浅谈桥梁深基坑施工防护

来源 :基层建设 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cool_lei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:肇兴大桥深基坑原地面边坡陡峻,横坡大于45°,基坑开挖深度30m,且在开挖坡顶外2m处为该桥上山施工主便道,开挖坡脚下方为备用房电机组房屋以及肇兴河,本文主要介绍对该深基坑开挖施工防护的有效控制,科学施工,确保施工主便道及其他设施的安全。
  关键词:深基坑;施工防护;有效控制
  一、工程及环境概况
  1、厦蓉高速公路贵州境水口(桂黔界)至榕江格龙段AT5标肇兴大桥上部结构采用6×40米T梁+83+2×150+83米预应力连续刚构+3×40米T梁。下部结构最大墩高113米,主墩采用双薄壁空心墩,嵌岩群桩基础,每个主墩分别设置一个21.70m×24.25m×5.50m的C30混凝土大体积承台。
  2、9#主墩墩高64m,位于肇兴河榕江岸半山坡上,地势陡峻,地面横坡较大,基坑底面距开挖坡顶30m,距离肇兴河面高50m。深基坑开挖尺寸为宽28m,长32m,深30m,下口为矩形状,上口为圆弧状。
  二、场地工程地质条件
  1、桥位区地处贵州高原东南山区向广西丘陵过渡的斜坡地带,位于黎平县肇兴乡北约1.5公里,桥区附近海拔379.00~572.00米,相对最大高差193.00米,大桥横跨肇兴河及一县道,桥轴线通过的地面高程为379.00~506.00米之间,相对最大高差127米,两桥台地形较陡,植被发育,基岩零星裸露。桥区地貌类型属冲蚀、剥蚀型中低山河谷地貌。
  2、根据地质勘察报告,场区内地层由上覆第四系残坡积层(Qel+dl)亚粘土、冲洪积层粗砂土(Qal+pl)、卵石(Qal+pl)及下伏基岩为震旦系下统南沱组第三段(Zanc)变余砂岩组成。
  三、基坑防护方案
  坡面采用地梁锚索加固,并设置锚杆框架式植草防护。
  四、施工要求
  1、锚索施工材料及注意事项
  1.1、9#主墩承台基坑边坡B型锚索长度为25m,自由段长8m,锚固段长17m。
  1.2、锚索垂直坡面施工。
  1.3、预应力锚索采用270级(1860Mpa),无粘结钢绞线。锚固段扩张环与紧箍环每隔1m间隔设置,紧箍环系16号铁丝绕制,不少于两圈,自由段每隔2米设置一道架线环,以保证钢绞线顺直,架线环中的钢管外径为60mm,壁厚δ=2.8mm。
  1.4、导向帽采用外径φ60mm,壁厚3.5mm的普通钢管加工制成,钢管前端加工成锥形。
  1.5、浆材:水泥砂浆采用早强型425以上硅酸盐水泥,加入水泥用量的0.6%的UNF-5高效减水剂,水灰比0.38,膨胀剂采用硫铝酸盐水泥,浆材的配方比为:硫铝酸盐水泥:水泥:UNF-5=38:10:90:0.6,锚固段注浆要求自孔底一次性压满M35水泥砂浆,注浆压力≥0.6Mpa,砂浆灌注必须饱满密实,第一次注浆完毕,水泥砂浆凝固收缩后,孔口应进行补浆。
  1.6、集料
  1.6.1、砂浆:锚固段砂浆强度要求≥35Mpa。
  1.6.2、水:不得采用污水及PH值<4的酸性水,注浆水泥外加三乙醇胺(早强剂),其用量为水泥的3%。
  1.7、锚孔直径取φ110,造孔应先选用带套管的潜孔冲击钻,严禁加水钻孔,钻孔精度要求倾角偏差小于1°,方向偏差小于1°;并应尽量缩短预应力锚索的施工周期,及早对边坡施加预应力,才能充分发挥其性能。
  1.8、预应力筋采用5束D=15.2mm的钢绞线,锚索荷载设计值为625KN,预拉值为687.5KN,锁定值为687.5KN。当锚固段注浆体与地基梁达到设计强度的70%后即可进行张拉,张拉时每根钢绞线最大张拉控制力为125KN,每根锚索为5×125 KN。先取30KN的荷载,进行单根预张拉,使其各部位接触紧密,钢丝或钢绞线受力均匀后,再进行整索张拉。张拉分五个级别,前四级为设计拉力的25%,50%,75%,100%,分别持荷5分钟,最后一级为设计拉力的110%,持荷30分钟。施加预应力完毕后机械切除外露的多余钢绞线,严禁电割。施加拉力时应随时观察地基梁的变化,如有异常应暂时停止。
  2、锚杆框架式植草防护施工材料及注意事项
  2.1、框架由C25混凝土及钢筋骨架构成,框架宽30cm,厚30cm。框架嵌入岩层20cm。
  2.2、为防止施工过程中骨架发生偏移和下垂,骨架下面由φ6.5锚钉锚固于深度不小于0.4m,以固定为准。
  2.3、为保证混凝土框架外形平整直顺,钢筋骨架两侧面安装镀锌电焊网,并绑扎固定于钢筋骨架。
  2.4、钢筋骨架节点由Φ25螺纹钢筋粘结固定,锚杆固定深度7米,锚固角度为25°,锚杆外露端头与钢筋骨架箍筋焊接连接,并设弯钩连结。
  2.5、框架内采用拉伸网植草进行坡面防护。
  3、井字地梁施工材料及注意事项
  3.1、地梁采用C30混凝土浇筑,须嵌入坡面至少20cm。
  3.2、每根地梁上预埋内径φ120mm塑料管锚孔。
  3.3、一号钢垫板中孔120mm,浇注在地梁上,二号钢垫板中孔90mm,在锚索张拉时垫上。
  五、施工工艺流程方法
  1、施工工艺流程图
  坡面防护施工工艺流程图
  2、施工方法
  2.1、边坡开挖
  开挖时应尽量减少对边坡岩体的扰动,根据设计要求分级施工,第一次开挖高度为坡顶至第一节井字地梁底面高差。土质及全风化边坡采用人工配合挖掘机开挖,强风化边坡采用深孔爆破,但至设计边坡附近约2~3m时宜采取微震开挖,实施浅孔预裂和光面爆破,自上而下施工,开挖后尽快进行坡面防护。严格控制超欠挖,保持边坡平顺,对超挖部分要求先找平后再进行下一道作业。   2.2、定位、造孔
  为提高钻孔效率和保证钻孔质量,采用潜孔冲击式钻机造孔。用经纬仪放出基线和定出孔位,用方向架定出锚索方向,调整机位。钻进前按锚索设计长度将所需钻杆摆放整齐,钻杆用完时孔深即到位(考虑到钻杆长度误差,要求钻孔超深不小于50cm),安上冲击器、钻头,接好管路即可开钻。钻进中钻具的斜度应与定位器所定斜度一致,每隔5m用测角仪校正钻孔方向一次。钻孔结束逐根拔出钻杆和钻具,将冲击器清洗好备用,并以高压风吹净孔内粉尘,保持无浮碴。若遇渗水、塌孔、卡钻等,按有关技术措施进行处理。
  钻孔锚固段应进入设计要求的弱风化岩层,且长度不小于设计值,否则应继续钻进,直至符合设计要求的岩层及长度或由设计变更。
  2.3、锚索制作
  锚索可在钻孔的同时于现场进行制作。先将其调直,按:钻孔实际长度+井字地梁厚度+钢垫板厚度+千斤顶长度+工具锚和工作锚的厚度+张拉操作预留量+截长误差=钢绞线下料长度,用无齿锯截取(截长误差考虑为50~100mm)。然后将其平顺地放在作业台架上,量出内锚固段和自由段长度,分别作出标记,除去内锚固段锚索PE皮并清洗干净,每隔2m设置一道扩张环,两道扩张环之间设置一道紧箍环,采用16号铁丝绕制,不少于两圈,以提高锚索孔内钢绞线与混凝土的“粘结力”、“镶嵌力”,自由段钢绞线外涂防锈油后用塑料管包裹,与锚固体连结处用铁丝绑牢。再在锚索端头安设导向帽,最后进行编号使其与孔位相对应。
  2.4、锚索安装、注浆
  将组装好的锚索抬至孔位处,核实锚索与孔位对应,然后清孔一次。将锚索往孔里面送,架子上站人往上提拉和抬平锚索,架子下的人将其举起来往上递。注浆管与锚索一起装入,缓缓插入孔底,管口与孔底保持30~50cm的距离。检查调节定位止浆环和限浆环位置准确,确定注浆管畅通后,开动注浆机,采用孔底返浆法进行锚固段注浆,水泥浆水灰比为0.38,根据设计要求掺入水泥用量的0.6%的高效减水剂及相应的膨胀剂(采用硫铝酸盐水泥),浆材的配合比为水:硫铝酸盐水泥(膨胀剂):水泥:UNF-5=38:10:90:0.6。注浆压力≥0.6Mpa。注浆量通过砂浆位置显示器控制,并待孔口有水泥浆溢出时为止。注浆工艺流程:拌制砂浆→压水连通试验→开始低速小流量注浆→正常注浆→边注浆边提管→注浆至设计锚固长度→终止、移位进行下一孔注浆。
  2.5、井字地梁砼浇注
  井字型锚索地梁,是重要的承压构件,其作用有几点:一是起着挡土墙作用,二是把锚具的集中荷载传递到岩面,三是调整岩石表面的受力方向,因此施工质量必须高度保证。在设计位置绑扎井字地梁钢筋骨架,三向立模,埋设连结固定锚头用的膨胀镙栓及土压力盒等应力监测元件;同时在锚孔与井字地梁交叉处(靠坡体内侧)预埋补浆用注浆管,最后整体浇灌设计标号混凝土,震捣密实加强养护。
  2.6、锚索张拉
  锚索张拉必须在注浆体、井字地梁砼达到设计强度70%方可进行。先紧靠井字地梁安设锚索测力计,再据设计需要铺厚度为δ=2.2cm的钢垫板以保证锚具与锚索轴线垂直,然后装上锚具。锚索张拉前需对张拉设备进行标定,绘出千斤顶出力F(KN)和压力表指示的压强P(Mpa)曲线,作为锚索张拉时的依据。
  预应力筋采用5束D=15.2mm的钢绞线,锚索荷载设计值为625KN,预拉值为687.5KN,锁定值为687.5KN。当锚固段注浆。体与地基梁达到设计强度的70%后即可进行张拉,张拉时每根钢绞线最大张拉控制力为125KN,每根锚索为5×125 KN。先取30KN的荷载,进行单根预张拉,使其各部位接触紧密,钢丝或钢绞线受力均匀后,再进行整索张拉。张拉分五个级别,前四级为设计拉力为25%,50%,75%,100%,分别持荷5分钟,最后一级为设计拉力的110%,持荷30分钟。
  2.7、对于钢绞线的松弛、地层的徐变等因素造成的预应力损失,在张拉后的6~10天内进行补偿张拉,张拉力取设计预拉力的20%。施加预应力完毕后机械切除外露的多余钢绞线,然后稳压锁定。
  2.8、自由段防腐注浆
  补偿张拉后立即封口注浆,注浆管从预留孔插入,直至管口到达距锚固段外端50cm为止,压力控制在1.5Mpa左右,当预留孔有浆液溢出时即可停止注浆。
  2.9、封锚
  采用5mm厚钢板焊制封锚用模板(外侧焊接),断面呈“ 凹 ”型,预留螺栓孔。将其与井字地梁上预置螺栓连结固定好,浇注C30砼进行封闭。
  2.10、坡面锚杆、拉伸网植草施工
  在锚杆施工前,应根据设计要求、土层条件和环境条件,合理选择施工设备、器具和工艺方法。
  2.10.1、根据设计要求和机器设备的规格、型号,平整出保证安全和足够施工的场地。
  2.10.2、施工前,要认真检查原材料型号、品种、规格及锚杆各部件的质量,并检查原材料和主要技术性能是否符合设计要求。
  2.10.3、工程锚杆施工前,宜取两根锚杆进行钻孔、注浆、张拉与锁定的试验性作业,考核施工工艺和施工设备的适应性。
  2.10.4、在坡面及框架梁之间回填培耕植土30cm,然后进行拉伸网安装,采用φ6.5钢筋(涂沥青防锈)固定锚桩,按1m×1m间距布置,锚
  钉锚固深度不小于40cm。培植好草籽后用塑料薄膜覆盖进行养护。
  六、机械设备
  八、质量措施
  1、进行施工组织设计,编制详细的施工计划,合理安排施工。
  2、按设计孔口座标在脚手架上安装钻机专用钢管、放置好钻机,用经纬仪按边坡方向放出基线用方向架放出锚索方位角,测角仪调整倾角。拧牢紧固件,核查一遍机位座标、方位及倾角,无误后再将所有紧固件紧一遍,钻孔精度要求倾角偏差小于1°,方向偏差小于1°。
  3、钻进中若遇坍孔应立即停钻进行固壁处理,注浆24小时后重新扫孔钻进。钻完后洗孔要干净彻底,孔中不得留有岩粉和水。
  4、钢绞线需调直、除锈、去油污,检查无损伤、无交叉重叠、无锈坑,不合格者应剔除。切断后的钢绞线两端应用铁丝扎捆牢固,同一孔的钢绞线必须等长。锚索安放要保证平直,张拉段要放在锚孔中央,确保锚索孔壁有不少于1cm的注浆厚度。
  5、选用采用早强型425#以上硅酸盐水泥均匀拌制水泥砂浆,砂浆质量应符合有关规定。搅拌好的砂浆应再次过筛后方可压浆,避免堵塞管路。严格控制浇注井字地梁用混凝土水灰比、灰砂比。
  6、注浆时间内水、电应充足,锚孔内砂浆应有足够养生时间,在养生期不得碰撞、移动锚索。张拉段注浆必须待浆液溢出孔口稳定1~2分钟后方可停止,24小时后还需进行补浆,以确保注浆饱满。在锚固段砂浆及井字地梁混凝土达到设计强度的70%后方可进行张拉,张拉前需标定张拉设备。
  7、严格按有关混凝土施工规范和预应力锚索施工规范作业,加强监测控制。
  8、注意事项
  8.1 控制地面超载:基坑的开挖施工期间,严格控制施工车辆通行,避免因重车行走而带来较大地面超载加大变形;
  8.2加强观测:基坑施工期间,在基坑顶部设置观测点进行竖直及水平位移观测。
  作者简介:
  陈永发 1974年生 中国中铁五局一公司,大学本科,工程师。
其他文献
摘要:在我国的市政道路工程软土路基施工过程中,经常会存在一些技术问题,难以保证软土路基的施工质量。一旦软土路基的施工质量得不到保证,整个市政道路就很容易出现沉降以及变形现象,大大缩短了市政道路的使用寿命,造成市政资源的浪费。因此,要加大对我国市政道路软土路基施工技术的研究力度,以解决我国在软土路基施工中存在的技术问题。  关键词:市政道路工程;软土路基;施工技术  1.软土路基施工的概述  1.1
期刊
摘要:桩基施工作为建筑施工中基础性的建设内容,其能够保证增强工程对于地址条件的适应,保证施工能够在复杂的地址环境中全面顺利的进行。在桩基施工中,溶洞的存在给其施工带来了一定的困难,所以,进行溶洞处理是桥梁桩基施工中必要措施。下面,我们通过对于相关资料的调查,全面性的了解在桥梁桩基施工中溶洞处理的具体步骤以及详细措施,从多个角度对于这一技术进行评价。  关键词:桥梁;桩基施工;溶洞处理;方法解析  
期刊
摘要:市政道路的建设对于我国国民经济的发展至关重要,因而在建设的过程中需要合理有效的安排修建的路线和施工的方案,将保护生态、保护自然人文景观、绿化边坡、保持水土、减少污染、改善生态面貌等重大的问题作为施工考虑的内容,从而使得经济和环境能够协调发展。本文探讨了市政道路施工中的环境污染问题与防治措施。  关键词:市政道路;施工;环境污染;措施  市政道路施工是一项量多面广的工程。这主要是市政道路的本身
期刊
摘要:半刚性基层沥青路面的结构被广泛的应用于市政道路中,但随着车流量的增加、重型车辆的增加,路面的裂缝、车辙等病害越发严重,为此,本文对柔性基层沥青路面结构优势与应用价值、指标的确定与关键施工技术进行了介绍,并以某市政道路建设为例,对柔性基层沥青路面的结构设计进行了探讨。旨在为柔性基层沥青路面的推广应用起到促进作用。  关键词:市政道路;柔性基层;沥青路面  现阶段,柔性基层沥青路面的结构广泛的应
期刊
摘要:现阶段,我国的经济发展步伐在不断的加快,同时也带动了公路桥梁业的发展,但是,路桥建设工程量较大,且施工工序较为繁琐,难度也较大,事故时常发生,许多路桥经过多年的使用,已有相当一部分有损坏的现象出现,这就需要对其做好养护工作。此外,在公路桥梁的建设上也应采取一定措施,以保证公路桥梁的施工质量,其中,做好公路桥梁的检测工作尤为重要。本文针对无损检测技术在公路桥梁建设中的应用进行详细分析,希望为以
期刊
摘要:随着经济的迅猛发展,原有通车的许多高速公路都面临交通流量的饱和,急需进行拓宽改造的难题在拓宽施工中,其中桥梁的拼宽就面临着新的困难,如何使新老桥之间进行有效的连接线为重点中的难点。  关键词:桥梁纵缝;拼接;施工工法  一、工法特点  1、解决了在高速公路桥梁拼接施工中新老桥进行有效连接的难题。  2、保证了在不中断交通情况下进行桥梁纵缝拼接,且使工程质量和进度都满足要求,有良好的社会效益和
期刊
摘要:随着我国的市政道路工程建设质量得到了极大的提升,有力地推动了我国城市的不断发展,并且极大地方便了城市人们的生活和工作。然而现在的道路桥梁工程施工中仍然存在着较多的问题,从而使得市政道路桥梁工程受到了直接的影响。本文对市政道路桥梁建设的现状进行了分析和介绍,并且有针对性地提出了促进道路桥梁施工质量的有效措施。  关键词:市政道路;桥梁施工;质量问题  伴随着当前中国飞速城市化的现状,城市的市政
期刊
摘要:桥梁水中桩基是结构物的主要承重部分,属隐蔽工程,直接承担桥梁上部结构传递的荷载,其质量直接关系到结构物使用的长期耐久性。因此及时地对维修后的桥梁水下结构进行检查和定期对桥梁水下桩基进行检查是非常必要的。  关键词:桥梁;水中桩基;检测  1.工程项目概况  某桥梁跨越官窑水道。桥梁全长220.00m,跨径组合为:2×6.22+4×49.5+2×4.2m,桥面总宽10.20m,行车道宽7.20
期刊
摘要:随着我们国家经济建设的发展,城市化进程的加快,建筑业已经成为国民经济中不可或缺的重要组成部分,建筑工程的质量不仅关系到建筑企业的经济效益,也关系到人们的生活质量,所以建筑工程必须实施技术管理,建筑工程技术管理工作主要是运用管理的职能和科学的方法,促进技术工作的开展。建筑工程技术管理是一个复杂的工作,需要很多方面的协调配合,只有克服了建筑工程技术管理中的问题,才能保证建筑工程的顺利进行,本文主
期刊
摘要:随着国家建设投资的发展,市政工程的投入资金扩大,各类桥梁在市政工程的应用日益广泛,但是随着运输事业的蓬勃发展,公路客货运输量不断增长,使得桥梁的负荷加重,出现了桥梁承载力相对不足的问题,混凝土质量是桥梁工程的重点,是桥梁结构安全的关键所在。如何进行桥梁结构混凝土检测是值得深入探讨和研究的问题。一个桥梁工程要想达到优质结构,就需要做好混凝土的强度检测。本文分析了桥梁建设中混凝土的强度检测的重要
期刊