鹤洲桥方案.docx

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鹤洲桥方案

深圳市机场（鹤洲）至荷坳高速公路西段

鹤洲分离式立交（K2＋198.40）

施工方案

深圳粤龙实业发展公司

一九九七年十月七日

鹤洲分离式立交主要工程施工方案

第一章工程概况及工程特点

一、工程概况

鹤洲分离立交位于机荷高速公路西段第八标段，中心桩号为K2＋198.40。

本桥位于R＝2000M的平曲线上，与鹤洲－石岩公路斜交，斜交角为30度，本桥采用斜桥正做，分上、下行两座桥。

鹤洲分离立交下部结构型式为：

1、2、3号墩为独桩独柱式墩，桩径Φ200CM，墩高5.5～7.0米。

0，4号为桩柱式桥台，桩径Φ150CM，盖梁高1.1米。

上部结构为单箱双室等截面预应力混凝土连续箱梁，主梁梁底宽9.0米，顶板宽15.75米，平均梁高1.75米。

桥面横坡2％，由箱梁顶板形成，纵坡为3％，由支座顶预埋钢板形成。

腹板采用12Xφj15.25钢绞线，顶、底采用5Xφj15.24钢绞线。

锚具型号分别为OVM15-12和KBM15-5。

全桥共用混凝土4755立方米，沥青混凝土262立方米，I级钢筋56吨，II级钢筋324吨，钢绞线44吨。

二、工程特点

鹤洲分离立交跨越洲－石公路，与其斜交，该路为地方道路，路窄，通行车辆多，对本桥施工的干扰较大。

为保证本桥施工的顺利进行，又不能中断地方交通，必须精心安排施工现场，做好各项安全保障措施。

第二章下部结构施工方案

§2－1钻孔灌注桩

一、平整场地

本桥钻孔灌注桩均为旱地施工，应先清除地表杂物，换除软土，整平压实钻机位置的场地。

二、埋设钢护筒

经测量放样精确定出桩中心位置，然后埋设钢护筒。

钢护筒直径大于桩径20～30CM，并在钢护筒上标记确定桩中心位置，或在护筒四周引出护桩，以便钻孔时随时检测桩心偏差。

三、钻机钻孔

钻机选用两台正循环钻机

1、造浆：

使用短的临时护筒进行施工时，钻孔中需充满泥浆。

再开钻前备足1.5倍所需泥浆用的粘土或膨润土，造浆并将泥浆池蓄满备用。

2、钻机安装就位：

先将钻机设于桩位处，将钻机底盘调平同时使钻机转盘中心对准桩位中心。

3、钻孔：

钻机采用正循环法施工，钻进前先检查钻头直径，若过小应及时补焊，每台钻机配有备用钻头，备用钻头应小于工作钻头1CM，以免卡钻，在钻进时每班都需对钻具进行检查。

使用正循环钻成孔，开钻时，应用卷扬机将钻头调住，控制钻进速度，轻压慢放缓慢进尺，防止孔口坍塌。

钻头经过粘土层时，中速钻进，泥浆宜稀，穿越砂性土时，宜低速钻进，泥浆宜稠；若遇上粘土并夹有卵石、砾石，低速钻进，控制泥浆稠度。

钻孔是桩基施工中一道重要工序，因此，施工中应注意以下问题：

（1）及时填写钻孔施工记录，如实反映桩基地质情况。

（2）钻孔作业应分班连续进行，一经开钻，不得停止作业。

（3）钻孔时要注意土层变化，在土层变化处，要提取渣样，判明土层，及时记录并与地质断面图核对。

（4）因故停钻，应及时将钻头提出孔外。

四、清孔

钻孔达到设计要求深度后，可进行清孔工作，应尽量缩短成孔与清孔之间的时间，以免钻渣沉淀造成清孔困难或塌孔，清孔过程中必须保证孔内水头高度，防止塌孔。

本工程钻孔桩均为摩擦桩，根据施工规范要求沉淀厚度不大于0.4～0.6D（设计桩径），因此，拟采用换浆法清孔，在钻孔完成后提升钻头距孔底10～20CM，继续循环以相对密度较低（1.1～1.2）的泥浆压入，把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。

五、钢筋骨架及导管的安装

钢筋骨架在钢筋加工车间中按设计图纸的要求加工。

根据桩长，钢筋骨架可分为数节，每节9M左右，每2.0M设加强箍筋一道，每节骨架钢筋应合理搭配，同一断面钢筋搭接不大于50％，钢筋需接长时可采用闪光焊接对焊。

在骨架主筋侧焊有钢筋耳朵以保证钢筋保护层厚度在设计要求范围之内，钢筋骨架安装就位后，可利用护筒或钻机底盘固定。

导管首次使用前应先进行试拼并作加压试验，压力不小于0.6MPa，以后每次灌注30～40根桩后对导管等灌注设备要检查一次。

在护筒口设有导管导向定位装置，以保证导管与孔位同心。

导管直径选用Φ30CM，第一节4M，其余每节2M，并配1～2节1M导管。

六、钻孔桩水下混凝土的灌注

钻孔桩水下混凝土的灌注采用拌和站集中拌和，混凝土输送泵进行灌注，在导管上口设置有储料斗和漏斗，漏斗上口与护筒口之间距离一般为4M，导管下口距离孔底一般为25～40CM。

水下混凝土灌注施工顺序及注意事项：

1．储料斗和漏斗储存够满足首批砼数量，同时在砼输送泵及拌和机料斗储存一定数量的砼时，即可打开活门。

为了增加砼的流动性及首批砼顺利灌注，前两料为水泥砂浆。

2．储料斗和漏斗中砼冲出活门全部下落后，宜将导管下降10～20CM，以增加导管埋置深度。

3．灌注开始后，应连续有节奏地进行，导管在砼内的埋置深度为2M＜埋深≤6M，每灌注一定数量的砼应检查砼面的位置及时调整导管埋深。

4．当砼灌注面接近和进入钢筋骨架时，要特别注意钢筋骨架是否上浮，并在砼面接近骨架时，宜使导管保持较大的埋深，并放慢灌注速度，以减小砼的冲击力。

当砼灌注面进入钢筋骨架一定深度1.0～1.50M左右后，宜适当提升导管，使骨架在导管下有一定的埋深。

5．灌注的砼顶面标高应比设计桩顶标高多加1.0M，以后在开挖后将桩顶的松散砼凿除。

6．砼灌注完毕后即可将护筒拔出

7·在砼灌注全过程中都应有专人记录，并按规定的表格详细填写。

七、灌注砼过程中发生下列故障时的处理方法

1．首批砼灌注后导管进水：

立即将导管拆除并将沉渣抽出，达到清孔要求后重新安装导管进行灌注。

2．导管发生堵塞时，可用长杆冲捣或用振动器振动导管，如无效可按第一种方法处理。

3．灌注过程中发生数量不大的塌孔时，应将沉积在砼表面上泥土吸出后再继续灌注，同时针对塌孔原因，采取加大水头压力等措施，防止继续塌孔。

4．灌注开始不久发生故障，用上述方法处理无效时，应及时拔出导管吸出砼，提出钢筋骨架，然后重新清孔安装钢筋骨架和导管，重新灌注砼。

八、泥浆处理

泥浆在钻孔中可将钻渣挟带出空内，在沉淀池中沉渣，对于废弃的钻渣和泥浆的处理的好坏直接涉及绿化、环保等问题，应彻底处理好钻渣及泥浆的排放问题，保证不造成环境污染，不乱堆乱放。

具体处理方法为①用挖掘机在适当的位置挖出深坑，将沉淀出的钻渣深埋并恢复原地形、地貌。

无法深埋时可运的当地政府环保部门允许的地点排放②泥浆用专门加工的泥浆运输车运到当地政府环保部门允许的地点排放。

§2－2墩柱

本桥墩柱为独桩独柱式。

直径1.7米，墩高5.5～7.0米。

钻孔灌注桩完成后，用挖掘机开挖基坑，破除桩头，经桩基检测合格后即可进行墩柱施工。

因本桥为独柱式，要求测量放样精确，放样后可接墩柱钢筋。

墩柱钢筋骨架采用地面加工成型，用吊车将钢筋骨架吊放就位，同桩基钢筋绑扎连接，四周用风缆固定，然后安装定型钢模，同时拆出固定钢筋骨架的风缆，用经纬仪校正墩柱中心线及垂直度后，用风缆将墩柱模板固定。

浇筑混凝土时，采用吊车吊斗配合，插入式振捣器振捣，由于墩高落差较大，混凝土施工时，通过串筒减速，以防止混凝土离析。

本桥跨越洲－石路，墩柱的外观质量直接影响全桥的外观质量，必须精心进行模板及混凝土的施工。

墩柱的施工步骤为：

挖基坑→破桩头→加工钢筋骨架→吊装钢筋骨架就位→安装模板→安装串筒→浇筑混凝土→养生

§2－3台帽

本桥桥台为桩柱式桥台，当钻孔桩完成后用挖掘机开挖基坑，破除桩头，整平基底并设排水沟，在基底上铺设5～10CM的砂浆垫层。

经测量放线后，绑扎钢筋，拼装定型组合钢模。

然后用吊车配合吊斗或混凝土输送泵浇筑混凝土，插入式振捣器振捣。

台帽施工中应做好耳背墙钢筋的预埋工作，待箱梁张拉封锚后进行耳背墙的施工。

台帽的施工步骤为：

挖基坑→垫层→破桩头→绑扎钢筋→预埋耳背墙钢筋→安装模板→浇筑混凝土→养生

第三章上部结构施工方案

§3－1现浇箱梁

一、洲—石路的改建

本桥斜跨洲－石公路。

目前洲—石路的路面标高（在本桥范围内）在36.893～35.117米之间，而本桥的梁底标高（跨路段）在40.966～40.144米之间，净空最小处仅有约4.5米，若除去施工中的支架、模板高度，施工期间的最大通车净空仅能保证在4.0米左右，无法满足5.0米的通车净空要求。

本桥箱梁施工周期长（约六个月），且多在雨季，为保证施工的顺利进行，必须对该段道路进行改造处理，保证支架的安全及桥下的通车净空。

故此考虑改造2-1（L）桩位以南120米到2-1（L）桩位以北80米全长200米路段内的原道路（详见洲－石路改建方案图）。

将原路在K0+040～K0+160路段的原路面标高降低1米，K0+000～K0+040和K0+160～K0+200路段顺坡与原路衔接，这样方可保证桥梁施工中桥下5.0米的通车净空。

路基整平压实后铺设宽10.0M，厚0.2米的级配碎石路面，保证施工期间的通车要求，并设排水沟保证雨季期间的排水。

桥梁施工期间应在改建道路的起讫点处设限高标志牌，并在路上设减速带，使车辆减速通过桥下，夜间还应设警告灯并派专人看守，以保证施工中支架的安全。

二、支架的地基处理

现浇箱梁砼总计1860M3，考虑到施工荷载、支架自重及施工冲击力，支架的支撑力应按约6000吨左右的总荷载来设计，左、右幅各3000吨。

现浇箱梁除常规的钢筋、模板和砼等工艺外，支架的安全与稳定是关键因素。

本桥跨越洲－石路，该路段交通不可中断，路右侧为人工填土，土质松软。

考虑到本桥所处的地理位置、地质情况、周围环境、施工场地等因素，对本桥的支架采用两种方案，第一、四跨采用矩形片石混凝土墩作为基础，二、三跨采用梁柱式支架。

根据支架方案的不同，地基处理也相应采用不同方法。

第一、四跨由于挡土墙的形状，基础布设不能采用统一形式，考虑采用矩形片石混凝土临时墩作为纵梁的支撑基础。

因桥位所在地土质松软（为人工填土），承载力小，故矩形基础浇筑时，基础基底需挖至天然密实土层（本桥为砂砾粘土层），以保证承载力的要求。

第二跨跨越洲－石路，该路路窄，通行车辆多，除要保证5.0M的通车净空外，还应尽量减少占地面积，保证通车宽度。

第二跨下地段土质尤其松软，承载力小，且地下有排污管道（目前还未探明位置），若做扩大基础则需开挖较深，工作量大，施工周期长，难以精确计算控制沉降量。

综合上述情况，第二、三跨基础考虑采用支架桩方案，可保证占地面积小，施工周期短，易于精确计算控制沉降量，且工序简单。

每跨设三排支架桩，每排五根，左右幅四孔共设62根支架桩。

支架桩桩径1.2M，桩长3.5～6.0M，采用挖孔桩成孔，浇筑片石混凝土，桩顶设平均1.5米高浆砌片石临时墩作为承台（具体构造如“矩形临时支架墩构造图”B类型），在该承台上横桥向搭设底层贝雷架，再在底层贝雷架上纵向布设贝雷架作为纵梁，纵梁上横桥向布设I25型钢，垂直型钢铺放8×10×200方木支承主梁。

详见（支架方案设计图）

三、支架

第一、四跨采用片石混凝土临时墩进行支撑，其中左幅第一跨与右幅第四跨布设型式相同；右幅第一跨与左幅第四跨布设型式相同。

矩形支架临时墩的制作分为三层：

第一层地面以下浇筑片石混凝土，深度为1.8米～2.5米（1.8米的2排分别布设在桥翼两侧，2.5米的3排布设在桥底板处）；地面以上为浆砌片石，平均高度为2米；最上一层为30厘米厚混凝土（具体构造及尺寸如“矩形支架临时墩构造图”A类型）；右幅第一跨与左幅第四跨的梁体斜向一大半在挡土墙（具体形状如平面布置图），挡土墙外亦采用矩形临时墩进行支撑，挡墙内采用浆砌片石地垄（尺寸及布设情况如“平面布置图”），片石顶打一层20厘米厚混凝土，上面横桥向布设I25型钢。

第二跨支架主梁采用I25型钢，以保证桥下的通车净空，型钢与洲－石路正交布设，以减小跨径，控制桡度，型钢间距为60CM，

腹板处加密。

纵梁上铺设8×10×200CM方木，间距30～50CM。

第三跨支架主梁采用单层双排贝雷片组拼，顺桥向布设五片主梁，主梁上铺设I16型钢作为横梁，间距60CM满布。

纵梁支点处应设砂箱或组合钢楔，以调整支架高程及卸落支架。

详见（支架方案初步设计图）

四、模板

现浇箱梁的外模采用菲林模板，以保证现浇箱梁的外观质量。

箱梁的底模应比箱梁梁底的设计尺寸宽20CM，以利侧模的安装。

底模在支座处开洞，下座砂箱，间隙以木条或泡沫塑料精心填塞并刨平顶面，做到不漏浆。

底模铺设完毕后，对支架进行加载预压以消除非弹性变形，加载方式采用沙包或水箱，加载重量为（恒载＋施工荷载）×120％。

加载时对地基及支架进行观测，地基、支架稳定后可卸载，卸载前需测量高程，以后将此时高程同卸载后高程进行比较为预拱度设置提供数据。

卸载后对底模设置预拱度，按设计高程＋预拱度值调整底模。

底模的放样是一个非常重要的环节，直接影响以后砼浇筑后桥梁的外型美观和整体质量。

直线段采用墨斗直接在底模上弹线，曲线段采用坐标控制。

底模安装完毕后应清除模板上的杂物并涂以防水型脱模剂或机油。

外侧模的质量直接影响桥梁的外观质量。

外侧模采用专门加工的大型胶合模板，模板拼装之前应涂脱模剂。

为保证模板接缝平整，侧模拼装时可用小木条调整相邻模板因平曲线而引起的间隙，具体方法是将小木条按内外缘之差的尺寸加工并楔入模板接缝之间，细小接缝采用水泥砂浆填缝，最后用宽胶带封面压紧，保证在接缝处不漏浆，以此来保证箱梁曲线的圆滑平顺。

由于箱梁砼分两次浇筑，接缝设在翼板的根部，为保证接缝的美观，应在接缝处的模板上压条，以此来控制第一浇筑砼的顶面位置，在浇筑完第二次砼拆除侧模后，剔除压条并以砂浆精心填缝。

内模采用组合钢模或木模，各室内设横向支撑，腹板模板靠对拉螺栓固定，以保证腹板位置及腹板尺寸的准确。

顶板模板应预留天窗，以便在顶板砼施工后拆除模板。

五、钢筋及钢绞线的加工安装

箱梁钢筋预先在钢筋加工车间按设计尺寸加工，现场按图纸绑扎成型。

钢筋的搭接、焊接及弯曲等严格按施工技术规范中的有关规定进行。

预应力管道按图纸精确定位并固定，在钢筋与预应力管道发生冲突时及时请示监理工程师并征得同意后适当调整钢筋的位置，保证管道的光滑圆顺。

波纹管安装时，宜事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在侧模板上弹线，以波纹管底为准，定出波纹管曲线位置；也可以梁底模板为基准，按预应力筋曲线坐标，直接量出相应点的高度，标在箍筋上，定出波纹管曲线的位置。

波纹管的固定，可采用钢筋托架，间距为600MM。

钢筋托架应焊在箍筋上，箍筋下面要用垫块垫实。

管道接头处用胶布缠裹，防止砼施工中渗入水泥浆阻塞管道。

波纹管安装就位后，必须用铁丝将波纹管与钢筋托架绑在一起或在波纹管顶部绑一根钢筋，以防浇筑砼时波纹管上浮而引起严重的质量事故。

波纹管就位过程中应尽量避免反复弯曲，以防管道开裂。

同时，还应防止电焊火花烧伤管壁。

最后，还应检查波纹管的位置、曲线形状是否符合设计要求，波纹管的固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损等。

如有破损，应及时用胶带修补。

由于本桥的预应力钢束均为通长束，并设平弯和纵弯曲线。

考虑到砼浇筑后串束较为困难，故在安装管道的同时进行穿束。

在箱梁砼初凝后拉动钢束或导束，同时用空压机吹动高压水冲洗管道，以保证管道畅通无阻，钢束可在管道内自由抽滑。

钢筋和钢绞线的安装过程中应尽量避免杂物落入底模，并避免钢筋和钢绞线沾上脱模剂或机油。

六、箱梁混凝土的浇筑

箱梁砼分两次浇筑完成，第一次浇筑底板和腹板，浇筑完成后支立顶板模板，绑扎顶板钢筋，再浇筑顶板和翼板砼。

砼工作缝准确设置在翼板和侧腹板的相交处。

第一次浇筑完成，砼强度达到2.5MPa时，即可用钢丝刷打毛或用高压水冲洗进行凿毛处理，在第二次浇筑砼前应在接缝处铺一层1～2CM厚的水泥砂浆，以保证接缝的质量。

砼的浇筑顺序本着先底板后腹板，先跨中后支点，横断面对称浇筑的原则，阶梯式向前推进。

箱梁的腹板分层浇筑，每层砼厚度约为30CM。

振捣采用插入式振捣，箱梁底板一次振捣，腹板分层浇筑分层振捣，振捣时严禁振捣棒触动预应力管道和模板。

本桥桥面铺装仅有8CM，所以现浇砼顶板的平整度是保证桥面铺装厚度的一个关键环节，为此在箱梁顶面每3－5米设置一高程控制点以保证顶板砼浇筑的平整度。

浇筑顶板时应预留天窗，并留出钢筋接头，待拆除顶板模板后在天窗处吊板，浇筑砼封好天窗。

由于每次浇筑砼均在全桥范围内进行，连续施工，因此必须在砼施工前做好各项保障工作。

每次浇筑砼数量大且集中，拟配置2台砼输送泵同时作业，使每小时砼的实际输送量不小于50M3。

砼施工前应再次检查支架和模板，并在施工期间派有专人检查修理支架和模板，在浇筑过程中检查有无胀模、漏浆、移动、倾斜、下沉、连接处的松动以及其他异常现象。

为杜绝事故，应在浇筑砼过程中建立监视制度。

七、张拉与压浆

张拉前应先将千斤顶送实验室标定并获得监理工程师许可后方可投入使用。

当主梁砼达到设计强度的90％时即可进行钢绞线张拉。

所有预应力钢绞线均采用两端同时张拉，分批对称张拉。

张拉采用双控，控制应力为0.75Rb，张拉以伸长量控制为主，张拉应力和伸长量双控。

张拉过程为：

0→初应力（0.1σ）→1.05σ（持荷5分钟）→1.0σ（锚固）。

预应力钢绞线的张拉应严格按照张拉操作规程进行。

张拉完成后应尽快进行管道压浆，以减少预应力钢绞线的锈蚀和松弛。

管道内压入的水泥浆强度为梁体砼标号的80％，水灰比为0.4～0.45，泌水率控制在2％，流动度为120～170MM。

采用活塞式压浆机将水泥浆缓慢均匀压入管道，压浆最大压力为0.5～0.7MPa，待梁端的出浆孔排出空气－水－稀浆及浓浆时，用木塞将出浆孔塞住，并稍加大压力稳压一段时间后，再从压浆孔拔出压浆嘴。

若压浆途中发生故障，不能连续一次压满时，应立即用压力水冲洗管道，处理完故障后再重新压浆。

压浆完成后应将封锚端冲洗干净、凿毛，然后设置钢筋网，支模浇筑封端砼。

八、支架及模板的拆除

根据设计要求待压浆水泥浆达到设计强度的90％后方可拆架。

拆架应按全桥多点、对称，缓慢，均匀的原则，先跨中后支点的顺序进行。

侧模拆除待砼强度达2.5MPa后即可进行，承重模板待落架后拆除。

拆模必须采用对砼没有冲击作用的荷载较为均匀的方法，拆模作业要容易、安全、而且迅速。

拆下的模板要及时清理整修，为下一阶段的施工作准备。

拆模、落架的同时可进行另一幅箱梁支架、模板的施工。

§3－2防撞护栏

防撞护栏钢筋现场绑扎，模板采用定型专用模板，砼采用插入式振捣，其施工重点是保证外观质量。