1、Page 1 全预制装配式桥梁施工技术全预制装配式桥梁施工技术 文莱淡布隆高架桥文莱淡布隆高架桥CC4CC4项目部项目部 二零一九年十二月二零一九年十二月 Page 2 目目 录录 结语 5 5 施工重点 3 3 工程特点 2 2 工程概况 1 1 施工关键技术 4 4 Page 3 一：一：工程概况工程概况 Page 4 文莱淡布隆大桥CC4标段工程是文莱迄今为止最大、最重要的基础设施项目，全部采用欧洲标准设计。CC4标段为淡布隆沼泽地高架桥，该桥全程穿越国家保护沼泽地区域，环保要求极高，全长约11.8km，每跨12m，10跨为一联，近2000跨全预制桥梁整体不允许机械设备落地施工。一：一：2、工程概况工程概况 Page 5 采用分离式双幅分离式双幅桥面，单幅桥面宽度11.08m 一：一：工程概况工程概况 桥面 主梁 桩帽 管桩 预制预制混凝土双T梁 现场预制预制混凝土桩帽 共计7520根预制预制混凝土管桩 Page 6 一：一：工程概况工程概况 主梁 每跨五片预制混凝土双T梁，伸缩缝处梁长度为10.7m，其余梁长度为10.8m Page 7 一：一：工程概况工程概况 桩帽 4根预制管桩顶面设置一个预制混凝土桩帽，桩帽预留填芯混凝土圆孔 Page 8 一：一：工程概况工程概况 管桩 共计7520根预制混凝土管桩，管桩外径90cm，内径62cm，平均长度约72m，最长90m。Page 3、9 二：二：工程特点工程特点 Page 10 1 1、进场难度大、进场难度大 工程长，且穿越原始森林，没有水电及通讯信号，地面为腐殖物堆积层。起点处海上清淤工程量约40万m，沿线沼泽地需搭设大量的钢栈桥、船坞、钢平台等临时设施。二：二：工程特点工程特点 P269工区清淤 P269工区船坞、钢平台 打桩移动钢平台（四处）P739工区船坞 P739钢栈桥 LABU工区钢栈桥 P1209工区钢平台 LABU船坞 Page 11 2 2、零着陆施工、零着陆施工 （1）全线位于淡布隆国家森林公园，原则上不允许机械设备下地施工。（2）可修筑钢栈桥等临时设施，限制修筑施工便道，必须采用高强度土工布铺底、填筑4、大粒径碎石，部分区域铺设木材加强承载力。3 3、环保要求高、环保要求高 （1）施工过程中，垃圾外运，废水处理后才能排放。（2）施工完后拆除所有临时设施，恢复森林原状。二：二：工程特点工程特点 Page 12 三：三：施工重点施工重点 Page 13 三：三：施工重点施工重点 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 桥梁构件标准化预制桥梁构件标准化预制 大直径预应力管桩预制大直径预应力管桩预制 在国内管桩厂分段预制管桩在国内管桩厂分段预制管桩 Page 14 三：三：施工重点施工重点 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 桥梁构件标准化预制桥梁构件标准化预制 桩帽预制桩帽预制 5、在现场预制厂预制混凝土桩帽在现场预制厂预制混凝土桩帽 Page 15 三：三：施工重点施工重点 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 桥梁构件标准化预制桥梁构件标准化预制 双双T T梁预制梁预制 在国内梁厂预制双在国内梁厂预制双T T梁梁 Page 16 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 全预制桥梁构件拼装全预制桥梁构件拼装 超长大直径预应力管桩钓鱼法打桩超长大直径预应力管桩钓鱼法打桩 三：三：施工重点施工重点 以预制管桩为基础，以预制管桩为基础，搭设移动式钢平台，搭设移动式钢平台，管桩运至钢平台上，管桩运至钢平台上，采用履带吊打桩，采用履带吊打桩，随打桩随移动钢平随打6、桩随移动钢平台。台。Page 17 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 全预制桥梁构件拼装全预制桥梁构件拼装 预制桩帽拼装预制桩帽拼装 预制桩帽与预制管桩的连接采用填芯钢筋笼预制桩帽与预制管桩的连接采用填芯钢筋笼+填芯混凝土填芯混凝土 制制作作填填芯芯钢钢筋筋笼笼 三：三：施工重点施工重点 安安装装填填芯芯钢钢筋筋笼笼 Page 18 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 全预制桥梁构件拼装全预制桥梁构件拼装 预制桩帽拼装预制桩帽拼装 预制桩帽与预制管桩的连接采用填芯钢筋笼预制桩帽与预制管桩的连接采用填芯钢筋笼+填芯混凝土填芯混凝土 安安装装预预制制桩桩帽帽 三：三：施工7、重点施工重点 浇浇筑筑填填芯芯混混凝凝土土 Page 19 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 全预制桥梁构件拼装全预制桥梁构件拼装 预制双预制双T T梁拼装梁拼装 安装预制双安装预制双T T梁梁 安装梁间接缝钢筋安装梁间接缝钢筋 三：三：施工重点施工重点 Page 20 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 全预制桥梁构件拼装全预制桥梁构件拼装 预制双预制双T T梁拼装梁拼装 浇筑梁间接缝混凝土浇筑梁间接缝混凝土 三：三：施工重点施工重点 Page 21 三：三：施工重点施工重点 驳船运输管桩驳船运输管桩 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 复杂水陆地形条件8、下桥梁构件运载复杂水陆地形条件下桥梁构件运载 预制桥梁构件海上运输预制桥梁构件海上运输 Page 22 三：三：施工重点施工重点 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 复杂水陆地形条件下桥梁构件运载复杂水陆地形条件下桥梁构件运载 预制桥梁构件水陆转运预制桥梁构件水陆转运 在水陆交界处搭设码头，并安装龙门吊将预制构件从驳船上转运到陆地上。在水陆交界处搭设码头，并安装龙门吊将预制构件从驳船上转运到陆地上。Page 23 三：三：施工重点施工重点 双双T T梁运输梁运输 管桩运输管桩运输 1 1、桥梁整体工业化建造、桥梁整体工业化建造 复杂水陆地形条件下桥梁构件运载复杂水陆地形条件下桥梁构9、件运载 预制桥梁构件沼泽森林环境运输预制桥梁构件沼泽森林环境运输 Page 24 研发大荷载反复作用下高悬臂桩防护技术研发大荷载反复作用下高悬臂桩防护技术 研发“桩柱一体桥梁结构施工的桩帽结构”，保护高悬臂桩避免桩头受弯研发“桩柱一体桥梁结构施工的桩帽结构”，保护高悬臂桩避免桩头受弯破坏，将一排破坏，将一排4 4根管桩的钢桩帽连成一体，协同受力增加整体性。根管桩的钢桩帽连成一体，协同受力增加整体性。桩帽结构设计桩帽结构设计 三：三：施工重点施工重点 桩顶联结系桩顶联结系 2 2、长线桥梁施工设备零触地施工、长线桥梁施工设备零触地施工 Page 25 研发“桩柱一体结构跨柱式不落地施工钢平台”系10、统研发“桩柱一体结构跨柱式不落地施工钢平台”系统 平台结构设计平台结构设计 结构检算结构检算 三：三：施工重点施工重点 2 2、长线桥梁施工设备零触地施工、长线桥梁施工设备零触地施工 Page 26 施工钢平台施工钢平台 三：三：施工重点施工重点 2 2、长线桥梁施工设备零触地施工、长线桥梁施工设备零触地施工 研发“桩柱一体结构跨柱式不落地施工钢平台”系统研发“桩柱一体结构跨柱式不落地施工钢平台”系统 Page 27 3 3、桥梁空中高位截桩、桥梁空中高位截桩 管桩插打管桩插打 打桩导向、接桩、截打桩导向、接桩、截桩一体化操作平台桩一体化操作平台 三：三：施工重点施工重点 研发“打桩导向、接桩11、截桩一体化操作平台”研发“打桩导向、接桩、截桩一体化操作平台”为提高管桩施工效率，保证打桩垂直度，研发打桩导向、接桩、截桩一为提高管桩施工效率，保证打桩垂直度，研发打桩导向、接桩、截桩一体化操作平台。体化操作平台。Page 28 研发高位截桩技术研发高位截桩技术 实际施工完成的预制管桩顶面标高高于设计标高，且高低不一，需要实际施工完成的预制管桩顶面标高高于设计标高，且高低不一，需要截桩至设计标高。研制专用截桩器截掉多余管桩，提高截桩效率，将截桩至设计标高。研制专用截桩器截掉多余管桩，提高截桩效率，将截桩时间由普通方式的截桩时间由普通方式的3030-4040分钟一根缩短到分钟一根缩短到303012、-4040分钟截四根。分钟截四根。截桩器截桩器 三：三：施工重点施工重点 截桩完成截桩完成 3 3、桥梁空中高位截桩、桥梁空中高位截桩 Page 29 4 4、模块化施工平台快速施工、模块化施工平台快速施工 为实现钢平台快速移动，研发模块化平台为实现钢平台快速移动，研发模块化平台 钢平台被分成钢平台被分成4 4个模块，共分为履带吊作业区、管桩堆放区、运梁车行走个模块，共分为履带吊作业区、管桩堆放区、运梁车行走区区3 3个功能区。各模块间相互断开，有效地消除了施工机械之间的相互扰个功能区。各模块间相互断开，有效地消除了施工机械之间的相互扰动，一跨的钢平台只需动，一跨的钢平台只需4 4次吊装即可完13、成快速安拆。次吊装即可完成快速安拆。钢平台分区钢平台分区 三：三：施工重点施工重点 模块化平台实际应用模块化平台实际应用 Page 30 5 5、高环保要求沼泽森林地区绿色施工、高环保要求沼泽森林地区绿色施工 高可复原性临时便道铺设高可复原性临时便道铺设 对便道进行分析计算，使便道满足承载力要求。先铺设土工布，然后进对便道进行分析计算，使便道满足承载力要求。先铺设土工布，然后进行便道的逐层填筑。项目完工后挖除便道恢复原地面。行便道的逐层填筑。项目完工后挖除便道恢复原地面。铺设土工布铺设土工布 便道设计及检算便道设计及检算 三：三：施工重点施工重点 Page 31 便道施工完成便道施工完成 便道14、分层填筑便道分层填筑 三：三：施工重点施工重点 5 5、高环保要求沼泽森林地区绿色施工、高环保要求沼泽森林地区绿色施工 高可复原性临时便道铺设高可复原性临时便道铺设 Page 32 四：四：施工关键技术施工关键技术 Page 33 1 1、预制管桩打入技术、预制管桩打入技术 （1 1）机械设备）机械设备 根据桩基根据桩基设计设计承载力及工程全线地勘实际情况，综合设备性能及实际施承载力及工程全线地勘实际情况，综合设备性能及实际施工情况考虑采用工情况考虑采用180t180t履带吊履带吊+HHP20+HHP20液压打桩锤进行预制管桩打入施工，液压打桩锤进行预制管桩打入施工，并在“打桩导向、接桩、截桩15、一体化操作平台”上进行。并在“打桩导向、接桩、截桩一体化操作平台”上进行。四：四：施工关键技术施工关键技术 Page 34 1 1、预制管桩打入技术、预制管桩打入技术 （2 2）试桩施工）试桩施工 为了验证设计承载力和施工工艺的可靠性，需要在工作桩施工前进行试为了验证设计承载力和施工工艺的可靠性，需要在工作桩施工前进行试验桩施工，通过高应变（验桩施工，通过高应变（PDAPDA）、低应变（）、低应变（PITPIT）和静载试验来检验桩基）和静载试验来检验桩基的可靠性。的可靠性。全线设置全线设置1414处试验桩，每处为处试验桩，每处为5 5根，布置形式如下：根，布置形式如下：四：四：施工关键技术施工16、关键技术 Page 35 1 1、预制管桩打入技术、预制管桩打入技术 （3 3）试桩破坏情况及原因分析）试桩破坏情况及原因分析 经统计分析，共经统计分析，共4 4种试桩破坏类型：桩尖破坏、桩头打裂、焊缝撕裂、桩种试桩破坏类型：桩尖破坏、桩头打裂、焊缝撕裂、桩身损伤。身损伤。四：四：施工关键技术施工关键技术 桩桩 头头 打打 裂裂 焊缝撕裂焊缝撕裂 Page 36 1 1、预制管桩打入技术、预制管桩打入技术 （3 3）试桩破坏情况及原因分析）试桩破坏情况及原因分析 四：四：施工关键技术施工关键技术 试桩破坏影响因素表试桩破坏影响因素表 液压油管（总重约液压油管（总重约1200kg1200kg）垂17、于一侧使锤体偏斜。）垂于一侧使锤体偏斜。破坏形式破坏形式 影响因素影响因素 桩头破裂桩头破裂 焊缝撕裂焊缝撕裂 桩尖破碎桩尖破碎 锤偏锤偏 贯入度小贯入度小 桩垫桩垫 桩尖形式桩尖形式 1 1）锤偏）锤偏 锤帽内径比管桩外径大锤帽内径比管桩外径大3cm3cm，桩身晃动导致锤击力传递不均匀。，桩身晃动导致锤击力传递不均匀。Page 37 1 1、预制管桩打入技术、预制管桩打入技术 （3 3）试桩破坏情况及原因分析）试桩破坏情况及原因分析 四：四：施工关键技术施工关键技术 2 2）贯入度小）贯入度小 根据根据HileyHiley公式计算的贯入度太小，以计算贯入度控制收锤，公式计算的贯入度太小，以计18、算贯入度控制收锤，会导致锤击过度，造成桩头破坏和桩尖破坏。会导致锤击过度，造成桩头破坏和桩尖破坏。3 3）桩垫）桩垫 采用木桩垫，在多次锤击作用下形成高温环境，导致桩垫烧采用木桩垫，在多次锤击作用下形成高温环境，导致桩垫烧糊、厚度不均匀，锤击力传递不均匀，增加了桩头破坏几率。糊、厚度不均匀，锤击力传递不均匀，增加了桩头破坏几率。Page 38 1 1、预制管桩打入技术、预制管桩打入技术 （3 3）试桩破坏情况及原因分析）试桩破坏情况及原因分析 四：四：施工关键技术施工关键技术 4 4）桩尖形式）桩尖形式 地勘资料显示，地勘资料显示，PPT14PPT14处岩层埋深浅，闭口桩尖端板及米字板厚度较小19、且处岩层埋深浅，闭口桩尖端板及米字板厚度较小且米字板采用中尖形式，不适宜穿越较硬岩层。米字板采用中尖形式，不适宜穿越较硬岩层。闭闭口口桩桩尖尖结结构构 Page 39 1 1、预制管桩打入技术、预制管桩打入技术 （4 4）优化与改进）优化与改进 四：四：施工关键技术施工关键技术 1 1）吊起液压油管）吊起液压油管 履带吊同时吊起桩锤和液压油管，履带吊同时吊起桩锤和液压油管，可有效较少锤体偏斜，减小了锤可有效较少锤体偏斜，减小了锤击力的不均匀分布，有效地保护击力的不均匀分布，有效地保护桩头和焊缝。桩头和焊缝。Page 40 1 1、预制管桩打入技术、预制管桩打入技术 （4 4）优化与改进）优化与20、改进 四：四：施工关键技术施工关键技术 2 2）优化锤帽）优化锤帽 在锤帽内均匀加焊在锤帽内均匀加焊8 8条宽条宽90mm90mm，后后6mm6mm的钢板，将单侧间隙由的钢板，将单侧间隙由15mm15mm减少到减少到9mm9mm，有效地保证了，有效地保证了桩身和锤帽的同心度，同时大大桩身和锤帽的同心度，同时大大减小桩身晃动，保护了接头焊缝。减小桩身晃动，保护了接头焊缝。Page 41 1 1、预制管桩打入技术、预制管桩打入技术 （4 4）优化与改进）优化与改进 四：四：施工关键技术施工关键技术 3 3）优化管桩结构）优化管桩结构 桩顶裂缝长度为桩顶裂缝长度为2m2m左右，因此在桩顶左右，因此在21、桩顶3m3m范围内加密箍筋，间距有范围内加密箍筋，间距有100mm100mm减减小到小到50mm50mm，锤击端裙边有原来的，锤击端裙边有原来的1.6mm1.6mm改为改为3mm3mm，以增加裙边对混凝土的，以增加裙边对混凝土的包裹作用。包裹作用。在在PPT14PPT14附近，工作桩桩尖形式改为开口桩尖。附近，工作桩桩尖形式改为开口桩尖。4 4）优化桩垫结构）优化桩垫结构 在常规的木在常规的木/纸桩垫结构上增加一层钢板，桩垫不易燃烧。由于钢板刚度纸桩垫结构上增加一层钢板，桩垫不易燃烧。由于钢板刚度大，变形小，能有效减小桩垫的不均匀变形，改善桩顶受力。大，变形小，能有效减小桩垫的不均匀变形，改善22、桩顶受力。5 5）优化施工工艺）优化施工工艺 对对HileyHiley公式的参数进行调整，以获得较为合理的贯入度。公式的参数进行调整，以获得较为合理的贯入度。Page 42 2 2、流水施工平面布置、流水施工平面布置 本工程地处文莱森林保护区，沿线不允许机械设备落地，所有施工必须本工程地处文莱森林保护区，沿线不允许机械设备落地，所有施工必须在移动钢平台上进行。在移动钢平台上进行。若打桩、桩帽安装、架梁若打桩、桩帽安装、架梁3 3道工序采用逐步施工，打桩施工工期为道工序采用逐步施工，打桩施工工期为2d2d，安，安装桩帽装桩帽+安装填芯钢筋笼安装填芯钢筋笼+浇筑填芯混凝土工期为浇筑填芯混凝土工期为23、1d1d，填芯混凝土养护工，填芯混凝土养护工期为期为3d3d，T T梁架设梁架设+浇筑湿接缝混凝土工期为浇筑湿接缝混凝土工期为1.5d1.5d，T T梁湿接缝混凝土养护梁湿接缝混凝土养护工期为工期为5d5d，单跨施工工期共为，单跨施工工期共为12.5d12.5d，远远不能满足工期要求。，远远不能满足工期要求。因此从施工安排上，需要将三道工序的逐步施工改为同步流水施工。因此从施工安排上，需要将三道工序的逐步施工改为同步流水施工。四：四：施工关键技术施工关键技术 Page 43 2 2、流水施工平面布置、流水施工平面布置 通过优化湿接缝混凝土配合比，提高其早期强度，据此增加特定跨数的通过优化湿接缝24、混凝土配合比，提高其早期强度，据此增加特定跨数的钢平台，形成前后约钢平台，形成前后约200200的工作面，前面打桩，后面架梁和桩帽，将三道的工作面，前面打桩，后面架梁和桩帽，将三道工序从空间上均匀分布开来，使打桩、架设桩帽和架梁同步进行，各工工序从空间上均匀分布开来，使打桩、架设桩帽和架梁同步进行，各工序作业点之间的空间距离满足湿接缝混凝土的养护时间要求。序作业点之间的空间距离满足湿接缝混凝土的养护时间要求。四：四：施工关键技术施工关键技术 Page 44 2 2、流水施工平面布置、流水施工平面布置 第第1 1天，南北幅打桩机分别施工天，南北幅打桩机分别施工2 2根管桩，北幅施工双根管桩，北幅25、施工双T T梁湿接缝、桩帽填梁湿接缝、桩帽填芯钢筋笼及混凝土，南幅安装双芯钢筋笼及混凝土，南幅安装双T T梁、预制桩帽。梁、预制桩帽。四：四：施工关键技术施工关键技术 第第2 2天，南北幅打桩机分别施工另外天，南北幅打桩机分别施工另外2 2根管桩，北幅安装双根管桩，北幅安装双T T梁、预制桩帽，梁、预制桩帽，南幅施工双南幅施工双T T梁湿接缝、桩帽填芯钢筋笼及混凝土。梁湿接缝、桩帽填芯钢筋笼及混凝土。Page 45 2 2、流水施工平面布置、流水施工平面布置 四：四：施工关键技术施工关键技术 第第2.52.5天，北幅将最后一跨移动钢平台倒运至最前方，南幅将最后一跨移天，北幅将最后一跨移动钢平台26、倒运至最前方，南幅将最后一跨移动钢平台倒运至最前方。动钢平台倒运至最前方。Page 46 2 2、流水施工平面布置、流水施工平面布置 四：四：施工关键技术施工关键技术 通过优化配合比设计，提高湿接缝混凝土的早期强度，据此合理增加钢通过优化配合比设计，提高湿接缝混凝土的早期强度，据此合理增加钢平台跨数和机械投入，优化作业工序安排，将三道工序逐步施工改为同平台跨数和机械投入，优化作业工序安排，将三道工序逐步施工改为同步施工，经现场实践检验，完全可以满足工期要求。步施工，经现场实践检验，完全可以满足工期要求。Page 47 五：五：总结总结 Page 48 五：五：总结总结 全预制装配式钢筋混凝土桥梁施工技术已成功应用于淡布隆大桥CC4标段施工，不仅满足了工程高环保的施工要求，且提高了工效，加快了施工进度，保证了施工质量，创造了可观的经济效益。同时，全预制装配式施工技术将会有效提升中建桥梁公司的技术竞争力，对我国高环保条件下桥梁工业化装配建造技术产生积极地推动作用。预制防撞墙挂块 预制桩帽 预制T梁 预制预应力管桩 Page 49 感谢各位专家、领导批评指正 谢 谢！