约束,使其同混凝土一道收缩,避免粘着力的损失。
(9)孔内灌注混凝土
绕阳河特大桥水下混凝土灌注采用垂直导管法,导管使用前对每个接头逐一检修、除垢、涂油、试拼、丈量长度,并用油漆编号,划尺寸,标出直读标高的数字;导管直径采用271mm,底节较长,其它各节相等,另配套1~2个短节,长度为1m左右,接头为扣接头或螺纹接头,易于拆装,使用时每个接头均装上保险插销;导管内壁光滑圆顺无阻,组拼后用球塞作通过试验,使用前进行水密、承压和接头抗拉等试验,进行水密试验的压力宜等于孔底静水压力的1.5倍,进行承压试验时的水压不小于导管壁可能承受的最大内压力;抗拉力试验值大于导管自重和管内装满混凝土后总重的1.3倍(上述试验数值标准均以最长桩35m为基准计算)。
水封混凝土开始灌注前,再次校核孔深,孔底沉渣厚度不超过采用规定值,当达不到要求时,重新清孔经过处理达到合格要求后办理检查签证手续,开始灌注桩身混凝土;灌注水下混凝土前,导管下口到孔底的距离一般在0.3米以上,不超过0.5m;水封混凝土的配合比经过试验确定,但混凝土的配制强度比采用强度提高10~20%。水泥用量每立方米不少于350kg,适当加入缓凝剂,使混凝土的初凝时间不小于6小时;坍落度以18~22cm为宜,并具有一定的和易性,保持坍落度降低至15cm的时间一般不小于1小时。
水封混凝土开盘前在贮存混凝土漏斗颈口处安装球塞,球塞可用塑料薄膜包混凝土替代。
水封混凝土砍球前,混凝土的贮存量能保证首批灌注混凝土入孔后,使导管埋置深度不小于1米。在灌注过程中严格掌握导管的埋置深度始终控制在2~4m,水下混凝土在运输过程中的延续时间(水及水泥进入搅拌机起到混凝土倾入导管止)不超过混凝土流动度保持时间的一半,并不超过45分钟。由
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于该桥运距较长,现场采用混凝土搅拌车运输,充分保证了混凝土的运输时间。
水封混凝土灌注工作开始后,连续不断地进行,一气呵成,中途不得停灌,以免造成断桩事故。如果中途因故中断灌注,则其停灌时间不超过30分钟,否则应采取补救措施。
在灌注混凝土过程中,测量水下混凝土面的位置用测绳吊着锤鉈进行,测绳要事先丈量标定尺寸,测鉈重为3.5kg,用圆钢车制成圆锥形,锤鉈底直径为9~12cm,高约12~15cm。
在灌注混凝土过程中,随时注意测量混凝土面的高程,并在灌注每罐混凝土时测量一至二次混凝土面高程,或根据每次混凝土灌注数量和成孔直径换算混凝土面上升高度来确定测量次数,以便掌握导管的埋入深度和是否需要提升导管,到接近采用标高时,每灌注一罐或每5分钟测量一次,测量数据精确到厘米。
为防止在灌注混凝土过程中钢筋笼上浮,当井孔混凝土面接近或进入钢筋笼时,注意下列事项:
①混凝土面接近钢筋笼时,使导管保持稍大一点的埋深,并放慢灌注速度,以减小混凝土的冲击力;
②混凝土面进入钢筋笼一定深度后,提升导管,使钢筋笼在导管下口有一定埋深;
在灌注混凝土过程中,拆下来的导管及时用水冲洗干净,并堆放整齐。将近灌注结束时,水下混凝土灌注顶面高出桩顶采用高程0.5m以上,以便清除浮浆,确保桩身混凝土的质量。
钻孔桩从开钻到水封整个过程中,认真填写各项施工记录和检查签证,竣工后作为隐蔽工程施工资料归档移交。
钻孔桩水下混凝土的灌注质量要求如下:
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①强度不低于采用C20; ②桩身混凝土无断层或夹层; ③钻孔桩桩底沉淀厚度不大于30cm; ④桩头凿除预留部分无残余松散层混凝土; ⑤嵌入承台内的桩头及锚固钢筋长度符合要求。
绕阳河特大桥下部结构全部在冬季施工,为保证灌注水下混凝土质量,混凝土在拌制前,向拌和水内通入高压蒸汽对拌和用水进行加热,加热温度不超过80℃,并采用二次搅拌,混凝土搅拌时间较常温施工延长50%,拌制时先投入粗细骨料和拌和水,拌匀后再加入水泥拌和,拌制后的混凝土采用混凝土搅拌车运输,尽量缩断路途运输时间,保证混凝土的现场灌注温度不低于5℃,灌注完毕,及时用草袋封盖桩孔。
绕阳河特大桥于1999年10月6日开始钻孔,2000年元月21日结束,全桥562根钻孔桩全部安全、优质地完成,同时创造了日封21根桩的桥处新记录,为后续承台和墩身帽的施工打下了坚实的基础。
(10)承台规格
绕阳河特大桥共有83个承台,分三种型号,0#台、82#台设计10根钻孔桩基础,共2个承台采用同一种型号,承台尺寸为13.0 m×5.10 m×2.50 m;1#~36#墩、62#~78#墩设计6根钻孔桩基础,共53个承台采用同一种型号,承台尺寸为8.60 m×4.80 m×2.0 m;37#~61#墩、79#~81#墩设计8根钻孔桩基础,共28个承台采用同一种型号,承台尺寸为8.60 m×4.80 m×2.0 m。
(11)承台施工方法概况
绕阳河特大桥地处寒冷地区,而承台施工又正处于全年最冷月份(1999年11月~20002月),这无疑给承台施工增加了困难,大部分承台标高位于砂粘土内,有少部分其底面标高位于细砂层内,地下水位高于承台底面标高,不
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易直接开挖, 根据大桥桥址处的地质情况(表层多为粉、细砂层),含水土层的渗透系数以及承台基底的高程,采用深井降水和轻型井点降水两种方式。
秦皇岛侧承台因承台底高程较大,地下水位较高,采用轻型井点降水;沈阳侧承台因高程较小,地下水位较低,采用深井降水。对于位于主河道的承台,因其深层、浅层涌水量都较大,现场采用了深井降水和井点降水相结合的方式。
在承台四周,埋设井点管(井点管位不能影响基坑开挖),并连接好降水管路系统,在降水过程中,在水位降低的范围内,设置水位观测点,做好水位观测记录。对整个井点系统加强维修和检查,备有足够的水泵,保证不间断抽水,施工实践表明上述降、排地下水的措施是合理、科学的,达到了预期的目的,缩断了工期,满足了工程施工需要。
(12)基坑开挖施工
当降水达到承台底面以下0.5m至1m后,可以进行基坑开挖.先放线来定位承台尺寸及位置,每边开挖尺寸比承台尺寸大1m,开挖时保证一定的坡度,防止坑壁滑塌。基坑挖深较基坑底面设计标高低20cm,然后进行桩头清理,放出标高后,凿除其多余部分,将钻孔桩伸入承台内的钢筋调直,桩头清理完毕,均铺20cm厚的碎石到承台底面设计标高,保证基坑底面平整,无泥块。
对桩身质量委托设计院用低应变动力检测技术进行检测;绕阳河特大桥全桥562根钻孔桩低应变检测结果表明,Ⅰ类桩494根,占检测总数的87.90%,Ⅱ类桩68根, 占检测总数的12.10%,详情见基桩动力检测报告,其编号为DC—A15—001—2000—RYH,综合分析,绕阳河特大桥钻孔灌注桩成桩质量较好。
(13)钢筋绑扎
待桩检合格后,开始绑扎承台钢筋,施工中保证了承台底钢筋以及两侧与
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模板间绑扎水泥垫块,确保底层保护层厚度16cm,两侧为5cm。
墩身预埋钢筋深入承台,距离承台顶80cm,端头为直弯钩。预先分块绑扎固定,待底层钢筋绑扎完毕后,焊接于支架上,墩身预埋筋接头错开50cm。
在施工中保证钢筋允许偏差见表1-16。
表1-16 钢筋允许偏差表
序 号 1 2 3 4 预埋件 水平位置
(14)模板安装
钢筋绑扎完毕,开始立承台模板。本桥采用的承台模板有木模和钢模两种,模板在安装前涂刷脱模剂,安装完毕,现场测量定位,使其位置准确。模板安装完毕后,准备灌注混凝土的工作。
(15)混凝土的运送和灌注
全桥承台混凝土均采用200#,其配合比已经试验室试验确定,特别能满足冬季施工的需要,现场考混凝土运输距离较远,承台体积又大,保证了混凝土的初凝时间不少于8小时,坍落度为3~5cm,承台混凝土浇筑采用混凝土搅拌车通过溜槽进入承台,采用分层连续浇筑,每层浇筑厚度为30cm左右,混凝土自由倾落高度不大于2m,整个承台一次连续浇筑完成。在浇筑过程中,边浇筑、边振捣,振捣器与侧模间保证5~10cm的距离,安排专人检查模板是
3 项 目 受力筋的间距 箍筋及结构筋间距 保护层厚度 焊接 中心线位置 允许偏差(mm) ±10 ±20 ±10 5 50