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淺談ZK中樁基、承臺及墩身的施工技術(shù)論文
摘要：本文作者結(jié)合流溪水道特大橋主橋，墩位于流溪水道內(nèi)，需采取水中施工技術(shù)進行施工。供大家參考，
關(guān)鍵詞；施工技術(shù)；鉆孔樁；承臺；墩身
為滿足鉆孔樁、承臺、墩身施工，在主墩位處設(shè)水上固定施工平臺。鋼管樁采用型鋼導(dǎo)向架定位、50t履帶吊與DZ340震動錘沉樁，貝雷梁在基地場內(nèi)拼裝、現(xiàn)場安裝。從棧橋附近樁排開始沉樁、安裝主梁、鋪設(shè)臺面，逐漸擴大直至平臺施工完畢。用打樁船打鋼管樁、起重船安裝平臺。
一、鉆孔平臺
(一)平臺結(jié)構(gòu)布置
平臺為鋼管樁基礎(chǔ)、貝雷桁架承重梁、型鋼分配梁及鋼板組成全鋼結(jié)構(gòu)。在平臺四周安裝1.2m高護欄、漏電保護設(shè)備及通航指示燈等。
(二)平臺施工
1、插打鋼管樁
采用履帶吊吊裝振動錘插打鋼管樁。鋼管樁采用中600mm開口鋼管，基本樁長為10m。50t履帶吊停在已施工完成的棧橋橋面，先吊導(dǎo)向架落床就位并固定，后吊裝振動錘與樁頂連接，將樁吊垂直后向?qū)蚣懿鍢�，慢慢放松吊機鋼絲繩，直到樁底落到海床面，并再次檢查樁的垂直度。
確定樁位和樁的垂直度滿足要求后，開動振動錘振動，控制持續(xù)振動時間。
鋼管樁打至接樁高度時，拆去振動錘進行接樁，焊接質(zhì)量經(jīng)檢查合格后重新進行打樁，直至打到設(shè)計深度。鋼管樁施打時注意控制樁頂標(biāo)高。
2、鋪設(shè)上部結(jié)構(gòu)
每兩排鋼管樁插打就位后，測量管頂標(biāo)高，在樁頂上焊橫梁，用履帶吊安裝貝雷縱橫梁、鋪工字鋼分配梁及板肋小梁和花紋鋼板，完成部分平臺安裝。再將履帶吊移至已完成的平臺上，按上述方法，擴大平臺安裝，直至整個平臺完成。
二、鉆孔樁施工
在平臺上布置1臺沖擊鉆機及配套的泥漿泵、泥漿凈化器、泥漿循環(huán)系統(tǒng)、空壓機及發(fā)電機、履帶吊等。鋼護筒按設(shè)計要求在鋼結(jié)構(gòu)加工場制作，在貝雷梁上下弦桿及平臺上設(shè)護筒導(dǎo)向裝置，用DzJl20型震動錘打護筒，采用優(yōu)質(zhì)膨潤土、淡水及添加劑造漿護壁，鋼筋籠按18～20m分節(jié)加工，孔口安裝，自動計量拌和站拌制、輸送車運輸、導(dǎo)管法灌注水下混凝土。
(一)鉆孔準(zhǔn)備
平臺搭好后，測放樁孔孔位，布置泥漿池，準(zhǔn)備鉆機進場。并對成孔過程中可能出現(xiàn)的問題，制定周密的應(yīng)急措施，并做好材料、設(shè)備和工具等方面的準(zhǔn)備。做好工藝試樁，根據(jù)地質(zhì)情況、施工條件選擇合理的施工方法。
(二)鉆機選擇
根據(jù)孔徑、孔深及地質(zhì)條件，選用沖擊鉆機施工。
(三)埋設(shè)護筒
護筒按設(shè)計要求委托專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。鋼護筒直徑要大于樁徑20-40cm，所有護筒頂面標(biāo)高保證在最高水位以上50cm。
在固定平臺上布置導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒內(nèi)徑比護筒外徑大20mm，上端固定在“井”字形工字銅上，下端聯(lián)于貝雷梁上下弦桿上。采用振動法下沉護筒。 (四)泥漿
1、泥漿制備
在鉆孔平臺上設(shè)泥漿攪拌裝置，選用優(yōu)質(zhì)的膨潤土造漿，摻用添加劑改善泥漿性能，提高泥漿質(zhì)量，泥漿的性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求。施工時，定時檢測泥漿的相對密度、粘度和膠體率，并對其它指標(biāo)進行抽檢。
2、泥漿循環(huán)與凈化
為保護施工水域環(huán)境，不向水域排放泥漿和鉆渣，在平臺上布置1臺ZX-200型泥漿凈化器，利用護筒及自制的泥漿罐構(gòu)成泥漿循環(huán)與處理系統(tǒng)，見下圖。泥漿、鉆渣按業(yè)主要求及指定地點進行處理。
泥漿凈化與循環(huán)處理系統(tǒng)
(五)鉆機安裝就位
用履帶吊配合安裝鉆機就位，要求鉆機就位后底座平穩(wěn)、鉆機頂部的起重滑輪槽、鉆頭、樁位中心在同一鉛垂線上，保證鉆孔垂直度；孔口處鉆桿中心與樁位中心一致。
(六)鉆進成孔
進行拆裝鉆桿工作，并隨時往護筒里補入泥漿，保持護筒口泥漿面標(biāo)高。一個墩的鉆孔樁采用對角線跳鉆的方式施工，控制施工間隔時間，避免干擾鄰樁混凝土的凝固。
(七)第一次清孔
孔深達到設(shè)計標(biāo)高后，進行第一次清孔，把孔內(nèi)泥砂、鉆渣等沉淀物排出孔外，并向孔內(nèi)補充稀漿，保持孔內(nèi)水位，直到測試出漿口的泥漿指標(biāo)符合鉆孔樁檢查項目表列規(guī)定為止，并要求孔底沉渣厚度不大于200mm。
(八)鋼筋籠制安
樁基鋼筋籠在鋼筋加工場加工，利用拖車運輸、履帶吊起吊安裝。在鋼筋骨架上設(shè)置強勁的內(nèi)撐架，防止鋼筋骨架在運輸和就位時變形。鋼筋籠長度大于20米時應(yīng)分段綁扎，焊接時，先將下段掛在孔口，再吊上第二段進行搭接焊接，逐段焊接逐段下放。
自樁頭以下每間隔1.8m沿周邊均勻布設(shè)4～6個墊塊來確保鋼筋的保護層厚度。根據(jù)設(shè)計要求把聲測管牢固地連接在鋼筋骨架上。
(九)灌注水下混凝土
與普通樁基水下混凝土施工方法相同。
三、承臺施工
根據(jù)承臺底設(shè)計標(biāo)高與河床面標(biāo)高并考慮沖刷影響，流溪水道主墩承臺采用鋼吊箱圍圖法施工。吊箱在樁基施工完畢后，在鋼護筒上焊臨時支撐牛腿并拆除承臺對應(yīng)的部分鉆孔平臺，用履帶吊組裝下扁擔(dān)粱、底板、側(cè)板及吊箱懸吊系統(tǒng)。吊箱就位前先通過千斤頂將整個吊箱提升20cm，拆除臨時牛腿后，用千斤頂下放吊箱就位。吊箱下沉就位后，在箱頂搭架布置多組導(dǎo)管澆注水下封底混凝土。封底混凝土達到設(shè)計強度后，抽干圍堰內(nèi)積水、切割鋼護筒、修整樁頭、綁扎鋼筋、布置散熱管，用泵車澆注承臺混凝土。
(一)吊箱構(gòu)造
鋼圍堰的主要功能防止河水侵?jǐn)_，保證承臺施工。鋼吊箱由側(cè)板，底板、內(nèi)支撐及懸吊系統(tǒng)組成。
(二)鋼吊箱制造
鋼吊箱側(cè)板，底板、內(nèi)支撐均委托專業(yè)生產(chǎn)廠家按圖紙要求制造。側(cè)扳分塊加工，并通過連接角鋼連接，止?jié){條止水。拼接焊縫焊后需用煤油做滲透檢查，確保結(jié)構(gòu)不漏水、不滲水。
(三)箱安裝
1、測定樁位
在鉆孔樁平臺上，用3臺經(jīng)緯儀交會測出橋墩的縱橫中心軸線，并測出樁項的中心線及標(biāo)高。
2、鋼帛箱運輸拼裝
鋼吊箱加工完并檢驗合格后，分批分塊運到橋墩安裝位置，在平臺上進行拼裝。拼裝順序由下而上，底板拼裝完畢，檢查確認(rèn)無誤后，再裝側(cè)板。吊箱底板和鋼護筒、側(cè)板與底板及側(cè)板各單元模板之間采用定型加工的橡膠條止水。每塊板拼裝前，在拼接縫板面上涂防水膠一層，厚1～1.5mm，與前一塊板用螺栓擠接。所有板拼裝完成后，首先在縱縫及水平縫內(nèi)外側(cè)均勻涂防水膠，然后貼玻璃絲布，最后在玻璃絲布表面再涂防水膠。
3、底板開樁孔
根據(jù)測出的樁位換算出承臺底板處中心位置，放出比樁外徑大10cm的圓孔，將吊箱
底板割成孔洞。先裝吊箱底，再安裝10cm寬橡膠墊和圓形鋼板，焊接分艙隔板和內(nèi)支撐系統(tǒng)及吊環(huán)，然后拼裝分塊側(cè)板，拼裝完成后準(zhǔn)備到位下水。
4、安裝鋼吊箱
在鋼護簡頂上安裝鋼塞，盡可能使鋼塞頂面達到水平并測出標(biāo)高，可用鋼板調(diào)整其高度，使符合設(shè)計要求。
鋼吊箱項上焊以直徑16mm圓鋼制成的測量標(biāo)桿，焊在吊箱縱、橫向軸的兩個端點上，標(biāo)桿有一定高度以便觀測。
5、鋼吊箱下沉
鋼吊箱采用精扎螺紋鋼做吊帶，液壓千斤頂做動力，分次下沉就位，鋼吊箱下沉示意圖見下圖。
鋼吊箱下沉施工步驟：在護筒頂放置千斤頂墊粱、上扁擔(dān)梁、吊帶和下扁擔(dān)梁，并使千斤頂處于工作狀態(tài)i將上扁擔(dān)的螺母擰于上扁擔(dān)梁的上翼緣，通過四臺千斤頂同步進油頂升使千斤頂將整個吊箱提升10cm，割除臨時牛腿；上扁擔(dān)梁的螺母置于上扁擔(dān)梁的上翼緣上，墊梁上的螺母向上擰升千斤頂?shù)男谐谈叨龋凰呐_千斤頂同步回油，整個吊箱下移，同時將墊粱上螺母鎖死；上移上扁擔(dān)梁的螺母一個千斤頂?shù)男谐坦潭�，千斤頂出缸頂緊上移扁擔(dān)梁，使墊梁上螺母松開：重復(fù)墊梁上的螺母向上擰升、下落吊箱、上移上扁擔(dān)梁等以上步驟，將整個吊箱置于設(shè)計位置。
(四)鋼筋制作與安裝
鋼筋在鋼筋棚內(nèi)加工成半成品，汽車運到現(xiàn)場，按設(shè)計規(guī)格和數(shù)量進行綁扎。
(五)混凝土灌注
混凝土在拌臺站集中拌合，泵送混凝土至灌注部位。
插入式振搗棒振搗，上層混凝土的澆注振搗要插入下層混凝土8cm左右，插入間隔小于其1.5倍作用半徑，邊振動邊逐漸提高振動棒，避免碰撞鋼筋和模板。澆至設(shè)計標(biāo)高后，振搗觀察混凝土不再下沉，表面泛漿，水平有光澤即可緩慢抽出振搗棒，防止混凝土內(nèi)產(chǎn)生空洞。混凝土初凝后用木抹初壓，鐵抹抹光表面并覆蓋養(yǎng)護。
(六)承臺混凝土養(yǎng)護
混凝土澆注完成后及時覆蓋防止水分過快揮發(fā)，混凝土終凝后使用自動噴水系統(tǒng)和噴霧器噴灑淡水，不間斷養(yǎng)護，始終保持混凝土表面濕潤。
(七)溫控防裂措施
大體積混凝土在施工過程中，由于混凝土量大，水泥的水化熱熱量大，在混凝土內(nèi)外散熱不均勻以及受到內(nèi)外約束的情況下，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土發(fā)生開裂。因此，大體積混凝土施工中的溫度控制是防止混凝土開裂的關(guān)鍵。
溫控原則：混凝土中心與表面溫差不超過25℃；混凝土表面溫度與環(huán)境空氣最低溫度差值不超過25℃；冷卻水管之間混凝土最高溫度與冷卻水溫度差值不超過25℃。
溫控防裂措施：
1、選用低水化熱水泥，降低混凝土內(nèi)部熱量：
2、摻加緩凝劑，推遲水化熱峰值。
3、降低混凝土入模溫度。
4、混凝土澆筑約3～4h后，先按設(shè)計標(biāo)高用長刮尺刮平，后在混凝土初凝前用木蟹打壓實，最后用鐵抹刀抹光。
5、“內(nèi)排外�！�，減少混凝土內(nèi)外溫差；
“內(nèi)排”：盡快排出混凝土內(nèi)部熱量，降低混凝土內(nèi)部溫度。澆注混凝土前，預(yù)先在混凝土內(nèi)布置鋼管作散熱管�；炷凉嘧⒅泻凸嘧⒑竺扛�2h換冷水循環(huán)散熱一次，待混凝土內(nèi)外溫差降至25℃以下停止換水，混凝土達28d后用同標(biāo)號混凝土將散熱管灌實。
外保：在混凝土表面采取保溫措施，控制混凝土內(nèi)外溫差及表面與空氣溫差，避免出現(xiàn)深層裂紋和表面裂紋。
流溪水道主墩承臺施工時，以施工好的樁基為依托，采用吊箱圍圖法施工承臺。
四、結(jié)束語
關(guān)于水中樁基、承臺及墩身施工技術(shù)其取決于施工環(huán)節(jié)中的重視程度。施工時要嚴(yán)格按照所采取的決策，嚴(yán)防施工工人采取不當(dāng)操作，提高其重視程度。保質(zhì)保量的完成水中作業(yè)的任務(wù)。
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