桥墩施工作业指导书.doc
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1、南平市沿江快速通道滨江东路一期下穿水东桥段(K2+760-K3+150)工程0#12#桥墩施工作业指导书1工程概况1.1设计概述南平市沿江快速通道滨江东路一期下穿水东桥段工程桥梁工程共设13个桥墩,桥墩为桩柱式结构,每个桥墩设2根桩基,墩顶设系梁,以增强桥墩整体性。基础采用C30钻孔灌注桩,桩径为1。4米,桩基础均采用摩擦桩,要求桩端进入强风化泥质粉砂岩不小于8米,且桩基础全长不小于20米。为增强桥墩的整体性,在桩顶设置系梁。系梁采用C30混凝土,断面高度为1。2米,宽度为1米。墩柱采用C30双柱墩,直径为1。2米,每联桥设两排墩与主梁固结。桩基设计桩长统计表 墩号桩长0#123#45678#
2、910#11#12#L(米)20202520.520.528。537。537.537.537。52424.521墩柱设计高度统计表 墩号桩长0#12#3#45#6#789#1011#12H(米)5.915。264。724。394。574.654。614.814。894.85003。361。2桥位处地形、地貌与地质条件本段路线下穿水东大桥,沿建溪左岸布置,局部为I级阶地或漫滩,岸坡较陡,一般为3045,局部达60。覆盖层厚,一般为213米,下伏基岩为泥质粉砂岩,地表发育有杂草及绿竹等植物。场地内地质情况复杂,岩面变化起伏较大,有断层通过场地范围内.本段主要地基土有杂填土、素填、堆碴、冲洪积亚粘土
3、、粉砂、细沙、圆砾、卵石、坡积亚粘土、坡积碎石土、全风化泥质粉砂岩、强分化泥质粉砂岩与弱分化泥质粉砂岩。地下水主要为松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙水接受大气降水补给,与地表水互为补排关系,向河中或低洼处排泄,具有含水层厚、分布面广、富水性与透水性强、水量丰富等特点。1。3水文气象南平市建溪水位高程一般为60.5米,二十年一遇洪水水位高程为74。96米。南平市属中亚热带季风气候,夏无酷暑,冬无严寒,年平均气温19.3,无霜期268天,年均降雨量1660毫米。2临时设施2.1桩基钻孔钢平台桥梁10及11#墩设计桩位恰位于南平市水东大桥马站侧边墩锥坡处,为避免因本桥桩基施工对既有旧桥结构造成扰
4、动而影响到桥梁安全,严禁对水东大桥边墩锥坡进行开挖,应在10#及11#墩桩位处搭设钢平台进行钻孔施工。桩基钻孔钢平台设计长度为10米,宽度为5米,主要由钢管立柱、横向承重梁、纵向承重梁及立柱间剪刀撑等几部分组成。钻孔钢平台立柱采用5298mm钢管桩,钢管桩采用液压振动锤施打下沉;横向承重梁采用I32工字钢,纵向承重梁采用I32工字钢,钢管立柱间采用14槽钢剪刀撑进行拉结,以增强钻孔钢平台的整体稳定性。为保障施工人员安全,在钻孔钢平台顶面铺设4cm厚松木板以形成施工脚手面,沿钻孔钢平台四周布置1。2m高度钢筋护栏。钻孔钢作业平台结构布置详见后附图。2。2筑岛平台由于桥梁右侧桩基设计墩位多位于建溪
5、河道边坡上,且边坡地表起伏较大,此部分桩基采用“筑岛法施工,即在设计桩位处填筑钻孔作业平台进行施工。钻孔作业平台施工前,应清除场地杂物,更换软土,对地表进行平整,临江侧边坡部分采用土石进行填筑并碾压密实,填筑的平台大小应能满足陆地桩基施工需要.2。3混凝土生产及供应桥墩基础、系梁、立柱混凝土均采用商品混凝土.混凝土在商品混凝土搅拌站集中拌制,再采用混凝土运输罐车水平运送至工地。2。4钢筋加工及运输桥墩基础、系梁与立柱钢筋均在临时加工场地集中加工制作,再经场内施工便道汽运至指定位置后绑扎成型。2.5施工用电桥墩施工用电主要通过从业主单位提供的专用输电线路接入.工地施工用电采用120平方的电缆从设
6、立在二标段的630KVA变电站引出,并沿二标段既有路基挡墙外侧铺设至工地总配电箱。施工电缆铺设应符合相关施工用电标准要求,并做好相应的安全防范工作。同时工地备用1台150KVA发电机组,以保证停电时的施工用电。2.6施工用水施工用水采用打井取水或直接抽取江水的办法解决。用水以前,要首先进行水质化验,满足需要后方可使用。3主要施工方案与施工方法3。1桩基础施工桥墩桩基础采用陆地钻孔桩施工工艺。桩基施工前采用全站仪精确测定各桩位,对每个桩位做好编号和标记,并合理安排好钻孔顺序。3。1.1桩基施工顺序全桥共安排5台钻机进行桩基的钻进施工。首先从第一联梁桥墩基础(04#墩)与第四联梁桥墩基础(12#-
7、9#)开始钻进施工,再按墩位顺序向中间联各墩桩基进行桩基的钻进作业。3.1。2施工流程控制因桥梁各墩设计墩位均位于岸侧,各墩桩基础均采用陆地钻孔桩施工方法施工.陆地钻孔桩施工流程详见后附施工工艺框图。3.1。3钻机类型根据墩位处的地质情况,采用冲孔钻机钻孔施工方案.3.1.4施工准备桥梁左侧桩基大部分位于建溪河道边坡上,且墩位处地表起伏较大,施工前应采用土石筑岛并碾压密实,以形成钻孔作业平台。桥梁右侧桩基施工前,应清除场地杂物,更换软土,形成钻孔作业平台。桥梁10及11墩设计桩位恰位于水东大桥马站侧边墩锥坡处。为避免因本桥桩基施工对既有旧桥结构造成扰动而影响到桥梁安全,严禁对水东大桥边墩锥坡进
8、行开挖,应在桩位处搭设钢平台进行钻孔施工.3。1.5钢护筒的制作和埋设基桩身钢护筒采用14mm钢板,在工地加工厂卷制,直径比桩径大40cm,内径为180cm,高度为2。5米。钢护筒加工包括划线、号料、切割矫正钢板边缘加工卷板单件组装装配焊接等施工工艺,要求完成后符合设计及施工规范要求。钢护筒周围填土高度应比护筒顶面低30cm,顶节护筒上部留有高300mm、宽200mm的进出浆口2个,并焊有吊环,底节护筒下部设刃脚。钢护筒埋设采用挖孔法埋设:先在桩位处挖比钢护筒底深50cm、直径比护筒大4050cm的圆坑,然后回填50cm厚的粘土并夯实,钢护筒周围的粘土亦应分层夯实。钢护筒顶面应高出地面30cm
9、,孔口平面位置偏差不得大于2cm,埋设斜度不得大于1。3。1。6泥浆制备钻孔采用泥浆护壁工艺,以保持孔壁在钻进过程中不坍塌。钻孔前应准备足够的泥浆,钻孔泥浆采用优质粘土配成。具有下列特征的粘土均可制造泥浆:自然风干后,用手不易掰开捏碎;干土破碎时,断面有坚硬的尖锐棱角;用刀切开面时,切面光滑,颜色较深;浸湿后有粘滑感,加水和成泥膏后容易搓成直径小于1mm的细长泥条;用手指揉捻,感觉砂粒不多。良好的制浆粘土的技术指标是:胶体率不低于95;含砂率不大于4%;造浆能力不低于2.5L/h。泥浆的性能指标:a。比重:灌入钻孔中的泥浆 ,其比重一般地层以1.11。3为宜,施工过程中用比重计检测及时调整.b
10、。粘度:一般地层中以16-22S为宜,用手指插入泥浆中,拨出手后手指附有均匀泥皮,不见肉纹,可认为粘度合适。c。含砂率:新制泥浆含砂率不宜大于4,循环泥浆不得超过8.d.胶体率:新制泥浆胶体率不应小于95%。e。PH值:泥浆的酸碱度PH值要大于6.5。在施工过程中应由试验室经常检测,保证泥浆各项性能指标。为做到文明施工,满足环保要求,废浆和渣土采用车运离施工区域至指定地点。3。1。7钻机就位与钻孔采用冲击钻机连续钻孔作业,中途因故停止钻进时,应提起钻头。钻孔前,设置泥浆流槽、沉淀池、泥浆池,泥浆池作为沉淀及储存泥浆之用,沉淀池的底部应比泥浆池底低1米左右,以利沉淀存碴。安装钻机时,要求钢丝绳位
11、置偏差不得大于2cm,钻机底座垫平稳固,钻架四角拉好缆风绳,以防钻机倾斜或位移。开始钻孔时,轻提钻头,反复以较小冲程冲击,同时开动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后以小冲程开始钻进,使护筒脚处有牢固的泥皮护壁。钻进护筒脚下1.0米后,方可按正常速度钻进.如护筒底发现漏浆时,可提起钻头,向孔内投放粘土,再进行小冲程冲击,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙,待不再漏浆时,继续钻进.钻进过程中,保证钻孔的垂直。在钻进过程中随时注意地质变化情况,对不同的地层,采用不同的钻进方法,在粘性土中钻进,中等钻速,大泵量,稀泥浆。进尺不得太快,否则泥块不易粉碎。在砂土或软土层中钻进,控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻
12、进,防止泥浆排量不足,钻渣来不及排除而造成埋钻事故。泥浆泵有足够的流量,以免影响钻进速度。为了避免泥浆泵损坏时停工,每台钻机配备两套泥浆泵轮换使用.起落钻头要避免撞击孔壁,钻进时防止扩孔和卡钻,每进尺3米,检查钻孔直径一次。3.1。8检孔及清孔在桩基钻进成孔后,对钻孔应作全深的孔径自检,未经检查或未经监理工程师批准的钻孔不得灌注混凝土。桩基嵌岩深度必须满足进入强风化泥质粉砂岩不小于8米的设计要求。当钻孔达到设计标高,经终孔检查符合设计要求后,立即进行孔底的清理。采用换浆法清孔:当钻进至与设计标高差1m时,改用稠泥浆(比重1。4以上),钻到标高后,将钻头提起离孔底约30cm,钻机上下轻微运动,同
13、时供给稠泥浆,直至将孔内含渣泥浆换完,然后停钻检查达到要求后,方可灌注水下混凝土.3。1。9 钢筋笼制作与吊装及声测管安装钢筋笼在工地加工场统一加工,制作时在型钢焊制的骨架定位平台上进行,以保证制作的钢筋笼的整体直度及主筋接长时的对位度。钢筋笼制作完成后,采用25t汽车吊吊装入孔。当钢筋笼吊起达到垂直后将钢筋笼移至孔口,钢筋笼下落过程中,始终保持位置居中,不得碰撞孔壁,钢筋笼入孔后,下落速度要均匀,不宜猛落,就位后使钢筋笼轴线与桩轴线吻合。当桩基长度较大,钢筋笼需接长时,在底节骨架下降到孔口上只有一个箍圈时,用钢管将骨架临时支承于孔口,此时可吊来第二节骨架进行连接,连接完毕后,稍提骨架,抽去临
14、时支承,将骨架缓慢下放;不得碰撞孔壁,如此循环,直到全部连接完毕。钢筋笼顶部通过钢筋与护筒口焊接相连,以预防钢筋笼在砼灌注过程中上浮。钢筋笼的原材及焊接接头应按相关施工规范及规程规定的送检频率进行送检,检验合格后方可吊装入孔。声测管与钢筋笼主筋采用绑扎固定。声测管接头焊好后,应在接头处加焊一个钢套筒来增强连接处的刚度,在每一节连接完成后在管中加水以检查焊接的密封性。检测管上端口用钢板密封,严禁泥浆或水泥浆进入管内,确保混凝土灌注后管道畅通。3.1.10水下砼灌注桩基混凝土采用商品混凝土。砼采用运输罐车从搅拌站水平运输至墩位处,采用罐车自卸或汽车泵输送方式入孔.、混凝土配合比桩身混凝土设计标号为
15、C30,按照水下混凝土的各项性能指标要求,经反复试验、试拌后确定其配合比。砼除满足强度要求外,还须符合下列要求:粗集料采用级配良好的石灰岩、玄武岩或花岗岩碎石,骨料要求做碱骨料反应试验;细集料宜采用级配良好的中砂,细度模数应控制在2。32。8;胶凝材料宜不小于380Kg/m3,以改善混凝土的和易性、流动性;混凝土初凝时间大于18h;混凝土的坍落度控制在2022cm,3h以后不小于16cm,流动度不小于50cm;混凝土具有良好的和易性、流动性、泵送性,可掺入适量的粉煤灰及外加剂;水泥采用旋转窑生产的低碱水泥,水泥中含碱量不大于0.6%。 、导管的配制与安装采用内插扣式导管,内径300mm,壁厚6
16、mm,分节长度一般为2.7m和4m,另有0.5m和1m的调整节。在使用前,先进行承压、抗拉,接头水密性试验,合格后方可使用。试压好的导管表面用磁漆标出0。5m一格的连续标尺,并注明导管全长尺寸,以便灌注砼时掌握提升高度和埋入深度。安装时先在孔位旁分段拼装,在吊放时进一步拼装。分段拼装前检查变形和密封圈磨损情况,并保证管内壁光滑顺直、局部无凹凸,粘附的灰浆清理干净.储料漏斗的容积使首批砼能满足导管初次埋置深度的需要。在出料口安设活动盖板,作为隔水栓。安放导管时,导管下口距孔底为2540cm.、混凝土灌注首盘灌注混凝土的数量按下式计算:VD2/4(Hl+H2)+d2/4h1式中:V:首盘混凝土所需
17、数量(m3)w:孔内泥浆的容重(KN/m3),取最大值w=12KN/m3c:混凝土的容重(KN/m3),取c=24KN/m3H2:导管初次埋置深度:H21.0m,取H2=1。0m H1:导管底端至钻孔底间隙,取H1=0。4mHW:孔内水或泥浆的深度h1:孔内混凝土面高度达到H2时,导管内砼柱需要的高度D:孔直径(m)d:导管内径(m)经计算,水中桩基首批灌注砼方量不小于3m3.当砼灌注正常后,砼灌注应连续进行。灌注时,先将漏斗用水湿润,向内灌一盘1:2的水泥砂浆,再用砼将漏斗装满,使下去的砼确保能埋住导管至少1m以上,然后突然拔出隔水盖板,在导管内砼顺管下落的同时,随即迅速向漏斗内注入砼,以增
18、加导管的埋深,防止导管内进水.为防止钢筋笼被砼顶托上升,应尽量加快后续混凝土的输送进度。混凝土灌注至接近顶面控制标高时,不要急于拆卸导管,要尽量加大埋深,增加砼压力,确保砼灌注质量。桩基混凝土在灌注过程中应连续灌注,以保证桩基混凝土施工质量。灌注过程中,经常用测锤检测孔内混凝土面位置,管底应在混凝土面下24米,最深不得超过6m,溢流出的泥浆应引至泥浆池中,禁止向江中排放,防止污染环境。混凝土灌注到桩顶时,应使桩顶标高高于设计标高80100cm,为防止顶部浮浆较多,出现“虚桩”,因此施工中按超灌1m控制。3.1.11破桩头混凝土终凝后,拔除钢护筒,人工凿除桩头松散混凝土。对超灌的桩头混凝土采取人
19、工风镐清除,严禁爆破,防止对桩基砼造成损坏和扰动.凿除到设计标高的桩顶混凝土应密实、无松散状。3。1。12桩基检测成桩后,按照要求对桩基进行超声波检测,以确保成桩质量。3.1.13钻孔过程中出现的相关问题及处理方法、偏斜孔 主要是钻机安装时,支撑不好、桩孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜,导致偏孔。主要处理方法为:、因钻机倾斜造成的偏孔先移开钻机,检查钻孔壁情况,如果钻孔壁比较稳定,则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积,而后重新安装钻机恢复施工;若钻孔壁随时有坍塌的可能,则应将钻孔回填至原地面,待地层静置稳定后重新开孔钻进。、地质构造不均匀引起的偏孔先分析清楚
20、岩层的走向,而后采用适当的回填材料(回填材料一般为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的混合物)将钻孔回填至计算确定的高程处,静置一段时间后恢复施工.孔中心偏差小于20cm的,静置12h后可以继续钻孔;孔中心偏差大于20cm的,应根据实际情况静置2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。、卡钻钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的冲程等原因引起“卡钻”现象。针对发生“卡钻的原因采取相应的方法处理:、“探头石”引起的卡钻现象可以适当往下放钻头,而后,强力快速往上提,使“探头石”受瞬间冲击缩回,从而顺利提起钻头。、钻头穿过岩层突变处导致的卡钻优先采用水下爆破的方
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