18号墩基础施工

第二章 18 号墩基础施工 概述 1 基础结构 主桥 18 号索塔基础为水下群桩基础 基桩为平行式布置的 30 根直径 为 1 8m 的钻孔灌注桩 桩长均为 95m 承台为钢筋混凝土矩形承台 平面 尺寸 27 3m 21 8m 厚度为 4 0m 见图 2 1 即图号为 2 1 见下页 下同 2 工程地质特征 根据 仙桃汉江公路大桥工程项目 招标文件 第四卷图号 2 的资料 主塔墩处的地层自上自下为 细砂 亚粘土 细砂 砾砂 桩身全部处于 覆盖层中 3 水文地质条件 覆盖层除亚粘土层外均为强透水层 桥位处河段内的江水及地下水对 砼无侵蚀性 桥位处冬季水位较低 河流水面比降十万分之六 有利于基础施工 桥位处 历年最高水位为 36 24m 最低水位为 22 94m 成桥后主桥墩 位处局部冲刷达 25 2m 两岸大堤间距离约 456m 4 气象状况 桥位处的仙桃市处于亚热带季风气候区 四季分明 气温温和 雨量 充沛 年均气温 16 3 历年最高气温 38 8 历年最低气温 4 4 年 均降雨量 2331 9mm 平均风速 2 7m s 最大风速 15 2m s 5 施工方案 根据本桥 招标文件第四卷 的要求 并结合桥址处的地质 水文情 况 18 号索塔基础施工采用先在墩位处按施工设计位置施打钢管支撑桩进 入河床覆盖层 然后在钢管桩顶搭设钻孔用钢平台 打入钢护筒 安置钻 机钻进成孔 下放钢筋笼浇混凝土成桩 安装钢围堰后浇注 1 5m 厚的封底 混凝土 最后施工承台的方案 施工方案在施工前报监理工程师 批准后 实施 施工工艺流程 施工流程见图 2 2 施工工艺流程框图如下 1818 号墩基础施工工艺流程框图号墩基础施工工艺流程框图 建立测量控制点 计算施控数据 报批施工方案 打桩船定位 施打钢管桩 移开打桩船 钢管桩制作测量定位 钢管桩顶切割 安装浮吊船测定切割线 焊桩帽 焊连型钢 制作焊连型钢及桩帽 搭设平台主梁 平台主梁制作 安装导向架 制作导向架导向架吊装到位 埋设钢护筒 制作钢护筒 钢护筒吊移到位 安装打桩锤 拆移打桩锤 导向架 运钻机至墩位处 浮吊移钻机就位 气举反循环钻孔 安装调试空压机 一次清孔 检孔 拆移钻机 检孔 下桩孔内钢筋笼 准备吸泥机 二次清孔 检孔 下导管 确定配合比拌和输送设备 混凝土材料准备 浇注基桩混凝土取混凝土试件 基桩检测 钢围堰管桩制作运到墩位测量定位 吊点准备 施打下沉钢围堰管桩 封底砼底板以上覆土开挖 切割部分长度钢管桩 平台由护筒支撑 浇注混凝土准备 割除封底底面以上钢管桩确定配合比 浇注封底混凝土制做砼试件 抽水 待强度达 80 以上 切割钢护筒凿桩头清理承台底面 钻孔灌注桩施工 钻孔灌注桩施工工艺框图附后 1 搭设钻孔平台 1 1 钻孔平台构造 钻孔平台由打入覆盖层的钢管桩 固结于钢管桩顶端间的主梁组成 见图 2 3 1 2 钻孔平台的施工 钻孔平台施工前应办理水上施工许可证及划分施工区域 并标示 禁 航 然后才能进行施工 施工过程中要特别注意不得掉铁件等异物入墩位 处河床 否则应及时打捞出 钢管桩施工 钢管桩由 16 根 800 12 的铅直焊接管组成 其材质为 Q235B 钢 管桩布置见图 2 3 支撑钢管桩整长 18 5m 在工厂分成二段卷制成型 验收合格后运至 墩位 接至整长 然后由予先组织到位的 KB 80 型打桩船吊起 用两台 T2 经纬仪前方交会定位 准确后逐渐下放钢管桩 因水深不大 水流力较小 可直接铅直正位 当桩底着床且钢管位置准确后 松吊钢管桩上设吊点 启动 KB 80 型柴油打桩锤施打到位 施打过程中注意观测平面位置及贯入 度 施打终止时机以打入深度 标高 及贯入度双控 并以贯入度为主 贯入度应 10mm 据此控制 如桩长不足 到接近钢管桩底标高时贯入度 承台钢筋制作 钢管制作测量放样 扎承台钢筋 安装冷却水管 温控元件 防裂钢筋网 下塔柱予埋筋 确定配合比砼浇注准备 浇注承台砼制取砼试件 养 生 仍 10mm 则接长钢管桩 如不到标高贯入度就已很小 亚粘土层可能有相 当高的摩阻力 则亦可停止施打 钢管桩即为到位 钢管桩施打顺序为自下游一排开始 逐排向上游施打 同一排钢管桩 由河心向岸边方向逐一施打 全部钢管桩打设完毕后 测量放线切去桩顶 的多余部分 注意 钢管桩位处在钢管桩下沉前应检查是否有异物 如水位较低致 使打桩船无法就位 则通过栈桥由 50t 履带吊及 ZD150 型振动打桩锤配合 施打平台支撑钢管桩 搭设钢管桩顶平台 平台由纵向及横向型钢主梁组成 如图 2 3 在切割后的钢管桩顶焊接桩帽 然后焊接 2I56b 组成的型钢主梁 主 梁在工厂予先制作好 经验收合格后运至墩位处 由浮吊 水较深时 或 履带吊配合安装 焊接到位 焊接用电由发电机提供 由纵横钢主梁组成的平台的作用是 便于放置导向架准确振打钢护 筒 在其上方搁置钻机钻孔 便于围堰的安装 2 埋放钢护筒 因覆盖层为细砂 亚粘土 砾砂等 钻孔时上部不易稳定 较松软 需埋设一定长度的钢护筒 2 1 钢护筒的设计加工 根据桩位处的地层情况初步决定护筒埋置长度为 13m 护筒底标高 7 0m 顶标高为 24 0m 护筒总长为 17m 为保证钻孔位置的准确及钻孔 的正常进行 拟采用钢护筒其内径增大 30cm 即钢护筒内径为 2 1m 护筒 壁厚为 14mm 由 Q235B 钢板卷制 焊接而成 钢护筒每隔 2m 设置一道 封底砼部位隔 50cm 设置一道宽为 200mm 的加强环箍焊于护筒外壁 钢护筒的加工在工厂进行 钢护筒采用 Q235B 钢板 其技术条件应符 合 GB700 88 的规定 按设计厚度组织到场的钢护筒用钢板 经监理旁站 在现场抽样检查 合格后即可下料加工 严格按照 钢结构施工及验收规 范 的要求组织施工及验收 钢护筒的竖缝及环缝为 I 级焊缝 环箍的焊 缝为 级焊缝 同一节 钢板宽度即为节高 钢护筒的竖缝不得多于 2 道 沿弧线间最小距离不小于 1m 第一节钢护筒卷制完成验收合格后 在内 侧焊好 米 字撑 以保证尺寸准确 合格的多节钢护筒在组装台上逐一 焊接成 8m 和 9m 的节段 下节段为 9m 检验合格后运到墩位处待用 2 2 安装导向架 先用型钢和卷制成的钢套管 其内径较护筒外径大 3cm 组焊成高 5m 的导向架 然后吊运到欲埋放护筒的孔位精确定位 并牢固焊于平台上的 主梁上 即完成导向架安装工作 2 3 埋放钢护筒 在运到现场墩位处的 9m 的下段护筒上端外壁焊好吊耳和牛腿 用浮吊 水较深时 履带吊或设置在平台上的桅杆吊吊立起护筒 割去下端的 米 字内撑 中间的在吊立前割去 将吊点移至孔口正上方沿导向架内 下放护筒 下放时注意双侧铅直度 进入河床不下沉 或牛腿已受力 后 拆去吊钩 如牛腿未受力则将振动锤吊在护筒上夹好护筒壁并开动振动锤 施打护筒至牛腿支于平台的导向架上 然后拆去振动锤 为防止护筒变形 上端的护筒的吊点采取扁担梁形式 随后吊起已焊接好吊耳的上段护筒 割去下端内侧的 米 字撑 同时割去已支好的下段上端内的 米 字撑 取出 将上段护筒吊移到支承好的下段护筒的上方 对正孔口进行对接焊 焊好检查合格后 用吊点略微将接好的护筒提高 割去支撑牛腿及下段上 口的吊耳 然后下放钢护筒 不能下落时 拆去吊点 用 ZD150 型振动振 将护筒夹持住 接通电源打护筒到位 护筒在振动下沉过程中 随时观测 护筒位置及变形情况 有异常情况则及时停振 分析原因 采取措施后继 续振打 下沉 至导向架上口时停振 此时拆去锤 割去护筒上段外吊耳 拆开导向架 再将振动锤安好后振动下沉护筒到位 护筒上口的 米 字 撑在护筒下端到位后割去 因上口护筒壁被夹口夹住 受力复杂 因此要 将护筒上口内支撑与护筒内壁焊牢 防止振打时支撑脱落于孔内造成打捞 困难 因钻孔前必须对孔内的铁件等进行清理 以保证能正常钻孔 如果 ZD150 型打桩锤不能将护筒振打到位 则换用 ZD250 型 振动 下沉力大于 200t 的振动锤再打 如果不能到位则停止打入 当开动振动 锤继续振动一定时段而护筒不能继续下沉时 应立即停振 查明原因后决 定是否再振打 如果护筒虽在接近振打到位 但仍然明显可以继续下沉时 说明进入 的河床部分松软 钻孔时孔壁不易稳定 应接高护筒继续打入至较紧密层 以振动锤打一定时段下沉深度很小来确定停打时机 护筒段间的接长时 间应尽可能短 保证护筒能尽量连续施打 避免停打过久后护筒周壁紧固 造成施打困难 钢护筒的施打顺序为顺水流方向的一排的 6 个护筒由下游向上游逐一 施打下沉 然后再如法施打另一排 直至施打埋设完毕 经监理工程师检 验合格并同意后进入后继工作 护筒振打终止后即可割去顶面标高以上的 多余部分 3 钻孔施工 18 号墩桩基础共有 1 8m 的基桩 30 根 均为摩擦桩 桩长 95m 全 部置于覆盖层中 基桩均采用气举反循环方法进行钻进成孔 用浮吊或桅 杆吊配合下钢筋笼 导管法泵送浇注水下砼成桩 钻孔用电由置于靠岸边 的 800KVA 的箱式变电站供给 另备 2 台 250KVA 的发电机 重庆康明斯 备用 根据施工工期紧的情况 拟在该墩同时采用 6 台郑州产 QJ250 型钻机 钻进成孔 钻机性能如下表 钻孔次序如图 2 4 所示 钻机型号 钻孔直径 m 钻孔深度 m 转速 转 min 最大扭矩 KN M 主机功率 KW 主机重量 t QJ2502 51008 261209545 3 1 安装钻机 根据钻孔顺序及多台经编号的钻机预定的安装位置 由浮吊或覆带吊 及桅杆吊吊移钻机就位安装 由全站仪精确测量定位 中心误差 2cm 后 固定 然后安装经检验合格的钻头 接钻杆至钻头到河床面 至此钻机安 装完成 3 2 调制泥浆 桩孔穿过的地层有细砂 亚粘土 砾砂等层 因此采用泥浆护壁钻孔 泥浆的性能如下表 泥浆性能指标表泥浆性能指标表 泥 浆 性 能 指 标 钻孔 方法 地层 情况 相对密度 粘度 S 静切力 Pa 含砂率 胶体率 失水率 ml 30m in 酸碱度 PH 砂土 1 06 1 1019 281 2 595 208 10 反循 环回转粘性土 1 02 1 0616 201 2 595 208 10 开始钻孔前按细砂层对应的泥浆性能指标配制泥浆 泥浆根据孔内水 量按比例采用掺入优质膨润土和 Na2CO3 并开动专用拌和机制成浓浆加入 孔内 再由钻机开动钻杆旋转搅匀至检测符合要求时完成泥浆调制工作 随着钻孔深度增加及地层变化 要及时补充泥浆或调整泥浆 泥浆要 以满足不易稳定地层的指标为准 3 3 3 钻进成孔 孔内泥浆配制完成后 经监理工程师验收合格并批准后 即开动钻机 空压机进入钻孔作业 在粉细砂层中钻孔时 用 QJ250 型钻机钻进 钻头配重后约 25t 进 尺控制在 50 70cm h 并据此钻进速度控制供风量的大小 钻孔时 吸出 的钻渣经过滤后存于储渣船 池 上 有一定数量时将该船拖至岸边并将 储渣池中的存渣装上汽车 再由汽车转运至指定地点 而过滤后的泥浆排 至另一未钻孔的护筒内沉淀砂及细渣 然后经连通器返回至钻孔护筒内重 复使用 沉淀在护筒内的积渣 细渣 或砂较厚时 用空气吸泥机或砂石 泵将高出河床面的沉淀物抽至专用的储渣 泥浆 船上的存池或专用存池 抽吸时及时补充河水及浓泥浆 钻孔过程时要随时观测孔内水位 保证孔 内水位始终高于河水位 1 0 1 5m 钻进过程中还应 及时定期检查泥浆 指标 如不合格及时调整 认真填写钻孔施工记录 并与地质钻探资料 相对照 如有出入及时提出 会同业主 监理和设计代表共同处理 在 护筒内不能保持水头时 即护筒内水头低于河水位时 及时拆移钻机 跟 进护筒 接高补打 一定深度 防止钻进坍孔 不得掉入铁件等异物入 孔内 在亚粘土层中钻进时 采用与粉砂层中相同的钻进控制方法 在含砾砂土层中钻进时 要调整泥浆指标至符合该层的指标要求 钻 压 进尺及注意事项与砂土层中基本相同 另要特别注意孔壁的稳定 钻进过程中要随时观测平台的振动 特别是该钻孔平台上的 6 台钻机 同时作业时更应注意 观测时用平台安装完毕后在其上设置的点作参照 要求在最大振幅时 钻孔实际中心较设计图的中心之间的偏位不得大于 5cm 平台下沉也不得超过 10mm 如超过此限要及时加固 钻进过程如遇 水位上升 流速增大导致冲刷较大而使护筒埋深明显较浅时 应停钻移开 钻机提出钻头 再接高跟进护筒一定深度 钻孔过程中还要注意 当钻孔下气举用风包的位置处于孔内水面 50m 以下时应适当提高 或在适当的高度另加风包 当钻孔到孔底超过设计桩底标高以下 20cm 孔底地层与设计图相符时 经监理工程师检验合格 同意后即进行第一次清孔 如桩底地层与设计不 符则与监理与设计方研究 并处理后进行第一次清孔 清孔时孔内水位高 于河水位 1 5 2 0m 符合要求后提钻 移开钻机 用常规检孔方法或用 DM 686 型超声波测壁仪检查桩孔直径 倾斜度及侧壁平整度 如直径不 小于设计桩径 孔中心偏差 100mm 群桩 孔的倾斜度 1 孔壁顺 适 则符合成孔要求 经监理工程师同意后 可进入下道工序 否则应重 下侧面焊有刮齿的钻头至倾斜位置进行扫孔至孔底处 扫孔过程中泥浆指 标应与钻孔时相同 3 4 制作钢筋笼 钻孔完毕的桩孔经监理工程师检验合格后即可下放桩孔内钢筋笼 钢 筋笼按设计长度并考虑加深的长度后分节制作 单根钢筋交付分节扎制成 笼前两端进行加工 以配合 CABR 连接器对纵向钢筋进行连接 3 4 1 用于制作钢筋笼的材料的验收 组成钢筋笼的材料有 纵向主钢筋 相应的 CABR 钢筋等强直螺纹加 长扩口连接头 加强环筋 外箍筋 声测管 10 钢板 Q235C 检测管 封底用 声测管连接管等 材料按施工计划组织进场后 会同监理工程师 按规定取样合格后方可使用 合格可用的材料应进行明显的标识 3 4 2 钢筋笼制作 钢筋笼分成 14 节进行制作 除上端一节外的各节制作长度均为 7m 最上端一节的长度现场决定 钢筋 纵筋 在同截面内接头数为 50 接 头错开距离为约大于 35d d 为被接主钢筋直径 钢筋笼的主筋如在长度方向各断面根数不同时 制作时的各节的主筋 位置按设计图的位置进行调整 3 4 2 1 钢筋笼制作工艺流程图 其工艺流程框图如下图 钢筋笼制作工艺流程框图钢筋笼制作工艺流程框图 原材料验收 钢筋切割下料 端部镦粗 套 丝 丝头检查验收 摆放带丝头钢筋 匹配连接套筒 钢筋笼分节焊接成型 不 合 格 3 4 2 2 钢筋笼制作 一 钢筋端部墩粗和套丝 本桥基桩钢筋笼纵筋的接头采用等强直螺纹连接技术 该技术是通过 对钢筋端部镦粗 切削直螺丝 再用连接套筒对接钢筋 具有接头强度高 质量稳定 施工方便 连接速度快等优点 主筋镦粗 a 采用砂轮锯切割下料 钢筋端头须与轴线垂直 有马蹄形或挠曲的 钢筋头应切除 b 将钢筋头插入专用镦粗机 待油压达到预定压力后回程 即可镦出 所需头型 c 当镦粗头不符合外观质量要求时 切去重镦 不可将带有镦粗头的 钢筋再进行二次镦粗 套丝 a 钢筋端头的直螺纹加工在专用设备上进行 操作人员经技术培训合 格后即可上岗操作 b 通过直螺纹规对套丝进行抽检 直螺纹套丝机能很好地保持丝头加 工质量的稳定性 c 因为钢筋笼对接时 两端钢筋不能转动 所以采用加长丝头型接头 一端 下节上端 加工成标准长度丝头 另一端 上节钢筋笼下端 加工 成加长丝头 为了便于入扣选用扩口型连接套筒 d 钢筋丝头用专用塑料帽保护 二 接头检验与验收 a 钢筋连接工程开始前应对接头做不少于 3 根的单向拉伸试验 其抗 拉强度应符合 A 级接头标准 分节验收编号存放待用 b 接头的现场检验按验收批进行 同一加工条件下采用同一批材料的 同等级同规格接头 以 500 个为一个验收批进行验收 不足 500 个也作为 一个验收批 c 对接头的每一批验收 必须在工程中随机抽取 3 个试件 试验结果 均符合 fomst 1 0ftk 的抗拉强度要求时该验收批为合格 d 现场连接检验 10 个验收批 其全部单向拉伸一次抽样检验均合格 时 验收批接头数量可扩大一倍 三 制作钢筋笼 a 钢筋笼水平制作在墩位附近岸边的适当地方进行 在整平的场地上 固定弓形定位模具 用拉线的方法控制直线度 b 钢筋笼全长的 96 5m 左右 可能伸入承台 1 5m 图纸未示出 分 成 14 节进行制作 c 制作时首先从底节开始 按设计位置先固定加强环筋 然后逐一放 置已制作好的纵向主钢筋 要求该主筋必须是经镦粗 套丝后检验合格的 钢筋 d 先将加长扩口型套筒全部拧入主筋内 使主筋与套筒扩口处平齐 e 用普通管钳板手转动套筒 把上节与下节钢筋笼的主筋连接起来 连接时 主筋间不留间隙 然后将上节下端之加长型套筒用板手旋入下节 拧紧 f 钢筋笼的匹配预制是采用在胎具模上进行 预制步骤和方法是先在 弓形胎模上摆上纵筋 然后按图纸位置焊每道加劲 强 箍 并每隔约 4 米焊一道 米 字撑 要求加劲箍在钢筋笼轴线的垂直面内 当纵向主筋 全部定位焊于加劲箍上后 可缠绕箍筋 g 按箍筋设计间距 缠绕全部箍筋并点焊成笼 为了在对接时 主筋 位置能有少量调节能力 每节的端头 除底节底端及顶节顶端外 的一定 范围内不予点焊 留待对接完成后补焊 当在胎模上做好整根桩长的各节 钢筋笼并已焊好检测管 注意下端封口 后 拧开连接套筒 将从下至上 的各节钢筋笼 分别挂牌表示桩别和节次后吊移至附近待用 3 5 安装钢筋笼 1 钢筋笼起吊 采用浮吊大 小钩抬吊办法或桅杆吊辅以卷扬机起 吊的办法 将钢筋笼吊立竖直 拆去下端吊绳 开吊机吊第一节 底节 钢筋笼到需要安装的孔内下放 适时割去笼内 米 字撑 当放至上端接 头位置处时 将钢筋笼临时固定于平台上松去吊点 2 用吊点依次吊起相临的上一节钢筋笼 与临时固定平台上的钢筋 笼对接 对接时 应先对正有对号入座标记的一根主筋 然后调整各主筋 对正 指挥吊机吊点缓缓下降钢筋笼 将最先接触的几根主筋先对顶拧紧 然后逐一拧紧所有主筋的套筒 3 焊接好声测管的外套筒 长 80mm 点焊好外箍筋 经监理工 程师检查合格后 即可用浮吊配合松去临时固定设施 再下放钢筋笼 适 时割去内侧 米 字撑 当上端接头位置位于平台顶面以上一定高度时 又临时固定钢笼 吊安连接临近的上节钢筋笼后再下放 如此循环至钢筋 笼全部接毕下沉到位 4 钢筋笼下放安装时 特别注意 按设计图或规范要求加焊钢筋 笼定位筋 声测管在入水中的长度应及时补水 每桩的各根声测管接 长至水面以上 2m 并将其与临近护筒内壁牢固焊接 同时封闭上口 声测 管与护筒焊接的目的在于孔内浇注混凝土时防止钢筋笼上浮 护筒自重及 周边摩擦力足以抗浮 3 6 浇注基桩混凝土 根据拟采用的砂 碎石 水泥 外加剂 施工用水 澄清的江水或地 下水 等混凝土的组成材料 提前进行多组混凝土配合比设计 选择适于 基桩标号要求的最优配合比报监理工程师批准后待用 基桩混凝土在位于堤内的两台陆上拌和站生产 生产能力为 100m3 h 生产的混凝土由 2 台输送泵送至欲浇桩孔附近设置的 10m3的储 料斗内 用料斗下面设置的门控制混凝土的浇注 基桩水下混凝土用导管法浇注 导管采用 299 10 的无缝钢管制成 采用快速螺纹接头 使用前必须进行水密试验 符合要求的才能运至使用 地点待用 钢筋笼下放完成 监理工程师检查符合要求后 即可开始接导管 接 到孔底后 上口内插入下端带悬挂式风包的 48 3 的钢管并接长 当风 包进入水面以下的导管内达 40m 长时停止接长 此时在导管上端口安一特 殊接头 48 3 的钢管伸出此接头 接入空压机风管 经接头连接的软 管的出口引至储渣 泥浆 船上的储渣 泥浆 池内或专用储池内 悬挂式风包接好后 将导管底口提高 20cm 开动空压机对 48 3 的 钢管内送风 实施第二次清孔 注意导管应在桩孔平面全面积内移动 从 储泥浆的船上或专用储浆池内应及时回补泥浆入孔内 并保持超压水头 1 5 2 0m 当孔底沉淀厚度符合设计要求 泥浆指标合格 监理工程师同 意后 即可停止清孔 否则应再清孔 直至符合要求 第二次清孔符合要求后 立即拆去导管上端的特殊接头及 48 3 的 钢管以及悬挂式风包 在导管上端接上储量为 1m3的漏头 接好后在漏斗 口上放置一个球塞 然后从已备好混凝土料的储料斗内放下混凝土至漏斗 内装满 此时即可拔球 同时保证储料斗内的混凝土连续不断地流下充满 导管内空再流下实施封底 开球后拌和站源源不断地供给混凝土 封底后 首次储满混凝土的储料罐的料放毕后 为防止后续绕注的混 凝土在基桩内形成气孔 要及时地在漏斗口插放一根 100 4 的排气管 下口伸入漏斗下口以下的管内 60cm 混凝土的坍落度控制在 18 22cm 缓凝时间 16h 左右 当气温较低时 拌制混凝土加掺防冻外加剂 浇注过程中控制导管埋深在 2m 6m 之间 混凝土浇至桩顶标高以上 1m 时停止浇筑 拔出导管拆除浇注用的相 关设备 此时就完成了该桩混凝土浇注任务 各孔钻孔完成下放钢筋笼后 重复本节所述工作至该墩完成全部桩孔内混凝土浇注任务 3 7 桩身质量检测 基桩混凝土浇毕 待到一定强度后 由有权单位用超声波仪对成桩混 凝土质量进行检测 如由于预埋检测管原因无法进行检测 则改用钻芯取 样检测 如检测合格 则对声测管内或钻芯孔内压注合格纯水泥浆 如不 合格 则必须会同业主 设计 监理一道研究对缺陷桩的处理方案 处理 完毕符合要求后 再压注声测管内水泥浆 所有声测管内或钻芯孔内水泥 浆压注后便完成了全部成桩工作 4 封底混凝土施工 施工前应将平台主梁支承在已成桩的钢护筒上 拆除承台内支承钢管 及桩 水面以上 50cm 以上的部分 用平台上的移动式抓斗机挖去封底砼 底面以上的土 由潜水工配合清理至符合要求 然后浇注 1 5m 厚封底混凝 土 分述如下 4 1 拆除支承钢管桩 某一根基桩成桩检测合格后 在该根桩的护筒上的适当高度的直径沿 路线方向的两个侧壁上焊牛腿 在其上搁置 2I56b 的挑梁 主动支承钢平 台主梁的下面 当所有基桩成桩完成后钢平台全部通过护筒上的挑梁支承 于钢护筒后 即可拆去承台内的支承钢管 使整个钢平台全部支承于钢护 筒上 4 2 拼装下沉围堰管桩 钢围堰的平面形状采用与承台平面相同的矩形 考虑到下沉过程中由 于导向误差水流力的作用及拼接的误差等 可能导致实际到位的钢围堰中 心有偏差 因此 实施的钢围堰内空尺寸每边增大每端 40cm 增大后的平 面尺寸为 28 1m 22 6m 总高度为 10 5m 钢围堰由带有公 母扣的管桩 围成 堰顶标高 23 5m 如图 2 5 所示 钢围堰制造 安装 施沉方案在施 工前 30d 报监理工程师 批复后实施 围堰的管桩最初的一根必须严格导向 准确铅直入河床到位 以保证 公母扣协调 达到有效止水的作用 在钻孔桩施工的同时 用平台上布置的可移动式桅杆吊机起吊 振动 打桩锤配合打设围堰用的管桩 在全部成桩完成前打设完毕 4 3围堰内除土 围堰内的细砂等可用砂石泵等抽出 亚粘土不能被抽吸出时 用平台 上布置的抓斗机挖出 由潜水工配合挖至封底砼底面标高处 并清干净围 堰管桩的位于封底砼高度内的侧面 然后由潜水技工下水切割封底砼底面 处以上的钢管支撑桩 吊点配合吊出堰外 4 4 浇注封底混凝土 浇注封底混凝土前 应先做好合格原材料的购进和确定封底混凝土配 合比的工作 并经监理工程师批准 混凝土浇注采用 2 套陆上拌和站进行 生产能力为 100m3 h 混凝土缓凝时间控制在 16h 左右 坍落度 18 22cm 混凝土拌和好以后 分别由 2 台混凝土输送泵送入平台上的 2 个集料罐内 再通过溜槽按先后分别送至 15 个导管内 封底浇注的次序是先周边后中间 各导管下均封闭完成后实现封底混凝土均匀上升 各导管下的封底混凝土 用拔球法进行浇注 快速接头导管安装前应进行水密试验 安装时接头防 水垫圈必须垫好 接头必须旋紧 确保水密 各管拔球前提离河床面 25cm 封底混凝土浇注过程中 及时进行混凝土面标高的测量 当顶面标 高至 16 5m 时 停止浇注拔出导管 清洗设备待下次使用 封底混凝土浇 注时 必须打开围堰壁上的水位连通孔 予先设置 以保持堰内一定标高 以上的水能及时排除 5 承台施工 封底混凝土达到要求的强度 即开始抽去围堰内的水 在凿桩头 绑 扎承台钢筋后浇注承台混凝土 5 1 承台施工工艺流程框图 5 2 围堰内抽水 钢围堰抽水前在离江水面 20cm 处以上加焊水平支撑杆 如图 2 5 所示 围堰内经抽水后浮力较大 由围堰管桩及封底混凝土自重 钢护筒与封底 混凝土之间的粘着力 护筒外的加强箍抗剪 此间加强箍间距 50cm 1 5m 封底混凝土内至少有二道 等来抵抗 经计算抗浮稳定 围堰内撑杆支好 封底混凝土达到强度后 由出水量为 200m3 h 的 4 台抽水机抽去围堰内的水 每抽下 1m 观测一次变形 如有过大变形及时 处理 处理后再继续抽水直至围堰内水全部抽尽 5 3 割护筒 凿桩头 承台底面清理 割护筒前 拆去钢平台主梁 另在围堰上搭一简易平台作工作平台 在割去护筒后 凿桩头采用机械与人工配合作业 凿除多余部分后保留基 桩顶进入承台内的设计要求的长度部份 承台底面 即封底混凝土顶面 清理 采用人工凿除的办法 凿去封底混凝土顶面的松散部分 并适当凿 低 1 2cm 用较干的高标号砂浆铺垫至承台底面标高 凿除或破桩头时 不得损坏桩内主筋和桩本身 围堰内抽水 封底混凝土至强度 凿桩头承台底面清理 扎承台钢筋 埋设冷却管 测量放线 浇注承台混凝土 养 生 取混凝土试件温度控制 5 4 绑扎承台钢筋 桩头凿除完毕 封底混凝土顶面用砂浆抹平有一定强度后 在其上测 量放样 同时检查承台中心位置偏差不得超过 15mm 确定各号钢筋的 位置并标示 经监理工程师确认后正式绑扎承台钢筋 承台混凝土确定为一次性连续浇筑完成 因此承台钢筋从底层到顶层 并连同竖筋按设计图要求一次全部绑扎完成 承台顶部钢筋网重量较大 实施绑扎前架立一定的施工用型钢承重 承台用主筋外径 25 的采用等强 直螺纹接头 22 及以下的钢筋电弧焊连接 承台为大体积混凝土 一次 性浇筑后如不采取有效的温控措施将产生有害的温度裂缝 这是不能允许 的 因此 本桥 18 号墩的承台混凝土采用温控施工方案 见后述 而在绑 扎钢筋期间适时埋入相应的预埋件 承台钢筋绑扎时 要同时将下塔柱伸 入的预埋钢筋 下塔柱施工用预埋件埋放好 特别注意安装好承台冷却水 管 温控元件及表面防裂钢筋网 5 5 浇筑承台混凝土 承台为矩形构件 设计的长 宽 高 27 3m 21 8m 4 0m 考虑到 围堰下沉的偏位 长 宽方向各加大了每端 40cm 因此 实际承台混凝土 体积达 28 1m 22 6m 4m 2540m3 属于大体积混凝土 承台混凝土标号为 C40 施工时采用泵送混凝土 为保证混凝土和易 性满足施工要求 泵送混凝土要具有良好的粘聚性 不离析 且泌水少 现场的混凝土坍落度控制在 18cm 左右 混凝土的初凝时间控制在 20h 左右 承台混凝土体积大 采用一次性浇筑 为有效防止混凝土内部水化热 温升过大 承台施工采用温控施工方案 控制混凝土内表温差 T 25 控制混凝土降温速率 U 2 d 5 5 1 承台混凝土施控方案 1 优化砼 砼即混凝土 配合比 合理选材 降低砼内部水化热温升 合理选择砼原材料 选择级配优良的砂 石料 降低水泥用量 选择 优良的砼外加剂 控制砼水灰比 节约水泥用量 是降低砼内部水化热温 升的重要环节 因此 必须加强对砼原材料的质量控制 水泥 C40 承台混凝土采用葛州坝或华新水泥厂生产的优质普硅 525 水泥 由业主确定 散装或袋装入场 水泥使用温度不得超过 50 否则必 须采取措施降低水泥温度 袋装水泥入场后应按品种 标号及批号分别存 放 同时应采取防潮措施 水泥应分批检验 质量应稳定 粉煤灰 采用阳逻电厂的 级灰 其质量应符合 用于水泥和混凝土中的粉煤 灰 CB1596 91 的规定 砂 采用巴河砂 细度模数为 2 3 3 1 含泥量应 2 其它指标必须 符合规范规定 石 石子采用马良产 5 31 5mm 粒级的优质石灰岩碎石 石子来源应稳定 石子应分批检验 应严格控制石子含泥量 1 如果石子含泥量达不到 要求 必须用水冲洗合格后才能使用 其它指标必须符合规范规定 外加剂 砼外加剂彩采用北京冶建院生产的 JG 3 高效缓凝型外加剂 外加剂入 场后应分批检验 质量必须稳定且符合施工要求 2 对砼施工的一般要求 为确保大体积砼施工质量 提高砼的均匀性和抗裂能力 必须加强对 砼每一环节的施工控制 要求现场人员必须从砼拌和 运输 浇筑 振捣 到养护整个过程施行有效监控 砼施工应严格按照 公路桥涵施工技术规 范 进行 并应特别注意以下方面 砼拌制前 各种衡器应请计量部门进行计量标定 称量误差应符合 规范要求 浇筑前应对模板 钢筋 预埋件 监控元件及线路等进行检查 同 时应检查封底混凝土顶面是否有碎碴异物等 检验合格后才能开盘 砼应按一定厚度 顺序和方向分层浇筑 应在下层砼初凝前浇筑完 毕上层砼 砼分层厚度为 0 3 米 浇筑砼时 对每一部位砼必须振捣密实 同时振捣器应远离温控元 件及预埋件 15cm 砼浇筑应连续连续进行 如因故停歇 时间超过砼初凝时间时 仓 面砼应按施工缝处理 在砼浇筑过程中 应及时清除仓内积水 3 砼浇筑温度的控制 砼浇筑温度是指砼入仓经过平仓振捣后 距离表面 5 10cm 处的温度值 应严格控制砼的浇筑温度满足温控标准要求 因此在每次开盘以前 试验 室要测量水泥 粉煤灰 砂 石 水的温度 计算其出机温度 并估算浇 筑温度 4 砼内部冷却水管布设 冷却水管及其布设 冷却水管采用外径 42 3mm 壁厚 6 5mm 的钢管 承台拟布设三层冷却 水管 冷却水管布置图见图 2 6 冷却水管使用及其控制 a 冷却水管使用前应进行压水试验 防止管道漏水 阻塞 b 在砼浇筑到水管标高后即开始通水 连续通水 10 天左右 在此期 间如砼的降温速率超过 2 0 d 立即停止通水 具体时间视测温结果而 定 c 管内水流速不低于 0 6m s d 待冷却水管通水结束后 即采用 30 号水泥浆进行压浆封堵 为保证冷却水的初期降温效果 实施时提前成立专门班子 专人负责 优化冷却水管的布置 合理选择水泵 并配备检修人员 准备 1 2 台泵备 用 施工时 操作人员应听从指挥 及时开启和关闭阀门 5 砼养护 为保证砼后期强度的正常增长 防止出现干缩裂缝 必须加强大体积 砼的养护工作 砼养护采用 24h 不间断喷淋方式 始终保持砼表面潮湿 养护时间 不得少于 28 天 承台混凝土浇筑完毕后应采用表面蓄水养护 6 砼表面保温 气温骤降是导致砼出现表面裂缝的重要因素 当寒潮来临应及时采取 表面保温措施 具体方法是砼表面覆盖麻袋外包彩条布 7 承台大体积砼温控施工的现场监测 为做到信息化温控施工 出现异常情况能及时调整温控措施 应在砼 内部布设温度测点 它是温控工作的重要一环 根据承台的结构特点和温 度场计算成果 拟在承台的轴线方向上布设温度测点 测温点布置示意图 见图 2 6 并同时检测大气温度和各冷却水管进 出口水温 检测所用仪