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1沪昆客专江西段站前工程HKJX-7标湾仔特大桥桥梁工程施工总结中铁四局沪昆客专江西段站前工程HKJX-7标项目经理部2014年5月15日2一、工程概况1、概况：湾仔特大桥位于江西省宜春市彬江镇内，桥位起止里程：K912+241.729～K913+270.409,桥全长1028.68m。按最高行车速度350km/h，客运专线桥梁设计，设计为双线，线间距5m，全桥孔跨布置为3-32m+3-24m+5-32m+3-24m+2-32m+2-24m+15-32m箱梁。桥台采用空心桥台，简支梁桥墩采用圆端形实心桥墩，墩高＜3m矮墩采用矩形实体墩。桥台基础、桥墩基础均采用钻孔灌注桩基础，共34个墩台272根钻孔灌注桩,桩径有：1.0m，1.25m，最高墩身为28#墩，最长钻孔桩长57.5m。本桥位于灰岩区，岩溶为本桥主要不良地质现象。本桥平面位于线路直线段，线路纵坡为5.734‰上坡。上部为32m/24m后张法预应力混凝土双线简支箱梁，支座采用客运专线铁路常用跨度简支梁球型支座，桥面包括桥梁栏杆、遮板、电缆槽、伸缩缝等。2、主要技术指标铁路等级：客运专线；正线数目：双线；设计时速：350Km/h；线间距：5.0m；最小曲线半径：7000m；最大设计坡度：20‰；到发线有效长度：650m；牵引种类：电力；列车类型：动车组；列车运行控制方式：自动控制；运输调度方式：综合调度集中；建筑限界：新建时速300～350公里客运专线建筑限界；轨道结构：CTRSⅡ型板式无砟轨道结构型式。3、工程范围及主要工程数量全桥工程项目共包括34个墩台身，共33孔双线简支梁。主要工程数量如下表序号项目单位数量备注1基坑开挖土石m31697432基坑回填原土m399663Φ1.0m钻孔桩m/根10126.5/2584Φ1.25m钻孔桩m/根630/145承台m3/座3588.1/346墩台身及顶帽m33410.66732m/24m简支箱梁孔25/88桥面系双侧延米1028.68二、开、竣工时间2010年10月11日开工～2012年8月13日桥面系防护墙、遮板、竖墙施工完三、参与建设、监督单位建设单位：沪昆铁路客运专线江西有限责任公司设计单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司监理单位：中铁二院监理公司.德国PEC+S集团公司沪昆客专江西段JXJL－4标联合体监理项目部施工单位：中铁四局沪昆客专江西段站前工程HKJX-7标项目经理部监督机构：铁道部工程质量安全监督总站南昌监督站四、施工方法1、钻孔桩施工1)施工工艺流程4技术准备岩溶处理准备埋设护筒护筒制作、准备钻机准备钻机就位、校正泥浆制作钻孔(岩溶地质处理)钻孔记录填写清孔检孔器检测孔形钢筋笼制作安放钢筋笼检查记录填写导管试拼、准备吊装、安放导管搭设平台、安装漏斗二次清孔N检查沉碴厚度Y灌注混凝土截桩头砼强度测试桩检测进行下道工序灌注记录、制作试块图(1)钻孔桩工艺流程图2)钻孔钻孔桩采用冲击钻机成孔，钻进中严格控制泥浆比重，成孔后采用换浆法清孔。严格控制孔内沉碴厚度、清孔时间、水下混凝土灌筑速度和灌筑连续性，确保成桩质量。混凝土采用搅拌站自动计量拌合，混凝土输送车运输，导管法灌注水下混凝土。桩基完成后，按设计要求对全部桩基进行逐桩检测。在墩台建成后，进行群桩沉降观测。钻孔桩施工前进行场地平整、压实、铺垫枕木作操作平台，并安装导向钢护筒。护筒内径宜比桩径大400mm,采用8mm钢板制作，护筒中心竖直线与桩中心线重合。平面允许误差50mm，竖直线倾斜不大于1%，护筒长度≥2m，埋设高度高出地面0.3m。钻机就位前，对钻孔各项准备工作进行检查，确保泥浆制备充足以及水电管线工作正常。在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉碴及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄。钻进过程中随时捞取钻碴，判断地层并检验泥浆5指标，根据地层变化情况，采用不同钻速、钻压，适时调整泥浆性能，并始终保持泥浆顶面高于孔外水位1.0～2.0m，加强护壁，保持孔壁稳定。泥浆性能指标见表1。表1泥浆性能指标钻孔方法地层情况相对密度粘度s含砂率%胶体率%冲击钻易坍1.2～1.4022～28＜4≥95钻孔应连续进行，当遇到特殊情况需停钻时，提出钻头，补足孔内泥浆，始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度、粘度。在砂土层中钻进时，要及时开启泥浆分离器，降低含砂率，保证钻进速度和孔壁的稳定。3)清孔钻孔至设计标高后，核实地质情况。经确认满足要求后，应进行孔径、孔形和倾斜度检查。检孔采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为4～6倍外径的钢筋探孔器，吊入钻孔内检测。当检孔合格后，立即进行清孔，以免间隔时间过长，沉碴沉淀，造成清孔困难。采用换浆法，钻孔达到设计标高后，将钻头提起20～30cm，低速上下移动钻头，然后注入净化泥浆（相对密度1.0～1.1,粘度17～28s,含砂率≦2%），置换孔内含碴的泥浆。当从孔内取出的泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度不大于规定值（柱桩≤5cm，摩擦桩≤10cm）时，即停止清孔作业，放入钢筋笼进行混凝土灌注。在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土前，应再次检查孔内泥浆性能、指标和孔底沉渣厚度，如超过规定应进行二次清孔，符合要求后方可灌注砼。4)钢筋笼的制作和安装钢筋笼的制作是在加工场内采用旋转加筋成型法，主筋与加劲筋均采用双面搭接焊。钢筋笼分节制作时，先根据材料的长度制作，基本节长为9～12m，最后根据孔深、桩长制作调节段，预留搭接长度，接头相互错开。钢筋骨架顶端设置吊环，在加劲筋内设十字或三角形内撑。钢筋笼安装用25t吊车，采用两点起吊，钢筋笼竖直后，检查垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致，钢筋笼上下节对接采用单面搭接焊。骨架下放时同步在骨架外侧安装保护层垫块，其间距竖向为2米，横向圆周不得少于4处。骨架下放过程中时，严禁摆动，碰撞孔壁，边下放，边拆内撑，使骨架下放到设计标高。骨架定位于桩位中心上，并设吊筋将钢筋笼与钢护筒牢固定位，以防止偏位及浮笼。经监理工程师检查合格后，即可进6行水下砼的灌注。表2钢筋笼制作和吊放允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架顶端高程±20mm尺量检查2钢筋骨架底面高程±50mm3钢筋骨架外径±10mm4主钢筋间距±10mm尺量检查不少于5处5箍筋间距或螺旋筋间距±20mm6钢筋骨架保护层厚度±20mm7钢筋骨架中心平面位置20mm8钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查注：d为钢筋直径，单位：mm5)水下混凝土的灌注灌注水下混凝土前做好充分的准备工作，配置足够备用应急设备和材料，确保灌注单根桩水下混凝土时间不大于6小时。导管采用专用的卡口式导管，导管内径30cm，分节长4m，最下节长4m。导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸。各节导管内径大小一致，偏差不大于±2mm。导管在使用前需编号、量长,并做好详细记录，组装后进行水密、承压、接头抗拉试验。导管下放过程中记录好导管下放次序和编号，保持导管位置居中，轴线顺直，逐步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。灌注首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在35～40cm。采用砍球法灌注水下混凝土，首盘混凝土需用量由计算确定，保证首批混凝土灌注后导管埋入混凝土中的深度≮1m，并能填充导管底部间隙。在整个砼灌注时间内，导管埋设控制在2～6m范围，最低应埋入先前灌注的混凝土内≮1.5m。混凝土灌注开始后，快速连续进行，不得中断。最后拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。混凝土灌注过程中，有专人负责协调工序，保证混凝土灌注的连续性，防止堵管，并随时测量孔内混凝土面高度，计算导管埋深，填写灌注记录（灌注记录详细、真实），指导导管的提升和拆除。终灌时，混凝土灌注标高比设计标高高出0.5m以上，多余部分在承台施工前凿除，确保桩头无松散层。在灌注将近结束时，核对混凝土的灌入数量，以确定所测混7凝土的灌注高度是否正确。6)岩溶地质钻孔桩施工本桥岩溶区钻孔桩施工中主要采取单层钢护筒跟进及反复回填片石、粘土（掺水泥）混合料复钻。①、施工准备根据设计地质情况编制施工方案并对参与施工人员进行技术交底。岩溶钻孔桩施工前做好机械和材料的储备，湾仔大桥钻孔桩施工过程中，七个墩台固定1台挖掘机、1台汽车吊、1台轮式装载机、泥浆泵14台配合溶洞处理，现场储备了大量片石和优质粘土、水泥及不同规格的钢护筒，在每两个桥墩之间开挖储浆池保证泥浆供应。②、单层钢护筒跟进对于穿越串珠状溶洞或溶洞高度2～5m时采用单层钢护筒跟进，用以导向并保护孔口避免塌孔。钢护筒跟进是本桥处理岩溶的主要方法之一。设计地质揭示在桩基范围内存在溶洞，一般在开孔前或者在钻孔达到一定的深度时及时跟进钢护筒，保证能顺利跟进且护筒外壁与孔壁形成密贴，防止护筒下沉或漏浆。钢护筒直径要比设计桩径大，护筒直径宜比桩径大15～40cm，施工中严格控制钻孔和钢护筒跟进的垂直度，从而保证钻孔桩的垂直度。部分钻孔桩在施工中，设计地质未揭示溶洞，但在实际施工过程中，会出现突然漏浆、甚至护壁垮塌的情况。施工中遇到此种情况，及时采取钢护筒跟进护壁，能有效避免孔壁垮塌、地表塌陷的情况，有效确保了施工安全、提高成桩效率。下表为现场施工中根据不同桩径，不同护筒跟进深度采用的钢护筒规格，现场实际施工应用中效果良好。表3湾仔大桥岩溶处理钢护筒跟进技术指标桩径(cm)钢护筒跟进深度(m)钢护筒内径(cm)钢护筒壁厚(mm)Φ100＜1514014≥1514016Φ125＜1516016≥1516018对于覆盖层较厚，护筒跟进长度较大的钢护筒壁厚适当加厚，否则钢护筒会被挤压变形无法成孔。由于单层钢护筒无法穿越岩层，仅能跟进至土石分界面，溶洞范围成孔还采取了其他措施。8③、反复回填复钻反复回填复钻是最行之有效、比较经济的岩溶处理方法，也是现场应用最为广泛的方法。但该方法需配备大量施工机械配合，相对钢护筒跟进处理施工周期较长。回填材料主要采用直径20~50cm的片石掺优质粘土按7:3~5:5比例混合后采用挖掘机回填至孔内。因片石粘土混合料不具备流动性，回填高度根据溶洞规模确定。对于大型溶洞往往要进行多次回填复钻才能成孔，第一次可尽量多回填，且回填的片石直径要大、所占比例要高，使回填料在溶腔内部尽快形成堆积体，利用钻头反复冲压使混合料扩散以充填溶洞形成土石护壁。后续回填的高度可逐步降低，但不低于溶洞顶板4m以上，混合料中要增加粘土掺量，缩小片石直径，必要时还需混填袋装水泥提高造壁效率，缩短施工周期。当击穿溶洞顶板发生漏浆后马上提出钻头、向孔内同时补浆和回填片石粘土混合料防止塌孔。通过反复回填、反复冲砸使回填料在孔壁四周形成护壁达到成孔目的。为提高功效可在片石粘土回填料中掺入适量水泥以增强护壁稳定性。④、灌注成孔岩溶钻孔桩在成孔后须在确保孔底沉渣厚度满足设计要求的同时，及时安装钢筋笼并浇筑砼，避免清孔过程中溶洞填充物挤破护壁再次涌入孔内。溶洞钻孔桩在灌注前确保砼原材料储备充足，并在灌注砼过程中要控制灌注速度、同时适当加大导管埋置深度，确保避免因供料不足或护壁被挤破造成孔内砼流失而断桩。2、承台施工1)承台施工工艺流程见下图(2)所示。施工准备基坑排水基坑开挖基坑检查钢筋制作钢筋绑扎预埋墩身钢筋立模高性能混凝土拌制混凝土浇筑混凝土养护基坑回填图(2)承台施工工艺流程图92)基础开挖：施工前先根据地质情况确定开挖坡率结合现场实测标高放样，确定承台开挖轮廓边线。基坑开挖采用挖掘机开挖、人工配合、在开挖至坑底底面20厘米左右时，停止机械施工，全部采用人工修整，严防超挖，对不慎超挖的基坑碎石回填夯实。基坑坑底轮廓比照设计承台尺寸每边放开≮1m，便于模板安装。有水基坑沿坑底轮廓预留20*20cm环形排水沟并在拐角设汇水坑安装水泵及时排水，根据实际情况采取砂袋围挡防护，防止基坑侧壁坍塌。3)桩头凿除：桩头凿除采用环切工艺，切割机环切桩头后风镐配合凿除，严格控制实际桩顶标高，保证伸入承台部分长度（10cm）。4)基坑清理、找平、放线以及桩基检测人工清理平整基底，铺10cm砼