铁路大桥深水基础工程钢栈桥钻孔钢平台施工专项方案74页.docx
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2024-09-04
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1、铁路大桥深水基础工程钢栈桥、钻孔钢平台施工专项方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目 录第一篇 钢栈桥与钢平台施工方案11工程概况12水文及地质情况12.1水文12.2工程地质22.2.1 地形地貌22.2.2 地层岩性32.3 气象情况33总体施工方案33.1 钢栈桥搭设43.2 钻孔平台搭设53.3主要施工机械设备54. 钢栈桥搭设64.1钢栈桥设计要求63.栈桥跨度、平面位置、高度满足水流通畅及施工要求。64.2钢栈桥构造64.3 钢栈桥施工工艺流程7安装贝雷梁74.4 钢管桩的加工、制作74.4.2、1钢管桩材料及加工要求72.钢带对焊接缝与管节端部的距离不小于100mm;84.4.2钢管桩的验收81钢管桩管节制造完毕后,检查其外型尺寸,应符合:83钢管桩对接焊缝允许偏差:94对口接长后,钢管桩外形尺寸的允许偏差:94.5主要施工步骤104.5.1 钢栈桥桥台施工104.5.2施工准备104.5.3钢管桩试桩施工104.5.4浮式定位装置114.5.5钢管桩导向装置定位、安装114.5.11 桥面板铺装及附属结构施工154.6技术、安全保证措施161.栈桥严格按设计要求组织施工。165钻孔平台搭设175.1 钻孔平台搭设工艺流程175.2钢护筒制作171. 满足设计文件要求;185.3 钢3、管桩的插打215.4钢护筒插打施工步骤21安放导向框架215.4.2 接长钢护筒22辅助振入钢护筒至设计深度235.5钢护筒、钢管桩在薄覆盖层内插打专项措施245.6平台搭设266.小结27第二篇 钻孔桩专项施工方案281工程概况282总体施工方案283. 钻孔桩施工工艺和方法284. 主要机具选型及配置304.1 钻机选型304.2 机具配备305 钻孔施工方法305.1钻孔顺序安排305.2 钻进参数的选择315.3 泥浆循环、净化系统布置及泥浆的制备325.4 泥浆的制备和性能指标335.4.1膨润土泥浆的拌制335.5护筒内钻进355.6 护筒底口部位钻进355.7护筒外钻进成孔3654、.8 护筒二次跟进375.9钻进时注意要点385.10 终孔验收及清孔396钢筋笼制作与安装396.1钢筋笼概述396.2钢筋笼存放、运输和安装397水下混凝土灌注407.1水下混凝土灌注方法407.2导管的配置407.2.1导管壁厚的确定407.2.2导管的水密性试验417.3首盘砼灌注时砼料斗的确定417.4混凝土灌注438 小结43第三篇 承台钢吊箱专项施工方案441工程概述442主要施工机械设备443. 总体施工方案454. 主要施工顺序及施工工艺455钢吊箱围堰结构465.1底板485.2 侧板495.3 内支撑505.4 下放悬吊系统516钢吊箱施工步骤536.1吊箱钢结构的制造和5、拼装53拼装前钢吊箱块件的验收546.2钻孔平台的拆除556.3测量放点566.4钢护筒外侧牛腿的焊接566.5吊箱底板、侧板的拼装561.在牛腿平台上测量放线纵横主梁位置,并作出定位标记;566.6 底板开孔576.7下放前准备工作58钢护筒外侧障碍物的探测及处理586.7.2 导向设置586.8钢吊箱下放59千斤顶同步下放法原理596.9吊箱定位与堵漏616.10 封底施工621.封底混凝土设计技术指标622.封底混凝土厚度计算637承台施工687.1钢筋加工687.2混凝土浇筑687.3大体积混凝土施工采取的措施698钢吊箱的拆除699.结束语70 第一篇 钢栈桥与钢平台施工方案1工程概6、况新建xx客专xx至xx客运专线xx段xx大桥跨越xx河,位于xx,桥址处位于xx水库库区,xx河为水库主流,正常蓄水位613m,河面宽度约为240m,最大水深位于2#墩处达42m,水流很缓,径向自南向北,线路与其夹角为80,下游约5km处为xx水电站大坝。本桥以(72+128+72)m 连续梁跨越xx河,起点报xx隧道出口,终点抵至排生上寨,中心里程为D1K535+488.5,全长290.45m。主墩(1#和2#)为深水基础,采用桩长分别为35.5m和51m各16根直径2.2m的钻孔桩;承台为(18m22.39m4.0m)圆端型高桩承台,垫块为(8.8 m13.49m 2.0m);桥墩为圆端7、形实心墩,高度均为7m,桥台为8m高的矩形空心台。2水文及地质情况2.1水文xx河属沅江水系清水江流域,是清水江的一级支流,发源于雷公山,自南向北流经xx,在施洞处汇入清水江,河道总长216km,流域面积1376km2。本流域径流由降水形成,径流与降水的时空基本相应,平均流量11.35m3/s,平均径流总量3.566亿m3。年内分配不均,510月径流量占全年径流量的75%;最小流量一般发生在12月 次年1月。 本桥处于xx河中下游,xx水电站上游,距离水库大坝5km,施工受到冬季蓄水、春季发电放水、雨季洪水的三重影响:即冬季为了保持库容,xx水电站从10月下旬开始下闸蓄水,一直到次年3月份,在8、此期间,水位标高保持在正常蓄水位613m(水位标准是xx市水利水电勘测设计研究院制定);每年春季3月份开闸放水发电,一直到10月;雨季(从5月到10月)受xx河上游的降水、泄洪和发电放水的相互影响,最高洪水位达到:H1%=613.92m,Q1%=3190m3/s,V1%=0.51m/s;泄洪后死水位达到:590m,水位高差达23m多,水位高度及变化成了桩基、承台、垫块和墩身施工的严重制约因素。xx河水位变化情况见下表2-1。表2-1 水位变化情况项目冬季蓄水位10.20次年3月最高洪水位5月10月泄洪死水位)施工水位水位(m)613.0613.92590.0607.0613.02.2工程地质 9、2.2.1 地形地貌 工程所处为构造剥蚀中低山区,区内地层较简单,覆盖层为河谷冲洪积及山坡残坡积,基岩主要为变质岩。本桥处于河谷之间,河谷呈近似对称“U”型,xx端坡度大于80 ,大部分裸露;xx端坡度约45 ,下部基岩裸露,中上部残破积层覆盖。河床宽约80m,水位613m时,河谷宽约240m,两岸山脊高程大于640m,河床底面高程572m。河床水流平稳为深潭,底部大部分是水库形成后淹没的山坡田地,土质、砂砾和卵石的覆盖层很薄。总的体现由东南向北西地形逐渐低缓的地貌特征,受峡谷切割及xx高原影响,山势陡峭,交通闭塞。2.2.2 地层岩性 基岩为上元古界下江群清水江组地层,岩性为变余凝灰质板岩,10、新鲜岩石致密坚硬,抗风化能力较强,山体完整稳定,岩土层按其成分分类主要有粉质粘土、卵石土、角砾土、变余凝灰质板岩等。河床表层为卵石土,厚约26m不等,o=0.20MPa;中层为强风化板岩,厚约35m, o=0.35MPa;底层为弱风化板岩, o=0.60MPa。2.3 气象情况桥址属亚热带湿润季风气候,冬无严寒,夏无酷暑,气候温和,雨量充沛,阴雨天多,无霜期320天,四季不甚分明。年平均气温1416,极端最高气温一般为3437,极端最低气温一般为-7-10。年平均降水量12001500mm,510月份为雨季,占年降雨量的80%,本流域洪水均由暴雨形成,洪水主要发生在67月,最大洪峰流量为22411、0m3/s,本流域山高坡陡,洪水汇流速度快,洪水过程暴涨暴落,洪水历时一般13天,洪水过程线以单峰为主。 3总体施工方案由于本桥位于xx水库山区,交通非常闭塞,没有等级公路,只有两条分别通抵河岸两侧的新建施工便道。根据周围环境情况,水中墩施工运输通道采用搭设钢栈桥施工方案。1#、2#主墩基础主要施工程序为:搭设施工栈桥插打主墩处钢管桩及钢护筒利用钢管桩和钢护筒搭建钻孔平台在平台上施工钻孔桩。桩基采用冲击钻或气举反循环回旋钻成孔,主墩承台采用圆端型双壁钢吊箱围堰施工。3.1 钢栈桥搭设钢栈桥采用单层上承式贝雷梁架设,根据设计图纸、现场地域环境以及施工进度,钢栈桥设计方案为在线路方向左侧修建一条与12、之平行的贯通至2#主墩位置的钢栈桥,而2#主墩与3#桥台间不贯通,栈桥紧邻主墩承台位置,钢栈桥标高设计为615m,以此钢栈桥为作业平台在主墩承台内和大小里程侧搭设钻孔平台,使两主墩的施工机械及材料供应可以相互通行,跨度布置为13跨15m+1跨12m,全长207m。xx大临设施平面图见附图1。钢栈桥桥面宽度设计为7m,中间采用单向机动车道,宽度为5.5m,两侧设人行通道,宽度各为75cm。受施工条件及场地的影响,钢栈桥采用80t履带吊车吊导向架定位,配合振动锤(带液压钳)逐跨悬臂插打钢管桩搭设栈桥的施工方法,将钢管桩打入河床中做栈桥桩基础,桩与桩之间设剪力撑和水平撑,桩顶设型钢盖梁,其上搁置三组13、共6片贝雷梁做纵向主梁。贝雷桁架的拼装主要在岸上完成,采用履带吊进行整体吊装。整体吊装完毕后,再进行桥面的铺装,在贝雷梁上铺设横向分配梁和纵向分配梁,桥面板采用防滑钢板,两侧设栏杆防护。xx大临设施立面图见附图2。3.2 钻孔平台搭设 本桥1#和2#墩为深水基础,需要搭建两个钻孔平台,平台标高保持与钢栈桥桥面标高一致。先利用钢管桩支撑简易平台,插打护筒,然后把所有的钢管桩、钢护筒连接成整体,在其上搭设贝雷梁、型钢、钢板,构成钻孔平台。根据1#和2#墩位在河道中所处位置,插打管桩和护筒采取交替施工,即先插打每排护筒周边的管桩,利用插打好的钢管桩安放贝雷梁,铺设简易护筒插打平台,再安放导向设备,插14、打护筒。钢护筒施工完毕后,在其顶部焊接牛腿,铺设主梁、分配梁,形成钻孔作业钢平台。 3.3主要施工机械设备 表3-1 主要施工机械设备设备名称规格或性能单位数量用途及说明汽车吊25T台2材料起吊和装卸履带吊80t台1插打钢管桩、钢护筒振动锤DZ120型套2激振力为823KN平板车13m-20t台1装运钢管桩、钢护筒气割设备氧气乙炔套4切割型钢发电机75KW台1备用发电卷板机W11-30-2500台1卷制钢管桩、护筒电焊机BX-500F台12电焊型钢4. 钢栈桥搭设4.1钢栈桥设计要求1.栈桥必须满足800k履带吊和最大构件吊重200KN在桥面行走及起重要求、400kN混凝土搅拌车行走要求。2.15、栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工及承台施工,能够满足整个连续梁施工期间的要求。3.栈桥跨度、平面位置、高度满足水流通畅及施工要求。4.栈桥宽度采用7m宽,在钻孔钢平台处栈桥加宽1m,宽度为8m,作为会车道,此处采用8片贝雷桁架,其它处为6片贝雷桁架,单跨长度按15m布置,两侧设置120cm高钢管护栏。4.2钢栈桥构造栈桥桥面宽7m,其桥面标高设计为615m。栈桥桥墩采用桩基排架,普通墩为单排3根桩,会车道处为单排4根桩。钢管桩桩长根据河床、承载力变化而变化,钢管桩之间的剪刀撑采用20a槽钢,水平支撑则采用热轧无缝钢管4266mm联结,位置根据施工时水位标高确定。栈桥桩基采用100010mm规格16、的钢管,打入后管内灌满河砂,增加钢管桩稳定性。桩顶横梁采用2I45b型钢,主纵梁采用321型贝雷梁。贝雷梁上依次铺设型钢横向分配梁I25a工字钢、纵向分配梁I14工字钢和桥面=10mm钢板。最后安装栏杆、照明、防滑条等附属结构。xx大临设施断面图见附图3。4.3 钢栈桥施工工艺流程钢栈桥施工工艺流程见图4-1。钢管桩加工导向架安装振动锤与钢管桩连接 履带吊吊钢管桩就位测量定位 振动下沉钢管桩 栈桥下横梁 钢管桩桩间连接 安装贝雷梁铺设桥面横梁及桥面钢板栏杆、照明等附属结构安装图4-1 栈桥施工工艺流程4.4 钢管桩的加工、制作4.4.1钢管桩材料及加工要求钢管桩采用受力性能较好的成品螺旋管桩。17、钢管桩采用Q235钢板,交货时应有合格的“质量检验证明书”,证明书中各项内容应符合设计文件和国家标准要求,进场后应按现行标准进行抽检、复验,表面不得有裂缝、气泡、起鳞、夹层等缺陷。焊接材料应符合国家现行标准的规定,并采用与主材料相匹配的材料,焊接材料的选择原则是焊条应选择与母材相同的材料或采用在环境介质中的自然腐蚀电位比母材电位低的材料。因钢管桩是工程的辅助设施,根据钢管桩直径较小,壁厚较薄的特点,采用中型的振动锤DZ120施工,满足施工需要即可。为防止钢管桩插打过程中入岩不深,影响插打深度,钢管桩的桩尖可做成刃脚形,以增大钢管桩的嵌岩力。钢管桩焊接时,应注意以下问题:1.钢管桩焊接前,应将焊18、接缝上下30mm范围内的铁锈、油污、水汽和杂物清除干净;2.钢带对焊接缝与管节端部的距离不小于100mm;3.钢管桩应采用多层焊,每层焊缝焊完后,应及时清除焊渣,并做外观检查,每层焊缝的接头应错开;4.钢管桩对口拼装时,相邻管节的焊缝必须错开D/8以上(D为桩径),对接焊缝宜采用埋弧焊进行,对接管端环缝应对称施焊,防止焊接变形,减少次应力;5.钢管桩桩身横向连接及桩身与桩尖连接处沿桩周加焊六块加劲钢板,以增强钢管桩整体刚度;6.钢管桩加工、制作过程中,应预留焊接收缩余量,并采取有效措施控制变形。4.4.2钢管桩的验收钢管桩在工厂预制时应编号,所编号码与桩长(以m计)相同。制作完成后,按加工技术19、要求进行验收。检查表面不得有气孔、裂纹、弧坑、夹渣等,有焊瘤时需用砂轮打磨,并需补焊,补焊后也需用砂轮打磨。焊缝允许超高不大于3mm,对接焊缝表面各焊道交界处在凹沟时最低点不得低于母材表面。1钢管桩管节制造完毕后,检查其外型尺寸,应符合:椭圆度:允许0.5%D,且不大于5mm(D为钢管桩外径);外周长:允许0.5%C,且不大于10mm(C为钢管桩周长);管端平面倾斜:允许0.5%D,且不大于4mm(D为钢管桩外径)。2钢管桩对口拼装时,相邻管节的管径偏差不大于2mm,对口板边高差不大于1mm。3钢管桩对接焊缝允许偏差:咬边:深度不超过0.5mm,累计总长度不超过焊缝长度的10%;超高:不大于320、mm;4对口接长后,钢管桩外形尺寸的允许偏差:桩长偏差:+300mm,0mm;桩轴向弯曲矢高:允许0.1%L,且不大于30mm(L为钢管桩长度)。钢管桩的存放和运输钢管桩应按不同的规格分别堆存,堆放层数和形式应安全可靠,为防止滑动,钢管桩两侧必须用木楔塞紧。为避免钢管桩产生纵向变形和局部压曲变形,堆放场地尽量平整、坚实且排水畅通,还应采取防锈蚀等保护措施。在钢管桩的起吊、运输和堆存过程中,应尽量避免由于碰撞、摩擦等原因造成的管身变形和损伤。为方便钢管桩的吊装,在顶端两侧焊上耳筋,并根据钢管桩使用的先后顺序确定钢管桩的摆放位置。xx钢栈桥基础钢管桩统计见表4-1。表4-1 xx钢栈桥基础钢管桩统21、计钢管桩编号桩顶标高(m)桩长(m)桩底标高(m)节数每节重量(kg)总重量(kg)备注0#612.651.75610.9钢管桩为1000mm=10mm,单位重:78.6kg/m21#12.4600.2513060 3060 2#20.2592.4522493 4985 3#25.5587.1523147 6294 4#29.4583.2532419 7256 5#32.5580.1532674 8021 6#35.3577.3532904 8712 7#39573.6533208 9625 8#42.3570.3542610 10440 9#45.3567.3542795 11180 钢管桩22、编号桩顶标高(m)桩长(m)桩底标高(m)节数每节重量(kg)总重量(kg)备注10#612.6546.9565.7542894 11575 钢管桩为1000mm=10mm,单位重:78.6kg/m211#47565.6542900 11600 12#46.4566.2542863 11452 13#44.9567.7542770 11081 14#42.7569.9542635 10539 总计1750.8432104 4.5主要施工步骤4.5.1 钢栈桥桥台施工桥台采用浆砌片石基础,基础开挖后,在栈桥与施工便道连接处开始砌浆砌片石至设计标高614.5m,中间分层回填夯实的砂砾石,顶面结构=23、30cm碎石+20cmC20砼,最后采用长度2m厚度=10mm钢板作为栈桥与施工便道的顶面过渡连接。为减少施工期间雨水冲刷水土流失,桥台两侧采用砂袋围堰护坡。4.5.2施工准备首先利用施工便道作为临时进场道路,进行场地整理,然后进行 测量定位放样,标出桩心位置。在施工岸边存放钢管桩的临时堆料场上,由长板车从钢管桩加工厂运达后,由一台25T汽车吊作为搬运卸货工具,钢管桩则在现场预拼接长每一节1015m。最后由长挂车运送到履带吊车后。4.5.3钢管桩试桩施工试桩的主要目的是为了检验钢管桩的承载能力。通过试桩,确定基桩的入土深度,提出试桩数据并报监理工程师,校核图纸并选择最合理的施工方法和机具设备。24、4.5.4浮式定位装置首先利用两只9.0m2.7m1.5m的浮箱拼组成一个长9m、宽8m的浮式定位装置。水中锚碇采用混凝土重力式锚或混凝土蛙式锚,岸上锚碇采用混凝土地锚,水中设4个锚碇,锚碇连接采用直径20mm钢丝绳与水上定位装置相连。在浮式定位装置上安放8根I45b工字钢作为钢管桩的定位梁及浮箱的刚性连接梁,每个浮箱上设置一台5吨电动锚机使其于水中或岸上锚碇相连,通过调解锚索(钢丝绳)长度来控制定位装置在水中的位置。4.5.5钢管桩导向装置定位、安装浮式定位装置主要作用是为了沉放钢管桩,安装钢管桩定位导向架,提供具有足够刚度和稳当、固定的工作平台。在浮式定位装置的端头和中间部位分别焊接3个定25、位导向框架,此时定位装置可同时定位3根钢管桩的位置而不需要移动。定位导向框架采用4根I45b工字钢焊接,其内截面尺寸应比钢管桩直径大5cm,将浮式定位装置对应桩区锚碇到位后,锁定锚机就可以进行钢管桩的插打。浮式定位装置见图4-2所示。 图4-2 浮式定位装置振动下沉钢管桩钢栈桥单跨跨度15m,栈桥的架设采用800kN履带吊和DZ120型振动锤共同配合逐跨悬臂打桩搭设栈桥,还需要配备一艘载30员交通船协助插打施工。施工时注意履带吊悬出长度不准超过2m。栈桥搭设示意见图4-3所示。图4-3栈桥搭设示意钢管桩施打前根据桩位图计算每一根桩平面位置,直接确定其桩中心坐标,使用导向架上焊接定位框定位,其尺26、寸比钢管桩外径大510cm,同时确定好打桩顺序,防止先施打的桩妨碍后续的桩施工。钢管桩通过导向定位架逐节接长、再振动沉埋连续地施工。插打钢管桩步骤为:第一步、履带吊将导向架固定安装,测量定位,用全站仪架设在桩的正面或侧面,校正桩架导向杆及桩的垂直度,并保持锤、桩帽与桩在同一纵轴线上;第二步、履带吊车将第一节钢管桩(12m长)垂直地吊入定位框内,使钢管桩依靠其自重沉入河中直到桩顶距离定位框面上50cm时止,临时锁定钢管桩在定位框上,然后松开吊点,钢管桩顶端的两个吊环用两台卷扬机拴住,等钢管桩接长后,利用卷扬机下放;第三步、将接长钢管桩的3台电焊机及其工作挂蓝吊挂到第一节钢管桩顶吊环上,电焊工从交27、通船爬上或定位架顶面走到焊接挂蓝内;第四步、将定位架吊挂在第一节钢管桩外侧吊环上,吊车吊点将振动锤吊放在岸上,然后吊车将第二节钢管桩就位到第一节顶上,测量定位准确后电焊工施焊接长;第五步、重复第一节沉埋及接长等工作程序,直至将钢管桩沉埋到河床面以下时,履带吊将DZ120振动沉拨桩锤就位到最上面一节钢管桩顶上并调整锤夹,将钢管桩夹稳定,测量待沉钢管桩的位置,调整准确后开动振动锤沉入钢管桩,第六步、在桩锤沉埋过程中,开始开振第一、二次不超过1分钟,待钢管桩入土较深时(超过2m以上时)才能延长连续振动的时间,以利于工作正常进行。当锤进入连续工作状态后,履带吊车的吊点保持适当的松驰状态,确保沉桩锤不倾28、斜、不脱吊状态。直到最上面一节钢管桩顶距离定位框面上50100cm时止; 第七步、如果没有达到要求的贯入度,继续接长等工作程序,直至将钢管桩沉埋到要求的贯入度为准。第八步、沉桩过程必须做好沉桩记录,记录每一次振动入土的关键指标:桩位偏差、振动时间、贯入度、桩底标高、垂直度等。沉桩过程必须注意观察和测量桩位的准确性,及时校正。若开始阶段发现桩位不正或斜时,应调正或将钢管桩拔出重新插打。钢管桩的最终桩尖标高由入土深度控制,若钢管桩无法施打至设计标高,及时汇报、分析原因,拿出解决办法,直至钢管桩的入土深度满足设计要求或已证明钢管桩达到了设计承载力。钢管桩施打注意事项1.钢管桩施打时注意桩位标高控制,29、进尺缓慢或施沉困难时,分析原因,采取措施调整; 沉桩允许偏差:桩位平面位置:10cm 桩 顶 标 高:10cm桩身倾斜度: 1%2.桩顶损坏局部压曲应对该部割除并接长至设计标高;3.打桩质量以贯入度控制为主,标高控制为辅;桩的平面位置特别重要,栈桥设在桥位的左侧,钢管桩的位置与承台距离较小,不能出现较大的平面位置偏差,否则将影响今后的承台施工。钢管桩横向联结焊接每排钢管桩下沉到位后,要进行桩之间的连接,增加桩的稳定性,避免发生意外事件,连接材料采用20a槽钢剪刀撑和热轧无缝钢管4266mm水平撑,尺寸需根据现场尺寸下料,高程位置根据施工时实际水位情况确定。横梁安装及桩顶处理钢栈桥主横梁2I4530、b的安装,经测量放线后,在钢管桩顶端往下30cm处焊上牛腿,按工字钢宽度在钢管桩顶端开槽,使直接嵌入钢管桩内30cm,露出桩顶15cm。I45b在钢管桩位置及主纵梁搁置位置加焊加劲板加强。I45b型钢与钢管桩上的牛腿、牛腿与钢管桩之间的焊缝必须符合设计的焊缝厚度要求。纵向贝雷梁吊装贝雷梁预先在陆上按每组尺寸拼装好,两片一组拼装完成后,运至80t履带吊起吊范围内,贝雷梁的位置需放线后确定,以保证栈桥轴线不偏移,为减少纵梁的磨损,在I45b横梁与纵梁之间垫一块3cm厚的橡皮垫块。当钢管桩顶联焊接完成一跨后,在岸上或已成型的栈桥上,履带吊整体吊装贝雷梁至横梁上。纵梁安装到位后,用U型扣(采用20mm31、钢筋弯制)将贝雷梁与桩顶的横梁焊接牢固, 并且横向、竖向均焊定位挡块及压板,将其固定在I45b横梁上。纵梁拼装完毕后,在其横向上铺设长7m间距100cm布置的I25a工字钢做为横向分配梁,与贝雷桁架交叉处也采用U型扣连接并且全部与纵梁焊接,以固定纵横梁并加强栈桥的整体性。然后在横向分配梁上铺设间距35cm的I14工字钢作为纵向分配梁,工字钢接长采用12mm钢板帮接焊,焊缝必须饱满无空洞,保证焊接接头强度。4.5.11 桥面板铺装及附属结构施工桥面板宽7m,铺设桥面=10mm防滑钢板,桥面板与横梁采用焊接方式连接,用薄钢板垫实各接触点,电焊工将每一块钢板分别与纵向分配梁的全部接触点焊接牢固(注:32、钢板覆盖位置采用从贝雷梁处仰焊联结)。钢板上加焊8圆钢(间距1m)作防滑肋条,桥面系施工实现标准化、工厂化,将大量的水上施工转化为工厂加工,加快施工进度。桥面铺装采用模块化施工,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。铺设桥面板的同时安装桥面栏杆。栈桥栏杆高1.2m,采用483.5mm钢管焊接,立柱间距1.5m,焊在钢栈桥横向分配梁I25a工字钢上,栏杆统一用红白油漆涂刷,交替布置,达到简洁美观。搁置托架设置在栏杆外侧I25a工字钢上,主要电缆和输水管等设施搁置在上面,减少对交通的干扰。在栈桥入口设置车辆限速行驶警示牌以及车辆限重标志牌。栈桥安排专门的33、卫生打扫人员兼安全监察员,保证栈桥的清洁,并在入口出设置水泵一套,进入车辆如车轮带泥,必须冲洗干净方许车辆进入栈桥,防止车轮在栈桥上打滑发生安全事故。在栈桥的上下游安装航标指示灯,在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯,供夜间照明。4.6技术、安全保证措施1.栈桥严格按设计要求组织施工。2.钢管桩制作,必须符合设计及规范要求,并按规范进行抽检。钢管桩沉桩偏位控制在设计范围内,以保证结构受力可靠,以及避免与工程桩位,承台冲突,栈桥施工每跨的各种构件安装可靠后,才能上重载。3.履带吊在栈桥上沉桩时,履带最前端悬臂处与22b槽钢的水平距离不得超过2m,吊车要居中,以保证栈桥和吊车安全。4.每排钢管桩施打34、完毕,要立即进行桩间连接,钢支撑焊接质量可靠,以保证桩的稳定性。5.栈桥的防撞措施:在最外侧每一根钢管桩上安装防撞缓冲胶垫如旧轮胎等,防止周围村民的小船撞上钢管桩,发生安全事故。6.栈桥上单向通行车辆间距不得小于15m,车速不得大于8km/h。5钻孔平台搭设5.1 钻孔平台搭设工艺流程钢护筒、钢管桩制作及运至现场抛锚浮舟定位钢管桩导向装置定位、安装插打横桥向钢管桩施工钢管桩纵向水平联接横桥向安放贝雷梁护筒下放平台搭设钢护筒导向装置的定位、安装完成横桥向第一排钢护筒插打再次插打钢管桩安放贝雷梁护筒下放平台搭设钢护筒导向装置的定位、安装插打横向第二排的护筒依次循环施工至完成所有钢护筒的插打安装横向35、主梁贝雷桁、纵向分配梁铺设平台钢板完成钻孔平台搭建。5.2钢护筒制作 根据河床的实际地质情况,要想钢护筒能够插打后自稳,必须插打入覆盖层5m。考虑到钢护筒要承受冲击钻锤头的冲击和碰撞,还有护筒加工、运输、对接加长时不变形和易于接长焊接施工要求,钢护筒的壁厚设计为24mm,内径比设计桩径大0.4m,直径为2600mm。钢管桩用壁厚10mm的钢板制成,直径100cm。钢护筒采用厚24mm的钢板卷制焊接而成,钢材材质均采用Q235钢板。为防止护筒插打过程中遇岩石底部卷口,最下部一节护筒采取焊接高1m的Q345厚16mm钢板卷制成刃脚。钢护筒加工见图5-1。根据钻孔平台设计标高615m和钢护筒须插打入36、覆盖层5m的要求,1#主墩单根钢护筒长度选定为32m,同样2#主墩钢护筒长度选定为47m。根据履带吊的起吊能力,必须将护筒分节,最上面和中间为一节9m,最下端一节两个主墩分别为5m和2m,两个护筒对接在一起时开成30坡口,xx主墩钢护筒统计见表5-1。钢护筒制作加工质量要求:1. 满足设计文件要求;2. 钢护筒焊缝应用对接焊缝(单面焊双面成型工艺),并尽量采用平焊;3. 焊缝外观要求:焊缝金属紧密,焊道均匀,焊缝金属采用与母材过渡平顺,不得有任何裂缝、未焊透等缺陷;4.焊缝质量应符合钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)中二级标准;5.钢护筒的制作、拼装质量及外形允许偏差应符合37、钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)及其它有关规定。图5-1 钢护筒加工表5-1 xx主墩钢护筒统计项目1#墩桩基钢护筒2#墩桩基钢护筒备注横向第1列横向第2列横向第3列横向第4列横向第1列横向第2列横向第3列横向第4列钢护筒外径为2600mm采用Q235=24mm钢板卷制焊接而成(单位重:188.4kg/m2)施工平台顶标高(m)615615承台底标高(m)604.286 604.670 河床面标高(m)590.17 588.29588.33587.87572.84572.97572.99572.75W3强风化板岩层顶标高(m)586.20 585.32584.45583.38、98566.43 567.50 568.75 570.50 卵石土层厚度(m)3.972.973.883.896.415.474.242.25钻土(m)58.8 73.5 W2弱风化板岩层顶标高(m)580.42 580.42 580.42 580.42562.11564.3566.3568.8强风化板岩层厚度(m)5.78 4.90 4.03 3.56 4.32 3.20 2.45 1.70 钻石(软石)(m)73.1 46.7 桩底标高(m)568.786568.786568.786568.786553.670 553.670 553.670 553.670 弱风化板岩层厚度(m)11.639、3 11.63 11.63 11.63 8.44 10.63 12.63 15.13 钻石(次坚石)(m)186.1 187.3 护筒底标高(m)(伸入河床面下5m)585.17583.29583.33582.87567.84567.97567.99567.75单根护筒高度(m)29.8 31.7 31.7 32.1 47.2 47.0 47.0 47.3 护筒总长(m)501.4 753.8 护筒单根重量(t)45.9 48.8 48.7 49.4 72.5 72.3 72.3 72.7 护筒分节数4节4节4节4节5节5节5节5节护筒每节重量(t)11.512.212.112.3514.5140、4.514.514.5护筒总重(t)771.11159.41930.55.3 钢管桩的插打 钢管桩的吊装和插打均利用80t履带吊,用履带吊起吊120kw震动锤进行作业,首先插打如下图所示的15根钢管桩,打桩过程中始终用全站仪交汇法控制钢管桩桩位,防止管桩打偏打斜。这15根钢管桩施工结束后,施工横向联系将其连接为一整体结构,横向联系采用40b槽钢在两钢管桩之间形成剪刀状横向联系,再进行平台上部结构拼装,用现场的运输船往返运送机具、材料,80t履带吊辅助拼装。在管桩之间安装两组双肢的贝雷梁,在贝雷梁面上安装插打护筒的导向架及相关设备,铺设作业面钢板, 预留钻孔桩钢护筒孔位,钢管桩施工平面示意见图541、-2。图5-2 钢管桩施工平面示意5.4钢护筒插打施工步骤安放导向框架这15根钢管桩插打完毕后,安装下放钢护筒的导向装置,导向装置采用18018012mm角钢与22b槽钢焊接而成框架式的导向装置,固定在钢管桩起始平台上,导向装置上放2I45b工字钢焊接成的下放承重梁用以承受钢护筒接长时的重量。导向装置示意见图5-3所示。图5-3 导向装置示意5.4.2 接长钢护筒将钢护筒运至桩位处,用80t履带吊将第一节钢护筒吊入导向框内,钢护筒沿导向框内壁放下。护筒上口放至距导向框上部0.4m时,在护筒侧壁上临时焊上牛腿,架在导向装置上的承重梁上,松吊钩。吊装第二节钢护筒,两节护筒对位好后,进行焊接接长。焊42、接合格后,履带吊稍稍吊起钢护筒,将第一节钢护筒上的牛脚用氧气-乙炔切割掉,再将接长的钢护筒用滑轮组慢慢下放,同上步骤逐节接长,接长至设计长度后,将钢护筒沿着导向装置下放至河床上,准确就位后,即可采用120KW振动锤振动下沉。钢护筒插打见图5-4所示。图5-4 钢护筒插打示意调整钢护筒位置测量控制在岸上设置控制桩,采用交汇法对每个桩位进行逐点定位;接长钢护筒并下放到位后,用经纬仪从两个垂直角度方向观察是否符合施工规范要求,用履带吊和倒链等对钢护筒位置进行调整。振入钢护筒将打桩锤与其液压夹持器结合牢固,吊至钢护筒顶口,振动锤下端的液压夹持器夹紧钢护筒。启动打桩锤,将钢护筒振入河床内,至设计深度。在43、振入过程中,两台经纬仪从两垂直角度方向分别观察钢护筒,确保其倾斜度符合规范要求不大于1%,发现异常现象,立即停止振入,检查原因,采取有效措施;辅助振入钢护筒至设计深度本桥主墩处河床覆盖层为碎石土和卵石土,下层为强风化板岩。因碎石土和卵石土松散、易坍塌、透水性强,所以钢护筒须尽量穿过覆盖层进入强风化板岩层。为减少钢护筒振入河床内时所遇阻力,当钢护筒振入到河床中3m左右后(此时钢护筒周边摩阻力较大),用空气吸泥机(进泥管口内径150mm)将钢护筒内细砂、小砾石吸出,然后用振动锤将钢护筒往下振入至设计深度河床面以下5m。钢护筒插打注意事项钢护筒焊接接长时应保证护筒顺直,焊缝饱满;振动锤重心和护筒中心44、轴尽量保持在同一直线上;若钢护筒不能沉放到所需深度,则利用空气吸泥机,按先中部后四周再中部的顺序吸碴,必要时可在护筒外壁辅以高压射水下沉。 开动空气吸泥机同时须往钢护筒内加水,护筒内水位不能低于河面水位;在护筒下沉过程中,当护筒沉入土中一定深度后,要及时撤除护筒导向架,以免影响护筒下沉;定期观测除在下沉护筒时检查位置及垂直度外,护筒震动下沉固定后,定期观测护筒的位置变化情况,使其不致于因意外而影响桩位。5.5钢护筒、钢管桩在薄覆盖层内插打专项措施据地质资料显示,xx大桥主墩处河床表层为厚薄不均的碎石土或卵石土覆盖层;中层为强风化的板岩;底层为微风化的板岩。覆盖层的厚度从2.0m6.0m不等,加45、上护筒和管桩这么大高度,插人深度若小于2.0m的很难自稳,因此要使护筒、管桩插打和自稳,采取的措施如下:1.针对覆盖层厚度不均情况,采用相对灵活的方法。对于墩位处覆盖层厚度有大于2.0m的桩位,管桩从覆盖层厚度较大的地方开始插打,当完成3根以上的管桩后,及时把三根管桩用40b槽钢,以剪刀撑焊接成整体,使之成为稳固小平台,之后可利用小平台作为辅助支撑点,进行以后管桩、护筒的插打,插打顺序见图5-5所示。图5-5 钢管桩和钢护筒插打顺序2.对于覆盖层厚度均小于2.0m的桩位,拼装3套插打钢管桩浮箱,分别将3根管桩插打入岩,插打结束后,浮箱保持不动,及时利用40b槽钢,以剪刀撑焊接成稳固小平台,之后46、移走浮箱。以小平台做基础,插打平台附近的管桩,并与小平台及时连接焊接,扩大平台的面积。为了增加小平台的稳定性,还可以向钢管桩内1/3部位灌入砂石,增加管桩的稳定性。3.河床下强风化板岩层坡度约为20,对于直径260cm的护筒来说,护筒两侧的高差可达到90cm,对于薄覆盖层的河床,插打护筒时必然出现,护筒一侧已经嵌岩,另一侧还悬在覆盖层中,因侧向土压力不平衡,护筒易沿着斜坡岩石面下溜,造成护筒准确定位和插打困难。解决方法:1)增长导向架的长度,使之伸到河床面,增加护筒的侧向约束力,阻止护筒下溜;2)改变护筒最下部的一段护筒的钢材和结构,最下一段护筒的钢材改用Q345厚度16mm的三级钢材,为了增47、加护筒的入岩的性能,将护筒最下部刨成20刃脚;3)在护筒的最下部焊接2.0cm15cm的合金钢板,并伸出护筒5cm,间距50cm,增加护筒吃岩能力;4)施工过程中,还根据每个护筒底部的河床高程图(用测量的方法做出准确高程图),把护筒的底部做成椭圆型,加大与河床密贴性,钢护筒大样见图5-6。图5-6 钢护筒大样 插打管桩和护筒,交替施工,每完成每根管桩和护筒都要及时的焊接剪刀撑进行稳固连接,扩充平台的面积,依次类推,每完成一排护筒,就扩大一次平台面积,直至完成所有护筒和管桩的插打。5.6平台搭设管桩、护筒插打完毕后,施工横向联系将其连接为一整体结构,横向联系采用20a槽钢焊接在管桩与管桩,管桩与48、护筒,护筒与护筒之间,形成剪刀状横线联系, 之后在护筒顶端焊接牛腿I45b、钢管桩的顶部安装I45b主横梁,铺设主梁321型贝雷梁、I25a工字钢纵向分配梁、I14横向分配梁和防滑的=10mm花纹钢板,形成钻孔作业钢平台,钢平台结构示意见图5-7。图5-7 钢平台结构示意6.小结采用钢管桩和护筒同时作为施工平台的受力结构,仅在施工平台的四周和中间辅以少量的钢管桩,从而节省钻孔平台中钢管桩的消耗量,然后采取适当的措施和钻孔顺序,以确保施工平台的稳定与安全。此方法解决了在大型设备无法到场的情况下,先制作体积不大浮箱拼装成钢管桩的插打浮式定位装置,在承台范围内外,利用15根钢管桩焊接连成小初始平台,49、再在第一排护筒和第二排护筒之间,承台以内和以外插打5根管桩,在其上放置贝雷梁,在贝雷梁和小初始平台上安放护筒的导向架,完成护筒的插打施工,依次类推施工完所有的管桩和护筒,之后把所有的管桩和护筒焊接成一个整体,在其上铺设主梁、分配梁、钢板,构成钻孔施工平台。附件:1、xx大桥钢栈桥钢平台布置图15; 2、xx大桥钢栈桥设计检算书。第二篇 钻孔桩专项施工方案1工程概况本桥是深水群桩基础,1#2#主墩桩基为d=2.2m桩径,采用4排群桩,每个桥墩下设16根桩。施工时根据现场实际情况和地质条件等因素,利用钢管桩和护筒共同支撑钻孔平台进行钻孔施工。 基桩为嵌岩桩,采用冲击钻机成孔,桩身都必须嵌入板岩弱风50、带(W2)3m以上。钢筋笼在加工场内分节制作,汽车吊吊装就位,接头用冷挤压套管连接。在水下混凝土灌注前采用二次清孔彻底清除孔底沉渣,桩基混凝土在8#搅拌站集中拌合,混凝土搅拌车送料,导管法灌注水下混凝土,一次浇注完成。2总体施工方案 根据桥位处地质情况,钻孔桩采用GPS-30全液压气举反循环回转钻机成孔,P.H.P泥浆护壁,采用刮刀钻头钻进,以JK-10T冲击钻作为备选方案。钢筋笼在生产区胎模上用长线法分段制作,用长平板车运输,采用80t履带吊吊装。由于设计要求桩基用超声波检测,声测管应与钢筋笼一起安装,安装时应注意保持其位置准确,焊接牢固可靠,两端和中间接缝处密封性良好。砼由报xx隧道斜井851、#砼拌合站(距桥处约1.5km)生产,砼罐车运输,砼输送泵配合灌注砼。3. 钻孔桩施工工艺和方法钻机安装就位钢护筒检查、测量放线就位后复测回收利用制备泥浆钻进成孔泥浆净化废浆处理终孔验收清孔换浆提钻移机钻孔检测安放钢筋笼下放导管二次清孔验收灌注混凝土桩基检测钢筋笼制作导管拼接、试压搅拌混凝土钻孔平台搭设钻孔桩施工工艺和方法见图3-1钻孔桩施工工艺流程框。 图3-1 钻孔桩施工工艺流程框4. 主要机具选型及配置4.1 钻机选型采用GPS-30全液压动力头气举反循环回转钻机,该钻机可用于2.03.0m桩基钻孔,钻孔深度可达130m,扭矩可达到240kNm。该钻机底盘较重,钻孔稳定有大吨位吊机配合能52、发挥效率。该型号的钻机为国内比较先进的钻机,采用德国大口径液压动力头钻机技术,具有破岩能力强、作业效率高、可实现电控或液控恒压自动给进,无级变速,密封性能好,能大幅减轻工人的劳动强度,提高工效,并能保证成孔质量。4.2 机具配备配备80t履带吊1台和25t汽车吊,履带吊工作内容包括钻机移位、吊装钻具、下钢筋笼等。GPS-30气举反循环回转钻机8台(每墩4台)及2.2m刮刀钻头。ZX-250型泥浆分离器8台, LG-23/13(23m3/min、1.3Mpa)的空气压缩机8台。钻孔桩施工时,除配备相应的钻机、压风机、泥浆泵、泥浆分离机、运输、备用电源、砼导管94m(2套)/1#墩和124m(2套53、)/2#墩、灌注料斗(每墩2m3和10m3各一个)。5 钻孔施工方法5.1钻孔顺序安排钻孔布署时安排从上游向下游进行,钻孔时不安排两台钻机在相邻的桩孔上同时进行钻进,且保证在已灌注砼强度达到2.5Mpa以上时,才能在相邻孔上进行钻进作业。并根据以上原则确定出钻孔顺序。桩基钻孔顺序见图5-1所示。图5-1 桩基钻孔顺序安排5.2 钻进参数的选择根据GPS-30回转钻机性能和墩位处地质情况,初步拟定在不同地层中的参数如表5-1:表5-1 不同地层钻进参数地 层钻压(KN)转数(rpm)进尺速度(m/h)护筒底口地层150680.51.0强风化板岩层200300680.51.5弱风化板岩层4005054、0460.31.05.3 泥浆循环、净化系统布置及泥浆的制备钻孔泥浆采用集中拌制、集中供应、分别净化的方式。主要包括平台上钢制沉渣箱、泥浆分离器,储浆池,相邻钢护筒间的泥浆导流槽及在栈桥上安装的储浆塔到钻孔桩位的泥浆输送管。钻孔平台上每台钻机分别设置排渣管、回浆管和供风管。其中排渣管和回浆管分别与各自配套的沉渣箱及泥浆分离器连接,供风管分别与各自配套的空压机连接。钻孔施工过程中泥浆的净化采用半机械强制净化的方法。每台钻机配1台沉渣箱和1台ZX-250泥浆分离器。将钻机排渣管与沉渣箱粗筛器相连,粗筛器将10mm以上钻渣直径分离出去,其他泥浆通过沉渣箱将粗砂沉淀在沉渣箱内,沉渣箱回浆口附近设一根连55、通管与泥浆分离器连接,泥浆分离器将细砂滤出。净化后的泥浆通过泥浆分离器上的回浆管和护筒沉淀池回流到孔内。净化时排出的钻渣通过溜槽排放到弃碴箱中,由运输车外运出去。施工中每2h或地质条件变化时检查泥浆指标,不满足要求时补充新鲜泥浆。泥浆循环系统见图5-2所示。图5-2泥浆循环系统示意图5.4 泥浆的制备和性能指标主墩钻孔桩全部采用优质的P.H.P泥浆,P.H.P泥浆全称是聚丙烯酰胺不分散低固相泥浆,亦称油田泥浆。P.H.P泥浆的基本原料是优质膨润土。其配制比例是水:膨润土:羟基纤维素:聚丙烯酰胺絮状剂:碳酸钠=100:8:0.1:0.0012:0.24.5.4.1膨润土泥浆的拌制在没有钻机的钢护56、筒内插入风管鼓风,将膨润土和纯碱徐徐投入孔内,拌好后存放24小时以上,以便泥浆充分膨化,膨化好的泥浆随时供钻孔使用。 PHP鲜浆的拌制将PAM(100)置于清水(6000)中浸泡1天;同时加入烧碱(NaOH)在搅拌筒中搅拌以促溶,NaOH用量约为PAM的10%左右;停置2至3天,使PAM分子有效地分散于水中,形成PHP浓液;将PHP(6070%)的浓液加入到浓基浆中,经高压反复喷射混合,形成PHP新鲜浓泥浆。拌制好的P.H.P泥浆性能指标如下表5-2:表5-2 泥浆性能指标粘度(s)容重(g/cm3)含砂率(%)胶体率(%)失水量(ml/30min)泥皮厚度(mm)PH值20281.061.157、198101.0810在钻孔过程中,应检测泥浆的性能指标,每两小时检测1次,当土层变化时应增加其检测次数。钻孔阶段、泥浆循环净化再生阶段及清孔阶段各泥浆的指标应符合下表5-3的要求。 表5-3 各阶段钻孔中泥浆性能指标性 质阶 段试验方法新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆容重(g/cm3)1.11.081.281.061.1泥浆相对密度剂粘度(s)222920252028标准漏斗粘度计失水量(ml/30min)10141610滤纸、玻璃板泥皮厚()1.01.5121尺胶体率()1009695量筒含砂量()1.00.331.0含砂率计PH值81089810试纸5.5护筒内钻进在护筒内可清水钻进成孔,钻58、进过程中要根据钻具运转的平稳情况判断钻头是否磨擦护筒及孔内是否有异物,发现问题应针对不同情况采取有效措施进行处理。当清水循环钻进至护筒底口以上2m时停止钻进,补充泥浆进行进行造浆。GPS-30气举反循环钻机施工示意见图5-3。 图5-3 GPS-30气举反循环钻机施工示意图5.6 护筒底口部位钻进待护筒内泥浆指标满足要求后可向下继续钻进成孔,钻进到护筒底口部位时(底口上下各2m左右)使用,小气量、轻压、慢转钻进成孔,需特别注意不要让钻头碰挂护筒底口。如钻进过程中发现钻头磨擦护筒,不得强行钻进,可根据护筒倾斜情况适当调整钻机位置。待钻头整体钻出护筒2m左右后,才允许正常钻进成孔。5.7护筒外钻进59、成孔钻头钻出护筒后,每台钻机配一台电动空压机,根据平台至桩底高度要求空压机压力不小于1.3Mpa。钻进中均采用减压钻机,一般取钻杆及钻头在泥浆中总重量的0.3-0.8作为钻压值。钻进过程中对变层部位要注意控制进尺,并且每钻进一根钻杆要注意扫孔,以保证钻孔直径满足要求;要随时检测和控制泥浆性能指标,以确保孔壁的安全。泥浆比重需要控制在1.2左右,当进尺较慢时要及时添加黏土或膨润土,提高泥浆比重,以增加浮渣,提高钻进速度。泥浆循环系统是利用3根钻孔桩的钢护筒,用泥浆导流槽将各护筒相互间连通,钻孔平台上的沉碴池与护筒连通。护筒起到储浆池及泥浆二次沉淀池的作用。由于一个墩位桩基总数在河床面以下总长度达60、到320m,泥浆浮渣的作用明显降低,沉渣过多导致成孔速度减慢。拟定采用直径150mm普通钢管(分节制成,用法兰连接)伸到孔底,在钢管底部焊接一个圆管的嘴子,嘴子上捆绑一根软管,软管的另一头连接在平台面上的空压机分气阀上。之后,钢管上部用卷扬机悬吊着,把钢管伸到孔底部附近,打开空压机的阀门,有压风通过软管送到孔底,空气再通过150mm的钢管上升到平台面上,同时把孔底的渣子带到分渣箱内,实现快速出渣速度,加快了成孔速度,出渣器见图5-4。图5-4 自制出渣器示意图5.8 护筒二次跟进护筒底部没有入岩或者入岩很浅时,在钻孔过程中,由于回转钻的扩孔系数较大,尤其是通过河床覆盖层和岩层的结合面处,护筒刃61、脚和岩顶之间的卵石土会在钻头的碰撞和钻机的频频震动下向孔内坍塌,如果坍塌范围较大而将下部正在钻进的钻头埋住卡死,处理起来就比较困难,严重时甚至导致护筒底部悬空,由于护筒本身的重力(单根护筒最大重约66t)作用下,护筒会突然下沉,并发生倾斜,造成不可挽回的施工事故。还考虑到砼在灌注过程中,在护筒底部和岩层结合面处,易出现砼外泄到河床内的情况。针对存在的以上问题,为使进入卵石土层的钢护筒与其胶结成一整体,考虑到卵石土渗透系数大,采用护筒进行二次跟进的方法(即采用振动锤将钢护筒下沉穿过覆盖层而落到岩面以下),在覆盖层内钻头钻进快接近护筒底部时,就提钻将护筒跟进一次,然后再重新下钻钻孔,每钻进2m就提62、钻将护筒跟进一次,直至护筒刃脚嵌入板岩内不小于1m深为止。这样通过护筒适当的跟进,可以解决塌孔和砼外泄的难题。在钻孔开始前,还需先去掉护筒和平台刚性连接,用40b槽钢焊接成的“井”架把护筒卡在护筒的设计位置,保证护筒在跟进过程中水平位置不动。把护筒顶面(高出钻孔平台)接长2.5m,并在护筒顶部下50cm处焊接4个反向牛腿,保证护筒跟进控制在2.0m以内,护筒“井”字架见图5-5。图5-5护筒“井”字架示意图5.9钻进时注意要点1.在护筒上做好标记,保证履盖层钻进和换牙轮钻具后下钻时钻尖在同一点上。2.始终保持减压钻进,保证成孔垂直度,采用拉力计进行自控。注意碎石土层和卵石土层钻进中钻机的回转数63、和进尺速度,卵石土层中保持低转速快进尺。3.钻杆螺栓要紧固并拧好锁紧螺帽,防止螺栓脱落、造成掉钻头故障,施工中除上紧、上满连接螺栓外,还应在连接两钻杆的法兰盘上安装钢卡板,防止由于螺栓的松动导致掉钻头及钻具。5.10 终孔验收及清孔 由于采用反循环成孔,一般终孔后即无沉渣。为了保证孔底干净,钻至设计标高后,把钻头提离孔底0.50.8m,开慢转速,不停泵继续慢慢往下清孔至设计标高即可。终孔验收后,即可进行下钢筋笼作业;下入钢筋笼后,安放导管再进行第二次清孔。钻孔桩成孔后采用检孔器对成孔质量进行检查,检孔器长度为6m,外径220cm。第一次清孔在灌注混凝土的导管上端连接特制弯管并与泥浆泵连通形成泥64、浆循环系统进行。第二次清孔同样采用气举反循环进行。二次清孔后泥浆性能指标应满足灌注前泥浆性能要求。6钢筋笼制作与安装6.1钢筋笼概述1#、2#主墩钢筋笼长度分别为36.5m和52m、重达15t,采用分节制造,现场用冷挤压套管安装。6.2钢筋笼存放、运输和安装钢筋笼分段加工制作完成后,存放在平整、干燥的场地上。存放时,按分节情况进行分类编号,并将钢筋笼用16cm方木支垫以免粘上泥土。在加工厂分节制作好的钢筋笼采用自制长平板车运输,经过栈桥运至墩位。采用80t履带吊机起吊安装对接,两节钢筋笼对接时上下中心线保持顺直一致,对接完成后,顺桩孔自然下放。为保证钢筋笼起吊时不变形,每节钢筋笼采用采用多点起65、吊。采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力,起吊时顶端吊点采用钢筋笼专用“十字形”吊具进行吊装。钢筋笼安装到位后用4根吊筋共4个点固定在钢护筒上。7水下混凝土灌注7.1水下混凝土灌注方法用混凝土输送车输送混凝土至孔口,经导管灌入孔内,采用2台90m3/h的砼拌合机及4台砼罐车进行砼的生产和运输。7.2导管的配置桩基混凝土灌注采用直径为300mm的快速卡口垂直提升导管。导管在使用前或使用一个时期后,应对其规格、质量和拼接构造进行认真的检查,还要做拼接、水密、承压和接头抗拉实验。试拼好后要按顺序编号。水密实验时的水压应不小于井孔内水深1.5倍的压力7.2.1导管壁厚的确定导管为钢板卷制焊接管,导管内径66、=300mm、=6mm,容许承受的最大内压力为:P=2/K= 26140/3001.5=3.7MPa式中:A3钢材容许轴向应力,取140MPa; K 安全系数,取1.5; 导管壁厚; 导管内径。导管可能承受的最大内压力为: P=rchc-rwHw =1725.5KPa=1.73MPaP=3.7MPa 式中:P导管可能受到的最大压力(KPa);rc混凝土拌合物的重度(取24KN/m3);hc导管内混凝土柱最大高度(m),以导管全长计;rw孔内泥浆的重度(KN/m3);Hw孔内泥浆的深度(m)。7.2.2导管的水密性试验导管使用前应进行水密承压试验,进行水密试验的水压力为:Pw=KrwHw=1.567、11.5123.5 = 1846KPa =2.1MPa式中: Pw水密试验水压力(KPa);K安全系数,取1.5;rw孔内泥浆的重度(KN/m3);Hw孔内泥浆的深度(m)。7.3首盘砼灌注时砼料斗的确定按规范要求,首批灌注混凝土的数量应能满足导管埋置深度(1.0m)和填充导管底部的需要,所需混凝土数量计算如下:V(H1H2)D2/4h1 d2/4式中: V灌注首批混凝土所需数量(m3);D桩孔直径(m);H1桩孔底至导管底端间距,取0.4m;H2导管初次埋置深度,取1.5m;d导管内径(m);h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压力所需的高度(m),h1= Hwr68、w / rc;Hw孔内泥浆的深度(m);rw孔内泥浆重度(KN/m3);rc拌和物重度(KN/m3)。经计算,首批混凝土方量应不小于于10m3,实施过程中,按首批混凝土12m3控制。砼料斗采用在孔口设置一个2m3料斗、孔口边设置一个10m3料斗采用两个料斗联合灌注。砼初灌料斗布署见图7-1。 图7-1 砼初灌料斗布署示意图7.4混凝土灌注首盘砼灌注采用两个储料斗联合灌注。砼通过吊车及吊斗进入料斗内,待两个料斗砼储满后(约12m3),拔塞灌注砼。在拔塞将首批混凝土灌入孔底后,立即测探孔内的混凝土面高度,计算出导管埋设深度,如符合要求即可进行正常灌注。在砼灌注高度测量时,应采用2根测绳从不同方向对69、孔内砼高程进行测量。砼封底成功后移开两个料斗,在孔口安装小灌浆斗,砼罐车直接开上平台进行灌注。灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工,在灌注过程中要防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底;注意观察导管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,计算导管埋置深度,正确指挥导管的提升和拆除,使导管的埋置深度控制在26m以内。当混凝土灌注至护筒底部附近接近河床面时,常常有砼外泄的情况出现。采用在护筒外边丢放大量的大粒的碎石和装满砂石料的草袋,堆积在护筒与河床面交界处,将漏浆处进行封堵,然后继续灌注砼,尽量放缓灌注速度,以期能通过护筒和河床的结合面,使护筒内砼面能顺利上升。70、8 小结通过前期施工实践证明,护筒跟进控制能很好的克服钻进过程中出现的护筒突然下沉或倾斜的现象;自制的清孔出渣器,即可实现快速出渣成孔,又能使泥浆100%的回收利用,确保xx河水质未受任何污染,实现了环保效益,具有很强的实用性。第三篇 承台钢吊箱专项施工方案1工程概述利用搭设好的钻孔平台,采用钢吊箱现场拼装施工,为确保底板与16根钻孔桩对位精确,在墩位处拼装工作平台,然后在拼装工作平台上拼装底板、吊箱分块单元并焊接。拼装焊接好后,用千斤顶将钢吊箱整体起吊,拆除拼装工作平台。安装定位、导向系统,分节下沉至设计标高后及时灌注封底砼,抽水后进行承台的常规施工,钢筋在钢筋场统一加工,运输车吊运现场,人71、工绑扎。混凝土采用拌合站集中拌合,泵送或溜槽入模。2主要施工机械设备表2-1 主要施工机械设备设备名称规格或性能单位数量用途及说明汽车吊25T台2材料起吊和装卸倒链5T套10调整钢吊箱千斤顶YDC2000型套4下放钢吊箱平板车13m-.20t台1装运材料砼泵车32m-120m3/h台1浇筑砼混凝土罐车JZ5160GJB-10m3台8运输砼潜水泵QY260-8-7.5台2抽水气割设备氧气乙炔套4切割钢吊箱零件发电机75KW台1备用发电卷板机W11-30-2500台1卷制钢管桩、护筒电焊机BX-500F台12电焊钢材3. 总体施工方案1#、2#主墩设计为尺寸为纵向18m横向22.39m高4m圆端型72、高桩承台,2#承台底部距河床最大距离为31m。承台采用钢吊箱围堰施工,因施工平台标高为615m,根据承台尺寸和封底砼高度,钢吊箱设计为尺寸纵向19m横向23.39m高12m的圆端型双壁有底围堰结构。为减少拼装焊接工作量,加快进度,同时考虑运输和现场拼装起吊能力,双壁钢吊箱围堰高度适当分节,把侧板设计为上下两层(一层6m高),拖运到施工平台上进行拼装下放。4. 主要施工顺序及施工工艺承台钢吊箱围堰主要施工顺序:1、在加工场地分块制作钢吊箱,分块拖运到施工现场;2、拆除水上钻孔平台,搭设吊箱施工平台;3、在钢护筒上焊接牛腿,依次安装底吊杆梁和底承重梁;4、拼装底板, 拼装侧板第一层;5、起吊下放一73、定的距离后,拼装第二层侧板,再下放到设计标高处;6、安装下料导管,分块浇注封底混凝土;7、待砼达到一定强度后,抽去钢吊箱内的所有水;8、割去护筒和管桩、凿桩头,基底进行找平;9、 按正常无水条件下施工承台。具体施工工艺见下图4-1 钢吊箱承台施工工艺框。钢吊箱分块制作,预拼合格检验履带吊起吊钢吊箱运输分块、分节拼装钢吊箱密封检查吊箱封堵钢吊箱下放就位悬吊系统布置灌注水下砼封底钢筋原材料的检查割护筒、凿桩头抽 水清理基底(封底砼)绑扎钢筋布置砼冷却管测量安放位置钢筋加工、运输灌注承台砼砼原材料检验砼拌和、运输、泵送入槽养 护循环水散热测 温冷却管内灌浆抽出冷却管内水冷却管口处理拆除钢吊箱模板拆除74、水上钻孔平台搭设吊箱施工平台吊箱底板开孔使用起吊扁担梁手动葫芦调整误差钢吊箱定位锁定钢吊箱桩位测定砼达到强度图4-1 钢吊箱承台施工工艺框5钢吊箱围堰结构钢吊箱围堰的作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水,为承台施工提供无水的干处施工环境;封底混凝土作为承台施工的底模板,吊箱侧板作为承台施工的侧模板。由钢吊箱的使用功能,将其分为侧板、底板、内支撑、下放悬吊系统四大部分,双壁侧板结构均由内、外壁板,竖向肋骨、水平加劲肋组成。钢吊箱总体结构布置示意见下图5-1。图5-1 双壁钢吊箱结构图5.1底板吊箱底板为井字梁结构,由型钢梁和8mm钢板焊接而成。横桥向20a槽钢为主梁,共设置8道,在主梁75、上每30cm一道铺设16b槽钢为次梁,主梁与次梁用焊接连接,然后于底板最底部纵桥向安装2I56b型工字钢作下放承重梁。最后铺设底板面板,面板为8mm钢板,面板与16根钢护筒相交平面位置各留有直径为2.54m圆孔洞,以利于吊箱下沉。底板结构见图5-2。图5-2 底板结构示意图5.2 侧板采用双壁结构,由型钢和两层8mm厚A3钢板焊制而成。侧板高度12.0m,分两层,高为6.0+6.0m,每层分为8块,每边2块。分块的原则主要是便于加工及运输,避免产生超标变形。吊箱下层侧板与底板及上、下层侧板之间的水平缝和竖缝均采用M22螺栓连接,缝间设置10mm(压缩后为3-4mm)泡沫橡胶止水带以防漏水。两层76、侧板的竖向加劲肋均为16b槽钢,间距为30cm;侧板的水平加劲肋均为2I40a槽钢,间距2-3m不等。侧板的作用是与底板(包括封底混凝土)共同组成阻水结构,变承台及部分墩身水中施工为陆上施工,另一用途是兼作承台施工的外模板。侧板正面结构见图5-3。图5-3 侧板正面示意图5.3 内支撑内支撑由圈梁、水平支撑两部分组成。1.外圈梁:外圈梁分为五层,设在吊箱侧板中间,每道外圈梁均采用2I40a。外圈梁与两层侧板竖向加劲肋16b槽钢焊接,同一层内的圈梁其端头部位采用螺栓连接,使其四面圈梁形成一整体,圈梁的作用主要是承受水压力传递的荷载,并将其传给水平内支撑。另一用途作为拼装侧板的靠模。除下层圈梁与侧77、板之间采用连接焊缝焊接外,其余均采用间断焊接。2.水平支撑:设置五层,与圈梁位置、材料均相对应,纵、横方向交叉设置,纵向(顺桥向)为通长支撑,纵、横向水平支撑相交处用支撑连接件连接。5.4 下放悬吊系统吊箱下放悬吊系统由纵、横梁、主下放梁、吊杆及钢护筒组成。其作用是下放钢吊箱并承担吊箱自重及封底混凝土的重量。1.横梁(纵桥向):横梁分别设在钢护筒顶上,每排横梁由2I32a工字钢组成,其支点设专用支座(牛腿)焊接于护筒内侧,采用U型螺栓将其固定在钢护筒内侧的专用支座(牛腿)上。横梁的作用是支承纵梁,并将纵梁传递的荷载(通过护筒)传给基桩。2.纵梁(横桥向):纵梁设置在横梁上,采用2I45b工字钢78、布置在4排护筒两侧。纵梁的作用是支承吊杆,并将吊杆荷载传给横梁。3.主下放梁(纵桥向):主下放梁采用2I56b工字钢组成,其置于纵梁上方纵桥向布置,主要作用是钢吊箱下放的承重梁,其承担钢吊箱的自重和封底混凝土的恒载。每主下放梁上布置两个1.1m长扁担梁,内置一个200t穿心式千斤顶,扁担梁左右穿=32mm精轧螺纹粗钢筋,与底板下放承重梁相对应。下放系统布置见图5-4和图5-5。 图5-4 下放系统平面图图5-5 下放系统立面图 4.吊杆:吊杆由=32mm精轧螺纹粗钢筋及与之配套的连接器、螺帽等组成。吊点采用在每根护筒周围布置4个吊点,其主要作用是在吊箱浇注封底混凝土时起悬吊作用。吊杆下端固定到79、底板的主梁上,上端固定到下放悬吊系统的纵梁上。吊杆的作用是将吊箱静载及封底混凝土的重量传给纵梁。吊杆连接见图5-6。图5-6吊杆连接示意图在使用前做试验,满足施工要求方能施工;在施工过程中,对吊杆要充分保护好,禁止碰撞,以免影响施工的安全。采用千斤顶同步下放法,此下放方法在下放过程中平稳,容易控制,施工误差小等优点。6钢吊箱施工步骤6.1吊箱钢结构的制造和拼装钢吊箱的加工双壁钢吊箱钢壳块件由加工厂在胎具中按设计图纸要求施焊成形,到工地拼焊成层,经逐层检查拼焊质量,并做水密试验,直至拼焊成整体。制作工艺流程:按设计图下料压制平脚防水板和水平桁架角钢按划分单元分榀制作水平桁架按单元组拼骨架(隔舱板80、组焊于其上)按节组拼骨架检查、校正骨架围焊内、外壁板水密试验、检查焊缝质量并补焊焊制吊耳、锚环、划高度标尺成品检查验收吊运。拼装前钢吊箱块件的验收出厂的钢围堰块件按图纸要求需对结构焊缝进行检查,内、外壁板对接焊缝须通过煤油渗透试验,即在对接焊缝正面刷上煤油,反面不允许有渗油痕迹,否则渗漏处必须补焊。块件边缘有壁板悬出,运输存放时难免变形,检查几何尺寸时应以骨架为准,分块的上下桁架平均长和理论值误差要求在设计容许的10mm之内。现场拼焊施工及质量控制钢吊箱现场拼焊施工是在钻孔平台上完成的,利用栈桥上的履带吊机将块件吊到拼装平台上后,进行钢吊箱拼装。现场拼焊围堰钢壳质量控制方法如下:1测量放线及检81、查:底节吊箱围堰钢壳拼装时通过侧板脚底口中心与底板平面的垂线作为中心线,控制钢壳上口半径。以后分层接高皆以此中心线投点在内脚手架上进行放样和校核。2拼装要求:各相邻水平加劲肋和支撑桁架要对齐,上、下竖肋允许不对准,但必须和水平加劲肋焊牢。内、外壁钢板拼缝不能对焊时,允许采用搭接焊或贴板焊接,但必须满焊,并保证水密。3. 焊缝检查:所有壁板和隔仓的焊缝,必须做煤油渗透试验检查,并对不合格的焊缝要求修补。钢吊箱加工要遵守建筑钢结构焊接规程、钢结构工程施工及验收规范、铁路桥梁施工及验收规范的要求。吊箱钢结构制造需在坚实的工作平台上进行,质量验收标准如下:1.结构尺寸准确,底板、侧板平面尺寸误差5mm82、;2.栓孔位置偏差0.5mm;3.底板、侧板无翘曲、变形;4.焊缝饱满、牢靠;5.底板喇叭口位置按实测桩位偏差开孔,并相应调整底板,加劲肋的位置。6.2钻孔平台的拆除当一个墩16根钻孔桩施工完毕,即可进行吊箱围堰施工。施工前应先拆除其上的钻孔平台贝雷桁、钻孔护筒限位“井”架、泥浆循环槽道等。拆除钻机施工平台,按先拆除左幅平台,待左幅施工完毕后,再拆除右幅平台施工;割除平台内钢管桩的连接支撑和护筒之间的连接泥浆串通管,当水位较高时需用潜水员做水下切割;用履带吊配合震动锤拔除平台内的钢管桩,平台外的钢管桩暂不拔除,拔除时,要先使震动锤急震,使钢管桩周围土层充分液化后再行拔除; 用特制大型筒刷刷洗护83、筒,筒刷采用16mm钢板卷制,直径比护筒直径大30cm,高度1.5 m,用废旧钢丝绳设两排,利用吊机或履带吊吊起筒刷对封底混凝土部位作重点刷除,以确保封底混凝土与护筒之间的粘结效果;割齐护筒,控制护筒顶标高为615m,然后焊接牛腿及加劲板。6.3测量放点在桩基施工完毕后用全站仪测出各护筒的中心坐标,建立以钢吊箱中心为坐标原点的局部坐标系,计算出各个护筒中心相对于钢吊箱中心的X,Y坐标,以便于底板的切割。钢吊箱的定位采用全站仪极坐标法放样出承台的4个角点和模板中间拼点位置,精度满足规范要求。6.4钢护筒外侧牛腿的焊接 根据施工时的水位和护筒垂直度校核所必须的高度在水面上1.5m处的钢护筒设置牛腿84、(护筒顶距水面3.0m高)。在承台四周的护筒上设置了4个长0.8m高0.7m的大牛腿,在其余护筒上设置4个长0.5m高0.5m的小牛腿,形成一个底板拼装的工作平台。牛腿焊接示意见图6-1。护筒牛腿图6-1 牛腿焊接示意图6.5吊箱底板、侧板的拼装1.在牛腿平台上测量放线纵横主梁位置,并作出定位标记;2.在分块上画出纵、横主梁中心线,按安装顺序与平台定位标志重合;3.安装顺序:依靠大里程、小里程方向施工平台用履带吊分别在两边安装吊箱底板的,中间部位履带吊不能到达的地方分成杆件和板面,人工依次安装;4.底板安装就位后,人工在水上的小浮箱上进行施焊和检测。底板拼接好后以此作为操作平台,放样出侧板位置85、,拼接第一层侧板。侧板从大里程、小里程方向同时拼接,为保证钢吊箱整体平衡,须两块对称安装。壁体安装时采用80t履带吊和10t手拉葫芦辅助定位。每节吊箱连接采用拴接,连接完成后需检查其密闭情况,检验合格后方可下沉,再继续下一节吊箱接高。5.为了加快施工进度,形成流水作业,在平台上分层分块拼装围堰,待第一层围堰拼装完毕后,吊起上节围堰块件进行接高,先将上下节点焊,待所有块件点焊完毕后,再进行满焊,直至焊接完毕形成整体。6.6 底板开孔由于护筒垂直度和倾斜方向的误差影响拼装处钢护筒中心与钢吊箱底板在沉到设计标高处钢护筒的中心不重合,所以要根据护筒垂直度和倾斜方向来调整底板实际开孔尺寸。利用重球法测量86、护筒垂直度和倾斜方向,推算出钢吊箱底板在沉到位处钢护筒的中心与拼装处钢护筒中心的相交圆,并用光滑线包络,考虑到误差,将其周边加大2cm,作为吊箱底板实际开孔的大小。底板实际开孔见图6-2。图6-2 底板开孔示意图6.7下放前准备工作钢护筒外侧障碍物的探测及处理在钻孔平台及钻孔灌注桩施工时钢护筒外侧可能留有一些接长时的牛腿或吊耳,为保证钢吊箱能顺利下放到位,须对其外侧进行探测,用厚10mm的Q235钢板做成直径比护筒外径大50mm的钢带抱箍水平套入钢护筒两边用绳索勾住慢慢下放。检查能否下落到吊箱底部的设计标高,对检测抱箍不能落到位的护筒,须潜水员水下探明并及时处理。6.7.2 导向设置在钢吊箱下87、沉过程中,为克服水流及风等对其下沉可能造成的倾斜和定位精度的影响,在四周的四根护筒上设置导向装置,其采用I32工字钢与护筒焊接,与吊箱接触面用砂轮磨光滑,并于吊箱侧板留有2cm的间距。6.8钢吊箱下放下放悬吊系统安装底板安装就位后安装护筒顶部的下放系统横梁、纵梁及主下放承重梁,并将吊杆锚固在底板的主承重梁上,吊杆上部连接下放千斤顶及各扁担梁,在两排主下放梁上设置四台千斤顶,主承重梁上沿着护筒周围,每个护筒设置4个吊杆,用来承担钢吊箱的自重和封底砼的荷载,各主承重梁必须在同一水平面上。千斤顶同步下放法原理千斤顶同步下放法就是由固定在起吊梁上的千斤顶同步提升或下降在吊箱底板上安装的32精轧螺纹钢使88、得吊箱下沉。首先调节千斤顶使其油压表在同一油压位置,油泵送油,起动千斤顶将底节钢吊箱缓缓吊起,当钢吊箱脱离护筒牛腿10cm时停止起吊,拧紧螺母,割除牛腿,此时钢吊箱的重力全部承重在千斤顶、纵梁及主下放承重梁上,然后油泵回油,千斤顶回缩把底节钢吊箱缓缓下放到水中。为保证四个吊点受力均匀,四台千斤顶的压力表读数应相同,并在钢吊箱外壁画上吃水线以便观察。同理下放第二节钢吊箱。千斤顶起吊梁的固定方式即力的传递、支撑方式有两种,一种是由钢管桩作为主要的受力支撑点,另一种是以钢护筒作为主要的受力支撑点,若考虑本桥采用直径为1m的钢管桩作支撑,受到水深使钢管桩挠度大且需要钢管桩的数量大,吊箱拼装困难等因素的89、影响,故采用钢护筒作为吊箱下放的支撑受力点。钢吊箱的下放流程选用YDC2000型穿心式千斤顶,行程为20cm,每次下放使其油缸伸缩在15cm之内,不得超出行程范围,以免脱缸。千斤顶布置见图6-3所示。第一步:上部小扁担梁螺母松开;第二步:千斤顶顶起(送油);第三步:下部小扁担梁螺母松开;第四步:千斤顶降落(回油)。如此反复循环至吊箱下放到设计位置。第五步:下放完毕后应锁紧所有下放梁的吊杆螺母,使其都均匀受力,锁紧下扁担梁的吊杆螺母,拆除上扁担梁,吊出千斤顶,进行钢吊箱下一步工序施工。下放过程中应随时监控吊箱侧板顶面高差,使其控制在5cm之内,在距吊箱下放设计标高20cm时,进行吊箱的找平,平面90、高差控制在设计范围内。图6-3 千斤顶布置示意图6.9吊箱定位与堵漏吊箱沉至设计高程后,复核其平面位置,如不满足要求,可将千斤顶安放在四个角的4个护筒外壁与吊箱侧板之间调整吊箱位置,待其满足要求后,在四个角的4个护筒与吊箱侧板之间用定位器(短型钢)焊接定位。然后潜水员下水,将底板堵漏封板紧固到护筒上。每个护筒孔洞堵漏封板由2块弧形钢板用螺栓拼成一个环形板(哈佛板),下沉吊箱前,将封板初步安设在底板护筒洞口周围,此时封板的内径应大于底板洞口直径以利于吊箱下沉。哈佛板见图6-4。图6-4 吊箱堵漏哈佛板的示意图6.10 封底施工底板混凝土设计要求1.封底混凝土设计技术指标1) 封底混凝土设计标号为91、C20。2)混凝土拌合物初凝时间为2.0h,终凝时间2.5h。3) 封底混凝土既是水下混凝土又是泵送混凝土,要求流平,坍落度开始大于25cm,2h损失不大于5cm。4)混凝土拌合物要求和易性好,不泌水,不离析,可泵性好,流动性好,扩展性好。2.封底混凝土厚度计算封底混凝土的主要作用是阻水、抗浮,其厚度的计算,主要考虑两个因素,一是砼抗水压强度;二是封底与围堰形成的一个浮体,其自重要大于浮力。砼强度计算主要考虑两种情况,一是围堰内抽水后,封底砼底部承受的水压;二是承台砼灌注后承受砼重量及底部水压。强度计算时,可将封底砼简化为简支梁或双向板计算,简支梁梁高即封底厚度,梁跨按最大桩距或桩与围堰之间距92、离,计算出的混凝土最大拉应力应小于容许拉应力值。按浮力计算时,可考虑一部分封底与桩护筒之间的磨擦力,但不能过多,主要做为安全储备。经分析对比,A、B、C、D、E、F、G区按四面固结计算,其中G区为受力最不利区,因此采用G区作为控制计算。封底混凝土分块见图6-5。图6-5 封底混凝土分块示意图封底混凝土厚度h计算公式:K-安全系数,按抗拉强度计算的受压、受弯构件为2.65;M-板的最大弯矩(Nmm),b-板宽,取4.8m;竖直荷载q=(浮力 - 封底混凝土重 + 摩阻力)/L;Mmax= qL2/8; q=( F浮-G砼-F摩阻力)/L ; L=6m;当达到施工水位613m时,距离承台底部高为:93、8.3m;吊箱底部面积为410m2; 承台面积为373m3; g=10N/kg; 水=10kN/m3;F浮=水gV排=41106N;G砼=373m3h=736.25h;封底混凝土容重:=25.0kN/m3; 封底混凝土与护筒之间的摩阻力取经验值f=100KN/m2F摩阻力=16*f*3.14*2.5*h=1256h ;为了保证吊箱不变形或损坏,摩阻力取安全系数为1.2;fct-混凝土抗拉强度设计值(C20抗拉强度设计值为1.1 N/mm2);D-考虑水下混凝土可能浮浆而加厚度,一般取300500mm。计算整理为: fct3.5*2.65* Mmax/h2*4.8 h1.4+D=1.9m ,最后94、取值封底砼厚度h=2.0m.隔仓板的设置由于封底混凝土方量大(设计为735m3),工地拌和站不能满足连续浇注封底混凝土的要求,而且连续浇注不宜控制封底混凝土的质量,故采用以护筒为基准进行隔仓既把封底混凝土分成块状,进行分仓浇注,隔仓板采用6mm钢板制作并用16b槽钢进行固定和设置斜撑。 封底混凝土灌注平台和导管设置灌注平台采用钢吊箱下放的工作平台,在其上布置10m3混凝土集料斗,集料斗下设多方向的溜槽,多点均匀布设水下混凝土封底导管。按每根导管流动半径2.2m计算,布置25根30cm的导管进行吊箱围堰内水下混凝土封底。浇注封底混凝土导管布置见图6-6。图6-6 浇注封底混凝土导管布置图导管在工95、作平台上预先分段拼装,吊放时再逐渐接长,下放时保持轴线顺直。导管口下沉至底板后提升至距底板面层2040cm,然后用倒链固定在工作平台上。浇注平台结构见图6-7所示。封底导管的布置要特别注意使混凝土在钢护筒周围和围堰内的流动顺畅。封底前设置25个测点进行测点标高的测定,确保封底厚度基本一致。图6-7 浇注平台结构示意图封底混凝土的灌注封底混凝土采用水下导管法、分仓对称灌注,混凝土拌和站集中拌和,混凝土输送泵泵送入集料斗中,混凝土沿滑槽流入浇注导管中进行灌注。封底混凝土设计为C20砼,封底厚度2.0m。封底前根据河底的水压力,用砂袋封堵钢吊箱底板与钢护筒之间的缝隙,以免封底混凝土流出,砂袋应均匀堆96、压于钢护筒外壁四周,堆积高度控制在30cm50cm之间。灌注封底混凝土时,导管底口距底板不应超过20cm,以确保导管埋深。封底混凝土从两端往中间浇注,相邻导管间的水下砼灌注时应掌握好灌注时间(砼初凝前灌注)。导管在移至新位置时,应插入水下混凝土内,并用自吸泵将导管内的水抽干,再行灌注混凝土,以确保混凝土结合的良好性。(根据计算首盘混凝土方量,加工大型储料斗,按水下混凝土灌注方法进行封底施工;根据现场实际情况,为方便施工,混凝土灌注采用从下游端开始依次倒移向上游前进施工)为了防止封底时吊箱内水位高于箱外水位,可预先在吊箱上节侧板(箱外水位处)开孔,封底时排出箱内封底混凝土置换出的水量。吊箱内抽水97、时,用钢板封焊堵孔。封底砼浇筑过程中,应勤测封底砼面的标高,测锤底部加焊一块钢板(20cm20cm1cm),提放测锤要缓慢,以免封底砼面的水泥浆被水过多地洗走;封底砼面的最终灌注高度应比设计提高3-5cm,封底混凝土具有一定强度(混凝土试块试验)后抽水进行抄平,确保承台底层钢筋的保护层厚度。封底混凝土遵循“由低往高、由边往中”的原则,在工艺上要求“保证不间断供料,埋管足够,逐管压注。砼灌注过程中派专人用测锤每隔一段时间,测出砼表面标高,将原始资料记录下来,随时告诉现场值班技术员,用以指导各导管提升及下料,要求砼均匀上升,以免造成砼面高低偏差过大,同时,也避免导管埋置过浅而使导管悬空,砼浇注终结98、时,尽量调平砼表面平整度。7承台施工封底约7天后,封底混凝土强度达到要求,抽干吊箱内的水,并可解除支吊系统,割除多余的钢护筒,凿除桩头,对桩基进行无损检测。桩基监测合格后,进行承台施工。7.1钢筋加工钢筋进场后在指定地点堆放整齐,必须具备质保单,及时完成材料报验工作,所有钢筋未经检测合格一律不得使用。钢筋的制作在钢筋加工场进行,钢筋的尺寸严格按图纸进行制作,主筋搭接采有双面焊,搭接长度不小于5d,焊缝饱满、平整、无砂眼、无焊皮、焊条采用T502、506型,主筋的搭接注意长度搭配,同一截面的钢筋搭接处不超过钢筋总数的50%,还须布设混凝土保护层垫块。待砂浆垫层达到一定强度后,精确放出承台的中心线99、及边线,按设计图纸和技术规范要求绑扎好承台钢筋。7.2混凝土浇筑按大体积混凝土施工技术规范一次浇筑完成承台混凝土,按每30cm厚水平分层浇筑承台混凝土。现场安排足够的振捣人员采用插入式振捣器振捣,保证混凝土浇筑质量。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣,振捣器移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍并与侧模应保持510cm距离和插入下层混凝土510cm;每一处振捣完毕后应边振捣边徐徐提出振捣棒;应避免振捣棒碰撞模板、钢筋、冷却管及其它预埋件。7.3大体积混凝土施工采取的措施由于承台混凝土方量达到1492.5m3,属于大体积混凝土施工,施工过程中内部水化热温升偏高,内表温差和降温速率不易控制,为了使混100、凝土浇筑不出现裂缝,对混凝土内部采用循环钢管降温处理。混凝土养护期间要进行内部温度监测,在承台范围垂直埋设测杆,每根测杆沿混凝土的厚度设测点;同时在混凝土外部设置气温测点和养护水温度测点。每隔二小时测量一次每个测点的温度值及计算出各测点与表层测点的温差值,作为研究调整控温措施的依据,防止混凝土出现温度裂缝。8钢吊箱的拆除承台、墩身施工完毕后,在低水位时进行围堰的割除。因为此时围堰内外的水头差较小,仅靠外侧壁即可承受水压,切割内侧壁的工作可在吊箱围堰抽水情况下进行。然后,吊箱围堰内灌水,由潜水员在围堰内切割围堰外侧壁,施工操作比较容易安全。切割线设于离围堰壁内混凝土面0.51.0m。在切割之前,101、先沿围堰内侧壁切割线设4对支座,支座位置的内侧壁先作好处理,以便在切割后能保证上下部钢壳的连接。另外,在已筑的墩身和围堰之间设两层木撑,以承受切割时或切割后围堰受到的水压力。内侧壁切口选择在钢壳两层水平桁架之间,为便于以后潜水员工作,切口宽度应大于70cm。内侧壁切割完后,用木条镶固在外侧壁板内侧,形成周圈切割线,以便潜水员沿此线进行水下切割。 完毕后,分块用吊车吊出。9.结束语深水基础施工运用钢栈桥、钻孔钢平台以及双壁钢吊箱围堰施工方案在许多特大桥中得到了成功的运用,它的运用不仅解决了传统钻孔平台和钢吊箱围堰对施工现场条件的局限性和施工安全风险性,同时也加快了施工进度,赢得后序施工的时间,更为我项目部在xx大桥深水基础施工提供了宝贵的施工经验借鉴。