深水桩基础的施工.ppt
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1、 深水桩基础 土木105成员:商圣瑞,周东,孙明伟,顾挺,刘勇,李中顺包强,卢树强,王明珠 XX特大桥37#45#深水桥墩基础施工方案工程概况1、桥型和结构XX特大桥起讫里程为DK138+34.4DK140+217.59,全长2183.19m,中心里程为DK139+125.995,孔跨为40-32m简支箱梁+(70+3120+70)m连续箱梁+11-32m简支箱梁,为双线特大桥。32m简支箱梁为单箱单室后张法预应力砼箱梁,主桥为一联(70+3120+70)m单箱单室、变高度变截面预应力混凝土连续箱梁,箱梁顶宽13.0m(包括两侧2.0m人行道含栏杆),底宽7.0m,支座处截面适当加宽,支座处梁
2、高9.0m,跨中梁高5.09m,顶板厚度47cm,底板厚跨中50 cm。甬台和1#36#墩位于江北岸,37#45#墩位于江中,属于水中墩,46#墩55#墩及温台位于江南岸,其中1904.09m位于直线段上,其余位于缓和曲线上,缓和曲线长280m,竖曲线半径20000m。2、水文资料本桥位于XX口上游,施工水位受潮水影响较大。Q100=17602m3/s,Q300=22179m3/s,H100=6.82m,H300=8.67m,V100=2.85m/s,V300=3.1m/s,施工水位5.88米,平均潮位1.20m,最大潮差6.19m。主河槽一般冲刷深度为25.16m,局部冲刷深度为33.2m。
3、3、气象资料桥区属于亚热带季风气候,受海洋性气候影响,气候特征为温和湿润,雨量丰沛,光照充足、四季分明。多年年平均气温17.718.6,多年平均降水1537.0mm。本桥区常风向为西北北东,每年10月至次年2月盛行北及西北风,68 月盛行偏南风,35月和9月为冬丰夏季风转换期,风向不定,每年影响本桥区的台风为2次左右。4、通航资料 桥位处XX主河段为级航道,通航孔为2个,通航水位6.20m,通航净宽为112.0m,通航净高21.5m,通航等级为1000吨级海轮。5、工程地质XX特大桥37#-45#桥墩位于江中,均为钻孔桩基础,其桩基结构形式见表2。钻孔桩穿过地层依次为粉砂(Q4ml)、黏土(Q
4、4al)、淤泥(Q4m)、粉砂(Q4al)、淤泥质粘土(Q4al+m)、中砂(Q4al)、粉砂(Q4al)、粉质粘土(Q4al)、细圆砾土(Q4al),粉质粘土(Q4al),粗圆砾土(Q4al)、含圆砾粉质黏土(Q4al)、含黏土细圆砾土(Q4al+pl)、含圆砾粉质黏土(Q4al+pl),含角砾粉质黏土(Q3dl+pl)、粉质粘土夹碎石(Q3el+dl)、含黏土块石土(Q3dl+pl)、全风化凝灰岩(J3c-1)、强风化凝灰岩(Q3dl+pl)、弱风化凝灰岩(Q3dl+pl),嵌岩桩要求桩底嵌岩深度不小于4m。其中40#45#桥墩为主桥70m+3120+70m桥墩。二、大临设施1、栈桥、码头
5、XX北岸修建临时栈桥1处、临时码头1座,南岸修建临时栈桥1处,租借码头一处,其中北岸临时栈桥计划修至43#墩,若航运部门 不同意,则修至41#墩。南岸临时栈桥修至44#墩,临时栈桥在43#44#(或41#44#墩)间留通航孔,通航孔宽120m。具体情况如下:临时栈桥1桥面宽6.0m,长51m,主要供汽车运输材料、设备至临时码头;临时码头横桥向宽24m,顺桥向长18m,其上设35T汽车吊一辆,同时作为急需材料的堆放场,临时码头处水深在枯水期要保持在不小于2米,以保证驳船顺利靠近;临时栈桥2桥面宽2m,其主要作用是铺设砼输送泵管及输电电缆。临时栈桥及临时码头顶面标高+7m。栈桥码头主要用于钢护筒、
6、钢筋笼、钢模板等的中转,也作为混凝土用船运输的平台。栈桥码头基础采用双排711mm钢管桩,桩顶布设28型钢用作垫梁,钢管桩间用16作剪刀撑连接,再在垫梁顶面架设贝雷梁片,贝雷梁片之间相互连接固定,桥面铺设30b槽钢。钢管桩进场后根据其长度及设计所需的长度进行配料,钢管分节长度根据吊机的起重能力及作业半径每节长度为1224m,首节长度14m以上,钢管桩端部加设10mm厚、30cm宽的钢带,钢管对接时在外侧加设10mm厚20cm宽的缀板以加强钢管桩的整体刚度。在物资、机械设备按照要求进场,钢管桩加工完毕,并与航道、海事部门联系取得水上作业施工许可后开始栈桥施工。根据现场实际情况采用浮吊起吊振动打桩
7、机插打钢管桩。为保证插打时桩基符合设计位置,每排桩施工时先施工靠近两侧的桩,而后焊接连接系形成桩基定位架,再插打中间桩,最后按要求焊接钢管桩纵横向连接系,在钢管桩顶面焊接安装型钢分配梁,之后由吊机将运至作业面的贝雷梁吊装拼接延伸。2、混凝土生产根据本工程特点,水中钻孔桩及承台砼用量很大,具体工程数量见表3,为此,在江北设立两座自动计量拌合机JS1000,在江南设立两座自动计量拌合机JS750,进行砼拌制,1台JS1000拌合站每盘各出料1.0m3,每盘连续拌合时间3min,每小时实际生产能力为1603=20m3,北岸砼混凝土生产工厂每小时实际生产能力为220=40m3,南岸砼拌合站的生产能力为
8、30m3,满足桥梁基础及连续梁施工的砼需求砼运输方案:37#43#墩基础及承台施工时,北岸的混凝土采用砼搅拌运输车水平运输至岸上的砼输送泵,混凝土输送泵泵送入模。北岸共设两台砼输送泵供水中桩基础施工,7台砼输送车进行砼运输。南岸设两台砼输送泵,5台砼输送车进行砼运输,由砼输送车将砼运送至砼输送泵,通过便桥上敷设的砼输送管进行44#45#墩桩基施工。在桩基混凝土施工中,江中备45条30吨以上动力船,每船备两个 载重3方的料斗,以备混凝土泵管及与混凝土有关的设备出故障时,保证混凝土由码头运至桩基处,由浮吊吊混凝土入桩,从而保证桩基混凝土顺利灌注,不致出现灌桩事故。3、钢筋笼的加工及运输钢筋笼在岸上
9、钢筋加工厂绑扎制作,炮车运送至码头,汽车吊吊送装船,由驳船运送至墩位,由50T浮吊吊送入桩孔中,钢筋笼的长度由浮吊的起高度和起吊能力决定,钢筋笼的接长采用套管连接和焊接相结合。4、施工用电本桥用电采用从业主提供的10KVA专用输电线路接入,在江南设立1000KVA和500KVA变电站各一座,在江北设立800KVA、1500KVA和630KVA三座变电站,供岸上及水中桩基及墩台施工用电。水中桩基及墩台施工用电通过在施工临时栈桥上铺设的专用电缆提供,同时备用2台350KVA发电机组,以保证停电时施工用电。5、施工用水生活用水由就近村庄的自来水管道引入。施工用水采用打井取水的办法解决。用水以前,要首
10、先进行水质化验,满足需要后方可使用。6、生产及生活设施我部生活房屋部分采用租赁方式租用当地民房,部分采用防台风彩钢板活动房屋,生产房屋采用防台风彩钢板活动房屋,生活及生产设施共占地23400m2。7、其它航道维护。根据设计提供的资料XX主河道为四级航道,施工中我们将与航道、港监积极联系采取可靠的施工防护措施,如在水上设置通航标志、栈桥墩身上设置警示灯、发布施工通告、设置防撞桩等措施保证航道的通航安全。通讯联络采用当地电信网络和移动通讯,并与当地电信部门联系无线上网或其它形式的宽带网便于与各方的信息交流,主要施工调度人员采用手持式对讲机进行现场施工调度。一)钻孔桩基础施工基础施工尽量利用枯水期施
11、工。3745深水桩基础在固定平台搭设完成后,利用振动打桩机埋设钢护筒,护筒与钢管桩共同受力形成固定钻孔平台,在固定平台上采用KGP-3000气举反循环钻机成孔。本桥水中墩施工拟搭建4个钻孔平台,其中3个平台进行钻孔,每个钻孔平台上布置3台钻机,共采用9台钻机进行平行、流水作业。通过合理安排工序,保证钻孔平台及钻机的周转。3743砼施工由江北岸砼拌合站通过砼输送泵直接泵送入模,4445砼由江南岸砼拌合站通过砼输送泵直接泵送入模。在桩基灌注中,江中备45条小船备用,以便在混凝土泵出问题时,通过小船运输混凝土。钢筋笼由驳船运送至墩位,浮吊下放钢筋笼。二)承台施工方案桩基施工完毕后,开始进行承台施工。
12、根据XX的实际情况,我 部拟采用钢板桩围堰施工方案,钢吊箱围堰施工方案备用。1、钢板桩进行承台围堰施工利用水上浮吊、振动锤和运输船,采用水上振动沉桩法插打钢板桩进行承台钢板桩围堰,钢板桩围堰施工采用钢板桩(拉森,L=19.0M),打封底砼后,进行承台施工。2、钢吊箱进行承台围堰施工钢吊箱在工厂分节分块制作,驳船运输至钻井平台,在钻井平台上进行拼焊,用液压千斤顶配合手动葫芦分节下放到位,打封底砼,进行承台施工。三)墩身施工方案承台施工完毕后,在其上安装塔吊,进行墩身施工。墩身分段进行施工,第一节出水面后,拆除围堰,继续上部墩身施工。四、施工方法一)水中钻孔桩施工方法1、搭设固定平台在两艘250t
13、甲板驳上利用贝雷梁、型钢组拼成打桩导向架。待钢管桩插打完毕,吊装组焊导向架。然后用250t铁驳将钢护筒运至墩位,依靠58t砼锚、甲板驳上的锚机收缆定位。50t浮吊起吊打桩锤插打钢护筒,使其沉放至河床面以下一定深度。最后在钢护筒上焊接钢牛腿及桩间联结系,从而形成稳固水中钻孔平台。50t浮吊配振动打桩锤插打钢管桩、钢护筒。钢管桩为壁厚9mm的610钢管,直接采购成品,钢护筒采用16mm钢板,在工地加工 厂卷制,直径比桩径大30cm,内径为280mm。为了保证钢管桩和钢护筒的入土深度,首节钢管桩的长度不小22米,首节钢护筒的长度要保证进入土中不小于2米,以保证钢护筒准确定位。2、钻机就位每个平台布置
14、气举反循环旋转钻机各3台,泥浆制备分离系统一套,墩旁配备泥浆船,满足泥浆循环、钻渣外运需要。钢筋笼在岸上集中加工,用船运至墩位处,浮吊起吊接长安装就位。因为桩的垂直度偏差不大于1%,因而钻机顶部起吊滑轮轮缘、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不大于10mm,因此,水上平台应牢固、平稳。3、泥浆护壁钻孔采用泥浆护壁,以保持孔壁在钻进过程中不坍塌。水中用钻孔护筒作为泥浆循环池,用泥浆船作沉淀池。采用合格的粘土悬浮泥浆作为钻孔泥浆。先将粘土加水浸透,然后加水以搅拌机拌制,现场试验检测泥浆指标。若泥浆指标不合格,应予以调整。钻进过程中,护筒内泥浆应始终高出孔外水位1-1.5m。对于易坍孔的
15、地层,应适当调整泥浆各项性能指标,确保不坍孔。4、钻孔钻机就位后,对钻头位置进行复测,将偏差控制在允许范围之内,底座和顶端应平稳,在钻进施工中不应产生位移或沉陷,否则应找出原因,及时处理。回旋钻机顶端的起吊滑轮缘、钻盘中心和桩中心在同一铅垂线上,严格控制钻孔的倾斜度在1%以内,并在钻进过程中 随时用经纬仪校正钻杆,以保证垂直度达到设计要求。出现偏差及时调整。钻进过程中,泥浆经过循环池及沉淀池后,流回孔中,注入孔口泥浆比重控制在之间,粘度18-25S,含砂量小于4%,钻进过程中随时注意记录地层变化情况。在砂层中钻进时,要适当降低成孔钻速,成孔过快易坍孔,必要时添加外加剂如CMC、纯碱等,以确保孔
16、壁稳定。5、检孔及清孔当钻机进尺达到设计要求以后,即可开始清孔。可采用泵吸反循环出渣,大部分钻渣在钻进过程中从孔底直接由砂泵排出,沉渣厚度不大于5cm,清孔后,对泥浆各项性能指标及孔内沉淀物进行检测,达到规范规定标准后方可提钻,再使用长度和外径符合施工技术规范要求,用级钢筋制作的检孔器吊入孔内,检查孔径大小及垂直度等。另在钢筋笼、导管安放完毕后,若沉渣厚度和泥浆指标有变化,用导管进行二次清孔。清孔时,保持孔内水位在河流水位以上1.01.5m,防止坍孔。6、钢筋笼制作及吊装钢筋笼在加工场统一加工,制作时均需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,每节长度
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