南通路公路桥施工方案.doc

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519599.304），桥梁荷载等级为：城市-B级。该道路为焦作市南北交通次干道，是连接市区南北及周围城市的主要交通次干道，车流量大，根据现状路面，桥梁按单幅桥布置。工程建址处总干渠为半挖半填渠段，此处路渠夹角90，桥梁斜度按0进行设计。桥位处渠道斜交开口宽52.5m，桥长按渠道开口宽布置，桥面高程110.002m110.169m。桥梁型式结构为2跨20m和1跨35m的预制预应力简支梁桥，主桥全长75m。桥梁北端以坡度1.5%、南端以坡度2%的引道与原路面连接，连接处采用圆曲线平顺相接。北岸引道长310.243m，右岸引道长398.891m，边坡采用总干渠边坡支护形式。南通路公路桥上部结构为装配式预应力混凝土简支箱梁。桥面全宽为31.0m，其中行车道宽25.0m，两侧设3.0m宽的防撞护栏。每跨桥横向需布置10块预制混凝土箱梁，共计3跨，包括2块中跨边梁，8块中跨中梁、4块边跨边梁、16块边跨中梁组成。预制箱梁上面为三层铺装层，分别为：lO0厚C50防水混凝土调平层、三涂FYT1改进型防水层、70厚沥青混凝土桥面铺装层。下部结构主要由盖梁、墩柱及灌注桩基础组成。桥墩结构型式为桩柱式基础，系梁上接园形桥墩，墩身直径1.5m，系梁下接桩基础，桩基采用桩径为1.8m钻孔桩；桥台为肋板式桥台，桥台垫石下部为直径1.5m的园形柱与桩基础相接；桥墩盖梁断面尺寸为：bxh=1.9x2.2m，桥台盖梁断面尺寸为：bxh=1.6xl.2m。总干渠左侧截流沟与公路桥交叉处设涵洞连接，涵洞尺寸采用1.5m2.0m。1.2气象水文根据焦作地面气象观测站，南水北调一期工程焦作段气温由南向北变幅不大，多年各月平均气温为15.2，全年1月份温度最低，多年平均最低气温-3.2，极端最低气温为-17.8。7月份气温最高，多年平均最高气温为31.9。最早地面稳定冻结日在12月9日，终日2月19日，历年最大冻土深度19；霜冻初日最早为10月17日，终日最晚为4月3日。经过观测分析，多年平均风速2.3m/s，最大风速22m/s，总干渠沿线多年平均降雨量为568.4mm，年内降雨分配极不均匀，汛期69月降雨量占全年的7080。1.3工程地质南通路公路桥位于焦作市王褚乡乡政府附近，地面高程为104.16106.34m。建筑物场区共划分为6个工程地质单元。分别为:人工填土（rQ），层厚1.53.8m，上部为碎石路基，下部以砖渣、煤渣为主；重粉质壤土（alplQ1 4），层厚1.43.5m，见钙质结核及铁锈质斑点；重粉质壤土（alplQ1 4），层厚4.24.3m，见钙质结核，局部较为密集；重粉质壤土（alplQ1 4），层厚11.312.2m，见钙质结核及铁锈质斑点；重粉质壤土（dlplQ2），层厚14.014.5m；粉质粘土（dlplQ2），未揭穿，揭露最大厚度为13.1m。地下水为第四系松散层孔隙潜水，主要赋存于重粉质壤土中，勘探期间地下水埋深为3.73.8m，水位高程100.53100.88m。地下水对混凝土无腐蚀性。 1.4施工交通条件场外交通：南通路南侧与人民路连接，北侧与建设路连接；场外交通：场内有东西方向顺延总干渠方向的右岸沿渠道路，路基宽9米，路基稳定，路面较平整，与1号生产营地及混凝土拌合站连接，基本适应工程场区内运输的要求。施工期间要保证畅通无阻，确保桥桩基混凝土浇筑质量。1.5主要工程量 南通路公路桥主要工程量统计表项目名称规格单位工程量使用部位混凝土C50m3972.45预应力箱梁C30m31032.59桥墩柱、盖梁C25m31839.12灌注桩、涵洞C15m385.27钢筋、级t476.42声测钢管t12.35灌注桩钢铰线制安t34.54预应力箱梁桥梁固定支座个120土方开挖m32568.4土方填筑m323134.782 编制依据1南水北调中线一期工程总干渠黄河北-羑河北段（中线建管局直管项目）焦作1段第二施工标合同文件（合同编号：ZXJ/SG/HYD-006）；2南水北调中线一期工程总干渠黄河北-羑河北段（中线建管局直管项目）焦作1段第二施工标招标文件（合同编号：ZXJ/SG/HYD-006）；3南水北调中线一期工程总干渠黄河北-羑河北段（中线建管局直管项目）焦作1段第二施工标投标文件（合同编号：ZXJ/SG/HYD-006）；4监理工程师转发的南水北调中线一期工程总干渠焦作1段南通路公路桥施工蓝图（NZS(JZy)-L05-1-1-0105, NZS(JZy)-L05-1-3-0110）；5相关国家规程规范及行业标准；6承包人相关工程施工经验等。3 施工准备为适应南水北调中线一期工程焦作1段标段整体施工的全面开展，工程施工所需的全部配套设施，已经绝大部分完成，并可以投入使用。主要项目有：(1)已完成沿渠施工道路4300m，路面宽8m。(2)已完成营地建设,包括拌和站、钢木加工厂、物质仓库、修配厂房、施工管理办公及住房等和相关供水、供电设施。(3)区域规划已完成。工程永久占地，临时占地土地已经征用，拆迁补偿到位。 (4)供水、供电及通信等系统已经开通。 (5)施工绕行道路已经修建完成，并具备通车条件。(6)现场至弃渣、堆料场地施工道路修建完成，投入使用。(7)施工人员、机械设备已经进场。(8)已制定环境保护措施。3.1 施工测量准备 在南通路公路桥开挖边线外附近，沿线布置控制点，以中线局提供的测量控制点为起算点，在开挖范围外根据地势布设控制点，依据施工图纸放出桥位中桩、边桩位置，并报监理单位复测核准。3.2施工供水系统施工供水包括生产用水和生活用水。施工、生活用水营地设置1眼深井，深度40.0m，出水量约为600 m3/d。用于营地生活用水、混凝土系统用水及施工项目生产用水；考虑用水的不均匀性及施工高峰，需在南通路公路桥施工现场建立储备水池，水通过水车运输至工作面；配置移动集水箱，集水箱容积5m3。3.3施工供电系统拌合系统供电：通过1号营地生活区布置的一台800kVA变压器进行供电，同时备用200kW柴油发电机组作为备用电源。施工现场供电：因南通路公路桥距普济河倒虹吸近，可从普济河倒虹吸已经安装好的800kVA变压器处架设4*50+1*16mm2电缆线至南通路公路桥施工现场，供现场降排水、照明、混凝土浇筑等用电。在现场配备1台50kW发电机作为施工现场应急备用电源，以保证施工现场照明和关键施工项目的应急用电。3.4混凝土拌和系统营地拌合场区设立一台郑州三和水工厂HZ90-2F1500型拌和站，主机采用JF1500型双卧轴强制式搅拌机，出料容量1.5 m3，可生产最大粒径80mm混凝土。另就近布置一台山东建友HZS50E 拌合站作为备用站。混凝土在在拌合场区集中拌制，根据各个抽排泵站不同的距离，配置4台8m混凝土运输罐。供应施工工区所需的混凝土，运输时间不超过40min。3.5场内道路的施工及维护场内泥结碎石路面，应先采用挖机和推土机开挖路基后，再用振动碾分层压实，最后按有关施工技术规范铺筑泥结碎石路面。所有临时施工道路的纵坡均应满足机械设备的最大爬坡坡度的要求，一般不陡于1:10，并要修筑相应道路排水设施。场内道路修筑完成后，为保证在施工期间施工现场的交通运输畅通，在施工期需要对所有施工道路进行经常性的路面修补和养护，尤其是在干燥天气要对路面经常洒水，使路面保持一定湿度，以减少粉尘污染，加强环境保护。3.6 施工期排水措施 为防止雨季施工期间进出南通路公路桥现场的施工道路受阻，施工区域及道路两侧根据地形选择合适的位置修筑排水沟，及时排除作业区及运输道路上积水。 3.7人员设备准备本分部工程安排一个钻孔机械施工队、一个混凝土施工队、钢筋制安施工队、模板施工队。抽调施工管理和技术管理人员11人,各工种技术工人66人,其他人员20人,总投入人数97人。3.8设备准备施工使用的机械设备主要以公司自有设备为主，拌和站、运输罐、挖掘机等各种设备已经调至现场。各别特种设备，如500吨汽车吊采用从社会租赁。3.9 材料供应本工程施工所用材料有：柴油、汽油和水等。燃油由当地石油公司供应。考虑与石油公司联系，配备2台5t油罐车每天对施工机械进行供油。混凝土施工用的水泥、钢材供应商已通过业主和监理认可，水泥为焦作千业水泥，钢材为安阳钢厂生产钢材。混凝土骨料为焦作市修武县法瑞石料厂生产的人工石料，砂子为焦作市修武良运石料厂生产的机制砂：块石料从焦作市周边各采石场采购。4 主要项目施工方案及措施4.1 施工顺序施工测量、放样原材料采备和试验开 工 报 告钻 孔 灌 注 桩灌注桩自检和报验基 础 承 台基础承台自检和报验墩、台身、盖梁施工自检、报验箱 梁 预 制箱 梁 吊 装试 验 块 制 作抗压强度试验桥面铺装人行道及防护工程工程验收填报中间交工证书桥梁工程施工程序图4.2 测量放样4.2.1建立施工测量控制网1、基准点（线）复核。在工程开工前，依据有关测量规范和招投标文件，对监理工程师移交的平面控制网点、高程控制点及其资料和数据进行复核验算。经复核无误的控制网点、高程控制点作为施工测量放样的依据。2、 控制点加密。根据工程设计布置和现场地形情况，结合施工进度按国家测绘标准和本工程施工精度要求，遵循“整体布置、分期实施、逐级加密”的原则布设和加密施工测量控制网点，埋设在构筑物开挖边线外不容易被破坏的地方。以满足工程施工要求。控制点测设严格按有关技术标准和工程精度指标进行，其成果资料报测量监理工程师审批。 加密布设的施工测量控制网，平面网采用三等边角网形式测设，高程网拟按国家三、四等几何水准施测为主，以光电测距三角高程网为辅。 施工平面控制网的起始点，以监理工程师提供的经过复核的控制点，且应选择位于主要建筑物附近的控制点，其坐标系统应保持一致。 施工平面控制网点应选在地基稳定、通视良好、交通方便且易于保存的地方，加密控制点应尽量能直接用于施工放样、检测。 加密布设的施工测量控制网，在观测实施前应制定详细的技术方案，严格按有关规范和技术标准进行测量作业。4.2.2控制点的保护和复测本分部测量的关键任务是南通路公路桥轴线及高程的控制。在施工中，必须保护好基准点、基准线和水准点及自行增设的控制网点。平面控制网和高程控制网建立后，定期进行复测，尤其是在建网一年后，须进行一次复测。若在使用过程中发现控制点有位移迹象时，应及时复测。为了保证测量放线的准确、稳定和连续性，可采取以下控制措施：（1）每道测量工作完毕后立即报请测量监理工程师验收，合格后方可进行下一步工作；（2）对于桩位中心线控制桩，应在护筒以外适当距离布设引桩，以利于桩机就位； （3）对中心线控制桩做出醒目标记，如桩顶涂黑涂红、插上小红旗等，以防止中桩和边桩遭受破坏，增加测量的额外工作量。4.2.3施工测量各分部分项工程施工测量前，首先应对所使用的测量器具按要求进行检定与校正。（1）在收到测量监理工程师提供的测量平面控制点和水准点等基本数据后，进行复核验算，并以此为基点进行测量工作。（2）根据实地情况，参照平面布置图，根据平面控制点在场区内(施工干扰区外)布设导线桩，沿该导线定出南通路公路桥轴线控制点。桩的埋设：钢筋头十字刻线的混凝土桩，并对控制桩进行统一编号。（3）用全站仪，对所有导线控制桩按四等导线测量技术规范要求进行测量，并校核各控制点之间的相对位置关系。（4）校核无误，绘制导线控制成果图，上报监理工程师，待批准后，方可在施工测量中应用。4.2.4高程控制（1）高程施工平面布置图，结合施工测量的需要，在南通路公路桥施工现场附近适当距离埋设高程控制桩(带钢筋头的混凝土桩)。（2）根据监理工程师提供的水准点，用四等测量的方法测出各个高程控制桩的高程，作为施工中水准测量的依据。水准点的工作应在埋设两周后进行，每隔一定时间进行复测，以查明水准点，高程是否变动，如果变动，应及时校正。（3）以上平面控制测量和高程控制成果均上报测量监理工程师，待批准后使用。4.3灌注桩施工4.3.1钻孔桩施工工艺流程图详见“钻孔桩施工工艺流程图”4.3.2场地平整通过对拟修建南通路桥位置的现场勘察，确定该处渠道土方暂不开挖，桥梁板安装后再开挖护砌。结合施工图纸桩顶设计高程，1#、2#桥墩桩位地面高程在105.0米左右，在清表后的基础上对桥中心线两侧20米范围整平夯实；0#、3#桥台桩位附近地面高程分别为104.8米、105.3米，设计图纸桥台桩顶高程为107.08米107.34米,需要对0#、3#桥台处回填夯实至107.5米高程,有高差的以坡道相衔接。桩位放样护筒埋设钻机就位钻进终孔检查一次清孔钢筋笼入孔下导管、二次清孔灌注水下砼终凝前挖除多余砼挖除护筒平整场地供水、泥浆挖泥浆池造浆排浆池排浆制作钢筋笼设隔水设施检测导管拼接测砼面高、拆导管砼运输砼拌制试块制作试块检验钻机移位桩头凿除桩基质量检测构筑钻机平台钻孔桩施工工艺流程图4.3.3测量放线定位复测建设单位提供的测量控制点符合要求后，测放出各桩桩位，拼装好桩架就位。根据预先测设的测量控制网（点），定出各桩位中心点。双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心。依据中心开挖钢护筒基坑，埋设护筒，护筒下半部使用黏土分层填筑，分层夯实。填筑过程中，随时检查护筒居中情况，保证护筒位置误差在10mm以内，垂直度误差1，开钻前依据护筒桩中心线，校核钻头中心与桩位中心重合。在施工过程中还须经常检测钻具位置有无发生变化，以保证孔位的正确。4.3.4 护筒埋置护筒采用46厚钢板制成，护筒高1.5m2.0m，护筒上部宜开设边12个溢浆口。为增加护筒刚度、防止变形，在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道50*50加劲肋，并在护筒顶部焊接一对吊环。 护筒的作用：护筒有固定桩位，引导钻孔方向，隔离地面水免其流入井孔，保护孔口不坍塌，并保证孔内泥浆水位高出地下水位或施工水位一定高度，形成静水压力，以保护孔壁免于坍塌。同时，钢护筒坚固耐用，重复使用次数多，用料较省。 护筒内径：比钻孔桩设计直径加大30cm。 护筒顶端高度：宜高出地面0.3m，以防杂物、地面水进入井孔内。同时，宜高出地下水位2m，以防塌孔。 护筒的埋设：护筒埋设的位置是否准确，护筒的周围和底脚是否紧密，是否不透水，采用挖埋法时埋坑不宜太大，一般比护筒直径大0.6m1.0m，护筒外侧回填黏土至地面，并分层夯实；护筒内侧也回填黏土并夯实，用以稳定护筒底脚，防止护筒外水位较高时护筒脚冒水，内侧回填深度一般为0.3m0.5m。为了校正护筒及桩孔中心，在挖护筒之前采用“+”字交叉法在护筒以外较稳定的部位设4个定位桩，以便在挖埋护筒及钻孔过程随时校正桩位。埋设前通过定位桩拉线放样，把钻孔中心位置标于坑底；再把护筒放进坑内，用十字架找出护筒的圆心位置，移动护筒使其圆心与坑底钻孔中心位置重合，用水平尺校正，使其直立。埋置好的护筒平面位置偏差小于5cm，护筒倾斜度偏差小于1%。4.3.5 泥浆制备及要求泥浆性能控制指标表项 目密 度（g/cm3）粘 度（s）含砂量（%）失水量ml/30min泥皮厚（mm）PH值制浆膨润土浆1.05-1.1301201.59.5-12粘土浆1.1-1.218-255302-47-9孔内膨润土浆1.25405067-12粘土浆1.3-1.518-30清孔膨润土浆1.15353粘土浆1.25304泥浆是粘土与水的混合物，由于比重大，静水压力高，泥浆可作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔内渗流，保护孔壁免于坍塌。钻孔时，采用自流回灌式泥浆循环系统，由泥浆池、沉淀池、循环槽和泥浆搅拌站组成。泥浆池容积应为桩孔容积的1.52.0倍以上。4.3.6钻孔 钻机就位：钻机采用冲击钻，钻机就位前，对主要机具进行检查、维修和安装，保证配套设施就位及水电供应的接通。 钻孔前，应根据施工图设计所提供地质、水文资料，绘制钻孔处地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻进压力和速度以及适当的泥浆比重参考数据，指导钻进作业。钻进过程中，应注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，判断土层，并记入记录表中。 钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉陷。回转钻机顶部的滑轮缘、钻盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上，其偏差不得大于10mm。 钻孔作业必须连续进行，不得间断。因故必须停钻时，应维持孔内泥浆循环，及时补充泥浆保持泥浆水头，保证泥浆各项指标适合地层钻孔的需要。钻孔时应注意排除钻渣，并保持泥浆密度和粘度，避免造成糊钻或由于坍孔造成埋钻。同时，反循环钻进过程中必须注意连续补充水量（泥浆），维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。4.3.7 钻进操作要点进尺应适当控制，在护筒刃脚处，使用黏土回填，分层夯实。使刃脚处有坚固的泥皮护壁。开始钻进时，应降低锤提起高度，小冲击能量，防止冲击能量过大，产生锤体深陷，待进入岩石层后，方可进入正常施工作业。 钻进过程中，每进尺68m，应检查钻孔直径和垂直度。4.3.8 清孔清孔的目的是抽、换孔内泥浆，清除钻渣沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀层而降低桩的承载力。其次，清孔还为浇筑水下混凝土创造良好条件，使测孔准确，浇筑顺利。清孔方法采用反循环抽浆清孔法。清孔后要对钻孔进行检查，孔的平面位置在各方向的误差均为50mm，钻孔直径应不小于桩的直径，倾斜不大于竖孔深的1/100，井底沉淀厚度不超过直径的0.4倍。清孔后的泥浆性能指标：含砂率4%，比重1.051.08，粘度1620sec。清孔合格后，吊入已准备好的测孔器，顺利到达孔底，钢丝绳始终位于孔中心，即检孔合格。4.3.9 钢筋笼制作安装 钢筋笼制作南通路公路桥桥墩、桥台灌注桩桩长均为41m，钢筋笼制作时分成两节，在现场吊装时再进行拼接成整体。钢筋笼制作场地满足材料进场、制作及搬运要求。制作场地平整、坚实、清洁，防止泥土粘在钢筋笼上。钢筋笼加工尺寸、形状必须符合设计要求，钢筋笼在模架上制作，制作时将钢筋表面油污、铁锈清除干净，钢筋平直无局部弯曲，否则予以调直。钢筋的规格与质量符合设计要求，并进行严格的现场验收。同一节钢筋笼受力钢筋的焊接接头位置相互错开，分散布置，配置在同一截面内的受力钢筋其接头截面积占受力钢筋总截面积的百分率不超过50%，接头若采用搭接，最小搭接长度不小于10倍主筋的直径。为确保钢筋笼居中和保护层厚度，主筋上放置砂浆保护块，每个桩孔钢筋笼不少于6组，每组不少于3块。钢筋笼制成后存放在一个平坦的地方，经验收合格后予以标识，未经检验的钢筋笼不得使用。成型的钢筋笼平卧堆放在平整干净的地面上，堆放层数不超过2层。钢筋笼加工允许偏差见下表。钢筋笼加工允许偏差项 次项 目允许偏差（mm）1主筋间距102箍筋间距203钢筋笼直径104钢筋笼长度50 钢筋笼运输为避免钢筋笼在运输过程中发生塑性变形，钢筋笼由制作场到桩孔口采用专用自制运输工具运输。 钢筋笼吊放因钢筋笼较长，保证平直起吊，设34个起吊点，吊放钢筋笼时必须轻提轻放，对准桩孔中心，缓慢放入，避免碰撞孔壁。若下放遇阻立即停止，查明原因进行相应处理后再行下放，严禁将钢筋笼高起猛落，强行下放。钢筋笼采用吊车进行吊装。为确保钢筋笼的定位深度，采用吊筋进行定位，防止浇筑混凝土时钢筋笼上浮或窜落，定位误差不大于10cm。 1孔壁；2桩孔；3钢筋笼钢筋笼吊放4.3.10 设立导管 导管吊装应先试拼，作到连接牢固，封闭严密。上下成直线吊装时，应位于井孔中央，并应在浇筑前进行水密、承压和接头抗拉试验。4.3.11水下混凝土灌注 原材料要求为便于水下混凝土的浇筑，集料宜用级配良好的碎石。粗集料最大粒径，碎石为35mm，且不得大于导管直径的1/61/8及钢筋最小净距的1/4。混凝土坍落度1822cm之间。扩散度3040cm水泥最小用量300Kg/m3。水灰比宜为0.50.6。 混凝土灌注浇筑水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，浇筑前应探测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计厚度，应再次清孔。混凝土灌注用内径250mm的导管，采用快速螺纹接头。混凝土有拌和站集中拌制，陆上钻孔桩灌注混凝土采用8m混凝土罐车运输，首罐混凝土用大于首批混凝土所需量的料斗下料，之后混凝土有罐车经溜槽直接入仓。混凝土浇筑时，导管埋深应控制在26米之间。混凝土拌合物运至浇筑地点时，应检查和易性、坍落度，扩散度等指标，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍不满足时不得使用。浇筑首批混凝土时注意事项：混凝土灌注用导管法浇筑，首批灌注混凝土的最小数量，根据公式v=D2（H1+H2）/4+D2h1/4 计算确定。式中：V：首批混凝土所需的数量H1：桩孔底至导管底间距离，一般0.4m。H2：导管初次埋置深度（米），HW：孔内混凝土面以上泥浆深度（m）D：孔直径（m） d：导管内径h2：导管初次埋置深度，h2 1.0m，取h2=1.0m h1：桩孔内混凝土达到埋置深度H2时导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度h1HWW/C导管下口至孔底的距离宜为2540cm。 导管埋入混凝土的深度不小于2m。 储料槽和漏斗中应有足够数量的混凝土，以满足混凝土冲击全部下落后，初次埋置导管的深度。 混凝土浇入孔底后，立即测量孔内混凝土面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常浇筑。 浇筑开始后，应连续有节奏地进行，尽可能缩短拆除导管的间隔时间，当导管内混凝土不满时，应徐徐进行浇筑，防止在导管内形成高压空气囊。 在浇筑过程中，应经常保持井孔水头，防止坍孔，还应经常用测绳探测井孔内混凝土面的高程，保持导管出口插入混凝土26m，并及时提升和拆除导管。 当井孔混凝土面接近和进入钢筋骨架时，应注意下列事项： 接近钢筋骨架时，宜使导管保持较大埋深，并放慢浇筑速度，以减小混凝土的冲击力。 当井孔混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，可适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上增加浇筑0.51.0m。 在浇筑即将结束时，导管内混凝土柱高度减小，压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大。如果混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，使浇筑工作顺利进行，泥浆引流至适当地点处理，以防止污染。 在浇筑混凝土时，每根桩应制作不少于1组（3块）的混凝土试件。 护筒应在混凝土灌注完成后立即拔出。4.3.12 钻孔灌注桩施工质量控制要点钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施： 护筒冒水护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。防治措施：在埋筒时，坑底与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.01.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。 孔壁坍陷钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。 缩颈缩颈即孔径小于设计孔径。造成原因：塑性土膨胀。防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。 钻孔偏斜成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于2cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。桩底沉渣量过多造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。防治措施：成孔后，钻头提高孔底1020cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为3040mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。4.3.13 水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施： 卡管：即水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。防治措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验室确定，坍落度宜为1822cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.61.0MPa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。 钢筋笼上浮：钢筋笼的位置高于设计位置的现象。造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇筑时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.52.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土灌注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端23m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在24m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行灌注，上浮现象即可消失。 断桩：混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇筑混凝土时，导管提升和起拔过高，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇筑混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。防治措施：成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇筑过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格计量混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。4.4联系梁施工4.4.1施工方法南通路公路桥桥墩联系梁基坑深度在6m以内，拟选择坑壁无支护开挖，基坑坑壁边坡按照施工规范选定。为防止基坑地下水位以下坑壁边坡坍塌，拟在桥台外侧布置降水井（后期用于渠道开挖），以保证基坑旱地施工。基坑开挖采用反铲机械开挖，自卸汽车弃土。基坑开挖断面尺寸考虑基坑排水、汇水、施工材料安装和人工作业位置等要求，按基础设计平面尺寸周边各加宽1.0m设计。基坑开挖接近设计标高时，预留200400毫米由人工清理至基底标高。不得破坏基底土的结构。基坑开挖完毕后，人工清底、凿除桩头，经检验合格后，浇注垫层砼。联系梁墩头部位采用定型弧形钢模板，其他采用定型小钢模，钢管、方木支撑加固体系，混凝土泵送入模。为减小混凝土内外温差，控制混凝土表面裂纹，夏天浇筑时，混凝土内敷设冷却水管，表面用无纺布包裹养护，自动控制系统洒水养护。桥台灌注桩接长，采用圆弧钢模板，架子管搭设施工排架支撑加固体系，混凝土泵送入仓。钢筋在加工车间加工，平板车运到现场，基底检查合格后，精确放样定位，现场绑扎。联系梁模板在现场拼装，螺栓联结，模板支撑方式为外撑内拉方式，支撑点放置在基坑和支护模板内侧。4.4.2施工工艺流程联系梁工艺流程见下图施工准备基坑开挖桩头处理及桩基检测模板安装钢筋绑扎浇注砼砼养生、拆模基坑回填钢筋制作联系梁施工工艺流程图结束测量放线钢筋模板检查4.4.3测量放线根据导线控制点测设出桩中心后，放出联系梁四周边桩，用红油漆作出标记，同时测出联系梁底至该桩顶的高差。4.4.4基坑开挖基坑采用挖掘机开