一种适用于黄土地区的天桥逆作施工方法与流程

本发明涉及黄土地区天桥施工领域，具体是一种适用于黄土地区的天桥逆作施工方法。

背景技术：

随着我国基础设施建设规模的迅速扩大，村与村之间的联系更加紧密，野外施工的难度越来越大，天桥作为连接路两侧村与村的重要通道，在公路中较为常见，工法也比较成熟，传统深挖路堑天桥施工一般是：土方开挖→桩基础→墩柱→搭设支架→浇筑箱梁，此施工方法不仅工期时间长，支架搭设技术难度大，施工安全风险高。

在天桥施工过程中，为保证原有道路的正常通行，减少对周围居民的干扰，一般需先行修筑绕行便道或钢栈桥，保证道路正常通行；但对于黄土丘陵—黄土梁地貌，地势起伏不平，冲沟发育，沟谷深切地段，乡村道路多位于沟谷或半山腰位置，出行道路单一，多数村落仅一条主干道与外界连通，临时征地修筑便道，时间长，村民绕行常有怨言且机动车爬坡能力有限，部分车辆无法驶入；临时修筑钢栈桥，费用太高，山区里修建不经济且栈桥基础修筑难度较大。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种适用于黄土地区的天桥逆作施工方法，有效的解决了天桥施工搭设便桥和支架施工的时间长成本高，安全风险高的问题。

其解决的技术方案是，一种适用于黄土地区的天桥逆作施工方法，施工步骤为：

步骤一、道路保通：将靠近山体一侧路堑土方开挖至原道路路面高程位置，然后，对该侧进行加宽硬化，在原道路一侧形成一条并行的临时便道；

步骤二、桩基施工：在桥墩位置开挖桩孔，桩孔直径同桩基直径；然后将桩基钢筋笼骨架绑扎焊接成型，并逐节吊入孔内；最后向桩基孔内灌注桩基混凝土；灌注高度应大于桩顶标高50～70cm；

步骤三、墩柱施工：首先采用环切工艺进行桩头破除，破除面控制在地系梁底标高位置，并调整孔内钢筋，调整好之后安装墩柱钢筋，墩柱钢筋与桩基钢筋进行焊接；焊接完毕后，安装钢模板，模板安装时预埋地系梁钢筋；模板拼装至中系梁位置时，进行中系梁钢筋预埋；钢模板拼装完成后进行墩柱混凝土浇筑；墩柱施工完成后，开挖基槽施工墩柱顶部系梁，顶部系梁施工方法与传统地系梁施工方法类似，首先浇筑混凝土垫层，再进行钢筋绑扎及模板、混凝土施工；

步骤四、现浇箱梁施工：首先开挖土方至梁底以下32cm，然后进行地模基层施工，采用150mm碎石砂垫层+150mmc25混凝土地模面层+18mm竹胶板隔离层形成地模；然后在地模上依次进行箱梁模板施工、箱梁钢筋绑扎、混凝土浇筑；箱梁混凝土凝固后拆除箱梁模板；

步骤五、桥面系施工：在桥面浇筑防撞墙，进行桥面铺装、桥面清理作业；

步骤六、土方开挖：天桥满足通车条件后，开始土方开挖，土方采用分层横向中间向两边先开挖；期间开挖到系梁位置，调直系梁预埋钢筋，预埋墩柱钢筋与系梁连接钢筋焊接牢固和墩侧系梁进行凿毛，安装系梁模板，绑扎钢筋，浇筑系梁混凝土，中系梁浇筑完成强度达到要求后，继续分层开挖土方至设计基底，完成施工。

本施工方法能够有效缩短施工工期，降低施工成本和施工安全风险。

附图说明

图1为天桥走向平面图。

图2为天桥侧视图。

图3为桩基和墩柱位置的天桥截面图。

图4为地模的截面图。

图5为地模的侧视图。

图6为土方分层开挖示意图。

1、桩基，2、墩柱，3、顶部系梁，4、中系梁，5、地系梁，6、箱梁，7、地模，8、排水沟。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

本发明的施工步骤为：

步骤一、道路保通：将靠近山体一侧路堑土方开挖至原道路路面高程位置，然后，对该侧进行加宽硬化，在原道路一侧形成一条并行的临时便道；便道形成后，采用标准化栏杆将施工区与便道进行隔离，并设置警示标志；

步骤二、桩基施工：在桥墩位置开挖桩孔，桩孔直径同桩基直径；然后在桩孔附近将桩基钢筋笼骨架绑扎焊接成型，并逐节吊入孔内，节间主筋连接采用直螺纹机械连接技术，检查定位情况确保钢筋笼位置准确；最后向桩基孔内灌注桩基混凝土，并用插入式振动棒振动密实；灌注高度应大于桩顶标高50～70cm，浇筑完后及时土工布覆盖并洒水；

步骤三、墩柱施工：首先采用环切工艺进行桩头破除，破除面控制在地系梁底标高位置，并调整孔内钢筋，调整好之后安装墩柱钢筋，墩柱钢筋与桩基钢筋进行焊接；焊接完毕后，安装钢模板，模板安装时预埋地系梁钢筋，模板地系梁端口位置采用竹胶板封堵，在竹胶板与预埋钢筋穿出位置打孔，并采用泡沫胶对孔洞间隙封堵；模板拼装至中系梁位置时，采用同样方法进行钢筋预埋；钢模板拼装完成后校核模板垂直度及平面位置，然后进行墩柱混凝土浇筑；墩柱施工完成后，开挖基槽施工墩柱顶部系梁，顶部系梁施工方法与传统地系梁施工方法类似，首先浇筑混凝土垫层，再进行钢筋绑扎及模板、混凝土施工；

步骤四、现浇箱梁施工：为便于梁板底模高程调整，首先开挖土方至梁底以下32cm，然后进行地模基层施工，采用150mm碎石砂垫层+150mmc25混凝土地模面层+18mm竹胶板隔离层形成地模；然后在地模上依次进行箱梁模板施工、箱梁钢筋绑扎、混凝土浇筑；箱梁混凝土凝固后拆除箱梁模板；

步骤五、桥面系施工：在桥面浇筑防撞墙，进行桥面铺装、桥面清理作业；

步骤六、土方开挖：天桥满足通车条件后，开始土方开挖，土方采用分层横向中间向两边先开挖；期间开挖到系梁位置，调直系梁预埋钢筋，预埋墩柱钢筋与系梁连接钢筋焊接牢固和墩侧系梁进行凿毛，安装系梁模板，绑扎钢筋，浇筑系梁混凝土，中系梁浇筑完成强度达到要求后，继续分层开挖土方至设计基底，完成施工。

如图6所示，首先开挖（1）部分，为土方运输开出第一级施工平台，再开挖（2）、（3）部分；开挖（4）部分，为土方运输开出第二级施工平台，在开挖（5）、（6）部分，以此类推；先开挖中间部分，在开挖两边部分，直至开挖至路床；开挖（2）、（5）、（8）、（11）、（14）、（17）、部分时，预留距离设计开挖坡面50cm，即（3）、（6）、（9）、（12）、（15）、（18）部分，目的是有效控制边坡平整度，为确保边坡及路床平整度，（3）、（6）、（9）、（12）、（15）、（18）、（19）、（20）部分需要进行刷坡。

在步骤二中，挖孔过程中采用间隔式开挖（采取隔一打一施工），每次开挖深度根据不同的地质进行调整，最大不大于1m，并在孔内浇筑强度等级为c30砼的护壁砼，护壁厚度根据开挖深度的不同及时进行调整，当开挖深度超过10m时，护壁内适当加入φ8、φ12钢筋网。

在步骤二中，孔内应设置通风、排水、照明及通信装置；孔深超过10m时应向井下送风，每次施工之前，先进行通风，通风时间为10min，采用电动空压机压缩空气进行送风，挖孔时，采用四合一气体检测仪经常检查孔内有害气体浓度；孔内排水以抽为主，当在开挖过程中有少量水时，直接用瓢装到吊桶内运至场外即可。当孔内水量一般或暂停施工时间较长造成孔内积水较多时，采用潜水泵直接抽出即可；为保证安全生产，上下联络通过设置上下两部对讲电话或电铃进行。

在步骤二中，应进行桩基孔口防护，孔口四周1m范围内地面采用厚度10cm的c25混凝土硬化，孔口四周设置围栏（刷红白漆）及醒目的夜间能反光的安全警示标志，围栏预留合理作业口。

在步骤四中，在地模外侧50cm铺设防水土工布，砖砌30x40cm排水沟,在箱梁最低点0#桥台附近设置50x50cm集水坑，利用水泵将水抽出地模，排到路基排水沟中。

在步骤四中，箱梁混凝土分两次浇筑，第一次先浇筑底板、腹板，第二次浇筑顶板，采用汽车泵连续浇注，张拉、压浆完成后施工桥面附属。

在步骤五中，防撞墙采用定制钢模板，每次半幅浇筑，桥面铺装采用振动梁一次成型浇筑完成。

本发明具有显著的优点：

（1）相比传统天桥关键技术，本技术通过调整施工工序（先施工天桥后开挖土方），优化施工工艺加快了整体施工进度。

（2）箱梁地模法采取浇筑c25垫层砼做上部结构地模；墩柱系梁通过预留后浇带，待土方开挖至系梁底位置时，然后浇筑系梁等工艺，减少支架搭设工作量，工人操作容易，技术难度低，降低了工程造价和安全风险，为同类工程提供了更好的借鉴和指导。

（3）施工效率高、安全性强：（碗扣、盘扣）满堂支架法或钢管柱加贝雷片支架法，在支架搭设过程中需要大量的人力、物力和机械设备，搭设完成后支架还需经过验收及预压，周期最快需要45天，而采用地模就地进行现浇箱梁施工只需15天完成场地平整及垫层砼浇筑，节省大量人力物力，施工效率提高了3倍；箱梁支架地模法和墩柱系梁后浇带法施工，使得工人操作高度小于2m,属于低空作业，有效避免了传统高支模施工高空作业的安全隐患，降低了危大工程风险源控制，提高了施工现浇箱梁的安全性。

（4）道路保通成本低、经济社会效益显著：现场地形险要、落差较大、边坡陡立，在施工过程中确保交通不间断，保证原有道路人员、车辆通行安全的前提下，仅通过对天桥所在段的原有道路靠近山体一侧改移3m进行拓宽4.5m的保通便道，对边坡挖除少量土方，进行刷坡修整，达到道路保通的目的。不仅减少了便道修筑长度，节约了建设成本，同时也降低了对周围村庄居民正常生活的影响，确保原道路的正常通行；箱梁支架地模法和墩柱系梁后浇带法施工等工艺，只需投入箱梁竹胶板、系梁钢模板和加固等周转材料，降低了工程成本，实现了企业的降本增效，提高了企业的竞争优势。