城际高铁承台施工方法及施工工艺.doc

城际高铁承台施工方法及施工工艺1.1 陆上承台施工陆上承台施工工艺流程详见图2-5-20。测设基坑平面位置、标高挖掘机开挖凿除桩头检测桩基基底处理绑扎钢筋安装模板灌筑砼与墩台身接缝处理基坑防护制作砼试件集水井法抽水砼拌制、输送图2-5-20 陆上承台施工工艺流程图1.1.1 基坑开挖陆上承台施工采用机械放坡开挖，人工配合，并备用大功率水泵在承台开挖时抽水，大块钢模板浇注砼；对于靠近铁路、公路的承台，在基坑开挖时根据情况采用竖井进行基坑防护，保证运营安全。1.1.2 承台浇筑人工风镐凿除桩头，使基桩顶部显露出新鲜砼面，基桩埋入承台长度及桩顶主筋锚入承台长度满足设计要求。桩基检测合格后，承台底铺10cm碎石垫层，用砂浆抹面，立模绑扎钢筋。将承台的主筋与伸入承台的钻孔桩钢筋连接，底面每隔50cm与主筋底交错位置垫一砼垫块，侧面每隔80cm于主筋外侧交错位置安装特制的塑料垫块，以保证浇注砼时钢筋保护层厚度。承台采用组合钢模，模板安装完毕后，在模板内均匀涂刷脱模剂。砼从拌合站由砼运输车运到浇筑现场，泵送入模，插入式振动棒振捣，振捣时，防止触碰模板与钢筋。砼达到拆模强度后，拆模并洒水养护。经质量验收合格后，即可回填至原地面标高。1.2 水中承台施工1.2.1 钢板桩围堰施工对于浅水区承台，通过筑岛，施工工艺与陆上承台相同。在筑岛过程中，做好防水措施。即挖除河流表层透水层，采用粘土进行围堰筑岛，在围堰外加设一层彩条布进行防水，彩条布延伸至围堰外3m，在彩条布所在区域的河床开挖三道沟槽，将彩条布压入沟槽，上部填土进行压实。深水区承台，采用钢板桩围堰进行施工。作完钢板桩围堰后，施工工艺与陆上承台工艺基本相同，下面就钢板桩围堰进行详细叙述。钢板桩采用振动打桩机下沉，其原因为：振动打桩施工速度较快；拔桩时，效果更好；相对冲击打桩机施工的噪声小；不易损坏桩顶；操作简单；无柴油或蒸汽锤施工所产生的烟雾。钢板桩采用德国拉森式（Larssen）式槽型钢板桩，钢板桩及内支撑尺寸相同，便于周转和重复使用。根据地质情况和水位与承台底的高差计算板桩入土深度，板桩入土深度1015m左右，根据板桩入土深度和水深选择钢板桩长度。利用导向围笼在大于承台各边尺寸1m处四周插打钢板桩形成钢板桩围堰。为克服水压力，板桩内设2道内支撑，支撑采用240组成的栓接菱形框架式结构，如图2-5-21所示。(1)施工工艺流程设置导桩框架插打钢板桩设置内支撑吸泥硬化基底承台和墩身施工拔除钢板桩。图2-5-21 钢板桩围堰施工结构示意图 (2)钢板桩施工准备工作钢板桩不论是新购置还是租赁的，进入施工现场前均需检查整理，只有完整平直的板桩可运入现场。对多次利用的板桩，尤其要强调检查工作，使用过的板桩，在拔桩、运输、堆放过程中，容易受外界因素影响而变形，如不整理，不利于打入。检查方法可用小平车，在其上放置一块长1.52.0m的标准板桩，从头至尾沿被检查板桩走一次，发现缺陷随时调整，板桩整理后，在运输和堆放时要尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连续锁口碰坏。堆放场地应平整坚实，不产生大的沉陷。最下层板桩应垫木块。不同断面板桩需分开堆放，每堆板桩间要留出一定通道，便于吊机或运输车辆的通行。设置导向装置是确保施工后的板桩轴线，对一些要求闭合的围护结构，更需导向，导向桩或导向梁都可用木材代替，导向梁间的净距即板桩墙宽度。为保持准确距离，可在导向梁间，每隔一定距离，嵌一临时垫木。导向装置在用完后，可拆出移至下一段继续使用。当在水上打板桩时，需用预制的金属构架导向，施工时用吊机将预制好的金属导向架搁置在水上平台上，以后板桩沿着该构架上的导向槽逐块打入。桩帽及送桩都是板桩施工必不可少的辅助工具，桩帽是为防止桩顶面损伤及确保锤与桩对中，避免偏心锤击。桩帽要做到与板桩的接触面尽可能的大；能承受较大的冲击力，为确保桩在桩帽中的位置，需在桩帽内设置定向块，定向块的孔隙要大小适当。为防止过大的冲击，帽内应放置缓冲料，一般用硬木，既可缓冲又能避免能量过多损耗，硬木厚度约200至250mm，硬木需经常更换。(3)插打钢板桩在钻孔平台上固定临时导向架，在稳定的条件下安置桩锤。首先插桩到全部合拢，然后再分段、分次打到标高。插桩顺序，从上游中间开始分两侧对称插打至下游合拢。打桩时采用单根板桩施工法与屏风法打桩相结合。先将板桩一根根地打入土中，为防止倾斜，在一根桩打入后，把它与前一根焊牢，即防止倾斜又避免被打后打的桩带入土中。将1020根板桩插入土中一定深度，使桩机来回锤击，并使两端桩先打到要求深度，再将中间部分的板桩顺次打入。这样可防止板桩的倾斜与转动。 (4)堵漏钢板桩插打到位后，可在其外侧围一圈彩条布，在布的下端绑扎钢管沉入河床，并用砂袋压住，堰内吸泥时，外侧水压可将彩条布紧贴板桩，起到一定的防水作用，在板桩侧锁口不密的漏水处用棉砂嵌塞，堵塞效果明显。较深处的渗漏，可将煤砟等沉送到漏水处堵漏。(5)吸泥、硬化基层采用高压水枪配合泥浆泵吸泥至设计标高，之后施做垫层，浇注水下混凝土封闭基底，进行承台施工。水下封底混凝土厚度根据施工水位和承台底高差计算确定。(6)主体施工做完封底垫层后，在围堰内进行钢筋绑扎、立模、混凝土浇筑工作，然后进行墩身施工。 承台、墩身施工钢筋、混凝土通过便桥进行运输，混凝土采用输送泵浇注。(7)拔除钢板桩墩台施工完毕后，逐步拔除钢板桩，使用设备与打设时相同，保持内外水位相等，拔桩从下游开始，间隔进行，这样能够使钢板桩在无磨阻力情况下拔除。拔钢板桩完成后，运至岸上，及时整修，回收再利用。钢板桩的拔除采用振动拔桩法。振动拔桩是利用机械的振动，激起钢板桩的振动，以克服板桩的阻力，将桩拔出。这种方法的效率较高。拔出的板桩应及时清除土砂，涂以油脂。变形较大的板桩需调直。完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。1.2.2 双壁钢围堰施工钢套箱围堰在岸上分块预制，在钻孔平台上组拼、下沉。钢套箱骨架为角钢焊接成的桁架结构，内外侧面板为12mm厚的钢板。钢套箱围堰结构详见图2-5-22钢围堰结构示意图。图2-5-22 钢套箱围堰结构示意图(1)钢围堰施工程序见图2-5-23钢围堰施工程序流程图。运输至钻孔平台钢 围 堰 拼 装接高钢护筒，安装提吊系统及导向装置钢 围 堰 起 吊拆除影响围堰下沉部分钻孔平台钢围堰下沉至设计标高钢围堰检查、固定围堰测量及纠偏封 底 混 凝 土混 凝 土 生 产抽水，施工承台、墩身水下切割围堰钢围堰分块制造安装导向定位装置图2-5-23 钢围堰施工程序流程图(2)钢套箱加工钢套箱侧板在工厂分块加工，沿高度方向按45米进行分节，每节在平面上分成适当大小的单元块，以便于起吊拼装。吊箱按节、单元块分别进行编号。加工完在试拼检验合格后，分块运至拼装现场。(3)钢套箱拼装首先，将钻孔作业平台作为钢围堰拼装作业平台，在拼装作业平台上拼装、焊接钢围堰。对称作业原则拼装焊围堰上部的部分，将各单元之间的缝隙焊密实，保证水密性。对整个围堰焊缝进行焊接质量和水密性检查，不符合要求的地方进行补焊，待完全合格后，将钢围堰四个吊点按设计焊好。 (4)套箱下沉接长钢护筒，在钢护筒上安装纵横工字钢吊架，然后利用卷扬机滑轮组起吊钢围堰，拆除平台上对围堰下沉有影响的结构部分，预先在钢护筒上安装定位导向装置。导向装置利用钻孔桩的钢护筒作为定位桩，安装导向轨、导向横撑和滚动轴承，布置在上、下、左、右四个方向，分上下两层。采用射风、射水、吸泥下沉套箱，遇到较硬的岩层时采用水下小爆破下沉，套箱沿导向装置沉至设计高程后，复核其平面位置及垂直度，满足要求后，在四个角的护筒与套箱侧板之间用型钢焊接定位。(5)灌注封底混凝土套箱沉到位后，定位、固定，清底，灌注封底混凝土，采用泵送多点灌注封底混凝土，为提高混凝土流动性和延长混凝土的初凝时间，混凝土中掺缓凝减水剂和粉煤灰。(6)套箱抽水封底混凝土达到设计强度后，套箱抽水，然后进行承台施工。