1、工程概况
三河大桥是宁淮高速公路马坝至武敦段的一座大型桥梁,位于洪泽湖泄洪河三河上。桥梁全长425m。三河大桥主桥为主跨65m的预应力混凝土连续—刚构变截面箱梁,其跨径组合为(40+4×65+40)m。引桥为2联跨径20m的钢筋混凝土连续箱梁,下部结构为桩基础,双薄壁墩,肋板式桥台,其中水中桩直径φ1.50m,桩长76m~82m,60根。 2、施工流程
测量放线 栈桥及施工平台的搭设 测量放线 钢护筒打
设 水中钻孔灌注桩施工 水中承台吊箱安装 砼封底
抽水 水中承台钢筋施工 水中承台砼浇筑 3、栈桥、钢平台的施工 3.1栈桥结构形式及布置
使用中的施工栈桥
施工栈桥及施工平台的支架由临时墩立柱(钢管桩),横梁、纵梁、 面层木板等部分组成。
栈桥总长为340m,跨径组成为16m×21,宽为1.8m。栈桥下部
采用直径为φ219mm的钢管桩基础,栈桥上部结构为纵向采用I22#工字钢,横向采用[12#槽钢为横梁,上面铺设50mm厚木板。 3.2吊箱钢平台的搭设
水中承台尺寸为:10500mm×6500mm×3000mm。距栈桥边10m处的墩位搭设施工钢平台,施工平台的平面尺寸为:13800mm×8000mm。同时皆做承台施工吊箱的桩基础。
钢平台是由18根φ529mm、壁厚8mm的钢管,贝雷架,I 40#工字钢等材料组成,下图为搭设完成的施工平台:
搭设完成的施工平台
首先进行初步测量放线将承台桩基底平面位置确定。采用浮吊打桩设备进行施工,为保证桩基承载力,采用φ529mm×8mm的钢管桩,入土深度10m。钢管桩露出水面部分用2[18#槽钢将钢管桩之间以剪刀撑形式进行加固连接形成一个整体。 3.3单桩承载力的计算
振动锤施工φ529钢管桩承载力计算,打入深度10m左右:
土质 亚粘土 粘土 亚粘土 R=μp∑q suiLi/k
厚度 7.231 5.80 4.20 极限摩擦力 45Kpa 30Kpa 40Kpa =(1.66×45×7.23+1.66×30×5.8+1.66×40×4.2)/2 =553.9KN =56.5t
设计钢平台荷载单桩承载力=30.5 t <[56.5 t] 钢平台钢管桩的承载力能满足要求。 3.4钢平台桩基施工: (1)、钢管桩施工: ①、施工准备:
首先进行测量定位放线,在水中标出桩心位置。钢管桩由运输船运至打桩部位。用浮吊吊到桩位插打。为防止桩头在锤击时损坏,打桩前要在桩头顶部放置特制的桩帽,其上直接受锤击应力的部位,放置硬木制减振土垫。
②、打桩时,先用两台经纬仪,架设在桩架的正面及侧面,校正桩架导线杆及桩的垂直度,并保持锤、桩帽与桩在同一纵轴线,然后空打1~2m,再次校正垂直度后正式打桩。当沉至一定深度并将复核沉桩质量良好时,再继续打击。
钢 管 桩 施 工 中
③、钢管桩每节长12m,沉桩时需边打入边焊接接长。焊接前,应将下节管顶部变形、损坏部分修整,上节桩管端部锈、泥砂、水或油污清除,并打焊接坡口,将内衬箍放置在下节桩内侧的档块上,紧贴桩管内壁并分段点焊,然后吊节上节管桩,其坡口搁在焊道上,使上下节管桩对口的间隙为2~4mm,再用经纬仪校正垂直度,在下节桩顶端外围安装好铜夹箍,再进行电焊。
④、贯入深度控制:
钢管桩直接开口打入,土体由桩口涌入桩管内,至一定高度后,即闭塞封死,其效用与闭口桩相似。
钢管入土深度为10M,打入持力层深度为桩径的5~10倍。锤击桩顶时对桩产生的锤击应力不超过钢管桩材料允许应力(一般按80%考虑)。停打标准以贯入深度为主,并结合打桩时贯入量最后1m锤击数和每根桩的总锤击数等综合判定。贯入度S≤4mm/击;最后打桩时要作好原始记录,记录桩号,打桩日期,桩锤型号,桩规格,打入深度,焊接质量情况,锤击次数,落锤高度,最后贯入度,回弹量,平面位移,以及打桩过程中出现的问题及处理措施等。 (2)、钢管桩的焊接:
①、钢管桩接头现场焊接时,第一层用低氢电焊条可以得到好的
结果。焊条的直径必须适合于母材的钢种、板厚、焊缝根部面积及焊缝根部间隙。使用的焊条直径,一般第一层为3.2mm,第二层以后为4~5mm,不要使用6mm以上的。
对焊的焊缝根部
板 厚 6mm以下 6mm以上 焊缝根部焊道的焊条直径(mm) 2.6 3.2 焊缝根部的间隙(mm) 1.6~2.6 2.0~3.2 ②、焊缝根部间隙定位焊道要临时装上内衬环,同时完成焊缝根部间隙的定位焊道。
内衬环的厚度
外径(mm) φ1016以下 φ1016以上 厚度(mm) 4.5 6.0 焊缝根部间隙的定位焊道数目和焊道长度
桩外径(mm) φ609.6以下 φ1016以下 φ1016以上 焊道数目 4 6 8 焊道长度 一道80mm以上 一道80mm以上 一道80mm以上 ③、焊接前检查焊接部位是否有水分、锈、泥土、油污、灰尘、水垢,如有必须用钢丝刷、砂轮进行清除。桩的接头部位是否因搬运、操作、打入等原因发生变形,必须在焊接前进行校正。焊接前必须对管口进行打坡口处理。接桩焊接必须保证上、下钢管桩的轴线在同一线上。焊缝要求饱满不得有夹渣、气孔、焊瘤等缺陷。
钢管桩接桩、焊缝、外观允许偏差
项 目 上下节桩错口 钢管桩外径≥700 钢管桩外径<700 咬边深度(焊缝) 加强层高度(焊缝) 加强层宽度(焊缝) 允许偏差(mm) 3 2 0.5 0~+2 0~+3 4、 护筒施工