巖溶發(fā)育地區(qū)高速公路大型互通立交梁場規(guī)劃及施工組織管理

巖溶發(fā)育地區(qū)高速公路大型互通立交、梁場規(guī)劃及施工組織管理發(fā)表人：中鐵隧道集團三處廣樂T10標(biāo)工程部二0一二年三月

目錄一、工程概況1、工期要求2、存在問題3、橋梁設(shè)計參數(shù)二、巖溶發(fā)育地區(qū)樁基施工1、施工方法

2、遇溶洞采用的應(yīng)急措施3、體會和心得三、梁場規(guī)劃1、場地建設(shè)、制架梁安排2、清水砼施工工藝四、整體施工組織管理1、協(xié)調(diào)管理2、現(xiàn)澆梁施工順序安排3、現(xiàn)澆梁施工進度指標(biāo)4、非跨線現(xiàn)澆箱梁施工五、跨線施工應(yīng)急預(yù)案1、原因分析及對策2、現(xiàn)澆梁施工平安應(yīng)急預(yù)案一、工程概況馬渡互通立交是樂廣高速與京港澳高速相交的互通式立交橋，由跨京港澳高速主線橋及8條互通匝道組成。馬渡互通主線橋左線長，右線長，除與匝道橋接口段采用現(xiàn)澆箱梁外，其它均采用預(yù)應(yīng)力小箱梁架設(shè)。互通立交分別設(shè)A～H共8條匝道，其中A、E匝道上跨京珠高速公路，C、E、F匝道上跨國道G323，所有匝道橋均采用樁根底、柱式墩，現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)。圖1-1馬渡互通立交橋平面布置示意圖1、工期要求合同要求該橋2021年7月16日開工，2021年7月15日竣工。實際業(yè)主根據(jù)施工現(xiàn)場征地拆遷進度,綜合考慮，要求2021年主體工程完成即可，目前工程部根據(jù)資源投入情況方案2021年4月30日完成主體工程。2、存在問題目前本合同段紅線內(nèi)用地大局部已移交，但京港澳高速和G323國道兩側(cè)房屋、地面桿線及地下國防光纜局部未拆遷，橋梁樁基施工受影響。3、橋梁設(shè)計參數(shù)馬渡互通立交是本工程與京港澳高速公路交叉而設(shè)置。主線與匝道相交共有6處，均為現(xiàn)澆箱梁，其余為預(yù)制箱梁，匝道上部結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)澆箱梁。表1-1橋梁設(shè)計參數(shù)表序號橋梁名稱中心樁號孔數(shù)及孔徑（孔—m）橋梁全長（m）結(jié)構(gòu)類型上部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)橋墩橋臺1馬渡互通主線橋ZK95+311.540×25+21×20+3×40+（30+40+30）+22×202088.35預(yù)應(yīng)力砼預(yù)制箱梁、預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆箱梁柱式墩、樁基礎(chǔ)樁柱式、肋板式、樁基礎(chǔ)YK95+452.9122×25.19+8×25+21×20+3×40+（30+40+30）+22×201840.232A匝道橋AK0+476.1510×23.5+3×20+6×21+（22.9+21+21）+6×21614.94預(yù)應(yīng)力砼、鋼筋砼現(xiàn)澆箱梁樁柱式、樁基礎(chǔ)3B匝道橋BK0+204.111×20223.03鋼筋砼現(xiàn)澆箱梁肋板式、樁基礎(chǔ)4C匝道橋CK0+461.054×20+（20+20+21+17）+12×20.4405.84預(yù)應(yīng)力砼、鋼筋砼現(xiàn)澆箱梁柱式墩、樁基礎(chǔ)肋板式、樁基礎(chǔ)5D1匝道橋DK0+145.3153×2063.03鋼筋砼現(xiàn)澆箱梁肋板式、樁基礎(chǔ)6D2匝道橋DK0+500.7857×20143.037E匝道橋EK0+464.2613×20.7+3×20+4×23+(21.2+27.5+23+20)+4×20595.84預(yù)應(yīng)力砼、鋼筋砼現(xiàn)澆箱梁肋板式、樁基礎(chǔ)8F匝道橋FK0+152.633×22+(21+23+21)134.5預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆箱梁樁柱式、樁基礎(chǔ)9G匝道橋GK0+526.012×22.5273.04肋板式、樁基礎(chǔ)10H匝道橋HK0+476.88517×20343.04鋼筋砼現(xiàn)澆箱梁正常的鉆孔成樁、墩柱、蓋梁施工均是較成熟工藝，在這里就簡單的介紹下溶洞樁基施工相關(guān)事項。馬渡互通橋鉆孔樁751根，直徑分別為、、和。橋位處巖溶極其發(fā)育，通過對樁基地質(zhì)勘察資料統(tǒng)計，絕大局部樁均存在溶洞，大局部呈串珠狀發(fā)育，已勘探總樁數(shù)684根，溶洞樁數(shù)411根，所占比例65%，溶洞高度～不等，其中～3m高溶洞852個，3～8m高溶洞278個，8m以上高溶洞76個〔具有代表性的溶洞如圖1-2所示〕。有全充填、半充填、無充填三種。溶洞充填物有粉質(zhì)粘土、灰?guī)r碎塊、卵石土。溶洞處理的成敗關(guān)系到樁根底施工質(zhì)量、平安和本錢。二、巖溶發(fā)育地區(qū)樁基施工圖2-1溶洞樁基地質(zhì)柱狀圖1、施工方法本工程主體工程洞碴及粘土充裕量大，從施工平安及本錢控制方面考慮，本工程溶洞處理方法是以片石和粘土添加水泥反復(fù)沖填為主，鋼護筒跟進為輔。如假設(shè)采取上述方法仍存在漏漿及坍孔時，采用鋼護筒跟進埋置直至不再漏漿為止，當(dāng)鉆孔至溶洞層時，一般護筒內(nèi)泥漿會局部或全部流失，嚴(yán)重時會造成塌孔，這時可采用片石和粘土，利用鉆頭沖擊將片石和粘土擠入溶洞和巖溶裂隙中，還可摻入水泥、鋸末，以增大孔壁的自穩(wěn)能力。回填一層、采用鉆頭沖擊一遍，盡量使片石和粘土保持密實，直至回填至溶洞頂部1～2m。溶洞回填完成后，向鉆孔內(nèi)注入稠度較大的泥漿，使其自然浸入片石縫隙內(nèi)，然后采用鉆頭沖擊，使片石和粘土擠入溶洞內(nèi)，形成泥石護壁。假設(shè)溶洞內(nèi)泥石護壁出現(xiàn)漏漿時，應(yīng)再次回填，反復(fù)回填、反復(fù)沖擊，直至不再漏漿為止。填充片石和粘土法：片石和粘土填充一般情況僅適用于高度6m以下全填充、半填充和無填充的溶洞處理，其優(yōu)點為方便、快捷，節(jié)省費用。本工程有較多樁基溶洞高度大于8米，我們采用勤回填，反復(fù)沖填的方法，對溶洞高度大于5m處即使處理后不再漏漿，仍繼續(xù)反復(fù)回填沖擊2～3次，使巖壁固結(jié)更加緊密結(jié)實。溶洞處理取得較好效果，且混凝土超量大幅降低。2、遇溶洞采用的應(yīng)急措施在施工現(xiàn)場準(zhǔn)備足夠的粘土、片石和水泥〔如圖1-3所示〕，同時制備大量的泥漿。根據(jù)地質(zhì)鉆勘得出的溶洞頂標(biāo)高反算出地面至溶洞頂?shù)纳疃?，根?jù)此溶洞與鉆進深度相比較可知是否到達溶洞頂部，裝載機或挖掘機就位，密切注意泥漿面變化，一旦穿通溶洞后，提起沖錘，向孔內(nèi)回灌泥漿，向孔內(nèi)回填片石和粘土，如果不發(fā)生塌陷，那么用沖錘沖擊孔洞內(nèi)孤石和突石，對洞底部斜巖面進行沖平，以保證樁基不偏孔。圖1-3施工現(xiàn)場準(zhǔn)備足夠的粘土、片石和水泥在入巖后要有專人觀測護筒內(nèi)泥漿面的變化，根據(jù)沖孔的進尺情況，如果進尺由慢突然變快，或泥漿面突然下降，這時說明擊穿了未知溶洞，當(dāng)遇到溶洞漏漿時，迅速鏟起片石和粘土填孔，同時集中泥漿泵往孔內(nèi)大量補漿。應(yīng)迅速補漿和改變沖程以防止偏孔和卡錘。如果此時出現(xiàn)偏孔，那么采用片石和粘土對偏孔部位全部回填，重新沖擊成孔。如果出現(xiàn)一下沖破溶土洞頂板，泥漿突然間流失，引起整個孔坍塌嚴(yán)重，那么迅速提起沖錘，要求人員馬上離開鉆機，待不再坍塌后，對整個孔進行回填處理，先進行預(yù)處理后，重新成孔?！?〕偏孔的技術(shù)對策①溶溝、溶槽、巖面起伏不平。在鉆孔穿過覆蓋層或溶洞填充物接觸溶洞頂板時，鉆孔速度會明顯降低，主繩擺動大，遇此情況應(yīng)馬上提出鉆頭，拋入堅硬片石和塊狀粘土，以小沖程沖擊，待沖到原位后第二次拋入相同配備的混合物以大沖程沖擊，反復(fù)進行，直到不偏孔為止。②溶洞側(cè)壁侵入孔徑。以參加大塊片石為主，并適當(dāng)降低泥漿比重，回填后以小沖程鉆進，鉆頭平穩(wěn)后再加大沖程造孔。

〔2〕卡鉆的技術(shù)對策 ①司鉆人員隨時觀察鉆機負(fù)荷和主繩擺動情況，發(fā)現(xiàn)卡鉆征兆及時提起鉆頭進行拋填處理。 ②在距溶洞頂板以上30～50cm處改變鉆孔沖程和沖擊次數(shù)，采用慢打輕擊，進入溶洞后反復(fù)拋填片石、粘土及水泥。 ③改變鉆頭形式。在原十字形鉆頭上焊圈，把十字形連接起來，使之減慢鉆進速度，一次成孔并圓順?！?〕掉鉆的技術(shù)對策 ①鉆頭龍門與鉆體區(qū)段間加工成圓弧過渡，防止斷面尺寸突變，形成薄弱部位引起應(yīng)力集中而斷裂。 ②在鉆孔過程中要經(jīng)常檢查鉆具、鋼絲繩、鉆頭直徑磨損程度，發(fā)現(xiàn)超限應(yīng)及時更換。

3、體會和心得（1）、鉆頭鉆至溶頂時，為防止由于溶洞頂板巖層厚度、硬度不均而出現(xiàn)偏孔，除采用拋填片石平衡鉆頭外，必要時采用重量較大的鉆頭處理。（2）、溶洞處理時，速度稍微放慢一些或稍停一段時間，促使片石和粘土的固結(jié)利于固壁。（3）、為了避免發(fā)生縮孔，充填物的溶洞采用拋填大塊片石的方法處理。（4）、溶洞內(nèi)泥漿濃度要大，比重控制在1.2～1.4之間。（5）、如孔內(nèi)泥漿不是大量流失，粘土可不裝袋投入。（6）、當(dāng)處理注漏漿時或到達溶洞位置但不漏漿，要向孔內(nèi)拋填片石及粘土進行固壁，小沖程反復(fù)沖砸，使拋填片石充分?jǐn)D入孔壁，粘土充分填塞片石空隙，避免混凝土超灌量過大，保證成樁質(zhì)量。（7）、當(dāng)灌注到溶洞位置時保持較大的埋管深度，防止混凝土由于擠破護壁后突然下沉，造成斷樁。施工過程中經(jīng)常抽動導(dǎo)管，在確保導(dǎo)管能拔出的前提下保持埋管埋深不小于5m,防止突然漏漿導(dǎo)管懸空導(dǎo)致斷樁。（8）、溶洞樁施工前要注意認(rèn)真復(fù)核樁基設(shè)計入巖深度及持力層厚度，對不符合要求的樁基及時與監(jiān)理單位、設(shè)計單位溝通調(diào)整，避免因設(shè)計疏忽造成樁基返工對我方帶來損失。1、場地建設(shè)、制架梁安排本標(biāo)段設(shè)置1處箱梁預(yù)制場，布置于國道G323左側(cè)空地上，距主線約3公里；占地約39000m2畝)，負(fù)責(zé)全標(biāo)段預(yù)制梁的生產(chǎn)。預(yù)制場內(nèi)分制梁區(qū)、存梁區(qū)、鋼筋、預(yù)應(yīng)力加工區(qū)、砼生產(chǎn)區(qū)。制梁臺座基底用灰土振動壓實進行加固處理，根底采用C25鋼筋砼條形根底；提升系統(tǒng)采用軌行式龍門吊提升；預(yù)制場地面采用厚度為15cm的C20水泥砼進行硬化；預(yù)制場內(nèi)設(shè)置自動噴林系統(tǒng)和蒸汽養(yǎng)生設(shè)備；預(yù)制場實行封閉式管理。預(yù)制梁場生產(chǎn)任務(wù)：8m空心板梁24片，20m箱梁314片，25m箱梁616片，30m箱梁173片，40m箱梁56片，合計：1214片。三、梁場規(guī)劃圖3-1梁場場地規(guī)劃平面布置圖預(yù)制梁場設(shè)有制梁區(qū)、存梁區(qū)各兩個，1#制梁區(qū)設(shè)20m和25m臺座24個。設(shè)20m、25m通用存梁區(qū)5個，最大存梁量100片。2#制梁區(qū)設(shè)25m和30m共用臺座、30m和40m共用臺座12個。設(shè)25m、30m通用存梁區(qū)2個，

40m存梁區(qū)1個，最大存梁量50片。1#制梁區(qū)80噸的龍門吊2臺，5噸的龍門吊1臺。2#制梁區(qū)100噸的龍門吊2臺，5噸的龍門吊1臺。模板資源配置情況：20m箱梁模板4套，25m箱梁模板4套，30m、40m箱梁2m高套、米高套。圖3-2預(yù)制梁場實際建設(shè)制梁臺座基底用灰土振動壓實進行加固處理，根底采用C25鋼筋砼條形根底；提升系統(tǒng)采用軌行式龍門吊提升；預(yù)制場地面采用厚度為15cm的C20水泥砼進行硬化；預(yù)制場內(nèi)設(shè)置自動噴林系統(tǒng)和蒸汽養(yǎng)生設(shè)備；預(yù)制場實行封閉式管理。制架梁總體安排：制梁順序是以架梁為主線，架梁采用2臺架橋機。1#架橋機架梁順序：⑴乳源河大橋左幅→⑵馬渡互通主線橋左幅→⑶乳源河大橋右幅→⑷江灣河大橋右幅→⑸江灣河大橋左幅。2#架橋機架梁順序：馬渡互通主線橋右幅大里程→小里程。橋梁預(yù)制廠運梁方向架梁方向圖3-3運架梁示意圖3-4臺座上綁扎底腹板鋼筋3-6臺座上定位波紋管3-5

3-7

存梁區(qū)存梁安裝箱梁頂班鋼筋2、清水砼施工工藝本工程京珠高速公路和G323國道附近預(yù)制梁均采用清水砼。(1)、清水砼施工工藝合格專用養(yǎng)護劑砼澆筑模板拆除砼養(yǎng)護成品保護砼拌制施工測量、放樣鋼筋安裝、綁扎模板安裝、加固模板加工模板設(shè)計配合比設(shè)計原材料檢測鋼筋加工合格合格合格

圖3-8清水砼施工工藝程圖〔2〕清水砼模板要求圖3-9貼不銹鋼后的箱梁模板模板設(shè)計分塊力求定型化、整體化、模數(shù)化、通用化，定型鋼模由專業(yè)生產(chǎn)廠家加工制作，模板設(shè)計合理，強度、剛度滿足要求，并在該模板上貼2mm厚不銹鋼板〔如圖3-7所示〕。序號材料名稱材料要求備注1水泥宜選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥，且強度等級不低于42.5級的水泥。水泥為同一廠家生產(chǎn)、同標(biāo)號、同批號，且采用同一熟料磨制，顏色均勻的水泥。2骨料粗骨料連續(xù)級配良好，顏色均勻、潔凈，細(xì)骨料選擇質(zhì)地堅硬，級配良好的河砂或人工砂。在同一工程中使用的骨料應(yīng)為同一生產(chǎn)廠家產(chǎn)品。3摻合料常用的摻合料為硅粉、粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉、天然沸石粉等。同一工程所用的摻合料應(yīng)來自同一廠家的同一品種4外加劑可采用聚羧酸高效減水劑，要求定廠商、定品牌、定摻量。清水砼生產(chǎn)過程中，一定要嚴(yán)格按試驗確定的配合比投料，不得帶任何隨意性，并嚴(yán)格控制水灰比和攪拌時間，隨氣候變化隨時抽驗砂子、碎石的含水率，以便于及時調(diào)整用水量?！?〕清水砼材料要求表3-1：清水砼材料要求1、協(xié)調(diào)管理馬渡互通由主線橋下部結(jié)構(gòu)先行組織，匝道橋相繼適時展開，主線橋施工為保證架橋機及時通過現(xiàn)澆段架梁作業(yè)，主線橋下部結(jié)構(gòu)施工先搶現(xiàn)澆段下部結(jié)構(gòu)的施工，及時展開現(xiàn)澆梁的施工。目前施工組織籌劃方面沒什么大問題，但受征地拆遷影響較大，下一步我工程部將加強征地拆遷協(xié)調(diào)力度。四、整體施工組織管理

箱梁主要結(jié)構(gòu)尺寸：主線橋等寬段采用單箱三室，變寬段有單箱四、五、六室三種，梁高。匝道橋有單箱一室、單箱二室兩種，梁高。圖4-1：現(xiàn)澆梁幾何尺寸示意

支架采用Φ42鋼管，橫梁處間距采用60×60cm，腹板處間距采用60×90cm，翼緣板、箱室處間距采用90×90cm，層距均采用。經(jīng)過驗收及實踐符合要求。圖4-2現(xiàn)澆梁支架支架結(jié)構(gòu)體系2、現(xiàn)澆梁施工順序安排3、現(xiàn)澆梁施工進度指標(biāo)表4-1：現(xiàn)澆梁施工進度指標(biāo)序號工程名稱進度指標(biāo)備注1主線橋預(yù)應(yīng)力鋼筋砼現(xiàn)澆梁60天/聯(lián)包括支架預(yù)壓時間，施工方藝影響工序的銜接2匝道橋預(yù)應(yīng)力鋼筋砼現(xiàn)澆梁40天/聯(lián)包括支架預(yù)壓時間，施工方藝影響工序的銜接3匝道橋非預(yù)應(yīng)力鋼筋砼現(xiàn)澆梁30天/聯(lián)包括支架預(yù)壓時間，施工方藝影響工序的銜接4、非跨線現(xiàn)澆箱梁施工現(xiàn)澆箱梁采用滿堂碗扣腳手架支撐拼裝木模板現(xiàn)澆施工?，F(xiàn)澆梁有整體式預(yù)應(yīng)力兩端張拉、分兩階段單端預(yù)應(yīng)力張拉和整體式非預(yù)應(yīng)力鋼構(gòu)三種形式。為了保證質(zhì)量和施工平安，現(xiàn)澆梁采取綁扎底板、腹板鋼筋，澆筑底板、腹板混凝土后綁扎頂板、翼緣板鋼筋再澆筑頂板、翼緣板混凝土的施工工藝。施工及檢驗過程如以下圖。圖4-5橫梁、底板及腹板鋼筋圖4-6現(xiàn)澆梁頂板混凝土澆筑圖4-3現(xiàn)澆梁支架報驗圖4-4現(xiàn)澆箱梁底模報驗5、跨線現(xiàn)澆箱梁施工馬渡互通匝道橋有兩聯(lián)跨京珠高速公路及三聯(lián)跨G323國道，與既有道路多為斜交上跨，在橋梁施工過程中不能影響京珠高速公路雙向六車道和國道G323雙向四車道的交通，現(xiàn)澆箱梁施工時，過既有線路段現(xiàn)澆施工采用貝雷梁拼裝的梁柱式門型支架體系，支架下預(yù)留門洞保證橋下交通暢通，每跨現(xiàn)澆梁下采用四柱式門型支架體系，中間為交通疏解通道，立柱布置以不占用車行道為準(zhǔn)，布置在道路車行道兩側(cè)和中央綠化帶內(nèi)，預(yù)留門型通道凈高為5m以上，貝雷梁柱根底采用砼根底，梁柱式門型支架體系見圖4-5所示。圖4-7跨線處支架體系結(jié)構(gòu)示意圖⑴貝雷梁吊裝貝雷梁利用吊機配合人工架設(shè)，先進行立柱架設(shè)，橫向貝雷梁利用吊機整體起吊，人工配合安裝搭設(shè)。貝雷梁柱式門型支架體系頂層沿橋向垂直方向鋪設(shè)一層10cm×10cm方木。⑵跨線橋梁施工平安措施①與當(dāng)?shù)亟煌ú块T密切聯(lián)系，請當(dāng)?shù)亟煌ú块T給予協(xié)助、支持。②跨線支架設(shè)計、驗算，滿足平安要求，完善跨線橋當(dāng)梁平安防護措施，如施工警示牌、平安防護墩、平安圍擋、減速帶等。③施工期間，設(shè)