大沟大桥基础及下部构造施工组织设计

大沟大桥基础及下部构造施工组织设计一、工程概况1.国道主干线兰海高速公路大沟大桥中心桩号K47+610，桥梁全长486.9m，跨越天然冲沟——大沟。桥墩采用空心薄壁墩，0号台采用肋板式，12号台采用柱式，墩台均采用钻孔灌注桩基础。该桥平面位于R=800米右转圆曲线内，左半幅超高4%。2.该桥梁所在地地形复杂，山大沟深，共有桩基础144根，共4536m，合混凝土7082m3，空心薄壁式桥墩最高达58.2米。大桥共计混凝土数量达25598m3；钢筋共计3333吨。拟建立混凝土集中拌和站，钢筋加工厂一座，砼运输靠大型砼输送泵完成。桩基础由一个专业施工队下设两个施工作业组负责施工，桥墩由一个专业施工队分两个组进行施工，项目经理部成立专门的四个管理组即桩基组、模板组、钢筋组、砼生产组，对桥梁实施全方位管理。二、桥梁各分项工程施工方案该大桥基础为钻孔灌注桩，桩径为1.5m、1.3m两种，ф1.3m桩208m，ф1.5m桩4328m。拟采用机械钻孔施工方案，开钻前将准备采用的施工方法、各种原材料试验、配合比及所用设备的说明等报监理工程师审批，经监理工程师批准后方可进行施工。1.机械钻孔施工1.1准备工作：首先要成立钻孔班组，以及配备所用的机械设备；开工前须对施工地点的地形、地质和水文等情况作详细调查，然后根据施工水位决定护筒和灌注水下砼的高度，选择合适的钻孔机具和方法，做好一切必要的准备工作。1.2桩位测量放样：采用坐标定位，中线偏角法进行校核，同时埋设相应的护桩，护桩要坚固，并埋在车辆及行人不以碰撞的地方，施工中定期对护桩进行复测。放样根据设计图纸认真进行实地放样。1.3埋设护筒：护筒采用钢护筒，每节长2.5m，护筒顶端的高度视地质情况、水位情况按设计规范的要求设置。一般要高出施工水位或地下水位1.0－2.0m，并高出施工地面至少0.3m，护筒有足够的埋置深度，并且坚固、不漏水。护筒埋设后校正孔位，护筒平面位置偏差不大于5cm，与桩轴线偏差不大于1%，周围用粘土回填密实，钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并要及时处理。设置施工泥浆循环系统：包括供水系统、泥浆池、制备泥浆的原材料等。泥浆的性能指标要符合技术规范要求和监理工程师的要求，钻孔泥浆采用的优质粘土在泥浆池内制备，泥浆池容积8m3,并设容积6m3的沉淀池两个，串联并用。开钻前进行技术交底，技术人员书面通知各机组，交待该机组所钻墩号桩位、孔径、孔深、钢筋笼种类、地面标高等。1.4上述准备工作做好后，钻机就位，准备开钻。①钻机就位前，应对钻机的各项准备工作进行检查，包括场地布置于钻机坐落处的平整和加固，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。回转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2cm。钻孔是施工中一道重要工序，是高质量、高速度的关键。在整个钻孔过程中，始终要注意保持孔内泥浆的稠度，必须保证孔内水位高与孔外1.0～1.5m，以维持孔壁的稳定。当钻到设计标高时，一般要再下钻0.1～0.3m，经现场检查确认孔底土质宜符合设计要求，应立即进行下一道工序－清孔。②钻孔作业时，容易出现的问题及防治处理的措施：（1）钻孔灌注桩中危害性较大的事故主要是坍孔和桩中央夹泥或断裂。坍孔的原因主要是：a.孔内水位高度不够，无足够的水头压头；b.泥浆稠度不够；c.护筒埋设不够或周围回填的粘土夯实不够，致使孔口坍落；d.向孔内补水时，水流对孔壁冲刷；e.吊绳松放过长，撞击孔壁。（2）桩中央来泥层甚至断裂，出现原因是浇注时导管提升过快，以致其下口中的砼面，形成长浆夹层。针对以上原因，坍孔的防治主要是在施工过程中尽量注意防止出现这些情况。如果出现坍孔现象，要根据情况及时处理：a.在孔口时，及时用粘土回填，换筒。严重时应挖起护筒，重新按要求埋置后再钻孔；b.在孔内但不严重时，可回填主坍孔位置以上1～2m，并加大泥浆的比重继续钻进；c.在孔内情况严重时，应将钻孔全部用砂类土或小砾石类粘土回填，经3～5天稍密后再重新钻孔。钻孔应连续作业，一次成孔，不能中途停顿。根据设计桩长及岩样双向控制，判断终孔位置。1.5清孔：当钻孔深度达到设计深度，经自检孔深、孔径无误后通知监理工程师检查，并进行清孔。拟采用换浆法清孔。保证孔底沉渣厚度不大于技术规范及图纸要求，否则重新清孔。清孔时，注意保持孔内水位高度，以防坍孔。清孔后，泥浆的稠度应达到规定的要求。在浇筑砼前用空压机风管对孔底进行拢动，以减少泥浆的沉淀物，孔底泥桨的沉渣厚度不大于设计要求。1.6吊装钢筋笼：钢筋笼在现场分段焊接，并使之符合图纸尺寸，笼体完整牢固。钢筋笼采用吊车安装，由于钢筋笼较长，故拟采用分段焊接。顶面用3根20mm圆钢做挂钩，防止偏斜，同时在顶面用2根10号（h=100mm）槽钢作为过梁来固定钢笼，以免钢筋笼下沉或上浮，孔壁四周设置3-4根“耳环”，同时每隔2m-2.5m在钢筋笼周围设置定位钢筋，钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求，误差不得大于+5cm，以保证设计的保护层厚度。1.7拼装检查导管，安装到关：导管直径Φ30cm，壁厚2mm，分节长度1-4m，最下端一节长5m，采用装有垫圈的法兰盘连接，接头具备装卸方便，连接牢固的要求，并有密封圈，检查导管并作水密承压和接头抗拉试验，保证不漏水，漏气。导管在吊入孔内时其位置应居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。1.8灌注砼：钢筋笼安装就位和导管安装好后，立即开始灌注砼，并应连续进行，使灌注工作一气呵成，及时填写灌注砼施工纪录。砼灌注采用一台强制式搅拌机和砼输送泵进行，在砼的灌注过程中，导管随着砼的灌注而不断上提，灌注过程中随时测量钻孔内砼顶面的位置，以保证导管在砼内埋深不小于2m亦不大于6m。灌注的桩顶面标高要比设计标高高出不小于80cm。灌注砼时溢出的泥浆应进入泥浆池，以防止污染环境。在清孔完成后，灌注首批砼时，根据桩径及施工工艺要求计算初灌砼量，使导管埋入砼深度不小于1m。剪球后就连续灌注，灌注砼时，砼的温度，砼的温度不低于50C，当气温低于00C时灌注砼应采取保温措施，强度未达到设计等级50%的桩顶砼不得受冻，当混凝土面接近钢筋骨架底部时，为防止钢筋骨架上浮，应采取以下措施：（1）使导管保持较大埋深，放慢灌注速度，以减小混凝土的冲击力；（2）当孔内混凝土面上升至钢筋骨架埋入1-2m后，适当提升导管，减少导管埋置深度，增大钢筋骨架下部的埋置深度。灌注工作完成后，即可拆除护筒。凿除桩顶预加高度的砼。钻孔只有在中心距离5m以内的任何桩的砼浇筑完毕24小时以后才能开始。钻孔灌注桩施工，放样，钻孔，清孔，下钢筋笼，灌注砼等每道工序均严格按照技术规范及图纸要求进行检查，并将检查结果报监理工程师。施工工艺见框图。两大桥工程中，在钻孔灌注桩施工结束，并经检测合格后，即可进行承台的施工。2.承台施工2.1承台基坑放样应根据设计图纸认真进行实地放样，并报监理工程师批准。2.2承台基坑开挖，基坑开挖采用人工配合挖掘机进行。挖至接近基底标高10-20cm时，改用人工挖土，并整平夯实，及时通知监理工程师检查。2.3承台钢筋的制作与绑扎程中要注意墩台预埋钢筋的设置。绑扎完毕检查无误后，及时报请监理工程师检查。2.4承台侧模的安装。侧模采用组合钢模板，安装前涂脱模剂，以便脱模。钢模板安装稳定牢固，接缝平顺严密不漏浆。2.5承台砼的浇筑：上述工序检查无误后，即可开始进行砼浇筑工作。砼混合料采用强制式拌合机拌合，砼输送泵输送并浇筑。拌合时严格按照砼的施工配合比进行配料，用电子磅秤进行称量，控制好水灰比、坍落度等参数。砼混合料应分层斜向进行浇筑，每层厚度不得大于30cm。2.6承台砼的拆模及养生：拆模后及时用草袋覆盖砼并进行养生，直到砼达到设计规定的强度。3.钢筋砼墩身的施工方法大桥墩身的主要结构形式为空心薄壁式墩。墩身高度大于30m，需采用翻模施工。3.1在基础工程验收合格后，即根据设计图纸认真进行墩台位置、高程的实地放样，并报监理工程师批准。3.2制作并绑扎墩身钢筋。墩身钢筋先在加工厂加工成分段的半成品，其竖向钢筋与承台预埋钢筋焊接牢固。绑扎过程中要注意墩、台帽预埋钢筋的设置，各项工作都应符合技术要求，并及时通知监理工程师检查。3.3模板采用根据墩台尺寸设计加工的钢模板或组合钢模板。模板内侧面保持一定的光洁度，在每次使用前均涂脱模剂以保证浇注的砼表面光洁美观。钢模板安装牢固，接缝平顺严密不漏浆。模板安装好并自检无误后，报请监理工程师进行检查。3.4墩身砼的浇筑。经上道工序检查无误后，即可开始进行砼浇筑工作。砼混合料采用强制式拌合机拌合，拌合时严格按照砼的施工配合比进行配料，采用电子磅秤计量、自卸车运输，大型砼输送泵浇筑，振捣采用插入式振捣，并设置串筒或其它减速装置，以避免砼混合料从高处向模板内倾卸时产生离析。砼混合料分层进行浇筑，厚度不得超过30cm。用插入式振捣器振捣要仔细，以免漏振。振捣密实的标志是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈平坦泛浆状，在混凝土浇注过程中应随时检查墩身垂直度及模板变形，若发现及时停工纠偏。3.5墩身砼的拆模及养生与承台砼相同。3.6为方便墩台帽的施工，在进行墩台砼浇筑时，在墩台顶设计标高下预留φ120mm孔，以备墩台帽施工时支承底模托架。当气温低于5℃时停止施工。施工工艺见框图。4.爬模施工30M以上墩身及盖梁施工，采用无预埋螺栓翻模施工。4.1爬升前的准备进一步上紧模板的平、斜拉杆的顶丝，以减少混凝土收缩产生的微小缝隙。检查模板、搭扣、定位销及导22#铁与塔架连接处是否连结完好，是否有开焊，裂隙现象。检查卡头、轨道上有无混凝土碎渣等障碍物并清除干净。对控制电路进行检查。砼试件强度达到20MPa以上。4.2爬架爬升操作细则分别启动两个电动螺旋顶。调整上下横梁，使横梁处于水平状态。同时启动(正转)两个电动螺旋顶，向上顶起爬架，电动螺旋每次行程30cm。顶到行程后，插上滑道上的保险销，然后反转电动螺旋顶，带动下横梁上升。重复以上步骤，直至爬架爬升至设计位置，插上各部位工作销（安全销）。4.3爬升时注意事项电动顶司机应由专人负责，操作时应统一指挥。检查上下横梁是否平行上升，如果出现不均匀上升现象，及时停车个别调整。随时检查滑块内走行轮，锁舌运行情况是否正常，出现异常，及时调整。检查滑块位置是否正常，发现歪斜时及时调整。5.桥台的施工方法桥台的肋板式桥台采用组合钢模施工，为了保证桥台的外观质量，拟一次立模到顶浇筑砼。5.1进行肋板式台身施工放样。5.2制作并绑扎台身钢筋。台身钢筋在现场绑扎，其竖向钢筋与承台预埋钢筋焊接牢固。绑扎过程中要注意墩、台帽中预埋钢筋的设置，各项工作都应符合技术要求，并及时通知监理工程师检查。5.3模板采用根据桥台尺寸设计加工的钢模板或组合钢模板。模板内侧面保持一定的光洁度，在使用前均应涂脱模剂以保证浇筑的砼表面光洁美观。钢模板安装要牢固，接缝要平顺严密不漏浆。模板安装好并自检无误后，报请监理工程师进行检查。5.4台身砼的浇筑。经上道工序检查无误后，即可开始进行砼浇筑工作。砼混合料采用集中拌合，砼输送泵运输，一次输送到位浇筑，采用插入式振捣，并设置串筒或其它减速装置，以避免混凝土混合料从高处向模板内倾卸时产生离析。砼混合料应分层浇筑，厚度不得超过30cm，用插入式振捣器振捣要仔细，以免漏振，振捣密实的标志是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈平坦泛浆，桥台浇筑应连续一次浇筑成型，后期养生要及时，养生不少于14天。5.5.台身砼的拆模，因取掉模板拉杆后留有孔眼，需用同标、同品牌的水泥浆封闭。5.6为方便墩台帽的施工，在进行桥台砼浇筑时，在桥台顶设计标高下预留ф120mm孔，以备墩台帽施工时支承底模的托架孔。当气温低于50C时应采取冬季施工措施，以防受冻。施工工艺见桥台施工工艺框图6.墩（台）帽施工盖梁施工系用悬空托架法，即盖梁外两端固定两道三角桁架，桁架利用穿心拉杆固定在设计位置。再在桁架上置方木形成工作底模平