第四节桥梁工程

　　一、工程概况

　　本合同段赣江大桥起点桩号为：K14＋935.3，终点桩号为K15+387.675，为6孔净跨70m的空腹式等截面钢筋砼箱形拱（12#墩-18#桥台），桥梁全长452.375m.K14＋935.3是整个赣江大桥的变坡点，设置10000m半径竖曲线一道，本合同段内桥上纵坡i=-1.7%。

　　该桥上部构造：主拱为缆索吊装空腹式等截面钢筋砼箱形拱。净跨70米，净矢高17.5米，拱轴系数2.514米，主拱圈为预制构件，单箱宽度1.46米，高度为1.4米，拱圈全宽12.1米，每2孔内桥面板为等截面连续现浇板，在桥墩处设置160型伸缩缝。

　　该桥下部构造：12#墩为施工加强墩，13-17#墩为普通墩，墩身均为实体墩，桥墩基础采用钻孔桩基础，加强墩采用8根Φ1.8米的群桩基础，普通墩采用6根Φ1.8米的群桩基础，钻孔桩基础按嵌岩桩设计，持力层为弱风化泥质粉砂岩；18#（东岸）桥台采用重力U台，基础采用明挖扩大基础，持力层为弱风化砂砾岩。

　　二、施工总体安排

　　（一）下部结构施工技术方案：

　　1、18#台直接开挖基坑进行扩大基础及桥台施工。

　　2、12#-17#墩采用水上施工方案。桩基采用钢筋砼套箱（小沉井）进行施工在水中拼装水上砼搅拌船和水上浮吊相配合进行水中桩基施工。

　　浮吊由两艘120吨平板铁壳船作载体，用贝雷片拼装两上高12m，宽15m的门架进行水上施工吊装运输。浮吊主要用于套箱、平台、钻机及混凝土的运输、施工等。

　　3、墩身采用整体式钢模板施工，根据墩身高度一次浇注完成，拱座亦采用钢模板施工，拱座一次浇筑完成。

　　（二）上部结构施工技术方案：

　　1、在18#桥台与缆索吊机A塔之间设拱肋预制及存梁场，其中存梁场设在路基范围内，缆索吊机可直接起吊存梁场拱肋，预制场设于线路左侧，通过横向50T龙门吊机运送预制拱肋至存梁场。

　　2、在预制场以西设混凝土工厂及小构件（腹板、横隔板）预制场，小构件预制场内设5T单轨龙门吊机一台，负责小构件混凝土的浇注及起吊作业。

　　3、混凝土供应：腹板、横隔板以及拱肋预制混凝土均通过平车运送混凝土或泵送混凝土至预制场，龙门吊机配合浇注混凝土。

　　4、拱肋采用40T缆索吊机安装，缆索吊机后锚碇固定，主索横桥向可随索鞍横移以适应横向各个位置拱肋的安装。扣索采用通扣方案，利用5T卷扬机走4滑车组收紧调整拱肋标高。进行拱肋吊装时拱肋前端横向应设2φ15.5mm的缆风钢丝绳。

　　5、为加快进度制造一孔立柱模板，一孔立柱可一次浇注，混凝土可直接通过缆索吊机运送或采用泵送。

　　6、采用钢管支架现浇桥面板，混凝土可通过缆索吊机运送或采用泵送。

　　三、主要项目施工方法及施工工艺

　　（一）扩大基础施工

　　明挖基础施工前，做好场地的平整硬化工作，并做好地表排水系统。同时，挖小型地质探坑，核对并详细了解地质情况，目的是为施工时准确测放开挖轮廓线提供依据，以及查明有地质情况不符时，能预先知会设计院及时进行处理，避免在施工过程中发现时造成返工和耽误工期。

　　1、定位放样

　　根据地质情况定出放坡率，根据基础尺寸、深度、渗水情况确定基坑尺寸，为便于立模，挖排水沟和汇水井，每边加宽0.5m-0.8m。落入岩石内的基础部分，采取按基底轮廓线垂直开挖。

　　2、基坑开挖

　　基坑开挖采用机械开挖和人工开挖相配合。开挖时控制边坡坡度，注意边坡稳定。根据土质、深度、渗水情况，采取适当的坑壁支护。深度过深时，可将边坡放缓或增加平台。石方开挖时，采取小爆破，尽量避免超挖，同时采取适当的防护措施。

　　3、坑壁支撑和排水

　　当基坑深度较大，放坡开挖土方量较大，土质无法保持稳定时，采取适当的支撑。如有较多渗水时，考虑在坑底周围设排水沟和汇水井，利用水泵排除坑外。

　　4、地基检验

　　基坑开挖接近设计标高时，采用人工清底至设计标高，经监理工程师的检查签认，符合设计要求后进行下道工序施工，否则应按设计图纸及监理工程师要求进行基底处理。

　　5、模板支立

　　（1）落入岩石内的基础部分，直接利用坑壁做模板，满灌砼。

　　（2）其余基础按照基础尺寸放出模板边线，模板采用钢模，其结构及部位尺寸符合规范要求，模板及模板支撑具有足够的刚度，强度和稳定性。

　　6、混凝土浇筑

　　（1）混凝土使用的粗细骨料、水泥，经试验合格后方可使用，否则坚决不用。砼坍落度控制在3－5cm，由试验室设专人负责。

　　（2）混凝土浇筑时，设滑槽输送砼，防止混凝土的离析。

　　（3）浇筑混凝土必须认真振捣，不能过振和漏振。

　　（4）混凝土与墩台身的连接处，设置直径不小于16mm的预埋钢筋以加强其整体连接，钢筋埋入与露出部分的长度各不小于钢筋直径的30倍，间距不大于钢筋直径的20倍。

　　7、基坑回填

　　基础混凝土施工完成并达到规定强度后，进行人工回填。回填土必须分层夯实，回填土质必须符合规定要求。

　　（二）钻孔灌注桩

　　1、套箱施工

　　钢筋砼套箱长14m，宽8m，高度初定6m，壁厚15cm，在平板船上预制成型后由浮吊吊放在桩位处。套箱顶部预留锚固钢筋，施工期间赣江水位上涨时，套箱可现浇接长。在安放套箱时，用吸泥机吸出套箱内砂卵石，使套箱沉入河床一定深度，留出承台及封底砼位置。

　　套箱在下沉过程中，用全站仪控制套箱位置，防止发生倾斜或移位过大偏出桩位。套箱就位采用单向水流锚达达碇的施工方法，用贝雷片拼装桁架安放于套箱上作为钻机作业平台进行桩基施工。施工期间，河道中设置地锚，套箱个方向用缆风绳固定在地锚上，防止在施工时平台倾斜或移位。

　　2、钢护筒的制作和下沉

　　钢护筒采用厚度14mm的A3钢板卷制而成，护筒直径比桩径大40cm。

　　钢护筒的定位和下沉主要利用导向船及其上的导向架和浮吊来完成。导向架用角钢加工制作，每4m一节，最下节做8个尖角，以便导向架有一定的入土深度

　　钢护筒下沉时先依靠测量配合，准确定位导向船，并精确放出各桩位位置，然后在导向船上放置导向架，导向架长10-14m，在导向船船面以上2m，其余在船面以下。护筒由运输船运至施工现场，用水上浮吊吊至导向架内。

　　在钢护筒未接触河床之前，用临时支撑固定，焊接接长上节护筒后靠自重下沉，着床后临时固定于平台或船上，松开吊机，用DZ120型振动打桩机振打钢护筒进入强风化砂砾岩0.5米。振动下沉时要注意控制钢护筒的倾斜度在1%以内。

　　3、泥浆池及造浆

　　（1）泥浆池

　　为保证泥浆和钻碴不排入赣江中，污染河水，拟将粘土库及膨润土和制浆池设在岸上，将储浆池和沉淀池设置在驳船上，并用隔墙隔开。钻孔时泥浆循环系统用400mm钢管连通，泥浆用泥浆泵泵送，钻渣等沉淀物使用驳船运至环保部门指定地点排弃。

　　（2）造浆

　　造浆拟选用优质粘土，并在钻进至软土层和液化砂土层时，还要在泥浆中掺入16%的膨润土、0.15%的CMC羟基纤维素、0.4%硝基腐植酸钠盐及少量的生石灰粉等制成优质泥浆加强护壁以防渗、防坍孔。

　　4、钻孔

　　（1）钻机的选型

　　水中墩的钻孔桩直径均为1.8m，直径较大，穿过强、弱风化砂砾岩，基岩抗压强度不高，水中墩施工须在第一个枯水期内完成，钻孔桩施工的进度显得尤为重要。根据墩位处地质条件和施工要求所选择的钻机应满足以下技术要求：钻机的成孔直径满足1.8m；钻机的扭矩大于8tm；气举或泵吸反循环工艺；成孔速度快等。依据上述要求，我们将采用SY-180型旋转钻机，这种钻机以气举反循环为主，配有大通径反循环钻具系统，循环排水量大，携带钻碴能力强，钻进效率高，能有效地提高钻孔桩的施工进度与成孔质量。

　　（2）钻具的选择

　　根据地质状况和水中墩施工的进度要求，对钻具的主要要求是：

　　①具有最佳的破岩效果和良好的排碴能力，以确保较高的钻进速度；

　　②钻具有足够的强度和刚度，刀盘在起、下钻时安全可靠，防止起、下钻时塌孔及扰动岩层；

　　③钻具具有破岩钻进和导向两种功能。

　　为满足上述技术要求，根据我们在类似地质条件下类似直径钻孔桩的成功经验，结合桥址处实际地质状况，选择楔齿滚刀钻头，在刀盘主板周边设置有导向板，其作用是导向和使循环水加速对滚刀及工作面的冲洗，提高排碴效果。为最大限度地提高排碴效果，吸碴口与钻杆通孔之间的通道采用直通式结构，吸碴口采用长圆形结构，并布置在刀盘半径的中部以扩大扫孔面积。为确保刀盘起、下钻的安全和可靠性，防止塌孔及扰动岩层，加大刀盘的主围板与孔壁的间隙，以提高刀盘起、下钻时的通过性能，满足孔底岩面及以上3m孔壁岩面不受扰动。刀盘滚刀的布置采用螺旋式布置方式，使刀盘旋转过程中有使工作面上的循环水及岩碴由中心向外移动的趋势，有利于排碴，并保持重量平衡。

　　（3）钻机走道铺设及钻机安装

　　SY-180型钻机由底盘和钻架组成，底盘下装有4个走行轮箱，在钻孔施工平台上铺设走道，以便钻机移动对位。走道安装好后，即可安装钻机。

　　（4）钻进

　　①钻机就位施钻前，将钻机底盘调成水平状态并稳定。开机试钻，小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上，其最大偏差不大于2cm。

　　②开始钻进时，下放钻头速度要慢，给进量小，当钻具刚进至岩层时，钻压应小，待钻头全面接触岩面进入正常钻岩后，才可将钻压逐步加大，但最大也不超过钻具扣除浮力后总重力的80%，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。钻进过程中，转速不宜太快，给进量少而次数多，这样才能充分破碎岩层，减小对岩层的扰动，平稳钻进。护筒内水头差应保持护筒内水头高于外面2～3m。

　　③钻进过程中，随时取碴观测地层的变化情况，并与设计图对照比较，如出入较大，与设计单位联系处理，根据地质情况调整钻进参数，并作好施工记录。

　　④钻孔过程中，始终采用减压钻进，钻具的主吊钩始终承受部分钻具的重量，使钻杆始终在受拉状态下进行工作，钻压最大不超过钻具扣除浮力后总重力的80%，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。

　　⑤在钻进过程中，如果在钻头进渣口、水笼头弯折头和软管位置出现堵钻现象，将采用如下处理办法：加大风量循环，把堵物排出；利用空气把钻渣反压孔底，然后钻头磨碎后排出；拆除弯头，利用重物在钻杆内冲捣，把钻渣冲入孔底；拆除钻杆，钻头提出孔外处理。

　　⑥钻进过程中，采用有效措施保证钻机走道牢固稳定，位置准确，防止钻机因振动移位，确保不偏孔。钻孔达到要求深度后，检查成孔质量，符合要求后，立即进行清孔工作。

　　5、检孔与清孔

　　钻孔至设计标高后，采用监理工程师指定的方法检测孔深、孔径和垂直度等几何尺寸，待检测合格后，采用换浆法清孔。清孔后，孔内泥浆指标要达规范规定标准。

　　6、钢筋笼制作及安装

　　钢筋笼采用加工场统一加工并编号，加工时根据骨架的自身刚度及浮吊的起吊能力分节，分节制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台上进行，以保证未来钢筋笼的整体直度及主筋连接接长时的对位精度。

　　在顶节钢筋骨架的顶端，加焊两道加强箍筋，上焊八根与主筋同直径的钢筋，钢筋笼就位后，将加焊的钢筋焊接在护筒壁上，防止砼浇注过程中钢筋笼上浮。

　　钢筋笼采用自制的双轮拖车运抵岸边，由吊车吊到运输船上，再由运输船运至孔位，然后使用水上浮吊起吊入孔，主筋接长拟采用带肋钢筋套筒挤压接头。

　　钢筋笼起吊时使用长杉木杆分段绑扎以提高整个钢筋笼的刚度（木杆在入孔时依次拆除）。

　　预埋桩基检测钢管应按设计要求精确定位于钢筋笼上并焊牢，其接头使用接长管旋接并做防渗处理。