金塘大桥试桩工程承台施工工法.docx
- 文档编号:29817869
- 上传时间:2023-07-27
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:535.37KB
金塘大桥试桩工程承台施工工法.docx
《金塘大桥试桩工程承台施工工法.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金塘大桥试桩工程承台施工工法.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
金塘大桥试桩工程承台施工工法
金塘大桥试桩工程承台施工工法
内容提要:
本文主要从工艺角度介绍海外承台施工的施工经验,内容包含了钢套箱施工工艺、海工混凝土设计施工和环氧钢筋施工工艺。
关键词承台钢套箱环氧钢筋海工混凝土冷却水管
1.工程概况
金塘大桥由东向西横跨灰鳖洋18.415km海面,连接金塘岛与宁波市镇海区,是舟山大陆连岛工程中规模最大、至关重要的跨海特大桥。
工程所处施工海域气象条件恶劣,桥位区冬季盛行西北风,风大浪大。
SZ-3合同段为金塘大桥试桩工程施工和试验。
共选6个墩(E52、E92、E132、G16、G44、C18)进行原位试桩施工和试验,共计6根试验桩、24根锚桩、6根基准桩、54根工程桩。
主要内容包括:
上述6个墩位的试验桩、锚桩、基准桩和工程桩的施工(桩长)、试桩试验、承台施工。
承台施工采用钢套箱施工工艺,钢套箱制作好后,起吊安装,浇注封底砼,然后即可进行桩芯钢筋笼安装、砼施工及承台钢筋、砼施工,承台拆模后侧壁可重复使用。
海上施工平台采用多功能作业船,针对作业面分布情况,组织两条多功能作业船、3个钢套箱完成承台施工任务。
2.施工方法
2.1施工工艺流程图
2.2钢套箱设计及制作安装
本工程采用钢吊箱作为挡水围堰,并作为承台模板使用。
施工时,选择低潮位时安装钢吊箱并进行封底混凝土浇筑;在封底混凝土强度达到设计要求时,封堵减压阀门,形成干施工环境。
2.2.1设计参数
2.2.1.1设计条件
A.承台顶标高:
+4.2m;
B.承台底标高:
+1.2m;
C.套箱顶标高:
+5.4m;
D.套箱底标高:
+0.4m;
E.封底混凝土厚度:
0.8m;
F.设计高水位:
+3.32m;
G.设计低水位:
-2.21m;
H.水流速度:
2.87m/s;
I.风速:
28.4m/s;
J.波高:
H=2m;T=3.76s;(沿桥轴线方向)
K.钢管桩直径:
D=1.5m;
L.封底混凝土强度:
C35;
M.封底混凝土握裹力:
300KN/m2
2.2.1.2施工顺序说明
A.钢套箱加固好后,在一个低潮位立即浇筑封底混凝土;
B.待封底混凝土强度达到70%后,封泄水孔,拆除拉压杆和挑梁;
C.浇桩芯混凝土;
D.绑扎承台钢筋,并一次浇筑承台混凝土(混凝土厚3m);
E.混凝土养护14天,拆除钢套箱,利用到下一个承台。
2.2.1.3主要设计计算工况:
A.钢吊箱安装就位并加固好,但未浇筑封底混凝土,高潮位和高波浪时的结构稳定计算;
B.封底混凝土浇筑好后,但未达到混凝土强度,潮位在最低潮时的结构稳定计算;
C.一次浇筑承台时,混凝土强度为零,在最低潮时结构稳定计算。
钢套箱(以下称为钢套箱)由武港院设计,挑梁分两层,。
下层直接搁置在钢管桩上。
总体结构图如下:
图1钢套箱结构图
2.2.2施工注意事项
A.钢套箱加工时,考虑拆除时的安全和方便,底板与侧壁连接螺栓不采用普通螺帽加塑料套的做法,而采用长6cm一端封闭的螺套,有效地防止了混凝土包裹螺栓,达到了预定效果。
B.根据设计尺寸,拼装时侧壁之间拼缝预留2cm间隙,拼装时夹垫2cm厚膨胀止水条,底板与侧壁之间预留1cm间隙,拼装时夹垫1cm厚膨胀止水条;止水条遇水即膨胀,其安装应注意选择环境湿度不大时进行。
C.由于套箱同时作为模板使用,我们借鉴以往的施工经验,在套箱内壁涂刷特制环氧富锌漆,有效地解决了钢套箱内壁的腐蚀问题,保证了承台的外观质量。
因此,建议钢套箱制作时,钢板进行防锈预处理,并涂刷环氧富锌漆。
D.钢套箱安装应选择在风浪不大的天气进行,尽量在一个潮水内加固完毕。
同时,也要做好应对突发情况的准备。
对于首个钢套箱,特别是操作工人都没有施工经验时,一定要做好临时加固的准备,确保钢套箱安全渡过一个高潮期。
E.钢套箱安装加固完成后,要及时浇筑封底混凝土,根据封底混凝土选用不同搅拌能力的拌和站。
本工程选用的是160m3/h拌和能力的搅拌船,确保一个低潮位浇筑完毕。
F.进行承台混凝土浇筑时,按照设计要求,在钢套箱直线段部分设置3-5个联系撑,联系撑对称布置,保证一次浇筑混凝土时模板的稳定。
2.2.3钢套箱制作与安装技术操作要点
1)钢套箱底板及侧壁加工应在胎膜上拼装焊接,以保证制作精度。
2)侧壁板间焊缝高度满足设计及规范要求,焊缝焊后需用煤油做渗透检查,确保结构不漏水、不渗水。
3)注意各部分螺栓孔的开孔顺序,侧壁上的螺栓孔按照图纸要求开孔;底板上的螺栓孔,需等待拼装时,根据侧壁孔的孔位,现场开孔。
4)为保证拼装质量,同一作业班组可在拼装首个钢套箱时,先进行试拼装。
5)侧壁拼装成型后,应严格检查内口尺寸,放出套箱中心线和挑梁安装线,然后安装挑梁;确保挑梁中心与套箱中心重合,且平面偏差不大于1cm。
6)底板要根据测量数据开孔,摆放位置应符合吊装要求。
开孔与底板主梁相碰的部分应割除,待套箱安装好后补强。
7)桩位测量要准确,钢管桩顶部平整,套箱安装导向准确。
导向板的位置根据下层挑梁确定,安装应严格按照测量放样进行。
8)抱箍内绝缘橡胶板安装要牢固,保证套箱底板与钢管桩绝缘。
9)钢套箱加固时,特别注意桩顶与挑梁的焊接和抱箍与底板梁系的焊接。
2.3钢筋施工
本工程承台基础施工采用了环氧涂层钢筋(以下简称环氧钢筋),以此作为推广环氧钢筋应用的试验工程。
为了确保环氧钢筋施工质量,我部参照《环氧树脂涂层钢筋》(JG3042-1997),编写了《环氧树脂涂层钢筋施工实施细则》,并在施工中不断丰富完善,以指导施工。
环氧钢筋的施工难点在于涂层的保护和修补,施工中,积极采取措施,一方面防止涂层损伤,一方面努力提高修补质量。
以下简要谈几点:
Ø首先、对钢筋加工设备进行改造,对于可能与钢筋涂层的接触面均设置了橡胶或塑料护垫;其中,对钢筋弯曲机的改造,特别是弯曲大直径的钢筋的曲轴选择有过失败的教训。
图2主要钢筋加工机械的改造
设备经过以上改造,基本可以满足施工需求;施工过程中,对Φ40的钢筋弯曲时,在弯转处出现发丝般裂纹。
针对此问题,我们前期在对钢筋弯曲后,在弯转处涂刷了修补液,并同时改造弯曲轴直径;当弯曲直径大于25cm时,这种情况不再出现。
Ø其次、在钢筋的储存、吊装和使用过程中,要求轻取轻放,严禁拖、拉、抛、拽钢筋;钢筋吊装采用尼龙吊带;钢筋绑扎采用环氧钢筋生产厂家提供的专用扎丝。
Ø第三、施工中特别注意破损涂层的修补工作,修补要选用厂家提供的专用修补液。
A.钢筋拆开包装后,应及时检查钢筋端头的涂层保持情况。
受涂层生产技术的局限,钢筋端头部分涂层附着力较差,一般钢筋直径越小,涂层剥落越严重。
图3拆封后钢筋端部涂层情况
B.对切断的钢筋断面做到及时修补,要求在断面形成后2小时以内修复完毕。
一般一个台班生产的钢筋,均能够在1小时内完成涂层修复工作。
C.钢筋绑扎过程中,对破损点即时发现,即时修补。
Ø第四、施工中应注意环氧钢筋与普通钢筋及其他非涂层预埋件隔离,有接触的地方使用护垫,达到绝缘效果;可采用1mm左右厚绝缘橡胶板;我们推荐使用环氧钢筋包装用塑料纸,亦能达到绝缘效果。
在使用中,应尽量减少护垫使用量,以免减小混凝土握裹力。
Ø第五、施工中禁止结构用环氧钢筋的焊接。
钢筋架立可另设劲性骨架,但是,这种做法可能会引起锈蚀通道问题,因此,建议直接利用架立钢筋,需要采用铁丝绑扎紧固。
施工中,我们选用的是12号镀锌铁丝配合防护垫的方法;使用带胶皮的铁丝不可取。
图4铁丝紧固架立钢筋示意图
Ø第六、采用非金属振动棒,并尽量避免振动棒与涂层钢筋直接碰撞。
Ø第七、预埋钢筋长时间曝露在外,采用防紫外线塑料纸包裹在钢筋表面,防止紫外线对涂层造成损伤。
Ø另外,对于钢筋的机械连接形式,我们推荐采用挤压肋滚压直螺纹连接。
该项技术的特点是加工工序少、连接强度高、施工方便,特别是对于涂层损伤较少;但是要注意的是由于钢筋本身轧制公差较大,丝头加工质量控制难度大,滚丝轮受力条件恶劣、工作寿命低。
在试桩工程中,要求环氧钢筋不得采用直接剥肋的方法,我们采用了镦粗直螺纹接头连接。
但是这种方法在钢筋镦粗时,会造成端头处约20cm范围内的涂层完全破损,修补工作非常困难。
如果要采用镦粗接头,建议采用先加工镦粗接头,再在环氧钢筋厂进行涂层加工。
2.4混凝土施工
1)配合比设计
A.本工程基础混凝土均作海工混凝土设计施工,必须有效降低砼绝热温升,防止温度裂缝的产生,控制氯离子的渗入。
我们在做配合比设计时,降低胶凝材料总用量,降低水泥的使用量;胶凝材料总用量控制在400-450kg/m3之间,水泥用量占胶凝材料的35%。
B.通过水泥、粉煤灰及矿渣的掺入,充分发挥级配效应和复合效应,有效降低氯离子扩散系数,延缓氯离子达到“临界浓度”的时间,增加结构使用寿命。
C.混凝土配合比设计施工中,通过适当引气提高砼的工作性和耐久性;由于金塘大桥地处亚热带,极少出现结冰现象,新拌砼中含气量控制在3~4%左右。
D.优化砼配合比,提高砼工作性和密实性。
2)由于承台体积较大,混凝土在浇筑过程中水化产生的绝热温升过高,可能导致承台混凝土产生温度裂缝。
因此还需采取措施,达到降低混凝土内部的绝热温升的目的。
在混凝土设计施工中,我们采取了在承台混凝土中埋设冷却水管的方法。
冷却水管采用外径为φ32mm,壁厚为2mm的薄壁焊管,每根冷却水管长度不超过200m;水管埋设3层,水平间距为90cm;冷却水管进、出水口集中布置于槽口处,以利于统一管理。
冷却水管循环水可采用12马力的柴油机带动,通水流量应达到25L/min。
冷却水可直接利用承台养护水。
水管布置位置见下图。
图5冷却水管布置图
冷却水管的接头采用橡胶套管并用专用扎丝绑扎牢固不漏水,水管每端伸入橡胶管15cm。
冷却水管安装时,将其按设计位置固定在支架上,并做到管道通畅,接头可靠,不漏水、不阻水;冷却水管安装完成后,进行通水检查。
因冷却水管进出口集中布置,故需在进出口橡胶管上做出冷却管号标记。
冷却管进口采用每管一阀,每阀单独控制流量。
3)施工时的质量控制
a)混凝土浇筑分层布料,每层最大厚度不超过30cm,每层浇筑时先浇筑钢管桩周边,再浇筑中间地带。
b)振捣采用非金属振动棒,要布点均匀,时间充分,不漏振或过振,确保混凝土密实;由于海工混凝土内气体含量较高,因此还应加强二次振捣。
c)砼浇筑过程中冷却水管要及时通水,这时采用1-3m3的水箱供给循环水,待承台混凝土表面蓄水后,及时更换循环水;冷却水管开始通水后,应保证通水的连续性,根据以往的施工经验,确定通水时间为72小时。
d)加强砼养护,防止干缩裂缝的产生。
承台砼浇筑完毕后及时蓄30cm深淡水养护。
e)为避免砼受海水的冲刷和污染,应尽量推迟新浇砼与海水接触的龄期。
本工程施工未涉及夏季施工,一般拆模日期控制在混凝土浇筑完毕14天以后。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大桥 工程 施工
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)