桥梁下部结构专项施工方案.doc
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1、桥梁下部结构专项施工方案第一节 工程概况本合同段杭州湾大桥北接线(二期)工程第3合同段,主线全长3.03km。起点桩号为K11+473.5,终点桩号为K14+503.18。本合同段桥梁共有嘉善高架、洪溪主桥、A匝道桥、B匝道桥、C匝道1号桥、C匝道2号桥、D匝道1号桥、D匝道2号桥、E匝道桥、F匝道桥、G匝道桥、H匝道桥、CRK16+535.486中桥、CRK17+736小桥、CRK18+086.484中桥。下部结构桩基主要有1m 20根、1.2m 153根、1.3m 755根、1.5m 171根、1.6m 40根五种类型,其中陆上桩基1051根,水中桩基88根。根据现场的水文地质情况,为确保
2、桩基施工质量和进度要求,本合同段采用钻孔灌注桩施工方案(桩基分布见下表)。下部结构类型立柱主要有1m、1.1、1.2m、1.3m、1.5m,承台、地系梁、中系梁、盖梁、台帽。桩基分布一览表:序号桥名左右幅桩基数量(根)备注水中桩陆上桩1嘉善高架右幅3141左幅31412洪溪主桥右幅19220左幅242153A匝道桥4304B匝道桥0605C匝道1号桥5346C匝道2号桥0137D匝道1号桥44 8 D匝道2号桥4709E匝道桥01410F匝道桥04711G匝道桥23212H匝道桥4413CRK16+535.486中桥右幅48左幅4814CRK17+736小桥右幅22左幅2415CRK18+08
3、6.484中桥44合计881051第二节 编制依据1、杭州湾大桥北接线(二期)工程第3合同段施工图设计。2、杭州湾大桥北接线(二期)工程第3合同段项目经理部实施性施工组织设计3、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)4、中华人民共和国安全生产法5、建设工程安全生产管理条例6、生产安全事故告和调查处理条例7、公路水运工程安全生产监督管理办法8、公路工程施工安全技术规程(JTJ 076-95)9、公路工程专项施工方案参考范本第三节 桩基施工方案一、桩基总体施工方案(一)、总体安排桥梁施工顺序:因南侧下部钢筋加工场设置在紧邻预制场,主线K12+400左侧,距主线300m处,先从主线桥嘉
4、善高架开始施工,紧接着洪溪主桥,同时进行其他匝道桥施工。本项目计划于 2016年6月1开始桩基钻孔施工。根据统计情况,水中桩88根主要集中在洪溪主桥及枢纽。洪溪主桥横跨申嘉湖高速,工程区位于杭州湾北岸杭嘉湖冲湖积平原(I),地形平坦开阔,路线经过农田、水塘、河道、公路等。总体上南高北低,南部农田地面标高一般2.0-2.4m,中部农田地面标高一般1.5-2.1m,北部农田地面标高一般1.0-1.4m。桩基采用钻机成孔,因此需要将河道进行围堰筑岛,作为临时钻机工作平台,平台需确保能支承钻孔机械、护筒加压、钻孔操作、吊放钢筋笼以及灌注水下砼时可能产生的重量,保持稳定。施工平台高度高于常水位标高,具体
5、平台填筑高度根据原地形情况布置,确保最低填筑高度要高于常水位,保证桩基能正常施工。(二)、施工人员及机械设备安排1、主要管理人员桥梁下部设两个工区,分两个班组,一个是桩基施工班组,另一个是立柱、盖梁施工班组。工程科长/工区主任 :王爱林技 术 员 :王爱山桩基施工现场负责 :潘学送立柱、盖梁现场负责:宋龙2、工作内容:桩基施工班组:嘉善高架、洪溪主桥、A匝道桥、B匝道桥、C匝道1号桥、C匝道2号桥、D匝道1号桥、D匝道2号桥、E匝道桥、F匝道桥、G匝道桥、H匝道桥、CRK16+535.486中桥、CRK17+736小桥、CRK18+086.484中桥15座桥梁桩基施工。立柱、盖梁施工班组:嘉善
6、高架、洪溪主桥、A匝道桥、B匝道桥、C匝道1号桥、C匝道2号桥、D匝道1号桥、D匝道2号桥、E匝道桥、F匝道桥、G匝道桥、H匝道桥、CRK16+535.486中桥、CRK17+736小桥、CRK18+086.484中桥15座桥梁立柱、承台、系梁、盖梁台帽施工。3、拟投入施工机械本标段桩基共计1139根,计划10个月完成,高峰期按每天浇筑5根桩计算,计500,梁板高峰期每天按5片计算,计150,下部及桥面系高峰期每天按100计算,高峰期每天浇筑砼合计750,配备JS2000型搅拌机一套(生产率60/h),用于梁板以外砼施工,配备JS1000型搅拌机一套(生产率30/h),用于梁板预制砼施工,按每
7、天工作时间10h计算,每天可保证砼出料900,可以满足施工要求;料仓设置7个,长20m,宽15m,高3m,可存料6300,按混凝土生产高峰期计算,具备10天生产能力。(三)、施工准备情况1、完成该墩位图纸会审,墩位范围导线、水准点闭合工作及桩位放样定位。2、全线电力布置已确定,为了满足施工用电的要求,根据项目部驻地位置及用电需求量、三集中场地位置及用电需求量,沿线高架桥的布置情况,结合现有乡村道路位置和高压线位置情况,全线计划设置变压器8处。考虑18台钻机800kw,10台浆喷桩设备900 kw,预制场300 kw,混凝土搅拌站250 kw,1#钢筋加工场100 kw,2#钢筋加工厂50kw,
8、架桥机30kw,总用电负荷约2530kw考虑。结合全线路线长度及互通区域布置,共设置315kw变压器4台,400kw变压器4台,共计2860kw。各变压器位置具体如下:序号功率位置使用范围备注1400KWK12+100右幅嘉善高架桥梁K11+473.5K12+5002400KWK12+400左幅1#钢筋加工厂、混凝土拌和站3315KWK12+400左幅预制场4315KWMRK12+550左幅洪溪枢纽桥梁MRK12+800MRK13+5005315KWMRK13+420左幅H匝道桥、C匝道桥、B匝道桥包括软基处理用电6315KWMRK13+500右幅F匝道桥、C匝道桥、B匝道桥7400KWMRK
9、13+800右幅E匝道桥、D匝道桥、A匝道桥8400KWMRK13+750左幅洪溪枢纽桥MRK13+800MRK14+503.18及2#钢筋加工厂3、施工人员、机械已到位,能满足工程进度的需求。4、桥梁位置的施工便道、作业平台部分已完成,具备下部施工条件,其余施工便道和场地正在修筑。二、钻孔灌注桩施工方案1、准备工作:工作内容包括钻机平台布置、制作和埋设护筒、制备泥浆两个项目。(1)钻机平台布置嘉善高架,洪溪主桥施工便道沿桥梁方向修筑,便道基本位于耕地上,取料方便,可以加快便道及筑岛修筑速度;筑岛高度高出常水位1m左右,钻孔时先钻便道最外侧。(2)护筒的制作、埋设 护筒是钻孔灌注桩施工的重要环
10、节之一,有固定桩位、导向钻头、隔离地面水并保证孔内水头高出施工水位一定高度,形成静水压力,以保证孔壁不致坍塌。在施工过程中往往由于护筒埋设不规范,发生坍孔、偏位等事故,造成不必要的损失。因此本项目将护筒的制作和埋设作为钻孔灌注桩施工中的重点项目来抓; 旱地及浅水钻孔桩一律采用钢护筒,深水钻孔桩采用钢筋混凝土护筒和钢护筒相结合。护筒内径比钻孔桩设计直径大20-40cm,每节护筒的高度,一般为1.5m-3m, 视具体情况确定。两节或多节护筒相接时,采用电焊加密水性材料连接,确保护筒有足够的刚度并不漏水; 如水深较深,为保证钻孔桩的施工精度不超出允许误差范围,首先要保证护筒的下沉精度。为此,护筒采用
11、导向架导向下沉; 埋设陆上护筒:A、先精确放样定准,设立保护桩后; B、护筒就位,复核对中无误后,回填粘土并夯实,护筒顶面要求高出地面2.0m。 埋设水中护筒:A、先精确放样,设立保护桩; B、护筒就位,对中无误后用振动锤把护筒压入隔土中不少于1米,并能保证在钻孔时,不会产生管涌,并保证水头在1.5m以上; C、下沉混凝土护筒过程中,护筒接长用预埋的角铁顺直焊接。企口缝埋设防水条下沉后的护筒要进行平面位置和倾斜度复测,确定没有超出允许误差范围时,才能进行钻机就位,进行钻孔作业,护筒顶面高出河面水位 2.0m,护筒顶部利用平台的定位桩予以固定。开钻前对护筒再一次复核,确保桩位正确。(3)制备泥浆
12、泥浆具有排除钻渣,稳固孔壁和冷却钻具的作用。制备泥浆的粘土,选择水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土,具有下列特征的土,符合上述要求,可作为泥浆的原料。自然风干后,用手不易掰开捏碎;干土破碎时,断面有坚硬的尖锐棱角;用刀切开时,切面光滑,颜色较深;水浸湿后有粘滑感,加水和成泥膏后,容易搓成直径1mm的细长条,用手揉捻,感觉砂粒不多。浸水后能大量膨胀;胶体率不低于95;含砂率不大于4;制浆能力不低于2.5L/Kg;制浆采用钻锥搅拌法,将粘土直接投入钻孔内,利用钻锤冲击制造泥浆。泥浆的循环和净化系统,设置制泥浆池、贮浆池、沉淀池,并用泥浆槽连接。外周挖一条环流沟,避免对周围环境的污染。2、 钻孔钻机
13、就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括机具设备的检查和维修。根据地质资料,每墩绘制钻孔地质剖面图,挂在钻机台上,以便对每个钻孔的不同地质进行取样分析和调制合适的泥浆浓度。钻机就位后,认真调平对中。在钻进过程中要经常检查,如稍有倾斜或位移,及时纠正,使成孔后的铅垂度不超过1/100。在钻孔过程中要严格控制和保持孔内水头稳定,保护孔壁稳固。这样,可以降低护壁泥浆液比重,减少泥浆消耗,并能提高钻孔进尺速度。根据实验资料和钻孔实践经验,泥浆液比重采用1.15,可以使钻孔桩施工获得满意的结果。成孔注意事项 采用小冲程开孔。 在易塌方的地层,适当加大泥浆比重,并经常检查孔内水位和泥浆比重。 钻进过程
14、中,不得提早紧刹,以防因打空锤而损坏机器或出现意外事故。 钻孔过程中,经常检查孔内有无异常情况,各部连接是否松动。钻孔灌注桩在成孔过程、终孔后要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查,用专用检孔器进行检验,条件限制时可使用钢筋笼检孔器检验,检孔器外径不小于设计桩基的直径,有效长度不小于孔径46倍。检查合格之后进行清孔。3、终孔桥墩桩基施工时,左右幅一排桩先施工外侧桩基至基岩面,并确定纵横向沿面后,以满足设计要求的最小嵌沿的嵌固厚度,才能判别相邻桩基有效入岩要求及终孔标高。嵌沿的有效深度应考虑纵横向沿面倾斜的不利影响。对于钻孔桩在每次换浆时或根据钻进速度进行捞渣取样,以判断渣样的性质。 4、清孔清孔采取
15、二次清孔法,即成孔检查合格后立即进行第一次清孔,并清除护筒上的泥皮;下放钢筋笼好后,并在浇注砼前再次检查沉淀层厚度,若超过规定值,必须进行二次清孔,二次清孔合格后立即灌注砼。5、插放钢筋笼清孔完毕,经测深、孔径和竖直度检查符合要求后,即进行插放钢筋笼。钢筋笼的尺寸、制作、电焊质量严格按设计图纸和“技术规范”的要求。钢筋笼在钻孔机附近分节预制,根据现场施工条件,每节长度78米,设专人负责,确保钢筋骨架的几何尺寸和绑扎质量。为保证在吊装过程中不变形,钢筋笼内用十字支撑加固。钢筋笼用吊机吊入孔内,在孔内焊接接长,并保持上下节在一条轴线上。钢筋笼下到设计标高后,用钢筋将其与护筒或平台连接牢固,防止钢筋
16、笼发生浮笼现象。插放钢筋笼要认真对中,保证桩壁砼保护层的厚度及钢筋笼标高符合设计要求。钢筋安装检查符合规范要求:项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1受力钢筋间距(mm)两排以上排拒5尺量:每构件检查2个断面同排梁、板、拱肋10基础、锚碇、墩台、柱20灌注桩202箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)10尺量:每构件检查510个断面3钢筋骨架尺寸(mm)长10尺量:按骨架总数30%抽查宽、高、或直径54弯起钢筋位置(mm)20尺量:每骨架抽查30%5保护层厚度(mm)柱、梁、拱肋5尺量:每构件沿模板周边检查8处基础、锚碇、墩台10板36、灌注水下砼钢筋笼插放完毕,经测深检查孔底沉淀物符合
17、要求后,即进行水下砼灌注工作。灌注水下砼采用直升导管法,隔水采用拔球法。导管在使用前要对其规格、质量和拼接构造进行闭水和承压试验。要求闭水试验时的压力不小于灌注砼时导管壁可能承受的最大压力。经试验15分钟,管壁无变形,接头不漏水,认为合格,可供施工应用。灌注砼时,在漏斗颈部设置一个隔水木球栓,下面垫一层塑料布,球栓由细钢丝绳栓住挂在横梁上,当砼在漏斗内贮存满时,即把木球栓向上拔出,此时砼压着塑料布垫层与水隔绝,并挤走导管内的水,使漏斗内的砼顺利地通过导管并从导管底部流出,向四周和上面挤开,减少了砼与水的接触, 以保证水下砼的质量。导管插入钻孔内,下口离孔底约40厘米,上口通过提升机挂在专设的型
18、钢横梁上并与贮存砼的漏斗连接,形成一条灌注水下砼的作业线。漏斗用钢制,漏斗加储料槽其大小能满足首灌将导管埋入砼大于1米高的容量。砼的初存量按下式计算(这里按桩长30m计算,桩径以1.5米计算):VD2(h2+h3)/4+d2h1/43.141.52(1+0.4)/4+3.140.252(30-1.4)/49.8/243.05m3式中:V-砼初存量(m3)h1:井孔砼面达到c时,导管内砼土柱平衡导管外水(或泥桨)压所需要的高度,即h1HwRw/RcHc:灌注首批砼时所需井孔内砼面至孔底的高度,Hc=h2+h3,m;Hw:井孔内砼面以上水或泥浆深度,m;D:井孔直径,m;(150cm)d:导管内径
19、,m;h2:导管初次埋置深度(h21.0m),mh3: 导管底端至桩孔底间隙,取0.4m附:1.2 桩径 V=2.16 m3 1.5 桩径 V=3.05 m3 1.6 桩径 V=3.39m3 当砼数量备足后,进行拔球首灌。灌注应连续进行,不得间断。砼的运送采用砼输送车送到桩位。进行水下砼的灌注时,必须连续进行,不得中途中断,导管接头不得漏水或进空气;导管提升前应准确测量计算,防止导管提离砼面, 导管底部埋入砼应不少于2m。提升导管时,不得摇动,要维持孔内静水状态。灌注完成后的钻孔桩桩顶应比设计高程高出不小于50cm,以便截除桩头软弱层砼后,能保证截面处砼是有良好的质量。浇注过程中,孔内溢出的泥
20、浆引流至泥浆池内,经处理再利用,废浆按工程师指定运到废浆地点或适宜地方。钻孔灌注桩检查规范如下表:钻孔灌注桩检查符合规范要求:项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1砼强度(MPa)在合格标准内按JTG F80/1-2004 附录D检查2桩位(mm)50全站仪:每桩检查3孔深(m)不小于设计测量绳:每桩测量4孔径(mm)不小于设计探孔器:每桩测量5钻孔倾斜度(mm)1%桩长,且不大于500测壁(斜)仪或钻杆垂线法:每桩检查6沉淀厚度(mm)不大于设计规定沉淀盒或标准测锤:每桩检查7钢筋骨架底面高程(mm)50水准仪:测每桩骨架顶面高程后反算7、钻孔灌注桩预防及处理措施(1)、钻孔过程中塌孔
21、的处理方法钻孔施工中,经常会发生护筒下沉、歪斜、桩孔塌陷、钻机歪倒等现象,泛称为塌孔。造成塌孔的原因主要有:A、地层特别松散;B、钻机钻到含水特别丰富或岩石裂隙处;C、护筒埋设夯实不好或粘土不合格;D、泥浆浓度过小;E、护筒壁有漏眼造成孔内外串水;F、上层造浆不好的情况下钻孔过快。不同的原因造成塌孔的情况多种多样,应根据具体情况具体分析,及时处理。、护筒边漏水的处理在钻孔过程中,如果发现护筒边漏水,首先要用木棒探测下面的坍塌情况。如坍塌不严重,可在坍塌处用丝袋装粘土夯实再继续钻进;如坍塌比较严重,可在护筒外围打一层木板桩,再加丝袋装粘土夯实后钻进;、 护筒下沉的调整在钻进过程中,如果发现护筒下
22、沉,采用钻具将护筒调正再往下夯实,再加一节护筒,护筒外用丝袋装粘土夯实后继续钻进;、 孔内渗水过多的制止在钻孔中发生此类情况,马上加大泥浆浓度。若继续渗水,可将粘土同锯末以11 的比例用水搅拌成泥后,直接投入到孔内,这样不仅能制止渗水,而且有节省黄土的优点。(2)、偏孔、斜孔的预防及处理措施岩面起伏不平:当发现钻孔速度明显降低,主绳摆动大的现象时,可判明遇到的岩面起伏不平,此时应马上提出钻头,抛入坚硬片石及碎石或卵石和粘土,将孔回填1.5-2.0m,保证钻头平稳,以小冲程冲击,待冲到原位后第二次抛入相同配比的混合物以大冲程造孔,如仍有偏孔将按第二次方法重复进行。反复抛填仍难以达到目的时,浇筑水
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