特大桥邻近营业线施工方案_第1页
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文档简介

跨京九铁路特大桥跨营业线下部结构施工方案1编制概述11编制依据(1)铁道部铁路工程施工组织设计指南(铁建设2009226号)(2)铁路桥梁施工机械配置指导意见(铁建设2010125号)(3)北京铁路局营业线施工安全管理实施细则(铁运2012755号)(4)石济客专指挥部编制的新建石家庄至济南客运专线施工组织设计(5)现行的国家有关方针政策,以及国家和铁道部有关规范、验标及施工指南(6)铁三院编制跨京九铁路特大桥施工图及相关配套图纸。(7)国家现行的有关法律、法规(8)国家、铁道部、济南铁路局、北京铁路局发布的有关施工技术安全规程。铁路桥涵工程施工安全技术规程(TB103032009)(9)铁路建设项目作业指导书编制暂行办法(铁建2009107号)(10)现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。铁路混凝土工程施工质量验收标准TB104242010铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB104152010)铁路工程桩基检测技术规程(TB102182008)铁路工程结构混凝土强度检测规程(TB104262004)铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设2010241号)铁路桥梁钻孔桩施工技术指南(TZ3222010)铁路工程测量规范(TB101012009)铁路工程建设标准局部修订条文汇编(151122973)铁路营业线施工安全管理办法(铁运2012280号)北京铁路局关于修改部分内容的通知(京铁师2013408号)12编制原则(1)确保安全的原则跨京九铁路特大桥39墩40墩相邻于京九线及邢贡上行线两侧,45墩46墩相邻于邢贡下行线两侧,在施工过程中钻孔桩机、吊车、挖掘机等施工机械较多。根据设计,施工下部结构过程中邻京九上下行线及邢贡上行线,邻邢贡下行线均需采用钻孔灌注桩防护。因京九线及邢贡线均为电气化铁路,在施工过程中必须将桩机、墩身模板支立、混凝土浇筑、模板拆除等作为安全防护的重点,制定专门措施,确保营业线运行安全。(2)确保质量的原则本桥是我项目管段内两座特大桥之一,在施工前、施工过程中制定各种质量保证措施,并在施工过程中加以实施,确保工程整体质量优良。(3)确保工期的原则根据总体工期要求,全桥要求在2014年10月底完成,39、40、45、46墩要求在6月15日前完成。因此在安排工期时要上足施工所需的设备、人力,合理安排工序衔接,确保工期目标的实现。13编制范围跨京九铁路特大桥39墩40墩、45墩46墩,包括钻孔桩基础、承台、墩台身等下部结构工程,施工过程中对京九线及邢贡线的防护工程等。2工程概况21工程简述新建跨京九铁路特大桥中心里程为DIIK10808370,起止里程为DIIK10579691DIIK11037049,桥梁全长457358M,均为简支箱梁,梁孔跨径布置方式为13232M924M129M。本桥桥台采双线一字型桥台,台顶平置,桥墩采用双线圆端形实体墩、空心墩,基础采用钻孔灌注桩基础。跨京九铁路特大桥39墩40墩相邻于京九线及邢贡上行线两侧,45墩46墩相邻于邢贡下行线两侧,均为圆端实体墩。孔跨方式均为32M简支梁,采用架桥机布设。梁底距既有铁路线接触网高度26M。22工程特点本桥具有以下工程特点1本桥邻近营业线邢贡线及京九线,施工环境复杂,施工时对跨京九上下行线防护难度大、安全压力大。2本桥桥址范围有较多的光、电缆及道路,施工时需进行迁移或防护。23本桥跨营业线地段施工重难点1本桥址距离线路较近,在桩基施工、承台开挖、墩台身施工过程中如何防止施工机械危及运营线的安全、如何防止既有路基坍塌是本桥安全控制的重点。2本桥第3940墩跨越京九线,45墩46墩跨越邢贡下行线,施工时防护难度大、安全压力大,如何保证营业线安全是施工的重难点。3本桥穿越当地村庄,施工环境复杂,做好与当地政府及村民的协调工作。24跨营业线地段地质情况桥址分布区有粉质黏土、粉土、黏土、中砂、粉砂等,根据设计地质剖面图,自上而下具体岩性分布如下(1)粉质黏土0130KPA;(2)粉土0130KPA;(3)黏土0120KPA;(4)粉砂0150KPA;(5)中砂0400KPA;(6)粉质黏土0210KPA;(7)粉砂0200KPA;地下水对处于化学环境中的铁路混凝土结构具硫酸盐侵蚀破坏,其环境作用等级为H1。根据CL含量判定,地下水对处于氯盐环境中的铁路混凝土结构具氯盐侵蚀,环境作用等级为L1、L2。地震动峰值加速度01G,地震动反应谱特征周期分区为2区。桥址区场地类别为III类。属中软土。土壤最大冻结深度077M。根据本桥地质情况考虑到工期的要求、减少对既有京九线及邢贡运营影响的要求,施工时计划采用旋挖钻机作业。25道路及管线调查表表251跨京九铁路特大桥地段跨越道路表序号交叉中心里程道路名称净空要求斜交角度(右角)跨越方式备注1DIIK10705610土路44990700简支梁架设改移道路2DIIK10707568京九线及邢贡上行线4887961024900简支梁架设钻孔桩防护3DIIK107100土路441031000简支梁架设改移4DIIK1072587邢贡下行线488796864600简支梁架设钻孔桩防护5DIIK107271土路44881500简支梁架设临时改移表252跨京九铁路特大桥3940墩台处管线表序号里程管线名称设置形式设备单位备注1DIIK10707568通讯光电缆沿路基地埋中国铁通1条2DIIK10704560电力线路架空衡水电力局1处/10KV表2534546墩台处管线表序号交叉中心里程管线名称设置形式设备单位备注1DIIK1072699通讯光缆埋深中国铁通1条263940、4546墩台与既有京九线及邢贡线的关系261跨京九铁路特大桥桥梁与既有京九线及邢贡线的关系图26113940墩与京九线的位置关系图图26124546墩与邢贡铁路下行线位置关系图图26133940墩、4546墩与既有铁路线平面位置关系图262墩台与营业线的关系如下图所示,新建39墩、40墩台中心距既有京九线路肩距离为115M,墩台位置位于营业线边坡上,施工时对营业线路基影响较大,需采取钻孔桩防护。见图2621。新建45、46墩位于路基坡脚处,开挖深度3M,为防止路基变形,采用钻孔桩防护。见图2622。1056772645104232583582359100图26213940墩施工与京九线位置关系立面图174620416341634692019317932507DIK10724395DIK1072694图26224546墩施工与邢贡下行线位置关系立面图3与既有营业线相关施工内容31影响范围京九铁路线及邢贡线K265300K265400区间。32工期安排现场光纤/光缆防护道路改移2014年3月1日2014年3月15日防护桩施工2014年3月16日2014年4月4日桩基施工2014年3月20日2014年5月5日承台施工2014年4月20日2014年5月20日墩柱施工2014年5月15日2014年6月15日33施工前期准备331机械设备进出4045墩机械设备及物资利用距桥梁跨越京九线处(39墩、40墩)北侧40M处既有140M涵洞进出。进出前做好相应道路改移工作。332对影响施工的光电缆及接触网的防护措施目前京九线及邢贡线影响施工的光电缆3处,计划对此三处光电缆迁改至不影响施工区域。333栅栏的拆除、临时栅栏的设置及施工机械的进出3331根据前面平面图所示,大型施工机械可利用既有涵洞进出40墩45墩的施工现场。(涵洞净高4M)。3332由于39墩40墩均进入京九线、邢贡线栅栏内,根据现场实测,在施工过程中需拆除营业线两侧各40M栅栏,为确保营业线行车安全,具体拆除及防护措施如下1首先与衡水工务段签订安全协议,明确临时栅栏类型、加固措施。2临时栅栏采用钢网栅栏,采用L75角钢做框架,立柱采用50钢管,栅栏高18M,栅栏基础采用C25混凝土基础,尺寸为04M04M05M。3为确保安全,栅栏外侧采用铁丝拉住。4既有栅栏拆除及临时栅栏安装均利用天窗点并在设备管理单位监控下实施。5施工单位加强对临时栅栏的监控,确保安全。334施工对营业线的防护根据252节所述,新建桥梁承台进入既有京九线、邢贡线路基,基坑开挖深度最大达3M,根据图纸提供防护方案,使用直径125M的钻孔桩进行防护,具体示意图见图3341、图3342、图3343、图3344。261472541026153258305613066120图3341既有京九线路基钻孔桩防护立面图(3940)路肩邢贡上行京九上行京九下行路肩630630150528528图3342既有京九线路基钻孔桩防护平面图(3940)1746202019372507图3343既有邢贡下行线路基钻孔桩防护立面图(4546)邢贡下行6306301501882745墩46墩图3344既有邢贡下行线路基钻孔桩防护平面图(4546)34钻孔桩及承台施工341钻机类型的选择、钻机就位组装根据地质资料,该处黏土、粉质粘土层,桩基直径为1M,合适的钻机为旋挖钻,其钻进效率较高,旋挖钻尺寸为55X4X20M(长X宽X高),桩基施工时钻机安全距离满足要求。342钻机施工平台的处理在旋挖进场前将钻孔墩位处推平、碾压,经质检、技术人员检测合格(密实度达到95以上)后,钻机才能进场,施工平台要确保排水畅通,不能积水,平台坡度需向路基外侧方向倾斜,坡度大小为1。343吊车吊装作业1桩基钢筋笼吊装作业桩基钢筋笼采用吊车吊装,39、40墩钢筋笼长度为205M,45、46墩钢筋笼18M,防护桩主筋为2425,箍筋8,间距为02M,桩长11M。防护桩钢筋笼单根重为1133T,3940桩基单根钢筋笼总量43T,4546墩桩基单根重量25T。根据现场尺寸,绘制吊车安全作业距离与钢筋笼吊装安全距离。25826153710R8410R877吊车倾覆半径吊车倾覆半径钢筋笼倾覆半径钢筋笼倾覆半径49图3431吊车及钢筋笼安全作业距离示意图由图3431可见,为保证营业线行车安全,吊装防护桩钢筋笼时,吊车臂长不得超过103M,单次起吊钢筋笼长度不得超过55M;吊装承台桩基钢筋笼时,吊车臂长不得超过1375M,单次起吊钢筋笼长度不超过85M。25吨汽车起重机起重性能见表3431。1、使用QY25吊车吊装防护钢筋笼,具体起吊数据如下,按吊车工作半径34M,吊臂102M考虑,此时吊车有效吊重163T,钢筋笼长度分成2节,每节55M,单节重量0567T则起吊钢筋笼的安全系数163/056728714(安全系数)因此起吊过程中是安全的。2、使用QY25吊车吊装39、40墩承台桩基钢筋笼,具体起吊数据如下,按吊车工作半径5M,吊臂1375M考虑,此时吊车有效吊重133T,钢筋笼长度分成3节,每节最大不超过85M,单节最大重量082T则起吊钢筋笼的安全系数133/08217614(安全系数)因此起吊过程中是安全的。表343125吨汽车起重机起重性能表吊臂长度M工作半径M102137517320852332795315325175352061751229541817512295341631531229575513413312295755513513212295757612312211382757516511211105887575171021098857275175948281816867518868484786664518587978746372597276866148106585656533312441414239371429331293162223222318161817172013131322109124070826050528042903303、使用QY25吊车吊装45、46墩承台桩基钢筋笼情况同39、40墩。结合上述分析,为确保安全,钢筋笼分节吊装,防护桩分节钢筋笼长度不超过55M,承台桩基钢筋笼长度不超过85M。这样可以保证钢筋笼倾倒时在路肩上,不会影响营业线安全,同时在吊装过程中钢筋笼必须设置缆风绳,防止其倾向营业线方向。此外,在施工过程中衡水车站必须设置驻站联络员,施工现场必须设置防护员。为确保吊车吊装安全,应将吊车起吊位置设在远离京九线及邢贡下行线位置,同时将起吊点位置推平、碾压,经质检、技术人员检测合格(密实度达到95以上)后,吊车才能进场,吊装平台要确保排水畅通,不能积水。2安拔导管作业在灌注桩基混凝土施工过程中,需使用吊车辅助进行安装及拔除导管作业,导管长度为20M,内直径20CM,厚度5MM,质量为75KG,最大总长度50M,总重185T,25T吊车起重满足安全要求。344基坑开挖、检桩、钢筋绑扎、承台混凝土施工先期施工防护桩工程,然后施工承台桩基础。待桩基强度合格以后,经质检人员,监理验收同意后,再进行基坑开挖。钻孔防护桩施工时严格控制桩的垂直度,保证不影响其受力。基坑开挖后至承台回填前观察防护桩位移情况,如有异常立即停止施工,并立即对其做支撑加固处理,经质检人员及监理确认后方可再度施工。基坑开挖采用挖掘机,边开挖边注意观测既有路基沉降情况,若有变化,立即停止施工,进行加固处理,挖基至设计标高后立即破除桩头进行检桩。承台钢筋在钢筋加工厂提前预制好,运至现场后由人工运至基坑并绑扎,同时支立基础模板,钢筋及模板检查合格后立即浇筑混凝土。345基坑回填当混凝土强度达到25MPA后,立即拆除承台模板,同时抓紧时间回填基坑,基坑回填时采用C15混凝土,回填高度低于原地面20CM。35墩身施工351模板及支架搭设因墩身模板外缘距既有营业线路基的路肩距离均大于10M,墩身施工可按照正常加固。墩柱模板采用桁架进行加固,并且墩身布设对拉筋。模板绕墩柱三侧搭设满堂支架(靠营业线侧不搭设支架)。墩柱模板顶部设缆风绳,缆风绳系在远离营业线侧地面埋设桩中。墩身支架搭设、模板拉锚设置示意见图3511。1057710526424102617263258358235910支架搭设示意图50缆风绳缆风绳50图3511墩身支架搭设、模板拉锚设置示意图352模板拆除模板拆除工程与模板支立过程相反,采用25T吊车分节进行拆除,吊装过程中吊车必须停放在远离营业线侧。353墩身混凝土浇筑养生方案墩身混凝土采用混凝土输送泵进行浇筑,养生采用喷膜养生。36路基沉降监测方案为确保营业线的施工安全,在过程中采取以下监控方案在营业线两侧路肩埋设临时观测桩,桩位设在墩位轴线位置,距营业线路肩距离2M,每天2次对其进行观测;如有异常情况,加倍增加观测频率。根据观察的路基沉降情况,绘制沉降曲线;发现沉降变化异常的,立即报告施工小组及设备管理单位,必要时启动应急预案。439、40、45、46墩安全方案41总体安全施工方案本桥在第39、40墩处跨越京九上下行线及邢贡上行线,基础采用钻孔灌注桩基础,孔径均为10M,桩长46M;承台尺寸10476M,墩柱高度10、105M。钢筋笼长度20M,桥墩为圆端实体墩,断面尺寸582M。45、46墩处跨越邢贡下行线,基础采用钻孔灌注桩基础,孔径均为10M,桩长47475M;承台尺寸10476M,墩柱高度145M。钢筋笼长度18M,桥墩为圆端实体墩,断面尺寸582M。施工时对既有营运线路基采用直径125CM钻孔桩进行防护,桩基钢筋笼分节吊装、模板吊装及机拆除等利用列车间隔进行施工。42钻孔桩施工的安全防护措施421钻机类型的选用施工地层为黏土、粉质黏土。桩长在46475M之间。因工期进度需要,需采取钻进速度较快的钻机,故本桥选用性能良好的旋挖钻机进行桩基施工。施工时桩机与营业线之间的距离见表4211。表4211桩机距营业线最近距离序号墩身编号施工地点距路基路肩距离M桩机距相邻侧线路中心距离M139墩5281028240墩5281028345墩632961446墩8961215422钻机施工平台的处理影响施工的光电缆经迁改或防护后,在钻机进场前将墩位处进行推平、碾压,经质检、技术人员检测合格(密实度达到95以上)后,钻机才能进场,施工平台要确保排水畅通,不能积水,平台坡度需向路基外侧方向倾斜,坡度为1。423旋挖钻工作状态位置设置旋挖钻外形尺寸为4000550020000MM,施工时旋挖机面对营业线方向,并对履带进行限位加固。424汽车吊吊装钢筋笼及导管的方案及安全措施桩基施工时钢筋笼及导管的吊装采用汽车吊,汽车吊停放在桩基的外侧,钢筋笼及导管吊装按照邻近营业线施工B类防护实施,在施工期间在衡水车站设驻站联络员,在施工现场设防护员,并准备好应急器材,施工严格在设备管理单位监控下实施,具体施工期间影响如下1)影响区间京九线上下行、邢贡线上下行。2)施工地点K265300K265400段线路3)25T汽车吊吊装安全计算桩基钢筋笼及导管采用25T汽车吊吊装,为确保吊装安全,施工时汽车吊放置在远离既有铁路线上下行侧。为确保吊装施工安全,吊装时应注意以下事项汽车吊基底的处理汽车吊进场前施工平台必须经过推平、碾压,经质检、技术人员检测合格后,钻机才能进场,施工平台要确保排水畅通,不能积水,平台坡度需向路基外侧方向倾斜,坡度大小为1。钢筋笼分节,为确保出现情况时钢筋笼不会倾倒在营业线上。具体计算见333。为确保施工安全,桥墩模板采用机械吊装,使用人工紧固设备。当风力大于6级时停止吊装作业。因为该处距营业线非常近,钢筋笼之间焊接需时较长,如果25T吊车一直处于吊装状态,因距离营业线路肩上最小距离77M,极易出现机械故障,有可能影响营业线路运输安全,故钢筋笼吊装采取以下措施在钻孔桩上用38钢管搭设长宽高25M25M30M的钢管支架,当25T吊车将钢筋笼吊装进支架内,使用纵横向钢管固定,然后吊车收回吊臂,施工人员进行钢筋笼接长焊接。425旋挖钻钻孔施工时确保安全的措施1)每天检查旋挖钻加固情况,地基是否牢固等情况。2)加强过程钻进过程监控,确保钻孔过程中不会发生塌孔现象。3)24小时不间断作业,确保尽快完成钻孔桩施工。4)钻机移动时利用天窗点实施。5)下钢筋笼与导管时必须设好防护方准实施。426钻孔桩基础混凝土灌注的方案及安全措施根据333的计算,在25T吊车吊装钢筋笼及导管时,即使倾倒也在安全限界之外,考虑到桩基混凝土灌注时间较长,同时又不能间断,故采取设置驻站联络员及现场防护员、领导干部跟班作业的安全控制方法进行现场控制,故在设好驻站联络员及现场防护员的情况下进行桩基混凝土浇筑施工,为加快施工进度,混凝土浇筑采用混凝土输送泵车。43承台施工的安全防护措施根据施工图纸及对施工现场的调查,39、40墩承台高度为30M,其上覆土厚度为0M,总开挖深度3M;45、46墩承台高度为30M,其上覆土厚度03M,总开挖深度33M;承台开挖期间,考虑到留出支模距离、防护桩距离承台边缘距离为165M,防护形式采用125CM钻孔灌注桩防护既有路基,防护桩沿承台开挖基坑邻运营线侧及其垂直的两侧排列,桩体之间用冠梁连接,冠梁高度1M,宽度17M。满足土压力验算长度。具体承台开挖施工距营业线边坡距离及防护桩位置及桩长见图7、图9。1基坑开挖、检桩、钢筋绑扎、承台混凝土施工由于先期施工防护桩,所以待承台开挖时,防护桩强度已达到设计值。基坑开挖采用挖掘机,边开挖边注意观测既有路基沉降情况,若有变化,立即停止施工,进行加固处理,挖基至设计标高后立即破除桩头进行检桩。承台钢筋在钢筋加工厂提前预制好,运至现场后由人工运至基坑并绑扎,同时支立基础模板,钢筋及模板检查合格后立即浇筑混凝土。2基坑回填当混凝土强度达到25MPA后,立即拆除承台模板,同时回填基坑,基坑回填时采用C15混凝土回填至承台标高以下20CM。44墩身施工的安全防护措施墩身施工时对营业线运营安全影响最大的主要表现在以下几方面一是墩身模板吊装过程;二是墩身模板的加固;三是混凝土浇筑过程中防止崩模;四是吊装顶帽钢筋;五是模板拆除过程;针对以上安全隐患,为确保施工安全,在施工过程中采取以下安全防护措施441模板吊装模板分节吊装。25吨汽车起重机起重性能见表3431。汽车吊基底的处理汽车吊进场前施工平台必须经过推平、碾压,经质检、技术人员检测合格后,吊车才能进场,施工平台要确保排水畅通,不能积水,平台坡度需向路基外侧方向倾斜,坡度大小为1。墩身模板分节,每节长度不大于2M,其重量为44吨;为确保安全,使用QY25T汽车吊,吊装2M节模板,臂长173M,工作半径10M,起吊高度14M,起吊重量6吨,安全系数为38,能确保吊装安全。当风力大于6级时停止吊装作业。在吊装过程中在分节模板上设缆风绳,确保不会触及接触网。墩身模板拆除工程同模板吊装过程。442模板加固由于墩身模板采取桁架加固,不需设加固脚手架,因此只在墩身模板远离营业线方向搭设分离式脚手架,作为人员上下通道;此外,为防止模板倾倒,除承台面必须平整外,采取在每个墩身模板设2道钢丝绳拉锚来固定模板。443混凝土浇筑墩身混凝土浇筑采用输送泵进行浇筑,浇筑时必须严格控制浇筑速度,防止崩模,混凝土浇筑利用点外时间实施。444拆模拆模过程同模板吊装。445混凝土养护由于墩身距京九线距离小,墩身高,不能采用包裹洒水养生,因此在拆模时同步喷涂防护液进行养生。45施工期间安全人员布置方案施工期间,需在营业线上下行两端设置安全人员,防护员等岗位。具体布置方式见图451。5施工组织51工期安排根据目前工程进度要求,跨京九铁路特大桥地段施工计划跨京九铁路特大桥计划在10月1日前完成墩柱施工;3940、4546墩计划在2014年6月15日前施工完毕。52施工队伍521架子队人员及职责架子队人员及职责见表5211。5M405M40施工地点施工地点路肩路肩需拆除栅栏既有栅栏新立临时栅栏新立临时栅栏需拆除栅栏既有栅栏安全员安全员安全员安全员列车行进方向列车行进方向80M80M图451、安全警示人员及栅栏布置图表5211架子队人员组成及职责序号岗位职责1架子队队长负责施工质量、安全、进度、环保、文明施工等全面工作2技术主管负责工程质量、安全、环保等技术支持、协助队长抓好各项工作3技术员跟班作业、纠正施工存在的问题、资料编写、重点工序施工旁站4质量员跟班作业、检查“三检制”的落实、以标准规定检验工程质量5安全员跟班作业进行安全作业巡视、负责安全教育培训及安全内业资料6试验员负责原材、半成品、试件抽取制作送样、现场控制的检验与试验7材料员施工生产中材料供应与管理、规范进场材料标准化8领工员负责工班施工的质量、安全、进度、环保、文明施工管理9工班长带领工班人员完成架子队下达的施工生产任务522架子队人员安排架子队人员安排见表5221。表5221各工序施工人员安排序号施工项目劳力数量1场地平整102钻孔桩钻进施工123桩身混凝土施工304钻孔桩钢筋笼吊装305承台、墩身模板、钢筋调装306混凝土浇筑3053主要机械设备组织安排上场主要机械设备见表531。表531上场主要机械设备设备名称规格单位数量水泵25KW台8吊车25T台2振动棒个20切割机QZ10台1钢筋弯曲机WZ10台1挖掘机TC220台1砼运输车8M3台4混凝土输送泵60M3/H台1旋挖钻机台654施工机具、材料的准备1施工机械施工机械通过营业线140M涵洞进入,净高4M满足通行要求。2混凝土运输混凝土运输车辆通过限高4M涵洞到达施工现场。3钢筋制作采用在预制场统一预制,小型运输车辆将钢筋到运至施工现场。4墩台模板用小型车辆通过限高4M涵洞分块倒入施工现场。55施工及配合单位1建设单位石济铁路客运专线有限公司2施工单位中铁十九局集团有限公司石济铁路客运专线项目经理部3配合单位衡水站、衡水工务段、衡水电务段、石家庄供电段、北京通信段4设计单位铁道第三勘察设计院集团有限公司5监理单位天津市路安电气化监理有限公司石济铁路客运专线项目监理部6主要施工方法61施工方法611钻孔灌注桩施工钻孔桩平整场地后即可开钻,钻进设计标高后及时终孔、清孔,钢筋笼在加工场内绑扎焊接成型后运至孔位处,利用汽车吊下放,分段焊接,然后利用导管法灌注水下混凝土,混凝土采用混凝土输送车运输,直接入孔。陆上钻孔灌注桩施工采用常规施工方法平整场地压实基底埋设护筒钻机就位钻孔施工检测及清孔钢筋笼吊放导管就位二次清孔灌注混凝土。6111工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程图见图6111。6112钻孔前的准备工作钻孔前的准备工作主要包括与铁路各设备管理单位签订安全协议,桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,设置防护、设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,泥浆循环净化系统的安设和准备钻孔机具等。先期完成钻孔桩防护,并达到设计强度,保证营业线路行车安全。施工前要现场探明、确认施工场地附近管线及其他影响施工的危险源,并与设备管理部门取得联系,尽量将管线改移,不能改移的做好防护。并由专人进行负责防护。1场地整理施工前先将施工场地上的杂物清除,换除软土,平整压实,采用推土机配合人工进行场地平整并夯压密实,便于钻机作业。2护筒埋设钻孔桩使用钢护筒。采用5MM钢板卷制而成,高度23M,护筒底端的埋置深入到不透水层粘性土内115M。为保证其刚度,防止变形,在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒直径比设计桩径大40CM。护筒由人工埋设,四周用粘土填实,顶部高出地面不小于20CM。护筒埋设时,其轴线要对准测量所标出的桩位中心,并严格控制护筒的垂直度,保证其位置偏差不大于5CM,倾斜度不大于1。3泥浆的制作在钻孔过程中,需在孔中注入一定比重和浓度的泥浆。泥浆原料宜选用优质黏土,有条件时,应优先使用膨润土造浆。泥浆的主要作用有一是增大对孔壁的侧压力,并在孔壁上造成一层薄胶泥皮,阻隔含水层,保护孔壁免于坍塌;造浆粘土的技术指标按照下列要求测量定位陆上钻机平台填筑钻机就位护壁泥浆制备钻进成孔检测及清孔钢筋笼加工安放钢筋笼导管就位水下混凝土灌注桩头处理混凝土拌合、运输护筒定位、埋设钻渣存放孔内泥浆排放施工准备移交下道工序泥浆外运图6111陆上钻孔灌注桩施工工艺框图胶体率不低于95;含砂率不高于4;粘度一般地层1622S;松散地层1928S;比重1113;造浆能力不低于25L/KG。泥浆指标见表6111。表6111泥浆性能指标表钻孔方法地层情况泥浆性能指标注A地下水位高时,指标取高值,反之取低值;B地质较好,孔径或孔深较小时,指标取低值;C孔壁泥皮厚度应3MM;D若当地缺乏优质粘土,不能调出合格的泥浆时,可掺用添加剂以改善泥浆的性能,各种添加剂掺量按相应规定进行;E在不易坍塌的粘性土层中,使用反循环回转钻进时,可用清水提高水头(2M)维护孔壁;F相对密度是泥浆密度与4纯水密度。泥浆可用专门的泥浆搅拌机制作,先将粘土或膨润土加水浸透,然后以拌合机拌制,贮存在泥浆池内,再用泥浆泵输入钻孔内。泥浆泵应有足够的流量,以免影响钻进速度。禁止直接将粘土投入到孔中利用钻机造浆,以防止糊钻,影响施工进度。在钻孔过程中将泥浆回收,在施工现场合理设置储浆池、沉淀池,并用循环槽连接。为保护当地的环境,未经沉淀不得直接排入河流等排水管网。废浆和淤泥用封闭的专用汽车运输到指定的弃土区,禁止泥浆乱倒或乱流。泥浆循环系统示意见图6112。4钻机就位埋设好护筒后,即可进行钻机就位,就位时,使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位,其对中误差不大于5CM。6113旋挖钻钻孔1钻机就位和钻孔相对密度粘度S静切力(PA)含砂率()胶体率()失水率ML/30MIN酸碱度PH旋挖钻机粘性土13162212549520810出出出出出图6112泥浆循环系统示意钻孔前将钻机的施工场地及行走道路碾压平坦坚实,满足钻机正常工作和移动的要求。钻机安装时,保持稳定,不得产生位移或沉陷。开始钻孔时,应采用轻转开孔,使初成孔坚实、竖直、圆顺、能起导向作用,并防止孔口坍塌,当钻进深度超过钻头全高且钢护筒下1M时,方可进行正常的旋挖钻孔。孔内弃土不得堆积在钻孔周围。停钻后,钻头提出孔外安全放置。钻机移动时,不得挤压电缆线和风水管路。钻头直径磨损超过15MM时,应及时更换修补。施工时严格按预先审批的施工方案进行。为防止成桩时导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度,只有在中心距5米以内的桩的混凝土灌注完毕24小时以后且混凝土强度达到25MPA时,才能开始同一墩台其它桩的钻孔或开挖基坑。就位时使钻头中心对中,钻孔中心与设计桩位中心偏差应小于50MM,钻机底盘基本水平,以保证吊钻头的钢丝绳的垂直度小于1。表6113钻孔的允许误差序号项目允许偏差检验方法顶面位置50MM1护筒倾斜度12孔位中心50MM3倾斜度1测量检查2换浆清孔经检查钻孔达到设计标高后,并经监理工程师核查与设计地质情况相符后紧接着进行清孔。(1)清孔方法本桥钻孔桩基采用换浆法进行清孔。即钻孔终止后,停止进尺,以中速度压入比重为11125的较纯泥浆,把孔内原比重大的泥浆换出,完成第一次清孔。第二次清孔是安好钢筋笼和导管后进行,大泵量压入泥浆。在清孔过程中及时捞除钻渣,不断加入清水稀释以降低泥浆的比重、粘度、含砂率等指标,为水下混凝土灌注做准备。清孔时,保证钻孔内的水位高出地下水位1520M,以防止塌孔。清孔后泥浆坚硬颗粒的数量应小于5,但为保证安全和悬浮钻渣的能力,控制泥浆的各项指标不宜过低。(2)沉渣厚度的控制在钻进过程中做好钻进记录,终孔时利用测绳仔细计算孔底标高,以及孔底到护筒的高度,清孔过程中不断量测沉渣顶面到护筒的长度,计算孔底沉渣厚度,直到摩擦桩沉渣厚度不大于10CM的规范要求,沉渣厚度满足要求后进行下一步的施工。(3)清孔所达到的标准孔内排除的泥浆手摸无23MM的颗粒,泥浆比重不大于11,含砂率小于2,黏度1720S,沉渣厚度符合上条中的厚度控制指标,不得采用加深钻孔深度方法代替清孔。6114成桩施工1钢筋笼制作、安装钢筋笼制作钢筋笼加工前严格控制钢筋原材的质量,桩基钢筋笼主筋可采用双面搭接焊和闪光对焊,闪光对焊的钢筋加工应满足以下要求A焊接后钢筋轴线在一条直线上。这就要求钢筋在焊接时必须对正,且保证两根钢筋在同一水平。B钢筋的纵向加工必须满足规范要求。钢筋的规格、形状、尺寸、数量、间距必须符合设计要求,钢筋笼加工的允许偏差见表6115、表6115表6114钢筋加工允许偏差和检验方法序号名称允许偏差检验方法1受力钢筋全长102箍筋内净尺寸5尺量表6115钢筋笼加工允许偏差序号项目允许偏差(MM)1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架直径203主钢筋间距104加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度骨架长度1钻孔桩基保护层的控制措施钢筋笼应符合图纸尺寸,笼体应完整牢固,并采用钢筋“耳环”等其它可靠的方法保证钢筋的保护层厚度,设置密度按竖向每隔2M设一道,每一道沿圆周布设4个。钢筋笼安装本桥桩基钢筋笼采用分节制作,分节吊装和焊接,钢筋笼的吊装采用十字吊架进行多点吊装,以防止钢筋笼变形。首先将第一节钢筋笼吊放入孔中,并横穿钢管将钢筋笼固定于孔口,再将下节钢筋笼吊起与第一节对接焊牢,依此顺序进行,焊接采用单面搭接焊,焊接长度不小于10D。每一截面上接头数量不超过5,钢筋笼就位后利用吊筋将钢筋笼挂在孔口的钢管上,并焊接固定在孔口,防止钢筋笼下沉、移动。钢筋笼的安装时间不能太长,下钢筋笼时要缓慢进行,保持钢筋笼垂直就位,防止钢筋笼刮碰孔壁造成孔壁坍塌。防钢筋笼上浮措施钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固,在钢筋笼顶部使用40钢管制作的叉子将钢筋笼固定在钢护筒上,在钢筋笼的底部预设两根加长钢筋,底部做直角弯钩,增大混凝土阻力,防止钢筋笼上浮。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼时,控制导管埋深在1520M。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端23M时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在24M,不宜大于5M和小于1M,严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再行浇注。2混凝土灌注钻孔桩基全部采用导管法进行水下混凝土灌注,一次性连续灌注完毕。(1)灌注机具的准备导管A钢导管内壁应光滑、圆顺,内径一致,接口严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应,桩径为直径为10M,导管宜选用直径为30CM钢导管。导管管节长度,中间节宜为2M等长,底节可为4M,漏斗下宜用1M长导管。B导管使用前应进行试拼和试压,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差,不宜超过钻孔深的05并不宜大于10CM,连接时连接螺栓的螺帽宜在上;试压压力宜为孔底静水压力的15倍。C导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口,应大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘宜加锥形活套,底节导管下端不得有法兰盘。有条件时可采用螺旋丝扣型接头,但必须有防松装置。D导管应位于钻孔中央,在浇筑混凝土前,应进行升降试验。导管吊装升降设备能力,应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应,并应有一定的安全储备。漏斗漏斗高度除应满足司管拆卸操作需要外,并应在灌注到最后阶段时,能满足对导管内砼柱高度的需要。在漏斗上口应对称焊24个吊环,以便在拆导管时将其移走。漏斗最小容量即首批砼储备量应使首批灌注下去的砼能满足导管初次埋置深度的需要。漏斗的容量最小应满足下式所需V。VH1D2/4HCD2/4式中V漏斗最小容量(M)H1孔内砼高度达到HC时导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度(M)H1HWRWRCHC钻孔初次灌注需要的砼面至孔底的高度,即导管次埋深H2加导管底至孔底间距H3,H2至少为10米,H3为02504米,当孔底有沉淀时,应将H3值适当加大(M)HW孔内水面至初次灌注需要的砼面高度(M)D钻孔直径(M),有扩孔情况时,应按扩孔后的直径D导管直径(M)RW孔内水或泥浆的容重(吨M)RC砼的容重,取24(吨M)在实际施工中,漏斗储料量可按以下简易方法粗算即满足导管埋深的高度乘以钻孔截面面积,即为所需初次(封底)砼的体积。(2)灌注砼测深和导管埋深控制A测深灌注水下砼时,应探测水面或泥浆面以下的孔深所灌注的砼面高度,以控制沉淀层厚度。埋导管深度和桩顶高度。如探测不准确,将造成沉淀过厚,导管提漏,埋管过深拔不出或断桩事故。因此,测深在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作,一定要由具有高度责任心的人来操作。目前测深多用重锤法,用绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下1020厘米)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻,而测绳又不能太重,否则,探测者手感会不明显,在测深桩,测锤快接近桩顶面时,由于沉淀增加和泥浆变稠的原因,就容易发生误测。探测时必须要仔细,并以灌注砼的数量校对以防误测。尤其正循环钻孔在将要灌注结束时,沉淀增加,泥浆变稠,测误经常发生,实际施工中就曾发生,因测不准而只能将桩顶往高提的现象。最后破除桩头时再除去。图6113导管浇筑示意图B导管埋深控制灌注,导管埋入砼的深度,一般宜控制在24米较好。埋深较浅是易发生导管拔出砼外事故,大于6米以上时,易发生埋管出来的事故。因此控制导管埋深,直接影响成桩质量,故拔管前须仔细测探砼面深度用测深锤测控时,最好由2人或2人以上用测锤测深,防止误测。导管浇筑示意见图6113。(3水下砼的灌注A灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序,应特别注意。钻孔桩应经验孔质量检验合格后,方可开始灌注工作。B灌注前,对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度超过规定,需继续进行清孔,直至沉渣厚度满足设计要求(小于30CM),然后立即灌注首批砼。C打开漏斗阀门,放下封砼,首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。如发现导管内进水,或封底砼下不去,表明出现灌注事故应按后述事故处理方法进行处理。HWH2H3H1HCD灌注开始后,应紧凑地进行,严禁中途停止,在灌注过程中要防止砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。使泥浆内含有水泥浆而变稠凝结。导致测深不准确。灌注过程中,应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内砼面高度,正确指挥导管的提升和拆除。拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15分钟,要防止螺栓,橡胶和各种工具等掉入孔中。E防止导管内形成高压气囊挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。F为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上加灌一定高度,灌注结束后,将此段砼清除(俗称破桩头)。增加高度,可按孔深成孔方法,清孔方法确定,一般不宜小于05米。G为减少以后凿除桩头的工作,可以灌注结束后,砼凝结前,挖除多余的一段桩头,但应保留1020厘米。以待随后修凿,接灌承台。(4灌注事故的预防及处理导管进水主要原因及预防和处理方法首批砼储量不足或者砼储量足够,但导管底口距孔底的间距过大,砼下落后,不能埋深导管底口以致泥水从底口进入。若管内进水,立即将导管提出,将散落在孔底的砼拌合物用空气吸泥机等机具清出。然后重新下管并准备足够储量的首批,重新灌注。导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入,导管提升过猛或测深错,导管底口超出原砼面,底口涌入泥水。视具体情况,拔换原管重下新管,或用原管插入续灌。但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。最后用潜水泵将管内的水抽出,灌注砼(此过程俗称二次封底实践证明,此方法对于处理拔漏等事故切实可行,避免了折桩等重大事故的发生。)卡管在灌注过程中,砼在导管中下不去,称为卡管。A由于砼的坍落度过小,流动性差,夹有大卵、碎石,拌合不均匀,冬季施工中有砂冻块,运输途中产生离析,导管接缝处漏水,雨天运送砼未加遮盖,使砼中的水泥浆被冲击,粗骨料集中而造成导管堵塞。B处理办法可用长杆冲捣导管内砼,用吊绳抖动导管。在有一定埋深导管不致拔漏情况下提升导管,加灌注砼,加大压力。靠重力冲开卡管内的砼。C机械发生故障或其它原因使砼在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的砼已初凝,增大了管内砼下落的阻力,砼堵在管内。D其预防方法是灌注前应仔细检修浇筑机械,并准备备用机械,发生故障立即调换备用机械,同时采取措施,加速砼灌注速度,必要时,可在首批砼中掺入缓凝剂,以延缓砼的初凝时间。坍孔在灌注过程中如发现孔护筒内水或泥浆水位忽然上升溢出,随即骤降并冒出气泡,则可能是坍孔征象,可用测锤测深,并与上次测深值及灌注砼量对比,可确定是否坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚四周漏水,孔内水位降低,附近有机器振动(如振动式压路机在工作)等均可引起坍孔。发生坍孔后,分析原因,采取相应措施,防止继续坍孔,如坍孔不严重或不继续坍孔,可用吸泥机吸出坍入孔内的泥土,再正常灌注。如坍孔继续,坍塌部位较深,宜将导管拔出,保存孔位,以粘土回填,这种桩则应按断桩采取补强处理。埋管导管无法拔出称为埋管。其原因是导管埋入砼过深,导管内外砼的初凝使导管与砼的摩阻力过大,或提管过猛将导管拉断。预防方法按要求严格控制埋管深度不得超过6米,经常用吊绳抖动一下导管,防止导管周围的砼过早初凝,首批砼掺入缓凝剂,加快灌注速度。导管接头螺栓事先检查是否稳妥,提升导管时不可猛拔。若埋管事故已发生,初时可用链滑车,千斤顶或吊车试拔。如仍拔不出,当桩孔较大时,已灌的表层砼尚未初凝时,可另下一根导管,按处理漏水事故方法处理,再灌砼,如表面砼已初凝,则应按断桩处理。卡笼未发生埋管,但导管提升不上来,则可能是导管法兰盘卡在了钢筋骨架内箍筋上。产生原因可能是导管连接时导管不在一条直线上,出现弯曲现象,因而产生卡在箍筋上的现象,预防方法在安导管接头螺栓时应对称紧固螺丝,防止导管接不直。如导管尚能活动,则转动导管,转过一定角度再试着提升导管,重复几次还提升不起来时,则可将导管用力下压,然后再转动,提升。浇短桩头产生原因灌注将近结束时,浆渣过稠,用测深锤探测难于判断浆渣或砼面或由于测深锤太轻,沉不到砼表面,发生误测,拔出导管,中止灌注,造成浇短桩头事故。预防方法A测深锤宜加重。重锤即是在砼处于坍落度尚大时可能沉入砼数十厘米,测深错误造成的后果只是导管埋入砼后的测算深度较实际的多数十厘米,而首批砼的坍落度到灌注后期会越来越小。重锤沉入砼的深度也越来越小。B灌注将近结束时加注清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。C处理办法可按具体情况。如短桩长则按前述将护筒接长,然后抽水除渣,接浇普通砼。如短桩长度小也可将桩头处开挖,然后凿除含有杂质的桩头部分,然后用同直径的圆柱模扣上,再浇注普通砼。封底砼落不下去首批砼储量够,打开漏斗阀门后,砼并不落入导管,此时应先用测锤测一下沉淀层厚度,对比导管底的高度,判断是否坍孔,或沉淀超厚将导管底口封死或预留高度不足,以致砼冲不到孔底也可能是导管长度计算错误,致使导管底口顶到桩底。处理方法如果是坍孔,则按坍孔事故处理,如非坍孔,则可将导管与漏斗连成一体,后用吊车等设备将其向上提升2030厘米抖动,当料冲下孔底,井孔口有水或泥浆快速溢出时,则立即将导管放下,以后可继续正常灌注。也可在首批砼冲下后,在能满足导管埋深的情况下用枕木将导管垫起2030厘米,以便使灌注能顺利进行。断桩、夹泥大都是以上各种事故引起的次生结果。此外,由于清孔不砌底,或灌注时间过长,首批砼已初凝,流动性降低,而续灌的砼冲破顶层而上升,因而在两层砼中夹有泥浆渣土,甚至桩夹有泥浆渣土形成断桩。对已发生或估计可能发生断桩,夹泥桩,应判明情况,确定需补强还是按断桩处理。612承台施工6121施工工艺框图承台施工的具体工艺框图见图6121。6122施工方法、工艺说明跨越京九铁路及邢贡铁路上下行线基坑开挖施工时,邻近铁路侧采用钻孔防护桩防护。(1)承台基坑开挖为防止地表水浸泡承台基坑,避免出现基坑边坡失稳,在基坑开挖线以外5M处设置截水沟,以排除地表水,基坑土挖除后及时运走。基坑在开挖时基坑开挖尺寸每侧较承台尺寸大50CM,在基坑外侧设20CM宽的排水沟,并于远离营业线的基坑一角设集水坑,防止积水浸泡导致路基坍塌,配抽水机进行抽排,为方便进行钢筋绑扎、模板支立,必须保证不间断排水。营业线侧垂直开挖,非营业线侧采用挖掘机放坡开挖,边坡按1075考虑,如边坡不稳定,则以简易板桩进行临时支护。坑底预留30CM人工清底。测量放样基坑开挖基坑排水凿除桩头钢筋绑扎安装模板浇筑混凝土制作混凝土试件混凝土拌制及运输混凝土配合比设计拆模养护图6121承台施工工艺流程图(2)凿除桩头、桩基检测桩头事先采用环形锯沿桩身四周锯23CM且不能损伤主筋,然后采用人工风镐凿除。凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身混凝土。将埋入承台的桩身钢筋整修成设计形状,复测桩顶高程,进行桩基检测,采用小应变进行检测,检测合格,检测结果报监理工程师后,可进行下一工序的施工。(3)模板模板采用大块钢模拼装,用钢管、型钢、方木与基坑四周坑壁撑实,模板间用拉杆固定,确保模板稳定牢固、尺寸准确,模板内刷脱模剂。首先确定组装钢模板方案,并经计算确定对拉螺栓的直径、长度、位置和纵横龙骨、连杆点的间距及尺寸,遇有钢模板不符合模数时,可另加木模板补缝。安装组合钢模板组合钢模板由平面模板、阴、阳角模板拼成。其纵横肋拼接用的U形卡、插销等零件,要求齐全牢固,不松动、不遗漏。模板安装后,对断面尺寸、标高、对拉螺栓、连杆

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