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南水北调交通桥钻孔灌注桩施工工艺研究

日期: 2017-04-20
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    摘要 钻孔灌注桩作为交通桥梁工程施工的重要环节,对于交通桥的施工质量和稳定性要求具有决定性作用,本文以南水北调工程潮河段交通桥施工为背景,对南水北调交通桥钻孔灌注桩施工工法进行总结,介绍了南水北调交通桥施工基本情况,阐述了交通桥钻孔灌注桩的施工工艺和流程,结合项目实际问题,提出相关的建议,对于同类工程提供了实践依据。 
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-6214787.htm
  关键词 南水北调;交通桥钻孔灌注桩;施工工法 
  1工程概况 
  南水北调中线一期工程总干渠潮河段交通桥第五施工标段位于郑州中牟县和新郑市境内,线路起点桩号为SH(3)169+449.4,终点桩号为SH(3)178+355。本工程包括公路桥7座、生产桥5座,共12座桥梁工程。分别为后吕坡西南生产桥、后吕坡西公路桥、大关庄西南生产桥、贾家村东南生产桥、贾家村南公路桥、京港澳高速Ⅱ公路桥、王庄生产桥、机场高速公路公路桥、老张庄北公路桥、小耿湖北公路桥、小耿湖西北生产桥、碾芦东北公路桥,其中公路桥为预应力混凝土先简支后连续小箱梁,桩柱式桥墩台,生产桥为预应力混凝土连续箱梁,桩柱式桥台墩台。 
  2 潮河段交通桥钻孔灌注桩施工工法 
  2.1 钻孔灌注桩相关技术指标要求 
  1)混凝土配合比 
  混凝土的配合比,应以质量比计,并应通过设计和试配选方式定。试配时应使用施工实际采用的材料,配制的混凝土拌合物应满足和易性、凝结速度等施工技术条件,制成的混凝土应符合强度、耐久性(抗冻、抗渗、抗侵蚀)等质量要求。在进行混凝土强度试配和质量评定时,混凝土的抗压强度应以边长为150mm的立方体尺寸标准试件测定。 
  2)拌合用水。在拌合用水中,常常含有影响凝结与硬化的油脂、糖类及游离酸类等要素,同时,水的含硫酸量、PH值超过一定标准的情况下也不能使用,对于常用的饮用水,在正常的情况下,可以不进行实验直接用。 
  3)外加剂。在使用外加剂之前,需要保证外加剂是合格产品,并用检验部门的合格证明,其质量应符合现行《砼外加剂》(GB8076-1997)的规定,在使用以前,对检验合格进行复检,确定混凝土的拌合、浇筑等不同参数满足相关标准。
  2.2钻孔灌注桩施工前准备工作 
  1)平整场地。对建筑物区域防碍施工的植物及构造物等进行清理或拆除,回填和压实因拆除施工造成的坑穴,平整压实施工场地,进场施工设备; 
  2)复测和桩位放样:复测工程控制网、桥梁中心桩、三角网基点、水准基点及其它测量资料,并加以妥善保护。根据施工需求加密控制网,对灌注桩桩位进行放样; 
  3)编制施工方案:仔细研究施工图纸,依据图纸、规范和类似工程施工经验,编制详细的桥梁专项技术施工方案,提交监理审批; 
  4)预制场地建设:根据施工需要,考虑施工现场,选定预制场地,进行平整、压实和预制场地建设,制作预制梁底模,做好预制施工的前期准备工作。 
  2.3施工工艺流程 
  1)护筒安装 
  护筒采用内径比桩径大20cm~40cm的钢护筒。桩位校核无误后,人工埋设护筒,护筒中心轴线位于桩位中心,并严格保持护筒的竖直度。护筒应高出地面0.3m,高出常水位1m~2m,护筒周围用粘质土对称、均匀回填,并分层夯实。护筒埋设完毕,在护筒上标出灌注桩中心位置。埋设护筒的同时,及时做好钻孔前的各项准备工作。 
  2)钻机就位及钻进 
  护筒埋设并检查无误后,钻机就位,调整钻架底座和顶端水平、稳固,检查钻杆垂直度,使钻头及钻杆中心线与桩中心重合。井壁采用粘土制浆护壁,并根据不同的地质情况调整泥浆比重及钻进速度。泥浆的性能指标应满足施工需求,并符合有关标准要求。钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0m~1.5m。护壁泥浆比重应控制在1.2~1.4之间,粘度控制在22s~30s。钻进过程中,要经常检查护筒是否发生偏移和下沉,检查钻杆的垂直度、护壁泥浆比重和钻孔孔径,出现问题及时停钻进行处理。灌注桩钻孔应在相邻灌注桩的混凝土完成3d之后进行,以避免干扰邻桩混凝土的凝固。 
  3)清孔 
  钻孔达到图纸规定深度后,且成孔质量、孔底地质符合图纸要求并经监理工程师批准后,立即进行清孔。清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度,以防塌孔。成孔后及时报验,经质检员、监理检验合格后,方可进行下道工序施工。成孔检测时,泥浆比重控制在1.03~1.1之间,井深及沉淀层厚度符合设计要求,本工程要求桩底沉淀厚度不大于5cm,不得用加大孔深来代替清孔。 
  4)钢筋笼制安 
  钢筋笼在钢筋加工场分段制作成型,分段吊入孔内,在孔口处采用搭接焊焊接主筋,钢筋接头按规范要求错开布置。焊接如采用单面焊,其长度不小于10倍主筋直径;如采用双面焊,焊接长度不小于5倍主筋直径。钢筋笼主筋长度、间距、焊缝长度、螺旋筋和加强箍筋间距等均应符合规范和图纸要求。为保证混凝土保护层符合设计要求,在钢筋骨架上每隔2m沿圆周等间距焊接4根定位筋,定位筋位置与加强筋一一对应。钢筋笼采用架车运至现场,用25t汽车两点法吊装就位,对钢筋笼顶面采取有效方法加以固定,以防止混凝土灌注过程中钢筋笼上升和侧身移动。 
  钢筋笼在下放过程中注意防止碰撞孔壁,如放入困难,查明原因,再行放入。钢筋笼制作的允许偏差:主筋间距±10mm;箍筋间距±20mm;骨架外径±10mm,钢筋笼安装的允许偏差:骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20mm;骨架中心平面位置20mm;骨架顶端高程±20mm;骨架底面高程±50mm。 
  5)导管安装 
  混凝土浇筑采用导管法施工。导管应事先拼接好,吊装前应对导管做气密性检测,并进行水压、承压和接头试验,钢筋笼安装并固定牢靠后,检查井深和沉淀,满足规范要求后,计算出所需导管长度,将事先拼装好的导管用汽车吊吊装就位。导管吊入时,应保持位置居中,缓慢下放,防止卡挂钢筋骨架,导管底部至孔底应有25cm~40cm 的空间。 
  6)水下混凝土浇筑 
  水下混凝土灌注前,应检测孔底泥浆沉淀厚度,如大于规定要求,应再次清孔直至符合要求。验孔符合规定并经监理下达浇注令后,浇筑水下混凝土。 
   
  图1隔水栓式导管法施工程序图 
  2.4 首批灌注混凝土计算 
  首批灌注混凝土应保证导管在混凝土内的埋深≥1.5m。正常灌注期间,经常量测孔内混凝土面层的高程,及时拆卸导管以调整导管埋深,导管在混凝土内埋深应控制在2m~6m范围内,严禁将导管提出混凝土面,并填写水下混凝土浇注记录。首批砼方量计算依: 
   (2-1) 
  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0.4m; 
  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置深度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), 
  H1=/ (2-2) 
  ――井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24kN/m3)。 
   
  图2 灌注混凝土计算 
  混凝土采用HZS90拌和站拌和,12m3搅拌运输车运至浇筑现场,混凝土输送泵入仓,混凝土灌注应连续进行,并做好协调和调度工作,确保在首批混凝土初凝前完成混凝土灌注。浇筑结束后,混凝土顶面应高出设计桩顶高程不少于0.5m。灌注混凝土时,溢出的泥浆应引流至适当地点处理,以防止污染或堵塞交通。 
  3 结论及建议 
  本文以南水北调交通桥建设施工为背景,对交通桥施工过程中的灌注桩施工进行全面总结和研究,重点针对灌注桩的施工工法、导管安装、钢筋笼制安及首批混凝土浇筑方量计算进行详细说明,但是,在实际施工过程中,仍然存在孔内坍塌、混凝土浇筑过快引发的钢筋笼的上浮等一系列问题,需要进一步的研究和实践,为同类工程建设提供实践依据。 
    
  参考文献 
  [1]李小青.钻孔灌注桩孔壁稳定性分析[J].地质与勘探,2011. 

      原文地址:http://www.xzbu.com/8/view-6214787.htm

 

师资力量 / Teacher
发布时间: 2018 - 09 - 27
交通运输部关于印发《公路养护工程管理办法》的通知各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团交通运输厅(局、委):   为进一步加强和规范公路养护工程管理,提高养护质量和效益,部对《公路养护工程管理办法》(交公路发〔2001〕327号)进行了修订,现印发给你们,请认真遵照执行。交通运输部 2018年3月2日  (此件公开发布)公路养护工程管理办法第一章 总 则  第一条 为加强和规范公路养护工程管理,提高养护质量与效益,根据《中华人民共和国公路法》《公路安全保护条例》《收费公路管理条例》等法律、行政法规,制定本办法。   第二条 本办法所规定的公路养护工程是指在一段时间内集中实施并按照项目进行管理的公路养护作业,不包括日常养护和公路改扩建工作。   第三条 本办法适用于国道、省道的养护工程管理工作。县道、乡道、村道和专用公路的养护工程管理可参照执行。   第四条 养护工程应当遵循决策科学、管理规范、技术先进、优质高效、绿色安全的原则。   第五条 养护工程管理工作实行统一领导、分级负责。   交通运输部负责全国养护工程管理工作的指导和监督。   地方各级交通运输主管部门或公路管理机构,依据省级人民政府确定的对国道和省道的管理职责,主管本行政区域内的养护工程管理工作。   第六条 公路经营管理单位和从事公路养护作业的单位应当根据交通运输主管部门或公路管理机构提出的养护管理目标,按照标准规范、有关规定及本办法要求组织实施养护工程,并接受其指导和监督。   第七条 各级交通运输主管部门、公路管理机构和公路经营管理单位应当筹措必要的资金用于养护工程,确保公路保持良好技术状况。   非收费公路养护工程资金以财政保障为主,主要通过各级财政资金解决。收费公路养护工程资金主要从车辆通行费中解决。   第八条 养护工程资金使用范围包括公路技术状况检测与评定、养护决策咨询、养护...
发布时间: 2017 - 04 - 27
【摘要】桥梁桥面的施工质量,是保证桥梁安全和平稳的前提条件。桥面铺装层作为桥梁系的一部分,相对于桥梁其他部分它直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用。桥面铺装层施工质量的好坏直接影响桥梁使用的耐久性和行车的舒适性、安全性。本文主要就桥梁桥面铺装病害及防治措施进行了分析,以供参考。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-6894584.htm  【关键词】桥梁;桥面铺装;病害;控制措施   1、桥面铺装的破坏形式   沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同。主要有:①铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。   设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况:一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。   2、桥面铺装层病害分析   2.1 结构理论与设计。桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一直在备等级公路中运用了几十年。桥冲击桥结构的变铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。粱设计的箱粱骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。...
发布时间: 2017 - 04 - 27
摘 要:目前,随着我国现代化建设事业的蓬勃发展,桥梁使用年限的增长,以及交通荷载的增加,桥梁检测已成为重中之中,该技术是一个多学科交叉的系统工作,需要各个环节协调配合才能达到一个有效的效果,本文主要介绍了几种无损检测技术的概念、原理和特点,并通过实例进行无损检测的应用说明,为工程人员提供参考信息。中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3198511.htm  关键词:检测;桥梁;工程    传统的方法是对公路桥梁随机选点,钻孔取样,在室内对所取样本进行分析和处理,从中获取各种有价值的工程参数。这种方法的局限性表现为以下几个方面:  a)因被测点是操作人员随机选择的,所以检测结果很难具有代表性;  b)由于检测点有限,覆盖面密度较小,使某些存在缺陷的不良区段反而被漏检,从而埋下质量隐患;  c)虽然钻孔取样精度高,但其会对路面造成破坏,且修补时费时费力。  无损检测技术作为快速、直观,且能够显示道桥内部状态的检测设备和技术手段,能够弥补传统方法的不足,它在开展道桥无损检测技术研究、建立科学的评价体系、改善路面设计等方面具有重要的意义,也必将带来道桥改造方案的优化和公路桥梁管养水平的提高。  桥梁的无损检测技术(NDT)有较大的发展空间,包括超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等。在公路桥梁结构中应用NDT,可以提高新建结构质量的安全性;可以提供结构损伤的标志,例如,污染程度,钢筋混凝土桥梁的氯侵蚀程度;可以记录支座处的声发射,反映了裂纹或过大的摩擦力或从垫层支座正在扩展的裂纹。无损检测的这些结果可以作为结构评估的辅助。  在一些情况下,与侵入检测相比,无损测试更快捷,缩短了测试期间的交通管制时间,从而降低了成本。雷达可以快速扫描潜在的结构空洞,雷达在NDT中的使用证明了NDT的速度和便捷...
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【摘要】交通情况的复杂让交通事故频发,其中超高车辆与桥梁上部结构的碰撞更是频繁发生,不仅对桥梁结构安全性产生较大威胁,同时对交通运行也有一定影响。目前我国关于对超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式与荷载计算的研究不仅存在数量上的不足,在研究深度上也存在一定不足,为此,本文将研究的重点放在超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式与荷载计算方面,了解超高车辆在撞击到桥梁上部结构的破坏模式与荷载,从而对后期的防护有一定指导意义。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-7030491.htm  【关键词】超高车辆-桥梁上部结构碰撞;破坏模式;荷载计算   引言   近几年,我国城市立体交通的发展越来越迅速,导致超高车辆碰撞桥梁上部结构的事故也越来越多。2008年在我国成渝高速公路,一辆超高货车强行通过一座正在建的跨线公路桥时将桥梁的主轴直接撞歪,直接导致前两个月的施工作废,金额损伤近百万元,其中还未包括对社会的影响。不仅是在我国,在发达国家这种超高车辆撞击桥梁上部结构的事件也频频发生。可以看出,导致桥梁损坏的主要原因就是受到超高车辆的撞击。对其破坏模式与荷载计算进行分析,从而对优化桥梁上部结构具有一定重要意义。   1.超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式   (1)破坏类型:通过对超高车辆-桥梁上部结构碰撞的事故调查与有限元仿真分析发现,其出现的破坏模式可以分为两种,一种是局部性破坏,另一种则是整体性破坏。局部性破坏是桥梁上部结构受到局部冲剪作用引起的损坏[1]。如果是钢筋混凝土T梁桥,这种局部破坏的程度将会更加明显,整个碰撞区域不仅会出现开裂、崩落,钢筋屈服,甚至整个腹板―面板交界处的混凝土出现纵向开裂。如果是T型钢梁桥,局部破坏也会十分明显,会产生严重的塑性变形。如果是钢箱梁桥,破坏形式表现为钢材屈服。...
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