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文檔簡介
1、最新資料,word文檔,可以自由編輯!!精品文檔下載【本頁是封面,下載后可以刪除!】深水基礎施工技術研究報告鐵道建筑研究設計院2001年2月一、前言二、國內深水橋梁發(fā)展概況三、橋梁深水基礎施工的關鍵技術(一)水上施工運輸方式1、施工棧橋運輸方式2、船運方案3、綜合運輸方案4、水上施工運輸方式總結(二)鉆孔平臺1、固定工作平臺2、浮動工作平臺3、鉆孔平臺總結(三)鉆孔樁施工1、鉆機選型2、護筒3、泥漿的配制4、成孔工藝5、灌注工藝6、鉆孔灌注樁施工工藝流程7、深水鉆孔樁施工控制措施8、鉆孔樁的質量檢驗9、鉆孔樁基礎施工小結(四)圍堰施工1、低樁承臺的圍堰施工2、高樁承臺的圍堰施工3、圍堰施工總結
2、(五)封底及承臺的大體積混凝土施工1、水下大體積封底混凝土的施工2、承臺大體積混凝土的施工四、深水基礎施工所需要的主要機具設備五、我系統(tǒng)深水基礎施工存在的問題和建議(一)我系統(tǒng)深水基礎施工狀況(二)存在的問題(三)建議附:兩個深水基礎墩施工的方案及設備深水基礎施工技術一、前言在我國,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,大型深水橋梁建設逐漸增多,深水基礎的施工技術水平亦有了突飛 猛進的發(fā)展。深水基礎的施工一直是深水橋梁施工中的重點和難點,是深水橋梁施工中制約工期的 主要因素。發(fā)達國家,由于施工設備先進,深水基礎的施工技術得到不斷發(fā)展。但由于我們中鐵建 系統(tǒng)深水橋梁施工技術研究相對較少,在橋梁深水基礎施工中沒有形成一
3、套完整的體系。隨著我國 基礎建設投資的增加,跨越長江、海峽的鐵路、公路橋梁會越來越多,進行深水基礎施工技術的研 究是非常必要的。我們中鐵建系統(tǒng)近十幾年來也進行了許多深水橋梁的施工,但由于各自為政,在 深水基礎的施工中沒有形成一套完整的技術體系和配套設備,因此通過對深水基礎施工技術的研究, 制訂水上施工設備的配套計劃,對于我們中鐵建系統(tǒng)修建大型深水橋梁的施工技術水平具有重要的 意義。二、國內深水橋梁發(fā)展概況我國深水橋梁大多數(shù)分布在長江中、下游及其支流,以及沿海海峽等流域。國內的深水橋梁的 基礎設計形式多數(shù)為樁基礎,沉井基礎已很少采用。根據(jù)樁基礎形式按施工方法可分為鉆孔樁基礎 和打入樁兩種,樁基礎
4、按承臺的位置又分為低樁承臺樁基礎和高樁承臺樁基礎。進入90年代,由于長江經(jīng)濟帶和沿海經(jīng)濟的發(fā)展,我國跨長江、海峽的大型橋梁建設逐漸增多, 特別是由于長江中、下游的水文、地質特點,其橋梁的建設基本代表了我國的橋梁建設的最新水平 和發(fā)展趨勢,下表為近十幾年來長江中、下游及跨海部分大橋建設及深水基礎施工情況和發(fā)展趨勢。長江中、下游部分橋梁建設及深水基礎施工概況橋名竣工年份結構形式及跨徑基礎形式基礎施工方案重慶長江二橋1991169+444+169雙塔雙索面可梁斜拉橋低樁承臺鉆孔樁C80cm鋼套箱圍眼犍為岷江大橋1991118+240+118雙塔雙索面可梁斜拉橋低樁承臺鉆孔樁0cm鋼套箱圍眼云南中旬縣
5、伏龍橋1992主跨110m混凝土拱橋低樁承臺鉆孔樁0cm鋼套箱圍眼九江長江大橋1993主跨216m連續(xù)鋼桁梁橋低樁承臺鉆孔樁C80cm鋼套箱圍眼江蘇揚中橋1994主跨100m預應力混凝土T形剛構低樁承臺鉆孔樁(M0cm鋼套箱圍眼黃石長江公路大橋1995162.5+3x 245+162.51連續(xù)剛構低樁承臺鉆孔樁(300cm外徑28m、內徑25m 雙壁鋼套箱銅陵長江大橋1995主跨432m斜拉橋低樁承臺鉆孔樁380cm400cm 460cm外徑31m、內徑28m雙壁鋼圍眼鉆孔平臺.及承臺施工武漢長江二橋1995180+400+1801斜拉橋低樁承臺鉆孔樁50cm3200cm雙壁鋼圍眼鉆孔平臺.及
6、承臺施工豐都長江大橋1996主跨490m雙鉸鋼桁梁懸索橋低樁承臺鉆孔樁380cm鋼套箱圍眼湖北西陵長江大橋1996主跨500m懸索橋低樁承臺鉆孔樁350cm鋼套箱圍眼萬縣長江大橋1997主跨420m鋼筋混凝土拱橋低樁承臺鉆孔樁350cm鋼套箱圍眼涪陵長江大橋1997149+330+1491雙塔雙索面可梁斜拉橋低樁承臺鉆孔樁380cm鋼套箱圍眼江津長江大橋1998主跨240m連續(xù)剛構低樁承臺鉆孔樁380cm鋼套箱圍眼江陰長江公路大橋1999369+1385 + 3691懸索橋低樁承臺鉆孔樁300cm雙壁鋼圍眼鉆孔平臺.及承臺施工南京長江二橋2000628m斜拉橋低樁承臺鉆孔樁300cm雙壁鋼圍眼
7、鉆孔平臺 及承臺施工蕪湖長江大橋2000180+312+180雙塔雙索面鋼桁梁斜拉橋低樁承臺鉆孔樁(300cm鋼套箱圍堰瀘州長江二橋在建145+252+49.51連續(xù)剛構低樁承臺鉆孔樁350cm鋼套箱圍堰杭州錢塘邙沙大橋在建127+3x 232+127m連續(xù)剛構低樁承臺鉆孔樁380cm鋼套箱圍堰湖O州長江公路大橋在建200+500+200雙塔雙索面弋梁斜拉橋低樁承臺鉆孔樁蜜0cm鋼套箱圍堰湖O黃長江公路大橋在建55+200+480+2雙塔雙索面PC梁斜拉橋低樁承臺鉆孔樁300cm鋼套箱圍堰湖輝山長江公路大橋在建48+204+460+204+雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋低樁承臺鉆孔樁350cm鋼套箱圍
8、堰新長鐵路長江輪渡 靖江岸棧橋-在建5 x48m簡支鋼桁梁低樁承臺打入樁35cm鋼套箱圍堰鋼板樁圍 堰承臺施工專業(yè)打樁 船、拼裝式打樁船部分跨海橋梁建設及深水基礎施工概況橋名竣工年份結構形式及跨徑基礎形式基礎施工方案汕頭海灣大橋1996154+452+154m混凝土箱梁懸索橋高樁承臺鉆孔樁350cm鋼吊箱圍堰承臺施工、 固定支架平臺鉆孔朱家尖海峽大橋199780+128+801連續(xù)梁橋高樁承臺鉆孔樁350cm鋼吊箱圍堰承臺施工、 固定支架平臺鉆孔南澳跨海大橋1998130+205+130連 續(xù)剛構鉆孔樁3250cm鋼套箱圍堰珠海琪淇澳大橋199940.5+136+320+136+40.斜拉橋鉆
9、孔樁3250cm鋼套箱圍堰岑港大橋在建50+50+501簡支梁高樁承臺3120c1B力管樁鋼吊箱圍堰響礁門大橋在建80+150+801連續(xù)梁高樁承臺鉆孔樁350cm鋼吊箱圍堰承臺施工、 固定支架平臺鉆孔桃夭門大橋在建2 x 48+50+580+50+2 48m 斜拉橋低樁承臺鉆孔樁320cm鋼吊箱圍堰承臺施工、 固定支架平臺鉆孔從以上表中可以看出,深水橋梁的發(fā)展趨勢是:由于通航要求、梁部技術以及樁工機械的進步, 使得為減少深水基礎施工的工程量和滿足通航要求而設計的大跨度深水橋梁得以不斷發(fā)展。自90年代以來,隨著樁工機械的不斷研制,鉆孔樁已朝著大直徑、多樣化、變截面、空心樁方 向發(fā)展,目前,鉆孔
10、灌注樁的最大直徑已達500cm。伴隨著樁基的應用,為通航需要和抗沖刷而設 計的低樁承臺正在普遍應用。三、橋梁深水基礎施工的關鍵技術隨著我國大型橋梁建設的跨徑增長,深水基礎的施工技術已成為大型橋梁建設的關鍵技術。深 水基礎施工包括樁基礎和承臺的施工,分析深水基礎的施工,其關鍵技術包括水上施工運輸方式、 水上施工平臺的結構形式、水上鉆孔樁的施工、圍堰的施工以及土封底及承臺大體積混凝土的施工 等方面。(一)水上施工運輸方式水上施工的關鍵就是如何進行設備、材料的運輸以及混凝土的施工,目前水上施工運輸?shù)姆绞?主要有三種:施工棧橋運輸方案、船運方案、綜合運輸方案。1、施工棧橋運輸方案一般情況下,深水基礎施
11、工的環(huán)境多為大江大河,其風大浪大,自然條件對施工影響較大,施 工多采用棧橋方案。搭設臨時棧橋作為深水基礎施工的便橋,利用棧橋進行鉆孔灌注樁的施工的材 料及機械設備的運輸通道。另外,水中墩越多,跨度越小,水深越淺,落潮時大船難以進入的深水 基礎施工,采用棧橋作為陸上運輸方案越合理。棧橋的形式有如下幾種:浮式棧橋和固定式棧橋,浮式棧橋和固定式棧橋均可分為單線或雙線 棧橋兩種。(1)浮式棧橋方案在水位較深、流速較小、不受臺風影響的深水基礎施工中,可采用浮式棧橋作為交通運輸便道。浮式棧橋施工避免了風險性較大船只運輸,施工進度快,減少了臨時工程的時間。但由于使用水上 設備較多,一般較少采用。我系統(tǒng)的浮式
12、棧橋一般采用鐵路六四式標準舟節(jié)組拼作為浮體,在浮體上架設鐵路六四式軍用 梁作為橋跨結構承受上部運輸荷載,利用錨碇錨固定位。(2)固定式棧橋方案在水深流急、河床覆蓋層較厚、受臺風及潮汐影響的深水基礎施工時,可搭設固定式棧橋作為 交通運輸便道。搭設臨時施工棧橋所用的時間雖然較長,但可為后續(xù)工程的施工提供一勞永逸的交 通運輸便道,較安全經(jīng)濟。固定式棧橋一般采用鋼管樁打入覆蓋層一定深度作為臨時支墩,在臨時支墩上安裝橫梁和上部 橋跨結構,上部橋跨一般采用六四式鐵路軍用梁等制式器材。(固定棧橋結構圖示見附圖一)無論浮式棧橋還是固定式棧橋,均要根據(jù)工程量的大小和工期的長短以及運輸時的大小選擇采 用單線或雙線
13、棧橋。具體采用何種方式的棧橋還要根據(jù)具體的自然條件、河床地質條件和工程情況 確定。(3 )棧橋施工方法浮式棧橋施工與鐵路浮橋的施工相似,需專業(yè)的水上施工隊伍進行,此不贅述。固定式棧橋施工時,先利用打樁船將鋼管樁按設計的樁位打入河床覆蓋層足夠承載的深度,根 據(jù)橋跨的不同可以采用浮吊架設和懸臂法架設橋跨結構。根據(jù)河床地質情況布置鋼管樁的長度、根 數(shù)和橋跨的跨徑。根據(jù)施工能力確定棧橋的橋跨結構和施工方法。2、船運方案在深水基礎施工中,船運方案主要采用大型水上設備,如浮吊、混凝土拌和船、運輸船、方駁 等,使水上施工更加機動靈活,此方案需要的水上設備昂貴,需要一套技術完整和設備齊全的專業(yè) 化施工隊伍。3
14、、綜合運輸方案深水基礎工程中,在通常情況下,不僅有深水區(qū)基礎還有淺水區(qū)基礎,在施工中,單獨采用一 種水上施工運輸方式難以滿足施工要求。一般情況下,在淺水區(qū)采用施工棧橋運輸方案,在深水區(qū) 采用船運方案,采用兩種運輸方式的相互配合是深水基礎橋梁建設的最佳方案。但要根據(jù)設備的配 備情況酌情處理。4、水上施工運輸方式總結從我國長江流域及跨海橋梁建設情況看,一座大橋的深水橋梁建設,都會涉及到深水區(qū)與淺水 區(qū)橋梁施工運輸方式組織問題,一般情況下采用綜合運輸方案。在淺水區(qū)由于水深較淺,大型水上 設備容易擱淺,難以進入,通常在淺水區(qū)采用施工棧橋運輸方案進行淺水區(qū)基礎施工。利用棧橋延 伸至深水區(qū),作為船運碼頭,
15、在深水區(qū)采用大型水上設備進行基礎施工。(二)鉆孔平臺在深水基礎鉆孔施工時,必須在樁位設置為鉆機設置工作平臺。深水基礎鉆孔樁施工工作平臺 的形式可分為固定工作平臺和浮動工作平臺兩種。1、固定工作平臺固定工作平臺即工作平臺支撐于河床的覆蓋層或基巖之上,平臺的穩(wěn)定性及剛度較大,抗潮水 和臺風的能力較強。在受潮水及臺風影響的深水基礎施工中,河床的覆蓋層較厚的情況下,一般采 用固定平臺。固定工作平臺多種多樣,從支撐形式可分為支架工作平臺和圍堰工作平臺兩種。支架工作平臺 形式多種,大多是在打入的臨時樁上部架設梁體作為工作平臺,包括木樁工作平臺、鋼筋混凝土樁 工作平臺或型鋼、鋼管樁等工作平臺。圍堰工作平臺包
16、括鋼套箱圍堰工作平臺、鋼板樁圍堰工作平 臺、浮運薄殼沉井工作平臺。(1)支架工作平臺常見的支架工作平臺是利用已下的鋼護筒加少量臨時鋼管樁作為支撐的鉆孔平臺。在受潮水及臺風影響的深水基礎施工中,河床的覆蓋層較厚的情況下,在水中墩、臺位置處, 用錘擊或振動法沉入若干根露出水面的木樁、鋼筋混凝土樁或型鋼、鋼管樁等作為支架樁。將各樁 連接起來,并在樁頂設置縱、橫梁,鋪上木板或薄鋼板,在水面上造成一個工作平臺。工作平臺的 高度應高出施工最高水位50cm以上。工作平臺的平面尺寸根據(jù)橋墩的樁孔數(shù)量和排列進行規(guī)劃按施 工需要確定。支架樁的入土深度應根據(jù)土層的支承能力和對鉆孔操作時的穩(wěn)定要求決定,一般不小 于3
17、m。按組成平臺的構造可分為型鋼平臺、桁架平臺和型鋼與桁架組合平臺。常用的桁架有萬能桿件、 貝雷梁或六四式軍用梁,根據(jù)鉆機設備大小和已有設備情況選用。桁架與型鋼組合形式以桁架做縱 梁,型鋼做橫梁,應用較廣。按流水方向、鉆機布置可分為:橫置形式,其鉆機布置方向與水流方向垂直;直置形式,其鉆 機布置方向與水流方向平行。鉆機直置形式防船碰撞的能力和平臺穩(wěn)定性較好,一般采用平臺上鉆 機直置形式為宜。鋼管樁直徑一般為60120cm,常用610mm厚的鋼板卷制,管的最大長度可達30m,鋼管樁一 般打入河床深度815m。如承載力不夠,一般用增加根數(shù)來滿足。(鋼管樁支架工作平臺結構圖示 見附圖二)工藝流程:測量
18、定位T插打支架樁T安裝支架樁的聯(lián)接系T安裝鋼護筒導向架T安裝支架上鉆機工作平臺 T插打鋼護筒T安裝鉆機及配套設施T鉆孔。(2)利用圍堰設置工作平臺鋼套箱圍堰工作平臺在深水基礎施工中,因流速較大(3m/s以上),如不先設圍堰,則下沉鋼護筒十分困難。因此, 在墩位處設置圍堰,使圍堰內的水成為靜水。圍堰的種類很多,其中鋼套箱圍堰堅固,整體性好, 剛度較大,抗沖刷、抗撞擊的能力很強,對于抗臺風和潮水有利。一般在河床覆蓋層較厚、低樁承 臺的深水基礎施工中,利用鋼套箱圍堰作為承臺施工的防水設施的同時,利用鋼套箱圍堰和鋼護筒 作為支承,上面安裝鉆機鉆孔的工作平臺進行鉆孔樁的施工。鋼套箱圍堰的構造形式一般根據(jù)
19、承臺的形式確定,可分為矩形、圓形及圓端形等。鋼圍堰構造 形式的確定受多種因素的制約,如水文、地質、起重設備等。平面形狀的確定主要受承臺平面尺寸 的影響以及水深的影響。當承臺的平面尺寸長寬比小于1.5時,采用圓形圍堰更為合理,但水深大 于15m的情況下,若采用矩形圍堰,需加設多層內支撐,施工空間難以保證,同時也大大增加了鋼 材的用量,此時采用圓形圍堰更為合理。鋼套箱圍堰的結構形式按大龍骨的形式可分為桁架式和型 鋼組焊形式。圍堰上的平臺形式與支架平臺的形式相同。(鋼套箱圍堰工作平臺結構圖示見附圖三)工藝流程:測量定位鉆孔樁T下沉鋼套箱圍堰T安裝鋼護筒導向架T插打鋼護筒T澆注鋼套箱圍堰封底混 凝土T
20、安裝鋼套箱圍堰上鉆機工作平臺T安裝鉆機及配套設施T鉆孔。浮運薄殼鋼筋混凝土沉井工作平臺若河床基巖裸露,鋼套箱及鋼板樁圍堰無法使用,可采用鋼筋混凝土薄殼沉井,將幾個樁孔一 起圍在沉井內,井頂設工作平臺逐個鉆孔,代替單個安設護筒的做法。沉井可重復利用,進行多個 橋墩基礎鉆孔施工。由于沉井體積大,所以比較穩(wěn)定,適合在水深流急、河床無覆蓋層的深水上基 礎鉆孔施工。浮運薄殼鋼筋混凝土沉井工作平臺需用的材料較多,技術也較復雜,在一般情況下, 深水橋墩基礎較少時采用此法很不經(jīng)濟,很少采用。(浮運薄殼鋼筋混凝土沉井工作平臺結構圖示見 附圖六)工藝流程:沉井河邊岸灘預制-滑道及臨時碼頭修建T沉井浮運就位T沉井韌
21、腳下堵漏T沉井拋錨定位T 沉井上鋪設工作平臺T鉆機及配備設施安裝T鉆孔。2、浮動工作平臺浮動工作平臺是利用船體、六四式標準舟節(jié)以及浮箱等浮體拼裝而成的平臺,利用錨碇進行定 位,在平臺上安裝鉆機進行鉆孔樁的施工。浮體的大小根據(jù)水流和荷載的情況而定。它主要適用于 風浪、流速小,水位變化不劇烈的深水基礎施工中。浮動工作平臺形式:浮船、六四式標準舟節(jié)、浮箱等工作平臺。(浮動工作平臺結構圖示見附圖 四)工藝流程:拼裝浮動工作平臺T平臺就位錨碇T插打鋼護筒T安裝鉆機及配套設施T鉆孔。3、鉆孔平臺總結水上工作平臺主要是為鉆孔施工創(chuàng)造平臺,從長江流域深水橋梁建設的情況來看,其深水基礎 施工平臺都采用固定工作平
22、臺形式,目前,由于深水基礎的低樁承臺基礎施工基本都采用鋼套箱圍 堰,因此,對于基礎、樁徑較小,鉆機荷載較小的基礎可以直接在圍堰上搭設鉆孔平臺;對于基礎、 樁徑較大,鉆機荷載較大基礎可利用圍堰和下沉鋼護筒共同作為支承搭設鉆孔平臺。(三)鉆孔樁施工隨著深水基礎大直徑鉆孔樁越來越多的采用,由于大直徑鉆孔樁斷樁后補樁相當困難,使得深 水鉆孔樁施工的難度越來越大。施工中的難點就是鉆機的選型和鉆孔樁的施工中的關鍵技術控制, 其中施工關鍵技術包括鉆機的選型、護筒的埋置深度、泥漿配制、成孔工藝、成樁工藝、質量監(jiān)控 技術等。1、鉆機選型根據(jù)不同的河床地質情況、鉆孔直徑及深度選擇合適的鉆機型式是鉆孔樁施工成敗的關
23、鍵。深 水基礎鉆孔樁施工通常所選用的鉆機型式有:正循環(huán)鉆機、反循環(huán)鉆機、潛水鉆機、沖擊鉆機,不 同型式的鉆機有其不同的特點和適用范圍。正循環(huán)鉆機:鉆進和排渣同時連續(xù)進行,成孔速度較快,最大鉆孔深度100m ;但需設置泥漿槽、沉淀池、儲 漿池等,施工場地占地面積較大,需要大量的水和泥漿原料;所需泥漿較稠,孔壁泥漿護壁層厚度 常達5cm7cm,樁周摩擦力較低。反循環(huán)鉆機:排渣連續(xù)性好,速度較正循環(huán)鉆機快,功效較高;鉆進巖層的巖石強度可達 180MPa左右,排渣 不需泥漿,在孔壁十分穩(wěn)定的地層中甚至可用清水;在孔壁不穩(wěn)定的地層中,必須調制相對密度小 于1.10的優(yōu)質泥漿,泥漿用料遠遠小于正循環(huán)鉆機;
24、最大特點是孔壁保護膜較薄,不減弱樁的摩擦 力;其缺點是:擴孔率大于正循環(huán),鉆機結構復雜,造價偏高。反循環(huán)鉆機被廣泛應用。潛水鉆機:分正反循環(huán)鉆機兩種,其鉆孔效率較一般正反循環(huán)回轉鉆機高;鉆具簡單、輕便、易于搬運、 噪音??;成孔垂直度好于其他類型的鉆機。鐵道建筑研究設計院已成功研制生產(chǎn)了 QZ-1500型工程 潛水鉆機,QZ-2500型多鉆頭鉆機也早已設計完成。沖擊鉆機:分為實心錐和空心錐(管錐)兩種。實心錐沖擊鉆機:適用的地層和土質廣泛,特別是在堅硬的大的卵石、漂石及巖石地層,該鉆 機更能發(fā)揮出其沖擊特點。但鉆普通土時,進度比其他方法都慢;不能鉆斜孔??招腻F沖擊鉆機:較實心錐沖擊鉆機鉆孔速度快
25、,但因錘重較輕,故不能用于漂石和巖層;鉆 大直徑的孔時,需采用先鉆小孔逐步擴孔的方法。施工中,應根據(jù)樁徑的大小、地質的不同等特點選擇合適的鉆機。深水基礎鉆孔樁施工常用的鉆機型式鉆機型式適用范圍泥漿作用土層孔徑(cm)孔深(m)正循環(huán)鉆機粘性土、粉砂、細中粗砂含少量礫石 卵石(含量少于0%)的土、軟巖80 - 30030 100浮懸鉆渣并護壁反循環(huán)鉆機粘性土、砂類土、細中粗砂含少量 礫石、卵石(含量少于20%,粒徑80 350用真空泵35,用空 氣吸泥機可為5,用護壁小于鉆桿內徑的2/3 )的土氣舉式可達120潛水鉆機淤泥、腐殖土、粘性土、單軸抗壓 強度小于20MPa的軟巖非擴孔型:80300
26、擴孔型:80655標準型:5080 超深型:50150正循環(huán)浮懸鉆渣;反循環(huán)護壁沖擊鉆機實心錐:粘性土、砂類土、礫石、 卵石、漂石、較軟巖石;空心錐: 粘性土、砂類土、礫石、松散卵石實心錐:80200 空心錐(管錐): 60 15050浮懸鉆渣并護壁國產(chǎn)正循環(huán)回轉鉆機鉆機 型號鉆孔直徑(cm)鉆孔深度(m)轉盤扭矩(KN m )提升能力(KN)驅動動力功率(KW)鉆機質量 (Kg)生產(chǎn)廠家主卷揚機副卷揚機GPS-1040 120508.029.419.6378400上海探機廠GJC-40H50 1504013.930203515000天津探機廠(1-2.5)m/60id00 2506020.6
27、60石家莊煤機廠XY-5G8 120402540458000張家口勘機廠ZJ-150150200402055鄭州勘機廠BRM-0860 12040 607.8302213600鐵道部大橋局橋 梁機械制造廠BRM-180 15040 601230229200BRM-280 15040 6028302813000國產(chǎn)反循環(huán)回轉鉆機鉆機 型號鉆孔 方式鉆孔直 徑(cm)鉆孔深 度(m)轉盤扭矩 (KN-m)轉盤轉速 (r/min)加壓給進方式驅動動力功率(KW)鉆機質 量(Kg)生產(chǎn)廠家KP3500氣舉或泵吸反循環(huán)35080080 120210024自重或 加壓4 x 3046706鄭州勘機廠KP2
28、000正反循 環(huán)2003001007.043.810 63自重4512000鄭州勘機廠KP1500正反循 環(huán)1502001004.523.515 78自重3711000石家莊煤機廠QJ250-1氣舉或泵吸正 循環(huán)300600100117.67.8 26自重9517000石家莊煤機廠ZJ150-1正反循 環(huán)15070 1003.519.622 120自重5510000張家口勘機廠XF-3正反循 環(huán)150504012自重407000鄭州勘機廠GPS-25泵吸反 循環(huán)25080306.11 203728800上海探機廠GPS-20泵吸反 循環(huán)200200308.14 563710000上海探機廠HT
29、L-300氣舉反 循環(huán)12030040 1205545.9 4475000湖南路橋公司河 南耐磨材料公司KPY-400氣舉反 循環(huán)4001202203,937542500湖南路橋公司武 漢內河港機廠QZY-300氣舉反 循環(huán)1503001001008,16210140000洛陽礦機廠BRM-4正反循 環(huán)30040 10015 80635配重7532000武漢橋機廠BRM-4A正反循 環(huán)15030040 8015 80635配重7561877武漢橋機廠GJD1500正反循環(huán)沖擊鉆機1502005039.26.3 306320500張家口勘機廠KPG300氣舉反 循100
30、31410166000武漢橋機廠2、護筒鉆孔樁施工采用護筒起到固定樁位,引導鉆頭方向,隔離水源免其流入井孔,保持孔口不坍塌, 并保證孔內水位(泥漿)高出地下水或施工水位一定高度,形成靜水壓力(水頭)以保護孔壁免于 坍塌等作用。(1)護筒的制作要求用鋼板或鋼筋混凝土制成的埋設護筒,應堅實不漏水;護筒入土較深時,宜以壓重、振動、 錘擊或輔以筒內除土等方法沉入。護筒的內徑應比樁徑稍大:當護筒長度在26m范圍內時,有鉆桿導向的正、反循環(huán)回轉鉆 護筒內徑比樁徑宜大2030cm;無鉆桿導向的正反潛水電鉆和沖抓、沖擊錐護筒內徑比樁徑宜大 3040cm;深水處的護筒內徑至少應比樁徑大40cm。護筒的制作:卷制
31、護筒鋼板厚度按實際受力情況和振動錘作業(yè)需求確定,一般用614mm的 鋼板卷制而成,每節(jié)長度2.53.5m,底節(jié)長度一般為46m,護筒節(jié)段頂、底端內側各焊一道水平 加勁肋,肋板厚大于20mm,以保證護筒圓度。上部肋板與頂面齊平,下端肋高于筒底30cm。當護筒 直徑大于4m,長度大于2430m時,在上、下水平肋之間需另加48條豎肋于護筒內側。(2)護筒的埋設和沉入護筒頂端高度:護筒頂端應高于最高水位1.5m2.0m以上,并須采用穩(wěn)定護筒內水頭的措施。護筒的埋置深度:深水及河床軟土、淤泥層較厚處,應盡可能深入到不透水層粘質土內1m1.5m;河床下無粘質土層時,應沉入到大礫石、卵石層內0.5m1.0m
32、;河床為軟土、淤泥、砂類土時,護筒底埋置深度要能防止護筒內水頭降低(如橋位處于潮水區(qū) 或河流水位上漲時)產(chǎn)生的涌沙(即流砂)現(xiàn)象,從而使護筒傾陷。具體埋置深度按如下公式計算:L _ (h + H) xu)二 H xy。Y -Ud W式中:L 一護筒埋置深度,m;H 施工水位至河床表面深度,m;h 護筒內水頭,即護筒內水位與施工水位之差,m;Uw 護筒內泥漿容重,KN/m3;U 一水的容重,KN/m3;Ud 護筒外河床土的飽和容重(多層土的平均飽和容重),KN/m3;按公式計算后的結果小于3m時,采用3m。處于潮汐影響和水流沖刷影響處,護筒埋置深度應 考慮其影響。由于河床上不均勻質而引起局部滲透
33、,為防止護筒底端向外發(fā)生流動、管涌,而使護筒傾斜、 沉陷,按公式計算的L應乘以安全系數(shù)1.5 - 2后作為埋置深度,即護筒的實際埋置深度為 LS _ (1.5- 2)L。式中:LS 護筒的實際埋置深度,m;L 一按公式計算護筒的埋置深度,m;從公式中可以看出,護筒內水頭越高,河床中水越深,泥漿容重越大,則護筒的埋置深度就越 大。護筒埋設工作要求護筒平面位置與豎直度準確,護筒周圍和護筒底腳緊密、不透水。埋設護 筒時,護筒中心軸線應對正測量標定的樁位中心,其偏差不得大于5cm,并應嚴格保持護筒的豎直 位置。在深水(3m以上),由于鉆孔樁的直徑大,泥漿護壁更加困難,對樁的質量要求更高,因此, 一般將
34、鋼護筒下沉基巖。應在工廠分節(jié)加工護筒,經(jīng)試連接檢驗合格后運送至鉆孔平臺上,安裝護 筒導向架,吊裝第一節(jié)護筒至導向架內后按起重能力吊裝已連接好的護筒,確保護筒連接處不漏水, 循環(huán)此操作吊裝護筒直至河床表面,采用高壓射水、空氣吸泥機吸泥、抓泥、加壓、反拉、錘擊、 振動等方法使護筒沉入河床所要求的深度。3、泥漿的配制泥漿起到在鉆孔中,保護孔壁免于坍塌,浮懸鉆渣的作用。在沖擊和正循環(huán)回轉鉆進中,懸浮 鉆渣的作用更為重要;在反循環(huán)回轉、沖抓鉆進中,泥漿主要是起護壁作用。泥漿由水、粘土(或膨潤土)和添加劑組成。泥漿應根據(jù)不同地質和鉆孔方法的需要配制,確保泥漿護壁在鉆孔過程中不塌孔。泥漿配制應 滿足以下主要
35、性能指標:相對密度、粘度、靜切力、含砂率、膠體率、失水率、酸堿度等的要求。泥漿性能指標鉆孔方法地層情況泥漿性能指標相對密度粘度(s)含砂率(%)膠體率(%)失水率 (ml/30min泥皮厚)(mm/30mii靜切力 )(Pa)酸堿度(PH)正循環(huán)一般地層1.0 給 1.216 22962521.0 2.5810易坍地層1.2 1.4519 289615235810反循環(huán)一般地層1.0M.0616 20952031.0 2.5810易坍地層1.01.1018 28952031.0 2.5810卵石土1.101.1520359520952095202m )維護孔壁;對遇水膨脹或易坍塌的地層如泥頁巖
36、等,其失水率(3ml5ml) /30min;泥漿性能各種指標測定按試驗要求進行。4、成孔工藝(1 )成孔工藝流程:測量孔位T下沉(埋設)護筒T復測孔位T安裝鉆機調平鉆機底座并對正樁位T鉆進T到位后清 孔T測量孔深并檢查成孔質量T提鉆、鉆機移位。減壓鉆進:為保證鉆孔的垂直度減小擴孔率,須采用重錘導向減壓鉆進。鉆頭、配重、鉆 桿總重的一半左右作為鉆壓,其余由鉆架承擔,使鉆桿始終處于受拉狀態(tài),配重應根據(jù)不同的地質 恰當?shù)剡x取。鉆機鉆速:鉆機一般配有多種檔次的轉速。一般在粘性土中采用高轉速以防糊鉆,砂層中 采用低轉速以防坍孔。泥漿循環(huán)量:應盡量采用大排量的泥漿循環(huán),增大孔內泥漿流速,以利有效排除鉆渣。
37、埋設或下沉護筒:應控制護筒的位置和傾斜,并要求與原狀穩(wěn)定土層牢固接合,保證鉆護 筒底土壤不坍塌。護筒內的漿面應高出地下水位或施工水位1.52.0m,使孔壁保持一定的側壓達 到護壁的目的。護筒為多節(jié)時,連接處應電焊密實、嚴防漏漿。鉆探測量:鉆進過程中每進尺58m,應檢查鉆孔直徑、垂直度及孔深,并對照地質柱狀 圖隨時調整鉆進技術參數(shù)。達到設計孔深后,及時清孔提鉆,清孔時以所換新鮮泥漿達到孔內泥漿 含砂量逐漸減少至穩(wěn)定不沉淀為度。鉆孔深度與氣室:當采用反循環(huán)時需配空壓機和氣室,一個氣室的最大吸程為55m,當吸 程小于50m時,僅在鉆桿底部設置氣室,超過50m時,需在鉆桿中部加設氣室。成孔質量檢查:成
38、孔后,應對孔徑、鉆深、孔深、孔底沉渣厚度、傾斜率等逐項檢查并記 入鉆孔記錄和檢查證中。5、灌注工藝水下混凝土灌注工藝流程:復測孔深T放置鋼筋籠T搭設水下混凝土封孔平臺T放置水封 導管T砍球、灌注水封混凝土T邊灌注水封混凝土邊拆除導管至灌注完畢T鑿除樁頭浮漿、保持混 凝土至設計標高。安置鋼筋籠:兩節(jié)鋼筋籠間應順直連接,不得有突彎。依據(jù)孔深放置水封導管,水封前應復測孔深,當沉淀厚度超過規(guī)定時應再次清孔。達標后, 經(jīng)質檢人員簽發(fā)檢查證方可灌注水封混凝土。水封混凝土:水封前,將隔水球放置在導管上,首批混凝土將導管內水排出實現(xiàn)水封。首 批混凝土量應使導管埋入混凝土的深度不少于0.8m,水封全過程中拆除導
39、管時應保證導管埋入混凝 土的深度保持在0.83m之間,嚴禁中途將導管提出混凝土面。水封混凝土應連續(xù)灌注,中途不得停頓,每小時灌高應大于8m?;炷恋奶涠炔捎?8 22cm,初凝時間不小于16小時。水封前應對混凝土工廠、運輸機具和導管進行檢查、維修、保養(yǎng)和試壓,確保正常運轉。(7 )水封時應根據(jù)清孔情況適當多灌注一些混凝土使之高于設計樁頂0.51.0m,使鑿除樁頂 浮渣、浮漿和松弱層后,設計樁頂以下全部混凝土的質量能夠得到保證。水封過程中,由專人將水封混凝土的數(shù)量、每次灌注的時間、拆除導管的長度、導管埋入 混凝土的長度等情況列入水封記錄。成樁后須對樁進行無破損檢測,并記入質檢記錄。6、鉆孔灌注
40、樁施工工藝流程制泥漿池、沉淀池I設立施工平臺-樁位放樣-下沉、埋設護筒-制粘土泥漿、設置泥漿-鉆機就位-鉆進-清孔- 測量鉆孔深度一制作鋼筋籠、運至樁位二次清孔-測量混凝土面高度及埋管深度II吊放鋼筋籠-安裝導管-拌和站-灌注水下混凝土-拔除護筒tt導管拼裝、作密封試驗輸送混凝土t制備混凝土7、深水鉆孔樁施工控制措施(1 )鉆孔樁基礎應根據(jù)圖紙標明的樁徑及地質資料選擇鉆機類型。(2 )鉆孔時為防止孔壁坍塌應根據(jù)不同地質以及樁長采取相應的措施:根據(jù)不同的地質配制恰當?shù)淖o壁泥漿;采用護筒跟進措施,邊鉆進邊跟進下沉護筒;護筒埋置不易塌孔的巖層或全護筒。鉆進過程中要經(jīng)常檢查鉆機的水平、垂直度,當檢查發(fā)
41、現(xiàn)有鉆孔不直、偏斜、孔徑減小、井壁有探頭石等,應馬上向監(jiān)理工程師報告,同時提出補救措施,并以監(jiān)理工程師同意后實施。(4)鉆孔到設計深度時,應根據(jù)鉆進記錄情況提取鉆渣,自檢合格后報監(jiān)理工程師檢查,合格 后方可進行下道工序。(5)鋼筋籠入孔后應牢固定位,以防發(fā)生浮籠事故。(6)灌注樁身混凝土,要備好發(fā)電機和備用拌和機,以防灌注中因停電或拌和機損壞而導致間 隔時間過長,發(fā)生斷樁事故。8、鉆孔樁的質量檢驗(1)鉆孔樁水下混凝土的質量要求強度須符合要求;無夾層斷樁;樁身無混凝土離析層;鉆孔樁樁底不高于設計標高,樁底沉淀層厚度不大于設計規(guī)定;樁頭鑿除預留部分后無殘余松散層、薄弱混凝土層,無空洞、縮徑等缺陷
42、。(2)鉆孔樁的質量檢驗方法樁的檢驗主要是采用對樁身無破損的動力檢測法檢驗樁的承載力和樁本身混凝土質量是否符合 要求。動力檢測法又有高應變與低應變之分。對樁頂施加錘擊,使樁身下沉應變達到0.52.5mm以 上的稱為高應變動力檢測法,否則稱為低應變動力檢測法。高應變動力檢測法對檢測樁的承載力效 果較好,其沖擊系數(shù)要求大于0.080.2以上;低應變動力檢測法對樁身混凝土的勻質性效果較好。 鉆孔灌注樁應以低應變動力檢測法對樁的勻質性進行檢測,檢測時應符合下列要求:對各墩臺有代表性的樁用低應變動力檢測法進行檢測。重要工程或重要部位的樁應逐根 進行檢測。無條件用低應變動力檢測法檢測鉆孔樁的柱樁時,應采用
43、鉆芯取樣法,對總根數(shù)的至少 3%5% (同時不少于2根)樁進行檢測;對于柱樁并應鉆至樁底0.5m以下。對質量有懷疑的樁及因灌注故障處理過的樁,均應進行低應變動力檢測法檢測樁的質量。9、鉆孔樁基礎施工總結針對大跨度、大直徑深水鉆孔樁基礎的施工,合理的施工方案,是施工順利進行的保障。在深 水基礎大直徑鉆孔樁的施工中,針對多樣化的地層、水深3m以上、自然條件比較差的深水基礎施工 中,首先因地制宜選擇最佳鉆孔平臺方案,然后選擇多種地層兼顧的鉆機及根據(jù)不同的地層選用相 對比較合理的鉆頭,最后是護筒的設置深度及泥漿的性能指標配置。按前述的鉆孔樁施工總結的方 法,制定經(jīng)濟合理的深水鉆孔樁基礎施工方案、嚴密的
44、組織管理體系。(四)圍堰施工水上基礎的承臺形式按承臺的位置分:有高樁承臺(高承臺樁基)和低樁承臺(低承臺樁基) 宏觀世界決定于承臺底面埋在地面或沖刷線以下是否夠一定深度,即低樁承臺的臺底面埋在沖刷線 以下若干深度。高樁承臺的臺底面位于沖刷線以上若干高度。1、低樁承臺的圍堰施工修筑深水樁基承臺必須采用防水圍堰,目前在水深、流速大的江河中低樁承臺的施工一般采用 套箱圍堰形式。目前,圍堰主要有以下幾種:鋼板樁圍堰、混凝土圍堰、鋼套箱圍堰以及鋼一混凝土組合結構 圍堰。其中,鋼板樁圍堰主要為單壁結構;混凝土圍堰又分為重力式鋼筋混凝土圍堰和雙層薄壁鋼 筋混凝土圍堰;鋼套箱圍堰又可分為單壁、雙壁以及單雙壁組
45、合式鋼套箱圍堰;鋼一混凝土組合圍 堰也可分為上鋼下混凝土、下鋼上混凝土形式。每種圍堰都有自己的特點和適用條件,因此需根據(jù) 各自的水文、地質、材料價格以及設備情況等比選而定。下面分別就每種圍堰的結構形式及適用條 件結合實例加以綜述。(1)鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰是一種比較傳統(tǒng)的深水基礎施工方法。鋼板樁是從國外引進的一種制式產(chǎn)品,我系 統(tǒng)主要為德國拉森式鋼板樁。它可以打入土中或連到物件上,組成承載及防水結構,工作結束后, 拔出或拆下重復使用。結構型式及特點鋼板樁圍堰一般采用單壁的矩形、圓形等結構形式,內部根據(jù)水位情況設置支撐,該圍堰因為 是重復使用,因此,一般沒有封底混凝土。它是一種施工簡單、快捷、成
46、本較低的圍堰形式。但是, 該圍堰也有其很大的局限性,其一,由于是組拼式結構,整體剛度較小,因此其抗水流及沖刷能力 差,不宜于在流速較大的情況下使用;其二,由于其本身強度、剛度局限,在水位較高,承臺較深 時,需設置強而密的內支撐,對后續(xù)的承臺及墩身施工干擾很大,因此,不宜于在水位較高,承臺 較深的情況下使用;其三,河床地質的要求較高,因為要重復使用,不宜灌注封底混凝土,因此, 在既要滿足底部支撐力,又要滿足較小滲流,對河床提出了較高的要求,因此,不宜在透水性強, 承載力小的地層情況下使用。鋼板樁圍堰結構圖示見附圖五。施工要點插打鋼板樁應用固定的臨時導向架插打鋼板樁,在穩(wěn)定的條件下安置樁錘。一般宜
47、插樁到全部合攏,然后 再分段、分次打到標高。插樁順序,在無潮汐河流一般是從上游中間開始分兩側對稱插打至下游合 攏,在潮汐河流,有兩個流向的關系,為減少水流阻力,可采取從側面開始,向上、下游插打,在 另一側合攏。樁錘一般采用振動樁錘。堵漏鋼板樁插打到位后,可在其外側圍一圈彩條布,在布的下端綁扎鋼管沉入河床,并用砂袋壓住, 堰內抽水時,外側水壓可將彩條布緊貼板樁,起到一定的防水作用,在板樁側鎖口不密的漏水處用 棉砂嵌塞,堵塞效果明顯。吸泥、硬化基層在水抽干后,即可人工挖泥或不抽水采用高壓水槍配合泥漿泵吸泥至設計標高,之后回填片石, 澆注30cm厚的混凝土硬化基底,進行承臺施工。施工工藝流程設置導樁
48、框架T清理鋼板樁T插打鋼板樁T設置內支撐T抽水、堵漏T挖、吸泥T硬化基底T 承臺、墩身施工T拔除鋼板樁。(2)混凝土圍堰混凝土圍堰可分為重力式混凝土圍堰和薄壁混凝土圍堰。重力式混凝土圍堰與沉井,一般用于 岸上或淺水能筑島的施工區(qū)域,是一種比較傳統(tǒng)的圍堰形式,根據(jù)鋼筋混凝土的受力特點,一般以 圓形結構為主,其同沉井的唯一區(qū)別是橋梁結構的一部分,而混凝土圍堰僅是一種施工結構,兩者 的施工方法是相同的,本文不再贅述。下面重點介紹薄壁混凝土圍堰的結構及施工工藝特點。薄壁混凝土圍堰的結構型式及特點薄壁混凝土圍堰一般采用雙壁結構,其結構形式以圓形居多,也有圓端形結構。它是一種分節(jié)、 分層預制的裝配式結構。
49、其壁厚一般為20cm左右,其平面形狀根據(jù)承臺結構形式以及水文等條件而 定,其高度根據(jù)浮運能力而定,節(jié)與節(jié)間一般采用法蘭連接,壁間下部為封底需要填充混凝土,上 部填充砂礫。該種結構的特點為:其一,須在岸上預制,因此在橋位附近需有碼頭并設有下水滑道;其二, 由于其重量較輕,下沉困難,因此,它適用于河床覆蓋層較淺、地質條件較好的水中區(qū)域;其三, 由于需采用水下對接,因此其下沉須配備潛水員協(xié)助,對水流較大、較深的水域不宜實施。薄壁混凝土圍堰結構圖示見附圖六。施工要點混凝土圍堰的預制在靠近墩位的岸邊設置預制場,將場地平整夯實后,在刃腳位置布置木枕,在其上組拼模板; 內模與鋼筋一次組裝,綁扎成型,外側模分
50、次組立,邊灌混凝土邊接高,以便搗固。預制時,應確 保模板不滑移、不變形,特別是兩節(jié)連接處,應確保尺寸準確。設置滑道從預制場至河內一定距離設置滑道,滑道需伸入一定水深的河內,以滿足龍門浮吊的吃水,滑 道設-0.5%的縱坡,以便圍堰下滑。圍堰下水待圍堰節(jié)的混凝土達到設計強度后,用千斤頂將其頂起,將滑道延伸至其下,推入運輸平車就 位并固定好,然后將千斤頂放松,使圍堰節(jié)落到運輸平車上,再解除平車制動,用卷揚機牽引至水 上滑道。在拖拉時為防止失控,在圍堰后方設一小噸位卷揚機控制溜車。浮運定位利用平駁或浮箱組拼空腹式龍門浮吊,然后拖至滑道位置,利用4個吊鉤將圍堰平穩(wěn)吊離滑道, 進入水域后緩慢放松吊繩,盡量
51、降低其重心,然后用纜繩四角拉緊,利用兩艘拖船或機動舟牽引, 與定位船連結,退出拖船,利用錨繩進行定位。圍堰的下沉、拼裝由于薄壁混凝土圍堰重量較輕,在流速較大的情況下極易偏移,因此,最好先在其墩位上、下 游設置定位樁,引導圍堰下沉。圍堰下沉至接近河床時,潛水員下水清理刃腳處的突出部位并大致 整平,然后用吸泥機吸泥,使其落于基巖上,再用編織袋裝干硬性水泥砂漿將刃腳墊平。底節(jié)圍堰 就位后進行臨時錨碇,然后沉放第二節(jié)圍堰外壁,對位后穿螺栓連接。之后沉放內壁,將刃腳處填 塞找平。兩壁間吸泥干凈后,灌注兩壁間封底混凝土。圍堰封底后,再依次沉放其余內壁,直至設 計標高,最后在內、外沉井間填充砂礫石。按先外后
52、內的順序逐節(jié)下水浮運拼裝,內、外壁之間填 充混凝土及砂礫石,組成擋水圍堰。施工工藝流程圍堰預制T設置滑道、拼裝龍門浮吊一滑移圍堰T浮吊浮運就位T下沉、拼裝、成型T吸泥T 灌注水下混凝土T灌注砂礫T抽水T施工承臺。(3)鋼套箱圍堰近年來,由于鋼材的價格下降,以及鋼結構在加工、運輸、下沉方便等優(yōu)越性,鋼套箱圍堰越 來越廣泛地應用于大型深水橋梁的基礎施工中。結構型式和特點鋼套箱圍堰按形式分有矩形(圓端形)和圓形,其中每種圍堰又分為單壁、雙壁以及單、雙壁 組合式鋼圍堰。圓形圍堰,由于在水壓力作用下,只產(chǎn)生環(huán)向軸力,可不設內支撐,因此能提供足夠的施工空 間,另外,由于其截面可以導流,因此抗水流能力強,它
53、適用于流速較大的深水河流的低樁承臺的 施工中。但是,由于承臺尺寸一般為矩形,因此,其封底的截面積較大,封底混凝土的量較大。(圓 形鋼套箱圍堰結構圖示見附圖七)矩形或圓端形圍堰,可按承臺的尺寸形狀設計,相對減少鋼壁的用鋼量及封底混凝土的用量。 但是由于該圍堰需加設內支撐,給后續(xù)工程的施工帶來不便,另外其抗水流沖擊能力和整體性較差, 不宜于在流速較大的河流中使用。(矩形圍堰結構圖示見附圖八)單、雙壁組合式鋼圍堰的構造主要是考慮鋼圍堰下沉的需要而設計,由于鋼圍堰重量輕,如果 下沉較深的情況下不僅靠自重難以下沉,需灌注配重混凝土,因此必須設置雙壁結構;如果下沉較 淺,借自重可以下沉,可設計為單壁結構;
54、如在滿足下沉需要的前提下,又節(jié)省材料,可設計成單、 雙壁組合式結構。(單、雙壁鋼套箱圍堰結構圖示見附圖九)鋼圍堰結構形式的確定受多種因素的制約,如水文、地質、起重設備等。平面形狀的確定主要 受承臺平面尺寸的影響以及水深的影響。我們做過比較,當承臺的平面尺寸長寬比小于1.5時,采 用圓形圍堰更為合理,但水深大于15m的情況下,若采用矩形圍堰,需加設多層內支撐,施工空間 難以保證,同時也大大增加了鋼材的用量,此時采用圓形圍堰更為合理。施工要點圍堰的加工為運輸方便,一般選擇船運比較方便的工廠進行加工。為減少墩位處拼裝工作量,一般根據(jù)現(xiàn) 場起重能力分節(jié)在工廠加工。其加工順序為先分單元在胎具上加工成型,
55、然后在浮體上組拼。矩形 圍堰由于較輕,一般是分塊加工,一次拼裝成型。圍堰的浮運圍堰的浮運根據(jù)下沉的設備情況而定,如果采用大型浮吊下沉,可用平駁進行浮運;如果采用 組拼的龍門浮吊下沉,可直接用浮吊進行浮運。圍堰的下沉矩形圍堰由于重量較輕,可一次拼裝到位,因此,精確定位后,可一次放置于河床上進行下沉。 而雙壁或單、雙壁組合式圍堰由于體積大,需在水中邊下沉邊接高。其作業(yè)步驟為:將第一節(jié)放入水中定位,利用雙壁所產(chǎn)生的浮力自浮于水中,然后接高第二節(jié),灌水或混凝土 下沉,再繼續(xù)接高下一節(jié)。在圍堰搭設吸泥平臺,布置吸泥機進行下沉。但注意,雙壁間應設 隔倉,灌注時,應分倉對稱灌注,以防鋼圍堰的偏移。封底混凝土
56、的施工鋼圍堰沉至設計標高,灌注封底混凝土之前,要求潛水員用高壓水槍進行清理,整平河床面, 同時,為了保證封底混凝土與樁身、箱壁的良好結合,達到止水效果,潛水員應用高壓水槍將樁身 和箱壁上附著的泥漿沖洗干凈。封底混凝土的施工采用垂直導管法。水下混凝土靠自身流動性向四周攤開。導管一般采用4 300mm無縫管,頂部設漏斗,導管數(shù)量根據(jù)鋼圍堰內凈空面積確定。對于矩形鋼圍堰由于封底混凝 土數(shù)量巨大,可分成幾個倉,分次灌注封底混凝土。混凝土一般由岸上拌和站或大型拌和船供應, 泵送至澆注位置。施工工藝流程鋼圍堰加工T底節(jié)套浮運就位T下沉第二節(jié)套箱T拼裝下一節(jié)套箱T套箱壁內注水或混凝土, 吸泥、下沉T清洗鋼圍
57、堰壁及樁周T澆注封底混凝土T套箱內抽水T承臺施工。(4)鋼一混凝土組合圍堰在實際的施工應用中,還經(jīng)常采用鋼一混凝土組合結構圍堰,下部為混凝土圍堰上部為鋼圍堰 時,其適用條件與重力式圍堰類似,上部采用鋼圍堰施工進度快,拆除方便;亦有下部采用鋼圍堰 上部采用混凝土圍堰,它的適用條件同鋼圍堰,上部采用混凝土圍堰主要是考慮材料的價格因素, 這種組合結構圍堰不一一列述。2、高樁承臺的圍堰施工高樁承臺其承臺底在河床沖刷線以上,根據(jù)其承臺與河床的相對位置一般采用吊箱圍堰或套箱 圍堰進行承臺的施工。(1)承臺底面在河床以上的較大距離當承臺底面在河床以上一定距離,基礎設計為高樁承臺時,可用吊箱圍堰來修筑承臺底板
58、。吊 箱圍堰是一種有底的箱形整體模板。吊箱的設置方法有如下兩種:一種是先打(鉆)樁后設吊箱(如 附圖十左所示),待打(鉆)完樁后,由潛水工在樁上安設平如(即承臺的底模板),然后將預制好 的吊箱圍堰由駁船吊運、吊裝或從膺架上沉放到平臺上。另一種是先設有底吊箱,后再打樁,底板 上預留的樁孔可作打樁定位之用(如附圖十右所示)其施工程序是:先在岸邊在兩導向船間的平臺 上拼裝吊箱,當導向船連同吊箱一起拖拉到墩位后,把導向船錨錠起來;利用兩側起重塔架提進吊 箱,并徐徐放入水中,直至箱頂上預制的吊梁壓到艙面上,然后用吊機將定位樁插進箱底預留的樁 孔中,并用錘擊定位樁入土一定深度后,解開吊梁,繼續(xù)放下吊箱直至
59、設計標高,再把它固定在定 位樁上。吊箱圍堰除解決支承結構的問題外,如何止水也是關鍵。止水的方法大致有兩種:一種是進行 大范圍進行水下混凝土封底,另一種是在圍堰底板與基樁間進行小范圍的止水。采用大范圍進行水下混凝土封底的方法安全可靠,但缺點是增加了圍堰高度且增加了結構自重。小范圍止水方法是在基樁周圍的圍堰底板上安裝一個漏斗結構,漏斗結構處圍堰與基樁之間的 縫隙,先以混凝土布袋腸填塞,然后以細石混凝土填充。但缺點是常在細石混凝土與基樁間產(chǎn)生裂 隙,在承臺混凝土灌注過程中,由于混凝土荷載的增加,特別是混凝土出現(xiàn)偏載后產(chǎn)生裂隙偏張, 造成漏水量加大,從而影響混凝土的灌注質量。可采取如下措施:可允許一定
60、量的漏水,為了使這部分漏水不影響混凝土施工的質量,布置了一套匯水、排水裝置(如附圖十一)透水層:為圍堰底部一層厚約2030cm的碎石層,其作用是為匯水提供通道,同時將混凝土荷 載傳遞給圍堰底板。隔離層:為在碎石層鋪設的一層(或二層)普通(或纖維)油毛氈,其作用是防止混凝土振搗 時水泥砂漿流入透水層。過濾篩:為一桶形結構,其上部即圍堰底板以上部分為篩孔狀,既能過水,又可防止碎石堵塞 連通管道。匯水井:也是一種桶形結構,通過連通管道與過濾篩連通,排水泵安設在匯水井內。此方法允許圍堰內有水,但必須及時排除。(2)承臺底在河床以上較小距離當承臺底在河床以下不深或一定深度時,可用浮運無底栗箱。套箱在岸上
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