某大橋公路工程施工組織設計(五)

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某大橋公路工程施工組織設計(五)簡介
      第四節橋樑工程   一、工程概況   本合同段贛江大橋起點樁號為:K14+935.3,終點樁號為K15+387.675,為6孔凈跨70m的空腹式……
某大橋公路工程施工組織設計(五)正文
    


第四節橋樑工程


一、工程概況


本合同段贛江大橋起點樁號為:K14+935.3,終點樁號為K15+387.675,為6孔凈跨70m的空腹式等截面鋼筋砼箱形拱(12#墩-18#橋台),橋樑全長452.375m.K14+935.3是整個贛江大橋的變坡點,設置10000m半徑豎曲線一道,本合同段內橋上縱坡i=-1.7%。


該橋上部構造:主拱為纜索吊裝空腹式等截面鋼筋砼箱形拱。凈跨70米,凈矢高17.5米,拱軸係數2.514米,主拱圈為預製構件,單箱寬度1.46米,高度為1.4米,拱圈全寬12.1米,每2孔內橋面板為等截面連續現澆板,在橋墩處設置160型伸縮縫。


該橋下部構造:12#墩為施工加強墩,13-17#墩為普通墩,墩身均為實體墩,橋墩基礎採用鑽孔樁基礎,加強墩採用8根Φ1.8米的群樁基礎,普通墩採用6根Φ1.8米的群樁基礎,鑽孔樁基礎按嵌岩樁設計,持力層為弱風化泥質粉砂岩;18#(東岸)橋台採用重力U台,基礎採用明挖擴大基礎,持力層為弱風化砂礫岩。


二、施工總體安排


(一)下部結構施工技術方案:


1、18#台直接開挖基坑進行擴大基礎及橋台施工。


2、12#-17#墩採用水上施工方案。樁基採用鋼筋砼套箱(小沉井)進行施工在水中拼裝水上砼攪拌船和水上浮吊相配合進行水中樁基施工。


浮吊由兩艘120噸平板鐵殼船作載體,用貝雷片拼裝兩上高12m,寬15m的門架進行水上施工吊裝運輸。浮吊主要用於套箱、平台、鑽機及混凝土的運輸、施工等。


3、墩身採用整體式鋼模板施工,根據墩身高度一次澆注完成,拱座亦採用鋼模板施工,拱座一次澆築完成。


(二)上部結構施工技術方案:


1、在18#橋台與纜索吊機A塔之間設拱肋預製及存梁場,其中存梁場設在路基範圍內,纜索吊機可直接起吊存梁場拱肋,預製場設於線路左側,通過橫向50T龍門吊機運送預製拱肋至存梁場。


2、在預製場以西設混凝土工廠及小構件(腹板、橫隔板)預製場,小構件預製場內設5T單軌龍門吊機一台,負責小構件混凝土的澆注及起吊作業。


3、混凝土供應:腹板、橫隔板以及拱肋預製混凝土均通過平車運送混凝土或泵送混凝土至預製場,龍門吊機配合澆注混凝土。


4、拱肋採用40T纜索吊機安裝,纜索吊機后錨碇固定,主索橫橋向可隨索鞍橫移以適應橫向各個位置拱肋的安裝。扣索採用通扣方案,利用5T卷揚機走4滑車組收緊調整拱肋標高。進行拱肋吊裝時拱肋前端橫嚮應設2φ15.5mm的纜風鋼絲繩。


5、為加快進度製造一孔立柱模板,一孔立柱可一次澆注,混凝土可直接通過纜索吊機運送或採用泵送。


6、採用鋼管支架現澆橋面板,混凝土可通過纜索吊機運送或採用泵送。


三、主要項目施工方法及施工工藝


(一)擴大基礎施工


明挖基礎施工前,做好場地的平整硬化工作,並做好地表排水系統。同時,挖小型地質探坑,核對並詳細了解地質情況,目的是為施工時準確測放開挖輪廓線提供依據,以及查明有地質情況不符時,能預先知會設計院及時進行處理,避免在施工過程中發現時造成返工和耽誤工期。


1、定位放樣


根據地質情況定出放坡率,根據基礎尺寸、深度、滲水情況確定基坑尺寸,為便於立模,挖排水溝和匯水井,每邊加寬0.5m-0.8m。落入岩石內的基礎部分,採取按基底輪廓線垂直開挖。


2、基坑開挖


基坑開挖採用機械開挖和人工開挖相配合。開挖時控制邊坡坡度,注意邊坡穩定。根據土質、深度、滲水情況,採取適當的坑壁支護。深度過深時,可將邊坡放緩或增加平台。石方開挖時,採取小爆破,盡量避免超挖,同時採取適當的防護措施。


3、坑壁支撐和排水


當基坑深度較大,放坡開挖土方量較大,土質無法保持穩定時,採取適當的支撐。如有較多滲水時,考慮在坑底周圍設排水溝和匯水井,利用水泵排除坑外。


4、地基檢驗


基坑開挖接近設計標高時,採用人工清底至設計標高,經監理工程師的檢查簽認,符合設計要求後方可進行下道工序施工,否則應按設計圖紙及監理工程師要求進行基底處理。


5、模板支立


(1)落入岩石內的基礎部分,直接利用坑壁做模板,滿灌砼。


(2)其餘基礎按照基礎尺寸放出模板邊線,模板採用鋼模,其結構及部位尺寸符合規範要求,模板及模板支撐具有足夠的剛度,強度和穩定性。


6、混凝土澆築


(1)混凝土使用的粗細骨料、水泥,經試驗合格後方可使用,否則堅決不用。砼坍落度控制在3-5cm,由試驗室設專人負責。


(2)混凝土澆築時,設滑槽輸送砼,防止混凝土的離析。


(3)澆築混凝土必須認真振搗,不能過振和漏振。


(4)混凝土與墩台身的連接處,設置直徑不小於16mm的預埋鋼筋以加強其整體連接,鋼筋埋入與露出部分的長度各不小於鋼筋直徑的30倍,間距不大於鋼筋直徑的20倍。


7、基坑回填


基礎混凝土施工完成並達到規定強度后,進行人工回填。回填土必須分層夯實,回填土質必須符合規定要求。


(二)鑽孔灌注樁


1、套箱施工


鋼筋砼套箱長14m,寬8m,高度初定6m,壁厚15cm,在平板船上預製成型後由浮吊吊放在樁位處。套箱頂部預留錨固鋼筋,施工期間贛江水位上漲時,套箱可現澆接長。在安放套箱時,用吸泥機吸出套箱內砂卵石,使套箱沉入河床一定深度,留出承台及封底砼位置。


套箱在下沉過程中,用全站儀控制套箱位置,防止發生傾斜或移位過大偏出樁位。套箱就位採用單向水流錨達達碇的施工方法,用貝雷片拼裝桁架安放於套箱上作為鑽機作業平台進行樁基施工。施工期間,河道中設置地錨,套箱個方向用纜風繩固定在地錨上,防止在施工時平台傾斜或移位。


2、鋼護筒的製作和下沉


鋼護筒採用厚度14mm的A3鋼板卷制而成,護筒直徑比樁徑大40cm。


鋼護筒的定位和下沉主要利用導向船及其上的導向架和浮吊來完成。導向架用角鋼加工製作,每4m一節,最下節做8個尖角,以便導向架有一定的入土深度


鋼護筒下沉時先依靠測量配合,準確定位導向船,並精確放出各樁位位置,然後在導向船上放置導向架,導向架長10-14m,在導向船船面以上2m,其餘在船面以下。護筒由運輸船運至施工現場,用水上浮吊吊至導向架內。


在鋼護筒未接觸河床之前,用臨時支撐固定,焊接接長上節護筒后靠自重下沉,著床后臨時固定於平台或船上,鬆開吊機,用DZ120型振動打樁機振打鋼護筒進入強風化砂礫岩0.5米。振動下沉時要注意控制鋼護筒的傾斜度在1%以內。


3、泥漿池及造漿


(1)泥漿池


為保證泥漿和鑽碴不排入贛江中,污染河水,擬將粘土庫及膨潤土和製漿池設在岸上,將儲漿池和沉澱池設置在駁船上,並用隔牆隔開。鑽孔時泥漿循環系統用400mm鋼管連通,泥漿用泥漿泵泵送,鑽渣等沉澱物使用駁船運至環保部門指定地點排棄。


(2)造漿


造漿擬選用優質粘土,並在鑽進至軟土層和液化砂土層時,還要在泥漿中摻入16%的膨潤土、0.15%的CMC羥基纖維素、0.4%硝基腐植酸鈉鹽及少量的生石灰粉等製成優質泥漿加強護壁以防滲、防坍孔。


4、鑽孔


(1)鑽機的選型


水中墩的鑽孔樁直徑均為1.8m,直徑較大,穿過強、弱風化砂礫岩,基岩極限抗壓強度不高,水中墩施工須在第一個枯水期內完成,鑽孔樁施工的進度顯得尤為重要。根據墩位處地質條件和施工要求所選擇的鑽機應滿足以下技術要求:鑽機的成孔直徑滿足1.8m;鑽機的扭矩大於8t·m;氣舉或泵吸反循環工藝;成孔速度快等。依據上述要求,我們將採用SY-180型旋轉鑽機,這種鑽機以氣舉反循環為主,配有大通徑反循環鑽具系統,循環排水量大,攜帶鑽碴能力強,鑽進效率高,能有效地提高鑽孔樁的施工進度與成孔質量。


(2)鑽具的選擇


根據地質狀況和水中墩施工的進度要求,對鑽具的主要要求是:


①具有最佳的破岩效果和良好的排碴能力,以確保較高的鑽進速度;


②鑽具有足夠的強度和剛度,刀盤在起、下鑽時安全可靠,防止起、下鑽時塌孔及擾動岩層;


③鑽具具有破岩鑽進和導向兩種功能。


為滿足上述技術要求,根據我們在類似地質條件下類似直徑鑽孔樁的成功經驗,結合橋址處實際地質狀況,選擇楔齒滾刀鑽頭,在刀盤主板周邊設置有導向板,其作用是導向和使循環水加速對滾刀及工作面的沖洗,提高排碴效果。為最大限度地提高排碴效果,吸碴口與鑽桿通孔之間的通道採用直通式結構,吸碴口採用長圓形結構,並布置在刀盤半徑的中部以擴大掃孔面積。為確保刀盤起、下鑽的安全和可靠性,防止塌孔及擾動岩層,加大刀盤的主圍板與孔壁的間隙,以提高刀盤起、下鑽時的通過性能,滿足孔底岩面及以上3m孔壁岩面不受擾動。刀盤滾刀的布置採用螺旋式布置方式,使刀盤旋轉過程中有使工作面上的循環水及岩碴由中心向外移動的趨勢,有利於排碴,並保持重量平衡。


(3)鑽機走道鋪設及鑽機安裝


SY-180型鑽機由底盤和鑽架組成,底盤下裝有4個走行輪箱,在鑽孔施工平台上鋪設走道,以便鑽機移動對位。走道安裝好后,即可安裝鑽機。


(4)鑽進


①鑽機就位施鑽前,將鑽機底盤調成水平狀態並穩定。開機試鑽,小心使鑽頭對準設計中心,蓋上封口板,試轉數圈,監控鑽桿垂直度,使鑽機頂部的起吊滑輪、轉盤中心和樁孔中心三者在同一垂線上,其最大偏差不大於2cm。


②開始鑽進時,下放鑽頭速度要慢,給進量小,當鑽具剛進至岩層時,鑽壓應小,待鑽頭全面接觸岩面進入正常鑽岩后,才可將鑽壓逐步加大,但最大也不超過鑽具扣除浮力后總重力的80%,以避免或減少斜孔、彎孔和擴孔現象。鑽進過程中,轉速不宜太快,給進量少而次數多,這樣才能充分破碎岩層,減小對岩層的擾動,平穩鑽進。護筒內水頭差應保持護筒內水頭高於外面2~3m。


③鑽進過程中,隨時取碴觀測地層的變化情況,並與設計圖對照比較,如出入較大,與設計單位聯繫處理,根據地質情況調整鑽進參數,並作好施工記錄。


④鑽孔過程中,始終採用減壓鑽進,鑽具的主吊鉤始終承受部分鑽具的重量,使鑽桿始終在受拉狀態下進行工作,鑽壓最大不超過鑽具扣除浮力后總重力的80%,以避免或減少斜孔、彎孔和擴孔現象。


⑤在鑽進過程中,如果在鑽頭進渣口、水籠頭彎折頭和軟管位置出現堵鑽現象,將採用如下處理辦法:加大風量循環,把堵物排出;利用空氣把鑽渣反壓孔底,然後鑽頭磨碎後排出;拆除彎頭,利用重物在鑽桿內沖搗,把鑽渣沖入孔底;拆除鑽桿,鑽頭提出孔外處理。


⑥鑽進過程中,採用有效措施保證鑽機走道牢固穩定,位置準確,防止鑽機因振動移位,確保不偏孔。鑽孔達到要求深度后,檢查成孔質量,符合要求后,立即進行清孔工作。


5、檢孔與清孔


鑽孔至設計標高后,採用監理工程師指定的方法檢測孔深、孔徑和垂直度等幾何尺寸,待檢測合格后,採用換漿法清孔。清孔后,孔內泥漿指標要達規範規定標準。


6、鋼筋籠製作及安裝


鋼筋籠採用加工場統一加工並編號,加工時根據骨架的自身剛度及浮吊的起吊能力分節,分節製作時均需在型鋼焊制的骨架定位平台上進行,以保證未來鋼筋籠的整體直度及主筋連接接長時的對位精度。


在頂節鋼筋骨架的頂端,加焊兩道加強箍筋,上焊八根與主筋同直徑的鋼筋,鋼筋籠就位后,將加焊的鋼筋焊接在護筒壁上,防止砼澆注過程中鋼筋籠上浮。


鋼筋籠採用自製的雙輪拖車運抵岸邊,由吊車吊到運輸船上,再由運輸船運至孔位,然後使用水上浮吊起吊入孔,主筋接長擬採用帶肋鋼筋套筒擠壓接頭。


鋼筋籠起吊時使用長杉木杆分段綁紮以提高整個鋼筋籠的剛度(木杆在入孔時依次拆除)。


預埋樁基檢測鋼管應按設計要求精確定位於鋼筋籠上並焊牢,其接頭使用接長管旋接並做防滲處理。


 

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