09年岩土工程师经验交流-某桥628m跨钢箱梁斜拉桥的关键施工工艺1

　三、3m大直径超长基桩的成桩
　　南京长江二桥南北两主塔各有21根φ3.0m的钻孔灌注桩，基础施工的关键在于基桩成孔技术。钻孔施工在钢围堰完成了封底后正式开始。钻孔采用清水护壁，旋转钻机气举反循环钻进方法，钻具以牙轮滚刀钻形式为主。
　　南、北塔从基岩面着起的最大钻孔长度分别为47.17m和59．95m，从平台面着起的最大钻杆自由长度分别为107m和130m。钻孔所要穿过的岩层基本为胶结砾岩层，部分极软岩的天然单轴抗压强度平均值为1.259MPa，砾岩强度为50MPa以上。
　　由于岩石强度大，钻杆自由长度也大，因此，钻孔施工着重要解决的问题是保证成孔的垂直精度和避免过去常出现的断钻杆、掉钻头现象。钻孔施工的首要保证因素是钻机的性能。本桥两个主塔基础采用了性能优越的2台德国WIRTH钻机、针对大直径钻孔施工不断进行了改进的共5台洛阳和武汉钻机。本次采用的钻机和对钻机的使用，除了钻机扭矩、钻杆强度和刚度、钻头牙轮的布置和材质以及对钻头的修复方法有其先进性外，关键技术在于钻进过程中设置了导向钻杆和改进了钻头配重方式，从而有效地解决了钻孔垂度、钻孔进尺速度、钻具稳定可靠性的问题。
　　为了保证钻孔的垂直度，首先要对钻机底座进行精确测量，控制好其平整度。此外，钢护套安放的稳定和垂直程度也是钻孔垂直精度的必要保证。围堰着岩后，由于岩画的高差，因而护筒安放采用了先钻后埋的方式，即在孔位使用钻机以刮刀钻头先扫除障碍物并进入岩面。然后下放钢护筒，并震打使之进入岩面而稳固。护简采用上口导向下口自垂定位法，即钢护筒的下放仅设置了上导向架，而取消了下定位毕。钢护筒下放接高的精度采用绑线法控制。
　　南京长法二桥的两主塔42根3m大直径孔灌注桩仅用了130天不到的时间以无任何缺陷优质的成绩完成，大大地提前了工期。在施工质量方面，护筒实际最大倾斜率为42％，也远远小于1/200的标准；其他验收项目如沉淀厚度、混凝土强度、超声检测、钻芯取样等结果均十分理想。
　　四、5100〈d〉大体积大规格承台浇筑的温度提制
　　南京长江二桥两个主塔承台底面标高为-11.0m，顶面标高为一5．0m，处于水面以下。承台在钢围堰内抽水以后以围堰内壁为侧模，在桩顶部钢炉筒上搭设底模进行浇筑。承台直径为33m，厚度为6m，采用30号混凝土的钢筋混凝土结构，混凝土体积为5130m3。
　　南京长江二桥承台混凝土浇筑属于大体积混凝土施工，其温差应力造成混凝土开裂的问题必须采取温度控制措施加以解决。本桥主塔承台采用的温控措施如下：
　　1. 模拟实际情况进行温控计算，确定浇筑方法，制定温控标准，提出温控措施。
　　2. 进行水化热试验，确定发热参数，选定混凝土配比。选用水化热低的#425矿渣硅酸盐水泥，掺用25％<2>级粉煤灰代替部分水泥以降低水化热。掺高效缓凝外加剂以削弱温升峰值。
　　3.承台分1m,2m，3m三层浇筑。混凝土内表温差、表面与环境温差、层间温差均按25℃拨制。
　　4.布置纵横交错的多层分布的水平流通散热管。其水平、竖向间距均为1.2m。
　　5.在承台水平轴线附近同一竖直断面各层中埋设温度传感器，布设温度测点进行温度监测，以便及时掌握信息，调整和改进温控措施。
　　6．制定详细表格，由专人负责做温度监测详细纪录。温度峰值（约2.5～3d后）出现前每2小时观测一次，峰值出现后每4～6小时观测一次。
　　7.控制散热管进水温度，使水温和混凝土温度之差小于25℃。
　　8.散热管通水时间机温差控制情况调整，时间尽量长一点。
　　9.每层混凝土浇筑完毕待终凝后立即在上表面作蓄水养护，蓄水深度不小于3Ocm。
　　南京长江二桥南、北两塔分别于1998年11月20日和12月6日完成承台施工。由于采取了切实可行和严格的温控措施，两个大型承台的施工均符合25℃的温控标准，承台无任何裂缝与龟裂纹。
　　五、195m大高度大斜率索塔的浇筑
　　南京长江二桥南北两索塔为多边形外形的混凝土结构，从承台顶面算起总高度为195.55m。索塔对称地由上、下游两个肢塔，通过下、中、上三道横梁相连构成。索塔以下、中横梁为界区分为下、中、上三部分。下塔柱为索塔承台顶面至下横梁部分，为抵抗船撞水平力，从船撞线以下其桩身分别为多室或实心的变截面钢筋混凝土结构，船撞线以下其柱身分别为多室或实心的变截面钢筋混凝土结构，船撞线以上则为单窒空心变截面钢筋混凝土结构。下塔柱横桥向由内向外倾斜，内侧斜率为1：2.7387，外侧斜率为1：3.4021。下塔柱总高度为35.11m。中塔柱为索塔下横梁至中横梁部分，其柱身为标准的等截面空心外侧带有装饰凹槽的钢筋混凝土结构。中塔柱横桥向由外向内倾斜，斜率为1：5.8395。中塔柱总高度为95.30m。上塔柱为索塔中横梁以上的有索区部分，其柱身除塔部分外，为标准的竖直的等截面空心断面并设置了环向预应力的钢筋混凝土结构，其柱身外侧同样设置有装饰凹槽。其总高度为65.00m。索塔下横梁作为联系肢塔、承担悬拼过程主梁重量的受力大而复杂的构造物，其长为34.7m，宽为7.8m，高为8.om，为预应力混凝土箱形结构。索塔中横梁位于中塔柱和上塔柱交接处，其长为5m，宽为7.1m，高为8m，为蝴蝶外形的预应力混凝土箱形结构。索塔上横梁位于上塔柱中上部，为与中横梁形状基本相同的钢筋混凝土结构。
南京长江二桥索塔施工主要难度在于它的大高度和大倾斜率以及复杂体系所带来的施工设备和通道的布置、索塔浇筑模板的设计和运用、斜塔柱在施工过程中的根部应力限制、大体积攒混凝土浇筑的质量保证、高空作业的结构和人员安全保障以及索塔施工的精度控制等一系列需要花更大精力和更多投人着力解决的问题。针对这些问题，南京长江二桥主塔施工采取了下列措施：
　　1.根据索塔结构、施工阶段等的具体特点，按照方便、安全、经济的原则合理选用和布置塔吊、电梯、水土拌和站系统以及行走通道，并充分满足索塔施工的需要。
　　2.根据塔柱的构造特点，下塔柱浇筑采用了翻模系统，而中、上塔柱浇筑则采用了一套自升爬模系统。爬模系统的设计和运用达到了安全、灵活、方便、刚度大、外表和线形易于控制、功能齐全的效果。中、上塔柱爬模系统既起模板作用又充分起到了牢固的施工平台作用。
　　3.增加劲性骨架的刚度，使之充分起到了高空倾斜状况下的可依靠作用。改善劲性骨架的构造设计和安装方式，采用对整体分块吊装，并附可能预先安装的索塔结构件于其上的上塔方法，提高了工效，减少了高空作业工作量。
　　4.下塔柱施工采取钢绞线预拉方式有效控制了下横梁施工在其根部内侧所产生的过大拉应力。
　　5.下横梁施工采用两次浇筑，首次多后决少的浇筑方式，并在浇筑过程设置大刚度的竖、斜钢管以及牛腿支撑体系，克服了可能的混凝土开裂以及在下窄上宽的不利空间中无法有效布撑等难题。
　　6.中塔柱浇筑通过设置预施水平顶力的主动模撑进行中塔柱根部应力控制，解决了大高区、大斜率柱身浇筑线形与应力控制难以解决的问题，理想地实现了线形、内力双控目标，并且显著地加快了施工进度。
　　7.在索塔施工测量中，应用GPS技术建立高精度控制网，采用高精度瑞士莱卡TC2002型智能全站仪进行索塔施工定位，首创并成功运用锚固中心、下口中心直接观测的空间斜拉索套筒定位技术，全面、充分地保证了索塔施工精度。
　　同时，为了提高素塔施工先进技术含量，追求和实现精品工程目标，南京长江二桥通过1：l实体模型试验验证，在上塔柱施工中成功采用了小半径大吨位预应力布设、预应力真空辅助吸浆法压浆等国际先进技术；通过对索塔施工的混凝土配比的数百次试验、模板结构的优化、振捣理论与实际操作的试验、研究和探索，获取了最佳的蒙塔混凝土施工效果。
　　南京长江二桥南、北两个高索塔施工，索塔钢筋混凝土、预应力施工质量优秀，外观质量达到了国内最高水平。索塔斜拉索套筒精度均满足设计要求。索塔轴线、纵、横、标高偏差在5mm以内，倾斜度小于1／13500，两塔间628m跨径，误差小于3mm，这些指标都远远高于国家验收标准。来源:考试大-岩土工程师考试

本新闻共2页,当前在第2页 1 2