1、建设工程教育网()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息)1曾家高架桥施工组织设计第一章 工程概况第一节 工程概况曾家高架桥为昌金高速公路第一大桥,该桥的施工既是该合同段的重难点工程又是全线的控制工程,特别是多孔径钻孔灌注桩基础和 40 米后张法预应力混凝土 T 型梁的预制和架设,是全合同段的重中之重。曾家高架桥全长 848 米,中心里程 K510+430,上部结构为 2140m 先简支后连续预应力砼 T 梁,下部为双柱式钢筋砼等截面实心桥墩,肋式桥台,墩台基础为双排钻孔灌注桩基础,15#墩为扩大基础。桥
2、面净宽 26 米(0.5 米防撞拦+11 米行车道+0.5米防撞栏+0.5 米中央分隔带 +0.5 米防撞拦+11 米行车道 +0.5 米防撞栏)。全桥主要工程数量为:钻孔灌注桩 150cm16 根,200cm12 根,220cm4 根,250cm65 根,钻孔灌注桩共计 97 根,全长 2196 米,其中穿越溶洞(现已探明的)钻孔桩 150cm8 根,200cm10 根,220cm2 根,250cm53 根,共 73 根,分布在7#墩23 #台。桥墩为柱式钢筋混凝土等截面实心墩 180cm、200cm、220cm 共80 根,总长 2930.65 米。预制安装 40 米后张法预应力砼 T 梁
3、 252 片。第二节 工程地质本桥区属山间冲积冲沟,桥走向为东西走向,地形起伏较大,最大相对高差为54m,根据工程地质报告,桥位处地层结构依此为种植土、粘土、角砾土、强风化灰岩、溶洞及弱风化灰岩,钻孔桩地质多为溶洞,而且相互连通,且有多层高溶洞,溶洞主要穿越弱风化灰岩层,地层结构复杂,岩溶极发育。第三节 桩基勘测情况本桥桩基共计 97 根,勘测钻探 59 根(其中 27 根有溶洞) ,补钻 根,钻探共计 根。于 2003 年 3 月 18 日全部完成。第四节 溶洞分布情况根据工程地质报告,从 7#墩开始出现溶洞,一直到桥尾 23#台。纵向分布:2 #台14 #墩及 22#墩23 #台处于两侧山
4、坡上,15 #墩21 #墩处于冲沟稻田地。溶洞基本连通,最长连通区穿越 5 个墩,长度为 220m,主要分布在 15#建设工程教育网()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息)2墩21 #墩冲沟稻田地。距专家初步分析为一条暗河。横向分布:桥全宽范围内连通,主要分布在 7#墩、16 #墩、19 #墩、20 #墩等。竖向分布:多层次,最多为 6 层;单溶洞最高为 14.4m。充填情况:全充占 58%,半充占 25.6%、未充占 16.4%充填物为:泥砂及灰岩碎块。第五节 现场调查情况距现场调查,在 16#墩下
5、游 80m 处,现有一上升泉,流量为 50t/h,原为地方村民挖井时至 8m 处遇一岩石爆破后形成永久泉水,地质勘测时泉水出现浑浊,说明地表水与地下水有水力联系,水系分布较广。第六节 论证由于本桥地质条件非常复杂,现有的勘测钻孔不能全面反映钻孔桩工程地质情况,为了对工程地质进一步探明,项目办于 10 月 21 日邀请设计院、江西省桥梁及地质专家,召集监理代表处、监理驻地办、施工单位对曾家高架桥桩基进行了论证,最后确定:0 #台4 #墩采用挖孔桩成孔(地质为角砾土,设计为摩擦桩) ;5 #墩15 #墩采用地质钻孔及物探进一步探明每根桩地质情况,采用冲击钻机钻孔;16 #墩28 #墩溶洞连通区先做
6、地质 CT 勘查,再视地质情况确定基础形式。七七七 变更因本桥地质复杂,工期较紧,设计院与项目办对本桥于 2002 年 11 月做出重大变更,将原设计 28-40mT 梁改为 21-40mT 梁,板式桥台改为肋式桥台,变截面桥墩改为等截面桥墩。第二章 施工现场布置及临时设施第一节 临时便道、便桥根据现场考察,本桥桥下有一小河,宽约 68 米,沟底低于地面 2.0 米,渠水流向自南而北。桥下有一条福田通往 320 国道的公路,结构为混凝土路面,宽约 56米,交通方便。施工时,从既有公路修筑一条便道沿桥右侧直通桥梁各墩台位及预制厂,同时在跨越小河处修一座涵管便桥通过。第二节 临时供电建设工程教育网
7、()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息)3本桥用电接地方电网,施工用电在曾家高架桥 K510+520 左侧安设两台 400KVA变压器,沿桥左侧架设电力干线供施工用电,同时在 2#台后预制厂安设一台 300KVA变压器供预制厂施工用电。另配 2 台 200KW 发电机,以便临时停电时备用。第三节 临时供水在 K510+500 左 80m 有一上升泉,流量 50t/小时,施工及生活用水采用在此泉处水泵抽水,铺设供水管道供各桥墩台、预制厂及拌合站用水,在预制厂及拌合站各设100m3 蓄水池一座,供生产、生
8、活用水。第四节 临时生产、生活设施该桥临时生产、生活设施主要有施工队住房、钢筋加工棚、预制厂场地、拌合站等。计划桥梁队及桩基队均设于 12#墩桥下右侧,钢筋加工棚在桥下就地设置,预制厂设于曾家高架桥 0#台后路基上。自动计量拌合站共设两座,一座设于预制厂内,配备 JS500 搅拌机两台供预制厂施工用混凝土,另一座设于 7#8#墩右侧的荒坡地,占地约 10 亩,配备 JS1000 搅拌机两台供桥梁下部施工用混凝土。施工现场布置见施工平面布置图。第三章 工期及劳力安排曾家高架桥既是全线的重点工程之一,又是本合同段重难点工程和控制工程,本承包单位于 2002 年 10 月 15 日开工,计划于 20
9、04 年 3 月 31 日完工,总工期为 17.5个月,施工队由桥梁 1、2 队 200 人、桩基 1、2、3 队 120 人、预制厂队 120 人、拌合站 30 人负责施工,其中:桩 基:2002 年 10 月 16 日2003 年 5 月 31 日墩台身:2003 年 2 月 21 日2003 年 9 月 30 日预制梁:2003 年 3 月 1 日2003 年 9 月 30 日架 梁:2003 年 6 月 1 日2003 年 11 月 30 日桥面铺装:2003 年 8 月 1 日2003 年 12 月 31 日具体详见表 3.1“桥梁工期安排表” 对不良地质所引起的设计变更将会对计划工
10、期造成一定的影响,为此将增加一定数量的机械及施工队伍,多开设几个工作面实行平行流水作业来保证既定计划的实现。本桥计划安排 2 个桥梁施工队,3 个桩基队施工队(其中 1 个为挖孔队) ,1 个混建设工程教育网()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息)4凝土集中拌合站,1 个大型预制厂。其中桥梁 1 队 100 人,负责曾家高架桥左幅的墩台身混凝土及桥面铺装施工;桥梁 2 队 100 人负责曾家高架桥右幅的墩台身混凝土及桥面铺装施工。桩基队 120 人,配备 10 台钻机,负责曾家高架桥的钻孔桩及挖孔桩施
11、工。在曾家高架桥 2 号台后设混凝土集中拌合站及预制厂 1 座;预制梁由预制厂120 人负责预制。T 梁架设由架梁队配合预制厂完成,配置 1 台双导梁架桥机,从桥的 2#台向 23#台双幅进行架梁。拌合站 30 人负责混凝土生产,供全桥下部结构用混凝土。全桥桥墩台采用大块整体钢模板,塔吊配合提升吊装,墩台身砼采用砼输送泵输送灌注。桥梁工期安排表表 3.1年度 2002 年 2003 年 2004月份主要工程项目10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3钻孔桩墩台身预制梁架梁曾家高架桥桥 面 铺 装第四章 施工方案及施工方法第一节 钻孔灌注桩基础一、总体施
12、工方案本桥共设计钻孔灌注桩 97 根,其中 20 根为摩擦桩,其它为嵌岩桩基,桩端嵌入弱风化泥灰岩层 4m 以上,214墩、23台采用挖孔成孔,由挖孔队施工。其它桩由钻孔队负责施工,钻孔队共配备钻机 10 台,负责全桥 33 根钻孔桩的施工,按每台每 15 天完成 1 根,10 台钻机可在 2 个月内全部完成 33 根桩,即在 2003 年 5 月 31建设工程教育网()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息)5日前全部完成。依据设计图纸,其该桥墩台址处工程地质情况为种植土、角砂土、亚粘土、粘土、强风化灰
13、岩、溶洞及弱风化灰岩等,桩长 1558 米,因此选用 KPG300 冲击正循环钻机 10 台。全桥按双幅 7 个墩台同步施工。钢护筒埋设采用人工开挖,下沉采用机械配合;钻孔采用泥浆护壁;冲击钻头采用大吨位,重量不小于 8 吨;钢筋笼现场加工,利用汽车吊进行下放;砼采用拌合站集中拌合,砼输送罐车运输,导管灌注。完成一个墩桩基施工后(双幅),立即用反铲挖掘机进行承台(系梁)基坑开挖。对于有水基础须边开挖边用粘土草袋进行基坑护壁,同时抽水机抽水。基坑开挖完成后,利用风镐凿除桩头,检测后水泥砂浆抹底(底模),绑扎承台钢筋及部分墩身钢筋,用大块拼装钢模立模,采用混凝土运输车输送砼,搭设平台,设溜槽入模。
14、二、施工方法摩擦桩采用挖孔桩成孔,钻孔灌注桩采用冲击反循环钻机钻孔,混凝土灌注挖孔桩采用串筒灌注孔内混凝土,插入式振捣棒捣固。钻孔灌注桩采用导管法灌注水下混凝土。为防止坍孔,施工中严格控制孔口护筒埋设、泥浆比重和孔内水头,清孔后迅速灌注水下混凝土。三、冲击钻机钻孔施工工艺流程图见 4.1.1、准备工作1、场地平整:场地位于旱地时,清除现场杂物,平整场地。场地位于浅水时,采用筑岛法,岛面高出地面施工水位 0.75m1.0m。2、桩位测量:在平整好的场地上测定桩位,用方木桩准确标识各桩位中心及标高。3、埋设护筒:护筒采用钢护筒,用 6mm 厚钢板卷制。护筒内径大于钻头直径25cm,护筒高视土质而定
15、,最小不小于 2m。安置时,护筒顶高出地面 30cm,高出施工水位或地下水位 1.5m 以上。4、钻孔泥浆:泥浆池不小于 2 倍桩混凝土体积。在开钻前,应选择和备足良好的造浆粘土或膨润土。钻孔中泥浆比重冲击钻机一般地层为 1.101.20,易坍地层为1.201.40。入孔泥浆粘度一般地层为 1824s, 易坍地层为 2230s 。、钻孔建设工程教育网()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息)61、钻机就位前,应对主要机具及配套设备进行检查、维修。放置钻机的起吊滑轮线、钻头和钻孔中心三者应在同一铅垂线上,
16、其偏差不得大于 2cm。图 4.1.1 钻孔桩施工工艺流程图填表格、监理工程师签字认可测定孔位埋设钢护筒钻机就位钻 进制作钢护筒加工钻头中间检查终 孔清 孔测 孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注水下砼挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备测 孔 深 、 泥 浆 比 重 、 钻 进 速 度测孔深、孔径、孔斜度注清水、换泥浆、测比重检查泥浆比重及沉渣厚度制 作 砼 试 件清理、检查测孔深、孔径钢筋笼制作投泥浆、注清水、测比重平整场地拆除钢护筒验 桩填表、监理工程师签字认可建设工程教育网()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假
17、日不休息)72、钻孔前,按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图,挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻头重量、钻进冲程及适当的泥浆比重。3、冲击钻机初钻时,进尺适当控制,采用小冲程,使初成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心,孔口坍塌。进入正常钻进后,采用 4050cm 中大冲程,但最大冲程不超过60cm,钻进过程中及时排渣。同时经常注意地层的变化,在地层的变化处均应捞取渣样,判断地质的类型,记入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照,钻渣样应编号保存,以便分析备查。4、钻孔作业必须连续进行,不得中断。因特殊情况必须停钻时,孔口应加保护盖,并严禁钻头留在孔内,以防埋钻。5、经常检查泥浆的
18、各项指标。6、当钻孔深度达到设计要求时,应对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经驻地监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。、清孔1、钻孔达到设计要求后,及时进行清孔,避免延时过长。2、清孔时注意事项:在清孔排渣前必须注意保持孔内水头,防止坍孔,清孔后,孔底提取的泥浆比重小于 1.25,泥浆粘度不大于 30s,在灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度不大于设计要求。提前做好灌注水下混凝土准备的工作,缩短清孔至灌注水下混凝土的时间间隔。3、不得用加大孔深的方法来代替清孔。、钢筋笼的制作和吊装就位1、钢筋笼采用整节绑扎,内设四道横十字支撑。2、
19、钢筋骨架的保护层,采用在主筋外侧加焊定位钢筋,每隔 2m 沿圆周等距离焊六根。3、钢筋笼运输不得拖拉,以防止变形。4、钢筋笼吊装利用汽车吊进行,边下钢筋笼边拆除内部支撑骨架。建设工程教育网()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息)85、钢筋笼就位后,将吊环固定在护筒壁上,以防止混凝土灌注时钢筋笼上浮。、导管的设立导管采用 250 钢管,每节 23m,配 12 节 1 1.5m 的短管,吊装前先试拼,连接牢固、封闭严密、上下成直线吊装,位于井孔中央。、灌注水下混凝土1、灌注混凝土是钻孔桩施工的重要工序,在
20、浇注前,采用检孔器进行验孔,并再次探测孔底沉淀厚度,如果沉淀超标,进行二次清孔。2、混凝土由自动计量拌合站负责生产,混凝土输送车运送,吊车配合灌注混凝土。3、浇注首批混凝土时应注意:导管下口至孔底的距离一般为 2040cm;首次灌注混凝土量确保导管埋入混凝土的深度不小于 1.0m;首批混凝土灌入后,立即测探孔内混凝土面高度,计算出导管埋置深度,如符合要求再进行正常浇注。4、浇注开始后要连续有节奏地进行,尽可能缩短拆除导管的时间;当导管内混凝土不满时,应徐徐地浇注,防止在导管内造成高压空气囊,压漏导管。5、在浇注过程中,应保持孔内水头,防止坍孔,同时保持导管出口在混凝土中的标准埋深。6、为确保桩
21、顶质量,并考虑到与承台(系梁)的良好衔接,混凝土浇注时应高出设计承台(系梁)底标高 1.0m。凿桩头时凿至承台(系梁)底标高以上 10cm。、桩的检测每个墩的桩基全部完成后,及时开挖承台(系梁)基坑及凿除桩头,然后对桩按设计要求进行无破损检测,合格后方可进行下道工序。四、挖孔桩施工工艺、施工准备首先平整场地,清除坡面危石浮土;坡面有裂缝或坍塌迹象的应加设必要的保护,铲除松软的土层并夯实,施测放样桩基十字线,定出桩孔准确位置;设置护桩并经常检查校核;孔口四周挖排水沟,做好排水系统;及时排除地表水,搭好孔口雨棚;安装提升设备;布置好出渣道路;合理堆放材料和机具,使其不增加孔壁压力,不影响施工。建设
22、工程教育网()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息)9井口周围需用木料、型钢或砼制成框架予以围护,其高度应高出地面20cm30cm,防止土、石、杂物滑入孔内伤人。若井口地层松软,为防止孔口坍塌,须在孔口用混凝土护壁,高约 2m。若井口地层有较大的渗水量时,应用井点法降低地下水位。、施工工艺(工艺流程图见图 4.1.2)建设工程教育网()报名咨询电话:010-82326699 免费热线:4008105999 咨询时间:全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息)10孔周围护挖掘混凝土护壁终孔清孔测孔安
23、放钢筋笼安放串筒灌注混凝土清理桩顶制作混凝土试件钢筋笼制作测孔径、孔深、孔斜度测孔径、孔深、孔斜度挖截水沟、围护架设三角架测定孔位平整场地中间检查图 4.1.2 挖孔桩施工工艺流程图1、挖掘方法组织三班制连续作业,施工条件差时用木车提升,条件允许架设三角架,采用10KN20KN 慢速卷扬机提升。2、 挖掘程序挖掘程序视土层性质及桩孔布置而定,土层紧密,地下水不大者,一个墩台基础的所有桩孔可同时开挖,便于缩短工期,但渗水量大的一孔应超前开挖,集中抽水,以降低其它孔水位。土层松软,地下水较大者,宜用对角开挖,避免孔间间隔层太造成坍塌。3、 混凝土护壁支撑形式视土质、渗水情况、工期、工地条件而定。对
24、岩层、较坚硬密实土层不透水,可不设支撑,在其余土质情况下,为确保安全生产,我们拟采用现浇混凝土护壁中等厚护壁形式,该形式适用于各类土层,多用于有渗水,涌水的土层和薄层流砂、淤质土层中。每挖掘 1.2m1.5m 深时,即立模灌注混凝土护壁,厚度 1015cm,其强度等级与桩身相同。两节护壁之间留 2030cm 空隙,以便灌注施工。空隙间宜用短木支撑,为加速混凝土凝结,可适当掺入速凝剂。岩土层松软,或需放炮开挖时,可在护壁内设置钢筋(8) 。模板不需光滑平整,以利于与混凝土联结。4、 排水、除在地表四周挖截水沟外,还需把大孔内排出的水妥善引流远离桩孔。、孔内水量不大时,可用铁皮桶盛水,人工提引排走;渗水量大时,可用小水泵排走;孔深小于水泵吸程时,水泵可设在孔外;倘若孔深大于水泵吸程时,须将水泵吊入孔内抽水。、在灌注混凝土时,岩石桩孔均只有小量渗水,应采取措施同时灌注,以免将水集中一孔增加困难。5、 终孔检查处理