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文檔簡介

客運(yùn)專線橋涵施工技術(shù)模塊1.墩臺(tái)基礎(chǔ)施工1.1.設(shè)計(jì)資料復(fù)核1.1.1地質(zhì)資料橋梁工程在設(shè)計(jì)時(shí),對每一個(gè)墩臺(tái)位置都進(jìn)行了地質(zhì)鉆探,以確定墩臺(tái)位置的地質(zhì)情況。但設(shè)計(jì)鉆探是抽查性質(zhì)的,由于鉆探點(diǎn)位置或其他因素的影響,偶爾會(huì)出現(xiàn)不能全面反映墩臺(tái)位置實(shí)際地質(zhì)情況的現(xiàn)象。因此,施工前要對墩臺(tái)位置(尤其是擴(kuò)大基礎(chǔ)位置)的地質(zhì)情況進(jìn)行復(fù)核。復(fù)核方法可以采用鉆探方法,對于較淺的擴(kuò)大基礎(chǔ)也可以采用挖探坑的方法復(fù)核。探點(diǎn)位置要選在墩臺(tái)基礎(chǔ)范圍內(nèi),盡量遠(yuǎn)離原探孔位置。如果發(fā)現(xiàn)地質(zhì)與原設(shè)計(jì)資料不符,進(jìn)行進(jìn)一步落實(shí)后,及時(shí)向有關(guān)單位反映,以便采取響應(yīng)措施進(jìn)行處理。1.1.2水文資料任何一個(gè)橋涵工程的設(shè)計(jì)和施工之間都會(huì)有一個(gè)或大或小的時(shí)間間隔。而水文情況受氣候及季節(jié)的影響非常大,施工時(shí)的河流情況及地下水位高程可能與設(shè)計(jì)水文資料有很大的出入。因此,施工前要對施工地點(diǎn)的水文情況進(jìn)行符合,根據(jù)實(shí)際情況制定墩臺(tái)基礎(chǔ)開挖、支護(hù)以及降水等的施工方案。1.2基礎(chǔ)施工1.2.1擴(kuò)大基礎(chǔ)1.2.1.1土質(zhì)基坑開挖對各墩臺(tái)控制測量定位后,對基坑進(jìn)行放樣,然后即可進(jìn)行開挖。放樣時(shí),基坑各邊預(yù)留0.5米的工作邊。如基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有凹角,開挖時(shí)應(yīng)盡量取直。擴(kuò)大基礎(chǔ)施工盡量在枯水季節(jié)進(jìn)行。根據(jù)場地限制,可采用放坡開挖和不放坡開挖,現(xiàn)分別敘述如下:1.2.1.1.1放坡開挖放坡開挖是一種比較簡單且經(jīng)濟(jì)的方法,在施工場地不受限制的情況下,一般優(yōu)先采用。開挖時(shí),盡量采用機(jī)械施工,以提高施工效率和質(zhì)量。1.2.1.1.1.1開挖開挖一般采用挖掘機(jī)、裝載機(jī)挖,自卸汽車配合外運(yùn)。常用機(jī)械設(shè)備如下:序號(hào)機(jī)械名稱型號(hào)數(shù)量進(jìn)場日期備注1挖掘機(jī)PC220-62裝載機(jī)ZL503自卸汽車北方奔馳26291.2.1.1.1.2邊坡坡度放坡坡度根據(jù)土質(zhì)不同而異,根據(jù)橋涵施工規(guī)范要求如下:坑壁土坑壁坡度基坑頂緣無載重基坑頂緣有靜載基坑頂緣有動(dòng)載砂類土1:11:1.251:1.5碎石類土1:0.751:11:1.25粘性土、粉土1:0.331:0.51:0.75極軟巖、軟巖1:0.251:0.331:0.67較軟巖1:01:0.11:0.25極硬巖、硬巖1:01:01:0(摘自《鐵路橋涵施工規(guī)范》p7)1.2.1.1.1.3基坑排水如果地下水位較高,開挖的同時(shí)要進(jìn)行基坑排水。在基坑四周設(shè)排水溝,在基坑四角設(shè)集水井,集水井深度應(yīng)該保持在基坑開挖面下1米左右。在各集水井內(nèi)放置污水泵進(jìn)行排水,水泵的功率根據(jù)地下水水流的強(qiáng)弱選擇。1.2.1.1.1.4基坑底處理機(jī)械開挖不能直接到位,應(yīng)留0.2米進(jìn)行人工清底,防止機(jī)械超挖,擾動(dòng)基底原狀土,降低基底承載力。對于土質(zhì)基底,清底完畢后要進(jìn)行夯實(shí)?;滓獓?yán)格控制標(biāo)高和平整度,與設(shè)計(jì)標(biāo)高誤差不許超過±5cm。1.2.1.1.1.5基坑放坡開挖施工安全措施:a.在基坑上口外適當(dāng)位置設(shè)置截水溝,防止雨水流入基坑、沖刷坑壁,甚至導(dǎo)致塌方等事故發(fā)生;b.坑沿頂部如有動(dòng)載,動(dòng)載與坑沿間設(shè)置不少于1米的護(hù)道。如地質(zhì)水文條件不良,應(yīng)增寬護(hù)道或采取措施進(jìn)行加固;c.基坑頂棄土堆距離坑沿不應(yīng)小于基坑深度,以保證坑壁穩(wěn)定;d.如基坑深度過深(超過5米)或?yàn)樯邦愅?,?yīng)在坑壁中間位置設(shè)置1米寬的平臺(tái),以增加坑壁的穩(wěn)定性。1.2.1.1.2不放坡開挖當(dāng)基坑開挖時(shí)受到場地限制,不具備放坡條件時(shí),采用不放坡垂直開挖,因此,需要在開挖的同時(shí)對坑壁進(jìn)行支護(hù)。1.2.1.1.2.1支護(hù)方式支護(hù)方式采用工字鋼、木擋板結(jié)合樁頂拉錨的方式進(jìn)行,如下圖所示:拉錨樁的埋設(shè)位置一定要設(shè)置在坑壁破裂面以外,否則不能起到拉錨作用。拉錨可用鋼筋或鋼絲束,但截面積必須經(jīng)過檢算,保證能提供足夠拉力。工字鋼的規(guī)格選用、間距和打入坑底深度要根據(jù)實(shí)際情況經(jīng)過計(jì)算確定(工字鋼受力為一次超靜定)。一般情況下,木擋板采用緊密鋪設(shè)方式。如果地質(zhì)情況允許,也可采用間隔鋪設(shè)。1.2.1.1.2.2出土方式如果積坑深度較淺,可以采用機(jī)械開挖;如果較深,可以在基坑上口搭設(shè)平臺(tái),采用人工挖土,卷揚(yáng)機(jī)提升出土。如果地下水位高于設(shè)計(jì)基底標(biāo)高,可采用集水井的方法排水。若水流較強(qiáng),亦可采用井點(diǎn)降水方法。1.2.1.1.2.3安全措施a.為防止開挖過程中發(fā)生塌方,每次開挖深度不超過2米要安裝一次木擋板;b.木擋板要采用材質(zhì)較好的木板,厚度根據(jù)長度(工字鋼間距)確定;c.施工中要隨時(shí)檢查,防止出現(xiàn)木擋板受力不均和應(yīng)力集中現(xiàn)象。檢查時(shí)除觀察木擋板是否變形和開裂外,可用小錘敲擊,受力小者音鈍,受力大者音脆。d.發(fā)現(xiàn)木擋板受力過大或變形,要立即采取措施進(jìn)行加固或更換。更換時(shí)要先增加支撐后拆除更換;e.施工完畢拆除支護(hù)時(shí),要從下至上分段進(jìn)行,拆除一段后,經(jīng)回填夯實(shí)才能拆除上一段,直至地面。1.2.1.2石質(zhì)基坑開挖1.2.1.2.1軟石基坑開挖對于軟石基坑,可以用挖掘機(jī)直接開挖。如果開挖困難,可以采用風(fēng)鎬進(jìn)行破碎。開挖時(shí),一般可以采用垂直開挖,下口預(yù)留工作邊。如果石質(zhì)風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育,可視情況適當(dāng)放坡。1.2.1.2.2堅(jiān)石基坑開挖對于堅(jiān)石基坑,用風(fēng)鎬開挖困難,一般采用爆破方式進(jìn)行。爆破前,預(yù)留好工作邊,無須放坡,直接垂直開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。超挖部分采用碎石夯實(shí)墊平?;颖埔话闶搅坎淮螅扇∶懿佳?、小藥量爆破,容易保證坑壁及坑底平整度。雷管采用微差毫秒電雷管,由里向外順序起爆。具體施工方法參見路基施工中的爆破部分。石質(zhì)基坑基地標(biāo)高的誤差要求為+50mm/-200mm。(摘自《鐵路橋涵施工規(guī)范》p15)1.2.1.3基底驗(yàn)收基礎(chǔ)開挖完畢后,要請監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收,合格后才能進(jìn)行下一步施工。驗(yàn)收之前,要組織自檢,如果發(fā)現(xiàn)基底土(石)質(zhì)與原設(shè)計(jì)不符,要及時(shí)向監(jiān)理單位和設(shè)計(jì)單位匯報(bào)。1.2.2挖孔樁基礎(chǔ)1.2.2.1施工工藝挖孔樁施工工藝流程見下圖:1.2.2.2施工方法及技術(shù)措施挖孔樁采用人工開挖,遇孤石采用小藥量爆破施工,棄碴采用電動(dòng)鏈滑車或架設(shè)三角架,用10KN~20KN慢速卷揚(yáng)機(jī)提升。1.2.2.2.1施工準(zhǔn)備平整場地,鏟除松軟的土層并夯實(shí);樁位位于淺水時(shí),采用編織袋圍堰筑島法。施測墩臺(tái)十字線,定出樁孔準(zhǔn)確位置,并設(shè)置護(hù)樁,而且要經(jīng)常檢查校核;孔口四周挖排水溝,做好排水系統(tǒng),及時(shí)排除地表水,并搭設(shè)孔口遮雨棚;安裝提升設(shè)備,布置好出渣道路;合理堆放材料機(jī)具,使其不增加孔壁壓力,不影響施工。井口周圍須用木料、型鋼或混凝土制成框架或圍圈予以圍護(hù),其高度應(yīng)高出地面20cm~30cm,防止土、石、雜物滾入孔內(nèi)傷人;若進(jìn)口地層松軟,為防止孔口坍塌,須在孔口用混凝土護(hù)壁,高約2m;若進(jìn)口地層有較大的滲水量時(shí),應(yīng)用井點(diǎn)法降低地下水位。1.2.2.2.2樁孔開挖根據(jù)地質(zhì)情況,樁基礎(chǔ)施工時(shí)可采用跨間對角間隔開挖順序,避免孔間間隔層太薄而造成坍塌;為便于排除地表水,且場地寬敞,立架、支撐、提升、灌注等操作方便,每個(gè)樁先挖樁孔,后挖承臺(tái)的座板基坑。在挖掘過程中,須經(jīng)常檢查樁孔尺寸和坐標(biāo)位置,樁位誤差不大于50.0mm,傾斜度不超過1%,孔徑和孔深須符合設(shè)計(jì)要求。樁孔挖掘及支撐護(hù)壁兩道工序必須連續(xù)作業(yè),不能中途停頓,以防坍孔。施工過程中如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與原鉆探資料不符,應(yīng)立即通知設(shè)計(jì)和監(jiān)理等部門,以便及時(shí)處理。1.2.2.2.3支撐護(hù)壁在挖孔樁施工時(shí)一般采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁,這是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的支撐形式,每節(jié)護(hù)壁上小下大,便于混凝土灌入。護(hù)壁作為施工用的襯體,抗塌孔的性能很好,便于人工用鋼釬等搗實(shí)混凝土,增大樁側(cè)摩阻力。一般采用C20混凝土護(hù)壁,其壁厚為15cm。1.2.2.2.4孔底排水在挖孔時(shí)如有水滲入,應(yīng)及時(shí)支護(hù)孔壁,防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔,滲水應(yīng)設(shè)法排除(如用井點(diǎn)法降水或集水泵排)。除在地表墩臺(tái)位置四周挖截水溝外,并應(yīng)對從孔內(nèi)排出孔外的水妥善引流遠(yuǎn)離樁孔??變?nèi)滲水量不大時(shí),可用鐵皮桶盛水,人工提引排走;滲水量大時(shí),可用小水泵排走,孔深小于水泵吸程時(shí),水泵可設(shè)在孔外,倘孔深大于水泵吸程,須將水泵吊入孔內(nèi)抽水。在灌注混凝土?xí)r,若數(shù)樁孔均只有小量滲水,應(yīng)采取措施同時(shí)灌注,以免將水集中一孔增加困難,若多孔滲水量均大,影響灌注質(zhì)量時(shí),則應(yīng)于一孔集中抽水,降低其它各孔水位,此孔最后用水下灌注混凝土施工。挖孔如遇到涌水量較大的潛水層承壓水時(shí),可采用水泥砂漿壓灌卵石環(huán)圈將潛水層進(jìn)行封閉處理:首先,用水泵將井孔內(nèi)水排盡,然后把潛水面沿孔壁周邊完全開挖出來,再在孔壁設(shè)計(jì)半徑外面開挖環(huán)形槽。其次,在孔底干鋪20cm厚卵石層,其上安設(shè)5mm厚、高度稍大于潛水層的鋼板圈,其內(nèi)徑等于樁徑,在鋼板圈內(nèi)卵石層上設(shè)置2根直徑25mm的壓漿鋼管,其中1根作為(當(dāng)另一根堵塞時(shí))備用,壓漿管埋入混凝土頂蓋處焊一鋼板,以利定位及防止壓入的水泥漿沿管壁上流。再次,鋼板隔離圈與孔壁之間填充卵石,其孔隙率要求在40%左右。為了省工、省料,便于繼續(xù)開挖,在隔離圈內(nèi)填充裝泥麻包(草包),要求填塞密實(shí),減少孔隙。灌注水下混凝土頂蓋,強(qiáng)度等級(jí)為C10,厚50cm。壓漿:同一壓漿管按材料分的給進(jìn)程序?yàn)椋合葔耗酀{,將鋼板圈內(nèi)的空隙用泥漿填充,以節(jié)省水泥;次壓純水泥漿,因其流動(dòng)性好,裂縫很小亦可壓漿;最后壓進(jìn)水泥砂漿,其配合質(zhì)量比為1:1。砂漿中可摻入合適的早強(qiáng)劑,各種壓漿均以稠度來控制。稠度用砂漿流動(dòng)度測定器來測定,以s來表示,泥漿稠度要求2s~6s,純水泥漿或水泥砂漿稠度要求2s~10s,壓漿機(jī)具可用灰漿泵,壓力0.3MPa~0.4MPa即可。封閉完成繼續(xù)開挖:封閉完成48小時(shí)以后可將水抽盡,水位不上升,即可用風(fēng)鎬將混凝土頂蓋鑿去孔徑范圍之內(nèi)的部分,并吊出裝泥麻包,拆除鋼板圈,繼續(xù)進(jìn)行挖孔工作。1.2.2.2.5挖孔樁終孔驗(yàn)收挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)進(jìn)行孔底處理,必須做到平整,無松渣、污泥及沉淀等軟層,嵌入巖層深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,孔徑和孔位也要符合設(shè)計(jì)要求,并由監(jiān)理工程師認(rèn)可。挖孔過程中應(yīng)認(rèn)真填寫挖孔記錄,終孔后,應(yīng)填寫終孔檢查證,并由監(jiān)理工程師認(rèn)可。挖孔樁施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見下表。挖孔樁施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表編號(hào)項(xiàng)目允許偏差附注1孔中心位置不大于50mm2孔徑不小于設(shè)計(jì)孔徑D=1.50m3傾斜度不大于0.5/1004孔深不小于設(shè)計(jì)規(guī)定5孔內(nèi)沉淀滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求1.2.2.2.6鋼筋骨架制作及安裝對鋼筋的一般要求和加工制作的有關(guān)規(guī)定都按照《鐵路橋涵施工規(guī)范》(TB10203—2002/J162—2002)有關(guān)規(guī)定辦理。鋼筋骨架制作、吊運(yùn)、下放操作質(zhì)量要求如下:先制作一個(gè)帶鋼筋位的圓形工作臺(tái),在圓形工作臺(tái)上卷制好箍筋,并作好主筋位置標(biāo)記,將箍筋放在主筋上滾動(dòng),同時(shí)按間距點(diǎn)焊好,最后加工焊好定位筋,加工完畢后檢查、驗(yàn)收。鋼筋骨架尺寸偏差要求見下表。鋼筋骨架尺寸偏差表序號(hào)項(xiàng)目允許偏差(mm)檢驗(yàn)方法1鋼筋骨架直徑±5尺量檢查2鋼筋骨架長度±10尺量檢查3主鋼筋間距±20尺量檢查4加勁筋間距+0,-20尺量檢查5箍筋間距+0,-20尺量檢查6鋼筋骨架垂直度小于1%L吊線及檢查為保證鋼筋骨架吊起不致變形,采用雙吊點(diǎn)吊放,吊點(diǎn)設(shè)在加勁筋處。為加強(qiáng)其剛度,可在鋼筋骨架內(nèi)綁一根長杉木。為保證鋼筋骨架位于孔中心,可在孔周邊均布小于保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度的鋼管四根,長約10m,使鋼筋籠在四根管間下滑就位。為使鋼筋骨架不致下滑及灌混凝土?xí)r不致上浮,可焊2根φ16mm鋼筋吊住鋼筋籠,在孔口固定在2根鋼管上。鋼筋骨架太長,吊、運(yùn)不便,可將其分成2~3段,為了保證軸心一致,在上一節(jié)鋼筋籠子內(nèi)側(cè)綁四根φ35mm,長3m的鐵管,一半綁在上節(jié)鋼筋籠子上,另一半伸到下一端的鋼筋籠子上,固定在一起。下放一段焊接一段。主筋接頭采用搭接焊,接頭單面焊接長度不小于10d。接頭應(yīng)錯(cuò)開,接頭間相互間距須大于75cm,搭接長度區(qū)段內(nèi)受力鋼筋接頭面積的最大百分率為50%。1.2.2.2.7灌注混凝土1.2.2.2.7.1當(dāng)從孔底及附近孔壁滲入的地下水的上升速度較?。▍⒖贾敌∮?mm/min)時(shí),可采用在空氣中灌注混凝土樁的方法,其技術(shù)要求除符合《鐵路橋涵施工規(guī)范》(TB10203—2002/J162—2002)有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)注意以下事項(xiàng):1.2.2.2.7.1.1由于孔內(nèi)有鋼筋骨架,則混凝土坍落度宜為7cm~9cm,用導(dǎo)管灌注混凝土?xí)r,混凝土可在導(dǎo)管中自由墜落,導(dǎo)管應(yīng)對準(zhǔn)中心,開始灌注時(shí),孔底積水不宜超過5cm,灌注的速度應(yīng)盡可能加快,使混凝土對孔壁的壓力盡快地大于滲水壓力,以防水滲入孔內(nèi)。1.2.2.2.7.1.2樁頂或承臺(tái)及系梁底部2m以下灌注的混凝土,可依靠自由墜落搗實(shí),不必再用人工搗實(shí),在此線以上灌注的混凝土應(yīng)以振搗器搗實(shí)。1.2.2.2.7.1.3孔內(nèi)的混凝土應(yīng)盡可能一次連續(xù)澆注完畢,若施工接縫不可避免時(shí),應(yīng)按照施工規(guī)范關(guān)于施工縫的處理規(guī)定處理,并一律設(shè)置上下層的錨固鋼筋,錨固鋼筋的截面積應(yīng)根據(jù)施工縫的位置確定,無資料時(shí)可按樁截面積的1%配筋,施工接縫若設(shè)有鋼筋骨架,則骨架鋼筋截面積可在1%配筋面積內(nèi)扣除,若骨架鋼筋總面積超過樁截面的1%,則可不設(shè)錨固鋼筋。1.2.2.2.7.1.4混凝土灌注至樁頂以后,應(yīng)即將表面已離析的混合物和水泥浮漿等清除干凈。1.2.2.2.7.2當(dāng)孔底滲入的地下水上升速度較大(參考值大于6mm/min)時(shí),應(yīng)視為有水樁,則用導(dǎo)管法水中灌注混凝土。導(dǎo)管法水中灌注混凝土施工措施如下:灌注混凝土之前,孔內(nèi)的水位至少應(yīng)與孔外穩(wěn)定水位同樣高度,若孔壁土質(zhì)容易坍塌,應(yīng)使孔內(nèi)水位高于地下水位1.0m~1.5m。灌注混凝土導(dǎo)管:內(nèi)徑250mm,使用前進(jìn)行1.5倍水壓試驗(yàn),不漏水為合格。導(dǎo)管下至距孔底0.5m處。導(dǎo)管上口安裝混凝土漏斗,漏斗底口安設(shè)折疊式活門。灌注封底混凝土,灌注前應(yīng)在漏斗內(nèi)及旁邊準(zhǔn)備充足的混凝土,使一次封底后混凝土埋注導(dǎo)管下口不少于1.0m。正常灌注時(shí),應(yīng)不斷探測孔內(nèi)混凝土面深度,并及時(shí)拆除多余導(dǎo)管,但應(yīng)保證導(dǎo)管口位于混凝土面下至少2.0m,嚴(yán)禁提漏造成斷樁。灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,盡可能縮短混凝土灌注間隔時(shí)間。當(dāng)混凝土面接近鋼筋籠時(shí),應(yīng)增大埋深,放慢速度,防止鋼筋籠上竄。灌注混凝土樁頂標(biāo)高應(yīng)高于設(shè)計(jì)0.5m~1.0m。為確保樁基成樁質(zhì)量,成樁后應(yīng)按照規(guī)范或設(shè)計(jì)要求對樁基進(jìn)行檢測。1.2.3鉆孔樁基礎(chǔ)1.2.3.1場地準(zhǔn)備基礎(chǔ)位于平地,施工時(shí),只須平整場地,清除雜物更換軟土,夯填密實(shí)?;A(chǔ)位于軟土或河道中時(shí),分別采取圍堰或筑島方式,保證鉆機(jī)坐在堅(jiān)實(shí)平整的基礎(chǔ)上,以免發(fā)生不均勻沉陷?;A(chǔ)施工前,調(diào)查鉆孔施工范圍內(nèi)有無地下管線和構(gòu)筑物,并經(jīng)有關(guān)單位勘測、協(xié)商同意后進(jìn)行管線改移或加固。1.2.3.2護(hù)筒制備與埋設(shè)鋼護(hù)筒制備:本鉆孔樁護(hù)筒采用鋼護(hù)筒,用厚4mm的鋼板電弧焊接而成整體鋼護(hù)筒,護(hù)筒直徑大于樁徑20cm,每節(jié)高定為2.5~3.5m,一般每根樁用一節(jié)護(hù)筒,護(hù)筒露出地面部分為0.5m,地下部分為2.0~3.0m。鋼護(hù)筒的埋設(shè):護(hù)筒埋設(shè)時(shí),把1個(gè)墩臺(tái)所含全部樁護(hù)筒一次開挖埋設(shè)。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況,護(hù)筒采用挖孔埋設(shè)方法,護(hù)筒四周回填粘土,分層夯實(shí)。1.2.3.3鉆機(jī)就位鉆機(jī)所處位置要求堅(jiān)實(shí)、平整、無不均勻沉降,使鉆機(jī)停放平穩(wěn),無震動(dòng)滑移,且留有配套機(jī)械的存放位置,鉆機(jī)兩側(cè)設(shè)固定纜繩,錨固于地下,保證鉆機(jī)穩(wěn)定,并隨時(shí)進(jìn)行方向監(jiān)控,保證鉆機(jī)對中誤差小于20mm。在方鉆桿上端安裝提引水龍頭,在水龍頭上端連接輸漿膠管,將輸漿膠管接到泥漿泵上。正式開鉆之前鉆機(jī)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)檢查,避免存在機(jī)械故障。1.2.3.4泥漿制備為了滿足浮渣能力和防流沙造成塌孔,施工中擬采用粘土或膨脹土泥漿,并在其中摻入適量的燒堿或碳酸鈉,加大泥漿比重,增加孔內(nèi)壓力,以提高孔壁外擴(kuò)、浮渣能力,確保不出現(xiàn)孔壁坍塌現(xiàn)象。泥漿調(diào)制采用機(jī)械攪拌,先將定量的清水加入攪拌鼓,然后慢慢的加進(jìn)與水量相應(yīng)的粘土,并開動(dòng)機(jī)械攪拌。其主要技術(shù)指標(biāo)見下表。泥漿技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目名稱一般地層易坍塌地層卵石土1相對密度1.02~1.061.06~1.101.10~1.152粘度(s)16~2018~2820~353含砂量(%)≤4≤4≤44膠體率≥95≥95≥955失水量(ml/30min)≤20≤20≤206泥皮厚度(mm)≤3≤3≤37靜切力1~2.51~2.51~2.58PH值8~108~108~101.2.3.4鉆進(jìn)成孔鉆頭選擇:當(dāng)?shù)貙訛檎承酝?、砂礫土?xí)r,采用三翼鉆錐,當(dāng)?shù)貙訛閳?jiān)硬土、卵石漂石巖層時(shí),采用牙輪鉆頭。初鉆:先啟動(dòng)泥漿泵和轉(zhuǎn)盤,是使之空轉(zhuǎn)一段時(shí)間,待泥漿輸進(jìn)鉆孔中一定數(shù)量后,方可開始鉆進(jìn)。鉆進(jìn):鉆頭中心距樁中心偏差不大于5cm。鉆進(jìn)中及時(shí)補(bǔ)水,以保持水位在護(hù)筒底之上0.5m。開始鉆進(jìn)時(shí),進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制,在護(hù)筒刃角處,應(yīng)低檔滿速鉆進(jìn),使刃角處有堅(jiān)固的泥漿皮護(hù)壁。鉆至刃角下1m后,按土質(zhì)情況正常鉆進(jìn)。在粘性土中鉆進(jìn),由于泥漿粘性大,鉆錐所受阻力也大,易糊鉆,應(yīng)中等轉(zhuǎn)速、大泵量、稀泥漿鉆進(jìn)。在砂類土或軟土層鉆進(jìn)時(shí),易塌孔,應(yīng)控制進(jìn)尺、輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿鉆進(jìn)。在卵礫石層鉆進(jìn)時(shí),因土層太硬,會(huì)引起鉆錐跳動(dòng)、憋車、鉆桿擺動(dòng)加大和鉆錐偏斜等現(xiàn)象,易使鉆機(jī)因超負(fù)荷而損壞,應(yīng)采用低檔慢速、優(yōu)質(zhì)泥漿、大泵量、兩級(jí)鉆進(jìn)的方法鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)經(jīng)常檢查,當(dāng)鉆頭直徑磨耗超過5cm時(shí)應(yīng)及時(shí)更換,修補(bǔ)更換新鉆頭前,應(yīng)檢查孔徑和孔底。新鉆頭根據(jù)孔底情況沖擊下入,以防卡鉆。成孔檢查:為保證孔形正直,鉆進(jìn)中應(yīng)常用檢孔器檢孔。檢孔器用鋼筋制成,其高度為鉆孔直徑4~6倍,直徑與鉆頭直徑相同。鉆孔過程中,要隨時(shí)監(jiān)控鉆孔的偏差。各項(xiàng)指標(biāo)允許偏差如下表所示:鉆孔樁鉆孔允許偏差序號(hào)項(xiàng)目允許偏差(mm)1孔徑不小于設(shè)計(jì)孔徑2孔深不小于設(shè)計(jì)孔深3孔位中心≤304傾斜度≤±1%孔深5鋼筋骨架中心與設(shè)計(jì)樁中心誤差≤206澆灌砼前樁底沉渣厚度≤300為防止因震動(dòng)使鄰孔坍塌或影響混凝土凝固,應(yīng)待鄰孔混凝土灌注完畢并且抗壓強(qiáng)度達(dá)到7.5MP時(shí)方可開鉆。抽碴可根據(jù)地層的不同,按鉆速的變化而定。一般堅(jiān)硬卵石漂石層每班抽碴兩次,即每鉆進(jìn)0.3~0.4m,抽碴一次,淤泥質(zhì)粘土每鉆進(jìn)0.8~1.2m抽碴一次。一次抽碴不宜過多,防止造成孔內(nèi)水位過低。每次抽碴應(yīng)取樣保存,并加以記錄。1.2.3.5清孔在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí),為清除孔內(nèi)沉渣,減少孔內(nèi)泥漿的相對密度,要用抽漿法進(jìn)行清孔。在鉆機(jī)終孔后,停止進(jìn)尺,將鉆頭提離孔底10~20cm,利用鉆機(jī)的反循環(huán)系統(tǒng)的泥石泵持續(xù)吸渣5min~15min左右,使孔底鉆渣清除干凈。在清孔后要進(jìn)行全面的檢查,用標(biāo)準(zhǔn)側(cè)錘檢測孔底沉渣,填寫終孔檢查證,并由監(jiān)理工程師簽字認(rèn)可。1.2.3.6鋼筋籠制作鋼筋籠采用鋼筋加工車間統(tǒng)一下料,現(xiàn)場制作方法?,F(xiàn)場綁扎時(shí),依靠支架綁扎,支撐架按2~3m的間距擺放在同一水平面上,對準(zhǔn)中心線,然后將配好長度的主筋平直擺放在支撐架上。主筋采用焊接,焊接長度符合要求,接頭相互錯(cuò)開,主筋與加強(qiáng)筋與箍筋采用點(diǎn)焊。鋼筋籠的保護(hù)層采用焊接鋼筋“耳朵”的方法,即在鋼筋籠主筋外側(cè)以4m間距焊接一個(gè)用斷頭鋼筋彎制而成的一個(gè)小環(huán)。將制作好的鋼筋籠穩(wěn)固放在平整場地上,防止變形,并掛牌表示長度及對應(yīng)樁號(hào),經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格方可使用。鋼筋籠制作的允許偏差序號(hào)項(xiàng)目允許偏差(mm)1受力鋼筋間距間距±10排距±52箍筋或螺旋筋間距±203鋼筋籠直徑±54鋼筋骨架長度±105鋼筋籠垂度<1%L1.2.3.7下放鋼筋籠用雙吊點(diǎn)進(jìn)行吊放。吊點(diǎn)的位置設(shè)在箍筋處,并且對吊點(diǎn)給予加強(qiáng),以保證鋼筋籠在吊起時(shí)不致變形。吊放入孔要對準(zhǔn)鉆孔中心緩慢下放。當(dāng)鋼筋籠全部入孔后,將主筋點(diǎn)焊于護(hù)筒上,使鋼筋籠定位。鋼筋籠從開使下放到混凝土灌注之間,時(shí)間不宜過長。下放鋼筋籠時(shí)注意籠中心于鉆孔樁中心重合,以免碰撞孔壁。1.2.3.8澆筑混凝土1.2.3.91.2.3.10成樁檢驗(yàn)鉆孔樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,要將其樁頭浮漿鑿除,并按不少于30%的比例進(jìn)行抽檢,檢查是否存在斷樁、縮徑和長度不足的現(xiàn)象。對于結(jié)構(gòu)重要或地址條件較差、樁長超過50米的樁或設(shè)計(jì)有要求者,可預(yù)埋3~4根超聲波檢測管對水下混凝土質(zhì)量進(jìn)行超聲波檢測。必要時(shí)可適當(dāng)加大檢測管直徑。大橋、特大橋、地質(zhì)條件較差或有抗震要求者,應(yīng)對部分鉆孔樁進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)測法檢測樁身混凝土質(zhì)量。對質(zhì)量有疑問的樁,應(yīng)鉆取樁身混凝土進(jìn)行檢測。1.2.3.11澆筑承臺(tái)混凝土承臺(tái)混凝土澆筑應(yīng)在無水的條件下進(jìn)行,施工時(shí)根據(jù)地質(zhì)、地下水位和水深條件因地制宜地采取排水防水措施。承臺(tái)底到達(dá)設(shè)計(jì)高程后必須將樁頭沉渣及浮漿全部鑿除至新鮮混凝土面;樁體埋入承臺(tái)長度及樁頂主筋錨入承臺(tái)的長度要符合設(shè)計(jì)要求。綁扎鋼筋前要修整基礎(chǔ)表面,對于土質(zhì)基底,可夯鋪一層碎石,碎石頂面不得高于承臺(tái)設(shè)計(jì)底面。承臺(tái)混凝土應(yīng)一次連續(xù)澆筑,當(dāng)混凝土溫度于環(huán)境溫差大于25℃時(shí),應(yīng)按照大體積混凝土施工,并采取降溫措施。1.2.4沉井基礎(chǔ)施工沉井基礎(chǔ)施工是鐵路橋梁深基礎(chǔ)施工的常見形式,其施工工藝流程如下圖所示:1.2.4.1場地準(zhǔn)備沉井是在設(shè)計(jì)墩位原地預(yù)制下沉,施工之前,要先對場地進(jìn)行清理整平夯實(shí),對土質(zhì)松軟或軟硬不均的地表面層予以更換或進(jìn)行加固處理。此外,詳細(xì)計(jì)劃運(yùn)輸線路、風(fēng)、水管路、電力線的鋪設(shè)以及混凝土攪拌場地、起吊設(shè)備等的布置,妥善安設(shè),以免干擾下步施工作業(yè)。1.2.4.2筑島施工筑島位置即為沉井基礎(chǔ)設(shè)計(jì)位置,面積根據(jù)設(shè)計(jì)沉井尺寸而定,并考慮島上其他施工設(shè)施,島面周圍要有一定寬度的護(hù)道。筑島的填料為砂、砂加卵石、小礫石等,不能采用粘性土、淤泥、泥炭及大塊礫石等。冬季筑島時(shí),要先將冰凍層清除,且填料中不能含有冰塊。水面以上部分填筑應(yīng)分層夯實(shí)或碾壓密實(shí),每層厚度不大于30cm,島面容許承載力一般不小于0.1Mpa(如果設(shè)計(jì)有要求,按照設(shè)計(jì)要求辦理)。在水中筑島時(shí),因壓縮過水?dāng)嗝妫瑢?dǎo)致水位升高、流速加大,要提前考慮,采取妥善措施防護(hù)。島面標(biāo)高應(yīng)高出地下水位或施工最高水位0.5米以上。根據(jù)土質(zhì)和水流速度的情況,筑島可以分為土島和圍堰筑島兩種方法。a.土島土島是在水深較淺(一般不超過1.5米)、流速不大時(shí)采用。筑島所用土料和容許流速如下表所示:筑島土料容許流速m/s土表面處平均流速細(xì)砂(粒徑0.05~0.25mm)0.250.3粗砂(粒徑1.0~2.5mm)0.650.8中等礫石(粒徑25~40mm)1.01.2粗礫石(粒徑40~75mm)1.21.5土島填筑時(shí),要保證外側(cè)邊坡坡度不陡于1:2,島上護(hù)道寬度不小于2米。b.圍堰筑島當(dāng)水流流速較塊或水深不適合直接填筑土島時(shí),可以采用圍堰筑島。圍堰筑島有草袋圍堰、石籠圍堰、木籠圍堰、木板樁圍堰和鋼板樁圍堰等形式。各種圍堰形式適用條件如下表所示:圍堰名稱適用條件水深(米)流速(m/s)說明草袋圍堰<3.51.5~2.0淤泥質(zhì)河床或沉陷較大的地層未經(jīng)處理者不宜用石籠圍堰<3.5≤3.0同上木籠圍堰水深流急、河床堅(jiān)實(shí)平坦、不能打樁者;有較大水流者;圍堰外側(cè)無法支撐者木板樁圍堰3~5河床應(yīng)為能打入板樁的地層鋼板樁圍堰能打入硬層,宜于深水筑島圍堰在傾斜的河床上圍堰筑島,要采取必要措施保證圍堰堅(jiān)實(shí),不會(huì)沿傾斜面滑移。對于板樁圍堰,板樁的入土深度要根據(jù)具體情況計(jì)算得出。當(dāng)圍堰底層為堅(jiān)硬巖石或大塊石,板樁打入深度不能滿足計(jì)算深度時(shí),可在圍堰外側(cè)拋填片石,同時(shí)在圍堰內(nèi)側(cè)填土,防止板樁被向內(nèi)擠壓。1.2.4.3沉井預(yù)制1.2.4.3.1支模沉井采用原位預(yù)制。對于底節(jié)沉井靜的預(yù)制,要考慮對刃腳模板的處理。一般的處理方式有立模方式、填土(砂)內(nèi)模方式、挖土內(nèi)模方式三種。三種處理方式中,立模方式要先用枕木進(jìn)行鋪墊,然后支立刃腳模板,并進(jìn)行支撐,待澆筑完畢混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,還要進(jìn)行抽墊。填土(砂)方式不用支模和鋪墊,但要先填土后挖土,并在土面設(shè)置砂漿抹面,以保證土模表面平整。而挖土內(nèi)模方式可以避免前兩種方法的大部分工作量,且所開挖的原狀土(或原筑島填土)密實(shí)度高,無須再打夯,當(dāng)?shù)叵滤惠^低時(shí),還可以先開挖一定深度的基坑,然后再挖制土模,減小下沉高度,方便施工。由于挖土內(nèi)模具有經(jīng)濟(jì)、方便、易于施工的優(yōu)點(diǎn),故一般情況下優(yōu)先采用。其施工步驟如下:a.開挖基坑,并將坑底整平;b.放樣定位,確定刃腳位置及尺寸;c.開挖刃腳土模,并將土模表面修整平齊;d.為防止混凝土與土粘連,在土模表面鋪設(shè)一層塑料布作為隔離層。處理完刃腳土內(nèi)模后,支立沉井主體內(nèi)外模板并進(jìn)行加固。支模時(shí)要同時(shí)考慮預(yù)留探測管、壓漿孔道等的芯管布置。1.2.4.3.2澆筑混凝土支模完畢后,進(jìn)行沉井混凝土澆筑。澆筑時(shí)要分層對稱均勻向上進(jìn)行,一次連續(xù)完成,避免因?yàn)槠d產(chǎn)生不均勻沉陷,使混凝土破裂,且要注意振搗器不能直接觸及土模表面。1.2.4.3.3養(yǎng)生及拆模澆筑完畢后,要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生。底節(jié)沉井要養(yǎng)生至強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%,其他各節(jié)可養(yǎng)護(hù)到70%。要經(jīng)常少量拔動(dòng)預(yù)留孔芯管,破壞其粘結(jié)力,以利最后拔出。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa以上后,即可在頂面鑿毛,以便再接筑上節(jié)混凝土?xí)r,增加接縫強(qiáng)度。澆水養(yǎng)生時(shí),要做到細(xì)水勻澆,防止筑島土流失塌陷導(dǎo)致沉井混凝土開裂。養(yǎng)護(hù)前。要在模板外側(cè)坑底挖設(shè)排水溝、集水坑排除積水,防止下滲。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa以上后,即可拆除側(cè)模。1.2.4.3.4沉井預(yù)制允許偏差沉井預(yù)制要保證各尺寸精度,各部分允許偏差見下表:沉井預(yù)制允許偏差項(xiàng)目允許偏差1長±0.5%最大不超過±12cm2寬±0.5%最大不超過±12cm3對角線±1.0%最大不超過±18cm4曲線半徑±0.5%最大不超過±6cm5傾斜度不大于1/506井壁厚混凝土、片石混凝土±4cm鋼筋混凝土±1.5cm7中心橫縱向偏移高度的1/50(引自〈鐵路工程施工技術(shù)手冊——橋涵〉p524)1.2.4.4沉井下沉1.2.4.4.1下沉挖土方式沉井下沉主要是通過從井孔中除土,消除刃腳正面阻力及沉井壁摩擦阻力后,依靠沉井自重下沉。開始挖土下沉?xí)r,先將刃腳內(nèi)側(cè)的土分層挖去,挖除順序要間隔對稱進(jìn)行,以免發(fā)生側(cè)偏現(xiàn)象。在穩(wěn)定的土層中且滲水量不大時(shí),可采用排水開挖下沉的方法,用離心式水泵將水抽出后,直接進(jìn)行分層下挖。如果土層堅(jiān)硬,可以分?jǐn)鄬ΨQ掏空刃腳,每段掏空后隨即回填砂礫,待全部開挖并回填后,在分層逐步挖去回填土,使沉井均勻下沉。下沉至巖層后,可采取小藥量爆破的方式分段爆破開挖,并及時(shí)回填砂礫,最后再分層開挖回填土,與硬土層下挖方法相同。在水中挖土可以采用抓土、吸泥等方式挖土。抓土斗有多種形式,適用于不同的土層。不帶掘齒的雙瓣式抓土斗適用于松散砂土,帶齒的適用于緊密的土層;四瓣式抓土斗適用于挖掘卵石土。吸泥機(jī)除土適用于砂、砂加卵石、粘砂土等類土層。吸泥機(jī)有水力吸泥機(jī)、水力吸石筒、空氣吸泥機(jī)等多種形式,適用于不同情況下的挖土。水力吸泥機(jī)不受水深的限制,施工費(fèi)用較低。但其出土效率隨水壓、水量的增加而提高。必要時(shí)須向井中注水,加高井內(nèi)水位。在淤泥、流沙土層中吸泥,應(yīng)保持井內(nèi)水位高出井外水位1~2米,以避免翻沙。水力吸石筒適用于粒徑小于300mm的卵石地層,使用時(shí)可不受水深限制,但需要吊機(jī)配合工作??諝馕鄼C(jī)適用于深水,一般在水中深度不小于5米,而且水越深效果越好。1.2.4.4.2下沉輔助措施沉井利用自重下沉,但由于井壁與土的接觸面存在摩擦力,或土層堅(jiān)硬,難于抓泥、吸泥施工,影響下沉速度,故采取高壓射水、炮震下沉、抽水下沉、重壓下沉、泥漿潤滑套和空氣幕等輔助措施。高壓射水:在較堅(jiān)硬的土層中使用抓土斗或吸泥機(jī)除土?xí)r比較困難,利用高壓射水的方式可以使坑底土層松散、坍塌,再進(jìn)行除土就比較容易。炮震下沉:當(dāng)井底鍋底坑已經(jīng)較深,刃腳下已掏空,但沉井仍不下沉?xí)r,可在井孔中央的底面上放置少量炸藥起爆,使刃腳已經(jīng)懸空的沉靜受震下沉。起爆時(shí),藥包要用草袋等物覆蓋。同一沉井一次只能起爆一處,并根據(jù)具體情況適當(dāng)控制炮震次數(shù)。抽水下沉:不排水下沉的沉井,在刃腳下已掏空仍不下沉?xí)r,可在井內(nèi)抽水減小浮力使其下沉。但對于易引起翻漿涌水的地層,則不宜采用。壓重下沉:沉井圬工尚未接筑完畢時(shí),可利用接筑圬工壓重,也可在井頂用鋼鐵塊件或其他重物加壓。除為糾正沉井偏斜外,壓重應(yīng)均勻?qū)ΨQ的放置。泥漿潤滑套下沉:泥漿套是在沉井外壁周圍與土層間設(shè)置泥漿隔離層,以降低土壤對井壁的摩擦阻力,減少井壁的圬工數(shù)量和提高沉井下沉的效率??諝饽幌鲁粒哼m用于地下水位較高的細(xì)、粉砂類土及粘土層中下沉。她是在沉井井壁周圍預(yù)設(shè)若干層管路,每層管鉆有許多小孔,接通壓縮空氣向沉井井壁外面噴射,氣流沿沉井外壁上升,帶動(dòng)砂粒翻滾,形成液化,粘土則形成泥漿,從而使土對井壁摩擦力減小,沉井順利下沉。1.2.4.4.3沉井下沉注意事項(xiàng)A.無論用何種方法下沉,井內(nèi)除土應(yīng)先從中間開始,均勻?qū)ΨQ地逐步向刃腳分層進(jìn)行,除為糾正沉井偏斜外,不應(yīng)偏除土,偏壓重,以免沉井發(fā)生偏斜。B.為防止下沉?xí)r產(chǎn)生較大的偏斜,應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況、沉井大小、入土深度等,控制井內(nèi)除土深度及井孔間底面高差。在一般情況下:a.近刃腳處,除清理風(fēng)化巖及在膠結(jié)層外,除土泥面不宜低于刃腳;b.周邊井孔(除近刃腳處外)的除土底面不宜低于刃腳t~2m;c.中間井孔的除土底面不宜低于刃腳2~3m;d.相鄰井孔間底面高差不宜大于O.5~1·5m;e.注意不使隔墻底部支頂在土層上。C.下沉中應(yīng)隨時(shí)掌握土層變化情況,分析和檢驗(yàn)土壤阻力與沉井重量關(guān)系,選用適宜的除土下沉方法、控制其除土部位及除土量,使沉井均勻平穩(wěn)地下沉。在不穩(wěn)定的土層及沙土中下沉?xí)r,應(yīng)特別注意盡量使井內(nèi)水位高于井外,防止大量翻沙。D.在下沉過程中,應(yīng)經(jīng)常作好底面標(biāo)高、下沉量、傾斜和位移的測量工作。隨時(shí)注意糾正沉井的偏斜。并觀測沉井周圍,地面塌陷和開裂情況,以便采取相應(yīng)措施,確保附近的施工設(shè)置及其他建筑物的安全。對于水中沉井,并應(yīng)注意觀測沉井周圍河床變化情況。沉井下沉施工記錄格式下表所示:____橋____墩(臺(tái))沉井下沉施工記錄表沉井平面尺寸________沉井高度________第__頁共__頁月日起訖時(shí)間工作項(xiàng)目下沉量(CM)刃腳底面平均標(biāo)高(m)泥面標(biāo)高(m)井內(nèi)水面高出井外(m)傾斜位移(cm)通過地層附注起訖本次累計(jì)最尚點(diǎn)最低點(diǎn)上下向高差(em)左右向高差(em)最大傾斜度%頂面中心底面中心最大位移量上下向左右向上下向左右向、E.棄土應(yīng)盡量遠(yuǎn)棄,力求向沉井四周均勻拋棄,禁止堆在沉井一側(cè),造成偏壓。冬季施工時(shí),在結(jié)凍地區(qū),要堅(jiān)決避免棄土靠近井壁或井頂圍堰,以免棄土結(jié)凍后阻滯沉井下沉,甚至可能造成井頂圍堰開裂或向一側(cè)傾斜。F.當(dāng)每節(jié)沉井下沉接近預(yù)定標(biāo)高時(shí),應(yīng)注意調(diào)平,準(zhǔn)備接高。尤其要注意除土部位及深度,防止沉井下沉量過大或產(chǎn)生較大偏斜增加接高工作的困難。G.沉井下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高以上2m左右時(shí),應(yīng)控制井內(nèi)除土量,注意調(diào)平沉井,避免沉井發(fā)生突然大量下沉或大的偏斜,造成難以按標(biāo)準(zhǔn)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。1.2.4.4.4井頂防水圍堰為了通航、節(jié)省圬工及美觀要求,沉井頂面須置于最低水位或地面以下一定深度。為此,當(dāng)最后一節(jié)沉井下沉至頂面露出施工水位或地面至少0.5m時(shí),即須在井頂設(shè)置防水擋土圍堰,以便沉井繼續(xù)下沉直至設(shè)計(jì)標(biāo)高,封底后進(jìn)行抽水,在圍堰內(nèi)修建承臺(tái)及墩身。井頂防水圍堰,應(yīng)視具體情況,因地制宜,采用適宜的類型及施工方法,常用圍堰有以下幾種形式:a.土圍堰在岸灘修建沉井、井頂至地面以下2~3米、地層較緊密、地下水不太大的情況下,可在井頂用草袋盛土堆砌成圍堰,隨沉井下沉而接高。若土壁易坍塌,有擠壞圍堰現(xiàn)象時(shí),可將圍堰外側(cè)土層適當(dāng)開挖。當(dāng)?shù)貙用軐?shí)性較差,井頂土圍堰難于抵擋土壁的側(cè)壓力時(shí),可將井頂以上的土層隨沉井下沉而逐步挖去,并在井頂作一小土堰即可。b.磚圍堰在淺水或岸灘修建沉井,圍堰高度在3~5米以內(nèi)時(shí),可采用磚或石砌防水圍堰。為增加堰壁防止?jié)B水能力和減少下沉過程中的側(cè)面摩阻力,可在圍堰外壁用lcm厚的水泥沙漿抹光。圍堰與沉井頂部用楔口搭接,即在沉井頂部靠內(nèi)側(cè)灌注一高lOcm、寬20cm的小臺(tái)階,用1:2的水泥沙漿與磚圍堰連接。除僅受軸向力的圓形圍堰外對于其他形狀的圍堰應(yīng)根據(jù)受力情況,適當(dāng)加設(shè)支撐。墩身修建出水后,應(yīng)用小爆破方式將磚圍堰炸掉。c.鋼板樁圍堰在水深流急,圍堰高度在5m以上者,宜采用鋼板樁圍堰或鋼殼圍堰。鋼板樁防水圍堰一般設(shè)有內(nèi)導(dǎo)環(huán)和支撐。支撐柱腳多埋在井頂混凝土內(nèi)。支撐結(jié)構(gòu)頂面即為工作平臺(tái)。拼裝時(shí)先拼裝支撐結(jié)構(gòu)再拼裝鋼導(dǎo)環(huán),導(dǎo)環(huán)即固連于支撐結(jié)構(gòu)上。安裝后,各層導(dǎo)環(huán)均應(yīng)平行于沉井頂平面,各層導(dǎo)環(huán)的中心連線應(yīng)為一直線,在平面上之偏移應(yīng)不大于±2cm,導(dǎo)環(huán)平面尺寸誤差不大于±2cm。為使鋼板樁安插位置正確,便于合攏,應(yīng)在內(nèi)導(dǎo)環(huán)外圍丈量劃線定出每組鋼板樁位置,據(jù)以安插及調(diào)整。插樁順序應(yīng)先由上游開始插第一組,注意其位置正確,然后沿第一組兩側(cè)對稱地插其余各組,直至下游合攏。插樁要正直,累計(jì)傾斜率不應(yīng)超過5/1000。當(dāng)合攏發(fā)生困難而采用其他措施仍無法糾正時(shí),可采取制作異形鋼板樁的辦法進(jìn)行調(diào)整。鋼板樁下端40—60cm一段是埋在井頂預(yù)留的鋼板樁槽內(nèi)的。為便于拔出,除在鋼板樁表面涂抹瀝青或黃油外,其槽內(nèi)填料下面20~40cm一段可用黃泥夯實(shí),頂上20cm一段用混凝土封頂。另外,亦可在鋼板樁槽內(nèi),先填筑黃泥10~15cm厚,黃泥頂面放板皮(鋸木時(shí)的邊材),板皮上安放鋼板樁,然后填混凝土。拔板樁時(shí),可先用錘敲擊,破壞板樁與混凝土的粘著力后再拔出。為防止圍堰隨沉井下沉而使鋼板樁脫離井頂,應(yīng)將鋼板樁焊連于井頂預(yù)埋的鋼筋上。鋼板樁應(yīng)緊貼各層導(dǎo)環(huán)及鋼板樁槽,否則應(yīng)采取措施拉緊墊實(shí),槽背向外的鋼板樁與導(dǎo)環(huán)間的空隙,應(yīng)用木塊楔緊,以使導(dǎo)環(huán)均布受力。井頂防水圍堰主要承受外側(cè)水壓及土壓,故受力支撐及導(dǎo)環(huán)均設(shè)于內(nèi)側(cè)。但應(yīng)考慮到翻沙涌水、下沉中堰內(nèi)補(bǔ)水及風(fēng)浪或洪汛引起的漫過堰頂向堰內(nèi)的壅水等因素,使堰內(nèi)水位高于堰外的影響,可能破壞圍堰。為此,應(yīng)視具體情況,適當(dāng)增設(shè)外側(cè)受力導(dǎo)環(huán),或用鋼絲繩圍箍予以加固。當(dāng)墩身建筑出水后,即可拆除防水圍堰。堰內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的拆除,應(yīng)按照設(shè)計(jì)及施工工藝規(guī)定的部位及順序進(jìn)行。灌水前將可拆之構(gòu)件全部拆除,盡量減少水中潛水拆除工作量。至于設(shè)計(jì)要求灌水后方可拆除之構(gòu)件,應(yīng)向堰內(nèi)灌水至要求標(biāo)高后,由潛水員水下切割,吊機(jī)配合拆除。當(dāng)堰內(nèi)水位灌至與堰外齊平時(shí),方可拔除鋼板樁。拔樁順序應(yīng)先從下游開始向兩側(cè)逐一拔出。當(dāng)三塊一組難于一起拔動(dòng)時(shí),可分作兩塊或單塊拔出。1.2.4.4.5沉井下沉施工偏差及糾偏措施1.2.4.4.5.1施工允許偏差a.沉井底面中心和頂面中心,各與其設(shè)計(jì)位置中心在平面縱橫方向的偏差均不得大于沉井高度的1/50,對浮式沉井允許位移值,增加25cm;b.沉井的最大傾斜度不得大于1/50;c.矩形沉井平面扭角偏差不得大于l°。1.2.4.4.5.2沉井偏差原因及預(yù)防措施產(chǎn)生原因預(yù)防措施1筑島被水沖壞或沉井一側(cè)的土被水沖空事先加強(qiáng)對筑島的防護(hù),對受水流沖刷的一側(cè)可拋填卵石或片石防護(hù)2沉井刃腳下土層軟硬不均隨時(shí)掌握地層情況,多挖土層較硬地段,對土質(zhì)較軟地段應(yīng)少挖,多留臺(tái)階,或適當(dāng)回填和支墊3除土不均勻使井內(nèi)底面高低相差過大除土?xí)r嚴(yán)格控制井內(nèi)底面高差4刃腳下掏土過多沉井突然下沉嚴(yán)格控制刃腳下除土量5刃腳一角或一側(cè)被障礙物擱住沒有及時(shí)發(fā)覺或處理適當(dāng)回填或支墊6井外棄土或河床高低相差過大,偏土壓對沉井的水平推移棄土應(yīng)盡量遠(yuǎn)棄,或棄于水流沖刷作用較大的一側(cè),對河床較低的一側(cè)可拋土(石)回填7排水開挖時(shí)井內(nèi)大量翻砂刃腳處應(yīng)適當(dāng)留有土臺(tái),不宜挖通,以免在刃腳下形成翻砂涌水通道,引起沉井偏斜8土層或巖面傾斜較大,沉井延傾斜面滑動(dòng)在傾斜面較低的一側(cè)填土擋御,刃腳到達(dá)傾斜巖面后,應(yīng)盡快使刃腳嵌入巖層一定深度,或?qū)r面鉆孔以樁錨固9在軟塑至流動(dòng)狀態(tài)的淤泥土中,沉井易于偏斜可采用輕型沉井,踏面寬度應(yīng)適當(dāng)加寬,以免沉井下沉過快而失去控制1.2.4.4.5.3沉井糾偏方法A.偏除土糾偏當(dāng)沉井入土不深,可利用偏除土的方法使沉井在下沉過程中逐漸糾正偏差,此法簡便,效果較好。糾正傾斜時(shí),可在刃腳較高的一側(cè)除土,刃腳較低的一側(cè)加撐支墊。隨著沉井的下沉,傾斜即可糾正。糾正位移時(shí),可先有意地偏除土使其向偏位的方向傾斜,然后沿傾斜的方向下沉,直至沉井底面中心與設(shè)計(jì)中心位置相合或接近時(shí),再將傾斜糾正。如位移較大,一次不易糾正,可反復(fù)進(jìn)行幾次,使其逐漸移近中心位置。最后調(diào)整至使傾斜和位移都在允許偏差范圍內(nèi)為止。B.井項(xiàng)施加水平力、刃腳低的一側(cè)加設(shè)支墊糾偏。a.在井口低的一側(cè)用幾組粗大圓木(每組3根梢徑30cm)支撐于沉井外壁預(yù)留的缺口內(nèi),使其在下沉中對沉井產(chǎn)生一個(gè)水平推力。圓木與井壁的夾角為30°左右,下面用枕木墊牢。b.在井口高的一側(cè)拉滑車組及平衡重,一端拉于沉井頂部,一端固定在附近的地面上,對沉井產(chǎn)生反向的水平拉力。掛平衡重施加水平拉力的優(yōu)點(diǎn)為:作用力系持續(xù)的,效果較好;作用力大小不變,可保證結(jié)構(gòu)物在施工中的安全;不受井頂露出地面高度的限制。c.在井口低的一側(cè)刃腳下用方木支撐,刃腳踏面下墊以短枕或扣軌,間距約1~1.5m,以控制低的一側(cè)下沉。d.上述工作就緒后,開始挖土下沉。由于高的一側(cè)土已挖空,集中挖中間及井口低的一側(cè)土層,使沉井逐漸下沉,偏斜可逐漸糾正到允許范圍以內(nèi)。C.增加偏土壓糾偏棄土偏堆在沉井一側(cè)或由于上游河床受沖而形成的沉井兩側(cè)土壓力差,導(dǎo)致沉井偏斜。同理,在沉井偏斜的一側(cè)拋石填土,增加該側(cè)土壓力,即可糾正其偏斜。D.沉井位置扭轉(zhuǎn)的糾正如沉井在下沉的過程中發(fā)生扭轉(zhuǎn),可在糾偏方向偏除土,在偏斜方向偏填土,借助于刃腳下不相等的土壓所形成的扭矩,使沉井在下沉過程中逐漸糾正其位置。1.2.4.5沉井接高第一節(jié)沉井完全沉到地下后,要在其上繼續(xù)預(yù)制第二節(jié)沉井進(jìn)行接高。如第一節(jié)沉井尚未到達(dá)原河床面,接高前,應(yīng)在刃腳下適當(dāng)回填,以防止沉井下沉產(chǎn)生偏斜。沉井接高時(shí)的支模、加固及養(yǎng)護(hù)等方法與第一節(jié)方法相同,但要做好與第一節(jié)的混凝土接茬處理。1.2.4.6沉井清基當(dāng)沉井刃腳下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)對基底進(jìn)行清底。不同基底情況所采用的清基方法也有區(qū)別,分述如下:1.2.4.6.1排水清基對于排水開挖下沉的沉井,基底可在井內(nèi)排水的情況下進(jìn)行清基。當(dāng)刃腳下至巖面,且?guī)r面較平整,刃腳與巖面間局部空隙不大(20cm以內(nèi)),可用水泥沙漿封堵刃腳后排水清基。先由潛水員將刃腳與巖面問空隙部分泥沙軟層清除干凈,再在刃腳內(nèi)側(cè)堆碼沙袋一圈,作為封堵沙漿的內(nèi)模。為增強(qiáng)封堵沙漿的錨固強(qiáng)度,可加設(shè)一些短鋼筋鉤。然后用布袋或水桶盛1:1水泥沙漿(必要時(shí)可摻2%氯化鈣),緩緩吊送由潛水員將沙漿輕輕倒入刃腳與沙袋之間,并用手將沙漿擠出一部分于刃腳之外,以增強(qiáng)封堵效果。一個(gè)空隙須一次連續(xù)填完。養(yǎng)生至一定強(qiáng)度后,即可排水進(jìn)行鑿巖清基工作。在清基中若仍有少量滲水時(shí),可設(shè)置匯水井,將水排至井外。清基時(shí),應(yīng)將風(fēng)化巖層全部鑿除,沉井封底底面進(jìn)入新鮮巖層的深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)新鮮巖面高低不平時(shí),可根據(jù)其實(shí)地標(biāo)高變化情況,將基底鑿成凹凸不平或臺(tái)階形狀。但當(dāng)采用水下混凝土封底時(shí),基底不應(yīng)有妨礙水下混凝土流通的深坑陡坎,以確保封底質(zhì)量。1.2.4.6.2非巖石類土壤基底水下清理基底設(shè)置在非巖石類土壤上的沉井,其井孔內(nèi)、刃腳及隔墻下的土層均應(yīng)進(jìn)行清理,以形成封底鍋底坑。其鍋底坑尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。清基時(shí)可采用射水、吸泥或抓泥交替進(jìn)行。當(dāng)在井孔內(nèi)除泥,刃腳及隔墻下土層不能自行坍塌成設(shè)計(jì)要求的鍋底坑時(shí),可用高壓射水將其土層沖碎,并趕向井孔中部以便清除。在潛水員的配合檢查下,如此反復(fù)清理,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。射水可采用水平射水嘴定點(diǎn)射水,水壓、射水時(shí)間及轉(zhuǎn)動(dòng)角度視每點(diǎn)土壤堅(jiān)實(shí)程度而定。當(dāng)隔墻較厚,隔墻下土層難于取出時(shí),可采用彎頭吸泥機(jī)清除。清基時(shí),應(yīng)注意控制井底面高度并不要過分?jǐn)_動(dòng)刃腳下土層,以免引起翻沙。為有利于相鄰井孔間水下混凝土的流通,井孔與隔墻下井底面不應(yīng)有深坑、陡坡、陡坎。鍋底坑尺寸經(jīng)潛水檢查滿足要求后,基底范圍內(nèi)的浮泥及松土應(yīng)盡可能清除干凈。封底混凝土高度內(nèi)的井壁及隔墻底面的粘泥應(yīng)盡可能洗凈,以保封底質(zhì)量。1.2.4.6.3沉井基底風(fēng)化巖大面積清除井底范圍內(nèi)風(fēng)化巖的清除,可采用高壓射水、風(fēng)動(dòng)鑿巖工具以及小型爆破等辦法破碎后,用吸泥機(jī)清除。當(dāng)風(fēng)化巖層較厚時(shí),可先對井孔范圍內(nèi)風(fēng)化巖層用鉆機(jī)或垂直高壓射水管鉆(沖)一深孔,在孔內(nèi)用各種長度的水平射水嘴對井孔范圍內(nèi)的風(fēng)化巖從上到下逐層沖射剝離,再用吸泥機(jī)將風(fēng)化巖塊及泥沙吸出。1.2.4.7沉井封底在灌注封底混凝土?xí)r,沉井接觸面和隔墻底部必須于基巖緊密結(jié)合,具有整體性(即沒有水平及縱向夾層夾縫)。如刃腳斜面及隔墻底面粘連有殘留物時(shí),應(yīng)盡量清除干凈,以免影響封底混凝土質(zhì)量。1.2.4.7.1排水封底基底巖面平整,刃腳周圍經(jīng)用粘土或水泥沙漿封堵后,井內(nèi)無滲水時(shí),可在基底無水的情況下灌注封底混凝土。若仍有小量滲水,但易于抽干時(shí),則可采用抽水封底。封底前,在井底挖小水溝3~4道(在小水溝內(nèi)填充粒徑較大的碎石,再在其面層鋪填粒徑較小的碎石),將水引至井中央的集水坑內(nèi)。在集水坑上放置預(yù)制的無底混凝土圓桶或鐵圓桶,其高度略高于封底混凝土頂面。將水泵的吸水管置于桶內(nèi)抽水,封底混凝土即可在井底無水的情況下灌注。抽水必須繼續(xù)到混凝土終凝時(shí)為止。待井內(nèi)水位上漲或注水至與井外平衡時(shí),再向圓桶內(nèi)灌注水下混凝土封填。1.2.4.7.2垂直導(dǎo)管法灌注水下封底混凝土對于無法抽干井內(nèi)積水的沉井,必須采取水下混凝土封底。一般多采用垂直導(dǎo)管法灌注。垂直導(dǎo)管法灌注水下混凝土,即在各井孔內(nèi)垂直放入內(nèi)徑為200~300mm的鋼制導(dǎo)管,管底距基底面30~40cm,在導(dǎo)管頂部接一有一定容量的漏斗,在漏斗頸部安放球塞,并用繩索系牢。漏斗內(nèi)滿盛坍落度較大的混凝土,當(dāng)用砍球法灌注時(shí)則割斷繩索,同時(shí)迅速不斷地向漏斗灌入混凝土,此時(shí)導(dǎo)管內(nèi)之球塞、空氣和水均受混凝土重力擠壓由管底排出,瞬間,混凝土在管底周圍堆筑成一圓錐體,將導(dǎo)管下端埋入混凝土堆內(nèi)至少1米以上,使水不能流入管內(nèi),將以后再灌注的混凝土在無水的導(dǎo)管內(nèi)源源不斷地灌入混凝土堆內(nèi),隨灌隨向周圍擠動(dòng)、攤開及升高。1.2.4.8井孔填充和灌注蓋板沉井封底后,要將井內(nèi)水抽干,并清理封底混凝土表面的浮漿后,按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行填充。按照設(shè)計(jì)井孔不需要填充的沉井,需設(shè)置鋼筋混凝土頂蓋板或模板,作為灌注承臺(tái)的底模板。蓋板可以在場地預(yù)制后安裝于井孔頂。1.2.5打入樁基礎(chǔ)1.2.5.1定位放線1.2.5.2樁施工1.2.5.3接樁1.2.5.4檢驗(yàn)1.2.5.5截樁1.2.5.6承臺(tái)鋼筋綁扎1.2.5.7澆筑承臺(tái)混凝土2.橋墩施工2.1橋墩形式2.1.1混凝土墩臺(tái)混凝土橋墩一般有重力式橋墩和輕型橋墩。重力式橋墩在一般橋梁中應(yīng)用比較廣泛,其墩身形式分圓形橋墩、圓端形橋墩和矩形橋墩等多種形式。重力式橋墩墩身一般除根據(jù)防撞等需要設(shè)置護(hù)面鋼筋外,一般為素混凝土,只在墩頂托盤范圍內(nèi)設(shè)置鋼筋。輕型橋墩多般用于高橋墩或連續(xù)梁橋,有空心墩、柔性墩等多種形式。2.1.2砌體墩臺(tái)砌體墩臺(tái)有石砌墩臺(tái)和砌塊拼裝墩臺(tái)。在石料豐富的地區(qū)可以采用石砌墩臺(tái)。在施工場地狹小、干旱缺水及砂石料供應(yīng)困難地區(qū),可以考慮使用預(yù)制砌塊拼裝式墩臺(tái)。與現(xiàn)澆混凝土墩臺(tái)相比,預(yù)制砌塊拼裝式墩臺(tái)具有工期短、速度快、預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量有保證、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)。2.2高墩施工2.2.1施工方法選擇目前,高墩施工的施工方法主要有滑模施工、爬模施工和翻模施工等,其中最常用的是滑模施工,下面重點(diǎn)介紹。采用滑動(dòng)鋼模施工橋梁墩臺(tái)的方法是將模板整體安裝在墩身周圍,借助千斤頂?shù)淖饔?,在灌筑混凝土的同時(shí)使模板逐漸向上提升,所以只用一節(jié)模板就能灌筑整個(gè)墩身。隨著施工技術(shù)的發(fā)展,滑模由螺旋千斤頂提升直坡滑模發(fā)展為液壓千斤頂提升收坡滑模,解決了錐形空心墩的施工問題,擴(kuò)大了滑模施工的應(yīng)用范圍,目前廣泛用在圓形、圓端形及矩形空、實(shí)心橋墩施工。目前滑模施工的高度已達(dá)到百米。其優(yōu)點(diǎn)主要有:a.簡化了立模、拆模等工序,并實(shí)現(xiàn)混凝土連續(xù)灌筑,可以加快施工進(jìn)度,縮短工期。b.接頭縫數(shù)目減少,增強(qiáng)了混凝土的整體性,提高了混凝土質(zhì)量。c.節(jié)約腳手架和模板使用的木料約70%,節(jié)約勞動(dòng)力約30%,降低了工程成本。d.減少高空安裝和拆除模板的作業(yè),增加施工安全?;J┕さ娜秉c(diǎn)是不宜于冬期施工,因脫模較早,養(yǎng)生條件不如用普通模板的好,施工中位置容易偏扭,須隨時(shí)糾正。2.2.2施工機(jī)械配備高墩施工中,垂直提升混凝土的機(jī)械設(shè)備主要有纜索吊車、吊機(jī)以及各種井架等。2.2.2.1纜索吊機(jī)纜索吊機(jī)根據(jù)地形、跨距、吊重及索道垂度等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。纜索吊機(jī)的設(shè)施,一般在橋臺(tái)后一定距離設(shè)立塔架及地?cái)n。當(dāng)兩側(cè)為陡坡,高度能滿足施工要求時(shí),也可不設(shè)塔架,將索道直接固定在地垅上,索鞍用地面枕木代替,設(shè)備簡易,安裝方便,如下圖所示:為適應(yīng)曲線墩臺(tái)的施工,纜索吊機(jī)可采用下列方法布置:a.曲線半徑較大時(shí),纜索中心可設(shè)在橋長曲線1/2正矢位置,適當(dāng)提高塔架高度,使起吊索稍有左右偏移余地。在曲線中部與兩端的墩臺(tái)頂設(shè)橫向滑槽,以承接吊斗送來的混凝土。b.有條件時(shí),可設(shè)上下兩組索道,加寬施工范圍。c.在曲線中部適當(dāng)位置,增設(shè)一座塔架,將橋梁分成二段,分別施工。d.在纜索一端或兩端設(shè)立門式塔架或懸臂式塔架。利用塔頂?shù)幕顒?dòng)塔頭左右移動(dòng)主索道,以適應(yīng)曲線施工。e.在山谷陡坡處,可不設(shè)立塔架,直接以左右地垅調(diào)整滑車組,使索道橫向移動(dòng),如下圖所示:2.2.2.2各種吊機(jī)吊機(jī)可按橋梁施工高度及混凝土運(yùn)送條件,選用各式履帶或輪胎吊機(jī)、塔式吊機(jī)等。塔式吊機(jī)宜用于地形平坦且橋墩數(shù)量較多的工地為經(jīng)濟(jì)。2.2.2.3井架在只有少量高墩的工地,宜采用井架提升混凝土,或以井架為桿,另安裝扒桿來吊送混凝土。井架一般可用型鋼或萬能桿件組裝。2.2.3墩臺(tái)模板設(shè)計(jì)滑模由滑模結(jié)構(gòu)、提升設(shè)備、附屬設(shè)備三大部分組成。由于目前的高墩形式一般為薄壁空心墩,下面以圓形空心橋墩滑動(dòng)鋼模為例介紹一下。圓形空心橋墩滑動(dòng)鋼模示意圖2.2.3.1滑模結(jié)構(gòu)滑模結(jié)構(gòu)依據(jù)橋墩形狀與尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)制造,一般由工作平臺(tái)、卸料平臺(tái)、內(nèi)外模板、收坡裝置和吊架等構(gòu)件拼裝組成,是混凝土灌筑成形、安放提升設(shè)備與附屬設(shè)備的重要部分,是滑模設(shè)備的主體。工作平臺(tái)是灌筑混凝土、綁扎鋼筋和提升模板的作業(yè)場所,由內(nèi)外鋼環(huán)、輻射梁、欄桿、步板等組成。卸料平臺(tái)是堆放和灌筑混凝土的地方,形似反扣的鍋底,中間高,四周低,便于把混凝土通過串筒灌進(jìn)模板。內(nèi)外模板能保證墩身和墩壁混凝土的正確尺寸和形狀,多采用薄鋼板、角鋼和槽鋼制成,分為固定模板和活動(dòng)模板兩種。固定模板直徑不變,安裝在收坡絲桿上。每塊活動(dòng)模板由5~7塊可以拆卸、收分的小模塊組成,以適應(yīng)收坡的需要。內(nèi)外模板由安裝在輻射梁上的內(nèi)外立柱支承。收坡絲桿為一根車有螺紋的螺桿,它穿入焊在立柱上的螺母,起到固定模板位置的作用,同時(shí)也是控制模板收坡的構(gòu)件。內(nèi)外吊架是收坡、抹面、養(yǎng)護(hù)和清理預(yù)埋件的工作臺(tái),設(shè)于工作平臺(tái)下面,由吊桿、底桿、安全網(wǎng)和步板組成。2.2.3.2提升設(shè)備高橋墩滑模施工多采用液壓提升。液壓提升設(shè)備由千斤頂、操縱臺(tái)、頂桿、套管及高壓輸油軟管等組成。提升設(shè)備均勻布設(shè)在滑模結(jié)構(gòu)的工作平臺(tái)上,是滑模提升、調(diào)平和糾偏的動(dòng)力設(shè)備。千斤頂是整個(gè)滑動(dòng)模板滑升的動(dòng)力部分,通過油壓管路和液壓操縱臺(tái)聯(lián)接,在操縱臺(tái)的控制下按要求提升模板。目前常用的液壓千斤頂有三種型號(hào),即HQ-30、HQ-35、HQ-40,其工作行程分別為30mm、35mm與40mm,采用的頂桿直徑都是φ25圓鋼,構(gòu)造相同。HQ型千斤頂?shù)奶攸c(diǎn)是支承頂桿從千斤頂中心穿入,千斤頂只能上升,不能下降,故又稱為穿心式單作用液壓千斤頂。頂桿是千斤頂爬升的軌道,用φ25圓鋼制成,一般長度為3m。另外配有1m、1.5m、2m、2.5m長4組,以避免接頭全部在一個(gè)截面,使頂桿的連接工作得以交錯(cuò)進(jìn)行。套管套在頂桿的外面并連接在輻射梁上,可隨模板上升,其作用是防止混凝土與頂桿黏結(jié),以便橋墩竣工后,將頂桿拔出再用。套管內(nèi)徑應(yīng)比頂桿稍大,長度應(yīng)不小于1.5m。2.2.3.3附屬設(shè)備附屬設(shè)備是滑模施工過程中中線觀測、動(dòng)力與照明用電控制、千斤頂拆裝及保障施工安全的設(shè)備,由中線測量裝置、電氣裝置、專用工具及安全網(wǎng)等組成。測量、自動(dòng)調(diào)平裝置隨時(shí)觀測調(diào)整橋墩中心偏移和模板水平情況,使橋墩中心偏差在施工規(guī)定的允許范圍以內(nèi)。電氣裝置保證施工場地和滑動(dòng)模板各工作面的動(dòng)力和照明。2.2.4施工2.2.4.1綁扎墩臺(tái)鋼筋采用滑動(dòng)模板進(jìn)行高墩施工,在組裝模板之前要先綁扎墩臺(tái)鋼筋。一般先只綁扎一段(根據(jù)鋼筋長度確定,一般為10米左右),然后即開始混凝土施工,其上鋼筋在澆筑過程中,在工作平臺(tái)上進(jìn)行,鋼筋連接一般采用搭接焊或幫條焊等方式。2.2.4.2立?;=M裝時(shí)應(yīng)使各部尺寸的精度符合設(shè)計(jì)要求。拼裝前要清理好場地,在基礎(chǔ)上準(zhǔn)確地放出墩身中心十字線。拼裝方式可根據(jù)起吊能力采用就地組裝或整體吊裝。拼裝順序一般為“先內(nèi)后外,先上后下”。工作平臺(tái)必須調(diào)平與對正,平臺(tái)上設(shè)備、材料應(yīng)均勻布置,以保持平臺(tái)或載荷均衡,避免造成平臺(tái)傾斜與扭轉(zhuǎn)。模板拼裝不能反錐度或無錐度,模板間搭接縫必須密貼。液壓提升設(shè)備安裝必須嚴(yán)格按技術(shù)要求進(jìn)行,安裝后要進(jìn)行供油試驗(yàn),確保管路接頭處于良好工作狀態(tài)。中線測量裝置必須在工作平臺(tái)調(diào)好水平與對中后安裝。收坡裝置的絲桿、軸承及各部螺栓在安裝前應(yīng)涂油,連接螺紋必須擰緊并加墊圈。模板提升到夠安裝吊架的高度時(shí),應(yīng)及時(shí)安裝吊架和綁扎安全網(wǎng)。2.2.4.3澆筑墩身混凝土滑模施工由于混凝土脫模較早,因此應(yīng)盡量選擇低流動(dòng)性或半干硬性的混凝土,同時(shí)摻入一定量的早強(qiáng)劑,以加快施工進(jìn)度。灌筑時(shí)要分層、分段對稱地進(jìn)行,分層厚度20~30cm,強(qiáng)面與模板上口要保持10cm左右距離;搗固要密實(shí),不要漏搗、重?fù)v和搗固過深,搗固器不要接觸模板,振動(dòng)器插入下一層混凝土的深度不得超過5cm?;炷恋拿撃?qiáng)度為0.2Mpa~0.3Mpa,以防在自重壓力下坍塌變形。對蜂窩麻面等缺陷要及時(shí)處理。在整個(gè)施工過程中,由于工序的改變,或發(fā)生意外事故,使混凝土的灌筑工作停止較長時(shí)間,則需要進(jìn)行停工處理。例如,正常氣溫下每隔1小時(shí)左右提升模板一次,以免黏結(jié),提升次數(shù)以能滿足混凝土終凝時(shí)間即可,一般7~8次;停工時(shí)在混凝土表面要插入短鋼筋等,以加強(qiáng)新老混凝土的黏結(jié);復(fù)工時(shí)要加強(qiáng)中線水平觀測與新老混凝土接縫的處理。2.2.4.4混凝土養(yǎng)生脫模后8h左右開始養(yǎng)生,養(yǎng)生澆水應(yīng)在模板下口1.8m~2m處進(jìn)行,要經(jīng)常保持混凝土表面濕潤。必要時(shí)采取用塑料布圍裹。2.2.4.5提升模板2.2.4.5.1模板初升滑模滑升是通過千斤頂與提升支架的頂桿相互作用來實(shí)現(xiàn)的。初升是滑模組裝并灌筑混凝土入模達(dá)到一定高度后的第一次提升。模板內(nèi)混凝土灌筑高度一般為0.6~0.7m,當(dāng)混凝土達(dá)到0.2Mpa~0.3Mpa的脫模強(qiáng)度即可將千斤頂提升,提升高度以2~5cm為宜,以觀察底層混凝土的凝固情況。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),若混凝土表面濕潤,手觸有硬感,又可按出印痕,砂漿不沾手,滑升時(shí)能耳聞“沙沙”的摩擦聲,可以開始緩慢提升20cm左右。初升時(shí)間應(yīng)在混凝土初凝后終凝前進(jìn)行,正確掌握初升時(shí)機(jī)極為重要,過晚會(huì)造成模板與混凝土黏結(jié)而將混凝土帶起或拉裂;過早則會(huì)因混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度而坍塌。初升后應(yīng)及時(shí)檢查滑模設(shè)備各部工作情況是否正常,確認(rèn)狀態(tài)良好方可轉(zhuǎn)入正常提升。2.2.4.5.2正常提升正常提升是每灌筑一層混凝土,即提升一次模板。模板每次提升高度“寧小勿大,勤提少提”,提升后模板上口距混凝土面不宜超過50cm,以防模板走動(dòng)。模板連續(xù)提升高度不宜超過30cm,升后要及時(shí)收坡。在正常情況下,前后兩次提升模板時(shí)間寧短勿長,一般不超過1小時(shí)。2.2.4.5.3模板收坡滑模收坡是由收坡裝置和模板共同作用來完成的。收坡時(shí),先轉(zhuǎn)動(dòng)收坡絲桿,迫使提升支架、千斤頂、套管及頂桿沿輻射梁面一起作向心徑向移動(dòng),并通過提升支架將安裝在它上面的模板一起作徑向移動(dòng)而使橋墩直徑縮??;同時(shí),模板搭接處沿圓周方向產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)使周長縮小,從而達(dá)到滑模收坡的目的,如圖所示。當(dāng)模板搭疊范增大到一定程度時(shí),可抽出部分滑動(dòng)模板,再繼續(xù)提升收坡。每當(dāng)模板滑升累計(jì)高1m時(shí),應(yīng)按收坡表調(diào)整收坡值,防止產(chǎn)生積累誤差?;J掌略?.2.4.5.4接長頂桿、綁扎鋼筋模板每提升至一定高度后,就需要穿插進(jìn)行接長頂桿、綁扎鋼筋等工作。為不影響提升的時(shí)間,鋼筋接頭均應(yīng)事先配好,并注意將接頭錯(cuò)開。對預(yù)埋件及預(yù)埋的接頭鋼筋,滑模抽離后,要及時(shí)清理,使之外露。2.2.4.5.5最后滑升最后滑升階段是混凝土已經(jīng)灌筑到需要高度,不再繼續(xù)灌筑,但模板尚需繼續(xù)滑升的階段。灌完最后一層混凝土后,每隔1~2小時(shí)將模板提升5~10cm,滑動(dòng)2~3次后即可避免混凝土與模板膠合。提升應(yīng)三班連續(xù)作業(yè),不得隨意停工。2.2.4.5.6拆除模板模板的拆除順序按與滑模組裝的相反順序進(jìn)行,先下后上,先外后內(nèi)。拆除工作應(yīng)在停工處理后進(jìn)行,先撤除平臺(tái)上堆放的各種設(shè)備和器材。拆除工作必須嚴(yán)格對稱進(jìn)行,邊拆邊運(yùn)走,一時(shí)運(yùn)不走的應(yīng)整齊地放在內(nèi)鋼環(huán)上部,輻射梁與內(nèi)鋼環(huán)的連接螺栓必須最后拆除,以防傾覆事故發(fā)生。拆除工作完后,應(yīng)將零件機(jī)械及時(shí)清洗干凈,涂油分類存放,并補(bǔ)充損耗零件。2.2.4.5.7滑模施工注意事項(xiàng)a.滑模施工中,滑?;龝r(shí)中心與水平發(fā)生偏移是經(jīng)常的和不可避免的,為保證橋墩施工質(zhì)量,必須經(jīng)常做到勤觀測勤糾偏,切不可粗心大意。b.嚴(yán)格按選定的配合比、確定的外加劑品種及摻量拌制混凝土,確保混凝土拌制質(zhì)量,不符合要求者不準(zhǔn)入模。混凝土應(yīng)對準(zhǔn)串筒人模,防止外灑損傷設(shè)備和人員。液壓提升設(shè)備因故使油漏入混凝土內(nèi)時(shí),應(yīng)及時(shí)清除干凈。c.中線日常觀測用中線測量裝置,一般模板每滑升30cm時(shí)必須觀測一次垂球?qū)χ星闆r。中線控制測量用經(jīng)緯儀,一般日測兩次。水平測量用水平儀,每工班測1~2次。d.拆除工作系高空作業(yè),人員必須系安全帶,吊運(yùn)器材應(yīng)綁扎牢固,慢運(yùn)輕放,防止損壞。e.滑模結(jié)構(gòu)各連接部位必須牢固,絲桿必須涂油,輻射梁頂面必須經(jīng)常保持清潔,應(yīng)無混凝土和其他雜物。f.電器設(shè)備安裝必須做好接地保護(hù)和防止雷擊措施,電線接頭必須牢固和絕緣可靠。經(jīng)常檢查電路,防止發(fā)生漏電事故。遇大風(fēng)、暴雨及雷電而停工時(shí),注意切斷電源,保護(hù)好各種設(shè)備。2.2.4.6澆筑墩帽混凝土當(dāng)混凝土澆筑達(dá)到墩帽位置后,進(jìn)行模板最后滑升,但不再澆筑混凝土(但要做好與墩帽混凝土的接茬處理)?;H棵撾x墩身混凝土后,即可將組裝好的墩帽模板吊裝上去,安裝牢固,綁扎托盤及頂帽鋼筋,安裝預(yù)埋件,然后澆筑墩帽混凝土。對于墊石部分要特別控制,因?yàn)樵跐仓^程中,模板上升過程中肯定會(huì)產(chǎn)生位置偏差,如果仍按照與墩帽模板的相對關(guān)系支立墊石模板和埋設(shè)錨栓孔的預(yù)埋件,就會(huì)導(dǎo)致將墩身的施工誤差傳遞到墊石。因此,做此部工作時(shí),要對墩帽進(jìn)行測量,按照設(shè)計(jì)位置調(diào)整墊石模板及預(yù)埋件位置,提高施工的準(zhǔn)確性,減少施工后鑿錨栓孔的麻煩,達(dá)到一次成功。2.2.4.7檢查驗(yàn)收在橋墩養(yǎng)護(hù)、拆模工作完成后,在井架、纜索等設(shè)備拆除前,要及時(shí)對橋墩成品進(jìn)行檢查、驗(yàn)收和復(fù)測工作,并對墩頂進(jìn)行彈線和處理錨栓孔。2.3低墩施工2.3.1施工方法選擇低墩施工較高墩施工難度要小得多。為保證橋墩美觀、加快施工速度、提高機(jī)械化施工程度,一般采用預(yù)制組裝鋼模板進(jìn)行施工。2.3.2施工機(jī)械配備低墩施工所用機(jī)械設(shè)備較少,混凝土攪拌一般采用混凝土攪拌機(jī)或攪拌站,運(yùn)輸采用翻斗車、自卸汽車或混凝土罐車,提升設(shè)備一般采用吊車。2.3.3墩臺(tái)模板設(shè)計(jì)橋墩模板采用預(yù)制大型組裝鋼模板,根據(jù)實(shí)際情況用5mm或10mm鋼板制成,外側(cè)用同厚度鋼板焊接橫、豎向肋板,每節(jié)模板根據(jù)需要可制成0.5~2米高,每節(jié)模板分為四塊,模板接縫處肋板作成法蘭盤形式,采用螺栓連接。墩帽形式一般都一樣,所以墩帽模板也采用預(yù)制組裝模板,一般分托盤和頂帽兩部分,每部分又分為四半,用螺栓連接。橋臺(tái)的形式和尺寸各橋很少相同,如預(yù)制整體模板周轉(zhuǎn)率不高,比較不經(jīng)濟(jì),一般采用普通鋼模板,特殊部位輔以木模。2.3.4施工2.3.4.1綁扎墩臺(tái)鋼筋墩身鋼筋一般在支模前綁扎完畢,墩臺(tái)頂帽鋼筋提前綁扎成型,待墩身混凝土澆筑完后用吊車吊裝,然后可以繼續(xù)進(jìn)行混凝土澆筑施工。2.3.4.2立模對于低墩臺(tái),混凝土方量不大,一般采用一次性支模、一次性澆筑。模板施工又以下幾個(gè)步驟:a.模板處理支模前,需要對模板進(jìn)行處理,對鋼模內(nèi)表面進(jìn)行打磨除銹和刨光,然后均勻涂抹模板漆,以使拆模容易,并且混凝土表面平整光亮,保證墩身良好的外觀。待模板漆干后,將模板運(yùn)至墩位附近準(zhǔn)備組裝。b.模板組裝在墩位附近地面將打磨好的模板分節(jié)組裝。組裝前,在模板接縫處,要粘貼雙面膠海綿膠條,以避免在澆筑混凝土過程中漏漿,造成混凝土表面出現(xiàn)水紋或蜂窩,影響外觀及質(zhì)量。組裝時(shí)按照從下往上的順序進(jìn)行,以方便吊裝。每節(jié)模板組裝完畢后,要對其尺寸進(jìn)行檢查,看是否有變形。如果有,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,以免吊裝后無法安裝。在底節(jié)模板底和頂帽模板上沿用油漆準(zhǔn)確標(biāo)出各方向十字線位置。c.吊裝模板節(jié)組裝完畢后,用吊車吊至橋墩位置,逐節(jié)進(jìn)行安裝。安裝前,在各節(jié)模板的上下接觸面同樣要粘貼雙面海綿膠條,防止漏漿。安裝底節(jié)模板前,要在基礎(chǔ)頂面上精細(xì)放線,畫出模板內(nèi)沿或外沿以及十字線,然后將底節(jié)模板按照畫線位置準(zhǔn)確放置,并用小塊鋼板墊平,同時(shí)用水平儀控制標(biāo)高。位置放好后,用基頂原預(yù)埋的鋼筋進(jìn)行模板生根處理。然后進(jìn)行上面各節(jié)模板的安裝。模板全部安裝完畢后,在托盤模板的四面用鋼絲繩拉住,固定地面適當(dāng)位置,然后用經(jīng)緯儀觀測頂帽模板沿標(biāo)記的十字線位置的準(zhǔn)確性。如果存在偏差,用四邊的鋼絲繩調(diào)整,把標(biāo)記十字線拉至設(shè)計(jì)位置。2.3.4.3澆筑墩臺(tái)混凝土2.3.4.3.1混凝土攪拌a.混凝土攪拌站攪拌對于混凝土用量比較大的工點(diǎn),可考慮設(shè)置混凝土攪拌站,再由水平和垂直運(yùn)輸把混凝土送到工點(diǎn)。攪拌站的優(yōu)點(diǎn)是減少勞動(dòng)力,節(jié)約材料,機(jī)械化程度高,混凝土質(zhì)量有保證。當(dāng)工程數(shù)量大,且需反復(fù)輪流灌注各墩臺(tái)混凝土?xí)r,這一優(yōu)點(diǎn)尤為顯著。其缺點(diǎn)是增加了混凝土的運(yùn)輸距離,有時(shí)還要倒運(yùn)。攪拌站一般布置在地形較平坦距各墩臺(tái)較近、有足夠的砂石料堆放場、且水源充足的地方,水泥庫應(yīng)盡量靠近攪拌站,上料應(yīng)盡量采用機(jī)械,拌好的混凝土用翻斗車或自卸汽車送到各工點(diǎn),對于運(yùn)距比較遠(yuǎn)的,最好采用混凝土罐車。b.?dāng)嚢铏C(jī)攪拌為了加快灌筑速度,縮短運(yùn)輸距離,可在墩臺(tái)旁設(shè)置移動(dòng)式攪拌機(jī),就地供應(yīng)混凝土。攪拌機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可隨橋墩位置移動(dòng),縮短混凝土運(yùn)輸距離,提高工作效率。缺點(diǎn)是混凝土產(chǎn)量比攪拌站低,限制混凝土的澆筑速度。施工時(shí)采用哪種攪拌形式,應(yīng)根據(jù)地形、機(jī)械設(shè)備、勞動(dòng)力、工程量大小等來確定。2.3

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