承台施工方案终文档格式.docx
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朝阳市居于北温带大陆性季风气候区,春秋两季多风易旱,风力一般2~3级,冬季盛行西北风,风力较强。
3.4承台参数
承台具体参数如下:
墩号
桩号
地面或河床标高(m)
承台高度(m)
承台截面尺寸(m)
挖方深(m)
施工工艺
K0+268
168.413
1.5
23.0×
2.68×
2.601
基坑开挖
1
K0+301
166.668
2.0
7.0×
3.079
2
K0+334
162.632
4.218
3
K0+367
162.715
4.580
4
K0+400
162.741
4.748
7
K0+740
162.464
4.471
8
K0+774
161.127
2.868
9
K0+808
168.628
5.703
10
K0+842
168.830
4.711
11
K0+876
169.136
24.0×
5.2×
4.286
3.5主要施工方法
(1)位于堤岸上的0#、1#和9#-11#承台采用挖掘机进行基坑放坡开挖,位于河道中的2#-4#、7#和8#承台采用打设钢板桩作支护后,挖掘机进行基坑开挖。
基坑底设置集水坑排水,根据施工现场实际情况,若潜水泵强排水来不及,可以考虑井点降水进行施工。
(2)承台模板采用大型钢模板,保证模板的整体性。
4、施工技术要求
钢筋加工允许偏差表
序号
名称
允许偏差(mm)
检查方法及频率
受力钢筋顺长度方向的全长
±
尺量,按钢筋编号各抽检10%,
且各不少于三件
弯起钢筋各部分尺寸
20
箍筋各部分尺寸
钢筋安装允许偏差表
名称
允许偏差
双排钢筋,其排与排间距的局部误差
5mm
尺量,两端、中间各一处
同一排中受力钢筋间距的局部偏差
20mm
分布钢筋间距偏差
尺量,连续3处
钢筋骨架尺寸
长
10mm
宽、高
5
弯起钢筋位置
尺量
6
钢筋保护层
尺量,两端、中间各2处
模板安装允许偏差和检验方法
项目
检验方法
轴线位置
尺量每边不少于2处
模板表面平整度
2m靠尺和塞尺不少于3处
模板标高
测量
模板内部尺寸
尺量不少于3处
相邻两板表面高低差
尺量
结构外型尺寸允许偏差和检验方法
项目
检验方法及频率
15
每边尺量不少于2处
顶面高程
测量不少于2两处
平面尺寸
30
5、施工程序与工艺流程
5.1施工程序
施工程序为:
施工准备—施打钢板桩—基坑开挖—凿除桩头—测量放样—钢筋加工及绑扎—模板工程—混凝土集中拌合—运输—浇筑—拆模、养护—验收
5.2工艺流程
测量放样
(钢板桩施工)
承台基坑开挖、基底处理
桩头混凝土及钢筋处理
承台垫层混凝土浇筑
承台底标高测量
承台基底复测放样
钢筋加工制作
承台钢筋及桥台预埋钢筋绑扎就位
模板打磨、刷脱模剂
侧模安装、固定
模板及钢筋报验
浇筑承台结构混凝土
混凝土养护、拆除模板
图5.1承台施工工艺流程图
6、施工
6.1钢板桩施工
6.1.1钢板桩围堰设计
用全站仪放出承台四个角点的平面坐标。
为了满足在围堰内绑扎钢筋、支立模板等对施工空间的要求,坑底尺寸在基础尺寸外加1米作为工作面,工作面外设置0.2米宽排水沟,排水沟设置一定纵向坡度,将水汇集至坑角集水坑内,用水泵排除至基坑外。
钢板桩深度大于设计承台底标高,高度比原地面高0.5m。
本工程选用拉森型(U形)钢板桩施工,带小锁口,有很好的止水能力,桩长10米。
承台基坑最深的开挖深度为4.8米,围堰根据受力情况选用H型钢双拼作钢围囹,并以钢管支撑。
钢板桩围堰平面布置图见图6.1。
图6.1钢板桩围堰图
6.1.2钢板桩围堰受力分析
钢板桩受力简图如下图所示:
图6.2钢板桩计算简图
已知开挖处地质为粘土和沙砾,粘土容重γ=16.5kn/
,内摩擦角
=16.2度,土粘聚力c=18.4kPa。
钢板桩入土长度H=9.5m,基坑开挖后欠入深度t=4.7m。
φ800mm钢管支撑于距钢板桩顶2.5米的位置。
朗金主动土压力系数
朗金被动土压力系数
根据朗金理论主动土压力Ea,被动土压力Ep计算:
计算土压力和钢管支撑力对钢板桩挡墙下端点O的力矩平衡条件(钢板桩处于稳定状态的条件)
得:
。
φ800mm钢管按间距3.0米布置一根,每根钢管承受365KN压力。
6.1.3材料准备
本工程选用日本拉森型(U形)钢板桩施工,带小锁口,有很好的防水能力,桩长10米的钢板桩。
首先在板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理,选用同种型号的板桩,进行曲整形、修正、切割、焊接,整理出施工需的要型号、规格、数量的钢板桩。
钢板桩进场前需检查整理,发现缺陷随时调整,整理后在运输和堆放时要尽量不使其弯曲变形,避免碰撞,尤其不能将连接锁口碰坏。
桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭,避免泥土挤入,锁口宜涂以黄油或其它油脂,对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩,整修矫正。
转角处采用90度的转角桩。
6.1.4设备准备
钢板桩围堰施工所需设备如表6.1所示。
型号
数量
备注
振动锤
40
2台
电子经纬仪
J2
钢板桩
拉森型
2400延米
电焊机
三九牌
履带吊
50t
或25T汽车吊
钢管
φ800mm
50m
表6.1钢板桩围堰施工设备
6.1.5钢板桩定位
钢板桩采用振动锤打设,从桥轴线中心开始打入第一片钢板桩,然后逐步向两边插打合龙,最初的一、二块钢板桩的插打位置和方向要确保精度,以起到样板的作用。
为保证钢板桩平面定位精度,制作导向架,在打第一根桩时,在垂直方向设置两个固定支撑,在岸边架设经纬仪作为打桩时平面及垂直度控制,确保能在一条垂直线上。
图6.3第一根钢板桩施打示意图
图6.4第二根之后钢板桩施打示意图
6.1.6钢板桩施工流程
(1)履带吊挂上振动锤,升高,理顺油管及电缆。
(2)锤下降,开液压口,拉一根桩至打桩锤下,锁口抹上润滑油,起锤。
(3)待钢板桩尖离开地面30cm时,停止上升。
锤下降,使桩至夹口中,开动液压机,夹紧桩。
上升锤与桩,至打桩地点。
(4)对准桩与定位桩的锁口,锤下降,靠锤与桩自重压桩至地下一定深度不能下降为止。
(5)试开打桩锤30秒左右,停止振动,利用锤惯性打桩至坚实土层,开动振动锤打桩下降,控制打桩锤下降的速度,尽可能的使桩保持竖直,以便锁口能顺利咬合,提高止水能力。
(6)板桩至设计稳定深度时,停止振动,待全部插打完毕后再依次打到设计标高。
(7)松开液压夹口,锤上升,打第二根桩。
以上类推至打完所有桩。
最初的一、二根钢板桩的打设位置和方向要确保精度,以起导向样板的作用。
每完成3米测量校正1次,确保在同一直线上。
每根钢板桩施打完毕后,即与槽钢焊接牢固。
通过精确计算,确定龙口位置,以确保整个围堰的密封性。
在打完钢板桩后,开始进行钢板桩围堰的止水处理。
(8)钢板桩合龙通过精确计算,确定龙口位置,配置相应规格的异形钢板桩,现场实测异形钢板桩的角度和尺寸,根据实际切割焊接异形钢板桩,以确保整个围堰的密封性。
止水钢板桩围堰接头处的板桩为特殊设计的转角桩,简图如下:
钢板桩施工图见图6.5。
图6.5钢板桩围堰施工图
6.1.7常见问题处理
(1)打桩阻力过大不易贯入;
这是由于钢板桩连接锁口锈蚀,钢板桩不能顺利沿锁口而下,因此在打桩之前应对板桩逐根检查,如锈蚀和变形的及时调整,还可以在锁口内涂以油脂以减少阻力。
(2)板桩向前进方向倾斜,可采用钢丝绳将板桩反向拉住后再锤击,在仪器的跟踪测量下边拉边打,逐步纠正到位,到位后即和槽钢焊牢。
6.2基坑施工
6.2.1基坑开挖
承台为浅埋式,0#、1#和9#-11#承台根据现场地质、地形情况,承台可采用明挖基坑的方式施工,其余的引桥承台在钢板桩围堰内开挖。
待桩身混凝土强度达到设计值的70%方可开挖基坑。
基坑开挖前,测量放出承台开挖位置线的四角点,并以钢筋节标识,然后用滑石粉标识开挖位置线;
挖掘机根据开挖位置线进行开挖,开挖出来的土方用运输车外运至业主指定的位置,运距10公里以上。
基坑开挖下口按承台基础平面尺寸四周各边增宽1.3m。
开挖边坡按1:
1控制,在施工时可根据桥台处的地质情况进行边坡的调整,以不出现塌陷为宜。
其中9#承台基坑开挖深度为5.7m,为增加边坡的稳定性,在深度3m处设置一圈2m宽的缓坡平台。
基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的拦水和排水设施。
基坑开挖时,坑顶范围要至少留出5m的范围不得丢放土方、物料,和经过动荷载,在工程地质和水文条件不良的情况下,要采取加固措施。
为了准确的开挖至要求的坑底标高,开挖前预先测出地面标高,然后用测绳大致测量坑底标高,开挖完成后测量检测开挖底标高。
开挖过程中,随时注意基坑四周的土质情况。
当基坑沿顶面裂缝、坑壁松塌等影响基坑稳定时,立即加固支护。
基坑开挖,要防止挖掘机作业时损坏桩头混凝土和桩基承台预埋钢筋。
6.2.2基坑排水布置
为防止地下水渗透和雨天基坑内积水,拟采用明沟排水方式排除坑内积水,待基坑开挖整平完成后,用挖掘机或人工在承台范围外侧靠近坡角开挖一条排水沟,宽约20~30cm,深约10~20cm,四条排水沟连通,并在基坑的其中两个角点设置集水坑,集水坑直径约50~70cm,深约60~70cm,排水沟呈微斜面,坡度1‰~5‰,积水全部通过排水沟集存到集水坑中,然后利用潜水泵将水抽出。
图6.6承台基坑放坡开挖示意图
6.3垫层混凝土浇筑
根据开挖实际情况,如果开挖后基坑底部土质较软,承台施工前在基坑底部铺20cm碎石垫层并进行夯实整平。
浇筑10-20cm厚的混凝土垫层(根据坑底情况进行厚度调整),垫层轮廓线应大于承台轮廓线50cm以上,待混凝土初凝后及时通知测量对承台放线,以便进行下步施工。
6.4桩头处理和桩基检测
6.4.1桩头处理
承台开挖后,应及时对桩头多余的松软混凝土进行凿除,凿出新鲜砼。
桩头凿除用风镐进行,一个承台桩头凿除,至少采用2台风镐进行施工。
风镐施工作业人员必须戴防尘面罩,必要时洒水,防止粉尘污染。
桩头凿除中,检测管的盖板不得随意启动,防止碎混凝土等杂物掉入堵塞检测管。
承台钢筋安装前,将桩头钢筋调顺。
用“F”形矫正工具将桩头钢筋调整顺直,对于钢筋弯折的情况用两个“F”形矫正工具向相反方向用力,再用“F”形矫正工具按照设计图纸要求调整桩头钢筋向外侧倒至设计值,呈“喇叭”形。
6.4.2桩基检测
桩头凿除过程中,桩基检测管露出桩头后,通知检测单位及时进行超声波检测,检测前割除检测管盖板。
如果检测管发生堵塞时,对于局部堵塞的情况可用短节大直径钢筋和测绳或者直接接长Φ12钢筋在检测管内捅,确实无法捅通,可以在征得业主、监理和检测单位同意的情况下采用其他检测方法。
6.5钢筋工程
6.5.1钢筋进场验收
钢筋进场时,全部检查质量证明文件和钢筋外观质量,钢筋应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
经检查合格的钢筋才能进场,并按仓库管理要求和钢筋存放要求存于钢筋待检区。
按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验。
自检合格后必须报监理验收,报监理验收要求附全部质量证明文件和试验报告,经监理验收合格的钢筋按照钢筋存放要求存于钢筋已检区。
经试验不合格的钢筋,必须按照试验规范提高抽检数量重新试验,若仍然不合格,判定为不合格并严禁用于工程中,一律退回生产厂家。
6.5.2钢筋下料
钢筋下料的原材必须采用经验收合格的原材,由技术员根据现场材料、规范及设计图纸做下料计划,钢筋班组根据下料计划进行下料,并经质检部验收合格后报监理验收,验收合格后方可进行钢筋安装。
6.5.3钢筋连接
钢筋的连接主要采用搭接焊和墩粗直螺纹套筒连接。
在钢筋加工场进行钢筋的对接采用搭接焊。
搭接焊接头应符合下列要求:
(1)焊接时,引弧在焊缝位置进行,不得烧伤主筋;
(2)焊接地线与钢筋应接触紧密;
(3)焊接过程中应及时清渣,焊缝表面应光滑,焊缝余高应平缓过渡,弧坑应填满;
(4)采用双面焊接时,焊缝长度≥5d,采用单面焊接时,焊缝长度≥10d
(5)搭接焊接的焊缝厚度s不小于主筋直径的0.3倍,并不得小于4mm,焊缝宽度b不小于主筋直径的0.7倍,并不得小于8mm现场进行的钢筋连接采用滚轧直螺纹套筒连接。
钢筋接头必须符合规范要求并按批抽取试件做力学性能试验。
焊接接头的力学性能检验以同级别、同规格、同接头方式、同焊工完成的每200个接头为一批,不足200个也按一批计。
套筒连接的力学性能检验以同级别、同规格和同接头方式的每200个接头为一批,不足200个也按一批计。
钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置。
配置在“同一截面”内受力钢筋的截面面积不超过受力钢筋总截面面积的50%。
6.5.4钢筋运送
承台钢筋在钢筋加工场集中加工完成后,用汽车运到现场,在运输过程中为保证钢筋不变形,在汽车中设置定位架。
现场垫设枕木或木板,防止泥土污染钢筋。
6.5.5钢筋现场安装
沿横桥向利用第二层钢筋作为支撑钢筋,将支撑筋两头用短钢筋接头支撑,再用连通管校核支撑筋各部位,保证支撑筋水平,间隔1m设置短钢筋支撑。
根据承台钢筋设计图,在承台模板上标识出底层钢筋位置,将底层顺桥向钢筋按照位置线搁在支撑筋上,再摆放横桥向钢筋,同时进行钢筋绑扎。
钢筋绑扎呈梅花形,钢筋接头的摆放必须符合要求,钢筋弯钩向上。
承台底层钢筋越过桩顶处不得截断,当桩身预留钢筋与承台钢筋有抵触时,可适当调整承台钢筋的间距。
沿顺桥向布置四根架立筋,架立钢筋呈“┬┬┬┬”形,保证架立钢筋的刚度和水平。
根据图纸,在架立筋上标识出顶层钢筋位置,将顶层钢筋横桥向钢筋按照位置线搁在架立筋上,再摆放顺桥向钢筋,同时进行钢筋绑扎摆放。
上下两层网片钢筋安装完成后,绑扎构造筋和拉勾筋。
台身预埋钢筋的绑扎在模板立设完毕后进行,台身预埋筋埋入承台0.6m,根据模板上口尺寸控制其准确性,采用与承台钢筋焊接,预埋钢筋与顶层钢筋须绑扎牢固,形成一个整体骨架以防移位。
钢筋网上必须安装垫块,垫块由等强度砂浆制成,安装时保证4个/m2。
6.5.6墩身预埋筋
墩身预埋筋埋入承台符合设计要求,墩身预埋钢筋的绑扎在模板立设完毕后进行,根据模板上口尺寸控制其准确性,采用在其上穿钢筋孔的8#槽钢作定位器,槽钢及预埋钢筋与承台钢筋网焊接牢固,形成一个整体骨架以防移位。
预埋筋的预留搭接长度根据施工进度及张拉要求确定。
必要时考虑使用型钢制成的劲性骨架作为预埋筋的定位器。
6.6模板工程
6.6.1模板加工
承台模板采用钢模改制,突出整体性,减少接缝,面板使用5mm厚钢板,边框和模板接缝处使用∠80的角钢,横肋和竖肋使用[8#槽钢,然后通过背肋2[12#槽钢将模板连接成一个整体。
模板要求高精度制造、高标准验收。
模板的加工尺寸必须符合设计要求,材料质量及结构必须符合施工工艺要求。
模板应具有足够的强度、刚度和稳定性,模板检查验收合格后方可使用。
模板拼装保证平整度及拼接连续性,确保混凝土浇筑后的外观要求。
表6.2模板制作允许偏差
检查项目
外形尺寸
长和高
0,-1
肋高
面板端偏斜
≤0.5
连接配件(螺栓、卡子)的孔眼位置
孔中心与板面的间距
0.3
板端中心与板端的间距
0,-0.5
沿板长、宽方向的孔
0.6
板面局部不平
1.0
板面和板侧挠度
6.6.2模板运输
模板垂直运输用吊车,水平运输用平板车,模板与模板间垫枕木,防止转运过程中变形,施工现场由吊车卸下。
6.6.3放线
模板立设在钢筋骨架绑扎完毕后进行。
垫层混凝土达到一定强度后,测量在垫层上放出承台四角点,并测出四角点标高,便于调平模板下口。
木工根据测量放出的四角点,用墨斗弹出承台轮廓线,并在垫层混凝土上承台轮廓线内侧钉入水泥钉,便于模板就位。
模板工通过测量放线弹出模板边线,模板安装采用吊车配合,横纵向采用绷线法调直,吊垂球法控制其垂直度。
模板加固通过型钢、方木、拉杆与基坑四周坑壁挤密、撑实,确保模板稳定牢固、尺寸准确。
模板支立一定要注意钢筋保护层厚度。
6.6.4模板安装
模板安装前清理桩头杂物,根据现场情况冲洗桩头及垫层,清理模板面板,并将模板脱模剂涂抹均匀。
6.6.5长边模板安装
安装长边模板。
吊车先吊起长边钢模板,人工将模板基本就位,再用撬棍对模板进行微调,保证模板底口与承台边线一致,用脚手管斜撑在模板后面,临时加固。
图6.7模板立面、侧面图
6.6.6短边模板安装
安装短边模板。
吊车吊起短边钢模板,人工将模板基本就位,再用撬棍进行微调,再将长边模板人工扶直,与短边模板用M18连接螺栓连接。
安装时连接螺栓先不拧紧,用垂球检测模板垂直度,钢卷尺检测模板内空对角线,满足要求后拧紧连接螺栓。
模板安装完成后,测量检查校正模板的标高及平面位置。
6.6.7对拉螺杆设置
承台混凝土在浇筑前,模板设置2层对拉螺杆,下层对拉螺杆距模板底20cm高度,桥台承台模板上层对拉螺杆距模板底170cm,引桥承台为210cm,设置在模板背肋的2[12槽钢卡缝处,其中下层螺杆两端焊接在底层钢筋上,对拉螺杆用φ20圆钢加工而成,两头加工丝扣,圆钢螺杆戴双螺帽,对拉螺杆的间距为1.5m。
图6.8对拉螺杆布置图
6.6.8模板堵缝
模板底口与垫层空隙可调制水泥砂浆堵塞,模板上因穿对拉螺杆而留下的空隙先套一段PVC管,再用海绵堵塞。
6.6.9模板拆除
承台混凝土强度达到2.5MPa以上时,拆除承台模板。
拆模按立模顺序逆向进行,不得损伤混凝土,并减少模板的破损。
拆摸后及时清理、整修、涂刷脱模剂,加强模板的维修与保养。
6.7混凝土工程
6.7.1混凝土搅拌
混凝土由我部2×
25m3/h的混凝土搅拌站生产,混凝土强度能够满足承台混凝土浇筑强度的要求。
混凝土拌制时应严格控制水灰比和混凝土坍落度,严格控制搅拌时间。
6.7.2混凝土运输
承台混凝土运输采用4台8m3混凝土运输车。
运输通道为修建好的施工便道,道路平顺畅通,选用与生产、浇筑能力相匹配的专用混凝土罐车。
泵送混凝土时,输送管路起始水平管段长度不应小于15m。
除出口处可采用软管外,输送管路的其它部位均不得采用软管。
输送管路用支架、吊具等加以固定,不与模板和钢筋接触。
6.7.3混凝土布料及振捣
混凝土运输到施工现场后,泵送入仓。
混凝土采用分层布料、分层振捣,每层厚度不大于50cm。
混凝土分区布料、振捣,责任到人,混凝土振捣采用φ50型插入式振动棒。
振捣时严禁碰撞钢筋和模板,应注意振捣棒插入混凝土的间距、深度与振捣时间,振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3~3/4倍,振动时要快插慢拔,不断上下移动振动棒,以便捣实均匀,减少混凝土表面气泡。
振动棒作用半径为30cm~40cm;
上层混凝土的振捣要在下层混凝土初凝前进行,并且应插入下层10cm左右;
每个振动点振捣时间为20~30秒,砼浆振出并填满振捣棒孔后方可移至下一个振捣点。
当混凝土表面平整不再下沉、开始泛浆、不再有气泡冒出时,说明混凝土已经振捣到位。
混凝土浇筑期间,由专人检查模板及预埋钢筋的情况,对松动变形、移位等情况,及时将其复位并固定好。
混凝土浇筑完毕后,在顶部混凝土初凝前,对其进行二次振捣找平,并压实抹平。
抹面时严禁洒水。
6.7.4混凝土养护
混凝土初凝后,承台混凝土应及时进行覆盖洒水养护。
混凝土振捣完毕,及时采取保湿措施对混凝土进行养护。
当新浇混凝土具有暴露面时,暴露面混凝土初凝前,应卷起覆盖物(篷布、塑料布),用抹子搓压表面至少两遍,使之平整后再次覆盖,注意覆盖物不要直接接触混凝土表面,直至混凝土终凝为止。
当混凝土强度满足拆模要求,且芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差均不大于20℃时方可拆模。
拆模后,迅速采用塑料布或帆布对混凝土进行后期养护。
混凝土养护期间,对有代表性的结构进行温度监控,定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度等参数,并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度,严格控制混凝土的内外温差满足要求。
当混凝土强度达到要求后进行模板的拆除,在模板拆除以后经监理工程师对承台尺寸验收以后,可以立即回填基坑,通过承台周围湿润土来养护承台四
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