某大桥基础施工方法

某大桥基础施工方法某大桥下部结构主桥为φ1.5m和φ2.0m的钻孔桩基础，整体式桥台引桥为φ1.8m钻孔桩基础、柱式墩，具体施工方法如下：根据某大桥的水文、地质、地形、地貌条件并考虑环境保护、水土保持和农田排灌，我们将采取以下施工方案：钻孔桩采用反循环为主旋转钻机成孔，用泥浆箱收集泥渣集中处理。系梁、承台、采用精加工定型钢模，使用新型脱模剂，混凝土的振捣采用150HZ高频振动器系统，确保混凝土结构内实外美。钻孔桩机械：该桥基础为桩基础，桩径为1.5m、1.8m、2.0m三种，根据桥址处地质情况，结合我单位在同类地质情况施工的成功经验，采用埋设护筒、泥浆正循环，旋转钻机成孔。钻孔周期平均按10天考虑，配6台KP－2000和6台BRM－2B旋转钻机。系梁、承台施工设备：两岸滩地覆盖层以亚粘土、亚砂土交差为主，系梁基坑采用人工开挖施工，承台基坑采用挡土围堰、机械开挖施工。地下水位较高时，采用汇水井抽水，系梁配钢模板3套，承台配组合钢模1套。承台浇注混凝土时，采用循环水降温。墩柱、盖梁、墩身施工设备：墩柱为三柱式桥墩，墩柱模板采用精制定型钢模板，制作2套。盖梁采用大块钢模，制做3套。混凝土运输采用混凝土搅拌车，模板的安装与拆除采用16t汽车吊机。施工顺序的安排a)施工流向的确定本桥引桥的施工流向由0＃台桩基础开始，顺序施工到11#墩桩基完成，然后由24＃台至16#墩。系梁施工、墩柱升高、盖梁混凝土的浇注均按此顺序进行。主桥的施工流向由13＃和14＃墩桩基础同时开始，顺序施工到12#墩和15＃墩桩基完成，承台、墩身施工顺序均按此顺序进行。b)基础施工顺序由于该桥基础工程量大，工期紧，主桥引桥钻孔桩同时开始施工，全桥投入12台钻机，12个班组施工专业人员进行施工。施工顺序：主桥13＃～12＃，14＃～15＃；引桥0＃～11＃，24＃～16＃。承台、系梁的施工顺序按钻孔桩顺序进行。钻孔桩施工1.1主要地层本桥地层由上而下依次为：亚粘土、亚砂土、亚粘土、亚砂土、亚粘土、亚砂土、粉砂、亚粘土、亚砂土、亚粘土。1.2钻孔方法的确定施工的基本思路是：由于地层为亚砂土、亚粘土交互沉积，亚粘土层厚，因桩身较长，对桩孔垂直度和孔壁稳定要求严格；钻机在钻进过程中必须平稳，钻具导正性要强；桩孔深度大，清孔困难，泥浆性能要好并有足够大的泵量。基于以上考虑，决定采用泥浆护壁，旋转钻机反循环成孔为主、正循环为辅的工艺。1.2.1钻机选型根据地质条件及我单位在同类地质情况的实践经验及统计资料，选用武汉BRM-2B型钻机及郑州KP-2000型钻机。钻杆采用45号钢，钻杆两端采用牙签式法兰盘，法兰盘经高频淬火处理，用6个高强螺栓连接。这样既保证接头的刚性，又保证接头的密实性。该两种钻机正循环钻进速度，分别为0.43m/h和0.48m/h，反循环钻进速度分别为1.34m/h和1.70m/h。钻机主要性能表型号适用范围转速转/分扫矩外形尺寸长宽高高（m）水龙头提升力KKN钻杆内径总重孔径(m)孔深（m）KP-200001.5-2.001006-3530-85.2×3.55×8.00200015618BPM-2B1.5-2.001005-3428-75.9×3.55×9.222000195221.2.2钻头选型选择适合地质情况的钻头形式，是钻孔施工重要技术工作之一，它关系着钻进速度和钻头的使用寿命。根据本桥地质情况，先用笼式四翼刮刀式钻头，在钻头原刮板处和超前锥上均加焊Y1－43型合金钢钎头。该钻头结构刚强，适合细砂、粘土层、砾石层及砂岩，配备压重块进行减压钻进时，不仅切削下来的泥块、砂砾易被吸排出去，而且成孔质量较高。每个钻头可钻3个孔才需进行修理。1.2.3钻孔桩施工的进度估计（1）设备配置KP-2000型钻机6台BRM-2B型钻机6台25T汽车吊机4台高压泥浆泵12台空气压缩机12台潜水泵12台导管3套（80m）水下混凝土灌注工具3套（2）工效钻进0.3～0.4m/h（正循环）、1.0～1.2m/h（反循环）清孔8h下钢筋笼6h灌注混凝土6h移钻机4h1.3工艺操作要点：1.3.1护筒的埋设因地面覆盖层多为亚粘土，施工时孔口使用高2m、直径大于桩径20cm（φ1.5m钻孔桩使用直径1.7m、φ1.8m钻孔桩使用直径2.0m、φ2.0m钻孔桩使用直径2.2m）钢护筒，壁厚6㎜。钢护筒埋设时，护筒底部及四周用粘土填筑，并分层夯实处理，护筒顶要高出地面0.3m左右，并在顶部焊加强筋和吊耳，开出水口。钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并要及时处理。1.3.2钻孔钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修。钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移或沉陷。钻机转盘中心与钢护筒中心位置偏差不得大于2㎝。开始钻孔时，应稍提钻杆，投入粘土、膨润土、NaOH、水在护筒内打浆，并开动泥浆泵进行循环，制备足够数量的泥浆，待泥浆均匀后方开始钻进。泥浆性能指标如下：地层比重粘度（s）含砂率（％）胶体率（％）静切力粘土、亚粘土1.1～1.2218～20＜2＞961.0～2.55粉砂、粉细砂1.15～1..2519～22＜4＞95进尺要适当控制，对护筒底部，应低档慢速钻进，使底脚处有较坚固的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时，可提起钻头，向孔内倒入粘土块，再放入钻头倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏闪空隙，稳住泥浆后继续钻进。钻至护筒底部以下1m后，则可按土质情况以正常速度钻进。钻进过程中应经常注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处应捞取渣样，判断土层，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。操作人员必须贯彻执行岗位责任制，随时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。钻孔过程中要保持孔内有1.5m～2m的水头高度，并要防止扳手、管钳等金属工具或其它异物掉落孔内，损坏外钻头。钻进作业必须保持连续性，升降锥头要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接钻杆时力求迅速。钻孔泥浆采用的优质粘土于泥浆池内制备，泥浆池容积为50m3。并设容积为100m3的沉淀池二个，串联并用。造浆用的粘土应符合下列技术要求：钻孔作业的劳动力组织：每台钻机每班配备操作人员4名，其中操作司机1人，机电工兼记录员1人，装拆钻杆清渣2人。桩孔钻至设计标高后，对成孔的孔径、孔深、倾斜度和孔底等进行检查，满足设计要求后，报请监理工程师进行终孔检验，并填写终孔检验记录。1.3.3清孔终孔检验合格后，立即进行清孔作业。拟采用换浆法清孔。清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度，以防塌孔。1.3.4钢筋笼的制作与安装钢筋笼在车间分节制造，现场对接。钢筋笼绑扎顺序是将主筋间距等距离布置好，待固定住架立筋后，再按规定的间距设箍筋，架立筋与主筋用电焊焊好。并在钢筋笼内增设临时支撑，以免钢筋笼在运输、安装过程中变形。将钢筋笼运至桩位处，用吊车起吊安放钢筋笼，下笼时，上、下两节进行错位搭接，接头错开50㎝以上。钢筋采用10d单面焊或挤压套筒接头，钢筋笼下到标高后，用4根φ16钢筋将钢筋笼焊在支承分配梁上，以防止钢筋笼下沉或上浮。下沉钢筋笼时，按规定桩数安装超声波检测管，并固定准确牢固，以备对桩基进行声测。钢筋骨架的保护层按图示每2米高一圈设置4个定位钢筋。1.3.5灌注水下混凝土下导管前应做水密试验，确认导管不漏水才能下入孔中，并做好导管长度及节数记录。用吊机辅助下导管，并做好记录，导管下完后，接上空气压缩机，进行二次清孔，二次清孔完毕，灌注混凝土前，检测孔底沉渣厚度及泥浆指标，直至达到规范要求，经监理工程师检查、签字后，拆除吸泥机，装上料斗，灌注混凝土。承台、墩身施工主桥主墩承台尺寸为18.6×9×3m，承台属大体积混凝土施工，其施工方法如下：2.1施工准备施工前，测量放出基坑中心位置、方向及高程控制点，根据地质和现场情况，确定开挖坡度尺寸和支护方案，由于主桥承台邻近既有线，故在基坑开挖时在基坑顶部做好支护，并疏通周边的排水沟道，防止雨水及其他地表水汇入坑内，基坑内设汇水井排水。2.2基坑开挖基坑开挖以挖掘机为主，人工辅助成形。基础底面以上30cm部分改由人工开挖完成，以免破坏基底土壤结构和碰损桩头，为方便承台施工，基坑超挖20cm。根据开挖时具体情况保持或调整坑壁边坡，并适时采用档板支护，保证施工过程中坑壁的稳定。并注意开挖时不要损伤桩头钢筋。为保证一定的施工作业面，基坑底面尺寸每边较基础承台尺寸大0.8m。2.3桩头处理、桩基检测钻孔桩桩头凿除后，预留设计要求的嵌入承台长度。桩头凿除完毕后，根据招标文件要求对桩基进行无损检测，确认合格后，对基坑底面进行平整。然后铺设一层20cm厚的碎石垫层，然后铺抹一层水泥砂浆。2.4模板安装承台模板采用钢模，辅助支撑固定，保证足够的强度、刚度和平整度。模板安装前进行表面清理，涂脱模剂。模板安装就位后测量调整其中心位置及垂直度。2.5钢筋安装钢筋品种、规格、间距、形状、接头及焊接等均按设计文件和施工规范要求执行，并严格做好原材料抽检试验和焊接试验。承台浇筑前预埋墩身接头钢筋，接头钢筋用钢制定位架固定好位置，以确保设置的准确。在绑扎承台钢筋的同时，为防止承台发生温度裂缝，安装冷却管和布设测温元件。2.6混凝土浇筑混凝土由混凝土工厂生产、混凝土搅拌车运输至浇筑墩位。混凝土拌合严格按施工配合比配料，砂、石、水泥、水及外加剂计量准确，保证拌合时间。混凝土运输至墩位后，用混凝土泵或汽车吊机配合浇筑，混凝土按水平分层浇筑进行，分层厚度不超过30cm。混凝土入模后及时振捣，振捣时间适当，不欠振、过振、漏振。承台浇筑一次完成，及时养护以防止收缩裂纹。为防止承台大体积混凝土产生温度裂缝，施工中采取如下技术措施：①优化混凝土配合比设计。通过试验合理选用低水化热水泥及其用量，掺用适量粉煤灰，降低水泥水化热；掺适量缓凝剂，控制混凝土浇筑速度，以推迟水泥水化热释放，从而降低混凝土的温升。②严格选择并控制粗、细骨料的规格和质量。③根据需要采用原材料降温措施。④按设计要求合理布置冷却管与测温元件，通过循环冷却水，携带大量水化热，降低内部温升。根据水化热温升计算、实测温度控制，调节水流量、流速和开停通水时间，温度监控养护时间为14天。⑤采用薄层浇注方法，严格控制分层厚度使每层厚度不大于30cm，保证在初凝时间内上层混凝土必须覆盖下层混凝土，并加强振捣，确保混凝土密实。⑥混凝土浇注完毕初凝后向基坑内注水，采用蓄水法养护承台，并