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1、桥梁工程施工技术总结第一节 概 述本章节是对秦沈客运专线相关桥梁工程施工的技术总结，以便作为以后高速铁路施工时参考。 桥梁基础主要有钻孔桩、明挖、预应力混凝土打入管桩和沉井。桥梁上部结构形式主要有双线简支箱梁、简支T梁和钢混结合连续梁、刚构连续梁、预应力混凝土连续梁。桥梁施工的主要方案简述如下： 1沿桥向纵向打通运输便道，架设纵向电力线。 2桥涵施工所需主要材料(成型钢筋、混凝土等)均沿纵向便道直接运输到各施工点。 3混凝土集中拌和站生产能力以工期和混凝土供应总量进行计算确定。 4基础采用抽水或井点降水开挖施工，墩、台身及构筑物模板均采用专业设计制造的大块钢模，混凝土均采用混凝土罐车运送到工点
2、，用混凝土泵车输送入模。 5简支箱梁和T梁施工有现场制造、架桥机架设，桥位现浇和造桥机法的施工方法，在沿线根据梁型数量及分布，设置制梁场，配备重型运、架梁设备。 6T梁在梁场制造完成后，浇筑隔板湿接缝，当湿接缝混凝土达到设计强度后，再施加横向预应力，现浇桥面板，横向连接形成整体。 7钢混结合梁的钢梁由指定桥梁厂制造，厂内拼焊成可运输单元，运至工地后再组拼成钢梁，然后采用拖拉方法、膺架拼装法进行架设。 8钢构连续梁结构采用满布支架整体灌注施工。预应力混凝土连续梁采用挂蓝悬臂灌注法施工。第二节 桥梁基础与墩台施工 一、基础施工 桥梁基础明挖、沉井、钻孔桩或打入管桩，均按常规方法施工。 1、钻孔桩施
3、工 钻孔采用循环式和冲击式钻机成孔。成孔后按设计吊放事先制作的钢筋笼。采用混凝土输送罐车自集中混凝土拌和站将拌制好的混凝土运送至浇筑地点，连续浇筑成桩。 2、打入管桩施工 打入管桩，采用PD85或85P-筒式柴油打桩机(履带式)，配KB60型风冷筒式柴油锤进行打桩作业。 在正式打桩按规范要求进行工艺性试桩。正式打桩时每一个桥墩基础打桩顺序和主要工艺流程如图1和图2。施工中应注意桩锤的选择和仔细桩的质量检验、定位。3、桥梁基坑开挖/承台混凝土浇筑桥梁基坑的开挖分两种情况： 1)当地下水不太丰富，而地基土又具有较好的自立性时，主要以反铲机械开挖为主，辅以人工修底，清凿桩头，随即安装钢筋网片，立侧模
4、，浇筑承台混凝土。这一作法的优点是从开挖到浇筑，工期短，便于组织快速施工。 2)地下水较丰富，地基土较软弱的情况下，则在基坑开挖前710天即安设井点射流降水设施，将地下水位降至需开挖的基坑底面以下O.50.7m。再进行开挖施工。开挖整个过程中，不能停止降水作业。 承台混凝土则是由混凝土输送罐车自拌和站运输到工地进行浇筑。 二、墩台施工 桥梁工程墩身帽施工为达到内实外光，线条流畅、棱角分明的效果，在施工中采用精加工的钢模板一次浇筑成型，不设对拉杆。整个管段内墩、台身混凝土均采用一次立模，整体一次浇筑成型。墩、台身模型委托专业模板公司进行制造，每节模型的高度，则考虑同一截面形式的墩身不同高度的模数
5、进行确定。 模型的设计和制造做到“组合合理，互换性好，刚度足够，安拆方便”。不同的分节模型高度，可组合成各种高度的墩身，即组合合理。不同高度的分节模型间，要具有较高的互换精度，以确保模型拼装的准确性，此称为较好互换性。模板的分节和整体刚度足够，能确保在搬运和浇筑混凝土的过程中模板不变形。此称为足够的刚度。模板的设计要方便拆模，尤其高空拆模，拆模方便方能保证较高的模板周转率(生产率)，此称为安拆的方便性。 三、支承垫石高程及间距控制 墩、台混凝土浇筑正如前述的一次浇筑成型。在墩台的支承垫石及间距的控制上具体的作法如下：首先在已制作完成的墩、台托盘模型上，精确测定垫石的平面位置，同时确定垫石模型的
6、模架平面位置。 在平面模架与托盘模型相交处，设置固定连接结构。 在平面模架上精确测定并设置模架与垫石模型间的连接结构。 浇混凝土前，在地面拼装好模架和垫石模型。 当混凝土浇至垫石下钢筋网位置时，将模架用汽车吊吊至托盘模型上固定，同时将垫石模型与模架连接，精确测定模型顶面标高，使模型与模架间的连结紧固、牢靠。逐层安装垫石钢筋并浇注混凝土。混凝土浇注完毕后，采用人工二次收光抹面。 墩、台顶面其它预埋件，亦采用模架法进行预埋固定。图3井点降水布置图第三节 预应力混凝土简支梁预制及架设 一、预制梁梁场 1、梁场布置 根据箱梁制造程序和工艺要求，现场制梁场的规模均很大，有横列式和纵列式两种布置形式，每个
7、梁场设置了69个生产台位，30-40个存梁台位，静载试验台座，内模拼装台位，钢筋绑扎台位，龙门吊机或移运梁轨道设施，混凝土搅拌站，蒸汽养护锅炉管道，深水井和供水设施、碎石加工设备、生产及生活房屋等生产生活设施，一般占地60100亩，设计生产能力1跨天。图6 纵列式箱梁预制场 为保证工期和箱梁制造质量，钢筋采用整体绑扎、整体吊装，混凝土采用一次灌注完成，制梁细则要求终张拉不能少于是10天，且弹性模量达到设计要求，增加了存梁台座停留时间。制梁台座按照5天一个周期设计，第一天整修模板、涂油、立侧模、安支座板、吊安主筋、立端模、校胶管、吊安内模；第二天吊安面筋、上挡碴墙模板及拉杆、混凝土灌注；第三天拔
8、管、蒸养；第四天拆端模、松侧模、拆变截面段内模、一期张拉；第五天拆等截面段内模、拆内模底构、移梁。主筋和面筋均事先在预扎架上绑扎，可平行作业。存梁台座按照15天一个周期设计，前五天为二期张拉等待期；第六天二期张拉，第七天观察；第八天割丝、做防水层；第九天封锚；第十天压浆、做保护层；后五天为压浆和保护层强度等待期。图6横列式箱梁预制场 2、台座技术条件 1)概述 制梁台座是预制箱梁时，将梁体混凝土、模板及灌注设备的重量传递于地基而不产生大于4mm的不均匀沉降、保证制梁质量的重要设施。从安装模板及钢筋、灌注梁体混凝土、养护、初张拉到梁体吊离台座为止的各个施工程序均在制梁台座上完成。制梁台座均采用钢
9、筋混凝土基础、顶面采用整体板式条形基础与箱梁底模相连，以获得较大的结构刚度和整体性。存梁台座是将预制完成的箱梁、防水层保护层的重量传递给地基而不产生过大的不均匀沉降、保证制梁质量的重要设施。 2)技术条件 跨度24m预应力混凝土双线简支箱梁的制梁台座，其设计要点和技术条件措施如下。(1)在制梁阶段要保证箱梁底面四个支座处平面的相对高差不大于4mm，予留反拱应匀顺，每米范围内高低误差不大于2mm。台座设计的主要要求是，基础不均匀沉降值与底模变形值之和不得大于2mm。 (2)制梁台座地基承重荷载较大的部位，特别是二端支座板下；存梁台座差异沉降要求高，故制存梁台座二端均采用旋喷桩群对地基进行处理。(
10、3)底模下的基座高度，设计时要考虑安装蒸汽管道及侧模附着式振捣器的方便，同时在台座四周应设计完善有效的排水系统。台座基础及基座上的予埋件要根据底侧模的设计需要予先埋设。 3)模板 (1)制梁模板一般要求及安装误差 模板应具有足够的强度、刚度和稳定性，确保箱梁在施工过程中，各部位尺寸及预埋件的准确，并具有多次反复使用不产生影响梁体外形的刚度，同时必须便于拆装。模板的支承部分必须安置于可靠的基底上，做好基底的防水和防冻措施，模板及支架的弹性压缩和下沉度必须满足设计要求。后张梁应根据设计要求及制梁的实际情况设置反拱。 (2)底模、外模、端模与均采用整体钢板和钢结构支撑体系。图8 制梁底、侧模 (3)
11、内模 24m双线预应力箱梁的箱室截面尺寸变化大，内模的装拆困难。为提高工效，确保质量，施工方便，兼顾成本，采用液压式和拼装式二种内模。 液压式内模 液压式内模是采用液压收缩不分段的整体抽拔方式，它的优点是钢模整体性好，整体刚度大，表面平整光洁，支模和拆模时可次整体完成，省时省力。其缺点是由于安装精度高，加工制造困难，用钢量大，使用维修难度大，模板投资大，其箱体内油顶设置多，难以保持同步运动，因而易变形，模板变形后难以修复。由于箱梁的两端带有隔墙，其整体内模脱模时须完全折叠，造成内模竖向刚度减小，移动时若支点不匀容易产生变形。因为箱室净空低，加上内模众多的油顶和支撑，减少了箱室的空间，给箱底混凝
12、土灌注带来困难。液压式内模也可采用分段液压拼装式方式，因内模纵向分段，解决了内模折叠的竖向刚度问题，减少了内模纵梁，但也产生了模板纵向拼装接缝难以平顺的问题，同时也存在用钢量大，使用维修难度大，模板投资较大的问题。 拼装式内模 拼装式内模采用工字钢及节点板拼成环形骨架，以螺旋支撑杆组成稳定的三角体系，消除环型骨架拼装接点的微量变形；面板采用工具式钢模板拼装，在若干组环型钢结构骨架上形成整体内模。 拼装式内模加工方便，用料少且造价低，便于梁型转换，拼装时不占用制梁台座，容易维修。但拆装费时耗工。二、T梁预制和架设 大量的T梁采用工厂化集中预制，个别桥梁采用现场预制或者现浇施工。在本文中主要以16
13、mT梁为例介绍工厂预制的施工技术。16mT梁设计每孔为四片式后张法预应力混凝土简支梁，与以往的铁路T梁不同的是四片梁架设后采用横向预应力替代以往的横隔板板连接，提高梁整体刚度。T梁预制过程中重点技术是高标号混凝土施工控制、预应力施工技术。 1、施工工艺施工工艺流程 1)台座、模板设计 台座采用混凝土浇筑，顶面安装钢板(或者PVC板等)作为底模。台座及底模反拱要精确控制。侧模采用由专业厂家设计制作的钢模，模板要具有足够的强度、刚度和稳定性，能保证梁体的各部分形状，尺寸、及预埋件的准确位置。 2)高标号混凝土配合比设计 16mT梁梁体混凝土标号为550号(500号)。通过中心试验室试配及试压强度检
14、测确定该梁体的混凝土配合比，梁体所采用的混凝土集料碱含量符合设计要求。 3)钢筋绑扎、预应力孔道定位 梁体钢筋在钢筋车间集中加工制作，现场整体绑扎，先进行腹板钢筋的绑扎及波纹管的安装固定，然后进行桥面板钢筋的绑扎。纵向、横向预应力筋孔道成型的预留采用内径70、55的波纹管或者使用抽拔橡胶棒的方法成孔。波纹管使用前要进行密闭性试验。严格按照设计图纸制作绑扎定位网钢筋，使得制孔装置上下左右均不能移动，并且使孔道顺直无死弯，以确保管道过渡圆顺。 4)混凝土灌注 梁体混凝土采用水平分层、斜向分段浇注，分层厚度不得大于30cm。混凝土灌注从两端同时向中部斜向推进，以确保先后两层间隔时间不超过初凝时间。混
15、凝土捣固采用插入式振动棒配合附着式振动器进行。混凝土灌注应避免在高温天气进行。混凝土终凝后，立即采取养护保湿措施，如洒水养护不少于14天。 5)张拉 为防止张拉时梁体产生裂纹和增加制梁台座的使用次数，T梁纵向预应力张拉分二期进行。张拉初，对已施工混凝土强度达到设计要求的梁体进行孔道摩阻和锚具摩阻试验，确定实际施工中相关摩阻系数，以控制张拉力。在梁体混凝土强度达到80时，进行一期张拉，防止梁体局部裂纹的产生。梁体混凝土强度达到设计100，同时弹性模量达到设计要求时进行二期张拉，张拉时以张拉力与钢绞线伸长值的双控法进行张拉完毕及时进行孔道压浆。图12秦沈四片式T梁预制架设 2、架梁 T梁的架设据现场条件不同分别采用架桥机和汽车吊两类不同的方法。 3、横向预应力施工 横行预应力施工在T梁之间的湿接缝完成并达到强度后进
