【正文】 下 大跨徑變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁特大橋綜合施工技術(shù) ，不僅提升了我公司的橋梁工程施工 能力，增強了其在 施工技術(shù)領(lǐng)域的核心競爭力，也有利于推動整個行業(yè)的技術(shù)進步，有利于國計民生的安全保障。橋跨布置為（ 23 30m） +（ 3 35m） +（ 33 30m） +（ 23 50m） +（ 100m+160m+100m） +（ 2 46m） +（ 2 30m）。 基礎(chǔ)為鉆孔樁基礎(chǔ)，水中樁基鉆孔深度 ，直徑 。 該工程橋址處屬于濱海沉積相，處于長期海水腐蝕地帶，工 程地質(zhì)條件較為復雜，再加上橋梁本身結(jié)構(gòu)型式和尺寸的特點，“內(nèi)”、“ 外”兩方面的因素，加大了其施工難度，通過項目的具體實施 ，在突破瓶頸、攻克難關(guān)的同時，項目管理人員總結(jié)提煉出一套特殊環(huán)境下大跨徑橋梁施工的技術(shù)創(chuàng)新成果 ： 并以該工程實踐環(huán)節(jié)為依托，有針對性地進行海相沉積巖地質(zhì)條件下橋梁下部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究。且地處海相沉積粉質(zhì)粘土層，同時要穿過三個流沙層，施工難度極高。主橋 26墩基坑位于水中且處于淤泥質(zhì)粘土層中，開挖深度達 ，水深 ，基坑底位于水面下 17m。 主橋承臺埋置深、體積大、大體積混凝土質(zhì)量控制嚴格 第 5 頁 共 150 頁 主橋承臺最大尺寸為 ，面積相當于三個籃球場大小，單個承臺混凝土量 6135m3，承臺最大埋置深度為 （潮位高程 ，水下最大埋深 17m）。工程主要目標是從配合比設(shè)計、投料、拌和到運輸、澆注振搗，層層嚴格把關(guān)，使混凝土抗壓 強度 不低于 90MPa，并與橋墩聯(lián)成一體，達到較高的施工質(zhì)量。從 2020 年 11月至 2020 年 2月，歷時 3 個月，進行了八組試驗并分析整理試驗數(shù)據(jù)， 總結(jié)出 鐵鋼砂混凝土配合比設(shè)計的各種影響因素及注意事項 ,研制出的鋼砂混凝土已應用于引橋、主橋防撞墩 的施工，滿足施工質(zhì)量要求 。 研究內(nèi)容 概述 該 橋梁的下部結(jié)構(gòu)施工難點主要 體現(xiàn) 在復雜地質(zhì)條件下大直徑超深鉆孔灌注樁 基礎(chǔ) 及承臺深基坑圍堰的施工，樁基施工中以如何降低泥漿含砂率為突破口，通過對泥漿循環(huán)系統(tǒng)進行改良，從而提高鉆孔效率及質(zhì)量，最終保證高質(zhì)量的成樁。最終形成樁孔，并在其內(nèi)放 第 6 頁 共 150 頁 置鋼筋籠、灌注混凝土而成樁。在鉆孔深度達到砂層后，由于含砂率增大，造成沉渣過厚，鉆進速度降低嚴重。有利于降低成孔后沉渣厚度，縮短鉆孔及清孔時間，加快成孔速度和提高成孔質(zhì)量。即采用薄壁強撐的原理解決超大深基坑支護問題，由于本工程在海水中施工，橋位處水位受海潮影響較大，本工程海域?qū)俨灰?guī)則半日潮，一天兩次漲潮，兩次落潮，風暴潮對鋼板樁支護的沖擊力較大，浪頭較高，鋼板樁剛度相對較小，易彎曲變形，為了克服這一難題，創(chuàng)新設(shè)計使用接力式雙排鋼板樁外部維護結(jié)構(gòu)，內(nèi)部利用剛度較大的鋼筋混凝土腰梁結(jié)合水平、垂直型鋼組合體系相互作用，形成空間結(jié)構(gòu)體系以達到取長補短的作用。 通過課題的研究獲得了明顯的社會和經(jīng)濟效益，共產(chǎn)生以下幾項經(jīng)濟與社會效益： （ 1）經(jīng)過分析，在確保圍堰施工安全的情況下， 2 個承臺施工周期相對于原雙壁鋼圍堰共提前約 55天 ： （ 2）杜絕了其他工程事故，保證了圍堰安全施工，社會效益明顯 ： 同時節(jié)約大量的鋼材， 2個深基坑共計節(jié)約鋼材費用達到 1200 萬 元 ： （ 3）合理確定鉆孔樁內(nèi)泥漿參數(shù)，加設(shè)水力旋流器及大功率泥漿泵共節(jié)約工期 天，增加了泥漿的循環(huán)率，將對環(huán)境的影響降至最低 。 第 7 頁 共 150 頁 詳細 研究內(nèi)容 第 8 頁 共 150 頁 本項目對 濱海沉積相地質(zhì)條件下大跨徑橋梁的施工技術(shù)進行歸納總結(jié) ，形成較為完善 跨海橋梁 施工成套技術(shù)，部分技術(shù) 已經(jīng)申報為國家級 施工工法，實用性和指導性強，在國內(nèi)均屬領(lǐng)先， 并編制成功優(yōu)秀施工方案， 為以后承接類似工程提供了技術(shù)保障。 橋位處水位受海潮影響較大。 其中 2 27墩臨近主河道，退潮時 24墩河床外露（低潮季節(jié)）。 2 25墩采用 土方筑島法構(gòu)筑施工平臺， 2 27墩采用鋼管樁平臺， 24～ 25墩筑島平臺通過土方便道連通北岸海擋， 25墩筑島平臺與 26墩鋼平臺間設(shè)置一座鋼便橋， 27墩至南岸海擋間搭設(shè)鋼便橋。 主橋樁基采用回旋鉆機成孔。土方筑島，頂面鋪 30cm 厚磚渣硬化，邊坡干砌 30cm 厚片石防護，土方筑島頂面高程 。 225墩筑島坡腳插打木樁止滑，沿坡面鋪一層防滲土工布，土工布上干砌片石防護。土方筑島平面布置形式見 圖 ～圖 。鋼護筒在加工廠進行分節(jié)制作，接長成型 ， 經(jīng)檢查合格后由駁船運至鉆孔平臺 。鋼護筒埋設(shè)首先在每個平臺上，精確放出護筒位置， 水中 2 27墩可 利用鉆孔平臺上縱橫工字鋼安設(shè)護筒沉 放導向架，導向架比護筒外徑大 5cm，由浮吊吊起鋼護筒通過導向架緩慢下放直到其刃腳自然下沉到河床面為止。 24墩平臺為粘土填筑，可采用人工開挖為主，埋設(shè)鋼護筒。 2 27墩 鋼護筒下沉采用振動錘振動 下沉 ，若鋼護筒不能沉放到所需深度，必要時可配以在護筒內(nèi)用空氣吸泥機吸泥 ， 護筒外壁輔以高壓射水下沉。 ○ 3 鋼護筒沉放注意 事項 、卷刃等情況，應探明原由，提出相應處理對策再繼續(xù)從事施工 ： ，焊縫飽滿 ： ： ，護筒內(nèi)水位不能低于 河 面水位 ： 第 14 頁 共 150 頁 ，當護筒沉入土中一定深度后，要及時撤除護筒導向架，以免影響護筒下沉 ： 筒沉放必須全過程測量，保證護筒偏位和傾斜度在容許范圍內(nèi) ： ，鋼護筒 定位 精度要求較高。 24墩護筒長度可以短一些，但長度不小于 3m，因此 24島用 3 米護筒，2 27島用 6米護筒， 26平臺處用 米護筒，要保證護筒底置于粘土層中，并保證足夠的水頭高度。 ○ 2 護筒埋好經(jīng)檢驗位置無誤后，將鉆架移到樁位上，架立穩(wěn)固，四角墊平不得傾斜。 3)鉆孔泥漿 ○ 1 為充分發(fā)揮 泥漿的護壁和排渣作用，并提高鉆孔效率，本工程對泥漿的主要指標要求如下： 泥漿相對密度：粘土層 ～ ，砂層 ～ 黏度：對粘性土 16～ 22（ Pa s）。 ○ 3 泥漿制備采用孔內(nèi)造漿的方法，并根據(jù)試驗結(jié)果投入適量的膨潤土及纖維素和火堿。 ○ 5 加設(shè)輔助設(shè)備提高泥漿質(zhì)量，在泥漿循環(huán)過程中加設(shè)水力旋流 （ FX300GJ90KG）把泥漿中的砂子進行分離，以降低泥漿比重，有利于降低成孔后沉渣厚度，縮短清孔時間，以達到加快成孔速度， 提高成孔質(zhì)量。鉆孔前應根據(jù)樁的布置情況，設(shè)泥漿溝、儲漿池（水上用泥漿槽或船），以使孔內(nèi)溢流出的帶碴泥漿經(jīng)沉淀后重復使用。樁基成孔時可利用鄰近鋼護筒做儲漿池，如儲漿池的體積不能滿足要求時，可插打臨時護筒做為儲漿池。 ○ 2 磨盤轉(zhuǎn)動鉆桿使鉆頭及鉆桿自動鉆進時，則應保持提吊 鉆頭的的鋼絲繩索永保鉛直狀態(tài)，切不可使鉆桿發(fā)生晃動，以使孔身不直或擴孔過大。 ○ 3 鉆孔工作應連續(xù)進行，中間停頓時間不得過長，如因檢修設(shè)備或其他原因停止鉆進時，鉆頭應提高孔底不小于 ，不得將鉆頭停放在孔底，以免發(fā)生埋鉆現(xiàn)象。施鉆過程中，并應隨時檢查護筒四周填土及河床面變化，注意是否有沉陷坍塌現(xiàn)象。 ，應經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢測，經(jīng)常注意土層變化，在土層變化處撈取渣樣，判明土層，并記入記錄表 中，以便與地質(zhì)剖面圖核對。 5)清孔 ○ 1 鉆孔作業(yè)完成后應立即進行清孔，清孔時可將高壓膠管與空氣吹吸管接好吊進孔底。用氣流擾動渣漿和清掃孔底，在開動空壓機吸取泥漿時，應開動水泵向孔內(nèi)注入清水，以保持水頭高度，防止坍孔。 ○ 2 在吊入鋼筋骨架后，灌注水下混凝土之前，應再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標和孔底沉 淀厚度，如超規(guī)定，應進行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。 ，以免泥漿和鉆渣沉淀過多，造成清孔工作的困難甚至坍孔。 6)泥漿處置 施工過程中考慮環(huán)保要求，樁基礎(chǔ)施工過程中使用的泥漿應嚴格控制其排放及廢棄處理。 表 成孔及清孔質(zhì)量標準 項 目 允 許 偏 差 孔的中心位置（ mm） 不大于 50mm 第 19 頁 共 150 頁 孔 徑（ mm） 不小于設(shè)計要求 傾斜度 小于 1% 孔 深 +500， 0 沉渣厚度 ≤ 150mm（ 200mm） 清孔后泥漿指標 相對密度： ～ ： 粘度： 17～ ： 含砂率： 2%：膠體率： 98% 表 鉆孔灌注樁允許偏差表 項次 檢查項目 規(guī)定值或允許偏差 檢查方法和頻率 1 混凝土強度（ Map） 在合格標準內(nèi) 按 DB 29512020 附錄 B 檢查 2 樁位（ mm） 群樁 100 全站儀檢查 縱橫方向 3 傾斜度 直樁 1% 查灌注前記錄 4 沉淀厚度（ mm） 150（ 200） 查灌注前記錄 5 鋼筋骨架底面高程（ mm） 177。結(jié)構(gòu)鋼護筒按設(shè)計位置焊接在末節(jié)鋼筋籠上，為避免拔除工藝護筒時對樁頂新灌混凝土造成擾動，將結(jié)構(gòu)護筒加長 50cm，承臺施工時再割除。兩節(jié)鋼筋籠對接好后，進行下一節(jié)鋼筋籠接長。鋼筋籠制作工藝流程如下圖： 鋼筋下料（加強筋制作 、箍筋制作）→主筋連接→鋼筋籠成型→綁扎箍筋→質(zhì)量驗收 第 20 頁 共 150 頁 表 鋼筋籠制作及安放允許偏差 序 號 項 目 允 許 偏 差 (mm) 1 主筋間距 177。 20 3 鋼筋籠直徑 177。 10 ○ 2 鋼筋焊接、機械連接質(zhì)量的保證措施 為保證鋼筋籠的焊接質(zhì)量，應做到配備 8－ 10名熟練的并持有資格證書的電焊工 ： 配置符合要求的電焊機，保證完好率達 100%： 從廠家購進滾軋直螺紋設(shè)備，進行加工 ： 加強檢驗與試驗，拒絕使用不合格品，對于檢 驗出的不合格品必須返工。 ○ 3 鋼筋籠運輸與吊放 鋼筋籠在施工現(xiàn)場須使用改裝后的場地運輸車運輸，確保鋼筋籠在運輸過程中不變形。對于 2m 樁徑的鋼筋籠，為防止吊裝過程中變形，在鋼筋籠加強箍筋內(nèi)側(cè)焊接∮ 32 鋼筋支撐，在入孔時逐一割除。另外，混凝土灌注時需采用吊鉤和頂管以防止鋼筋籠上浮。吊筋采用兩根與主筋相同的鋼筋焊接在主筋上，采用雙面焊縫，焊縫長度不小于 5d，吊筋頂焊接鋼板與吊具連接 ,此連接可以保證 2倍以上的安全系數(shù)。鋼筋 籠的材料、加工、接頭和安裝，符合要求。 利用砼罐車作為混凝土運輸工具。 2cm 范圍內(nèi)，當坍落度小于 18cm 時禁止灌入。導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴禁用壓氣試壓。 p=rchcrwHw 式中 ： p—— 導管可能受到的最大內(nèi)壓力（ kPa） ： Rc—— 為砼拌和物的重度（ 24kN/m3） ： Hc—— 導管內(nèi)砼柱最大高度（ m），以導管全長或預計的最大高度計 ： Rw—— 井孔內(nèi)水或泥漿的重度（ kN/m3） ： Hw—— 井孔內(nèi)水或泥漿的深度（ m）。鋼導管內(nèi)壁光滑、圓順，內(nèi)徑一致，接口嚴密。導管長度按孔深和工作平臺高度決定。 ○ 1 導管下放及二次清孔 第 22 頁 共 150 頁 下放導管前，根據(jù)孔深配備所需導管，準確測量并記錄所用導管的長度與根數(shù) ： 下放導管時，導管連接要緊密，導管下入孔內(nèi)后，底端宜距離孔底 ～： 導管應位于鉆孔中心位置 ： 導管下放完畢，重新測量孔深及孔底沉渣厚度，如孔底沉渣厚度超過要求，則應利用導管進行二次清孔，直至孔底沉渣厚度達到要求。 25墩、 26墩首批 砼用量≥ ， 2 27首批砼用量≥ 。為了確?；炷凉嘧⒌倪B續(xù)性，在儲備一車滿罐混凝土的同時儲備一臺混凝土泵，兩臺混凝土泵配齊兩套泵管，保證在一臺泵出問題時，另一臺泵能快速啟動，以確保混凝土灌注的連續(xù)性。 在灌注過程中，應防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿 內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，致使測探不準確 ： 應注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除 ： 導管的埋置深度應控制在 2～ 6m。 拆除導管動作要快，時間一般不宜超過 15min。 在灌注過程中，當導管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導管，以免在導管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導管漏水。②當混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時，應使導管底口處于鋼筋籠底口 3m以下和 1m以上處，并慢慢灌注混凝土，以減小混凝土從導管底口出來后向上的沖擊力 ： ③當孔內(nèi)混凝土進入鋼筋骨架 4m～ 5m以后，適當提升導管，減小導管埋置長度，以增加骨架在導管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力。 在灌注將近結(jié)束時 ,由于導管內(nèi)混凝 土柱高減小 ,超壓力降低 ,而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加 ,相對密度增大。在拔出最后一段長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計標高以上應加灌 100cm 以上，灌注結(jié)束后將此段混凝土清除。 第 24 頁 共 150 頁 繼續(xù)灌注至樁頂說明： H 1 導管埋深上限 H 2 導管埋深下限 H 灌注過程中導管埋深2—6 米灌注混凝土