某跨河桥梁工程施工技术分析

吴照庆

摘 要：路桥工程建设的施工技术直接关系工程质量，关系着人民的生命和财产安全，对国民经济的发展具有至关重要的作用。本文作者以某跨河桥工程为例，重点分析了该项工程桩基施工、承台施工技术和连续箱梁施工技术。

关键词：路桥；桩基；连续箱梁；施工技术

1 工程概况

某大桥工程是为七跨连续箱梁桥一条跨越河道的重要通道，标准桥面宽度27m。主桥采用（30+50+30）m三跨变截面预应力混凝土连续箱梁；连续箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工，各单“T”梁除0号块采用在支架上现浇外，其余分为6对称梁段，均采用对称平衡悬臂逐段浇筑法施工。主墩采用钢筋混凝土实体桥墩，基桩为6？准1.5m的钻孔灌注桩基础。过渡墩采用钢筋混凝土柱式桥墩，基桩为2？准1.5m的钻孔灌注桩基础。引桥终点侧采用（2×20）m二跨预应力混凝土连续箱梁，引桥连续箱梁采用满堂支架现浇施工。箱梁标准段顶板宽13.5m，横断面采用单箱单室；箱梁高度为1.3m。中支点处设置厚度为2.0m的横隔板，在边支点处设厚度为1.2m的横隔板。箱梁在横桥向顶底板保持平行，设1.5%横坡。箱梁采用纵、横向预应力体系。引桥桥墩采用钢筋混凝土柱式桥墩，基桩为2？准1.5m的钻孔灌注桩基础。桥台采用薄壁台，单幅桥一个桥台采用8根？准120cm钻孔桩基础。桥面铺装：设计总厚度17cm，其中水泥混凝土厚度7cm，沥青混凝土厚度10cm，两者之间加设柔性防水层。桥梁支座：主桥采用GPZ（2009）盆式橡胶支座。桥梁伸缩缝：主桥过渡墩处采用D80型伸缩缝。

2 桩基施工技术

2.1 护筒埋设

为保证钻孔过程中不发生坍孔，增加护筒压水，选用？准350，？准290钢护筒。对于粘性土，护筒埋设深度在陆上和浅水处，不少于2～2.5m，在水中不少于2.5m；对于砂性土在陆上将护筒周围0.5～1m范围内挖除，夯填粘性土至护筒底0.5m以下；在水中护筒埋设深度不少于3.5m。护筒顶端高度高出地下水和水面以上不少于2.5m，高出原地面不少于0.3m。

2.2 粘土泥浆护壁

粘土采用粘性较好、不含砂的粘土，制浆时先将粘土加水浸透，用泥浆机搅拌好泥浆，粘土泥浆稠度选用于粘土层其比重不小于1.06，砂土层中不小于1.10，搅拌好的泥浆直接输灌入到灌注桩孔内，适当掺入一定的膨润土。

2.3 钻孔作业

按孔径钻头直径选用？准180，？准150乌钢钻头，进尺时以电流控制进尺速度，电流控制在50A。开钻初期低档慢速钻进，钻至护筒以1m后调整转速与进尺，钻进速度与泥浆排放量相适应。进尺时避免空钻和硬钻，钻进速度：粘土慢速、大泵量、低比重泥浆钻进，一般1～3m/h，砂土中快速、大泵量、稠泥浆钻进。

2.4 清 孔

钻孔达深度后，立即停止钻机钻进，将钻头提高30～50cm，同时排泥浆泵继续工作，护壁粘土泥浆同步投入，对出渣情况不停进行检查，控制出渣于含砂率不大于4%，比重≯1.2，稠度17-20，同时用孔规检测孔形、孔径，测量孔深.当满足设计要求时，停止清孔，混凝土浇筑前再测一次孔深，控制沉渣厚度不大于0.2d，如达不到要求继续清孔，直到满足为止。

2.5 钢筋笼制作和投放

钢筋笼制作，螺旋筋先调直后在特制的转盘上预先盘绕，主筋上标明螺旋筋点焊的位置，焊接时调整好点焊电流使之不虚焊，不咬边焊。不咬肉焊。为保证钢筋保护层的准确性，在骨架主筋处设置环形混凝土保护块，梅花式布置上下间距1.5～2m。

钢筋笼分次投放，利用钻机本身增设的吊臂，每次投放高度控制在15m左右，钢筋笼就位后，用钢丝绳牢固地固定在打桩工作平台上。

2.6 水下混凝土灌注

首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，所需混凝土数量可参考下列公式计算

V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4

式中：V为灌注首批混凝土所需数量，m3；D为桩孔直径，m；H1桩孔底到导管底端间距，一般为0.4m；H2为导管初次埋置深度；d为导管内径，m；h1为桩孔内混凝土达到埋置H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=Hwyw/yc。

V台桩≥π×1.22×（0.4+1）/4+π×0.32×（59-1.4）×1.15/2.4/4=8.28m3

V墩樁≥π×1.82×（0.4+1）/4+π×0.32×（71-1.4）×1.15/2.4/4=10.38m3

浇筑导管内径为30cm的螺旋钢导管，导管之间采用橡皮圈止水螺纹丝扣连接，所有导管连接顺直可靠、不漏水。浇筑所用贮料斗容积为5.5m3采用水下导管隔水法浇筑。导管最下口第一次距孔底深度0.4m左右。在导管的上口与贮料斗连接处用10mm厚铁板覆盖住导管口，待贮料斗内装满混凝土后再拔除铁板，使灌注首批混凝土下落，一次性排水，确保首批混凝土的灌注满足规范要求，导管的初始埋深不小于1m。

3 承 台

承台、系梁在钻孔桩施工结束并经检测合格后施工。

3.1 岸上系梁承台

用挖掘机开挖基坑，边坡按1：0.5考虑，如发现边坡不稳，则以简易板桩进行临时支护。机械开挖至承台底标高以上15cm左右时，改用人工挖土，凿除桩头预留混凝土并整平基底，经钻孔桩动测及监理工程师检验合格后浇垫层混凝土，进行承台施工。承台模板拟采用木模拼装，支撑主要采取外侧周边支撑的方式。

3.2 水中承台

水中承台拟采用筑岛（土围堰）施工，为防止临水侧开挖后边坡不稳及渗水严重，考虑在承台周围施打木桩、围设竹篱、围裹防渗土工布。

基坑开挖：围堰的同时填筑土方，土方填筑至1.5m标高位置。待钻孔桩施工完毕后，人工开挖约60cm的深度。桩头清除、封底：基坑开挖结束后，及时组织力量集中进行桩头混凝土破除，破除的桩头混凝土块均匀铺设在承台底部，桩头至设计标高后，再用砂浆找平封底，同时进行桩中心线放样及桩身动测，合格后及时立模进行承台施工。

围堰拆除：在承台混凝土浇筑完成，强度达到5.0MPa后拆除承台模板，并利用吊车配合拔出围堰桩木。挖掘机配合人工挖运筑岛土方。

4 连续箱梁施工技术

4.1 主桥连续箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工

箱梁纵向悬浇分段长度1～4号梁段为3m，5、6号梁段为3.5m，箱梁墩顶现浇块件总长10m，中跨合拢段长度为2m，边跨合拢段长度为2m，现浇段长度为3.96m。

4.2 挂篮设置要求

按照大桥的设计要求，挂篮主要技术参数进行设置：承载力大于1200kN；挂篮及施工机具总重量不得超过500kN；浇注箱梁分段长度为3.5m和3.0m；

4.3 挂篮悬臂施工工序

挂篮就位→调整底模、外侧模标高→绑扎底板、腹板钢筋→安装纵向预应力管道→支立内部模板、堵头模板→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护→穿钢绞线→张拉→压浆→移挂篮。

4.4 悬臂施工标高控制

箱梁悬臂施工过程中，受施工荷载作用，在各梁段产生一定的撓度，主要因素有梁块自重、张拉预应力及挂篮自重。施工时，施工立模标高按设计标高加上挠度值。

H施=H设+∑f1+∑f2+f3+f4

其中：H设——箱梁设计标高；∑f1——后续梁段施工时，箱梁块件自重产生的挠度总和；∑f2——后续梁段施工时，张拉预应力产生的挠度总和；f3——挂篮自重产生的挠度值；f4——箱梁因混凝土徐变，收缩及长期使用荷载而产生的挠度。f4主要是参照其他桥梁的经验和实测数据来确定，挠度值根据挂篮设计计算及荷载试验，施工实测资料确定，在施工测量中予以调整。

4.5 钢筋制作安装

每梁段底腹板钢筋的安装按照施工顺序由下而上对称安装。底板及腹板钢筋安装完成后，将内模由已经浇筑梁段的腹内拖出，按照标高调整到位，加固牢靠。模板清理干净涂刷隔离剂，准备安装顶板钢筋。

4.6 浇筑混凝土

为保证悬臂灌注梁段的施工质量，减少施工接缝，所有悬臂梁段一次浇筑成型。

4.7 张 拉

根据设计张拉力的大小选择吨位、行程适宜的千斤顶及与之配套的高压油泵和油表。根据设计要求，当与梁体同条件养护的试件达到90%设计强度后，便开始张拉。

4.8 孔道压浆

明确压浆目的：让灰浆将张拉后的钢绞线紧紧包裹，避免锈蚀；通过灰浆将梁体和钢绞线紧紧粘结在一起，加强梁的整体性，增强梁的结构性能。

4.9 施工注意事项

悬臂段施工无论进行何种施工，都要坚持对称平衡作业，以保持悬臂端的稳定性，随时注意观察可能出现的不平衡因素，及时避免。

5 结束语

随着时代的进步，逐渐加大了对路桥基础建设的投入，我国路桥建设应该抓住机遇，迎接时代的挑战，充分的掌握路桥施工的技术要点，规避影响路桥施工技术及质量的不利因素，制约管理路桥施工质量，保障路桥施工的质量，为我国发展桥梁事业贡献出力量。