桥梁公司全预制装配式桥梁施工技术

Page1全预制装配式桥梁施工技术文莱淡布隆高架桥CC4项目部

二零一九年十二月Page2目

录工程概况工程特点施工重点施工关键技术结语12345Page3一：

工程概况Page4

一：

工程概况

文莱淡布隆大桥CC4标段工程是文莱迄今为止最大、最重要的基础设施项目，全部采用欧洲标准设计。CC4标段为淡布隆沼泽地高架桥，该桥全程穿越国家保护沼泽地区域，环保要求极高，全长约11.8km，每跨12m，10跨为一联，近2000跨全预制桥梁整体不允许机械设备落地施工。Page5

一：

工程概况桥面主梁桩帽管桩采用分离式双幅桥面，单幅桥面宽度11.08m预制混凝土双T梁现场预制混凝土桩帽共计7520根预制混凝土管桩Page6

一：

工程概况主梁每跨五片预制混凝土双T梁，伸缩缝处梁长度为10.7m，其余梁长度为10.8mPage7

一：

工程概况桩帽4根预制管桩顶面设置一个预制混凝土桩帽，桩帽预留填芯混凝土圆孔Page8

一：

工程概况管桩共计7520根预制混凝土管桩，管桩外径90cm，内径62cm，平均长度约72m，最长90m。Page9二：

工程特点Page10

二：

工程特点1、进场难度大工程长，且穿越原始森林，没有水电及通讯信号，地面为腐殖物堆积层。起点处海上清淤工程量约40万m³

，沿线沼泽地需搭设大量的钢栈桥、船坞、钢平台等临时设施。P269工区清淤P269工区船坞、钢平台打桩移动钢平台（四处）P739工区船坞P739钢栈桥LABU工区钢栈桥P1209工区钢平台LABU船坞Page11

二：

工程特点2、零着陆施工（1）全线位于淡布隆国家森林公园，原则上不允许机械设备下地施工。（2）可修筑钢栈桥等临时设施，限制修筑施工便道，必须采用高强度土工布铺底、填筑大粒径碎石，部分区域铺设木材加强承载力。3、环保要求高（1）施工过程中，垃圾外运，废水处理后才能排放。（2）施工完后拆除所有临时设施，恢复森林原状。Page12三：

施工重点Page13

三：

施工重点

1、桥梁整体工业化建造

桥梁构件标准化预制

大直径预应力管桩预制

在国内管桩厂分段预制管桩Page14

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造

桥梁构件标准化预制桩帽预制

在现场预制厂预制混凝土桩帽Page15

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造

桥梁构件标准化预制双T梁预制

在国内梁厂预制双T梁Page16

全预制桥梁构件拼装超长大直径预应力管桩钓鱼法打桩

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造以预制管桩为基础，搭设移动式钢平台，管桩运至钢平台上，采用履带吊打桩，随打桩随移动钢平台。Page17

全预制桥梁构件拼装预制桩帽拼装

预制桩帽与预制管桩的连接采用填芯钢筋笼+填芯混凝土制作填芯钢筋笼

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造安装填芯钢筋笼Page18

安装预制桩帽

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造全预制桥梁构件拼装预制桩帽拼装

预制桩帽与预制管桩的连接采用填芯钢筋笼+填芯混凝土

浇

筑

填

芯

混

凝

土Page19

全预制桥梁构件拼装预制双T梁拼装安装预制双T梁安装梁间接缝钢筋

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造Page20

全预制桥梁构件拼装预制双T梁拼装浇筑梁间接缝混凝土

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造驳船运输管桩

Page

21

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造

复杂水陆地形条件下桥梁构件运载预制桥梁构件海上运输Page22

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造

复杂水陆地形条件下桥梁构件运载预制桥梁构件水陆转运在水陆交界处搭设码头，并安装龙门吊将预制构件从驳船上转运到陆地上。Page23双T梁运输管桩运输

三：

施工重点1、桥梁整体工业化建造

复杂水陆地形条件下桥梁构件运载预制桥梁构件沼泽森林环境运输Page24

研发大荷载反复作用下高悬臂桩防护技术研发“桩柱一体桥梁结构施工的桩帽结构”，保护高悬臂桩避免桩头受弯破坏，将一排4根管桩的钢桩帽连成一体，协同受力增加整体性。桩帽结构设计桩顶联结系

三：

施工重点2、长线桥梁施工设备零触地施工Page25

研发“桩柱一体结构跨柱式不落地施工钢平台”系统平台结构设计结构检算

三：

施工重点2、长线桥梁施工设备零触地施工Page26施工钢平台

三：

施工重点2、长线桥梁施工设备零触地施工

研发“桩柱一体结构跨柱式不落地施工钢平台”系统Page27管桩插打打桩导向、接桩、截

桩一体化操作平台

三：

施工重点3、桥梁空中高位截桩

研发“打桩导向、接桩、截桩一体化操作平台”为提高管桩施工效率，保证打桩垂直度，研发打桩导向、接桩、截桩一体化操作平台。Page28

研发高位截桩技术实际施工完成的预制管桩顶面标高高于设计标高，且高低不一，需要截桩至设计标高。研制专用截桩器截掉多余管桩，提高截桩效率，将截桩时间由普通方式的30-40分钟一根缩短到30-40分钟截四根。截桩器截桩完成

三：

施工重点3、桥梁空中高位截桩Page29

为实现钢平台快速移动，研发模块化平台钢平台被分成4个模块，共分为履带吊作业区、管桩堆放区、运梁车行走区3个功能区。各模块间相互断开，有效地消除了施工机械之间的相互扰动，一跨的钢平台只需4次吊装即可完成快速安拆。钢平台分区

三：

施工重点4、模块化施工平台快速施工模块化平台实际应用Page30

高可复原性临时便道铺设对便道进行分析计算，使便道满足承载力要求。先铺设土工布，然后进行便道的逐层填筑。项目完工后挖除便道恢复原地面。铺设土工布便道设计及检算

三：

施工重点5、高环保要求沼泽森林地区绿色施工Page31便道施工完成便道分层填筑

三：

施工重点5、高环保要求沼泽森林地区绿色施工

高可复原性临时便道铺设Page32四：

施工关键技术Page33

四：

施工关键技术1、预制管桩打入技术（1）机械设备根据桩基设计承载力及工程全线地勘实际情况，综合设备性能及实际施工情况考虑采用180t履带吊+HHP20液压打桩锤进行预制管桩打入施工，并在“打桩导向、接桩、截桩一体化操作平台”上进行。Page34

四：

施工关键技术1、预制管桩打入技术（2）试桩施工为了验证设计承载力和施工工艺的可靠性，需要在工作桩施工前进行试验桩施工，通过高应变（PDA）、低应变（PIT）和静载试验来检验桩基的可靠性。全线设置14处试验桩，每处为5根，布置形式如下：Page35

四：

施工关键技术1、预制管桩打入技术（3）试桩破坏情况及原因分析经统计分析，共4种试桩破坏类型：桩尖破坏、桩头打裂、焊缝撕裂、桩身损伤。桩

头

打

裂焊缝撕裂破坏形式影响因素桩头破裂焊缝撕裂桩尖破碎锤偏√√贯入度小√√桩垫√桩尖形式√Page36

四：

施工关键技术1、预制管桩打入技术（3）试桩破坏情况及原因分析

试桩破坏影响因素表1）锤偏

液压油管（总重约1200kg）垂于一侧使锤体偏斜。

锤帽内径比管桩外径大3cm，桩身晃动导致锤击力传递不均匀。Page37

四：

施工关键技术1、预制管桩打入技术（3）试桩破坏情况及原因分析

2）贯入度小

根据Hiley公式计算的贯入度太小，以计算贯入度控制收锤，

会导致锤击过度，造成桩头破坏和桩尖破坏。

3）桩垫

采用木桩垫，在多次锤击作用下形成高温环境，导致桩垫烧

糊、厚度不均匀，锤击力传递不均匀，增加了桩头破坏几率。Page38

四：

施工关键技术1、预制管桩打入技术（3）试桩破坏情况及原因分析

4）桩尖形式

地勘资料显示，PPT14处岩层埋深浅，闭口桩尖端板及米字板厚度较小且

米字板采用中尖形式，不适宜穿越较硬岩层。闭口桩尖结构Page39

四：

施工关键技术1、预制管桩打入技术（4）优化与改进

1）吊起液压油管履带吊同时吊起桩锤和液压油管，可有效较少锤体偏斜，减小了锤击力的不均匀分布，有效地保护桩头和焊缝。Page40

四：

施工关键技术1、预制管桩打入技术（4）优化与改进

2）优化锤帽在锤帽内均匀加焊8条宽90mm，后6mm的钢板，将单侧间隙由15mm减少到9mm，有效地保证了桩身和锤帽的同心度，同时大大减小桩身晃动，保护了接头焊缝。Page41

四：

施工关键技术1、预制管桩打入技术（4）优化与改进

3）优化管桩结构

桩顶裂缝长度为2m左右，因此在桩顶3m范围内加密箍筋，间距有100mm减

小到50mm，锤击端裙边有原来的1.6mm改为3mm，以增加裙边对混凝土的

包裹作用。

在PPT14附近，工作桩桩尖形式改为开口桩尖。

4）优化桩垫结构

在常规的木/纸桩垫结构上增加一层钢板，桩垫不易燃烧。由于钢板刚度

大，变形小，能有效减小桩垫的不均匀变形，改善桩顶受力。

5）优化施工工艺

对Hiley公式的参数进行调整，以获得较为合理的贯入度。Page42

四：

施工关键技术2、流水施工平面布置本工程地处文莱森林保护区，沿线不允许机械设备落地，所有施工必须在移动钢平台上进行。若打桩、桩帽安装、架梁3道工序采用逐步施工，打桩施工工期为2d，安装桩帽+安装填芯钢筋笼+浇筑填芯混凝土工期为1d，填芯混凝土养护工期为3d，T梁架设+浇筑湿接缝混凝土工期为1.5d，T梁湿接缝混凝土养护工期为5d，单跨施工工期共为12.5d，远远不能满足工期要求。因此从施工安排上，需要将三道工序的逐步施工改为同步流水施工。Page43

四：

施工关键技术2、流水施工平面布置通过优化湿接缝混凝土配合比，提高其早期强度，据此增加特定跨数的钢平台，形成前后约200的工作面，前面打桩，后面架梁和桩帽，将三道工序从空间上均匀分布开来，使打桩、架设桩帽和架梁同步进行，各工序作业点之间的空间距离满足湿接缝混凝土的养护时间要求。Page44

四：

施工关键技术2、流水施工平面布置第1天，南北幅打桩机分别施工2根管桩，北幅施工双T梁湿接缝、桩帽填芯钢筋笼及混凝土，南幅安装双T梁、预制桩帽。第2天，南北幅打桩机分别施工另外2根管桩，北幅安装双T梁、预制桩帽，南幅施工双T梁湿接缝、桩帽填芯钢筋笼及混凝土。Page45

四：

施工关键技术2、流水施工平面布置第2.5天，北幅将最后一跨移动钢平台倒运至最前方，南幅将最后一跨移动钢平台倒运至最前方。Page46

四：

施工关键技术2、流水施工平面布置通过优化配合比设计，提高湿接缝混凝土的早期强度，据此合理增加钢平台跨数和机械投入，优化作业工序安排，将三道工序逐步施工改为同步施工，经现场实践检验，完全可以满足工期