双孔π型框架式地道桥施工技术

1  项目概况
   水盘高速公路发耳出口互通下穿发耳火车站专用运煤线地道桥，两阶段施工图设计为两孔钢筋混凝土π型框架桥，总宽度为30.8m，计算跨径2×13m，桥梁设计荷载：汽超-20，挂-120。地道桥由框架10~14m一节现浇而成，基础地质情况为玄武岩，桥体扩大基础承载力不小于600KPa，地道桥断面图见图A-A。

                           图A-A
2    扩大基础施工
2.1根据提供设计文件，测定基坑中心线、方向和高程，并在基坑旁设定开挖控制桩；结合现场情况，确定基坑明挖开挖方案，对开挖坡度、支护方案、范围、弃土位置和防、排水措施等在方案中作出具体安排。
2.2挖基通过不同的土层时，边坡可分层选定，并酌留平台；在既有建筑物旁或基坑顶有动载时开挖基坑，坑顶缘与动载间应留有大于2m的护道，如地质、水文条件不良，或动载过大，应进行基坑开挖边坡检算，根据检算结果确定采用增宽护道或其他加固措施。
2.3背山边按基础设计平面尺寸放宽不小于50cm，靠山边适宜垂直开挖且不立模板，基底尺寸应按基础轮廓确定。基底应避免超挖，松动部分应清除。使用机械开挖时，可在设计高程以上保留一定厚度由人工开挖。
2.4基坑开挖不宜间断，达到设计高程经检验合格后，应立即浇筑垫层砼。
2.5在浇筑的垫层上放出基础边缘线，绑扎基础钢筋笼及预埋墙身钢筋，安装模板，浇筑基础砼。
3    墙身施工
3.1墙身施工前应根据设计要求将基坑填土填至初始填筑线位置，宜采用震动压路机配合人力冲击夯对称分层碾压，填土密实度应达到96%以上。
3.2钢筋在加工棚统一制作,用平车运到现场绑扎，钢筋应具备原制造厂的质量证明书，运到工地后及时做抽样检查，钢筋的加工及安装应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50－2011）。
3.3采用搭设钢管脚手架与大块钢模，人工配合汽车吊安装模板，模板加固采用在背靠背[14槽钢中间穿直径16mm的对拉螺杆，内撑外拉并配合揽风绳精确定位；
3.4混凝土浇筑前，应将已浇混凝土表面浮浆凿除，泥土、积水、石屑等清扫干净，整修好连接钢筋，检查模板加固是否牢固。
4    顶板施工
4.1支架搭设
4.1.1支架布设注意事项
支架搭设时应注意在竖立杆时要注意杆件的长短搭配使用，立杆的接长缝相互错开，相邻接头的高度差应大于1.5m。
立杆纵横距和步距按支撑设计方案进行施工，立杆的垂直度应严格加以控制，重直度按1/200控制，且全高的垂直偏差应不大于10cm。
支架拼装到3～5层高时，应用全站仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。
大横杆的长度不宜小于三跨，一般不小于6m，大横杆对立杆起约束作用，故立杆和大横杆必须用直角扣件扣紧，不得遗漏。上下相邻的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减少立杆的偏心受荷情况。同一水平内的内外两根大横杆的接头和上下相邻的两根大横杆的接头均应相互错开，不得出现在同一跨间内，相邻接的水平距离应大于1.5m。
小横杆紧贴立杆布置，用直角扣件扣紧。
斜撑杆为拉压杆，斜撑应尽量与支架的节点相连。搭设时将一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上，这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯。
斜撑用扣件与支架扣紧的连接头两端距支架节点不大于0.2m，除两端扣紧外，中间尚需增加2～4个扣结点。斜杆的最下面一个连接点距地面不宜大于0.5m，以保证支架的稳定性。
斜杆的接长宜采用对接扣件的对接连接。当采用搭接时，搭接长度不小于0.4m，并用两只旋转扣件扣牢。
斜撑杆对于加强脚手架的整体刚度和承载能力的关系很大，应按规定要求设置，不应随意拆除。
4.1.2支架安装
满堂支架搭设顺序是：做好搭设的准备工作→按支撑图放线→按立杆间距排放底座→放置扫地杆→逐根安立杆并随即与扫地杆扣牢→安装第一步大横杆（与各立杆扣牢）→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→第三、四步大横杆和小横杆→接立杆→加设斜撑→顶托。
由于支架搭设是依靠扣件螺栓紧固完成的，因此每节点的扣件螺栓施工中都必须用力矩板手进行检查。排架搭设结束后由专人对排架进行验收，验收合格后方可支模。
4.1.3支架预压
采用砂袋或混凝土块等荷载预压以消除非弹性变形，观测变形量，调整顶板底部模板预拱度。
4.1.3.1预压前检查验收
支架安装完毕，组织质量检查小组检查验收，安全员检查安全设施，发现不合格部位及时整改；测量小组对重直度、标高、水平位置、模板的预拱度等测量记录，将测量结果上报技术主管，以作为最初的数据。
4.1.3.2加载要求及程序
采用分级加载，按照施工图中顶板钢筋砼布置图换算重量进行砂袋预压，预压按四级进行，即50%、80%、100%和120%的加载总重。
每级加载均静载3小时后分别测设支架和地基的沉降量，做好记录。加载全部完成，等到支架及地基沉降稳定后，方可进行卸载。卸载应分级进行，即：120%→100%→80%→50%→0%。每级卸载后均静载1小时分别测设支架和地基的恢复量，做好记录。
每级加载过程中，若发现局部变形过大时应立即停止加载，对体系进行分析，补强后方可继续加载。
4.1.3.3沉降观测
a、仪器配备和人员安排
莱卡TC1201全站仪,标称精度2mm+2ppm；
DSZ2水准仪+测微器+钢尺一套，DS２水准仪一台；
线锤1.0KG以上12只；
b、测点布置
支架要设五个观测横断面，即跨中、上倒角根部、上倒角端部。每个断面设4个测点，即基础2个点，支架2个点，基础点位用埋钢筋头并涂上反光油漆标识，支架上的点位采用挂钢丝线锤与地面点位测距离的办法。
c、观测成果
沉降观测数据要如实填写在沉降观测记录表上，计算出支架弹性压缩量及基础沉降量，支架的弹性压缩结果用于支架预高设置（底模预高），绘制加载-支架沉降曲线。
根据以上资料设置支架的预拱度。
4.2钢筋制作与安装
4.2.1钢筋在使用前，应进行调直和除锈，保证钢筋表面洁净、平直，无局部弯折；钢筋的加工制作在钢筋棚严格按设计图进行，成品编号堆码，方便使用。
将加工好的钢筋运至现场，按设计图完成骨架片焊接及安装，其他钢筋在交叉点处用扎丝绑牢（必要时可点焊）以确保钢筋骨架的整体刚度和稳定性。
4.3在支模前做好高程的控制，标高设置考虑弹性变形。
安装模板时先安装底模，钢筋绑扎完成后再安装侧模，在底模与侧模连接处夹双面海绵胶条以防漏浆。
模板安装完后，应将各处的连接、支撑检查一遍，同时检查整体模板的长、宽、高等尺寸是否符合设计要求，若不符合规定应及时调整；模板全部安装完毕后，会同监理对模板进行验收。
4.4混凝土浇筑
顶板采用一次性连续灌注成型。浇筑开始前，在振动棒上做出振动棒到底板的标记，且在每层混凝土浇筑完成后，重新做出标记，保证振动棒进入下一层混凝土约10cm。
灌注过程中指定专人检查模板，如发现螺栓、支撑等松动应及时拧紧，漏浆及时堵塞，钢筋移位及时调整至正确位置。不得用振动棒推移砼以免造成砼离析。
4.4.1浇筑顺序
纵向按从两端向跨中合拢浇筑的方法，横向按全断面水平分层，斜向分段依次进行。
4.4.2混凝土在中心搅拌站集中拌制，用混凝土罐车运至桥位侧，混凝土输送泵车泵送至模内。
4.4.3浇筑混凝土时，按顶板的断面水平分层、斜向分段水平推进，上层与下层前后浇筑距离不小于1.5m，每层浇筑厚度不超过30cm。在混凝土浇筑过程中，注意使混凝土入模均匀，避免大量集中入模。振捣采用插入式的振动器，振动棒避免碰撞模板、钢筋，移动间距不超过其作用半径的1.5倍，与侧模保持5～10cm的间距，插入下层混凝土10cm左右，将所有部位均振捣密实，砼振捣密实的标志是砼面停止下沉，不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆。
为控制顶板标高，必须在两侧模板标示高度，并在顶板钢筋顶面安2m*2m网格设置标高控制点以保证顶板砼面平整，保证顶面纵、横向坡度符合设计要求。在混凝土初凝前完成第一次抹面,完成第二次抹面后，立即用土工布等覆盖养生。
指定专人填写施工记录，包括原材料质量、混凝土坍落度、拌合时间、质量、浇筑和振捣方法、浇筑进度和浇筑过程中出现的问题及处理方法、结果。顶板表面进行二次收浆抹面，并于终凝前完成压实收光，及时覆盖养护、防止裂纹。
4.4.4砼养护
混凝土表面采用土工布覆盖保湿洒水养护，每天洒水次数视环境湿度而定，洒水以能保证混凝土表面经常处于湿润状态为准。
4.5支架拆除
4.5.1支架卸载（脱底模）
顶板混凝土强度达到设计要求的100%，龄期达到要求后可进行卸载。
为了便于梁体的合理受力，支架拆除应按结构受力特征拆除，顶托从跨中向两边松动，必须两侧均匀下落，分次松完。
支架拆除的注意事项及要求：
支架拆除时严禁动载和其它荷载上桥，严禁有任何冲击力对顶板作用。
4.5.2拆除
卸载后拆除顺序和搭设顺序相反。先搭的后拆，后搭的先拆。先从钢管支架顶端拆起，拆除顺序为：剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆→扫地杆。
5    结语
本双孔π型框架式地道桥共用钢筋1500T，各标号砼约9500m3。应用上述施工组织设计，采用流水兼顾平行作业有效推进，完成该桥总工程量耗费约180工天日，综合效益较高。另根据实际地质情况，及时联系设计代表对原8米宽扩大基础经过力学检算后优化为5米宽，减少了开挖难度，也节约了工程造价。不足之处在于：该桥扩大基础为玄武岩，为减弱对周边民房爆破震动影响，施工过程采用控制性爆破，致使该桥总体工期被基础开挖大部分占用，部分节段未形成流水及平行作业。