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文档简介
中铁四局集团有限公司应知应会桥涵-PAGE276-桥涵工程中铁四局集团有限公司
目录前言………………1编制说明……………2施工前主要技术准备………………3第一节桥涵基础工程施工………4一、陆地(含筑岛陆地)明挖扩大基础施工…………………4二、陆地(含筑岛陆地)冲击钻孔桩施工……6三、陆地(含筑岛陆地)旋挖钻孔桩施工……9四、陆地(含筑岛陆地)挖孔桩施工…………13五、陆地(含筑岛陆地)循环钻孔桩施工……16六、陆地(含筑岛陆地)明挖基坑法承台施工………………21七、水中钢板桩围堰、钻孔桩和承台的施工…………………23八、水中落地钢围堰、钻孔桩和承台的施工…………………26九、水中钢吊箱围堰、钻孔桩和承台的施工…………………39第二节桥梁下部(墩、台)工程施工…………43一、吊装模板法低墩(台)施工………………43二、翻模法高墩(台)施工……………………46第三节桥梁梁部工程施工………49一、预架法架设简支箱梁………49二、满堂钢管支架原位现浇简支箱梁…………58三、管柱排架原位现浇简支箱梁………………60四、贝雷梁式墩高位现浇简支箱梁……………62五、先简支后连续箱梁施工……………………64六、移动模架高位现浇连续箱梁………………65七、悬灌法现浇连续箱梁………72八、悬灌法现浇连续刚构………83九、预架法T梁施工……………84十、先张法预应力砼空心板施工………………86十一、推拉法架设下承式钢桁梁…………………89十二、落地支架现浇刚架桥………91第四节桥面系施工(不含道碴和铺轨)………93第五节涵洞施工…………………96一、框架涵(通道)施工………96二、盖板箱涵施工………………98三、其它过水涵洞施工要点……………………99第六节桥涵施工技术措施………101一、保证桥涵施工质量的工艺技术措施………101二、无碴轨道桥梁的工程技术措施与工艺措施………………104三、桥梁墩台工后沉降的施工控制措施………105四、高墩施工技术措施…………106五、梁体安装(箱梁架设)施工技术措施……107六、现浇箱梁施工技术措施(简支箱梁、连续梁、刚构)…109七、悬灌法梁体线型的施工控制措施…………110八、砼收缩徐变引起预制或现浇箱粱施工控制措施…………111九、岩溶地区钻孔桩施工技术措施……………113十、耐久性混凝土的配置与施工控制措施……114十一、桥台台后、涵前涵后填土的施工控制措施………………121第七节施工安全、质量和环保控制……………122一、施工安全控制………………123二、施工质量控制………………125三、环境保护……………………127第八节铁路桥涵施工主要技术标准、规范以及规程…………129第九节桥涵投标格式举例………131桥涵施工方案和方法………131施工工艺(工艺框图见附表)……………139桥梁工程施工技术措施……………………156重点(关键)难点工程施工方案、方法及措施…………172附表:桥涵施工工艺流程图
前言世界高速铁路的发展已有几十年的历史,成果比较显著的国家和地区主要有:欧洲的法国和德国等;亚洲的日本、韩国和台湾等。普遍的做法是桥隧占线路总长的比重较大或很大,桥梁的结构形式比较单一,以便最大限度的进行标准化,规范化施工,从而节省投资。我国对京沪高速铁路的设计与施工,已经进行十多年的探索和研究,并在2002年末成功修建了第一条设计时速为200Km/h的秦沈客运专线,目前正在修建设计时速为250Km/h的武合铁路客运专线,即将上马的京沪高速铁路,已按时速350Km/h进行设计,目前又有多条高速或准高速铁路正在筹建,由此可见,我国大规模建设高时速铁路的高潮已经兴起。时速是铁路先进性的主要体现,时速的提高,意味着铁路建设标准的提高,意味着对路基和桥隧结构物使用性能要求的提高,标志着解决高速所带来的许多新技术问题能力的提高。总之我们不能用普通铁路的眼光去看待高速铁路,也不能用高速公路对结构物的要求来衡量高速铁路结构物。高速铁路桥涵结构物将以全新的面貌展现在我们面前,我们必须认真对待、认真学习、认真探讨和研究,以全新的理念完成我们可能担负的建设任务。高速铁路桥涵结构的单一性,各国有所不同,或者各个国家和地区结合自己的实际,制定了本国或本地区常用桥型方案,走自己的标准化、规范化之路。例如德国常用跨度以42m、54m简支箱梁为主;法国以40~60m多跨连续梁为主,梁部材料有钢结构和预应力砼结构;日本新干线基本采用10~15m钢筋砼连续刚架;韩国主要采用3*25m、2*40m预应力砼连续箱梁;台湾则以采用30m、35m简支箱梁为主。根据国外经验,结合我国铁路建设实际,以及十多年对高速铁路的探索,铁道部确定了我国高速铁路桥梁常用跨度在50m以内,一般以32m、24m简支箱梁为主,在设计中有的以32m为主跨,24m为配跨组合,或以24m为主跨,20m为配跨组合,每种组合梁高相等,也有以32m或24m为主的多跨连续箱梁,以适应不同的地形和地质条件。上跨公路、铁路、河流、峡谷、水库、水塘等特殊地段,常因大角度斜交或因河宽水深而必须采用大跨度,铁道部专门设计了48m以上等跨度三孔连续箱梁通用图,对于单孔跨度要求更大的桥式结构,则以采用80m左右下承式钢桁梁为宜。为保证高时速所需的梁部刚度,对于其它特殊结构的大跨度桥梁均需进行独立设计与施工。盲目追求桥式结构的花样翻新,甚至做相对柔性的景观桥,肯定不能(至少现在不能)成为我国高速铁路发展的技术政策。编制说明1.
本“铁路桥涵工程施工技术”,系根据设计时速为160-200km/h的太中银客货混运铁路和设计时速为300-350km/h的京沪高速客运专线铁路的投标需要而编制的。2.
由于桥涵结构设计的不确定性(至今未见到招标文件),以及桥涵所处地区的地形、地貌、以及水文地质的多样性。所拟桥涵施工方案不可能涵盖投标文件中所需的全部类型,更不能做到“有的放矢”。因此只能作为向铁路进军起引路作用的指导性文件。3.
切记不同设计时速、不同功能下的铁路桥涵所采用的标准有所差异,在投标时一定要根据招标文件的要求正确选用合适的桥涵施工标准和规范。4.
据了解,我国铁路客运专线的主导桥型所采用的梁型有:32m、24m、20m简支和连续箱梁,以32m为主。故应对这些桥型的施工予以侧重。而太中银铁路所采用的主导桥型可能是四梁式简支或连续T梁。5.
350km/h的高速铁路或200km/h以上的客运专线,对桥涵基础的沉降、砼梁的线形、砼构造物的耐久性等方面的要求较严,施工时必须格外重视。如何配置耐久性、小收缩性、小徐变性砼,如何控制工后基础的沉降尤其是不均匀沉降、如何消除徐变对梁体线形的影响、如何做好桥隧之间、桥路之间、涵前涵后的刚度过渡等,都应成为施工中关注的重点,并认真加以解决。施工前主要技术准备1、控制测量:包括中线恢复、水准系统的复侧和加密、长大桥或独立特大桥施工控制网的设置等,以供施工放样使用。2、桥区地质复查。对设计阶段地质调查进行校核和补充,报经监理工程师批准后,做为施工时地质复核的依据。3、设立工地中心试验室。按需购置、安装、调试和委托标定试验仪器设备。4、编制实施性施工组织设计、工艺流程和作业指导书,以便在施工中贯彻执行。5、现场调查。初步落实砂石料等地材来源,编制驻地、梁场、便道等的分布规划。6、市场调查。初步落实架桥机等大型设备的采购和加工7、其它准备。第一节桥涵基础工程施工一、陆地(含筑岛陆地)明挖扩大基础施工1施工工艺流程施工工艺流程如下图。施工准备施工准备开挖基坑基底地质核查模板、钢筋监理复验签证灌注混凝土养生回填整平场地降、排水定位放线基底处理不合格合格扩大基础施工工艺流程2施工方法2.1施工准备测量放样,定出基础中心位置。根据地质情况确定基坑开挖坡度和用白灰圈定基坑上口开挖线。设置堆土范围外的截水、排水沟,防止地表水侵入。对参加人员进行安全、质量、环保教育和技术交底。2.2基坑开挖基坑开挖的坡度视地质情况而定,土质基坑采用1:0.5~~1:1,入岩部分可垂直开挖;基坑采用挖掘机开挖,人工修理边坡和清基,开挖至离设计标高20cm时,立即按规范和设计要求钻芯取样,进行地质核对并报请监理检验签证,当基底承载力和嵌岩深度等符合要求后随即开挖至设计标高,用10cm厚与基础同标号的砼对基底进行找平和封闭,若基底承载力不符合要求时,要进行换填或其它方式处理,直至满足规范要求和监理确认再进行下道工序。2.3钢筋砼基础施工①.立模先在基底砼垫层上放样,定出基础的轮廓线,然后吊装大块组合钢模板支立侧模,组合钢模在车间加工,运到现场。②.钢筋施工钢筋在钢筋加工场进行加工,运到现场进行绑扎施工。钢筋施工时所用的钢筋必须符合以下要求:a.钢筋应具有出厂合格证。b.钢筋表面洁净,使用前将表面油污、漆皮、鲮锈等清除干净。c.钢筋平直,无局部弯折。采用冷拉方法调直钢筋时,I级钢筋的冷拉率不宜大于2%。d.钢筋的弯制和末端符合设计和规范的要求。e.各种钢筋下料尺寸符合设计和规范的要求。2.4砼施工砼采用溜槽入模,插入式振捣棒振捣,振捣时观察砼不再下沉、表面泛浆、不再出现气泡、表面有光泽时即可缓慢抽出振捣器。多阶钢筋砼采用分阶立模浇筑和养生,每阶养生时间不少于3天,最上一阶砼浇筑后将全部基础覆盖洒水养生。3施工要点3.1机械开挖基坑严禁基底超挖,严禁扰动原状土,故在设计高程以上须保留一定厚度由人工开挖。3.2为保证基底承载力满足设计要求,基坑开挖过程中要核对地质资料,若与设计不符,应暂停施工,并立即报告监理工程师和采用加固措施。3.3基坑开挖不宜间断,达到设计高程经检验合格后,应立即进行基础施工。基底持力层不得被水浸泡,空坑时间不得超过10小时,如基底暴露过久,则应重新检验。3.4开挖基坑遇有渗水时,须在基底中心设汇水坑及时将水抽出。渗水较大时,须采取袋装围堰、板桩墙等隔水措施。二、陆地(含筑岛岛陆地)冲击击钻孔桩施工工1施工工艺流流程施工工艺流程如下下图。施工准备施工准备孔口护筒埋设冲击钻进和地质记录测量放样护筒加工泥浆池造浆护壁终孔、清孔、地质判断监理签证沉淀池合格吊装钢筋笼钢筋笼制作二次清孔灌注水下砼砼搅拌运输砼自然养生不合格冲孔桩施工工艺流流程2.施工方法2.1施工准备备测量放样,定出桩桩位。平整场场地,必要时时做硬化处理理。设置泥浆浆池,做好防防排水,埋设设钢护筒,桩桩机就位,对对参加人员进进行安全、质质量、环保教教育和技术交交底。2.2钻孔钻机就位时注意使使钻机底座和和顶端保持平平稳,防止产产生位移和沉沉陷。将钻锥锥徐徐放入护护筒。钻机的的起吊滑轮线线、钻锥和桩桩孔中心三者者应保持同一一铅垂线。钻进时,采用小冲冲程开孔,进进入正常钻进进状态后,采采用4~5m中大冲程,最最大冲程不大大于6m,钻进过程程中及时排渣渣。每个孔绘制地质剖剖面图,并针针对不同地质质调整泥浆指指标。经常注注意地质变化化,在地层变变化处捞取渣渣样,判断地地质类别,并并与设计提供供的地质剖面面图相对照,及及时根据地质质条件调整钻钻进工艺。布置泥浆池和沉淀淀池组成泥浆浆处理池,形形成泥浆循环环系统。废弃弃泥浆经沉淀淀后用汽车弃弃运,确保泥泥浆不污染环环境。钻孔中中遇到斜孔、弯弯孔、坍孔、护护筒周围冒浆浆等情况时,则则停止作业,采采取措施处理理后再施工。2.3第一次清清孔钻孔达到设计深度度后,经监理理工程师批准准,立即采用用泥浆泵换浆浆清孔。清孔孔后按《客运运专线铁路桥桥涵工程施工工质量验收标标准》进行验验孔,并使用用检孔器检测测孔径、孔深深和垂直度,经经监理工程师师确认各项技技术指标均达达到要求后,进进入下道工序序。2.4钢筋笼制制安钢筋笼在钢筋加工工棚中制作,根根据桩长分段段绑制,吊车车吊入孔内,现现场焊接,入入孔后准确定定位、固定。2.5导管插入入导管用直径3000mm的钢管管,壁厚5mmm,每节长长2.0-44.5m,配配1-2节长1-1..5m短管,节节头自锁式连连接,接头处处用橡胶圈密密封防水。导导管用型钢支支撑悬挂,上上部放置砼漏漏斗,砼由漏漏斗进入导管管流进孔内。浇浇注时用吊车车配合吊放或或提升导管。2.6第二次清清孔第一次清孔后,在在安放钢筋笼笼及导管的过过程中,孔底底可能又有泥泥沙沉淀,故故在安放钢筋筋笼及导管后后,利用泥浆浆泵经导管进进行第二次清清孔。达到规规范要求并经经监理工程师师检查合格后后立即灌注水水下砼。2.7水下砼灌灌注上部放置砼漏斗,计计算确定首罐罐砼方量,砼砼首罐采用砍砍球法,砼由由进料斗经漏漏斗倒入导管管连续浇筑,随随浇筑随拔管管。在整个浇浇筑过程中,导导管在砼中埋埋深2~4m,当导管管内砼不满,含含有空气时,后后续的砼宜通通过溜槽慢慢慢地注入漏斗斗和导管,不不得将砼整斗斗从上面倾入入导管内,以以免形成高压压气囊,挤出出管节间的橡橡胶垫而使导导管漏水。2.8桩基检验验桩基质量检验包括括无破损检测测(小应变、超超声波,其中中85%为小应应变检测)及及钻取芯样法法等。检测程程序及方法为为砼灌注7天后进行超超声波及小应应变检测。3施工要点钻孔桩施工时,钢钢护筒埋设应应比原地面高高出0.3m,抽浆口安安设有利于泥泥浆循环。经常检查孔内泥浆浆是否符合要要求,含碴量量增大,钻进进速度减慢时时进行抽碴。如如岩石面倾斜斜或不平,产产生偏孔时,回回填坚硬片石石,低锤快打打,造成一平平台后,再用用较高冲程进进行钻孔。安装钢筋笼时,在在钢筋笼上下下端及中部每每隔一定距离离(2米左右)于于同一横截面面外侧上对称称设置四个钢钢筋“耳环”,以保证钢钢筋笼与孔壁壁保持设计保保护层距离。钢钢筋笼入孔后后,牢固定位位,并采取压压重等措施防防止在灌注水水下砼过程中中被顶托上升升。导管吊放时注意不不碰撞钢筋笼笼。根据孔实实测直径、导导管下放深度度等资料计算算首批浇注混混凝土的数量量,以保证导导管初次埋置置深度。派专专人测量导管管埋置深度及及管内外混凝凝土面的高差差,以防升降降导管及拆卸卸导管时管底底提出混凝土土面。三、陆地(含筑岛岛陆地)旋挖挖钻孔桩施工工1施工工艺流程施工工艺流程如下下图。施工准备施工准备孔口护筒埋设旋挖钻进和地质记录测量放样护筒加工泥浆池造浆护壁终孔、清孔、地质判断监理签证沉淀池合格吊装钢筋笼钢筋笼制作二次清孔灌注水下砼砼搅拌运输砼自然养生不合格旋挖桩施工工艺流流程2施工方法2.1施工准备测量放样,定出桩桩位。平整场场地,必要时时做硬化处理理。设置泥浆浆池,做好防防排水,埋设设管口护筒,对对参加人员进进行安全、质质量、环保教教育和技术交交底。2.2钻机就位位将钻机行驶到孔位位,调整桅杆杆角度,操作作卷扬机,将将钻头中心与与钻孔中心对对准,并放入入孔内,调整整钻机垂直度度参数,使钻钻杆垂直,垂垂直度偏差不不超过4°,同时稍微微提升钻具,确确保钻头环刀刀自由浮动。2.3旋挖钻机机成孔钻进过程中,操作作人员随时观观察钻杆是否否垂直,并通通过深度计数数器控制钻孔孔深度。当旋旋挖斗钻头顺顺时针旋转钻钻进时,底板板的切削板和和筒体翻板的的后边对齐。钻钻屑进入筒体体,装满一斗斗后,钻头逆逆时针旋转,底底板由定位块块定位并封死死底部的开口口,之后,提提升钻头到地地面卸土。开开始钻进时采采用低速钻进进,主卷扬机机钢丝绳承担担不低于钻杆杆、钻具重量量之和的200%,以保证证孔位不产生生偏差。钻进进护筒以下33m可以采用用高速钻进,钻钻进速度与压压力有关,采采用钻头与钻钻杆自重摩擦擦加压,1550MPa压压力下,进尺尺速度为200cm/miin;200MPPa压力下,进进尺速度为330cm/mmin;260MPPa压力下,进进尺速度为550cm/mmin。泥浆采用膨润土、火火碱以及纤维维素混合而制制,在泥浆池池中用搅浆机机将泥浆搅拌拌好后,泵入入孔内,旋挖挖钻均匀缓慢慢钻进,这样样既钻进又起起到泥浆护壁壁的作用。钻钻进时掌握好好进尺速度,随随时注意观察察孔内情况,及及时补加泥浆浆保持液面高高度。泥浆制制备应注意控控制泥浆的指指标,其比重重一般应控制制在1.055~1.2之间,粘粘度控制在117~20s,砂率率控制在4%%以内。用捞砂钻头将沉淀淀物清除出孔孔。要求沉碴碴厚度不大于于20cm。在在灌注水下砼砼前,用高压压风(高压水水)吹底翻渣渣,以减少桩桩底沉碴厚度度。钻孔前先用水准仪仪确定护筒标标高,并以此此作为基点,按按设计要求的的孔底标高计计算孔深,再再以钻具长度度确定孔深。孔孔径用孔径仪仪测量,若出出现缩径现象象应进行扫孔孔,符合要求求后方可进行行下道工序。2.4终孔及清清孔①.终孔:当钻孔达到到设计终孔标标高后,请监监理工程师检检查,确定终终孔。②.清孔:采用换浆法法施工,即向向孔内注入经经过泥浆处理理器处理过的的泥浆,换出出孔底沉碴及及浓度较大的的泥浆。孔内内排出的泥浆浆手摸无2~3mm颗粒,泥泥浆比重不大大于1.1,含砂砂率小于2%%,粘度17~20s。③.检孔:清孔完毕后后,即组织监监理、主管工工程师、质检检工程师及值值班技术人员员共同对成孔孔进行检查,孔孔径及孔形检检查用检孔器器检查,孔深深和孔底沉渣渣用标准测锤锤检测。2.5钢筋笼的的制作与安装装钢筋笼采用在钢筋筋加工厂加工工组装,运抵抵桩位处进行行整体一次性性吊放。①.钢筋笼制作:钢筋筋笼成型采用用卡板成型或或箍筋成型。焊焊接时,主筋筋与加强箍筋筋全部焊接,主主筋内缘保持持光滑,钢筋筋接头不侵入入主筋内净空空。钢筋笼下下端垫齐,用用加强箍筋封封住。φ1.5m以及及桩长达到应应设声测管的的φ1.0m和φ1.25mm钻孔桩,在在每个钢筋笼笼安装3根φ57mm的声声测钢管,作作为桩检用。②.钢筋笼焊接:采取取遮蔽措施,避避免雨雪大风风天施焊。焊焊后热处理完完毕,让其自自然冷却。③.钢筋笼保护层:在在钢筋笼上、下下端及中部每每隔一定距离离于同一横截截面上对称设设置四个钢筋筋“耳环”,确保钢筋筋笼与孔壁保保持设计保护护层距离。④.钢筋笼定位:钢筋筋笼入孔就位位后,采取22[16与4φ20钢筋与护护筒焊牢定位位。⑤.钢筋笼下放:吊入入钢筋笼时,对对准孔位轻放放、慢放。下下放过程中,注注意观察孔内内水位情况,如如有异样,立立即停止,检检查是否塌孔孔。2.6二次清孔孔钢筋笼安装完毕,检检查孔底沉淀淀厚度,若不不满足规范要要求,则利用用水封导管采采用气举法进进行二次清孔孔。2.7灌注桩身身砼采用φ273快速卡口垂垂直导管提升升法灌注桩身身水下砼。①.导管试拼:使用前前试拼、试压压,并用油漆漆在导管两侧侧做好刻度标标记。试压压压力为孔底静静水压力的11.5倍。②.导管下放:导管拼拼好并试压后后,利用汽车车吊机吊放,导导管位置居于于孔中,轴线线顺直,稳步步沉放,导管管底口距孔底底0.3~0.4m。③.标高测量:导管入入孔后值班技技术人员做好好测量标记并并测量孔深。④.砼灌注:灌注首批批砼前,先配配置0.1~0.3m3水泥砂浆放放入滑阀以上上的导管和漏漏斗中,然后后再放入砼,确确认首批砼量量备足后,即即剪断铁丝借借助砼重量排排除导管内的的水,使滑阀阀留在孔底,灌灌注首批砼。⑤.导管埋深:导管初初埋深不小于于2.0m,其其后按2.00~6.0m掌握握,由专人用用测砣测量埋埋入深度,并并作好记录。⑥.排浆:孔内溢浆通通过泥浆处理理器处理后回回收利用。⑦.成桩:砼灌注面高高出桩顶设计计高程0.55~1.0m,封封桩完成。⑧.砼灌注过程中控制制坍落度损失失,保证整根根桩砼浇筑完完成时砼有足足够的流动性性,确保灌注注顺利。2.8钻孔异常常处理①.坍孔处理钻孔过程中发生坍坍孔时,要查查明原因进行行分析处理,可可采用加深埋埋护筒等措施施后继续钻进进。根据现场场情况也可在在泥浆中加入入大量的干锯锯末,同时增增大泥浆比重重(控制在11.15~1.4之间),改改善其孔壁结结构。钻头每每次进入液面面时,速度要要非常缓慢,等等钻头完全进进入浆液后,再再匀速下到孔孔底,每次提提钻速度控制制在0.3~0.5m//s。坍孔严严重时,应回回填重新钻孔孔。②.缩孔处理钻孔发生弯孔缩孔孔时,一般可可将钻头提到到偏孔处进行行反复扫孔,直直到钻孔正直直,如发生严严重弯孔和探探头石时,应应采用小片石石或卵石与黏黏土混合物,回回填到偏孔处处,待填料沉沉实后再钻孔孔纠偏。③.埋钻和卡钻处理埋钻主要发生在一一次进尺太多多和在砂层中中泥浆沉淀过过快;卡钻则则主要发生在在钻头底盖合合拢不好,钻钻进过程中自自动打开或在在卵石地层钻钻进时,卵石石掉落卡钻等等。埋钻或卡钻发生后后,在钻头周周围肯定沉淀淀了大量的泥泥浆,形成很很大的侧阻力力。因此处理理方案应首先先消除阻力,严严禁强行处理理,否则有可可能造成钻杆杆扭断、动力力头受损等更更严重的事故故。事故发生生后,应保证证孔内有足够够的泥浆,保保持孔内压力力,稳定孔壁壁防止坍塌,为为事故处理奠奠定基础。四、陆地(含筑岛岛陆地)挖孔孔桩施工1施工工艺流流程施工工艺流程如下下图。开挖掘进开挖掘进支设护壁模板设置操作平台灌注护壁混凝土护壁继续施工桩孔质量检查和地质判断用桩心点校正模板位置钢筋笼吊装、定位钢筋笼制作混凝土灌注质量验收制定方案施工准备测量放线、定桩位设置孔口护圈预制孔口护圈地质核对并记录监理签证合格不合格砼供应挖孔桩施工工艺流流程图2施工方法2.1施工准备备测量定出孔位。平平整场地,必必要时做硬化化处理。孔口口四周挖排水水沟,做好排排水系统,安安置提升设备备。对参加人人员进行安全全、质量、环环保教育和技技术交底。2.2设置孔口筒筒锁口井圈是挖孔桩桩施工的第一一节段,井圈圈顶高出地面面线0.3mm,保证雨水水和杂物不滚滚落孔中,圈圈顶通过测量量准确测设四四个控制点以以铁钉做标记记,通过这四四个控制点校校核孔中心位位置和垂直度度。2.3挖掘按三班制连续组织织作业,卷扬扬机提升,两两人一组,一一人井下,一一人井上提升升。挖孔过程程中,须经常常检查井孔尺尺寸和平面位位置以及中线线误差。渗水水应及时抽走走排除。井孔孔挖掘及支撑撑护壁两个工工序,必须连连续作业,中中途不停顿。井井深超过100m后,经常常检查孔内的的废气浓度,如如超过规定浓浓度,增设通通风设备。挖挖孔工作暂停停时,井口必必须加盖。2.4护壁护壁砼是保证孔壁壁不易坍落和和减少渗水及及保证挖孔安安全施工最有有效的措施之之一,采用钢钢筋混凝土护护壁。①.钢钢筋布置及安安装沿孔壁圆圆周等间距布布置12根φ14圆钢作主主筋,沿孔壁壁上下每500cm等间距距布置一根φ8圆钢作箍筋筋。②.模板设计和支立为保证护护壁砼能顺利利浇筑,模板板加工成六个个上小下大的的圆台形,圆圆台形模板上上口圆直径为为D,下口圆直直径为D+220cm,高高度为1.00m。模板用δ=2cm的松松木板加工而而成,四周用用5cm厚的环环向木楞加固固,为方便拆拆模,六个圆圆台模一块较较其它几块小小,接缝处用用δ=2cm的松松木板嵌缝同同时用木栓钉钉紧连接,内内部用5×10cm木楞楞支撑。通过过卷扬机将模模板放到孔中中进行支立;;通过锁口圈圈上预先设置置的四个测量量控制点用锤锤球对模板进进行校核。③.护壁砼的浇注护壁砼厚厚一般为155cm,砼设设计强度为CC20的细石石砼,坍落度度控制在8~12cmm之间,考虑虑到每次浇筑筑砼方量较小小,在浇筑砼砼时,将护壁壁模板顶部用用3mm厚铁板板铺平,再用用串筒将混凝凝土下滑至铁铁板上,人工工铲入模板内内,并用振捣捣棒振捣密实实。2.5孔内排水水井内渗水量不大时时,用铁皮桶桶盛水提升排排走;渗水量量大时,可用用潜水泵排水水。2.6井内爆破破为确保施工安全,孔孔内爆破应注注意:①.必须打眼放炮炮时,严禁药药包裸露。对对于软岩,炮炮眼深度不超超过0.8mm;对于硬岩岩石炮眼深度度不超过0..5m。炮眼眼数目、位置置和斜插方向向,应按岩层层断面方向来来定,中间一一组集中掏心心,“一把抓式”连接,电雷雷管引爆。②.严格控制药量量,以松动为为主,一般中中间炮眼装硝硝胺炸药1//2节,边眼眼装药1/33~1/4节。③.有水时要用防防水炸药,如如有瞎炮要按按安全规程处处理。④.严格控制药量,避避免坍孔。⑤.放炮后采用电动鼓鼓风机送风排排烟。2.7井孔检查查处理。挖孔达到设计标高高后,应进行行孔底清基。做做到平整,无无松碴、污泥泥等。地质条条件和嵌入岩岩层深度应符符合设计要求求,如与设计计资料不符,报报告监理。2.8吊放钢筋筋笼汽车吊吊放钢筋笼笼入孔,注意意不撞孔壁,防防止坍孔,并并防止将泥土土杂物带入孔孔内。钢筋分分段绑扎,吊吊放时,先将将下段挂在孔孔口,再吊第第二段,对正正后帮条焊接接,并逐段焊焊接逐段下放放。吊入后应应校正轴线位位置垂直度,勿勿使扭转变形形。钢筋笼定定位后,及时时浇注混凝土土。2.9灌注混凝凝土必要时,采用串筒筒法灌注,串串筒口距砼面面不超过1mm,严格控制制砼配合比,实实行连续灌注注成桩。串筒筒法砼灌注工工艺如图1所示。 图1人工挖孔孔桩砼串筒灌灌注示意图3施工要点3.1人人工挖孔桩在在护壁前,通通过观察记录录地质分层标标高和层厚,进进行地质描述述;机械钻孔孔桩则通过沉沉碴判断地质质情况,并由由监理确定是是否改变桩长长。3.1人工挖孔孔时必须加强强安全控制,注注意孔内通风风,遇岩爆破破后操作人员员须待浓烟散散尽后再下井井挖孔,上下下作业时,防防止落物伤人人,操作人员员须戴安全帽帽。五、陆地(含筑岛岛陆地)循环环钻孔桩施工1施工工艺流程施工工艺流程如下下图。下导管下导管导管拼装、水密性试验钻孔测定孔深及泥浆指标厚度终孔清孔钢筋笼加工桩头处理砼搅拌、运输成桩检测施工准备埋设护筒护筒制作泥浆池沉淀池吊放钢筋笼笼砼灌注检测沉渣及泥浆指标二次清孔不合格合格循环钻施工艺流程程图2施工方法2.1施工准备备测量放样,定出桩桩位。平整场场地,必要时时做硬化处理理。设置泥浆浆池,做好防防排水,埋设设管口护筒,对对参加人员进进行安全、质质量、环保教教育和技术交交底。2.2护筒就位位护筒采用10mmm厚钢板制成成,内径比桩桩径大20~400cm。四周采用用粘土夯实,护护筒顶要高出出地面50cm以上,护筒筒长度不小于于2m。2.3泥浆制备备用造浆机制浆,并并储存于泥浆浆池中。钻孔孔施工时,根根据地层情况况及时调整泥泥浆性能指标标,以保证成成孔速度和质质量,施工中中随着孔深的的增加向孔内内及时、连续续地补浆,维维持护筒内应应有的水头,防防止孔壁坍塌塌。桩孔砼灌注时,孔孔内溢出的泥泥浆引流至泥泥浆池内,利利用于下一基基桩钻孔护壁壁中。2.4钻孔施工工①机械设备选型根据施工工区域地质资资料及钻孔桩桩直径和钻孔孔深度要求,选选用GPS--15型钻机机和GPS--20型钻机机进行施工,采采用锥式合金金钻头(或牙牙轮钻头,适适用于入岩桩桩施工)。钻钻机主要机械械性能详见下下表。钻机主要机械性能能钻机型号钻孔直径(mm)钻孔深度(m)转盘转速(YN..M)驱动力功率(KWW)钻机重量(Kg))GPS-15800-15000508、14、18、266、56、62308000GPS-202000808、14、18、266、56、623710000②钻孔施工开孔时,开启钻机机将钻筒中心心对准设计桩桩位中心,先先将钻头垂吊吊稳定后,再再慢慢导正下下入桩孔,然然后匀速下放放至作业面,液液压装置加压压,旋转钻进进,按低钻速速、轻压慢钻钻的原则缓缓缓钻进。钻杆采用伸缩式钻钻杆,钻头为为筒式活门掏掏渣筒。钻渣渣通过进渣口口进入钻筒,待待确定钻筒内内钻渣填满后后,反转后即即可关闭进渣渣口。提升钻钻杆带动钻筒筒,同时向孔孔内注泥浆,确确保孔内水头头后,将钻筒筒提出孔外,提提钻时开始要要缓慢,最后后利用液压系系统,将筒门门打开,排除除钻渣。将钻钻渣用车清运运至适当地点点进行弃方处处理,以免造造成水土流失失或农田污染染。施工过程中可以通通过钻机本身身的三向垂直直控制系统反反复检查成孔孔的垂直度,确确保成孔质量量。2.5清孔钻孔桩钻孔达到设设计标高后进进行第一次清清孔,清孔采用换换浆法。将钻钻头提离孔底底50cm~~100cmm,继续转动动,置换泥浆浆,改善泥浆浆性能,把悬悬浮钻渣换出出。下放钢筋筋笼后进行二二次清孔,即即利用混凝土土浇注导管作作为泥浆通道道,顶部接异异径弯头。清清渣时,导管管下端底口距距孔底(沉渣渣面)20~30cm,正正循环清渣开开始后由人工工缓慢摆动导导管,均匀清清除沉淀物,待待泥浆指标检检测合格复测测沉渣厚度在在规范设计要要求之内即可可拆除弯头,进进行混凝土灌灌注。2.6钢筋笼制制作及安装钢筋笼在钢筋制作作车间下料,在在桩位旁分段段制作。钢筋筋笼制作时先先将主筋间距距布置好,待待固定好架立立筋后再绑扎扎螺旋筋。主主筋与架立筋筋、螺旋筋之之间的接触点点采用电弧焊焊固定。在钢钢筋笼上加设设加劲箍,加加劲箍间距22.0m。钢筋笼的支垫间距距为2m,以防止止钢筋笼变形形。钢筋笼在在搬运及堆放放过程中如发发生变形,必必须进行修整整方可使用。钢筋笼采用吊车吊吊装,逐段接接长放入孔内内,先将第一一段钢筋笼对对准孔位,垂垂直缓慢放入入孔中,避免免碰撞孔壁,利利用钢筋笼顶顶端的架立筋筋暂时固定在在桩架上。再再将第二段钢钢筋笼吊起,钢筋笼按设计要求采用套筒挤压或焊接方法连接接长。钢筋笼下放到设计标高后,在钢筋笼顶设置临时钢撑架,临时钢撑架固定在桩架上,防止混凝土浇注时钢筋笼上浮、下坠及左右偏位。对于采用声测管的的长桩,必须须保证声测管管接头严密、不不漏浆。灌注注混凝土前,用用木塞将测管管管口封闭,以以防异物掉入入,影响检测测。2.7灌注水下下砼①.砼采用250~3300mm钢导管灌注注,采用吊车车分节吊装,快快速接头连接接;灌注前,对对导管进行水水密、承压和和接头抗拉试试验。②.安装储料斗及隔水水栓,储料斗斗的容积要满满足首批灌注注下去的砼埋埋置导管深度度的要求。③.水下砼由拌合站进进行拌制,6m3砼搅拌运输输车运输,输输送泵将砼压压送进储料斗斗,当料斗内内砼数量满足足导管封底要要求时开启斗斗门一次封底底。之后转入入正常连续灌灌注。④.灌注中,严格控制制导管埋深(埋埋置深度控制制在2~6m),防止导导管提漏或埋埋管过深拔不不出而出现断断桩。⑤.灌注砼时,要保持持孔内水头,防防止出现坍孔孔。⑥.桩身砼灌注顶面高高出设计桩顶顶高程0.5m,以保证桩桩头质量。2.8桩基检测测施工过程中,对每每个工序认真真做好施工试试验、记录,并并在成桩以后后配合监理工工程师进行桩桩的检验。成桩后按设计要求求对桩基进行行成桩质量检检测和评价,具具体检测方法法及检测数量量按设计及规规范要求进行行。2.9常见事故故预防及处理理①.孔斜a.原因:
地质原因:在倾斜斜岩层中,相相邻两种岩层层的硬度相差差较大,当地地层倾角小于于60度时,则则钻头在软层层一边钻速快快,在硬岩层层一边钻速慢慢,从而在钻钻头底部形成成钻速差,导导致钻头倾斜斜垂直于硬岩岩层面方向钻钻进(即顶层进),而当岩层层倾角大于775°时,钻头易易趋向于硬岩岩层面(顺层溜)。
设备因素:如大钩钩提吊中心、转转盘中心、孔孔中心不在同同一铅垂线上上,钻杆刚性性差,钻进过过程中钻机机机座发生平面面位移或不均均匀沉降等。
操作不当,钻进参参数不合理。如如:钻压过大大;地层变化化时钻压及转转速掌握不当当;钻压小进进尺快或钻压压大不进尺时时,没有采取取控制钻速减减压钻进或提提钻检查等。b.预防措施:
必须使钻进设备安安装符合质量量要求;
根据地质柱状图选选择钻进工艺艺;通过软硬硬不均地层时时采用轻压慢慢转;钻进砂砂层时要特别别注意控制泥泥浆性能及钻钻头转数。
在钻头上部、配重重块下部加导导正器,导正正器的直径比比钻头直径小小50~100mmm,其与钻头头的总高度约约1.5m,增增强钻头的导导正效果。
适当加大钻具的配配重。c.扫孔纠斜将扫孔纠斜钻头下下到偏斜值超超过规定的孔孔深部位的上上部,上下反反复串动钻具具,下放钻具具时,要严格格控制钻头下下放速度,借借钻头重锤作作用纠正孔斜斜。如以上方法效果不不大,则在孔孔底灌入一定定体积的混凝凝土,混凝土土的强度应与与围岩强度相相近,混凝土土面高于孔斜斜起始部位11.0~2.0m。等等到混凝土强强度增长到预预期强度后,重重新钻进成孔孔。②.掉钻及孔内遗落铁铁件a.产生生原因
由于孔孔斜或地层极极度软硬不均均造成剧烈跳跳钻及扫孔,致致使钻杆螺栓栓或滚刀脱落落、钻杆扭断断。
由于施工人员操作作不当将施工工工具遗落孔孔内。b.预防措施:
避免孔斜。
根据钻进情况定时时提钻检查,,重点检查查加重杆管壁壁及上下法兰兰、钻头的清清洁程度、滚滚刀的连接状状况。
维护孔壁的稳定及及保持孔底清清洁是处理孔孔内事故的必必要前提,因此保持泥泥浆性能是关关键。同时,,作好孔口的的防护工作,,避免向孔内内掉入铁件。
准确记录孔内钻具具的各部位尺尺寸。c.处理措施
首先要准确判断掉掉钻部位,计计算详细尺寸寸,并据此制定定正确的打捞捞方案,一般般采用偏心钩钩或单钩或用用钢丝绳套锁锁的方法进行行打捞。
在打捞过程中,杜杜绝强拔强扭扭,以避免扩大大事故。
钻具打捞上来后,要要妥善固定在在孔口安全部部位,方能松松脱打捞工具具。
对于孔内遗落的铁铁件,采用LLMC-1220电磁打捞捞器进行打捞捞(其水中吸重重达5t)。
分析事故产生原因因,避免以后后再出现类似似事件。③.扩孔a.产生原因
泥浆性能差(如粘粘度太小、含含砂量大等)),起不到护护壁作用。
孔斜、地层软硬不不均等原因造造成扫孔。
在某一孔段进尺速速度极不均衡衡或重复钻进进。
在非稳定层段(如如砂层)钻进过程中中反复抽吸造造成孔壁局部部失稳。
孔壁失稳坍塌。b.预防措施
钻进过程中注意检检测泥浆性能能,并根据地地层的变化相相应调整泥浆浆性能。
钻进时应注意保持持护筒内泥浆浆水头高度应应高出地下承承压水位1..5-2.00m。
保证泥浆的性能及及水头压力以以满足护壁要要求。
采取合合理的钻进工工艺,反对片片面追求进尺尺而盲目钻进进。六、陆地(含筑岛岛陆地)明挖挖基坑法承台台施工1.施工工艺流程施工工艺流程如下下图。基坑开挖基坑开挖凿除桩头桩基检测基底处理绑扎钢筋安装模板浇筑砼砼拌制、输送制作砼试件养护抽水或降水测量放样施工准备测量放样陆上明挖基坑承台台施工工艺流流程图2施工方法2.1施工准备备测量放样,定出承承台中心桩位位置和基坑外外边线。做好好基坑外堆土土和防排水规规划并完成相相关作业。2.2基坑开挖挖及封底处理理基坑施工时,采用用明挖方式,在在居民区、跨跨堤墩位置根根据情况采用用板桩防护。基坑采用机械开挖挖,人工配合合整修。开挖挖时作好防排排水工作。当当地质较硬,采采用松动爆破破,爆破时严严格控制装药药量。机械开开挖至距离设设计标高200cm后,人人工清理基底底,清理完毕毕并经检验合合格后,立即即进行5~~10cmm厚水泥砂浆浆垫层施工。基基底四周挖汇汇水沟和集水水坑用大功率率水泵将水排排干。垫层施工完毕后,在在垫层上放线线,定好立模模边线。2.3钢筋绑扎扎对钢筋的要求同扩扩大基础,钢钢筋在钢筋加加工场加工成成半成品,再再运至现场绑绑扎,钢筋的的接头采用冷冷挤压或焊接接接头。桩顶顶和墩台在承承台中的锚固固钢筋必须按按规范和设计计要求连接牢牢固。2.4砼浇筑承台侧模采用面积积2m2以上的大块块钢模板,吊吊机安装。混凝土集中拌和,砼砼搅拌运输车车运输,泵送送入模,按层层厚30cmm分层浇筑,分分层间隔浇筑筑时间不超过过试验确定的的混凝土初凝凝时间,以防防出现施工裂裂缝。混凝土土振捣采用φ50mm和φ70mm插入入式振捣棒,振振捣棒插入深深度为进入下下层5cm,并保保证下层在初初凝前再进行行一次振捣,使使混凝土具有有良好的密实实度。根据设计分次施工工的大体积砼砼承台,应优优化混凝土配配合比设计,必必要时在浇筑筑中采取温控控措施降低水水化热。拆模模后及时覆盖盖,加强养生生。3大体积承台台砼施工要点点合理选择原材料,优优化混凝土配配合比。混凝土结构内部埋埋设冷却水管管和测温点,通通过冷却水循循环,降低混混凝土内部温温度,减小内内表温差,控控制混凝土内内外温差小于于25℃。通过测温温点温度测量量,掌握混凝凝土内部各测测温点温度变变化,以便及及时调整冷却却水的流量,控控制温差。控制混凝土的入模模温度,高温温季节施工时时,可采用低低温水拌制混混凝土,并采采取对骨料进进行喷水降温温或塔棚遮盖盖,对混凝土土运输机具进进行保温防晒晒等措施,降降低混凝土的的拌和温度,控控制混凝土的的入模温度在在25℃以内。采取薄层浇灌,合合理分层(30cm左右),全全断面连续浇浇灌,一次成成型,但应控控制混凝土的的灌注速度,尽尽量减小新老老混凝土的温温差,提高新新混凝土的抗抗裂强度,防防止老混凝土土对新混凝土土过大的约束束而产生断面面通缝。加强保温、保湿养养护,延缓降降温速率,防防止混凝土表表面干裂。养养护期间,不不得中断冷却却水及养护用用水的供应,要要加强施工中中的温度监测测和管理,及及时调整保温温及养护措施施。保温养护护措施可采取取在混凝土面面表面覆盖2层草袋并加加盖一层尼龙龙薄膜或在混混凝土表面蓄蓄水加热保温温等办法进行行。优化施工组织方案案,严格施工工工艺,加强强施工管理,从从原材料的选选择,混凝土土的拌制、浇浇注,到承台台混凝土灌注注结束后的养养护等各道工工序都要有专专人负责,层层层严格把关关,严肃施工工纪律,加强强质量意识。发发现问题及时时上报处理。七、水中钢板桩围围堰、钻孔桩桩和承台的施施工1施工工艺流程钢板桩围堰钻孔桩桩承台施工工工艺流程图如如下图。施工准备施工准备搭设钻孔工作平台下钢护筒钻孔桩施工钢护筒加工插打钢板桩围堰设置堰顶支撑测量放样拆除钢管桩和平台搭建承台工作平台吸泥清基灌注水下封底砼砼搅拌、运输边抽水边设其它内支撑破桩头、桩基检测承台垫层施工承台施工测量放样测量放样钢板桩围堰钻孔桩桩承台施工工工艺流程图2施工方法2.1钢管桩钻钻孔平台施工设备备:施工设备备包括拖轮、浮浮吊、工作船船以及放在船船上的施工机机具和材料等等。钢管桩施工:钢管管桩定位。在在浮吊进入墩墩位前,先测测定桩位并用用浮标显示。当当定位船抛锚锚就位后,选选用支架平台台中一根钢管管桩作定位桩桩,先行振入入,然后以此此桩作为其他他各桩定位的的依据。钢管桩桩帽处理::因桩壁较薄薄,顶部受锤锤击时,桩头头易损坏,必必须对桩头进进行加固处理理。处理方法法,在桩下端端内部加焊厚厚10mm的底横隔板板,距桩顶高高度等于桩径径;并在顶面面加焊厚200mm的顶顶盖板,中留留径20mmm孔,并在在盖板顶上现现浇C40混凝土土振实。钢管桩沉入:沉入入顺序以浮吊吊移动方便为为准,一般常常将船头(尾尾)对准钢管管桩。第一根根定位桩夹在在工作船中沉沉入,其他管管桩可利用已已沉入的桩作作工作台进行行施工。施工工时应注意::在钢管桩上上安装振动锤锤后,其顶部部要用4根缆风索固固定,控制钢钢管桩的倾斜斜。缆风索可可锚定在工作作船或已沉入入的钢管桩上上。如发现钢钢管桩倾斜时时,应停机以以链滑车收紧紧反方向的缆缆风索后再振振沉。当钢管管桩振沉到工工作台高度时时应停振,接接长钢管,再再振,直到设设计位置。平台施工:钢管桩桩全部沉入后后,按设计设置置型钢作成的的平联和剪刀刀撑,将钢管管桩连成整体体,然后利用用桩顶和平联联用型钢设置置工作平台的的纵横梁,加加铺钢板或木木板而成钻孔孔工作平台。也也可用贝雷片片搭设平台。钻钻孔平台结构构示意图如图图1所示。图1钻孔平台结结构示意图2.2钻孔桩施施工水上钻孔桩施工工工艺同陆上,只只是根据水文文地质情况正正确选择钻机机,在深水中中宜采用循环环钻机进行施施工。2.3钢板桩围围堰①.钢板桩型式:钢板板桩型式较多多,应根据现现场条件选择择合理桩长和和接口型式的的钢板桩。例例如采用锁口口拉森钢板桩桩。②.钢板桩试拼:钢板板桩施工前,先进行试拼拼和维修清理理工作,三块块联为一组再再施打。③.防阻处理:在钢板板桩锁口部位位采用涂黄油油,在钢板桩桩封底混凝土土部位涂沥青青,以便于插插打和抽拨。④.插打:利用汽车吊吊机配合DZ60震动打桩机机插打,插打打导向架采用用型钢焊接;;插打顺序为为自一侧中间间部位向两侧侧插打到另一一侧中间部位位合龙。2.4围堰内支支撑及封底平平台根据计算确定钢板板内支撑的道道数,先用型型钢或大直径径钢管设置堰堰顶内支撑以以便搭设封底底施工平台。封封底施工平台台一般采用型型钢作纵横梁梁,上铺钢板板或木板而成成。2.5钻孔平台台拆除①.平台纵横梁和面板板用浮吊放到到船上运到指指定地点或供供封底平台使使用。②.钢管桩拔除:采用用安装在浮吊吊上的振动锤锤向上拔出,拔拔不出时在堰堰底割除。2.6吸泥、清清基一般采用大马力吸吸泥机,清除除堰内土层到到设计标高,然然后潜水清基基、整平。2.7水下封底底砼封底混凝土采用中中心集料斗进进行供应,即即混凝土集料料斗布置在平平台的中心,从从料斗底部开开4个可调节口口门,每个口口门开2-3个分离口与与溜槽连接,溜溜槽与导管连连接,并能随随时控制砼的的供应。也可可每桩分设集集料斗,视情情况而定。首批砼采用拔塞法法施工,封口口前,应先检检查导管底口口与基底面是是否有10-155cm的空隙,等等集料斗砼贮贮满时,开始始封口,即用用浮吊迅速拔拔塞,集料斗斗同时放料连连续不断灌注注,完成导管管底部封口。混凝土浇筑临近结结束时,全断断面测出砼面面标高,根据据测量结果,对对砼面标高偏偏低的测点附附近的导管增增加灌注时,力力求封底顶面面平整。当某某根导管及附附近测点砼面面标高均达到到规定标高,并并经监理工程程师检查确认认后,终止砼砼浇筑,上拔拔导管。正常灌注过程中注注意事项:①.正常灌注:当某一一导管首批砼砼成功后,即即转入正常灌灌注,依照一一定的顺序,进进行封口、正正常灌注交替替进行。当全全部导管封口口全部完成后后,进入正常常灌注状态,混混凝土面均匀匀上升。同时时做好测深以以及每根导管管浇筑的起止止时间,以便便合理调整浇浇筑顺序。②.时间控制:同一导导管两次灌入入砼的时间间间隔,一般控控制在30分钟以内。③.导管提提升和导管埋埋深:导管采采用两个5t倒链滑车提提升,每次提提升高度控制制在20-300cm左右。2.8承台垫层层施工封底混凝土强度达达到要求强度度后,将围堰堰内的水抽干干,抽水过程程中对围堰缝缝隙进行封堵堵,避免堰外外水侵入。封底表面人工整平平,或按设计计补浇垫层砼砼找平,或按按设计铺砂找找平做承台垫垫层。2.9承台施工工施工工艺与陆上承承台施工工艺艺一致,这里里就不重复。八、水中落地钢围围堰、钻孔桩桩和承台的施施工1施工工艺流程施工工艺流程如下下图。施工准备首节围堰拼装、浮运就位施工准备首节围堰拼装、浮运就位测量放样导向和定位系统钢围堰制造各节围堰水中接高下沉装、浮运就位整体围堰着床围堰位置测量整体围堰吸泥下沉整体围堰着岩、清基围堰位置测量围堰底支垫、堵漏搭设堰顶工作平台吊装下设钢护筒钢护筒加工水下砼封底钻孔桩施工测量放样抽水、整平封底表面承台垫层施工承台施工承台养生破桩头、桩基检测测量放样围堰拆除钢围堰钻孔桩承台台施工工艺流流程图2施工方法2.1钢围堰制造造①.钢围堰构造钢围堰是基础施工工的挡水结构构,又是施工工主要机具设设备和人员的的工作平台的的承重结构。钢钢围堰采用双双壁自浮式结结构。根据水水深分节拼装装,每节高度度5m左右。为了满足足起吊设备的的要求,每节节钢围堰在平平面上等分成成十二块,每每块之间用互互不连通的隔隔舱分开,以以使围堰在下下沉、灌水、分分舱灌注混凝凝土时保持稳稳定。内外壁壁之间以刚性性支撑连结。见见图1双壁钢围堰堰构造图。II内外壁板竖向角钢水平桁架斜撑I平面隔舱板竖向角钢竖向角钢水平桁架角钢水平桁架斜撑内壁板外壁板隔舱板隔舱板加劲角钢I—I图1双壁钢围围堰构造图②.预制钢围堰的模板板选择钢围堰块件预制采采用立式靠模模。立式靠模模由两部分组组成,一侧为为固定模(外外圆模),另另一侧为活动动模(内圆模模),工作时时移动活动模模,用对拉葫葫芦合模。在在整个预制,起起吊,运输,安安装过程中不不转体,减少少了边角处的的变形,并且且块件尺寸精精度高,易于于质量控制,见见图2立式靠模图图。II—I固定模活动模轨道II图2立式靠模图图③.钢围堰的制作施工工工艺为了提前和缩短制制作时间,钢钢围堰的制作作在工厂进行行,检查合格格后用船运至至现场起吊安安装。钢围堰堰的制作采用用三套立式靠靠模,组成流流水施工。其工艺流程见图33钢围堰制作作施工工艺流流程框图。2.2底节钢围围堰拼装底节钢围堰拼装是是在拼装船上上进行。拼装装船由三艘200t铁驳相互牢牢固连接组成成,连接强度度以在可能达达到的荷载条条件下能保持持其基准面不不致变动为准准。平台表面面精确找平,确确保钢围堰拼拼装精度。拼拼装船与导向向船在岸边相相互连接,底底节钢围堰拼拼装和导向船船联结梁拼装装同时进行。底节钢围堰组拼时时,先在拼装装船上准确画画出各单元体体轮廓位置,然然后沿周边逐逐件拼装,操操作时要边拼拼装边调整,待待全部点焊成成型后,方可可全面焊接。围围堰焊接时,按按先焊环板,后后焊内壁,再再焊外壁的程程序进行对称称施焊。为保保证内外壁垂垂直焊缝焊透透,以碳弧气气刨使内外壁壁封底焊完全全见白,然后后内外焊缝盖盖两遍。2.3定位船、导导向船舱面布布置导向船都采用2艘艘200t铁驳和联结结梁拼装组成成。船上布置置四台10t桅杆吊,每每个角上一台台,吊臂杆长长20m,吊距覆盖盖全部施工范范围。联接梁梁桁架下铺设设脚手架作为为人员走道。墩墩位处高、低低压配电装置置设在导向船船下游端部;;水下高压电电缆采用转向向滑车,牵引引钢丝绳和平平衡重的方法法引上配电装装置。牵引钢钢丝绳一端与与电缆固定,并并在水下吊一一个混凝土平平衡块,使水水下电缆尽量量垂直入水;;钢丝绳另一一端通过转向向滑车组吊挂挂一个平衡重重箱。该平衡衡重箱高度可可随水位变化化自行调整,使使水下电缆始始终处于拉紧紧状态。按图下料按图下料制作水平桁架拼装船组拼定位组拼骨架检查校正骨架块件检查验收水密试验检查焊缝质量压制水平行桁架角钢和刃脚放水板底节围堰放样围焊内外壁板块件吊装或移位存放组拼底节围堰补焊图3钢围堰制作施工工工艺流程框图图导向船舱面布置采采用万能杆件件对称连接边边锚的固定座座方式。定位位船舱面锚定定布置的固定定座采用万能能杆件做连接接杆的对拉平平衡受力体系系。固定座均均固定在两组组分配梁上,两两组分配梁用用万能杆件对对称连接,尽尽量使两端拉拉力平衡。见见图4拼装船和导导向船平面布布置图和图55定位船舱面面布置图。51000510001450014500船联接点拼装船塔索吊架φ39500240°240°240°100011吊机支架桥梁中线50022200t铁驳200t铁驳200t铁驳图4拼装船和导导向船平面布布置图拉缆拉缆拉缆铁驳中线流向侧锚侧锚侧锚贮绳舱口侧锚主锚主锚贮绳舱口固定座上兜缆下兜缆图5定位船舱面面布置图2.4锚碇布置置由于钢围堰外径大大,高度高,施施工中受水流流和风力影响响大,为了保保证钢围堰顺顺利下沉就位位和平安渡洪洪,三墩各配配备一套安全全可靠的锚碇碇系统。锚碇碇系统主要由由定位船、导导向船、主锚锚、侧锚、尾尾锚、八字锚锚和平衡重止止摆船组成。①.锚碇系统各组成部部分和作用a.定位船只设上游定位船。在在上游距桥轴轴线约300m处设置一艘200t的铁驳驳定位船。定定位船主要用用作确定、调调整钢围堰顺顺水方向的位位置,控制主主锚的受力。b.导向船采用两艘200tt的大型钢围围堰甲板驳船船,以万能杆杆件拼成空间间桁架梁将两两船联结,形形成导向船联联结体系。导导向船既作为为调整、确定定钢围堰位置置的约束体系系,又作为基基础施工的辅辅助平台。c.主锚布置在定位船上游游。在钢围堰堰未着床前,主主锚承担钢围围堰锚碇系统统顺水方向的的所有外力作作用,是保证证围堰安全的的关键结构物物。a.4.侧锚横桥向布置,包括括定位船侧锚锚和导向船侧侧锚,作用是是调节和控制制定位船和导导向船横向位位置,使定位位船和导向船船在横向风力力、水力、船船舶撞击力作作用下保持稳稳定。d.尾锚顺桥轴垂线方向拉拉在导向船尾尾部,主要作作用为保持钢钢围堰导向船船水流方向的的稳定,调节节导向船系统统和围堰的位位置。e.八字锚拉在钢围堰下部,沿沿围堰周围布布置四个锚,呈呈八字状。主主要作用是调调整钢围堰下下端着床前的的平面位置。②.锚碇系统分阶段实实施方案锚碇系统根据不同同施工阶段受受力不同分三三阶段抛锚。第第一阶段为定定位船自泊,导导向船联结梁梁拼装好同底底节钢围堰浮浮运就位后进进行,抛锚数数量以保证定定位船和导向向船的稳定为为前提。第二二阶段是在第第二节围堰接接高过程中进进行,以补充充调整后的锚锚力,确保导导向船和钢围围堰的稳定。第第三阶段是指指在施工过程程中,视水位位、流速变化化情况以及锚锚碇系统发生生意外时增抛抛备用锚。③.钢围堰抛锚施工工工艺框图钢围堰抛锚施工流流程图见图6钢围堰抛锚锚流程图。a.定位船加固,改装装及设备安装装定位船首先应满足足强度要求,还还要有足够的的面积和长度度以供布置数数量很多的缆缆绳和系缆、调调缆设备。采采用200t铁驳,铁驳驳中央部分采采用14根长4.5mI36工字钢互相相连接并与船船甲板连接形形成一个拉力力架,作为主主锚、定位船船侧锚及拉缆缆的锚固端。铁铁驳前、后端端用直径Φ100mm,壁厚10mmm无缝钢管管设置马口,四四角设置转向向滑轮,在拉拉力架、马口口等处适当加加固船体的纵纵向桁架、肋肋骨及甲板。b.导向船联接梁拼装装导向船应具有足够够的吨位、强强度和面积。还还要求两船的的船型完全相相同,以利于于受力时的对对称平衡。导导向船采用两两艘200t钢质甲甲板铁驳。联接梁采用万能杆杆件组拼,万万能杆件底座座放样应精确确以保证合拢拢时杆件顺直直,且组拼时时应保证每组组万能杆件底底座顶面在同同一标高。为为防止组拼时时挠度过大,应应在悬拼时适适当位置加以以支撑。对导导向船船体应应考虑增加船船体结构强度度,在围堰支支承处及联接接梁支承处增增设横向桁架架,对围堰支支承处的原船船体进行杆件件加强。对安安装马口、锚锚固点等处的的肋骨、甲板板也应局部加加强。定位船加固,改装及设备安装定位船加固,改装及设备安装定位船自泊抛主锚抛定位船4个侧锚收索、调整使定位船和导向船基本就位拼装船、导向船组拼底节钢围堰拼装导向船其它两侧锚抛导向船尾锚主尾锚对拉试验抛导向船两侧锚定位船收索导向船、钢围堰拖拉及初步定位图6钢围堰抛锚流程图图c.锚碇设备的检查与与整理必须对锚碇设备进进行检查、鉴鉴定和整理,对对符合要求的的进行编号、配配套、标志,以以备取用。d.定位船自泊由测量人员配合,用用拖轮将已安安装好设备的的定位船拖入入预定位置,在在前后各抛一一个2t左右的小锚锚。e.抛锚抛锚采用浮吊抛锚锚。先将20t浮吊在锚锚位附近自泊泊,然后将存存放锚、锚链链和锚缆的分分节驳在浮吊吊旁自泊,利利用浮吊并在在全站仪测量量人员的指挥挥下抛入已联联结好锚链和和锚缆的铁锚。为防止锚锚链、锚缆出出现堆积或缠缠绕,应根据据锚位水深,利利用浮吊放下下相应长度的的锚链,然后后利用拖轮边边顶边放,尽尽量使锚链顺顺直。在放锚锚缆时应设置置2~3个刹车,防防止扭转。然然后利用拖轮轮将锚缆牵至至定位船的拉拉力架上临时时固定。抛锚锚时应注意由由于水流作用用及锚受力过过程中可能发发生稍微移动动,主锚抛锚锚点应在上游游方向偏离理理论坐标100~20cm,侧侧锚向外偏离离15cm。锚锚位一定要精精确,尽量减减少收索时滑滑轮组行程次次数或锚缆不不必要的接长长工作。c.6.收索收索时要采用拉力力计、30tt滑轮组和和5t卷扬机。锚锚缆收紧顺序序为:先抛后后收,后抛先先收。收紧索索,通过拉力力计测力。并并通过多次反反复收紧的方方法,使各锚锚受力均匀。2.5底节钢围围堰浮运就位位,起吊下水水底节钢围堰在拼装装船上拼装完完毕经检查合合格后,将拼拼装船与导向向船组用一艘艘大马力主拖拖轮,两艘帮帮拖轮拖拉至至上游定位船船侧,系好锚锚绳及拉缆,再再将导向船组组顺流放至墩墩位处初步定定位。抛导向向船侧锚和尾尾锚,绞紧锚锚绳和收紧定定位船与导向向船间的拉缆缆。系好钢围围堰上层拉缆缆、临时下层层拉缆和下层层拉缆,详见见图7钢围堰与导导向船拉缆布布置图。安装水上供电设施施和通讯设施施。利用导向向船上的吊索索塔架将底节节钢围堰吊起起,使之离开开拼装船面00.1m左右右,观察十分分钟,如无反反常情况则继继续提升,至至其高度能使使拼装船退出出时停止提升升,然后迅速速将拼装船向向下游方向退退出。拼装船船退出后,将将底节钢围堰堰徐徐平稳地地落入水中,收收紧钢围堰底底部和顶部所所有拉缆,使使其保持垂直直而不被水流流冲斜。底节节钢围堰起吊吊下水后,通通过导向船四四角之导向架架、锚绳和拉拉缆的共同作作用,使底节节钢围堰象船船体一样稳定定垂直地自浮浮于水中。再再通过调节隔隔舱内的水位位使底节钢围围堰处于次节节待拼高度,等等待与第二节节围堰接高后后一起加水下下沉。2.6双壁钢围围堰接高,水水中下沉着床床围堰接高是在导向向船拼装联结结桁架梁平台台上进行。钢围堰块件用2000t铁驳运运至墩位处接接高。每节钢围堰均在前前一节钢围堰堰顶面分片吊吊装焊接,再再加水使围堰堰下沉。施工工时,定出测测量基准面,确确定围堰中心心点。拼装钢钢围堰时,围围堰的上下口口均以此中心心点进行放样样和校核。为为方便控制钢钢围堰下沉时时的平面位置置,在第一节节钢围堰顶部部的顺桥向和和横桥向轴线线上,以围堰堰中心为基点点定出四个点点,围堰接高高后逐节接高高上移围堰顶顶部的四个点点,以这四个个点的坐标来来控制钢围堰堰的水平位置置。围堰焊接时,按先先焊环板,后后焊内壁,再再焊外壁的程程序进行对称称施焊。为保保证内外壁垂垂直焊缝焊透透,以碳弧气气刨使内外壁壁封底焊完全全见白,然后后内外焊缝盖盖两遍。施焊焊内外壁焊缝缝时,应预先先制作好吊笼笼挂梯分层搭搭设脚手板,以以便操作。下层上拉缆下层上拉缆钢围堰临时下层拉缆下层下拉缆前联接梁上层拉缆后联接梁钢围堰与导向船拉缆立面图后联接梁前联接梁钢围堰与导向船拉缆平面图上层拉缆临时下层拉缆至尾锚至定位船至尾锚至定位船流向临时下层拉缆上层拉缆图7钢围堰与导导向船拉缆布布置图钢围堰在接高下沉沉时,应将每每节钢围堰顶顶部外壁上的的两个吊耳通通过拉缆连接接到定位船上上锁住,防止止钢围堰在接接高下沉过程程中转动。每每节钢围堰都都在距工作平平台顶面上11.5m左右右接高。接口口内外壁板不不吻合部位应应进行处理。接接缝经油浸试试验检查合格格才能灌水下下沉。下沉过程中,围堰堰内外水头差差、相邻单元元体水头差必必须满足设计计要求。随围围堰接高和注注水压重下沉沉交替作业,围围堰上层拉缆缆亦需随之拆拆除、安装交交替倒换上移移,并随围堰堰入水深度的的增加随时调调整拉缆受力力状态,使围围堰保持垂直直。围堰刃脚接近河床床面时,停止止灌水,进行行纠偏。同时时加强对墩位位处河床面的的测量,及时时掌握墩位处处的河床冲刷刷及水位情况况,以便选择择围堰落床的的时机。纠偏偏方法是:在在钢围堰刃脚脚上方水平桁桁架处设围堰堰纠偏缆,与与纠偏锚上的的转向滑车和和定位平台上上的卷扬机连连结。将两侧侧纠偏缆同时时收紧、放松松,或一侧松松、一侧紧达达到纠偏目的的。纠偏装置置图见图8所示。工作平台工作平台钢围堰纠偏锚滑轮卷扬机浮筒纠偏拉缆围缆设在水平桁架处图8纠偏装置图图钢围堰精确着床定定位是钢围堰堰施工中的重重要环节,直直接影响到围围堰最终定位位的质量。围围堰的着床与与河水的流速速、水位、河河床冲刷及冲冲刷的范围、冲冲刷后河床面面高差变化情情况、气象条条件、围堰着着床前设定的的位置有关。着着床前用测深深仪控制围堰堰下沉的深度度,在刃脚距距河床较高处处约40~50cm时停止下下沉,用全站站仪观测围堰堰顶上顺桥向向上两个点,调调整钢围堰的的倾斜和偏位位,直到两点点的实际坐标标与计算坐标标相符合为止止,然后立即即同时启动12台抽水机向向十二个隔舱舱同时加水,使使钢围堰迅速速落入河床。若若发现围堰刃刃脚有部分已已落河床而大大部分仍然悬悬空时,可配配备吸泥机进进行局部吸泥泥,使刃脚全全部嵌入河床床。围堰着床前,受水水流影响,河河床必定在一一定范围内受受到冲刷。设设计位置处围围堰刃脚下的的河床面高低低不平,会给给围堰的着床床工作带来困困难。为减小小河床的冲刷刷,从围堰内内在围堰设计计位置偏上游游一定范围内内抛一定数量量大小均匀的的碎石或卵石石,以减小河河床局部冲刷刷,使河床面面较为平整,有有利于围堰顺顺利着床。2.7双壁钢围围堰吸泥下沉沉着岩钢围堰在河床的覆覆盖层内采取取往隔舱内加加水,围堰内内吸泥的方法法使之下沉。用用两台Φ250cmm的吸泥机布布置在围堰的的中心附近同同时对称吸泥泥,随钢围堰堰下沉深度的的增加逐渐向向刃脚方向移移动。吸泥过过程中由于吸吸泥机排水量量大,用12台水泵向围围堰内补水,并并在围堰内外外壁之间设立立连通装置,以以保持围堰内内外水位差,防防止内外水头头差过大而引引起刃脚翻砂砂。围堰下沉沉过程中,随随时用全站仪仪监控围堰顶顶面的四个点点的平面位置置和标高,发发现偏位和倾倾斜及时纠正正。纠正的方方法有:①.调整隔舱水:用抽抽水机往钢围围堰高的一侧侧隔舱内加水水,把低的一一侧隔舱内的的水抽出,利利用两侧重力力不同,使钢钢围堰水平,但但需保证隔舱舱之间,隔舱舱与隔舱外的的水头差在允允许范围内。②.用吸泥机在钢围堰堰的刃脚处不不均匀吸泥,利利用钢围堰高高低两侧下沉沉时所受阻力力不同,而使使围堰纠偏。采用十二个隔舱中中灌注隔舱混混凝土进行调调平。钢围堰一边下沉一一边调整,并并随时测量围围堰内河床变变化情况,以以正确指导吸吸泥,确保钢钢围堰始终在在准确位置下下沉。下沉初初期以纠正偏偏移为主,下下沉中后期以以纠正围堰的的倾斜为主。当当围堰在不断断接高,灌水水压重,吸泥泥下沉的循环环过程达到一一定的标高时时,因灌水压压重不够使围围堰无法再通通过吸泥下沉沉时,应浇筑筑井壁混凝土土,加强围堰堰钢壳强度,增增大压重再吸吸泥下沉直至至钢围堰着岩岩。为便于围围堰接高工作作,每次接高高前围堰顶面面应高出导向向船顶面不小小于1.5mm。2.8刃脚支垫垫、封堵和清清基①.刃脚支垫、封堵::钢围堰刃脚尖着岩岩后,钢围堰堰尚未稳定,随随时可能出现现倾斜和变位位,需对钢围围堰采取有效效的稳定措施施。在钢围堰堰刃脚加工时时,预先在内内壁刃脚均匀匀设置24个倒牛腿,并并设液压支承承套桩箍。围围堰尖被证实实着岩后,即即用麻袋装混混凝土,钢板板凳等在刃脚脚倒牛腿处进进行水下支垫垫,必要时,用用液压支承桩桩调节围堰倾倾斜。同时在在围堰外周抛抛设钢筋石笼笼,稳定围堰堰并起挡流作作用,然后浇浇注5m左右的夹壁壁混凝土,增增加钢围堰自自重,使围堰堰最后稳定就就位。钢围堰调平顺序为为:a.调节围堰隔舱水量量,使整个围围堰的浮重小小于200t,然后方方可用千斤顶顶顶升调平;;b.用型钢代替千斤顶顶支撑,上下端分别别与倒牛脚及及钢管顶焊牢牢,然后取出出千斤顶;c.由潜水员将钢板凳凳垫在刃脚端端有支撑牛脚脚与基岩间,并并用钢板塞紧紧,在放板凳凳前,必须用用空气吸泥机机对支垫处进进行吸泥,使使岩面露出,然然后用麻袋装装混凝土垫平平。围堰初步稳定后,为为了保证封底底混凝土的可可靠性,在围围堰外周围抛抛填钢筋石笼笼和部分块石石护脚,然后后再用袋装混混凝土封堵围围堰内刃脚。抛抛填钢筋石笼笼的作用是::使潜水员能能安全下水工工作,减缓围围堰内部流速速;使锚缆受受力减小,水水的冲刷力受受到抑制;使使水下封底混混凝土的不平平衡压力受到到抵抗;封堵堵刃脚与岩面面间较大的空空隙。②.围堰清基钢围堰刃脚封堵完完成确认合格格后,即可进进行清基工作作。清基采用用两台Φ250mmm直管吸泥机机吸取围堰内内的淤泥和泥泥砂,并配备备一台弯头吸吸泥机用来吸吸取刃脚斜面面下的泥砂。空空气吸泥机由由放置在导向向船上的43m3/min的空空气压缩机供供风。吸泥的顺序是从围围堰中部开始始,逐渐向内内壁移动。开开始吸泥时,两两台吸泥机同同时启动,在在吸泥过程中中经常摇荡管管身和移动位位置,以期吸吸泥效果最好好。吸泥管口口一般离开泥泥面为15~50cm。要要随时升降吸吸泥机,以能能经常吸出最最稠的泥浆为为标准。如吸吸泥效果不佳佳时,可采用用“憋气”的方法,即即暂时将闸阀阀关闭,稍停停2~3min,猛猛开风阀使风风量风压突然然增大,即可可吸出较坚硬硬的土块或堵堵塞物。封底混凝土厚度范范围内钢围堰堰内壁的淤泥泥由潜水员用用高压水管冲冲洗干净,并并用钢刷拉毛毛封底混凝土土厚度范围内内的围堰内壁壁,以利于封封底混凝土与与围堰内壁结结合紧密。清基后期,潜水员员下水检查,配配合吸泥机吸吸泥,打捞,采采用逐片检查查、逐片清理理的方法将基基岩上的淤泥泥清除干净。清清基完成后,按按方格网坐标标点采取拉网网式逐点用测测深仪测出基基岩面高程,供供水下放钢护护筒时使用。2.9工作平台台及钢护筒施施工①.施工平台搭设施工平台分成上下下平台,是用用万能杆件拼拼装成的双层层桁架梁。上上平台作为今今后桩基施工工的永久性平平台,在双壁壁钢围堰上作作局部加强作作为平台的支支点。上平台台主要用来放放置施工机械械设备和施工工人员操作。下平台主要是为封封底施工操作作设计,上面面用木板铺平平,预留导管管和测点位置置。上下平台台高度为4m,保证了水下下混凝土浇注注的施工高度度,使施工分分工操作更加加明确,有条条不紊。这样样可在下平台台进行测控和和导管拆除工工作。②.钢护筒埋设钢围堰着岩清基后后,安装护筒筒固定架,在在固定架下将将钻孔桩钢护护筒接成整体体安装就位。固固定架用角钢钢焊接。钢护护筒分节制作作,下放时焊焊接接长。导导向架分片加加工,运到钢钢围堰拼装船船上再焊接成成整体。用浮吊把固定架整整体吊入钢围围堰内,临时时用钢丝绳悬悬挂在钢围堰堰井口处并调调整其水平位位置满足要求求,把长钢护护筒插入定位位架内垂直下下放到岩面,根根据测出的岩岩面标高,焊焊在定位架上上。钢护筒的的底面线要尽尽量与基岩面面相吻合;护护筒与基岩面面的缝隙由潜潜水工用砂袋袋堵住严实,再再在护筒内回回填一定高度度(超过封底底混凝土厚度度)的碎石,以以防止灌注封
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