土木工程 橋梁 畢業實習報告

2022-01-01 11:26:33 字數 4847 閱讀 6846

畢業實習**

2023年的第二天,在老師的代領下,我們來到了佛山三水參觀貴廣鐵路關鍵控制性工程思賢滘特大橋,該大橋是貴廣鐵路五個控制性工程之一。思賢滘特大橋跨度大,周邊環境複雜,施工難度大。該大橋施工難度是四線鐵路橋中最高的,作為控制性工程,大橋率先開工。

思賢滘特大橋長2712公尺,橫跨思賢滘水道,按四線設計,中間兩線為貴廣鐵路,兩側為南廣鐵路,主橋採用斜拉鋼梁結構。

思賢滘特大橋地處三水三江匯流之處,思賢滘是連線西、北江的重要航道,船舶往來繁忙。貴廣鐵路是國家鐵路「十一五」規劃的重點專案,是一條客貨兼顧、以客為主的快速鐵路幹線,跨越黔、桂、粵三省,全長857公里,為雙線電氣化國家一級鐵路,設計時速250 公里,在貴陽、桂林、三水、廣州等沿線地區設30個車站。全線設計工期6年,投資估算總額858億元。

其中三水段長12.7公里,投資約20億元,沿途經過青岐、安溪、江根、顯和、金本,包括青岐湧特大橋、思賢滘特大橋和顯和特大橋。

這樣一條重要的線路,其建設必然需要大量的前沿科技來保障其安全性和耐久性,以使其發揮最大的效用。

圖1 思賢滘特大橋總體圖

來到工地現場,首先看到的是主塔,主塔橋面以上高度為96m,為h型鋼筋混凝土結構。主塔是斜拉橋的重要組成部分,它除承受塔身的自重外,主梁的恆載、活載也都通過拉索傳至塔部,此外,基礎沉降、溫度變化、風荷、**力和混凝土的收縮、徐變都會對塔柱產生軸向力、水平力、扭矩及順、橫橋向的彎矩。因此,主塔的施工質量對主塔本身及全橋結構的安全、穩定有著很大的影響,主塔的正確施工是非常必要的。

由於主塔高度較大,一般採用分段澆築。其中針對不同節段的特點應該採取對應的措施:

塔座處屬於大體積混凝土,為解決大體積混凝土的水化熱問題,防止出現溫度裂縫,在施工階段應採取一定的溫控措施:

a.在塔座內布置迴圈水管,混凝土澆築一結束,就向水管中輸入冷水,以降低塔座內部溫度,同時混凝土外表面注意保溫以減少內外溫差;

b.混凝土施工時間選擇夜間進行,以降低混凝土的入倉溫度;

c.採用「雙摻」技術,在混凝土中摻入適量粉煤灰,約為水泥用量的15% -20%,同時摻入少量減水劑,以降低混凝土水化熱,延緩水化熱峰值出現時間。

塔柱分段施工,節段間混凝土表面的水泥砂漿和鬆散層必須鑿除並清洗乾淨,因此在綁紮鋼筋前,應把施工縫鑿毛及清洗作為一項重要檢查內容,施工縫處必須鑿至露出骨料

並清洗乾淨,否則不允許進行鋼筋綁紮。模板安裝也需在底部留孔,以便混凝土施工前沖洗排水。

隨著施工節段的不斷增加,混凝土幫浦送高程也越來越大,對混凝土要進一步加強質量控制,要求混凝土不僅具有較大的流動度以保證可幫浦性,強度也必須符合要求,此外,還應具有較小的收縮、徐變效能。主要採取如下措施:

a.優化配比,採用低水灰比、低水泥用量、摻入適量粉煤灰和外加劑的施工配合比;

b.嚴把原材料質量關,尤其是骨料,要做到外表乾淨,級配良好;

c.加強混凝土生產工序的管理,嚴格控制水灰比、配料計量及拌和時間,在混凝土攪拌站、混凝土拖幫浦進料口和出料口分別測定坍落度,以掌握坍落度變化情況,控制好混凝土的流動性和勻質性,絕不允許為了易於幫浦送而任意改變水灰比。

思賢窖特大橋主橋兩主墩位於思賢窖河道內,基礎採用18根直徑3.0 m鑽孔樁;承臺尺寸為17 m x35 m x6m,採用c30混凝土,澆築方量為3 542. 9m3,為大體積混凝土。

由於承臺各截面尺寸較大,且採用一次性分層澆築,在混凝土的澆築以及凝固過程中,將產生大量水化熱,且不易於向外揮發,因此應採取措施,以防止混凝土內部與混凝土表層以及混凝土表層與大氣間溫差過大,產生溫度裂縫,對整個承臺結構造成影響。

思賢滘特大橋承台大體積混凝土的施工流程大致如下:在水下封底混凝土澆注完成後,進行圍堰內抽水,拆除影響承臺施工的第四層鋼板樁圍堰支撐,並進行封底混凝土找平;然後開始安裝承臺模板,並開始綁紮承臺以及墩身預埋鋼筋,安裝冷卻測溫系統;最後澆注承臺混凝土。

在混凝土澆注前,對模板、鋼筋、預埋件、冷卻水管和測溫元件、澆築裝置進行詳細的檢查,無問題後開始進行混凝土澆注。根據現場施工情況以及規範所要求的混凝土澆注整個過程不宜超過30 h等,因此混凝土澆注時採取全面分層澆注(如圖2),分層厚度控制在30一50 cm。在混凝土澆注過程中確保混凝土自由下流高度不超過2 m,混凝土的流動以自身流動性為主,輔助人工振搗,以加快混凝土水化熱揮發擴散。

混凝土振搗時,振動棒插入下一層混凝土5一10 cm;振搗時應做到插點均勻、成行或交錯式移動,以免漏振;當振搗至混凝土不再下沉、周圍無大量氣泡冒出,表面開始泛漿反光時,徐徐拔出振動棒。混凝土振搗時,振動棒不得碰撞模板,更不得卡住鋼筋振搗鋼筋骨架。同時混凝土澆築應具備連續行,中途若因故必須間斷時,其間斷時間不得超過混凝土的初凝時間。

由於澆築時間較長,某一區域的冷卻水管被混凝土完全覆蓋後,即可將該區域的冷卻水管的進水口、出水口閥門同時開啟,使該部分冷卻系統開始迴圈以減少新老混凝土的溫差,防止混凝土開裂。

在頂層混凝土澆築完畢且初凝前,對頂層混凝土進行二次振搗,然後用6 m長刮尺壓實抹平,避免因為上下混凝土不均勻收縮產生裂縫。

斜拉橋主梁為鋼桁梁,三角形桁架,兩片主桁,桁寬24m,桁高14m,節間長度11.5m,邊跨5個節間,次邊跨9.5個節間,中跨(0.

5+ 19+0.5)個節間,共計49個標準節間。鋼桁梁主要由主桁、橋面系、上平縱聯、水平撐、橋門架及橫聯等結構組成。

圖3鋼桁架

主橋結構鋼材採用370qd,節點為焊接整體節點,上弦杆、下弦杆、腹杆均為箱形截面,在節點外採用m30或m24高強度螺栓進行連線(如圖4)。

本橋兩端邊跨及靠近邊跨4個節間採用混凝土橋面板,共18個標準節,其餘31個標準節採用正交異性鋼橋面板。鋼橋面由面板、橫樑、小橫肋及縱樑組成。混凝土橋面板為c50預應力混凝土橋面板,厚30cm,橋面板分塊預製,在橫樑處用溼接縫現澆成整體。

在橋上參觀時,可以見到所有的預製混凝土板均已經吊裝就位,施工人員正在進行橋面板之間鋼筋的搭接,主要是使用搭接鋼筋雙面焊連線兩塊板之間的鋼筋(如圖5)所示。在每塊板截面中間可看到:用於張拉鋼筋的波紋管孔道,為便於施工和減少干擾,在孔道之間的抗剪釘已經採取了截斷處理(如圖5)。

圖4 高強螺栓連線

圖5混凝土板間搭接構造

主橋上弦設交叉型上平縱聯,主橋邊斜桿設橋門架,其它斜桿設橫聯,均採用桁架形式。

鋼橋梁架設採用先邊跨,後中跨,最後在主跨跨中合攏的順序。輔助跨鋼桁梁採用滿布膺架安裝方案,共設定四個臨時支墩,主要安裝裝置為80t的龍門吊機;邊跨採用橋面吊機架設,由於主邊跨為不對稱架設,因此邊跨設定2個臨時支墩,以保證桁架桿件的強度和傾履穩定滿足要求;中跨採用橋面吊機進行懸臂架設,並同時對稱張拉主、邊跨斜拉索,保證架設過程桁架桿件的強度和傾履穩定滿足要求,同時保證主塔內力在控制範圍。

鋼桁梁的架設步驟

步驟一:

1)施工橋兩端輔跨和邊跨的臨時支墩基礎,安裝臨時支墩,安裝臨時支墩頂面調節裝置。

2)安裝兩輔跨附近的80t門式吊機,用於安裝輔跨3個節間鋼梁及作為鋼桁梁構件的垂直提公升裝置。

3)利用提公升站拼裝輔跨前三節間鋼桁梁。拼裝順序為:下弦杆→斜桿→橫樑→縱樑→橋面板→上弦杆→橫聯→上平聯。為了方便提公升桿件,上平聯均落後乙個節間拼裝。

步驟二:

1) 在前三節鋼梁上弦,利用80t門式吊機安裝架梁吊機。

2)安裝前三節混凝土橋面板,在其上安裝運梁台車軌道及運梁台車。

3)利用架梁吊機拼裝輔跨其它節間鋼桁梁。

4)高強度螺栓全部終擰,並頂高鋼梁,臨時墩脫空,調整鋼梁中心位置,落梁在正式支座上,活動支座臨時鎖定。

步驟三:

1) 懸拼邊跨鋼梁,通過啟用墩頂調節裝置,確保每個節間的鋼桁梁精確就位。

2)邊跨鋼桁梁懸臂架設至主塔頂的支座節間時,通過啟運臨時支墩頂而設定的調節裝置,調整鋼桁梁前端的標高和平面位置,使主塔處鋼桁梁準確架設在主塔橫樑處的支座上。

3)主塔橫樑頂面處的鋼桁梁架設完成後,拆除邊跨第一節間錨固裝置,通過墩頂調節裝置的作用,調整己架設鋼桁梁的線型達到設計要求,將主墩鋼支座錨固在主塔上。

步驟四:

1)懸臂吊機架設中跨三個節間,主塔兩邊對稱安裝斜拉索,張拉至預定拉力值。

2橋面吊機往前移位11.5m,進入下一節間架設工況,每架設完乙個節間,主邊跨對稱安裝一對斜拉索

3)橋面吊機在橋面板運梁小車上取梁,按上述步驟逐節間安裝,直至安裝至跨中鋼桁梁合攏段節間。

步驟五:

1)合攏段設計在第26節間;

2)利用斜拉索調整鋼梁位置線型;

3)在設計要求的溫度範圍內安裝合攏口鋼梁,完成體系轉換。

步驟六:

1)拆除橋面吊機、塔吊和門式吊機,拆除臨時支墩

2)橋面工程及附屬工程施工(橋面鋪裝,安裝軌道、欄杆等附屬工程)

臨時墩的設定

由於輔跨採用滿布膺架的方法架設,因此必須設計臨時支墩;邊跨由一端另一端懸臂架設,主邊跨不是對稱架設,沒法安裝斜拉索,也要設計若干臨時支墩,以保證架設過程鋼桁梁的強度和穩定性滿足要求。

輔跨每個下弦節點均設臨時支墩,共八個。每個支墩為4根φ700x 10鋼管樁,間距2.5 m鋼管樁入土深度2 7.

8一37.8m不等,單樁容許承載力【n】=150t,支墩間順橋向設定兩道水平穩定桁架,橫向設定一道桁架橫撐。

次邊跨有9.5個節間,設定2排2列支墩,共4個支墩,即每3個下弦節間設定乙個支墩。每個支墩基礎為4根φ1250的鑽孔灌注柱,入巖深度2m,間距4.

5 m。承臺7.5x 7.

5x 2m,墩身是4根φ 800x10的混凝土鋼管樁,間距2.5m, 4根鋼管柱縱、橫向均設定連線系連線,樁頂設定型鋼轉換成單支點支承形式。

為了調整邊跨鋼桁梁在懸臂架設過程中的縱、橫橋向平面偏位,標高差,需要在墩頂布置位移及高差調節系統來完成對鋼桁架的調節,以保證鋼桁架平面位置及標高的精確就位。

鋼桁梁跨中合攏的主要特點有:

1)鋼桁梁剛度很大,又有斜拉索的作用,合攏點座標調整較困難;

2)合攏點包括上下弦杆和斜桿,合攏點多達6處,要求6點均能準確對位,空間形狀無誤,施工控制難度大;

3)合攏點空間座標的變化因素多。順橋x方向鋼梁長度的偏差,受溫度、鋼梁製造與安裝偏差及索力的影響。鉛垂y方向的偏差,受安裝荷載、日照、及索力偏差的影響,鋼梁中線上下游z方向的偏差,受日照、索力及鋼梁安裝順序,起吊荷載的影響,調整時x, y相互制約,合攏點的位置較難控制。

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