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如泰运河桥施工技术方案

如东县如泰运河桥是如东县东环路、南环路道路工程中东路连续跨越掘兵路，如泰运河的一座桥梁。该桥为25+2*30+42+30+25米变截面连续桥梁，桥宽36米，总长190.2米。

东环路、南环路道路按城市主干路（Ⅱ）级标准设计与实施：

道路等级：城市主干路SH／T 3057-2017标准下载，设计行车速度：40千米/小时；停车视距40米；

桥面横向布置：1.5米人行道+5.5米非机动车道+3.0米机非分离带+16.0米机动车道+3.0米机非分离带+5.5米非机动车道+1.5米人行道，总宽度36米；

地震烈度：7度，如东为抗震设防区，设计地震加速度为0.1g；

通航等级：五级航道，BM=38米，b=32米HM=5米，h=3.5米，设计最高通航水位3.04米（黄海高程）

竖曲线：凸曲线R=3500m；纵坡：双向1.0％（桥后20米范围与道路横坡顺接）。

桥梁跨经不止为25+2*30+42+30+25米，第三，四（主跨），五跨为变截面连续梁，其余三跨为等截面连续梁，六孔一联，在主跨其中一主桥墩上（3号墩）设置固定支座，其余位置均设滑动支座。桥梁横段面布置为1.5米米人行道+5.5米非机动车道+3.0米机非分离带+16.0米机动车道+3.0米机非分离带+5.5米非机动车道+1.5米人行道，总宽度36米。桥梁分两幅桥设置。

该桥为双幅预应力混凝土连续梁结构，封闭箱型断面，每幅桥为单箱三室，宽18米，主跨跨中及等截面跨梁高1.4米。主跨墩顶梁高2.2米，主顶梁板厚25厘米，板底厚度22～60厘米，腹板厚度45～65厘米。

主梁内配有纵向预应力钢束，根据施工进度，适时张拉预应力，以抵抗施工阶段及使用阶段的弯矩，剪力，主拉应力。纵向预应力束分腹板束、顶板束、底板束。全桥纵向预应力筋及横梁预应力筋均采用直径为фj15.24mm、抗拉标准强度为Rby=1860Mpa的低松弛钢绞线，计算弹性模量E=1.90×105Mpa，采用两端张拉。

桥墩均采用门柱式桥墩，侧向采用变截面；3、4号桥墩墩身顶宽1.8m，底宽1.4m，1、2、5、号桥墩墩身顶宽1.3m底宽1.0m。墩身立面门拱半径1.70m。桥墩基础采用双排群桩基础，3、4号桥墩承台为10.30×6.5m，单幅桥每个承台下设6根1.2m直径的钻孔灌注桩

桥台为肋板埋置式桥台。单幅桥采用8根ф100钻孔灌注桩，台侧及前台设浆砌片石锥体护坡。

栏杆：人行道栏杆采用钢栏杆，栏杆墩柱间距为2.51m。

伸缩缝：0、6号桥台处各设一道伸缩缝。

人行道和分隔带：人行道1.5m，人行道板面层采用2cm厚花岗岩，机非分隔带5.5m，缘石高出桥面35cm，分隔带可填杂填土种植低矮草本植物（要求根系小，耐旱）。

过桥管线：电力管线（每侧分隔带内不超过16孔），通信、有限电视管线可放置在两侧人行道下；自来水从梁挑出的悬臂下预埋支架通过。

桥面铺装现浇混凝土，伸缩缝现浇混凝土：C50

桥墩墩帽，墩身，承台，梁盖，立柱混凝土：C30

桥台台帽，台背，耳墙：C30

抗震块，支座垫石：C50

钻孔桩混凝土：水下C25

所有涉及砼的施工均须按有关施工规范执行

Ⅰ级，Ⅱ级钢筋必须符合国家标准GB1499现行标准的规定。

主墩支座采用GPZ（Ⅱ）12.5（GD，DX，SX）型盆式橡胶支座，边墩支座采用GPZ（Ⅱ）8（DX，SX）型盆式橡胶支座，边墩支座采用GPZ （Ⅱ）3.5（DX，SX）型盆式橡胶支座，安放支座须按厂方提供的操作工艺要求操作。

桥梁设置2.8％的纵坡。1％的双向横坡，将桥面雨水汇集到两侧人行道内侧，然后通过人行道内侧设置的泄水孔将桥面上雨水通过桥下集水管顺桥墩集中排向桥下雨水井。

各分部分项工程的施工方案及技术措施

跨如泰运河桥桩基工程采用搭设桩基平台，泵吸反循环成孔，水下浇注砼。承台施工采用机械水下基坑开挖，钢板桩施工法进行，基坑挖至坑底标高下30cm，用人工清理至基底高程。桩头混凝土采用人工凿除；门柱式桥墩模板采用整体钢模，预应力钢筋混凝土连续箱梁采用主要满堂支架现场浇筑的方法施工，跨如泰运河支架体系采用加强贝雷梁现浇反吊支架体系，钢管柱上架设工字钢作为钢管临时墩，钢管柱之间用槽钢打剪刀撑加固，上铺贝雷片。箱梁施工分节段进行，最后进行合拢段施工；桥梁砼均使用商品砼，泵送入模。

桥梁工程施工顺序为：钻孔灌注桩—→承台—→墩柱—→支座安装—→箱梁施工—→砼养护—→预应力张拉—→压浆、封锚—→桥面系。

全桥桩基共计92根，设计均为钻孔灌注桩，设计桩端持力层为粉砂细砂层。其中桩径1500mm，有6*2*2=12*2根，位于3、4号墩，桩长近70m；桩径1200mm，有6*3*2=18*2根，桩长近60m；桩径1000mm，位于桥台位置，有8*2*2=16*2根，桩长近40m；混凝土采用C25商品混凝土，水下灌注施工工艺。

根据地质情况，本工程的地层多为粘土层、粉细砂岩；桩基施工采用GPS20型泵吸式反循环钻机施工，我公司计划投入钻机12台，原则上水上作业4台，岸上作业8台。

2.2.1施工工艺流程

2.2.2单桩施工作业时间安排

反循环各工序作业时间计划表

3#、4#墩柱处，水中作业桩基数量24根，单幅桥水中作业4台钻机，每台钻机最大成桩6根，加上钻机平台施工时间，计划完成时间40天；

岸上作业其中0#、6#桥台处共32根，计划4台钻机施工，每台钻机最大成桩8根，需时40天；

岸上作业其中1#、2#、5#墩柱处共36根，计划投入钻机4台，每台钻机成桩9根，需时45天；

桩基养护7天，桩基施工共计52天。

2.2.3施工方法及措施

在桩基施工前，先清除设计桩位范围内场地的杂物、障碍物，平整施工场地和施工便道。按文明施工管理的要求，部分场区需经过平整夯实并进行硬化处理，使机械进场方便顺利和场区行走、搬移。同时在施工中确保钻机及其它机械稳定、安全。

本工程所处位置高架杆线多,为保证桩基施工安全，在钻机钻孔 施工前要及时与有关单位协商，进行杆线改移处理。

依据业主所提供的交桩资料及桩位，采用导线与三角测量相结合的方法，沿线路的两侧建立控制网，所有控制网都要填写报验资料，经监理工程师复测，签字同意后方可使用。每个控制网点都要作好精心保护，在施工中每10天要进行一次复测，一旦出现偏差及时进行修正恢复。

场内使用的临时水准点，依据业主提供的城市水准点和高程引入场内并认真加以保护，临时水准点和高程的引入需经监理工程师复核，并签字同意后方可使用。

依据设计图纸计算各桩位的坐标，并确定每个桩孔与相邻控制点的位置关系。经复核无误后在场区内实地放出，同时以桩中心为交点，在纵向和横向方向埋设好护桩，桩位经监理工程师复核并签字同意后方可进行下步施工。

根据施工现场实际情况，本工程桩基由陆上桩基和水上桩基组成。

陆上桩基的工作平台的搭设，先对场地进行平整，清除杂物，夯实桩机下土体，以免桩机发发不均匀沉降，在其上垫上枕木，即可架设桩基。

护筒采用10mm钢板卷制，护筒直径根据桩径的不同比桩径大200mm，陆上桩基施工时护筒长度为1.5~2.0m，水上桩基施工时，护筒底入原状土不少于50cm，护筒顶比最高水位时的水面至少高出50cm，在护筒的上口边缘开设2个溢浆口。

对于陆上桩基，护筒坑采用人工开挖，挖孔直径比护筒大0.4m左右，挖孔深度以挖尽上部杂填土，进入下部原状土0.2～0.3m为宜，同时其深度不得小于1.5m深，坑底应平整。护筒埋设时，通过预先引放的纵、横方向的四个护桩点进行调整就位，护筒中心与桩位中心重合，其偏差不得大于20mm，并应严格控制护筒的垂直度，护筒调

整到位并固定后，周边用粘土均匀回填并分层夯实，以保证在钻孔过程中护筒稳定不下落以及周边不跑浆。

对于水上桩基，钢护筒埋设则采用振动锤及桩机配合埋设，护筒的中心位置靠导向架定位。护筒中心线与桩位中心线偏差小于5cm，两节护筒连接处要求筒内无突出物，且耐拉抗压不漏水。

钻机安放前，先将桩孔周边垫平，使地面平整，确保钻机安放到位机身平稳，钻机就位时应确保机架的钻杆轴线、转盘中心及桩位中心在同一铅垂线上，其对中误差不得大于20mm；钻机就位后，测量钻机平台标高以控制钻孔深度，避免超钻或少钻。同时填写报验单，经监理工程师对钻机的对中，平台水平、钻杆垂直度检查验收同意后，方可开始钻孔。正式钻孔前，钻机要先直行运转试验，检查钻机的稳定和机况，确保后面成孔施工能连续进行。

针对本工程的地层特点，新鲜泥浆配制仅在桩基第一根桩施工时拌制一部份，在施工过程中主要利用孔内粘土自成泥浆和再生泥浆。

同时为防止意外情况或成孔期间对泥浆指标进行调整，备用一定量的膨润土或粘土。

为了尽量减少场地占用和泥浆污染，在各桥跨中间位置各设一套沉淀池、循环池、调浆池，通过泥浆循环沟与桩孔沟通。

在成孔施工过程中，加强对泥浆的性能指标的检测和控制。根据钻到不同地层的地质情况适时调整泥浆指标。并作好施工记录。

钻孔桩施工时，在中软土、粉砂土层中，软土具蠕变、触变性，砂性土易受扰动破坏，由于稳定性差。在成孔过程中容易坍孔和缩径。在钻该段时，将泥浆的比重、粘度，适当增大，确保孔内有足够的泥浆压力维护孔壁稳定，以及形成良好泥皮的效果。

在施工期间定期对泥浆池，循环沟进行疏通，确保泥浆循环畅通，沉淀池的沉碴和废浆要经常抽到指定的地点，保证泥浆池有足够的容积满足成孔施工的需要。

①、在埋深较浅的填土层、亚粘土、亚砂土层，由于稳定性差呈流塑状及松散性，容易坍孔，钻进时转速适当降低，尽量减小钻头对孔壁的扰动。

②、在粉砂层、细砂层中，因强度相对较高，稳定性好，钻进时适当增大钻压，降低转速，使钻头尽可能充分捣碎，在必要区段采用上下两次反复钻磨确保孔径达到设计要求。

③、钻进中如发现地质情况与原钻探资料不符，应立即通知设计、监理等部门及时处理。

钻进中加接钻杆时，应先停止钻进，将钻头提高200mm，维持泥浆循环1～3min，以清洗孔底并将管道内的钻碴携出排净加接钻杆。装杆时应拧紧上牢，防止漏气、漏水、以及工具、钻具掉入孔内。

（8）第一次清孔、拆杆、移机

通过钻机平台标高和钻杆的长度，判断钻孔深度。当钻孔达到设计要求的深度，停止钻进、将钻头提高孔底100～300mm，维持泥浆和正常循环清洗吸除孔底沉碴直到返出泥浆的钻渣含量小于4%为止。

起钻时应小心操作，防止钻头拖到孔壁，并向孔内补入泥浆，稳定孔内水头高度。

成孔结束后，对成孔质量进行检测。

孔深不小于设计深度

垂直度：＜1%

沉碴： ≤100mm

a、根据设计图纸算出箍筋用料长度，主筋分段长度将所需钢筋调查后用切割机成批切好备用，并按规格挂牌分类堆放整齐。

b、钢筋笼加工在特制加工平台上进行，加工前先检查平台的平直度，确保钢筋笼的主筋顺直。

c、自桩顶往下每隔2m设置一道加强箍，加强箍应具有一定刚度，确保钢筋笼制作和吊运过程中不变形。加强箍置于主筋的外侧，与主筋采用点焊固定。

d、钢筋笼从上至下每2m的间距设一道保护块，保护块采用直径100mm的砂浆砼块。

e、加工成形的钢筋笼稳定放置在坚实平整的地面上，防止变形。

f、每幅成品钢筋笼场须经监理工程师验收，合格后方可使用，每节钢筋笼均要挂牌标识，标明节号、桩号和检验状态。

a、采用35T汽车吊机分次吊放钢筋笼入孔，在孔口将上、下两节用电焊接长。

b、每节钢筋笼均采用滑轮配合3点起吊法，起吊时小心保持平稳，避免钢筋笼在起吊过程中变形。

c、下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼垂直、轻放避免钢筋笼碰撞孔壁，下放过程中若遇阻碍立即停止，严禁强行冲放。在安放就位后，将钢筋笼固定至护筒上，以保证钢筋笼的位置符合设计规范要求。

d、上、下两节钢筋笼对节时，应在两节笼垂直对正后才可施焊，焊接时采用两台电焊机对称施焊，并按设计和有关规范的要求执行焊接。

钢筋笼下放到位后，及时下放导管，导管采用φ258丝扣联接，导管在下放前先在地上作水密封试验，试验压力不得低于0.3Mpa。

第二次清孔，采用泵吸反循环清孔，进一步将孔底沉碴吸出，同时逐步降低孔内泥浆比重至1.20。

（12）水下混凝土灌注

二次清孔结束后，立即灌注混凝土。

本工程设计桩基混凝土强度为C25，坍落度180±20mm；水下混凝土灌注施工的技术要求和措施。

①、灌注前先根据测孔情况判断混凝土所需的大致方量。

②、导管尽量置于孔的中间，管口与孔底保持30～50cm的距离。确保管内混凝土畅通。

③、灌注前先放隔水塞（本工程用橡胶隔水球胆）于导管中，将混凝土面与泥浆液面隔开，灌注时，混凝土通过自重将管内泥浆从下部管口排出，达到液封的目的。

④、灌注前要有足够混凝土的储备量，确保第一次连续灌注的混凝土使下部导管埋入混凝土的深度不小于1.0m。

⑤、混凝土浇注尽量保持连续进行，浇注过程中应勤量测，勤拆管，始终保持导管埋深在2.0～6.0m左右，同时根据测量结果判断孔内有无异常情况。严禁将导管提空出混凝土面，形成断桩。

⑥、为确保桩头混凝土质量，桩身混凝土需超浇500～1000mm。浇注过程应作好详细记录。

①、混凝土桩成品质量直接影响工程整体的质量与安全，成品后必须检查，检查采用无损检测（包括超声波检测及其它可靠方法），严格按照《公路桥涵施工技术规范》和《市政桥梁工程质量检验评定标准》办理。严禁出现断桩、破桩.

②、质量要求：混凝土强度必须符合要求，无断层和夹层、桩尖标高不高于设计标高。桩头预留凿除部分无残余松散层和薄弱混凝土层。

③、控制桩基下沉的技术措施：

a、采用抽浆清孔法，确保清孔质量。即在终孔后停止进尺，利用钻机的反循环系统的泥石泵持续吸碴5～15min左右，并从孔口放入清水，使泥浆相对密度逐步降低，并达到以下的清孔标准。

b、孔内排出或抽出的泥浆用手触应无粗粒感觉，泥浆比重应在1.20左右，含砂量不大于4%。

c、灌注水下混凝土前，沉碴厚度必须小于10cm。

a、孔底沉碴厚度检查。

b、认真做好成孔质量查验记录。

本工程桥梁的基础承台共计5*2个，承台规格为10.3×6.5m，厚2.5m。承台采用C25混凝土。

承台施工采用拉森IV型钢板桩围堰，内设[16槽钢围檩及I25工字钢临时支撑。

2.3.1承台施工流程

2.3.2钢板桩围堰施工设计

①计算最小入土深度确定桩长

对于无支撑无拉杆的钢板桩，必须满足

E2*L/3+Ew2*L/3 ≥ E1* (h2+L)/3+Ew1*(h1+h2+L)/3

E2+ Ew2 ≥ E1+ Ew1

被动土压力系数 KP=tg2(45°+φ/2)=2.283

取γ=19.5*0.9=17.55 KN/m3

E2被动土压力=γ*L*2.283 Ew2水压力=10*L

E1主动土压力=γ*(L+3)* 0.438=7.6869L+23.0607

Ew1水压力=10*(L+3+3.54)=10L+65.4

计算可得： L1≥3.02m L2≥2.74m

则钢板桩H≥L+h1+h2+1=3.02+3.54+3+1=10.56m

考虑安全系数： 取H=12m

计算得：X1= 1.31m

采用国产鞍IV型U型钢板桩，W=2037cm3/m，折减系数取0.75

最大抗弯强度f=448732*0.75/2037=165.22MPa<[f]/2=530/2=265 MPa

计算结果表明拉森IV型U型钢板桩满足强度要求。

板桩悬臂部分最大跨度h=6.54m

板桩抗弯强度f=M/W=1/6 *γ*Ka*h3/W

2.3.3钢板桩围堰施工

桩基施工完毕并达到强度后，在经过监理工程师的同意下，进行钢板桩围堰的施工。承台位于水中，开挖深度最大达8m，如采用全面放坡开挖，基坑开挖面积太大，很容易造成基坑坍方。对于水中承台施工，基坑支护拟采用方法：钢板桩围堰。

钢板桩采用拉森IV型钢板桩。钢板桩间为锁IV连接，插打前进行检查及锁IV试验，在承台顶面以上设两道内支撑。围堰顶标高应高出一般平均最高水位0．5 m。承台施工前，利用浮吊拆除部分钻孔平台，插打钢板桩围堰，进行承台施工。

施工准备工作：桩在打入前应将桩尖处的凹槽口封闭，避免泥土挤入，锁口应涂以黄油或其它油脂。对于年久失修，锁口变形，锈蚀严重的钢板桩，应进行整修矫正，弯曲变形的桩，可用油压千斤顶顶压或火烘等方法进行矫正。

用浮吊打设定位桩，安装完内支撑架后，浮吊逐根吊装钢板桩沿内支撑下插，振动锤逐根打到稳定深度，待全部合拢后依次施打到设计深度，随时检查桩身是否垂直，并进行调整。

在打桩过程中。为保证钢板桩的垂直度。用全站仪配合水平尺在两个方向加以控制。

开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精确，以便起到导向样板作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后立即用钢筋或钢板与围檩支架电焊作临时固定。

钢板桩插打到位后，可在其外侧围双层彩条布，在布的下端绑扎钢管沉人河床，并用砂袋压住，堰内抽水时，外侧水压可将彩条布紧贴板桩，起到一定的防水作用，在板桩内侧锁口不密的漏水处用棉纱嵌塞，堵漏效果较明显。

钢板桩围堰在设计时，要求围堰顶标高高出一般平均最高水位0．5 m，防止承台在养护期内，受到河水浸泡。

浮吊逐根吊装钢板桩沿内支撑下插，振动锤逐根打到稳定深度，待全部合拢后依次施打到设计深度，并要求随时检查桩身是否垂直，并进行调整。

钢板桩插打到位后，可在其外侧围双层彩条布。堰内抽水时，外侧水压可将彩条布紧贴板桩，起到一定的防水作用，在板桩侧锁口处用止水材料密封。

根据承台设计位置和尺寸，在现场实地放样。并将4条边线向外延伸作好护桩加以保护，以便后期施工位置复核和立模检查。

钢板桩围堰内降水采用4台大功率抽水泵往外抽水。

抽水完成后，进行承台基坑开挖，开挖时采用机械开挖和人工开挖。为防止钢筋受损及桩基受抗动，桩头附近的土体由人工开挖，严格控制基坑开挖深度和平面尺寸，严禁超挖。基坑内及地表积水由排水沟汇集至临时集水坑，并及时采用水泵抽出作业区。基坑开挖好后经过对基坑底标高，平面尺寸等验收合格后方可进入下道工序施工。

基坑开挖至设计标高好采用风镐配合人工处理桩头混凝土，严格控制剔除深度，同时又必须保证凿除至新鲜、密实混凝土面而且达到桩顶设计标高，每根桩都必须进行无损伤检测，经监理验收合格后方可进行下道工序施工。

钢筋在现场加工制作，现场绑扎，必要时可用点焊焊牢。非焊接钢筋骨架的外层钢筋之间用短钢筋支架，以保证位置正确。钢筋加工尺寸严格按照设计图纸执行，钢筋绑扎，焊接等严格按照《混凝土结构工程施工与验收规范》（GB50204—92）标准执行。钢筋绑扎中按设计图纸位置预留墩柱、墩台钢筋。

承台模板采用组合钢模板拼装，型钢支撑，并用斜撑进行加固。模板的净空尺寸必须符合承台设计尺寸，模板安装好后，经监理工程师对轮廓尺寸，标高验收合格后方能进行混凝土浇筑施工。

承台混凝土采用C25商品混凝土。浇筑时采用分层浇筑，每层浇筑厚度不超过30cm，采用插入式振捣器振捣，移动间距不超过振捣器作用半径1.5倍，每处振动完毕后边振动边徐徐提出振捣器。灌注时应对称进行，使模板均匀受力。混凝土浇筑上层应在下层混凝土初凝前进行，避免出现冷凝产生冷缝。浇筑过程中派专人护模，保证模板不变形。

⑨混凝土养护、拆模、土方回填

当混凝土达到终凝后派专人洒水养护，混凝土达到70%强度后拆除模板。

⑩基坑回填、拆除钢板桩

承台及墩柱混凝土施工完毕后，模板拆除，回填至承台顶标高以下10cm处。拔除钢板桩采用振动锤，钢板桩拔除过程中，不能太快，且拔除时力求一定的垂直度，不得对承台和墩柱产生不必要的破坏。拔除施工时安排有专人负责。

a、混凝土基础的地基承载力满足设计要求，严禁超挖回填虚土；

b、混凝土做到外光内实，不得出现露筋和空洞现象；

GB／T 38969-2020 电力系统技术导则.pdfc、混凝土28天强度达到设计强度要求；

d、平面尺寸允许偏差：±20mm；

e、顶面高程允许偏差：±10mm；

f、轴线允许偏差：±10mm；

g、大面积平整度允许偏差：±5mm。

a、钢筋表面无铁锈、无油渍、无裂纹，多层钢筋要有足够的钢筋支撑，保证骨架的施工刚度；

b、受力钢筋间距允许偏差：±20mm；

c、箍筋、水平筋允许偏差：±10mm；

DB4102／T 012-2020 应急检验管理规范.pdfd、钢筋骨架尺寸允许偏差：±10mm；