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隧道下穿广深高速桥墩施工方案培训资料

1
2020年4月19日
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目 录
一、编制依据： 5
二、工程概况： 5
2.1工程概述 5
2.2工程地质、水文地质及气象 6
2.2.1地层岩性 6
2.2.2 水文地质 7
2.2.3气象 7
2.2.4设防烈度 8
三、 施工总体部署 8
3.1工期目标 8
3.2施工进度计划 8
3.3保证工期的主要措施 9
3.4桥梁桩基托换阶段 10
3.5隧道施工阶段 10
3.6总体施工顺序 10
四、 组织机构与职能 11
4.1工程组织机构 11
4.2主要管理人员和部门职责 12
五、 资源配置计划 14
5.1劳动力配置 14
5.1.1现场主要管理与技术人员配置见表5-1 14
5.1.2劳动力配备汇总表 14
5.2主要施工设备配置 15
5.2.1施工设备配置说明 15
5.2.2施工设备清单 16
5.3材料供应 17
5.4施工供水、供电 17
5.4.1施工供水 17
5.4.2施工供电 17
六、施工总平面布置及交通疏导措施 17
6.1施工总平面布置 17
6.2交通组织措施 18
6.2.1总体思路 18
6.2.2具体交通组织措施 18
七、主要工程项目的施工方法 19
7.1临时支架体系架设 19
7.2钻孔桩施工 23
7.3袖阀管注浆 36
7.4桩基托换承台施工 41
7.5旋喷桩施工 45
7.6土石方开挖及支撑体系施工 50
7.7隧道主体结构施工 53
八、本次加固工程重难点 71
8.1临时支架体系对桥梁的支顶 71
8.1.1顶升支撑架搭设 71
8.1.2支顶 73
8.2.受力体系转换 74
九、施工期间安全质量技术措施 77
9.1高架桥桩基防护及加固措施 77
9.2 设置临时支架体系 77
9.3 明挖基坑开挖措施 77
9.4 施工工艺安全技术措施 77
9.4.1袖阀管注浆 77
9.4.2 桩基施工 78
9.4.3 旋喷桩施工 79
9.4.4 基坑开挖 79
9.4.5承台张拉施工 80
9.4.6隧道主体结构施工 81
9.5 雨季施工措施 83
9.5.1雨季施工准备措施 83
9.5.2雨季施工技术质量措施 84
9.5.3雨季安全措施 85
9.6防台风施工措施 86
9.6.1台风季节施工保证措施 86
9.6.2防台风组织机构 87
9.6.3组织部署和任务划分 87
9.6.4防台风抢险措施 87
十、监控量测 88
10.1监控量测概述 88
10.2监控量测项目及频率 89
10.3监测精度及监测预警标准 91
十一、安全应急救援措施 93
11.1总则 93
11.2应急救援领导小组 93
11.3应急救援物资清单及紧急电话 94
11.4桥梁下沉、倾斜等应急措施 96
11.5灾情预警和报告 97
11.6应急反应机构 97
11.7抢险队伍 98
11.8灾害处置 98
11.9抢险步骤 98
11.10防火设备 98
11.11灾情、事故搜集和报告 98

莞惠城际下穿广深高速桥桩专项施工方案
一、编制依据:
1、东莞至惠州城际轨道交通项目道滘站至新城中心站区间GDK10+260～GDK10+300段隧道下穿广深高速高架桥桥桩保护设计;
2、莞惠施SD-02-01-02-01,莞惠施SD-02-01;
3、<建筑基坑支护技术规程> JGJ 120-99。
二、工程概况:
2.1工程概述
莞惠城际轨道交通工程在GDK10+260～GDK10+300段下穿广深高速高架桥,该处基坑深度约12.5～13.6m,结构形式为单层双跨矩形框架,基坑宽度15.4m,采用明挖法施工,基坑围护结构采用Ф1000@1200、Ф1200@1350的钻孔灌注桩+内支撑的支护方式,支撑竖向设两道,第一道间距为6m、0.6×0.8m钢筋砼支撑,第二道间距3m,Ф600、t=16mm的钢管撑。
广深高速建成于1995年,根据有关资料显示,该位置广深公路桥上部构造为预应力混凝土T梁结构形式,采用先简支后桥面连续的施工工艺,桥下桩基为嵌岩桩。
隧道所在区域对隧道的影响
1、隧道与广深高速高架桥之间的位置关系
松山湖隧道道滘～东莞新城区间DK10+260～DK10+300段由广深高速公路东莞北特大桥N段旱桥13桥墩N76、N77之间穿过,并下穿白马河大桥两侧桥下道路。隧道与广深高速高架桥斜交,交角为66°38'34"。高架桥N77-D1桩基局部侵入区间隧道主体结构侧墙,侵入距离约0.29m,其余N77桥墩下桩基以及N76桥墩下桩基均在隧道施工影响范围之内,距离隧道最近桥桩为N76-A,其与隧道水平净距为2.067m。此段隧道对广深高速桥上交通基本无影响,可是对桥下辅路的交通有一定影响。
2、隧道区域内其它运输方式情况及对隧道的影响
本段区域范围内主要就是公路运输方式,对广深高速桥下二条辅路交通运输有一定影响,经过交通疏导,在路口两侧先进行围护结构施工并铺设军便梁及临时路面,待铺设完成后将道路交通导改至临时路面系统,临时路面系统下结构采用明挖施工,然后将原路口封闭,待路口下明挖主体结构施工完成后,回填覆土,恢复路面,恢复原路口交通,拆除临时路面系统。在临时路面系统拆除前,明挖段基坑围护结构作为临时路面系统的基础,承受路面系统的荷载。
2.2工程地质、水文地质及气象
本工程位于东莞市南城区,属海积平原,地势平坦开阔,地面标高在1.60～3.20m之间。
2.2.1地层岩性
根据岩土的时代成因及其工程特征,本场地的地层分为4主层9个亚层,
1、 第四系全新统人工堆积层(Q4ml)
根据组成成分,本段人工填土层主要分为①1素填土、①2杂填土2个亚层:
①1素填土:褐灰色,褐黄色,稍湿,松散～稍密,主要由黏性土、砂粒等组成,局部含碎石、砖、砼等碎块,层厚0.60～4.0m,呈层状分布于地表,沿线各钻孔均有揭露,层底高程-1.13～2.05m。
2、 第四系全新统海冲积层(Q4m+al)
按照颗粒级配或塑性指数可分为②1淤泥质粉质黏土、②2淤泥、②4粉砂3个亚层。
②1淤泥质粉质黏土:深灰色,灰色,流塑,土质不均,味臭,含有机质,局部夹薄层状粉砂,局部含砂粒约3～25%,层厚1.25～1.40m,呈层状分布,其它地段局部呈透镜体状产出。层顶高程-0.54～1.60m,层底高程-1.79～0.20m。
②2淤泥:深灰色,灰色,流塑,土质不均,味臭,含有机质,局部夹薄层状粉砂,层厚0.50～6.30m,呈层状分布。层顶高程-1.13～2.05m,层底高程-6.03～0.20m。
②4粉砂:灰黑色,灰黄色,稍松～稍密,饱和,级配不良,含黏粒约5～20%,层底含少量贝壳,局部夹薄层状淤泥及淤泥质粉质黏土,层厚1.00～5.10m,呈层状分布,层顶高程-3.31～0.20m,层底高程-4.90～-3.95m。
3、 上第三系泥质粉砂岩(N)
主要为青灰色、棕红色,砂粒结构,层状构造,泥铁质胶结为主,局部钙质胶结。与下伏白垩系基岩呈平行不整合接触关系。按风化程度可分为⑥1全风化泥质粉砂岩、⑥2强风化泥质粉砂岩、⑥3弱风化泥质粉砂岩3个亚层,分述如下:
⑥1全风化泥质粉砂岩:灰色,棕红色,岩芯呈土状,岩体风化剧烈,原岩结构尚可辨认,芯用手捏易散,浸水易软化,层厚2.30～8.00m,呈层状分布,层顶高程-6.03～-2.95m,层底高程-12.03～-6.70m。
⑥2强风化泥质粉砂岩:青灰色,棕红色,岩芯呈碎块状、块状,局部扁～短柱状,砂粒结构,层状构造,裂隙发育,裂隙面内多为铁染,岩体较破碎。层厚1.40～13.00m,呈层状分布,层顶高程-12.03～-3.95m,层底高程-22.03～-8.70m。
⑥3弱风化泥质粉砂岩:棕红色,局部青灰色,砂粒结构,层状构造,裂隙较发育,岩芯多呈长柱状,局部短柱状,岩体较完整。层厚5.60～12.50m,呈层状分布,层顶高程-17.19～-8.70m,层顶埋深10.30～20.00m。
4、白垩系含砾砂岩(K)
主要为棕红色间灰白色,碎屑结构,层状构造,泥铁质胶结为主,局部钙质胶结。与下伏震旦系基岩呈角度不整合接触关系。按风化程度可分为⑦2强风化泥质粉砂岩、⑦3弱风化泥质粉砂岩3个亚层,分述如下:
⑦2强风化泥质粉砂岩:棕红色间灰白色,岩芯呈碎块状、块状,局部扁～短柱状,碎屑结构,层状构造,裂隙发育,裂隙面内少见铁质渲染,岩体较破碎。层厚2.60～3.10m,层顶高程-17.63～-14.30m,层底高程-20.70～-16.90m。
⑦3弱风化泥质粉砂岩:棕红色间灰白色,碎屑结构,层状构造,裂隙不发育,岩芯多呈长柱状,局部短柱状,岩体较完整。层厚1.90～16.85m,在,层顶高程-25.51～-16.90m,层顶埋深18.50～28.10m。
2.2.2 水文地质
勘测期间钻孔揭露地下水位埋深0.50～2.60米。依据C1Z-756水质分析地下水无腐蚀性,施工时应进行地下水腐蚀性验证。
2.2.3气象
本区属热带季风海洋性气候,冬季无严寒,夏季湿热多雨,雷暴较多,主要集中在雨季的4～9月份。主要灾害性天气为台风和暴雨。
2.2.4设防烈度
根据<中国地震动参数区划图(GB18036- )>(1:400万)及广东省东莞市地震局下发的<关于我市建设工程抗震设计有关问题的通知>(东建[ ]32号),沿线地震动参数区划如下:
本区间地震动参数区划,本段抗震设防烈度Ⅶ,地震动峰值加速度0.10g,地震动反应谱特征周期0.35s。
三、 施工总体部署
3.1工期目标
开工时间: 6月5日
竣工时间: 5月15日
3.2施工进度计划

序号
施工阶段
工程项目
计划开始日期
计划完成日期
天数
备注
1
施工准备阶段
现状调查及管线拆迁工作
-6-5
-6-18
14

2
测量放线定位
-6-17
-6-18
2

3
桥梁桩基托换阶段
木桩施工
-6-19
-7-16
28

4
钢筋混凝土扩大基础
-7-2
-7-20
20

5
贝雷梁施工
-7-15
-8-3
20

6
钢箱梁施工
-7-22
-8-10
20

7
支撑桩施工
-8-6
-8-13
8

8
拆除贝雷梁
-8-12
-8-20
9

9
地层加固
-8-14
-10-2
50

10
托换桩施工
-10-3
-10-12
10

11
托换承台施工
-10-9
-10-23
15

12
安装千斤顶、封桩
-10-20
-11-4
15

13

隧道施工阶段
围护结构桩施工
-10-13
-12-1
50

14
旋喷桩施工
-11-22
-12-11
20

15
土石方开挖、架设支撑
-12-5
-2-2
60

16
主体结构施工
-1-25
-4-28
70

17
回填施工
-4-29
-5-10
12

18

后期监测
-5-11
-5-9
730

3.3保证工期的主要措施
1、施工准备阶段:组建项目班子,做好资源配置,主要根据现场布置做好临时设施施工,对影响范围的临建、墙体、地下管线等进行拆除和迁移;编写施工组织设计,组织机械设备及作业人员进场,做好控制测量,同时会同有关单位部门详细实地调查被托换桥梁的全面状况。
2、开工前做好图纸审核工作,邀请专家进行现场评估,遇到问题及时向监理工
程师、设计院等单位反映。
3、及时进行各项测量工作。
4、对各种进场材料、机械设备及时进行检验、报验。
5、加强网络计划管理,科学组织,加强协作。
6、推广新工艺、新技术、新材料的使用,缩短单项工程施工周期。
7、桩基加固过程中保证监测工作的连续性,发现监测数据超标及时向有关领导反映。
8、根据当地气象、地质、水文特点,实行倒班作业,提高排除干扰、协同作战能力,以日产量保月产量,以月产量保年产量,从而确保工期及分阶段工期目标的实现。
3.4桥梁桩基托换阶段
本阶段是关键阶段,工序多,强度大,持续时间长,其中桩基托换主要包括地层袖阀管注浆、临时支架体系架设、托换桩基施工、托换承台施工,此阶段计划153天。
3.5隧道施工阶段
隧道明挖段结构施工阶段包括围护结构钻孔桩施工、旋喷桩施工、土石方开挖、支撑架设、主体结构钢筋混凝土施工、回填施工及竣工资料的整理,此阶段计划220天。主体施工完成后,按广深高速公司的要求,完工后沉降观测不少于两年,且运营后不少于一年。
3.6总体施工顺序
总体施工顺序及步聚如图3-1所示:

现状调查、管线拆迁及道路导改工作

测量放线定位

临时支架体系架设

袖阀管注浆
桥梁桩基托换阶段

桩基施工

托换承台施工

受力体系换换

隧道施工阶段

隧道围护结构施工
开挖、支撑架设

主体结构施工

基坑回填、道路恢复

拆除临时支架

图3-1 总体施工顺序图
四、 组织机构与职能
4.1工程组织机构
为保证优质、安全、快速、经济完成桩基托换的施工任务,我部抽调具有丰富桩基托换经验且年富力强的人员组建专业施工班组,专职本工程的施工生产组织管理等工作。同时为解决本工程技术难题,聘请有关专家作为本工程的技术顾问,对本工程作指导和咨询,本工程人员组织配置,详见图4-1。

桩基托换项目队
项目队长:李玉松
土建工程师
谢克强
质检工程师
区家强
测量工程师
何 光
安全工程师
王平
试验工程师
张林华
物资工程师
李伟国
钻
孔
班
木工班
砼工班
注浆班
架设班
钢筋班
后勤班

图4-1施工组织机构框图
4.2主要管理人员和部门职责
1、项目队长
1)主持全面工作,确保全面履行项目合同的要求。
2)负责所承建的工程的施工进度、安全、质量、工期和成本、文明施工,对工程质量终身负责。
3)负责质量体系在本项目部的有效运行及在质量体系运行过程中的内外协调,并改进其运行环境,确保质量目标的实现。
2、主管工程师
1)负责本项目的施工技术工作,主持编制施工组织设计和质量计划,明确其技术保证和质量保证要求,加强施工过程的控制。
2)审批关键和特殊工序的施工作业指导书及技术保证措施,主持新工艺、新技术的研究及推广工作。
3)督促工程技术室好以下工作:对技术文件和技术资料的控制,检、测设备的控制,检验和试验状态的标识,产品的防护和交付,不合格品的控制、纠正和预防措施的制定及实施,统计技术的应用及质量记录的控制工作,工程项目创优规划及措施的制订。
4)负责最终检验和试验,负责工程竣工交付。
3、质量管理工程师
1)组织领导工程室、设备物资室、质安室按相应的验收评定标准验收半成品、成品。确保合格的设备、材料投入生产,合格的半成品转入下道工序。
2)负责质量体系在项目部的有效运行,组织定期的质量体系审核工作。改进其运行环境,确保质量目标的实现。
3)经常深入施工现场了解工程质量情况,对发现的问题及时决策处理。
4)主持召开质量事故分析会、主持重大不合格品的评审并作出处理方案。
5)审批该项目工程的创优规范及创优措施。
4、工程技术室
1)组织编写施工组织设计和质量计划,负责过程控制,对重大技术难点工作、关键和特殊工序进行施工技术交底,负责施工方案的指导和审核。
2)指导试验室对检验和试验状态进行控制。
3)组织工程防护、交付工作,对统计技术的应用负责。
4)组织提供采购产品的标准及主材计划。
5)严格按验收标准评定质量等级,提出工程质量分析报告。
6)组织对不合格品的评审及处理,协助总工程师组织工程竣工交付。
7)主持纠正措施、预防措施的制定,并对其实施效果进行验证。
8)对质量记录的控制工作负责。
9)组织分部、分项工程质量评定及隐蔽工程的检查验收。
10)参加定期的安全、质量文明施工大检查及QC小组活动,对存在的问题提出整改措施。指导工程技术室根据月施工计划编写作业班组旬日施工计划。
5、设备物资室
1)负责物资采购工作并组织物资进货检验和试验。
2)对产品标识和可追溯性监督检查。
3)负责控制顾客提供产品,主持对采购的不合格品的分析、处理工作。
4)负责采购物资的搬运、贮存。
5)负责组织落实机械设备的配置、使用、维修及管理。
6)组织对分供方进行评选评价,建立合格分供方档案。
6、试验室
按规范和业主要求对工程材料进行检验和试验,做好试验记录,对试验报告的准确性、真实性负责,并通报有关部门,按规定使用和保存。协助有关部门对新产品进行检验和试验状态标识,对未经检验、试验的材料有权制止使用。
进货检验和试验以及工程质量检验和试验工作,建立质量档案,监督做好质量记录的填报和归档保存,制定并实施纠正和预防措施,负责不合格产品的处理,参与竣工交验及服务工作。
五、 资源配置计划
5.1劳动力配置
5.1.1现场主要管理与技术人员配置见表5-1
主要管理与施工技术人员安排表 表5-1
序号
类别
职务
人数
1
主要管理人员
队长
1
2
副队长
2
3
专业工程师
5
4
安全员
2
5
预算员
1
6
材料员
1
7
监测人员
负责人
1
8
监测工程师
2
5.1.2劳动力配备汇总表
为了确保本标段桩基托换优质、安全、高效按期完成。本工程委托具有桩基托换施工资质的施工单位实施,具体的人员配备见汇总表5-2。

工程劳务需求表 表5-2
序号
数量
人员类别
时间(天)
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
一
劳务人员
47
101
88
80
64
217
95
83
94
88
99
40
74
119
119
18
1
设备操作员
2
2
2
4
4
4
6
6
6
15
10
5
5
5
5
8
空压司机
4
4
4

2

2
2
2

拌合机司机

5

30
10
10
10
15
15

10
15
15

建筑技工
10
10
10
10

钢筋工

30
30

50
20
20
20
15
15

15
30
30

瓦工

砼技工

20
14

30
15
15
15
10
10

10
20
20

电焊工
2
4
4

15
5
5
5
5
5
3
5
5
5

电工
4
4
4
4
4
4
4
2
2
2
2
2
3
3
3

开挖工

2

4
16
16

钻工
5

10
10
10
10

测工
2
2
2
2
2
2
5
5
5
4
4
4
4
4
4

注浆工

36
40
40
6

9

2
木工
4
4
4

20

8
8

10
25
25

机修工
4
4
4
4
4
4
4

4

界面工

18

3
一般工人
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
5.2主要施工设备配置
5.2.1施工设备配置说明
1、袖阀管注浆施工设备
根据工期和工程量,组织经改装能满足室内空间要求的6套XY-100地质钻机,地基加固配置6套注浆设备。
2、 桩基施工设置
ZJ150旋转钻机3台(由于桥下净空仅五米,需对旋转钻机进行改造,改造后钻机高度约6.5m,对表面土体下挖2m后方能实现作业)。
3、土石方开挖设备
土石方开挖采用机械为主,配备PC220挖机1台,SK-120挖机1台,以及5台装卸汽车倒运。
5.2.2施工设备清单
详见表5-3,拟投入本标段施工设备清单。
拟投入本标段施工设备清单 表5-3
序号
设备名称
数量
规格型号
设备性能
1
钻桩设备

良好
①
钻机
3台
ZJ150
良好
②
泥浆泵
3台
(3)2PN
良好
③
电焊机
3台
BX-500
良好
2
钻孔设备

良好
①
XY-100钻机
6套
XY-100
良好
②
单液注浆泵
6台
BW-150
良好
③
搅拌桶
8台
自制
良好
④
单液注浆泵
6台
BNY-50/70
良好
3
开挖设备

良好
①
挖掘机
1
PC220
良好
②
挖掘机
1
SK-120
良好
4
砼工程

良好
①
砼拌合机
2台
JZC-350
良好
②
平板振捣器
2台
ZB3
良好
③
插入式振捣器
5台
3N35
良好
5
钢筋工程

良好
①
钢筋弯曲机
2台
GQW32
良好
②
钢筋调直机
1台
GT4-10
良好
③
钢筋切断机
2台
CQ40A
良好
④
交流电焊机
6台

良好
6
监测控制仪器

良好
①
精密水准仪
2台
瑞士WILD-N3
良好
②
全站仪
1台
Leica TCA1800
良好
③
百分表
300套

良好
④
计算机
1台
联想
良好
7
运输设备

良好
①
装载机
1台
ZLC40B
良好
②
东风车
5台
FAW141
良好
③
泥浆车
3台
5m3
良好
8
其它专用设备

良好
①
抽水机
2台
3PNL
良好
②
潜水泵
10台
2KW
良好
③
对讲机
10套
5KW
良好
5.3材料供应
1、钢材由业主指定的供应商提供,砼由自有拌合站进行拌合。
2、水泥、砂、石、砖、模板等其它材料均在本市购买。
3、各种原材料按工程进度要求编制详细的供应计划。
5.4施工供水、供电
5.4.1施工供水
从明挖段附近的供水点引水至场地内规划的供水系统。
5.4.2施工供电
施工用电根据设备配备和使用台班及生活用电进行计算,自明挖段变压器引入。
六、施工总平面布置及交通疏导措施
6.1施工总平面布置
根据桩基托换工程特点和环境条件,以不影响住户的正常生活和办公,按照东莞市文明施工规定要求,”坚持一不扰民,二不妨碍交通,三不破坏环境”的原则,进行施工现场的布置,优先考虑施工生产设施,同时兼顾生活设施并将生产、生活设施隔离设置,为满足生活设施的需要,在现场周边租房作为生活用房和现场办公场所。
6.2交通组织措施
莞惠城际线路DK10+260~300段下穿广深高速高架桥,桥下东西两侧各有一条12.5m宽的辅道,为广深高速石鼓收费站的上行通道,现阶段辅道的车流量较小。
6.2.1总体思路
1、为了减少施工对石鼓收费站辅道通行的影响,施工时实行半幅施工,先封闭小里程一侧的辅道,施工完成后恢复小里程道路,再封闭大里程一侧辅道进行施工。
2、桩基托换工程施工期间,围挡封闭作业,交通导流,封闭该段车辆行驶。
3、设置限高4.5m门架,防止超高车辆撞击桥下T梁结构,造成交通事故。
4、与交管部门建立畅通协调机制和通讯联系,在封路和导流施工期间,确保交通安全。
6.2.2具体交通组织措施
1、封闭围挡
明挖区间隧道小里程一侧桩基托换时,先封闭小里程辅道50m,设置封闭围挡,围挡宽度15m,高2.2m,辅道南北两侧均设置。
2、交通组织
小里程施工期间,导流墩从广深高速高架桥N73#至N74#桥墩设置,宽度30m,导流墩从N71#桥墩辅道外侧至N73#桥墩侧面设置,长度大约60m;大里程施工期间,导流墩从从广深高速高架桥N73#至N74#桥墩设置,宽度30m,导流墩从桥N84#至N83#设置,长度大约60m。防撞墩边放置在行车道和路肩分界线上,距路肩宽度1～3m。
并在行车道前方 m、1000m、500m、200m、50m处分别设置前方施工提示牌、导流指示牌和减(限)速行驶提醒牌。
导流期间与高速交警密切合作,申请临时封闭道路时间和交通导流标志以及夜间在封道口设置红灯等醒目的禁行标志,保证行车安全。
夜间施工要加强照明,但禁止灯光逆向直射,影响司机视线,防止交通事故发生。
七、主要工程项目的施工方法
为了确保明挖基坑施工期间高架桥的安全,先进行临时支架体系架设,桥桩周边土体进行袖阀管注浆加固,待地层达到设计强度后进行托换桩基施工、桩基托换承台施工。
详见桩基托换施工工艺框架图7-1。

图7-1 桩基托换施工工艺框架图
7.1临时支架体系架设
1、广深高速桥梁恒载、活载计算:
参照”广深咨询报告”结果,上部恒载标准值计算如下:
T梁自重:1.3×32.5×26×5=5492.5 kN
防撞护栏:0.3×32.5×26×2=507 kN
整体化层:0.1×14.75×32.5×26=1246.38 kN
桥面铺装:0.08×14.75×32.5×24=920.4 kN
上部Ｔ梁恒载标准值为:5492.5+507+1246.38+920.4=8166.3 kN
单幅桥的汽车活载计算如下:活载按照公路I级计算:
qk＝10.5kN/m,Pk＝360－(50－32)×180/45=288kN。
一车道的梁端竖向力F1＝288×1.2＋10.5×32＝681.6kN。
3车道梁端竖向力F3＝681.6×3×0.78＝1594.944kN。
单幅桥墩的恒载与活载受力之和(未考虑分项系数):
8166.3 kN+1594.944kN=9761.244 kN。
2、为保证广深高速公路桥梁在桩基托换中的结构安全性以及桩基托换的成功进行,考虑因素如下:
1)新承载尽可能多的承载,桥梁上部结构的恒载尽可能多向新承台转移,托换转化力可大于上部结构的恒载8166.3 kN;
2)新承载尽可能多的承载,但为使得原有桩基础与承台不承受较大拉力,托换转化力可不大于承载的总荷载9761.244 kN;
3)为保证托换成功实施,单幅桥的顶升力应小于原墩柱与新增加承台结合面的抗剪力,即应小于9440 kN;
则桩基托换中的转换力介于8166.3 kN~9440 kN为宜。可取9000kN为单幅桥梁桩基托换力。
N76承台中,单幅桥由4个新桩基承载,则每个托换桩的顶升力为:9000kN/4=2250kN。如图5.1所示。实际加载中按设计说明分级加载。
N77承台中,单幅桥分别由6(土字形承台)、7个(王字形承台)新桩基承载,为使得新加固承台尽量不承受弯矩:
1)王字形承台两侧4个桩基各顶升9000kN/4/2=1125kN;中间2个桩基各顶升9000kN/4=2250kN。
2)土字形承台两侧2个桩基各顶升9000kN/4/2=1125kN;中间2个桩基各顶升9000kN/4=2250kN;原墩一侧单柱顶升9000kN/4=2250kN。
3、临时支架施做顺序:
木桩→C30扩大基础→竖向贝雷梁→千斤顶→木垫块→水平钢箱梁→工字钢→施工工字钢与钢箱梁之间的千斤顶→打设Φ1500支撑桩→预埋钢板→架设千斤顶→木垫片→调整千斤顶与钢箱梁紧贴密实→拆除竖向贝雷梁→所有下穿施工工序完成后,再拆除支架体系。
1)基础采用Φ400@700的木桩,木桩长2.5m,上施做1.0m厚的C30混凝扩大基础,下设10cm 混凝土垫层。
木桩平面布置图为:

① 木桩施工工艺流程
测量放线----开挖工作面----桩位放样----打松木桩----锯平桩头
② 施工准备
木桩采购应注意材质,桩长应略大于设计桩长。所用桩木需材质均匀,不得有过大弯曲的情形。木桩首尾两端练成一线时,各截面中心与该直线偏差不得超过相关规定。另桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。施工木桩前将其前端削成尖端状,以减少木桩与地层之间的阻力。
③ 木桩工艺
由于木桩桩顶位于地下以下2.0～2.5m深处,施工木桩前需进行基坑开挖至桩顶处。开挖木桩基础施工工作面时采取放坡开挖,坡度为1:0.5～1:1,具体放坡情况视现场实际情况定,由于开挖深度大于1.5m,故需做边坡防护,以确保施工安全。基坑边坡用C20喷射混凝土喷射5cm来加固。
基坑开挖后,基坑需设置明沟排水,沿基坑四周挖环形排水沟,并在一拐角处设置集水井,架设水泵抽排施工期间的地下水。
鉴于木桩施工时对广深高速原桥桩可能会产生较大的侧向挤压力,施工木桩时由与原桥桩中心平齐位置向两侧对称施工,先施工近桥墩处再施工远离桥墩木桩,同一排桩基采用跳桩法进行施工 ,先施工基数编号桩基,再施工偶数编号桩基 ,施工一处木桩基础前,开挖一处,如准备施工N76-1木桩基础时即对N76-1处地面进行基坑开挖至木桩桩顶标高,然后采用螺旋钻机等引孔设备对N76-1-51桩位进行引孔取土,引孔直径为Φ300,深度为2.0m,再用机械将直径Φ400,长度为2.5m的木桩静压压入地层至设计标高。
施工木桩时现场拟投入2台具有引孔取土功能的钻机,如螺旋钻机,一台施工N76-1～N76-5,另外一台施工N77-1～N77-4,木桩施工时采取跳槽施工法,施工N76-1的同时施工N77-1,,施工N76-3的同时施工N77-3,施工N76-5的同时施工N77-2,施工N76-2的同时施工N77-4,最后施工N76-4,木桩基础施工顺序为:

④ 临时支架扩大基础
施工完木桩后,施作临时支架扩大基础。
按配筋图绑扎、安装钢筋。同一截面的接头不得大于50%,接头中点错开距离需要大于55d。采用焊接,单面焊10d,双面焊接5d,焊接饱满。
模板采用木模,其模板后第一层方木纵向设置,采用10×10cm方木,中对中间距30cm,第二层10×10cm方木(或1.5m钢管)横向加固,中对中间距70cm,上下各设置一层φ12对拉螺栓,间距70cm布置。
混凝土浇筑从一侧向另一侧分层进行。每层厚度控制在30cm,插入式振捣棒分层振捣。
混凝土入模前,应对模板和钢筋进行检查,满足设计要求后方可浇筑。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净,模板如有缝隙,应填塞严密,防止漏浆。对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。混凝土振捣密实的标志是以混凝土不再下沉,不冒气泡,表面开始泛浆为止,防止漏振和过振。振捣时,经常检查模板情况,防止跑模漏浆现象的发生。浇筑完成后,对混凝土裸露面应及时进行休整、抹平,待定浆后再抹第二遍并压光收浆,以防止表面出现龟裂。混凝土浇筑完成2～４ｈ 后即进行洒水养生。拆模后用土工布或塑料薄膜覆盖,并洒水养护。养护时间不小于7天。拆模时先拆对拉螺栓、然后从一端开始,依次向另一端拆模。拆模时混凝土侧模强度达2.5MP时方可拆除,模板拆后及时整修待用。连续浇筑大致积结构物时,每次需制作3组混凝土试块。
2)临时支架墩采用4榀双排贝雷梁,双排贝雷梁经过支撑架连接。
待临时支架扩大基础混凝土达到100%设计强度后开始架设竖向贝雷梁。贝雷梁之间采用托架连接。当贝雷片与贝雷片连接时,将一节桁架的阳头插入另一节桁架的阴头内,对准销孔,插上销子和保险插销。销子头上有一凹槽,其方向与小圆孔一致,安装保险插销时,如看不见插销孔,可顺着凹槽方向安插,使保险插销能顺利装上。
多排桁架连接时采用支撑架连接,经过螺栓连接于第一排与第二排桁架之间,使桁架形成一整体受力。安装双排桁架时,在每节桁架后端竖杆上各安装一片支撑架,还应在桁架前后端竖杆上增加一片支撑架。
由于本工程采用的是双层贝雷梁,上下层贝雷梁桁架连接时能够采用桁架连接螺栓连接,使用时将桁架螺栓自下而上插入双层桁架的螺栓孔内,然后用扳手将螺帽拧紧。桁架螺栓设有弯曲垫板,当拧紧螺帽时,桁架螺栓的弯曲垫板卡在桁架弦杆,使螺杆不致随着螺母转动
3)竖向贝雷梁顶设置YDS5000KN千斤顶,千斤顶顶部设置木垫块,经过木垫片与钢箱梁紧贴密实;施工期间,根据监控量测结果,经过千斤顶调节控制沉降。
4)两道钢箱梁之间架设Ι25b工字钢(顺桥向),工字钢底部设置YDS500KN千斤顶与钢板;施工期间,根据监控量测结果,经过千斤顶调节控制沉降。
5)施工Φ1500支撑桩、顶部预埋钢板,每个钢板上部架设4个YDS5000KN千斤顶,千斤顶顶部设置木垫片,经过木垫片与钢箱梁紧贴密实;钢箱梁与T梁之间设置枕木与木楔片。施工期间,根据监控量测结果,经过千斤顶调节控制沉降。
6)所有的支撑桩均已施工完成且均已承受荷载时,方可拆除竖向贝雷梁(依次拆除);拆除过程中,需加强监测,根据监测结果调整千斤顶。
7.2钻孔桩施工
鉴于本工程桩基形式、地质情况,同时为了防止桩基施工对已有桩基产生影响,拟采用回旋钻机,正循环泥浆护壁、悬浮钻渣,回旋钻钻进成孔。本工程支撑桩共设12根,桩径为φ1500,桩长30m;托换桩共19根,其中1根桩径为φ1500,桩长为25.05m,10根桩径为φ1200,桩长为25.05m,8根桩径为φ1200,桩长为30.15m;隧道围护结构A型桩Φ1200@1350、B型桩Φ1000@1000,桩长均为16.195m。施工过程中,根据现场地质岩面变化,请现场监理工程师、设计单位地质工程师确认桩长。
钻头的选型:在土质层中采用刮刀钻,为保证钻头刚性,采用三翼钻头或四翼钻头,在岩层中采用牙轮钻头或滚刀钻头。
桩基施工工艺流程如图7-2
施工准备
桩位放线
埋设护筒
护筒制作修整
钻机就位、对中
桩位复测
钻进、掏碴
制作泥浆
泥浆净化
清孔

成孔检查
测量孔深、 斜度、直径
安放钢筋笼
钢筋笼制作
下导管
导管制作、检验、维修
灌注混凝土前的准备工作
测量沉碴
安装清孔设备
钻机移位
汽车吊就位
灌注水下混凝土
拆、拔护筒
清理桩头
下一根桩
混凝土