浅析公路桥梁墩钢套箱施工技术
zhjscn168
zhjscn168 Lv.3
2012年10月24日 14:40:29
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1 工程概况临洪河大桥位于临洪闸下游140米处,连续跨越翻水河和临洪河,桥长1796米,该桥是310国道宋跳立交至大酒壶段的控制工程。全桥横向由两幅桥组成,每幅宽12.5米,中央分隔带宽1m。本标段起点里程为K2+667.798,终点里程为K4+463.66,全长1795.862m。临洪河大桥第九联为跨越临洪河而设,设计为40+48+2×70+2×48m连续刚构。第九联35#~37#墩位于临洪河内,下部结构主墩采用钢筋混凝土双薄壁墩,钻孔灌注桩基础。主墩墩身为矩形截面,厚度为0.7m,宽度为6.5m与上部结构固接。主墩采用矩形承台,长8.9m,宽5.7m,厚度为2.5m,基桩为6Φ1.5m的钻孔灌注桩,桩基嵌岩。

1 工程概况

临洪河大桥位于临洪闸下游140米处,连续跨越翻水河和临洪河,桥长1796米,该桥是310国道宋跳立交至大酒壶段的控制工程。全桥横向由两幅桥组成,每幅宽12.5米,中央分隔带宽1m。
本标段起点里程为K2+667.798,终点里程为K4+463.66,全长1795.862m。
临洪河大桥第九联为跨越临洪河而设,设计为40+48+2×70+2×48m连续刚构。
第九联35#~37#墩位于临洪河内,下部结构主墩采用钢筋混凝土双薄壁墩,钻孔灌注桩基础。主墩墩身为矩形截面,厚度为0.7m,宽度为6.5m与上部结构固接。主墩采用矩形承台,长8.9m,宽5.7m,厚度为2.5m,基桩为6Φ1.5m的钻孔灌注桩,桩基嵌岩。

2 施工工艺
工艺流程:施工准备→河床清基→定位桩施工→岸上组拼钢套箱→钢套箱浮运下沉→钢护筒安装→钢套箱封底→钻孔桩施工→基坑抽水与处理桩头→施工承台→施工墩身。

3施工现场布置

临洪河两岸河堤均有进场道路,可直接引入到桥位处;河两岸滩地可作为施工场地,用于材料的堆放、套箱的预拼、钢筋加工、码头、临时房屋等。
(1)临时房屋:为砖混结构,设置于西岸滩地靠近河堤侧,面积约500m2,主要作为水中桥墩施工队人员的生活用房和小型材料库。
(2)钢筋堆放和加工场,面积1000m2。
(3)临时码头:在临洪河岸边用φ55cm砼管桩和草袋进行护岸,作为临时码头,长50m。φ55cm砼管桩单根长12m,入土不少于5m,间距1m。
(4)模板堆放区:3000m2。
(5)主桥35#~37#墩均位于河槽内,需在桥梁上游侧搭设钢栈桥,即从临洪河西岸至37#、36#墩设置一座栈桥,长96m;从东岸至35#墩设置一座栈桥,长56m。

4 钢套箱施工

4.1定位桩安设
为控制钢套箱下沉就位的精度,防止水流冲击使套箱发生位移,在钢套箱内侧设定位桩,定位桩用φ219钢管(内用砼填充),单根长14m,每个套箱8根。
施工方法:用地质钻机引孔,孔径φ220,入岩不少于3m,即从标高-6.5~9.5m。成孔后,将已填充砼的钢管插入到孔内即可。
4.2套箱加工
(1)尺寸:为满足承台施工立模、套箱内抽水、支撑等的需要,钢套箱平面尺寸每边比承台大0.9m,外侧最大尺寸为10.7(横桥)×7.5(顺桥)m。套箱底标高为-6.5m,顶面标高比最高水位高出0.5m,按+4.0m设防,总高 10.5m。
(2)钢套箱采用6mm钢板作为面板,模板外侧用[14#槽钢作加劲肋,肋间距0.3~0.5m。单块钢模板四周肋与面板之间全部焊接密封,中间部分焊缝长度不小于50%。钢模安装时,钢板面向外,带肋面在套箱内侧。
套箱钢模水平分四层制作安装,从底层到顶层高度依次为:1.5+2.5+3.0+3.5 m,总高10.5m。
竖向分块。横桥面分三块,共10.7m;顺桥面分二块,共7.5m。
(3)钢套箱需达到止水的目的,因此模板接缝必须设置止水条,并在套箱外侧做防水处理。
(4)钢套箱模板由工厂制作,并进行预拼试验,经预拼合格后运到工地进行现场安装。
4.3套箱拼装和下沉
(1)钢套箱拼装准备
①钢套箱在岸上拼装场地设在码头处,原地面进行换填和硬化。
②根据套箱设计尺寸在地面放出轮廓线,沿套箱轮廓线用水泥浆找平,以便于安装套箱模板。
③在地面轮廓线内侧搭设钢管脚手架,高度6.0m,并将第一、二层水平支撑槽钢预放到位。
(2)第一、二、三层钢套箱模板的拼装
①用25T汽车吊起吊第一块套箱钢模,落位于设计位置,并与轮廓线对齐,上下口分别用8#铁丝与钢管脚手架连接牢固,平面位置、垂直度等符合要求。
②起吊相邻的第二块钢模,就位与第一块用螺栓连接,并与脚手架固定。依此类推,完成第一层钢套箱钢模的安装。
③根据套箱设计,安装竖向支撑。竖向支撑为I32a工字钢,与钢模焊接。
④安装第一层水平支撑,与竖向支撑焊接牢固。
⑤在第一层套箱钢模上,对接第二层钢模,并安装第二层水平内支撑。
⑥钢套箱内外侧所有模板接缝填充橡胶止水条,外侧进行防水处理,防止漏水。
(3)第一、二、三层钢套箱起吊就位
①起吊前应对吊架、钢丝等进行受力检算,按规范预留足够安全系数。
②起吊前检查浮吊各部位、锚锭、钢丝绳等的完整情况,确保没有问题才可以进行作业。
③钢套箱就位,利用临洪河涨潮时从码头起吊,临时安放于浮式平台上;在退潮时下沉就位。
④下沉时用全站仪全程监测,及时调整套箱平面位置,确保套箱下沉到位后,其平面偏差控制在5cm以内。
(4)第四层钢套箱模板拼装
第一、二、三层钢套箱下沉就位后,其顶面标高为0.5m,在退潮时顶面露出水位,因此利用退潮时间,进行第四层套箱钢模的拼装,并安设竖向、水平内支撑。
第三、四层钢模采用螺栓连接,模板接缝处用橡胶条止水,套箱外侧涂三层防水材料。

5 钢护筒的安设

(1)钢护筒的设计:护筒直径φ170cm,用σ=10mm钢板制作,长11m。
(2)在拼装钢套箱时,在第三层与第四层水平支撑上按图示尺寸固定定位槽钢([12.6),待套箱下沉就位后从已预留好位置,直接入插入并用木楔打紧。
(3)安放时,根据测量放出的十字线对中,并调整好护筒的垂直度,就位到河床面,上口四周与顶层水平支撑之间用木楔固定,护筒内回填2m高砂袋,以防止在封底时护筒发生位移。

6 套箱封底与抽水

(1)封底厚度1.2m,标号C30,扣除钢护筒所占的位置,方量:82.68m3
(2)封底施工的顺序为:
搭设封底平台→安装导管→布料机、中心集料斗及分料槽→封底施工。
(3)导管选用φ300mm,壁厚6mm钢管制作,丝口连接前经过水密试验。导管长度13m,上口接1m3小料斗,导管用夹具挂于横梁上。导管下口距河床面15——20cm。
(4)封底过程中,应随时观测套箱内外的水头差,当水头差达到20cm时,在钢套箱上开口,使钢套箱内外水头差保持在20cm以内,保证钢套箱的安全。
(5)当封底砼强度达到设计值、6根钻孔桩完成不少于4天后,方可开始钢套箱内抽水。开始抽水时,应派专人进行及时跟踪观查,如发现问题应立即停止抽水,查明原因并解决后,方可继续进行。抽水的速度应进行控制,钢套箱内水位的下降的速度按0.5~1.0m/h控制。

7 钻孔桩施工

7.1钻机选型
由于桥位处地质均为弱风化花岗片麻岩,从岸上钻孔的经验来看回旋钻机无法施工,只能采用冲击钻机成孔。
7.2钻机平台
钻孔平台钻孔平台借助在套箱上沿套箱横向放置I45a双工字钢,然后在其上放置I45工字钢,上满铺20×20的方木(如图4.9.1)。钻机平计算过程考虑同一个平台上放置两台钻机同时施工。钻机按200KN考虑,并乘以1.3的冲击系数260KN,计算时每台钻机按两点受力。
7.3钻孔
开钻及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出护筒外水位不少于1.0m,并低于护筒顶面0.3m以防溢出,随着进尺和掏碴,应及时向孔内加入粘土块和水,以保持泥浆指标和水头压力。
钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应随时改正。应经常注意地层变化,与地质剖面图核对,如发生不符,应及时通知监理和设计代表进行现场验证,以便于采取补救措施。

8 承台施工

8.1承台钢筋制作与安装
钢筋全部在加工场集中制作,再搬运至现场绑扎。钢筋接头采用对焊接头。绑扎钢筋时预埋立柱钢筋,并搭设钢管井字架加以固定。自检合格后报请监理验收,验收合格后方可进行下道工序施工。
8.2模板安装
承台模板采用整体钢模拼装组成,在设计模板时已考虑其强度、刚度。承台模板利用吊机配人工安装,侧模板拼缝宜采用弹性较好的橡胶止浆垫,模板固定好后其底部用砂浆塞缝,外侧再用砂浆封闭。
模板安装允许偏差:平面尺寸误差±30mm,顶面高程误差±20mm;轴线偏位15mm,模板表面平整度5mm。
8.3砼浇注
浇灌砼前,全部支架、模板和钢筋预埋件应按图纸要求进行检查,并清理干净模板内杂物,使之不得滞水,保持清洁。
砼通过拌和站集中拌和、搅拌运输车运至施工现场,采用泵送或吊灌浇筑。砼入模坍落度宜为14~18cm,砼温度控制在5。C~20。C。承台砼浇筑时,安排3~4名振捣工,水平分层、纵向分段浇筑,每层厚度约30cm,上层砼浇筑应在下层砼初凝前进行;砼振捣时做到“快插慢拔”严禁过振和漏振。

9 施工中质量控制措施

9.1 施工工艺控制
(1)认真编制实施性施工组织设计,主要分部、分项工程开工前,编制施工方案,经监理工程师审批后,严格按照施工组织设计施工。
(2)认真进行技术交底,交方法、交工艺、交标准。
(3)施工中,经常检查施工组织设计及施工方案落实情况,以确保施工质量。
9.2 关键工序控制
(1)施工操作者必须具有相应的操作技能,特别是重点、关键部位以及专业性较强的工种,操作者必须具有相应工种岗位的实践技能,必须做到考核合格、持证上岗。
(2)施工操作中,坚持“三检”制度。做到工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理方法,确保施工质量。
(3)按已明确的质量责任制检查落实操作者的落实情况,各工序实行操作者挂牌制,督促操作者提高自我控制施工质量的意识。
(4)推行工序作业样板制,以点带面,达到全面程序化、标准化、规范化目的。
(5)严格工序质量验收,按《技术规范》和部颁《验收评定标准》验收工序质量,填写中间交工证书,并经监理工程师签证。对存在个别缺陷的工序,限期改正;对质量不合格工序坚决返工。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)。
[2]《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071—98)。

(网络转载)
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2015年06月04日 12:03:38
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2015年06月05日 08:48:02
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