桥梁桩基础的施工方案?

作者&投稿:江昭 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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1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2.53.5m,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。
1.1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,钢护简直径要大干桩径lOcm-2Ocm,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-10mm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,当施加的压力大于桩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。泥浆的作用一般选用牯性好的土粉碎稀释,其浓度要根据实际情况,要以能将沉碴悬浮起来为宜,太浓了,在溜槽内不易沉淀不方便清碴,太稀丁沉碴悬浮不起来。泥浆的另一作用,钻机钻头的立动,将泥浆中的粘土粘固于桩孔孔壁上,起到固结孔壁,防止桩孔内的泥浆水渗漏出桩孔外,能保持桩孔内的水位高于孔外水位,泥浆的比重大于桩孔外清水的比重,形成桩扎内的水压力大于孔外的水压力,这样就不容易塌孔。如果钢护筒漏水,当桩孔外水位变化,孔内外水压力相摩时,必然会塌孔,塌孔的情况很复杂,处理塌孔的方法也很麻烦,在此不作用论述。
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。水下灌注砼操作是很关键的:
(1)导管是由无数节(每节约2.5-3.Om)接起来的,接头必须用橡胶垫螺栓拧紧,不能漏水。
(2)第一斗浆下到桩孔底必须即导管埋没的深度不小于1.0-1.5m接桩径计算出料斗的容积,料斗的容积需要多大,桩长超过20m时,经验数据料斗客积不小于4m3。
(3)为了使料斗内的砼浆一下子快速下到桩底,料斗的形状及料斗的摩擦力都要充分考虑,尽可能减小摩擦力。
(4)灌注过程中导管反插提升的高度不能太高,要严格控制砼埋管深度不小于6m。
(5)随着桩孔内砼的高度增加,导管要往上提,到一定程度要拆去一两节,拆管顺序是从上往下拆。每次提升拆管后,要控制埋管的深度不小于6m。
(6)随时要调整导管置于桩孔中心,不要刮到钢筋笼提不起导管。
(7)随时检测导管埋管深度,经常上下插动,预防卡管。
(8)随时控制好砼坍落度,一般控制在20-23cm。
(9)估算灌注一根桩的时间,计算每盘砼浆掺缓凝外加剂的用量。
(10)每次拆导管,要视察导管内是否进水,每次拆管要做好记录,记拆管长度、导管埋深尺寸,砼面到达标高等施工记录。
2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。
3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。
3.1先张法预应力梁预制方法
先张法预应力梁的施工,是先将钢绞线穿于钢横梁,预制场两端均有台座和钢横梁,一端横梁布置有松花江锚砂箱,张拉千斤顶在另一端横梁上张拉钢绞线。按设计要求的预拉应力,对每根钢绞线按控制应力的20%、30%、50%、80%、l00%,即将一条张拉线的全部钢绞线都拉至20%后,再进行30%张拉,如此反复张拉至100%,最后进行一次超张拉锚固松出千斤顶。钢绞线张拉时,预制场内要做好防护措施,预防钢绞线被拉断产生伤人事故。钢绞线张拉过程中及张拉完成后,预制场内不允许电焊,因为这时钢绞线变为地线,会产生火花将钢绞烧伤烧断。钢绞线张拉完成后,即可进行梁板的预制当梁板砼的标号达到100%,即可进行松张,松张的方法是:将砂箱内的砂缓慢放出来,即可消除加于钢横梁的预加应力,最后用切割机切断每根梁的钢绞线,预制梁即完成,就右起吊外立存放。
3,2后张法预应力梁预制万法。
梁的钢筋安装完成后,安装渡放管,将钢绞线来穿进波纹管,安装锚板,然后安模浇注砼,养护砼标号达100%后,按设计的预拉应力,在梁两端同时采用张拉千斤顶张拉每束钢绞线,同样按控制应力的2O%、30%、50%、80%、100%交错张拉完成,最后张拉锚固,松出千斤顶。张拉完成后,采用高压压水泥浆灌满波纹管,将钢绞线固结再养护几天,梁即可吊运。
4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。
5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
6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
7中承式桥梁上构施工简介
中承式桥一般为大跨度桥梁,桥面梁板是由钢索悬挂起来的。施工等程序是:先施工墩(台),预制拱肋,然后采用塔架缆索吊装拱肋,拱肋合拢后,现浇横向联系风构肋;悬挂横梁预制,采用缆索吊装,每根横梁均用钢索悬挂于拱肋上,将每根横梁按设计要求调整到预定的标高。悬挂横梁全部安装完成后,以横梁作为支承点,安装底模板,安装纵向梁板钢筋,然后连续浇注砼,将纵向梁板与悬挂横梁(横梁板预埋有钢筋)联成整体,桥面施工完成后,按设计要求,重新调整每根钢索,使桥面相应断面的高度达到设计要求最后将钢索两端头封锚。
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