主墩承台施工方案.doc

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1、 xxx公路大桥B1合同段主墩承台施工方案 目 录一、编制依据- 3 -1.1 施工文件- 3 -1.2 技术标准和规范- 3 -1.3 温控计算相关依据- 3 -二、工程概述- 3 -2.1工程概况- 3 -2.2 建设条件（水文、地质、气象）- 4 -2.2.1 水文条件- 4 -2.2.2 地质条件- 5 -2.2.3 气象条件- 5 -三、施工准备- 5 -3.1施工用水- 5 -3.2施工用电- 5 -3.3施工人员- 5 -3.4施工机具- 6 -3.5施工计划- 7 -四、施工方案- 7 -4.1主墩承台施工- 7 -4.1.1 基坑支护结构施工- 7 -4.1.2 承台施工-

2、12 -4.2承台的质量检验标准- 22 -五、大体积混凝土施工温控措施- 22 -5.1大体积混凝土裂缝产生的原因- 22 -5.2大体积混凝土施工裂缝控制措施- 23 -5.2.1优化混凝土配合比、降低水化热温升- 23 -5.2.2冷却水管布置- 25 -5.2.3温度监测- 26 -5.3承台水化热计算- 27 -5.3.1设计资料- 28 -5.3.2主要材料指标- 28 -5.3.3温控仿真计算- 31 -5.3.4水管布置（具体参照5.2.2）- 32 -5.3.5计算结果对比- 32 -5.4承台大体积混凝土施工温度控制标准- 34 -5.5温度控制指标- 34 -六、承台施工

3、过程中对大堤的监测- 35 -七、承台周边防护- 40 -八、质量保证措施- 41 -九、安全保证措施- 42 -十、环境保护、绿化及水土保持措施- 43 -九江长江公路大桥主墩承台施工方案一、编制依据1.1 施工文件九江长江公路大桥施工图设计及相关技术规范1.2 技术标准和规范GB 50205-95 钢结构工程施工及验收标准GB 50026-93 工程测量规范（附条文说明）JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范JTG/T F81-01-2004公路桥涵设计通用规范JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准JTG D30-2004 公路路基设计规范JGJ 18-84 钢筋焊

4、接及验收规范其它相关国家标准、行业标准、技术条件及验收方法等。1.3 温控计算相关依据1）建筑施工计算手册 汪正荣编著 （中国建筑工业出版社）2）两阶段施工图设计3）公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）4）公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）5）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）二、工程概述2.1工程概况南塔承台采用两个边长为22.5m22.5m8m分离式承台。承台施工采用钻孔桩加摆喷桩围护结构进行支护，基坑开挖后，分两次进行浇筑混凝土，每次浇筑高度为4m。承台混凝土施工按大体积混凝土温控方案进行控制施工。每个承台下设14根直径2.8m，桩长8

5、0.4m桩基。单个承台工程数量分别为： II级钢筋302008.4Kg ，混凝土方量3555.09m3，冷却管工程量20109.543kg。图1 主墩承台结构图2.2 建设条件（水文、地质、气象）2.2.1 水文条件本桥位流域内雨季集中在510月。每年510月为洪季，枯季为每年11月至次年4月，经计算桥位设计流量及水位见下表。表2-1 设计流量、设计水位一览表 频率项目0.33%1%2%5%10%20%设计水位(m)22.9222.0721.8721.7520.7919.982.2.2 地质条件大堤外侧为护坡顶平台，宽度约30m，高程19m左右。平台外侧为九江岸护坡，坡度20度左右，漫滩不发育

6、。主墩处地质大概由4层组成：分别是第一层覆盖层，厚度718m，为大堤填筑土和粘性土，结构单一，主要由粉质粘土和粉土组成；第二层为砂层，厚度516m，主要由中密砂，粉砂组成；第三层为粘土层，厚度1225m，为粉质粘土；第四层为岩层，主要为微风化灰岩和砾岩组成，岩质较硬。在覆盖土层，存在大量大堤修建过程中的片石、块石。承台埋置深度为6m,周边围幕支护桩长为18.8m。2.2.3 气象条件桥位地区属亚热带季风气候区，具有气温温和、雨量充沛、热量丰富、光照充足以及夏冬季长、春秋季短、春寒夏热、秋冬干阴和无霜期长等特点。气温的季节性变化明显，最高月平均气温33.0，最低月平均气温4，历年极端最高气温41

7、.2，历年极端最低气温18.9。本地区降水年内分配不均，主要集中在46月，该时期降水量约占全年降水量的48，易产生地区性洪涝灾害；降水量最少的时期是10月次年1月，4个月的降水量仅占年降水量的16左右。年平均降水量13471440mm。三、施工准备3.1施工用水生产用水采用沉淀后的洁净长江水。3.2施工用电施工用电采用从甲方提供的生产专线接入，在南主墩施工现场下游配备1台1250KVA的变压器，在拌和楼区域配备一台315KVA的变压器。另配备一台500kw发电机作为后备电源。3.3施工人员为保证现场生产安全有序的开展工作，现场设置2名生产副经理主管现场施工，安排有技术负责人、施工工长、专职安全

8、员、测量工程师等，施工分两班24小时连续作业。施工过程中，项目部各职能部门紧密配合现场，提供好技术、后勤等方面的支持和服务。表3-1 承台施工人工计划安排表序号人员岗位人员安排职 责2现场施工负责人谢前光、郭良锐负责现场施工生产组织负责施工安全3技术负责人陈干负责技术指导4施工工长王启元、吕峰负责现场施工调度、施工指导、施工安全5专职安全员曹明瑞、刘伟负责现场施工安全6试验工程师李大强、付胜军负责现场试验研究、施工材料和成品质量检测7质检工程师杨昊、文涛负责现场施工质量检测8测量工程师含测工吴解珍、靳海军负责现场测量9技术员陈伟、陈敏负责现场施工技术和质量10电工赵新成负责现场用电设施安装、维

9、修保养11现场工班长4负责现场钢筋、模板混凝土操作12混凝土工20混凝土灌注13钢筋工40钢筋加工与安装14现场机械操作员12操作吊车、挖机、汽车、装载机、发电机等3.4施工机具表3-2 主墩承台工程作业主要机械、设备一览表序号机械或设备名称型号数量额定功率( KW)备注1污水泵3PN40台2搅拌站90型2套1804挖机柳工3台5发电机组500KW1套6电焊机BX3304台277砼搅拌车日野7m34台8平板车十通2台10电力变压器S9-1250/10型1台11全站仪1台位置控制12水准仪2台桩位标高测量13汽车泵2台14315塔吊16 T1台15泵车1台16梭槽 2件3.5施工计划表3-3 主

10、墩承台工程施工计划表四、施工方案为保护大堤安全，主墩承台利用枯水期开挖基坑。承台基坑支护桩和摆喷桩施工完成后方可开挖。开挖过程中对大堤和承台支护结构进行安全监测，如大堤沉降过大、支护结构变形较大应及时调整方案。承台混凝土均按照大体积混凝土温控措施浇筑，并采用冷却水管通水降温养护。4.1主墩承台施工4.1.1 基坑支护结构施工南塔承台施工支护结构采用直径1m钻孔灌注桩（桩中心间距1.15m（直线段）、1.21m(圆弧段)，长度18.8m）+1.2m高压摆喷桩（长度11.5m）结构作为围护结构，钻孔桩及旋喷桩各136根，桩顶设置高1.2m宽1.2m矩形冠梁结构。并在冠梁上设置80012mm或100

11、010mm钢管作为内支撑。支护桩布置如下图所示。图4.1-1 1/4南塔承台支护桩布置图图4.1-2 南塔承台支护桩间止水摆喷桩布置图支护钻孔灌注桩采用回旋钻钻机进行钻孔，高压摆喷桩采用摆喷钻机进行施工。4.1.1.1支护灌注桩施工1）钻机选择（1）方案一：选用冲击钻机。优点：适宜任何地质条件。缺点：钻进速度慢，移动缓慢，工期长。（2）方案二：选用旋挖钻机优点:成孔速度快，挪动灵活。缺点：对现场场地条件要求高，不适宜在块石、片石区施工。（3）方案三：选用回旋挖钻机优点：成孔速度快。缺点：不适宜在块石、片石区施工。综合考虑工期紧和现场场地狭小、场地无法硬化等条件，我项目拟采用2台回旋钻机进行施工

12、。2）换填和场地平整在主墩桩基埋设护筒过程中发现，在地面以下25m范围为覆盖土，存在块石、片石，采用回旋钻机进行施工必须先将块石、片石层挖除，同时考虑到钻机就位，对地表2-3m覆盖土进行换填、压实、平整，以避免在钻进过程中钻机产生沉陷。3）机械就位、护筒埋设采用沙袋、碎石垫高调平钻机轨道，钻机固定于轨道上。桩位确定后，利用十字线放出四个控制桩位，并以四个控制桩为基准进行埋设护筒。护筒埋设：护筒由厚度6mm钢板制成，护筒直径比桩基孔径大100mm，护筒长度2m，埋设时护筒高出地面30cm。以防止杂物、泥水流入孔内。回旋钻机在埋设护筒时，由人工进行辅助配合，利用挖机的挖斗挤压作用做相应的调整。4）

13、泥浆调制回旋钻孔灌注桩在成孔过程中采用泥浆护壁。钻孔灌注桩泥浆循环系统由泥浆池、泥浆槽、沉淀池、筛网和出渣口、泥浆泵等组成。采用主墩桩基护筒作为泥浆池和沉淀池。表4.1-1 拟采用泥浆性能指标相对密度粘度含砂率PH值1.031.101822Pas4%75）钻孔施工钻机就位后，调整钻杆垂直度，造浆后进行钻孔施工。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的反复旋转、泥浆反复循环、淘渣直至成孔。钻孔采用隔孔作业的方式循环施工，保证新开孔相互隔开2个孔。6）钢筋笼工程主墩承台防护工程钻孔灌注桩基础钢筋笼长19.6m，钢筋笼在加工场分2节预制，在施工现场采取机械连接连接。制

14、作钢筋笼时严格按照设计图纸和招标文件公路桥涵施工技术规范JTG D41-2000要求执行。用检孔器检测孔合格后，即可开始钢筋笼吊装施工。钢筋笼采用吊机下放安装。图4.1-3 钢筋笼吊装7）混凝土工程(1)支护桩基础混凝土工程与桩基础施工工艺相同。混凝土采用陆地拌和站集中拌制供应，罐车运输至墩位处现场刚性导管法水下灌注。灌注导管采用内径225mm型卡口刚性导管，配置3m3料斗（首封混凝土计算后为2m3）。(2)混凝土配合比的选用：试验室采用原有的桩基砼设计配合比，砼坍落度控制在1822cm。8）施工注意事项(1)回旋钻机钻机过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成埋钻塌孔事故。(2)严格

15、控制回旋钻钻杆的垂直度，避免斜孔的发生，以保证承台结构空间。4.1.1.2支护摆喷桩施工1） 场地平整，桩位放样：挖除填土及障碍物开挖施工沟槽，清理沟槽两边积土，然后在沟槽内放出孔位。2） 钻机就位：钻机就位后，钻头对准桩位中心，用水平尺校正钻机使钻杆垂直；然后将钻机摆放稳定，防止钻机移位，偏离桩位中心。3）开启高压水泵钻进钻机校正固定，钻头对中后，开启空压机，低压水泵，高压水泵，待正常运转后，向孔内送气送水，同时缓缓下沉钻具钻进成孔，直至设计深度。4）制备水泥浆液：在到达设计深度一小时内，先按设计配合比拌制水泥浆液备用，拌制时做到计量准确。浆液在搅拌机内搅拌时间不小于五分钟。高压摆喷桩的摆喷

16、材料采用强度等级为32.5级普通硅酸盐水泥，施工根据需要加入适量外加剂，水泥浆液的水灰比取1:11:1.5，水泥浆液比重取1.251.3t/m3。5）边喷浆边提升待成孔到设计深度，浆拌制好水泥浆液倾入集料斗，将低压泵由送水改为送浆开启送浆泵送浆，为保证桩底有足够的水泥浆量，应停喷30 秒种，然后边摆转边提升，摆转速度和提升速度都按照设计规范要求进行，直至设计桩顶标高为止。表4.1-2 暂定现场试验施工参数项目单位参数备注高压水压力Mpa3638水咀直径1.81.9mm单咀150喷头流量L/min75压缩气压力Mpa0.50.7流量m3/min1水泥浆流量L/min80浆液比重g/min1.60

17、压力Mpa00.3摆喷提升速度cm/min812转速150/min1-26）清洗、移位喷浆成桩结束后，拔出钻杆，同时用清水清洗送浆泵，钻杆及输浆管道等，然后移位，进行下一根桩的施工。7）泥浆处理：泥浆外运。4.1-4摆喷桩工艺图8）成桩检查采用开挖观察试验的方式检查摆喷桩的效果。具体如下：（1）开挖至摆喷桩桩顶以下50cm，观察摆喷桩的厚实度和与支护桩的连接情况。表4.1-3 高压摆喷桩检查项目项次项目规定值或允许偏差检查方法1桩距（mm）100尺量2桩径（mm）不小于设计尺量3桩长（m）不小于设计查施工记录4垂直度（%）ft(115)则可控制裂缝出现，我们施工当中采取措施如下：5.2.1优化

18、混凝土配合比、降低水化热温升1)采用双掺技术掺人粉煤灰及高效缓凝减水剂，粉煤灰掺入采用超量代替法，减水剂的缓凝时间50h(通过试验测定结果表明)，延缓混凝土的初凝时间，延缓混凝土水化热峰值的出现。2）混凝土配合比设计承台大体积泵送混凝土必须具有良好的和易性，粘聚性，不离析，不泌水。初始坍落度控制在1618cm。初凝时间大于50h，同时为降低混凝土绝热温升，在保证混凝土质量的前提下，尽可能减少水泥用量，降低水灰比。为满足以上要求，确保承台施工质量，我部对承台混凝土进行了大量试验，优化出如下配合比，用于主墩承台施工。（1）混凝土原材料和配合比要求在优选水泥方面，通过试验对比选用普通硅酸盐水泥。掺加

19、粉煤灰可降低水泥用量，降低大体积混凝土的水化热温升。选用对大体积混凝土温控最有利的缓凝型高效减水剂，缓凝型高效减水剂能有效延缓水化热的释放时间，降低水化热放热峰值，使混凝土水化热释放比较平缓，避免中心部位混凝土温度急剧上升导致温差增大。保证在满足强度和施工性的前提下，采用尽量低的砂率，使混凝土中有足够的粗骨料，一定的粗骨料含量，可以有效改善混凝土的抗裂能力；在保证混凝土级配正常的情况下，尽量增大粗细集料粒径，可减少用水量，相同水灰比的情况下，减少了水泥用量，有利于减少水化热的产生；提高混凝土本身的抗拉强度。通过降低用水量，减少微观缺陷，提高混凝土的密实度，以及水泥基体与集料的界面粘结，都能不同

20、程度的提高混凝土的抗拉强度和抵抗变形能力。（2）合理选择混凝土原材料、加强质量控制通过技术性能比较，控制骨料砂、石含泥量，以减少混凝土收缩，提高极限拉伸。因此对进场的砂石料每车必检，严格控制，含泥量基本控制在2 ，否则不予进场。水泥：通过试验确定采用江西亚东牌P.O 42.5级水泥，水泥使用温度不得超过50，否则必须采用措施降低水泥温度，水泥分批检验，质量应稳定。粉煤灰：采用九江电厂级粉煤灰，粉煤灰入场后应分批检验，质量应稳定。黄砂：采用优质赣江丰城砂，其他指标符合规范要求。碎石：采用湖北黄石阳新金峰采石厂生产的碎石，其级配优良，来源稳定。碎石必须分批检验并严格控制其含泥量不超过2.0%，否则

21、，必须用水冲洗合格后方可使用。外加剂：通过大量试验对外加剂进行筛选，主要试验内容为：新拌混凝土性能及坍落度损失，混凝土凝结时间，混凝土抗压强度，最终确定采用武汉恒利生产的缓凝高度减水剂。其减水率大于23%，且明显改善混凝土的和易性，可泵性良好，坍落度损失小。缓凝时间50h左右，可延缓承台混凝土温峰到来，对大体积混凝土温控非常有利。水：采用沉淀后的长江水。3）推荐的混凝土配合比如下表所示。表5.1-1 C35混凝土每方材料用量表材料名称水泥粉煤灰砂碎石水外加剂合计材料用量（kg）25313680110621483.52403.5相对用量（%）10.535.6633.3344.236.160.15

22、100.005.2.2冷却水管布置1）冷却水管布置原则：（1）冷却水管布置竖向间距最大不超过1.5m，水平间距最大不超过1.0m（边角地带除外）；（2）冷却管采用导热性好、并有一定强度的黑铁管，水管的尺寸为4326.5mm；（3）冷却通水从水管被混凝土覆盖后开始，覆盖一层通水冷却一层，具体结束时间视混凝土温升、温降情况而定；（4）相邻两层冷却水管在平面上投影互相垂直。2）冷却水管布置承台冷却水管布置见下图所示：图5.1-1 承台冷却水管布置示意图（单位：cm）3）冷却水管使用及其控制（1）冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻水；（2）混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水，各层混凝土

23、峰值过后立即停止通水，通水流量应达到30L/min，为防止上层混凝土浇筑后下层混凝土温度的回升，采取二次通水冷却，通水时间根据测温结果确定；（3）应严格控制进出水温度，在保证冷却水管进水温度与混凝土内部最高温度之差不超过25条件下，尽量使进水温度最低；（4）待通水冷却全部结束后，应采用同标号水泥浆对冷却水管压浆；为保证冷却水的初期降温效果，项目部提前成立专门班子，专人负责，优化冷却水管的管路布置，合理选择水泵，并配备检修人员，准备12台备用水泵，若管路出现故障应及时排除，保证冷却系统正常工作。施工时，操作人员应听从指挥，及时开启和关闭阀门。5.2.3温度监测1）测点布置南塔基础承台分别在1.5

24、m、4.5m、7m位置布置测点，共31个测点，温度传感器的布点如下图所示。图5.1-2 承台测温点立面布置图 （单位：cm）图5.1-3承台测温点平面布置图 （单位：cm）2）温度监测（1）从浇筑混凝土后10h开始：每4h测一次，当中心温度开始下降后，每6h测一次。总计测温天数30天，保证砼内外温差明显降低。（2）其它测温项目：大气温度，环境温度：每昼夜24次；水、砂、石等原材料：每工作班4次；搅拌棚室内温度：每工作班24次；混凝土出仓温度：每工作班24次；混凝土入模温度：每工作班24次。（3）测温采用仪器温度传感器为PN结温度传感器，温度检测仪采用PN-4C型数字多路自动巡回检测控制仪。温度传感器主要技术性能：A. 测温范围-50150；B. 工作误差0.5；C. 分辨率0.1。（4）现场测试要求在混凝土浇注前完成传感器的埋设及保护工作，并将电缆线引到测试房，保护材料主要为角钢或槽