筑岛方案水务局.doc
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1、跨河施工筑岛及便道专项方案一.编制依据和编制原则1.编制依据1. 1省道302设计图纸1.2 雅鲁河近年来水文资料1.3现场实测数据2.编制原则:2.1确保河流正常排水,便道施工完毕后,不影响雅鲁河正常排水需要,雨季主航道保证大于60米宽。2.2确保便道畅通,保证便道功能满足施工需要。2.3确保安全,便道设计能够满足重型车辆双车道正常安全运行。二工程概况 滨州铁路分离公交中心里程K25+888,桥梁起点桩号K25+614.15,终点桩号为K25+161.85。桥梁全长547.7m。本桥处于Ls=200m的左偏缓和曲线和直线上。其中4#-9#共6个墩处于河中,每个墩设计4根摩擦桩,3#-5#墩桩
2、长为16m,5#-9#墩桩长为18m。地震加峰值为0.05g,强度为VI级。三水文情况 本桥在K25+708-890处跨越雅鲁河,跨越长度182m,现场测量水位标高为288.477,常水位标高为285.936,河底一般冲刷标高为283.846。本桥跨越处下游约150m处有一小型拦水坝,用于积蓄河水灌溉下游农田。雅鲁河水流平缓,枯水期部分河床外漏。小里程河岸植被茂密,大里程河岸为砂砾石河滩,河床表覆冲积层粉土、细沙、细圆砾土、粗圆砾土、粗角砾土。河道较浅,无通航能力。雨季主要集中在7、8月份。2011年最大过水量为1007m/s。四施工方案1.筑岛设计方案我部施工的滨州铁路分离立交跨越雅鲁河,2
3、012年6月8日实测最大水深4.63m,水面标高288.477,经了解雅鲁河水文资料,年最高水位高于现在水位1m。为了大桥施工建设要求,需采取填土筑岛施工方法(附图一)。筑岛及便道位于小型水坝上游150m,该处河宽现为182m,水深约4m。填筑便道采用单车道,有效宽度6m。考虑到填筑高度及两岸高差,填土采用分层填筑法横向放1:1的坡度。由于施工中会对主河道进行局部封堵,为确保下游流水顺畅,便道从K25+890开始,到K25+788处暂停填筑。此处距离对岸K25+708为72.5m,施工6#-9#墩。8月15日后,根据现场实际情况,若水位下降,进入枯水期,我部计划继续采用单侧土石方推进填筑5#、
4、4#墩(K25+730),先施工5#墩,再施工4#墩,此时距河岸22m。1.1便道筑岛施工前准备:施工队伍进场后,先进行测量放线,标出便道和桥梁的位置。测量放样完成后,开始着手填筑材料准备。填筑土方从路基挖方段取用,用自卸车运至筑岛附近集中堆放。1.2施工便道填筑:按测量放线的方向用推土机向河中心推进,填筑前用非渗水土的土袋装土按规定码放,避免土体流失污染水质。迎水面土袋砌筑时采用人工码放,确保上下内外层相互错缝,装土后扎紧口袋。考虑到迎水面受到水流冲击,在筑岛迎水面使用草袋围堰,并用木桩加固。土袋码至高出最高水位70cm处,上部用彩条布覆盖,避免雨水冲刷及机械造成垮塌。为了保证填筑的稳定性,
5、填筑土方高出水面后用压路机碾压密实后,方可再次填筑压实,每次不超过50cm。1.3筑岛填筑:当施工便道填筑到桥墩位置附近时,为了保证桩基础的顺利施工,该部位填土使用粘土,为保证有足够的空间摆放施工机械,填筑宽度为20m,长度为36m。高度为最高水位以上2m。筑岛横向采用4%的坡度,并在顶边挖设水沟集中排水,防止雨水冲刷。(附图二)2.钻孔及泥浆池防护钻机就位后,开挖泥浆池及沉淀池,泥浆池及沉淀池均为5m*4m。因筑岛是由粘土填筑,开钻造浆前,在泥浆池及沉淀池底部先均匀铺设一层塑料薄膜,搭接20cm,在其上部铺设防水彩条布,塑料薄膜与彩条布连接紧密,无大气泡出现。泥浆池及沉淀池要定时处理泥浆,以
6、免积累过多而造成其漏浆,污染水质。本桥钻孔机械为CZ-6A半自动冲击钻,钻进过程中震动系数较大,且回填土及河床底的土质松散,有塌孔溢浆的危险,且污染水质。所以在此地质段施工必须埋设长护筒,钻机保持小冲程钻进。待护筒埋至河床下1m后,再大冲程钻进。钻孔桩施工工艺流程平整场地凿桩头测定孔位挖埋护筒钻机就位钻 进制作护筒加工钻头中间检查终 孔清 孔测 孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备泥浆循环、滤碴、补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进速度测孔深、孔径、孔斜度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、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清
7、理、检查测孔深、孔径钢筋笼制作桩基检测导管做水密性实验监理工程师认可认可3钻孔场地的准备钻孔场地根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求,做好如下准备工作:3.1场地为旱地而施工期间地下水位在原地面以下1m者,平整场地,清除杂物,更换软土,夯填密实,钻机不能直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。场地为陡坡时也可采用枕木、型钢等搭设工作平台。 3.2场地处于河道和浅水区时,宜采用筑岛围堰法施工,筑岛面积应按钻孔方法、设备大小和施工需要决定。岛顶面通常高出施工水位12m。有条件临时改河时,可改水中钻孔为旱地钻孔。3.3钻孔平台设横坡,并在四周挖排水沟与现有河道或排水沟相连。
8、3.4测量放样钻孔施工前应根据施工需要,施工测量必须有两人以上相互检查校对并作出测量和检查核对记录。3.4.1定位放线测量:施工前测量班按施工图纸采用全站仪为钻孔定位,在放桩后设立护桩,护桩采用骑马桩,采用拉线交点和量距的方法校核。 待护筒埋设稳定后可引至护筒上,以便随时恢复中心点,对桩位进行校核。3.4.2高程控制点的建立:根据场地内的高程控制网确定高程控制点,并测量原地面标高(或护筒顶标高),计算钻孔深度。3.4.3测量内外业均采用复核确认制,并在钻孔施工前进行测量技术交底。3.5埋设护筒埋设的护筒应坚固、耐用、不易变形、接头严密、不漏水。3.5.1护筒的内径应大于钻头直径,使用冲击钻时护
9、筒大于钻头20cm-40cm。钢护筒采用412mm钢板制成,因雅鲁河段地质条件复杂,护筒高度宜采用6-8m,顶端留有400mm*200mm的出浆口。3.5.2护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2米,并高出施工地面0.5米,其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。3.5.3护筒埋置深度,在岸滩上护筒埋置深度为:黏性土、粉土不小于1.0m,砂类土不小于2.0m。当表层土松软时,将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。埋设时应在护筒四周回填黏土并分层夯实;可用锤击、加压或振动等方法下沉护筒。3.5.4在水中筑岛埋设护筒,护筒长6米,分为三段进行埋设,每段埋设深度2米,对三段护筒进行有效焊接,保证焊接质
10、量,确保使用过程中不出现焊缝漏水现象。水中平台上可按最高施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深,必要时打入不透水层。在水中平台上下沉护筒,应制作导向架控制护筒位置。3.5.5护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。3.5.6护筒埋设完毕后,恢复桩位中心并进行复核,以利桩机就位对中。3.5.7护筒埋设完毕后,四周需用粘土回填、压实,防止钻孔时浆液漏失。4泥浆4.1材料选择:选用水化快、造浆能力强、黏度大的黏土或膨胀土作为制浆材料。为提高泥浆黏度和胶体率,可在泥浆中掺入烧碱或碳酸钠等添加剂,其掺量应经过试验决定。4.2泥浆性能指标:(表一)检测项目技术指标泥浆比重1.1
11、-1.3粘度一般地层:16-22s松散易坍地层:19-28s胶体率95%含砂率4%酸碱度PH值6.5(表一)泥浆性能指标泥浆循环系统布置:泥浆循环系统布置根据现场和周围环境统筹安排,泥浆池设在征地地界以内。泥浆循环池由沉淀池和泥浆池组成,沉淀池深2m,泥浆池深11.5m,长810m,宽3m,四周用粘土拍实,并设置安全网,对沉淀池中沉碴及灌注砼时溢出的废泥浆,随时清除,用汽车运弃于指定地点,严禁就地弃碴,严防泥浆溢流污染周围环境。5钻机就位及钻进钻进前先调整钻机的水平、垂直仪,使气泡居中,然后伸缩钻杆,使钻头底部导向尖对准桩位中心,钻头自然放松,根据护桩到钻头外壁的距离进行对位校核,严格控制孔位
12、偏差在允许误差范围内。钻进时,缓慢旋转放下钻杆,当进尺在护筒顶以下一定深度,进行孔内注浆,以防止钻进过深影响钻孔质量。在钻进过程中及时向孔内补充泥浆,泥浆面确保低于原地面约20厘米左右,以维护孔壁稳定,同时保证文明施工,不致泥浆外溢。在钻进至砂层或卵石土层时要变档换速,利用液压缩进装置加压,要求轻压慢转,这样能维护孔壁稳定减少钻头的磨损。每钻进3-5回次后应调整一次水平、垂直仪器,使气泡居中,能有效保证成孔的垂直度小于1/100。在钻进过程中要经常检查钻斗,尤其在中粗砂较密和砾石层,更要加大检查力度及频率,对于磨损较严重的钻点要及时更换,以确保钻孔孔径。当钻至离桩底设计标高约2-3米时,技术人
13、员要及时验孔,孔深控制以测绳测出的周边四点平均值为准,钻进至设计孔深时,钻斗底部加装挡砂板,捞取残存散落的原状土及砂。终孔后,检测泥浆各项指标,及时下放钢筋笼和导管。在灌注水下混凝土前,检测孔底沉渣厚度,若沉渣厚度超标,用泵吸法将孔底沉渣抽出。钻斗升降速度的控制:钻斗在孔内提升过程中泥浆在孔壁和钻斗之间流动,若升降速度过大,则泥浆流动将加大对孔壁的冲刷,容易造成孔壁坍塌,因此需要控制钻斗在空中的提升速度。在钻进过程中,钻斗取出的原状土直接排放在场内渣土堆放处,待渣土风干厚用自卸车运至场外。在钻孔过程中,根据地质资料不同情况,选择合适的钻头、钻速和泥浆指标等参数,在土层变化处捞取碴样,以判别土层
14、,并记录表中,与设计地质资料核对;若发现实际岩层与设计有较大出入时,及时通知监理、设计做出变更设计。在钻进过程中,随时补充损耗、漏失的泥浆,保证钻孔中的泥浆比重,并定时检测、记录泥浆比重和钻孔深度,防止发生坍孔、缩孔、超钻等现象。当钻孔达到设计标高时,对孔深、孔径、沉渣厚度等进行检查,填写好隐蔽工程检查记录,经现场监理工程师签认后,立即进行清孔,以免间隔时间长,造成坍孔或钻碴沉淀超标。6成孔检测6.1孔深及孔底沉渣检测:孔深及孔底沉渣采用标准测锤检测。测锤采用锥形锤,锤底直径13cm15cm,高度20cm22cm,质量4kg6kg。保证孔深度不小于设计、沉碴厚度摩擦桩控制在20cm范围之内,如
15、沉碴超标则用泵吸法将沉渣吸出,使其厚度在20cm之内。6.2孔径、孔形测量:根据设计桩径制作检孔器入孔检测。笼式井径器用20钢筋制作,外径与钻孔设计孔径相等,长度为孔径的46倍。探孔器形式如下:桩径孔径46倍检测时,将井径器吊起,使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于或等于设计的笼径;若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或倾斜现象,应采取措施给予消除。6.3桩位检测:通过护桩恢复桩位中心,并配合用全站仪检测。桩位偏差符合规范要求,在5cm以内。6.4钻孔检查标准(表二)钻孔结束达到设计桩底标高并清孔完毕后,对孔径进行全长检查,并报请监理工程师复查,合格后进
16、行下步工作。平面位置群桩100mm,单排桩50mm。钻孔直径不小于设计桩的直径倾 斜 率不大于1% 深 度不小于设计桩长 沉淀厚度桩径1.5m或桩长40m或土质较差的桩,300mm(表二):钻孔桩成孔质量允许偏差表7清孔施工7.1终孔后待钢筋笼和砼导管安装好后进行二次清孔。7.2清孔过程中用泥浆泵往孔内补浆以保持孔内原有水头高度,以防塌孔。7.3清孔后泥浆技术指标如下:粘度1622s;含砂率不大于4%;沉淀厚度20cm;胶体率不小于95%(在桩顶、中、底取样检验后取平均值),确保良好的护壁效果。7.4清孔完毕通知监理验收。对桩孔的检测采用自制的锥状验孔器验孔。如发现成孔不直,孔径变小,断面变形
17、等,应采取相应的处理措施(用钻头在变截面处反复扫孔直至验孔器能下到桩底)。成孔合格后(附钻孔成孔质量标准),填写终孔通知单,经监理工程师签认,方可进行下道工序的施工。8钢筋笼制作及安装8.1钢筋加工场地平整,并设钢筋加工棚,电焊工等特种工种作业人员必须有特种工种上岗证方可上岗,并且从已加工好的钢筋笼上取样检查保证焊接质量。8.2钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀,钢筋下料时应准确控制下料长度。8.3钢筋笼焊接选用符合规范要求的焊条,一般用J502、J506型焊条。焊缝宽度不应小于0.7d,厚度不小于0.3d,钢筋笼主筋连接采用单面焊,焊接长度不小于10d,双面焊,焊接长度不小于5d。8.4钢
18、筋笼焊接过程中,应及时清除焊渣,钢筋笼主筋与加强箍筋应全部焊接,防止钢筋笼吊装变形。8.5成型的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上,堆放层数不大于2层。8.6起吊时,用双吊点,吊点位置应恰当。一般设在加强箍筋处,并采取其他必要措施保证钢筋笼起吊不变形。8.7钢筋笼吊装就位,应与孔壁保持设计保护层距离,可在其上下端及中部每隔一定距离(一般为2m左右)于同一横截面上对称设置四个钢筋定位筋,钢筋笼定位钢筋直径为20mm。8.8吊装时,应严防孔壁坍塌。将钢筋笼吊起立直后,缓缓放入,谨防主筋插入护壁土层内造成坍孔。8.9在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆,钢筋笼入孔后,用顶端吊环或固定杆牢固定位,并采取
19、具体可靠措施防止在灌注水下混凝土过程中下落或被混凝土顶托上升。钢筋笼入孔定位标高应准确,并使底部处于悬吊状态下灌注水下混凝土。当灌注完毕,待桩上部混凝土初凝后,既解除钢筋笼的固定措施,以便使钢筋笼随同混凝土收缩,避免粘结力的损失。8.10钢筋笼制作时的验收标准及允许偏差(表三)序号项目允许偏差(mm)检查方法1钢筋骨架顶端高程+20尺量检查2钢筋骨架直径10尺量检查3主筋间距10尺量检查4箍筋间距20尺量检查5钢筋骨架垂直度1%吊线检查6骨架中心平面位置20尺量检查7保护层厚度10尺量检查(表三)钢筋笼制作时的验收标准及允许偏差9安设导管采用直径为30 cm的导管,底节长4m,标准节为2.0
20、m,漏斗口采用0.5 m或1m短节搭配。导管使用前要预先试拼、编号,自下而上标示尺度并按规定做水密性试验和接头抗拉试验,以保证导管不漏水,试压压力宜为静水压力的1.5倍,持荷15分钟,反复旋转导管不漏水为宜。导管组装后,轴线偏差不易大于孔深的0.5%并不宜大于10 cm,导管安放时,要吊起垂直入孔,位置居于桩孔中心,先下到孔底然后提升导管,使下口底部距孔底2040cm。在导管组装过程中,必须对每一节导管的长度按先后顺序作好记录,在混凝土灌注过程中备查。10灌注混凝土10.1经过二次清空后,水下混凝土灌注前,要检测沉淀厚度和泥浆指标,不符合要求时,再次进行清孔,合格后方可灌注混凝土,水下砼灌注采
21、用直升导管法。水下砼连续灌注,不得中断,并随时测量和记录砼面的高度以确定抽拔导管的时间和拆管长度,同时对每次拔导管的时间、长度、节数作好记录。砼面超灌至设计桩顶标高1.0m以上,以确保桩头砼质量。参照规范进行计算桩基首批混凝土方量(按照180桩基最大桩长18m进行计算),首批混凝土方量计算简图见图6。图6 首批混凝土浇注数量计算图桩基首批混凝土方量计算公式如下:Vd2/4h1+HcAh1=Hww/cHcHd+He式中: V首批混凝土所需数量(m3)d导管内直径(m)Hc首批混凝土要求浇筑深度(m)Hd导管底端至孔底间距,取0.4mHe-导管初次埋置深度,取1.0mA灌注桩浇注段的横截面面积(m
22、)h1混凝土面高度达到H2时,导管内混凝土柱需要的高度(m),当孔扩大时,应用扩孔后的横截面面积 h1孔内混凝土达到Hc时,导管内混凝土柱与导管外水压平衡所需高度(m)Hw孔内泥浆深度,取19mw孔内泥浆的容重,取12kN/m3c混凝土的容重,取24 kN/m3首批混凝土方量计算:h1=Hww/c19m12kN/m324 kN/m39.5mAd2/43.140.81=2.5434m2V=d2/4h1+HcA=3.14(0.3)9.5/4+1.42.5434=4.23 m3通过计算, 180桩基首封量为4.23 m3。故在180桩基进行首批混凝土浇注时,采用4.5m3的料斗进行灌注封孔,同时每套
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