大连湾特大桥挖孔桩施工方案
中铁十局二公司沈大与大庄高速公路连接线二合同段
二OO五年十二月十八日
大连湾特大桥挖孔桩施工方案
一、工程概况
大连湾特大桥全长5670.308米, 其中二标段里程K4+235.78~K7+078.40计2842.62米;桥孔布置为2×30+6×21.02+21.1+(45+2×70+45)+(48+72+48)+50.9+3×50+50×30+29×50+11×25+22.9+2×21.2+3×25+21.2。本桥上部为简支空心板梁、T型梁和悬臂现浇连继箱梁三种结构;桥墩采用分离双柱和板式实体墩,桥台采用肋板式桥台。基础为桩基础,桩基类型为嵌岩桩,桩尖嵌入微风化混合岩不少于2D。其中直径Φ120CM桩基8、直径Φ140CM桩基95根、直径Φ150CM桩84根、直径Φ170CM桩48根、直径Φ200CM桩136根。
本桥桩基地质条件较差,设计地勘资料显示有多处溶洞,上层地质为杂填土、亚粘土、粉砂粘土互层、淤泥等;中下层为灰岩。 二、挖孔桩施工方案及方法 1、施工方案
施工前设置施工平台、定位桩中心和开挖排水沟,为确保路基的稳定性,护壁采用砼护壁或钢筋砼护壁,出碴采用木绞车提升,手推车运输,开挖过程中对于岩层采取小炮爆破,起爆方式为电起爆。爆破由铁路工程公安局第十公安分处第二派出所指派民警进行。井下通风采用鼓风机输送,井内采用水泵提升地下水;混凝土灌注视地下水涌水情况,采取干作业法施工或水下灌注砼。 2、施工方法 2.1、桩基成孔
①桩位施工放样:桩位中心施工放样直接置镜和后视本桥连测的控制点保证桩位准确、根据放样的桩中心挂线或用仪器放样桩位护桩并标识、埋设、保护完好。
②排水工作:开孔前在桩周围挖排水沟,并将排水沟与路基临时排水设施连通。
③桩基挖孔:桩位放样和排水沟开挖等准备工作做好后即可挖孔,挖孔深度为每次1m,采用三班连续作业;出碴采用木绞车提升,手推车运输,并弃于距孔口距离5m之外或指定地点;两铁路之间的桩基挖孔时出碴弃于铁路路基之外。
④挖孔时,不必将孔壁修成光面,要使孔壁稍有凹凸不平,以增加桩的摩阻力。
⑤孔内岩层爆破:开挖过程中对于岩层打眼放炮,对于软岩石炮眼深度不超过1.0m,跨金州铁路编组站桩基炮眼度不超过0.8m。爆破时采取小炮爆破,起爆方式采用电起爆;严格控制用药量,以松动为主;有水眼孔要用防水炸药,放炮时孔口加盖钢板。
⑥挖孔过程中做好排水工作,可先挖渗水量大的一孔,采用水泵提升集中抽排井内地下水;以降底其它孔水位,同时应及时支护孔壁,防止水在孔壁浸泡流淌造成塌孔。
⑦当孔深超过10m,井下通风采用鼓风机输送,确保孔内空气畅通。 ⑧挖孔桩护壁施工:孔口节砼护壁施工前要从重新放样桩位,确保桩位中心准确无误,砼护壁使用锲型钢模板,为两半圆,上口直径为设计桩径,下口直径应大于桩径10cm以上。护壁砼采用现场人工拌合,砼标号不小于
C25, Φ40的振动棒振捣。孔口节护壁厚度不小于30cm,且高出孔口20cm,孔口节以下护壁厚度为15-30cm之间。当护壁为钢筋混凝土时上下节护壁应用钢筋连通为整体;当护壁为素砼时上下节护壁搭接长度不小于5cm。 2.2 、桩基爆破参数 挖孔桩施工当与硬质岩石时采用多孔松动爆破,每次开挖深度取1.0m;则最小抵坑线为0.8m,。 由本桥地质为灰岩取q=1.6Kg/m3则每孔装药量 Q=0.33×q×w3=0.33×1.6×0.83 =0.27Kg(单孔装药量) 施工采用乳胶炸药,钻孔采用φ32mm风动手持式钻机,则穿药长度L=Q/(3.14×3.22×80×1.01)=42cm。炮眼堵塞长度为58cm。 钻孔拟定布置10孔,如下图: 桩基爆破炮眼布置示意图 起爆方式采用电力起爆,选用截面积1.5MM2铜芯线,电阻11.7Ω/KM,线长30M,选用即发电雷管,电阻 1.5Ω。 2.3、孔底处理 挖孔桩达到设计标高以上80cm后,用风镐开凿至桩底,严禁采用爆破施工,标高达到设计位置,进行孔底处理,清除孔底杂物;孔底必须作到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。 2.4、钢筋笼加工及吊装 钢筋笼的加工绑扎方式视场地条件而定。当场地条件无吊装设备占位时,钢筋笼在孔内绑扎,为使钢筋骨架正确定位,在主筋骨架上绑扎砼垫块或加焊“耳环”钢筋。当场地开阔时采用钢筋笼在孔外焊接、绑扎,吊车吊装至孔内。钢筋笼搬运和吊装时,应防止变形。钢筋笼采用汽车吊整体吊装,钢筋笼吊到孔口时,将其扶正并对准孔口,钢筋笼下放时,应缓慢进行,避免钢筋笼碰撞孔壁,严禁蹲笼、扭笼当钢筋笼下放到设计标高后,对其进行位置校正,然后采用吊筋、抗浮筋或井口架固定钢筋笼,防止灌注砼时钢筋笼下沉或上浮。安装完后的钢筋笼应注意主筋混凝土保护层的厚度不宜小于50mm,保护层厚度可采用混凝土预制块用铁丝绑扎在钢筋笼外侧。
2.5、砼施工
孔底及附近孔壁渗入的地下水上升速度较小(每分钟小于6mm),可按常规串筒灌注混凝土,混凝土坍落度宜控制在7-9cm,插入式振捣棒捣固。 当用导管灌注时,混凝土可在导管中自由坠落,导管应对准孔中心;开始灌注时孔底积水不宜超过5cm,灌注砼的速度应尽量加快,使砼对孔壁的压力尽快大于渗水压力,以防水渗入孔内。孔内砼应尽量一次连续浇注完毕;若施工接缝不可避免时,按照施工规范关于施工缝的处理规定处理,并一律设置上下层的锚固钢筋,锚固钢筋的截面面积应按桩截面的1%配筋,若骨架钢筋截面积超过1%时,则可不设锚固钢筋,若骨架钢筋截面积小于1%时,则可设锚固钢筋补强。当孔底及附近孔壁渗入的地下水上升速度较大(每分钟大于6mm),采用水下导管法灌注混凝土,混凝土一次连续浇注完毕。
三、质量保证措施