1#永久過河大橋施工方案吳小華、吳翠霞、靳穎杰摘要通過新疆沖乎爾水電站1#永久過河大橋施工實(shí)例，介紹砂礫石地層灌注樁鉆孔、混凝土澆筑，水下系梁施工，預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁預(yù)制、安裝施工技術(shù)。關(guān)鍵詞灌注樁系梁T型梁預(yù)制安裝隨著現(xiàn)代橋梁建筑技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，大跨度預(yù)應(yīng)力T型梁橋得到越來越廣范的應(yīng)用，橋梁施工過程中，灌注樁鉆孔、混凝土澆筑，預(yù)應(yīng)力混凝土梁預(yù)制及安裝施工技術(shù)，對大跨度橋梁的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。1工程簡介根據(jù)施工布置，共修建三座施工橋梁；1#、2#為鋼筋混凝土橋，長度分別為120m和10m，汽-20等級，凈寬7.8m。3#橋?yàn)榕R時(shí)鋼結(jié)構(gòu)橋，長80m，汽-20，寬4.5m，作為上游C3料場左右岸連通。1#永久過河大橋位于沖乎爾水電站大壩下游約900m處，橫跨布爾津河，連接左、右岸進(jìn)場公路，永久橋設(shè)計(jì)洪水頻率1%，洪峰流量2036m3/s，相應(yīng)水位704.3m；永久過河大橋汽車荷載等級為公路-I級，上部結(jié)構(gòu)采用雙控后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T形梁，橋面寬7.8+2X0.5m，下部結(jié)構(gòu)左岸1#橋臺采用鉆孔樁橋臺，右岸5#橋臺采用U形橋臺，2#、3#、4#橋墩采用鉆孔灌注樁式橋墩；橋面高程707.00m，總長120.0m，每跨30.0m。右岸橋墩及河床段覆蓋層厚度14?16.5m，左岸橋墩覆蓋層厚度8m，橋位處河床高程為694.0m左右，巖性為第四系沖積砂礫石，據(jù)鉆孔及物探資料表明基巖沒有深槽，表層試驗(yàn)資料其天然密度2.13?2.21g/cm3；該層砂卵礫石結(jié)構(gòu)中等密實(shí)。下伏基巖為中?厚層奧陶系云母石英片巖，片理發(fā)育，巖層產(chǎn)狀270°?280°NE/55°?65°，基巖強(qiáng)風(fēng)化帶厚2?3m，弱風(fēng)化帶厚8?12m。2鉆孔灌注樁施工1#永久過河大橋灌注樁采用筑島鉆孔灌注的施工方案，先施工4#、3#橋墩灌注樁，后施工1#橋臺、2#橋墩灌注樁。鉆孔灌注樁施工工藝流程如下：孔位測量一筑島一埋設(shè)護(hù)筒一鉆機(jī)就位一鉆孔至設(shè)計(jì)高程一清孔一安裝鋼筋籠一下導(dǎo)管一灌注混凝土一轉(zhuǎn)入下一孔位施工。2.1施工準(zhǔn)備2.1.1施工平臺填筑（筑島）1#永久過河大橋采用分期筑島，首先填筑3#、4#橋墩施工平臺，左岸過流，待#、4#橋墩施工完成后，拆除施工平臺，右岸過流，進(jìn)行#橋臺、2#橋墩施工平臺填筑，灌注樁鉆孑 —ZZZZ申稿：王文彬混凝土灌注在施工平臺上進(jìn)行施工平臺頂部高程依據(jù)高出枯水期河水位）.3?0.5m確定。2.1.2護(hù)筒制作及埋設(shè)鋼護(hù)筒內(nèi)徑比設(shè)計(jì)樁徑大30cm，采用厚度為4mm的鋼板卷制，護(hù)筒加工長度3m，埋深應(yīng)不小于2.0m，護(hù)筒頂端高出平臺面0.3m，護(hù)筒的頂部焊加強(qiáng)筋和吊耳，開出水口；鋼護(hù)筒的埋設(shè)必須認(rèn)真進(jìn)行，先將護(hù)筒周圍的平臺填土挖除，埋設(shè)好后用粘土回填，并分層夯實(shí)處理；在鉆孔過程中要經(jīng)常檢查護(hù)筒是否發(fā)生偏移和下沉，并及時(shí)處理出現(xiàn)的偏移和下沉。2.1.3泥漿制備采用優(yōu)質(zhì)粘土在泥漿池內(nèi)制備，造漿用的粘土符合下列技術(shù)指標(biāo)：膠體率不低于96%；含砂率不大于4%；泥漿相對密度1.05?1.20；粘度16?22s；失水率W25mL/30min。2.2鉆孔根據(jù)1#永久過河大橋的地層情況，選用CZ-60型沖擊鉆機(jī)鉆孔，鉆頭直徑為1.5m。鉆機(jī)就位前，應(yīng)對鉆孔前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，包括主要機(jī)具設(shè)備的檢查和維修；鉆機(jī)安裝就位后，底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移或沉陷。鉆機(jī)中心與鋼護(hù)筒中心位置偏差不得大于2cm。開始鉆孔時(shí)，在護(hù)筒內(nèi)充漿，并開動泥漿泵進(jìn)行循環(huán)，待泥漿均勻后方開始鉆進(jìn)。對護(hù)筒底部，應(yīng)使底腳處有堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。如護(hù)筒底土質(zhì)松軟出現(xiàn)漏漿時(shí)，向孔內(nèi)倒入粘土塊，再放入鉆頭，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿空隙，穩(wěn)住泥漿后繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中應(yīng)經(jīng)常注意地層變化，每進(jìn)尺2m或在土層變化處應(yīng)撈取渣樣，判斷土層，記入鉆進(jìn)記錄表并與地質(zhì)柱狀圖核對。鉆孔過程中要保持孔內(nèi)有1.5m?2m的水頭高度，并要防止板手、管鉗等金屬工具或其它異物掉落孔內(nèi)，損壞鉆機(jī)鉆頭。鉆進(jìn)作業(yè)必須保持連續(xù)性，升降錐頭要平穩(wěn)，不得碰撞護(hù)筒或孔壁。樁孔鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對成孔的孔徑、孔深和傾斜度等進(jìn)行檢查，滿足設(shè)計(jì)要求后約請監(jiān)理工程師進(jìn)行終孔檢驗(yàn)，并填寫終孔檢驗(yàn)記錄。成孔檢驗(yàn)合格后，立即進(jìn)行清孔作業(yè)，采用換漿法清孔。清孔過程中必須始終保持孔內(nèi)原有水頭高度，以防塌孔；清孔時(shí)將附著于護(hù)筒壁的泥漿清洗干凈，并將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除；當(dāng)孔底沉淀物的厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的量值時(shí)，即可終止清孔。鉆孔時(shí)的注意事項(xiàng)根據(jù)地質(zhì)情況，合理選擇鉆機(jī)類型；保持鉆頭垂直度，防止孔斜；孔底沉淀過厚，除影響樁承載能力外，在灌注混凝土?xí)r還易造成事故和降低混凝土質(zhì)量。解決辦法是，一是清孔時(shí)間一定要夠，二是盡量縮短焊接鋼筋骨架和安裝導(dǎo)管的時(shí)間，以求盡快灌注混凝土。2.3灌注水下混凝土灌注混凝土之前，孔底沉淀層厚度符合規(guī)范規(guī)定，認(rèn)真做好澆灌前的各項(xiàng)檢查記錄并經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后方可進(jìn)行灌注，混凝土的灌注采用汽車吊配混凝土臥罐的入倉方式，灌注水下混凝土示意圖見圖1。圖1灌注水下混凝土示意圖水下混凝土的灌注采用導(dǎo)管法。導(dǎo)管接頭由裝有墊圈的法蘭盤連接，直徑300mm,壁厚10mm，分節(jié)長度1m?2m，最下端一節(jié)長5m。導(dǎo)管在使用前應(yīng)進(jìn)行水封、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。導(dǎo)管在吊入孔內(nèi)時(shí)，其位置應(yīng)居中、軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架和碰撞孔壁；導(dǎo)管下口至孔底的距離控制在25cm?40cm，混凝土灌注漏斗、儲料斗容積經(jīng)過計(jì)算確定，灌注首批混凝土?xí)r，應(yīng)能滿足使導(dǎo)管埋入混凝土的深度不小于1m。混凝土的灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，并盡可能縮短拆除導(dǎo)管的間隔時(shí)間；灌注過程中應(yīng)經(jīng)常用測深錘探測孔內(nèi)混凝土面位置，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深，導(dǎo)管的埋深控制在2m?4m之間。當(dāng)混凝土面接近鋼筋骨架底部時(shí)，為防止鋼筋骨架上浮，采取如下措施：使導(dǎo)管保持稍大的埋深，放慢灌注速度，以減少混凝土的沖擊力；當(dāng)孔內(nèi)混凝土面進(jìn)入鋼筋骨架1m?2m后，適當(dāng)減小導(dǎo)管埋置深度，增大鋼筋骨架下部的埋置深度?；炷翝仓葮俄斣O(shè)計(jì)標(biāo)高高0.5?0.8m,在澆注將近結(jié)束時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度相對減少，導(dǎo)管內(nèi)混凝土壓力降低，而導(dǎo)管外井孔的泥漿稠度增加、比重增大。若出現(xiàn)混凝土頂升困難，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使?jié)沧⒐ぷ黜樌M(jìn)行。2.4鉆孔灌注樁施工過程中常見意外事件的處理方法坍孔：施工過程中如遇坍孔將鉆頭埋住，則采用下插小孔徑無縫管制成的花管壓入高壓風(fēng)及高壓水的方式將鉆頭提出，如未埋鉆具則直接將之提出，之后使用粘土摻雜約20%碎石回填，回填后靜置十五日以后再沖擊成孔，鉆進(jìn)過程中在坍孔處不斷回填粘土及碎石直至穿過該處為止。灌注過程中堵管：當(dāng)混凝土不再下落后，移去孔口漏斗，將備好的沖擊鉆機(jī)對位支立于孔口，使用沖擊鉆的吊具將導(dǎo)管吊起，用鉆機(jī)的最小沖程給導(dǎo)管施加抖動，同時(shí)不斷注入混凝土。如混凝土仍無法灌入則將鋼筋籠提出，使用沖擊鉆將已灌入但強(qiáng)度尚未增長的混凝土“淘出”。當(dāng)混凝土灌注過程中保持導(dǎo)管埋深在2?4m時(shí)不易發(fā)生此事件，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，也有不明原因造成的此類事件發(fā)生，此時(shí)需用兩臺起重能力在50噸以上的液壓千斤頂配以型鋼制成扁擔(dān)梁將導(dǎo)管提出，之后按上述辦法重新鉆孔。3水下系梁施工1#永久過河大橋橋墩連系梁高2m，寬2.5m，底部高程EL696m，在水面以下4m，施工難度很大，經(jīng)過與設(shè)計(jì)、監(jiān)理及業(yè)主溝通，設(shè)計(jì)單位將系梁底部高程變更為EL698m，水面下2m，為了保證系梁在旱地施工，采用沉箱法施工。沉箱采用普通鋼模板制作，縱向、橫向圍檁及內(nèi)部支撐采用?50鋼管，沉箱大小以保證沉箱內(nèi)部能進(jìn)行系梁施工為準(zhǔn)，高度為2.5m。系梁基坑采用液壓反鏟開挖，基坑要比沉箱長2m左右，開挖完成后，采用25t汽車吊將沉箱整體放入基坑，沉箱位置要準(zhǔn)確，保證系梁施工空間，然后采用粘土回填沉箱四周，準(zhǔn)備就緒后進(jìn)行排水，沉箱內(nèi)的水如果無法抽干，吊出沉箱，采用粘土回填基坑，重新開挖基坑，然后再放沉箱、抽水，保證在旱地的情況下進(jìn)行系梁施工，系梁施工前，樁頭采用風(fēng)鎬鑿除至設(shè)計(jì)高程，如果樁頭高程較低，鑿除至新鮮混凝土為止，然后進(jìn)行系梁施工。系梁模板采用普通鋼模板拼裝，鋼筋在加工廠加工，現(xiàn)場安裝，混凝土采用現(xiàn)場強(qiáng)制拌和機(jī)拌制，翻斗車運(yùn)輸，溜槽入倉的方式進(jìn)行澆筑。4預(yù)應(yīng)力T梁預(yù)制及安裝4.1預(yù)制場地布置1#永久過河大橋共有16棉預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁，梁長30m，梁高2m，預(yù)制場左右岸各布置一個，分別布置在1#橋臺下游和5#橋臺上游，占地面積均為35mX30m。每個預(yù)制場預(yù)制T型梁8棉。4.2模板制作與安拆T型梁預(yù)制的底模采用20cm厚的漿砌磚，表面采用3cm的細(xì)石混凝土壓光表面；底模截面為“凸”形結(jié)構(gòu)，在表層下部設(shè)預(yù)留孔，作為側(cè)模對拉螺栓的通道；T型梁底模頂面與梁底同寬，底模頂面鋪設(shè)一層地板革，張拉起拱時(shí)，T型梁可在地板革上滑行。T型梁模板采用拼裝式整體定型鋼模板，由專業(yè)模板公司制作1套，2.5m一節(jié)，進(jìn)場后現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，模板安裝和拆除均采用汽車吊，裝拆時(shí)注意如下事項(xiàng)：（1） 施工過程中要始終保持模板的完好狀態(tài)，認(rèn)真進(jìn)行維修保養(yǎng)工作；（2） 模板在吊運(yùn)過程中，注意避免碰撞，嚴(yán)禁從吊機(jī)上將模板懸空拋落；（3） 在首次使用時(shí)，要對模板認(rèn)真進(jìn)行除銹工作，除銹采用電動鋼絲刷清除銹垢，然后涂刷脫模劑，脫模劑的涂刷要均勻、沒有遺漏；（4） 裝拆時(shí)，要注意檢查接縫處止?jié){墊的完好情況，如發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換，以保證接縫緊密、不漏漿；（5） 模板在安裝過程中，及時(shí)對各部位模板進(jìn)行調(diào)整，安裝完畢后進(jìn)行全面檢查，若超出容許偏差，及時(shí)糾正；4.3混凝土澆筑T型梁混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號為C50，采用普硅52.5水泥，一級配混凝土，塌落度控制在14~16cm；混凝土在現(xiàn)場采用強(qiáng)制式拌和機(jī)拌制、翻斗車運(yùn)輸、25t汽車吊配1m3混凝土臥罐入倉，混凝土振搗采用平板式振搗器與插入式軟軸振搗棒振搗相結(jié)合的方式，平板式振搗器固定在側(cè)模上，每節(jié)模板采用8個平板式振搗器，兩側(cè)各布置4個；混凝土澆筑采用水平分層、斜向分段的連續(xù)澆筑方式，從梁的一端順序向另一端推進(jìn)。澆筑到頂后，及時(shí)整平、抹面收漿?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)在自然狀態(tài)下進(jìn)行，梁體混凝土澆筑完成后，梁體頂面采用草袋覆蓋，每天灑水養(yǎng)護(hù)，保證24h潮濕，養(yǎng)護(hù)期14天。T型梁張拉當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后進(jìn)行張拉，張拉前先鋼鉸線線型計(jì)算其理論延伸量，以便在張拉時(shí)對張拉力和鋼絞線伸長量同時(shí)進(jìn)行控制。張拉采用ycw150B型千斤頂2臺和ZB4-500型高壓油泵及OVW15-6型錨具，按設(shè)計(jì)圖紙要求的順序進(jìn)行，采用兩端對稱同時(shí)張拉，按張拉力10%，20%和100%、E三個程序進(jìn)行并測量其伸長值。comT型梁安裝1#永久過河大橋橋臺后側(cè)施工場地狹小，T型梁數(shù)量少，采用架橋機(jī)安裝T型梁費(fèi)用較高；本橋河道雖常年過水，但河道過水?dāng)嗝娌淮螅液拥罏槁咽A(chǔ)，回填后承載力滿足汽車吊要求，所以采用汽車吊安裝，考慮單棉T梁長30m和單重63.4t，采用兩臺65t汽車吊進(jìn)行安裝。4.5.1吊裝前準(zhǔn)備工作根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃安排，T型梁吊裝在9月底、10月初進(jìn)行，屬于枯水期，水位較低，回填量不大；首先進(jìn)行右岸兩孔回填，采用液壓反鏟裝車、自卸汽車運(yùn)輸、推土機(jī)平整、振動碾碾壓，回填出15?20m寬、略高于水面的吊裝平臺；待右岸兩孔吊裝完成后，開挖疏導(dǎo)河道，回填左岸兩孔吊裝平臺。4.5.2吊車吊梁作業(yè)預(yù)制T梁時(shí)，在距離T型梁兩端1m的位置，翼板的根部預(yù)留兩個孔，鋼絲繩兜底從預(yù)留孔中穿出，掛在吊車的吊鉤上，兩端65t汽車吊同時(shí)起鉤，將T型梁抬至運(yùn)梁小車上，運(yùn)梁小車采用裝載機(jī)拉至待裝的孔位，然后采用兩臺65t汽車吊抬至預(yù)定位置。首先進(jìn)行第一孔梁的吊裝，先架設(shè)上游側(cè)邊梁，而后中梁、中梁，最后下游側(cè)邊梁。每片梁就位時(shí)，要在兩端設(shè)臨