浅析乐亭至冀津界段高速公路项目施工工艺技术

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   中图分类号:U412.36+6文献标识码:A 文章编号:
  施工方案是承包人在施工前按照合同、规范的规定对其所用的材料、工程设备和操作工艺等进行的具体计划和安排。本文试以该项目施工为例探讨钻孔灌注桩施工及SBS热改性沥青施工组织与设计。
  沿海高速公路T6合同段K159+530涧河大桥为跨径20-30米预应力砼连续箱梁。桥梁双幅全宽28m,上下行两幅桥间间隔1m,按两座独立的桥设计。其下部构造:桥墩采用双柱墩,φ1.4m墩柱配φ1.5m钻孔桩基础;0#桥台采用肋板式桥台、φ1.3m钻孔桩基础,20#采用桩接帽梁,钻孔桩共计88根。
   本工程施工作业面比较小,在现场以西150m处围住生活区,搭设工棚。平整钢筋加工区及材料设备临时堆放场地。箱梁预制厂设在生活区前80m处。铺设便道并碾压密实,分设横坡,并在两侧设排水沟,以满足现场布置及施工的需要。
  一、钻孔灌注桩施工
  1、细部测量
  由测量人员根据坐标使用全站仪测出每根钻孔灌注桩的中心位置,以中心位置为基准向东南西北四个方向辐射,设定四个护桩,形成十字交叉,以便于任何时候都可以快捷恢复基桩中心。设定护桩后,现场要加以保护,不得随意碰撞,被碰撞过的护桩不能再使用,需用仪器重新测定。
  2、水中护筒埋设
  为防止塌孔,钻孔前埋设护筒(大于桩径20~40cm),长度根据地质情况确定,软弱淤泥层,护筒要穿过淤泥,达到硬壳层上,防止淤泥的流动造成塌孔,一般埋置深度应2~4m,钢板厚度为4mm,加工后要严密不漏水。护筒的埋设须认真进行,确保护筒平面偏差不大于5cm,护筒倾斜不大于1%。在此项工作中,尤其需十分注意的是保持护筒横向、纵向的顺直一线。低洼区要根据标高确定是否回填,总的原则是要保证护筒顶高于设计桩顶60cm以上,然后人工挖孔埋设。护筒顶要高出地面0.3m左右,并在顶部焊接加强筋和吊耳,开出水口。钻进过程中要经常检查护筒是否发生位移和下沉,发现问题要及时处理。
  3、钻孔
  ⑴ 钻机就位前,应对其各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修。就位后,检查底座和顶端是否平稳,不应产生位移或沉降。钻杆中心线和桩孔中心点在同一垂线上,其偏差不得大于2.0cm。
  ⑵ 开始钻孔时,应稍提钻杆,在护筒内打浆,并开动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后方可开始钻进。进尺要根据土层的情况适当控制,对护筒底应低档慢速钻进,使底脚处有较坚固的泥皮护壁。如护筒土质松软出现漏浆时,可提起钻头,向孔内倒入粘土块,再放入钻头倒转,使胶泥挤入孔壁,堵住漏浆空隙,稳住泥浆后继续钻进。钻至护筒底部以下1m后,则可按土质情况以正常速度钻进。钻进过程中应随时注意土层变化,每进尺2m或在土层变化处应捞取渣样,判断土层,记入钻孔记录表并与地质图核对。操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制,随时填写钻孔记录,交接班时应详细交代本班钻进情况及下一班需注意的事项。钻进作业必须保持连续性,升降钻头时要平稳,不得碰撞护筒或孔壁,拆除和加接钻杆时力求迅速。
  ⑶ 钻孔泥浆采用优质粘土在泥浆池内制备。泥浆池的容积不小于100m3,并设容积为8 m3的沉淀池2个串连使用。
  4、成孔检查及清孔
  钻进深度、护筒标高、桩号和桩底高程等都要标明在钻进旁边悬挂的标明牌上,以便有关领导核查。在钻孔达到设计要求深度后,提升钻锥距孔底10~20cm,继续循环以相对密度较低的泥浆压入,把钻孔内的悬浮钻渣及相对密度较大的泥浆换出。清孔时,必须注意保持孔内水头,防止塌孔,不得用加深孔底深度的方法代替清孔。清孔后,泥浆相对密度应在1.03—1.10之间,含砂率<2%。孔底沉淀厚度不应大于设计规定及规范要求,如果沉淀厚度大于设计规范要求,下钢筋后要進行二次清孔。由测量人员用仪器设备对孔位进行检查,用测绳对孔深进行检查。提前加工出检孔器,长度为孔径的4倍,直径比孔径小2cm,用Φ20钢筋加工成钢筋笼,两端按30°收口,做成圆锥形,便于导向,上端焊接吊环。用检孔器检查孔径和斜度。确认均满足设计要求后,填写“成孔质量检查记录”。
  5、钢筋笼的制作及安装、吊放导管
  ⑴ 焊接采用闪光对接焊,焊工必须持证上岗,焊件合格后正式焊接。钢筋端头120mm范围内的铁锈、油污必须清除干净,钢筋端头如起弯或成“马蹄”形则不得焊接,必须煨直或切除。在焊接过程中,粘附在电极上的氧化铁要随时清楚干净。焊接后稍冷却才能松开电极钳口,取出钢筋时必须平稳,以免接头弯折。接头部位不得有横向裂纹,与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤。
  ⑵ 加强箍筋与主筋垂直,各主筋间距相等,用自制卡规控制其间距。水平螺旋筋要保持间距18~20cm特殊设计处的加密段除外。
  ⑶ 吊耳焊在主筋上,根据测量的护筒标高计算吊耳长度。
  ⑷ 运输钢筋笼用12~15m车运输,用方木或钢管搭坡道将钢筋笼轻装轻放。
  ⑸ 钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作,运到现场后吊入孔中,并在孔口进行焊接接笼。钢筋骨架安放后,其顶面标高应符合设计要求,其误差不得大于5cm,平面位置要准确。
  ⑹ 保护层垫块厚度7.5cm(满足防腐设计要求,净保护层后7.5cm,布置:竖向间距2m,横向平均分布在圆周4处)
  ⑺ 导管吊放前,应检查导管严密性,导管口距桩底深度为40cm,为防止导管法兰盘与钢筋下端相碰,应使导管居于灌注桩中心吊放。
  6、砼的浇注
  ⑴ 灌注桩砼采用C25防腐砼,由拌和站集中搅拌,商品砼经监理工程师批准后才可使用,砼用罐车运至现场,坍落度控制在18~22cm。
  ⑵ 在灌注砼时要充分考虑需要量及行车时间等因素,在灌注砼时至少压一车砼,以保证水下砼灌注的连续性,防止施工中意外情况的发生。灌注前要对施工现场内的道路进行平整,使灌车能直接运至漏斗边上,将砼方便的倒入漏斗内,进行砼的灌注。计算好首批砼用量,依据是:孔径、导管下口离孔底距离、导管埋深大于1m,使首批砼连续灌注后达到预期目的,即导管内泥浆全部排出,导管下端埋深大于1m,砼阻断泥浆不再进入导管,确保灌注质量。隔水栓采用尼龙编织袋包裹砂浆,并用8#铁丝捆绑,8#铁丝引伸出导管,栓在牢固处。首批砼入导管,隔水栓暂时阻挡使砼充满导管,同时准备好后续砼,剪断8#铁丝,后续砼接上灌注,使砼始终充满导管下落,有效排除导管内泥浆。
  ⑶ 砼在灌注时,经常测量砼面上升情况,保证导管埋深在2-6m之间,以避免增加导管提升和砼灌注的困难。提升时不宜过快,提升后导管的埋深不小于2m。
  ⑷ 砼灌注过程中,应始终保持导管位置居中,提升导管应有专人掌握,不能倾斜、位移及将钢筋笼子挂住,保持砼的和易性,砼灌注的连续性。在砼灌注结束时,桩顶砼应比设计标高高80~100cm,以保证设计顶面以下桩身砼全部具有满意的质量。
  ⑸ 做好砼浇筑记录,待3—7天后,用机械与人工配合为验桩和接柱(或承台)施工作准备,并做好施工记录。
  7、注意事项:
  ⑴ 导管接缝处要严密结实,以免造成导管脱落。
  ⑵ 每次拆除导管后应保持下端埋置的深度,不得小于2m,拆除前下端埋置深度不得大于6m。
  ⑶ 灌注开始后,应连续进行,尽可能缩短拆除导管的时间,当导管内砼不满时,应徐徐灌注,防止导管内造成高压空气囊。
  ⑷ 拆卸下的导管应及时清洗干净。
  二、SBS热改性沥青施工工艺
  1、SBS热改性沥青洒布量按1.8~2.0Kg/m2控制;
  2、SBS热改性沥青采用智能型沥青洒布车喷洒,洒布车具有独立操作的油泵、速率计、压力表、计量器、温度计及灌内循环泵搅拌装置,选择适宜的喷嘴,使洒布速率和喷洒量保持稳定,并且在洒布过程中随时自检、抽检洒布量;
  3、气温底于10℃、桥面潮湿时不进行喷洒SBS改性沥青;
  4、改性沥青喷洒后用转移的洒布车洒布粒径为10~20mm的单一粒径的优质石灰岩碎石,用量为6~8 m3/1000 m2,覆盖率以60~70%左右为宜,在正式洒布前选择合适的桥面试洒,确定洒布速度和相关控制参数。洒布的碎石必须过筛,去除表面黏附矿粉,针片状含量不宜超过12%。最后用8-10t胶轮压路机稳压1-2遍,安排专人跟碾,清除未嵌挤入沥青层内和相互挤靠过密的石料;
  5、防水层施工采用具有自动控制用油量功能的智能型沥青洒布车喷洒,洒布车具有独立操作的油泵、速率计、压力表、计量器、温度计及灌内循环泵搅拌装置,洒布时保证165℃~185℃的喷洒温度,保持稳定的洒布速率和喷洒量保持稳定,并保证喷洒宽度内喷洒均匀。
  6、泄水管采用PVC管,设置一固定卡环,卡环与砼固定,收水口为铸铁隔栅,其周围砼铺装层和沥青铺装层局部均設有坡度,以利排水。在泄水管端头与收水隔栅连接处做一布二涂防水层,涂刷前用钢丝刷将杂物清除干净。
  三、伸缩缝安装施工
  (一)安装与焊接
  1、按设计位置用开封机将沥青层切开与桥面砼直缝同一位置。
  2、伸缩缝安装前首先检查伸缩缝间隙宽度与伸缩缝安装的时间是否符合温差的要求,伸缩缝隙及桥梁间隙是否清理干净,检查验收合格后方可安装。
  3、检查缝长度及端头翘起尺寸是否达到要求,注意安装方向。
  4、伸缩缝要低于沥青路面1~1.5mm,调整固结后,顺直度合格后方可焊接。
  5、伸缩缝底平面与混凝土梁有一高度空隙,浇砼前用苯板在缝间隙中封堵,避免混凝土渗到伸缩间隙内。
  6、型钢顺直度<3mm(全长),平整度3m直尺<2mm,钢梁与路面用3m直尺<2mm;止水胶带安装,平整、顺直,没有明显的凹凸现象,舒展、严密、不漏水。
  (二)伸缩缝安装检查
  1、安装过程中,严格按操作工艺执行,加强自检程序,安装的技术负责人加强现场指导和调整施工工艺,执行工种交接制度,把好质量关。
  2、质检人员到位及时抽查,执行现场工序否决权,质检部组织质量检查,做好交接验收监督记录,写出整改意见,表格标准化。
  (三)混凝土浇筑
  1、伸缩缝验收以后,对槽内严格进行清理,用水冲净,不得有浮土和杂物。用水泥浆喷洒内混凝土表面,做好结合层。
  2、按设计要求选好混凝土配比,塌落度最好选3~5厘米为宜。
  3、混凝土振捣,注意缝钢梁一角的混凝土密实,采取两列同步严密振捣的方法,直致无气泡。
  4、混凝土表面用刮杆刮平,两遍抹子成活,初凝后用竹刷拉毛,低于沥青表面1mm为宜。
  5、伸缩缝止水带部位,进行覆盖,避免混凝土进入缝隙。
  6、橡胶止水带安装,要求平整,长度适合,整洁。
  公路桥梁建设作为国家的基础设施建设,其质量是工程的根本,工程质量的关键又主要来源于其技术水平,为此,加强提高施工技术水平,对确保提高我国公路桥梁施工质量具有重要意义。
   参考文献:
  1. 朱群平。关于桥梁施工项目管理办法的探讨[j].交通标准化。2009(12)
  2. 姚元军。公路桥梁建筑项目现场施工管理之我见[j].中国新技术新产品,2010(2)
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