⑴ 橋梁樁基的施工工藝
橋梁樁基的施工工藝如下:
(一)鑽孔灌注樁
根據地質情況,本工程鑽孔樁採用CZ30型沖擊鑽管錐分次成孔法鑽進成孔,施工方法如下:
1.測量定位
採用全站儀坐標法對鑽孔樁樁位放樣,埋好護筒後在護筒四周標記。
2.鑽孔前准備
(1)平整場地,圍堰築島
旱地島面高於地面10~20cm,水中築島島面標高應高於施工水位1.0~1.5m,築島頂面面積應滿足鑽機和吊機行走需要。
(2)埋設護筒
護筒用6~10mm鋼板卷制,護筒直徑較鑽孔直徑大20~25cm,長度視地質條件不同而異,一般採用開挖埋設法,開挖直徑應比護筒外徑大80~100cm,吊裝就位後,對中檢查,平面中心位移不大於50cm,保持垂直,用粘土沿四周對稱分層填壓夯實,護筒的埋深旱地不少於1m,護筒頂面應高於島面0.2~0.5m,並高於施工水位或地下水位1.5~2.0m,水中墩、護筒底應進入河床底不少於0.5m。
(3)粘土選備:
鑽孔前貯備足夠數量的粘土,以滿足造漿需要,粘土以造漿能力強,粘度大為好。
(4)鑽機就位
鑽機就位對鑽孔質量和能否順利鑽進關系重大,就位時應保證管錐中心對准樁位中心,並將鑽機支墊牢固。
3.鑽進
(1)泥漿配製
分次成孔工藝有自身造漿的功能,不需要在孔外先制備泥漿,可直接往孔內加粘土,通過管錐的沖壓作用,自身造漿。施工中,每工班至少測定兩次泥漿性能。
(2)開孔
為保證鑽孔能順利進行,須對護筒底孔壁進行處理,開孔時,不要急於進尺,在護筒底1m范圍內,多填粘土,用直徑50cm實心鑽頭反復沖擠以加固護筒底孔壁,護筒底孔壁加固好後,即可進行小管錐鑽進。
(3)小管錐鑽進
護筒底孔壁加固處理完成後,即用小管錐(錐徑0.46m)鑽進,管錐邊鑽進邊出碴,鑽進時可一次鑽至孔底,也可分段成孔。
(4)擴孔:
當小管錐完成小孔鑽進後,用與鑽孔直徑相匹配的管錐,逐級更換管錐,進行擴孔,直至TRANBBS設計孔徑,擴孔時應按小管錐的鑽進方式一次到底或分段鑽進。
(5)沖程選定
孔壁穩定、鑽進正常時,一般選用0.6~1.0m,易塌孔地層或有塌孔跡象時選用0.35~0.6m。
(6)保持水頭高度
由於分次成孔每次鑽孔擴孔時都要將上次鑽擴時護好的孔壁破壞,所以必須隨時注意保護水頭高度。水頭高度應高於施工水位或地下水位1.5~1.8m,並不低於護筒上口10~20cm,掏碴時及時補水,通過透水性強的地層或有塌孔跡象時,可加大水頭高度。
(7)粘土投入量
在需要泥漿護壁的地層,鑽進時應經常向孔內投放粘土,以保證泥漿的質量。砂土、卵石土層直徑為0.75~1.25m的孔,每延長米成孔投入粘土0.5~1.0m3;直徑為1.5~2.0m的孔,每延米成孔投入粘土1.0~1.2m3。
4.清孔
成孔後,用管錐將鑽碴基本掏凈,然後按離子懸浮法進行清孔處理,即清孔前24h,按1(木屑):0.3(燒鹼):1(水泥):30(粘土)適量水的比例配成膏狀混合物,配製數量1m成孔體積,清孔時將膏狀混合物,分三次拋入孔底,並用管錐沖砸5~10min,使膏狀混合物均勻地溶於孔底泥漿中,用管錐掏渣,當搗至泥漿比重為1.03~1.06時,清孔終了。
5.吊裝鋼筋籠
鋼筋籠由鋼筋班負責分段製作,用鑽架或吊車安裝,鋼筋籠接長用2台電焊機焊接,逐段連接逐段下放。鋼筋籠定位後,及時澆注混凝土,以防止坍孔。
6.灌注水下混凝土
採用導管法進行水下混凝土的灌注,導管直徑為250mm,壁厚8mm,一般節長2.0m,另外配置1節長4m,2節長1m的導管,以方便調節導管長度。導管接頭處有膠圈密封防水,水下砼現場拌合,鑽架起吊入倉。
灌注首批混凝土其數量須經過計算,使其有一定的沖擊能量,把泥漿從導管中排出,並能把導管下口埋入砼,其深度不少於1m。當混凝土裝滿漏斗後,剪斷隔水栓上的鐵絲,混凝土即隨隔水栓一起下入到孔底,排開泥漿。在整個澆注過程中,導管在混凝土中埋深2~6m,利用導管內混凝土的超壓力使砼的澆注面逐漸上升,直至高於設計標高1m。
沖擊鑽施工工藝流程圖《鑽孔樁施工工藝流程圖》。
(二)墩台施工方法
岸上承台、系梁基坑採用挖機開挖,人工清理余土;一般水中墩採用草袋圍堰施工系梁。用風鎬鑿除樁頭砼,修復樁基變形鋼筋,並焊接立柱鋼筋,按設計鋪設墊層,綁扎承台、系梁鋼筋,模板採用組合鋼模。
對本工程內圓柱式墩,根據其截面尺寸製作相應的定型鋼模板,柱高小於10m的採用一模到頂,大於10m的採用兩節整體鋼模,模板拼好後三個方向用Ф8鋼筋藉助手拉葫蘆定於地錨上,以便調整模板中心及垂直度,在得到監理工程師批准後一次澆築成型。
對橋台台身採用塗塑竹膠板,內置Ф14拉模鋼筋,砼一次澆注成型。
蓋梁支架雙柱蓋梁擬採用托架式,即在立柱內預留孔洞,插入Ф32精軋螺紋鋼筋作支承,上置I36a工字鋼,鋪設方木和底模;對獨柱蓋梁,擬採用滿堂支架,蓋梁底模採用塗塑竹膠板,側模採用大塊鋼模,上、下設Ф20體外拉模鋼筋。
(三)蓋梁及台帽施工
採用門式支架來進行蓋梁和墩台帽的施工。門架搭設密度縱向間距1.0m,橫向間距為1.5m,貝雷梁鋼支墩設置於承台上,在貝雷梁與鋼支墩間設砂板,以便脫模、落架。
1.地基處理
原地面用砂礫回填夯實、整平,場地四周設60cm×40cm深的排水溝,鋼支墩置於承台上,門式支架基礎採用寬×高=25cm×10cm的條形砼基礎。
2.支架搭設
門式支架沿橋橫向搭設,縱向間距1m,在墩柱處間距0.5m,門式支架橫向間距為1.5m,門式支架採用Ф4.8cm鋼管縱橫連接加固,門式支架頂托上設I14工字鋼。支架標高控制:貝雷梁支架,首先測出基礎標高,配好鋼支墩高度,通過基礎砼調平塊初步控制,再由砂板控制好標高;門式支架通過下底座和上托座螺栓調節控制標高。。
3.模板鋪設及預壓
貝雷梁跨及門式支架跨均沿順橋方鋪設方木,規格10×10×400cm,間距20cm,方木搭接保持50~100cm。底模採用1.2cm厚的塗塑竹夾板,電鑽打孔用圓釘固定在方木上,確保模板平整不曲撓,接縫嚴密。模內鋪彩條布,用水準儀觀測地基沉降和支架變形,待沉降穩定後卸載。測出底模標高與設計底模標高對比,進行調整底模標高至設計要求為止。
4.鋼筋加工安裝
鋼筋骨架在砼地坪上放大樣,嚴格按設計圖加工製作,汽車吊吊裝,鋼筋綁扎要求整齊、牢固,可採用綁扎和焊接相結合的原則。
5.砼澆築
砼採用JS500型強制式攪拌機拌和,在施工中選用425#普硅水泥,坍落度控制在14~16cm,並摻入早強減水劑,泵送砼入模,用Z50插入式振動棒搗固密實。板頂用平板振動器拖平,人工收面抹平,並進行二次收面,橫向拉毛。砼養生採用塑料布覆蓋,灑水保濕養生。
6.支架拆除
當砼的強度達到設計強度後,按圖紙要求扭松頂托螺栓落架,然後進行支架拆除。
(三)後張法預應力板梁施工
本工程湘表大橋,上部結構設計為30m和16m預應力砼空心板梁,後張法預制空心板梁共計81片。
1.預制場地的選擇
根據湘青大橋的位置、地形特點,擬在縣委黨校附近設置板梁預制廠。預制廠設6套定型鋼模,1台JS500型強制式攪拌機,3套鋼筋加工設備,4套預應力張拉設備,2台30T自製簡易門吊。
2.制梁台座
預制廠底座沿線路縱向設置成一排,兩台座間距為4m。
首先對地基進行壓實,整平,澆築10cm厚C25素砼墊層,在素砼墊層上按所定間距澆築15cm厚底座砼,在砼表面鋪設δ=8mm鋼板,並與兩側預埋的角鋼焊結,形成制梁台座,由於板梁在施加預應力時會產生上拱度,形成兩端為支點的簡支梁,在底模兩端各2.0m范圍內進行加厚處理,厚度由15cm加厚到30cm,增設兩層Ф10的10cm×20cm的鋼筋網片,同時在砼台座內用PVC管預留加固側模用拉模鋼筋孔洞。
3.鋼筋加工及綁扎
鋼筋在預制廠鋼筋加工廠集中下料,加工成型。
在底板上先綁扎腹板和底板鋼筋,支立兩端端模,按圖紙設計的坐標准確安放波紋管,波紋管定位筋在直線段100cm一道,曲線段50cm一道,以保證預應力孔道的標準度,波紋管接頭處用塑料膠帶裹緊,以防水泥漿堵塞,頂板鋼筋待底板砼澆築完成,放入內模後再綁紮成型。
4.立模
為保證砼外觀質量,外模採用定型鋼模板,內模採用傘狀支撐抽拉式木模,鋼模支立由龍門吊配合人工進行。模板加固採用設上、下體外拉模鋼筋,側面為方木作支撐。
5.砼澆築
砼採用預制廠設置的JS500型強制式拌合機拌合,機動翻斗車運輸龍門吊起吊入模,澆築時先澆底板砼,搗固密實,整平收光後迅速安裝內模,綁扎頂板鋼筋,再澆築腹板及頂板,腹板採用一端自另一端連續澆注,兩側對稱,斜向分段,水平分層進行。採用插入式振搗棒振搗,頂板人工收面拉毛。
6.預應力張拉
當板梁砼強度達到設計強度後,方可進行後張法預應力筋的張拉。張拉採用兩台YCK-2000型千斤頂和2台YBZ2×2/50型電動油泵,張拉前,對錨具有表面清洗干凈,並對千斤頂、油泵、油表進行配套標定。
預應力張拉按兩端左右對稱張拉,採用張拉力和伸長值雙控。張拉時,兩端千斤頂升降壓,標以記號,測延伸量要保持一致,保證施工張拉時平穩均勻,且在張拉過程中,分階段讀出油表壓力和延伸量的讀數,作好施工記錄,其張拉程序為:
0→初應力(10%бk)→103%бk(錨固)
7.孔道壓漿
在張拉後盡快進行壓漿,水泥選用普硅525#,為保證必要的性能,經監理工程師同意後,可在水泥內摻帶減水劑和微膨脹作用的外加劑,水灰比控制在0.35~0.4之間,保證水泥漿強度不低於50Mpa,壓漿利用水泥砂漿封錨頭,將進漿口球閥和出漿口球閥與錨墊板壓漿孔擰緊,從一端將灰漿壓入,待另一端流出濃漿後,將出漿口閥門關閉,壓力升至0.6~0.7Mpa後持壓3分鍾,關閉進漿口閥門,卸壓。
8.板梁架設
板梁自預制廠由2台40T自製、簡易龍門吊起吊至80T平板拖車上,在橋頭路基處採用自製簡易門吊起吊至運梁軌道平車上,通過卷揚機牽引至雙導梁架橋機下喂梁架設。
首先在橋頭路基上拼裝,進行架設6#台~5#墩板梁,然後在板樑上鋪設雙導梁縱移軌道及板梁拖運軌道,將架橋機運行至已安裝好的板樑上,板梁通過軌道平車利用卷揚機牽引至雙導梁下喂梁,逐孔進行主梁安裝,置於臨時支座上成為簡支狀態。