朱溪河右线大桥嵌岩基础工艺.docx
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朱溪河右线大桥嵌岩基础工艺
中铁大桥局集团襄渝二线安康项目一分部
Q/TQ01—J2802—014—2006
朱溪河右线大桥1#、2#墩嵌岩基础施工工程
施工工艺措施
编制：
复核：
批准：
主送单位：
朱溪河右线大桥作业队、值班技术、
抄送单位：
存、试验
日期：
2006年7月20日
印号：
一、编制依据
1．《铁路桥涵施工规范》（TBJ162-2002）。
2．《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TBJ286-2004）。
3．《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TBJ283-2004）。
4．《关于发布（铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定）的通知》（铁建（2005）157号）。
5．《襄渝线安康至重庆增建第二线朱溪河右线大桥施工图修改设计》。
二、工程概况
1．工程简介
⑴本桥桥址地处川陕交界的大巴山山脉北部、秦岭褶皱系南缘，汉江水系任河西岸之中，低山河谷区。
桥址所在地为朱溪河。
地形主要为陡峭的坡面山地和山间狭小的深切“V”字型沟谷相连，多悬崖峭壁，地面平均自然坡度为25°～50°。
局部为陡崖相对高差约130米，山坡有落石，河内有少量滚石，大量卵石。
桥址处有安康端有毛坝关至瓦庙的公路通过。
⑵朱溪河右线大桥中心里程桩号YDK413+063全长287.10m，主跨128m，采用（72.85+128+72.85）m连续钢构跨越朱溪河。
1#、2#墩嵌固基础位于朱溪河的两边陡峭的山坡上，地面平均坡度为25°～50°，相对高差很大，地表为旱地及灌木覆盖。
⑶1#墩桩号YDK412+999.00基坑底标高为：
490.89，顶标高为505.89。
结构尺寸为：
920㎝×1200㎝×1500㎝；2#墩桩号YDK413+127.00基坑底标高为：
482.21，顶标高为499.21。
结构尺寸为：
920㎝×1320㎝×1500㎝。
周边为C30混凝土（抗侵蚀），内为C15片石混凝土（抗侵蚀）。
2．工程地质
主要地层岩性：
1#墩所处为灰质岩，表面强风化带约3m，属Ⅳ级软石，2#墩所处右侧斜坡地以灰岩和辉绿岩为主，厚度为0～3m，属Ⅳ级软石。
斜坡缓坡地段主要为残积层粉质粘土，硬塑状，10～20%的辉岩、页岩及辉绿岩碎石，角砾；桥址内不良地质主要为岩溶，岩性以灰岩为主，岩溶为裸露型，结合地下水垂直分带性，局部历史上由于上层滞水水平运动，两岸标高504～506m；桥址区辉岩地层中夹炭质页岩，地下水可能存在酸性侵蚀性，地下水侵蚀性表现离散性较大，施工时基础及墩身下部采用。
3.主要工程数量表
本桥1#、2#墩为嵌固基础，1#墩平面尺寸为12.0×9.2m,2#墩平面尺寸为13.2×9.2m，基础高均为15m。
表1朱溪河右线大桥1#、2#墩嵌岩基础主体工程数量表
序号
项目
单位
1#墩
2#墩
合计
1
C15片石混凝土（抗侵蚀）
m3
382.6
441.4
824
2
C30混凝土（抗侵蚀）
m3
1273.4
1380.2
2653.6
3
钢筋Ⅱ级
kg
62767
67463
130230
三、主要施工方法和步骤
1.嵌岩基础总体施工方案
本桥1#、2#墩嵌岩基础属大体积混凝土基础，主要施工方法为：
施工时分段开挖及时采用钢筋混凝土护壁，做好防、排水工作；基础采用四次浇注成型，第一次浇注基础底板混凝土，第二次浇注基础四侧薄壁部分，第三次然后进行C15片石混凝土填心，第四次进行顶板混凝土浇注，采取布置冷却管和其它措施来降低混凝土的水化热；最后进行基坑顶面的回填。
2.嵌岩基础施工
①工艺流程
施工准备→基坑开挖→钢筋混凝土护壁及锚网喷防护→基坑排水→基坑检验→基底垫层混凝土浇筑→竣工验收及测量放线→底板钢筋加工及安装→基础底板混凝土浇筑→底板混凝土的养护→基础四侧壁钢筋、模板安装→基础四侧壁混凝土浇筑→C15片石混凝土填心→顶板钢筋加工及安装、墩身钢筋预埋→基础顶板混凝土浇注→混凝土的养护及基坑顶面回填。
②施工准备
测量放样：
用全站仪测量放出基础的中心和角桩位置，为便于校核，使基础与设计吻合，将基础纵、横轴线从基坑处引至安全稳固的地方，并对轴线桩加以有效的保护。
根据基坑四周地形，按照环保的要求，做好地面防排水设施；根据设计及环保的要求，确定弃碴位置；准备好基础混凝土浇筑所需的材料及机具设备。
③基坑开挖及临时防护
基坑开挖根据实际地质、气候等选择垂直开挖、护壁加固、锚网喷支护开挖的方法。
用人工按照确定好的尺寸分段开挖基坑，及时护壁。
基坑下口的开挖的大小应满足基础施工的要求，开挖作业方式以爆破为主，利用墩旁塔吊人工配合出碴，所有弃渣运输至指定的弃渣地点。
A．孔内爆破放样布眼、钻眼前，测量人员用红铅油准确绘出开挖断面的中线和轮廓线标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。
B．定位钻眼按炮眼布置图在岩面钻孔，掏槽眼和周边眼钻孔精度要高，开眼误差控制在5cm以内。
以确保周边眼有准确的垂直度（眼深1m），同时应根据眼口位置、岩石的凹凸度调整炮眼的深度以确保眼底在同一水平面上。
C．装药前必须用钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风，将炮眼石屑吹净。
周边眼采用小直径（φ25）药卷空气间隔装药，其余爆眼采用标准药卷（φ32）连续装药。
眼内的起爆雷管采用毫秒雷管，为提高掏槽效果，避免穿段现象，掏槽眼隔段使用，引爆雷管为8号工业纸壳火雷管。
爆破时，从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞在眼口。
装药需分片分组按炮眼设计图确定装药量自上而下进行，雷管要“对号如座”，所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
D．起爆采用导爆管非电毫秒雷管由内向外依次起爆，掏槽眼采用孔内复式网络，其余孔采用单式网络。
所产生的废渣应及时清走，以保证连续施工。
④基坑排水
基坑开挖时，基坑顶设挡水埝，防止地表水流入基坑；基坑底四周设排水沟，四角设汇水井，采用水泵排水，经沉淀过滤等处理达到环保要求后排放，以免污染环境。
⑤基坑检验与基底处理
基坑检验：
在挖至基底前通知有关检验人员、监理、设计检验；检查基坑开挖标高、中线位置及形状、是否与设计文件相符。
基底处理：
在有关检验人员检验合格后，基底需浇注5～10cmC30混凝土垫层，以确保嵌岩基础施工的顺利进行。
基坑主要检验指标见表2。
图12#墩嵌岩基础钻爆设计图
表2基底高程的允许偏差和检验方法
地质类别
允许偏差（㎜）
检验方法
石
＋50，-200
测量检查
⑥基底混凝土垫层施工完毕后，由相关检验人员进行竣工验收及测量放线。
表3基础施工的允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（㎜）
检验方法
1
基础前后、左右边缘距设计中心线
±50
测量检查每边不少于2处
2
基础顶面高程
±30
测量检查每边不少于5处
⑦钢筋加工、安装
钢筋在车间下料并加工成型，由塔吊运至现场后在基坑内绑扎。
钢筋接头按规范要求错开，墩身预埋筋及其他预埋件按规定位置安装定位。
钢筋加工前应进行配料计算，计算结果经有关技术人员符合后方可下料，下料要有配料单，加工成型后利用墩旁塔吊运至现场绑扎，受力钢筋接头应设置在内力较小处，并错开布置，对于绑扎接头间距不小于1.3倍的搭接长度，对于焊接接头在接头长度区段内同一根钢筋不得有2个接头，同一截面的钢筋接头面积不超过钢筋总面积的50%。
钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧使两结合钢筋轴线一致，接头双面焊缝长度不应小于5d，单面焊缝长度不应小于10d，钢筋接头采用帮条电弧焊时，帮条应采用与主筋同级别钢筋，其总截面积不应小于被焊钢筋的截面积，双面焊帮条长度不小于5d，单面焊不小于10d。
钢筋的定位做到与设计图纸保持一致。
表4钢筋加工允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差（mm）
检查方法
1
受力钢筋全长
±10
尺量
2
弯起钢筋的弯折位置
20
3
箍筋内净尺寸
±5（桥梁±3）
表5钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差（mm）
检查方法
1
同一排中受力钢筋间距
基础、板、墙
±20
尺量，两端、中间
各一处
2
受力钢筋排距
±5
3
箍筋间距
绑扎骨架
±20
尺量，连续3处
高、宽
±10
4
分布钢筋间距
±20
尺量，连续3处
5
钢筋保护层厚度c（㎜）
C≥35
+10，-5
尺量，两端、中间
各2处
25∠c∠35
+5，-2
C≤25
+3，-1
6
弯起点位置（加工偏差±20㎜包括在内）
30
尺量
⑧嵌岩基础混凝土浇筑
嵌固基础是由周边C30混凝土和芯部为C15片石混凝土组成，在施工时分三步进行：
先浇筑基坑底部的C30混凝土；在基坑底部混凝土达到施工强度后再在周边立模，浇筑嵌岩基础侧面薄壁的C30混凝土，再施工芯部C15片石混凝土，最后进行顶口部分的混凝土施工；注意施工缝的处理；必须满足图纸及规范要求；注意各部预埋件的埋设。
嵌岩基础混凝土浇筑属大体积混凝土施工，施工应符合《铁桥涵施工技术规范》（J162-2002）现行有关标准的规定。
图21#、2#墩嵌岩基础混凝土分次浇筑施工布置图
A、混凝土原材料
水泥：
使用水化热较低的水泥并掺入粉煤灰。
细骨料：
使用细度模为2.3～2.7、含泥量不大于2%的中砂。
粗骨料：
使用5～30mm连续级配、含泥量不大于1%的碎石。
外加剂：
减水剂的缓凝时间12个小时，延缓混凝土的初凝时间，延缓混凝土水化热峰值的出现，通过中心试验室试验选定。
B、混凝土配合比
混凝土配合比应满足泵送、大体积混凝土浇筑的要求，在满足强度的条件下应减少水泥用量、降低水化热、延长初凝时间，具有良好和易性。
最大水泥用量不宜大300kg/m3，坍落度宜为14～18cm，混凝土初凝时间不小于12小时。
C、混凝土拌制及运输
混凝土由生产区搅拌站集中拌制，利用混凝土输送泵泵送至现场进行浇筑。
混凝土拌制过程中，原材料计量要准确，其配料偏差：
对于水泥、水和附加剂不大于±1%，对于粗细骨料和粉煤灰不大于±2%。
计量设备要定期校验和经常检查，砂石料的含水量及时测定，以便调整用水量。
拌制后的混凝土严禁任意加水。
D、混凝土灌筑及振捣
灌注时布设混凝土漏斗和减速串筒，保证落差在2米内。
大体积混凝土要尽量降低混凝土的入模温度，施工前应进行热工计算。
混凝土的入模温度严格控制在30℃以下，宜选择在傍晚开始浇注混凝土，对粗骨料进行喷水和覆盖；施工现场设置遮阳设施，搭设彩条布棚，避免阳光直晒，可在水箱中加入冰块，降低拌和水的温度；灌筑时按水平分层的方法逐层灌筑，分层厚度宜为30cm，上一层的浇筑应在下一层混凝土初凝前进行。
混凝土振捣采用直径50mm的插入式振动器。
插点距离为其作用半径的1.5倍，插入深度应进入下层混凝土5～10cm，保证层间混凝土结合良好。
混凝土随灌注及时振捣，避免漏振、欠振或过振，每一振捣部位达到混凝土停止下沉、不再冒气泡、表面平坦泛浆后，即可徐徐提出振动棒。
振捣过程中应避免碰撞模板、钢筋、测温元件及其它预埋件。
E、混凝土养护
埋设三层冷却管，每层冷却管配一潜水泵，在混凝土初凝时由专人负责往冷却管内注入凉水降温，冷却水流速应大于15L/min，冷却水采用地表江水，持续养生7天。
通过冷却排水，带走混凝土体内的热量。
表6基础质量验收标准
项目
规定值或允许偏差（㎜）
检查方法和频率
混凝土强度（Mpa）
符合设计要求
按规范要求进行
轴线偏位
15mm
用经纬仪测量纵、横各2点
尺寸
±30mm
用尺量长、宽、高各2点
顶面高程
±20mm
用水准仪测量
大体积混凝土养护期要适当延长，一般不小于14天，养护期要加强温度观测，每2小时量测冷却管出口的水温和混凝土表面温度，以便调节冷却水流量和覆盖草袋厚度，使基础承台各部温差小于25℃。
养护结束揭去草袋后，混凝土的表面温度与气温之差变应小于15℃，否则，应继续覆盖。
图32#墩底板冷却水管布置图
⑨模板
模板采用拼装式整体定型钢模板1套，根据放样位置准确的安装稳固模板。
加工好的模板运到现场，涂刷脱模剂，拼装模板时应注意保证拼缝的密封性，防止漏浆。
为保证模板的整体稳定，在基础空心内搭设钢管支架作为加大支撑的措施。
为防止地下水影响基坑内的正常作业，在基坑内沿基底四周和各角点各设置排水沟和集水井。
集水井大小为30×30×40cm，基底周边的排水沟与集水井相连。
随时用泵排出集水井内的积水至地表排水沟。
表7钢模板、支架及拱架安装的允许偏差
序号
项目
允许偏差（㎜）
检验方法
1
轴线位置
基础
15
尺量每边不少于2处
梁、柱、板、墙
5
2
表面平整度
5
2m靠尺和塞尺不少于3处
3
高程
基础
±20
测量
梁、柱、板、墙
±5
4
模板的侧向弯曲
柱
h/1000
拉线尺量
梁、板、墙
l/1500
5
梁、柱、板、墙两模板内侧宽度
+10，-5
尺量不少于3处
6
相邻两板表面高低差
2
尺量
⑩C15片石混凝土施工
采用的石材应质地坚实，无风化剥落和裂纹，石材表面的泥垢、水锈等杂质，浇筑前应清除干净并使之饱和吸水，保证片石与混凝土的粘结质量，避免了泥垢、水锈等杂质对粘结的隔离作用。
片石小面落底，大面大体平行铅垂方向，片石要分布均匀，安放稳固，片石间距不小于15cm，且与基础侧壁的间距不小于25cm，砌筑时先落混凝土，后砌石，石块间空隙用小石块挤入，再浇筑细粒石混凝土，并振捣密实。
C15片石混凝土施工要分层填筑，每层高度小于1m，最上层片石顶面应覆盖25cm以上的混凝土层。
四、施工安全注意事项
①、1#（2#）墩基坑开挖施工时，应在坑口周围设置安全防护措施，避免山上滚石落入坑内或爆破后滚石危及坡下公路和人行安全。
②、地表整平时要求必须穿戴安全帽、安全靴。
③、随时注意坑壁情况，采用合适的防护措施。
④、严禁干钻眼，钻眼过程中人员必须系带防尘口罩。
⑤、爆破前必须警戒，确保所有施工人员均在安全距离以外。
在确保起爆网络连接完好，装药合理的基础上起爆。
⑥、若发现盲炮，不得私自处理，必须交于工区专业爆破员处理，盲炮处理必须登记造册。
⑦、出碴前，必须对爆破后的岩体进行喷水，以防扬尘和装卸起火引爆未发现的炸药卷。
⑧、装卸、碴过程必须设专职的现场调度，协调各种车辆机械工作，无关人员不得进入洞身及施工机械作业半径范围内。
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