某大桥锁口钢管桩围堰施工方案文档格式.docx
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发电机。
通讯:
项目经理部、项目队、施工作业队各设一台程控电话,主要管理人员均配备手机,
沟通内外联系。
4.3
场地布置
承台钢筋和冷却管在钢筋加工场上进行,场地内保持整洁,模板在钢筋棚附近的空地
上进行打磨上油。
4.4
施工进度安排
根据往年的气象情况,百色地区本年
9
月-次年
月为旱季,不受洪水及雨水的影响,
有充足的时间完成承台的施工,同时根据总体工期需要,承台施工必须在
2010
年
2
月
10
日前完成施工。
先围堰后施工承台。
4.5
材料供应
项目根据工程进度情况,提供工程材料计划,然后由合同供货商根据计划采购、运
输、供应。
4.6
工程试验
项目部中心试验室负责原材料及配合比试验,C30
泵送混凝土采用掺粉煤灰的配合比设
计,部分材料检测试验采用委外检测。
4.7
承台总体施工方案
施工钻孔桩前填筑土围堰,将墩位处填高,变水中墩为陆地墩,钻孔桩按陆地桩基施
工。
根据现场实际情况,由于墩位处地质情况较为良好,承台底标高以下为卵石,钢板桩
因柔性较大,打入较为困难,因此拟采用锁口钢管桩围堰施工承台。
承台施工按大体积承
台施工。
承台施工流程图
4-1
如下:
2
筑岛围堰
钻孔桩施工
钢管桩围堰施工
开挖基坑
封底砼施工
抽水、内支撑、堵漏
承台施工
养
护
基础施工流程
4-1
4.8
施工组织机构及职责分工
4.8.1
施工组织机构
为了加强建设项目管理、全面履行合同、控制施工成本,确保工程建设工期、质量、
3
安全、保护生态环境,全面实现建设目标,针对本标段工程项目特点,按照项目法施工组
建项目队,配备精干力量,全面负责完成本合同段建设任务。
施工组织管理机构见图
4-2。
项目队主要工程技术、管理人员、作业人员从公司内抽调具有丰富施工经验、技术能
力强、综合素质高、参与过深水桥梁等工程施工的工程技术和管理人员、作业人员。
全
全
全全
施工组织管理机构
4-2
4.8.2
职责分工
(1)项目经理
项目经理是工程项目的被授权人,全面负责本工程项目的组织、实施、协调,管理和
监控,负责工程项目的各种资源配置,确保管理体系在本工程项目上的持续有效运行。
项目经理是本工程项目的质量负责人,负责贯彻执行国家有关质量管理的方针、政
策、法律、法规,负责和完善质量管理体系,确立本工程项目的质量目标,满足业主的质
量要求。
项目经理是本工程项目的安全负责人,负责贯彻执行国家有关安全管理的方针、政
策、法律、法规,负责建立健全安全生产保证体系,建立和完善安全生产责任制,积极开
展各项安全生产活动,规划落实标准化工地建设,确保实现安全生产目标。
项目经理是本工程的工期责任人,负责组织制定施工进度计划,落实资源配置,确保
本工程项目工期目标的实现。
项目经理负责本工程项目的环境保护及文明施工管理,组织制定环境保护及文明施工
4
管理办法和实施细则,确保施工环境保护、水源保护及职工安全健康保护工作,积极推行
文明标准工地建设。
(2)项目副经理
协助项目经理做好本项目的管理工作。
负责施工现场的生产管理,抓好施工中的质量、安全和现场管理工作,处理施工中出
现的具体问题。
(3)总工程师
总工程师负责技术管理、工程质量、计量测试的指导工作,指导全体技术人员有效开
展技术管理工作。
解决施工中的关键技术问题,组织制定质量通病的预防和纠正措施。
(4)工程技术部
负责本工程项目施工过程控制。
负责施工的调度指挥。
负责施工方案的落实,并解决
施工遇到的技术难题。
(5)物资设备部
负责物资的计划申请,制定物资管理办法,验收进场物资并做好标识和记录,检查各
施工队的材料消耗使用情况。
负责申请设备的采购供应及管理,制定设备管理办法,负责工程设备维修保养,检查
各施工队的设备维修使用情况。
(6)质检、安全部
负责本工程项目的安全、质量管理工作规划,制定安全质量管理办法,负责制定安全
质量工作目标、安全质量计划和实施方案,组织制定安全、质量保证措施,确保安全、质
量目标的实现,制定安全质量检查制度,负责定期和日常的监督、检查,组织安全质量的
检查评审,负责安全质量事故的调查和处理。
(7)工地试验室
负责原材料的检验,工程跟踪检测、试验等工作。
(8)综合办公室
负责项目的人力资源及其他日常管理工作,负责党政、文秘、宣传、接待以及协调等
工作。
5、主要施工方案
5
5.1
锁口钢管桩围堰施工
锁口钢管桩围堰平面内尺寸
38.05m×
15.8m(已考虑施工偏差和承台施工的立模空
间),钢管桩顶标高为
116.93m(高出施工水位
2m
以上),打入软岩层深度不小于
2m,钢管
桩长
14.19m,采用φ520mm×
8mm
钢管桩,由于桩径较大,根据施工经验,桩径≥45cm
时,
桩尖不封闭有利桩下沉,故桩尖不采取桩靴封闭加强,而采取桩尖补强圈补强,即在桩尖
钢管
50cm
处外侧焊接
10mm
厚钢板补强圈。
钢管桩插打采用
60t
振动打桩机。
5.2
基坑出土
施工时考虑出土采用长臂挖掘机和钢丝绳抓斗出土,表层土采用挖掘机挖除,挖至土
围堰顶
5m
以下时,改用抓斗出土。
详细施工方法和施工工艺见
6.3
节有关内容。
5.3
由于在低于承台底的地址存在卵石,存在涌水的可能,因此须进行封底,拟封底
1.5m
厚,采用高流动性
C20
砼。
一个承台封底面积为
600㎡,封底体积约
800m3,采用刚性导管
法进行封底,详细施工方法和工艺见
6.4
5.4
承台施工按大体积承台进行组织施工,详细内容见第
6.6
6、主要施工方法和工艺
6.1
钢管桩施工
6.1.1
施工准备
钻孔桩施工完成后,撤离钻机,清理钻孔桩施工平台。
将钢管桩运到工地后,详细对其检查、丈量、分类、编号后,进行钢管桩锁口焊接,
焊接先采用连续电焊后,再实施满焊,焊缝厚度不小于
4mm,钢管桩锁口焊接加工完成后,
对两侧锁口用两根
2~3m
的短桩作通过试验,以
2~3
人拉动通过为宜。
锁口通不过或桩身
有弯曲、扭曲等缺陷,采用冷弯,热敲(温度不超过
800~1000℃),焊补、铆补等方法加
以整修。
每根钢管桩长
14.19m,分两节焊接,每节长度为
12m
和
2.19m,工地焊接接长时,用
坚固夹具夹平,以免变形,在焊接时,先对焊,再焊接加固板,并在桩端制作吊桩孔。
桩
身内外侧及锁口阴阳头,均涂以黄油混合物油膏(重量配合比为:
黄油:
沥青:
干锯末:
干粘土=2:
2:
1),以减少插打时的摩阻力,并加强防渗性能。
6
钢管桩施打前,测量组放样定位,控制围堰各个边的钢管桩位置,定出围堰的角点。
6.2.2
导向框的设置
为了精确控制钢管桩的打入后的平面位置,需设置导向框,导向框由导框桩与导框组
成,均为
I40
工字钢。
导框桩水平间距为
5m,导框桩高出土围堰平台顶面
1m,打入土围堰
顶面下
深,桩长为
6m。
为方便钢管桩能顺利插入导向框,两导框比
520mm
钢管桩大
20mm,即每边各放大
10mm,为
540mm。
导框桩与导框连接采用焊接连接,焊缝高度不小于
4mm。
导向框布置见附图
5-5。
6.2.3
钢管桩吊运和堆放
装卸钢管桩采用两点吊。
吊运方式采用单根起吊,并注意保护锁口阴阳头,以防止锁
口变形。
管桩堆放在平坦加固的场地上,
堆放前对场地进行压实处理。
在堆放时注意以下几点:
(1)
堆放的顺序、位置、方向、和平面布置等应考虑到以后的施工方便;
(2)
钢管桩要按型号、规格、长度、施工部分分别堆放,
并在堆放处设置标牌说明;
(3)
钢管桩应分层堆放,
每层堆放数量一般不超过
3
根,
各层间要垫枕木,垫木间距
一般为
3-4
米,且上、下层垫木应在同一垂直线。
6.2.4
钢管桩插打
(1)、打桩机械选择
根据设计地质和现场调查情况,
打桩机械选择
60T
振动打桩机,
该打桩机能够满足长
度大的钢管桩的插打和拔除。
(2)、钢管桩施工
钢管桩打设:
先用吊车将钢管桩吊至插点处进行插桩,
插桩时锁口要对准,
每插入一根即套上桩
帽,
轻轻加以锤击。
在打桩过程中,为保证钢管桩的垂直度,用两台经纬仪在无导向框限位两个方向加以
控制。
为防止锁口中心线平面位移,
在打桩进行方向的钢管桩锁口处设卡板,
阻止管桩位
移。
同时在导向框上预先算出每根管桩的位置,以便随时检查校正。
开始打设的一、二根钢管桩的位置和方向确保精确,以便起到样管导向作用,每打入
m
应测量一次,打至预定深度后应立即用钢筋与导向框焊接固定。
7
序号
检验项目
允许偏差
检验方法
桩身垂直度
1%L(L
为桩长)
用尺量
齿槽平直度及光滑度
无电焊渣或毛刺
用2-3
长的桩段作
通过试验
桩长度
不小于设计长度
钢管桩插打顺序:
由各边中部向两端插打钢管桩,分别在角桩处合拢。
打桩方式的选择。
根据现场实际情况和钢管桩的设计,选择单桩打入法,以一根钢
管桩为一组,逐根插打,直至钢管桩插打完毕。
(3)、钢管桩施工质量标准。
钢管桩检验标准
6.2.5
钢管桩的拔除
钢管桩拔除采用
振动拔桩机,拔桩时,先用振动锤将管桩锁口振活以减小土的阻
力,
然后边振边拔,振幅为
10-20mm;
供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定功
率的
1.2~2.0
倍;
对引拔阻力较大的钢管桩,采用间歇振动的方法每次振动
15min,振动
锤连续工作不超过
1.5h。
6.3.1
挖掘机挖土
围堰基坑上部
以内的土采用挖掘机挖除,运输车运土至指定地点弃土。
6.3.2
抓斗抓土
由于地面下至标高
105m-106m
处存在饱和卵石层,钢管桩打入后未采取进一步堵漏
前,钢管之间渗水将会较多,故采用不排水抓土。
当挖掘机挖土至土围堰顶
以下时,改用
GSD80
抓斗出土,该机械由斗体和主机两部
分组成,主机为一台履带式起重机,抓斗容积为
1.0m3,由于卵石及土体较为硬密,抓斗采
用带掘齿的抓斗。
抓土从基坑中央向四周对称、均匀、逐步、分层抓土,为使抓斗能在基坑内靠边的位
置偏抓土,在钢管桩顶面焊接数根钢筋挂钩,挂钩钢筋采用φ20
圆钢制作,偏抓时,先将
抓斗落至开挖面底,将抓土斗张开用的钢丝绳挂在钢管桩周边的钢筋挂钩上,然后将抓斗
提升至一定高度后突然松下,再将钩子上的钢丝绳取下,收紧闭口用的钢丝绳,即可达到
偏抓的目的。
见图
6-1。
抓出的土放置在离基坑边
以外的地方,再用汽车运输弃至指定地点,不得堆积于基
坑边。
8
6-1抓斗偏抓示意图
6.4.1
灌注平台及导管布设
由于封底面积较大,一个主墩约为
472.5m2,封底体积也较,约
708m3,封底时分仓封
底和设置大体积的中心集料斗。
灌注平台主梁为
I40a
工字钢,分配梁为
I20a
导管上料斗底部支撑做成方
形,料斗连导管直接搁置在灌注平台上,注封底砼时共分
36
个灌注点,利用吊车分灌注点
进行封底砼的灌注。
灌注平台及导管布置点见图
6-3、6-4。
导管在布设时按按以下原则进行:
(1)、单根导管作用半径按
4m
考虑,布设导管布置点,导管作用范围覆盖整个混凝土
浇筑区。
(2)、导管与围堰内壁保持一定距离,以利混凝土的均匀扩散。
采用单根导管同时来灌注封底砼,各配一个体积为
2m3
的料斗,共设
8
个导管布置点。
为减少首批砼的方量,对导管进行如下改装,导管底部焊接一个圆钢桶,采用
4
根φ
20
圆钢与钢桶、导管进行焊接,使钢桶与导管连接成一整体,钢筒直径为
60cm,长度为
1.0m。
封底砼灌注时,封底砼从钢桶上口溢出,从而解决了导管埋深的问题。
9
6.4.2
首批砼方量的确定
首
批
混
凝
土
方
量
算
式
如
6-2
所
示
:
首批混凝土方量计算图式
首批混凝土方量按以下公式计算:
V=h1×
(π×
d2)/4+hc×
D2)/4
式中:
D——导管底部钢桶直径,按
0.6m
考虑
d——导管直径
Hc——钢桶高度,按
1.0m
考虑(导管深入钢桶内
0.7m)
h1——围
堰
内
高
度
达
到
hc
时
导
管
柱
与
外
水
压
平
衡
度
(m)
h1=hw×
ρw/ρc=hw/2.5(hw
为围堰内水面至底部高度,ρw
为水密度,ρc
为砼密度)
经计算,首批砼约为
1.1m3,故料斗采用
可行。
封底砼的浇筑
采用刚性导管法浇注水下封底砼。
砼采用搅拌站集中搅拌供料,砼搅拌运输罐车运料
至现场,在利用汽车泵泵送至料斗进行封底施工。
预计砼浇注时间
8-10
小时,水下砼采用
高流动性自密实免振捣混凝土,配合比缓凝时间≥9
小时。
砼封底顺序为
1-1
至
1-4
布置点、2-1
2-4
布置点、3-1
3-4
布置点、4-1
4-4
布置点、5-1
5-4
布置点、6-1
6-4
布置点、7-1
7-4
布置点、8-1
8-4
布置点、
9-1
9-4
布置点依次灌注。
封底砼导管及支架平面布置
6-3
封底砼导管安装立面布置
6-4
11
6.5
围堰内支撑施工
围堰封底砼完成且砼达到
100%的强度后,进行围堰内支撑施工,为有利于承台及后续
桥墩的施工,内支撑设置成斜撑形式,共两层,内支撑采用
I56b
工字钢,顶层支撑为单根
工字钢,底层支撑为双工字钢,内支撑的安装的具体做法是首先焊接安装顶层支撑,再进
行抽水,抽水至底节支撑处后,焊接安装底节支撑。
安装支撑时,随时观察钢管桩围堰的变化情况,当锁口不紧密漏水时,用棉絮、木条
等在内侧嵌塞;
如出现渗水不能完全封堵时,在基坑四角设置四个集水坑,抽水机抽水,
为承台施工提供干作业环境。
6.6.1
承台钢筋、模板、砼施工
桩基检验合格后,即可进行承台施工,承台施工前,将封底砼表面清理干净并用砂浆
找平。
承台钢筋在钢筋加工场统一加工,基底检查合格后,精确放样定位,钢筋现场绑扎,
并预埋墩身钢筋及钢绞线。
严格按照规范要求进行布置和焊接,单面焊缝长度不小于
10d(d
为钢筋直径),焊缝
高度不小于
4mm,确保钢筋的施工质量。
承台模板采用大块钢模,6mm
厚,模板纵、横向均缀以加强钢板,钢板厚度为
6mm,纵
横间距分别为
40cm,模板分
2~4
块在现场拼装,螺栓联结。
承台模板后背加以竖向
10#槽
钢,布置间距为
60cm,在承台顶部和中部、底部各设两根φ48mm
横向钢管,钢管用蝶形卡
通过φ16
拉杆与承台内钢筋焊接,再在承台底部、中部和顶部均支持横向水平可调钢管,
从而形成模板支撑体系。
承台砼浇筑直接采用混凝土泵车进行浇筑,按大体积砼施工工艺进行,其拌和、运
输、浇筑、养护等均按高性能砼的标准要求进行。
为了减小砼表面温度裂纹,承台砼采用连续斜面薄层推移式浇筑方法浇筑,每层厚度
控制在
40cm
以内,以充分利用砼层面散热。
承台砼拆模后,在拉杆眼处凿除
10×
5cm
砼,割除拉杆,并用同标号
C30
砼封堵
拉杆眼,以保证拉杆眼处的砼保护层厚度。
基坑及时用原土分层回填夯实。
6.6.2
承台砼温度控制措施
墩承台为
35m×
13.5m,高
4m,单个承台砼方量为
1980m3,属大体积砼,易出现温度
12
应力裂缝,大体积砼之所以会出现温度应力裂缝,是因为砼内部温度和砼表面温度之差大
于
25℃。
因此,防止大体积砼出现温度应力裂缝应着重从降低砼内部温度和提高砼表面温
度入手。
为了砼内早期水化热集中释放、削减砼温度峰值、减小温度梯度,从而避免砼的危害
性收缩开裂,拟从以下几个方面进行大体积砼施工挖制。
6.6.2.1
水泥品种的选用
选用低水化热水泥,经比较,采用田东县右江牌
P42.5
普通硅酸盐水泥。
6.6.2.2
外加剂及混合材料
在砼中掺入高效减水剂,改善砼和易性,降低水灰比,以达到减少水泥用量,降低水
化热的目的。
在大体积混凝土中掺用粉煤灰,以保持混凝土在降低混凝土、拌合水用量的
情况下的流动性;
在相同施工条件、内外温差、配筋率的条件下,由于高掺量粉煤灰混凝土
具有较小的弹性模量,使得最终由温度引起的约束应力变小。
同时,由于后期强度的增长,使
得混凝土的抗拉强度也有较快的增长,这对限制混凝土的裂缝出现是有利的。
6.6.2.3
原材料控制
(1)、细骨料选用细度模数较大的中、粗砂;
(2)、在满足泵送要求的前提下尽量增加石子粒径,且选用级配良好的石子;
(3)、严格控制粗、细骨料的含泥量;
(4)、对骨料喷冷水雾进行预冷,降底砼入模温度。
6.6.2.4
优化浇筑工艺
浇筑砼时,采用薄层连续浇筑法,使水化热在浇筑时尽量多散发。
6.6.2.5
布置冷却管和砼内部温度监控
6.6.2.5.1
砼热工计算
混凝土的绝对升温:
Tn=(MC*Q)/c*ρ+Mf/50
不同龄期的混凝土绝对升温计算公式:
Tt=Tn(1-e-md)
Tn—混凝土的绝对升温(℃);
Td—在
d
龄期时砼的绝对升温(℃);
MC—每立方米水泥用量,查配合比取
296Kg;
Q—每
Kg
水泥水化热量(KJ/Kg),377KJ/kg;
13
浇注温度
(℃)
15
20
25
30
m
0.295
0.318
0.340
0.362
0.384
0.406
龄期(d)
18
21
24
27
£
值
0.60
0.79
0.78
0.77
0.70
0.51
0.42
0.35
0.30
C—混凝土的比热,按
0.97[(KJ/Kg*K)]计算;
ρ—混凝土的密度,取
2400Kg/m3;
Mf—每立方米混凝土中粉煤灰用量,查配合比取
60Kg
e—常数,为
2.718;
d—龄期(天);
m—混凝土水化时的温升系数,按浇注温度
25oC
取;
计算水化热温升时
Tn=(296*377)/(0.97*2400)+60/50=47.1℃
T(3)=47.1*(1-e-2*0.384)=46.4℃(3
天,浇注温度
25℃)
砼内部温度计算,按下式计算:
Tmax=Tj+T(t)£
=25+46.4*0.74=59.3
式中
Tmax:
砼内部中心温度(℃)
Tj:
砼浇筑温度(℃),取
25℃
砼结构厚度的温降系数,按下表选取。
温降系数£
则内外温度差为
59.3-25=34.3℃>
25℃,需将砼中心温度降至
50℃以下,
即砼内部温度需降低Δt
=34.3-25=9.3℃,水温需升高Δt=50-25=25℃。
混凝土的水化反应在
3~7d
天最大,取
3d(72h),进水管水温取
25℃,根据热传导定
律(c1m1Δt1=c2m2Δt2),冷却管的水流量
a
应满足:
4.2×
a×
72×
25≥0.97×
4851×
9.3
解得:
a≥5.8m3/h
其中:
c—比热,J/㎏•K,水为
4.2
J/㎏•K,混凝土取
0.96
J/㎏•K;
14
m—质量,t—混凝土质量取最大承台(35m×
13.5m×
4m)的质量
4851t。
Δt—温度增量,℃。
6.6.2.5.2
冷却管的布置
在距承台内布置四层冷却水管,冷却水管采用有一定强度、导热性能好、
耐锈蚀的薄
壁电焊铝管制作,直径为
60mm,冷却水管的进、出水口采取集中布置、统一管理,并标识
清楚,潜水泵供水,由于浇筑砼后围堰内不便排水,故进水口高处出水口
2m,出水口的水
在水头压力下直接排入河中。
土围堰顶部放置一个
6m3
水箱,水箱接冷却管的进水口,在冷却管的每个出水口设置一
阀门控制流量。
当混凝土浇注至该层散热管标高时,即通水散热,根据热工计算,按单根
散热管流量按不小于
3.8m3/h
控制即可。
通水时间不小于
12
天。
冷却系统布置
6-5
6-6
6.6.2.5.3
砼温度监控量测
为提供可靠的数据控制混凝土内外温差,考虑承台平面对称性,在承台平面
1/
位置及
对角线上布置温度传感器,用温度测定仪采集数据。
温度传感器布置见
6.5.2.5
所示。
采集
的数据主要包括不同施工时段的入模温度、