1、1 页(二)打入桩基础施工根据不同的桩径、桩长和桩的类型,选择相适应的打桩机,一般实心方桩采用锤击式打桩机的方法或振动式打桩机的方法沉桩;空心管桩采取射水锤击方法沉桩;静力压桩方法适合邻近城市的较浅桩基础施工。主要打桩施工机械有桩机架(打桩船)、桩锤、射水装置。(三)钻孔桩基础施工地质为硬岩、弱风化岩层:采用正循环冲击钻机、反循环冲击钻机、牙轮回旋钻机实施成孔的方案。地质为强风化岩层、土质、砂质:采用回旋钻机、旋挖钻机、冲抓钻机成孔的方案。1特长桩基成孔:宜采用气举反循环法成孔。2钻孔桩护壁:根据地质情况采取不同相对密度的泥浆护壁、孔口采取钢护筒护壁;干法挖孔成孔采取早强混凝土围圈护壁。3桩基
2、钢筋笼制作安装:根据桩基钢筋笼长度的不同,采用分节制作,运输至孔位后边安装边接长或整体进行吊装的方法施工。4桩身混凝土浇筑:采用导管法浇筑水下混凝土或干法浇筑混凝土的施工方法。钻孔桩施工中根据地质情况和桩长的不同,选择不同的成孔机械。钻孔桩成孔机械有冲击式钻机、回旋式钻机、旋挖钻机、泥浆泵、泥浆造浆机、抽渣设备、泥浆船(车)。(四)桩基检测方案采用小应变或大应变无损桩基检测仪检测桩基的质量,必要时在桩身混凝土中安设检测钢管,成桩后采取超声波探测的方法检测桩基。重要桥梁和特殊地质桥梁,采取静载试验的方案检测桩基承载力。(五)沉井基础施工一般采取原位分节预制下沉,逐节接高预制,排水或不排水掏土下沉
3、,就位后水下混凝土封底,抽水填芯,浇筑封顶的方法完成沉井施工。沉井预制的场地可以采用填土筑岛、浮箱平台、桩柱平台的方法构筑。沉井下沉一般有抓泥、吸泥、射水、压重、炮震、泥浆套、空气幕等施工方法。深水中沉井可以采取岸边预制、水上浮运、吸泥下沉就位的方法施工。沉井施工主要机械有混凝土机械、钢筋加工机械、抽水机械以及水上施工机械。(六)特殊条件下基础施工2 页水中基础施工:采取筑岛或构筑水上固定平台、浮动平台的方法,提供钻孔(打桩)场地,深水中可以在工作船上钻孔或打桩。采空区、岩溶区基础:采取钻孔填砂,注浆固结的施工方案,形成围护体。三、桥梁墩台施工方案根据墩身的高度、结构类型和工期要求,进行墩台身
4、模板设计、运送墩台身混凝土和钢模板所用机具的方案比选。(一)高墩施工宜采取自升式翻转模施工方法、自升式爬模施工方法、自升式滑模施工方法,采用塔吊(或缆索吊)配合垂直提升运输,主要机械设备有自升式液压平台、塔吊及模板脚手架系统。(二)低墩施工一般采取搭设脚手架、定制钢模板、吊车提升混凝土与模板的施工方案。墩帽施工:宜采用与墩身一起浇筑成型的施工方案,也可在墩身混凝土施工完毕后浇筑的方案。台身道砟槽施工:采用待台身浇筑完毕后二次立模浇筑或与台身整体浇筑的施工方案。墩台身混凝土养护:根据当地气候和墩台身结构的不同,采用洒水、喷洒养护液的养护方案。冬期采用围裹电热毯、覆盖保温层蒸汽养护的方案。四、简支
5、梁的预制方案数量多的情况下,考虑现场设置梁厂预制的方案;数量少的情况下,考虑厂购梁。简支梁预制的主要机械设备有混凝土拌合机、混凝土振捣器、混凝土运输提升设备、模板、钢筋加工焊接机械、预应力张拉压浆设备、移梁龙门吊、制梁台座。五、简支梁的架设方案宜采取架桥机架设的方案,主要机械设备有架桥机和运梁、喂梁机械设备。数量少、吨位小的简支梁,可采取横移法、拖拉法架梁。场地允许的情况下,采用龙门吊法架设。六、连续梁(连续刚构)施工根据设计要求或现场的情况采取移动挂篮悬臂浇筑的施工方案,在桥下地形许可的情况下,可采取支架法现浇的施_T 方案,等截面梁可以采用移动模架(造桥机)的施工方法。主要施工机械设备除常
6、规的施工机械设备之外,有移动挂篮、塔吊、支架、移动模架。七、钢梁施工方案铁路钢桥有钢板梁、钢桁梁、钢混组合梁的形式,一般采用工厂内加工试拼成型后,分解运输至现场,采取膺架法拼装或拼装后拖拉就位的施工方案。3 页水中大跨度钢梁采取悬拼的施工方案。主要施工机械设备有吊装起重机械、支架、各种专用扭矩扳手、喷砂、喷铝、油漆设备。 八、桥梁混凝土施工方案铁路桥梁施工需要的混凝土均要采用强制式拌合机拌制,混凝土拌合站的布置根据工程规模和场地条件,尽量采取集中拌合、机械运输的施工方案,混凝土的水平运输可采用搅拌运输车、自卸车;垂直运输可采用塔吊、吊车;较为先进的方案是采用混凝土输送泵泵送的方案。混凝土均需要
7、采取机械振捣,有附着式和插入式两种振捣方法。九、涵洞施工方案1涵洞基础、墙身:圬工为浆砌片石时,采取挤浆砌筑法施工。圬工为片石混凝土基础时,采取模筑法施工,人工分层投放片石,机械振捣,洒水养护的方案。2涵洞盖板:根据盖板数量和工期要求,采用支架法现浇成型或集中预制,现场吊车安装的施工方案。 3圆管涵:人工砌筑基础,集中预制圆管或购置成品管,采用现场吊装的施工方案。4框架涵:自下而上分次模筑法施工,顶板采用支架法现浇。十、顶进桥涵施工方案采取顶进法施工的桥涵习惯上称为顶进桥涵。顶进桥涵,根据现场实际情况和设计图纸,采用整体顶进法或中继法施工,顶进时线路加固方案采用挖孔桩作支墩、钢便梁架空线路的施
8、工方案。主要施工设备是低高度施工便梁、卧式千斤顶、顶进后靠背设施,以及基坑降水设施。当顶进宽度较宽时,采取横抬梁方法施工。【案例 lC420022l】1背景某铁路复线工程的区间里有两座相邻的框构桥,由一个桥梁工程队承担主体施工及道床铺设,要求开工后 10 个月内完工,交由轨道队铺轨。队伍进场时征地拆迁完毕,开工时间是当年 5 月。该工程位于北方,河流秋冬期无水,基岩表层中风化,地下水位很低,既有铁路与公路平交,是有人看守道口,该段复线与营业线间距 45m,该段营业线行车速度为 120kmh,天窗时间为 120min。两桥之间营业线轨道顶面高出地面 2m,既有桥与并行新建的框构桥为同类型等高度,
9、高度为 5m,跨度为 2-16m(单)框构桥,下游有槽形河道铺砌。如图 lC4200221所示。4 页2问题(1)施工期间如何保证交叉公路的通行?实施内容有哪些?(2)施工场地宜设在何处?(3)分别简述两座桥梁的施工技术方案和大型机械设备配置方案。(4)施工期间对线路加固防护的措施有哪些?(5)两座桥梁的施工顺序如何安排?说出理由。(6)分别简述两座桥梁的主要施工步序。3分析与解答(1)施工期间改移平交道口,修建临时绕行道路,保证公路的通行,详见图 1C4200222。(分析:改移道口应设于大里程方向,小里程方向不宜靠近河道。)实施内容有:道口改移报告与批复、临时绕行道路修筑、新道口修建、设置
10、临时道口房、道口迁移与使用。(分析:营业线道口改移必须经过铁路运营部门的审批,有人看守道口必须设置看守房,原看守房一般都在施工影响区域内,肯定会拆除。)(2)施工场地宜设在两桥之间的空地上并靠近复线路基,预制与顶进工作坑设置在施工场地的同侧,详见图 1C4200222。(分析:这样设置考虑了两桥共用一块场地,靠近复线路基是为了利用永久征地,减少临时租地数量,预制与顶进工作坑除特殊情况,一般都设置在复线一侧,开挖工程量最少。)5 页(3)216m(单)框构桥技术方案:采取有挡护明挖基坑、就地模筑结构混凝土的施工技术方案。主要机械设备配置是:长臂挖掘机 l 台,自卸汽车 4 台,推土机 1 台,1
11、6t 吊车 1 台,振动打桩锤 l 台,25m3h 混凝土拌合站 1 座,装载机 2 台,混凝土泵 1 台,潜水泵 2 台,组合钢模板 300m2,钢轨桩 8t。(分析:主要是对既有路基一侧的基坑边坡要加强挡护,防止可能的坍塌引起铁路行车中断。因为新框构桥跨度大于老桥,加之基坑开挖尺寸要大于设计尺寸,基坑开挖后既有路基一侧呈直立临空高路基,十分危险。)18m(双)框构桥技术方案:采取钢便梁架空线路、列车限速通过、侧位预制、顶进就位的施工方案。主要机械设备配置是:16m 低高度钢便梁 1 套,长臂挖掘机 l 台,自卸汽车 4 台,推土机 1 台,16t 吊车1 台,振动打桩锤 1 台,25 m
12、3h 混凝土拌合站 l 座,装载机 2 台,混凝土泵 l 台,潜水泵 2 台,组合钢模板 300m2,钢轨桩 8t,200t 卧式千斤顶 4 台,顶铁柱 80m。(分析:8m 跨度的框构桥宜采用钢便梁对轨道加固,单一使用扣轨梁不能满足行车安全要求,钢便梁不能满足 120kmh 的设计速度,这样的施工必须让列车以较慢的速度通过钢便梁。此外,这段营业线可以满足临时封锁施工的要求。)(4)216m(单)框构桥开挖基坑前,在既有桥台后路基坡脚处打人钢轨排桩保护路基,增强既有桥台后路基稳定。(分析:既有桥台后路基受基坑开挖的影响,一定范围内的路基稳定性大大降低,必须打人防护桩增加安全系数储备,以防不良天
13、气造成不良地质的现象。)18m(双)框构桥顶进前,架设低高度便梁,架空和保护线路。(分析:为使顶进范围内的路基不受列车荷载,必须要采取架空措施,铁路上有定型化低高度便梁作为专用的施工装置,可以将施工中要掏空地段列车的活载转移到便梁的基础上,实现了主动防护的目的。)(5)应该先施工 18m(双)框构桥,后施工 216m(单)框构桥。因为工期不紧张,两桥可以一先一后顺序施工,实现均衡生产,减少机械设备的投入,没有必须同时平行施工;此外跨河的框构桥在秋冬期河道无水的情况下施工难度最小。(6)1)18m(双)框构桥的施工步序(根据图 1C4200223 理解各个施工步序):6 页修建临时绕行公路和道口
14、,既有道口迁移;测量放样,对预制、顶进工作坑进行开挖;施作底板,预制框构桥箱体,施作防水层;施作顶进后背梁与靠背结构、导向墩;扣轨防护,施作钢便梁基础;分次要点,临时封锁线路,分次架设钢便梁主梁和横梁;限速行车,循环开挖、出土、顶进,安放顶铁,到达设计位置;回填可能有的基床,铺设道床道砟;分次要点,临时封锁线路,分次拆除钢便梁主梁和横梁;整道,恢复列车的行车速度;完成各项附属工程施工。2)2 一 16m(单)框构桥的施工步序(根据图 1C4200224 理解各个施工步序):7 页施工准备及施作路基防护桩,拆除老桥下游铺砌;测量放样,进行基坑开挖,判定基底承载力;施作基底垫层,绑扎底板钢筋,立模
15、浇筑底板混凝土;绑扎中墙、边墙钢筋,立模浇筑混凝土;立支架和底模,绑扎顶板钢筋,立边模浇筑混凝土;施作周边防水层,回填可能有的基床,铺设道床道砟,等待铺轨;施作下游河道铺砌等附属工程。【案例 1CA200222】1背景某单线铁路特大桥全长 22076m,招标工期 16 个月,施工主河槽为二级航道,主跨采用三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁,两端边跨为后张法预应力混凝土 T 形梁;主跨 18 号、19 号墩位于 8010Om 深水中,桩基直径 2Om,穿过 708Om 卵石覆盖层,入基岩 506Om,高桩承台。17 号、20 号墩位于岸边,水深约 3O4Om,桩基直径 15m,穿过 405Om 黏土覆
16、盖层,人风化基岩051Om,设计承台顶面低于目前航道底 1015m,施工期间必须保持河槽中间通航。桥纵断面图如图 1C4200225 所示。该桥地处南方,冬期气温 0以上,招标方同意现场制梁,两端桥头 180m 路基可以在招标工期内使用,施工单位采用贝雷梁自拼架桥机。8 页2问题(1)分别简述主跨与边跨梁部施工技术方案与大型机械设备配置方案。(2)简述 19 号墩基础施工技术方案和施工主要内容。(3)简述 20 号墩基础施工技术方案和施工主要内容。(4)制梁场应设在哪个里程段为好?为什么?(5)计划每天架梁一孔,需设多少制梁台座?(6)简述制梁、架梁的施工方法。3分析与答案(1)主跨梁施工技术
17、方案:采取对称移动挂篮、节段悬臂浇筑的施工技术方案。边跨直线段采取支架法现浇,合拢方案采取先边跨合拢,后中跨合拢。如图 1C4200226 所示。主跨梁施工的大型机械设备配置方案:移动挂篮 4 套,张拉千斤顶 8 台,塔吊 2 台,混凝土泵 2 台,混凝土拌合站 1 座,施工船 2 艘,各种钢结构 100t。边跨梁的施工技术方案:采取现场制梁、龙门吊装梁、轨道车运梁、架桥机架梁的施工方案。制梁场内的桥梁采取龙门吊架设,并最先架设,为架桥机组拼提供场地,如图 1C4200227 所示。9 页边跨梁施工的大型机械设备配置方案:制梁钢模 4 套,混凝土布料器 4 台,混凝土拌合站 1 座,120t,
18、龙门起重机 1 套,120t 运梁车 1 套,轨道车 1 辆,架桥机 l 台,运梁轨道 22km,龙门架行走轨道 1Okm。(2)19 号墩基础施工方案:搭设施工栈桥与钻孔平台,冲击造孔导管浇筑桩身,搭设钢吊箱围堰,抽水后模筑承台。19 号墩基础施工主要内容包括(根据施工示意图 1C4200228、图 1C4200229 回答):栈桥搭设;钻孔平台搭设;钢护筒下沉;钻孔、钢筋笼安装、灌桩;钢吊箱安装及混凝土封底;抽水、凿桩头;混凝土浇筑、养护;钢吊箱侧模拆除。(3)20 号墩基础施工方案:搭设施工栈桥与钻孔平台,回旋造孔导管浇筑桩身,打设钢板桩围堰,抽水清淤后开挖基坑,模筑承台,如图 1C42
19、002210 所示。20 号墩基础施工主要内容包括:栈桥搭设;钻孔平台搭设;钢护筒下沉;10 页钻孔、钢筋笼安装、灌桩;定位桩打入、钢围囹下沉、钢板桩打入并闭合;清淤和混凝土封底;抽水、分层施作内支撑、凿桩头;承台混凝土浇筑、养护;钢板桩拆除。(4)在 5559 号墩位里程处跨墩设置梁场最好。(分析:因为此处墩身低,便于龙门吊装梁,桥头路基处可以存梁,架桥一个方向到底,不需掉头;此外考虑三跨连续梁是关键控制点,制约一侧架梁完毕之后架设对岸桥梁的通行,在 5559 号墩位处设置梁场对三跨连续梁的工期压力最小。)(5)计算方法一:根据每天架梁需要确定制梁能力计算台座数量。每天架梁一孔,就需要 T
20、形梁两片。可以采取自然养护,每个台座 5 天可以完成移梁,所以需设 10 个制梁台座。计算方法二:也可以根据最大存梁数量、架梁时间、制梁时间计算台座数量。本例架梁计划时间 56天,台后 180m 可存梁 5 排,每排 10 片。因此确定制梁时间 120 天,这个数字与制梁数量 112 片相近,所以确定每天制梁 1 片,所以需设 5 个制梁台座。(分析:没有存梁场地或工期特别紧张的工地,梁场台座按方法一计算,有场地存梁、工期不太紧张的工地,梁场台座按方法二计算,本案例应设 5 个制梁台座。)(6)1)制梁方法:11 页台座设置:本梁场按照后张法原理设置混凝土台座,台座尺寸为 32600cm50c
21、m30cm,台座下设置混凝土条形基础,两端加强。模板构造与安装:梁模采用节段拼装式钢模板,节段长度 5m,面板采用 8mm 冷钢板,带钢采用14cm 的槽钢或工字钢,每节段设置 4 对上下拉杆,所有钢模接缝处设置止浆条;钢模板移动吊装采用龙门架下的悬挂电动起重机进行。钢筋安装:T 形梁顶板下钢筋骨架采取预绑扎成型,制梁台座旁设置钢筋台座,人工绑扎,钢筋骨架绑扎成型后,采用两台 15t 龙门,抬吊就位安装;梁顶板钢筋在安装好的钢模上人工绑扎,绑扎前完成钢模板安装调试固定。预应力波纹管及各种预埋件与钢筋绑扎同时进行,波纹管用固定钢筋将其固定在梁体钢筋骨架上,预埋件采用螺栓固定在钢模板上。混凝土浇筑
22、:混凝土采取泵送,用两台布料器分层输入模板内,附着式振动为主,插入式振动配合。养护与拆模:混凝土浇筑完毕后,采用盖布盖顶防风防晒,需水时用水管向顶部灌水保持梁体水分,自然养护,在混凝土达到 85 96 设计强度后,拆除钢模并移动到下个台座。预应力张拉与孔道压浆:拆模后进行预应力钢绞线穿索,安装锚具,使用穿心式千斤顶两端同时张拉,伸长值与压力表同时控制预应力准确。张拉作业左右对称进行,先里后外顺序张拉。张拉完成后可以在台座上进行孔道压浆,采用注浆机自一端向另一端注浆,孔道满浆后锁定排浆孔持压 5min,排尽气、水后进行下一孔道注浆。工期紧张时孔道压浆可以在存梁场进行。移梁:采用两台龙门起重机抬梁
23、,携梁至存梁场存梁台座上,做好人字支撑,完成移梁。封端、桥面防水层铺设:剪断多余钢绞线,用细石混凝土对梁端封堵处理。在存梁场里人工完成桥面防水层及保护层铺设。2)架梁方法:架桥机拼装:采用吊车在地面大件拼装,然后采用龙门吊将大件吊装到已架设的桥梁上组装成架桥机。梁场范围内的 T 形梁采用龙门吊直接架设。考虑到公路运输条件,只能采用军用梁或贝雷梁拼装架桥机。装梁:将运梁车置于装梁位置,采用龙门吊将 T 形梁提升到一定高度后,缓慢落到运梁平车上,前后端打上人字支撑。运梁:采用轨道车牵引运梁平车,车下设置临时轨道,采用标准轨距。钢轨采用半旧 43kg 轨和木枕,木枕间距按 05m 设置,并设标准铁垫
24、板和打人道钉。运梁重车速度控制在 5Okmh,空车速度控12 页制在 10Okmh,坡道处要跟人运梁,手持铁鞋防止运梁车刹车不灵。本案例采取顶位运梁,轨道车置于运梁车后。喂梁:运梁车到位后,利用架桥机上两个天车上的起重机将待架梁提起,顺左右导梁上的轨道前移,至架梁位置。起梁速度和前移梁速度控制在 10mmin。落梁:分别进行左右片 T 形梁的落梁,利用架桥机上两个天车上的起重机将待架梁缓慢落下,分别横移到位。前后墩顶上设置横移轨道,T 形梁横移到位后采用千斤顶将梁顶起,拆除横移轨道,再将 T 形梁对准落梁线缓慢落梁就位,支座螺栓完全落入预留孔,左右两片 T 形梁横向连接后,浇筑支座锚固砂浆,桥梁支座在存梁场提前安装在 T 形梁下。架桥机过孔:左右两片 T 形梁横向连接后,铺设部分桥面道砟,利用架桥机铺设短轨排,形成桥面轨道,架桥机缓慢前进至设计位置,完成过孔作业,重新形成架梁工况。架桥机过孔时控制左右导梁平衡向前,指挥人员密切观察,防止走偏;快就位时,指挥人员加强观察,防止超出限位造成悬臂过大发生危险。架桥机过孔时导梁上的天车全部后移,增加过孔时反倾覆力矩。架桥机拆除:全部架梁完成后开始拆除架桥机,如果桥头路基形成,可以在桥头较矮路基段采用吊车拆除,或者架桥机退回拼装位置,按照拼装的相反工序完成拆除。