桥梁工程某大桥承台施工方案

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桥梁工程某大桥承台施工方案

第一章 铁板大桥、耿村阧大桥工程概况

在建铁板大桥位于长兴县雉城镇包桥村境内,上跨正在实施的长湖申航道,桥位呈近似南北走向,与所跨航道成77°夹角,在桥梁上方距航道中心约处有一220kv高压线通过,其悬高为。桥区在地貌上属于山前平原地貌单元,地势平坦开阔,区内水塘众多,乡村道路、河沟交错,场地均为水田,地面标高在左右。

全桥分主桥、引桥及人行梯道,桥梁总长,主桥为(++)中承式系杆拱桥结构,南北岸引桥为5×预应力混凝土等截面连续箱梁结构。

在建耿村阧大桥位于长兴县雉城镇耿村阧境内,上跨正在实施的长湖申航道,桥位呈似近南北走向,与长湖申航道成91.23°。桥区在地貌上属于山前平原地貌单元,地势平坦开阔,区内水塘众多,乡村道路、河沟交错,勘察场地均为水田,地面标高在左右(85国家高程)。现桥位附近有一座10m宽的老桥用于沟通两侧村庄。

全桥分主桥、引桥及人行梯道,桥梁总长608.25m,全桥跨径组合为:(5×30)m+(75+150+75)m+(5×30)m,其中(5×30)m跨为预应力混凝土连续箱梁,(75+150+75)m三跨斜拉桥装配式桥梁设计与施工--公共构造(2020年版 20MR801),5号、8号墩设置人行梯道;下部结构:柱式墩,桩接盖梁轻台,钻孔灌注桩基础。

本工程在建桥位地势较为平坦,区内小渠、沟塘分布较多,沟塘多为农用中小排灌沟渠,沟渠基本呈“井型分布”,相互沟通,受洪涝灾害时,通过排灌沟渠向河道支流排泄。

区内地下水类型主要为上层滞水和潜水两种类型;它们同属松散岩类空隙水。该场区地下水对混凝土无腐蚀性。

在建工程路段位于长兴县城南部,地貌上为冲湖积平原,地势平坦,地面高程在2.23~4.33之间,(农田一般高程为2.23~3.10m)。地表河网发育,鱼塘密布,乡村道路,河沟交错,勘察场地均为水田,地面标高在+2.50左右。(85国家高程)

本工程在建桥区地震基本烈度VI,可不考虑砂土液化影响,但对于桥梁等特殊工程,应按当地有关规定设防,勘区尚未发现不良地质现象。

勘区地层主要由第四系全新统冲、洪积相的亚粘土、亚砂土、粉细砂、卵石混砂及下卧泥盆系上统的砂岩风化层组成。根据工程地质划分原则,本路段共分9个工程地质层组38个工程地质层。

二、本工程承台结构尺寸如下:

(1)主桥主墩(6#、7#)承台尺寸:长18.00 m×宽18.00 m×高5.00 m;

(2)主桥边墩(5#、8#)承台尺寸:长23.50 m×宽6.40 m×高2.00 m;

(3)引桥(1#、2#、3#、4#、9#、10#、11#、12#)承台(单幅)尺寸:长8.00 m×宽2.50 m×高2.00 m;

(1)主桥主墩(6#、7#)承台尺寸:长23.08 m×宽9.40 m×高3.00 m;

(2)主桥边墩(5#、8#)承台尺寸:长16.70 m×宽5.45 m×高1.50 m;

(3)引桥(1#、2#、3#、4#、9#、10#、11#、12#)承台尺寸:长6.10 m×宽2.20 m×高1.50 m;

(4)重力式桥台(0#、13#)承台尺寸:长12.00 m×宽4.50 m×高1.50 m。

第二章 一般承台施工方案

一、承台的施工工艺流程:

定位放线→承台土方开挖→凿桩头清理基坑→垫层施工→桩检测→钢筋加工及绑扎→支模→埋设预埋件,墩身预留钢筋→检查验收签证→浇筑承台砼→养护→拆模→验收竣工。

二、主要施工方法及技术保证措施

(1)测量放线,定出承台开挖边线。

(2)土方开挖按承台的轴线位置、设计尺寸加周边预留2m宽的工作位置进行开挖,开挖坡度为1:1。放坡受限制时用支护开挖。若遇地下水时,设置汇水沟和汇水井。弃土堆放在坑顶边线2米以外,高度不能大于1米,或者运走。

(3)清除桩头顶部不良砼,桩基础检测验收合格后,整直桩预留搭接钢筋,将锈皮、水泥等污垢清理干净。

(4)准确测量放出承台中心线,并做好抄平放线工作,标明承台的水平标高并弹好尺寸线。

(1)根据弹好的线检查下层预留搭接钢筋的位置、数量、长度。

(2)钢筋绑扎顺序,一般情况下先长轴后短轴,由一端向另一端依次进行,操作时按图纸要求划线、铺钢筋、穿箍筋、绑扎、成型。

(3)钢筋接头采用焊接或搭接,接头位置相互错开,上层钢筋接头位置在跨中,下层钢筋接头位置尽量在桩顶处;钢筋的接头质量应满足设计及规范的要求。预埋墩柱钢筋并加以固定,以确保其墩柱的预埋钢筋在浇筑完混凝土后位置不变。

(4)在承台上、下两层钢筋间除设置架立筋外,采用Ф12~Ф14mm的钢筋撑铁按适当间距进行支撑,以保持两层钢筋间距的准确。

(5)垫好钢筋保护层的水泥砂浆垫块,侧面的垫块与钢筋绑牢,并检查有无遗漏。

(1)承台采用大面定型钢模板。模板的制作根据模板设计进行,做到拼缝严密。使用前在模板与砼的接触面上涂刷隔离剂。

(2)清扫基层,放好轴线、模板边线、水平控制标高,模板底口用水泥砂浆找平,预埋好地锚并检查、校正。

(3)把预先制作好的模板按顺序就位后固定,安装承台模板的纵模龙骨及支撑体系。

(4)将模内清理干净,封闭清理口,承台模板底部外侧与垫层接口处用水泥砂浆封口。

(5)办理模板验收手续。

本工程承台所需混凝土量为 m3,分层灌注。

(1)本工程承台混凝土,用搅拌车运输、泵车泵送并按有关规定制作砼试件,进行强度检查。指定专人填写混凝土施工记录,详细记录原材料质量、混凝土的配合比、坍落度、拌合质量、混凝土的浇筑和振捣方法、浇筑进度和浇筑过程出现的问题等,以备检查。

(2)分层浇筑、振捣混凝土,每层厚度不大于30cm。采用插入式振动棒振捣,振捣时,振动棒垂直插入,快入慢出,插入混凝土中的深度不超过30cm,其移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍,即45~60cm。振捣时插点均匀,成行或交错式前进,以免过振或漏振,振棒振动时间约20~30s,每一次振动完毕后,边振动边徐徐拔出振动棒。振捣时注意不碰松模板或使钢筋移位。

(3)待混凝土终凝后,开始洒水养护,混凝土的洒水养护时间为7天以上,每天洒水次数视环境湿度与温度控制,洒水以能保证混凝土表面经常处于湿润状态为准。同时将承台顶与墩柱接触面砼拉毛,混凝土的抗压强度达到拆模要求时即拆除模板。拆模时避免重撬硬砸,以免损伤混凝土面。

(1)钢筋进场后提供材料质保书,原材料质量符合规范要求。

(2)钢筋制安符合《公路桥涵施工技术规范》。

(3)钢筋架立、绑扎和保护层厚度须满足设计要求。

(4)钢筋防止油、砼污染。

七、模板工程质量保证措施

(1)模板应不漏浆,符合结构尺寸、线型及外形,并具有足够的强度和刚度,且有牢固、稳定的固定支撑系统。

(2)砼的模板应采用钢模板,为减少模板的拼缝,对于大面积的砼,其每块模板的面积要求在2.0m2以上。

(3)模板内应无污物、砂浆及其他杂物。以后要拆除的模板,应在使用前彻底涂以脱模剂。脱模剂或其他相当的代用品,应使能易于脱模,并使砼不变色。所有的砼工程,一律不准采用废机油代替脱模剂。

(4)当所有和模板有关的工作做完,待浇筑砼构件中所有预埋件亦安装完毕,应经监理工程师检查认可后,才能浇筑砼,包括清除模板中所有污物、碎屑物、木屑、水及其他杂物。

(5)浇砼时专人负责看模,发现局部变形、支架松动,应及时加固。

八、承台检查的质量标准

第三章 耿村阧大桥主墩(6#、7#)承台专项施工方案

主墩(6#、7#)其尺寸为18.0m×18.0m×5.0m,单个承台混凝土方量为1620.0m3、钢筋用量201吨、混凝土强度等级为C30;本方案对此承台的施工制定了“专项施工方案”。

结合主墩(6#、7#)大体积承台的结构特点、商品砼的加工运输能力、及砼施工时对模板产生的侧压力的变形,以及在砼施工时对温度的散热控制要求,为保证大体积砼承台工程质量,根据以往工程实际经验,主墩承台分二层灌注(施工缝处理严格按“公路桥涵施工技术规范处理” ),再绑扎墩身预埋钢筋及上层钢筋,浇筑时使用2台天泵采取先四角再中间、先桩顶再周围、先底层再顶层的顺序,从南北两个方向对称进行施工。冷却水管按水平间距1.5m和垂直间距1.0m布置,共布置5层冷却管,冷却管采用直径50mm、壁厚2.5mm的钢管。(由于本工程墩柱不高、墩身预埋钢筋按照设计图纸预埋钢筋)

本工程深基坑承台地质情况分为:粉质粘土。

由于6、7号主墩承台开挖深度较深,依据工程地质报告描述该段土质层为粉质粘土含流砂层、地下水丰富,且承台开挖边线靠近施工便道线,为确保承台施工安全及技术质量得到保证、以及边坡达到稳定性,需采用承台四周插打钢板桩围护,进行承台开挖施工,施工工艺流程如下:

插打钢板桩基坑抽水基坑开挖钢板桩内支撑安装混凝土垫层 凿除桩头、桩基检测绑扎钢筋立模浇筑承台混凝土拔除钢板桩。

1.3钢板桩施工工艺:

施工准备→施工放样及施打定位桩→导向框安装→施打钢板桩→开挖基坑→钢板桩内支撑安装→排水→堵漏→继续开挖基坑→钢板桩内支撑安装→排水→堵漏→开挖至设计深度→混凝土垫层→承台施工。

1.3.1钢板桩插打与合拢

起吊前,锁口内嵌填黄油沥青混合料。箍紧钢板用的弧度卡箍,待插入锁口时逐个解除。

1.3.2钢板桩基坑内支撑加固

钢板桩内围囹及支撑设置如下:钢板桩内围囹采用I56a工字钢,纵横支撑、斜支撑均在一个平面满焊牢固,支撑设置位置根据计算确定。

6、7#墩承台宽22.5m×22.5m,h=5m。本方案采用德国拉森Ⅳ型钢板桩,钢板桩与承台之间作业面距离不超过2.5m,墩身与内支撑结构净距离为1.0m,承台底部钢板桩与桩身之间用槽钢加固,承台拆模及时夯填回填土方。内支撑可根据计算结果适当调整支撑材料,但必须满足受力要求和安全系数。每个基坑的防护施工时间大约为30天。

拟选择拉森Ⅳ型钢板桩,其各参数如下:

根据《建筑施工计算手册》第3章支护工程下表查得拉森Ⅳ型钢板桩参数:

B=400mm,h=170mm,t1=15.5mm,t2=11.0mm,S=242.5cm2,W=3150cm3,=200Mpa,每延米单位重190.0kg。

地质情况主要为粉质黏土。按照最不利地质情况选择土体相关参数近似取值为:

重度γ=18KN/m3,内摩擦角Ψ=16°,黏聚力c=6.0KN/m2

q=γhKa=18×3×0.57=30.78 KN/m2

⑴根据允许抵抗弯矩计算桩顶部悬臂部分的最大允许跨度h:

⑵计算支撑的间距,其值如下图所示:

耿村阧主墩承台钢板桩防护方案

钢板桩插打标高及土层示意图如下:

钢板桩承台基坑内支撑平面图

9m深钢板桩承台基坑立面图

各横梁处的所承受的均布水平荷载Pn,

P1=0.5*18*0.57*4.4*4.4=100KN/m

I56a工字钢:A=135cm2 Ix=65590cm4 Wx=2342cm3 E=206103

各个内撑工字钢的受力如下图和下表:

内围撑最大间距为6.0m,弯矩

最大抗弯强度(符合要求)

内支撑稳定性计算,最大受力F1=550KN,L1=7.81m,

属于小柔度杆件,不会失稳。

所以内支撑采用I56a工字钢。

实际钢板桩打入的深度为6.0m,钢板桩可以满足要求。

三、主墩承台施工工序流程

项目部组织对施工队详细技术交底,施工队相关技术人员必须熟悉主墩桩基承台的施工设计图纸,充分了解设计意图。

(3)承台四周插打钢板桩及内支撑加固。

(4)通过测量放样在距离承台底处浇筑C25砼垫层;

(5)凿除桩头浮浆、浮碴至新鲜素砼处,清理基底;

(6)桩基检测合格后,附承台C30砼28d强度报告及桩位平面布置图报检,经监理工程师签认后进行下道工序施工;

(8)在承台四周架设钢模并做好支撑,浇筑砼时在水平方向分层进行,层厚30 cm,在第一层砼初凝前浇筑下一层砼,采用插入式振动器振动振捣;

(9)设置冷却水管的该层混凝土自浇筑时起,冷却管内须立即灌入冷却水,连续通水不少于10天;

(10)测温孔(采用预埋内径12mm金属套管)每承台设置50个,顺桥向间距3m、横桥向间距1.5m,在通水过程中要对水管流量、进出水口温度、测温孔温度等,每隔1~2小时测量记录一次;

(11)承台混凝土灌注完毕并初凝后,用二层草袋或加盖彩条布进行保湿保温养生,养护过程保持混凝土面湿润,养护期间不得中断冷却水及养护用水的供应;

(12)要加强施工中的温度监测和管理,及时调整保温及养护措施,使承台中心及表面温度差始终控制在25℃以下。混凝土入模温度≯28℃,混凝土体内部温度≯50℃,冷却水与混凝土内部温差≯22℃,冷却水进出口温差≯10℃,C30混凝土最大水化热温升≯31℃,混凝土内外温差≯25℃,相邻温差≯25℃,混凝土降温速率≯2℃/d。

五、防止承台砼产生产生温度裂缝采取的技术保证措施

大体积混凝土的施工,为了防止裂缝的产生,最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩徐变,在设计配合比及施工过程中采取了如下措施:

大体积混凝土的配制要尽量降低砼水化热,尽量采取早期水化热较低的水泥,宜采用矿渣水泥,并且在保证混凝土强度的前提下,尽量降低水泥用量。经过多次试配,本工程主墩承台采用了浙江三狮集团生产的PO42.5的水泥,水泥用量确定为283Kg/m3。

5.1.2 掺加粉煤灰

为减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,用粉煤灰(I级)代替部分水泥,由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面,使上部混凝土中的掺合料较多,强度较低,表面容易产生塑性收缩裂缝。因此,粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中应根据具体情况确定粉煤灰的掺量,粉煤灰用量占胶凝材料总量的28%。

水循环布置:在冷却水管出水口处设置集水井,并将每层冷却水管的出水口用橡胶管将水引入集水井中,在地面设置水槽,将集水井中的水用泵泵入水槽,待到水槽中水冷却到和进水口温度相近的时候,将水槽中水引入冷却水管的进水口。

尽量采用级配良好的连续粒级的优质粗骨料,粗骨料级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。

采用级配良好的中粗砂,严格控制砂子的含泥量,减少收缩变形。

依据大体积混凝土的特点,采用了具有缓凝作用的泵送剂,改善混凝土的和易性、可泵性、降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,缓凝剂延缓混凝土初凝时间从而延缓了混凝土水化放热峰值出现的时间,增大混凝土的抗裂性,提高混凝土耐久性能。

5.2.1 混凝土的拌制

在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机坍落度。

5.2.2 混凝土浇筑、拆模

(1)混凝土浇筑过程质量控制

浇筑过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇筑完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。

(2)混凝土拆模时间控制

混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。

5.2.3 做好表面隔热保护

大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇筑后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护,防止表面降温过大 ,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。

待混凝土终凝后,采用承台表面蓄水养护,这样既减少外界温度的影响,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长,连续养护时间不少于28d或设计龄期。

为降低混凝土内外温差,我们采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,在通水过程中定时测量进出口水温,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会因降温幅度过大而引起较大的温度应力。

设置冷却管的该层混凝土自浇筑时起,冷却管内须立即灌入冷却水,连续通水不少于10天。

灌注承台指挥人员组织表

第四章 耿村阧大桥主墩(6#、7#)承台基坑施工专项安全方案

耿村阧大桥主墩(6#、7#)地处软土地基不良地质区域,地下水丰富,且施工地段地下有流砂层,深基坑施工存在较大安全风险。为进一步加强深基坑施工安全管理,确保深基坑和人员安全。依据集团公司桥梁承台施工方案编制细则要求,特编制基坑施工专项安全施工方案。

在钢板桩打入、承台基坑开挖支护、钢筋制作安装、混凝土浇筑施工作业过程中,杜绝因工伤亡事故,努力消灭因工责任重伤事故,减少安全生产事故苗头或险情,安全质量标准化管理达标。

二、成立深基坑安全生产管理小组

DB45/T 1919-2018标准下载副组长:陈游、颜铁军、万超、李开明、王斌峰、张前伟

组员:杜秀东、李元元、吴彩蟠、胡秀琴、郭文文、赵亮

组长是深基坑施工安全管理第一责任人,副组长是深基坑施工安全管理实施负责人,组员是深基坑施工安全管理的实施人。

(1)施工前未进行安全教育,施工人员安全意识不高、责任心不强;

(2)施工人员未培训即上岗,特种作业人员无证上岗,业务不熟练,现场施工不规范;

(3)施工前未进行安全技术交底或交底不到位,未到终端作业层;

(4)施工负责人未进行现场把关、施工安全防护人员不足监控不到位;

GB 51411-2020 金属矿山土地复垦工程设计标准(完整正版、清晰无水印)(5)基坑沉降和位移观测频次不足。

(1)现场材料准备槽钢、钢板桩数量不足;质量不合格,抗弯强度不够,在支撑过程中易发生变形、应急救援物资未配置齐全;

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