桥梁工程(施工组织设计).doc
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1、温州市龙湾区南洋大道桥梁工程施工组织设计温州市鲲鹏市政工程公司本工程沿线共有桥梁8座,其中中桥2座,小桥6座。桥梁基础采用钻孔灌注桩,由于桥梁的施工段地址情况较差,在桥台施工时,需要先对桥台基础进行处理,在施工时,在桥台的施工范围内,打入6M长双排松木桩,对地基进行加固以满足地基的承载能力,然后在进行桥台的施工。1、钻孔灌注桩施工本工程共有8座桥梁,分别为27#桥、9#桥,钻孔灌注桩孔径为D100、D80两种,梁部采用钢筋砼预应力空心板梁。桥面铺装采用10cm厚钢筋砼。3.5.2 围堰、排水围堰桩木采用船上简易打桩机打入土层,拆围堰时用简易拔桩机拔除,在拔除时并配备一艘抓泥船清除围堰位置的河围
2、堰土方及河底淤泥,用8T泥驳船外运。围堰内填土并加固完成后,选用4台QY65-7潜水泵将围堰内水抽至河中。围堰位置在桥上、下游。采用双排圆木桩围堰,宽度2.5m,圆木桩采用20cm松木,桩距80cm。木桩长6m,入土深度3 m。在桩上安装15 cm横木,水上横木在水上将内外两根横木用长螺栓连成一组,套在桩上顺坡下放到位,横木上螺栓间距2m,上下横木螺栓应在同一垂直面上,水上横木可以在竹篱安好后安装。选用松散的粘性土或粉质粘土筑堰,塑性指数一般应大于12,不得使用含有树根、草皮和有机物质的土壤。土袋用草袋或化纤编织袋,袋内装土量一般为袋容量的1/2,土袋用麻线或细铁丝系牢。具体断面如下图: 围堰
3、断面图3.5.3 钻孔灌注桩3.5.3.1 工作平台本工程工作平台分陆上和水中两种工作平台。、陆上工作平台 盖梁在陆上,钻孔桩全部采用陆上工作平台。钻孔平台顶面标高控制在相应盖梁底以上,一般为30cm左右,下用20cm*30cm枕木铺放在原地基上,上铺5cm厚20-30cm宽木板。对枕木下原地基如遇软弱土层(60cm深范围内)用挖掘机挖除换填塘渣,每个钻孔桩平台分别搭设,平面面积为2.5m*2.5m。示意如图:图3.5-2 陆上工作平台示意图、水中工作平台盖梁钻孔桩正处于原河道中,需搭设水上工作平台。水上钻孔工作平台须兼顾盖梁模板支架。根据钻孔施工盖梁施工的荷载验算水中工作平台的支架桩。在墩位
4、测点处搭设支架,以及运输材料的临时水上栈桥,平台采用支架式,用柴油打桩机锤击木桩作支架桩,圆木桩采用20cm以上,各支架木桩桩顶保证在同一平面上。用厚5cm木板牢固连接,斜拉杆件加固支架桩,平台顶面高程控制在1.9m。如下示意图: 图3.5-3 水上工作平台示意图3.5.3.2 钻孔灌注桩每台钻机前后两个钻孔灌注桩之间不用相隔一个桩位。钻孔时采用GDF-1000型循环钻机,钻头为尖底鱼尾式圆笼钻,其直径为1000mm。、护筒埋设护筒的作用:、固定桩位,并作钻孔导向;、保护孔口,防止孔口土层坍塌;、隔离孔内外表层水,并保持钻孔内水位高出护筒外水位1.0米以上,保证护筒内水头。因此埋置护筒要求稳固
5、、准确,且入硬土50CM以上。护筒制作要求坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便和能重复使用。护筒内径采用1100mm、1300mm,护筒顶端高度宜高出施工水位1.0米。护筒采用带法兰的钢质护筒,用5毫米厚钢板制作。为增加刚度,防止变形,可在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋,它可以做成整体的或两半圆的。埋置护筒时应注意以下几点:、护筒平面位置应埋设正确,偏差不得大于50mm。、护筒顶标高应高出地下水位或施工最高水位1.0米;、水下埋设的护筒沿导向架借锤击方法将护筒下沉至稳定深度,入土深度:粘性土中为2米。、陆上护筒埋设采用挖掘机开挖,人工修理基坑成圆状,坑直径为1.6m,护筒外四周夯填密
6、实的粘土,护筒底埋置在稳定的粘土层中,否则也应换填粘土并夯实,其厚度为1.0米。、安装钻机钻架是钻孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土的支架。钻架应能承爱钻具和其它辅助设备的重量,同时要稳定性好,具有一定的刚度,在钻进中或其它操作时,不产生移动和摇晃,它的高度应根据钻具长度和钢筋骨架节长度决定,一般为8-12米,底盘的长度则根据高度和稳定性决定,钻架的主要受力构件的断面尺寸根据施工中出现的最大负荷计算决定,安全系数不宜小于3。在钻孔过程中,成孔中心必须对准桩位中心,钻机架必须保持平稳,不发生位移,倾斜和沉陷。钻机(架)安装就位时,应详细测量,底座应用枕木垫实塞紧,顶端应用缆风绳固定平稳,并在钻孔过程中经
7、常保证转盘面水平,钻机机架垂直,来确保桩身的垂直度和孔径。、制作泥浆及废浆处理泥浆在钻孔中的作用是:、在孔内产生较大的悬浮液压力,可防止坍孔;、泥浆向孔外土层渗漏,在钻进过程中,由于钻头的活动,孔壁表面形成一层胶泥,具有护壁作用,同时将孔内外水流切断,能稳定孔内水位;、泥浆比重大,具有浮渣作用利于钻渣的排出。因此在钻孔过程中,孔内应保持一定稠度的泥浆,一般比重以1.06-1.2为宜。根据本工程地质情况,钻孔泥浆在粘土层中,钻进时利用地层粘土自然造浆,在亚砂土层中掺入一定量的膨润土粉和黄粘土,以护壁防塌。泥浆沉淀池的设备因地制宜利用围堰内河道,该部分容积达500m3以上能够充分满足全桥钻孔灌注桩
8、的泥浆沉淀,钻孔泥浆和钻渣依靠自身重力沉淀,形成含水量较大的浓稠状废浆,在双排圆木桩围堰旁设一个5m*5m,深为1m的集水坑,用一台泥浆泵将水和小部分泥浆抽排至围堰外泥驳船中外运。大部分的浓稠状废浆装入槽罐车运到一个废置山塘处理。钻孔过程中为保护环境,禁止将钻孔完成后废弃的泥浆排入内河中或者桥桩旁的空地上。、钻孔、钻机就位:立好钻架并调整和安设好起吊系统,将钻头吊起,徐徐放进护筒内。启动卷扬机把转盘吊起,垫方木于转盘底座下面,将钻机调平并对准钻孔。然后装上转盘,要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻杆位置偏差不得大于2厘米,在钻进中要经常检查转盘,如有倾斜或位移,应及时纠正。起动卷扬
9、机,吊起方钻杆穿过转盘并牢固地联结到钻头,装好方形套夹住方钻杆,准备钻进。、开钻:启动钻机慢速钻进,在钻进过程中,根据地质报告中的土质情况,对不同地质层分别进行速度和泥浆比重调整,以防塌孔和缩孔。若发现地形、地质与提供资料不符合,应与钻探和设计单位联系。、接长钻杆:当一钻杆钻完时,先停止转盘转动,并使循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净(约1-3分钟),然后关闭泥浆泵接长钻杆,在接头法兰盘之间垫3-5毫米厚的橡皮圈,并拧紧螺栓,以防漏气、漏水,然后如上述工序,一切正常后继续钻进。、控制钻速:在硬粘土中钻进时,用一档转速,放松起吊钢丝绳自由进尺。在普通粘土、砂粘土中钻进时,可用二、三档转速,自由进
10、尺。在砂土或含少量卵石中钻进时,宜用一、二档转速,并控制进尺,以免陷没钻头或抽吸钻渣的速度跟不上。遇地下水丰富易坍孔亚砂土或砂土,宜用低档慢速钻进,减少钻头对亚砂土的搅动,同时应加大泥浆比重和提高水头,以加强护壁,防止塌孔。、清孔钻孔灌注桩进行清孔,钻孔灌注桩桩底沉渣厚度应不大于10cm。终孔检查后, 迅速清孔,不得停歇过久,使泥浆、钻渣沉淀增多,造成清孔工作的困难,甚至坍孔。清孔后应在最短时间内灌注混凝土。根据钻孔方法,在用正循环回旋钻机钻孔时,可在终孔后停止进尺,利用钻机的循环系统的泥浆泵持续清孔渣30分钟左右,使孔底钻渣清除至规范允许范围内。、装吊钢筋骨架钻孔桩的钢筋按设计要求预先焊成钢
11、筋笼骨架,按8-10m一段分段用加劲筋成型法制作,用平板车上加托架的方法分段就位,吊入钻孔。钢筋笼骨架吊放前检查孔底深度是否符合要求,孔壁有无妨碍骨架吊放和正确就位的情况。在以上情况均通过监理工程师验收合格后,方可安放钢筋骨架。钢筋骨架在运输吊装过程中均不得使骨架变形。钢筋骨架可利用钻机塔架起吊,为保证骨架起吊时不变形,宜用两点吊,第一吊点设在骨架下部、第二吊点设在骨架长度的中点到上中部之间。对于长骨架,起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度,起吊时,先提第一吊点,使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后,第一吊点停止起吊,继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升,慢慢放松
12、第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。解除第一吊点,检查骨架是否顺直,如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁,骨架进入孔口后,由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点。解去后,杉木杆受水的浮力自行浮出水面后即可取去。当骨架下降到第二吊点附近的加劲箍接近孔口时,可用钢钎穿过加劲箍的下方,将骨架临时支承于孔口,将吊移至骨架上端,取出临时支承,继续下降到骨架后一个加劲箍处,按上述方法暂时支承。此时可吊来第二节骨架,使上下两节骨架位于同一竖直线上,进行焊接。焊接时应先焊顺桥方向的接头。最后一个接头焊好后,全部接头就可下沉入水。这样钢筋的强度虽无明的降低,但焊接时间颇长。因
13、此可采用部分焊接部分绑扎的方法来缩短孔口的焊接时间。接头完成,捎提骨架,抽去临时支托,将骨架慢慢下降,如此循环,使骨架降至设计标高为止。最后用四根铅丝将骨架绑牢在钻架底盘或临时设于孔口的井字架上,即可松开骨架的吊点。此时应测量钢筋骨架的标高是否与设计标高相符,偏差不得大于5厘米。在吊放过程中在钢筋笼上安置定位钢筋环和混凝土垫块,以确保保护层厚度。钢筋骨架安置完毕后,须再次进行孔底检查,有时须进行二次清孔,达到要求后即可灌注水下混凝土。当灌完的混凝土开始初凝时即割断挂环,使钢筋骨架不影响砼的收缩,避免钢筋与混凝土的粘结力受损失。、特殊地质钻孔及钻孔事故的预防钻孔灌注桩施工时应注意地层变化在地层变
14、化处均应取样,判明后记入记录表中并与地质剖面图校对。钻孔灌注桩需穿越淤泥层和砂层,应注意采取有效措施以防坍孔。、特殊地质钻孔针对本工程地质,钻孔中遇到淤泥质粘土和亚砂土地质层,须采取特别措施保证工程质量,防止质量事故发生。A、淤泥质粘土、软塑亚粘土现象:钻进过程中易造成糊钻和缩孔预防处理办法: a、首先应对钻杆内径大小进行计算决定。 b、控制进尺,加强泥浆循环。若已严重糊钻,应将钻锥提出孔口,清除钻头残渣。c、缩孔时,采用上下反复提降钻头扫孔的方法扩大孔径。B、亚砂土现象:发生坍孔,孔内水位突降。预防处理方法:控制钻机钻速,用低档慢速钻进,减少钻头对亚砂土的搅动,同时应加大泥浆比重和提高水头,
15、以加强护壁,防止塌孔。、坍孔坍孔的表征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。施工中应严格按要求操作,以防为主,一旦发生坍孔,应找出坍孔原因,采取相应措施。、钻孔偏斜钻孔偏斜事故预防和处理方法:A、安装钻机时要使转盘、底座水平、起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正;B、由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。必须在钻架上拉设导向架,控制钻杆上的提引水笼头,使其沿导向架钻进;C、钻杆、接头应逐个检查,及时调正。主动钻杆弯曲,要用千斤顶及时调直;D、在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进。也可用检查钻孔
16、方法用测孔器等,查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后,一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使钻孔正直,偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处,待沉积密实后再继续钻进。、掉钻落物预防措施:A、开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具,可用打捞工具打捞,然后在护筒口加盖;B、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置;C、为便于打捞落入孔内的钻头,可在钻头上预先焊上打捞环,或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。处理方法:掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻头。、扩孔和缩孔扩孔是孔壁坍塌而造成的结果,若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混
17、凝土灌注量大大增加,若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。缩孔原因有二种:一种是钻头焊补不及时,严重磨耗的钻头往往钻出较设计孔径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。、钻杆折断折断原因A、用地质或水文地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断;B、钻进中选用的转速不当,使钻杆扭转或弯曲折断;C、钻杆作用过久,连接处有操作或接头磨损过甚;D、地层坚硬,进尺太快,超负荷引起。预防和处理:A、选择钻杆直径和管壁厚度尺寸时,应按规范要求进行计算决定;B、不使用弯曲严重的钻杆,要求连接处丝扣完
18、好,以螺套连接的钻杆接头,要有防止反转松脱的固锁设施;C、应控制进尺,遇有坚硬、复杂地层要仔细操作;D、经常检查钻具各部分的磨损情况,损坏要及时更换;E、如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因,换用新或大钻杆继续钻进。、钻孔漏浆在透水性强或有地下水流动的地层中,稀泥浆会向孔外漏失,护筒埋设太浅,回填土不密实或护筒接缝不严密,会在护筒刃脚或接缝处漏浆,也可能由于水头过高使孔壁渗浆。为防止漏浆,可加稠泥浆或倒入粘土慢速转动,在有护筒防护范围内,接缝处漏浆,可由潜水工用棉絮堵塞,封闭接缝。、灌注水下混凝土本工程施工采用直升导管法灌注水下混凝土。、准备工作导管在钻孔旁预先
19、分段拼装,在吊放时逐段拼装。导管吊放时,使位置居孔中、轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。导管顶部应设置漏斗,其上方设溜槽,储料斗和工作平台。储料斗和漏斗高度除应满足导管拆卸等操作需要外,并应在灌注到最后阶段时,能满足对导管内混凝土柱高度的需要。 图3.5-4 漏斗高度图漏斗需要高度(即导管内混凝土柱高度)按下式计算。hc=(P+WHW)/ c=(7.5+1.151.5)/2.4=4.1M漏斗和储料斗的容量(即首批混凝土储备量)应在首批灌注下去的混凝土能满足导管初次埋置深度的需要。钻孔灌注桩漏斗和储料斗最小容量可参照下式计算。 V=h1d2/4+HCD2/4=273.140.22/
20、4+1.512/4=1.22m3 式中:V漏斗和储料斗容量(米),取1.2m3。 h1HWWC=471.15/2.4=27米 图3.5-5 混凝土灌注体积图在完成以上准备工作后,再根据施工,铺设坡道,准备混凝土拌和机具、砂石、水泥等各种原材料,准备拌制混凝土,灌注钻孔桩。、水下混凝土的灌注A、灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序,应特别注意。钻孔应在成孔质量检验合格后,方可开始灌注工作。B、灌注前,对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定,可用喷射法向孔底喷射35分钟,使沉渣悬浮,然后立即灌注首批混凝土。C、剪球将首批混凝土灌入孔底后,立即测探孔内混凝土面高度,计算出导管内埋置深度,如
21、符合要求,即可正常灌注。如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故,应按事故处理方法进行处理。D、灌注开始后,应紧凑地、连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。使泥浆内含有水泥而变稠凝结,而使测深不准确。灌注过程中,应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度,可拆除1节和2节导管(视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定)。此时,暂停灌注,先取走漏
22、斗,重新系牢井口的导管,并挂上升降设备,然后松动导管的接头螺栓或快速接头,同时将起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环,待螺栓全部拆除或快速接头拆除后,吊起待拆的导管,徐徐放在地上,然后将漏斗重新插入井口的导管内,校正好位置,继续灌注。拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15分钟。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中,并注意安全,已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。E、在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后继混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。F、当混凝土面升到钢筋架下端时,为防止钢架骨架被混凝土顶托上升,可采用以下
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