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准朔铁路工程概况及施工工艺.docx

上传人:胜**** 文档编号:697196 上传时间:2024-02-04 格式:DOCX 页数:84 大小:5.74MB
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----------------------------精品word文档 值得下载 值得拥有---------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 本页为作品封面,下载后可以自由编辑删除,欢迎下载!!! 精 品 文 档 1 【精品word文档、可以自由编辑!】 榆树湾1号特大桥工程概况 1、工程概述 1.1、工程概况 1.1.1、工程位置 榆树湾1#特大桥,起讫里程DK141+533.07~DK143+549.28,全长2016.21m,位于内蒙古准格尔旗龙口镇榆树湾社区境内,线路自东南向西北,地面标高介于935.64~870.55m之间,相对高差约65.09m。本桥位于-6‰和-5.4‰的坡道及R=800、1600m的圆曲线及缓和曲线上,设计荷载为“中-活载”,地震基本烈度6度,冻结深度1.5m。 本桥跨越多处立交,DK142+200.00为乡村砂土路,要求净宽4.0m,净高4m;DK142+446.0为乡村土路,要求净宽4.0m,净高4.0m;DK143+376.7为乡村土路,要求净宽4.0m,净高4.0m。 本桥施工范围适用于新建朔州至准格尔铁路工程ZSXS段【DK142+541.175 5-24m+52-32m+1(48+80+48)m连续梁】榆树湾1#特大桥的全部桩基、承台、墩台身、墩台帽、垫石、连续梁、桥面系及附属工程。 1.1.2、工程地质 地层:新黄土:黄褐色,坚硬,表层具有失陷性,湿陷系数δs=0.018~0.145,为II级非自重湿陷黄土场地;其下为砂岩夹泥岩:青灰色夹灰黄色,强风化,节理裂隙叫发育;再下为灰岩:灰色,薄至中厚层状构造,弱风化,节理裂隙较发育。 1.1.3、水文地质 本桥勘测时未见地表水。地下水按赋存条件分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水主要赋存于第四系堆积层中,主要含水层为碎石类土及砂类土。地下水主要受大气降水补给,以蒸发及人工开采方式排泄。地下水对混凝土具硫酸盐侵蚀性,环境作用等级H2。 1.1.4、气象特征 桥梁所经地区属中温带亚干旱区,区内降雨稀少,气候干燥,夏季炎热,冬季寒冷,冬春两季多风,蒸发量大。按对铁路工程影响的气候分区为寒冷地区。 1.3、工程特点及重难点 1.3.1、工程特点 1、连续梁采用大跨度连续梁结构,构造复杂,最大跨度为80m,最高墩为61m。 2、高强材料应用:连续梁应用高性能混凝土。 3、关键及特殊工序:采空区注浆地基处理、钻孔桩钻孔、水下混凝土灌注、高墩施工、连续梁0#段施工、连续梁挂篮、连续梁悬臂浇注、合拢段施工、边跨现浇段施工、连续梁预应力施工。 1.3.2、工程重难点 连续梁施工是本桥工程的重难点。 2 、施工总体方案 该桥按连续梁优先、桥台优先、空心墩优先、高墩优先的原则来安排施工顺序。 2.1、采空区处理 本标段采空区区段为DK141+500- DK141+808,分别位于部分路基和榆树湾1号特大桥朔方台段~9#墩墩位区段范围,榆树湾1号特大桥位于黄河西岸龙口镇北的山坡下,主要为解决路基填方过高而设。采用钻孔注浆加固处理地基方案。 3、资源配置 3.1、劳动力组织计划 根据工程任务划分及工作量的大小,为满足本合同段工程施工的需要,指挥部配置管理人员及后勤服务人员共60人,作业队配置现场管理人员25人,作业队配置工种劳动人员为750人(均为施工最高峰期)。施工劳动力配置见“表4-6-1施工劳动力配置表”;劳动力动态图见“图4-6-2 劳动力动态图”。 表4-6-1 施工劳动力配置表 序号 施工项目 所需人数 备注 1 钻孔班 200 2 钢筋加工班 100 3 木工班 100 4 混凝土班 100 5 机械班 100 6 普工班 100 7 注浆班 50 合计 750 3.2、机械设备计划 根据满足完成整个工程施工及各个阶段的进度情况所需使用的主要机械设备进行部署和组织进场使用,见“表4-6-2 主要施工机械配备表”。 序号 机械名称 规格型号 单位 数量 计划进场时间 备注 1 装载机 ZL30 台 1 2012.3 2 装载机 ZL40 台 1 2012.4 3 挖机 台 2 2012.3 4 挖机 台 3 2012.3 5 冲击钻机 台 10 2012.3 分批进场 6 泥浆泵 台 10 2012.3 泥浆换渣 7 冲击钻机 台 30 2012.4 分批进场 8 泥浆泵 台 30 2012.4 泥浆换渣 9 自卸汽车 15t 台 3 2012.4 10 汽车吊 QY16 台 1 2012.4 11 汽车吊 QY25 台 2 2012.4 12 汽车吊 QY25 台 9 2012.5 分批进场 13 发电机 200KW 台 1 2009.3 14 发电机 200KW 台 2 2009.4 15 变压器 200KVA 台 1 2009.4 16 变压器 315KVA 台 2 2009.3 17 变压器 400KVA 台 3 2011.3 18 内燃空压机 3m3 台 12 2012.3 19 内燃空压机 3m3 台 20 2012.4 20 塔吊 QTZ5508 台 12 2012.5 空心墩、连续梁 21 钢筋切断机 GQ-40 台 4 2012.3 分批进场 22 钢筋弯曲机 G40 台 4 2012.3 分批进场 23 电焊机 BX1-400 台 16 2012.3 24 电焊机 BX1-400 台 10 2012.3 25 水泥浆搅拌机 PJ02 台 1 2012.3 悬灌梁段使用 26 真空压浆机 台 1 2012.5 悬灌梁段使用 27 挂篮 套 2 2012.5 悬灌梁段使用 28 高压油泵 ZB4-500 台 8 2012.5 悬灌梁段使用 29 张拉千斤顶 YCW300 台 4 2012.5 悬灌梁段使用 30 张拉千斤顶 YCW400 台 4 2012.5 悬灌梁段使用 31 张拉千斤顶 YC65A 台 2 2012.5 悬灌梁段使用 32 水泵 台 2 2012.5 70m扬程 33 污水泵 4PW,100m3/h 台 16 2012.4 34 卷扬机 5t 台 6 2012.5 悬灌梁段使用 35 垂直电梯 台 2 2012.5 连续梁 36 浆搅桶 1立方 个 5 2012.5 采空区 37 注浆泵 250 台 2 2012.5 采空区 38 注浆泵 150 台 1 2012.5 采空区 39 电焊机 200KVA 台 2 2012.5 采空区 40 钻机 文登200 台 4 2012.5 采空区 41 钻机 文登150 台 3 2012.5 采空区 42 潜水钻机 台 1 2012.5 采空区 43 水泵 4KW 台 1 2012.5 采空区 44 水泵 3KW 台 2 2012.5 采空区 45 铲车 25马力 台 1 2012.5 采空区 3.3、施工进度计划 3.3.1、施工进度指标 钻孔桩基:平均7天/根;明挖基础:20天/座; 承台:15天/座;桥台:30天/座; 墩身:实体墩台身(含墩帽)一次立模浇注,空心墩身 (含墩帽)分节段施工按平均6m/8天一节; 悬臂梁:0#、1#段25天,挂蓝安装及调试10天,节段悬臂浇注8天/块,边跨合拢段15天,中跨合拢段及体系转换30天。 4.、工期保证措施 4. 1、组织措施 指挥部下设作业一队,组建精干、高效的组织机构,加强施工管理,合理配置资源;根据铺轨工期控制要求连续梁墩、桥台先开工。全方位保证工程建设工期。 4..2、经济措施 按照施工组织设计的要求配备机械设备,统筹安排、合理使用。 编制与进度计划相适应的资源需求计划,包括资金需求计划,考虑为加快工程进度所需要增加的资金和采取经济激励措施所需费用。 建立进度质量奖罚制度,指挥部在每月的验工计价中提取一定比例作为奖励基金,用于奖励在进度、质量、安全中做出成效的集体和个人。 4..3、技术措施 项目部及时审核榆树湾1#特大桥设计文件,组织图纸会审,复核工程数量,邀请业主及设计单位进行技术交底,对设计原则和思路做到心中有数。 优化与完善实施性施工组织设计,编制经济合理的专项施工技术方案、作业指导书、工艺操作规程、施工保证措施及进度计划网络图。合理安排交叉影响的各专业工程,尽量减少相互干扰。 加强现场施工技术指导和测量、试验工作,充分运用计算机信息处理技术及其他科技成果,及时对施工现场进行监控和指导。 施工中进行工期控制,重点抓好关键工序的施工管理,确保关键工序的施工进度,对影响总工期的工序和作业环节给予人力和物力的充分保证,确保总进度计划目标。 5.主要工程项目施工工艺 5.1、施工测量 本项目主要为榆树湾1#特大桥,开工前根据施工需要和设计单位提供的导线点Ⅱ-361、Ⅱ-362、Ⅱ-363、进行复测,选取基准导线围绕大桥建立一个闭合导线网,再以闭合导线网为基础,根据工程实际需要建立小三角加密控制网,从而完成对整个工程的控制。 指挥部精测组进行导线控制加密测量及复核测量工作,测量人员3人,配置一台TCR-1201全站仪,一台DZS3-1水准仪;队测量组进行现场放样测量工作,测量人员3人,配置一台GTS102N全站仪、两台DS32水准仪。 5.2、试验与检测 指挥部设中心试验室,负责本标的试验检测工作,作业一队现场试验检测工作也由中心试验室负责。 5.3、采空区施工 5.3.1、概述 本标段采空区区段为DK141+500- DK141+808,分别位于部分路基和榆树湾1号特大桥朔方台段~9#墩墩位区段范围,榆树湾1号特大桥位于黄河西岸龙口镇北的山坡下,主要为解决路基填方过高而设。 路基DK141+500-DK141+533.7区段路基为填高大于0.6m,小于2.5m的底路堤,采空区内路基长33.7m,为小硫磺矿采矿,产于奥陶系灰岩侵蚀面上的中石炭系本溪组泥岩、铝土页岩中。矿床厚度随奥陶系灰岩之侵蚀面而变化,矿层走向为北20度西,倾向西南,倾角5-10度左右,呈不规则结核状产出。其可采厚度0.5~4.0m,最大可采厚度达10余米,为主要开采层。钻探揭示开采厚度0.9~4.5m,回采率约15%,在开挖过程中,后面的矿渣填充到前面的开挖空间内,充填率约40%,采空顶板岩性为砂岩和砂质泥岩,底板岩性为石灰岩、白云质灰岩。第四系地层移动角按45°,砂岩泥岩按70°。 榆树湾1号特大桥朔方桥台(DK141+533.07)~9号墩(DK141+808),位于黄铁矿采空区影响区内,黄铁矿产于奥陶系灰岩侵蚀面上的中石系泥岩,铝土页岩中。矿床厚度随奥陶系灰岩之侵蚀面而变化,呈不规则结核状产出。根据调查黄铁矿开采方式为炮采和镐采,主巷道宽高约2.5×2.0m,支巷道开采矿体,矿体呈鸡窝状,不规则,矿脉厚度一般0.5~4.0米,倾角5~10度,开采高度一般为0.5~2.0米,局部最大3.0~4.0米,回采率约约10~20%,开采比较混乱。根据调查访问,最大窝状矿体开采长度约100米,开采宽度一般约2.0米~4.0米,最大开采宽度约8.0米,在开挖过程中,后面的矿渣填充到前面的开挖空间内,充填率约40%,采空顶板岩性为砂岩和砂质泥岩,底板岩性为石灰岩,白云质灰岩。 5.3.2、施工方案及方法 1)注浆加固设计方法 (1)平面加固范围 由于采空区为小硫磺矿,受岩层裂隙、岩层空洞及其联系程度的影响,钻孔采用正方形布置,间距设计如下: 桥梁承台本体范围3m×3m,围护带范围内采用5m×5m,外围影响范围内注浆孔间距为8m×8m。路基面及路基边坡宽度范围内:5m×5m,除路基面及路基边坡范围以外部分:8m×8m。 采用探灌结合的方式,布孔间距根据地形地貌可以做适当的调整,异常较大地段布孔间距应该加密。注浆采用在注浆区两侧设帷幕,待帷幕注浆完成并形成一定的强度后,再对中间区域进行注浆。 (2)注浆孔深度确定 采空区灌浆孔的设计深度为地面至采空区底板以下3.0m,并确保进入完整灰岩层内不小于2.0m,灌浆口灌注长度为最上部完整基岩顶面以下5.0m(采空区覆岩厚度小于5.0m时,为最上部完整基岩顶面以下不小于1.0m)至采空区底板的深度。先导孔设计深度为地面至采空区底板以下10.0m。 (3)布孔间距: 设计帷幕孔为两排,分别位于线路左右两侧最外侧一排,间距3.0m。为了验证地质资料准确度和收集适合本工点的注浆参数及单孔注浆量等参数,为以后施工作指导,设置先导孔,先行钻孔施工,先导孔设置见钻孔平面布置图。 (4)浆液配合比设计 采空空洞注浆浆液为水泥和粉煤灰浆,其水固比为1.0~1.4,路基区段:水泥占固相的30%,桥梁范围:水泥占固相的40%;路基区段:粉煤灰占固相的70%,桥梁范围:粉煤灰占固相的60%。在正式施工前,应按施工时使用的水泥和粉煤灰,在试验室做浆液配合比试验,试验内容包括浆液在不同配合比下每立方米浆液中干料含量、浆液比重、初凝时间、终凝时间、结石率和试块无侧限抗压强度等,无侧限抗压强度按1.5MPa控制。 帷幕孔浆液采用水泥粉煤灰浆,水泥占固相的40%,粉煤灰占固相的60%,并在浆液中掺加水泥重量2%的速凝剂,使注入采空区的浆液尽快凝固,以尽快形成帷幕,防止浆液流出。采空区堆积物松散或存在空洞,注浆过程中可采用较稠的浆液或者利用水泥砂浆灌注。 (5)注浆材料及其质量要求 注浆材料由水、水泥、粉煤灰、速凝剂、砂或者石屑组成。 施工拌制用水符合《混凝土拌合用水标准》。 水泥为符合国家标准的42.5级普通硅酸盐水泥。 粉煤灰除细度指标不做要求外,其他指标均应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-2005)国家标准。 速凝剂可选用水玻璃,模数2.4~3.4,其余要求见相关规范。 砂:天然砂或者人工砂粒径不大于2.5mm,有机物含量不大于3%,石屑最大粒径不大于1.0cm,有机物含量不大于3%。 (6)注浆系统组成及要求 A注浆系统由料场、一级搅拌机(池)、二级搅拌机(池)、供水系统、注浆泵、压力表、封孔装置、注浆管道和投砂漏斗等组成。 B注浆系统配置要求 a料场:堆放材料的料场场地要平整,运料车辆能正常的通行,且紧邻搅拌机,使材料便于运输、搬运,要求有防潮和防雨措施。 b搅拌机:要求能满足正常的施工要求,搅拌后的浆液应均匀。 c搅拌池:修建的搅拌池应满足正常的使用要求,池为柱体,中间设置搅拌系统,使得搅拌后的浆液均匀,一次搅拌量不小于1.5立方米。 d水池:制浆站应该根据施工注浆总量需要建立数个水池,以保证正常的施工,水池建筑规模及要求视工地具体情况而定。 e注浆泵:采用变档定量泵,其额定排浆量不少于200L/min,注浆泵压力应大于注浆最大设计压力的1.5倍。 f压力表:注浆量压力表最大指数应小于10MPa。 g封孔装置:采用φ50mm钢管,在管子前端20~30cm处焊接一圆形法兰盘(托盘直径120~130mm之间),下入孔内变径处。见浇注孔口管示意图。 h注浆管道:采用φ50mm钢管,丝扣连接。 2)路基本体加固设计 (1)路基面每侧加宽1.0m,并于基床表层中部距路基面0.35m处铺设土工格室,土工格室采用GC-200-PE-400-1.0型。 (2)路堤 A路堤边坡坡率为0~8m:1:1.75,8m以下为1:2.00。DK140+990~DK141+065段于8m处设置边坡平台,边坡平台宽2.0m。 B路堤基床表层厚度0.6m,填筑A组填料,底层厚度1.9m,填筑A、B组填料,基床以下填筑A、B、C组填料。 C DK141+470~+533.07右侧路堤边坡采用三维生态护坡防护,其技术要求详见"朔准施路通-24"通用图。 D DK141+470~+533.07基底通铺2层GSJ80-80土工格栅,其技术要求详见"朔准施路通-08"通用图。 3)施工工艺 (1)施工一般原则 A试验工程 在采空区治理工程开始前,应先做部分试验以便结合现场实际情况,对本设计的施工方法,工艺参数等做必要的优化和完善。 B施工顺序 先施工探孔编号T16、T17、T28、T29、T89、T90、T172、T173、T202、T203、T213、T214。收集孔位、孔深、岩芯采取率、空洞(空巷)高、各层岩土及空洞孔透特征值等数据。根据孔透数据及检测分析结果,评价检测效果的准确程度。如果孔透检测效果明显,准确度满足要求,再施工最外两侧及中线处共三排先导孔,先导孔施工完毕后进行物探孔透探查,随后追踪实施采空范围附近先导孔,并进行孔透探查。然后根据先导孔钻探和孔透探查分析成果画出采空区域,根据已探清的实际采空区域,待设计院将重新进行帷幕孔及钻孔等设计,根据设计结果,再按设计要求进行施工。帷幕孔施工完毕后,按排列序号由线路左侧向右侧施工采空区域钻孔,其后进行注浆。 C开挖地面 采空区加工完毕并检测合格后,按设计开挖线开挖地面。 D路基本体加固 按设计基床换填及两侧防护措施要求进行路基本体加固施工。 E先导孔技术要求 a钻探原则 先导孔应首先进行施工,施工完成后方可进行下道施工工序。 先导孔开孔场地平整后,应首先进行准确里程、坐标、高程的量测。 先导孔钻探过程中,应配备经验丰富的地质工程师进行岩芯编录工作,并及时进行资料的整理工作,及时反馈给设计人员进行动态设计。 终孔应经地质工程师确认无误方可终孔。 b钻探技术要求 钻进过程中采用合金干钻、合金清水钻和泥浆钻。 一般回次进尺土层1~2m,砂岩泥岩不大于3m,采空地段回次进尺应不大于1m。 各种分界线深度误差控制在5cm左右。 地质工程师应在现场根据钻进情况,填写钻探日志,及时记录钻进情况、地层岩性界线、采空界线、空洞界线、充填物界线以及特征等,记录应全面、描述应完整、文字应清晰。钻探过程中出现的异常情况应有详细记录,并及时上报勘察设计人员。 (2)注浆施工工艺流程 施工工艺流程如5-3-1图: 图5-3-1 注浆工艺流程图 A定点 注浆孔应用全仪器法实地测量放样,钻孔实际位置原则上不应超过设计位置1.0m。 B成孔工艺 a用Φ130mm钻头开孔,钻至完整基岩5m后,下入Φ127mm套管护壁,然后变径为Φ91mm。在第四系卵,砾石层的钻探过程中采用跟管钻进。 b成孔过程中应对气体进行检测并应采取相应的防护措施。 c技术要求 Ⅰ先导孔为全取芯孔,取芯孔位于采空区上部覆岩部位岩芯采取率>60%,采空塌陷区部位岩芯采取率应>30%。 Ⅱ做好钻探原始记录工作。 Ⅲ钻孔施工过程中,如发现漏水、掉钻、埋钻等现象要详细记录其深度、层位和耗水量。 d浇注孔口管 将一端带有Φ120~130mm法兰盘的Φ50mm注浆管下入孔内变径处,孔内投入20cm厚砾石,以堵塞大的缝隙,之后投入30cm厚粘土,防止浆液大量渗漏,然后灌入水灰比为1:1.5~1:2.0的稠水泥浆,浇注高4~6m,浇注要求达到注浆过程中浆液不会从注浆孔壁四周溢出,水泥浆液中加入水泥重量2%速凝剂,快速将注浆管和孔壁固结。灌浆孔浇注孔口管见5-3-2图。 图5-3-2 浇注孔口管示意图 e注浆材料的配制 Ⅰ浆液配制应按设计浆液配合比进行,并随机抽查浆液的各项指标。 Ⅱ原材料: 水用水表或定量容器计量; 水泥按袋或者按定量容器(散装水泥)计量; 粉煤灰按定量容器计量,并要求用磅称抽查水泥、粉煤灰的数量。 Ⅲ制浆工艺如5-3-3图 图5-3-3 制浆工艺流程图 Ⅳ搅拌过程:每次搅拌的时间不得少于5分钟。 f注浆工艺及其有关参数 Ⅰ施工顺序:按采空区的倾斜方向,先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔,再沿倾斜方向由低到高,由边部到中心展开施工。 Ⅱ注浆 注浆方法采用一次全灌注施工方式。 注浆采用浆液浓度由先稀后稠的方法,注浆开始后要定时观测泵的吸浆量和泵压,记录注浆过程中发生的各种现象,并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。 注浆过程中如果出现地表大量跑浆现象时,一部分采用间歇式注浆,或减小泵量及采用地表充填裂缝的措施阻止浆液从地表大量流失。 注浆时应避免短时间内注入大量的水泥粉煤灰浆,当注浆量较大时,应采用间歇式注浆法施工,或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂,当孔内有大的裂缝或空洞时,可采用水泥砂浆灌注。 Ⅲ单孔注浆结束标准: 在灌浆孔的注浆末期,泵压逐渐升高,当泵量小于70L/min时,孔口压力在1.5~2.0MPa,稳定10~15分钟,可结束该孔的注浆施工。 g注浆技术要求 Ⅰ稀浆灌注量取单孔注浆量的30%为宜。 Ⅱ当遇到大空洞时,应采取注砂浆、在浆液中加速凝剂等措施,在帷幕注浆时若遇到较大空洞帷幕难以形成时,应采取先注砂浆后再注加速凝剂的水泥粉煤灰的浆液的措施。 Ⅲ处理范围内填充率路基段达到75%以上,桥梁段要求达到95%以上。 5.3.3、施工过程质量控制 由于采空区治理工程的隐蔽性和复杂性,要求对工程质量进行施工中质量检测和最终质量效果检测。 1)采空区质量检测 采空区施工质量检测分钻探、注浆两大类,其中钻探包括孔位、孔深,孔斜、止浆效果和岩芯采取率。注浆包括:注浆原材料、浆液配比、浆液性能指标、注浆泵流量、注浆过程中压力变化、注浆结束标准和注浆量检测。 (1)钻孔 A孔位检测:在实测设计钻孔位置上,最大移动范围不超过1.0m,因地形及地表建筑物等因素的限制,钻孔不能放在设计位置时,可根据具体情况进行变更。 B孔深检测:注浆孔或帷幕孔钻至采空区底板以下3.0m终孔,并确保进入完整灰岩内部小于2.0m。先导孔钻入采空底面10m。 C孔斜:要求每个钻孔15~20m斜测一次,工程主体及维护带范围内每100m孔斜不超过1°,受护带及影响带范围内每100m孔斜不超过2°。 D孔径:钻孔开孔孔径为φ130mm,钻至完整基岩5m后,变径为φ91mm。 E止浆效果:对下注浆管长度、法兰盘下入孔内位置、孔内投入的骨料(粗、细)、浇注孔口管、浆液配比、浇注高度等指标进行现场检测,要求压水试验和注浆过程中水和浆液不会从注浆孔壁四周溢出。 F岩芯采取率:不小于60%。 (2)注浆 A浆液材料检测:对浆液中主要材料水、水泥、粉煤灰的质量等要求严格监控,必须符合国家质量检测标准要求,禁止不合格材料进入场地。 B浆液配比与浆液性能指标检测:应按照所使用当地原材料在设计规定的注浆前实验工程中予以确定,可按设计中1:1.0~1:1.4水固比在实验室分别调配浆液,确定其密度、结石率和试块的无侧限抗压强度值等,最终由设计单位和监理单位共同确定,作为现场检测的依据,增加可操作性。 C注浆泵流量检测:注浆泵流量是控制注浆量的唯一合法计量依据,必须定期抽查校核,维护其准确性。 D孔口压力及单孔结束标准检测:在灌注中按技术规定要求按时观测记录孔口压力,当灌注孔的注浆末期,泵量小于70L/min时,孔口压力在1.5~2.0MPa,稳定10~15分钟,可结束该注浆孔的施工。 E注浆量检测:注浆量是注浆孔内空洞、裂隙被浆液充填的真实数据反映,要求驻站计量员按时记录、汇总每个孔的注浆量。资料要清洁整齐,数据要真实可靠。 F注浆过程中每班进行2~3次浆液结石率和比重检测。桥梁地段测试结石体抗压强度≥1.5MPa,孔内受注层物探剪切波速≥300m/s。 2)采空区最终质量检测 (1)钻探 应在采空区治理工程竣工6个月后,采用钻孔检测采空区注浆工程质量,按施工注浆孔的2%布置检测孔,位置宜布置在可能存在问题的地段。检测孔深度等同注浆深度,孔径采用φ108mm,钻孔施工工艺与注浆孔施工工艺相同。 (2)物探 对治理前后的采空区域采用测定波速对比的方法检验注浆质量,按施工注浆孔的2%布置检测孔(利用钻探检查孔2%,共计4%)。 结合钻探,物探,做出综合评价。在全面分析研究这些资料的基础上,最终确定质量是否合格,是否需要补充注浆。检查孔根据现场施工情况确定,检查处理不当或容易有问题的注浆孔。 5.3.4、沉降观测 1)观测点 在本桥朔台及1-9号墩,墩台身与天然地面交界处的墩身上设置6个观测点,观测点用φ16mm以上钢筋制成,钢筋一端露出墩台身外5.0cm,另一端预埋在墩台身内并与墩台身内钢筋焊接,露出墩台身外的钢筋端头制成半圆形,布置如5-3-4图: 图5-3-4 观测点设置示意图 2)水准基点 在本桥1-9号墩之间两侧各设置1个水准基点,水准基点的位置应避开采空区且不易被破坏的地方,水准基点采用φ80mm以上钻孔灌注桩制成,桩尖应嵌入石灰岩内不小于1.0m,桩中心设置一根φ16以上钢筋钢筋,外露桩顶以上5cm,露出桩顶外的钢筋端头制成半圆形,桩顶用混凝土或护井防护好,布置如5-3-5图。 图5-3-5 基准点设置示意图 3)观测周期 墩台建成后即开始观测,观测终止时间为运营后不小于5年,工程验收合格后施工单位应将观测系统移交给运营部门继续观测。 5.4、基础施工 5.4.1、桩基础施工 榆树湾1#特大桩基均为陆地桩基采用冲击钻成孔施工,汽车吊车配合钻机安装钢筋笼,混凝土由搅拌站集中供应,搅拌输送车运输,混凝土输送泵泵送灌注水下混凝土。 冲击钻机成孔:用冲击式装置或卷扬机提升钻头,冲击成孔。由泥浆悬浮钻渣,使钻头每次都能冲击到孔底新土层。 施工工艺流程见“图5-4-1 桩基施工工艺流程图”。 图5-4-1 桩基施工工艺流程 施工准备 在“三通一平”的基础上,钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒;泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。 A场地准备 钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。 陆地墩桩基的施工场地均为旱地,施工期间地下水位在原地面以下。钻孔前将场地检平,清除杂物,更换软土。在夯填密实土层上横向铺设枕木,然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢,即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、泥浆循环系统及混凝土运输车等协调工作的要求。 B埋设护筒 a护筒用6~12mm的钢板制作,其内径大于钻头直径400mm。为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。 b护筒的底部埋置深度:粉土不小小于1 m,砂类土不小于2.0m (同时高出地面0.5m)。 c护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。 C安装钻机 钻机中心应对准桩中心,并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻机定位后,底座必须平整,稳固,确保在钻进中不发生倾斜和位移。在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证钻头转向的装置,以防产生梅花孔,保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。 D泥浆的制备及循环净化 a根据现场实际情况,拟采用优质泥浆。各项指标如下:相对密度:1.1~1.3、砂层和卵石层为1.4,粘度(s):19~28、含砂率(%):≤4%、PH值:8~10、胶体率(%):>98、失水率(ml/30min):14~20。 b根据桩基的分布位置设置泥浆池、沉淀池,并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%,使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于石碴沉淀。 c泥浆采用钻机孔位造浆。护筒内加水,并直接投入粘土,用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。泥浆造浆材料选用优质粘土,在孔内护壁时必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或高岭土等外加剂,保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验,对全部桩基的泥浆进行合理配备。 d施工中钻碴随泥浆用抽咋筒提升进入沉淀池,石碴沉淀后,泥浆流入泥浆池,用泥浆泵泵送回钻进的孔内,形成不断的循环。钻孔沉碴(废泥浆)清理运输到指定弃土场,不得任意堆砌在施工场地内或直接向水塘、河流排放,以避免污染环境。 钻孔施工 a开钻时可直接投入粘土,用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。护筒底脚以下2m~4m 范围内土层比较松散,应认真施工。一般细粒土层及砂砾层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸,使孔壁坚实不坍不漏。待钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击。在开孔阶段4~5m,为使钻渣挤入孔壁,减少掏渣次数,正常钻进后应及时掏渣,确保有效冲击孔底。 b在钻进过程中应注意地层变化,对不同的土层,采用不同的钻进方法。 冲程应根据土层情况分别规定:一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用大冲程;在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程,冲程过大,对孔底振动大,易引起坍孔;在通过高液限粘土,含砂低液限粘土时,采用中冲程;在易坍塌或流砂地段用小冲程,并应提高泥浆的粘度和相对密度。 在通过漂石或岩层,如表面不平整,应先投入粘土 、小片石、卵石,将表面垫平,再用钻头进行冲击钻进,防止发生斜孔、坍孔事故;如岩层强度不均,易发生偏孔,亦可采用上述方法回填重钻;必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。 在砂及卵石类土等松散层钻进时,可按1:1 投入粘土和小片石(粒径不大于15cm),用冲击锥以小冲程反复冲击,使泥膏、片石挤入孔壁。必要时须重复回填反复冲击2~3次。若遇有流砂现象时,宜加大粘土减少片石比例,力求孔壁坚实。 当通过含砂低液限粘土等粘质土层时,因土层本身可造浆,应降低输入的泥浆稠度,并采用0.5m 的小冲程,防止卡钻、埋钻。 要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5cm~8cm,在密实坚硬土层每次可松绳3~5cm,应注意防止松绳过少,形成“打空锤”,使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载,遭受损坏,松绳过多,则会减少冲程,降低钻进速度,严重时使钢丝绳纠缠发生事故。 为正确提升钻头的冲程,应在钢丝绳上油漆长度标志。 c钻孔施工中,一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺15cm~30cm,松软地层每小时纯钻进尺5cm~10cm时,应进行取渣。或每进尺0.5m~1.0m时取渣一次,每次取4~5筒,或取至泥浆内含渣显著减少,无粗颗粒,相对密度恢复正常为止。取渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度,投放粘土自行造浆的,一次不可投入过多,以免粘钻、卡钻。 每钻进1m掏渣时,均要检查并保存土层渣样,记录土层变化情况,遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位,研究处理措施后继续施工。 d钻孔作业应连续进行,因故停钻时,必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。在取渣后或因其他原因停钻后再次开钻,应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。 e整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位(或施工水位)至少0.5m,并低于护筒顶面0.3m 以防溢出。 f当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经驻地监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。 成孔检查 钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前,均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。 A孔径和孔形检测 孔径检测是在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行的,是根据桩径制做笼式井径器入孔检测,笼式井径器用Φ8 和Φ12 的钢筋制作,其外径等于钢筋笼直径加100 毫米,但不得小于钻孔的设计孔径,长度等于4~6倍(冲击钻成孔)。其长度与孔径的比值选择,可根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时,将井径器吊起,孔的中心(为实际钻孔偏差中心)与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。 B孔深和孔底沉渣检测 孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高20~22cm,质量4kg~6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。 C成孔竖直度检测 采用井径检测仪。检测时将井径器吊起,孔的中心(实际钻孔中心)与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔底,钢绳的垂直度偏差即为桩垂直度偏差。 第一次清孔 清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求,为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,即可进行第一次清孔。 使用冲击钻钻孔,除用抽渣筒清孔外,也可采用换浆法清孔,直至孔内泥浆指标满足要求。 清孔应达到以下标准:孔内排出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度:摩擦桩≤30cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。 钢筋笼加工及吊放 A钢筋骨架制作:钢筋笼骨架在制作场内分节制作。 a采用胎具成型法:用槽钢和钢板焊成组合胎具,每组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连接,并与焊在底梁上的钢板组合成同直径、同主筋根数、有凹槽的胎模。每个胎模的间距为设计加劲箍筋的距离,即按每节钢筋骨架的加劲箍筋数量设立胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧,按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋,全部焊完后,拆下上横梁、立梁,滚出钢筋骨架,然后吊起骨架搁于支架上,套入盘筋,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固。 b钢筋骨架保护层的设置 钢筋骨架的保护层厚度可用转动混凝土垫块,设置密度按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周布置4~6个。见“图5-4-2 孔桩钢筋保护层垫块示意图”。 图5-4-2 孔桩钢筋保护层垫块示意图 B钢筋骨架的存放、运输与现场吊装 a钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方,以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段要排好次序,挂上标志牌,便于使用时按顺序装车运出。 钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点,各支承点高度相等;采用人工抬运时,应多设抬棍,并且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入,各抬棍受力尽量均匀。 b钢筋笼入孔时,由吊车吊装。 在安装钢筋笼时,采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径,保持垂直,轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放,不宜左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放,查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。 第一节骨架放到最后一节加
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