京杭運(yùn)河鋼板樁圍堰項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

1 京杭運(yùn)河鋼板樁圍堰項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 一、編制依據(jù)及原則 1、編制依據(jù) 、 205 國道淮安 (西 )繞城段工程（全長 里）施工圖設(shè)計(jì)（第三冊(cè) 第三分冊(cè)）（二零一零年十一月）及相關(guān)圖紙。 、交通運(yùn)輸部頒發(fā)的 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（ 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（ 80/1部頒公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程（ 、 部頒建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范 、 部頒施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范 、 江蘇省交通建設(shè)工程安全生產(chǎn)、文明施工管理規(guī)定 、對(duì)項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)踏勘后結(jié)合現(xiàn)有施工技術(shù)水平、施工管理水平、機(jī)械設(shè)備以及對(duì)本項(xiàng)目的理解。 、我公司安全、文明施工，環(huán)境保護(hù)、職業(yè)健康等相關(guān)文件及我公司現(xiàn)有施工能力、管理水平和在公路橋梁施工積累的施工經(jīng)驗(yàn)。 2、編制原則 質(zhì)量至上，安全第一。精心組織施工，科學(xué)規(guī)劃，合理安排，堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)、方案 優(yōu)化、高效務(wù)實(shí)、節(jié)約資源、重信譽(yù)守合同、創(chuàng)新、和諧共建的原則，組織、規(guī)劃、落實(shí)各項(xiàng)管理制度，樹品牌形象、建優(yōu)質(zhì)工程。 順應(yīng)低炭經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，加強(qiáng)溝通與協(xié)作，綜合運(yùn)用人力、機(jī)械、設(shè)備、材 2 料、資金、信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與成本、安全與工期、社會(huì)效益的最佳結(jié)合。 對(duì)勞動(dòng)用工、進(jìn)度、機(jī)械設(shè)備使用采用動(dòng)態(tài)控制與管理，進(jìn)行預(yù)測(cè)和規(guī)劃，制定計(jì)劃，科學(xué)合理配置，提高功效、降低成本。 按質(zhì)量管理體系程序文件和合作協(xié)議要求，對(duì)安全、質(zhì)量、工期目標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保目標(biāo)如期完成。 重視環(huán)境保護(hù)與建設(shè)。施工期間加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，對(duì)施工廢水 、廢渣、廢液進(jìn)行集中、專業(yè)處理，減噪減排，達(dá)到國家環(huán)保要求后進(jìn)行排放，確保零污染。同時(shí)，進(jìn)行環(huán)保宣傳和推廣，加強(qiáng)管理，尊重民風(fēng)民俗，加強(qiáng)溝通與協(xié)調(diào)，加強(qiáng)施工環(huán)境的美化，開展文體活動(dòng)，促進(jìn)職工身心健康，構(gòu)建“和諧”施工環(huán)境，創(chuàng)建“文明施工現(xiàn)場(chǎng)”。 二、工程概況 京杭運(yùn)河特大橋跨京杭運(yùn)河時(shí)采用 100+175+100m 部分預(yù)應(yīng)力矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)，采用塔梁固結(jié)、塔墩分離體系。 24#、 25#主墩位于京杭運(yùn)河駁岸邊，兩河船流量較大，常水位 高通航水位 前水位 前 24#、 25#主墩處 已采用土袋圍堰進(jìn)行填筑，基本滿足樁基施工需要。由于 24#、 25#主墩承臺(tái)底高程為 個(gè)承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸為 4m，其下布設(shè) 4排 5列共 20根 三 、水文地質(zhì)情況 河岸駁岸頂面高程 堤高程 水流速較緩慢 ，河岸旁10m 變化。 其 質(zhì)鉆孔資料顯示： 上向下依次為素填土（ 亞砂土（ 粘土（ 上向下依次為素填土（ 粘土（ 亞砂土（ 粘土（ 經(jīng)比較，選擇 地質(zhì)資料為最不利情況進(jìn)行相關(guān)參數(shù)確定、計(jì)算。 3 高程 填土層厚 4.9 m，灰黃色， 1.9 下以亞砂土為主，底部為亞粘土； 高程 土層厚 4.3 m，灰黃色，上部灰色，含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核； 高程 砂土層厚 2.1 m，灰黃色，含云母，偶夾少量亞粘土薄層； 高程 土層厚 41.5 m，灰黃色，含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核和鈣質(zhì)結(jié)核，局部見斜向節(jié)理。 四、 24#、 25#主墩承臺(tái)鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)計(jì)算 平面位置布置圖如下： 4 1、計(jì)算參數(shù)確定 （ 1）、地面荷載 由于 施工作業(yè)人員、機(jī)械、設(shè)備等作用，地面荷載按 q=10（ 2）、圍堰尺寸 擬定 5 擬定圍堰尺寸為 板樁 采用 拉森型，材質(zhì)為 型寬 40樁采用整樁與半樁在軸線上垂直焊接形成 ，因此長邊由 51根整樁和兩根角樁組成，短邊由 41根整樁和兩根角樁組成，每個(gè)承臺(tái)共計(jì) 4根角樁、 184根整樁 。 考慮 計(jì)強(qiáng)度保證系數(shù)、折減系數(shù)取 =W=2270 =177板樁長度暫定 15m。 鋼板樁設(shè)計(jì)頂高程為 10.2 m 設(shè)計(jì)樁底高程為 m，設(shè)計(jì)采用兩層圍囹進(jìn)行基坑內(nèi)支護(hù) ，圍囹形式和支撐尺寸計(jì)算與后。 （ 3）、土層力學(xué)特性 根據(jù)土工試驗(yàn)成果匯總表選取如下 計(jì)算參數(shù) 編號(hào) 層厚（ m） 層底標(biāo)高（ m） 密度（ KN/ 干密度（ KN/ 內(nèi)磨擦角（） 內(nèi)聚力（ 9 5 8 0 飽和土密度： r 平均 =（ 0 （ =摩擦角：平均 =（ （ =聚力 ： C 平均 = （ 19 5 8 0 （ =60動(dòng)土壓力系數(shù)： Ka=452） =動(dòng)土壓力系數(shù)： Kp=45+ /2） =面荷載按 q=100 6 2、鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算 由于先前已進(jìn)行了 土 袋圍堰施工，不考慮浪潮、 壅水等影響，鋼板樁采用“ 分段 ”計(jì)算方法 ，上段為懸 臂 梁，下段為一端錨固一端自由支撐體系 分別進(jìn)行計(jì)算 。 （ 1）、立面尺寸由頂面安全距 離、每層土層厚度、基坑開挖深度、鋼板樁入土深度組成。 第一層圍囹設(shè)計(jì)在常水位以下 50鋼板樁頂面距離為 計(jì)高程 用雙拼 臥放置 ；第二層圍囹設(shè)計(jì)在承臺(tái)頂 40鋼板樁頂層圍囹距離為 計(jì)高程 便施工和發(fā)揮土層的搞力，節(jié)省圍囹材料，方便圍囹回收 ， 圍囹擬 采用雙拼 40a 工字鋼 ，平臥放置 ；開挖至 工整平，封 60 凝土至承臺(tái)底標(biāo)高 。同時(shí)，為降低鋼板樁受力，在鋼板樁外挖除河堤土方至標(biāo)高 ，形成工作平臺(tái)，降低 主 動(dòng)土壓力 。 （ 2）、鋼板樁計(jì)算 由于鋼板樁打入后進(jìn)行分次開挖，圍堰內(nèi)采用兩點(diǎn)支撐，混凝土封底后為三點(diǎn)支撐，為此，計(jì)算時(shí)進(jìn)行受力簡化，假定從第二道支撐分開，其上為單跨懸臂梁，其下為單錨淺埋式支撐， 取單位寬度 分 工況 計(jì)算受力如下 1)、 第一種工況 挖土至 裝好第一層圍堰， 繼續(xù)挖土至第二層圍囹 程處，取 a 按懸臂梁 進(jìn)行計(jì)算 。 在 取單位寬度， 鋼板樁受力計(jì)算（計(jì)算簡圖如下） 如下 7 主動(dòng)土壓力 : 地面施工荷載轉(zhuǎn)換為主動(dòng)土壓力： b=d=用于鋼板樁上的力有第一道圍囹的支反力 、被動(dòng)土壓力，由 有： 2 m 2 m 取 整理有 : N 整理有 : N 8 偏于安全， ac 段 鋼板樁 按 簡支 梁在梯形荷載作用下計(jì)算 （簡圖如上） ，不考慮臂懸影響，近似計(jì)算 最大彎矩 = =177 滿足要求 2）、 第二工況 繼續(xù)挖土于 程，然后安裝好第三層圍囹，取 d 由于粘土，按 簡支梁 簡化， =9 取錨固點(diǎn) 整理 得 ： 整理 得 ： 板樁最大彎矩 =13 =177 滿足要求 3）、第三工況 繼續(xù)挖土至 程處， 取 h板樁 按單錨淺埋式進(jìn)行 計(jì)算 。 取錨固點(diǎn) 整理得 t= 得 于被動(dòng)土壓力的實(shí)際作用位置位于 算鋼板樁入土深度時(shí)適當(dāng)增加 10%，以確保安全；鋼板樁的最后入土深度為 m。 10 最終鋼板樁長度為 15m 長度滿足要求 （ 3） 、 圍囹及內(nèi)支撐計(jì)算 1） 、 第一道 圍囹計(jì)算 按簡支梁計(jì)算彎矩，按連續(xù)梁計(jì)算剪力、支反力。 第一道圍囹采 用 40W=1086最大邊跨 最大彎矩 = =145 足要求 彎矩、剪力計(jì)算圖如下 彎矩圖 剪力圖 2） 、 第二道圍囹計(jì)算 按簡支梁計(jì)算彎矩，按連續(xù)梁計(jì)算剪力、支反力。 第二道圍囹采用 40W=1086最大邊跨 11 最大彎矩 = =145 足要求 彎矩、剪力計(jì) 算圖如下 彎矩圖 3）、 第 三 道圍囹計(jì)算 按簡支梁計(jì)算彎矩，按連續(xù)梁計(jì)算剪力、支反力。 第 三 道圍囹采用 40W=1086最大邊跨 最大彎矩 = =145 12 彎矩圖 剪力圖 滿足要求 4）、第一道圍囹 斜向支撐計(jì)算 根據(jù)尺寸，取最長邊進(jìn)行計(jì)算，以確保安全 13 由上圖知： =380 由第一道圍囹剪力圖知： R=有斜向第一道支撐軸力為： N=147.8/度 L=向第二道支撐軸力為： N=122/度 L=撐采用 i=q=m、 171460=105A=兩端鉸支承壓桿進(jìn)行計(jì)算 i= 整理有 : 14 1=522/3 2=1045/6 均小于 =100 滿足要求 x 軸進(jìn)行正放 ,確 保承受彎矩和軸力最大。 1= =145 2= =145 過計(jì)算，滿足要求。 5）、 第二道圍囹斜向支撐計(jì)算 由 第二道圍囹 剪力圖知： R=有斜向第一道支撐軸力為： N=度 L=向第二道支撐軸力為： N=度 L=撐采用雙拼 字鋼 , i=q=m、 1714y=660E=105A= 按兩端鉸支承壓桿進(jìn)行計(jì)算 i= 整理有 : 1=522/3 2=1045/6 均小于 =100 滿足要求 雙拼 確保承受彎矩和軸力最大。 1= =145 2= =145 過計(jì)算，滿足要求。 6）、 第 三 道圍囹斜向支撐計(jì)算 由第 三 道圍囹剪力圖知： R=15 則有斜向第一道 支撐軸力為： N=17.7/度 L=向第二道支撐軸力為： N=14.6/度 L=撐采用 i=q=m、 171460=105A= 按兩端鉸支承壓桿進(jìn)行計(jì)算 i= 整理有 : 1=522/3 2=1045/6 均小于 =100 滿足要求 x 軸進(jìn)行正放 ,確保承受彎矩和軸力最大。 1= =145 2= =145 過計(jì)算，滿足要求。 3、 鋼板樁圍囹整體穩(wěn)定性 由于樁臨河側(cè)與河堤側(cè)土高程不一致，導(dǎo)致內(nèi)外壓力不均衡， 假定鋼板樁全 16 部力， 河堤側(cè)土壓力經(jīng)內(nèi)支撐傳遞給河內(nèi)鋼板樁上， 不考慮短邊鋼板樁抗剪對(duì)其抵抗的影響， 整體向河內(nèi)傾斜， 可能整體失穩(wěn)。 因此，對(duì)兩側(cè)壓力差進(jìn)行計(jì)算 ，受力簡圖如下 河堤鋼板樁受力： （ 18） /2 內(nèi)鋼板樁受力： 1/2 （ 00 ） /2 力滿足要求 4、 抗管涌安全驗(yàn)算 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，承臺(tái)處土質(zhì)為粘土，無透水性，但為了安全，故驗(yàn)算抗管涌系數(shù)。 17 土浮重度 =K=h=工時(shí)，常水位為 慮船行過后涌浪高 20算水位取 0KN/公式 Rw/r） 1/2 t=（ （ 2 =t= 不會(huì)發(fā)生管涌現(xiàn)象 5、 基坑底部隆起驗(yàn)算 采用干封法進(jìn)行封底，粘土層的力學(xué)指標(biāo)如下 土的飽和重度 r=20KN/土的內(nèi)粘聚力 C=90土層均布荷載q=20KN/公式 K=2 C/(q+ K=2 90/20+20 (=五 、 封底混凝土厚度計(jì)算 1、 計(jì)算參數(shù) 18 混凝土： 壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 荷載： 封底混凝土厚度為 封底混凝土所受的荷載有：承臺(tái)澆筑厚度 底混凝土自重及其底部的反力，其中，在澆筑承臺(tái)前，封底混凝土自重及其底部的基底反力已經(jīng)相互平衡。因此計(jì)算中所取荷載為：承臺(tái)混凝土荷載（高度 ?；炷寥葜匕?26KN/封底混凝土所受的壓力為 P=264=104臺(tái)處封底混凝土計(jì)算： 封底混凝土厚度為 四邊固結(jié)的雙向板進(jìn)行計(jì)算 封底混凝土計(jì)算寬度取 32 104 計(jì)算圖示如下： 2004KN/04KN/m 19 8.0曲系數(shù) 6 7161 0 40 6 6 2m a 6 7 3m a xm a x 承臺(tái)鋼筋混凝土對(duì)基底的壓力，不考慮樁基對(duì)新澆混凝土的承載力，假定封底混凝土整體（ 20m 力，承臺(tái)底土力學(xué)推薦承載力為 420 限摩擦阻力 75 計(jì)算，承臺(tái)正投影下壓應(yīng)力為： 4 26=104420 滿足要求 因此，封底混凝土 滿足要求 。 通過以上計(jì)算，鋼板樁、圍囹、內(nèi)支撐等滿足施工安全要求。 六 、鋼板樁圍堰施工 1、 鋼板樁圍堰施工工藝流程： 施工準(zhǔn)備地面開挖安裝導(dǎo)向架插打鋼板樁第一次基坑開挖安裝第 一層圍囹、內(nèi)支撐第二次開挖基坑安裝第二層圍囹、內(nèi)支撐開挖基坑至封底高程封底混凝土承臺(tái)、墩身施工隱蔽工程報(bào)驗(yàn)回填土體倒裝拆除圍囹及內(nèi)支撐拆除鋼板樁場(chǎng)地整理。 2、施工組織 現(xiàn)場(chǎng)由項(xiàng)目副經(jīng)理華磊主要負(fù)責(zé)，主要人員配置如下： 現(xiàn)場(chǎng)指揮 技術(shù)員 質(zhì)檢員 安全員 起重工 電焊工 雜工 鋼筋工 木工 混凝土工 1名 2名 2名 2名 5名 6名 10名 10名 10名 6名 主要設(shè)備： 25噸吊車 1輛， 60型振拔錘 1 臺(tái)，電焊機(jī) 4臺(tái)，挖掘機(jī) 1 臺(tái) （ 320型長臂） 、 小松 挖掘機(jī) 1臺(tái)、 水泵（ 302臺(tái) ，吊料斗 1個(gè) 、 汽車泵 1輛 ， 20 混凝土拌和機(jī) 2臺(tái)、混凝土運(yùn)輸車 6輛，裝載機(jī) 1臺(tái) ，自卸車 6輛（ 15。 主要材料（ 1 個(gè)承臺(tái)）： 184 根 15m 長拉森 4 根角樁， 40a 工字鋼 620m。 3、鋼板樁沉樁的施工順序?yàn)椋?（ 1）先打?qū)?，在?dǎo)樁上焊支撐架，導(dǎo)樁采用 （ 2）在支撐上安放導(dǎo)梁、導(dǎo)梁采用鋼板樁。 （ 3）采用全站儀精確定位角點(diǎn)做坐標(biāo)。 （ 4）先插打上游側(cè)的板樁，再插打南北兩側(cè)的板樁。 （ 5）在下游側(cè)合攏板樁。 4、鋼板樁施工中的注意事項(xiàng)： （ 1）防 滲：板樁在插打前必須涂以黃油或熱的混合油膏 這樣能夠增加板樁的防滲性能，并且減少插打時(shí)的摩阻力。 （ 2）插打第一根鋼板樁時(shí)，必須保持垂直不偏插打幾塊以后，板板與導(dǎo)梁相連接。 （ 3）在合攏段，應(yīng)有部分板樁先插合攏后再打，這樣會(huì)減少合攏誤差。 （ 4）鋼板樁到施工現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)其進(jìn)行檢查、清理、打油。檢查鎖口是否直順、防止扭曲和“死彎”影響插打質(zhì)量。 5、具體施工如下 （ 1）、鋼板樁插打 鋼板樁 插打 ，采用 拔錘打設(shè)。該錘與鋼板樁采用剛性聯(lián)接。先逐根插打至穩(wěn)定深度，然后依次施打至設(shè)計(jì)深度。具體措施如下： 、為 避免鋼板樁傾斜，鋼板樁沉設(shè)采用定位架導(dǎo)向（見下圖），定位架用另外打設(shè)的鋼板樁焊接定位。沉設(shè)過程中 ,先施工角樁。首根角樁施工時(shí)，精確測(cè)設(shè)出樁底坐標(biāo)，精確定位樁底，樁頂四角采用卷揚(yáng)機(jī)帶纜繩定位，用全站儀和 21 經(jīng)緯儀按 90夾角進(jìn)行垂直度觀測(cè)和監(jiān)控，保證角度和垂直度。其他 板 樁，利用經(jīng)緯儀和卷揚(yáng)機(jī)帶纜繩控制鎖口鋼板樁的軸向偏差。 部分位置鋼板樁插打困難時(shí)，采取打引樁孔進(jìn)行導(dǎo)引后，再進(jìn)行正式鋼板樁的打，減少鋼板打入時(shí)的阻力，確保鋼板樁打入深度。 定位導(dǎo)向架打設(shè)鋼板樁示意圖 、施工時(shí)， 在導(dǎo)向框上分別標(biāo)出每根樁鎖口的中心位置，以控制鎖口縫隙 和鋼板樁位置 。 22 、先 施工 圍堰臨水側(cè) 上游 鋼板樁，然后施工 運(yùn)河中一側(cè) 的鋼板樁 和下游鋼板樁 。最后 施工 大堤側(cè)鋼板樁。圍堰合攏段設(shè)置在下游 中間 ，先插打合攏，然后逐根漸次打 至設(shè)計(jì)深度。 、插打過程中，經(jīng)常檢查板樁垂直、平面位置，防止導(dǎo)向架被擠移位，影響全龍后圍堰尺寸。 （ 2）、圍囹施工挖土 首先采用挖機(jī)挖除圍堰內(nèi)泥土。泥土挖除時(shí)從中間向四周進(jìn)行，分次開挖 ；為方便后續(xù)施工，第一次開挖結(jié)束形狀如下： 23 在第一道圍囹及內(nèi)支撐安裝完成后，繼續(xù)開挖至 裝第二道圍囹及內(nèi)支撐。第二道圍囹及內(nèi)支撐安裝完成后，繼續(xù)開挖至高程 安裝第三道圍囹及內(nèi)支撐，完成后 繼續(xù)開挖至高程 檢查基底承載力情況， 滿足要求后， 進(jìn)行混凝土干封底。圍囹安裝后，盡量采用 長臂挖土和小松小型挖機(jī)（在圍堰內(nèi) 開挖，并轉(zhuǎn)土至圍堰中，以方便圍堰外挖機(jī)清理出坑外并裝車外運(yùn) ，挖機(jī)布置位置見下圖 ） 進(jìn)行機(jī)械開挖，人工配合，對(duì)邊、角等處進(jìn)行清理 ，裝料斗吊出坑外 。 24 挖至 查坑底是否有暗溝等，有及時(shí)進(jìn)行填實(shí)、封堵，防 止?jié)B水嚴(yán)重出現(xiàn)管涌等。 人工 清理干凈 鉆孔 樁基周圍和鋼板樁上泥土， 人工整平坑底，并 沿四周 開挖引流溝 、設(shè)立集水坑、排水溝，并用揚(yáng)程 30 挖除土至樁頂鋼筋頂面高程時(shí)，進(jìn)行專人指導(dǎo)，防止嚴(yán)重扭曲樁基頂面鋼筋。 （ 3）、安裝圍囹及內(nèi)支撐 安裝時(shí)，注意雙拼工字鋼的放置方向，確保其抵抗彎矩和軸力最大， 工字鋼焊縫長度、厚度等質(zhì)量要確保，對(duì)邊角處用 1鋼板進(jìn)行綴板加固。 先焊接牛腿，然后安裝圈梁，接著焊接撐桿。順橋向撐桿為整根，撗橋向撐桿、角撐和加勁撐采用短桿與順橋向撐桿相連，連接處采用環(huán)焊，焊接要牢靠 （ 焊縫厚度6接處縫口滿焊。 ） 。撐桿與圈梁相接處，采用環(huán)焊，焊接要牢靠。 圍囹與鋼板樁之間，用方木（硬雜木）支撐穩(wěn)固，確保鋼板樁受力均勻傳至圍囹和內(nèi)支撐；同時(shí)，在部分鋼板樁上焊上牛腿，防止鋼板樁上下滑動(dòng)。圍囹安裝時(shí)，水平面高差不得大于 2確保軸心受壓、受彎。 25 在雙拼工字鋼端部、交叉處增加 1部 加強(qiáng)，防止局部應(yīng)力集中。 鋼板、工字鋼拼結(jié)處，焊縫滿焊，厚度為 在圍堰四周增加鋼管圍護(hù)欄并加掛密目安全網(wǎng)、設(shè)立安全警示標(biāo)牌，確保人員施工安全；鋼板樁圍囹內(nèi)，用 10#槽鋼 、鋼管、 5保人員安全上、下。 （ 4）、封底砼澆筑 封底砼采用開挖后澆筑 底混凝土厚度均 26 為 底砼頂標(biāo)高 保證封底混凝土質(zhì)量，封底混凝土底鋪 10免混凝土夾泥。對(duì)于封底混凝土與鉆孔灌注樁相接樁周，清理干凈樁身泥土，確?；炷僚c樁身的可靠連接，防止泥水混合物沿樁身上冒 ；混凝土頂面盡量收平，確保承臺(tái)混凝土質(zhì)量 。 為保證堰內(nèi)排水及時(shí)，在 四角 設(shè)置集水井 ，并沿四周設(shè)置排水溝 。在圍堰周邊，設(shè)置排水溝， 防止外側(cè)水注入圍堰內(nèi) 。集 水井內(nèi)安放潛水泵抽水至堰外，以降低基底水壓力和減少堰內(nèi)積水。 （ 5）、圍堰信息化監(jiān)控 除土過程中，必須加強(qiáng)對(duì)鋼板樁和內(nèi)支撐的變形觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象及時(shí)停止開挖，并采取加固措施；在下部土層開挖過程中，要注意觀測(cè)底層土的狀況，如出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，應(yīng)立即停止開挖，并向圍堰內(nèi)注水，采用水下除土，水下封底。 （ 6）、樁頂混凝土鑿除時(shí)，采用空壓機(jī)配合風(fēng)鎬進(jìn)行人工鑿除，嚴(yán)禁用鑿巖機(jī)破除樁頭混凝土。確保樁頂混凝土平整、完整性，防止人為扭曲樁頂鋼筋。檢測(cè)管用手持砂輪切割機(jī)高出混凝土頂面 30除，并進(jìn)行防護(hù) （蓋上防護(hù)蓋或插上木 塞） ，防止雜物落入管內(nèi)影響檢測(cè)。 七 、 承臺(tái)施工 （一）、承臺(tái)鋼筋及冷卻水管施工 1、首先將樁基鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙要求彎成嗽叭型，再按照設(shè)計(jì)圖紙及施工技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行綁扎鋼筋。鋼筋根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)阡摻罴庸S先下料并焊接成型，鋼筋焊接采用電弧搭接焊進(jìn)行連接，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎，樁基鋼筋與承臺(tái)底層鋼筋交叉發(fā)生矛盾時(shí)，根據(jù)圖紙說明適當(dāng)調(diào)整樁基或承臺(tái)鋼筋，保證承臺(tái)鋼筋順直。承臺(tái)鋼筋保護(hù)層采用 高標(biāo)號(hào)砂漿 混凝土墊塊，墊塊采用試模制作。 對(duì)于伸入承臺(tái)的墩身鋼筋 ,在承臺(tái)模板支護(hù)穩(wěn)固后 ,由測(cè)量在承臺(tái)頂面放出墩身尺寸位置 ,然后根據(jù)尺寸位 置 ,焊好墩身第一根箍筋 ,標(biāo)示出每根墩身主筋預(yù)埋位置 ,準(zhǔn)確吊放鋼筋 ,進(jìn)行墩身主筋預(yù)埋 ,并按設(shè)計(jì)尺寸 ,綁扎好承臺(tái)頂 1.0 27 2、根據(jù)施工圖要求在承臺(tái)內(nèi)設(shè)置冷卻水管，冷卻水管共布設(shè) 3 層， 第一層冷卻水管 橫橋向放置，第二層 冷卻水管 順橋向布置，第三層 冷卻水管 橫橋向放置，每層 冷卻水管 在靠近承臺(tái)邊 .0 相鄰 冷卻水管 相接，形成 單向 通路；相鄰 冷卻水管 順橋向間距為 下層間距為 1.0 m，冷卻水管采用公稱直徑 32與管之間 的連接采用與之配套的接頭。冷卻水管用限位筋固定在承臺(tái)鋼筋上，所有冷卻管入水口、出水口均設(shè)在 承臺(tái)頂部靠近 邊部 進(jìn)水口和出水口用50料管引到工作平臺(tái)上。冷卻水管安裝完成后進(jìn)行試通水，以檢查接頭的密封情況，發(fā)現(xiàn)漏水及時(shí)處理。 3、冷卻水管在澆筑混凝土的過程中， 為 防止堵塞和漏水， 混凝土超過冷卻管時(shí)就開始進(jìn)行通水，檢查出水情況，直到混凝土澆筑完成，如冷卻水管有堵塞，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)時(shí)停止通水，防止水進(jìn)入承臺(tái)混凝土，修復(fù)結(jié)束后對(duì)此處混凝土及時(shí) 按要求 振搗，確?；炷镣暾院兔軐?shí)。 使用完畢后應(yīng)灌漿封孔 ，露出部分割除。 4、根據(jù)施工圖紙要求，承臺(tái)上需預(yù)埋主墩鋼筋及導(dǎo)航墻立柱鋼筋，測(cè)量人員放出預(yù)埋鋼筋位置，施工人員根據(jù)放出的位置進(jìn)行施工。確保各種預(yù)埋件的數(shù)量、規(guī)格、位置符合設(shè)計(jì)圖紙要求。 鋼筋安裝檢查項(xiàng)目 項(xiàng)次 檢查項(xiàng)目 規(guī)定值或允許偏差 檢查方法和頻率 1 受力鋼筋間距（） 兩排以上排距 5 尺量：每構(gòu)件檢查 2個(gè)斷面 同排 20 2 橫向水平鋼筋間距（） 10 尺量：每構(gòu)件檢查 5 10個(gè)間距 3 鋼筋骨架尺寸 長 10 尺量：按骨架總數(shù) 30%抽查 寬、高 5 28 （） 4 保護(hù)層厚度（） 10 尺量：每構(gòu)件沿模板周邊檢查 8 處 （二） 、制作安裝承臺(tái)模板 承臺(tái)模板采用 竹膠板組合拼裝而成。模板拼裝采用拼縫，外側(cè)豎向圍囹采用 5 10距 40向圍囹采用 5距 80道。為確保模板在施工過程中不變形，擬采用短鋼管固定模板，鋼管一端與鋼板樁抵死，另一端用扣件與橫向圍囹上的建筑鋼管連接，定位鋼管沿承臺(tái)四周每隔 1m 設(shè)置一道，豎向設(shè)置五道，與橫向圍囹一致。模板拼裝時(shí)模板間的接縫處設(shè)豎向圍囹，以保證模板不錯(cuò)臺(tái)，接縫處 小縫隙采用快干膩膩平，確保模板不漏漿。 模板安裝檢查項(xiàng)目 項(xiàng)次 檢查項(xiàng)目 規(guī)定值或允許偏差 檢查方法和頻率 1 相鄰兩板表面高差 2 水平尺檢查 4處 2 表面平整度 5 水平尺檢查 4處 3 軸線偏位 15 全站儀或經(jīng)緯儀：縱橫各檢查2 點(diǎn) 4 模內(nèi)長寬尺寸 30 尺量：長寬各檢查 2處 5 模板標(biāo)高 15 水準(zhǔn)儀：檢查 8處 6 預(yù)埋位置 3 尺量：每處 （三） 、承臺(tái)混凝土澆筑及溫控措施 1、承臺(tái)混凝土為大體積混凝土?；炷涟韬筒捎冒韬驼炯邪韬停炷翑嚢柽\(yùn)輸車運(yùn)送混凝土，用混凝土輸送泵泵送混 凝土入模澆筑，承臺(tái)一次澆筑成型。澆筑時(shí)采取用水平分層澆筑，每層混凝土厚度不超過 30承臺(tái)一端向另一端推進(jìn)。采用插入式振搗棒振搗，由有經(jīng)驗(yàn)的工人進(jìn)行振搗，防止混凝土的 29 漏振和過振。混凝土澆筑完畢后，立即進(jìn)行混凝土裸露面修整、抹平，待收漿后再抹第二遍并進(jìn)行壓光處理，然后進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。 混凝土澆筑前，對(duì)測(cè)溫探頭、冷卻水管等進(jìn)行檢查，正常后，采取措施，對(duì)其進(jìn)行可靠保護(hù)后（管頭包裹，測(cè)線固定并延伸至安全處），方進(jìn)行混凝土澆筑。 承臺(tái)檢查項(xiàng)目 項(xiàng)次 檢查項(xiàng)目 規(guī)定值或允許偏差 檢查方法和頻率 1 混凝土強(qiáng)度（ 在合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi) 按附錄 D 檢查 2 尺寸（） 30 尺量：長、寬、高各檢查 2點(diǎn) 3 頂面高程（） 20 水準(zhǔn)儀：檢查 5處 4 軸線偏位（） 15 全站儀或經(jīng)緯儀：縱橫各檢查2點(diǎn) 2、承臺(tái)大體積混凝土的溫控計(jì)算 主墩 承臺(tái)尺寸為 4m， 方量為 973.5 大體積砼，需進(jìn)行熱工計(jì)算。 關(guān)資料 配合比及材料 承臺(tái)砼標(biāo)號(hào)為 配合比為 水泥 :粉煤灰 :砂 :碎石 :水 :減水劑=353:88:683:1163:159: 氣象資料 橋址區(qū)屬暖熱帶向亞熱帶的過渡區(qū)，四季分明，日照充足，雨量充沛，年平均氣溫 15 ，年平均相對(duì)濕度為 77%。 混凝土拌和方式 采用自動(dòng)配料機(jī)送料，拌和站集中拌和，混凝土泵輸送混凝土至模內(nèi)。 臺(tái)混凝土的溫控計(jì)算 混凝土最高水化熱溫度及 3d、 7d、 15 30 承臺(tái)混凝土： C=353 Kg/化熱 Q=377 J/ c= ， =2451 Kg/臺(tái)混凝土最高水化熱絕熱升 溫： Q/ c =(353 377)/（ 2451） = 3 T（ 3） =（ ） = T（ 3） = 7 T（ 7） =（ ） = T（ 7） = 15 T（ 15） =（ 5） = T（ 15） = 砼拌合物溫度 承臺(tái)混凝土施工時(shí)，外界環(huán)境溫度為 10，拌合用水采用地下水，水溫為20，同時(shí)對(duì)石子進(jìn)行覆蓋保溫。 0.9(+C1(w+0.9(mc+ms+mg+ 353 10+683 10+1163 15+88 10)+201 59 ( 59+ 353+683+1163+88)= ） 每方砼的水、水泥、砂、石、粉煤灰的用量（ 水泥、砂、粉煤灰的溫度為（ ），取 外界環(huán)境溫度 10； 水的溫度為（ ），取 20； 石 子 的溫度為（ ）， 取 15； 砂、石的含水率（ %），取 0； 水的比熱容（ 溶解熱（ KJ/ 31 當(dāng)骨料溫度 0 時(shí)， ； 砼拌合物出機(jī)溫度 0- ) 攪拌機(jī)棚內(nèi)溫度 ( )，取 15。 砼的入模成型時(shí)溫度 1（ t+（ =. 83+120)( = ） t 砼拌合物運(yùn)輸?shù)綕仓瓿傻臅r(shí)間 (h)，取 50 n 砼拌合物運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)，取 1530 120次； 砼拌合物運(yùn)輸時(shí)環(huán)境溫度（ ）， 擬采取保溫措施， 取 15； 溫度損失系數(shù) (用混凝土罐車運(yùn)輸時(shí)，取 砼內(nèi)部的實(shí)際最高溫度 2+T ） 砼的入模成型時(shí)溫度（ ）； 為不同澆筑塊厚度、不同齡期時(shí)的降溫 系數(shù)，根據(jù)相關(guān)資料取 內(nèi)部最大絕熱溫升（ ）； 對(duì)于不同砼澆筑厚度（ H）和澆筑后不同齡期的溫度變化，根據(jù)計(jì)算及過去施工實(shí)際測(cè)量，砼內(nèi)部實(shí)際最高溫度一般發(fā)生在砼澆筑后的第 3 7 承臺(tái)混凝土各齡期收縮變形值計(jì)算 )1( 10M 式中： 0y為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的最終收縮變形值，取 101M 為水泥品種修正系數(shù)； 2M 為水泥細(xì)度修正系數(shù)；34M 為水灰比修正系數(shù)；5為構(gòu)件截面周長 (L)與截面 面積 (A)之比 :r=L/A；90a、 32 其中 查表得： 1M =2M =M=4M =M= 6M=3d），6M=7d），6M=15d），7M=M=M=0M=有： 3)3(y=10( e =10 7)7(y=10( e =10 15)15(y=10( e =10 承臺(tái)混凝土各齡期收縮變形換算成當(dāng)量溫差 3)3( 54)3( 7)7( 54)7( 15)15( 54)15( 承臺(tái)混凝土各齡期內(nèi)外溫差計(jì)算 入模溫度： ， T 10h 3T = (t)+Ty(t) 7T = (t)+Ty(t) 15T = (t)+Ty(t) 56+ 33 由以上計(jì)算可知，承臺(tái)混凝土內(nèi)外溫差最大為 ，大于我國混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（ 關(guān)于大體積混凝土溫度內(nèi)外溫差為25 的規(guī)定，需在混凝土中埋設(shè)冷卻管來降低混凝土的內(nèi)外溫差。 最大降溫收縮應(yīng)力計(jì)算 當(dāng)厚度大于 1m 時(shí)，貫穿或深進(jìn)的裂縫主要是由平均降溫差和收縮差引起的收縮應(yīng)力所造成，裂縫一般出現(xiàn)在降溫過程，砼因內(nèi)外約束引起的溫度應(yīng)力可簡化公式進(jìn)行計(jì)算： = -（ E（ t） a T） （ 1S （ t） R T 砼的最大綜合溫差 ，取 15 a 砼的線膨脹系數(shù)，取 0 E（ t） 砼從澆筑后到計(jì) 算時(shí)的彈性模量（ 計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，一般取平均值。 E（ t） = 砼的最終彈性模量 0 4； t 砼澆筑后到計(jì)算時(shí)的天數(shù) ； R 砼的外約束系數(shù)， 取 V 砼的泊松比，取 S（ t） 砼徐變的松馳系數(shù)，一般取 砼 15 E（ t） =0 4(5 )=0 4 砼的最大降溫收縮應(yīng)力為： = -（ E（ t） a T） /（ 1S （ t） R =- 04110 (. 213 =全系數(shù)： K=以上計(jì)算全部取最不利情況，但在施工中還加冷卻水管降低內(nèi)部溫度，砼表面還采取了保溫等措施，故結(jié)構(gòu)是安全的。 34 冷卻管水流量計(jì)算 大體積砼施工的內(nèi)外溫差控制在 25 為宜，冷卻管出水口水溫不超過 40 。根據(jù)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)資料，冷卻管進(jìn)水口水溫取 20 ，水溫增量 t w=40 20=20 以內(nèi)；砼降溫量 t c=25=以上 ；砼的水化反應(yīng)最大在 3 7d，取 5d（ 120h），根據(jù)熱平衡（ w=c），冷卻管的水流量 4.2a1 120 20得： a m3/h） 其中： c 比熱， ，水取 凝土取 m 質(zhì)量， t； 承臺(tái) 4 t 溫度增量， 。 根據(jù)現(xiàn)行施工技術(shù)規(guī)范，每天混凝土降溫最大為兩度，為此采用“外保內(nèi)降”措施， 每天降 2 時(shí)，冷卻管流量： 4.2a1 24 20=2 解得： a=m3/h） 即溫度每升高或降低 1 時(shí)，流量減少或增加 1.2 m3/h（水溫 20 ） 。 具體流量詳見附表。 論及施工過程控制 結(jié)論 承臺(tái)大體積混凝土在澆注過程中，由于混凝土在結(jié)硬過程中內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量使其內(nèi)部溫度升高，當(dāng)內(nèi)外溫度相差過大時(shí)就容易出現(xiàn)溫度裂縫，若需降低混凝土的內(nèi)外溫差，在混凝土中埋設(shè)冷卻管是一種行之有效的方法。計(jì)算表明：混凝土中埋設(shè)冷卻管后內(nèi)外溫差均小于 25 ，滿足混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（ 的規(guī)定。 施工過程控制 a、拌合用水采用地下水，同時(shí)對(duì)粗骨料進(jìn)行覆蓋保溫；混凝土在運(yùn)輸過程中對(duì)罐體采取保溫措施，以最大限度降低混凝土入模溫度。 b、承臺(tái)混凝土埋設(shè) 3 層冷卻管，上下左右冷卻管相臨間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙 35 施工，采用 3臺(tái)功率 量 12m3/h，管徑 2吋，同時(shí)準(zhǔn)備 2臺(tái)水泵備用。冷卻水直接采用河水，水管內(nèi)通水流量控制在 16 20L/格觀察入水口和出水口的水溫差，根據(jù)水溫差，及時(shí)調(diào)整泵水速度。水溫差大時(shí)，提高水速；水溫差小時(shí)，降低水速。通過冷卻排水，帶走混凝土體內(nèi)的熱量。流量測(cè)量：通過安裝在出水管上的水表一定時(shí)間內(nèi)通過的水量可計(jì)算得出。流量控制：在冷卻管入口處安裝三通管，此三通管一頭連接進(jìn)水口，一頭連接冷卻管入口，另一路為三通變徑閥門，通過閥門調(diào)整流量 （根據(jù)混凝土溫度、進(jìn)水口溫度、需要降溫時(shí)間，查附表對(duì)應(yīng)流量） ，多余的水不進(jìn)入冷卻管，直接排除承臺(tái)外。通水從混凝土澆 筑后開始，至 溫度滿足現(xiàn)行施工技術(shù)規(guī)范要求時(shí) 結(jié)束。 c、澆注混凝土?xí)r，采用分層澆注，控制混凝土在澆注過程中均勻上升，避免混凝土拌和物局部堆積過大，混凝土的分層厚度控制在 20 d、澆注混凝土后，混凝土表面用 土工布覆蓋保濕保溫，要十分注意灑水養(yǎng)生， 安裝溫度控制裝置（承臺(tái)四周注水，并加裝電熱器，接上溫感頭和自動(dòng)控制開關(guān)，設(shè)定溫差大于 20動(dòng)通電加熱，確保保溫恒定；每天設(shè)定一次，降溫時(shí)每天下調(diào) 20C，） 使混凝土緩慢降溫，緩慢干燥，減少混凝土內(nèi)外溫差。 e、澆注混凝土后，每 2小時(shí)測(cè)量混凝土表面的溫度和冷卻管的出水 溫度，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施。 3、溫控監(jiān)測(cè) 為檢驗(yàn)施工質(zhì)量和溫控效果，及時(shí)掌握溫控信息，以便及時(shí)調(diào)整和改進(jìn)溫控措施，需進(jìn)行溫度控制監(jiān)測(cè)。大體積混凝土的溫度應(yīng)力和防裂問題是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，外界溫度和濕度 、施工條件、溫控程序、原材料變化等都會(huì)引起溫度應(yīng)力的變化，只有通過溫控監(jiān)測(cè)，才能更準(zhǔn)確地了解結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與抗裂安全狀況。 、溫控監(jiān)測(cè)內(nèi)容 溫控以溫度監(jiān)測(cè)為主，就是在混凝土中埋入一定數(shù)量測(cè)溫用的測(cè)溫計(jì)，測(cè)量混凝土不同部位溫度變化過程，檢驗(yàn)不同時(shí)期的溫度特性和溫差標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)溫控措施效果不佳，達(dá)不到溫控標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可及時(shí)采取補(bǔ)救措施，如加大循環(huán)水流量，同 36 時(shí)加強(qiáng)混凝土表面的保溫措施；當(dāng)混凝土溫度遠(yuǎn)低于溫控標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則可減少溫控措施，避免浪費(fèi)。 、監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì) 承臺(tái)的尺寸為 4，根據(jù)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性和溫度變 化的一般規(guī)律，橫向在中心、 1/4 位置、表層，豎向在中間、表層，承臺(tái)范圍內(nèi)共布設(shè) 18根測(cè)溫探頭，且探頭距冷卻管不得小于 同時(shí)不得與鋼筋直接接觸 。具體布置位置見下圖： 37 卻水管平面布置圖進(jìn)水口卻水管及測(cè)溫探頭平面布置圖進(jìn)水口進(jìn)水口出水口溫探頭75100130 120 120120 120 38 、混凝土溫度監(jiān)測(cè) 混凝土溫度由項(xiàng)目部 2名技術(shù)人員輪流監(jiān)測(cè)，頻次先密后疏，以確保溫度監(jiān)測(cè)的連續(xù)性，并以能測(cè)得最大值和最小值為原則。并根據(jù)測(cè)得的溫度值，調(diào)整冷卻水管內(nèi)的通水流量和通水時(shí)間。監(jiān)測(cè)從混凝土澆筑結(jié)束后開始，前 2 天 2h 一次， 第 3 4天 4第 5 7天每天一次。 4、冷卻水管工后處理 進(jìn)水口水管、水管卻水管卻水管卻水管水管、水管冷卻水管及測(cè)溫探頭立面布置圖75 25100100100100150 39 承臺(tái)混凝土養(yǎng)護(hù)滿足要求后，停止管內(nèi)供 水，對(duì)管內(nèi)余水進(jìn)行清理，報(bào)經(jīng)監(jiān)理同意后，進(jìn)行 泥 灌 漿。 存，用 機(jī)械壓力泵 對(duì)冷卻水管進(jìn)行 灌 漿封實(shí) ，管內(nèi)漿體強(qiáng)度滿足要求后，砂輪切割掉外露多余水管，修飾整潔 。 八、 鋼板樁圍堰拆除 承臺(tái) 混凝土 施工 并養(yǎng)護(hù) 完成后 ，拆除第三道圍囹，對(duì)承臺(tái)