承台施工

中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第1页共35页10.5承台施工10.5.1工程概况主桥承台高度3m，混凝土方量514.5m3。主桥19—23#承台顶面标高112m，底标高109m，16—18#承台顶面标高114.5m，底标高111.5m。引桥承台高度2m，混凝土方量221.56m3。10.5.2承台施工浅水区采用普通钢板桩围堰，混凝土封底，机械开挖。深水承台施工采用加长钢板桩围堰，水下混凝土封底，泥驳船抽砂、吐砂开挖。据各部位标高及现场实际情况，现拟对主桥承台及引桥水中承台采用钢板桩围堰，围堰为矩形单壁钢板桩围堰，采用钢管桩做定位桩，用型钢连接作为导梁。根据项目总体施工计划，水中墩承台施工在2010年8——9月间进行，根据现场实际情况、现有资源结合松浦大桥的施工经验，水中墩承台施工采取单壁钢板桩围堰施工。承台施工方案以主桥19—23号墩为例进行方案说明。1、钢板桩围堰：如19——23号墩承台钢板桩围堰、内支撑平面布置图及断面图所示:2、钢板桩围堰至承台边缘的距离为92cm，至两侧施工平台的距离为78cm。围承台两侧施工平台长33m，宽5.6m。中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第2页共35页3、围堰钢板桩长18m，顶面标高120m，底标高102m，河床底标高107m—111m，钢板桩入土深度5m—9m。正常水位115.6m，高水位117m，警戒水位118m。中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第3页共35页设置三道内支撑，第一道内支撑标高117m，第二道内支撑标高114.5m，第三道内支撑标高112.5m。承台顶面高程112m，底面高程109m，承台封底混凝土厚2m。封底混凝土量650m34、施工顺序用振动锤配50T履带吊插打，插打完成后安装第一道内支撑，并将内支撑与钢板桩围堰固结。安装完第一道内支撑后抽吸承台底部泥砂至封底混凝土底标高，当清理后的承台底标高低于封底混凝土标高时，回填砂石至封底混凝土底标高，然后进行水下混凝土封底。当封底混凝土强度达到90%时，开始抽水至第二层支撑以下50cm水位，安装第二层内支撑。然后再抽水至第三层内支撑以下50cm水位。最后抽水至封底混凝土顶面，进行承台钢筋、混凝土施工。10.5.2、施工方案10.5.2.1钢板桩围堰施工方案1、钢板桩围堰施工工艺流程钢板桩施工工艺见钢板桩围堰施工工艺流程图中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第4页共35页2、钢板桩施工方法2.1施工准备2.1.1技术准备：编制钢板桩围堰设计计算书，绘制钢板桩围堰施工图，附钢板桩围堰设计计算书。2.1.2材料准备：钢板桩的备选工作。钢板桩不能发生弯曲、扭转等现象；锁口必须为同一规格型号，每个锁口都必须在标准模具上进行一次性通过检查，如发生障碍则立即修整，修整方法主要包括除锈、除渣、低热矫正、替换残口等。异型钢管桩的加工准备。2.1.3导桩、导架的制作导桩：导桩采用直径63cm壁厚8mm的钢管，打入深度不小于8米。导桩打入时要严格控制导桩的平面位置和垂直度，平面偏差控制在3cm之内，垂直度控制施工准备钢板桩围堰施工工艺流程图测量放样施打导向桩（8根）安装导向架施打起始钢板桩施打第一循环钢板桩（6根）合格不合格检验合格施打下一循环钢板桩导向架制作、就位导向桩制作、就位不合格校正、调直起始钢板桩制作中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第5页共35页在0.5%之内，不符和要求立即重打。导桩沉入后在导桩上同一水平位置焊接钢牛腿用于安放导架。导向架：导向架分为内导架和外导架。内导向架：如内导向架结构图所示,内导向架由围囹及支撑组成。外导架:为移动式导架，由4m长I36工字钢制作，将其置于施工平台临时支架上，与内导向架组成导向框。在外导架和内导架之间的缝隙将钢板桩打入。2.1.4起始钢板桩及拐角处异型钢板桩制作在起始钢板桩内全长焊接连接板，使钢板桩成为一根闭合的箱型结构，如起始钢板桩构造图所示，连接板采用380×12mm的钢板，在钢板桩的两端加强采用380×500×20mm的钢板作连接板。异型钢板桩根据围堰的角度，现场场制作。2.1.5检查沉桩锤、吊车、以供配套使用。2.2施工测量放样测量放样，以控制钢板桩围堰的平面轴线位置（1）用站仪定位导桩平面位置，施工打导桩，导桩施工完成后在导桩上安装牛腿，牛腿控制在同一水平面上，安装过程中用水准仪控制牛腿的平面高程。（2）在导桩牛腿上定位内导向架的平面位置，用站仪定位内导向架边缘线的位置，在导桩牛腿上精确放出导架的安装线，在内导向架就位后与牛腿焊接固定。中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第6页共35页2.2施打导向桩如导向桩平面布置图所示，2.3安装导向架内导向架安装：如上图导向桩平面布置图所示，导向桩施打完成后，在导向桩侧安装牛腿，以支撑内导向架，牛腿焊接固定在导向桩侧壁上，以支撑内导向架，同时对内导向架进行精确定位。牛腿安装时，用水准仪控制牛腿顶面标高，以保证各牛腿在同一水平面上。在牛腿上精确定位内导向架的安装位置，用吊车安装内导向架。外导向架安装：如下图导向框平面布置图所示：外导向架采用I36a工字钢制作，外导向架长度4m，外导向架临时固定在施工平台分配梁上，用吊车吊起安装。外导向架与内导向架组成钢板桩施工导向框，内外导向框水平净距46cm。钢板桩打插在内外导向架缝隙里进行。中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第7页共35页2.4施打起始钢板桩选择上游中心作为首根钢板桩向两边施打，履带吊配振动锤打入。为控制首根桩的垂直方向偏位，在导架上焊接20mm钢板进行轴线方向限位，限位钢板边缘距钢板桩1cm。首根钢板桩打入完成后要和内导向架焊接。在起始钢板桩沉桩过程中，加强桩的垂直度控制，用经纬仪监测钢板桩的垂直情况，随时用吊车大钩和导链调整其垂直度。2.5起始钢板桩质量检查起始钢板桩施打完成后,要检查其垂直度,平面位置准确,检查合格后进行第一循环钢板桩的插打作业。垂直度及平面位置不准确要换位重新插打。2.6插打第一循环钢板桩，纠偏调直安插钢板桩是使用吊车的两个钩，将钢板桩吊起，然后运用大钩吊钩起吊及小钩下放，使钢板桩成垂直状态，脱出小钩移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中。吊起前，锁口内填嵌黄油沥青混合料，混合料在使用前要进行适配试验，根据施工情况确定材料配比、加热方式和冷凝时间。安插钢板桩自上游中心钢板桩开始，两侧对称向下游依次插入，到下游角部合拢。为防止冲刷影响钢板桩入土深度，每天测量冲刷情况，及时在钢板桩上游中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第8页共35页抛砂袋维护。钢板桩沉桩过程中，钢板桩常会发生上口偏向外侧的“扇形变形”。主要是由于钢板桩沉桩时，桩上口由于导架限位作用而直线前进，下口被土压力作用而弯曲，多根桩积累就形成扇形变形。同时钢板桩相连的锁口之间存在一定的间隙，在沉桩过程中，由于土压力的作用使相连锁上口间隙被缩小，下口间隙放大形成扇形变形；扇形变形具有积累性，下一根桩由于沉桩时偏心受压，扇形偏差也越大。扇形变形积累到一定程度时，沉桩就无法进行，发生扇形偏差时要及时纠偏。纠偏方法一，制作异形桩,可制作一端小一端大的楔形钢板桩。根据经验钢板桩单根调节不要超过80mm，即一端收缩40mm，另一端放大40mm，否则将影响钢板桩的沉桩。这里应注意楔形钢板桩应一次沉桩到位，否则第二次送桩较为困难。纠偏方法二，进行屏风式施打，先插后打，由振动锤沉桩至一定深度（以不影响下根桩插桩时套锁口为准）不再振下，然后插第二根、第三根，待一循环导架的桩全部插满后从前面往后振动沉桩，沉下一定深度，移动桩锤击第三、二根桩，再回头击第一根桩，如此往复沉桩到标高。由于后插的钢板桩受前面钢板桩的影响较小，偏差相对较少，在沉前面的桩时由于后插桩的限位作用，所以偏差明显改善，经过几根桩施工后，扇形变形可基本消除。2.7移动外导向架，插打下一循环钢板桩2.8合拢钢板桩合拢桩前必须做好以下工作。第一、闭合桩应选择在地下障碍物较少，较容易沉桩的地方。第二、将围堰内外保持水位同一高度，以防止沉桩后围堰内外水压差过大而破坏围堰结构。第三、闭合桩两侧的钢板桩应尽量保持垂直，并在同一轴线上，两桩的间距应恰好等于或接近钢板桩的宽度。第四、在离闭合桩两侧各八片时就要计算闭合桩的尺寸，同时逐片用导链调整钢板桩锁口轴线，逐渐使锁口轴线都垂直或相互平行，若经计算尺寸无法满足标准桩宽度要求，可用两种方法处理：一是按闭合尺寸制作一块异型板做闭合桩，二是在和拢段钢板桩范围内化直线闭合为弧线闭合，以增加一片桩的方式使闭合桩达到标准宽度要求。第五、在沉闭合桩时，如发生沉桩困难时可暂停沉闭合桩，可将相邻的两根桩拔出，但不要提离沉好桩的锁口，间隔沉这三根桩，直至到设计标高。沉桩困难，不得强行沉桩，以防造成锁口撕开。中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第9页共35页10.5.2.2承台施工工艺1、承台施工工艺流程承台施工工艺流程见承台施工工艺流程图2、施工方法2.1清淤与回填承台清淤回填承台施工工艺流程图承台封底抽水及内支撑安装割除护筒清理桩头承台测量放样支模承台钢筋绑扎混凝土浇筑混凝土养护钢筋制作内支撑制作模板制作施工配合比试验混凝土拌和运输制作混凝土试件拆除模板回填拆除第三、第二道支撑墩身施工向围堰内注水，拆除第一道支撑及钢板桩中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第10页共35页在钢板桩围堰及钻孔桩施工结束后，用测锤成网格状测量围堰内河床标高，并绘出围堰内河床标高示意图，然后立即开展清淤工作，采用泥浆泵进行第一次清除淤泥到规定标高后，然后采用钢丝刷、高压水枪等工具进行清理钢板桩内侧边缘及钢护筒周边淤泥，清理干净后，视基底情况，若还有淤泥，则进行抛石挤淤，完成后，进行二次清淤。确保在浇筑封底混凝土时不产生淤泥推挤隆起现象，以保证封底混凝土的厚度和封底效果。清淤标高为承台底面标高以下2m，如河床底面标高低于承台底面标高2m以上，则要进行回填，采用砂石料进行回填至承台底面标高2m，同时保证底面标高平整。保证封底混凝土不超过2m。2.2承台封底承台封底采用导管进行水下混凝土封底，在钢板桩围堰顶部布置混凝土浇筑点，横桥向布设3排导管，每排布设2根导管，用于灌注水下混凝土，逐步向上游循环使用。灌注顺序“顶水压、逆水封”从下游向上游，浇筑厚度为2m。承台封底混凝土550.5m3。在灌注过程中，钢板桩围堰及护筒周围，采用插入式振捣棒进行振捣，以保证混凝土密实。派测量人员2人，1人紧盯混凝土向前流动的位置及基底是否有隆起现象，若有隆起现象，立即在隆起位置设置导管，灌注混凝土压制隆起；另1人在后面测量封底混凝土标高。在灌注过程中，注意围堰内外水位情况，保持围堰内水位高出外面水位30cm。2.3抽水及内支撑安装抽水前，先将三道内支撑全部放入承台围堰内，用钢丝绳，手拉葫芦吊住，放在其相应的水平位置，第一道内支撑在水面上，安装时在钢板桩上安设牛腿，用来支撑内支撑，同时，将内支撑与牛腿固结。其他用木楔顶紧内支撑与钢板桩之间的间隙。当封底混凝土强度达到90%时，开始抽水，在抽水过程中如发现混凝土有部分漏水现象，采用如下方法处理：（1）在承台位置处漏水，可在漏水处插入钢管引流。（2）若在钢板桩根部漏水，在不影响标高的情况下，可在周边进行二次封底。中交一公局杭甬高速连接线（南段）二合同项目经理部第11页共35页（3）若在钢板桩侧面漏水，可在漏水处外面投入锯末等材料止水，对少量漏水，可集中后由水泵排出。当把水位抽到第二道、第三道内支撑位置时，及时装第二道、第三道内支撑。安装方法与安装第一道支撑相同。安装完第三道支撑后，抽水至封底混凝土顶面2.4承台底部清理整平抽水至封底混凝土顶面后，割除钻孔桩钢护筒，清理桩头，并对桩基进行无破损检查。根据实测桩顶标高，用人工或凿岩机破除桩顶砼至承台底设计标高以上5cm，如果清理至桩顶标高后，桩顶仍有混凝土浮浆或混凝土松散，应继续向下凿除桩头，直至露出均匀合格的混凝土，并在超凿的桩顶支模，用高一级标号的砼进行补灌，完成