水中墩大体积承台施工技术总结 7页

水中墩大体积承台施工技术总结一、工程概况普益漓江大桥设计中心里程为K86+770.5，横跨阳朔和平乐两县，主跨设计125m，副跨70m。两主跨10#、11#桥墩设计为薄壁墩，位于漓江岸边，属于水中墩，由于漓江属季节性很强的河流，施工时受水位的影响，跟季节有很大关系，承台分左右副，单副承台结构尺寸均为长10.3m×宽10.3m×高3.5m，顶面标高均为98.5m，承台底标高在最低水位线下1.98m位置，10号墩承台底地质为卵石层。二、施工方案⒈开挖承台在平整完施工场地，并且对承台位置的测量放样通过检查合格后，即可进入承台开挖工序。开挖承台主要采用机械施工，开挖时根据其地质特点及场地布置按照1：0.5～1：2的比例放坡开挖，务必保证开挖时基坑边坡的稳定，避免坍方。开挖深度较设计承台底标高超深0.5米，作为后续工作钢套箱的封底混凝土的施工范围。10#墩、11#墩的基坑底标高在当前漓江水位以下2.1米左右，开挖到水位线以下后，基坑势必会发生渗水、涌水现象，须提早配备多台清水泵，以便及时抽出坑内积水，保证开挖过程中基坑的稳定。2.制作、安装钢套箱 10号墩、11号墩的承台底标高均为95米，承台顶标高均为98.5米。当前漓江水位标高为96.6米左右，汛期内漓江五年一遇的水位可涨至105.295米，百年一遇的水位甚至达到109.295米。考虑到在本工程的承台施工周期内必定会遇上大潮汛，则10#墩、11#墩的承台全部在水位以下，无法采用常规的围堰法进行施工，因此决定采用套箱法施工承台。套箱既作为承台施工的隔水措施，同时又作为承台施工的外模。经过可行性分析后决定采用拼装式无底钢套箱(可拆卸回收重复利用)。首先根据承台图纸确定钢套箱的平面尺寸（承台设计尺寸为10.3*10.3m，实际施工中需要考虑边角处连接密实稳固及适当富余，故横纵方向的两面长度不等，分别为10.340m和10.512m），然后根据套箱封底层的底标高94.5米（封底混凝土厚0.5m）以及承台顶标高（套箱上口比承台顶高0.2m）来确定套箱的高度。考虑以上因素，钢套箱的施工高度定为：98.7-94.5=4.2米。钢套箱决定在加工厂内预制。考虑到将来的运输、拆卸回收问题，将整个套箱分成上(1.5m)、下(2．7m)2节，同时每节钢套箱又分成16片大型钢模板加工。全部加工完毕后在加工厂内进行试拼、刷上铁红防锈漆，并且一一对应编号，便于运至现场后的拼装工作。模板数量见表一：表一单个承台的钢套箱模板明细表编号规格数量单块重（Kg）总重（T）N23*1.58419.3323.36N43*2.78736.8435.90N1-12.17*1.54308.3121.24N3-12.17*2.74542.5532.17N1-22.256*1.54317.5081.27N3-22.256*2.74558.6372.24 模板拼装长度为横纵两面长度不等，同方向两面长度相等。拼装顺序有两种—A：长度为10.34米，从下到上为N3-1—N4—N4—N3-1—N1-1—N2—N2—N1-1；B：长度为10.512米，从下到上为N3-2—N4—N4—N3-2—N1-2—N2—N2—N1-2。拼装完的钢套箱的面板，整块吊入基坑中，其位置必须严格按照技术上测放的承台线摆放，然后依序摆放安装。钢套箱拼装时在模板与模板之间的接缝处放置橡胶止水带，模板与模板之间每间隔15cm用M16螺栓联结。为防止套箱漏水，止水带采用两层膨胀橡胶中间夹一层薄橡胶板形式，膨胀橡胶与橡胶板之间用801强力胶粘结。钢套箱整体安装完后，需认真核实承台中心、结构尺寸，必须保证承台位置及结构尺寸准确无误，螺栓与扣件的连接牢固。但是钢套箱是由16块模板用M20*50螺栓连接拼装而成，模板与模板之间只是点联结，稍微遇到机械偶然碰撞或振动，整个套箱模板将不可避免地发生变形或移动，因此在套箱模板拼装完毕后，在其外面每间隔1m设置套箱捆绑槽钢或φ100钢管作为背杠，钢套箱四周背杠连成整体，以增加套箱整体稳定性。按常规，水的比重为1．0，混凝土的比重为2．4，因而在套箱施工时就必须考虑到套箱内外压力差。当套箱就位后由于套箱底部尚未密封，因此套箱内外压力差为零；当开始浇注封底混凝土时，套箱内压比外压大一倍多，因此必须在套箱内设置拉杆，以防套箱爆模；当套箱封底结束进行抽水时，外压大于内压，因此必须在套箱内设置撑杆，以防套箱过度挤压变形。加固时可采用φ100钢管进行加固，钢管网横纵间距为0.8米。3.浇封底砼 封底砼采用标号为C25#的混凝土，封底厚度为50cm。为提高钢套箱周转速度、节约成本、加快工期，混凝土内掺适量的早强剂，以利早日浇筑承台。封底混凝土采用水下混凝土，混凝土坍落度控制在18～20cm，浇注导管采用直径为20cm的PVC管，整个套箱封底设5到6个水下混凝土浇注点。为减少混凝土浇筑过程中套箱内外的水头差，减少模板承受的压力，在套箱内外各设置一台水泵，随时平衡套箱内外水头差。当封底混凝土强度达到80％后即可开始抽除套箱内积水。4.绑扎承台钢筋封底砼达到一定强度后，抽干钢套箱内的水，首先清除封底混凝土表层浮浆，浇筑砂浆找平层，使其顶面标高为承台的底面标高，然后破除8根钻孔灌注桩桩头超浇混凝土，经桩基检测完毕后，绑扎承台钢筋和墩身预埋钢筋。为确保承台大体积混凝土施工质量，防止出现温度裂纹，采取以下措施：A、布置冷却循环水网路系统（即冷却管），降低浇注时承台体积内砼温度；B、控制入模温度及建立体内温度监测系统。冷却管设计为φ30*2mm钢管，钢管水平分三层布置，接头采用钢接头，拐角处采用弯头连接。安装完毕后，检查试通水，务必保证冷却循环水网路系统通水正常。5.浇注承台砼 混凝土浇注时分层连续浇注，分层厚度为30cm。每一层内浇注顺序从承台边开始，向中间推进浇注。并在前一层混凝土初凝之前，将后一层混凝土浇注完毕，保证层间无冷缝产生。混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣时应快插慢拔，严格控制振捣时间，避免因振捣不密实出现蜂窝麻面，或因振捣时间过长而出现混凝土离析。浇注过程中，当混凝土覆盖冷却管后，应保证冷却循环水网路系统通水顺畅不停，确保混凝土水化热能够被及时带出。混凝土施工完毕后，在初凝之前对混凝土表面进行抹压收光，以清除混凝土表面早期产生的塑性裂纹。6.拆除钢套箱承台砼强度达到2.5MPa后（试验测定），可以依次拆除钢套箱侧板。从而转入下一个承台的施工。10号右幅承台于4月27日开挖，安装钢套箱后，于5月4日浇筑封底砼，3天后进行抽水，发现套箱与封底砼接触处有冒水现象，由于施工时处于雨季，套箱内的水未抽完而全部被淹，6月9日套箱内的水被抽完，但是，发现孔桩砼周围及套箱边出现大涌水（见示意图）。 7.产生涌水原因及止水措施7.1产生涌水的原因为：①、由于水位上涨，套箱外侧水压力大，封底砼太薄，抵抗不了水压力。②、承台开挖后，底部泥沙太多且不平整，部分地方封底砼厚度不足50cm。③、桩基周围泥巴未清洗干净，封底时形成夹缝。④、钢套箱外侧回填土时，挖掘机操作不当挤压土时，引起钢套箱变形，进而引起涌水。7.2针对当前的施工情况和施工条件，决定对10#墩右幅承台施工采取以下措施，以保证施工的顺利进行。①继续对围堰进行加高施工，围堰加高出现有水面0.5～1.0m。②为加高钢套箱，加快钢套箱的施工进度。③在套箱周边及涌水部位进行压浆止水。要求以上三步同时进行施工。④在钢套箱内侧立模型，立模时必须保证承台的几何结构尺寸，（尺寸比承台大20cm，模型采用60*15旧钢模）。⑤模型与钢套箱之间灌注砼形成止水墙，砼灌注时必须加早强剂。完成以上工作的保证措施：1、材料供应以漓江大桥10#墩右幅承台施工为重点，必须无条件满足施工材料到位。 2、所有劳动力以保证漓江大桥10#墩右幅承台施工为主，施工人员必须服从工作安排，同时实行三班倒作业。⒎3通过采取以上措施后，再加上进入旱季施工，水位降低，10号墩右幅承台按计划顺利完成施工。⒏10号墩左幅承台施工：10号墩左幅承台施工，吸取了右幅施工时的经验教顺，封底砼厚度根据计算为0.8米，套箱外侧布置一圈压浆管，内侧压浆管按1米间距布置，在封底砼灌注完3天毕后，进行压浆，保证套箱内不出现涌水。经过这样处理后，达到了预期效果，承台施工顺利完成。附压浆管布置示意图如下：