冬季施工方案(承台)

国道主干线哈尔滨绕城公路东北段(秦家至东风)--松花江大桥承台冬季施工方案文件编号：SHJDQJS-2005-18版本：第一版修改码：【0】编制：审核：批准：执行日期：二OO五年十二月国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第1页第一章工程概况松花江大桥的承台主要包括34#、35#、36#、37#、38#、39#承台，其中36#、37#为主桥水中墩承台，34#、35#、38#、39#为主桥陆地承台。34#~39#承台均为大体积混凝土施工，其结构形式：35#~38#均为2950cm(长)×1260cm(宽)×400cm(高)八边形承台，34#为955cm(长)×840cm(宽)×300cm(高)矩形承台，39#为900cm(长)×840cm(宽)×400cm(高)。冬季松花江冰层标高为111.3m，为全年最低水位。根据现有条件，冬季施工的承台，试确定有38#、35#及34#承台，首先进行38#承台工艺试验施工，在此基础后，再进行35#、34#承台的相关施工。国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第2页第二章施工进度计划安排我项目部现已经做好冬季的准备，具体的承台施工进度计划如下。1分部整体进度计划本工程拟安排于2005年12月16日开始，于2006年3月31日结束，冬季施工工期为107天。2各项工程进度计划根据生产要素的配置情况，各项主要工程施工进度安排如下：（1）38#承台（工艺试验）施工第一层基坑开挖：2005-12-10日~12-16日井点降水施工：2005-12-17日~12-27日第二层基坑开挖：2005-12-28日~12-30日基坑平基：2006-1-1日~1-3日凿除桩头：2006-1-4日~1-8日桩基检测：2006-1-9日~1-11日绑扎钢筋：2006-1-12日~1-18日模板支立、管道铺设：2006-1-19日~1-24日蒸汽养护大棚：2006-1-25日~1-26日承台砼浇注：2006-1-26日~1-27日承台砼养护及测温：2006-1-27日~2-4日（2）35#承台施工井点降水施工：2006-2-2日~2-8日基坑开挖：2006-2-9日~2-15日基坑平基：2006-2-15日~2-18日凿除桩头：2006-2-19日~2-22日桩基检测：2006-2-23日~2-25日绑扎钢筋：2006-2-26日~3-2日模板支立、管道铺设：2006-3-3日~3-6日蒸汽养护大棚：2006-3-7日~3-9日承台砼浇注：2006-3-10日~3-11日国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第3页承台砼养护及测温：2006-3-12日~3-19日（3）34#承台施工井点降水施工：2006-2-13日~2-17日基坑开挖：2006-2-18日~2-23日基坑平基：2006-2-24日~2-28日凿除桩头：2006-3-1日~3-4日桩基检测：2006-3-5日~3-6日绑扎钢筋：2006-3-7日~3-14日模板支立、管道铺设：2006-3-15日~3-18日蒸汽养护大棚：2006-3-19日~3-21日承台砼浇注：2006-3-22日~3-23日承台砼养护及测温：2006-3-24日~3-31日国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第4页第三章初步拟定施工方案由于施工现场、水位等多种原因影响，松花江大桥主桥中的38#墩承台的施工过程直接影响水中墩37#的下一步施工过程，而水中墩37#的各道工序均是全桥施工计划网络图中的关键线路，控制着全桥的总体工期；相比较而言，35#墩承台施工与36#水中墩施工的相互干扰要小一点。故先进行38#墩的承台施工，后进行35#、34#的墩身施工。同时，38#承台的基坑比35#、34#均要深，在同样的施工条件下，38#墩的承台施工难度要大，将38#墩承台施工安排在水位最低期间，可以降低相对应的施工难度。经过多方论证，拟定主桥陆地墩承台的冬季施工方案。其最大优点在于可以为全桥总体工期的实现提供有力的保证，其次在施工期间，松花江水位变化很小，可以减少因水位变化而付出的投资，同时可以利用冰层做为一定的施工现场，更方便施工。其难点之处有冬季混凝土的施工、混凝土浇注后的养护工作、钢筋的冬季施工。相比较而言，主桥陆地墩承台采用冬季施工是十分必要的，是保证全桥总体工期和施工质量的可靠途径。国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第5页1、其工艺流程见下附图：主桥陆地墩承台冬季施工工艺流程图测量放样井点降水承台开挖破除桩头模板支立模板检查钢筋绑扎钢筋检查灌注砼降温处理、蒸汽养护拆模钢筋加工砼搅拌运输国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第6页2、施工设备选择根据施工工艺要求及施工现场的实际需要，选择的施工设备如下表：序号设备名称型号数量备注1挖掘机大宇3002用于明挖基础2装载机ZL301用于明挖基础3推土机T1401用于明挖基础4起重吊车20T1用于基础钢筋及模板安装5起重吊车16T1用于基础钢筋及模板安装6砼运输罐车7m38用于基础砼施工7汽车泵车30m2用于基础砼施工(备用一台)8搅拌站60m3/h2用于基础砼施工9蒸汽锅炉2T1用于基础砼养护10潜水泵1.5KW28用于井点降水施工11吸泥机自制2用于围堰下沉施工12空压机9m31用于围堰下沉施工13自卸车8T6用于明挖基础国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第7页第四章各施工工序1、测量放样利用全站仪准确放出桥梁中心点，并校准承台的纵、横向轴线，并将轴线控制桩延长到基坑外固定，视水文地质情况放好开挖边桩。2、井点降水承台施工时采取井点降水，先进行井点降水试验，测出在实际地质条件下的渗透系数及相应的有效半径，再进行下一道井点的布置设计，以及方便以后松花江大桥其它的承台的井点降水施工。具体施工方法见后。3、基坑开挖承台、系梁基坑采用挖掘机开挖，开挖到设计标高后，采用人工清基、整平基底并用砾石铺底。后进行凿桩头施工，桩头要凿除预留部分无残余松散层和薄弱混凝土层，凿至密实混凝土为止，同时要保证嵌入承台内部的钢筋长度和桩基混凝土高度符合图纸要求。4、验基签证当基坑开挖到设计标高后，及时邀请监理工程师检查基础的平面位置、标高及基底处理情况。承台的质量检验标准表项目允许偏差(mm)项目允许偏差(mm)混凝土强度(MPa)符合设计要求平面尺寸±30轴线偏位15顶面高程±205、钢筋绑扎钢筋的下料和制作在钢筋加工棚内进行，承台钢筋采用现场绑扎方式制作，其要求按施工技术规范的有关规定执行，钢筋的搭接长度不小于30d。在加工钢筋完成后要按照设计要求进行墩台身钢筋的预埋，相邻钢筋的错距不小于100cm，最小外露承台顶面长度为50cm。6、模板支立采用组合钢模拼装成大块模板，在钢模外侧沿承台水平主筋方向加三层水平梁（两根钢管），在水平梁与模板中间设竖向梁（10号槽钢），间距为120cm；水平梁设内拉钢筋（16mm钢筋）与承台主筋相连；在主筋与模板间采用小块钢筋作为垫块来保证砼的保护层，同时起到固定模板的作用。基坑检验合格后，应立即立模进行混凝土施工，避免基底暴露时间过长。7、降温水管及测温孔安装在钢筋安装过程中，安装降温水管；在完成国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第8页承台钢筋安装后，安设测温孔，具体施工详见后述降温水管及测温孔施工方法。8、混凝土浇注承台混凝土为泵送混凝土，浇注均采用汽车泵输送入模，浇注过程中，采取分层浇注、一次浇注，每层厚度30cm，当浇注一定厚度时，进行混凝土降温施工。泵送混凝土的技术要求如下：①碎石最大粒径与输送管内径直径小于1:3，卵石则小于或等于1:2.5;②宜用中砂，通过0.315mm筛孔的砂不小于15%，最好能达到20%，砂率应控制在40%～50%；③水泥用量不宜过小，否则泵送阻力增大，一般最小水泥用量为300kg/m3；④一般混凝土的坍落度为8㎝～18㎝；⑤在混凝土中掺入泵送剂，以改善泵送混凝土的可泵性和延长水泥的凝结时间；⑥对混凝土中的石子级配加以控制，针、片状颗粒含量控制在10%以下。9、降温施工及蒸汽养护降温施工从混凝土浇注过程中开始，蒸汽养护从混凝土浇注完成后开始，两者均根据所测的混凝土内外温度差来调节其相应的工作强度，但必须保证混凝土内部温度差最大不超过规范要求25℃。相应的保障措施见后温度控制措施。10、拆模当承台、系梁混凝土达到拆模强度后，即可拆除模板，对称回填土方，后进行下一道工序施工。国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第9页第五章关键工序一、井点降水桥墩承台井点降水方案，根据承台所处地层的渗透系数（细砂层取K=5）、要求降低水位的深度（38#桥墩要求最小降低水位为3.98m）及本工程要求施工周期短的特点，采用轻型环形井点群降水方案。降水井管采用d=300mm钢筋笼外套钢丝网及井底布，要求降水后基坑的安全深度为1m。1、方案设计桥位的地面最高标高为116.6m，最低基坑底标高为107.3m，基坑平面尺寸为24.6m×41.5m。细砂层的渗透系数取15m/d，①确定井点管的埋设深度Ha（如轻型井点布置示意图所示）井点管的滤管在透水层内，埋深Ha可按以下公式计算：Ha=h1+h2+Δh+l+r/m可计算出Ha=9.7m国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第10页②基坑总涌水量Q基坑降水示意图如下图所示。可知井管所处为无压水层，基坑总涌水量Q可根据无压非完全井群计算公式进行计算，公式如下：Q=1.366K(2H0-S)S/(lgR0-lgr)可计算出Q=9928m3/d③单根井点出水量q由于地层为细砂层，单根井点出水量q可按50m3/h进行计算可计算单根井点出水量q=1200m3/d。④确定井点管的数量nn=1.1Q/q可求得n数量为10根，为了增加施工安全性，施工时布置n=11根井孔，具体平面布置图如下图所示。国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第11页此所设的井水管最大的抽水能力，Q0=11╳1200=13200m3/d安全系数，k=Q0/Q=13200/9928=1.33，故可判定方案可行。2、井点降水方案的具体施工井点设备主要包括井点管和抽水设备。采用潜水泵作为抽水设备时，可不考虑泵的抽吸能力的影响，直接将水泵下至滤水管中，集水总管采用内500mm的胶管。3、通病及预防措施①.现象，抽出的地下水始终不清，水中含砂量较多，基坑附近地表沉降较大。②.原因，井点滤网破损，井点滤网孔径和砂滤料粒较大。失去过滤作用。土层中的大量泥砂随地下水被抽出，滤层厚度不足。3.预防措施：下井点管必须严格检查滤网，发现破损或包扎不严密应及时修补，井点滤网和砂滤料国道主干线哈尔滨绕城公路东北段（秦家至东风）松花江大桥承台冬季施工方案第12页应根据土质条件选用。当始终抽出浑浊的井点，必须停止使用。4、质量要求①、基坑周围井点应对称、同时抽水，使水位差控制在要求限度内。②、井管安放应力求垂直并位于井孔中间，井管顶部应比自然地面高O.5m。③、井管与土壁之间填充的滤料应一次完成，从井底填到井口下1.Om左右，上部采用不含砂石的粘土封口。④、每台水泵应配置一个控制开关，主电源线路要沿深井排水管路设置。⑤、大口井成孔直径，必须大于滤管外径30cm以上，确保滤管外围的过滤层厚度。⑥、滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。二、降温处理本工程承台基础厚最小为3m，属于大体积砼施工。砼浇筑后产生的水化热温度,最高峰值一般出现在浇筑后的第三天,对砼浇筑后三天的内部最高温度与混凝土表面温差控制在25摄氏度以内,以免因温差和砼收缩产生裂缝。为避免砼因温差而产生的质量问题，采取在混凝土内部布置降温水管及（冬季时）在混凝土表面进行蒸汽大棚养护、（夏季时）在混凝土表面覆盖保温材料等措施来保证