锁口钢管桩围堰施工专项方案.doc

永州城南大桥锁口钢管桩围堰、承台施工方案目 录1.编制依据12.工程概况12.1总体简介12.2技术要点22.3水文地质情况22.4 施工条件32.5工程特点、施工难点分析33.总体施工方案44. 施工计划45.围堰总体设计55.1围堰设计主要工艺比选55.2围堰与钻孔钢平台施工先后顺序确定55.3 围堰具体设计66.围堰施工方法及工艺86.1围堰施工工艺86.2围堰总体施工流程96.3锁口钢管桩加工96.4测量定位106.5锁口钢管桩引孔、插打与合龙106.6锁口钢管桩堵漏及漏水处理136.7圈梁及内支撑安装施工146.8围堰内抽水开挖176.9围堰监测177.承台施工187.1准备工作197.2钢筋绑扎及冷却水管施工217.3测温点布设237.4模板施工257.5混凝土浇筑257.6混凝土温度控制的主要措施和方法297.7承台、塔吊位置布置317.8承台施工常见病害及其预防措施328.雨季施工保证措施349.工期保证措施369.1工期目标369.2 保证工期的组织机构369.3 工期保证措施3710.质量保证措施3910.1质量组织机构3910.2质量保证体系4011.安全保证措施4311.1安全目标4311.2建立、健全安全保证体系4311.3安全检查程序管理4411.4安全教育与培训4411.5外来劳务人员的安全管理措施4511.6特殊工种管理措施4611.7施工安全措施4611.8钢围堰施工安全措施4811.8应急救援预案4812.文明施工及环境保护5212.1文明施工及环境保护控制目标5212.2文明施工保证体系5212.3环境保护控制体系5312.4文明施工控制措施5412.5环境保护控制措施55附表1：机械设备配置58附表2：劳动力配置58附件3：锁口钢管桩围堰计算书58附件4：锁口钢管桩围堰设计图583永州城南大桥锁口钢管桩围堰、承台施工方案1.编制依据 永州城南大桥两阶段施工图设计； 永州城南大桥锁口钢管桩围堰设计图； 永州城南大桥两阶段施工图设计 工程地质；公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011;钢结构设计规范GB500172014；钢结构工程施工及验收规范GB502052001；建筑钢结构焊接技术规程GB506612011;城市桥梁工程施工与质量验收规范CJJ 2-2008; 湖南省永州市涉河桥梁防洪评价报告A143005008。2.工程概况2.1总体简介永州市城南大桥工程选址城南大道与金水路平交口， 跨湘江西路和湘江东路，顺接城南大道，止于城南大道与空港路平交口。桥梁主线全长1183.56m，工程内容包括：主桥工程、引桥工程、匝道桥工程、匝道道路工程。引桥桥墩：5#、6#、7#，主桥桥墩：边墩8#，主墩9#、10#、11#位于湘江内。主桥主墩承台尺寸为13.7m24.2m4m，封底混凝土为1m，边墩承台尺寸为：8.45m10.5m4m，引桥承台尺寸为：4.2m3.9m2.5m。主桥立面布置图如下： 图2-1主桥立面图2.2技术要点城南大桥主线桥梁全长 1183.56m，道路等级采用城市级主干道标准，设计车速 50km/h,汽车荷载等级为城-A 级。2.3水文地质情况2.3.1水文资料本桥位于老埠头水文站及潇湘水电站中间，场地内地表水较为发育，主要受大气降雨的补给，沿着沟渠流入湘江；该桥位区地下水稳定后标高一般在95.0-97.0m，泄洪时水位一般92.0-95.0m，含水层主要为细砂和卵石层，随着湘江水位变化而变化。根据资料冷水滩区城南大桥处各级频率洪水水位如下表：表2-1城南大桥处各级频率洪水水位表频率（）125102050水位102.66102.12101.17100.4299.5898.66流量1590014600129001150092407420调查近三年2013-2015年水文情况，2013年-2014年水位较稳定，基本保持在97m左右，2015年发生一次20年一遇的洪水，城南大桥处水位高为101.44m，发生时间为2015年11月13日。2.3.2地质资料根据勘察揭示，水中墩地质情况如下表：表2-2 5#-11#墩地质情况统计表墩号5#6#7#8#9#10#11#地质各层标高（m）卵石层89.97-88.7789.08-88.2888.22-87.6292.20-87.893.57-86.9788.78-86.9888.63-86.53全风化粉砂质泥岩88.77-87.5788.28-87.2887.62-86.7287.8-85.386.97-85.7786.98-85.7886.53-85.33强风化粉砂质泥岩87.57-73.9787.28-75.0886.72-79.2285.3-7585.77-76.6785.78-71.0885.33-71.73表2-3 5#-11#墩地质层厚情况统计表墩号5#6#7#8#9#10#11#地质各层厚度由上而下（m）卵石层1.20.80.64.46.61.82.1全风化粉砂质泥岩1.210.92.51.21.21.2强风化粉砂质泥岩13.612.27.510.39.114.713.62.4 施工条件2.4.1气象条件桥位区气候处热带湿润气候，春夏之间雨量集中，多年平均降雨量1278.2mm，4-6月雨量占41.7%，7-9月雨量较少，秋季多旱，暑热期长，年平均气温17.9，极端最高气温39.9，极端最低气温-8.5，平均风速17m/s，最大风速26m/s。2.4.2施工现场条件施工用电本工程共设计4台变压器用于满足工程用电，其中湘江东岸1台630KW变压器供应水中墩施工。14#墩南侧800KW供应引桥、匝道及生活用电。16#墩北侧400KW变压器供应拌合站用电。湘江西侧一台400KW供应该处引桥及匝道路基施工和生活用电，用电比较方便。施工用电不足或临时停电时采用发电机组应急。施工用水本桥所在区域地表水及地下水比较充足，可以做施工用水，在洪水期间，须检测合格方能用作施工用水。2.5工程特点、施工难点分析根据本桥的水文、地质情况分析，水中承台施工采用锁口钢管桩围堰，由于深水作业，且地质有岩层，施工难度大，为施工重难点。3.总体施工方案桩基施工完毕后，拆除部分外围平台及钢管桩。引孔、插打锁口钢管桩围堰，锁口钢管桩混凝土浇筑，填充止水材料，围堰施工完毕，抽水安装支撑，堰内土石方，采用破碎锤配合挖机开挖。堰内开挖至设计标高，割除钢护筒，浇筑垫层混凝土。垫层混凝土强度达到设计要求时，凿桩头，承台施工。4. 施工计划表4-1 水中墩围堰、承台施工计划安排表序号部位施工周期开始时间完成时间111#钢围堰602016/10/12016/11/30211#承台502016/12/12017/1/20310#钢围堰602016/11/152017/1/15410#承台502017/1/172017/3/859#钢围堰602017/1/142017/3/1569#承台502017/3/162017/5/575-8#钢围堰902017/1/192017/4/1985-8#承台902017/2/202017/5/19表4-2 11#墩围堰、承台施工计划安排表序号工序工程量施工周期开始时间完成时间1钻孔及插打钢管桩116根402016/10/12016/11/92钢管桩混凝土浇筑100m12016/11/102016/11/113抽水施工第一层支撑48248kg42016/11/122016/11/164抽水施工第二层支撑48248kg42016/11/172016/11/215抽水施工第三层支撑48248kg52016/11/212016/11/266抽水施工第四层支撑64331kg52016/11/262016/12/17开挖卵石1300m52016/12/12016/12/68破碎开挖岩石830m252016/12/62016/12/319承台垫层施工55m22017/1/12017/1/310钢筋安装53626kg152017/1/32017/1/1811模板安装30522017/1/182017/1/1912混凝土浇筑1326.16m12017/1/192017/1/205.围堰总体设计 5.1围堰设计主要工艺比选（1）围堰结构形式比选表5-1围堰结构形式比选表围堰类型优点缺点比选结果 双壁钢围堰1、结构刚度大，适用于深水基础。2、可整体拼装成型后下沉、在工厂制作入水浮运，也可在施工平台上分块散拼成型。1、承台入岩深度平均3.5m，钢围堰下沉困难，需采用爆破或抓斗施工，施工难度大，安全风险高。2、拆除需水下切割。3、加工制作要求高，焊接工作量大，影响整体工期。不采用钢板桩围堰1、能打入较硬土层，可拼装成各种形状。2、小型吊装设备即可完成单片插打。1、长度多为定尺，常用最大长度为18m，超过18m时接长插打施工要求高。2、整体刚度小，支撑较多，整体稳定性差，不适用。不采用锁口钢管桩围堰1、 结构稳定，加工制作简单快速、施工工期短。2、 可采用轻型吊装设备在桩基施工同时安装钢管桩围堰。3、 整体刚度大、材料回收利用率高、平面布置适应性强等特点。4、 能较好的适应软弱覆盖层。5、 可利用小型破碎锤解决承台入岩3.5m施工困难的问题，施工简单。1、锁口处止水要求高。2、支撑较多，体系转换多。采用(2)锁口钢管桩围堰适用于水深20m以内、水流流速小于3m/s，河床为砂类土、粘性土、碎（卵）石类土和风化岩等地层条件下的高桩承台和低桩承台。5.2围堰与钻孔钢平台施工先后顺序确定先钻孔平台再围堰可在最短时间内施工桩基，节约工期。主墩水下基础采用先搭设钻孔平台，桩基施工与钢管桩围堰安装同步进行的方式施工。钢平台、围堰、马道平面相对位置布置图如下：图5-1钢平台、围堰、马道平面相对位置布置图5.3 围堰具体设计围堰顶标高为98m，施工正常水位为96.5m。实际施工中根据水位需要，安装内支撑。钢管桩采用TC型锁口钢管桩，主管采用52910mmQ235B钢管，主墩及边墩锁口“阴头”为180*8mm钢管，引桥桥墩锁口“阴头”为168*8mm钢管，阳头均为I20b工字钢。钢管桩距承台边缘预留2m间距，方便承台施工时模板安装。9#-11#主墩围堰竖向设置四层内撑，标高分别为97m、94m、91.5m、89m。第一层圈梁采用3HN450x200型钢，第四层圈梁采用3HN700x300型钢，内撑主管采用63010mm钢管。8#、12#边墩围堰竖向设置三层内撑，标高分别为97m、94m、91.5m。第一层圈梁采用3HN450x200型钢，内撑主管采用52910mm钢管,第二、三层圈梁采用3HN700x300型钢，内撑主管采用63010mm钢管。5#-7#引桥桥墩围堰竖向设置四层内撑，标高分别为97.5m、94.5m、92m、89.5m。第一、二层圈梁采用2HN700x300型钢，第三、四层圈梁采用3HN700x300型钢，内撑主管采用63010mm钢管。钢管桩围堰构造如下图所示。图5-2 9#-11#主墩锁口钢管桩立面布置图图5-3 8#、12#边墩锁口钢管桩立面布置图图5-4 5#-7#桥墩锁口钢管桩立面布置图 6.围堰施工方法及工艺6.1围堰施工工艺引孔锁口钢管桩加工安装导向定位架插打钢管桩钢管桩灌注混凝土钢管桩堵漏抽水安装第一道支撑依次安装第二、三、四、道支撑开挖至坑底。施工准备6.2围堰总体施工流程 导向架平台搭设钢管桩制作安装导向架钢管桩运输存放引孔测量控制检查插打钢管桩围堰合龙灌注砼锁口止水监测控制围堰内抽水安装内支撑破除桩头封底混凝土承台施工拆除围堰 图6-1围堰施工流程图 6.3锁口钢管桩加工1、施工主要材料：52910mm螺旋管、180*8mm钢管、168*8mm钢管、I20工字钢。在施工前进行钢管桩加工，按照总体施工进度计划提前10天组织材料进场，做到早计划、早落实，备足相应材料并在岸上加工足够数量的钢管桩。钢管桩型钢出厂必须附有相应材料检验、试验合格证书、成品出厂合格证，每节钢管桩的质量要求：焊缝饱满、无沙眼或漏焊现象，钢管桩制作标准按如下规定执行。锁口钢管桩选用螺旋钢管，其加工制作在钢筋加工厂内焊接施工。先将钢管对接成设计长度，然后将锁口工字钢与钢管定位焊接。每根钢管桩上的锁口要对称位于钢管的同一直径线上。钢管桩的对接焊缝按照级焊缝质量标准检查验收；其余的焊缝按照级焊缝质量标准作外观检查，要求饱满、无裂纹、不漏水。钢管桩顺直、不折、不弯。图6-2钢管桩T-C型锁口示意图6.4测量定位在围堰上下游一定距离的河岸陆地上设置控制测量点。在导向梁安装之前，用全站仪测放出围堰的内轮廓线；在钢管桩插打过程中，用全站仪控制锁口钢管桩的垂直度。6.5锁口钢管桩引孔、插打与合龙6.5.1引孔根据设计图及现场地质情况，锁口钢管桩均采用80cm旋挖钻引孔插入钢管桩。施工工艺流程准备工作钻机定位安装钢护筒钻孔成孔安装导向架插入管桩下一根管桩施工。施工方法桩位测定：根据桩位平面图及测量基准点，测放桩位，经项目部测量班对桩位定位后，方可开始下沉钢护筒；钻机定位后安装钢护筒，开始钻孔；成孔后利用导向架将螺旋管插入孔中，难以插入时采用震动锤辅助插入；管桩插入后即可拔出钢护筒开始下一根桩施工。6.5.2插打（1）先在钻孔平台上接长横梁与平台面板分配梁，梁端纵梁连通。钢管桩紧贴纵梁插打，保证其垂直度。首先将导向桩打设到位。安装导向框。（2）利用导向框插打第1根钢管桩，第1根钢管桩插打至指定位置时停止插打，然后进行第2根钢管桩插打，第2根钢管桩插打至与第1根钢管桩齐平时，停止第2根钢管桩插打，将第1根钢管桩剩余部分插打到位，再开始第3根钢管桩插打，插打至与第2根钢管桩平齐时停止插打完成第2根钢管桩剩余部分插打，如此循环施工。（3）履带吊将钢管桩吊至插点处进行插桩，对准桩与定位桩的锁口，锁口抹上润滑油，开动液压机，夹紧桩，开始沉桩。（4）试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至孔底，开动振动锤打桩下沉，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直。（5）在打桩过程中，为保证钢管桩的垂直度，用全站仪在无导向框限位两个方向加以控制。为防止锁口中心线平面位移，在打桩进行方向的钢管桩锁口处设卡板，阻止管桩位移。同时在导向框上预先算出每根管桩的位置，以便随时检查校正。（6）打桩至设计高度前40cm 时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。（7）松开液压夹口，提升第二根钢管桩至桩位处，打第二根桩，以此类推至打完所有桩。（8）钢管桩插打同一截面接头数不超过总数的50%,接头上下交错布置。（9）插打示意图如下：导向桩图6-3插打示意图 6.5.3 纠偏（1）第一根钢管桩沉入后的垂直度影响到整个围堰其它钢管桩的垂直度，其打入时要缓慢些，打入到设计深度一半时暂停沉桩，检查桩身的垂直度是否在0.5L以内，如满足要求则继续开启振动锤沉桩；否则拔出重打。（2）其它的钢管桩在定位架和锁口的共同作用下，一般不会产生较大偏差，只需每插打1520根作一次检查，保证桩身的垂直度在1L以内即可。表6-1桩身检验标准序号检查项目允许偏差检验方法1桩身垂直度1%L（L为桩长）用尺量2齿槽平直度及光滑度无电焊渣或毛刺用2-3 m 长的桩段作通过试验3桩长度不小于设计长度用尺量 6.5.4 合龙（1）锁口钢管桩由围堰上游分两头插打、到下游合龙。（2）钢管桩围堰合龙前，在插打至最后45根桩时，测量缺口的宽度，准确计算出合龙桩的外径，加工大小合适的钢管桩运至施工现场插打。（3）为保证钢管桩围堰合龙时两侧锁口互相平行，避免使用异型桩进行合龙，减小合龙难度，当钢管桩两端相距1015根桩的距离时，之后每打入一根桩，均须用全站仪控制其垂直度。若桩身存在偏斜，应逐根纠正，分散偏差，调整合龙。6.5.6浇筑砼锁口钢管桩全部施工完毕后，对钢管桩进行水下灌注混凝土，采用导管灌注法，浇筑顺序为上游侧往下游侧连续浇筑，混凝土浇筑深度为1.5m。6.6锁口钢管桩堵漏及漏水处理6.6.1锁口钢管桩堵漏止水的一般方法是在施工过程中用棉花加粘土混合物填塞接缝。堵漏材料采用现场基坑开挖出来的粘土，外购买棉絮，采用人工的方式将棉絮和粘土混合物塞进锁口内。6.6.2锁口漏水处理（1）抽水过程中或抽水后发现个别锁口漏水，可派潜水工下水检查漏水处位置，根据实际情况进行止水处理。（2）抽水后如发生锁口漏水较大或漏水处较多影响围堰内基础施工时，要停止抽水、让水回灌入围堰，重新进行止水处理，然后再抽水。6.7圈梁及内支撑安装施工6.7.1圈梁及内支撑安装工序流程主墩9#-11#围堰内支撑安装顺序如下（假设钢管桩顶标高为0m）:安装第一层内支撑抽水至-4.5m安装第二层内支撑抽水至-7m安装第三层内支撑抽水至-9.5m安装第四层内支撑抽水开挖至基坑底以下0.5m。示意图如下：图6-4第一层内支撑安装图6-5第二层内支撑安装图6-6第三层内支撑安装图6-7第四层内支撑安装边墩8#围堰内支撑安装顺序如下（假设钢管桩顶标高为0m）:安装第一层内支撑抽水至-4.5m安装第二层内支撑标高抽水至-7m安装第三层内支撑抽水开挖至基坑底。引桥5#-7#围堰内支撑安装顺序如下（假设钢管桩顶标高为0m）:安装第一层内支撑抽水至-4m安装第二层内支撑标高抽水至-6.5m安装第三层内支撑抽水至-9m安装第四层内支撑抽水开挖至基坑底。6.7.2圈梁安装围堰合龙后，根据施工水位度量并在钢管桩上标志出圈梁水平位置；在支撑附近将型钢托架焊接在钢管桩上，作为圈梁安装的支承。将岸上下料并连接好的圈梁型钢用履带吊吊放到托架上，紧贴钢管桩并与其焊接；不能紧贴钢管桩的，在两者之间加小钢板焊接。6.7.3内支撑安装（1）在圈梁上测出支撑的安装位置，并准确测量出每根支撑两端圈梁间净距；根据净距对支撑钢管下料并将其两端切割成企口。为使支撑钢管达到轴心受压计算条件，企口切割时要保证钢管轴线和圈梁水平中线重合。（2）用吊机将支撑吊放到对应位置安装，圈梁与支撑钢管端头直接焊接牢固、圈梁顶面与支撑钢管间用连接钢板焊接连接。最后安装围堰转角处三角支撑。6.8围堰内抽水开挖将围堰内水抽至河床面，用履带吊将小型挖机吊至基坑内开挖基坑，基坑挖出物通过料斗或吊车吊运至基坑外，由渣土车拉运至指定地点。挖掘机采用XR30-8小型挖机，整体重量2.8t，宽度1.48m，挖掘深度可达3m，还可拼装破碎锤。采用63t履带吊将其吊至基坑内开挖。吊装总重65.8t，符合钢栈桥承载能力（70t）要求。6.9围堰监测1、监测目的在锁口钢管桩围堰施工过程中，只有对围堰钢管桩、支撑结构进行全面、系统的的监测，才能对围堰工程的安全性有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现问题时及时反馈，并采取相应的应急措施。2、监测内容（1）围堰垂直位移和水平位移围堰变形（垂直位移和水平位移）监测，在围堰水上部分顶部和底部设置两层固定标点，每层布置12个监测点（具体布置图如下图6-8），监测其竖直方向及垂直围堰轴线的水平方向的位移变化。垂直位移监测可与水平位移监测配合进行。监测断面要选择在最大堰高、合龙地段、堰基地质条件变化较大处及堰体施工质量存在问题的地段。（2） 围堰内支撑应力监测 围堰内支撑应力变化监测，在围堰内支撑钢管上贴应力片，通过应力器随时监测内支撑钢管的应力变化。发现异常及时进行处理。图6-8围堰监控布置图（2）围堰渗流量渗流量监测，通常将堰体背水坡脚排水沟的渗水集中引入基坑内的集水坑，可在各排水沟内分段设置量水堰进行监测，也可用基坑排水站的排水量推算围堰渗流量。7.承台施工城南大桥主墩承台尺寸为13.7m24.2m4m；边墩承台尺寸为：8.45m10.5m4m，水中引桥承台尺寸为：4.2m3.9m2.5m。该方案主要介绍主墩承台施工。承台施工工艺流程图如下：承台基坑开挖凿除桩头承台垫层施工承台钢筋绑扎底、中层冷却装置布设模板安装第一层混凝土浇筑冷却水降温接合面凿毛处理第二层钢筋绑扎顶层冷却装置布设第二层混凝土浇筑冷却水降温拆摸及养护测量放样7-1承台施工工艺流程图7.1准备工作7.1.1测量放样（1）校检仪器本标段的仪器，在到达施工现场时并出具具有相关检测资质的检测单位进行检测后的书面校检合格证明资料，保证仪器在校检合格期限内使用；施工期间，按照规范要求和仪器的使用情况，每年须送检一次。 （2）对承台、系梁等相关坐标进行测量放样。（3）施工技术准备a.工程技术人员需熟悉承台相关施工图纸，领会设计意图；b.组织相关工程技术人员集中进行本方案的学习、讨论和交底，并解决了各方提出的疑问。c.技术人员对施工班组进行详细的技术交底和安全交底，确定施工路线。7.1.2桩头处理桩头利用人工配合风镐进行剥桩施工。待桩头剥完后，用水冲洗干净使之露出骨料，并对桩头钢筋进行清污和调至设计要求。最后对桩头做无损检查，检验合格后方可进行下一阶段施工。永州城南大桥主墩承台尺寸为13.7m24.2m4m，预计浇筑混凝土1326.16m3。主墩承台高4m，预计一次浇筑完成，最大浇筑量1326.16m3。7.1.3场地清理清除场地内的杂物，对承台平台局部标高不满足垫层底标高的地方进行找平处理。承台在场地平整过程中，沿承台周围使其形成一定的坡度，以便场内积水在自然状态下沿四周汇集于集水坑内，利用水泵抽出坑外。7.1.4垫层浇筑承台平台平整后，浇筑15cm厚的C25混凝土垫层。在浇筑过程中要求用振捣棒充分振捣。浇筑前由测量人员布设3m3m网格定位桩（16mm钢筋），用水准仪进行高程控制，垫层顶面用广线加以控制。7.2钢筋绑扎及冷却水管施工钢筋绑扎的同时需安装冷却水管，冷却管采用32的标准铸铁水管，管与管之间采用与之配套的接头。冷却管安装后需要做通水试验，确保通水顺畅且管节不渗漏，并在通水降温结束后，及时灌浆封闭，并将露出承台的管道切除。承台钢筋绑扎时还需注意保护预埋钢筋、墩身部分钢筋及后续施工用的预埋件位置和数量要准确。7.2.1钢筋制作、绑扎及固定承台钢筋在钢筋加工厂内加工成半成品，按类堆放并编号，汽车运至现场绑扎。承台直径25mm的钢筋接头采用滚扎直螺纹套筒进行连接。承台钢筋外侧绑扎混凝土垫块，确保钢筋保护层厚度在设计要求范围内。单个主墩承台一次浇筑完成。钢筋绑扎主要分成四个部分：底板钢筋、侧面分布筋与架立筋、顶板钢筋及其他预埋钢筋。7.2.2冷却水管安装承台为大体积混凝土，需在承台内埋设冷却水管作为温控措施。冷却水管采用32的标准铸铁水管，90弯头采用弯管机冷弯而成，管与管之间采用与之配套的接头，连接部位须绑扎止水带，确保不漏水。冷却水管采用短钢筋架立，并多点焊接固定，减小混凝土下落对冷却水管的冲击，施工过程中注意对冷却水管进行保护，应避免混凝土直接落到冷却水管上，严禁施工人员踩踏水管。冷却水管安装完成后，进行通水检查。混凝土浇筑到盖住一层冷却水管后，可开始通水降温，通过对砼中心处预埋钢管内水温的测量，控制冷却水管中水的流量，确保砼中心处的温度与砼表面差不大于25，砼表面温度与大气温度差不大于20，并通过将内部水流引至表面、迟拆周边模板等措施来保证砼内外温差在允许范围内。冷却水管出水口和进水口采取集中布置、统一管理，并标示清楚。水管由离心泵供水。主墩承台共布置三层冷却水管，布置图如下：图7-2第一层冷却管布置图图7-3第二层冷却管布置图图7-4第三层冷却管布置图图7-5冷却管立面布置图7.3测温点布设 永州城南大桥主墩承台为钢筋混凝土结构，横向纵向竖向=24201370400cm，混凝土设计强度等级为C40号混凝土。承台混凝土浇筑方量为1326.16m3，属于大体积混凝土。 根据公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011第6.13条规定，大体积混凝土的施工应对混凝土采用温度控制措施。 测温点布置方式说明如下所示： 本项目每个主墩承台布设78个测温点：1）、每层冷却管布设9个测温点，共93=27个；2）、冷却管进、出口均布设测温点，共33=9个；3）、在距承台侧边10cm处布设测温点，研究在内排外保的情况下温度梯度变化情况，竖向布设3层，共83=24个；4）在距承台顶面10cm处设置测温点，并在混凝土外表面、塑料薄膜下设置测点用以实际量测外保温的措施是否到位，共9+9=18个；每个承台布设测温点合计78个。具体详见附图“测温点布设示意图”。图7-6测温点平面布置图图7-7测温点立面布置图7.4模板施工承台模板采用大块定型模板拼装而成，模板外侧采用槽钢作为背肋，并通过主钢筋连接对拉拉杆加固模板。7.5混凝土浇筑7.5.1混凝土浇筑准备1)原材料准备进场原材料均使用复检合格的产品。同时需满足大体积混凝土施工规范GB 50496-2009 对原材料的要求。水泥进场后，必须按批量进行安定性、凝结时间、强度等项目的复试检验。水泥存储超过三个月后，应重新进行物理性能检验，并按复检的结果使用。骨料进场后，按规定进行含泥量、级配等项目复试，合格后方准使用。骨料改变料源产地时，必须进行碱活性、压碎指标值、坚固性等性能指标的检验。外加剂使用前，作水泥适应性试验，不得有假凝、速凝、分层或离析现象。对每批进场的粉煤灰进行细度、烧失量和需水量比项目的复试，合格后方准使用。2）垫块检查承台属于重要工程，垫块宜采用专门制作的定型产品，且该类产品的质量应符合下列要求：.混凝土垫块应具有足够的强度和密实性。.垫块的制作厚度不应出现负误差，正误差应不大于1mm。垫块应相互错开、分散设置在钢筋与模板之间，但不应横贯混凝土保护层的全部截面进行设置。垫块在结构或构件侧面和底面所布设的数量每平米应不小于4个，根据现场情况，局部宜适当加密。垫块应与钢筋绑扎牢固，且其绑丝的丝头不应进入混凝土保护层内。保证钢筋的混凝土保护层厚度符合设计图纸以及规范要求。3）钢筋骨架安装质量检查承台钢筋密集，且种类较多，按下表逐项检查：表7-1承台骨架钢筋检查标准项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率1受力钢筋间距(mm)两排以上排距5尺量：每构件检查2个断面同排梁、板、拱肋10基础、锚碇、墩台、柱20灌注桩202箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)10尺量：每构件检查5-10个间距3钢筋骨架尺寸长10尺量：按骨架总数30%抽查宽、高或直径54弯起钢筋位置(mm)20尺量：每骨架抽查30%5保护层厚度(mm)柱、梁、拱肋5尺量：每构件沿模板周边检查8处基础、锚碇、墩台10板37.5.2承台混凝土浇筑1、承台混凝土浇筑属于大体积砼浇筑，为保证混凝土能连续浇筑，采用全面分层的浇筑方式，确保后续混凝土的振捣质量。图7-8承台混凝土浇筑示意图2、混凝土泵送注意事项1）泵送混凝土时，混凝土泵的支腿应伸出调平并插好安全销，支腿支撑应牢固。2）混凝土泵与输送管连通后，应对其进行全面检查。混凝土泵送前应进行空载试运转。3）混凝土泵送施工前应检查混凝土送料单，核对配合比，检查坍落度，必要时还应测定混凝土扩展度，在确认无误后方可进行混凝土泵送。4）混凝土泵启动后，应先泵送适量清水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。泵送完毕后，应清除泵内积水。5）经泵送清水检查，确认混凝土泵和抽送管中无异物后，应选用下列浆液中的一种润滑混凝土泵和输送管内壁：水泥净浆；1：2水泥砂浆；与混凝土内除粗骨料外的其他成分相同配合比的水泥砂浆。润滑用浆料泵出后应妥善回收，不得作为结构混凝土使用。6）开始泵送时，混凝土泵应处于匀速缓慢运行并随时可反泵的状态。泵送速度应先慢后快，逐步加速。同时，应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统运转正常后，方可以正常速度进行泵送。7）在混凝土泵送过程中，如需加接输送管，应预先对新接管道内壁进行湿润。8）当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时，不得强行泵送，并应立即查明原因，采取措施排除故障。9）当泵送管堵塞时：应及时拆除管道，排除堵塞物。拆除的管道重新安装前应湿润。当混凝土供应不及时，宜采取间歇泵送方式，放慢泵送速度。但一定要满足所泵送的混凝土从搅拌到浇筑完毕的延续时间不超过初凝时间的要求。间歇泵送可采用每隔4min-5min进行两个行程反泵，再进行两个行程正泵的泵送方式。10）泵送完毕时，应及时将混凝土泵和输送管清洗干净。11）混凝土的供应宜使输送砼的泵能连续工作，间隔时间不宜超过15min，在泵送过程中，受料斗内应有足够砼，应防止吸入空气产生堵塞。（3）混凝土浇筑与振捣注意事项1）混凝土初始塌落度应控制在180-220mm，2h塌落度不小于160mm。2）混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m，防止下落的混凝土离析，浇筑高度如超过3m时必须采取措施，用串桶或溜管等。3）浇筑混凝土时，浇筑层高度应根据砼供应能力，一次浇筑方量，使用插入式振捣器时每层厚度不大于30cm，砼初凝时间，结构特点、钢筋疏密综合考虑决定，一般为振捣器作用部分长度的1.25倍。4）使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍。振捣上一层时应插入下层5-10cm，以使两层砼结合牢固。振动器使用时，振捣器距离模板不应大于振捣器作用半径的0.5倍，且不宜紧靠模板。5）浇筑混凝土应连续进行。若必须间歇，其间歇时间应尽量缩短，并应在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种、气温及混凝土凝结条件确定。6）浇筑混凝土时应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况，发现问题应立即处理，并应在已浇筑的混凝土初凝前修正完好。7）混凝土振捣掌握以下要领：垂直插入、快插、慢拔、“三不靠”等。插入时要快，拔出时要慢，以免在混凝土中留下空隙。每次插入振捣的时间为2030秒左右，并以混凝土不再显著下沉，不出现气泡，开始泛浆时为准。振捣时间不宜过久，太久会出现砂与水泥浆分离，石子下沉，并在混凝土表面形成砂层，影响混凝土质量。振捣时振捣器应插入下层混凝土10cm，以加强上下层混凝土的结合。振捣插入前后间距一般为30-50cm，防止漏振。“三不靠”是指振捣时不要碰到模板、钢筋和预埋件，在模板附近振捣时，应同时用木锤轻击模板，在钢筋密集处和模板边角处，应配合使用铁钎捣实。7.6混凝土温度控制的主要措施和方法1）选择中低热水泥，掺加粉煤灰和外加剂，降低水泥用量。水泥在水化过程中将释放大量的热量，这是大体积混凝土内部温升的主要热量来源。而大体积混凝土结构体积庞大，所用水泥总量较大，在断面尺寸较大的情况下散热较慢、内部热量不断积聚导致温升过高。采用中低热水泥和减少水泥用量可以有效地降低混凝土的绝热升温，加入粉煤灰后，后延迟温峰出现的时间。2）控制混凝土浇筑温度。混凝土的内部温度是水化热的绝热温升、浇筑温度和结构的散热温度等各种温度的叠加。浇筑温度越高，混凝土的内部温度峰值也越高。因此，施工过程中应严格控制混凝土的浇筑温度。具体降低浇筑温度的措施如下：控制水泥温度，防止水泥存放期过短、温度过高时搅拌混凝土，应保证施工时水泥温度60；控制砂石材料温度，高温季节，应对砂石材料采取搭设遮阳棚、堆高骨料、冲水、底层取料等措施来降低拌和时砂石的温度，温度控制在30内；降低拌和水温度，其温度控制在15内，当浇筑温度超过28，应采用拌和水加冰或引入高山水源水的措施；降低模板温度，避免模板受阳光直射，通过遮荫、洒水降低模板温度；降低混凝土运输途中的温度上升，车辆运输时，通过遮荫、冷却车厢可以降低温度，混凝土泵管外用草袋遮阳，并经常洒水，并保持泵管湿润防止温度上升。利用温度较低时段施工，避免在温度超过30的条件下浇筑混凝土；3）优化施工工艺。为保证结构的整体性，混凝土应连续浇筑，并在先期浇筑的混凝土初凝前完成全部浇筑工作。混凝土的浇筑方法分层浇筑厚度30-50cm（必须按照做在钢筋上的刻度线进行），以有效增加散热面积和时间，降低水化热温升。4）布置冷却水管进行降温。要尽量选择导温效果好的冷却水管，并合理布置冷却水管的长度及间距，冷却水管每层混凝土内布置三层，能起到很好的降温效果。设计要求入模温度小于30，为确保有效降温冷却管出水口水流流速加大，采用相对较大功率的泵机。对于冷却水管进出口水的温差宜10，且水温与内部混凝土的温差宜不大于20，降温速率宜不大于2/d。5）采取切实有效的保温保湿措施，加强对混凝土表面的养护。为保证承台混凝土施工质量，控制温度裂缝的产生。现场根据温度监数据和外界温度变化，采取相应的养护措施。当气温较低时，混凝土表面要及时覆盖塑料薄膜和足够厚度的土工布、草垫或麻袋等保温材料；在承台表面蓄水养护，蓄水深度应在20cm以上，直至养护期结束。6）合理安排拆模时间，应该尽量将拆模安排在气温较高的时候进行，拆模时间不小于4d，并保证混凝土表面与大气温差不应大于20。拆模之后立即严密覆盖，覆盖材料及厚度应通过计算确定，使之保温保湿，防止表面温度下降过快。7）控制混凝土的降温速率，在温度峰值出现之后加大温度观测频率，观察降温速度。一般情况下，当峰值过后，温度开始下降，就应该减小冷却水的流量，并逐渐停水，让混凝土自然缓慢冷却。在冷却过程中，仍然要观察内表温差，使之满足控制标准。在混凝土降温阶段，必须严格养护，防止混凝土表面水分蒸发过快引起干缩。否则混凝土失水干缩和降温收缩共同作用，很可能出现表面裂纹甚至贯穿性的收缩裂纹，对结构形成破坏。7.7承台、塔吊位置布置永州城南大桥主墩共设置三台塔吊，为承台、墩柱施工提供吊装服务。塔吊基础为2mX2m，基础外边紧挨着主梁边。现场吊装最远距离为40.77m，满足吊装需求。具体位置布置图如下：7.8承台施工常见病害及其预防措施7.8.1混凝土裂缝（1）裂缝产生形式贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性。表面裂缝为在混凝土表面出现细小裂纹，对混凝土的外观形象产生影响，还对混凝土的耐久性产生影响。（2）裂缝产生原因1）水泥水化热水泥在水化过程中要产生大量的热量，是大体积砼内部热量的主要来源。由于承台截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，使砼内部的温度升高。当砼的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力也越大。当砼的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝。2）约束条件承台混凝土与地基接触在一起，当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力，此时混凝土强度不高，具有一定的可塑性，且混凝土的弹性模量小，徐变和应力松弛度大，使混凝土与地基连接不牢固，因而压应力较小，不会出现裂缝。但当温度下降时，承台混凝土自身收缩，产生较大的拉应力，且此时混凝土达到一定强度，此时的混凝土为一脆性构件，若超过砼的抗拉强度，砼就会出现垂直裂缝。这是产生深层裂缝和贯穿裂缝的原因。3）外界气温变化承台混凝土在施工期间，混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和砼的散热温度三者的叠加。外界温度越高，砼的浇筑温度也越高。外界温度下降，尤其是骤降，大大增加外层砼与砼内部的温度梯度，产生温差应力，造成大体积砼出现裂缝。（3）预防措施1）记录与控制原材料初始温度在炎热季节浇筑大体积混凝土时，宜将混凝土原材料进行遮盖，避免日光曝晒，并用冷却水搅拌混凝土，或釆用冷却骨料、搅拌时加冰屑等方法降低入仓温度，釆取在混凝土内埋设冷却管通水冷却。混凝土浇筑后应及时保湿保温养护，避免模板和混凝土受阳光直射。条件许可时应避开高温时段浇筑混凝土。为减少水泥水化热，推迟放热高峰出现时间，可掺粉煤灰替代部分水泥，既可降低水泥用量，且由于粉煤灰的水化反应较慢，可推迟放热高峰的出现时间；掺外加剂也可达到减少水泥、水的用量，推迟放热高峰的出现时间。2）混凝土浇筑浇筑过程中突遇大雨天气时，应及时在结构合理部位留置施工缝，尽快中止混凝土浇筑；对已浇筑还未硬化的混凝土立即进行覆盖，严禁雨水直接冲刷新浇筑的混凝土。浇筑时采用二次振捣的方法，增加砼的密实度，提高抗裂能力。3）混凝土养护大风天气应釆取挡风措施，降低混凝土表面风速，并增加混凝土表面的抹压次数，及时覆盖塑料薄膜和保温材料，保持混凝土表面湿润，防止风干。及时对冷却水管进行通水，并在表面进行保温保湿养护，使砼硬化过程中产生的温差应力小于砼本身的抗拉强度，从而可避免砼产生贯穿性的有害裂缝。承台混凝土达到一定强度后，往围堰内进行灌水，既能降低混凝土内外温差，还能保温保湿养护。8.雨季施工保证措施成立抗洪防汛领导小组，建立雨季值班制度。在雨季来临之前，项目经理部、施工队要建立雨季施工领导小组，责任到人，分面包保。在雨季施工期间定期检查，严格雨季施工“雨前、雨中、雨后”三检制，对发现的问题及时整改。成立防洪抢险突击队，平时正常施工作业，雨时防汛抢险。每个施工现场均要备足防汛器材、物资，包括雨衣，雨鞋，铁锹，草袋，水泵等，做到人员设备齐整、措施有力、落实到位，防洪抢险专用物资任何人不得随意调用。与当地气象水文部门取得联系，及时获得气象预报，掌握汛情，以便合理地安排和指导施工。同时制定现场雨季值班表，建立雨季值班制度，设专人每天听取气象预报，做好记录，有暴雨、大暴雨天气情况时，及时通知值班人员，提前作好应急准备。专人负责协调与周边部门、企事业单位的防汛事宜，做到既有分工，又有合作，保证及时排水，减少损失。编制雨季施工作业指导书，制定防洪抗汛预案，作为雨季施工中的强制性执行文件，严格执行。雨季及洪水期施工应根据当地气象预报及施工所在地的具体情况，做好施工期间的防洪排涝工作。在雨季施工时，施工现场应及时排除积水，加强对支架、脚手架基础和土方工程的检查，防止倾倒和坍塌。对处于洪水可能淹没地带的机械设备、材料等作好防范措施，施工人员要做好安全撤离准备。长时间在雨季中作业的工程，应根据条件搭设雨棚，施工中遇暴风雨应暂停施工。雨季进行混凝土施工时，要及时检测原材料的含水量，并加以调整配合比。尽量避免在雨天进行混凝土等施工，如不可避免时，应用防雨布(棚)覆盖，防止雨水冲淋混凝土造成离析。现场中、小型设备必须按规定加防雨罩或搭防雨棚，机电要安装好接地安全装置，机动电闸箱的漏电保护装置安全可靠；施工电缆、电线尽量埋入地下，外露的电杆、电线采取可靠的固定措施；雨季前对现场设备作绝缘检测。对停用的机械设备以及钢材、水泥等材料采取遮雨、防潮措施，现场物资的存放台等均应垫高，防止雨水浸泡。场内及场外施工道路要统筹规划，优先安排施作，提高等级、保证质量，并加强对临时施工便道维护与整修，确保雨季畅通无阻。9.工期保证措施9.1工期目标 11#锁口围堰2016年10月1日-11月30日完成；10#锁口围堰2016年11月15日-2017年1月15日完成；9#锁口围堰2017年1月14日-2017年3月15日完成；5#-8#锁口围堰2017年1月19日-2017年4月19日完成。9.2 保证工期的组织机构项目部成立一个施工经验丰富，组织管理能力强，结构形式合理的项目部领导班子，配备一