水闸除险加固工程设计施工方案及方法

(一)拆除工程

1.拆除工程施工程序

按自上而下分层、先闸室后桥头堡的拆除程序施工,充分考虑利用交通桥作为拆除吊运工作面,其拆除施工程序如下:

准备工作→启闭机房拆除→检修闸门拆除→工作闸门拆除→启闭设备拆除→检修桥拆除→机架桥梁拆除→机架桥墩拆除→交通桥栏杆、桥板拆除→驼峰堰混凝土凿除→闸中墩拆除→闸边墩抠除→铺盖、消力池混凝土抠除→桥头堡拆除。

2.拆除方案

(1)启闭机房及启闭机拆除。根据现场察看,原启闭机房为钢网式结构。启闭机房及启闭机拆除采用从一端向后退分段按顺序作业。

在启闭机房屋面拆除时,人工先用气割从一端将钢网架与屋面板分离开,然后从外面揭掉屋面彩钢板,用站在交通桥上的25t汽车吊吊至5t自卸车上,运至监理工程师指定堆放区,并码放整齐。

启闭机采取大件拆分的办法拆除。拆除时需拆移的部件先用25t汽车吊挂钩起吊,然后人工卸掉与其相连接的螺栓,吊下后由拖车运至监理工程师指定堆放区,所拆除的材料在堆放区分类堆放、摆放整齐。

(2)机架桥、检修桥拆除。机架桥拆除时,先用风镐将机架桥两T 形梁之间的铰缝凿开,铰缝的连接钢筋用气割割断,起吊时先用两辆50t吊车将机架桥梁固定,同时用气割将机架桥与机架桥墩及其之间的连接钢板割开,连接钢板割开后,用两辆50t汽车吊将机架桥梁吊至上游铺盖上,用WDB液压锤捣碎,用ZL50装载机装10t自卸车并运至弃渣场。

检修桥拆除时,先将栏杆凿除。然后用风镐、气割等工具将检修桥与闸墩连接部位凿开、割除,用25t汽车吊吊至上游铺盖上,用WDB液压锤捣碎,ZL50装载机装10t自卸车并运至监理工程师指定的弃渣场。

(3)交通桥拆除。交通桥拆除时,用液压锤将桥面铺装层、桥板与桥板之间的接缝混凝土及桥体与闸墩的连接处凿开或割除,并将桥栏杆捣掉。桥板拆除自一侧向后倒退作业。拆除时采用25t汽车吊将其吊至底板肢解并运至弃渣场。

(4)机架桥墩及闸墩拆除。机架桥墩和闸墩拆除方案:在其拆除块体坠落之前,闸底板预填1～1.5m 厚的填筑料对底板给以保护,以免块体坠落损伤底板。

拆除作业以液压锤拆除为主,拆除前首先由手风钻在距闸底板1m 高处钻孔,间距为20～30cm 的防震孔,然后由液压锤将1m 以上墩体凿除,剩下1m 高的墩体用风镐抠除。在钻孔结束后为反铲设置一个工作平台。

(5)边闸墩拆除。边闸墩凿除采用风镐和液压锤凿除,先用液压锤凿除大块混凝土,然后用风镐修整凿除后的混凝土表面,混凝土表面平整度控制在20mm 以内,倾斜度不大于0.3%墩高,最大不超过20mm。凿除的混凝土渣子用装载机装车,10t自卸汽车运至弃渣场。

(6)桥头堡拆除。桥头堡拆除采用WDB液压锤凿除的方法。凿除后的渣子用反铲装车,10t自卸汽车运至弃渣场。

(7)上游铺盖及消力池混凝土凿除。消力池混凝土凿除采用风镐和液压锤凿除;上游铺盖混凝土凿除采用液压锤及风镐凿除。

(8)驼峰堰拆除。驼峰堰采用液压锤进行拆除,并同时配合风镐进行个别部位的处理。

(二)混凝土闸墩、支座、排架柱及二期混凝土施工方法

1.施工规划与布置

(1)施工程序。混凝土闸墩按自下而上进行施工,其基本的施工程序如下:闸墩基面清理→测量放线→钻锚筋孔→安装锚筋→钢筋安装→模板安装→仓面清理→混凝土浇筑→养护。

(2)闸墩混凝土施工布置。根据计划工期要求闸墩混凝土必须在2004年3月1日前完工,2004年5月31日前完成启闭机、闸门设备安装及调试、补强工程、闸下游护砌工程、桥头堡基础及围堰拆除工程。根据以上要求,在泄洪闸上游布置一台臂式吊,覆盖半径37m,起吊高度30m。在泄洪闸上游50m 处,河道靠左岸布置一座由四台JS500拌和机组成的拌和站。

(3)混凝土闸墩施工方法。考虑到支座预埋螺栓的精确度,每个闸室中墩均按两次浇筑的施工方案进行浇筑。

闸墩混凝土施工前,对闸墩基面进行清理,然后用测量仪器放出闸墩边线。用手风钻钻锚筋孔,并用风水枪冲洗钻孔,经检查合格后,安装锚筋,锚筋用水泥锚固卷锚固。锚筋安装完后,进行闸墩分布筋安装。支座上游分布筋安装至设计高程,支座处分布筋安装至支座最下面的角点处。支座上游模板一次安装到顶,支座处模板安装至支座最下面的角点处,并在支座距上游墩头13.684m 处立一道堵头模板,而后浇筑混凝土。第一次混凝土浇完后达到终凝后立即拆除堵头模板,并进行抠毛。然后安装支座处模板,进行第二次混凝土浇筑。钢筋安装利用在闸墩外侧搭设的双排脚手架。在钢筋和模板安装时,脚手架均铺上马道板。模板底部加固采用斜拉在锚筋根部的形式,模板上部均采用对拉的形式加固,拉杆选用φ16 的圆钢制作,间排距为0.6m×0.8m。并在拉杆上套黑铁管作为内支撑。

混凝土水平运输采用1.0m3翻斗车,垂直运输采用臂式吊配2.0m3混凝土罐入仓。浇筑仓号内,用料斗下挂溜筒接料入仓。料斗挂在钢管上,溜筒与料斗、溜筒与溜筒之间用挂钩连接。料斗用3mm 厚钢板制作,溜筒用1mm 厚黑铁皮制作,每节溜筒长度为1m。

混凝土采用φ70振捣器和φ50插入式软轴振捣器振捣。闸墩门槽埋件预先焊接在钢筋上,其他埋件伴随混凝土的施工而埋设。

(4)混凝土闸墩施工工艺。混凝土闸墩施工工艺如图3-8所示。

图3-8　混凝土闸墩施工工艺

(5)支座混凝土施工方法。根据施工设计图纸,支座为钢筋混凝土结构。支座处钢筋与闸墩钢筋同时安装,闸墩模板在支座处根据支座形状留一豁口。支座模板用木板做一定型模板并贴在闸墩模板上。支座也采用对拉的形式加固。支座混凝土浇筑时,用φ50软轴振捣器分层振捣。

(6)闸门槽二期混凝土施工方法。闸门槽二期混凝土随着闸门槽的埋件安装完毕而施工。闸门槽二期混凝土施工前,先将闸门槽一期混凝土凿毛,并把闸门槽底部清理干净,然后立模板并加固好。在闸门槽侧面搭设脚手架和施工平台。

混凝土浇筑采用1.0m3翻斗车水平运输混凝土,混凝土垂直运输采用滑轮配皮桶,皮桶提至浇筑部位后将混凝土料倒入仓内。混凝土采用插入式软轴振捣器振捣。

2.模板

考虑到冬季施工保温的需要,闸墩混凝土浇筑直立面采用6套竹胶模板,每块模板的尺寸为1220mm×2440mm×12mm,模板间采用螺栓连接,安装时其缝隙间加垫海绵。该模板使用方便,能够满足本工程的要求。

闸墩曲面结构均采用定型曲面钢模板,其由模板加工厂家按设计要求制作,制作完后用拖车运至施工现场。

支座混凝土浇筑采用木模板制作;二期混凝土浇筑采用临时竹胶模板。

模板安装前,应按施工图纸进行模板安装的测量放样,重要结构设置必要的控制点,以便校正。

模板安装过程中,应按设计要求设置足够的临时固定设施,以防变形和倾覆。

钢模板在每次使用前应清洗干净,为防锈和拆模方便,钢模面板应涂刷脱膜剂。脱模剂不得影响混凝土或钢筋混凝土的质量。

木模板面应采用烤涂石蜡或其他保护涂料。

3.钢筋和锚筋

(1)钢筋的加工:

1)钢筋的表面应洁净无损伤,油漆污染和铁锈在使用前清除干净。带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。

2)钢筋应平直,局部弯折的钢筋的调直应遵守以下规定:

①采用冷拉法调直钢筋时,Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于4%;Ⅱ级、Ⅲ级钢筋的冷拉率不宜大于1%。

②冷拔低碳钢丝在调直机上调直后,其表面不得有明显擦伤,抗拉强度不得低于施工图纸的要求。

3)钢筋加工的尺寸应符合施工图纸的要求,加工后钢筋的允许偏差不得超过规范规定的数值。

4)加工好的钢筋,经检查合格后,用臂式吊吊至车上运至施工现场进行安装。

(2)钢筋的安装。人工按照设计和规范要求布置钢筋,并用绑扎和焊接的方法安装钢筋。

(3)锚筋的制作和安装:

1)锚筋采用螺纹钢筋,水泥砂浆锚筋孔直径应大于锚筋直径至少45mm,锚筋孔孔壁与锚筋之间间隙应注满水泥砂浆。为了施工方便并加快施工进度,水泥砂浆选用早强型水泥锚固卷替代。

2)锚筋孔在填塞锚固卷前进行清洗,在水泥锚固卷初凝前将锚筋加压插入到要求的深度1m。

4.混凝土的拌和及运输

(1)混凝土的拌和。混凝土的拌和在自建的混凝土拌和站进行。拌制混凝土时,严格遵照设计并经监理单位批准的混凝土配合比配料单拌和。

混凝土拌和过程中,拌和人员要经常检验拌和设备及混凝土拌和物的均匀性、适宜的拌和时间、衡器的准确性、机器及叶片的磨损程度。配料时拌和人员严格按照试验的混凝土配料单进行配料,严禁擅自更改,入机拌和量不应超过厂家所确定的拌和机容量的10%。水泥、混合材和骨料均以kg计,水与外加剂溶液可按重量折算成体积,称量偏差满足设计和规范要求。

混凝土拌和过程中采取有效措施保持骨料含水率稳定,砂的含水率应控制在6%以内,掺用混合材时,可以湿掺也可以干掺,但必须保证掺和均匀,使用外加剂时,将外加剂溶液均匀地配入拌和用水中。

拌和机必须按其规定转速运行,生产的混凝土必须拌和均匀,拌和程序和时间应按照说明书或通过试验确定,混凝土不应拌和过度。

(2)混凝土的运输。混凝土水平运输采用1.0m3翻斗车运输,垂直运输采用臂式吊吊1.0m3混凝土罐入仓。

混凝土在运输过程中不得发生分离、漏浆、严重泌水及过多降低坍落度等现象。混凝土自由下落高度不得大于1.5m,否则增设溜筒或溜槽等缓降设施。

混凝土在运输过程中应尽量缩短运输时间,并减少转运次数。一旦发现混凝土已初凝,则作废料处理。在任何情况下严禁混凝土在运输过程中加水入仓。并应注意翻斗车装载混凝土的厚度不小于40cm,车厢应严密平滑;砂浆损失应控制在1%内,每次卸料将所载混凝土卸净,并应及时清洗车厢,以免混凝土黏附凝结。

5.混凝土施工操作要点

(1)待浇混凝土的基础表面应除去滞留水、砂浆、渣子、冰雪、油渍等所有影响待浇混凝土与老混凝土或建基面之间结合的物质。

(2)待浇混凝土的仓面应在浇筑之前保持湿润。

(3)施工缝预先处理好,确保新老混凝土充分结合。

(4)施工缝预处理的手段之一是在新浇好的混凝土面上用高压水枪进行冲毛,冲毛只有当混凝土具有足够强度时才能进行,一般在初凝之后终凝之前,以使冲掉的只是表面渣子和砂浆,保留混凝土中的粗骨料颗粒,通常让粗骨料颗粒露出1/3为宜。

(5)已经终凝的混凝土施工缝表面,要用凿毛机或人工打毛,打毛必须打掉混凝土表面的乳皮,露出石子。

(6)混凝土浇筑之前,仔细检查模板,确保其在容许误差以内,使用拉杆加固的模板,拉杆平直无弯曲,模板表面平整光滑,无孔洞,无缝隙,在浇筑过程中,确保每班有2名熟练的木工作为看守值班人员,时刻观察浇筑过程中的模板位移,确保浇筑时模板不移位、不漏浆。

(7)新浇混凝土之前,应在建基面或老混凝土表面先浇一层2～3cm 厚的与待浇混凝土同强度的砂浆。

(8)冬季施工,温度低于1℃的老混凝土表面或基础面上应在浇筑前72h内对这些接触面进行预热并保持在5℃以上。

(9)检查浇筑所需要的振捣器、电气照明、风水电线路,人员安排是否满足要求,否则,应及时向有关人员说明解决。

6.混凝土振捣

(1)选择与所浇筑的混凝土相匹配的振捣器,所选用的振捣器有振捣低坍落度、大粒径骨料混凝土的能力,对于钢筋密集及有限通道立模的混凝土使用具有柔性操作把手的振捣器,本工程混凝土振捣选用软轴φ70型和软轴φ50型振捣器。

(2)混凝土平仓后进行振捣,振捣器斜对着料堆的下部,然后顺次插向上部,振捣垂直插入并伸入下层刚浇筑混凝土5cm 的方法振捣,以确保上下层的结合。插入点均匀排列,不得漏振、过振。

7.毛面

混凝土初凝后,争取在终凝之前完成抠毛。抠毛应达到的标准为抠去乳皮和灰浆。

8.养护

(1)从混凝土强度到足以抵抗抹面时就开始进行连续的湿润养护,连续养护时间不少于14天。

(2)浇筑结束后72h内应使混凝土保持在5℃以上,而在余下的规定养护期内保持在冰点以上。原则上混凝土浇筑结束后5～7d再拆移模板,而且所用的钢模部分应加附保温材料,从而确保混凝土初期强度的提高。

(3)混凝土养护可采用喷塑保湿和外覆盖草袋保温并同时在墩前墩后搭设挡风墙等方法进行保温,以免混凝土受冻。

(4)混凝土养护安排责任心强的专人负责。

9.混凝土的冬季施工

本工程混凝土施工处于冬季。在冬季施工要注意做好混凝土施工时的保温工作,冬季施工主要是温控措施,即提高浇筑温度、减少混凝土的热量散失、作好防寒保温工作。

(1)对预制件机架梁等采用蒸汽养护,采用一台1.0～1.5m3、0.03～0.08MPa压力的蒸汽锅炉进行供热。

(2)增加骨料堆存高度,选用底层骨料 (无冰冻骨料),确保拌和混凝土的骨料为正温。

(3)对于小型构件采取深埋覆盖或保温被、多层草袋覆盖等保温措施。

(4)对无筋或少筋部位的混凝土,在拌和时添加外加剂。

(5)混凝土运输和浇筑过程中,尽可能缩短运输时间,减少倒运环节,采取设挡风罩和侧面保温措施,减少温度散失。

(6)采用热水拌和混凝土,提高混凝土出机口温度。

(7)选用高温时段浇筑混凝土,减少混凝土温度损失。

(8)混凝土收盘后及时覆盖草袋保温,适当延长模板拆模时间。

(三)交通桥、机架桥及检修桥施工方法

1.交通桥、机架桥及检修桥施工布置

该泄洪闸桥梁预制件主要包括机架桥梁、检修桥、交通桥及交通桥栏杆、护柱的预制,各桥梁长度均为13.48m (交通桥13.46m),其中机架桥梁18跨共36根,T 形梁高1.3m;检修桥18跨共18根,T 形梁高1.0m;交通桥18跨共72根,其中边梁、中梁各两根,T 形梁高1.1m。预制件施工布置如下:

(1)预制场布置。预制场沿上游铺盖、下游消力池、海漫顺水流方向布置。

(2)混凝土的拌和及运输。预制件的混凝土拌和均在上游拌和站进行。混凝土的水平运输采用1.0m3翻斗车运输,垂直运输采用25t汽车吊配1.0m3混凝土罐入仓及采用手推车等直接入仓。

2.交通桥、机架桥及检修桥桥梁预制施工程序

(1)施工程序。施工准备→场地清理、平整→台座制作→模板拼装→梁体钢筋骨架吊装→模板加固→清理仓面→浇筑混凝土→拆模养护。

图3-9　交通桥、机架桥及检修桥T形梁预制施工工艺

(2)交通桥、机架桥及检修桥桥梁预制施工方法。预制场地清理平整后,根据场地形状及大小,并充分考虑工期和混凝土养护龄期的要求,交通桥T 形梁按设计尺寸制作72个砖胎水泥砂浆抹面砖地模作为预制T形梁的台座。机架桥按其一大一小两种T 形梁各制作18 个台座,检修桥制作1种台座。台座制作时,在T 形梁跨中位置起拱,以减少T 形梁承重后产生的挠度变形。

桥梁预制时,先安装模板并调整,经检查合格后进行加固。然后将梁体钢筋吊入模板内,并安装翼板钢筋和埋件,安装模板上部拉杆。仓号清理干净后,经检查合格后浇筑混凝土。

(3)交通桥、机架桥及检修桥的施工工艺。交通桥、机架桥及检修桥T 形梁预制施工工艺如图3-9所示。

(4)交通桥、机架桥及检修桥梁预制施工材料

1)模板。交通桥、机架桥及检修桥梁预制模板均采用钢模厂按施工设计图纸加工的定型模板。

表3-34　圆钢筋制成箍筋后其末端弯钩长度　单位:mm

2)钢筋。每批钢筋在使用前,都要按规定要求抽样进行钢筋机械性能试验。钢筋表面应洁净无损伤、油漆污染和铁锈等,应在使用前清除干净,带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。钢筋加工尺寸应按照施工图纸要求加工成型,偏差必须在表3-34、表3-35规定允许范围内。加工成型的钢筋由臂式吊或汽车吊吊运至施工仓号,人工焊接绑扎安装。钢筋的焊接长度按规范执行,焊接和搭接段应错开。

表3-35　加工后钢筋的允许偏差　单位:mm

3)混凝土施工。混凝土的拌和在自建的混凝土拌和站进行。拌制混凝土时,严格遵照设计并经监理单位批准的混凝土配合比配料单拌和。

混凝土运输选用4台1.0m3翻斗车作为拌和站到施工现场的水平运输设备,垂直运输采用25t汽车吊配1.0m3混凝土罐或手推车直接入仓。在运输过程中防止混凝土发生分离、漏浆及泌水现象。

交通桥、机架桥及检修桥梁预制混凝土浇筑根据梁体高度采用分层浇筑的方法,分层厚度按30cm 厚进行浇筑。混凝土的振捣采用φ25软轴振捣器振捣。

在混凝土浇筑结束后即进行蒸气养护,养护时间为24h。并做好记录。

3.机架桥、交通桥、检修桥安装

混凝土预制构件预制摆放及吊装示意图见图3-13。通往各预制场地均有交通道路,吊车行走及吊装站车部位均为混凝土地面;采用一台260t的汽车吊在现场进行倒运及安装。

(1)机架桥梁安装施工方案:

1)施工程序。吊装前准备→排架盖梁顶面清理及找平→铺设油毡→主梁中心线放线→桥梁吊装→就位固定。

2)施工方法。机架桥梁吊装前,先将主梁下面的砖胎地膜打掉,并将梁底部清理干净。然后将排架盖梁顶面杂物等清理干净,然后测量队用仪器将每个排架盖梁顶面高程复测一遍,看其是否与设计高程相符,若低于设计高程,用M30砂浆以设计高程找平;若高于设计高程,将高出部分凿掉,并用M30砂浆以设计高程找平。排架盖梁顶面找平后,在顶面上铺设两层油毡,油毡铺设时要压平。测量队用仪器在排架盖梁上放出机架桥梁的主梁中心线,并把每一根预制梁的主梁中心线标在梁的端部。桥梁吊装采用一台260t汽车吊站在上游铺盖上进行吊装。桥梁吊到排架盖梁上,使排架盖梁上的主梁中心线与预制梁的主梁中心线重合。桥梁就位以后,将两根梁的端梁处预留钢筋焊在一起。

(2)交通桥梁安装施工方案:(www.xing528.com)

1)施工程序。吊装前准备→墩顶面清理及找平→梁中心线放线→橡胶支座安装→桥梁吊装→就位固定。

2)施工方法。将预制梁端头的砖胎底膜打掉,露出端部梁底钢板,用电焊点焊将不锈钢板与端部梁底钢板焊在一起或用环氧树脂将不锈钢板与端部梁底钢板黏结在一起,用一台260t汽车吊将交通梁倒到消力池底板上,梁垂直水流方向放置。然后将放置交通桥梁的闸墩顶面上杂物等清理干净,测量队用仪器将每个闸墩顶面高程、中心线复测一遍,看其是否与设计高程、位置相符。若低于设计高程,用M30砂浆以设计高程找平;若高于设计高程,将高出部分凿掉,并用M30砂浆以设计高程找平。测量队在闸墩顶面放出梁中心线后,开始橡胶支座的安装,在右边墩、4号闸墩、9号闸墩、14号闸墩和左边墩顶部安装四氟板式橡胶支座,在其他墩顶部安装板式橡胶支座。交通桥梁吊装采用一台260t汽车吊进行安装,吊车停在消力池底板靠上游处进行工作。桥梁吊到墩顶面上,使墩顶面上的梁中心线与预制梁的中心线重合,桥梁就位以后,将每两根梁预留的钢筋先用电焊临时连接起来。

(3)检修桥梁安装施工方案:

1)施工程序。吊装前准备→检修桥梁部位闸墩顶面清理及找平→铺两层油毡→主梁中心线放线→桥梁吊装→就位固定。

2)施工方法。检修桥梁吊装前,先将主梁下面的砖胎地膜打掉,并将梁底部清理干净。先将闸墩顶面杂物等清理干净,然后测量队用仪器将每个闸墩顶面高程、中心线复测一遍,看其是否与设计高程、位置相符,若低于设计高程,用M30砂浆以设计高程找平;若高于设计高程,将高出部分凿掉,并用M30砂浆以设计高程找平。桥梁吊装采用一台260t汽车吊进行吊装。吊车站在靠近闸室的上游铺盖上。桥梁吊到闸墩顶上,使闸墩上的梁中心线与预制梁的梁中心线重合,桥梁就位。

4.机架桥、交通桥后浇带施工

(1)机架桥后浇带施工方法:

1)施工程序。施工准备→梁钢筋安装→梁模板安装→板模板安装→板钢筋安装→清理仓号→混凝土浇筑。

2)施工方法。为了便于机架桥后浇带施工,采用手扳葫芦吊架做施工平台。梁的钢筋安装时,先将梁的预留主筋用电焊按焊接要求焊接在一起,然后安装箍筋。梁的钢筋安装利用制作的施工平台进行。梁的钢筋安装完后开始进行梁的模板安装。梁的模板加固采用对拉的形式,拉杆均套φ20PVC管。梁的模板安装完后,进行板的模板安装,模板加固采用吊模形式,拉杆均套φ20PVC管,模板加固采用拉杆。机架桥后浇带模板采用竹胶模板。混凝土水平运输采用1m3翻斗车从拌和站直接取料,采用25t汽车吊配0.5m3混凝土罐进行浇筑。混凝土振捣采用φ50振捣棒振捣。混凝土浇筑完终凝后立即进行洒水养护,如果天气太热,上面覆盖草袋进行洒水湿润养护。

(2)交通桥后浇带施工方案:

1)施工程序。施工准备→横隔板钢板连接焊接→横隔板缝灌注砂浆→面板模板安装→板钢筋安装→清理仓号→混凝土浇筑。

2)施工方法。在交通桥后浇带下面用手板葫芦做一施工平台。人站在施工平台上用电焊将两根梁横隔板上的预留钢板用连接钢板焊接起来。横隔板连接钢板焊完以后,用砂浆将两横隔板之间的缝灌满。两横隔板之间的缝用砂浆灌完以后,进行模板安装。板底模板安装好以后,开始进行钢筋安装,钢筋安装时先安装环形钢筋,然后再安装水平分布筋,钢筋安装的同时,还需进行埋件上的钢筋安装。混凝土浇筑之前,先把仓号清理干净,经检查合格后再浇筑混凝土。混凝土运输采用1m3翻斗车从拌和站直接取料拉至浇筑现场;卸到预制梁的桥板上,然后人工用铁锨将混凝土料翻入浇筑仓号内,混凝土振捣采用φ50软轴振捣棒和平板振捣器振捣。

5.交通桥桥面铺装施工方案

改造后的交通桥中心距工作门吊点中心线14.4m,为钢筋混凝土T 形梁结构。桥宽为净7+2×0.75m,车辆荷载等级为汽车-20,挂车-100,每孔由4块宽2.2m 的T 形梁组成。路面高程59.43m。桥面铺装包括桥面钢筋安装、泄水管安装、桥面伸缩缝橡胶伸缩体安装和桥面C25聚丙烯纤维混凝土铺面。

(1)施工程序:交通桥面冲洗→橡胶伸缩体及钢筋和组合件安装→立模、堵缝→桥面钢筋安装→泄水管安装→C25聚丙烯纤维混凝土浇筑→养护。

(2)施工方法:

1)橡胶伸缩体及钢筋及组合件安装。橡胶伸缩体安装时,先将伸缩缝两侧悬空钢板(100×10×L)及其底部架立钢筋定位后焊牢,然后将组合角钢和橡胶伸缩体放到位,可用小型千斤顶或其他工具挤压角钢,使橡胶伸缩体压缩至定位值,再将周围钢筋点焊牢固。

2)立模、堵缝。橡胶伸缩体就位之前,先将其底部缝隙进行封堵,现场可取用临时木板封堵;侧面可采用组合钢模拼装,模板两侧用5cm×5cm 小方木加固。

3)泄水管安装。泄水管安装是将交通桥面上的泄水管预留孔部位管子 (铸铁)上引至铺装面(比铺装面略低),其上部留有栅盖槽。泄水管构造按设计图纸做,应控制其位置、高程,定位后加固。浇筑时顶部孔口要覆盖,防止混凝土进入、造成堵塞。

4)桥面钢筋安装。桥面钢筋由钢筋加工厂统一加工,钢筋表面洁净无损伤、油漆污染和铁锈等,应在使用前清除干净,带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。钢筋加工尺寸应按照施工图纸要求加工成型,偏差必须在规定允许范围内。

5)混凝土浇筑。聚丙烯纤维混凝土的浇筑采用人工摊铺,平板式振捣器振捣密实,然后微动梁振捣整平,并用滚筒将位于表面的石子压下去,然后用滚筒将表面压平整。待聚丙烯纤维混凝土表面无泌水时用钢抹子抹平,修整后的表面不应留有浮浆。待混凝土强度达到70%后,用刻纹机进行路面刻纹。

(四)补强工程

补强工程工作范围包括闸底板混凝土裂缝处理、上游铺盖加固处理、下游消力池表面加固、海漫加固处理、防冲齿墙处理。补强工程主要工作内容包括闸底板混凝土裂缝处理、上游铺盖凿除5cm 并抹M10丙乳砂浆;消力池表面混凝土清除,并浇筑20cm 厚聚丙烯纤维混凝土,海漫表面处理并浇筑25cm 厚聚丙烯纤维混凝土,防冲齿墙钢筋混凝土连同防冲槽混凝土浇筑。

1.上游铺盖加固处理

(1)施工程序。按分区分块的顺序施工,其基本施工工艺流程如下:准备工作→表面混凝土凿除清理→洒水湿润→抹丙乳砂浆→质量检查→完工验收。

(2)主要施工方法。铺盖表面大面积剥落用液压锤凿除,止水部分沿缝两边各凿除5cm,深5cm。凿除的碴子清理干净。在抹丙乳砂浆前,先对基面进行洒水湿润,然后再抹丙乳砂浆并找平。

2.消力池混凝土表面处理

(1)施工程序。按分区分块的顺序施工,其基本施工工艺流程如下:准备工作→表面混凝土凿除→钻插筋孔→安装插筋→清理→立模板→聚丙烯纤维混凝土浇筑→洒水养护→质量检查→完工验收。

(2)主要施工方法。用风镐对消力池高处平直段凿除20cm 厚混凝土。然后用风钻打插筋孔、安装插筋,插筋用水泥砂浆锚固,插筋间距100cm×100cm,梅花形布置。消力池斜坡段及平直段聚丙烯纤维混凝土浇筑采用1.0m3翻斗车及装载机进行运输,直接运到浇筑现场,卸入仓号,人工平仓。聚丙烯纤维混凝土料由上游拌和站供料。混凝土振捣采用φ50软轴振捣棒振捣,并用滚筒找平,紧跟着人工用木抹子搓平,再用铁抹子压光。

3.海漫加固处理

(1)施工程序。按分区分块的顺序施工,其基本施工工艺流程如下:准备工作→浆砌石整平→浆砌石表面清理→立模→聚丙烯纤维混凝土浇筑→拆模→洒水养护。

(2)主要施工方法。将冲毁段的海漫用浆砌石整平,并将原浆砌石表面清理冲洗干净,再立模板。根据设计图纸,分区分块施工。模板采用普通组合钢模板。混凝土运输采用1.0m3翻斗车直接从上游拌和站取料并运至浇筑现场,直接卸入仓号,人工平仓,用φ50软轴振捣棒振捣,并用滚筒找平,紧跟着人工用木抹子搓平,再用钢抹子压光。

4.防冲齿墙施工

原设计防冲槽齿墙是为防止海漫末端被回旋水流冲刷造成破坏而设置的一道钢筋混凝土墙体。防冲槽齿墙宽500mm,深度与长度视基岸风化程度而定。

(1)施工程序:施工准备→测量放线→齿墙开挖→基础检查、清洗→模板安装→混凝土浇筑。

(2)施工方法:

1)齿墙基础开挖。齿墙基础开挖之前,先将现场杂物、垃圾等清理干净,然后测量队根据设计图纸放出齿墙边线,先用反铲将表层的覆盖层挖掉,后用液压锤把表层风化岩石捣掉,直至挖到新鲜岩石。

2)混凝土浇筑。混凝土运输采用1m3翻斗车从拌和站直接取料运至浇筑现场,将混凝土料卸在铺有铁皮的地上,人工用铁锨将混凝土料翻入仓号内,混凝土振捣采用φ50软轴振捣棒振捣。

(五)砌石工程施工

砌石工程项目主要包括闸下游左岸护坡,其工程量为450m3。

1.原材料来源及运输

砌石材料均从当地购买,要求材质良好、坚硬、耐久、新鲜无裂缝等。材料验收严格执行规范要求。

水泥采用沂州水泥厂生产的32.5R 普通硅酸盐水泥。对运到施工现场的水泥按到场先后顺序分别堆放。并采取有效保护措施,防止水泥受潮结块,并按规范要求进行抽检。

砌筑所用砂浆均在施工现场用砂浆搅拌机拌和,人工用皮桶运至砌筑现场。

2.砌体施工方法

(1)施工程序。砌体施工按自下而上分块的施工顺序,其施工程序如下:

施工准备→测量放线→坡面修整→石料砌筑→勾缝→养护。

(2)施工工艺。浆砌石施工工艺见图3-10。

图3-10　浆砌石施工工艺

1)毛石砌体。砌筑前须完成基面、坡面整平夯实工作,经监理工程师验收合格后才能砌筑,浆砌块石必须采用铺浆法砌筑,砂浆厚度为30～50mm,气温变化时,作适当调整。砌筑时应先铺砂浆后砌筑,石块应分层卧砌,上下错缝,内外搭砌,砌立稳定。在铺砂浆前,石料应洒水湿润,使其表面充分吸水,但不得有残留积水。灰缝厚度一般为20～30mm,较大的缝隙应用片石填塞,但不得在底座上或石块的下面用高于砂浆层的小石块支垫。砌体基础的第一层石块应将大面向下。所有石块均应放在新拌制的砂浆上,砂浆必须饱满,石缝间不得紧靠。不允许先摆碎石块后填砂浆或干填碎石块的施工方法。勾缝要做到饱满、自然,均匀美观,块石形态突出,表面平整。

2)料石砌体。砌筑前须完成基面、坡面整平夯实工作,经监理工程师验收合格后才能砌筑,浆砌块石必须采用铺浆法砌筑,砂浆厚度为30～50mm,气温变化时,作适当调整。料石基础砌体的第一皮采用丁砌层坐浆法砌筑,阶梯形料石基础的上级阶梯料石至少压砌下级阶梯的1/3。料石砌筑的灰浆厚度,按料石种类确定,对于细料石砌体不大于5mm,半细料石砌体大于10mm,粗料石和毛料石砌体不大于20mm。施工时料石应放置平稳,砂浆铺设厚度应略高于规定的灰缝厚度。且要求上下错缝搭砌。对于砌体厚度大于或等于两块料石宽度时,若在同皮内采用顺砌,每砌两皮时,应砌一皮丁砌层;若在同皮内采用丁顺组砌,则丁砌石应交错设置,其中距不大于2m。

3)养护。砌体外露处,在砌筑后12～18h之间要及时洒水养护,必要时用草袋覆盖,经常保持外露面湿润。

(六)启闭机房施工

启闭机房为泄洪闸加固改造工程的一部分,建筑面积为1215.24m2,工程结构为现浇钢筋混凝土框架结构,启闭机房墙体为彩钢板轻型结构,屋顶为钢屋架轻型结构,屋面板为75mm 瓦楞型红色夹心彩钢板轻型材料。

1.施工程序

施工准备→测量放线→脚手架搭设→柱体钢筋、埋件、电缆管制安→基础面清洗→柱体模板拼装→梁体承重架搭设→梁体模板铺装→梁体钢筋安装→混凝土浇筑→拆模养护→混凝土达到设计强度→防雷接地及钢筋屋架制安→墙面安装→屋面板安装。

2.施工方法

(1)钢筋制安。梁柱钢筋,由钢木加工厂统一加工,钢筋的表面应洁净无损伤,油漆污染和铁锈在使用前清除干净。钢筋应平直,无局部弯折。钢筋加工的尺寸应符合施工图纸上的要求,加工后钢筋的允许偏差不得超过规范规定的数值。

根据施工图纸和实际情况,梁柱钢筋一次性安装,先安装柱体钢筋,钢筋连接采用搭接焊,柱体钢筋装完后,安装墙体埋件,墙体埋件根据樯体材料厂家提供的资料进行安装;电缆管按设计位置安装,接线盒安装后加固要牢固;梁、柱钢筋安装时,相邻箍筋的开口应错开。钢筋安装完成后,经监理工程师验收合格方可立模。

(2)模板拼装。梁、柱模板采用标准组合钢模板,根据测量队所放的模板线进行模板安装,模板的加固主要采用模板外侧对拉形式,外部支撑为辅。梁体模板铺设前先进行梁底承重架搭设,承重架采用钢管搭设,要求绝对稳定,且控制其顶部高程。模板安装完成后,测量队要对其进行复测,确保无误。

(3)混凝土浇筑与养护。本次浇筑,梁、柱一次进行。混凝土浇筑前要清洗仓号。在机架桥左侧安装一提升架,作为混凝土至机架桥面的垂直运输,水平运输在机架桥上搭设一简易通道并采用手推架子车运送混凝土,然后人工翻料入仓,混凝土入仓高度超过2m时要设帆布溜袋。

混凝土振捣采用φ30软轴振捣棒振捣。混凝土浇筑完毕后要及时养护。

(4)防雷接地及钢屋架制作安装。启闭机房柱、梁混凝土达到设计强度后,开始进行防雷接地及钢屋架制作安装。

1)根据设计方案到正规厂家采购合格的材料,并提供出厂合格证,材料材质证明。

2)根据建设单位批复的施工图纸,将钢材调直并根据图纸尺寸,进行下料。

3)钢屋架的焊接严格按照金属结构制作的规程规范进行施工。

4)屋架安装前首先要把所有的屋架底座统一找平,达到具备安装条件。

5)屋架与混凝土框架的连接采用膨胀螺栓或与原预埋件进行焊接加固。

6)屋架安装找正后加固,开始安装防雷接地设施,接地采用φ8镀锌圆钢与启闭机框架柱内预留的接地线焊接,引到屋面外,防雷接地设施为避雷带,各跨间全部贯通,跨间设置伸缩功能。然后安装C 型钢,屋架与C 型钢的连接采用M10×25mm 的螺栓进行连接。

7)屋架制作完毕后,经监理工程师验收合格后方可进行下一工序施工。

(5)墙面安装:

1)墙面安装前根据混凝土框架的尺寸先将75mm 厚的彩色夹心钢板按实际尺寸下料,进行边墙制作。

2)墙面采用75mm 厚的彩色夹心钢板,窗户采用铝合金材料制作而成,窗户尺寸为1.5m×1.5m。

3)夹心彩色钢板墙面与混凝土框架的连接采用M6的膨胀螺栓连接,板与板之间,用轴芯拉铆钉固定。

(6)屋面板安装:

1)屋面板采用75mm 瓦楞型红色夹心钢板,彩板与C 型钢的连接采用5mm×100mm 的自攻螺栓加橡胶垫进行加固连接。

2)屋脊也采用瓦楞型红色脊瓦与彩板的连接采用5mm×100mm 的自攻螺栓加橡胶垫与彩板和C型钢的连接同时连接。若脊瓦尺寸不够,可采用抽芯铆钉进行铆固连接。

(七)桥头堡施工

泄洪闸加固改造工程左右岸桥头堡均为钢筋混凝土框架结构,钢筋混凝土灌注桩基础,不对称布置,现代化风格,框架抗震等级为一级。其中左岸桥头堡为四层,建筑面积251.41m2,顶部高程为16.300m,右岸桥头堡为五层,建筑面积509.53m2,顶部高程为24.400m。一层楼板以下及女儿墙墙体使用机制黏土砖Mu10,其他填充墙体为240轻质混凝土砌块。混凝土强度等级:梁、板、柱为C30,桩承台为C30,垫层为C15。

1.桥头堡灌注桩施工

(1)施工程序。根据本工程现场实际情况,灌注桩采用人工挖孔成孔。具体施工程序如下:施工准备→按设计图纸放线、定桩位→开挖土方→支设护壁模板→在模板顶放置操作平台→浇筑护壁混凝土→拆除模板继续下一段施工→排孔底积水→安放钢筋笼→浇筑桩身混凝土。

(2)施工方法:

1)灌注桩开挖:

a.按设计图纸放样、定桩位。

b.开挖土方。采取分段开挖,每段高度1m,开挖面积的范围为设计桩径加护壁厚度,即半径为580mm 的圆孔,护壁混凝土最小厚度为100mm。

c.支设护壁模板。模板高度为1m,由自制活动钢模板组合而成。

d.在模板顶放置操作平台。平台用一圆形木板作成,放在护壁模板的顶部,用以临时放置混凝土和浇筑混凝土用。

e.浇筑护壁混凝土。混凝土入仓采用人工从操作平台上翻料入仓,振捣用φ30软轴振捣棒振捣或人工用钢筋捣实,上下护壁搭接50mm。

f.拆除模板进行下一段施工,重复b、c、d、e直至挖到设计高程。

2)钢筋笼的制作及安放。按照设计图纸及施工规范要求进行钢筋笼的制作,钢筋笼在钢筋加工厂分段制作,在现场焊接。每间隔2m 在钢筋笼四周对称焊接钢筋耳朵,保证钢筋笼有足够的保护层,并在笼顶对称焊接四根钢筋,以备固定钢筋笼。钢筋笼检查合格后方可使用。

清孔后及时吊放钢筋笼,钢筋笼用钢管搭一个三脚架,配一滑轮垂直吊入孔内。

3)混凝土施工。搭设混凝土浇筑平台,安放储料斗、混凝土导管。导管用φ300mm的钢管制成,各导管之间的连接采用法兰连接,导管垂直均匀下放至距桩底沉渣面100～150mm 处,而后开始进行正常浇筑,为防止提升或下管时碰、挂钢筋笼,每节导管长1.0～1.5m,在整个浇筑过程中,控制混凝土均匀上升。要随着混凝土浇筑筒的上升逐渐拆除导管。

混凝土浇筑,一切准备工作就绪后,即可开始浇筑混凝土。浇筑前,先拌制1∶2的水泥砂浆0.5m3对管道进行润滑。混凝土料采用集中拌制,采用翻斗车运输,常态混凝土浇筑。浇筑采用φ50插入式振捣器捣实。

4)灌注桩承载力试验。灌注桩混凝土强度达到28d后进行单桩竖向承载力试验,试验测定单桩承载力的桩数不少于总桩数的1%。

2.桥头堡框架混凝土施工

(1)施工程序。施工准备→建基面处理→桩承台/地梁施工→框架柱、梁及现浇板施工→挡土墙施工→空箱回填土→楼梯施工→墙体施工。

(2)施工方法。

1)建基面处理。采用人工将桩承台、地梁范围以内的杂填土分别清除至56.80～57.00m 处(即垫层底部),沿桩承台边线外侧砌一层砖 (代替桩承台侧模);发现建基面土层不密实,及时处理。用人工夯实并整平。

2)桩承台/地梁施工。建基面处理完毕后即可进行桩承台/地梁施工。首先浇筑混凝土垫层,垫层厚度10cm,强度为C15。待测量队放线定位后,然后安装钢筋,钢筋由钢筋加工厂统一加工。

地梁侧面模板采用钢模板,模板加固采用外部支撑。钢筋安装完后,即可开始混凝土浇筑。为方便施工,左右岸桥头堡施工现场各设一拌和站。

3)框架柱、梁及现浇板施工。

a.钢筋安装。严格按照设计图纸和规范要求安装钢筋,钢筋的连接:不大于φ12采用绑扎接头,大于φ12采用搭接焊连接。梁、柱钢筋安装时,相邻箍筋的开口应错开。框架柱内结墙筋采用L形预埋,拆模后及时抠出。钢筋安装根据施工实际情况分层安装。

b.模板安装。模板采用钢模板与竹模板结合使用。根据测量队所放的模板线进行模板安装,柱体模板的加固主要采用模板外侧对拉形式,外部支撑为辅;梁体侧模加固主要采用斜撑和梁与梁之间对撑。现浇板模板铺设前进行梁底与板底承重架搭设,承重架采用钢管和自制承重架搭设,要求绝对稳定,且控制其顶部高程。模板安装完成后,测量队要对其进行复测,确保无误。

c.混凝土浇筑。在左右岸桥头堡各安装一提升机,作为混凝土对桥头堡各层的垂直运输用,水平运输采用手推车,然后人工翻料入仓,混凝土入仓高度超过2m 时要用帆布溜袋。

混凝土振捣根据不同部位分别采用φ30和φ50的软轴振动棒振捣,混凝土浇筑完毕后要及时养护,框架柱和梁采用混凝土专用养护剂养护,现浇板采用洒水养护。

4)墙体施工。墙体砌筑前,进行场地清理,用测量仪器放出墙体轴线。所用墙体材料提前1～2天浇水湿润。砌筑第一层混凝土砌块时,先铺一层砂浆,厚薄均匀,然后放入混凝土砌块,并用小锤敲实。混凝土砌块的灰缝横平竖直,厚薄均匀,并填满砂浆。埋入混凝土砌块中的拉结筋,安设正确、平直,其外露部分在施工过程中不得任意弯曲,混凝土砌块采用上下错缝的砌筑方法。混凝土砌块水平灰缝的砂浆应饱满,饱满度不得低于80%,竖向灰缝采用挤浆或加浆方法,使其砂浆饱满,严禁用冲浆灌缝。施工需要在砖墙中留置的临时洞口,其侧边离交界处的墙面不小于500mm,洞口顶部设置过梁。

墙体砌筑所用的混凝土砌块和砂浆均采用提升机垂直运输,砌筑砂浆用砂浆搅拌机拌制,人工用手推车运至砌筑现场。

5)装修施工。桥头堡室内外装修根据设计要求,按图集中不同部位的做法进行施工。

(八)观测设施施工

1.观测设备的设置

该泄洪闸加固改造工程重新设置观测设备。左右岸两侧设基点(水平位移、沉陷位移共用)各3个,共6个;中墩和边墩设标点(水平位移、沉陷位移共用)2个,布置在闸墩墩头和中部。基点与标点在同一直线上。又根据建设单位要求,闸墩墩头只做沉陷位移标点,将闸墩中部的水平、沉陷位移标点分开施工,水平位移标点与老泄洪闸的水平位移基点必须在同一直线上,并将老泄洪闸左右岸的位移基点的归心底盘(强制对中设备)重新更换。两个边墩的水平位移标点的基座高度为1.6m,中墩的水平位移标点的基座高度为1.1m。沉陷位移标点38个,水平位移标点19个,水平位移基点3个;在3号、7号、11号、15号墩设置闸底板测压管,每个墩设置2个,布置在闸底板的上、下游端,共8个。

2.测压管施工方法

先对原闸墩内的测压管做灌水试验,检查其是否透水。如果透水,将新测压管与原测压管焊接,并接出墩顶,然后用堵头将管口封堵。如果不透水,将原测压管捅透,做压水试验合格后再接上部测压管。

3.水平位移标点施工方法

将水平位移标点处的场地清扫干净,由测量队进行施工放样,根据图纸设计位置钻插筋孔,待插筋孔钻设完成后将孔内清理,然后用锚固剂锚装插筋。

插筋达到一定的强度后,安装上部钢筋和仪器托架,托架安装要水平,并且加固牢靠。然后进行模板安装,模板加固方式采用钢管锁定法,经监理工程师验收合格后,开始浇注一期混凝土,待混凝土初凝后,对混凝土面进行凿毛处理,安装归心底盘固定螺栓,并有测量人员跟踪检查,达到要求后,进行焊接加固,浇筑二期混凝土,待二期混凝土初凝后安装归心底盘,测量人员继续跟踪检查,达到规范要求后进行三期混凝土浇筑,混凝土采用人工拌和,人工用铁锨将混凝土料翻入仓内,一期浇注时采用φ30振动棒振捣混凝土,二期和三期采用人工振捣,混凝土浇筑完毕,及时进行养护。最后,安装防护罩和进行外观处理。