石武铁路客运专线新许特大桥双洎河水中墩施工方案
4.3操作平台施工
操作平台尺寸为22*17 m,401#~402墩之间,403#~404墩之间先后同步设置两处。平台顶标高为96m,与栈桥顶高一致。横桥向平台基础采用Φ800钢管桩,间距为3m+6m+5.5m,共3跨,顺桥向平台钢管桩,间距420+420+500+500 cm,共4跨。横桥向为4排,顺桥向为5排。每个管桩露出水面部分纵横向采用 [10a槽钢连接为一体。
桩顶采用I45a工字钢作为横梁将上部荷载传至桩身,为防止失稳,在支撑点处与管桩连接部位在横桥向设置牛腿加固。
梁部主桁采用贝雷片拼装而成,横梁采用I10a工字钢通过卡具固定在贝雷片弦杆的节点处,纵梁采用[10a槽钢与横梁焊接,桥面板采用8mm防滑钢板。钢管桩通过栈桥运至墩位附近后采用栈桥管桩同样工艺进行施工。
根据现场施工条件,在北岸边设置两个加密控制点,采用1台全站仪、1台J2经纬仪前方交会法(交会角控制在60o<r<120o)放样栈桥、平台钢管桩(钢护筒)。钢管桩(钢护筒)控制部位为钢管外切线,经纬仪十字丝切于钢管外切线,可以观测钢管(钢护筒)的平面偏位情况和垂直度,通过对讲机指挥打桩机调整钢管桩(钢护筒)的垂直度和纠正平面偏位。
第五排钢管桩施作完成后,采用[18槽钢将Φ800钢管桩之间连接成一体,确保平台的稳定性。利用25吨汽车吊安装平台主梁、分配梁工字钢,分配梁顶部铺设钢板做面板。
平台完成后,利用全站仪精确放出钻孔桩中心,再根据钻孔桩中心设置桩基钢护筒导向架,钢护筒检查合格后,运至钻孔平台上插打,安装桩基钢护筒时进行测量定位,并通过导向架限位和对接焊接加长直至完成后,进行钻孔施工。(操作平台详见附图)
操作平台与栈桥采用贝雷片连接,连接部位桥面铺装同栈桥。 4.4钻孔桩施工
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钻孔桩施工工艺流程图钻孔平台搭设钢护筒加工和运输钻机运输填写钻进记录振沉钢护筒钻机安装、对位和调试钻 进孔深、孔径、倾斜度检查钢筋及接头取样检验钢筋笼分节制作及运输,探测管、注浆管安装导管试拼清 孔检查清孔情况安放钢筋笼吊放导管二次清孔检查沉碴厚度填写砼灌注记录、制作试件灌注水下砼桩基检测采取补救措施检验结果分析压 浆凿除桩头砼进入下道工序砼强度测试砼配合比的选定填写钢筋检查记录钻机移位泥浆循环系统就位泥浆制作4.4.1 钻孔平台搭设
401#-404#墩钻孔平台面板尺寸为18×12m,现场拼装时以实际平台面板尺寸为准,平面尺寸允许有少量变动。根据平台功能,钻孔平台分为钻孔区、施工通道区和材料堆放区三部分。钻孔平台采用可拆卸式上部结构,平台横梁采用I45a工字钢,纵梁采用贝雷桁架,上铺10a工字钢和δ8mm厚钢板作桥面板形成平台;基础采用12根φ800×10mm的打入式钢管桩,入土深度13.2~12.5m,采用25T吊车配合60振动打桩锤施打。详见钻孔平台布置图。
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水中墩钻孔平台基础采用φ800×10mm钢管桩,钢管桩定位考虑到深水区钢管桩导向平台架无法施工,采用在已搭设平台上设置钢管桩悬臂导向架,在岸上采用全站仪全程监控,进行钢管桩定位控制。
施工工艺流程:
沿钢管桩横向轴线在栈桥上测定两点→沿钢管桩纵向轴线在操作平台上测定两点→钢管桩竖直插入河床2-3m→全站仪测量→合格就继续打入,不合格拔出重新打入→焊接接好第二根钢管桩→打入设计深度→割除标高以上的钢管桩→安装I45a工字钢→埋设护筒→铺设贝雷梁和面板。
施工步骤
⑴首先沿每横排钢管桩轴线在栈桥上测定两点,作为每横排钢管桩方向控制线,每点距栈桥边线1m;
⑵然后沿每竖排钢管桩轴线在操作平台上测定两点,作为每竖排钢管桩方向控制线,每点距栈桥边线1m;
⑶打纵向第一、二、三排钢管桩时,根据栈桥和操作平台上钢管桩轴线(点),将钢管桩定位:人工配合吊车,通过调节吊车对准钢管桩中心,岸上全站仪配合,经检测复核无误后施打钢管桩,架I45a工字钢,安装护筒,铺设贝雷梁和面板。
⑷随着平台向前延伸,继续逐排打入第四纵排钢管桩,安装护筒并铺设贝雷梁和面板;
b、打桩
确定桩位与桩的垂直度满足要求后,启动振动锤,每次振动持续
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时间不宜超过10~15min,过长则振动锤易遭到破坏,太短则难以下沉。每根桩的的下沉应一气呵成,不可中途停顿或较长时间的间隙,以免桩周土恢复造继续下沉困难。
打桩要领:插桩之后,桩锤放在桩上后,会在锤重作用下将桩压入土中,此时桩锤并未开启工作。初入土时轻振慢打,及时检查位置。如在桩打入初期(2~3m)发生倾斜,进行修正,或拔出重打。
c、接桩
在接桩时下节桩的打剩高度,除应留出使接桩容易就位的持续高度外,一般下节桩的打剩高度以50~80cm为宜,以便于焊接作业。
下节桩打入后,必须检查下节桩的上端是否变形,如有损伤,用千斤顶及其它适当方法加以修复,同时要将锤上飞散出来的油污等对焊接有害的附着物除掉并清扫。在上节桩就位之前,要扫除上节桩接头开口部在搬运及吊入作业中附着的泥土,有变形的应修正后再就位。此外,现场接头焊接完毕后,必须留有大约1min的焊口冷却时间,然后再进入打桩作业,尽量避免长时间的中断。
d、打入精度
打入精度在很大程度上取决于作业人员的精心程度、技术熟练程度、桩的制作误差、机械、测量等,同时也受到地基、水流等客观条件的影响。
桩顶平面偏差对边桩要求小于5cm;对中间桩小于4cm; 桩顶标高偏差小于60mm; 桩的倾斜度应小于全长的1/100。
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钢管桩沉放到位,在桩顶按设计尺寸气割槽口,并保证底面平整;吊放工字钢分配梁并与钢管桩焊接固定。
②贝雷桁架拼装
贝雷桁架在现场分块组装,汽车运至铺设位置,吊机起吊安装,纵梁与分配梁采用槽钢插结,纵梁与横梁,横梁与桥面板用U形螺栓连接。
③桥面板铺设
平台桥面系采用正交异性板结构。面板均采用δ=8mm厚的Q235钢板。钻孔区桥面板宽度均为1.25m,长度为6m,每个标准块中,纵梁的边纵梁采用[10槽钢,中间纵梁采用I10工字钢,横向间距40cm,横梁采用[10槽钢,纵向间距50cm; 4.4.2钢护筒施工工艺
护筒制作及埋设
水中主墩钢护筒采用10mm厚钢板制作,φ100桩径其钢护筒直径为120cm。φ125桩径其钢护筒直径为150cm。为便于泥浆循环,在护筒顶端往下10cm处设出浆口。
水中墩钢护筒埋设采用DZ-60振动锤进行施打,护筒跟进深度考虑进入粉质粘土并结合钻孔桩施工经验设置。在钢护筒打设前,设置好钢护筒的导向装置,确保钢护筒可以精确的打入设计位置,打入的护筒中心应与桩中心线重合,护筒中心与桩中心线重合,护筒埋设允许偏差:平面误差50mm,倾斜度1%,钢护筒顶面比施工平台顶面低12cm。
钢护筒施工工艺见图:
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