承台施工施工方法及工艺

承台施工施工方法及工艺1.1.承台施工工艺钻孔桩施工结束并检验合格后进行承台基坑开挖，开挖根据地质情况和工程特点采取放坡开挖或设置支护结构后开挖。基坑开挖好后，设置垫层，并准确定位后绑扎钢筋、安装模板、浇筑砼。承台砼达到拆模条件后及时拆模，并进行基坑回填。见图2.5.2-7。承台施工工艺流程详见图2.5.2-8。⑴凿除桩头、桩基检测桩头采用人工使用风镐凿除，上部采用风镐凿除，下部留有10～20cm由人工进行凿除。凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身砼。将埋入承台的桩身钢筋整修成设计形状，复测桩顶高程，进行桩基检测。⑵钢筋安装承台钢筋在钢筋加工场加工成半成品，运至现场绑扎。承台钢筋按规范进行焊接，钢筋网片之间采用架立钢筋焊接牢固，做到上下层网格对齐，层间距正确，并确保钢筋的保护层厚度。为了加快钢筋安装速度，减少基坑暴露时间，也可以事先在基坑外初步绑扎成形后，由汽车吊或其他吊装设备吊装入模。墩身预埋筋及其他预埋件按规定位置安装并牢固定位。养护、拆模养护、拆模沟底设排水沟、集水井据地质条件、制定开挖支护方案测量放线开挖、支护人工清底桩头处理、桩基检验混凝土垫层钢筋绑扎混凝土浇筑模板安装混凝土生产混凝土原材检验定型钢模板制作图2.5.2-5陆地承台施工工艺流程图=3\*GB2⑶模板安装模板全部采用钢模板，并保证模板强度、刚度和稳定性。模板安装必须严格按铁路客专施工规范和验标进行施工。模板拼装可利用小型吊具在基坑内逐块组拚，拼接表面必须平整、支撑牢靠。支模前用全站仪测放承台四角点，墨线弹出模板的边线，支模后再用仪器进行复合校正。=4\*GB2⑷灌注砼混凝土浇筑采用拌和站集中拌制混凝土，混凝土输送车运送，混凝土泵车泵送入模，分层浇筑，插入式振捣棒振捣密实。浇筑完成后，及时覆盖浇水养生，强度达到70%设计强度后，拆除模板，经监理工程师检查合格后，马上对基坑进行回填养护。混凝土分层浇筑，层厚控制在30cm以内。砼从预埋墩身钢筋内浇筑，以免砼对钢管架和墩身钢筋形成偏压而产生变形；插入式振捣器捣固密实，一次性连续浇筑至设计标高。浇筑过程中设专人随时检查钢筋和模板的稳固性，发现问题及时处理。混凝土浇筑到顶初凝后，立即进行洒水覆盖养护，达到规定强度后拆除模板。其质量经监理工程师验收合格后，进行基坑的回填工作。因承台面积较大，施工中采用多台布料杆分区进行，每区按一定的厚度、顺序和方向分层进行浇筑，邻两区的交界处要注意振捣，防止出现漏振。混凝土的浇筑顺序为自墩身预留钢筋位置向外浇筑，主要目的是保证墩身附近处混凝土的质量，在浇筑过程中要防止承台边部浮浆太多，造成表面收缩裂缝。1.2基坑防护措施1.2.1钢板桩围堰施工钢板桩围堰施工工艺框图见图2.5.2-6。⑴钢板桩的整理钢板桩运到现场后，用一块长1.5～2.0m类型规格均相同、锁扣标准的钢板桩对所有同类型的钢板转做锁扣通过检查，从桩头至桩位进行。在施打钢板桩前，在顶层内导环上用红线划分桩位，并根据锁扣套联情况，将钢板桩分为两组，并用红线标出。钢板桩两侧锁口在插打钱涂满黄油以减少插打时的摩阻力。⑵导桩打设导桩选用φ60cm的钢管桩，钢管采用振动锤沉设。⑶安装导梁在导桩上焊接2［10槽钢水平支撑，各水平支撑的顶标高相同。在水平撑上安装导梁，导梁选用边线顺直的钢板桩。安装及调整导梁的轴线及内边净距，将导梁与水平支撑临时焊接固定。⑷插打第一根边桩第一根边桩的定位及双向垂直度是控制钢板桩围堰位置及后期钢板桩施工的关键，施工时从严控制。精确测设第一根边桩的方位，以此指挥打桩履带吊车的移位，定位后，打桩锤的锤心必须与第一根桩的中心重合。起吊钢板桩呈垂直状态下完成插桩。图2.5.5-9钢板桩围堰施工工艺框图⑸其它钢板桩的插打顺着导梁依次插打其它钢板桩，钢板桩顺前一根钢板桩的锁口插入，插桩到位后加塞固定，启动振动锤分次沉设至设计标高。⑹钢板桩的合拢在钢板桩合拢而剩下几组还未插打时，提前考虑合拢情况，可将围堰短边的钢板桩全部插入导梁内，然后再逐次打设钢板桩。⑺内支撑设置根据施工受力验算的需要，进行设置内支撑。钢板桩围堰合拢后，立即予以设置，以提高钢板桩围堰在抽水过程中的整体受力效应。⑻围堰内除土、封底钢板桩围堰基础开挖，采用水下吸泥。吸泥至承台底下1.5m处，进行封底混凝土施工。⑼拔除钢板桩拔桩时要先振动1-2分钟，再慢慢启动振动锤拔桩，在有松动后再边振边拔。1.2.2.钢筋混凝土套箱施工钢筋混凝土套箱的设计思路是：在箱内无水的条件下修筑桥墩承台，整个承台是由桩基础过渡到两座墩身的承重结构，受力相当大。钢筋混凝土套箱，其构造类似于钢套箱。先分块预制4块钢筋混凝土底板，底板平面预留桩位孔。设置5组2I36工字钢梁组下托梁，在平台上部对应下托梁设置5组2I36工字钢梁组上顶梁，上下之间配Φ32精轧螺纹钢筋作吊杆。将4块底板预制件起吊套在墩位测量定位，并浇湿接头砼连成套箱底板为整体。再浇注钢筋混凝土套箱四方墙身，在上顶梁用千斤顶、吊杆逐节下放套箱，并逐步加高四方墙身至设计高度。套箱内四个角焊钢斜撑，并在长边墙身之间电焊两层水平撑来平衡水的侧压力。套箱下放定位达到设计要求后，浇注底板水下封底混凝土，将套箱底板预留孔位与桩基钢护筒之间缝隙止水，并起到加厚加重底板的作用。然后抽套箱内的水，进行承台的钢筋、混凝土的施工。⑴钢筋混凝土套箱施工工艺流程见图。⑵钢筋混凝土套箱施工工艺说明①底板分四块在岸上预制，桩孔用钢板卷成环，底板配两层Φ12钢筋网，与钢板环焊接，圆孔薄弱部位加钢筋，底板浇30cm壁身，提高底板强度和刚度。②已完成的桩基内清凿桩头砼，到设计桩顶标高，并测量实际桩顶平面位置偏差值，给套箱就位提供依据。③清理钻孔平台，并将平台立柱之间承台下沉的空间进行清理，利用钻孔平台设置下托梁，平台上顶梁、吊杆、下降的千斤顶及配套装置。④吊运安装四块预制的套箱底板，测量定位，焊接钢筋，并浇注湿接头砼，将四块底板联成整体。图2.5.2-7钢筋混凝土套箱施工工艺流程图⑤套箱四周墙身为钢筋砼结构。横桥向墙身外侧钢筋利用承台设计上钢筋，内侧增设受力钢筋（Φ16），承台内横向钢筋按设计布置外，另增加两层Φ16锚固钢筋。承台设计下层主筋按设计布置。顺桥向两侧墙身钢筋与横桥向相同。在套箱墙身逐步加高的同时，电焊箱内四个角型钢斜撑，两条长边墙身之间的内撑。套箱壁身模板采用竹胶模板，支架用型钢固定，一定保证模板牢固，控制四周壁身外形平面尺寸及垂直准确度。壁身内侧按施工缝处理凿毛，加强与承台砼结合成整体，承台混凝土掺微膨胀剂。⑥套箱底板预留孔与桩基钢护筒之间空隙密贴，预先在钢护筒外围吊钢板。钢板环由多块环形状钢板焊Φ20钢筋吊杆，钢板环之间有20cm搭接长度，环形状钢板与套箱底板及钢护筒接触的空隙垫一层10cm海绵。待套箱准确定位后，拉紧钢板焊在钢护筒外壁上电焊固定，来达到填塞缝的效果，阻止封底砼不流失，达到止水效果，也起到了支撑套箱圆孔的作用。⑦套箱底浇注50cm厚水下砼，在钢护筒与底之间填充空隙止水。通过浇封底砼，加厚了底板，提高了底板承重能力，增加了重量平衡水浮力。在浇注水下砼工艺上，合理地布置导管，控制骨料粒径，延长砼凝固时间，采取措施尽量减少砼压水时离析量，注意套箱内水位高度，适当略高于套箱外河面水位，保证止水效果。在预制套箱底板时设置少量的竖向锚固钢筋。⑧在套箱抽水前，在套箱顶面利用桩基主筋、钢护筒、平台立柱设置反压装置来抵抗水浮力，确保套箱克服水浮力有足够安全储备。反压装置又有浇注第一次砼承重作用，避免施工过程套箱加重，导致封底砼在钢护筒四周下沉受力开裂。⑨第一次砼浇注厚度初步确定为1.0m，避免承台水化热产生造成砼内外温差过高而开裂，采用预埋竖向波纹管来散热措施。第一次砼浇注后，施工缝处理，采用埋石笋、增加锚固钢筋措施等处理。⑶施工中需特别注意的事项①要求套箱平面位置准确，套箱外墙表面光滑，砼密实，尽量控制施工误差。②使套箱下放过程，使千斤顶同步均匀下放，避免套箱不均匀受力产生砼开裂。③采取多项措施保证封底水下混凝土达到止水效果，并要求在承台砼浇注过程不渗水。④确保套箱克服水浮力，采取有力措施，有足够安全储备。⑤加强套箱内壁与承台砼的结合，保证套箱壁利用设计上的承台钢筋位置尽量重合，避免砼内外温差产生承台砼开裂。⑥力争在水面上把准备工作做细，尽量减少潜水员作业工作量。⑦套箱施工都是在钻孔平台上进行的，施工平台的安全需特别注意。⑧在墩桩基钢筋笼安装时，注意桩顶钢筋笼与钢护筒之间增设锚固钢筋，以便在桩顶上设置钢支撑作为施工平台受力的补充措施，既承受压力,又抵抗水的上浮力。1.2.3.草袋围堰施工⑴草袋围堰施工围堰填筑采用草袋装松散的粘性土，装土量为袋容量的1/2或2/3，袋口用细铁丝缝合并配合片石铅丝笼在河心滩堆码围堰。施工时要求土袋平放，上下左右互相错缝堆码整齐。土袋堆码至一定高度或高出水面后，即可沿编织袋四周填一周粘土、并夯实，然后填筑粘土心墙。待内外圈土袋及心墙填充完毕后，用翻斗车倾倒砂土围堰填心，填筑一定高度后，用推土机进行摊平压实，直至填到设计岛面标高。流速较大处，外围草袋可改用盛小卵石或粗砂，以免流失。必要时可抛片石防护，或用铅丝笼、竹笼装砂石在堰外防护。基坑开挖按明挖法施工，如遇地下水位较高地段，视基坑渗水快慢选用汇水井、井点降水开挖。1.3.承台施工质量通病及预防措施⑴塌方①原因分析A．基坑开挖较深，未按规定放坡，或者通过不同土层时，没有根据土的特性分别放成不同的坡度，致使边坡失去稳定而造成塌方。B．在基坑两侧，堆放大量土方或施工便道距离基坑过近，在重力或者外力影响下使坡体内剪应力增大，土体失去稳定而塌方。C．在地下水和地表水的作用下，由于排水、降水措施不当，一方面土层受水的影响而湿化，内聚力降低，另一方面由于土方的流失，在重力作用下失去稳定。D．在挖方时由于操作方法不当出现掏空现象，使土体失去稳定。⑵预防措施A．根据土的分类，力学性质确定边坡坡度。一般情况下可参照“表2.5.2-1基坑的坡度参数”执行。表2.5.2-1基坑的坡度参数表土的类别基坑坡度基坑顶端无荷载基坑顶端有静荷载基坑顶端有动荷载砂性土1：1.51：1.751：2.0粉性土1：1.01：1.251：1.5粘性土1：0.751：1.01：1.25注：a、开挖深度在3m以上时，应作稳定验算，然后确定坡值，宜在适当的深度增设平台；b、开挖深度在4m以上且施工周期较长时，宜作坡面铺砌，如用薄膜覆盖、钢丝网水泥砂浆抹面或土袋堆砌坡脚等；c、在同一基坑内，如各层土质不同应根据不同土质进行不同放坡，其边坡可成折线形。B．采用机械挖方时，应根据不同土质，不同的坡度值，放出基坑边线，在挖方时要边挖边修坡，每次修坡深度不宜超过1m。C．在坡顶上弃土时，弃土堆坡脚至挖方上边缘的距离应根据挖方深度、堆积土数量和土的性质确定。在任何情况下不得小于1.2m，堆土高度不得超过1.5m。D．在受地下水、地表水影响的基坑，应根据不同深度，不同土质确定排水方法。当基坑深度大于3.0m且属砂性土，宜采用井点降水。降水深度掌握在基坑底以下0.5～1.0m。对深度不深的基坑可采用集水井直接排水持续不停进行，避免基坑被水浸泡。E．人工挖方时，应该自上而下顺序进行，要边挖边修坡，每次挖方深度不宜大于1m，在将近1m时候就应该修整边坡。F．基坑的底面尺寸应满足施工要求，一般应在基础平面尺寸外各边放宽0.75～1.0m，作为支模及开挖排水沟、集水井之用。当基坑底面尺寸不能满足满足需要，而采用修坡放大基坑底面尺寸时，坡脚宜用土袋堆砌，以维持边坡稳定。⑵围护基坑失稳①原因分析A．没有贯彻边开挖边支撑的原则，支撑不及时。B．支撑结构不合理，在不适宜使用挡土板的场合使用了挡土板，或虽采用了钢板桩围护，钢板桩的型号偏小、入土深度不足而使钢板桩产生较大的变形或位移。降水效果欠佳，或由于附近管线位移而导致漏水，影响围护结构的稳定。外力影响围护结构的稳定。②防治措施A．基坑应根据不同土质、不同深度采用不同的围护方法。当采用钢板桩围护时，可参照“表2.5.2-2钢板桩入土深度参数表”执行。表2.5.2-2钢板桩入土深度参数表基坑开挖深度钢板桩入土深度槽钢型号3～4.5m＞0.4H＞[254.5～6.0m0.5～0.7H＞[30或锁口钢管桩注：H为开挖深度B．当基坑采用挡土板作为围护措施时，在挖土深度不超过1.2m时，就应进行第一道支撑，以后挖土和支撑交替进行，每次撑板高度一般不宜超过0.6m，若土质松软或下雨时更应及时支撑。C．采用钢板桩围护时的首次挖土深度不得超过2m，在距地面0.6～0.8m处设头道支撑，以后每隔1m左右设一道支撑，支撑的结构与间距应符合有关规定。D．摸清基坑附近管线情况，特别在影响范围内的上、下水管更应采取防止渗透的措施。E．提高打桩质量，要求达到垂直、平整、直线性等质量要求。F．严格控制开挖施工顺序，支撑位置挖出后，围檩及支撑必须随时安装完毕。G．搞好降水措施，确保基坑开挖期间的土体稳定。⑶基坑泡水①原因分析A．连续不断下雨，使基坑内积水。B．地下水位较高，降水效果欠佳。C．排水不及时，进水量大于出水量。D．基坑距离河、湖、沟、鱼池或者农田灌溉渠较近，在不断渗透情况下使基坑被水浸泡。E．基坑挖好后，未及时浇筑垫层混凝土，使露坑时间过长。②防治措施A．雨季施工时，在基坑四周外0.5～1m处应设截水沟或挡水土提，防止地面水流入基坑内。B．挖土时应挖到距基坑底0.3～0.5m处为止。不下雨时，把剩余0.3～0.5m土方挖除，并立即做好基础垫层。C．在地下水位较高或直接在地下水位下挖方时，宜采用井点降水及在基坑四周开挖排水沟和集水井，随时排水以降低地下水位，排水沟和集水井的深度应比基坑底深0.5m。D．要备足排水设备，随挖方随排水。排水设备要根据水量而定，排水量应大于进水量，排水时间应自挖方开始到填方完成为止。E．在距离河或者农田灌溉渠较近的地方，应在基坑外设一道截水沟，截水沟距离基坑边线3m以上，使外界水流入截水沟，而避免流入基坑内。截水沟内的水也应及时排除。F．基坑开挖后，应连续作业直至浇筑垫层混凝土。在无法连续作业时，也应保证0.3～0.5m土方，待有条件作业时再挖出，同时应随时排水，避免基坑内因积水而引起基坑泡水。G．基底已被泡软的土方应预挖出，并回填砂、石等粒料至土基标高。⑷基坑超挖、基底扰动①原因分析A．采用机械开挖，没有留下30cm由人工开挖整平，而是一挖到底，操作又控制不严，局部多挖。基底原状土受到机械开挖而扰动。B．没有专人指挥，盲目操作。C．测量未经复核出现差错。②预防措施A．加强测量复核，要设高程控制桩，指派专人负责经常复测高程。B．机械挖方时要由专人指挥，当机械挖至还剩30cm时，应由人工开挖修整。⑸基坑底出现橡皮土当挖到基坑底时，人走在基底上发生颤动，受力处下陷，四周鼓起，形成软塑状态。在基坑内成片出现这种橡皮土（又称弹簧土）将使承载力下降，变形加大，基底长时间不能得到稳定。①原因分析A．严格控制挖土标高，当用机械挖土时，最后30cm土方应由人工修挖到标高，当遇到超挖时以砂、石回填，不准回填原状土。B．合理安排施工，严格按顺序挖土，尽量减少人、机械的往返次数。C．应根据土质状况，基坑深度设计降水措施。②预防措施A．应有良好的降水设施，确保基坑底部的地下水位降低到基底0.5m以下。B．无论使用机械或人工挖土，应尽可能避免对原状土的扰动。如操作者不要过多在原状土中踩踏、行走。机械挖土时应避免机械对原状土的撞击。⑹基坑底出现冒水、流砂①原因分析A．由于基坑底部地质状况有变化，出现了粉沙层或粘土颗粒含量小于10%、粉粒含量大于75%的土层结构，基坑内外水位高差大，在动水压力的作用下，水通过空隙窜出基坑底面而形成冒水流砂。B．基坑底部出现暗沟、旧河道，旧河道距基坑底层很近。潜水在水压的作用下穿破土层而造成冒水流砂。②预防措施A．加强地质勘探和调查研究，在基