预制桥梁施工.pdf
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1、第五节 预制桥梁工程施工 本工程预制梁桥有:桐岭路跨线桥南、北引桥(3*25m 小箱梁、2*25m 小箱梁),拼宽改造溪口大桥(16m 空心板梁、20m 空心板梁、25m 小箱梁、40m 小箱梁、),1 号桥(13m 空心板梁)(一)钻孔灌注桩(水中钻孔灌注桩施工需施工钻孔平台,详见第五章)1、场地平整 各墩台使用装载机推平,并碾压密实,然后在碾压密实的地表上横向铺设枕木,即构成钻机平台。2、开挖泥浆池、沉淀池 泥浆池原则上布置在便道的相对侧,每个墩位设置泥浆池(泥浆池包括沉淀 池、储浆池),泥浆池的排列要整齐、有序,在施工便道跨越线路地段,泥浆池位置可根据现场情况作适当调整。泥浆池设置双横杆
2、钢管防护栏,栏杆柱打入地面深度不少于 500,防护栏埋设距泥浆池边缘不小于 500,立柱间距不大于 3000,防护栏设置密目安全网,挂设安全警示标志。泥浆池防护 3、测量放点 根据设计提供的导线点及水准点用全站仪定位,划出墩位,再根 据设计桩位,测放桩心,将每一根桩的中心用木桩标识,并采用铁钉标定中心,然后在中心桩的前后左右设置护桩。孔位误差应符合桥涵验标的要求。4、埋设护筒 (1)护筒埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于 50mm,护筒的垂直倾斜度不大于 1%;(2)护筒一般用 4-8mm 钢板制作,其内径应大于设计桩径 400mm,其上部开设 1-2 个溢浆孔;(3)护筒的埋
3、设深度:在粘性土中不宜小于 1.5m;砂土中不宜小于 2.0m;护筒顶端高出地面 50cm。作用:保护孔口、定位导向,维护泥浆面,防止塌方。5、埋设十字护桩 为了校正护筒及桩孔中心,在挖护筒之前采用“+”字交叉法在护筒以外较稳定的部位设 4 个定位桩,在护筒安设后,以桩位放样所设的“十”字形控制桩在护筒口上用丝线“十”字交叉,在“十”字交叉点挂吊一线锤,自然下放,看是否与桩中心重合一致,以此来校核护筒的准确安设位置。定位桩采用20 钢筋,在位于护筒边 12m 位置进行埋设(确保不被施工破坏),定位桩顶高于护筒顶 50cm,且埋入地面不小于 30cm,并浇筑 20cm厚半径 20cm 圆型混凝土
4、进行固定,并用红油漆标识,施工中做好定位桩的保护工作。护桩 6、钻机就位 钻机安放在枕木上,必须平整、稳固,确保施工中不移位、不倾斜;钻头或 钻杆中心与护筒中心误差不得大于 50mm,钻孔时,孔内水位高于护筒地脚 0.5m以上或地下水位以上 1.5m2.0m。基底必须采用石碴夯实,防止不均匀沉降引起钻机倾斜,钻机底座平正,保证钻杆垂直,钻机安装牢固,机架不摆动,保证钻杆和吊绳始终对准孔心,加 强机械保养维护,减少钻机过程中钻杆的抖动。钻机就位 7、冲击成孔 开锤前,护筒内必须加入足够的粘土和水,然后边冲击边加粘土造浆,以保证粘土造浆护壁的可行性。采用钻孔粘土造浆,成孔过程中要及时加水调整好泥浆
5、比重,保持在1.11.3。在钻进过程中对照地质勘探图纸对钻孔中所遇到的各种地层采取土样,地层变化处,至少取一个样,从冲击钻机捞取的钻渣中取出样品,查明土类并填写地层的分层深度、取样时间等标签,标签填写好后装袋保留。为防止桩位偏移和斜孔,采取以下措施:(1)冲击钻应对准护筒中心,要求偏差不大于50mm,开始低锤(小冲程)密击,锤高 0.40.6m,并及时加粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达护筒下 34m 后,才加快速度,加大冲程,将锤提高至 1.52.0m 以上,转入正常连续冲击。(2)在钻进过程中每 12m 要检查一次成孔的垂直度。如发现偏斜应立即停止钻进,采取措施进行纠正。对于变层处和
6、易于发生偏斜的部位,应采用低锤轻击、间断冲击的办法穿过,以保持孔形良好。8、第一次清孔 终孔后停止进尺,将钻头提离孔底 200300mm,保持钻头回转和泥浆循环,泵入比重 1.031.08 的泥浆,把孔内泥浆换出,并捞取沉渣,直至达到设计要求,泥浆比重在1.1,含砂率2,孔底沉渣厚度50mm,漏斗粘度在 17 至 20s 之间,方可提钻下钢筋笼,灌注混凝土。泥浆性能检测 9、终孔验收 桩孔终孔,由施工单位自检后,会同甲方代表及现场监理共同对孔径、孔深、桩位垂直度及孔底沉渣等各项指标,依据技术规范及设计要求进行检查、验收,达到要求即可转入下一道工序。10、钢筋笼的制作及安装(1)钢筋笼焊条按照规
7、范采用,焊缝必须饱满、均匀。接头采用双面焊,搭接长度不小于5 倍钢筋直径,相邻钢筋接头错开,同一截面接头不应超过50%。当采用搭接焊时,要注意保持两连接钢筋轴心在一条直线上。(2)制作钢筋笼的同时,依照图纸,均匀布置声测管。底节钢筋笼上的检测管下口封好并与主筋底齐平,检测管必须牢固的固定在钢筋笼内侧。钢筋笼接好后立即用套头接好检测管,保证严密不漏水,检测管上口比设计桩顶高 50cm,装好后上口灌满水并用塞子堵严实。(3)骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块,其间距竖向为 2m,横向圆周不得少于 4 处。(4)本工程若中标,我们将采用先进的施工工法钻孔灌注桩桩头钢筋先隔离、后整体吊出施工工艺工法。采
8、用桩头钢筋保护套安装是本工法的关键工序,保护套要在桩基钢筋笼加工完成后下放到桩孔里之前进行安装完成。保护套所用材料可以为泡沫棉、塑料水管或 PVC 管、竹子等中空、易获取且成本低廉的材料,且材料内径大于钢筋直径 2-3cm,保护套两端应进行用泡沫剂封堵填充,其主要目的是防止混凝土与桩头钢筋接触,并形成一定的空隙。桩基钢筋安装保护套长度,一般为桩基钢筋伸入系梁、承台或墩柱内的部分钢筋。保护套所用材料不同,安装方法略有不同,具体根据实际情况而定。钢筋笼桩头钢筋每根都需要做隔离,不能有遗漏,隔离层可用必要的固定措施固定牢固;制作隔离层时在桩顶设计标高以上 10cm 作标记,隔离层不能延伸到桩身钢筋,
9、隔离需准确无误;使用塑料水管、PVC 管、竹子等硬材料,可以用模板泡沫剂将保护套两端封堵,并采取措施使保护套固定,防止灌注混凝土时保护套移位。工人在安装钢筋保护套 破桩头时,在离系梁底 2030cm 以上的位置均匀的水平钻眼,或用岩石劈裂机对桩头进行劈裂;打入岩石劈裂机使用时,应缓慢进行,分多次进行,循序渐进,避免一次到位。利用岩石劈裂机分离桩头 桩头混凝土分离后,用 25T 起重吊车钩住预埋吊环(或者钩住打入桩头混凝土的短钢筋),缓慢垂直起吊,将桩头混凝土整体吊出,达到破除桩头的目的。整体吊出桩头混凝土 采用桩头钢筋先隔离、后整体吊出施工工艺,可以节省大量人力物力,加快桩头破除速度,避免了在
10、桩头破除过程中对桩头钢筋的伤害,具有较好的经济效益和社会效益。(5)钢筋笼制作完毕,经监理检查合格后,方可下放到桩孔内。下放钢筋笼时,控制钢筋笼中心位置与孔中心一致,可用浮漂法进行对中。钢筋笼标高严格控制,底面高程允许误差5cm,顶端高程允许误差+2cm。(6)钢筋笼吊装利用汽车起重机进行,为保证骨架起吊时不变形,拟采用两点吊:第一点设在骨架的上部,第二点设在骨架长度的中点到下三分之一间。在安装过程中,边下钢筋笼边拆除内部支撑。(7)钢筋笼就位后,及时固定,保证钢筋骨架中心位置符合设计要求。(8)孔径、孔形和倾斜度宜采用专用仪器测定,当缺乏专用仪器时,可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加 100mm
11、,长度为 4-6 倍外径的钢筋笼检孔器吊入钻孔内检测。11、导管的设立 导管采用直径300mm、壁厚 6mm 的无缝钢管,每节 3m,底节 4m,配 2 节1m,2 节 1.5m 的短管,用以调节导管的长度及漏斗的高度。导管的连接采用丝扣式。并在二法兰盘之间垫有 4-5mm 厚的橡胶止水垫圈。在导管使用前,首先检查其是否损坏,密封圈、卡口是否完好,内壁是否光滑圆顺,接头是否严密,进行抗拉力和防渗漏试验,试验合格后方可使用。安放时导管底至孔底的距离为400mm。12、灌注水下混凝土(1)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物厚度,如果沉淀超标,要继续进行清孔,清孔采用喷
12、射清孔法,对孔底高压射水(泥浆),使沉渣悬浮,然后立即灌注首批混凝土。(2)混凝土拌和物要具有良好的和易性、流动性、流动性保持能力和较小的泌水率。混凝土初凝时间要控制在 3-6h,塌落度要控制在 18-22cm,由试验确定可适当加入一些粉煤灰及缓凝减水剂。水下混凝土的灌注要一次完成,中间不能停顿。(3)首灌量的确定:采用导管法灌注水下混凝土,进入导管内的第一批混凝土能否完全排除导管内的水或泥浆,并使导管底部埋入混凝土内一定深度(首次埋管深度1m),是顺利灌注水下混凝土的关键,首灌量按下式确定:VD2h/4+d2Hd/4(4)灌注首批混凝土时,堵板提起后孔内有相应数量的泥浆翻起并外溢,导管内无泥
13、水溢出。证明混凝土灌入孔底后,可连续不断地灌注混凝土。(5)灌注开始后,要连续紧凑地进行,严禁中途停工,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管内的混凝土不满时,后续混凝土要徐徐地灌入,防止在导管内形成高压空气囊,压漏导管。(6)在浇注过程中,保持孔内水头,防止塌孔,并保持导管的埋置深度在26 米范围。(7)防止钢筋笼上浮,当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部 1m 左右时,应降低砼的灌注速度。当砼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。(8)在灌注将近结束时,导管内混凝土高度减少,压力差减少,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,比重增大,在混
14、凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏去部分沉淀土,使浇筑工作顺利进行。拔除最后一段导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管内,形成泥芯。(9)为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上多灌注 50100cm,待混凝土强度达到 70后,用人工凿除多余的混凝土,以保证桩头混凝土质量良好。(10)灌注水下混凝土时,机修人员全过程值班,并准备好备用发电机及搅拌机。前台测量人员必须认真细致记录好浇注过程中的混凝土顶面标高和导管长度,以计算埋管深度,一般要求每灌注两斗混凝土测量一次,每次沿桩周均匀测三点,最低点处的埋管深度须满足规范。(二)承台施工 1、开挖支护方法 采用放坡开挖的方法。坑壁坡度设
15、置为1:0.5。基坑开挖宽度比承台尺寸每侧宽1.3m,留有足够的作业空间和立模位置。为保证边坡稳定,对基坑边坡进行防护,采用6cm厚水泥砂浆进行防护。为方便作业,基底集水坑和集水沟设在承台范围外。墩承台放坡开挖示意图 承台无放坡条件的(如临江道路、管线等),承台基坑采用插打 30#槽钢作为围护结构进行开挖,基坑内设置集水井,采用砖胎膜作为混凝土浇筑模板。道路中间承台基坑开挖示意图 30#槽钢插打示意图 基坑排水示意图 如地下水丰富,采用拉森钢板桩围护结构形式,采用 2I36b 工字钢作为内支撑,基坑内设置排水沟和集水井,用抽水泵及时将基坑内积水抽干,确保基坑内无积水。拉森型钢板桩咬合示意图 钢
16、板桩内支撑示意图 30cm厚C25封底砼钢板桩钢板桩钢板桩围檩2I36b工字钢入土深度钢板桩内支撑2I36b工字钢承台钢板桩围檩2I36b工字钢钢板桩内支撑2I36b工字钢 钢板桩立面示意图 钢板桩围堰 2、基坑开挖 按照总体方案中的基坑防护完成后,进行基坑开挖,基坑开挖以挖掘机为主,人工辅助修整成形。基础底面以上 30cm 部分改由人工开挖完成,以免破坏基底土壤结构和碰损桩头,为方便承台施工,基坑超挖 10cm,铺设碎石垫层。根据开挖时具体情况保持或调整坑壁边坡,保证施工过程中坑壁的稳定。并注意开挖时不要损伤桩头钢筋。基坑内设置排水沟和集水井,用抽水泵及时将基坑内积水抽干,确保基坑内无积水。
17、3、桩头破除(1)分离桩头混凝土前,应将桩顶标高进行准确测量,在设计桩顶标高上2030cm 桩基一周做好标记线,为桩头混凝土分离线。高出桩顶设计标高的部分,在施工下一工序前人工用风镐进行凿除、修整。(2)分离桩头混凝土时,采用风镐在做好标记的桩身四周对称打入 4-6 个孔,每个孔的深度 60-80cm,打眼完成后,孔内插入劈裂机,各设备同步均匀启动。(3)破桩头时,在离系梁底 2030cm 以上的位置均匀的水平钻眼,或用岩石劈裂机对桩头进行劈裂;打入岩石劈裂机使用时,应缓慢进行,分多次进行,循序渐进,避免一次到位。(4)使用岩石劈裂机时,一定要水平,防止桩心混凝土出现“坑洼”或者“鼓包”,且布
18、点要均匀,对称进行。(5)使用岩石劈裂机时,要保护好桩基钢筋不受伤。使用风镐打眼(6)桩头混凝土分离后,用 25T 起重吊车钩住预埋吊环(或者钩住打入桩头混凝土的短钢筋),缓慢垂直起吊,将桩头混凝土整体吊出,达到破除桩头的目的。(7)桩头混凝土吊出后,将桩头混凝土修整至设计标高,并将钢筋上的保护套清理干净。(8)整体吊出桩头混凝土桩头凿完后须经现场监理验收,确认无误后方可进行下一步工序。(9)桩基检测:按设计要求逐根采用无损检测法对桩基进行均质性和整体性检验,检测方法必须符合规范和设计要求。3、垫层浇筑 垫层浇筑需要考虑下部工序施工措施;模板是采用底托侧膜还是侧模板包底的措施施工,常规是底托侧
19、膜板的工艺。(1)如果基坑底部为岩石层,则只需要找平即可,不需要浇筑垫层。(2)如果基坑底部为泥层、有水、淤泥等不利于下一步施工的情况,则需浇筑一层 3 5cm 厚 C15 混凝土垫层。4、承台钢筋绑扎 承台基坑开挖至设计基底高程经检验合格后,立即浇筑基础垫层砼。钢筋绑扎应在垫层砼达到设计强度 75%后进行。在垫层面上弹出钢筋的外围轮廓线,并用油漆标出每根钢筋的平面位置。钢筋在钢筋加工场集中下料、弯制和焊接,载重汽车运输至工地,在现场进行绑扎。钢筋下料、弯折、绑扎、焊接均严格按设计图纸及施工规范操作。钢筋加工制作前,进行除锈、除污处理,确保表面无油渍、漆污、铁锈及泥土等杂物。钢筋应平直,无局部
20、弯曲,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直,钢筋焊接前,必须进行试焊,合格后方可正式施焊。焊工必须有操作证。钢筋接头采用双面搭接焊,焊接长度不应小于 5d(d 为钢筋直径)。受力钢筋焊接接头应设置在内力较小处,并错开布置,两焊接接头间距离必须大于钢筋直径的 35 倍且不小于 50cm。配置在搭接区段内的受力钢筋,其接头的截面面积的百分率应不超过 50%。承台钢筋绑扎之前,用墨线弹出承台纵横向轴线,根据钢筋间距画出底层钢筋平面布置,并绑扎。钢筋网片要求在一个平面上。顶面筋绑扎前用钢管在承台顶面搭设临时工作平台和支架,在临时工作平台下方利用纵向钢管做支撑,按照图纸要求绑扎承台面筋,并与墩身钢筋连接,用搭
21、设的钢管架对承台面筋、墩身钢筋作临时固定。钢筋骨架、临时固定应结实稳固,并有足够的刚度,在灌注过程中不发生任何松动,位置要正确,不倾斜、扭曲。钢筋绑扎无漏绑、松动现象。在绑扎承台钢筋时,应按照设计要求安装好接地钢筋,接地钢筋与承台底层网片、墩身钢筋骨架之间焊接,焊接长度应符合设计要求。钢筋绑扎 5、承台模板安装 承台采用定型钢模板。钢模板安装以前先清除模板板面的铁锈及其他污染物,再均匀涂刷脱模剂。拼装时在两块模板之间贴双面胶条,以保证模板的严密性,相邻两块钢模板间错台不得大于 2mm,以保证平整度满足验标要求。模板安装前先由测量班对下承台底面四角尺寸精确放样,并用水泥钉标示。技术人员测量垫层顶
22、标高,标高不符合设计要求时通过打磨垫层混凝土来调整。作业队根据四角放样点弹出下承台边缘线,安装模板时保证模板内缘于墨线重合。模板安装后采用绷线法调直,吊垂球法控制其垂直度。先调整模板底部至设计位置,临时加固,再由测量班对承台顶部位置进行精确放样,通过拉杆和支撑钢管调整模板至设计位置。模板加固支撑采用拉杆加固。模板外侧均采用钢管支撑,确保承台模板稳定牢固、尺寸准确。模板安装完成后再由测量班复核模板位置。模板安装及预埋件和预留孔允许偏差和检验方法(详见下表模板安装允许偏差和检验方法)。承台模板为非承重模板,混凝土达到 2.5Mpa 后即可进行拆模工作。拆模按照立模顺序逆向进行,在模板与混凝土脱离后
23、,方可拆卸、吊运模板,同时要严防模板、加固撑等撞击混凝土表面及其棱角。承台模板 6、混凝土浇筑 混凝土浇注前先清除模板表面杂物、积水和钢筋上的污垢,检查支架、模板、钢筋和预埋件位置。混凝土采用集中拌合砼,罐车运输,混凝土通过混凝土输送泵入模,插入式振捣器振捣。混凝土运输车运送过程中保持 24r/min 的转速搅动,到达现场时高速旋转 2030s 再放料。混凝土浇筑前要先检查其坍落度、扩展度、含气量和入模温度,符合要求后方可入模。承台混凝土按全截面分层浇筑,分层厚度控制在 3040cm。浇注时需要控制浇注时间确保下一层混凝土在前一层初凝前浇注。振捣采用插入式振动器,振捣时严禁碰撞钢筋、预埋件和模
24、板。振动器的振动深度不超过棒长度 2/33/4 倍,振动时要快插慢拔,以便捣实均匀,减少混凝土表面气泡。振动棒插入下层混凝土中 510cm,移动间距不超过振捣半径的1.5倍,与侧模保持510cm距离,对每一个振动部位,振动持续时间为2030s,振动到该部位混凝土密实为止,即混凝土不再冒出气泡,表面出现平坦泛浆,不允许过振、漏振。混凝土浇筑过程中,若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置,应首先竖向缓慢将振捣棒移至新的位置,不得将振捣棒放在拌合物中平拖,施工中不得用插入式振捣棒放在拌合物内平拖,也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌合物。在混凝土振捣完成后,立即修整、抹平混凝土裸露面
25、,定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。抹面时严禁洒水,并防止过度操作影响表层混凝土质量。承台混凝土浇注时安排专人检查承台模板的加固与支撑,防止模板跑模。如发现跑模与胀模现象,应停止浇筑,对支撑进行加固调整,合格后继续浇筑。承台各部位允许偏差及检验方法。混凝土浇筑 7、混凝土养护 承台砼为大体积砼采用蓄热养护方法施工:底面与侧面为土壤接触面,面层覆盖养护,覆盖物为一层薄膜+二层麻袋(2CM 厚度);遇下雨天时承台表面不得有积水。混凝土振捣完毕后,要及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖,减少暴露时间,防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前,应卷起覆盖物,用抹子搓压表面至少二次,混凝土浇筑完毕为第一次收面,
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