铁路桥梁施工方案

铁路桥梁施工方案一、工程概况本桥为设计时速350km/h高速铁路双线简支箱梁桥，桥中心里程DK128+412.7，桥全长196.28m，孔跨布置为5×32m简支箱梁，其中第2孔跨越现状二级省道S107，省道路面宽度12m，设计要求桥下净空不小于5.0m。本桥设计荷载为ZK活载，线间距5.0m，设计基础为φ1.25m钻孔灌注桩，每个桥墩设置4根桩，桥台各设置6根桩，桩长范围为22m~28m，桩端持力层为中风化花岗岩，要求桩端嵌入持力层深度不小于2.0m；承台为矩形结构，尺寸为7.6m（长）×5.2m（宽）×2.5m（高），承台顶标高距原地面高度为1.2m~1.8m；墩身为圆端形实体墩，墩高范围为8.5m~12.2m，墩顶尺寸为6.2m×2.6m，墩身侧坡为40:1；梁体为双线整孔预制简支箱梁，单孔梁重约790t，采用架桥机架设。桥位区工程地质条件：表层为第四系全新统冲洪积粉质黏土，层厚2.3~4.6m，天然容重γ=18.5kN/m³，地基承载力σ0=180kPa；下伏燕山期花岗岩，强风化层厚度1.2~3.1m，承载力σ0=300kPa，中风化层岩体完整，承载力σ0=550kPa，桥位区无滑坡、岩溶等不良地质，地震动峰值加速度为0.1g，场地类别为Ⅱ类。水文条件：区域内无大型地表水体，地下水位埋深为3.2~5.8m，地下水水质对混凝土结构无腐蚀性。二、施工总体部署本工程采用流水作业施工，总体施工顺序为：施工准备→桥台、桥墩基础施工→承台施工→墩身及支座垫石施工→箱梁预制（与线下工程平行施工）→箱梁架设→湿接缝及附属工程施工，总工期120日历天。本工程共设置5个专业作业队：基础作业队负责钻孔灌注桩施工，共30人；承台墩身作业队负责线下结构施工，共25人；制梁作业队负责箱梁预制，共40人；运架梁作业队负责箱梁运输架设，共15人；附属作业队负责桥面系、防护工程施工，共20人，各作业队按工期节点要求组织流水施工，确保总工期可控。技术准备工作：施工前完成全桥导线点、水准点加密复测，原地形地貌测量复核，完成设计图纸会审分级技术交底，所有原材料进场检验合格，完成配合比设计：桩基混凝土强度等级为C35，承台为C30，墩身为C35，箱梁为C50高性能混凝土，所有配合比均通过试验验证满足强度、耐久性要求。三、主要分项工程施工工艺（一）钻孔灌注桩基础施工1.施工准备：桥位原地面坡度均小于1:5，直接平整场地后铺设30cm厚碎石垫层，采用20t振动压路机压实，要求地基承载力不小于100kPa，满足旋挖钻机自重及作业稳定性要求。2.护筒埋设：护筒采用8mm厚钢板卷制，内径比设计桩径大20cm（即φ1.45m），护筒埋深不小于2.0m，顶端高出地面30cm，护筒中心允许偏差不大于5cm，倾斜率不大于1%，护筒外侧周围用黏性土分层夯实，外侧回填50cm厚黏土封水，防止泥浆渗漏。3.钻机就位：本桥采用旋挖钻成孔，适应粉质黏土、花岗岩地质条件，就位后调整钻杆垂直度，垂直度偏差控制在0.5%以内，钻位对位偏差不大于2cm。4.成孔清孔：开钻阶段采用低档慢速钻进，进入岩层后调整参数，钻压控制在10~20kN，转速控制在8~12r/min。施工采用膨润土泥浆护壁，泥浆参数控制：钻进过程中比重1.1~1.3，黏度18~22s，含砂率不大于4%，泥浆采用机械循环净化，废弃泥浆运送至指定弃土场处理，严禁随意排放。成孔达到设计标高后，采用换浆法清孔，清孔后泥浆参数控制为：比重1.05~1.15，黏度17~20s，孔底沉渣厚度不大于5cm，满足高速铁路端承桩沉渣控制要求。5.钢筋笼制作安装：钢筋笼分2段在钢筋加工场集中制作，单段长度为11~14m，主筋采用滚轧直螺纹套筒连接，接头错开间距不小于35d（d为主筋直径），同一截面接头率不大于50%，箍筋采用数控绕丝机加工，与主筋焊接固定。钢筋笼采用25t汽车吊分节吊装对接，对接完成后缓慢下放到位，顶端采用型钢固定，钢筋笼中心偏差不大于5cm，顶端标高偏差不大于±2cm。6.水下混凝土灌注：灌注导管采用φ300mm壁厚8mm钢管，使用前进行水密承压试验，试压压力不小于1.5MPa，导管底口距孔底距离控制为30~50cm，首批混凝土埋深不小于1.0m，经计算本桥单桩首批混凝土方量不小于3.0m³。混凝土采用HZS120拌合站集中拌合，罐车运输，连续不间断灌注，提升导管过程中控制导管埋深为2~6m，最终灌注顶标高比设计桩顶标高高出0.5~1.0m，拔除护筒后待混凝土强度达到100%后凿除桩头浮浆，所有桩基采用超声波检测，检测合格率100%后方可进入下道工序施工。（二）承台施工本桥承台埋深最大为3.8m，采用放坡开挖施工，放坡坡度为1:1，坡顶堆载距离坡顶边缘不小于1.5m。开挖采用挖掘机作业，预留20cm厚基底土层人工清底，避免扰动基底原状土，开挖至设计标高后检测地基承载力，要求不小于450kPa，承载力不足时换填30cm厚碎石分层夯实处理。基底处理完成后浇筑10cm厚C15混凝土垫层，垫层平整度偏差控制在±10mm以内。钢筋现场绑扎，预埋墩身锚固钢筋，预埋钢筋位置偏差控制在±5mm以内，锚固长度满足设计要求不小于35d。模板采用定型钢模，面板厚度6mm，背楞采用10号槽钢，间距60cm，对拉螺栓采用φ16螺栓，间距80cm，模板安装完成后验收：垂直度偏差不大于0.3%，标高偏差不大于±10mm，表面平整度不大于3mm/2m。混凝土分层浇筑，分层厚度不大于30cm，采用插入式振捣器振捣，振捣间距不大于40cm，不漏振不过振，表面收浆后拉毛，养护采用土工布覆盖洒水养护，养护时间不少于7天，混凝土强度达到10MPa后方可拆模，拆模后及时回填基坑，回填土分层夯实，压实度不小于93%。（三）墩身施工本桥墩高最大12.2m，采用整体定型钢模一次浇筑成型，施工流程为：承台顶面凿毛清理→测量放线→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→养护拆模→支座垫石施工。钢筋在加工场集中下料加工，现场绑扎，主筋采用滚轧直螺纹套筒连接，同一截面接头率不大于50%，钢筋骨架尺寸偏差控制在±10mm以内，主筋保护层厚度为35mm，采用同强度混凝土垫块，间距不大于1m，梅花形布置。模板分两块拼装，25t汽车吊整体吊装就位，接缝粘贴3mm厚海绵条防漏浆，模板调整到位后，四周设置φ16钢丝绳缆风绳固定，缆风绳锚点埋入地下不小于1.5m。模板验收标准：墩身中心偏差不大于10mm，垂直度偏差不大于墩高的1/1000且最大不大于20mm，表面平整度不大于3mm/2m，保护层厚度偏差控制在+5mm~-2mm范围内，符合高速铁路验收规范要求。混凝土采用汽车泵泵送浇筑，分层厚度不大于50cm，插入式振捣器振捣，振捣过程避免触碰模板和钢筋，浇筑至墩顶后刮平收面，拆模前洒水养护，强度达到设计强度75%以上方可拆模，拆模后采用塑料薄膜包裹保湿养护，养护时间不少于14天。支座垫石单独施工，钢筋预埋准确，模板采用定型钢模，混凝土强度等级为C40，垫石顶标高偏差控制在±2mm以内，平整度不大于2mm/2m，满足球型钢支座安装精度要求。（四）箱梁预制本桥箱梁在项目预制场集中预制，设置4个制梁台座、10个存梁台座，采用整体液压模板施工。钢筋采用胎架定位绑扎，腹板、底板、底板钢筋分块绑扎，预应力孔道采用预埋金属波纹管，定位钢筋间距直线段不大于50cm，曲线段不大于30cm，孔道位置偏差不大于5mm。模板外模为固定式，内模为组合液压内模，脱模剂采用专用脱模剂，严禁使用废机油，模板拼缝偏差不大于1mm。混凝土采用C50高性能混凝土，配合比坍落度设计为160~200mm，掺加一级粉煤灰和聚羧酸高效减水剂，满足抗裂、抗冻耐久性要求。浇筑顺序从一端向另一端分层浇筑，分层厚度不大于30cm，腹板采用附着式振捣器配合插入式振捣器振捣，底板、顶板采用插入式振捣器振捣，浇筑完成后收光拉毛。养护采用蒸汽养护，分为静停、升温、恒温、降温四个阶段：静停环境温度不低于5℃，升温速度不大于10℃/h，恒温温度不大于45℃，降温速度不大于5℃/h，待混凝土强度达到设计强度的90%、弹性模量达到设计值的100%后方可进行预应力张拉。预应力张拉采用张拉力为主、伸长量校核的双控标准，张拉顺序为：0→初应力（15%σcon）→100%σcon持荷5min锚固，对称分级张拉，预应力钢绞线采用φ15.2mm低松弛高强度钢绞线，标准强度1860MPa。张拉设备每使用6个月或张拉超过200次重新标定，张拉力允许偏差±6%，伸长量允许偏差±6%，符合规范要求。张拉完成后48h内完成真空辅助压浆，浆体强度不低于50MPa，压浆完成后封端养生，养生完成后移梁至存梁台座存放，存梁支点位置符合设计要求，偏差不大于10cm，存放时间不超过90天。（五）箱梁架设与跨省道防护本桥采用JQ900A型架桥机架设，轮胎式运梁车运梁，施工前复测支座垫石标高，安装球型钢支座，支座安装中心偏差不大于1mm，高程偏差不大于±1mm。运梁道路地基承载力不小于200kPa，运梁走行速度不大于5km/h。架桥机对位后锁定支腿，起吊箱梁纵移到位，缓慢落梁调整，梁体就位偏差控制为：中线偏差不大于10mm，梁端高程偏差不大于±5mm，相邻梁端高差不大于5mm，就位完成后焊接湿接缝钢筋，浇筑C50微膨胀混凝土，养护时间不少于14天。本桥第2孔跨越S107省道，施工期间不中断交通，采用半幅通行半幅防护的方案，提前与交通管理部门签订通行协议，设置防护棚架：防护棚架采用扣件式钢管脚手架搭设，立杆间距1.5m，横杆步距1.2m，棚顶自上而下设置为5cm厚防滑木板+双层密目安全网+1mm厚钢板防护，防护棚总高度5.5m，净空高度5.0m，宽度比省道两侧各宽出2m，满足通行要求。防护棚两侧每5m设置一块反光警示牌，夜间每10m设置一盏警示红灯，安排专人24小时值班指挥交通，限速5km/h，架梁施工完成后及时拆除防护棚，恢复道路通行。（六）附属工程施工桥台锥体护坡采用M7.5浆砌片石砌筑，厚度30cm，下设10cm厚碎石垫层，坡度1:1.5，基底压实度不小于93%，伸缩缝间距10m，塞填沥青木板。桥面系施工：防水层采用1.5mm厚氯化聚乙烯防水卷材，保护层采用6cm厚C40纤维混凝土，防护墙采用C40混凝土，高度1.8m，厚度20cm，电缆槽分层浇筑，预留过轨管位置偏差不大于10mm，桥面设置1.5%横坡排水，泄水口间距4m，安装牢固排水通畅。四、质量保证措施本工程质量目标为：全部工程满足高速铁路设计及验收规范要求，单位工程一次验收合格率100%，无重大质量事故，达到优质工程标准。1.质量控制要点：桩基施工严格控制孔深、沉渣厚度，100%进行超声波检测；墩身施工控制垂直度、保护层厚度，梁体预制严格控制预应力张拉质量，张拉力、伸长量偏差必须符合规范要求，箱梁拱度偏差控制在设计允许范围内；架梁施工严格控制就位精度，确保支座受力均匀，无脱空现象。2.质量管理制度：严格执行分级技术交底制度，工序“三检制”（自检、互检、交接检），原材料进场检验制度，所有原材料必须具备合格证，进场检验合格后方可使用；严格执行测量复核制度，三级测量复核，确保结构位置、标高准确；严格执行沉降观测制度，每个墩台设置沉降观测点，承台浇筑完成后每月观测一次，架梁完成后每季度观测一次，连续观测两年，沉降稳定后方可终止观测。3.混凝土质量控制：混凝土原材料每盘称量偏差控制为：水泥、掺合料±1%，骨料±2%，水、外加剂±1%，符合规范要求，混凝土浇筑完成后按规定时间养护，满足强度增长要求。五、安全保证措施本工程安全目标为：零死亡、零重伤、零坍塌、零机械伤害、零交通事故，所有施工符合铁路施工安全规范要求。1.安全控制要点：钻孔施工钻机必须就位稳定，风力大于6级停止作业；高处作业高度超过2m必须系安全带，设置1.2m高临边防护，作业平台满铺脚手板，设置安全防护网；跨省道施工防护棚架必须经验算合格，安排专人指挥交通，落实防坠物防护措施；预应力张拉作业时，千斤顶后方严禁站人，防止钢绞线断裂伤人；架桥机作业前检查支腿锚固，风力大于6级停止架梁作业，作业范围内严禁站人。2.安全管理制度：严格执行安全教育培训制度，特种作业人员全部持证上岗，定期开展安全隐患排查治理，针对基坑坍塌、高处坠落、机械伤害、交通事故制定专项应急预案，配备应急物资，每季度开展一次应急演练，确保突发情况应急处置到位。六、环境保护与文明施工措施钻孔废弃泥浆排入泥浆池沉淀，干化后运至指定弃渣场，严禁排入农田、河道，泥浆池废弃后覆土绿化；施工现场出入口设置洗车台，车辆冲洗干净后上路，场地每天洒水降尘，堆土覆盖土工布，水泥、粉煤灰等粉料密闭存放；居民区附近施工，22:00~次日6:00停止施工，特殊工艺连续施工提前办理夜间施工许可，公示周边居民，噪声排放满足国家标准要求。施工现场材料按规格分类堆放，设置标识牌，施工区、办公区分区设置，场地排水通畅，生活垃圾、施工垃圾集中清理，做到工完料净场地清。七、季节性施工措施雨期施工：基坑周边设置排水沟、截水沟，防止雨水灌入基坑，雨天停止混凝土浇筑作业，雨后复工检查模板、支架地基沉降，合格后方可复工；冬期施工：混凝土浇筑入模温度不低于5℃，养护温度不低于5℃，环境温度低于5℃时停止洒水养护，采用保温棉被覆盖保温，确保混凝土强度正常增长。八、施工进度计划与资源配置本工程总工期120日历天，进度节点安排为：第1~30天完成钻孔灌注桩基础施工，第20~45天完成承台墩身施工，第10~50天完成全部箱梁预制，第4