DK41+560公路桥梁下部结构施工研究

柳宏

（郑州市地方公路管理处，河南 郑州 450000）

1 工程概况及内容

1.1 工程概况

DK41+560跨线公路桥是为方便居民和车辆通行而设的跨线公路桥，设计相交里程为达成线DK41+560=GK0+30.35与线路正交且位于曲线上。桥跨形式为2·20米，该桥系地形限制，桥下净空7米，桥面全宽7.5米,桥面横坡1.5%,支座平置。公路荷载为Ⅱ级汽车荷载。0#桥台为明挖基础，1#桥墩、2#桥台均为挖孔桩。1号墩身为直径1.5m的挖孔桩，桩长为16.5米。2#台为直径1.25m的挖孔桩基础，挖孔桩长为8米，桥台置于承台上。梁体采用lp=20m预应力混凝土空心板梁；桥台台后设8米的搭板，在1号墩前面连续，0#、2#桥台前设一道CD-40型绅缩缝，支座为GJZ200*250*28mm板式橡胶支座。

1.2 工程内容

本工程内容包含一座公路桥的上、下部、桥面系及附属工程。主要工程量包括：土石方1500m3，C30 混凝土基础 96m3，C30 混凝土墩台身、台帽400m3，C45预应力钢筋混凝土梁113m3，桥面铺装及防撞墙70m3。

2 明挖基础

本工程0#桥台的扩大基础，土方、软石开挖均以机械明挖为主，人工辅助；基坑石方开挖采用风动凿岩机，在距基底设计标高0.5m时，核实地质情况，是否与设计要求相符，保证基底尽量与基础形状一致。扩大基础施工工艺如下：

2.1 施工准备

开挖前先清除现场四周浮土等，排除一切不安全因素，作好基础四周临时围护和排水设备，根据现场实际情况，准备好搭建雨蓬的材料。

2.2 基坑开挖

地面设好排水设施后，基坑土方采用机械开挖，人工辅助。基坑边坡放坡坡度1:0.75，开挖之前对开挖弃土作好堆放位置布置，避免造成弃土零乱。开挖时，采用先中部后四边的方法进行，在开挖至接近开挖界线时，用人工方法施工，保持边坡平整顺直。

挖至坑底（设计标高）时保留不少于30厘米的厚度，再用人工挖至基底标高，验收合格后及时封底。

为增强基底防水能力，方便将来基础砼的浇筑，在基底标高处向下挖3cm深并夯实整平，在其上抹一层厚度为3cm的砂浆，外轮廓尺寸比基础实际尺寸大10-20cm。

2.3 支立基础模板

基础模板采用钢模，模板要求表面平整，控制模板拼结缝，并用胶条塞缝，在模板支立时用全站仪进行定位控制，确保模板定位准确。辅助支撑固定，保证足够的强度、刚度和平整度。模板安装前进行表面清理，涂脱模剂。模板安装就位后测量调整其中心位置及垂直度。

2.4 浇筑基础砼

基底经自检并经设计代表确认和监理检查合格后进行基础砼的浇筑，砼的振捣以插入式振捣器为主，混凝土为现场强制式搅拌机拌和、人力手推车运送入模。混凝土拌合严格按施工配合比配料，砂、石、水泥、水及外加剂计量准确，保证拌合时间。混凝土浇筑时采用水平分层进行，分层厚度不超过30cm。混凝土入模后及时振捣，振捣时间适当，不欠振、过振、漏振。浇筑完成后，及时养护以防止收缩裂纹，养护不少于14天。

2.5 拆模

待砼强度达到2.5MPa后，方可拆除模板。

3 挖孔桩施工技术

1#墩、2#桥台均为挖孔桩，1#墩为2根直径1.5m挖孔桩，2#台为6根直径1.25m挖孔桩。

3.1 施工准备

在孔桩开挖之前应对承台底进行水平测量，使孔桩的开挖面尽量与承台底平或略高，以避免造成孔桩超挖。开工前精确测量桩位，并放好护桩，桩孔四周作排水沟，孔口上方搭防雨棚，安装手摇铁辘轳，布置出碴道路，架设临时电力、照明线路。

3.2 挖孔

挖孔桩锁口采用C20钢筋砼锁口，其中，锁口宽40cm，厚30cm，长100cm，并使其高度高出地面30cm，防止土、石、杂物滚入井内伤人。将锁口牢牢地挂在土上，根据土质情况可打入锚固钢筋，锚固钢筋与锁口钢筋连在一起。

采用人工间隔开挖，每下挖1m立模浇筑护壁，随支随挖，至桩孔嵌入岩层后再根据岩层破碎及岩面倾斜程度、地下水情况等确定是否继续设置护壁。挖孔时如有水渗入及挖至地下水位时，在井内设置集水坑，及时用水泵排水，防止水浸泡孔壁造成坍孔。遇涌水量较大的潜水层承压水时，采用水泥砂浆压灌卵石混凝土圈等措施。在井内遇到松软岩石时，人工用风镐凿除；当遇到大漂石，石芽或进入岩层部分，用风镐无法凿除时，可手持式风钻钻孔，松动爆破，但必须严格控制装药量。

3.3 出碴

出碴作业程序：井下装碴、井上手摇自制铁轆轳提升石碴、手推车外运至弃碴指定地点，弃碴不能弃在既有线桥墩台周围。

3.4 砼护壁

为了保证井壁的稳定，开挖后沿井身土质段进行砼井筒衬砌，即做好砼护壁。护壁采用C20砼，人工灌注，每次灌注高度1米，壁厚0.2米。模板采用木模，厚3厘米，高1米，加工成圆筒形，圆木支撑。为便于安装与拆卸，将圆筒形木模分为3片，立模时分片吊装加固围成圆筒状。模板顶部放一钢板存放砼。每次用铁筒下料，人工向模内填筑砼，用短钢钎捣固。每节立模时，留出工作缝15厘米，最后用干硬性砼塞缝封口。

3.5 钢筋笼制安

按照要求制备钢筋笼，由于受吊装高度的限制，钢筋骨架采用“箍筋成型”法分段制作，入孔通过吊机吊起，在吊装过程中焊接成整体。

钢筋笼吊装过程中一定要注意钢筋笼轴线一致，安装时在孔口上方安设钢筋笼固定架，使钢筋笼牢固定位。当提升导管时，以防止钢筋笼被拨起。

3.6 桩身砼灌注

砼采用配自动计水量的强制式搅拌机集中拌制，翻斗车运输，人工串筒入孔，插入式振动棒捣固。桩顶比设计稍高，凝固后凿除。覆盖，洒水湿润法养生。（见图1）

挖孔桩基础施工工艺流程框图

3.7 施工安全注意事项

3.7.1 井下作业人员穿水靴，戴安全帽。

3.7.2 当井下作业深度超过5米时，定期用鼓风机往工作面送风，同时也起到排除烟尘的作用。

3.7.3 挖孔暂停时，孔口用井盖盖严，并在孔口处设警示牌，防止发生坠落事故。

4 墩柱施工

本工程中墩柱采用整体定型钢模一次性灌筑墩身砼的施工方法。采取这种施工方法的优点是：施工进度快，无需设施工缝，提高了施工质量；脱模后墩身外表面光泽度好。模板采用特制拼装式钢模板，板面平整，尺寸准确，体积小，重量轻，拆装容易、快速，运输方便。墩柱施工工艺流程如图2：

4.1 墩柱模板制作

圆型墩柱模板面板采用5mm厚钢板，专门厂家用卷板机卷制而成，根据墩柱高度统计情况设计制成1.5m高标准节,每标准节模板分成两个半圆,两个半圆间用企口连接,保证不漏浆,每节模型上下设10cm宽法兰盘，并在其上不超过20cm钻眼,利用螺栓及销子连接,保证上下节连接牢固。

4.2 钢筋制安

施工前对各种钢筋进行计算下料长度、内外关系等，并接长柱身钢筋，主要受力钢筋注意接头错开，并实行双面搭接焊。

4.3 模型安装

先在平地上组装成节，模型吊装前模型进行打磨和刷脱模剂，模型安装采用吊车起吊，合拢后，上紧连接螺栓，模板根部加泡沫垫圈以防漏浆。

4.4 模型加固

由于采用5mm厚钢板，完全可以靠自重保持模板的稳定。为了保险，在模板的周边布置8根16cm×16cm长方木，用螺栓和钢板接长方木，形成夹箍牢固的支撑住模板的腰部，顶面用缆风绳（准14以上钢丝绳）与地笼连接，加固模板，保证其稳定。

图2 墩柱施工工艺流程

4.5 灌筑砼

就地设置砼搅拌场，砼运输可采用两种方式：一是用两轮车水平人力运输，卷扬机垂直起吊；二是直接用泵送入模。插入式振捣器振捣，灌注混凝土前检查预埋件或连接钢筋的埋设及模板支护情况。在砼灌筑前应在模板上涂上脱模剂。

砼拌和时应采用电子计量设备控制原材料计量，同时控制好拌和物的坍落度。

在拆除钢模板之前，若钢模板外侧温度过高时，及时用冷水冲浇钢模板外侧，以降低砼表面温度，防止砼表面产生裂纹。

4.6 模板的拆除和砼的养护

当砼达到设计要求强度后，即可用吊车起吊模型，先松掉连接螺栓，用钢钎轻拨钢模型，挂上吊钩，轻轻拖动模板使之脱离砼表面，再缓慢起吊模型，不能伤挂砼表面。模型拆除后，即可用特制通长塑料薄膜包裹柱身，并在上、中、下用细绳捆紧，以达到养护的目的。

结语

在桥梁施工中，桥梁下部结构非常的关键，从所占工程造价比例看，下部结构一般占据比例较小，但是下部结构施工不但直接影响到桥梁上部结构的质量，而且特别是下部隐蔽工程的施工进度往往是控制整体工期的最不可预测因素。所以从施工方法、人员机具设备配备等方面做好下部隐蔽工程基础及桩墩施工，方可为桥梁提供一个良好的基础保证。

[1]裘伯永,熊振南,林丕文.桥墩扩大基础优化设计[J].铁道科学与工程学报.1983(01).

[2]战启芳.桩基础高墩优化设计[J].铁道标准设计.2000(05).

[3]挖孔桩施工技术[J].铁道标准设计.1973(04)

[4]贺建端.水南特大桥98m长挖孔桩施工[J].桥梁建设.2007(01).