高速公路改扩建工程施工指导书.

高速公路改扩建工程施工作业指导书

河北路桥集团第一工程有限公司

2014年6月25日

高速公路改扩建工程施工作业指导书

高速公路改扩建工程施工不同于新建公路施工，它是在不中断交通或部分中断交通的条件下，与整个改扩建期间的交通组织一并考虑。大流量的交通现状要求改扩建公路以“边通车、边施工”的方式实施工程建设。改扩建施工中既要确保高速公路营运的安全畅通，又要保证施工人员、机械设备的安全；既要确保加宽部分的整体工程质量，又要保证新旧拼接部位的拼接质量。现根据石安高速改扩建工程的施工经验对高速公路改扩建工程各项施工工艺进行总结归纳，为以后我公司的改扩建项目提供参考资料。

一、路基

1、基底清表

清表前先将新征地线打出来，然后将旧隔离栅挖出移至新征地线处重新安装，并对缺失和损坏部位进行修补，对于施工便道出入口处的隔离栅设活动出入口，置安全警示标牌，并由专职安全员进行管理，防止非施工人员和车辆进入隔离栅内。由于改扩建工程的特殊性，施工便道不宜过高，并设置3%的向外横坡，以防止便道内侧和横向通道内形成积水；施工便道通过灌溉渠、排水渠时必须设置临时管涵，确保排灌顺畅不积水；对附近无法绕行的河流、水渠，须修建施工便桥，便桥要求确保施工机械和车辆安全可靠的通行。

对地表耕植土层清除与换填的厚度可根据现场调查情况分别拟定，一般按30cm考虑，植被茂密、根系深度较大的路段可按40cm考虑，对于老路泄水槽附近和排水边沟位置含水量较高不宜压实的部位可进行掺灰或换填30-50cm砂砾处理，对于填方路段范围内的坑洞、墓穴等采用相适应的材料分层回填夯实，对于机井应采用砂砾或水泥砂浆填实，对于有水的池塘或低洼地段，应先采取设围堰等措施将水抽干或引排出路基范围，然后进行场地清理，不得将填料直接填入池塘。清表植被土、耕植土集中堆放，可用于坡面、便道及部分中央分隔带的培土绿化及取土场复耕，老路基边坡拆除的浆砌圬工废料，破碎后可替代砂砾填筑于需要处理路段的路基基底或路基范围内的坑塘填筑处理。

路基基底清表后进行填前整平碾压，设置3%的向外横坡，并在填方范围外不小于50cm 处设置50*50cm 的纵向临时排水沟。基底压实度达到标准后，回填30cm 素土，实施15-20遍冲击碾压，速度12～15Km/h ，每冲压3-5遍用平地机整平一次，并适量洒水，撒水量以确保冲压时不扬尘为原则。冲压段落不宜小于200米，且距桥涵结构物10米内或暗涵顶填土厚度小于3米时，不得冲压，对于无法冲压的段落可采用振动压路机补强压实。为避免新旧路基不均匀沉降，控制标准按现行规范的压实度提高一个百分点控制。

边沟处理 冲击碾压

清表施工工艺流程图

2、路基填筑

填筑前根据设计图纸和测量复核成果确定新路基边缘线（新路基边缘宜加宽填筑0.5m，以利于路基边缘的压实），并打出灰线。准备直径3cm、长150cm红白相间（25cm刻度）的花杆，在边线位置每隔20m插一根，依据花杆上的刻度连续挂好线绳，线绳应绷紧，作为机械平整时的依据，保证平整度和松铺厚度，每填高60cm～80cm恢复一次路线中桩，测定路基标高及宽度。

为增加新旧路基的整体协调性，避免或减少横向错台和纵向裂缝的发生，在加宽路基填筑前对老路边坡进行开台阶处理，台阶高度不宜太大，坡脚处第一级台阶按宽1.5m，高1.0m开挖，上部台阶均为宽100cm，高66.7cm开挖，为避免台阶开挖面长时间暴露遭受雨水冲刷，开挖后应及时进行拼接填筑，自下而上开挖一阶及时填筑一阶，开挖台阶采用方向向内3%-4%的倾斜度。开挖拼接至路床底面的台阶时根据路基填高确定其台阶高度和宽度，台阶面距离路床底面小于70cm时将其作为一个台阶开挖回填，距离路床底面大于70cm时将其分成40cm 和≥30cm两个台阶高度开挖回填；路床部位作为单独一个台阶开挖处理，其开挖位置为距离原路基土路肩外边缘向路中线80cm处，台阶高度为80cm。冲击碾压平整压实后，铺设一层高强土工格室，土工格室从台阶内缘铺设至拼宽路基边坡坡脚处并用U型钢筋钉固定。为防止土工格室被运土车辆压坏，铺设时应跟打格上土同时进行，即铺设完土工格室后立即上土覆盖，并用推土机粗平，逐段向前推进。分层填筑路基至路床底面后铺设一层6m宽钢塑格栅，以改善新老路基的不均变形，钢塑格栅深入至台阶内缘并采用U型钢筋钉固定。

路堤填筑时根据设计断面水平分层填筑和压实，同时控制2%的向外横坡以便排水，设计纵坡在下路堤范围内形成。每种填料分层最大松铺厚度应根据试验确定，不超过30cm；分层最小压实厚度不小于10cm。性质不同的填料分段填筑，同一水平层路基的全宽采用同一种填料，不得混填。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不小于50cm，不得纵向分幅填筑。当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1:5时，按设计要求挖台阶，或设置4%坡度向内倾、宽度不小于2m的台阶。填方分几个作业段施工时，接头部位如不能交替填筑，则先填路段按1:1坡度分层

填筑，每层碾压至边缘，逐层收坡，待后填段填筑到位时，再把交界面逐层挖成不小于3m的台阶，分层填筑碾压；如能交替填筑，则分层相互交替搭接，搭接长度不小于3m。与老路基结合部位的碾压，宜采用高吨位的静力压路机进行碾压，同时应较普通路段多碾压3-4遍。应达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。重型压路机压不到的边角部位，须采用小型振动夯夯压密实求。

土工格室钢塑格栅

路基超宽碾压边角人工夯实

压实度检测临时排水

路基填筑施工工艺流程图

3、特殊路基处理

特殊路基处理方案根据地质变化、施工环境和难易程度合理选用。一般当地基承载力值大于130KPa且分层厚度大于3.0m时，选用CFG桩进行处理，否则选用水泥搅拌桩进行处理。为保证施工安全，高压线正投影下前后各10m范围内采用高压旋喷桩施工。

（1）水泥搅拌桩

水泥搅拌桩施工前技术人员应熟悉施工场地的工程地质报告、水泥搅拌桩设计桩位图、原地面高程数据表、加固深度与停灰面高程以及相关测量资料等。场

地平整、清除障碍，对于场地低洼处应回填粘性土，施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层，压实度不小于85%。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。

水泥搅拌桩的施工工艺根据设计要求的配合比和通过试桩确定的钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等来控制。机械运至施工现场后，先安装调试，待转速、空气压力及计量设施正常后，再开始就位。将搅拌头对准设计桩位，启动电机，待搅拌头转速正常后，边旋转切土边下沉，直至达到加固深度，然后从桩底向上喷浆，同时搅拌提升，直至离地面50cm，再重新边喷浆边搅拌至桩底，至桩底后停止钻进，连续喷浆1分钟，最后搅拌提升至地面。成桩桩顶高出设计高程50cm，桩头统一采用桩头切割机水平切除。

浆液应严格按预定的配比拌制，制备好的浆液不得离析、不得停置过长（时间不超过2小时）。浆液倒入时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。现场拌制浆液，应有专人记录固化剂、外掺剂用量，并记录泵送浆开始、结束时间。为了加强桩身强度，全程全长复搅一次，钻进提升时管道压力不宜过大，以防淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。搅拌机提升至地面以下2m时宜用慢速，当喷浆口即将提出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。如发生意外影响桩身质量时，应在水泥终凝前采取补喷措施，补喷重叠长度大于 1.0m，补喷无效时须重新打桩，新桩与报废桩距离不大于设计桩距的15%。成桩施工顺序从四周边开始向中心进行，相邻两根桩必须跳跃间打。水泥搅拌桩施工结束28天并经检验合格后，方可以填筑路基。

水泥搅拌桩施工工艺流程

水泥搅拌桩施工质量标准

（2）水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）

CFG桩是把碎石和适量的石屑、粉煤灰、水泥加水拌和，采用振动成管桩的设备，制成一种具有较高粘结强度的桩体。一般采用的施工方法主要有：长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩、振动沉管灌注成桩等，为了减少对老路基的震动影响，改扩建工程施工时宜采用长螺旋钻孔成桩。

施工前应进行成桩试验，试桩数量宜为5～7根，试桩成功，经监理验收合格后，方可施工。整平场地，根据基础平面图和桩位布置图对桩孔按顺序编号，放出控制线和桩位点，同时在槽底设置高程控制点。

桩机就位，调整钻杆与地面垂直，保证竖直度偏差不大于1%。当钻头到达设计桩长预定标高时，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。沉管过程中，每沉1m记录一次电流表电流，并对土层变化记录，严格控制最后30s电机的电流电压值。拔管过程中不允许反插，如上料不足，在拔管过程中空中加料，不允许停拔再投料，拔管至桩顶。桩顶高程高于设计桩顶不少于0.5m，浮浆厚度不超过20cm，高出部分7天后统一采用桩

头切割机水平切除。工时应合理安排打桩顺序，一般应隔行隔桩跳打，相邻桩之间施工间隔时间应大于7天，避免对已成桩造成损害。施工完成7天后，开挖至设计高程，截去保护桩长，施工完成28天后，方可填筑路基。

（3）高压旋喷桩

为保证施工安全，高压线正投影下前后各10m范围内采用高压旋喷桩施工。当高压线与路线有夹角时，平面布桩时应沿高压线走向布设，其前后其他桩平面布设时予以适当调整。

旋喷桩在地层下直接形成，属于隐蔽工程，为保证其加固效果与质量，必须先进行试桩来确定的内容为旋喷注浆压力和成桩的直径。旋喷桩采用单管法施工，施工时应注意成孔的垂直度，在插管过程中，为防止泥浆堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压力一般不宜超过1MPa。当注浆管插入孔内预定深度后，即可自下而上进行旋转喷射作业，直至桩顶设计标高。为增大承载力和保证质量，旋喷桩底部和顶部应进行复喷。旋喷注浆压力不小于20MPa，提管速度为22～25cm/min。高压旋喷桩施工完成后，采用较稠的水泥浆对钻孔进行回灌填实。旋喷完毕后将注浆管等机具残留浆液清洗干净。

施工工艺为：场地平整→测量放样→钻机就位及钻孔→插管→旋转喷射作业→孔口充填→清洗设备→移动机具。

砂砾换填水泥搅拌桩

CFG桩高压旋喷桩

二、桥涵

1、桩基

（1）钢筋笼加工

根据图纸设计尺寸，仔细对钢筋的下料长度、接头设置等进行计算，避免出现主筋连接长度不足、焊接接头与加强筋焊点叠加等现象。钢筋笼加工前制作钢筋笼加工胎架，对于大桥、特大桥等重要结构工程，桩基的钢筋笼采用滚焊机加工，确保受力筋与加强筋焊接牢固，螺旋筋缠绕紧密，钢筋间距合格。

电弧焊宜采用双面焊，焊缝长度不小于5d（d为钢筋的直径），焊缝长度不包括10mm的起弧和10mm的落弧长度。电弧焊焊接时，引弧应在垫板或形成焊缝的部位进行，并严格控制电流、电压，不得烧伤主筋；焊接过程应及时清理焊渣，焊缝表面应平整或呈鱼鳞状，无气孔或夹渣。

Ⅱ级钢筋闪光对焊焊机容量不应小于80型，当钢筋直径大于22㎜且焊机容量小于160型时，应采用“闪光-预热闪光对焊”工艺。闪光对焊前，先用冷割

方法对钢筋原材端头或锈蚀部分进行切除平整处理。闪光对焊接头未冷却前，不得进行弯折、敲击等扰动。

钢筋笼成型后在主筋上每隔4m绑设一组保护层垫块，确保保护层厚度满足设计要求。

（2）钻孔

钻机就位前，先将护筒埋设好，护筒一般采用厚度不小于6mm的钢护筒，内径至少大于桩径200mm，埋置深度不小于2m。护筒在埋设定位时，护筒中心与桩中心的平面偏差不大于50mm，竖直方向的倾斜度不大于1%，同时埋设好护桩（4个），使其十字交叉点与桩位重合。

改扩建拼宽桥梁，靠近老桥的桩基一般不采用冲击钻成孔，首先选择干扰小的回旋钻、旋挖钻成孔。若地质条件限制必须采用冲击钻时，要严格控制冲程以降低振动，减少对老桥的扰动。

成孔检查合格后进行清孔，同时清除护筒上的泥皮。由于在改扩建拼宽桥梁施工中新旧桥的差异沉降直接影响其的拼接质量，因此必须严格控制灌注桩尖沉淀层厚度，钢筋笼下好灌注混凝土前，再次检查孔底沉淀层厚度、泥浆指标，超过设计值时，进行二次清孔。正循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机成孔一般采用换浆法清孔，反循环钻机成孔一般采用抽渣法清孔，不论采用何种方式清孔都必须保持孔内水头，防止坍孔。

（3）钢筋笼安装

钢筋笼的安装定位，必须保证中心偏位、骨架顶高程满足要求，为确保定位准确及防止钢筋笼变形，可在钢筋笼顶端增设一道临时加强筋。吊装钢筋笼前在护筒上设置导4根导向钢管，导向钢管的直径为保护层厚度，长度6～8m，对称布置。

对于钢筋笼顶没入泥浆中的钢筋笼，要设置导向钢筋，确保钢筋笼悬空的安全，以及钢筋笼中心在灌注过程中不偏移。

（4）水下混凝土灌注

导管在使用前和使用一段时期后，应对其规格、质量和拼接构造进行认真检查，并做拼接、水密承压、接头抗拉等试验，并应经常更换密封圈。混凝土的拌合应与清孔相协调，不能出现孔已清好等混凝土的情况，否则会因孔长时间处于

低比重泥浆下而坍塌；也不能出现混凝土已到场，等待清孔的情况，否则可能出现桩未灌完混凝土已初终凝而导致断桩。混凝土运输到现场后，罐车应快速反转1～2分钟，以保证混凝土的和易性良好不发生离析。在漏斗上应设置钢筋筛网，防止混入混凝土中的大块石料进入造成卡管。首批混凝土采用大漏斗灌入，随后立即检测混凝土面高度，计算出导管埋深，若埋深达1.0m以上，即可正常灌注；如发现导管内进水，表明出现灌注事故，应立即进行处理。

当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部l.0m左右时，降低灌注速度，防止钢筋骨架上浮；当混凝土上升到骨架底口4m以上时，应提升导管，使其底口高于钢筋骨架底部2.0m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，不得中途停顿。最终混凝土灌注的顶面高程应比设计高80～100cm以上；灌注完成，最后一次拔导管时应匀速缓慢拔出，防止出现泥浆洞，以保证桩头混凝土密实。

（5）桩头破除

灌注桩混凝土强度达到设计强度的80%以上时，方可破除桩头，禁止采用以淘代破、软破和爆破破除桩头，也不得使用大功率镐头机进行。

桩头破除工序：基坑开挖→高程测量→无齿锯环切（桩顶标高+2cm）→剥出钢筋→断桩头→吊车吊出→桩头清理。环切时必须注意不要伤及钢筋，桩头破除后，桩顶部分微凸。破除桩头过程，要保护好钢筋和声测管，不得随意弯折桩头钢筋。

（6）施工安全

①桩基泥浆池的位置选择应保持与旧桥结构具有一定的安全距离，一般不宜小于5m。

②钻孔、清孔、终孔时，泥浆比重宜控制在1.25～1.35范围内，防止泥沙沉淀和胶泥过多，以及出现塌孔影响旧桥桩基或基础。

③采取措施缩短桩基钢筋笼安装时间，安装完成后及时进行泥浆循环，防止出现塌孔影响旧桥安全。

④护筒周边、泥浆池周围设置高度不小于1.2m的反光漆涂刷红白相间的防护围栏，并设夜间警示灯。

⑤河道内施工时，注意防洪及设置相应的安全措施和制订相应的应急预案。

钻孔灌注桩施工工艺流程图

钢筋笼加工 护筒埋设

下钢筋笼 灌注水下混凝土

2、梁板预制

（1）预制场地建设

仔细研究图纸，根据梁板预制数量、工期计划要求制定预制场地建设规模和所需相应模板数量，同时根据梁板运输条件、生产条件制定合理布局，一般可分为办公生活区、加工区、制梁区、存梁区等。

制梁区设置合理的给水、排水系统。养生的给水管道一般采用埋设的方式布设，保证不漏水并确保水压；排水系统保证完整闭合，场地硬化时设置一定的纵坡确保制梁区无积水。

预制台座底层用C30以上混凝土作基础，两端由于张拉时集中承重，因此浇筑时进行加强处理，台座上铺厚度≥6mm 的冷轧钢板或定尺原平板作为面板，钢板接缝处进行焊接处理，并用抛光机磨平。另外台座制作时，梁底三角垫层、楔形块（钢板）预留部位与底板顺接，并设缓坡，以防止张拉时对三角垫层、楔形块（钢板）造成破坏。

(2)钢筋的加工及安装

钢筋加工前根据设计等级、规格、数量及尺寸对钢筋的下料长度、接头设置等进行设计计算，禁止出现主筋连接长度不足、焊接接头位于最大弯矩处及受拉区同一断面接头超过50%等现象。

根据箱梁的净保护层、钢筋间距制作钢筋绑扎胎架，在胎架上完成钢筋骨架的焊接和绑扎、预应力管道的定位和安装、垫块的绑扎，绑扎时注意绑丝头禁止深入保护层内。成型后整体吊装就位，然后再对其中的细部钢筋进行绑扎。

当预应力钢束与普通钢筋干扰时，普通钢筋采用绕行的形式通过，不得随意割断钢筋；负弯矩张拉槽口的上层钢筋可以割断，但必须保证搭接长度。

（3）模板的安装

箱梁支立外模时，在外模与底模之间粘贴高强止浆橡胶条或压橡胶管等措施防止漏浆，若橡胶条、橡胶管老化或破损应及时更换；在箱梁外模底穿拉杆螺母并采取双螺母拧紧防止滑脱，外模支撑脚必须逐个用钢丝扣撑脚支撑稳定。

箱梁外模支立合格后，在外模两侧标出相应的堵头线位置，为下一步支立堵头提供准确位置。堵头安装后检查箱梁内外模与堵头间是否密贴，如果有空隙可用压软胶管、泡沫填缝剂等塞堵。箱梁内模拼装时注意接缝处的漏浆问题，发现后可采取加压回力胶条的方式处理，浇筑砼前设置压杠防止内模上浮。

负弯矩预留张拉孔槽口模板，采用厚度不小于10mm钢板，根据上下层钢筋穿过位置加工成上下向外齿状，并紧贴齿口外侧，固定宽度合适的钢板或橡胶垫防止漏浆。锚垫板安装时与堵头模板固定，锚垫板平面与孔道轴线垂直，保证锚垫板注浆孔口向上，且锚后螺旋筋与锚垫板套装紧密、轴线一致。

浇筑砼前在正弯矩管道中插入直径略小于管径的塑料管，负弯矩管道中插入同钢绞线根数一致，直径略大于钢绞线直径的塑料管，塑料管应具有一定硬度和韧度，浇筑混凝土时随时来回抽动，以防止变形。

（4）混凝土浇筑

混凝土的浇筑，从箱梁的一端开始向另一端分底板、腹板、顶板循序渐进，上下分层同时浇筑时，浇筑距离保持在1.5～2.0m之间，振捣上层时，振捣棒应插入下层50～100mm。

箱梁底板采用振捣棒振捣密实，腹板采用细振捣棒（30mm）配合附着式振捣器振捣，顶板采用平板式振捣器配合振捣棒振捣，振捣棒振捣时尽可能避免触及预应力管道和模板。

腹板与底板及顶板连接处、预应力锚固区及其它钢筋密集区，振捣时格外注意，经常检查模板、管道、锚垫板及支座预埋件等，确保其位置及尺寸准确。

（5）拆模、养生

为防止拆模过早对梁体造成破坏，必须严格控制拆模时间，非承重模板的拆除，须在混凝土强度达到2.5MPa以上时；承重模板的拆除，须在达到设计强度的75%以上时。先拆内模，后拆侧模；先拆连接螺杆及螺栓再松钢楔，拆模人工配合小龙门辅以大锤振动，将侧模横向拉出后，及时进行打磨除垢、涂刷脱模剂，