橋梁圍堰排水地基處理施工方案最終版

2021-07-25 16:14:26 字數 4002 閱讀 5135

南昌市沿江北大道與沿江中大道連通工程,民德橋梁與滕王閣橋梁工程。其中民德橋為5跨預應力變截面連續箱梁,有4個水中承臺,鑽孔灌注樁為1.0m的樁徑,4個水中承臺共有鑽孔樁32根;滕王閣橋分左右兩幅設定,為鋼筋混凝土連續箱梁結構,其水中承臺共有3個,鑽孔灌注樁為1.

5m的樁徑共12根。

水中承臺採用圍堰抽水方法施工,按施工方案實施南北兩側圍堰於12月1日全部合攏,為保護撫河內景觀船隻而增設的圍堰於12月13日合攏,並於12月14日開始採用4臺6寸水幫浦進行圍堰內強排水,於12月17日基本排除圍堰內積水後對圍堰內淤泥頂標高及深度進行實測實量(詳見後附圖六)。

根據現場實測民德橋縱向須清淤長度為115m,其1號橋墩處淤泥面標高11.80m,淤泥底標高5.30m;2號墩橋墩處淤泥面標高為11.

68m,淤泥底標高5.18m;3號墩淤泥面標高11.63m,淤泥底標高4.

63m;4號墩淤泥面標高11.73m,淤泥底標高5.72m。

滕王閣橋縱向須清淤長度約80m,其1號橋墩處淤泥面標高13.12m,淤泥底標高5.92m;2號墩處淤泥面標高為12.

76m,淤泥底標高5.36m;3號墩淤泥面標高13.09m,淤泥標高5.

79m。下游洩水後圍堰內水位標高為13m,蓄水量較大,根據現場實測圍堰內水面長度為278m,平均寬度為90m,平均深度按2.5m計,約62550立方公尺水量。

兩座橋梁橋墩鑽孔灌注樁施工平台,均採用填砂擠於形成,採用重型機械分層壓實後,埋設鋼護筒。

因工期緊張,現澆箱梁支架要同時考慮穩固、快速、成本低等因素,因地制宜制定支架方案,有2個方案可供選擇:一是採用少樁貝雷梁支架方案;二是採用滿堂填砂與打設木樁形成復合地基加固的滿堂支架方案。

1、擠淤回填安排

現圍堰施工已完成,下游洩水後水位標高為13m,圍堰內蓄水量較大,將採用大功率抽水幫浦排水,考慮到河床內淤泥河床較深、淤泥較厚對工期帶來不利影響,對此我方將清淤工作分成二個階段來施工:第一階段邊排水邊在橋墩樁位填砂擠淤築島方式形成鑽孔樁施工平台;第二階段對墩區間進行再採用擠淤換填。

換填材料考慮到市容管理部門對土方車輛的限制,大塊石及建築舊料**有限,故採用中粗砂換填為主。

2、洩水槽設定

由於撫河匯水面積較大(40平方公里),考慮到強降雨天氣時,引起水位迅速**。根據現場情況在船隻圍堰與橋中間設定洩管與洩洪槽,在滕王閣橋下支架基礎上同樣設定洩洪槽,並且在便道邊增設一座排水坑,設定5~6臺抽水機進行強排水。

3、打樁加固布置

打樁採用直徑為200mm的桐木樁,按7.5m樁長設定,打入地下砂礫石層。平面樁布置基本按2m*2m方格網布置,具體根據現場範圍按施工圖沿腹板投影軸線每2m設定一根樁,腹板與腹板之間再設一排樁進行加密,並且在橋邊緣線外2公尺也增設一排樁,間距同樣按2公尺布置。

(見附圖

八、九)

圍堰內採用4臺nl150-16型(6寸口徑)功率為22kw浮球式泥漿幫浦,放置水中向附近解壓井及圍堰外同時進行抽水,另2臺功率為22kw的固定式抽水機作防汛備用。

由於施工工期十分緊迫,而清淤工作量又十分巨大,為加快施工進度,民德橋4個水中承臺、樁基施工平台採用黃砂擠淤法施工,即先用挖機挖除部分淤泥,然後填築粗黃砂並用挖機鬥夯實,以盡可能將底部的淤泥用黃沙置換出來,這樣一步一步往前推進。施工平台頂寬按10m設定,頂標高比現淤泥面高出50cm,邊坡按1:3設定(見附圖五)。

待平台形成後進行鑽孔灌注樁施工時再用同樣的方法處理兩平台的之間的淤泥。滕王閣橋因考慮橋長及跨徑較小,將採用全斷面擠淤法施工,其他施工方法同上。鑽孔樁護筒採用鋼護筒,壁厚為5mm,直徑為d1.

2m、1.7m,護筒應埋入硬土1m以上,約7m左右(由於深度過深,鑽孔樁混凝土澆築以後鋼護無法拔出再利用)。根據工程圖紙,在施工現場精確測放出實際樁位,並申請現場監理工程師複核(樁位允許偏差應不大於±10mm)。

然後將護筒豎起,採用振動裝置將護筒打入地下直至硬土。

由於河床底淤泥過厚,性質較稀爛,機械無法進行就地清淤工作,因此在橋墩工作平台形成後,每橋墩間採用中粗砂擠淤回填向前推進,由圍堰處開始進行,再安排一部挖掘機將擠出來的淤泥往外清出,填築時採用6—8t壓路機進行來回往復碾壓至密實。滕王閣橋清淤同民德橋相似。

民德橋北側待黃沙擠淤厚由新洲路西向東採用大石塊進行拋填擠淤,按修便道的方式進行將黃砂邊緣的淤泥向北側擠壓,減少淤泥對橋下黃砂基礎的影響。其填築寬度為10公尺,作為施工便道使用(由於南側船隻圍堰在橋梁施工時被挖除,以及材料進出等因素,故無法作為便道)。由於駁岸與河床高差較高,故與便道連線處採用10%坡度設定,河中便道高度應高出淤泥面,設為12m標高。

滕王閣橋南側待黃砂填築至橋邊緣線後也採用大石塊進行拋填擠淤,將淤泥擋出影響區域,其寬度按為5公尺設定。(見附圖

二、四)

1、少樁貝雷梁支架方案(以民德橋為例)

①平面布置:(見附圖十

六、十七)

跨橋墩間的支架採用雙疊貝雷桁架跨越支撐,每1.2m設定一道,上部按支架排距採用槽型16#槽鋼平放於桁架上,將其聯體進行支撐。桁架支端為c30鋼筋混凝土梁台設定,長約28公尺,寬80cm厚度為80cm,支端梁下按4公尺間距設一排鑽孔灌注樁,其樁徑為ф600內設16根φ18鋼筋籠(樁內含φ18架筋、φ8螺旋筋),樁底需打入強分化4m以上。

(具體布置見附圖十

五、十六、十七)

②造價(初步統計)

ф600鑽孔灌注樁:長11*7根*6排=462公尺*700元=343400元

支端梁c30砼:28*0.8*0.8*6=107.6m3*500=53760元

非應力鋼筋:(7*6*1+6*8)*6000=540000元

槽鋼及桁架:約800000元

所需費用(民德橋):約200多萬

由於造價過高故不在考慮此貝雷桁架具體方案。

2、填砂+木樁地基滿堂支架方案

1)平面布置及測量:

黃砂填築完一定高度後,再次採用壓路機碾壓密實(或灌水密實法)至預定標高,如民德橋2號與3號墩間黃砂面預定標高為11.8m(見附圖

七、八、九)。再根據橋梁設計施工圖,由儀器在現場定出橋梁每道腹板及橋墩軸線投影位置,採用線繩及毛竹片按每2m進行布樁,腹板軸線樁與軸線樁之間再加密一排(具體布置見附圖

八、九),橋兩側邊緣線外2m處同樣按2m布一排樁。當遇到橋墩承臺時將布置樁移至承台邊。由於橋墩處梁板荷載較大,故對該區進行加密(布置見附圖),民德橋共需要桐木樁(樁徑φ200長7.

5m)888根,滕王閣橋需要桐木樁(樁徑φ200長7.5m)521根。

民德橋0號橋台與1號墩以及4號墩與5號橋台之間,部分考慮施工需要現採用大石塊擠淤的方式處理。滕王閣橋橋台附近同民德橋。

2)、材料選用及製作:

木樁採用樁徑為150mm~200mm桐木樁,樁長要7.5m以上,選用節疤少、無腐蝕空心、大小頭徑相差較小、樁木全長的彎曲矢度不大於樁徑之半、裝木1公尺範圍內木紋的扭轉不大於樁木圓周之半的木材。樁頂應鋸平並垂直於樁的軸線。

為防止打樁時樁頭劈裂,樁頂一般須配戴鐵製樁箍,其厚度8-10mm,寬度50mm左右樁箍上徑略小於下徑,便於安裝和卸下。樁尖應削成三稜或四稜錐形,其尖端應在樁軸線上,樁尖長度根據地質麵定,較硬土層樁尖長度為樁徑1.5-2倍,端部製成鈍尖。

3)、施工方法及注意事項:

①、打樁前先將下端內徑略大於樁徑之鋼製樁帽套入樁頭內,以避免因打樁時之轉動扭力損壞樁身。當無樁套時應放置硬木墊或粗麻繩組成之樁墊以防樁頭被打裂。

②、根據現場條件打樁可以採用挖掘機裝置,打樁前採用人工配合機械先將木樁豎立至樁位,由人工扶住木樁然後將挖掘機鬥緩緩放至樁帽上,並校準樁身的垂直度然後慢慢送入地下。插樁過程中每進入一段由專人指揮讓挖掘機鬥進行調整樁身。當打到硬層時由挖掘機對樁頭使勁鎚擊或壓樁方法進行,將木樁牢牢打入硬層。

③、打樁過程中,如遇堅硬地層或觸及地下障礙物時,可以移至附件進行打樁避開障礙物,或截樁、移位再加打木樁的方法處理。

④、木樁打至規定深度後,應將樁頭打毛,並將打破部分採用手鋸予以水平截齊,使樁頂在規定高程處。木樁長度應足夠長,最好不必要做接樁處理。

4)、面層硬化處理:

①待打樁完成後由儀器定出預先設定的的樁頂標高,將高出部分的木樁進行切除工作。(如民德橋2號與3號墩間的樁頂預定標高為12m)然後對黃砂面進行人工整平,鋪填20cm厚的礫石砂或碎石作為墊層,先用挖掘機將填料進行翻送攤鋪再平整,並用壓路機穩壓一遍;再由人工細平:高的地方,剷除突出部分,且對表面進行翻鬆處理;低的地方,先翻鬆,然後用填料補平,最後用壓路機由兩側向中間進行成型碾壓,壓至無明顯輪跡為止。

地基處理施工方案

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