高架桥工程施工方案

高架桥工程施工方案

航站楼高架桥工程包括原高架桥引桥拆除和新建高架桥两部分。其中航站楼前高架桥上部结构为预应力混凝土连续箱梁，钢筋混凝土墩柱，钻孔嵌岩灌注桩,防水混凝土刚性面层。

7.1 高架桥工程特点、重点和难点

7.1.1 高架桥工程特点

1、高架桥作为机场扩建工程的一个组成部分，高架桥建成后将与航站楼工程联为一个整体。

2、在施工中航站楼不停航，工程质量和进度及现场施工环境、安全控制直接影响到机场的形象。

3、与航站楼土建同时施工，相互之间将会有较大程度的干扰。在高架桥箱梁施工时和施工后，航站楼恰好处于屋架吊装阶段，两个工程的施工顺序、施工用水、用电、场地和施工机械、周转材料及其进出通道等将会有较大程度的干扰。

4、质量要求高。高架桥质量对于实现整体质量目标具有重要影响。混凝土浇筑量较大，地上部分为清水混凝土，混凝土工程施工质量要求高。

5、桥体荷载较大，架体底部地面基础须做处理并应进行支撑设计计算。

6.工程进行中必须保证机场正常运行，所以应有必要的保证施工安全的措施。

7、箱梁箱室成型难度大，需采取相应技术措施，保证成型质量。

8、工期紧张。本工程的工期仅5个月，且箱梁均为预应力混凝土，所以各个主要施工段必须同时展开施工，施工机械和周转材料的一次性投入量非常大。

9、不可见因素多。由于关系到原有高架桥引桥的拆除，新桥与航站楼的对接，且需为保老航站楼的正常使用功能，不可见因素多，如地下管线与桥桩位置矛盾等。

7.1.2 高架桥工程重点和难点

1、大直径钻孔嵌岩桩的成孔；

2、水下混凝土灌注；

3、墩柱及箱梁等的清水混凝土施工；

4、箱梁混凝土的连续浇筑；

5、主桥多跨连续预应力混凝土梁的张拉。

7.2 新技术、新工艺的推广与应用

本工程中拟采用以下新技术和新工艺：

1、桩基施工采用旋挖钻成孔；

旋挖钻机成孔具有成孔质量高，清底干净；工作效率高；适用面广；施工作业面文明；利于环境保护。

2、桥梁上部结构采用清水混凝土工艺。

出地面结构采用定型钢模板和双面塑化镜面竹胶板施工，不仅保证结构的质量而且有良好的感观效果。

3、钢筋连接采用等强直锣纹连接。

钢筋采用等压直螺纹连接具有节约钢材；操作简单；质量稳定；能耗小；施工文明；利于环保。

4、高强混凝土施工。

7.3 原引桥及栏板拆除

原高架桥引桥拆除采用机械分段凿除，栏板采用人工凿除。

对引桥露出地面的上部结构采用凿岩机凿除，引道路面和地基采用挖掘机清除。拆除前先对主桥桥墩进行保护，然后引道和引桥分别同时拆除。拆除的垃圾及时清理出场外。

7.3.1 拆除顺序

拆除顺序为先拆除西引桥后拆除东引桥。东西引桥拆除的拆除顺序为：引桥和引道同时拆除。引桥拆除先拆除远离航站楼一端桥墩，再拆除桥体，最后拆除航站楼一端桥墩；引道从上往下拆除，先挖除路面和路基，然后拆除挡土墙。

7.3.2 拆除机具

机械凿除机械：水钻切割机1台、挖掘机1台、凿岩机1台、装载机1台、自卸汽车4台

人工凿除栏板工具：空压机1台、风镐2台、大锤5把、钻子10个。

7.3.3 拆除方法

1、引桥

引桥拆除采用破碎性拆除方法。先将主桥桥墩用3层踏踏米包裹保护，外用50厚木板包住；靠近主桥一端先用水钻切割，以保证拆除时不影响主桥桥墩，

然后用凿岩机将引桥砸碎。引桥拆除先拆除远离航站楼一端桥墩，再拆除桥体，最后拆除航站楼一端桥墩。大的碎块用切割机切除后用装载机清理用自卸汽车运出场外。

2、引道

引桥拆除采用破碎性拆除方法。先将引道桥面和路基挖除，然后用凿岩机将挡土墙和桥台破碎后用装载机清理用自卸汽车运出场外。

3、栏板

栏板拆除采用人工凿除，先将桥面200mm以上的栏板用风镐和大锤凿除，然后人工凿除剩余的混凝土，以免破坏桥体结构。

7.4 钻孔灌注桩施工

7.4.1 桩基概况

高架桥桩基工程共设计桩径为φ1800mm、桩长30m的钻孔嵌岩灌注桩42根和桩径为φ1200mm、桩长30m的钻孔嵌岩桩12根。工程地质及水文地质条件不详。

7.4.2 桩基施工准备

1、桩基施工人员组织：

展情况，按计划要求进入施工现场。

7.4.3 桩基施工部署

1、施工规划：

施工时将桩基施工划分为3个区段进行施工。东区段由西向东施工；中区段由由东向西施工；西区段由西向东施工。以避免受航站楼主体结构吊装的影响，并尽量减少影响原航站楼的使用。

首先施工东区段的桩，然后施工中区段的桩，最后施工中区段的桩基础。

2、施工进度计划

根据钻机能力和地层情况，每台钻机单孔成孔时间需5～8个小时，每天钻机约可成孔2~3个，配置相应的钢筋制作队和混凝土浇筑队。考虑其它不可遇见因素，完成桩基施工任务不超过22天，计划4月28日完成全部桩基础的施工。

7.4.4 桩基施工

1、施工工艺选择

为了保证桩基施工速度快、质量优，拟采用先进的机械设备和一流的施工工艺。通过比较，根据大连地质情况我们拟根据勘察情况分别采用旋挖钻机成孔、冲击钻成孔，如设计允许部分桩将采用人工成孔，充分发挥各种成孔方式的优点。我们将各种成孔机械作一比较：

旋挖钻机成孔具有速度快、质量好（清孔特别干净）、污染小、机动性大等优点。但对于含有孤石地层和岩层的成孔效率较低，成本高。

冲击钻成孔具有设备简单，适用范围广，塌孔少。

正反回旋钻孔优点是适应各种地质、各种孔径、各种深度的桩成孔，护壁效果好，施工无噪音，成孔质量高。但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。

本工程根据现场实际，拟采用旋挖钻机成孔和冲击钻成孔。由于本工程高架桥部位的桩基础尚未进行地质勘探，依据航站楼部位的地质勘探报告，在强风化石灰岩以上基本为粉质性粘土层，该层在没有地下水作用时，性能较稳定，根据以往大连地区经验及土质土力试算，不会出现塌孔现象，如设计允许也可采用人工挖孔。

拟采用一台意大利进口的旋挖钻机（R-516型）干钻法成孔；但因航站楼地质资料勘探深度较浅，不能完全作为高架桥桩基础施工的依据，现场拟备用一容积为50立方米的钢板焊接成型的泥浆池。若确实无法采用干钻法施工，泥浆循环系统由

泥浆池、泥浆泵、泥浆运输管道组成。泥浆池、沉淀池应及时清理。泥浆集中配置，每个施工区域设置泥浆制备池一个及容积不少于循环池一个。本工程拟配置旋流除砂器和泥浆振动筛联合泥浆处理系统，保证泥浆的性能和重复利用，减少泥浆外排量，减少环境污染。混凝土灌注采用水下灌注方法施工。

⑴原材料进场应有出厂质量证明书和试验报告单。

⑵水泥，砂子，石子应符合设计要求，并通过监理确认。

⑶施工前应做出混凝土强度试验报告，并经监理确认。

⑷钢筋必须按每60吨为一批次做复试报告，经监理确认合格后方可使用。

⑸浇注混凝土前做坍落度试验，且符合规范规定。施工中经常检查混凝土的和易性和坍落度。

⑹每根桩不少于做3组混凝土试块，试块应有专人负责，按规范要求制作，养护和送验，试块应放置在标准养护室养护。

4、钻机成孔工序

（1）测量放线

桩基定位，采用全站仪用极坐标放样法进行定位。先用全站仪测设出桩的中心点位置，然后再确定桩位，保证点位精度在10mm以内。对每个桩点要进行栓桩保护。栓桩完成后，下好护筒，再将位置引测到护筒上，校核无误后，钻机就位，确保桩位的准确性。桩基施工过程中，用水准仪将高程传递到护筒上，再用测绳测量桩孔的深度。

（2）桩位保护及控制措施

测量放线完成后，技术人员应根据桩基布置情况导引测量控制点，以备校核桩位之用，该控制点应设保护标志，完毕后由监理工程师签字后方可进行下一工序的施工。

桩位测放定位后，先用Ф8钢筋或木桩作四角护心标志，经复测后，据此埋设护筒，并把四角控制桩引到护筒上，并用十字线标明钻孔的中心，钻机据此对正孔位。

（3）护筒埋设

为了保持孔壁稳定，防止孔口坍塌，桩孔位置必须埋设护筒，护筒还有控制钻孔桩中心位置的作用，此外还能有效固定钢筋笼水平向和竖直向位置。

护筒比钻孔桩直径大20cm，用厚度8mm的钢板制作而成，长度不小于1.5m。

护筒的埋设采用挖埋法，护筒与孔壁之间用粘土挤密夯实。

护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩孔中心偏差不得大于50mm，竖直线倾斜不大于1％，护筒宜高出地面300mm。

（4）钻机就位及钻头对中

护筒安放完毕并经检验符合要求后，钻机可就位，就位过程中须注意以下一些事项：

底座土体应平整、坚实，避免在钻进过程中钻机产生位移或沉陷。旋挖钻杆垂

直度不得大于1%；钻机顶部的起吊天轮中心、转盘中心、桩孔中心（十字线中心交点）应在同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm。

（5）泥浆循环与护壁

在施工场用钢板制作泥浆池，泥浆池与桩位的距离不宜超过25m，泥浆池与护筒之间用胶管(直径3寸)相连。在成孔过程中，通过泥浆泵把护壁泥浆注入孔内；在灌注过程中也通过泥浆泵将孔内泥浆返回到泥浆池，这样形成一个泥浆的循环系统。

为保证文明作业，施工场地必须保持干净清洁，施工中必须保证泥浆流通顺畅，做到胶管不漏浆，孔口和泥浆池不溢浆、不跑浆。为了不影响钢结构吊装，中段范围内拟放置泥浆池。

钻进时护壁泥浆采用膨润土、纯碱、Na-CMC配制的化学泥浆，配方通过试验确定；或者采用红粘土造浆。泥浆相对密度控制在 1.03～1.10，粘度控制在17～22Pa·s，含砂率<2%。施工中必须注意连续补充泥浆，泥浆液面应至少高出地下水水位1.5m，并且泥浆液面不应低于护筒顶以下0.5m，保证足够的水头差，以防止孔壁坍塌。钻进过程中，要根据所揭示地层的实际情况，合理调整泥浆参数和钻进速度，使泥浆有时间与新裸露的层面接触并形成护壁。

灌注之前应对泥浆的比重、粘度、含砂率等重要指标进行检测，以确保泥浆指标满足规范和设计要求，必要时可进行二次清孔。清孔后的泥浆相对密度控制在1.03~1.10，粘度控制在17~20 Pa·s，含砂率<2%。

（6）旋挖钻机钻进成孔

根据地质条件采用旋挖成孔工艺，采用意达利进口的旋挖钻机一次性成孔，钻杆为伸缩式钻杆，在钻进时不用加卸钻杆；钻头为筒式活门掏渣筒。钻进时钻头对准桩位中心，液压装置加压，旋转钻进，操作室内显示进尺深度，掏渣筒掏满后提出卸渣，如此反复钻进掏渣卸渣，直至成孔。到达设计孔深是应使用专用测绳量测孔深，以防止超钻过深或成孔深度不够。钻进过程随时向桩孔内加注搅拌好的泥浆，以保护孔壁。

钻进过程应认真填写钻进记录，详细记录地层变化情况、出现的有关问题及处理措施和效果，当发现地层异常时，应及时通知现场技术人员。钻机队记录员必须在记录上签字。当成孔深度达到设计深度后，由质检员进行成孔质量检验，符合设计、规范要求后，报请监理工程师签证认可。

（7）冲击钻机成孔

钻机就位后，冲击钻应对准护筒中心，偏差不大于20 mm，开始低锤密击，并及时加块石与粘土泥浆护壁。直至达护筒以下3 m后，加快速度和冲程。

冲孔时及时测定和控制泥浆密度，每冲击1 m排渣一次并检查垂直度，及时加泥浆和纠正偏差。

清孔采用掏渣筒反复掏渣。密度大的泥浆用清水置换。

（8）人工挖孔同航站楼挖孔桩施工

对桥台桩成孔采用对角跳钻成孔，避免成孔时对相临桩基的扰动破坏。

成孔及清孔质量标准具体要求如下：

要保证桩径，首先要采用合适直径的钻头，施工有磨损时应及时补焊；钻进时每次上下提升钻头，掏渣卸渣的同时就完成了重新扫孔的目的，确保了成孔直径。

容易产生缩径的较差地层，在适当加大泥浆比重的同时，选用优质红粘土填充到孔内并将钻头上下提升反转，用红土将孔壁挤密即可防止缩径现象。

对于孔口采取如下措施防止孔口坍塌的技术措施：首先，在护筒周围用粘土填实，同时要保证泥浆液面高于地下水位以上不少于2m，且高于护筒底口以上不少于1m；其次，预防坍孔泥浆性能是一个很重要的因素，所以委派专人制备泥浆，确保泥浆性能符合要求。另外，钻进速度也是影响孔径的一个重要因素，如成孔速度太快，护壁泥膜来不及形成，也容易发生缩径和坍孔，这时应适当减慢钻进速度，钻进时，应及时补充合格的泥浆。孔口护筒埋设，当易坍塌地层埋深较浅时，可采用深埋护筒的办法，将护筒周围用粘土填实，防止串浆塌孔。

5、钢筋笼的制作

（1）原材料要求

进场钢筋应有出厂质量证明书和试验报告单，每捆钢筋应有标牌。

对进场钢筋按规范要求的标准抽样做机械性能试验，合格后经监理确认方可使用。

钢筋加工过程中如发现脆断，焊接性能不良或机械性能不正常时，应进行化学成份检验或其它专项检验。达不到规范标准须更换新材料。

（2）钢筋的储存

进场后钢筋和加工好的钢筋应根据钢筋的牌号分类堆放。

做好防雨、防潮设施，以避免污垢或泥土的污染，可用枕木或砖砌成的高30cm 间距2m的垄，将钢筋安置在上面。

及时进行状态标识，严禁随意堆放。

（3）钢筋笼制作成型

钢筋的焊接是钢筋工程的关键，施工中严格按照《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）的有关要求施工。本工程主筋成型和孔口对接采用电弧焊的方法施工。

钢筋笼制作根据现场吊车可起吊高度分两截制作。焊接时应严格按照电弧焊操作要求进行操作, 并认真填写钢筋笼制作及验收记录，同时做好试件试验工作。钢筋笼制作自检合格后，提交甲方及监理工程师验收签证。

（4)钢筋笼质量要求及验收标准

根据设计图纸检查钢筋的钢号、直径、根数、间距是否正确。

检查钢筋接头的位置及搭接长度是否符合规定。

检查钢筋保护层厚度是否符合要求。

检查钢筋绑扎是否牢固，有无松动现象。

检查钢筋是否清洁。

钢筋笼制作及安放允许偏差应满足下列数值。