桥梁承台施工 14页

承台施工一级技术交底3.3.3承台施工3.3.3.1陆上承台施工陆上承台施工工艺流程详见图3-3-9。测设基坑平面位置、标高挖掘机开挖凿除桩头检测桩基基底处理绑扎钢筋安装模板灌筑砼与墩台身接缝处理基坑防护制作砼试件集水井法抽水砼拌制、输送图3-3-9陆上承台施工工艺流程图（1）基坑开挖陆上承台施工方法与明挖基础的施工方法基本一致，采用机械放坡开挖，人工配合，并备用大功率水泵在承台开挖时抽水，大块钢模板浇注砼；对于靠近铁路、公路的承台，在基坑开挖时根据情况采用钢板桩或薄壁沉井进行基坑防护，保证运营安全。（2）承台浇筑人工风镐凿除桩头，使基桩顶部显露出新鲜砼面，基桩埋入承台长度及桩顶主筋锚入承台长度满足设计要求。桩基检测合格后，承台底铺10cm碎石垫层，用砂浆抹面，立模绑扎钢筋。 将承台的主筋与伸入承台的钻孔桩钢筋连接，底面每隔50cm与主筋底交错位置垫一砼垫块，侧面每隔80cm于主筋外侧交错位置安装特制的塑料垫块，以保证浇注砼时钢筋保护层厚度。承台侧模采用组合钢模，模板安装完毕后，在模板内均匀涂刷脱模剂。砼从拌合站由砼运输车运到浇筑现场，泵送入模，插入式振动棒振捣，振捣时，防止触碰模板与钢筋。待砼达到拆模强度后，拆模并洒水养护。经质量验收合格后，即可回填至原地面标高。3.3.3.2浅水区承台施工根据本标段的地质、地形、水文等情况，浅水区承台施工采取编织袋围堰、筑岛将水中施工变为陆上施工，其余施工工艺同陆上承台。3.3.3.3深水区承台施工较深的河中墩采用双壁钢套箱围堰施工，两边墩采用钢板桩围堰。3.3.3.3.1钢板桩围堰施工要点（1）钢板桩锁口检查钢板桩运到工地后进行组桩拼接，每隔4～5m加一道夹板，使其固定以便插打。用一块长1.5～2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同类型的钢板桩作锁口通过检查，检查用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作通过锁口检查。 组桩及单块桩两侧锁口均在插打前涂以黄油或热的混合油膏（重量配合比为：黄油：沥青：干锯末：干粘土=2：2：2：1），以减少插打时的摩阻力，并增加防渗性能。详见“图3-3-10钢板桩锁口检查示意图”。图3-3-10钢板桩锁口检查示意图（2）打桩平台就位根据测量位置，利用水中钻孔平台作为打桩平台。（3）打设定位桩在钢板桩围堰的四周分别打设φ600mm定位钢管桩，钢管桩采用振动锤施打，并设导向架。（4）挂装导向框及内导向在定位桩上挂装导框和内导梁，导框和内导梁用型钢加工制作，以使插打钢板桩时起导向作用，并作为围堰的内部立体支撑，直接承受钢板桩传来的水、土压力。（5）插打合拢 在钢板桩锁口内涂黄油。在桩顶系钢丝绳一根，滑车组一付。在桩的下端系缆绳二根。安绑主副吊点钢丝绳。其中副吊点（下端吊点）用钢丝绳捆扎，并垫以木块，以防滑移和损坏锁口。用浮吊起吊。当提升到一定高度时，放松、解除副吊点，使钢板桩接近垂直状态，并利用缆绳控制正反方向。钢板桩就位下插。第一组钢板桩沿导向架围檩下插，它是整个围堰钢板桩的基准，要反复挂线检查，使其方向、垂直位置准确。其余各桩组，则以已插桩组为准，对好锁口后，利用自重下插。当自重不能迫使其下插时，可利用滑车组，进行加压。钢板桩插打方法为：开始的一部分逐块插打，后一部分则先插合拢后再打，插打次序为从上游开始，在下游合拢，每边由一角插至另一角。解除夹弧板。当钢板桩下插到接近夹弧板位置时，应及时解除夹弧板，然后继续下插，直到预定位置。吊车松钩，并拆除原悬挂在桩顶上的滑车组及钢丝绳等。安设沉桩锤，并进行锤击或震动，使钢板桩下沉到预定高程位置。将已插好的钢板桩，点焊固定于围檩上。按上述步骤逐组下插钢板桩，直至完成。（6）抽水堵漏锁口不密的漏水在抽水发现后以板条、棉絮等在板桩内侧嵌塞，或在漏缝外侧水中撒入大量炉渣与木屑或谷糠等随水夹至漏缝处自行堵塞，漏缝处较深时，也可用炉渣装袋，到水下适当深度逐渐倒出炉渣，堰脚漏水严重用水下砼封底防渗。 3.3.3.3.2双壁钢套箱围堰施工要点钢套箱施工工艺流程见图3-3-11。（1）钢套箱结构构造钢套箱是封底混凝土、承台施工的围水结构，也是封底混凝土、承台施工的外模板。钢套箱围堰入土深度据承台底标高、施工水位和地质情况确定。钢套箱设计为采用双层薄壁结构，壁厚1.0m。钢套箱内、外壁板为δ6mm钢板，其上有∠75×75角钢竖肋和δ10mm环形板加强，两壁板之间用隔舱板和水平桁架连接，隔仓板为δ6mm钢板，水平桁架为∠75×75角钢。节与节之间采用δ10mm厚的节间环板连接。16块隔舱板将钢套箱均分成16个互不相通的隔舱，以便调整钢套箱下沉时的重心及垂直状态。钢套箱下部设有刃脚，以利下沉和着床。为防止刃脚与封底混凝土之间渗水，在刃脚内侧加焊两道100×10mm钢板止水带。为保持吸泥下沉灌注封底混凝土过程中围堰内外水的平衡，在适当高度设2个Φ400mm的通水孔。另外还要在上部设置吊耳、四周设锚耳等，以便吊装及定位锚固。（2）钢套箱制作与运输 由于钢套箱加工量大，且要求加工质量较高，因此，本桥钢套箱委托有经验的定点厂加工。根据现场配备60t浮吊，除钢套箱底节刃脚部分（约3.0m高）整体船运至现场外，其余接高部分按16个隔水仓分为16块，浮运至现场后，再用浮吊进行拼装。为保证围堰起吊平稳及防止变形，在围堰上设8个吊点，进行对接。为便于调整围堰吸泥下沉产生的编移和结构受力的需要，分为16个封闭的隔水仓。完成后对钢套箱尺寸、焊接质量、杆件部位、附加结构部位进行全面检查验收，并作水密试验（即油浸试验）。水密试验的方法是先在钢套箱外壁用排笔沿着焊缝刷上石灰浆，待浆干后，在内壁沿着焊缝刷上体积为7：3的煤油和汽油的混合液。若在外壁刷有石灰浆处发现黄色油浸痕迹，则必须补焊。（3）浮运就位钢套箱在码头静水区接高，并在夹壁中注水使钢套箱呈浮体状态（r>h，其中r—定倾半径，h—浮心到重心距离）以保持浮运稳定性，然后用拖轮将钢套箱顶推浮运至墩位平台上游与平台上的缆绳相连固定。（4）定位落床钢套箱浮运就位后，通过平台用浮吊吊装套箱围堰进行定位，然后用16台抽水机向围堰的16个隔仓均匀灌水，当套箱刃尖距离河床0.5m左右即暂停灌水下沉，由岸上测量人员与平台上调系缆人员配合实现钢套箱的精确定位，然后立即启动16台抽水机向围堰的16个隔仓快速灌水，使套箱围堰刃脚迅速落入河床。（5）吸泥下沉 钢套箱的下沉主要是采取在围堰内吸泥，并往隔仓内注水，靠围堰自重和水重使之下沉。整体下沉前，首先在围堰较高一侧吸泥，将围堰顶面找平，然后将φ460mm吸泥管放在围堰中心附近开始吸泥，使中间形成锅底形状，并逐渐向刃脚方向移动，沿四周对称均匀进行，为防止不均匀下沉使围堰倾斜，正常情况下各点吸泥时间不要过长。控制围堰内除土深度，在围堰刃脚处，除土面不低于刃脚尖。钢围堰设计工厂加工制作水上运输定位落床吸泥下沉钢围堰接高、下沉刃脚支垫、封堵封底、清基验收、水密试验承台作业施工准备钢围堰调平底节围堰拼装吊装就位初定位下沉监控调平测量控制 图3-3-11钢套箱围堰施工工艺流程图钢套箱吸泥下沉过程参见图3-3-12。图3-3-12钢围堰吸泥下沉示意图（单位：cm） 当吸泥下沉速度减小、吸泥管发生堵管时，要及时安排潜水员下潜检查河床表层。当钢套箱刃脚已基本悬空且顶面高差、中心位置偏差符合要求，但钢套箱停止下沉时就要浇筑壁仓混凝土或抛填砂石等，增加钢套箱重量以克服下沉摩擦力，混凝土浇筑时，要对称均匀，严格控制浇筑高度，尽量使每个壁仓混凝土浇筑到统一标高，使围堰均匀下沉。在下沉过程中，发现障碍物时，立即停止吸泥下沉，潜水进行详细勘察，摸清情况，分析原因，采取措施及时处理。吸泥过程中由于吸泥机排水量较大，要打开在围堰的上下游方向设置的φ420mm的补水孔，以保持围堰内外水位差，防止内外水头差过大而引起刃脚翻砂。围堰下沉的允许偏差为（25+H/50）cm（其中H为围堰高度）。下沉过程中，要定时用全站仪监控围堰顶面的四个点，计算出偏位和倾斜情况，发现问题要及时纠正。纠正的方法有：用抽水机往钢套箱高的一侧隔仓内加水，把低的一侧隔仓内的水抽出，利用两侧重力不同，使钢套箱水平，但此法需保证隔仓与隔仓之间、隔仓与隔仓外的水头差在允许范围内。用吸泥机在钢套箱的刃脚处不均匀吸泥，利用钢套箱高低两侧下沉时所受阻力不同，而使钢套箱纠正。往隔仓中浇注混凝土进行调平。如吸泥过程中出现无法下沉或下沉缓慢情况，一定要仔细分析原因，摸清情况，及时采取有效处理办法。吸泥过程中要坚持每天测量水下地形、墩位处冲刷及淤积情况、围堰的移动轨迹，作好原始记录，以便确定精确位置及下沉着床的有关技术参数。 （6）钢套箱接高第一节钢套箱着床下沉到一定深度后，就要将围堰接高，采用墩旁60t浮吊在墩位处分块拼接，首先是间隔焊接，待全部合龙，检查尺寸符合要求后再进行满焊，此时的焊接对水密性要求不是很高，但亦应认真对待，保证钢套箱的强度和刚度。钢套箱下沉往往是跳跃式的，并非理想中的均匀下沉，当外壁与土层摩擦力及刃脚支撑力大于自重时，围堰就不动。下沉初期主要是刃脚支撑力的大小决定着围堰是否下沉，当内部吸空，刃脚支撑力减小到一定程度，围堰就会突然下沉很多。所以初期要特别注意及时接高，以防围堰突然下沉，使顶部淹没水中。（7）刃脚支垫、封堵围堰到达设计标高后，经测量确认位置偏差在设计要求之内后，用袋装混凝土填缝，使围堰内部紧闭。然后进行吸泥清基，并用2cm的钢板焊成的楔形盒子及φ420mm钢管制做的钢板凳支垫钢套箱刃脚，以确保围堰稳定。为保证封底混凝土的可靠性，在围堰外周围抛填片石钢筋笼护脚，并用袋装混凝土封堵围堰内刃脚。（8）清基为了保证水下封底混凝土与钢套箱内壁结合紧密，避免出现夹砂层。采用φ460mm直管吸泥机先从中部开始，逐渐向围堰内壁移动吸取围堰内淤泥和泥砂。吸泥机不能直接对着刃脚底部吸泥，以免将刃脚处的堵塞物吸走，引起涌水翻砂。 封底混凝土厚度范围内钢套箱内壁上的淤泥由潜水员用高压水冲洗干净，并用钢刷拉毛封底混凝土厚度范围内钢套箱内壁，利于封底混凝土与围堰内壁紧密结合。清基完成后用测深仪测基底高程，供下放导管时使用。利用钻孔桩将双壁钢套箱固定，复核其中心位置及顶标高，并随时检查其变化情况，经72h观测，无变化时，要立即将悬空部分用工字钢垫、或麻袋混凝土填塞，保持双壁钢套箱位正、平稳。（9）混凝土封底双壁钢套箱围堰封底混凝土施工见图3-3-13。图3-3-13双壁钢套箱围堰封底混凝土施工示意图 封底前，由潜水员对双壁钢套箱围堰刃脚处的基底情况及双壁钢套箱围堰内的情况再次进行准确探摸，以确定水下封底混凝土的施工方案。封底混凝土厚度的确定以钢套箱总重＋封底混凝土重以满足克服抽水后双壁钢套箱总浮力的原则确定，并进行强度检算。其抗浮检算公式为：抽水后双壁钢套箱浮力Q＝D（钢套箱自重D1＋封底混凝土重量D2＋双壁钢套箱壁间水重D3）。钻孔桩的抗拔力作为安全系数考虑，不列入抗浮检算。封底混凝土标号为C20，混凝土单位重量取2.30t/m3。在灌注封底混凝土前沿双壁钢围堰周围抛填片石堵塞漏洞，防止漏浆造成混凝土的流失，以及对双壁钢围堰内基底淤泥抛填一定数量的片石，以挤淤增强淤泥层的密实度；再对双壁钢围堰内基底用吸泥机普遍吸一遍，确保封底混凝土的厚度和质量。封底混凝土的施工平台利用钻孔时的平台在平台工字钢间隙，布置10根φ325mm混凝土灌注导管，制作两个2.0m3的混凝土漏斗，循环使用。在平台的中心，利用万能杆件拼装一个2×2×5m的钢骨架，顶上安放一个10m3的旋转储料斗（储料斗的旋转，是在料斗底部和钢骨架顶部各焊接一块钢板，钢板上各焊接3cm高、半径80cm的圆环槽，内放70个ø70mm的钢球，并注满润滑油，上下对放，进行旋转），储料斗对称设置两个出料口，利用可上下及伸缩的混凝土缩槽将混凝土放到漏斗内，依次进行，灌注封底混凝土。在每根工字钢上布设6个测点，共布设48个点。以控制封底混凝土的标高及混凝土的灌注情况。（10）混凝土灌注先灌注钢套箱双壁间混凝土，待其混凝土终凝后，形成固结整体稳定双壁钢套箱围堰；再灌注双壁钢套箱内的封底混凝土。 水下封底混凝土灌注使用数根导管灌注，由于混凝土生产量所限，各导管不可能一次同时砍球灌注，可分项逐根砍球灌注。同时从周边至中间，以免基底浮浆集中在基础边缘。双壁钢围堰水下封底混凝土施工是大桥水中基础施工的一道重要工序，也是大桥施工的关键。由于一次灌注的混凝土量较大，混凝土的生产运输是决定封底成功与否的关键环节。根据现场的地形和大桥配备的设备情况，混凝土主要在拌和站集中拌制，通过设置在施工栈桥上的砼输送管道将砼送至承台位进行砼施工。封底混凝土采用垂直导管法灌注水下混凝土，即在双壁钢围堰内垂直放入内径为φ300mm的钢制导管，管底距基底面30cm，在导管顶部连接有一定容量的漏斗，在漏斗颈部安装球塞，并用绳索系牢，漏斗内满盛陷度较大的混凝土，然后利用索吊提拔球塞，同时迅速不断地向漏斗内灌入混凝土，此时导管内之空气和水均受混凝土重力挤压由管底排出，瞬间，混凝土在管底周围堆筑成一圆锥体堆，将导管下端埋入混凝土堆内至少1m以上，使水不能流入管内，将以后再灌注的混凝土在无水的导管内源源不断地灌入混凝土堆内，随灌随向周围挤动、摊开及升高。混凝土的灌注顺序为先周边后中间的原则进行；因封底的底部为淤泥，在灌注前，在双壁钢围堰内先抛填片石，进行挤淤，提高淤泥的密实度；且在导管口下端即淤泥面上安放一块150×150cm的4mm钢板，以防止混凝土冲入淤泥，将淤泥翻起，影响封底混凝土质量。 在混凝土初凝以前，使10根导管全部灌注一遍（每根导管的灌注时间不得超过1.5h），以保证混凝土将淤泥全部覆盖，再进行第二次循环，直至标高。混凝土的灌注，严格按照水下混凝土的灌注要求进行，导管的埋置深度不小于0.5m，导管的提拔和拆卸通过浮吊进行。在灌注过程中，要随时测量混凝土的灌注标高，并做好记录，以便掌握灌注情况，调整施工顺序。混凝土在开盘后，即做一组试件，核实混凝土的初凝时间，以便调整导管灌注顺序，保证导管不至于埋在已初凝的混凝土内，并不造成混凝土形成断层。混凝土灌注至顶时，标高要比设计标高略高20～30cm，因为顶部的混凝土为浮浆和淤泥的混合物，在抽水施做承台时要将之凿除。