百勺洋大桥高桥墩施工技术总结.docx
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百勺洋大桥高桥墩施工技术总结
百勺洋大桥高桥墩施工技术总结
一、工程概况
百勺洋大桥横跨文川河,河道宽约70m,水深2m左右。
河道两侧坡脚为农耕用地,山体自然坡度30~35度,最大相对高差50m。
该桥为分离式,左线中心桩号ZK33+595.0,桥孔为(4×40+4×40)m预应力混凝土刚构T梁,桥长328m。
右线中心桩号为YK33+595,桥孔为(4×40+4×40)m预应力刚构T梁,桥长328m。
下部采用柱式墩、薄壁空心墩(左、右幅2#~6#墩均为空心墩,最高桥墩51.1m)、桩基础组合式桥台。
二、施工方案
(一)桩基施工
1、桩基工程概况
3#墩位于K33+555,4#墩位于K33+595,5#墩位于K33+635。
3#、4#、5#墩桩基为φ180cm的灌注桩基础,每墩4根桩,桩长为15.5m~18.5m。
其中3#墩、5#墩位于河道岸边,4#墩位于河道中央。
3#墩、4#墩、5#墩采用钻孔桩,其余墩位均在河岸上,采用人工挖孔桩。
2、施工方法及质量保证措施
⑴钻孔前的准备工作
钻孔前的准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,制作钻孔架,泥浆的制备和准备钻孔机具等。
①场地整理
施工前,施工场地按不同情况进行处理。
对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台,桩基处在旱地时,清除杂物后夯实密实即可。
本标段钻孔桩均使用钢护筒,采用3mm~5mm钢板制作。
护筒埋设时,基轴线对准测量所标出的桩位中心,护筒周围和护筒底接触紧密,保证基位置偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。
②泥浆的制作
制浆前,先把粘土尽量打碎,使基在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。
制浆时,可将打碎的粘土直接投放护筒内,使用冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。
多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。
③钻机就位
埋设好护筒后,即可进行钻机就位,本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。
就位时,只要使个别锥中心对准测量放样时所测的桩位即可,其对中误差不行大于5cm。
⑵钻孔工艺
①冲击钻钻孔工艺
A开钻前应注意的事项
①开钻前,在护筒内多加一些粘土。
地表土层松疏时,还要混和加入一定数量的小片石,然后注入泥浆和清水,借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒角。
为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固,必须等邻孔砼灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。
②冲击钻孔时宜用小冲程,当孔底在护筒脚下3~4m后,可根据实际情况适当加大冲程。
③在钻孔桩上部淤泥段,考虑采用冲抓钻:
一方面可防止坍孔,另一方面可以适当加快施工进度。
B钻机安装处地基事先平整夯实,以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。
钻机必须固定牢固,严禁在钻孔过程中钻机移位。
钻孔时,随时察看钢丝绳的回弹情况,耳听钻锥的冲击声,以判别孔底情况,掌握勤松动,少量松绳的原则;孔内水泥浆水平面须高出护筒脚至少0.5m以上,以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁,但比护筒顶面低0.3m,防止泥浆溢出;冲击过程中勤抽碴,勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况,预防安全质量事故的发生。
C抽碴时应注意的几个问题
a及时向孔内补浆或补水,如向孔内投放粘土自行造浆,在抽碴后随着冲击投放粘土,不宜一次倒进很多,防止粘结。
b抽碴筒放到孔底后,要在孔底上、下提放几次,使其多进引起钻碴,然后提出
c钻头刃口在钻进中不断磨损,直径磨耗不得超过1.5cm,每班开钻前检查钻头直径、及时补焊,不宜中途修补,以免卡钻。
准备备用钻头,轮换使用和修补。
②回转钻钻孔工艺
A初钻
先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,等泥浆输进一定数量后,方可开始钻进。
接、卸钻杆的动作要迅速、安全,争取在尽快时间内完成,以免停钻时间过长,增加孔底沉淀。
B钻进时操作要点
a开始钻进时,进尺庆适当控制,在护筒刃肢处,应低档慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。
钻至刃脚下1m后,可按土质以正常速度钻进。
如护筒土质松软发现漏浆时,可担起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙稳住泥浆继续钻进。
b在粘土中钻进,由于泥浆粘性大,钻锥所受组阻力也大,易糊钻。
易选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥钻进。
c在砂土或软土层钻进时,易坍空孔。
易选用平底钻锥,控制进尺,轻压,低档慢速,大泵时,稠泥浆钻进。
d在轻亚粘土或亚粘土夹卵、砾石层中钻进时,因土层太硬,会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。
宜采用低档慢速,优质泥浆,大泵量,两级钻进的方法钻进。
e桩在通过溶洞时,对孤立的小溶洞,采用常规法施钻时,要注意孔内泥浆位的变化,及时添加泥浆,保证孔内泥浆位在一定水平。
如实钻进过程中出现溶洞较大,可采用冲孔-回填-冲孔的方法施工,或采用钢护筒护壁。
g钻进过程中,每进尺2~3m,应检查钻孔直径和竖直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径D等于设计桩径,高度3~5m)吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔中心重合,如上下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度符合要求。
③检测孔深、倾斜度,直径和清孔
钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%。
清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石碴、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含碴量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。
④泥浆排放
对钻孔、清孔灌注砼过程中排出的泥浆,根据现场情况引入到适当地点进行处理,以防止对河流及周围环境的污染。
⑤钢筋笼的制作和吊装就位
A材料:
制作钢筋笼所用钢盘的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。
其Ⅱ级钢筋的力学性能符合《钢筋砼用热轧带肋钢筋》(GB1499-91)之规定;Ⅰ级钢筋的力学性能符合《钢筋混凝土用热轧光圆筋》(GB13013-91)之规定。
B钢筋笼的制作
本标段所用钢筋笼均进行整体安装,不做另段装吊组合。
制作钢筋笼时,对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。
钢筋笼的主筋尽量为整根,需要对接时,宜采用搭接焊接头,搭接的长度不小于5d,末端不设弯钩。
成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确,其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差,均不大于20mm。
C钢筋笼的安装
a为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求,在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋“耳环”。
b钢筋笼吊装之前,先对钻孔进行检测。
检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符,主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物,如突出尖石、树根等,以确保钢筋笼的安装。
c钢筋笼吊装时对准孔位,尽量竖直轻放、慢放,遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落,无效时,立即停止下落,查明原因后再安装。
不允许高起猛落,强行下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。
d入孔后牢固定位,容许偏差不大于5cm,并使钢筋笼处于悬吊状态。
⑥灌注砼
A砼材料要求和导管、漏斗、储料斗的制备
a组成砼的碎石、砂的级配良好,最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸,钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准。
集料中的杂物含量,符合规范要求,必要时清洗和过筛,以除去有害杂质。
b拌制砼用水在使用前做水质化学分析,试验按JTJ056-84规定进行。
c砼所用水泥符合GB175-85的规定,所有水泥都必须经合格评定后,从批准的厂家进货;水泥进场时,必须附有水泥出厂合格证,并且经本单位中心试验室(国家认可的)检验合格。
d导管、漏斗和储料斗的制备
导管是灌注砼的重要工具,用3mm厚钢板卷制焊成,其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定,不得小于250mm,导管分节长度应便于拆装和搬运、并小于导管提升设备的提升高度,中间节一般长2m左右,下端节可加长至4-6m,漏斗下可配长约1m的上端节导管,以便调节漏斗的高度。
漏斗用2-3mm厚的钢板制成圆锥形或棱锥形,在距漏斗上口的15cm处的外面两侧对称地焊吊环各一个,圆锥形漏斗上口直径取800mm,高为900mm;锥形漏斗结构尺寸为1000×1000×800mm。
储料斗采用3mm厚钢板及加劲肋制做,底部做成斜坡,出口设闸门,活动溜槽设在储料斗出口下方,溜槽下接漏斗。
根据计算确定,本合同段所有桥梁钻孔桩使用的漏斗和储料斗均按3.0m3制备。
B砼的拌合
本合同段钻孔桩所使用砼标号为25号,配合比设计时坍塌落度取18-22cm之间,骨料采用机制碎石,粒径4.75-30mm,水灰比用0.5-0.6。
每立方米砼水泥用量符合试验要求,实配标号比设计标号高10-15%。
拌制砼前,先精确称量每盘砼所需的砂石材料,拌合用水以体积称量,散装水泥以料斗来配。
搅拌时间从所有材料进鼓加水到排出,不小于2~2.5分钟,在下盘材料装入前,搅拌机内的拌合料全部倒完。
如果搅拌机停用超过30min时,将搅拌机彻底清洗后才能拌合新砼,为保证灌注砼的连续性,在灌注钻孔桩时,备用一台应急搅拌机。
C钻孔桩砼灌注
砼灌注工作开始后,必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短,拆除导管所耗时间严格控制,一般不超过15min,不能中途停工;在灌注砼过程中,随时探测砼高度,及时拆除或提升导管,注意保持适当的埋深,导管埋深一般保持在2~4m,最大埋深不大于6m。
注砼注意的几个问题
a导管下端距桩底控制为0.3~0.4m;在一切工作就绪,经量测孔底沉淀层超标时,采用射水(射风)管冲射3-5min。
b导管埋入砼的深度在任何时候不小于1.0m。
c水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5m左右。
d严禁导管漏水或导管底口进水(即封不住底)而造成断桩事故,保证施工质量。
e当砼灌注完毕后,待桩上部砼开始初凝,解除对钢筋笼固定措施,保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩,避免粘结力的损失。
⑦清理桩头
等桩头砼强度达到设计值的25%时,立即拆除护筒并凿除桩头多余砼。
达到桩顶设计标高,凿除桩头砼采用人工手工凿除,不得采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。
(二)承台施工
1、围堰
由于4#墩正处在河道中央,进行承台施工必须进行围堰。
鉴于该处水流不急,水深2m左右。
我们采用草袋粘土围堰,围堰面积为左右幅承台的边线外加1.5m(24.5m×10m),围堰堤底宽3m,顶宽2m,高度3m(比水面高出1m,防备降雨河道涨水冲毁围堰)围堰需要粘土500m3。
为了防止水流对围堰的冲刷,在围堰的上游采用彩条布护面。
围堰修筑好后用水泵抽排掉围堰内的积水,并在围堰内的四周挖排水沟,(排水沟离围堰坡脚0.5m)在围堰内的下游设积水井一个,排水沟的水排到积水井用水泵排走。
在修筑围堰时考虑和当地电站联系停水2~3天,力保围堰的质量。
2、承台底面的处理:
承台底面挖平到设计标高下边5cm,用1:
3水泥砂浆找平至设计标高,桩顶伸入承台部分凿毛并清洗干净,并准确放出承台样,准备安装钢筋。
3、钢筋制作安装
(1)钢筋的垂直、配筋,捋长在钢筋制作场完成,同时φ28mm钢筋按规范要求采用等强螺纹接头连接,在钢筋制作场地墩粗车丝并作好记号连接。
钢筋在配料时需满足规范要求的的错位及搭接长度,弯折部分每根都必须满足钢筋大样图尺寸之规定。
(2)钢筋组装时严格按钢筋场配筋时的编号组装,质检员现场监督并及时纠正可能发生的错误,确保钢筋的安装质量。
(3)由于承台较大、较高钢筋安装时用脚手架作钢筋成型骨架,待钢筋安装并加固完成后拆除部分脚手架。
(4)墩柱预埋在承台内的钢筋,为确保其几何尺寸,承台内的墩柱箍筋必须焊接,承台钢筋的交接点也须焊接,焊接时焊缝达到规范要求。
伸出承台面外墩柱的预埋钢筋用钢管脚手架加以固定。
(5)安装、加固完成后,由技术员、质检员自检,自检合格后报请监理工程师检查,满足规范要求后进行模板的安装。
4、模板安装
模板安装采用钢模,钢支架,以确保结构物尺寸,外观质量和砼浇筑进程稳定、牢固。
5、承台砼的浇筑
1)分层浇筑,每层不得超过30cm。
2)墩柱钢筋周围投料、振捣要对称,以免墩柱钢筋移位。
3)振捣砼时振动棒插入下层的深度不少于5cm,振捣棒离模板的距离不超过15cm,振捣时间看砼翻浆无气泡时为止。
4)整座承台的浇筑时间为:
根据承台的大小认真组织,不因施工因素,导致产生施工缝。
5)承台表面的收光,除墩柱位置外,承台表面分两次收光。
砼浇筑完后初收光,平整度不超过±0.5cm,二次收光在砼初凝时进行。
6)墩柱位置的砼需凿毛、清洗干净。
以利于墩柱砼的结合。
(三)薄壁墩施工
1、施工顺序
薄壁墩实心段变截面段等截面4.0m每段直到盖梁底
2、2#、3#、4#、5#、6#墩薄壁柱的钢筋制作与安装:
1)主筋:
采用镦粗钢筋等强直螺纹连接技术法连接。
且在钢筋制作场地镦粗、车丝做好接头记号控制接头长度。
2)箍筋:
箍筋在钢筋制作场地制作好,在配料时须满足规范要求的错位及搭接长度,弯折部分每根必须满足钢筋大样图尺寸之规定,箍筋安装时与主筋的连接采用点焊,绑扎交叉连接,同时严格控制间距,满足图纸和规范要求。
3)墩柱钢筋每完成一段主筋连接、一段箍筋连接,技术员、质检员自检合格后报请监理检查,检查合格后立模。
3、模板安装
(1)墩柱内外模板均采用组合钢模板翻模施工,变截面处内模采用木模板,加固、调整采用内拉撑、外拉式,并且用全站仪准确放出2#、3#、4#、5#、6#墩柱轴线,将轴线引在已浇好的墩柱上,用全站仪或经纬仪严格控制模板轴线并及时调整。
使墩柱的偏差达到规范及图纸要求的范围内。
模板制作安装详见模板制作安装附图。
(2)模板必须加固牢靠,不发生模板移位,保证墩柱的外观尺寸,同时模板刚度达到设计及规范要求保证模板不变形。
(3)采用翻模施工以4.0m为一段上翻,模板的提升采用吊车进行。
翻模施工工序如下:
①测量放样定出墩中心线及模板安装线并弹出墨线。
②安装定型钢模板并采用对拉螺杆加固,螺杆采用Φ16mm圆钢加工,螺杆外套20mmpvc套管。
③用全站仪对模板进行轴线复合。
④浇筑混凝土⑤混凝土达到一定强度后进行拆模,拆模时最上面的2m钢模板不拆作为抱箍(拆除下面4m模板安装在留下的2m钢模板上面)⑥重复工序②③④⑤。
(4)考虑有10个空心薄壁墩,总高度480m。
为了增加工程进度保证工程质量制作3套定型钢模板,每套钢模板高度6m。
(5)每套模板翻一模的循环周期为3天。
(6)模板安装完毕后,技术人员、质检员自检合格后报请监理工程师检查,检查合格后准备浇筑砼。
3、砼浇注
1)砼配制及搅拌
砼的砂、石配料采用电子称计量,保证严格按配合比配制,拌和站2台电子称、2台搅拌机。
砼搅拌时严格控制水灰比,保证和易性良好。
2)砼浇注
砼的水平运输采用混凝土罐车,垂直运输在35m以下时采用2台35t吊车,35t吊车臂长40m,且当臂伸到最大值时可以起重2t。
当墩身高度超过35m时采用50t履带吊车。
履带吊车的最大臂长63.5m,最大臂长时的起重量为2t,我们的薄壁墩最大高度为53.7m(包括盖梁高度),完全能够满足施工要求。
砼浇注分层浇筑,每层不得超过30cm,振捣砼时振动棒插入下层的深度不超过5cm,振捣棒离模板的距离不超过15cm,振捣时间看砼翻浆无气泡为止。
墩柱在施工的过程中遵循年底半幅通车的目标,左幅2#、3#、4#空心薄壁墩当高度达到35m时,50t吊车进场施工35m以上部分,左幅5#、6#墩,右幅2#墩继续采用35t吊车施工35m以下部分。
3)施工缝处理
在浇注下一段砼以前,必须将已浇砼表面凿毛、清洗除去泥垢、浮渣再满铺一层厚10~15mm的水泥浆(水泥:
水=1:
0.4),然后即可进行浇注砼。
4)混凝土的养生
考虑到每个空心薄壁墩施工的时间较长,且墩身较高故混凝土的养护采用专用养护膜,在模板安装前直接涂在模板上。
三、结束语
鉴于高桥墩施工高空作业的特殊性,必须重视安全生产,为了保障无支架施工的安全,应经常检查吊点的焊接是否牢固,并对塔吊、安全爬梯等设备定期保养,检查其性能如何及牢固性。
立模板时每层模板必须校正,检查其垂直度、模板内尺寸是否与图纸相符,若有偏差应立即纠正。
无支架施工高桥墩在保证安全施工的前提下,大大地减少了资金投入和劳动强度,加快了工程进展。
无支架施工在高桥墩施工中具有支架施工无法相比的优越性,无论从经济效益、便捷施工,还是施工安全方面无支架施工都是山区高桥墩施工的首选方法。
注:
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