桥涵工程施工工艺及施工方法

4.4桥涵工程施工方案、施工方法4.4.1工程概况本合同段共有特大桥1座，桥长1076.06米，现浇箱形梁，柱式墩，肋式台，桩基础；大桥2座，总长672.1米，现浇箱形梁及空心板，柱式墩，肋式台，桩基础；中桥1座，总长66.04米，空心板，柱式墩，肋式台，桩基础；分离立交3座，总长288.32米，空心板，柱式墩，肋式台，桩基础；天桥2座，通道40座，涵洞21座。4.4.2钻孔桩基础施工方案及施工方法4.4.2.1施工方案施工前首先修建施工便桥及便道以形成纵向贯通便道，将桥征地范围进行整平形成钻孔桩施工场地，水中墩利用枯水期突击施工。拟采用10台新型CZ-30冲击反循环钻机3台SD-205旋挖钻机成孔，每个墩位处布置一台钻机，完成每个墩的4根桩后进行钻机移位进入下一施工循环。桩基孔口采用钢护筒护壁，钻进过程中采用泥浆护壁。原则上每两个桥墩设一处泥浆池及一处沉淀池，水中墩与附近无水桥墩共用泥浆池及沉淀池。在业主及监理工程师确认合格的的粘土场取回粘土，用泥浆拌合机制成合格泥浆，存入泥浆池，用泥浆泵及导管供应泥浆循环。钻孔过程中产生的钻碴、废碴及废浆及时外运至弃土场存放。清孔采用“换浆法”，利用真空吸泥机或抽碴桶进行清孔，抽碴频率视钻进速度及钻碴厚度而定，一般2～3小时抽取一次。使孔内浮碴、泥浆稠度降低至设计值，清孔结束检验合格后安放钢筋笼。钢筋笼事先在钢筋棚加工绑扎成型，采用吊机吊装就位。水下砼采用“导管法”灌注，导管采用30CM钢管，法兰连接，使用前应进行密水及抗拉强度试验，上部安设储料斗，导管底部离孔底30～50CM，隔水栓采用木质半球。水下砼混凝土采用拌合站集中拌合、搅拌车运输、输送泵配合灌注。粗骨料采取级配良好的碎石，坍落度易控制在18CM-22CM，为确保和易性，掺加适量缓凝型减水剂。吊车配合灌注，浇注过程中，随时检查砼高度，控制好拔管时间，边灌边抽拔导管，始终保持埋管深度在3M左右。灌注结束时，桩顶应比设计桩顶高出50～100CM，高出部分在基坑开挖后凿除。4.4.2.2循环回旋钻机施工方法本合同段桥梁基础为钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩基础共计21428m。根据地质条件，采用循环回旋钻机作业。施工工艺流程见“钻孔灌注桩施工工艺框图”。(1)平整场地根据施工现场实际条件对场地进行平整，场地主要为旱地，平整场地，清除杂物夯打密实。场地为浅水时，采用筑岛方案。场地平整完成后，测设墩位中心线及桩位。(2)埋设钢护筒旱地护筒埋设采用人工挖埋，基坑直径较护筒大40cm。水上护筒埋设采用震动法下沉护筒。所有钢护筒埋设后，顶部应高出地面0.3m或水面1m，四周用粘土夯实。(3)钻机就位及开挖泥浆池、沉淀池钻机底座用方木垫稳，以防钻机在成孔时发生位移，保证成孔垂直度。为充分利用泥浆使用率，防止泥浆污染环境，抽出的泥浆通过沉淀池后，重复使用。(4)护壁泥浆选用优质粘土造浆护壁，向孔内投放优质粘土利用钻头造浆，钻孔时始终保证水头位置高于地下水位1.0m以上，随时对泥浆比重进行测试，并根据情况适当调整。(5)成孔成孔时初始进尺要慢，以保证孔口质量；钻孔时，经常检查、调节泥浆比重，以达到护壁的效果，成孔过程指派专人随时测量泥浆指标、孔深及钻进情况，并做好记录，发现异常及时处理。成孔过程中，必须保证孔内水位的稳定。(6)清孔清孔采用换浆法，当孔底标高达到设计要求后，经检查合格，立即进行清孔。待桩孔符合规范要求后，即可开始灌注水下砼。(7)钢筋笼制作及安装钢筋笼根据桩长分节、分段在钢筋棚加工，钢筋笼主筋接长采用双面焊接，钢筋笼主笼与加强箍筋间点焊焊接，以保证笼体的刚度。钢筋笼采用吊机吊放，笼体入孔时准确对位，平稳下放。钢筋笼下放到位后，在孔口用钢管固定，防止在灌注砼时笼体上浮。(8)安设导管导管采用直径不小于250mm的管节组成，导管预先试拼、编号，并自下而上标示尺度，按规定做密封试验，保证导管不漏水。导管底部距孔底30～50cm。(9)灌注水下砼水下砼灌注采用砍球法。水下砼连续灌注，不得中断，并随时测量砼面的高度以确定抽拔导管的时间。砼面超灌至设计桩顶标高0.8m以上，以确保桩头砼质量。(10)桩头开挖钻孔桩砼达到一定强度后，开挖孔口，凿除桩头浮浆至桩顶设计标高。(11)钻孔桩质量检验与试验砼灌注时，每根桩做砼检查试件至少两组，基坑开挖完毕凿除桩头砼至设计标高后，按规范及业主要求做低应变检测试验。4.4.2.3旋挖钻机施工方法（1）旋挖钻机施工为保证主桥下部结构的施工进度，在主墩钻孔桩施工时除配备现有的普通钻机外另配备一台德国宝峨（BAUER）基础工程公司生产的BG25压缸钻杆机架动力头土筒钻头主机液压旋挖钻机，其成孔速度快，工程质量好，环境污染小，可大大加快钻孔成桩的速度。（2）结构形式主机：履带自行式柴油发动机及卷扬机、高压油泵及自动化控制、操纵系统。动力头：经高压油管将压力油输入，驱动液压马达变速系统驱动钻杆旋转。钻杆：六键式可伸缩的拉杆天线式，靠主绞盘起重索和钻杆、钻头自重实现钻头的上下运动。钻头：为适应不同的土层，本型钻机可为用户配备多种形式的钻头，用户也可自行设计和加工。一般土层为螺旋钻加土筒；砂卵石土层为合金钢斜齿钻头加土筒；岩石地层采用滚轮式外筒加滚轮十字形钻头再加斜齿式淘碴筒等组成。护筒：一般随具体的地质情况或工程设计要求，由施工单位自行加工。钻孔时，驱动液压马达，使钻头作顺时针旋转，松开主绞盘制动系统，钻头与钻杆在其自重作用下旋转进入待钻地层，将土体转入土筒后提升钻头到地面，再驱动钻头作逆时针旋转排除土筒中碴土。如此反复作业，完成设计桩(孔)的成孔工序。（3）工艺流程施工工艺流程见“旋挖钻机成孔工艺框图”。①场地准备：水上钻孔需准备好水上钻孔工作平台，弃碴船运。②测定桩位：与普通钻孔桩要求相同。③钻机就位：钻机为自行式，可直接驶入并将钻头中心直接对位，再精确调整机架的垂直度后，将钻头精确定位。定位后，将适合本桩的地层的各种钻头有序地排列在主机回转半径上，以利快速更换钻头。同时排碴运输设备驶入场地，进行排碴对位试验，以有效配合，减少干扰，提高钻进速度。④压入钢护筒：利用钻机专用卡具将底节钢护筒卡放在已钻3～5m的成孔中，利用钻杆、动力头自重和压拔油缸压入钢护筒，若压入困难时可采用震动锤打入⑤继续钻进压入护筒：卸下护筒卡具，更换钻头，继续钻进3～5m后，再继续压入护筒。若无软土层或特殊要求，一般钢护筒埋设深度约5～10m即可。⑥钻进到设计要求：护筒以下部分采用泥浆护壁方式，泥浆要求同普通钻机即需要保持孔内外水头差及泥浆比重、稠度等满足孔壁稳定的要求。当钻进到设计高程或满足设计承载能力时，经监理工程师同意，即可终止钻进，用淘碴筒无进尺淘碴5～10分钟。⑦成孔质量检查：由于本钻机具有较高的垂直度控制系统和刚性较大的钻杆及导向系统。其孔径、垂直度、孔底残碴等均可满足规范及验收标准要求（检查方法同普通钻机成孔）。⑧安放钢筋笼、安装导管、灌注水下混凝土：与一般钻孔桩相同。但由于本钻机成孔速度极快，钢筋笼制作、安装、水下混凝土灌注必须与之相适应，否则，不能充分发挥该钻机的工作效率。⑨拔出护筒：本钻机可以利用专用卡具、起重索和压拔油缸进行拔出护筒作业。若钻机拔护筒困难时可采用起重机辅以震动锤拔出钢护筒。4.4.3承台、系梁、墩柱、桥台施工4.4.3.1承台、系梁桩基检查合格后把承台和系梁底部平整夯实，上面浇筑一层5cm厚的素砼，钢筋在钢筋棚加工，运至现场绑扎。模板采用定型钢模板。模板之间用螺栓连接，板缝间夹橡胶条，以保证不漏浆。砼施工：砼集中拌合，砼输送泵泵送布料，每层布料厚度不大于30cm，为保证砼外观质量，在砼配合比的选择上要特别注意，添加砼减水剂，降低含水量；加强振捣，在施工前先进行试验，选择最佳坍落度、砂率、振捣工艺，以确保砼内在及外观质量。拆模后，采用盖草袋洒水养生，养生期不少于7天。4.4.3.2墩身、薄壁式、肋板式桥台施工钢筋施工：较矮的墩台，主筋在施工基础砼时，搭设钢管架，直接埋入基础中，施工墩台时绑扎螺旋筋或绑扎箍筋即可；较高的墩台，钢筋进行接长，并焊定位筋，以确保钢筋骨架的整体性，并用缆风绳进行四角固定。模板施工：为确保工程质量，模板采用厂制定型钢板，模板间用螺栓联接，模板拼装时，板缝间夹橡胶条，以保证不漏浆。基础施工时在四周埋设长15cmφ22钢筋，用以模板的下部定位，在基础周围预埋φ10圆环，用以拉钢丝揽风绳，固定模板顶部，调整垂直度。砼施工：砼集中拌合，砼输送泵或吊车布料，串筒下料，布料厚度不大于30cm。添加砼减水剂，降低含水量；适当增加砂率，加强振捣，以确保外观质量。拆模后，即进行养生，立柱采用薄膜包裹养生，养生7天后拆除。4.4.3.3盖梁、台帽施工（1）盖梁的施工，支架采取柱顶预留孔，盖梁施工时，将承力钢辊穿入孔中，两端放置承力装置，拧紧辊端的固定螺帽，承力装置上放置30t千斤顶，顶部放置承力钢板，上置万能杆件，万能杆件上分布15×15方木(间距30cm)，铺设盖梁底模，用千斤顶调整高度至设计标高即可。（2）盖梁钢筋利用吊车或卷扬机吊至盖梁上绑扎。模板用定型大块钢模板。柱顶预留孔悬架施工盖梁支架图贝雷架钢模板方木φ100MM钢辊盖梁承力架千斤顶（3）砼运输、布料同墩台施工。砼浇注时应注意控制好支座垫石的标高及平整度，均控制在规范要求的范围内。4.4.4现浇连续箱梁施工方案、施工方法徒骇河大桥现浇梁全部采用华东模架进行施工；引黄干渠新赵牛河特大桥除第九联采用满樘支架现浇施工外，其余各联采用滑模施工。施工方向为先第九联现浇施工，再从大桩号向小桩号方向滑模施工。4.4.4.1第九联满樘支架施工方法（１）支承方式满樘支架采用钢管脚手架形式，由主杆、扫地杆、纵横水平杆、剪刀撑组成。根据荷载计算采用柱距80cm，排距80cm。水平杆步距1.5m，剪刀撑纵向每15排设一道，横向每5排设一道（见上图）。55×NL7.5×10cm方木可调螺栓底模为确保地基不变形，满樘支架搭设前首先进行基地处理，在原地面用25t以上振动压路机压实，压实后压沉值不大于1mm，然后采用10cm厚10#混凝土进行硬化处理。（２）模板施工连续箱梁每联一次性立模施工，外模采用工厂制作大型钢模板，为便于底模的拆模及升落，在立柱上设可调式丝杆，调节丝杆上纵向布置10cm×10cm方木，横向布置10cm×8cm方木，在其上安放竹胶板底模，然后调整底模高度。为减少支架的非弹性变形和地基不均匀沉降，绑扎钢筋前首先对支架进行预压。预压采用在底模上压重的方式进行，预压后进行标高及预留上拱度调整。内模采用1cm厚胶合板及方木加工制作，纵向分节长度2-4m，外包塑料布以便拆模。（３）钢筋绑扎及预应力筋安放立模完成后，清理模板，刷隔离剂，绑扎底版及腹板钢筋，设置波纹管孔道及预应力钢绞线。将钢铰线和穿束机等运到施工现场，放置在已完成的桥面上，将钢铰线从预应力管道一端连接穿至另一端，穿束时，两端工作人员要密切配合，控制好预留长度。当穿到位置后，用手提式电动砂轮锯将钢铰线垂直切断。一束钢铰线穿完后，按顺序完成锚固头的制作和联接器的安装等工作。（４）安设内模，准确定位固定后绑扎顶板钢筋，设置顶板波纹管孔道及预应力钢绞线。（5）连续梁砼浇注混凝土采取拌和站集中拌和，泵送入模，插入式振捣器分层振捣。每孔箱梁混凝土由后端向前推进，一次性浇注完成，其横断面上浇筑顺为先浇底板，再浇腹板，最后浇顶板。A、底板砼浇筑：底板砼一般领先腹板砼15-20ｍ，浇筑时泵车输送管道通过内模预留窗口，将混合料送入底板。下料时，一次数量不宜太多，并且要及时振捣，尤其边角处必须填满砼并振捣密实，以防浇筑腹板砼时冒浆。振捣时，先用插入式振捣器，然后用平板式振捣器将底板砼振平。B、腹板砼浇筑：当超前浇筑的底板砼刚接近初凝时，即开始斜层浇筑腹板砼。两侧腹板砼要同步进行，以保持模板支架受力均衡。每层砼浇筑厚度不得超过30cm，且每层均要振捣密实，严禁漏振和过振现象。振捣器采用插入式高频振捣器，每层砼必须在初凝之前及时覆盖新的砼，以确保腹板砼浇筑的连续性。C、顶板砼的浇筑：当腹板浇筑到箱梁腋点后，即开始浇筑顶板