桥梁工程的施工方案、方法下部构造.docx
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1、城溪号中桥下部构造施工组织设计城溪号中桥中心桩号为K120+513K120+563,桥孔为216m预应力砼简支空心板,桥长50m,本桥位于平曲线(R=1500m)的圆曲线上。本桥设计水位为407.2m,设计流速为3.18m/s,设计流量为172m3/s。桥址区为丘陵山间水盒地貌,横跨山间水溪右侧山坡较陡,左侧山坡较平缓,沟底溪水自线路右侧流后左侧,水,水深约0.51m。桥梁结构类型一览表桥梁名称 中心桩号跨数*跨径(m)基础下部结构上部构造桥台桥墩墩身台身城溪I号中桥K120+538216扩大基础扩大基础柱式墩U型台预应力砼空心板简支桥桥梁下部结构工程数量表工程项目单 位干处挖基(土方)M3干
2、处挖基(石方)M3基坑砂垫层M3U台台身及基础(7.5#浆砌粗料石)M3U台台身及基础(7.5#浆砌片石)M3U台台身及基础(7.5#浆砌块石)M315#片石砼基础M3桥墩盖梁、挡块下部构造级钢筋下部构造级钢筋25#砼墩柱20#砼扩大基础A、基础及下部构造一、桩基的施工本合同段桩基均采用钻孔灌注桩,城溪号桥桩径为140cm,4根,共长40m。庄下I号桥桩径为140cm,12根,共长138m.庄下号桥桩径为140cm,4根,共长48m。城溪I号桥为扩大基础。1、施工机械的配置桩基成孔采用泥浆护壁冲击钻机施工,采用140cm钻机2台,采用正循环钻进,反循环清孔,泵吸泥浆循环。具体机械配置见下表:2
3、、桩基的施工方法2.1孔位清理采用机械设备充分清理表土或可能有的抛石、孤石挖至原状土层,再按实际深度安设护筒。2.2护筒安设:护筒用8mm厚钢板卷制,护筒直径D=d+0.3m(d为桩直径)。位置高出地面0.4m。埋设时,护筒中心轴线对正桩位中心,并确保护筒垂直。河床地质为碎石角砾亚粘土、冲洪积亚粘土质及圆砾,护筒埋设2.0m深,护筒周围的回填土采用粘土并分层夯实。护筒的平面位置偏差不大于5cm,护筒倾斜偏差不大于1%。桩基施工机械配置表机械名称规格型号数量用途钻机2台钻孔泥浆泵BW-2502台循环电焊机45KVA4台焊接钢筋空压机VP7-9m3/min1台清孔用导管直径25Cm2套40m浇注水
4、下砼潜水泵2.5寸2台抽水砼输送车1台砼运输水下混凝土灌注工具自制1套浇注砼汽车吊QY16A1台浇注砼及吊钢筋笼柴油发电机组75KW2台备用电源砼拌和机JDY500L2台砼拌和本合同段钻孔平台的搭设,桩位位于陆上部分,只需对原有地面进行平整加固,并在加固好的地面上垫设枕木;用枕木搁工字钢即形成钻孔平台。水中桩则采用筑岛围堰构成钻机平台和作业场地。2.3泥浆制备在开钻前两天按照施工技术规范规定配好泥浆,经监理工程师检查批准后待用。泥浆以优质粘土和清水拌和均匀,使成悬浮体。钻孔时,泥浆应始终高出筒外水位或地下水位至少1.0m,为了回收泥浆,减少环境污染,设置泥浆循环净化系统。2.4桩成孔施工钻机就
5、位前,应对钻机的各项准备工作进行检查,包括场地不止与钻机座落处的平整和加固,主要机具的检查与安装,配套设备的就位及水电供应的接通等。钻机安装就位后,底座和顶端应平稳,在钻进和运行中不应产生位移或沉陷,否则应找出原因,及时处理。钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于2 cm。必须及时填写钻孔施工记录;交接班时应交代钻进情况及下一班应注意事项。钻孔作业应分班连续进行;应经常对钻孔泥浆进行试验,不合要求时,随时改正;应经常注意土层变化,在土层变化出均应捞取渣样,判明土层,并记入记录表中,以便与地质剖面图核对。用冲抓或冲击法钻孔时,为防止邻近孔壁被振动坍塌和影响邻
6、孔已灌注混凝土的凝固,应待邻孔混凝土灌注完毕达到一定强度后,方可开钻。用冲击法造孔时,应采用小冲程开孔,使初成孔坚实、竖直、圆顺,能起导向作用,并防止孔口坍塌,钻进深度超过钻锥全冲程后,方可施行正常冲击。使用冲击钻机钻进时,如遇坚硬漂卵石,宜采用中、大冲程、但最大冲程不宜超过4-6m,操作时应防止空锤和大松绳。钻进过程中应及时排除钻渣,并添加粘土造浆,使钻锥经常冲击新鲜地层。冲击表面不平整的漂石、硬岩石,应先投入粘土夹小片石,将表面垫平后冲击钻进。冲抓、冲击钻锥起吊和进出孔口时,严禁孔口附近站入,防止钻锥撞击发生人身事故。在钻孔排渣、提锥除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相
7、对密度及粘度,以防坍孔。钻孔泥浆采用的优质粘土在泥浆池内制备,泥浆池容积为4m3。并设容积为3 m3的沉淀池1个,串联并用。造浆用的粘土符合下列技术要求:胶体率不低于95%、含砂率不大于4%、造浆率不低于0.006 m3/kg0.008 m3/kg。泥浆性能指标应符合下列技术要求:泥浆相对密度1.25、漏斗粘度28s、含砂率 95%、失水量 30ml/30min。钻孔作业的劳动组织:每台钻机每班配备操作人员7名,其中指挥1人,卷扬机1人,机电工兼记录员2人,装拆钻杆及清渣3人。成桩完工后,采用测绳下挂测锤来测量检查孔深,并采用定制孔规来检查垂直度和孔径,定制孔规采用20的钢筋制作,外径小于桩径
8、2cm左右,长度46m,具体构造见下图。孔规构造图2.5钻碴和泥浆的排放钻孔过程中浮出的钻碴由现场工作人员集中堆放,并及时装车运至业主指定的弃土区废弃,泥浆则由外护筒抽出后运至指定地点排放。2.6清孔回旋钻机清孔时孔内水位应在地下水位2m以上,以防孔内塌陷。钻孔沉淀物厚度不大于规范要求的厚度,清孔采用换浆法;采用换浆法时于钻孔完成后,提升钻头距孔底2040cm,继续循环,以相对密度较低(1.031.10)的泥浆压入,把孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。2.7钢筋骨架制作与安放钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作(分段长以9m为宜),运至现场后吊入孔内,并在孔口进行焊接接长。焊接采用单面焊,焊长
9、度满足施工技术规范要求,将接头错开50cm以上。主筋接头采用对焊。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形,每隔2m用20mm钢筋设置一道加强箍。在箍筋上设穿心圆式混凝土垫块。为了确保桩基质量,钢筋安装时一起预埋超声波检测钢管,检测管高出基桩顶面50cm,下端用钢板焊接封闭,不漏水。砼浇注前将用塞子堵死,避免杂物进入,检测管采用相应直径的套管焊接接长,按设计图纸要求安放固定。钢筋骨架用吊车起吊,第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口,再起吊另一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高,最后将最上面一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁,
10、如放入困难,应查明原因,不得强行插入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求,其误差不得大于5cm。除按上述方法操作外,同时还要做到: 2.7.1清孔后,及时将钢筋笼放入孔内,并用有效的方法进行固定,防止浇筑过程中钢筋笼上浮、移位和倾斜。2.72钢筋笼事先安设控制钢筋笼与孔壁净距的间隔块,间隔块沿柱长的间距为4m。2.7.3砼导管和护筒拔出时,防止钢筋笼上升。2.7.4钢筋笼底面高程的容许误差为50mm。钢筋笼安放好后立即浇灌砼,并连续进行,不得中断。 2.8灌注水下砼钻孔深度达到要求后,在砼灌注前对桩孔进行检查,符合下列规定方可进行灌注:平面位置:任何方向不大于50mm。钻孔直径:不小
11、于桩的设计直径。孔深不小于设计深度。倾斜率不大于1%。探测孔底沉碴厚度,如大于规范和图纸要求,则再次清孔。清孔后泥浆相对密度(t/m3)1.031.10,粘度1720S,含砂率2%。钻孔清底系数t/d不大于0.1。水下砼在搅拌站集中拌和,砼输送车运输,采用导管水下灌注,如右图所示。砼采用监理工程师批准的砼施工配合比进行拌和。浇注砼用的导管直径不小于25cm,导管的连接采用装有橡胶垫圈的法兰盘连接,并使法兰螺栓拧紧使受力基本一致,同时仔细检查橡胶片,如有损坏不得使用,导管在使用前须进行水密、承压和接头抗拉试验。在浇注水下砼期间,配备水泵以及吸泥机、高压射水管等设备,其设备性能应具备施工要求,以保
12、持孔内水头和及时处理浇注故障。灌注混凝土前应将灌注机具如储斗、溜槽、漏斗等准备好。导管在吊入孔内时,其位置应居中、顺轴线直逐步沉放,防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。同时在灌注砼前再次检查孔底沉淀厚度,如超过设计规定值,则用导管与泥浆泵连接,进行再次清孔,直到满足要求。灌注水下砼时,导管下口至孔底的距离控制在25cm40cm,并导管上置一储料斗,其容量必须大于首批砼浇注的体积灌注砼。砼压水采用拨球法,剪球灌注开始后,砼浇注应连续地进行,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间;灌注过程中应经常用测深锤探测孔内混凝土面位置,及时调整导管埋深,导管的埋深控制在2m4m为宜,特殊情况下不得小于1m或大于6m。当混凝
13、土面接近钢筋骨架底部时,为防止钢筋骨架上浮,采取以下措施:使导管保持稍大的埋深,放慢灌注速度,以减小混凝土的冲击力;当孔内混凝土面进入钢筋骨架1m2m后,适当提升导管,减小导管埋置深度,增大钢筋骨架下部的埋置深度。2.9凿除桩头砼连续浇注,直到浇注顶面高于设计标高不少于50cm,砼桩达到一定强度后,用人工凿除桩顶浮渣,以确保桩顶质量。2.10桩基质量全部采用超声波检测法,当检测桩基质量有疑问时,采用钻探取芯抽样检验。二、系梁施工1.1系梁施工首先进行系梁基坑的开挖,系梁基坑开挖与排水施工要求如下:1.1.1为避免地表水冲塌坑壁,在基坑顶缘四周适当距离设截水沟,防止水沟渗水,影响坑壁稳定;1.1
14、.2坑缘边留有护道,静载距坑缘不少于0.5米,动载距坑缘不少于1.0米;在垂直坑壁坑缘边的护道还应适当增宽;1.1.3施工时应注意观察坑缘顶面土有无裂缝,坑壁有无松散塌落现象发生,确保安全施工;1.1.4基坑施工不可延续时间过长,自基坑开挖到基础完成,应抓紧连续不断施工;1.1.5采用机械开挖基坑时,挖至坑底时应保留不少于30厘米的厚度,在基础浇筑圬工前,再用人工挖至基底标高。1.1.6基坑开挖后立即对基底应力进行检测,检测的方法有:十字板剪力试验、标准贯入试验、静力触探试验、平板载荷试验。通常情况下,我们使用轻型动力触探仪进行试验。1.1.7一般情况下,采用集水坑进行基坑排水;当基坑土质不好
15、,地下水位较高,用集水坑排水有流砂涌泥现象产生时,采用井点排水法,用于降低地下水位;当基坑较深,土质渗透较大的基坑,采用板桩法、沉井法进行。1.1.8集水坑排水法中集水坑、集水沟的设置:开挖基坑有渗水时,沿坑底四周基础范围以外挖集水沟和集水坑,使基坑中间的挖土部分处于干处,当挖至接近有水时,可反复加深集水沟和集不坑,经常保持坑底和水沟底有一定高差,达到排水通畅,使坑底始终处于干处,以提高挖土效率。集水坑一般设在下游位置,设一水坑或数水坑,集水坑深度应大于进水笼头高度,集水坑可用荆笆、竹篾、编筐或木笼围护,以防止泥砂堵塞吸水笼头。抽水时应有专人负责维护集水沟和集水坑,使其不淤、不堵,能不停地将水
16、排出。1.2系梁施工系梁底模采用木模,侧模采用组合钢模板,安装后模板支撑稳固,保证严密不漏水,并配备一台抽水泵。混凝土的浇筑采用分层进行,每层厚度为3540cm,用插入式振捣器捣实。1.3砼施工1.3.1本合同段桥梁中所有的结构砼采用集中拌和、建立集中拌和场,拌和场设在K120+600处,配备带电子计量的配料设备和砼配比打印设备并标定,配置生产能力为60m3/h的拌和站,并配备备用的砼拌和机,砼采用砼运输车运输。砼集中拌和场的储料坪采用厚1520cm的碎石作垫层,厚20cm的C15砼作面层进行硬化,并采用片石或粘土砖砌筑砂石料分隔墙以分别堆放砂石骨料。水泥、钢材存放在防漏、防潮的临时仓库内。1
17、.3.2桥梁砼的模板一律采用通用组合钢模板,模板的连接采用标准的销钉连接并安置0.5cm厚的海绵以防漏浆,基础侧模外侧用钢管固定,墩台梁的侧模采用16mm的拉杆固定外加18mm的塑料管,同时模板与脚手架互不相连,模板安装完毕后对平面位置、顶部高程、节点联系及纵横向稳定性进行检查。1.3.3根据结构部位、强度进行配合比设计,桥涵基础、墩台、挡土墙等结构砼坍落度控制在3cm内,普通钢筋砼结构,当砼落差超过2m时,采用串筒进行下落以防离析。砼的捣实采用振动器分层捣实。1.3.4砼配合比设计1.3.4.1选料。在试配之前,根据料场情况选取有代表性的材料进行试验。确保各原材料的质量。对材料的质量要求如下
18、:集料应清洁、坚硬、坚韧、耐久、无外包层、匀质,并不含结块、软弱或片状颗粒,无粘土、尘土、盐、碱、壤土、云母、有机物或其它有害物质。必要时,集料应予清洗和过筛,以除去有害物质。集料需进行筛分试验,其级配须符合技术规范的要求。不同来源的集料不得混合或储存在同一料堆,也不得交替使用在同类的工程中或混合料中。用于砼的水泥、集料及掺加剂等,应分别进行含碱量试验,尽量避免使用可能发生碱集料反应(AAR)的集料。在非含碱环境中,如果必须采用此类集料时,应按规范要求,选用碱含量小于0.6%的低碱水泥,并限制砼中的总碱量。对一般桥涵不宜超过3.0kg/m3;在含碱环境的砼中,不得使用此类集料。每批钢筋都必须有
19、出厂合格证书。1.3.4.2进行配合比设计:为满足结构物设计强度、施工工作性、环境耐久性和经济性的要求。拟按如下步骤进行设计。计算“初步配合比”,根据原材料资料,按我国现行的配合比设计方法,计算初步配合比。提出“基准配合比”。根据初步配合比,采用实际施工材料进行试拌,测定砼拌和物的工作性,调整材料用量, 提出一满足工作性基本要求的基准配合比。确定试验室配合比。以基准配合比为基础,增加和减少水灰比,拟定几组适合工作性的配合比,通过制备试块,测定强度,确定既符合强度和工作性要求,又较经济的试验室配合比。换算工地配合比。根据工地现场材料的实际含水量,将试验室配合比,换算为工地配合比。施工配合比是重量
20、比。1.3.4.3混凝土的试配1.3.4.3.1向监理工程师提出混凝土配合比设计的详细内容,以取得监理工程师的批准,其内容包括:a、水泥的品种与来源;b、各种集料的来源;c、用图表表示的细、粗集料标准级配细节;d、以图表表示的组合集料标准级配细节,连同细、粗集料组合的比例细节;e、集料与水泥的质量比;f、水与水泥的质量比;g、制造与养生的方法;h、与混凝土结构类型、配筋及尺寸有关系的和易性(坍落度)。1.3.4.3.2每个级别的混凝土,先做3盘试配合比,用来估定和易性、强度、经济性、含气量、坍落度、修饰及一般外观。然后将最佳的配合比分做同样配料的三盘,每盘有6个尺寸为150mm150mm150
21、mm的立方体,3个用于7d的抗压试验,3个用于28d的抗压试验。所有试验按公路工程水泥混凝土试验规程(JTJ053-94)进行,且经监理工程师过目。1.3.4.3.3当做出符合本条要求的试拌和后,我们将提出每种配合比的详细资料,包括强度、各集料的级配、混合级配、配合比、水灰比、集料水泥比及坍落度,报请监理工程师批准。在随后拌制混凝土时保持这个配合比,除非监理工程师同意,不得更改。1.3.4.3.4当水泥的来源、质量或者集料有改变,都必须提出改变配合比,重复上述程序,在新配合比使用前必须获得监理工程师的批准。柱式墩模板支架施工示意图1.3.4.3.5在每次实际拌和混凝土前,承包人应按照监理工程师
22、批准的方法测量集料的含水量,并在用水量中予以扣除,提出供实际使用的施工配合比。三、扩大基础的施工方法扩大基础采用挖掘机开挖,人工配合。基底遇有岩石时,采用爆破法开挖,风镐配合基坑成形。基础施工采用快速开挖、快速施工、快速回填的方案。四、墩、台身施工本合同段墩台有柱式墩、扩大基础U型桥台等结构形式。2.1柱式墩:本合同段的桥墩均为柱式墩,严格按照技术规范,结构砼的方案进行施工外,其工作平台采用CKC钢桁架进行搭设,其立柱模板采用8mm钢板加工定制,并通过风缆、手拉葫芦进行调整,以确保其垂直度。施工前,用人工整平场地,并分层夯实回填扩大基础基坑。施工时,墩柱砼采用一次浇筑到顶,以确保其施工质量。其
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