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文档简介
桥梁工程施工篇概述交通事业是社会主义建设的主要组成部分之一,它对于发展国民经济,促进各地经济发展,促进文化交流和巩固国防,都具有非常重要的意义。桥梁又是公路,铁路,农村道路以及水利建设的重要组成部分。每当运输工具发生重大变化,对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求,便推动了桥梁工程技术的发展。在公路、铁路施工中,桥梁往往是全线通车的关键。桥梁是线路的重要组成部分。本文主要讲解桥梁施工的基础知识及特殊施工方法。兰州市大大小小有31座桥梁跨黄河,造型各异,结构多样。悬索桥:八盘峡黄河吊桥、八盘峡天然气管道桥、西固柴家台吊桥、南坡坪兰化管道桥、桑园子吊桥、安平黄河吊桥、什川吊桥、青城黄河吊桥。简支变连续梁桥:达川铁路桥、八盘峡铁路桥、西沙大桥、桑园子铁路新桥。连续梁桥:三江口黄河特大桥、新城黄河大桥、七里河黄河大桥、城关黄河大桥、天水路高速桥、雁白大桥、东岗高速桥、青城黄河大桥。斜拉桥:新城黄河大桥、银滩大桥、小西湖黄河大桥。拱桥:河口黄河大桥(下承式钢桁架拱桥)、深安桥(下承式系杆拱桥)、中山桥(下承式钢桁架拱桥)、元通黄河大桥(下承式系杆拱桥)、金雁黄河大桥(中承式系杆拱桥)、雁滩黄河大桥(下承式系杆拱桥)、桑园子宝兰铁路桥(上承式拱桥)、小峡黄河大桥(上承式拱桥)。目录第一部分桥梁结构第二部分桥梁基础第三部分桥梁下部结构第四部分桥梁上部结构第五部分桥梁施工示例
深水裸露基础的施工双壁无底钢套箱施工挂篮法悬臂浇筑施工第一部分桥梁结构桥梁的基本组成部分是:上部结构,下部结构,支座和附属结构。①上部结构(桥跨结构)在线路中断时跨越障碍物的主要承载结构。可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。②下部结构
包括桥墩,桥台和基础。桥墩和桥台是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。通常设置在桥梁两端的称为桥台,它除了上述作用外,还与路堤相衔接,以抵御路堤土压力,防止路堤填土的滑坡和坍落。桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分,通常称为基础。它是确保桥梁能安全使用的关键。由于基础往往深埋于土层之中,并且需在水下施工,故也是桥梁建筑中比较困难的一个部分。③支座
一座桥梁中在桥跨或桥墩或桥台的支承处所设置的传力的装置,称为支座。
它不仅要传递很大的荷载,并且要保证桥跨结构能产生一定的位移。
④附属结构
桥梁的基本附属结构主要包括桥面系,锥形护坡,此外根据需要还要修筑护岸,导流结构物等附属工程。在路堤与桥台衔接处,在桥台两侧设置石砌的锥形护坡。以保证迎水部分路堤边坡的稳定。第二部分
桥梁基础
桥梁下部结构与地基接触的部分称为基础,它直接坐落在岩石或土地基上,其顶端连接桥墩或桥台,合称为桥梁下部结构。按构造和施工方法不同,桥梁基础类型可分为:明挖基础、桩基础、沉井基础、沉箱基础和管柱基础。
施工中较为长见的是明挖基础、桩基础。明挖基础适用于浅层土较坚实,且水流冲刷不严重的浅水地区。由于它的构造简单,埋深浅,施工容易,加上可以就地取材,故造价低廉,广泛用于中小桥涵及旱桥。桩基础是由许多根打入或沉入土中的桩和连接桩顶的承台所构成的基础。外力通过承台分配到各桩头,再通过桩身及桩端把力传递到周围土及桩端深层土中,故属于深基础。
本篇着重对深水裸露基础施工进行讲解。第一章深水裸露基础的施工方法
施工背景:特大桥部分主墩位于黄河主河道区,水流湍急,水深达20m,经实地调查,河床为裸露岩石,无任何覆盖层,且河床面倾斜,存在陡坡,给打设钢管桩及钢护筒施工造成极大的影响,且存在极大的施工风险。此处打设的钢管桩入岩深度很浅,水流冲刷很大,极易造成钢管桩倾倒,河床岩面存在裂隙,极易造成钻孔过程中漏浆。一、钢栈桥平台施工方法
栈桥在施工过程中发挥着重要的作用,便于钻孔施工以及材料及机械设备运输,是水上施工的生命线。钢栈桥及平台施工采用“钓鱼法”施工。栈桥平台上部结构采用50t履带吊进行架设。“钓鱼法”施工栈桥1、栈桥下部结构施工1.1钢管桩的加工与制造
每根钢管桩分两节加工,每节长度为10~12m不等,接桩在现场进行。1.2钢管桩的运输
钢管桩构件运输最大长度12.0m,构件单重为1.9~2.34t。构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置,以便吊运和安装。利用挂车运至施工现场。1.3钢管桩下沉施工方法
钢管桩下沉采用悬打法施工,用50T履带吊车配合振桩锤施打钢管桩。履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面,吊装悬臂导向支架,利用悬臂导向支架精确打入栈桥基础钢管桩,测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后,开动振桩锤振动,在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度,发现偏差要及时纠正。每根桩的的下沉应一气呵成,中途不可有较长时间的停顿,以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后,50T履带吊前移,进行插打下一跨钢管桩。按此方法,循序渐进的施工。1.4裸岩处钢管桩施工方法
裸岩处钢管桩无法生根,容易倾倒,采用钢管桩底灌注混凝土的施工方法。前段钢栈桥及平台搭设完成后,利用导向架安放直径1.4m的钢护筒至河床,固定结实,其上搭设临时钻机平台,安排直径1.0m的冲击钻在临时护筒内冲孔(见钻机冲孔图),待冲孔深度达到3m后,用泥浆泵清除孔内石渣,随后安放直径720mm的钢管桩,利用钢管桩为导管,进行孔内灌注混凝土,以稳固钢管桩。钻机冲孔2、栈桥及平台上部结构安装
栈桥及平台上部结构的安装采用50吨履带吊进行架设。50t履带吊架设贝雷梁示意贝雷梁架设施工3、
桥面系施工
单跨栈桥及平台上部结构安装完成后进行桥面系施工,用履带吊吊装桥面钢板,桥面板与纵梁接触点均要满焊,焊缝质量要满足要求,每块面板间设置2cm的伸缩缝,用于防止因温度变化而引起的桥面翘曲起伏。最后安装防滑钢筋、护栏立杆、护栏扶手和护栏钢筋以及涂刷油漆。二、水中桩基施工
1、水中钢护筒施工
钢护筒采用集中加工(见图),加工过程中要经常检查焊接质量。
钢护筒集中加工钢护筒下沉用50T履带吊车配合双夹具振桩锤施打钢护筒。履带吊停放在已施工完成的平台上,测量组精确测量出钢护筒中心位置,根据放样位置拼装导向支架.利用导向支架精确打入钢护筒,测量组确定钢护筒垂直度满足要求后,开动振桩锤振动,在振动过程中要不断的检测钢护筒的垂直度,发现偏差要及时纠正。每个钢护筒的的下沉应一气呵成,中途不可有较长时间的停顿,以免护筒周围土扰动恢复造成沉桩困难。钢护筒导向架
钢护筒吊装钢护筒振设三、钻孔灌注桩施工方法
泥浆护壁施工法
冲击钻孔,冲抓钻孔、旋挖钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。下面介绍一下钻机的形式与成孔方式。1、回转钻成孔
正循环回转钻机工作原理
1、钻头;2、泥浆循环方向;3、沉淀池;4、泥浆池;5、泥浆泵;6、水龙头;
7、钻杆;8、钻机回转装置反循环回转钻机工艺原理
1一钻头;2--新泥浆流向;3一沉淀池;4--砂石泵;5一水龙头;6一钻杆;7--钻机回转装置;8—混合液流向2)反循环回转钻机工艺原理a、泵吸反循环
b、气举反循环
2、冲击钻机
冲锤(如图所示)有各种形状,但它们的冲刃大多是十字形的。
由于冲击式钻机的钻进是将岩石破碎成粉粒状钻渣,功率消耗很大,钻进效率很低。因此,除在卵石层钻孔时采用外,其它地层中已被其它型式的钻机所取代。
3、冲抓锥成孔4、旋挖钻机四、钻孔施工工艺(一)回旋钻机钻孔施工工艺流程(二)冲击钻钻孔施工工艺流程(三)旋挖钻钻孔施工工艺流程(四)钻进施工前(五)钻进完成后成桩施工工艺(一)回旋钻机钻孔施工工艺流程泥浆循环、滤碴、补浆、测指标测定孔位平整场地挖埋护筒钻机就位钻进中间检查终孔清孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土桩基检测测孔凿桩头测孔深、泥浆比重、钻进速度测孔深、孔径、孔倾斜度泥浆制备挖泥浆池、沉淀池注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可检查泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件,测量混凝土面高度和导管埋深深度制作护筒加工钻头测孔深、孔径钢筋笼制作清理、检查(二)冲击钻施工工艺流程图桩位放样护筒埋设搭设钻机平台钻机就位终孔、清孔平整场地孔桩钻进制作护筒泥浆池泥浆备料泥浆沉淀池制作钢筋笼灌注水下砼二次清孔自然养护钢筋笼吊放、下导管检测、调整泥浆指标导管水密试验(三)旋挖钻钻孔施工工艺流程图定桩位灌注混凝土埋护筒钻机就位钻孔第一清孔下钢筋笼测孔深、沉淤下导管第二次清孔测沉淤泥浆补充泥浆处理制作钢筋笼安放隔水球浇筑砼配制砼钻孔灌注施工工艺图(四)钻进施工前1、测量放样2、埋设护筒(五)钻进完成后成桩施工工艺
1、测量孔深
孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤如图所示锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高20~22cm,质量4kg~6kg。测绳采用钢尺进行校核。
2、测量孔径
孔径检测在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行。笼式井径器用φ8和φ12的钢筋制作,其形式如图所示,其外径等于钢筋笼直径加100毫米,但不大于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的3~4倍(旋转钻成孔)或4~6倍(冲击钻成孔),其长度与孔径的比值选择根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时,将井径器吊起,孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅表明孔径大于给定的笼径。3、下钢筋笼
孔深超过12m,如果要求下全笼一般要进行孔口搭接。桩径大于等于2.0m的钢筋笼采用直螺纹套筒连接。小于2.0m的钢筋笼采用焊接焊接要求:
a、同一截面搭接不得超过50%;注:两焊(连)接接头在钢筋直径的35倍范围且不小于500mm以内、两绑扎接头在1.3倍搭接长度范围且不小于500mm以内,均视为“同一截面”。
b、搭接焊接长度大于10d(单面焊)或5d(双面焊),d为钢筋直径。
如小于10cm则采用10cm。
C、焊缝要求如右图。图:吊放钢筋笼图:钢筋焊接、帮条焊接的焊缝4、声测管安装:
桩基长度>40m的基桩需埋设声测管。声测管采用无缝钢管,内径ф50mm,壁厚3mm。每根声测管长度距桩底5cm,伸入承台内50cm。布置位置如图所示。本检测管以可靠便利为原则,采用制作钢筋笼时先拼接,挂装,后下钢筋笼时再连接定位,与钢筋笼安装时先在底笼焊接定位、上部采用铁丝捆扎,每2-3米捆扎一道。确保检测管垂直定位,利于桩基检测,并防止混凝土导管碰撞。①检测管定长
检测管长度以钢筋笼长度为准,底管应稍长于钢筋底笼20-30厘米。②检测管底笼安装
检测管底管配有活动夹箍一个,按实际施工情况定位,再焊接到钢筋笼上,以固定住检测管,防止上浮和转动。③检测管中笼安装
钢筋笼成型后再安装检测管中接管,检测管上点以U型钢筋活动定位,上下可以滑动,插口一端用S型钢筋挂钩定位,待钢筋笼安装时,取下S型挂钩,把检测管滑下,插入底管,然后焊接牢固,中间每隔2-3米用铁线捆扎、固定。以此类推。④检测管顶笼安装
在钢筋顶笼安装完后,检测管所有接头完毕,确保焊接牢固,检测管内必须注满清水,最后拧上专用封头或焊接严密,此所有操作工艺完成。
下导管时要注意丝扣间的密封圈是否完好,如有破损马上更换。
注:每组导管进场使用前必须进行水密试验,水密试验压力计算如下。
5、下导管清孔(清除孔底沉渣);柱桩孔底沉渣不得大于5cm;摩擦桩孔底沉渣:W3(强风化层)沉渣厚度不得大于10cm,土层不得大于20cm.小孔径桩一般采用正循环清孔(一般小于1000mm);大孔径桩清孔多采用泵吸反循环或气举反循环。清孔后标准及规范要求:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s;浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于规范要求。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。6、二次清孔四、钻孔成孔施工过程中的质量事故处理措施
1、护筒冒水及孔口塌坍
护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉,护筒倾斜和移位,造成钻孔偏斜,孔口塌坍,甚至无法施工。造成护筒冒水孔口塌坍的主要原因就是护筒四周回填土不密实,或护筒水位差太大或钻头起落时碰撞引起的。
主要处理措施:
(1)发现护筒冒水时,立即停止钻进。利用最佳含水量的粘土或膨润土重新分层夯实。若出现孔口塌坍或护筒严重下沉或移位时,应立即提空或提起钻头,重新安装护筒。
(2)始终保持护筒内1.0~1.5米的水头高度。若出现水头高度不足时应立即补水,使护筒内水位始终保持高于地下水位。
2、孔壁坍陷
钻进过程中,如果出现排出的泥浆中不断出现气泡或泥浆突然漏失,则说明孔内有孔壁坍陷的迹象。造成孔内坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好;钻进速度过快、空钻时间过长;提钻时碰撞孔壁;成孔后待灌时间过长和灌注时间过长等引起孔壁坍陷。
主要处理措施:
(1)土质松散的土层钻进时,应当适当的埋深护筒,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。
(2)钻进成孔过程中,当钻头经过松散土层或软土层以及不同土质时,应当低速慢进
轻压满转,严格控制进尺速度。同时若发现孔壁坍陷应立即停止钻进,分析原因制定措施改进后再钻进。
(3)钻进成孔过程中若发现塌孔且塌孔部较浅,则可采用大比重泥浆护壁,进行清孔,否则,发生孔内坍塌,应判明坍塌位置,用砂和粘土的混合物回填到塌孔位置以上2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填土沉积密实后重新钻孔。
(4)钻进过程中若发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。
(5)吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
(6)成孔后应立即组织施工下道工序,钢筋笼放入钻孔后4小时内必须灌注混凝土,整个单桩灌注混凝土的时间不宜超过8小时。3、钻孔扩径和缩径
钻进成孔过程中一般扩孔比较多见,扩径一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生的原因同坍孔的原因相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔。钻孔仍能达到设计深度,则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。
钻进成孔过程中的缩径即孔径小于设计孔径,就是孔径超常的缩小。一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻的异常困难的迹象。造成缩径的主要原因有两种:一种是钻锥磨损或焊补不及时,往往钻出较设计桩径稍小的孔径。一种是塑性土膨胀。主要处理措施:
(1)钻进过程中要注意始终观察泥浆的运动,注意钻孔中水位的变化和土质地层的变化,掌握好钻机的运转速度,确保土质的变化应和地质钻探报告相符合。
(2)钻进成孔过程中,由于土质磨损作用往往使钻锥在每一次的钻进中均不同程度的受到磨耗,从而是钻孔直径不同度的缩小,因此每一次钻进结束后都要检查钻锥的磨损程度,及时焊补和维护钻头。
(3)钻进成孔过程中,如遇土质土层变化时要及时的调整钻进速度。若遇塑性土质时要快转慢进同时使用失水率小的优质泥浆护壁,并复钻二三次,以确保钻孔孔径。
(4)钻进成孔过程中,若发现有缩径现象应及时使用卷扬机吊住钻锥上下左右反复扫孔以扩大孔径,或者在导下器外则焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔作用,从而保证钻孔孔径满足设计孔径要求。4、钻孔偏斜
钻孔出现较大倾斜或弯曲的主要原因:钻机底座未安置水平;钻进作业时钻机产生不均匀沉陷、位移;钻孔中遇有较大的孤石或探头石;土层呈斜状分布或有软硬不均匀和大小悬殊地层交界处钻进,钻头受力不均匀;钻杆弯曲,接头不正或主动钻杆较长未做固定设施。
主要处理措施:
(1)安装钻机时首先要使节场地平整,轨道枕木
宜均匀着地,同时钻机安装时要使转盘、底座水平、起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒的中心线三者应在同一条竖直线上。
(2)钻机在钻进过程中要经常性的检查钻机平台是否平整或着是否沉降、钻杆我位置是否超过允许偏差。当有上述现象发生时应立即停止钻进,对偏差和平整度进行调整。
(3)钻杆接头应逐个检查,及时调整;当主动接杆弯曲时,要用选用千斤顶及时调整,当主动钻杆较长时,由于钻杆摆动较大,要在钻架上增设导向架,控制钻杆上的提水龙头,保证钻杆沿导向架对中钻进。
(4)钻机在不均匀的地层中钻孔时,应采用自重大、钻杆强度高的钻机。
(5)钻机在有倾斜的软、硬地层或斜状岩层钻进时,应吊着钻杆控制进尺低速钻进。当钻锥碰到孤石时应慢速钻进或着采用打捞的方法将孤石打捞后再钻进,或着先用小直径钻头钻进至孔底再换大直径钻进,从而保证钻孔垂直。
(6)钻进成孔的过程中,当用检孔器等查明钻孔偏斜时,可吊着钻头在偏斜处上下反复扫孔使钻孔垂直。否则应回填砂粘土到偏斜处,待沉积密实后再继续钻进。
5、掉钻落物
钻进成孔过程中,由于操作不慎或着机械使用老化等原因造成的钻杆、钻锥及使用工具甚至是钢筋骨架等掉进钻孔。造成掉钻落物的主要原因是操作者操作不当和钻机各个部件老化及超负荷运转引起的。
主要处理措施:
(1)钻进成孔过程中掉进孔内的各种工具和零星铁件,一般利用较大的电磁铁吸取。较大的落物和钻具也可利用冲抓锥打捞。
(2)钻进成孔过程中钻杆和钻锥以及钢丝绳连接处经常要检查若发现松动或陈旧需要及时地调整和更换。
(3)卡钻时强提强扭,操作不当使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳运转从而使钻杆断裂或钻头不慎掉进孔内时,必须采用打捞杠、打捞钓(抱钓)将钻头打捞上来。
(4)安放钢筋笼时不慎钢筋笼掉入孔内,一般应先用巻扬机和打捞钓挂住钢筋笼后上下反复提,若没有提起应采用安放小直径的钻头钻进至孔底并同时沿护筒内径移动钻机平台钻进和利用比重大的泥浆置换钻渣后再用钻机巻扬机配合吊车上下反复运动慢慢提起。否则只能全部回填后采用冲击钻重新钻孔。钢筋笼安装后灌注混凝土时孔内坍塌也可采用上述方案处理。
(5)为了防止钻杆或钻锥掉进孔内便于打捞也可预先在钻锥上焊接打捞环或打捞杠,或在钻锥上缭绕几圈钢丝绳等。
6、钢筋笼上浮
产生的原因:砼由漏斗顺导管向下灌注时,产生一种顶托力,使钢筋笼上浮。
主要防治措施:
(1)钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。
(2)灌注中,当砼表面接近钢筋笼底时,应放慢砼灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。
(3)砼液面进入钢筋笼一定深度后,应适当提导管,使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入砼表面应不小于2m,不大于10m。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时,现场操作人员应及时补救,补救的办法是马上起拔拆除部分导管;导管拆除一部分后,可适当上下活动导管;这时可以看到,每上提一次导管,钢筋笼在导管的抽吸作用下,会自然回落一点;坚持多上下活动几次导管,直到上浮的钢筋笼全部回落为止。当然,如果钢筋笼严重上浮,那么这一补救措施也不一定会十分奏效
7、水下砼灌注问题
(1)堵管预防措施:商品砼必须由具有资质,质量保证有信誉的厂家供应,砼的级配与搅拌必须保证砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝时间满足设计或规范要求,现场抽查每车砼的坍落度必须控制在钻孔灌注桩施工规范允许的范围以内。灌注用导管应平直,内壁光滑不漏水。(2)桩顶部位疏松预防措施:首先保证一定高度的桩顶留长度。因受沉渣和稠泥浆的影响,极易产生误测。因此可以用一个带钢管取样盒的探测,只有取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时,才能确认终灌标高已经达到。(3)桩身砼夹泥或断桩预防措施:成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤,第一次清孔必须彻底清除泥块,砼灌注过程中导管提升要缓慢,特别到桩顶时,严禁大幅度提升导管。严格控制导管埋深,单桩砼灌注时,严禁中途断料。拔导管时,必须进行精确计算控制拔导管后砼的埋深,严禁凭经验拔管。8、
泥浆渗漏问题(1)情况分析现场施工过程中,泥浆在钢护筒内静止状态时不会渗漏,冲击锤开始冲击时不会渗漏,只有在冲击锤正好冲击到钢护筒口时,会出现较缓慢的渗漏情况,且渗漏程度随着水流速的缓急变化,水流速快,渗漏较严重,水流速慢,渗漏也变缓。根据以上施工情况分析,钢护筒底口可能部分为深入强风化泥岩或深入强风化泥岩层的深度较浅,当冲击锤在护筒底口处冲击式,造成钢护筒振动摇晃,加之钢护筒外水流速很大,钢护筒外围的卵石层透水性好,造成钢护筒内泥浆受到外围水流冲刷,透过钢护筒外围的卵石层慢慢渗漏,且越渗越严重。(2)灌注桩基础钢护筒防渗漏方案方案一:冲击锤施工过程中,现场技术人员随时量测钢护筒内的深度,待冲击锤冲击到钢护筒底口位置后,将钢护筒内你泥浆面放低至钢护筒底口以上1m,继续冲击,随时观测是否有泥浆渗漏现象,如发现有渗漏,立即停止冲击,将事先准备好的打包成捆的袋装水泥投入钢护筒内(数量暂按10袋定,现场根据实际情况调整),再加入小粒径的卵石,用冲击锤头搅拌,搅拌均匀后静置24小时以上,待水泥凝固后再继续施工。方案二:如果采取方案一的措施不再出现泥浆渗漏现象,则正常施工,如果仍有泥浆渗漏现象,则采取钢护筒跟进的措施,冲击锤清水冲孔,冲击至钢护筒底口以下30cm处,采用120型振动锤带双夹具及时跟进钢护筒,如此循环施工,保证钢护筒跟进深度不少于1m,并无泥浆渗漏现象时,再正常钻进施工。方案三:冲击锤施工过程中,现场技术人员随时量测钢护筒内的深度,待冲击锤冲击到钢护筒底口位置后,将钢护筒内你泥浆面放低至钢护筒底口以上1m,继续冲击,随时观测是否有泥浆渗漏现象,如发现有渗漏,立即停止冲击,通知拌合站拌制7方细石C25混凝土,采用水下灌注混凝土工艺在钢护筒内灌注1.5m至2m厚细石混凝土,静止48小时后,待混凝土凝固后再进行钻进施工。也可采用双层钢护筒施工(内外直径差60至80cm),中交浇筑1m混凝土,并回填粘土。内护筒底比外护筒底深50cm以上。(3)灌桩开始时溢浆应急措施桩基灌注时首盘封底料下料速度快,方量大,钢护筒内的泥浆面会迅速上升,连通管排浆能力不足,容易导致泥浆从钢护筒上沿外溢,造成污染。针对实际情况,我部计划在钢护筒连通器上面再安装两个排浆口,一旦灌注混凝土时连通管排浆能力不够,泥浆面上升时,利用上方两个排浆口同时排浆,避免造成泥浆外溢,污染黄河。泥浆排入循环池后,再由循环池内的泥浆泵将泥浆抽出排入桥头储浆池内。第二章承台承台指的是为承受、分布由墩承台是桩与柱或墩联系部分。承台把几根,甚至十几根桩联系在一起形成桩基础。身传递的荷载,在基桩顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台。本章主要对双壁无底钢套箱施工方法进行介绍。钻孔桩施工完毕,由第三方完成无损检测,合格后转入承台施工。1)陆上承台施工①一般规定基坑开挖尺寸:根据承台尺寸、支模及支撑的要求、设置排水沟的需要确定;基底平面尺寸可加宽50cm~100cm。基坑开挖坡度:根据地质条件、地下水位确定,以保证边坡稳定;坑壁不易稳定或放坡开挖受场地限制,可采取加固措施,如挡板支撑,混凝土护壁,钢板桩,锚杆支护,地下连续墙等。
1、基坑开挖及围堰施工②施工要求根据地质、水文资料、基坑周边荷载及结构安全,制定基坑开挖方案;基坑开挖尽量安排在枯水期或少雨季节快速进行。开挖:采用反铲挖掘机配合自卸汽车进行。当开挖面距基坑底面20~30cm,确认基底地质与设计相符,人工开挖清基至设计标高。基坑边坡根据土质、地下水位、渗水情况采取支撑和临时防护措施。③基坑放线
测量放线:放出承台纵、横向中心线、上口开挖边线桩,按一定的坡率进行放坡。坑壁土质
坑壁坡度基坑顶缘无外载基坑顶缘有静载基坑顶缘有动载砂类土1:11:1.251:1.5碎石、卵石类土1:0.751:11:1.25粘质土、粉质土1:0.331:0.51:0.75极软岩、软岩1:0.251:0.331:0.67软质岩1:01:011:0.25硬岩1:01:01:0④基坑排水
开挖前,根据地质及水文资料,计算渗水量,配置排水设备。明排水时,集水坑底高程应比基坑底面低50~100cm,排水能力大于总渗水量1.5-2.0倍。井点降水:适用于粉、细砂、地下水位较高、有承压水、挖基较深、坑壁不易稳定的土质基坑。井点降水不宜使用于粘质土中。帷幕法排水:在基坑外设置隔水幕,具有隔断水源,减少渗水量,防止流砂、管涌、潜蚀等作用。方法有深层搅拌桩隔水墙、压力注浆、高压喷射注浆、冻结围幕法等,采用时均应进行具体设计。基坑开挖施工、井点降水承台基坑开挖完毕⑤坑壁支护
挡扳支护:适用于基坑断面较小,可以边挖边支撑的情况。喷射混凝土护壁:适用于渗水量不大的基坑壁;喷射混凝土厚度为5~10cm(或特殊设计);基坑向下开挖1.0~2.0m时,即开始喷射混凝土护壁,挖一节喷一节直到基底。地下连续墙:适用于基坑开挖受场地和行车条件所限、基坑垂直开挖、上口开挖面尺寸基本与下口尺寸相同、须有效保证基坑侧壁施工中的安全、并能承受周边建筑物和土产生的侧压力的坑壁防护。⑥基底处理
对明挖基础,经直观或触探、钻探取样做土工试验等确定基底土质是否满足设计要求,并检查基底平面位置、尺寸和标高,符合要求后铺设混凝土或碎石砂浆垫层;对桩基承台,在基坑开挖至设计标高后,进行桩头处理,桩基竣工测量后转入承台施工。基坑垫层施工完成⑦基坑回填
回填须采用能充分压实的材料。回填时应两侧同时进行,防止对承台形成过大的单侧压力。回填材料应分层摊铺、压实。回填用土的含水量应严格控制。无法排除基坑积水时,采用砂砾回填,分薄层铺筑,充分夯实。2)水中承台施工
设置防水围堰结构,保证在无水状态下进行承台施工。①围堰方式的选择根据承台结构形式、河床面高程、地质情况、冲刷情况、施工期水位流速变化、围堰安装方法等因素综合考虑。围堰的类型适用条件土石堰土堰适于水深<1.5m,流速≤0.5m/s,河床不透水,且在河边浅滩。如外坡有防护措施时,可不限于小于0.5m/s的流速土袋堰适于水深3m以内,流速1.5m/s以内,河床渗水性小时吊(套)箱围堰吊箱围堰适用于水中高桩承台。围堰支撑在护筒顶并可作为钻机平台双壁钢围堰适用于深水基础钢套箱适用于浅水,流速≤2.0m/s混凝土套箱适用于可筑岛下沉围堰且不太深的情况板桩围堰钢板桩围堰适用于水不太深有覆盖层且可下沉钢板桩的土质,防水性能好,整体刚度较强钢筋混凝土板桩围堰适用于深水或深基坑,粘性土、砂类土及碎石类土河床,可作为基础结构的一部分②围堰施工土围堰:一般用于水深在1.5m以内,流速在0.5m/s以内,河床土质渗水较小时。土袋围堰:一般用于水深在3m以内,流速在1.5m/s以内,河床土质渗水性较小时。钢板桩围堰施工要点:
·钢板桩一般自上游分两头插向下游,先插打到稳定深度,合龙后复打到设计深度。
·采用振动桩锤打桩时,要使用桩帽保护桩头。
·将3块钢板桩拼成一组,板缝之间用麻捻塞缝处理,组拼后用角钢及拉杆螺栓夹具夹牢。
·围堰内抽水发生板缝漏水时,可在围堰外抛洒木屑、煤灰等进行堵漏。
·根据各施工阶段的工况(地质、抽水水位、支撑结构)进行计算,以确保围堰的安全。
钢板桩围堰
插打钢板桩
※一、双壁套箱围堰施工方法施工流程:分块加工钢套箱→拆除施工平台→在钢护筒上加工焊接平台→运输套箱到现场→吊装焊接首层套箱→安装下放设备→下放首层套箱→吊装焊接二层套箱→下放套箱→吊装焊接三层套箱→下放套箱→拆除下放设备→套箱加载下沉到位→套箱底堵漏找平→封底→抽水安装围檩支撑→清理基坑底→承台垫层施工→承台施工。
1、套箱加工
钢套箱采用加工场地集中加工,平板车运输至现场安装的方式。钢套箱加工场选择在拌和站门口宽阔平坦的地方,场地采用灰土换填硬化,场地上满铺14mm的钢板确保场地平整,防止钢套箱变形造成拼装困难。加工好的钢套箱上面用自喷漆按安装顺序编好号码,堆放整齐,以便运输方便。
钢套箱编号堆放
钢套箱加工2、拆除平台
加工钢套箱的同时,现场可以拆除施工平台,两边留好施工场地,套箱范围内的平台全部拆除。平台拆除按施工时的反顺序进行,平台拆除的材料堆码整齐及时转运回仓库,避免影响后序平台的拆除。
3、加工焊接平台
为保证施工安全、便捷,平台拆除完成后,利用桩基施工过程中的钢护筒为依托,在钢护筒上焊接加工平台牛腿,牛腿上搭设行人通道及施工平台,施工过程中严格控制焊接质量,确保施工人员的人身安全。施工平台加工4、套箱运输吊装
钢套箱在加工场加工完成后,人工配合吊车吊装到平板车上,通过施工便道运输至施工现场,运输便道要提前检查整修,保证便道平整无坑洼;运输过程中钢套箱采用手拉葫芦捆绑,防止侧滑或掉落,运输车辆前后安排两人随车检查并及时进行交通管制和疏导,随时监督运输车辆的车速和平稳运行。套箱吊装采用人工配合50T履带吊施工,吊装采用四点起吊,保证起吊平稳,吊装前注意查看天气预报,大风天气严禁吊装施工;钢套箱起吊前预先绑扎4根粗麻绳作为吊装过程中人工调整位置的缆风绳,吊装过程中必须安排专业吊装人员指挥吊装施工。
钢套箱吊装
钢套箱拼接5、安装下放设备
套箱下放设备采用6台20t卷扬机,安装卷扬机前必须检查6台卷扬机是否同步工作,钢丝绳是否完好。利用桩基钢护筒为支撑桩,双拼贝雷(90型花架连接)作承重梁,工40工字钢作卷扬机底座,40工字钢与贝雷采用骑马螺栓和扁担梁固定连接,卷扬机与底座焊接牢固。下层套箱内壁面板上焊附(四周满焊,满足焊缝要求)6块1.5*1.5m的15mm的钢板(经焊缝受力验算通过)作为吊点板,吊点板上焊接1m长双拼的40工字钢作为吊点,40工字钢中间腹板处开12cm的吊装孔,吊装销子采用直径10cm的钢棒,钢棒一头焊大于吊装孔的吊环,另一端钻孔安插保险销,防止销子脱落。设备准备齐全后将卷扬机钢丝绳固定在吊装点上。
6、套箱下放
下放前,测量队进行套箱平面位置复测,复测合格后,在桩基护筒上安装套箱导向装置(为确保导向架刚度,导向架采用直径30cm壁厚1cm的钢管,导向钢管两端做成雪橇式的翘头,防止卡住套箱内壁接头缝)。各项准备工作就绪后,准备套箱下放。套箱下放安排专人统一指挥,指挥人员手持哨子,事先约定好吹哨规则,确保指挥人员与卷扬机操作人员思想统一,动作一致。下放套箱前在套箱外壁上提前画出沿高程方向1cm为单位的横线,下放过程间断进行,每停顿时间段派专人观察下放进度,若发现套箱下放不一致,立即报告指挥员,以便及时调整套箱倾斜度。下层套箱到位后锁死卷扬机,拼接上层钢套箱,继续下放。
导向架
钢套箱下放
导向架安装
7、拆除下放设备
套箱下放至自重与浮力平衡时,即可拆除卷扬机等下放设备。拆除下放设备时潜水员下水拔出销子,卷扬机回收即可。
吸泥辅助下沉
局部冲槽辅助下沉
8、套箱加载下沉到位(含纠偏)
下放设备拆除完成后,在套箱刃脚部分灌注C20混凝土,一则增加自重下沉,二则增加套箱刃脚的刚度,防止刃脚变形。灌注砼时严格对称灌注,防止套箱偏载倾斜,灌注过程中派专人监控。灌注砼凝固后,加水辅助下沉,加水时也必须严格对称加注,随时监测套箱顶面标高。纠偏措施采用加水和抽水相结合的方法完成。套箱刃脚插入河床泥砂或卵石层后,摩阻力增大,导致加水下沉困难时,可采用大功率吸泥机吸泥辅助下沉,或在套箱内加比重大的便宜材料辅助下沉,直至下沉到位。套箱下沉到设计标高后,在套箱顶面安装6个反压装置,防止套箱随河内水位变化上浮。
9、套箱底堵漏找平
如套箱施工处水流很急,且存在倾斜岩面,导致钢套箱出现部分着床部分悬空现象(可观察套箱内水面是否有水花泛起),为确保封底混凝土不受水流冲刷,需进行悬空部分封堵,封堵缝隙可根据缝隙大小选择不同的方法。对于较小的缝隙,可采用编织袋装石粉等材料填塞;对于较大缝隙,可采用吨袋装满石粉,潜水员配合在套箱底悬空部位放坡码砌堵塞;对于更大缝隙,水流湍急,不便码袋子的部位,可让潜水员提前下去探明缝隙长度、高度等情况,根据实际情况加工钢筋石笼堵缝。堵漏完成后,利用吸泥机对套箱内底进行抽吸,达到设计标高后抛片石找平(防止封底混凝土施工过程中推移泥砂造成封底内夹层透水),潜水员配合找平工作。吸泥机潜水员配合
10、封底混凝土施工
套箱封底工作是整个施工过程中最重要的一项,在封底施工前,必须充分考虑各项影响因素,确保施工连续不间断。浇筑封底砼之前,潜水员必须下水将与封底砼面接触的地方进行彻底清洗,严防有淤泥或其他杂物夹杂在封底砼和基础面之间,造成后期渗水或漏水。砼浇筑过程中,派专人用测绳(吊锤底面焊上钢板,增加接触面积,防止吊锤插入混凝土,测量不准确导致封底后标高超高,封底时混凝土面依据宁低勿高的原则,但必须保证封底厚度满足要求)测量封底混凝土标高,并做好记录和报告工作。封底结束时,必须全方位的进行一次标高复测,发现标高不到位的地方,及时补浇,浇筑砼必须按照水中接桩的方法,算好导管内水的体积和封底面标高,尽量做到导管口刚好接触混凝土面,计算导管内水排完的一刹那将导管插入混凝土内浇筑。封底混凝土施工11、抽水安装围檩内支撑
封底混凝土浇筑完成且达到设计强度后,开始进行套箱抽水,抽水采用普通水泵即可,抽水过程中随时监控水面标高并注意观察是否有漏水现象。抽水至第一道围檩支撑以下50cm,开始安装第一道围檩及内支撑,第一道围檩内支撑安装完成,焊缝检查合格后继续抽水至第二道围檩下50cm,依次施工,直至抽水结束。
第一道围檩安装
抽水安装下道围檩强行抽水
12、割除钢护筒及清理基坑
抽水到基坑底后,安排专业切割工人进行钢护筒割除吊出,割除钢护筒使用50T履带吊配合人工,割除钢护筒采用底部环向割断、竖向劈缝、吊车提出的方法。施工中安排专职安全人员和技术人员现场指导监督,随时监控套箱及水位情况,确保施工安全。依次吊出所有钢护筒,及时运回存放场地,保持现场宽敞整洁。钢护筒吊完后采用料斗清理基坑内的固体杂物,高压水枪配合污水泵清洗泥砂,注意污水泵进水口处加装过滤装置,防止吸入砼块等杂物损坏水泵。按此方法施工直至清理到封底混凝土顶面。13、破除桩头及垫层施工
基坑清理干净后,加工好施工通道和紧急疏散通道,尽快安排破桩队伍进场破除桩头,破桩时安排专职安全人员和技术人员现场指导监督,随时监控套箱及水位情况,确保施工安全。桩头破除吊装出来后及时清运至垃圾场。对基坑底再次进行彻底清理后,测量准确标高,经复核无误后进行垫层混凝土施工。垫层混凝土达到设计强度后开始后序承台、墩身施工,在此不再赘述。承台墩身施工完成后,安排潜水员进行套箱水下割除,50T履带吊配合吊出转运至存放场地。1)一般规定
①优先选用胶合板或钢模板;②模板具有足够的强度、刚度和稳定性;③能保证结构的形状和尺寸;④模板接缝密贴不得漏浆;⑤模板与混凝土表面间涂脱模剂,便于拆模;⑥模板结构与脚手架间不宜相互连接;二、模板工程
安装承台模板2)、模板(含支架、拱架)设计①
承台模板主要承受荷载有:
模板与结构混凝土的自重;新浇筑混凝土对模板的侧压力;倾倒混凝土时,因振动产生的水平荷载;振捣混凝土时的荷载;施工偏载。②
根据外观要求选定合适的模板类型。
对埋设在水中或地面以下的不外露承台,宜采用组合模板。对外露承台,宜选用大块钢模板或胶合面板钢支架组合模板。③模板的计算变形
外露表面≤1/400;隐蔽表面≤1/250稳定系数在考虑风荷载作用时,大于1.3。2、模板工程3)、模板的制作与安装①模板制作制定承台组合钢模组装方案,计算对拉螺栓的直径、长度、位置及拉杆间距。板面光洁平整、无翘曲破损;拼缝位置事前规划,排列整齐。②模板安装模板内应无污物,除锈、打磨。使用前涂脱模剂。放出承台中线,标出承台边线,按照设计要求位置布置拉杆。调模:先调整模板位置与标高,后调整各断面尺寸,达到要求后,固定模板,嵌缝处理。③模板的拆除模板的拆除期根据结构物的特点、模板的部位和混凝土所达到的强度决定。在混凝土强度达到2.5MPa时方可拆除。2、模板工程承台模板、钢筋工程施工1)、混凝土浇筑①一般要求混凝土尽可能采用泵送浇筑。根据混凝土的拌制、输送浇筑能力、初凝时间、工程量进行设计配置,以保证所需要的浇筑强度。混凝土分层浇筑厚度应根据混凝土拌制能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力和结构要求而定,一般以20—30cm为宜;分层浇筑时,上、下层间应不超过混凝土的初凝时间;混凝土的浇筑应连续进行。混凝土入模温度应控制在10℃到32℃之间。浇筑期间,应检查支架、模板、钢筋和预埋件等位移、变形情况。3、混凝土浇筑及养护1)、混凝土浇筑②承台混凝土浇筑
当地基为非粘性土及岩石时应加以湿润,并铺设一层砂浆。当基础承台平面面积较大时,可分块浇筑,但分块面积不宜小于100m2。承台厚度较大时,是否分层浇筑,应取得设计认可。
安装第二层承台钢筋2)、混凝土浇筑③施工缝施工
施工缝应按设计文件或规范设置,如因施工原因需增加施工缝应取得设计同意。对吊箱围堰施工的承台,其浇筑分层必须按照设计文件执行,按照已浇筑混凝土结构能承受新灌混凝土荷载为分层原则。下部结构混凝土的浇筑应使施工缝保持水平,缝位于完成结构的不暴露部位。设置垂直施工缝、施工缝位于重要部位或具有抗震要求时,应预埋钢筋通过施工缝使结构成为整体。当施工缝为斜面时,应先凿成台阶状。当有抗渗要求时,施工缝宜作成凹形或设置止水带。施工缝混凝土的浇筑应连续进行。3)、混凝土的养护①
一般要求
混凝土浇筑完成,表面收浆后,尽快养护,保持表面湿润,养护时间根据当时气温、湿度及水泥品种确定。规定的养护时间见下表。混凝土养护时间(d)水泥品种相对湿度<60%(干燥环境)60%~90%(较湿环境)90%(潮湿环境)硅酸盐、普通硅酸盐水泥147可不再另洒水养护矿渣硅酸盐、火山灰质硅酸盐、粉煤灰硅酸盐、复合硅酸盐水泥2114
承台不得产生收缩裂缝。当承台与流动性的地表水或地下水接触时,应采取防水措施,保证混凝土在浇筑后7d之内不受水的冲刷。当环境水有侵蚀作用时,应保证混凝土在浇筑后10d内以及达到设计强度的70%以前,不受侵蚀。②洒水养护养护用水应符合拌合用水的要求。当气温低于5℃时,应覆盖保温,不得洒水养护。③蒸汽养护采用蒸汽养护时,对加入外加剂混凝土的影响,应经试验确认。对升降温速度、恒温温度及时间应定时测量监控,升降温速度按表面系数进行控制。采用普通硅酸盐水泥时,养护温度不宜超过60℃。拆除蒸养罩及模板的拆除时,严格控制混凝土表面与环境的温差不大于15℃,以免混凝土开裂。4)、冬期承台混凝土施工
①冬季施工,混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不应低于5℃。通过热工计算,确定集料和拌合用水所需的温度。②实时监测承台表面及内部温度。③当掺用氯化物于加热后的混合料时,其初凝时间应不早于浇筑结束,并不得采用蒸汽养生。④在已硬化的混凝土上浇筑混凝土时,接合面及浇筑过程中应有5℃或以上的温度。⑤搅拌时间应比规范规定时间延长50%。⑥在寒冷气候应对混凝土进行防冻保护,当用普通硅酸盐水泥配制混凝土强度未达设计的30%前或用矿渣硅酸盐水泥强度未达设计的40%前或浸水冻融条件下强度未达设计的70%前,混凝土不得受冻。⑦混凝土浇筑完毕,应立即采取覆盖等措施防寒保温。
第三部分桥梁下部结构(桥墩台)
桥墩在两孔和两孔以上的桥梁中除两端与路堤衔接的桥台外其余的中间支撑结构称为桥墩。桥墩分为实体墩、柱式墩、薄壁空心墩和排架墩等。按平面形状可分为矩形墩、尖端形墩、圆形墩等。目前我国公路、铁路上建筑桥墩的材料可用混凝土、钢筋混凝土、钢材等。桥台位于桥梁两端,支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。目前较为常见的有混凝土实心桥台,钢筋混凝土空心台。圆柱墩圆端实心墩排架墩(门式墩)薄壁空心墩
实体墩台施工工艺图1测量放线立模前放出墩身轴线及立模标高。熟悉和掌握每个墩身的模板组合方案,按照纵横轴线要求进行模板拼接。2模板2.1模板制作:模板采用大块整体定型钢模,选用大于6mm厚钢板面板。要求模板表面平整,尺寸偏差符合设计要求,具有足够的刚度、强度、稳定性,且拆装方便接缝严密不漏浆。模板加固应经过受力检算,加劲肋采用型钢。实体墩台身施工,模板框架采用14#槽钢,加劲肋采用50mm等边角钢加固。桥墩定形模板2.2立模前要求①立模之前应将承台顶面冲洗干净,承台与墩身接触面应做凿毛处理。②立模板之前,在承台的墩身边缘打一层砂浆找平层,厚度以现场抄平交底为准。中间填塞木楔。以保证墩身模板在养护期间有一定的伸缩空间,避免由于温度应力产生混凝土裂纹。③立模板时以技术部门在承台上放样的墩轴线为模板轴线进行拼装。④墩身、托盘、顶帽一次性整体灌注,模板安装要与钢筋安放协调进行。2.3模板处理⑴进场验收合格后的模板要经过处理才能进行拼装。⑵钢模板处理要经过如下工序:①清洗;②打磨刨光;③干燥;④均匀涂刷脱模剂(机油加色拉油);⑤凉干;⑥保养看护。已经使用过的模板重复利用要经过如下工序:①清洗;②干燥;③除锈;④均匀涂刷脱模剂;⑤凉干;⑥保养看护。模板在拼装之前必须严格进行除锈处理,包括承台与墩身连接钢筋也应进行除锈。⑶模板的拼装模板拼缝用双面胶填塞,不得有缺漏现象,模板之间使用螺栓连接,两面采用对拉钢筋加固,对拉钢筋每侧螺帽至少使用2个。模板拼装时,严格控制板与板之间的错台不得大于1mm。超过1mm时,通过调节模板使错台消除,如无法调节时采用打磨的方式消除。对拉钢筋及螺帽每次使用前应进行检查。检查对拉钢筋及螺帽是否滑丝,对拉钢筋是否有截面削弱,如发现有上述问题立即更换对拉钢筋及螺帽。模板吊装槽钢两端(对拉钢筋边)加焊2块钢板(厚6mm)补强,更换对拉钢筋时不得擅自加工,应及时和现场管理人员汇报,由项目部组织加工。模板拼装完毕,混凝土灌注前,要对对拉钢筋专人检查,记录。发现问题及时处理。针对技术交底,按照交底尺寸,在拼装过程要随时检查、校正。对于模板上的预留孔尺寸要按照交底尺寸进行检查,发现问题要及时通知技术人员确认。模板安装好后,检查轴线、高程符合设计要求,保证模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。模板内干净无杂物,拼合平整严密。墩台模板允许偏差和检验方法序号项目允许偏差(mm)检验方法1前后、左右距中心线尺寸±10测量检查每边不少于2处2表面平整度31m靠尺检查不少于5处3相邻模板错台1尺量检查不少于5处4空心墩壁厚±3尺量检查不少于5处5同一梁端两垫石高差2测量检查6墩台支承垫石顶面高程0、-5经纬仪测量7预埋件和预留孔位置5纵横两向尺量检查⑷模板的维护灌注过程要安排专人负责观察、记录模板的情况,随时检查对拉钢筋松紧程度,使对拉钢筋受力均匀。混凝土振捣过程尤为重要,注意在振捣时不能触碰到对拉钢筋、模板,以免使对拉钢筋震动,使螺帽松脱。模板外侧的槽钢,在对拉钢筋两侧加焊两块钢板,增强槽钢强度。3钢筋施工
钢筋进场必须有相应的出厂合格证和试验报告单,试验合格才能使用。使用前将表面杂物清除干净。钢筋平直,无局部弯折。各种钢筋下料尺寸符合设计及规范要求。
桥梁墩台钢筋由加工厂统一下料加工,运至现场绑扎安装,钢筋的制作和安装必须符合现行规范和验标要求。桩顶锚固筋与承台或墩台基础锚固筋按规范和设计要求连接牢固,形成一体;基底预埋钢筋位置准确,满足钢筋保护层的要求;钢筋骨架绑扎适量的垫块,以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。安装钢筋时,钢筋的位置和保护层的厚度,应符合设计要求。钢筋与模板之间使用与混凝土等强的砂浆垫块来控制保护层的厚度。钢筋安装前,先根据设计图纸的钢筋间距划好线,然后再进行绑扎。绑扎的钢筋要求横平、竖直,规格、位置、数量、间距正确。墩身与顶帽连接钢筋,制作成型后,吊入模板内,用吊筋固定在顶帽钢筋上。墩身钢筋绑扎的时候按照设计图纸和规范要求布设竖向贯通接地钢筋和接地端子。为保证浇注混凝土时钢筋保护层厚度,且必须保证在混凝土表面看不到垫块痕迹,因此侧模安装可采用的塑料垫块或钢筋骨架外侧绑扎特殊造型的同级砼垫块。以增加混凝土表面的美观性。桥墩钢筋绑扎
混凝土浇筑混凝土灌注采用泵送或吊车吊斗输送,吊斗的容量2≤V≤2.5m3。混凝土由墩顶输送到墩底部时,必须使用串筒,混凝土的自由落下高度不得大于2m。灌注过程中,中间部分混凝土要高于两侧混凝土,不得使用振捣棒进行推赶到两侧,堆积混凝土要人工用锹进行转移。振捣棒在振捣过程中与侧模应保持在5cm~10cm的距离;插入下层混凝土控制在5cm~10cm;振捣时间以混凝土表面呈水平不再显著下沉、无大量气泡、表面浮出灰浆为准。振捣完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;要避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。混凝土灌注全过程要有专人进行观察、测量(塌落度、混凝土入模温度)记录。泵送混凝土吊送混凝土混凝土的浇筑连续进行,如因故必须间断时,其间断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间,并经试验确定,若超过允许间断时间,须采取保证质量措施或按工作缝处理。大体积砼施工中要注意内外温差及砼中心温度最大值的控制。浇筑混凝土时,应经常检查模板、钢筋、沉降观测点及预埋部件的位置和保护层的尺寸,确保其位置正确不发生变形。在混凝土浇筑过程中,随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔、预埋支座的位置是否移动,若发现移位时及时校正。注意模板、支架等支撑情况,设专人检查,如有变形,移位或沉陷立即校正并加固。混凝土浇筑完成后,及时用塑料薄膜包裹并定时洒水养护。当昼夜平均气温低于5℃时或最低气温低于-3℃时,应按冬期施工处理。砼浇筑必须坚持动态质量控制和技术人员值班制。混凝土养护4.7支承垫石和锚栓孔支承垫石与墩台混凝土一次浇筑,采用定制钢模板,与墩身模板连接牢固,采取全桥联测和跟踪测量的方法,精确控制各墩支承垫石顶面相对和绝对标高满足设计要求。预留孔洞定位准确,固定牢固,施工时跟踪测量,施工完适时拆除模具,清理空洞,检查位置、深度,进行二次处理。预留孔洞当年不能实现架梁,需要越冬时,必须采取封闭措施,确保孔内不积水,避免冰涨破坏。桥墩各部位允许偏差第四部分桥梁上部结构桥梁上部结构即桥梁的跨越结构,随着科技的进步,冶金技术,新型材料的应用,目前桥梁上跨结构形式也是多种多样。按承重构件受力情况分为:梁桥,板桥,拱桥,钢结构桥,吊桥,组合体桥,其中组合体桥又可分为斜拉桥,悬索桥。本篇主要介绍挂篮法悬臂浇筑施工施工方法。桥梁施工桥梁施工情况悬臂挂篮施工挂篮悬臂平衡浇筑法施工连续梁、T型刚构、连续刚构及斜拉桥混凝土梁段施工已经得到广泛使用。它具有施工场地小、投入少,桥梁线形易于控制等特点。挂篮种类(1)自平衡式有配重,在空载行走时自身稳定状态。浇筑混凝土时依靠后锚固平衡。多在早期使用。(2)轻型挂篮无配重,空载行走、浇筑混凝土时均依靠后锚固平衡。近期多为本类。优点是可减少施工荷载。挂篮组成:1、主结构系统2、底篮系统3、模板系统4、锚固系统5、悬吊系统6、行走系统。1、主结构系统:为挂篮悬浇的主要承重结构,承担由底篮、后锚固传来的所有荷载;结构形式多种多样。包括前、后上横梁、横向联结等。2、底篮系统:直接承受悬浇梁段的重力荷载;承受模板等其他附加荷载;由前后横梁、底模纵梁、前后下工作平台组成。前后横梁、底模纵梁可根据具体情况为型钢式或桁架式。3、模板系统:悬浇梁段的底模板、内外模板及端模。4、锚固系统:挂篮平衡稳定的关键之处;后锚固:保证行走、混凝土浇筑各工况下挂篮的倾覆稳定。后下锚固:混凝土浇筑时,后下横梁传给已浇梁段底板的承力锚固。包括锚杆、压轮、连接件、升降千斤顶等。5、悬吊系统:挂篮行走时悬挂底篮的承重构件;混凝土浇筑时传递底篮的荷载;通常有吊杆、吊带两种形式,以销接或连接器调整高度以适应不同的梁高。6、行走系统:挂篮行走时的走道(滑道、轨道);挂篮行走的动力装置,有液压、机械两种;滑道与主梁之间的支腿、滑板、滚轮等。桥梁施工桥梁施工情况五跨连续梁施工步骤主轨液压油缸下拉油缸推进油缸主千斤顶前后工作车主轨液压油缸前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后框架底框架横梁内模前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后框架底框架横臂内模外模底模内模前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后工作车底框架横梁液压油缸内模外模底模内模端模工作平台第一章截面连续箱梁挂篮施工方法挂蓝施工流程:
①挂篮组拼及试压→②调整安装底模,侧模立模高程,轴线→③绑扎底板腹板钢筋→④安装竖向预应力筋(或14~5~14#梁段安装底板预应力管道)→⑤安装腹板内模板→⑥绑扎顶板钢筋及安装顶板纵向预应力管道→⑦支堵头模版→⑧混凝土浇筑→⑨养生、拆堵头模版、凿毛→⑩清孔穿束→⑪张拉→⑫压浆→⑬落模板→⑭移挂篮进入下一段施工。1、挂篮组拼及加载预压方法依据挂篮设计资料,确定挂篮组拼控制线(主桁架片中心线和整体桁架中线,用GPS或全站仪在0-1块段梁顶标注线型位置进行控制)。依据实际起重能力选择合理的起重方案。然后按照先主桁次底篮再模板,最后其他附属结构的顺序进行挂篮的组拼。⑴挂篮安装流程0-1号块施工完毕后,在梁面上放出轨道中心线,组拼挂篮,组拼顺序:①将每只挂篮两片桁架下滑道位置抄垫平整,达到挂篮安装高度→②铺设挂篮下滑道或轨道,并固定。安装前滑板、后压轮或行走轮→③安装挂篮桁架片,安装挂篮后锚固系统,安装横联、平联→④安装上横梁→⑤安装挂篮底模平台→⑥安装内滑梁及内模→⑦安装外滑梁、前吊点,外模就位。⑵挂篮加载预压
挂篮组拼完成后,为了检验实际承载能力和挂篮系统的安全可靠性,并获得相应荷载下的弹性与非弹性变形数据及规律,消除主桁结构的非弹性变形,测得相应的挠度值,为箱梁悬浇施工控制提供参考数据。用千斤顶反支点法,挂蓝进行加载试验,加载试验的方法是模拟重量最大梁段的施工实际荷载,采用预压逐级加载,荷载的布置形式尽量与实际荷载分布吻合,以保证试验的可靠性和准确性。预压加载示例图片2、模板立模标高
依据设计资料,复核悬浇梁段轴线控制网和高程基准点,确定并调整立模的轴线及高程。立模时应留预拱度:预拱度包含挂篮的弹性变形及监控单位通过计算软件分析而得的施工及后期预拱值。
立模高程和轴线控制要点
由于影响大悬臂施工的因素较多,造成了设计状态和实际施工状态的差异,为了达到设计的理论线型,必须通过实际测量资料的集累和分析,找出各阶段的挠度变化规律,修正各项计算参数,使计算状态基本吻合实际。
在箱梁混凝土浇筑时根据监控单位提供的监控方案,注意预埋件的埋设。挂篮的变形值通过挂篮试压以及施工前几段产生的实际挠度数据进行修正。挂篮自重影响及浇注混凝土后的变形值一般由设计和监控单位提供。为尽量减小日照温差的影响,宜选择温度梯度较小的时候进行测量(一般在每天日出前);施工中,采用相对标高和绝对标高立模相结合的方法指导现场施工,以减小温度对主梁标高的复杂影响,同时在相对标高计算时考虑挂篮自重的影响。另外,平衡力矩、施工荷载对砼标高也有影响,若两端荷载不一样,必然会产生一头低、一头高的现象,施工中力求永久荷载和临时荷载的平衡施工,在长悬臂状态测量标高时,尤其要注意临时荷载的平衡。
挂篮底板前端标高通过挂篮前端吊杆调整;侧模后端通过滑梁吊杆锚紧在上一节段的顶板上,前端标高通过滑梁前吊杆调整;内模标高调整方法同侧模相似。312456挂篮轨道中心线线87悬臂现浇观测点示意图225225100100说明:1、2、3、4、5、6号点为高程控制点,7、8号点为应变器埋设点箱梁中心线腹板中心线线腹板中心线线3、
绑扎底板、腹板钢筋
先在加工场将钢筋制作成形,然后用塔吊、吊车或浮吊将钢筋运到已完成的箱梁顶面,先绑扎底腹板钢筋,再绑扎顶板钢筋。4、安装竖向预应力管道及预应力筋
预应力管道及定位钢筋等一般在钢筋绑扎过程中已安装完成,在预应力管道布设过程中,每两根为一组,在两根管道根部用PVC管插入串连,应用胶带纸将锚头与波纹管。
连接及波纹管接头处密封,封住压浆管关口,将压浆管和钢预应力管道布设时,要注意按施工设计方案布置出气孔、出浆孔。5、安装腹板内模模板
通常挂篮设计时要考虑,挂篮行走时能使内模与挂篮其余部分分两次行走到位的结构(内、外滑梁设计)。底板及腹板钢筋、预应力安装经驻地监理工程师检查、批准后,内模前移安装腹板内模板。6、绑扎顶板钢筋、安装顶板纵向预应力管道
按规范要求绑扎钢筋,安装预应力管道及需要张拉钢丝索的锚垫板。另外,还要预埋护栏筋、翼板和底板泄水孔以及挂篮预埋孔。护栏预埋钢筋和翼板钢筋同时绑扎,在顶板上适当位置预留适当尺寸的人孔,以利于人员上下和设备的运输。以上工作完成后,支堵头模版。7、梁段混凝土浇筑
箱梁混凝土浇筑顺序应按设计要求办理,当采用两次浇筑时,各梁段的施工应错开。箱体分层浇筑时,底板可两次浇筑完成,腹板可分层浇筑,分层间隔时间宜控制在混凝土初凝之前确要保持覆盖,浇筑流程如下:8、养生、拆堵模板、凿毛
在混凝土浇筑完毕后,及时对顶板收面拉毛并进行混凝土养护。用土工布、麻布等覆盖,并
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