高坝特大桥深水墩施工方案(钢管桩平台)

、编制依据(1)高坝特大桥施工设计图(2)《桥涵施工技术规范》(3)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86(5)《钢结构设计规范》GB50017-2003(6)其它参考资料25+67.5m，跨任河的80+150+80m连续刚构桥。大桥由44墩2台组成，其位于河面中央靠两侧，基础为水上钻孔桩基础，每承台4根φ2.8m钻孔灌注桩，单根长25~35m。施工常水位为325m,墩位处河床标高为307.5m,水深达18米。墩位处河床比较平坦，河床底下约10米左右为河卵石,再下为板岩；孔桩采用搭设承台平面尺寸为12.2m(宽)x10.6m(长)x4m(高)，体积为517.28m3，为钢筋混行施工，钢吊箱净空尺寸12.4m*10.8m。根据承台的高度情况考虑采用分两层进行施工，层接茬钢筋。底层混凝土浇筑完成达到80%强度后方可进行顶层混凝土施工。艺一)深水墩孔桩施工22深水墩钢管桩平台施工工艺流程打钢管桩(振动锤配合进行)并进行钢管桩及连接件加钻孔桩平台型钢加钢护筒制作钢管桩平台施工工艺流程图 1)定位架制作及定位角钢和由∠50x50x5等边角钢焊接制成，最后由φ121mm，σ=5mm钢管骨架连接组成浮箱框架形式，定位架外框架为13.2mx11.6m(其框架各边中心为承台各边中心)。过固2)围笼钢管桩打入与连接在浮吊就位后即可进行钢管桩打入，钢管桩采用浮吊配振动锤沉桩施工，采取整根(单根长为25m)分别打入。钢管桩直径φ325mm，壁厚10mm，围笼由13根钢管和I18b工字钢及∠75*7只运到指定位置，浮吊逐根起吊插桩，下放依靠自重自动下沉，然后利用30t振动锤配合进行打入，成3)钻孔桩平台搭设m钻孔桩平台底部较任河施工水位325m高1.24m。具体结构见钻孔平台图。4)定位架拆除5)钢护筒打入放兰盘接头连接，焊接时要特别注意钢护筒的垂直度控制。当钢护筒下放到河床面后利用30t振动锤6)钢围笼清基艺位放样护护头钻架头钻架架4444池池661)钻机选型台，钻头自重70kN/台。2)护筒施工埋设护筒结构示意图773)泥浆制备4)成孔钻进单位CZ-30钻机冲击成孔：开孔时在护筒内按比例投入一定量的粘土并加满清水，采用低锤密击，5)制作安装钢筋笼2~3节制作吊运至现场在孔口进行帮条焊接长成为整体，在此过程中应注意钢筋笼的垂直连接，同时焊接操作严格按照相关规范要求进行。6)终孔及清孔 (1)终孔 (2)清孔88排出或抽出的泥浆手摸无2~3毫米颗粒，泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s;因。由于桩长较大时钢筋笼分2~3节制作，在孔口进行接长，钢筋笼下放时间相对较长，故必须7)灌注水下混凝土 (1)方法 (2)顺序99 (3)导管要求导管采用φ30cm刚性导管施工，导管使用前要进行水密性和承压实验，并检查防水胶垫是否砂应擦试干净。导管冲水试验要求试验15分钟不漏水，导管内应畅通，在符合要求后应在导管外 (4)其它准备工作首批砼能把导管埋入砼的深度不小于1m，灌注过程中提升导管时保证导管埋入砼的深度在2~4m之灌注设备(包括搅拌设备和混凝土输送设备)在灌注前进行试运转，导管进行水密试验。承台 (5)混凝土灌注于钢筋笼下放时间较长，因此在导管下放好后应进行二次清孔(清孔导管底离孔底50cm左右，导管埋管1.0m考虑，漏斗容量必须大于7m3左右)。1010测量放样底层侧模加工控制测量放样底层侧模加工控制第二层侧模加工8)泼浆混凝土面灌注至高出设计桩顶面标高0.5~1.0m后，停止灌注，拆去导管和漏斗等设备，然二)钢吊箱施工工艺第二第二层侧模安装下沉就位1111层侧模加工测量控制凝土浇筑机具准备层侧模加工测量控制凝土浇筑机具准备钢筋加工凝土浇筑、墩身钢筋加工混凝土浇筑第三层侧第三层侧模安装就位，吊箱底堵漏混凝土浇筑准备混凝土浇筑准备，钢套箱内抽水凿桩头，凿桩头，封底混凝土表面找平承台底层钢承台底层钢筋安装身钢筋安装土养护、表面凿毛1)钢吊箱加工 (1)钢吊箱各预制件的加工A、支承承重柱预制：支承承重柱采用φ530mm，σ=10mm的钢管进行施工。由于考虑到承重柱必须嵌入孔桩桩1212钢吊箱上承重梁底层为2Ⅰ40工字钢横梁,单根长10.7m,共加工2根，单层两根工字钢连接成整体；顶层为2Ⅰ40工字钢上承重纵梁,单根长12.3m，共加工4根，采用两根Ⅰ40工字钢并排立放组成整体，纵梁两根工字钢两侧通过10mm钢板焊接成封闭式整体，两根工字钢之间预留mm用□338*150*10钢板接时一定保持整根的顺直及焊接处的良好，焊接采用贴10mm厚钢板45双面满焊，焊缝高度底大梁为钢筋混凝土预制梁，根据计算底梁截面为20cm*65cm*1260cm，混凝土设计强度的预留环(吊环预埋在距两端0.22L处)，各种预埋件必须按照设计尺寸对中布置，顺梁向尺寸偏m钢吊箱内撑由内撑腰梁和内撑架(抽水前为内撑钢管)组成，内撑腰梁由两根Ⅰ36b槽钢背对1313 (2)钢吊箱模板的加工底模：钢吊箱底模总体尺寸为12.3m*10.7m。面板采用δ=8mm钢板，背肋由[18b槽钢、∠140×12角钢和∠50×6角钢组成，槽钢和角钢均按50cm间距进行布置，底模采用分块预制，侧模：钢吊箱侧模大面尺寸为12.3m(宽)*13.6m(高)，小面尺寸为10.7m(宽)*13.6m 现象，采取减少接头数量，本钢吊箱施工考虑分四层加工，单侧并排三块布置(详见钢吊箱侧模图)，因侧模安装受到限制相对底模较小，故单用螺栓连接，各块模板缝中间贴3mm厚遇水膨胀橡胶止水带(静水膨胀率250%)。需要说明的角钢，角钢上设置螺栓孔。2)钢吊箱拼装 (1)安装顺序A、承重柱是在灌注孔桩混凝土完后立即进行预埋。C着1414铺底板(从下到上的顺序进行)。D、然后再在下面安装侧板、内撑梁，侧板第一层安装完成后安装内撑梁和第二层侧模，第二 (2)安装操作A、承重柱安设本钢吊箱共设承重柱4根，预埋于孔桩中心位置。承重柱为φ530mm，σ=10mm的钢管，面灌注C30混凝土，确保承重柱有一定的自重，保证稳定性。承重柱埋设完成后通过调整顶面标高进行找平，然后再在承重柱顶面施焊600x276x10mm的钢板作为盖板，盖板与承重柱用三角钢板进行加劲(详见另图)，要求满焊施工。mm承重1515大梁在重吊杆，吊杆为Φ32精轧螺纹钢，吊杆在底板底部和上承重纵梁顶部均设置垫板和螺帽。要求吊mmb模采用分块预制，φ22螺栓m1616平面尺寸比承台尺寸单侧大10cm，故要求平面偏差控制在5cm以内，若不合格及时要求调整直侧模下沉：采用30个10t手拉葫芦(链条6m)进行下放，考虑到葫芦的行程分两次下放。m置的监控检查，此监控可通过预先在四个角点(或四边中线点)放样好的点位及高程控制点进行量调整钢吊箱的平面及标高位置。接底接置安装就位后，用φ168钢管进行对腰梁内支撑。1717钢吊箱下沉就位后进行承重系统及钢吊箱整体位置复核检查，合格后进行封底混凝土浇筑施3、钢吊箱封底混凝土浇筑钢吊箱封底为水下混凝土灌注，采用导管法施工，采取一次连续封底完成。1)封底混凝土的作用钢吊箱封底混凝土的作用为抵抗钢吊箱所受的浮力，及防止河水从钢吊箱底板渗入钢吊箱影响m边。2)钢吊箱封底混凝土的布置及施工在进行封底混凝土施工前先将钢护筒与钢吊箱底模连接处的空隙采用同半径的弧形钢板顺着1818筑(导管的布置另见图)，浇筑厚度考虑3.5m。封底混凝土浇筑按照“连续灌注，及时补料，注意离砼底面高30cm，采用放球方法，并且备用1~2根特殊导管，以防在出现漏水或局部补灌的时a作也即将原先利用内支撑钢管支撑在对向腰梁上受力转换为采用支撑桁架将内支撑腰梁的受力传到支撑柱上。支撑桁架与腰梁的连接采用M22螺栓连接。转换完成后将支撑钢管取出。凿除至设计桩顶+预留承台钢筋保护层高度(此部分按0.10m考虑)即可，凿除过程中必须注意1919上下作业层间(与内支撑转换操作之间)相互错开施工。1)所有预制、加工的构件均须准确按照设计要求尺寸进行制作，预制的底大梁等砼构件必须2)底大梁、底板安装及侧模下沉前必须经过精确的测量放样，底板间的缝隙必须填充密实，在白天进行，并由专门领导负4)侧模安装也须经过测量复测确定精确位置，由两侧向中间的顺序对称安装。侧模底部直接6)吊杆精轧螺纹钢须采用φ40塑料胶管包住，以防止在承台施工过程中电焊触焊而丧失其作t，分层层8)为防止吊箱下沉时由于水流的作用而向下游移动导致底板卡住钢护筒而无法下沉，在上游下放的同时必须同时放松纠偏葫芦(手拉葫芦的行程钢链采取改装加长)。9)封底砼浇筑后5天工始抽水作业，抽水尽量安排在白天进行，每抽水1米高度后就暂停抽加强支承柱的整体性作用，在底板安装完后，采用[14槽钢沿纵向排列把每排三根支承柱二)承台施工工艺验20202121筑面凿毛面尺寸12.3*10.7)。桩头采用人工凿除(若桩头较长，也可采用膨胀砼进行。严禁采用炸药爆破式方法)，按设计所有普通钢筋的加工安装和质量验收均应严格按照设计施工图和《铁路桥涵施工技术规范》 (TB10203-2002J162-2002)的有关规定进行，所采用的钢筋应具有出厂质量证书并按有关分2222接头数目不超过50%。接头采用单面搭接焊接(10d长度)。架立筋也需作相应的断开搭接处理。层砼表面的长度分别约10cm和10+Lcm(L>35d)，并错开接头(错开距离不小于35倍钢筋直径)布置。线位置安装，墩身钢筋下端直接支撑在首层混凝土面上，上口在顶层承台钢筋位置设置一钢筋套箍(也可用钢管连接定位)与承台钢筋焊连，墩身钢筋与套箍点焊牢固，并在承台顶上100cm左箍加强定位的稳定性。及双掺技术(掺粉煤灰和高效减水剂，其中掺粉煤灰可以根据实际材料来源条件确定)相结合的方法进行一层厚为2.2m，第二层厚为1.8m，承台分层砼方量分别为289.54m3和236.90m3。23231)产生温度裂缝的原因分析2)防止混凝土出现裂缝的措施： (1)降低混凝土入模温度泥出厂必须均为出厂一个星期以后方可使用(避免水泥的高温效应)，并保持水泥库房通风、保持库仓 (2)提高混凝土构件物表面温度，混凝土当次完成浇筑约2小时后进行覆盖麻袋或用温水对 (3)进行混凝土二次振捣，提高混凝土的抗裂性能：2424转的振动棒以其自身的重力逐渐插入混凝土中进行振捣，混凝土在振动棒慢慢拔出时能自行闭合， (4)加强表面保温、保湿养生、延缓降温速率，防止混凝土表面干裂。蓄存大概10cm厚水深进行保温)保湿养护。 (5)控制分层施工间隔时间层与3)混凝土的浇筑： (1)混凝土浇筑前必须对材料(水泥、石子、砂)及各岗位人员安排、机械设备的检修及备实。 (2)混凝土浇筑前必须对模板、钢筋、预埋件作认真的自检，报监理批准后方可浇筑。 (3)承台混凝土浇筑时，采取逐层进行的浇筑方法，每一层厚约30cm，层内按由边至中的生。 (4)混凝土的振捣采用插入式振捣器，操作过程中严格按振动的作用范围进行，且需认真、 (5)保证混凝土浇筑时其自由下落高度不大于2m，浇筑时应视具体情况设置溜槽式串筒。 (6)在混凝土浇筑过程中应及时清除混凝土浇筑过程中汇集的表面泌水，如在浇筑过程中遇2525 (7)在混凝土初凝之前进行表面抹压，以消除可能在表面上出现的塑性裂缝。 (8)待混凝土强度达到2.5MPa后方可进行混凝土表面凿毛处理(也可用高压水冲洗或两者结合使用以保证两层混凝土间的连接良好)，第二层混凝土施工前必须保证首层混凝土表面洁净和六、特殊工艺施工计算书封底砼容重为24kN/m3倾倒及振捣混凝土产生的荷载取2kN/m2施工荷载取2kN/m2冲击系数0.3架承载力可扩大1.3倍[]=145MPa，[T]=85MPa1)纵向大梁计算纵向大梁为2I40b工字钢，直接承受钻机I=455620000mm4W=2278000mm3P=4M=148.2kN·mmaxQ=78kNmaxf=0.8mm===65.06MPa<1.3×[]=188.5MPaW2626T=QS=9.17MPa<1.3×[T]=110.5MPaId2)横向大梁计算纵向大梁为2×I40b工字钢，计算时按同时有2台钻机在同一排大梁上工作。受力如图所示，I=455620000mm4W=2278000mm3maxmaxf=6.3mm最大支反力F=365.76kNWT=QS=21.49MPa<1.3×[T]=110.5MPaId3)钢管桩承压计算钢管桩采用325×10钢管，其截面特性为：I=12286.52cm4A=98.96cm2计算长度取=17mW=756.09cm3回转半径i=11.14cm1)封底混凝土厚度计算c2727A—吊箱底净面积，A＝12.3*11.7-π*1.52*4=115.64m2[T]—钢护筒与混凝土间容许摩擦力取45kN/m2计算得：T=3.34m取T=3.5m2)底模计算面板为δ=8mm钢板，背肋由[18b槽钢和∠50×6角钢组成，槽钢和角钢均按50cm间距进I=81102014mm4浇筑封底混凝土时q=(24*3.5+2*1)*1.2=103.2kN/mM=23.5kN·mmaxmaxf=0.6mm===39.45MPa<1.3×[]=188.5MPaWT=QS=12.1MPa<1.3×[T]=110.5MPaId承台混凝土时M=44kN·mmaxmaxf=1mm最大支反力F=221.1kN3)侧模计算面板为δ=8mm钢板，竖肋为[14b槽钢，横肋为[8槽钢，均按50cm间距进行布置。I=25473631mm4P=pgh=58.5kN/m2M=34.5kN·mmaxQ=63kNmaxf=5.3mm2828===152.61MPa<1.3×[]=188.5MPaWT=QS=16.2MPa<1.3×[T]=110.5MPaId4)吊杆计算kN吊杆采用32精轧螺纹钢，单根螺纹钢可受力约为500kN>221.1kN。5)混凝土底梁计算底大梁为C30钢筋混凝土预制梁，其截面为20cm×65cm。I=4577083333mm4W=14083333mm4maxkN·mmaxkN双排6根，均采用钢筋，并沿纵向等间距配置φ箍筋。6)承重纵梁计算W=2278000mm3M=257.9kN·mmaxmaxf=1.3mmI=455620000mm42929===113.21MPa<1.3×[]=188.5MPaWT=QS=41.97MPa<1.3×[T]=110.5MPaI