云南昆明至安宁高速公路K10+695高架桥施工

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【摘 要】本文结合实际工程施工特点提出切合实际的的施工方案及措施，以便充分地挖掘项目的经济效益与社会效益。

【关键词】安高速；高架桥；施工方法

1. 工程概况

1.1 云南昆明（大观收费站）至安宁（和平村）高速公路地处云南中部，路线位于东经102°30′～105°30′，北纬22°00′～22°55′之间，是国家重点建设项目“五纵七横”国道主干线之一（GZ65上海～昆明～瑞丽公路），也是云南省公路网骨架的重要组成部分。k10+695高架桥位于此高速公路第3合同段。因新建高速公路在该范围内基本沿老石安公路修建，结合受控因素以及地形、地貌、地质情况，为了保证施工期间下层老路的畅通，本桥分左右两幅修建，在满足保通要求的前提下同时兼顾了桥下道路的采光和桥梁景观问题。本桥上部结构以跨径25米为主的预制预应力混凝土连续箱梁，孔跨布置设计时充分考虑了桥下地面系统的控制性构造物及平交道路的影响，桥梁孔跨有2、3、4、5、6跨一联的多种连续结构。

1.2 控制性点位为（1）昆明市规划中的西三环城市道路（K9+248）。（2）运粮河（K9+500）。（3）海源河（K10+360）。（4）大渔路（K11+114）。（5）海源河（K11+323）等；在跨越以上地段时采用了不同梁跨径。跨越西三环及大渔路口采用了1-50米的钢箱梁，余均为预制预应力混凝土连续箱梁，为跨越下穿河流、道路对桥梁孔跨做了适当调整，跨径分别为24.5、25、26、27米几种跨径，全桥长为3388米。上部结构主桥大部分为四片箱梁平行布置（单幅），梁中心距3.3米，直线段边梁中心至桥面边缘距离1.55米（曲线段调整此距离以满足线形）；在两幅的加减速车道桥面变宽段，采取保持边梁中心至桥面边缘距离1.55米不变，根据桥面宽度的不同，通过调整箱梁间现浇纵向湿接缝宽度的方式，以放射形设置4～7片箱梁。全桥采用2～6孔一联先简支后连续形式。下部结构：全桥采用T型独柱方形墩及双柱方形墩、墩基础采用承台和钻孔灌注桩基础。

1.3 本桥处于城市中，下层为城市一级公路。为避免上层桥面水对下层路面的影响及桥梁美观，在每个桥墩上设一扁形竖向排水管排除桥面水。

2. 施工组织设计、计划编制、调整等情况

2.1 上部构造。

2.1.1 施工要点。

2.1.1.1 概述。

（1）本桥上部结构采用先简支后连续法施工，连续处墩顶每片箱梁下设单支座（架梁时每片箱梁下设置两个临时支座）。

（2）上部结构采用每跨（单幅）设置4～7片箱梁，上设8厘米厚防水混凝土调平层和10厘米厚沥青混凝土铺装。

（3）本桥纵向受力分析采用平面杆系有限元进行计算。计算中按预制箱梁截面进行结构抗力分析，现浇翼缘纵缝及混凝土桥面铺装等均按荷载处理，未计其抗力影响。各箱梁荷载横向分析系数按成桥时系数考虑，采用钢接板梁法计算，8厘米厚钢筋混凝土铺装未计入结构受力。

2.1.1.2 预制箱梁。

预制箱梁高1.5米，顶宽2.4米（中梁）；腹板厚跨中18厘米、端部28厘米；底板厚跨中20厘米、端部30厘米；顶板厚均为18厘米。桥梁每孔设两道端隔板，沿径向设置。位于平曲线部份的桥跨用于调节预制边梁外侧翼缘宽度的方法来适应平曲线外形变化。

箱梁按平梁预制，通过支座标高和梁靴调整桥梁纵横坡度使之符合桥面纵横坡度。

本箱梁成桥时跨中计算上挠值为2厘米，施工时设预拱度。

2.1.1.3 预应力。

梁体预应力钢束分正弯矩钢束和负弯矩钢束两种。正弯矩钢束采用圆形锚具和圆形金属波纹管，在梁体预制时张拉。钢束数量根据梁体类型（位置）而定，除N3只有竖弯外，N1、N2均具有竖弯又有平弯。正弯矩钢束主要施工参数如表1。负弯矩钢束采用扁形锚具和扁形金属波纹管，在连续混凝土浇注后张拉。负弯矩钢束和主要施工参数如表2。

2.1.1.4 普通钢筋。

本桥箱梁为部分预应力混凝土结构，在使用阶段出现拉应力。

中跨箱梁底板纵向钢筋采用16钢筋，边跨箱梁底板纵向钢筋采用20钢筋，以抵抗使用阶段跨中拉应力。箍筋采用12钢筋，间距10厘米，梁端每边5米范围内用双肢加强抵抗剪力。

2.1.1.5 桥面铺装及防撞护墙。

桥面铺装顶层采用10cm厚沥青混凝土，底层采用8cm厚30号防水混凝土。

为保证防撞护墙的使用效果，要求防撞护墙内侧面转弯点（靠近车道一侧）应高出桥面铺装7.5cm，在桥面铺装完成后，保证该值。在桥面放样坐标表中可直接查出该点桥面铺装完成后的高程值。

2.1.2 施工工序。

2.1.2.1 预制箱梁。

2.1.2.2 梁体吊装就位（连续端置于临时支座上）。

2.1.2.3 浇注简支端现浇横梁及连续段现浇横梁（从各联两端向中间施工）。

2.1.2.4 张拉负弯矩钢束（从各联两端向中间施工，边施工连续段现浇横梁边张拉）。

2.1.2.5 浇注梁间纵向湿接缝。

2.1.2.6 拆除连续端临时支座，完成体系转换。

2.1.2.7 浇注桥面混凝土铺装。

2.1.2.8 施工泄水管和防撞墙。

2.1.2.9 安装伸缩缝。

2.1.2.10 铺装沥青混凝土桥面。

（1）预应力。

本桥为部分预应力混凝土结构，确保预应力钢束位置准确及混凝土振捣质量。施加正弯矩预应力时混凝土强度达到90%且养护龄期不少于7天（负弯矩为5天）。钢束张拉以张拉力控制，延伸量校核。

张拉钢束须平稳缓慢、均衡对称。正弯矩钢束的张拉顺序为：N2N3N1。负弯矩钢束的张拉顺序为：N3N2N1。

锚垫板、锚下螺旋钢筋准确对位、精心设置，保证锚下局部承载要求。

箱梁张拉后及时灌浆和封锚。封锚时焊接恢复所有临时割断的普通钢筋。

（2）预制箱梁。

预制箱梁严格按设计尺寸控制。

预制梁已设置好各种预埋件（防撞墙预埋钢筋、现浇横梁预埋钢筋、伸缩缝预埋钢筋、负弯矩钢束预埋波纹管以及预埋留泄水管孔洞）。

（3）箱梁吊装。

（4）现浇横梁。

现浇简支处端横梁时预埋伸缩缝预埋钢筋及预留伸缩缝预留槽口。

现浇连续段横梁连接好连续段的普通钢筋，并连接好负弯矩钢束波纹管，波纹管的连接保证位置准确且平顺、密封。

（5）桥面铺装。

施工混凝土桥面铺装前对梁体底面进行凿毛、清洁润湿，确保新老混凝土的粘结质量。桥面防水采用聚合物桥面专用主水材料，参照有关施工标准进行施工。

2.2 下部构造。

2.2.1 施工要点。

（1）概况。

本高架桥（包括主道和上下坡道桥）下部构造采用A～Q型共17种桥墩，具体如下：

A型桥墩：T墩结构，适用于主道四片箱组成的连续梁桥；预应力混凝土盖梁，盖梁长11米，宽2米，根部高1.7米；墩柱截面为矩形，横桥向1.75米，顺桥向1.5米；承台平面2.6x2.6米，承台厚度不一。承台下设桩，直径2.2米、1.5米。

B～E型桥墩：门架墩结构，适用于主道至上下坡道的变宽段；预应力混凝土盖梁，盖梁长分别为12.35、13.70、15.00、15.65米，宽2米，根部高1.7米；墩柱截面为矩形，横桥向1.3米，顺桥向1.5米；承台厚度不一。承台下设群桩（四棵），直径1.2米。

F～P型桥墩：门架墩结构，适用于主道至上下坡道的变宽段；预应力混凝土盖梁，盖梁长分别为16.30、16.95、17.55、18.20、18.50、18.85、19.68、20.10、20.85、21.40、22.6米，宽2米，根部高1.7米；墩柱截面为矩形，横桥向1.3米，顺桥向1.5米；承台平面2.6x2.6米，承台厚度不一。承台下设双排桩（两棵），直径2.2米。

（2）盖梁。

施工一律采用预应力混凝土盖梁。

A～P型桥墩盖梁采用2束16j15.24和2束21j15.24钢束。钢束一律分两批张拉，第一批在吊装梁体前张拉，第二批在全部梁体吊装完毕后随即张拉。

盖梁计算考虑了桥墩柱刚度的影响，并按实际施工情况进行预应力加载设计。

当存在平曲线时，应根据桥梁各墩顶处桥面横坡将盖梁“正做斜置”，由此引起的盖梁中心与墩中心的偏移值δ。

（3）桥墩。

桥墩采用钢筋混凝土结构。

桥墩纵横桥向按下端（承台处）固结悬臂梁计算。桥墩的验算内容有强度，裂缝宽度及稳定性验算。

（4）桩基础。

本设计桩基均采用钻孔灌注桩基础，桩长最长85.2米，按摩擦桩计算，桩的内力按m法计算。根据地质勘察报告， 本桥桩基均处于软～流塑状深层软土地段上，地质情况复杂，且多层软土并存， 具有厚薄不均、含水量、孔隙比、压缩比不一，摩阻力、承载力较低的特点。在施工前应对桩基础做一定数量的桩基承载力试验，取得准确、可靠的有关数据，对原设计作相应调整，以保证桥梁安全并减少工程造价。

2.2.2 施工工序。

（1）桩基础施工。

钻孔桩的位置务必定位准确，施工时严防塌孔。停钻后应严格把握清孔程序，清孔后应尽快吊放钢筋笼浇注混凝土。

桩顶钢筋务必按设计要求伸入承台，承台施工时预埋好桥墩主钢筋。

（2）桥墩施工。

在施工中，桥墩误差和质量严格控制， 钢筋接长采用双面焊连，焊缝长度不得小于主筋直径5倍。桥墩主筋按设计要求伸入盖梁。

（3）盖梁施工。

盖梁的施工程序按设计进行：浇注盖梁并养生张拉盖梁第一批钢束拆除盖梁支架及模板吊装预制梁体（该盖梁上的全部梁体）张拉盖梁剩余钢束施工横隔板、横隔梁及桥面系等。

盖梁的第一批预应力张拉待盖梁混凝土强度达到设计强度的90%且养护不少于7天方可进行。钢束张拉采用张拉力和延伸量双控，以张拉力控制，延伸量校核。若钢束实际延伸量与理论计算值超过6%，则须认真检查和分析原因以便采取相应对策。

（4）支座垫石及挡块与盖梁一起浇注。

（5）桥墩放样：

A.横桥向桥墩轴线均以曲线径向设置，施工时，查阅“桥墩放样及盖梁垫石高程表”确定桥墩横向位置。

B.顺桥向由于纵坡影响，桥墩中心线与伸缩缝中心或跨径分界线发生偏移，总图中以桩号示出。

2.3 工程变更情况，原因及依据。

（1）左幅11号桩基。

K10+695主线桥左K9+304处11号桩基、承台位置原地面下有昆明市第三污水处理厂的两根平行的污水排水管。若按原设计施工，则必须拆迁该排水管，从而影响正常排泄，拆迁涉及的征地费用高、耗时长。为不影响污水厂正常生产，以及减少征地拆迁费用等，考虑将原设计1棵桩径2.2m的钻孔桩变更为3棵桩径1.5m的钻孔桩，桩顶由一异形承台连接形成整体。

（2）下部结构标高调整。

根据云南省公路规划勘察设计院2005年4月11日给云南昆安高速公路建设指挥部的“关于《关于要求设计院对桩基承台标高进行调整的函》的复函”的原则，对K10+695主线高架桥桩基长度、承台厚度、墩柱高度进行调整。

2.4 主要材料来源、质量情况。

2.4.1 上部构造。

（1）混凝土。

预制箱梁、简支端现浇横梁、连续段现浇横梁及箱梁间现浇纵向湿接缝均用50号混凝土；桥面现浇调平层（8厘米厚）采用30号防水混凝土；现浇防撞护墙用25号混凝土。

（2）预应力钢绞线。

用符合ASTMA416-98标准、270级高强度低松驰钢绞线。公称直径j15.24（75）mm，面积140mm2，标准强度Rby = 1860MPa，弹性模量E = 1.95×105 MPa；采用天津钢铰线厂产品。

（3）锚具及管道成孔。

锚具和预应力管道符合公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）第12章12.3条及12.4条的规定。箱梁正弯距钢束用YM15-4、YM15-5 、YM15-6圆型锚具；金属波纹管（壁厚0.5mm）成孔，波纹管内径为50mm、55mm、70mm三种；箱梁连续段负弯矩钢束用BM15-5扁型锚具，金属波纹管（壁厚0.4mm）内孔尺寸为90×19mm。

（4）普通钢筋。

用I、Ⅱ级钢筋，其技术标准符合GB13013-91和GB1499-91的有关规定。采用昆明钢铁钢材。

（5）钢板。

普通碳素钢（A3钢），其技术标准符合GB700-79的规定。采用昆明钢铁钢材。

（6）支座。

箱梁连续处采用GYZ500×120mm圆形板式橡胶支座，简支处（即设伸缩缝处）用GYZF4300×54mm聚四氟乙烯滑板圆形板式橡胶支座。

（7）伸缩缝。

伸缩缝用QMSF-160型伸缩缝。

2.4.2 下部构造。

（1）混凝土：盖梁及垫石挡块采用50号混凝土；墩柱采用40号混凝土；承台及桩采用30号混凝土。

（2）预应力钢绞线：采用符合ASTMA416-98标准、270级高强度低松驰钢绞线，公称直径j15.24（75）mm，公称面积140mm2，标准强度Rby = 1860MPa，弹性模量E = 1.95×105 MPa。

（3）锚具及管道成孔：盖梁预应力锚具和管道应符合公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）第12章12.3条及12.4条的规定。盖梁预应力采用YM15-16型、YM15-21型两种锚具。预应力钢束成孔采用金属波纹管（壁后0.4mm），波纹管内径采用100mm（15～16钢束）、120mm（15～21钢束）两种。

（4）钢筋：采用I、Ⅱ级钢筋，其技术标准必须符合GB13013-91和GB1499-98的有关规定。

2.5 执行施工技术规范及质量检测、控制情况。

2.5.1 施工技术规范。

（1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）

（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）

（3）《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022-85）

（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023-85）

（5）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）

（6）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）

（7）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

（8）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）

2.5.2 施工技术标准。

（1）公路-Ⅰ级。

（2）地震设防烈度： 按照8度设防，基本地震加速度值0.20g 。

（3）公路等级：高速公路。

（4）计算行车速度：100Km/h。

（5）桥面宽度：整体式路基26米，桥梁分左、右幅，每幅宽13米；桥面 0.5+12+0.5米。

2.5.3 质量检测、控制情况。

（1）成立质量管理监督机构，在项目经理部设全民质量监督小组，由项目经理担任组长，材料主管和项目施工组，施工班组成员负责工程质量的管理监督，指导和监测控制。

（2）质量目标，各项检验、检测和工序验收均满足设计和有关规范要求。

（3）质量保证措施。

A.对职工进行质量意识教育，让职工树立建设工程“百年大计，质量第一”的思想教育，提高职工的质量意识，严禁违纪、违章操作。

B.严格按施工图纸和有关规范进行施工，钻井平台铺设，每一道工序先进行自检，报监理验收合格后转入下道工序施工。

C.特种工种必须持证方能上岗。

D.材料采购、运输和贮存都要符合工程要求和有关规范要求，对不同品种不同规格的材料应分别作好标识，以防混淆。

E.对施工进程必须严格监控，职工必须熟悉各自从事工序的施工技术要求和有关规范要求，对关键过程，必须制定管理措施并熟读设计图纸。

F.作好施工过程中的原始记录，做到资料齐全，数据准确真实，各种原始资料齐全。

G.结合施工实际，不定期举行施工情况讨论会，对工程进展情况、施工存在的技术问题进行汇报和交流，选择薄弱环节，集中力量进行攻关，经常同业主、监理和设计代表进行交流，主动向他们汇报情况，自觉接受监督，认真听取他们的建议。

2.6 隐蔽工程质量检查情况。

桩基采用预埋三根声测管，声测管贯穿桩基，当桩基达到设计要求的养生时间后进行声波检测，来确定桩基的合格与否。

[文章编号]1006-7619（2013）09-20-840

[作者简介] 石凌（1978.3-），男，籍贯：云南昆明人，职称：工程师，从事公路的施工及管理工作。