通呂運河特大橋施工工藝及施工方案分析

崔建榮，鮑金晶

(南通華榮建設集團有限公司，江蘇 南通 226005)

0 引 言

目前，公路橋梁建設已然成為我國公路建設的重要組成部分。其建設質量與人們的出行安全息息相關，因此公路橋梁施工安全問題也受到了社會的廣泛關注。公路橋梁的施工安全，離不開行之有效的施工組織設計和科學的施工過程管理[1，2]。在公路橋梁建設過程中，應當對其進行科學嚴格地管理，從而提升公路橋梁的施工質量和安全度。

1 工程概況

1.1 通呂運河大橋工程簡介

通呂運河大橋建設在江蘇省“五縱九橫五聯”高速公路規劃—海安至啟東高速公路施工路段內，主要目的是協同該路段內其他路基工程和橋梁工程，有力強化國家高速公路網在長三角的主要骨架功能和作用。通呂運河特大橋為(53+87+49)m變截面預應力混凝土橋連續梁橋，主跨跨越航道；跨S335處采用28 m跨徑雙幅現澆單箱雙室預應力混凝土梁，斜跨通過，中分帶設墩；其余引橋采用25 m裝配式預應力混凝土連續箱梁橋，橋梁全長903.4 m，跨徑為(50+80+50)m，其余橋跨上部結構型式為裝配式預應力混凝土箱形連續梁。主墩采用實體橋墩，群樁基礎；過渡墩采用樁柱式橋墩。主墩基礎采用鉆孔灌注樁施工工藝，兩側主墩位于現狀河道以外。引橋下部結構為樁柱式橋墩、肋板式橋臺，鉆孔灌注樁基礎，樁基按摩擦樁設計，樁基持力層為粉砂層。

1.2 工程地質與水文氣象

該橋建設地段屬于長江三角洲沖積平原區，地勢平坦開闊，地層地貌較為簡單，高程一般在1.5～2.4 m，地表溝渠縱橫，水系發育，水網密布，水利化程度較高，受洪水危害較小，水文地質條件合適。該項目建設區域屬于北亞熱帶濕潤氣候區，氣候溫和，四季分明，雨水充沛，日照充足，“梅雨”、“臺風”等地區性氣候明顯。

據初勘水質分析資料，該區域內地表水為堿性水，屬淡水，侵蝕性CO2含量較低。豐富的地表水和地下水可滿足混凝土用水要求。施工過程中，在拌合站、預制場等混凝土拌和及養生用水較為集中的地方通過埋設管道連接地方供水系統作為備用水源，可大大降低引流成本。

1.3 工程特點及施工關鍵點

通呂特大橋主橋采用懸臂澆筑施工，懸澆跨越S335(一級)、通呂運河(規劃III級)，終點與海安至啟東高速公路施工標段起點銜接(樁號K97+750.000)，而呂北公路交通流量大，安全隱患較大，交通組織疏導工程量大，在施工過程中應多加注意。該橋樁基為摩擦樁，平均樁長52 m，分布有部分砂性土層，防止發生塌孔及孔底沉渣處理是樁基施工的兩個關鍵點。按照“梁板分類集中預制”的原則，東線段中有3個標段的所有空心板梁將在設置于本路段內的合建預制場集中預制。預制箱梁共999片，工程量大，進度和質量管理難度大。

2 施工準備工作

2.1 駐地項目部設置

項目部駐地和工地試驗室的選址結合現場實際情況擬自行建設，滿足《江蘇省高速公路施工標準指南(工地建設)》的要求。項目部設置了生活區、辦公區和會議室、活動室、籃球場、羽毛球場、車庫、浴室等設施。項目駐地的雨水直接排入新三和港河內，生活污水采用三級沉淀后再經污水處理設備進行處理。所有生活污水嚴禁直接排入農田或河道內。消防設備按防火級別及面積設計配置。工地試驗室設置在項目部院內，用水用電統一由項目部接入。

2.2 預制場設置

根據現場調查及節約化原則，預制場選在K109+220～K109+315呂四服務區內。按照集約化原則，箱梁采取集中預制的形式，集中預制HQ-HM1、HQ-HM2及本標段的箱梁共計999片(25 m箱梁991片、22 m箱梁8片)。板梁預制期間，派專人各種原材料、生產工藝、質量進行全過程管理，并加強對板梁出廠前強度、幾何尺寸等的檢查驗收工作。

2.3 拌合站和鋼筋加工廠設置

拌合站設置在K113+063～K113+170右側200 m，場內設置2臺75型拌合樓，每小時攪拌量75方，能夠滿足現場施工高峰時期樁基、箱梁、墩臺蓋梁施工需求。利用相關傳感設備，對水泥混凝土拌合站關鍵參數進行實時采集、傳輸、分析、預警、評價，以達到智能管控效果。清洗罐車、混凝土攪拌機水采用四級沉淀，水池設置抽水泵將第四級沉淀池內的水抽入罐車作為清洗水，達到循環利用、節約用水的目的。為了減小運輸成本及方便施工，全線設置2處鋼筋加工場，分別在預制場內和拌合站附近。

2.4 施工便道、便橋設置

便道結構為2 cm瀝青表面處治+15 cm厚水泥穩定碎石基層+30 cm厚磚渣+50 cm厚5%石灰土，便道橫坡為2%。施工期間由專人負責便道的日常檢查和養護，配備2臺灑水車灑水。便道路口設置限速標志，于建筑物、道路轉角、視線不良地段設置明示標志，跨越(臨近)道路施工設置警告標志，道路危險段設置防護及警告標志。便橋橋頭設置限高、限載、限速標志，橋面設欄桿防護，在適當位置設置醒目的警示反光標志。

2.5 取土場、棄土場設置

本著節約資源、少占耕地的原則，本路段取消了原設置的取土場，采用外購土。棄土場計劃選在服務區和互通區內，棄土場主要存放清表土和溝塘清淤土，該部分棄土可用于后期的復耕。

2.6 前期準備

在大橋施工前期要做好相應的準備工作，如技術準備、勞動組織準備、勞資準備、施工機械準備、施工現場準備、財務資金準備等，以保證后期施工的有效開展。

3 施工工藝及方案分析

在相關準備工作完成后，首要工作是主橋樁基施工，接著是引橋樁基施工，然后是橋梁下部結構施工，最后是橋面系及附屬工程施工。橋梁上部結構施工分為板梁安裝、箱梁架設、懸澆及現澆施工。板梁安裝按照下部結構完成時間進行安排，箱梁安裝順序為通呂線特大橋西側引橋→通呂線特大橋東側引橋。通呂線特大橋主橋采用雙幅同步施工。

3.1 施工控制測量方案

施工放樣前應仔細閱讀設計圖紙，核算放樣點坐標數據以及標注尺寸，記錄好核算結果，準備好儀器和工具(儀器必須在有效的檢定周期內)方可用其放樣。在主體結構施工的測量放線中，應遵循二次放樣、三線定位、內外結合、主次分明、步步校核的原則。

3.2 試驗檢測方案

試驗檢測工作是本工程項目質量保證體系的重要組成部分，是施工生產中對工程質量預控及驗證結果的必要技術手段。其基本任務是：通過試驗科學地鑒定原材料、成品、半成品和結構物的質量；通過試驗設計經濟可靠的成分配合比；通過試驗確定適宜的施工工藝；在保證質量的原則下節約原材料、降低成本、加快工程進度，提高經濟效益和社會效益。

3.3 鉆孔灌注樁施工工藝及方案

根據墩位處的實際環境和地質條件以及基礎設計的具體形式，為保證工程質量、加快工程進度，確?；A順利完成，本標段樁基采用回旋鉆進行施工，部分樁基擬試用旋挖鉆施工。具體施工工藝如下。

(1)泥漿的制配和循環系統。鉆孔施工開始前于泥漿池內按比例注水，投入黏土，選擇黏土要求水化快，造漿能力強、粘度大，必要時加入添加劑并調整泥漿指標符合要求。制定完善的操作工藝，嚴格按操作工藝施工。泥漿池外圍設置防護欄桿，并設置警示標志。

(2)鉆機安裝、調試。鉆機安裝之前，根據樁位坐標測量放出樁孔位置，用線繩拉出樁位中心，鋪設好方木，通過汽車吊吊裝鉆機，整體安裝就位。鉆機就位時，測量檢查其平面位置、轉盤中心位置以及平整度；保證鉆機頂部的中心、轉盤中心、樁孔中心基本在同一鉛垂線上。

(3)鉆進成孔、清孔。樁基成孔采用正循環鉆孔方式。終孔后及時進行清孔。清孔時將鉆具提離孔底約15 cm左右，緩慢旋轉鉆具，將孔底鉆渣清除干凈，同時調整泥漿的技術指標。在鋼筋籠和導管安裝好、混凝土澆注之前，進行孔底沉渣厚度測量，若沉渣厚度超出設計規定值，要進行二次清孔。

(4)鋼筋籠加工

鋼筋籠加工制作時分加密區、非加密區和骨架籠。鋼筋籠內部每2 m設置一道加勁箍。為確保鋼筋籠保護層，鋼筋骨架上事先牢固設置高強混凝土墊塊，每隔2 m，沿圓周等間距綁扎4塊。

(5)鋼筋籠下放

導管采用無縫鋼管制成，快速螺紋接頭，導管接頭處設2道密封圈，保證接頭的密封性。導管安裝前要檢查其內壁光滑度，并編號記錄。導管應放在孔中心，導管下放工作應盡量縮短時間，減少孔底沉淀。

(6)二次清孔

在鋼筋籠下放就位、導管安裝完成后，再次進行孔底沉渣厚度的測量，若沉渣厚度不滿足要求，則進行二次清孔。直到孔底沉渣厚度滿足要求，經監理工程師驗收后，再進行混凝土的灌注。

(7)混凝土灌注

混凝土封底灌注采用隔水球、拔塞法施工?；炷淋嚨竭_現場后，兩車混凝土同時到場后才允許進行首批混凝土灌注。通過操控卸料的快慢，保證料斗內在初灌時始終存有適量混凝土。首批混凝土灌注成功后，隨即轉入正常灌注階段。當混凝土灌注臨近結束時，再一次核對混凝土的灌入方量，以確定所測混凝土的高度是否準確，當確定混凝土的頂面標高到位后，停止灌注，及時拆除灌注導管。灌注完成時，混凝土面應高于設計樁頂標高0.5～1 m，以保證樁頭混凝土質量。

3.4 主橋上部結構施工

(1)安裝施工支架，安裝主墩處永久支座；安裝臨時固結的支座墊塊，然后在支架上澆筑墩頂現澆梁段0#塊；張拉0#塊預應力鋼束，先縱向后橫向再豎向。

(2)安裝掛籃和進行懸臂澆筑施工所必需的施工機具，每個掛籃自重按60 t控制。

(3)澆筑1#塊、養護、張拉對應鋼束；一個塊件的施工周期按10 d控制(其中移動掛籃為1 d，綁扎鋼筋、澆筑混凝土、養護需7～8 d，張拉預應力鋼束1 d)。

(4)移動掛籃，澆筑下一梁段、養護、張拉；重復以上施工順序，逐段施工梁段；搭設邊跨側現澆施工支架，澆筑邊跨側現澆段及養護。

(5)拆除懸澆掛籃，邊跨和中跨同時安裝同等重量的合攏段吊架，在邊跨和中跨懸臂端同時施加合攏段自重一半的壓重，調整箱梁姿態，安裝邊跨合攏段的勁型骨架，在一天中溫度穩定且較低時鎖定勁性骨架。吊架自重按30 t控制。

(6)邊跨合攏段澆筑、養護、張拉對應預應力鋼束，澆筑過程中邊澆筑邊減輕壓重，拆除吊架，準備中跨合攏。

(7)拆除支架；解除主墩處的臨時固結，并采取縱向限位措施，限制主梁的縱向移動；調整箱梁姿態，安裝中跨合攏段勁性骨架，在一天中溫度穩定且較低時鎖定勁性骨架；澆筑中跨合攏段(澆筑過程中，邊澆筑混凝土邊減輕壓重)、養護、張拉；應遵循先底板后頂板束，先長束后短束的原則，同類型鋼束應兩側對稱張拉；拆除中跨吊架和勁性骨架。

(8)體系轉換，施工橋面系。

4 結束語

通呂特大橋主橋是海啟高速公路標段橋梁工作的重點，應該特別重視其施工交叉作業和交通組織疏導工作，以及樁基工程中的防塌孔及孔底沉渣處理工作。橋梁施工過程中，需要合理安排施工計劃，進行有效施工過程管理控制。在該橋梁施工過程中，嚴格按照科學的施工方法和相關的標準施工，必須加強對每一環節的控制與監管。從標準化場站建設到實體施工，爭取將工程項目建設成最高水平的品質示范工程。