施工工序

西安铁路工程职工大学

毕业论文

沪昆高铁垄坡大桥施工工序

专 业：铁道工程技术

完成时间：20110528

姓 名：郭永峰

西安铁路工程职业大学毕业设计（论文） 08 级 铁道工程技术 专业

内容提要

本文主要介绍高速铁路桥梁下部结构和上部结构的各种施工方法，以及在施工过程中出现病害的防治措施。

本桥主要不良地质为岩溶及特殊岩土为软土。桥址主要在出露碳酸盐白云岩、灰岩夹页岩地层，地表岩溶主要为溶沟、溶槽及溶蚀小孔；地下岩溶主要为溶洞。钻孔中均发现有地下溶洞，一般无充填，局部为软塑、流塑状粘土充填。桥址主要为坡洪积黏性土，一般呈软塑、质纯，含水量大。本文对其常见问题做出了相应措施，整治方案必须因地制宜，才能保证工程的可行性。

桥梁下部结构的施工是决定桥梁安全性与稳定性的主要问题，本文对桥梁下部结构施工工序做出了详细分析，并对在下部结构施工过程中出现的常见病害问题做出了相应的处理措施。

对桩基常见问题、断桩处理、冲击钻孔桩施工步骤及相应问题的处理进行了分析。桩基工程开工前做好各项准备，认真审查地质勘探和设计文件。施工过程抓好关键工序的质量关是防止质量事故发生的行之有效的措施。

桥梁墩台会受到不稳定边坡的影响，重视地质勘查与测绘工作，制定合理的施工程序和方法，减少对坡体的扰动和病害的产生，才能保证边坡的稳定。

本文查阅了桥梁的施工工艺和常见病害的防护及处理措施，岩溶地段

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基础施工问题，对相应问题进行了分析得出桥梁施工的复杂多样和具体病害的处理方法。始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。安全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。

科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工组织设计编制中，进行多种施工方案的综合比选，在技术可行的前提下，择优选用最佳方案。

关键词：桥梁 基础 墩台 病害 防治措施

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目 录

一、绪论………………………………………………………………….5 （一）课题研究目的的意义…………………………………………….5 （二） 国内外研究现状…………………………………………………5 （三） 主要研究内容……………………………………………………7 二、概述………………………………………………………………… 8 （一） 桥梁的基本介绍…………………………………………………8 （二） 工程概况…………………………………………………………8 （三） 沿线地理状况……………………………………………………8 （四） 桥型和结构………………………………………………………10 三、 桥梁的施工工序及处理措施………………………………………10 （一） 桩基础施工………………………………………………………10 （二） 承台施工…………………………………………………………22 （三） 实心墩身施工……………………………………………………25 （四） 桥台施工…………………………………………………………29 （五） 支承垫石和锚栓孔………………………………………………31 （六） 墩身检查梯及围栏………………………………………………31 （七） 桥梁综合接地………………………………………………… 31 四、结论与展望………………………………………………………….33 （一） 结论………………………………………………………………33 （二） 展望………………………………………………………………33

附录…………………………………………………………………34 参考文献…………………………………………………………….37

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第一章 绪论

一、课题研究目的的意义

为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路等)，必须修建各种类型的桥梁，因此桥梁是交通线路中的重要组成部分。特别是现代高等级公路以及城市高架道路的修建中，桥梁往往是保证全线早日通车的关键。在经济上，一般说来桥梁和涵洞的造价平均占公路总造价的10～20%，而且随着公路等级的提高，其所占比例还会加大。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要快速机动的现代战争中具有非常重要的地位。因此，桥梁事业的稳定发展关系到国家交通事业的发展，对我国经济、国防都有重大影响。桥梁病害一直是影响桥梁建设、使用的巨大障碍，处理好桥梁病害问题，探索更加科学合理的预防和治理措施对桥梁发展有重大意义。 二、国内外研究现状

综观大跨径桥梁的发展趋势，可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设高潮。

就中国来说，国道主干线同江至三亚就有5个跨海工程，渤海湾跨海工程、长江口跨海工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程，以及琼州海峡工程。其中难度最大的有渤海湾跨海工程，海峡宽57公里，建成后将成为世界上最长的桥梁；琼州海峡跨海工程，海峡宽20公里，水深40米，海床以下130米深未见基岩，常年受到台风、海浪频繁袭击。此外，还有舟山大陆连岛工程、青岛至黄岛、以及长江、珠江、黄河等众多的桥梁工程。

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在世界上，正在建设的著名大桥有土耳其伊兹米特海湾大桥（悬索桥，主跨1668米）；希腊里海安蒂雷翁桥（多跨斜拉桥，主跨286+3×560+286米），已获批准修建的意大利与西西里岛之间墨西拿海峡大桥，主跨3300米悬索桥，其使用寿命均按200年标准设计，主塔高376米，桥面宽60米，主缆直径1.24米，估计造价45亿美元；在西班牙与摩洛哥之间，跨直布罗陀海峡桥也提出了一个修建大跨度悬索桥，其中包含2个5000米的连续中跨及2个2000米的边跨，基础深度约300米。另一个方案是修建三跨3100米+8400米+4700米的巨型斜拉桥，基础深约300米，较高的一个塔高达1250米，较低的一个塔高达850米。这个方案需要高级复合材料才能修建，而不是当今桥梁用的钢和混凝土。

（一）一大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展

研究大跨度桥梁在气动、地震和行车动力作用下，结构的安全和稳定性，将截面做成适应气动要求的各种流线型加劲梁，增大特大跨度桥梁的刚度；

采用以斜缆为主的空间网状承重体系； 采用悬索加斜拉的混合体系；

采用轻型而刚度大的复合材料做加劲梁，采用自重轻、强度高的碳纤维材料做主缆。

（二）新材料的开发和应用

新材料应具有高强、高弹模、轻质的特点，研究超高强硅烟和聚合物混凝土、高强双相钢丝钢纤维增强混凝土、纤维塑料等一系列材料取代目前桥梁用的钢和混凝土。

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（三）在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。

（四）大型深水基础工程

目前世界桥梁基础尚未超过100米深海基础工程，下一步需进行100~300米深海基础的实践。

（五）桥梁建成交付使用后，将通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行，一旦发生故障或损伤，将自动报告损伤部位和养护对策。 （六）重视桥梁美学及环境保护

桥梁是人类最杰出的建筑之一，闻名遐尔的美国旧金山金门大桥、澳大利亚悉尼港桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、香港青马大桥，这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品，成为陆地、江河、海洋和天空的景观，成为城市标志性建筑。宏伟壮观的澳大利亚悉尼港桥与现代化别具一格的悉尼歌剧院融为一体，成为今日悉尼的象征。因此，21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。

在20世纪桥梁工程大发展的基础上，描绘21世纪的宏伟蓝图，桥梁建设技术将有更大、更新的发展。 三、主要研究内容

桥梁的施工工序以及在施工工程中出现的危害非常广泛，本文对桥梁的具体施工工序和在施工中遇见的问题做出了合理分析。重点对桥梁上部

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结构和下部结构施工工艺做出详细介绍。并对钻孔桩基础在施工中的常见的问题，如断桩、质量缺陷、冲击钻孔桩病害等进行了分析，并对相应问题提出了预防和治理的方法。本文对岩溶地段的施工遇到的溶洞处理、岩面检验、钻孔施工及一些常见施工问题进行了分析。并且提出了解决的方法。

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第二章 概述

一、桥梁的基本介绍

桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证.包括(一)桥跨结构(或称桥孔结构.上部结构)、(二)支座系统、(三)桥墩、(四)桥台、(五)墩台基础.五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构造.包括1.桥面铺装、2.防排水系统、3.栏杆、4.伸缩缝、5.灯光照明. 二、工程概况

垄坡大桥，全桥布置26跨32m简支箱梁，起讫里程DK753+538.75～DK754+401.850，中心里程DK753+969.7，全长863.1m，本桥处于线路直线上，纵坡坡度0.6‰。桥梁下部为钻孔桩桩基础17个和明挖基础10个；桩基直径为125cm和100cm两种，钻孔桩最大桩长25.5m，最小桩长8m，总计14个承台桩基贯穿溶洞；全桥均为实心墩，墩柱最高为12.5米。 三、沿线自然地理状况 （一）地形地貌

垄坡大桥位于贵州省安顺市平坝县高峰镇内，属云贵高原剥蚀—溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌，总体地势较平缓。 （二）工程地质

本桥主要不良地质为岩溶及特殊岩土为软土。 1.岩溶

桥址主要在T2n出露碳酸盐白云岩、灰岩夹页岩地层，地表岩溶主要

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为溶沟、溶槽及溶蚀小孔；地下岩溶主要为溶洞，3#、5#、6#、10#、11#、15#、16#、17#、19#、20#、21#、22#、23#和26#桥墩的（地质勘探）钻孔中均发现有地下溶洞，一般无充填，局部为软塑、流塑状粘土充填，其中5#、6#、11#、15#、17#、21#和22#桥墩串珠状溶洞发育，岩溶发育深度在3-35米之间，高程约1250-1215米处。 2.软土

桥址主要为坡洪积黏性土，一般呈软塑、质纯，含水量大，静探揭示该层土的基本承载力小于70kp，厚0-3米、1-4米不等，埋深0-5米、2-4米不等。 （三）水文地质

根据地表水、地下水水质的化验结果，地表水、地下水水质均对混凝土无侵蚀性。 （四）地震

地震动峰值加速度0.05 g，地震动反应谱周特征周期0.35s，为六度地震区。 （五）设计标准

1.铁路等级：客运专线 2.曲线半径：该桥位于直线段 3.坡度：0.6‰ 4.有效长度：863.1m

5.速度目标值：250km/h,基础设施预留进一步提速 6.正线数目：双线，线间距5m 7.设计活载：EK活载

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8.轨道结构类型：CRTSⅠ型双块式无砟轨、跨区间无缝线路 四、桥型和结构

本桥为直线桥，上部结构为26*32m简支箱梁，桥墩为实心墩，部分墩台基础为桩基础，桩基直径分100cm和125cm。

垄坡下部结构采用1.25m及1.0m桩基础，桩身最深为26m。 本桥桥台均采用空心桥台，墩柱全部采用圆端型实心墩，最大墩身高度12.5m。

第三章 桥梁的施工工序及处理措施

高峰特大桥基础为明挖扩大基础、桩基础，最大桩孔深度为25.5m。上部结构为26-32m简支箱梁梁，采用架桥机施工。 一、桩基础施工

桩基础为1.0m、1.25m两种形式。

根据本桥的地质情况，采用冲击钻机成孔和人工挖孔的施工工艺。成孔后测定沉碴厚度、孔壁垂直度、孔径检查合格后，进入下道工序。混凝土集中拌和，混凝土运输罐车运输，采用导管进行水下混凝土灌筑。 （一）冲击钻孔施工 1.场地准备

在基础施工平台上，布置两台钻机同时施工，平台上安装钢板焊制的泥浆池、沉淀池。为了回收泥浆原料和减少环境污染，均应设置泥浆循环净化系统。 2.施工放样

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桥位桩，导线点以及钻孔桩布置形式，按墩台各桩坐标，利用红外线测距仪放出每根桩准确位置，并做出明显标记，呈报放样资料，并经监理工程师签认，确认无误后，打设控制桩，以便在施工中检测。 3．埋设护筒

护筒用8mm的钢板卷制成护筒，其直径比桩径大22～25cm,每节长度2.0～8.0m。

人工开挖护筒安放位置的环形土,水平安放护筒，避免护筒倾斜，确保护筒中心和桩基中心线重合，护筒顶口高出地面30cm。护筒周边外侧用原状土回填夯实。 4．钻孔

钻机就位前，应对主要机具及配套设备进行检查、维修之后开始组立钻机、安装起吊系统、拔移就位，将钻头徐徐放入护筒内。放置钻机的起吊滑轮线、钻头和桩孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于2cm。

开钻前，应选择备足良好的造浆粘土或膨润土造泥浆。泥浆净化采用非机械净化法，通过泥浆槽、沉淀池、储浆池进行循环沉淀净化泥浆。泥浆循环顺序为：新制泥浆→泥浆池→桩孔→泥浆槽→沉淀池→储浆池→桩孔。

在钻孔过程中，始终保持钻孔内外既定的水位差和泥浆比重（1.3左右），以起到护壁、固壁作用，以防坍孔。

（1）钻孔作业必须连续进行，不得中断。因特殊情况必须停钻时，孔口应加护盖，并严禁钻头留在孔内，以防埋钻。应经常对钻孔泥浆进行试验，不符合要求时随时调整。

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（2）开始钻进时，进尺须适当控制，采用小冲程开钻，使初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心，孔口坍塌。核对地质溶洞位置和钻进深度，在溶洞范围采用小冲程钻进，避免孔壁岩石掉落卡钻；在钻进过程中经常检查钻孔偏位情况。基岩层可采用3～4米的高冲程钻进。

（3）在钻孔过程中，要注意钻渣的排放，不要污染环境和河道。 （4）钻进成孔过程经常注意钻渣的捞取，及时排除钻渣并置换泥浆。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。现场技术人员要做好桩基的钻孔记录，每到一层要做好记录，地质变化的地方要进行取样，并保存好试样，根据钻进深度确定地质层的厚度，以便为下一步的钻孔提供可以借鉴的地质资料。

（5）成孔后采用探孔器检查孔深、孔径、倾斜度，合格后方准进入下一道工序。确认满足设计和规范要求后，立即填写终孔检查签证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下砼的准备工作。 5、清孔

钻孔达到要求深度后，应采用泥浆泵进行清孔，避免延时过长，泥浆钻渣沉淀，造成清孔困难或塌孔。

清孔时注意事项：在清孔排渣前必须注意保持孔内水头，防止坍孔。清孔后从孔口、孔中和孔底提取的泥浆比重的平均值，应符合质量标准要求，在灌注水下砼前，孔底沉淀厚度应以不大于5cm，应提前做好灌注水下砼准备工作，缩短清孔后至灌注水下砼的时间。不得加深孔深来代替清孔。 6、钢筋笼制作和装吊

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根据图纸在钢筋加工厂制作钢筋骨架，采用加强筋成型法，钢筋笼根据机架吊装设备分段制作。制成的钢筋骨架必须具有足够的刚度和稳定性，以便在运送、吊装和浇筑砼时不致松散、移位、变形。钢筋笼的保护层厚度采用安装预制混凝土垫块的方式进行保证，竖向2m范围内安装一圈，每圈的垫块数量为4个。在装吊前应检查孔底深度是否符合要求。钢筋笼底面容许偏差为±50mm，当其达到设计标高后，利用护桩拉十字线对中，固定于孔口。 7、安装导管

采用直长导管法灌注水下砼，导管内径一般为30cm。导管吊装前应先试拼、连接牢固、进行密水试验。

吊装导管时，导管上下成直线吊装，安装于井孔中央。 8、灌注水下砼

（1）灌注砼是钻孔桩施工的关键，在灌注前，应探测孔底沉淀厚度，进行二次清孔。

（2）砼由自动计量拌合站或砼搅拌船负责生产，严格控制坍落度。 （3）浇注首批砼时应注意：导管下口至孔底的距离一般为25～40cm；导管埋入砼的深度不小于1.0m；封底砼灌注后，应仔细检查封底情况，确认封底成功后，进行正常浇注。

（4）砼的灌注应连续进行，不得中断，并保持孔内水头。当砼面接近钢筋骨架时，宜使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，砼面进入钢筋骨架一定深度后，应适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定的深度。 （5）混凝土应连续灌注，中途不得停顿，每小时灌高应大于8m。混凝土的

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坍落度采用18～22cm。

（6）水封时应根据清孔情况适当多灌注一些混凝土使之高于设计桩顶0.5～1.0m，使凿除桩顶浮渣、浮浆和松弱层后，设计桩顶以下全部混凝土的质量能够得到保证。

（7）灌注过程中，由专人将水封混凝土的数量、每次灌注的时间、拆除导管的长度、导管埋入混凝土的深度等情况列入水封记录。

（8）在浇注过程中，应将孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染河流及周围环境。 9、桩的检查

凿掉和清除桩顶砼，保证截面处的砼具有良好的质量。然后在监理工程师在场的情况下，邀请具备无损检测资质的试验室对每一根钻孔桩进行无损检验，并且按照设计要求对桩基数量的3%-5%进行钻芯取样的检测。质量达到下列要求： （1） 强度满足设计要求。 （2） 无断层或夹层。

（3） 凿除后的桩头应无残余松散层和薄弱砼层。 （4） 嵌入承台内的砼桩及锚固钢筋长度应符合图纸要求。 （5） 桩底沉碴厚度符合设计要求。 10、钻孔桩质量控制

（1）钻孔时应根据不同的地质配制恰当的护壁泥浆，防止孔壁坍塌。 （2）钻进过程中要经常检查钻机的水平、垂直度，当检查发现有钻孔不直、偏斜、孔径减小、井壁有探头石等，应马上向监理工程师报告，同时提出

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补救措施，并以监理工程师同意后实施。

（3）钻孔到设计深度时，自检合格后报监理工程师检查，合格后方可进行下道工序。(4）钢筋笼入孔后应牢固定位，以防发生浮笼事故。 (5）灌注桩身砼，要备好发电机和备用拌合机，以防灌注中因停电或拌合机损坏而导致间隔时间过长，发生断桩现象。在施工过程中，应作好每道工序的完整记录，并及时将记录的资料上报监理工程师审查签认。 冲击钻机钻孔桩施工工艺流程

制作护筒 加工钻头

平整场地 测定孔位 挖埋护筒 钻机就位 15 挖泥浆池、沉淀池 泥 浆 制 备 泥浆循环、滤碴、补浆、钻 进 西安铁路工程职业大学毕业设计（论文） 08 级 铁道工程技术 专业

11、冲击钻孔主要工序及注意事项：

（1）冲击钻孔，为防止冲击震动使相邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的砼凝固，应待邻孔砼灌注完毕，一般经24小时（或强度达到2.5MPa）后，方可开钻,并采用对角施钻。

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（2）升降钻头时须平稳，钻头提出井口时要防止撞碰护筒、孔壁、挂钩和护筒底部。

（3）钻孔作业分班连续进行，经常对钻孔泥浆进行试验，不符合要求时随时改正，经常注意土层变化，在土层变化处均应取渣，判明土层，并填入记录中，与地质图核对。

（4）如发现有失水现象，护筒内水位缓慢下降，应补水投粘土。如泥浆太稠，进行缓慢时，应抽碴换浆。

（5）冲击过程中，勤抽渣，勤检查钢丝绳和钻头磨损情况及转向装置是否灵活，预防发生安全质量事故。

（6）在不同的地层中，采用不同的冲程：

粘性土、风化岩、砂砾石及含砂量较多的卵石层，宜用中低冲程，简易钻机冲程1-2米。

若钻孔中遇流砂和淤泥层，及时投入粘土和小片石。低冲程冲进，必要时反复冲砸。砂砾层与岩层变化处，为防止偏孔，用低冲程。 （7） 抽渣或停钻后，再钻时，简易钻机应低冲程逐渐加高到正常冲程。 （8）钻头直径磨损不应超过1.5厘米，应经常检查，及时用耐磨焊条补焊。并常备两个钻头轮换使用。

（9）钻孔的安全要求:冲击锥起吊平稳,防止冲撞护筒和孔壁,进出孔口时,严禁孔口附近站人,防止发生钻锥撞击人的事故。因故停钻时，孔口加盖保护并严禁钻锤留在孔内以防埋钻。 （二）人工挖孔

部分桥梁基础采用挖孔桩基础。挖孔桩施工工艺如图所示。

平整场地、桩位放样 17 钢筋混凝土锁口 西安铁路工程职业大学毕业设计（论文） 08 级 铁道工程技术 专业

挖孔桩施工工艺流程图

1、

挖孔桩施工方法。

挖孔桩施工时先做好钢筋混凝土锁口，锁口采用C20混凝土，高1m，厚0.3m，然后再随挖随护，护壁采用C20混凝土厚0.2m，护壁直至基岩面。 2、 施工准备

清除杂物，平整场地，根据地面情况换填土、夯打密实、设临时防护和安全照明。工作平台高出地面0.5m以上，并在四周做好排水设施。支搭防雨罩棚，安装提升设备。安设出砟道路，选择好弃砟地点，临时弃砟点选在孔口10m以外。 3、 挖孔施工

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挖孔时相邻两孔错开施工，避免因间隔壁薄和支承力不足造成塌孔，采用间隔挖孔。

开挖中如有渗水则及时加强支护，防止水在井壁浸流造成塌孔，渗水量大的桩孔必要时对孔壁压水泥浆止水。

土质及软岩部分采用铁铲、风镐等工具进行人工开挖。挖孔中出碴土石方采用提升架垂直运输，孔口悬吊支架安设牢固，防止坠落伤人。桩孔中线、净空尺寸、截面符合设计要求，孔径不小于设计桩径。

原地面高程

挖孔桩护壁示意图

开挖时，每次护壁高度控制在1米范围内。护壁混凝土采用组合钢模，利用提升架供应混凝土，插入振捣。护壁呈倒刺状，以便混凝土入模。施工时注意抽水和人员上下的安全。在开挖中，若渗水量大，对裂隙处压水泥浆止水处理。

挖孔达设计深度后，经核查地质与设计无误后，清理孔底，做到无松碴、泥土、沉淀土等扰动过的软层。 4、钢筋笼制做安装 （1)钢筋笼制作

钢筋的下料、焊接及绑扎要严格按图纸及施工规范要求进行。钢筋笼采用钢筋场集中加工。工程开工或每批钢筋正式焊接前，必须进行现场条件下的钢筋焊接性能试验。焊后热处理采用在环境温度下自然冷却。钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，要求主筋平直，箍筋圆顺，尺寸准确，主筋接头互相错开，保证同一截面内的接头不多于主筋总数的25%，加强箍筋与

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主筋连接，需全部焊接。为使钢筋笼达到图纸要求的保护层，在钢筋笼主筋上每隔2米左右对称设置四个三角垫块。钢筋笼根据设计长度以及起吊能力分节加工，钢筋笼每节长不宜超过25米，以防止骨架在运输、吊装就位时变形。钢筋笼下端应整齐，用加强箍筋全部封住不露头，使混凝土导管和吸泥管能顺利升降，防止与钢筋笼卡挂。 （2)钢筋笼安装

无论采用什么办法运输，都不得使骨架变形。采用汽车吊安装，孔口焊接接长。起吊时可用两吊点，吊点位置恰当。第一吊点设在骨架的1/4位置，第二吊点设在骨架另一端1/4位置。起吊时，同时起吊两点，使骨架稍提起，离开底面一定高度后，第一吊点继续起吊。停止提升第二吊点。直到骨架与地面垂直后停止起吊。解除第二吊点后，检查钢筋笼是否顺直，如有弯曲应调直。吊入钢筋笼时应对准孔位，轻放慢放，若遇阻碍，可徐起直落和正反旋转使之下放防止碰撞孔壁，而引起坍塌。下放过程中要注意观察孔内水位情况，如发生异样马上停止，检验是否坍孔。钢筋笼入孔接长宜用单面搭接焊，以利施工，并使上下节轴线在同一直线上。

安装声测管的钢筋笼在孔口完成钢筋笼对接后，用比声测管外径大2mm的钢管上下套住声测管，然后焊接套管。焊接焊缝须饱满且不得烧穿声测管。 5、混凝土灌筑

桩基混凝土采用水下混凝土灌注工艺，导管采用φ300钢管，每节2.65m,底节为3.8m，导管顶部配1～2节1.5m，1m，0.5m的短管。导管使用前试拼组装、试压、编号并自上而下标示尺度，其轴线误差一般不宜超过孔深

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的0.5%,亦不大于10cm。导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。

导管在使用前和使用一个时期后，应对其规格质量和拼装构造进行认真地检查外，还需做拼装、过球和水压实验。试压可用水压或风压进行,其压力大小宜等于孔底静水压力的1.5倍。导管吊放时，应使位置居中、轴线顺直、稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。

采用垂直导管法灌注水下砼。为使灌注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，坚持连续作业，使灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间内完成。

水下混凝土的配合比由试验室提供，施工前现场测定砂、石的含水量，换算施工配合比后，交付拌和站严格按配合比施工，并不定时的检测坍落度，以保证混凝土的灌注质量。混凝土搅拌完成后现场测定混凝土坍落度、水下灌注混凝土坍落度应为180~220mm。

灌注前，导管下端距孔底0.4-0.3m为宜。首批封底混凝土数量要经过计算，储料斗有足够的容量，即砼初存量，应保证首批砼灌注后，使导管埋入砼的深度不小于1.0m。

灌注水下混凝土的工作应迅速，防止塌孔和泥浆沉淀过厚。开始灌注前应再次核对钢筋笼标高、导管下端距孔底尺寸、孔深、泥浆沉淀厚度、孔壁有无坍塌现象等，如不符要求，应经处理后方可开始灌注。一经开始灌注，应连续进行直至完成，中途任何原因中断灌注的不得超过30分钟。

待剪球把首批混凝土灌入孔底后，应立即检测孔内混凝土面的高度。计算出导管的埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应立即进行处理。

导管埋入混凝土深度取决于灌注速度和混凝土的性质，任何时候不得

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小于1米或大于6米，一般控制在2-6米内。拨导管前须仔细探测混凝土面的深度，用测深锤测深时，须由两人用两个测锤测深防止误测。

灌注标高应高出桩顶设计高程0.5-1.0米，以便灌注结束后，将此段桩头混凝土清除。在灌注将近结束时，如出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔除最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防桩顶沉淀的泥浆挤入导管下，形成泥心。灌注中按规定制作试件。 （三）、桩基检验

桩基础施工完成后，所有桩基均要进行无损检测，并且根据《客运专线铁路桥涵施工技术指南》（TZ213-2005）要求，桩基全部委托有检测资质的第三方单位进行无损检测。 二、承台施工

垄坡大桥最大承台基础尺寸为10.4m×8.9m×2.0m，一次整体浇注混凝土方量185.12m3。我们主要从降低水泥水化热、降低混凝土入模温度、降低混凝土内部温度、保持混凝土表面温度、严格控制拆模时间等几方面做好混凝土温度控制工作，尽量降低混凝土内部温度的升降速率，确保内外温差控制在20℃以内。

测设基坑平面位集水井法抽水 挖掘机开挖 基坑防护

凿除桩头 22 西安铁路工程职业大学毕业设计（论文） 08 级 铁道工程技术 专业

承台施工工艺流程图

（一）施工准备

准确测定基坑横纵中心线及地面标高。根据开挖深度和边坡，确定开挖范围。根据基坑四周地形，做好地面防水、排水工作。 （二）基坑开挖

承台施工开挖采用机械开挖，人工配合。

承台基坑开挖时如有出水，根据出水量采用适当功率水泵进行抽水。

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对于靠近既有施工便道一侧的承台，在基坑开挖时根据情况采用钢板桩或型钢护坡。

机械开挖接近基底标高时，预留10～20cm厚土石，在基础施工前用人工突击开挖。 （三）承台基底处理

人工风镐凿除桩头，使基桩顶部显露出新鲜混凝土面，基桩埋入承台长度要求为10cm，桩顶主筋锚入承台长度满足设计要求。桩基检测合格后，再次按设计标高清理基底，承台底铺10cm碎石垫层，用砂浆抹面，立模绑扎钢筋。

（四）钢筋绑扎及模板支设

将承台的主筋与伸入承台的钻孔桩钢筋连接，底面每隔50cm于主筋底交错位置垫一混凝土垫块，侧面每隔80cm于主筋外侧交错位置安装预制三角塑料垫块，以保证浇注混凝土时钢筋保护层厚度。

承台侧模采用大块钢模组合的形式，模板安装完毕后，在模板内均匀涂刷脱模剂。 （五）承台砼浇筑

混凝土从拌和站由混凝土运输车运到浇筑现场，在承台的四周分别使用溜槽，中间部分使用吊车配合入模，在混凝土罐车直接浇注困难的情况下才选择泵送入模。混凝土采用插入式振动棒振捣，分层连续浇筑，振捣时，防止触碰模板与钢筋。

应连续分层浇注，分层的层厚不得大于0.3m,分层浇注时，上下层之间水平间距不得小于1.5m。混凝土的振捣采用插入振捣器，振捣密实的标志

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是混凝土表面泛光，不再出现气泡，混凝土表面不再下沉。砼灌注过程中，设专人随时检查模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞情况，发现问题及时处理。

砼初凝前，进行砼面的提浆、压实、抹光工作，初凝后终凝之前进行二次压光，以提高砼抗拉强度，减少收缩量。 （六）混凝土养护施工

承台施工完毕后，及时进行洒水养护，保证混凝土表面湿润，防止干缩裂缝的出现。在施工完毕的承台上覆盖土工布等，始终保证土工布表面的湿润。洒水养护但不能使混凝土表面呈流水状态。洒水养护的时间不得低于14天。

承台基础施工完毕后，及时回填封闭基坑，基础回填的填料按设计要求选取，设计未规定时回填粗颗粒土，并夯填密实。 三、实心墩身施工

本桥实心墩墩身在15m以下时，采用大块组合钢模板，实心墩墩身翻模施工，分节浇筑，分节高度以2米左右为宜；墩顶托盘整体一次浇筑成型。混凝土通过泵送入模，墩柱模板和钢筋采用汽车起重机垂直吊装作业。墩柱浇筑完成后先带模浇水养生，拆模后覆塑料膜养生。

墩、台身钢筋、模板采用汽车吊完成垂直提升。施工时需注意要根据设计图纸要求对钢筋混凝土的钢筋采取相应的防锈措施，并按设计及规范要求施做。 （一）模板

模板制作：模板采用大块整体定型钢模板，选用8mm厚钢板面板，框

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架采用［10槽钢，加劲肋采用［12槽钢或2[10槽钢。要求模板表面平整，尺寸偏差符合设计要求，具有足够的刚度、强度、稳定性，且拆装方便接缝严密不漏浆。

模板为了安装方便，分节制作，分节高度一般按照2.0m制作，自墩顶向下，墩身底部最下一节根据墩身高度分别制作调节块，调节块的高度一般不超过2.5m。圆弧端的模板按照90o分为两部分。墩顶墩帽部分为了减少错台，墩帽模板下部向下延伸50cm，保证墩颈连续光滑过渡。单块模板重量不超过1000kg，以便于施工过程中的吊装以及调整。 （二）模板及支架安装

模板安装好后，检查轴线、高程符合设计要求后加固，保证模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。模内干净无杂物，拼合平整严密。支架结构的立面、平面安装牢固，并能抵挡振动时偶然撞击。支架立柱在两个互相垂直的方向加以固定，支架支承部分安置在可靠的地基上。模板检查合格后，刷脱模剂。使用揽风绳固定模板顶口。 （三） 钢筋施工

钢筋基本要求：运到现场的钢筋具有出厂合格证，表面洁净。使用前将表面杂物清除干净。钢筋平直，无局部弯折。各种钢筋下料尺寸符合设计及规范要求。

成型安装要求：桩顶锚固筋与承台或墩台基础锚固筋按规范和设计要求连接牢固，形成一体；基底预埋钢筋位置准确，满足钢筋保护层的要求；钢筋骨架绑扎适量的垫块，以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。 （四）混凝土浇注

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混凝土采用自动计量集中拌和站拌和，混凝土输送车运输，泵送入模。 浇注前对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，并将模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净；模板的缝隙填塞严密，内面涂刷脱模剂。浇筑时检查混凝土的和易性以及坍落度等指标。

混凝土分层浇筑厚度不超过30cm，并用插入式振动器振捣密实。 混凝土的浇筑连续进行，如因故必须间断时，其间断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间，并经试验确定，若超过允许间断时间，须采取保证质量措施或按工作缝处理。

在混凝土浇筑过程中，随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔、预埋支座的位置是否移动，若发现移位时及时校正。注意模板、支架等支撑情况，设专人检查，如有变形，移位或沉陷立即校正并加固。

混凝土浇筑完成后，及时用塑料薄膜包裹并定时洒水养护。 测量放样 进 入 立墩身模板 27 绑扎钢筋 模板检测 下 节 施 灌注墩身混凝土 西安铁路工程职业大学毕业设计（论文） 08 级 铁道工程技术 专业

制作混凝土

（五）混凝土养护

在混凝土浇筑完成并且初凝后，予以洒水养护保证混凝土表面经常处于湿润状态为准，养生期应符合规范要求。在混凝土表面盖上保持湿润的塑料薄膜或土工布等能延续保持湿润的材料，养护用水及材料不能使混凝土产生不良外观质量影响。

普通混凝土浇筑完毕后，应按照下列规定进行养护。

实心墩台施工工艺

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1、 应在混凝土浇筑完毕后的12小时以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。

2、 混凝土浇水养护的时间：要求施工完毕养护时间不少于14天。 3、 浇水次数应能够保持混凝土处于湿润状态；混凝土养护用水应与拌和用水相同。

4、 采用塑料布覆盖养护的混凝土，应覆盖严密，并保持塑料布内有凝结水。

5、 混凝土强度达到1.2MPa前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。 6、 当日平均气温低于5oC时，不得浇水。混凝土表面不便浇水或使用塑料布时，宜喷洒养护剂。 四、桥台施工

台身采用大块组合钢模板，钢管架加固支撑。台身钢筋和模板采用汽车吊进行吊装。

测量放样 清理基础顶面 钢筋绑扎

模板安装、固定 29

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按设计图纸准确测量出桥台所处位置、高程，确保无误。

基础完成后，及时按设计回填基坑，并对基础周围的原地面按设计要求进行处理，以保证锥坡填筑和浇筑桥台时支架对地基的要求。模板进场后，进行清理、打磨，以无污痕为标准，刷脱模剂，并用塑料薄膜进行覆盖。搭设支架时，在两个互相垂直的方向加以固定，支架支承在可靠的地基上。模板安装好后，检查轴线、高程。保证模板、支架在灌注混凝土过程中受力后不变形、不移位。

钢筋绑扎、立模后及时检查签证，并组织砼浇注。砼采用自动计量集中拌制，砼输送车运至现场。砼浇筑时采用吊车提升，以保证砼下落时的高度不大于2m。砼分层浇筑，每层砼的厚度严格控制在30cm以内，并按操作要求进行振捣，杜绝蜂窝、麻面，并把气泡减少至最少。

严格控制拆模时间，杜绝因养护时间不够而发生粘模。拆除模板后，及时覆盖塑料薄膜或喷洒养护剂进行养护。 五、支承垫石和锚栓孔

支承垫石在支座安装前采用定制钢模板浇注完成。采取全桥联测和跟

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踪测量的方法，精确控制各墩支承垫石顶面相对和绝对标高满足设计要求。预留孔洞定位准确，固定牢固，施工时跟踪测量，施工完适时拆除模具，清理空洞，检查位置、深度，进行二次处理。 六、墩身检查梯及围栏

实体墩台围栏在墩外的脚手架拆除前完成围栏型钢安装,为防止围栏安装影响架桥机过孔施工，围栏型钢安装时只安装平台三角形支架角钢，围栏护栏型钢待架梁完成后再安装。 七、桥梁综合接地

（一） 综合接地技术要求

1、桥梁地段贯通地线铺设在两侧的通信信号电缆槽内，接地极充分利用桥墩基础设置。

2桥梁地段综合接地均采用桥隧型接地端子。

3、桩基础桥墩设置：在每根桩中应有一根通长接地钢筋，桩中的接地钢筋在承台中应环接，桥墩中应有二根接地钢筋，一段与承台中的环接钢筋相连，另一端与墩帽处的接地端子相连。

4、明挖基础桥墩接地设置

（1）在基底底面设一层钢筋网做为水平接地极，水平接地极应满布基底底面；钢筋网格间距宜按照1m*1m设置，中部“十”字交叉的两根钢筋上的网格节点应施以“L”型焊接，外围钢筋应闭合焊接，其它节点绑扎；水平接地极钢筋网格的外缘距承台混凝土底面不大于70mm。

（2）桥墩中应有二根接地钢筋，一端与基底水平接地极（钢筋网）中的钢筋相连，另一端与墩帽处的接地端子相连，以上接地钢筋均可用基

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底、桥墩中的结构钢筋代替。

5、桥梁地段声屏障接地设置：桥上由导电材料制成的声屏障及支架应在其结构内预留接地端子，就近与桥上预留的就地端子连接。

6、桥台接地设置：墩体内设置接地钢筋，桥台面接地钢筋参照桥梁体的接地设置要求实施。

7、每座桥梁的每个桥墩均应按照本通用参考图要求设置接地装置，并接入综合接地系统。 8、 工艺要求

（1）接地端子应直接灌注电缆槽或混凝土制品中。接地端子采用不锈钢制造，接地端子的端子孔规格为M16，并应配置防异物堵塞的端子孔塞，方便开启。

（2）接地连接线宜采用不锈钢连接线，由钢丝绳、二个线鼻及二个配套的防盗螺栓组成。

（3）接地的钢筋焊接要求：双边焊搭接长度不小于55mm，单边焊搭接长度不小于100mm，焊缝厚度不小于4mm，钢筋间十字交叉时采用直径14mm（IK≤25KA）或16mm（IK＞25KA）的“L”形钢筋进

第四章 结论与展望

一、结论

本文对桥梁的施工工序常见病害进行了分析，并对相应部位的施工进行了探索，重点对桥梁基础的施工进行了总结，对相关病害的治理防进行了分析。但桥梁施工工序广泛，解决方法各异，本文只对垄坡大桥施工的工序、岩溶地段基础施工病害等方面进行了分析。不能对桥梁病害进行全

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面的研究。桥梁基础、墩台的稳定对桥梁至关重要，桥梁病害问题需要不断研究，对其相关病害的分析总结促进了桥梁建设快速稳定的发展。

加强桥梁养护管理，保持桥梁结构部位始终处于正常、安全的技术状态，应按照“预防为主，防治结合”的原则，合理设计，严谨施工，全面养护，积极采用先进的技术和科学的管理方法，避免桥梁基础等病害的过早发生，确保桥梁安全，延长桥梁的使用寿命。 二、展望

随着桥梁施工技术的发展与成熟，桥梁的建造将更加多样化，结构将更加合理化，对病害的处理将更加及时合理，各种施工技术及对不同地段施工的处理将更加成熟。

在科技相互融合的当今，各种技术将不断运用到桥梁建设中来，桥梁的建设、施工、维护疾病还防御都会有更多的手段，正如从木桥到石桥再到钢桥的发展，人类将不断进步，不断飞跃。将声、光、电、生物工程等技术运用到桥梁病害的研究及防治中来，我们的桥梁事业将会有更伟大的发展。

附录

欧洲桥梁探究

摘要：在欧洲，一个共同研究的平台随着欧盟的发展诞生了。为了举例说明欧洲的研究方法已经被这种方式所替代，一个典型的案例就是有关英国后张法桥梁被讨论的事，爱丁堡大学给出了这个关于用数字化脉冲雷达鉴定后张法混凝土桥梁孔隙的资源互补的案例。

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关键词：桥梁混凝土木材

利用各研究团体的研究成果去验证大量相关论据是所有研究领域所面临的挑战，这是为了能使研究和实践更好地结合，具有针对性。此外，在欧洲，不容忽视的语言壁垒也是一个巨大的障碍,为了避免再次爆发类似于从1939年至1945的第二次世界大战似的的欧洲内战，欧洲国家有了一个共同的政治目的，成立于20世纪60年代的欧共体便是基于这一目的。它的成立带有很强的政治动机，但英国并非这一组织的成员，因为很多的欧洲国家视英国的利益为单纯的经济利益，直到70年代，英国才加入由欧共体转化而来的欧洲经济共同体。到90年代，欧洲经济共同体扩展为欧洲国家联盟，而此时的欧盟既有共同的政治目标又有建立欧洲共同的货币体系的经济目标。

随着经济和政治的发展，土木工程，尤其是桥梁工程至今没能形成某种统一阵线。这缘于英国和其他的欧洲国家迥异的大学教育培养体制，欧洲基金计划如苏格拉底计划、大不列颠(英国)欧洲计划等等。对改变这种局面发挥了独特的作用，苏格拉底计划是以各成员国内互派学生学习为基础，而英国欧洲计划主要是给予一些国家的学术机构和工业伙伴以科研援助；它通常是由一个工业国家牵头。

关于知识的传播，目前似乎已出现了2种非常不同的方式、英美主要集中于在相关期刊出版物上发表首要的研究成果，例如ASCE、LCE及其它期刊，而欧洲内陆国家主要集中于在专门会议上展示其重要的研究成果，后者存在着局限性，新的研究成果的发布受到了限制。

另外，语言也是难以逾越的障碍，那些以英语作为强势外语的欧洲内

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陆国家积极参与各种国际会议，如德国、意大利、比利时、以及荷兰和瑞士。然而，那些不以英语为强势外语的欧洲国家对国际会议的参与并不积极，比如法国。

在欧洲，关于桥梁研究的方向基本可分为三种类型： 1.砖石结构的拱桥

英国拥有大量的石拱桥，某些地区有超过60%的公路桥为古老的石拱桥，这些拱桥当初是为了马车通行而建造的，但这种桥型在欧洲其它地区已比较少见，因为它们在二战中许多已被毁坏。

2.混凝土桥梁

从20世纪的50年代至70年代，在欧洲涌现了大量的混凝土结构的桥梁，在那个时候，这种构造被视为是免于维修的。欧洲也有大量的使用后张法建造的混凝土桥梁，但这种桥梁中的铁制锚索套管会妨碍雷达对桥梁的检测。这种问题仅是存在于法、英两国。

3.钢结构桥梁

20世纪六七十年代，这种桥梁在英国遭受冷落，因为人们发现到这种桥需要维修保养。但它仍然被用于大跨径桥梁和铁路用桥，如今，随着英国正在进行的高速公路拓宽计划的实施，这种桥梁又重新受到了人们的青睐。

欧洲研究的活跃性

一个明确的信息表明专业人员在这个领域的研究工作正在欧洲兴起，但并不代表这种研究方法已经没有了缺陷。

为了说明欧洲正在进行这种形式的研究工作，爱丁堡大学给出了一个

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这种资源互补的案例：运用数字化脉冲雷达对后张法建造的混凝土桥梁的孔隙进行检测。

后张法混凝土铁路桥研究

Ove Arup和他的合作者对曼彻斯特的一座长160m的后张法分段预制施工建造的铁路桥的上部结构的长期稳定性进行了检测和评估，这种技术已被运用于城市轻轨系统。

特别需要关注的是后张力法施工的桥梁的完整性。物理检查、非损伤雷达检测及其它的研究方法均已被用来去调查桥梁中潜在的缺陷。

自从1985年2月1日英国威尔士地区的一座名叫Ynys-y-Gwas桥梁突然坍塌以来。采用后张力法分段预制施工的桥梁在长期稳定性方面受到关注。因为这种桥梁可能会毫无预兆地出现脆性断裂，后张法钢绞线在预制段搭接部位的防腐工作是影响这种类型桥梁长期稳定性的主要因素。对容易发生脆性破坏处锚索套管中的沙浆孔隙的鉴定被认为是防腐检测中最为重要的步骤之一。

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参考文献

一、 国家法律、法规和铁道部相关规章制度

二、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号) 三、《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002） 四、《铁路桥涵施工技术指南》(TZ203-2008)

五、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)

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六、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号) 七、《铁路工程基桩无损检测规程》(TB10218) 八、《铁路工程结构混凝土检测规程》(TB10426)

九、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号) 十、《客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南》(铁建设[2005]160号)

毕业论文任务书

课题名称 学生姓名 专业 刘韶华 道路桥梁工程技术 沪昆高铁垄坡大桥施工工序 学号 033 指导教师 班级 0839 赵亚新 38

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一、主要内容 1 桩基础施工 2 岩溶地带处理方法 3 承台施工 4 墩身施工 5 桥台施工及附属工程 二、基本要求 (1)制定设计进度计划，严格执行，按期独立完成设计任务。 (2)设计方法步骤可参考设计指导书，对于设计疑难问题，首先应独立思考与查阅有关资料，确实不能解决时，可向指导教师提出答疑。 (3)了解桥梁施工工序。 (4)熟悉桥梁施工中的注意事项，对软土和岩溶地带施工方案进行分析。 三、主要技术指标 桥梁施工技术。 四、应收集的资料及参考文献 (1)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号) (2)《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002） (3)《铁路桥涵施工技术指南》(TZ203-2008) (4)《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003) 五、进度计划 第1-2周 开题报告。高速公路路面破坏的特征及成因分析，熟悉特殊地基处理的方法。 第3-4周 路面基层施工注意事项。 第 5 周 整理、装订，准备答辩。 专业部主任签字 时 间 年 月 日

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