新建桥梁工程施工方案方法与技术措施.doc
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1、新建桥梁工程施工方案方法与技术措施1、桥梁工程概况本工程新建桥梁一座,拟建桥梁横跨老通扬运河,老通扬运河为等级外航道,航道净空122.5m,最高通航水位3.187m(85国家高程基准)。新建桥梁结构形式为:上部结构20+20+20米先张法预应力砼空心板,筒支结构,桥面连续;下部结构为桩柱式墩台;基础为直径1.5m钻孔灌注桩。2、围堰设计及施工为了确保桥墩基础及下部结构施工,本桥梁基础加固施工前需进行围堰施工。围堰尽量选择在枯水季节施工。本工程桥梁下部结构采用分阶段施工,围堰作为桥梁下部基础加固施工的准备阶段,具体施工方案如下:2.1、围堰设计2.1.1、设计原则(1) 围堰顶宜高出施工期间最高
2、水位70100cm,最低不超过50cm;(2) 围堰外形要利于水流排泄,大小不应压缩流水断面过多,以免壅水过高危害围堰安全;(3) 围堰内要适应基础施工的尺寸要求,堰身尺寸断面要保证有足够的强度和稳定性,保证下部结构施工期间,围堰不发生破裂、滑动或倾覆;(4) 采取措施防止或减少渗漏,减少排水工作,对围堰外围边坡的冲刷和筑围堰后引起的河道冲刷必须进行防护。2.1.2、围堰方案比选根据设计图纸,在1、2号墩位置河床底标高约为-0.2m,实测水位为1.77m,根据季节变化,河道水位变化,1、2号墩位置水深2-4米不等。考虑到河道宽度较宽,且有通航要求,采用导流法施工较困难;河道底坡度较大,不适宜钢
3、套箱围堰;根据水深情况和桥梁下部结构施工需要,拟选择钢板桩围堰。本工程的河道围堰均采用密排钢板桩支护围堰。2.2、钢板桩围堰施工方法(1)、施工准备将钢板桩运到工地后,钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号,同时对两侧锁口用一块同型号长23m的短桩作通过试验,以23人拉动通过为宜,或采用卷扬机拖拉。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷,采用冷弯,热敲(温度不超过8001000),焊补、吊铆补、割除、接长等方法加以整修。同时接头强度与其它断面相等,接长焊接时,用坚固夹具夹平,以免变形,在焊接时,先对焊,再焊接加固板,对新桩或接长桩、在桩端制作桩孔。插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤
4、是打拔钢板桩的关键设备,在打拔前一定要进行专门的检查,确保线路畅通,功能正常。且功率达到40KW以上,而夹板牙齿磨损不宜太多。(2)、第一层支承设置在插打钢板桩前需设定位桩及定位横梁。定位桩采用钢管桩,定位桩可利用水上施工平台四周的钢管。定位横梁延承台外侧四周,距承台边沿1.5m处布置,也是钢板桩围堰的第一层围棱支护,采用2I40工字钢。定位横梁的位置须严格遵照设定的标高布置。定位横梁安放在定位钢管四周侧,与钢管相连接,四角设两道2I30斜撑,斜撑与横梁呈45度夹角,采用焊接固结连接,然后安装纵向300内支承钢管,钢管支承两端头处加焊钢板作为支承面,直接支撑在定位横梁上,钢管与横梁连接设一定的
5、加劲块。(3)、插打钢板桩在第一层定位支承安装完成后即可进行插打钢板桩施工。在插打过程中,加强测量工作,发现倾斜,及时调整,为保证插桩顺利合拢,要求桩身垂直,并且围堰周边的钢板数要均分,在整个钢板桩围堰施打过程中,开始时可插一根打一根,即将每一片钢板桩打到设计位置,到剩下最后一部分时,要先插后打,若合拢有误,用倒链或滑车组对拉,使之合拢。合拢后,再逐根打到设计深度,在用倒链或滑车组对拉时不要过猛,以防止合拢段缝隙过大。在整个钢板桩插打过程中必须保证合拢密实,以防漏水。在施工过程中,钢板桩如需拼接时,两端钢板桩要对正,可先在一端上面焊接一块限位板然后将另一端缓缓放下并进行对焊,再焊接加强板。焊接
6、时必须保证焊接面平整且焊缝有足够厚度。插打钢板桩要充分采取止水措施,以防钢板桩围堰大量漏水。(4)、钢板桩围堰抽水及清淤围堰施工完毕后,在坝内设置7.5kw水泵进行抽水,直至见底,在抽水后清淤工作要及时跟上。对于河底表面淤泥,可用泥浆泵抽取至密封罐车内进行外运,若下层淤泥含水量较少,呈流塑状,则采用挖掘机挖除,自卸汽车进行外运。(5)、钢板桩围堰封底将围堰内水抽完后,将定位钢管拔出,然后进行基底处理。2.3、质量控制及注意事项(1)、在拼接钢板桩时,两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊,要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm,断面上的错位不大于2mm,使用新钢板桩时,要有其机械性能和化学成份
7、的出厂证明文件,并详细丈量尺寸,检验是否符合要求。(2)、对组拼的钢板桩两端要平齐,误差不大于3mm,钢板桩组上下一致,误差不大于30mm,全部的锁口均要涂防水混合材料,使锁口嵌缝严密。(3)、为保证插桩顺利合拢,要求桩身垂直,并且围堰周边的钢板数要均分,为保证桩身垂直,于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩,顺导向钢管桩下插,使第一组钢板桩桩身垂直,由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致,锁口间隙也不完全一致,桩身仍有可能倾斜,在施工中加强测量工作,发现倾斜,及时调整,使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5。(4)、在使用拼接接长的钢板桩时,钢板桩的拼接接头不能在围堰的同
8、一断面上,而且相邻桩的接头上下错开至少2m,所以,在组拼钢板桩时要预先配桩,在运输、存放时,按插桩顺利堆码,插桩时按规定的顺序吊插。(5)、在进行钢板桩的插打时,当钢板桩的垂直度较好,一次将桩打到要求深度,当垂直度较差时,要分两次进行施打,即先将所有的桩打入约一半深度后,再第二次打到要求的深度。(6)、打桩时必须在桩顶安装桩帽,以免桩顶破坏,切忌锤击过猛,以免桩尖弯卷,造成拔桩困难。(7)、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口,按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量,以确保够用;(8)、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩;(9)、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤;(10)、在接长焊接时,相邻焊缝
9、高度差不得小于1m.2.4、安全措施为确保施工中的安全,在进行钢板桩围堰施工时,必须将安全工作放在首位,预防为主(1)、对操作人员进行安全思想教育,提高安全意识,实行持证上岗制度,不经培训或无证者,不得进行上岗操作。(2)、设专人负责日常检查和养护工作,在施工过程中设专人指挥,避免人多时乱指挥,出现安全事故。(3)、拔桩时要先震动12分钟,再慢慢启动振动桩锤拔桩。在有松动后再边震边拔,防止蛮干。(4)、对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查,特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况,危及安全的要及时维修、更换。(5)、水上作业操作人员必须穿救生衣,以防人员落水。3、钻孔灌注桩3.1、施工准备对桥墩、台位置
10、进行围堰后,钻孔灌注桩施工按在陆上施工考虑,拟采用回旋钻机施工,开工前,在河道两侧将地面硬化,各设一10m10m2m沉淀池,为防止废浆污染环境,沉淀池1m埋入地下,1m用砖砌露出地面,砖砌墙内侧用砂浆粉刷。3.2、测量定位测量基准点用砼浇筑固定或设在固定建筑物上,并安装防护标志;基准方位安设在视线范围内的不产生变形的物体上,或设点浇砼保护。选用高精度经纬仪和钢卷尺测量,保证桩位准确。在测定桩位前,先复核桥位主基点,闭合测量,符合误差要求后,再定桩位。测定桩位三次,在挖埋护筒前测量一次并做好十字交叉保桩,在埋设护筒后复测一次,并做好桩位标志。然后用水准仪测量护筒顶标高,钻机平台标高,做好测量记录
11、;第三次测量检查,在钻机开钻前进行,并检查钻机是否对准桩心标志。3.3、埋设护筒本工程采用钢护筒。用35mm厚钢板卷制而成。为增加刚度防止变形,在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。护筒内径大于设计桩径20cm,水中桩护筒比桩径大40cm。为方便拆卸,在钢护筒内侧涂润滑油,当砼初凝具有一定强度时,就及时拆卸护筒。护筒顶端至少高出地面30cm。水中钻孔,其顶端至少高出施工水位2.0m。护筒平面位置的偏差不得大于5cm,倾斜度的偏差不得大于1。坑底应整平。通过定位的控制桩放样,把钻孔的中心位置标于坑底。再把护筒吊放进坑内,找出护筒的圆心位置,使护筒中心与钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查
12、,使护筒竖直。后即在护筒周围对称、均匀地回填粘土,分层夯实。夯填时要防止护筒偏斜。若为含水量较大的淤泥质软土地层,应将自护筒底部50cm以下往表面的原土全部挖除,换填好土。3.4、钻机就位钻机可利用自身钢轨或滚筒自行就位,并利用千斤顶使钻机平台保持水平后,检查钻机顶部吊滑轮中心、钻盘中心和钻孔中心是否在同一铅垂线上。最后将钻机支撑点支撑在枕木上,使其平正稳固。钻机就位时,钻盘中心与桩位偏差不得大于20mm。3.5、成孔钻进(1)、钻进本工程成孔采用正循环回转钻进方法,钻头一般选用三翼带腰箍钻头。钻杆安装导向钢丝绳,并在钻头上部带扶正器,以增加钻头在孔底回转的稳定性,使钻进平稳,孔壁完整,钻孔垂
13、直。(2)、钻进参数范围如下钻压:615KN;转速:40124rpm;泵量:6001200L/min;钻进中应根据地层情况,合理选择钻进参数,一般开钻宜轻压慢转,正常钻进时钻进速度控制在5m/h以内,临近终孔前放慢速度以便及时排出钻渣,减少孔内沉渣。3)、护壁开钻前应配制足够数量的泥浆,并根据泥浆物理性能和不同的地层情况,选用不同的泥浆性能参数,以抑制孔壁的缩颈、坍塌。泥浆性能参数指标控制范围如下漏斗粘度:1825S;泥浆相对密度:1.051.25;含砂率:4%;4)、钻进过程中若泥浆损耗、漏失,应予补充,并按泥浆检查规定,按时检查泥浆参数,遇土层变化应增加检查次数,并适当调整泥浆参数,一般易
14、塌孔地层选用较大值,不易塌孔地层选用较小值。在钻进过程中,应检查钻孔直径和竖直度。并随时填好钻进记录表。遇到坍孔、钻孔偏斜、掉钻落物、扩孔和缩孔、糊钻、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆应及时分析原因,采取相应措施处理。3.6、清孔清孔是钻孔灌注桩施工重要的一道工序,清孔质量的好坏直接影响水下砼灌注、桩质量与承载力的大小。为了保证清孔质量,采用二次清孔,即在保证泥浆性能的同时,必须做到终孔后清孔一次和灌注砼前清孔一次。第一次清孔利用成孔结束后不提钻慢转清孔,调制性能好的泥浆替换内稠泥浆与钻渣,以泥浆性能参数控制。第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后进行,利用导管进行清孔,清孔时要上下窜动导管,以便能将孔底周
15、围虚土清除干净。最终沉渣达到设计规范要求,并在第二次清孔后25min内及时灌注砼。3.7、钢筋笼选用具有质量保证书,并通过抽样复检合格的钢筋由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作,并对钢筋搭焊质量抽样送检,抽样频率为:对焊接头每200个、搭接焊接头每300个取一组进行试验。钢筋笼在预制模中点焊成型,做到成型主筋直,误差小,箍筋圆顺,直观效果好。制作偏差范围控制如下主筋间距:10mm;箍筋间距:20mm;钢笼长度:100mm;钢笼直径:10mm;焊接长度:10d;为保证钢筋笼在桩身砼中的保护层,钢筋笼主筋上设置砼块,。砼块采用细石砼通过特制的模型制成,直径为100mm,厚度为50mm,中心穿一直径15
16、mm的小孔,以便固定在钢筋笼的箍筋上,每隔24m设一组,每组4块。根据设计笼顶标高与孔口标高,计算好钢筋笼的吊筋长度,用吊车或钻架将钢筋笼垂直吊放入孔,下沉至设计标高后设二根直径为20mm的钢筋固定在孔口机架底盘上,使钢筋笼准确的下入孔中位置,在水下砼浇筑过程中,当砼面上升至钢筋笼底部附近时,应放慢浇筑速度,防止钢筋笼随砼面的上升而造成钢筋笼上浮。3.8、水下砼灌注采用垂直提升导管法,导管采用219mm3.5mm2.5m无缝钢管,游轮丝扣连接,密封性好,刚性强,不易变形。在使用前必须检查丝扣的好坏和导管内是否有残物;使用后应将导管清洗干净,涂油保护丝扣并堆放整齐。砼采用商品砼泵送,坍落度为18
17、2cm。根据孔深配置导管长度,并按先后次序下入孔内,导管下放时避免碰撞钢筋笼,导管下口至孔底距离控制在4060cm范围内。初灌导管埋入砼深度不得小于2m,本工程选用容积为6.0m3的砼输送车,连续倾倒入孔。灌注砼过程砼浇筑应连续不断快速进行,应经常用测深锤探测井孔内砼面位置,及时调整导管埋深,使之保持在26m之间,并尽可能缩短提升及拆除导管的时间。桩顶高程按设计规定。在灌注砼过程中及时按照有关规范要求制作试块及养护。砼灌注完成后应及时拔出护筒。进行水密性试验。试验合格后方可投入使用。然后拆开成数节做好标志,在指定位置堆放整齐。4、墩柱(台身)施工墩柱(台身)随系梁(承台)施工完毕后,在砼达到一
18、定强度后,即进行墩柱(台身)钢筋绑扎、立模支撑及砼浇筑,在每道工序施工前相应资料、手续齐备。4.1、测量放样采用索佳SET2CII全站仪在系梁或承台顶面测设桩中心并设置保桩。4.2、钢筋绑扎成型钢筋绑扎前先将桩与墩柱的结合面(即施工缝)进行凿毛、清洗。墩柱钢筋由人工从加工场运至绑扎场,钢筋绑扎完毕经检验合格后才进行模板安装。4.3、模板及支撑体系墩柱模板采用定型钢模,每片用螺栓拼装,钢模拼缝处嵌2mm厚平板橡皮条。人工配合吊机拼装钢模,安装前为保证钢模与桩或承台顶的接触面平整密封,除抹平表面外,铺厚2mm的12砂浆垫层,为使钢模稳定及垂直,在钢模底的外边沿与预埋在顶面的钢筋用方木塞紧固定,用垂
19、线检查垂直度,并在四角用缆风绳调整固定,钢模用柱箍固定好。验收后再次用砂浆封填模底与接触面的缝隙以确保接触面紧密,防止漏浆。4.4、砼浇筑墩柱砼为自拌砼,要求砼坍落度101cm,最大粒径30mm。砼采用泵送入模,插入式振动器震捣。分层控制在50cm左右,落差超过2m时,采用串筒下料。为确保砼浇筑的顺利进行,在砼浇筑前对模板必须经过验收,在浇注过程中安排1-2个木工观察模板情况,发现问题及时处理。施工时要做好浇注记录及砼试块。4.5、拆模浇完砼且初凝后,即覆麻(草袋)进行湿治养护,立柱砼经养护达到2.5Mpa以上时,即可拆除模板,拆除模板采用吊机配合,拆时应防止钢模晃动而碰撞立柱棱角或表面。注意
20、立柱外观质量,发现蜂窝、麻面等外观缺陷在监理工程师认可后及时修补。模板拆除后立即薄膜包裹严密,用封箱带封密,上面浇水养护。拆除的模板必须及时进行清理、上油,拼成整体放置以备下次使用,不得单块堆放,以防变形。5、桥台施工5.1、桥台的施工工艺流程本工程桥台可分两次浇筑混凝土,第一次先施工桥台基础,第二次再同时施工台身、台帽和耳翼墙。桥台的施工工艺流程为:基坑开挖混凝土垫层基础钢筋绑扎立基础模板预留台身耳翼墙钢筋浇筑基础混凝土拆除基础模板回填基坑绑扎台身台帽耳翼墙钢筋立模板预留伸缩缝钢筋浇筑混凝土拆除模板台后回填。5.2、桥台基坑开挖桥台基础施工前要查明附近是否有老管线,如果有管线,先采取保护措施
21、或者通知业主将管线提前迁移至基础外侧。基础放样采用全站仪,一般放样分两次,第一次先放出基坑开挖的轮廓线,基坑开挖后浇完垫层后第二次将基础的具体位置放出。桥台基础根据测量放样在路面上的基坑轮廓线,用挖掘机开挖,边坡按照1:0.5放坡。待挖至基底时,用人工配合修坡、清底,承台基底四周各留出80cm以上工作面。多余的土方外运。5.3、桥台基础垫层承台开挖完成后,在基底浇筑10cm厚素混凝土垫层。垫层立模采用10cm10cm的木档,垫层混凝土采用自拌混凝土,搅拌车运输到现场,通过溜槽流至基坑内。用插入式振捣器或平板振捣器进行振捣,木夯抹平。5.4、桥台基础钢筋承台绑扎钢筋前,先用全站仪将桥台基础的样放
22、出,用墨线在垫层上将基础四边线弹出。承台的钢筋先在钢筋加工场集中按照施工图纸加工好,运到施工现场按设计图纸绑扎。同时将桩与桥台基础的连接钢筋也绑扎好,待立模固定后,搭设钢管支撑支架预埋台身和耳翼墙的钢筋。5.5、桥台基础模板桥台台模板采用复合竹胶板,竹胶板背面用10cm10cm的木挡做立挡,在木工加工场先分块制作好,运到现场后,按照桥台边线立模,模板的拉杆采用16圆钢,高度方向采用3道拉杆,拉杆上下道间距控制在50cm左右,平面距离控制在1m左右。上下拉杆可以通过承台的主筋连接,中间的拉杆套塑料管。拉杆拉好后,用短木挡支撑在基坑上。桥台基础模板支持好后,模板与垫层接触面用砂浆封堵,以防振捣混凝
23、土时漏浆。5.6、桥台基础混凝土浇筑桥台基础混凝土标号拟采用商品混凝土,要求混凝土坍落度为812cm。混凝土采用混凝土搅拌运输车运输,通过流槽将混凝土卸至浇筑面,用插入式震动棒振捣分层浇捣,每层厚度控制在30cm左右。混凝土应连续浇注,在浇捣过程中安排12个木工观察模板情况,发现问题及时处理。混凝土施工时要按预先埋设好墩身立模支撑用的铁埋件,并做好浇筑记录及试块。5.7、桥台基础拆模及养护混凝土浇捣完成后,表面抹平,初凝后即覆草袋进行浇水湿治养护。冬季施工时,用薄膜帆布覆盖保温,以达到湿养效果。承台浇完后混凝土强度达到2.5MPa强度后拆除侧模板。模板拆除时注意保护基础混凝土表面,避免发生碰撞
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