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6、高边坡稳定性监测
坡体表面与坡体深部位移监测构成立体位移监测适用于规模大、潜在滑移面深、地质情况复杂的高陡边坡;坡体表面与坡体浅层位移监测,适用于坡体潜在滑移面较浅、滑动面倾角较陡的浅层滑坡;应力监测防护结构更适用于评价防护效果。各种监测技术方法相互配合,监测效果较好。
高边坡的不同工程地质条件,提出稳定性评价采取现场综合监测与室内试验、数值计算综合分析相结合。在监测技术上因地制宜,综合采取多种监测技术如空间位移监测、深孔位移监测、土压力监测、多点位移计监测相互配合,区域边坡稳定性评价与重点地段相结合,典型地段数值计算与区域模糊评价相结合。
高边坡观测方法及观测点位布置(详见附图6.6.6:高边坡路堑监测设计图)。
高边坡的观测贯穿于整个边坡施工过程中。在进行爆破施工时,每次爆破后都派专人对坡口及附近范围内地面进行观察,查看是否有裂缝等不良情况产生。并由测量队严格控制坡面,严禁超挖超爆,保证坡度满足设计要求。
施工过程中每开挖好一级坡面,专职测量人员应及时布设观测点,观测记录原始数据,并在每次开挖爆破完成后对观测点进行复测,核对是否出现沉降或平面位移。若已经产生裂缝,还要观测裂缝的发展情况。
施工完成后,仍要对所设观测点按一定频率进行观测。特别是在不利因素产生后(如暴雨,冰冻等),要及时进行观测,复核点位。逐渐降低观测频率,直至工程结束。
观测过程中若发现边坡发生了允许范围以外的变形、位移、裂缝扩张等情况,则应立刻通知相关人员停止施工。及时汇报情况,分析原因制定处理方案,处理完毕后方可继续施工。
勾缝平顺,铺砌成型的排水沟平整密实,沟底顺畅,不积水,并按设计或现场具体情况将沟内流水与原有农田排水灌溉相结合,合理导流;
(3)、现浇混凝土工程:将边沟开挖修整好,测量放样后装模,保证线形流畅,对混凝土使用插入式振捣器进行振捣,浇筑后随时注意养生。 2、急流槽
急流槽施工工序为:
(1)、修整沟壁:开挖后,按急流槽跌水断面尺寸修整沟壁及沟底,要求沟壁纵向顺直,横断面符合图纸要求尺寸;
(2)、铺砌:放样后,沿沟壁纵向挂线,先砌筑基础,再砌筑两侧壁,要求砌成后线型顺畅,阻水及消力结构布置合理;
(3)、急流槽与排水沟、边沟的连接顺畅,路缘石开口及流水进入急流槽过渡连接圆滑。 3、盲沟
根据施工图设计,本合同段盲沟及渗沟的设置较少。除了设计明确规定的3种形式的路堑边沟下设置渗沟外,纵横向盲沟主要设置在半填半挖路段内,至于设置沟内尺寸、结构、长度及工程量施工图中皆未明确给出。施工时,根据实际情况需要,通过变更等方式在必要处设置盲沟及渗沟,以求降低地下水位或排除地下水。
渗沟及盲沟施工施工工艺为:
(1)、开挖渗沟(或盲沟):开挖时注意渗沟(或盲沟)底部应设置在不透水层以内,渗水材料顶部不低于原有地下水位,开挖后修整坑底及坑壁,保证线型顺畅和沟底纵坡能满足排水要求;
(2)、浇砼基底:基坑清理完毕后,在坑底浇注砼作渗沟(或盲沟)底座,且将砼底座每15m设置一道伸缩缝并用沥青麻絮填塞;
(3)、铺设土工布及安设PVC管:沿坑底、坑壁铺设土工布,然后在底部安设带孔眼的PVC管,PVC管接头应牢固,管内干净,无堵塞现象。
(4)、填充干净的透水性材料及夯填粘土,在底部和中部用干净的较大碎石和卵石填筑,回填碎石或卵石不得挠动PVC管或使PVC管接头松脱或“上浮”, 将土工布包裹碎石或卵石并搭接,搭接长度不小于30cm。在碎石或卵石的两侧和上部,按一定比例分层填较细的中粗砂作为反滤层。
5.1.8 排水工程
本合同段排水工程设施主要有:边沟、排水沟、截水沟、急流槽、渗沟等,其中边沟13810.2延米、截水沟7309.3延米、路堑跌水1345.7 m3、坡体排水1915延米、急流槽147.9m3。 1、边沟、排水沟及截水沟
边沟、排水沟及截水沟施工工序基本相同,具体为:
(1)、沟壁修整:铺砌或砼浇筑之前,对边沟、排水沟、截水沟进行修整,保证沟底和沟壁坚实平整,沟底纵坡顺适,沟底标高及断面尺寸符合图纸要求;
(2)、铺砌:放样后,沿沟壁纵向挂线,先铺砌沟底,再铺砌侧壁,保证铺砌时座浆饱满、
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5.1.9 涵洞、通道
本合同段共有通道及涵洞18座,施工顺序按照项目总体施工计划重要性进行安排如下:
到50cm后方可通行。在盖板顶填土(高度50cm范围内)过程中不得采用振动压实方法,并应适当减小填料厚度(保证强度较高的石质填料不能直接填筑在盖板上),以保证压实效果。
⑧通涵施工完毕,砼强度达到规范要求后采用透水性材料同时对称填筑,以防构造物单侧受压。分层填筑,满足设计台背回填要求。
一工区:①顺序:盖板涵:K118+356→K119+000→K119+330→K119+726 人行通道:K118+450→K119+169.5→K115+713 ②重点:盖板涵:K118+356、K119+000 人行通道:K118+450
三工区:①顺序:盖板涵:K121+075→K122+018.5→K122+397→K122+802→K125+354 人行通道:K123+626→K120+854→K124+000→K124+257→K124+671
→K125+000
②重点:人行通道:K123+626、K120+854
通道涵洞采用流水递次作业,保证同时作业的通涵有9座,共两轮作业完成全部通涵施工。 通道涵洞施工按如下工序进行:工前准备→测量放线→基坑开挖→地基处理→基础、台身、台帽→进出口施工→盖板预制→盖板安装→台背回填。
涵洞施工技术与工艺
①按设计图纸放样开挖基坑,基坑采用挖掘机放坡开挖,当开挖至距基础底面标高20cm,两侧坑壁15cm时,改用人工进行开挖和修整。施工至标高后立即进行基底承载力检验,发现承载力不足的情况及时向监理工程师汇报,并按其指示进行处理。基坑修整完成并经工程师全面检验后应立即进行后续施工。并保持排水通畅,确保基坑完整。
5 4 3 2 1 序号 第二节 桥梁工程
本合段有五座大桥,一座中桥,其跨径及构造形式见下表:
桥梁形式统计表
结构类型 中心 桩号 桥名 孔数与跨径 (孔×m) 桥长(m) 上部构造 墩及基础 K116+135 关义沟大桥 古城大K116+810 桥 朱家沟K117+800 大桥 浦沟大K120+118 桥 文昌沟K120+598 大桥 凡家沟6 K121+535 中桥 3×30 100 6×30左/5×30右 5×30+3*40+11*30 616 187.66/157.16 14×30 429 16×40 653 10×30 307 预应力砼连续T梁 预应力砼柱式墩配桩基础 柱式墩+方U型台配扩大基础 台及基础 柱式台配桩基础 下部构造 连续T梁 墩配桩基础 预应力砼连续T梁 预应力砼连续T梁 预应力砼连续T梁 预应力砼连续T梁 柱式墩配桩基础 柱式墩配桩基础 柱式墩配桩基础 柱式墩配桩基础 柱式台+U型台配桩基础 U型台配扩大基础 柱式台配桩基础 ②基坑验收或处理后,尽早浇注砼,预埋钢筋作为连接钢筋。
③基础砼施工完毕后砼强度达到规范要求后,方可在基础上立模浇筑侧墙。台身模板采用2m*1.5m以上钢模,台身施工中应较少对拉杆的使用,保证通涵的外观质量。
④通涵盖板采用预制和现浇结合的施工方法,标准尺寸的盖板采用集中预制场预制,运至现场安装;梯形盖板采用就地现浇,模板架设采用φ5cm钢管进行满堂支架搭设,支架立杆间距为1.0m×1.0m,横杆步距1.5m~1.8m,并设斜撑和剪力撑保证有足够的强度和刚度。
⑤模板验收合格后,浇注砼,混凝土由集中拌合站拌和并运至现场,插入式振捣器分层振捣。一次性浇注完毕,并及时用麻袋养生,砼强度达到规范要求后进行拆模。
⑥沉降缝设置与基础一致,用沥青麻絮嵌缝至饱满为止。
⑦砼强度达到设计要求后,不得允许任何机械、重型车辆直接通行,待盖板顶填土高度达
U型台配扩大基础
本合同段根据总体施工计划的T梁架设顺序控制桥梁的桩基及下部构造的施工顺序。 我合同段T梁架设顺序为:
1、1#T梁预制场及架设作业队: 朱家沟大桥全幅 古城大桥右幅 关义沟大桥全幅 古城大桥左幅
2、2#T梁预制场及架设作业队: 铺沟大桥 文昌沟大桥 凡家沟中桥
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5.2.1 桩基础施工
本合同段基础分为桩基础和明挖扩大基础两种,结合地形、工期、质量等因素综合考虑,桩基础施工采用挖孔灌注桩与冲击钻孔灌注桩结合的方式进行施工。各桥桩基情况统计如下:
桩基工程汇总表
序号 1 2 桥梁名称 关义沟大桥 古城大桥 桩径(m) 1.2、1.5、2、2.2 1.5、1.8、2 桩长(m) 19、20、22 16、17、18、20、24、26、27 3 4 朱家沟大桥 铺沟大桥 1.2、1.8、2 1.8 17、18、19、20 16、17、18、19、20、22 5 6 合计 文昌沟大桥 凡家沟中桥 1.2、1.8 1.8 16、18、19 18 26 8 286 444 144 5690 60 72 1128 桩基根数 48 72 总桩长(延米) 984 1636 测量放洋 孔 钻机就位 护筒埋设 下钢筋笼 调配泥浆 下导管 开钻 二次清孔 冲灌注
终孔(一次清孔) 桩检
水下混凝土 (四)、施工工艺 1、钻机就位及埋设护筒
桩点的平面定位采用坐标法,钉出固定桩后以J2经纬仪三方交汇控制护筒埋设和钻机定位。
钢护筒采用δ=10㎜的钢板卷制而成,根据不同桩径选用护筒直径。护筒直径比桩径大30-40cm。护筒埋设根据现场地质情况,采用人工开挖进行护筒埋设,埋设深度为2.5m,高出
1284 地面30~50㎝,护筒外围用粘土夯实,护筒平面位置偏差不得大于5㎝。护筒与桩轴线的倾斜度偏差不得大于1%。
2、泥浆调制、沉淀池布置
冲孔用的泥浆用优质粘性土进行调制,现场布置泥浆池和泥浆沉淀池,沉淀池分为两级沉淀,沉淀后的粘土泥浆循环使用,沉淀池的体积不小于3倍桩方量。清孔后的泥浆性能指标如下:相对密度1.03~1.10,粘度17~20s,含砂率<2%。现场配备泥浆三件套:粘度计,比重计,砂率计。
3、钻孔
钻孔时,先调制好泥浆,然后通过泥浆池、泥浆泵形成循环泥浆后,启动钻机开始钻进。开钻时先缓慢进尺,并及时检查和纠正钻头的偏位,待钻锥全部进入土层后,钻机方可加快速度冲击钻进。钻孔过程中严格控制好泥浆比重,注意地层变化情况。在地层情况发生变化时,对钻进速度进行相应的调整。特别是进入软弱层或沙层,要增加泥浆比重,减缓冲击钻进速度;但进入花岗岩时,要提高钻锥落距,加大冲击力。钻进过程做好施工记录,以便监理工程师和设计人员了解实际的地质情况。
在钻孔阶段应注意始终保持孔内水位高过护筒底口0.5m以上,同时孔内水位高度应大于地下水位1m以上。
在钻孔过程中随时检查吊挂钻锥钢丝绳的垂直度和钻头的平面位置,防止偏孔或斜孔现象的发生。为防止污染,泥浆、废土采用集中堆放统一处理的办法。
4、钻孔中几个常见问题的处理 ①防止塌孔
钻孔灌注桩施工方案:
(一)施工准备
1、清除杂物,换填软土,夯填密实,平整并夯实场地。当场地为陡坡时,应用挖掘机开挖施工平台,或用枕木、木架等材料搭设坚固的工作平台。
2、材料、机械等提前准备并运至施工现场。如护筒、造浆黏土、抽水泵等施工材料和施工机具。
3、开孔前测量队放样定出桩孔准确位置,同时用钢尺根据施工图纸对桩位的纵横向进行复核。测量队对现场技术人员进行交桩后,由现场技术人员负责保护好桩位直至开孔。
4、孔口四周做好排水沟,疏通排水系统,及时排除地表水。做好标识、标牌。注明孔的编号、孔口的实际标高及孔底的设计标高,开孔日期、现场负责人等。
(二)测量控制
测量放样确定桩位后,及时打好“十字”护桩,以备在冲孔过程中随时纠正冲锤偏位情况。在冲孔过程中,尤其在钢护筒稳定前,测量队要跟踪复核桩位钻锤的钢绞线是否与桩中心重合。
(三) 施工流程
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其原因有下列几种情况:
a护筒埋置太浅,周围封填不密实而漏水;
b操作不当,如提升钻头、掏渣、安放钢筋笼时碰撞孔壁; c泥浆相对密度小,起不到护壁作用; d泥浆水位高度不够,对孔壁压力小; e向孔内加水时流速过大,直接冲刷孔壁; f在松软砂层中钻进,进尺太快。 预防与处理措施:
a轻度塌孔,可加大泥浆相对密度和提高水位。严重塌孔,用粘土泥膏投入,待孔壁稳定后采用低速钻进;
b提升钻头、下钢筋管架保持垂直,尽量不要碰撞孔壁;d在松软砂层钻进时,应控制进尺速度,且用较好泥浆护壁。
②防止孔位偏斜
偏斜与缩径的表面特征为钢筋笼放不到设计位置。其原因主要有:
a桩架不稳,钻头不垂直,钻机磨耗,部件松动;b土层软硬不匀,致使钻头受力不匀;c钻孔中遇有较大弧石或探头石;d扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
预防与处理措施:
a将桩架重新安装牢固,并对钻头钢丝绳进行水平和垂直校正,检修钻孔设备; b偏斜过大时,填入片石并重新钻进,控制钻速进行纠正; c如遇有孤石,用冲孔机低锤击密,把石打碎; d加配重防止钻机在钻进过程中孔位偏斜。 ③掉钻
掉钻原因:强提强拉、操作不当,使钢丝绳疲劳断裂。钻绳接头不良。
预防与处理措施:经常检查钻具、钢丝绳和联结装置。掉钻后可采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥、平钩等工具打捞。
④扩孔、缩孔 扩孔、缩孔原因:
a扩孔是因孔壁坍塌而造成的结果;
b缩孔原因有三种:钻锥补焊不及时,磨耗后的钻锥直径缩小,以及地层中有软塑土,遇
水膨胀后使孔径缩小。
预防与处理措施:
a如扩孔不影响进尺,则可不必处理,如影响钻进,则按塌孔事故处理; b对缩孔可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。 5、清孔
清孔的目的是将孔底的钻渣及其沉淀物清除干净,尽量减少孔底沉淀厚度,保证桩的承载力。对于磨擦桩,清孔后的沉淀厚度应符合规范要求,终孔后应及时清孔,不得停歇过久,使泥浆、钻渣沉淀增多,造成清孔工作的困难甚至塌孔。对于支承桩,沉淀厚度不大于5cm。
钻孔达到设计深度,用检孔器检测孔深、孔径、倾斜度等合格后清孔。清孔采用换浆法,即在终孔后停止进尺,利用泥浆泵在孔底持续吸渣,同时,经沉淀后的泥浆从孔口注入,直至孔底钻渣清除干净。清孔后泥浆比重应控制在1.03~1.10之间,粘度17~20PA.S,含砂率≤2%;清孔过程中注意及时往孔内补充一定的稀浆或清水;清孔完毕,尽快吊放钢筋笼。在钢筋笼和导管安放完成后,重新检测孔底沉淀。如果沉淀超过设计要求,则利用导管进行二次清孔。检测泥浆和孔深符合要求后,安装漏斗,进行水下混凝土灌注。
6、终孔验收
清孔后进行终孔自检,自检合格后请监理工程师验收。其钻孔质量应达到下列要求: 孔 径 不小于设计孔径(检孔器)
孔 深 不小于设计孔深(测绳应用标准尺比对) 孔位中心 单排桩不大于50mm,群桩不大于100mm 倾 斜 度 不大于0.5% 沉淀厚度 不大于规范和设计值 7、钢筋笼的制作、安装
钢筋笼所用钢材应有产品合格证并现场抽检合格后方可使用。为保证钢筋笼的几何尺寸,钢筋笼制作要在水平的工作平台上进行。螺旋筋先调直后,在特制的转盘上盘绕。主筋上标明螺旋筋点焊的位置,焊接时调整好点焊电流,不要出现虚焊,咬焊现象。在骨架主筋处设置环形砼保护块,梅花式布置,上下间距2.0m。
钢筋笼在钢筋加工场地分段制作,分段长度按起吊能力确定。钢筋在堆放和运输中应保持平直,防止弯曲变形。钢筋笼骨架严格按桥涵工程质量检验评定标准进行验收,验收合格后如实填写桩基钢筋检查记录。钢筋笼安装时应有专用的起吊工具卡,避免钢筋笼起吊变形过大。
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不允许将偏斜、弯扭的钢筋笼安放到孔内,钢筋笼安装到位后采取吊环固定在工作台上。为保证桩中心不偏位,可在钢筋笼顶加设直径略小于护筒的钢筋箍圈,箍圈四个方向焊接定位钢筋卡在护筒内壁。本合同段桩基主筋采用冷挤压连接方式,需在下钢筋笼之前进行冷挤压设备调试,保证施工过程中正常使用。为使钢筋有足够的保护层,在钢筋笼顶部、中部、底部架力筋处设置垫块。
8、钻孔桩的混凝土灌注
混凝土灌注是保证钻孔桩质量的最重要、最关键的工序,必须认真负责地做好各项准备工作。
①根据本桥桩径及导管长度要求,选用通过混凝土数量为25m3/h,直径为300mm导管。导管使用前必须进行水密承压和接头抗拉试验,确保导管能正常使用。下放前要对导管进行编号,下放时要避免挂碰钢筋笼。每车混凝土前场均要做坍落度试验,坍落度控制在180-200mm。
②混凝土拌制很大程度上决定钻孔桩混凝土灌注质量,为确保灌注正常。配备5辆砼运输车进行灌注桩施工,同时预备1台吊车、一个提升架。
③混凝土的灌注
如桩位地形较平坦,采用罐车直接就位桩顶进行灌注,如地形较复杂且便道施工难度较大时采用混凝土地泵或混凝土泵车进行混凝土灌注。为保证混凝土灌注顺利进行,坍落度控制在180-220mm,除了导管安装合格和混凝土生产质量优良外,还应做好灌注工作。导管最下口第一次距孔底深度0.4米左右,导管上口与贮料斗连接处用10mm厚的铁板封盖,待贮料斗内装满混凝土后再拔除铁板,使首批混凝土下落,确保首批混凝土的灌注满足规范要求。导管每拔一次,探测一次混凝土面,确保导管埋深控制在2~6米,灌注过程中认真填写水下混凝土灌注记录(附:贮料斗容积计算方法)。混凝土灌注过程中还应注意:
a、开始剪球前要有足够的混凝土储备量,灌注用贮料斗容积要保证剪球后导管的埋置深度大于1.0m。剪球前,导管距孔底的高度要适当,一般取30~40㎝,过小过大都不利于灌注的顺利进行。
b、正常灌注过程中,导管埋置深度要控制在2.0~6.0m。
c、灌注混凝土时,孔内渗出的泥浆应引流或泵抽至适当地点处理,以免造成环境污染。 d、混凝土连续灌注直至高出设计桩顶0.8~1.0m,确保桩头凿除后截面不空心、不夹泥、混凝土强度达到设计要求。
d、混凝土灌注过程中做好现场的砼试块。
④首批混凝土数量按规范要求的公式进行计算: V≥(H1+H2)πD2/4+ (h1)πd2/4
式中:V—灌注首批混凝土所需数量(m3) D—桩孔直径(m);
H1—桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m; H2—导管初次埋置深度(m) d—导管内径(m);
Hc-钻孔内灌注首批混凝土后所需的混凝土面至孔底的的高度; HW-孔内水面至首批灌注需要的的混凝土面高度;
h1-钻孔桩混凝土到达HC时,导管内混凝土柱为与导管外水压平衡所需高度,h1=HWρW/ρC;
ρW—桩孔内泥浆的密度(Kg/m3); ρC—混凝土拌和物的密度(取2.4Kg/m3)。 9、拔护筒
钢护筒在灌注完毕,混凝土初凝后拔取。 10、破除桩头
待桩基混凝土强度达到设计要求再将桩头上的浮浆和松散部分全部凿除,直至标高符合设计要求和表面无松散现象。桩头凿除后,采用声侧管对桩身质量进行检测,确保每根桩的质量符合设计和规范要求。
钻孔灌注桩施工中要注意的几个方面:
1、开孔前做好标示标牌,标明孔号、孔口实际标高、孔底的设计标高、孔径、设计深度、开孔日期等。
2、冲孔过程中,测量队经常对孔位进行复测,确保钻锤中心(钢丝绳)的中心正对孔的设计桩位。
3、经常检查机械的完好性,尤其是钢丝绳、电动机、刹车等确保施工安全。
4、及时填写好现场钻孔记录表,每进尺米或在地质有变化要及时提取渣样,冲孔过程中泥浆比重应控制在1.2~1.4之间,确保不塌孔。
5、灌注后的泥浆不能随意排放,不得污染周围的环境。施工中的泥浆池要做好安全围护,警示标牌,施工后的泥浆池要妥善处理,防止意外安全事故发生。
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