嘉善环城西路跨线桥立交工程施工技术总结

嘉善县环城西路跨线桥立交工程施工技术总结1 工程概况嘉善县环城西路位于嘉善县西部城郊结合部，连接人民大道和三二○国道，全长1.59km，属城市主干路。道路宽度红线除下穿铁路箱涵段为36m，其余路段均为40m。机动车道路由主桥从南向北依次跨越上官塘河、沪杭铁路和明渠河道连接三二○国道。非机动车道与人行道道路由两座辅桥跨越上官塘河后，下穿沪杭铁路，然后由两座10m跨明渠小桥至三二○国道。主桥为总长523.8m简支梁桥，跨径组合为29.4m+2×30m+6×25m+30m+9×25m+29.4m，桥宽0.5m（防撞护栏）+8.7m（车行道）+0.6m（防撞护栏）+8.7m（车行道）+0.5m（防撞护栏）=19m。桥梁平面处于R=1200m的圆曲线上，坡度处于R=2500m、T＝91.519m竖曲线上，往人民大道方向纵坡3.664％，往三二○国道方向纵坡3.568％，车行道设双向1.5％横坡。主桥在道路桩号1+350.0处与沪杭铁路斜交，交角为75°，铁路里程为K95+200，铁路轨顶标高5.540m，桥梁底部设计标高12.450m，净空高大于6.8m。主桥桥梁结构中心线即道路中心线，桥梁支座采用板式橡胶支座，全桥共设置10道伸缩缝。桥梁下部结构为钻孔灌注桩基础、承台、立柱、预应力盖梁，上部结构为后张法预应力预制空心板梁，桥面铺装层为8cm厚防水砼和4cm细粒式改性沥青砼。主桥桥跨布置示意图见图1。辅桥跨越上官塘河，主桥东西两侧分A、B桥，每桥长80m，桥宽7.25m（2.25m人行道+5m非机动车道），桥中心线与辅线道路不重合。桥梁平面曲线R=1200m。辅桥为三跨（25m+30m+25m）组合简支梁桥，下部结构为钻孔灌注桩、系梁（承台）、立柱、预应力盖梁，上部结构为后张法预应力空心板梁，支座为板式橡胶支座，桥面铺装层为8cm防水砼和4cm细粒式改性沥青砼。辅线道路跨越明渠河道，设置明渠小桥两座于主桥两侧。桥宽6.5m，跨径10m单跨，钻孔灌注桩基础、薄壁桥台，上部为钢筋砼空心板梁，板式橡胶支座。工程主要施工过程时间：钻孔灌注桩：2003年6月25日～2003年9月3日承台、系梁：2003年7月2日～2003年10月18日立柱、墩台：2003年7月9日～2003年11月25日盖梁、台帽：2003年9月12日～2004年1月15日空心板梁预制：2003年8月5日～2004年1月31日桥面板梁架设：2003年10月15日～2004年2月15日桥面防水砼铺装：2004年2月15日～2004年3月25日防撞栏杆浇筑：2004年2月18日～2004年4月15日桥面沥青砼铺装：2004年4月17日～2004年4月20日2 测量定位与放样本工程设计文件提供主桥、辅桥墩台中心坐标及方向角，施工过程中运用计算机技术和CAD绘图，绘制工程总平面定位图（见图2），点取所需点位坐标，理论计算验算，由Nicon全站仪进行放样定位与复核。其它相关点位由经纬仪、长钢尺放样。由水准仪测设标高高程。图2CAD绘制的总平面定位图（局部）3 下部结构施工3.1 水中作业平台根据工程特点及水位、水流等自然条件，上官塘河中桥墩施工采用双排架φ20木桩与钢管桩组合搭设作业平台。木桩钢管桩采用简易打桩机配合船只进行打桩。主桥1#、2#墩作业平台均为长度20米、宽度3.5米，共打4×17根木桩。辅桥A1#、A2#、B1#、B2#墩作业平台均为长10米，宽4.5米，共打8×11根。鉴于河底土质很硬，钢管桩入2.5土米，木桩入1.5米。盖桩木采用圆木、方木相结合，作为水上工作平台。稳固支架的剪刀撑、水平撑均与桩木连接牢固，使整座支架足以承受施工时人、机总重量。3.2 钻孔灌注桩施工本工程采用钻孔灌注桩为基础。主桥桥台钻孔灌注桩为桩径φ100cm，桩长27.2m，共20根；河中1#、2#墩台为桩径φ150cm，桩长48.2m，共8根；3#、9#、10#、19#墩台为桩径φ80cm，桩长44.2m，共32根；其它墩台为桩径φ120cm，桩长46.7m，共52根。辅桥桥台钻孔灌注桩为桩径φ80cm，桩长27.5m，共24根；河中A1#、A2#、B1#、B2#墩台为桩径φ120cm，桩长40.8m，共8根；明渠小桥基础钻孔灌注桩为桩径φ100cm，桩长20m，共8根。钻孔灌注桩为正循环回转钻进方法，按常规工艺进行施工，其流程为：测量放样→埋设护筒→钻机就位→钻进→泥浆护壁→清孔→下钢笼→下导管→二次清孔→水下砼灌注→成桩。3.3 承台系梁、立柱及盖梁施工承台采取放坡开挖基坑进行施工，挖至设计标高后，凿出钻孔灌注桩桩头钢筋，保证伸入承台的钢筋长度不小于1.0m，不足时用同规格钢筋单面焊接连接加长。承台立柱均以组合钢模成型。立柱施工时，立柱四周搭设脚手架，将立柱外钢模固定在脚手架上，调整好垂直度后浇筑混凝土。盖梁施工时，下部搭设钢管脚手架至设计标高，底模采用九夹板，以木楔、螺丝顶杆调整标高，盖梁两侧采用定型加工钢模，端部采用木模板。4 后张法预应力空心板梁预制4.1 概况表123.556m梁主主要规格参参数梁长(m)梁型数量(片)重量(t)C50砼(m33)钢绞线、锚具波纹管23.56中梁24032.613.05OVM15-55φ55边梁3037.815.12OVM15-55φ55桥梁上部结构采用预制空心板梁，共408片。其中，后张法预应力空心板梁396片，非预应力钢筋混凝土板梁12片，自拌C50混凝土现场预制。主桥每跨18片，共计360片，其中，23.56m270片，28.76m90片。辅桥每跨6片，共计36片，梁长分别为24.14m、28.56m、24.74m和29.28m四种规格。空心板梁高1.2m、1.3m，宽0.99m，壁厚0.18m，顶板底板厚0.12m。本工程中，主桥23.56m空心板梁15跨270片，主要规格参数见表1及图3。空心板梁两端采用牛腿结构形式，端头构造复杂，钢筋较密，设计要求封头混凝土与梁身一次现浇以保证整体性。经过研究分析，本工程采用先进的活络式抽芯内模技术，既满足了结构设计的施工要求，又提高了模板的周转率，节约了成本。4.2 模板施工23.56m后张法预应力空心板梁模板系统由预制场地台座、外侧模和端模、活络式抽芯内模及支撑件、联接件组成。4.2.1 预制场地及台座的设置施工现场设置5个23.56m预制梁场，共30个台座。台座制作时，在原土上铺30cm厚塘碴，压平压实后铺10cm厚碎石垫层，以槽钢立模浇注20cm厚C25混凝土。为保证台座水平直度、平整度及尺寸准确，要求采用水准仪控制标高，经纬仪控制直度，长钢尺量测尺寸。考虑空心板梁张拉后由台座两端集中承受压力，因此在台座两端设钢筋混凝土枕梁（高1m，宽1.5m，长1.2m）。台座实景图见图4。图4台座实景图4.2.2 外模外模为刚度较大的整体钢模，由面板、面板加劲槽钢、侧模支腿、端模支腿、调节支撑和调节拉杆、内模定位压杆组成。为缩短模板拼装时间，外侧模分段，每侧分六段（三段5m、二段1.6m、一段5.36m），拼缝处采用海绵橡胶条密封。外模实景图见图5。外模施工特点：1）外侧模采用了整体连接的方式，施工方便快捷；减少了侧模之间的连接工作量，缩短了立模、拆模工序作业时间；避免了连接件较易散乱丢失的现象。2）支腿、撑杆的使用，使立模、拆模更加方便，模板的垂直度、高度通过调节更加快捷且准确度好。3）大块侧模的采用，消除了因分块过多、拼缝较多，易漏浆、易跑模的质量问题，极大地改善了梁体外观整洁度。图5外模实景图4.2.3 活络式抽心内模的设计和构造图7抽芯内模实景图23.56m空心板梁活络式抽芯内模采用分段的方法，全长共分11段，每段1.975m。材料选用5cm厚的优质木材加工制作。每一段内模分6块，成上下分布。每块由面板、角铁、木三角及薄铁皮组成。抽芯内模的支撑系统采用活动十字架串，由木板、钢索、铰合页、铁垫片及连接铁杆、花拉螺丝组构成。另外，为便于每段内模的组装，还设计了芯模组装辅助铁架。端头抽芯内模近梁端加封头板。梁体中部一段内模在上部预留1.98m×0.63m的人孔。活络式抽芯内模系统构造如图6所示。抽芯内模实景图见图7。4.2.4 活络式抽芯内模的使用方法及特点首先，在芯模组装辅助铁架上拼装抽芯内模的下部面板。其次，将拉紧固定的活络十字架串放入。然后，安装上部面板。面板拼缝处涂抹黄油以防漏浆。组装成型后抽芯内模两端用铁丝加固，并用塑料薄膜覆裹。底板混凝土浇筑后，从梁体两端向梁体中间逐端吊入抽芯内模，逐端对齐。两端抽芯内模之间拼缝用油毛毡包裹，防止混凝土漏浆。空心板梁浇筑完成并达到拆除内模强度后，人从人孔进入，首先松开花拉螺丝组，拉出活络十字架串，而后从梁体中段往两端逐块拆除内模面板，用绳索拉出。抽芯内模拆出梁体后，清洁干净，分组堆放，以备下次使用。抽芯内模特点：板块较少，装拆方便；密封性好，不漏浆、不错位；尺寸规格统一，互换性好，便于组装；钢材用量少，制造费用相对低廉；单块面板重量较轻，降低工人劳动强度。4.3 预应力施工预应力管道采用波纹管，按设计位置、线形在钢筋骨架上每隔50cm焊接定位筋进行固定。管道接口用胶带密封，避免水泥浆流入固结预应力筋。锚垫板安装前，检查锚垫板的几何尺寸。锚垫板要牢固地安装在模板上，与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋严格按图纸设置，喇叭口与波纹管道连接平顺、密封。铺垫板上的压浆孔以黄油棉布条妥善封堵，防止浇注混凝土时漏浆堵孔。预应力筋的下料长度通过计算确定，计算时考虑孔道曲线长、锚夹具长度、千斤顶长度及外露工作长度等因素。预应力筋的切割用砂轮锯切割。梁体混凝土强度到达设计规定的张拉强度（试压与梁体同条件养生的试件）时，进行张拉。预应力张拉采用双控，即以张拉应力控制为主，以钢束的实际伸长量进行校验，实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求。张拉顺序按设计要求分批、对称进行。压浆从梁一端开始，直至规定稠度的水泥浆从另一端喷出，并稳定一定时间充满整个孔道为止。4.4 混凝土施工混凝土从拌和机卸入吊斗，由龙门吊和吊车从梁的一端向另一端浇注，水平分层，先下部捣实后在腹板振捣，浇至接近另一端时改从另一端向相反方向顺序下料。混凝土的振捣以插入式振捣器为主，以紧固安装在侧模上的附着式振捣器为辅，振捣时要掌握好振动的持续时间、间隔时间和钢筋密集区的振捣，力求使混凝土达到最佳密实度而又不损伤预应力管道。混凝土成活后，要将表面抹平、拉毛，收浆后适时覆盖，洒水湿养不少于7d。5 铁路跨架梁施工根据施工总进度计划以及铁路封锁计划安排，采用桥梁架设施工方案：沪杭铁路以北12跨至18跨采用龙门架吊装，19跨、20跨采用两台50t台吊吊装架设；铁路以南从第11跨起，采用SDLB160/50型双导梁公路架桥机，由龙门架配合移梁吊梁至桥面运梁平车喂梁往南架设，包括铁路正线上的第10跨。5.1 前期准备铁路正线上跨第10跨18榀28.76m空心板梁11月10日前完成了浇筑、张拉、移存工作，存放于靠近铁路线北侧的西六区存梁场。9#、10#盖梁11月底完成施工达到架设要求。架桥机拼装工作面采用12跨、13跨、14跨桥面，总长75m，由龙门架完成桥面空心板梁的架设安装。架桥机组拼时由吊机或龙门吊配合。调试后，架桥机前移至架梁位置，即前支架支承于前方盖梁顶面，后支架支承于后部盖梁顶面上。架设10跨前，先完成11跨架设安装，逐跨前移架梁。5.2 移梁、喂梁、架梁移梁：龙门吊将28.76m空心板梁从存放处起吊，提升移至桥面架桥机运梁平车。喂梁：运梁平车将空心板梁运至架桥机尾部喂梁。架梁：（1）运梁平车将梁运至架桥机尾部，由架桥机的1号架梁台车吊起梁部前吊点，而后，空心板梁前端由1号台车牵动，后端由运梁平车承托向前缓慢移动，待空心板梁后吊点前移至2号台车位置时，由2号台车将空心板梁吊起。此后，空心板梁由两台台车同步继续前移至梁位，而后缓慢将空心板梁安放在盖梁肩部支座位置，并检查调整，确认架梁质量符合验收标准后，解除吊索，完成架梁任务。（2）架桥机过轨与铁路上跨架梁时，封锁跨下铁路轨道。首先架桥机过孔需封锁线路60分钟，架设第1、2榀空心板梁时每榀需封锁线路30分钟。其余空心板梁在已吊装就位好的中间2榀板梁上吊运前移时不再需要封锁线路过轨，但空心板梁就位时需要封锁线路作业。由于封锁时间较短，尽可能利用列车间隔时间施工，同时必须与车站联系登记得到调度同意。（3）架桥机支架下设有横移轨道，边梁不能直接架设就位时需采取“二次就位法”，临近边梁处的中梁暂不架设，待边梁架设就位后再架设。6 桥面附属工程施工6.1 桥面铺装层桥面铺装层采用8cm厚防水砼和4cm细粒式改性沥青砼。施工防水砼铺装层前，复测桥面标高，清扫桥面杂物并洒水湿润。钢筋绑扎时，做到纵横间距匀称、平直，垫好保护层垫块。铺装层厚度和顶面标高通过砂浆标块控制，每2m间距设置。浇筑砼时水平推进，均匀下料，用平板振捣器来回拖一遍、振捣棒补振，然后刮尺刮平，再用压辊来回滚压直至表面泛浆。收水初凝后覆盖湿麻袋养护。铺筑沥青砼前对桥面混凝土复测检查，并检查各泄水口情况。清除桥面杂物，要求干燥、无尘。在底层混凝土和沥青砼间喷涂一层乳化沥青油。沥青混合料摊铺温度控制在100～120℃之间，采用机械摊铺，重力式滚动压路机。6.2 伸缩缝施工主桥在0#、3#、7#、12#、16#、20#设伸缩缝，共20道，采用CKX-959型C型钢伸缩缝。安装前进行技术检查，整直调平。做好放样托板，在电焊时边焊边检查标高宽度，使其与桥面在同一水平线上。特