据工程情况、周围地形、施工环境正确组织吊装作业,确保吊装作业安全。
⑤道桥改造
地面辅道拼宽桥施工流程为:测量、放样→外侧拼宽桥钻孔灌注桩施工→ 封闭外侧一个车道,盖梁外侧拓宽施工→架设外侧拼宽梁板→现浇拼宽处湿接头→桥面系施工→ 中央分隔带管线迁移后内侧内侧拼宽桥钻孔灌注桩施工 →盖梁内侧拓宽施工→架设内侧梁板→现浇拼宽处湿接头→桥面系施工。
地面辅道桥重点控制钻孔桩成孔与成桩质量,盖梁拼接,空心板吊装,空心板拼接处湿接头及绞缝质量。
参考文献:
1.单建宏.对城市道路桥梁质量若干问题的探讨[J].中国科技博览,2012(30):113-113.
2.孟超.探讨城市道路桥梁设计的常见问题[J].中国科技博览,2012(28):177-177.
3.陆长衢.浅谈城市道路桥梁病害原因与加固技术[J].中国新技术新产品,2012(8):37-37.