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客运专线铁路
桥涵工程施工技术指南
(报批稿)
二○○五年三月
前 言
本指南是根据铁道部经济规划研究院《关于认真做好新建客运专线铁路施工和验收暂行标准编制工作的通知》(经规标准[2004]8号)的要求,结合客运专线铁路特点和既有工程建设实践经验,为保证桥涵工程的施工质量和运输、架设安全,在广泛调查研究的基础上编制而成的。
本指南共分14章,内容包括:总则,施工准备,基础,墩台,桥位制梁,预应力混凝土箱梁制造,预制箱梁架设,预应力混凝土T梁预制及架设,结合梁,钢筋混凝土连续刚架、板式刚构连续梁,支座,桥面及附属结构,涵洞,环境保护。
在执行本指南过程中,希望各单位结合工程实践,认真总结经验,积累资料。如发现需要修改和补充之处,请及时将意见和有关资料寄交中国铁路工程总公司(北京西客站南广场中铁工程大厦,邮编:100055),并抄送铁路工程技术标准所(北京羊坊店路甲8号,邮编:100038),供今后修订时参考。
本指南由铁道部经济规划院负责解释。
主 编 单 位 :中国铁路工程总公司
参 编 单 位 :中铁一局集团有限公司 中铁二局集团有限公司
中铁三局集团有限公司 中铁四局集团有限公司
中铁五局集团有限公司 中铁大桥局集团有限公司
中铁工程设计咨询集团有限公司 中铁建筑研究设计院
主要编写人员:陈唯一 林荫岳 盛黎明 刘建廷 薛吉岗 韩军鹏
王树伟 田 松 陶振华 王兴铎 邓加华 刘承亮
苏应毕 虞慧鸣 赵德学 付国才 万为胜 刘中天
李裕和 张 瀚 朱炎新 李怒放 苏国明
目 次
1 总则…………………………………………………………………………………(1)
2 施工准备……………………………………………………………………………(2)
2.1 施工调查和技术准备……………………………………………(2)
2.2 主要施工机械设备的选择…………………………………………………(4)
2.3 辅助工程……………………………………………………………………(4)
3 基础…………………………………………………………………………………(5)
3.1 明挖基础……………………………………………………………………(5)
3.2 桩基础……………………………………………………………………(11)
3.3 沉井基础…………………………………………………………………(25)
4 墩台………………………………………………………………………………(29)
4.1 墩台身…………………………………………………………………(29)
4.2 锥体填筑……………………………………………………………(29)
4.3 桥台的排水及防护………………………………………………………(30)
5 桥位制梁………………………………………………………………………(31)
5.1 膺架浇筑…………………………………………………………………(31)
5.2 连续梁、连续刚构的悬臂浇筑…………………………………………(31)
5.3 移动支架悬臂拼装………………………………………………………(34)
5.4 连续梁顶推………………………………………………………………(35)
5.5 先简支后连续箱梁 ……………………………………………………(37)
5.6 移动模架造桥机制梁……………………………………………………(38)
5.7 移动支架造桥机制架梁………………………………………………(39)
6 预应力混凝土箱梁预制 …………………………………………………(41)
6.1 后张法预应力混凝土箱梁预制 …………………………………………(41)
6.2 先张法预应力混凝土箱梁预制 …………………………………………(52)
7 预制箱梁架设 ……………………………………………………………………(55)
7.1 一般规定 …………………………………………………………………(55)
7.2 架桥机架设 ………………………………………………………………(55)
7.3 落梁就位 …………………………………………………………………(56)
8 预应力混凝土T梁预制及架设 …………………………………………………(57)
8.1 T梁预制 …………………………………………………………………(57)
8.2 T梁架设安装和横向联结 ………………………………………………(58)
9 结合梁 ……………………………………………………………………………(60)
9.1 一般规定 …………………………………………………………………(60)
9.2 钢梁的工地检验 …………………………………………………………(60)
9.3 钢梁安装 …………………………………………………………………(61)
9.4 混凝土桥面板 ……………………………………………………………(63)
9.5 结合梁施工质量标准 ……………………………………………………(64)
10 钢筋混凝土连续刚架、板式刚构连续梁………………………………………(66)
10.1 连续刚架桥施工…………………………………………………………(66)
10.2 板式刚构连续梁施工……………………………………………………(66)
11 桥梁支座…………………………………………………………………………(69)
11.1 一般规定…………………………………………………………………(69)
11.2 盆式橡胶支座的安装……………………………………………………(69)
11.3 支座安装质量标准………………………………………………………(69)
12 桥面及附属结构…………………………………………………………………(70)
12.1 有碴桥面…………………………………………………………………(70)
12.2 无碴桥面…………………………………………………………………(70)
12.3 桥面及附属结构质量标准………………………………………………(71)
13 涵洞………………………………………………………………………………(72)
13.1 一般规定…………………………………………………………………(72)
13.2 圆形涵洞…………………………………………………………………(72)
13.3 盖板涵……………………………………………………………………(73)
13.4 矩形涵、框架涵…………………………………………………………(73)
13.5 渡槽、倒虹吸管 …………………………………………………………(74)
13.6 涵洞质量标准……………………………………………………………(74)
14 环境保护…………………………………………………………………………(77)
14.1 一般规定 …………………………………………………………………(77)
14.2 防止水土污染和流失 ……………………………………………………(77)
14.3 防治空气污染 ……………………………………………………………(77)
14.4 文物和景区保护 …………………………………………………………(77)
本标准用词说明………………………………………………………………………(78)
1 总则
1.0.1 为确保客运专线铁路桥涵工程的施工质量,指导施工单位按照有关标准制定施工细则,正确开展施工,提高施工管理水平,特制定本施工技术指南(下简称指南)。
1.0.2 本指南适用于旅客列车设计行车速度200~350km/h的标准轨距客运专线铁路桥涵工程的施工。
1.0.3 客运专线桥涵工程施工应贯彻国民经济可持续发展战略和提高结构耐久性的原则,采取有效的措施加强环境保护和节约土地,要加强对农田水利、文物和风景区的保护,合理利用资源,并做到文明安全施工。
1.0.4 桥涵施工中,应积极推广采用新技术、新工艺、新装备、新材料、新检测方法。当采用未列入本“指南”的新技术、新工艺、新装备、新材料、新检测方法时,必须制订不低于本指南水平的质量标准和工艺要求,并经有关部门批准后方可执行。施工中应认真做好原始记录、积累资料,不断总结经验,提高桥涵施工技术水平。
1.0.5 桥涵施工中采用的大型机械、工程材料、试验和检测设备等应符合国家现行标准,并具有合格证件,设备应有铭牌。
1.0.6 客运专线铁路跨线工程施工时,应与有关部门配合共同采取措施,减少施工与运输的相互干扰,确保行车安全。
1.0.7 当采用无碴轨道时,尚应符合铁道部颁布的有关无碴轨道相关技术标准的要求。
1.0.8 桥涵工程施工尚应符合铁道部颁布的客运专线相关技术条件和验收标准的有关规定。
1.0.9 桥涵工程施工中除应按本指南执行外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
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7 基底应避免超挖,松动部分应清除。使用机械开挖时,不得破坏基底土的结构,可在设计高程以上保留一定厚度由人工开挖。
8 基坑宜在枯水或少雨季节开挖。基坑开挖不宜间断,达到设计高程经检验合格后,应立即砌筑基础。如基底暴露过久,则应重新检验。
9 必要时,基坑应进行边坡稳定计算。
3.1.2 基坑回填
1 基坑应按设计要求及时回填,应分层夯实。
2 台后、涵洞两侧基坑回填所用的材料和混凝土强度应满足设计要求。
3 台后、涵洞两侧基坑回填应密实、稳定。若以碎石分层填筑,其压实质量应满足设计要求。
4 台后、涵洞两侧基坑回填顶面高程允许偏差为±50mm。
3.1.3 基坑护壁
1 下列基坑开挖后可采用护壁加固:
1)基坑较深,土方数量较大。
2)基坑坡度受场地限制。
3)基坑地质松软或含水量较大,坡度不易保持。
2 挡板支撑,可采用横、竖向挡板与钢(木)框架支撑坑壁。基坑每层开挖深度,应根据地质情况确定,不宜超过1.5m,边挖边支。
3 对支撑结构应随时检查,发现变形,及时加固或更换,更换时应先撑后拆。支撑拆除顺序,应自下而上。待下层支撑拆除并回填土后,再拆除上层支撑。
4 用吊斗出土,应有防护措施。吊斗不得碰撞支撑。
5 喷射混凝土护壁适用于稳定性好,渗水量少的基坑。喷护的基坑深度应按地质条件决定,但不宜超过10m。
6 喷射混凝土厚度可参照表3.1.3规定办理。
表3.1.3 喷射混凝土厚度(cm)
基坑渗水情况
地质类别 无渗水 少量渗水
砂类土 10~15 15
黏性土、粉土 5~8 8~10
碎石类土 3~5 5~8
注:(1)本表喷射混凝土厚度适用于不大于10m直径的圆形基坑,未考虑基坑顶缘荷载;
(2)每次喷射混凝土厚度,取决于土层和混凝土的粘结力与渗水量的大小;
(3)坑内砂层有少量渗水,可在坑壁打入木桩后再喷混凝土,木桩直径约为5cm、长100cm,向下与坑壁成300角打入,一般间距约为50~100cm。
7 喷射混凝土护壁的坡度根据土质稳定情况与渗水量的大小可采用1:0.07~1:0.1。
8所选用的喷射机必须具有良好的密封性且输料均匀。喷射混凝土应掺入外加剂,其掺量应通过试验确定。当使用速凝剂时,应满足初凝时间不大于5min,终凝时间不大于10min的要求。干混合料宜随拌随喷。按土质与渗水情况,每次下挖0.5~1m,应即喷护。对无水或少水坑壁,喷射顺序应由下而上,但对渗水的坑壁,应由上而下。当一次达不到要求厚度时,可在第一层混凝土终凝后,再喷第二次或第三次直到要求厚度。续喷前应将混凝土表面污渍、泥块清洗干净。喷射混凝土终凝2h后,应进行湿润养护。
9 基坑开挖前,应在坑口顶缘,采取加固措施,防止土层坍塌。
10 开挖基坑遇有较大渗水时,可采取下列措施:
1)每层开挖深度不大于0.5m,汇水坑应设于基坑中心。
2)开挖进入含水层时,宜扩挖40cm,以石料码砌扩挖部位,并在表面喷射一层5~8cm厚的混凝土。
3)对流砂、淤泥等夹层,除打入小木桩外,并在桩间缠以竹篱等,然后喷射混凝土。
11 混凝土围圈护壁,除流砂及呈流塑状态的黏性土外,适用于各类土的开挖防护。
12 围圈混凝土由上而下逐层浇筑。顶层应一次整体浇筑,以下各层分段开挖浇筑。上下层混凝土纵向接缝应相互错开。分层高度以垂直开挖面不坍塌为原则,顶层高度宜为2m,以下每层高1~1.5m。
13 混凝土围圈的开挖面应均匀分布,对称施工,及时浇筑,无支承总长度不得超过1/2周长。
14 围圈混凝土壁厚和拆模强度应满足承受土压力的要求。
3.1.4 基坑围堰
1 围堰工程应符合下列规定:
1)围堰顶面宜高出施工期间可能出现的最高水位0.5m。
2)对河流断面被围堰压缩而引起的冲刷,应有防护措施。
3)围堰应尽量做到防水严密,减少渗漏。
4)堰内面积应满足基础施工的需要。
5)围堰应满足强度、稳定性的要求。
2 土围堰适用于水深在2m以内,流速小于0.3m/s,冲刷作用很小,且河床为渗水性较小的土。土围堰宜使用黏性土填筑,围堰断面应根据使用的土质、渗水程度及围堰本身在水压力作用下的稳定性而定。堰顶宽度不应小于1.5m,外侧坡度不陡于1:2,内侧坡度不陡于1:1。填土
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出水面后应分层夯实。筑堰引起流速增大,可在外坡面采用草皮、片石或土袋等进行防护。
3 土袋围堰适用于水深不大于3m,流速不大于1.5m/s,河床为渗水性较小的土。堰顶宽度可为1~2m,外侧边坡为1:0.5~1:1,内侧为1:0.2~1:0.5。土袋围堰应用黏土填心。袋内装入松散黏性土后,袋口应缝合,装填量约为袋容量的60%。在流速较大处,外侧土袋内可装粗砂或小卵石。堆码时土袋应平放,其上下层和左右层应互相错缝。
4 土、土袋围堰填筑前,应清理堰底的树根、草皮、石块等杂物。当有冰块时,必须彻底清除。填筑时,均应自上游开始至下游合龙。堰底内侧坡脚距基坑顶缘距离不应小于1m。
5 钢板桩围堰适用于深水基坑,河床为砂类土、黏性土、碎石土以及风化岩等地层。
6 新钢板桩验收时,应备有出厂合格证,机械性能和尺寸符合要求。经整修或焊接后的钢板桩,应用同类型的钢板桩作锁口通过试验检查。验收或整修后的钢板桩,应分类、编号、登记存放。锁口内不得积水。
7 钢板桩堆存、搬运、起吊时,不得损坏锁口损坏和由于自重而引起残余变形。
8 钢板桩接长应以等强度焊接。
9 当吊装设备许可时,应将2~3块钢板桩拼成一组组合桩,组拼后用坚固夹具夹牢。
10 插打钢板桩应符合下列规定:
1)插打前,在锁口内应涂抹防水混合料,组拼桩时应用油灰和棉絮捻塞拼接缝。
2)插打顺序应按施工组织设计进行,可由上游分两侧插向下游合龙。
3)插打时必须有可靠的导向设备。宜先将全部钢板桩逐根或逐组插打稳定,然后依次打到设计高程。
4)开始打的几根或几组钢板桩,应检查其平面位置和垂直度。当发现倾斜时,应即予纠正。
5)当吊桩起重设备高度不够时,可改变吊点位置,但不低于桩顶以下1/3桩长。
6)钢板桩可用锤击、振动、或辅以射水等方法下沉。但在黏土中,不宜使用射水。锤击时应使用桩帽。
7)钢板桩因倾斜无法合龙时,应使用特制楔形钢板桩,楔形的上下宽度之差不得超过桩长的2%。
8)钢板桩相邻接头应上下错开不小于2m。
9)围堰将近合龙时,应经常观测四周的冲淤状况,并采取预防上游冲空涌水或下游积淤的措施。
10)同一围堰内,使用不同类型的钢板桩时,应将两种不同类型钢板桩的各一半拼接成异型钢板桩。
11 锁口漏水,可用板条、旧棉絮条等在内侧嵌塞,同时在漏缝外侧水面撒细煤渣与木屑等,使其随水流自行堵塞,必要时可外部堵漏。较深处的渗漏,可将煤渣等沉送到漏水处堵漏。
12 潮汐地区或河流水位涨落较大地区的围堰,应采取措施防止围堰内水位高于外侧。
13 拔桩前应向围堰内灌水,保持内外水位相等。拔桩应从下游开始。
14 打钢板桩过程中,当导向设备失效,钢板桩顶达到设计高程时,平面位置允许偏差:水中打桩为20cm,陆地打桩为10cm。
3.1.5 基坑排水
1 明挖基坑,可采用汇水井或井点法排、降水,应保持基坑底不被水淹。
2 粉、细砂土质的基坑,宜用井点法降低水位。当用汇水井排水时,应采取防止带走泥砂的措施。
3 水下挖基时,抽水能力应为渗水量的1.5~2倍。
4 基坑排出的水应以水管或水槽远引。
5 各类井点法降水的适用范围可按表3.1.5确定。
表3.1.5 各类井点法降水的适用范围
井点名称 土层渗透系数(m/d) 降低水位深度(m)
单层轻型井点 0.1~50 3~6
多层轻型井点 0.1~50 6~12(由井点层数而定)
喷射井点 0.1~1 8~20
电渗井点 <0.1 根据选用的井点确定
管井井点 20~200 3~5
深井井点 10~250 >15
6 井点法降水应符合下列规定:
1)安装井点管,应先造孔后下管,不得将井点管硬打入土内,造孔应垂直,深度宜比滤管底深0.5m左右。滤管底应低于基底以下1.5m。
2)井点管四周,应以粗砂灌实,距地面0.5~1m深度内,用黏土填塞严密。
3)集水总管与水泵的安装应降低,集水总管向水泵方向宜设有 0.25%~0. 5%的下坡。
4)井管系统各部件均应安装严密,不得漏气。
5)降水过程中,应加强井点降水系统的维护和检查,保证不断抽水。
6)对水位降低区域建筑物可能产生的沉降,应进行观测,并采取防护措施。
7)拆除多层井点应自底层开始逐层向上进行,在下层井点拆除期间,上部各层井点应继续抽水。
3.1.6 基底处理应符合下列规定:
1 岩层基底应清除岩面松碎石块、淤泥、苔藓,凿出新鲜岩面,表面应清洗干净。倾斜岩层,应将岩面凿平或凿成台阶。易风化的岩层基底,应按基础尺寸凿除已风化的表面岩层。在砌筑基础时,应边砌边回填封闭。
2 碎石类及砂类土层基底承重面应修理平整,砌筑基础时,先铺一层水泥砂浆。
3 黏性土层基底整修时,应在天然状态下铲平,不得用回填土夯平。必要时,可向基底夯入10cm以上厚度的碎石,碎石层顶面不得高于基底设计高程。
4 泉眼可用堵塞或排引的方法处理。
3.1.7 基础处理中换填地基、重锤夯实、强夯、挤密桩、砂桩、碎石桩、粉喷桩和旋喷桩的施工参照《客运专线铁路路基工程施工技术指南》中的相关规定执行。
3.1.8 基底检验
1 基底应检验下列内容:
1)基底平面位置、尺寸大小和基底高程。
2)基底地质情况和承载力是否与设计资料相符。
3)基底处理和排水情况。
4)检查施工记录及有关试验资料。
2 基坑检验方法按地基土质复杂(如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩等)及结构对地基有无特殊要求,可采用直观或触探方法,必要时钻探(钻深至少4m)取样做土工试验,或按设计的特殊要求进行荷载试验。
3 基底高程容许误差应符合下列规定:
土质 ±50 mm
石质 +50mm,-200mm
3.1.9 混凝土与砌体基础
1 基础砌筑除应符合铁道部现行相关砌体施工标准的有关规定外,尚应符合下列规定:
1)应在坑底无水情况下施工。
2)石料及砌块不得从平台上抛下。
3)水下混凝土及砌体基础终凝后,方可停止抽水。
2 基础与墩台身的接缝,应满足设计要求。当设计无要求时,应符合铁道部现行相关桥涵施工标准的有关规定。
3.1.10 明挖基础的施工应符合下列规定:
1 基坑换填或回填应及时,夯实符合规定。
2 基坑应满足基础轮廓、放坡、排水的需要,特殊情况下,并应符合加宽的要求。
3 基础允许偏差应符合表3.1.9的规定。
表3.1.9 基础允许偏差
序号 项目 允许偏差(mm)
1 基础前后、左右边缘距设计中心线 ±30
2 基础顶面高程 ±20
4 混凝土、钢筋混凝土及砌体所用原材料、配合比和强度、砌体砌缝、混凝土浇筑应符合铁道部现行混凝土及砌体工程施工标准的有关规定。
3.2 桩基础
3.2.1 沉桩基础
1 沉桩基础施工应符合下列规定:
1)沉桩前应掌握桩基的工程地质、水文和试桩等资料。
2)沉桩前应完成以下工作:
(1)查明施工区(高空、地面、地下和水中)有无妨碍沉桩的障碍物,并应及时处理。对沉桩设备移动范围进行平整,如地面松软应进行加固处理。
(2)对预制桩的质量进行检验,并在每根桩上用油漆画出长度标志。
(3)测定墩、台、基桩的纵、横轴线并做好记录,在陆地和静水区每根基桩轴线偏位应不大于1.5cm,单排桩轴线允许偏差为1cm。在流速较大的深水中基桩轴线偏位不得超过设计允许范围。墩台轴线的控制点,应设在不受沉桩或其他影响的地点并加以标志。
3)桩的堆放、起吊、搬运应符合下列规定:
(1)应按桩的种类和使用顺序堆放;堆放场地应平整、坚实,堆放层数不宜超过四层,两点支承时应设在距桩端0.21倍桩长处,三点支承时应设在距桩端0.15倍桩长及桩中点处。每层支承垫木必须保持在同一平面上,各层支承垫木应在同一竖直线上。雨季和春融期间,应防止因地面软化发生不均匀下沉造成基桩断裂和损坏。
(2)起吊桩时,混凝土强度和吊点位置应满足设计要求。起吊桩时,应平稳提升,使各吊点同时受力。一个吊点吊桩时,吊点应设在距桩上端0.3倍桩长处。在起吊中,应用钢丝绳捆绑并控制桩的下端。
(3)桩在起吊、搬运和堆码时,应防止冲撞和发生附加弯距。
(4)用驳船运桩,装卸时应注意保持驳船稳定。
4)锤击沉桩时宜重锤低击,锤型选择时应依据桩重及类型、设计荷载、地质情况、设备条件和对邻近建筑物产生的影响等条件而定,附近有重要建筑物(如高层建筑、堤防工程、铁路干线等)不宜选用振动或射水沉桩。锤击时应考虑锤击振动对附近新浇筑混凝土的影响。
5)沉桩顺序可按水流、地形、地质、桩架移动难易等因素确定,当桩基平面尺寸较大或桩距较小时, 宜由中间向外周进行沉桩,在较松软的土层中宜由外周向中间进行沉桩。
6)吊插桩前,应复查桩位、桩身、桩架质量,确认合格后方可插桩。沉桩前,检查桩锤、
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桩帽与桩身的中心线,在纵、横两个方向应在同一轴线上;检查桩位和直桩垂直度或斜桩倾斜角应符合规定。接桩时应保持各节桩的轴线在同一条直线上,上下节桩轴线偏斜不应大于0.3%,并应使各节偏斜反向错开。
7)沉桩过程中应防止偏移。遇下列情况应停止沉桩,经分析研究采取措施后,方可再继续施工。
(1)贯入度发生急剧变化或振动打桩机的振幅异常。
(2)桩身突然倾斜、移位或锤击时有严重回弹。
(3)桩头破碎或桩身开裂。
(4)附近地面有严重隆起现象。
(5)打桩架发生偏斜或晃动。
同一基础,当土质与设计不符,致使桩的入土深度相差很大时,应提交设计部门确定,采取适当措施。
8)沉桩时,每根桩均应及时填写沉桩记录和沉桩记录整理表,并按每一墩、台桩基绘制桩位示意图。
9)沉桩开始前,应按设计要求进行试桩,试桩施工应符合铁道部现行相关桥涵施工标准的规定。
10)单桩承载力应按下列各种情况确定:
(1)按静载试验取得的极限荷载除以设计规定的安全系数,作为单桩允许承载力。
(2)结构要求必须限制位移时,应按设计要求的单桩位移量确定单桩允许承载力。对于未开挖基坑即沉入的桩,其承台底面以上部分或局部冲刷线以上部分以及计入负摩擦力部分桩的摩擦力应予扣除。
(3)允许的抗拔力和承推力,应满足设计要求。
11)基桩的复打应符合下列规定:
(1)对发生“假极限”现象的桩、有上浮现象的桩,必须复打。
(2)复打前的“休息”天数和复打要求,应符合铁道部现行相关桥涵施工标准的有关规定。
12)钢筋混凝土和预应力混凝土桩,在沉桩前桩身混凝土强度应达到设计强度。
2 钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩现场制作应符合下列规定:
1)混凝土材料、拌制、浇筑、张拉等应符合铁道部现行混凝土与砌体以及桥涵施工标准的有关规定。
2)桩身混凝土应连续浇筑,不得中断,并应填写制桩记录。桩身混凝土应达到吊运要求的强度,且不低于设计强度的70%后方可吊运,达到设计强度后方可使用。
3)桩的钢筋或预应力筋的技术标准、加工、接头和安装,应符合铁道部现行混凝土与砌体施工标准的有关规定和设计图要求。桩的主筋宜采用整根钢筋,当须接长时,应采用对接焊接。箍筋或螺旋筋必须箍紧主筋,钢筋的混凝土保护层厚度应满足设计要求。
4)桩节间的连接部件应满足设计强度对和耐久性要求,采用法兰盘连接时,接头位置不受限制。当采用钢套筒焊接接头时,应满足设计要求。法兰盘和桩靴的中心必须在桩的中轴线上。接桩铁件应作防锈处理。
5)现场用重叠法浇筑钢筋混凝土桩时,预制场地应平整、坚实,并防止浸水沉陷和不均匀沉降。桩与桩间接触面不得互相粘连;相邻桩或上层桩的浇筑,应邻桩或下层桩的在混凝土达到设计强度的50%后进行施工。桩的重叠层数应按地面容许荷载、桩径大小及种类和施工条件确定,但不宜超过3层。桩上应标明编号和制作日期。
3 桩的下沉可根据地质条件、桩型和桩体承载能力等采用锤击法或振动法,并应符合下列规定:
1)锤击沉桩:
(1)锤击沉桩应采用与桩和锤相适应的桩帽及适合桩帽大小的弹性衬垫。顶面和底面应平整并与桩的中轴线相垂直。
(2)采用送桩沉桩时,桩与送桩的纵轴线应保持在同一直线上。送桩紧接桩顶部分,应有保护桩顶的装置,送桩应有足够的强度、刚度和长度。安放送桩前,应截除桩头损坏部分并保持桩顶平整。
(3)锤击沉桩开始时应用较低落距,并在纵横两方向观察、控制桩位和桩的竖直度或倾斜度,待桩入土一定深度并确认位置正确和方向无误后,再按规定落距进行锤击。坠锤落距不宜大于2m,单打汽锤落距不宜大于1m,柴油锤应使锤芯冲程正常。在桩的沉入过程中,应观察桩锤、桩帽和桩身是否保持在同一轴线上。锤击沉桩应连续进行,不应中途停顿。
(4)钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩,在预计或有迹象表明桩尖进入软土层时,应改用较低落距锤击。
(5)当落锤高度已达规定最大值和每击贯入度小于等于2mm时,立即停锤。但沉桩深度还未达到设计要求时应查明原因,采用换锤等措施。
(6)桩尖设计位于硬塑及半干硬状态的黏性土、碎石土、中密状态以上的砂类土或风化岩层时,按贯入度变化和工程地质资料,经与有关单位会商,确认桩尖已沉入设计土层,贯入度符合要求时即可停锤。当设计考虑硬层有冲刷时,应采取措施使桩尖达到设计高程。
(7)桩尖设计位于一般土层时,应以桩尖设计高程控制为主,贯入度为辅。桩尖达到设计高程,但贯入度与试桩所确定的最终贯入度相比,或与地质资料对比有出入时,应与设计部门研究停锤控制标准。
(8)水上沉桩,可用固定平台、浮式平台或打桩船进行施工。有潮汐的水域,宜用固定平台或专用打桩船施工。如采用专用打桩船,当波浪超过2级(波峰高0.25~0.5m)、流速大于1.5m/s或风力超过5级(风速大于8.0~10.7m/s)时,均不宜沉桩。其他船舶通过施工区,船行波影响打桩船稳定时,宜暂停沉桩。已沉好的水中桩,应用钢制杆件把相邻桩连成一体加以防护,并在水面设置标志。严禁在已沉好的桩上系缆。
(9)使用打桩船进行沉桩施工时,对锚锭布置、船的停位及移动顺序等均应做好设计。施工过程中,应保持船体平衡。
2)振动沉桩:
(1)振动沉桩一般适用于松软的或塑态的黏性土和较松散的砂土中,在紧密黏性土和砂质土中可用射水配合施工。
(2)振动锤的振动力应大于下沉桩的土摩阻力。振动打桩机和机座(桩帽)必须与桩顶连接紧密、牢固。
(3)在插好桩后,初期宜依靠桩和振动锤的自重下沉,待桩身入土达到一定深度并确认桩位和竖直度符合要求后再振动下沉。每根桩的沉桩作业应连续完成,接桩和停水干振时间不可过久。
(4)采用振动为主射水配合沉桩时,桩尖沉至距设计高程2m时应停止射水并将射水管提高,应即进行干振直至设计高程,当最后下沉贯入度≤试桩最后下沉贯入度、振幅符合规定时,即可认为沉桩合格。
(5)同一基础的基桩全部沉完后,宜将全部基桩再进行一次干振,保证全部基桩达到合格标准。
3.2.2 钻孔桩基础
1 钻孔桩施工准备工作应符合下列规定:
1)钻孔场地在旱地时,应清除杂物、换除软土、平整压实,场地位于陡坡时,也可用枕木、型钢等搭设工作平台。
2)在浅水中,宜用筑岛围堰法施工,筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定。
3)钻孔场地在深水中或淤泥较厚时,可搭设工作平台进行施工,平台须坚固稳定,能承受施工作业时所有静、活荷载,同时应考虑施工设备能安全进、退场。如水流平稳时,钻机可设在船舶或浮箱上进行钻孔作业,但须锚锭稳固保证桩位准确。
4)采用回转法或冲击法钻孔时,需设置泥浆循环净化系统,应在计划施工场地或工作平台时一并考虑。
5)钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径应大于钻头直径,使用旋转钻机钻孔应比钻头大约20cm,使用冲击钻机钻孔应比钻头大约40cm。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,还应满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。护筒埋置深度应符合下列规定:
(1)岸滩上,黏性土应不小于1m,砂类土应不小于2m。当表层土松软时,宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒,应在护筒四周回填黏土并分层夯实。可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
(2)水中筑岛上,护筒宜埋入河床面以下1m;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,应有导向设备控制护筒位置。
(3) 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%。
2 在砂类土、碎(卵)石土或黏土夹层中钻孔,宜采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔,当塑性指数大于15,浮碴能力满足施工要求时,可利用孔内原土造浆护壁。冲击钻机钻孔,可将黏土加工后投入孔中,利用钻头冲击造浆。
泥浆性能指标,应按钻孔方法和地质情况确定,应符合下列规定:
泥浆比重:正循环旋转钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时,入孔泥浆比重为1.1~1.3;冲击钻机使用实心钻头钻孔时,孔底泥浆比重不宜大于:砂黏土为1.3;大漂石、卵石层为1.4;岩石为1.2。反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为1.05~1.15。
黏度:一般地层16~22s,松散易坍地层19~28s。
含砂率:新制泥浆不大于4%。
胶体率:不小于95%。
PH值:应大于6.5。
为提高泥浆粘度和胶体率,可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等,其掺量应经试验决定。造浆后应试验全部性能指标,钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表。
3 钻孔施工
1)钻机安装及钻孔:
(1)安装钻机前,底架应垫平,保持稳定,不得产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧,钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。
(2)无论采用哪种方法钻孔,开孔的孔位必须准确,应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。
(3)钻孔时,孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。在冲击钻进中取渣和停钻后,应及时向孔内补水或泥浆,保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。
(4)钻孔时,起、落钻头速度宜均匀,不得过猛或骤然变速,孔内出土不得堆积在钻孔周围。
(5)钻孔作业应连续进行,因故停钻时,有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上,其他钻机应将钻头提出孔外,孔口应加护盖。钻孔过程中应经常检查并记录土层变化情况,并与地质剖
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面图核对。钻孔到达设计深度后,应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验,并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于10cm。
2)冲击钻孔
(1)在碎石类土、岩层中宜用十字形钻头;在砂黏土、砂和砂砾石层中宜用管形钻头。冲击法钻孔,钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量,使总重不超过卷扬机的起重能力。
(2)开始钻孔时应采用小冲程开孔,待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。钻进过程中,应勤松绳和适量松绳,不得打空锤;勤抽碴,使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。
(3)吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者,安全系数不应小于12。钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固,钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时,两根绳径应相同,捻扭方向必须一致。
(4)钻孔工地应有备用钻头,检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。更换新钻头前,应先检孔到孔底,确认钻孔正常时方可放入新钻头。
(5)为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度,应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。
3)旋转钻孔:
(1)正、反循环旋转钻机适用于黏性土、砂类土、碎石类土,可按地质条件、钻孔直径及深度选择钻机及钻头。旋转钻机的起重滑轮和固定钻杆的卡机,应在同一垂直线上,保持钻孔垂直。
(2)开钻前应在护筒内存进适量泥浆,开钻时宜低档慢速钻进,钻至护筒下1m后再以正常速度钻进。钻进速度应与泥浆排量相适应。在易坍孔的砂土、软土等土层钻孔时,宜采用低速、轻压钻进,同时应提高孔内水头和加大泥浆比重。
(3)使用反循环钻机钻孔,应将钻头提离孔底约20cm,待泥浆循环畅通方可开始钻进。钻进过程中,应保持护筒内应有的水头,对不同土层采用不同的钻速钻压、泥浆比重和泥浆量。
(4)潜水钻机钻孔,应按钻孔孔径和地质情况选择钻头,钻头切削方向应与主轴旋转方向一致。应按土质软硬控制进尺,并应采用控制主机电流在低于额定电流情况下进行减压钻进,钻机运行时发现不正常现象应立即停机检查,找出原因,消除故障。
4)套管钻机钻孔:
(1)套管钻机适用于砂类土和黏性土层钻孔,当地下水位以下有厚于5m的细砂层时,应选用上拔力较大的钻机。套管下沉总深度,应按土层紧密情况和机械上拔力大小决定。钻机就位后须用支腿将机身支平支牢,使套管竖直度满足设计要求。
(2)套管钻机在开孔下套管时,钻进速度宜慢,并应反复上提下压套管,校正好位置和竖直度。中等密实或密实的土层中钻孔,宜随钻进随下套管;松散土层中钻孔,应先下套管并深于抓土面1~1.5m,然后钻进;地下水位较高的粉、细砂土层中,应随时向套管中补水,保持套管中水位不低于地下水位,防止翻砂。
(3)钻孔作业过程中,应观察主机所在地面和支腿支承处地面变化情况,发现下沉现象应及时停机处理。因故停机时间较长时,应将套管口保险钩挂牢。
5)旋挖钻机钻孔:
(1)旋挖钻机适用于各种土质地层、砂性土、砂卵砾石层和中等硬度以下基岩的施工。施工前应根据不同的地质情况选用不同类型的钻头。
(2)钻孔时,孔口护筒应高出地面20~30cm,并及时向孔内补充浆液,以保持足够的泥浆压力。套管跟随钻进时,套管底口应与钻头旋挖深度相适应,确保不超挖。
(3)钻孔作业过程中,应观察主机所在地面和支腿支承处地面变化情况,发现下沉现象应及时停机处理。因故停机时间较长时,应将套管口保险钩挂牢。
6)钻孔异常处理:
(1)钻孔中发生坍孔后,应查明原因和位置,进行分析处理。坍孔不严重时,可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进;坍孔严重时,回填重新钻孔。冲击法钻孔时,可投黏土块夹小片石,用低锤冲击将黏土块和小片石挤入孔壁制止坍孔。
(2)钻孔中发生弯孔和缩孔时,一般可将旋转钻机的钻头,提起到偏斜处进行反复扫孔,直到钻孔正直。如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时,应采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处,待填料沉实后再重新钻孔纠偏。
(3)发生卡钻时,不宜强提。应查明原因和钻头位置,采取晃动大绳以及其他措施,使钻头松动后再提起。
(4)发生掉钻时,应查明情况尽快处理。
(5)发生卡钻、掉钻时,严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。必须进入有防护设施的钻孔时,应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后,方可进入,并应有专人负责现场指挥。
4 清孔及安装钢筋笼应符合下列规定:
1)钻孔至设计高程,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,应即进行清孔。浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应满足设计要求,设计无要求时:柱桩不大于5cm;摩擦桩不大于20cm。清孔可选用以下方法:
(1)抽渣法适用于冲击或冲抓法钻孔。
(2)吸泥法适用于土质密实不易坍塌的冲击钻孔。
(3)换浆法适用于正、反循环旋转钻孔。
2)不论采用何种方法清孔,在抽渣或吸泥时都应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆,保持孔内水位。
3)清孔应达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s;浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度,柱桩不大于5cm,摩擦桩不大于20cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
4)清孔达标后应抓紧安装钢筋笼和浇筑水下混凝土。钢筋笼的材料、加工、接头和安装,应符合铁道部现行混凝土与砌体相关施工标准的有关规定,钢筋笼主筋与加强箍筋必须全部焊接。钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时,应在清孔前进行吊放。吊装时,应严防孔壁坍塌。钢筋笼入孔后应准确、牢固定位,平面位置偏差不大于10cm,底面高程偏差不大于±10cm。在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆,钢筋笼外侧应对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块。
柱桩在浇筑水下混凝土前,应用射水或射风冲射钻孔孔底3~5分钟,将孔底沉淀物翻动上浮,射水或射风压力应比孔底压力大0.05MPa。
5 水下混凝土导管应符合下列规定:
1)钢导管内壁应光滑、圆顺,内径一致,接口严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应,可为20 ~ 30cm。导管管节长度,中间节宜为 2m等长,底节可为 4m,漏斗下宜用1m长导管。
2)导管使用前应进行试拼和试压,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差,不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm,连接时连接螺栓的螺帽宜在上;试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。
3)导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口,应大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘宜加锥形活套,底节导管下端不得有法兰盘。有条件时可采用螺旋丝扣型接头,但必须有防松装置。
4)导管应位于钻孔中央,在浇筑混凝土前,应进行升降试验。导管吊装升降设备能力,应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应,并应有一定的安全储备。
6 水下混凝土浇筑,除应符合铁道部现行混凝土与砌体相关施工标准的有关规定外,尚应符合下列规定:
1)混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土的深度不得小于1m并不宜大于3m;当桩身较长时,导管埋入混凝土中的深度可适当加大。漏斗底口处必须设置严密、可靠的隔水装置,该装置必须有良好的隔水性能并能顺利排出。
2)水下混凝土应连续浇筑,中途不得停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间,每根桩的浇筑时间不应太长,宜在8小时内浇筑完成。混凝土浇筑完毕,位于地面以下及桩顶以下的孔口
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护筒应在混凝土初凝前拔出。
3)套管钻机钻孔在浇筑混凝土过程中,应经常转动和逐渐提升套管,套管刃脚埋入混凝土不宜小于1.5m,也不宜大于5m,混凝土浇筑完毕应将套管立即拔出。
4)在浇筑混凝土过程中,应测量孔内混凝土顶面位置,保持导管埋深在1~3m范围。当混凝土浇筑面接近设计高程时,应用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置,保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右。
5)在浇筑水下混凝土前,应填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“工程检查证”,在浇筑水下混凝土过程中,应填写“水下混凝土浇筑记录”。
6)水下混凝土浇筑过程中,发生导管漏水或拔出混凝土面、机械故障或其他原因,造成断桩事故,应予重钻或与有关单位研究补救措施。
7 桩的质量检测应符合下列规定:
1)所有钻孔桩桩身混凝土质量均应进行低应变动测法检测。
2)地质条件较差、桩长超过50m的桩应按设计有要求进行超声波检测。
3)每根桩作混凝土检查试件不少于一组。
4)对质量有问题的桩,应钻取桩身混凝土鉴定检验。
5)对大桥和特大桥或结构需要控制的柱桩的桩底沉渣厚度,按柱桩总数3%~5%钻孔取样检验。
3.2.3 桩基承台
1 桩基承台施工应符合下列规定:
1)承台混凝土应在无水条件下浇筑,可按地质、地下水位和水深条件,采用排水或防水措施。
2)绑扎承台钢筋前,应核实承台底面高程及每根基桩埋入承台长度,并应对基底面进行修整。在基底为软弱土层时,应按设计要求采取适当措施,防止承台在灌筑混凝土过程中产生不均匀沉降。
3)承台底面以上到设计高程范围的基桩顶部应显露出新鲜混凝土面。基桩埋入承台长度及桩顶主钢筋锚入承台长度应满足设计要求,钢管桩应焊好桩顶连接件。
4)采用基桩顶主钢筋伸入承台联结时,承台底层钢筋网在越过桩顶处不得截断。采用基桩顶部直接埋入承台联结时,承台底层钢筋网碰及基桩时,可以调整钢筋间距或在基桩两侧改用束筋越过,确需截断时,宜在截断处增设附加等强度钢筋连续绕过。
5)承台混凝土应一次连续浇筑,当混凝土与环境温差大于25℃时,应采取降低混凝土水化热和内部温度措施。
6)在水中修建承台,当设计承台底面位于河床以下时(低承台),可采用钢板桩围堰、双壁钢围堰修建承台。设计承台底面在低水位以上时(高承台),宜采用吊箱围堰修建承台。高承台及墩身混凝土施工完成后,应及时将承台顶面以上临时结构物清除。
7)高承台结构中,当承台及墩台混凝土浇筑完成后,应将承台顶面以上的钢结构切除,不得危及通航船只的安全和洪水期造成漂浮物堆积。
2 钢板桩围堰承台施工应符合下列规定:
1)插打钢板桩应有导向设备。导向围笼可一次下沉到位,也可在直桩基础中先将围笼整个高出水面,在插打定位桩后与定位桩组成稳定的施工平台,利用该平台先进行基桩施工,然后再将围笼下沉到位插打钢板桩。
2)钢板桩围堰合龙到封底完成过程中,应经常检查围堰外河床冲刷情况,必要时应抛石防护。
3)在围堰内吸泥至设计封底底面高程后,应整平基底、清除淤泥、浇筑水下封底混凝土。待达到要求的强度后抽水,浇筑承台及墩身。
4)钢板桩的导向围笼制造、组拼、起吊、浮运、定位、锚碇及下沉等应满足设计要求,钢板桩围堰的其他要求应符合本指南第3.1节条基坑围堰的有关规定。
3 双壁钢围堰施工承台应符合下列规定:
1)双壁钢围堰应进行专门设计,围堰的尺寸、强度、刚度及结构稳定性、锚碇方法等应满足设计及施工要求,围堰高度应按下沉深度和施工期间可能出现的最高水面高程及浪高等因素确定。当围堰需下沉到岩面时,可按岩面及风化层情况做成等高或与岩面相同倾斜度的不等高刃脚。围堰顶面可做为施工平台。
2)双壁钢围堰宜分节、分块在工厂制造,块件大小可按制造设备、运输条件、工地安装起吊及移运能力决定。出厂前,应按设计检查复核块件结构尺寸,应采用适当方法对块件焊接质量进行检验,必要时应做水压试验,发现焊缝渗漏处应将焊缝铲除烘干重焊。
3)钢围堰拼装质量应符合下列规定:
(1)总体尺寸:每节钢围堰拼装完成后,整体尺寸应与设计要求相符,允许偏差应符合下列规定:
平面直径±D/800(D为直径)。
顶平面相对高差:全围堰20mm,井箱相邻点10mm。
井箱厚度±1.5mm。
(2)拼焊质量:上下隔舱板对齐,各相邻水平环形板对齐,上下竖向肋角必须和水平环形板焊牢。相邻块件外壁板对接应准确,错差不大于1mm,接缝缝隙0~2mm,可采用对接焊、搭接焊或贴板焊接,但必须满焊并保证水密。所有壁板和隔舱板的工地焊缝,都应作煤油渗透试验,不合格者应将焊缝铲除重焊。
4)双壁钢围堰落至基岩面或不被冲刷的地层中修建低承台的钻孔桩基础时,围堰浮运、定位、接高、水中下沉、落底、土中下沉和清基等,除应符合铁道部现行桥涵施工标准的有关规定外,尚应符合《双壁钢围堰制造、浮运、下沉工法》(TLEJGF-93-21)的有关要求,使预埋在水中及封底混凝土中的钻孔钢护筒位置满足设计要求,使钢围堰顶面满足施工平台设置需要。采用双壁钢围堰修建桩基高承台时,可采用先下围堰并在其上设工作平台施工基桩,或先施工基桩后下围堰,在清基封底后再抽水浇筑承台混凝土。
5)双壁钢围堰落底的允许偏差应满足设计要求,设计无要求时应符合下列规定:围堰底面平均高程符合设计规定,围堰最大倾斜度不大于围堰高度1/50,围堰顶、底面中心位移不大于25cm再加围堰高度1/50,平面扭转角不大于2°。
4 吊箱围堰施工承台应符合下列规定:
1)吊箱围堰应进行专门设计,除结构尺寸、强度、刚度、吊装方法应满足施工要求外,应做好抗浮力和防漏水设计。
2)围堰底板结构除应满足浇筑水下封底混凝土和抽水浇筑承台混凝土时受力需要外,应考虑定位桩施工偏差因素,使加劲肋和横梁避开开桩孔位置。底板开桩孔,宜按基桩平面投影桩径,再放大若干。围堰边板一般采用单壁,做成拆装式,当利用边板做承台外模时,应保证满足承台结构尺寸要求。围堰支撑体系应满足吊装整体吊箱围堰和浇筑封底混凝土整体受力需要。围堰底板、边板、封板之间的接缝,应有可靠的防漏水措施。
3)吊箱围堰可视水深情况,采取在浮箱上或工作平台上先组拼成整体,再浮运、吊装到已沉好的定位桩上,或采取在基桩外侧搭设临时工作平台进行现场组拼、吊装到定位桩上。吊箱围堰的定位桩,一般可利用正式桩,也可在基桩范围外另打定位桩,利用吊装后的吊箱围堰搭设工作平台,再进行桩基施工。
4)应做好围堰吊装前各项准备工作。测量墩、台纵、横中心线和每根基桩中心线及高程用的工作平台,应稳定、安全、拆装方便,满足高精度测量工作需要。围堰定位桩顶,应按围堰安装要求认真修整,满足安装需要。
5)吊箱围堰水下封底混凝土厚度,应按抽水时围堰不上浮原则计算确定,一般不宜小于1m,浇筑混凝土宜采用多导管对称、分块进行施工。浇筑承台混凝土时,也应采取对称、水平分层进行连续施工。
6)吊箱围堰拼装、就位质量应符合下列规定:
(1)内侧平面尺寸偏差应不大于长、宽的1/700,做承台外模时,在承台范围不小于设计尺寸。
(2)内侧平面对角线偏差应不大于对角线长度的1/500。
(3)底板预留孔位偏差为±20mm结构接缝满足水密要求。
(4)围堰整体最大倾斜度应不大于箱体高的1/50,且承台顶面处基础边缘距设计中心线尺寸偏差50mm;箱体高程满足设计要求。
(5)围堰中线扭转角应不大于1°。
(6)围堰做承台外模时,中轴线偏位应不大于15mm。
3.2.4 桩基础的质量标准:
1 沉桩质量标准
1)预制桩的钢筋骨架应符合表3.2.4-1的规定,钢筋质量、加工及安装等应符合铁道部现行混凝土与砌体工程施工标准的有关规定。
表3.2.4-1 预制桩的钢筋骨架允许偏差
序号 项 目 允许偏差(mm)
1 主筋间距 ±5
2 桩尖对中轴线的位移 5
3 箍筋间距或螺旋筋的螺距 ±10
4 吊环对桩中轴线的位移 20
5 吊环沿垂直于轴线方向的位移 20
6 吊环露出桩表面的高度 ±10
7 主筋顶端与桩顶净距 ±5
8 桩顶钢筋网片的位移 5
9 钢筋与模板距离(钢筋保护层厚度) +5、0
2)预制桩的混凝土强度应满足设计要求,桩身尺寸应符合表3.2.4-2的规定,桩的外观应符合下列要求:
表3.2.4-2 预制桩身尺寸允许偏差
序号 项 目 允许偏差(mm)
1 实
心
方
桩 (1)横截面边长 0、+5
(2)桩顶对角线 ±10
(3)桩尖对中轴线的位移 5
(4)桩身 弯曲矢高 ≤20
矢高与桩长比 ≤1‰
(5)桩顶平面对桩纵轴线的倾斜 3
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(6)中节桩两个接触面对桩纵轴线的倾斜之和 3
2 空
心
管
桩 (1)直径 ±5
(2)管壁厚 +5、0
(3)抽芯圆孔平面位置对桩中轴线的位移 5
(4)桩尖对桩纵轴线的位移 5
(5)桩身 弯曲矢高 ≤20
矢高与桩长比 ≤1‰
(6)法兰盘对桩纵轴线不垂直度的高差 3
(1)桩的麻面深度不大于10mm。
(2)桩的棱角碰损深度应在10mm以内,其总长度不大于40mm。桩顶和桩尖均不应有蜂窝和碰损,桩身不得有钢筋露出现象。
(3)预应力混凝土桩不得有裂缝。普通钢筋混凝土桩身允许有表面裂纹,其横向裂纹深度不大于7mm,裂缝宽度不得大于0.15mm;横向裂缝长度:方桩不大于边长的1/3,管桩不大于直径或对角线的1/3;纵向裂纹长度:方桩不大于桩长的1.5 倍,管桩不大于直径或对角线的1.5倍。
3)沉桩质量应符合表3.2.4-3的规定,承台底平面桩位偏差应符合表3.2.4-6的规定。桩的承载力应满足设计要求。
表3.2.4-3 沉桩允许偏差
序号 项 目 允许偏差
1 桩位
(mm) 群桩 中间桩 D/2且不大于250
外缘桩 D/4
排架桩 顺桥方向 40
垂直桥轴方向 50
2 桩尖高程(mm) 满足设计要求
贯入度(mm) 满足设计要求
3 倾斜度 直桩 1%
斜桩 0.15•tgθ
注 1、D为桩径或短边。
2、θ为斜桩轴线与垂线间的夹角。
2 钻孔桩质量标准:
1)钻孔到达设计高程后,应复核地质情况和桩孔位置,应用检孔器检查桩孔孔径和孔深,施工偏差应符合表3.2.4-4的规定。
表3.2.4-4 钻孔桩钻孔允许偏差
序号 项 目 允许偏差(mm)
1 孔径 不小于设计孔径
2 孔深 摩擦桩 不小于设计孔深
柱桩 不小于设计孔深,并进入设计土层
3 孔位中心偏心 群桩 ≤100
4 倾斜度 ≤1%孔深
5 浇筑混凝土前桩底沉渣厚度 摩擦桩 ≤200
柱桩 ≤50
2)钻孔桩的钢筋骨架制作、安装质量应符合表3.2.4-5的规定。 混凝土强度应满足设计要求,每根基桩应制作不少于2组混凝土抗压强度试件,按铁道部现行混凝土与砌体工程施工标准的有关规定检验混凝土强度;每根基桩均须采用无损法检测混凝土浇筑质量,发现桩的质量有异常现象或设计有要求时,应钻取混凝土芯样进行检查,对柱桩并应钻到桩底以下0.5m。钻孔桩承台底平面桩位偏差,应符合表3.2.4-6的规定。
表3.2.4-5 钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号 项 目 允许偏差(mm)
1 钢筋骨架在承台底以下长度 ±100
2 钢筋骨架直径 ±10
3 主钢筋间距 ±10
4 加强筋间距 ±20
5 箍筋间距或螺旋筋间距 ±20
6 钢筋骨架垂直度 骨架长度1%
表3.2.4-6 承台底平面桩位允许偏差
序号 项 目 允许偏差(mm)
1 上面盖有帽梁的排架桩 垂直帽梁的轴线 100
沿帽梁的轴线 150
2 3~20根桩基中的桩 0.5D
3 桩数多于20根以上桩基中的桩 最外边的桩 250
中间的桩 250并不大于D/2
与承台边缘的净距 桩径≤1m时不小于0.5D,且不小于250mm,桩径>1m时不小于0.3D,且不小于500mm。
注 1.D为桩径或短边。
2.α为桩纵轴线与垂直线的夹角。
3 桩基承台质量标准:
1)承台施工前应检查并记录每根基桩在承台底平面的位置和桩身倾斜度。承台底平面桩位偏差应符合表3.2.4-6的规定。
2)承台混凝土强度应满足设计要求,混凝土表面应平整光滑,不得有蜂窝、麻面和露筋,钢筋保护层厚度不小于设计要求。承台各部位偏差应符合表3.2.4-7的规定。
表3.2.4-7 承台各部位允许偏差
序号 项 目 允许偏差(mm)
1 尺寸 ±30
2 顶面高程 ±20
3 轴线偏位 15
4 前、后、左、右边缘距设计中心线尺寸 ±30
3.3 沉井基础
3.3.1 一般规定
1 沉井施工前,应按具体地质情况制订下沉方案。在堤防、建筑物附近下沉沉井时,应按照设计文件的防护设计及所制订的安全措施施工,并注意观察。为保证沉井的侧壁固结力,沉井施工不得采用泥浆润滑套下沉方法。
2 沉井施工,应对洪汛、凌汛、河床冲刷、通航、漂流物、山洪及泥石流等情况,作好调查研究。在施工中应制订相应的安全措施。
3.3.2 沉井施工应符合下列规定:
1 制作沉井处的地面及岛面承载力应满足设计要求。地面以下的软弱地层,若不能满足承载力的要求时,应采取换填、打砂桩、填筑反压土体等加固措施。
2 筑岛应符合下列规定:
1) 筑岛材料应用透水性好、易于压实的土(砂类土、砾石、较小的卵石),且不应含有影响岛体受力及抽垫下沉的块体(包括冻块)。
2)筑岛的尺寸,应满足沉井制作及抽垫等施工的要求。无围堰筑岛护道宽度,不宜小于2m,临水面坡度,可采用1:2。有围堰的筑岛,决定护道宽度时,应满足沉井重量等荷载产生的对围堰侧压力的要求。
3)岛面应高出施工水位0.5m以上。有流冰时应适当加高。
4)在斜面或软下卧层上筑岛,必须考虑土体稳定。
3 采用土内模支承和采用模板及支垫支承制作底节沉井以及沉井抽垫,均应按照铁道部现行桥涵施工标准的有关规定执行。
3.3.3 沉井下沉
1 沉井下沉应符合下列规定:
1)沉井应连续下沉,减少中途停顿的时间。下沉过程中应掌握土层情况,做好下沉记录,随时分析判断土层摩阻力与沉井重量的关系,选用最有利的下沉方法。
2)沉井下沉时,应防止内隔墙受到支承。井内除土应先从中间开始,对称、均匀地逐步向刃脚处挖土。排水下沉的底节沉井,支承位置处的土应在分层除土中最后同时挖除。
3)下沉初期及下沉过程中应随时调整倾斜和位移。应按土质、沉井大小和入土深度等,控制井内除土深度和井孔间的土面高差。
4)弃土不应靠近沉井或污染环境。在水中下沉时,应检查河床因冲、淤引起的土面高差,必要时应对河床面采取防护措施或利用出土调整。
5)在不稳定的土层或砂土中下沉时,应保持井内水位高于井外水位,防止大量翻砂。
2 沉井接高应符合下列规定:
1)沉井接高前应尽量调平。接高时,井顶露出水面不应小于1.5m,露出地面不应小于0.5m。接高上节沉井模板时,支撑不得直接撑在地面上,并应考虑沉井因接高加重下沉时,模板支撑不致接触地面。
2)应防止沉井在接高加重时突然下沉或倾斜,必要时应在刃脚下回填或支垫。接高时应均匀加重。
3)接高后的各节沉井中轴线应为一直线。
4)混凝土施工接缝应按设计要求布置接缝钢筋,清除浮浆并凿毛。
3 纠正沉井倾斜和位移应按以下规定进行:
1)纠偏前应先摸清情况,分析原因,然后采取相应措施。如有障碍物,应首先排除。
2)纠正倾斜时,可采取偏除土、偏压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法进行。
3)纠正位移时:
(1)如沉井倾斜方向有利于纠正位移时,则继续下沉,待沉井底面中心接近设计中心,再纠正倾斜。
(2)如沉井垂直或沉井倾斜方向不利于纠正位移时,则沉井应先调至有利方向倾斜下沉,直至沉井符合要求。
4 沉井下沉排除障碍物可按下列方法进行:
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1)遇孤石时可采取潜水员水下排除、爆破等方法。在水下爆破时,每次总药量不应超过0.2kgTNT当量。井内无水时,通过计算后,可适当加大药量。
2)遇铁件时,可采取水下切割排除。
3)施工前已经查明在沉井通过的地层中,夹有胶结硬层时,可采取钻孔投放炸药爆破的办法预先破碎硬层。
5 沉井顶围堰的施工规定可以按照铁道部现行桥涵施工标准的有关规定执行。
3.3.4 沉井基础清理、封底及浇筑
1 不排水的情况下清理基底时,应符合下列规定并填写检查记录:
1)沉井下沉至设计高程后基底面地质应满足设计要求,如有不符须作处理时,其方法应征得设计单位同意,必要时取样检查。
2)基底土面或岩面应尽量整平。基底面距隔墙底面的高度和刃脚斜面露出的高度,应满足设计规定的最小高度。
3)基底浮泥或岩面残存物(风化岩碎块、卵石、砂等)均应清除,封底混凝土与基底间不得产生有害夹层。清理后的有效面积(即沉井底面积扣除在刃脚斜面下一定宽度内不可能完全清除干净的面积)不得小于设计要求。
4)隔墙底部及封底混凝土高度范围内井壁上的泥污应清除。
2 沉井采用水下混凝土封底时,应符合本章第二节浇筑水下混凝土的有关规定。
3 沉井应在封底混凝土强度满足受力要求后方可抽水浇筑填充混凝土。
3.3.5 沉井施工质量控制标准
1 沉井制作尺寸的允许偏差应符合下列规定:
1)长、宽:±0.5%,≯ ±10cm。
2)曲线半径:±0.5%,≯ ±5cm。
3)对角线:±1%。
4)壁厚:
混凝土、片石混凝土:±4cm。
钢筋混凝土:±1.5cm。
5)每节沉井平面尺寸不应大于刃脚处的平面尺寸。井壁表面不应向外凸出或向外倾斜。
6)钢沉井制作尺寸的允许偏差应按设计要求而定。
2 沉井清基后位置的允许偏差:
1)沉井底面平均高程应符合设计规定。
2)沉井的最大倾斜度不得大于沉井高度的1/50。
3)沉井顶、底面中心与设计中心在平面纵横向的位移(包括因倾斜而产生的位移)均不得大于沉井高度的1/50。
4)矩形、圆端形沉井平面扭角允许偏差值:就地制作的沉井:1°
4 墩 台
4.1 墩台身
4.1.1 墩台身施工前,应将基础顶面浮浆凿除,冲洗干净,整修连结钢筋。并在基础顶面测定中线、水平,标出墩台底面位置。
4.1.2 墩台身模板及支架应有足够的强度、刚度与稳定性。模板宜采用大块钢模板。模板接缝应严密,不得漏浆。
4.1.3 墩台身模板采用整体吊装时,其吊装高度视吊装能力并结合墩台施工分段而定,一般宜为2—4m,并应有足够的整体性与刚度。
4.1.4 墩台身钢筋的加工安装、混凝土的施工、养护和拆模等应符合铁道部现行混凝土与砌体工程施工标准和铁道部颁布的有关客运专线铁路高性能混凝土技术条件的相关规定。接地钢筋的安装应符合设计要求。
4.1.5 浇筑混凝土时,应经常检查模板、钢筋、沉降观测点及预埋部件的位置和保护层的尺寸,确保其位置正确不发生变形。
4.1.6 墩台身混凝土宜一次连续浇筑。当分段浇筑时,施工接缝应符合铁道部现行铁路混凝土与砌体工程施工标准的相关规定。
4.1.7 墩台顶帽施工前后均应复测其跨度及支承垫石高程。施工中应确保支承垫石钢筋网及锚栓孔位置正确,垫石顶面平整,高程符合设计要求。
4.1.8 墩台施工完毕,应对全桥进行中线、水平及跨度贯通测量,并标出各墩台的中心线、支座十字线、梁端线及锚栓孔位置。暂不架梁的锚栓孔或其它预留孔,应排除积水将孔口封闭。
4.1.9 墩台施工允许误差,除设计有特殊规定外,应符合表4.1.9规定。
表4.1.9 墩台施工允许误差
序号 项 目 允许误差(mm)
1 墩台前后、左右边缘距设计中心线尺寸 +20,0
2 简支梁与
连续梁 支承垫石顶面高程 0,-3
每孔(每联)梁一端两支承垫石顶面高差 3
注:其它梁型,支承垫石顶面高程允许误差按设计要求办理。
4.1.10 浇筑大体积混凝土结构(或构件最小断面尺寸在300mm以上的结构)前,应根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施,如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。
4.2 锥体填筑
4.2.1 锥体填筑前应对原地面进行处理、压实,并准确放样。
4.2.2 锥体填筑材料应满足设计要求。
4.2.3 锥体应与桥台过渡段同步施工。施工中应采用机械分层填筑压实。锥体填筑的检查项目和标准应与相邻路堤标准一致。
4.3 桥台的排水及防护
4.3.1 桥台顶道碴槽面应做好防水层、保护层与排水坡度,平顺无凹坑。
4.3.2 桥台采用预埋泄水管向台外排水时,应符合下列规定:
1 铸铁管或钢管内外面均应除铁锈污斑,并涂沥青防锈,管身坡度不得小于3%。
2 进水口应设有孔铁板(铁篦子),两面均应涂沥青。
3 管口应伸出桥台侧面(底面)一段距离。
4 防水层与泄水孔必须衔接良好。
4.3.3 桥台背后及两侧防水层应按设计要求设置。
4.3.4 锥体护面施工须挂线,砌面要平顺。砌筑时不允许边砌边补土。
4.3.5 锥体护面铺砌应自下而上分段进行。反滤(垫)层应按规定分层做好,并应边做反滤(垫)层边砌筑,同时做好沉降缝和泄水孔。
4.3.6 导流建筑物应与路基、桥涵工程通盘考虑施工,并符合下列要求:
1 不得在导流建筑物范围内取土、弃土破坏排水系统。
2 砌筑用料应符合设计要求,当设计未要求时,应符合铁道部现行《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210)有关规定。
3 导流建筑物的填土密实度应达到设计要求。
4.3.7 锥体护坡或导流堤施工允许偏差应符合表4.3.7的规定。
表4.3.7 锥体护坡或导流堤施工允许偏差
项 目 允许偏差(mm)
顶面高程 ±50
表面平整度 30
坡度 不陡于设计要求
厚度 不小于设计要求
底面高程 ±50
反滤层厚度 不小于设计要求
5 桥位制梁
5.1 膺架浇筑
5.1.1 膺架法一般适用于地基条件较好,跨越旱地或浅水河流且桥墩高度较低的简支梁、连续梁、连续刚构梁。
5.1.2 膺架结构所用材料应为钢结构,构件应符合国家有关部门的有关标准和要求。
5.1.3 膺架类型经技术经济比较选用其结构型式。一般应根据桥的长度、桥下净空、膺架基础类型、通车通航要求及各种定型尺寸及受力性能条件确定。
5.1.4 膺架基础必须具有足够承载力,不得出现不均匀沉降。其基础类型、面积和厚度应根据膺架结构型式、受力情况、地基承载力等条件确定。同时须做好地面的排水处理,设置排水沟。
5.1.5 膺架结构应具有足够的承载力和整体稳定性:对膺架的承载力和稳定性必须进行检算。膺架设计检算应考虑以下荷载:梁体、模板、膺架的重量;施工荷载;风荷载;冬季施工还应考虑雪荷载和保温养护设施荷载;水中施工还应考虑流水侧压力。膺架杆件应力安全系数应大于1.3,稳定性安全系数应大于1.5。
5.1.6 膺架法施工应根据检算的变形量,预留适当的沉落量和施工预拱度,确保梁体线型符合设计要求。
5.1.7 膺架宜采用等载预压消除部分变形,观测沉落量。
5.1.8 简支梁采用膺架法施工时,可根据地形条件,选择原位浇筑、高位浇筑或旁位浇筑。当选用高位或旁位浇筑的膺架,应根据梁体在张拉及落梁过程中,膺架承受荷载的不同,分别对膺架结构进行检算。
5.1.9 膺架安装结束,经检查符合设计要求后,方可进行模板安装。
5.1.10 模板的加工安装、拆除;钢筋的加工、架立;混凝土的浇筑、养生;应符合本指南第6章的有关规定。
5.1.11 梁底模及膺架卸载顺序,严格按照从梁体挠度最大处膺架节点开始,逐步卸落相邻节点,当达到一定卸落量后,膺架方可脱落梁体。
5.1.12 支座的安装应符合本指南第11章有关规定。
5.1.13 膺架浇筑法制梁的质量控制应符合本指南第6.0.12条的规定。
5.2 连续梁、连续刚构的悬臂浇筑
5.2.1 施工挂篮结构主要分为两大部分:上部为悬臂吊架,支承于已浇筑梁段的顶面;下部为
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模板及支承平台;上、下部间由吊杆连结而成。
5.2.2 挂篮的设计除应符合强度、刚度及稳定性要求外,尚应满足下列要求:
1 悬臂吊架应有向前走行(滑移)设备。
2 施工挂篮行走时其抗倾覆稳定系数不小于2。
3 挂篮总重量的变化,不应超过设计重量的10%。
4 浇筑悬臂梁段时,可将后端临时锚固在已浇筑的梁段上。
5 支承平台后端横梁,可锚固于已浇筑梁段底板上。
6 挂篮吊架在浇筑梁段中所产生变形的调整,可采用调整前吊杆高度办法,也可采用预压配重调整办法。
5.2.3 模板宜采用钢模,内模应根据断面浇筑方法进行设计。端头模板制作与安装必须正确、牢固。
5.2.4 预应力孔道的材质及位置应符合设计及本指南第6章的要求。
5.2.5 墩顶梁段可采用托架或膺架施工。
5.2.6 挂篮出厂前应作载重试验,以测定挂篮前端各部件的变形量,消除其永久变形。挂篮现场组拼后,应全面检查安装质量。
5.2.7 悬臂梁段在浇筑前后和预应力张拉前后应按设计要求进行严格的梁体线型控制,控制标准应符合本指南表5.2.19的规定。
5.2.8 浇筑箱型断面梁段混凝土,应按设计要求办理。刚构悬臂端的牛腿梁段,应一次全断面浇筑。
5.2.9 混凝土配合比,浇筑顺序及振捣方法,严格按施工工艺操作。梁段浇筑应自悬臂端向后分层浇筑振捣。使用插入式振捣器时,不得碰损制孔管道及钢筋骨架。
5.2.10 混凝土养护应参照本指南第6.1.6条的规定执行。蒸气养护罩的设计应与挂篮设计统一考虑。
5.2.11 梁段预应力张拉按本指南第6.1.8条的规定执行。
5.2.12 每一梁段张拉完毕,即应进行压浆,对互相串通的孔道,则待串通的孔道全部张拉完毕后,同时进行压浆。
5.2.13 张拉竖向预应力筋时,孔道压浆应按本指南6.1.9条的规定执行。如预应力筋为螺纹钢筋时,千斤顶的张拉头应拧入钢筋螺纹的长度不得小于40mm,一次张拉至控制吨位,持续1~2min,并实测伸长量作为校核,然后拧紧螺帽锚固。
5.2.14 竖向孔道压浆,应由下端进浆孔压入,压力应达到0.3~0.4MPa,上升不宜太快,待顶部出浆槽口流出浓浆后,堵死槽口,然后关闭压浆阀。
5.2.15 合拢前应调整中线和高程,连续梁将合拢一侧的临时固定支座释放,同时将两悬臂端间距离按设计合扰温度及预施应力后弹性压缩换算后进行约束锁定。
5.2.16 合拢段混凝土施工应选择在一天中温度最低的时间进行。混凝土等级宜高于梁体混凝土一个等级。混凝土应加强养护,梁体受日照部分必须加以覆盖。
5.2.17 梁跨结构体系转换应在合扰段纵向连续预应力束张拉并压浆完成后进行。支座反力调整应满足设计要求。
5.2.18 悬臂浇筑法制梁质量控制标准:
1 悬臂浇筑梁段施工允许偏差应符合下列要求:
1)混凝土强度:符合设计要求;
2)桥梁轴线偏位:±10mm;
3)桥梁顶面高程:±10mm;
4)钢筋骨架制作及安装的允许偏差按本指南表6.1.3-1及表6.1.3-2的规定办理。
5)梁体预留管道的允许偏差按本指南表6.1.12-1的规定办理。
6)其余项目的允许偏差按本指南表6.1.12-2的规定办理。
7)支座安装允许偏差按本指南表11.3.1的规定办理。
2 预应力混凝土连续箱梁外形尺寸的允许偏差应符合表5.2.19的规定:
表5.2.19 预应力混凝土连续箱梁外形尺寸允许偏差
序号 项目 允许偏差(mm)
1 梁全长 ±30
2 边孔梁长 ±20
3 各变高梁段长度及位置 ±10
4 边孔跨度 ±20
5 梁底宽度 +10,-5
0
6 桥面中心位置 10
7 梁高 +15,-5
8 挡碴墙厚度 +10,-5
-5
9 表面垂直度 每米不大于3
10 底板厚度 +10,0
11
腹板厚度 +10,0
12 顶板厚度 +10,-5
13 桥面高程 ±20
14 桥面宽度
平整度
±10
15 平整度 5
16 构造钢筋保护层 +5,0
17 腹板间距 ±10
18 支
座
板 四角高度差 1
螺栓中心位置 2
平整度 2
5.3 移动支架悬臂拼装
5.3.1 移动支架的结构组成:包括主桁结构、前支腿、中支腿(附牵引主梁前移设备)、后支腿、起重小车、液压系统及电控等部件组成。为配合移动支架悬臂拼装预制节段,还需配备以下设备:提升站(龙门吊机)、运梁台车、临时运输轨道和张拉千斤顶等。
5.3.2 移动支架的拼装应根据桥位实际地形采用在台后路基上组拼或搭设临时支墩直接组拼。
5.3.3 拼装节段的预制可参照本指南第6章的有关内容办理。
5.3.4 移动支架前移到位,墩上的‘0’号段已现浇完成且预制的桥梁节段满足悬臂拼装要求后方可进行悬臂拼装桥梁节段。“0”段与墩顶的临时固结必须满足设计要求。
5.3.5 梁体其余预制节段的悬臂拼装
1 拼装前应计算梁体实际安装线形、修整预制节段的匹配面、确定环氧树脂胶结料配方。
2 悬臂拼装宜按以下步骤进行:梁体节段就位、预拼——匹配面涂胶——胶拼——张拉悬臂预应力束和压浆——起重钢丝绳松钩,继续下一节段施工——测量线形。
3 当跨最后一个节段拼装完成后,即进行合拢,合拢混凝土在吊架上现浇。其合拢步骤宜为:
1)安装合拢段吊架、模板、钢筋及体外劲性钢骨架;
2)张拉临时预应力束;
3)选择合适的温度浇筑合拢段混凝土;
4)混凝土达到设计强度后解除墩梁临时固结,落梁;
5)张拉合拢预应力束,孔道压浆。
4 一跨合拢后造桥机前移,进行下一跨的施工,按设计要求逐跨合拢,直至施工完成。
5 当实测线形与计算值有差别时,则需在下一节段进行调整。调整主要为中线调整和高程调整两个方面。
1)调整前必须先计算出最后一个节段的调整值与本节段的线形关系,计算出调整值;调整应分次进行,直至满足设计要求。
2)调整措施可采用环氧树脂净浆浸透的不含浸透脂的石棉网布,按楔点法进行操作。
5.3.6 关于悬臂拼装的质量标准参见本指南第5.2节的相关内容。
5.4 连续梁顶推
5.4.1 预应力混凝土连续梁采用顶推方式架设时,施工前应编制实施性施工组织设计和施工辅助结构设计,其内容应符合下列规定:
1 预应力混凝土梁顶推方案应根据设计文件的指导性施工组织设计及梁体长度、重量确定,桥跨不多的可一次顶推到位,桥跨多的可分联顶推。
2 根据顶推方案及桥墩允许水平力选择顶推方案,可选为:单点顶推或多点顶推。
3 根据顶推方案、顶推方式和一次顶推长度进行制梁台座、导梁、临时墩、滑道、顶推千斤顶及其油路等施工辅助结构的设计。
4 施工现场的布置及墩台的施工顺序应和预应力混凝土梁顶推顺序相适应。
5.4.2 预应力混凝土梁顶推前应编制施工工艺和安全操作细则,建立质量监控和质量保证体系。
5.4.3 制梁台座主要用于升、降底模和支撑梁体,并作为滑道使用。可布置在台后或引桥的墩台附近,亦可设于桥梁中部。台座基础应为刚性基础,同时应设有防水和排水设施。使用前应进行预压,沉降量和四角高差不大于1mm。
制梁台座和底模中心线与桥梁中心线的偏差不大于1mm。
底模和制梁台座应密贴,其顶面高程的偏差不大于1mm。
支承点上滑道顶面高程的偏差不大于1mm。
5.4.4 梁体制造长度应考虑预应力混凝土的弹性压缩、收缩、徐变的影响,并进行调整。
5.4.5 导梁一般为钢导梁,在分联顶推时,根据设计设置后导梁,其与顶推梁的连接方式应符合设计规定。
当用连接件连接时,应先将导梁全部拼装与连接件相连接后,再浇筑混凝土,当用预应力筋连接时,预应力筋的张拉应按有关规定进行。
导梁的底面应平顺、无棱角、毛刺。中心线、平面、高程的偏差均不大于1mm。
当导梁前端挠度过大时,可在前方墩顶设置接引千斤顶。
5.4.6 顶推梁的浇筑除应符合本指南第6章的有关要求外,尚应符合下列规定:
1 梁段连接处的接头,应将前段梁段接触面凿毛并清洗干净,并按设计连接纵向钢筋。
2 接头处成孔橡胶管伸入前段梁段内的长度不小于30cm,波纹管伸入前段梁内的长度不小于5cm,并采取措施固定定位网。
5.4.7 台座及墩顶应设有导向装置和保险千斤顶,梁体在顶推过程中不得产生偏移和倾斜。
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5.4.8 采用多点顶推时,可按主顶和助顶相结合的形式顶推,助顶的顶推力保持恒定不变,不足的顶推力由主顶调整补充。
5.4.9 顶推力的大小,根据梁体重量和摩擦系数计算确定,摩擦系数根据滑块和滑道的材料通过试验确定。顶推设备的能力应不小于计算顶推力的两倍。顶推用的千斤顶,应优先使用连续千斤顶,使用前应校正。
5.4.10 顶推可用粗钢筋或钢绞线作牵引拉杆,与相应的锚具、水平穿心式千斤顶等配合进行牵引。牵引拉杆一端临时锚固于梁体,一端由置于前方墩顶的水平穿心式千斤顶张拉,牵引梁体前移。
5.4.11 预应力混凝土梁的顶推坡度应与桥梁设计坡度一致。随梁体前移,水平穿心式千斤顶相应移动。
5.4.12 顶推作业在梁体预应力筋张拉后进行,并符合下列规定:
1 全部作业必须在统一指挥下进行。
2 开始顶推前先少量推进,回油后再逐级加力顶推。
3 随梁体的顶推应及时续进滑块,一个滑道至少有两块滑板受力。
4 顶推时应及时对导梁、桥墩、临时墩、滑道、梁体位置等进行观测,当出现下列现象时应暂停顶推:
梁段偏离较大;
导梁杆件变形、螺栓松动、导梁于梁体连接有松动和变形;
未压浆的预应力筋锚具松动;
牵引拉杆变形;
桥墩(临时墩)变形超过计算值;
滑道有移动;
需要倒顶时。
5.4.13 顶推接近到位时,如前方已有先架设的梁,应及时拆除导梁,或将导梁移到梁顶,在先架设的梁顶设置接引千斤顶和滑动支座。
到位后,应拆除临时预应力束,并按设计顺序张拉后期预应力筋和压浆,再顶起梁体、拆除滑道和安放正式支座。起顶时,起顶高度及起顶力应根据计算确定,需要时,前、后临近墩可同时起顶,两侧起顶高差不大于1mm。
5.4.14 连续梁顶推施工的允许偏差应符合表5.4.14的规定。成桥线型应符合设计要求。
表5.4.14 预应力混凝土连续梁顶推就位允许偏差
序号 检 查 项 目 允许偏差(mm)
1 梁体中线与桥梁线路设计中心线偏移 ±2
2 固定支座处支承中心里程与设计里程纵向偏差 ±15
3 同墩两侧梁底面高差 ±1
4 相邻墩处梁底面标高偏差 ±2
5 梁段尾部的梁端面不垂直度 不大于1/1000梁高
5.4.15 顶推连续箱梁外形尺寸的允许偏差应符合表5.2.19的规定。
5.5 先简支后连续箱梁
5.5.1 先简支后连续梁的施工顺序应严格按照设计规定执行。全桥线型的控制应根据连续梁成桥后全桥线型的布置,依照体系转换前后全桥线型的变化,算出每跨处于简支状态时的梁体线型。
5.5.2 简支的预应力混凝土箱梁按设计要求架设在桥墩上,端跨简支梁远端支座可采用永久支座或临时活动支承,中支座、中跨简支梁两端临时支承均应为临时活动支承。临时支承的中心线应与箱梁腹板中心线重合。
5.5.3 临时支承可采用布设钢筋网的C40混凝土垫块或砂箱,其顶面高差必须不大于2 mm。临时支承垫块顶上布置不锈钢板、聚四氟乙烯板。聚四氟乙烯板顶上可布置钢板或直接为梁体。
5.5.4 对简支梁的施工要求见本指南有关章节,需对接的梁端预留孔道位置偏差应不大于4 mm。
5.5.5 连续梁中支点处的永久支座应在设置湿接头底模之前安装。支座与梁体的连接应符合设计要求。支座安装的允许偏差应符合本指南第11章的规定。
5.5.6 简支梁需对接的梁端端面混凝土应凿毛。正确安装永久支座及核对或调整简支梁位置及高程后,方可进行连续梁中支点接合处立模、孔道连接、钢筋绑扎、浇筑中支点接合处混凝土。
5.5.7 连续梁中支点接合处模板必须具有足够的强度及刚度,与混凝土接触面必须密贴平整并具有一定搭接长度。底模尤需保证梁体线型的平顺,接缝严密不漏浆。
5.5.8 连续梁中支点接合处的混凝土、钢筋、波纹管等各项原材料的检验要求应符合本指南第6.1节的规定。
5.5.9 连续梁中支点接合处波纹管与简支梁预应力管道接口处应密封不漏浆,并保证波纹管管道顺直,各向位置偏差不大于4mm。必要时可增设与波纹管牢固连接的定位网。
5.5.10 连续梁中支点接合处钢筋绑扎和接头应符合本指南第6章和铁道部现行有关桥涵工程施工标准的规定。
5.5.11 连续梁中支点接合处湿接头的混凝土应选择温度变化最小时浇筑,并在初凝之前浇筑完毕。坍落度宜控制在12~14cm,当坍落度低于12cm时,应加密振捣棒插点。混凝土在运输过程中不应发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。现场浇筑时不得出现混凝土的离析、分层。混凝土在倾注高度超过2m时应采用滑槽、串筒等导向减速。
5.5.12 连续梁中支点接合处湿接头混凝土强度达到设计强度的80%和规定的弹性模量后,方可进行顶板预应力钢筋和通长预应力钢筋的张拉。中支点处顶板预应力钢筋应按设计对称张拉。通长预应力钢筋也应对称张拉。
5.5.13 按设计要求,连续梁部分预应力钢筋张拉后,应即拆除临时支承,完成体系转换。
5.5.14 多跨先简支后连续箱梁的体系转换顺序应满足设计要求。
5.5.15 先简支后连续箱梁的质量控制标准:简支梁阶段的质量标准参见本指南第6章;连续梁完成体系转换后的质量标准参见本指南第5.2节。
5.6 移动模架造桥机制梁
5.6.1 移动模架造桥机制梁适用于现场浇筑预应力混凝土简支或连续箱梁。其外模、底模和支架及导梁可纵向移动,如用于连续梁则可一次浇筑数孔,减少移支架次数,加快制梁进度。其内模则可收缩后从箱室内逐节退出。本规定用于支架在梁体下面支承的下承式移动模架造桥机施工。
5.6.2 移动模架包括支承台车、主梁、底模、侧模和模板调整机构,造桥机此外还包括导梁、墩旁托架、辅助门吊和内模及内模小车等。增加中段移动模架钢箱梁的孔跨数即可用于连续梁。
5.6.3 移动模架造桥机制梁的主要工艺流程如下:
1.安装墩旁托架。
2.安装造桥机,上、下游移动模架同步横移合拢。
3.调整底、外模及梁底预拱度。
4. 安放支座,吊放底板和腹板钢筋骨架。
5. 安装内模、吊放顶板钢筋骨架。
6. 浇筑梁体混凝土,养护。
7. 张拉,脱模,模架横移分开。
8. 利用造桥机辅助门吊,倒换、安装前方墩旁托架。
9. 造桥机纵移过墩到位,同步横移合拢模架。
10.进入前一孔梁的循环。待前孔梁底板钢筋扎好后,内模用小车移到前孔梁。
5.6.4 移动模架造桥机制梁的钢筋宜与预应力筋管道一起扎成骨架整体吊放。
5.6.5 梁体混凝土宜采用蒸汽养护。当采用蒸汽养护时,其养护程序应符合铁道部颁布的有关客运专线铁路高性能混凝土技术条件的有关规定。
5.6.6 移动模架造桥机的底模应设置预拱度。此预拱度应计入造桥机主梁荷载作用后的弹性变形影响。此弹性变形应根据混凝土实际容重计算并结合有关实验数据修正后得出。
5.6.7 移动模架造桥机制梁的活动支座安装,除应按铁道部现行《铁路架桥机架梁规程》(TB10213)第5.6.3条根据温度变化和混凝土梁的收缩徐变调整上下座板的相对位置外,还应计入设计单位提供的梁体混凝土在预应力作用下的梁长压缩量。支座施工及验收的其他规定,见本指南第12章。
5.6.8 移动模架造桥机梁体混凝土宜采用泵送混凝土连续浇筑,并应在初凝时间内一次浇筑完成。每次浇筑前应对所有生产系统进行全面检查。
5.6.9 移动模架造桥机用于多跨预应力混凝土连续箱梁需要浇筑接长时,应对其接缝面凿毛、清洗,连接孔道,绑扎钢筋,核对移动模架的位置及高程,接缝面涂水泥浆后浇混凝土。
5.6.10 原材料的检验,钢筋加工及架立、制孔、预应力筋制作、真空辅助压浆、拆模时的要求等内容参见本指南第7.1节的相关内容。
5.6.11 移动模架造桥机制梁,在分批张拉预应力筋同时应注意混凝土梁的反拱度是否与设计相符,不得出现由于造桥机主梁的反弹而使混凝土梁体上翼缘超拉应力,必要时应配合预应力的张拉分级调低底模高程。
5.6.12 用于浇筑单孔简支梁的移动模架造桥机在纵向前移时,任何情况下,造桥机抗倾覆稳定系数应不小于1.5。
5.6.13 移动模架造桥机的拼装和操作应满足技术监督部门审查通过的《移动模架造桥机使用说明书》和《移动模架造桥机操作手册》的要求。
5.6.14 移动模架造桥机制梁的质量控制标准可参照本指南第5.2节的相关规定执行。
5.7 移动支架造桥机制架梁
5.7.1 移动支架造桥机制架梁适用于预制梁段原位拼装双线或单线预应力混凝土简支箱梁或连续梁的施工。
5.7.2 造桥机主要包括支架、梁段支承装置、桁吊(梁段升降装置)、梁段移送及调位装置、支架前移、液压及电气系统等。
5.7.3 移动支架造桥机制梁的主要工艺流程如下:
1 拼装墩旁托架。
2 导梁滑移装置。
3 铺设台后临时轨道,临时轨道方向与线路方向一致。
4 组拼造桥机
5 造桥机前移就位
6 梁段预制参见本指南第6章箱梁预制。
7 梁段组拼、成梁:
当梁接缝采用湿接缝时,梁段组拼、成梁的施工顺序宜为:
1) 移梁:按现场场地布置选择合适的方法将梁段从存梁场移到运梁小车上,运梁小车将梁段送至造桥机尾部桁吊下。
2)梁段就位:梁段按顺序运至设计位置。
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