高架桥下部结构施工

1、第8章 高架桥下部结构施工8.1 施工顺序本标段共有两座高架桥，分别是清河高架桥和清河货场高架桥。桥基础均采有D=1.0m的钻孔灌注桩，桩长2530m，桥台下设计为6根桩，桥墩下设计为4根桩。全标段共设计钻孔灌注桩240根，其中清河高架桥112根、清河货场高架桥128根。 每座高架桥桩基施工均从0号墩开始，每联一组顺序施工，以便形成桩基、桩承台、墩柱、箱梁灌筑等流水作业。8.2 钻孔灌注桩施工8.2.1 成孔方案选择清河和清河货场两个高架桥的桩基础所处的地形比较平坦，桩孔通过地层从上至下依次是：1、人工填土层：为粘质粉土、粉质粘土、素填土层和房碴土层；2、第四纪沉积层：为粘质粉土、粉质粘土、细

2、中砂层、重粉质粘土层、圆砾、砂质粉土层。从钻孔穿过的地质条件上看比较适合反循环回转钻机，而且反循环回转钻机排除钻碴连续性好，速度较正循环快，功效较高。另外反循环钻机最大的优点是孔壁保护膜较薄，不减弱桩的摩擦力，从而也不减弱桩基的承载力。通过以上分析本标段工程的钻孔桩拟采用目前在桥梁钻孔桩施工中普遍使用的反循环回转钻机，清河高架桥配备4台钻机来承担112根钻孔桩的施工任务，清河货场高架桥配备4台钻机来承担128根钻孔桩的施工任务。8.2.2 施工进度分析 从类似工程统计和本工程配备机械得到完成1根钻孔桩各工序所需要的平均时间如下表 钻孔桩各工序所需要的平均时间表 单位：小时钻机就位钻 孔清 孔提

3、 钻验 孔下笼下导管灌注混凝土拔管2.514.01.010.51.01.02.00.5 从上表可以得出完成1根钻孔桩的平均时间为：t=23.5×1.331.0小时（1.3为误工系数）；两座高架桥都配备4台钻机，钻孔数量分别为112根和128根，则清河高架桥桩基础完成的时间约为36天，清河货场高架桥桩础基完成的时间约为41天。8.2.3 施工工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程见图8-1。8.2.3.1 施工准备工作1、根据设计位置对桩位范围内的地上障碍物、杂物进行清除，整平夯实；调查钻孔桩施工范围内有无地下管线和构筑物，并经勘测定位，与有关单位协商，经同意后方可进行管线改移或加固。2、试桩

4、在清河高架桥墩之间选择试桩的位置，试桩的目的为确定施工工艺和检验桩的承载力。按设计要求本标段试桩数量为2根，试桩长度25m。施工准备桩 位 放 线埋 设 护 筒钻机就位钻进、掏碴清 孔成 孔 检 查安放钢筋骨架下 导 管灌注混凝土前准备工作钻机移位灌注架就位灌注水下混凝土灌注架移位拆、拔护筒孔口回填护筒制作修整制 泥 浆泥浆净化测量孔深、斜度、直径导管制作、检验、维修组装灌注架制作混凝土试件配制混凝土测 回 淤钢筋骨架制作安装清孔设备向孔内注水及粘土桩位复测桩头剔凿清理基桩无损检测试件养护图8-1 钻孔灌注桩施工工艺流程图因我单位在北京地区曾做过类似地质条件、相同长度、相同桩径的钻孔灌注桩，根

5、据规范规定试桩时可不考虑工艺试验和冲击试验，只做静压试验，以确定桩的承载力，以及荷载与位移的关系。因本标段设计桩尖持力层为粉质粘土层，根据规范规定应在成桩6天之后开始静压试验。记录所有试验观测读数，填写“静压试验记录表”，并绘制静压试验曲线图。以上资料全部汇总上报监理、甲方和设计，经审批签字后方可正式开始整批灌注桩的钻孔。8.2.3.2 测量放线依据测量控制桩点及设计图纸定出桩孔平面位置，采用导线与三角测量相结合，建立控制网精确定位，同时以桩中心为交点纵向、横向埋设护桩，经监理工程师核验无误后方可进行施工。同时施工过程中要经常进行复测，测量控制桩点及水准点必须特殊加以保护，一旦桩点被破坏应根据

6、护桩及时恢复。8.2.3.3 护筒埋设护筒加工采用4厚钢板，直径为1200mm ，护筒长2.3 m，埋深2.0m。在挖埋护筒时，挖坑直径比护筒大0.20.4m，坑底深度与护筒底同高且平整。护筒上设2个溢水口，护筒埋设时，筒的中心应与桩中心重合，其偏差不得大于20mm，并应严格保持护筒的垂直度，同时其顶部应高出地面0.3m。护筒位置正确固定后，四周均匀回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，以保证其垂直度及防止泥浆流失。8.2.3.4 钻机就位安设钻机时地面应平整，以保证钻机的平稳。同时调整机架 ，使钻机钻杆铅直不发生倾斜移位现象，保证钻机对中误差小于20mm。施工前，钻机应先试运转检查，以防止成孔或

7、灌注中发生故障。8.2.3.5 泥浆护壁及成孔1、泥浆配制选用粘土泥浆，粘土含胶体率不低于95%；含砂率不大于4%；造浆能力不低于2.5L/Kg。制浆前，先将粘土打碎，使其易于成浆，缩短搅拌时间，粘土在水中浸透并搅拌均匀。对新制泥浆及再生泥浆均设专人采用专用仪器进行质量控制。其主要技术指标见表8-1。 泥浆技术指标 表8-1项目名 称新 制 泥 浆循环再生泥浆废弃泥浆1比重（g/cm3）1.061.101.101.251.252粘度（s水量（ml/30min）2030304泥皮厚度（mm）3555含砂量（%）4556PH 值81011112、成孔采用反循环回转钻机，边

8、钻进边注入泥浆护壁，保持泥浆面始终不低于护筒顶下0.5m，钻进过程中随时检测钻机钻杆垂直度，并随时调整。成孔后泥浆比重应控制在1.25以内，成孔时应做好记录。施工中应注意以下事项： 第一根桩施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。 在钻进过程中，不可进尺太快，要给泥浆护壁一定的护壁的时间。 在钻进过程中，要经常检查钻头尺寸（可根据试钻情况决定其大小）。 施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符，立即通知设计、监理等部门及时处理。 若在卵石层施工困难时，换用冲击钻继续成孔，直至设计深度。 钻机穿过砂层过程中泥浆比重可根据现场情况适当增大。3、成孔质量检查 孔

9、深：采用操作室内液晶深度显示器控制，成孔后以测绳检验，测深与显示器之差即为沉碴厚度，其值不得大于100mm。 垂直度：采用双向垂球或孔锥测定，钻孔垂直度偏差应小于1%。 孔径：采用验孔器械测定，使其顺利下至孔底，深度与测绳相同为合格。8.2.3.6 清孔当钻孔达到设计标高后，钻机停止钻进，进行清孔，利用钻机的反循环系统的泥石泵持续吸碴515min，把孔底钻碴清除干净。清孔过程中检测方法及注意事项：1、浆泵持续吸碴515min以后，从泥石泵的出口检测泥浆中没有大于23mm的碴块。2、泥石泵持续吸碴515min以后，用测锤测量孔内的沉碴厚度，沉碴厚度不大于10cm。3、不得用加深孔底深度的方法替代

10、清孔。8.2.3.7 钢筋笼加工及吊装1、钢筋笼加工 钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及GB50204-92规范要求。钢筋笼主筋采用焊接，焊接长度符合设计要求，接头相互错开。主筋与箍筋采用点焊。施工中按照以下规定加工钢筋笼： 根据设计图纸计算出箍筋的用料长度、主筋分布段长度，将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用，并按照钢筋加工的规格的不同分别挂牌堆放。 将支撑架按23m的间距摆放在同一水平面上对准中心线，然后将配好定长的主筋平直摆放在支撑架上。 主筋与加强筋间采用点焊，加强筋置于主筋两侧，自桩顶往下每隔1.5m设一道。 钢筋笼自上至下以4m间距设边长50mm的混凝土垫块，保证灌注

11、桩的保护层厚度。 将制作好的钢筋笼稳固放置在平整地面上，防止变形，并挂牌标明钢筋笼的长度及对应的桩号。 钢筋笼加工完毕，报请监理验收，合格后方可使用。2、钢筋笼吊放 采用50T汽车吊车一次性下放钢筋笼，由于钢筋笼较长，可在局部用10×10方木进行加固，起吊过程中不得使钢筋笼产生不可恢复的变形。 起吊钢筋笼采用扁担起法，起吊点在钢筋笼上部箍筋与主筋连接处，设置24个吊点且吊点对称。 下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂直、轻放、慢放，避免碰撞孔壁。 下放过程中若遇到阻碍应立即停止，查明原因进行处理，严禁高提猛放和强制下入。下放钢筋笼时，技术人员在场严格控制笼顶标高，达到设计标高后固定吊杆，

12、防止下沉或灌注混凝土时上浮。8.2.3.8 水下混凝土灌注清孔、下钢筋笼后，立即灌注C25混凝土。根据桩径、桩长合理选择导管和起吊、运输设备。混凝土采用商品混凝土，要求其塌落度为1820cm；2小时内析出的水分不大于混凝土的1.5。灌注应尽量缩短时间，连续作业，使灌注工作在首批灌注的混凝土仍具有塑性的时间内完成。1、水下灌注混凝土施工顺序安设导管及漏斗悬挂隔水塞或滑阀灌注首批混凝土灌注混凝土至桩顶拔 出 护 筒图8-2 水下灌注混凝土工艺流程图首先安设导管，用吊车将导管（直径250mm）吊入孔内，位置应保持居中，导管下口与孔底保留3050cm左右。导管在使用前及灌注46根桩后，要检查导管及其接

13、头的密闭性，确保密封良好。灌注首批混凝土之前在漏斗中放入隔水塞，然后再放入首批混凝土。在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的水，使隔水塞留在孔底。灌注首批混凝土量应使导管埋入混凝土中深度不小于1.0 m 。首批混凝土灌注正常后，应连续不断灌注，灌注过程中应用测锤测探混凝土面高度，推算导管下端埋入混凝土深度，并做好记录，正确指导导管的提升和拆除。直至导管下端埋入混凝土的深度达到4m时，提升导管，然后再继续灌注。在灌注过程中应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境。2、水下灌注混凝土的技术要求 首批混凝土灌注量应保证导管底口埋入混凝土中不小于1.0m，灌注过程中混

14、凝土面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。混凝土灌注必须连续，防止断桩。 随孔内混凝土的上升，需逐节快速拆除导管，时间不宜超过15分钟。 在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续的混凝土应徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。 混凝土上层存在一层浮浆需要凿除，为此桩身混凝土需超浇5001000mm，桩身混凝土达到一定强度后，将设计桩顶标高以上部分用风镐凿除。 浇筑混凝土应做好记录。 当混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：a、在孔口固定钢筋笼上端。b、灌注混

15、凝土的时间尽量加快，以防止混凝土进入钢筋笼时其流动性过小。c、当孔内混凝土接近钢筋笼底时，应保持埋管深度并放慢灌注速度。d、当孔内混凝土面进入钢筋笼12m后，应适当提升导管减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。e、在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含碴土的稠度和比重增大。如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，也可掏出部分沉淀物，使灌注快速进行。在最后一次拔管时，要缓慢提拔导管，以免孔内上部泥浆压入桩中。3、灌注过程中，如因机械故障、堵管、操作失误等原因，造成断桩事故，应及时向监理工程师及设计人员报告，研究补救措施。8.2.3.9

16、 成桩质量检查1、混凝土桩成品质量直接影响工程整体的质量与安全，成品后必须进行检查，检查采用无损检测，严格按铁路工程基桩无损检测规程办理，争取使所有基桩混凝土质量均达到类桩及以上标准。2、质量要求：混凝土强度必须符合设计要求，桩无断层或夹层，钻孔桩桩底不高于设计标高，桩头凿除预留部分后无残余松散层和薄弱混凝土层。钻孔桩成桩允许偏差偏差见表8-2。 钻孔桩成桩允许偏差 表8-2项 次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率1混凝土强度（Mpa）在合格标准内按JTJ071-98附录D检查2桩位（mm）排桩50用经纬仪检查纵、横方向3钻孔倾斜度直桩1%查灌注前记录4沉淀厚度（mm）支承桩不大于图

17、纸规定查灌注前记录5钢筋骨架底面高程（mm）±50查灌注前记录8.3 控制桩基下沉对策本标段桥梁基础均采用直径为1.0m的钻孔灌注桩，设计桩长2530m，出于行车安全的考虑，设计单位明确要求桩基的后期沉降宜控制在5mm之内。为达到上述严格的技术标准，拟采取以下的桩基下沉控制对策：1、选用适宜的钻孔方式在充分研究工程地质条件并结合我单位即有的成熟施工经验和机械设备配备能力基础上，我们选择采用“反循环回转钻孔”方式。2、做好试桩工作，特别是通过单桩竖向抗压静载荷试验，确定桩的沉降计算参数。根据设计要求，本标段需做试桩两根，通过试验确定桩的施工工艺和检验桩的承载力及其沉降计算参数等。为了较

18、好地掌握了解桩的沉降计算参数，拟做“灌筑桩单桩竖向抗压静载荷试验”，下面作简要叙述：（1）试验设备试验设备由加载系统、反力装置和沉降观测系统组成。 加载系统加载系统包括油压千斤顶、压力表、高压油泵、高压软管和联接件等。 反力装置在比较“压重平台”、“锚桩横梁”和“锚桩压重反力联合装置”等三种反力装置后，我们拟选用“锚桩压重反力联合装置”。 沉降观测系统沉降观测系统由基准桩四根、基准梁两根、磁性表座和行程为3050mm的百分表（或电子位移计）24个组成，另外，在径体两个正交直径方向对称安置4个位移测试仪表。（2）试桩制作要求 试桩的成桩工艺和质量控制标准必须与工程桩一致。 修制桩头，清除桩顶部混

19、凝土松散部分，加钢筋网片并提高混凝土强度等级。在桩顶部混凝土面上，对正桩轴中心放置厚为1015mm的钢板，并校正水平，使钢板和桩头凝结成一体。 桩周试坑底部标高应与承台底面设计标高一致。（3）加载方式试桩拟采用“慢速维持荷载法”，即分级加载，每级加载后始终维持衡压，先间隔5、10、15mnin各测记一次，累计1h后，每间隔0.5h测记一次，直到达到相对稳定后施加下一级荷载。（4）试验记录及沉降分析 做好试验记录 绘制Q-S和LgQ-S和LgQ-S和lgt-s曲线（Q：桩顶荷载、S：桩顶下沉量、t:时间） 依据上述曲线分析桩体沉降规律。3、选择适宜的清孔方式。为确保清孔质量，我们选择清孔较彻底的

20、“抽浆清孔法”。即在终孔后停止进尺，利用钻机的反循环系统的泥石泵持续吸碴515min左右，并从孔口放入清水，使泥浆相对密度逐步降低，并达到以下的清孔标准：（1）孔内排出或抽出的泥浆用手触应无粗粒感觉，泥浆比应在1.3以下，含砂量不大于4%。（2）灌注水下混凝土前，沉碴厚度必须小于100mm。4、加强灌注桩质量检验加强灌注桩质量检验包括成孔质量检验和成桩质量检验，本节着重叙述灌注桩的成孔质量检验。成孔质量检验主要包括桩位偏差检查、桩径检查、桩垂直度检查、孔底沉碴厚度检查和孔深检查等，其中以孔底沉碴厚度对桩的沉降影响较大。（1）孔底沉碴厚度检查孔底沉碴厚度检查普遍采用“平底测锤量测”，为提高检测精

21、度，我们拟引进中国科学院声学研究所研制的SLD-1数字式桩孔沉碴测厚仪，该设备应用超声波原理，认为在沉碴与密实的原状土界面上应有最强的反射波，根据发射和反射的时间差即可得出沉碴厚度，该仪器测厚精度可达15mm。（2）认真做好成孔质量检验记录。8.4 桩承台施工8.4.1 施工工艺流程基 坑 开 挖剔 凿 桩 头钢 筋 绑 扎架 设 摸 板混 凝 土 浇 注养 护垫 层 铺 设图8-3 桩承台施工工艺流程图8.4.2 施工方法及顺序 两座高架桥设计桩承台尺寸均为：桥台桩承台9.0m×5.5m×1.8m；墩桩承台5.5m×5.5m×1.8m。承台顶入土深度0

22、.50.8m，施工开挖时若发现地面标高和承台标高超过该值时，根据实际情况调整墩高和桩长。1、承台基坑土方开挖承台位置土层为人工填土、亚粘土，开挖采用挖掘机开挖，人工修整，边坡坡度1：0.5，为防止钢筋受损及桩基受扰动，桩头附近由人工开挖，承台基坑开挖尺寸比设计尺寸各边加大50cm。严格控制基坑开挖深度和平面尺寸，严禁超挖，经验收合格后方可进行下道工序。为防止雨水浸泡基坑，在基坑周围距坑边1m处设拦水埂，基坑内及地表积水由排水沟及时排出作业区。2、桩头剔凿基坑开挖至设计标高后，采用风镐配合人工处理桩头混凝土，严格控制剔除深度，但必须保证凿除至新鲜、密实混凝土面且达到桩顶设计标高。进行无损伤检测，

23、经监理验收合格后进行下道工序施工。3、垫层浇筑根据钎探数据，将桩承台范围内土换填，夯实，浇筑C10混凝土垫层。4、架设模板模板采用组合钢模拼装，型钢支撑，并用斜撑进行加固。模板净空尺寸必须符合承台设计尺寸，且经监理验收合格后进行承台钢筋绑扎。5、钢筋绑扎钢筋在现场加工制作，现场绑扎，必要时可用点焊焊牢。非焊接钢筋骨架的外层钢筋之间用短钢筋支架，以保证位置正确。钢筋加工尺寸严格按照设计图纸执行，钢筋绑扎，焊接等严格按照混凝土结构工程施工与验收规范（GB50204-92）标准执行。绑扎过程中按设计图纸位置预留墩柱、桥台钢筋。6、混凝土灌注采用C25商品混凝土，分层浇筑，每层厚度不超过30cm。采用

24、插入式振捣器振捣，移动间距不超过振捣器作用半径的1.5倍，每处振动完毕后边振动边徐徐提出振捣器。灌注时应对称进行，使模板均匀受力，同时设专人护模，保证模板不变形。7、当混凝土终凝后应设专人进行洒水养护。8.4.3 质量标准1、混凝土浇筑 混凝土基础的地基承载力必须满足设计要求，严禁超挖回填虚土； 混凝土做到外光内实，不得出现露筋和空洞现象； 混凝土强度：保证28天强度全部达到规范要求强度； 平面尺寸允许偏差 ±20mm； 顶面高程允许偏差±10 mm； 轴线偏位允许偏差10 mm； 大面积平整度允许偏差5 mm。2、钢 筋 钢筋表面铁锈及焊碴要清除，多层钢筋要有足够的钢筋支

25、撑，保证骨架的施工刚度； 受力钢筋间距允许偏差±20 mm； 箍筋、水平筋允许偏差+0mm，-10 mm； 钢筋骨架尺寸允许偏差±10 mm； 宽、高允许偏差±5mm；保护层厚度允许偏差±10 mm。8.5 墩、台施工 高架桥桥墩采用矩形双柱墩，标准外形尺寸为1.4m×1.12m，墩柱侧面设两道5cm×2cm假缝。8.5.1 墩、台支架模板体系方形墩柱模板单节高度分别为2.0米和0.5米，详细结构尺寸见图8-4。图8-4 墩柱模板结构示意图模板刚度按抵抗60KN/m2侧压力计算，钢模板厚度选用4mm厚的Q235钢板，横向和竖向连接均采

26、用法兰连接，法兰选用6mm厚的Q235钢板，肋板选用4mm厚的Q235钢板，间距为0.4m，钢模板的横向和竖向连接均采用M16螺栓紧固连接。8.5.1.1 制作工艺和验收质量标准1、方柱形模板尽可能利用整块钢板制作，尽量减少焊缝。同时必须在专用的模具上制作成型，以确保钢模板的垂直度和平顺性。2、为保证钢模板架设的垂直度及横竖向连接的紧密，横、竖向法兰与面板焊接夹角必须控制在900。3、面板之间焊接及肋板焊接质量必须遵守建筑钢结构焊接规范（JGJ81-91）。4、方柱形钢模板垂直度制作误差不大于2mm，法兰上的螺栓孔间距制作误差不大于0.5mm。8.5.1.2 墩柱模板强度检算设计指标采用值：1

27、、Q235钢材的弹性模量E=2.06×105Mpa；Q235钢材强度的设计值：抗拉抗压抗弯强度f=215Mpa；抗剪强度fv=125Mpa。2、焊缝强度设计值：抗拉抗压抗弯强度ftu=160Mpa。3、普通螺栓连接强度：抗拉强度ftb=170Mpa；抗剪强度fvb=130Mpa；受压构件容许长细比=150。墩柱外形尺寸为1.12×1.4米，为此强度检算时只要检算出长边模板强度能符合设计要求就可以了，计算简图如下图示。 F qF=qs=60×1.4×2.0=168KN，式中q方柱形墩柱混凝土对模板的侧压力，取60KN/m2；每节模板（高度2.0米）一侧有M

28、16螺栓7个（螺栓孔距为43mm），则每个螺栓拉力为：f=168/14=168/14=12KN；M16螺栓的设计承载力为26.6KN；K=26.6/12=2.2>1.4，满足设计要求。8.5.1.3 钢筋绑扎1、调整承台预留的桥墩插筋间距，并对承台混凝土进行凿毛处理。2、按照设计图纸中桥墩钢筋布置图，并根据有关的铁路桥涵钢筋混凝土施工规范绑扎桥墩钢筋。同时安装墩柱顶部外围的一圈封闭式钢箍并准确地预留出墩柱间联系梁钢筋。8.5.1.4 模板和支撑安装1、测量放线由测量组根据设计图纸在承台基础上放出墩柱中心十字线，然后利用十字丝控制桩点根据十字交叉法定出墩柱中心位置，同时并定出墩柱模板位置的

29、控制点。2、吊装模板 拼装模板墩柱模板在平整拼装面上完成拼装，横竖向法兰螺栓要拧紧，保证模板的整体性，使模板在吊装过程中不变形。另外拼装之前要仔细检查模板的平整度和光洁度，不符和要求的模板不能使用，同时在横竖向模板拼缝粘贴泡沫密封条，保证模板错台小于1.0mm。 吊装模板首先在墩柱模板上部用钢丝绳成对角线连接好，然后用10t汽吊根据墩柱位置控制线把拼装好模板准确地吊放到承台基础上，在墩柱模板上部安装4根钢绞线对称拉住模板，钢绞线下端固定在地面上的4个钢筋桩上，最后利用两台经纬仪通过钢绞线上的调节螺栓来调整模板的垂直度，误差不大于3mm，模板固定形式见图8-5。图8-5 墩柱支撑体系示意图3、浇

30、筑混凝土 浇筑混凝土之前，必须有专职的技术人员对墩柱模板、钢筋及预埋件的位置和钢筋保护层的尺寸、模板支撑的牢固性进行检查，确保在浇筑混凝土时模板位置不发生偏移。 本标段工程桥墩混凝土标号均为C30，拟采用商品混凝土。并用混凝土泵送车进行浇筑，浇筑混凝土前，先在墩柱底面浇筑23cm厚的同标号砂浆。浇注时将软式导管伸入墩柱模板内，保证混凝土浇筑高度小于2.0m，防止离析。根据桥墩的工程特点，桥墩混凝土一次浇筑成型。在浇筑过程中须分层浇筑，分层厚度不超过50cm。使用捣固棒振捣，振捣每一层混凝土时捣固棒插入下层混凝土1015cm，以利于层间结合。 当混凝土浇筑到距桥墩顶面标高低50cm时，暂时停止浇

31、筑混凝土，快速安装桥墩支座下面三层焊接成型的钢筋网，位置要准确，然后继续浇筑混凝土，直至混凝土顶面设计标高。 当混凝土终凝以后，开始洒水养护，并且当混凝土强度25Mpa时，开始松开模板横竖向法兰的紧固螺栓，利用10t汽吊吊开模板，模板拆除过程中禁止利用人工撬动。模板拆除以后，及时洒水养护并用塑料薄膜将墩柱包裹住，以防止水分蒸发过快。第9章 预应力钢筋混凝土连续箱梁施工9.1 箱梁结构设计概述清河高架桥上部结构由9联三跨预应力钢筋混凝土连续梁组成，除第一联（20+25+20）m、第三联（23.451+23.451）m、第七联（30+40+30）m外，其余均为（25+25+25）m预应力钢筋混凝土

32、连续梁组成，其中曲线梁5联，直线梁4联。清河货场高架上部结构由10联三跨（25+25+25）m预应力钢筋混凝土连续梁组成，其中曲线梁7联，直线梁3联。箱梁横截面设计为单箱单室，箱高1.4m，顶板、底板厚0.20m，标准段腹板厚0.35m，加厚段腹板厚0.60m，桥面顶板悬臂长2.0m。详细结构尺寸见图9-1。图9-1 箱梁结构横断面图（单位：cm）9.2 进度分析根据箱梁的施工特点和所配备的劳力、脚手架、模板，完成一联（25+25+25）箱梁各工序所需的平均时间，见下表：箱梁（25+25+25）各工序所需的平均时间 时间：天架设支架安装底和侧模底板和腹板钢筋绑扎和安装波纹管立腹板和内侧模底板和

33、腹板浇筑混凝土养生、凿毛、拆除内模及吊装预制板顶板钢筋和波纹管安装顶板混凝土浇筑养生预应力施工拆除支撑和模板合计73311121122542每座高架桥都配备三套劳力、脚手架、模板，则根据上表可以得出清河高架桥和清河货场高架桥完成时间分别为：F1=42×（9/3）=126天；F2=42×（10/3） =140天；9.3 箱梁模板、支架体系选择和检算9.3.1 箱梁模板支架体系箱梁模板支架体系总结构见图9-2。图9-2 箱梁模板支架体系总结构图（单位：cm）9.3.2 箱梁底模、侧模和翼板底模选择1、箱梁侧模和翼板底模均采用5mm厚Q235的钢板一次制作定型模板。 2、箱梁底模

34、板采用15×1220×2440mm竹胶板，模板支撑横梁采用10×10cm方木，U型支托内采用I14工字钢做纵梁。3、箱梁内腔模板采用30×2000mm木板，5×10cm方木作内支撑。4、箱梁模板翼板支撑采用10×10方木，利用脚手架上U型托来调节方木支撑的高度。9.3.3 箱梁底模和支架的受力检算1、检算依据竹材物理力学性能指标：弹性模量E=6.0×103Mpa；静曲强度f=70Mpa；木材物理力学性能指标（计算值）：弹性模量E=6.0×103Mpa；静曲强度f=25Mpa。容许挠度：竹胶合板板面1.0mmL1/4

35、00（清水混凝土）；竹模板主肋1.5mmL2/500（表板纤维方向）；模板支撑钢楞1.0mmL3/1000（模板主肋方向）。2、荷载计算模板及支架自重：1.5KN/m2；混凝土自重：24 KN/m3×1.4m33.6 KN/m2；钢筋自重：1.5 KN/m3×1.4m2.1 KN/m2；振捣时产生的荷载：2.0 KN/m2；荷载设计值：qk=1.5+33.6+2.1=37.2 KN/m2=0.0372 KN/m m 2；荷载标准值：qf=（1.5+33.6+2.1）×1.2+2.0×1.4=47.44 KN/m2=0.04744 KN/m m 2；3、面

36、板计算取1mm宽板带（面板为15mm厚的竹胶板）作为计算单元，I=281.21mm4，W=37.51mm3。取次楞间距为250mm，（面板按五跨连续简支梁计算），则：荷载：qf =0.04744×1=0.04744N/mm；qk=0.0372×1=0.0372 N/mm；计算简图如下图： q 250 250 250 250 250Km=-0.119，Kf=0.644；M=0.119×0.04744×2502=352.84N.mm；强度验算：=M/W=9.4N/mm2/1.55=70/1.55=45.2 N/mm2；挠度验算：f=0.644×0.

37、0372×2504/（100×6000×281.25）=0.55f=l/400=0.625mm。4、次楞计算当面板为竹胶板时，需要截面10×10cm的木方（I=4.167×106mm4，W=0.833×105mm3）作次楞，次楞的间距为250mm，主楞的间距为600mm，则次楞所受的荷载：qf=0.04744×250=11.86N/mm，qk=0.0372×250=9.925N/mm。计算简图如下图： q 600 600 600 600 600M=0.105×qf×l2=0.105×1

38、1.86×6002=4.48×105N.mm。强度验算： =M/W=4.48/0.833=5.38N/mm2。刚度验算： f=0.644×qkl4/100EI =0.644×9.925×6004/（100×9000×4.167×106）=0.22mmf=l/00=1.2mm。5、主楞计算主楞选用I14的工字钢，则：I=712cm4，W=101.7cm3。荷载：qf=0.04744×1200=56.93N/mm，qk=0.0372×1200=44.64N/mm。计算简图如下图： q 1200 12

39、00 1200 1200 1200 取立杆间距为1200mm，纵肋按五连跨连续简支梁计算。Km=-0.119，Kf=0.119。M=0.119×qf×l2=0.119×56.93×12002=9.76×106 N.mm。强度验算： =M/W=9.76×106 /101700=96.0N/mm2。刚度验算： f=0.644×qkl4/100EI =0.644×44.64×12004/（100×7120000×2.06×105）=0.40mmf=l/1200=1.2mm。6、地基

40、承载力立杆支撑于50mm厚木板上，木板宽为20cm，木板沿箱梁短向布置，则要求的地面承载力： Pmin=34156.8/（200×600）=0.284N/mm2。7、箱梁支撑立杆计算梁底立杆间距为1.2×1.2m，则单根立杆荷载：F=0.04744×1200×1200=68.3KNFmax=40KN（步距l=0.6m）。箱梁横截面两侧各为0.35×0.60m的钢筋混凝土腹板，而中间部分为空心体，受压荷载较小，所以只对两侧腹板按实际荷载计算：对箱梁两侧的腹板部分，调整立杆间距为0.6×1.2m，则单根立杆所受的压力为：F=0.04744

41、×0.6×1.2=34.16KNFmax=40KN（步距l=0.6m）。满足设计要求。对箱梁中间的空心体部分，计算荷载值为：qf=（1.4+24×0.20+1.5×0.2）×1.2+2.0×1.4 =9.0KN/m2，立杆的间距为1.2×1.2m，则单根立杆所受的压力为：F= qf×1.2×1.2=12.93KNFmaax=30KN（步距l=1.2m）。 满足设计要求。9.3.4 箱梁侧模、翼板底模的检算 设计指标采用值：1、Q235钢材的弹性模量E=2.06×105Mpa；Q235钢材强度的设

42、计值：抗拉抗压抗弯强度f=215Mpa；抗剪强度fv=125Mpa。2、焊缝强度设计值：抗拉抗压抗弯强度ftu=160Mpa。3、普通螺栓连接强度：抗拉强度ftb=170Mpa；抗剪强度fvb=130Mpa；受压构件容许长细比=150。4、翼板和侧板为整体定型模板，肋板选用5mm厚的Q235钢板，横向间距侧板为0.6m，翼板0.5m，纵向间距均为0.4m。侧板只受侧压力，而翼板受垂直压力，因此只检算翼板满足刚度要求就可以了。模板及支架自重：1.5KN/m2；混凝土自重：24 KN/m3×0.2m4.8 KN/m2；钢筋自重：1.5 KN/m3×0.2m0.3 KN/m2；振

43、捣时产生的荷载：2.0 KN/m2；浇筑混凝土的荷载：2.0 KN/m2；荷载设计值：qk=1.5+4.8+0.3+2.0=6.6 KN/m2=0.0066 KN/m m 2；荷载标准值：qf=（1.5+4.8+0.3）×1.2+2.0×0.2+2.0=10.32KN/m2=0.01032 KN/m m 2； 从“9.3.3”节中计算结果看，翼板的荷载均小于底板的荷载，所以翼板模板和支架的选择能满足使用要求。9.4 施工方法1、施工方法 箱梁混凝土施工分两次浇筑，第一阶段浇筑底板和腹板，第二阶段浇筑顶板。支撑体系采用碗扣式满堂红脚手架，底模采用1.5cm厚竹胶板，侧模采用定

44、型钢模板，内模采用方木支撑。混凝土采用商品混凝土，塌落度不大于18cm。待混凝土养护12天且强度达到设计强度100%时，进行预应力张拉。2、钢筋混凝土预应力箱梁施工工艺流程见图9-3。施 工 准 备钢筋进场报验模板制作、预拼装架 设 支 架钢筋加工安装底模和侧模底板、腹板钢筋绑扎，安装波纹管波纹管加工、制作立腹板内侧模底板、腹板混凝土浇筑混凝土养生拆除内模、吊装预制板顶板钢筋绑扎、安装波纹管浇筑顶板混凝土顶板混凝土养生预应力施工拆除支撑、模板质 量 验 评预应力锚具、千斤顶标定图9-3 现浇钢筋混凝土预应力箱梁施工工艺流程9.4.1 架设箱梁支架、模板清河高架桥和清河货场高架桥梁正下部地基均为

45、人工回填土，在进行支架安装前必须进行基底处理即采用30cm厚级配砂砾土进行换填压实，满足上部立杆地基承载力的要求。根据模板的选择和检算结果，箱梁支撑体系采用碗扣式满堂式脚手架，立杆排距1.2m；列距腹板下部为0.60.8m，其余为1.2m。立杆顶部布设可调的U型支托模板底部标高。1、模板支架预压支撑体系搭设结束以后，选择一个标准支架进行预压，支撑体系预压采用在支撑顶面堆码编织袋装砂的方式，砂袋的重量须达到设计荷载的85%加上模板自身的重量，用吊车整体吊装，待支撑体系沉降稳定以后，再重新进行调整加固支撑。2、安装模板 安装底部模板底部模板安装之前，需要在地面按照设计底板加工成型，并且试装好，然后

46、在支架横梁上定位。模板错台不大于1.0mm，同时并用次楞（10×10cm的方木，250mm间距）加固模板，如果模板刚度不够，则在整个模板地面上用32的钢管作一道剪刀撑来增加模板的刚度，然后用10t汽吊吊装到箱梁支架上，最后利用支撑立杆顶部的U型支托来调整模板底部标高，使其符合设计要求。 安装翼板模板和外侧模板参照吊装底部模板工作程序来进行吊装。 安装腹板内侧模板腹板内侧模板需要在底板和腹板钢筋绑扎结束以后，才可以安装并架设内侧模板支撑。 当模板吊装结束以后，用人工在模板表面涂刷脱模剂，以确保脱模顺利。9.4.2 钢筋绑扎1、首先根据箱梁的钢筋设计图纸在现场加工钢筋，并按照各种型号钢筋

47、进行编号，堆放整齐。然后按照设计进行现场绑扎，钢筋绑扎、焊缝、主筋间距等严格按照混凝土结构工程施工与验收规范（GB50204-92）标准执行。2、钢筋在绑扎过程中局部如有与预应力筋管道位置冲突的地方，钢筋须适当移位，同时按设计图纸安装好箱梁两侧人行道、灯杆等预埋件。9.4.3 安装预应力钢绞线束（波纹管）1、钢绞线束和波纹管准备 根据设计规定安装预应力钢绞线采用低松弛高强度钢绞线。其性能指标须符合国家标准GB5224-95的规定 钢绞线束表面必须无锈、油垢等杂质，且不能有断丝。 波纹管在搬运过程中轻抬轻放，避免碰撞弯折，同样其表面必须无锈、油垢等杂质，且不能有孔洞。 钢绞线束和波纹管到场以后，

48、必须专人专管，并备有防雨材料。2、波纹管安装 波纹管安装需要同绑扎钢筋一同来完成。 根据设计图纸中规定的预应力管道坐标（曲线梁还要考虑曲线要素）来放出波纹管的位置控制点。 施工人员管道位置控制点定出波纹管的位置，每0.6m用架立钢筋来固定波纹管。3、穿钢绞线束 钢绞线下料钢绞线必须在平整、无水、清洁的场地下料，下料长度等于波纹管孔道净长加上两端的工作长度，另加适当富余量。下料过程中钢绞线切口端先用铁丝扎紧，采用砂轮切割机切割。 编束编束时必须使钢绞线相互平行不得交叉，从中间向两端每隔1米用扎丝绑紧，并给钢绞束编号。 穿束钢绞束端头必须作成锥型并包裹，短束直接用人工穿束，长束可用钢丝并利用卷扬机

49、进行牵引。凡浇筑混凝土后无法穿束的，均在混凝土浇筑之前穿束。 固定锚具与预留排气孔根据设计图纸上给出的位置，固定锚固端、张拉端的锚垫板、喇叭管、螺旋筋，注意锚具位置的正确，且牢固，波纹管及喇叭管连接处用胶带密封，以防止浇筑混凝土浇筑过程中砂浆进入波纹管内。排气孔位置须定在波纹管最高点上，同样排气孔与波纹管连接处用胶带密封。9.4.4 混凝土浇筑施工本标段预应力钢筋混凝土箱梁的混凝土标号为C50，均采用商品混凝土，为此采用2台混凝土输送车进行浇筑。混凝土浇筑从一端开始，逐渐向另一端推近。设6人捣固，每侧三人，4人看模，2名电工，并配备8台插入式捣固棒，6台工作，2台备用。箱梁混凝土分两次浇筑完成

50、，第一次浇筑底板和腹板混凝土，第二次浇筑顶板混凝土，顶板混凝土浇筑是在拆除内模、吊装箱顶预制板和安装顶板钢筋和波纹管之后进行的。1、浇筑混凝土之前，须有专职的技术干部来检查模板几何尺寸、钢筋骨架、波纹管位置、固定情况及钢筋保护层厚度等，符合设计要求并经监理工程师检查认可方可浇筑混凝土，并安排技术人员和试验人员旁站，认真做好混凝土浇筑记录。2、由技术人员组织施工人员学习混凝土施工规范，并仔细地观察熟悉波纹管、锚固区的锚垫板等位置，以保证振捣时捣固棒不触及波纹管和锚垫板，防止发生孔道偏移或将波纹管砸漏进浆等现象。3、箱梁混凝土浇筑对称进行，斜向分层。首先从箱梁上口入仓浇筑20cm底板混凝土，然后浇

51、筑箱梁两侧腹板混凝土，浇筑时用模板压在底板混凝土上，并加设临时支撑，以防止底板混凝土上浮。振捣时设专人负责，在振捣上一层时，捣固棒须插入下一层1015cm，而且必须在下层混凝土初凝之前。4、振捣时间一般控制在2030秒，同时并视表面呈水平混凝土不再显著下沉，不再泛出气泡及表面泛出灰浆为准。5、在浇筑过程中，要经常检查模板固定螺栓和支撑是否有松动和脱落，如有异常现象，必须停止浇筑混凝土，抓紧处理，然后继续浇筑混凝土，同时必须安排好锚垫板后部和腹板下部混凝土的振捣工作，因锚垫板后部钢筋较密和腹板下部波纹管较多，可用30捣固棒配合人工振捣，以确保振捣密实。6、混凝土浇筑结束以后，要及时派人清理模板架

52、上和预应力张拉端工作面周围的混凝土，尤其是工作端外露的钢绞线上的混凝土一定清除干净，确保张拉时不滑丝。7、待混凝土初凝以后，及时按照有关的混凝土施工规范对其表面进行凿毛处理。8、底板和腹板混凝土养护一天之后，拆除内模，吊装箱顶预制板和安装顶板钢筋和波纹管。预制板接合缝必须用砂浆抹平以防止漏浆，同时在浇筑混凝土之前注意须与设计协商预留下人口位置，浇筑过程及注意事项可参照第一阶段混凝土浇筑过程。9.4.5 混凝土养护 待混凝土终凝并达到12小时以后，开始洒水进行养护，洒水的遍数必须保证混凝土表面湿润为准，如外界天气气温较高，则必须在混凝土表面覆盖草袋等来防止水分过快蒸发。9.4.6 支架和模板拆除

53、整个箱梁的模板和支架拆除必须在预应力钢绞束张拉结束以后，才可以进行，拆除支架时三跨尽可能同步、对称进行。模板拆除采用20T吊车分块整体拆除。1、松开侧模支撑及杆件，拆除侧模。2、基本同步松开支架顶部U型托，拆除底板后，即可拆除支架。9.4.7 清河高架桥跨万泉河和清河段施工1、清河高架桥在里程K9+001.951和K9+494.304位置处分别与万泉河和清河相交。2、清河高架桥与两条河平面位置及河床剖面分别见下图。 清河高架桥与万泉河平面位置及河床剖面图 清河高架桥与清河平面位置及河床剖面图3、两条河的现状和地质情况 万泉河桥区范围内河堤护坡均为浆砌片石，清河桥区范围内南侧护坡为土质边坡，北侧

54、为垂直的浆砌片石； 两条河内的水深平均为0.3m，流量不大； 河床下为10cm的卵石层，卵石粒径相差较大； 两条河均为排污河。4、施工方案 根据施工进度安排，跨万泉河的12号墩、跨清河的2021号的桩基分别安排在2000年9月30日2000年10月5日和2000年10月31日2000年11月5日施工。施工前破除河堤上的浆砌片石护坡，修建工作平台，以利钻机施钻。 进行箱梁灌筑、搭设模板支架前，用砂袋围堰配合抽水机进行导流。 破除河底的浆砌片石，清除基底淤积物至河床底下30cm，进行基底处理即铺设C15混凝土。 待基底满足设计承载力要求时，架立箱梁满堂红式支架。 拆除围堰放水，保证支架底不被水淹没

55、，以减少水流冲刷。9.5 预应力张拉施工 预应力张拉的施作必须在混凝土养护12天之后且混凝土强度达到100%时进行。9.5.1 预应力张拉1、施工顺序施 工 准 备设置张拉工作平台清理锚垫板及波纹管内杂物穿 钢 铰 线 束编 束安装工具锚、千斤顶、工作锚千斤顶、油泵检校钢铰线原材试验张拉，记录测量数据检查滑丝处理回油，张拉结束图9-4 张拉施工顺序图2、施工准备 油泵、千斤顶、油压表校核、标定。 检查预应力钢绞线和锚具资料是否齐全、合格，并对钢绞线取样作试验。 张拉端工作面和承压板、钢绞束四周灰浆必须清除，锚夹具安装好并检查是否合格。 对施工人员进行张拉技术交底。3、预应力张拉安装锚具和千斤顶初张拉至初始控应力10%量测初始伸长值张拉到1