1)各类围堰施工
(1)围堰施工的一般规定
围堰施工的一般规定包括:
①围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)0.5~0.7m。
②围堰外形一般有圆形、圆端形(上、下游为半圆形,中间为矩形)、矩形、带三角的矩形等。围堰外形还应考虑水域的水深,以及流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷,对航道、导流的影响。
③堰内平面尺寸应满足基础施工的需要。
④围堰要求防水严密,减少渗漏。
⑤堰体外坡面有受冲刷危险时,应在外坡面设置防冲刷设施。
(2)各类围堰适用范围
各类围堰适用范围见表5.2。
表5.2 围堰类型及适用条件
续表
(3)各类围堰的施工要求
①土围堰的施工要求(见图5.7)
图5.7 土围堰(m)
土围堰施工要求包括:
a.筑堰材料宜用黏性土、粉质黏土或砂夹黏土。填土应自上游开始至下游合龙。
b.筑堰前,必须将堰底下河床底下的杂物、石块及树根等清除干净。
c.堰顶宽度可为1~2m。机械挖基时不宜小于3m。堰外边坡迎水流一侧坡度宜为1∶3~1∶2,背水流一侧可在1∶2之内。堰内边坡宜为1∶1.5~1∶1.1。内坡脚与基坑的距离不得小于1m。
②土袋围堰的施工要求(见图5.8)
图5.8 土袋围堰(m)
土袋围堰的施工要求包括:
a.围堰两侧用草袋、麻袋、玻璃纤维袋或无纺布袋装土堆码。袋中宜装不渗水的黏性土,装土量为土袋容量的1/2~2/3。袋口应缝合。堰外边坡坡度宜为1∶1~1∶0.5,堰内边坡坡度宜为1∶0.5~1∶0.2。围堰中心部分可填筑黏土及黏性土芯墙。
b.堆码土袋,应自上游开始至下游合龙。上下层和内外层的土袋均应相互错缝,尽量堆码密实、平稳。
c.筑堰前,堰底河床的处理、内坡脚与基坑的距离、堰顶宽度与土围堰的要求相同。
③钢板桩围堰的施工要求(见图5.9)
图5.9 钢板桩围堰
钢板桩围堰的施工要求包括:
a.有大漂石及坚硬岩石的河床不宜使用钢板桩围堰。
b.施打时,必须备有导向设备,以保证钢板桩的正确位置。
c.施打前,应对钢板桩的锁口用止水材料捻缝,以防漏水。
d.施打顺序一般为从上游分两头向下游合龙。
e.钢板桩可用捶击、振动、射水等方法下沉,但在黏土中不宜使用射水下沉的办法。
f.经过整修或焊接后的钢板桩应用同类型的钢板桩进行锁口试验、检查。接长的钢板桩,其相邻两钢板桩的接头位置应上下错开。
g.施打过程中,应随时检查桩的位置是否正确、桩身是否垂直,如不正确或不垂直应立即纠正或拔出重打。
④钢筋混凝土板桩围堰的施工要求
钢筋混凝土板桩围堰的施工要求包括:
a.板桩断面应符合设计要求。板桩桩尖角度视土质坚硬程度而定。沉入砂砾层的板桩桩头,应增设加劲钢筋或钢板。
b.钢筋混凝土板桩的制作,应用刚度较大的模板,榫口接缝应顺直、密合。
c.目前钢筋混凝土板桩中,空心板桩较多。空心多为圆形,用钢管作芯模。板桩的榫口一般圆形的较好。
⑤套箱围堰的施工要求(见图5.10)
图5.10 套箱围堰
套箱围堰的施工要求包括:
a.无底套箱用木板、钢板或钢丝网水泥制作,内设木、钢支撑。套箱可制成整体式或装配式。
b.制作中应防止套箱接缝漏水。
c.下沉套箱前,同样应清理河床。若套箱设置在岩层上时,应整平岩面。当岩面有坡度时,套箱底的倾斜度应与岩面相同,以增加稳定性并减少渗漏。
图5.11 双壁钢围堰
⑥双壁钢围堰的施工要求(见图5.11)
双壁钢围堰的施工要求包括:
a.双壁钢围堰应作专门设计,其承载力、刚度、稳定性、锚锭系统及使用期等应满足施工要求。
b.双壁钢围堰应按设计要求在工厂制作,其分节分块的大小应按工地吊装、移运能力确定。
c.双壁钢围堰各节、块拼焊时,应按预先安排的顺序对称进行。拼焊后应进行焊接质量检验及水密性试验。
d.钢围堰浮运定位时,应对浮运、就位和灌水着床时的稳定性进行验算。尽量安排在能保证浮运顺利进行的低水位或水流平稳时进行,宜在白昼无风或小风时浮运。在水深或水急处浮运时,可在围堰两侧设导向船。围堰下沉前初步锚锭于墩位上游处。在浮运、下沉过程中,围堰露出水面的高度不应小于1m。
e.就位前应对所有缆绳、锚链、锚锭和导向设备进行检查调整,以使围堰落床工作顺利进行,并注意水位涨落对锚锭的影响。
f.锚锭体系的锚绳规格、长度应相差不大。锚绳受力应均匀。边锚的预拉力要适当,避免导向船和钢围堰摆动过大或折断锚绳。
g.准确定位后,应向堰体壁腔内迅速、对称、均衡地灌水,使围堰落床。
h.落床后应随时观测水域内流速增大而造成的河床局部冲刷,必要时可在冲刷段用卵石、碎石垫填整平,以改变河床上的粒径,减小冲刷深度,增加围堰稳定性。
i.钢围堰着床后,应加强对冲刷和偏斜的情况进行检查,发现问题及时调整。
j.钢围堰浇筑水下封底混凝土之前,应按照设计要求进行清基,并由潜水员逐片检查合格后方可封底。
k.钢围堰着床后的允许偏差应符合设计要求。当做承台模板用时,其误差应符合模板的施工要求。
2)桩基础的施工方法
桥梁工程常用的桩基础通常可分为沉入桩基础和灌注桩基础,按成桩施工方法又可分为:沉入桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩。
(1)沉入桩基础(见图5.12)
常用的沉入桩有钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩和钢管桩。
①沉桩方式及设备选择
a.锤击沉桩宜用于砂类土、黏性土。桩锤的选用应根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力及现有施工条件等因素确定。
图5.12 沉入桩施工
b.振动沉桩宜用于锤击沉桩效果较差的密实的黏性土、砾石、风化岩。
c.在密实的砂土、碎石土、砂砾的土层中用锤击法、振动沉桩法有困难时,可采用射水作为辅助手段进行沉桩施工。在黏性土中应慎用射水沉桩,在重要建筑物附近也不宜采用射水沉桩。
d.静力压桩宜用于软黏土(标准贯入度N<20)、淤泥质土。
e.钻孔埋桩宜用于黏土、砂土、碎石土且河床覆土较厚的情况。
②施工技术要点
a.预制桩的接桩可采用焊接、法兰连接或机械连接。
b.沉桩时,桩帽或送桩帽与桩周围间隙应为5~10mm;桩锤、桩帽或送桩帽应和桩身在同一中心线上;桩身垂直度偏差不得超过0.5%。
c.沉桩顺序:对于密集桩群,自中间向两个方向或四周对称施打;根据基础的设计标高,宜先深后浅;根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。
d.施工中若锤击有困难时,可在管内助沉。
e.桩终止锤击的控制应视桩端土质而定,一般情况下以控制桩端设计标高为主,贯入度为辅。
f.沉桩过程中应加强对邻近建筑物、地下管线等的观测、监护。
g.在沉桩过程中发现以下情况应暂停施工,并应采取措施进行处理:
·贯入度发生剧变。
·桩身发生突然倾斜、位移或有严重回弹。
·桩头或桩身破坏。
·地面隆起。
·桩身上浮。
(2)钻孔灌注桩基础
依据成桩方式可分为泥浆护壁成孔桩、干作业成孔桩、护筒(沉管)成孔桩及爆破成孔桩,施工机具类型及适用土质条件可参考表5.3。
表5.3 成桩方式与设备及适用土质条件
续表
①泥浆护壁成孔桩
a.泥浆制备与护筒埋设
泥浆制备与护筒埋设的施工要求包括:
·泥浆制备根据施工机具、工艺及穿越土层情况进行配合比设计,宜选用高塑性黏土或膨润土。
·护筒埋设深度应符合有关规定。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,并宜高出施工地面0.3m。其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
·灌注混凝土前,清孔后的泥浆相对密度应小于1.10;含砂率不得大于2%;黏度不得大于20Pa·s。
·现场应设置泥浆池和泥浆收集设施,废弃的泥浆、钻渣应进行处理,不得污染环境。
b.正、反循环钻孔(见图5.13)
图5.13 正、反循环钻孔
正反循环钻孔的施工要求包括:
·泥浆护壁成孔时根据泥浆补给情况控制钻进速度,保持钻机稳定。
·钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时,应先停钻,待采取相应措施后再进行钻进。(www.xing528.com)
·钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度应符合设计要求。设计未要求时端承型桩的沉渣厚度不应大于100mm,摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。
c.冲击钻成孔(见图5.14)
图5.14 冲击钻成孔
冲击钻成孔的施工要求包括:
·冲击钻开孔时,应低锤密击,反复冲击造壁,保持孔内泥浆面稳定。
·应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故。
·每钻进4~5m应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔并做记录。
·排渣过程中应及时补给泥浆。
·冲孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情况时,应采取措施后方可继续施工。
·稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣,清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标应符合要求。
d.旋挖成孔(见图5.15)
图5.15 旋挖成孔
旋挖成孔的施工要求包括:
·旋挖成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地下水位埋深,采用不同的成孔工艺。
·泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量,每台套钻机的泥浆储备量不少于单桩体积。
·成孔前和每次提出钻斗时,应检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝绳的状况,并应清除钻斗上的渣土。
·旋挖成孔应采用跳挖方式,并根据钻进速度同步补充泥浆,保持所需的泥浆面高度不变。
·孔底沉渣厚度控制指标符合要求。
②干作业成孔桩
a.长螺旋钻孔(见图5.16)
图5.16 长螺旋钻孔
长螺旋钻孔的施工要求包括:
·钻机定位后,应进行复检,钻头与桩位点偏差不得大于20mm,开孔时下钻速度应缓慢;钻进过程中,不宜反转或提升钻杆。
·在钻进过程中遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时,应立即停钻,查明原因,采取相应措施后方可继续作业。
·钻至设计标高后,应先泵入混凝土并停顿10~20s,再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定,并保证管内有一定高度的混凝土。
·混凝土压灌结束后,应立即将钢筋笼插至设计深度,并及时清除钻杆及泵(软)管内残留的混凝土。
b.钻孔扩底(见图5.17)
钻孔扩底的施工要求包括:
图5.17 钻孔扩底
·钻杆应保持垂直稳固,位置准确,防止因钻杆晃动引起孔径扩大。
·钻孔扩底桩的施工扩底孔部分虚土厚度应符合设计要求。
·灌注混凝土时,第一次应灌到扩底部位的顶面,随即振捣密实;灌注桩顶以下5m范围内混凝土时,应边灌注边振动,每次灌注高度不大于1.5m。
c.人工挖孔
人工挖孔的施工要求包括:
·人工挖孔桩必须在保证施工安全前提下选用。
·挖孔桩截面一般为圆形,也有方形桩;孔径1 200~2 000mm,最大可达3 500mm;挖孔深度不宜超过25m。
·采用混凝土或钢筋混凝土支护孔壁技术,护壁的厚度、拉接钢筋、配筋、混凝土强度等级均应符合设计要求;井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm;上下节护壁混凝土的搭接长度不得小于50mm;每节护壁必须保证振捣密实,并应当日施工完毕;应根据土层渗水情况使用速凝剂;模板拆除应在混凝土强度大于2.5MPa后进行。
·挖孔达到设计深度后,应进行孔底处理。必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。
③钢筋笼与灌注混凝土
钢筋笼与灌注混凝土施工要点包括:
a.钢筋笼加工应符合设计要求(见图5.18)。钢筋笼制作、运输和吊装过程中应采取适当的加固措施,防止变形。
图5.18 钢筋笼制作
图5.19 钢筋笼施工
b.吊放钢筋笼入孔时,不得碰撞孔壁,就位后应采取加固措施固定钢筋笼的位置(见图5.19)。
c.沉管灌注桩内径应比套管内径小60~80mm,用导管灌注水下混凝土的桩应比导管连接处的外径大100mm以上。
d.灌注桩采用的水下灌注混凝土宜采用预拌混凝土,其骨料粒径不宜大40mm。
e.灌注桩各工序应连续施工,钢筋笼放入泥浆后4h内必须浇筑混凝土。
f.桩顶混凝土浇筑完成后应高出设计标高0.5~1m,确保桩头浮浆层凿除后桩基面混凝土达到设计强度。
g.当气温低于0℃时,浇筑混凝土应采取保温措施,浇筑时混凝土的温度不得低于5℃。当气温高于30℃时,应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。
h.灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积;套管成孔的灌注桩任何一段平均直径与设计直径的比值不得小于1.0。
④水下混凝土灌注
水下混凝土灌注的施工要点包括:
a.桩孔检验合格,吊装钢筋笼完毕后,安置导管浇筑混凝土。
b.混凝土配合比应通过试验确定,须具备良好的和易性,坍落度宜为180~220mm。
c.导管应符合下列要求:
·导管内壁应光滑圆顺,直径宜为20~30cm,节长宜为2m。
·导管不得漏水,使用前应试拼、试压。
·导管轴线偏差不宜超过孔深的0.5%,且不宜大于10cm。
·导管采用法兰盘接头宜加锥形活套;采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置。
d.使用的隔水球应有良好的隔水性能,并应保证顺利排出。
e.开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为300~500mm;导管首次埋入混凝土灌注面以下不应少于1.0m;在灌注过程中,导管埋入混凝土深度宜为2~6m。
f.灌注水下混凝土必须连续施工,并应控制提拔导管速度,严禁将导管提出混凝土灌注面。灌注过程中的故障应记录备案。
3)墩台、盖梁施工技术
(1)现浇混凝土墩台、盖梁
①重力式混凝土墩、台施工
重力式混凝土墩、台施工工作要点包括:
a.墩台混凝土浇筑前应对基础混凝土顶面做凿毛处理,清除锚筋污锈。
b.墩台混凝土宜水平分层浇筑,每层高度宜为1.5~2m。
c.墩台混凝土分块浇筑时,接缝应与墩台截面尺寸较小的一边平行,邻层分块接缝应错开,接缝宜做成企口形。分块数量,墩台水平截面积在200m2以内不得超过2块;在300m2以内不得超过3块。每块面积不得小于50m2。
d.明挖基础上灌筑墩、台第一层混凝土时,要防止水分被基础吸收或基顶水分渗入混凝土而降低强度。
图5.20 柱式墩台
②柱式墩台施工(见图5.20)
柱式墩台施工要点包括:
a.模板、支架除应满足强度、刚度外,稳定计算中应考虑风力影响。
b.墩台柱与承台基础接触面应凿毛处理,清除钢筋污锈。浇筑墩台柱混凝土时,应铺同配合比的水泥砂浆一层。墩台柱的混凝土宜一次连续浇筑完成。
c.柱身高度内有系梁连接时,系梁应与柱同步浇筑。V型墩柱混凝土应对称浇筑。
d.采用预制混凝土管做柱身外模时,预制管安装应符合下列要求:
·基础面宜采用凹槽接头,凹槽深度不得小于50mm。
·上下管节安装就位后,应采用四根竖方木对称设置在管柱四周并绑扎牢固,防止撞击错位。
·混凝土管柱外模应设斜撑,保证浇筑时的稳定。
·管节接缝应采用水泥砂浆等材料密封。
e.墩柱滑模浇筑应选用低流动度的或半干硬性的混凝土拌和料,分层分段对称浇筑,并应同时浇完一层;各段的浇筑应到距模板上缘100~150mm处为止。
f.钢管混凝土墩柱应采用补偿收缩混凝土,一次连续浇筑完成。钢管的焊制与防腐应符合设计要求或相关规范规定。
③盖梁施工
在城镇交通繁华路段施工盖梁时,宜采用整体组装模板、快装组合支架,以减少占路时间。盖梁为悬臂梁时,混凝土浇筑应从悬臂端开始;预应力钢筋混凝土盖梁拆除底模时间应符合设计要求;如设计无要求,孔道压浆强度应达到设计强度后,方可拆除底模板。
(2)预制混凝土柱和盖梁安装
①预制柱安装
预制柱安装的施工要点包括:
a.基础杯口的混凝土强度必须达到设计要求,方可进行预制柱安装。杯口在安装前应校核长、宽、高,确认合格。杯口与预制件接触面均应凿毛处理,埋件应除锈并应校核位置,合格后方可安装。
b.预制柱安装就位后应采用硬木楔或钢楔固定,并加斜撑保持柱体稳定,在确保稳定后方可摘去吊钩。
c.安装后应及时浇筑杯口混凝土,待混凝土硬化后拆除硬楔,浇筑二次混凝土,待杯口混凝土达到设计强度75%后方可拆除斜撑。
②预制钢筋混凝土盖梁安装
预制钢筋混凝土盖梁安装的施工要点包括:
a.预制盖梁安装前,应对接头混凝土面凿毛处理,设埋件应除锈。
b.在墩台柱上安装预制盖梁时,应对墩台柱进行固定和支撑,确保稳定。
c.盖梁就位时,应检查轴线和各部尺寸,确认合格后方可固定,并浇筑接头混凝土。接头混凝土达到设计强度后,方可卸除临时固定设施。
③重力式砌体墩台
重力式砌体墩台的施工要点包括:
a.墩台砌筑前,应清理基础,保持洁净,并测量放线,设置线杆。
b.墩台砌体应采用坐浆法分层砌筑,竖缝均应错开,不得贯通。
c.砌筑墩台镶面石应从曲线部分或角部开始。
d.桥墩分水体镶面石的抗压强度不得低于设计要求。
e.砌筑的石料和混凝土预制块应清洗干净,保持湿润。
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