高速公路桥梁工程施工方案与技术措施.doc
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1、高速公路桥梁工程施工方案与技术措施1.1.1 桩基础施工本项目桩基础采用冲击钻机成孔和人工挖孔,均采用导管法灌注砼。人工挖孔桩施工需报总监办专项施工方案,并由专家评审,通过后方可实施。1.1.1.1 钻孔桩基础(1)施工准备 清除现场杂物,整平场地。在平整好的场地上测定桩位,用方木桩准确标识各桩位的中心及标高,并埋设护桩。护筒采用钢护筒,用10mm以上厚度钢板卷制。护筒内径大于钻头直径25cm,护筒高视土质而定,最小不小于2m。安置时,护筒顶高出地面30cm,高出施工水位或地下水位1.5m以上。护筒中心与钻孔中心位置重合,在护筒四周回填黏土并分层夯实,夯填时要防止护筒偏斜,护筒顶面中心与设计桩
2、位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。泥浆池不小于2倍桩混凝土体积。在开钻前,选择和备足良好的造浆粘土,根据地层情况及时调整泥浆性能。现场树立标识牌,并作好相应的安全防护。泥浆制作后和钻进过程中,应随时抽查泥浆的各类性能指标。主要为泥浆比重,采用泥浆比重计现场量测;粘度采用粘度计量测;含砂率采用砂率计量测。图 4.4.1-1 钻孔桩施工工艺流程表 4.4.1-1 冲击钻泥浆技术指标表 序号项 目技术指标1密度一般地层1.21.42粘度一般地层:2230S3含砂率新制泥浆不大于4%4胶体率不小于95%测量放样时至少三人复核测量数据,然后再进行现场放样,放样过程采用精密全站仪进行放样,确保数据的准
3、确和放样的精度。同时必要时我们采用不同测站点放样,即在不同控制点上测量放样同一碎部点。其他如承台、墩位也采用此方法。在测量过程中,注意闭合,未进行闭合的数据不得采用。钢筋笼及横担的准备在钻机开钻前,必须做好钢筋笼加工的准备工作。由于本合同段采用成笼机进行制作,成笼效率高,可根据桩基实际进展情况进行加工,但在成孔前施工现场应至少准备两套钢筋笼,并由技术人员及质检人员检查合格并上报监理工程师检查,待监理工程师检查合格后方可运往施工现场。每两节钢筋笼之间采用直螺纹套筒联接,在同一截面内受力钢筋接头为主筋的50%,搭接段主筋交错长度保证在1米以上,注意钢筋笼的直径及变形情况(主要要求加焊十字内撑,在下
4、笼过程中逐步取出)。注意协调好钢筋笼分节长度,考虑现场吊装及施工方便。根据护筒标高及钢筋笼顶部的标高计算出吊筋的长度,技术人员应进行检查。吊筋长度=横担顶部标高-拟焊部位标高横担主要用于挂放钢筋笼,横担必须有良好的刚度及强度。漏斗及铁蓖的制作漏斗除下料口的坡度应满足下料顺畅要求以外,还得注意储料方量。一般来说,储备1.4倍孔直径的方量加导管长度中的混凝土方量。铁蓖主要为防止大块物体随水下混凝土掉入导管堵塞导管而设,孔大小以10*10厘米为宜。机台水平检查主要检查机台水平,采用水平管或水平尺检查,主要为保证钻机的水平,保证钻孔斜度不大于1%。测绳长度检查及吊锤的制作目前,市场上购入的测绳标尺1米
5、小1厘米左右。当测绳不准时,以长钢尺量测。现场技术人员必须对此进行核对,并重新标定。探孔器的制作直线段要求为孔径1.2m,检孔器长度按6D设置,1.2m孔径2m按5D;孔径2m按4D设置。不含探孔器尖部)。探孔器直径为桩基设计直径,不得随意缩小尺寸。(2) 钻孔钻机就位前,应对主要机具及配套设备进行检查、维修。放置钻机的起吊滑轮线、钻头和钻孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于2cm。钻孔前,按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图,挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进速度及适当的泥浆比重。冲击钻机初钻时,进尺适当控制,采用小冲程,使初成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心,孔口坍塌
6、。进入正常钻进后,采用45m中大冲程。但最大冲程不超过6m,钻进过程中及时排渣。同时经常注意地层的变化,在地层的变化处均应捞取渣样,判断地质的类型,记入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照,钻渣样应编号保存,以便分析备查。钻进中须用检孔器检孔。每钻进4m6m时检孔一次,当检孔器不能沉到原来钻达的深度或发现吊检孔器的大绳的位置偏移护筒中心时,应考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况,如不严重时可调整钻机位置继续钻孔;严禁用强插检孔器方法进行检孔。成孔后检查孔深、孔径、倾斜度合格后方准进入下一道工序。施工中并做好详细钻孔记录,保留好碴样。钻孔作业必须连续进行,不得中断。因特殊情况必须停钻时,孔口
7、应加保护盖,并严禁钻头留在孔内,以防埋钻。钻孔完成后要立即向驻地监理工程师报验。(3) 清孔钻孔达到要求深度后,采用泥浆泵、掏渣工具及时进行清孔,避免延时过长,造成坍孔。清孔时注意事项:在清孔排渣前必须注意保持孔内水头,防止坍孔,清孔后,孔底提取的泥浆指标满足规范要求,在灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度符合要求(摩擦桩:直径1.5m的桩,200;直径1.5m或桩长40m的桩,300;支承桩50mm)。提前做好灌注水下混凝土准备工作,缩短清孔至灌注水下混凝土时间。不得用加大孔深的方法来代替清孔。测量孔的垂直度:在护筒顶部拉一十字线,然后让钻头徐徐下降到孔底或让钻头徐徐从孔底上升到孔口,看钢丝绳对于
8、十字中心是否有位移,位移有多大,精确测量出孔的垂直度。清孔完毕后采用专用的探孔器进行测量孔径,自检合格后,向监理工程师报检。桩底沉淀层厚度不得超过如下要求:当桩底为中风化或全风化岩时为5cm,其余为10cm。钻孔桩成孔质量控制标准见表4.4.1-2。表4.4.1-2 钻孔桩成孔质量标准表项 目规定值或允许偏差钻孔桩孔的中心位置(mm)群桩:100;单排桩:50孔径(mm)不小于设计桩径倾斜度(%)钻孔:1;挖孔:0.5孔深(m)摩擦桩:不小于设计规定;支撑桩:比设计深度超深不小于0.05沉淀厚度(mm)当桩底为硬中风化或微风化岩时5cm,当桩底为强风化或其他岩层时10cm。清孔后泥浆指标相对密
9、度:1.031.10;黏度:1720Pa.s;含砂率:2%;胶体率:98% (4) 钢筋笼制作和吊装就位。钢筋笼分节预制,骨架要具有足够的刚度和稳定性,以便吊装和浇注砼时不致松散、变形。钢筋笼分节起吊,及时、准确就位,快速接长至设计深度加以固定,待砼灌注完毕并初凝后方可解除钢筋笼的固定设施。钢筋笼采用分节预制,每2米间距设五边形支撑,现场套筒搭接。钢筋骨架的保护层,采用在主筋外侧安装保护层垫块,每隔2m设一道,每一道布置46个保护层垫块。钢筋笼运输不得拖拉,以防止变形。钢筋笼吊装利用汽车吊进行,边下钢筋笼边拆除内部支撑骨架。钢筋笼就位后,将吊环固定在护筒壁上,以防止混凝土灌注时钢筋笼上浮。(5
10、) 导管的设立导管采用300钢管,每节23m,配12节11.5m的短管。吊装先试拼,连接牢固、封闭严密、上下成直线吊装,位于井孔中央。导管进场,必须进行水密试验。试验压强计算:压强=1.3*钻区内最深钻长*(2.5-泥浆比重)。试验设备及方法:试验时,应设置堵头,将所有导管连接后灌入70%的水,打入计算出的压强,压制10分钟,在过程中,不时转动一下导管,并观察试验情况。试验设备采用空压机即可。我方自检后,应及时上报监理工程师进行试验检查(6) 灌注砼灌注混凝土是钻孔桩施工的重要工序,在浇注前,应再次探测孔底沉淀厚度,如果沉淀超标,进行二次清孔,并向监理工程师及设计组报验沉渣厚度。混凝土由自动计
11、量拌合站负责生产,混凝土输送车运送至孔口直接浇筑。浇注首批混凝土时应注意:导管下口至孔底的距离一般为2040cm;首次灌注混凝土量确保导管埋入混凝土的深度不小于1.0m;首批混凝土灌入后,立即测探孔内混凝土面高度,计算出导管埋置深度,如符合要求再进行正常浇注。浇注开始后要连续有节奏地进行,尽可能缩短拆除导管的时间;当导管内混凝土不满时,应徐徐地浇注,防止在导管内造成高压空气囊,压漏导管。在浇注过程中,应保持孔内水头,防止坍孔,同时保持导管出口在混凝土中的标准埋深。为确保桩顶质量,混凝土浇注时应高出设计桩顶以上1.0m。为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时, 降低混凝土
12、的灌注速度,适当减少导管埋深。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停顿。(7) 桩基检测桩基施工完混凝土强度达设计强度的70%以上后,对桩进行无损检测,合格后方可进行下道工序。根据公路工程基桩动测技术规程(JTG/T F81-01-2004)中规定,当桩基的长度50m,或桩的直径1.8m,或桩的长径比5的桩,不宜采用低应变发射波法检测。根据公路工程基桩动测技术规程(JTG/T F81-01-2004)中钻孔抽芯法的有关规定:A、群桩基础是指每个承台下有两根以上的桩基(不包括两根),群桩基础钻孔
13、抽芯频率为每墩不少于1根;B、钻孔抽芯法检测频率以每座桥(包括特大桥、大、中、小桥、匝道桥、扩建桥)为计数单位,每座桥抽芯检测的频率同时满足最低要求“不少于两根、大于或等于2%”;无特殊要求的桩基按照一般墩台50%的频率进行声测法和动测法检测。1.1.1.2 人工挖孔桩基础部位桥梁墩台处于山间沟谷,钻机无法就位,需采用人工挖孔方式成孔。人工挖孔桩除成孔方式与钻孔桩不同外,施工准备、钢筋笼安装、砼灌注基本相同,可参考上节钻孔桩施工工艺,人工挖孔桩施工工艺流程见下图:图4.4.1-2 人工挖孔桩施工工艺流程图(1) 锁口施工测量放样结束后,开始施工锁口。第一节护壁施工立模时高出地面30cm,其外模
14、采用木模,在木模外填土对外模进行加固。浇筑混凝土护圈,以防止在施工过程中杂物落入孔中伤人。护圈浇筑完成后复测桩位,在护圈顶面定位十字桩;在挖空施工过程中,利用十字护桩检测桩孔中心偏位、桩径、桩孔垂直度等。挖孔桩锁口设计图及实例(2) 桩身开挖 护壁采用C30砼护壁,采用钢制组合模板,护壁每节长均为1m。为了便于砼浇筑和拆模,上下口成10倾角(上部向桩中心倾斜),上部孔径于设计孔径相同。当地质情况较差时,每节护壁间用钢筋进行连接。护壁混凝土浇筑采用常规工艺,拌和机拌合、卷扬机提升供料,采用30振捣棒进行振捣。 挖孔作业要连续,组织三班倒,24小时作业。挖孔在地质条件较好的地层,一般每进尺1m护1
15、次壁,厚度15cm。相邻两节应相互交接,交接高度不小于10 cm,护壁从上至下,中间不得悬空。 当挖孔至岩层风镐无法开挖的软岩及坚硬岩石段采用小药量、浅眼控制爆破,炮眼深度硬岩石0.4m,软岩0.8m,爆破时采用电雷管起爆,严格控制药量。 现场配备通风机和足够到井底的通风管,每次下孔作业前,采用通风机对孔内空气进行通风换气,平常每天开工前向桩孔内由下而上吹风时间不易小于10分钟,如遇特殊情况时,根据实际延长通风时间。在每次爆破后通风排尘15分钟,并经检查确认无有害气体,确认达到安全标准后方可进行下井作业。在作业期间向井内持续通风。 当有地下水或水较少时,应采取人工排水,保证基坑内不得有积水;当
16、地下水较多时,应采取积水坑,使用水泵进行抽水;当地下水较丰富,水泵无法及时抽干时,首先调查清楚水源,当四周渗水时,应采取井点排水法,降低桩位水位;当遇突发性涌水或渗水量较大时,施工作业人员应尽快撤离现场,同时采用大型抽水设备进行排水,对土质及松散薄弱地带及时用砂和碎石进行回填处理,以防塌孔。 孔内渣土外运采用电动卷扬机绞车作为提升设备。安装提升设备时,首先要考虑施工的安全,在考虑进料出碴方便灵活,拆装容易,吊斗容量与起重能力的适应,底部和周边要密合,挂钩及吊斗活门即要牢固而又有安全措施,电动卷扬机绞车高出井口100cm,而且其安置要平稳、牢固。废渣要远离井口,并及时进行处理。采用20的钢筋加工
17、软梯供施工作业人员下井作业,专职安全员对垂直运输设备以及用电定期进行安全检查。 在浇筑护壁错落台阶处,设置半圆防护挡板,采用4mm钢板割制而成,在卷扬机吊桶出渣土时,下面的工人可以躲在挡板下面,减少渣土坠落对人体的打击伤害。(3) 桩基终孔在距孔底标高30cm时,停止爆破开挖,人工采用风镐开挖至设计桩底标高,避免扰动孔底,并将孔底清理干净,并及时检测:孔径、孔深、倾斜度和孔底浮渣,自检合格后,报检监理。1.1.2 承台施工人工配合挖掘机开挖,基坑排水采用汇水井法排水,基底挖至设计标高后迅速检验,浇筑混凝土垫层,绑扎钢筋,立模浇筑混凝土。当施工便道需经过基顶时,坑顶与便道之间设置1米宽的护道。并
18、在基坑顶面设置截水沟防止地面水流入基坑。混凝土采用搅拌站集中拌合,输送车运输混凝土,混凝土输送泵泵送入模。图4.4.2-1 承台施工工艺流程图承台基坑开挖施工准备准确测定基坑横纵中心线及地面标高。根据开挖深度和边坡,确定开挖范围。根据基坑四周地形,做好地面防水、排水工作。基坑开挖承台采用机械开挖,人工配合。承台基坑开挖时如有出水,根据出水量采用适当功率水泵进行抽水。对于靠近公路的承台,在基坑开挖时根据情况采用钢板桩加固、钢筋混凝土护壁,对受开挖影响的公路线路进行防护,保证运营安全。承台基底处理人工风镐凿除桩头,使基桩顶部显露出新鲜混凝土面,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
19、基检测合格后,再次按设计标高清理基底,承台底铺混凝土垫层,立模绑扎钢筋。承台砼浇筑钢筋绑扎及模板支设首先承台底铺10cmC15砼垫层,然后开始立模绑扎钢筋网。将承台的主筋与伸入承台的钻孔桩钢筋连接,底面每隔50cm于主筋底交错位置垫一混凝土垫块,侧面每隔80cm于主筋外侧交错位置放置垫块,以保证浇注混凝土时钢筋保护层厚度。承台侧模采用大块定型钢模,模板安装完毕后,在模板内均匀涂刷脱模剂。砼浇筑混凝土从搅拌站由混凝土运输车运到浇筑现场,溜槽或泵送入模,插入式振动棒振捣,分层连续浇筑,振捣时,防止触碰模板与钢筋。浇筑混凝土时,采用振动器振动捣实。振动器振动捣实,应符合下列规定:A、使用插入式振动器
20、时,移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍;与侧模应保持510cm的距离;插入下层混凝土510cm; 每一层振动完毕后边振动边徐徐提出振动棒;避免振动棒碰撞模板、钢筋及其它预埋件。B、对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。C、混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间。砼灌注过程中,设专人随时检查模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞情况,发现问题及时处理。砼初凝前,进行砼面的提浆、压实、抹光工作,初凝后终凝之前进行二次压光,以提高砼抗拉强度,减少收缩量。为有效降低承台砼水化热,采取选用低
21、水化热水泥、降低混凝土入模温度,砼采用水平分层浇筑,在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。承台与墩台身接缝的处理承台与墩台身的接缝按设计要求进行处理,设计无规定时,沿墩台身周边预埋直径不小于16mm的钢筋(或铁件),以加强其整体性,埋入与露出长度不少于钢筋直径的30倍,间距不大于钢筋直径的20倍。基坑回填承台基础施工完毕后,及时回填封闭基坑,基础回填的填料按设计要求选取,设计未规定时回填粗颗粒土,并夯填密实。1.1.3 墩柱施工为保证墩柱的外观质量,采用大块定型钢模板,模板在施工前专门设计,钢模板以提高墩柱外观质量模板必须有足够强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工中产生的各种荷载,保证柱的形状
22、尺寸准确。墩模节间和纵缝用填料胶封紧,防止漏浆,施工前对各种类型模板进行专门的设计,施工中严格验收模板的质量并按图拼装。本工程墩柱有圆形墩柱、矩形墩柱、薄壁墩形式。图4.4.3-1 墩柱施工工艺流程图(1) 定位测量根据桥中心线及柱距定出墩柱的位置,并在柱子的纵向及横向设置定位桩,用以控制柱的纵轴及横轴,定位桩每侧至少两个。将柱的中心点标在承台(系梁)上,并复测桩顶标高以便控制柱的高度。(2) 搭设墩柱施工支架和工作平台在钢筋笼安装之前,首先进行施工脚手架及工作平台的搭设。墩柱施工脚手架采用钢管脚手架来搭设,搭设高度应比设计墩高12米。在脚手架顶部搭设工作平台以便钢筋笼安装及浇筑混凝土,工作平
23、台搭设在脚手架顶部并与脚手架固紧,脚手架上铺设木枋和木板,工作平台四周设置不少于1.5米高安全护栏,脚手架需加设足够的横向联系和斜撑,以确保脚手架和平台的稳定性。(3) 钢筋制作安装钢筋加工在钢筋加工厂内进行,钢筋接头应错开布置。钢筋笼的安装装用吊机配合进行。钢筋笼安装前按照规范要求将砼接合面凿毛,并将表面清洗干净。在校核预留柱筋位置无误后,将钢筋笼与预留钢筋焊接,搭接长度应符合规范要求。为保证钢筋和保护层厚度,在钢筋笼的外侧绑扎水泥砂浆垫块,垫块与钢筋扎紧并互相错开,分散布置。(4) 模板安装与支撑模板采用钢模板,为减少拼接缝,采用大块模板拼接。根据吊装设备性能,确定每段柱模长度进行拼装,拼
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