铁路特大桥施工方案

1、工程概况及施工组织

1.1工程概况 1.1.1结构形式

本桥为单线桥、位于三个R=600m之反向曲线上，桥上纵坡分别为6.9‰、7.2‰、-2.8‰、-10.9‰。本桥按旅客列车设计行车速度120km/h设计。本桥采用32m简支梁。本桥全长1915.43m。

上部结构：32m后张法预应力混凝土单线简支T梁。

下部结构：简支梁采用T形桥台，变截面圆端形桥墩，基础采用钻孔灌注桩基础。 1.1.2工程地质及水系特征

江淮波状平原，岗地，岗坳相间，还把高程40~65m，相对高差2~10m。多辟为梯田，水塘，村庄散布。既有线以低路堤、浅路堑通过。地表覆盖黏土、粉质粘土：浅黄、褐红色，硬塑~坚硬，含少量铁锰结核及高岭土条带，厚度3~15m不等；底伏白垩纪系新庄组灰黄、紫红色砂岩，IV级软石，σ0=400~800kPa，基底稳定；地表稳定水埋深4~15m，水量一般。地震动峰值加速度为0.10g，抗震设防烈度为7度。 1.1.3气象特征

本区处于北亚带与暧温带过渡地带，气候上具有两个明显特征：一是季风气候显著，冬冷夏热，四季分明。二是气候温和，雨量适中，光照充足，热量条件好，无霜期较长。 全区年平均气温14.6～15.6度，但年内季间气温变化较大。最热月七月份，月平均气温27.2-28.4度，极端最高气温达43.3；最冷月元月份，月平均气温1.4，多数年份最低气温为零下 7～12。霜期年平均为211～228天，初霜一般出现在11月2日～11日，终霜一般在3月27日～ 4月3日。山区无霜期较短，海拔500米以上仅有190天左右。山区气候特点是春来迟，秋来早，春两季低温冻害经常发生。全区多年平均降雨量为900～1600毫米，蒸发量为1300～1500毫米。每年梅雨季节，是我市降雨集中时期，一般出现在6月下旬至7月上

旬，持续20天左右，多年平均降雨量在200毫米以上。由于地跨两带的季风气候，气候条件不稳定，时空变化大，水、旱灾频繁，对生产建设、尤其是农业生产危害程度较大，建国30多年来，旱涝灾年年都有发生，每两年中有一次较大的洪涝、干旱气候出现。 1.1.4主要工程数量及施工范围

施工范围：梁体架设工作除外的全部施工内容。 1.1.5主要技术标准

1、铁路等级：I级； 2、正线数目：单线；

3、限制坡度：6.9‰、7.2‰、-2.8‰、-10.9‰； 4、设计行车速度：120km/h； 5、最小曲线半径：600m； 6、设计活载：中-活载； 7、通航等级：无； 8、地震烈度：按七度设防； 9、设计洪水频率：1%； 10、牵引种类：电力； 11、机车类型：C80型敞车。 1.1.6编制依据

1、中交第五勘察设计集团有限责任公司提供的铁路特大桥施工图纸及地质水文资料。 2、《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99）、《铁路桥涵施工规范》（TBJ10203-2002）、《铁路桥涵工程质量检验评定标准》（TB10415-2003）、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003）、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）、《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）。

3、施工现场勘察资料和现场环境条件。

4、设计图中明确的有关规定和标准及相关配套标准图。

5、中铁14局集团大准铁路增二线九二段Ⅱ标项目部编制的实施性施工组织设计。 1.2施工组织

根据本工程的施工特点，结合本公司的施工能力、技术装备水平，本着精干、高效、专业化施工的原则，派遣具有丰富的类似工程施工经验、肯吃苦、业务精的管理人员和技术工人，组成施工队伍。施工队伍由项目部直接进行管理，项目部负责本桥施工的安全、质量和进度。

1.2.1人员机构组织

项目经理： 姚永成 项目书记： 司军

项目总工： 陈传伟 项目副经理：后少平 专业工程师：何国沛 王盛 专业测量工程师：鲍业祥 吴怀民 质检工程师：时祥

安全检查员：陈钦腾 芮雷 技术员：蔡忠亮 陈军 范传菊 试验员：钱儒宏 材料、设备员：范维顺

办公室：杨秀珍 电话号码：0564-3611009 1.2.2劳力及设备投入

根据本桥工程数量，劳动力采用动态管理。原则是管理干部职责分明、权限到位，工人一专多能，特殊工种全部持证上岗。钻孔桩施工高峰期间投入各类施工人员近270人，墩台施工高峰期投入各类施工人员160人，架梁配合及桥面系铺装施工投入各类施工人员80人。

本桥钻孔桩安排4个钻孔桩施工队伍，共45台钻机，连续梁段安排1个施工队伍，简支梁段墩台施工安排6个施工队伍。

主要机具设备配置情况（如下表）

1.2.3工期安排（见路特大桥施工横道图） 1.2.3.1 临时工程工期

①施工便道：2009年10月11日~2009年10月25日（施工队伍10月上旬进场）； ②施工放样及征地：2009年10月1日至11月5日；

③水上钻孔平台：2009年11月13日~2009年11月19日（水上措施施工队伍10月上旬进场）； ④加工场地形成加工能力：2009年10月22日（施工队伍10月上旬进场，场地建设好并在图纸到位审核无误后立即进行钢筋加工作业）；

⑤变压器：暂设置5台，需联系供电局办理相关通电手续，数量根据实际需要进行调整。 1.2.3.2 钻孔桩工期

本桥安排5个桩基施工队伍，共计618根桩，高峰期设置45台冲击钻机，每根桩按5天混凝土灌注完成计算，钻机提前一个星期进场，具体工期安排如下：

①20#墩至39#墩共138根桩：20台冲击钻机，2009年10月30日~2009年12月3日，历时35天；

②62#墩至65#墩共24根桩：4台冲击钻机，2009年11月13日~2009年12月12日，历时30天；

③74#墩至108#墩共179根桩：18台冲击钻机，2009年11月20日~2010年1月8日，历时50天；

④0#台至19#墩共104根桩：10台冲击钻机，2009年11月20日~2010年1月10日，历时52天；

⑤40#墩至61#墩、109#墩至六安台共133根桩：17台冲击钻机，2009年12月1日~2010年1月9日，历时40天；

注：为考虑既有线行车安全，跨铁路两墩、109#墩及六安台桩基采用挖孔桩。 1.2.3.3 承台施工工期

62#~65#墩承台施工采用钢板桩围堰施工，为加快进度，河内两墩采用两套钢板桩围堰同时施工。

①20#墩至39#墩承台：2009年11月30日~2009年12月29日，历时30天； ②62#墩至65#墩承台：2009年12月19日~2009年12月26日，历时8天； ③74#墩至108#墩承台：2009年12月22日~2010年1月25日，历时35天； ④0#台至19#墩承台：2009年12月22日~2010年1月20日，历时30天；

⑤40#墩至61#墩、109#墩至六安台承台：2010年1月8日~2010年2月8日，历时32天； 1.2.3.4 墩台施工工期

本桥安排9套模板，25:1的4个墩1套，连续梁四个墩身2套，42:1的墩身6套，根据分段内墩身高度配置。连续梁墩身施工完成后在墩身周边搭设钢管排架支撑在承台面，形成一施工平台（供挂篮施工用，平台设置如示意图），浮吊起吊振动锤拆除钢板桩围堰，人工采用脚手架形式搭设栈桥连接施工平台。

一套模板7天为一个施工周期，42:1的模板6套共计施工101个墩，6套模板共需时间120天，42:1墩身施工时间：2009年12月5日~2010年4月4日；

25:1墩身施工时间：2009年12月1日~2009年12月30日，历时30天； 连续梁墩身：2009年12月28日~2010年1月11日，历时15天。 1.2.3.5 支承垫石施工工期

全桥共计111个墩台共计222个支承垫石。根据墩身施工进度，采取分批集中浇筑的方法施工。施工截止时间为：2010年4月10日。 1.2.3.6 连续梁施工

连续梁部分为(32+48+32)m单线预应力混凝土连续梁，采用一个专业挂篮施工队伍施工，采用4套挂篮设备对称施工。工期按梁长为32m计算。

计划工期：2010年1月20日~2010年6月30日，历时162天；

2、施工方案

2.1总体施工顺序及流程

20#墩至39#墩（计20个墩）→62#墩至65#墩→74#墩至108#墩、0#台至19#墩→40#墩至61#墩、109#墩至六安台。 2.1.1桩基施工工艺流程

水上钻孔：钻孔平台搭设、平台防护→测放桩位中心→埋设钢护筒→钢护筒验收→设置泥浆循环系统→钻机就位，钻进成孔→一次清孔→安装钢筋笼→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土。

陆上钻孔：筑岛平台→测放桩位中心→埋设钢护筒→钢护筒验收→设置泥浆循环系统→钻机就位，钻进成孔→一次清孔→安装钢筋笼→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土。

如图1钻孔桩施工工艺流程图所示：

图1 钻孔桩施工工艺流程图

2.1.2承台施工工艺流程

承台及墩身施工主要程序：(水中墩拉森式钢板桩围堰)→基坑开挖、支护及抽水→桩头凿除→基坑清理，灌筑垫层→桩基检测，桩位复核→承台模板安装→承台钢筋安装→浇筑承台混凝土→模板拆除，混凝土养生→基坑回填→墩台身与承台接触面凿毛清洗→墩台身中轴线及边线测量定线→墩台身模板检查、安装、校核→施工脚手架搭设→浇筑墩身混凝土→模

板拆除，混凝土养生→施工脚手架拆除。

如图2承台施工工艺流程图所示：

图2 承台施工工艺流程图

如图3 墩台身施工工艺流程图所示：

图3 墩台身施工工艺流程图

如图5挂篮法施工工艺流程图所示：

图5 挂篮施工工艺流程图

2.1.4跨铁路墩台施工（防护桩设计见跨淠河总干渠特大桥施工方案补充方案）

根据施工图纸及现场情况调查，49~50#墩上跨铁路，铁路电气化线离地面高约6m。线路与既有铁路交角52.4°，承台最近离既有线2.99m，墩身最近离既有线5.26m，满足限界2.44m要求。因开挖深度为2.5m，施工采用在承台靠既有线侧挖孔桩防护，其布置如图6所示，桩径1.0m（与该两墩钻孔桩相同），桩长自地面以下6.25m，以挖孔桩作两侧模板。由于采用大型钻机施工对既有线行车影响较大，待挖孔桩防护完成且强度达到设计强度的80%以上时进行人工挖孔，先进行中间孔的施工，再对角开挖其他孔位。

图6 49~50号墩跨铁路平面图（单位：cm）

2.1.5并行既有线的九方台至10#墩的施工（防护桩设计见外西沟特大桥施工方案补充方案）

因九方台至10#墩离既有线较近，且中心线在既有路基护坡上，承台开挖深在2m以上，考虑到大型机械对既有线行车影响较大，该两墩台采用挖孔桩防护，桩基采用挖孔桩成孔的方法施工，基坑开挖人工找平侧面土壁做模板，大小里程侧1：0.75放坡开挖，如图7所示：

六安

2.2施工准备（见施工平面布置图8） 2.2.1 施工便道

本桥施工便道主要利用既有联络线特大桥施工便道，采用填筑砂砾石加高加宽的方

图8 铁路特大桥施工总平面示意图

中铁24局集团阜六铁路II标项目部 第 11页

法改建既有施工便道。经方小河处采用埋设4孔直径为1.5m的钢筋混凝土管，顶部填土及砂砾垫层。跨淠河总干渠两侧搭设简易人行便桥至河中墩位处，中间孔跨预留通航。本桥淠河总干渠至小里程段便道自铁路跨105国道桥底顺既有铁路便道进入，沿线租用临时用地修筑施工便道与既有联络线便道连接。与既有联络线特大桥相距较远时租用临时用地修筑施工便道。跨方小河段采用埋设钢筋混凝土管过渡。 2.2.2 加工场地设置

在二线特大桥40#墩位处租用钢筋加工场地约40*60=2400m2（②号钢筋加工厂），在二线特大桥66#墩位处租用钢筋加工场地约40*60=2400m2（③号钢筋加工厂）。变压器就近设置。加工场地设置钢筋加工区、成品钢筋存放区、钢筋预检区、合格钢筋存放区四大区域。两处钢筋加工场地如下图9、10所示，2号加工场自线便道进入，3#加工场自105国道直接进入。

2.2.3 变压器设置

图9 宁西二线跨合武铁路特大桥2号加工场平面布置方案（单位：m）

图10 宁西二线跨合武铁路特大桥3号加工场平面布置方案

本桥采用45台冲击钻施工，按每台最大功率为64KW考虑，本桥共设置630KW变压器4台和500KW变压器1台，分别设置在14#墩（630KW，负责台~24#墩桩基）、40#墩（630KW，负责25~49#墩桩基、加工场地近桥设）、53#墩（500KW，负责50~63#墩桩基）、66#墩（630KW，负责64~84#墩桩基）、96#墩处（630KW，负责85~六安台#墩桩基、加工场地近桥设）。变压器数量根据施工进度及时调整。（变压器设置见上图8所示） 2.2.4物质准备

2.2.4.1材料的准备：根据施工方案中的施工进度计划分析，技术人员编制工程所需材料用量计划，作为备料、供料的依据。根据材料所需求量计划，物资人员做好材料的申请、订货和采购工作，使计划得以落实。组织材料按计划进场，并做好保管工作。

2.2.4.2构配件及设备加工订货准备：根据施工进度计划及施工预算所提供的各种够配件及设备数量，做好翻样加工工作，并编制相应的需求量计划。根据需求量计划，向有关厂家提出加工订货计划要求，并签订订货合同。组织构配件和设备按计划进场，按施工平面布置图做好存放及保管工作。

2.2.4.3施工机具的准备：根据施工组织设计中确定的施工方法、施工机具配备要求、数量及施工进度安排，编制施工机具需求量计划。对大型施工机械（如桩机、挖土机吊机等）的需求量和时间，落实后签订合同，并做好现场准备工作。 2.2.4试验准备

试验人员根据本桥施工图统计所需各种混凝土配合比及混凝土性能要求，提报至项目部中心实验室，并送检配合比所需各种原材料，由中心试验室出具混凝土理论配合比。原材料（钢筋、水泥、砂石料、外加剂、粉煤灰、矿粉等原材料）提前送中心试验室检测，出具原材料检测报告。根据施工进度要求及时按批次送检原材料。 2.3分部分项施工方案

2.3.1 测量工程方案

2.3.1.1首先，对设计院的测量交底桩与水准点进行复核，复核时需注意相邻控制点的校核，复核结果经现场监理复核认可后方可使用。根据设计院所交的中线桩按照施工需要加密控制网，为了确保控制网的可靠性，将根据现场条件把控制点都选定在作业影响范围以外的地方，用混凝土护桩，做到各控制点的通视性良好，符合施工需要。

2.3.1.2 全站仪测设各桥墩、桥台纵横轴线，在桥位两端布置控制点，在设定控制点时要充分考虑施工对场地的需要，把控制点都布置在不影响施工的地方，控制点用混凝土护桩。全站仪测设桥墩、桥台纵横轴线完毕后经现场监理复核认可后方可进行下道工序。 2.3.1.3 桩基、承台、墩身、支座均根据全站仪坐标法定位。

2.3.1.4 按照施工规范加密引测临时水准点，测量结果必须满足四级水准要求。并根据不同

的施工阶段定期复测修正。临时水准点采用Φ16mm以上及0.6米左右的钢筋埋入土里用混凝土保护。经监理复测后方可使用。

2.3.1.5 ㎜。经监理认可后方可使用，然后再加密，确保各桥面相连，根据施工要求复核。 2.4钻孔灌注桩工程 2.4.1施工准备

施工准备工作包括施工便道、场地平整、泥浆池的制作、测量定位、护筒埋设、钻机就位等工作。

1、首先将钻孔桩施工范围内的场地进行平整，场地范围应保证钻机及人员的施工活动。 2、泥浆是保证钻孔质量的重要环节，采用自流回灌式泥浆循环系统，它由泥浆池、沉淀池、循环槽和泥浆搅拌站组成。泥浆池容积应为桩孔容积的2倍以上，泥浆性能符合规范要求。

3、埋设钢护筒 ①钢护筒的规格

护筒用6mm的钢板卷焊制成，其内径比钻孔桩桩径大约10cm，钢护筒长3m。 ②埋设方法与要求

在陆地处钢护筒的埋设采用人工挖埋的方法，即在桩位中心周围护筒四周0.5～1.0m范围内的土挖除，夯填粘性土至护筒底0.5m以下。护筒底端埋置深度：对于粘性土应为1.0～1.5m，对于砂性土不小于1.5m。护筒顶端高程，应高出地下水或孔外水位1.0～2.0m，且高出地面不小于0.3m。

护筒中心竖直线尽量与桩中心线重合，埋设护筒时，用拉十字线的方法在护筒周围订上四个护桩以备将来校验桩孔位置，护筒平面允许误差50mm，护筒垂直线倾斜不大于1.0%。

护筒埋设完成后，用水准仪测量钢护筒顶面高程，并经监理工程师复测后，将护筒顶高程记入有关原始记录表格。

4、搭设钻孔工作平台和钻机就位 ①搭设钻孔工作平台

陆地钻孔工作平台较为简单，在整平压实的地面上桩位两则距桩中线约2米左右横桥方向铺设两排钢管，既是工作平台，又是钻机横向移动的轨道。

②钻机就位

护筒埋好后，钻机利用吊车移至需钻孔的桩位上。钻机基本就位以后，钻机操作手配合测量人员将钻机对中、就位、调平，确保钻机水平，同时要确保钻杆吊点中心、桩位中心、钻头在同一轴线上，中心偏差控制在±20mm以内。

钻机就位是一项很重要的工作，关系到钻孔桩平面位置和垂直度的准确性，钻机就位后，反复调整，仔细检查纠正，经自检合格并报监理工程师批准后方可开钻。 2.4.2钻孔平台

2.4.2.1陆上钻孔平台

采用筑岛法施工，设置泥浆循环系统，泥浆池体积为桩孔容积的2倍以上，泥浆车运输，外弃至指定地点，泥浆外弃点做好防护措施及警示标志。水上钻孔采用搭设钻孔平台，振设钢护筒至持力层，泥浆循环采用浮式水箱，抽送至泥浆车内外弃。

连续梁62#、65#墩地处淠河总干渠堤坝内侧，采取在河内侧打设钢板桩的方法施工，再予以降低原地面的方法形成钻孔平台，施工完成后采用浆砌片石护面恢复原貌。 2.4.3钻孔

本桥钻孔全部采用冲击钻钻机施工。在将钻机和泥浆泵等安装就位后，再次检查吊杆中心，转盘中心和桩位中心是否在同一铅垂直线，调整并使其偏差<20mm，合格后开始钻孔施工，首先向孔内注入泥浆，采用低转速低进尺进行，待钻头导向部分进入土层以后，按不同的土层采用不同的转速和钻进速度进行钻孔。

钻孔施工时我们将根据以下几点进行控制：

①相邻桩的钻孔时，应在中距5米范围内的任何灌注桩砼完成24小时后才能开始，以避免干扰邻桩砼的凝固。

②钻孔前，绘制钻孔地质剖面图，根据不同的土层选用适当的钻头、钻进压力、钻进速度和不同指标的泥浆。

③钻孔作业分班连续进行，不得中断，拆装钻杆时力求迅速，提升或下放钻具时应防止钻头碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。

④在钻进过程中，经常对钻孔泥浆稠度及含沙率进行检测，并做好记录，不合要求时，随即进行改正。钻进过程中泥浆比重控制在1.4左右。

⑤钻孔时及时填写钻孔记录，按要求在土层变化处捞取渣样，若土层变化处间距较大时，每2~3m进行加密捞取渣样、保存和分析，以便核对地质结构是否与设计相符。

⑥钻孔过程中采取有效措施，防止钻机上的零部件、铁件以及其它杂物掉入孔内，以防造成钻孔事故。

⑦钻孔深度：钻头圆锥顶部的高程须低于设计孔深0.05-0.1M。

除上述注意事项外，还必须遵循技术规范和监理工程师的要求。当钻孔达到设计图纸规定深度并经监理工程师复测确认孔深达到设计要求后即可终孔。 2.4.4清孔

钻孔达到设计图纸规定深度后，且成孔质量符合图纸要求并经监理工程师复测批准后立即进行清孔，本钻孔桩清孔采用换浆法清孔，沉渣厚度≤10cm。

清孔时将钻头稍向上提升30～40cm，正循环采用优质泥浆将孔底钻渣及泥砂等沉淀物全部置换出来为止。经检查泥浆指数（特别是含砂率，控制在4%以内，泥浆比重控制在1.1~1.3之间）符合图纸和规范要求后，即可停止清孔。

清孔过程中应始终保持孔内水位高于地下水位或孔外水位1.5～2.0米以上。 清孔结束，立即拆除钻杆及钻头，拆除时同样要按上述要求保持孔内水位。

拆除钻具后，对孔径、孔深和倾斜度采用孔规吊入孔内检测，孔规外径同桩径，长度为直径的四倍。若孔规在孔内从上到孔底顺利通过，则孔径符合要求。检测时，必须有监理工程师在场的情况下进行，检查合格后进行下道工序的施工。 2.4.5钢筋骨架制作吊装和导管的拼接与吊装

钻孔灌注桩的钢筋骨架，钢筋原材料为:直径<12MM的钢筋使用Ⅰ级钢筋；直径≥12MM的钢筋使用HRB335带肋钢筋。施工方法为事先在钢筋制作场备料，运至现场绑扎电焊成型，钢筋骨

架采用分节绑扎，分节长度根据钢筋长度、起重机吊臂长度和确保钢筋骨架不变形等条件确定，一般每节长度8～12米，接头采用单面搭接焊，焊缝长度不小于10d，同一断面内接头面积不超过50%，搭焊区错开范围不小于35D（D为主筋直径），焊接质量必须符合规范的有关规定。钢筋骨架长度及焊接质量经监理工程师复查合格后方可将钢筋笼吊装放入孔内。

钢筋骨架设置强劲的内撑架，防止在吊装入孔时变形，在顶面采取有效方法进行固定，防止砼灌注过程中钢筋骨架浮升，支承系统对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。

钢筋骨架上事先安设控制钢筋骨架与孔壁净距的砼垫块，这些垫块以2.0M等距离绑扎在钢筋骨架的周径上，横向圆周围不少于4块。钢筋骨架顶面高程允许偏差为±50mm。按照要求在钢筋笼侧从前进方向的顶点起顺时针等距绑扎三根通长桩基检测钢管，钢管要求螺丝连接，下端封闭，顶端加盖，长度比钢筋笼长50cm，并用水平撑肝固定位置。

钢筋骨架定位固定后，立即吊放导管。导管事先要试拼和进行水密承压试验，合格后才能投入使用。导管整体拼装后，由下向上用油漆标注尺寸，以便计算导管的总长度和精确计算导管在砼中的埋置深度。下放导管时，应使导管尽量位于孔的中心部位垂直下沉，防止导管碰撞钢筋骨架。导管底端距离孔底距离为30-45cm，导管总长根据孔深和浇筑平台的高程经计算确定。导管的提升与下降可用钻机上副卷扬机进行起吊。导管吊装定位后立即吊装储料斗，储料斗的提升用钻机上主卷扬机。储料斗的大小应考虑灌入首批砼能确保导管埋深1.0米以上。

2.4.6灌注水下砼

混凝土采用搅拌站集中供应，钻孔桩施工队积极配合。

灌注水下砼前，检测孔底泥浆沉淀层厚度，沉渣厚度≤10cm（柱桩），如超过图纸要求，应再次清孔直到符合要求后方可进行水下砼的灌注。