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1、长江大桥菜园沱岸主墩基础施工方案一、工程概况 1、工程地质状况:本工程南岸主墩位于河 床南侧,刚好处于南岸岸边,墩位处覆盖层厚52.3m。覆盖层从上到下结构为：00.7m为碎石土、0.7-22.47m为漂石土、卵石土、含卵石圆砾土、22.47m52.3m为圆砾土夹砂土、52.3m54.5m为强风化泥岩、54.5m以下弱风化泥岩。其中在漂石土层中含15米直径的孤石。主墩靠近长江,主墩河床面标高258.4m,一旦洪水上涨即将淹没自然地面。为了确保在洪水期能够不间断的进行施工,则需要在洪水标高以上搭设一个稳妥可靠的工作平台。2工程水文条件根据地质及水文情况,按20年一遇的洪水情况统计为：时间5月6月
2、7月10月水位265.23270.78276.23268.723南岸主墩基础结构型式及工程数量南岸主墩采用高桩承台基础,基桩为23根2.5m的钻孔灌注桩23和1根待计算后确定,桩长75m。嵌岩深度15m左右。承台尺寸顺桥向32.5m,横桥向32.5m,高度为6m。承台底设计标高265m。南岸主墩基础主要工程数量表部 位名 称单 位数 量基 桩2.90米钢护筒t496.82.5米钻孔桩m1748C30水下混凝土m38579.2承台30号混凝土m36337.5基 础钢筋t约1600封 底C25号混凝土封底、封顶m32450.0护面墙C25砼m3400.04基础施工特点 受洪水影响:施工区域河道顺直
3、,年年涨洪水,基础施工须搭设高桩冲孔平台。承台基础大体积砼施工应采用有效措施降低水化热,防止砼开裂。基桩深达75m,地质结构复杂,拟采用冲击成孔工艺施工,保证成孔质量与工期。二、南岸主墩基础施工工艺流程经向码头施工单位咨询,大量的孤石均位于标高256.5m以上,为使以后成孔过程中顺利进行,根据现场实际情况,拟采用如下流程：一、前期施工平台准备工作1.在承台桥区围租用挖掘机挖方至标高256m,除去大量的孤石。由于长江涨水,水位达到259.4m,排水无法满足施工需要。现场经业主、项目经理部同意,决定回填砂砾石至标高259.0m,在259.0m 标高上浇筑50cm厚的封底砼,以便护筒及施工平台钢管桩
4、放样。2.基底埋置钢护筒,相应的埋设搭设冲孔平台所用的钢管桩。回填部分在埋设过程中用16型钢对钢管桩之间、护筒之间进行联结,以增强整体稳定性。3.护筒定位后,在基底浇筑25号封底混凝土,厚度为1.2m,以固定钢护筒和钢管,且加大基底承载力。4.在封底混凝土上回填砂砾标高265.0m。5.钢护筒和钢管,顶面标高布置在277.0m20年一遇洪水位标高。护筒和钢管的接长采用现场焊接,接长的同时用I25b工字钢进行联结。6.接长至标高277m后,在钢管桩顶面用I45b工字钢在钢管桩顶面纵横布置,以形成一个格构式的施工平台。7.在平台上布置各种施工机械,包括龙门架、钻机、轨道、卷扬机等。二成孔流程桥址处
5、地质情况为深达52.3m的覆盖层,且多为砂卵石层,从施工安全角度来考虑,决定采用冲击钻成孔。三下放钢筋笼,灌注水下混凝土 利用与钻孔施工平台连接的靠岸侧的栈桥钢平台作钢筋笼组装场地,用龙门架吊运、安装钢筋笼,钢筋采用CABR直螺纹连接器进行连接。基桩水下砼的灌注,利用建立在靠岸侧距离主墩中心40米的拌和能力达100m3/h的拌和站与供给能力达60m3/h的商品砼供应,用两台HBT-90型输送泵泵送灌注水下砼。四施工平台的拆除,护筒与钢管的回收,展开承台施工 基桩施工完成后,利用吊车拆除护筒、钢管,龙门架,清理场地,浇筑封底砼后,立即展开承台施工。墩位处土石方开挖 护筒及钢管桩定位浇封底砼回填砂
6、砾至265标高接长护筒、钢管桩,布置钻孔平台, 安装冲孔钻机、钻孔至设计标高1次清孔、下钢筋笼、2次清孔浇孔水下砼21根桩成桩后部分拆除平台割护筒、凿桩头、清底、浇垫层砼承台钢筋绑扎予埋、砼浇注南岸主墩基础施工流程图三.基础工程主要施工方案本基础的基桩全部采用冲击钻孔灌注桩,承台采用立模现浇施工方案。1、护筒及钢管桩的埋设挖掘机挖方至标高256m后,由于长江涨水水位达到259.4m标高,且桥区水无法抽干,利用挖掘机、推土机回填砂砾石至259.0m标高,在其上浇筑50cm厚的封底砼,此时抽水机排水不间断。待砼达到一定强度后,用全站仪精确放样,利用吊车安装护筒及钢管。1护筒及钢管桩的加工与制作护筒
7、采用厚1.6cm的钢板进行卷制,外径2.9m。南岸主墩桩基钢护筒共23根,每根长18m。考虑到护筒埋设的方便,拟最底端护筒加工成6m长,然后上面加工两段各6m长,共长6m+6m+6m=18m。护筒每节中间设一道型钢加工的米字撑加强刚度,每节顶端用圆钢加工四个吊环以备吊装。钢管桩采用厚7mm的钢板进行卷制,径70cm。承台区处钢管桩共36根,每根长18m。加工长度为810m。A、焊接：焊接工作湿度不宜高于80%,焊接环境温度不应低于5。焊剂、焊条必须烘干使用,焊剂中的脏物、焊丝上的油锈等必须清除干净,施焊时母材的工作焊接部位严禁焊接引弧。管节组装时一律采用对接焊缝,不得使用搭接或侧面有覆板的焊接
8、形式。同时宜尽量采用平焊,纵缝采用V形或V形坡口单面焊,衬板的厚度不宜小于4mm。宽度可取30mm50mm,水上焊接桩口焊缝形式,采用单边V形桩口,上节口角采用45。55。,下节桩不开坡口,在钢管桩的壁应设套或衬环。焊缝要求：钢管桩在任一横截面,采用一条纵向焊缝,管节组装时,相邻管节纵缝的错缝距离也应大于1/8周长且不小于300mm,为减少桩的环缝对接数量,管节制作长度宜加大。管节对口拼接检查合格后,应进行定位点焊,点焊时所用的焊接材料和工艺均应与正式施焊的相同,点焊处如有缺陷应当及时铲除,不得将其留在正式焊缝中。焊接前,应将焊缝上下级30mm围铁锈、油污、水气和杂物清除干净,管节拼接所用的辅
9、助工具不应妨碍管节焊接时的自由伸缩、焊接点和施焊应对称进行,钢管桩应采用多层焊,焊完每层焊缝后应及时清除焊渣并作外观检查,每层焊缝接头应错开。焊缝外观允许偏差咬边深度 0.5mm；对接加强层高度2mm,对接加强层宽度3mm,不允许有表面裂缝和未熔化弧坑表面气孔和夹渣。焊成凹形的角焊缝,焊缝金属与母材间平缓过渡；加工成凹形的角焊缝,不得在表面留下切痕。焊缝同一部位的返修次数,不宜超过两次,当超过两次时,应按返修工艺进行。焊缝外形尺寸应符合现行国家标准钢结构焊缝外形尺寸的规定。焊接检验及要求：焊接评定应按国家现行建筑钢结构焊接规程和钢制压力容器焊接工艺评定的规定执行,所有纵、环焊缝都必须符合焊缝等
10、级二级要求。B、钢管桩的防腐:防腐蚀措施采用在外壁涂抹防腐蚀材料的办法如油漆,钢管桩的腔与外界空间密封隔绝时,壁的防腐蚀不作考虑。防腐剂围,从标高265.0m至277.0m。在运输和使用过程中,对涂漆有破坏时,应及时用涂漆材料补充。2护筒及钢管桩的埋设封底砼达一定强度后,用全站仪精确放样。基底的底节钢护筒长6m,采用吊车吊装,用钢绳将护筒四个吊环系住。吊装就位顺序为从上河至下河,从南岸侧到北岸侧。用全站仪测量精确定位、经纬仪控制垂直度。为了使洪水期施工时钻孔平台能延伸至岸边,在岸侧新增便道进行材料及设备的运输,则在承台边缘靠南侧按一定间距布置钢管桩,直至延伸至岸侧标高277m处。此处钢管桩的埋
11、设采用如下方法：在相应位置人工开挖至一定深度,用混凝土浇筑一简易小承台,承台预埋钢板,然后将钢管桩焊接在钢板上,向上依次接长至标高277m。3、封底混凝土的浇筑待钢护筒、钢管之间经型钢联结,形成一个稳定的空间结构后,即可展开浇筑封底混凝土的工作,以进一步稳固整个空间结构。封底混凝土采用C25商品混凝土进行泵送灌注。在下游侧布置输送泵,接长混凝土导管至承台区。4、承台区砂砾石的回填待封底混凝土达到80强度后,用挖掘机和装载机将挖方时的弃方回填到承台区域。不够的砂砾石采用自卸汽车运至承台区进行回填。回填至标高265.0m,经向码头单位咨询,在今年洪水期前,码头砌体至少达到标高265m,如果这样,则
12、回填砂砾石回填至265m。如码头施工达不到265.00m标高,则回填至265.0m标高,对上、下河和承台靠河心边,自挖基11m基坑浇筑基础C15砼,并预埋钢筋,在坡向上用钢筋网布置,浇筑厚0.5m的护坡C25钢筋砼,回填区顶面用钢丝网承台底面封闭30cm厚的C15砼对265.0m砂砾石回填进行防护处理,保证洪期施工平台安全。5、钢护筒和钢管桩的接长在回填工作的同时可进行护筒的钢管桩的接长工作。5.1钢护筒接长钢护筒由汽车运至墩位处,用25T吊车起吊至工作平台上对接施焊。用吊车将护筒吊起,在已接长护筒顶端搭设简易焊接平台进行人工现场焊接。随着接长的进行,护筒与钢管桩间的联结也相应的进行。钢护筒现
13、场接长,分节处必须按有关规定进行焊接,并按设计加焊外环加强缀板,确保接头质量。钢护筒接长时,用伞形检孔器检查钢护筒下口中心位置偏位,如偏位超过10cm,则应提起钢护筒重新定位。钢护筒拼接质量标准及检验方法：A.护筒拼装接长后,纵轴线方向弯曲矢高0.3%,采用拉线量测；B.护筒顶中心位置偏差50mm；C.倾斜度0.5% .5.2钢管桩接长钢管桩接长工艺参照钢护筒接长施工工艺。接长工作完成后,在钢管桩顶面铺设2cm厚钢板焊制成桩顶见桩顶构造图。6、钻孔平台的搭设钻孔平台拟采用工字钢在钢管桩上纵横布置,形成格构式结构形式。在桩帽上沿水流方向横向平行架设2I45b承重梁共6根。沿桥轴线方向布置2I45
14、b分配梁共14根,承重梁相互之间焊接连结形成整体。在上游设指挥船等办法防止撞击施工平台,为确保平台安全,在拉墩上游再布设两个地锚,通过系缆拉住拉墩。将承台底面用片石砼封闭,四周采用C25钢筋砼封闭以防水流冲刷。 平面布置如图： 钢平台主梁在现场加工,焊接好,并且用缀板把一根梁的两个工字钢连成一体。 用吊车吊起放在已放样好的桩帽上,就好位后,焊工进行主梁相互间的焊接,然后再和桩顶帽焊接好,在拼接的同时要进行尺寸的检查和焊接后焊接的检查,保证主梁和支承钢管桩的整体性。分配梁上面用=6cm的木板做平台铺垫。7、钻机的布置根据冲击式钻机的外形尺寸为36米,南岸主墩基桩共21根,分两批施钻,第一批安排1
15、2台钻机一台备用,第二批施钻程序如下图,8、其它设备的布置龙门架是我们材料和机具运输的主要工具,考虑到钢筋笼的重量近40T,所以设计吊重50T。龙门架均采用万能杆件进行拼装,拼装成刚性的龙门架。桁车支撑在辅助钢管桩上。在钻孔平台外下游,钢管桩上型钢向外挑出,设置钢管斜撑,搭设平台,布置二个泥浆。容量为50m3。在岸侧距平台25米标高277.0m处,按照现场情况征一块地,以作堆放材料和建立混凝土拌和站所用。因洪水期时所有现有便道均被淹没,所以在岸侧相应位置增设一条施工便道。二冲击成孔在埋好的护筒和备足护壁泥浆粘土后,将十一台钻机就位,立好钻架,对准桩孔中心,拉好风缆绳,开始冲击钻进。1、开钻时应先在孔灌注泥浆,泥浆相对密度等指针根据土层情况而定。如
