第三篇 桥梁工程
施工准备
一般规定
建立安全生产管理制度,成立现场安全监督、检查小组,针对各工序特点,进行安全交底,坚持每天班前安全讲话制,对易发生的安全事故进行提醒、警告。
桥梁工程交工前,应及时对临时辅助设施、临时用地和弃土等进行处理,做到工完场清。
技术准备
承包人接桩后,应在14天内完成导线复测、水准点复测、原地面复测和加密测量工作,并做好各桩点的保护措施,直到工程竣工。
总体开工报告。
分部或分项工程开工报告。分部或分项工程开工前14天应向监理工程师提交开工报告。 首件工程制。见后错误!未找到引用源。节。
各种专项技术交底的下发及培训工作。根据施工内容分类编制专项技术交底,下发到各级管理部门及施工班组,并组织进行培训、学习,交底内容必须包括有针对性的安全技术交底,确保施工过程的安全。
机具准备
现场各类机械设备,应符合施工组织设计或方案的要求,质量证明文件应齐全、状态良好。现场各类机械设备停放位置,应合理规划、分区布置、摆放整齐。应保证设备安全可靠,运转正常,严禁设备带病作业。施工单位应定期对施工机械(具)设备进行检查维修和保养清洗。
施工机械的其他具体要求见本书工地建设有关章节。
材料准备
完成试验室组建及临时资质申报,并完成材料的招标、定购、试验及混凝土配合比设计等工作。试验室组建具体要求见本书工地建设相关章节。
承包人应在进场后及时建立工程材料管理台账,明确材料的生产厂家、出厂日期、进场日期、数量、规格、批号及使用部位,还应明确送检日期、代表数量、检测单位、检测结果、报告日期以及不合格材料的处理情况等内容。
特殊结构模板工程,应由具备相应资质的设计单位进行专门设计,施工方案需经相关部门审批;现浇桥梁模板的支撑系统也应进行设计计算。
钢筋、水泥的供货单位,应通过重庆市高速公路建设总指挥部的资格审查。用于桥梁工程的混凝土,应使用散装干法旋窑水泥。
作业条件
桥梁施工现场,应统一规划、合理布局,并绘制桥梁分段(孔)平面布置图。
桥梁工程开工前,应完成“三通一平”,做好场地平整、施工便道纵向贯通、施工便桥搭建、临时用电施工等工作。
按照“混凝土集中拌和、构件集中预制、钢筋集中加工”的原则,重点做好拌和站、预制场、钢筋加工场的建设工作,具体要求见本书工地建设相关章节。
对施工作业人员要求:
工作业人员数量应符合施工组织设计或方案要求。
特种工人(起吊、机手、电焊工、潜水员等)应接受操作及安全培训,持证上岗,确保操作人员熟悉、掌握施工机械设备的性能及操作规程。
进入施工现场的人员,应佩戴安全帽和上岗证,现场管理人员和作业人员的安全帽应加以区分,现场人员劳动保护用品应穿戴齐全。安全监察人员应佩戴袖标(牌)。
应在施工现场的醒目位置布置统一制作的“五牌一图”,各类标示牌、警示牌应齐全。
桥梁工程施工现场,宜采用封闭式管理,现场出入口应悬挂“施工重地,闲人免进”的禁止标志。
桥梁基础
钻孔灌注桩
一般规定
施工技术人员与工人应全部到位,并进行技术交底,明确质量、安全、工期、环保等要求;钢筋、水泥、砂、碎石、泥浆等材料均应到场,并通过检验。
泥浆循环系统已完成,拌制的泥浆经检验,符合规范要求。
钢筋笼加工机具、班组应到位,并完成现场钢筋笼制作技术交底,采用镦粗直螺纹钢筋接头的应配备滚丝机和镦粗机。
沿桥走向设置一条施工便道,必须满足钻机就位和吊放钢筋笼的平面要求及混凝土运送要求。 材料要求
对泥浆的要求主要有以下几点:
泥浆的相对密度应根据钻进方法、土层情况适当控制,一般不超过1.2,冲击钻孔一般不超过1.4,尤其要控制清孔后的泥浆指标。泥浆的具体性能指标参照《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)(以下简称《技术规范》)中的表6.2.2。
泥浆用水必须使用不纯物含量少的水,没有饮用水时,应进行水质检查。
在护筒底下复杂覆盖层进行大直径钻孔桩施工时,选用的泥浆应根据地质情况、钻机性能、施工经验等确定,宜参照钻井采用的泥浆或添加剂。
施工工序
在钻孔灌注桩施工前,承包人应编制施工工序流程图,作为各工序施工操作、保证施工进度的依据,并悬挂在现场。钻孔灌注桩施工工序可参照图 错误!文档中没有指定样式的文字。.1。
图 错误!文档中没有指定样式的文字。.1钻孔灌注桩施工工艺流程图
当桥梁两端处在软基预压(如加载+塑料排水板等处理措施)段时,靠近预压段落的桩基不可先行施工,应待预压沉降观测稳定后(宜采取反压措施)再进行桩基施工。
施工要点
护筒设置
施工场地或工作平台的选择和设置,应充分考虑施工期间当地的洪水情况,浅水区域平台应高出最高水位0.5—1.0m;潮水区域平台应高出最高水位1.5—2m,并有稳定护筒内水头的措施。
陆上钻孔桩可直接放样桩中心,依据桩中心在四周施放护桩;需搭设水上平台的钻孔桩应先对护筒导向架进行精确放样,导向架内径一般较护筒外径长5cm。护筒埋设后应核对其位置,护筒位置偏差不得大于5cm,
倾斜度不得大于1%。
钢护筒在普通作业场合及中小孔径的条件下,一般使用不小于8mm厚的钢板制作;在深水、复杂地质及大孔径等条件下,应用厚度不小于12mm的钢板卷制。另外,可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋,以增加其刚度。护筒顶部应设置护筒盖。
当护筒长度小于6m时,有钻杆的正反循环钻护筒内径必须大于桩径20cm;无钻杆导向的正反潜水电钻和冲抓、冲击锥护筒内径必须大于桩径30cm;深水或感潮区且无钻杆导向的护筒内径必须比桩径大40cm。 泥浆的循环和净化处理
深水处泥浆循环和净化方法:在岸上设黏土库、泥浆池,制造或沉淀净化泥浆,配备泥浆船,用于储存、循环、沉淀泥浆。
旱地泥浆循环和净化方法:制浆池和沉淀池大小视制浆能力、方法及钻孔所需流量而定,及时清理池中沉淀,运至弃土场摊铺、晾晒、碾压。
根据钻机种类及适用范围选择适宜的钻机
钻孔施工(以常见的几种钻机成孔方法为例来说明) 正循环回转法
首先将钻机调平并对准钻孔,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2cm。在钻进过程中,要经常检查转盘,如倾斜或产生位移,应及时纠正。
初钻时,应先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,等泥浆输进钻孔中一定数量后,方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速,应尽快完成,避免因停钻时间过长而增加孔底沉淀,甚至引起塌孔。
开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应低挡慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后,可按土质以正常速度钻进。
在黏质土中钻进时,由于泥浆黏性大,钻锥所受阻力也大,易糊钻,故宜选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。
在砂类土或软土层钻进时,易塌孔,故宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
在低液限黏土或卵、砾石夹土层中钻进时,宜采用低挡慢速、优质泥浆、大泵量、两级钻进的方法钻进。 反循环回转法
接长钻杆时,法兰接头之间应垫3—5mm厚的橡胶圈,拧紧螺栓,以防漏气、漏水;钻头距孔底约20-30cm,注入泥浆,启动钻机时,应慢速开始钻进。
在硬土中钻进时,用一挡转速,自由进尺;在高液限黏土、含砂低液限黏土中钻进时,可用二、三挡转速,自由进尺;在砂类土或含少量卵石中钻进时,宜用一、二挡转速,并控制进尺;在进入岩层后,必要时应根据地质情况增加配重,增强钻头的稳定和钻进强度。 冲击钻孔
开钻时应先在孔内灌注泥浆,如孔内有水,可直接投入黏土,用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。 在开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位1.5-2.0m,并低于护筒顶面0.3m,掏渣后应及时补水。
在淤泥层和黏土层冲击时,钻头应采用中冲程(1.0—2.0m)冲击;在砂层冲击时,应添加小片石和黏土,采用小冲程(0.5-1.0m)反复冲击,以加强护壁;在漂石和硬岩层冲击时,应更换重锤小冲程(1.0—2.0m)冲击。在石质地层中冲击时,如果从孔上浮出石子钻渣粒径在5-8mm之间,表明泥浆浓度合适;如果浮出的钻渣粒径小而少,则表明泥浆浓度不够,可从制浆池抽取合格泥浆进入循环。
冲击钻进时,机手要随进尺快慢及时放主钢丝绳,使钢丝绳在每次冲击过程中始终处于拉紧状态,既不能少放,也不能多放。放少了,钻头落不到孔底,打空锤,不仅无法获得进尺,反而可能造成钢丝绳中断、掉锤;放多了,钻头在落到孔底后会向孔壁倾斜,撞击孔壁,造成扩孔。
在任何情况下,最大冲程不宜超过6.0m。为正确提升钻锥的冲程,应在钢丝绳上作长度标志。 在深水或地质条件较差的相邻桩孔,不得同时钻进。 成孔与终孔
钻孔过程中,应用碳素笔详细记录施工进展情况,包括时间、高程、挡位、钻头、进尺情况等。
每钻进2m(接近设计终孔高程时,应每0.5m)或在地层变化处,应在出渣口捞取钻渣样品,洗净后收进专用袋内保存,标明土类和高程,以供确定终孔高程。
钻孔灌注桩在成孔过程中和终孔后,要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查,用专用检孔器进行检验,有条件限制时可使用钢筋笼检孔器检验,检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm,长度不得小于孔径的4~6倍。
清孔
清孔原则是采取二次清孔法,即成孔检查合格后立即进行第一次清孔,并清除护筒上的泥皮;钢筋笼下好浇注混凝土前,再次检查沉淀层厚度,若超过规定值,必须进行二次清孔,二次清孔后立即灌注混凝土。
钢筋笼加工及就位
钢筋笼应在钢筋加工场或在设置水泥台座及顶棚的硬化场地上进行制作,制好后的钢筋骨架必须平整垫放,钢筋笼加工应采用模具标准化制作。
钢筋笼应每隔1-2m设置临时十字加劲撑,以防变形;加强箍肋必须设在主筋的内侧,环形筋在主筋的外侧,并同主筋进行点焊而不是绑扎。
每节骨架均应有半成品标志牌,标明墩号、桩号、节号、质量状况。
第一节钢筋笼放人孔内,取出临时十字加劲撑,在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼,并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接或焊接,然后再下放钢筋笼,如此循环。下放钢筋笼时,要缓慢均匀,根据下笼深度,随时调整钢筋笼人孔的垂直度,尽量避免其倾斜及摆动。
钢筋笼保护层,必须满足设计图纸和规范的要求。钢筋笼保护层垫块推荐采用绑扎混凝土圆饼形垫块,混凝土垫块半径应大于保护层厚度,中心穿钢筋焊在主筋上,每隔2m左右设一道,每道沿圆周对称设置不小于4块。
Ⅱ级钢筋直径超过25mm以上的连接不宜采用焊接,应采用镦粗直螺纹钢筋接头机械连接,接头必须按照有关试验规范进行试验和验收。采用镦粗直螺纹钢筋接头时,应根据不同品牌的钢筋原材料直径负偏差来控制镦粗机压模内径、滚丝机滚丝轮直径和细微调整螺纹套筒的内径。
水下混凝土灌注
钻孔桩水下混凝土灌注一般采用直升导管法。
导管选用:导管直径按桩长、桩径和每小时需要通过的混凝土数量确定,可参照表 错误!文档中没有指定样式的文字。.1;导管的壁厚应满足强度和刚度的要求,确保混凝土安全灌注。
表 错误!文档中没有指定样式的文字。.1导管直径表 导管直径(mm) 200 250 300 350 通过混凝土数量(m3/h) 10 17 25 35 桩径(m) 0.6-1.2 1.0-2.2 1.5-3.0 >3.0
导管在使用前和使用一段时期后,应对其规格、质量和拼接构造进行认真检查,并做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。
导管埋深应严格按照规范要求执行。
水下混凝土的强度、抗渗性能、坍落度等应符合设计和规范的要求。混凝土的生产能力应满足桩孔在规定时间内灌注完毕的要求。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间,对于灌注时间较长的桩,应对混凝土生产量和灌注时间进行计算后,设计混凝土的初凝时间。
灌注前应检查拌和站、料场、灌注现场的准备情况,确定各项工作准备就绪后方可进行。
首批混凝土灌人孔底后,应立即测探孔内混凝土面高度,计算出导管内埋置深度,如符合规范要求,即可正常灌注。如发现导管内进水,表明出现灌注事故,应立即进行处理。
为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4m以上时,应提升导管,使其底口高于钢筋骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停顿。
要加强灌注过程中混凝土高度和混凝土灌注量的测量和记录工作,可按照每灌注8m3测一次(约一罐车混凝土),及时绘制成曲线,以确定桩的灌注质量。在进行水下混凝土灌注时,严禁用泵车泵管直接伸人导管内进行灌注,必须要经过料斗进行灌注(若将泵管直接伸人导管里面进行灌注,易产生混凝土离析,同时在导管内易产生高压空气囊,从而形成堵管)。
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高度减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。为确保桩顶混凝土质量,桩混凝土灌注要比设计高1.0m以上。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
长度大于40m的桩基及水中桩基及水中桩基应设置声测管。
质量控制
钻孔灌注桩质量检验可参照《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTGF80/1--2004)(以下简称《评定