唐子超
中建八局第二建设有限公司济南250000
摘要:近年来,随着我国科技的进步和高速铁路的不断建设和完善,高速铁路桥梁的建设数量和规模正在不断扩大,同时在高速铁路桥梁基础施工中,挖井基础被广泛应用,本文结合工程实例,介绍了高速铁路桥梁挖井基础施工技术,为同类工程提供参考价值。
关键词:挖井基础;高速铁路桥梁;施工技术
一、挖井基础简介
某高速铁路特大桥挖井基础形式为长方体形式,混凝土强度为C30/C40,作用环境等级为L1/T1,基坑高度为4~7m,地基持力层为500~1500Kpa。挖井基础一般适用于无水的黄土、黏土、砂黏土、松散或强风化的岩层和其他具有一定结构强度的地基土。由于挖井基础介于明挖基础和桩基础之间的一种基础,所以其高度一般为4-7m,且对基底地质情况要求较高。
二、挖井基础工艺流程
1.施工程序
施工准备→测量放样→基坑开挖→锁口施工→开挖下一层→混凝土围圈护壁→开挖设计基底→基础钢筋、降温管、测温线施工→混凝土浇筑→混凝土养生。
2.工艺流程
挖井基础施工工艺流程
三、施工工艺
1.技术准备
开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,熟悉规范和技术标准。编制挖井基础专项施工方案、作业指导书、技术交底、要点卡片等技术资料,制定施工安全保证措施,编制应急预案。对施工人员进行技术交底,明确施工要点和关键部位卡控重点,对参加人员进行岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.放样定位
依据设计图纸,利用全站仪准确放出边线的定位点并钉边桩控制,同时撒白灰标示出基坑开挖平面轮廓线。
3.开挖基坑
1)基坑开挖采取垂直开挖方式,人工配合挖掘机进行开挖。
2)基坑开挖至基底时预留20cm,采用风镐凿出新鲜岩面并开挖至设计高程,现场进行地质确认。
4.基坑围护
基坑开挖完成后,基坑四周应立即采取防护。采用钢管设置净高不低于1.2米立柱,横向两道栏杆间距60cm。上面悬挂安全提示警示标识。基坑四周2米内严禁堆放重物。
5.护壁施工
护壁要从基坑开挖的原地面起一直做到基坑底部。每下挖1m立即采用厚度30cm(外齿式)的C20混凝土护壁对基坑进行支护,并保证护壁上部露出原地面30cm施工锁口,以防止地表水流入基坑,兼做挡碴墙防止地面碴料滚入基坑,对坑内施工人员安全造成伤害。
1)护壁钢筋
护壁钢筋采用HRB400Φ12单层钢筋网片,布置间距为20cm×20cm。
2)模板
挖井基础基坑净尺寸不小于设计结构尺寸,因此在挖井基础浇筑时无需支立模板,仅在护壁施工时需支立模板。护壁模板采用竹胶板,背楞采用5*10木方,采用满堂钢管脚手架支撑。
3)护壁混凝土浇筑
护壁混凝土浇筑前对岩体进行洒水润湿,混凝土在拌和站集中拌制,混凝土搅拌车运输至浇筑现场进行浇筑作业,混凝土入模采用溜槽入模,台阶法浇筑。
6.钢筋制作与安装
1)接地钢筋
挖井基础在基底底面设一层Φ16(HRB400)钢筋网做水平接地极,水平接地极应满布基底底面;钢筋网格间距宜按照1m×1m设置,中部“十字”交叉的两根钢筋上的网格节点要求施以“L”形焊接,外围钢筋应闭合焊接,其他节点绑扎;水平接地极钢筋网格的外缘距基础混凝土底面不大于70mm。按设计要求设置两根立筋用于与基础接地筋连接。混凝土浇筑前必须将安装好的接地钢筋进行电阻测试,电阻不应大于1Ω。
2)工字钢扁担
挖井基础施工时,为固定基础上层钢筋网片、降温管、墩身预埋筋,在基础顶部设置4根I20a工字钢,工字钢上焊接直径16的螺纹钢作为吊筋,固定基础上层钢筋网片、降温管、墩身预埋筋。
3)冷却管布置
混凝土内部降温采用冷却水管法降温,冷却水管具有一定强度、导热性能好的焊管制作,钢管直径DN40mm,壁厚4mm,管间连接采用焊接。冷水管根据挖井基础高度分层布置,两层管之间间距不大于1米,管的水平间距不大于1米。管最外侧到混凝土边距离为1米。
4)测温线布置
挖井基础共布置测温线12根,均沿中心线布置。监测点的布置范围以基础平面对称轴线的半轴线为测试区,在测试区监测点按平面分层布置。对外露测温线和接头进行必要的保护,防止施工时破坏,影响后续测温。
7.墩身预埋筋
墩身预埋钢筋采用定制定位卡具固定解决墩身预埋钢筋偏位、保护层厚度及间距不均等问题,同时采用自制墩身钢筋内撑箍,解决墩身钢筋倾覆等问题。
8.基础混凝土浇筑
混凝土浇筑前应将基础垫层清理干净并洒水湿润,根据基础深度,采取一次连续浇筑。砼采用溜槽入基础内,为避免混凝土因施工不当发生离析现象,浇筑时混凝土自由落差必须小于2m(如超过2m需采用串筒下料)。混凝土人工平整,每层铺注厚度控制在30cm,振捣器作业时其移动间距不允许超过其作用半径的1.5倍,为保证混凝土的浇筑质量,振捣棒应插入下层混凝土5cm左右,同时避免碰撞钢筋,混凝土振捣时间符合规范要求。
9.混凝土养护
混凝土浇筑完毕后,及时采用塑料薄模及土工布覆盖,并洒水养护。同时进行基础温度监测,监测频率根据温度变化进行调整,当温度变化较大时须加大监测频率,每天不少于4次。记录温度时,要多试几次,当数值无较大的跳跃性变化时方可将数值记录。混凝土养护期间,其内不宜超过65℃,混凝土内部与表面温度差、表面与环境温度差不宜大于20℃,养护用水温度与混凝土表面温度差不大于15℃。
结束语
挖井基础一般采用分层垂直开挖,钢筋混凝土围圈护壁方式对基坑进行分节支护。挖井基础施工技术具有其自身的特点,垂直开挖、钢筋混凝土围圈护壁防护,广泛应用于高速铁路桥梁基础施工。因此为保证高速铁路工程挖井基础施工质量,必须熟悉挖井基础施工技术。