桥梁、天桥施工

第五节 海山大桥、海山互通及天桥施工【1】工程概况1.1海山大桥海山大桥位于茅埏岛，桥梁右幅第一跨范围采用半路半桥断面，桥梁终点最后三跨进入海山互通区范围，左、右桥面宽度均为 16.25m。左幅起讫桩号为K232+615K232+955.5，全长 338.5m，桥跨布置为（530）+（630）m；右幅起讫桩号为 K232+588K232+956，全长 368m，桥跨布置为（630）+（630）m。桥墩均采用花瓶型片式实心墩，基础为钻孔灌注桩基础；桥台为重力式 U 台，基础为扩大基础；桥梁上部结构均为现浇预应力砼连续箱梁。1.2海山互通海山互通位于茅埏岛海山乡东北临海处，五亩田山山脚，属海岛内山区，地势起伏较大，山势险峻，山体坡度大于 40。互通区主要地物有五亩田水库、西方庵水库和通讯铁塔，互通连接线绕过山体后，在抛西码头附近与地方乡道顺接，乡道宽约 5m。海山互通为 B 型单喇叭互通型式，匝道上跨主线后，进入收费站。匝道断面为 8.5m的单向单车道和 15.5m 的双向双车道。匝道主线总长 1.09km，匝道总长 2.637km，枢纽区共设桥梁 5 座，总长 1.211km。具体桥梁布置如下：序号 桥梁名称 中心桩号 桥长(m) 孔数及跨径 上部结构 下部结构1 互通区主 线桥 MPK233+660.48 589.04 630+330+331.5+331.5+431.5 预应力砼连 续箱梁 矩形墩/桩基、U 台/扩大基础2 A 匝道桥 AK0+464.48 85.58 20+20+18.5+20 预应力砼连 续箱梁 圆柱墩/桩基、U 台/扩大基础3 B 匝道桥 BK0+781.02 137.08 416+416 预应力砼连 续箱梁 花瓶墩/桩基、U 台/扩大基础4 C 匝道桥 CK0+825.905 169.04 325+330 预应力砼连 续箱梁 花瓶墩/桩基、U 台/扩大基础5 D 匝道桥 DK0+193.465 249.04 416+416+(20+325+20)预应力砼连续箱梁/钢筋砼连续箱梁花瓶墩/桩基、U 台/扩大基础1.3海山天桥海山天桥位于海山乡茅埏岛，在主线 MRK233+060 处上跨高速主线，被交道路宽33.5m，净高要求 5m，与主线交角 90。桥梁全长 83m，桥跨布置为20.05+42.9+20.05，共计一联。桥梁上部结构采用现浇预应力砼刚架拱桥，桥梁墩柱为实心混凝土块状墩，基础采用扩大基础，桥台为重力式 U 台配扩大基础。【2】基础施工2.1桩基施工海山大桥、海山互通桥桩径有 1.2m、1.3m、1.5m 三种，桩长 10-73m 不等，共计 343 根。钻孔灌注桩拟采用冲击钻钻孔，采用砼运输车自卸或泵送灌注水下砼。2.1.1 工程简介（1）施工前需要根据设计图中给出的基础布置图，计算出桩位坐标进行放样。放样前必须反复对桩位坐标进行校核，确认准确无误后，方可进行灌注桩施工。（2）施工进场后，对桥址范围地上、地下管线进行调查，如发现有与墩位基础冲突的情况，及时联系设计单位进行调整。（3）旱地桩基，人工配合机械平整场地，清除杂物。（4）在附近设置泥浆池，并用循环槽连接，泥浆池的尺寸为 35m，深 12m 左右。对施工过程中废弃的泥浆，不随意倾倒，桥下挖储浆池，泥浆倒在储浆池内。位于旱地上的桩基施工时，只需场地整理平整，铺筑少量塘渣垫层后利用枕木支垫钻机即可。砼试件制作设备 、 机具准备第一次清孔钻机就位 、 调试钻进成孔提钻移机泥浆循环系统布置施工准备超声波检孔安装钢筋笼终孔导管下放第二次清孔造浆灌注水下混凝土桩基检测钢筋笼制作验收导管水密试验泥浆回收 、 外运资料 、 现场准备下一道工序桩头处理泥浆调制桩孔验收灌前检查监控桩孔垂直度监控养护等强施工工艺流程图2.1.2 护筒埋设护筒采用厚度 10mm 的 Q235B 钢板卷制而成，长度 1.53.0m，其内径大于桩直径20cm。埋设时高出地面 30cm，四周用粘土分层夯实。护筒埋设准确、竖直、稳定、不漏水，护筒中心与桩中心的偏差不大于 20mm。钢护筒采用全站仪放线定位，机械开挖埋设。 长 江QY25D回 填 夯 实埋 设 护 筒地 面 线 d+0.4m3桩基刚护筒埋设示意图2.1.3 钻进成孔1）钻机安装用吊车把钻机吊至基桩相应位置，通过全站仪精确定位，保证钻杆、钻头对准基桩中心。2）钻进成孔根据不同的地层选择适宜的钻进速度。钻孔时，吸出的钻渣经过过滤后存于储渣斗内，经泥浆池沉淀。钻孔过程中应随时观测孔内水位，保持孔内水位始终高于地下水位1.01.5m。3）清孔钻孔深度达到设计标高后，对孔深、孔径进行检查，符合设计及现行规范要求后方可进行清孔。在吊入钢筋骨架后，灌注水下砼之前，再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过设计要求，则进行第二次清孔，符合要求经监理工程师验收后进入下一道工序。2.1.4 钢筋笼制作及安装钢筋笼采用长线法，在加工场集中制作加工，加工好的钢筋笼分节编号。通过平板车运至施工现场安装。按照设计及规范要求在每节钢筋笼加强圈处进行加强，防止钢筋笼在吊装、运输、下放过程中变形，待钢筋笼下放至孔口时，将支撑割除。 错 头 直 螺 纹 连 接 主 筋地 面 线说 明 ： 1.本 图 尺 寸 以 厘 米 为 单 位 ;2本 图 为 墩 、 台 桩 基 钢 筋 笼安 装 示 意 图 ； d桩基长度H钢筋笼安装示意图2.1.5 声测管安装声测管连接采用螺纹连接，以保证声测管内壁平顺和密封，在钢筋笼下放过程中，及时向声测管中注水，检查声测管是否渗漏，并在施工期间采取防护措施，保证声测管在施工中不被堵塞。2.1.6 基桩水下砼浇筑水下砼集中供应，用导管法浇筑水下砼。钢导管使用前进行水密承压和接头抗拉试验。首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。灌注的桩顶标高应符合设计要求，以保证砼强度。 说 明 ：1.图 示 为 桩 基 水 下 混 凝 土 浇 筑 施 工 。2采 用 罐 车 直 接 将 混 凝 土 滑 入 漏 斗 。3导 管 提 升 图 中 未 示 。混 凝 土 罐 车 I5a导 管漏 斗回 填 夯 实 土桩基砼浇筑示意图2.1.7 基桩检测基桩砼浇毕待达到一定强度，由桩基检测单位检测基桩成桩质量，如因检测钢管堵塞或其它原因无法进行超声波检测时，则进行基桩钻心取样检验，检测合格后方可进行下一道工序。2.1.8 水中桩基施工水中桩基施工时，搭设钢平台，并将后续的承台施工等考虑加入。具体施工工艺与旱地桩基类似，不再累述。2.2承台施工2.2.1 承台施工工艺流程承台采用放坡开挖施工，机械开挖到位后基底铺设垫层砼，再绑扎钢筋，安装模板。承台砼采用泵送入模施工。承台砼均一次浇筑成型。 承台放样 承台基坑开挖 基底处理 钢筋安装 混凝土浇筑模板安装 混凝土养护承 台 钢 筋 及 预 埋 件 制 作承台施工工艺流程图2.2.2 承台基坑开挖本标段承台开挖采用挖掘机进行分层开挖，人工配合基底找平。在开挖过程中，做好基坑排水工作。基坑开挖至设计底标高后，凿除桩头砼，将损坏的桩头锚固钢筋调直、补充完整。浇注封底砼前，对嵌入封底砼的桩头侧面进行凿毛和清洗处理，保证二者结合良好。及时进行基底处理，浇筑垫层砼。2.2.3 钢筋制作安装承台钢筋按图纸精确地放出钢筋大样，按放样单进行断料弯配，钢筋根数要准确，对于有变化的钢筋，下料加工时要编号分开堆放。承台中的钢筋骨架，拼焊时要有定位架，弯起点位置正确，电焊时要采取错开电焊，既要保证焊接质量，又要防止骨架变形挠曲。2.2.4 模板制作安装承台模板采用工厂定制加工的大块定型钢模。施工现场采用吊车进行安装。2.2.5 砼浇筑及养护承台一次性浇注施工。承台砼浇注前首先用高压水冲洗模板，再用空压机将模板内部的杂物吹净。为了保证砼的密实性和均匀性，采取如下浇注顺序：首先浇注承台墩身预埋钢筋位置处；然后浇注两侧，砼浇注时按 30cm 厚度分层浇注，并振捣密实。砼浇注至设计标高后，人工配以 3m 靠尺精平，用木抹二次收浆并做压光处理，墩身位置用木抹抹平即可，防止砼表面产生收缩裂缝，砼达到终凝后及时根据现场情况采用符合设计及规范要求的措施进行养护。养护期满足设计要求。2.2.6 大体积砼施工（1）配合比设计严格按照设计及规范要求进行大体积砼的配合比设计。加入缓凝型减水剂，选择合适的骨料级配、降低水灰比，以消减水化热峰值。（2）保温及养护对于大体积砼，由于水化放热会使温度持续升高，在升温的一段时间内应对砼保温、保湿等。当砼处于降温阶段则要保温覆盖以降低降温速率。大体积砼拆模后应立即采取保温措施。砼浇筑完毕后，及时对砼加以覆盖并浇水养护，使砼养护期内始终处于湿润状态。（3）砼浇筑温度控制为确保大体积砼施工质量，提高砼的均匀性和抗裂能力，加强对每一环节的施工控制，严格控制砼入仓温度，其砼最高浇筑温度为 28。2.2.7 水中承台施工水中承台辅以钢板桩围堰或单壁钢吊箱施工，其余施工方法与旱地承台类似，不再累述。2.3扩大基础施工【3】下部构造施工3.1墩柱施工3.3.1 施工工艺墩身均采用翻模施工，每节段施工高度为 3.0 米。墩身四周搭设钢管脚手架，作为施工平台和人员上下通道。钢筋及其它小型材料、工索具采用吊车进行垂直方向运输。混凝土用输送泵浇注入模。 翻 模 立 面 图 翻 模 侧 面 图48钢 管 架未 浇 注 砼 模 板已 浇 注 砼 模 板承 台 承 台10钢 正 模 大 样 25拉 杆 孔4552.6钢 侧 模 25 2拉 杆侧 模 大 样 横 断 面正 模已 浇 注 砼 模 板未 浇 注 砼 模 板48钢 管 架墩柱翻模施工示意图3.3.2 施工方案1)墩身施工放样及支架搭设待承台施工完毕后，及时对墩柱四角度进行施工放样，同时凿除墩身与承台接触面的松散混凝土，按照要求搭设支架，支架间通过钢管支架连成整体。支架纵、横、竖向布置及间距符合要求，支架通过拉设抗风缆、与浇注好的墩柱及地锚联结以加强稳定性。2)墩身钢筋制作与安装钢筋在钢筋加工场中统一加工，先将墩身钢筋整体绑扎成型。加工时应根据钢筋形状和设计长度分为一节或多节成型，由汽车吊配合安装。在施工支架搭好后即可进行墩台钢筋安装。钢筋的加工、安装必须满足设计和规范要求。钢筋加工钢筋加工前对于局部弯曲钢筋进行调直处理，钢筋下料严格按照设计和规范规定，对同批同类尺寸的钢筋进行第一根加工试验，经检验合格后再批量加工。钢筋接头钢筋接头钢筋的接头采用机械连接，主筋连接前需对钢筋接头进行工艺试验，试验合格后正式批量加工，确保接头质量。箍筋按设计要求采用点焊成型。受力钢筋接头按规范要求错开布置，两接头间距不小于 1.3 倍搭接长度，配置在同一截面内钢筋接头，其截面不得超过配筋总面积的 50%。钢筋安装严格按照设计及规范要求进行钢筋安装，绑扎好保护层厚度垫块，钢筋绑扎好后，如实填写质量检验表，并经监理工程师检查批准后方可进入下道工序。3）墩身模板加工及安装钢模板采用整体钢模，内贴透水模板布，其周转使用次数不大于 3 次，模板制作在钢结构加工厂进行，确保其加工质量。模板内贴好透水模板布后，经监理检查合格同意，由汽车吊提升到位并拼装，设置抗风装置，施工时严格控制其垂直度。4）砼浇筑砼采用砼拌和站提供的砼，砼的浇筑采用砼车泵送砼的方法施工。严格控制砼坍落度。经监理工程师验收后浇筑砼。砼用搅拌运输车运至浇筑现场，增设多个串筒或导管便于砼浇筑下料且保证砼不得离析。砼施工时水平分层浇筑，每层不超过 30cm 厚，用插入式振捣器振捣，高度超过 2 米时设串筒。砼浇筑速度控制在 2m/h 以内。5）砼养生墩身砼浇筑完毕后，在收浆之后及拆除模板之后，应及时用清水养护；气温特别高时，可用塑料薄膜覆盖砼表面，然后用清水湿润。砼养护时间一般为 7 天，根据气温高低可适当延长养护时间。3.2桥台施工桥台采用大块钢模进行施工，并辅以碗扣脚手架。钢模采用吊车配合进行安拆，砼浇筑采用砼运输车进行。台背填料选用内摩擦角较大的透水性材料，如砂卵石和级配良好的碎石。采用符合设计及规范要求的压路机械进行分层压实，松铺厚度符合设计要求，对于靠近桥台处，压路机无法压实处，辅以直立式打夯机。重力式桥台在基坑开挖前，先进行基础的定位放样工作。放样工作系根据桥梁中心线与 墩台的纵横轴线，推出基础边线的定位点，再放线画出基坑的开挖范围。基坑各定位点的标高及开挖过程中标高检查，一般用水准测量的方法进行。 基坑大小应满足基础施工要求，对有渗水土质的基坑坑底开挖尺寸，需按基坑排水设计（包括排水沟、集水井、排水管网等）和基础模板设计而定，一般基底尺寸应比设计平面尺寸各边增宽 0.5-1.0m 基坑可采用垂直开挖、放坡开挖、支撑加固或其他加固的开挖方法，具体应根据地质条件、基坑深度、施工期限与经验，以及有无地表水或地下水等现场因素来确定。【4】海山大桥及海山互通上部结构施工4.1工程简介海山大桥及海山互通上部结构共计 21 联，单跨跨径从 16m-31.5m 不等，其中除 16m跨径采用现浇钢筋砼连续箱梁结构形式外，其他均为现浇预应力砼连续箱梁结构。梁底距地面高均约 20m。拟采用满堂/大钢管支架法施工工艺。1）海山大桥上部结构海山大桥分左、右两幅，其中左幅桥跨布置为（530）+（630）m，桥梁全长为330m；右幅桥跨布置为（630）+（630）m，桥梁全长为 360m，均为两联。其上部结构均采用等高度现浇预应力砼连续箱梁，梁高 2m，两侧悬臂长均为 3.5m，顶面宽 16.05m，采用单箱双室斜腹板截面。2）海山互通上部结构互通区主线桥左右分幅布置，半幅桥宽 16.2526.75m；共分五联，桥跨布置为（630）+（330）+2（331.5）+（431.5）m；上部结构采用现浇预应力砼连续箱梁。A 匝道桥桥跨布置为（20+20+18.5+20）m，共一联，桥宽 15m，上部结构采用现浇预应力砼连续箱梁。B 匝道桥桥跨布置为（416）+（416）m，共两联，桥宽 8.58m，上部结构采用现浇钢筋砼连续箱梁。C 匝道桥桥跨布置为（325）+（330）m，共两联，桥宽 88.5m，上部结构采用现浇预应力砼连续箱梁。D 匝道桥桥跨布置为 2（416）+（20+325+20）m，共两联，桥宽 88.25m，上部结构采用现浇钢筋砼连续箱梁和预应力砼连续箱梁。海山天桥桥跨布置为 20.05+42.9+20.05，全长 83m，桥宽 5m；共计一联，桥梁上部结构采用现浇预应力砼刚架拱桥。本合同段陆地区引桥上部为现浇箱梁，结合本工程实际特点，上部均采用满堂支架现浇法进行施工。4.2施工工艺流程支架搭设底 、 腹模安装支架预压 沉降观测卸载 、 调整底模标高 底模标高复测安装底板 、 腹板 、 横梁钢筋底 ， 腹板预应力钢筋安装波纹管安装安装腹板内侧模板顶板模板安装顶板钢筋安装顶板预应力筋安装顶板砼浇注 、 养护预应力张拉 、 压浆封锚 、 支架拆除 拆除内模 、 人孔封闭地面整平 、 压实满堂支架法施工流程图4.3满堂支架施工4.3.1 地基处理1）碗扣式支架地基处理对原地面进行整平，换填 20cm 碎石垫层，碾压密实，保证地基承载力不低于150kpa，表面浇注 15cm 厚 C25 砼，并设置向外 0.5%的坡度，以便雨水能及时流入排水沟。2）排水设施地基处理完成后在距离支架 2m 出开挖排水沟，方便积水能及时排除，保证地基的稳定性。4.3.2 支架搭设支架搭设基本要求：支架横桥向间距为 0.9m，在腹板处加密为 0.6m，支架顺桥向的间距为 0.9m，在墩身附近加密为 0.6m，支架的层间距（步距）为 1.2m。并按照方案要求添加水平，纵向，横向三个方向的剪刀架，水平剪刀架上，中，下各设置一道，横桥向和顺桥向剪刀架设置间距不应大于 4.5m，并按要求设置扫地杆，横桥向和顺桥向扫地杆均按照 6m 一道设置。现浇箱梁满堂支架横断面示意图4.4模板施工箱梁模板系统主要由底模、侧模和芯模构成。梁体模板采用符合要求的定型钢模；模板支撑采用 48mm 钢管及配套扣件。待后续预压结束后，根据预压结果对模板进行调整，设置预拱度，确保梁体尺寸。模板示意图4.5支架预压预压最大荷载为箱梁自重和施工荷载的 120%。预压过程中，为确保支架受力安全，按从小到大的顺序逐级加载，施加预压荷载分级按设计及现行规范规定要求进行。满堂支架预压示意图4.6钢筋制安及预应力管道安装钢筋制作在加工场加工成半成品，运至施工现场依次进行绑扎。钢筋场内配备钢筋数控成型机钢筋数控弯曲机进行钢筋的加工制作。绑扎箱梁钢筋4.7砼浇筑及养护砼由运输车运输至施工现场泵送至施工部位进行浇筑。各浇筑段箱梁全断面一次灌注成型。先底板，后腹板，最后灌注顶板。腹板采取水平分层浇筑，每层灌注厚度宜为 3040cm。完成砼浇注后及时覆盖土工布洒水养生。4.8预应力张拉及压浆1）预应力张拉施工当箱梁砼强度达到设计强度 90%且龄期不少于 7 天，按设计顺序张拉预应力钢绞束。钢绞线张拉采用预应力双控。并作好张拉记录、理论伸长值与实际伸长值的偏差，不得超过-3%+6%，否则，停止张拉，查明原因并采取措施后再继续张拉。2）预应力压浆施工真空辅助压浆施工工艺流程图预应力管道压浆采用智能真空辅助灌浆工艺进行施工。【5】海山天桥上部结构施工5.1工程简介海山天桥桥长 83m，桥跨布置为 20.05+42.9+20.05，共计一联。桥梁上部结构采用现浇预应力砼刚架拱桥，桥梁墩柱为实心混凝土块状墩，基础采用扩大基础，桥台为重力式U 台配扩大基础。 5.2施工工艺5.2.1 施工工艺流程基坑开挖墩柱 、 桥台施工平整场地斜腿现浇施工支架搭设箱梁现浇施工支架拆除支架预压斜腿上箱梁现浇支架搭设 、 预压海山天桥施工工艺流程图5.2.2 下部施工海山天桥桥台施工与海山大桥和海山互通的桥台施工类似，不再累述。P1、P2 号桥墩为实心混凝土块状墩，采用大块钢模配合组合钢模进行浇筑，辅以碗扣脚手架。钢模采用吊车配合拼装，混凝土由拌合站集中供应，泵送入模，由于墩柱尺寸较大，参照承台施工的温控措施。5.2.3 上部施工上部构造采用落地满堂支架法施工，采用竹胶板作为模板进行施工。施工顺序为，斜腿施工完成后，在斜腿上搭设支架，铺设模板进行箱梁施工。支架施工参考海山大桥及海山互通上部结构施工。海山天桥现浇支架示意图【6】桥面系及附属结构施工6.1防撞护栏施工6.1.1 测量放样 用全站仪进行平面位置放样，每 5 米放出防撞护栏内外边缘。按照四等水准测量要求将高程点引上桥面，并用自动精平水准仪对放出的各桩进行高程测量。 6.1.2 钢筋安装 钢筋安装前先对梁面进行清理，凿除浮渣、浮浆并用水冲洗干净。然后根据放样数据拉线定位钢筋安装的位置及高程。按照图纸要求，钢筋采用绑扎连接，按照桥规有关要求进行质量控制。施工时特别要注意控制好钢筋顶面高程以及线形。 6.1.3 栏身施工 （1）模板试拼：栏身模板采用厂制定型钢模，每节长度 3 米，节与节之间法兰盘螺栓固定连接。模板运抵现场后进行试拼，主要是看模板安装后的整体效果，模板接缝处是否平顺，有无缝隙和明显错茬，检查无误后方可正常使用。经检查，用于本工程的模板的各部尺寸准确，边缘顺直，钢板表面有良好的光洁度，满足实际施工需要。 （2）除锈、刷油钢模板在正式安装使用前将表面浮锈清除干净，并用好机油将模表面涂抹均匀，以此保证混凝土表面光洁和混凝土不沾模板。 （3）测量放样底座拆除模板后进行高程测量并在底座侧面用墨线弹出模板底面安装线。 （4）模板安装先在原地上每三节拼好为一块，再利用自制平车起重架起吊运输安装。内外模板安装时紧贴混凝土底座并用螺栓拉杆拉紧连结，下部及顶部各设置一道拉杆，间距 50cm。模板底部与底座交接处贴好止水带以防止漏浆。模板安装完成后进行检查，主要是检查安装尺寸是否合适，各个固定点（拉杆、支杆等）是否牢固可靠，模板顶面高程控制是否在规范允许的范围内，对超出标准的地方进行相应调整。 （5）混凝土浇筑混凝土由砼运输车运至现场，料斗送料入模，插入式振捣器振捣。混凝土浇注时采用分三层的浇注方法。第一层浇注到护栏底部斜边下角变点，第二层浇注到斜边上角变点，第三层浇注到顶，由振捣人员控制三层混凝土的入模时间及方量。混凝土布料要均匀，严格控制振捣时间，每层混凝土振捣时间不小于 1min,不大于 1.5min。护栏混凝土浇注完成后，顶面采用三次收浆。第一次用木抹子抹平，第二次用铁抹子抹平初压光，第三次待混凝土初凝时用轧子用力轧光。在混凝土浇注过程中，还要随时跟踪检查，发现模板变形，要随时加固调整，并将混凝土重新振捣。 （6）养生拆模后采取上覆土工布洒水的方法进行养生 10d。6.2桥面伸缩缝安装在桥面预留槽内安装伸缩缝，伸缩缝与预埋钢筋必须焊接牢固，安装好伸缩缝后进行预留槽砼浇筑。伸缩缝两侧砼的类型和强度，必须符合图纸要求。严格控制伸缩缝与桥面接缝砼标高