大桥施工工艺及其技术措施

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1、大桥施工工艺及其技术措施1工程概况该桥位于吉林省长春市西南部，主要为跨越长平高速和西湖水库 而设。桥址起于长春市大屯镇前二道河子村东侧，跨越长平高速公路， 过西新乡家洼子村后跨西湖水库，跨越警备路后，止于小开源堡村北 东侧。沿线多为村庄和农田，村庄附近道路较为发达，多为 3米左右 的泥土道路，雨后车辆无法通行；农田多为水稻田，交通不便，人行 困难，车辆无法通行。该桥全长13136.12米，中心里程为DK681+033，孔跨式样：61-32m+（32+48+32） m+173-32m+2-24m+28-32m+1-24m+4-32m+（40+64+40） m+1-32m+（32+48+32）m+

2、21-32m+3-24m+3-32m+1-138 m 下承式钢箱叠拱（跨富民街）+6-32m+2-24m + 57-32m+2-24m+24-32m 预应力砼双线箱梁。桥梁下部结构：桥墩采用圆端形桥墩，常水位桥墩结冰面+1米 以下设 RPC 混凝土保护层，桥台采用矩形空心桥台，基础均为钻孔 桩基础。上部结构：主要采用双线简支箱梁，32 m为主导梁，24 m 在局部调跨时采用。控制点处采用（32+48+32） m、（40+64+40） m 双线连续箱梁。本桥在跨富民大街时采用了 1 孔 138 米的拱桥。 138 米拱桥是 哈大铁路客运专线正线上的唯一一座拱桥，拱桥设计为钢箱叠拱。下 部采用钢-

3、混凝土结合梁，吊杆采用实心圆钢吊杆，拱肋分上下两肋， 采用等截面钢箱，拱轴为二次抛物线。1.1气象特征 据长春市气象站气象资料显示：该地区属温带半湿润大陆性季风 气候区，年平均气压986.8mb；年平均气温5.7C，极端最高气温 38C,极端最低气温-36.5C；年平均相对湿度84%,年平均降水量 570.4mm，年平均蒸发量1628.1mm，年最大蒸发量1886.7mm； 平均风速3.9m/s （主导风向SW），最大定时风速28m/s （主导风向 SW）；每年的霜冻期大约从10月28日至第二年的3月28日最大冻土深主为 169cm。1.2水文 桥址地区地表水主要为第四系孔隙水,属于第四系潜水

4、及碎石屑 岩类裂隙水,水量不大,主要受大气降水和地表径流补给.桥址地区地 表水、地下水水质良好，对混凝土无侵蚀性。1.3 地质、地貌 桥址位于冲积平原,主要通过新开河河漫滩及一级阶地.桥梁工程 涉及地层主要为：第四系全新人工填筑粉质黏土，全新统冲积粉质黏 土、粉土、细砂、中砂、粗砂和砂砾；底部基座为白恶系下统泥岩夹 砂岩。2施工组织方案 桥梁下部工程应组织流水作业，合理安排施工顺序，影响桥梁架 设的下部工程及水中基础应提前安排施工，连续梁挂篮悬灌施工应安 排平行施工，在满足工期要求的条件下可部分组织流水施工；简支箱 梁采用梁场预制，架桥机架设法施工，箱梁由设在 DK678+700 处的 制梁场

5、供应。2.1施工队伍安排 大桥由第二项目经理部第四工区旗下的桥梁下部施工四队、桥梁 下部施工五队、桥梁下部施工六队和桥梁下部施工七队实施。各桥梁 工程队分工如下：第四桥梁下部工程队负责施工61-32m+ (32+48+32) m桥跨 组合桥梁的施工，其中包括桥梁基础、墩身施工和(32+48+32) m 连续箱梁桥的挂篮悬灌施工。第五桥梁下部工程队负责施工173-32m+2-24m+28-32m+1-24m+4-32m+(40+64+40) m 桥跨组合桥梁的施工，其中包括桥梁基础、墩身施工和(40+64+40) m 连续箱梁桥的挂篮悬灌施工。第六桥梁下部工程队负责施工1-32m+ (32+48

6、+32) m+21-32m+3-24m+ 3-32m桥跨组合桥梁的施工，其中包括桥梁 基础、墩身施工和(32+48+32) m 连续箱梁桥的挂篮悬灌施工。第七桥梁工程队负责施工1-138 下承式钢箱叠拱（跨富民街）+ 6-32m+2-24m+57-32m+2-24m+24-32m 桥跨组合桥梁下部工 程的施工，其中包括桥梁基础、墩身施工和1-138m钢箱叠拱桥的 施工。2.2 施工顺序安排基本施工顺序为：桥梁下部工程应组织流水作业，合理安排施工 顺序，影响桥梁架设的下部工程应提前安排施工；连续梁挂篮悬灌施 工应安排平行施工，满足工期要求的情况下可进行流水作业；简支箱 梁采用预制架设法施工，箱梁

7、由设在DK678+700处的制梁场供应。优先在枯水季节安排水中墩、近水墩桩、承台基础和墩柱施工， 以便于在雨水季节桥梁能够持续施工，存在悬灌连续梁、现浇连续梁 施工的桥梁，优先安排其基础、承台、墩柱、梁体施工，钻孔桩基础 量大，是控制整个工期的关键，施工时宜大量配置设备全面施钻。为了保证本桥能够按照工期要求顺利完成任务，同时也能形成流 水作业，又能投入较小，大桥由第二项目经理部第四工区旗下的桥梁 下部施工四队、桥梁下部施工五队、桥梁下部施工六队和桥梁下部施 工七队按照所划分的范围同时组织施工。2.3 主要施工机械配备本桥共投入JPS1500循环钻机和冲击钻机68台、菱形钢制挂篮 12个、100

8、t履带吊2台、25t汽车吊20辆、混凝土搅拌站4座、 混凝土罐车32辆、及混凝土泵车8辆等主要施工机械设备，具体投 入的主要施工机械见表主要施工机械设备、试验、质量检测设备配 备。2.4 临时设施规划及施工平面布置各桥梁工程作业队拟设在连续梁附近的村庄，计划各队占地面积 约5000平米，用于修建临时生活、生产、办公设施。钢箱拱桥需要 另外设置生产场地，占地面积2000平米，拱桥生产场地位于长春市 内，生产场地面积要小些，只能根据实际情况布置。在生活区设化粪池、在施工区设废水净化处理池、在钻孔桩施工 点设泥浆沉淀池，生活垃圾统一堆放，并定期收集集中处理。（1）混凝土搅拌站本桥设置4座混凝土拌和站

9、，每座搅拌站设置75m3/h混凝土搅 拌机 2 台。（2）施工便道 虽然附近的乡村道路较多，但道路较狭窄，且多为土路，雨后不 能通行，而且沿线又多为水稻田 ,因此为保证施工的正常进行，我们 在利用现有道路网的基础上修建便道，便道宽7米，遇到小的河流、 水沟时采取埋设圆管涵的办法通过，遇到较宽的河流时如果不能绕 行，则采用打钢管桩、架设贝雷片搭设临时便桥的方式通过。临时施 工便道贯通全桥范围。便道路面结构为 20cm 泥结碎石。（3）施工用水 位于城镇的工程队取用城市自来水作为生活、生产施工用水；如 第四工程队开向长春市供水部门申请用水计划。位于乡村的工程队利用自打水井供桥涵工程施工并作为生活、

10、生 产用水。还可与当地村民或有关水利部门联系 ,利用当地的机井或者 西湖水库的水进行解决。敷设100mm水管至工地蓄水池（200m3）,然后再用水管接 至各作业面。（4）施工用电与当地电力部门协商就近采用当地电力，施工用电接地方电网， 以高压电网接入供电为主，并配置300kW备用发电机，以自备发电 机为辅。本桥设500kVA变压器16台。2.5施工进度安排 新开河特大桥的总工期为18.5个月，下部工程：2007年10月1日2008年11月30日上部工程：2008年7月1日2009 年4月 18日。具体安排如下：施工准备（平整场地，进场建点，放线测量，材料进场等） :2007 年8月 1日200

11、7年9月 30日。钻孔灌注桩： 2007年10月 1日2008年7月 31日；承台： 2008年3月 1日2008年9月 30日；墩台身：2008年4月1日2008年11月30 日；连续箱梁：2008年6月1日2008年10月31日； 钢箱叠拱桥： 2008年6月 1日2008年11月 15日;简支梁预制： 2008年5月 15日2009年3月 4日； 简支梁架设： 2008年7月 1日2009年5月 3日。本桥施工进度安排详见图“ 2.1.5-5 新开河特大桥施工进度横 道图”。3 施工方法、施工工艺桥梁下部工程应组织流水作业，合理安排施工顺序，影响桥梁架 设的下部工程及水中基础应提前安排施

12、工；拱桥、连续梁挂篮悬灌施 工应安排平行施工，在满足工期要求的条件下可组织流水施工。3.1 基础施工（1）明挖基础 明挖基础采用挖掘机等施工机械放坡开挖，人工配合，遇有岩石 采用小型松动爆破，距离基底30cm人工清理或以风镐凿除。（2）钻孔灌注桩本桥的钻孔桩直径共有四种类型，桩径为1.5m、1.25m、1.0m 三种，其中桩径 1.5m 钻孔桩 2998 米，桩径 1.25m 钻孔桩 22963 米，桩径1.0m钻孔桩100447米。全桥桩基均为进入风化岩的摩擦 桩，穿过的地层主要是松土层、普通土层、硬土层和软石层。为此我 们计划进场60台循环钻机成孔，如遇孤石则另外调入冲击钻机进行 冲击钻孔

13、施工。旱地上的桩孔，将原地整平压实后钻机直接就位钻孔；位于浅河 或池塘中的桩基，采用草袋围堰、筑岛钻孔施工。3.2 承台施工 桥址地区地表水主要为第四系孔隙水,属于第四系潜水及碎石屑 岩类裂隙水,水量不大。基础施工根据水深情况，浅水基础采用麻袋 围堰施工或钢板桩围堰施工。本桥桥位处在1011号、 13号、 55号、 6970号、 83号、 96号、 106号、 121号、 123号、 125126号、 138号、 141号、 157 号、182 号、207 号、216 号、244、275 号、393 号墩位于道 路或者水渠附近，及339374号墩位于西湖中，施工桥墩承台时应 设置套箱。基坑开挖

14、采用放坡机械开挖，浅水地段采用筑岛和草袋围堰。位 于深水地段采用钢板桩围堰或双壁钢围堰。承台钢筋在现场一次性绑扎成型，模板采用大块组合钢模板，钢 管架加固支撑。混凝土采用高性能耐久防腐混凝土，采用自动计量拌 合站集中供应，混凝土输送车运输，浇筑采用混凝土输送泵，一次性 连续灌注成型。大体积承台在混凝土内部埋设散热钢管，冷却水循环散热，降低 混凝土芯部与表面的温差。内外温差小于15C后压注高标号砂浆或 细石砼。3.3墩、台身施工339374 号墩位于西湖中，考虑冻融影响，常水位+1 米以下 墩身设4cm厚RPC混凝土保护层，和墩身混凝土一起浇筑。墩台身采用整体大块钢模板，拼装成型，配以水平围带和

15、竖向围 带加固，对于 20m 以下桥墩，采用整体钢模一次支立到位，一次灌 筑完成，不留施工缝；大于 20m 的桥墩，采用整体钢模分两次分段 灌筑成型。空心墩采用两次分段灌筑成型，第一段以空心段顶部等截 面处为界，上部实心段以木模做底模整体灌注。高墩采用翻模施工。桥台台身采用大块组合钢模板，钢管架加固支撑，台身和胸墙及 耳墙一次施工完毕。在绑扎承台钢筋时，同时绑扎墩台身钢筋。钢筋在加工棚绑扎成 钢筋骨架，待承台混凝土浇筑完成，墩台身模板安装后，将钢筋骨架 整体吊装，与墩身钢筋绑扎成整体。墩台身混凝土采取一次连续浇筑成型。混凝土由拌和站集中供 应，电子计量，大型搅拌机拌和，混凝土运输罐车运输，混凝

16、土输送 泵入模的方法进行施工。3.4 梁部施工（1）预制、架设施工箱梁 采用在制梁场预制，利用架桥机架设箱梁。简支箱梁由设在DK674+200和DK705+500处的制梁场供应。简支箱梁 24m、32m 标准跨度梁采用现场预制，架桥机架设法 施工；由设置在DK674+200和DK705+500处的制梁场供应箱梁， 运输至现场。简支箱梁预制与架设施工参见及5.2.2 中有关章 节。（2）悬臂浇筑连续梁本合同段（32+48+32） m、（40+64+40） m双线预应力混凝 土连续箱梁采用全液压式菱形挂篮悬灌施工。墩顶现浇梁段（ 0#段）采用万能杆件拼装落地支架法施工，箱 内顶板采用门式脚手架支撑

17、；并将 0#段混凝土水平分二层浇筑，第 一次浇注底板及腹板，第二次浇注顶板及翼缘板。悬灌梁段采用轻型菱形挂篮悬臂施工，施工挂篮自行设计、制作， 液压轻型菱形挂篮主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平 台系统、模板系统五大部分组成。本挂篮承载能力和刚度大，机械化 程度高，操作方便快捷、安全可靠。跨越铁路和公路时，挂篮采用全密封形式，并在既有线上搭设防 护棚架防止桥上物品掉落，防护棚架用钢管架搭设而成，顶部铺设双 层竹跳板及彩条布防护。边跨现浇段及边跨合龙段，采用墩旁托架或落地支架法施工；边 跨合龙段采用合龙吊架施工，吊架底篮及模板采用挂篮的相应部件。中跨合龙段采用合龙吊架施工，吊架底篮及模

18、板采用挂篮的相应 部件。钢筋由工厂集中加工制作，运至现场由塔吊提升、现场绑扎成型； 混凝土由搅拌站集中供应，搅拌输送车运输，混凝土输送泵泵送入模， 插入式振捣器捣固。混凝土采用养护剂、覆盖塑料薄膜养护。（3）钢箱拱桥梁施工1 孔 138m 拱桥采取少支架原位拼装、先梁后拱的施工方式。拱 肋、系梁、纵梁、横梁采用工厂分段制造，将各杆件运输到桥位处， 首先搭设简易支架将系梁、纵梁、横梁逐一拼装焊接，采用先纵向后 横向的施工顺序，然后再拼装焊接拱肋杆件，待拱肋形成后安装吊杆， 之后以系梁、纵梁、横梁上为依托铺设预制桥面板，现浇湿接缝，最 后安装吊杆，施工桥面系。支架系统由下而上依次为：支架基础、钢管

19、支撑架、横梁、贝雷 桁架纵梁和分配梁等组成。跨中采用打入沉管灌注桩作基础。为了确保支架系统的安全，满足钢箱拱线形的要求，支架系统安 装完成后，进行堆载预压。预压荷载为1.1 倍拱桥的重量，以消除支 架基础的非弹性变形。钢箱系梁节段、等高度工字钢纵梁、变高度工字钢中横梁、等高 度矩形端横梁、钢箱拱节段等采用2台100t履带吊实施系梁节段安 装。拱桥钢构件采用工厂分段制造，我方将委托资质高、信誉好的专 业钢结构生产厂商进行拱桥的钢结构制造加工。委托标准之一是该钢 结构加工制作单位需有钢箱拱桥工程实例。采用50t拖车将加工好的钢构件运输到桥位处，通过2台100t 履带吊将钢构件按节段顺序架设到临时支

20、架上。采用全站仪观测，调 整各节段高程，平面线型及节段间距，并确认无误后，进行现场焊接 连成整体。系梁、横梁、纵梁及钢箱拱的工地焊接和连接后的无损检验以及 最终涂装均由委托制造厂商负责完成，我方将给予密切配合。4 施工技术措施4.1当周围大气温度与养护中的混凝土表面温度之差超过20C 时，混凝土必须覆盖保湿。4.2冬季浇筑混凝土时，混凝土的入模温度不低于10C，夏季 混凝土的入模温度不宜高于气温且不超过30 C。4.3新浇混凝土结构如承台、墩台身等应及时做好防排水处理，混凝土浇筑后7日之内不得受到雨水中其它水源浸泡。4.4由于当地属严寒气候区，为此必须提高混凝土的抗冻性，现浇及预制混凝土的抗冻等级不低于F300。4.5 由于本段地下水位较浅，基坑施工时可能出现涌方、塌方， 施工时要加强临时支架防护。工程范围内地下水位埋置较浅，且一级 阶地区上部土层多呈软塑状，冲积平原区水位附近多呈软塑状，砂层 呈松散-中密状态，桩基施工时可能出现缩径或者坍孔现象，为此在 施工过程中要采用措施防止出现断桩现象。