高速公路桥梁工程施工技术方案

高速公路桥梁工程施工技术方案 一、总体施工方案

本合同段共有5座桥梁。两座桥结构形式均为钻孔桩基础，双柱式桥墩，上部结构为20米后张预应力空心板梁；小转弯立交桥结构形式为钻孔桩基础，双柱式桥墩，后张预应力30米T梁，左幅20孔，右幅19孔；唐家院子1#、2#大桥为钻孔桩基础，双柱和三柱桥墩，现浇箱梁。桩基共计200根，其中挖孔桩1174m，钻孔桩3666m。涵洞8座，均为盖板涵。桥涵工程由2个施工队伍负责施工。桥台基坑开挖以机械为主，人工为辅。风镐配合开挖。桥墩基础平坦处采用冲击钻机成孔。机械就位困难处采用人工挖孔。墩柱采用定型钢模板浇筑成型。盖梁采用支架法施工。箱梁采取满堂支架现浇。T梁和空心板在预制场集中预制，T梁采用架桥机架设。空心板采用吊车吊装。混凝土采用自动计量拌合站集中拌制，搅拌输送车运输，泵送或汽车吊入模。 所有桥涵基础必须进行地质补勘，钻孔桩基础每桩一钻，要求补钻至桩基底下完整岩层8m，明挖基础钻孔五个，中间及四个角各一个，经地质工程师确认无地下溶洞后方可进行基础施工。否则需进一步补勘后确定处理方案。 二、桥梁施工方法

（一）基础工程 1、明挖基础

土质基坑采用挖掘机开挖，挖到基底接近设计高程时，保留0.3m厚的一层，待浇筑混凝土前人工突击开挖至设计高程，及时进行坑底土质鉴定、清理及平整工作以及地基承载力试验，若能达到设计的承载力，则进行基础砼的浇筑。若达不到设计的承载力，则必须进行基础换填处理。岩石基坑采用浅孔松动爆破方案，爆破时尽量减少对基底岩层的破坏。基础混凝土采用自动计量拌合站集中拌制，搅拌输送车运输，泵送或汽车吊入模。设置溜槽使砼自由垂直高度不大于2米，分层浇筑及时振捣。 2、钻孔桩基础

全桥地质钻探无误后开始钻孔桩基础施工。采用冲击钻机成孔、泥浆护壁、汽车吊安装钢筋笼、导管法灌注桩身水下混凝土。施工时配备完整的泥浆循环系统，设置沉淀池和贮浆池。护筒采用钢板制作，内径比桩径大30cm，长度为2.0m。采用预埋回填或人工开挖埋设。施工工艺如图4.4-1所示。

（1）施工准备

①供水：桥位处从水源接入口顺桥向铺设供水管线，引水至钻机作业现场。

②供电：从接线点接电。

③测量放样：施测时必须严格依据设计图纸准确计算，利用全站仪放样，全部成果及时报监理工程师审定，施工测量必须做到：事前检查、事中核查、事后复查的原则，发现问题及时解决。

④场地平整：清除施工范围内的杂物并对场地进行平整压实。然后进行施工放样、埋设护筒及钻机就位工作。 ⑤泥浆的制备及钻碴清除：选用塑性指数大于25，小于0.005mm的颗粒含量大于50%的粘土

制浆。施工时每两个桥墩桩基施工配备一套完整的泥浆循环系统，设置沉淀池和贮浆池。（2）钻孔灌注桩工序流程 施工放样→埋设护筒→复测桩位→铺筑地坪→泥浆循环系统配置完备→钻机就位、校平→钻进成孔→钢筋笼制作→一次清孔→测孔验收→钢筋笼安装→安放砼导管→二次清孔→沉渣测试→砼浇筑。 a、泥浆制备

选用优质膨润土造浆，泥浆池容积为4，并设容积为3～4的沉淀池二个，串联并用。泥浆性能指标应符合下列技术要求：

泥浆相对密度：1.1～1.4 漏斗粘度：28s 含砂率：＜4%

胶体率：＞95% 失水量：＜30mL/30min

钻孔前试验泥浆的全部性能指标达到标准要求后开钻。在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，并填写泥浆试验记录表。

泥浆必须循环使用，设置泥浆循环池、沉淀池，废弃泥浆及钻渣沉淀后妥善处理。 b、埋设护筒

孔口护筒采用钢板制作，内径比桩径大30cm，长度为2.0m。采用预埋回填或人工开挖埋设置均可，护筒底部与下层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土（或回填料）之间也要用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。顶部高出施工地面30cm。埋设准确、竖直，符合规范要求，护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差小于2cm，护筒竖向的倾斜度不大于1%。 c、钻进成孔

钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。钻孔过程中，在护筒底应小冲程钻进，至筒底1.0m开始正常钻进，孔内严格保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时加水加粘土，以维持孔内水头差，以防坍孔。并对钻渣作取样分析，及时做好钻孔记录，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进方式、泥浆稠度。

桩基基底须进入设计预定的微风化岩层4～5m。 d、第一次清孔

清孔的目的是使孔底沉碴（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含碴量符合设计和规范要求，为灌注

混凝土创造良好的条件。钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径及偏斜率符合要求后，进行清孔。清孔应符合下列规定：孔底500mm以内的泥浆相对密度小于1.25，含砂率≤8％，粘度≤28％。灌注砼前，孔底沉碴厚度≯5cm。 e、吊放钢筋笼

钢筋笼严格按设计和规范要求制作，应符合JTJ041 – 2000的有关规定，经监理检查、确认后使用。钢筋骨架的保护层，采用定位钢筋控制，定位钢筋竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周均匀布置4个，最后安装和固定声测管。 钢筋笼主筋采用对焊，整体或分段用汽车吊吊入桩孔。分段吊入时，钢筋搭接长度、焊接要求均应符合规范要求。牢固定位，以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。采用钢筋笼检孔器进行检测，经检测合格后才能下放钢筋笼。 f、导管安装

导管用Ф250mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0～5.0m，配1～2节长1.0～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水，并对导管作水压和接头抗拉试验，并保证不漏水。砼浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊

导管，吊挂钢筋笼，上部放置砼漏斗。g、第二次清孔 严格控制基底的沉渣厚度，禁止用超钻代替清孔，同时必须进行二次清孔。施工中，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注砼的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度≤1.15，复测沉碴厚度达到设计要求，沉淀厚度不大于5厘米，此时清孔就算完成，清孔结束至砼浇筑开始控制在20min以内。 h、灌注水下混凝土

钻孔桩砼的浇筑必须连续不间断地进行，并确保有一定的初灌量。

浇筑过程中经常测定导管埋深，以便及时、准确测出砼面高度。

混凝土满足如下要求：粗骨料采用碎石，粒径为5～20mm，砂用级配良好的中砂。混凝土水灰比控制在0.6以下，水泥用量不小于370kg/，含砂率为40%～50%，塌落度18～20cm，扩散度为34～38cm。

先灌入首批混凝土要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。打开导管用混凝土隔水栓，隔水栓预先用8号铁丝悬吊

在混凝土漏斗下口，当混凝土装满后，剪断铁丝，混凝土即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。

随着浇注连续进行，随拔管，中途停歇时间不超过15min。在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以1.5～4m为宜，既不能小于1m也不能大于6m。专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土浇注记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m，在浇注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；同时，作好砼浇筑记录。在浇注将近结束时，在孔内注入适量清水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆全部排出。 导管法灌注桩施工程序见图4.4-2。

桩基必须满足嵌岩深度要求，如地质情况变化应上报批准后作出变更。桩身应通过预埋超声探测管，逐根进行质量检查，确保桩体质量，避免“断桩”、“缩颈”等现象发生。 3、挖孔桩基础

桩孔开挖采用分节挖土法，每节开挖深度为1m。人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘，铁锹铲土装入活底吊桶，简易电动提升架提升，至地面后用手推车运至弃土场。当孔

内出现地下水时，在孔内中部挖一深度为30～50cm的集水坑，及时抽排。当孔内的二氧化碳含量超过3‰时，采用机械通风。当孔内岩石须爆破作业时，采用浅眼爆破法，炮眼深度在硬岩层不超过0.4m，软岩层不超过0.8m。药量不超过炮眼深度的三分之一。钢筋笼采用预制厂分段加工，现场拼装，吊车吊装入孔就位。混凝土采用减速串筒灌注，渗水量大时采用导管法灌注水下混凝土。施工工艺见图4.4-3所示。

（1）施工顺序

平整场地并测量放线→挖第一节桩孔→支模浇筑第一节锁口砼护壁→二次测量桩位→安装活动井盖、垂直运输设备、潜水泵、鼓风机及照明设施等→挖第二节桩孔→清理孔壁、校核桩孔垂直度和孔径→拆上节

模板、支第二节模板并浇筑第二节砼护壁→重复第二节桩孔施工工序直至设计深度→检查基底地质情况及嵌岩深度是否符合设计→报监理工程师验收合格→清孔→吊装钢筋笼→浇筑桩身砼。 （2）测量控制

挖孔过程中严格控制其桩位轴线。地面采用十字护桩，每次护壁模型安装前均进行一次中线测量，挖至桩底时进行高程测量，以保证桩位、孔深及截面尺寸正确。

（3）挖孔施工

挖孔由人工从上到下逐层用镐、锹进行，遇硬土层或煤层用锤、钎破碎。进入弱、微风化岩层后采用浅眼微震爆破，严格控制药量，较深的孔桩采用非电毫秒管起爆。开挖从中部向周边进行，按设计桩径加二倍护壁厚度控制截面。弃土装入吊桶通过卷扬机提出孔外弃置。孔

内少量地下水用吊桶吊出，若遇大量渗水则挖积水坑后用潜水泵抽出孔外。

挖孔过程中的注意事项：

①采取安全可靠的通风措施，挖孔深度超过10m时采用机械通风；

②多孔桩同时成孔时，采取间隔挖孔方法，以减少渗水和防止穿孔；

③对桩的垂直度和孔径进行每节检查，发现偏差及时纠正；

④挖至设计标高后，通知相关单位严格校核桩底持力层的地质情况，浇筑砼前逐孔进行隐蔽检查。 （4）护壁施工

护壁分节高度根据土质和操作方便定为1m，护壁砼级别采用C25，厚度为20cm，适当加配φ6～9光圆钢筋。 护壁模板采用4～8块弧形钢模拼装成喇叭口状，安装时倒置以便浇筑砼。模板用U型卡连接，上下设两道6号槽

钢圈顶紧，钢圈由两半圆（四块）组成，由螺栓连接，不另设支撑，以便浇筑砼后不影响下节挖孔。

第一节砼护壁高出地面30cm，防止杂物落入孔内伤人及挡水。砼用机械拌制，吊桶运输、人工浇筑。施工中掺入适量速凝剂，以加快施工进度，砼护壁至基岩顶面。 （5）清孔

当挖至设计标高并经监理工程师检查合格后进行清孔，将孔底松土、沉碴、杂物清运出桩孔，然后进行钢筋笼的安装。

（6）钢筋笼的制作与安装

钢筋笼在钢筋加工场制作，根据各桩具体桩长分节制作，同时在钢筋笼外周边绑扎砼垫块，将钢筋笼运至桩位处，用汽车起重机分节吊放。

下笼时，上下两节钢筋笼进行错位搭接，钢筋搭接长度为10d，搭接头制作成一定角度，以保证钢筋笼的轴向受力。钢筋笼下到标高后，在孔口准确调整钢筋笼位置，使之与首节护壁十字线重合，并用4根Φ16钢筋焊在护壁上，以防止钢筋笼掉笼或浇筑砼时上浮。 （7）灌注孔桩砼

灌注前经监理工程师签认合格后进行砼灌注。砼在拌和站集中拌制后由砼运输车运输，灌注时采用串筒（有水则采用导管灌注水下砼见钻孔桩水下砼浇筑）。

（二）承台

采用挖掘机开挖，人工配合清底。开挖坡度根据周围地质情况确定。

挖至距承台底设计标高约30cm厚的最后一层土时，采用人工挖除修整。

钢筋由钢筋加工厂统一加工制作，现场绑扎。 模板采用砼底模及组合钢模板侧模，型钢、拉杆等加固成整体；砼由拌和站拌制，搅拌运输车进行运输，砼输泵车浇筑。

（三）墩台身施工

为确保墩台的外表光洁、美观，均采用特制大块钢模板，用钢木立带、横带、斜撑等固定，花兰螺栓对拉加固，墩台采用搭设钢管脚手架组织施工。钢筋在加工厂内加工。钢筋、模板采用汽车吊进行吊装。采用泵车输送砼入模，墩台身一次浇筑成型。

桥台施工时要注意预留伸缩缝，预留槽口及桥头搭板的预埋钢筋、连结防横移挡块等均应按设计规定的位置、尺寸、数量设置。

桥墩台支座垫石的布置要严格按照设计图纸尺寸，采取坐标、高程双控制，施工时，技术人员应旁站监督、控制，确保垫石顶面标高符合设计。一片梁两端支承垫石表面平整度≤1mm。四氟滑板支座可在支承面上预留凹槽将支座下钢

板粘结于凹槽内。 1、模板安装

（1）模板提前进行试拼、调整。

（2）根据桥墩台砼设计要求，提前选好配合比与外加剂掺量。

（3）墩柱施工前，混凝土基础（桩顶）要凿除表面浮浆，整修连接钢筋。在变径处测定中线、按设计设置箍筋、水平联接筋。 2、钢筋加工

钢筋的加工、绑扎应遵循规范的要求，在施工时要特别注意钢筋调直，位置准确，接头焊接、绑扎牢固。 墩身断面变径处的箍筋，联接筋设置正确，墩顶与盖梁钢筋的连接，墩柱钢筋应伸入盖梁形成整体联结。钢筋施工应严格按照（JTJ041-2000）规范执行。 3、灌注砼

（1）砼采用砼输送泵施工，砼灌注应对称分层进行，按层厚不超过30cm进行。输送管不得碰撞和影响模板，工作面采用软管输送。

（2）采用插入式振动棒捣固，捣固密实，不得漏振、过振。

（3）砼施工时，经常检查模板、钢筋及预埋部件的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形。

（4）采用覆膜养护，养护期不少于14天。 （四）盖梁施工

盖梁施工采用满堂支架法施工，支架搭设前对基底压实。 1、模板

盖梁模板采用大块钢模板，盖梁模板除四周侧模板外，尚有固定在外模顶面上的支承垫石模板或预埋件、预留孔。垫石模板（或预埋件），应通过测量准确定位，并固定稳固，灌注时不移位。 2、盖梁混凝土灌注

（1）施工前，在墩台身顶面标出中心线及垫石、螺栓孔的位置，安装模板进行测量定位，以保持其位置的准确。 （2）安装盖梁钢筋，施工时将锚孔位置留出，如因钢筋过密无法躲开螺栓孔，适当调整钢筋位置。

（3）灌注盖梁混凝土采取一次完成的方法。混凝土骨料粒径根据钢筋的网孔大小选择，并加强内部振捣。灌注至垫石部分时，倾倒混凝土及振捣不得造成模板及栓孔木塞位置偏移，垫石顶面应平整，标高正确。

（4）将模板与墩身混凝土连接处固定严密，防止漏浆而出现蜂窝、麻面现象。

（5）灌注完成后，及时复测垫石及预留孔的位置和标高，加强养护。 （五）现浇箱形梁

唐家院子1#、2#大桥均为26+40+26m箱梁。梁体为双箱或单箱结构，梁高1.8m，箱底最大宽度9.75m。采用满堂支架法现浇箱梁，支架搭设前对基底进行压实，支架搭设后按现浇箱梁自重的100%预压，以减少支架下沉量，满足施工要求。

1、施工工艺 如图4.4-4所示。 2、现浇方案

（1）首先搭设第一孔支架，浇筑第一孔另加第二孔6米箱梁。强度达到要求后进行第一段钢束张拉。 （2）搭设第二孔支架，浇筑第二孔另加第三孔6米箱梁。强度达到要求后进行第二段钢束张拉。

（3）搭第三段支架，浇筑第三孔剩余20m箱梁。强度达到要求后进行第三段钢束张拉，拆除剩余支架。

图4.4-4 现浇箱梁施工工艺图 3、现浇方法及顺序 （1）支架

支架搭设前，先进行基底处理，基底处理时采用隧道洞碴平整压实，后用10cm厚C15砼硬化。满堂支架搭设，采用WDJ碗扣多功能脚手架，钢管规格为Ф48mm×3.5mm，跨

中部分选取支架立杆间距0.9m×1.2m，横杆步距1.2m，靠近支座四排支架选取支架立杆间距为0.6m ×0.6m，横杆步距1.2m，上下端均装可调支托。顶托上用I14 型钢做纵梁，为加强支架整体稳定性，每2步设置1层水平剪刀撑，顺桥向每6m设1道垂直剪刀撑，剪刀撑钢管与碗扣架用扣件连接，用双钢管组成墩身抱箍，与已完成的墩柱箍紧，使排架与墩柱组成整体，抱箍与墩身之间用木楔楔紧。 （2）支架预压及预拱度设置

①为检验支架的受力情况及加载后的弹性变形情况，也为了消除砼施工前支架的非弹性变形，支架拼立好后采用超载预压工艺。支架预压采用水泥袋装砂加载，荷载为1.2倍的梁部荷载。

②预压时观测三类数据，以分清支架的可恢复性变形或不可恢复非弹性变形，一是测试支架底座沉降（测地基沉降量），二是顶板沉降测量（测支架沉降），三是卸载后顶板可恢复量测量，并用悬线吊铅锤测支架总沉降量及侧位移量（测支架加载后的垂直度）。测量时采用多点动态观测以求得经验沉降量（弹性变形部分），作为预调标高时参考。 ③预压时，在加载完成后每12小时测试一次各预定点高程，直至72小时的累计沉降量不大于1mm时卸载，卸载后，按测得的沉降量及设计标高，重新调整模板标高，以保证砼施工后，底模仍保持其设计位置。预压施工时，注意砂

袋不要破坏测试基准点。 ④施工预拱度的设置

为保证成桥后桥梁变形控制在预计范围内，密切配合设计、监理单位进行该项专题研究以确定合理的设置方法，在设置时，考虑如下因素。

a、调高考虑因素：支架梁在浇注荷载下发生的预期挠度，支架弹性压缩变形值，模下各道分布横撑方木的压缩变形值，支架各节点间的非弹性变形值，预应力损失产生的变形值，桥梁自重引起的基础沉降及跨中下挠度值。 b、调低考虑因素：预期的预应力张拉起拱值，张拉后的因收缩徐变导致的变形值架体预压前，支架按照设计标高调整，确保支架各杆件均匀受力。

预压后，架体已基本消除预压荷载作用下地基塑性变形和支架各竖向杆件的间隙及弹性变形。预压卸载后的回弹量即是箱梁在混凝土浇注过程的下沉量，因此，支架顶部的标高值最后调