无锡市下承式钢管混凝土拱桥施工方案Word文档格式.docx

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（一）桥梁施工方案

1桩基施工

1.1主桥桩基本施工工艺及施工方法

桩基施工按下列步骤进行:

回旋钻孔----下放钢筋笼----桩基砼浇筑

----桩身质量检验。

1.2钻孔灌注桩施工

钻孔作业主要包括钻孔定位、钻进、清孔、验孔过程。

钻孔前，首先

用全站仪校核桩位坐标，满足精度要求后，定出各桩中心位置，将测量成

果报监理工程师审查同意后埋设护桩。

根据放样出的桩位，设置6台

QJ250+1型反循环钻机，所有准备工作完成后报监理工程师批准进行钻孔作

业。

1.3泥浆供应系统

钻孔灌注桩施工过程中保证泥浆各项技术指标符合和完善泥浆循环系

统是保证桩质量和提高钻进效率的关键所在，施工时设置泥浆制备池和泥

浆沉淀回收池，形成一个循环系统，泥浆的重复输送通过泥浆泵进行，钻

孔过程中泥浆的指标控制为：

比重1.25左右，粘度18S，含砂率＜3.5％。

1.4钻机就位

立好钻架并调整和安好起吊设备，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。

启

动卷扬机把钻盘吊起，垫方木于转盘底座下面，将钻机调平对准钻孔，然

后装上钻盘，要求钻盘中心同钻架上的起吊滑轮车在同一铅垂线上，钻杆

位置偏差不得大于2cm，在钻进过程中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，

应及时纠正，安装在变速板上的电动机轴心和变速器的轴心应在同一水平

线上。

1.5初钻

先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进孔中一定数量

后方可钻进，接长钻杆时，先卸方形套，提升钻杆达到钻头和钻杆相连处

露出转盘为止，用钻杆钻夹，圆钻杆连同钻头放入钻孔。

松吊绳，将方钻

杆与圆杆联结，撤出夹器，把方钻杆降入转盘内并定好形套，继续钻进，

接、卸钻杆的动作要迅速、安全，争取尽快完成，以免停钻时间过长，增

加孔底沉淀。

且施钻前后，不得掉入任何铁件入孔内，以免损坏钻头，必

要时用电磁铁进行清孔。

1.6钻进时操作要点

开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒下脚外，应低档慢速钻进，使

下脚处有坚固的泥皮护壁，钻至下脚1m后，可正常进行，若护筒外侧砂砾

石松散，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放入钻锥倒转使泥浆挤入孔壁

堵住孔隙。

根据地质剖面图中所提供的土层标高，选择钻压、进尺和转速，在硬

度相差较大的交接地层中，采用轻压、慢速的方式，以防偏孔等事故。

开钻前一次性调制足够数量的泥浆，泥浆经沉淀池沉淀后循环使

用，钻进进程中如有损耗、漏失，应及时预以补充，且随时检查泥浆指标，

沉淀池中的沉渣及时进行打捞清除，并统一外运至指定的渣场堆放。

另外

在钻机附近设置油糟，使废弃的机油流入收集桶内，以免污染京杭运河。

1.7减压钻进

当钻孔较深时，细长钻杆容易受压而弯曲，造成钻孔也随之弯曲，发

生扩孔现象，为避免此现象，须减压钻进，即将主吊钩稍微提携一些，使

孔底取受的钻压不超过钻锥重力和压重块重力之和并扣除浮力后的80%，这

样，可使钻杆减轻压力回转平稳，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。

1.8终孔检查

利用设置于孔品的临时水准点为基点，用经检校合格的钢尺测出基底

标高，并用卷扬机钢绳能过孔口中心位置吊下标准检孔器检孔。

以上各项

均满足规范要求后，报请监理工程师验收。

监理工程师检查合格签字后即

可进行下一道工序。

1.9钢筋笼制作安装

钢筋笼在桥边平整场上分节制作，采用25T吊车吊装入孔。

钢筋笼接

头按规范定错位准确下料。

吊车吊起在孔口拼装完成放入孔内并将钢筋笼

顶面固定，以保证其平面位置。

钢筋笼下放过程中，防止与孔壁磁撞，确

保竖直下放。

为防止钢筋笼在其浇筑过程中上浮，在钢筋笼底部加焊“+”

字钢筋。

1.10灌注水下砼

采用常规导管法灌注砼，导管是直径为30cm的无缝钢管加工而成，导

管接头采用螺纹加密封圈连接。

导管使用前和使用一定时间后要进行水密

试验。

灌注砼前，再次检查孔底情况，无层即利用导管，开球灌注桩基水

下砼。

采取拨球法浇筑水下砼，配备储料斗，确保封底连续下间断下落，并

保证一次性封底砼埋深在1.0m以上，浇筑过程中应连续进行，拆导管的时

间应缩短。

砼坍落度控制在18-22cm之间。

砼灌注面应高出设计桩顶

0.5-1.0米，再用人工配合风镐凿除。

在桥边布置一套生产能力为50M3/h的砼拌和站，砼输送泵泵送砼进入

漏斗或储料斗。

为确保桩基砼浇筑质量，在砼浇筑完成后24h内，周围10m

范围内的孔位不能进行钻孔作业。

1.11桩基质量检测

桩基采用取超声波检测，事先按设计在钢笼上呈正三角形布置3根

φ57mm检测管，待砼达100%设计强度后检测。

所有桩基的检测由业主指定

的检测单位进行。

2主桥承台及拱座施工

2.1清除

桩基经检查合格后，进行承台基坑开挖，用挖掘机进行，汽车运输到

指定地点，清除到比承台底标高低0.2m左右。

进行人工剥桩（上层多为

浮浆）剥至基底标高（禁止使用炸药，以防对桩造成危害）。

浇筑承台砼垫

层。

2.2承台钢筋

桩头凿除清洗完毕后，检测其平面位置得到监理工程师认可后，方可

进行承台钢筋的绑扎工作，同时布置降温管，应注意水管的连接接头，必

须牢固可靠（否则，起不到降温作用，引起承台开裂，影响到结构受力），

为避免砼浇注过程中漏浆，在水管设置完毕后，作通水试验，以检测其密

实性，确保其正常使用，在绑扎承台钢筋时适时埋入预埋钢筋及相应的预

埋件。

2.3承台的模板

钢筋绑孔完成以后，再次精确放出承台边线，采用定型钢模作外模，

运到基坑内（堰内），进行拼装，在背肋处用15×

15方米进行加固处理，

四周的支撑用15×

20的方木，适当的时候必须加密（对于明挖承台，坡面

较软，必须进行处理。

）

2.4砼浇注

承台砼一次性浇筑完成，拌和站供给砼，砼泵送入内，为保证砼的和

易性，砼应具有良好的粘聚性，不离析，不泌水，现场砼坍落度控制在18cm

左右，初凝时间10h左右，砼浇筑分层进行，每层砼控制在30-40cm，采用

插入式振捣器振捣，浇筑过程中每浇注一层冷却水管，该层水管即可通水

冷却，以降低砼的水化热。

为确保大体积砼施工，必须加强对各个环节的施工控制，要求现场人

员必须从砼拌和运输浇注、振捣到养护整个过程中实施有效控制，砼施工

严格按照《公路桥梁施工规范》JTJ-2000进行，同时应注意以下几个问题：

（1）．砼拌制前，各种衡量器具均应在计量部门标定，称量误差应符

合规范。

（2）．砼浇注前，再次对钢筋，水管，预埋件，温控元件及线路进行

检查，检验合格后经监理批准方能开始浇注砼。

（3）．砼浇注必须按一定厚度，顺序和方向分层浇注，应在下层砼初

凝前浇注完上层砼，分层厚度控制在30—40cm。

2.5拱座及拱脚段砼施工

拱座及拱脚段采用搭架现浇施工，按照承台施工方法及顺序进行，由

于砼方量不大，不用设置循环水。

3主桥上部构造吊装施工

3.1钢管拱肋的制作

3.1.1制作场地的布置

钢管拱肋的加工、制作选定在本工程第一标段桩号为K0+520－K0+555

的右侧较平坦的坝上，进场后用装载机进行平整后即可使用。

在加工场地上建立X、Y坐标系，按1：

1比例放出1/2拱肋初样，根

据放样浇注一条宽4.0m，厚0.1m的混凝土底座，并沿X轴方向浇注一条宽

1.0m，厚0.1m，长70m的混凝土板，作为拱肋的控制基线。

施工时，要求

底座地基基础密实、稳定、表面平整度良好，采用红外仪测距放样、水准

仪抄平。

按设计图纸提供的钢管拱肋坐标，在底座上精确放出钢管拱肋大样，

并放出各吊杆、肋间横梁、各分段点、起吊点、扣索点、混凝土灌注孔、

出浆孔等位置，并要反复核对。

3.1.2螺旋焊接管的制作

螺旋焊接管的工艺流程为：

开卷、整板―――钢卷对头焊卷管

内、外埋弧自动焊定尺切管并卸管成管后标识。

各施工工艺详述如下：

a钢卷开卷：

螺旋焊接管的供货状态一般为通用的热轧带钢卷。

对15t

以上的较大钢卷，可采用擦压法进行钢卷展头；

对15t以下的小卷带钢，

可另制一个展卷斜台展出带钢头。

b钢卷预送进：

钢卷上台，预送进，通过五辊矫正机进行钢带矫平。

预

送进的过程用导向轮限制钢带边，保证钢带以给定的精确成型角进入成型

台。

c钢带头、尾切割和对接焊：

分别在对接台处压紧，用氧—乙炔自动切

割枪切去钢带的原始头、尾端不规则部分，再进行对接自动焊接。

d钢管成型：

清理钢带边，并用机组上的铣边机将钢带两边铣削出“V”

型或“X”型坡口。

分别用直流电动机带动递送机的双辊，进行钢带主递送。

靠3组排辊的作用将钢带弯圆，使钢带弯出不同曲率的圆弧面，直到达到

所要求的钢管曲率。

e内、外埋弧自动焊：

带钢卷成圆管后，成型缝用埋弧自动焊接，先焊

内缝。

内缝焊位置在钢带刚弯曲与已成型管的交和点处，背面用背轮衬托。

焊机头安装在管外，用焊枪管伸入管内焊接。

焊接位置正确与否是通过观

察背面焊红情况来判断与矫正的。

外缝埋弧自动焊是在内缝焊后的1.5或

2.5个螺距后进行，与常规圆管焊接类似，主要是控制好焊接位置，避免焊

偏。

f切管、卸管：

螺旋焊管的卷制是连续不断地进行，钢管的长度根据需

要截断。

切管可采用空气等粒子飞车垂直切断。

钢管切断后，管子输出台

上的液压抛臂装置把钢管向上向前抬起，滚动进入接管台上。

3.1.3螺旋焊接管的弯曲成弧

由于螺旋焊接管较长，要将其弯曲成弧行，须按拱的曲线制作定位模，

通常采用温度效应弯制。

火工弯曲后不得用水冷方法冷却，宜在空气中慢

慢冷却。

钢管弯曲按《TB10212-98》规定执行。

在实施前应做弯曲工艺评

定试验，向业主、监理工程师提交试验报告，经认可后方可进行。

3.1.4钢管拱肋的拼装

将弯制好的钢管吊放至拱肋底座上，按设计图纸在钢管上放出弦杆与

缀板的连接位置。

弦杆与缀板的连接尺寸及角度必须准确。

连接处的间隙

应按板金展开图的要求进行放样。

焊接时应根据间隙大小，选用适当直径

的焊条。

其焊接顺序应考虑焊接变形的影响，由焊接工艺试验确定，要求

焊接变形及焊接残余应力最小。

施焊焊条采用T42-2钛钙酸性焊条，焊条使用之前需烘干，烘焙温度

在100℃左右，持续1h，取出焊条超过4h要重新烘干。

直流焊机电流范围

保持在160A-200A左右。

为保证直缝的焊接质量，做如下措施：

a每焊一道必须严格除去焊渣后再进行下一道焊接。

b采用直流焊机手工焊，焊工须经考核合格并取得相应施焊资格证书后

方可上岗施焊。

c每条焊缝应有施焊焊工钢印，焊缝质量检查结果应记入检查记录薄。

d焊缝的布置应尽可能对称于构件中心，构件母材的非焊接部位严禁焊

接引弧。

e焊接环境温度，A3钢不应低于0℃。

f结构表面潮湿或刮大风、阵雨天气下又无适当保护措施时，不得进行

焊接。

拱肋钢管桁架要求制作精确，为保证吊装合拢的准确性，加工好各段

拱肋后，应在平地上预拼装一次，各段拱肋弦杆要对齐，其周边误差不超

过±

1mm，经检验合格后，方可进行吊装。

3.1.5钢管的质量要求

a焊缝质量要求

拱肋钢管的焊接要求等强度焊接，必须符合《钢结构施工及验收规范》

（GBJ205-83）和《钢结构工程质量检验评定标准》（GBS0221-95）的要求。

所有焊缝必须做超声波探伤检测，并抽取不小于总量5%的焊缝用X射

线探伤检查。

检验发现气孔、裂纹、夹渣、未溶透等超出规定时，应查明

原因，用碳弧气刨清除缺陷，用原焊接方法进行返修焊，返修焊后按质量

要求复检。

返修次数不宜超过两次。

b外观质量要求

钢纵向弯曲偏差要求f/D≤1/100，且不大于10mm。

钢管失圆度f/D≤3/1000，管节中间的失圆度可适当放宽，不得超过

5mm。

钢管管端的不平整度f/D≤1/500，且不大于3mm。

钢管骨架的质量要求按《公路工程的质量检验评定标准》（JTJ071-98）

的要求验收。

3.2钢管拱肋的安装

3.2.1无支架缆索吊装系统初步设计

钢管拱肋分五段吊装合拢，采用无支架缆索吊装，最大吊重按60t进

行设计。

索塔：

缆索吊装系统的索塔设在两岸引道路基上，均采用万能杆架拼

装塔身，联系梁。

索塔高68.00m，两岸塔架相距170m，即索跨L=170m。

主索：

采用2组6Φ47.5mm（6×

37+1）的钢丝绳，上下游各设一组。

经初步计算，主索最大张力Tmax=168.59t，安全系数K=3.24；

最大施工垂度

fmax=L/14=12.14m。

主索索跨170m，安装时，用仪器观测，使主索按初始垂

度收绳，安装垂度误差应控制在0.4m范围内。

起重索：

采用Φ21.5（6×

37+1）的钢丝绳走10线，单线钢绳所受最

大拉力Tmax=4.14t，安全系数K=5.1。

用5t慢速卷扬机作动力装置。

牵引索：

用Φ28的钢绳走6线牵引。

安装靠两岸桥台端段拱肋时，牵

引索拉力最大，为55.78t，安全系数K=4.03，用8t慢速卷杨机作动力装

置。

扣索：

采用Φ43的钢绳走4线作扣索，收紧时用Φ17.5mm（6×

37+1）

钢绳走10线穿滑车组。

动力装置用5t慢速卷扬机。

抗风绳：

索塔上下游两侧各设两组抗风，用Φ19.5mm的钢绳走四线；

前后侧抗风各设两组，用Φ19.5mm钢绳走6线。

主拱定位索：

用Φ43的钢绳走4线作定位索，收紧时用Φ17.5mm

（6×

37+1）钢绳走10线穿滑车组。

地锚：

左右两岸均采用重力式锚。

工作索：

上下游各设一根Φ47.5（6×

37+1）的钢绳作工作索。

3.2.2吊装过程控制及安装质量要求

吊装时以拱肋下弦为基准，先对准两段拱肋下弦杆，再调整上弦杆。

调整好拱肋标高和轴线后，焊接接头肋板和套管。

为确保钢管拱肋的横向稳定，在吊装每一段时，都要在上下游布置抗

风索。

每一肋拱吊装完成后要全面检查，确认安全后，方可进行下一拱肋

的安装。

两拱肋合拢及接头处理完成后，将拱肋侧倾至设计位置，及时安装横

撑、焊接横撑接头和浇注拱脚封铰混凝土，完成拱肋从三铰拱到无铰拱的

体系转换。

全部符合要求后才能拆除横向抗风，进行下一工序的施工。

单肋合拢后不能松抗风，只有待两肋合拢、横撑就位、拱脚封铰混凝

土强度达到设计强度的80%以上、钢管内混凝土强度达到80%后，才能解除

拱肋扣索及抗风。

拱肋安装应满足以下要求：

a横桥向两拱肋拱顶高程：

±

10mm，相对高差<

10mm。

b横桥向两拱肋在任意截面上中心距允许误差±

c单片拱肋成拱后，纵向垂直面误差±

3mm。

d拱肋合拢温度在16℃左右，不应超过18℃。

拼装主拱桁架结构时，

安装温度应尽可能控制在16℃左右。

4钢管拱肋50号混凝土灌注

4.1钢管拱肋50号混凝土的制备

根据招标设计图纸，钢管拱肋混凝土为流态微胀50号砼。

为便于浇注，

要求混凝土坍落度大、和易性好、且不泌水离析；

同时为充分发挥钢管的

套箍作用，要求混凝土的收缩率小，在管内充分密实。

因此，在混凝土中

必须加入外掺剂来解决。

为满足混凝土强度、坍落度、和易性要求，常采用在混凝土中掺加高

效减水剂，以降低用水量，减小水灰比，增大混凝土流动性，提高混凝土

的耐久性和强度。

通常采用的高效减水剂是FDN，掺量为水泥用量的

0.9%~1.2%。

为保证管内混凝土的密实性，减小混凝土的收缩系数和孔隙率，常在

混凝土中掺加膨胀剂。

通常采用UEA膨胀剂，即铝酸钙膨胀剂。

掺量为水

泥用量的10%~15%。

为改善混凝土的性能，降低干缩变形和水化热，减小水泥用量，在混

凝土中掺入一定剂量的粉煤灰。

由于粉煤灰颗粒很小，填充于混凝土的部

分气孔和毛细孔管，可改善混凝土组分的颗粒级配，增加密实度。

施工时根据使用的砂、石料、水泥及混凝土浇注时的温度，综合考虑

做混凝土配合比设计。

设计的原则是符合规范要求，最小的水泥用量，最

小的水灰比，既要达到设计强度，又要满足泵送要求。

4.2钢管拱肋混凝土的浇注工艺

钢管混凝土的浇注采用泵送顶升法，即从两端拱脚向拱顶泵送。

浇注

前，在拱肋上下弦管拱脚处开设混凝土灌注孔各一个，在拱顶隔板左右各

开设直径为110mm的排浆孔（排气孔）各一个，并在孔上焊接长度为1.5m

的钢管，以利于拱顶混凝土的密实。

浇注前，先用高压水冲洗钢管内壁，再用泵送水泥浆润滑管壁。

泵送

混凝土应连续不断地自拱脚顶升至拱顶。

泵送混凝土入口应设法兰盘和插板与输送管联结，待混凝土从排浆管

溢出，用插板堵死入口，防止混凝土倒流。

拆除排浆管，点焊排浆孔盖板，

等混凝土强度达到设计强度的50%后，再按设计要求焊好盖板。

混凝土灌注顺序按设计要求进行：

内侧下弦钢管→内侧上弦钢管→外

侧下弦钢管→外侧上弦钢管，每肋每次灌注一根弦管砼，待管内砼强度达

到80%后方能灌注第二根弦管，灌注管内砼要求两肋对称进行。

灌注时，环

境气温应大于5℃。

当环境气温高于40℃，钢管温度高于60℃时，应采取

措施降温。

4.3灌注混凝土的要求

a管内混凝土不能出现断缝、空洞。

b管内混凝土的配料强度应比设计强度高10%~15%。

c新灌注的混凝土，3小时内承载量不宜高于30%的设计强度；

7小时

内不宜高于80%的设计强度。

d一根钢管的混凝土灌注时间，不得超过第一盘入管混凝土的初凝时

间。

e每根钢管的混凝土必须连续灌注，一气呵成。

4.4管内混凝土的质量检查

管内混凝土的质量缺陷通常为：

空腔、收缩缝、混凝土与钢管粘结不

好、混凝土离析、混凝土不密实等。

通常的检查方法有：

敲击听音法、超

声波检查法。

在施工时可先用敲击钢管的方法进行初步检查，声音沉哑，

表明砼已充填密实；

对有异常者，可用超声波进一步检测。

虽然我国制定

了《砼和钢筋砼超声规程》（CEC21：

90），但针对钢管砼的检测规程还没有。

我公司承建的万县长江公路大桥对钢管劲性骨架的管内砼进行了超声波检

测，通过钻孔检查表明，超声波检测的准确性较高。

根据检查结果，对混凝土不密实的部位，应采取钻孔压浆的方法进行

补强。

当缺陷较小时，压注环氧树脂；

当缺陷较大时，可压高标号砂浆。

压浆后将钻孔等强补焊牢固。

5吊杆的制作、安装及防护

大桥的吊杆设计采用PES-163拉索和PES-109拉索（钢丝采用镀锌高

强钢丝），及配套冷铸镦头锚具。

根据设计进行吊杆下料，制作吊杆，并对

每根进行编号，用缆索吊运吊杆对号安装。

6吊杆间横梁、纵梁和行车道板的预制、安装

吊杆间横梁设计上均为钢横梁，纵梁和行车道板设计上采用钢筋混凝

土结构。

横梁在横梁加工场地进行焊接加工，移至桥台下，放在预先加工

好的托梁上，纵梁和行车道板在预制场预制，然后用缆索吊装就位。

横梁及行