中铁十九局集第六工程有限公司承建的庐铜铁路泉塘大桥桥全长266.715m。泉塘大桥位于无为县境内,为长江冲积平原。地势低洼平坦,沟渠纵横,周围表植被稀疏,水田与水塘相间分布,地势较缓。泉塘大桥共计9个承台,承台厚度为2m。墩身承台平面尺寸为4.8m×6.8m,桥台承台平面尺寸为9.9m×6m。现就承台施工的关键工序和技术控制进行介绍。
1.施工工艺
施工工艺流程为:施工准备→测设基坑平面位置、标高→挖掘机开挖→凿除桩头→检测桩基→基底检测及处理→绑扎钢筋→安装模板→灌筑混凝土→与墩台身接缝处理
2.关键工序和技术控制 2.1施工准备
制定好现场场地平整、基坑开挖施工方案,绘制施工总平面布置图和基坑土方开挖图, 确定开挖路线,基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。
完成测量控制网的设置, 包括控制基线、轴线和水准基点。场地平整进行方格网桩的布置和标高测设,计算挖填土方量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核;进行土方工程的测量定位放线,并经检查复核无误后,作为施工控制的依据。
完成必需的临时设施,包括生产设施及生活设施及机械进出和土方运输道路、临时供水供电线路。
机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使处于良好的工作状态。 2.2基坑开挖
桥址位置水塘及沟渠较多,地下水位较高,有个别墩台位于水塘和沟渠中,开挖时需进行抽水,且开挖过程中受积水影响较大,拟采用槽钢围堰施工。
基坑开挖前应根据设计图纸在地面准确放样,采用机械开挖,弃土及时外运相结合的方式。在基坑开挖过程中应基坑周围做好排水沟,防止地表水流入基坑。槽钢围堰基底采封底混凝土厚10cm,钢板桩围堰封底混凝土20cm。
2.2.1槽钢围堰 (1)围堰施工
当承台部位土体流动性较大,水位线较承台底面较低、基坑开挖高度不大于5m,可根据地质条件采用槽钢围堰开挖基坑,修建承台。槽钢围堰施工工艺:施工准备→测量定位→打入槽→抽水堵漏→随基坑开挖加设内撑→承台施工。
根据设计图纸,由测量班放样出基坑开挖线,并洒灰线标识。并将施工槽钢、设备运至现场,检查材料质量确保符合要求。
槽钢围堰施工之前,应对打桩设备(起吊设备、振动下沉设备等)进行全面检查,确保施工所需设备运转良好。
槽钢围堰采用1台挖掘机、1台汽车吊作为施工主要机械设备。施工时,一台吊车吊起槽钢喂料,挖掘机把槽钢打入土中。槽钢上挂置拉绳,吊车吊起槽钢后,人工拉绳和扶桩对位,阴阳扣对位后吊车慢慢下落吊勾,槽钢依靠自重下插入已打槽钢,靠自重不能继续下沉后,挖掘机把槽钢打入土中,直至到设计标高。
槽钢逐根插打,每边由一端插至另一端。 (2)基坑排水处理
基坑开挖到位后,应及时进行基坑的排水处理和井点降水,以有效地降低地下水位,阻止地下水位对基坑的影响。具体措施为:基坑底部靠边位置,平行基坑边设置一条30×30cm的水沟, 排水方向由中间流向两端的集水井,再用水泵将集水井中的水抽至基坑外沉淀池内,沉淀后排放。
(3)基坑开挖至设计标高再超挖10 cm,基底处理后,经监理检查合格后方可进行下步施工。
(4)基坑开挖时,注意不能碰触已施工的桩身,不能碰坏桩身上的钢筋。基坑开挖后及时凿除桩头砼并进行桩基检测。
(5)临时施工便道一侧由于施工场地的限制,槽钢无法按正常加宽值插打,可适当减小作业面,并加强该侧槽钢围棱支护。
(6)凿桩头
抄测标高控制线。根据桩位图抄测出标高控制线于桩上部钢筋上。根据标高控制线采用风镐配合人工凿除,首先使用风镐将桩头剔凿至桩顶标高以上150mm的位置,然后手工凿除至桩顶标高以上100mm的位置,即桩顶深入承台100mm。必须保证新凿出的混凝土面新鲜、坚实、无泥土等掺杂物。
2.3承台模板、钢筋制作安装 2.3.1钢筋安装
承台钢筋在钢筋加工场加工成半成品,运至现场绑扎。承台钢筋按规范进行焊接,钢筋网片之间采用架立钢筋焊接牢固,做到上下层网格对齐,层间距正确,并确保钢筋的保护层厚度。
2.3.2模板安装
模板全部采用钢模板,并保证模板强度、刚度和稳定性。模板安装必须严格按施工规范和验标进行施工。模板拼装可利用小型吊具在基坑内逐块组拼,拼接表面必须平整、支撑牢靠。支模前用全站仪测放承台四角点,墨线弹出模板的边线,支模后再用仪器进行复核校正。
2.4混凝土浇筑及养护
混凝土由混凝土拌和站集中拌和,混凝土输送车运输,经混凝土输送泵泵送入模,混凝土分区布料、分层浇筑,采用插入式振捣器振捣,当混凝土自由落体高度超过2m时,采用串筒下料,防止混凝土离析。混凝土浇筑完毕后,在顶部混凝土初凝前,对其进行二次振捣,并压实抹平。控制表面收缩裂纹,减少水分蒸发;混凝土初凝后,加强保湿养护,防止水分蒸发。
大体积混凝土采用低水化热水泥,并采用“双掺技术”(即掺加粉煤灰及外加剂),降低混凝土的入仓温度等措施,以改善混凝土的性能,减小混凝土的水化热。气温较高时,泵送管加盖草袋,并在拌和水中投放冰块,以降低混凝土入模温度。
2.5混凝土拆模及基坑回填
当混凝土的强度达到2.5MPa的强度要求,且芯部混凝土与表面混凝土之间、表面混凝土与环境之间的温差不大于15度,方可进行拆模。
待承台混凝土达到70%以上可以进行基坑回填。
基坑回填采用原土进行回填,填料最大粒径不超过5cm。回填时采取分层对称回填,分层厚度一般为10~20cm,回填前在承台上用油漆标记上分层线。台后采用C20混凝土进行基坑回填。
3.结语
通过对以上关键工序进行了严格的技术控制,中铁十九局集团第六工程有限公司施工的蘆铜铁路泉塘特大桥承台施工合格率100%,优良率99%完全满足了设计要求,并为今后类似施工积累了经验。
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