XX运河特大桥水中墩施工方案1、工程概况 (2)1.1、通航情况 (2)1.2、地质情况 (2)1.3、水中墩设计概况 (2)2、总体施工方案 (2)3、施工工艺、施工方法 (3)3.1、钢管桩栈桥及钻孔平台施工 (3)3.1.1、钢管桩栈桥及钻孔平台结构型式 (3)3.1.2、钢管桩栈桥及平台施工工艺 (5)3.2、草袋围堰施工 (8)3.3、钻孔灌注桩施工 (8)3.4、钢板桩围堰施工 (13)3.4.1、钢板桩导向装置 (14)3.4.2、钢板桩施工 (14)3.5、承台施工 (19)3.5.1、承台总体施工方案 (19)3.5.2、大体积承台冷却措施 (20)3.5.3、混凝土浇筑温度的控制 (21)3.5.4、混凝土浇筑 (21)3.5.5、混凝土养护 (22)3.5.6、施工控制 (22)3.6、墩身施工 (22)3.6.1、模板施工 (23)3.6.2、钢筋施工 (24)3.6.3、混凝土施工 (24)3.6.4、混凝土养护 (25)3.6.5、拆除支架、模板 (25)XX运河特大桥水中墩施工方案1、工程概况1.1、通航情况XX运河特大桥在DK282+203处跨越XX运河,XX运河为Ⅲ级航道,通航净空7m,净宽50m,施工水深5.0m,线路与河道夹角103°。
1.2、地质情况墩位处地质情况见表1.1-1。
表1.1-1 XX运河地质情况表1.3、水中墩设计概况水中墩设计概况见表1.2-1。
表1.2-1 水中墩设计概况表2、总体施工方案62#墩62#墩中心距河岸17m,河水较浅,河岸至墩位平均水深2m,施工拟采用草袋围堰作为钻机平台,回旋钻机成孔,导管法灌注水下混凝土。
大体积承台采用钢板桩围堰防护施工,墩身采取一次立模浇筑施工。
62#墩施工流程如下:草袋围堰施工→钻孔灌注桩施工→钢围堰施工→大体积承台施工→墩身施工 63#墩63#墩中心距运河岸边16m,河岸至墩位平均水深5m,施工钢管桩栈桥至墩位,在墩位处搭设钢管桩钻孔平台,钻孔桩埋设钢护筒,利用回旋钻机成孔,导管法灌注水下混凝土。
大体积承台利用钢围堰围护施工。
墩身采取一次立模浇筑施工。
63#墩施工流程如下:钢管桩栈桥施工→钢管桩钻机平台施工→钻孔灌注桩施工→钢围堰施工→大体积承台施工→墩身施工。
3、施工工艺、施工方法3.1、钢管桩栈桥及钻孔平台施工3.1.1、钢管桩栈桥及钻孔平台结构型式钢管桩平台栈桥及平台布置见图3.1-1。
钢管桩栈桥为63号墩施工主要通道,也是主要承载区域,该便桥全长8.8m,采用两跨通过,单跨为4.4m;横向每排设3根管桩,管桩直径600mm,壁厚8mm。
钢管桩长度分别为(顺序为码头边向小里程推进):L1=16m;L2=18.7m;L3=19.7m。
贝雷梁共设置四排,每排三片,桁片之间用[10加工成剪刀撑进行联结固定,剪刀撑共设置4排,每排三组。
桥面板采用I20工字钢做横梁,长度6m,排距30cm,表面铺设10mm钢板,钢板表面按照间距20cm焊接横向联结及防滑作用的φ12钢筋(螺纹钢也可)。
桥梁两侧设置高度为1.5m的扶手,采用∠50×5角钢即可,横向设置两道纵向联结筋,高度分别为1.0m及1.5m,整个扶手区全部用防燃密目网包裹,并在进口及出口设置夜间指示灯。
横向钢梁采用2根6m长的I36a工字钢制作,在没有贝雷梁位置及钢梁端部设置厚度为8mm的联结缀板,缀板尺寸为20cm×20cm,每根钢梁设4道,每道上下两块。
钢梁位置从码头起前两道均设置在钢管桩中心,第三道设置在距离管桩中心向大里程侧偏移8cm处;钢梁底面与管桩封顶钢板顶面密贴,接触面用φ16钢筋帮焊联结,每个桩顶设置6道;钢梁顶面在贝雷梁安装位置设置如图3.1-2所示装置用来固定贝雷钢梁:图中槽钢均采用[8,联结螺拴采用直径14mm的高强螺拴,并安装弹簧垫片防止松脱。
3.1.2、钢管桩栈桥及平台施工工艺栈桥基础施工采用履带起重机配合振动打桩锤施打钢管桩。
栈桥梁部施工采用在场地内分组拼装贝雷主桁,前方将两组贝雷主桁连结成整体。
桥面板在后方加工成标准化模块,由汽车运输到位后利用履带吊机吊装架设,依次逐跨施工。
图3.1-3 钢管桩施工顺序图●钢管桩的加工与制造栈桥钢管桩分节长度根据设计桩长确定,接桩采用焊接接头;钢管桩接口环向设加强板,钢管桩桩径有φ600mm和φ800mm两种,壁厚均采用δ=12mm的钢管,材质均为Q235钢。
●钢管桩运输钢管桩构件运输最大长度12m,构件单重为2.7t。
构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置,以便吊运和安装。
●打拔桩设备选型打拔桩设备主要包括履带吊机和振动打桩锤,钢管桩打设采用50t履带吊携带DZ60A振动锤进行作业。
为减少打拔桩过程的能量损失,需配套相应的液压夹具,保证顺利沉桩和拔桩。
●打桩施工履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面,吊装悬臂导向支架,利用悬臂导向支架精确打入栈桥基础钢管桩;确定桩位与桩的垂直度满足要求后,开动振动锤振动。
每根桩的的下沉应一气呵成,不可中途停顿或较长时间的间隙,以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。
●桥面施工打桩施工完成后,检查桩的偏斜及入土深度与设计无误后,在钢管桩之间安设型钢剪刀撑使其形成整体。
同时在桩顶按设计尺寸气割槽口,并保证底面平整;吊放工型钢分配梁并与钢管桩焊接固定。
上铺贝雷桁架纵梁,贝雷桁架在后方工厂分块组装,汽运至现场铺设位置,吊机起吊安装,并与分配梁连结。
上铺模块桥面板同时安装桥面栏杆。
栈桥施工工序见图3.1-4。
图3.1-4 栈桥施工工序图履带吊吊装示意见图3.1-5。
图3.1-5 履带吊吊装示意图3.2、草袋围堰施工62#墩平均水深<3m,水中钻孔桩基础采用草袋围堰筑岛施工方案。
草袋围堰顶宽1.0m,外侧1:1,内侧1:0.5放坡。
草袋内装粘土,袋与袋间交错堆码,以保证围堰的稳定及不漏水。
草袋围堰形成后,抽干围堰内积水,清除淤泥,重新填筑粘性土至施工水位以上0.5m,形成草袋围堰筑岛,在其岛面上进行钻孔桩施工。
草袋围堰施工方案见图3.2-1。
3.3、钻孔灌注桩施工钻进成孔钻孔前,先埋置钢管桩作为导向护筒,灌入护壁泥浆。
钢管桩护筒璧厚8mm,直径要比桩径大20cm。
泥浆采用优质膨润土造浆,造浆配合比见表3.3-1。
表3.3-1 膨润土造浆配合比(单位:kg)制备及循环分离系统由泥浆搅拌机(ZL800)、泥浆池(45m3)、泥浆分离器(ZX-250型)、泥浆沉淀处理器等组成。
膨润土造浆配比中掺加剂的用量,先试配,检验配合液的各项性能指标是否符合要求。
各种掺加剂宜先制成小剂量溶剂,按循环周期加入,并经常测定泥浆指标,防止掺加剂过量,搅拌好的新鲜泥浆其性能必须适合于地质条件和施工条件。
为满足环保要求,采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆,并通过调整膨润土、分散剂的掺量,使循环泥浆可再次利用。
钻机钻孔时按照以下顺序进行施工,同时要保证相邻钻孔桩混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻,避免扰动相邻已施工完毕的桩基。
在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中的沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,严防泥浆溢流,并用汽车弃运至指定地点,禁止就地弃渣,污染河水。
钻进过程中随时捞取钻渣,判断地层并检验泥浆指标,根据地层变化情况,采用不同钻速、钻压,适时调整泥浆性能,始终保持孔内液面高于孔外水位1.5~2.0m,加强护壁,保持孔壁稳定。
钻孔连续进行,当遇到特殊情况需停钻时,提出钻头,补足孔内泥浆,始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度、粘度。
在砂土层中钻进时,要及时开启泥浆分离器,降低含砂率,保证钻进速度和孔壁的稳定;在粘土层中钻进时应采用改造过的钻头,钻头上设射水管,通过高压射水等措施,及时清除糊钻的粘土,同时要控制钻进速度,加强观察,防止因糊钻而扭断钻杆。
钻孔中采取以下措施防止塌孔:现场钻孔操作人员,要仔细检测泥浆比重及粘度,尤其是含砂率的检测,不同地层必须按要求进行相应调整;控制钢筋笼安装垂直度,安放钢筋笼时,需对准钻孔中心竖直插入,严禁触及孔壁。
紧密衔接各道工序,尽量缩短工序间隔时间;当出现灾害性天气无法施工时,需提起钻头,调整泥浆比重,孔内灌满泥浆。
常见钻孔事故的预防和处理见表3.3-2。
表3.3-2 常见钻孔事故的预防和处理●清孔当钻孔深度达到设计要求时,立即用超声波桩孔检测仪(K-400型侧壁仪)对孔深、孔径、孔形和孔底沉渣量进行检查,确认满足设计要求后,报请监理工程师批准,待认可后,立即进行清孔。
清孔时,将附着于护筒壁的泥浆清洗干净。
清孔要达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s;灌注水下混凝土前柱桩孔底沉渣厚度不大于5cm、摩擦桩不大于20cm。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。
在钢筋笼和导管安放完毕后、浇筑水下混凝土前,再次检测桩底沉渣厚度。
若沉渣厚度超标,要立即进行第二次清孔,直至达到上述标准,方可进行下道工序施工。
当地层富含粉砂类土,终孔后粉砂、粉细砂快速沉淀,给清孔带来困难,为降低孔底沉淤采取以下措施:采用双泥浆泵并联供应泥浆,增大泵量,提高泥浆循环速度,增强泥浆携带钻渣的能力。
用优质膨润土和化学外加剂提高泥浆粘度,以减缓砂粒沉淀速度。
严格控制钻杆接头的密封性,确保泥浆能全部从孔底返回。
排除废弃泥浆,勤捞沉淀池中的沉渣,不断补充优质泥浆。
当钻进砂层时及时开启泥浆分离器,降低含砂率。
●钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工采用长线法施工,根据起吊高度分节加工制作。
将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号,保证相邻节段可在胎架上对应配对绑扎。
声测管的安装,除在底节钢筋笼安装时焊接在钢筋笼上外,其余各节均预先绑扎在钢筋笼内。
钢筋笼吊装时配备专用托架,平板车运至现场,在孔口利用汽车吊吊放。
下放前检查钢筋笼垂直度,确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致,主筋对位后使用直筒螺纹连接接头。
钢筋笼安装就位后立即将钢筋笼中四根加长主筋与钢护筒顶部焊接固定,防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮。
水下混凝土浇筑灌注水下混凝土的导管采用丝扣式导管,要求导管制作坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸;各节导管内径大小一致,偏差不大于±2mm。
导管下放过程中应保持位置居中,轴线顺直,逐步沉放,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁,下放的深度控制在导管底部距孔底35~40cm为宜。
浇筑水下混凝土必须做好充分的准备工作,配置足够备用应急设备和材料,确保浇筑水下混凝土时间不大于6小时,必要时在混凝土内掺入缓凝剂以确保工程质量。
浇筑水下混凝土之前,再次检测孔底泥浆沉淀厚度,如超过规范限值,必须再次进行清孔,确保孔底沉渣厚度符合规定要求。
灌注前,先射水或压气3~5min,将孔底沉渣冲翻搅动。