宜宾长江大桥南岸基础实施性施工方案.docx
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宜宾长江大桥南岸基础实施性施工方案
宜宾长江大桥
菜园沱岸主墩基础施工方案
编制:
审核:
负责人:
批准:
四川路桥建设股份有限公司宜宾长江大桥项目经理部
2003年5月29日
宜宾长江大桥
菜园沱(南)岸主墩基础实施性施工方案
一、工程概况
1、工程地质状况:
本工程南岸主墩位于河床南侧,刚好处于南岸岸边,墩位处覆盖层厚52.3m。
覆盖层从上到下结构为:
0-0.7m为碎石土、0.7-22.47m为漂石土、卵石土、含卵石圆砾土、22.47m-52.3m为圆砾土夹砂土、52.3m-54.5m为强风化泥岩、54.5m以下弱风化泥岩。
其中在漂石土层中含1-5米直径的孤石。
主墩靠近长江,主墩河床面标高258.4m,一旦洪水上涨即将淹没自然地面。
为了确保在洪水期能够不间断的进行施工,则需要在洪水标高以上搭设一个稳妥可靠的工作平台。
2工程水文条件
根据地质及水文情况,按20年一遇的洪水情况统计为:
时间
5月
6月
7月
10月
水位
265.23
270.78
276.23
268.72
3南岸主墩基础结构型式及工程数量
南岸主墩采用高桩承台基础,基桩为23(或21)根φ2.5m的钻孔灌注桩(23和1根待计算后确定),桩长75m。
嵌岩深度15m左右。
承台尺寸顺桥向32.5m,横桥向32.5m,高度为6m。
承台底设计标高265m。
南岸主墩基础主要工程数量表
部位
名称
单位
数量
基桩
φ2.90米钢护筒
t
496.8
φ2.5米钻孔桩
m
1748
C30水下混凝土
m3
8579.2
承台
30号混凝土
m3
6337.5
基础
钢筋
t
约1600
封底
C25号混凝土封底、封顶
m3
2450.0
护面墙
C25砼
m3
400.0
4基础施工特点
1受洪水影响:
施工区域河道顺直,年年涨洪水,基础施工须搭设高桩冲孔平台。
②承台基础大体积砼施工应采用有效措施降低水化热,防止砼开裂。
③基桩深达75m,地质结构复杂,拟采用冲击成孔工艺施工,保证成孔质量与工期。
二、南岸主墩基础施工工艺流程
经向码头施工单位咨询,大量的孤石均位于标高256.5m以上,为使以后成孔过程中顺利进行,根据现场实际情况,拟采用如下流程:
(一)、前期施工平台准备工作
1.在承台桥区范围内租用挖掘机挖方至标高256m,除去大量的孤石。
由于长江涨水,水位达到259.4m,排水无法满足施工需要。
现场经业主、项目经理部同意,决定回填砂砾石至标高259.0m,在259.0m标高上浇筑50cm厚的封底砼,以便护筒及施工平台钢管桩放样。
2.基底埋置钢护筒,相应的埋设搭设冲孔平台所用的钢管桩。
回填部分在埋设过程中用[16型钢对钢管桩之间、护筒之间进行联结,以增强整体稳定性。
3.护筒定位后,在基底浇筑25号封底混凝土,厚度为1.2m,以固定钢护筒和钢管,且加大基底承载力。
4.在封底混凝土上回填砂砾标高265.0m。
5.钢护筒和钢管,顶面标高布置在277.0m(20年一遇洪水位标高)。
护筒和钢管的接长采用现场焊接,接长的同时用I25b工字钢进行联结。
6.接长至标高277m后,在钢管桩顶面用I45b工字钢在钢管桩顶面纵横布置,以形成一个格构式的施工平台。
7.在平台上布置各种施工机械,包括龙门架、钻机、轨道、卷扬机等。
(二)成孔流程
桥址处地质情况为深达52.3m的覆盖层,且多为砂卵石层,从施工安全角度来考虑,决定采用冲击钻成孔。
(三)下放钢筋笼,灌注水下混凝土
利用与钻孔施工平台连接的靠岸侧的栈桥钢平台作钢筋笼组装场地,用龙门架吊运、安装钢筋笼,钢筋采用CABR直螺纹连接器进行连接。
基桩水下砼的灌注,利用建立在靠岸侧距离主墩中心40米的拌和能力达100m3/h的拌和站与供给能力达60m3/h的商品砼供应,用两台HBT-90型输送泵泵送灌注水下砼。
(四)施工平台的拆除,护筒与钢管的回收,展开承台施工
基桩施工完成后,利用吊车拆除护筒、钢管,龙门架,清理场地,浇筑封底砼后,立即展开承台施工。
墩位处土石方开挖
↓
护筒及钢管桩定位
↓
浇封底砼
↓
回填砂砾至265标高
↓
接长护筒、钢管桩,布置钻孔平台,
↓
安装冲孔钻机、钻孔至设计标高
↓
1次清孔、下钢筋笼、2次清孔
↓
浇孔内水下砼
↓
21根桩成桩后部分拆除平台
↓
割护筒、凿桩头、清底、浇垫层砼
↓
承台钢筋绑扎(予埋)、砼浇注
南岸主墩基础施工流程图
三.基础工程主要施工方案
本基础的基桩全部采用冲击钻孔灌注桩,承台采用立模现浇施工方案。
1、护筒及钢管桩的埋设
挖掘机挖方至标高256m后,由于长江涨水水位达到259.4m标高,且桥区内水无法抽干,利用挖掘机、推土机回填砂砾石至259.0m标高,在其上浇筑50cm厚的封底砼,此时抽水机排水不间断。
待砼达到一定强度后,用全站仪精确放样,利用吊车安装护筒及钢管。
1)护筒及钢管桩的加工与制作
护筒采用厚1.6cm的钢板进行卷制,外径2.9m。
南岸主墩桩基钢护筒共23根,每根长18m。
考虑到护筒埋设的方便,拟最底端护筒加工成6m长,然后上面加工两段各6m长,共长6m+6m+6m=18m。
护筒
每节中间设一道型钢加工的“米”字撑加强刚度,每节顶端用圆钢加工四个吊环以备吊装。
钢管桩采用厚7mm的钢板进行卷制,内径70cm。
承台区处钢管桩共36根,每根长18m。
加工长度为8~10m。
A、焊接:
焊接工作湿度不宜高于80%,焊接环境温度不应低于5℃。
焊剂、焊条必须烘干使用,焊剂中的脏物、焊丝上的油锈等必须清除干净,施焊时母材的工作焊接部位严禁焊接引弧。
管节组装时一律采用对接焊缝,不得使用搭接或侧面有覆板的焊接形式。
同时宜尽量采用平焊,纵缝采用V形或V形坡口单面焊,内衬板的厚度不宜小于4mm。
宽度可取30mm~50mm,水上焊接桩口焊缝形式,采用单边V形桩口,上节口角采用45。
~55。
,下节桩不开坡口,在钢管桩的内壁应设内套或内衬环。
焊缝要求:
钢管桩在任一横截面内,采用一条纵向焊缝,管节组装时,相邻管节纵缝的错缝距离也应大于1/8周长且不小于300mm,为减少桩的环缝对接数量,管节制作长度宜加大。
管节对口拼接检查合格后,应进行定位点焊,点焊时所用的焊接材料和工艺均应与正式施焊的相同,点焊处如有缺陷应当及时铲除,不得将其留在正式焊缝中。
焊接前,应将焊缝上下级30mm范围内铁锈、油污、水气和杂物清除干净,管节拼接所用的辅助工具不应妨碍管节焊接时的自由伸缩、焊接点和施焊应对称进行,钢管桩应采用多层焊,焊完每层焊缝后应及时清除焊渣并作外观检查,每层焊缝接头应错开。
焊缝外观允许偏差咬边深度0.5mm;对接加强层高度2mm,对接加强层宽度3mm,不允许有表面裂缝和未熔化弧坑表面气孔和夹渣。
焊成凹形的角焊缝,焊缝金属与母材间平缓过渡;加工成凹形的角焊缝,不得在表面留下切痕。
焊缝同一部位的返修次数,不宜超过两次,当超过两次时,应按返修工艺进行。
焊缝外形尺寸应符合现行国家标准《钢结构焊缝外形尺寸》的规定。
焊接检验及要求:
焊接评定应按国家现行《建筑钢结构焊接规程》和《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定执行,所有纵、环焊缝都必须符合焊缝等级二级要求。
B、.钢管桩的防腐:
防腐蚀措施采用在外壁涂抹防腐蚀材料的办法(如油漆),钢管桩的内腔与外界空间密封隔绝时,内壁的防腐蚀不作考虑。
防腐剂范围,从标高265.0m至277.0m。
在运输和使用过程中,对涂漆有破坏时,应及时用涂漆材料补充。
2)护筒及钢管桩的埋设
封底砼达一定强度后,用全站仪精确放样。
基底的底节钢护筒长6m,采用吊车吊装,用钢绳将护筒四个吊环系住。
吊装就位顺序为从上河至下河,从南岸侧到北岸侧。
用全站仪测量精确定位、经纬仪控制垂直度。
为了使洪水期施工时钻孔平台能延伸至岸边,在岸侧新增便道进行材料及设备的运输,则在承台边缘靠南侧按一定间距布置钢管桩,直至延伸至岸侧标高277m处。
此处钢管桩的埋设采用如下方法:
在相应位置人工开挖至一定深度,用混凝土浇筑一简易小承台,承台内预埋钢板,然后将钢管桩焊接在钢板上,向上依次接长至标高277m。
3、封底混凝土的浇筑
待钢护筒、钢管之间经型钢联结,形成一个稳定的空间结构后,即可展开浇筑封底混凝土的工作,以进一步稳固整个空间结构。
封底混凝土采用C25商品混凝土进行泵送灌注。
在下游侧布置输送泵,接长混凝土导管至承台区内。
4、承台区砂砾石的回填
待封底混凝土达到80%强度后,用挖掘机和装载机将挖方时的弃方回填到承台区域。
不够的砂砾石采用自卸汽车运至承台区内进行回填。
回填至标高265.0m,经向码头单位咨询,在今年洪水期前,码头砌体至少达到标高265m,如果这样,则回填砂砾石回填至265m。
如码头施工达不到265.00m标高,则回填至265.0m标高,对上、下河和承台靠河心边,自挖基1×1m基坑浇筑基础C15砼,并预埋钢筋,在坡向上用钢筋网布置,浇筑厚0.5m的护坡C25钢筋砼,回填区顶面用钢丝网(承台底面)封闭30cm厚的C15砼对265.0m砂砾石回填进行防护处理,保证洪期施工平台安全。
5、钢护筒和钢管桩的接长
在回填工作的同时可进行护筒的钢管桩的接长工作。
5.1钢护筒接长
钢护筒由汽车运至墩位处,用25T吊车起吊至工作平台上对接施焊。
用吊车将护筒吊起,在已接长护筒顶端搭设简易焊接平台进行人工现场焊接。
随着接长的进行,护筒与钢管桩间的联结也相应的进行。
钢护筒现场接长,分节处必须按有关规定进行焊接,并按设计加焊外环加强缀板,确保接头质量。
钢护筒接长时,用伞形检孔器检查钢护筒下口中心位置偏位,如偏位超过10cm,则应提起钢护筒重新定位。
钢护筒拼接质量标准及检验方法:
A.护筒拼装接长后,纵轴线方向弯曲矢高≤0.3%,采用拉线量测;
B.护筒顶中心位置偏差≤50mm;
C.倾斜度≤0.5%(用伞形检孔器检测).
5.2钢管桩接长
钢管桩接长工艺参照钢护筒接长施工工艺。
接长工作完成后,在钢管桩顶面铺设2cm厚钢板焊制成桩顶(见桩顶构造图)。
6、钻孔平台的搭设
钻孔平台拟采用工字钢在钢管桩上纵横布置,形成格构式结构形式。
在桩帽上沿水流方向横向平行架设2I45b承重梁共6根。
沿桥轴线方向布置2I45b分配梁共14根,承重梁相互之间焊接连结形成整体。
在上游设指挥船等办法防止撞击施工平台,为确保平台安全,在拉墩上游再布设两个地锚,通过系缆拉住拉墩。
将承台底面用片石砼封闭,四周采用C25钢筋砼封闭以防水流冲刷。
平面布置如图:
钢平台主梁在现场加工,焊接好,并且用缀板把一根梁的两个工字钢连成一体。
用吊车吊起放在已放样好的桩帽上,就好位后,焊工进行主梁相互间的焊接,然后再和桩顶帽焊接好,在拼接的同时要进行尺寸的检查和焊接后焊接的检查,保证主梁和支承钢管桩的整体性。
分配梁上面用δ=6cm的木板做平台铺垫。
7、钻机的布置
根据冲击式钻机的外形尺寸为3×6米,南岸主墩基桩共21根,分两批施钻,第一批安排12台钻机(一台备用),第二批施钻程序如下图,
8、其它设备的布置
龙门架是我们材料和机具运输的主要工具,考虑到钢筋笼的重量近40T,所以设计吊重50T。
龙门架均采用万能杆件进行拼装,拼装成刚性的龙门架。
(详见龙门架构造图)桁车支撑在辅助钢管桩上。
在钻孔平台外下游,钢管桩上型钢向外挑出,设置钢管斜撑,搭设平台,布置二个泥浆。
容量为50m3。
在岸侧距平台25米标高277.0m处,按照现场情况征一块地,以作堆放材料和建立混凝土拌和站所用。
因洪水期时所有现有便道均被淹没
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- 宜宾 长江大桥 南岸 基础 实施 施工 方案