第五章大跨徑橋梁施工技術第二節(jié)橋梁下部結構施工技術

一、大致積承臺施工

二、高橋墩施工

一、大致積承臺施工

（一）承臺圍堰及基坑開挖方式選擇

（二）鋼套箱施工

（三）承臺模板與鋼筋

（四）承臺混凝土澆注施工質量控制關鍵點

大致積承臺與普通混凝土結構相比，具備結構厚、體積大、鋼筋密、混凝土數(shù)量多、澆筑注時間長等特點。所以在澆筑注上必須采取對應技術方法，嚴格控制水泥水化過程中所釋放水化熱產生溫度改變和混凝土失水收縮等影響，預防結構裂縫，確?；炷翝仓①|量。

大致積混凝土施工大致積混凝土施工除遵照通?；炷潦┕ひ笸?，還應尤其注意以下幾點：

1.混凝土材料質量控制

2.混凝土澆注質量控制

3.承臺混凝土溫度控制及監(jiān)測方法

4.承臺混凝土保溫、保濕、養(yǎng)護方法1.混凝土材料質量控制關鍵點

（1）控制混凝土原材料質量。

（2）優(yōu)化混凝土配合比。

（3）混凝土拌和采取拌和站集中拌和，混凝土罐車經過便橋或船只運輸?shù)綕沧⑽恢?。采取流槽、漏斗或泵車澆注。也可由混凝土地泵直接在岸上泵入?/p>

2.混凝土澆注質量控制

混凝土施工時采取分層連續(xù)灌注，一次成型，分層厚度要依照振搗器功率確定，要滿足技術規(guī)范要求。

混凝土振搗采取插入式振搗器，注意控制振搗質量，使混凝土具備良好密實度，預防漏振，也不能過振，確保質量良好。每次灌注必須按規(guī)范留足強度試塊。

如承臺厚度較厚，一次澆注混凝土方量過大時，在設計單位和監(jiān)理同意后可分層澆注，以增加表面系數(shù)，利于混凝土內部散熱。

3.承臺混凝土溫度控制及監(jiān)測方法

（1）嚴格控制混凝土出機溫度及澆筑注溫度。

（2）嚴格控制混凝土分層厚度。

（3）在混凝土體內布置冷卻管和測溫管。溫差監(jiān)控養(yǎng)護時間為14d左右。

（4）測溫采取先頻后疏標準，主要測量混凝土入模溫度、進水管口溫度、各層降溫水管出水管口溫度、承臺中心溫度及混凝土表面溫度。4.承臺混凝土保溫、保濕、養(yǎng)護方法

大致積混凝土養(yǎng)護主要是保持適宜溫度和濕度條件，預防混凝土開裂?；炷帘胤椒?經常也起保濕效果。

加強養(yǎng)護也是預防混凝土開裂關鍵?；炷翝沧⒑螅斆婧蛡让婕皶r采取濕草袋覆蓋，并用彩條布等將整個承臺罩住，形成一個保濕保溫棚，這么能夠延緩降溫速率。

混凝土養(yǎng)護期間，不得中止冷卻水及養(yǎng)護用水供給，同時要加強施工中溫度監(jiān)測和管理，及時調整保溫及養(yǎng)護方法。

若遇雨季、氣溫驟降、低溫、降雪等，混凝土內外溫差加大，更應及時采取對應方法，如蒸汽養(yǎng)護、通熱水養(yǎng)護等，以保持混凝土內外溫差小于25℃。（五）承臺質量要求

1.基本要求：

（1）所用水泥、砂、石、水、外摻劑及混合材料質量和規(guī)格必須符合關于規(guī)范要求，按要求配合比施工。

（2）必須采取方法控制水化熱引發(fā)混凝土內最高溫度及內外溫差在允許范圍內，預防出現(xiàn)溫度裂縫。

（3）不得出現(xiàn)露筋和空洞現(xiàn)象。

2.質量檢驗實測項目

混凝土強度（MPa）：在合格標準內

尺寸（mm）：±30

頂面高程（mm）：±20

軸線偏位（mm）：15二、高橋墩施工

·高橋墩可分為實體墩、空心墩與剛架墩。

·高橋墩施工設備與通常橋墩所用設備大致相同，但其模板卻另有特色。通常有滑動模板、爬升模板、翻升模板等幾個。

·爬模施工動畫

（一）滑動模板施工監(jiān)理關鍵點

滑動模板施工主要優(yōu)點：施工進度快，在通常氣溫下，每晝夜平均進度可達5～6m；混凝土質量好，采取干硬性混凝土，機械振搗，連續(xù)作業(yè)，可提升墩臺質量，節(jié)約木材和勞力。有資料統(tǒng)計表明，可節(jié)約勞動力30%，節(jié)約木材70%；

滑動模板可用于直坡墩身，也可用于斜坡墩身，模板本身附帶有內外吊藍、平臺與拉桿等，以墩身為支架，墩身混凝土澆筑注隨模板遲緩滑升連續(xù)不停地進行，故而安全可靠。

（一）滑動模板施工監(jiān)理3關鍵點

1.滑動模板結構

滑動模板是將模板懸掛在工作平臺圍圈上，沿著所施工混凝土結構截面周界組拼裝配，并伴隨混凝土灌筑注由千斤頂帶動向上滑升?；瑒幽０褰Y構，因為橋墩類型、提升工具類型不一樣，模板結構也稍有差異，但其主要部件與功效則大致相同，通常主要由工作平臺、內外模板、混凝土平臺、工作吊籃和提升設備等組成。

2.滑動模板提升方法：

滑動模板提升分為螺旋千斤頂提升與液壓千斤頂提升。3.滑動模板施工設計

滑動模板整體結構是混凝土成型裝置，也是施工操作主要場地，必須具備足夠整體剛度、穩(wěn)定性和合理安全度?；瑒幽０甯鹘M成部件必須按強度和剛度要求考慮以下幾個方面進行設計與驗算：

（1）荷載取值。

（2）支承頂桿和千斤頂數(shù)量。

（3）支承頂桿、千斤頂、頂升架和工作平臺布置方案。

（4）工作平臺布置方案：

（5）模板設計

（6）頂升架與工作平臺設計。4.滑模澆筑混凝土施工質量控制

（1）滑模組裝。

（2）灌注混凝土。

（3）模板提升與收坡。

（4）混凝土停工后接縫處理。

混凝土施工質量控制

滑模宜灌筑注低流動度或半干硬性混凝土，灌筑注時應分層、分段對稱地進行，分層厚度20～30cm為宜，灌筑注后混凝土表面距模板上緣宜有大于10～15cm距離。

混凝土入模時，要均勻分布，應采取插入式振動器搗固，振搗時應防止觸及鋼筋及模板，振動器插入下一層混凝土深度不得超出5cm；

脫模時混凝土強度控制?？梢勒諝鉁亍⑺鄻颂柦浽囼灪髶饺胍欢吭鐝妱?，以加速提升；

脫模后8h左右開始養(yǎng)生，用吊在下吊架上圍繞墩身帶小孔水管來進行。養(yǎng)生水管通常設在距離板下緣1.8～2.0m處效果很好。

（4）混凝土停工后接縫處理

在整個施工過程中，因為工序改變，或意外事故發(fā)生，使混凝土灌注工作停頓較長時間，即需要進行停工處理；

停工時在混凝土表面要插入短鋼筋等，以加強新老混凝土粘結；

復工時還需將混凝土表面鑿毛，并用水沖走殘渣，濕潤混凝土表面，灌注一層厚度為2～3cm1∶1水泥砂漿，然后再灌筑注原配合比混凝土，繼續(xù)滑模施工。（二）高橋墩翻模施工控制關鍵點

這里以采取塔吊提升翻模為例介紹施工方法，適適用于雙（多）柱（薄壁空心）高橋墩。墩身垂直運輸使用墩旁塔吊，人員作業(yè)上下使用施工電梯。塔吊和施工電梯均支承在混凝土基礎上。墩身采取翻模施工，墩身混凝土均用混凝土輸送泵泵送入模，插入式振搗器搗固。為了確保雙薄壁橋墩單肢在施工過程中穩(wěn)定性，在橋墩兩肢間豎向每隔20～30m設一道鋼桁梁作為聯(lián)絡梁支撐。

2.料具、設備配置

砼拌合樓、塔吊、施工電梯、電焊機、鋼筋切割機、鋼筋彎曲機、砼搗固器、汽車吊、砼輸送泵輸送管、砼輸送車、翻模。

3.施工工藝流程

4.翻模施工質量控制

（1）施工準備。

（2）墩底第一段（節(jié)）及調平段施工。

（3）澆筑注混凝土。

（4）模板翻升。

（5）停工處理。

（6）質量要求。

（7）技術質量方法。

（8）技術安全方法：

質量要求。

1）墩身砼尺寸技術要求；

2）墩身內鋼筋安裝技術要求；

3）翻模拼裝技術。

質量方法。

1）測量準確。

2）模板接縫嚴密，不漏漿。

3）墩模板安裝后測量其跨度、中線、標高，確認無誤后再進行混凝土施工。

4）灌注混凝土時，經常檢驗模板、鋼筋及預埋件位置和保護層尺寸，確保其位置正確不發(fā)生變形。

5）其施工接縫處理成一條線，周圍預埋直徑大于16mm鋼筋或其余鐵件，埋入與露出長度大于鋼筋直徑30倍，間距小于鋼筋直徑20倍。

6）墩混凝土灌注，在整個截面內進行。

7）墩身混凝土未達成終凝前，不得泡水。

8）墩頂帽施工前后均復測其跨度及頂面標高。

9）墩施工完成后，對全橋進行中線、水平及跨度貫通測量。安全技術方法：

1）經常檢驗電路，預防發(fā)生漏電事故。

2）保持工作平臺、吊架踏板面上整齊，及時去除多出材料和雜物。

3）安全網(wǎng)掛設要牢靠，在吊架上作業(yè)人員要系好安全帶，禁止隨意從高空向下拋擲物品，全部墩上墩下作業(yè)人員都要戴安全帽。

4）遇大風、大雨及雷電而停工時，注意切斷電源，保護好各種設備。

5）經常檢驗各連接件緊固情況，若有異常及時處理。案例：橋梁吊車墜落事故

第三節(jié)大跨徑橋梁上部結構施工技術本節(jié)主要內容：

一、梁橋施工

二、拱橋施工

三、斜拉橋施工

四、懸索橋施工

五、鋼橋施工

一、梁橋施工

主要內容：

（一）支架與模板

（二）鋼筋

（三）后張法預應力混凝土梁（板）制作

（四）上部結構支架施工

（五）懸臂澆筑施工

（六）懸臂拼裝施工

（七）頂推施工

（八）施工控制與質量控制世界最大預應力混凝土梁橋排序橋名主跨（m）橋址年份1斯托爾馬橋（Stolma）301挪威19982拉脫圣德橋（Raftsundet）298洛福坦（Lofoten），挪威19983虎門輔航道橋270珠江，中國19974瓦羅德2號橋（Varodd-2）260克里斯蒂安桑德（Kristiamsand），挪威1994門道橋（Gateway）260布里斯班（Brisbane），澳大利亞19865奧波托橋（Oporto）250道羅河（DouoEiver），葡萄牙1991諾日姆伯蘭海峽橋（NorthumBerlandStraitcrossing）250

（43孔）新布魯斯維克（NewBrunswick），加拿大1998斯克夏橋（Skye）250斯克夏島（Skyelaland），英國19956黃石長江大橋245安徽，中國19967*科羅巴卜圖瓦普橋（Koror-Babelthuap）241太平洋托管區(qū)（PacificTrust），美國19778濱名大橋（Hamana）240靜岡縣（Shizuoka），日本19769彥島大橋（Hikoshima）236山口縣（Yamaguchi），日本197510諾達爾斯弗喬德橋（Norddalsfjord）231索恩-弗喬丹（Sogn-Fjordane），挪威挪威Stolma橋

（一）支架與模板

1.設計標準：

（1）宜優(yōu)先使用膠合板和鋼模板；

（2）在計算荷載作用下，對模板、支架及拱架結構按受力程序分別驗算其強度、剛度及穩(wěn)定性；

（3）模板板面之間應平整，接縫嚴密，不漏漿，確保結構物外露面美觀，線條流暢，可設倒角；

（4）結構簡單，制作、裝拆方便。

2.設計與計算：

模板、支架和拱架設計計算時應考慮其強度計算和剛度和穩(wěn)定性。

3.制作與安裝關鍵點

（1）支架、拱架關鍵點

·應按施工設計要求制作安裝，采取常備式構件拼裝拱架時，應進行強度和穩(wěn)定性驗算。

·設置預留拱度應考慮原因。

·拱架和支架穩(wěn)定、堅固要求與防護方法要求。

·落模設置要求。

·安裝完成后檢驗內容：平面位置、頂部標高、節(jié)點聯(lián)接及縱、橫向穩(wěn)定性。（2）模板制作安裝關鍵點

·鋼、木模板制作要求

·脫模劑使用

·模板與鋼筋安裝配合要求

·模板與腳手架要求

·預埋件或預留孔要求

·縱向預拱度設置

·模板檢驗內容

·采取充氣膠囊作為空心構件內模時關于要求

4.模板、支架、拱架拆卸

·非承重側模板拆卸要求

·承重模板拱架及支架拆卸要求

·石拱橋拱架卸落時間要求

·卸落拱架和支架程序

·墩臺模板拆卸要求

·模板、支架和拱架拆除后，應維修整理，分類妥善存放

（二）鋼筋

1.通常要求

·鋼筋驗收、存放和運輸要求

·不一樣強度、牌號或直徑鋼筋代替設計中所要求鋼筋要求

·主要結構中主鋼筋代用要求

·預制構件吊環(huán)鋼筋要求

2.鋼筋加工與連接

·鋼筋表面及線形要求；軸心受拉和小偏心受拉構件中鋼筋接頭要求；鋼筋縱向焊接要求；鋼筋焊接前試焊；鋼筋接頭采取搭接電弧焊要求；鋼筋接頭采取幫條電弧焊要求。

·焊條、焊劑要求；受力鋼筋焊接或綁扎接頭位置。

·預應力筋進場驗收與檢驗；預應力筋錨具、夾具和連接器要求；錨具、夾具和連接器進場驗收與檢驗。

3.鋼筋施工質量關鍵點及主要檢驗內容

（1）鋼筋加工與安裝關鍵點

鋼筋加工及安裝實測項目

（2）預應力筋加工和張拉關鍵點

后張法實測項目

（三）后張法預應力混凝土梁（板）制作

1.混凝土澆注要求

·筑混凝土前支架、模板、鋼筋和預埋件檢驗

·高處向模板傾卸混凝土自由下落高度控制

·混凝土澆注厚度、次序和方向分層要求

·混凝土水泥用量控制

·梁（板）成活后表面抹平、拉毛，收漿及養(yǎng)生要求

2.預應力張拉與壓漿

·預應力張拉機具、標定、張拉次序、張拉控制及斷絲滑絲要求

·預應力筋錨固、張拉統(tǒng)計及壓漿要求

3.梁（板）預制安裝質量關鍵點及主要檢驗內容

（1）梁、板預制要求

預制梁（板）實測項目梁、板安裝主要檢驗內容梁、板安裝實測項目

（四）上部結構支架施工1.施工預拱度確定應考慮原因

·卸架后上部結構本身及活載二分之一所產生豎向撓度；

·支架在荷載作用下彈性壓縮撓度；

·支架在荷載作用下非彈性壓縮撓度；

·支架基底在荷載作用下非彈性沉陷；

·由混凝土收縮及溫度改變而引發(fā)撓度。

2.施工工序

·地基處理要求

·支架施工要求

·支架卸落設備

·模板施工

·普通鋼筋、預應力筋制作

·混凝土澆注施工

·預應力張拉

·壓漿、封錨要求

·整表現(xiàn)澆滑模動畫

3.就地澆注梁板質量關鍵點及主要檢驗內容就地澆注梁板實測項目

4.案例分析

梁橋支架施工事故

案情介紹

*月**日，**高速公路**連接線**橋（以下簡稱**橋）模板支架在加載預壓時垮塌，造成6人死亡、20人受傷重大事故。

工程概況與事故發(fā)生經過：

**橋為21+34+21米三跨預應力變截面連續(xù)空心板，柱式墩，鉆孔灌注樁基礎，橋寬19米。施工單位為**××局，監(jiān)理單位為×××監(jiān)理咨詢有限責任企業(yè)。支架施工事故

7月，施工單位開始進行支架模板預壓試驗施工，采取袋裝沙堆載試驗法，分五段進行。9月23日開始進行第四段試驗，加載應達1065噸。

9月25日早上，施工責任人*××、*××指揮51名工人進行堆沙袋作業(yè)。9點10分，當堆到距模板約2.5米高，堆沙重量達700余噸時，支架模板突然發(fā)生整體垮塌，在模板上堆沙作業(yè)人員隨垮塌支架模板上沙包掉到10米深壕溝，其中27名人員被支架模板、沙包埋壓。

事故現(xiàn)場

支架施工事故

**省事故調查組聘請教授認為，事故直接原因是因為鋼管立柱柱基不堅實，產生了一定豎向和水平位移，橋梁施工支架支撐體系側向約束微弱，在堆荷過程外力作用下，因為支撐體系局部變形引發(fā)支撐體系整體失穩(wěn)破壞，造成支架垮塌事故。從現(xiàn)場觀察和資料查閱情況看，支架體系在實施中存在以下幾個主要問題：

（1）原設計單位要求施工方案為滿堂式支架。為保持支架下市政道路通車要求，施工單位將滿堂式支架大部分改為貝雷支架，且未辦理相關更改和報批手續(xù)。（2）支撐體系搭設存在比較顯著隱患和缺點：

對加載過程中引發(fā)支架變形沒有跟蹤觀察，不能適時了解支架加荷過程中變形情況，方便及時發(fā)覺險情并采取有效方法確保安全，加載過程帶有盲目性，施工中對支架進行加載時現(xiàn)場較亂，未能按一定次序加載。

總而言之，施工單位在本項目支架施工過程中違反了《公路施工安全技術規(guī)程》中“地基承載能力應符合標準，不然應采取加固方法”以及“支立排架要按設計要求施工，應有足夠承載能力和穩(wěn)定性”要求。同時施工中還違反了《公路橋涵施工技術規(guī)程》中設計應繪制支架總裝圖，細部結構圖，以及支架立柱應保持穩(wěn)定，并用撐拉桿固定要求。總而言之，這次事故是不完善施工設計、不規(guī)范施工作業(yè)，造成支架體系失穩(wěn)而垮塌。**省事故調查組對事故原因分析、責任分析和處理意見

事故原因分析：

（1）直接原因

1）施工過程私自改變施工方案，支架體系存在嚴重隱患。

2）堆沙不均勻造成支架體系失穩(wěn)。

（2）間接原因

1）技術管理混亂，支架設計和預壓試驗方案未按要求程序審批。

2）施工現(xiàn)場管理混亂，堆沙作業(yè)未按程序堆放。

3）未對暫時招用堆沙人員進行必要安全教育。

4）工程監(jiān)理不嚴，對施工設計方案未經審批，支架體系存在顯著隱患，未采取有效方法給予阻止并及時向上級反應。

5）對監(jiān)理單位監(jiān)理工作監(jiān)督檢驗不力。

6）施工安全監(jiān)督管理不嚴。事故責任分析和處理意見

1）技術責任人*××，私自改變已存在缺點設計方案，致使實際施工方案存在嚴重隱患，對本起事故負直接責任，提議司法機關依法追究其刑事責任。

2）第×工程隊責任人*××、*××，在沒有設計方案情況下，即組織開工搭設支架模板，現(xiàn)場勞動組織管理混亂，造成堆沙不均勻，對本起事故負直接責任，提議司法機關依法追究其刑事責任。

3）駐地監(jiān)理辦公室負責該項目監(jiān)理*×，未認真推行監(jiān)理職責，對本起事故負直接責任，提議司法機關依法追究其刑事責任。

4）分管施工項目部副經理*×，對該項目施工組織管理不力，嚴重瀆職，對本起事故負直接責任，提議司法機關依法追究其刑事責任。

5）**項目部經理*××，對該工程施工組織管理不力，對本起事故負主要領導責任，提議紀檢監(jiān)察機關按干部管理權限依照關于要求給予政紀處罰。

6）**××局**指揮部總指揮*××，未對該項目施工實施有效監(jiān)督檢驗，對本起事故負主要領導責任，提議紀檢監(jiān)察機關按干部管理權限依照關于要求給予政紀處罰。

7）駐地監(jiān)理工程師*××，對該項目施工監(jiān)理不力，對本起事故負主要監(jiān)理瀆職責任，提議關于部門吊銷其監(jiān)理工程師資格證。

8）**高速公路有限責任企業(yè)總監(jiān)辦駐**代表處責任人*××，未認真推行監(jiān)督檢驗職責，對駐地監(jiān)理工作監(jiān)督檢驗不嚴，對監(jiān)理人員資格把關不嚴，對本起事故負主要領導責任，提議紀檢監(jiān)察機關按干部管理權限依照關于要求給予政紀處罰。通報

通報認為：施工單位在施工方案變更未得到監(jiān)理同意情況下私自施工，不符合關于程序要求；貝雷支架搭設存在顯著缺點和隱患，整體穩(wěn)定性差。如鋼管立柱底板與地面無固定連接，各榀貝雷梁之間缺乏斜向支撐，尤其是另增加一排七根立柱直接頂在貝雷梁上，無水平連接，在加載情況下，改變了受力結構，造成側向失穩(wěn)；現(xiàn)場技術力量微弱，管理混亂。施工單位僅有一名技術人員，其余均為民工，施工單位未按要求對民工進行安全教育，堆砂作業(yè)程序不規(guī)范，產生不均勻荷載。也未按要求派人觀察預壓時支架變形情況。所以，施工單位應對該事故負主要責任。

主管部門對支架施工事故通報批評了現(xiàn)場監(jiān)理人員素質不高，未能推行監(jiān)理工程師應盡職責，負責**橋現(xiàn)場監(jiān)理工程師*×明知該施工方案未經同意而施工，未能及時阻止，也未向上一級主任監(jiān)理工程師匯報，對支架存在問題也未能及時發(fā)覺并指出。所以，監(jiān)理單位應對支架施工事故負次要責任。

項目法人單位和項目總監(jiān)理辦公室對該事故也負有一定管理責任。依照國家關于法律法規(guī)和規(guī)章要求，經研究，除**省交通廳已對事故關于單位做出處理決定外，主管部門對關于責任單位和個人做出以下處理決定：

一、依照《公路建設市場準入要求》第20條、《公路工程質量管理方法》第41條要求，決定對**××局**有限企業(yè)通報批評，對詳細負擔該工程施工任務**××局集團第×工程有限企業(yè)取消2年資信登記，自通報之日起，2年內不得負擔公路工程施工。提議施工企業(yè)資質管理部門吊銷其施工資質證書或降級。

二、依照《公路水運工程監(jiān)理單位資質管理暫行要求》第24條、《公路水運工程監(jiān)理工程師資質管理方法》第27條要求，對監(jiān)理單位**×××監(jiān)理咨詢有限責任企業(yè)通報批評，現(xiàn)場監(jiān)理人員3年內不得申報