桥梁下部结构专项施工方案Word文档下载推荐.docx
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C匝道2号桥
13
7
D匝道1号桥
8
D匝道2号桥
70
9
E匝道桥
14
10
F匝道桥
47
11
G匝道桥
32
12
H匝道桥
CRK16+535.486中桥
8
CRK17+736小桥
15
CRK18+086.484中桥
合计
88
1051
第二节编制依据
1、杭州湾大桥北接线(二期)工程第3合同段施工图设计。
2、杭州湾大桥北接线(二期)工程第3合同段项目经理部《实施性施工组织设计》
3、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
4、《中华人民共和国安全生产法》
5、《建设工程安全生产管理条例》
6、《生产安全事故告和调查处理条例》
7、《公路水运工程安全生产监督管理办法》
8、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)
9、《公路工程专项施工方案参考范本》
第三节桩基施工方案
一、桩基总体施工方案
(一)、总体安排
桥梁施工顺序:
因南侧下部钢筋加工场设置在紧邻预制场,主线K12+400左侧,距主线300m处,先从主线桥嘉善高架开始施工,紧接着洪溪主桥,同时进行其他匝道桥施工。
本项目计划于2016年6月1开始桩基钻孔施工。
根据统计情况,水中桩88根主要集中在洪溪主桥及枢纽。
洪溪主桥横跨申嘉湖高速,工程区位于杭州湾北岸杭嘉湖冲湖积平原(I),地形平坦开阔,路线经过农田、水塘、河道、公路等。
总体上南高北低,南部农田地面标高一般2.0-2.4m,中部农田地面标高一般1.5-2.1m,北部农田地面标高一般1.0-1.4m。
桩基采用钻机成孔,因此需要将河道进行围堰筑岛,作为临时钻机工作平台,平台需确保能支承钻孔机械、护筒加压、钻孔操作、吊放钢筋笼以及灌注水下砼时可能产生的重量,保持稳定。
施工平台高度高于常水位标高,具体平台填筑高度根据原地形情况布置,确保最低填筑高度要高于常水位,保证桩基能正常施工。
(二)、施工人员及机械设备安排
1、主要管理人员
桥梁下部设两个工区,分两个班组,一个是桩基施工班组,另一个是立柱、盖梁施工班组。
工程科长/工区主任:
王爱林
技术员:
王爱山
桩基施工现场负责:
潘学送
立柱、盖梁现场负责:
宋龙
2、工作内容:
桩基施工班组:
嘉善高架、洪溪主桥、A匝道桥、B匝道桥、C匝道1号桥、C匝道2号桥、D匝道1号桥、D匝道2号桥、E匝道桥、F匝道桥、G匝道桥、H匝道桥、CRK16+535.486中桥、CRK17+736小桥、CRK18+086.484中桥15座桥梁桩基施工。
立柱、盖梁施工班组:
嘉善高架、洪溪主桥、A匝道桥、B匝道桥、C匝道1号桥、C匝道2号桥、D匝道1号桥、D匝道2号桥、E匝道桥、F匝道桥、G匝道桥、H匝道桥、CRK16+535.486中桥、CRK17+736小桥、CRK18+086.484中桥15座桥梁立柱、承台、系梁、盖梁台帽施工。
3、拟投入施工机械
本标段桩基共计1139根,计划10个月完成,高峰期按每天浇筑5根桩计算,计500㎥,梁板高峰期每天按5片计算,计150㎥,下部及桥面系高峰期每天按100㎥计算,高峰期每天浇筑砼合计750㎥,配备JS2000型搅拌机一套(生产率60㎥/h),用于梁板以外砼施工,配备JS1000型搅拌机一套(生产率30㎥/h),用于梁板预制砼施工,按每天工作时间10h计算,每天可保证砼出料900㎥,可以满足施工要求;
料仓设置7个,长20m,宽15m,高3m,可存料6300㎥,按混凝土生产高峰期计算,具备10天生产能力。
(三)、施工准备情况
1、完成该墩位图纸会审,墩位范围导线、水准点闭合工作及桩位放样定位。
2、全线电力布置已确定,为了满足施工用电的要求,根据项目部驻地位置及用电需求量、三集中场地位置及用电需求量,沿线高架桥的布置情况,结合现有乡村道路位置和高压线位置情况,全线计划设置变压器8处。
考虑18台钻机800kw,10台浆喷桩设备900kw,预制场300kw,混凝土搅拌站250kw,1#钢筋加工场100kw,2#钢筋加工厂50kw,架桥机30kw,总用电负荷约2530kw考虑。
结合全线路线长度及互通区域布置,共设置315kw变压器4台,400kw变压器4台,共计2860kw。
各变压器位置具体如下:
功率
位置
使用范围
400KW
K12+100右幅
嘉善高架桥梁K11+473.5~K12+500
K12+400左幅
1#钢筋加工厂、混凝土拌和站
315KW
预制场
MRK12+550左幅
洪溪枢纽桥梁MRK12+800~MRK13+500
MRK13+420左幅
H匝道桥、C匝道桥、B匝道桥
包括软基处理用电
MRK13+500右幅
F匝道桥、C匝道桥、B匝道桥
MRK13+800右幅
E匝道桥、D匝道桥、A匝道桥
MRK13+750左幅
洪溪枢纽桥MRK13+800~MRK14+503.18及2#钢筋加工厂
3、施工人员、机械已到位,能满足工程进度的需求。
4、桥梁位置的施工便道、作业平台部分已完成,具备下部施工条件,其余施工便道和场地正在修筑。
二、钻孔灌注桩施工方案
1、准备工作:
工作内容包括钻机平台布置、制作和埋设护筒、制备泥浆两个项目。
(1)钻机平台布置
嘉善高架,洪溪主桥施工便道沿桥梁方向修筑,便道基本位于耕地上,取料方便,可以加快便道及筑岛修筑速度;
筑岛高度高出常水位1m左右,钻孔时先钻便道最外侧。
(2)护筒的制作、埋设
①护筒是钻孔灌注桩施工的重要环节之一,有固定桩位、导向钻头、隔离地面水并保证孔内水头高出施工水位一定高度,形成静水压力,以保证孔壁不致坍塌。
在施工过程中往往由于护筒埋设不规范,发生坍孔、偏位等事故,造成不必要的损失。
因此本项目将护筒的制作和埋设作为钻孔灌注桩施工中的重点项目来抓;
②旱地及浅水钻孔桩一律采用钢护筒,深水钻孔桩采用钢筋混凝土护筒和钢护筒相结合。
护筒内径比钻孔桩设计直径大20-40cm,每节护筒的高度,一般为1.5m-3m,视具体情况确定。
两节或多节护筒相接时,采用电焊加密水性材料连接,确保护筒有足够的刚度并不漏水;
③如水深较深,为保证钻孔桩的施工精度不超出允许误差范围,首先要保证护筒的下沉精度。
为此,护筒采用导向架导向下沉;
④埋设陆上护筒:
A、先精确放样定准,设立保护桩后;
B、护筒就位,复核对中无误后,回填粘土并夯实,护筒顶面要求高出地面2.0m。
⑤埋设水中护筒:
A、先精确放样,设立保护桩;
B、护筒就位,对中无误后用振动锤把护筒压入隔土中不少于1米,并能保证在钻孔时,不会产生管涌,并保证水头在1.5m以上;
C、下沉混凝土护筒过程中,护筒接长用预埋的角铁顺直焊接。
企口缝埋设防水条下沉后的护筒要进行平面位置和倾斜度复测,确定没有超出允许误差范围时,才能进行钻机就位,进行钻孔作业,护筒顶面高出河面水位2.0m,护筒顶部利用平台的定位桩予以固定。
开钻前对护筒再一次复核,确保桩位正确。
(3)制备泥浆
泥浆具有排除钻渣,稳固孔壁和冷却钻具的作用。
制备泥浆的粘土,选择水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土,具有下列特征的土,符合上述要求,可作为泥浆的原料。
①自然风干后,用手不易掰开捏碎;
②干土破碎时,断面有坚硬的尖锐棱角;
③用刀切开时,切面光滑,颜色较深;
④水浸湿后有粘滑感,加水和成泥膏后,容易搓成直径1mm的细长条,用手揉捻,感觉砂粒不多。
浸水后能大量膨胀;
⑤胶体率不低于95%;
⑥含砂率不大于4%;
⑦制浆能力不低于2.5L/Kg;
制浆采用钻锥搅拌法,将粘土直接投入钻孔内,利用钻锤冲击制造泥浆。
泥浆的循环和净化系统,设置制泥浆池、贮浆池、沉淀池,并用泥浆槽连接。
外周挖一条环流沟,避免对周围环境的污染。
2、钻孔
钻机就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括机具设备的检查和维修。
根据地质资料,每墩绘制钻孔地质剖面图,挂在钻机台上,以便对每个钻孔的不同地质进行取样分析和调制合适的泥浆浓度。
钻机就位后,认真调平对中。
在钻进过程中要经常检查,如稍有倾斜或位移,及时纠正,使成孔后的铅垂度不超过1/100。
在钻孔过程中要严格控制和保持孔内水头稳定,保护孔壁稳固。
这样,可以降低护壁泥浆液比重,减少泥浆消耗,并能提高钻孔进尺速度。
根据实验资料和钻孔实践经验,泥浆液比重采用1.15,可以使钻孔桩施工获得满意的结果。
成孔注意事项
①采用小冲程开孔。
②在易塌方的地层,适当加大泥浆比重,并经常检查孔内水位和泥浆比重。
③钻进过程中,不得提早紧刹,以防因打空锤而损坏机器或出现意外事故。
④钻孔过程中,经常检查孔内有无异常情况,各部连接是否松动。
⑤钻孔灌注桩在成孔过程、终孔后要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查,用专用检孔器进行检验,条件限制时可使用钢筋笼检孔器检验,检孔器外径不小于设计桩基的直径,有效长度不小于孔径4~6倍。
检查合格之后进行清孔。
3、终孔
桥墩桩基施工时,左右幅一排桩先施工外侧桩基至基岩面,并确定纵横向沿面后,以满足设计要求的最小嵌沿的嵌固厚度,才能判别相邻桩基有效入岩要求及终孔标高。
嵌沿的有效深度应考虑纵横向沿面倾斜的不利影响。
对于钻孔桩在每次换浆时或根据钻进速度进行捞渣取样,以判断渣样的性质。
4、清孔
清孔采取二次清孔法,即成孔检查合格后立即进行第一次清孔,并清除护筒上的泥皮;
下放钢筋笼好后,并在浇注砼前再次检查沉淀层厚度,若超过规定值,必须进行二次清孔,二次清孔合格后立即灌注砼。
5、插放钢筋笼
清孔完毕,经测深、孔径和竖直度检查符合要求后,即进行插放钢筋笼。
钢筋笼的尺寸、制作、电焊质量严格按设计图纸和“技术规范”的要求。
钢筋笼在钻孔机附近分节预制,根据现场施工条件,每节长度7—8米,设专人负责,确保钢筋骨架的几何尺寸和绑扎质量。
为保证在吊装过程中不变形,钢筋笼内用十字支撑加固。
钢筋笼用吊机吊入孔内,在孔内焊接接长,并保持上下节在一条轴线上。
钢筋笼下到设计标高后,用钢筋将其与护筒或平台连接牢固,防止钢筋笼发生浮笼现象。
插放钢筋笼要认真对中,保证桩壁砼保护层的厚度及钢筋笼标高符合设计要求。
钢筋安装检查符合规范要求:
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
受力钢筋间距(mm)
两排以上排拒
±
尺量:
每构件检查2个断面
同
排
梁、板、拱肋
基础、锚碇、墩台、柱
20
灌注桩
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)
每构件检查5~10个断面
钢筋骨架尺寸
(mm)
长
按骨架总数30%抽查
宽、高、或直径
弯起钢筋位置(mm)
每骨架抽查30%
保护层厚度
柱、梁、拱肋
每构件沿模板周边检查8处
基础、锚碇、墩台
板
6、灌注水下砼
钢筋笼插放完毕,经测深检查孔底沉淀物符合要求后,即进行水下砼灌注工作。
灌注水下砼采用直升导管法,隔水采用拔球法。
导管在使用前要对其规格、质量和拼接构造进行闭水和承压试验。
要求闭水试验时的压力不小于灌注砼时导管壁可能承受的最大压力。
经试验15分钟,管壁无变形,接头不漏水,认为合格,可供施工应用。
灌注砼时,在漏斗颈部设置一个隔水木球栓,下面垫一层塑料布,球栓由细钢丝绳栓住挂在横梁上,当砼在漏斗内贮存满时,即把木球栓向上拔出,此时砼压着塑料布垫层与水隔绝,并挤走导管内的水,使漏斗内的砼顺利地通过导管并从导管底部流出,向四周和上面挤开,减少了砼与水的接触,以保证水下砼的质量。
导管插入钻孔内,下口离孔底约40厘米,上口通过提升机挂在专设的型钢横梁上并与贮存砼的漏斗连接,形成一条灌注水下砼的作业线。
漏斗用钢制,漏斗加储料槽其大小能满足首灌将导管埋入砼大于1米高的容量。
砼的初存量按下式计算(这里按桩长30m计算,桩径以1.5米计算):
V≥πD2(h2+h3)/4+πd2h1/4
≥3.14×
1.52×
(1+0.4)/4+3.14×
0.252×
(30-1.4)/4×
9.8/24≥3.05m3
式中:
V----砼初存量(m3)
h1:
井孔砼面达到Hc时,导管内砼土柱平衡导管外水(或泥桨)压所需要的高度,即h1≥HwRw/Rc
Hc:
灌注首批砼时所需井孔内砼面至孔底的高度,Hc=h2+h3,m;
Hw:
井孔内砼面以上水或泥浆深度,m;
D:
井孔直径,m;
(150cm)
d:
导管内径,m;
h2:
导管初次埋置深度(h2≥1.0m),m
h3:
导管底端至桩孔底间隙,取0.4m
附:
1.2桩径V=2.16m31.5桩径V=3.05m3
1.6桩径V=3.39m3
当砼数量备足后,进行拔球首灌。
灌注应连续进行,不得间断。
砼的运送采用砼输送车送到桩位。
进行水下砼的灌注时,必须连续进行,不得中途中断,导管接头不得漏水或进空气;
导管提升前应准确测量计算,防止导管提离砼面,导管底部埋入砼应不少于2m。
提升导管时,不得摇动,要维持孔内静水状态。
灌注完成后的钻孔桩桩顶应比设计高程高出不小于50cm,以便截除桩头软弱层砼后,能保证截面处砼是有良好的质量。
浇注过程中,孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内,经处理再利用,废浆按工程师指定运到废浆地点或适宜地方。
钻孔灌注桩检查规范如下表:
钻孔灌注桩检查符合规范要求:
砼强度(MPa)
在合格标准内
按JTGF80/1-2004附录D检查
桩位(mm)
50
全站仪:
每桩检查
孔深(m)
不小于设计
测量绳:
每桩测量
孔径(mm)
探孔器:
钻孔倾斜度(mm)
1%桩长,且不大于500
测壁(斜)仪或钻杆垂线法:
沉淀厚度(mm)
不大于设计规定
沉淀盒或标准测锤:
钢筋骨架底面高程(mm)
水准仪:
测每桩骨架顶面高程后反算
7、钻孔灌注桩预防及处理措施
(1)、钻孔过程中塌孔的处理方法
钻孔施工中,经常会发生护筒下沉、歪斜、桩孔塌陷、钻机歪倒等现象,泛称为塌孔。
造成塌孔的原因主要有:
A、地层特别松散;
B、钻机钻到含水特别丰富或岩石裂隙处;
C、护筒埋设夯实不好或粘土不合格;
D、泥浆浓度过小;
E、护筒壁有漏眼造成孔内外串水;
F、上层造浆不好的情况下钻孔过快。
不同的原因造成塌孔的情况多种多样,应根据具体情况具体分析,及时处理。
①、护筒边漏水的处理
在钻孔过程中,如果发现护筒边漏水,首先要用木棒探测下面的坍塌情况。
如坍塌不严重,可在坍塌处用丝袋装粘土夯实再继续钻进;
如坍塌比较严重,可在护筒外围打一层木板桩,再加丝袋装粘土夯实后钻进;
②、护筒下沉的调整
在钻进过程中,如果发现护筒下沉,采用钻具将护筒调正再往下夯实,再加一节护筒,护筒外用丝袋装粘土夯实后继续钻进;
③、孔内渗水过多的制止
在钻孔中发生此类情况,马上加大泥浆浓度。
若继续渗水,可将粘土同锯末以1∶1的比例用水搅拌成泥后,直接投入到孔内,这样不仅能制止渗水,而且有节省黄土的优点。
(2)、偏孔、斜孔的预防及处理措施
岩面起伏不平:
当发现钻孔速度明显降低,主绳摆动大的现象时,可判明遇到的岩面起伏不平,此时应马上提出钻头,抛入坚硬片石及碎石或卵石和粘土,将孔回填1.5-2.0m,保证钻头平稳,以小冲程冲击,待冲到原位后第二次抛入相同配比的混合物以大冲程造孔,如仍有偏孔将按第二次方法重复进行。
反复抛填仍难以达到目的时,浇筑水下混凝土,达到一定强度后继续钻孔;
(3)、卡钻的预防及处理措施
①、预防为主。
司钻人员随时观察钻机负荷和主绳摆动情况,经常测量钻头直径,及时进行钻头补焊;
严格按照钻孔工艺操作,拒绝出现探头石、台阶、梅花孔等,发现卡钻征兆及时提起钻头进行抛填处理;
②、卡钻后防止强行提主绳,强扭和不当操作会使钢丝绳断裂和增加处理难度,应及时测量钻头被卡标高,查明原因,采取相应对策。
(4)、灌注过程中卡导管、堵导管的处理方法
①、卡管的排除
因井孔不正、焊接钢筋笼搭接不正、导管防护箍不好,导致管法兰盘与钢筋笼内圈接触,是造成卡导管的主要原因,导管埋深过大也可使导管拔不动。
出现这些情况时,应想办法转动导管。
如卡得特别严重,千万不能用力吊,以免拉断导管而造成断桩,而应该上、下、左、右慢慢振动,有条件时可用钻机小冲程冲击振动,将导管振松拔出;
②、堵管的疏通
在撤除隔水栓时,由于栓球制作不合理,或栓料木饱水膨胀,或开盘混凝土坍落度过小,粗料下沉增多,容易造成堵导管现象。
处理方法是用钢筋桶球和轻打导管口并慢慢上下活动导管,将混凝土送入孔内。
若上述方法不奏效,就应将导管拔出,立即用筒钻头将孔内混凝土捞出,并拔出钢筋笼,清孔后再重新下钢筋笼及导管,灌注混凝土。
第四节承台、系梁施工方案
承台、系梁施工紧跟桩基作业,做到完成一个墩的桩基,经检测合格后立即接着施工承台、系梁,形成环环相扣的流水作业面。
承台、系梁施工顺序:
施工准备测量放样基坑开挖桩头破除及检测绑扎承台、系梁钢筋并焊接立柱钢筋笼(预埋台身钢筋)安装模板浇筑砼养护
1、施工准备
经过试验,对拟用于承台、系梁施工的钢筋、水泥、黄砂、碎石进行检验,并经监理工程师的批准,积极采用混凝土外加剂,改善混凝土的和易性等。
做好排水工作,以防止地面水流入基坑。
按设计图纸要求进行放线定位,测量需开挖的深度,根据现场实际情况,合理安排堆放开挖的泥土。
2、基坑开挖
根据基坑尺寸、地质情况、挖基深度确定开挖范围,开挖采用挖掘机配合人工进行,基坑开挖避免超挖。
挖至标高后不得长时间暴露、扰动或浸泡。
基坑边坡的坡度采用1:
0.5-1:
1,基坑基底尺寸比设计宽出50-100cm,保持四周有一定的施工工作面,并在基坑四周设置临时排水沟、集水井,用抽水机及时把坑内积水排水。
3、桩头处理及检测
桩基浇筑完成后根据工地现场的实际情况进行桩头破除,在开挖需破除桩基周围泥土时注意控制开挖深度,避免超挖为承台施工带来的基础处理费用增加的现象,桩头破除采用空压机、风镐配合人工。
开始可采用机械凿除,在接近桩顶标高时,预留15cm人工凿除,对于桩边缘混凝土可由外向里进行,以免掉角啃边。
凿除时应注意弯折桩头钢筋,并将桩头钢筋上的混凝土及浮渣清理干净,再调整、对中。
4、绑扎承台、系梁钢筋
首先在混凝土垫层上,按图纸设计弹好线,然后进行现场绑扎。
直径≥25mm以上的钢筋连接采用机械连接,直径25mm以下钢筋连接采用双面焊接,焊接接头不小于5d,焊接接头面积不超过50%,钢筋间距不超过规范允许误差,骨架高度控制在设计范围内,特别注意保护层的厚度,防止露筋现象发生。
焊接和绑扎好承台钢筋后报请结构监理工程师检查验收,合格后进行下道工序的施工。
5、安装模板
模板采用整体式大块钢模,表面清理干净并涂抹脱模剂,架立模板时,注意拼缝接口密和平直,防止漏浆,拼接高差控制在2mm以内。
模板架立的高度,断面尺寸及垂直度严格控制在规范允许范围内,模板安装好后检查轴线、高程、符合设计要求后加固,保证模板在灌注混凝土过程承受压力后,不变形、不移位。
模内干净无杂物,拼合平整严密,并请监理工程师检验合格后进行混凝土浇筑。
6、混凝土浇筑
混凝土由搅拌站拌和,用混凝土罐车运至现场,由吊车配合吊斗装入模或直接采用溜槽灌入,倾落高度控制在2m以内。
采用插入式振捣器振捣,水平分层浇筑,浇筑层厚度控制在20~30cm内。
7、养护及拆模
混凝土达到一定的强度后进行拆模,拆模时注意不损坏棱角及表面。
拆模后立即检查成品混凝土的外观质量,发现问题及时处理,检验合格后用土工布进行覆盖养护。
养护采用洒水养护,养生期至少7天。
承台检查项目确保符合现行规范要求:
按附录D检查
尺寸(mm)
长、宽、高各检查2点
顶面高程(mm)
检查5处
轴线偏位(mm)
全站仪或经伟仪:
纵、横各测量2点
第五节立柱、台身施工方案
承台、系梁完成并验收合格后,进行立柱、台身放样。
桥梁共有立柱1032根。
本项目计划于2016年7月1开始立柱,台身施工。
立柱、台身施工顺序:
施工准备测量放样绑扎立柱、台身钢筋安装模板浇筑砼养护
经过试验,对拟用于立柱、台身施工的钢筋、水泥、黄砂、碎石进行检验,并经监理工程师的批准,积极采用混凝土外加剂,改善混凝土的和易性等。
2、钢筋加工
立柱钢筋笼在钢筋场地内加工制作,先根据设计总长度进行分段,为减少钢筋接头,最大分段长度取9m。
钢筋笼分段成型时,按设计尺寸做好劲圈,在主筋和加强筋上用石笔相互标出位置,平地上摆直主筋,扶正加强筋,并用直角板校正垂直度,点焊牢,转动骨架,依此法全部焊好后,加起主筋,套入螺旋筋,绑扎于主筋上,点焊牢,成型的钢筋笼挂牌编号待检。
钢筋笼检验合格后,用平车运至立柱施工现场,利用汽车吊将其吊起。
为保证钢筋笼不变形,使用两点吊装,吊直骨架后,缓慢放置立柱于桩基接头处,直到钢筋笼不在左右摆动为止将其焊牢。
高墩立柱则另加4条缆风绳将其纵横固定再对接下一节钢筋笼。
钢筋严格按设计加工,相邻接头为止错开并符合规范要求。
为了确保保护层厚度,在钢筋和模板之间设置塑料专用垫块,并互相错开。