桥梁施工要点
刘岩
一、桥梁施工准备 (一)施工图纸审核
施工图纸到位以后,总工应组织工程部、计合部、测量主管对施工图进行审核,审核内容包括文字说明、工程量、设计标高、结构部位尺寸、承台开边界与设计征地红线是否存在矛盾、交待不清、差、错、漏的情况,以及所需参照的专业设计图的情况进行对比,对结果形成图纸审核纪录及时反馈给业主、监理、设计院。
(二)施工技术准备
施工前,项目部工程部应对桥梁桩基、承台、墩身、桥台、垫石坐标进行计算,计算成果形成表格,工程部长、总工进行复核、审核并签字确认。(在桩基、承台、墩身坐标计算过程中应考虑纵向预偏心、横向预偏心,这是容易疏漏的地方)
(三)现场复测
对承台原地面的标高、开挖轮廓进行放样,与设计情况进行对比,有没有存在设计地面线与实际开挖不相符的情况。桥墩周边存在重要特构物(即有线、河道、房屋、墓地、水沟、地下管线等)设计图上未侵占,结果实际放样存在侵占现场。
(四)施工手续
桥梁开工前,必需办理相应的施工手续,包括开工报告、施工组织设计、专项方案(对于复杂、涉及重大安全等条件的工序施工前除施工组织设计外,还必须报批相应的专项施工方案、紧急预案,例如:深水桩基施工所必须的钢栈桥、围堰、深基坑开挖、采用悬灌工法施工的连续梁、支架现浇法施工的连续梁、控制爆破、既有线施工等),对于重大方案还需要公司、集团公司、业主指挥部聘请专家组等分级评审,形成评审记录。
(五)施工前期策划
施工前期策划作为项目管理的一项重要内容,也是技术参与决策的。驻地选址、建设标准,拌合站的选择应考虑地点,根据生产能力选择型号,物资设备的计划等。
对于桥梁施工方面:桩机的安排布置,施工工序对于紧前工序、紧后工序的安排,模板的设计验收及进场的时间安排,配合比等都要做出具体的安排时间。
二、桩基施工 (一)钻机的选择
根据桩基地质情况,选择相应的钻机。正、反循环钻机适宜于300kpa以下地层,400kpa以下地层均可以
采用旋挖钻机。400kpa以上地质适合采用冲击钻机。
(二)冲击钻施工要点
钻机场地有条件的情况下,应将泥浆池、沉淀池分开,规划好泥浆池、沉淀池的位置,设置相应的防护措施及警示标识。
钻机摆放前场地应进行平整,对于软弱地点进行换填石碴。钻机底部宜垫放枕木,保证钻机在钻进过程中稳定不得左右摆动。
桩位应采用”十”字线引出,在钻机中随时检查孔中心位置,纠正偏差。
造孔泥浆可以采用原孔造浆,也可以拉黄黏土加适量火碱自制,不同的地层采用不同的泥浆比重及稠度。
钻进过程中随时检查钻头的磨损情况,锤牙磨损过大,要进行补焊,除了锤牙还锤头的直径也要检查,否则孔径不满足要求,会造成钢筋笼下放困难,或保护层厚度不够。
(三)钻进过程中遇到问题处理 1、偏孔
由于钻机摆放不平整、岩层倾向、地层软弱不均等原因,钻进过程中造成偏孔。偏孔的处理方式为,采用片石回填至偏孔位置,重新开钻。投入片石可掺部分粘土,偏孔侧多投片石。
2、曲孔、弯孔
“探头石”是造成曲孔、弯孔的原因,多发生在旧河道的卵石层处,粉质黏土层也可能在钻进部位遇到孤石造成弯孔。
3、卡钻
由于曲孔或弯孔没有及时检查,或是知道而没有采取措施,冲击钻机锤头可能会被卡住。
钻机垂头在钻破溶洞顶板,也可能造成卡钻。 发生卡钻,不宜强提,不可盲动以免愈卡愈紧或造成坍孔埋钻。
处理方法:上下提动钻头,使之旋转,并用撬棍配合,左右反复拨动大绳,使钻头能沿下落的原道提出;用小钻头冲击卡钻一边孔壁或钻头,使钻头松动后,再起吊。在无活动余地的情况下,可用强提法。强提的支撑枕木垛位置要离孔口范围稍远,以免孔口坍塌,并加保险绳,以免拉断大绳而掉钻。具体可用滑车组、杠杆、千斤顶等办法施力拉拔钻头。
对于卡钻情况严重仍无法取出,可以采用水下弱爆破的方法把卡钻的锤头取出。但此方法要专业人员才能完成,否则操作不当反而造成孔口坍塌埋钻。
4、掉钻
由于钻进过程中没有随时检查钢丝绳受损情况,造成掉钻。一般钻头顶部都有加大的钢丝圈用于打捞,或是采用电磁铁将钻头吸出。如果以上二种方法无效,只有采用钢护筒跟进,人工挖孔方式将孔头挖出。
5、孔内漏浆
钻进过程中可能发生的现象有,孔内漏浆。这是由于孔桩遇到地下裂隙比较大的地层,或是岩溶地层造成的,应进行补浆观察孔内水头是否持续降低。一般普通裂隙可以采用回填片石、粘土反复击冲填塞,也可以采用水下临时灌注混凝土的方法处理。如果所遇裂隙、或是岩溶过大,需要及时汇报设计院进行变更处理。岩溶地层的判断依据可以通过取碴样,滴少量稀盐酸的方法鉴别。
岩溶地层可以采用钢护筒跟进的施工方法钻进。 6、孔口坍塌
孔口坍塌一般情况发生在,孔口以下位置地层为富含水层的流砂层或是孔隙较大卵石层。采用的措施可以将承台部位进行大面积挖除换填成粘土层再钻进。可以采用坚实不漏水的护筒跟进的方法施工。
7、扩孔
扩孔由于地层、泥浆比重、粘度、钻机摆放不平整、钻机冲程过大,钢丝绳来回摆动等原因造成。
一般铁路群桩,桩径1m的扩孔系数(实际灌注的混凝土方量/设计混凝土方量)过大,由于客观地层原因及上述主观原因,造成扩孔,扩孔会造成混凝土浪费严重,成本上升。扩孔主观原因为多数,分包方为了进度“放大锤”(大冲程),钻机摆放不平钻进过程又不处理,泥浆比重不满足要求等。因此有经验的承包人应对分包方进行合同约束,制定合理的扩孔系数,多出的混凝土让分包方承担,可以减少损失。
(四)灌注前准备 1、清孔
当桩基成孔达到设计标高时,进行清孔,第一次清孔完成,下放钢筋笼。第二次清孔要求,泥浆比重<1.1g/mm3,含砂率<2%,稠度17-20S。需要提醒注意的是试验人员或现场技术人员检查泥浆比重后,要用清水对泥浆比重仪进行标定,防止施工队做假。含砂率的筛网也应仔细观察有没有被人为扩大网眼。沉碴厚度应满足图纸设计要求,不得以超钻代替沉碴。
2、下导管要点
①、第一个桩基灌注前,应对导管做气密性、水密性实验,实验过程要监理见证。
②、导管要进行分节编号,底节导管1般为4m。标准节段一般为2.75m,顶部调整节为1.5m、1.0m、0.5m,
根据孔的深度计算出所需导管的长度,做好导管的分节安排。导管每节段丝扣一定要清洗干净丝扣上不得有泥砂影响接头质量,接头时选择好的密封垫圈,保证不漏水,丝扣应拧紧。
③、导管底部的标高很关键,导管底部悬空不应大于0.8-1.0m(这里不是规范要求,是经验总结,具体根据大漏斗的容量及桩径计算得到,要保证第一斗混凝土能封住底部)。
④、导管顶部一定要加调整节,最好有0.5m,1.0m的调整节各一节。调整节的目的是为了,当漏斗中的混凝土不在下落,又不能拆除标准节段长度时,可以拆除调整节。
⑤、导管下放以后,为了确定导管内的空气是否全部排出,应将导管口下放至略高于孔内泥浆面的位置,看导管泥浆从导管口的排出情况。排出泥浆通畅证明导管内部没有空气,如果泥浆从导管口不排,说明导管内部有空气,需要全部提出,重新分节下放。导管有空气或漏水是引起断桩的直接原因。
(五)混凝土灌注要点 1、导管埋深
混凝土灌注采用剪球法,当第一斗混凝土开始下落时,要连续灌注。确定导管封底成功后,一直灌注到混凝土不在下落为止,保证导管埋深不宜超过10m(指的是钻机反复抽动的灌注混凝土方式下的埋深经验,不是规范要求。当埋深超过10m,导管被埋管的可能性非常高。此时导管极有可能拔不出来了,一定要引起重视。)
2、灌注混凝土
当第一车混凝土灌注完成,要保证漏斗底部有少量混凝土,不宜全部下放。
如果全部下放,第二车混凝土放料里,应缓慢下放,让混凝土顺管边流入,空气排出。如果猛放料会造成堵管,堵管后管内有一部分空气不能排出,容易造成断桩事故。
3、钻机抖动要点
钻机抖动能使混凝土加快下落,对混凝土进行捣固密实。混凝土能正常下落,尽量不要来回抖动,抖动过猛会造成导管丝扣松动管里漏水,管底混凝土石料堵住管口,反而使混凝土不易下落,造成断桩。
4、灌桩突发情况处理
混凝土灌注过程中可能出现以下情况:
①、混凝土出拌合站时间超过2小时以上,混凝土“过干”强行灌注会引起堵管,引发事故。
解决方法:试验人员视混凝土情况加减水剂。如果减水剂起不到效果,该混凝土调运只能废弃或另作它用。
②、混凝土离析粗细骨料分开,在灌注时可能引起堵管。
解决方法:退回拌合站加砂浆再次拌合。
③、漏斗提升高度过高,罐车出灰口够不到,拆管后又不能满足导管埋深要求。
解决办法:如果漏斗高出罐车出灰口不多,通过人站在漏斗顶上配重,人工左右旋转漏斗导管如果导管可以再次钻入混凝土,即可再次灌注。
如果此方法不行,需要调挖掘机通过挖机斗接混凝土倒入,当导管埋深能满足要求,立即进行拆管。所以为了防止意外发生,现场有条件的情况下安排有挖掘机是最好的预案。
④、混凝土在进行初次封底时,钻机钢丝绳提出堵管塞,混凝土不下落,从漏斗混凝土面上开始翻冒出泥浆。
解决办法:这种情况是因为导管底离孔底太近,孔内泥浆的压力大于混凝土压力,或是导管里有空气没有全部排出造成的。应立即提升漏斗,等混凝土迅速下落时,马上下降漏斗标高,连续不断放料,以保证初次封底成功。
⑤、浮笼
混凝土灌注过程中,钢筋笼发生上浮。引起浮笼的原因是混凝土顶托力大于钢筋笼自重。通常是由于导管封底后,由于灌注顺利一直不拆导管,混凝土从导管底部涌出对钢筋笼造成很大的顶托力。
解决办法:下放钢筋笼时,把钢筋笼的吊筋焊在钢护筒内壁上,增加钢筋笼上浮反向力。在灌注过程中如发现浮笼,应用槽钢或方木加压,增加钢筋笼配重,同时拆管减少导管埋深。
5、二次封底技术
水下混凝土灌注过程中,由于操作不慎可能发生导管漏水、进空气、混凝土离析造成导管堵塞,混凝土不下落,导管埋深不够又不能拆管。这时候就要用到二次封底技术。
解决办法:将全部导管从混凝土面拔出,分节拆开并冲洗干净。根据断桩处混凝土面标高,计算出导管长度。将导管底部下放到混凝土面以上40cm位置,根据导管直径及长度计算出导管内泥浆方量,根首次封底操作一样,当漏斗存入的混凝土下落的方量正好排空导管内泥浆后,迅速下落导管插入孔内混凝土面连续灌注。
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