钻孔灌注桩基础系杆拱桥施工方案.doc
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1、桥梁部分5.1 钻孔灌注桩施工方案5.1.1 工程概况2#桥计10个墩台,全部采用钻孔灌注桩基础,全桥直径1.2m桩计32根。5.1.2 机械设备投入(1)钻机为确保灌注桩成孔质量与工程工期,计划配备2台上海探矿机械厂生产GPS20型工程钻机来完成桩基施工。钻机进场后,先将钻机布置在4#、5#墩位置施工过渡墩桩,保证主跨及早施工。(2)工作平台桩基位于陆上,只需搭设简易陆上工作平台。5.1.3 钻孔灌注桩施工工艺流程详见附图。5.1.4 钻孔灌注桩施工方法及主要技术措施根据设计提供桥梁轴线控制桩,精确放出各灌注桩位,并做好工作平台及泥浆池等准备工作。(1)护筒制作、埋设位于陆上桩基只需做简易护
2、筒,护筒顶高出地下水位1.5m左右,埋设护筒时,通过吊锤等测量控制其平面位置偏差不大于50mm,护筒及桩轴线垂直度偏差不得大于1%。(2)钻孔在钻孔开始前,先对钻机及其配套设备进行全面检查,特别注意卷扬机刹车,钢丝绳是否有断丝现象,电器设备是否完好正常,电缆橡皮是否有破皮,各润滑部位有无加油保养,各部位检查完毕后,架子就位,复测对中,保证孔位偏差在规定允许范围内。开钻前先投放一些粘土块,并注满制好泥浆,开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,采取低档慢速钻进,使刃脚处有坚固泥皮护壁,钻至刃脚下1m后按土质以正常速度钻进,并选用较大相对密度、粘度泥浆或高质量泥浆;钻孔过程中控制泥浆各方面指标、
3、加强检测与做好施工记录,确保成孔质量。调制泥浆粘土塑性指数不宜小于15,比重为1.151.18,粘度为1622S,含砂率小于4%。3#、4#墩采用泥浆船作泥浆池,在每根钻孔桩结束后,下一根桩开钻前,将泥浆船沉淀土用15KW泥浆泵排放运浆车运到指定位置。(3)清孔终孔后,用测绳、测深锤检查孔深。停止进尺,稍提钻锥离孔底10cm20cm空转,并保持泥浆正常循环,以中等速度将相对密度1.031.10较纯泥浆压入,把钻孔内悬浮钻渣较多泥浆换出,清孔后含砂率控制在4%以下,粘度为1720S,相对密度为1.051.08,且孔底沉淀土厚度符合设计要求,清孔完毕后,用测绳、测深锤与自制6m长钢筋笼孔规吊入钻孔
4、,检查孔径、孔深,符合设计要求经监理工程师认可后吊放钢筋笼入孔。(4)钢筋笼骨架制作安装根据施工情况与钻机龙门高度分段制作钢筋笼。钢筋下料在加工场进行,平板车运至现场绑扎。钢筋骨架每隔2.0m高加强箍筋一道,制作时在加强箍筋上穿入钢筋保护层预制砼空心滚珠,每道加强箍上设置4只。采用钻机架现场吊装,对准孔中心线缓慢下沉,避免碰撞孔壁,上下钢筋笼焊接时二节应在同一中心线上,采用单面电弧焊接成整体,搭焊长度10d,且要确保在同一截面内接头数量不大于50%。钢筋笼整体入孔,其顶部高程定位由钻桩平台顶面高程来推算,并可通过插在主筋上钢管长度控制骨架顶部高程。为了防止砼灌注过程中钢筋骨架上浮,在钢筋骨架顶
5、部二根对称主筋上各套一根6m长钢管,分别用钢筋将钢管与护筒焊连,同时灌注至钢筋笼底面位置时,减慢灌注速度,减少灌注冲击力。为了便于检查桩质量,根据设计要求,在钢筋笼安装完毕后,再安装3根60mm,壁厚3mm无缝钢管作为声测管,长度同桩长。(5)水下砼灌注砼灌注采用直升导管法进行,导管内径为30cm,导管采用螺口连接,分节接长,下端节4m,中间节2.5m,漏斗下口配长1m上端节导管。导管使用前必须进行水密、承压与接头抗拉试验,在灌注砼开始时,导管底部至孔底留有2540cm空间。首批灌注砼数量应能满足导管初次埋置深度不小于1m与填充导管底部间隙需要,其料斗首批贮量不小于3.0立方米;砼灌注采用砼泵
6、输送,导管上料斗出料口设控制阀,保证下料时有一定冲击量。水下砼灌注过程中,应紧凑连续地进行,中途不得停工。同时应严格控制砼各项指标,粗细骨料级配良好,水灰比0.50.6,水泥用量不少于350公斤/立方米,水泥标号PO32.5级,保证泵送砼质量,砼坍落度控制在1820cm。灌注过程中,导管埋深宜控制在2m4m之间,时刻注意观察管内砼下降与孔内水位升降情况,及时测量孔内砼面高度,及时提升与拆除导管。导管提升时要保持轴线竖直与位置居中,逐步提升。若导管卡挂钢筋骨架,应转动导管,使其脱开钢筋骨架后,移到钻孔中心。导管拆除动作要快,并防止杂物掉入孔中。砼灌注过程中,要及时真实做好砼灌注记录,发现情况,及
7、时处理。砼灌注结束时,桩顶标高应比设计标高高出50 cm左右,待砼达到一定强度后凿除,防止桩头砼含有泥沙夹层,确保桩头砼质量。灌注砼时,溢出泥浆引流至泥浆船,灌注结束后,用15KW泥浆泵排送到运浆车运到指定位置。钻孔灌注桩质量主要指标控制如下:砼强度达到合格标准之内,孔中心位置偏差在50mm以内,倾斜度小于1%,孔深不小于设计深度,孔径不小于设计桩径,沉淀量符合设计要求,钢筋骨架底面高程在设计高程50mm以内。(6)桩基检测对于每一根基桩施工质量,选择有动测资质信誉好检测单位,并报请监理工程师批准后再实施。灌注桩成型7天后,凿除桩顶砼至设计标高处,清理干净后进行动测。5.1.5 钻孔灌注桩施工
8、质量通病及防治(1)穿孔穿孔主要表现为护筒内水头不能保持。采取补救方法主要有以下几种:、将护筒周围(特别是漏浆处)加土夯实,增加护筒外压力;、增加护筒埋置深度或加稠泥浆;、适当减小水头高度,减小护筒内压力,但应满足钻孔应有水头高度。(2)糊钻出现糊钻应控制进尺,降低泥浆稠度。若严重糊钻,则应停钻并提出钻锥,清除钻渣。(3)坍孔发生坍孔原因主要是孔内压力小于孔外压力。坍孔后应立即用粘土夹砂回填,自然密实一段时间后重新开钻。一般采取改善泥浆性能,加高水头等措施。(4)扩孔、缩孔遇有扩孔或缩孔时,采取防止坍孔与防止钻锥摆度过大措施,并用失水率较小优质泥浆护壁。(5)斜孔孔身偏斜,弯曲,应仔细分析原因
9、进行处理。一般在偏斜处吊住钻锥,反复扫孔,使钻孔正直。(6)掉物当掉钻落物时,迅速用打捞叉,钩,绳套等工具打捞。若物体已被泥沙埋住,应先清除泥沙,使打捞工具接近物体后再打捞。发生事故后应尽快查明原因,仔细分析,并报监理工程师,依据规范要求,结合施工经验,采取最佳处理方案,尽量减少损失。另外,我们还准备了施工中常见事故应急措施。重要施工机具包括发电机组,砼搅拌机,翻斗车与一些打捞工具等,都采取了备用措施。5.2 下部结构施工方案5.2.1 承台、系梁承台(系梁)施工工艺流程:凿除桩头验桩铺设底模平台放线、绑扎钢筋支侧模监理工程师检验浇注砼养护。其具体施工方法为:根据承台、系梁几何尺寸,布设立模脚
10、手及模板支撑,模板采用1.222.44m竹胶板,模板接缝用1.5cm厚海绵嵌缝,脱模剂采用液体石蜡。钢筋在钢筋加工厂弯制,在模内绑扎成形。钢筋保护层使用同标号砼预制垫块。砼浇筑采用泵送砼,砼坍落度控制在814cm,按30cm一坯水平分层,砼振捣用插入式振捣器,振捣时振动棒移动间距控制在有效振动半径 1.5倍之内,前后层结合部位插进深度控制在510cm,保证层层结合良好,并振捣时避免及钢筋相接触,振捣以砼停止下沉,不冒气泡、泛浆,表面平坦为限。人工及时收光面,砼终凝后,及时覆盖麻袋,洒水养护。5.2.3 墩身施工流程(1)墩身施工流程承台砼顶面凿毛清洗预埋钢筋焊接接长墩身钢筋绑扎钢模板安装测量检
11、查墩中心标高监理工程师签证浇注砼养护拆模。(2)模板墩身模板侧采用定型钢模,内模采用旧竹胶板组拼装,人工安装就位。使用经纬仪调整横纵方向及垂直度,用对销螺丝固定墩身侧模并在四角用小规格钢丝绳做缆风绳防止模板移位。模板脱模剂采用优质机油,模板缝用2cm厚海绵嵌缝,以防砼施工时漏浆。(3)钢筋钢筋在钢筋棚内下料制作,现场绑扎,墩身钢筋骨架保护层,使用及设计砼同级别弧形砼垫块绑于骨架上。采用弧形垫块目是为了防止拆模后表面存留垫块痕迹,影响砼外观质量。(4)砼浇筑墩身砼采用泵送砼入模。浇墩身时,应经仓面漏斗,由溜管入仓,控制入模速度以保证砼振捣分层厚度在30cm以内,并严格控制砼坍落度在814cm。砼
12、振捣采用插入式振捣器,振捣时快插慢拔,保证砼表面无明显气泡。5.2.4 盖梁施工(1)盖梁施工流程钢管搭设盖梁底模支架墩身顶凿毛清洗盖梁底模板安装钢筋绑扎侧模板安装测量检查盖梁顶、底面标高监理工程师签证浇筑砼养护拆模。(2)模板盖梁模板其底模、侧模均采用大块竹胶板拼制,脱模剂使用液体石腊。(3)钢筋钢筋在钢筋棚内下料、制作,墩旁平台组焊成骨架片后,人工吊入模内,绑扎成型。钢筋保护层使用及设计等级别垫块绑于骨架上。(4)砼浇筑盖梁砼采用泵送砼入模,浇筑时控制入模速度以保证砼振捣分层厚度在30cm以内。并严格控制砼坍落度在814cm,砼振捣采用插入式振捣器,振捣时快插慢拔,保证砼表面无明显气泡,人
13、工及时收面、光面。5.3 主跨细杆拱施工方案5.3.1 工程概况该主桥上部结构采用82.4m下承式钢筋混凝土系杆拱,计算跨径L=80.3m,拱轴线为二次抛物线,矢跨比为1/5,矢高为 16.06m。系梁采用箱形截面,梁高1.9m,宽1.2m,拱脚处加高至2.4m。拱肋采用等截面“I”字型截面,拱肋高1.8m,宽1.2m,为钢筋混凝土构件。每片拱片设间距为5.7m吊杆13根,吊杆为柔性吊杆,采用带PE套OVM.GJ15-12钢绞线成品束,方便替换。风撑设置五道,采用800-12mm钢管。端横梁高度为1.75m1.83m,中横梁高度为1.10m1.18m,宽0.5m,两侧设牛腿以支撑行车道板。5.
14、3.2 施工步骤中孔系杆拱结构是本桥施工难点,也是控制工期关键因素,根据现场情况,系杆采取支架上现浇施工方案,横梁、拱肋、风撑、吊杆等均采用预制安装施工方案。施工步骤为:1、在过渡墩上现浇端横梁,场外分段预制横梁、风撑及行车道板等。2、在河中搭设临时支墩,架设贝雷梁并进行加载预压,消除贝雷支架沉降变形,并记录下贝雷梁弹性变形值。3、立模浇筑系梁砼,安装部分中横梁,待砼强度达到设计强度90%时,张拉系梁部分预应力束。4、搭设支架,分段安装拱肋,立模浇筑拱肋砼,张拉系梁部分预应力束,安装风撑、吊杆。5、按顺序张拉吊杆第一批预应力束,拆除临时支架。6、安装其余中横梁,张拉中横梁第一批预应力。7、安装
15、行车道板,张拉全部中横梁第二批预应力。8、张拉吊杆第二批预应力,对称张拉系梁剩余预应力,施工人行道。9、现浇桥面整体化砼,完成桥面铺装。5.3.3 现浇系梁砼1、支架搭设方案根据设计图纸及有关技术规范要求,并结合工程实际情况,我项目部在该桥主跨施工中,拟采取支架上分段现浇系梁施工方案。该贝雷支架顺桥向长78m(26片3m),两端支于承台上,中间设两处临时支墩,距端部28m,临时支墩外侧设置防护桩,全桥共设4个临时支墩。横桥向每片系梁下设5排贝雷片,全桥共10排,中间用横向拉杆联接。贝雷支架搭设完毕后,用等重荷载进行预压,消除其沉降变形并测出其弹性变形值。临时支墩采用钢管桩基础,钢管桩直径为30
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