岩寨水库大桥主墩下部结构双壁钢吊箱围堰施工方案

新建铁路长沙至昆明客运专线岩寨水库大桥（D1K535+343.950D1K535+633.100）主墩下部结构双壁钢吊箱围堰施工方案 第1页 共35页 目 录 1 工程简介12 技术准备12.1 内业准备12.2 外业准备23 人员组织34 材料及制作要求45 主要设备、机具选型46 施工工艺流程57 钢吊箱施工作业方法及要求77.1双壁钢吊箱的设计77.2钢吊箱施工工艺97.2.1 施工准备97.2.2 钢吊箱沉放平台及底板安装97.2.3 第一层钢吊箱拼装下沉107.2.4 钢吊箱沉放系统设计及安装107.2.5 钢吊箱封底157.2.6 钢吊箱排水178 钢吊箱施工常见问题与处理措施189 钢吊箱质量控制及检验标准199.1双壁钢吊箱制作加工199.2双壁钢吊箱沉放199.3封底混凝土1910 主墩承台施工2010.1 施工准备2010.1.1 钢吊箱排水2010.1.2 拆除钢吊箱悬吊系统2110.1.3 其他准备工作2110.2 凿桩头及桩基检测2210.2.1 施工方法2210.2.2 桩头破除施工注意事项2210.2.3 桩基检测2310.3 承台钢筋安装及混凝土浇筑2310.4 大体积混凝土施工2310.4.1裂缝的原因2410.4.2温度应力的分析2410.4.3温控防裂主要措施2511 主墩施工2811.1 模板2911.2 钢筋施工3011.3 混凝土浇注3111.4 养护3211.5 主墩施工工艺流程3212 钢吊箱材料回收3312.1 壁板回收3312.2 底板回收34岩寨水库大桥下部结构双壁钢吊箱围堰施工方案双壁钢吊箱施工方案1 工程简介钢吊箱为桥梁基础及下部构造水上施工作业中常用的一类围护结构形式，尤其适合于大型河流中的深水基础，能承受较大的水压，保证基础全年施工安全度汛。钢吊箱适用于水中高桩承台施工，特别是在一些施工条件困难或受水文、地形、地质条件限制而无法采用钢板桩、筑岛围堰等围护结构的条件下，钢吊箱更显示出了其优越性。常用的钢吊箱分单壁和双壁两种，由于单壁钢吊箱刚度差，一般深水基础较少采用，实际工程中大部分情况下采用双壁钢吊箱。岩寨水库大桥桥址位于岩寨电站水库库区范围，水库从2009年10月21日开始下闸蓄水，到2010年10月10日，测得水位标高为601.5m，水库高峰期水位高程613m，最低蓄水位605m，H1%=613.92m, Q1%=3190m/s, V1%=0.51m/s。而本桥1#、2#主墩承台为高桩承台，承台尺寸底部2212.84.4m混凝土1239.04m3，上部加台13.682m混凝土217.6 m3。1#、2#主墩承台底高程分别为602.386m、602.270m，承台底位于高峰期水位线11m以下，故1#、2#主墩承台施工应使用双壁钢吊箱作为围堰。2 技术准备2.1 内业准备双壁钢吊箱的设计及检算双壁钢吊箱需进行专门设计，一般分节、分块制作。由于本桥先进行钻孔桩施工，然后沿钻孔桩下沉钢吊箱，不受水流冲击影响，下沉位置可精控制。钢吊箱可作为承台模板使用，内径与承台平面尺寸相同，顶部标高较施工期最大洪水位高出5070cm，底部标高应保证封底混凝厚度要求即可，封底混凝土厚度按相关公式进行计算，本桥钢吊箱封底混凝土厚度为3m；分块、分节长度和高度考虑现场吊装作业条件，一般每节长度控制在5m以内，高度控制在4m以内，相邻两节之间设纵向隔舱，块与块之间设橡胶止水带。同时需对结构强度、刚度及稳定性进行检算，编制专项施工方案，并报监理单位审批。对全体施工人员进行技术交底和岗前技术培训。由于双壁钢吊箱施工难度大、技术要求高，且大部分为水上作业，因此必须做好技术交底及岗前培训工作。2.2 外业准备双壁钢吊箱的加工与试拼在工厂按预定的分块制作双壁钢吊箱，编号贮存，完工后在加工场附近进行试拼，并进行焊接质量检查和水密试验。搭设拼装平台桩孔桩施工完成后，拆除原有钻孔桩施工平台，接高桩基钢护筒作为群吊的承重立柱。视近期水位变化及吊装要求，在钢护筒的适当位置焊接牛腿，然后安装钢吊箱的底托梁作为拼装平台。钢吊箱底板制作测量放线，然后在底托梁上安装底板分配梁，分配梁之间焊接槽钢作为肋板，然后铺设底板面板，底板开孔与桩基钢护筒之间设置钢板环，钢板环与底板焊接，为保证钢吊箱下沉顺利、位置准确，钢板环直径较钢护筒直径大46cm。3 人员组织1 劳动力组织方式：采用架子队组织模式。施工人员结合既定施工方案、机械、工期要求进行合理配置，详见表1：作业人员配备表 表1序号人员类别数量（人）1施工负责人12技术主管13安全员14技术、质检、测量人员45工 班 长36起重作业、场内机械驾驶人员、电工、焊工、机械工187材料员、司机68钢筋工209混凝土工1510普工32其中施工负责人、技术主管、工班长、技术人员、安全员等主要岗位和关键性岗位管理人员和生产作业人员必须由本企业正式职工担任，其他岗位可根据工程情况适当配备劳务工人。起重机械、场内机械驾驶、电工、焊工、钢筋工、混凝土工等特殊工种作业人员必须持证上岗。4 材料及制作要求材料要求。双壁钢吊箱采用的钢材和焊接材料的品种规格、化学成分及力学性能必须符合设计和有关规范技术要求，具有完整的出厂材料合格证明。双壁钢吊箱制作拼装要求双壁钢吊箱加工时必须按设计尺寸及规范规定进行加工制作，严格控制加工质量和焊接残余变形。双壁钢吊箱制作拼装允许误差双壁钢吊箱制作拼装允许误差如下表。 双壁钢吊箱制作拼装允许误差 表2序号检查项目规定值或允许偏差1顶面中心偏位(mm)顺桥向20横桥向202钢吊箱平面尺寸(mm)303钢吊箱高度(mm)104节段错台(mm)25焊缝质量符合设计要求6水密试验不允许渗水5 主要设备、机具选型主要施工机械设备包括钢吊箱加工设备、沉放设备以及混凝土浇筑设备等，主要施工机具设备配置如表3。 主要施工机具设备配置表 表3序号名称型号单位数量备注1水上浮吊F25台2自制2汽车吊QY50辆23液压千斤顶YC75A台104电焊机BX1-500-2台45电焊机BX1-400-2台66高压油泵ZB4-500台107潜水泵台68卷板机CDWN-20*2000B台19剪板机QC12Y-16*2500台110车床CA6140A台1111钻床ZB40112混凝土泵车60m3辆113混凝土输送泵HBT60辆114混凝土搅拌运输车XZJ5210辆66 施工工艺流程岩寨水库大桥1#、2#主墩位于岩寨水库库区内，承台及下部结构施工采用双壁钢吊箱围堰进行，先搭设钻孔作业平台进行钻孔施工后下沉钢吊箱，钢吊箱封底排水后进行承台及下部结构施工，最后拆除部分钢吊箱围堰。施工工艺流程图见图1。图1承台钢吊箱围堰施工工艺流程图7 钢吊箱施工作业方法及要求7.1双壁钢吊箱的设计岩寨水库大桥水中主墩采用双壁钢吊箱，承台平面尺寸为2212.8m，钢吊箱平面尺寸为：内壁2212.8m，外壁2414.8m，内外壁间距1.0m。内外壁板采用5mm钢板作为面板，8槽钢作为纵肋，75*75*8角钢作为横肋，125*80*8角钢作为连接角钢，63*63*8角钢作为水平支撑及斜支撑。钢吊箱分为4层加工，总高度13m，最下面一层高4m，上面三层高度均为3m，吊箱顶标高按612.3m计算（注我单位与当地水利主管部门沟通，施工期水库水位可控制在611m以下）。加工时每层分为4.4m节段4块，4m节段10块，倒角节段4块，节段采用22高强螺栓连接，并设置橡胶止水带用于止水。同时分设多个横向互不通水的隔水仓，以便在下沉过程中根据施工需要分仓对称灌水。双壁钢吊箱平面图详见图2。 图2 岩寨水库大桥双壁钢吊箱平面图（尺寸单位cm）双壁钢吊箱壁板桁架及分块方式图详见图3。图3 岩寨水库大桥双壁钢吊箱壁板桁架及分块方式图（尺寸单位cm）钢吊箱底板采用=8mm钢板作为面板，I32b工字钢作为分配梁间距5565cm，工字钢之间焊接32a槽钢作为肋板间距6069cm，分配梁、肋板及面板之间采用焊接方式连接。底板开孔与桩基钢护筒之间设置钢板环，钢板环与底板焊接，为保证钢吊箱下沉顺利、位置准确，钢板环直径较钢护筒直径大46cm。钢吊箱壁板与底板之间采用22高强螺栓连接，并设置橡胶止水带用于止水。钢吊箱底板图详见图4。图4 岩寨水库大桥钢吊箱底板图（尺寸单位cm）7.2钢吊箱施工工艺7.2.1 施工准备钻孔桩施工结束后，拆除钻孔平台，接高桩基钢护筒作为钢吊箱悬吊系统的承重立柱，在钢护筒横桥向两侧焊接牛腿以便安装钢吊箱托梁及底板拼装，牛腿焊接位置尽量靠下，高于近期（20天内）施工水位0.5m即可。本工程悬吊系统主梁采用3根2I63b工字钢，上横梁采用10根2I56b工字钢，钢吊箱底部托梁采用10根2I56b工字钢，吊杆采用32精轧螺纹钢并用连接器进行接长，使用液压千斤顶下沉或锁紧钢吊箱。7.2.2 钢吊箱沉放平台及底板安装准备工作完成后，在钢护筒两侧的牛腿上安装2I56b工字钢底托梁作为钢吊箱的承重梁，在底托梁上制作钢吊箱底板，钢吊箱底板由纵向I32b工字钢分配梁、32a槽钢横向肋板及厚度8mm的钢板焊接而成。底板位置全部需由测量班精确定位，保证吊箱安装的平面位置及下沉精度。 7.2.3 第一层钢吊箱拼装下沉钢吊箱壁板节段按设计要求在工厂加工，节段拼焊后进行焊接质量检验及水密试验。完成后用驳船将分节段运至墩位。利用水上浮吊及钢栈桥上支立汽车吊吊装节段，在钢吊箱底板上分节段拼装钢吊箱。拼装时，先由测量班在底板上精确放出承台边线。先由水上浮吊及汽车吊对称吊装钢吊箱的拐角节段，由拐角节段两侧同时拼装4m节段（为加快施工进度，可在场地内预拼出二、三块节段再吊装到拼装平台上拼装钢吊箱），每节连接处必须放置止水条，所有连接螺栓全部拧紧，保证钢吊箱的密封性，第一层吊钢箱拼装完成后，安装钢吊箱悬吊系统，利用吊杆将底托梁与上横梁连接，在钢吊箱内壁与桩基护筒之间安装限位装置。7.2.4 钢吊箱沉放系统设计及安装为保证钢吊箱下沉时的同步稳定性及安全性，沉放系统主要采用方便同步操作的10台75t千斤顶下放（行程为30cm）。1 千斤顶承重梁布置首先布置千斤顶承重梁，承重梁由主梁、上横梁及底托梁组成。主梁采用2I63b工字钢，长度为24m，安装在接高的钢护筒顶部；上横梁采用2I56b工字钢，长度为16.8m，安装在主梁上部，上横梁中心距钢护筒外壁25cm；底托梁与上横梁相同，安装在牛腿上，位置与上横梁对应，在千斤顶安放处及吊杆位置上下翼缘板用20mm钢板加强，腹板用10mm钢板加强。吊杆采用32精轧螺纹钢，初始长度为9m，根据需要采用连接器适当接长，上横梁及底托梁上布置锚固螺母，沉放系统布置图见图5。图5： 沉放系统侧面图2 钢吊箱下沉步骤安装起吊千斤顶千斤顶起吊钢吊箱，底托梁上升离开护筒牛腿，拆除牛腿利用部分32精轧螺纹钢吊杆及千斤顶循环操作下沉钢吊箱入水钢吊箱自浮拼装第二节钢吊箱、安装导向装置下沉第二节钢吊箱，下沉力不足时，向舱内注水，增加钢吊箱下沉自重下沉到预定位置，钢吊箱自浮拼装第三、四节钢吊箱及导向装置下沉第三、四节钢吊箱，钢吊箱下沉至预定标高后用千斤顶锁紧全部吊杆，准备封底混凝土施工。双壁钢吊箱下沉施工照片见图6.1图6.3。图6.1：沉放步骤（钢吊箱入水）图6.2：沉放步骤（第二层钢吊箱拼装）图6.3：沉放步骤（第三层钢吊箱拼装）钢吊箱下沉时注意事项钢吊箱拼接时必须在连接处必须放置止水条，止水条布置为内外壁螺栓连接处各布置一条，下一层钢吊箱的竖向止水条顶部预留20cm伸到上一层钢吊箱连接处，所有连接螺栓必须拧紧到位，保证钢吊箱的密封性。在流水中施工，钢吊箱下沉时会受到水平力的作用，在下沉过程中钢吊箱倾斜度及平台位置要求不超过规范允许值，采用有效的导向、定位设施是必须的。本桥钢吊箱定位系统是利用钢护筒作为定位桩，安装导向横撑和滚动轴承，布置在前、后、左、右四个方向，分上下2 层，既控制了钢吊箱平面位置，又能控制其倾斜度。钢吊箱定位系统是在露出水面的钢护筒上对称焊接两层导向横撑，控制吊箱斜度。导向横撑前端安装滚动轴承，以利下沉滑动。第1节钢吊箱下沉时，根据计算，下沉到水面下2.04m时，可自浮，此时可交替拆除部分吊杆，以便拼接第2节钢吊箱壁板。浮力计算为：F浮=gV排；钢吊箱双壁间排水面积为S=73.6m2 ；钢吊箱底托梁自重38.6t，底板自重59.2t，第1节钢吊箱自重52.4t，2、3、4节为40.1t；由此，代入下式求下沉高度：73.6*h=（38.6+59.2+52.4）得到h=2.04m则总入水深度为2.04m时第1节钢吊箱处于自浮状态。第2节钢吊箱加重后，总入水深度为：2.04+40.1/73.6=2.58m，此时吊箱水面上高度为7-2.58=4.42m，由于钢吊箱水面以上高度过高，不易操作及固定吊箱，需要向钢吊箱内增加配重，将钢吊箱漂浮外露高度控制在2m以内为宜，此时总入水深度为5m，此时需向钢吊箱壁板间注水为：73.6*2.42=178.1m3。向舱内增加注水时必须保证等量同步对称进行，防止钢吊箱倾斜。拼装完第4节钢吊箱后，将钢吊箱顶面高程控制在612.3m左右，高出施工水位线（611m）1.3m左右，从而保证桥梁下部结构施工安全，并可保证钢吊箱封底混凝土厚度不小于3.0m。此时钢吊箱壁板间总注水量为：73.6*（13-1.3）-38.6-59.2-52.4-40.1*3=590m3。双壁钢吊箱下沉以后的照片见图7图7 钢吊箱下沉以后的照片7.2.5 钢吊箱封底封底混凝土厚度计算。考虑封底时水深、桩间距、吊箱排水后的浮力及封底混凝土与钻孔桩之间的摩擦力等，岩寨水库大桥采用3m厚C20混凝土，同时也是保证吊箱内能够干燥施工的主要途径，因此，封底混凝土必须浇注成功，有效的阻止吊箱外侧水流涌入钢吊箱。采用水下混凝土方法浇注，为使水下混凝土灌注质量达到封底要求，其和易性及流动性必须达到要求。吊箱内面积为12.8*22m=281.6m2，扣除15根2.6m护筒，共计198.3m2，混凝土595 m3，按60 m3/h浇注速度计算，需浇注10小时，必须在混凝土中掺加缓凝剂，水下混凝土配合比缓凝时间24小时，防止混凝土凝固过早影响混凝土的流动，保证混凝土浇注的连续性。钢吊箱封底前吊箱内外水头高度相同，封底过程中混凝土的重量及钢吊箱的自重全部由横梁及吊杆承受，总重约595m32.3t/m3+270.5t=1639t，钢吊箱内外布置吊杆40根，封底时每根吊杆约承受拉力约为41t，因此在封底混凝土浇筑前必须顶紧全部32精轧螺纹钢筋，然后用高强螺母及垫圈锁紧。吊杆横桥向布置见图8。图8 吊杆横桥向布置图因钢吊箱底板与钻孔桩钢护筒之间存在缝隙，为保证封底混凝土质量，在钢吊箱下沉到位、吊杆锁定后，需派遣潜水工进行水下作业将该缝隙封堵严密，清除底板上遗落的杂物、淤泥等，然后进行水下封底混凝土灌注。为保证混凝土的流动面积（每根导管最大流动范围为5m）及封底质量，考虑到护筒对混凝土流动的影响，采用4根导管同时灌注水下封底混凝土，封底时首灌方量为2m3，采用输送泵泵送混凝土或吊车吊运料斗，导管固定在施工平台上。灌注混凝土时，应控制混凝土下落速度，以免速度过快对导管口的混凝土造成冲击，影响质量。双壁钢吊箱封底照片见图9。用测绳随时测量各点位的混凝土浇注高度及流动面积，必要时调整导管位置，移动导管位置时，必须慢速挪移，不可脱离混凝土面，造成混凝土被水冲刷离析；或直接拔除导管换到其他位置重新封底浇注。为保证浇注封底混凝土的防水效果，在浇注混凝土前先在侧板上开设洞口或浇注时安放水泵抽水，保证箱内外的水位一致，减少钢吊箱内的水压力，以免影响混凝土质量。图9 钢吊箱封底7.2.6 钢吊箱排水在与封底混凝土同等条件下养护的混凝土试件抗压强度达到设计强度的100%后，对钢吊箱围堰内部进行排水，每小时排水量应控制在50m3左右。边排水边注意观察钢吊箱围堰有无漏水及变形情况发生，水全部排除后查看封底混凝土有无渗漏及鼓冒现象，如发现不利情况应立即停止排水，视情况及时向钢吊箱围堰内部补水，然后汇报指挥部研究处理。为预防钢吊箱排水后由于外部水压过大产生向内变形，在排水过程中根据需要设置临时内支撑。内支撑布置在钢吊箱的长边上，布置两列、两层支撑牛腿，牛腿上安装直径500mm壁厚16mm的钢管做内支撑。钢管内支撑分别布置在钢吊箱顶面向下2.5m及5.5m处，下层支撑底面高程应略高于承台顶面。8 钢吊箱施工常见问题与处理措施双壁钢吊箱施工常见问题及处理措施见表4： 常见问题与处理措施 表4工常见问题产生原因预防措施与处理办法双壁钢吊箱平面偏位超限钢吊箱底板定位不准钢吊箱注水下沉时，偏载现象严重尽量选择在非汛期下沉钢吊箱，底板安装位置应精确放线，首节下沉时做好偏位控制。注水下沉时，尽量对称均衡，并严格控制偏载现象下沉钢吊箱时设专人随时监控，发现问题及时处理钢吊箱漏水止水带设置不符合要求，未达到止水效果钢吊箱下沉时支撑不到位，导致钢吊箱变形超限，部分焊缝或法兰处漏水块与块之间螺栓连接不牢固，止水带处漏水钢吊箱制作质量差，焊缝处漏水加强止水带施工质量控制，止水带必须填塞密实、饱满，无漏填钢吊箱下沉过程中严格按设计进行支撑，防止过大变形加强钢吊箱制作质量钢吊箱下沉时连接螺栓必须紧固到位，严禁有松动现象或扭力不足封底混凝土厚度不足封底混凝土厚度薄厚不一，局部厚度不足封底混凝土表面不平整加强封底混凝土质量控制，保证混凝土的坍落度及和易性，控制混凝土的初凝时间加强封底混凝土灌注质量控制，灌注过程中随时探测封底混凝土高度钢吊箱底部渗水钢护筒四周出现渗水钢吊箱封底混凝土与钢吊箱内壁之间缝隙过大出现渗水封底混凝土出现渗水封底前派潜水工清理钢护筒外表面污物，认真封堵护筒与吊箱底板之间的缝隙，清除底板上的杂物、淤泥等封底混凝土完成后抽水前对钢吊箱与封底混凝土之间空隙进行探测，发现问题及时处理 加强封底混凝土质量控制9 钢吊箱质量控制及检验标准9.1双壁钢吊箱制作加工加强焊接作业质量控制。焊接作业人员必须持证上岗，焊缝质量采用超声波探伤或射线法检查。钢吊箱加工完毕后必须进行试拼装。通过试拼装，达到对缺陷早发现早治理的目的，杜绝质量隐患。进行水密性试验通过水密性试验，对缺陷之处进行修正。9.2双壁钢吊箱沉放加强钢吊箱底板偏位控制由于钢吊箱底板及首节壁板定位控制着后续施工质量，必须做到底板及首节钢吊箱定位准确。加强止水带施工质量控制止水带必须严格按照设计要求填塞，尽量采用整条止水带。受客观条件限制必须连接时，可采用粘合搭接方法。加强钢吊箱连接处质量控制由于钢吊箱采用分节、分块制作、下沉，下沉时各块件间采用螺栓连接，因而为薄弱环节。螺栓连接必须紧固到位，全部螺栓拧紧后要求进行全面检查，合格后方允许下沉。9.3封底混凝土封底混凝土施工前必须排潜水员对底板进行全面清理，清除遗落的杂物、淤泥等，并封堵严密护筒周边的空隙。封底混凝土必须按水下混凝土灌注工艺一次连续浇筑完成，对边角处、围壁处严格进行控制，防止空隙过大出现渗水、漏水现象。由于封底混凝土灌注面积过大，混凝土灌注过程中随时探测顶面、地面标高，防止出现封底混凝土厚度薄厚不一、表面不平整现象发生。封底混凝土实测项目见表5。封底混凝土实测项目 表5序号项目允许偏差（mm）1混凝土强度在合格标准内2基底高程0，-2003顶面高程5010 主墩承台施工岩寨水库大桥1#、2#主墩承台为高桩承台，承台底部尺寸为22(长)12.8(宽)4.4(高)m，上部加台13.6(长)8(宽)2(高)m，每座承台混凝土数量1456.64m3、钢筋数量61.5T，属于大体积混凝土结构，重点应进行大体积混凝土温度控制。10.1 施工准备10.1.1 钢吊箱排水钢吊箱封底混凝土达到设计强度的100%后，用潜水泵把钢吊箱围堰内的水排干，排水过程中应按要求在围堰内适当位置安装横向支撑，以保证钢吊箱围堰的安全，根据需要可将钢吊箱双壁间的水排降至适当高度。承台施工前钢吊箱状态见图10图10 承台施工前钢吊箱状态10.1.2 拆除钢吊箱悬吊系统首先拆除32精轧螺纹钢吊杆，由于钢吊箱内部吊杆下部已锚固在封底混凝土内，此时底托梁可以自稳；然后拆除护筒顶部的上横梁及主梁工字钢；最后拆除作为承重柱的桩基钢护筒。10.1.3 其他准备工作准备承台模板、钢筋及冷却管。由于钢吊箱内部尺寸与底层承台平面尺寸相同，钢吊箱壁板可作为承台底层的模板，承台加台平面尺寸较小，可使用大块整体钢模；该承台钢筋数量较大，应提前加工制作，以便缩短承台施工周期；冷却管作为大体积混凝土降温的必要措施，数量较大，必须提前加工制作，加工质量要严格控制，防止混凝土浇筑过程中焊点及丝接接头漏浆。10.2 凿桩头及桩基检测10.2.1 施工方法测量班根据桩基预留高度（深入承台内10cm），确定桩顶标高。现场施工人员根据测量人员测量结果，在基桩上将承台底标高以上25cm处和10cm处分别用红油漆划线标识。用切割机沿着桩身红油漆标识部位（承台底标高以上10cm处）环向切割3cm深的切口，防止破桩头时凿掉桩边。切割时严格控制切割深度，避免割伤钢筋。切割完毕后先用人工在粗凿线处凿开缺口，深入至钢筋，便于后续的风镐作业不会破坏钢筋保护层。凿除粗凿线以上部混凝土保护层，剥离出钢筋笼主筋，使钢筋与混凝土脱离并使钢筋向外侧微弯。在粗凿线标高上凿出一圏断裂环，深度较保护层加深5cm以上,以便在粗凿标高位置形成小断面断裂环。 在粗凿线标高断裂环上，用钢钎施以外力或钻孔植入膨胀剂，将桩头截断，采用吊车统一吊离。凿除桩顶高程以上残留部分的混凝土，校直桩头钢筋，清洗桩头。10.2.2 桩头破除施工注意事项必须保证桩顶伸入承台10cm，桩头平整。避免出现桩头缺边少角、钢筋保护层被凿除的现象。桩头破除时严禁将桩头预留钢筋任意切割、弯折，严禁损伤主筋。如出现钢筋弯曲，必须进行调直。桩顶含泥及杂质混凝土必须凿除，凿好的桩要求桩顶平整，断面碎石出露均匀，并及时将碎渣清除出基坑。在破桩过程中必须保护好检测管，随时注意检测管的位置，严防检测管变形或者石渣掉入管内，管口应高出桩头10-20cm并密封。10.2.3 桩基检测桩头清理干净后，利用超声波探头及时对桩身进行检测，对有疑问的桩基还可以按监理工程师的要求采用钻芯取样或其他方法进行检测，确保桩基的施工质量。10.3 承台钢筋安装及混凝土浇筑桩基检测合格后，清理基坑底部的弃渣，大致找平后安装承台钢筋。钢筋加工及安装应满足设计及规范要求，并应按设计要求做好综合接地钢筋及接地端子的预留预埋。承台混凝土采用集中拌和，混凝土搅拌运输车运至浇筑现场，然后用泵车浇筑入模。混凝土拌和严格按施工配合比配料，砂、石、水泥、水及外加剂计量准确，保证拌和时间。混凝土浇筑水平分层进行，每层厚度30cm。混凝土入模后及时振捣，振捣时间适当，不欠振、过振、漏振。10.4 大体积混凝土施工在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运营过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。10.4.1裂缝的原因大体积混凝土结构的截面尺寸较大，裂缝一般在混凝土浇注短期内形成，此时设计荷载尚未作用于结构上，因此由外荷载引起裂缝的可能性很小。但由于水泥的水化作用是放热反应，大体积混凝土自身又具有一定的保温性能，因此其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多，而在混凝土升温峰值过后的降温过程中，内部降温速度又比其表层慢得多，在这些过程中，混凝土各部分的温度变形及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的温度应力，是相当复杂的。一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，混凝土就会出现裂缝。大体积混凝土结构的施工技术和施工组织都较复杂，施工时应十分慎重，否则易出现质量事故，造成不必要的损失。组织大体积混凝土结构施工，在模板、钢筋和混凝土工程方面有许多技术问题要逐个解决。在施工中要计算：大体积混凝土温度计算、温度应力计算、自约束裂缝控制计算、外约束裂缝控制计算。10.4.2温度应力的分析早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30d。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类：自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁承台，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。10.4.3温控防裂主要措施a优化混凝土配合比在进行混凝土配合比设计和混凝土施工时，除满足混凝土标号及抗冻、抗渗、极限拉伸值等主要设计指标外，还应达到混凝土均质性指标。同时，应加强施工管理，提高施工工艺，改善混凝土性能，提高混凝土抗裂能力。b控制混凝土最高温度应采取必要的温控措施，使大体积混凝土实际出现的最高温度不超过设计允许最高温度。控制体积混凝土实际最高温度的有效措施是降低混凝土浇筑温度、减少胶凝材料水化热温升。主要采用的控制混凝土最高温度的措施有以下几点：控制体积混凝土实际出现的最高温度不超过设计允许最高温度的有效措施是降低混凝土浇筑温度、减少胶凝材料用量、合理的层厚及间歇期、初期通水等。高温季节或较高温季节浇筑混凝土时，应采用预冷混凝土浇筑。结构物基础约束区混凝土的浇筑温度不得超过1214（相应混凝土出机口温度应达到7）；脱离基础约束区混凝土浇筑温度不得超过168（相应出机口温度不大于14）。应注意夏季浇筑能力要适应入仓强度要求。为减少预冷混凝土温度回升，应严格控制混凝土运输时间和仓面浇筑坯覆盖前的暴露时间。混凝土运输机具应加保温设施，使高温季节预冷混凝土自出机口至浇筑坯被覆盖前的温度回升率不大于0.25。c合理的层厚及间歇期大体积混凝土浇筑层厚；基础约束区采用1.52m，脱离基础约束区一般为2m。本桥下层承台厚度为4.4m，为提高混凝土施工质量，预防大体积混凝土温度裂缝的产生，下层承台分两次浇筑，每次浇筑厚度为2.2m。d合理安排施工程序和施工进度合理安排体积混凝土施工程序和施工进度,是防止基础贯穿裂缝、减少表面裂缝的主要措施之一，为此应满足以下要求：基础约束区混凝土等重要结构部位，在设计规定的间歇期内连续均匀上升，不得出现薄层长间歇。基础约束区混凝土宜在低温季节施工。其余部位基本做到短间歇连续均匀上升。e通水冷却通水冷却是混凝土温度控制的有效措施之一，对各阶段的通水冷却提出不同的要求：初期通水高温季节采用预冷混凝土浇筑体积混凝土，其混凝土最高温度仍超过设计允许最高温度时，还应采取初期通水冷却削减混凝土最高温度。均需进行初期通水冷却。对于基础约束区部位混凝土，高温季节采用预冷混凝土浇筑结构混凝土，最高温度未超过设计允许最高温度者，也宜进行初期通水冷却。初期通水应采用68的制冷水，通水时间为1015d，在混凝土收仓后12h内于绐通水，单根水管通水流量不小于18L/min。中、后期通水大体积混凝土块体进行中期通水，削减结构混凝土内外温差。中期通水时间为1.52.5个月，以混凝土块体温度达2022为准，单根水管通水流量应达1825 L/min.通水类别根据季节及进度要求采用制冷水或施工用水，通水时间以混凝土块体温度达到或接近1820为准，通水流量不小于1825L/min.f表面保护混凝土表面保护是防止表面裂缝的主要措施之一。大体积混凝土暴露面大，气温骤降频繁，更突出了表面保护的得要性，应十分重视基础约束区、重要结构部位的表面保护。具体表面保护要求如下：大体积混凝土温控防裂除满足以上温控要求外，还应满足表面保护要求。应根据设计的表面保护标准确定不同部位、不同条件的表面保温要求。应重视基础约束区、重要结构部位的表面保护，尤其应重视防止寒潮的冲击。所有混凝土工程在最终验收之前，还必须加以维护及保护，以防损坏，浇筑的棱角和突出部分应加强保护。g养护混凝土养护是保护混凝土性能正常发挥和防止干缩裂缝的重要措施，混凝土养护一般应在混凝土浇筑完毕后1218h及时采取洒水或喷雾等措施，使混凝土表面经常保持湿润状态。对于新浇筑混凝土表面，在混凝土能抵御水的破坏之后，应立即覆盖保水材料或采取其他有效方法使表面保持湿润状态。混凝土所有侧面也应采取类似方法进行养护。混凝土连续养护时间不短于28d。抗冲耐磨混凝土的养护尤为重要，应在混凝土浇筑抹面后立即养护，宜采用喷雾，以防止由于早期失水过快而产生塑性裂缝，待龄期d后用草袋等覆盖并洒水养护，养护期不少于28d。11 主墩施工岩寨水库大桥1#主墩高8.5m、2#主墩高9.0m，为圆端形实体桥墩，圆端形直径为6m，中部矩形段宽度为5.6m，桥墩横桥向总宽度为11.6m，桥墩横桥向中心线处设置深度为20cm的圆弧形流水槽。桥墩混凝土标号为C35，1#、2#主墩混凝土数量分别为521.4m3、552.3m3，钢筋数量分别为16.17T、16.49T。桥墩采用大块钢模板一次整体浇筑成型，混凝土通过泵送入模或吊装入模，墩身模板和钢筋采用汽车起重机垂直吊装作业。墩身浇筑完成后先带模浇水养生，拆模后覆盖塑料膜养生。11.1 模板桥墩模板由专业模板厂家制造，每节模板的高度，考虑同一截面形式的不同墩身高度的模数进行确定。模板的设计和制造做到“组合合理，互换性好，刚度足够，安拆方便”。模板制作：模板采用大块整体钢模，选用6mm厚钢板面板，竖肋采用12槽钢，间距为30cm，连接板使用厚度为16mm的钢板，螺栓孔间距不大于20cm，螺栓孔直径22mm，使用直径为20mm的高强度螺栓，双螺母。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，加劲肋采用双支220b槽钢，并在对拉杆处用16mm厚钢板将槽钢腹板加强。桥墩平面设置三道体内拉杆，中间一道在凹槽内，两侧拉杆间距调整为1800mm，拉杆为直径28mm的预应力高强精轧螺纹钢筋，每端配高强螺母两个，螺母钢垫板厚度不小于20mm。模板安装好后，检查轴线、高程符合设计要求后加固，模板顶部应设置揽风绳，以保证桥墩模板施工期间的整体稳定，保证模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。模内干净无杂物，拼合平整严密。支架结构的立面、平面安装牢固，并能抵挡振动时偶然撞击。支架立柱在两个互相垂直的方向加以固定，支架支承部分安置在可靠的地基上。模板检查合格后，刷脱模剂。要把整修模板作为一道重要工序，凡使用的钢模，每次使用前，模板应认真修理平整，开焊处要补焊磨光，上紧扣件，方能灌注混凝土。在混凝土灌注过程中应指定专人加强检查、调整，以保证混凝土建筑物形状，尺寸和相互位置的正确。11.2 钢筋施工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。钢筋基本要求：运到现场的钢筋具有出厂合格证，表面洁净。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。成型安装要求：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。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混凝土垫块。以增加混凝土表面的美观性。钢筋接头所在截面按规范要求错开布置，同一截面钢筋接头不得超过该截面钢筋总数的50%。钢筋加工时应采用采用闪光对焊或电弧连接，并以闪光对焊为主；现场钢筋连接也可采用双面搭接焊。钢筋安装过程中应按设计要求做好综合接地钢筋及接地端子的预留预埋，在绑扎墩帽钢筋时还应按要求预