全國山區(qū)高速公路橋梁施工技術(shù)

山區(qū)高速公路橋梁施工技術(shù)橋在崇山峻嶺中延伸……1.0工程概述

湖南省邵陽至懷化高速公路是國家重點(diǎn)建設(shè)的“五縱七橫”國道主干線中上海至瑞麗高速公路中的一段，是我國中西部地區(qū)交通運(yùn)輸?shù)拇笸ǖ?。?7合同段起點(diǎn)樁號為K103+370，接國內(nèi)最長高速公路隧道雪峰山隧道出口，終點(diǎn)樁號為K106+543.797，全長3.174㎞。本合同段主要為中低地貌，沿線地形起伏大，山谷相間，沖溝發(fā)育，山高坡陡，地勢險峻，線路附近相對高差為30~80m，山體植被發(fā)育，交通極度不便利。全線共有特大橋1743.275m/3座，大中橋2972.59m/13座（按單幅計(jì)），在雪峰山脈地形復(fù)雜的崇山峻嶺中穿越。2.0山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)的

主要特點(diǎn)

2.1湖南省地形的特點(diǎn)湖南中、低山與丘陵面積約為14.9萬㎞2，占全省面積70.2%。東西南三面環(huán)山，西北有武陵山脈，西部有雪峰山脈，南部有南嶺山脈，東面為羅霄山脈，中北部低落，呈馬蹄形。湘西的雪峰山脈地勢較高，主峰蘇寶頂海拔1934m。雪峰山脈為資江與沅水的分水嶺，成為湖南西部地區(qū)交通的主要屏障。

2.2近年來，由于國家實(shí)施“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略及湖南省提出“開發(fā)大湘西”計(jì)劃，高速公路建設(shè)已進(jìn)入西部山區(qū)。近幾年內(nèi)將陸續(xù)開工的高速公路建設(shè)項(xiàng)目中，山區(qū)高速公路占三分之二以上，建設(shè)任務(wù)十分艱巨[1]。湖南省的西部（包括西南、西北）多以山嶺重丘地形為主，有“八山一水一分田”之稱。從公路建設(shè)角度考察，具有地形起伏變化大，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，氣候因素多變，人均耕地稀缺等特點(diǎn)，僅憑早期積累的平原微丘區(qū)高速公路施工管理經(jīng)驗(yàn)和

技術(shù)水平是難以適應(yīng)的。鑒于此，對山區(qū)高速公路施工管理進(jìn)行充分探討很有必要，本文結(jié)合工程實(shí)例，重點(diǎn)從橋梁施工管理方面予以闡述。2.3總結(jié)山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)常具有以下技術(shù)和施工特點(diǎn)：a.橋梁占路線總長比例大，路橋相間頻繁；b.橫斷面出現(xiàn)半路半橋形式；c.平縱技術(shù)指標(biāo)降低，甚至取規(guī)范的極值；d.所采用的施工工藝較為成熟；e.橋位周圍自然地理環(huán)境差，地面起伏大，坡度多＞45°，部分達(dá)到80°，局部形成峭

壁懸崖或峽谷；f.相鄰墩柱（縱向、橫向）相對高差大，本工程柱高最小不到1.0m，最高達(dá)45.2m；g.施工環(huán)境惡劣，橋位偏僻，交通不便；h.機(jī)械化作業(yè)程度低，勞動力密集；i.多高空作業(yè)，本工程蓋梁頂至地面最大高差為達(dá)47.2m；j.上部構(gòu)造多采用無支架式施工方法，如預(yù)制安裝法、懸臂現(xiàn)澆法等。3.0山區(qū)橋梁施工方案的選擇

3.1樁基、承臺（系梁）施工成孔工藝的選擇應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文、進(jìn)場道路、施工場地等，因地制宜的選擇機(jī)械鉆孔或人工挖孔。有關(guān)資料[1]指出，對地形復(fù)雜、地勢陡峭、進(jìn)場道路狹窄、水源困難、地質(zhì)條件較好，無地下水或少量地下水的樁基，宜采用挖孔灌注樁施工，這是符合客觀情況的。但同時，從安全角度考慮，人工挖孔深度不宜大于15m。如前文所述，本工程受各種條件限制，所有樁基均采采用人人工挖挖孔工工藝成成孔，，幾乎乎也是是唯一一切實(shí)實(shí)可行行的成成孔方方法，，這就就要求求特別別重視視施工工安全全，嚴(yán)嚴(yán)格遵遵守人人工挖挖孔的的安全全操作作規(guī)程程，并并對可可能出出現(xiàn)的的安全全問題題制定定防范范措施施和應(yīng)應(yīng)急預(yù)預(yù)案。。當(dāng)位于于陡坡坡上的的樁基基上方方邊坡坡巖體體破碎碎易坍坍塌時時，采采用必必要的的防護(hù)護(hù)加固固措施施，如如用錨錨索、、錨桿桿穩(wěn)定定山體體。本本標(biāo)段段雙江江口高高架橋橋、荒荒田沖沖高架架橋多多處陡陡坡＞＞60°°，開孔孔時經(jīng)經(jīng)常造造成開開挖上上方是是山體體，下下方則則為鄰鄰空面面，我我們采采用下下述方方法來來處理理：鄰鄰空的的半個個圓用用內(nèi)外外模澆澆20㎝㎝厚混凝凝土，，靠山山體的半半圓采采用鋼鋼筋混混凝土土加錨錨桿。。在樁樁孔由由鄰空空半圓圓進(jìn)入入薄壁壁（壁壁厚＜＜2.0m），則則薄壁壁的半半圓采采用鋼鋼筋混混凝土土，靠靠山體體的半半圓采采用鋼鋼筋混混凝土土加錨錨桿。。進(jìn)入巖巖層后后需要要爆破破，遵遵循““多打打眼少少裝藥藥”原原則，，以達(dá)達(dá)到松松動巖巖層又又不破破壞山山體穩(wěn)穩(wěn)定。。對于于幾處處半路路半橋橋地段段，先先施工工緊靠靠橋梁梁的路路基地地段，，后施施工橋橋梁基基礎(chǔ)，，防止止爆破破失穩(wěn)穩(wěn)等不不利因因素對對基礎(chǔ)礎(chǔ)的影影響。。由于大大多數(shù)數(shù)樁基基吊車車不能能靠近近，人人工成成孔后后在孔孔口搭搭設(shè)井井字鋼鋼管支支架，，在架架內(nèi)分分節(jié)制作作，用用拉鏈鏈葫蘆蘆分節(jié)節(jié)放入入孔內(nèi)內(nèi)。為為縮短短時間間，接接頭可可采用用直螺螺紋機(jī)機(jī)械聯(lián)聯(lián)接，，但應(yīng)應(yīng)在運(yùn)運(yùn)輸過過程中中保護(hù)護(hù)好絲絲口。。陡坡坡地段段搭設(shè)設(shè)的鋼鋼管支支架應(yīng)應(yīng)設(shè)置置支撐撐、風(fēng)風(fēng)纜，，保持持支架架的整整體穩(wěn)穩(wěn)定。。山坡人人工挖挖孔樁樁一般般無滲滲水或或滲水水量＜＜6㎜/min，可采采用導(dǎo)導(dǎo)管小小坍落落度混混凝土土干澆澆。滲滲水＞＞6㎜/min，必須須用水水下混混凝土土灌注注。用用該法法灌注注，要要求孔孔內(nèi)水水位＞＞6m，不足足時用用水泵泵反灌灌水；；同時時隨著著混凝凝土表表面上上升，，山坡坡孔壁壁漏水水嚴(yán)重重，接接近樁樁頂，，孔內(nèi)內(nèi)可能能變成成無水水或少少水，，終灌灌后樁樁頂以以下5m范圍內(nèi)內(nèi)用振振搗棒棒插搗搗，保保證混混凝土土密實(shí)實(shí)。施工過過程中中，我我們根根據(jù)橫橫向陡陡坡實(shí)實(shí)際地地形，，調(diào)整整系梁梁底面面高程程，以以山體體上側(cè)側(cè)的樁樁頂?shù)氐孛婵乜刂聘吒叱?，，盡量量減少少開挖挖山體體。系系梁調(diào)調(diào)整后后，山山體下下方需需接長長至地地面以以上的的樁基基，以以立柱柱形式式裝模模澆筑筑樁身身，確確保外外露體體美觀觀。陡坡地地段樁樁基立立柱施施工大大型機(jī)機(jī)械無無法進(jìn)進(jìn)場，，主要要靠密密集勞勞動力力進(jìn)行行。3.2立柱、、蓋梁梁施工工立立柱柱頂距距地面面最大大高差差為45.2m，立面面以突突變形形式分分級為為Φ220㎝㎝、Φ1800㎝（Φ180㎝㎝、Φ150㎝㎝）兩種種圓柱柱墩。?？紤]慮人工工裝模模的限限制，，每節(jié)節(jié)半弧弧圓鋼鋼模設(shè)設(shè)計(jì)高高150㎝，小型型卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)（（1t以下））配配合可可裝拆拆模。?；炷涟窗磧煞N種直徑徑分兩兩次澆澆筑，，如圖圖3。上一一級支支架應(yīng)應(yīng)與已已澆墩墩柱牢牢固連連接，，增強(qiáng)強(qiáng)穩(wěn)定定性。。經(jīng)計(jì)計(jì)算，，認(rèn)為為用本本模板板體系系可一一次澆澆注兩兩根全全高度度單徑徑立柱柱（最最高為為25m），但但須注注意以以下幾幾點(diǎn)：：a.模板單單件強(qiáng)強(qiáng)度、、剛度度必須須合格格，由由正規(guī)規(guī)廠家家生產(chǎn)產(chǎn)，水水平連連接法法蘭用用整體體厚鋼鋼板高墩柱柱施工工b.豎向、、水平平聯(lián)接接采用用優(yōu)質(zhì)質(zhì)螺栓栓；c.柱間橫橫向腰腰系梁梁同時時澆筑筑，系系梁模模板要要求剛剛度好好，與與左右右兩立立柱形形成““H”形整體體；d.兩柱模模頂設(shè)設(shè)自制制卡件件一道道，增增強(qiáng)兩兩模間間橫向向穩(wěn)定定，設(shè)設(shè)柱頂頂、柱柱腰風(fēng)風(fēng)纜；；e.混凝土土垂直直運(yùn)輸輸采用用輸送送泵，，但要要注意意解除除支架架與模模板之之間所所有聯(lián)聯(lián)系并并保持持≥20㎝㎝的距離離，避避免輸輸送過過程中中的擺擺動引引起模模板的的不穩(wěn)穩(wěn)。蓋梁施施工采采用無無支架架式，，原有有支架架只作作為操操作平平臺。。對于于雙柱柱墩，，我們們采用用預(yù)埋埋牛腿腿孔，，穿Φ90㎜厚壁鋼鋼管作作為支支承點(diǎn)點(diǎn)，上上托貝貝雷架架承受受模板板、混混凝土土荷載載。如如圖1：對于獨(dú)獨(dú)柱墩墩，我我們采采用預(yù)預(yù)埋牛牛腿+抱箍斜斜撐法法施工工，避避免了了高柱柱墩帽帽施工工搭設(shè)設(shè)支架架。如如圖2。加工工抱箍箍應(yīng)進(jìn)進(jìn)行嚴(yán)嚴(yán)格計(jì)計(jì)算，，制作作規(guī)范范，精精確定定位。。抱箍箍也可可代替替預(yù)埋埋牛腿腿作為為雙柱柱蓋梁梁的支支承點(diǎn)點(diǎn)。3.3上構(gòu)施施工正正如前前文所所述，，由于于條件件限制制，上上部構(gòu)構(gòu)造一一般采采用無無支架架施工工，主主要方方法有有預(yù)制制安裝裝法、、懸臂臂澆注注法等等，又又以標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化化程度度高的的預(yù)制制T梁、工工字梁梁和空空心板板為多多。預(yù)預(yù)制場場的設(shè)設(shè)置應(yīng)應(yīng)考慮慮山區(qū)區(qū)橋梁梁建設(shè)設(shè)的特特點(diǎn)，，宜設(shè)設(shè)在橋橋頭或或橋下下，但但不宜宜設(shè)在在填方方路基基上。。梁體體長度度≥30m時應(yīng)設(shè)設(shè)反拱拱度（（預(yù)撓撓度））。對對于架架梁設(shè)設(shè)備的的可操操作性性、穩(wěn)穩(wěn)定性性、安安全性性提出出了更更高的的要求求，能能自由由橫移移，輔輔助鋪鋪設(shè)軌軌道，，自行行縱移移跨孔孔，無無須吊吊車配配合。。4.0施工安安全控控制要要點(diǎn)由于橋橋位地地理環(huán)環(huán)境差差，施施工條條件惡惡劣，，機(jī)械械化作作業(yè)程程度低低，勞勞動力力密集集，多多高空空作業(yè)業(yè)，施施工過過程中中的安安全控控制顯顯得尤尤為重重要，，最大大高度度近50m的高墩墩施工工更是是重中中之重重，我我們運(yùn)運(yùn)用項(xiàng)項(xiàng)目管管理原原理，，從組組織、、管理理、技技術(shù)、、經(jīng)濟(jì)濟(jì)措施施著手手，確確保施施工安安全.4.1組織措措施項(xiàng)項(xiàng)目部部成立立了項(xiàng)項(xiàng)目經(jīng)經(jīng)理為為第一一責(zé)任任人的的安全全領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo)小組組，同同時設(shè)設(shè)專職職安全全員兩兩名，，一名名重點(diǎn)點(diǎn)負(fù)責(zé)責(zé)爆破破作業(yè)業(yè)安全全，高空作作業(yè)安安全管管理顯顯得尤尤為重重要,過程中中始終終貫徹徹“安安全第第一、、預(yù)防防為主主”的的原則則一名重重點(diǎn)負(fù)負(fù)責(zé)高高空作作業(yè)安安全，，專職職安全全員均均經(jīng)培培訓(xùn)取取得了了相關(guān)關(guān)上崗崗資格格證；；每個個工區(qū)區(qū)的施施工員員則為為現(xiàn)場場兼職職安全全員。。項(xiàng)目目制定定了安安全事事故應(yīng)應(yīng)急預(yù)預(yù)案和和事故故處理理程序序，全全面落落實(shí)安安全崗崗位責(zé)責(zé)任制制。4.2管理措措施本本項(xiàng)目目從安安全教教育培培訓(xùn)、、安全全交底底、安安全檢檢查、、安全全事故故“四四不放放過””等基基本內(nèi)內(nèi)容入入手，，落實(shí)實(shí)“安安全第第一、、預(yù)防防為主主”的的方針針和““管生生產(chǎn)就就必須須管安安全””的原原則，，建立立安全全崗位位責(zé)任任制。。安全全技術(shù)術(shù)交底底縱向向延伸伸到施施工班班組的的每一一個作作業(yè)人人員。。安全全檢查查不搞搞形式式，不不走過過場，，真正正深入入現(xiàn)場，，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)問題題及時時查處處，落落實(shí)整整改，，將安安全隱隱患消消滅在在萌芽芽狀態(tài)態(tài)。4.3技術(shù)措措施磚磚屋里里高架架橋設(shè)設(shè)計(jì)為為雙柱柱圓形形門式式墩，，立面面突變變，下下部柱柱徑220cm，高15～20m，上部部柱徑徑180cm，高20-25m，設(shè)樁樁頂、、Φ220cm柱頂、、Φ180cm柱腰系系梁各各一道道，立立柱混混凝土土按上上下兩兩種柱柱徑分分次澆澆筑。。高墩鋼鋼筋焊焊接、、垂直直運(yùn)輸輸、裝裝拆模模、操操作人人員上上下靠靠整體體支架架，支支架用用Φ48×3㎜鋼管搭搭設(shè)，，為提提高穩(wěn)穩(wěn)定性性，一一排四四根墩墩柱支支架整整體搭搭設(shè)，，如圖圖3。豎桿桿分布布為4×13根，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)步步距1.50××2.00m，遇墩墩柱位位置適適當(dāng)調(diào)調(diào)整，，橫桿桿步距距1.80m，設(shè)置置雙向向水平平桿，，并適適當(dāng)布布置剪剪力撐撐。支支架不不承受受新澆澆混凝凝土重重力，，只計(jì)計(jì)算鋼鋼管自自重力力及施施工荷荷載，，重點(diǎn)點(diǎn)驗(yàn)算算其穩(wěn)穩(wěn)定性性和強(qiáng)強(qiáng)度。。支架自自重240KN,施工荷荷載取取20KN，每根根豎柱柱承受受荷載載：（（240+20）/52＝5KN所用Φ48×3㎜鋼管，A＝424㎜2，回轉(zhuǎn)半徑徑ｉ＝15.9㎜㎜;按強(qiáng)度計(jì)算算，支柱的的受壓應(yīng)力力為：σ＝N/A＝5000/424＝11.8MPa,長細(xì)比λ＝L/ｉ=1800/15.9=113.2＜[λ]=150查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）附錄C,得φ＝0.541，則支柱的的受壓應(yīng)力力為：σ＝N/（φ×A）=5000/(0.541××424)=21.8MPa＜