主墩承台施工方案及工艺修 secret.docx
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主墩承台施工方案及工艺修secret
主墩承台施工方案及工艺
一、工程概况：
主桥0#、1#墩承台平面尺寸为20.2*14.2m,厚度4.0m。
钻孔桩施工前已形成筑岛围堰，现围堰上平面尺寸为26.2*20.2m,边坡为自然坡度。
岛面高程为51.45m，承台顶高程0#墩：
49.45m、1#墩49.15m。
承台底高程0#墩：
45.45m、1#墩：
45.15m。
两个承台相对于河面位置详见筑岛围堰平面图。
混凝土标号为C30。
二、水文、地质情况
0#、1#墩位于蒸水河内，现阶段墩位平均水深约为7.5米，枯水期水位标高基本稳定在49.5米左右，桃花汛约为51.5米。
水流速不大于1m/s。
0#、1#两个主墩地质条件大致相同，只是1#墩的覆盖层相对较厚一些。
根据两个墩位的地质钻探资料表明：
其墩位处河床面呈一斜坡走势，靠岸边高，河中低。
1#墩尤为明显。
0#墩河床标高为42.5—44.8m不等，1#墩河床标高为41.9—48.75m不等。
0#墩在高程43.0m有50—80cm厚的淤泥或回填土。
1#墩在42.0—48.7m范围内有1.6—4.2m厚度不一的淤泥、亚粘土覆盖层。
河床覆盖层以下为沙砾层，厚度3m左右。
三、施工方案
0#、1#两个主墩承台施工拟采用先将基坑开挖一半深度再采用钢筋混凝土沉井下沉进行水下混凝土封底的方法进行施工。
详见承台开挖施工步骤图。
其具体做法是：
1、考虑到承台开挖深度在水面以下约为5.5米，整个基坑开挖深度约为7.0米，为了能达到有效止水和开挖放坡的需要，拟先将围堰各临水边用黄粘土加宽4.0米。
2、基坑正式开挖前，在筑岛围堰各临水边用双层厚薄膜将整个坡面覆盖，以增强止水效果。
3、为预防基坑挖至基底时渗水较大而使基坑难以继续开挖，拟先将基坑挖至3.5米时制作一钢筋混凝土沉井围堰。
详见附图。
4、在开挖3.5米深的基坑过程中，用钢轨或Ф150mm钢管形成两层支护桩，在桩与桩之间用5mm脚手板进行支挡。
另外再根据具体实际情况用土袋在必要的地方进行堆码防护，以确保整个开挖坡面稳定。
在3.5米深的基坑底平面上沿基坑四周挖设排水沟和汇水坑，以便排水。
5、为了防止突发桃花汛的河水不同程度的涨水，在开挖过程中，将开挖出来的土将围堰四周加高1.0米，以使岛面高程达到52.5米。
6、钢筋混凝土沉井下沉到位后，进行C20水下混凝土封底。
7、待5天混凝土强度达到C20后，将水抽干进行承台主体结构施工。
四、承台施工工艺
1、围堰、混凝土沉井施工
⑴、钻孔桩完成后，按筑岛围堰设计图进行加宽填筑，并按图铺盖好防水薄膜。
薄膜入水端须用砖块将其沉入河床底，以增强止水效果。
⑵、按图测量放线，对基坑进行开挖，在开挖过程中打入钢桩，在桩与桩之间用5cm厚木板进行支挡防护。
在3.5米高范围内设置两层支挡。
同时根据具体情况，必要时增加土袋护坡。
⑶、在3.5米深的基坑底形成一个工作平面，四周设置排水沟和汇水坑形成排水系统。
从承台基坑内取出的土围填在岛面的四周，并在外围将岛面围高1.0米，使岛面高程达到52.5米，以增强抗桃花汛水的能力。
围堰外侧拟用土袋进行堆码防护。
⑷、基坑开挖顺序应充分考虑机械施工作业平台的需要，宜先从最外侧开始开挖，再逐步往岸边边退边挖，以利于整个作业面的展开。
⑸、根据钢筋混凝土沉井围堰的轮廓尺寸放出其内、外环的周边线，再根据刃脚的形状尺寸进行开挖。
开挖时，外围周边线在径向应适当扩大30—40cm，以便砌码编织袋，编织袋的内径应与围堰外径轮廓尺寸相吻合。
开挖深度为1.0m，整个开挖的形状尺寸须与刃脚结构尺寸相吻合。
坑槽开挖成型后，底部须夯实，以确保混凝土沉井浇注时不下沉。
⑹、5.0m高的沉井需按图进行配筋，立模，水平分层浇注，并且连续一次性浇注完。
⑺、待沉井混凝土强度达到C20，并经检查合格后，将刃脚处内侧的填土，外侧的编织袋掏空，让其下沉。
掏土和编制袋时，须对称进行，以避免不均匀下沉。
下沉时须用水平仪及全站仪跟踪测量。
另外，为避免下沉过程中围堰外壁厚阻力过大，挖出来的弃土严禁堆放在围堰的四周。
⑻、待沉井下沉到所需设计深度后，进行水下混凝土封底，为保证刃脚处砼质量，水下砼导管位置不应靠围堰壁太近，在径向应有1.0m的距离。
水下砼拌制时，须保证其良好的和易性及其陷度。
⑼.待水下砼达到C20以上设计强度时，将围堰内的水抽干进行承台主体施工。
⑽、承井下沉允许偏差：
沉井下沉应符合设计标高要求。
a.沉井底面中心和顶面中心与其设计位置中心在平面纵横方向的偏差，均不得大于沉井高度的1/50。
b.沉井斜度不大于1/50。
c.沉井平面扭转角度不得大于1°。
⑾、沉井偏差原因及预防措施
序号
产生原因
预防措施
1
筑岛被水流冲坏或沉井一侧的土被水流冲空。
事先加强对筑岛的防护，对受水流冲刷的一侧抛填编织袋防护。
2
沉井刃脚下土层软硬不均
随时掌握地层情况，多挖土层较硬地段，对土质较软的地域少挖或适当回填。
3
除土不均匀使井内土面高差相差过大。
除土时严格控制井内土面高差。
4
刃脚下掏空过多，沉井突然下沉。
严格控制刃脚下除土壤，助测量。
5
刃脚一角或一侧被障碍物搁住没有及时发现或处理。
及时发现和处理障碍物，对未被障碍物搁住的地段，应适当回填或支垫。
6
井外弃土或河床高低相差过大，偏土压对沉井的水平推移。
弃土尽量远弃，或弃于水流冲刷作用较大的一侧，对河床较低的一侧抛土回填。
7
排水开挖时井内大量翻砂。
刃脚处应适当留有土台，不宜挖通，以免在刃脚下形成翻砂涌水通道，引起沉井偏斜。
8
土层倾斜较大，沉井沿倾斜面滑动。
在倾斜面低的一侧填土挡御。
⑿、沉井下沉中特殊情况的处理
①.障碍物处理
一旦发现障碍物要立即停止下沉，进行详细探查，确定障碍物的位置及形状尺寸，采取以下方法处理。
a.刃脚下遇到杂木时可将其破碎或掏空，使其离开刃脚后取出。
b.刃脚下遇到块石时，小的可将周围掏空取出；大块的可先清除其覆盖土，寻找弱点进行开挖，先将小块清除，形成逐渐扩大的坑后，再将其撬翻离开刃脚取出。
亦可采用风动工具打眼爆破成小块取出。
爆破刃脚下的孤石，须打平引于刃脚斜面的炮眼，且装药量不超过0.2kg，其上面还要盖压上装土草袋等重物，以防损伤刃脚。
c.潜水清除孤石时，除打炮眼外，还可利用高压射水将石下掏出小洞放药爆破。
刃脚下遇铁件障碍物时，可采用水下切割清除。
②.摩阻力过大的处理
当沉井下沉较深，沉井重力扣除浮力后克服井壁与土的摩阻力显的无力时，可采取如下办法处理：
a.可选用高压射水助沉。
b.压重。
c.挖除井壁外砂土减少摩阻力，但要注意对称开挖。
d.小药量井内水底爆破振动。
e.不排水下沉时，当刃脚下挖空仍不下沉时，可抽除部分井内水，减少浮力使沉井下沉，但应特别注意防止沉井歪斜。
有翻砂涌泥可能时，此法不宜使用。
采用上述措施的前提是探明了刃脚下无障碍物。
当刃脚下已经均匀掏空，仍不见沉井下沉时，切不可将锅底挖的太深，严防由于沉井急剧下沉发生事故。
③.排水、人工开挖下沉遇流砂的处理
在少量非粘性土夹层中排水下沉时，如遇有流砂翻涌，应改为不排水下沉，且抓斗要稳抓慢提，以维持侧面土的稳定性。
要避免深挖和排水造成非粘性土失稳而形成流砂。
若使用吸泥机除土，要保证有足够的水头压力来维持侧面土的稳定。
⒀、沉井模板安装允许偏差如下表：
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法及频率
1
相邻两板表面高差
2
每个构筑物用尺量4点
2
表面平整度
3
每个构筑物用2m直尺检验4点
3
模内尺寸
+10，-0
每个构筑物用尺量长、宽、高各计1点
4
轴线位移
15
用经纬仪测量，纵、横向各计1点
5
预埋件
位置
10
每个预埋件用尺各量1点
外露长度
±10
模板安装安全注意事项：
吊机起吊重物时下方严禁站人，起吊模板的吊具要保证在安全状态下才能起吊作业。
2、承台钢筋施工
⑴、直接利用沉井做为模板的方法进行承台主体施工，待沉井内填土清除完后，组织人员对埋制的超声波检测的钢管进行检查并清洗干净后灌满清水，检查时如发现未到底或进入泥浆的现象要采取一切措施处理干净，检测完毕并有了完整的合格检测资料后方可全面进入承台混凝土的浇注施工。
⑵、待桩基检测完后，把承台范围内封底砼、桩头砼利用风镐进行凿除。
均凿除完成后，应对基坑位置、标高进行检查，并对桩头的砼质量、标高及平面位置做检查，各项检查情况均符合要求后进行承台钢筋的安装施工。
⑶、钢筋的加工及安装
a.进场的钢筋应具有出厂质量证明书，并应按不同牌号、规格及生产厂家分批验收和抽样试验，按每批不大于60T取样作抗拉、抗弯试验，需焊接的受力钢筋还应作可焊性试验，所有进场的钢筋应检验合格后方可使用。
b.钢筋的技术条件必须符合设计要求及有关标准的规定,表面应洁净,不得有锈皮、油渍、油漆等污垢。
c.钢筋必须顺直，调直后表面伤痕及锈蚀不应使钢筋截面积减少。
d.钢筋弯曲成型后，表面不得有裂纹、鳞落或断裂现象。
⑷.钢筋加工允许偏差如下表：
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法及频率
1
冷拉率
不大于设计规定
每根（每一类型抽查10%，且不少于5件），用尺量1点
2
受力钢筋成型长度
+5，-10
3
弯起钢筋
弯起点位置
±20
弯起高度
0，-10
4
箍筋尺寸
0，-5
用尺量宽、高各计1点
⑸.焊接之前必须清除钢筋、钢丝或钢板焊接部位的铁锈、水锈和油污等；钢筋端部的扭曲、弯折应予以矫直或切除。
⑹.钢筋闪光对焊接头处不得有横向裂纹，与电极接触处的钢筋表面，对于Ⅰ、Ⅱ级钢筋不得有明显的烧伤。
闪光对焊接头机械性能与允许偏差见下表：
序号
项目
允许偏差
检验方法及频率
1
抗拉强度
符合材料性能指标
每件（每批各轴3件）
2
冷弯
3
接头弯折
不大于4°
每件（每批抽查10%且不少于10件）
4
接头处钢筋轴线的偏移
≤0.1d且不大于2.0mm
⑺.钢筋电弧焊接头焊缝表面应平整，不得有较大凹陷、焊瘤；接头处不得有裂纹；接头处用小锤敲击时，应发出与原钢筋同样的清脆声。
⑻.钢筋成型前必须按设计要求配制钢筋的级别、钢种、根数、直径等。
⑼.绑扎成型时，铁丝必须扎紧，不得有滑动、折断、移位等情况。
（10）成型后的网片或骨架必须稳定牢固，在安装及浇筑砼时不得松动或变形。
（11）受力钢筋同一截面内，同一根钢筋上，只准有一个接头。
钢筋接头与钢筋弯曲处相距不应小于10倍主筋直径，也不宜位于最大弯矩处。
（12）钢筋网片和骨架成型允许偏差见下表。
序号
项目
允许偏差
（mm）
检验方法
1
网片
长度
±10
用尺量
宽度
±10
网格尺寸
±10
用尺量，量取纵、横方向各3-5个网格
网片两对角线之差
10
用尺量
2
骨架
长度
+5，-10
用尺量
宽度
+5，-10
高度
+5，-10
（13）钢筋成型与安装允许偏差见下表:
序号
项目
允许偏差
（mm）
检验方法
1
受力钢筋
间距
梁、柱、板、墙
±10
在任意一个断面连续量取钢筋间（排）距，取其平均值计1点
基础、墩台
±20
顺高度方向配置两排以上的排距
±5
2
箍筋及构造筋间距
±20
连续量取5档，其平均值计1点
3
同一截面内受拉钢筋接头截面积占钢筋总截面积
焊接
不大于50%
观察
绑接
不大于25%
4
保护层厚度
墩、台、基础
±10
用尺量
⒁、为降低砼内部水化热温度，在承台内设冷却管通水降温，冷却管安装完成后应进行试通水检查，应保证水流通畅且无漏水现象，设置位置和数量见设计图。
⒂、测温控制点布设：
为了掌握砼的内部最高温度及中心与表面的温度差，以采取内部降温、外部蓄热保温的技术措施，降低并控制大体积砼的内外温差，需要对砼温度的数据监测和控制。
具体方式在承台中心十字线位置均匀布设9根钢管，里面灌满水作为测温管，以观察冷却管通水对砼中心的冷却效果。
混凝土内外温差不宜超过25度。
3、砼拌制及运输
⑴砼灌注采用自建砼工厂生产的砼来灌注，砼灌注方式采用搅拌车和输送泵泵送砼入模。
⑵砼的配料和计量，必须按试验室配料通知单进行，并有试验人员值班。
为降低混凝土水化热，混凝土配比中应掺入一定剂量的粉煤灰。
⑶砼的搅拌应均匀、颜色一致，自全部材料进入拌和机起至开始出料为止，延续搅拌时间应不小于2-2.5分钟，搅拌时间亦不宜过长。
⑷砼采用泵送施工时，输送管接头要密封，保证不漏气，管道安装要顺直、并垫平，泵送砼之前要先拌制一定数量的水泥砂浆润滑管道。
4、砼浇注
（1）浇注方法承台砼浇注采用一次连续浇注的方案，具体浇注方案采用水平分层、斜向分段的方法进行，浇注厚度控制在30厘米左右，采用插入式震捣器震捣砼密实，浇注顺序一般自上游至下游浇注。
（2）砼浇注前应检查各灌注设施的到位和安全情况。
（3）浇注砼前，沉井内壁和钢筋应清洗干净，不得有杂物，模板若有缝隙应填紧塞密，并经监理工程师检查批准后方能开始浇注，砼的浇注方法，必须经过监理工程师的批准。
（4）灌注砼时，下料应均匀，与振捣器配合要协调，严禁砼在一个地方下料，造成厚度太厚，振捣困难。
（5）砼浇注施工时，要严格控制分层厚度，最大不超过30cm，同时要严格控制砼自由下落高度，最高不能超过2m，超过2m要使用串筒或滑槽，以免砼产生离析。
（6）砼浇注作业应连续进行，如因故发生中断，其中断时间应小于前次砼的初凝时间或能重塑时间，超过中断时间，应采取相应措施处理，并立即向监理工程师报告。
（7）砼振捣时，振捣器的插入或拨出时的速度要慢，振捣点均匀，在振捣器不能达到的地方应辅以插铲式振捣，以免发生漏振现象。
分层浇注时，振动棒应插入下层50mm，以消除两层间的接缝，砼振捣要求：
①砼不再下沉。
②砼不出气泡。
③砼表面开始泛浆。
（8）在监理工程师监督下按照交通部JTJ053-94《公路工程水泥砼试验规程》及相关市政标准规定制作试件测试强度。
5、承台砼养护及测温控制
（1）为确保砼的质量，严格控制大体积砼的内外温差，要注意养护。
砼在冬季施工时，在砼成型后，应用保温材料（帆布、塑料薄膜，草袋等）覆盖养护，减少砼表面的热扩散及温度降温速度，防止产生表面裂纹，同时延长散热时间，使砼内外平均总温差所产生的拉应力小于砼的抗拉强度，防止产生裂缝。
在夏季或气温较高施工时应在表面覆盖草袋，防止砼直接受阳光照射，并洒水降温保湿养护。
（2）通水测温时间一般在砼浇注开始12天内，时间具体要求：
自砼入模12小时后开始测温，直至砼内部温度与大气环境平均温度之差小于15℃以下时，在这种温差条件下不易使砼产生裂缝。
在测温过程中，通过各测温点数据，比较砼内外温差，超过25℃以上时,应及时加强冷却管的冷却通水,加大流量以及延缓拆除保温材料,以防止砼由于温差较大而产生应力裂缝。
同时在通水过程中经常检测冷却管进出口的水温，检查通水冷却的效果，如进出口水温相差较大说明冷却效果不理想，应加大水流量。
（3）在养护过程中应覆盖上保温材料。
（4）测温频率一般在温度上升阶段2-4小时一次，温度下降阶段4-8小时一次，同时应测大气温度，并做好记录。
1-5天，每2小时测温一次；
6-9天，每4小时测温一次；
10-12天，每8小时测温一次；
6、承台施工工序
（1）测量放标高标高控制点放于桩头钢筋顶面，并用红油漆做好记号，根据此标高确定基底标高和凿除多余桩头砼高度；
（2）声测管割去顶面封头盖板，并检查其是否通畅到底，必要
时通清水清洗管内泥浆及沉淀物，清洗后每根声测管内灌满清水待检测人员作超声波检测；
（3）清基、凿除多余桩头砼；
（4）测量放线、桩头竣工检查；
（5）基坑铺垫层并平整夯实；
（6）进行沉井施工；
（7）绑扎承台钢筋网；
（8）冷却管安装及通水检查；
（9）安装砼测温装置，根据放样中线安装墩身预埋钢筋及预应力锚固体系；
（10）灌注前检查签证；
（11）浇注承台砼、表面收浆及最后墩身预埋钢筋的检查；
（12）通水养护，测温记录；
（13）承台表面覆盖塑料薄膜、草袋保温；
（14）凿毛处理；
（15）承台竣工检查及墩身放样。
填写竣工检验报告单报请监理工程师检查签证并进行评定。
7、承台施工安全、质量保证措施
（1）严格实行工程质量“三检制度”，每道工序必须填写检验报
告单并经检查签证，经现场监理工程师检查合格后方可进入下道工序的施工。
（2）按要求及时做好施工记录，填写工程日志及有关签证资料，并且妥善保存。
（3）加强现场技术监督、指导，保证施工按设计、规范进行。
（4）进入施工现场的施工人员必须戴好安全帽及相应的安全防护用品。
（5）承台上的作业平台应牢固可靠，并经常进行检查保证其安全无误，材料要均匀堆放，不得多人聚集一处。
（6）夜间施工应有足够的照明。
在人员上下及运输过道中，均应设置固定的照明设施。
（7）吊装模板及灌注砼应遵守相关的安全操作规程。
装吊作业要有明确的信号。
（8）承台施工期间要有水上安全警示灯，交通船只要有救生圈、救生衣等安全设施。
五、施工组织
1、承台施工工序时间安排
筑岛围堰加宽：
4天
挖机开挖3.5米：
2天
沉井制作（含等混凝土强度）：
8天
沉井开挖下沉：
7天
混凝土封底抽水：
6天
凿桩头：
3天
钢筋安装等5天
浇注混凝土2天
共计37天
2、机械设备：
桩基一旦完成后，两个主墩承台拟同步进行，拟投入施工机具设备如下：
30t自卸汽车15台
挖掘机2台
泥浆泵6台（两个承台各3台）
风镐（含风管）24把
8m3压风机2台
大功率潜水泵6台（两个承台各3台）
5—6米长钢桩152根（两个承台各76根）
5—6米长木桩152根（两个承台各76根）
5cm厚脚手板、长2.5米304块（两个承台各152块）
防水薄膜3600m2（两个承台各1800m2）
彩条布1000m2（两个承台各500m2）
取泥吊装平斗4个（各2个）
编织袋10000只（暂定）
铁锹30把
3、劳动力组织
根据各工序工作需要，拟投入协力队伍工人60人。
挖基坑、沉井下沉、凿桩头：
30人
钢筋、冷接管扎制、安装：
20人；
项目部现场主要管理人员包括施工员、技术员、测量员、专职安全员等8人。
六、安全注意事项
1、围堰范围内要有围护，防止非工作人员进入，并设立有醒目的安全告示；
2、电源线要架空设置，线路走向规范合理，防止漏电伤人；
3、所有进入施工现场人员要带安全帽。
4、所有起重、装吊作业均要严格按有关操作规程执行。
5、未尽事宜另见有关安全生产规定。
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