公路桥梁外包式防撞护栏施工工法
中铁七局集团武汉工程 XX 公司 于小四 王建军 丁喜成 邹俊杰 郭彦路
1 1. . 前言
随着桥梁不断地向大跨、轻型、高强、整体的方向发展,公路桥梁防撞护栏形式也出现日新月异的变化。防撞护栏作为桥梁的附属结构,其外观质量的好坏直接影响桥梁的整体美观。以往公路桥梁防撞护栏多为传统的支撑式,即防撞护栏“坐”在梁翼缘板上(图 1.0.1-1)。为了提高桥梁的耐久性,美化桥梁外观,防撞护栏逐步采用护栏底部外包在梁翼缘板外的结构形式(图 1.0.1-2)。
XX 市三环线南环 B 标段主线高架桥工程,起点里程为 K1+025.25,终点里程为K2+500.25,全线长为1475m,护栏总长5900m(单幅单侧),桥梁护栏为外包式防撞护栏,钢筋砼强度等级设计为 C30。在桥墩中心线及每隔 5 米处设变形假断缝,在每两联桥面伸缩缝处设贯穿断缝宽 80 mm,采用 XQ-1 型聚乙烯泡沫板填塞,表面涂敷与周边同色水泥。
该外包式防撞护栏形式美观,线条顺畅,既可保护桥面顶板横向钢束张拉、封端后的翼缘板端部,美化了外观,又可有效防止雨水倒流至梁翼缘板及腹板内,美观而又实用。经对施工实践进行总结,形成本工法。
2 2. . 工法特点
沥青砼图1.0.1-2
外包式防撞护栏沥青砼图1.0.1-1
支撑式防撞护栏
本工法采用小型机具设备配以分节段定型模板施工,具有操作简单,安全可靠,与传统支架施工方法相比 XX省临时支撑材料和人力的投入,生产周期短等特点。
3 3. . 适用范围
本工法适用于各类公路桥梁外包式防撞护栏的施工,包括互通立交、跨铁路立交、跨江跨湖大桥 XX 市高架桥等。
4 4. . 工艺原理
采用可调斜拉杆加固外包悬吊式模板,并配以移动式的小型吊篮安拆模,逐段浇筑施工,有序流水作业成型。
5 5. . 施工工艺流程
5 5. .1 1
工艺流程图(见图 5.1.1) 图 图 5 5. .1 1. .1 1
防撞护栏施工工艺流程
防撞护栏内线位置的确定利用移动式吊篮小车支立防撞护栏模板 防撞护栏钢筋绑扎、焊接 対称浇筑防撞护栏混凝土 对浇筑的砼继续覆盖湿水养护、切缝 制作试件 防撞护栏钢筋加工 覆盖养生 拆除模板 防撞护栏内基面凿毛、钢筋调直 防撞护栏钢筋检查验收合格 转入下一跨防撞护栏施工 利用拉杆调整模板线型，模板验收合格桥 面 铺 装 砼 施 工 完 毕
5 5. .2 2
施工要 点
5 5. .2 2. .1 1
测量定位
防撞护栏测量定位包括墙顶标高、内边线位置及灯柱、标志件里程位置三个方面的定位工作。
测量步骤:⑴采用经纬仪(全站仪)测量防撞护栏内边线,直线地段每跨(25 m)测设三个点,曲线地段每 4 m 测设一个点,用油漆标记；⑵采用水准仪测量防撞护栏内模基座标高,在预留防撞护栏钢筋上用油漆标记。⑶在有灯柱、标志件预埋处,事先用油漆标记,防止遗漏。
5 5. .2 2. .2 2
表面凿毛、钢筋调直
梁板表面凿毛及预埋钢筋调直工作宜在测量前完成。
须人工凿除防撞护栏内梁板表面浮浆,并用清水冲洗干净。将歪斜的预埋钢筋缓慢调直,避免损伤钢筋。
5 5. .2 2. .3 3
钢筋加工绑扎
所采用的钢筋必须具备出厂质量证明书,并经现场随机取样抽检合格。防撞护栏钢筋严格按设计图纸集中在钢筋棚内下料弯制成半成品,采用汽车运输至各工点,应轻
装慢卸。
钢筋绑扎前先安排专业焊工人员将部分主筋与梁板预埋钢筋进行焊接,使钢筋网定型,焊缝长度必须满足设计要求,然后再成跨段绑扎防撞护栏钢筋,绑扎成型的钢筋应顺直牢固。根据测量放样出的防撞护栏的内侧边线焊接固定模板位置的内撑钢筋头,以确保模板定位质量。
5 5. .2 2. .4 4
防撞护栏模板
5.2.4.1 防撞护栏模板及加固设计(如图 5.2.4 所示)
本工程防撞护栏工程量大,模板周转次数多,故采用厂制定型钢模。模板基本节为 2m/1 节,另制作 1m/节的调整节段。防撞护栏模板主要由内侧模板、外侧模板、端头模板三部分组成；加固部分主要由下对拉杆、上三角吊架、内侧可调螺旋斜拉杆组成。外侧模板主要靠顶部三角吊架悬吊,然后三角吊架将悬吊荷载传递给内侧可调现浇C30砼预制箱梁螺栓连接螺栓桥面预留钢筋内模外模螺栓对拉杆桥面铺装层吊耳PVC 管可调螺旋斜拉杆图5.2.4
模板加固图
螺旋斜拉杆,设计的内侧可调螺旋斜拉杆还可起到调整防撞护栏整体模板垂直度及纵向线型的作用。内外侧模板的对拉杆穿套与护栏下部相同尺寸长度的 PVC 管,并与事先焊设的内撑钢筋共同控制护栏下部尺寸。
为减轻接缝痕迹,2m/节的模板接缝采用企口缝联结。栏杆外包脚部内侧 5cm 的吊耳模板设计是关键点。由于桥梁梁板表面标高的偏差,导致防撞护栏顶部标高需要通过该 5cm 的吊耳进行调节,因此该吊耳内侧 5cm 模板挡块不能设计为焊接固定,而应采用 U 型螺栓活扣联结,以保证可调性。
5.2.4.2 防撞护栏模板安装拆除 防撞护栏模板采用移动式吊篮小车安装拆除。本防撞护栏工程配备两部吊篮小车,每幅桥左右两侧护栏可对称同步施工推进。吊篮小车由外侧吊篮、悬臂梁、起重小车、主支墩及小车基座部分组成,基座上放有平衡重力混凝土块,小车走行部分为四个钢轮,人力推动走行。起重小车可自桥梁内侧沿悬臂梁行驶至梁外侧安装外侧模板。吊篮小车安装拆除作业时,可将基座部分设计的内侧螺旋钢支腿抽出支顶在桥面上,起固定小车、平衡倾覆力矩的作用。
采用吊篮小车将模板分节初步安装定位后,须整体精调,保证防撞护栏的线型流畅质量。内侧模板严格按测量划线安装定位,模板垂直度以内侧可调螺旋斜拉杆调整,外侧模板通过内撑与内侧模板保持相对距离尺寸,顶部以水平尺找平。
模板每次使用前须精心打磨处理模板表面,并均匀涂刷脱模剂,处理接缝采用双面胶带。内模基座前一天宜用砂浆找平,严格控制水平标高。
重点检查内模基座外及外吊耳模板密贴情况,防止漏浆。
模板拆除时间控制:混凝土强度须达到2.5MPa,并以不易破坏混凝土棱角为准。拆模板时,先松对拉杆、斜拉杆,注意外包吊耳的保护,避免模板碰坏混凝土棱角。
5 5. .2 2. .5 5
混凝土施工
5.2.5.1 混凝土拌合及运输 防撞护栏的混凝土原材料宜严格控制,碎石粒径不得超标,水泥品牌不得随意更换。采用普通混凝土,混凝土的搅拌时间及坍落度严格按规定控制,坍落度宜控制在 10-12cm。
5.2.5.2 混凝土的浇筑 混凝土采用人工输送入模,纵向分段横向分层浇筑施工。插入式振捣器捣固,外包吊耳部分辅以人工扁铲加强捣固,振捣时,插入式振捣器严禁触碰钢筋、模板及预埋件,预埋件走位须及时恢复。PVC 管接头是重点保护部分,严禁松脱漏浆堵塞。
5.2.5.3 混凝土的抹修、养护及切割变形缝 1)墙顶抹面。砼浇筑到顶面后,先大致收平等砼略收缩开始初凝前压实、抹平、收光。
2)洒水养生及切割变形缝 防撞护栏拆模后须及时覆盖湿水养生,覆盖物品严禁使用易掉色的麻袋及草袋,采用布帘毛毡覆盖为佳。养生后要及时切出变形假断缝,纵向每 5 米 1 条,缝深 1cm,防止防撞护栏砼产生竖向收缩裂纹。
5.2.6 交通标志及照明系统预埋 由于交通标志及灯杆基座属专业定型产品,应提前订制预埋。预埋件要求焊接固定,严防变位。预埋位置控制严格执行交底制与检查复核制。
6 6. . 材料 、设备及人员配置
主要材料实行分批进购,钢筋、水泥、砂石等原材料严格按检验频率进行送检,碎石还需满足最大粒径控制要求,宜采用 5-26.5mm 连续级配碎石。各种材料检验合格方能使用,且应尽量避免材料厂家的更换,以确保砼的强度要求及表面颜色一致。机械设备如下表所示:
表 表 6 6. .0 0. .1 1- -1 1
组织进场主要施工机械设备一览表
序号
设 备名称( ( 类别、型号) )
单位
数量
1 强制式混凝土搅拌机(JS500) 台 1 2 自动配料机(HPD1200) 套 1 3 移动式吊篮小车 辆 3 4 混凝土搅拌运输车 辆 3 5 混凝土内部振动器 d<50mm 台 4 6 交流电焊机<40KVA 台 1 7 乙炔发生器 台 1 8 钢筋切断机 d<40mm 台 1 9 钢筋弯曲机 d<40mm 台 1 10 手持切割器 台 2 表 表 6 6. .0 0. .1 1- -2 2
组织进场施工劳动力表
工种 钢筋工 电焊工 混凝土工 电工 机械工 试验工 模板工 普工 人数 6 2 4 1 2 1 8 10 合计 34 7 7. . 质量标准及控制要点
7 7. .1 1
《公路工程质量检验评定标准》( ( JTG F 80/ /1 1 － 2004) ；
7 7. .2 2
《公路桥涵施工技术规范》( ( JTJ 041 － 2000) ；
防撞护栏的线型外观以及钢筋绑扎焊接、混凝土强度是工程质量控制的重点及难点,为作到内实外美,采取以下保证措施: 7.2.1 为了确保防撞护栏的几何尺寸、结构形式,模板采用 2 米一节的厂制定型钢模。在使用前严格进行出厂验收和现场预拼装。
7.2.2 模板安装时,为确保防撞护栏线型和标高,应用全站仪和水准仪现场测量,模板安装位置偏差控制在规范允许偏差范围内。同时设计有可调丝扣斜拉杆,可调整模板垂直度,保证线条衔接顺畅。
7.2.3 严格按施工方案拼装加固模板,模板缝采用企口缝连接,并使用双面胶带防止漏浆。模板拼装前,须仔细打磨模板,均匀涂刷脱模剂。派专人在施工过程中检查模板支架情况,防止变形、跑位及漏浆现象发生。
7.2.4 钢筋按设计图纸在车间集中加工制作,加强现场技术质量预检查力度。重点检查钢筋的进场检验合格证明、弯制成型。钢筋焊接人员须持证上岗,钢筋焊接须满足设计及规范要求。钢筋绑扎要求绑扎牢固结实,不易变形。将预埋件的检查作为一项重点内容,实行质检人员把关负责制。
7.2.5 进场材料严格执行二次复检制度,检验不合格材料不得投入使用。砂石料重点控制级配、粒径和含泥量。
7.2.6 在施工过程中,严格控制施工配合比及拌合时间按规定执行,严格通过随机抽测坍落度控制水灰比。
7.2.7 混凝土采取人工输送入模,分层浇筑,护栏全高斜向分三层浇筑成型,采用插入式振捣器振捣,并辅以人工扁铲补充捣固,确保浇筑质量。
7.2.8 加强混凝土成品保护,吊篮机械须与防撞护栏保持 30-50cm 的距离,防止机械碰撞护栏。拆模及吊装作业时,力度必须轻,防止碰撞防撞护栏。严禁野蛮拆模,混凝土养生不达到规定的时间,不得拆模。
7.2.9 重视混凝土养生工作,派专人进行养生,并准备充足的覆盖物品及浇水机具设备。
7.2.10 加强工序及分段质量验收评定工作,及时对出现的质量问题进行分析整改。
8 8. . 施工安全措施
8.1 施工现场设专职安全巡视员 1 名,负责本工程的施工安全监督管理工作。
8.2 对进场施工人员积极开展高空安全施工教育,建立“安全第一、预防为主”的施工安全指导方针,强化安全意识。
8.3 施工操作人员一律佩带三安用品,不佩带者严禁上岗。
8.4 人工搬运和绑扎钢筋应相互配合,同步操作,不得随意抛扔。
8.5 在施工时须防止坠物伤及行人及车辆。
8.6 吊篮小车必须进行试吊,试吊运转合格后,方能投入使用。固定吊篮小车的螺旋杆在小车停止时必须落地起固定作用。设备使用执行专人保养检查负责制。
8.7 模板及支架吊装、拆除作业由专人统一指挥,明确口令。
8.8 钢筋焊接作业,电源线须妥善接地,并采用漏电保护器。
9 9. . 施工环保措施
9 9. .1 1 环保措施实施依据 9.1.1《中华人民共和国环境保护法》(1989.12) 9.1.2《中华人民共和国大气污染防治法》(2000) 9.1.3《中华人民共和国水污染防治法》(1995.8)
9.1.4《中华人民共和国噪声污染防治法》(1996.10) 9.1.5《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》(1997) 9.1.6 国务院第 253 号令《建设项目环境保护管理条例》 9.1.7 交通部第 5 号令《交通建设项目环境保护管理办法》(2002) 9.1.8《全国生态环境保护纲要》(国务院,20__.12) 9 9. .2 2
环保措施
9.2.1 施工对水体影响的环保措施
施工废水不得直接排入河道湖泊中,防止水体污染。
9.2.2 钢筋骨架制作、安装和拆卸的环保措施 在模板、钢筋骨架的制作、安装和拆卸的过程中要做好各种防护工作,以防止各种构件或混凝土脱落物掉入河流中污染河水。
9.2.3
砼拌和场的环保措施 拌合站应设置排水系统及污水处理设施(如沉淀池),生产废水须经处理才能排放。
施工人员的生活污水要集中处理,生活垃圾要统一收集处理。
拌和场环境噪声须执行 GB12523-90《建筑施工场界噪声限制》中的混凝土搅拌机场界限制。
拌和场地使用完毕应作恢复处理,并经环境监理工程师审验。
9.2.4 物料运输环保措施 运输车辆在穿过村庄和居民点时,应在村庄进出口处设置告示牌,提醒司机减速行驶、禁止鸣笛；在经过学校、医院旁边时也应减速行驶,降低噪声。
加强施工车辆的管理和保养,限制超载、车辆加遮盖篷布,因车辆故障弃倒在路边的材料要及时清除。
9.2.5
物料堆放注意事项 物料堆放要整齐有序,按类放置。
水泥应存放在安全干燥、通风良好的地方,防止水泥变质对环境的污染。
钢筋、化学品等的存放应注意防雨、隔潮等,并防止对环境造成污染。
10. . 效益分析
采用本工法施工的防撞护栏满足设计要求,质量可靠,线形流畅、美观；采用吊篮小车在桥上直接施工,避免了从地面搭设支架,安全可靠,节约了人力、物力,加快了施工进度。综合比较,工期较传统支架施工方法节约 2/3,费用方面每延米防撞护栏(0.4ｍ³砼)节约 13 元。
11. . 工程实例
本工法应用于 XX 市三...