大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁特大桥综合施工技术研究综合报告最终版(编辑修改稿)

大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁特大桥综合施工技术研究综合报告最终版(编辑修改稿)内容摘要：

振动 下沉 ，若钢护筒不能沉放到所需深度，必要时可配以在护筒内用空气吸泥机吸泥 ， 护筒外壁辅以高压射水下沉。 钢护筒下沉步骤如下： 在平台 桩位处焊设护筒下沉定位架 → 吊装振动锤与护筒上口连接牢固 → 吊起 钢 护筒 准确定位 → 开动振动锤振动下沉 钢 护筒。 ○ 3 钢护筒沉放注意 事项 、卷刃等情况，应探明原由，提出相应处理对策再继续从事施工 ： ，焊缝饱满 ： ： ，护筒内水位不能低于 河 面水位 ： 第 14 页 共 150 页 ，当护筒沉入土中一定深度后，要及时撤除护筒导向架，以免影响护筒下沉 ： 筒沉放必须全过程测量，保证护筒偏位和倾斜度在容许范围内 ： ，钢护筒 定位 精度要求较高。 采用 导向架 进行平面精确定位，然后 进行 护筒 沉放 ，待护筒进入河床面 1～ 2米以后暂停插桩， 对垂直度和平面位置进行调整 ，然后继续进行插桩，护筒又进入一部分以后又进行水平及垂直度的调整，如此反复同样的工作直至护筒插 打 至设计标高 ： ，护筒顶与平台面一齐，护筒长3米～ 米。 24墩护筒长度可以短一些，但长度不小于 3m，因此 24岛用 3 米护筒，2 27岛用 6米护筒， 26平台处用 米护筒，要保证护筒底置于粘土层中，并保证足够的水头高度。 2)安置钻架 ○ 1 钻孔的钻架高度以 6～ 8m 为宜，钻架底角应有不小于 4m的宽度。 ○ 2 护筒埋好经检验位置无误后，将钻架移到桩位上，架立稳固，四角垫平不得倾斜。 ○ 3 在架立钻架时应使钻架顶的起重滑轮、扶钻平台处固定钻杆的卡杆孔和桩位中心三者在一根竖直线上，以保证钻孔的竖直方向。 3)钻孔泥浆 ○ 1 为充分发挥 泥浆的护壁和排渣作用，并提高钻孔效率，本工程对泥浆的主要指标要求如下： 泥浆相对密度：粘土层 ～ ，砂层 ～ 黏度：对粘性土 16～ 22（ Pa s），砂土层 19～ 28（ Pa s）。 胶体率：≥ 96%： 含砂率： 4%～ 8%： ○ 2 制作泥浆使用优质膨润土和满足要求的粘土，施工时采用孔内原土造浆配合投入粘土。 ○ 3 泥浆制备采用孔内造浆的方法，并根据试验结果投入适量的膨润土及纤维素和火碱。 ○ 4 根据本工程地质情况 ，在钻进过程中根据地层不同采用不同比重的泥浆，以确保钻孔速度和成孔质量，如在孔深 60 米以上时，土质基本为亚粘土，可利用较好的粘 第 15 页 共 150 页 土配制泥浆，泥浆比重尽量配制较小，应为 — 左右，在孔深 60米以下时，土质基本为细砂、粉砂，可把泥浆比重调大一些，控制在 — 左右，以利于砂子上旋。 ○ 5 加设辅助设备提高泥浆质量，在泥浆循环过程中加设水力旋流 （ FX300GJ90KG）把泥浆中的砂子进行分离，以降低泥浆比重，有利于降低成孔后沉渣厚度，缩短清孔时间，以达到加快成孔速度， 提高成孔质量。 ○ 6 为节省黏土可利用循环泥浆。 钻孔前应根据桩的布置情况，设泥浆沟、储浆池（水上用泥浆槽或船），以使孔内溢流出的带碴泥浆经沉淀后重复使用。 2 27墩利用护筒做泥浆储备池，护筒间设置泥浆槽。 桩基成孔时可利用邻近钢护筒做储浆池，如储浆池的体积不能满足要求时，可插打临时护筒做为储浆池。 4)钻孔 ○ 1 钻机安置要平稳，磨盘中心亦即钻杆中心应对准设计桩轴心位置。 ○ 2 磨盘转动钻杆使钻头及钻杆自动钻进时，则应保持提吊 钻头的的钢丝绳索永保铅直状态，切不可使钻杆发生晃动，以使孔身不直或扩孔过大。 如果企图加大钻进速度，则以加重钻头或在钻头上部钻杆处加配重，以保证钻孔垂直。 ○ 3 钻孔工作应连续进行，中间停顿时间不得过长，如因检修设备或其他原因停止钻进时，钻头应提高孔底不小于 ，不得将钻头停放在孔底，以免发生埋钻现象。 ○ 4 钻孔周围地面（平台）上不得堆放重物和杂物，孔口附近应尽量保持清洁。 施钻过程中，并应随时检查护筒四周填土及河床面变化，注意是否有沉陷坍塌现象。 第 16 页 共 150 页 52052052052052052 0 52 0 52 0 66 5 52 0 52 0 52 0 图 26墩平台布置图 第 17 页 共 150 页 图 25墩桩基施工顺序图 第 18 页 共 150 页 ○ 5 为保证钻孔质量，应注意以下几点： ，应根据土质等情况控制钻进速度和泥浆稠度，以防止坍孔、偏孔、卡孔和旋转钻孔负荷超载等情况发生。 ，应经常对钻孔泥浆进行检测，经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样，判明土层，并记入记录表 中，以便与地质剖面图核对。 ，终孔后用测锤进行孔深检查。 5)清孔 ○ 1 钻孔作业完成后应立即进行清孔，清孔时可将高压胶管与空气吹吸管接好吊进孔底。 喷出口弯管应高出水面，必要时可插入吹气管直到孔底。 用气流扰动渣浆和清扫孔底，在开动空压机吸取泥浆时，应开动水泵向孔内注入清水，以保持水头高度，防止坍孔。 风压值控制在 ～ 之间。 ○ 2 在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉 淀厚度，如超规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。 ○ 3 清孔时注意：。 ，以免泥浆和钻渣沉淀过多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。 清孔后应在最短的时间内灌注混凝土。 6)泥浆处置 施工过程中考虑环保要求，桩基础施工过程中使用的泥浆应严格控制其排放及废弃处理。 钻孔过程中产生的泥浆不能直接排放到河道中，避免造成河水污染，本项目采用专用泥浆运输车船将泥浆及钻渣运至指定堆弃位置，因泥浆中含碱量较大，对环境污染较严重 ，钻孔过程中所产生的钻渣及废弃的泥浆采用运输车船运输至指定排放地点，进行晒干并酸碱中和处理后进行废弃填埋，其中泥浆处理需经过晾干后与钻渣混合掺拌后进行填埋。 表 成孔及清孔质量标准 项 目 允 许 偏 差 孔的中心位置（ mm） 不大于 50mm 第 19 页 共 150 页 孔 径（ mm） 不小于设计要求 倾斜度 小于 1% 孔 深 +500， 0 沉渣厚度 ≤ 150mm（ 200mm） 清孔后泥浆指标 相对密度： ～ ： 粘度： 17～ ： 含砂率： 2%：胶体率： 98% 表 钻孔灌注桩允许偏差表 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 1 混凝土强度（ Map） 在合格标准内 按 DB 29512020 附录 B 检查 2 桩位（ mm） 群桩 100 全站仪检查 纵横方向 3 倾斜度 直桩 1% 查灌注前记录 4 沉淀厚度（ mm） 150（ 200） 查灌注前记录 5 钢筋骨架底面高程（ mm） 177。 50 查灌注前记录 7)桩顶结构钢护筒安装 主桥 2 27墩桩基顶部 4m 范围内设置壁厚为 8mm，内径为桩径的结构钢护筒， 2 26桩基顶部 10m 范围内设置壁厚为 12mm，内径为桩径的结构钢护筒。 结构钢护筒按设计位置焊接在末节钢筋笼上，为避免拔除工艺护筒时对桩顶新灌混凝土造成扰动，将结构护筒加长 50cm，承台施工时再割除。 8)钢筋笼的制作、运输与吊放 ○ 1 钢筋笼制作 钢筋连接采用电弧焊焊接工艺，钢筋笼成型采用电弧焊，钢筋笼制作根据桩长分节制作，每节长度约为 12m，两节钢筋笼间的开口连接采用滚轧直螺纹连接。 两节钢筋笼对接好后，进行下一节钢筋笼接长。 钢筋笼制作自检合格后，申请监理工程师验收签证。 钢筋笼制作工艺流程如下图： 钢筋下料（加强筋制作 、箍筋制作）→主筋连接→钢筋笼成型→绑扎箍筋→质量验收 第 20 页 共 150 页 表 钢筋笼制作及安放允许偏差 序 号 项 目 允 许 偏 差 (mm) 1 主筋间距 177。 10 2 箍筋及螺旋筋间距 177。 20 3 钢筋笼直径 177。 5 4 钢筋笼长度 177。 10 ○ 2 钢筋焊接、机械连接质量的保证措施 为保证钢筋笼的焊接质量，应做到配备 8－ 10名熟练的并持有资格证书的电焊工 ： 配置符合要求的电焊机，保证完好率达 100%： 从厂家购进滚轧直螺纹设备，进行加工 ： 加强检验与试验，拒绝使用不合格品，对于检 验出的不合格品必须返工。 采用螺纹连接技术，应采用“长线预制法”分节段制做钢筋笼，并标明钢筋笼接长时对接位置标记，另钢筋滚丝前应将两端头马蹄形切除。 ○ 3 钢筋笼运输与吊放 钢筋笼在施工现场须使用改装后的场地运输车运输，确保钢筋笼在运输过程中不变形。 钢筋笼应采用三点吊放，防止扭转弯曲、发生永久性变形。 对于 2m 桩径的钢筋笼，为防止吊装过程中变形，在钢筋笼加强箍筋内侧焊接∮ 32 钢筋支撑，在入孔时逐一割除。 图 钢筋笼定位图 钢筋笼吊放前应 对平台上定位点进行复测，吊放时通过 控制点定向对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，两节钢筋笼对接采用直螺纹连接，避免碰撞孔壁 ： 第 21 页 共 150 页 在钢筋笼下放前在钢筋笼上应焊接定位块，定位块的尺寸满足设计要求，采用每隔 2m 焊 4个定位块，以保证混凝土保护层厚度。 另外，混凝土灌注时需采用吊钩和顶管以防止钢筋笼上浮。 根据钢筋笼设计标高及平台顶标高确定吊筋长度。 吊筋采用两根与主筋相同的钢筋焊接在主筋上，采用双面焊缝，焊缝长度不小于 5d，吊筋顶焊接钢板与吊具连接 ,此连接可以保证 2倍以上的安全系数。 钢筋笼主筋接头，每一截面上接头数量不超过 50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。 钢筋 笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。 9)混凝土生产运输 混凝土采用商品混凝土。 利用砼罐车作为混凝土运输工具。 运输过程中应注意混凝土不得在车内长时间放置，当不得不放置时，最长时间不得超过 小时，砼灌注前检查坍落度损失，混凝土坍落度控制在 20177。 2cm 范围内，当坍落度小于 18cm 时禁止灌入。 10)混凝土灌注 导管的配置 导管技术要求灌注水下砼采用钢导管灌注，采用导管内径为 30cm。 导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。 进行水密试验的水压不应小于孔内水深 倍的压力，也不应小于导管壁 和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力 p 的 倍。 p=rchcrwHw 式中 ： p—— 导管可能受到的最大内压力（ kPa） ： Rc—— 为砼拌和物的重度（ 24kN/m3） ： Hc—— 导管内砼柱最大高度（ m），以导管全长或预计的最大高度计 ： Rw—— 井孔内水或泥浆的重度（ kN/m3） ： Hw—— 井孔内水或泥浆的深度（ m）。 安装导管 导管每节 2～ 3m,配 1～ 2节 1～ 的短管。 钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。 导管使用前按自下而上顺序编号和标示尺度。 导管长度按孔深和工作平台高度决定。 导管接头采用螺旋丝扣 型接头，设防松装置。 ○ 1 导管下放及二次清孔 第 22 页 共 150 页 下放导管前，根据孔深配备所需导管，准确测量并记录所用导管的长度与根数 ： 下放导管时，导管连接要紧密，导管下入孔内后，底端宜距离孔底 ～： 导管应位于钻孔中心位置 ： 导管下放完毕，重新测量孔深及孔底沉渣厚度，如孔底沉渣厚度超过要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔底沉渣厚度达到要求。 ○ 2 砼灌注 首斗混凝土量：首批灌注砼的数量公式： V首批灌注混凝土的数量应能够满足导管首次埋深深度（≥ ） 和填充导 管底部的需要 ,所需混凝土数量可参考以下公式 ： V≥π D2*(H1+H2)/4+π d2h1/4 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 ： H2—— 导管初次埋置深度（ m） ： d—— 导管内径（ m） ： h1—— 桩孔内混凝土达到埋深 H2 时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（ m），即 h1=静孔内水或泥浆的深度（ m） *井孔内水或泥浆的重度（ kN/m3） /混凝土拌和物的重度（取 24 kN/m3）。 25墩、 26墩首批 砼用量≥ ， 2 27首批砼用量≥。 现场配备 2m3 储料斗，灌注时储备一车满罐混凝土，储料斗阀门打开时，混凝土泵同时开动，混凝土连续灌入，保证首批灌注数量。 为了确保混凝土灌注的连续性，在储备一车满罐混凝土的同时储备一台混凝土泵，两台混凝土泵配齐两套泵管，保证在一台泵出问题时，另一台泵能快速启动，以确保混凝土灌注的连续性。 混凝土灌注采用导管法，隔水塞使用直径略大于导管直径的球胆，利用吊车或钻机卷扬提升导管灌注混凝土。 在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆 内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确 ： 应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除 ： 导管的埋置深度应控制在 2～ 6m。 第 23 页 共 150 页 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中。