第1.0.1条 本规范适用于公路桥涵新建、改建工程的施工;公路桥涵大、 中修工程可参照执行。
第1.0.2条桥涵施工必须做好施工前的准备工作和施工中的技术管理工作,应严格执行本规范及有关技术操作规程的规定。
第1.0.3条桥涵施工应积极推广使用经过鉴定的新技术、新工艺、新结构、新材料、新设备,以加速实现公路桥涵施工现代化。
第1.0.4条桥涵施工应节约用地,少占农田,并按照国家有关规定注意防止环境污染。 第1.0.5条凡属隐蔽工程,必须填写隐蔽工程检查证(表)。
第1.0.6条 桥涵工程竣工后,应对临时工程、临时辅助设施、 临时用地和弃土等及时进行处理,做到工完场清。
第1.0.7条 桥涵工程必须文明施工,安全生产,严格遵守安全操作规程, 加强安全生产教育,建立和健全安全生产管理制度。
第二章 施工准备和施工测量
第一节 施工准备
第2.1.1条施工单位承接桥涵任务后,必须组织有关人员对设计文件、图纸、资料进行研究和现场核对,必要时进行补充调查。
第2.1.2条研究设计文件、图纸、资料时,应首先查明是否齐全、清楚,图纸本身及相互之间有无错误和矛盾,如发现图纸和资料欠缺、错误、矛盾等情况,应向建设单位提出,予以补全、更正。较复杂的中桥、大桥和特大桥,一般可要求建设单位进行设计技术交底;施工单位可提出修改意见供建设单位考虑。
第2.1.3条桥涵开工前,应根据设计文件和任务要求,编制施工方案。其内容包括:编制依据、工期要求、工程特点、主要工程、材料和机具数量、施工方法、施工力量布置、工程进度要求、完成工作量计划和临时设施的初步规划等。
第2.1.4条大桥、特大桥的实施性施工组织设计,应根据施工方案单独编制,其内容应比施工方案明确、详尽。主要内容包括:工程特点、主要施工方法、技术措施、施工进度、工程数量、完成工程量计划、机料设备及劳力计划、施工现场布置平面图、施工图纸、施工安全和施工质量保证措施等。
第2.1.5条一般中、小桥涵的实施性施工组织设计,应配合路基施工方案编制,内容可以适当简化。
第2.1.6条实施性施工组织设计中规划的临时设施,应包括生产房屋、生活房屋、施工便桥、工程现场内外交通道路、工地供电和供水设备及其他小型临时设施等,宜在桥梁正式开工前完成。
第2.1.7条 在施工前应充分发扬民主,对施工方案, 技术措施和保证工程质量、施工安全等认真进行研究和深入细致地讨论,做到有计划、有步骤地完成施工。
第2.1.8条 施工中可能涉及与其他部门有关的问题,应事先联系,签订协议。
第二节 施工测量
第2.2.1条桥涵施工准备阶段及施工过程中,应进行下列测量工作: 1.对建设单位所交付的桥涵中线位置桩、三角网基点桩、水准基点桩等及其测量资料进行检查、核对,若发现桩志不足、不稳妥、被移动或测量精度不符合要求时,应按本节要求进行补测、加固、移设或重新测校,并通知建设单位。
2.补充施工需要的桥涵中线桩; 3.测定墩、台中线和基础桩的位置;
4.测定桥涵锥坡、翼墙及导流构造物位置; 5.补充施工需要的水准点;
6.在施工过程中,测定并检查施工部分的位置和标高; 7.其他施工测量。
为防止差错,施工单位自行测定的重要标志,必须至少由二组相互检查核对,并作则测量和检查核对记录。
第2.2.2条桥涵施工的主要控制标志(或其护桩)均应稳固可靠,保留至工程结束。 第2.2.3条大桥、特大桥的主要控制标志(或其护桩),均应测定其坐标,编号绘于桩志总图上,并注明各有关桩志坐标、相互间的距离、角度、高程等,以免弄错和便于寻找。
第2.2.4条 桥涵中线位置、桩间距离的检查校核及墩台位置放样,当有良好的丈量条件时,均应直接丈量或用检验过的电磁波测距仪测量。丈量距离时,应对尺长、温度、拉力、垂度和倾斜度进行改正计算(改正计算公式见附录2-1)。
第2.2.5条 采用三角网法测算桥轴线桩间距离时,三角网的精度,应符合表2.2.5的规定。
第2.2.6条 三角网的基线不应少于2条,依据当地条件,可设于河流的一岸或两岸。基线一端应与桥轴线连接,并尽量近于垂直,当桥轴线长超过500m时,应尽可能两岸均设基线。基线一般采用直线形,其长度一般不小于桥轴长度的0.7倍,困难地段不得小于0.5倍。设计单位布设的基线桩应予以利用;三角网所有角度宜布设在30°~120°之间,困难情况下不应小于25°。
第2.2.7条 桥轴线直接丈量的回数、基线丈量的回数和用测距仪测量的回数、 三角网水平角观测的回数,应按表2.2.7规定执行。
桥位三角网精度 表2.2.5 等级 二 三 四 五 六 七 桥轴线桩间距离(m) 〉5000 2001~5000 1001~2000 501~1000 201~500 ≤200 测角中误差(″) ±1.0 ±1.8 ±2.5 ±5.0 ±10.0 ±20.0 桥轴线相对中误差 1/130000 1/70000 1/40000 1/20000 1/10000 1/5000 基线相对 中误差 1/260000 1/140000 1/80000 1/40000 1/20000 1/10000 三角形最大 闭合差(″) ±3.5 ±7.0 ±9.0 ±15.0 ±30.0 ±60.0 注:①相对中误差即精度计算方法,见附录2-2;
②对精度有特殊要求的桥梁,其桥轴线和基线精度应按设计要求或另行规定。
第2.2.8条 三角网平差一般按角度以条件观测平差为主。平差计算结束后, 应验算下列精度:
一、三角网测角中误差
m\"(vv) (2.2.8-1) r 式中 m\"──三角网中的测角误差,应不超过表 2.2.5的规定; (vv)──角度改正值的平方和;
r──全部条件方程数目。
测 回 数 表2.2.7 等级 二 三 四 五 六 七 丈量测回数 桥轴线 3 2 1(3) (2) (1) (1) 4 3 2(4) (3) (2) (1) 测距仪测回数 基 线 6 5 4 3 2 1~2 4 3 2 2 2 1~2 方向观测法测回数 J1 12 9 6 4 2 J2 12 9 6 4 2 J6 12 9 6 4 基 线 桥轴线 注:①J1、J2、J6分别为经纬仪型号;
②丈量测回数栏括弧内测回数系指普通钢尺,余指铟钢基线尺; ③丈量一个往返为一个测回;测距仪往返各测一次为一个测回, 测回超过2次的,应在不同时间分别观测;测角盘左、盘右各测一次为一个测回,各次的算术平均数值为观测结果。
④测量结果达不到表2.2.5的精度要求时,应检查原因,采取措施。 二、桥轴线边长相对中误差
mm\"m1 ds (2.2.8-2) 6dsp0.434310式中
22md ──桥轴线相对中误差,应不超过表2.2.5的规定; dms ──基线相对中误差; s
l ──平差后求得的桥轴线权倒数。 p第2.2.9条 当有直接丈量条件时,应尽可能以直接丈量法复核、 以三角网法求出桥位桩间的距离;当直接丈量的桥位桩间的距离与三角网法求出的距离均符合精度要求时,采用三角网法求出的距离进行、墩台施工定位测量;测距仪测出的桥轴线距离与三角网法求出的距离均符合精度要求时,采用其算术平均值,可用测距仪进行墩、台施工定位测量。
第2.2.10条 无水河滩的墩、台和基础桩的纵横向中线位置,可采用钢尺和经纬仪测定并在其方向线上以木桩固定。
第2.2.11条 大、中桥的水中墩、台和基础的位置,应以型号为J2或J1的3 台经纬仪从3 个方向(其中一个方向为桥轴中线或顺桥向基础桩轴线)交会得出(如图2.2.11)。交会的误差三角形在桥轴中线上的距离C2C3,对墩底放样不宜超过25cm ,对墩顶放样不宜超过15mm。再由C1向桥轴线上作垂线C1C,C点即作为墩、 台或基础中心。交角α及β应事先计算并核对。如有检验过的电磁波测距仪时,可将测距置于D点测定墩、台中心位置。
第2.2.12条 曲线上的桥梁施工测量,应按照设计文件参照公路曲线测定方法处理。 第2.2.13条 桥梁翼墙、锥坡和调治构造物,应尽量争取在无水时测量放样。锥坡和调治构造物的平面多为曲线形,可根据设计的曲线方程以坐标法或其他方法测定。
第2.2.14条 涵洞测量放样时,应注意核对涵洞纵横轴线的地形剖面图是否与设计图相符,应注意涵洞长度、涵底标高的正确性。对斜交涵洞、曲线上和陡坡上的涵洞,应考虑交角、加宽、超高和纵坡对涵洞具体位置、尺寸的影响,并注意锥坡、翼墙、一字墙和涵洞墙身顶部和上、下游调治构造物的位置、方向、长度、高度、坡度,使之符合技术要求。
第2.2.15条 特大、大、中桥施工时设立的临时水准点,应根据设计单位测定的水准点测出,其高程偏差(Δh)不得超过;
h20L (mm) (2.2.15-1)
对单跨≥40m的T型刚构、连续梁、斜张桥等的偏差(Δh)不得超过: h110L (mm) (2.2.15-2)
在山丘区,当平均每km单程测站多于25站时,高程偏差(h)不得超过: h24n (mm) (2.2.15-3)
式中 L──水准点间距离以km计; n──水准点间单程测站数。
高程偏差在允许值以内时,取平均值为测段间高差;超过允许偏差时应重测。 第2.2.16条 有水河流水面宽度在150m以上时,两岸水准点的高程应采用跨河水准测量方法校测。跨河水准测量应在阴天、早晨(或傍晚)、无风(或弱风)时进行,跨河水准测量方法可参照国家《水准测量规范》进行,观测的测回数、组数及允许偏差按三、四等跨河水准测量的规定执行。
第2.2.17条 施工过程中,应测定并经常检查桥涵结构浇砌和安装部分的位置和标高,并作出测量记录和结论,如超过允许偏差时 ,应分析原因,并予以补救和改正。各结构部分的允许偏差见有关各章。
第三章 明 挖 地 基
第一节 基坑
第3.1.1条 基坑大小应满足基础施工的要求, 有渗水土质的基坑坑底开挖尺寸,应根据基坑排水设计(包括排水沟、集水坑、排水管网等)和基础模板设计所需基坑大小而定,一般基底应比设计平面尺寸各边增宽50~100cm。
第3.1.2条 基坑壁坡度,应按地质条件、基坑深度、 施工经验和现场的具体情况确定。
1.基坑深度在5m以内、施工期较短、基坑底在地下水位以上、土的湿度正常(接近最佳含水量)、土层构造均匀时,基坑坑壁坡度可参考表3.1.2;
基坑坑壁坡度 表3.1.2
坑壁土类 砂类土 碎、卵石类土 亚砂土 亚粘土,粘土 极软岩 软质岩 硬质岩 抗壁坡度 基坡顶缘无荷载 1:1 1:0.75 1:0.67 1:0.33 1:0.25 1:0 1:0 基坡顶缘有静载 1:1.25 1:1 1:0.75 1:0.5 1:0.33 1:0.1 1:0 基坑顶缘有动载 1:1.5 1:1.25 1:1 1:0.75 1:0.67 1:0.25 1:0 注:①挖基经过不同土层时,边坡可分层决定,并酌设平台; ②在山坡上开挖基坡,如地质不良时,应注意防止坍滑;
③坑壁土类按照《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85划分;
④单轴极限强度(Mpa)〈5,5~30,>30时,分别定为极软、软质、硬质岩。
2.基坑深度大于5m时,应将坑壁坡度适当放缓或加设平台;
3.如土的湿度可能引起坑壁坍塌时,坑壁坡度应缓于该湿度下土的天然坡度;
4.没有地面水,但地下水位的基坑底以上时,地下水位以上部分可以放坡开挖;地下水位以下部分,若土质易坍塌或水位在基坑底以上较深时,应加固坑壁开挖。
第3.1.3条基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的措施,基坑顶有动载时,坑顶与动载间至小应留有1m宽的护道,如工程地质和水文地质不良或动载过大,宜增宽护道或采取加固措施。
第3.1.4条基坑壁坡不易稳定并有地下水影响,或放坡开挖场地受到限制,或放坡开挖工程量大、不符合技术经济要求时,可按具体情况,采取以下的加固坑壁措施:如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁(喷射混凝土护壁、现浇混凝土护壁)、钢板桩围堰、钢筋混凝土板桩围堰、锚杆支护及地下连续壁等。
第二节 围 堰 一 一般规定
第3.2.1条围堰尺寸要求:
1.堰顶高度宜高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)50~70cm; 2.围堰外形应考虑河流断面被压缩后,流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷及影响通航、导流等因素;
3.堰内面积应满足基础施工的需要;
4.围堰断面 应满足堰身强度和稳定(防止滑动、倾覆)的要求。 第3.2.2条 围堰要求防水严密,尽量减少渗漏,以减轻排水工作。
二 土围堰
第3.2.3条 水深1.5m以内、流速0.5m/s以内、河床土质渗水性较小时, 可筑土围堰。
第3.2.4条 堰顶宽一般为1~2m,堰外边坡一般为1:2~1:3,堰内边坡一般为1:1~1:1.5,坡脚与基坑边缘距离根据河床土质及基坑深度而定,但不得小于1m。
第3.2.5条 筑堰的土宜用粘性土或砂夹粘土,填土出水面后应进行夯实。
第3.2.6条 在筑堰前应将堰底河床上的树根、石块、杂物等清除; 自上游开始填筑至下游合拢。
第3.2.7条 因筑堰引起流速增大使堰外坡面有受冲刷危险时, 可在外坡面用草皮、柴排、片石或草袋等加以防护。
三 土袋围堰
第3.2.8条 水深3.0m以内、流速1.5m/s以内、河床土质渗水性较小时, 可筑土袋围堰。
第3.2.9条 堰顶宽一般为1~2m,有粘土心墙时为2~2.5m,堰外边坡为1:0.5~1:1,堰内边坡一般为1:0.2~1:0.5,坡脚与基坑边缘的距离同第3.2.4条。
第3.2.10条 堰底处理及填筑方向同第3.2.6条。 第3.2.11条 堆码在水中的土袋,其上下层和内外层应相互错缝,尽量堆码密实整齐;可能时由潜水工配合堆码,并整理坡脚。
四 钢板桩围堰
第3.2.12条 钢板桩围堰适用于砂类土、粘性土、碎石土及风化岩等河床的深水基础。 第3.2.13条 钢板桩机械性能和尺寸应符合要求。经过整修或焊接后的钢板桩,应用同类型钢板桩进行锁口通过试验检查。
第3.2.14条 钢板桩堆存、搬运、起吊时,应防止由于自重而引起的变形及锁口损坏。 第3.2.15条 钢板桩的接长应以等强度焊缝接长。 第3.2.16条 当设备许可时,宜在打桩前将2~3块钢板拼为一组,组拼后应用坚固的夹具夹牢。
第3.2.17条 插打钢板桩时,应注意下列事项:
1.插打前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物,组拼桩时用油灰和棉花捻缝,以防漏水;
2.插打顺序按施工组织设计进行,一般自上游分两头插向下游合拢。
3.插打钢板桩,一般应先将全部钢板桩逐根或逐组插打到稳定深度,然后依次打入至设计深度;在能保证钢板桩垂直沉入条件下,每根或每组钢板桩也可一次打到设计深度;
4.在插打钢板桩时,如起重设备高度不够,允许改变吊点位置,但该点位置不得低于桩顶以下1/3桩的长度;
5.插打钢板桩必须备有可靠的导向设备,以保证钢板桩的正确位置;
6.钢板桩可用锤击、振动、射水等方法下沉;但在粘土中不宜使用射水下沉办法; 7.采用单动汽锤、柴油机锤或坠锤打桩时,应设桩帽,以分布冲击力和保护桩头; 8.接长的钢板桩,其相邻两钢板的接头位置应上下错开;
9.开始沉入几根或几组钢板桩后,应随即检查其平面位置是否正确,桩身是否垂直;如发现倾斜(不论是前后倾斜或左右倾斜)应立即纠正或拔起重插;钢板桩倾斜无法纠正时,可打入特制的楔形钢板桩,防止钢板桩继续倾斜,但楔形桩的上下宽度
差,不得超过桩长的2%;
10.在同一围堰内,使用不同类型的钢板桩时, 宜将两种不同类型钢板桩的各半块拼焊成一块异型钢板桩,以便连接;
11.在潮汐地区或在河流水位涨落甚急地区的围堰,应采取适当措施, 防止围堰内水位高于堰外。
第3.2.18条 拔除钢板桩前,宜向围堰内灌水,使堰内外水位相等。拔桩时应从下游附近易于拔除的一根或一组钢板桩开始。宜采取射水或锤击等松动措施,并尽可能采用震动拔桩法。
五 钢筋混凝土板桩围堰
第3.2.19条钢筋混凝土板桩适用于粘性土、砂类土、碎石土河床,除用于基坑挡土防水以外,可不拔除而作为建筑物结构的一部分,或作为水中墩台基础的防护结构物,亦可拔除周转使用。
第3.2.20条钢筋混凝土板桩断面一般可为矩形,宽50~60cm,厚10~30cm;钢筋混凝土板桩桩尖角角度视土质的坚硬程度而定。沉入坚实砂砾层的板桩桩尖,应增设加劲钢筋或钢板,制作时宜采用刚度较高的模板以防变形。榫口接缝应顺直、密合;其余制作要点可参照第四章关于钢筋混凝土桩的制作。
第3.2.21条钢筋混凝土板桩可采用锤击、加压或同时配合射水(空心桩可利用中心射水,实心桩可桩外射水)下沉,但采用锤击时,板桩桩头和桩尖应有加强措施,并须用桩帽来传递锤击的冲击力。
第3.2.22条 为使板桩围堰合拢及企口密缝,插打板桩时,应由上游开始按顺序进行,直至下游合拢。在下沉板桩时,应注意观察板桩的竖直度,如发现偏差,应立即纠正或拔出重插。
六 竹(铅丝)笼围堰
第3.2.23条 竹(铅丝)笼围堰适用于流速较大而水深在1.5~4.0m的情况。 竹笼围堰体积较大,需用竹子材料甚多,只宜在盛产竹子地区使用。
第3.2.24条 竹(铅丝)笼围堰制作应坚固,防止笼内填土袋、石块时被胀坏或被水流冲坏,可使用钢筋串连、螺栓连接,铁丝捆扎等方法加固。
第3.2.25条 根据水深、流速、基坑大小及防渗要求,可采用单层(内填土袋)或双层竹(铅丝)笼围堰,在围堰外侧堆土袋或在两层之间填土防止渗漏。竹(铅丝)笼宽度一般为水深的1.0~1.5倍。
第3.2.26条 竹(铅丝)笼可用浮运吊装或滑移就位,填石(土袋)下沉。在堰底外围堆土袋,以防堰底渗漏。
七 套箱围堰
第3.2.27条 套箱围堰适用于埋置不深的水中基础,也可用以修建桩基承台。
第3.2.28条 无底套箱用木板、钢板或钢丝网水泥制成,内部设木钢材料支撑。根据工地起吊、移运能力和现场实际情况,套箱可制成整体或装配式,必须采取措施,防止套箱接缝渗漏。
第3.2.29条 下沉套箱之前,应清除河床表面障碍物,若套箱设置在岩层上时,应整平岩面;如果基岩岩面倾斜,可先用钻探探清倾斜角度或根据潜水工探测资料,将套箱底部作成与岩面相同的倾斜度,以增加套箱的稳定并减少渗漏。
第3.3.30条 用套箱法修建承台时,宜在基桩沉入完毕后,整平河底下沉套箱,清除
桩顶覆盖土至要求高度,灌注水下混凝土封底,抽干水,建筑承台。用套箱法修建承台底面在水中的桩基承台时,宜先将套箱固定在基桩、支架或吊船上,再安装套箱底板,填塞桩和预留孔之间的缝隙,然后在套箱内灌注水下混凝土封底,抽干水,建筑承台。
第三节 挖基和排水
一 一般规定
第3.3.1条 挖基施工应尽量安排在枯水或少雨季节进行。 开工前应按计划准备好劳力、材料、机具,开工后应连续不断地快速施工。
第3.3.2条 基础轴线、边线位置及标高,应准确测定, 经校核无误后方可挖基。 第3.3.3条 在墩台或其它建筑物附近开挖基坑时,应有适当的防护措施。
二 挖 基
第3.3.4条根据施工期限、设备条件、工地环境及地质情况,基坑可以使用机械或人工开挖,但无论采哪一种方法施工,基底均应避免超挖,已经超挖或松动部分,应将松动部分清除。
第3.3.5条任何土质基坑,挖至标高后不得长时间暴露、扰动或浸泡,而削弱其承载能力。一般土质基坑,挖至接近基底标高时,应保留10~20cm一层,在基础施工前以人工突击挖除,迅速检验,随即进行基础施工。
第3.3.6条弃土堆置地点不得妨碍开挖基坑及其他作业,或影响坑壁稳定。 第3.3.7条排水挖基有困难或具有水中挖基的设备时,可按照第七章有关规定,采用下列挖基的方法:
1.水力吸泥机适用于砂类土及砾卵石类土,不受水深限制,其出土效率可随水压、水量的增加而提高;
2.空气吸泥机适用于水深5m以上的砂类土或夹有少量碎卵石的基坑,浅水基坑不宜采用;在粘土层使用时,应与射水配合进行,以破坏粘土结构;吸泥时应同时向基坑内注水,使基坑内水位高于河水位约1m,以防止流砂或涌泥;
3.挖掘机水中挖基适用于各种土质,但开挖时不要破坏基坑边坡的稳定,可采用反铲挖掘和吊机配抓泥斗挖掘,一般工效甚高。
三 排 水
第3.3.8条 集水坑与集水沟排水,除粉细砂土质的基坑外均可采用。集水沟沟底应低于基坑底面;集水坑深度应大于吸水龙头的高度,用竹(荆)筐围护,防止龙头堵塞。需要的抽水设备能力,一般应大于总渗水量1.5~2.0倍,水泵宜大小搭配且以电动为佳。抽水机应根据基坑深度及吸程大小分别安装在适当处所。
第3.3.9条 井点法排水适用于粉、细砂或地下水位较高、挖基较深、坑壁不易稳定和用普通排水方法难以解决的基坑,可根据土层的渗透系数、要求降低地下水位的深度及工程特点,选择适宜的井点类型和所需设备。各种井点法的适用范围参见表3.3.9。
各种井点法的适用范围 表3.3.9 序号 1 2 3 4 井点法类别 轻型井点法 喷射井点法 射流泵井点法 电渗井点法 土层渗透系数(m/d) 0.1~80 0.1~50 0.1~50 0.1~0.002 降低水位深度(m) ≤6~9 8~20 ≤10 5~6 5 6 管井井点法 深井泵法 20~200 10~80 3~5 〉15 井点法排水时应注意下列事项:
1.降低成层土中地下水位时,应尽可能将滤水管埋设在透水性较好的土层中; 2.在水位降低的范围内设置水位观测孔,其数量视工程情况而定; 3.应对整个井点系统加强维护和检查,保证不间断地进行抽水;
4.应考虑到水位降低区域构筑物受其影响而可能产生的沉降,并应做好沉降观测,必要时应采取防护措施。
第四节 基底处理特殊地基
一 基底处理
第3.4.1条岩层基底:
1.在未风化的岩层上建筑基础时,应先将岩面上松碎石块、淤泥、苔藓等清除后洗净岩面;
2.若岩层倾斜,应将岩层面凿平或凿成台阶,使承重面与重力线垂直; 3.在风化岩层上建筑基础时,应按基础尺寸凿除已风化的表面岩层,在砌筑基础圬工的同时将基坑底填满、封闭。
第3.4.2条对于碎石类或砂类土层基底,应将其承重面修理平整。
当坑底渗水不能彻底排干时,应将水引至基础外排水沟;在水稳定性较好的土质中,可在基底上铺一层25~30cm厚的片石或碎石,然后在其上砌筑基础。
第3.4.3条粘土层基底,应将其低洼处加以铲平,修整妥善后,应于最短时间内砌筑基础,不得暴露或浸水过久。
二 软弱地基土层的处理
第3.4.4条软土及弱地基为沉积的软弱饱和粘土层,承压力小、沉降量大,需要进行处理时,可根据软土层的厚度和物理力学性质、承载力大小、施工期限、施工机具和材料供应等因素,因地制宜、就地取材,采取换填土、砂砾垫层、袋装砂井、塑板桩、生石灰桩、真空预压或粉体喷射搅拌等处理方法。
第3.4.5条换填土:软弱土层深度在2m以内时,可将其全部挖除,换以力学性质较好的砂类土或中、粗砂,并分层夯实,夯实度应达到最佳密实度的90%~95%。
第3.4.6条砂砾垫层:单独使用的砂垫层厚度应按下卧软土层的允许承压力决定。砂砾垫层材料可采用中砂、粗砂、砾砂或碎(卵)石,其中粘土含量不应大于3%~5%,砾料粒径以小于10cm为宜;填筑砂砾时应分层夯实。
第3.4.7条袋装砂井和排水塑料板适用于软土较厚的地基,主要起排水固结作用。 袋装砂井直径一般为7cm,深度和间距按照设计要求。砂袋用聚丙烯编织而成,装灌风干的中、粗砂,装砂量应适度,防止砂袋鼓破漏砂。砂井可用震动沉桩机先将钢套管沉入至设计深度,然后将砂袋从套管顶插入至管底后即将套管拨出,砂袋留在软土中。排水塑料板宽度为10cm,厚度0.3~0.4cm,长度和插入间距按照设计要求,用插板机或砂井打设机插入软土中。
砂井和塑料板沉插的技术要求为:
1.沉插位置按照设计规定,允许偏差不应大于2倍井径或塑料板宽度; 2.沉(插)入土中应竖直,倾斜度不应大于3°; 3.入土深度不应小于设计规定;
4.砂袋或塑料板上端伸入砂垫层中,露出砂垫层表面长度不得大于设计规定。
第3.4.8条 生石灰桩:一般桩径为20cm,间距为80cm,深度按设计规定。 桩的造孔施工方法与袋装砂井同,孔中灌以生石灰块,其粒径约为1~5cm,使具有一定级配。灰块最大尺寸不得超过桩径的1/3,防止卡管。桩顶用粘土封闭夯实, 以免地表水浸泡石灰柱。生石灰吸水发热、膨胀,使软土脱水挤实,起到固结地基的作用。
第3.4.9条 真空预压法:本法是代替砂垫层堆载预压法(为配合袋装砂井法或排水塑料板法)的一项新技术,施工时应在砂垫层上铺以比地基稍大的3 层塑料薄膜,使膜下形成70kpa的负压(相当堆载预压强度70kpa),负压使软土沉降值达到设计要求后,软土地基加固处理即完成。
第3.4.10条 粉体喷射搅拌法:本法是在软土地基中加入粉体改良材料如水泥、生石灰、水硬固化材料等,与原桩位的土用搅拌机进行强制性的搅拌混合,使原桩位的土与改良材料进行化学反应,以提高土的稳定性和强度指标。改良材料是用压缩空气经搅拌机叶片底部输送到叶片旋转的空间中,在叶片旋转时与原桩位的土进行搅拌混合,而从改良材料中分离出来的空气则沿着搅拌轴与土之间的间隙向地面排出。
本法加固处理的桩径依搅拌机叶片直径而定,一般为80~100cm; 深度为 10 ~30m。
三 湿陷性黄土地基处理
第3.4.11条湿陷性黄土地基处理,应尽量避免在雨季施工,否则,应有专门的防洪、排水设施,保证基坑不受浸泡;地基处理完后,应即砌筑基础,并避免圬工养护水浸泡基坑。
第3.4.12条基础筑出地面后,基坑应及时用不透水土或原土分层回填夯实至稍高于附近地面,以利排水。
第3.4.13条湿陷性黄土地基处理,不得用砂砾垫层或砂桩等方法(因黄土地基不容许有渗漏),可采取重锤夯实,换填灰土分层夯实,土桩挤密及土的硅化等方法处理。
第3.4.14条重锤夯实法:适用于地下水位以上的湿陷性黄土。重锤夯实能增加土的密实度,减小或消除地基土的湿陷变形。重锤夯实时,应注意下列事项:
1.当重锤夯击振动对邻近的建筑物产生不能容许的影响时,不得采用重锤夯实; 2.重锤夯实前,应在待处理地基附近先行试夯,选定夯锤质量、底面直径和落距,以便确定最后下沉量、相应的最少夯击遍数和总下沉量,并试验确定土的最佳含水量;最后下沉量一般可采用1~2cm;
注:最后下沉量系指夯锤最后2击平均每击土面的沉落值。
3.起吊重锤能力应大于锤重力的3倍,能脱落吊钩时,起重能力可大于锤重力的1.5倍。
4.夯锤质量不宜小于1.5t,落距一般为2.5~4.5m,锤重力与底面积的关系, 应符合锤重力在底面上的单位静压力为15~20kpa;
5.应在接近最佳含水量情况下进行夯实;
6.坑内夯打,一般采用先周边后中间,一夯挨一夯地顺序进行,在一次循环中同一夯位应连夯两次,下一循环的夯位应与前一循环错开1/2锤底直径;
7.夯实工作完成后,应将基坑表面松土清除,并拍实整平至设计标高; 8.在夯打过程中,应及时作好施工记录;
9.重锤夯实完工后,应进行质量检验,检查施工记录,除应符合试夯最后下沉量的规定要求外,同时还要求完成基坑底面的总下沉量不小于试夯的总下沉量的90%; 夯实后干容
3
重不小于设计要求,一般不小于0.015N/cm,检查后如不合格, 应进行补夯,直至合格为止。
第3.4.15条 换填灰土垫层法:本法系挖除基底下湿陷性黄土,换填以石灰土或水泥土。挖换基底尺寸应符合本章第3.4.5条规定。 一般可利用挖基土(渗水性土不得使用)
晾干、碾碎(碾碎后最大粒径不得大于15mm),然后掺合熟石灰(其最大粒径不大于5mm),灰土配合比一般采用2:8或3:7(体积比),均匀拌和后, 分层摊铺、夯实。要求夯实后的
3
灰土干容重不小于0.016N/cm。换填水泥土时,其水泥用量应为土量的4%~8%。
第3.4.16条 土桩深层挤实法:适用于加固5~15m深度的湿陷性黄土地基。本法系在基底标高以上0.5~1.0m处打入直径为30cm左右、 桩尖为活动瓣式的钢管桩(先周边后中间施打),桩距约为桩径的3倍,桩打至加固设计深度以下1.0m后, 向管内填夯接近最佳含水量和渗水小的粘性土或石灰土,然后将钢管分节拔出,同时将管内土向下挤压并加夯击,拔一节夯填一节直至基底标高。地基土桩加固完后,再将坑底地土挖至基底的设计标高。
四 多年冻土地基
第3.4.17条 按保持冻结的原则设计的就地浇筑桩基础,其施工要点与非冻土地区的基本相同,可参照本规范第五章和第十三章有关规定处理。
第3.4.18条 按保持冻结的原则设计的明挖基础,其多年平均地温等于或高于-3℃时,应于冬季施工;多年平均地温低于-3℃时,可在其它季节施工,但应避开高温季节,并应按下列规定处理:
1.严禁地表水流入基坑;
2.及时排除季节冻层内的地下水和冻土本身融化水; 3.必须搭设遮阳棚和防雨棚;
4.施工前做好充分准备,组织快速施工;作好的基础应立即回填封闭,不宜间歇,必须间歇时,应以草袋、棉絮等加以覆盖,防止热量侵入。
第3.4.19条 基底下卧层为融沉性多年冻土并按保持冻结的原则设计的基础,除应按前条规定处理外,还应于基底铺设粗砂垫层等隔热层;基础表面应设防水层;附近河床表面应尽量保持原来地貌和植被;基坑用粘土分层夯实回填,并均须于汛期到来被浸水前施工完毕。
第3.4.20条 基础位于冻胀土中时,基础混凝土应整块浇筑,施工缝不可避免时,应按本规范10.6.6条处理。地下水位以下的基础采用砌体时,砌体表面应光洁、勾缝严密,在地下水浸泡前砌体砂浆应达到设计标号。
第3.4.21条 基底的多年冻土,设计要求部分融化或全部融化时,一般宜在夏季自然融化后施工或挖除冻土回填非冻胀性的土壤。
第3.4.22条 按容许融化设计的大、中桥和埋深不大的小桥、涵洞基础采用明挖基础时,若地下水发育、水位高并且缺乏大型抽水设备、地表水流的改道或防护有困难、地基为厚层融沉土或需开挖冰层等情况时,可采取天然冷气冻结法施工。
第3.4.23条 按容许融化的原则设计埋置在季节冻层以下的基础,在冬季施工时,也应缩短基底暴露时间,防止冻层继续加深,以减小基础建成后的冻胀和融沉。
第3.4.24条 基坑开挖边坡,视气温、地温以及土的类别而定;在冬季施工时,边坡一般可采用1:0.1~1:0.2。
第3.4.25条 基础圬工宜采用抗冻砂浆砌筑或浇筑低温早强混凝土,必要时可适当提高砂浆或混凝土标号。
五 泉眼及溶洞处理
第3.4.26条 基底地基及基础圬工不得受水浸泡,故基底的泉眼应加处理,可采取下列方法:
1.堵眼:将有螺口的钢管紧紧打入泉眼,盖上螺帽并拧紧,阻止泉水流出;或向泉眼内
压注速凝的水泥砂浆,再打入木塞堵眼;
2.引流排水:堵眼有困难时,可采用管子塞入泉眼,将水引流至集水坑排出或在基底下设盲沟引流到集水坑排出,待基础圬工完成后,向盲沟压注水泥砂浆堵塞;采用引流排水时,应注意防止砂土流失,引起基底沉陷。
第3.4.27条 溶洞处理:应按照设计规定处理。设计无规定时,对露出的大溶洞可采用混凝土掺片石灌填或用钢筋混凝土结构加盖处理。小溶洞宜采用压水泥砂浆或小石子混凝土压灌处理。
第五节 基底检验
第3.5.1条基坑开挖并处理完毕,应首先由施工人员自检并报请检验,确认合格后填写地基检验表(见JTJ071-85附表7.16)。经检验签证的地基检验表由施工单位保存作为竣工交验资料;未经签证,不得砌筑基础。
第3.5.2条基底检验内容:
1.检查基底平面位置、尺寸大小、基底标高;
2.检查基底地质情况和承载力是否与设计资料相符; 3.检查基底处理和排水情况是否符合本规范要求; 4.检查施工日志及有关试验资料等。
第3.5.3条基底平面位置和标高允许偏差规定如下: 1.平面周线位置:+20cm 2.基底标高:土质±5cm 石质±5cm-20cm
第3.5.4条按桥涵大小、地基土质复杂(如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩等)情况及结构对地基无特殊要求,一般采用以下不同检查方法:
1.小桥涵的地基检验:一般采用直观或触探方法,必要时可进行土质试验;
2.大、中桥和地基土质复杂、结构对地基有特殊要求的地基检验,一般采用触探和钻探(钻深至少4m)取样作土工试验,或按设计的特殊要求进行荷载试验。
第四章 沉入桩基础
第一节 一般规定
第4.1.1条桩位应根据已测定基础的纵横中心线量出,并标志、固定。测定基桩轴线应填写记录。在陆地或静水区,基桩轴线定位允许偏差:
1.每根基桩的纵横轴线位置:2cm; 2.单排桩的每根基桩轴线位置:1cm。
在流速较大的深水河流中,基桩轴线定位允许偏差,在设计容许范围内,可适当增大。 第4.1.2条桩基轴线的定位点,应设置在不受沉桩影响处。在施工过程中对桩基轴线应作系统的、经常的检查。定位点需要移动时,应先检查其正确性,并作好测量记录。
各桩位置的正确性,应在沉桩过程中随时检查。 第4.1.3条沉桩前应处理空中和地面上下障碍物,在打桩机移动的路线上,应进行平整,如地面松软,应进行处理。
第4.1.4条沉入桩的施工方法及其适用土类:
1.锤击沉桩:一般适用于松散、中密砂土、粘性土。桩锤有坠锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油机锤、柴油机锤、液压锤等,可根据土质情况选用性能适合的桩锤;
2.振动沉桩:一般适用于砂土、硬塑及软塑的粘性土和中密及较松的碎石土;
3.射水沉桩:在密实砂土、碎石土的土层中,用锤击法或振动法沉桩有困难时,可用射水法配合进行;
4.静力压桩:在标准贯入度N〈20的软粘性土中,可用特制的液压或机力千斤顶或卷扬机设备等沉入各种类型桩;
5.钻孔埋置桩:按照第五章方法钻孔,然后将预制的钢筋混凝土圆形有底空心桩埋入,并在桩周压注水泥砂浆固结而成,适用于粘性土、砂土、碎石土中埋置的大直径圆形空心桩。
第4.1.5条选择沉桩方法应依据桩重、桩型、设计荷载、地质情况、设备条件及对附近建筑物产生的影响等条件而定。附近有重要建筑物(如铁路干线、高层建筑、堤防工程等)时,不宜用射水沉桩或振动沉桩。在城市附近采用锤击或振动沉桩方法时,应采取减小噪音和振动影响的措施。
第4.1.6条沉桩前应具备下列资料:
1.桩基处的地质及水文地质钻探资料及有关判断沉桩可能性和分析资料(包括邻近地区已有的沉桩资料),在地质复杂地区,每一墩台位置均匀应有钻孔资料;
2.桩基础及基桩设计资料; 3.使用沉桩设备的技术资料; 4.试桩资料;
5.有条件进行静力触探的触探资料; 6.有利于沉桩工作进行的其他资料。
第二节 试桩与基桩承载力
第4.2.1条除一般的中、小桥沉桩工程,有可靠的依据和实践的经验可不进行试桩外,其他沉桩工程在施工前应先沉试桩,以确定沉桩工艺和检验桩的承载力。
第4.2.2条试桩的单桩容许承载力可按下列方法确定: 1.承压桩
①采用承压静载试验得到的极限荷载除以设计规定的安全系数后,作为单桩容许承压力。若结构上要求限制桩顶沉降值的基桩,可在静载试验曲线中,按设计要求的允许沉降值(应适当考虑长期荷载的效应)取其对应的荷载作为单桩容许承压力。
承压静载试验方法见[附录4-1(四)]。
②采用可靠的动力振动波方法估算单桩容许承载力。
③根据锤击沉桩的贯入度,选用适当的动力公式计算单桩容许承压力。 锤击沉桩动力公式见(附录4-2)。 2.承拔桩和承推桩
采用静拔试验和承推试验确定单桩容许承拔力和承推力。
承拔静载试验和承推静试验方法见[附录4-1(五)]和[附录4-1(六)]。
第4.2.3条 特大桥和地质复杂的大、中桥, 应采用静载试验方法确定单桩容许承载力;一般的大、中桥的试桩,原则上宜采用静载试验法,在条件适合时,可采用可靠动力振动波方法;锤击沉入的中、小桥试桩,在缺乏第4.2.2条1(1)和1(2)的试验条件时,可结合具体情况,选用适当的动力公式计算单桩容许承载力。确定的单桩容许承载力如不能满足设计要求时,应报有关部门研究处理。
第4.2.4条 施工中如对基桩桩身质量或承载力发生疑问时, 应选用可靠的无破损检验(动力振动波)方法进行检验。
第三节 桩的制作
一 钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的制作
第4.3.1条制作钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩模板的技术要求应符合第八章有关规定。空心桩的内模可采用充气胶囊、钢管、钢丝网管、硬橡胶管或活动木芯模等,其技术要求应符合第八章第三节有关规定。
第4.3.2条制作钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的钢筋或预应力钢材的技术要求,除应符合本规范第九章、第十一章有关规定外,还应注意以下事项:
1.钢筋混凝土桩内的纵向主钢筋如须接头时,应采用对焊;
2.螺旋筋或箍筋必须箍紧纵钢筋,与纵钢筋交接处应用点焊焊接或用铁丝扎结牢固; 3.预应力混凝土桩的纵向主筋采用冷拉钢筋且需要焊接时,应在冷拉前采用闪光接触对焊焊接,其具体要求见附录9-3;
4.使用法兰盘连接的混凝土桩,法兰盘应对准位置焊接在钢筋或预应力钢筋上;先张法预应力混凝土桩的法兰盘应先焊接在预应力钢盘上,然后进行张拉;
5.桩的钢筋骨架(包括预应力钢筋骨架)允许偏差应符合表4.3.2的规定。
桩的钢筋骨架允许偏差 表4.3.2
项 目 纵钢筋间距 螺旋筋或箍筋间距 纵钢筋与模板净距 桩顶钢筋网片位置 纵钢筋底尖端的位置 允许偏差(cm) ±5 ±10 ±5 ±5 ±5 第4.3.3条 预应力混凝土桩的预应力钢筋冷拉加工和张拉技术要求, 除应符合本规范第十一章有关规定,还应注意下列事项:
1.采用粗钢筋作预应力钢筋时,应先进冷拉加工,冷拉率应由试验确定,当试验冷拉率小于规定的下限值时,采用下限值,同时控制冷拉率不得小于规定的上限值;当采用双控方法时,其冷拉率不应超过规定限值;
2.冷拉后的钢筋应按延伸率大小分组堆放、分别编号;
3.长线张拉台座上的预应力钢筋骨架,如不能及时浇筑混凝土时,应将已张拉好的预应力钢筋放松到张拉力的70%,待能浇筑混凝土前,再张拉到100% 的张拉力。
第4.3.4条桩的混凝土材料、拌制和浇筑,除应按照第十章有关规定处理,还应注意以下事项:
1.每根或每节桩的混凝土应连续浇筑,不得中断,不得留施工缝;对整桩或底节桩浇筑方向宜自桩上端向桩尖进行;桩身外露部分应在水泥初凝前整平;
2.现场用重叠法浇筑混凝土桩时,应按照第十章第七节有关规定处理; 3.浇筑混凝土时,混凝土试件要求应符合第十章有关规定;
4.桩的混凝土浇筑完毕后,应的桩上标明编号、灌制日期和吊点位置,并填写制桩记录(附录4-3)。
第4.3.5条钢筋混筋土管桩和钻孔埋置式钢筋混凝土圆形空心桩的制作技术要求,可参照第六章第二节有关规定处理。
第4.3.6条预制桩的混凝土强度应满足设计要求。预制桩的制作除应符合表4.3.6规定的允许偏差外,还应符合下列要求:
1.桩的表面应平整、无蜂窝,若因特殊情况出现表面蜂窝时,蜂窝深度不得超过15mm,每面蜂窝面积不得超过该面总面积的1%;
钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的允许偏差 表4.3.6 项 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 桩纵轴的 弯曲矢高 横 截 面 偏差名称及说明 长度 横截面边长 空心桩空心(管芯)直径 空心(管芯或管桩)中心与桩中心 桩尖对桩纵轴线 桩长的 并不大于 允许偏差 ±50mm ±5mm ±10mm ±20mm 10mm 0.1% 20mm 1%及≤3mm ±20mm 0.5% 桩顶顶面与桩纵轴线倾斜偏差为桩顶横截面边长(或直径、对角线)的 桩顶外伸钢筋长度 接桩处接头平面与桩轴平面垂直度 2.有棱角的桩,棱角碰损深度应在10mm以内,其总长不得大于50cm; 3.桩顶与桩尖均不得有蜂窝和碰损,桩身不得有钢筋露出;
4.桩身收缩裂缝宽度不得大于0.2mm;横向裂缝长度,方桩不得超过边长1/2,管桩及多角形桩不得超过直径或对角线的1/2;纵向裂缝长度, 方桩不得超过边长的2倍;预应力混凝土桩不得有裂缝;
5.采用法兰盘接头的桩,法兰盘的制造精度及与混凝土桩的连接质量要求均应参照第六章第二节有关规定处理;
6.预制桩出场前有应进行检验,出场时应具备出场合格检验记录。
第4.3.7条 桩的移动、堆放的技术要求应符合第十四章第二节有关规定。
二 钢管桩制作
第4.3.8条 制作钢管桩所用的材料和工艺技术要求, 除应按本规范第十五章有关规定执行外,还应符合以下各条规定。
第4.3.9条 卷管及拼接
1.钢板放样下料时,应根据工艺要求预留切割、磨削、刨边和焊接收缩等加工余量; 2.钢板卷制前宜进行刨边,所制管节其外形尺寸允许偏差应符合表4.3.9-1 的规定; 管节外形尺寸的允许偏差 表4.3.9-1 偏 差 名 称 外周长 管端椭圆度 管端平整度 管端平面倾斜 允 许 偏 差 ±0.5%周长,且不大于10mm 0.5%d,且不大于5mm(d为管径) 2mm 2mm 备 注 测量外周长 椭圆度指管端两互相垂直的直径之差 3.工厂拼接管节,应在专门台架上进行;台架应平整、稳定,管节对口应保持在同一轴线上;多管节拼接应尽量减少积累误差;
4.管节对口拼接时,相邻管节的管径差应符合表4.3.9-2规定;
相邻管径允许偏差 表4.3.9-2
管径d(mm) ≤700 〉700 相邻管节的管径差(mm) ≤2 ≤3 测量方法 用两管节外周长之差表示,应≤2πmm 用两管节外周长之差表示,应≤3πmm 5.管节对口拼接时,如管端椭圆度较大,可采用辅助工具(如夹具、楔子等)校正,相邻管节对口的板边高差Δ应符合下列规定:
板厚δ≤10mm时,Δ不超过1mm;10〈δ≤20mm时,Δ不超过2mm; δ〉20mm时,Δ不超过δ/10,且不大于3mm;
6.钢管桩一般在工厂整根制作或分节制作后在现场焊接,钢管桩分节长度应根据施工具体条件而定,一般不宜大于15m;
7.钢管桩成品的纵轴线弯曲矢高的允许偏差不应大于桩长的0.1%,并不得大于30mm。 第4.3.10条 焊接:除应符合第十五章钢桥焊接有关规定外,还应注意下列事项: 1.管节对口拼接检查合格后,应进行定位点焊,点焊时所用的焊接材料和工艺均应与正式施焊的相同;点焊处如有缺陷应及时铲除,不得将其留在正式焊缝中;
2.焊接前,应将焊接缝上下30mm范围内铁锈、油污、水气和杂物清除干净; 3.管节拼接所用的辅助工具(如夹具等)不应妨碍管节焊接时的自由伸缩; 4.焊接定位点和施焊应对称进行;
5.钢管桩应采用多层焊,焊完每层焊缝后应及时清除焊渣,并作外观检查;每层焊接头应错开;
6.钢管桩露天焊接时应考虑由于阳光辐射所造成的桩身弯曲,必要时可采取搭棚遮阳等措施;
7.工作地点温度在+5℃~-10℃间焊接时,应将焊缝上下或两侧各10cm 处预热;当气温低于-10℃时不宜焊接; 预热温度的控制宜按照本规范第十五章有关规定处理;
8.焊缝处外观允许偏差应符合表4.3.10的规定。
焊缝外观允许偏差 表4.3.10
缺陷名称 咬边深度 对接加强层高度 对接加强层宽度 表面裂缝和未熔合 弧坑表面气孔和夹渣 允许偏差 0.5mm 2mm 3mm 不允许 不允许 第4.3.11条 防腐蚀
钢管必须进行防腐蚀处理。防腐蚀措施一般采用在外壁涂抹防腐蚀材料(如油漆等)或其他防腐蚀覆盖层;增加管壁厚度以抵消腐蚀对管壁的削弱或选用耐腐蚀钢种等。防腐蚀措施的选择,应根据桥梁的重要性、使用年限、当地腐蚀环境、结构部位、施工可能性、防腐蚀效果及防腐蚀材料来源等,会同有关单位研究确定。
第4.3.12条当采用涂抹防腐蚀材料时,应注意以下事项:
1.钢管桩的内腔与外界空间密封隔绝时,内壁的防腐蚀可不考虑;
2.防腐涂刷范围,一般从河床局部冲刷线以下1.5m起至基桩承台底面标高以上5~10cm范围内,其他情况可根据具体条件研究确定;
3.涂漆施工应尽可能在工场内进行;涂刷层数、油漆种类应按照设计要求处理,涂刷前应按照本规范第十五章有关规定进行除锈处理;
4.现场拼桩的焊缝两侧各10cm范围内,在焊接前不涂刷,待焊接后再进行补涂; 5.施工场地应具有干燥和良好的通风条件,并避免烈日直接暴晒;在低温和阴 雨条件下施工,应采取必要的措施,确保涂刷质量;当桩身表面潮湿时,不得进行 涂刷;
6.在起吊、运输过程中,涂漆有破损时,应及时用原涂漆材料补涂;
7.对已沉定的钢管桩进行涂漆修补前,应作好除锈、干燥等工作,并铲除已松动的旧涂漆,修补所有的涂料应具有厚浆及快干的特点;
8.涂漆防腐效力有一定年限,暴露在空气和水面以上部分的涂漆应定期养护、补涂。 第4.3.13条 钢管桩应按不同的规格分别堆存,堆放形式和层数应安全可靠,避免产生纵向变形和局部压曲变形。长期堆存时,应采取防腐蚀等保护措施。
第4.3.14条 钢管桩在起吊、运输和堆存过程中,应尽量避免由于碰撞、摩擦等原因造成涂层破损、管身变形和损伤。
第4.3.15条 钢管桩出厂应具备合格证明书。
第四节 沉桩
一 一般要求
第4.4.1条各类桩沉入深度的控制原则,一般可按下列方法确定:
1.锤击和振动沉入的桩,可按第4.4.2条、第4.4.3条和第4.4.31条的规定确定; 2.静力压桩应以通过试桩检验的桩尖设计同为控制,并用压桩力作校核; 3.钻孔埋置桩应以通过试桩验证的桩尖设计标高为控制,若地质条件与试桩处地质条件有大的变化时,应与有关部门研究,另行确定。
第4.4.2条锤击沉桩和振动沉桩的控制贯入度,除有可靠的经验依据外,应按第4.2.2条1(1)或1(2)的方法确定其符合设计要求承压力时的相应贯入度,作为控制贯入度。
第4.4.3条锤击沉桩的停锤控制标准:
1.设计桩尖标高处为硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时,根据贯入度变化并对照地质资料,确认桩尖已沉入该土层,贯入度达到控制贯入度时,即可停锤;
2.当贯入度已达到控制贯入度,而桩尖标高未达到设计标高时,应继续锤入10cm左右(或锤击30~50击),如无异常变化时,即可停锤;若桩尖标高比设计规定标高高得多时,应报有关部门研究确定;
3.设计桩尖标高处为一般粘性土或其他较松土层时,应以标高控制,贯入度作为校核;当桩尖已达到设计标高,而贯入度仍较大时,应继续锤击,使其贯入度接近控制贯入度;
4.在同一桩基中,各桩的最终贯入度应大致接近,而沉入深度不宜相差过大,避免基础产生不均匀沉降;如因土质变化太大,致使各桩贯入度或沉入深度相差过大时,应报有关部门研究,另行确定停锤标准;
对于特殊设计的桩,桩尖设计标高有高低时(如特殊设计的拱桥桥台桩等),按设计要求处理。
第4.4.4条沉桩前,应在每根桩的一侧用油漆划上长度标记,以便于沉桩时显示桩的入土深度。
沉桩顺序,一般由一端向另一端连续进行,当桩基平面尺寸较大或桩距较小时,宜由中
间向两端或四周进行。如桩埋置有深浅,宜先沉深的,后沉浅的;在斜坡地带,应先沉坡顶的,后沉坡脚的。沉斜桩时,其沉桩顺序还应考虑避免桩头相互干扰。
第4.4.5条用锤击法、振动法或压入法下沉空心桩时,若桩下端有射水孔时应予堵塞,以防水和泥沙进入桩心。
第4.4.6条桩沉入前,桩锤压住桩顶后,必须检查锤的中心线与桩的中心线是否一致,桩位、桩帽有无移动,桩的垂直度或倾斜度是否符合规定,桩架及其桩垫是否符合要求。
在桩的沉入过程中,应始终注意锤、桩帽和桩身是否保持在同一轴线上。 第4.4.7条在软塑粘性土地区沉入群桩时,在每一基桩下沉完毕后,应测量其桩顶标高,待全部基桩均下沉完毕后再测量各桩的标高,以检查桩顶是否有隆起现象。
第4.4.8条在松散的砂土地区沉入群桩时,如在相当于桩长距离的范围内有建筑物,应注意防止其因地面下沉而损坏。此时宜采取振动不大的沉桩方法。
第4.4.9条在沉桩开始时,应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度,在沉过程中不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏,以防桩身开裂并增加桩身附加力矩。
二 桩的连接
第4.4.10条用送桩法沉桩时,桩与送桩的纵轴线应尽量保持在同一直线上。送桩紧接桩顶部分,应有保护桩顶的装置;安放送桩前,应先将桩顶损伤部分清除并修理平整。
第4.4.11条在一个墩、台桩基中,同一水平面内的桩接头数不得超过基桩总数的1/4;但采用法兰盘按等强度设计的接头,可不受此限制。
第4.4.12条桩的每一个接头必须能抵抗在沉桩时各种荷载产生的应力和变形。钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩可采用法兰盘接头、预埋钢圈焊接接头、硫磺砂浆锚接法接头(不宜用于振动沉桩)、后张预应力接头等,钢管桩可采用对焊焊接接头或钢板焊接接头。
第4.4.13条钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩接头采用法兰盘以螺栓连接时,接头螺栓在沉桩前应拧紧,并用电焊或凿毛丝扣的方法螺帽,然后在接头处用涂漆等方法作防腐蚀处理。
第4.4.14条钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩接头采用预埋钢圈电焊连接时,电焊应符合本章第4.3.10条规定。
第4.4.15条钢筋混凝土桩采用硫磺砂浆锚接法接桩时,不宜用于挠曲应力较大的桩。 第4.4.16条接桩时,桩的纵向弯曲矢高不得大于每节桩长的0.2%。
三 锤击沉桩
第4.4.17条 锤击沉桩应采用重锤低击。锤型选择应根据地层情况,桩的类型、桩的重力、桩的设计承载力及设备条件等参照附录4-4中的附表选用。
第4.4.18条锤击沉入钢筋混凝土管桩或钢管桩时,除应按以上各条规定处理外,还应注意以下事项:
1.管桩顶应设置吊钟式或锅盖式桩帽(图4.4.8),后者适用于小口径钢管桩; 2.在锤击过程中,如发现桩顶有局部变形或损坏,应及时修复; 3.环境温度低于-10℃时,应尽时避免进行钢管桩锤击沉桩作业。
第4.4.19条不用混凝土填心的钢筋混凝土管桩或钢管桩沉至设计标高后,桩顶应封口处理。
第4.4.20条锤击沉入桩尖封闭的混凝土管桩时,如桩内积水甚多,应排除。 第4.4.21条沉桩开始时,必须控制桩锤冲击能:坠锤或单动汽锤的落距不宜大于0.5m;柴油锤先不供燃料仅作控制性单次锤击;双动气锤宜小开汽门以减少每分钟锤击数。当桩入土达到一定深度、位置正常后,再按要求的落距或锤击频率进行。
钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩采用坠锤时,最大落距不得大于2m;采用单动汽锤时,不宜大于1.0m;采用柴油锤时,应使锤芯冲程正常。
第4.4.22条钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩,在预计或有迹象进入软土层时,应改用较低落距锤击,避免桩身产生超过允许的拉应力。
第4.4.23条采用蒸汽和压缩空气桩锤沉桩时,所供给的气压和气量应能达到制造厂规定的技术要求,锅炉或储气罐要安装准确的压力计,在桩锤的进气口也要有易于看到的压力计,以便检查其降压差。
第4.4.24条沉桩过程中应注意下列事项:
1.桩帽与桩周围应有5~10mm的间隙,以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动,避免桩产生超过许可的扭转应力;
2.打桩机的导向杆件应固定,以便施打时稳定桩身;但桩在导向杆件上不应钳制过死,更不允许施打时导向杆件发生位移或转动,使桩身产生超过许可的拉力或扭矩;
3.导向杆件的设置应使桩锤上、下活动自由;
4.在有条件的情况下,导向杆件宜有足够的长度,以便不再使用送桩; 5.钢筋混凝土或预应力混凝土桩顶面,应附有适合桩帽大小的桩垫,其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定;桩垫因承受高压力而炭化或破碎时,应及时更换;如桩顶的面积比桩锤底面积大,则应采用适当的桩帽,将锤的冲击力均匀分布到桩的整个顶面上。
经4.4.25条基桩复打 1.对发生“假极限”、“吸入”现象的桩和射水下沉的桩及上浮现象的桩,都应复打; 2.复打前的“休息”天数及复打的要求按附录4-1试桩试验办法中有关规定处理。 第4.4.26条沉桩过程中,应注意防止桩的偏移,遇到下列情况应即暂停。分析原因,采取适当措施后方可继续沉桩。
1.贯入度发生急剧变化;
2.桩身突然倾斜、位移或锤击时有严重回弹; 3.桩头破碎或桩身开裂;
4.桩周地面有严重隆起或下沉; 5.桩架发生偏斜或晃动; 6.锤击过程中桩有上浮。
四 振动沉桩
第4.4.27条选择振动沉桩机(锤)时,可参考附录4-5;选锤时,应验算振动上拔力对桩身结构的影响。
第4.4.28条振动沉桩机、机座、桩帽应连接牢固;沉桩机和桩中心轴应尽量保持在同一直线上。
第4.4.29条开始沉桩时宜用自重下沉或射水下沉,待桩身有足够稳定性后,再采用振动下沉。
第4.4.30条每一根桩的沉桩作业,应一次完成,不可中途停顿过久,以免土的摩阻力恢复,继续下沉困难。
第4.4.31条 振动沉桩停振控制标准,应以通过试桩验证的桩尖标高控制为主,以最终贯入度(cm/min)或可靠的振动承载力公式计算的承载力作为校核。如果桩尖已达标高而最终贯入度或计算承载力相差较大时,应查明原因,报有关单位研究后另行确定。
第4.4.32条在沉桩过程中,如果发生类似第4.4.26条情况或振动打桩机的振幅有异常现象时,应即暂停,查明原因,采取措施后方可继续沉桩。
五射水沉桩
第4.4.33条在密实砂土、碎石土的土层中,锤击或振动沉桩发生困难时,应以射水沉桩为主;在粘性土地层中,应以锤击或振动沉桩为主,射水配合进行;在湿陷性黄土地层中,除设计有特殊规定外,不宜采用射水沉桩。
第4.4.34条射水沉桩前,应对射水设备如水泵、水源、输水管道、射水管水量、水压等及其与桩身的连接进行设计、组装和检验,符合要求后,方可进行射水施工。
第4.4.35条空心桩(包括钢筋混凝土管桩)宜采用中心射水法。为防止射水从桩尖孔返入桩内,使水压剧增,造成桩壁破裂,应将桩顶的桩帽、桩垫等或桩壁适当位置处开孔,以消除水压。在粗砂、砾砂、碎石土土层中,一般采用桩外周围射水为宜。
第4.4.36条钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩以射水配合沉桩时,宜用较低落距锤击,避免射水后,桩尖支承力不足,桩身产生超过允许的拉应力。
第4.4.37条采用桩外射水时,射水管应对称等距离地装在桩周围,并使其能沿着桩身上下移动,以便能在任何高度处冲刷土壁。为检查射水管嘴位置与桩长的关系和射水管的入土深度,应在射水管上自上而下标志尺寸。
第4.4.38条射水沉桩桩尖接近设计标高时,应停止射水,进行锤击或振动下沉,使桩的下端沉入未射水的土中。停止射水时的桩尖标高,应根据试桩和施工时具体地地质情况等决定,一般不宜小于设计的桩尖标高以上2m。如由于射水使邻近下沉的桩发生松动时,应再进行复打。
第4.4.39条管桩下沉到位后,如设计需要以混凝土填芯时,应用吸泥等法清除泥渣以后,用水下混凝土填芯。在受到管外水压影响时,管桩内的水头必须保持高出管外水面1.5m以上。
六 静力压桩
第4.4.40条静力压桩准备工作:
1.根据地质钻探、静力触探或试桩资料估算压桩阻力; 2.选用的压桩设备,其实际重力宜大于压桩阻力的40%;
3.做好各项压桩施工的准备,如辅助设备、测量仪器的检查校定等。
第4.4.41条压桩前和压桩过程中,应使反力梁中轴线和加压的合力作用与桩帽、桩身、送桩的中轴线保持互相重合。
第4.4.42条压桩作业开始后应尽可能连续施工,减少停歇次数和时间,以免再压时产生过大的启动阻力。桩尖接近设计标高时,应严格控制进程。
第4.4.43条使用两台卷扬机或千斤顶施压时,必须使其同步运行,以免引起反力梁和桩架倾斜,而使桩身歪斜。
第4.4.44条遇有下列情况应暂停施压,分析原因,予以处理: 1.插桩初压时,桩尖即有较大走位和倾斜; 2.沉桩过程中,桩身倾斜或下沉速度加快; 3.压桩阻力突然剧增或压桩设备倾斜。
七 钻孔埋置桩
第4.4.45条钻孔埋置桩的钻孔和清孔技术要求,应按照本规范第五章有关规定执行。钻孔直径不宜大于圆形空心桩外径太多。
第4.4.46条钢筋混凝土圆形空心桩预制和沉埋过程中的技术要求,应符合本章第三节和第四节的有关规定。预制圆形空心桩时,最下一节的圆形空心桩桩底应设底板,中心应设
压浆管。
第4.4.47条钻孔埋置桩的沉埋、洗孔、压浆等工艺,应按照以下规定办理:
1.圆形空心桩沉埋:当钻孔、清孔符合要求后,宜先在孔底抛埋碎石处理,然后沿孔壁插入兼作压浆用的导向钢管4根,伸至孔底,再将最下一节带底的圆形空心桩吊装就位,浮于孔内水中,再依次吊装、拼接其余各节圆形空心桩,边拼接边往桩内灌水,使之下沉到孔底;每次吊装、拼接、沉入一节圆形空心桩,应随时检查其平面位置和倾斜度,使符合要求;
2.洗孔:通过孔中预留的压浆管压注清水,冲洗桩底碎石中和圆形空心桩外壁四周与孔壁空隙间的石渣、泥浆,使井口溢出清水为止;
3.桩周压浆:通过孔中压浆钢管,压注膨胀性水泥砂浆,砂浆中可掺入粉煤灰和缓凝性减水剂;压注砂浆高度应达墩台局部冲刷线以上不小于1m;压浆管可提出,重复利用;
4.桩底压浆:压注砂浆养护3~5天后,抽干桩内积水,通过桩底预留的压浆孔向桩底进行第二次压浆,使桩底饱满密实。
第4.4.48条 沉桩过程中,钻孔内水位应根据土层情况始终保持第五章有关规定所要求的高度,防止坍孔;如遇坍孔,则应将圆形空心桩吊离桩位,回填重钻后,再行沉埋。
八 水上沉桩
第4.4.49条在浅水中沉桩,一般可设置施工便桥、便道、土岛和工作平台进行。 第4.4.50条在深水中沉桩,可采用固定平台、浮式平台、浮式沉桩机等方法进行,并应设置固定的导向设施,防止基桩发生偏移和倾斜。如桩的自由长度较大,为防止锤击时损坏桩体,应适当增设支点,减小其自由长度。
第4.4.51条用浮式沉桩机锤击沉桩时,应注意以下事项:
1.浮式沉桩机的稳定性应经过详细计算,并须有防止浮船晃动的设施; 2.桩架与船身结合必须牢固; 3.锚的重力、数量和位置,钢丝绳的规格以及避风措施,均应作出规定;在沉桩过程中,应对锚碇设备的受力状态经常进行检查和调整;
4.严禁在已沉好的桩上系缆;如桩顶被水淹没,应在水面上设置明显标志,防止船只碰撞和缆索缠绊;
5.当波浪超过二级(波浪峰高0.25~0.5m)或流速超过1.5m/s,或风力超过五级时(风速大于8~10.7m/s),均不宜沉桩;当其他船只通过施工区,影响沉桩船稳定时,宜暂停沉桩。
第4.4.52条吊桩上下船或倒运船上储存桩时,均应对称地进行。
第五节沉桩质量标准
第4.5.1条 沉桩的允许偏差如下: 1.桩中轴线偏斜率: 竖直桩1%
斜桩倾斜度(桩纵轴线与垂直线间夹角θ)0.15tgθ; 2.承台底群桩平面位置: 边桩0.25d
中间桩 0.5d 3.帽梁底排架桩平面位置: 沿帽梁轴线5cm 垂直帽梁轴线4cm
4.承台边缘至边桩净距:
桩径≤1m时≮0.5d并≮25cm 桩径〉1m时≮0.3d并≮50cm 其中d为桩的直径或短边尺寸。
第4.5.2条 沉桩时应填写沉桩记录汇总表,报送有关部门(参考表格见4-6至附录4-9)。
第五章 就地灌注桩基础
第一节 一般规定
第5.1.1条 本章适用于钻、挖孔灌注桩和沈管灌注桩施工
第5.1.2条 就地灌注桩施工前,如设计要求或施工工艺需要时, 应在现场作试桩,以核对地质和水文地质情况,鉴定桩的承载力,并根据地层情况、施工条件决定适当的施工方法。试桩方法可参照《试桩试验办法》(见附录4-1)。
第5.1.3条 钻孔灌注桩施工,必须由有经验的施工人员主持, 并掌握钻孔地区地质和水文地质情况。钻孔设备应完好,施工记录应完善。
第5.1.4条 各种成孔设备(方法)的适用范围,可参考表5.1.4。
第5.1.5条 钻孔灌注桩的清孔、吊装钢筋骨架、 灌注水下混凝土各工序应连续快速完成。
第二节 钻孔灌注桩
一 钻孔准备
(一)场地准备
第5.2.1条 钻孔场地应符合以下要求:
1.场地为旱地时,应清除杂物,换除软土,整平夯实; 2.场地为陡坡时,可用枕木、型钢等搭设工作平台; 3.场地为浅水时,宜采用筑岛法施工,筑岛时的注意事项应按本规范第三章第二节和第七章第二节有关筑岛规定执行;筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等要求决定;
各种成孔设备(方法)的适用范围参考 表5.1.4 编号 1 2 3 4 5 6 7 成孔设备 (方法) 机动推钻 正循环回转 钻机 反循环回转 钻机 正循环潜水 钻机 反循环潜水 钻机 全护筒冲抓 和冲击钻机 冲抓锥 适 用 范 围 土 层 粘性土,砂土,砾石粒径小于10cm,含量少于30%的碎石土 粘性土,砂土,砾、卵石粒径小于2cm、含量少于20%的碎石土,软岩 粘性土,砂土,卵石粒径小于钻杆内径2/3,含量少于20%的碎石土,软岩 淤泥,粘性小,砂土,砾卵石粒径小于10cm, 含量少于20%的碎石土 同编号3 各类土层 淤泥、粘性土、砂土砾石、卵石 孔径(cm) 孔深(m) 60~160 80~200 80~250 60~150 60~150 80~200 60~150 30~40 30~100 泵吸〈40 气举100 50 泵吸〈40 气举100 30~40 20~40 泥浆作用 护壁 浮悬钻渣 并护壁 护壁 浮悬钻渣 并护壁 护壁 不需泥浆 护壁 8 9 10 冲击实心锥 冲击管锥 冲击、振动 沈管 各类土层 粘性土、砂土、砾石、松散卵石 软土、粘性土、砂土、砾石、松散卵石 80~200 60~150 25~50 50 50 20 浮悬钻渣 并护壁 浮悬钻渣 并护壁 不需泥浆 注:
①土的名称按照《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85的规定;
②单轴极限抗压强度小于30Mpa的岩石称软岩;大于30Mpa的称硬岩;小于5Mpa的称极软岩;
③正反循环回转钻机(包括潜水钻机)附装坚硬牙轮钻头,可钻抗压强度达100Mpa的硬岩;
④表中所列各种钻孔设备(方法)适用的成孔直径和孔深,系指国内一般情况下的适用范围,随着钻孔设备不断改进,设备功率增强,辅助措施提高,成孔直径和孔深的范围将逐渐增大。
4.场地为深水或淤泥层较厚时,可搭设工作平台,平台须牢固稳定,能承受工作时所有静、动荷载,并考虑施工机械能安全进出;
如水流平稳,水位升降缓慢,全部工序要在船舶或浮箱上进行,但须锚碇稳固,桩位准确;如流速较大,但河床可以整理平顺时,可采用钢板或钢丝网水泥薄壁浮运沈井,就位后灌水下沉至河床,然后在其顶部搭设工作平台,在其底部安设护筒;浮运沈井的要求,可参照本规范第七章有关规定处理;在某些情况下,可在钢板桩围堰内搭设钻孔平台。
(二)孔口护筒
第5.2.2条孔口护筒应于钻孔前按以下要求制作、埋设或沉入。 1.用钢板或钢筋混凝土制成的埋设护筒,应坚实、不漏水;护筒入土较深时,宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等方法沉入;
2.护筒内径应比桩径稍大;当护筒长度在2~6m范围时,机动推钻和有钻杆导向的正反循环回转钻宜大20~30cm;无钻杆导向的正、反潜水电钻和冲抓冲击锥宜大30~40cm;深水处的护筒内径至小应比桩径大40cm。
3.护筒顶端高度:
(1)采用反循环回转方法(包括反循回转潜水电钻)钻孔时,护筒顶端应高出地下水位2.0m以上;
(2)采用正循环回转方法(包括正循环潜水电钻)钻孔时,护筒顶端泥浆溢出口底边,当地质良好、不易坍孔时,宜高出地下水位1.0~1.5m以上;当地质不良、容易坍孔时,应高出地下水位1.5~2.0m以上;
(3)采用其它方法钻孔时,护筒顶端宜高出地下水位1.5~2.0m; (4)当护筒处于旱地时,除满足(3)项要求外,还应高出地面0.3m; (5)孔内有承压水时,应高于稳定后的承压水位2.0m以上,若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多,应先作试桩,鉴定在高承压水地区采用钻孔灌注桩基的可行性;
(6)处于潮水影响地区时,应高于最高水位1.5~2.0m以上,并须采用稳定护筒内水头的措施。
4.护筒底端埋置深度:
(1)旱地或浅水处:对于粘性土不小于1.0~1.5m;对于砂土应将护筒周围0.5~1.0m范围内挖除,夯填粘性土至护筒底0.5m以下;
(2)冰冻地区应埋入冻层以下0.5m;
(3)深水及河床软土、淤泥层较厚处,应尽可能深入到不透水层粘性土内1~1.5m;河床下无粘性土层时,应沉入到大砾石、卵石层内0.5~1.0m;河床为软土、淤泥、砂土时,护筒底埋置深度应经过仔细研究决定,但不得小于3.0m;
(4)有冲刷影响的河床,应埋入局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m;
5.护筒接头处要求内部无突出物,能耐拉、压、不漏水。灌注桩完成后,钢护筒和钢筋混凝土护筒除设计另有规定外,一般应拆除。
6.干处或浅水筑岛,护筒可按一般方法实测定位;在深水沉入护筒应采用导向架等设备定位,并保持竖直,导向架应有足够的强度和稳定性。
斜孔护筒,应采用相应措施保证其设计斜度(见本节四)。
7.护筒平面位置的偏差一般不得大于5cm,护筒倾斜度的偏差不得大于1%。 (三)护壁泥浆
第5.2.3条钻孔泥浆由水、粘土(或膨润土)和添加剂组成。
按钻孔方法和地质情况,一般须采用泥浆浮悬钻渣或护壁,除地层本身全为粘性土,能在钻进中形成合格泥浆者外,开工前应准备数量充足和性能合格的粘土或膨润土。粘土性能要求和需要数量见附录5-1。
第5.2.4条调制泥浆时,应先将粘土或膨润土加水浸透,然后以搅拌机或人工拌制。冲击钻进时,可在钻孔内直接投放粘土,以钻锥冲击制成泥浆。调制的护壁泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指针,一般可参照表5.2.4选用。
第5.2.5条 采用正、反循环回转法钻孔或采用其它方法钻孔时, 为了回收泥浆原料和减少环境污染,均应设置泥浆循环净化系统。
泥浆性能指针要求 表5.2.4 钻孔 方法 地层 情况 粘性土 正循环 回转、 冲击 砂土 碎石土 卵石 漂石 粘性土 砂土 碎石土 粘性土 反循环 回转 砂土 碎石土 泥浆性能指针 相对密度 粘度(s) 1.05~1.20 1.2~1.45 1.10~1.20 1.2~1.4 1.02~1.06 1.06~1.10 1.10~1.15 16~22 静切力(pa) 1.0~2.5 含砂率(%) <8~4 胶体率(%) >90~95 失水率m/30min <25 酸碱度PH 8~10 19~28 3~5 <8~4 >90~95 <15 8~10 推钻、 冲抓 18~24 22~30 16~20 19~28 20~35 1~2.5 3~5 1~2.5 1~2.5 1~2.5 <4 <4 <4 <4 <4 >95 >95 >95 >95 >95 <30 <20 <20 <20 <20 8~11 8~11 8~10 8~10 8~10 注:①地下水位高或其流速大时,指针取高限,反之取低限;
②地质较好、孔径或孔深较小的,指针取低限;
③孔壁泥皮厚除正循环旋转冲击的砂类土等应≤2mm外;其余均应≤3mm;
④用推钻、冲抓、冲击方法钻进时,可用粘土碎块投入孔内,由钻锥自行造浆固壁; ⑤若当地缺乏优质粘土,不能调出合格泥浆时,可掺用添加剂以改善泥浆性能,各
种添加剂掺量见附录5-1;
⑥在不易坍塌的粘性土层中,使用推钻、冲抓、反循环回转方向钻进时,可用清水
提高水头(≥2m)维护孔壁;
⑦对遇水膨胀或易坍塌的地层如泥叶岩等失水率应<3~5ml/30min; ⑧泥浆性能各种指针测定法见附录5-2;
⑨相对密度是泥浆密度与4℃纯水密度之比(过去称为比重)。 (四)钻具
第5.2.6条无论采用何种钻孔方法,对钻机功率、钻锥型式、钻杆截面、钢丝绳规格,泥浆泵泵量、泵压,真空泵真空度,吸泥泵吸量,钻渣气举法的压缩空气的压力、排气量等,应按钻孔直径与深度,地层情况、工期、设备条件认真选择。
第5.2.7条用机动推钻钻孔时,应按地层土壤软硬,颗粒粗细等情况选用适当形式的钻锥。
第5.2.8条冲击钻孔时,应选择提升速度较快、起重能力较大的卷扬机和质量较大的钻锥,钢丝绳与冲击钻锥之间必须设置转向装置并连接牢靠。钢丝绳应选用同向捻制、纤维芯、柔软、无死折迹痕和断丝者,其安全系数应不小于12。
第5.2.9条正循环钻孔时,应按钻孔直径、深度、钻杆直径和地层情况等因素计算选择泥浆泵的泵量、泵压和钻锥。正循环的钻杆截面强度须适应多种因素产生的弯曲应力和扭转应力,对大直径深孔的钻杆宜进行应力验算。
第5.2.10条反循环回转钻钻杆内径宜大于127mm,吸泥泵所需泵量可按水流(泥浆)在钻杆孔内上升流速达到4m/s时计算选择。反循环采用气举法排渣时,压缩空气的压力与钻孔深度有关,需要的排气量与每小时净出土量、钻杆孔的直径等因素有关,宜计算决定;其风管宜设在排渣管外两侧。
第5.2.11条反循环潜水钻机在旋转钻进不产生反扭矩且钻机本身具有钻进导向片时,则可不用空心钻杆汲渣,而以软管装在钻机顶吸渣钻进。若钻头放置时产生扭矩,则必须使用空心钻杆连接钻机,作为吸渣和传递扭矩,并由井口钻台承受反作用力。
当潜水钻机本身无导向装置时,虽然用软管排渣,但仍须在钻机中心连接实心钻杆至孔口钻台作为钻进导向用。
二 钻孔 (一)一般要求
第5.2.12条钻机就位前,应对钻机的各项准备工作进行检查,包括场地布置与钻机座落处的平整和加固,主要机具的检查与安装,配套设备的就位及水电供应的接通等。
第5.2.13条大中桥钻孔时,应绘制钻孔地质剖面图,以便按不同土层选用适当的钻头、钻进压力、钻进速度和泥浆。
第5.2.14条必须及时填写钻孔施工记录见(JTJ071-85附表7-14);交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
第5.2.15条钻机安装就位后,底座和顶端应平稳,在钻进和运行中不应产生位移或沉陷,否则应找出原因,及时处理。回转钻机顶部的起吊没滑轮缘、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于2cm。
第5.2.16条钻孔作业应分班连续进行;应经常对钻孔泥浆进行试验,不合要求时,随时改正;应经常注意土层变化,在土层变化处均应捞取渣样,判明土层,并记入记录表中,以便与地质剖面图核对。
第5.2.17条在河水或潮水涨落较大处钻孔时,应采取稳定钻孔内水头的措施。
第5.2.18条升降钻锥时须平稳,钻锥提出井口时应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。拆装钻杆力求迅速。
第5.2.19条因故停钻时,孔口应加护盖。严禁潜水钻机和钻锥留在孔内,以防埋钻。 第5.2.20条用冲抓或冲击法钻孔时,为防止邻近孔壁被振动坍塌和影响邻孔已灌注混凝土的凝固,应待邻孔混凝土灌注完毕达到一定强度后,方可开钻。
第5.2.21条使用专用机钻进时,应按钻机操作说明操作。 (二)钻进
第5.2.22条无论采用何种方法钻孔,开孔必须正确;具有导向装置的钻机开钻时,应慢速推进,待导向部位全部进土层后,方可全速钻进。
第5.2.23条机动推钻钻进时。应适当放松起吊钻锥的钢丝缆,钻杆顶端不得降到扶钻平台下面,以防掉钻。
第5.2.24条正循环钻孔开孔时,应先启动泥浆泵和转盘,待泥浆进入钻孔一定数量后,方可开始钻进,进尺应适当控制。
在粘性土中,宜用尖底鱼尾式或圆笼式钻锥,中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。 在砂土中,宜用平底圆笼式钻锥,轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
在较硬的碎石土中,宜用低档慢速、优质泥浆、慢进尺钻进。必要时可分两级钻进,即第一级先钻井孔面积中心的一半,至适当深度后,再扩孔按设计径钻进。
第5.2.25条正反循环钻孔(含潜水钻)均应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终承受部分钻具(钻杆、钻锥、压重块)的重力,而孔底承受的钻压不超过钻杆(钢丝缆)、钻锥和压块重力之和(扣除浮力)的80%,以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。
第5.2.26条用泵吸式反循环钻进时,钻头应距孔底20~30cm,防止堵塞吸渣口。在接长钻杆时,应注意使接头紧密,防止漏气、漏水和钻杆松脱。
在硬粘性土中,宜用低速钻进、自由进尺;在普通粘性土中,宜用中高速钻进、自由进尺;在砂土及含少量砾卵石碎石土中,宜低中速钻进、控制进尺,防止排渣速度跟不上。
以上各类土层可采用三翼空心钻锥或带环圈的三翼钻锥或封闭式四翼形括刀钻锥钻进;在软岩中宜采用牙轮钻锥,低速钻进,控制进尺。
第5.2.27条用气举式反循环开孔时,钻杆必须在钻孔内埋入水约6cm,才能扬水排渣,因此,应按设备条件采取适当措施。
气举式反循环在各种土层的转速、进尺控制,与泵吸式相同。
第5.2.28条反循环钻进时,必须注意连续补充水量(泥浆),维持护筒内应有的水头,防止孔壁坍塌。
第5.2.29条用全护法在软弱及粉土地层钻进时,护筒应深于抓土平面1~1.5m;在中等硬度地层中钻进时(N=6~20),护筒应深入抓土平面30cm左右;在紧密的卵石或砾石层中钻进时,须用抓斗预掘到护筒以下20~30cm,再下压护筒,继续钻进。
在硬层(大漂石或风化岩石层)钻进时,宜换用十字形冲击钻锥进行冲击,使硬层破碎,再以抓瓣抓渣。如硬层较薄必须穿过时,可预掘1~1.5m,再下压护筒,继续钻进。
在粘土及软岩层中钻进时,如不坍方,可不下压护筒。护筒沉入总深度,应根据土层紧密情况和拔筒力量而定,避免沉入过深而拔不出来。
第5.2.30条用冲抓法钻进时,应以小冲程稳而准的开孔,待锥具全部进入护筒后,再松锥进行正常冲抓。提锥应缓慢,冲击高度一般为1.0~2.5m;
第5.2.31条用冲击法造孔时,应采用小冲程开孔,使初成孔坚实、竖直、圆顺,能起导向作用,并防止孔口坍塌,钻进深度超过钻锥全冲程后,方可施行正常冲击。使用冲击钻机钻进时,如遇坚硬漂卵石,宜采用中、大冲程,但最大冲程不宜超过4~6m,操作时应防
止打空锤和大松绳。
钻进过程中应及时排除钻渣,并添加粘土造浆,使钻锥经常冲击新鲜地层。
冲击表面不平整的漂石、硬岩时,应先投入粘土夹小片石,将表面垫平后冲击钻进。 冲抓、冲击钻锥起吊和进出孔口时,严禁孔口附近站人,防止钻锥撞击发生人身事故。 第5.2.32条在钻孔排渣、提锥除土或因故停钻时,应保持人具有规定的水位和要求的泥浆相对密度及粘度,以防坍孔。
(三)故障处理
第5.2.33条遇有坍孔,应仔细分析,查明原因和位置,然后进行处理。坍孔不严重时,可回填至坍孔位置以上,并采取改善泥浆性能、加高水头、埋深护筒等措施,继续钻进。坍孔严重时,应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填,暂停一段时间后,查明坍孔原因,采取相应措施重钻。坍孔部位不深时,可采取深埋护筒法,将护筒周围土夯填实,重新钻孔。
第5.2.34条遇有孔身偏斜、弯曲时,应分析原因,进行处理,一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔,使钻孔正直。偏斜严重时,应回填粘性土到偏斜处,待沉积密实后再钻进。
第5.2.35条遇有扩孔、缩孔时,应采取防止坍孔和防止钻锥摆过大的措施。缩孔是钻锥磨损过甚、焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的,前者应注意及时焊钻锥,后者应采用失水率小的优质泥浆护壁。
已发生缩孔时,宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。
第5.2.36条遇有钻孔漏浆时,如护筒内水头不能保持,宜采取将护筒周围回填土筑实、增加护筒沉埋深度、适当减小水头高度或采取加稠泥浆、倒入粘土慢速转动等措施;用冲击法钻孔时,还可填入片石、碎卵石土,反复冲击,以增强护壁。
第5.2.37条由于钻锥的转向装置失灵、泥浆太稠、钻锥旋转阻力过大或冲程太小,钻锥来不及旋转,易发生梅花孔(或十字槽孔,多见于冲击钻孔),应采用片石或卵石与粘土的混合物回填钻孔,重新冲击钻孔。
第5.2.38条糊钻、埋钻常出现于正反循环(含潜水钻机)回转钻进和冲击钻进中,遇此应对泥浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查计算,并控制适当的进尺。若已严重糊钻,应停钻提出钻锥,清除钻渣。
冲击钻锥糊钻时,应减小冲程、降低泥浆稠度,并在粘土层上回填部分砂、砾石。遇到坍方或其它原因造成埋钻时,应使用空气吸泥机吸走埋钻的泥沙,提出钻锥。
第5.2.39条卡钻常发生在冲击钻孔,卡钻后不宜强提,只宜轻提,轻提不动时,可用小冲击钻锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。
第5.2.40条掉钻落物时,宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞,若落体已被泥沙时埋住,应按前述各条,先清除泥砂,使打捞工具接触落体后再打捞。
第5.2.41条在任何情况下,严禁施工人员进入没有护筒或其它防护设施的钻孔中处理故障。当必须下入护筒或其它防护设施的钻孔时,应在检查孔内无有害气体,并备齐防毒、防溺、防坍埋等安全设施后,方可行动。
三 清孔
第5.2.42条钻孔达到要求深度后,应采用适当器具按表5.5.2的要求检查,符合要求后,立即进行清孔。
第5.2.43条清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和土层情况决定。 第5.2.44条掏渣清孔法是用抽渣筒、大锅锥或冲抓锥清掏孔底粗钻渣,仅适用于机动推钻、冲抓、冲击钻孔的各类土层摩擦桩的初步清孔,掏渣前可先投入水泥1~2袋,再以钻锥冲击数次,使孔内泥浆、钻渣和水泥形成混合物,然后用掏渣工具掏渣。当要求清孔质量较高时,可使用高压水管插入孔底射水,使泥浆相对密度逐渐降低。
第5.2.45条换浆清孔法适用于正循环钻孔法的摩擦地钻孔完成后,提升钻锥距孔底10~20cm,继续循环,以相对密度较低(1.1~1.2)的泥浆压入,把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。
第5.2.46条抽浆清孔法清孔较彻底,适用于各种方法钻孔的柱桩和摩擦桩,一般用反循环钻机、空气及泥机、水力吸泥机或真空吸泥泵等进行。
第5.2.47条喷射清孔法只宜配合其它清孔方法使用,是在灌注混凝土前对孔底进行高压射水或射风数分钟,使剩余少量沉淀物飘浮后,立即灌注水下混凝土。
第5.2.48条清孔时应注意以下事项:
1.不论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔;
2.柱桩应以抽浆法清孔,清孔后,将取样盒(即开口铁盒)吊到孔底,待灌注水下混凝土前取出检查沉淀在盒内的渣土,渣土厚度应符合表5.5.2的要求;
3.用换浆法或掏渣法清孔后,孔口、孔中部和孔底提出的泥浆的平均值应符合质量标准要求;灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度应不大于设计规定;
4.不得用加深孔底深度的方法代替清孔。
四 钻孔灌注斜桩
第5.2.49条斜桩钻孔应采用具有钻杆的机动推钻、正反循环钻机或全套管钻机施工,钻杆应比钻竖孔的有较高强度和刚度。
第5.2.50条除钻机本身结构具有钻斜孔性能外,当采用一般钻机钻斜孔时,必须对钻机的承台、机架、钻具等导向和稳定设备采取相应的措施或改装,以保证成孔斜度准确和施工安全。
第5.2.51条斜孔中轴线在不同标高处,其平面位置也不同,放样时,必须与水准测量配合,以确定不同标高处的中轴线位置。
第5.2.52条为保证开孔斜度准确,埋设护筒应准确,长度不宜小于3m,护筒直径只宜比钻锥直径大2~3cm,两端各0.5m处作成喇叭口,使钻锥易于通过。护筒埋设的斜度宜稍大于设计斜度,应埋筑紧密。
第5.2.53条钻孔深度小于10m时,应在钻锥上面的钻杆上设置直径等于钻孔、长度不小于1.5m的导向筒一个。当钻孔深度增加时,应适当增设导向筒,防止钻孔偏斜。
第5.2.54条钻架上的钻杆卡口、护筒和导向筒三者的中心应在同一斜度线上,该线的斜度宜较设计的增加1~3个百分点。
第5.2.55条斜孔孔壁较易坍塌,故孔内水头、护壁泥浆相对密度、粘度等指针应比钻竖孔时稍大。可掺用添加剂以改善泥浆性能。
第5.2.56条斜桩钻孔过程中及终孔时,应对钻孔的斜度、孔径、形状、深度等进行测量检查,若不符合设计要求,应随时纠正、处理。
第5.2.57条斜桩钻孔、清孔方法和要求与竖直桩相同,可按本章有关规定处理。 第5.2.58条斜桩吊放钢筋骨架和灌注水下混凝土时,除应符合本章有关规定外,还应注意下列事项:
1.吊放钢筋骨架时,应先在孔壁向上凹的半周设置外径等于钢筋骨架保护层厚度的钢管3~4根,或在钢筋骨架上向下凸的半周设置较长的混凝土保护层垫块,以保证设计要求的保护层厚度,并防止钢筋骨架刮坍孔壁;
2.吊放导管时,为防止导管法兰盘与钢筋下端相碰(提升不起来),应在导管下端每5~7m左右设置鼓形导滑筒。若采用无法兰盘的卡口连接的导管时,导滑筒可考虑不设。
五 灌注水下混凝土
(一)机械设备
第5.2.59条水下混凝土一般用刚性导管进行灌注,刚性导管可用钢管制成,导管内径一般为25~35cm。导管使用前应进行必要的水密、承压和接头抗拉等试验,进行水密试验的水压不应小于井孔内水深1.5倍的压力,进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力pmaxo
pmax可按下式计算:
pmaxchcmaxwHw (5.2.59)
式中pmax───导管可能承受到的最大内压力(kPa);
c───混凝土拌合物的容重(kN/m3);
hcmax───导管内混凝土柱最大高度(m),可按导管全长或预计的最大高度计;
w───井孔内水或泥浆的容重(kN/m3);
Hw───井孔内水或泥浆的深度(m)。
第5.2.60条导管上口一般设置储料槽和漏斗,在灌注末期,漏斗底口高出井孔水面或桩顶的必需高度可参考式(5.2.60)计算。不论计算如何,当钻孔桩桩顶低于井孔中水面时,漏斗底口高出水面不宜小于4~6m;当桩顶高于井孔中水面时,漏斗底口高出桩顶不宜小于4~6m。当计算值大于上述规定时,应采用计算值。
hcp0wHw/c
hc──井孔内混凝土面以上,导管内混凝土柱(计算至漏斗底口)高度(m) Hw──井孔内混凝土面以上,水或泥浆深度(m);
3
γc──混凝土拌合场的容重(kN/m);
3
γw──井孔内水或泥浆的容重(kN/m);
P0──使导管内混凝土下落至导管底并将导管外的混凝土顶升时所需的超压力, 钻孔灌注桩采用100~150kPa,桩径1m左右时取低限,2m左右时取高限。
第5.2.61条首批灌注混凝土的数量应满足导管初次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部间隙的需要,钻孔桩所需首批混凝土数量可参考式(5.2.61)进行计算。
V
d24h1D24Hc (5.2.61)
式中V──首批混凝土所需数量(m);
3
h1──井孔混凝土面高度达到Hc时,导管内混凝土柱需要的高度(m),h1≥γwHw/γc; Hc──灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底的高度(m),Hc=h2+h3;
Hw──井孔内混凝土面以上水或泥浆深度;
D──井孔直径(m); d──导管内径(m);
wc──同式(5.2.59);
h2──导管初次埋置深度,h2≥1.0m; h3──导管底端至钻孔底间隙,约为0.4m。
第5.2.62条开始灌注混凝土时,应在漏斗底口处设置可靠的隔水设施。
第5.2.63条导管吊装设备的吊装能力,应考虑导管和充满导管内的混凝土的总重力及导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力,并应有一定的安全储备。
第5.2.64条灌注混凝土期间,宜配备水泵以及吸泥机、高压射水管等设备,以保持井孔水头和及时处理灌注故障。
(二)水下混凝土的配制
第5.2.65条配制混凝土所用材料应符合下列要求:
1.可采用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥或硅酸盐水泥、普通水泥,水泥的初凝时间不宜早于2.5h,水泥的标号不宜低于325号;
2.粗骨料宜优先选用卵石,如采用碎石,宜适当增加含砂率;骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不应大于40mm;
3.细骨料宜采用级配良好的中砂。
第5.2.66条混凝土的含砂率宜采用40~50%,水灰比宜采用0.5~0.6。有试验依据时,含砂率和水灰比可酌情加大或减小。
第5.2.67条混凝土拌合场应有良好的和易性,在运输和灌注过程中无显著离析、泌水;灌注时保持有足够的流动性,其坍落度宜为18~20cm;
为提高和易性,混混土中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料,其技术条件及掺用可参照第十章有关规定处理。
第5.2.68条每立方米混凝土的水泥用量,一般不应少于350kg;掺有适宜数量的减水剂或粉煤灰时,可不少于300kg。
第5.2.69条首批灌注的混凝土的初凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成的时间,当混凝土数量较大,灌注需用时间较长时,可通过试验在首批混凝土中掺入缓凝剂,以延迟其凝结时间。混凝土的凝结时间可用贯入阻力法测定。部分品种水泥所配制的混凝土的凝结时间,参见附录5-4。
(三)钢筋骨架及导管吊装
第5.2.70条制作钢筋骨架时,应符合下列要求: 1.钢筋骨架可整体制作或分节制作; 2.每隔2.0~2.5m设置加强箍筋一道;
3.在骨架上端,根据骨架长度、直径大小,均匀设置吊环或固定杆; 4.在骨架主筋外侧应设置控制保护层厚度的部件;
5.应采用适当措施,防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。 第5.2.71条钢筋骨架应及时、准确地吊装(焊接)、就位,就位后应牢固定位;
第5.2.72条导管吊装前应试拼,接口连接严密、牢固。吊装时,导管应位于井孔中央,并应在灌注混凝土前进行升降试验。
(四)水下混凝土的灌注
第5.2.73条灌注混凝土前,应探测孔底泥浆沉淀厚度,如大于规定,应再次清孔,但应注意孔壁的稳定,防止塌孔。
第5.2.74条混凝土拌合物运至灌注地点时,应检查均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和;二次拌合仍达不到要求,不得使用。
第5.2.75条灌注首批混凝土时应注意下列事项: 1.导管下口至孔底的距离一般宜为25~40cm; 2.导管埋入混凝土中的深度不得小于1m。
第5.2.76条灌注开始后,应连续地进行,并应尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时,应徐徐地灌注,防止在导管内造成高压空气囊。
第5.2.77条在灌注过程中,特别是潮汐地区,应经常保持井孔水头,防止塌孔。 第5.2.78条在灌注过程中,应经常探测井孔内混凝土面位置,及时地调整导管埋深,导管的埋深一般不宜小于2m或大于6m;当拌合物内掺有缓凝剂、灌注速度轻快、导管较坚固并有足够起重能力时,可适当加大埋深。
第5.2.79条井孔内混凝土面位置的探测,应采用较为精确的器具。若无条件时,可采用测深锤,锤宜为锥形,锤重不宜小于4kg。禁止使用其它不符合要求的方法。灌注将近结束时,可用取样盒等容器直接取样,鉴定良好混凝土面位置。
第5.2.80条当井孔混凝土面接近和进入钢筋骨架时,应注意下列事项:
1.混凝土面接近钢筋骨架时,宜使导管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度,以减小混凝土的冲击力;
2.混凝土面进入钢筋骨架一定深度后,应适当提升导管,使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。
第5.2.81条在灌注过程中,应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理,防止污染环境及河流。
第5.2.82条灌注的桩顶标高应预加一定的高度,一般应比设计高出不小于0.5~1.0m;预加高度可于基坑开挖后凿除,凿除时须防止损毁桩身。
第5.2.83条护筒的拔出和提升应注意下列事项: 1.处于地面及桩顶以下的井口整体式刚性护筒,应在灌注完混凝土后立即拔出;处于地面以上、能拆卸的护筒,须持混凝土抗压强度达到5MPa后方可拆除。
2.使用全护筒灌注时,应逐步提升护筒,护筒内的混凝土高度应考虑本次护筒将提升的高度及为填充提升护筒所产生的空隙所需高度。在灌注中途提升时,尚应包括提升护筒后应保留的混凝土高度(一般不小于1m),以防提升后脱节。但护筒内混凝土也不得过高,以防护筒内外侧摩阻力超过起拔能力。
第5.2.84条灌注中途发生下列故障时,在可能的条件下应及时进行处理,但须注意下列事项:
1.首批混凝土灌注后导管进水时,应将已灌注的混凝土拌合物吸出,再改正操作方法,重新进行灌注;
2.在混凝土面处于井孔水面以下不很深的情况下导管进水时,可采用底塞隔水的方法,并外加一定压力重新插入导管,恢复灌注;
3.灌注开始不久发生导管堵塞时,可用长杆冲捣或用振动器振动导管;
4.灌注开始不久发生故障、用前述方法处理无效时,应及时地将导管拔出,将已灌注的混凝土吸出,将钢筋骨架抽出,然后重新清孔、吊装钢筋骨架和灌注混凝土;
5.按上述方法处理达不到要求时,应重钻补桩或会同有关单位研究补救措施。
第三节 挖孔灌注桩
一 挖孔
第5.3.1条挖孔灌注桩适用于水或少水且较密实的土或岩石地层。若孔内产生的空气污染物超过GBH2.1-82(附录5-3)规定任何一次检查的三级标准时,不得采用人工挖孔施工。挖孔平面尺寸大小,以便于施工为宜,但不得小于桩的设计断面尺寸,灌筑在混凝土内不能拆除的临时支护,应扣除不计。孔深不宜大于15m。挖孔斜桩适用于地下水位低于孔底标高的粘性土。
第5.3.2条挖孔施工场地的准备工作,应按本章5.2.1条办理。
第5.3.3条挖孔施工应选择合适的孔壁支护类型,一般可安装木框架、竹篱、柳条、荆笆、预制混凝土井圈或钢井圈支护,也可采用现浇或喷射混凝土护壁。
第5.3.4条摩擦桩的非永久性支护,应在灌筑混凝土时逐步拆除。无法拆除的非永久性支护,不得用于摩擦桩。
第5.3.5条以混凝土护壁作为桩身的一部分时,只能用于桩身截面不出现拉力的桩(摩擦桩和柱桩),其混凝土标号不得低于桩身混凝土标号。
第5.3.6条挖孔时如有水渗入,应及时加强孔壁支护,防止水在井壁浸流造成坍孔。渗水应予排除或用井点法降低地下水位。同一墩台数孔同时开挖,渗水量大的一孔应超前开挖,用于集中排水,以降低其它桩孔的水位。
第5.3.7条挖孔时,应注意施工安全,挖孔工人必须配有安全帽、安全绳,必要时应搭设掩体。提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具,必须经常检查。井口围护应高出地面20~30cm,防止土、石、杂物滚入孔内伤人。挖孔工作暂停时,孔口必须罩盖。挖孔时,还应经常检查孔内的二氧化碳含量,如超过0.3%或孔深超过10m时,应采用机械通风。
第5.3.8条孔内岩石须爆破时,应采用浅眼爆破法,严格控制炸药用量,并在炮眼附近加强支护,防止震塌孔壁。桩孔较深时,应采用电引爆。当桩底进入斜岩层时,应凿成水平或台阶。
第5.3.9条孔内爆破后,应先通风排烟,经检查无毒气后,施工人员方可下井继续作业。 第5.3.10条在多年冻土地区,当季节融化层处于冻结状态且不受土层和水文地质的影响时,可采用挖孔桩施工,于孔底热融,以提高挖掘工效。在夏季融化的季节融化层地区,一般不宜采用挖孔桩施工。
第5.3.11条挖孔如遇到涌水量较大的潜水层承压水时,可采用水泥砂浆压灌卵石环圈或其它有效的的止水措施。
第5.3.12条挖孔斜桩挖掘时,容易坍孔,宜采用预制钢筋混凝土护筒分节下沉护壁。当斜率较平稳时,护筒斜侧下面应先挖导孔,用预制混凝土垫块敷设滑道,以固定斜桩位置并减小护筒下面的摩阻力。滑道长度约为桩总长度的一半。
第5.3.13条挖孔达到设计深度以后,应进行孔底处理,必须作到无松渣、淤泥、沉淀等扰动过的软层;如地质复杂,应钎探了解孔底以下地质情况是否能满足设计要求,否则应与有关单位研究处理措施。
二 灌注混凝土
第5.3.14条挖孔斜桩吊放钢筋骨架的技术要求与钻孔斜桩的相同,可按本章有关规定处理。
第5.3.15条从孔底及孔壁渗入的地下水上升速度较小(参考值小于6mm/min)时,可采用在空气中灌注混凝土桩的方法,其技术要求除符合本规范第十章有关规定外,还应注意以下事项:
1.混凝土坍落度,当孔内无钢筋骨架时,宜小于6.5cm;当孔内设置钢筋骨架时,宜为
7~9cm。如用导管灌注混凝土,可在导管中自由坠落,导管应对准中心。开始灌注时,孔底积水深不宜超过5cm,灌注的速度应尽可能加快,使混凝土对孔壁的压力尽快地大于渗水压力,以防水渗入孔内。
2.桩顶或承台、连系梁底部2m以下灌注的混凝土,可依靠自由坠落捣实,不必再用人工捣实;在此线以上灌注的混凝土应以振捣器捣实。
3.孔内的混凝土应尽可能一次连续灌注完毕,若施工接缝不可避免时,应按照本章规范第十章关于施工缝的处理规定处理,并一律设置上下层的锚固钢筋。锚固钢筋的截面积应根据施工缝的位置确定,无资料时可按桩截面积的1%配筋。施工接缝处若设有钢筋骨架,则骨架钢筋截面积可在1%配筋面积内扣除;若骨架钢筋总截面积超过桩截面的1%,则可不设锚固钢筋。
4.混凝土灌注至桩顶以后,应即将表面已离析的混合物和水泥浮浆等清除干净。 第5.3.16条当孔底渗入的地下水上升速度较大时(参考值大于6mm/min),应视为有水桩,按本章第二节有关规定用导管法在水中灌注混凝土。灌注混凝土之前,孔内的水位至小应与孔外稳定地下水位同样高度;若孔壁土质易坍塌,应使孔内水位高于地下水位1~1.5m。
第5.3.17条空气中灌注的桩如为摩擦桩,且土质较好,短时期无支护不致引起孔壁坍塌时,可在灌注过程中逐步由下至上拆除支护。
需在水中灌注摩擦桩时,应先向孔中灌水,至少与地下水位相平。随着灌注的混凝土升高,孔内水位上升时,逐层拆除支护,利用水头维护孔壁。
第5.3.18条无论在空气中或水中灌注混凝土桩,若地质条件许可拆除支护,而且是钢护筒或钢筋混凝土护筒需要拆除时,则在灌注混凝土和逐步拆除护筒过程中,应始终维持混凝土顶面比护筒底端最小高出1.5~2.0m。
第5.3.19条挖孔斜桩的混凝土灌注的技术要求和应注意事项,可按照本章第二节钻孔灌注斜桩的有关规定处理。
第四节 沉管灌注桩
第5.4.1条采用锤击或振动方法将钢管沉入土内,然后在管内灌注混凝土(或钢筋混凝土),随灌随拔管而形成沈管灌注桩。此法适用于粘性土、砂类土和小粒径中密的碎石土地层。斜沈管灌注桩应设导向设备。
施工前应根据地层情况和设备条件选择适当具有拔管功能的锤击或振动沉桩机。 施工场地准备应按照本章5.2.1条处理。
第5.4.2条钢管下端应设活瓣桩尖或预制混凝土桩尖,活瓣合扰桩尖尖端和预制钢筋混凝土桩尖尖端应在桩管中线上,活瓣合拢后应基本合缝。
预制桩尖的混凝土标号不得低于30号,桩尖尺寸和钢筋布置应符合设计要求。 第5.4.3条沈管施工应遵守下列规定:
1.竖桩沈管应按桩基施工顺序依次后退进行,群桩的各桩中心间距,摩擦桩不得小于4倍桩管外径;
2.钢筋混凝土预制桩尖或活瓣桩尖应设置在设计位置,桩管应竖直套入预制桩尖,二者的轴线应竖直一致;
3.竖桩沈管时应竖直沉入,如发现移位倾斜超过允许偏差,立即纠正,必要时应拔出重新沈管;
4.为防止沈管过程中水和泥浆进入桩管,应先在桩管中灌入高1.5~2.0m的混凝土;为防止先灌的混凝土在桩管沉到设计标高开始拔管前初凝,宜掺入缓凝剂。
第5.4.4条如属钢筋混凝土桩,可将钢筋骨架自上端吊入管内,若钢筋骨架较长,应逐段吊入管内;桩管下沉到设计位置后,应调整骨架位置,脱出挂钩,使骨架固定于管中。
第5.4.5条灌注的混凝土标号应符合设计规定,配设钢筋骨架时,其坍落度宜为8~10cm;不配筋时宜为6~8cm。采用粗集料的粒径不得大于30mm,并不得大于钢筋间最小净距的1/3。
第5.4.6条灌注混凝土和拔管应按下列规定进行:
1.每次向桩管内灌注混凝土时应尽量多灌,当管长大于桩长时,混凝土可一次灌足。桩顶离地面较近的桩,应保证管内混凝土面始终高于地表;桩顶在地表以下较深的桩,应保证管内混凝土面高于地下水位1~1.5m。
2.开始拔管时,对用活瓣桩尖振动沉入的桩管,应先振动片刻再拔管。在测得桩管尖活瓣确已张开,混凝土确已从桩管中流出以后,方可继续拔出桩管。
3.对用混凝土桩尖锤击沉入的桩管,拔管时采用振动锤倒打法拔出,倒打的打击频率不宜小于70次/min,使在拔管时起振动密实混凝土作用。
4.在拔管过程中,应设专人用测锤检查管内混凝土面的下沉情况。
5.拔管速度应均匀,用锤击倒打拔管时,不宜大于0.8~1m/min;用振动拔管时,不宜大于1.0~1.5m/min。应边振(打)边拔,每拔出0.5~1.0m,停拔并振动5~10s,如此反复直至桩管全部拔出。在拔管过程中,桩管内应到小保持高约2m压头的混凝土,对于易坍塌的土,压头混凝土还应提高。
第5.4.7条在淤泥及含水量饱和的软土层中振动拔管时,应采用反插法施工,按下列要求进行:
1.桩管灌入混凝土后,先振动再开始拔管,每次拔管高度0.5~1.0m,往下反插深度0.3~0.5m。在拔管过程中,应分段添加混凝土,保持管内混凝土面始终不低于地表面,或高于地下水位1~1.5以上,拔管速度不得大于0.5m/min。
2.穿过淤泥夹层时,应适当放慢拔管速度,并减小拔管高度和反插深度。
第5.4.8条锤击沈管灌注桩的混凝土充盈系数小于1.0的桩,应采用全部复打处理;对于断桩及缩颈部位明确的桩,可采用局部复打处理,其复打深度必须在断桩层或缩径区1.0m以下。复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝前进行,前后二次沈管的轴线应重合。
第5.4.9条群桩施工时,当本桩的混凝土已灌注完毕,施工邻桩的间隔时间不得超过本桩混凝土的实际初凝时间,使本桩的混凝土尚有随邻桩振动的可塑性,使混凝土不致开裂。
第五节 质量检验及质量标准
第5.5.1条钻孔在终孔和清孔后,应使用仪器对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、竖直度(斜度),泥浆相对密度、孔底沉淀厚度等进行检验,条件许可时,应尽可能采用较先进的仪器。
挖孔可采用直观检验丈量法。
第5.5.2条钻、挖孔灌注桩成孔质量允许偏差见表5.5.2。
第5.5.3条沈管灌注桩质量允许偏差见表5.5.3。
第5.5.4条每根灌注桩应留取混凝土抗压强度试件不少于2组。
第5.5.5条钻孔灌注桩应以钻取芯样法或超声波法、机械阻抗法、水电效应法等无破损
检测法对桩的匀质性进行检测,检测时应符合下列规定:
1.宜对各墩台有代表性的桩用无破损法进行检测,重要工程或重要部位的桩宜逐根进行检测,无条件用破损法检测时以及钻孔桩为柱桩时,应采用钻取芯样法对至少3~5%根(同时不少于2根)桩进行检测;对柱桩并应钻到桩底0.5m以下;
2.对质量有怀疑的桩及因灌注故障处理过的桩,均应进行检测。 第5.5.6条钻孔桩水下混凝土的质量应符合下列要求: 1.强度符合要求,评定方法可参照第十章规定; 2.无断层或夹层;
3.钻孔桩桩底不高于设计标高,桩底沉淀厚度不大于设计规定; 4.桩头凿除预留部分后无残余松散层和薄弱混凝土层; 5.须嵌入承台内的桩头及锚固钢筋长度符合要求。
钻孔灌注桩成孔质量允许偏差表5.5.2 编号 1 2 3 4 项目 孔的中心 位置 孔径 倾斜度 孔深 允许偏差 群桩:不大于10cm 单排桩:不大于5cm 不小于设计桩径 直桩:小于1/100 斜桩:小于设计斜度的±2.5% 摩擦桩:不小于设计规定 柱桩:比设计深度超深不小5cm 摩擦桩:不大于0.4~0.6d(d为设 计桩径) 柱桩:不大于设计规定 相对密度1.05~1.2 粘度17~20s含砂率<4% 附注 斜桩以水平面偏差计算 柱桩是指支承在岩面 及嵌入岩层的桩 孔内沉淀 土厚度 清孔后泥 浆指针 应尽量争取不大于0.4d 6 在钻孔的顶、中、底分别取样检验,以其平均值为准 注:编号6是指用换浆法清孔后,拟在泥浆中灌注水下混凝土的要求。
沈管灌注桩质量允许偏差表5.5.3 项目 竖桩 中心 位置 倾斜度 桩数为1~2根或单排桩基中的桩 桩数为3~20根的桩基中的桩 桩数大于20根的桩基中的桩 竖桩 斜桩倾斜角的正切值 最外边的桩 中间桩 允许偏差 5cm 1/2D 1/2D D 1/100 15% 注:①D为桩径;
②倾斜角为斜桩中心线与竖直线的夹角。
第六章 管柱基础
第一节 一般规定
第6.1.1条 本章适用于深水设置防水围堰的管柱基础施工。 第6.1.2条 关于钢板桩围堰或套箱围堰、灌注围堰封底水下混凝土、浇筑承台混凝土及质量检查等工序,应符合本规范有关章节规定。
第6.1.3条 管柱基础施工时,应设置控制管柱倾斜和防止位移的导向结构, 导向结构的布置应便于下沉和接高管柱。对于围笼式导向结构,尚应考虑其顶面便于安设钻机并兼作钢板围堰支撑之用。
第6.1.4条 管柱振动下沉时, 应考虑附近地面的可能沉陷和振动力对邻近建筑物和相邻管柱的影响,施工时应注意观测。
第6.1.5条 水上施工时, 应对施工结构和施工船只的锚碇设备的受力状态进行检查和调整。
第二节 管柱的制作、存放和运输
第6.2.1条 钢筋混凝土管柱和预应力混凝土管柱应根据施工具体条件, 分节预制。预制方法,可采用普通浇筑法或旋转浇筑法,除应按照本规范有关章节规定执行外,还应符合下列要求:
1.管柱节与节之间的连接通常用法兰盘接头,法兰盘制成后的允许偏差: (1)法兰盘顶面任意两点高差 2mm; (2)螺栓孔中心对法兰盘中心径向长度 ±0.5mm; (3)顺圆周相邻两孔间长度 ±0.5mm; (4)顺圆周任意不相邻两孔间长度 ±1mm; (5)接头法兰盘不得突出管壁之外。
2.钢筋混凝土管柱或预应力混凝土管柱的钢筋骨架安设,应按本规范第九章有关规定施工,并应符合下列要求:
(1)预应力混凝土管节的预应力主钢筋应采用整根钢筋; (2)预应力混凝土管节的预应力主钢筋与法兰盘焊接时, 应尽量减小各主钢筋间的初始应力差值;
(3)主钢筋与法兰盘联结部分,必须保证足够的焊接长度, 并不得引起法兰盘的变形; (4)不得在钢筋骨架上使用电弧焊。
3.在固定台座上用先张法制作预应力混凝土管柱时,主钢筋的张拉作业应按照本规范第十一章有关规定执行。
浇筑及养护管柱混凝土,除应按照本规范有关规定执行外,为提高管壁的抗裂性能,并应注意以下各点:
(1)粗骨料以碎石为宜;
(2)竖立浇筑时,管壁顶部混凝土必须浇筑密实,并与法兰盘粘着良好; (3)每节管柱必须一次浇成。
4.需要钻岩嵌固的管柱,在钻头冲击升降范围内的管柱内壁周围应用钢板保护。 5.导向木的联结螺栓严禁伸出木体外,以免挂住管柱的法兰盘。 第6.2.2条管柱成品应符合下列规定:
1.钢筋混凝土和预应力混凝土管柱允许偏差: (1)内径和外径±20mm;
(2)管壁厚度±10mm;
(3)长度 ±20mm; (4)法兰盘平面对垂直于管柱轴线面的倾斜度0.2%; (5)管柱的纵向弯曲矢高0.2%管节长度。
2.预应力混凝土管柱的管壁不得有裂纹;钢筋混凝土管柱的管壁允许有局部裂纹,但其深度不得大于20mm,宽度不大于0.25mm,长度不大于管壁厚的2倍。
第6.2.3条钢管柱的制作,除参照本规范第十五章及第四章钢桩制造有关规定外,还应符合下列要求:
1.钢管柱上下两相邻壁板的竖直拼接缝应错开,其错开距离沿弧长不得小于1m。 2.成品管节允许偏差: (1)圆周长度1%圆周长;
(2)同一横截面任意两直径差±6mm;
(3)长度、法兰盘平面倾斜度、管壁纵向弯曲矢高偏差同混凝土管柱。
第6.2.4条应根据成品管节检验资料及设计所需每根管柱长度,组合配套,作好标志,使整根管柱的曲折度满足设计要求。
第6.2.5条管柱在横卧、多层堆放及运送时,应采取防止管柱滚动的措施,多层堆放时,并应验算管壁强度。大直径管柱竖立堆放时应验算其稳定性。
第三节 管柱下沉导向设备的制作、拼装、浮运及就位
第6.3.1条管柱下沉的导向设备,可根据水深、流速和基础尺寸,选用框式或整体围笼式导向结构。
第6.3.2条框架、围笼的一般杆件宜采用万能杆件拼装,特殊杆件应按照本规范第十五章有关规定加工,杆件加工完成后,必须进行试拼。
第6.3.3条导向框架一般可一次拼装完成,运至墩位,起吊就位后予以固定。 整体围笼一般宜采用一次拼装方案,即在岸边或船上将围笼一次拼装完成,运致墩位用多台浮式吊机铺以平衡重起吊、下沉、就位后,用围笼托架支承在导向船上。如限于条件,亦可采用分层拼装方案,即在岸边拼装下部几层,运至墩位后,起吊下沉就位,支承在导向船上,再接高以上各层。
第6.3.4条围笼拼装可按铺设工作平台、内芯桁架、导环、托架等工序进行,拼装时应注意下列事项:
1.在拼装船的工作平台上放样时,应使围笼中心与拼装船重心符合; 2.严格控制底层节点位置,确保底节内芯桁架尺寸准确,必要时可加拼临时水平杆件和斜撑,防止接高时变形,每接高8m,应加设风缆,以策安全;
3.内芯桁架拼装时,严禁扩大杆件螺孔;
4.导环拼装时,必须保证其位置正确,两导环外缘相对位置允许偏差为l/500(l为相邻导环间距);
5.导向木的联结螺栓,严禁伸出木体外,以免挂住管柱的法兰盘。
第6.3.5条拼装好的围笼在浮运前应做好定位船、导向船、拖轮、锚碇设备和浮运的准备工作,定位船和导向船除考虑其结构强度外,还应有足够的面积供设备安置和操作。锚碇设备的钢丝缆绳尾端,应连接一定长度的铁链。浮运、定位时的技术要求和注意事项,应参照下列规定处理:
1.浮运现场,应根据情况配备必要数量的安全设备和备用船只; 2.浮运宜在白天良好天气进行;潮汐河流宜选择在高低平潮前进行,争取浮运船组在平潮流速小时完成定位和连接工作;浮运速度不宜超过3km/h;
3.水上定位设施的锚碇,在一般单流向河流中主锚应在上游布置,在潮汐河流中应上下游对称布置;各边锚及主锚位置,应尽量与桥墩顺流向中轴线对称;
4.在一般单流向河流中,浮运船组靠近上游定位船后,即应将拉缆与定位船联结,然后将浮运船组溜放至墩位附近与已锚好的浮运船组的边锚拉缆联结;调整好浮运船组位置后,准备起吊围笼下沉;在潮汐河流中,应在墩位上下游分别对称设置定位船和主锚。
第6.3.6条围笼下沉时,应注意下列事项: 1.下沉起吊前应对起吊设备进行全面检查;
2.所有吊点(包括平衡重吊点)应互相配合同时起吊,并保持围笼重心在两个主吊点连线上;待围笼吊高脱离拼装船后,即将拼装船撤出;
3.所有吊点应同时均匀下放,直至围笼托架稳固的支承在导向船上时,方可卸除主吊点,待围笼悬挂在定位管柱上后,撤去平衡重;
4.围笼铰锚定位时,应随时松紧围笼的风缆;
5.围笼悬挂到定位管柱上以前,应经常检查、调整锚缆受力情况,以保证围笼位置准确稳定;围笼悬挂到定位管柱上之后,应尽快拆去围笼托架,解除与导向船间的联系;
6.围笼定位后,中心与墩位中心的允许偏差应符合设计规定,如设计无规定,允许偏差不得大于H/100(H是围笼高度(m)),且不得大于25cm。
第四节 管柱下沉与钻岩
一 管柱下沉
第6.4.1条应根据覆盖层土质和管柱下沉深度,用振动、管柱内除土(吸泥)和管柱内射水等方法交替进行使管柱下沉,必要时还可采取管柱外射水、射风等措施。
第6.4.2条振动沉桩机的选择应满足下列条件: 1.振动沉桩机的额定振动力应大于振动体系(包括管柱除去浮力的重力、振动沉桩机重力和钢底座重力)重力的1.3~1.5倍;
2.振动沉桩机的额定振动力应大于土的动摩擦力: P>ftuH
式中P──振动力(kN); ft──动摩擦力值(kPa),见表6.4.2; H──管柱入土深度(m);
动摩擦力值 表6.4.2 土的 名称 砂类土 碎石土 粘性土 ft值(kPa) 除土振动下沉管柱 除土外射水振动下沉管柱 9~10 8~11 10~12 7~9 8~9 施工方法说明 除土至管柱刃脚以下 射水、除土、振动交替进行 u──管柱周长(m)。
第6.4.3条 两台振动沉桩机并联使用时, 应选用同型号的振动沉桩机及电机,并同步运转。
第6.4.4条 应根据土质、管柱下沉深度、结构特点、 振动力大小及其对周围建筑设施的影响等具体情况,规定振动下沉速度的最低限值,每次连续振动时间不宜超过5min。当管柱内除土后继续振动时仍不下沉,或振动时明显回跳、倾斜加剧以及大量翻砂涌水时,应立即停振并处理。
第6.4.5条 管柱连接时,应按照第6.2.4条的规定,将组合配套管节按标志接长,连接法兰盘的螺栓应以管柱轴线对称逐次拧紧,并将螺帽焊固。
第6.4.6条 管内除土应注意下列事项:
1.根据管柱直径、土层种类及深度,选用适宜的取土机械和吸泥设备; 2.在砂土层采取吸泥机除土时,应尽量保持管柱内水位高于管柱外水位,防止管柱内发生大量翻砂,引起管壁受张破裂或产生较大倾斜和位移;
3.应均匀除土,防止管柱倾斜和位移; 4.采用抓斗除泥时,应防止抓斗碰损管壁。 第6.4.7条当管柱发生倾斜和位移时,可采取管柱内不平衡除土、管柱内不均衡射水冲刷或在振动时在管柱顶部施加适当侧向力等措施,加以纠正。
第6.4.8条当管柱下沉困难时,应针对原因采取相应措施: 1.遇粘土层时,可先用高压射水在管柱内多点插射或用其它措施,破坏粘土结构后再除土振动下沉;
2.遇孤石、树木、铁件或其它障碍物时,可用冲击设备击碎或水平切割等方法排除; 3.不得用爆破方法排除障碍物或作为下沉管柱的措施。 第6.4.9条管柱群的下沉顺序,应考虑悬挂围笼、下沉相互影响以及便于施工等因素确定,并须在施工组织设计文件中标明。
第6.4.10条管柱下沉的施工允许偏差和质量要求: 1.倾斜度:
(1)需钻岩的1%; (2)不需钻岩的2%;
(3)单排管柱无论钻岩与否,顺桥方向(各管柱倾斜度不宜同向)1%; 2.位移:
(1)管柱群顶面中心,顺桥或横桥方向 25cm; (2)单排管柱顶面中心,顺桥方向15cm; 横桥方向25cm;
(3)嵌岩管柱相邻两柱底平面中心间偏差,应满足相邻孔间设计最小岩壁厚度的要求。 第6.4.11条摩擦支承管柱,在接近设计标高的最后下沉阶段,不得射水。挖土面应比设计柱底标高稍高,用振动下沉达到设计标高。
二 管柱钻岩
第6.4.12条钻岩前应掌握基础范围内的岩石性质、岩面标高(包括岩面倾斜度)、风化层厚度等有关地质资料,以便选择合适的钻岩设备和妥善的技术措施。
第6.4.13条管柱刃脚接近岩面时,应查明刃脚周围与岩面接触情况,若为风化岩层,应尽量将管柱入风化岩层内,若岩面不平,对岩面与刃脚间可能引起翻砂的缝隙、空洞,应采取措施封堵,并适当加高管柱内水头。若岩面局部高差或倾斜较大时,应用水下混凝土或粘土片石填平后再行钻岩。
第6.4.14条管柱群钻岩时,钻岩顺序应合理安排,便于多机同时作业(互不干扰)和防止破坏邻孔孔壁间岩层和影响邻孔已填充混凝土的质量。
第6.4.15条采用冲击式钻机钻岩时,应注意下列事项:
1.按岩石坚硬程度,尽量选用起重能力较大、冲击速度较快的钻机和较重的钻锥; 2.钻锥刃脚平面宜呈十字型,其端部应带有弧刃,刃脚尖宜用高硬度及耐磨的合金焊条堆焊或用高硬度合金钢镶嵌;
3.钻岩时,钻头中心应对准管柱底口中心;
4.钻进过程中,应经常检查钻头转向装置,使钻锥能顺畅旋转,以提高钻进效能及防止钻孔出现十字槽,若孔底出现十字槽时,可回填片石重钻;
5.钻进过程中,应投入适量性能良好、能够浮悬钻渣的粘土,并应及时清出钻渣;
6.严格防止打空锤,在开钻时更应注意。
第6.4.16条采用旋转式牙轮钻机钻岩时,除应按照本规范第五章旋转式钻机有关规定办理外,还应注意以下事项:
1.有倾斜的管柱钻岩时,应先测定柱顶与柱底中心位置,并将钻锥中心对准柱底与柱顶中心平分点处;
2.采取减压钻进的方式施钻,开钻时先空转、后给进,钻压应小,待钻头全面接触岩面进入正常钻岩后,才可将钻压逐步加大,但最大也不应超过钻具扣除浮力后总重力的80%;
3.采用反循环排渣钻进时,应保持管柱内水位高出管柱外施工水位一定高度,防止翻砂; 4.遇有严重翻砂现象时,除采取封堵缝隙、空洞,提高管柱内水位外,并应控制排渣系统的风压、风量,缓慢排出水渣;
5.应定期提升钻锥检查成孔情况,防止卡钻;
6.钻岩过程中,应严防铁件坠入孔内,严禁在孔底有铁件的情况下施钻。 第6.4.17条管柱内钻岩成孔的孔径及有效深度应符合设计要求。
第五节 管柱内清孔
第6.5.1条管柱内清孔应注意下列事项:
1.钻孔完毕后,应将附着于管柱孔壁的泥浆清洗干净,并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物取出;
2.管柱下沉至岩面(不需钻岩)者,应清除岩面风化层;
3.清孔可用空气吸泥机、水力吸泥机,必要时辅以高压射水、射风;为防止翻砂,管柱刃脚上下各0.5m范围内不得吸泥、射水、射风,且管柱内水位必须保持高出水面1.5~2.0m;在有潮汐处施工时,必须采取稳定管柱内水头的措施;
4.若岩面局部高差或倾斜度较大时,则必须采取其它适当措施,防止流砂涌入管内; 5.清孔结果应仔细检查,在不具备潜水直接检查的条件时,可用射水、射风冲起孔底残留物,使之沉淀在吊入孔底的圆盘内,依取出沉淀物的数量进行鉴定,1h孔底平面上沉淀物平均厚度不应大于设计要求。
第六节 管柱内水下混凝土灌注
第6.6.1条钢筋骨架的安装应按第五章有关规定执行,钢筋骨架的埋置长度,应符合设计要求。
第6.6.2条 为防止孔壁坍塌或流砂涌入孔内,每孔钻岩完成后, 应尽速进行清孔和灌注混凝土。
第6.6.3条 为保证混凝土与柱底岩层良好粘结, 灌注混凝土前应先射水冲刷孔底,使泥砂和沉渣悬浮,然后立即开始灌注混凝土。
第6.6.4条 灌注工作应连续进行, 使导管下口以上的混凝土经常处于塑性状态。 第6.6.5条 当管柱基底钻孔岩盘破碎时, 为防止水下混凝土和砂浆流入相邻孔内,在已成钻孔未灌注混凝土前,相邻管柱不得钻孔;若邻柱已钻孔,就重新扫孔、清孔,当孔径、孔深符合设计要求后,再下钢筋骨架、灌注水下混凝土。
第6.6.6条 其他注意事项可参考第五章钻孔桩水下混凝土施工有关规定。 第6.6.7条 管柱水下混凝土质量应符合下列要求: 1.混凝土强度应满足设计要求;
2.每一管柱群基础,应至少有5~10%的管柱钻取混凝土芯样进行检查, 钻取深度应至柱底以下不小于0.5m,在混凝土芯样取出后,应立即用水泥砂浆封孔;
3.柱底混凝土与基岩应粘结良好;
4.混凝土芯样外观应良好,名区段取样率一般宜达到90%以上。
第七章 沉井基础
第一节 一般规定
第7.1.1条沉井施工前,应对沉进入土地层及基底岩面地质资料进行分析研究,制订切实可行的下沉方案。
第7.1.2条沉井下沉前,应对附近的堤防、建筑物和施工设备采取有效的防护措施,并在下沉过程中,经常进行沉降观测。
第7.1.3条沉井施工前,应对洪汛、凌汛、河床冲刷、通航及漂流物等作好调查研究,需要在施工中渡汛、渡凌的沉井,应制订必要的措施,确保安全。
第二节沉井的制作和施工准备
一 就地制作的沉井
第7.2.1条沉井位于浅水或可能被水淹没的岸滩上时,宜就地筑岛制作沉井;在制作至下沉过程中无被水淹没可能的岸滩上时,可就地整平夯实制作沉井;在地下水位较低的岸滩,若土质较好时,可开挖基坑制作沉井。
第7.2.2条制作沉井的岛面、平台面和开挖基坑施工的坑底标高,应比施工最高水位高出0.5m~0.7m,有流冰时,应再适当加高。
第7.2.3条水中筑岛除应按第三章有关规定办理外,还应符合以下要求: 1.筑岛尺寸应满足沉井制作及抽垫等施工要求,无围堰筑岛,一般须在沉井周围设置小于2m宽的护道;有围堰筑岛其护道宽度可按式(7.2.3)计算:
b≥Htg(45°-ψ/2) (7.2.3)
式中H──筑岛高度;
ψ──筑岛土饱和水时的内摩擦角。
护道宽度在任何情况下不应小于1.5m;如实际采用护道宽度b小于式(7.2.3)计算值,则应考虑沉井重力等对围堰所产生的侧压力影响;
2.筑岛材料应用透水性好、易于压实的砂土或碎石土等,且不应含有影响岛体受力及抽垫下沉的块体;岛面及地基承载力,应满足设计要求;无围堰筑岛临水面坡度,一般可采用1:1.75至1:3;
3.在施工期内,水流受压缩后,应保证岛体稳定,坡面、坡脚不被冲刷,必要时应采取防护措施;
4.在斜坡上筑岛时,应有防滑措施。在淤泥等软土上筑岛时,应将软土挖除换填或采用其他加固措施。
第7.2.4条筑岛沉井一般采用钢筋混凝土厚壁沉井,应在场地和沉井纵、横向中轴线位置检查合格后制作。
第7.2.5条在支垫上立模制作沉井时,应符合下列要求:
1.支垫布置应满足设计要求及抽垫方便,垫木下应用砂垫层填实,其厚度一般为0.3~0.5m;垫木之间应用砂填平,不得在垫木下垫塞木块、石块来调整顶面高度;
2.垫木顶面应与钢刃脚底面紧贴,使沉井重力均匀分布于各垫木上;
3.模板及支撑应具有足够的强度和较好的刚性,内隔墙与井壁连接处垫木应联成整体,底模应支承于垫木上,以防不均匀沉陷;外模与混凝土面贴接一侧应平直并刨光。
第7.2.6条刃脚部分采用土模制作时,应注意下列事项: 1.刃脚部分的外模,应能承受井壁混凝土的重力在刃脚斜面上产生的水平分力;土模顶面的承载力应满足设计要求,土模顶面一般宜填筑至沉井隔墙底面;
2.土模一般宜用粘性土填筑,当土质良好,地下水位低时,亦可开挖成土模;土模表面
及刃脚底面的地面上,均应铺筑一层2~3cm水泥砂浆,砂浆层表面涂隔离剂;
3.有良好的防水、排水设施。
第7.2.7条沉井分节制作高度,应能保证其稳定,又有适当重力便于顺利下沉。底节沉井的最小高度,应能抵抗拆除垫木或挖除土模时的竖向挠曲强度,除土条件许可时,应尽可能高些,一般每节高度不宜小于3m。
第7.2.8条筑岛沉井底节支垫的抽除,应符合以下要求: 1.沉井混凝土强度满足沉井抽垫受力的要求时方可抽垫;
2.垫木应分区、依次、对称、同步地向沉井外抽出,随抽随用砂土回填捣实;抽垫时应防止沉井偏斜;
3.定位支点处垫木,应按设计要求的顺序尽快地抽出。 第7.2.9条拆除土模应符合下列要求:
1.底节混凝土达到设计要求强度后方可拆除土模;
2.自中心向四周分区、分层、同步、对称挖土,防止沉井发生倾斜; 3.拆除土模时,不得先挖沉井外围的土。刃脚斜面及隔墙底面粘附于土模的残留物应清除干净,防止影响封底混凝土质量。
二 浮式沉井
第7.2.10条位于深水中的沉井,可采用浮式沉井。根据河岸地形、设备条件,进行技术经济比较,确定沉井结构、制作场地及下水方案。
在浮船上或支架平台上制作沉井时,浮船、支架平台的承载力应满足设计要求。
第7.2.11条浮式沉井可采用空腔式钢丝网水泥薄壁沉井、钢筋混凝土薄壁沉井、钢壳沉井、装配式钢筋混凝土薄壁沉井以及带临时井底沉井和带气筒沉井等,其制造工艺可参照本规范有关规定和有关资料。
第7.2.12条浮式沉井下水、浮运前应进行下列工作: 1.各类浮式沉井均须灌水下沉,各节均应在下水以前进行水密性检查;底节还应根据其工作压力,进行水压试验,合格后方可下水;
2.浮运下沉井前,应对所经水域和沉井位置处河床进行探查,所经水域应无妨碍浮运的水下障碍物,沉井位置河床应基本平整(否则应先清理);
3.准备好拖运、定位、导向、锚碇、潜水和沉井的排水灌水设施;起吊下水的沉井,还应对起重设备进行检查;
4.掌握水文、气象和航运情况,并与有关部门联系、配合,必要时宜在浮运沉井过程中中断航运;
5.浮运沉井的实际重力与设计重力不符时,应重新验算沉入水中的深度是否安全可靠。 第7.2.13条浮式沉井的底节可采用滑道、起重机具、涨水自浮、除土及沉船等方法下水,其技术要求可参照本规范有关规定和有关资料。
第7.2.14条浮式沉井底节入水后,悬浮接高时的初步定位位置,应根据下水方法,底节沉井的高度、大小、形状与水深、流速、河床面土质等因素确定,还应考虑在悬浮状态下沉井接高和下沉过程中墩位处河床面受冲淤的影响,综合分析确定适当的初步定位位置。
第7.2.15条浮式沉井在悬浮状态下接高时,应注意下列事项: 1.沉井底节下水后接高前,应向沉井内灌水或从气筒内排气,使沉井入水深度增加到沉井接高混凝土灌筑完后要求的深度,然后在灌筑接高混凝土增加重力过程中,同时向井外排水或向气筒内补气,以维持沉井入水深度不变;
2.在灌水或排气过程中,应检查并调整固定沉井位置的锚碇系统;
3.在灌水、排气或排水、补气及灌筑接高混凝土过程中,应均匀、对称地进行;
4.带临时性井底的浮式沉井和空腔井壁沉井,应严格控制各灌水隔舱间的水头差不得超过设计规定;
5.带气筒的浮式沉井,气筒应加防护。
第7.2.16条浮式沉井必须对浮运、就位和落床时的稳定性进行验算。 第7.2.17条沉井浮运、定位、落床时应注意下列事项: 1.浮运和落床应在沉井混凝土达到设计要求的强度后,并尽可能安排在能保证浮运工作顺利进行的低水位或水流平稳时进行;
2.沉井浮运宜在白昼无风或小风时,以拖轮拖运或绞车牵引进行;对水深和流速大的河流,为增加沉井稳定,可在沉井两侧设置导向船,沉井下沉前初步锚碇于墩位的上游处,在沉井浮运、下沉的任何时间内,露出水面的高度均不应小于1m;
3.落床前应对所有缆绳、锚链、锚碇和导向设备进行检查调整,使沉井落床工作顺利进行,并注意水位涨落时对锚碇的影响;
布置锚碇体系时,尽可能使锚绳受力均匀,锚绳规格和长度应相差不大,边锚预拉力要适当,避免导向船和沉井产生过大摆动或折断锚绳。
4.准确定位后,应向井孔内或在井壁腔格内迅速、对称、均衡地灌水,使沉井落至河床;在水中拆除底板时,应注意防止沉井偏斜;薄壁空腔沉井落床后,可对称、均衡地排水,灌筑混凝土和加压下沉;
5.沉井着床后,应随时观测由于沉井下沉的阻力和压缩流水断面引起流速增大而造成的河床局部冲刷,必要时可在沉井位置处用卵、碎石垫填整平,改变河床上的粒径,减小冲刷深度,增加沉井着床后的稳定;
6.沉井着床后,应采取措施使其尽快下沉,并加强对沉井四周冲刷情况的观测和沉井平面位置及偏斜的检查,发现问题,立即采取措施并予调整。
第三节 沉井入土下沉
第7.3.1条沉井宜采用不排水除土下沉,当限于设备条件,在稳定的土层中,也可采用排水除土下沉。采用排水除土下沉时,应有安全措施,防止发生人身安全事故。
第7.3.2条下沉沉井时,不宜使用爆破方法,在特殊情况下,必须采用爆破时,应严格控制药量。
第7.3.3条沉井下沉时应注意下列事项:
1.下沉过程中,应随时掌握土层情况,做好下沉观测记录,分析和检验土的阻力与沉井重力关系,选用最有利的下沉方法;
2.下沉通过粘土胶结层或沉井自身重力偏轻下沉困难时,可用井外高压射水或降低井内水位等方法下沉;若结构受力容许下,亦可采用压重或接高沉井下沉;
3.正常下沉时,应自中间向刃脚处均匀对称除土;对于排水除土下沉的底节沉井,设计支承位置处的土,应在分层除土中最后同时挖除;由数个井室组成的沉井,为使下沉不发生倾斜,应控制各井室之间除土面的高差,并避免内隔墙底部在下沉时受到下面土层的顶托;
4.下沉时应随时注意正位,保持竖直下沉,至少每个下沉1m检查一次;沉井入土尚未超过其平面最小尺寸的1.5~2倍时,最易出现倾斜,应及时注意校正,但偏斜时的竖直校正,一般均会引起平面位置的移动;
5.合理安排沉井外弃土地点,避免对沉井引起偏压;在水中下沉时,应注意河床因冲淤引起的土面高差,必要时可用沉井外弃土来调整;
6.采用吸泥吹砂等方法在不稳定土质或砂土中下沉时,必须备有向井内补水的设施,保持井内外的水位相平或井内略高于井外水位,防止翻砂;吸泥器应均匀吸泥,防止局部吸泥过深,造成沉井下沉偏斜;
7.下沉至设计标高以上2m左右时,应适当放慢下沉速度并控制井内除土量和除土位置,以使沉井平稳下沉,正确就位。
第7.3.4条沉井下沉遇障碍物时,立即停止下沉,经详细检查,排除障碍物后方得继续下沉。
第7.3.5条沉井下沉遇到倾斜岩层时,应将表面松软岩层或风化岩层凿去,并尽量整平,使沉井刃脚的2/3以上嵌搁在岩层上,嵌入深度最小处不宜小于0.25m,其余未到岩层的刃脚部分,可由工人或潜水员用袋装混凝土等填塞缺口。刃脚以内井底岩层的倾斜面,应凿成台阶或榫槽后,清渣封底。
第7.3.6条采用空气幕(减小井壁摩阻力)下沉沉井时,应符合下列规定: 1.空气幕的设计和布置
(1)压风机具有设计要求的风压和风量,风压应大于最深喷气孔处的水压力加送气管路损耗,一般可按最深喷气孔处理论水压的1.4~1.6倍考虑;风量可按喷气孔总数及每个喷气孔单位时间内所耗风量计算;
地面风管应尽量减少弯头、接头,以降低气压损耗;
为稳定风压,在压风机与井外送气管间,应设置必要数量的储气风包;
(2)喷气孔的选型应以布设简单、不易堵塞、便于喷气扩散为原则,常见喷气孔是设于15×5cm气斗中,直径为1mm;
喷气孔的数量应以每个喷气孔所能作用的面积决定,平均可按1.0~1.6m2个考虑,如条件许可,适当多设气斗效果更好;
刃脚以上3m内不宜设置喷气孔,防止压气时气由刃脚底进入井内引起翻砂;
(3)井壁内预埋管一般为环形管与竖管,喷气孔设在环形管上;也可以只设竖管,喷气孔设在竖管上,可根据施工设备条件和实际情况决定,但管尾端均应有防止砂粒堵塞喷气孔的储砂筒设施;
(4)每节沉井下沉前,管道、气斗应经压风检验,如有堵塞,应采取补救措施。 2.沉井下沉时应注意下列事项:
(1)在整个下沉过程中,应先在井内除土,消除刃脚下土的抗力后再压气,但也不得过分除土而不压气,一般除土面低于刃脚0.5~1.0m时,即应压气下沉,压气时间不宜过长,一般不超过5min/次;放气顺序应先上部气斗,后下部气斗,以形成沿沉井外壁上喷的气流;
(2)气压不应小于喷气孔最深处理论水压的1.4~1.6倍,应尽可能使用风压机的最大值;
(3)停气时应先停下部气斗,依次向上,最后停上部气斗,并应缓慢减压,不得将高压空气突然停止,防止造成瞬间负压,使喷气孔内吸入泥沙而被堵塞。
第7.3.7条纠正沉井倾斜和位移时,可按下列规定处理:
1.纠偏前,应先摸清情况,分析原因,然后采取相应措施;如有障碍物应首先排除; 2.纠正倾斜时,一般可采取偏除土、偏压重、顶部施加水平力或刃脚下偏支垫等方法进行;对空气幕沉井可采取偏侧压气纠偏;
3.纠正位移时,可先偏除土,使沉井底面中心向墩位设计中心倾斜,然后在对侧偏除土,使沉井恢复竖直,如此反复进行,使沉井逐步移近设计中心;
4.纠正扭转,沉井中心位置基本符合要求,仅水平角度扭转时,可在一对角线两角偏除土,在另外二角偏填土,借助于刃脚下不相等的土压所形成的扭矩,使沉井在下沉过程中逐步纠正其扭转角度。
第7.3.8条沉井接高应符合以下规定:
1.沉井接高前应尽量纠正倾斜,接高各节的竖向中轴线应与前一节的中轴线相重合; 2.水上沉井接高时,井顶露出水面不应小于1.5m;地面上沉井接高时,井顶露出地面
不应小于0.5m;
3.接高沉井的模板,不得直接支承在地面上,并应预防沉井接高后使模板及支撑与地面接触;
4.为防止沉井接高时急剧下沉发生倾斜,接高前不得将刃脚掏空,接高加重应均匀、对称地进行;
5.混凝土接缝应按本规范第十章施工缝的规定处理。 第7.3.9条沉井下沉时,如需在沉井顶部设置防水或防土围堰,围堰底部与井顶应连接牢固,防止沉井下沉时围堰与井顶脱离。
第四节 基底处理和封底
第7.4.1条沉井沉至设计标高后,应检验基底的地质情况是否与设计相符,排水下沉时,可直接检验、处理;不排水下沉时,应由潜水员进行水下检查、处理,必要时取样鉴定。
第7.4.2条基底应按下列规定处理: 1.不排水下沉的沉井
(1)基底面应尽量整平,以提高水下混凝土的灌注质量,保证水下封底混凝土在刃脚和内隔墙下满足设计要求的最小厚度;
(2)清除浮泥,防止封底混凝土和基底间掺入有害夹层;基底为岩层时,岩面残留物(风化岩碎块、卵石、砂)应清除干净,清理后有效面积(即沉井底面积扣除在刃脚下一定宽度不可能完全清除干净的面积)不得小于设计要求;岩基底为倾斜时,应按第7.3.5条规定处理;
(3)井壁隔墙及刃脚与封底混凝土接触处的泥污应予清除。
2.排水下沉的沉井,除按本条1(1)规定处理外,还应按照本规范第三章第五节有关规定施工。
第7.4.3条基底检验合格后,应及时封底。对于排水下沉的沉井,在清基时,如渗水量上升速度小于或等于6mm/min,可按第十章普通混凝土浇筑方法进行封底;若渗水量大于上述规定时,宜采用水下混凝土进行封底。
第五节 刚性导管法水下混凝土封底
第7.5.1条混凝土材料可参照钻孔桩水下混凝土有关规定,混凝土的坍落度宜为15~20cm。
第7.5.2条灌注封底水下混凝土时,需要的导管间隔及根数,应根据导管作用半径及封底面积确定。导管作用半径随导管下口超压力大小而异,其关系见表7.5.2。
导管作用半径与超压力的关系 表7.5.2
超压力(kPa) 导管作用半径(m) 75 <2.5 100 3.0 150 3.5 250 4.0 第7.5.3条 用数根导管灌注时的顺序, 应先低处后高处和先周围后中部为原则,使混凝土保持大致相同的标高。
第7.5.4条 每根导管开始灌注时所用的混凝土,宜采用较小的坍落度, 首批混凝土需要数量应通过下列计算确定。
第7.5.5条 开始灌注时,应注意下列事项:
1.应控制混凝土下降速度,在开始下降时,一般可采用系吊的隔水塞下送一段距离; 2.导管下口与井底的间距,在放隔水塞时宜稍大于塞厚,放出塞后应立即减小到10~20cm。
第7.5.6条灌注过程中,导管应随混凝土面升高而徐徐竖向提升, 导管埋深应与导管
内混凝土下落深度相适应,一般不宜小于表7.5.6-1的规定; 用多根导管灌注时,导管埋深不宜小于表7.5.6-2的规定。
导管不同灌注深度的最小埋深 表7.5.6-1 灌注深度(m) 导管最小埋深(m) 导管间距(m) 导管最小埋深(m) ≤10 0.6~0.8 ≤5 0.6~0.9 10~15 1.1 6 0.9~1.2 15~20 1.3 7 1.2~1.4 >20 1.5 8 1.3~1.6 导管不同间距的最小埋深 表7.5.6-2 第7.5.7条 在灌注过程中,应注意混凝土的堆高和扩展情况, 正确地调整坍落度和导管埋深,使每盘混凝土灌注后形成适宜的堆高和不陡于1:5的流动坡度。
混凝土面的最终灌注高度,应比设计提高不小于15cm,待灌注完成、混凝土强度达到要求后,再抽水凿除表面松弱层。
第7.5.8条 用混凝土泵通过漏斗导管灌注水下混凝土时,应符合下列规定:
1.导管直径应与混凝土泵的输送能力相适应,其关系见表7.5.8; 导管直径与混凝土泵输送能力的关系 表7.5.8 混凝土泵输送能力(m/h) 导管直径(mm) 38 180 10 200 15 240 20 260 30 300 40 350 2.正常灌注应尽速进行,拆除导管等的间隔时间不宜超过30min;
3.灌注将近结束时,应加大混凝土的坍落度和导管的埋深,使混凝土均匀地扩展,形成较平坦的表面。
第六节 水下压浆混凝土封底
一、压浆混凝土的材料与配合比
第7.6.1条 粗骨料应尽量采用较大粒径,最小粒径应在15mm以上, 可用碎石或卵石。
第7.6.2条细骨料以采用圆颗粒的细砂为宜,砂的最大粒径应满足式(7.6.2-1)及式(7.6.2-2)的要求。
dmaxDh/15~202.5mm (7.6.2-1) dmaxDmin/8~10 (7.6.2-2)
式中dmax──砂的最大粒径(mm); Dh──预填粗骨料的平均粒径(mm);
Dmin──预填粗骨料的最小粒径(mm)。
第7.6.3条压注的砂浆应符合下列要求:
1.进入压注管前的流动度宜为15~20s(流动度(稠度)试验方法见附录11-8); 2.砂浆的压注度不应小于5(压注度试验方法见附录7-2);
3.砂浆的极限切应力应为44~50Pa,粘度应为0.46~0.68Pa·s(有关资料见附 录7-1);
4.砂浆静置3h后的泌水率不应大于1.1%(泌水率的试验方法见附录11-7); 5.在一个大气压(0.1MPa)下水泥砂浆膨胀率宜为5%~10%; 6.初凝时间不应早于每一压注区段的压注完成时间。 第7.6.4条水下压注砂浆中宜掺用木质素磺酸类减水剂,以降低砂浆中的用水量并增加其流动度;还应掺入铝粉等膨胀剂,以减少水泥砂浆凝结时的收缩、增大水泥砂浆与粗骨料的粘结力,铝粉掺量约为水泥用量的0.01~0.02%。
第7.6.5条砂浆中宜掺入粉煤灰,以增加砂浆的流动度并节约水泥,粉煤灰的技术标准及掺量可按照第十章有关规定办理。
第7.6.6条压浆混凝土的配制标号(MPa)一般不应小于设计标号的1.2倍,配制的水泥砂浆强度应以压浆混凝土强度除以小于1的强度换算系数a,a值应由试验确定,一般为0.8~0.9。水泥砂浆的水灰比,根据使用的水泥品种、水泥标号和水泥砂浆的强度而定,当水泥砂浆强度为20MPa时,水灰比约为0.45~0.60。水泥砂浆的灰砂比与水灰比和水泥中混合料掺量关系,可参考表7.6.6选定。
灰砂比与水灰比的关系 表7.6.6
水灰比 混合料掺量(%) 0 10 20 30 40 1.5 1.4 1.3 1.25 1.2 1.1 1.03 0.98 0.91 0.85 0.45 0.50 0.55 灰 砂 比 0.8 0.76 0.72 0.68 0.64 0.67 0.63 0.59 0.56 0.60 0.65 注:本表适用于砂浆流动度为19±2s,砂的细度模数为1.55;条件不同时,灰砂 比应酌予调整。
压浆混凝土的砂浆压注
第7.6.7条 压注管应按设计布置预埋在粗骨料内,当预填石料(碎、 卵石或片石)厚度<2m时,压浆过程中可不提管;当其厚度≥4m时, 为了减小上拔阻力和防止水下抛石时击坏压注管,宜在压注管下部套一有孔护管筒,护管筒应高出填石高度1.5m以上,管底口应切成45°的斜面。
第7.6.8条 压注管的内径与要求的压注流量(l/min)和所填粗骨料粒径有关,一般粗骨料的最小粒径为30、60、80mm时,对于加压灌注,压注管内径可分别采用25~38、38~50、38~55mm;对于自流灌注,可分别采用38~50、50~56、60~75mm。
第7.6.9条 压注管的砂浆在石料中的扩散半径,可按式(7.6.9)计算:
HtPhH4tcww00DhdtRc
28Kh0
式中Rc──砂浆扩散半径(cm);
dt──压注管内径(cm); Ht——长度(cm);
Hw──压注管处水深(cm);
c、rw─砂浆及水的容重(N/cm3); 0──砂浆的极限切应力(N/cm2);
Dh──骨料平均粒径(cm);
Kh──骨料的附加阻力系数,碎石为4.5,卵石为4.2; Po──压注管中进浆的压力(N/cm2)。
式(7.6.9)适用于无护管筒或护管筒与灌注管之间形成的环形空隙很小时。
若系自流灌注时,将式(7.6.9)中分子P0一项取消。
第7.6.10条 压浆时压注管的砂浆在骨料中上升的高度hc(cm)可按式(7. 6.10)计算:
4Ht0pHHtcwwodthccwDh28Kh0Dh(7.6.10)
式中符号意义同式(7.6.9)。若系自流灌注时,将式(7.6.10)中分子P0 一项取
消。
第7.6.11条 压浆管呈正方形布置时,压注管的中距应≤1.2Rc; 当压注管呈梅花形布置时,压注管中距应≤1.47Rc,压注管排距应≤1.27Rc,Rc为每根压注管砂浆的扩散半径。
第7.6.12条 压注管插入水泥浆面的深度宜为砂浆上升极限高度的0.4~0.5 倍,一般可控制为0.8~1.2m。
第7.6.13条 压注管管底所需的出浆压力P1可按式(7.6.13-1)计算: 式中符号意义同式(7.6.9)。
采用加压灌注时,压注管上口的进浆压力P0可按式(7.6.13-2)计算: P0=P1+hcγc-Htγc (7.6.13-2)
其中 hc32Htdtc2 (7.6.13-3)
2
式中 P0──压注管进浆压力(N/cm);
2
P1──压注管下口出浆压力(N/cm); hc──沿程阻力损失(浆柱高)(cm);
2
η──砂浆粘度(N/cm·s); v──压注管内砂浆流速(cm/s),一般为0.6~1.2cm/s; 其他符号意义同前。
采用自流灌注时,压注管上口高出水面的最小高度Hc可按式(7.6.13-4)计算:
Hc28Khhc0cwHwhcDh4KtHw0 (7.6.13-4)
cDh4Kt0式中Hc──压注管上口高出水面的最小高度(cm);
Kt──管径选择系数,石料最小粒径为30、60、80mm时,Kt分别为0.6~0.79、0.92~1.2、1.07~1.33;
其他符号意义同前。
第7.6.14条 压浆混凝土的水泥砂浆用量Vc可按式(7.6.14)计算: Vc=KneV
3
式中Vc──水泥砂浆用量(m); Kn──充填增实系数1.03~1.10;
e──所填石料的空隙率,由试验得出,一般为38~48%;
3
V──水下压浆混凝土数量(m)。
当采用水灰比较大的水泥砂浆压注时,还应考虑泌水影响,应适当增加水泥用量。 第7.6.15条在深水中进行压浆混凝土施工时,水泥砂浆的膨胀系数应按式(7.6.15)计算,并据以渗入所需的膨胀剂。膨胀率的试验方法见附录11-7。
hEhEp1(7.6.15)
10式中Eh──在h水深时,配制砂浆应具有的膨胀率; Ep──大一个大气压下,配制砂浆应具有的膨胀率; h──压注管水深(m)。
第7.6.16条水下压浆混凝土应连续施工,避免水下接缝。
第7.6.17条水下压浆混凝土施工的其他规定,可参照本章五节(水下混凝土封底)。
第七节 井孔填充和顶板浇筑
第7.7.1条井孔填充与否,应按设计规定处理。
第7.7.2条不排水封底的沉井,应在封底混凝土强度满足抽水后受力要求时方可抽水。 第7.7.3条当沉井顶部需要浇筑钢筋混凝土顶板时,应在抽水回填后再行浇筑。
第八节 沉井基础检验
第7.8.1条 沉井基础施工应进行阶段检验并填写隐蔽工程检查记录。 第7.8.2条沉井基底应在处理前按第7.4.1条进行检验,检验内容应符合本规范第三章第五节有关规定。对不排水下沉的沉井,基底应由潜水员进行必要的各项检验。
沉井制作场地、浮式沉井的水下基床、沉井的制造以及封底、填充、封顶等检验内容,除符合本章规定外,还应符合本规范其他有关规定。
第7.8.3条 沉井制作的允许偏差,应符合表7.8.3的规定。 沉井制作允许偏差 表7.8.3 项次 沉井平面尺寸 1 (1)长度、宽度 (2)曲线部分的半径 (3)两对角线的差异 沉井井壁厚度 2 (1)混凝土、片石混凝土 (2)钢筋混凝土 项 目 允许偏差 ±0.5%,当长、宽大于24m时, ±12cm ±0.5%,当半径大于12m时,±6cm 对角线长度的±1%,最大±18cm +40mm -30mm ±15mm 注:①对于钢沉井及结构构造、拼装等方面有特殊要求的沉井,其平面尺寸允 许偏差值应按照设计要求确定;
②井壁的表面要平滑而不外凸,且不得向外倾斜。
第7.8.4条沉井(沉完就位)的质量应符合下列规定:
1.沉井刃脚底面标高应符合设计要求;
2.底面和顶面中心与设计中心的偏差,纵横方向为沉井高度的1/50(包括因倾 斜而产生的位移);对于浮式沉井,允许偏差值增加25cm; 3.沉井的最大倾斜度为1/50沉井高度;
4.矩形、圆端形沉井的平面扭转角偏差,就地制作的沉井不得大于1°; 浮式 沉井不得大于2°。
第八章 模板、拱架和支架
第一节 一般规定
第8.1.1条本章适用于公路桥涵就地浇筑和工地、工厂预制构件的混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土和砖石圬工所用的模板、拱架及支架设计和施工。脚手架的设计和施工,可参照本章有关规定。
第8.1.2条模板、拱架和支架的设计和施工应符合下列要求:
1.具有必须的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证结构物各部形状、尺寸准确;
2.尽可能采用组合钢模板或大模板,以节约木材,提高模板的适应性和周转率; 3.模板板面平整,接缝严密不漏浆;
4.拆装容易,施工时操作方便,保证安全。
第8.1.3条模板、拱架和支架宜采用钢材、木材和其他符合设计要求的材料制作。 钢材一般可采用国家标准《普通碳素结构钢技术条件》(GB700-79)中的3号钢标准。 木材应符合交通部标准《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-85)中承重结构选材标准,其树种可按各地区实际情况选用,材质不宜低于Ⅲ等材。
第8.1.4条在条件适宜处,可使用土牛拱胎,有关土牛拱胎规定,参见第十八章。
第二节 模板、拱架和支架的设计
第8.2.1条模板、拱架和支架设计,应包括下列主要内容: 1.绘制模板、拱架和支架总装图、细部构造图;
2.在计算荷载作用下,对模板、拱架及支架结构按受力程序分别验算其强度、刚度及稳定性;
3.制订模板、拱架和支架结构的安装、使用、拆卸保养等有关技术安全措施和注意事项; 4.编制模板、拱架及支架材料数量表; 5.编制模板、拱架及支架设计说明书。
第8.2.2条计算模板、拱架和支架时,应考虑下列荷载并按表8.2.2进行荷载组合。 计算模板、拱架和支架的荷载组合 表8.2.2 项次 1 2 3 模板构件名称 梁、板和拱的底模板以及支承板、拱架、支架等 缘石、人行道、栏杆、柱、梁、板、拱等的侧模板 基础、墩台等厚大建筑物的侧模板 荷 载 组 合 计算强度用 1+2+3+4+7 4+5 5+6 验算刚度用 1+2+7 5 5 1.模板、拱架和支架自重;
2.新浇筑混凝土、钢筋混凝土或新砌砖、石砌体的重力;
3.施工人员和施工料、具等行走运输或堆放的荷载; 4.振捣混凝土时产生的荷载;
5.新浇筑混凝土对侧面模板的压力(见附录表8-1); 6.倾倒混凝土时产生的水平荷载;
7.其他可能产生的荷载,如雪荷载、冬季保温设施荷载等。 注:普通模板荷载计算见附录8-1。
第8.2.3条 计算模板、拱架和支架的强度和稳定性时,应考虑作用在模板、 拱架和支架上的风力,风力可参照《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89 )第2.3.8条的有关规定进行计算。
设于水中的支架,尚应考虑水流压力、流冰压力和船只漂流物等冲击力荷载。 验算倾覆的稳定系数不得小于1.3。
第8.2.4条双曲拱、组合箱型拱,如系就地浇筑,其拱架和支架的设计荷载可只考虑承受拱力肋重力及施工操作时的附加荷载。
第8.2.5条钢木模板、拱架及支架的设计,可参照交通部标准《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-85)的有关规定。
第8.2.6条验算模板、拱架及支架的刚度时,其变形值不得超过下列数值: 1.结构表面外露的模板,挠度为模板构件跨度的1/400; 2.结构表面隐蔽的模板,挠度为模板构件跨度的1/250; 3.拱架、支架受载后挠曲的杆件(盖梁、纵梁),其弹性挠度为相应结构跨度的1/400; 4.钢模板的面板变形为1.5mm;
5.钢模板的钢棱、柱箍变形为3.0mm。
第8.2.7条模板与混凝土的粘结力可参照附录8-3的数值选定。
第三节 模板的制作及安装
第8.3.1条钢模板宜采用标准化、系列化和通用化的组合模板,组合钢模板的设计和施工应符合国标GBJ214-82组合钢模板技术规范的规定。
第8.3.2条钢模板及其配件应按批准的加工图加工,成品经检验合格后方准使用。 第8.3.3条木模可在工厂或施工现场制作,木模与混凝土接触的表面应平整、光滑,多次重复使用的木模应在内侧加钉薄铁皮。
木模的接缝可做好平缝、搭接缝或企口缝,当采用平缝时,应采取措施防止漏浆;木模的转角处应加嵌条或做成斜角。
第8.3.4条重复使用的模板应始终保持其表面平整、形状准确,不漏浆,有足够的强度、刚度等。
第8.3.5条窄墙或墩柱的下部模板可不钉死,以便清除模板内的杂物。 第8.3.6条浇筑混凝土之前,模板应涂刷脱模剂,外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。
第8.3.7条模板与钢筋安装工作应配合进行,妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。
模板不应与脚手架发生联系(模板与脚手架整体设计时除外),以免在脚手架上运存材料和工人操作时引起模板变形。
第8.3.8条安装侧模板时,应考虑防止模板移位和凸出。基础侧模可在模板外设立支撑固定,墩、台、梁的侧模可设拉杆固定。浇筑在混凝土中的拉杆,应按拉杆拔出或不拔出的要求,采取相应的措施。对小型结构物,可使用金属线代替拉杆。
第8.3.9条模板安装完毕后,应保持位置正确。浇筑时,发现模板有超过允许偏差变形值的可能时,应及时纠正。
第8.3.10条当结构自重和汽车荷载(不计冲击力)所产生的向下挠度超过跨径的1/1600时,钢筋混凝土梁、板的底模板应设预拱度,预拱度值应等于结构自重和1/2汽车荷载(不计冲击力)所产生的挠度。纵向预拱度可做成抛物线或圆曲线。
第8.3.11条固定在模板上的预埋件和预留孔洞须安装牢固、位置准确。
第8.3.12条模板安装完毕后,应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查,会签后方能浇筑混凝土。
第8.3.13条充气胶囊作空心构件内芯模时,应遵守以下规定:
1.胶囊在使用前应经过检查,不得漏气,使用中应有专人检查钢丝头,钢丝头应弯向内侧;每次使用后,应将其表面的水泥浆清洗干净,妥善保存,防止日晒,不得接触油、酸、碱等有害物质;
2.从开始浇筑混凝土到胶囊放气时止,其充气压力应保持稳定;
3.浇筑混凝土时,为防止胶囊上浮和偏位,应用定位箍筋与外模联系加以固定,并应对称平衡地进行浇筑;
4.胶囊的放气时间经试验确定,以混凝土强度达到能保持构件不变形为宜。
第8.3.14条当内心芯模采用钢管、硬胶管或活动芯模时,其施工要求可参考有关资料。 第8.3.15条滑升模板适用于较高的墩台和吊桥、斜拉桥的索塔施工。采用滑升模板时,应遵守下列规定:
1.滑动模板在结构上应有足够的强度、刚度和稳定性,每段模板高度一般为1~1.2m,滑升模板的支承杆及提升设备应能保证模板竖直均衡上升。为使模板不致发生倾斜和扭转,宜采用油压千斤顶同步提升,提升速度宜为10~30cm/h。如用其他提升设备,应采取相应措施。
2.滑升模板组装时,应使各部尺寸的精度符合设计要求,组装完毕须经全面检查试验后,才能进行浇筑。
3.滑升模板施工应连续进行,如因故中断,在中断前应将混凝土浇筑齐平。中断期间模板仍应继续缓慢地提升,直到混凝土与模板不致粘住时为止。
第四节 拱架、支架的制作及安装
第8.4.1条拱架和支架应根据设计图进行制作和安装,应尽可能采用标准化、系列化、通用化的构件拼装。无论使用何种材料的拱架和支架,均应进行施工图设计,并验算其强度和稳定性。
第8.4.2条为保证结构竣工后尺寸确准,拱架和支架应预留施工拱度,在确定施工拱度值时,应考虑下列因素:
1.拱架和支架承受施工荷载引起的弹性变形;
2.超静定结构由混凝土收缩、徐变及温度变化而引起的挠度; 3.承受推力的墩台,由于墩台的水平位移所引起的拱圈挠度;
4.由结构重力引起梁或拱圈的弹性挠度,以及1/2的汽车荷载(不计冲击力)引起梁或拱圈的弹性挠度;
5.受载后由于杆件接头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形; 6.支架基础在受载后的非弹性沉陷。
本条5、6项预留施工沉落值参考数据见表8.4.2。 预留施工沉落值参考数据 表8.4.2 项 目 木与木 接头承压 非弹性变形 木与钢 卸落设备 砂筒 数据 每个接头约顺纹2mm,横纹3mm 每个接头约2mm 2~4mm 说明 的压缩变形 木楔或木马 底梁置于砂土上 支架基础 沉陷 底梁置于粘土上 打入砂中的桩 每个接缝约1~3mm 5~10mm 10~20mm 约5mm 桩承受极限荷载时用10mm;低于极限荷载时用5mm 底梁置于砌石或混凝土上 约3mm 打入粘土中的桩 约5~10mm 第8.4.3条制作木拱架、木支架时,长杆件接头应尽量减少,两相邻立柱的连接接头应尽量分设在不同的水平面上。主要压力杆的纵向连接,应使用对接法并用木夹板或铁夹板夹紧;次要构件的连结可用搭接法。
木拱架、木支架节点处的连接,应力求简单。 第8.4.4条安装拱架前,对拱架立柱和拱架支承面应详细检查,准确调整拱架支承面和顶部标高,并复测跨度,确认无误后方可进行安装。
各片拱架在同一节点处的标高应尽量一致,以便于拼装平联杆件。在风力较大的地区,应设置风缆。
第8.4.5条拱架和支架应稳定、坚固,应能抵抗在施工过程中有可能发生的偶然冲撞和振动。安装时应注意以下几点:
1.支架立柱必须安装在有足够承载力的地基上,立柱底端应设垫木来分布和传递压力,并保证浇筑混凝土后不发生超过允许的沉降量。 2.施工用的脚手架和便桥,不应与构造物的模板支架相连接,以免施工振动时影响浇筑混凝土质量。
3.船只或汽车通行孔的两边支架应加设护桩,夜间应用灯光标明行驶方向。施工中易受漂流物冲撞的河中支架应设坚固防护设备。
第8.4.6条为便于拱架和支架的拆卸,应根据结构型式、承受的荷载大小及需要的卸落量,在拱架和支架适当部位设置相应的木楔、木马、砂筒或千斤顶等落模设备。
第8.4.7条拱架或支架安装完毕后,应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵、横向稳定性进行全面检查,符合要求后,方可进行下一工序。
第五节 模板、拱架和支架的拆卸
第8.5.1条模板、拱架和支架的拆除期限应根据结构物特点、模板部位和混凝土所达到的强度来决定。
1.非承重侧模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除,一般应在混凝土抗压强度达到2.5MPa时方可拆除侧模板。 2.芯模和预留孔道内模,应在混凝土强度能保证其表面不发生塌陷和裂缝现象时,方可拔除,拔除时间,可按第十一章有关规定确定。采用胶囊作芯模时,其拔除时间,可按第8.3.13条规定办理。
3.钢筋混凝土结构的承重模板、拱架和支架,应在混凝土强度能承受其自重力及其他可能的迭加荷载时,方可拆除,一般跨径等于及小于3m的板和拱达到设计标号的50%,跨径大于3m的板、梁、拱达到设计标号的70%。如设计上对拆除承重模板、拱架、支架另有规定,应按照设计规定执行。
混凝土达到2.5MPa及50%、70%、100%设计强度所需时间,可参考本规范附录8-2的数值。但对重要构件,混凝土达到所需强度的时间必须通过试验决定。 第8.5.2条砖、石拱桥的拱架卸落时间,应符合下列要求:
1.浆砌砖、石拱桥,须待砂浆强度达到设计要求,如设计无要求则须达到砂浆标号70%; 2.跨径小于10m的小拱桥,宜在拱上建筑全部完成后卸架;中等跨径实腹式拱,宜在护拱砌完后卸架;大跨径空腹式拱,宜在拱上小拱横墙砌好(未砌小拱圈)时卸架;
3.当需要进行裸拱卸架时,应对裸拱进行截面强度及稳定性验算,并采取必要的稳定措施; 4.拱涵拱架的卸架时间规定,见本规范第十八章。
第8.5.3条卸落拱架和支架的程序,应按详细拟定的卸落程序进行,分几个循环卸完,卸落量开始宜小,以后逐渐增大。在纵向应对称均衡卸落,在横向应同时一起卸落。在拟定卸落程序时应注意以下几点:
1.在卸落前应在卸架设备上划好每次卸落量的标记; 2.满布式拱架卸落时,一般可从拱顶向拱脚依次循环卸落;拱式拱架可在两支座处同时均匀卸落;
3.简支梁、连续梁宜从跨中向支座依次循环卸落;悬臂梁应先卸挂梁及悬臂的支架,再卸无绞跨内的支架;
4.多孔拱桥卸架时,若桥墩桥允许承受单孔施工荷载,可单孔卸落,否则应多孔同时卸落,或各连续孔分阶段卸落;
5.卸落拱架时,应设专人用仪器观测拱圈挠度和墩台变化情况,并详细记录。
第8.5.4条墩、台模板宜在其上部结构施工前拆除。拆除模板、卸落拱架和支架时,不允许用猛烈地敲打和强扭等粗暴的方法进行。
第8.5.5条模板、拱架和支架拆除后,应将表面灰浆、污垢清除干净,并应维修整理,分类妥善存放,防止变形开裂。
第六节 工程质量检验及质量标准
第8.6.1条模板、拱架和支架制作的允许偏差,在设计无规定时,不应大于表8.6.1的规定。 第8.6.2条模板、拱架和支架安装的允许偏差,在设计无要求时,应按照表8.6.2的规定。
模板、拱架及支架制作时的允许偏差 表8.6.1 项次 项 目 (1)模板的长度和宽度 (2)不刨光模板相邻两板表面高低差 木模板制作 (3)刨光模板相邻两板表面高低差 (4)平板模板表面最大的局部不平(用2m直尺检查) 刨光模板 不刨光模板 (5)拼合板中木板间的缝隙宽度 (6)拱架、支架尺寸 (7)榫槽嵌接紧密度 (1)外形尺寸 长和宽 肋高 (2)面板端偏斜 钢模板制作 (3)连接配件(螺栓、卡子等)的孔眼位置 孔中心与板面的间距 板端孔中心与板端的间距 沿板长、宽方向的孔 (4)板面局部不平(用300mm长平尺检查) 允许偏差(mm) ±5 3 1 3 5 2 ±5 2 0,-1 ±5 ≤0.5 ±0.3 0,-0.5 ±0.6 1.0 (5)板面和板侧挠度 ±1.0 注:木模板中第(5)项已考虑木板干燥后在拼合板中发生缝隙的可能;2mm以下的缝隙,可在浇筑前浇湿模板,使其密合。
模板、拱架及支架安装的允许偏差 表8.6.2 项次 模板标高 一 (1)基础 (2)柱、墙和梁 (3)墩台 模板内部尺寸 二 (1)上部构造的所有构件 (2)基础 (3)墩台 轴线偏位 (1)基础 三 (2)柱或墙 (3)梁 (4)墩台 四 五 装配式构件支承面的标高 模板相邻两板表面高低差 模板表面平整(用2m直尺检查) 预埋件中心线位置 六 预留孔洞中心线位置 预留孔洞截面内部尺寸 拱架和支架 七
(1)纵轴的平面位置 (2)曲线形拱架的标高(包括建筑拱度在内) 项 目 允许偏差(mm) ±15 ±10 ±10 +5,-0 ±30 ±20 ±15 ±8 ±10 ±10 +2,-5 2 5 3 10 +10,-0 跨度的1/1000或30 +20,-10 第九章 钢筋
第一节 一般规定
第9.1.1条钢筋混凝土的钢筋和预应力混凝土中非预应力钢筋的力学性能必须符合国家标准GB1499-84(见附录9-1)的规定。
第9.1.2条钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆存,不得混杂,且应立牌以资识别。钢筋在运输、储存过程中,应避免锈蚀和污染。钢筋宜堆置
在仓库(棚)内,露天堆置时,应垫高并加遮盖。
第9.1.3条钢筋应具有出厂质量证明书。对中、小桥所用的钢筋,使用前可不进行抽验;对大桥所用的钢筋,应进行抽验。
第9.1.4条以另一种强度牌号或直径的钢筋代替设计中所规定的钢筋时,应了解设计意图和代用材料性能,并须符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)的有关规定。
重要结构中的主钢筋,在代用时,应征得有关方面的同意。
第9.1.5条预制构件的吊环,一般宜采用未经冷拉的Ⅰ级热扎钢筋制作。
第二节 钢筋的加工
第9.2.1条钢筋调直和清除污锈应符合下列要求:
1.钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净; 2.钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直;
3.采用冷拉方法调直钢筋时,Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于2%;Ⅱ、Ⅲ级钢筋的冷拉率不宜大于1%。
第9.2.2条 钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求,如设计无规定时, 应符合表9.2.2规定。
第9.2.3条 用Ⅰ级钢筋制作的箍筋,其末端应做弯钩, 弯钩的弯曲直径应大于受力主钢筋直径,且不小于箍筋直径的2.5倍。弯钩平直部分长度, 一般结构不宜小于箍筋直径5倍,有抗震要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。
弯钩的形式,如设计无要求时,可按图9.2.3a、b加工;有抗震要求的结构, 应按图9.2.3c加工。
第三节 钢筋的接头
第9.3.1条钢筋的接头一般应采用焊接,螺纹钢筋可采用挤压套管接头。对直径等于或小于25mm的钢筋,在没有焊接条件时,可采用绑扎接头,但对轴心受拉和小偏心受拉构件中的主钢筋均应焊接,不得采用绑扎接头。
第9.3.2条钢筋的纵向焊接,应采用闪光对焊;当缺乏闪光对焊条件时,可采用电弧焊(帮条焊、搭接焊;熔槽帮条焊等)。钢筋的交叉连接,无电阻点焊机时,可采用手工电弧焊。
钢筋焊接的接头型式、焊接方法和适用范围见附录9-2附表9-2。
第9.3.3条钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。焊工必须有考试合格证。
第9.3.4条钢筋接头采用搭接或帮条电弧焊时,应尽量做成双面焊缝,只有当不能作成双面焊缝时,才允许采用单面焊缝。
第9.3.5条钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致;接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d(d为钢筋直径)。
第9.3.6条 钢筋接头采用帮条电弧焊时,帮条应采用与主筋同级别的钢筋,其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。帮条长度,如用双面焊缝不应小于5d,如用单面焊缝不应小于10d(d为钢筋直径)。
第9.3.7条 钢筋电弧焊所采用的焊条, 其性能应符合低碳钢和低合金钢电焊条标准的有关规定,其牌号应符合设计要求,若设计未作规定时,可参照表9.3.7选用。
钢筋电弧焊接使用焊条 表9.3.7
项次 钢筋级别 搭接焊帮条焊 熔槽帮条焊 1 2 3 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 结421 结502、结506 结606 结426 结556 结606 第9.3.8条 受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处,并错开布置, 两接头间距离不小于1.3倍搭接长度。配置在搭接长度区段内的受力钢筋, 其接头的截面面积占总截面面积的百分率,应符合表9.3.8的规定。
搭接长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率 表9.3.8 接头形式 主钢筋绑扎接头 主钢筋焊接接头 接头面积最大百分率(%) 受拉区 25 50 受压区 50 不限制 注:①搭接长度区段内是指30d长度范围内,但不得小于50cm(d为钢筋直径); ②在同一根钢筋上应尽量少设接头;
③装配式构件连接处的受力钢筋焊接接头,可不受本条限制。
第9.3.9条 电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10 倍钢筋直径,也不宜位于构件的最大弯矩处。
第9.3.10条 焊接时,对施焊场地应有适当地防风、雨、雪、严寒设施。环境温度在5℃至-20℃,施焊时应采取技术措施;低于-20℃时,不得进行施焊。 第9.3.11条 钢筋绑扎接头的搭接长度,不应小于表9.3.11的规定。
钢筋绑扎搭接最小长度 表9.3.11 混凝土标号 钢筋种类 受拉 Ⅰ级钢筋 Ⅱ级钢筋 Ⅲ级钢筋 35d 40d 45d 15 受力情况 受拉 25d 30d 35d 受压 30d 35d 40d 受压 20d 25d 30d ≥20 注:①d为钢筋直径;
②位于受拉区的搭接长度同时不应小于25cm,位于受压区的搭接长度同时不应 小于20cm;当受拉和受压区分不清时,搭接长度按受拉区规定。
第9.3.12条 受拉区内的Ⅰ级钢筋绑扎接头的末端应做弯钩’Ⅱ、Ⅲ级钢筋的绑扎接头末端可不做弯钩,但搭接长度要增加20%。
直径等于和小于12mm的受压Ⅰ级钢筋的末端,以及轴心受压构件中任意直径的受力钢筋的末端,可不做弯钩,但搭接长度不应小于钢筋直径的30倍。
钢筋搭接处,应在中心和两端用铁丝扎牢。
第四节 钢筋骨架和钢筋网的组成及安装
第9.4.1条 对适宜于预制钢筋骨架或钢筋网的构件, 宜先预制成钢筋骨架片或钢筋网片,在工地就位后进行焊接或绑扎,以保证安装质量和加快施工进度。
预制成的钢筋骨架,必须具有足够的刚度和稳定性,以便在运送、吊装和浇筑混凝土时不致松散、移位、变形,必要时可在钢筋骨架的某些连接点处加以焊接或增设加强钢筋。
第9.4.2条骨架的焊接拼装应在坚固的工作平台上进行,操作时应注意下列要求: 1.拼装时应按设计图纸放大样,放样时应考虑焊接变形和预留拱度;
2.钢筋拼装前,对有焊接接头的钢筋应检查每根接头的焊缝有无开焊、变形,如有开焊应及时补焊。
3.拼装时,在需要焊接的位置用楔形卡卡住,防止电焊时局部变形。待所有焊接点卡好后,先在焊缝两端点焊定位,然后进行焊缝施焊。
4.骨架焊接时,不同直径钢筋的中心线应同一平面上。为此,较小直径的钢筋在焊接时,下面宜垫以厚度适当的钢板。
5.施焊顺序宜由中到边对称地向两端进行,先焊骨架下部,后焊骨架上部;相邻的焊缝采用分区对称跳焊,不得顺方向一次焊成,药皮应随时随敲。
第9.4.3条钢筋网焊点应符合设计规定,当设计无规定时,应按下列要求焊接: 1.当焊接网的受力钢筋为变形钢筋时,网内焊点的数目和位置可根据运输和安装条件决定。
2.当焊接网的受力钢筋为Ⅰ级或冷拉Ⅰ级钢筋时,如焊接网只有一个方向为受力钢筋,网两端边缘的两根锚固横向钢筋与受力钢筋的全部交点必须焊接;如焊接网的两个方向均为受力钢筋,则沿网四周边缘的两根钢筋的全部相交点均应焊接;其余的交叉点,可根据运输和安全条件决定,一般可焊接或绑扎一半交叉点。
3.当焊接网的受力钢筋为冷拔低碳钢丝、而另一方向的钢筋间距小于10cm时,除网两端边缘的两根锚固横向钢筋的全部相交点必须焊接外,中间部份的焊点距离可增大至25cm。
第9.4.4条现场绑扎钢筋时,应遵守下列规定: 1.钢筋接头的布置,应符合本章第三节的有关规定。
2.钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实,必要时,亦可用点焊焊牢。 3.除设计有特殊规定者外,柱和梁中的箍筋应与主筋垂直。
4.墩、台身、柱中的竖向钢筋搭接时,转角处的钢筋弯钩应与模板成45°,中间钢筋的弯钩应与模板成90°。如采用插入式振捣器浇筑小型截面柱时,弯钩与模板的角度最小不得小于15°,在浇筑过程中不得松动。
5.箍筋弯钩的叠合处,在梁中应沿梁长方向置于上面并交错布置,在柱中应沿柱高方向交错布置,对方柱并必须位于箍筋与柱角竖向钢筋交接点上。但有交叉式箍筋的大截面柱,其接头可位于箍筋与任何一根中间纵向钢筋的交接点上。圆柱或圆管涵螺旋形箍筋的起点和终点应分别绑扎在纵向钢筋上。
第9.4.5条为保证保护层厚度,应在钢筋与模板间设置塑料或半球形混凝土垫块、水泥砂浆垫块,垫块应与钢筋扎紧,并互相错开。
非焊接钢筋骨架的多层钢筋之间,应用短钢筋支垫,以保证位置准确。钢筋混凝土保护层厚度,应符合设计要求。
第9.4.6条在浇筑混凝土前,应对已安装好的钢筋及预埋件(钢板、锚固钢筋等)会同有关单位进行检查并请签证。
第五节 质量标准 一 加工钢筋的允许偏差
第9.5.1条加工钢筋的偏差,不得超过表9.5.1的规定。
加工钢筋的允许偏差 表9.5.1
项 次 1 2 3 项 目 受力钢筋顺长度方向加工后的全长 弯起钢筋各部分尺寸 箍筋、螺旋筋各部分尺寸 允许偏差(mm) +5,-10 ±20 ±5 注:①测量受力钢筋顺长度方向加工后的全长举例如图9.5.1a; ②测量弯起钢筋各部分尺寸(a~f)举例如图9.5.1b。
二 焊接钢筋的验收和允许偏差
第9.5.2条焊接钢筋的质量验收内容和标准应按照附录9-3的规定执行。 第9.5.3条 焊接钢筋网和焊接骨架的偏差,不得超过表9.5.3的规定。
焊接钢筋网和焊接骨架的允许偏差 表9.5.3
项次 1 2 3 4 5 项 目 网的长、宽 网眼的尺寸 骨架的宽、高 骨架的长 箍筋间距 允许偏差(mm) ±10 ±10 ±5 ±10 点焊±10,绑扎±20 三 安装钢筋的允许偏差
第9.5.4条 钢筋的级别、直径、根数和间距均应符合设计要求, 绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不得有变形、松脱和开焊,钢筋位置的偏差不得超过表9.5.4的规定。
钢筋位置允许偏差 表9.5.4 项次 1 2 3 4 5 项 目 两排以上受力钢筋的钢筋排距 同一排受力钢筋的钢筋间距 钢筋弯起点位置 箍筋、横向钢筋间距 焊接预埋件 中心线位置 水平高差 墩、台、基础 6
保护层厚度 柱、梁、拱肋 板 梁、板、拱肋 基础、墩、台、柱 允许偏差(mm) ±5 ±10 ±20 ±20 ±20 5 +3 ±10 ±5 ±3 第十章 混凝土及钢筋混凝土
第一节 一般规定
第10.1.1条本章内容为公路桥涵混凝土施工及预应力混凝土中混凝土施工的一般要求,预应力混凝土及水下混凝土等施工的特殊要求,可参照本规范有关章节的规定。
第10.1.2条混凝土的抗压极限强度,应以边长为20cm的立方体标准试件测定。试件以同龄期者三块为一组,并以同条件制作和养护,每组试件的抗压极限强度以三个试件测值的算术平均值为测定值;如有一个测值与中间值的差值超过中间值的15%时,则取中间值为测定值;如有两个测值与中间值的差值均超过15%时,则该组试件无效。
第10.1.3条 当采用非标准尺寸试件作抗压极限强度试验时,其抗压极限强度应按表10.1.3所列系数进行换算。
混凝土试件抗压强度换算系数 表10.1.3 项次 1 2 骨料最大粒径(mm) 60 40 试件尺寸(cm) 20×20×20 15×15×15 换算系数 1.00 0.95 3 30 10×10×10 0.90 注:Φ15×30cm圆柱体试件的换算系数可按1.20。
第10.1.4条混凝土标号系指标准尺寸试件在温度为20±3℃及相对湿度不低于90%的环境中养护28d作抗压试验时,所得抗压极限强度测定值(单位MPa),具有不低于85%的保证率。
第10.1.5条拌制混凝土所使用的各项材料的质量,应经过检验,试验方法应符合交通部标准《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ053-83)有关规定。该规程未列入的试验项目,可参照其他有关试验规程。
第10.1.6条本章内所称温暖地区,系指最冷月份的月平均温度高于-5℃的地区;寒冷地区系指最冷月份的月平均温度在-5℃~-15℃之间的地区;严寒地区系指最冷月份的平均温度低于-15℃的地区。
第二节 配制混凝土用的材料
一 水泥
第10.2.1条 配制混凝土用的水泥,一般可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(简称普通水泥)、矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥)、火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥)或粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥),有特殊需要时,可采用快硬硅酸盐水泥(简称快硬水泥)、抗硫酸盐硅酸盐水泥(简称抗硫酸盐水泥)、硅酸盐大坝水泥(简称大坝水泥)或其他水泥。选用水泥时,应注意其特性对混凝土结构强度和使用条件是否有不利影响,常用水泥的选用参见表10.2.1。
常用水泥的选用参考表 表10.2.1 项次 1 混凝土结构环境条件 或特殊要求 地面以上不接触水流的普通环境中 优先使用 硅酸盐水泥 普通水泥 硅酸盐水泥 普通水泥 硅酸盐水泥 普通水泥 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 硅酸盐水泥 普通水泥 硅酸盐水泥 普通水泥 可以使用 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 矿渣水泥 粉煤灰水泥 矿渣水泥 硅酸盐水泥 普通水泥 矿渣水泥 不得使用 2 3 干燥环境中 受水流冲刷或冰冻 火山灰水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 4 处于河床最低冲刷线以下 严寒地区露天或寒冷 地区水位升降范围内 严寒地区水位升降范围内 5 6 7 8 9 厚大体积结构施工时要求水化热低 要求快速脱模 低温环境施工要求早强 矿渣水泥 粉煤灰水泥 硅酸盐水泥 快硬水泥 硅酸盐水泥 快硬水泥 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 普通水泥 火山灰水泥 普通水泥 普通水泥 硅酸盐水泥 普通水泥 硅酸盐水泥 快硬水泥 10 蒸汽养护 11 要求抗渗 普通水泥 火山灰水泥 硅酸盐水泥 粉煤灰水泥 硅酸盐水泥 普通水泥 矿渣水泥 快硬水泥 不宜使用矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 12 13 要求耐磨 接触侵蚀性环境水 根据侵蚀介质种类、浓度等具体条件,按有关规定或通过试验选用。 第10.2.2条选用水泥标号时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和易性好和节约水泥为原则,以其软练胶砂强度(MPa)表示时,对于30号以下的混凝土宜为混凝土标号的1.2~2.2倍;对于30号以上的混凝土宜为混凝土标号的1.0~1.5倍。常用水泥的标号及软练胶砂抗压强度见附录10-1。
第10.2.3条水泥应符合现行国家标准,并附有制造厂的水泥品质试验报告等合格证明文件。水泥进场后,应按其品种、标号、证明文件以及出厂时间等情况分批进行检查验收。对用于重要结构的水泥或水泥品质有怀疑时,应进行复查试验,为快速鉴定水泥的现有标号,也可用促凝压蒸法进行复验。
第10.2.4条袋装水泥在运输和储存时,应防止受潮,堆垛高度不宜超过10袋。不同标号、品种和出厂日期的水泥应分别堆放。
第10.2.5条散装水泥的储存,应尽可能采用水泥罐或散装水泥仓库。
第10.2.6条水泥如受潮或存放时间超过3个月,应重新取样检验,并按其复验结果使用。
二细骨料
第10.2.7条桥涵混凝土的细骨料,一般应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂或海砂,河砂和海砂不易得到时,也可用山砂或用硬质岩石加工的机制砂。各类砂应分批检验,各项指标合格时方可采用。
第10.2.8条砂的筛分析应符合下列规定: 1.砂的分组见表10.2.8-1。
砂的分组 表10.2.8-1
砂组 细度模数 平均粒数(mm) 粗砂 3.7~3.1 >0.5 中砂 3.0~2.3 0.5~0.35 细砂 2.2~1.6 0.35~0.25 特细砂 1.5~0.7 0.25~0.15 注:使用特细砂时,应参照原建筑工程部《特细砂混凝土配制及应用规程》(BJG19-65)。 2.砂的级配应符合表10.2.8-2中任何一个级配区所规定的级配范围。
砂的分区及级配范围 表10.2.8-2 筛孔尺寸 (mm) 级 配 区 Ⅰ区 Ⅱ区 Ⅲ区 累计筛余(%) 10.00 5.00 2.50 1.25 0.63 0.315 0.16 0 10~0 35~5 65~35 85~71 95~80 100~90 0 10~0 25~0 50~10 70~41 92~70 100~90 0 10~0 15~0 25~10 40~16 85~55 100~90 注:①表中除5mm、0.63mm和0.16mm筛孔外,允许超出分界线, 但其总量不得大于5%; ②砂中小于0.08mm筛孔的颗粒,对要求耐磨的混凝土不应超过3%,对其他混凝土,不应超过5%;
③当使用Ⅰ区砂时,应采用较大的砂率,当使用Ⅲ区砂时,应采用较小的砂率。 第10.2.9条 砂中杂质的含量应通过试验测定,其最大含量不宜超过表10.2.9的规定。 砂中杂质最大含量 表10.2.9 项次 1 2 3 4 5 项 目 含泥量(%) 云母含量(%) 轻物质含量(%) 硫化物及硫酸盐折算为SO3(%) 有机质含量(用比色法试验) ≥30号的混凝土 <30号的混凝土 3 2 1 颜色不应深于标准色,如深于标准色,应以水泥砂浆进行抗压强度对比试验,加以复核。 5 注:①有抗冻、抗渗要求的混凝土,含泥量不应超过3%,云母含量不应超过1%;
②对有机质含量进行复核时,用原状砂配制的水泥砂浆抗压强度不低于用洗除有 机质的砂所配制的砂浆的95%时为合格; ③杂质含量均按质量计。
第10.2.10条 采用机制砂或山砂时, 或所采用河砂或海砂的软弱颗粒较多时,应进行压碎指标试验。对30号以上的混凝土和要求抗冻、抗渗的混凝土,砂的压碎指标不应大于35%;对30号以下的混凝土,砂的压碎指标不应大于50%。
第10.2.11条 当对河砂或海砂的坚固性有怀疑时, 应用硫酸钠进行坚固性试验,试验时循环5次,砂的总质量损失不应大于10%。
三 粗骨料
第10.2.12条桥涵混凝土的粗骨料,应采用坚硬的卵石或碎石,应按产地、类别、加工
3
方法和规格等不同情况,分批进行检验,机械集中生产时,每批不宜超过400m;人工分散
3
生产时,每批不宜超过200m。
第10.2.13条粗骨料的颗粒级配,可采用连续级配或连续级配与单粒级配合使用。在特殊情况下,通过试验证明混凝土无离析现象时,也可采用单粒级。粗骨料的级配范围应符合表10.2.13要求。
第10.2.14条粗骨料最大粒径应按混凝土结构情况及施工方法选取,但最大粒径不得超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4;在二层或多层密布钢筋结构中,不得超过钢筋最小净距的1/2;同时最大粒径不得超过100mm。
用混凝土泵运送混凝土时的粗骨料最大粒径,除应符合上述规定外,对碎石不宜超过输送管径的1/3;对于卵石不宜超过输送管径的1/2.5,同时应符合混凝土泵制造厂的规定。
第10.2.15条粗骨料中杂质含量不应超过表10.2.15的规定。 第10.2.16条混凝土结构物处于表10.2.16所列条件下时,应对碎石或卵石进行坚固性试验,试验结果应符合表内的规定。
第10.2.17条 碎石或卵石用压碎指标法鉴定质量时,应符合表10.2.17的规定。 第10.2.18条 当对粗骨料石质抗压强度有争议或有严格要求时, 应进行石质抗压强度试验。碎石或卵石的岩石试件(边长为5cm的立方体或直径与高均为5cm的圆柱体)在含水饱和状态下的抗压极限强度与混凝土设计标号之比,对于大于或等于30号的混凝土,不应小于2;对于小于30号的混凝土,不应小于1.5。同时,在一般情况下,火成岩试件的抗压极限强度不宜低于80MPa,变质岩不宜低于60MPa,水成岩不宜低于30MPa。
碎石和卵石级配范围 表10.2.13 级 配 情 况 连续级配 5~10 5~15 5~20 5~30 5~40 10~20 15~30 20~40 30~60 40~80 粒级 (mm) 2.5 95~100 95~100 95~100 95~100 5 80~100 90~100 90~100 90~100 95~100 95~100 95~100 10 0~15 30~60 40~70 70~90 75~90 85~100 95~100 15 0 0~10 85~100 95~100 20 0 0~10 15~45 30~65 0~15 80~100 95~100 25 0 30 0~5 0~10 75~100 40 0 0~5 0 0~10 45~75 70~100 50 0 0 60 0~10 30~60 80 0 0~10 100 0 累计筛余(按质量计%) 筛孔尺寸(圆孔,mm) 单粒级配
碎石和卵石杂质质量大含量 表10.2.15 项次 1 2 3 项 目 针状片状颗粒含量(%) 泥土含量(用冲洗法试验)(%) 硫化物及硫酸盐折算为SO3(%) ≥30号的混凝土 10 1 1 <30号的混凝土 10 2 1 4 卵石中有机质含量(用比色法试验) 颜色应浅于标准溶液,如深于标准溶液则应配制成混凝土作强度对比试验。 注:①有抗冻、抗渗要求的混凝土,含泥量不应超过1%;
②杂质含量以质量计。
碎石和卵石坚固性试验 表10.2.16 项次 1 2 3 4 混凝土所处环境条件 寒冷地区,经常处于干湿交替状态 严寒地区,经常处于干湿交替状态 混凝土处于干燥条件,但粗集料风化或软弱颗粒过多时 混凝土处于干燥条件,但有抗疲劳、耐磨抗冲击要求高或标号大于40号 在溶液中 循环次数 5 5 5 5 试验后质量 损失不宜大于(%) 5 3 12 5 注:有抗冻、抗渗要求的混凝土用硫酸钠法进行坚固性试验不合格时,可再进行直接冻融试验。
碎石或卵石压碎指标 表10.2.17 项次 1 2 3 岩石名称 水成岩 变质岩和深成的火成岩 喷出的火成岩 混凝土标号 60~40 30~10 60~40 30~10 60~40 30~10 压碎指标(%) 碎石 10~12 13~20 12~19 20~31 ≤13 不限 卵石 ≤9 10~18 12~18 19~30 不限 不限 注:①水成岩包括石灰岩、砂岩等,变质岩包括片麻岩、石英岩等,深成的火成岩 包括花岗岩、闪长岩和橄榄岩等,喷出的火成岩包括玄武岩和辉绿岩等;
②压碎指标中,接近较小值者适用于较高标号混凝土,接近较大值者适用于较低 标号混凝土。
四 拌和用水
第10.2.19条 拌制混凝土用的水,应符合下列要求:
1.水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等; 2.污水、PH值小于4的酸性水及含硫酸盐量按SO3计超过水的质量0.27%的水不得使用; 3.钢筋混凝土和预应力混凝土结构不得用海水拌制混凝土。 注:供饮用的水,一般能满足上述条件,使用时可不经试验。
五 外加剂
第10.2.20条外加剂可采用以下几类:
1.普通减水剂。以木质磺酸盐或腐植酸盐等为主要成分,可改善混凝土的和易性和节约水泥,适用于普通混凝土、大体积混凝土、大流动度混凝土、泵送混凝土、防水混凝土及滑模施工的混凝土。
2.高效能减水剂。以萘磺酸甲醛缩合物、β-萘磺酸盐或芳香族树脂等为主要成分,可显著改善混凝土的和易性和节约水泥,适用于高强度混凝土、大流动度混凝土、泵送混凝土、耐久性要求高的混凝土、预应力混凝土及滑模施工的混凝土。
3.早强减水剂。以木钙和硫酸钠、萘磺酸盐和硫酸钠等为主要成分,适用于有减水及早强要求的混凝土。
4.缓凝减水剂。以糖蜜、蔗糖化钙或木钙衍生物为主要成分,适用于大体积混凝土、钻孔灌注桩水下混凝土、夏季施工的混凝土及泵送混凝土。
5.引气减水剂。以松香热聚物、松脂皂等为主要成分,适用于有防冻、抗渗要求的混凝土。
6.抗冻剂。以明矾石、石膏等为主要成分,适用于有抗冻要求的混凝土拌和物。
7.膨胀剂。以明矾石、石膏等为主要成分,适用于地下防水混凝土、混凝土构件接头。 8.早强剂。有早强要求的混凝土可采用氯化钙、三乙醇胺等早强剂。 9.阻锈剂。有阻锈要求的钢筋混凝土可采用亚硝酸钠等阻锈剂。 10.防水剂。氯化铁、硅酸钠(水玻璃)、引气剂、三乙醇胺等外加剂可用于有防水、抗冻要求的混凝土。
第10.2.21条所采用的外加剂,必须是经过有关部门检验并附有检验合格证明的产品,其性能应符合外加剂标准的规定;使用前应复验其效果,使用时应符合产品说明及本规范关于混凝土配合比、拌制、浇筑等各项规定以及外加剂标准中的有关规定。部分掺外加剂混凝土性能指标见附录10-2。
六 混合材料
第10.2.22条 混合材料包括粉煤灰、火山灰质材料、粒化高炉矿渣等, 应由生产单位专门加工、进行产品检验并出具产品合格证书,其技术条件应分别符合GB1596-79、GB2847-81、GB203-78等标准的规定。使用单位对产品质量有怀疑时,应对其质量进行复查,混和材料技术条件见附录10-3。
第三节 混凝土的配合比
第10.3.1条混凝土的配合比,应以质量比计应通过设计和试配选定。试配时应使用施工实际采用的材料,配制的混凝土拌和物应满足和易性、凝结速度等施工技术条件,制成的混凝土应符合强度、耐久性(抗冻、抗渗、抗侵蚀)等质量要求。
第10.3.2条普通混凝土配合比,可参照《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ053-83)附录一所列步骤、经验资料和经验公式,通过试配确定。试配时,应根据设计标号,考虑施工条件差异和变化以及材料质量可能的波动。当有混凝土强度历史标准差或变异系数统计资料时,可参考附录10-4计算确定。在施工过程中,应及时积累资料,为合理调整混凝土配合比提供依据。
第10.3.3条 配制混凝土时,应根据结构情况和施工条件确定混凝土拌和场的坍落度,
浇筑时的坍落度一般可参考表10.3.3选用。
混凝土浇筑入模时的坍落度 表10.3.3 项次 1 2 3 4 5 结构类别 小型预制块及便于浇筑振动的结构 桥涵基础墩台等无筋或少筋的结构 普通配筋率的钢筋混凝土结构 配筋较密、断面较小的钢筋混凝土结构 配筋极密、断面高而狭的钢筋混凝土结构 坍落度(cm) (振动器振动) 0~2 1~3 3~5 5~7 7~9 注:①水下混凝土、泵送混凝土的坍落度,另见本规范有关章节规定;
②用人工捣实时,坍落度宜增加2~3cm。
第10.3.4条 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量,应符合表10.3.4的规定。 混凝土最大水灰比和最小水泥用量 表10.3.4 项次 1 2 3 无筋混凝土 混凝土结构所处环境 严寒地区受严重冰冻、水流侵蚀作用 温暖地区及寒冷地区受一般的雨、雪、水流作用 最低冲刷线、冻冰线以下不直接受自然条件影响 最 大 最小水泥用量 3水灰比 (kg/m) 0.60 0.65 0.70 275 250 225 3钢筋混凝土 最 大 最小水泥用量 3水灰比 kg/m 0.55 0.60 0.65 300 275 250 注:最小水泥用量,当混凝土用人工捣实时应增加25kg/m;当掺用外加剂、 能够改善
33
混凝土的和易性时,可减少25kg/m;有抗渗要求时不宜少于300kg/m。
第10.3.5条 混凝土的最大水泥用量(包括代替部分水泥的混和材料),一般不超
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过500kg/m,大体积混凝土不宜超过300kg/m。
第10.3.6条 为节约水泥和改善混凝土的技术性能,在混凝土中掺入外加剂时,其掺入量应参照产品说明和试配情况确定,但应符合下列规定:
1.在钢筋混凝土中不得掺用氯化钙、氯化钠等氯盐。
2.钢筋混凝土从各种组成材料引入的氯离子量(折合氯盐含量),当结构处于干燥环境中或处于水中或地下时,不宜超过水泥用量的0.5%;当处于干湿交替状态下或常年湿度大于80%时,不宜超过水泥用量的0.2%;如大于2.0%小于0.5%时, 应采取有效的防锈措施(如掺入阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实性等)。当采用洁净水和无氯骨料时,氯离子含量可主要以外加剂或混合材料的氯离子含量控制。
3.无筋混凝土的氯化钙或氯化钠掺量,以干质量计不得超过水泥用量的3%。 4.渗入加气剂混凝土的含气量宜为3.5%~5.5%。
第10.3.7条粉煤灰、火山灰及粒化高炉矿渣等混和材料作为部分水泥代替材料或混凝土拌和物的填充材料掺用于硅酸盐水泥、普通水泥或其它水泥配制的混凝土拌和场时,其掺量应通过试验确定,用于代替部分水泥时的掺量不应大于国家标准GB1344-85(矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥)的规定。
第10.3.8条泵送混凝土的配合比宜符合下列规定: 1.砂率宜为40~50%;
2.最小水泥用量280~300kg/m(输送管径100~150mm); 3.混凝土拌和物的坍落度宜为8~18cm; 4.宜掺用适量的外加剂或混和材料。
第10.3.9条 混凝土通过设计和试配确定配合比后,应填写试配报告单报有关方面备查。
第四节 混凝土的拌制
第10.4.1条 拌制混凝土配料时,各种衡器应保持准确;对骨料的含水率应经常进行检测,据以调整骨料和水的用量。
配料数量的允许偏差(以质量计),见表10.4.1。
配料数量允许偏差 表10.4.1
允许偏差(%) 项次 1 2 3
第10.4.2条 混凝土一般应使用机械搅拌,零星工程的塑性混凝土也可用人工拌和。用机械搅拌时, 自全部材料装入搅拌筒至开始出料的最短搅拌时间见表10.4.2。
混凝土最短搅拌时间(min) 表10.4.2 项次 搅拌机类别 搅拌机容量(l) ≤400 1 自落式 ≤800 ≤1200 2 强制式 ≤400 ≤1500 混凝土坍落度(cm) 0~2 2.0 2.5 ―― 1.5 2.5 3~7 1.5 2.0 2.5 1.0 1.5 >7 1.0 1.5 1.5 1.0 1.5 材 料 类 别 水泥、干燥状态下外掺混和材料 粗、细骨料 水、外加剂 现场拌制 ±2 ±3 ±2 预制场或集中搅拌站拌制 ±1 ±2 ±1 3
注:①搅拌细砂混凝土或掺有外加剂的混凝土,搅拌时间应适当延长1~2min; ②外加剂应先调成适当浓度的溶液再掺入;
③搅拌机装料数量(装入粗骨料、细骨料、水泥等松体积的总数)不应大于搅拌机 标定容量110%;
④搅拌时间也不宜过长;
⑤表列时间为从搅拌加水算起。
第10.4.3条 掺用高效减水剂或速凝剂且混凝土运距较远时, 可运至浇筑地点再掺入重拌。
第五节 混凝土的运输
第10.5.1条混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要,使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。
当混凝土拌和物运距较近时,可采用无搅拌器的运输工具运输;当运距较远时,宜采用搅拌运输车运输。运输时间不宜超过表10.5.1的规定。
第10.5.2条用无搅拌运输工具运送混凝土时,应采用不漏浆、不吸水、有顶盖、且能直接将混凝土倾入浇筑位置的盛器。
第10.5.3条用混凝土泵运送混凝土时,应符合下列规定: 1.输送管接头应严密,运送前应以水泥浆润滑内壁;
2.混凝土运送工作宜连续进行,如有间歇应经常使混凝土泵转动,以防输送管堵塞,时间过长时,应将管内混凝土排出并冲洗干净;
混凝土拌和物运输时间限制(min) 表10.5.1
气温(℃) 20~30 10~19 5~9 无搅拌设施运输 30 45 60 有搅拌设施运输 60 75 90 注:①当运距较远时,可用搅拌运输车运干料拌料到浇筑地点后再加水搅拌;
②掺用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时,应通过试验查明所配制混凝土的凝 结时间后,确定运输时间限制;
③表列时间系指从加水搅拌至入模时间。
3.泵送时,应使料斗内经常保持约2/3的混凝土,以防管路吸入空气、 导致堵塞。
第10.5.4条 用带式运输机运送混凝土时,应符合下列规定: 1.传送带的倾斜度不应超过表10.5.4的规定;
传送带最大倾斜角度 表10.5.4 混凝土坍落度(cm) <4 4~8
3.传送带上应设置刮刀等清理设备;
4.传送带运转速度不应超过1.2m/s;
5.作配合比设计时,应考虑有2%~3%的砂浆损失。
最大倾斜角度(°) 向上运送 18 15 向下运送 12 10 2.混凝土卸于传送带上和由传送带卸下时,应通过漏斗等设施,保持垂直下料;
第10.5.5条用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时,途中应以每分钟约2~4转的慢速进行搅动。
第10.5.6条混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时,应进行第二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水,确有必要时,可同时加水和水泥以保持其原水灰比不变。如二次搅拌仍不符合要求,则不得使用。
第六节 混凝土的浇筑
一 一般要求
第10.6.1条浇筑混凝土前,应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净;模板如有缝隙,应填塞严密,模板内面应涂刷脱模剂。
浇筑混凝土前,并应检查混凝土的均匀性和坍落度。
第10.6.2条自高处向模板内倾卸混凝土时,为防止混凝土离析,应符合下列规定: 1.从高处直接倾卸时,其自由倾落高度一般不宜超过2m,以不发生离析为度;
2.当倾落高度超过2m时,应通过串筒、溜管或振动溜管或振动溜管等设施下落;倾落高度超过10m时,并应设置减速装置;
3.在串筒出料口下面,混凝土堆积高度不宜超过1m。
第10.6.3条混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土;上下层同时浇筑时,上层与下层前后浇筑距离应保持1.5m以上。
在倾斜面上浇筑混凝土时,应从低处开始逐层扩展升高,保持水平分层。 混凝土分层浇筑厚度不宜超过表10.6.3的规定。
混凝土分层浇筑厚度 表10.6.3 项次 1 2 3 4 捣实方法 用插入式振动器 用附着式振动器 用表面振动器 人工捣实 无筋或配筋稀疏时 配筋较密时 无筋或配筋稀疏时 配筋较密时 浇筑层厚度(cm) 30 30 25 15 20 15 注:表列规定可根据结构物和振动器型号等情况适宜调整。 第10.6.4条 浇筑混凝土时,除少量塑性混凝土可用人工捣实外,一般应采用振动器振实。用振动器振捣时,应符合下列规定:
1.使用插入式振动器时,移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍; 与侧模应保持5~10cm的距离;插入下层混凝土5~10cm;每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。
2.表面振动器的移位间距,应以使振动器平板能覆盖已振实部分10cm左右为宜。 3.附着式振动器的布置距离,应根据构造物形状及振动器性能等情况并通过试验确定。 4.对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆。
第10.6.5条 混凝土的浇筑应连接进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。允许间断时间应经试验确定,一般可参考表10.6.5的规定。若超过允许间断时间,须采取保证质量措施或按工作缝处理。
浇筑混凝土的允许间断时间 表10.6.5
允许间断时间(min) 项次 1 2 3 混凝土的入模温度(℃) 20~30 10~19 5~9 使用普通 硅酸盐水泥 90 120 150 使用矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥 120 150 180 注:①表列时间为看前层混凝土搅拌加水算起;
②表列数值未考虑掺用外加剂的影响。
第10.6.6条 施工缝应按下列要求进行处理:
1.应凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆的松弱层,但凿除时,处理层混凝土须达到下列强度:
(1)用水冲洗凿毛时,须达到0.5MPa;
(2)用人工凿除时,须达到2.5MPa; (3)用风动机凿毛时,须达到10MPa。
2.经凿毛处理的混凝土面,应用水冲洗干净,在浇筑次层混凝土前,对垂直施工缝应刷一层水泥净浆,对水平缝应铺一层厚为1~2cm的1:2水泥砂浆。
3.重要部位及有防震要求的混凝土结构或钢筋稀疏的钢筋混凝土结构,应在施工缝处补插锚固钢筋或石榫;有抗渗要求的施工缝宜作成凹形、凸形或设置止止水带。
4.施工缝为斜面时应浇筑成或凿成台阶状。
5.施工缝处理后,须待处理层混凝土达到一定强度后才能继续浇筑混凝土。需要达到的强度,一般最低为1.2MPa,当结构物为钢筋混凝土时,不得低于2.5MPa。
混凝土达到上述抗压强度的时间宜通过试验确定,如无试验资料,可参见附录8-2及附录10-5。
第10.6.7条在浇筑过程中或浇筑完成时,如混凝土表面泌水较多,须在不扰动已浇筑混凝土的条件下,采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时,应查明原因,采取措施,减少泌水。
第10.6.8条结构混凝土浇筑完成后,对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平,等定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。当裸露面面积较大或气候不良时,应加盖防护,但在开始养生时,覆盖物不得接触混凝土面。
第10.6.9条浇筑混凝土期间,应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况,当发现有松动、变形、移位时,应及时处理。
第10.6.10条浇筑混凝土时,应填写混凝土施工记录。
二 墩台混凝土的浇筑
第10.6.11条对墩台基底的处理,除应符合第三章天然地基的有关规定外,尚应符合下列规定:
1.基底为非粘性土或干土时,应将其润湿;
2.基面为岩石时,应加以润湿,铺一层厚2~3cm水泥砂浆,然后于水泥砂浆凝结前浇筑第一层混凝土。
第10.6.12条一般墩台及基础混凝土,应在整个平截面范围水平分层进行浇筑。
第10.6.13条大体积墩台基础混凝土,当平截面过大,不能在前层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成次层混凝土时,可分块进行浇筑。分块浇筑时应符合下列规定:
2
1.分块宜合理布置,各分块平面积不宜小于50m; 2.每块高度不宜超过2m;
3.块与块间的竖向接缝面,应与基础平截面短边平行,与平截面长边垂直; 4.上下邻层混凝土间的竖向接缝,应错开位置做成企口,并按施工缝处理。 第10.6.14条大体积混凝土,应参照下述方法控制混凝土水化热温度:
1.用改善骨料级配、降低水灰比、掺加混和料、掺加外加剂、掺入片石等方法减少水泥用量;
2.采用水化热低的大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低标号水泥; 3.减小浇筑层厚度,加快混凝土散热速度;
4.混凝土用料应避免日光曝晒,以降低初始温度; 5.在混凝土内埋设冷却管通水冷却。
第10.6.15条较大体积的混凝土墩台及其基础,可在混凝土中埋放厚度不小于15cm的石块。埋放时应符合下列规定:
1.埋放石块的数量不宜超过混凝土结构体积25%;
2.应选用无裂纹、夹层且未被烧过的、具有抗冻性能的石块; 3.石块的抗压强度不应低于30MPa及混凝土标号;
4.石块应清洗干净,应在捣实的混凝土中埋入一半左右;
5.石块应分布均匀,净距不小于10cm,距结构侧面和顶面净距不小于15cm,石块不得接触钢筋和预埋件;
6.受拉区混凝土或当气候低于0℃时,不得埋放石块。
第10.6.16条采用滑升模板浇筑墩台混凝土时,应符合下列规定: 1.宜采用低流动度或半干硬性混凝土;
2.浇筑应分层分段进行,各段应浇筑到距模板上口不小于10~15cm的位置为止;若为排柱式墩台,各立柱应保持进度一致;
3.应采用插入式振动器振捣;
4.为加速模板提升,可掺入一定数量的早强剂;
5.在滑升中须防止千斤顶或油管接头在混凝土或钢筋处漏油;
6.每一整体结构的浇筑应连续进行,若因故中途停工,应按施工缝处理;
7.混凝土脱模时的强度宜为0.2~0.5MPa,脱模后如表面有缺陷时, 应及时予以修理。
三 钢筋混凝土梁在支架上浇筑
第10.6.17条浇筑简支梁的混凝土时,一般宜按梁的全部横断面斜向分段、水平分层地连续浇筑,上层与下层浇筑距离应符合第10.6.3条的规定,并注意质地均匀,不得离析。
第10.6.18条在支架上浇筑一般跨径悬臂梁混凝土时,应从跨中向两端墩台进行,其邻跨悬臂应从悬臂向墩台进行。悬臂梁桥吊梁的混凝土,应在悬臂梁混凝土强度达到设计标号的70%后再进行浇筑。
第10.6.19条在支架上浇筑较大跨径简支梁及基底刚性不同的支架上浇筑连续梁或悬臂梁的混凝土时,应按下列方法之一进行:
1.加快浇筑作业,使全梁混凝土在最初浇筑的混凝土初凝前浇筑完毕。
2.在支架上预加等于梁身重力的荷载,使支架充分变形。预加荷载于混凝土浇筑过程中逐步撤除,预压后的支架标高与设计不符时,应进行调整。
3.将梁分成数段,按适当顺序分段浇筑,以消除支架沉降不均匀的影响。
第10.6.20条梁、板组合结构,应保证梁与板良好结合。采用预制梁和现浇板时,即使设计计入梁和板的收缩差影响,混凝土龄期差一般也不宜超过3个月。
四 混凝土、钢筋混凝土拱圈(拱肋)在支架上浇筑
第10.6.21条跨度<16m的拱圈或拱肋混凝土,应按全宽度从两端拱脚向拱顶对称地连续浇筑,并在混凝土凝结前全部完成。
第10.6.22条 拱圈或拱肋≥16m时,应沿拱跨方向分段浇筑。分段位置应能使拱架受力对称、均匀和变形小为原则,拱式拱架宜设置在拱架受力反弯点、拱架节点、拱顶及拱脚等处;满布式拱架宜设置在拱顶、1/4部位、 拱脚附近及拱架节点等处。各段的接缝面应与拱轴线垂直;各分段点应预留间隔槽,其宽度一般为50~100cm,但安排有钢筋接头时,其宽度尚应满足钢筋接头的需要。
分段浇筑程序应预先作出设计。
第10.6.23条分段浇筑时,各段内的混凝土应一次连续浇筑完毕,因故中断时,应浇筑成垂直于拱轴线的施工缝;如已浇筑成斜坡,应凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式接合面。
第10.6.24条间隔槽混凝土,应待拱圈分段混凝土浇筑完成、强度达到设计标号70%和接合面按施工缝处理后再进行浇筑。拱顶及两拱脚间隔槽混凝土应在最后封拱时浇筑。封拱温度应符合设计要求,设计无规定时,可参见第十二章第12.4.13条。
第10.6.25条浇筑大跨度钢筋混凝土拱圈(拱肋)时,纵向钢筋接头应安排在设计规定的最后浇筑的几个间隔槽内,并应在这些间隔槽填塞时再连接。
第10.6.26条浇筑大跨径拱圈混凝土时,为减轻拱架负荷,采用分环分段法浇筑时,浇筑顺序及养护时间应根据拱架荷载设计和下环负荷条件通过计算确定,并应符合设计要求。
第10.6.27条 上承式拱桥拱上结构混凝土, 应在拱圈及间隔槽混凝土浇筑完成且封拱间隔槽混凝土强度达到设计标号30%以上后,方可开始浇筑,其浇筑程序除设计有规定外,一般应由拱脚至拱顶对称、均衡地进行。
下承式或中承式拱桥的悬吊桥面系混凝土,应在拱架松落后进行浇筑,其吊杆混凝土应在桥面系完成后对称地浇筑。
第10.6.28条拱上结构混凝土的浇筑,应符合下列规定:
1.立柱底座应与拱圈(拱肋)同时浇筑,立柱宜从底到顶一次浇筑,立柱上端施工缝应设在横梁承托底面上;
2.桥面系的梁与板应尽量同时浇筑;
3.两相邻伸缩缝间的桥面板应一次浇筑完毕。
第七节 装配式构件预制
第10.7.1条预制场地应平整、坚实,并保持清洁、文明,应根据地基及气候条件,采取必要的排水措施,防止场地沉陷。
第10.7.2条每块预制件的混凝土必须一次浇筑完成,不得间断。
第10.7.3条混凝土一般应用机械振动,大型构件宜用附着式振动器在侧模和底模上振动,用插入式振动器辅助;中小型结构件宜在振动台振动。钢筋密集部位宜用插入式振动器或钢钎辅助插捣。
第10.7.4条采用平卧重叠法支立模板、浇筑构件混凝土时,下层构件顶面应设临时隔离层;上层构件须待下层构件混凝土强度达到设计标号30%以上后方可浇筑。
第10.7.5条用蒸汽养护表面光面的构件时,构件表面应加以覆盖,以防蒸汽凝结水浸洗。
第10.7.6条构件浇筑完毕后,应标明构件型号、制作日期和上下方向。
第10.7.7条腹板底部为扩大断面的T型梁,应先浇筑扩大部分并振实后,再浇筑其上部腹板。
第10.7.8条U形梁或拱肋,可上下一次浇筑或分二次浇筑。一次浇筑时,应先浇筑底板(同时腹板部位浇筑至底板承托顶面),待底板混凝土稍沉实后再浇筑腹板。分二次浇筑时,先浇筑底板至底板承托顶面,按施工缝处理后,再浇筑腹板混凝土。
第10.7.9条预制桁架拱和刚架拱拱片时,应注意下列事项: 1.拱片放样时,上下边缘坐标应计入预拱度;
2.钢筋宜采用电焊骨架、整体入模;较单薄的拱片,宜增设加固钢筋。 第10.7.10条小型预制构件混凝土的浇筑,应注意下列事项:
1.安装后不外露的构件及虽外露但表面将进行修饰的构件,可用翻转模板法进行浇筑。浇筑时,宜采用干硬性混凝土;浇筑完毕,应立即翻转、扣模,脱模后立即修抹整齐。
2.混凝土砌块、小型盖板、路缘石等小型构件,可在移动式底模或平整地面上浇筑混凝土,然后在短时间内拆除模板,以加速模板的周转。采用此法时,应采用干硬性混凝土,振动时应于表面加压并增加振动时间。模板拆除后,应对混凝土边角进行修整。
第八节 混凝土表面修整和装饰
第10.8.1条混凝土表面光洁程度依不同部位而异,外露面无装饰设计时,应按第10.6.8条的规定对浇筑时无模板的外露面进行压光或拉毛;对有模板的外露面应安装同一类别的模板和涂刷同一类别的脱模剂,模板应光洁、无变形、无漏浆。
第10.8.2条对表面有一般抹灰(水泥砂浆抹面)和装饰抹灰(水刷石、水磨石、剁斧石)等装饰设计的结构,应在浇筑混凝土时采用表面平整的模板,拆模后按设计要求装饰的类别进行装饰。
第九节 混凝土的养护
第10.9.1条 一般塑性混凝土浇筑完成后,应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护。对干硬性混凝土、炎热天气浇筑的混凝土以及桥面等大面积裸露的混凝土,有条件的可在浇筑完成后立即加设棚罩,待收浆后再予以覆盖和洒水养生。覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面。
混凝土面有模板覆盖时,应在养护期间经常使模板保持湿润。
第10.9.2条当气温低于5℃时,应覆盖保温,不得向混凝土面上洒水。 第10.9.3条混凝土养护用水的条件与拌和用水相同。
第10.9.4条混凝土的洒水养护时间,一般为7d,可根据空气的湿度、温度和水泥品种及掺用的外加剂等情况,酌情延长或缩短。
每天洒水次数,以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。
用加压成型、真空吸水等法施工的混凝土,其养护时间可酌情缩短。 采用塑料薄膜或喷化学浆液等保护层时,可不洒水养护。
第10.9.5条当结构物与流动性的地表水或地下水接触时,应采取防水措施,保证混凝土在浇筑后7d以内不受水的冲刷侵袭。当环境水具有侵蚀作用时,应保证混凝土在10d以内、强度达到设计标号的70%以前,不受水的侵袭。
第10.9.6条混凝土强度达到2.5MPa前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。
第10.9.7条用蒸汽养护混凝土时,应符合下列规定:
1.用硅酸盐水泥或普通水泥拌制的混凝土,其配制标号应比正常养护时适当提高;用快硬水泥拌制的混凝土不得使用蒸汽养护。
2.混凝土浇筑完毕后,应在养护棚内静放后再加温,静放时间:塑性的为2 ~4h,干硬性的为1h,掺有缓凝型外加剂的为4~6h;静放环境温度不宜低于10℃。
3.升温速度:塑性混凝土不宜超过10~15℃/h,干硬性混凝土不宜超过30~35℃/h,厚大构件不宜超过10℃/h。
4.恒温温度:硅酸盐水泥、普通水泥拌制的混凝土不宜超过60℃,其他类别水泥拌制的混凝土不宜超过80~85℃。恒温时间宜通过试验确定,以达到要求的强度为准。
5.降温速度:不宜超过15~20℃/h,对厚大构件不宜超过10℃/h。
6.构件出池或撤除保温设施时,表面温度与环境温度之差不宜大于20℃。 7.冬季混凝土施工用蒸汽养护时,除按本条规定外,还应按本规范第十三章有关规定办理。
8.应及时填写蒸汽养护检查记录,记录格式可参考附录10-6。
第十节 工程质量检验及质量标准
一质量检验
第10.10.1条各种材料、各工程项目和各个工序,应经常进行检验,保证符合设计和施工技术规范的要求。检验项目和次数不应少于下列规定:
1.浇筑混凝土前的检验 (1)施工设备和场地;
(2)混凝土组成及配合比(包括外加剂); (3)混凝土凝结速度等性能;
(4)基础、钢筋、预埋件等隐蔽工程及支架、模板; (5)安全设施。
2.拌制和浇筑混凝土时的检验
(1)混凝土组成材料的外观及配料、拌制,每一工作班至少2次,必要时随时抽样试验; (2)混凝土的和易性(坍落度等)每工作班至少2次;
(3)砂石材料含水率,每日开工前一次,气候有较大变化时随时检测;当含水率变化较大、将使配料偏差超过规定时,应及时调整配料比例;
(4)钢筋、模板、支架等的稳固性和安装位置; (5)混凝土的运输、浇筑方法和质量; (6)外加剂使用效果; (7)制取混凝土试件。 3.浇筑混凝土后的检验 (1)养护情况;
(2)混凝土强度:抗压强度统计表参见附录10-7; (3)混凝土外露面或装饰质量;
(4)结构外形尺寸、位置、变形和沉降。
第10.10.2条隐蔽工程检查、分部工程检查、工程变更设计、施工技术修改、施工方案变更、质量事故的发生和处理等事项,应按有关规定及时通知有关人员。
第10.10.3条对混凝土的强度,应制取试件检验其在标准养护条件下28d龄期的抗压极限强度。试件制取组数应符合下列规定:
1.不同标号及不同配合比的混凝土应分别制取试件,试件宜在浇筑地点或拌和地点随机制取;
2.浇筑一般体积的结构物(如基础、墩台等)时,每一单元结构物应制取2组; 3.连续浇筑大体积结构物混凝土时,每80~200m3或每一工作班应制取2组;
4.每片梁长16m以下应制取1组,16~30m制取2组,31~50m制取3组,50m 以上不少于5组;
5.就地浇筑混凝土小桥涵,每一座或每一工作班制取不少于2组;当原材料和配合比相同、并由同一拌和站拌制时,可几座合并制取2组。
第10.10.4条应根据施工需要,制取与结构物同条件养护的试件作为考核结构混凝土在拆模、出池、吊装、预施应力、承受载荷等阶段强度的依据,混凝土不同温度和龄期的强度增长关系曲线见附录10-8。
二 质量标准
第10.10.5条混凝土抗压强度(标号)应以标准条件下养护28d龄期试件抗压极限强度进行评定,其合格条件如下:
1.应以标号、原材料和配合比基本一致的混凝土组成同一检验批,同一检验批的混凝土强度应以同批内所有各组标准尺寸试件的强度测定值(当为非标准尺寸试件时应进行强度换算)为代表值。
2.大桥等重要工程及中小桥、涵洞工程,试件≥10组时,宜以数理统计方法按下述条件评定:
Rn-KnSn≥0.85R(10.10.5-1) Rmin≥0.85R(10.10.5-2)
式中n───同批混凝土试件组数;
Rn──同批n组试件强度测定值的平均值(MPa); Sn──同批n组试件强度测定值的标准差(MPa); R──混凝土设计标号(MPa);
Rmin──n组试件中强度最低一组测定值(MPa);
Kn──当n=10~14时,Kn=1.70;n=15~24时,Kn=1.65;n≥25时,Kn=1.60。
3.中小桥及涵洞等工程,同经混凝土试件少于10组时,可用非统计方法按下述条件进行评定:
(1)同批试件强度测定值的平均值不低于R; (2)同批试件强度最低测定值不低于0.85R;
(3)同批试件中,强度测定值低于R的组数,当试件为6~10组时,不多于2组;当试件为3~5组时,不多于1组;当试件少于3组时,各组强度测定值均不低于R。
第10.10.6条当混凝土强度按试件强度进行评定达不到合格条件时,可采用钻取试样或以无损检测法查明结构实际混凝土的抗压强度和浇筑质量,如仍有不合格,应由有关单位共同研究处理。
第10.10.7条结构混凝土表面应符合下列规定: 1.表面应密实、平整;
2.如有蜂窝、麻面,其面积不超过结构同侧面积的1%; 3.如有裂缝,其宽度不大于设计规范有关规定; 4.桩顶、桩尖等重要部位无掉边或蜂窝、麻面; 5.小型构件无翘曲现象;
6.对蜂窝、麻面、掉角等缺陷,应凿除松弱层,用钢丝刷清理干净,用压力水冲洗、湿润,再用较高标号水泥砂浆或混凝土填塞捣实,覆盖养护;用环氧树脂等胶凝材料修补时,应先经试验验证;
7.如有严重缺陷、影响结构性能时,应分析情况,研究处理。
第10.10.8条混凝土和钢筋混凝土结构物的位置及外形尺寸允许偏差见表10.10.8-1及表10.10.8-2。
混凝土、钢筋混凝土基础
及墩台允许偏差(mm) 表10.10.8-1 项次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项目 断面尺寸 垂直或斜坡 底面高程 顶面高程 轴线偏位 预埋件位置 相邻间距 平整度 L0≤60m 跨径 L0〉60m 简支梁 连续梁 双支座梁 基础 ±50 ±50 ±30 25 承台 ±30 ±20 15 墩台身 ±20 0.2%H 10 10 ±20 ±L0/3000 柱式墩台 0.3%H ≤20 10 ±15 墩台帽 ±20 10 ±10 ±5 ±2 ±10 ±10 10 支座处 顶面高程 注:①表中的H为结构高度;
②L0为标准跨径。
混凝土、钢筋混凝土桥梁
上部结构允许偏差(mm) 表10.10.8-2 项次 1 项 目 断面尺寸 预 制 梁及板 预 制 拱 肋 +10 -5 小型预 制构件 ±10 就地浇筑 梁及板 +8 -5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 宽度 高度 长度 干接缝 湿接缝 ±10 ±20 ±5 +5 -10 +10 -0 ±20 5 5 1 +5 -10 +0 -10 5 5 +5 -10 +0 -10 10 8 2 梁肋(腹板)厚度 跨度(支座中心至中心) 轴线偏位 预埋件位置 平整度(2m直尺检测) 支座表面平整度(检查四角) 第10.10.9条 抹灰工程应符合下列规定:
1.一般抹灰必须成分、颜色一致,粘结牢固,不得有脱层、空鼓、掉角等现象;
]
2.水刷石必须石粒清晰、分布均匀、平整密实,不得有掉粒和接茬痕迹;
3.水磨石必须表面平整、光滑、石子显露均匀、格条位置正确,不得有砂眼、磨纹和漏磨;
4.剁斧石必须剁纹均匀、深浅一致、棱角完整;
5.干粘石必须石粒分布均匀、粘结牢固、不露浆、不漏粘,阳角处不得有明显的黑边; 6.拉毛灰必须花纹、斑点分布均匀,同一平面上不显接茬; 7.抹灰允许偏差见表10.10.9-1和表10.10.9-2。
一般抹灰允许偏差 表10.10.9-1 项次 1 2 3 平整度 阴阳角方正 墙面垂直度 项 目 允许偏差(mm) 5 5 5 检验方法 用2m直尺或小线量取最大值 用20cm方尺检验 用垂线检验 装饰抹灰允许偏差 表10.10.9-2 项次 1 2 3 4
项 目 平整度 阴阳角方正 墙面垂直度 分格条平直 允许偏差(mm) 水磨石 2 2 3 2 水刷石 4 4 5 5 剁斧石 4 4 5 5 干粘石 5 4 5 5 检验方法 用2m直尺或小线最取最大值 用20cm方尺检验 用垂线检验 用2m直尺或小线最取最大值 第十一章 预应力混凝土
第一节 一般规定
第11.1.1条本章适用于预应力混凝土结构的施工,内容以预应力混凝土工程施工的特
殊技术为主。预应力混凝土的模板和非预应力钢筋等一般工程施工,可参照本规范有关章节的规定。
第11.1.2条预应力混凝土工程施工时,应加强安全措施,防止发生事故。
第二节 材料
一 钢丝、钢绞线和热处理钢筋
第11.2.1条预应力混凝土有钢丝、钢绞线和热处理钢筋,其技术条件、质量证明书、包装方法及标志内容等,应分别符合国家现行标准(GB5223-85、GB5224-85及GB4463-84)的规定,其力学性能及表面质量的允许偏差见附录11-1至11-3。新产品及进口材料应符合相应的标准。
第11.2.2条 预应力钢材进场后应分批验收。验收时,应检验其质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确;钢材表面质量及规格是否符合要求,经运输、存放后有无损伤、锈蚀或影响与水泥粘结的油污。对其力学性能,施工单位应根据出厂检验、供货状况、使用经历以及应用此项材料的工程结构的类别等,确定是否复验和复验项目、数量。如质量证明书等不齐全、不正确或质量有疑点,应按该项材料国家标准的要求进行检验。
二 冷拉钢筋和冷拔低碳钢丝
第11.2.3条冷拉钢筋应分批验收,当直径等于和小于12mm时,每批数量不得大于10t;当直径等于和大于14mm时,每批数量不得大于20t;每批钢筋的级别和直径均应相同。
冷拉钢筋的外观不得有裂纹、鳞落或断裂现象。
每批钢筋外观检查合格后,再从不同的3根钢筋上各取一套试件进行拉力试验(屈服点、抗拉强度、伸长率)和冷弯试验,如有一项试验结果不符合力学性能要求,则另取双倍数量的试件重作全部各项试验,如仍有一根试件不合格,则该批钢筋为不合格。
计算冷拉钢筋的屈服点和抗拉强度时,采用冷拉前的公称截面面积。冷拉钢筋的力学性能见表11.2.3。
冷拉钢筋力学性能 表11.2.3
直径 (mm) 8~25 28~40 8~40 10~28 屈服点 (MPa) 抗拉强度 ( MPa) 520 500 580 850 伸长率 δ10(%) 冷弯 (d=弯心直径 a=钢筋直径) 弯心直径 弯曲角度 钢筋种类 不 小 于 450 530 750 1 冷拉Ⅱ级钢筋 冷拉Ⅲ级钢筋 冷拉Ⅳ级钢筋 10 d=3a 90° 2 3 8 6 d=3a d=5a 90° 90° 注:直径大于25mm的钢筋,弯心直径增加一个a。 第11.2.4条 冷拔低碳钢丝应逐盘进行抗拉强度、伸长率和弯曲试验,其力学性能应符合要求。弯曲试验后,不得有裂纹、鳞落或断裂现象。冷拔低碳钢丝的力学性能见表
11.2.4。
冷拔低碳钢丝力学性能 表11.2.4 抗拉强度(MPa) 不小于 Ⅰ组 1 2 3 3 4 5 750 700 650 Ⅱ组 700 650 600 伸长率 L0=100mm(%) 不小于 2 3 3 反复弯曲 180° 4次 项次 直径(mm) 冷弯
第三节 预应力钢材加工
一 预应力钢材下料
第11.3.1条预应力钢材的下料长度,应通过计算确定。计算时应考虑构件或台座长度、锚夹具长度、千斤顶长度、焊接接头或镦头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素。
采用钢筋束镦头锚具时,同束钢丝下料长度的相对差值,当钢丝长度≤20m时,不宜大于1/3000;当钢丝束长度>20m时,不宜大于1/5000。
长度为6m及小于6m先张构件的钢丝成组张拉时,下料长度的相对差值不得大于2mm。 第11.3.2条钢丝、钢绞线、热处理钢筋及冷拉Ⅳ级钢筋的切断,宜采用切断机或砂轮锯,不得使用电弧。
二 冷拉钢筋接头
第11.3.3条冷拉钢筋的接头,应在钢筋冷拉前采用一次闪光顶锻法进行对焊;对于Ⅳ级钢筋,对焊后尚应进行热处理,以提高焊接质量。钢筋焊接后其轴线偏差不得大于钢筋直径的1/10,同时不得大于2mm,其轴线曲折的倾角不得超过4度。采用后张法张拉的钢筋,焊接后尚应敲除毛刺,但不得减损钢筋截面面积。
对焊接头的质量检验方法,应符合本规范第九章附录9-3的规定。
第11.3.4条 预应力钢材有对焊接头时,除非设计另有规定,一般应将接头设置在受力较小处;在结构受拉区、在相当预应力钢材直径30倍长度的区段(不小于50cm)范围内,对焊接头的预应力钢材截面面积不得超过该区段预应力钢材总截面面积的25%。
第11.3.5条冷拉钢筋采用螺丝端杆锚具时,应在冷拉前焊接螺丝端杆,并应在冷拉时将螺母置于端杆端部。
三 预应力钢材镦粗头
第11.3.6条预应力钢材镦头锚固时,对于高强钢丝,宜采用液压冷镦;对于冷拔碳钢丝,可采用冷冲镦粗;对于钢筋,宜采用电热镦粗,但Ⅳ级钢筋镦粗后应进行电热处理。
第11.3.7条冷拉钢筋端头的镦粗及热处理工作,应在钢筋冷拉之前进行,否则应对镦头逐个进行张拉检查,检查时的控制应力不应小于钢筋冷拉的控制应力。
四 预应力钢材的冷拉和冷拔
第11.3.8条预应力混凝土结构用的冷拉钢筋,可采用Ⅱ~Ⅳ级热扎钢筋,冷拉控制应
力及冷拉率应符合表11.3.8的规定。
钢筋冷拉参数 表11.3.8 双 控 项次 1 2 3 钢筋种类 控制应力(MPa) 450 530 750 冷拉率δ10(%) 不大于 5.5 5.0 4.0 单 控 冷拉率δ10(%) 3.5~5.5 3.5~5.0 2.5~4.0 Ⅱ级钢筋 Ⅱ级钢筋 Ⅳ级钢筋 第11.3.9条用单控方法冷拉钢筋时,其冷拉率应由试验确定。当试验冷拉率小于表11.3.8规定的下限值时,控制冷拉率按下限值采用;同时控制冷拉率也不得大于表中的上限值。
第11.3.10条冷拉钢筋由多根钢筋串联组成时,按总长控制的冷拉率除应符合第11.3.9条规定外,还宜分别测定各根钢筋的冷拉率:当采用单控方法时,不应超过表11.3.8规定的上限值,而允许低于下限值;当采用双控方法时,不应超过表11.3.8规定的限值。
第11.3.11条 钢筋的冷拉速度不宜过快,宜控制在5MPa/s左右。 冷拉至控制应力时,应停置1~2min再放松。冷拉后,有条件时宜进行时效处理; 应按冷拉延伸率大小分组堆放,以备编束时选料。冷拉钢筋应作记录。
第11.3.12条预应力钢材采用冷拔低碳钢丝时,应采用Φ6~8mm的Ⅰ级热扎钢筋盘条拔制。拔丝模孔为盘条原径0.85~0.9,拔制次数一般不超过3次,超过3次时应将拔丝退火处理。拉拔总压缩率应控制在60~80%,平均拔丝速度应为50~70m/min。冷拔达到要求直径后,应按第11.2.4条进行检验,以决定其组别和力学性能(包括伸长率)。
五 预应力钢材编束、保管及其它加工
第11.3.13条预应力钢材由多根钢材或钢绞线组成时,同束内应采用强度相等的预应力钢材。编束时,应梳理顺直、绑孔牢固,防止互相缠绞。
第11.3.14条钢绞线在使用前,宜进行预拉,预拉应力值可采用整根钢绞线破断负荷的80%,持荷时间不应少于5min。但对质量可靠的低松弛钢绞线可不进行预拉。
第11.3.15条 预应力钢材验收及加工后,应妥善保管,防止在堆放、 运输和安装过程中损伤、变形或发生有害的锈蚀。
第11.3.16条 预应力钢材的其他加工,应符合有关的规定。
第四节 混凝土的浇筑
一 后张法预应力钢材孔道的预留
第11.4.1条 预应力钢材孔道,可根据预应力钢材直径、长度和形状等,选用预埋铁皮波纹管、胶管抽芯、钢管抽芯、金属伸缩套管抽芯、充气充水胶管抽芯等方法进行预留。制孔管应有一定的强度,管壁严密不易变形,安装位置应准确,管节连接平顺,孔道锚固端的预埋钢板应垂直于孔道中心线。
预留的孔道,应根据需要适当设置压浆孔及排气孔。
第11.4.2条 制孔采用胶管抽芯时,胶管内应插入芯棒,以增加刚度。采用钢管抽芯法时,钢管表面应光滑,焊接接头应平顺;结构混凝土浇筑完成后,应定时转动钢管,防止钢管与混凝土粘结。
第11.4.3条 制孔采用孔充气或充水胶管抽芯法时,应预先进行胶管的充气或充水试验。充气充水胶管外径应符合孔道直径要求,管内压力不应低于0.5MPa,并应保持不变,直至抽拔。
第11.4.4条 制孔采用抽芯法时,抽芯时间应通过试验确定,一般以混凝土抗压强度达到0.4~0.8MPa时为宜。抽拔时不应损伤结构混凝土。
抽芯后,应用通孔器或压气、压水等法对孔道进行检查,如发现孔道堵塞或有残留物或与邻孔有串通,应及时处理。
二 混凝土浇筑的一般要求
第11.4.5条混凝土用料及配合比应符合钢筋混凝土一般规定,可掺入适量的外加剂,但不得掺入氯化钙、氯化钠等氯盐及引气剂,亦不宜掺用引气型减水剂。从混凝土的各种组成材料引进混凝土中的氯离子总含量(折合氯含量),不宜超过水泥用量的0.1%;当大于0.1%、小于0.2%时,宜采取防锈措施(掺加阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实性等);对于干燥环境中的小型构件,氯离子含量可提高一倍。
33
第11.4.6条混凝土的水泥用量不宜超过500kg/m,最大不超过550kg/m。
第11.4.7条浇筑混凝土时,宜用插入式、附着式及平板式等振动器进行振动。箱梁腹板与底板及顶板连接处承托、预应力钢材锚固端以及其他钢筋密集部位,宜特别注意振捣。
浇筑混凝土时,先张构件应避免振动器碰撞预应力钢材;后张构件应避免振动器碰撞预应力钢材的管道、预埋件等。应经常注意检查模板、管道、锚固端钢板及支座预埋件等,以保证其位置及尺寸符合设计要求。
第11.4.8条纵向拼接的后张梁,梁段接缝应符合设计要求,一般可采用平接、齿接、榫接等形式。为达到接缝吻合、预留孔道通顺,预制时可按各梁段先后顺序或交错浇筑、几个梁段或全梁同时浇筑或单块浇筑。按顺序或交错浇筑时,接缝处应涂刷易于清洗的隔离剂;几个梁段或全梁同时浇筑时,接缝处应设置隔离钢板;单块浇筑时,端模宜采用尺寸精确的模板。梁的拼接见本规范第十四章。
第11.4.9条 浇筑箱形梁段混凝土时,应尽可能一次浇筑完成;梁身较高时也可分二次或三次浇筑浇筑。分次浇筑时,先底板及腹板根部,其次腹板,最后顶板及翼板。
第11.4.10条混凝土浇筑完成并初凝后,应即开始养护。采用蒸气养护时,应控制恒温不超过60℃。
三 后张法预应力混凝土简支梁的预制
第11.4.11条预制台座应坚固、无沉陷,台座各墩间距应适宜,以保证底模挠度不大于2mm。。第11.4.12条梁体混凝土一般应水平分层、一次整体浇筑成型。梁体混凝土数量较大时,可采取斜向分段、水平分层的方法连续浇筑。浇筑时除用附着式振动器振动外,应以插入式振捣器振实各部位。
四 预应力混凝土梁在支架上浇筑
第11.4.13条在支架上浇筑预应力混凝土时,应根据混凝土的弹性和非弹性变形及支架可能产生的弹性和非弹性变形设置施工预拱度。
第11.4.14条全部混凝土一般宜在最初浇筑混凝土初凝前浇筑完。当跨径较大、混凝土数量较多、不能在最初浇筑混凝土初凝前完成时,应考虑新浇混凝土对已初凝混凝土的影响或设置工作缝,或按适当顺序分段浇筑。
五 预应力混凝土梁悬臂浇筑
第11.4.15条如梁身与桥墩设计为非刚性连结,悬臂浇筑梁身混凝土时,应先将墩顶梁段与桥墩临时固定。
第11.4.16条 悬臂浇筑混凝土用的挂篮桁架在已完成的梁段上行走时, 后端应压重稳定;浇筑混凝土时,后端应锚固已完成的梁段上。挂篮桁架行走时和浇筑混凝土时的稳定系数,均不应小于1.5。
挂篮组拼后,应全面检查安装质量,并作载重试验,以测定其各部件变形量,并设法消除其永久变形。
第11.4.17条桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平衡,平衡偏差不得超过设计规定。 第11.4.18条悬臂浇筑段前端底板和桥面的标高,应根据挂篮前端的垂直变形、各阶段混凝土梁的弹、塑性变形(包括预施应力、材料收缩和徐变、桥面系静荷、1/2汽车荷载以及体系转换)设置预拱度。
悬臂浇筑段模板应与前段梁段紧密结合;浇筑混凝土时,可从前端开始浇筑,在根部与前段混凝土连接。
第11.4.19条连续梁合拢段长度一般以2m左右为宜。合拢前应调整两端中线标高,将合拢跨一侧墩的临时锚固改换成活动支座,同时在设计合拢温度时将两悬臂端的合拢口予以临时锁定。锁定力应大于释放任何一侧各墩的全部活动支座的摩擦力。锁定方法及注意事项,参照本规范第十六章有关规定。合拢前应在两端悬臂预加压重,并于浇筑混凝土过程中逐步撤除,使悬臂浇度保持稳定。合拢宜在一天中最低气温时完成。合拢段的混凝土标号提高一级,以便尽早张拉。合拢混凝土浇筑完成后,应加强养护,悬臂端应覆盖,防止日晒。
第11.4.20条 用悬臂浇筑法施工的连续梁的梁跨体系转换工作, 应在合拢段纵向连续预应力钢材张拉、压浆完成及临时固结解除后进行,即于合拢后将各墩临时支座的反力全部按连续梁支点反力的要求进行转换。支座反力的调整,应以标高控制为主,反力作为校核。
第11.4.21条 T型刚构或悬臂梁挂孔的预制挂梁通过悬梁段架设时,应检算悬臂梁段的应力及稳定性,并应对悬臂端预埋件及支座位置进行校核。
第五节 施加预应力的一般规定
一 线拉机具
第11.5.1条 张拉机具应锚具配套使用,应在进场时进行检查和校验。千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。所用压力表的精度不宜低于1.5级;校验千斤顶用的试验机或测力计的精度不得低于±2%。 校验时,千斤顶活塞的运行方向应与实际张拉工作状态一致,当采用试验机校验时,宜以千斤顶试验机的读数为准。
第11.5.2条 张拉机具应由专人使用和管理,并应经常维护,定期校验。张拉机具长期不使用时,应在使用前全面进行校验。使用时的校验期限应视千斤顶情况确定,一般使用超过6个月或200次以及在千斤顶使用过程中出现不正常现象时,应重新校验。弹簧测力计的校验期限不宜超过2个月。
二 锚具及夹具
第11.5.3条锚具和夹具的类型须符合设计规定和预应力钢材张拉的需要。用预应力钢材与锚夹具组合件进行张拉试验时的锚固能力,不得低于预应力钢材标准抗拉强度的90%。
第11.5.4条锚夹具须经过部以上级别技术鉴定和产品鉴定,出厂前应由供方按规定进行检验并提供质量证明书。
锚夹具进场时应分批进行外观检查,不得有裂纹、伤痕、锈蚀,尺寸不得超过允许偏差。对锚具的强度、硬度、锚固能力等,应根据供货情况确定是否复验的项目、数量。当质量证明书不符合要求或对质量有疑点时,应按有关规定进行检验,符合求时才能验收和使用。
三 张拉应力控制
第11.5.5条预应力钢材的张拉方法和控制应力应符合设计要求。张拉时如须超张拉,
b
在任何情况下其最大超张拉应力,当冷拉Ⅱ~Ⅳ级钢筋时,为其屈服点(标准强度Ry)的
b
95%;当为矫直回火钢丝、热处理钢筋或钢绞线时,为其抗拉强度(标准强度Ry)的80%;当为冷拉钢丝时,为其抗拉强度的75%。
第11.5.6条预应力钢材用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值差应控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后,方
可继续张拉。
第11.5.7条后张拉预应力钢材张拉时理论伸长值ΔL(cm)的计算见式(11.5.7)。
LPL (11.5.7)
AyEg_式中P──预应力钢材平均张拉力(N),计算方法见附录11-4; L──预应力钢材长度(cm);
2
Eg──预应力钢材弹性模量(N/mm); Ay──预应力钢材截面面积(mm2)。
第11.5.8条 预应力钢材张拉前,应先调整到初应力σ0 (一般可取张拉控制 应力的10~25%左右),再开始张拉和量测伸长值。实际伸长值除量测的伸长值外, 应加上初应力时的推算伸长值。对后张法,混凝土在张拉过程中产生的弹性压缩值 一般可省略。
后张法预应力钢材张拉实际伸长值ΔL的计算方法可参照式(11.5.8)。 ΔL=ΔL1+ΔL2 (11.5.8)
式中ΔL1──从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(cm); ΔL2──初应力时的推算伸长值(cm),可采用相邻级的伸长度。 一个锚具变形、预应力钢材
回缩和一个接缝压密值 表11.5.11 项次 锚具、接缝类型 带螺帽的锚具: 螺帽缝隙 每块后加垫板的缝隙 2 3 4 钢丝束的墩头锚具 锥形锚具 夹片式锚具(钢绞线) 楔片式锚具: 用于预应力粗钢筋5 时 用于预应力钢绞线时 6 分块拼装件的接缝: 浇筑接缝或干接缝 薄胶接缝 单根冷拔低碳钢丝的7 锥 形锚具 第11.5.9条 必要时,应对锚圈口及孔道摩阻损失进行测定,张拉时予以调整。锥形锚具锚圈摩阻损失值的测定方法,可参考附录11-5。
第11.5.10条 张拉时, 应使千斤顶的张拉力作用线与预应力钢材的轴线重合一致。第11.5.11条 预应力钢材的锚固,应在张拉控制应力处于稳定状态下进行。 锚固阶段张拉端预应力钢材的内缩量,不应大于设计规定或表11.5.11 所列容许值。
锚具变形 5 接缝压密 1 0.5 锚具变形 预应力钢材回缩及锚具变形 预应力钢材回缩及锚具变形 变形形式 变形值(mm) 1 1 1 6 5 2 3 1 缝隙压密 预应力钢材回缩、锚具变形 及垫板压密 第11.5.12条 预应力钢材张拉及放松时,应填写施工记录。
第六节 先张法
第11.6.1条 先张法墩式台座结构应符合下列规定:
1.承力台座须具有足够强度和刚度,抗倾覆系数不应小于1.5, 抗滑移系数不应小于1.3。
2.横梁须有足够的刚度,受力后挠度不应大于2mm。
第11.6.2条 张拉前,应对台座、横梁及各项张拉设备进行详细的检查。 第11.6.3条 长线台座上铺放预应力钢材时,应防止沾污预应力钢材。
第11.6.4条 多根预应力钢材同时张拉时,在张拉过程中,活动横梁应与固定横梁应与固定横梁始终保持平行。
第11.6.5条 为减小预应力钢材的松弛损失,采用超张拉方法进行张拉,其张拉程序可参考表11.6.5进行。
先张法预应力钢材张拉程序 表11.6.5 预应力钢材种类 钢筋 钢丝、钢绞线 张拉程序 持荷5min 0→初应力→105σk%→90σk%→σk(锚固) 持荷5min 0→初应力→105σk%→σk%→σk(锚固) 注:①表中σk为张拉时的控制应力值,包括预应力损失值;
②超张拉数值超过第11.5.5条规定的最大超张拉应力限值时,应按该条规定的限制张拉应力进行张拉;
③张拉钢筋时,为保证施工安全,应在超张拉放张至90σk %时装设模板、配筋、预埋件等;
④多根预应力钢材同时张拉时,其初应力应一致。
第11.6.6条同时张拉多根钢筋时,应抽查钢筋的预应力值,其偏差的绝对值不得大于或小于按一个构件全部钢筋预应力总值的5%。
第11.6.7条 张拉时,断丝数量不得超过表11.6.7的规定。
先张法预应力钢材断丝限制 表11.6.7 项次 1 类别 钢丝 钢绞线 钢 筋 检查项目 同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的 控制数 1% 2 断筋 不容许 第11.6.8条 预应力钢材张拉完毕后,对设计位置的偏差不得大于5mm, 同时不得大于构件截面最短边长度的4%。
第11.6.9条预应力钢材放松时的混凝土强度须符合设计规定;设计未规定时,不应低于设计标号的70%。
第11.6.10条多根整批张拉钢筋的放松,可采用砂箱法或千斤顶法。用砂箱放松时,放砂速度应均匀、一致;用千斤顶放松时,施加的钢筋内力不得超过张拉时的控制应力,放
松宜分数次完成。单根钢筋采用拧松螺母的方法放松时,宜先两侧后中间,分阶段、对称地进行,不得一次将一根松完。
第11.6.11条钢筋放松后可用乙炔-氧气切割,但应防止烧坏钢筋端部。钢丝放松后。可用切割、锯断或剪断的方法切断。
第七节 后张法
第11.7.1条 施加预应力前,应对混凝土构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准要求;张拉时强度不低于设计规定,设计未规定时,不应低于设计标号70%.。
第11.7.2条 穿束前应检查锚垫板和孔道,锚垫板应位置正确,孔道内应畅通、无水份和杂物。浇筑混凝土前穿束的孔道,在可能条件下,应在管道安装后、浇筑混凝土前检查预应力钢材是否能在管道内自由滑动。
第11.7.3条 预应力钢材可分批、分段对称张拉,其张拉顺序应符合设计规定。 第11.7.4条 曲线预应力钢材或长度≥25m的直线预应力钢材,宜在两端张拉。
后张法预应力钢材张拉程序 表11.7.5 项次 1 预应力钢材种类 钢筋 钢筋束 钢绞线束 钢丝束 夹片式锚具 锥销式锚具 其他锚具 张拉程序 持荷5min 0→初应力→105σk%──→σk(锚固) 持荷5min 0→初应力→105σk%──→σk(锚固) 持荷5min 0→初应力→105σk%──→σk(锚具) 2 注:①表中σk为张拉时的控制应力,包括预计的预应力损失值;
②两端同时张拉时,两端千斤顶升降压、划线、测伸长、插垫等工作应一致; ③梁的竖向预应力钢材可一次张拉到控制应力,然后于持荷5min后测伸长和锚
固;
④超张拉数值超过第11.5.5条规定的最大超张拉应力限值时,应按该条规定的
限值进行张拉。
两端张拉一束预应力钢材时,可先在一端张拉锚固后,再在另一端补足预应力值,进行锚固。
第11.7.5条后张法预应力钢材当采用超张拉方法时,其张拉程序可参考表11.7.5进行。
第11.7.6条后张预应力钢材断丝、滑移不得超过表11.7.6的控制数。
后张预应力钢材断丝、滑移限制 (钢丝、钢绞线、钢筋)表11.7.6
项次 1 2 钢丝、纲绞 线断丝量 单根钢筋 检查项目 每束钢丝或钢绞线断丝、滑丝 每个断面断丝之和不超过该断 面钢丝总数的 断筋或滑移 控制数 1根 1% 不允许 注:①钢绞线断丝是指钢绞线内钢丝的断丝;
②超过表列控制数时,原则上应更换,当不能更换时,在许可的条件下,可采取 补救措施,如提高其他束预应力值,但须满足设计上各阶段极限状态的要求。 第11.7.7条预应力钢材在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。
第八节 电热张拉法
第11.8.1条电热张拉法适用于预应力钢材为冷拉钢筋的一般构件,抗裂度要求较严的构件,不宜采用电热张拉法。用金属管道作预留孔道的构件,不得采用电热法张法。
第11.8.2条用电热法张拉时,预应力钢材的电热温度不应超过350℃,反复电热次数不宜超过3次。
第11.8.3条使用的锚具应符合设计要求。如设计无规定,采用硫磺砂浆电张法时,两端均应采用螺丝端杆锚。当采用电热先张或预留孔道电热后张时,至少一端应力为螺丝端杆锚,以便在电热时能准确控制伸长值。
第11.8.4条后张电热张拉预应力钢材所需的伸长值ΔL(cm),除设计另有规定者外,可按以下公式计算:
Lk30EyL (11.8.4)
式中σk──预应力钢材的控制应力(MPa),按第11.5.5条的规定采用; Ey──预应力钢材的弹性模量(MPa),采用时效后的弹性模量; L──电热前钢筋的总长度(cm)。
在成批生产前,应在3个构件上用千斤顶校核预应力钢材的实际应力,与设计规定值比较偏差值应在6%以内,否则应调整电热伸长值。
第11.8.5条预应力钢材通电张拉达到计算的总伸长值时所需的温度t,可按下列公式计算:
tt0L (11.8.5) aL式中t0──电热前预应力钢材温度(℃); ΔL──预应力钢材的设计计算伸长值(cm),按式(11.8.4)计算; α──钢筋线膨胀系数,为0.000012; L──电热前的预应力钢材长度(cm); t──电热后的预应力钢材温度(℃)。
第11.8.6条进行电热张拉的预应力钢材应与其他钢筋进行绝缘处理。 第11.8.7条电热设备宜采用低压变压器或电焊机,并应符合下列要求: 1.一次电压为220V~380V;二次电压为30V~65V,电压降保持2~3V/m;
2
2.二次电流应满足钢筋中的电流密度,即不宜小于下列数值:冷拉Ⅱ级钢筋为120A/cm;
冷拉Ⅳ级钢筋为200A/cm。
第11.8.8条电热张拉前应先拉直各预应力钢材并使其松紧一致,以便建立相同的初应力(其值一般为1010σk%),并作出测量标记。
第11.8.9条电热张拉预应力钢材的顺序,应按设计要求确定,一般要求分组对称张拉,防止构件产生偏心受压。
第11.8.10条锚固(拧紧螺帽、插入垫板应用绝缘工具)应随着电热时钢筋的伸长随时进行,直至达到预定的伸长值后切除电源为止。
第11.8.11条电热张拉完毕,待钢筋冷却到常温后(一般需12h),将螺帽与垫板焊牢;若需校核应力时,应在校核完毕后焊牢。
第11.8.12条螺帽与垫板焊牢后,方可进行压浆,压浆的技术要求与后张法相同。采用硫磺砂浆电热张拉法时,不需要压浆。
第11.8.13条先张构件采用电热张拉法时,除注意绝缘外,尚应采取措施,防止钢筋的热量损失。
第11.8.14条采用电热法张拉法施工时,应填写电热张拉施工记录,其内容及格式见附录11-6。
第九节 孔道压浆
第11.9.1条预应力钢材张拉后,孔道应尽早压浆(一般不宜超过14d)。采用电热张拉时,孔道压浆应在预应力钢材冷却后进行。
第11.9.2条孔道压浆一般宜采用水泥浆,空隙大的孔道,水泥浆中可掺入适量的细砂。水泥浆的强度不应低于设计规定。水泥浆的技术条件应符合下列规定。
1.水泥宜采用硅酸盐水泥或普通水泥;采用矿渣水泥时,应加强检验,防止材性不稳定。水泥的标号不宜低于425号(软练强度42.5MPa)。
2.水灰比一般宜采用0.40~0.45,掺入适量减水剂时,水灰比可减小到0.35;水及减水剂须对预应力钢材无腐蚀作用。
3.水泥浆的泌水率最大不超过4%。拌和后3h泌水率宜控制在2%,24h后泌水应全部被浆吸回。
4.水泥浆中可掺入(通过试验)适当膨胀剂如铝粉等,铝粉的掺入量约为水泥用量的0.01%。水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀应小于10%。泌水率和膨胀率的试验方法见附录11-7。
5.水泥浆稠度宜控制在14~18s之间,稠度的试验方法见附录11-8。 第11.9.3条水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间,视气温情况而定,一般不宜超过30~45min。水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。
第11.9.4条压浆前,须将孔道冲洗洁净、湿润,如有积水应用吹风机排除。压浆时,对曲线孔道和竖向孔道应由最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水。
第11.9.5条压浆应缓慢、均匀地进行。比较集中和邻近的孔道,宜尽先连续压浆完成,以免串到邻孔的水泥浆凝固、堵塞孔道;不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
第11.9.6条采用纯水泥浆时,一般每一孔道宜于两端先后各压浆一次,两次的间隔时间以达到先压注的水泥浆既充分泌水又未初凝为度,一般宜为30~45min。
对泌水率较小的水泥浆,通过试验证明可达到孔道饱满时,可采用一次压浆的方法。 第11.9.7条压浆应使用活塞式压浆泵,不得使用压缩空气。压浆的最大压力一般宜为0.5~0.7MPa;当输浆管道较长或采用一次压浆时,应适当加大压力。梁体竖向预应力钢材孔道的压浆最大压力可控制在0.3~0.4MPa。每个孔道压浆至最大压力后,应有一定的稳压时间。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为
2
止。
第11.9.8条压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实,应及时处理和纠正。压浆时,每一工作班应留取不少于3组的7.07×7.07×7.07cm立方体试件,标准养护28d,检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。
第11.9.9条压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土温度不得低于+5℃,否则应采取保温措施。当气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行。
第11.9.10条对应埋置在梁体内的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净并凿毛,然后设置钢筋网和浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的标号应符合设计规定,一般不宜低于构件混凝土标号的80%,亦不宜低于30号。封端混凝土必须严格控制梁体长度。长期外露的金属锚具,应采取防锈措施。
第11.9.11条预制构件在孔水泥浆强度达到设计规定后方可进行移运和吊装,设计未规定时,不应低于梁身混凝土设计标号的55%,且不低于20MPa。
第11.9.12条孔道压浆应填写施工记录。
第十节 工程质量检验及质量标准
第11.10.1条对工程质量的检验,除一般混凝土、钢筋混凝土工程的应有检验项目外,尚应进行钢筋冷拉、预应力钢材编束、孔道预留、施加预应力、孔道压浆等项目的施工检验以及预应力钢材张拉机具、锚夹具的质量检验。
第11.10.2条预应力混凝土预制梁的外形尺寸允许偏差列于表11.10.2。
预应力混凝土制梁允许偏差表11.10.2 项次 1 2 长度 宽度 检查项目 梁、板 梁、板 箱梁顶面宽 3 4 5 6 跨度 高度 梁、板 箱梁 腹板厚度 支座中心至中心 支座板平面高差 干接缝 湿接缝 允许偏差(mm) +5,-10 ±10 ±20 ±30 ±5 +5,-10 +10,-0 ±20 2 注:桥面板边缘位置偏差不得影响梁的组拼。
第11.10.3条预应力混凝土预制箱形拱拱箱位置及外形尺寸允许偏差列于表11.10.3。 预应力混凝土预制箱形拱拱箱允许偏差表11.10.3 项次 1 2 3 4 5 6 检查项目 每段拱箱内弦长 内弧偏离设计弧线 拱箱宽度及高度 轴线的偏离 拱箱接头尺寸及倾角 预埋件位置 允许偏差(mm) +0,-10 ±5 +5,-10 10 ±5 10 7 顶底板及侧壁厚度 +10,-0 第11.10.4条悬臂浇注混凝土的预应力混凝土梁,其位置及外形尺寸允许偏差列于表11.10.4。
悬臂浇注混凝土梁允许偏差表11.10.4 项次 1 2 3 检查项目 轴线偏位 挠度 梁顶面宽度 允许偏差(mm) 10 ±20 ±30 第11.10.5条梁体质量应符合下列规定: 1.混凝土强度应符合本规范第十章有关规定;
2.混凝土表面应平整、密实,预应力部位不得有蜂窝、露筋现象。
第十二章 砌体
第一节 一般规定
第12.1.1条本章适用于用砖、石及混凝土预制块砌筑的公路桥涵拱圈、墩台、挡土墙及其附属工程等工程的施工。
第12.1.2条天然地基上的基础砌体,施工前应按本规范第三章有关规定,对基坑进行检查和处理。
第12.1.3条砌体沉降缝、伸缩缝、泄水孔及防水层的设置,应符合设计和有关规定。
第二节 材料 一 石料
第12.2.1条石料应符合设计规定的类别和标号,石质应均匀、不易风化、无裂纹。石
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料标号为20×20×20cm含水饱和试件的极限抗压强度(MPa)。用较小试件时,应乘以表12.2.1所列系数。
石料标号换算系数 表12.2.1 试件尺寸(cm) 换算系数 20×20×20 1.0 15×15×15 0.9 10×10×10 0.8 7.07×7.07×7.07 0.7 5×5×5 0.6 第12.2.2条 一月份平均气温低于-10℃的地区, 除干旱地区的不受冰冻部位或根据以往实践经验证明材料确有足够抗冻性者外,所用砖石及混凝土材料须通过冻融试验证明符合表12.2.2的抗冻性指标时,才可使用。
砖石及混凝土材料抗冻性指标 表12.2.2
结构物类别 镶面或表层 大、中桥 50 小桥及涵洞 25 注:抗冻性指标系指材料在含水饱和状态下经-15℃的冻结与融化的循环次数。试验后的材料应无明显损伤(裂缝、脱层),其强度不低于试验前的0.75倍。
第12.2.3条片石:一般指用爆破或楔劈法开采的石块,厚度不应小于15cm(卵形和薄片者不得使用)。用作镶面的片石,应选择表面较平整、尺寸较大者,并应稍加修整。
第12.2.4条块石:应形状大致方正,上下面大至平整,厚度20~30cm,宽度约为厚度
的1.0~1.5倍,长度约为厚度的1.5~3.0倍(如有锋棱锐角,应敲除)。块石用作镶面时,应由外露面四周向内稍加修凿;后部可不修凿,但应略小于修凿部分,其加工形状如图12.2.4所示。
12.2.5条粗料石:是由岩层或大块石料开劈开经粗略修凿而成,应外形方正,成六面体,厚度20~30cm,宽度为厚度的1~1.5倍,长度为厚度的2.5~4倍,表面凹陷深度不大于2cm。加工镶面粗料石时,丁石长度应比相邻顺石宽度至小大15cm,修凿面每10cm长须有錾路约4~5条,侧面修凿面应与外露面垂直,正面凹陷深度不应超过1.5cm,加工精度应如图12.2.5所示。
镶面粗料石的外露面如带细凿边缘时,细凿边缘的宽度应为3~5cm。
第12.2.6条拱石:可根据设计采用粗料石、块石或片石;拱石应立纹破料,岩层面应与拱轴线垂直,各排拱石沿拱圈内弧的厚度应一致。
用粗料石砌筑曲线半径较小的拱圈,辐射缝上下宽度相差超过30%时,宜将粗料石加工成如图12.2.6所示的楔形,其具体尺寸可根据设计及施工条件确定,但应符合下列规定:
1.厚度t1不应小于20cm,t2按设计或施工放样确定; 2.高度h应为最小厚度t1的1.2~2.0倍; 3.长度l应为最小厚度t1的2.5~4.0倍。
第12.2.7条桥涵附属工程采用卵石代替片石时,其石质及规格须符合片石的规定。
二 混凝土预制块及粘土砖
第12.2.8条混凝土预制块的规格应与粗料石相同,其强度应符合第十章有关规定,尺寸应根据砌体形状确定。预制块作拱石时,应比封顶时间提前2~4个月预制,以减少混凝土的收缩。
第12.2.9条粘土砖强度应符合设计规定,并应形状方正、尺寸准确,边角整齐,规格和质量应符合国家现行《粘土砖》标准。
三 砂浆
第12.2.10条砌筑用砂浆的类别和标号,应符合设计规定。砂浆的最低标号,对于大中桥的拱圈不应低于7.5号;对于小桥的拱圈及大、中桥的墩台不宜低于5号;对于小桥涵墩台及基础、挡土墙,一般不宜低于2.5号。
3
砂浆标号为7.07×7.07×7.07cm试件标准养护28d的抗压强度(单位为MPa)。标准养护条件如下:
1.水泥石灰等混合料砂浆养护温度20±3℃,相对湿度60~80%; 2.水泥砂浆和微沫水泥砂浆养护温度20±3℃,相对湿度为90%以上。 第12.2.11条砂浆中所用水泥、砂、水等材料质量标准宜符合混凝土工程相应材料的质量标准。砂浆中所用砂,宜采用中砂或粗砂,当缺乏中砂及粗砂时,在适当增加水泥用量的基础上,也可采用细砂。砂的最大粒径,当用于砌筑片石时,不宜超过5mm;当用于砌筑块石、粗料石时,不宜超过2.5mm。如砂的含泥量达不到混凝土用砂和标准,当砂浆标号大于或等于5号时,可不超过5%;小于5号时可不超过7%。
第12.2.12条石灰水泥砂浆所用生石灰,应成分纯正,锻烧均匀、透彻;一般宜熟化成消石灰粉或石灰膏使用,也可磨细成生石灰粉使用。消石灰粉和石灰膏应通过网筛过滤,石
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灰膏并应在沉淀池内储存14d以上。磨细生石灰粉应经4900 孔/cm筛子过筛。生石灰及消石灰粉的技术指标见附录12-1。
第12.2.13条砂浆的配合比应通过试验确定,可采用质量比或体积比。当变更砂浆的组成材料时,其配合比应重新试验确定。
第12.2.14条砂浆必须具有良好的和易性,其稠度以标准圆锥体沉入度表示,用于石砌体时宜为5~7cm;用于砖砌体时宜为7~10cm;气温较高时可适当增大。
零星工程用砂浆的稠度,也可用直观法进行检查,以用手能将砂浆捏成小团,松手后既不松散、又不由灰铲上流下为度。
第12.2.15条为改善水泥砂浆的和易性,可掺入无机塑化剂或以皂化松香为主要成分的微沫剂等有机塑化剂,其掺量可参照生产厂的规定并通过试验确定,一般为水泥用量的0.5~1.0/10000(微沫剂按100%纯度计)。采用时应符合下列规定:
1.微沫剂宜用不低于70℃的水稀释对5~10%的浓度,稀释后存放不宜超过7d。 2.宜用机械拌和,拌和时间宜为3~5min。
第12.2.16条 砂浆应随拌随用,保持适宜的稠度,一般宜在3~4h内使用完毕;气温超过30℃时,宜在2~3h内使用完毕。在运输过程或在贮存器中发生离析、 泌水的砂浆,砌筑前应重新拌和;已凝结的砂浆,不得使用。
四 小石子混凝土
第12.2.17条小石子混凝土的配合比设计、材料规格和质量检验标准,应符合本规范中第十章有关规定。
第12.2.18条小石子混凝土的粗骨料可采用细卵石或碎石,最大粒径不宜大于2cm。 第12.2.19条小石子混凝土拌和物,应具有良好的和易性,坍落度宜为5~7cm(片石砌体)或7~10cm(块石砌体)。为改善小石子混凝土拌和物和易性并节约水泥,可通过试验,在拌和物中掺入一定数量的减水剂等外加剂或粉煤灰等混合材料。
第三节 浆砌石块及混凝土预制块墩台、挡土墙
一 一般要求
第12.3.1条砌块在使用前必须浇水湿润,表面如有泥土、水锈,应清洗干净。
第12.3.2条砌筑基础的第一层砌块时,如基底为岩层或混凝土基础,应先将基底表面清洗、湿润,再坐浆砌筑;如基底为土质,可直接坐浆砌筑。
第12.3.3条砌体应分层砌筑,砌体较长时可分段分层砌筑,但两相邻工作段的砌筑高差一般不宜超过1.2m;分段位置宜尽量设在沉降缝或伸缩缝处,各段水平砌缝应一致。
第12.3.4条 各砌层应先砌外圈定位行列,然后砌筑里层,外圈砌块应与里层砌块交错连成一体。砌体外露面镶面种类应符合设计规定,位于流冰或有严重漂流河中的墩台,宜选用较坚硬的石料或高标号混凝土预制块进行镶砌。砌体里层应砌筑整齐,分层应与外圈一致,应先铺一层适当厚度的砂浆再安放砌块和填塞砌缝。
砌体外露面应进行勾缝,并应在砌筑时靠外露面预留深约2cm的空缝备作勾缝之用;砌体隐蔽面砌缝可随砌随刮平,不另勾缝。
第12.3.5条各砌层的砌块应安放稳固,砌体间应砂浆饱满,粘结牢固,不得直接贴靠或脱空。砌筑时,底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌石块侧面铺放一部分,然后于石块放好后填满捣实。用小石子混凝土填塞竖缝时,应以扁铁捣实。
第12.3.6条砌筑上层砌块时,应避免振动下层砌块。砌筑工作中断后恢复砌筑时,已砌筑的砌层表面应加以清扫和湿润。
二 浆砌片石
第12.3.7条片石应分层砌筑,宜以2~3层砌块组成一工作层,每一工作层的水平缝应大致找平。各工作层竖缝应相互错开,不得贯通。
第12.3.8条外圈定位行列和转角石,应选择形状较为方正及尺寸较大的片石,并长短相间地与里层砌块咬接;砌缝宽度一般不应大于4cm, 用小石子混凝土砌筑时,可为3~7cm。
第12.3.9条较大的砌块应使用于下层,安砌时应选取形状及尺寸较为合适的砌块,尖锐突出部分应敲除。竖缝较宽时,应在砂浆中塞以小石块,不得在石块下面用高于砂浆砌缝的小石片支垫。
三浆砌块石
第12.3.10条石块应平砌,每层石料高度应大致一律。外圈定位行列和镶面石块,应丁顺相间或二顺一丁排列,砌缝宽度不大于3cm;上下层竖缝错开距离不小于8cm。
第12.3.11条砌体里层平缝宽度不应大于3cm;竖缝宽度不应大于4cm;用小石子混凝土砌筑时不应大于5cm。
四 浆砌粗料石及混凝土预制块
第12.3.12条 砌筑前,应先计算层数、选好料,砌筑时, 应严格控制平面位置和高度。镶面石应一顺一丁排列,砌缝应横平竖直。砌缝宽度,当为粗料石时不应大于2cm,当为混凝土砌块时不应大于1cm; 上下层竖缝错开距离不应小于10cm,同时在丁石的上层或下层不宜有竖缝。砌体里层为浆砌块石时, 其要求同第12.3.11条。
第12.3.13条桥墩破冰体镶面的砌筑应符合下列要求:
1.破冰棱与垂线的夹角大于20°时,破冰体镶面横缝应垂直于破冰棱;夹角≤20°时,镶面横缝可成水平;
2.破冰体镶面的砌筑层次应与墩身一致; 3.砌缝宽度应为1.0~1.2cm;
4.不得在破冰棱中线上及破冰棱与墩身相交线上设置砌缝。
第四节 浆砌石块及混凝土预制块拱圈
一 一般要求
第12.4.1条拱圈和拱上结构所用砌块的规格符合设计规定,施工时应按设计留置施工预拱度。
第12.4.2条砌筑拱圈工作开始前,应先详细检查拱架和模板,在质量和安全等各方面均符合要求后方可开始砌筑。
第12.4.3条拱圈的辐射缝应垂直于拱轴线,辐射缝两侧相邻两行拱石的砌缝应互相错开(同一行内上下层砌缝可不错开),错开距离不应小于10cm。错缝规则见图12.4.3。
第12.4.4条浆砌粗料石和混凝土预制块拱圈的砌缝宽度应为1~2cm,块石拱圈的砌缝宽度不应大于3cm,片石拱圈的砌缝宽度不应大于4cm。用小石子混凝土砌块石时,不应大于5cm,砌片石时可为4~7cm。
第12.4.5条砌筑各类浆砌拱圈时,对于不甚陡的辐射缝,应先在侧面已砌拱石上铺浆,再放拱石挤砌;辐射缝较陡时,可在拱石间先嵌入木条,再分层填塞,捣实砂浆。
二 砌筑程序
第12.4.6条砌筑拱圈前,应根据拱圈跨径、矢高、厚度及拱架的情况,设计拱圈砌筑程序。砌筑时,须随时注意观测拱架的变形情况,必要时对砌筑程序进行调整,以控制拱圈的变形。
第12.4.7条跨径≤10m的拱圈,当用满布式拱架砌筑时,可从两端拱脚起顺序向拱顶方向对称、均衡地砌筑,最后砌拱顶石。当用拱式拱架砌筑时,宜分段、对称地先砌拱脚段和拱顶段,后砌1/4跨径段。
第12.4.8条 跨径13m至20m的拱圈,不论用何种拱架,每半跨均应分成三段砌筑(如图12.4.8),先砌拱脚段(Ⅰ)和拱顶段(Ⅱ)、后砌1/4跨径段(Ⅲ); 两半跨应同时对称地进行。
隔开砌的拱面,其倾斜角大于砌块与模板间摩擦角时,应在拱段下侧临地设置支撑。
第12.4.9条跨径≥25m拱圈砌筑程序应符合设计规定。一般采用分段砌筑或分环分段相结合的方法砌筑,必要时应对拱架预加一定的压力。
分环砌筑时,应待下环砌筑合拢、砌缝砂浆强度达到设计标号70%以上后,再砌筑上环。
第12.4.10条多孔连续拱桥拱圈的砌筑,应考虑连拱的影响,制定相应的砌筑程序。
三 空缝的设置和填塞
第12.4.11条砌筑拱圈时,应在拱脚、拱顶石两侧、分段点等部位临时设置空缝;小跨径拱圈不分段砌筑时,应在拱脚附近临时设置空缝。
第12.4.12条设置和填塞空缝时,应注意下列事项:
1.空缝的宽度,在拱圈外露面应与相应类别砌块的一般砌缝相同;当拱圈为粗料石时,为便于砂浆的填塞,可将空缝内腔宽度加大至3~4cm。
为保证空缝的宽度,当拱圈跨径≥16m时,拱脚部位附近的空缝宜用铸铁块垫隔;其他部位的空缝可用20号水泥砂浆块垫隔。
2.用于空缝两侧的拱石,靠空缝一面应加工凿平。
3.空缝的填塞,应在砌缝砂浆强度达到设计标号的70%后进行,填塞时应分层捣实。 4.填塞空缝可使用20号以上或体积比1:1的半干硬水泥砂浆,砂子宜用细砂或筛除较大颗粒的中砂。
5.空缝的填塞顺序视具体情况确定,可由拱脚逐次向拱项对称填塞,或先填塞拱脚处,次填塞拱顶处,然后自拱顶向两端对称逐条填塞,也可所有空缝同时填塞。
四 拱圈合拢及拱上结构砌筑
第2.4.13条拱圈封拱合拢时的温度、砂浆强度和封拱方法应符合设计规定。设计无规定时,应符合下列规定:
1.封拱合拢宜在接近当地年平均温度或5~15℃时进行;
2.分段砌筑的拱圈应待填塞空缝的砂浆强度达到设计标号50%后进行,采用刹尖封顶的拱圈应待砂浆强度达到设计标号70%后进行;
3.封拱合拢前用千斤顶施加压力的方法调整拱圈应力时,砂浆强度应达到设计标号。 第12.4.14条拱上结构的砌筑应符合下列规定:
1.拱上结构在拱架卸架前砌筑时,应待拱圈合拢砂浆强度达到设计标号30%以上后进行;
2.当先松架后砌拱上结构时,应待拱圈合拢砂浆强度达到设计标号70%以上后进行; 3.采用分环砌筑的拱圈,应待上环合拢砂浆强度达到设计标号70%以上后进行;
4.拱圈采用施加压力调整应力时,应待封拱砂浆强度达到设计的规定后砌筑拱上结构; 5.拱上结构一般应由拱脚至拱顶对称、均衡地砌筑。
五 小石子混凝土砌筑拱圈
第12.4.15条用小石子混凝土砌筑片石拱圈时,应注意下列事项:
1.靠拱模一面,应选用底面较大且较平整的石块,必要时稍加修整;拱背面则应大致平顺。
2.砌缝中的小石子混凝土,应先铺放一部分再填塞,以达到饱满、密实。较宽的竖缝,可在填塞小石子混凝土的同时,填塞一部分小石块,将砌缝挤满。
3.砌筑中设置空缝时,在空缝两侧应选用较大和较平整的石块。 第12.4.16条用小石子混凝土砌块石拱圈时,块石靠拱模一面应稍加修整,砌缝宽度应符合第12.4.4条的有关规定,砌筑注意事项可参照小石子混凝土砌片石拱圈有关规定。
第五节 砖砌墩台及拱圈
一 一般要求
第12.5.1条应预先用水浸润砖块,使其在砌筑时具有足够的湿度。
第12.5.2条砌筑砖结构时,横竖砌缝应填满砂浆;准备勾缝的外露面所留缝槽的深度宜为1~1.5cm。
第12.5.3条砌筑工作中断时,应将砌完不久的部位进行覆盖并洒水养生。中断一段时间后恢复砌筑时,应先将已砌部位的表面清理干净并洒水润湿。
二砖砌墩台
第12.5.4条砌筑砖墩台时,应水平分层、内外搭砌、上下错缝。砌缝宽度一般应为1cm左右,不宜不小0.8cm或大于1.2cm。
第12.5.5条墩台的每一砌层,应由最外缘一行砌起,先砌外圈后砌里层。砌筑时应按样尺砌筑平整和顺直。
第12.5.6条砌筑较宽或较长的墩台时,可分段砌筑。分段砌筑时,每段高度不应超过20层砖,与邻段连结处应留下台阶式接茬。
三砖砌拱圈
第12.5.7条 当拱座及其以下6~7 层的墩台砌缝砂浆强度达到设计标号的50%以上后,方可开始砌筑拱圈。
第12.5.8条 用普通砖砌拱圈时,辐射方向的砌缝愈向外愈宽,最内圈的缝宽宜为0.5~0.8cm,最外圈缝宽不宜超过2cm。当拱圈较厚、外缘砌缝宽度将超过2cm时,宜采用分环砌筑的方法。分环砌筑时,每环高一个砖宽(侧砌丁砖),全拱分成偶数拱段,每段长度1.5m左右。在各段连接处则改砌3~5层竖砌砖以连结上下环层,各环中相邻两行侧砌丁砖的竖缝应相互错开。
第六节 桥涵附属工程
一 砌体工程
第12.6.1条石砌锥破、护坡和河床铺砌层等工程,必须在坡面或基面夯实、整平后,方可开始铺砌。
第12.6.2条片石护坡的外露面和坡顶、边口,应选用较大、较平整并略加修凿的石块。 第12.6.3条浆砌片石护坡和河床铺砌,石块应互相咬接,砌缝砂浆饱满,砌缝宽度4~7cm。浆砌卵石护坡和河床铺砌层,应采用栽砌法,砌块应互相咬接。
第12.6.4条干砌片石护坡及河床铺砌时,铺砌应紧密、稳定、表面平顺,但不得用小石块塞垫或找平。干砌卵石河床铺砌时,应采用栽砌法。用于防护急流冲刷的护坡、河床铺砌层,其石块尺寸不得小于有关规定。
第12.6.5条铺砌层的砂砾垫层材料,粒径一般不宜大于5cm,含泥量不宜超过5%,含砂量不宜超过40%。垫层应与铺砌层配合铺筑,随铺随砌。
第12.6.6条防护工程采用石笼时,除应符合设计规定外,并应注意下列事项: 1.石笼的构造、形状及尺寸应适应水流及河床的实际情况; 2.笼内石料一般用片石和大卵石,石块尺寸须大于笼网孔眼; 3.笼内石块应塞紧、装满,笼网应锁口牢固;
4.石笼应铺放整齐,笼与笼间的空隙应用石块填满。
二 填土工程
第12.6.7条桥涵台背、锥坡、护坡及拱上等各项填土,宜采用透水性土,不得采用含有泥草、腐值物或冻土块的土。填土应在接近最佳含水量的情况下分层填筑和夯实,每层压实厚度不应超过20~30cm,密实度一般应达到路基施工规范的要求。拱桥台背填土密实度应控制在90%~98%。台背填土采取透水性土有困难时,无冰冻地区可在高水位以下用与路堤相同的土填筑。
第12.6.8条台背填土顺路线方向长度,一般应自台身起,顶面不小于桥台高度加2m,底面不小于2m;拱桥台背填土长度不应小于台高的3~4倍。
第12.6.9条锥坡填土应与台背填土同时进行,并应按设计宽度一次填足。 第12.6.10条软土地基上的台背填土应符合设计要求。
第12.6.11条拱桥台背填土可在主拱圈安装或砌筑以前完成;梁式桥的轻型台台背填土,应在桥面完成后,在两侧平衡地进行。
第七节 砌体勾缝及养护
第12.7.1条砌体勾缝,除设计有规定者外,一般可采用凸缝或平缝;浆砌较规则的块材时,可采用凹缝。
第12.7.2条勾缝砂浆标号不应低于砌体砂浆标号,一般主体工程不低于10号,附属工程不低于7.5号;流冰和严重冲刷部位应采用高标号水泥砂浆。
第12.7.3条石砌体勾缝应嵌入砌缝内约2cm深,砖砌体勾缝应嵌入砖缝内约1cm深。缝槽深度不足时,应凿够深度后再勾缝。
干砌片石勾缝时,应嵌入砌缝2cm以上。
第12.7.4条干砌片石护坡、锥坡的勾缝,宜待坡体土方稳定后进行,除设计有规定外,一般可做平缝。
第12.7.5条 浆砌砌体,应在砂浆初凝后,覆盖养生7~14d。养护期间应避免碰撞、振动或承重。
第八节工程质量检验及质量标准
第12.8.1条对砂浆及小石子混凝土的抗压强度应按不同标号、不同配合比分别制取试件,重要及主体砌筑物,每工作班应制取试件2组;一般及次要砌筑物,每工作班可制取试件1组。拱圈砂浆应同时制取与砌体同条件养护试件,以检查各施工阶段强度。
小石子混凝土抗压强度评定方法同一般混凝土。砂浆抗压强度合格条件如下: 1.同标号试件的平均强度不低于设计标号;
2.任意一组试件最低值不低于设计标号的75%。 第12.8.2条砌体质量应符合下列规定:
1.砌体所用各项材料类别、规格及质量符合要求; 2.砌缝砂浆或小石子混凝土铺填饱满、强度符合要求;
3.砌缝宽度、错缝距离符合规定,勾缝坚固、整齐,深度和型式符合要求; 4.砌筑方法正确;
5.砌体位置、尺寸不超过允许偏差。
第12.8.3条墩台砌体位置及外形尺寸允许偏差如表12.8.3。
墩台砌体位置及外形尺寸允许偏差 表12.8.3 项次 1 检查项目 跨径L0 砌体类别 L0≤60m L0>60m 片石镶面砌体 2 墩台宽度及长度 块石镶面砌体 粗料石镶面砌体 3 大面平整度 (2m直尺检查) 竖直度或坡度 片石镶面 块石镶面 粗料石镶面 片石镶面 块石、粗料石镶面 允许偏差(mm) ±20 ±L0/3000 +40, -10 +30, -10 +20, -10 50 20 10 0.5%H 0.3%H 4 5 6 墩台顶面标高 轴线偏位 ±10 10 注:①跨径L0;对于拱式桥涵、箱涵、圆管涵为净跨径;对于梁式桥涵为两桥涵墩 中线间或桥涵墩中线与台背前缘间距离; ②H为墩台高度;
③混凝土预制块砌体和砖砌体允许偏差参照粗料石镶面标准。
第12.8.4条拱圈砌体允许偏差如下:
1.拱圈和拱上砌体侧面位置与设计位置的偏差,有镶面时为+20mm,-10mm;无镶面时为+30mm,-10mm;
2.拱圈厚度不小于设计值,超厚不大于设计值的3%;
3.拱圈侧面粗料石镶面两邻接砌块表面彼此错位不大于3mm; 4.拱圈侧面块石镶面两邻接砌块表面彼此错位不大于5mm。
第12.8.5条浆砌片石(块石)挡土墙位置及外形尺寸允许偏差见表12.8.5。 浆砌片石、块石挡土墙允许偏差 表12.8.5 项次 1 2 3 4 5
检查项目 平面位置 顶面边棱直顺度 竖直度或坡度 顶面高程 断面尺寸 允许偏差(mm) 50 30 0.5%H ±20 不小于设计 第十三章 混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土
及砌体冬期施工
第一节 一般规定
第13.1.1条根据当地多年气温资料,自室外日平均气温连续五天低于5℃的时间起,至次年最后一阶段室外日平均气温连续五天低于5℃的期间进行混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体等工程施工时,其用料及施工工艺等除按本规范有关章节的规定执行外,尚应符合本章的各项规定。
为防气温突然下降,使工程遭受冻害,在冬期施工前后的时间,应注意天气变化,及时采取防冻措施。
第13.1.2条 冬期施工的工程,应预先做好冬期施工各项准备工作,对各项设施和材料应提前采取防雪、防冻等措施,对钢筋的冷拉和张拉,还应专门制订安全措施。
第13.1.3条 冬期施工期间,对于用硅酸盐水泥或普通水泥配制的混凝土,在其抗压强度达到设计标号的40%及5Mpa前,对于用矿渣水泥配制的混凝土,在其抗压强度达到设计标号的50%前,不得使其受冻;对于未采取抗冻措施的浆砌砌体,在砂浆抗压强度达到70%前,不得使其受冻。
第13.1.4条 基础的地基(永冻地区除外),在工程施工时和完工后,均不得使其受冻。 第13.1.5条 冬期铺设防水层时,应先将建筑物表面加温至一定温度,并应按防水层冬期施工的有关规定执行。
第13.1.6条 冬期施工时,应特别注意加强防水、防冻、防煤气中毒等安全措施及气
温观测工作。
第二节 混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土冬期施工
一 钢筋的焊接、冷拉及张拉
第13.2.1条 焊接钢筋一般宜在室内进行,不得已在室外进行时,最低温度不宜低于-20℃,并应采取措施,减小焊件温度的梯度和防止焊接后的接头立刻接触冰雪。
第13.2.2条 冷拉钢筋时的温度不宜低于-15℃,当采取可靠安全措施时可不低于-20℃;当采用控制应力和冷拉率双控方法冷拉时,冷拉控制应力宜较常温时酌予提高,提高值应经实验确定,但不得超过30Mpa;当采用单控方法冷拉时,其冷拉率可与常温时相同。
第13.2.3条 张拉预应力钢材时的温度不宜低于-15℃。
第13.2.4条 钢筋的冷拉设备、预应力钢材张拉设备以及仪表工作油液,应根据实际使用时的环境温度选用,并应在使用时的环境温度条件下进行配套校验。
二 混凝土的配制
第13.2.5条 配制混凝土时,宜优先选用硅酸盐水泥、普通水泥,水泥标号不宜低于
3
325号,水灰比不宜大于0.6,水泥用量一般不宜少于300kg/m。
采用蒸汽养护时,宜优先选用矿渣水泥;用加热法养护的混凝土,不得使用高铝(矾土)水泥。使用其他品种水泥时,应注意其掺合材料对混凝土强度、抗冻、抗渗等性能的影响。
第13.2.6条 浇筑的混凝土宜掺用引气剂、引气型减水剂等外加剂,以提高混凝土的抗冻性。混凝土的含气量宜为3~5%。预应力混凝土不得掺用引气剂或引气型减水剂。
第13.2.7条 混凝土中掺用氯盐早强剂时,其掺量应符合第十章及第十一章有关规定,不宜采用蒸汽养护。
第13.2.8条 用于拌制混凝土的各项材料的温度,应满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度。当材料原有温度不能满足需要时,应首先考虑对拌和用水加热,仍不能满足需要时,再考虑对骨料加热。水泥只保温,不得加热。各顶材料需要加热的温度,可参考式(13.2.8)进行计算,但最高温度不宜超过表13.2.8的规定。
混凝土材料加热最高温度 表13.2.8 项次 1 2 水泥类别 标号小于525号的普通水泥及矿渣水泥 标号等于及大于525号的硅酸盐水泥及普通水泥 拌和水(℃) 80 60 骨料(℃) 60 40 注:①当骨料不加热时,水可加热到100℃,但水泥不可与80℃以上的水直接接触; ②投料时,应先投入骨料和水,再投入水泥。 Tb=[a(tsWs+tgWg+tcWc)+btwWw+
+b(PsWsts+PgWgtg)-B(PsWs+PgWg)]/ [a(Wc+Ws+Wg)+bWw+b(PsWs+PgWg)]
(13.2.8) 式中 Tb――混凝土拌和物合成后的温度(℃), Tb≥Tm+Ts+To;
Wo、Ws、Wg――水泥、砂、石的干燥质量(kg);
Ww――拌合加水的质量(kg,不包括骨料的含水); Tc、ts、tg、tw――水泥、砂、石、水装入搅拌机时的温度(℃); Ps、Pg――砂、石的含水率;
a――水泥及骨料的比热(K1/Kg),可采用0.92; b、B――水的比热及其溶解热,当骨料温度>0℃时,
b=4.19、B=0;当骨料温度≤0℃时,b=2.09、B=335;
T――混凝土拌和物在搅拌过程中的热量损失(℃,计算方法见第13.2.9 条);
Ts――混凝土拌和物在运输、浇筑过程中的热量损失(℃,计算方法见13.2.9 条);
Tc――混凝土开始养护时所需(℃,规定见第13.2.12条)。
第13.2.9条 混凝土拌和物在搅拌过程中的热量损失计算见式(13.29-1),在运输、浇筑过程中的热量损失计算可参考式(13.2.9-2)。
Tm=0.16(Tb-Td) (13.2.9-1) Ts=(at+0.032n)(To-Ta) (13.2.9-2) 式中Tb――混凝土拌和物合成后的温度(℃); Td――搅拌棚内温度(℃);
Tm――混凝土拌和物搅拌过程中的热量损失(℃); t――混凝土运输至成型的温度损失(℃); n――混凝土倒运次数;
To――混凝土自搅拌机中倾出时的温度(℃), To=Tb-Tm
Ta――室外气温(℃);
a――每小时温度损失系数: 用液动式搅拌车时,a=0.25 用开敞式自御汽车时,a=0.20 用封闭式自御汽车时,a=0.10 用人力手推车时,a=0.50 第13.2.10条 冬期搅拌混凝土时,骨料不得带有冰雪和冻结团块,搅拌时间应较常温时延长约50%。
三 混凝土的运输及浇筑
第13.2.11条 混凝土的运输时间应尽可能缩短,运输工具应有保温措施。
第13.2.12条 混凝土在浇筑成型、开始养护时的温度To,用蓄热法养护时不得低于10℃(外界气温不低于-20℃时),用蒸汽法养护时不得低于5℃,细薄结构不得低于8℃。
第13.2.13条 在已硬化的混凝土上接续浇筑混凝土时,已硬化混凝土的接合面应有5℃以上的温度,必要时应用蒸汽等加热法提高温度。接续浇筑完成后,应采取措施使混凝土接合面继续保持正温,直至新浇筑混凝土获得规定的抗冻强度。
第13.2.14条 浇筑预应力混凝土构件的湿接缝时,宜采用热混凝土或热水泥砂浆,并应适当降低水灰比;浇筑完成后应加热或连续保温养护,直至接缝混凝土或水泥砂浆抗压强度达到设计标号的70%。
四 混凝土的养护
第13.2.15条 混凝土的养护方法,应根据技术经济比较和热工计算确定,宜优先采用蓄热法。当气温较低、结构表面系数较大、蓄热法不能适应强度增长速度的要求时,可根据具体情况,选用蒸汽加热、暖棚加热或电加热等方法。
第13.2.16条 用蓄热法养护混凝土时,应符合下列规定:
1.蓄热方法应根据热工计算结果进行选择,一般可采用加厚模板、双层模板、覆盖草帘、覆盖锯末等法;
2.为加速混凝土的硬化和降低混凝土的冻结温度,可采用高标号水泥、水化热高的水泥或掺用早强、引气等类外加剂;
3.混凝土应采用较小的水灰比;
4.对容易冷却的部位,应特别加强保温; 5.不应往混凝土和覆盖物上洒水。
第13.2.17条 用蒸气加热法养护混凝土时,除应按第十章有关规定执行外,并应符合下列规定:
1.升温速度,当表面系数小于6时,不得超过10℃/h;
2.混凝土的降温速度,当表面系数等于或大于6时,不得超过5℃/h。
23
注:表面系数系指结构冷却面积(m)与结构体积(m)的比值。 第13.2.18条 用暖棚法加热混凝土时,应符合下列规定: 1.暖棚应坚固、不透风,靠内墙宜采用非易燃性材料; 2.在暖棚中用明火加热时,须特别加强防火措施;
3.暖棚内气温,一般宜保持在10℃左右,不得低于5℃;
4.暖棚内宜保持一定的湿度,湿度不足时,应向混凝土面及模板上洒水。
第13.2.19条 用电热法养护混凝土时,一般采用电极法,并应符合下列规定: 1.须用交流电,对于钢筋混凝土结构,一般应将电压降至50V~110V的范围内;
3
注:①对于无筋结构和钢筋用量大于50kg/m的配筋结构,可采用电压为120V~220V的电流加热;
②当电压为380V时,必须将一个电极接通零线,使混凝土内的工作电压不超过220V;当电压超过380V时,不得直接用于电热法。
2.升降温速度同蒸汽加热法;
3.混凝土的最高温度不得超过表13.2.19的规定;
电加热混凝土最高温度(℃) 表13.1.19 所用水泥品种 1.矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥 2.普通水泥 3.硅酸盐水泥或普通水泥 所用水泥标号 325 325 ≥425 结构表面系数 ≤10 80 70 40 ≤15 60 50 40 ≤20 45 45 35 4.加热时,混凝土的外露面(无模板覆盖的面)应加以覆盖;
5.在加热过程中,应观察混凝土表面的湿度,出现干燥现象时应停电,并用温水润湿表面;
6.掺用减水剂时,应预先用试件检查电热对混凝土强度的影响,证明无损失时,方可掺用;
7.只加热到混凝土设计标号的50%。
第13.2.20条 模板的拆除,应符合下列规定:
1.根据与结构同条件养护试件的试验,证明混凝土已达到要求的抗冻强度及第八章规定的拆模强度后,模板方可拆除;
2.加热养护结构的模板和保温层,在混凝土冷却至5℃以后,方可拆除;当混凝土与外界气温相差大于20℃时,拆除模板后的混凝土表面应加以覆盖,使其缓慢冷却。
第三节 砌体冬期施工
一 材 料
第13.3.1条 砌块应干净、无冰霜附着;砂中不得含有冰块或冻结团块。
第13.3.2条 石灰膏不宜受冻,如有冻结,应经融化并重新拌和方可使用;但因受冻而脱水者不得使用。
第13.3.3条 冬期砌筑砌体,可使用水泥砂浆或水泥石灰砂浆,不得使用石灰砂浆。砂浆应随拌随用,搅拌时间应比常温时增加0.5~1倍,其稠度应比常温施工时适当加大。
第13.3.4条 小石子混凝土的配制和使用,应符合本章第二节的有关规定。
二 保温法砌筑
第13.3.5条 砌体在暖棚中砌筑时,应符合下列规定: 1.砌块的温度应在5℃以上;
2.砂子和水加温后拌制的砂浆,其温度不得低于15℃,加温计算方法同混凝土; 3.室内地面处的温度不得低于5℃;
4.砂浆的保温时间,应以达到其抗冻强度的时间为准; 5.养护时应洒水,保持砌体湿润。
第13.3.6条 冬期施工前后气温突然降低时,正在施工的砌体工程应采取下列措施: 1.用温水拌制砂浆,使砂浆温度不低于20℃; 2.拌制砂浆速度与砌筑进度密切配合,随拌随用; 3.砌完部分用保温材料覆盖。 第13.3.7条 为加速砂浆硬化,缩短保温时间,可在水泥砂浆中掺加氯化钙等早强剂,其掺量宜通过试验确定或参考表13.3.7采用。
氯化钙掺量和砂浆相对强度 表13.3.7 项次 1 2 3 4 5 砂浆龄期 (d) 1 2 3 5 7 氯化钙与水泥用量比 1% 180 160 140 130 120 2% 210 200 170 150 130 3% 240 230 190 160 140 注:以未加早强剂的同龄期砂浆强度为100。
三 抗冻砂浆砌筑
第13.3.8条 氯化钠或氯化钙掺量超过早强用量的水泥砂浆或水泥混合砂浆,称为抗冻砂浆。
第13.3.9条 抗冻砂浆在严寒地区宜采用硅酸盐水泥或普通水泥,其他地区可采用矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥。抗冻砂浆应尽量用细度模数较大的砂。
第13.3.10条 当一天中最低气温低于-15℃时,承重砌体的砂浆标号宜按常温时提高一级。
第13.3.11条 抗冻砂浆使用时的温度不得低于5℃。
第13.3.12条 用抗冻砂浆砌筑的砌体,应在砌筑后加以覆盖,但不得浇水。 第13.3.13条 抗冻砂浆的抗冻剂掺量,可通过试验确定或参考表13.3.13采用。
抗冻砂浆的抗冻剂掺量 表13.3.13 掺量 (%) 砌后预计7d内 项 最低气温(℃) 次 抗冻剂类别 1 2 3 单盐氯化钠 单盐氯化钙 氯化钠+氯化钙 -5 -10 -15 -20 6 6 3+3 10 10 6+4 ―― ―― 8+5 ―― ―― 10+5 注:①掺量按拌和水质量的百分数计;
②表中掺量可根据具体情况和强度增长速度要求,参照可靠经验或通过试验增减, 不允许严重析盐的砌体,应采用较小掺量;
③本表系用于石砌体,当用于砖砌体时掺量可酌减; ④第3项为两种氯盐同时混合掺用。
第四节 工程质量检验及质量标准 一 混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土
第13.4.1条 冬期施工时,对于工程质量除按本规范第十章有关规定进行检查外,尚应进行下列检查:
1.混凝土用水和骨料的加热温度;
2.混凝土在浇筑及养护期间的环境温度; 3.混凝土的加热养护方法和时间等。
检查结果应分别记入混凝土工程施工记录和温度检查记录。 第13.4.2条 骨料和拌和水装入搅拌机时的温度、混凝土自搅拌机倾出时的温度及浇筑时的温度,每一工作班应至少检查3次。
第13.4.3条 混凝土在养护期间温度的检查,不应少于下列次数: 1.用蓄热法养护时,每昼夜定时4次
2.用蒸汽加热法及电加热法养护时,升温及降温期间每小时1次,恒温期间每两小时1次;
3.室内外环境温度,每昼夜定时定点4次。
第13.4.4条 检查混凝土温度时,应符合下列规定: 1.测温孔应绘制布置图并编号;
2.温度计应与外界气温隔绝,并应在测温孔内留置不少于3min;
3.测温孔的位置,当采用蓄热法养护时,应设置在易冷却部位;当采用加热法养护时,应在离热源不同位置分别设置;厚大结构应在表层及内部分别设置。
第13.4.5条 混凝土冬期施工时,除留标准养护试件外,并应制取受冻前同条件养护试件及受冻后同条件养护试件。对于用蒸汽加热法养护的混凝土,除制取标准养护试件外,应同时制取与混凝土同条件蒸养后再在标准条件下养护到28d的试件,以检查经过蒸养后混凝土的28d强度。冬期施工混凝土质量的评定方法与常温施工混凝土相同。
二 砌体
第13.4.6条 砌体冬期施工时,应注意进行下列检查并记入施工记录: 1.室外气温、暖棚气温及砂浆温度,每昼夜定时检查不少于3次; 2.抗冻剂的掺量,每一工作班检查不少于1次。 第13.4.7条 砌体冬期施工时,砂浆标号应以在标准条件下养护28d的试件试验结果
为准;试件制取组数不应少于常温下施工的试件组数;每一单元砌体(如墩台、拱圈、涵洞)应同时制取与砌体同条件养护的试件,以检查砂浆强度实际增长情况。 砂浆强度的评定方法与常温施工的砂浆相同。
第十四章 装配式混凝土、钢筋混凝土
和预应力混凝土桥安装
第14.1.1条 本章适用于装配式混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁(以下简称装配式桥)构件的移运、堆放和安装施工。钢桥、吊桥、斜张桥、木桥的施工,应按照本规范有关章节规定执行,与本章有关的工序可参照本章规定办理。
第14.1.2条 装配式桥构件在脱底模、移运、堆放、吊装时,混凝土的强度不应低于设计所要求的吊装强度,一般不得低于设计标号的70%;对孔道已压浆的预应力混凝土构件,其孔道水泥浆的强度不应低于设计要求,如设计无规定时,不应低于梁本身混凝土设计标号的55%,且不低于20号。
第14.1.3条 安装构件时,支承结构(墩台、盖梁、拱座等)的强度应符合设计要求。支承结构和预埋件(包括预留锚栓孔、锚栓、支座钢板等)的尺寸、标高及平面位置应符合设计要求。
第14.1.4条 构件安装前必须检查其外形和构件的预埋件尺寸和位置,其允许偏差不得超过设计规定;如设计无规定时,不得超过本规范第十章表10.10.8-2的有关规定。
第14.1.5条 构件安装就位完毕并经过检查校正符合要求后,才允许焊接或浇筑混凝土以固定构件。
第14.1.6条 分层、分段安装的构件继续安装时,必须在先安装的构件固定和受力较大的接头混凝土达到设计要求的强度后,方可进行。如设计无规定时,应达到设计标号的70%后方可进行。
第14.1.7条 分段拼装梁的接头混凝土或砂浆,其标号不应低于构件的设计标号;不承受内力的构件的接缝砂浆,其标号不应低于10号。
第14.1.8条 尚未达到设计标号的构件,在安装后必须保证混凝土有继续增长强度的条件。只有在混凝土强度达到设计标号后,才允许承受全部计算荷载。
第14.1.9条 需与其他混凝土或砌体结合的预制构件的砌筑面应按施工缝处理。 第14.1.10条 构件吊运安装时,必须遵守有关安全操作技术规程。
第14.1.11条 吊运工具设备的使用技术要求,应参照起重吊装的有关规定执行。
第二节 构件的移运及堆放
第14.2.1条 构件移运时的吊点位置应按设计规定。如设计无规定时,对上、下面有相同配筋的等截面直杆构件的吊点位置,1点吊可设在离端头0.29L处;2点吊可设在离端头0.21L处,L为构件长度。对梁、板配筋型式的构件应根据计算决定。
第14.2.2条 构件的吊环应顺直。吊绳与起吊构件的交角小于60角时,应设置吊架或扁担,尽可能使吊环垂直受力。
第14.2.3条 板、梁、柱(桩)等构件移动和堆放的支承位置应与吊点位置一致,并应支承牢固,避免损伤构件。在顶起各种构件时应随时置好保险垛。
第14.2.4条 移运拱肋的吊点位置应按设计规定,如设计无规定时,可结合构件形状、构件内钢筋布置以及吊运、搁置过程中受力情况综合考虑,以保持移运过程中的稳定、安全。当采用2点吊时,吊点位置宜经过计算决定,使吊点高于重心,一般可设在距拱肋端头0.22~0.24L处,L为吊运的拱肋长度。
当拱肋较长或曲率较大,须采用3点或4点吊时,应考虑使各吊点受力均匀,防止杆件开裂。当采用3点吊时,除中央设一吊点外,其余两点可设于离端头0.1L处,采用4点吊时,一般第一吊点可设在离拱肋端头0.17L处,第二吊点设在离端头0.37L处,4个吊点左右对称。
第14.2.5条 拱形构件在运输时,若侧向应力能满足平卧起吊要求,应尽可能平放。平放时应采用3点支承,支承位置应在中央及离两端各0.15L处。如必须放运输时,应采用两点搁置,其位置与吊点相同,以免受力不均而发生裂纹,但支承结构必须保持拱肋的稳定性。
第14.2.6条 吊移板式构件时,不得吊错上、下面,以免折断。构件运输时,应有特制的固定架以稳定构件;构件宜顺宽度方向侧立放置,并注意防止倾倒,如平放,两端吊点处必须设置支搁方木。
第14.2.7条 桁架和大梁的运输应顺高度方向竖立放置,其他构件应按运输时受力情况,水平或竖直放置。竖立放置运输的构件应有防止倾倒的固定措施。装卸桁架、大梁时,必须等支撑稳妥后,才许卸除吊钩。
第14.2.8条 使用平板拖车或超长拖车运输大型构件时,车长应能满足支承间的距离要求,支点处应设活动转盘以免搓伤构件混凝土。运输道路应平整,如有坑洼而高低不平时,应事先修理平整。
第14.2.9条 成垛堆放装配式构件时,应注意下列事项:
1.堆放构件的场地应整平夯实,使其不致积水,并在场地周围挖排水沟; 2.构件应按吊运及安装次序顺序堆放,并留适当通路,防止越堆吊运; 3.堆放构件时,应按构件刚度、受力情况,采用平放或竖放并保持稳定;
4.构件堆垛时,应放置在垫木上,吊环向上,标志向外。混凝土养护期未满的,应继续洒水养护;
5.水平分层堆放构件时,其堆垛高度应按构件强度、地面承载力、垫木强度以及堆垛的稳定性而定;大型构件一般以2层为宜,不应超过3层;小型构件一般不宜多于6~10层,层与层之间应以垫木隔开,各层垫木的位置应在吊点处,上下层垫木必须在一条竖直线上;
6.雨季和春季融冻期间,必须注意防止因地面软化下沉而造成构件断裂及损坏。
第三节 墩、台和索塔安装
第14.3.1条 安装混凝土预制块墩台时,除按本规范第三章和第十二章有关规定执行外,还应注意下列事项:
1.基底应加清理,非砂砾土地基应加铺薄层砂砾夯平,预制块安装前必须坐浆; 2.基础预制块安装时,应水平放落,如放落不平、位置不对,应吊起重放,不得用橇棍拨移,以免造成基底凹陷;
3.安装第二层时,必须先铺砂浆,后安装预制块,平缝用较稠砂浆,竖缝用较稀砂浆;砂浆缝不应大于2cm,竖向错缝间距不少于20cm,所有砌缝均应插捣密实,表面抹平;
4.安装高度每升高1m左右时应抹平,并测量纵横向轴线,以控制砂浆缝厚度、标高及平面位置。
第14.3.2条 安装柱式墩、台时,应注意下列事项:
1.墩、台柱式构件与基础顶面的预留槽洞应编号并检查各个墩、台高度和基底标高是否符合要求,否则应进行调整;基座槽洞四周与柱边的空隙不得小于2cm;
2.墩、台柱吊入基座槽洞就位时,应在纵横方向吊线量测,使柱身竖直度或倾斜度以及平面位置符合设计要求后,再将楔子塞入槽洞打紧;对重大、细长的墩柱,尚需用风缆或撑木固定,方可摘除吊钩;
3.在墩、台柱顶安装盖梁前,应先检查梁口预留槽眼位置是否符合要求,否则应先修凿;
4.柱身与盖梁安装完毕并检查符合要求后,可在基底座槽洞空隙与盖梁槽眼处灌筑稀砂浆,待其硬化后,拆除楔子、支撑及风缆,再在楔子孔中灌填砂浆。
第14.3.3条 在基础或承台上安装预制混凝土管节、环圈作墩、台或索塔的外模时,应注意下列事项:
1.为使混凝土基础与墩、台联系牢固,应由混凝土基础或承台中伸出钢筋插入管节、环圈中间的现浇混凝土内,插入钢筋的数量和锚固长度应按设计规定或通过计算决定;
2.管节或环圈安装时,应严格控制轴线的设计位置,不得出现倾斜或上下错位现象; 3.应用砂浆将管节或环圈处的接缝填塞抹平;
4.管节或环圈内的钢筋绑扎和混凝土浇筑,应按本规范有关章节的规定执行。
第四节 简支梁、板安装
第14.4.1条 简支梁和板,可根据现场情况、梁和板的重力及所用设备,采用土牛通道法、便桥法、纵横滚移法、吊机吊装法、导梁法、摆动支架法、钓鱼法、伸臂安装法、联合架桥机法、跨墩龙门架法、缆索吊装法或浮运吊装法等进行安装。无论采用何种方法,均应制定妥善的安装方案;各受力部分的设备、杆件应经过验算。
第14.4.2条 安装油毛毡和石棉垫支座时,应先检查墩、台支承面的平整度(设有横坡的应检查横向坡度)是否符合设计要求,否则应修凿平整并以水泥砂浆抹平后,再铺垫油毛毡或石棉垫。梁、板安装后,梁、板底面及墩台帽顶面与支座间支承面不得有间隙、翘动现象。
第14.4.3条 安装板式橡胶支座时,应注意下列事项:
1.橡胶支座在安装前,应全面检查产品合格证书中有关技术性能指标,如不符合设计要求时,不得使用;
2.安装前应将墩、台支座支垫处和梁底面清理干净,用水灰比不大于0.5的1:3水泥砂浆抹平,并使其顶面标高符合设计要求;
3.安装前应计算并检查支座中心位置,安装宜在与年平均气温相差不大时进行; 4.当墩、台两端标高不同,顺桥向有纵坡时,支座安装方法应按设计规定办理; 5.吊装梁、板前,抹平的水泥砂浆必须干燥并保持清洁和粗糙;梁、板安放时,必须仔细,使梁、板就位准确且与支座密贴;就位不准时,必须吊起重放,不得用撬棍移动梁、板。
第14.4.4条 安装盆式橡胶支座时,除应符合本规范第14.4.3条和第16.3.19条的规定外,还应注意下列事项:
1.安装前应注意将支座的各相对滑移面和其他部分用丙酮或酒精擦拭干净; 2.盆式橡胶支座的顶板和底板可用焊接或锚固螺栓栓接在梁体底面和墩台顶面的预埋钢板上;采用焊接时,应防止烧坏混凝土;安埋锚固螺栓时,其外露螺杆的高度不得大于螺母的厚度;上下支座安装顺序,宜先将上座板固定在大梁上,而后据其位置确定底盆在墩台的位置,最后予以固定;
3.安装支座的标高应符合设计要求,平面纵横两个方向应水平,支座承压≤5000kN
时,其四角高差不得大于1mm;支座承压>5000KN时,不得大于2mm。
4.支座中线应尽可能与主梁中线重合,其最大水平位置偏差不得大于2mm; 5.安装固定支座时,其上下各个部件纵轴线必须对正;
6.安装纵向活动支座时,上下各个部件纵轴线必须对正,横轴线应根据安装时的温度与年平均的最高、最低温差,由计算确定其错位之距离;支座上下导向挡块必须平行,最大偏差的交叉角不得大于5′。
第14.4.5条 每根大梁就位后,应及时设置保险垛或支撑,将梁固定并用钢板与先安装好的大梁预埋横向连结钢板焊接,防止倾倒,待全孔大梁安装完毕后,再按设计规定使全孔大梁整体化。
第14.4.6条 斜桥、弯桥安装时,应按照设计要求办理。如设计无规定时,可按本章规定办理。
第14.4.7条 梁、板安装完成并整体化后,在尚未浇筑桥面混凝土或沥青混凝土铺装前,汽车和筑路机械不得通过。
第五节 预应力混凝土梁桥悬臂拼装
第14.5.1条 本节适用于预应力混凝土T型刚构桥、预应力连续梁桥和预应力悬臂梁桥的主梁悬臂拼装法施工。
第14.5.2条 块件安装时应注意下列事项:
1.块件起吊安装前,应对起吊设备进行全面的安全技术检查,并按设计荷载的60%、100%和130%分别进行起吊试验。
2.采用悬臂拼装法修建预应力连续梁或预应力悬臂梁桥时,应先将桥墩顶上设有支座的0号块件与桥墩进行临时锚固或在墩顶两侧设立临时支承,使0号块件能承受桥墩两侧安装其他块件时产生的不平衡力矩,待全部块件安装完毕后,再撤除临时锚固或支承,使主梁支承符合设计要求。
当临时支承采用在支座两旁设置硫磺水泥砂浆块,采用高温熔化方法撤除时,必须在支座块之间设置隔热措施,以免损坏支座部件。
3.采用墩顶悬臂吊机安装时,桥墩两侧块件应对称起吊,以保证桥墩两侧平衡受力。 4.各块件间的接缝采用何种类型(湿接缝、干接缝或胶接缝)及接缝的厚度、强度要求,应按设计规定办理。
5.墩侧相邻的1号块件提升到设计标高初步定位后,应即测量、调整1号块件的纵轴线,使之与0号块件的纵轴线延伸线重合,使其横轴线与0号块件的横轴线平行且间距符合设计要求。应检查0号块件与1号块件间孔道接头情况,调整并制作接缝间孔道接头后,方可将1号块件牢靠固定,浇筑湿接缝混凝土。其他各个块件连接时,均应按本条规定测量调整其位置。
6.采用胶接缝拼装的块件,涂胶前应就位试拼,其标高、平面位置经测量调整使之符合要求后,再将块件吊开40cm左右,自上而下、快速、均匀地涂胶,涂抹厚度宜薄,正式拼装就位前应将挤入每个孔道内的胶液清除,防止孔道被堵塞。粘胶剂一般采用环氧树脂,其配制应经过试验;根据施工季节和进度要求,多作几种配方,配制时温度不宜超过30℃,强度应符合设计规定。稠度和固化时间,应能满足施工操作的要求。块件涂胶前必须保持干燥,胶接缝如须承受拉力,拼接面应凿毛;涂胶时块件表面温度不得低于10℃。涂胶固化过程中,宜控制块件温度与胶浆固化温度之差不超过15℃,使环氧树脂胶浆在稳定的温度中固化。
7.悬臂吊机从中间分为两段向两端伸延时,应注意吊机的定位和锚固,经检查符合要求后再进行起吊拼装。
第14.5.3条 块件拼装完毕(检查合格)后张拉预应力钢材时,除应按照第十一章有关规定办理外,尚应注意下列事项:
1.应作好张拉预应力钢材的准备工作,包括检查湿接缝混凝土的强度、胶接缝粘胶情况,清理洗刷块件、孔道、明槽、锚具、张拉设备等。
2.胶接块件拼装完毕,经检查合格后,可即张拉预应力钢材进行块件挤压,接缝处的挤压力应大于0.2Mpa,使接缝粘接良好。挤压完毕应即刻清理孔道,防止孔道被挤出的胶浆堵塞。
3.湿接缝块件应待混凝土强度达到设计标号的70%以上时,才能张拉预应力钢材。 4.张拉预应力钢材应采用张拉力与伸长值双控制,预应力钢材的最大张拉应力不得超过设计规定。
5.同一截面中各预应力钢材的张拉顺序及张拉力应按照设计规定分批张拉并作好记录。
6.张拉过程中,如张拉设备发生漏油等故障,或预应力钢材发生断丝、滑丝等现象,应查明原因,予以排除或纠正后,才许继续张拉。
7.块件拼装和预应力钢材张拉时,应注意温度和气象变化,当气温在0℃以下、风力在五级以上时,不宜进行张拉。
8.张拉过程中,应注意安全操作,除按照第十一章有关规定办理外,尚应注意:桥面明槽内已张拉的预应力钢材应加以保护,禁止在上面堆放物件和抛物撞击;千斤顶后方禁止站人;不得在有压力情况下拖拧张拉工具的螺丝或油管接头。
第14.5.4条 为了保证块件、拼装位置的准确,应在施工前绘制主梁安装挠度变化曲线,悬臂拼装过程中应随时观测桥轴处安装挠度曲线的变化情况,并与设计值进行对比,遇有较大偏差时应及时处理,以便控制块件安装高程。
第14.5.5条 每对块件拼装完毕并张拉后,应即压浆封锚。外露多余钢筋应锯掉并使用水泥砂浆封筑。当块件的预应力钢材按设计要求张拉完毕后,方准许放松吊钩。
第14.5.6条 有吊梁的T型刚构桥明槽混凝土,应在吊梁安装完毕后立即浇筑,浇筑程序应由两悬臂端开始同时向根部推进。
第14.5.7条 采用悬臂拼装法修建预应力悬臂梁桥或预应力连续梁桥时,应注意结构受力体系转换问题。当块件拼装完毕,拆除墩顶临时锚固系统时,梁体的弯矩符号发生转换,必须注意使预应力钢材符合设计布置。在转换体系前,应按照设计要求张拉一部分块件底部的预应力钢材,并在悬臂梁端设置向下的预拱度,防止梁上部已张拉的明槽预应力钢材上漂,以保证转换体系前后拼装、张拉各阶段的安全。
第六节 拱桥安装
第14.6.1条 本节适用于双曲拱、箱肋组合拱(以下简称箱形拱)、桁架拱和刚架拱的少支架或无支架施工。
第14.6.2条 大、中跨径装配式拱桥施工前,必须掌握核对各种构件的预制、吊运堆放、安装、拱肋(拱块)合拢及施工加载等各个施工阶段强度和稳定性的设计验算。
第14.6.3条 墩、台帽建成后,应及时复测每根拱肋的拱座起拱线处的实际高程、跨间距离、拱座的横向间隔、拱座斜面的斜度及各几何尺寸,检查每根拱肋的实际跨长、几何尺寸及拱肋接头、吊环情况。拱肋上缘弧长宜小于设计弧长0.5~1cm,使拱肋合拢时保留上缘开口,便于嵌塞铁片,调整拱轴线。如不符合以上要求,吊装前应采取相应措施。
一 双曲拱、箱形拱少支架施工
第14.6.4条 为便于拱肋吊装和减少扣索,在条件许可的情况下,宜采用少支架施工。支架的构造,应根据支架高度及荷载大小而定,并需满足稳定性要求。在施工中应随时注意
观测支架沉降情况。
第14.6.5条 吊装构件时,应结合实际情况和设备条件采用独脚扒杆、人字扒杆、自行式吊机或缆索吊机进行吊装,河中有水时可在船上设立人字扒杆进行吊装。
第14.6.6条 拱肋分段吊装搁放在支架上以后,拱肋接头的连接、处理,还应符合设计规定。
第14.6.7条 支架架设和拆卸的技术要求,除应符合第八章有关规定外,还应符合下列规定:
1.当拱肋接头混凝土、拱波接缝砂浆、拱板混凝土、箱形组合拱混凝土以及拱肋横向联结构件混凝土的强度达到设计标号的70%或满足设计规定后,方可开始卸架,为避免一次卸架突然发生较大变形,可在主拱安装完成(双曲拱包括拱板浇筑完成)时,分2次或多次卸架,使拱圈及台、墩逐次成拱受力。
2.无论是一次卸架或多次卸架,卸架前应对主拱圈的混凝土质量、拱轴线的坐标尺寸、卸架设备情况、气温引起拱圈变化情况、台后填土情况等进行全面检查。卸架时应观测拱圈挠度和墩、台变位情况。
3.拱上建筑宜在卸架后施工,其施工的技术要求,应按本章无支架施工的规定办理。
二 双曲拱、箱形拱无支架施工
第14.6.8条 构件拼装可采用适宜的吊装机具施工,各项机具设备和辅助结构的规格、型号、数量等均应按有关规定经过设计、计算确定。
第14.6.9条 拱肋吊装时,除拱顶段外,每段应各采取一组扣索悬挂。 第14.6.10条 扣架的布置应符合下列要求:
1.扣架一般设在墩、台顶上,扣架底部应固定,架顶应设置风缆; 2.各扣索位置必须与所吊挂的拱肋在同一竖直面内; 3.扣架上索鞍顶面的高程应高于拱肋扣环高程; 4.扣架应进行强度和稳定性验算。
第14.6.11条 各段拱肋由扣索悬挂在扣架上时,必须设置风缆,其布置与安装应符合下列要求:
1.每对风缆与拱肋轴线水平投影的夹角一般不宜小于50°。
2.拱肋分3段或5段拼装时,至少应保持2根基肋设置固定风缆,拱肋接头处应加横向联结。
3.固定风缆应待全孔合拢、横向联结构件混凝土强度满足设计要求后,才可撤除。 4.在河流中设置风缆时,必须采取可靠的防护措施,防止风缆受到碰撞。
第14.6.12条 多孔装配式拱桥上部构造施工时,宜按加载程序由桥台或制动墩起逐孔吊装。设计不允许承受单孔上部构造推力时,相邻两孔上部构造施工进度不应相差过大,以尽量减小对桥墩产生的单向推力。
如需在桥孔内的河中吊升拱肋,该孔拱肋宜安排在最后吊装。
第14.6.13条 整根拱肋吊装或每根拱肋分两段预制、吊装的中小跨径双曲拱,当其拱肋高度大于0.009~0.012倍跨径、拱肋底面宽度为肋高的0.6~1.0倍、而且其横向稳定系数不小于4时,可采取单肋合拢,嵌紧拱脚后,松索成拱,如图14.6.14a。
第14.6.14条 每根拱肋分3段或5段预制、吊装的大、中跨径的双曲拱、箱形拱,其单肋合拢横向稳定性安全系数不小于4时,可采用悬扣边肋和次边肋的各分段拱肋,然后用横夹木临时将两肋联结后,安装拱顶单根肋合拢,松索成拱,如图14.6.14b、c。
拱助及拱板的合拢温度应符合设计规定,如设计无规定,宜在气温接近年平均温度(一般在5℃~15℃)时进行,天气炎热时可在夜间洒水降温进行合拢。
第14.6.15条 当拱肋跨径≥80m或横向稳定安全系数小于4时,应采用双基肋合拢松索成拱的方式,即当第一根拱肋合拢并校正拱轴线、楔紧拱肋接头缝后,稍松扣索和起重索,压紧接头缝,但不卸掉扣索和起重索;待第二根拱肋合拢,两根拱肋横向联结固定好并拉好风缆后,再同时松卸两根拱肋的扣索和起重索。
第14.6.16条 当拱肋为3段吊装,而接头为阶梯形时,宜先准确扣挂两拱脚段(但靠跨中一端宜较设计标高提高10~20cm),再安装拱顶段使之与拱脚段合拢;如接头是平接时,宜先准确悬扣拱顶段(比设计标高提高1cm~2cm),再降低拱脚段使其与拱顶段合拢。
第14.6.17条 当拱肋分5段吊装时,宜先从拱脚段开始,依次向拱顶分段吊装就位。每段安装后,靠跨中断面不得扭斜。为了便于合拢,应使拱脚段靠跨中一端较设计高程提高15cm~20cm,以后各段靠跨中一端宜逐步增加抬高值。
第14.6.18条 在各段松索过程中,必须注意下列事项: 1.松索前应校正拱轴线位置及各节头高程,使之符合要求;
2.每次松索均应采用仪器观测、控制各接头高程,防止拱肋各接头高程发生非对称变形而导致拱肋失稳或开裂;
3.松索应按照拱脚段扣索、次拱脚段扣索、起重索三者的先后顺序,并按比例定长、对称、均匀松卸;
4.每次松索量宜小,各接头高程变化不宜超过1cm;松索到扣索和起重索基本不受力时,宜用钢板嵌塞接头缝隙,再将扣索、起重索放松到不受力,压紧接头缝,拧紧接头螺栓,同时用风缆调整拱肋轴线;调整拱肋轴线时,除应观测各接头高程外,还应兼测拱肋及1/8跨点处高程,使其在允许偏差之内;
5.接头处部件电焊后,方可松索成拱。
第14.6.19条 拱肋接头电焊作业应在调整轴线偏差、嵌塞并压紧接头缝钢板之后和全部松索成拱之前进行。
拱肋接头部件电焊时,应采取分层、间断、交错方法施焊,每层不可一次焊得过厚,以免周围混凝土烧坏。电焊后应拧紧各接头螺栓并焊死。
第14.6.20条 中、小跨径的双曲拱桥(拱肋尺寸符合第14.6.13条的规定)全部拱肋合拢后,安砌拱波和浇筑拱板的顺序一般可按下列要求进行:
1.跨径≤20m和跨径20m~35m、其拱轴系数m≤2.24的双曲拱,宜自拱脚开始向拱顶方向对称地安砌拱波。当拱波合拢后,安砌拱波的砌浆强度达到2.5Mpa时,从拱脚向拱顶方向对称地浇筑拱板混凝土。
2.跨径为20m~35m的双曲拱,其拱轴系数m大于2.24时,可采用如图14.6.20所示的程序安砌拱波、浇筑拱板。
第14.6.21条 跨径大于35m的双曲拱,安砌拱波、浇筑拱板以及双曲拱或箱形拱安装横向联结构件及安砌拱上建筑时,必须用试算法或现场挂重法确定合理安砌程序,使各验算截面(拱顶、拱脚、1/8、1/4及3/8各跨点)在分段荷载作用下产生的内力在容许范围内。
施工时必须按验算确定的程序进行,并加强施工观测,控制主拱圈的变形。
第14.6.22条 安砌拱波、浇筑拱板和横向联结构件混凝土时,应按本规范有关章的规定进行。
第14.6.23条 双曲拱悬半波的施工,其支架材料应结实,联系应牢靠;支架立柱上的弧形板弧度应与主拱圈相同,使各控制点的高程与拱圈一致。
第14.6.24条 两端起拱线不在同一高程上的坡桥,其拱波、拱板及横向联结构件的施工进度,应注意使低半拱稍快于高半拱,其具体差距可配合施工观测调整,以使拱轴线变化对称均匀为准。
第14.6.25条 双曲拱斜桥,其拱波预制与正桥不同,可做成正交预制拱波或斜交预制拱波,预制时模板宜按照实体放大样或采用土模。安砌正交预制拱波时,在主拱拱脚处三角形部位的拱波宜就地浇筑。
第14.6.26条 关于双曲拱桥施工,本规范未详尽部分可按照《公路双曲拱桥设计施工技术规范》(1976年)执行。
三 桁架拱、刚架拱
第14.6.27条 装配式桁架拱和刚架拱的安装程序为:在墩台上安装预制的桁架(刚架)拱片,同时安装横向联系构件;在组成的桁架拱(刚架拱)上铺装预制的桥面板。
第14.6.28条 拱片可根据跨径和场地大小,采用整片、分段、或分杆件预制。分段或分杆件预制时,其分段长度、接头联接类型和方法应按设计规定选取。对预应力混凝土桁架拱施加预应力的工序,应按本规范第十一章有关规定办理。
第14.6.29条 卧制拱片脱模吊移时应注意下列事项:
1.拱片由水平放置改为竖直时,不得就地掀起竖立,必须全片水平吊起后,再悬空翻身竖立,悬空翻身整个过程中,拱片上各吊点应始终保持在同一平面内,防止扭折;
2.拱片起吊前,对拱片的薄弱部位,必须按起吊时构件受力情况予以加固后,方可起吊。
第14.6.30条 拱片运输时,宜采用平卧运输。运输和装卸过程中应严格控制支点或吊点位置,使拱片受力均匀,防止损坏。
第14.6.31条 拱片采用少支架安装时的注意事项可按本节有关规定办理。少支架安装后一般采用一次卸架,为了易于卸落,卸架的时间宜安排在气温较高时进行。
第14.6.32条 拱片采用无支架安装时,可按分段、分杆件或悬臂拼装等方法进行。在成拱过程中,应及时安装横向联结系和横向临时稳定的风缆等。
采用分杆件安装的方案时,一般宜先安装由下弦杆与跨中实腹段组成的“拱肋”单元,再逐个地安装由斜杆、竖杆和上弦杆组成的三角形单元,并由实腹段两端对称地向拱脚进行。这种安装方法接头较多,应采取拱的纵向稳定措施。
采用悬臂拼装方案时,除应按本章第五节有关规定执行外,尚应注意:必须在相邻两段拱片吊装好并横向联系牢固,形成较稳定的框架之后,方可开始张拉,防止单拱片张拉时发生横向失稳。
第14.6.33条 桁架拱、刚架拱采用转体法施工时,其技术要求和注意事项应按照本
章第八节有关规定执行。
第14.6.34条 桁架拱、刚架拱吊装施工的接头类型应符合设计规定,接头施工的技术要求可按本章有关规定办理。
四 拱上构造
第14.6.35条 拱上构造的立柱、横墙的基座,在施工前应对其位置和标高进行复测检查,如超过允许偏差应予以调整。基座与主拱的联结应牢固。
第14.6.36条 中、小跨径装配式拱桥采取无支架或卸架施工时,应在主拱圈混凝土和砂浆强度达到设计标号的70%以后,方可砌筑拱上构造。一般可由拱脚至拱顶对称吊装、安砌。
第14.6.37条 大跨径装配式拱桥的拱上构造应根据施工验算并结合施工观测进行吊装安砌,使施工过程中的拱轴线与设计拱轴线尽量接近。
第14.6.38条 拱上腹拱圈施工时,应注意腹拱圈所产生的推力对立柱式或横墙的影响;相邻腹拱的施工进度应大致平衡。
五 冬期安装
第14.6.39条 装配式拱桥在冬期安装时,除应按照本规范第十三章有关规定执行外,还应注意下列事项:
1.拱肋、拱圈宜在低温时合拢,双曲拱的拱肋、拱波和拱板的实际合拢温度应尽量接近;
2.双曲拱的拱板和双曲拱、箱形拱的横向联结构件混凝土的浇筑,应符合本规范第十三章有关规定;
3.支架基础不得设置在有冻胀影响的土上;在严寒地区,主拱圈不宜在支架上过冬,支架宜在冰冻前拆除。
六 施工观测
第14.6.40条 装配式拱桥施工过程中,除应按照本规范第二章及其它有关规定进行观测外,还应配合施工进度对拱肋、拱圈或拱片的挠度和横向偏移、混凝土裂缝、墩台变位、安装设施的变形和变位等项目进行观测。
第14.6.41条 拱肋、拱块、拱片吊装定位合拢时,应进行接头标高和轴线位置的观测,以控制、调整其拱轴线,使之符合设计要求。其允许偏差见本章14.10.4条。
拱肋、拱块、拱片松索成拱以后,从拱顶上施工加载起,一直到拱上建筑完成,应对1/4跨、1/8跨和拱顶各点随时进行挠度和横向偏移的观测。
多孔拱桥,一孔吊装拱上建筑时,应观测对邻孔拱圈和墩、台的影响。
当发现挠度和横向偏移值超过允许值时,应及时分析,调整施工程序或采取其他有效措施。
第14.6.42条 采取少支架安装施工时,应对支架的变形、位移,节点和卸架设备的压缩和支架基础的沉陷等进行观测,如发现超过允许值的变形、变位,应及时采取措施予以调整。
当采取无支架安装施工时,应随时观测吊装设备的塔架、主索、扣索、索鞍、锚碇等的变形和位移,如有不正常现象,应及时采取措施。
第14.6.43条 在安装施工过程中,应经常对构件混凝土进行裂缝观测,若发现裂缝超过规定或有继续发展的趋势时,应及时分析研究,找出原因,采取有效措施。
第七节 预应力混凝土连续梁桥顶推安装
第14.7.1条 选择梁段预制场地时,除应按照本规范第十章第七节有关规定执行外,还应注意下列事项:
1.预制场地应设在桥台后面(桥轴线上)的引道(或引桥)上,当为多联顶推时,为加速施工进度,可在桥两端均设场地,从两端相对顶推;
2.预制场地长度应考虑梁段悬出时反压段的长度、梁段底板与腹(顶)板预制长度、导梁拼装长度和机具设备材料进入预制作业线的长度;预制场地的宽度应考虑梁段两侧施工作业的需要;
3.预制场地上空宜搭设固定或活动的作业棚,其长度宜大于2倍预制梁段长度,使梁段预制作业不受天气影响并便于混凝土养护;
4.在桥端路基上或引桥上设置预制台座时,其地基或引桥的强度、刚度和稳定性应符合设计要求,并应作好台座地基的防水、排水设施以防沉陷;在荷载作用下,台座顶面变形不应大于2mm。
第14.7.2条 台座的轴线应与桥梁轴线的延长线重合,台座的纵坡应与桥梁的纵坡一致。台座施工的允许偏差如下:
1.轴线偏差 5mm; 2.相邻两支承点上台座中滑移装置的纵向顶面标高差 2mm; 3.同一个支承点上滑移装置的横向顶面标高差 1mm; 4.台座(包括滑移装置)和梁段底模板顶面标高差 1mm。
二 梁段预制及养护
第14.7.3条 梁段预制方案可根据桥头地形、模板结构和混凝土浇筑(养护)的机械化程度等,采用全断面整段浇筑或将梁段底板与腹板、顶板分开在前后邻接的台座上分次浇筑。
第14.7.4条 预制梁段时,除应按照本规范第八、九、十、十一等章有关规定执行外,还应注意下列事项:
1.严格控制预制梁段的截面尺寸、底面平整度和梁段端部的垂直度;
2.严格控制钢筋、预应力钢材的孔道位置、预埋件位置和混凝土浇筑质量;
3.配制混凝土在必要时可使用早强水泥或掺入早强减水剂,并采蒸汽养护,以提高早期强度,缩短顶推周期;
4.尽可能采用机械化装拆的模板,底模板宜采用升降式,侧模板宜采用旋转式,芯模板宜采取易于拆卸和移动取出的构造方式。
三 梁段施加预应力
第14.7.5条 梁段预应力钢材的布置、张拉次序、临时束的拆除次序等,应严格按照设计规定执行。其施工的技术要求应按照本规范第十一章有关规定办理。
第14.7.6条 在桥梁顶推就位后需要拆除的临时预应力钢材,张拉后不应灌浆,锚具外外露多余预应力钢材不必切除。
第14.7.7条 梁段间需连接的永久预应力钢材,应在两梁段间留出适当空间,用预应力钢材连接器连接,张拉后用混凝土填塞。
四 导梁和临时墩
第14.7.8条 梁段前端设置导梁时,应先将导梁全部节间拼装平整,再与预埋在梁段前端的预埋件联结并正位后,再行浇筑混凝土。
第14.7.9条 采用钢桁架导梁时,应注意导梁与梁段刚度的协调,不得采用刚度过小的 导梁,并应减小每个节点的非弹性变形,使梁端挠度不大于设计要求。
第14.7.10条 桥跨中间设置有临时墩时,其施工技术要求应按照设计规定和本规范有关章节的规定执行。各联主梁顶推作业完成并落位到正式支座上以后,应将临时墩拆除。
五 梁段顶推
第14.7.11条 顶推施工前,应根据主梁长度、设计顶推跨度、桥墩能承受的水平推力、顶推设备和滑动装置等条件,选择适宜的顶推方式。
第14.7.12条 采用单点或多点水平一竖直千斤顶方式顶推时,应符合下列规定: 1.水平千斤顶的实际总顶推力不应小于计算顶推力的2倍。
2.墩、台顶上水平千斤顶的台背必须坚固,应(经过计算)能抵抗顶推时的总反力;在顶推过程中各桥墩的纵向位移值不超过设计。
3.主梁在各墩(包括临时墩)支承处,均应按本章14.7.16条的要求设立滑动装置。 4.单点或多点的水平千斤顶顶推时,左右两条顶推线应横向同步运行;多点顶推时,各墩台的水平千斤顶均应沿纵向同步运行,保证主梁纵向轴线在设计容许偏差范围内。
5.主梁被顶推前进时,如梁的中线偏离较大时,应按本章第14.7.20条的要求用导向装置纠偏。
6.水平千斤顶顶推了一个行程,用竖向千斤顶将梁顶高,以便拉回滑块时,其最大顶升高度不得超过设计规定;如设计无规定时,不得超过5~10mm。
7.采用单点水平一竖直千斤顶顶推方式顶推,在开始时,如因导梁轻,设置顶推装置处的反力不大,滑块与梁底打滑,不能使梁被顶推前进时,应采取措施(如用卷扬机拉拽)使梁前进一定距离,顶推装置的墩、台反力具有一定数值后,再换用水平一竖直千斤顶的顶推装置,或将顶推装置移到主梁与导梁连接段中间反力最大的临时墩上,并加强该墩抗水平推力的能力。
第14.7.13条 采用单点或多点拉杆方式顶推时,除应按照第14.7.12条办理外,还应遵照下列规定:
1.设拉杆千斤顶的墩顶应设置反力台,反力台应牢固,满足顶推时反力的要求; 2.主梁底部或侧面应按一定距离设置拉锚器,拉锚器的锚固、放松应方便、快速; 3.拉的截面积和根数应满足顶推力的要求。
第14.7.14条 梁段中各种预应力钢材均张拉完成后,在顶推前应对顶推设备如千斤顶、高压油泵、控制装置及梁段中线、各滑道顶的标高等检验合格,并做好顶推的各项准备工作后,方可开始顶推。
第14.7.15条 顶推过程中还应注意下列事项:
1.顶推时,如导梁杆件有变形、螺丝松动、导梁与主梁联结处有变形或混凝土开裂等情况时,应停止顶推,进行处理;
2.梁段中未压浆的各预应力钢材的锚具如有松动,应停止顶推,并将松动的锚具重新张拉、锚固;
3.采用拉杆方式顶推时,如拉杆有变形、锚碇联结螺丝有松动等情况,应及时处理; 4.顶推时至少应在两个墩上设置保险千斤顶,如遇到滑移故障用千斤顶处理时,起顶
的反力值不得大于计算反力的1.1倍,起顶高度不得大于5mm~10mm。
六 滑动装置
第14.7.16条 水平一竖向千斤顶推方式的滑动装置,一般由摩擦垫、滑块(支承块)、滑板和滑道组成。
摩擦垫用氯丁橡胶与钢板夹层制成后,粘附在滑块顶面,其尺寸大小应根据墩顶反力和橡胶板容许承载力计算决定。
滑块可用铸钢或高标号混凝土块制成,其高度不宜小于正式支座的高度,其尺寸不不宜小于摩擦垫和其下面滑板的尺寸。
滑板有多种构造,一般宜用硬木板、钢板夹橡胶板等粘聚四氟乙烯板(四氟板)组成。四氟板面积由最大反力计算决定,对无侧限的容许应力可按5Mpa计算,对有侧限的可按15Mpa计算。
滑道一般可用不锈钢或镀铬钢带包卷在铸钢底层上,铸钢底层应用螺栓固定在支座垫石上。滑道顺桥向长度应大于水平千斤顶行程加滑块顺桥向长度;其宽度应为滑板宽度的1.2~1.5倍。相邻墩(包括主墩与临时墩)滑道顶面标高的允许偏差为±2mm;同墩两滑道标高的允许偏差为±1mm。
第14.7.17条 拉杆顶推方式的滑动装置由滑板与滑道组成。其构造、技术要求及滑道的宽度应按照第14.7.16条的规定办理,但滑道长度应大于3块滑板的长度。
第14.7.18条 滑动装置的摩擦系数宜由滑板和滑道的材料进行试验确定。一般在选用水平千斤顶顶力时,对四氟滑板与不锈钢或镀铬钢滑道面,启动摩擦系数(静摩擦系数)可按0.07~0.08,动摩擦系数可按0.04~0.05考虑。
第14.7.19条 当主梁底部与滑板接触时,随着梁段的顶推前进,滑道上的滑板从前面滑出后,应立即自后面插入补充。补充的滑块应涂以润滑剂,并端正插入,在任何情况下,每条顶推线各墩顶滑道上的滑板不得少于2块。滑板的磨损较大,应按顶推梁的长短和滑板损耗率准备足够的滑板,滑板磨损过多时应及时更换。
七 导向装置
第14.7.20条 梁段顶推时,为纠正梁体偏移,应按具体情况采取下列导向装置: 1.楔形导向滑板 其构造与滑板基本相同,但导向板系楔形,横向设在梁段两侧的反力架间,梁段通过时,利用楔形板的横向分力来纠偏;
2.千斤顶 适用于梁体偏移较大时,横向装置于桥墩两侧的钢支架上,当需要纠偏时开动一侧的千斤顶使梁横移。
八 多联连接顶推
第14.7.21条 多孔多联预应力连续梁桥顶推时,可根据顶推方式采取分联顶推或将各联间伸缩缝临时连接。顶推完毕后将临时连接设施拆除。临时连接方法应按设计规定办理。
九 平曲线与竖曲线桥的顶推
第14.7.22条 用顶推法安装的平曲线桥只适用于同半径的圆曲线桥,而且其曲线半径不能太小,即每孔曲线桥的平面重心应落在相邻两座桥墩上箱梁底板的内外两侧弦连接线以内。当桥梁大部分为直线,只桥梁前端为曲线时,可采取特殊措施用千斤顶安装。
顶推安装平曲线桥应注意事项如下:
1.宜采用多点拉杆方式顶推;亦可采用水平一竖直千斤顶方式顶推; 2.预制台座的平面及梁身均应按设计制成圆弧形;
3.导梁仍应制成直线,但与主梁连接处,应偏转一角度,使两片导梁前端的中心落在曲线梁圆弧的中线上;
4.平曲线的顶推应采取纵向与横向顶推结合的工艺,即在纵向水平千斤顶向前顶推的同时,还启动各墩曲线外侧的横向千斤顶,使梁体沿圆弧曲线前进。
第14.7.23条 用顶推法安装的竖曲线桥只适用于同曲率的竖曲线桥。桥上设的竖曲线多为凸曲线,顶推时宜对向顶推,在竖曲线顶点处合拢;当梁不长、跨数不多时,亦可自一端顶推全桥。顶推工艺基本上与顶推平桥相同;顶推竖曲线桥应注意事项如下:
1.各桥墩墩顶标高应与设计竖曲线符合;
2.预制台座的底模板标高应符合设计竖曲线的曲率; 3.所需水平顶推力大小,应考虑纵坡正负的影响。
十 落梁
第14.7.24条 全梁顶推到设计位置、将梁落到正式支座上时,应按照下列规定办理: 1.按照设计文件规定的张拉顺序,对补充的预应力钢材进行张拉、锚固、压浆。将供顶推用的临时预应力钢材按设计规定顺序拆除。
2.落梁前应拆除墩、台上的滑动装置。拆除时,各支点宜均匀顶起,其顶力应按设计支点反力控制,相邻墩各顶点的高差不得大于5mm;同墩两侧梁底顶起高差不得大于1mm。
3.落梁时,应根据设计规定的顺序和每次下落量进行,同一墩、台的千斤顶应同步运行。
4.支座的安装应符合本规范第14.4.4条规定的要求;安装活动支座时应按落梁时的气温调整其具体位置。
十一 施工观测
第14.7.25条 顶推过程中的施工观测项目如下:
1.墩台和临时墩承受竖直荷载和水平推力所产生的竖直、水平位移;需要时,观测其应力变化。
2.桥梁顶推过程中,主梁和导梁的控制截面的挠度;需要时,观测其应力变化; 3.滑动装置的静摩擦系数和动摩擦系数。
第14.7.26条 上条观测的结果应随时记录、整理,如超过设计规定限值,应分析原因,采取措施纠正。
第八节 桥梁平转安装
第14.8.1条 平转法安装可分为有平衡重施工安装和无平衡重施工安装两种,适用于梁桥、斜张桥、斜腿刚构桥及各类拱桥。其基本原理是:将桥体(上部构造)整跨或从跨中分成两个半跨,利用两岸地形搭架(简单支架或土胎模)预制。在桥台处设置转盘,将预制的整跨或半跨悬臂桥体置于其上,桥体混凝土达到设计强度后脱架,以桥台锚碇体系或锚固桥体重力平衡,再用卷扬机牵引转盘,将桥体平转至跨中合拢。用吊架灌筑合拢段接头混凝
土,待其混凝土达到设计强度后,最终封固转盘,完成全桥。
一 预 制
第14.8.2条 桥体的预制,应按设计的桥型、两岸地形情况,设置适当的支架和模板(或土胎模)进行。预制时除按照本规范第八、九、十各章有关规定执行外,还应注意下列事项:
1.应充分利用地形,合理布置桥体预制场地,使桥体转动角度小,支架或土胎耗工料少,转动设施简单,易于安装;
2.桥体各结构的尺寸应严格掌握,其偏差不得大于±5mm,转盘的环道平整度偏差不得大于±1mm(以1m直尺检查),环道应水平,各点标高偏差不得大于±1mm。
二 有平衡重平转施工
第14.8.3条 桥体混凝土达到设计规定的强度(如设计无规定时,不得小于设计标号的70%)后,应按桥梁类型采用外锚扣体系或内锚扣体系,对梁体进行张拉,提高梁体标高,脱离支架成为以转动体系为支点的悬臂状态。
第14.8.4条 外锚扣体系适用于梁桥(斜张桥)、双曲拱、箱形拱等桥型。采用外锚扣体系时,除应按本章第六节有关规定办理外,还应注意下列事项:
1.扣点应设在梁旋转体端点或拱顶点附近(必要时可增设其他扣点),使梁体或拱体各截面均处于受压状态,或仅部分截面受拉且拉应力处于允许范围以内。扣索可采用钢丝绳或高强钢筋,其直径大小应经过扣力计算决定。
2.锚固点宜跨过平衡墙尾铰下面的桥台转盘的尾端,如平衡尾铰标高比扣点标高低时,应在拱圈适当位置设立钢支架,使其顶端高于扣点,扣索穿过支架顶端、锚梁、顶梁和尾铰,锚固在平衡墙上。利用平衡墙重力(或部分桥台重力和临时压重)平衡半跨悬桥体重力,使桥体转动任何角度时保持稳定,如图14.8.4。支架位置、高度应经过计算决定。
3.张拉扣索时,可用卷扬机或千斤顶收紧张拉,张拉力大小以使桥体脱离支架为度。 4.拱顶合拢调整拱顶高程时,可收紧或放松扣索。
第14.8.5条 内锚扣体系适用于桁架拱、刚架拱等桥型。采用内锚扣体系时,应注意下列事项:
1.内锚扣体系是以结构本身或在其杆件内部穿入拉杆作为扣杆,如桁架拱可在其上弦内穿入高强粗钢筋,则前端锚碇在实腹部,后端锚固在桥台背面,如图14.8.5。
2.张拉扣杆时可用千斤顶,张拉力大小应根据设计计算决定,张拉完毕后即锚固,张拉、锚固时应按本规范第十一章有关规定办理。
3.当桥台较高时,为了抵抗水平方向张拉产生的弯矩,应根据设计计算张拉力的大小采取适当措施。
4.当桥体合拢、浇筑的接头混凝土达到设计要求的强度和改变受力体系时,应解除水平拉杆的张拉力或将其拆除。
第14.8.6条 桥体锚扣脱架后,悬臂支承在双支承式转盘或单支承式转盘上,无论采用何种转盘,制造安装时均应注意下列事项:
1.梁或拱的悬臂体系支承重心应与转盘轴心位置一致。
2.应根据桥梁类型、制造设备具体情况,选用合适的转盘,并采用摩擦系数较小的滑道材料。
3.双支承式转盘由钢轴心、中心支承和圆环滑道组成,施工程序是:安装钢轴心,浇筑中心支承座及下环道的混凝土并整平两者顶面,铺装上环道底面的钢板,浇筑上环道和中心座帽混凝土;待混凝土强度达到设计标号的70%时,分别提升上环道和座帽,铺设下环道的四氟板,上环道和座帽就位后制作上转盘。与四氟板接触部分的混凝土表面应平整且粗糙;上环道底面的钢板宜用多块弧形镀铬钢板拼成,接头应平顺光滑;圆环滑道接触工作压力不宜大于8Mpa。
4.单支承式转盘由球面铰轴、上下转盘和钢滚轮与钢环道板等部件组成。球面铰轴可分为钢质球面铰轴和混凝土球面铰轴,制造安装时应使其轴帽与轴座的中心吻合,靠近上下层的接触面应十分光滑,安装时可涂以二硫化钼润滑剂;下转盘设置的下环道可用设计幅向宽度的圆环钢板镶嵌在混凝土上,顶面水平高差与平整度应符合第14.8.2条2的规定,设置在上盘周边的钢滚轮可加强转体的稳定性,制造应坚实,以便拆下周转使用,滚轮数量宜根据每个滚轮的设计荷载和梁拱转动体系的总荷重计算决定。安装滚轮时,应使滚轮与下环道之间保留一定的间隙。
5.双支承转盘的滑道,宜采用聚四氟乙烯滑板与不锈钢带组成,其摩擦系数可按本章14.7.18条的规定。钢轴心周围应涂以二硫化钼与黄油的混合滑润剂或石墨粉,其静摩擦系数可按0.1~0.14考虑,动摩擦系数可按0.06~0.09考虑。
采用单支承转盘的球面铰上下层间的摩擦系数与研磨后的光滑度有关,当研磨较光滑,并涂以二硫化钼或石墨粉滑润剂时,其摩擦系数可按上述值考虑。
第14.8.7条 桥体牵引转动之前,应根据悬臂转体总重与上下转盘间的静摩擦和动摩擦系数,计算启动力牵引力并配备相应的牵引设备。
第14.8.8条 转动前必须先利用配重试验进行试转,检查转体是否平衡稳定、有无故障,试转角度应大于实际需要转动角度,并须悬挂一定时间,观测构件挠度的变化,如不符合要求应进行调整改正。
第14.8.9条 悬臂转体正式转动时,其悬臂端线速度不宜大于5cm/min。梁体转动合拢后,应立即测量并调整梁体轴线和标高,其允许偏差为±10mm,当桥体合拢位置与标高符合要求后,可按本规范第十六章和第十四章第六节合拢接头的有关规定,对接头钢板采用螺栓连接或电焊连接。
第14.8.10条 当合拢接头栓接或焊接后,应采用混凝土封固上、下转盘。单支承式转盘的平衡滚轮,在封固前宜先拆除。
接头混凝土的浇筑应在当日最低气温时进行。
合拢接头时的其他注意事项,可参照第14.8.20条和第14.8.21条办理。
第14.8.11条 当接头混凝土强度达到设计标号的70%以上时,应撤除锚扣体系使悬臂受力体系转换成梁或拱受力体系。
拱上建筑宜在受力体系转换后施工,并应注意按照设计留伸缩缝。
三 无平衡重平转施工
第14.8.12条 当拱桥跨度超过100m且地形适合时,可采用无平衡重平转法施工。其原理是用锚固体系、转动体系和位控体系构成平衡的转体系统,用锚固体系代替平衡重。
第14.8.13条 转动体系由拱体、上转轴、下转轴、下转盘、下环道和扣索组成。 转动体系施工可按下列程序进行:安装下转轴、浇筑下环道、安装转盘浇筑转盘混凝土、安装拱脚铰、浇筑铰脚混凝土、拼装拱体、穿扣索安装上转轴等等。施工时注意事项如下:
1.下转轴一般设置在桩基上,桩柱混凝土浇筑至环道设计标高下时,应安装用钢板卷制精加工的轴圈。
2.轴圈安装前应先进行试装,防止钢轴的支撑角钢与桩柱主钢筋发生干扰,随后安装下转轴。轴圈与转轴的平面位置与竖直度应符合设计要求,然后点焊固定在桩柱主筋上,浇筑填心混凝土。
3.环道用混凝土浇筑,其表面水平误差为1mm。
4.转盘可用钢带焊制而成,其内径、光洁度、走板平面平整度、焊缝均应符合设计要求。转轴与转盘套合部分应清除污锈并涂上滑润油脂。环道上的滑道宜采用固定式,其平整度应控制在±1.0mm内,环道上应按照设计尺寸铺设四氟板。当转盘填心混凝土达到70%设计强度后,可拨动转盘转至拱体预制位置。转轴与轴套应转动灵活,其套合误差应控制在0.6~1.0mm(60~100丝)。
5.拱铰铰头可用钢板加工,其套合误差应小于2mm。浇筑铰脚角锥体混凝土时可采用预制钢筋混凝土模板,承托拱体可利用第一段拱体的横隔板,并将其封闭,增设受弯钢筋来承担。
6.拱体一般设计为现浇钢筋混凝土,其技术要求可按本章第14.8.2条的规定执行。 7.扣索宜采用高强螺纹钢筋,先安装拱顶一端,沿拱背将钢筋接长,靠近锚块处宜接以工作拉索,使其通过转向滑轮接至卷扬机,将钢筋张拉安装在立柱上的环套锚块土。
8.上转轴的轴心平面位置应按照设计要求与下转轴的轴心设置偏心距。 第14.8.14条 锚固体系由锚碇、尾索、支撑、锚梁(或锚块)及立柱组成,如图14.8.14所示。锚碇应根据设计要求,可设于引道或其他适当位置的边坡岩层中。锚梁(或锚块)支承于立柱上。支撑和尾索一般设计2套,用两个不同方向的支撑及尾索,形成三角形稳定体系,以稳定锚梁和立柱顶部的上转轴使其为一固定点。当拱体设计为双肋,并采取对称同步平转施工时,非桥轴向(斜向)支撑可省去。
锚固体系施工时,应注意下列事项:
1.锚碇可按照设计要求参照第16.2.6条~第16.2.10条有关规定施工;锚固尾索时应考虑其着力点和受力方向,防止混凝土开裂。
2.尾索的另一端与锚梁锚固处,应设置张拉尾索的设备,如锚板、锚头、垫板、千斤顶、顶梁等。尾索和锚固设备的尺寸、规格、性能应符合设计要求。
3.锚梁施工时,应注意防止钢筋布设与尾索、扣索和预应力钢材穿孔的干扰。浇筑的锚梁混凝土达到设计强度的50%后,方可将轴套穿入上下轴套和环套中。
4.桥轴向的支撑可根据实际情况,利用引桥的梁作为支撑,或采用预制、现浇的钢筋
混凝土构件。非桥轴向(斜向)的支撑须采用预制或现浇的钢筋混凝土构件。非桥轴向(斜向)的支撑须采用预制或现浇的钢筋混凝土构件。各类支撑的混凝土应按照设计要求和第七章及本章有关规定执行。
5.立柱:一般设计为钢筋混凝土结构,可参照第16.2.1条~第16.2.5条规定施工。施工时应加强观测,以保证立柱的平面位置和标高的正确性。
第14.8.15条 位控体系包括扣点缆风索和转盘牵引系统。采用的缆风索、牵引索的尺寸、规格,应符合设计要求,安装时的技术要求应按照本章有关规定执行。
第14.8.16条 在完成前述的构件、设备并经检查符合设计要求后,方可依次进行尾索张拉、扣索张拉、拱体平转、合拢卸扣等工序。在进行上述工序时,必须进行有关的施工观测。
第14.8.17条 尾索张拉时应注意下列事项:
1.首先仔细了解两根尾索(桥轴向、斜向)的张拉力大小,据以配备张拉机具(一般采用千斤顶);
2.尾索张拉一般在立柱顶部的锚梁(锚块)内进行,操作程序与一般预应力梁后张法类似,可参照第十一章有关规定执行;
3.两组尾索应按照上下左右对称、均衡张拉的原则,对桥轴向和斜向尾索分次、分组交叉张拉;
4.每张拉一级荷载,应全面测量各根尾索的内力,检查各部变化情况,当变形值未超过允许值时,才可进行下一级张拉;
5.张拉下一级荷载时,应按照上一级荷载张拉后的伸长值与拉索中应力数值进行分析,调整本级张拉荷载,力求各尾索内力均衡;
6.尾索张拉荷载达到设计要求后,应对尾索观测和钢索内力测量1~3d,如发现内力损耗和各尾索间内力相差过大,应再进行一次尾索张拉,以求均衡达到设计内力。
第14.8.18条 扣索张拉的技术要求,除应按照第14.8.4条的有关规定外,还应注意下列事项:
1.张拉前应设立桥轴向和斜轴向支撑以及拱体轴线上的拱顶、3/8、1/4、1/8跨径处的平面位置和高程观测点;在张拉前和张拉过程中随时观测;
2.全面检查支撑、锚梁、轴套、拱铰、拱体、锚碇,如有变形、裂纹,列表记录; 3.张拉前当检查发现有变形、裂纹情况时,应进行综合分析,认为不影响安全时,才可开始张拉;
4.每索应分级张拉至设计张拉力,每级荷载张拉时,应对称拱体,由下向上的次序进行,各索内力相对差应控制在5KN以内;
5.每加一级荷载时,应对控制部位进行观测检查,无异常情况时,才可张拉下一级荷载;
6.每张拉一级荷载后,应同时检查并调整各支承点木楔,以免过大或过小; 7.重复上述操作至张拉到设计荷载而使拱体脱架。 第14.8.19条 无平衡重拱体进行平转时,除应参照本章第14.8.7条~第14.8.10条的规定办理外,还应注意下列事项:
1.应对全桥各部位包括转盘、转轴、风缆、电力线路、拱体下的障碍等进行测量、检查,符合要求后,方可正式平转;
2.由于上转轴与下转轴设有偏心距,风缆稍放松即可自行起动,若起动摩擦阻力较大,不能自行起动时,宜用千斤顶在拱顶处施加顶力,使其起动,然后应以风缆控制拱体转速;一般风缆在起动和就位阶段风缆走速控制在50~60cm/min;中间阶段走速控制在80~100cm/min;
3.下转盘采用四氟板作滑板支垫时,应随转随垫并密切注意四氟板接头和滑动支垫情况;
4.拱体旋转到距设计位置约5°时,应放慢转速,距设计位置相差1°时,可停止外力牵引转动,借助惯性就位;
5.当拱体采用双拱肋在一岸上下游预制进行平转达一定角度后,上下游拱体宜同步对称向桥轴线旋转,可采用2台可控硅无极调速卷扬机,控制拱体同步旋转。
第14.8.20条 当两岸拱体旋转至桥轴线位置就位后,如发现两岸拱顶标高有高差时,宜采用千斤顶张拉、松卸扣索方法调整拱顶高差。操作时应注意下列事项:
1.测出两岸各钢扣索内力;建立拱顶水平和轴线观测站;
2.对低于设计高程的拱顶端,其扣索可按对称均衡原则进行张拉,张拉次序应先张拉内力较低的一排扣索,并分次张拉,使拱顶高程逐步提高到设计高程;
3.对高于设计高程的拱顶端,其扣索可按前述原则松卸扣索,松卸次序应先松内力较大的一排扣索,并分次松卸,使其尽可能降低到设计高程;
4.若两岸拱顶端高差仍较大,可利用千斤顶再一次调整拱顶高程;
5.当两岸拱体合拢处轴线与高程偏差符合要求后,尽量按设计规定的合拢温度,进行合拢施工,其内容包括用钢楔顶紧合拢口,将两端伸出的预埋件用型钢连接焊牢,连接两端主钢筋,浇筑台座混凝土,浇筑拱顶合拢口混凝土。
第14.8.21条 当台座和拱顶合拢口混凝土达到70%设计标号后,可按下述要求卸除扣索:
1.复测扣索内力;
2.设立轴线和水平测点,测量记录初始读数;
3.按对称均衡原则,分级卸除扣索(若某排扣索内力突出太大,可先卸除),每卸载一次,应测一次扣索内力,测量一次轴线位置和高程;
4.全部扣索卸除后,再测量轴线位置和高程。
第九节 桥面附属工程
第14.9.1条 伸缩缝的位置、构造应按设计规定办理,施工时应注意下列事项: 1.采用的伸缩装置应能保证上部结构自由伸缩并能承受车辆荷载作用;经久耐用,具有良好的平整度、防水、防尘,便于养护更换。
2.采用梳形钢板伸缩装置安装时的间隙,应按安装时的梁体温度决定。一般可按下式计算:
△L=L-L1+L2 (14.9.1) 式中 △L――安装时的梳形板间隙; L――梁的总伸缩量;
L1――施工时梁的伸长量:应考虑混凝土干燥收缩引起的收缩量;预应力混凝土梁还应考虑混凝土徐变引起的收缩量; L2――富余量。
接缝四周的混凝土宜在接缝伸缩开放状态下浇筑。
3.采用橡胶伸缩装置时,橡胶材料的性能应符合有关规定。根据桥梁跨径大小或连续梁(包括桥面连续的简支梁)的每联长度,可分别选用板型、空心板型、M型、管型或Ω 型伸缩装置。安装时,应根据气温高低,对橡胶伸缩体进行必要的预压缩。气温在5℃以下时,不得进行橡胶伸缩装置施工。橡胶伸缩体可采用螺栓固定、胶粘或嵌入伸缩缝结构。
4.采用后嵌式橡胶伸缩体时,应在桥面混凝土干燥收缩完成且徐变也大部分完成后再进行安装。伸缩体块所需数量,应根据总伸缩量决定。每一橡胶伸缩体块嵌入槽体时,应按温度大小施加预压力。
5.U型锌铁皮伸缩装置只宜用于人行道伸缩缝。
6.安装各种伸缩装置时,定位值均应通过计算决定。梁体温度应测量准确,伸缩体横向高度应符合桥面线型。装设伸缩装置的缝槽应清理干净;如有顶头现象或缝宽不符合设计要求时,应凿剔平整。现浇混凝土时,应防止已定位的构件变位。伸缩缝两边的组件及桥面应平顺、无扭曲。
第14.9.2条 沉降缝的位置应按设计规定,接触面必须平整,一般不必留缝宽,用油毡等隔开即可。
第14.9.3条 铺设防水层时应注意下列事项:
1.防水层材料应经过检查,在符合规定标准后方可使用; 2.防水层通过伸缩缝或沉降缝时,应按设计规定铺设;
3.防水层应横桥向闭合铺设,底层表面应平顺、干燥、干净;沥青防水层不宜在雨天或低温下铺设;
4.水泥混凝土桥面铺装层当采用油毛毡或麻织物与沥青粘合的防水层时,应设置隔断缝。
第14.9.4条 泄水管设置的位置、数量和材料应按设计要求执行。泄水管应伸出结构物底面10~15cm。
第14.9.5条 安装安全带、缘石、人行道、栏杆时,应注意下列事项:
1.悬臂式安全带和悬臂式人行道构件必须与主梁横向连结或拱上建筑完成后才可安装;
2.安全带梁及人行道梁必须安放在未凝固的20号(Mpa)稠水泥砂浆上,并以此来形成人行道顶面设计的横向排水坡;
3.人行道板必须在人行道梁锚固后才可铺设,对设计无锚固的人行道梁,人行道板的铺设应按照由里向外的次序;
4.栏杆块件必须在人行道板铺设完毕后才可安装;安装栏杆柱时,必须全桥对直、校平(弯桥、坡桥要求平顺)竖直后用水泥砂浆填缝固定;
5.在安装有锚固的人行道梁时,应对焊缝认真检查,必须注意施工安全;
6.为减少从缘石与桥面铺装缝中渗水,缘石宜采用现浇混凝土,使其与桥面铺装的底层混凝土结为整体;
7.桥上灯柱应按设计位置安装,必须牢固、线条顺直、整齐美观;灯柱电路必须安全可靠。
第14.9.6条 浇筑桥面铺装混凝土时,除应按本规范第十章有关规定执行外,还应注意下列事项:
1.必须在横向联结钢板焊接工作完成后,才可进行桥面铺装工作,以免后焊的钢板涨缩引起桥面混凝土在接缝处发生裂纹;
2.浇筑桥面混凝土前使预制桥面板表面粗糙,清洗干净,按设计要求铺设纵向接缝钢筋网或桥面钢筋网,然后浇筑;
3.桥面铺装混凝土如设计为防水混凝土,施工时应按照本规范第二十章有关规定办理。
第十节 质量标准
装配式桥安装过程中,各部件的允许偏差已在上述各节有关条文中规定。工程完成时的质量要求应符合下列各条的规定。
第14.10.1条 墩、台安装完成时的允许偏差:
1.墩、台柱埋入基座坑内的深度和砌块墩、台埋置深度,必须符合设计规定; 2.墩、台倾斜 0.3%H(H为墩、台高),并不得超过20mm; 3.墩、台顶面高程 ±10mm;
4.墩、台中线平面位置 10mm; 5.相邻墩、台柱间距 ±15mm。 第14.10.2条 简支梁、板安装完成时的允许偏差:
1.相邻两构件顶面高差 10mm; 2.支座平面位置 5mm; 支座四周边缘高差 1mm; 第14.10.3条 预应力悬臂拼装梁桥安装完成时的允许偏差: 1.桥轴线偏位 10mm; 2.拼装挠度 ±10mm; 3.梁顶面纵向高程 ±10mm; 第14.10.4条 装配式拱桥安装完成时的允许偏差:
1.拱助、拱块、拱片轴线偏位 10mm; 2.拱圈跨度 20mm,L0/3000; 3.拱顶、拱脚高程 0~+10mm; 4.两对称接头点相对高差 15mm; 5.其他接头点相对高程 0~+15mm; 6.同跨各拱肋(拱片)相对高差 10mm; 7.同跨各拱肋(拱片)间距 5mm; 8.相邻拱波底面高差 5mm; 9.各腹拱起拱线高程 ±20mm; 10.腹孔净跨 ±20mm。
第14.10.5条 预应力混凝土桥顶推安装完成后的允许偏差可按照第14.10.3条规定执行。
第14.10.6条 梁桥、拱桥采用平转法安装完成后的允许偏差可按照第14.10.3条和第14.10.4条的有关规定执行。
第14.10.7条 桥面附属工程的质量要求:
1.伸缩缝应上下贯通,缝中应填塞有弹性耐高温的材料,不得有堵塞和变形情况; 2.防水层的质量除应按第二十章有关规定执行外,还应符合下列规定:
⑴防水层(包括与泄水管衔接处、伸缩缝、沉降缝)不得漏水或使水渗入结构本体; ⑵拱脚附近坡面处防水层不许有溜滑、挤损情况。 3.安全带、缘石、人行道、栏杆、灯柱:
⑴安装安全带、缘石、人行道、栏杆、灯柱必须牢固、线条直顺、整齐美观;各种缝隙应灌浆饱满、平整;
⑵安全带、缘石、人行道边沿,平面允许偏差(长桥30m通线检查)5mm; ⑶栏杆平面允许偏差(每5根柱通线) 4mm; ⑷栏杆柱顶面高差 4mm; ⑸栏杆扶手平面允许偏差 3mm; ⑹相邻栏杆扶手高差 5mm; ⑺安全带、缘石、人行道接头高差 2mm; ⑻灯柱位置
顺桥方向 100mm; ⑼灯柱竖直度
顺桥向、横桥向 10mm。
第十五章 钢 桥
一 一般规定
第15.1.1条 本章适用于在厂内以焊接方法制造、在工地以高强螺栓栓接或整跨安装的钢桥施工。铆接钢桥的铆接工艺和全焊钢桥在工地的焊接钢桥在工地的焊接工艺应另按有关规定办理。
第15.1.2条 钢桥必须按批准的设计图和施工图制造,并必须符合本规范的有关规定,如设计对制造有超出本规范的要求时,应通过协议商订。
第15.1.3条 钢桥制造使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等必须符合设计要求和现行标准的规定。
第15.1.4条 进厂的原材料除必须有生产厂的出厂质量证明书外,还应按合同要求和有关现行标准进行检验和验收,做好检查记录。
第15.1.5条 零、部件在加工过程中如发现原材料有缺陷,必须经过处理。
第15.1.6条 钢桥制造和检验所使用的量具、仪器、仪表等必须定期由二级以上计量机构检定合格方可使用。特大桥工地用尺与工厂用尺应互相校对。
第15.1.7条 提交钢桥制造厂的设计文件应包括:
1.钢桥主要受力杆件的应力计算表及杆件断面的选定图表;
2.钢桥全部杆件的设计详图、材料明细表、工地铆钉表、螺栓表; 3.特定的设计、施工及安装说明; 4.安装构件、附属构件的设计图。
第15.1.8条 钢桥施工图由工厂绘制,并应对设计图进行下列各项检查: 1.结构的构造和外形尺寸与运输条件;
2.杆件和零部件的标准化程度及工厂现有设备和技术条件的适应情况; 3.铆钉螺栓排列、焊缝布置和质量标准的合理性; 4.所选用的钢材品种、规格与供应的可能性; 5.制造数量和质量要求、发送顺序和方法。 第15.1.9条 钢桥施工图应包括下列各项: 1.按杆件编号绘制的施工图; 2.厂内试装简图; 3.发送杆件表; 4.工地拼装简图。
第15.1.10条 工地拼装设计应保证产品质量和操作方便,注意经济效益,并应符合下列要求:
1.钻孔套样板、胎型应有足够刚度,样板厚度不小于12mm。固定式钻孔套样板(即立体样板)应考虑温度变化的影响。
钻孔套样板制造及安装允许偏差应符合附录15-1的规定。 2.采用先钻孔后组焊工艺时,钻孔套样板应预留焊接收缩量。
第15.1.11条 焊接工艺必须进行焊接工艺评定,保证焊接接头的质量。确定的工艺参数,施工中不得随意改动。
钢桥制造焊接工艺评定试验的具体内容应符合附录15-2的规定。
第15.1.12条 焊工应定期进行技能考核,合格后发给合格证书,方能进行相应的焊接工作。
第二节 钢桥制造 一 作 样
第15.2.1条 样板、样杆、样条制作的允许偏差应符合表15.2.1的规定。
样板、样杆、样条制作允许偏差(mm) 表15.2.1
检查项目 两相邻孔中心距离 矩形对角线两孔中心距离、两极边孔中心距离 孔中心与孔群中心线的横向距离 样板长度、宽度、样杆长度 曲线样板上任意点偏离 允许偏差 ±0.5 ±1.0 0.5 +0.5 -1.0 1.0 第15.2.2条 对于形状复杂的零、部件,在图中不易确定的尺寸,应通过放样校对后确定。
二 号 料
第15.2.3条 号料所划的切割线必须准确清晰。号料尺寸允许偏差:±1mm。
第15.2.4条 号料前应检查钢料的牌号、规格、质量,确认无误、合格后,方可号料。 第15.2.5条 发现钢料不平直,有锈、油漆等污物,影响号料及切割质量时,应矫正清理后再号料。
第15.2.6条 零、部件的刨(铣)加工量、焊接收缩量应按样板、样杆、样条要求预留。
第15.2.7条 零、部件的采用气割时,应根据钢板厚度和切割方法预留切口量。一般预留2~4mm切口量,较厚者宜多留。
第15.2.8条 零、部件号料后应作明显标记,并打上钢印。
三 切 割
第15.2.9条 剪切边缘应整齐,无毛刺、反口、缺肉等缺陷。 剪切零件允许偏差应符合下列规定: 板件长度:±2mm; 型钢长度:±2mm;
型钢剪切线与边缘垂直度:≤1.5mm。
第15.2.10条 气割应优先采用精密切割和自动、半自动切割。手工气割仅适用于次要零件或切割后仍需边缘加工的零件。
第15.2.11条 气割零件尺寸允许偏差应符合下列规定: 手工气割:±2mm;
自动、半自动切割:±1.5mm; 精密切割:±1.0mm。
第15.2.12条 切割面垂直度偏差不应大于零件厚度的5%,且不应大于2mm。当型钢肢宽大于100mm时,切割线与边线垂直度偏差不应大于2mm。
第15.2.13条 精密切割切割面质量应符合表15.2.13的规定。
精密切割表面质量要求 表15.2.13 等级 项目 表面粗糙度 崩坑 塌角 1 25▽ 不容许 2 50▽ 1m长度内容许有一处1mm 半径≤0.5mm 附 注 按《表面粗糙度》(GB1031-83)用样板检测 超限修补按焊接有关规定办理 第15.2.14条 气割前应将料面上的浮锈及脏物清除干净。钢料应放平、垫稳,割缝下面应留有空隙。
四 零件矫正和弯曲
第15.2.15条 钢料宜在切割后矫正,矫正后钢料表面不应有明显的凹痕和其它损伤。用锤击方法矫正时,应在其上放置垫板。
第15.2.16条 热矫温度应控制在600~800℃(用测温笔测定)。温度尚未降至室温时,不得锤击钢料。
第15.2.17条 主要受力零件冷作弯曲时,内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍,小于者必须热煨,冷作弯曲后零件边缘不得产生裂纹。热煨弯温度应控制在900~1000℃之间。
零件矫正允许偏差(mm) 表15.2.18 零件 钢 板 型 钢 名称 平面度 马刀形 弯曲 直线度 角钢肢垂直度 角 肢 简图 全长范围 说明 每米范围 L≤8000 L>8000 每米范围 全长范围 联结部位 允许偏差 f≤1 f≤3 f≤4 f≤0.5 Δ≤0.5 Δ≤0.3 平面度 槽钢腹板平面度 槽钢翼缘垂直度
五 边缘加工
其余部位 联结部位 其余部位 联结部位 其余部位 Δ≤0.5 Δ≤0.3 Δ≤0.5 Δ≤0.5 Δ≤1.0
第15.2.19条 零件刨(铣)加工深度不应小于3mm,加工面的表面粗糙度不得低于 ;顶紧加工面与板面垂直度偏差应小于0.01T(板厚),且不得大于0.3mm。
刨、铣范围及允许偏关(mm) 表15.2.20-1 类别 范围及偏差 零件 板梁及桁梁的弦、斜竖杆、纵横梁,公路纵梁、托架、平联杆件⑤ 主桁节点板 座板 拼接板、鱼形板、桥门节点弯板 支承节点板、拼接板、支承角 填板 平联、横联节点板 箱形杆件内隔板 I形、槽形隔板腹板 加劲肋 盖板 (I型) 竖板(箱型) 腹板 全焊梁、栓焊梁 范围 两边 两边 两边 三边② 四边 两边 支承边端 按工艺 要 求 焊接边 四边 两边 焊接边(端及顶紧端) P 允许偏差 宽边 ±2.0 ±1.0 ① ±1.0 ±2.0 ±2.0 +0.5 0③ -0.5 -1.5 按工艺要求 +0.5 -1.0 边孔距 +2.0 +0.3 +0.5 ±0.3 范围 两边 两边 三边② 四边 两边 支承边端 按工艺 要 求 铆接梁 允许偏差 宽度 ±2.0 ±1.0 ±2.0④ ±1.0 ±2.0 ±2.0 ±2.0 +0.3 +0.5 孔边距 B +1.5 0 注:①腹板宽度必须按盖板实际厚度偏差及焊接收缩量配制;
②特殊要求除外;
③箱形杆件内隔板板边垂直度偏差不得大于0.5mm; ④用手工气割的铆接杆件腹板应刨边;
⑤马刀形弯曲,长度10m及以下允许2mm;10m以上允许3mm,但不得有锐弯。
第15.2.20条 除施工图及工艺文件另有规定外,刨(铣)加工范围及允许偏差应按表15.2.20-1和表15.2.20-2执行。
箱形梁零部件刨(铣)范围及允许偏差(mm) 表15.2.20-2 零部件 范围 项目 长度 盖板 周边 宽度 长度 腹板 周边 宽度 宽B 高H 周边 对角线差 垂直度 缺口定位尺寸 竖肋 纵肋 按 工 艺 文 件 B/H 允许偏差 +2 -1 +2 0 +2 -1 +1 0 +0.5 0 +0.5 -0.5 <1 +2 0 ±0.5 (-2) θ -2 简图 隔 板 高H (长L) 缺口定位尺寸 H 第15.2.21条 零件应根据预留加工量及平直度要求,两边均匀加工。已有孔(或锁口)的零件按孔(或锁口)中心线找正刨边。
六 制孔
第15.2.22条 制成的孔应成正圆柱形,孔壁光滑,孔缘无损伤不平,刺屑清除干净。 第15.2.23条 高强度螺栓孔的直径应比螺栓杆公称直径大1.5~3.0mm,允许偏差应符合表15.2.23的规定。
高强度螺栓孔允许偏差 表15.2.23 序号 螺 栓 1 螺 栓 孔 名称 公称直径 允许偏差 公称直径 允许偏差 12 13.5 16 17.5 公称直径及允许偏差(mm) 20 22 22 ±0.52 24 +0.520 1.50 26 24 27 30 30 33 ±0.43 ±0.84 +0.430 1.00 +0.84 2 3
不圆度(最大和最小直径之差) 中心线倾斜度 不应大于板厚的3%,且单层板不得大于2mm,多层板迭合不得大于3mm 第15.2.24条 组装件可预钻小孔,组装后进行扩钻。预钻孔径至少应较设计孔径小
3mm。
第15.2.25条 工地孔孔距允许偏差应符合表15.2.25的规定。
第15.2.26条 扩钻孔严禁飞刺和铁屑进入板层。扩钻后钉孔的飞刺、铁屑及污垢应清除干净,并应用足够的螺栓、冲钉使板层紧固密贴。存在的缝隙用0.3mm的塞尺(千分页)探入,深度不得超过20mm。对定位冲钉和组装螺栓的要求应按第15.2.36条和第15.2.37条规定办理。
孔距允许偏差(mm) 表15.2.25 定位 方法 卡 钻 孔 套 样 板 号 孔 两相邻孔距 板边孔距 两组孔群中心距 孔群中心线与杆件中心线的横向偏离 两相邻孔距 板边及对角线孔距 孔中心与孔群中心线的横向偏离 检查项目 允许偏差 ±0.35 ±0.5 ±2.5※ ±0.5 ±1.0※ 1.5 ±0.5 ±1.0 1 ※仅适用于整孔下承板梁的主梁与横梁、联结系的联结孔 说明 个别相邻孔距允许偏差≤0.5
第15.2.27条 卡板(卡样)时必须按施工图及工艺文件检查零件规格尺寸,核对所用钻孔样板,确认无误后方可钻孔。
第15.2.28条 对卡固定式样板钻孔的杆件,应检查杆件截面外形尺寸和制造偏差,并应将误差均分。卡固限度应符合下列要求;
1.工形杆件腹板中心与样板中心允许偏差1mm; 2.纵向偏差应以两端部边距相等为原则;
3.箱形杆件两竖板水平中线与样板中线允许偏差1.5mm,但有水平拼接时,其容许偏差为1mm。
七 杆件组装
第15.2.29条 焊接杆件及焊接箱形梁的组装允许偏差应分别符合表15.2.29-1及表15.2.29-2的规定。
第15.2.30条 埋弧自动焊、半自动焊及用低氢焊条焊接的零件,组装前焊接区必须彻底清除铁锈、氧化铁皮、油污、水分,显露出钢材金属光泽。清除范围应按图15.2.30的规定办理。
第15.2.31条 钢材的长度尺寸不足,需要焊接者必须在杆件组装前进行。板梁腹板纵横向拼接各焊缝间距离不宜小于10倍的腹板厚度(交叉焊缝除外)。
配料和组装时应将焊缝错开,错开最小距离应符合图15.2.31的规定。 第15.2.32条 组装必须在规定的工作台上或工艺装备内进行。
第15.2.33条 对复杂的杆件,应分部组装,部件焊接修整后再组装成整体。
第15.2.34条 埋弧自动焊、半自动焊焊接的部件应焊引弧板及引出板,引板的要求与正式杆件相同。
第15.2.35条 尺已钻孔的零、部件组装时必须以孔定位。胎型组装使用的冲钉直径应不小于设计孔径0.1mm,每定位处的冲钉不得少于两个。
第15.2.36条 组装时,应用冲钉使绝大多数孔正确就位,每组孔应打入10%冲钉,但不得少于两个,冲钉直径应不小于设计孔径0.3mm。采用预钻小孔组装的杆件,使用冲钉直径应不小于预钻孔径0.5mm。
第15.2.37条 组装时,应用螺栓紧固,保证零件相互密贴,一般在任何方向每隔320mm至少有一个螺栓。组装螺栓的数量不得少于孔眼数量的30%,组装螺栓的螺母下最少应放置一个垫圈,如放置多个垫圈时其总厚不应超过30mm。
八 焊接
(一)一般要求
第15.2.38条 焊工必须熟悉工艺要求,明确焊接工艺参数。
第15.2.39条 焊接工作宜在室内进行,湿度不宜高于80%。焊接环境温度,16Mnq不应低于5℃,A3q不得低于0℃。
主要杆件应在组装后24h内焊接。
第15.2.40条 定位焊、手弧焊及埋弧焊的预热应按表15.2.40规定执行。
第15.2.41条 焊接材料可按表15.2.41-1或经过焊接工艺评定合格的工艺要求选用,并应满足下列要求:
1.焊剂、焊条必须按表15.2.41-2规定烘干使用; 2.焊剂中的脏物、焊丝上的油锈等必须清除干净;
3.焊齐的粒度,埋弧自动焊宜用1.0~3.0mm,埋弧半自动焊宜用0.5~1.5mm。 预热温度及范围 表15.2.40
材质 16Mnq 板厚 15~32mm 预热温度 80~120℃ 预热范围 50~80mm
焊接材料选用表 表15.2.41-1
埋弧焊 母材 接头 焊丝 焊剂 母材 手弧焊 焊缝类别或接头 焊条 定位焊及返修焊 定位焊及返修焊方法 原(设计)焊焊接材缝焊接方法 料 A3q 16Mnq 各种 接头 对接接头(不开坡口) H08E或H08A 16Mnq HJ-431 H08E H08MnA 16Mnq H10Mn2 HJ-350 H08A或H08E 主要 焊缝 T-50-7-G T-42-7-G T-50-2-G T-42 -7 T-42 -2 T-42 -2 16Mnq 手弧焊 (定位焊) (返修焊) 埋 弧 焊 T-50-7-G 次要 焊缝 对接 焊缝 其余 焊缝 A3q T-42-716Mnq -G 对接接16Mnq 头(开坡口) 埋弧焊 (返修焊) 手弧焊 (定位焊) (返修焊) 埋弧焊 与原焊缝相同 角焊缝 A3 A3q 手弧焊 与原焊缝相同
焊条、焊剂烘干温度 表15.2.41-2
焊接材料 酸性焊条 碱性焊条 (低氢) HJ-431 HJ-350 烘干温度 100~150℃ 300~350℃ 250~350℃ 300~400℃ 2h 100~150℃ 保温时间 2h 保存温度 80~100℃ 说明 以箱中取出4h以上时应重新烘干 第15.2.42条 施焊时母材的非焊接部位严禁焊接引弧。 第15.2.43条 定位焊应按下规定进行: 1.定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷;
2.焊前必须按施工图及工艺文件检查焊件坡口尺寸、根部间隙等,如不合要求不能定位焊;
3.定位焊缝长可为50~100mm,间距400~600mm,焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的一半;
4.定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上;
5.如有定位焊缝开裂,必须查明原因,清除开裂的焊缝,并在保证杆件尺寸正确的情况下补充定位焊。
第15.2.44条 焊接前必须清除焊接区的有害物,清除范围应按第15.2.30规定办理。 第15.2.45条 埋弧自动焊必须在距杆件端部80mm以外的引板上起、熄弧。
埋弧自动焊焊接中不应断弧,如有断弧则必须将停弧处刨成1:5斜坡后再继续搭接50mm施焊。
第15.2.46条 埋弧自动焊焊剂覆盖厚度不应小于20mm,埋弧半自动焊不应小于10mm。焊接后应等焊缝稍冷却再敲去溶渣。
(二)焊缝磨修和返修焊
第15.2.47条 焊缝尺寸超出表15.2.50允许的正偏差的焊缝及小于1mm且超差的咬边必须磨修匀顺焊缝咬边超过1mm或外观检查超出负偏差的缺陷应用手弧焊进行返修焊。
第15.2.48条 气孔、裂纹、夹渣、未溶透等超出第15.2.50条及本节九(二)无损检验规定时,应查明原因,用碳弧气刨清除缺陷,用原焊接方法进行返修焊。
16Mnq钢板厚大于25mm时,返修焊应预热至100~150℃。
返修焊采用埋弧自动焊、半自动焊时,必须将清除部位的焊缝两端刨成不陡于1:5的斜坡,再进行焊接。
第15.2.49条 返修焊后的焊缝应随即铲磨匀顺,并按原质量要求进行复检。 返修焊次数不宜超过两次。
九 焊缝检验
(一)外观检验
焊缝外观检查允许缺陷(mm) 表15.2.50
注:主要角焊缝包括桁梁中的弦、斜竖杆、纵横梁的主焊缝;板梁中的主梁、纵梁、横梁的主焊缝;箱形梁主梁的主焊缝。
第15.2.50条 所有焊缝必须进行外观检查,不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和超出表15.2.50规定的缺陷。
(二)无损检验
第15.2.51条 零、部(杆)件的焊缝应在焊接24h后进行无损检验。 第15.2.52条 对接焊缝应按表15.2.52-1、表15.2.52-2规定进行超声波探伤。其它有关技术要求按《对接焊缝超声波探伤》(TB1558-84)执行。
对接焊缝类别及其超声波探伤范围 表15.2.52-1 焊接 类别 Ⅰ 适用范围 板梁、箱形梁、纵梁、横梁受拉翼缘(或受拉区部件)、拉杆(或拉压杆)的横向对接焊缝 板梁、箱梁梁、纵梁、横梁受拉翼缘(或受压区部件)、压杆的横向对接焊缝 板梁、箱形梁的纵向对接焊缝 对接焊缝内部质量超声波探伤质量要求 表15.2.52-2 试块类型 CSK-IIB 板厚(mm) 10~40 10~15 CSK-IIIA >15~40
测长线 ф2×40mm -18dB ф1×6mm -12dB ф1×6mm -9dB 定量线 ф2×40mm -12dB ф1×6mm -6dB ф1×6mm -3dB 判废线 ф2×40mm -4dB ф1×6mm +2dB ф1×6mm +5dB 6 T/3,最小可为9 缺陷最大指示长度(mm) Ⅰ类焊缝 Ⅱ类焊缝 探伤范围 全部 全部 两端各1m Ⅱ 对接焊缝内部质量射线探伤质量要求 表15.2.53-1
焊接类别 适用范围 探伤范围(mm) 板厚(mm) 视场范围(mm) 10×10 10×50 10×20 10×50 10×10 两端头各250~300 10~25 10×50 25~40 10×50 6~8 8~9 不允许 质量要求 气孔允许点数 2 3~5 4 5~6 4~6 不允许 裂纹、未熔合、未焊透 Ⅰ 板梁、箱形梁、纵梁、横梁受拉翼梁(或受拉区部件)、拉杆(或拉压杆)的横向对接焊缝 板梁、箱形梁、纵梁、横梁受压翼缘(或受压区部件)的横向对接焊缝,板梁、箱形梁的纵向对接焊缝 10~25 两端头各250~300 25~40 Ⅱ
气孔(包括针孔、点状夹渣)换算 表15.2.53-2
气孔尺寸(mm) 气孔点数
对接焊缝内部质量射线探伤质量要求 表15.2.53-2 焊接类别 Ⅱ
第15.2.53条 对接接头焊缝内部质量应按表15.2.53-1、表15.2.53-2和表15.2.53-3规定进行射线探伤检验。焊缝接头应抽探其数量的10%,并不得少于一个接头。引弧试板则全部探伤,并应符合下列要求:
1.Ⅰ、Ⅱ类横向对接焊缝长度大于1200mm时,焊缝中部增加探伤范围250mm~300mm; 2.不记点数的气孔尺寸:母材厚度等于或小于25mm时为0.5mm,母材厚度大于25mm
2
时为0.7mm,但在视场内任意10×20mm范围内不记数的气孔数不允许存在10个以上;
3.焊缝允许气孔点数,多者用于厚度上限,少者用于厚度下限,中间厚度的气孔点数用插入法计算取整数;
4.Ⅰ、Ⅱ类焊缝针状气孔直径分别不得超过2mm和3mm; 5.其它技术要求应按《焊接缝射线照相及底片分类法》(GB3323-82)执行。 第15.2.54条 角焊缝内部质量超声波探伤应按表15.2.54规定执行。
单个条状夹渣长度(mm) 条状夹渣总长 在任意2T范围内不超过单个条状夹渣允许长度,且在任意13T范围内不大于T ≤1.0 1 >1.0 ≤2.0 2 >2.0 ≤3.0 3 >3.0 ≤4.0 6 >4.0 ≤6.0 10 最小可为3,最大T/4
角焊缝内部质量超声波探伤质量要求 表15.2.54 焊缝类别 适用范围 探伤范围 腹板厚度(mm) 质量要求 单个缺陷当 缺陷指标长量 度(mm) <φ1×2 ≥φ1×2 -6dB ≤9 <φ1×2 +3dB ≥φ1×2 -3dB ≤9 <φ1×2 +3dB ≥φ1×2 -3dB ≤12 缺陷最小间距(mm) <φ1×2 ≥φ1×2 -6dB ≥20 <φ1×2 +3dB ≥φ1×2 -3dB ≥20 <φ1×2 +3dB ≥φ1×2 -3dB ≥20 Ⅱ 板梁、纵横梁、弦杆、斜杆、竖杆 全部杆件工地孔部位并外延500mm,板梁、纵横梁跨中4m范围加探1m 10~25 <φ1×2mm >25~40 <φ1×2mm +3dB Ⅲ 纵梁、横梁、托架 抽探杆件数的10% <φ1×2mm +3dB
角焊缝超声波探伤使用柱孔标准试块,也可使用校准过的其它孔型试块。 探伤人员能判定缺陷为裂纹时,可判定焊缝质量为不合格。
第15.2.55条 进行局部探伤的焊缝,探伤过程中如发现裂纹或较多其它缺陷时,应继续延长探伤,必要时直至焊缝全长。
第15.2.56条 经射线和超声波两种探伤方法检查的焊缝,在不能判断哪种方法更能准确判定焊缝质量时,两种方法必须达到各自的质量标准,方可认为合格。
十 杆件矫正
第15.2.57条 杆件矫正的允许偏差应符合表15.2.57-1、表15.2.57-2及表15.2.57-3的规定。
第15.2.58条 杆件矫正时除应符合第15.2.15条和第15.2.16条规定外,还应注意: 冷矫时应缓慢加力,室温不宜低于5℃,冷矫总变形率不得大于2%;时效冲击值不满足要求的拉力杆件,不得冷矫。
十一 节点钢枢及枢孔
第15.2.59条 枢孔直径允许偏差为±0.2mm,拉力杆件两端枢孔外缘至外缘或压力杆件两端枢孔内缘至内缘之距离除设计文件另有规定外,允许偏差±0.5mm。
枢孔应于杆件焊接矫正后镗(钻)制。 枢接结构中,钢枢设计直径一般较枢孔设计直径小0.4mm,钢枢直径制造允许偏差为±0.1mm。
第15.2.60条 公路装配式钢桥的枢孔、钢枢直径和杆件两端枢孔距离允许偏差以及其他质量要求应符合设计文件的规定。
第15.2.61条 公路装配式钢桥的钢销除设计另有规定外,应采用30铬锰钛(30GrMnTi)合金结构钢制造。
十二 高强度螺栓
第15.2.62条 制造高强度螺栓、螺母、垫圈的材料应符合第15.1.3条的规定,并宜在专门螺栓厂制造。制成后的高强度螺栓、螺母和垫圈应符合下列规定:
1.外形尺寸、允许偏差应符合GB1228-84、GB1229-84和GB1230-84的要求;高强螺栓、螺、垫圈的表面宜进行磷化处理;
2.高强螺栓应抽样进行楔负载拉力试验,试验结果应符合表15.2.62-1的要求,断裂应发生在螺纹部分或螺纹与杆部交接处;
高强度螺栓的拉力荷载 表15.2.62-1 公称直径d(mm) 公称应力截面积As(mm) 性能等级 10.9S 8.8S
当螺纹L/d小于或等于3时,如不能做楔负载拉力试验,则应做芯部硬度试验。芯部硬度值,对10.9S级螺栓应为维氏硬度HV30,312~367或洛氏HRC33~39;对8.8S级螺栓应分别为249~296或24~31;
注:10.9S级螺栓系由20MnTiB、40B或35VB制造的,8.8S级螺栓系由45号或35号钢制造的。
3.螺母应抽样进行保证荷载和硬度试验,试验结果应符合表15.2.62-2的要求;
高强度螺栓的拉力荷载及硬度 表15.2.62-2
公称直径(mm) 保证荷载(KN) 性能等级 10H 洛氏硬度 维氏硬度 保证荷载(KN) 8H 洛氏硬度 维氏硬度 70 130 203 12 87.7 16 163 20 255 (22) 315 24 367 (27) 477 30 583 212 84.3 拉力荷87.7-10载(KN) 4.5 16 157 163-195 20 245 255-304 203-252 (22) 303 315-376 251-312 24 353 367-438 293-364 (27) 459 477-569 381-473 30 561 583-696 466-578 70-86.8 130-162 HRB98~HRC28 HV30222~274 251 293 381 466 HRB95~HRC22 HV30206~237 注:10H级螺母系由45号、15MnVB钢制造的,8H级螺母系由35号钢制造的。
4.垫圈两面应平直,不得翘曲,其维氏硬度HV30为329~436(HRC35-45)
5.试验方法按GB1231-84的规定,检验时抽样数目以回火炉为单位,每炉每批抽检0.1%,但不得少于3个;
6.每批高强螺栓应有出厂合格证,对10.9S级的螺栓连接副应附有扭矩系数的平均值、
标准偏差的试验数据和扭矩系数测试时的环境温度等技术资料,同批连接副扭矩数平均值应为0.110~0.150,其标准偏差应小于或等于0.010。
十三 摩擦面的处理
第15.2.63条 高强螺栓连接必须对构件栓接板面(摩擦面)进行除锈、打毛和喷涂防锈层处理。处理后的摩擦系数应符合设计要求,一般在出厂时,不应小于0.55。
第15.2.64条 钢桥杆件表面和摩擦面均宜采用抛丸或喷丸(砂)除锈,必须将表面油污、氧化皮和铁锈以及其他杂物清除干净,再用干净的压缩空气或毛刷将灰尘清理洁净。除锈后的钢表面清净度等级应符合表15.2.64的规定。
钢表面清净度等级 表15.2.64
级别 适用范围 一级清理 喷铝或涂富锌漆的表面 二级清理 主体结构 三级清理 附属结构 注:清净度具体要求按照附录15-4钢件除锈清净度要求办理。 第15.2.65条 抛丸及喷丸应符合下列要求:
2
1.喷丸时的风压小于0.5Mpa(5kgf/cm),喷射角为75~90°,喷射距离为100~130mm; 2.抛丸应根据杆件锈蚀程度,调整杆件移动速度,对抛丸不到处,以喷丸补充清除; 3.回收的钢丸应去除铁屑、锈粉等杂物。
第15.2.66条 除锈后的摩擦面宜进行喷铝防锈处理,喷铝工艺可按附录15-3办理。 第15.2.67条 构件摩擦面处理后出厂时,必须附有3组同材质同处理方法的试件,以供工地安装前复验摩擦系数。
十四 除刺和铣头
第15.2.68条 孔边的飞刺、板层间刺屑、边缘的飞刺、电焊熔渣飞溅等,均应铲除干净,并不得损伤钢料。杆件边缘和端部的允许缺陷均应铲磨匀顺。
第15.2.69条 有磨光顶紧要求的杆件,端部必须铣头。非顶紧杆件铣头时,两端钉孔边距允许偏差±2.5mm。
第15.2.70条 铣头后的飞边应铲除干净。对于不能铣头的切角部分应铲磨,使尺寸正确,外观整齐。
十五 钢梁试装
第15.2.71条 钢梁杆件成品经检验符合要求后,应进行钢梁试装。试装的技术要求如下:
1.试装范围采用平面辗转局部试装法,未经试装合格,不得成批生产; 2.试装时,应根据试装施工图进行; 3.试装时,每拼完一个单元(或节间),应检查和调整几何尺寸,然后再继续进行,以免试装终了难于调整;
4.试装时,螺栓要紧固到板层密贴。在一般情况下,冲钉不得少于孔眼总数的15%,螺栓不得少于孔眼的25%;
5.试装平直情况和几何尺寸经检验合格后,再进行试孔器通过检查; 6.试装要留详细检查记录,由工厂技术主管组织鉴定合格后方许出厂。
第15.2.72条 钢梁试装的质量标准如下: 1.钢梁试装时,每一节点板束孔应有85%的孔能自由通过较公称孔径小1.0mm的试孔器;100%的孔能自由通过较螺栓公称直径小0.2~0.3mm的试孔器。
2.钢梁试装的主要尺寸允许偏差见表15.2.72-1和表15.2.72-2。
桁梁试装主要尺寸允许偏差(mm) 表15.2.72-1 项目 桁高 节间长度 旁弯 试装全长 拱度 对角线 主桁心距 允许偏差 ±2 ±2 ±5 ±S/10000 ±3 ±5f% ±3 ±3 f说明 上下弦杆中心距离 桥面系中线与其试装全长(S)的两端中心所连接直线的偏差 S≤50000 S>50000 当f≤60时 当f>60时 F――计算拱度 主桁斜杆与弦杆中线交点距离 箱形梁试装基本尺寸允许偏差(mm) 表15.2.72-2
项目 梁高(H) 跨度(L) 全 长 腹板中心距 盖板宽 横断面对角线差 旁弯 拱度 支点高低差 盖板、腹板平面度 扭曲 允许偏差 ±2* ±4* (5+0.5L) ±15 ±3* ±4 < 4 3+0.1L +1.0 -5 ≤5 十六 厂内涂漆 第15.2.73条 钢桥和其杆件表面涂漆作业,应在按15.2.63条进行除锈处理、表面洁净度符合表15.2.64的要求后,方可进行。涂料质量应符合第15.3.46条的要求。 第15.2.74条 油漆道数除设计文件另有规定外,应按下列规定执行。 1.栓焊梁杆件涂底漆两道,工地安装孔部位涂刷能保证摩擦系数的防锈材料; 2.纵梁、上承板梁和箱形梁(明桥面的)上盖板顶面涂耐磨底漆两道(高强度螺栓孔部位除外); 3.箱形梁内部涂装环氧沥青厚浆底漆一道,环氧沥青厚浆面漆一道; 4.备用梁涂底漆两道和面漆一道。 第15.2.75条 杆件码放必须在涂层干燥后进行,对漆膜损伤者,应及时补涂。 十七 支 座 第15.2.76条 采用铸钢支座时,制造支座的铸件力学性能应符合现行国标碳素钢铸件分类及技术条件的规定。 第15.2.77条 铸钢支座制造质量和加工尺寸允许偏差应符合铁路钢桥制造规则的规定。 第15.2.78条 采用盆式橡胶支座时,应由专业工厂制造;制造支座的胶料、钢料和聚四氟乙稀料的物理、机械性能应符合有关标准的规定。 第15.2.79条 盆式橡胶支座的制造质量和加工允许偏差应符合有关标准的规定。 十八 构件验收 第15.2.80条 整孔板梁、桁梁杆件、箱形梁的基本尺寸允许偏差应符合表15.2.80-1、表15.2.80-2和表15.2.72-2的规定。 板梁基本尺寸允许偏差(mm) 表15.2.80-1 项目 梁高(H) 跨度(L) 全长 主梁中心距 每片主梁侧弯 拱度 不设的 设的 允许偏差 ±2 ±4 ±8 ±15 ±3 ≤L/2000且≤8 上拱度0~3 +10 -3 < 2.5 < H/350且≤8 ≤3 附 注 H≤2m H>2m 支座中心至中心 全桥长度 纵梁 ≤2 下承板梁 侧弯 横梁 ≤3 纵横梁上拱度≤2 两片主梁拱度差≤4 H为梁高或纵向加劲肋至下盖板间距离 横联对角线差 焊接梁腹板平面度 支点高低差 桁梁杆件基本尺寸允许偏差(mm) 表15.2.80-2 第15.2.81条 杆件涂装后应在规定位置打钢印并涂以标记。 第15.2.82条 钢桥制造完成后,技术检查部门应进行全面检查、验收,合格后方可填发产品合格证。 第15.2.83条 钢桥成品出厂文件应包括: 1.产品合格证; 2.钢材和其他材料质量证明书; 3.施工图、拼装简图、发送杆件表等; 4.焊缝重大修补记录; 5.工厂试装记录(有试装者); 6.高强度螺栓摩擦系数的实测资料。 十九 构件包装发运 第15.2.84条 钢梁构件包装必须在涂漆干燥后进行,并应防止损伤漆面。 第15.2.85条 除整跨发运的板梁、箱梁可不包装外,分片、分段或拆散运输的杆件、零件应根据发送表的数量妥为包装、捆扎或栓固。铆钉、螺栓及垫圈等零星小件应分类打包或装箱,每件不宜超过50kg。重大构件应标明质量、重心位置和定位标记。 第15.2.86条 构件发运装车时,应采取可靠措施防止构件运输途中变形。发运明细表应随车一并发送。 第三节 钢桥工地安装 一 一般要求 第15.3.1条 钢桥在安装前除应按本规范第二章规定编制实施性施工组织设计外,对于大跨度安装技术比较复杂的钢梁,还应编制包括施工辅助结构在内的施工结构设计和安全操作规程。 第15.3.2条 钢桥构件的安装程序,必须保证结构的稳定性和不发生永久性的变形,并能保持或及时校正结构的预拱度和平面位置。 第15.3.3条 安装前,应按照构件明细表核对进场的构件和零件,查验产品出厂合格证、钢材等材料质量证明书,并取得第15.2.83条规定的其它各项资料。 第15.3.4条 钢桥杆件在工地矫正、制孔、组装、焊接以及涂漆等质量要求,均应符合本章第二节有关规定。 第15.3.5条 钢桥构件在运输和安装过程中,被破坏的涂漆等,应按照本章第二节有关规定补涂。涂面层漆应在钢桥安装完成后进行。 第15.3.6条 钢梁安装前,应对桥台、墩顶高程、中线及每孔跨径进行复测,不超过允许偏差后方可安装。 第15.3.7条 采用临时支架安装方案时,应注意河床地质情况和可能遭遇的洪水、流冰或漂流物的冲击,并根据安装时的荷载情况作出支架结构设计;基桩轴向容许承载力的安全系数应大于1.5(基桩轴向极限荷载/基桩轴向容许荷载≥1.5)。支架施工可参照本规范第四、八、十七章有关规定执行。 第15.3.8条 采用悬臂或半悬臂安装方案时,应按安装时荷载的变化情况对杆内力进行验算;拼装施工时,应尽速将主桁件拼成闭合的三角形,并即安装纵横联结系,防止产生不利的应力情况;保证钢结构的空间稳定性。若桁梁结构不能成为闭合三角形时,应事先计划安排临时杆件组成三角形临时加固。 第15.3.9条 采用纵向拖拉安装方案时,应按移梁时可能发生的竖向压力和施工期内的风力验算钢梁杆件和临时连接杆件的强度和稳定性。钢梁的倾覆稳定系数不得小于1.3。必要时可在河床上设置临时支架,或在钢梁前端设置导梁。 第15.3.10条 采用浮运架设方案时,要求水深在2m以上,梁底至水面高度不大,浮运过程中水位变化、流速、风力不大,桥位附近有拼梁和布置滑道的场地。可根据河床断面、两岸地形及机具设备等条件选择具体施工方法,一般可在岸边把钢梁拼装好,然后整跨地用纵移、横移、半浮运半横移、浮拖拉等方法上船并浮运就位,也可在水边拼组船上拼装钢梁, 浮运至桥孔内架设。 第15.3.11条 浮运钢梁宜从下游方向逆水进入桥孔;在潮汐河流中,宜在涨潮时从上游方向逆水进入桥孔。浮运时钢梁底面宜略高于支座顶面,使稍微降落后即可落在墩台支座上。降落措施,宜采用油压千斤顶或向浮箱内灌水降落。 第15.3.12条 浮运时的注意事项和要求,可参照本规范第六章及第七章有关执行。 第15.3.13条 安装钢梁时,对各种吊装机具的要求和操作时应注意的事项,可参照本规范第十四章有关规定执行。 二 杆件装卸、运输、堆存 第15.3.14条 钢梁杆件在装卸、运输和堆放过程中应保持完好,防止损坏和变形。较重大杆件的装卸、移动、分类及安装时的供应,均应使用吊机或卷扬机进行,不得将杆件抛掷或滑下。 第15.3.15条 钢梁杆件堆存场应尽可能接近组拼场地,并选在地势较高处,避免浸水。 第15.3.16条 杆件应按安装顺序分类存放,并须搁置于垫木上。搁置时应注意下列事项: 1.杆件与地面应留有一定净空,一般为10~25cm;附近应设排水沟,防止地基沉落不均而引起杆件侧向歪斜倾倒; 2.杆件支点应设在自身重力作用下杆件不致产生永久变形处。同类杆件多层堆放时,各层间垫块应在同一竖直线上;主桁弦、斜杆、竖杆叠放不宜超过3层;截面小的杆件不得超过5层。 3.搁置时应将杆件刚度较大的一面竖直;多片排列时,应用支撑及螺栓将杆件彼此联牢; 4.杆件间应留有适当空隙,以便起吊操作及查对杆号。 第15.3.17条 钉、栓、板等零件应按不同钢种、规格分箱储存,所有杆件和零件应按拼装顺序供应。 三 拼装前准备 第15.3.18条 拼装前应按照施工图清查杆件和零件的数量、杆号并进行全面的质量检查。对装动过程中产生的缺陷和变形的杆件,应按本章第二节有关规定予以矫正、处理,符合要求后,方得使用。经矫正、处理后仍不符合要求时,应予以更换。 第15.3.19条 杆件应预先组拼、栓合,组合后杆件的重力,在不增加前方拼装困难的情况下,应尽量达到吊机额定起吊的最大限度,以减少钢梁安装过程中的高空作业量。 第15.3.20条 组拼前应清除杆件上的污秽、冰层、积雪、泥土等。 第15.3.21条 用高强螺栓连接的杆件,在组拼栓合前应复验节点表面的摩擦系数,如不符合设计要求或设计规定,可按本章第二节第十三项的要求进行工地喷砂或按设计文件规定的其它方法对摩擦面进行处理,使摩擦系数符合设计要求。 四 拼 装 第15.3.22条 拼装顺序按设计文件办理,并应注意下列事项: 1.吊机的类型、运用方法、起吊能力及最大吊距; 2.钢梁杆件供应方法; 3.先安装的杆件不得妨碍后安装杆件的安装和吊机的运行; 4.尽量避免较长杆件处于悬臂状态,防止产生过大的拱度,影响桁架合拢; 5.主桁杆件拼装应左右两侧对称地进行。 第15.3.23条 自拼装开始起,即应保证钢梁的建筑拱度及中心线位置正确,如发现不正确时,应检查原因,立即调整。随时检查安装荷载是否符合设计要求。 第15.3.24条 拼装用的冲钉其直径(中段圆柱部分)应较孔眼设计直径小0.2~0.3mm,其长度应大于板束厚度。 拼装用的精制螺栓应较孔眼设计直径小0.4mm,拼装夹紧板束用的粗制螺栓应较孔眼设计直径小1.0mm。冲钉和螺栓可用35号碳素结构钢制造。 第15.3.25条 在满布式支架上拼装钢梁时,冲钉和粗制螺栓总数不得少于孔眼总数的1/3,其中冲钉占2/3。孔眼较少的部位,冲钉和粗制螺栓总数不得少于6个或将全部孔眼插入冲钉或粗制螺栓。 用悬臂江或半悬臂法安装钢梁时,联结处所需冲钉数目应按计算决定,但不得小于孔眼总数的一半,其余孔眼布置精制螺栓;冲钉和精制螺栓应均匀地安放。 高强螺栓栓合结构拼装时,冲钉数量比照上述规定办理,其余孔眼布置高强螺栓。 吊装杆件的吊钩,必须等杆件完全固定住后,方可卸去。 第15.3.26条 拼装工作应按节间依次进行(完成的节间应包括下弦、桥面系腹杆、上弦及上下横支撑等),为使钢梁便于校核拱度,并保证安装的稳定性,安装进度不得使未栓合的节间超过2个。 在悬臂安装过程中,主桁各大节点应一次栓合完毕。 五 高强度螺栓栓合 第15.2.27条 高强螺栓、螺母和垫圈在使用前,应进行清点、分类造册、外观检查、探伤检查,螺纹有碰伤的应以锉刀修整,探伤有缺陷的应慎重研究,决定能否使用。 表面上和螺栓螺纹内有油污或生锈的应以煤油清洗,清洗后于螺母的螺纹内及垫板的支承面上涂以少许黄油,以减小螺母与螺栓间的摩擦力。 螺栓头上用油漆注明长度,螺栓、螺母、垫圈应同批成副装箱备用。 第15.3.28条 杆件在运输、吊装、拼装过程中,不得碰伤螺栓连接外表面的防锈层,如有碰伤,应按规定的工艺补涂或补喷。 严禁在防锈层上沾有油污,不慎沾上油污者应以汽油清洗;钢梁拼装前,应清除栓孔内和接头钢板表面的污物。 第15.3.29条 拼装钢梁所使用的高强螺栓长度必须与拼装图所示一致。 第15.3.30条 拼装钢梁时,为保证几何尺寸的精度,应先用冲钉固定板束位置,其余孔眼均应穿上高强螺栓。初步夹紧板束悬臂安装时,先穿的螺栓终拧后,再用螺栓换下冲钉,所用冲钉和螺栓数量应按第15.3.25条的规定。 第15.3.31条 高强螺栓应顺畅穿入孔内,不得强行敲人,穿入方向全桥宜一致,以便操作和养护检查。 第15.3.32条 安装高强螺栓时,杆件的摩擦面应保持干燥,不得在雨中作业。 第15.3.33条 高强螺栓施拧前应进行下列试验: 1.用扭矩法施工时,根据选用的施拧工具进行螺栓扭矩系数试验,求出数理统计值作为施拧依据。如离散性过大,应认真研究采取措施。 2.用扭角法施工时,确定初拧预拉力后,按板束厚度或层数,经过试验测定螺栓轴力 与相应转角(包括误差限度)之间的关系,作为施拧依据。 第15.3.34条 用扭矩法施拧高强螺栓时,必须分两次(即初拧和终拧)拧紧。初拧扭矩应由试验测定,一般为终拧扭矩值的30%~70%,终拧扭矩值应按下式计算: M=k·N·d (15.3.34) 式中 M――终拧扭矩值(N·m); N――螺栓的施工预拉力(设计预拉力的1.1倍)(KN); k――扭矩系数(按试验数理统计值); d――螺栓公称直径(mm)。 第15.2.35条 用扭角法施拧高强螺栓必须分两次拧紧,第一次用扭矩法初拧使板束达到密贴,然后在螺杆和螺母相对位置画一直线;第二次按照试验的相应转角终拧,控制螺母转角。 第15.3.36条 施拧高强螺栓的板手可以使用带扭矩计(或带响、亮灯的定值静力矩)的风动、电动或手动扳手。 若采用自动控制高强螺栓应力的扳手(高强螺栓受力达到施工预拉力后,能自动断电,扳手停止转动),则可使用一次施拧法。但采用此种扳手时必须先经过试验标定。 无论采用何种扳手,均应于每班工作开始前予以校正。 第15.3.37条 施拧螺栓次序应从板束刚度大、缝隙大的地方开始;对大面积节点板应由中央以辐射形式向四周边缘参差地进行,最后拧紧四周端部螺栓。 采用扭矩法终拧时,对多层板束应防止欠拧;对层数少的板束应防止超拧;并应防止漏拧。 施拧螺栓时,不得采用冲击拧紧、间断拧紧。 第15.3.38条 被栓合板束的表面应垂直于螺栓轴线,否则应在螺栓垫圈下面加垫斜坡垫板,以避免高强螺栓受到偏心拉力。 第15.3.39条 若相邻对接板束厚度不相等(在允许偏差±0.5mm以内)或钢板有一定的翘曲变形时,为使钢板密贴,将使一部分螺栓预应力受到损失。为补救部分高强螺栓的预应力损失,可采取下列措施: 1.采用超张拉螺栓,但超张拉的数值不得超过施工预拉力的5~10%,且不得超过螺栓的屈服点; 2.改变螺栓施拧的次序,使离接头缝隙最近的螺栓最先拧紧,依次向远拧紧螺栓; 3.钢板厚度差d大于1mm时,可在接头缝隙处加垫板; 4.当d大于0.5~1.0mm时,将厚板一侧磨成1:10斜坡,使间隙小于0.5mm。 第15.3.40条 高强螺栓施拧完毕,应按下述规定进行检查: 1.设专人检查,当天拧好的螺栓当天检查完; 2.主桁节点及箱梁、纵横梁连接处,每一螺栓群检查的数量为其总数的5%,每个主桁节点不得少于5个。如未按工艺要求施拧,应返工重拧后再检查; 3.采用螺母退扣检查时,刚刚转动的扭矩值、超拧值或欠拧值均不大于规定值的10%者为合格; 4.每个节点抽验的螺栓,其不合格者不得超过抽查总数的20%,如超过此值,则应继续抽查直至累计总数80%的合格率为止,然后对欠拧者应补拧,超拧者应更换。 注:“规定值”由施工单位通过试验确定。对已终拧的试验件经一定的时间后,用示力计扳手测定螺母退扣刚刚转动的扭矩值,即是所称的“规定值”(由于终拧后至测定的相隔时间不同,检查的扭矩值即规定值与张拧扭矩值是有差别的)。 5.检查高强螺栓的结果,应作记录。 六 钢梁就位 第15.3.41条 钢梁在落梁过程中,应保证其平稳下落,使钢梁各部杆件不超出容许应力。 钢梁就位前后,均应检查其建筑拱度和平面尺寸,并作出记录。 第15.3.42条 拼装钢梁前应先清理支座垫石,其标高及平面位置应符合设计要求。支座底板与垫石之间的空隙应以高标号水泥砂浆垫实,砂浆厚度大于40mm时,应在砂浆垫层中设钢筋网。支座底板的安装应按设计文件办理。 第15.3.43条 固定支座、活动支座均应按设计图安设。对于长跨度多孔钢梁,应掌握钢梁的制造标准温度及各桥墩中心顺桥向偏差数值,综合研究,再确定固定支座的精确位置,以免安装后,梁端空隙过大或过小。施工温度以桁梁下弦或箱梁底板实测温度为准。 活动支座的辊轴位置(倾斜度)应符合落梁的温度及荷载量的要求。 当采用盆式橡胶支座时,应参照第14.4.4条规定办理。 第15.3.44条 落梁时一般使用油压千斤顶。在同一墩台上只可在两处设置千斤顶并同时顶或落一孔梁的一端。顶梁的位置按设计图规定。设计图无规定时,应以不使钢梁鼓肚或变形为原则;一般可选在节点下或端横梁下顶落,必要时应在安放千斤顶处适当加固。 在支架上顶落钢梁时,应按可能发生的最不利的受力情况验算支架结构的强度及稳定性。 第15.3.45条 钢梁安装后的允许偏差见表15.3.45。 钢梁安装后的允许偏差 表15.3.45 序号 一 1 2 3 4 二 5 6 7 8 七 工地涂漆 第15.3.46条 钢梁工地涂漆工作,应按以下规定办理: 1.钢梁在全部组拼、高强螺栓栓合妥当,经过检验、洗刷、除锈并干燥后,按照本章第二节第十六项各条规定的质量标准和工艺要求,先将一切未经涂底漆或已涂而部分剥落者补涂底漆,底漆干燥后,再进行全部涂漆工作; 2.涂料质量必须符合紧密不透水、不粉化龟裂,耐磨及防锈性能、附着力、粘结力良好的要求和不含侵蚀钢料的化学成分; 3.当大风、雨天、浓雾及气温在5℃或35℃以上、相对湿度在80%以上时,应采取保证涂漆质量的措施; 钢梁与设计中线和高程关系 墩台处钢梁中线对设计中线偏差 简支梁与连续梁间、两联(孔)间相邻横梁中线相对偏差 墩台处钢梁底部与设计高程偏差 两联(孔)相邻横梁相对高差偏差 支座与设计中线关系 支座纵横线扭转偏差 固定支座纵横线中点与设计位置顺桥向偏差:连续梁或60m以上简支梁 60m以下简支梁 辊轴或活动橡胶支座位置偏移按设计气温安装,灌注定位前 支座底板四角相对高差 项 目 允许偏差(mm) ±10 ±5 ±10 5 ±1 ±20 ±10 ±3 2 4.杆件相互结合处易于积水、通风不良及不密贴之处,均须用油性腻子嵌缝后再涂漆; 5.钢桥涂装层数和涂膜总厚度,按设计文件办理,设计无规定时,可参照表15.3.46施工;如按规定层数达不到最小干膜总厚度时,应增加涂装层数使其达到规定厚度;必须等下层漆干透后,方可涂次一层漆。 钢桥涂装的层数和涂膜厚度 表15.3.46 部 位 板梁、箱梁上盖板和桁梁桥面系上盖板 其他部位 最小干膜总厚度(μm) 240 180 涂装层数 底漆 3 2 面漆 4 3 注:底面漆每层厚度为30~40μm。 6.未经防锈处理的高强螺栓应先清除油污,再涂底漆和面漆。已经防锈处理的高强螺栓,可在擦洗干净后,直接涂装面漆。 7.采用喷锌喷铝或环氧树脂防锈时,应按有关要求办理。 八 桥 面 第15.3.47条 钢桥桥面一般设计为钢、木或混凝土结构,其制造、安装施工应按照设计要求和本规范有关章节的规定执行。 九 钢桥验收 第15.3.48条 钢桥的竣工验收,应在结构物的安装工作全部完成后会同有关单位进行。 第15.3.49条 钢桥的安装质量和允许偏差应符合本章有关规定。验收时应对焊缝、高强螺栓、涂漆、支座及钢梁安装位置进行检测或抽验。 第15.3.50条 钢桥竣工验收时应由施工单位提交下列文件: 1.钢桥竣工图,包括变更设计部分的书面协议; 2.制造、安装中所用的钢材、焊接材料、钉栓成品等的证明书或试验报告; 3.隐蔽工程检验记录; 4.焊缝质量检验资料、焊工编号或标志; 5.高强螺栓的检查记录; 6.检查、测量安装结果和质量评定资料; 7.各项试验资料和施工记录资料。 第十六章 吊桥和斜张桥 第一节 一般规定 第16.1.1条 本章适用于吊桥和斜张桥的制造、安装施工。 第16.1.2条 吊桥或斜张桥桥位测量的要求除应符合本规范第二章施工测量有关规定外,对复测桥位的测量精度应符合表16.1.2的规定。 吊桥、斜张桥桥位复测精度 表16.1.2 桥中线桩间距离(m) ≤200 201~500 > 500 基线相对中误差 1/25000 1/50000 1/80000 桥中线相对中误差 1/10000 1/20000 1/40000 注:采用电磁波测距仪直接复测桥中线时,应符合表中桥中线相对中误差的规定。 第16.1.3条 吊桥或斜张桥的桥墩、索塔、梁体(加劲桁构)、主索(斜缆索)和锚碇应根据不同的结构型式、施工环境、施工技术、设备条件和工期要求等因素,除按照本规范第二章规定编制实施性施工组织设计外,尚应编制施工技术设计和施工试验项目。 第16.1.4条 吊桥和斜张桥的钢结构部分,应按本规范第十五章有关规定进行防锈处理。对缆索和斜张索应仔细的作好防护工作。 第二节 吊 桥 一 索塔 第16.2.1条 索塔的施工要求与高桥墩的施工要求基本相同,应着重控制构造物各部的平面位置、高度、尺寸和质量,其一般要求可按照本规范有关的规定执行。 第16.2.2条 混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土索塔可按下列方法施工: 1.整体搭架分节立模浇筑法,宜先设置支架,一般可用万能杆件、装配式公路钢桥桁架片或组合型钢安装; 2.滑升模板法可按本规范第八章有关规定执行; 3.装配式混凝土或钢筋混凝土环圈代替模板法,可按照本规范第十四章有关规定执行; 4.采用装配式预应力混凝土预制块件逐节吊装,然后在块件预留上下贯通的孔道内穿入预应力钢材后张拉锚固。 索塔施工的允许偏差参见第16.3.7条有关规定。 第16.2.3条 混凝土、钢筋混凝土索塔施工过程中,必须加强混凝土的养护,可在已浇筑的混凝土顶部或顶部脚手架上设置漏水的容器,使水缓慢流出,以达到自动养护的目的。 第16.2.4条 钢索塔的施工一般是在工厂将构件制造之后运到工地,然后用铆钉或高强度螺栓安装。构件制造与工地安装的要求应按本规范第十五章和第十四章有关规定执行。 第16.2.5条 索塔施工时应注意下列事项: 1.塔基、塔身平面位置和水平高度应严格控制,以保证塔顶的平面和水平高度的正确性; 2.如塔脚设计为铰接,在安装或浇筑塔身时应将塔身按设计位置临时固定、不使摇动,以保证安装质量; 3.钢索塔构件运到工地后应对构件编号进行检查、核对,并按照安装次序排列,对碰损或弯曲构件应进行处理或矫正; 4.塔身修建到一定高度后,应采取稳定措施或设置风缆,风缆设置要求按枉规范第十四章有关规定执行; 5.在修建塔身过程中,应密切注意天气变化,发生大风或雷雨时,应停止安装作业; 6.装配式预应力混凝土预制块件的预应力张拉工作应按设计要求和本规范第十一章有关规定执行; 7.索塔施工应严格遵守高空作业的安全操作规程,在块件或杆件安装过程中,应经常检查起重设备,保证安全。 二 锚碇 第16.2.6条 采用重力式锚碇时,锚碇体的混凝土、钢筋混凝土或砌体工程的施工,应按照本规范第八、九、十章或十二章有关规定执行。 采用山洞式锚碇时,对锚洞的开挖和衬砌除参照本规范第五章第三节挖孔桩和隧道施工有关规定办理外,还应注意炮眼不宜太深、装药量应严格控制,以振松后能将岩石撬掉为标准,使非开挖部分的岩石层保持完整。 第16.6.7条 锚碇体和承托板的位置、标高、倾角,在施工前必须仔细测量,施工过程必须经常复核,严格掌握。 第16.2.8条 锚碇承托板采用钢筋混凝土时,由于板内钢筋层次较多、较密并且互相交错,板中锚孔密布,施工时对锚孔设置方法应事先考虑周全,保证位置准确,锚孔成型一般可采用钢管固定于钢筋网格或模板上。 锚洞顶部混凝土衬砌与岩层之间的空隙,应压注水泥砂浆,使混凝土衬砌与岩层紧密结合。 第16.2.9条 锚碇承托板完成后,应将锚孔按设计要求将锚索编号,并标志在锚孔侧,以便对号按次序进行主索安装。 第16.2.10条 锚碇工作室施工时,应做好地下水和地面水的防水和排水设施,使锚碇工作室保持干燥。 三 主索制备和安装 第16.2.11条 在丈量、制备主索之前,应对已完成的主孔跨径(即两索塔中距)、塔顶高程、索塔中心至锚碇板中心水平距离和锚碇板中心高程等进行复测。 第16.2.12条 缆索制备前应截取一段钢索(应采用钢芯钢索),两端浇筑在锚头内制作3个试件进行破断试验。试验要求是:钢索的总破断力应满足设计要求,破断位置应在钢索部分,钢索不得从锚头中拨出。 第16.2.13条 计算主索的切割长度时,除按实际的主跨、边跨和索塔高程、锚碇板高程计算主索的设计长度外,还应考虑主索跨越塔顶索鞍圆弧几何形状影响、两端套筒长度,插入套筒散头后需增长度和主索受力后的弹性、非弹性伸长及切割时要求的各种预留量。 第16.2.14条 主跨的主索设计长度宜用较精确的公式(16.2.14)计算: 8f32f256fL0l[1] 3l5l7l式中 L0――主跨的主索设计长度: f――主跨的主索设计挠度; l――主跨的跨径(索塔顶中距)。 第16.2.15条 丈量主索时应注意下列事项: 1.丈量时的温度变化对丈量结果影响较大,应使用温度计贴在主索上面测出其温度,并按照设计规定的温度对量出的主索长度予以调整;丈量工作应避免在烈日下进行; 2.丈量的钢尺应经过校定,并应按照规定的拉力丈量; 3.应对每根主索进行预拉,所施预拉力可取用设计恒载的1.1~1.15倍,施力持续10~15min,以消除主索的非弹性延伸值和主索受力后处处延伸不一致的影响;在预拉同时可进行主索丈量; 4.在预拉主索时应测定主索在设计恒载时的弹性延伸值并与计算值进行校核; 2465.在张拉主索时必须掌握拉力大小,可使用振动式应力仪、电子称量仪或带压力表的千斤顶测定。 第16.2.16条 主索预拉时应选择适当场地,埋设足够强度的地锚,对预张拉设备应严格检查,确保安全。 第16.2.17条 丈量钢索时,一般应整理一块不小于主索长度及宽度约3m的平坦场地,并分别在跨中、塔顶、锚碇的下料长度相应位置处浇筑高出地面约10cm的混凝土墩,墩顶面划出十字位置线,进行丈量;或搭设临时水平托架,在托架上丈量。 第16.2.18条 丈量主索的切割位置应以油漆为标志;切割处的相邻两端应以细铁丝捆扎,防止切割时主索松散,如图16.2.18所示。为了便于调整主索、控制垂度及安全索夹,在丈量主索束外表的几根钢索时,应将跨中垂度点、塔顶索鞍中心及吊杆位置用细镀锌钢丝缠扎涂以油漆标志;索头上应挂有主索编号牌子。 第16.2.19条 钢索切割一般可采用下列方法: 1.人工剁切 将钢索切断处放在铁墩上,用錾子和大锤人工剁切; 2.落锤剁切 做一剁切器,用落锤剁切; 3.焰割 用乙炔焰割,但切割处两端有一段钢索产生退火影响,可在切割位置两端用湿黄泥包裹后再焰割;必要时应将切割处富余量多留一点,焰割后将索头插入套筒内并熔灌合金,再将过长的钢丝逐根切除平整。 第16.2.20条 钢索切断后,应将端部钢丝散开,并整理成与锚头套筒相似的锥形,以便插入套筒后浇铸合金熔液时使熔液均匀地分布在钢丝间。 第16.2.21条 锚具套筒应用超声波或射线探伤检查,无内部损伤时方可使用。 第16.2.22条 为了使钢丝插入锚头套筒内与浇铸的合金固结,浇铸合金前必须将套筒和钢丝表面的油脂、泥污和防锈层、锈迹等清洗干净。一般可按下列工序进行: 1.放入汽油内,将油脂、泥污清洗干净; 2.放入盐酸或硫酸溶液中,使钢丝表面已松脱的镀锌防锈层和锈迹溶掉;溶液浓度和温度以能较快的脱去镀锌层和锈迹,且能减少金属“浓解”和氢脆现象为度; 3.放入肥皂水中使酸性中和; 4.放入热水中将肥皂水洗掉; 5.擦干或晾干,必要时再放入汽油中清洗一次。 第16.2.23条 浇铸锚头合金时,应注意下列事项: 1.合金配合比例应按设计规定先经过试验,达到16.2.12条的要求; 2.浇筑合金前,应将套筒用喷灯预热到200~400℃,并将套筒大口向上,钢索位于套筒中心正确位置,使套筒根部的钢索受力均匀; 3.调整钳锅内已熔化的液态合金温度,达到要求的温度(根据合金比例试验确定)时进行锚头浇铸;先灌入套筒少许合金,使索根固结,以免索根处漏出合金,随即一次灌满;将快灌满时,宜放慢浇灌速度,使合金表面恰好填平。 第16.2.24条 下端与墩台固结的索塔,安装索鞍时,应考虑全桥(全部恒载)安装完毕后,在设计温度时,使索鞍处于索塔中心附近要求的位置。因此,安装主索时,索鞍位置应向边跨预先偏离适当距离(预偏量),即索鞍如需向边跨偏移L时,则滚筒须向边跨偏移L/2。索鞍、滚筒与底板滚动时,其关系如图16.2.24-1所示。滚筒安设位置如图16.2.24-2所示。 L值可按公式(16.2.24)计算: LSS` L=s+s′ (16.2.24) 式中 L――索鞍预偏量(cm)(安装温度与设计温度不同时,应另考虑温度差的预偏量,其值根据温差值与索长计算); s――在某种计算荷载下,由于锚索弹性延伸引起的索鞍位移量; s′――锚索不挠引起的预偏量。 其中 SHD (16.2.24-1) AE0 s′=L-L0 其中 H――在某种计算荷载下锚索的水平拉力(KN); D――锚索的计算长度(cm); 2 A――锚索的截面积(cm); 2 Ec――锚索的弹性模量(KN/cm),可将锚索预拉,用测震仪等仪具测定其应力σ,用电阻应变仪测定其相应伸长率ε,则 EC (16.2.24-3) 式中 L――某种计算荷载下,锚索的水平投影响长度(cm); L0――主索安装就位后锚索的水平投影响长度(cm)。 L或L0可按式(16.2.24-4)计算 Hql或l06qH36H222 12Dh2q其中 H――求L或L0时,相应计算荷载下锚索的水平拉力(KN); q――锚索沿水平投影方向每cm长的重力(KN/cm); D――锚索的计算长度(cm); h――锚索两端的高差(cm)。 第16.2.25条 当索鞍照预偏差的位置设置妥当后,应将索鞍初步固定,待全部主索安装完毕并调整之后再松开,使索鞍可随中孔加载而自由滚动。索鞍安装时滚筒间应注满黄油,以保持滑润,滚动灵活。索鞍罩安装应严密,使之起到防尘作用。 第16.2.26条 索塔下端设计为铰接时,必须在铰接部位临时固定,待主索安装并调整完毕后,恢复铰接。主索跨过索塔顶的索鞍应紧固在索鞍上,索鞍下部不设滚筒,安装在索塔顶中心,不考虑索鞍预偏离问题。塔身倾斜度可通过锚碇螺栓调整;或先向岸倾斜(倾斜量见16.2.34条4),使全桥完成后索塔的倾斜度在设计要求范围内。主索长度的计算、预拉和丈量应按设计规定并参照前述有关条文办理。 第16.2.26条 缆索安装方案应根据当地地形、机具设备、河流水深与流速、是否通航及河床地质等情况决定。一般可采取下列各方案: 1.先牵引较小的钢索作为托索过河后,悬挂在塔架上,然后将主索悬挂在托索上牵引过河; 2.冬季封冻河流可在冰面上牵引过河; 3.在通航河流上可利用浮船牵引过河,必须注意防止主索触水。 主索过河后应即吊升引入索鞍;主索过河宜上下游逐根交叉进行。 第16.2.28条 吊桥主索一般用多根钢索组成六边形断面。若钢索为19根时,其排列编号如图16.2.28;当底层1、2、3号钢索吊装就位后,应通过锚碇承托板前面的连接螺栓 调整钢索的挠度,使3根钢索在同一水平高度上,且均符合设计要求。随后应在钢索上捆扎3~6处,以防散开。 第二、三排钢索吊装并调整好后也应捆扎,待全部钢索吊装完毕并调整好后,再进行全断面的捆扎,以确保主索的六边形断面。同时将第一、二、三排捆扎的铁丝解掉。 在吊装多根钢索就位时,宜使主索跨中挠度较设计的略小,使调整钢索时,只须将锚固拉杆螺栓松几个丝扣,即能达到设计要求。若钢索过长、挠度过大,依靠锚固拉杆螺栓拧紧调整是很困难的。 上(下)游另一组主索也应按此办理。 四 索夹、吊杆和加劲桁构(梁)安装 第16.2.29条 索夹安装前应使用水平仪检查钢索跨中的垂度标志是否与设计相符,否则应调整。索夹位置应以钢索中挠度点与设计相符合时所标志的位置为准。 第16.2.30条 制造索夹和索夹螺栓时,应按安在主索上的位置次序予以编号,安装前油漆时不可将号码盖住,避免安装位置号码不符,使索夹与主索斜度不合而夹不紧或螺栓、钢销穿不上。 索夹如采用高强度螺栓栓合时,螺栓的拧合扭矩应先经试验,使索夹下的吊杆承受全部荷载时,索夹不致在主索上向下滑移。施工操作时应按试验扭矩控制,关于拴合高强度螺栓应注意事项,应按本规范第十五章有关规定办理。 第16.2.31条 索夹及吊杆的安装可在主索上面设置工作悬索、悬挂工作挂篮进行,其布置如图16.2.31,使用悬索吊装设备的注意事项应按照本规范第十四章有关规定办理。 第16.2.32条 加劲桁构(梁)采用钢结构时,其制造要求应按照本规范第十五章有关规定执行。 第16.2.33条 加劲桁构(梁)可以整节安装或分片安装;安装顺序可以从跨中向两岸进行,或从两岸向跨中合拢。双链吊桥一般从1/4跨度处分向两岸进行,使之顺利地形成双链链形和拱度。加劲桁构(梁)的吊装可以另行设置悬索吊装设备,也可利用主索作为运送桁(梁)节的索道。此时,应设置适应主索的特制滑车。 利用吊桥主索作为运送桁节的索道以安装加劲桁构(梁)时,宜从跨中向两岸进行,索夹与吊杆应配合加劲桁构(梁)同时安装,不可先安装索夹、吊杆。 第16.2.34条 安装加劲桁构(梁)时应注意下列事项: 1.利用主索吊装加劲桁构(梁)构件时,宜在索塔前的组装平台上进行桁(梁)节组拼,组拼后再利用主索吊运到河中与索夹、吊杆同时安装;若在塔顶另设工作缆索,可在地面拼组桁(梁)节,运到索塔口起吊,牵引工作缆索的跑马滑车,滑向安装部位安装; 2.在安装次一节时,由于主索链形不是完工后的抛物线形而呈多边形,两节间的连接钢销(高强螺栓)将存在不易插入的情况,为此必须先使吊杆的调整螺栓线扣下放或提高,以利两节间的连接钢销(高强螺栓)插入; 3.在全部桁构(梁)安装完毕以后,尚未进行桥面安装之前,应按第16.2.35条的规定方法进行第一次吊杆调整工作,使吊杆长度符合或接近设计要求; 4.随着加劲桁构(梁)的安装,当索塔下端为固结时,主索的荷载随之增加,索鞍将逐步向河心偏移,施工过程中应对索鞍的实际偏移量进行观测,防止超过设计允许偏移量,影响塔架的安全; 当索塔下端为铰接时,应按设计规定观测索塔的偏斜量,防止超过设计允许的偏斜量; 5.加劲桁构(梁)安装完毕、桥面工程安装完成、各吊杆应力调整均匀、建筑拱度调整结束后,方可进行加劲桁构(梁)的铆合或高强度螺栓栓合; 6.如采用高强度螺栓栓合并在高空进行摩擦面的喷砂处理时,必须合理地控制施工进度,防止与其他工序互相干扰。 第16.2.35条 在加劲桁构(梁)拼装完毕、桥面工程完成、正式铆合或栓合前,应对吊杆长度和吊杆内力进行调整,使加劲桁构(梁)的建筑拱度符合设计要求,并使各吊杆受力均匀。吊杆受力的调整应先按公式(16.2.35)计算吊杆的内力T: T=H(tgθ1-tgθ2) (16.2.35) 式中 H――各吊杆处主索拉力的水平分力; θ1、θ2――吊杆夹索处两侧主索与水平面的夹角。 使各根吊杆受力均匀,即各吊杆处的T相等。调整方法,可先测出各吊杆处的链形坐标,计算出各点的理论调整值,每次调整时只调整理论值的一半。这样反复多次测量、调整,使主索链形和吊杆受力符合设计要求。 第16.2.36条 为了调整吊杆内力,应在施工过程中或安装完毕后测定每条主索受力大小。主索应力宜采用振动式应力仪、电子称量仪或其他简易钢索测器测定。 第16.2.37条 全部构件安装完毕,加劲桁构(梁)的建筑拱度和两端支垫处高程调整好,桁构(梁)两端并用临时支座垫搁后,方可浇筑支座垫混凝土,安装两端的固定和活动支座。支座安装后,应将支座垫板、上下摇座等焊接成整体。待支座垫混凝土符合设计要求强度后,方可将加劲桁构(梁)顶起,撤除临时支座,使之落在正式支座上。 当支座承受有正负反力时,固定支座一般采用上下承座销式支座;活动支座一般采用摇臂或滚轴支座。在安装活动支座时,应考虑安装时的温度与设计温度之差及加劲桁构下弦承受荷载发生的平均拉应力引起伸长量而使支座摇臂产生偏移的因素,将支座摇臂或滚轴按照上述偏移值的一半向反向一侧偏移。 采用盆式橡胶支座时,应按第16.3.19条的规定办理。 五 桥 面 第16.2.38条 桥面工程的安装,一般包括横梁以上的纵梁行车道板、人行道板、泄水管、水电管道、桥面铺装、栏杆和灯柱等,可根据其采用的材料参照本规范第十章、十四章、十五章及十七章有关规定办理。 第16.2.39条 桥面工程安装应待加劲桁构(梁)全部完成后施工。各项工程安装顺序应按设计规定办理。如设计无规定,可自一端向另一端进行。 六 斜缆式吊桥 第16.2.40条 斜缆式吊桥的构造是将一般吊桥的主索与吊索组成不同的三角形网状,如图16.2.40。活载在桥上任何位置,每根斜缆都只承受拉力,使三角网的几何形状保持不变,刚度较大,不需要设置加劲桁构。斜缆式吊桥的索塔、锚碇和缆索的施工方法可按本章有关规定办理。 第16.2.41条 斜缆系的节点,采用钢销把各个不同方向的网索连接。为此,应先将每根网索的长度按设计要求(扣除环形拉杆长度)经过预拉后准确丈量、截取;再将每根网索的末端按第16.2.20条~第16.2.23条的规定浇铸在特制套筒内,每个套筒两侧加宽部分应设圆孔,以穿过环形拉杆的末端(末端设螺纹),用螺帽和保险帽穿拧在环形拉杆上,使环形拉杆与套筒连接牢固。再将在节点会合的环形拉拉杆都套在一个共同的钢销上,或连接在节点板上。 第16.2.42条 斜缆式吊桥的索塔,若塔脚设计为铰接,可按照第16.2.26条办理。 第16.2.43条 安装网索时可在一岸的桥台上将一根主索的全部网索包括节点板在内一次拼装好,然后使用悬索吊装设备牵引到桥跨内,分别安装在两岸索塔顶部的节点上。各节点处会合的网索应与节点对称地连接,以保持网索在空间的稳定性。 各根网索应拉得一样紧,尽可能使各钢索受力均匀。调整钢索的松紧,可通过拧动套管上的螺母来达到。 第16.2.44条 网索也可分别进行安装,先安装主要节点将其提升到塔顶节点连接,然后再安装各次要节点,这样起重力较小,施工也比较安全。 第16.2.45条 桥面系横、纵梁和桥面部分的安装,应在网索安装完毕并调整后,由两岸同时向跨中进行。 第三节 斜张桥 一 索 塔 第16.3.1条 斜张桥索塔的施工方法除按照第16.2.1条~第16.2.5条执行外,还应按照后述各条办理。 第16.2.2条 塔底与桥墩铰接的索塔,施工过程中必须将塔底临时固定。塔身建筑到一定高度后必须按照第16.2.5条4的要求设置风缆,待斜缆索全部安装并张拉完成后,才可撤除风缆并恢复铰接。 第16.3.3条 塔、墩固结的索塔,采用固定支架施工方案时,施工支架宜在墩上搭设。塔、梁固结的索塔,施工支架宜在梁上搭设。如果梁体采用悬臂施工法,而且索塔与悬臂梁段交错施工,浇筑的塔段要配合索塔摆动向上延伸时,应在支架与浇筑的索塔间留出活动空隙,以免支架阻碍索塔的摆动。 第16.3.4条 支架与操作平台应有足够的强度和刚度,并设置施工安全措施。支架顶端应设防雷击装置。 第16.3.5条 当索塔上下竖直,截面外形平整无较多的突出结构物时,可采用提升支架配合滑模或提模法施工。冬季冻结地区宜使用提模法施工,并加设适当的保温措施,如在模板外设保温装置等。滑模施工法的要求可参照本规范第八章有关规定。若索塔下端无索区,而有较高的倾斜塔柱时,可采用有轨道的斜堤升支架提模法施工。 第16.3.6条 当钢筋混凝土索塔设计为型钢或粗钢筋骨架结构,整个骨架能自身稳定时,可采用爬升模板法施工。 第16.3.7条 支架模板的施工测量放样,包括平面位置、塔身斜度和高程应力求准确,宜采用坐标法控制。施工允许偏差:轴线偏位±10mm,断面尺寸±20mm,倾斜度H/1500,塔身向挠曲的曲率半径R不小于20H(H为桥面算起的高度m),塔顶高程允许偏差±10mm,斜缆索锚固点高程±10mm;塔顶设索鞍并采用顶升索鞍法张拉斜缆索时,其索鞍底部高程允许偏差应满足设计要求。 第16.3.8条 安设锚箱中的斜缆索管道时,应设置稳固的钢筋骨架固定管道,防止其在浇筑混凝土时移位。在管道测量定位时,应考虑斜缆索因自重下垂而导致其端部角位移时的方向、位置、标高的改变。缆索管道的位置、标高和角度的允许偏差值应按设计规定。 第16.3.9条 钢构索塔施工的技术要求,可按照本规范第十五章有关规定办理。 第16.3.10条 预应力混凝土空心截面预制构件索塔的安装施工,可按照本规范第十四章有关规定办理。预制构件,对预应力钢材为粗钢筋的连接可采用有内螺纹的连接套管;如预应力钢材采用钢丝束时,可用镦头锚及其连接器进行连接。 二 主 梁 第16.3.11条 斜张桥的主梁施工,可采用悬臂浇筑、悬臂拼装、纵向顶推、横向顶移、平面转体、在支架上架设安装、在支架上就地浇筑等方案,可按具体条件进行技术经济比较后决定。 第16.3.12条 主梁采用挂篮悬臂浇筑方案施工时,除应按照第十一章有关规定执行外,还应按照下列规定办理: 1.当塔、墩设计为固结,主梁设计为悬浮,在墩顶或横梁上施工时,宜在梁下设立临时支座,并在进行斜缆索安装张拉调整和主梁合拢后撤除; 2.桥墩两旁的梁段,一般采用在墩旁托架或支架上浇筑;托架或支架两端的支承点允许高差应符合设计要求; 3.挂篮全部杆件制成后,应进行试拼,全面检查其安装质量,发现问题及时处理,然后在桥上组拼,组拼后再按设计荷载进行预压,以测定挂篮的弹性挠度,并消除其非弹性挠度; 4.箱形截面混凝土浇筑顺序应按设计要求办理,当采用两次浇筑时,各梁段的施工缝应错开; 5.浇筑梁段混凝土时,要考虑挂篮支承平台前端下挠问题,应按本规范第十一章第11.4.18条的规定设置预拱度; 6.梁段浇筑的混凝土达到设计要求的强度后,应按本规范第十一章有关规定进行预应力钢材的张拉和压浆; 7.在挂篮和桁架前移定位,梁段浇筑混凝土或拼装梁段、斜缆索安装、张拉等主要工序施工前后,必须测量悬臂挠度和悬臂端标高,并与设计计算值核对;如偏差大于控制值时,应找出原因进行改进,必要时与设计部门商讨,采用适当方法进行挠度控制; 8.挂篮前移前应将滑道清扫干净(滑板一般可采用四氟乙烯组合板),后端宜设置溜绳,移动速度应均匀,左右桁架应同步滑行,使方向正直。 第16.3.13条 悬臂浇筑连续梁段时,为防止接缝处开裂,必须先做出合拢设计,并注意下列事项: 1.事先在合拢梁段箱梁的端部边肋内预埋型钢,型钢另一端伸入合拢段内; 2.复查、调整两悬臂端合拢施工荷载使其对称相等,如不相等时,应用压重调整; 3.检查梁内预应力钢材束是否张拉完成; 4.复测、调整中跨、边跨斜缆索的张拉力和悬臂的挠度及两端高差; 5.观测了解合拢前的温度变化与梁端高程及合拢段长度变化的关系; 6.用千斤顶和顶架将合拢梁段缝隙撑大(一般约撑开3~5cm,顶力T=kμΣN,式中ΣN-桥梁活动端各支座静载反力之和;μ-活动支座摩擦系数;K-系数1.6),在合拢段浇筑混凝土当天气温符合设计温度时,将伸入合拢段两悬臂端预埋的型钢另用型钢连接焊成整体,锁定其长度,然后撤除千斤顶,再复测合拢段长度、高程、塔顶位移和索力,在锁定合拢段的同时,释放桥梁被临时固定的活动支座; 7.浇筑合拢段混凝土,型钢处留出约10cm宽的缺口; 8.待混凝土达到设计强度的80%时,从预留缺口切断支顶型钢并用混凝土填补缺口; 9.张拉通过合拢段的预应力钢材。 第16.3.14条 梁体采用预制梁段悬臂拼装施工时,除应按照本规范第十四章第五节和第16.3.12条有关规定执行外,还应按照下列规定办理: 1.梁段拼接位置的中线水平方向允许偏差±10mm,梁段断面尺寸允许偏差±20mm,高程允许偏差±10mm; 2.复测斜缆索张拉力,允许偏差为±5%。 3.有斜缆索孔道的梁段,应在试拼时,复核孔道方向,调整到悬臂施工挠度位置上; 4.梁体在悬臂施工状态应考虑计算梁段的角位移值和线位移值。 第16.3.15条 跨线斜张桥的钢结构主梁或预应力混凝土主梁,均可采用纵向顶推方案施工。钢结构的制造、连接等技术要求应按照本规范第十五章有关规定执行,主梁顶推施工应按照第十四章第七节有关规定执行。顶推跨径较大须设临时墩时,其墩位可按地形与河床条件选择,宜配合斜缆索在梁上的锚固点设墩,以便以后调整梁的高程与缆索拉力时可在墩上操作。 第16.3.16条 斜张桥主梁采用平面转体施工方案时,应按本规范第十四章第八节有关规定执行。 第16.3.17条 当斜张桥边孔主梁采用预制构件或钢结构在临时墩或支架上安装时,应参照本规范第十四章和第十五章有关规定执行。 第16.3.18条 斜张桥主梁采用在支架上就地浇筑方案时,应按照本规范第十章第六节和第十一章第四节、第五节有关规定执行。 第16.3.19条 主梁支座采有盆式橡胶支座时,支座规格和质量应符合设计要求,支座组装时其底面和顶面(埋置于墩顶和梁底面)的钢垫板,必须埋置密实。垫板与支座间平整密贴,支座四周不得有0.3mm以上的缝隙;支座中线、水平位置偏差不得大于2mm;严格保持清洁。活动支座的聚四氟乙烯板和不锈钢板不得有刮伤、撞伤;氯丁橡胶板块密封在钢盆内,要排除空气,保持紧密。 支座安装时,除照本规范第十四章有关规定执行外,还应注意: 1.支座上板中心与下板中心纵向安装偏移值,应考虑梁体内施加预应力后混凝土的弹性压缩、收缩、徐变和温度变化引起的位移量,以保证梁体中心符合设计要求。 2.连续梁斜张桥采用单悬臂施工时,靠近悬臂端的活动支座必须临时固定,其余各支点均为活动支座。双悬臂施工的活动支座,除上述规定外,梁、墩尚须按照第16.3.2条的规定予以临时固定。 三 斜缆索制备和安装 第16.3.20条 斜缆索在丈量、制备、切割之前,应考虑对安装在索塔与相应梁段的锚具底端的直线长度进行复测计算。 第16.3.21条 斜缆索制备应按本章第16.2.12条的规定,对缆索和锚具进行破断、锚固能力试验,各项试验结果应符合设计规定。 第16.3.22条 计算斜缆索的切割长度时,除按照第16.3.20条计算长度外,还应考虑使用缆索种类、张拉机具种类所需的锚固长度、夹具长度,斜缆安装时下垂需要的增长量,采用应力下料时的延长度,应力下料时的温度与设计温度之差引起缆索伸缩量以及缆索张拉时设计张拉力引起的延伸长度。 第16.3.23条 丈量斜缆索时可参照本章第16.2.15条~17条有关规定进行。切割时的预应力宜为(0.1~0.25)R (R 为钢丝标准强度),下料画线精度误差不应大于1/10000。 第16.3.24条 切割后的缆索不论是钢绞线或钢丝,均应梳理顺直,按照设计要求绑扎成束,两端挂牌编好索号。每束缆索每隔2m用镀锌铁丝扎紧。 第16.3.25条 所有锚具和配件应全部或抽样检验使其符合设计要求。设计无具体规定时,应按下述规定办理: 缆索端采用冷铸时,应在编束后先将钢丝按顺序穿入锚板、锚环及防漏板的锚具内,随即将钢丝头镦好并拉齐,然后浇注环氧树脂,放入钢球和岩粉冷铸剂,加温固化。锚环内 应无锈、无油污,钢球应去锈去污。为确保锚具质量,每根缆索安装前均应在长线台座中施加1.1~1.5倍设计荷载作锚固试验(最大拉力不得超过0.8倍缆索抗拉极限强度),无异常现象发生,方可使用。 钢丝镦头的技术要求:镦头直径不小于钢丝直径的1.5倍,高度不小于钢丝直径;头形目视正直;允许有小于0.1mm的纵向裂纹,不得有横向裂纹;钢丝在镦头夹紧部位不得有削弱断面。锚环孔眼直径应大于钢丝直径但不得超过0.4mm。 采用锥形锚、镦头锚、夹片式锚、螺杆锚等其他锚具的技术要求,可按照第11章有关规定,并均应按上述规定进行锚固试验。 第16.3.26条 斜缆索组索制作和临时防护施工后,应对各种不同长度和不同大小的缆索分别标定其张拉振动频率,以供安装张拉后检验其张拉力时使用。 第16.3.27条 斜缆索在搬动时,必须尽量保持顺直,不得折损或磨坏缆索的防护层,未作外防护的缆索宜存在在干燥阴凉处。锚头须架空保护不使生锈。缆索不得有锚压弯折变形,支点距不大于4m。抬运及吊装的支点位置不得超过设计规定数值。施工中不得撞伤锚头;锚头发生移位时不得强击复位;缆索的防护层如有折损或磨损应及时修补,采取临时保护措施,并作好记录。 第16.3.28条 斜缆索的安装方法,一般有:1.单吊点法;2.多吊点法;3.桁架床法;4.导索法;5.脚手架法;6.吊机安装法;7.钢管法等,可根据索塔高度、斜缆索长度、缆索的柔刚程度,起重设备条件和缆索护套的性能等情况选用。 对已做较硬或脆的外防护缆索,不得采用单吊点法安装。 第16.3.29条 如在塔上张拉并向上安装斜缆索时,塔上张拉端锚头上应安装连接器与引出杆,从锚箱管道内伸出(引出杆所需长度与直径应根据计算确定),缆索吊升至引出杆的连接器处时,可即与缆索端的锚具连接。再由塔上锚箱内张拉千斤顶,将缆索张拉就位。缆索锚头引出就位后应将引出的千斤顶、引出杆、连接器等拆除,再按设计要求进行纠正张拉。 第16.3.30条 各斜缆索的安装、张拉顺序和次数,应按照设计规定办理。 第16.3.31条 各斜缆索正式张拉的工艺技术要求应按使用的锚具、张拉千斤顶的类型和设计要求按照本规范第十一章执行。 第16.3.32条 斜缆索张拉以设计规定的拉力值控制,以延伸值作为校核。 第16.3.33条 斜缆索张拉过程中,必须同时进行梁段和索塔变位观测并与设计变位值校核。超过设计规定范围时,应检查原因,必要时应与设计单位商讨,采用适当进行控制调整。 第16.3.34条 索塔顺桥向两侧和上下桁架(梁)两侧对称的缆索组的缆索应同步张拉,中孔无挂梁的连续梁与两端索塔和主梁两侧对称位置的缆索亦应同步张拉,同步张拉的缆索,张拉中不同步拉力的相对差值,不得超过设计规定。如设计无规定,不得大于张拉力的10%。不同步拉力使塔顶产生的顺桥向偏移值不得大于H/1500(H为桥面起算的索塔高度)。两侧不对称的缆索或设计拉力不同的缆索,应按设计规定的拉力,分阶段同步张拉。 第16.3.35条 斜缆索张拉完成后,应使用振动频率测力计测验各缆索的张拉力值,每组及每索的拉力误差均不得超过设计规定,如有超过应进行调整。调整时可以从超过设计拉力值最大或最小的缆索开始调整(放松或拉紧)到设计拉力。在调整拉力时应对索塔和相应梁段进行位移观测。 第16.3.36条 当斜张桥采用悬臂施工进行到跨中合拢前、跨中合拢后、梁体内预尖力钢材全部张拉完成时和桥梁桥面及附属设备安装完成时的各阶段,应分别对所有斜缆索采用振动频率计进行拉力测验并调整。 各斜缆索的拉力调整值和调整程序应会同设计单位决定。 第16.3.37条 斜缆索两端锚具轴线和孔道轴线允许偏差为5mm。锚具和孔道在未封口前应临时予以防护,防止雨水侵入和锚头被撞击。 四 缆索防护 第16.3.38条 缆索从出厂到开始作永久防护这段时间应作临时防护,以防止缆索锈蚀。临时防护的方法可根据防腐蚀效果、设备条件、缆索材料种类等经过技术比较决定。 第16.3.39条 从缆索钢材下料到桥梁建成后长期使用期间,应作永久防护。永久防护应具备防锈蚀、耐日光暴晒、耐老化、耐高温、涂层坚韧、材料易得、价格低廉、生产工艺成熟、制作运输安装简便、更换容易等要求。 柔性缆索的内防护材料,应根据永久防护要求的条件和施工环境,经过试验比较慎重选用。聚乙烯管内压注水泥浆、聚乙烯热挤索套和硫化聚乙烯橡胶热压成型方案优点较多,可优先考虑。 第16.3.40条 采用套管内压注水泥浆防护方案时,水泥浆应从下往上压入,以避免水泥浆离析;当索塔很高(超过50m)时,宜在套管上分段向中上压注,以免灌注压力太大,使套管破裂。 第16.3.41条 采用聚乙烯套管作为外防护管时,应选择掺有碳黑和抗氧剂的黑色低密度聚乙烯做成的防护管。 第十七章 木 桥 第一节 一般规定 第17.1.1条 本章适用于公路木桥的新建和改建;木便桥、临时性木结构(模板、拱架及支架等)可参照使用。 第二节 材料 第17.2.1条 修建木桥应因地制宜、就地取材,如当地供应的木材质量受条件限制,不能全部达到要求标准时,可根据构件受力情况及使用条件作适当的调整。 制作构件对材质有怀疑时,应做木材强度试验。已用过的旧木料,如符合设计要求且无腐朽、虫蛀现象时,准许采用。 第17.2.2条 主要构件用料可采用针叶树的圆木或锯料,其质量应符合设计要求和国家现行木材质量标准。木键、木楔、垫木等,应使用纹理顺直、木质紧密、无节疤及其它缺陷的硬质阔叶树材,次要构件如墩台镶面板、檐板、泄水槽板等,损坏后不影响承重结构的完整性者,可采用其他木材制作。 第17.2.3条 木材应选地势高、表面平整排水良好的场地,分类堆放整齐,层行之间应空气流通,必要时应加遮盖保护。 第三节 构件制造 一 一般要求 第17.3.1条 木料的加工与构件的制作应尽量采用机械化作业。严禁大材小用、长材短用、优材劣用。加工的成品和半成品应按规格分类堆放。 第17.3.2条 构件形状较复杂时,宜采用样板制作;样板应经常检查。 第17.3.3条 构件截面应精确并拼装紧密,不得用薄木片嵌塞,也不得有开缝,使整个节点或拼装缝的接触面上均匀受压。 圆钉与穿钉头应打入到与木料表面齐平,并不得在木料表面留有锤打深痕。 螺栓头与螺母的下面应垫以适当尺寸与式样的垫圈,螺母应拧紧并有效锁住。 二 桩的制作 第17.3.4条 桩用圆木必须挺直,弯曲部分与中心线偏差不得大于桩长的1%,不得有两面弯曲。直径小于设计尺寸不得超过1cm,同时其数量不得超过桩总数的25%。 第17.3.5条 桩的顶面应锯平,并垂直于桩的轴线,顶端应安装桩箍,桩尖应加工成规则的四棱或三棱锥形,长度宜为桩径的1.5~2.0倍,尖端应位于桩的中心线上并削钝。 三 墩台构件制作 第17.3.6条 墩台盖木(帽木)应选用顺直的圆木或方木。如何使用圆木时,其搁置纵梁一面及与支柱或木桩顶面接触处均应削平,使其有均匀一致的承压面。盖木尺寸不得小于设计。 四 纵梁及桥面系构件制作 第17.3.7条 大梁用圆木应挺直、坚韧、无孔、少节,小头直径偏差不得超过1cm。 第17.3.8条 用圆木作单层纵梁时,可保持其天然粗细,上面在全长内按设计削平,便于和桥面板密贴;下面仅将两端接触盖木的支承部位按设计削平。削平后应使其两端高度相等。 第17.3.9条 用圆木做成叠梁时,应粗细端交锚叠置,并按设计削平密贴。其两端应高度相等,上下面处理应与单层梁相同。若采用键结合时,除按设计尺寸制作外,并要求键槽挖削准确,镶嵌紧密,不得松动或劈裂。 第17.3.10条 桥面系横木所用圆木,上下两面应削平。下层桥面板可采用半圆木、圆木或锯料。 第17.3.11条 为使构件结合紧密,受剪螺栓的钻孔应与栓钉直径相同。 第四节 木材防腐 第17.4.1条 木桥构件除需油漆的栏杆外,均应作防腐、防虫处理。对阴湿不通风的易腐烂部位,特别是与桥头填上贴接的部位,应认真做好防腐处理;枯水位以下且无白蚁及其它虫害的部位可不做防腐处理。 第17.4.2条 木材的防腐剂应根据构件的使用部位、设备条件、加工地点,选用油漆、油溶性浆膏或不易被水冲洗掉的水溶性木材防腐齐。木材的防腐处理方法有常温浸注、冷热槽处理、减压加压处理和涂刷缠裹等,可根据选用的防腐剂、构件部位、构件大小、设备条件等确定。如在工地处理,宜用防腐浆膏、水溶液或油浸注、简易热(冷)槽浸注或涂刷;如在工厂制作,宜用加压浸渍法或热、冷槽浸渍法。木桩防腐宜用浆膏涂刷及缠裹。 第17.4.3条 对已作过防腐处理的木料,在搬运、操作、组装时,应避免损伤。所有切削、钻孔等工作,应尽可能在防腐处理前进行,如必须在防腐处理后进行时,则切削面、切洞以及被碰损的木料表面,应在被组装覆盖前补作防腐处理。 第17.4.4条 未作防腐处理的木料,对构件组合后的接触面,如:桩柱顶面与帽木、帽木与纵梁、纵梁与横梁及接头和接缝等;安装后的隐蔽部分,如:桩、柱埋入最低地下水 位以上的土中或淹没在枯水位以上的水中部分,挡土板与土接触的一侧等,在组合安装前应预先进行防腐处理。 第17.4.5条 在防腐处理的木材上,由于打入埋头钉而形成凹坑时,应涂敷防腐剂或用热沥青填补。 第五节 墩台安装 一 桩柱式墩台 第17.5.1条 桩的沉入应遵照本规范第四章规定办理。同一桩柱墩台中,应使桩柱式墩台中,应使桩的尺寸基本一致。 第17.5.2条 盖木(帽木)与桩柱连接必须密贴、平稳,连接方法应按设计规定。一般宜用铁夹板与螺栓连接;临时便桥可用不小于19mm的穿钉通过盖木穿入桩柱内,穿入深度不应小于15cm。 二 座架式墩台 第17.5.3条 座架式墩台适用于干涸河床、流速较小的河流及不可打桩的河床上。座架基础的构造应根据河床地质情况决定。 第17.5.4条 座架基础深度随土质种类、冻结深度和冲刷深度而定,最小深度应大于冰冻深度加25cm,并在设计冲刷线以下或地面下(无冲刷时)不小于1m。座架安设完毕,基坑应用块石或砾石回填,并应用砂、砾石或石屑填充密实。 三 桥头填土与加固 第17.5.5条 桥头挡土板所用小圆木和半圆木,与木排桩接触面及挡土木上下贴接的两面,均应砍削平整,贴紧靠实。挡土板后应铺一层20~30cm,填土应接近最佳含水量,夯实度应符合《公路路基施工技术规范》JTJ033-86的规定。台背填土时,两岸及上下游应匀称并同时进行。桥头填土较高时,应设置台后拉桩。 四 破冰体及漂流物防护设备 第17.5.7条 在受流冰及漂流物影响的河流中,必须设置破冰体或防护设备,其结构不得与桥梁排架墩台连成一体,以防被冲撞时,主体构件额外受力。设置的桩木入土深度不得小于4m。 第六节 上部构造的拼装与架设 第17.6.1条 纵梁在支承部位应有足够的支承面积,搁置面应贴实放稳,不得用小木片垫塞。 第17.6.2条 多跨简支梁桥,相邻两跨的外纵梁可在端部竖向斜削搭接,但内纵梁端部不作斜削,应在帽木上紧贴交错安放。 第17.6.3条 桥面铺装下的桥面横木和底层桥面板,如系风干木料,横木与横木间应留6mm缝隙;如为潮湿木料或为圆木时,则应紧密排列,每根横木和底层桥面板均应稳固地钉在纵梁或横梁上。 第七节 质量检查及质量标准 第17.7.1条 木料尺寸、材质和强度应符合设计要求,构件安装应牢固。 第17.7.2条 排架桩位的偏差,顺桥向不得大于木桩规定直径的1/4,横桥向不得大于设计桩径,每座排架内偏差的木桩数目不得超过该座排架木桩总数的1/4。 第17.7.3条 木桥上部结构外形尺寸允许偏差如下: 1.桥梁总长:小桥 ±10cm; 大、中桥 ±20cm; 2.桥梁跨径: ±5cm; 3.桥面净宽: ±5cm; 4.桥面标高: ±5cm; 第十八章 涵 洞 第一节 一般规定 第18.1.1条 涵洞开工前应根据设计资料进行现场核对,核对时还需注意农田排灌的要求,如确需变更设计时,可按有关变更设计的规定办理。 第18.1.2条 地形复杂处的陡峻沟谷涵洞、斜交涵洞、平曲线和纵坡上的涵洞,应先绘出施工详图,然后再依图放样施工。 第18.1.3条 涵洞中线和墩台位置的测定应按本规范第二章的有关规定办理。 第18.1.4条 涵洞(基础和墙身)沉降缝处两端面应竖直、平整、上下不得交错;填缝料应具有弹性、不透水性,并应填塞紧密。沉降缝宽度应符合设计规定,设计无规定时,可采用2~3cm。预制涵管的沉降缝应设在管节接缝处。 第18.1.5条 防水层的设置应按设计规定进行。防水层的材料可用沥青、油毛毡、防水纸、水泥砂浆、三合土等,应按设计要求和工地具体情况选用。 防水层施工的技术要求,可按照第二十章有关规定办理。 第18.1.6条 涵洞完成后,当涵洞砌体砂浆或混凝土强度达到设计标号的70%时,方可进行回填土,回填土应按本规范第12.6.7条和第18.3.7条的规定办理。 涵洞处路堤缺口填土应从涵洞洞身两侧不小于2倍孔径范围内,同时按水平分层、对称地按照设计要求的压实度填筑、夯(压)实,填土的具体方法应按照公路路基施工技术规范有关规定办理。 用机械填土时,除应按照上述规定办理外,涵洞顶上填土厚度必须大于0.5~1m时,才允许机械通过。 第18.1.7条 涵洞进出水口的沟床应整理顺直,与上下游导流排水系统(天沟、侧沟、排水沟、取土坑等)的连接应圆顺、稳固,保证流水顺畅,避免水流损害路堤、村舍、农田、道路等。 第18.1.8条 涵洞冬期施工,应按本规范第十三章的有关规定办理。 第二节 管 涵 第18.2.1条 钢筋混凝土圆管成品,应符合下列要求: 1.管节端面应平整并与其轴线垂直;斜交管涵进出水口管节的外端面,应按斜交角度进行处理; 2.管壁内外侧表面应平直圆滑,如有蜂窝,每处面积不得大于3×3cm;其深度不得超过1cm;总面积不得超过全面积的1%并不得露筋;蜂窝处应修补完善后方可使用; 3.管节各部尺寸,不得超过表18.2.1规定的允许偏差; 钢筋混凝土圆管成品允许偏差 表18.2.1 项 目 管节长度 内(外)直径 管壁厚度 允许偏差(mm) 0 -10 ±10 ±5 4.管节混凝土强度应符合要求; 5.管节外壁必须注明适用的管顶填土高度,相同的管节应堆置在一处,以便于取用,防止弄错。 第18.2.2条 管节在运输、装卸过程中,应采取防碰措施,应避免管节损坏。 第18.2.3条 当管涵设计为混凝土或砌体基础时,基础上面设置混凝土管座,其顶部弧形面应与管身紧密贴合,使管节受力均匀。基底处理和混凝土浇筑应按本规范第三章和第十章有关规定办理。 当管身直接搁置在天然地基上时,应按照设计要求将管底土层夯压密实,并做成与管身弧度密贴的弧形管座,安装管节时应注意保持完整。若管底土层承载力不符合设计要求,应按照第三章有关规定进行加固。 第18.2.4条 安装管节时应注意下列事项: 1.应注意按涵顶填土高度,取用相应的管节;对管节应按第18.2.1条检查合格后方可使用; 2.各管节应顺流水坡度安装平顺,当管壁厚度不一致时应调整高度使内壁齐平;管节必须垫稳坐实,管道内不得遗留泥土等杂物; 3.对插口管,接口应平直,环形间隙应均匀,并应安装特制的胶圈或用沥青、麻絮等防水材料填塞,不得有裂缝、空鼓、漏水等现象; 对平接管,接缝宽度应不大于1~2cm,禁止用加大接缝宽度来满足涵洞长度要求;接口表面应平整,并用有弹性的不透水材料嵌塞密实,不得有间断、裂缝、空鼓和漏水等现象。 第三节 拱涵、盖板涵 第18.3.1条 拱涵、盖板涵施工时,除应按本规范第十章和第十二章的有关规定执行外,尚应符合下列要求: 1.拱圈和出入口拱上端墙的施工,应由两侧向中间同时对称进行。 2.钢筋混凝土、混凝土拱圈和盖板混凝土的现场浇筑施工,宜连续进行,避免施工接缝;当涵身较长时,可沿长度方向分段进行,接缝应设在涵身沉降缝处。 第18.3.2条 就地浇筑的拱涵和盖板涵,宜采用组合钢模板;在缺乏钢木材料的情况下,可采用全部土胎。 第18.3.3条 采用土胎建造拱圈或盖板时,应注意下列事项: 1.当用松散沙石料堆筑土胎时,表面应包30cm厚粘土保护层; 2.土胎填土应在涵台砌筑砂浆或现浇混凝土强度达到设计标号的70%以后进行,应分层夯填,每层厚度宜为0.2~0.3m,土的压实度应在90%以上; 有条件时,涵台外侧的填土可与土胎填土同时进行;涵台高度较度,采取土胎单侧填土时,应验算涵台的稳定性; 3.填土宽度应伸出端墙外0.5~1.0m,并保持1:1.5边坡;土胎顶部应用样板拉线进行检查校正; 4.土胎表面应设保护层,保护层应具有一定强度和适当的光滑度,并易于脱模; 5.施工时应防止土胎被水浸蚀。 第18.3.4条 当河沟中有少量流水而采用土胎施工时,除采用木排架土胎外,亦可根据水流大小,在全填土土胎下设渗水沟、埋设钢筋混凝土管、瓦管或用木料做成三角形泄水 孔。 第18.3.5条 预制钢筋混凝土拱圈和盖板的施工,应按本规范第十章有关规定办理;预制涵洞盖板时,应注意检查上下面的方向,斜交涵洞应注意斜交角的方向,避免发生反向错误。 第18.3.6条 预制拱圈和盖板的安装,应注意下列事项: 1.成品混凝土强度达到设计标号的70%时,方可搬运安装; 2.成品安装前,应检查成品及拱座、墩、台的尺寸; 3.安装后,成品拱圈和盖板上的吊装孔,应以砂浆填塞,如系吊环应锯掉; 4.拱座与拱圈、拱圈与拱圈的拼装接触面,应先拉毛或凿毛(沉降缝处除外),安装前应浇水湿润,再以10号水泥砂浆砌筑。 第18.3.7条 拱架拆除和拱顶填土的时间,应符合下列条件: 1.拱圈砌筑砂浆或混凝土强度达到设计标号的70%时,方可拆除拱架,达到设计标号后,方可回填土; 2.在拱架未拆除的情况下,拱圈砌筑砂浆或混凝土强度达到设计标号的70%时,可进行拱顶填土,但在拱圈强度达到设计标号100%后,方可拆除拱架。 第四节 倒虹吸管 第18.4.1条 倒虹吸管宜采用钢筋混凝土或混凝土圆管,进出水口必须设置竖井,包括防淤沉淀井;施工时管节接头及进出水口砌缝应特别严密、不漏水。填土覆盖前应做灌水试验,符合要求后,方可填土。 第18.4.2条 倒虹吸管如须在冰冻期施工时,除应按照本规范第十三章办理外,还应在冰冻前将管内积水排出,以防冻裂。 第18.4.3条 倒虹吸管的进出水口,应在竣工后及时盖上。 第五节 质量标准 第18.5.1条 管涵施工质量标准如下: 1.各部尺寸允许偏差,参见表18.5.1; 管涵允许偏差 表18.5.1 项次 1 2 3 4 5 项 目 轴线偏位 流水面高程 涵管长度 管座宽度 相邻管节底面错口 (应下游低于上游) 允许偏差(mm) 50 ±20 +100 -50 ≥设计 3(管径≤100cm) 5(管径>100cm) 备注 包括基础 2.管身顺直,进出水口平整,无阻水现象; 3.帽石及一字墙或八字墙平直、无翘曲现象。 第18.5.2条 拱涵、盖板涵施工质量标准如下: 1.各部尺寸允许偏差参见表18.5.2-1及表18.5.2-2; 拱涵允许偏差(mm) 表18.5.2-1 项次 1 2 3 项目 轴线偏位 流水面高程 跨径 允许偏差 30 ±20 ±20 4 5 6 拱圈厚度 长度 砌体平整度 混凝土 石 料 ±15 ±20 +100 -50 ±20 盖板涵允许偏差(mm) 表18.5.2-2 项次 1 2 3 4 5 顶面高程 轴线偏位 流水面高程 长度 跨径 明涵 暗涵 项目 明涵 暗涵 允许偏差 20 50 ±20 +100 -50 ±20 ±20 ±50 2.涵身顺直,涵底铺砌紧密平整,拱圈圆滑; 3.进出水口与上下游沟槽连接圆顺,流水畅通。 第18.5.3条 倒虹吸管施工质量标准如下 1.各部尺寸允许偏差参见表18.5.3-1; 2.灌水试验允许渗水量见表18.5.3-2。 倒虹吸管允许偏差 表18.5.3-1 项次 1 2 3 4 5 6 倒虹吸管灌水试验允许渗水量 表18.5.3-2 管径(cm) 50 70 100 120 150 200 220 240 允许渗水理(混凝土和钢筋混凝土管) m/d·km 22 26 32 36 42 52 56 60 3-1项目 轴线偏位 流水面高程 相邻管节内底面错口 竖井尺寸 竖井顶部高程 井底高程 管径≤100cm 管径>100cm 长、宽 直 径 允许偏差(mm) 30 ±20 3 5 ±20 ±20 ±20 ±15 1/h·m 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 2.1 2.3 2.5 -1 第十九章 桥涵顶人 第一节 一般规定 第19.1.1条 在现有公路上添建桥涵,且不能修筑便道、便桥以维持交通,经技术经济比较适宜时,或新建公路须从现有铁路、公路路基下面立交通过,取得铁路、公路营运部门同意后,可采取顶入法施工。 第19.1.2条 施工前对顶入地点的下列情况进行周密调查: 1.拟建桥、涵地点及附近地区的地形、地貌、工程地质、水文地质等; 2.地面须拆迁的建筑物; 3.施工场地、地面排水、供水及供电; 4.公路和铁路交通; 5.路基中若埋置有管路、电缆及其他障碍时,应查清结构、分布及使用情况。 第19.1.3条 桥涵顶入应根据设计文件中提出的施工方案,结合现场情况、工期要求、工程量大小、机具设备情况选择合理的顶入方法,一般可选用整体顶入法、对顶法、中继间法、对拉法、顶拉法、牵引法、多箱分次顶入法等。 第二节 工作坑 第19.2.1条 工作坑应根据现场地形、土质及施工需要,在保证排水和安全的前提下,尽量减少挖填土方数量、顶入长度和顶入时的挖土量。 工作坑的顶入边缘距公路路面边缘或铁路外侧钢轨不得小于2.5m。 第19.2.2条 工作坑两侧边坡应视土质情况决定,一般为1:0.75~1:1.5;靠铁路路基一侧的边坡应保持1:1~1:2。 第19.2.3条 工作坑的尺寸应按顶入桥涵的宽度、长度、后背尺寸和操作空间确定,一般应在滑板前留足空顶长度,并需留2m左右的空间安设刃角。在滑板后部宜留3~5m空间,以布置后背梁及其他顶入设施。桥涵两侧可视结构宽度、模板安装方法、排水情况等预留适当宽度。 第19.2.4条 工作坑应避免在雨季施工,开挖前应根据地质条件和地下水位情况决定排、降水方法,一般可采用自流排降法、集水井排降法或井点法。桥涵在施工期内,应保持地下水位在基底0.5~1.0m以下。 第19.2.5条 工作坑基底的承载力应能满足顶入桥涵的要求,否则应加固。 第19.2.6条 工作坑滑板可采用不同结构形式,并应满足下列要求: 1.滑板中心线与桥涵中心线一致; 2.具有足够的强度、刚度和稳定性,必要时可在滑板上层配置钢筋网,以防顶入时滑板开裂; 3.表面平整,以减小顶入时的阻力; 4.底面设粗糙面或锚梁,以增加抗滑能力; 5.为防止扎头,宜将滑板做成前高后低的仰坡,坡度为3‰左右; 6.沿顶入方向,在滑板的两侧,距桥涵外缘5~10cm处设置导向墩,以控制桥涵顶入方向。 第19.2.7条 为使桥涵在滑板上顺利起动和顶入,宜根据不同的施工方法,作如下处 理: 1.当采用顶入法施工时,在滑板顶面设置润滑隔离层,以减小摩阻力; 2.当采用顶拉法施工时,滑板顶面不要求光滑,以防止由于静摩阻力不够使箱体后退; 3.当采用气垫减阻法顶入时,箱体左右边缘处各0.5m宽范围内,要求平整光滑,便于气垫裙随箱身滑行,以增强密封效果。 第19.2.8条 润滑隔离层由润滑剂和隔离层两部分组成,润滑剂可采用机油、石腊、滑石粉、黄油等,隔离层可采用塑料薄膜、油毡纸、油毡布等,隔离层的接缝应顺顶入方向搭接,并粘结牢固。 第19.2.9条 工作坑应有足够的工作面,一般可采用混合式工作坑,即地下水位以上采用大开挖,地下水位以下采用直槽支撑,工作坑内按涵洞中线出入口标高和坡度设置导向轨,并固定于基础上,安装时应反复核测,使符合设计要求。若工作坑土质松软时,宜浇筑混凝土基础,并在混凝土中埋入导轨枕木。 第19.2.10条 工作坑的开挖应与后背施工相配合。采用板柱后背时,应先打好板桩再开挖工作坑。 第三节 后 背 第19.3.1条 顶入桥涵的后背,应根据现场条件、地质、材料设备情况及强度、稳定性的要求,选择经济合理的形式,一般可选用板桩式(钢板桩或型钢)、重力式或拼装式等,对所需顶力小的顶管亦可采用原土后背。 第19.3.2条 后背的强度计算应考虑以下两点: 1.顶入前,后背应能承受其后填土的水平推力(主动土压力); 2.顶入时,板桩式后背由桩后土的水平抗力(被动土压力)承受全部千斤顶的顶力;重力式后背则由结构自重与土的摩阻力及部分土的抗力承受顶入时的顶力。 第19.3.3条 桥涵顶入时所需的顶力必须克服桥涵自重产生于滑板上摩阻力、周围土的摩阻力及前刃角切土时的阻力。顶力可按下式进行计算; P=k[N1f1+(N1+N2)f2+2Ef3+RA] 式中 P――最大顶力(KN); N1――桥涵顶面上的荷载(包括线路加固材料重力)(KN); F1――桥涵顶面与其上荷载的摩擦系数,由试验确定;无试验资料时,可视顶上润滑处理情况,采用下列数值:涂石腊为0.17~0.34,涂滑石粉浆为0.30,涂机油调制的滑石粉浆为0.20,覆土较厚时用0.7~0.8; N2――桥涵自重(KN); f2――桥涵底面与基底土的摩擦系数,由试验确定;无试验资料时,视基底上的性质可采用0.7~0.8; E――桥涵两侧土压力(KN); f3――侧面摩擦系数,由试验确定;无试验资料时,视土的性质可采用0.7~0.8; R――土壤对钢刃角正面的单位面积阻力,由试验确定;无试验资料时,视刃角构造、挖土方法、土的性质可采用: 亚粘土为:500~550kPa; 卵石土为:1500~1700kPa; 2 A――钢刃角正面积(m) k――系数,一般采用1.2。 第19.3.4条 重力式后背墙的设计与施工可按一般砌体或混凝土挡墙进行,但应考虑桥涵顶入时所承受的反力,并使土体的静土压力线与顶力作用线一致。 第19.3.5条 板桩后背墙一般按顶端锚碇板桩进行设计。可根据地形、地貌及设备情况采用埋桩或打桩,但必须使千斤顶的施力点与墙后被动土压力的合力点一致,当发生最大顶力时,保持板墙稳定。 第19.3.6条 与滑板联为整体的后背,其设计顶力应从桥面的最大顶力减去滑板的抗滑力。 第19.3.7条 后背施工时应注意下列事项: 1.如后背与滑板设计为整体时,混凝土应连续浇筑,不留施工缝; 2.在浇筑后背梁混凝土时,后背梁与板桩或后墙之间应以油毡隔离,以利竣工后板桩或墙的拆除; 3.拼装式后背的预制块和预制桩,宜在工场集中预制,后背的垫层宜用浆砌片石或填筑砂石等;垫层后的填土应分层夯实; 4.后背梁安装顶入采用横顶铁时,应使接触面保持平直,不得有空隙,并须重直于桥涵中线。 第19.3.8条 以工作坑壁原土作顶管后背时,应符合下列要求。 1.计算原土后背横排方木面积时,应满足顶力所需的土的容许承压应力,若缺乏试验资料时,对一般土质可按不超过150kPa考虑; 2.方木应置于工作坑底以下一定深度,使千斤顶的着力点约在方木高度的2/5处; 3.后背土壁应铲修平整,并使设置横木处的壁面与管道顶入方向垂直。 第四节 顶入桥涵的预制 第19.4.1条 预制桥涵的模板、钢筋制作和混凝土浇筑,除应符合本规范有关规定外,还应在支模时将两侧侧墙前端保持1cm的正偏差,后端保持1cm的负偏差,以减小顶入阻力。 第19.4.2条 预制桥涵前端应设置钢刃角,钢刃角分顶刃角、底刃角和侧刃角。根据现场情况和桥涵高度可同时采用三部分,或采用其中一部分。钢刃角宜用厚10~20mm的钢板制成,与桥涵前端预埋螺栓固定。底刃角在安装时刃角底面应与桥涵表面平行或成一仰角(防止桥涵扎头),以利于切土。侧刃角应较桥涵端面外框尺寸大1cm,其前端与水平线成45°~60°交角,交角大小视路基土质而定。 第19.4.3条 桥涵净高在4m以上时,宜在桥涵内设置中平台,中平台前端安装中刃角。 中平台可采用型钢支架,安装在桥涵预埋钢板上,也可采用钢筋混凝土梁与桥涵同时浇筑而成;必要时还需设置中柱和支架,用以增加平台刚度。 中平台的强度,可按施工荷载和土对中刃角的正面阻力(见第19.3.3条)计算。 第19.4.4条 顶入桥涵宜在外表面喷涂石腊或其它润滑剂,以减小顶入阻力; 采用气垫法减小顶入阻力时,宜在箱涵底板下设气垫层; 触变泥浆减阻法,适用顶入较长的钢筋混凝土管涵。 第19.4.5条 当顶板上设计有防水层时,应先铺设防水层,并在其上浇筑一层10号混凝土保护层,然后在保护层上喷涂石膜或其它润滑剂。 第19.4.6条 顶管宜用钢筋混凝土圆管,其直径不宜小于1.5m,管节宜在工厂预制,其成品应符合本规范第十八章的要求。 第19.4.7条 预制分节顶入桥涵时,每节桥涵的端面必须重直于桥涵轴线。 第19.4.8条 处于常年地下水位以下,以顶入法施工的通道桥涵,应采用防水混凝土本体防水,防水混凝土施工技术可参照本规范第二十章办理。节间接缝中应按设计要求设置止水带(环)。 第五节 顶入作业 一 线路加固 第19.5.1条 顶入作业前,应对原线路进行检查,确定是否需要加固,如需加固时,应以对运输干扰少、确保营运安全、施工方便为原则,并结合路基土质、顶入桥涵结构尺寸、覆土厚度、施工季节和地下水位变化情况等综合考虑,决定加固形式。在铁路路基下顶入时,应商请铁路部门进行线路加固。 第19.5.2条 铁路加固一般可采用吊轨梁法。吊轨横梁法、吊轨加纵横梁法、钢轨束梁法、工字钢束梁法及钢板脱壳法等,应按以下原则选择加固形式: 1.顶入桥涵跨径小于2m,顶入位置处于线路直线段,运输车辆少、路基填土密实、覆土厚度在3m以上时,可不进行线路加固,但应限速通过,并设专人监视; 2.顶入桥涵跨径大于3m小于8m,覆土厚度1m以上时,可采用钢轨束梁法或工字钢束梁法加固,或采用钢板脱壳法和吊轨梁等法加固; 3.顶入桥涵跨径大于8m,顶上又无覆土或覆土很薄时,可采用吊轨加横梁法或吊轨加纵横梁法加固。 二 顶入设备安装 第19.5.3条 顶入桥涵的千斤顶、油泵、顶铁、横梁、拉杆和导轨等设备,应根据计算的最大顶力,确定所需规格和数量;顶入前应检查设备,并作预顶试验。 第19.5.4条 液压系统的动力传递机构、高压油泵、油箱及其它辅助装置,宜安装在桥涵的中部,使液压基本一致。千斤顶应按桥涵的中轴线对称布置,若型号不同应对称组合。 第19.5.5条 顶入法的传力设备,如顶铁、顶柱和横梁等可采用铸铁或型钢焊接而成;顶柱亦可采用钢筋混凝土制作。 安装顶铁时应与顶力线一致,并与横梁垂直。 顶程较长时,顶柱与横梁应用螺栓固定。 顶拉法的拉杆或钢绞线等,可安装在桥涵底板内或底板顶面上,安装位置按施工情况决定。若安装在底板内,桥涵预制时应预留孔道;若安装在底板顶面上,须增设钢筋混凝土传力支墩,桥涵就位后再凿除。 三 顶 入 第19.5.6条 桥涵顶入前的准备工作包括: 1.验收检查桥涵主体结构、台背、桥涵各部几何尺寸;混凝土强度应符合要求; 2.检查照明、顶入、排水设施安装情况,并试运转; 3.会同有关部门对加固的线路进行验收; 4.统一顶入作业指挥信号,作好观测准备。 第19.5.7条 桥涵顶入挖土时应注意: 1.保持刃角有足够的吃土量,一般不宜超挖,挖掘进尺及坡度应视土质情况确定; 2.尽量采用小型机械挖运土; 3.人工挖土时,宜设中间平台,中间平台前应设中刃角,中刃角应紧切土台前进,使上下土层隔开,不得挖通; 4.挖土工作必须与观测紧密配合,根据偏差情况,随时改变挖土方法; 5.列车通过时不得挖土,施工人员应离开土坡1m以外,发现有危险的坍方影响行车安全时,应迅速组织抢修加固。 第19.5.8条 顶管施工应在工作坑内安装导轨,以保持管节顶入方向和坡度。导轨材 料必须顺直,安装时应牢固并严格控制高程、内距和中心线。导轨高程及内距允许偏差为±2mm,中心线允许偏差为3mm,管节外径距枕木面不得小于20mm。首节管节安放在导轨上,应测量其中线和前后两端高程,合格后方可顶入。 第19.5.9条 顶管施工时,可在管前端先挖土、后顶入,以减小顶管阻力。其超挖量视线路、运输、土质、地下水情况和覆土深度而定,一般轴向超挖量在铁路道渣下不得大于10cm,其余情况不得大于30cm;管节上部超挖量,不得大于1.5cm;管节下部135°范围不应超挖。 第19.5.10条 桥涵桥顶入中,应经常对桥涵中线和高程进行观测,发现偏差及时纠正。发生左右偏差时,可采用挖土校正法和千斤顶校正法调整;发生上下偏差时,可采用调整刃脚挖土量或铺筑石料等方法调整。 第19.5.11条 顶入作业应连续进行,不得长期停顿,以防地下水渗出,造成路基坍塌。但遇下列情况之一时,应即停止顶入,迅速处理完善后,再继续顶入。 1.顶入桥涵前方发生塌方危险,或遇障碍; 2.后背倾斜或严重变形; 3.顶柱(铁)发生扭曲现象; 4.顶入桥涵位置偏差过大,而且校正无效; 5.顶力超过顶管管口容许承受能力。 第19.5.12条 桥涵顶入时,对节间接缝应按设计要求进行防水处理。 第六节 质量标准 第19.6.1条 桥、涵顶入后允许偏差如表19.6.1。 桥涵顶入允许偏差(mm) 表19.6.1 项次 检查项目 涵(桥)长<15m 1 轴线偏位 涵(桥)长15~30m 涵(桥)长>30m 涵(桥)长< 15m 2 3 高 程 涵(桥)长15~30m 涵(桥)长>30m 相邻两节高差 允许偏差(mm) 箱涵(桥) 100 150 300 +30 -100 +40 -150 +50 -200 30 管涵 50 100 200 ±20 ±40 +50 -100 20 第二十章通道桥涵的排水及防水 第一节 一般规定 第20.1.1条与其它公路、铁路立交并从其路基下面通过的通道称为通道桥涵。通道桥涵的施工方案和排水、防水设施,当设计没有规定时,可按第19.1.1条和本章规定办理。 第20.1.2条通道桥涵施工除应符合本章规定外,尚应符合路基路面施工的有关规定。 第20.1.3条通道桥涵的排水、防水设施,应根据路线等级和排水、防水要求,结合桥 涵高程、附近地形、汇水面积、地下水位、冰冻深度、电力供应以及地面水流等情况而决定,力求达到安全、可靠、经济、易于维修的目的。 第20.1.4条通道桥涵内的雨水应尽可能以自流方式排入附近河流或沟渠。当自流方式不可能时,才考虑设置排水泵站方案。 第20.1.5条当设计地下水位略高于通道桥涵,但通道桥涵最低处仍高于附近天然水体时,应设置自流式盲沟或渗排水层,将地下水引向天然水体。 第20.1.6条通道桥涵低于设计地下水位时,可采用防水混凝土结构自防水或其它防水措施,也可采用防水混凝土结构自防水与其它防水措施相结合的办法。 第20.1.7条其它防水措施,可采用水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层等。防水标高应高出最高地下水位50~100cm,防水层顶面以上部位的防潮,可按一般桥涵的规定办理。 第20.1.8条通道桥涵内的照明、通风、噪音、交通标志和其他管线的设置、处理,应按照设计规定办理,并应与排、防水设施的施工相结合。 第20.1.9条通道桥涵两端的引道侧墙应高出地面,引道与引道外的道路连接处应设置凸形竖曲线,其顶点应高出周围地面。 第20.1.10条通道桥涵地面以下结构和排、防水设施施工时,应防止周围地面水流入基坑,当基坑底于地下水位时,应采取井点法或其他排水方法将地下水位降低至桥涵底部防水层以下不小于30cm处。 严禁在带泥水情况下进行防水混凝土和其它排、防水设施的施工。 当地下水位较高、土质易发生流砂时,宜用井点法降低地下水位。 第二节 排水设施 一 排除地面水 第20.2.1条无论是采用自流式排水或泵排水,通道桥涵内均应设置集水井、排水管。地面水通过集水和排水管迳自流入排水总管(明渠)排放至天然水体,或流入水泵站后由水泵泵入排水总管排放。集水井、排水管、水泵、总排水管(明渠)的排水能力应大于地面水设计流量的1.5倍。 第20.2.2条通道桥涵内的集水井应符合下列要求: 1.井口应设平篦盖,并应设深度不小于30cm的沉淀池; 2.集水井的深度应考虑通道桥涵排水构造和冻胀的影响,一般约须1.5m左右的深度; 3.集水井的数量、尺寸应根据地面水流量和每个集水井的泄水能力确定。 第20.2.3条排水管和排水总管施工时,除应按照有关规定办理外,还应符合下列要求: 1.排水管道应垫稳并连接平顺,管间承插口或套环接口应平直,环间间隙均匀;管道与集水井间应连接牢固,接缝处和结合处均应用弹性不透水材料充填密实;采用抹带接口,应表面平整,不得有裂缝、间断有空鼓等现象; 2.排水管道或排水总管每隔50m左右及转弯处,均应设检查井,井底设沉淀池;管道的纵坡不应小于0.5%; 3.排水管道和排水总管应做闭水试验,该试验允许渗水量参见表18.5.3-2。 第20.2.4条通道桥涵排水泵站可用沉井法或现浇混凝土等法施工。施工时除应按照有关规定外,还应符合以下要求: 1.采用沉井泵站的沉井就位后,其内壁和底板均不得有渗漏现象;采用现浇混凝土泵站时,混凝土的抗渗标号、强度标号均应满足设计要求; 2.水泵房集水井的设计最高水位应低于通道桥涵地面最低点20cm以上;设计最低水位应按水泵运行时需要的最低水深确定。水泵的运行应按设计最高水位和设计最低水位设置自 动开关。 第20.2.5条在冰冻地区不宜采用明渠自流排水,以防流水冻结;非冰冻地区用明渠排水时,纵坡较陡处应铺砌,以防冲刷。 二 排除地下水 第20.2.6条当地下水位高于桥涵两端引道,且其流量不大,而通道最低处高于天然水体时,可设置自流式盲沟,将地下水排向天然水体。如最低处于天然水体则可流入泵站排走。采用泵站排水时应防止泵站及附近地面建筑物的不均匀沉陷。 第20.2.7条盲沟的一般构造可参见图20.2.7,盲沟施工时应注意下列事项: 1.盲沟所用各类填料应洁净、无杂质,含泥量应小于2%; 2.各层的填料要求层次分明,填筑密实; 3.盲沟应分段施工,当日下管填料一次完成; 4.盲沟滤管一般采用无砂混凝土管或有孔混凝土管,也可用短节混凝土管代替,但应在接头处留1~2cm间隙,供地下水渗入; 5.盲沟滤管基座应用混凝土浇筑,并与滤管密贴;纵坡应均匀,无反向坡;管节应逐节检查,不合格者不得使用; 6.管道安装完毕后,应将管内砂浆残渣、杂物清除干净。 第20.2.8条当通道桥涵埋置较深,而且地下水压力和流量较大时,可在通道桥涵底下和周围设置包含渗水管的渗排水层。地下水渗入渗排水层和渗水管后,排入附近河道、下水道或经水泵站再排走。渗排水层构造如图20.2.8。 第20.2.9条渗排水层可由粗细卵石和粗细砂分层构成,使之起过滤的作用。渗水管可用带孔管,埋设在渗排水层的下部使之起作用。渗排水层施工时应注意下列事项: 1.应先作底部渗排水层,其下面设有砂滤水层,并铺填渗水管,渗水层作完后再在其上面作整体封闭式桥涵; 2.渗排水层应分层砌填,每层厚度不宜大于30cm,用平板振动器仔细压实; 3.渗水管周围应填上比管壁孔眼略大的细石子;排水沟和渗水管应有一定坡度,不得有倒坡和积水现象; 4.箱涵两侧填筑的渗排水层宽约1m,其填筑要求与箱涵底部的相同;渗排水层外侧可干砌砖墙作滤水层,砖墙外填土应仔细分层夯实,两则应同时进行; 5.施工时,基坑如有积水,应将水位降到砂滤水层以下,不得在泥水层中作滤水层,施工好的渗排水系统应保持畅通。 第三节 防水工程 一 防水混凝土 第20.3.1条防水混凝土可采用普通防水混凝土或外加剂防水混凝土,配合成份应通过试配确定。试配时应考虑实际施工条件与试验室条件的差别,将抗渗压力值比设计规定的抗渗标号提高0.2~0.4MPa。抗渗标号如设计无规定时,可按表20.3.1选用。 防水混凝土抗渗标号的选用表20.3.1 最大水头与防水混凝土厚度之比 设计抗渗标号(MPa) <15 0.8 15~25 1.2 >25 1.6 第20.3.2条防水混凝土结构如处于侵蚀性环境,其耐蚀系数不应小于0.8。 注:混凝土的耐蚀系数,是混凝土试块分别在侵蚀性介质中与饮用水中养护6个月的抗折强度之比。 第20.3.3条通道桥涵采用外加剂防水混凝土时,可按具体情况选用下列外加剂: 1.加气剂加气剂具有改善混凝土和易性、改善骨料组配、节省水泥等作用,适用于对结构有抗冻性、耐久性要求的抗渗混凝土; 2.减水剂减水剂一般选用M型减水剂(木质素磺酸钙),适用于泵送混凝土及厚度较薄、钢筋稠密、震捣困难的结构; 3.三乙醇胺三乙醇胺能明显的提高混凝土的抗渗性能,并有早强、增强作用,适用于工期紧迫、要求早强及抗渗性能较高的工程。 第20.3.4条防水混凝土壁厚不得小于20cm,迎水面钢筋保护层不应小于3.0cm。 第20.3.5条防水混凝土结构应坐落在混凝土垫层上,垫层强度应不小于10MPa,厚度应不小于10cm。 第20.3.6条防水混凝土所用的材料应符合下列规定: 1.水泥标号不宜低于425号。 在不受侵蚀性介质和冻融的影响时,宜采用普通水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥;掺用加气剂时,可采用矿渣水泥。 在受冻融作用时,应选用普通水泥,不宜采用火山灰水泥和粉煤灰水泥。 在受侵蚀性介质作用时,应按设计要求选用水泥。 严禁使用过期的或受潮结块的水泥。 2.砂、石混凝土宜用中砂;石子最大粒径不宜大于40mm;其它技术指标应符合本规范有关混凝土砂、石料的规定。 3.水宜采用不含有害杂质的洁净水和饮用水。 第20.3.7条防水混凝土配合比应符合下列规定: 1.每立方米水泥用量不得小于300kg,当掺活性细粉料时,水泥和细粉料用量不得少于320kg; 2.砂率宜用35~45%;灰砂比宜为1:2.0~1:2.5;水灰比宜在0.55以下,不得小于0.60; 3.坍落度宜为5cm以下,钢筋稠密结构可为5~7cm,用泵送混凝土时不受此限; 4.掺用加气剂或引气型减水剂时,混凝土含气量应控制在3~5%。 第20.3.8条防水混凝土必须按配合比准确称量,计量容许偏差为:水泥、水、外加剂±1%;砂、石、掺合料±2%。 第20.3.9条使用减水剂时,应用混凝土拌和水预溶成一定浓度的溶液,再加入搅拌机内。 第20.3.10条防水混凝土应用机械搅拌,搅拌时间不应少于2min;防水混凝土应用机械振捣密实。 第20.3.11条防水混凝土结构施工时,固定模板用的铁丝和螺栓,不宜穿过防水混凝土结构;结构内部的钢筋以及绑扎铁丝,均不得接触模板。 如固定模板用的螺栓必须穿过防水混凝土结构时,应采用在螺栓上加焊止水环或螺栓加堵头等措施。 第20.3.12条混凝土应连续浇筑,尽量少留施工缝,留设施工缝时应符合下列规定: 1.底板与墙间如必须留施工缝,宜留置在高出底板顶面以上不少于30cm的墙身处;墙体有孔洞时,施工缝距孔洞边缘不宜小于30cm。施工缝的形式,可按图20.3.12选用。 2.施工缝上继续浇筑混凝土前,应将施工缝处原混凝土表面凿毛,清除浮粒和杂物,浇水保持湿润,再铺上与原混凝土相同灰砂比的水泥砂浆,厚度为2.0~2.5cm。 第20.3.13条防水混凝土浇筑完成后应充分养护,时间不少于14昼夜,采用蒸汽加热养护时,升温速度对表面系数小于6的结构,不宜超过6℃/h;对表面系数为6及6以上的结构,不宜超过8℃/h;恒温温度不得高于50℃;降温速度不宜超过5℃/h。 二 水泥砂浆防水层 第20.3.14条水泥砂浆防水层分为掺外加剂的水泥砂浆防水层、刚性多层作法防水层两种。 第20.3.15条水泥砂浆防水层所用的材料应符合下列规定: 1.水泥宜采用普通水泥或膨胀水泥,亦可采用矿渣水泥;侵蚀性环境中的水泥砂浆防水层,应按设计规定选用水泥,严禁使用过期、结块、失效水泥; 2.外加剂宜采用减水剂或氯化物金属盐类防水剂; 3.砂宜用中砂; 4.水宜用不含有害物质的洁净水。 第20.3.16条水泥砂浆中水泥和砂的配合比,一般可采用1:2~1:2.5(体积比);水灰比可采用0.4~0.45;坍落度可采用7~8cm;纯水泥浆水灰比可采用0.4~0.6。 采用外加剂的水泥砂浆,配合比应按有关技术规定执行。 第20.3.17条铺设水泥砂浆防水层时,应符合下列规定: 1.底层表面应平整、粗糙、干净和湿润,不得有积水; 2.刚性多层作法的防水层,每层宜连续施工,各层紧密贴合,不留施工缝; 3.水泥砂浆应分层铺设,每层厚度5~10mm,前层初凝后再铺设后一层,总厚度不宜小于20mm; 4.铺抹的最后一层,应将表面压光。 5.采用水泥砂浆与纯水泥浆交替铺设的方法时,应先铺设纯水泥浆,再铺设水泥砂浆,可交替铺设4~5层。 第20.3.18条水泥砂浆应在气温不低于+5℃的条件下施工和养护,养护期不少于7~10昼夜;水泥砂浆强度达到设计要求的强度后方可承受水压。 三 卷材防水层 第20.3.19条热铺卷材防水层时,所用卷材应采用耐腐蚀、抗老化的石油沥青油毡、沥青玻璃布油毡、再生胶油毡等,不得使用纸胎油毡。 第20.3.20条铺贴石油沥青卷材,必须使用石油沥青胶结材料;铺贴焦油沥青卷材,必须使用焦油沥青胶结材料。 第20.2.21条防水层所用的沥青,其软化点应较基层及防水层周围介质的可能最高温度高出20~25℃,且不低于40℃。 沥青胶结材料的加热温度应符合国家标准《屋面工程施工及验收规范》(GBJ207-83)第2.2.11条的有关规定。 第20.3.22条沥青胶应根据要求选用填充料。 耐酸沥青胶采用角闪石粉、辉绿岩粉、石英粉或其它耐酸矿物粉为填充料;耐碱沥青胶应采用滑石粉、石棉粉、石灰石粉,白云石粉或其它耐碱的矿物粉为填料。 第20.3.23条铺贴卷材的铺设层数,应根据地下水位的水头确定,一般最大水头≤3m时宜为3层;3~6时宜为4层;当最大水头小于2m时,在采用优质材料和精细施工的条件下,可采用2层。 第20.3.24条底板卷材防水层可以垫层混凝土或水泥砂浆找平层作为基层,侧墙卷材防水层可以水泥砂浆找平中直接以钢筋混凝土侧墙作为基层。基层表面应符合下列规定: 1.基层必须牢固,无松动现象; 2.基层表面应平整、清洁干净,在铺贴卷材前应尽量干燥; 3.基层表面的阴阳角处,均应做成圆弧形或钝角。 第20.3.25条铺贴卷材前,表面应用冷底子油满涂铺匀,待冷底子油干燥后方可铺贴卷材。 第20.3.26条铺贴卷材应符合下列规定: 1.卷材在铺贴前应保持干燥,并应将表面的云母片、滑石粉等清除; 2.卷材的搭接长度,长边不应小于10cm,短边不应小于15cm;上下两层和相邻两幅卷材的接缝相互错开,上下层卷材不得相到垂直; 3.粘贴卷材的沥青胶厚度,一般应为1.5~2.5mm,不得超过3mm; 4.在立面与底面的转角处,卷材的搭接缝应留置在底面上距墙根不小于60cm处; 5.在底板和墙身转角处的卷材防水层,应在铺设前先将转角抹成钝角或圆弧形,铺设时并应在防水层上加铺附加层,附加层一般可采用二层同样的油毡或一层沥青玻璃布油毡,铺贴时应按转角处的形状粘贴紧密;当转角由三个不同方向表面构成时,除附加层外,应加一层沥青玻璃布油毡或金属片予以加固; 6.粘贴卷材应展平压实,卷材与基层和各层卷材间必须粘结紧密,并将多铺的沥青胶结材料挤出,搭接缝必须封缝严密,防止出现水路;粘贴完最后一层卷材后,表面应再涂刷一层厚为1~1.5mm的热沥青胶结材料。 第20.3.27条通道桥涵侧墙卷材防水层,应尽量采用外防外贴法施工。采用外防外贴法时,应先铺设底面卷材,待底板和墙身完工后,再将立面卷材铺贴在底板和墙身外侧表面上;平、立面交接处应交叉搭接;侧墙的立面卷材防水层,应垂直地由下向上铺贴,立面卷材与平面卷材搭接前,应将接搓部位的各层卷材揭开,认真清理表面,并修补局部损伤后,方可继续施工。此处卷材应错槎接缝,上层卷材盖过下层不应少于15cm。 第20.3.28条卷材防水层完成并经检查合格后,应及时进行保护层的施工。 第20.3.29条当施工条件受到限制时,可采用外防内贴法。施工时应先砌筑保护墙,再铺贴底面卷材于底面找平层上和铺贴立面卷材于保护墙上,做好保护层后,再完成主体结构的底板和墙身。 第20.3.30条卷材防水层铺贴时的气温不低于+5℃,否则应在暖棚中进行。 四 涂料防水层 第20.3.31条涂料防水层是在混凝土结构表面上涂刷防水涂料以形成防水层或附加防水层。防水涂料可使用沥青胶结材料或合树脂、合成橡胶的乳液或溶液。 在较潮湿的基面上涂刷防水涂料时,应采用湿固型涂料或乳化沥青、阳离子氯丁橡胶乳化沥青等亲水性涂料。 第20.3.32条各层防水涂料之间可放置玻璃纤维布、合成纤维布、麻布或无纺增强布,以形成一种增强涂料防水层。 第20.3.33条涂料防水层施工前的基层表面应平整、密实、洁净。 第20.3.34条沥青胶结材料防水层施工时,应符合下列规定: 1.基层表面应满涂冷底子油,并宜使其干燥; 2.沥青胶结材料防水层一般涂2层,每层厚度为1.5~2.0mm; 3.沥青胶结材料所用沥青的软化点、加热温度和使用温度,可参照第20.3.21条的规定办理; 4.沥青胶结材料防水层施工气温不得低于-20℃,如温度过低,必须采取保湿措施; 在炎热季节施工时,应采取遮阳措施,防止烈日曝晒,沥青流淌。 第20.3.35条采用合成树脂或合成橡胶乳液、溶液的防水涂料施工时,应符合下列规定: 1.乳液或溶液防水涂料的配合比应按照设计规定或涂料说明书办理,配制时应搅拌均匀。 2.防水涂料可用手工抹压、涂刷或喷涂,厚度应均匀一致,每道涂料厚度应按不同涂料确定,一般为1~3mm。 3.第一层涂层涂刷完毕,必须待干燥结腊后,方可涂刷下一层,一般涂2~3层。涂刷第一层时必须与混凝土密实结合,不得夹有空隙。 4.涂料中如配合有挥发性溶剂时,应在3~4h内用完。 5.涂料防水层中夹有玻璃丝布等夹层时,应在涂刷一遍涂料后,逐条紧贴玻璃丝布并扫平、压紧,使胶结料吃透布面。涂贴应均匀,不得有起鼓、翘边、绉折、流淌等现象。玻璃丝布搭接要求可参照本规范(第20.3.26条之2)卷材的搭接长度办理。 最后一层玻璃丝布上应涂刷一遍结料及一层保护层。 6.施工时的最低气温,当采用水乳型橡胶沥青时,不低于+5℃。雨天及大风天气不得施工。 五 变形缝及防水层保护结构 第20.3.36条变形缝宽度一般宜为2~3cm。在不受水压的部位,其变形缝应用加氟化钠等防腐掺料的沥青浸过的麻丝或纤维板等填塞严密,并用有纤维掺料的沥青嵌缝膏或其它填缝材料封缝。 不受水压部位的卷材防水层,应在变形处加铺两层抗拉强度较高的卷材,如沥青玻璃布油毡或再生胶油毡。 第20.3.37条在受水压的部位,其变形缝除填缝外还应用塑料或橡胶止水带封缝。止水带可采用埋入法安装或在预埋螺栓上安装。 第20.3.38条止水带采用埋入法施工时,位置应准确,圆环中心应在变形缝的中心线上。止水带应固定,浇筑混凝土前必须清洗干净,以保证与混凝土的粘结。 在预埋螺栓上安装止水带时,应在止水带与夹板及预埋件之间用石棉纸板或软质金属片衬垫严密。 第20.3.39条止水带如需接长,接缝应严密平整(焊接或粘贴),并经检验合格后方可使用;止水带的接头应设置在变形缝的平直部位,不得设置在变形缝的转角处。 第20.3.40条为防卷材防水层或涂料防水层在其以后的工序中及使用中遭受损伤,在涂刷最后一层胶结材料后应铺设保护层;立面保护层可用10~20mm厚的水泥砂浆、细石混凝土、水泥钢丝网,也可直接砌筑砖保护墙,其间隙随时用低标号砂浆充填,在平面上可铺设一层30~40mm厚的水泥砂浆保护层。 六 防水工程补漏 第20.3.41条通过桥涵补漏前,应先查清渗漏原因及部位,再选择合理的补漏方法和材料堵修。一般是先将大漏变小漏,线漏变滴漏,片漏变孔漏,使漏水集于一点或数点,最后进行被漏。 第20.3.42条促凝灰浆是以水玻璃为主要原料的防水剂,或以快燥精掺入水泥砂浆中配成,适用于修补较大的孔洞及裂缝宽度大于0.5mm的裂缝漏水。压灌时,应先在漏水部位凿孔眼,塞入灌注管,将促凝灰浆用压力泵入,使用压力应超过漏水的压力,一般为0.4~0.6MPa。 第20.3.43条环氧树脂注浆补漏可用于0.1mm以上的裂缝,还可用于混凝土结构补强和粘结断裂件,但只适用于修补干燥裂缝。可按裂缝宽度、深度选用不同的补缝工具和方法补缝。 第20.3.44条丙凝注浆补漏可用于混凝土地下结构明显开裂漏水,如不均匀沉降引起的开裂漏水,施工缝、变形缝部位漏水等。补漏方法是甲、乙两组材料分别用两种等量容器 同时等量等压喷射混合,用电动泵或风压泵入渗漏部位。注浆压力一般为0.05~0.2Mpa。丙凝只能解决裂缝漏水问题,不能作为混凝土裂缝补强材料。 丙凝粉剂及浆液具有一定毒性(聚合成凝胶后无毒),操作人员应采用防毒保护措施。 第0.3.45条氰凝(聚氨酯)注浆补漏适用于混凝土内的松散蜂窝、狗洞引起的漏水,施工缝衔接不严导致的缝隙漏水,局部的裂缝漏水,变形缝的止水带接触处漏水及表面轻微渗水等。氰凝注浆是应用较广泛的补漏材料,不能作为补强材料。 第四节 工程质量检查及质量标准 第20.4.1条通道桥涵排水设施质量应符合下列要求: 1.排水管与排水管、排水管与集水井间应连接牢固,结合严密;排水管应连接平顺,纵坡均匀; 2.盲沟和渗排水层应粒料铺填密实,排水通畅; 3.水泵站的各种水泵、管道、电气线路、仪表应安装准确、牢固,工作有效。 第20.4.2条通道桥涵防水设施质量应符合下列要求: 1.防水混凝土施工时应配合比准确,振捣充分,并认真养护;水平施工缝浇筑前,应认真清理底层混凝土基面;抗掺能力应符合设计要求; 2.防水层应铺设齐全、接缝严密,粘贴紧密、无裂缝、损伤、气泡、脱层和滑移现象; 3.管道.电缆等穿过防水层的地方应封严; 4.变形缝填缝应严密;止水带不应有折裂、脱焊或脱胶等现象;预埋件螺栓应拧紧,缝隙应用填缝材料封严。 第20.4.3条通道桥涵排、防水工程的下列各项必须在隐蔽前报有关部门进行检查并做出记录和签证: 1.防水层铺设前的基层; 2.被覆盖的防水层; 管道工程允许偏差(mm)表20.4.4-1 项次 1 2 3 4 检查项目 轴线偏位 管底高程 基座宽度 相邻管内底错 允许偏差(mm) 50 ±20 不小于设计值 5(下游低于上游) 3.沉降缝及集水井和管道穿过立体工程的封闭处; 4.渗排水层和盲沟排水的隐蔽工程。 第20.4.4条通道桥涵排水管道、集水井允许偏差见表20.4.4-1、表20.4.4-2。 集水井及检查井允许偏差(mm)表20.4.4-2 项次 1 2 3 4 检查项目 允许偏差(mm) 轴线偏位 圆井直径或方井长度 井盖高程 通道内检查井井盖与邻接路面高程 50 ±20 ±10 0~3 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容