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摘要:明挖基础施工,一般情况地质较好,要求基础嵌入岩层。如果是干地,则采用机械直接开挖;在深不超过7m时,一般是采用围堰抽干水后,再进行基础开挖;当桥跨度较(80-90m跨)时,也有采用沉井基础的。下面介绍围堰施工方法及沉井施工方法:
关键词:公路桥梁;施工方法;探讨
1明挖扩大基础施工
明挖基础施工,一般情况地质较好,要求基础嵌入岩层。如果是干地,则采用机械直接开挖;在深不超过7m时,一般是采用围堰抽干水后,再进行基础开挖;当桥跨度较(80-90m跨)时,也有采用沉井基础的。下面介绍围堰施工方法及沉井施工方法:
1.1围堰施工
围堰方法可分为草土围堰和土石围堰,要根据现场实际情况及材料来源决定。草土围堰使用的材料上粘土的稻草(杂草)。草土围堰的优点是,渗漏量小,容易抽干水。具备的条件是:施工现场附近有足够的粘土,水深不超过7m,地面线坡度较平坦,坡度不大干2%,草土围堰的施工方法是:
先将稻草(杂草)用麻绳编织成长2m宽1.5m厚0.lm的草排。围堰坝头从岸边开始,根据围堰设计的宽度,将草排一字排列,草排与草排搭接0.3~ 0.5m,然后往草面上倒上0.3- 0.4m厚的粘土,再铺上一层草排,再倒上一层粘土,如此反复,直至草排及沉到水底地面,当堰体有一定重量后,缆绳自然会绷紧,当太紧时就要及时松动缆绳,随着草土渐渐的下沉,不断的加草排铺粘土,直至露出水面,然后分层铺散草分层铺上粘土。围堰向前进展时,在水下是先形成斜坡体,在斜坡体上分层铺草排分层铺粘。围堰向前迸占时,堰体高于水面
0.3 -0.5m为宜。围堰合拢后,要及时加高堰体,增加堰体的重量,将浸于水中的堰体压密实;在围堰过程巾,堰体也会不断的沉降停止。围堰合拢后,堰体经过几天的自然沉降后,就可以进行抽水。抽水时水位下降的速度不能太快,因堰体没有完全密实,重量还没达到设计的重量,快速抽水,在水压力的作用下,很容易塌堰。抽水的速度宜掌握在0.2m/h,当抽干水后,堰体还会有沉降,这时,堰体仍需要加高加重,增加堰体的稳定。为了增加堰体的抗滑动安全,宜在围堰内侧堰脚抛填片石护脚,抛片石宽度及高根据水深而定,一般当水深为6-7米时,护脚为2×1.5m(宽高)。围堰设计计算方法:按挡水结构物校核抗倾复抗滑动的安全系数,基底抗滑動磨擦系数视基底地质情况选用,堰体容重按抽千水时的容重,一般选用1.3t/m3,,荷载按抽千水时堰体外侧水深计算最大水压力,有波浪时还要计算波浪压力。
1.2沉井施工
该方法适用于土质较软弱,岩层埋藏深,周围有建筑物,或在岸坡上。该方法的优点是;土方开挖时少,不造成邻近建筑物的坍塌。缺点:因沉井是采用钢筋砼结构,造价高,施工时间长。沉井的施工方法是:用土筑岛填平地面,将沉井准确测量放样,并铺上枕木,在枕
木上安装钢筋,然后安装沉井内外模板浇注砼·拆除模板,养护几天后。人工下到沉井内开挖土方,用机械将土提出沉井外弃土。开挖时先从沉井中心挖深而后往沉井周围扩挖。分层往下开挖,沉井在自重作用下往下沉,当沉井下沉停止后,将沉井接高,每节一般3-4m高。沉井接高后,再继续往下开挖,这样沉下一节再接高一节挖下去,一直沉到设计标高,然后灌注砼封底,沉井内回填砂或片石,封顶浇注砼,然后在沉井项上施工墩(台)。沉井开挖下沉过程中还会遇到水渗漏进来,这样不需要进行抽水。
2桩基础施工
该方案是在地质情况复杂,水又深,在无法进行明挖扩大基础施工的情况下而采用的方法。桩基础又分为磨擦桩和支承桩。磨擦桩和支承桩的适用条件:磨擦桩适用条件:水深、地持复杂,地持钻擦资料显示五六十米深都没有遇见岩层,桩底只能以砂层作为持力层,只能以桩周的磨擦力来核算承载力。支承桩适用条件:水深、地质复杂,地质钻擦资料显示有岩石持力层,桩底嵌岩至弱凤化层2.5-3.5m,岩层单轴承载力不小于800kpa,并以岩层的容许承载力来核算桩的承载力。
2.1桩基钻孔施工方法
桩基钻孔一般常采用的机械有延旋钻机和冲击机,这两种机械都是将泥砂、岩石打粉碎,然后利用泥浆循环的方法,将废碴清出桩孔外。
施工方法:
①搭设钻机平台,搭设的标高高于设计施工水位以上,不能因水位变化浸泡机械影响正常钻孔。一般是采钢桩钢平台。
②打钢护筒,钢护简直径要大于桩径l0cm-20cm,钢护筒底要嵌入强风化岩层并穿过软弱层,钢护筒顶标高要高于设计施工水位。钢护筒焊缝要焊牢固不能有裂纹漏水,钢护筒钢板厚度一般用8mm –l0mm钢护筒的作用:墩桩位置定位,钻孔导向,桩孔内外隔开,不复水位变化影响钻孔施工(孔内水位要高于孔外水位),泥浆循环从钢护筒顶部流回泥浆池内,当钢护筒漏水或桩孔孔壁漏水,泥浆就不能循环,废碴清不出孔外,桩孔就钻不下去;桩基灌注砼时,砼面要露出水面才能干地接桩,从水底地面至水面这段,钢护筒作为模板使用。留在水下不拔出来。
③机械钻孔;钻机平台搭好后,将钻机安装在平台上,将钻机准确就位,钻机的钻头或冲锤的中心线必须与桩孔的中心偏位。然后启动钻机钻孔。
④循环泥浆清碴:一般配备高压泥浆泵,泥浆泵将泥浆池的泥浆通过泥浆压力管道压至桩孔内底部,泥浆将废碴粘住形成悬浮物,泥浆泵不停运转,不断给孔底施加压力,当施加的压力大于柱孔内泥浆废碴的自重时,泥浆从钢护筒顶部满出来,泥浆经过溜槽流回泥浆池内。溜槽内泥浆流速要慢,给泥浆有一定的沉淀时间,这样废碴大部份沉淀于溜槽内,人工将滞留于溜槽内的沉碴捞出槽外,使流回泥浆池的泥浆含碴率要少。
⑤桩孔清孔:钻孔到达设计桩底标高后即可终孔。终孔后桩孔内沉碴较多,泥浆浓度较大,泥浆含砂率很高,这时,就需要清孔,泥浆含砂及稠度必须达到《规范》要求,一般办法是:更换好的粘土泥浆,利用泥浆泵将桩孔内的旧泥浆置换出来,含砂率不大干4%后,再加清水降低泥浆稠度。
⑥安装钢筋笼:清孔结束后,即可安装桩基钢筋笼。一般使用汽车吊或钻机主机吊装,分节吊下桩孔分节焊接,预埋检测管也要随钢筋笼同时接好安装。吊装钢筋笼时一定要垂直,避免割碰桩孔护壁,避免造成塌孔。
⑦水下灌注砼:一根桩的质量好坏,关键在水下灌注砼时如何操作。灌浆导管安装进桩孔内后,还要利用灌浆导管再次清孔,原因是,在安装钢筋笼及灌浆导管时需要五、六个小时才能完成,桩孔内的泥浆已停止五、六个小时不循环,必须产生沉淀沉于桩底,一直清到没有沉积物为止。
混凝土浆如果直接倒下水去,必然会产生水泥浆流失,砂碎石沉下水底的现象。要使灌下桩孔内的砼浆离析,必须采用特殊的装置特殊的方法施工。这特殊装置是由导管、装砼浆的料斗,料斗与导管连接,料斗内安装有一个开关。水下灌注砼原理是:导管及料斗安装好后,将导管底部放至桩孔底,然后将导管往上提起0.3m;料斗内装满砼浆,准备好几立方砼浆后,用卷扬机将料斗内的开关打开,砼浆一下子沿着导管,将导管内的泥浆水挤下桩底排出导管外,砼浆从高处往低处下落,自由落体运动所产生的能量,冲击力将桩底的泥浆及沉碴托离孔底,并由砼浆占据桩底,在冲击力的作用下,又将砼浆沿着桩孔往上抬高,并将导管底部埋没,这时导管内及桩底都是砼浆,没有泥浆水。后续的砼源源不断输进导管内,桩孔内的砼浆也随着抬高,桩也内的泥浆水也随着抬高直至排出桩孔外。
3施工平面布置
每座桥的施工环境都不一样,要根据实际情况,井要考虑到施工过程环境的污染影响,合理布置砼拌和站的位置,根据吊装设备及地形、场地的情况,合理布置梁板预制场的位置,考虑采用什幺手段吊装,预制件采用什么运输方式。定出合理的吊装方案和运输方案。
4预应力梁板预制
预应力梁板可分为:先张法预应力和后张法预应力。一般16-20m梁采用先张法预应力,30-50m梁采用后张法预应力。采用先张法预应力的梁,预制场建设比较复杂,要配套多条张拉线,每条张拉线由张拉台座、张拉横梁,台座支撑当及松锚砂箱。后张法预应力当是梁预制完成后,砼标号达到100%后,利用梁两端作为台座,梁体作为支撑梁进行钢铰线张拉,不需要建造张拉台座。
5砼生产系统
一座大桥的质量好坏,关键在砼的生产系统,要保证砼标号一直保持稳定,这就需要有一套配料控制系统,砼所使用的砂、碎石、水泥、水,现在都采用微机控制重量,然后通过系统送进搅拌机拌和,避免了因人工秤料不准造成砼标号不稳定的因素。
6桥梁安装
大跨度的箱形拱桥的拱箱吊装,一般采用塔架缆索吊装,技术复杂,目前采用最多的是20-40料跨的预应力梁板桥,一般采用龙门吊配合架桥机吊装,架桥机、龙门吊的设计复杂,在此不作介绍
7先简支后连续梁的施工
一般是按简支梁预制,在预制过程中先予埋钢筋,预留负弯矩钢绞线孔道。梁吊装上桥后,将梁与梁之间预埋的钢筋焊接,浇注接头湿缝砼养护标号达到100%后,穿多弯矩钢绞线,张拉钢绞线、压浆、即完成了连续梁的施工。
关键词:公路桥梁;施工方法;探讨
1明挖扩大基础施工
明挖基础施工,一般情况地质较好,要求基础嵌入岩层。如果是干地,则采用机械直接开挖;在深不超过7m时,一般是采用围堰抽干水后,再进行基础开挖;当桥跨度较(80-90m跨)时,也有采用沉井基础的。下面介绍围堰施工方法及沉井施工方法:
1.1围堰施工
围堰方法可分为草土围堰和土石围堰,要根据现场实际情况及材料来源决定。草土围堰使用的材料上粘土的稻草(杂草)。草土围堰的优点是,渗漏量小,容易抽干水。具备的条件是:施工现场附近有足够的粘土,水深不超过7m,地面线坡度较平坦,坡度不大干2%,草土围堰的施工方法是:
先将稻草(杂草)用麻绳编织成长2m宽1.5m厚0.lm的草排。围堰坝头从岸边开始,根据围堰设计的宽度,将草排一字排列,草排与草排搭接0.3~ 0.5m,然后往草面上倒上0.3- 0.4m厚的粘土,再铺上一层草排,再倒上一层粘土,如此反复,直至草排及沉到水底地面,当堰体有一定重量后,缆绳自然会绷紧,当太紧时就要及时松动缆绳,随着草土渐渐的下沉,不断的加草排铺粘土,直至露出水面,然后分层铺散草分层铺上粘土。围堰向前进展时,在水下是先形成斜坡体,在斜坡体上分层铺草排分层铺粘。围堰向前迸占时,堰体高于水面
0.3 -0.5m为宜。围堰合拢后,要及时加高堰体,增加堰体的重量,将浸于水中的堰体压密实;在围堰过程巾,堰体也会不断的沉降停止。围堰合拢后,堰体经过几天的自然沉降后,就可以进行抽水。抽水时水位下降的速度不能太快,因堰体没有完全密实,重量还没达到设计的重量,快速抽水,在水压力的作用下,很容易塌堰。抽水的速度宜掌握在0.2m/h,当抽干水后,堰体还会有沉降,这时,堰体仍需要加高加重,增加堰体的稳定。为了增加堰体的抗滑动安全,宜在围堰内侧堰脚抛填片石护脚,抛片石宽度及高根据水深而定,一般当水深为6-7米时,护脚为2×1.5m(宽高)。围堰设计计算方法:按挡水结构物校核抗倾复抗滑动的安全系数,基底抗滑動磨擦系数视基底地质情况选用,堰体容重按抽千水时的容重,一般选用1.3t/m3,,荷载按抽千水时堰体外侧水深计算最大水压力,有波浪时还要计算波浪压力。
1.2沉井施工
该方法适用于土质较软弱,岩层埋藏深,周围有建筑物,或在岸坡上。该方法的优点是;土方开挖时少,不造成邻近建筑物的坍塌。缺点:因沉井是采用钢筋砼结构,造价高,施工时间长。沉井的施工方法是:用土筑岛填平地面,将沉井准确测量放样,并铺上枕木,在枕
木上安装钢筋,然后安装沉井内外模板浇注砼·拆除模板,养护几天后。人工下到沉井内开挖土方,用机械将土提出沉井外弃土。开挖时先从沉井中心挖深而后往沉井周围扩挖。分层往下开挖,沉井在自重作用下往下沉,当沉井下沉停止后,将沉井接高,每节一般3-4m高。沉井接高后,再继续往下开挖,这样沉下一节再接高一节挖下去,一直沉到设计标高,然后灌注砼封底,沉井内回填砂或片石,封顶浇注砼,然后在沉井项上施工墩(台)。沉井开挖下沉过程中还会遇到水渗漏进来,这样不需要进行抽水。
2桩基础施工
该方案是在地质情况复杂,水又深,在无法进行明挖扩大基础施工的情况下而采用的方法。桩基础又分为磨擦桩和支承桩。磨擦桩和支承桩的适用条件:磨擦桩适用条件:水深、地持复杂,地持钻擦资料显示五六十米深都没有遇见岩层,桩底只能以砂层作为持力层,只能以桩周的磨擦力来核算承载力。支承桩适用条件:水深、地质复杂,地质钻擦资料显示有岩石持力层,桩底嵌岩至弱凤化层2.5-3.5m,岩层单轴承载力不小于800kpa,并以岩层的容许承载力来核算桩的承载力。
2.1桩基钻孔施工方法
桩基钻孔一般常采用的机械有延旋钻机和冲击机,这两种机械都是将泥砂、岩石打粉碎,然后利用泥浆循环的方法,将废碴清出桩孔外。
施工方法:
①搭设钻机平台,搭设的标高高于设计施工水位以上,不能因水位变化浸泡机械影响正常钻孔。一般是采钢桩钢平台。
②打钢护筒,钢护简直径要大于桩径l0cm-20cm,钢护筒底要嵌入强风化岩层并穿过软弱层,钢护筒顶标高要高于设计施工水位。钢护筒焊缝要焊牢固不能有裂纹漏水,钢护筒钢板厚度一般用8mm –l0mm钢护筒的作用:墩桩位置定位,钻孔导向,桩孔内外隔开,不复水位变化影响钻孔施工(孔内水位要高于孔外水位),泥浆循环从钢护筒顶部流回泥浆池内,当钢护筒漏水或桩孔孔壁漏水,泥浆就不能循环,废碴清不出孔外,桩孔就钻不下去;桩基灌注砼时,砼面要露出水面才能干地接桩,从水底地面至水面这段,钢护筒作为模板使用。留在水下不拔出来。
③机械钻孔;钻机平台搭好后,将钻机安装在平台上,将钻机准确就位,钻机的钻头或冲锤的中心线必须与桩孔的中心偏位。然后启动钻机钻孔。
④循环泥浆清碴:一般配备高压泥浆泵,泥浆泵将泥浆池的泥浆通过泥浆压力管道压至桩孔内底部,泥浆将废碴粘住形成悬浮物,泥浆泵不停运转,不断给孔底施加压力,当施加的压力大于柱孔内泥浆废碴的自重时,泥浆从钢护筒顶部满出来,泥浆经过溜槽流回泥浆池内。溜槽内泥浆流速要慢,给泥浆有一定的沉淀时间,这样废碴大部份沉淀于溜槽内,人工将滞留于溜槽内的沉碴捞出槽外,使流回泥浆池的泥浆含碴率要少。
⑤桩孔清孔:钻孔到达设计桩底标高后即可终孔。终孔后桩孔内沉碴较多,泥浆浓度较大,泥浆含砂率很高,这时,就需要清孔,泥浆含砂及稠度必须达到《规范》要求,一般办法是:更换好的粘土泥浆,利用泥浆泵将桩孔内的旧泥浆置换出来,含砂率不大干4%后,再加清水降低泥浆稠度。
⑥安装钢筋笼:清孔结束后,即可安装桩基钢筋笼。一般使用汽车吊或钻机主机吊装,分节吊下桩孔分节焊接,预埋检测管也要随钢筋笼同时接好安装。吊装钢筋笼时一定要垂直,避免割碰桩孔护壁,避免造成塌孔。
⑦水下灌注砼:一根桩的质量好坏,关键在水下灌注砼时如何操作。灌浆导管安装进桩孔内后,还要利用灌浆导管再次清孔,原因是,在安装钢筋笼及灌浆导管时需要五、六个小时才能完成,桩孔内的泥浆已停止五、六个小时不循环,必须产生沉淀沉于桩底,一直清到没有沉积物为止。
混凝土浆如果直接倒下水去,必然会产生水泥浆流失,砂碎石沉下水底的现象。要使灌下桩孔内的砼浆离析,必须采用特殊的装置特殊的方法施工。这特殊装置是由导管、装砼浆的料斗,料斗与导管连接,料斗内安装有一个开关。水下灌注砼原理是:导管及料斗安装好后,将导管底部放至桩孔底,然后将导管往上提起0.3m;料斗内装满砼浆,准备好几立方砼浆后,用卷扬机将料斗内的开关打开,砼浆一下子沿着导管,将导管内的泥浆水挤下桩底排出导管外,砼浆从高处往低处下落,自由落体运动所产生的能量,冲击力将桩底的泥浆及沉碴托离孔底,并由砼浆占据桩底,在冲击力的作用下,又将砼浆沿着桩孔往上抬高,并将导管底部埋没,这时导管内及桩底都是砼浆,没有泥浆水。后续的砼源源不断输进导管内,桩孔内的砼浆也随着抬高,桩也内的泥浆水也随着抬高直至排出桩孔外。
3施工平面布置
每座桥的施工环境都不一样,要根据实际情况,井要考虑到施工过程环境的污染影响,合理布置砼拌和站的位置,根据吊装设备及地形、场地的情况,合理布置梁板预制场的位置,考虑采用什幺手段吊装,预制件采用什么运输方式。定出合理的吊装方案和运输方案。
4预应力梁板预制
预应力梁板可分为:先张法预应力和后张法预应力。一般16-20m梁采用先张法预应力,30-50m梁采用后张法预应力。采用先张法预应力的梁,预制场建设比较复杂,要配套多条张拉线,每条张拉线由张拉台座、张拉横梁,台座支撑当及松锚砂箱。后张法预应力当是梁预制完成后,砼标号达到100%后,利用梁两端作为台座,梁体作为支撑梁进行钢铰线张拉,不需要建造张拉台座。
5砼生产系统
一座大桥的质量好坏,关键在砼的生产系统,要保证砼标号一直保持稳定,这就需要有一套配料控制系统,砼所使用的砂、碎石、水泥、水,现在都采用微机控制重量,然后通过系统送进搅拌机拌和,避免了因人工秤料不准造成砼标号不稳定的因素。
6桥梁安装
大跨度的箱形拱桥的拱箱吊装,一般采用塔架缆索吊装,技术复杂,目前采用最多的是20-40料跨的预应力梁板桥,一般采用龙门吊配合架桥机吊装,架桥机、龙门吊的设计复杂,在此不作介绍
7先简支后连续梁的施工
一般是按简支梁预制,在预制过程中先予埋钢筋,预留负弯矩钢绞线孔道。梁吊装上桥后,将梁与梁之间预埋的钢筋焊接,浇注接头湿缝砼养护标号达到100%后,穿多弯矩钢绞线,张拉钢绞线、压浆、即完成了连续梁的施工。