城市道路桥梁施工设计研究

摘要：本文主要就目前城市道路桥梁具体施工过程中，几个重点需要注意的施工内容进行实际例子的分析以及研究，希望可供同行朋友借鉴参考。

关键词：北环快速 城市道路 桥梁工程

中图分类号：TU99 文献标识码： A

一、工程概括

北环快速路工程范围西起前洋立交收费站，东至世纪大道，桩号：K0+000～K15+780，全长约15.8km。经过的横向道路由西至东有：慈城连接线、广元大道、洪塘西路、机场快速路、大鸿路、江北大道、康桥南路、倪家堰路、戚山路、329国道、慈城南路等，本标段工程范围K14+250～K15+780。根据2010年6月底本工程勘察设计协调会会议纪要，北环快速路主线跨过世纪大道与地面道路接顺，本次初步设计将工程设计范围延伸至K16+040，与北外环路地面道路接顺，本标段实施范围为：北环快速路(东西向)BK14+250（北环快速路高架公用墩）～BK16+040（与北外环现状道路接顺），全长1790m；世纪大道（南北向）SK3+280（世纪大道高架公用墩）～SK4+405（世纪大道高架公用墩），全长约1125m。

二、桥梁工程施工

（一）桥基评价

⑴桩基持力层选择与评价

拟建工程在江北大道～3号桥段主车道拟采用全线高架，北外环路以北段机场路(铁路～旅游公路)段需穿越2条河流，也需采用桥涵方式通过。根据拟建建筑物基础设计要求，结合场地地基土分布特征，综合分析表明，在场地勘察深度范围内，性质较好、可供利用的桩基持力层主要有7层及其以下各土层。

7层粉质粘土全线局部零星分布，且厚度较薄(层厚0.7～1.4m)，一般不适宜单独作为持力层利用，可考虑与下卧8层组合作为桩基持力层。7层和8层组合层空间分布连续，其层顶埋深为42.7～58.4m，层项标高为-55.65～-40.85m，组合厚度为8.3～21.5m不等，下卧为性质也相对较好的9层硬土层。

根据拟建工程规模和场地工程地质条件，建议采用钻孔灌注桩方案，选用7层和8层组合层作为桥基持力层利用，桩端宜尽可能置于性质良好的8-2层圆砾层中。

⑵单桩承载力估算

根据前述基础方案和表1中的建议值，按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第5-3.3进行估算：

表1：桥梁桩基承载力估算表

（二）桥梁工程

桥梁结构的施工方法直接影响工程造价和施工工期，本工程工期紧，桥梁工程施工按照“先地下后地上、交叉施工”的原则进行。

主线高架桥、匝道桥以现浇混凝土箱梁为主，局部小半径大跨匝道采用钢箱梁，地面辅道桥改造为空心板梁拼宽。

（1）主线及匝道高架桥现浇箱梁

现浇箱梁采用满堂支架，一联一次落架施工工艺。混凝土常规分两次浇筑，首次浇筑位置到腹板顶部，腹板与桥面板交界处。

①施工流程

一联梁施工工期一般为45～70天，现浇箱梁施工步骤：测量、放样钻孔灌注桩施工承台施工桥墩立柱施工梁投影面地基土整平夯实碎石或宕渣基层压实 浇筑素混凝土垫层 搭设支架铺箱梁底模及外侧模堆载预压 调整底模标高绑扎底板及腹板钢筋，埋设预应力管道安装腹板内模 绑扎桥面板钢筋，埋设预应力管道 第一次混凝土达到50%设计强度后搭设桥面板底模 浇筑第二次混凝土混凝土达到100%设计强度后张拉预应力筋，预应力管道压浆落架，桥面系施工。

上述施工工序中，钻孔灌注桩重点控制钻孔和成桩质量，承台、墩柱及现浇箱梁等混凝土结构重点控制模板制作、结构尺寸、钢筋绑扎及预应力筋安装、混凝土浇筑质量，现浇箱梁还应控制支架基础及预压。

②钻孔灌注桩施工

北环快速路主线桥主墩位于现状道路中央分隔带中，现状分隔带下埋设有各种市政管线，改迁后将埋设较浅的给水、雨水、污水、电力、电信等管线挖除，329国道～世纪大道段污水管埋设较浅，管底与主墩承台齐平可以挖除，过世纪大道管径大、埋深深，采用顶管实施，根据其平面位置主墩钻孔灌注桩已避开现状沉井，现状管线埋藏太深无法挖除，与现状管线平面位置重叠的钻孔桩施工采用冲击钻结合旋转钻实施，对现状污水管以上部分采用冲击钻成孔，以下部分采用旋转转成孔。

根据初勘报告，本项目所在区域地质条件较差，桩底持力层为7层粘土、8层中粗砂、砾砂组合层和10层作为桥基持力层利用，为增加桩基承载能力储备及减少桩基沉降，拟利用桩基声测管进行桩端注浆加固，注浆工艺为：钻孔灌注桩水下砼浇筑后24～48小时内用压力水从注浆管中压入，一般在2～5Mpa时橡胶管裂开，在正式压浆前保持注浆管内水注满，当钻孔灌注桩的水下混凝土龄期达到14天，可以对桩基进行超声波检测，检测完毕后可开始对管道进行注浆，共经多次循环（至少循环二次）。

③支架基础处理

匝道桥梁位于现状道路范围外的考虑支架的承重需要，支架搭设前首先要进行地基处理，桥位下原地面清除杂物整平，填筑60cm宕渣整平压实，（个别地段如遇暗河、沟塘等，则塘渣填筑厚度需加厚），用压路机由慢到快碾压至少6遍，最后的压实以在规定的深度范围内能够通过16T以上振动压路机进行压实试验，当压实层顶面稳定，不再下沉（无明显轮迹）时，可判为密实状态，而后在箱梁投影下两侧各加宽1米浇筑C20砼20cm厚作为支架基础，以确保支架整体稳定性。

北环快速路主线桥支架投影范围为现状机动车道与中央绿化带，对中央绿化带部分，结合道路内侧路基拼宽要求进行处理。世纪大道支架投影范围为机动车道与中央绿化带，机动车道范围塘渣已填筑完成，施工时应结合世纪大道地面道路施工。

④支架搭设与预压

现浇箱梁采用满堂支架或梁式支架，世纪大道主线桥第七联跨北环东路、北环快速路第二联跨平王桥可采用梁式支架，其余各联考虑采用满堂支架。

满堂支架采用碗扣支架，柱网0.9m×0.9m，腹板或横梁处加密至0.6m×0.6m，横杆步距为1.2m，支架搭设完成后应进行120%预压以消除支架非弹性变形。

（2）小半径大跨匝道桥钢箱梁

①钢箱梁采用工厂预制，现场拼装的施工工艺。

图1：总体生产工艺流程

②钢箱梁制作

根据制作和运输安装需要，钢箱梁纵向分节段，全部在工厂集中加工制作，放样全部采用1：1电脑放样，纵向结构每米加放1mm的焊缝收缩补偿量，分段纵向合拢口在吊装分段口制作时留50mm余量，在工厂进行预组装后再切割余量。焊接材料的选用通过焊接工艺评定来确定。

③钢箱梁检测

a：理化检测。材料到厂后，按要求对材料进行理化检验。

b：测。钢梁构件焊缝在焊接完成24h内进行无损检测，焊缝必须经外观检查合格。横向对接受拉焊缝进行100%超声波检测，100%磁粉探伤检查，质量等级Ⅰ级；横向受压焊缝要求100%超声波检测，100%磁粉探伤检查，质量等级Ⅱ级；横向对接受拉焊缝按接头数量10%进行射线探伤，射线照相等级为B级，焊缝内部质量为Ⅱ级。

c：检测。钢箱梁要求严格按照设计要求做好涂装施工。涂层厚度要求平均厚度不小于规定厚度。所测值必须90%达到或超过规定要求，未达到规定厚度的测点之值不得低于规定厚度的90%。测量仪器用电子测厚仪、磁力型杠杆式测厚仪。

④箱梁施工质量控制

钢结构加工前，必须进行焊接工艺评定试验和加工图转换，经评审通过后方可进行加工制作。

a：板不允许剪切，只能进行氧-乙炔火焰切割。优先采用精密切割或自动切割。

b专用钢样条时，必须考虑创（铣）边加工量及焊接收缩量。主要构件的对接，应使钢板的轧制方向与部件主要受理方向一致。腹板的纵向拼接焊缝，原则上应布置在受压区。

c前仔细确认涂料的品种、质量及施工位置，按生产厂家推荐的工艺参数进行。钢表面清理前应清除刺屑、焊渣及油污。涂料涂装除锈等级达到GB 8923-88标准SA2.5级。

d:给出的高程，准确控制各临时支墩的高程和位置。按构件重量正确计算和确定吊车、吊环、钢丝绳、吊点的位置，根据工程情况、周围地形、施工环境正确组织吊装作业，确保吊装作业安全。

⑤道桥改造

地面辅道拼宽桥施工流程为：测量、放样外侧拼宽桥钻孔灌注桩施工 封闭外侧一个车道，盖梁外侧拓宽施工架设外侧拼宽梁板现浇拼宽处湿接头桥面系施工 中央分隔带管线迁移后内侧内侧拼宽桥钻孔灌注桩施工 盖梁内侧拓宽施工架设内侧梁板现浇拼宽处湿接头桥面系施工。

地面辅道桥重点控制钻孔桩成孔与成桩质量，盖梁拼接，空心板吊装，空心板拼接处湿接头及绞缝质量。

参考文献：

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2.孟超.探讨城市道路桥梁设计的常见问题[J].中国科技博览，2012(28)：177-177.

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