主桥承台施工技术方案

PAGEPAGE16xxxxxxxxxxxxxxxx工程主桥承台施工技术方案xxxxxxx工程有限公司xxxxxx工程项目经理部二O一一年八月二十五日主桥承台、拱脚施工方案一、工程概况主桥承台平面为矩形，长13.75m，宽10.6m，高度4～5.5m，采用C50高性能混凝土，单个承台混凝土方量为692.3m3。每个承台对应2个拱脚，长6.7m，宽3.5m，高度5.6至6.28m，采用C50高性能混凝土，单个承台混凝土方量为119.6m3。采用C30封底混凝土，厚度0.5m。承台、拱脚顶面标高0.025至3.5m，底面标高-3.975m。平面、立面尺寸见图1。图1承台、拱脚尺寸示意图二、施工工艺简述插打钢板桩围堰安装2层支撑浇筑50cm厚混凝土封底拆除第二道支撑浇筑第一层承台、拱脚混凝土用沙砾回填结构物与钢板桩间隙拆除第一层支撑施工剩余结构物。三、围堰施工方案1、钢板桩围堰概况目前，系杆系杆钢板桩围堰已施工结束，结合主桥承台、拱脚施工，拟将系杆基坑向外扩大、延伸。承台拱脚基坑长36米、宽18米，四周超高约2m，基坑深约4.6米，坑底结构物高4米至6.28米。根据钢板桩受力计算书（附后），拟定围护结构采用12米长拉森V钢板桩（桩顶标高+0.3，基坑底标高-4.5），围檩采用双拼H400X400/13x21型钢，钢支撑为φ609/16钢管，立柱采用530*7钢管打入20米深。基坑平面图及横断面如下所示：图2围堰断面及平面图2、钢板桩施工工艺2.1施工机具准备主要施工机具为50吨履带吊、DZ45A振动锤及导向桩、导向架等。2.2施工材料准备施工材料主要有12米长拉森V钢板桩、H400X400/13x21型钢围檩，钢支撑φ609/16钢管，立柱530*7钢管。钢板桩到达工地后，先进行清理，清理锁口内杂物，对缺陷部位加以修整，包括锁口检查、宽度检查及采取防护措施。锁口检查：用约一块长约2m的同类型、同规格的钢板作标准件，将所有同型号的钢板桩作锁口检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查，对于检查出锁口扭曲及“死弯”进行校正。宽度检查：通过宽度检查确保每片钢板桩的两侧锁口平行，同时尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。对每片钢板桩分为上、中、下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜，对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量，对于超出偏差的钢板桩尽量不用。对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈蚀、卷曲等都做全面检查，并采取相应修整措施，以确保正常使用。锁口润滑及防渗措施：为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用过程时防渗性能，每片钢板桩锁口都均匀涂抹混合油，其体积配合比为黄油：粘土=2：1。2.3插打钢板桩各项工作就绪后，打设定位桩并安设导向架。施工时，首先控制好第一根角桩的垂直度。在打桩过程中用测量仪器从两个相互垂直的方向同时控制，确保垂直。其后钢板桩以已打好的钢板桩和导向架为定位，垂直插打至设计标高。插打过程中仔细校正钢板桩桩位且确保垂直。插打几片后，将已插打好的钢板桩点焊固定于导向架上。在整个施工过程中，用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时采用千斤顶、木楔、导链等进行调整。插打过程中，遵守“插桩正直、分散即纠、调整合拢”的施工要点。2.4围囹施工围囹支撑上、下共设2道，按设计高程预先在钢板桩内侧焊接[12槽钢作为临时支撑牛腿搁置围囹，待围囹安装并连接就位后，再与钢板桩焊接。围囹及支撑按实际丈量长度在现场加工制作。围囹支撑施工步骤为：在钢板桩内侧焊牛腿→安装围囹→顶置支撑→支撑与围囹加焊→填塞围囹与钢板桩之间的间隙。施工中各支撑的平面位置采用坐标定位，误差控制在5cm之内，施工中严格控制各连接部位焊缝质量，尤其是围囹及内支撑接长焊接，必须先母体焊接，再缀板补焊，围囹的加长接缝还需尽量避开弯矩或剪力过大区间。2.5钢板桩围堰的拆除承台施工完毕，承台四周用土回填后拔除钢板桩。拔除方法如下：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土体，破坏钢板桩周围土的粘聚力，以克服其拔桩阻力。依靠附加起吊力的作用将桩拔除。若有拔除难度大的钢板桩，可改用功率大的振动锤。在钢板桩拔除施工时应注意以下几点：⑴在拔除钢板桩前，要保持钢板桩内、外土体高度基本一致，确保钢板桩拔除时的安全。⑵在承台施工完成后，间隙回填要尽量保证密实度，可使用黄沙回填，保证钢板桩在拔除时内外压力平衡。⑶拔桩起点应离开角桩5根以上，根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时采用跳拔的方法，拔桩时的顺序与打桩时相反。⑷振打与振拔。拔桩时，原地振动以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔出的板桩，可先下打10~30cm，再振拔。⑸起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力要略小于减震器弹簧的压缩极限。⑹供振动锤使用的电源应为振动锤本身电机额定功率的1.2~2.0倍。3、基坑开挖及封底施工先沿第一道围檩及内支撑开挖沟槽，将围檩及支撑安装完成后在开始开挖第一层土方。开挖由两侧开始，顺桥向由两侧逐渐向桥轴线靠拢。开挖至第一道围檩标高时，由于围堰操作空间的影响，第一层支撑安装完成后，改用高压水枪冲射土层造浆，同时由泥浆泵排浆的“水冲法”继续进行围堰开挖，开挖至第二道围囹位置之下50cm左右，暂停开挖，进行第二层围囹及内支撑的施工，之后再开挖，直至封底砼位置。高压水枪冲到底后，铺设20cm左右厚碎石垫层，然后浇筑50cm厚C30封底混凝土。封底混凝土明浇施工，采用混凝土罐车运输混凝土，混凝土泵车往基坑内输送混凝土，人用振捣棒振捣。4、围堰监测围堰支护结构的监测主要是指锁口钢板桩围堰施工的全程中，对各部分构件的标高和平面位置变化、渗水、构件局部变形、地下水位变化等进行观察、测量，并通过分析，及时了解围堰的工作情况。通过对围堰支护结构施工过程的分析和监测，就施工情况进行预测并及时了解掌握围堰支护结构的工作状况，制定相应的应急措施，以便在发生异常情况时能够及时处理。对锁口钢板桩封底砼顶面、围囹处进行局部变形观测，每天观测两次，详细记录观测结果，同时对内支撑进行观测。在围堰上口设置多个位移观测点，高频次对围堰的位移情况进行监测，如位移值大于计算结果时，及时增加锚桩进行地面临时拉锚。5、围囹、支撑施工注意事项：5.1支撑与围檩连接围护结构采用两道支撑，第二道支撑架设后，随着下部土体开挖，第一道支撑轴力将降低甚至受拉，支撑自重可能全部由立柱承担，受力不利；除支撑与围檩联结处焊接外，应另外在围檩或支撑上焊接角钢、短钢筋等使其相互搭接，即使焊接点全部破坏，围檩仍可提供支持力。5.2扩坑位置由于整个结构分两次浇筑，第一次浇筑完成后第一道支撑将全部拆除，钢板桩上部1.5m呈悬臂结构。新坑旧坑连接的角部位置受力复杂，支撑不易架设，应注意围檩、钢板桩、支撑搭接施工质量，钢结构支撑的构件可采用焊接或高强螺栓连接；围檩连接点宜设置在支撑点的附近，且不应超过支撑间距的1/3，围檩连接处应焊接牢固，使整个围囹形成框架结构，围檩受力状态为连续梁。5.3支撑端头与围檩连接应符合以下规定1）支撑端头应设置厚度不小于10mm的钢板作封头端板，端板与支撑杆件满焊，焊缝厚度及长度能承受全部支撑力或与支撑等强度，必要时增设加劲肋板；肋板数量、尺寸应满足支撑端头局部稳定要求和传递支撑力的要求，防止出现围檩压溃。2）支撑端面与支撑轴线不垂直时，可在冠梁或腰梁上设置预埋铁件或采取其它构造措施以承受支撑与冠梁或腰梁间的剪力。3）斜撑端头处受力较复杂，应注意施工精度与施工质量5.4土方开挖过程中应避免挖机触碰立柱及钢支撑。5.5基坑开挖过程中应严格控制坑边堆载，不宜超过20kPa。四、承台、拱脚施工方案1、承台施工工艺流程图施工准备施工准备插打钢板桩技术交底插打钢板桩技术交底施工放样施工放样钢筋加工绑扎钢筋、冷却管钢筋加工绑扎钢筋、冷却管模板制作安装模板模板制作安装模板混凝土集中拌和运输浇注混凝土混凝土集中拌和运输浇注混凝土试块制作注水冷却、饱水养生试块制作注水冷却、饱水养生试块检测拆模板试块检测拆模板检查验收检查验收3、钢筋及冷却水管3.1凿除桩头预留混凝土后，在混凝土垫层顶面，测量人员用全站仪放出承台平面尺寸，定出各种规格钢筋的位置。钢筋制作前应进行拉伸、调整、除锈工作，技术标准按施工图和有关施工规范规定办理。承台钢筋在钢筋加工场下料、弯制成型，然后运至承台旁，汽吊和履带吊吊入承台基坑内进行绑扎。钢筋与模板和混凝土垫层之间要留有设计保护层厚度的塑料垫块，严防露筋。3.2由于第一道支撑与承台部分钢筋位置重合，因此钢筋绑扎时，承台钢筋绑扎一半，拱脚钢筋全部绑扎。钢筋加工成半成品后用16吨吊车放入承台内，人工绑扎。整个劲性骨架片在钢筋加工场焊接完成，单片劲性骨架重量3.5吨，采用25吨吊车放入拱脚内。3.3由于承台体积较大，砼方量集中，散热缓慢。砼内部聚集了大量水泥水化热，形成较大的温度应力。在砼收缩徐变时将会产生裂缝，为防止裂缝的产生，在承台内布置冷却水管，冷却水管按温控设计要求，与钢筋工程同步布设。冷却水管采用蛇形布置，水管间距为0.8m×0.8m，各层设独立的进出水口。水管采用直径25.4mm、壁厚δ=1.2mm的钢管。冷却水管的加工：钢管连接采用定型接头，钢管端部车丝连接的方式，安装后先通水，检查是否渗水。冷却水管定位：在承台竖向筋上焊接U型卡，将冷却管有效固定。安装水管时，注意检查水管和接头质量，安装完毕后，及时压水检查，发现漏水，及时处理，消除隐患。4、模板钢筋绑扎完成后，用全站仪再次复测出承台的平面尺寸，定出承台模板位置。承台模板采用定型钢模板，纵横加劲肋采用型钢，内设对拉螺杆，外设可调节支撑撑于基坑锥坡上。每块模板的长度按照承台分块规模加工，涂好脱模剂后用人工配合汽吊逐块安装，模板间用螺栓拧固，四周设支撑确保模板稳定紧固。模板接缝处用胶带纸粘实以防漏浆。测量承台顶部标高，在模板顶选出标高点计算高差，用彩色胶带粘贴出标高线。承台顶标高应预留3cm的沉降量，断面尺寸误差不得超过±50mm，底面标高误差不得超过±50mm。5、大体积混凝土承台混凝土采用搅拌站集中搅拌，采用混凝土泵车入模，机械振捣。承台混凝土2次浇筑，单次每层混凝土浇筑必须水平分层进行，每层一般不大于30cm，沿同一方向浇筑，连续一次完成。浇筑混凝土前试验人员应严格检查混凝土的坍落度及离析、泌水情况，不符合要求的应进行第二次搅拌。混凝土振捣用插入式振捣器，振捣时移动间距不得大于振捣器作用半径1.5倍，与模板保持5-10cm的距离，并插入下层混凝土5-10cm。对每一部位必须振捣密实，振至混凝土停止下沉，不冒出气泡，表面平坦泛浆为止，但不能使混凝土产生离析。混凝土浇筑完成后，注意测量混凝土内的温度，根据温度变化情况及时调整冷却水管内的通水量，混凝土表面覆盖草袋洒水养护，待混凝土强度达到设计强度后拆模。6、温度控制由于承台属大体积混凝土，应进行的温控设计。根据设计要求，选择一种能够保证混凝土质量及控制混凝土裂纹的措施，包括从原材料、配合比设计、混凝土浇筑时间、分层、凿毛及养护、浇筑过程等。6.1温控工作作内容及标标准ａ）控制混凝土土浇筑温度度：Tr=20℃。ｂ）控制混凝土土内部最高高温度：TTmax≤≤65℃。c）控制混凝土内内外温差，防防止混凝土土可能出现现的表面裂裂缝，特别别是基础浇浇筑块的表表面裂缝，该该缝有可能能发展成贯贯穿性裂缝缝。d）控制混凝土内内表温差：：△T≤20℃。e）控制混凝土降降温速率::△n≤2℃/天。6.2温度控制制措施（a）严格控制混凝土土浇筑气温温气温对混凝土温温度影响较较大，混凝凝土浇筑一一般安排在在当日199:00至至次日9：00间，利用用日低温时时段，以利利温度控制制。有时在在无日照，且且环境温度度不大于平平均气温的的天气情况况，白天也也可进行混混凝土的浇浇筑。新浇浇混凝土温温度回升值值，随混凝凝土入仓到到上层覆盖盖新混凝土土的时间延延长而增大大，应加快快摊铺振捣捣，采用“分段定点点，一个坡坡度（小于于1:5）,由低到高高，薄层浇浇筑，循序序渐进，均均匀上升，一一次到顶”的斜面滚滚动式浇筑筑方法，入入仓温度以以埋设温度度计测量为为主，浇筑筑后立即覆覆盖湿润麻麻袋。（b）通水冷却降低混凝土内部部温度，采采用预埋冷冷却水管降降温法。进进水口布置置2台水泵，避避免机械故故障带来的的影响。冷冷却水管被被砼覆盖后立立即开始通通水降温，根根据进出水水温差，确确定水泵的的开启数量量。冷却水在在混凝土浇浇筑完毕后后或监测开开始升温时时通水，通通水持续时时间为7天。冷却水与混凝土土之间的温温度限制在在22℃以内。通水水流量及水水温每2..0小时监监测一次，量量测进、出出水口温度度，一般出出水口温度度比进水口口温度要高高5℃-6℃。冷却过程分三期期进行：一期冷却，即通通水降温，混混凝土浇筑筑后即通水水进行一期期冷却，使使混凝土内内最高温度度不超过445℃，内外温温差不超过过25℃。二期冷却，逐渐渐交替进行行使混凝土土冷却到最最终稳定温温度。中间冷却，当浇浇筑施工进进入低温期期，对已浇浇筑混凝土土进行中间间冷却、控控制混凝土土的内外温温差。冷却却完毕后，对对冷却管进进行压浆处处理。6.3混凝土温温度监测（a）测温仪器采用八八路温度自自动巡检仪仪，测点竖竖向布置在在底面、中中心和上表表面，平面面在中部和和边角区。在承台内设置电子温度感应探头，通过定长数据线与温度显示器连接。根据温度及降温梯度的实测值与理论值的比较，适当调整循环水流量的大小。当承台中心温度基本稳定，并与外界温差小于20℃时，停止冷却循环水，继续温度观测12小时，如砼内部温度与外界差不超过25℃，可正式停水，进行下道工序施工。（b）观测温度初始数数据，然后后按下表观观测记录：：施工状况监测次数施工状况监测次数混凝土浇筑后11-2日2小时1次混凝土浇筑后第第3周1周1次混凝土浇筑后33-7日4小时1次混凝土浇筑一月月后10天1次当外界温度发生变变化及冷却却管通水前前后，应适适当加密测测次。观测测中注意温温度升降趋趋势，通过过水流调节节、混凝土土表面养护护或覆盖保保温等措施施，使承台台混凝土内内部三个温温差符合温温控标准的的要求。6.4表面保护护混凝土浇筑完毕毕后在其顶顶面及时用用湿土工布布覆盖，主主要作用有有二：一是是蓄水保温温，防止表表面水分蒸蒸发和低温温度混凝土土受太阳幅幅射与刮风风时温度骤骤变；二是是保持内外外温差的稳稳定性。6.5大体积混凝土裂裂缝控制措措施(1)降低水泥水化热热。包括:混凝土的的热量主要要来自水泥泥水化热,因而选用用低水化热热的矿渣硅硅酸盐水泥泥配制混凝凝土较好；；精心设计计混凝土配配合比,采用掺加加粉煤灰和和减水剂的的“双掺”技术,减少每立立方米混凝凝土中的水水泥用量,以达到降降低水化热热的目的；；选用适宜宜的骨料,施工中根根据现场条条件尽量选选用粒径较较大,级配良好好的粗骨