桥梁工程中承台的施工工艺技术探讨

2013-08-15 00:54李志飞
科技视界 2013年3期
关键词:设计标高桩头围堰

李志飞

(中铁四局集团有限公司 第一工程有限公司巢湖裕溪路改造工程项目部,安徽 巢湖 238000)

1 工程概况

某公路建设标段共有特大桥6544.12延米/6座,大桥2975.65延米/8座,中桥284.16延米/4座,小桥(框架式)42.1延米/1座,涵洞76座。

本工程中,桥梁基础形式主要为钻孔灌注桩基础,墩台身为单线、双线矩形桥墩、双线圆端型桥墩、空心桥台等形式,上部结构形式主要为预制箱梁等。

基坑一般采用放坡开挖,对临近既有公路路基的扩大基础或承台采用钢板桩防护基坑直壁开挖。基坑开挖采用人工配合挖掘机开挖,开挖时作好防水措施,在基底开挖至设计标高0.3~0.5m时,人工清理,避免基底承载力受损,承台施工时基坑开挖到设计标高后,采用空压机及风镐破除桩头,桩头设计桩顶以上20cm用人工破除。桩头破除后平整基坑底面,浇筑C15混凝土垫层。垫层混凝土达到设计强度后,在其上绑扎承台钢筋,支立钢模板,浇筑混凝土,洒水养生。浅水中扩大基础、承台采用筑岛围堰进行明挖施工,深水中采用钢板桩围堰。

2 桥梁承台施工工艺技术

2.1 陆地及浅水中承台施工

2.1.1 基坑开挖

用挖掘机开挖,人工配合,并加强坑内的排水。挖掘时注意抽水和不要碰到支挡结构,挖至距承台底设计标高约30cm厚的最后一层土时,人工挖除修整,以保证土结构不受破坏。如施工时发现基坑在地下水面以下时,一般采用木板桩支撑,边开挖、边设撑、边排水。本标段多处跨越道路,线路交叉处桥梁承台开挖支护采用挖孔桩、钢板桩等进行坑壁防护,确保基坑开挖安全。

2.1.2 基坑排水

采用集水井排水,在基坑内承台范围外低处挖集水井,并在周围挖边沟,使其低于基坑底面30~40cm。集水井井壁要加以支护,井底铺一层碎石,抽水时需有专人负责汇水井的清理工作。

2.1.3 凿桩头

确定承台底标高,凿除桩顶多余的混凝土,将主筋调直,按设计要求绑成喇叭口,凿桩头完成后,即进行桩基检测。合格后方可进行下道工序施工。

2.1.4 基底处理及测量定位

在基底夯入l0cm厚的碎石层,然后浇筑C15混凝土作为底模,完毕后,组织测量人员对基坑进行放样,确定承台长、宽、中心线,挂线连出承台边缘位置。

2.1.5 绑扎钢筋、立模板

钢筋在钢筋棚加工,严格按照施工规范、图纸现场绑扎。在钢筋与模板之间设置混凝土垫块,垫块与钢筋扎紧,并相互错开。并根据图纸绑扎预埋墩柱钢筋。采用钢模板,钢模板使用前要除锈、刷油,检查模板有否变形。为加快模板组装速度,拟用吊车吊装模板,人工配合立模。

2.1.6 混凝土浇筑及养护

混凝土在拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运混凝土,用混凝土输送泵灌混凝土。为确保施工质量,采用斜向水平推进法施工。混凝土自由下落高度不得超过2m,保持水平分层,且分层厚度不超过30cm,特殊地段采用钢板桩防护直壁开挖。

混凝土浇筑完成后,对承台顶面进行修整。抹平定浆后,再一次收浆压光(墩柱处应拉毛),表面用草袋覆盖,洒水养生,当混凝土达到一定强度后拆模,并回填压实。

2.2 深水中承台施工

小于4m水中桥梁承台待钻孔桩施工完毕后进行钢板桩围堰插打、封底混凝土浇筑,抽水后进行承台的施工。桥梁钻孔桩施工完毕后,根据具体情况采用钢板桩围堰进行承台施工。

钢板桩施工方法如下。

2.2.1 根据承台的结构形式,主桥钢板桩围堰采用矩形,其内部结构尺寸离承台边的净距为1米。钢板桩围堰材料如下:

1)定位桩四根,采用Φ630钢管桩;导向框架采用32工字钢;钢板桩;角桩。

2)内支撑及钢围囹:每排钢围囹采用两根并排的40工字钢,内支撑采用Φ630钢管桩,每层顺桥向设横撑,间距2米,在四个角分别设两道斜撑。

2.2.2 钢板桩检查

1)钢板桩运到工地后,应进行检查、编号及登记。

2)锁口检查:用一块长1.5m~2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准,将所有同类型的钢板桩做锁口通过检查。检查是用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车,从桩头至桩尾进行。

3)凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整修,按具体情况分别用冷弯、热敲(温度不超过800℃~1000℃)、焊补、铆补、割补或接长。

2.2.3 钢板桩的吊运及插打

1)插打前的准备

将钢板桩围堰的内外笼廓线测量画出,沿笼廓线搭设钢板桩导向架,导向架距地面4m,边框采用I40工字钢,边框固定在钢管桩上,钢管桩采用振动锤插打。

2)钢板桩的吊运

钢板桩的准备工作完成后,汽运至作业面,按插桩顺序堆码。堆码层数最多不超过四层,每层用垫木搁置,其高差不得大于10mm,上下层垫木中线应在同一直线上,允许偏差不得大于20mm。

3)钢板桩的插打

用吊车的两个吊钩,将钢板桩吊起,然后运用两个吊钩起吊和下放,使钢板桩成垂直状态,脱出小钩移向安插位置,插出业已就位的钢板桩锁口中。起吊前,锁口内填嵌黄油沥青混和料。

插打从上游中心开始,向两侧对称依次插入,在下游侧合拢;插打钢板桩时应保证其倾斜度不大于0.5%,且要紧靠内导框,其间隙不得大于20mm;钢板桩插打时,插一块打一块,到剩下最后几块时,改为先全部插入并使之合拢后,再逐根打到设计深度。

2.2.4 钢板桩的合拢

由于各种因素的影响,钢板桩合拢口不可能与设计尺寸丝毫不差,当误差不大时可采取千斤顶互顶、滑车组张拉等办法调整合拢口尺寸,然后插入合拢钢板桩。当误差较大采取上述措施仍无法合拢时,可制作异形钢板桩进行合拢。

2.2.5 封底混凝土灌注

封底混凝土的厚度根据各墩位处的水深、钢板桩插入长度、钻孔桩大小间距等决定,封底强度等级按设计或水下C20考虑。

2.2.6 承台抽水、支撑、开挖、堵漏

钢板桩插打完毕后,即可抽水,水抽到第一层支撑的标高以下50cm左右时,停止抽水,进行第一道内支撑安装,安装好了以后,接着抽水、开挖,到了第二道支撑标高以下50cm左右时,停止抽水开挖,进行第二道内支撑的安装,按着这样的标准,再开挖到第三道支撑处,并做好支撑,最后开挖到设计标高,整体开挖到位后,要对钢板桩围堰进行堵漏,堵漏采用用黄油浸泡过的棉絮,围堰外侧用塑料布进行包裹,潜水员下去,底部用泥土堆压,堵漏完成后,即可进行承台施工。

2.2.7 承台施工

钢板桩围堰抽水堵漏后,按陆上承台施工方法绑扎钢筋、支立模板,浇筑混凝土,方法见陆上承台施工方法。

3 结语

桥梁承台施工工程中,需要在基坑开挖过程中,注意不得碰损桩头,及时的做到抽排基坑中积水;严格进行基坑隐蔽工程检查,按设计及规范要求进行基底处理;钢筋、模板的制作安装按设计、规范进行;注意与桩顶伸入筋、墩台预埋筋连接良好等措施,方能很好的控制施工质量。

[1]王晓敬,马行政.海上承台双壁钢吊箱围堰设计与施工[J].铁道标准设计,2012(8).

[2]蒋连军.红岛航道桥索塔承台钢套箱设计及施工技术[J].公路,2012(11).

[3]胡敏球.增江大桥水下承台钢板桩围堰的设计与施工[J].公路与汽运,2012(4).

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