1、引橋鉆孔灌注樁鋼護(hù)筒施工方案編制: 復(fù)核: 審核: 中鐵十四局集團(tuán)有限公司省道263線南北長(zhǎng)山聯(lián)島大橋工程項(xiàng)目部2012年4月1日引橋鉆孔灌注樁鋼護(hù)筒施工方案一、工程概況山東省省道263線南北長(zhǎng)山聯(lián)島大橋工程引橋6#-8#墩和16#-25#墩樁基直徑2.5m,樁長(zhǎng)19.5m50.6m不等,共計(jì)26根。鉆孔灌注樁鋼護(hù)筒不參與結(jié)構(gòu)受力,其高出承臺(tái)底以上部分進(jìn)行切割回收利用。鋼護(hù)筒材質(zhì)為Q235,其內(nèi)徑為2.7m,壁厚10mm,鋼護(hù)筒頂標(biāo)高為+5.6m。二、鋼護(hù)筒結(jié)構(gòu)參數(shù)及工程量鋼護(hù)筒的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及工程量如下表:序號(hào)部位樁數(shù)(根)鋼護(hù)筒材質(zhì)壁厚(mm)內(nèi)徑(mm)頂標(biāo)高(m)底標(biāo)高(m)單根長(zhǎng)(m
2、)單位重(kg/m)單根重(kg)總重(kg)16#2Q2351027005.6-3.239692.6 6233.712467.527#2Q2351027005.6-13.3619692.6 1316026320.238#2Q2351027005.6-13.9420692.6 1385327705.5416#2Q2351027005.6-15.2921692.6 1454529090.7517#2Q2351027005.6-15.0821692.6 1454529090.7618#2Q2351027005.6-14.8520692.6 1385327705.5719#2Q2351027005.
3、6-14.3820692.6 1385327705.5820#2Q2351027005.6-13.4119692.6 1316026320.2921#2Q2351027005.6-12.7718692.6 1246724934.91022#2Q2351027005.6-11.6117692.6 1177523549.71123#2Q2351027005.6-10.3816692.6 1108222164.41224#2Q2351027005.6-11.1917692.6 1177523549.71325#2Q2351027005.6-8.915692.6 1039020779.1表1 鋼護(hù)筒的
4、主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及工程量表 以上鋼護(hù)筒長(zhǎng)度僅按照卵石層厚度為5m確定,實(shí)際長(zhǎng)度需要根據(jù)卵石層清理后的海床標(biāo)高確定三、鋼護(hù)筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、鋼護(hù)筒孔口結(jié)構(gòu)根據(jù)橋位處的水文條件、鋼護(hù)筒下放過程中的受力情況,以及滿足鋼護(hù)筒頂口振打和底口入土的要求,對(duì)鋼護(hù)筒結(jié)構(gòu)的進(jìn)行了設(shè)計(jì),最終確定鋼護(hù)筒直徑2.7m,采用壁厚10mm的Q235鋼板卷制。為避免鋼護(hù)筒在下沉過程中發(fā)生變形,分別對(duì)鋼護(hù)筒的頂口和底口進(jìn)行加強(qiáng)。護(hù)銅頂端采用同鋼護(hù)筒厚度相同的鋼板進(jìn)行加強(qiáng),加強(qiáng)長(zhǎng)度為500mm;鋼護(hù)筒頂部加強(qiáng)鋼板與鋼護(hù)筒采用跳焊連接,每條焊縫長(zhǎng)150mm,凈間距150mm,如圖1所示。鋼護(hù)筒底部設(shè)置3道500mm的加強(qiáng)抱箍和9根(間距
5、1m)縱向加勁槽鋼8。底口抱箍和縱向加勁肋安裝位置結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,成型效果如圖2所示。圖2-1 鋼護(hù)筒底口加強(qiáng)抱箍和縱向加勁肋縱向加勁肋加強(qiáng)抱箍圖2-2鋼護(hù)筒底口加強(qiáng)抱箍和縱向加勁肋成型圖圖1 鋼護(hù)筒頂口加強(qiáng)示意圖2、導(dǎo)向架設(shè)計(jì)與制作2.1為保證鋼護(hù)筒的準(zhǔn)確定位及豎直度,采用定位導(dǎo)向架定位,定位導(dǎo)向架采用鋼桁結(jié)構(gòu),長(zhǎng)6m。導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)形式見圖3所示。2.2導(dǎo)向架主要作用:保證鋼護(hù)筒在自重作用下及在連續(xù)施振時(shí)能夠垂直入土下沉。3、導(dǎo)向架安裝固定3.1導(dǎo)向架采用吊車吊裝移位,并固定在已完成的鉆孔平臺(tái)的鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)頂口位置。3.2導(dǎo)向架的下端懸臂段采用“井”字形型鋼固定在平臺(tái)周邊的鋼管樁的上下平聯(lián)上,
6、或?qū)?dǎo)向架與井字架焊成整體然后固定在鋼護(hù)筒周圍的鋼管樁上。3.3導(dǎo)向裝置內(nèi)設(shè)置有供鋼護(hù)筒定位、糾偏、調(diào)整的液壓千斤頂和鎖定裝置。利用撬棍等對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行微調(diào)定位、施沉過程中糾偏,利用木楔和I32a工字鋼等對(duì)調(diào)整后鋼護(hù)筒進(jìn)行鎖定。圖3導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)示意圖兩端吊耳頂部吊環(huán)圖4吊點(diǎn)位置示意圖(3)吊耳設(shè)置工程施工前護(hù)筒由吊車采用兩點(diǎn)起吊,經(jīng)運(yùn)輸車平移至樁架前,豎起來(lái)后由履帶吊的起重機(jī)單點(diǎn)起吊,兩點(diǎn)起吊的吊點(diǎn)位置和單點(diǎn)起吊的吊點(diǎn)如圖4所示。吊耳采用厚度為25mm的Q235鋼板,底板尺寸為豎向20cm環(huán)向15cm,耳板尺寸為徑向20cm,環(huán)向10cm(耳寬),孔徑為5cm。 圖4-1護(hù)筒吊耳設(shè)計(jì) 圖4-2 護(hù)
7、筒起吊鋼絲繩 圖4-3 護(hù)筒起吊(一) 圖4-4 護(hù)筒起吊(二)(4)內(nèi)支撐設(shè)置為防止護(hù)筒起吊、運(yùn)輸過程中變形,鋼護(hù)筒內(nèi)部設(shè)置32鋼筋米字撐(如圖5所示)。在運(yùn)輸過程中只允許堆放兩層,并做好護(hù)筒之間的隔墊保護(hù),避免擠壓變形。護(hù)筒吊裝前要及時(shí)檢查支撐是否存在松動(dòng)脫焊現(xiàn)象,如發(fā)現(xiàn)則及時(shí)測(cè)量護(hù)筒的橢圓度,并調(diào)整后補(bǔ)焊。圖5 護(hù)筒米字撐布置圖三、鋼護(hù)筒的施工根據(jù)鋼護(hù)筒的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及工程量表可以看出,單節(jié)鋼護(hù)筒最大長(zhǎng)度為15m。1、施工工藝流程單根鋼護(hù)筒沉放工藝流程如下:導(dǎo)向架安裝定位首節(jié)護(hù)筒入導(dǎo)向架測(cè)量校核首節(jié)護(hù)筒振動(dòng)下沉測(cè)量校核第二節(jié)接長(zhǎng)、焊縫檢驗(yàn)第二次振動(dòng)下沉移走導(dǎo)向架繼續(xù)振動(dòng)下沉到位防護(hù)措施。
8、2、鋼護(hù)筒分節(jié)方案(如表2所示)3、首節(jié)鋼護(hù)筒沉放3.1首節(jié)護(hù)筒沉入吊裝:用50噸履帶吊吊起第一節(jié)鋼護(hù)筒,垂直立放在定位架內(nèi)并臨時(shí)固定。表2 鋼護(hù)筒分節(jié)長(zhǎng)度表墩號(hào)單樁護(hù)筒 總長(zhǎng)度(m)鋼護(hù)筒分節(jié)備注第1節(jié)(m)第2節(jié)(m)6#990第一節(jié)進(jìn)入海床7#19154第一節(jié)進(jìn)入海床8#20155第一節(jié)進(jìn)入海床9#20155第一節(jié)進(jìn)入海床15#21156第一節(jié)進(jìn)入海床16#21156第一節(jié)進(jìn)入海床17#21156第一節(jié)進(jìn)入海床18#20155第一節(jié)進(jìn)入海床19#20155第一節(jié)進(jìn)入海床20#19154第一節(jié)進(jìn)入海床21#18153第一節(jié)進(jìn)入海床22#17152第一節(jié)進(jìn)入海床23#16151第一節(jié)進(jìn)入海床
9、24#17152第一節(jié)進(jìn)入海床25#15150第一節(jié)進(jìn)入海床夾管:撤下大鉤改掛DZ135振錘,使其下端的液壓夾持器夾緊護(hù)筒頂端,同時(shí)掛上輔助鋼絲繩。對(duì)位:將夾緊的鋼護(hù)筒吊起,移動(dòng)大鉤使鋼護(hù)筒下端對(duì)準(zhǔn)己固定好導(dǎo)向架孔口,在沉樁前先用自重下沉,移動(dòng)夾樁器的位置,使鋼護(hù)筒頂面在同一水平面上,然后徐徐下放鋼護(hù)筒至海床面。3.2首節(jié)護(hù)筒孔底坐標(biāo)及豎直度控制施工中護(hù)筒的精度主要取決于護(hù)筒著床時(shí)的精度,所以對(duì)護(hù)筒插打著床時(shí)的定位至關(guān)重要,測(cè)量人員必須進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致的觀測(cè)調(diào)整。第一節(jié)護(hù)筒的豎直度及底口坐標(biāo)采用管內(nèi)浮球檢測(cè)法進(jìn)行控制。具體方法為:圖6 浮球法測(cè)鋼護(hù)筒底面位置及垂直度第一步,下護(hù)筒前,在護(hù)筒底口上
10、方2m左右的管壁對(duì)稱焊四個(gè)12mm細(xì)鋼筋圈。第二步,下護(hù)筒時(shí),用兩條尼龍繩交叉穿系在鋼筋上,形成十字形狀。第三步,在十字繩交叉位置系一條尼龍西線,長(zhǎng)度低于護(hù)筒內(nèi)水位,并保證浮球正好在水面以下10100cm左右,以能看見浮球,但不浮出水面為宜。當(dāng)鋼護(hù)筒著床時(shí),護(hù)筒內(nèi)的水基本處于靜止?fàn)顟B(tài),可以通過浮球的位置來(lái)判斷鋼護(hù)筒底口位置是否偏離設(shè)計(jì)位置。3.3首節(jié)護(hù)筒固定當(dāng)護(hù)筒著床并定位后,應(yīng)立即在鋼護(hù)筒上焊接倒掛牛腿,測(cè)量校核,利用木楔鎖定鋼護(hù)筒,使首節(jié)鋼護(hù)筒固定在導(dǎo)向架上。4、第二節(jié)鋼護(hù)筒沉放4.1吊裝第二節(jié)鋼護(hù)筒,焊接第二節(jié)護(hù)筒。4.2在相互垂直的兩個(gè)方向設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),指揮吊車操作,使鋼護(hù)筒自然垂直對(duì)準(zhǔn)樁
11、位,啟動(dòng)振錘;同時(shí),吊車大鉤稍放松,并控制大鉤下降速度以便護(hù)筒在保持垂直的狀態(tài)下沉入土中。兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)連續(xù)觀測(cè)鋼護(hù)筒的垂直度,發(fā)現(xiàn)有傾斜傾向立即調(diào)整大鉤位置進(jìn)行糾正。4.3履帶吊配合振動(dòng)錘進(jìn)行鋼護(hù)筒沉放。振拔錘對(duì)鋼護(hù)筒振入時(shí),先采用自重下沉,在確保鋼護(hù)筒的位置準(zhǔn)確,樁身有足夠的穩(wěn)定性后,再采用振動(dòng)下沉。4.4在振動(dòng)過程中,振動(dòng)錘、夾樁器等必須連接可靠,其中心與護(hù)筒中心、鉆孔樁中心應(yīng)盡量保持在一條直線上。偏差控制在5cm以內(nèi)。4.5護(hù)筒著床后,需對(duì)護(hù)筒進(jìn)行認(rèn)真精密測(cè)量,根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行細(xì)致調(diào)整,測(cè)量時(shí)可在平臺(tái)上同時(shí)設(shè)點(diǎn),以便于測(cè)量交匯,插打過程中通過測(cè)量來(lái)控制護(hù)筒的位置和標(biāo)高。4.6因考慮潮位影響
12、及通視程度等因素,護(hù)筒定位現(xiàn)場(chǎng)完成計(jì)算,計(jì)算數(shù)據(jù)應(yīng)相互校核,以保證計(jì)算的正確性。5、鋼護(hù)筒施工質(zhì)量控制鋼護(hù)筒的沉放時(shí)機(jī)宜選擇在平潮時(shí)進(jìn)行;起吊前應(yīng)確認(rèn)導(dǎo)向架是否安放到位,氧割、電焊機(jī)等是否能正常使用。在平潮的一個(gè)小時(shí)前先將第一節(jié)鋼護(hù)筒放到平臺(tái)上,并確認(rèn)好纜繩的起吊方式。等到平潮時(shí)將鋼護(hù)筒豎起轉(zhuǎn)換成垂直吊。履帶吊將護(hù)筒從側(cè)面吊入導(dǎo)向架,根據(jù)測(cè)量員的指導(dǎo)進(jìn)行垂直度的調(diào)整。5.1.3平面位置和垂直度調(diào)整到設(shè)計(jì)值之后,履帶吊慢慢放下鋼護(hù)筒,使鋼護(hù)筒沿導(dǎo)向架下沉至海底并入土。待鋼護(hù)筒自重下沉穩(wěn)定后,起吊振動(dòng)錘至鋼護(hù)筒頂口并調(diào)整振動(dòng)錘的位置,使其重心在鋼護(hù)筒的中心位置。5.1.4鉆孔樁鋼護(hù)筒施工質(zhì)量應(yīng)符合
13、表3的要求。表3護(hù)筒質(zhì)量控制檢查項(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中心位置(mm)50用全站儀檢查2鋼護(hù)筒傾斜度1%檢查記錄3鋼護(hù)筒底高程(m)不高于設(shè)計(jì)標(biāo)高查記錄6、鋼護(hù)筒打設(shè)過程常見問題及防治、處理方法表4 常遇問題及防治、處理方法常遇問題產(chǎn)生原因防治措施及處理方法護(hù)筒達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高或打設(shè)困難振動(dòng)錘大小與護(hù)筒的形狀、斷面和地層不匹配;更換合適的振動(dòng)錘錘墊選擇不當(dāng),打擊能量損失太大;更換合適的錘墊遇地下障礙物或護(hù)筒側(cè)摩阻力很大或土的密度很高或樁距過小;清除障礙物;更換合適的振動(dòng)錘 護(hù)筒破損起吊時(shí)破損修復(fù)或更換打設(shè)時(shí)遇地下障礙物使護(hù)筒破損原則上更換,但如在打設(shè)結(jié)束時(shí)護(hù)筒破損度低,
14、綜合判斷后確定是否更換。頂端破損遇地下障礙物過打補(bǔ)強(qiáng)打設(shè)過程偏心或垂直度偏移過大鋼護(hù)筒架立不正及時(shí)調(diào)正導(dǎo)向架與鋼護(hù)筒接觸不良使兩者接觸面平整遇橫向障礙物障礙物不深時(shí),可挖除回填后再打承載力不夠?qū)嶋H的底端持力層比原勘查評(píng)定的深繼續(xù)施打,打進(jìn)樁端持力層夾 渣焊渣未完全清除就焊應(yīng)將前層的焊渣完全清除焊條運(yùn)行速度太慢稍增大電流,保持焊渣不先行的速度未 焊 透焊縫間隔狹窄確保焊接質(zhì)量焊接速度太快或太慢焊接電流低焊槍角度或目標(biāo)位置不合適夾 渣焊渣未完全清除就焊應(yīng)將前層的焊渣完全清除焊條運(yùn)行速度太慢稍增大電流,保持焊渣不先行的速度裂 紋接頭處混入水分、雜物焊接前清掃坡口,將水分、泥土、油脂、垃圾、鐵銹等徹底
15、除掉熱影響區(qū)硬化脆化,或焊線吸濕焊接前進(jìn)行預(yù)熱,平時(shí)好好保管,用時(shí)將焊線再干燥焊條、焊絲受潮狀態(tài)下使用干燥后使用7、安全注意事項(xiàng)7.1起吊前應(yīng)對(duì)起吊的機(jī)具,設(shè)備認(rèn)真檢查,以保證其性能滿足施工要求。7.2履帶吊移動(dòng)時(shí),應(yīng)收桿并處于低位;起吊時(shí)或移動(dòng)履帶吊時(shí),操作人員與信號(hào)員應(yīng)互相配合,鳴哨、手勢(shì)要正確。7.3起吊前應(yīng)檢查護(hù)筒吊耳是否開裂;錘擊時(shí),人員應(yīng)遠(yuǎn)離樁錘以免出現(xiàn)意外傷人。7.4水上作業(yè)人員應(yīng)配帶好安全帽及做好防滑措施;汛期和臺(tái)風(fēng)時(shí),應(yīng)加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備安全保障措施,并做好人員及船只的避風(fēng)措施;施工應(yīng)選在風(fēng)力小于4級(jí)時(shí)進(jìn)行,風(fēng)力大于6級(jí)或雷雨天氣不得施工。7.5施工期間應(yīng)有安全員現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)安全;水上作業(yè)人員必須穿救生衣。