斜拉桥桩基、承台、主塔施工方案

斜拉桥桩基、承台、主塔施工方案一、工程概况（一）项目背景本项目斜拉桥主塔5#墩位于北岸直立陡坎处，施工条件复杂，地质水文环境特殊。桥墩范围内岩面呈陡坡状上升，存在局部裂隙及小溶洞，岩石破碎，涌水量较大（抽水试验K值为2.95m/d，流量为108m³/d），施工水位+178.30米。主塔基础及塔身结构施工需克服地形陡峭、地质复杂、涌水量大、邻近铁路运营安全等多重挑战，为保障工程质量与施工安全，特制定本专项施工方案。（二）主要结构设计参数桩基：采用8根φ250cm嵌岩桩，纵桥向两排（间距8.5m），每排4根（间距5.0m）；桩顶标高+184.78m，桩底标高+169.78m，桩长15m。承台：横桥向长19.0m，顺桥向宽12.6m，高4.0m，顶面标高+188.78m，底面标高+184.78m；采用C30大体积混凝土（957.6m³），需设置冷却管降温；底部需清除3m厚泥质灰岩层，浇筑2.0m厚C20封底混凝土（478.8m³）。墩身：单箱三室矩型等截面空心墩，顺桥向宽11.6m（壁厚1.0m），横桥向长14.06m（壁厚1.5m），墩身高18.0m，顶面标高+206.78m，采用C30混凝土（2424.3m³）。下塔柱：分为垂直段（标高+206.78～+223.28m，高16.5m）和倾斜段（标高+223.28～+251.28m，高28.0m），均为变截面空心柱，采用C40混凝土（3152m³）。中横梁：预应力钢筋砼空腹结构，全长22.64m，高3.5m，壁厚0.8m，标高+251.28m，采用C40混凝土。中塔柱：两独立空箱矩型等截面空心柱（内倾，倾斜度1:10.162037），截面6.4m×3.0m（横桥向壁厚0.6m，纵桥向壁厚1.3m），高43.9m，顶面标高+295.18m，采用C40混凝土（2184m³）。上横梁：预应力钢筋砼空腹结构，全长14.0m，高3.5m，壁厚0.8m，标高+295.18m，采用C40混凝土。上塔柱：两独立空箱矩型等截面空心柱，截面6.4m×3.0m（横桥向壁厚0.6m，纵桥向壁厚0.8m），高42.49m，顶面标高+337.67m，采用C50混凝土（1850m³）；为斜拉索锚固区，布置21对斜拉索预埋钢套管，设环向预应力。（三）施工重难点重难点一：桩基施工面临涌水量大、岩石破碎、邻近铁路爆破安全等问题，止水抽水及爆破控制是关键。重难点二：承台为大体积混凝土，需解决基坑垂直开挖稳定、铁路安全防护及水化热降温问题。重难点三：塔柱（尤其是倾斜段）施工需控制线形偏差、附加应力消除及高空作业安全，斜拉索预埋钢套管定位精度要求极高。重难点四：预应力施工涉及高强钢丝、钢绞线张拉及压浆，需严格控制施工工艺，确保结构受力安全。二、编制依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）《钢结构工程施工质量验收标准》（GB50205-2020）《爆破安全规程》（GB6722-2014）《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2014）《预应力混凝土用钢丝》（GB/T5223-2014）本工程施工图设计文件、地质勘察报告及现场实测资料铁路运营安全相关管理规定及要求三、施工总体部署（一）施工顺序总体遵循“桩基→承台→墩身→下塔柱→中横梁→中塔柱→上横梁→上塔柱”的施工顺序，各分项工程按“测量放样→基础施工→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→养护→验收”的流程推进，预应力施工同步跟进对应结构段。（二）资源配置1.人员配置序号工种数量职责1项目经理1统筹项目施工，协调各专业及铁路部门沟通2技术负责人1负责方案编制、技术交底及重难点问题解决3施工员3负责现场施工组织、进度控制及工序衔接4质量员2负责施工质量检查、验收及资料整理5安全员2负责施工现场安全隐患排查、爆破安全及铁路防护监督6测量员3负责测量放样、定位控制及变形监测7焊工8负责钢筋焊接、钢结构连接及预埋件固定8钢筋工12负责钢筋加工、绑扎及骨架安装9模板工10负责模板制作、安装、拆除及维护10混凝土工15负责混凝土浇筑、振捣及养护11爆破工4负责爆破方案实施、炸药管理及安全警戒12预应力工6负责预应力孔道安装、张拉及压浆13普工20负责现场辅助工作（材料转运、场地清理等）2.主要施工设备序号设备名称规格型号数量用途1风钻/8台钻孔、爆破作业2电动葫芦5t10台挖孔出渣、材料吊运3输送泵/4台混凝土输送4塔吊80t2台大型构件、模板吊装5汽车吊25t1台设备及材料转运6电焊机ZX7-40010台钢筋及钢结构焊接7振捣器插入式/附着式15台混凝土振捣8冷却管φ50mm若干大体积混凝土降温9水泵软轴泵30台桩基及基坑排水10全站仪GTS-3012台测量定位、变形监测11水准仪DS052台高程测量12激光经纬仪J22台基准传递、定位控制13张拉设备/4套预应力张拉14压浆机/2台预应力孔道压浆3.主要材料序号材料名称规格型号用途1钢筋HRB400/HPB300各结构钢筋骨架制作2高强钢丝φ5上塔柱环向预应力3钢绞线/横梁预应力4混凝土C20/C30/C40/C50各结构浇筑5模板钢模/组合钢模结构成型6波纹管/预应力孔道7锚具DM5A-24等预应力锚固8斜拉索预埋钢套管/上塔柱斜拉索锚固9炸药/雷管民用火工产品爆破作业10冷却管φ50mm大体积混凝土降温11减水剂/缓凝剂/混凝土性能调整（三）施工准备1.技术准备图纸会审：组织技术、施工、质量、安全等人员会审图纸，澄清地质、结构尺寸及铁路防护等疑问，形成会审记录。方案编制：编制专项施工方案及爆破、预应力、高空作业等安全专项方案，报监理及铁路部门审批。技术交底：召开分级技术交底会议，明确各工序操作要点、质量标准及安全风险，签署交底记录。测量控制：建立施工控制网，布设平面控制点及水准点，定期复核，确保测量精度。2.现场准备场地清理：清理墩位周边杂物及危石，平整施工场地，修建临时施工道路及材料堆放区。临时设施：搭建临时办公区、生活区、炸药库房（符合安全标准），布置临时供电、供水线路及排水系统。铁路防护：在邻近成渝铁路一侧设置防护棚、防护网，划定爆破安全警戒区，与铁路部门建立联动预警机制。材料设备进场：各类材料、设备进场时进行检验，核查质量证明文件，外观检查合格后分类堆放，做好标识。四、主要施工方法（一）主塔桩基施工1.施工方法：人工挖孔+水下混凝土灌注2.施工步骤测量放样：测放桩位中心，按内径φ255cm、外径305cm测放圆环，人工开挖50cm深圆环，砖砌内外圈护圈（高30cm），浇筑25cm厚、80cm高的砼锁口。挖孔与爆破：人工开挖至3～4m后进行浅眼爆破，风钻钻孔，控制炸药用量，每次爆破深度50～70cm；爆破前沿孔径钻隔离孔，减少对孔壁的破坏；孔内爆破后先通风排烟，无毒气后再作业。排水与止水：每根桩布置4～6台软轴水泵排水；对裂隙或小溶洞渗水严重部位，采用水下填充性膨胀混凝土或压浆堵塞。孔底处理：挖至设计标高以上0.5～1.0m时，人工凿除摊座捡平，用检孔器检查孔径，清除孔底沉渣，报监理验收。钢筋笼制作安装：钢筋笼分节绑扎，主筋与架立箍筋焊连，钢筋接头错开50cm以上；按15%桩数安装超声波检测管；每2m设置一圈定位钢筋（4个/圈），控制保护层厚度；采用吊车吊装钢筋笼就位。水下混凝土灌注：采用拔球法一次灌注，搭设支架布置导管和料斗，导管下口至孔底距离20～30cm，首批混凝土储量保证导管埋深不小于1m；控制导管埋深2～3m，连续浇注，桩顶标高预加50cm；灌注过程中监测混凝土面高度，及时调整导管埋深。3.质量控制成孔偏差：孔中心位置群桩≤10cm、单桩≤5cm，孔径不小于设计值，倾斜度＜0.5%。钢筋笼偏差：受力钢筋间距±20mm，箍筋间距±20mm，骨架尺寸±10mm。混凝土强度：按设计要求控制，桩顶标高±30mm，平面位置＜50mm。（二）主塔承台施工1.施工方法：垂直开挖+微龟裂爆破+大体积混凝土浇筑2.施工步骤测量放样：准确测放承台中心线和轮廓线，人工开挖50cm×50cm的轮廓槽，明确基坑边界。基坑开挖：采用垂直开挖（不放坡），微龟裂爆破开挖基岩，每次爆破深度30～50cm；开挖过程中采用锚杆+10cm厚砼喷射护壁，防护随开挖跟进；弃渣用抓泥斗转运至指定弃土场。基底处理：开挖至泥质灰岩层后，人工清除至基岩裸露，凿除风化层摊座捡平，报监理验收后浇筑C20封底混凝土。钢筋绑扎与冷却管安装：封底混凝土强度达60%后，凿除桩顶多余混凝土，绑扎承台钢筋，安装冷却管并通水检查无渗漏。混凝土浇筑：采用C30混凝土一次连续灌注，输送泵输送；分层浇筑（30cm/层），加强振捣；冷却管随混凝土浇筑同步通水降温，控制内外温差。养护：混凝土浇筑后浇水养护，覆盖保湿材料，养护时间不少于14天。3.质量控制钢筋偏差：受力筋间距±5mm，箍筋间距±20mm，骨架尺寸长±10mm、宽高±5mm，保护层厚度±5mm。混凝土偏差：轴线偏位≤15mm，平面尺寸±30mm，顶面高程±20mm，强度符合设计要求。（三）主塔墩身施工1.施工方法：翻模施工2.施工步骤测量放样：测放墩中心线和轮廓线，凿毛承台顶面墩身范围内混凝土。脚手架搭设：沿墩身外围拼装钢管架，每6m与墩身附着一次，铺设脚手板，挂设安全网。钢筋绑扎：采用冷挤压连接主筋，临时固定在钢筋稳定支架上，调整间距及垂直度，绑扎水平钢筋，布置保护层垫块。模板安装：外模采用钢模，内模采用组合钢模，设φ20对拉螺杆及套筒螺栓；模板分三节（每节2.25m），每次翻模两节，保留一节与新浇混凝土连接，保证接缝平整。混凝土浇筑：输送泵泵送C30混凝土，水平分层（30cm/层）连续浇注，加强振捣；浇筑完成后浇水养护。模板拆除：混凝土强度达50%拆除侧模，达70%拆除底模；拆模后及时修补表面缺陷。3.质量控制模板偏差：相邻板表面高差≤2mm，表面平整度≤3mm，模内尺寸±10mm，轴线偏差≤7mm，垂直度≤1/2000×高度（且≤20mm）。混凝土偏差：轴线偏位≤10mm，断面尺寸±20mm，竖直度≤1/3000H（且≤30mm），强度符合设计要求。（四）主塔下塔柱施工1.施工方法：翻模施工+劲性骨架+平衡架调整2.施工步骤测量放样：测放墩中心线和两支柱轮廓线，凿毛墩身顶面混凝土。劲性骨架安装：分段预制劲性骨架（标准节4.5m，预埋节2.5m），整体吊装就位，与预埋件焊连；倾斜段利用下横梁拼装平衡架，对称设置拉杆固定骨架。钢筋绑扎：冷挤压连接主筋，固定在劲性骨架上，绑扎水平钢筋及架立筋，布置保护层垫块。模板安装：采用改制钢模，设对拉螺杆，调整模板尺寸、中心位置及倾斜度，确保符合设计要求。混凝土浇筑：输送泵泵送C40混凝土，对称均匀分层（30cm/层）浇注，两支柱混凝土浇筑量相差不超过10吨；浇筑完成后浇水养护。附加应力消除：在两支柱中部和上部预留预应力孔道，布设两层预应力钢绞线，分别在施工超过一半和中横梁施工前张拉，抵消附加应力。模板拆除：混凝土强度达50%拆侧模，达70%拆底模，按“拆二拼二”原则翻模施工下一节段。3.质量控制倾斜度偏差：符合设计要求，轴线偏位≤10mm，断面尺寸±20mm。预应力：张拉应力符合设计，伸长量误差±6%，断滑丝每束不超过1根，断面断丝总和≤1%。（五）主塔中横梁施工1.施工方法：支架法+分两次浇筑+预应力张拉2.施工步骤支架搭设：利用下塔柱平衡架展宽作为承力支架，布设分配梁，模拟施工工况预压，消除非弹性变形并测算弹性变形值，设置预拱度。预应力张拉：施工前张拉下塔柱第二层对拉预应力，补偿施工附加应力。钢筋绑扎与孔道安装：现场绑扎钢筋，组焊劲性骨架，安装预应力定位网和波纹管，穿设钢绞线。模板安装：外侧模利用塔柱模板改制，底模采用钢板铺设，空腹内侧模采用组合钢木模板，设对拉螺杆固定。混凝土浇筑：分两次浇筑C40混凝土，第一次浇至顶板底（2.7m高），第二次浇顶板（0.8m高）；浇筑顺序自中间向两端对称进行，分层振捣密实。预应力张拉：第一次混凝土强度达标后张拉部分预应力，第二次混凝土强度达标后张拉全部预应力，张拉控制应力符合设计，伸长量校核；张拉完成后及时压浆、封锚。模板拆除：混凝土强度达50%拆侧模，达70%拆底模。3.质量控制钢筋偏差：受力筋间距±5mm，保护层厚度±5mm。预应力：管道坐标梁长方向≤30mm、梁高方向≤10mm，管道间距同排≤10mm、上下层≤10mm。（六）主塔中塔柱施工1.施工方法：翻模施工+内撑架调整2.施工步骤测量放样：测放墩中心线和两支柱轮廓线，凿毛中横梁顶面混凝土；逐级拼装上塔柱内撑架。劲性骨架安装：分段预制劲性骨架（4.5m/节），整体吊装就位，与中横梁骨架焊连，利用内撑架顶杆支撑固定，调整平衡。钢筋绑扎：冷挤压连接主筋，固定在劲性骨架上，绑扎水平钢筋及架立筋，布置保护层垫块。模板安装：采用改制钢模，设对拉螺杆，调整模板尺寸、倾斜度，确保符合设计要求。混凝土浇筑：输送泵泵送C40混凝土，对称均匀分层（30cm/层）浇注，两支柱混凝土相差不超过10吨；浇筑完成后浇水养护。附加应力消除：利用内撑架顶杆对称调整中塔柱截面位置及应力，施顶吨位按计算确定。模板拆除与翻模：按“拆二拼二”原则翻模施工，重复上述步骤直至顶标高。3.质量控制倾斜度偏差：符合设计要求（1:10.162037），轴线偏位≤10mm，断面尺寸±20mm。混凝土强度：符合设计要求，表面无裂缝、蜂窝、麻面等缺陷。（七）主塔上横梁施工1.施工方法：支架法+分两次浇筑+预应力张拉2.施工步骤支架搭设：展宽中塔柱内撑架作为承力支架，布设分配梁，模拟预压并设置预拱度。附加应力消除：施工前利用内撑架对顶中塔柱顶部，消除附加应力。钢筋绑扎与孔道安装：现场绑扎钢筋，组焊劲性骨架，安装预应力定位网和波纹管，穿设钢绞线。模板安装：外侧模利用原模板改制，底模采用钢板铺设，空腹内侧模采用组合钢木模板，设对拉螺杆固定。混凝土浇筑：分两次浇筑C40混凝土，第一次浇至顶板底（2.7m高），第二次浇顶板（0.8m高）；浇筑顺序自中间向两端对称进行。预应力张拉：第一次混凝土强度达标后张拉部分预应力，第二次混凝土强度达标后张拉全部预应力，压浆、封锚。模板拆除：混凝土强度达标后拆除模板，养护时间不少于14天。3.质量控制轴线偏位≤10mm，平面尺寸±30mm，顶面高程±20mm，预应力施工符合规范要求。（八）主塔上塔柱施工1.施工方法：翻模施工+索导管精准定位+环向预应力2.施工步骤测量放样：测放墩中心线和两支柱轮廓线，凿毛上横梁顶面混凝土；拼装上塔柱脚手架。劲性骨架安装：分段预制劲性骨架（4.5m/节），整体吊装就位，与上横梁骨架焊连；劲性骨架兼作索导管定位支架。钢筋绑扎：冷挤压连接主筋，固定在劲性骨架上，绑扎水平钢筋及架立筋，布置保护层垫块。索导管安装定位：采用坐标法定位，建立竖直基准面与空中线架，利用激光经纬仪及全站仪精准调整索导管上下口位置，与劲性骨架焊连固定；混凝土浇筑前后两次复测，确保偏差≤5mm。预应力孔道安装：安装环向预应力定位网及波纹管，穿设高强钢丝。模板安装：外模采用钢模，内模采用钢包裹板，设对拉螺杆，调整模板尺寸及垂直度。混凝土浇筑：输送泵泵送C50混凝土，对称均匀分层（30cm/层）浇注；因距混凝土工厂较高，设置接力泵垂直泵送；浇筑时间安排在夜间10点后，减少温差影响。养护与拆模：浇水养护，混凝土强度达50%拆侧模，达70%拆底模；按“拆二拼二”原则翻模施工。环向预应力张拉：模板拆除后，混凝土强度达标时，利用底层模板悬挂吊栏进行预应力镦头、张拉、压浆、封锚作业。3.质量控制索导管偏差：上下管口安装误差≤5mm，轴线偏位≤10mm。混凝土偏差：断面尺寸±20mm，竖直度≤1/3000H（且≤30mm），强度符合设计要求。预应力：断滑丝每束不超过1根，断面断丝总和≤1%，张拉应力及伸长量符合设计。（九）关键工序专项施工1.爆破施工爆破方案：采用减弱松动爆破（80%岩石）和微差控制爆破（20%岩石），浅孔爆破，控制分段药量，减少地震波、飞石影响。炸药管理：向公安部门申请，专人负责炸药运输、储存、领用，严格执行登记制度，当班未用完炸药及时退回库房。铁路防护：爆破前征得铁路部门同意，设置防护棚及警戒区，爆破时提前通知铁路部门，设置预警机制；邻近铁路侧采用棕垫+楠竹板+跳板多层覆盖，防止飞石。安全警戒：设立爆破指挥人员及安全执勤人员，起爆前清场警戒，起爆后5分钟方可进入爆破区检查，处理瞎炮。2.预应力施工孔道制安：采用波纹管制孔，定位网固定，接头套管套接长度≥5cm，封堵严密；锚垫板与孔道轴线垂直（偏差≤1度）。下料安装：高强钢丝采用砂轮切割机下料，镦头质量符合要求（圆整、无裂纹）；钢绞线每隔1～2m绑扎，避免扭结；穿束前清理孔道内污物及积水。张拉：采用应力控制+伸长量校核，张拉程序：0→10%σk→20%σk→103%σk（持荷5min）→σk（锚固）；千斤顶及油压表配套校正，有效期不超过6个月。压浆：张拉完成后尽快压浆，采用纯水泥浆（水灰比0.4～0.45），压力控制在0.5～0.7MPa，稳压后关闭阀门；每班制作3组试件，压浆后及时封锚。3.测量定位基准传递：平面基准采用激光经纬仪向上投点，全站仪校核；高程基准采用电磁波测距三角高程传递，定期与岸上水准点联测。塔柱定位：利用纵、横十字线放样，结合线锤及弦线控制线形，定期监测日照变形，调整施工时间（夜间进行关键定位）。索导管定位：建立竖直基准面与空中线架，采用坐标法精准调整，浇筑前后复测，确保定位精度。五、质量控制措施（一）原材料质量控制所有材料进场必须提供出厂合格证、质量证明书，按规定抽样复检，不合格材料严禁使用。钢筋分批检验（每批≤20吨），进行拉力、冷弯及可焊性试验；高强钢丝、钢绞线每批≤60吨，检验外观及力学性能。水泥按品种、标号、批号分类存放，过期水泥复检合格后方可使用；混凝土配合比由试验室试配确定，现场按配合比施工，控制坍落度。（二）工序质量控制每道工序施工前进行技术交底，施工过程中严格按规范操作，质量员全程监督。关键工序（爆破、预应力、索导管定位）实行“三检制”（自检→互检→专检），验收合格并报监理签字后，方可进入下道工序。隐蔽工程（如桩基钢筋笼、预应力孔道）验收合格后及时形成记录，存档备查。（三）大体积混凝土质量控制优化混凝土配合比，掺入减水剂、缓凝剂，降低水化热。设置冷却管，浇筑过程中通水降温，控制内外温差≤25℃。分层浇筑，分层厚度≤30cm，加强振捣，确保密实；覆盖保湿材料养护，养护时间不少于14天。（四）变形监测对塔柱、横梁等结构进行全过程变形监测，包括沉降、倾斜、日照变形等，监测频率根据施工阶段调整。建立监测数据台账，及时分析数据变化趋势，若出现异常变形，立即停止施工，采取调整措施。六、安全保障措施（一）高空作业安全高空作业人员必须佩戴安全带、安全帽，穿防滑鞋；脚手架搭设牢固，铺设脚手板，挂设安全网，定期检查。模板、钢筋、混凝土等材料吊运采用专用吊具，捆绑牢固；高空作业平台严禁超载，设置防护栏杆。（二）爆破安全爆破作业人员持证上岗，严格按批准的爆破方案施工；爆破前清场警戒，设置明显警示标志。定期检查爆破器材质量，过期或变质器材严禁使用；电雷管使用前逐个导通，电阻差符合要求。爆破后检查有无瞎炮，处理瞎炮严格按规范执行，严禁违规操作。（三）铁路运营安全严格遵守铁路运营安全管理规定，在铁路一侧设置防护设施，防止飞石、杂物侵入铁路限界。爆破前提前通知铁路部门，设置联动预警；爆破