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橋樁保護結(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。

  車站基坑距內(nèi)環(huán)路高架橋B匝道橋樁很近,最近處B5橋樁距圍護樁外邊緣約1m。高架橋B匝道橋為單向雙車道寬9.2m,橋梁跨度為30m的簡支梁。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,單軸極限抗壓強度:9.9Mpa,樁嵌入基巖2m,單樁軸向受壓容許承載力:9500KN?;邮┕驑懂a(chǎn)生最大影響發(fā)生在圍護樁成孔施工時,B3、B4橋樁樁端在圍護樁上方約4.1m處。在橋樁樁端附近成孔時,為減少施工對橋樁的影響,施工前需對橋樁進行保護處理。橋樁保護的重點是止水和減少橋樁處圍護結(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>強風化巖,厚約1.8m;<8>中風化巖,厚約4.8m;<9>微風化巖,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>強風化巖,厚約0.6m;<7>中風化巖,厚約9.2m;<9>微風化巖,厚約7.8m;<8>中風化巖,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>強風化巖,厚約0.9m;<8>中風化巖,厚約1.1m;<9>微風化巖,厚約3.3m;<8>中風化巖,厚約2.0m;<9>微風化巖,厚約3.3m;<8>中風化巖,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化或微風化粉砂質(zhì)泥巖,中風化巖天然抗壓強度平均值為6.6MPa,微風化巖天然抗壓抗壓強度平均值為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柱狀,局部呈短柱狀。中風化巖巖石裂隙較發(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(RQD):<8>為40%,<9>為80%。

  1.3橋樁保護設(shè)計

  車站明挖部分圍護樁施工前,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60mm的短管環(huán),短管間距50cm。注漿漿液為32.5級水泥漿,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,注漿時可根據(jù)實際注漿止水效果進行調(diào)整。

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

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

  1.4橋樁保護施工

  鋼管樁和袖閥管分別分三個區(qū)段,施工前分別進行編號。

  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,地面需降低至承臺面。需先挖一個小的基坑,B4至B5橋樁范圍內(nèi)鉆樁前放坡(1:0.5)開挖一個底寬4m,頂寬5.5m,深1.5m,長40m的基坑,土方量約285m3。

  根據(jù)施工進度,初擬配置4臺XY-1A型地質(zhì)鉆機進行鉆孔施工,鉆機鉆孔至設(shè)計標高后,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,沉入時采用焊接連接。

  袖閥管采用絲扣連接。

  然后分段對鋼管樁和袖閥管進行注漿。

  第二節(jié) 施工方法及工藝

  鋼管樁73根,樁長約為28.4m,其中4根約31m,共長2083.6m。分三個區(qū)段,由南向北進行編號。編號為1、2、、3、4、……、72、73。

  袖閥管64根,樁長約為28.4m,其中7根約31m,共長1835.8m。分三個區(qū)段,由南向北進行編號。編號為1、2、3、4、……、63、64。

  2.1總體施工順序

  首先是施工準備,包括完成場地內(nèi)影響施工的管線的改移,相關(guān)的材料及機械設(shè)備準備、技術(shù)準備、生產(chǎn)準備、勞動力準備等,然后進行測量放線,定出樁位,按樁位進行鉆孔,鉆孔至設(shè)計標高后,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臺鉆機對三個區(qū)段進行施工。其中B4、B5處鉆機需進行改裝,采用短鉆桿施工。

  B5橋樁處鋼管樁編號為1、2、3、4、……、24、25,共25根;

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

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

 ?、?鉆孔

  ◇測量放線定出孔位。

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

  ◇采用XY-1A型工程鉆機按標出的孔位進行鉆孔。鉆孔直徑為130mm。

  ◇鉆孔過程中上部采用套管定位且護壁成孔,成孔后立即清孔。

  ◇在鉆孔過程中做好詳細的鉆孔記錄,對鉆孔進行地質(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

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

  ◇安設(shè)鋼管:由于鉆孔較深,下管時可將連接好的注漿管分段,每段約3m~5m長,依次下入孔中,上段快下完時在孔口連接下一段注漿管,直到下至注漿設(shè)計深度。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)時可將鋼筋籠分段,每段約3m~5m長,依次下入孔中,上段快下完時在孔口連接下一段,直到下至注漿設(shè)計深度。鋼筋籠4根鋼筋分段位置錯開。

  


  

   樁孔編號

  

  


  

   分段長度(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,下料時注意錯開長度。

  

  


  鋼筋籠分段同鋼管分段。

 ?、亲{

  ◇水泥漿拌制:水泥漿所用水泥為32.5普通硅酸鹽水泥。拌漿時先在攪拌機內(nèi)加入計算好的用水量(提前標好劃線),然后邊攪拌邊加入計算好的水泥用量,攪拌均勻后倒入儲漿桶內(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,以防止注漿時返漿。

  ◇注漿參數(shù):經(jīng)現(xiàn)場注漿試驗后進行確定。根據(jù)經(jīng)驗及地質(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檢驗項目

  ◇鋼管長度、尺度、厚度依據(jù)設(shè)計圖規(guī)定檢驗。

  ◇絲扣連接及檢驗符合規(guī)范規(guī)定,每支鋼管樁檢驗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臺鉆機施工B3與B4橋樁處之間的,然后施工B4與B5橋樁處之間的,最后進行B3橋樁處以北的袖閥管施工。鋼管樁鉆孔完成后鉆機調(diào)配至袖閥管處鉆孔。

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

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

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

 ?、?鉆孔

  ◇成孔:采用鋼管樁同樣工藝成孔,并進行首次清孔。鉆孔孔直徑為91mm。

 ?、瓢苍O(shè)袖閥管

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

  ◇澆注套殼料:用套殼料置換孔內(nèi)泥漿,澆注時應(yīng)避免套殼料進入袖閥管內(nèi),并嚴防孔內(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,注漿時可根據(jù)實際注漿止水效果進行調(diào)整。

  ◇拌漿時先在攪拌機內(nèi)加入計算好的用水量(提前標好劃線),然后邊攪拌邊加入計算好的水泥用量,攪拌均勻后倒入儲漿桶內(nèi)以備注漿。水玻璃在另一個儲漿桶內(nèi)配制好后以備注漿。

  ◇注漿:兩種漿液備好后采用KBY-50/70型雙液注漿機進行注漿。

  ◇注漿參數(shù):經(jīng)現(xiàn)場注漿試驗后進行確定。根據(jù)經(jīng)驗及地質(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

  

  


 ?、茸{效果檢查

  一個注漿段的注漿孔全部注完后,鉆2~3個孔對注漿效果進行檢驗,并取芯觀察漿液的充填情況。同時檢查孔內(nèi)涌水量不應(yīng)大于0.2L/min,且某處的漏水量不大于10L/min,或者進行壓水試驗,在1.0壓力下檢查孔進水量應(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。

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

  

  第三節(jié) 進度計劃

  3.1.施工進度計劃

  施工進度計劃橫道圖見圖4所示。

  3.2主要進度指標

  鉆孔:1機/0.5孔/天。

  第四節(jié) 資源配置

  4.1機械配置計劃

  主要機械配置見表4。

  主要機械配置表   表4

  



      

       機械設(shè)備名稱

      

      


      

       規(guī)格型號

      

      


      

       額定功率或生產(chǎn)能力

      

      


      

       數(shù)量(臺)

      

      


      

       地質(zhì)鉆機

      

      


      

       XY-1B

      

      


      

       12.1KW

      

      


      

       4

      

      


      

       雙液注漿機

      

      


      

       KBY-50/70

      

      


      

       0.1~7Mpa,11kw

      

      


      

       1

      

      


      

       交流電焊機

      

      


      

       BX3-500

      

      


      

       60~655A

      

      


      

       2

      

      


      

       鋼筋切斷機

      

      


      

       GQ40A

      

      


      

       Φ4~Φ40

      

       3kw

      

      


      

       1

      

      


      

       鋼筋調(diào)直機

      

      


      

       GT4-10

      

      


      

       Φ4~Φ10

      

       4.1kw

      

      


      

       1

      

      


      

       鋼筋彎曲機

      

      


      

       GQW-32

      

      


      

       Φ4~Φ32

      

       3kw

      

      


      

       1

      

      


      

       發(fā)電機

      

      


      

       120GT型

      

      


      

       3相400V,216A

      

      


      

       1

      

      


      

       小型反鏟

      

      


      

       DH-55V

      

      
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