橋樁保護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案
2013-07-09 
第一節(jié) 工程概況

  1.1工程概況及周邊環(huán)境

  某位于南田路與工業(yè)大道北三岔路的立交橋下,交通繁忙,車流量大,地鐵車站施工中交通不能中斷。

  車站明挖部分YDK12+782.40~YDK12+702.60范圍內(nèi)3處橋樁需要保護(hù)。

  車站基坑距內(nèi)環(huán)路高架橋B匝道橋樁很近,最近處B5橋樁距圍護(hù)樁外邊緣約1m。高架橋B匝道橋?yàn)閱蜗螂p車道寬9.2m,橋梁跨度為30m的簡(jiǎn)支梁。車輛為:汽-20,掛-100荷載。橋樁采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),樁徑1500mm,按嵌巖樁設(shè)計(jì),單軸極限抗壓強(qiáng)度:9.9Mpa,樁嵌入基巖2m,單樁軸向受壓容許承載力:9500KN?;邮┕?duì)橋樁產(chǎn)生最大影響發(fā)生在圍護(hù)樁成孔施工時(shí),B3、B4橋樁樁端在圍護(hù)樁上方約4.1m處。在橋樁樁端附近成孔時(shí),為減少施工對(duì)橋樁的影響,施工前需對(duì)橋樁進(jìn)行保護(hù)處理。橋樁保護(hù)的重點(diǎn)是止水和減少橋樁處圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移。

  1.2工程地質(zhì)

  B3樁從上至下地質(zhì)依次為:<1>雜填土,厚約3.2m;<5-2>硬塑粉質(zhì)粘土,厚約2.3m;<7>強(qiáng)風(fēng)化巖,厚約1.8m;<8>中風(fēng)化巖,厚約4.8m;<9>微風(fēng)化巖,厚約18.5m。

  B4樁從上至下地質(zhì)依次為<1>雜填土,厚約1.9m;<7>強(qiáng)風(fēng)化巖,厚約0.6m;<7>中風(fēng)化巖,厚約9.2m;<9>微風(fēng)化巖,厚約7.8m;<8>中風(fēng)化巖,厚約10.8m。

  B5樁從上至下地質(zhì)依次為:<1>雜填土,厚約2.4m;<5-2>硬塑粉質(zhì)粘土,厚約3.9m;<7>強(qiáng)風(fēng)化巖,厚約0.9m;<8>中風(fēng)化巖,厚約1.1m;<9>微風(fēng)化巖,厚約3.3m;<8>中風(fēng)化巖,厚約2.0m;<9>微風(fēng)化巖,厚約3.3m;<8>中風(fēng)化巖,厚約13.4m。

  B3的持力層均在<9>,B4的持力層均在<8>,B5的持力層在<9>。MHZ3-FHXC-08,MHZ3-FHXC-10,MHZ3-FHXC-12和MHZ3-FHXC-14鉆孔資料顯示,樁端下巖體均為中風(fēng)化或微風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖,中風(fēng)化巖天然抗壓強(qiáng)度平均值為6.6MPa,微風(fēng)化巖天然抗壓抗壓強(qiáng)度平均值為12.5MPa,屬于軟巖或較軟巖。微分化巖整體性較好,鉆探得到的巖芯呈長(zhǎng)柱狀,局部呈短柱狀。中風(fēng)化巖巖石裂隙較發(fā)育,鉆探得到的巖芯呈短柱狀,局部呈塊狀,失水容易干裂,遇水容易軟化。巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD):<8>為40%,<9>為80%。

  1.3橋樁保護(hù)設(shè)計(jì)

  車站明挖部分圍護(hù)樁施工前,在有橋樁的基坑一側(cè)設(shè)止水措施。在橋樁處7.5m范圍內(nèi)采用φ108(σ=6mm)鋼管樁注漿止水和加固地層,其余處采用φ50袖閥管注漿。

  鋼管內(nèi)增設(shè)由4根16mm螺紋鋼筋和固定短環(huán)組成的鋼筋籠,固定環(huán)采用外徑φ42mm,壁厚3.5mm,長(zhǎng)60mm的短管環(huán),短管間距50cm。注漿漿液為32.5級(jí)水泥漿,配比:W:C=1:1,注漿壓力1.0MPa~1.2MPa。

  袖閥管注漿防水材料為水泥-水玻璃雙漿液,漿液濃度應(yīng)根據(jù)施工情況加以調(diào)整,初擬為:C:S=1:(0.6~1.0)體積比,水泥漿水灰比:0.8:1.0,水玻璃模數(shù):2.6~2.8,水玻璃濃度35B()[e]。注漿半徑:不小于1000mm。注漿壓力:初擬為0.5MPa~1.0MPa,穩(wěn)壓約1.5MPa,注漿時(shí)可根據(jù)實(shí)際注漿止水效果進(jìn)行調(diào)整。

  鋼管樁設(shè)計(jì)73根,樁長(zhǎng)約為28.4m,其中4根約31m,共長(zhǎng)2083.6m;

  袖閥管設(shè)計(jì)64根,樁長(zhǎng)約為28.4m,其中7根約31m,共長(zhǎng)1835.8m。

  1.4橋樁保護(hù)施工

  鋼管樁和袖閥管分別分三個(gè)區(qū)段,施工前分別進(jìn)行編號(hào)。

  由于樁位全部位于內(nèi)環(huán)路高架橋B匝道橋下,B4至B5橋樁處蓋梁下凈空為2m~3m,其余梁底凈空為3m~4.5m,地面需降低至承臺(tái)面。需先挖一個(gè)小的基坑,B4至B5橋樁范圍內(nèi)鉆樁前放坡(1:0.5)開挖一個(gè)底寬4m,頂寬5.5m,深1.5m,長(zhǎng)40m的基坑,土方量約285m3。

  根據(jù)施工進(jìn)度,初擬配置4臺(tái)XY-1A型地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工,鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,沉入鋼管或袖閥管。

  φ108鋼管管體設(shè)φ10注漿孔,通過鋼管向地層注漿。管體注漿孔提前加工,沉入時(shí)采用焊接連接。

  袖閥管采用絲扣連接。

  然后分段對(duì)鋼管樁和袖閥管進(jìn)行注漿。

  第二節(jié) 施工方法及工藝

  鋼管樁73根,樁長(zhǎng)約為28.4m,其中4根約31m,共長(zhǎng)2083.6m。分三個(gè)區(qū)段,由南向北進(jìn)行編號(hào)。編號(hào)為1、2、、3、4、……、72、73。

  袖閥管64根,樁長(zhǎng)約為28.4m,其中7根約31m,共長(zhǎng)1835.8m。分三個(gè)區(qū)段,由南向北進(jìn)行編號(hào)。編號(hào)為1、2、3、4、……、63、64。

  2.1總體施工順序

  首先是施工準(zhǔn)備,包括完成場(chǎng)地內(nèi)影響施工的管線的改移,相關(guān)的材料及機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備、生產(chǎn)準(zhǔn)備、勞動(dòng)力準(zhǔn)備等,然后進(jìn)行測(cè)量放線,定出樁位,按樁位進(jìn)行鉆孔,鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,沉入鋼管或袖閥管。放入鋼管后,安放鋼筋籠。φ108鋼管管體設(shè)φ10注漿孔,通過鋼管向地層注漿。

  2.2鋼管樁施工

  鋼管樁分別位于B3、B4、B5橋樁處7.5m范圍內(nèi),由南向北分一、二、三區(qū)段,擬安排3臺(tái)鉆機(jī)對(duì)三個(gè)區(qū)段進(jìn)行施工。其中B4、B5處鉆機(jī)需進(jìn)行改裝,采用短鉆桿施工。

  B5橋樁處鋼管樁編號(hào)為1、2、3、4、……、24、25,共25根;

  B4橋樁處鋼管樁編號(hào)為26、27、28、29、……、47、48,共23根;

  B3橋樁處鋼管樁編號(hào)為49、50、51、52、……、72、73,共25根。

  ⑴ 鉆孔

  ◇測(cè)量放線定出孔位。

  ◇定位:在地面標(biāo)定鋼管樁之預(yù)定打設(shè)位置,并經(jīng)施工勘察后才可以打樁。

  ◇采用XY-1A型工程鉆機(jī)按標(biāo)出的孔位進(jìn)行鉆孔。鉆孔直徑為130mm。

  ◇鉆孔過程中上部采用套管定位且護(hù)壁成孔,成孔后立即清孔。

  ◇在鉆孔過程中做好詳細(xì)的鉆孔記錄,對(duì)鉆孔進(jìn)行地質(zhì)描述,從而有利于下一步的注漿作業(yè)施工。

 ?、?安設(shè)鋼管及鋼筋籠

  首次清孔后及時(shí)分節(jié)下管,管節(jié)采用焊接連接,進(jìn)行二次清孔。

  ◇安設(shè)鋼管:由于鉆孔較深,下管時(shí)可將連接好的注漿管分段,每段約3m~5m長(zhǎng),依次下入孔中,上段快下完時(shí)在孔口連接下一段注漿管,直到下至注漿設(shè)計(jì)深度。下管過程中應(yīng)盡量使注漿管保持豎直。

  ◇安設(shè)鋼筋籠:鋼管安設(shè)好后,安設(shè)鋼筋籠,鋼筋籠預(yù)先加工,安設(shè)時(shí)可將鋼筋籠分段,每段約3m~5m長(zhǎng),依次下入孔中,上段快下完時(shí)在孔口連接下一段,直到下至注漿設(shè)計(jì)深度。鋼筋籠4根鋼筋分段位置錯(cuò)開。

  


  

   樁孔編號(hào)

  

  


  

   分段長(zhǎng)度(m)

  

  


  

   節(jié)段數(shù)

  

  


  

   備注

  

  


  

   1-8

  

  


  

   3

  

  


  

   10

  

  


  

  

  

  


  

   9-16

  

  


  

   3

  

  


  

   10

  

  


  

  

  

  


  

   17-25

  

  


  

   4

  

  


  

   8

  

  


  

  

  

  


  

   26-32

  

  


  

   4

  

  


  

   8

  

  


  

  

  

  


  

   33-40

  

  


  

   3

  

  


  

   10

  

  


  

  

  

  


  

   41-48

  

  


  

   4

  

  


  

   8

  

  


  

  

  

  


  

   49-56

  

  


  

   5

  

  


  

   6

  

  


  

  

  

  


  

   57-64

  

  


  

   5

  

  


  

   6

  

  


  

  

  

  


  

   65-73

  

  


  

   5

  

  


  

   6

  

  


  

  

  

  


  

   注:相鄰樁連接段不得在同一截面布置,下料時(shí)注意錯(cuò)開長(zhǎng)度。

  

  


  鋼筋籠分段同鋼管分段。

  ⑶注漿

  ◇水泥漿拌制:水泥漿所用水泥為32.5普通硅酸鹽水泥。拌漿時(shí)先在攪拌機(jī)內(nèi)加入計(jì)算好的用水量(提前標(biāo)好劃線),然后邊攪拌邊加入計(jì)算好的水泥用量,攪拌均勻后倒入儲(chǔ)漿桶內(nèi)以備注漿。

  ◇注漿:將注漿管沿鋼管內(nèi)壁下到鉆孔底部后,在頂部加上悶蓋,然后進(jìn)行封孔作業(yè); 在孔底至距地面以下3m段采用粗砂或礫石密實(shí)填充,在地表以下3m至孔口部位采用速凝水泥砂漿填充封孔,以防止注漿時(shí)返漿。

  ◇注漿參數(shù):經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)后進(jìn)行確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及地質(zhì)情況的不同,擬采用的注漿參數(shù)分別見表2所示。

  注漿參數(shù)表   表2

  


  

   參 數(shù) 名 稱

  

  


  

   參 數(shù) 值

  

  


  

   漿液擴(kuò)散半徑(m)

  

  


  

   不小于0.35

  

  


  

   水灰比

  

  


  

   W:C=1:1

  

  


  

   注漿壓力(MPa)

  

  


  

   1~1.2

  

  


  

   注漿速度(L/min)

  

  


  

   20~30

  

  


  

   單孔單段注漿量(L)

  

  


  

   400~450

  

  


  ⑷檢驗(yàn)項(xiàng)目

  ◇鋼管長(zhǎng)度、尺度、厚度依據(jù)設(shè)計(jì)圖規(guī)定檢驗(yàn)。

  ◇絲扣連接及檢驗(yàn)符合規(guī)范規(guī)定,每支鋼管樁檢驗(yàn)1次。

  2.3袖閥管施工

  袖閥管分別位于B3、B4、B5橋樁處7.5m范圍之外,由南向北分一、二、三區(qū)段,首先擬安排1臺(tái)鉆機(jī)施工B3與B4橋樁處之間的,然后施工B4與B5橋樁處之間的,最后進(jìn)行B3橋樁處以北的袖閥管施工。鋼管樁鉆孔完成后鉆機(jī)調(diào)配至袖閥管處鉆孔。

  B5與B4橋樁之間袖閥管編號(hào)為1、2、3、4、……、22、23,共23根;

  B4與B3橋樁之間袖閥管編號(hào)為24、25、26、27、……、45、46,共23根;

  B3橋樁以北袖閥管編號(hào)為47、48、49、50、……、63、64,共18根。

  ⑴ 鉆孔

  ◇成孔:采用鋼管樁同樣工藝成孔,并進(jìn)行首次清孔。鉆孔孔直徑為91mm。

 ?、瓢苍O(shè)袖閥管

  ◇下管:首次清孔后及時(shí)分節(jié)下管,管節(jié)采用套管高強(qiáng)膠水連接。

  ◇澆注套殼料:用套殼料置換孔內(nèi)泥漿,澆注時(shí)應(yīng)避免套殼料進(jìn)入袖閥管內(nèi),并嚴(yán)防孔內(nèi)泥漿混入套殼料中,在地表以下3m至孔口部位采用速凝水泥砂漿填充封孔,以防止注漿時(shí)返漿。

 ?、亲{

  ◇漿液配制:袖閥管注漿材料為水泥-水玻璃雙漿液,漿液濃度根據(jù)施工情況加以調(diào)整,初擬為:C:S=1:(0.6~1.0),水泥漿水灰比:0.8:1.0~1.1,水玻璃模數(shù):2.6~2.8, 水玻璃濃度35B()[e]。漿所用水泥為32.5普通硅酸鹽水泥。

  ◇注漿半徑:不小于1000mm。注漿壓力:初擬為0.5MPa~1.0MPa,穩(wěn)壓約1.5MPa,注漿時(shí)可根據(jù)實(shí)際注漿止水效果進(jìn)行調(diào)整。

  ◇拌漿時(shí)先在攪拌機(jī)內(nèi)加入計(jì)算好的用水量(提前標(biāo)好劃線),然后邊攪拌邊加入計(jì)算好的水泥用量,攪拌均勻后倒入儲(chǔ)漿桶內(nèi)以備注漿。水玻璃在另一個(gè)儲(chǔ)漿桶內(nèi)配制好后以備注漿。

  ◇注漿:兩種漿液備好后采用KBY-50/70型雙液注漿機(jī)進(jìn)行注漿。

  ◇注漿參數(shù):經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)后進(jìn)行確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及地質(zhì)情況的不同,擬采用的注漿參數(shù)分別見表3所示。

  注漿參數(shù)表   表3 

  


  

   參 數(shù) 名 稱

  

  


  

   參 數(shù) 值

  

  


  

   漿液擴(kuò)散半徑(m)

  

  


  

   不小于1.0

  

  


  

   水泥比水玻璃

  

  


  

   C:S =1:(0.6~1.0)

  

  


  

   水灰比

  

  


  

   W:C=0.8:(1.0~1.1)

  

  


  

   注漿壓力(MPa)

  

  


  

   0.5~1.0終壓1.5

  

  


  

   注漿速度(L/min)

  

  


  

   20~30

  

  


  

   單孔單段注漿量(L)

  

  


  

   250~300

  

  


  ⑷注漿效果檢查

  一個(gè)注漿段的注漿孔全部注完后,鉆2~3個(gè)孔對(duì)注漿效果進(jìn)行檢驗(yàn),并取芯觀察漿液的充填情況。同時(shí)檢查孔內(nèi)涌水量不應(yīng)大于0.2L/min,且某處的漏水量不大于10L/min,或者進(jìn)行壓水試驗(yàn),在1.0壓力下檢查孔進(jìn)水量應(yīng)小于10L/min,否則加密鉆孔注漿。

  2.4施工平面布置

  施工平面布置圖見圖2。

  車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)橋樁保護(hù)結(jié)構(gòu)施工布置圖見圖3。

  

  第三節(jié) 進(jìn)度計(jì)劃

  3.1.施工進(jìn)度計(jì)劃

  施工進(jìn)度計(jì)劃?rùn)M道圖見圖4所示。

  3.2主要進(jìn)度指標(biāo)

  鉆孔:1機(jī)/0.5孔/天。

  第四節(jié) 資源配置

  4.1機(jī)械配置計(jì)劃

  主要機(jī)械配置見表4。

  主要機(jī)械配置表   表4

  


        

         機(jī)械設(shè)備名稱

        

        


        

         規(guī)格型號(hào)

        

        


        

         額定功率或生產(chǎn)能力

        

        


        

         數(shù)量(臺(tái))

        

        


        

         地質(zhì)鉆機(jī)

        

        


        

         XY-1B

        

        


        

         12.1KW

        

        


        

         4

        

        


        

         雙液注漿機(jī)

        

        


        

         KBY-50/70

        

        


        

         0.1~7Mpa,11kw

        

        


        

         1

        

        


        

         交流電焊機(jī)

        

        


        

         BX3-500

        

        


        

         60~655A

        

        


        

         2

        

        


        

         鋼筋切斷機(jī)

        

        


        

         GQ40A

        

        


        

         Φ4~Φ40

        

         3kw

        

        


        

         1

        

        


        

         鋼筋調(diào)直機(jī)

        

        


        

         GT4-10

        

        


        

         Φ4~Φ10

        

         4.1kw

        

        


        

         1

        

        


        

         鋼筋彎曲機(jī)

        

        


        

         GQW-32

        

        


        

         Φ4~Φ32

        

         3kw

        

        


        

         1

        

        


        

         發(fā)電機(jī)

        

        


        

         120GT型

        

        


        

         3相400V,216A

        

        


        

         1

        

        


        

         小型反鏟

        

        


        

         DH-55V

        

        
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