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- 2022-05-11 17:40:32 发布
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路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件苏通长江公路大桥施工方案应征文件一、工程简况1.概述苏通长江公路大桥位于江苏省东南部,连接南通和苏州两市,东距长江入海口约108公里,西距江阴长江公路大桥约82公里。大桥北岸接线始于江苏省公路主骨架“横三”线---宁通启高速公路,与连盐通高速公路相连接。南岸接线终于沿江高速公路江阴至太仓段,与苏嘉杭高速公路相连,是江苏省规划建设的五个跨江通道之一。由连盐通高速公路、苏通大桥组成的沿江高速公路将与沪宁高速公路、苏嘉杭高速公路等组成江苏省东部沿海沿江公路交通的快速通道。作为沿江高速公路的“咽喉”,苏通大桥是上述项目建设并发挥最佳效益的“控制性”工程,它的建设能有效提高干线公路网的利用率。2.主要技术标准公路等级全封闭双向六车道高速公路计算行车速度100公里/每小时车辆荷载等级汽超--20级,挂--120大桥标准宽度34米,其中:护栏2×50(厘米,下同),紧急停车带2×350,行车道2×3×375,路缘带2×75,中央分隔带200.双向横坡2%地震烈度Ⅵ度设计水位最高通航水位4.30米最低通航水位-1.46米通航净空见表1。表1通航孔名称航道类型代表船型航道数通航净空净宽净高主通航孔单孔双航道5万吨级集装箱船(3800TEU)1405624.8万吨级远期大型散货船驳船队891≧24127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件单孔单航道5万吨级集装箱船(3800TEU)2225624.8万吨级远期大型散货船驳船队504≧24辅助通航孔单孔单航道9000吨级上行散货船驳船队12202411224专用通航孔单孔双航道7000吨级散杂船120039单孔单航道212139洪季上行孔单孔单航道1000吨江轮17015船舶撞击力见表2。表2通航孔航道船舶撞击力(MN)横桥向纵桥向主通航孔单孔双航道135.267.6主通航孔单孔单航道158.079.0港区专用通航孔单孔单航道57.728.93.工程规模及方案征集范围3.1工程规模苏通长江公路大桥位于江苏省东南部南通市和苏州市之间,该项目规模大,建设条件复杂。北起南通境内小海互通立交,与连盐通、通启高速公路相连接,南至常熟境内董浜互立交,连接苏嘉杭高速公路,项目建设总里程32.2Km,按六车道高速公路标准设计。苏通大桥工可推荐的主桥方案为跨径1088m的双塔斜拉桥,长2044m,主桥主墩基础埋深120余米,塔高300余米,主跨跨度和索塔塔高均为世界斜拉桥之最。北引桥长3085m,南引桥长2010m,专用通航孔桥长548m,桥梁全长7687m。北岸接线长约15.3Km,南岸接线长约9.2Km。项目总投资约60亿元人民币。3.2征集范围127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件方案征集的重点为苏通大桥关键技术难点,和施工单位能预见到的本工程的潜在难点。征集的范围包括主桥、专用通航孔桥、南北引桥在内的上、下部结构和基础的施工方案征集,以及与上述方案相匹套的大型临时工程方案、场地准备条件等。重点解决大型深水基础、高塔施工、长悬臂钢箱梁拼装和超长斜拉索等重大工程方案的选择和施工方案的制定,对施工组织设计特别是施工期间的海事安全作重点研究。征集要求施工单位根据本单位专长,全面并有重点地进行施工方案的制定工作。但是,无论如何,业主要求各单位均不应回避该工程的实质性难点。首先应按本次征集的要求,在研究、论证的基础上,就工程的各个分部提出可行的施工方案,而不是对总体设计提出的某一方案做简单的判别。施工单位既可以在初步设计总体方案成果的基础上,经调查研究,对工程方案进行优化完善,达到工程可实施的条件,从而肯定设计比选中提出的某一方案,也可以根据自已对项目实施难度和工程风险的理解,提出自己独立的新见解,给出一个全新或局部创新的工程方案和施工方案。对于现阶段总体设计中提出的多种并存、正在作进一步比选的设计方案,施工单位根据自身专长和理解,推荐或选择其中的一种作深入的研究并提出详细的施工方案和建议。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件二、建设条件1.地形项目所在地属长江冲击平原的新长江三角洲。两岸陆域河网密布,地势平坦,高程一般在2至5米(黄海高程)局部地段有山丘分布。桥区长江属弯曲与分汊混合型河段。平面形态呈“S”型弯曲,水面宽窄相间。西段天生港附近水面宽约6公里,往下游至军山附近展宽约10公里,最宽处达14公里,再往下游突然缩窄,在东段徐六泾附近水面宽约6公里。江中沙洲发育,槽深滩宽,最深处槽深近50米。2.气象2.1气候概况桥址东临黄海,地处长江河口段中纬度地带,属北亚热带湿润季风气候区,具有气候温和、雨水充沛、寒暑干湿变化显著、四季分明的特征。冬季受极地大陆气团主宰,盛行西北气流;寒冷干燥;夏季受热带海洋气团控制盛行偏南风,温高湿润;春秋季高冬夏季风更换季节,冷暧气团争雄,锋面交错,气旋活动频繁,温和多雨。其气象要素特征见表3。表3项目南通常熟气温℃极端最高42.239.1极端最低-12.7-11.3年平均15.215.6最冷月平均-0.23.1最热月平均30.027.9年高温≧35℃日数3.46.2降水(mm)年最大1626.81493.5年最小641.3559.3年平均1081.51083.8日最大287.1298年最多降雨日数143150历年10分钟极大风速(m/s)26.320.5127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件风历年瞬时极大风速(m/s)30.422.7主导风向春季ESEESE夏季ESESESSE秋季NENNE冬季NNENE台风影响月份5--11月,7--9月较集中年平均台风影响次数2.72.7蒸发量(mm)年最大1571.81629.0年最小1055.51141.9年平均1347.31379.9雾日(天)年最多6062年最小58年平均31.027.8相对湿度%1月平均75767月平均8584年平均7979雷暴日(天)年最多5355年最少1517年平均33.232.4最大积雪深度(cm)1716最大冻土深度(cm)12112.2主要灾害性天气桥位所在地主要灾害性天气有:暴雨、旱涝、连阴雨、雷暴、台风、龙卷风、冰雹、飑线、寒潮、霜冻、大雪、雾等,其中尤以台风、龙卷风、飑线、雷暴为严重。主要灾害性天气中,对本工程施工速度和施工安全影响较大的主要是雨、风和雾等,尤其应注意上部结构长悬臂施工时要避开大风季节。2.2.1台风影响南通、常熟的台风的历史资料统计详见表4。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件表4站名统计因素5月6月7月8月9月10月11月合计年平均统计年限南通影响次数192853341111372.71919-1999百分比0.76.620.438.724.88.00.7100常熟影响次数15214124621002.41957-1999百分比1.05.021.042.024.06.02.0100由上表可以看出,每年的7、8、9月是本地区台风的主要影响期间,占全年台风影响的80%以上。2.2.2龙卷风南通、常熟两地的龙卷风历资料统计结果见下表5。表5地区月份3月4月5月6月7月8月9月共计年平均统计年限南通天数034519124471.51969-1999百分比(%)0691140269100常熟天数1165631230.61960-1999百分比(%)4.34.326.121.726.113.04.31002.3设计风速根据南通市和常熟两市气象观测站资料进行分析,桥位所在地区不同频率下10分钟平均年最大风速见表6。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件表6黄海高程(米)基本风速(米/秒)30年一遇50年一遇100年一遇南通常熟南通常熟南通常熟1024.722.126.424.028.826.62027.624.729.526.832.229.73029.426.431.528.634.431.74030.827.633.030.036.033.25031.928.634.231.137.334.46032.829.535.232.038.435.47033.630.236.132.839.436.38034.330.936.933.540.337.110035.63238.234.741.838.512036.732.939.335.743.039.615038.034.140.737.044.641.020039.835.742.638.746.743.03.水文3.1水位桥位河段设计潮水位计算成果见表7表7设计水位重现期(年)均值2050100300设计高潮位(米)4.304.644.895.263.47设计低潮位(米)-1.45-1.58-1.68-1.81-1.113.2流速长江口水文水资源勘测局于1999年9月16日至28日和2000年2月21日至3月1日,对桥位进行了洪季和枯季水文测验工作,实测断面涨、落潮最大垂线流速见表8;根据定床河工模型试验成果,推算得出各频率设计潮型落潮流速特征值如表9所示。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件单位:米/秒表8季节桥位各垂线处178910111213A1A2A3A4涨潮洪季1.42.131.531.361.631.991.821.812.052.312.442.31枯季1.231.531.072.212.101.941.811.611.821.932.072.10落潮洪季1.181.460.931.722.102.702.191.603.052.883.863.57枯季0.720.770.520.681.141.161.561.061.541.601.681.81表9项目300年一遇100年一遇50年一遇20年一遇最大断面流量(万m³/s)24.4723.5722.5619.05最大断面平均流速(m/s)3.233.043.012.66主槽最大垂线平均流速(m/s)4.284.093.783.39最大点流速(m/s)5.184.954.574.10次槽最大垂线平均流速(m/s)1.801.711.541.43最大点流速(m/s)2.051.951.761.633.3泥沙桥位区江水含沙量的实测结果见表10实测最大垂线平均含沙量表10施测时间潮流状态含沙量127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件主航道专用航道1999.9.27--28大潮涨潮0.431.43落潮0.550.433.4桥位区江水含盐量的实测结果见表11实测最大垂线平均含盐度表11实测时间潮流状态含盐度2000.2.21涨潮6/1000落潮6/10003.5波浪桥位处设计浪高见表12桥位波浪高计算结果表单位:m表12位置风向ESEH1%H4%HsH专用通航孔1.971.661.340.85小白茆沙上2.522.161.781.16拟建南主墩附近3.102.622.121.34拟建北主墩附近3.292.772.231.404.地质桥位区域地层主要有古生界的泥盆系、石灰系、二叠系,中生界的三叠系、侏罗系、白垩系,新生界的第三系、第四系。区域内基岩仅泥盆系在狼山、福山出露,其余均为隐伏状态。桥位区位于长江河口地带,受新构造运动以及古气候冷暧交替间长江古河道的变迁影响,加上海侵海退作用,使桥位区第四纪沉积物成因极其复杂。第四纪地层直接覆盖于不同岩性的基岩剥蚀面上,桥轴线厚度在280--330m左右,为一套河床、河流漫滩相为主导的松散沉积物。三、施工方案的总体构思1.项目主要特点127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件苏通大桥位于江苏位于长江入海口,是江苏省规划建设的长江最下游跨江大桥,由于长江口特殊的建设条件,苏通大桥采用主跨超过1000m以上的双塔斜拉桥,主跨雄居世界第一,同时也将成为世界上连续长度最长的双塔斜拉桥。必将成为国内外有重大影响的一项重要工程,大桥的建设将代表着我国乃至世界桥梁21世纪的建桥水平。苏通大桥的建设条件有四大特点---气象条件差、水文条件复杂、基岩埋藏深、通航标准高等特点。气象条件差表现在长江口附近台风影响频繁,龙卷风经常出没,对结构和施工影响较大,加上江面通视条件差,控制网布测、复测及施工测量放线难度大。水文条件复杂主要反映在以下三个方面:项目所在河段为强潮汐河段,涨落潮流速流向多变;水深流急,桥位附近最大水深达50m,1999年实测垂线平均流速达3.86m/s,点流速4.47m/s;江面宽阔,东桥位江面宽达6000m,-10m等高线宽约2000m,-20m等深线宽约1000m。东线桥位基岩埋深一般在270m以下,覆盖层的上部以淤泥和粉砂为主,较好持力层在-80m以下。长江是我国的黄金水道,对我国的国民经济发展起着举足轻重的作用,桥位河段不但江面宽阔,而且主槽深宽,为长江水上运输大动脉,航运价值居全国国内河航运之冠。随着长江整治工程的实施,桥位河段的航运事业将得到更大的发展,而航运对桥梁建设的要求也必将更高。苏通大桥的通航净空采用代表船型5万吨级集装箱船控制,净空高度要求不小于62m,净空宽度采用代表船型4.8万吨级大型驳船船队控制,净空宽度要求不小于891m;同时还要求边孔满足净空高度不小于220m,净空高度要求不小于24m的辅助通航孔和净空宽度不小于220m、净空高度要求不小于39m的专用通航孔。苏通大桥技术特点---由于大桥为超1000m以上的斜拉桥,其技术特点和难点较为突出,表现在:超大规模的主塔深水基础施工,由于桥梁规模宏大,持力层软弱、船舶撞击力巨大、床底局部冲刷深,所以造成主航道主塔基础的超大规模;超长斜拉索的制振研究与控制,苏通大桥最长斜拉索约600m,重达56吨,拉索的制振需要有稳妥的方案;超高索塔的施工,苏通大桥塔高300余米,高塔混凝土的泵送技术、索塔施工监测与控制、索塔锚固管的定位和混凝土外观质量的控制等等技术将会提出新的研究课题。2.现有技术情况127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件近年来,国内外公路桥梁特别是大跨度索结构桥梁快速发展,设计和施工技术突飞猛进,从93年上海杨浦大桥建成主跨602m的斜拉桥以来,1999年和2000年又先后建成了主跨618m的武汉白沙洲长江大桥和主跨628m的南京长江二桥。还有日本890m跨多多罗大桥、香港1018m昂船洲大桥等。武汉白沙洲大桥、南京二桥钻孔深度均超过了100m,正在施工的巴东长江公路大桥索塔高度已突破200m(212m)。加上苏通大桥濒临上海,水上大型浮吊起重、船舶及造船、加工业设备发达,配套的张拉设备也已具备要求,目前国内大跨、深水、高塔施工的经验和设备均已具备建造象苏通大桥这样技术规模的世界一流桥梁条件。3.推荐采用方案针对双塔斜拉桥方案,初步设计提出了七跨连续钢箱梁方案、七跨连续局部叠合梁方案和五跨连续钢箱梁和五跨连续混合钢箱梁四种方案、三种基本布跨形式。七跨连续钢箱梁方案,在两辅助跨用混凝土桥面板代替正交异性钢桥面板,既可以充分发挥混凝土材料的特性,又可以作为压重材料克服支点负反力。五跨连续钢箱梁方案,设置了一个辅助墩来改善受力性能。五跨连续混合钢箱梁,边跨120m梁段采用混凝土结构,设置了一个辅助墩能够很好的平衡主跨荷载,提高结构刚度,克服边支承处的负反力。而据目前初步设计比选情况,要求本次方案征集可仅对七跨连续钢箱梁和五跨连续混合钢箱梁两种方案进行征集。五跨连续混合钢箱梁方案由于边跨120m采用混凝土结构,受力性能良好,但是边跨120m现浇梁段位于江中,支架搭设建筑高度河床以上超过80m,施工难度大,支架变形难以控制,施工质量和安全不易保证,且混凝土梁与钢箱梁结合部位较难处理,通车后易留下隐患。对于苏通大桥这样一个跨世纪工程来说,采用七跨连续钢箱梁更为合适。因此,我部仅就七跨连续钢箱梁及与其相配套的第二套引桥和专用航道桥方案进行应征。四、总体施工方案简述1.编制说明127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件限于本次方案征集文件要求和时间所限,我部仅根据本公司多年多座长江大桥施工经验和所了解的国内外同类大桥经验对主桥的七跨连续钢箱梁、专用航道桥的混凝土连续刚构和引桥的关键技术方案进行重点应征。在方案征集内容编写过程中,我们还对影响苏通大桥方案实施的关键及专用设备、关键技术与专业厂家和部分国内外专家进行了咨询和探讨。如对大型基础围堰施工的水上船舶、锚碇、大型水上浮吊设备以及对基础打桩设备、大吨位张拉设备、和钢构件加工厂家等进行了调研和咨询,对GPS定位系统、超大吊重桥面吊机设计、挂索张拉设备及斜拉索抗风稳定、主塔墩施工的航运安全管理等与大专院校和航管部门进行合作研究,这些合作与研究将在方案征集后继续进行。2.施工组织方案编制的原则根据方案征集内容和苏通大桥建设条件,我们在施工组织方案编制时遵循以下原则:2.1按照“安全、可行、快捷、经济”的原则,采用技术可靠、方案可行、施工快捷、经济合理的施工方法编制施工组织方案。2.2根据苏通大桥建设特点,施工方案的选择应充分考虑水上、水下、高空和大跨施工的难度,在选择施工方案时应尽量减少现场操作难度,能岸上不水上、能水上不水下、能大块不小块、能快速不慢速的原则。利用自身技术优势变水下施工为水上施工、选择非常规大型专用设备、选择合适的方法加快大悬臂施工的速度等等。2.3利用国内外已有成熟技术,和专业厂家、设备公司、咨询公司、大专院校联合对关键技术问题展开研究,制订施工方案。3.施工方案总体概述3.1双塔连续钢箱梁斜拉桥我部选择的是七跨双塔连续钢箱梁斜拉桥方案。基础通过对设计提出的沉井围堰和钻孔桩配钢围堰方案进行比较,认为后者更加可靠。然后再将钻孔桩配钢围堰方案分为先下钢围堰后钻孔和先钻孔后下钢围堰两种情况进行比较,最后综合比选推荐先钻孔后下钢围堰的钻孔桩+钢围堰方案。这种方法在我局施工的武汉白沙洲大桥和杭州湾钱江五桥上均已成功实施,效果良好。它的最大优点是:主桥基础开工开钻速度快,在主桥钻孔的同时进行钢围堰的制作,工序安排合理;其二是利用已成桩基作为下步钢围堰定位、下放的定位、导向设施,节约了规模庞大的定位导向系统和设施;三是施工风险相对较小。主墩承台施工属大体积混凝土施工,分三次按大体积承台施工方法进行。索塔选择倒“Y”127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件型,带下横梁方案。塔柱施工采用爬架配翻转模板法施工。其中塔柱根部和上塔柱与中塔柱街接段采用过渡模板。塔柱施工过下横梁时,待模板爬架过下横梁后立即停止塔柱施工,进行下横梁的施工。下横梁施工采用落地支架现浇,共分二次进行。下塔柱施工时对已施工过的塔身用落地支架进行临时支撑至下横梁浇注完成,中塔柱施工时按施工控制要求每隔一定高度用钢管进行内撑,以减小施工过程中塔柱内倾带来的根部弯矩。上塔柱施工时斜拉索锚固管采用钢锚箱锚固形式,锚箱用塔式吊机吊装就位,空间标座法定位。塔柱混凝土用泵送法一次泵送至塔顶工艺。钢箱梁由专业厂家采用工厂或现场加工,船运至现场进行吊装。0#、1#、2#段用1000吨浮吊分块吊装,标准段用专用桥面吊机吊装,临时墩及边孔墩顶段先用大浮吊吊至墩顶,再用桥面吊机悬拼,合拢段用桥面吊机吊装。钢箱梁拼装采用栓接法连接。斜拉索推荐用冷铸锚配平行钢丝斜拉索。对短索,在船上进行放索。中、长索采取在桥面上设起吊设备先将索盘吊上桥面,再在桥面上进行放索,先挂好梁上索,利用塔顶设卷杨系统提升配合张拉千斤顶之软牵引设备和张拉连接杆进行挂索。拉索张拉短索塔上张拉,长索塔、梁两端张拉。3.2专用航道桥基础提出了钢沉井方案、钻孔桩配钢围堰方案和打入桩方案三种,经综合比较,建议采用钻孔桩配钢围堰方案。上部结构提出三跨混凝土连续刚构和三跨变截面连续梁经比较三跨混凝土连续刚构已经济,又有成功应用实例,具有比较成熟的施工经验,最后推荐采用三跨混凝土连续刚构方案。3.3引桥引桥基础施工根据水位条件分别采用钻孔桩和打入桩方案;承台施工筑岛围堰用明挖法,水中墩用套箱法;墩身施工用爬模法;上部梁段施工30m、50m用移动模架法,70m预应力混凝土连续梁采用预制上导梁式节段拼装法施工。五、全桥各施工标段资源配制情况本着科学管理、合理配制、精心施工、安全快捷的原则,本桥主要资源配制如下:1.主要施工人力资源的投入见人力资源表(见附表)2.主要机械设备的投入见设备投入表(见附表)127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件3.主要施工周转材料的投入见主要材料数量表(见附表)六、施工组织准备、场地布置、水上大型临时工程的布置苏通大桥规模浩大,施工组织准备内容多、难度大,施工组织必需站在全局角度进行考虑和安排,才能使大桥工程合理有序地进行。如127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件水上作业船舶多,在调查国内有关的施工船舶状况,及桥址的周边地区环境和混凝土制品预制厂的生产能力后,拟在南岸建施工基地、施工临时码头,租用上游(桥位上游800m处)重件码头;同时在北岸建施工基地、施工临时码头,租用水山码头(桥位上游约3000m处)。1.施工基地布置的前提和原则:施工基地应尽量靠近大桥施工现场,减少拖航时间,降低运输费用。2.施工基地应选择在水陆交通便利,水、电、交通等外部协作条件能保证,且能作为施工船舶提供就近避风、靠泊之处。3.充分利用现有地形和自然条件,合理布局,施工临时码头可利用已建码头和栈桥,减少额外的资金投入。4.设置水上大型工作母船作为水上生产指挥中心、航修中心兼作现场部分施工人员的生活船,小型物资仓库,并考虑作为现场急救中心。5.模板、钢筋及铁件半成品和其他工程或施工用料在陆上基地加工,水运到施工现场。6.一般船舶锚泊在施工现场,只在大风期间避风;人员上下和生活补给由交通艇解决。船机油料部级主要由油水驳供给。7.基地的布设应满足消防、环保的要求。8.南岸施工基地平面布置苏通大桥可利用岸线约1000m长。桥轴线上游450m处为常熟电厂界,桥轴线下游550m为华润石油化工公司界。业主提供的施工区域面积约72.5万平方米(约1000亩),主要供南塔、专用通航桥、南引桥和南塔上部结构安装等大约4~6个标段的施工使用。场地北起长江大堤,南至疏港路,长900m,平均宽度(已扣除了主线及施工便道地占地)为750m。施工基地主要包括监理办公生活基地;C3标(南主塔及50、51、52号桥墩);C4(斜拉索及钢箱梁安装);D1标(52号桥墩至59号桥墩,预应力连续梁、连续刚构);D2标(60号桥墩至91号桥台,50m预应力砼连续梁、连续刚构)。详见南岸施工场地平面布置图。考虑到本地区受东南风影响,把生活区布置在桥轴线东侧(桥位下游),同时根据业主拟建的交通码头与专用进场道路均在施工场地西侧,为方便材料运输,把生产区布置在桥轴线西侧(桥为上游)。生活区包括办公区、职工宿舍、食堂、浴室、实验室、停车场、机械设备库、材料库、机修间、常用设备堆场、运动场地、水塔、油库等。生产区包括拌合站、专用设备堆场、砂石料场、钢筋堆放场、钢筋加工车间、钢绞线库、钢结构加工场、专用材料堆场等。根据苏通大桥标段初步划分,C3标、C4标施工存在先后顺序,为不使场地闲置,把C3标和C4标生活区、生产区分别布置在一起。具体如下:127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件C3标、C4标办公、生活区占地约为3.9万平方米:职工人数按500人考虑,场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等,具体见C3、C4标生活区场地布置图。C3、C4标生产区占地5.04万平方米:两座砼搅拌站及配套设施占地1万平方米;砂石料场占地9000平方米;钢结构加工场占地3000平方米;其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地2.84万平方米。具体见C3、C4标生产区场地布置图。D1标经理部办公区、生活区占地3万平方米,职工人数按300人考虑,场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等,具体见D1标生活区场地布置图。D1标生产区占地3.6万平方米:两座砼搅拌站及配套设施占地1万平方米;砂石料场占地7200平方米;其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地1.88万平方米。具体见D1标生产区场地布置图。D2标经理部办公区、生活区占地2.55万平方米:职工人数按200人考虑,场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等,具体见D2标生活区场地布置图。D2标生产区占地2.25万平方米:砼拌和站及配套设施占地6000平方米;其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地1.65万平方米。具体见D2标生产区场地布置图。9.北岸施工基地平面布置北岸施工用地主要涉及北塔、北引桥和北塔上部结构安装等,共4~6个标段,场地北起主线收费站(K14+300)南侧的土路和小河南缘,南到长江大堤,长900m,平均宽度(已扣除了主线及施工便道地占地)为1100m,可用场地面积约99万平方米(约1400亩)。施工基地主要包括监理办公生活基地;B1标(北引桥0号台至29号桥墩);B2标(北引桥29号墩至45号桥墩);C1标(北主塔及45、46、47号桥墩);C2标(斜拉索及钢箱梁安装)。考虑到本地区受东南风影响,把生活区布置在桥轴线东侧(桥位下游),同时根据业主拟建的交通码头与专用进场道路均在施工场地西侧,为方便材料运输,把生产区布置在桥轴线西侧(桥为上游)。生活区包括办公区、职工宿舍、食堂、浴室、实验室、停车场、机械设备库、材料库、机修间、常用设备堆场、周转材料堆场、运动场地、水塔、油库等。生产区包括拌合站、专用设备堆场、砂石料场、钢筋堆放场、钢筋加工车间、钢绞线库、钢结构加工场、专用材料堆场等。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件根据苏通大桥标段初步划分,C1标、C2标施工存在先后顺序,为不使场地闲置,把C1标和C2标生活区、生产区分别布置在一起。C1、C2标经理部办公区、生活区占地3.9万平方米:职工人数按500人考虑,场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等,具体见C1、C2标生活区场地布置图。C1、C2标生产区占地万平方米:两座砼搅拌站及配套设施占地1万平方米;砂石料场占地9000平方米;钢结构加工场占地3000平方米;其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地2.84万平方米。具体见C1、C2标生产区场地布置图。B1标经理部办公区、生活区占地2.55万平方米:职工人数按200人考虑,场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等,具体见B1标生活区场地布置图。B1标生产区占地2.25万平方米:一套S60型砼拌合楼及配套设施占地6000平方米;砂石料场占地2400平方米;钢结构加工场占地1500平方米;其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地1.26万平方米。具体见B1标生产区场地布置图。B2标经理部办公区、生活区占地3万平方米:职工人数按200人考虑,场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等,具体见B2标生活区场地布置图。B2标生产区占地3.6万平方米:两套S60型砼拌和楼及配套设施占地1万平方米;砂石料场占地7200平方米;钢结构加工场占地2400平方米;其他材料堆场及加工场占地1.64万平方米。具体见B2标生产区场地布置图。10.临时工程根据本工程规模、施工工期、施工工艺综合考虑,临时工程布置如下:10.1临时码头:施工临时码头用于施工材料装卸和工作、交通船靠泊。南岸:上游由西向东,依次为常熟电厂码头、油码头、重件码头,其中重件码头(桥位上游800m处)可供短暂使用。为避免外界干扰,保证进场通畅,业主将在施工场地西侧拟建交通码头。在交通码头东侧200米,架设一座钢栈桥,钢栈桥采用贝雷架型钢塔塔设,桩基采用Ф600钢管桩,上铺δ=10mm钢板。在生活区(距桥轴线180米处)布设一座交通码头,便于施工人员上下班。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件北岸:上游分布着水山、汇丰、嘉民、江海等5座民用码头,大多为油码头,并距桥位较远。水山码头(桥位上游约3000m处)为油脂码头,可供临时使用。为避免外界干扰,保证进场通畅,业主计划在3号丁坝处修建人员交通码头。在交通码头东侧250米,架设一座钢栈桥,钢栈桥采用贝雷架型钢塔塔设,桩基采用Ф600钢管桩,上铺δ=10mm钢板。在生活区(距桥轴线240米处)布设一座交通码头,便于施工人员上下班。10.2混凝土搅拌站南岸:混凝土搅拌站5座,搅拌站型号:HZS60A,搅拌能力60m3/h,装机容量:110Kw。北岸:混凝土搅拌站5座,搅拌站型号:HZS60A,搅拌能力60m3/h,装机容量:110Kw。10.3南岸施工基地用电:场地内西南角设置5500kVA变电站一座,各标段生活区、生产区分别设置配电房及采用水下电缆等方式来满足基地生产、生活用电的需求。自备发电设备,以备停电时关键岗位之用。详见施工用电表。10.4北岸施工基地用电:场地内西北角设置5500kVA变电站一座,各标段生活区、生产区分别设置配电房及水下电缆方式来满足基地生产、生活用电的需求。自备发电设备,以备停电关键岗位之用。10.5水上基地用电:水下电缆及自备发电机发电供给。10.6施工用水10.6.1南岸施工基地(1)生活用水量的确定:PNK/(24×3600)=(1000×1.0×2.0)/24=85m3/hP:昼夜生活人数N:用水定额t/dK:不均衡系数,取2.0(2)生活用水布置:生活用水由通江公路布设的自来水管道直接引入工地使用,单位时间供水量不低于85m3/h,日需水量:2000m3。(3)生产用水量的确定:生产用水主要有钻孔桩施工、砼搅拌和砼冷却三大部分。砼搅拌用水量计算:Q1=PG=210×0.225=47.25t/hQ1:每小时混凝土搅拌用水量t/h;P:每小时混凝土生产量P=KP1=0.7×300=210m3/hK:搅拌站效率系数0.7P1:搅拌站砼最大额定产量5×60m3/h(南岸有五台拌合楼)G:每立方米混凝土用水量t/m3127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件考虑使用损耗及零星使用,实际需水量:Q=Q1/0.8=60t/h(4)生产用水布置:生产用水采用井水,实际施工时可根据水井出水量确定水井数量,以上生产用水计算是最大蓄水量,水井与各用水点布设管线供水。水井旁修建水塔。水上基地:由供水船供给。10.6.2北岸施工基地(1)生活用水量的确定:PNK/(24×3600)=(1000×1.0×2.0)/24=85m3/hP:昼夜生活人数N:用水定额t/dK:不均衡系数,取2.0(2)生活用水布置:桥位所在地为南通农场和东方红农场,采用地下水,单位时间供水量不低于85m3/h,日需水量:2000m3。(3)生产用水量的确定:生产用水主要有钻孔桩施工、砼搅拌和砼养生三大部分。砼搅拌用水量计算:Q1=PG=210×0.225=47.25t/hQ1:每小时混凝土搅拌用水量t/h;P:每小时混凝土生产量P=KP1=0.7×300=210m3/hK:搅拌站效率系数0.7P1:搅拌站砼最大额定产量5×60m3/h(北岸有共五台拌合楼)G:每立方米混凝土用水量t/m3考虑使用损耗及零星使用,实际需水量:Q=Q1/0.8=60t/h(4)生产用水布置:生产用水采用井水,实际施工时可根据水井出水量确定水井数量,以上生产用水计算是最大蓄水量,水井与各用水点布设管线供水。水井旁修建水塔。水上基地:由供水船供给。10.7施工水域:根据航道规划布置图,航道分布主要有三部分:专用通航孔桥墩,主桥北引桥桥墩。专用通航桥桥墩施工水域为桥墩中心线左右各50米,上下游50米范围;127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件主桥墩施工水域分为北桥墩和南桥墩,北桥墩施工水域范围:桥墩中心线左边150米,右边150米,上下游500米范围;南桥墩施工水域范围:桥墩中心线左边200米,右边150米,上下游500米范围;北引桥施工水域占用航道的桥墩有洪季上行孔桥墩,施工水域为桥墩中心线左右50米,上下游150米范围810.8施工运输道路:南、北岸施工场地内运输主干线设计宽度为9m,面层由厚为25cm(30#混凝土),下层40cm厚片石,中层20cm厚二灰碎石铺筑而成;一般运输线路、便道设计宽度为7m,面层由厚度为20cm(30#混凝土),下层40cm厚片石,中层20cm厚二灰碎石铺筑而成。详见场地布置图。10.9施工用油10.9.1南、北岸施工基地,水上砼备料基地:由当地加油站供给。10.9.2水上基地:由油船供给。10.10通讯设施10.10.1陆上通讯:由当地电信通讯网接入。10.10.2.水上通讯:南北岸建立高频电话收发台,频率为140~175兆,供水上联络。10.11交通10.11.1陆上交通(1)南岸:进入施工现场道路由业主计划建设专用进场道路,道路穿过施工场地西侧,将业主拟建的交通码头与在建的疏港公路连接起来,全长0.9km。道路岸二级公路标准修建。在道路的北端大桥可利用岸线范围内修建过江交通码头。(2)北岸:业主计划沿通农十七、二十大队西侧和施工场地西缘,修建一条连接张江公路和3号丁坝(交通专用码头)的现场专用道路,全长4.0km。道路按二级公路标准修建。在道路的南端3号丁坝处修建人员交通码头。10.12施工船机修理苏通长江公路大桥工作量大、工期紧,船机使用效率相当高。因此,船机完好率是保证施工计划实现的关键,努力实现各船机设备的完好率达到95%的要求。船机的日常保养、维护由各船机的专业技术人员自行完成。船机的一般修理工作,由各区段项目部检修工段完成。大型施工船舶由总经理部统一安排,以确保现场施工生产的需要。七、各标段主要施工工艺选择1.双塔斜拉桥施工工艺127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件双塔斜拉桥是苏通大桥的主桥,也是本次方案征集的关键。设计方案共提出了四套进行比选,根据苏通大桥特点和设计比选情况,结合我部多年施工经验选用七跨连续钢箱梁方案并对之进行方案陈述。双塔斜拉桥施工工艺介绍主要分基础、索塔、主梁和挂索几个部分。而基础施工包括钻孔桩施工、钢围堰施工、承台施工;索塔施工包括塔身、横梁和索管定位等;主梁施工由无索区钢梁、含索区钢梁和合龙段钢梁施工;斜拉索施工分短索、中索和长索、挂索施工和张拉施工。1.1主塔基础施工方案的选择设计阶段主塔基础施工方案提出了沉井基础,钻孔桩+钢围堰基础和打入锁口钢管桩围堰等几个主要方案。三种方案设计简要如下:1.1.1钢壳沉井方案;沉井为顶面尺寸为88x40m的圆端形,沉井总高度北塔为83m,南塔为78m。1.1.2钢围堰+钻孔灌注桩方案;基础采用84根ф2.5m钻孔灌注桩,桩中距6.25m,桩底高程-106.0m,承台平面尺寸为98.5x36m2,承台顶高程6.3m;钢围堰平面尺寸为104.5x42m2,围堰底高程-60.5m(-70m)。1.1.3管桩围堰+钢管打入桩方案。基础采用128根ф2.2m钢管桩,桩身壁厚30mm,北主墩桩底高程-102.0m,南主墩桩底高程-110.0m;承台平面尺寸为94.3x54.3m2,承台顶高程6.3m;钢管桩围堰平面尺寸为103.3x54.3m2,围堰底高程-70.0m。从施工角度对沉井方案、钻孔桩配围堰方案和锁口钢管桩打入方案进行比较如下:三种方案比较表13表13比较方案沉井基础钻孔桩加双壁钢围堰钻孔桩加锁口钢管桩围堰127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件施工比较优点1、基础整体性强,防撞性能好;不需要再增加钻孔灌注桩,减少了超长钻孔桩施工的风险;目前具有成熟施工经验。钻孔灌注桩配钢围堰方案国内此类设计、施工经验成熟;不存在超深度大体积砼封底施工风险;钢围堰与承台分离,下沉定位精度要求没有沉井高,且接受到撞击能力强。成桩质量好,受洪水季节影响小;钢管桩基础与钢管桩围堰同时施工,施工进度较快;接受撞击能力强。缺点定位时需要强大的锚碇系统,对航道要求高;入土深度较深、纠正难度大;超深度大体积封底混凝土施工风险大。钻孔桩长度大,施工风险高;钢围堰施工时定位纠编难度大;利用围堰进行钢护筒定位难度大。大直径钢管桩国外应用较多,但国内缺少工程实践;需要多台大型打桩船设备同时施工,水上接桩的焊接质量不易保证;钢管桩锁口的可靠性难以保证。工程实例日本明石海峡大桥,江阴长江公路大桥武汉白沙洲大桥、黄石长江公路大桥等孟加拉国的Jamuna桥美国Cooper河斜拉桥国内施工能力较好很好一般结论相对而言,钻孔灌注桩加双壁钢围堰施工方案风险最小,在国内长江上所建大桥钻孔桩和钢围堰工艺均已成熟。在国内长江上的多座大桥都成功采用此方案,如武汉军山长江公路大桥,武汉百沙洲长江公路大桥等,而其它两种方案均存在较大的风险,如沉井围堰的封底混凝土施工、基础沉降问题、锁口钢管桩的加工、施工打桩设备及可靠性问题。所以建议推荐采用钻孔桩配双臂钢围堰方案。从表中可以看出,钻孔桩配钢围堰方案较沉井和锁口钢管桩方案具有较大的优势,即技术风险较小,但庞大的围堰定位系统和钢护筒的水下定位难度并未减少。为此,我们又将此方案的先下围堰后钻孔与先钻孔后下围堰方案进行了比较,具体见下表所示:表14127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件比较方案先施工钢围堰后施工钻孔桩方案先施工钻孔桩后施工钢围堰方案施工工序1、先下沉钢围堰到位;2、再下放钢护筒,在围堰顶搭设钻平台;3、平台上钻孔、成桩;4、进行承台施工。打入钢管桩支承桩,搭设水上工作平台,打入钢护筒,钻机钻孔成桩;拼接钢围堰下沉到位;进行承台施工。施工比较优点钻孔平台可利用围堰作为支撑;减少钻孔平台钢管桩数量及施工难度;强大钢围堰减小了钻孔桩施工渡洪的风险;该方案施工经验成熟。利用已成桩钢护筒作围堰定位,不需要强大的锚碇系统,定位精度高;利用钻孔平台作钢护筒施打、导向平台,减少了水下施工难度。钢围堰加工与钻孔桩施工同时进行,缓解了钢围堰加工压力,有效缩短了工期。缺点钢围堰定位困难,需要强大的锚碇系统,水上设备投入多;水下钢护筒定位难度大;工期长。洪季钻孔桩、平台施工难度大;首节钢围堰就位难度大。工程实例武汉军山长江公路大桥武汉白沙洲长江公路大桥结论先施工钻孔桩后施工钢围堰方案减少了水上施工强大的锚碇、定位系统,、钢围堰施工难度变小。超长桩钻孔施工也已有成熟经验,所以采用该方案。1.2索塔施工工艺的选择塔身施工工艺127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件根据结构设计提出的几种塔形,从施工角度进行如下比较塔形方案比较表15表15方案比较优点缺点倒Y型构造简捷,施工简便。结构高效,给人以稳定有力的感觉。中、上塔柱带折线,施工附属设施安装难度大。钻石型减少基础规模,施工方便。中、下塔柱采用两种不同的方法,下横梁需强大的预应力,与周围景色协调不佳。A型塔柱不变折线,施工方便。基础规模大,塔柱中间有横梁且施工过程还需加设大量支撑以改善塔柱内倾给塔根部带来的弯矩。结论建议选择倒Y型,既施工方便,又美观大方。索塔选择倒“Y”型索塔,设下横梁方案。常规塔柱施工采用翻模法、爬模法和滑模法等方法进行施工,考虑苏通大桥的索塔高度,采用翻模法是不现实的;而滑模法对混凝土外观质量不利,爬架配翻转模板法结合了前两者的优点,高空施工稳定性强、外观质量好,所以采用之。索塔施工方法比较见下表16。表16方案比较优点缺点翻模法模板用材料少,施工简单、快捷,外观质量好。高空作业受风力、起吊能力等限制大。爬架配翻转模板法施工方便是、快捷,质量优。高空作业受起吊能力限制少,抗风能力强。模板重量大,设备、材料用料多。滑模法施工方便、快捷,设备能力要求低。由于连续提升,混凝土浇注外观质量不易控制结论据苏通大桥特点,推荐采用爬模法施工。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件塔柱施工用塔式吊机作为起重设备,人员上、下安装倾斜电梯,混凝土泵送用卧泵,泵送方法为一次泵送法。横梁施工工艺横梁为大体积大方量混凝土施工,建议采用落地支架分两次进行浇注,支架按一次浇注方量设计。支架用钢管桩配万能杆件拼装而成,模板用大块整体钢模板。横梁施工工艺流程如下:索管定位工艺选择索塔锚固形式设计推荐有环向预应力、钢锚梁和钢锚箱三种。锚固形式比较如下表17。表17方案比较优点缺点钢锚箱工厂预制、现场拼装,易保证质量。施工方便。超吊能力有一定要求,后期养护有一定难度。钢锚梁工厂预制、现场拼装。超吊能力有一定要求,钢锚梁安装不方便。环向预应力后期养护难度小,费用低。锚固系统全部在现场操作,施工难度大。结论推荐采用钢锚箱方案1.3主梁施工工艺选择苏通大桥主桥钢箱梁梁高梁重,主桥跨度大。根据设计和现场条件,结合我部施工经验,提出如下方案:主塔根部梁段在塔根部搭设临时支架,采用大型浮吊分块吊装就位、连接。在根部梁段上拼装悬臂吊机,对称吊装标准梁段。下面钢箱梁吊装是否设临时墩方案、克服边跨支反力方案、边跨钢箱梁吊装方案及钢箱梁节段连接方式分别进行比较如下表18。1.3.1临时墩方案表18.表18127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件比较方案设临时墩方案不设临时墩方案施工比较优点减少钢箱梁悬臂施工长度,提高了结构的稳定性。方案简单可行,国内有成熟的施工经验。减少了水中施工工作量,有利于通航安全;缺点由于有大量的水中作业,施工期间对航道有影响;材料用量较大。国内目前尚没有采用此方案施工实例,设计、施工均没有成熟经验,施工安全风险大;工程实例武汉军山长江公路大桥等结论设置临时墩,方法简单可行,对保证钢箱梁悬臂的稳定与安全有利,故选择有临时墩的方案进行施工。1.3.2克服边跨支反力方案表19表19比较方案混凝土压重方案设置预应力拉杆方案施工比较优点混凝土压重后,无需对其进行维护。施工方案简单减少了混凝土用量缺点混凝土用量大国内目前尚没有采用此方案施工实例,设计、施工均没有成熟经验,施工风险大;需对拉杆进行定期维护。工程实例武汉军山长江公路大桥诺曼底大桥结论边跨采用混凝土压重方案,施工方法简单,风险小,故选择此方案进行施工。1.3.3过渡跨钢箱梁安装方案表20127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件表20比较方案桥面悬臂吊机吊装方案大型浮吊吊装方案搭设临时支架逐段安装方案施工比较优点悬臂吊机吊装时,无需长时间占用航道。施工方便,不受水位影响。施工快捷,工序简单。1、边孔钢箱梁可利用先行施工,加快了施工进度。缺点边跨合拢段只能设在辅助墩处。由于边跨分段吊装,影响了施工进度。对浮吊起重能力及起吊高度要求高;起吊设备有限。需搭设大量支架,阻碍了桥下通航。工程实例多多罗桥武汉军山长江公路大桥结论搭设临时支架进行过渡孔施工,虽然增加了投入,但减少双悬臂施工时间,故采用该方案。1.3.4钢箱梁节段连接方式表21表21比较方案全焊接全栓接栓焊结合施工比较优点结构整体性好施工快速,可节约大量时间施工快速、整体好。缺点焊接时间长造成施工时间长可能发生受力不均等现象。工程实例武汉军山长江公路大桥武汉白沙洲长江公路大桥结论钢箱梁节段采用全栓接,可减少钢箱梁悬臂拼装时间,减少了施工风险,故采用该方案。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件1.4挂索及张拉工艺考虑苏通大桥索长索重,对斜拉索的选型有必要先进行比较,设计提出的平行钢丝斜拉索和平行钢绞线斜拉索各有优缺点,对比如下表22:表22方案比较优点缺点冷铸锚镀锌平行钢丝束拉索技术成熟,性能可靠,具有较好的抗老化性能。工厂制作成型,挂索一次完成,施工速度快。索长索重,施工挂索设备要求高、难度大。平行钢绞线拉索拥有多层防腐保护层,索体材料可零星在工地简易组装成拉索,使用设备轻巧,运输制索合而为一,施工便利。重张拉换索方便,钢绞线相互分离,提高拉索振动时的内部阻尼系数,提高拉索疲劳寿命。单根张拉,受力均匀性差,使用经验相对差。工地现场工序多,施工周期长。结论考虑苏通大桥的重要性和大悬臂施工的风险性,建议采用平行钢丝束配冷铸锚斜拉索。斜拉索挂设考虑首先在塔顶设起吊平台,安设起吊设备。短索从江中船上直接放索,中长索在桥面上放索或设起吊设备将索盘吊上桥面放索,然后进行挂索。长索挂索要充分利用塔顶平台和大吨位千斤顶的软牵引及张拉连接设备。具体方案见后述。2专用航道桥施工方案的选择2.1基础方案比选施工方案比选表表23沉井基础钻孔桩加双壁钢围堰钻孔桩加钢管桩围堰127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件设计共同点都有成功的设计经验。区别沉井施工整体刚度大,穿过水和软弱层,将较大的荷载传递到坚实土层钻孔桩设计有丰富的经验,围堰下沉深度由冲刷深度和穿越土层的侧摩阻力控制可靠性高,能够较充分利用桩侧土的摩阻力,桩身在地震力和船撞力作用下具有良好的延展性。施工优点已有成功的工程实践,施工快捷施工工艺成熟,百米桩长也有成功实例,钢围堰在跨江桥梁中普遍采用,施工经验丰富,施工进度一般成桩质量好,施工快捷,施工方案灵活,受洪水季节影响小,钢管桩基础与钢管桩围堰同时施工,施工进度较快缺点沉井的加工及拼装比较困难;入土深度较深,下沉不易控制,容易产生偏位;沉井定位需强大的定位船和较长的定位缆,定位难度较大;施工期间对航道有影响,需要比较多的施工设备需要较长的护筒,并需配置优质泥浆,防止坍孔;围堰无封底,施工期间稳定性较差,围堰定位需强大的定位船和较长的定位缆,定位难度较大;施工期间对航道有影响大直径钢管桩国外虽应用较多,但国内缺少工程实践。需要多台大型打桩船设备同时施工,水上接桩的焊接质量不易保证,基础规模大,用钢量大。桩基穿过密实砂层,需采用辅助手段沉桩工程实例日本明石海峡大桥,江阴长江公路大桥武汉白沙洲大桥,武汉军山长江大桥孟加拉国的Jamuna桥美国Cooper河斜拉桥国内施工能力较好很好一般总体评价127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件费用较高,施工比较难控制,加工、下沉、纠偏等施工工艺虽已有工程实践,但实施难度大,施工时间较长费用适中,钻孔灌注桩基础设计、施工经验丰富,围堰整体性好,抗撞性能良好,施工时间较长费用较高,大直径打入钢管桩国内经验较少,同时没有大型的打桩设备,锁口钢管桩的抗渗性和整体性不强,施工时间较短结论钻孔灌注桩加双壁钢围堰施工方案是比较好的方案,我局在国内长江上的多座大桥都采用此方案,如黄石长江公路大桥,武汉百沙洲大桥等,具有丰富的施工经验,故推荐采用此方案。2.2上部结构方案比选2.2.1连续刚构与连续梁总体及细部设计表24名称三跨混凝土连续刚构三跨变截面钢连续梁桥跨布置150+268+150140+268+140横桥向采用两个变高度的单箱单室直腹板截面单箱单室直腹板截面箱梁宽度顶板宽16.5m,底板宽7.5m顶板宽16.5m,底板宽8.5m梁高根部14.6m,高跨比1/18.4;跨中4.0m,高跨比1/67根部13.0m,高跨比1/20.6;跨中7.0m,高跨比1/38.3梁底变化曲线1.6次抛物线3次抛物线底板厚度根部1.3m、跨中0.32m,变化规律同梁底20mm~40mm顶板厚度0.25m14mm~24mm腹板厚度0.4~0.6m加宽点距主墩中心线12mm~24mm桥面铺装5cm混凝土+8cm沥青混凝土7cm沥青混凝土127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件2.2.2施工方案比较表25名称三跨混凝土连续刚构三跨变截面钢连续梁桥跨布置150+268+150140+268+140设计特点具有比较成熟的设计经验,如此大跨径的连续刚构桥,在全国也是最大的,费用较低钢箱梁连续梁桥在我国还是首次采用,设计实践经验较少,费用比较高。施工方法采用挂篮进行悬浇施工采用大型起重船进行分块整体吊装施工特点工序比较复杂,施工时间比较长。施工比较快捷,工期快,需要大型的起重船。优点具有成熟的施工工艺。施工快捷,箱梁的线形容易控制。缺点工期较长,且箱梁的线形不易控制设备的投入费用较大。工程实例虎门大桥辅航道桥国内施工能力很好很好总体评价连续刚构在虎门大桥中已经成功应用,施工经验比较丰富,工程造价低,但工期较长,不过专用航道桥不控制总工期,所以工期相对影响较弱。国内尚没有同种类型的桥施工,但施工比较简便,不存在技术上的难点,工期短,是一种比较可行的方案,但造价太高,同时受水位的影响较大。结论这两种方案都是比较切实可行的方案,三跨变截面钢连续梁的施工速度快,但成本太高,同时三跨混凝土连续刚构在虎门大桥中已成功应用,具有比较成熟的施工经验,最后推荐采用三跨混凝土连续刚构127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件3引桥施工方案选择设计提出了30m、50m、70m3种跨径的预应力连续梁方案。根据桥跨布置,对四种方案进行研究,结合其受力性能、造价、视觉效果及我局施工经验,我局推荐第二种方案。表26项目北引桥跨径布置南引桥跨径布置第一方案14x30+11x50+11x50+70+5x100+5x100+6x10011x50+11x50+11x50第二方案14x30+11x50+11x50+6x70+6x70+6x70+6x7011x50+11x50+11x50第三方案12x30+11x50+11x50+70+5x100+6x100+6x10011x50+11x50+10x50第四方案12x30+11x50+11x50+6x70+6x70+6x70+7x7011x50+11x50+11x503.1基础施工方案选择桩基直径为1.2m,长56—-72m。根据本桥地质覆盖层厚、基岩埋藏深的特点,基础为摩擦桩基础,陆地桩基采用钻孔灌注法施工;下面仅就打桩船能够进入的水域,桩基施工的钻孔灌注桩和打入桩两种施工方法进行比较。表27项目钻孔灌注桩法施工打入桩施工(PHC桩)施工方法搭建钻孔平台,下长钢套管护壁;所需钢管桩、型钢较多,周转困难,施工周期长,受水位影响较大。采用水上浮动式打桩船施工,施工速度快,施工简单,移动便捷。施工难度较难容易施工进度较慢快经济性较好较差结论打入桩施工优于钻孔灌注桩施工推荐方案打入桩施工3.2承台施工方法选择127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件表28项目钢围堰或钢板桩围堰钢套箱施工方法围堰、钢管桩均虚沉入淤泥中,所需钢材多,施工周期长,材料周转慢,对通航影响较大,封底所需材料大,施工复杂。仅钢管桩沉入泥中,钢套箱法施工所需材料少,周转快,施工简单。施工难度较大容易经济性较差好结论钢套箱法优于钢围堰(或钢板桩围堰)法推荐方案钢套箱法3.3墩身方案选择截面有矩形墩、“Y”形墩、“Y”形墩三种方案,下面对三种方案进行比选。表29项目矩形墩“Y”形墩“Y”形墩施工方法爬模施工爬模施工爬模施工施工难度容易较难较难经济性好一般一般与景观协调性好好好结论矩形墩方案优于“Y”形墩。我局承建的武汉军山长江公路大桥,其墩身形式相同,已有成熟经验。推荐方案矩形墩3.4上部结构方案选择30m预应力砼箱梁采用移动模架施工;50m预应力砼箱梁有滑模现浇施工和预制节段施工两种施工方法;70m跨径预应力砼连续梁采用预制节段上导梁式拼装施工。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件八、施工进度计划安排1.有效作业数的确定苏通长江公路大桥主塔高达301.8m,桥面标高在+10m--+75.59m,这种高度的结构施工除受7级以上大风和每年2~3个台风的的影响外,还受到寒潮、大雾、梅雨等不良自然条件的影响,严重影响本工程的施工。根据业主提供的《苏通大桥施工方案征集基础资料》,拟建大桥气象、水文资料、设计条件和施工方法,本着实事求是的方针,确定有效作业天数为300天。2.编制原则2.1合理安排工期,保证各工序间连续作业;2.2合理安排施工时间,保证施工安全;2.2.1水中墩钻孔施工安排在枯水期施工,尽量避开洪水期;2.2.2主塔上塔柱施工安排在1月~6月,尽量避开台风期。2.2.3钢箱梁长悬臂施工安排在9月~4月份施工,尽量避开台风期。3.施工计划3.1总体施工计划总体进度计划结合各标段分部分项工程的工期综合编排而成,同时各分项、分部工程的进度计划以满足全桥总体计划为前提。总之,总体进度计划应统筹兼顾,合理安排,视全桥为一个整体,将计划安排在控制之中引桥B1、B2、D2标计划工期为32个月安排计划(2002年10月1日~2005年6月30日)。专用航道桥D1标计划工期为45个月(2003年4月1日~2006年6月30日)。主桥计划工期为50个月(2003年4月1日~2007年6月30日)桥面铺装和附属设施计划工期为6个月(2007年7月1日~2007年12月31日)。3.2C1、C3标施工计划C1标由北主塔及45、46、47号墩组成,C3标由南主塔及50、51、52号墩组成,计划1174天完成。施工时间2003年4月1日至2006年6月17日。主塔及辅助墩钻孔施工安排在2003年9月23日至2004年2月19日进行,避开了7、8月份的洪水期和7、8、9月份的台风多发期,保证钻孔施工安全。由于主塔柱较高,主塔上塔柱施工安排在2006年1月19日至2006年6月17日,避开了7、8、9月份的台风多发期,保证上塔柱施工安全。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件施工进度计划见表三——《苏通长江公路大桥C1标(北主塔)施工计划横道图》、表五——《苏通长江公路大桥C3标(南主塔)施工计划横道图》、3.3C2、C4标施工计划C2标由北主塔斜拉索及钢箱梁安装组成,C2标由北主塔斜拉索及钢箱梁安装组成,计划456天完成,施工时间2006年4月1日至2007年6月30日。其中钢箱梁悬臂施工安排在2006年8月19日至2007年5月15日进行,钢箱梁长悬臂施工避开了台风期,保证了施工安全。施工进度计划见表四——《苏通长江公路大桥C2标钢箱梁施工计划横道图》、表六——《苏通长江公路大桥C4标钢箱梁施工计划横道图》。3.4D1标施工计划本标段由南引桥52#~56#墩、专用航道桥56#~59#墩组成。计划2003年4月1日开工,2005年7月1日完工,施工时间共1004天,施工进度计划见表七——《苏通长江公路大桥D1标专用航道桥施工计划横道图》3.5B1、B2、D2标施工计划B1、B2、B3标为引桥,计划2002年10月1日开工,2005年6月30日完工,施工时间共1004天,施工进度计划见表一——《苏通长江公路大桥总体施工计划横道图》。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件九、测量与施工控制1.水中基础测量定位和高程测量方案基于目前测量技术发展及苏通大桥实际情况,现对大桥水中基础测量定位和高程测量有关问题进行方案设计。1.1施工控制基本网的复测1.1.1复测周期按照国家现行工程测量与形变规范,顾及到该区域沉降量当地气候特点,周期初始确定为施工前复测2次,施工期间半年1次,在经过2~3次复测,掌握沉降及水平形变量级后,再对其观测周期进行调整,复测时间宜安排在5月和11月相对通视较好的季节。1.1.2地应变的求解和确定根据观测边长及高差变化,确定该控制网的地应变情况,从而再行确定复测周期。1)地应变计算公式依据εa=(εx+εy)/2+(εx-εy)/2cos2θa+(rxysin2θa)/2εa=(εx+εy)/2+(εx-εy)/2cos2θb+(rxysin2θb)/2εa=(εx+εy)/2+(εx-εy)/2cos2θc+(rxysin2θc)/2再求得三边网各边应变基础上,综合分析全网变形情况。2)施工网高程稳定性分析及变形情况计算。水准网采用平均间隙法进行稳定性分析,再进行计算整网的稳定与变形特征。1.1.3复测方案平面网:按原施工网布设情况,建议采用GPS和全站仪观测的二种方案进行。GPS按现行国家B级网精度要求,全站仪按二等测边网或边角网进行。高程网:采用江岸上相临水准点间高程异常进行GPS高程拟合,进行两岸高程系统的统一归笼,具体复测仍按照二等水准为主,过江采用光电三角高程。1.1.4坐标及高程系统选择平面采用大桥独立施工坐标系和国家系,同时计算分析。为防止由于大尺度地壳形变乃至地震等对控制网影响,可考虑建立ITRE框架下的形变分析坐标系统。高程:国家高程系统和GPS高程系统(WGS—84下)。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件1.1.5观测网及仪器选择仪器:GPS可选择双频接收机,并符合B级网测要求,全站仪考虑到后来施工放样需要自动瞄准的要求,宜选用Lica2003A自动瞄准型仪器,该仪器精度也比较高。观测纲要平面:GPSB级及二等光电测边网。高程:二等水准。1.1.6数据处理根据多期复测资料采用应变分析,稳定性分析评价等方法,得出网点稳定性结论,可采用武汉测绘大学的“科优”进行基本的数据处理分析。1.2水中桥墩定位和放样1、1.2.1GPS、RTK技术及其精度RTK(RealTimeKinematic)及实施动态测量技术,它是以载波相位测量为根据的实时差分GPS测量技术。RTK是GPS测量技术发展中的一个新的突破,实现了GPS定位和放样的实时性,可以及时进行测定和放样结果的检核和修正,是GPS技术在施工放样和实时测量的重要发展。RTK的基本思想是在基准站上安设一台GPS接收机,对所有可见卫星进行连续观测,并将其数据通过无线电传输设备实时发送给用户观测站。在移动的用户站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度。该方法目前的精度可达到1cm,在本工程桥长6km的情况下,可以达到放样要求的程度。1.2.2定位与放样方案及原则的确定1)原则鉴于本桥施工中各类建材对接收卫星信号影响较大,同时考虑到目前GPSRTK的稳定性,因此方案的设计原则为:采用GPS和常规全站仪相结合的施工放样思想,以GPS静态测量和全站仪控制网做基本施工控制,对卫星遮蔽小的区域采用RTK放样,遮蔽大的区域采用光电全站仪(2003A)进行放样,即RTK与全站仪结合的放样方法。2)方案辅航道桥和引桥:采用从两岸岸边直接使用光电全站仪放样,无法通视的点可采用基准站在岸上,RTK流动站在施工点上的放样方法;对施工现场卫星遮蔽大,无法用RTK的局部,采用就近控制点(工作点)的全站仪放样。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件主航道桥:对于斜拉桥的施工放样,除按前述方案外,拟在辅助航道左侧和备用辅助航道右侧上下游各布设2个深埋观测平台(定义为工作点),将该4个点作为放样工作点,并纳入施工控制网复测。该工作点既可作为RTK放样的基准站,也可用于全站仪放样的控制点。工作点设置的基本要求:相邻点间隔20m,距桥轴线20m,水面以上露出3~5m。该点为固定观测墩,外加玻璃钢顶棚。1.2.3仪器1)GPS选择单频以上,具有稳定RTK功能的仪器,要求无线有抗多路径效应的功能。2)全站仪选用Lika2003A自动瞄准仪器。1.3索塔等高大结构物的高程测量VT在放样工作中,较平坦地域采用水准测量方案,对跨江及工作点观测墩与已有固定基础构筑物高程的联测,采用类同三等水准的光电三角高程进行传递。同样考虑到江面的通视情况,建议将已布设的4个观测平台(工作点)也可作为大桥放样的二级高程控制点,用工作点再借助光电三角高程传递标高到桥面,桥面高程放样可用四等水准局部放样。在具备RTK放样条件的点,高程也可用GPS放样。对于高塔高程放样,在塔内施工可采用分段钢尺传递法。1.4GPSRTK用于国内外工程实例1.4.1目前的报道主要限于施工控制网建立,桥体的变形、应变等监测,尚无施工放样(桥梁)的详细报道。已用于相关监测测量的实例:1)虎门大桥施工网及变形网2)荆州长江大桥3)江汉大桥4)国外报道虎门大桥GPS测量方案5)香港青马大桥1.4.2对于分标段进行施工测量的数据VT,从技术的角度可以采用转换成RINX格式的方法解决,但建议最好采用同型号的仪器。1.5全桥监控方案为了实现全桥统一的监控,采用以下技术手段:1.5.1全桥实现统一的施工坐标系统和统一的施工控制网。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件1.5.2对测量工作由施工单位放样,监理单位检核,实施100%的检测。1.5.3对于统一的技术VT,可对各施工单位进行统一培训,同一作业标准,并尽量保证仪器的一致性。2.施工控制2.1施工控制目的与意义苏通长江公路大桥主桥跨径大、桥面较宽,为了确保主桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后主梁的线形符合设计要求,结构恒载受力状态接近设计期望,在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。大跨度桥梁设计与施工高度耦合,所采用的施工方法、材料性能、安装程序、拼装节点的定位标高和接头转角以及斜拉桥的安装索力等都直接影响成桥的线形与受力,而施工现场的索力和温度场等与设计的标准值总会存在差异,为此必须在施工中采集需要的数据,通过检测和计算,对拼装节点的主梁的定位标高、转角和斜拉桥的安装索力给以调整与控制,以满足设计的要求。通过施工过程的数据采集和优化控制,在施工中逐步做到把握现在,预估未来,避免施工差错,尽可能减少索力调整工作量,缩短工期,节省投资。2.2施工控制的原则与方法2.2.1控制原则施工控制的目的是要对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。a.受力要求。反应斜拉桥受力的因素应包括主梁、塔(墩)和索的三大部分的截面内力(或应力)。通常起控制作用的是主梁的上下缘正应力,在恒载已定的情况下,成桥索力是影响主梁正应力的主要因素,成桥索力小的变化都会对其产生较大影响。而主梁的应力与主梁截面轴力和弯矩有关,因为轴力的影响较小且变化不大,所以弯矩是主梁中起控制作用的因素。塔的情况与梁类似,只是索力对塔的影响没有梁那么敏感,塔中应力通常容易得到满足。索力要满足最大最小索力要求,最大索力要求即钢丝强度要求,最小索力要求即拉索垂度要求。b.线形要求。线形主要是主梁的标高。成桥后(通常是长期变形稳定后)主梁的标高要满足设计标高的要求。c.调控手段127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件对于主梁和塔(墩)内力(或应力)的调整,最直接的手段是调整索力。由于索力较小的变化就会在主梁中引起较大的内力(或应力)的变化,而索力本身又有一定的变化宽容度(即最大最小索力确定的索力允许变化范围),因此,索力可作为成桥目标中受力的调控手段。对于主梁线形的调整,调整当前梁段拼装接头(拼装点)的转角是最直接的手段。将参数误差以及索力调整引起的主梁标高的变化通过定位标高的调整予以修正。索力调整和定位标高的调整分两步完成,即先进行索力调整,目标主要是梁、塔截面的弯矩,还可加入已建梁段的主梁标高。主梁弯矩控制截面可选为各施工梁段的典型截面(一般为受拉索锚固点局部应力影响较小处),塔的控制截面可只选塔底以及截面变化处等少数控制位置。主梁标高控制点可选为每施工梁段前端拼装点。2.2.2控制方法斜拉桥施工过程复杂,影响参数多。如:结构刚度、斜拉索张拉力、温度、施工荷载、桥塔混凝土的收缩徐变、梁段的重量等。求施工控制参数的理论设计值时,都假定这些参数值为理想值。为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性,我们在施工过程中对这些参数进行识别和预测。对于重大的设计参数误差,提请设计方进行理论设计值的修改,对于常规的参数误差,通过优化进行调整。a.设计参数识别通过在典型施工状态下对状态变量(索力、位移和应力应变)实测值与理论值的比较,以及设计参数影响分析,识别出设计参数误差量。b.设计参数预测根据已施工梁段设计参数误差量,采用合适的预测方法(如灰色模型等)预测未来梁段的设计参数可能误差量。c.优化调整施工控制主要以控制主梁标高、控制截面弯矩和斜拉索索力为主,优化调整也就以这三个因素建立控制目标函数(和约束条件)。通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析。应用优化方法(如采用带权最小二乘法、线性规划法等),调整本梁段与未来梁段的安装索力以及未来梁段的定位标高,使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态,并且保证施工过程中受力安全。必要时还可对已施工梁段的索力进行调整。2.3施工控制主要工作内容2.3.1理论计算127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件用长沙交通学院研制和开发的斜拉桥设计计算与控制分析软件来复核设计计算所确定的理论成桥状态和施工状态(本软件已应用国内外近20座斜拉桥的控制计算),同时还拟定用两套不同的通用软件来做空间控制计算与分析。按照施工和设计所确定的施工工序,以及设计所提供的基本参数,对施工过程进行一次正确计算,得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形等控制数据。与设计和设计监理相互校对确认无误后作为斜拉桥施工控制的理论轨迹。a.各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据:主梁标高、主塔偏位、索力以及控制截面应力应变;b.施工控制数据理论值:安装索力和定位标高;c.钢箱梁的制作线形:对在工厂里钢箱梁的制作线形校核。2.3.2施工过程结构变位、轴线偏差、索力、温度、应力和应变观测施工一个梁段称为一个阶段,为了改善施工过程中的主梁和索塔的受力,每阶段分成四个工况:a.桥面吊机吊装块件并调整和测定定位标高;b.焊接接头完成后进行斜拉索第一次张拉;c.桥面吊机前移就位;d.斜拉索第二次张到斜拉索的安装索力。I每个阶段观测项目:i)索力测定斜拉索的索力测试的准确性直接关系到主梁内力和主梁线形和塔顶的偏位,它的误差有时可掩盖其它权重相对较小的一系列可观性状态变量(如主梁标高、索塔偏位等)误差的表现,如不足够重视它,乃至关系到施工安全,因此,在施工控制中,必须把保证索力测试结果的准确性放在第一位。测试方法:采用带有传感器的VSL系列千斤顶来控制张拉力。此外在有必要时,还可用一种专用定制的装感器测定各根钢绞线的不均匀偏差系数,对已施工梁段的斜拉索(紧索后)索力和成桥后全桥的斜拉索(全部紧索后)索力,还可采用专用索力频谱仪测定。ii)主梁挠度观测测点布置:每一梁段悬臂端截面梁顶设立三个标高观测点。测点须用红漆标明编号。当前拼装梁段跨中截面设立三个临时标高观测点,作为当前梁段拼装截面调整定位标高校核使用。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件测试方法:用精密水准仪测量测点标高。临时水准点可设在梁塔临时固结处的箱梁顶面。iii)桥梁平面位置控制在0、1、2号块三种类型主梁安装前,必须对支座顶面标高和平面位置进行仔细核查,安装时还要用全站仪等对起始桥轴线作详细复核,在符合设计等要求后,方可进行下步工序,悬拼中必须对称施工,并对每段梁的桥轴线与总体理论桥轴线作对比,偏差控制在允许误差范围内。iv)钢箱梁截面应力或混凝土索塔应力、应变观测测试方法控制截面的关键点采用进口的振弦式应变计,一般点位采用国产的振弦式应变计,振弦式应变计采用相应的专用仪器测试。所有的测试元件都应有可靠的标定数据。测点布置主梁应力应变测试断面选择在各塔两侧第一对索所在梁段的合适位置、施工过程中应力控制截面以及成桥后活载作用的控制截面。主塔取在塔下横梁(主梁位置处)以下典型截面处和该横梁以上一定高度处。对于施工中的裸塔也进行应力、应变监测。v)塔顶水平变位测量测点布置:各塔顶上下游各设1~2个测点,测点位置选在塔顶便于观测的可靠位置处。测试方法:用全站仪测量和经纬仪测试。II温度及其影响观测i)温度场观测测试方法索塔混凝土中温度和索温测试选用NTC型直径4mm的热敏电阻,使用读数精度达4位半的DT数字型阻值表测出。分别在主梁、主塔的典型截面以及测温索段内预埋温度元件,以测量其内部的温度场分布。测点布置斜拉索:选用较小的索型,制作2个测温段,每个测温段布置7个测温点,在两个塔上各放一根测温段斜拉索。主塔和主梁:在中塔柱内选择一个标准断面,布置适当数量的测点。测试时间127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件在主梁施工期间的拼装梁段标高定位和斜拉索第二次张拉时,同步测试温度场。在主梁施工期间选择有代表性的天气进行24小时连续观测,例如:每个季节选择一个晴天、多云天和阴雨天。ii)温度对结构变形和受力影响的测量测试内容:主梁标高、索力、塔顶偏位以及相关截面应力应变。测试时间:与温度场观测同步进行。2.3.3施工控制有关的基础资料试验与收集索塔混凝土试块的弹性模量试验以及按规定要求的强度实验。气象资料:晴雨、气温、风向、风速。a.实际工期与未来进度安排。b.桥面吊机支点反力及其他施工荷载在桥上布置位置与数值。2.3.4设计参数误差分析和识别a.对于斜拉桥来说,斜拉索张拉力误差对结构的影响;b.梁段自重误差对结构的影响;c.梁、塔和索的刚度误差对结构的影响;d.索塔混凝土收缩徐变对结构的影响;e.施工荷载变动对结构的影响;f.温度的影响;g.钢箱梁的热膨胀系数误差的影响。2.3.5对未来梁段设计参数误差进行预测2.3.6预告主梁下阶段定位标高和斜拉索各次张拉力2.3.7重大设计修改如果出现较大的施工误差,可能需采取以下重大修改措施:a.设计参数作重大修改。b.对已施工斜拉索实施索力调整。c.合拢施工方案作重大调整。2.4施工控制技术指标2.4.1控制指令执行原则与允许误差a.定位标高与最后一次张拉必须在一天中相对稳定均匀温度场(一般为日出前)中完成;127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件b.定位标高允许误差:±20mm;c.控制索力张拉最大允许误差:±2.5%,或者单根索力最大允许误差不超过±100KN。d.中间索力(第一、二次张拉索力)允许误差±3%,或者单根索力最大允许误差不超过±50KN。2.4.2局部线形控制要求相邻节段相对标高误差不超过±20mm。2.4.3已浇梁段系统控制误差a.标高误差:±20mm,横向相对误差不大于5mm;b.索力误差:2.5%,横向相对误差不宜大于2%。2.4.4其他主梁轴线、桥面平整度等参数允许误差按有关规范取用。2.5施工控制框图见流程图一。2.6施工工况操作说明2.6.1斜拉桥施工工况操作说明a.拼装梁段的定位按施工控制指令表中的定位标高用高强螺栓先初步固定拼装截面的标高和转角,在稳定的温度场下,通知监理和监控方检测其标高值,精确定位后再进行下一步工序。b.测试内容:I主梁标高:前端3个梁段(包括当前拼装钢箱梁的测点);索力:前端3对索。要求:i)必须确保吊机处于全吊状态,新焊节头不受剪力等。ii)检测时间应避开局部温差影响(在一天中结构内温度场最均匀的时间)。iii)定位标高误差要求小于±3mm。II斜拉索第一次张拉索力张拉到位后,由施工方通知监理和监控单位进行测试,测试内容为:i)主梁标高:前3个梁段;ii)索力:前3对索。c.桥面吊机前移到位测试内容:I主梁标高:前3个梁段;127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件II索力:前3对索;III塔顶偏位d.第二次张拉I主梁标高:前端5个梁段(包括当前拼装钢箱梁的测点);II索力:前端5对索;III塔顶偏位;IV控制截面应力应变。i.要求:应尽量减小温度影响;以标高和索力双控,标高误差控制在±2cm,索力误差按中间索力要求校核。ii.回避温度影响;iii.标高和索力双控,当前梁段标高误差小于±2cm,索力误差按控制索力张拉要求控制。2.7阶段施工控制验收斜拉索第二次张拉完毕,是斜拉桥的一个阶段施工结束的标志,一个梁段完成后,由控制方汇集所有的观测资料,由施工控制工作小组下达下一梁段施工控制指令表,并对上一梁段的控制情况作简要评述。指令表经有关方签认后进入下一梁段施工。斜拉桥施工3个梁段左右后进行一次施工控制小结,对有关设计参数作一次系统调整。2.8总的要求2.8.1严格控制施工临时荷载。2.8.2测量工作由施工方和监控方平行进行,以便于在现场及时校对,同时由监理方进行监测。2.8.3所有观测记录须注明工况(施工状态)、日期、时间、天气、气温、桥面特殊施工荷载和其他突变因素。2.8.4每一施工工况完成后,由有关方进行测试,确认测量结果无误后方可进行下一工况的施工。2.8.5主梁拼装定位和斜拉索第二次张拉前后的测试工作必须回避日照温差的影响。2.8.6斜拉桥每一梁段的第二次张拉完成后,有关方把数据汇总至监控方,由监控方进行数据分析后,下达下一梁段的控制指令表。2.8.7控制指令表经有关方签认后方可执行,才能进行下一梁段的施工。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件十、全桥关键部位施工方案简介1.主塔基础方案前面已就苏通大桥基础施工方案的沉井方案、钻孔桩配钢围堰方案和锁口钢管桩方案进行了比较,下面就仅对我部选用的钻孔桩加钢围堰方案进行简要介绍。1.1搭设钻孔平台1.1.1钻孔平台总体构造钻孔平台由打入河床中的支承钢管桩、固结于支承钢管桩顶面的底层分配梁、万能杆件桁架和顶层分配梁组成。支撑钢管桩共68根,由Φ1m、δ=12mm的垂直钢管桩组成。平台由4排2HK400底层分配梁、17道万能杆件桁架、HK400顶层分配梁组成。万能杆件桁架长44m,高4m,共17道、每一道桁架之间用改制件进行联结。顶层分配梁为I400工字梁,顶层铺设有钢板、四周安装好护栏、人行步梯和漏电保护设备。1.1.2平台顶标高确定:桥位处设计潮位表29项目重现期潮位(m)设计高潮位3005.261004.89504.64204.30设计低潮位300-1.81100-1.6850-1.5820-1.45根据设计所提供的设计潮水位表,为确保高水位时不影响施工,根据300年一遇最高潮水位为5.26m,确定钻孔施工平台顶面标高为+8.0m。1.1.2钢管桩标高确定:127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件由于河床在洪水的冲刷作用下处于动态变化中。根据河床标高、冲刷深度及承载力要求拟定钢管桩标高如下表:表30名称直径河床标高入土深度总冲刷深度桩底标高桩顶标高总长度北墩钻孔平台钢管桩1m-17.843m25m10m-52.843m+3.0m55.843m南墩钻孔平台钢管桩-20.383m-55.383m58.383m钢管桩入土深度确定钢管桩的承载力包括钻机、平台自重、施工荷载,单桩最大按100t,应用打入桩承载力公式[P]=1/2(UΣαi•li•τi)其中:[P]——单桩轴向受压容许承载力(KN)U——桩的周长(m)li——局部冲刷线以下各土层厚度(m)τi——与对应的各土层与桩壁的极限摩阻力(KPa)αi——震动沉桩对桩周摩擦力的影响系数粉砂层和亚粘土层极限摩阻力按25Kpa,由1000=1/2(π×1×L×25)解得L=25米。1.1.3钢护筒标高确定:钢护筒的计算数据表表31名称直径河床标高入土深度总冲刷深度桩底标高桩顶标高总长度北墩护筒2.9m-17.843m15m10m-42.843m+8.0m50.843m南墩护筒-20.383m-45.383m53.383m具体计算见下:钢护筒顶同钻孔平台标高为+7.0米,钢护筒底标高为-25.0m,进入亚粘土层15m。1.2钻孔平台施工127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件1.2.1钢管桩打设根据钢管桩桩长、数量多、位置精度要求高等特点,因此钢管桩采用施工方便、快速、打设精度高的大型变幅式打桩船进行作业。根据水上沉桩作业的有效天数及打桩船沉桩能力,每个主墩各配打桩船1艘,每个打桩船再相应配运输钢管桩方驳2艘,拖轮1艘。打桩的锤型选用D100-13柴油锤。1.2.2平台施工将工厂加工好的底层分配梁驳船运到墩位处,由60T全旋转式浮吊起吊就位于钢管桩顶端的桩帽上,相互焊接成为整体,其作用为承受桁架上传来的荷载,分配到将钢管桩上。将顶板分配梁焊在万能杆件的上弦杆上,顶层再铺设好钢板,安装好护栏、人行步梯和漏电保护设备,完成钻孔平台的搭设。1.3钻孔平台安全渡洪措施1.3.1增加钻孔平台刚度,在每根钢管桩顶部之间加焊3m高Φ0.6m、δ=10mm钢管桁架加强钢管桩的整体性。1.3.2在平台上下游各打设4根Φ1m、δ=12mm斜钢管桩作为斜撑。增强平台的横向稳定性。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件1.3.3先安排7台钻机上钻孔平台同时进行施工,施工完成一根钻孔灌注桩,将平台与7根钻孔灌注桩的钢护筒之间进行联结,提高平台的整体性,然后再安排7台钻机上平台进行施工。1.4及时清除堆集在平台周围的漂流物,减少阻水面积。2.钻孔桩施工2.1钢护筒施工2.1.1钢护筒结构钢围堰内设计有直径为2.5m的钻孔灌注桩84根,横桥向及顺桥向桩中心间距均为6.25m,桩身长度为121.3m。根据桩身直径和打设深度,确定钢护筒:直径φ=2.9m,壁厚δ=16mm。在护筒刃脚处及每隔2m加焊□9106×300×16mm钢板加强。钢护筒拟在加工厂内加工,卷板机卷板,在胎架上成型,接缝采用双面满焊,肋板采用间断角焊缝。护筒船运至施工现场存放待用。2.1.2钢护筒打设护筒的位置和垂直度准确是保证钻孔灌注桩垂直度满足要求的前提,为此,在打设护筒时,在钻孔平台上设置了两层导向定位架,在平台顶面设置了护筒上导向架,下导向架设在在万能杆件下弦上,上、上导向架由用4[400型钢焊成井字形,上下导向架距离8m,均与钻孔平台联结牢固。导向架在定位安装前先在平台上施工放样,并测量引至下层井字架安装部位校核安装。护筒采用BM-5型振动沉桩机打设,为加快施工进度,采4台80T浮吊、四台沉桩机同时进行护筒打设。沉桩机其性能如下表:表32性能指标激振力(T)振动锤重(T)电机功率(KW)BM-5型12011.25220钢护筒的下沉工作选在平潮时进行,下沉护筒前再精确测定桩位并采用保证垂直的固定导向架,下沉过程还应随时复测桩位。护筒采用分节对接振动下沉,每节钢护筒在振动下沉前,在护筒顶以下1m至1.5m处设置内部支撑防止振动夹头使护筒产生径向塑性变形。起吊首节钢护筒放入定位架内,上口高出钻孔平台1m临时固定,再起吊第二钢护筒与首节钢护筒焊接,对接缝采用破口对接满焊方式,接缝处按圆周八等分焊加强联接钢板(8块□30×10×1.2cm),对接完成将沉桩机吊安装在护筒顶上,将护筒打入河床。在沉桩过程中对护筒顶和顶帽连接螺栓进行观察确保紧固,每次振动以不超过5分钟控制。护筒下沉阻力过大时采用刚性气举式吸泥管吸出护筒内泥砂,减小内壁摩阻力。钢护筒平面位置控制偏差为±5cm,斜率控制偏差为1%。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件全部钢护筒打设完成之后,用钢管将其顶部全部联通,作为钻孔施工时的泥浆沉淀池。钻孔平台材料数量表表33材料名称规格数量重量(T)钻孔平台钢管桩Φ1m、δ=12mm76根1312万能杆件西乙型748型钢分配梁700钢护筒Φ2.9m、δ=12mm84根5091钢板δ=10mm3012.2钻孔灌注桩施工2.2.1钻机选型根据主墩桩基地质情况和多年现场施工经验,钻机选用KP3500型全液压转盘式钻机,它采用液压传动,集中液电复合操纵,安全可靠。该机可采用正反循环钻孔工艺,适应各种地层。该机已通过部级鉴定,荣获1993年河南省和郑州市技术进步一等奖,建设部科技进步二等奖,获得国家专利,主要技术指标在国内同类产品中居领先地位。KP3500钻机主要技术参数表34钻孔直径(m)3.5(岩层)6(松散层)钻杆通径(mm)275钻孔深度(m)130主机功率(KW)30×4最大扭矩(KN.m)210辅助电机功率(KW)8转速(r/min)0~24起重功率(KW)75提升能力(KN)1200主机重量(t)47最大加压力(KN)600整机外形尺寸(m)Size(L×W×H)5.9×4.8×9油压(Mp)18127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件该机在粉砂层、细砂、粗砂层钻孔进尺可达0.30m/h,实行三班作业制,平均每台班进尺3m。主墩实际入土桩长101.5m(苏州侧),一根桩的钻孔施工完成时间为12天,加上钢筋笼安装及砼灌注累计15天可完成一根桩的施工。KP3500和KP3000型钻机在武汉军山长江公路大桥主墩钻孔桩(直径2.5m)施工,工效良好。一根钻孔灌注桩工效分析表35序号工序时间(小时)备注1准备工作12包括钻机就位2钻孔2643清孔、提钻184孔径、垂直度等检测6检测仪器5下钢筋笼126下导管67二次清孔68砼灌注12包括灌注前准备合计(天)152.2.2泥浆制备及循环系统2.2.2.1泥浆制备主要性能指标泥浆的质量直接与钻孔质量密切相关,为确保泥浆质量,泥浆采用优质膨润土,并在泥浆中掺入0.005%聚丙烯酰胺(PHP)絮凝剂或0.3%纯碱等外掺剂改善泥浆性能。其主要技术性能指标如下:相对密度:1.06~1.15;粘度:18~28S;含砂率:≤4%;胶体率:≥95%;失水量:≤20ml/30min;酸碱度(PH值):8~10;静切力:1~2.5Pa;2.2.2.2泥浆制备制浆采用机械搅拌制备,按施工配合比将水注入搅拌机内。开始搅拌,逐步加入优质膨润土搅拌成浆。打开出浆门使泥浆经泥浆船泵送流入泥浆循环池。在主墩平台上各设置泥浆拌和站两个,供给钻孔使用。泥浆制备在开钻前完成各开钻孔的泥浆拌和并注入孔中,至少储备2000m3泥浆供给补浆及损耗。泥浆储备通过84根护筒周转循环。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件2.2.2.3泥浆净化及钻渣处理泥浆的沉淀采用重力沉淀法,即将携渣泥浆引入已成桩或计划后期开钻的护筒内沉淀,将浮浆抽出,输入泥浆循环池。已沉淀在护筒内的钻渣,用吊车抓斗抓出装上运渣船,在有关部门指定地点卸船处理。2.2.2.4泥浆循环系统泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、泥浆泵、进出泥浆槽等组成,在钻孔平台上下游各设置一套,每套供7台钻机使用。泥浆循环由泥浆池自流入孔,通过钻机钻杆气举携渣孔道吸出进入过滤网,沉淀池,再由泥浆泵输入泥浆池,以此循环自始至终。2.2.3钻机钻孔顺序84根桩按下图共分为14个施工区域,每个施工区域安排一台KP3500型钻机施工6根钻孔灌注桩,以相邻的桩位不同时钻孔为原则,安排14台钻机隔孔施工,具体安排如下图所示:注:图中A~N代表施工区域,孔位上的数字代表钻孔的先后顺序。2.2.4钻机钻孔钻机采用气举反循环进行钻孔施工。在钻孔平台上铺好枕木,固定好钢轨,利用浮吊将钻机吊装就位,立好钻架并调整、安设好起吊系统,将钻头吊入护筒内准备钻孔。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件钻孔前严格检查钻机转盘的水平、标高、吊架垂直度,满足要求后开始钻进。钻孔作业应连续操作不能中途无故停钻,严格交接班责任制度,认真细致地作好施工原始记录。准确地反映钻进进尺和地质层次的地质属性,定时对钻孔泥浆进行比重、粘度检测,定期检查钻头磨损情况,必要时进行修补或更换。钻孔过程中采用减压钻进,以确保成孔的垂直度。根据不同的地层选择不同的转速和钻进压力;根据不同的钻进速度选择适宜的进风量,钻孔出渣过程中时刻注意孔内水头损失,及时补浆以免水头压力降低,对孔壁的安全带来不利影响。在整个钻孔过程中要始终保持孔内水头不小于2m,孔径不小于设计值,倾斜率不大于1%H。钻头提升或下放应保持较慢的匀速工作,避免因钻杆摆幅加大,钻头挂拉损伤孔壁。2.2.4.1钻孔中的注意事项:(1)在砂土层、砂层中钻进速度不宜过快,避免因造壁不够而引起的局部孔壁塌孔。(2)出现卡钻问题时采取钻头悬空空转刮削,上下蠕动的方式解决不规则孔径问题。2.2.5清孔桩底到达设计标高以后,开始进行首次清孔。首次清孔采用钻机气举式自行换浆法清孔,即用低浓度泥浆置换孔内高浓度泥浆。钢筋笼安装到位后,进行二次清孔,二次清孔采用水下砼灌注的刚性导管配φ5.0cm直径无缝钢管为高压管,通过20m3/min空压机输压气举式导管排出孔底高浓度泥浆,冲散沉淀层,使之呈悬浮状态后立即开始水下砼施工。清孔过程中要求始终保持孔内外水头差在2m以上,确保清孔的安全顺利进行。2.2.6吊放钢筋笼钢筋笼在墩位旁的驳船上加工场分节加工制作,每根桩钢筋笼分节制作,在孔口下放时再依次接长。制作一个吊装结构悬挂钢筋笼于钻孔平台顶面,该构件采用φ28钢筋8根和加劲圈14根,双面焊接而成。钢筋笼采用加劲筋成型法分段加工制作。制作时,按照设计尺寸做好加劲筋圈,标出主筋位置,然后将主筋依次点焊在加劲筋上,要确保主筋与加劲筋相互垂直,不变形并在加劲筋上焊Φ28十字钢筋支撑。主筋焊完后按照设计位置绑扎螺旋筋。钢筋笼分段加工制作完成后,分不同桩孔号进行分类编号,防止吊装出错。成孔经检孔器检孔验收合格,即可将钢筋笼运吊放入孔。钢筋笼的起吊和就位采用80t浮吊吊装,为保证钢筋笼起吊时不变形,采用长吊索小夹角的方法减小水平分力,起吊时顶端吊点采用两根等长吊索,根部采用一根吊索,吊点处设置弦形木吊垫与钢索捆连。吊机主钩吊顶端索,副钩吊根部索,先起吊顶部吊索,后起吊根部吊索,使平卧变为斜吊,根部离开地面时,顶端吊点迅速起吊90°后,拆除根部吊点及木垫垂直吊其入孔安装。钢筋笼安放过程中严格控制钢筋笼接头安装质量,钢筋接头必须错开布置,接头数不超过该断面钢筋总根数50%。钢筋笼下放前在主筋及箍筋上绑扎钢筋混凝土垫块以确保钢筋笼保护层厚度,下放时速度放慢防止碰撞孔壁。2.2.7灌注桩基水下混凝土127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件2.2.7.1水下混凝土配合比设计主墩基桩水下混凝土标号为30#,按照《普通混凝土配合比设计规范》(JGJ55-96)要求,通过计算、试配和调整确定配合比,要求如下:a、水泥采用425号普通水泥或矿渣水泥,用量不少于350kg/m3。b、粗集料选用级配良好的1~3cm碎石。c、细集料选用级配良好的中砂,砂率控制在40%~50%。d、掺加适量的外加剂,确保混凝土初凝时间不小于12h,坍落度控制在180mm~220mm。2.2.7.2混凝土浇筑设备桩基混凝土采用刚性导管法灌注,混凝土运输采用两座水上混凝土搅拌站拌和,泵送砼到施工桩位的方式输送。水上上拌合站由两座德国产埃尔巴ESM60VAP型安装在1000T驳船上构成。砂石料和散装水泥由船运至拌合站旁,用输送带和泵管分别输送到料仓和水泥罐中。拌合站立面图127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件拌合楼水面布置图主要灌注设备有导管、砼储料斗(20m3)、导管、漏斗(1m3)、溜槽。导管直径Φ273mm,容许承受的最大内压力为150Kpa,分段长度1~3m,最下一节长5m,导管顶端接上0.5m长的阀门管和高1.5m、容积为1m3的漏斗,漏斗上方设置16m3储料斗。导管提前进行水密、承压和接头抗拉试验。2.2.7.3混凝土浇筑开始灌注首批混凝土时,导管下口至孔底的距离控制在30cm左右,为使首批混凝土浇注后导管埋入混凝土的深度不小于3m,首批混凝土储量不小于15m3。浇筑时由2台砼泵(并备用一台砼泵)直接把混凝土泵送到储料斗内,由储料斗放入漏斗内进行灌注。首批混凝土灌注后,吊开储料斗,混凝土由砼泵直接泵送到漏斗内进行灌注进行连续灌注。根据灌注速度随时用测深锤探测孔内混凝土面标高,及时调整导管底与混凝土表面的相应位置,并始终严密监视,保证导管埋深在2~6m之间。桩基混凝土浇灌一次完成,桩顶灌注标高比原设计提高1m,浇筑承台时再凿去桩头到设计标高。灌注混凝土时,溢出的泥浆沉淀后泵入泥浆池内,防止污染环境。邻近的桩的钻孔施工在已浇筑24h以后再进行施工。(1)预防砼堵管的措施127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件严格控制砼流量和下放速度,保持均匀的流量和流速。保证灌注的连续性,尽量缩短砼泵送的间歇时间,如存在其他问题砼在短时间内(30min~1h)不能搅拌到位时卧泵储料斗内应储备满斗砼,间隔10分钟泵送两个行程,使砼减少泌水率,或放慢放料速度。及时清理砼储料斗中残余干硬砼。砼导管不宜埋置过深,拆除导管应迅速及时,拆除后导管要检查密封圈好坏,及时更换密封圈,并保证导管有足够的安全埋管深度。测算砼上升高度和导管埋深要勤、要准。(2)处理砼堵管的措施:慢速提升导管,小幅度快速下放导管;当导管埋深有足够的安全储备时,可采用快速提升导管,较大幅度地快速下放导管,反复提升,下冲使管内砼扰动下落。2.2.8水中超长钻孔灌注桩主要风险及对策2.2.8.1钻孔灌注桩施工主要风险(1)在钻进过程中如遇洪水或涌潮时,河床水位变化势必剧烈,这会给钻进过程带来较大的坍孔风险。(2)根据桥址地质情况、砂层总厚达80m,在砂层中施工容易出现坍孔。(3)主桥基桩均为超长桩。将导致钻进困难,甚至出现卡钻、掉钻头;成孔后可能出现斜孔、偏孔等现象。(4)砼灌注过程中,由于砼和易性较差、砼离析严重,或导管埋深过大、导管提空等,导致断桩。2.2.8.2对策(1)防坍孔对策a根据不同土层、墩位选择与之相适应的钻进方法。对于水中墩钻至护筒下口附近1m时,提钻抛填粘土反复作正循环旋转护壁2~3次。成孔过程中采用正反循环钻进,在护筒内、淤泥层及粉砂层采用正循环钻进,其余地层均采用反循环钻进。b当河床水位变化时,或钻至圆砾土层漏浆严重时,及时调整孔内泥浆水头或用膨润土掺锯末造浆补充水头,保证孔内水头在任何时候均比最高洪水位或最高潮位高1.5~2.0m。(2)防掉钻头、偏斜孔对策a选择大扭矩、钻杆内径大、气举或泵吸效果好的大型钻机钻孔。b加强现场质量管理工作;对于特殊地质,由技术人员对工班长进行详细的施工技术交底,并传达至每一位操作人员,做到心中有数。c加强机械设备的检查,尤其是钻杆螺栓、法兰盘等。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件d严格按照要求施加配重;采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。(3)防断桩对策a选择和易性好的配合比,加缓凝剂,严格控制坍落度,并加强施工过程中砼的和易性控制。b砼方量比较大,砼浇筑时商品砼作好准备,以便在需要时能及时提供砼。c加强领导现场值班和人员的管理工作,做到职责明确,确保每个参与工人的工作质量从而保证基桩砼的施工质量。d加强对通讯设备的检查,确保施工过程中信息畅通,指挥到位。e严格按照招标文件《技术规范》要求,进行导管埋深控制,现场技术人员勤测孔深,保证实测数据和计算数据准确无误。采取以上措施,并加强工艺技术和工序自检力度,我部完全可以避免发生断桩事故。2.3钢围堰施工2.3.1概述主墩钢围堰为矩形外加两个半圆形,外长度为104.5m,外宽度为42m。钢围堰厚2m,钢围堰顶面标高+6.300m,隔舱内浇灌20#水下混凝土59952m3,设计刃脚标高-122.000m,填砂顶面标高-20.500m,承台混凝土45340m3,钢围堰的重量为17000T。钢围堰总体结构图127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件2.3.2钢围堰加工2.3.2.1施工详图绘制在钢围堰加工制作前,首先应根据设计图的要求绘制施工详图。施工详图按工艺程序要求,绘成零件图、单元构件图、片(块)体构成图及试装图。为防止失误,明确工艺程序,还需绘制从零件至单元构件至片(块)体单元的加工、组焊、试装工艺流程图。2.3.2.2放样下料核对图纸材料表,下料尺寸按实样,保证几何尺寸准确,下料合理,明确流向,规格不乱,记录齐全,编号清晰。2.3.2.3冷加工对所用板材、型材应校平校直,达到规范允许值。避免强行组装,保证装配顺利。2.3.2.4装配组装前先复核放样轮廓线尺寸,后搭设靠模。预留焊接后的收缩余量,减少累积误差。桁架形成后的内外覆板预拼后加龙骨。拼板采用丁顺错缝式,使纵横拼板焊缝合理分布。在焊接缝上加设定位架来减少拼板焊接引起的角变形,焊后拆除并铲平焊疤,从中间向四周展开。2.3.2.5焊接(1)焊接环境施焊前,焊工必须检查焊接部位的组装和表面清理的质量,对不符合要求者应在处理合格后方能施焊。在雨天不得露天施焊,构件焊区表面潮湿时,应在清理干净后施焊,焊接环境最低温度应控制在规定范围内。(2)焊接材料选择对于Q235型钢材,可选用结422型或结506型焊条,这两种焊条均可进行全位置焊接。(3)焊接方法应按照焊接前经试焊确定的焊接参数施焊,不得随意变更。应严格遵守桁架结构焊接操作规程,重点控制焊接变形。10mm以上钢板采用坡口施焊,8mm以下钢板采用单面施焊双面成型,内桁架弦杆和腹杆联结处满焊,内桁架与壁板之间按设计要求采用满焊或间断焊。若采用间断焊,其焊缝长为50mm~100mm,两间断焊缝中距不得大于壁板厚的24倍。所有焊缝厚度、焊角尺寸按设计要求。(4)焊接质量标准127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件焊缝的强度必须保证大于或等于母材的强度标准值。所有焊缝都必须在全长范围内进行外观检查,不得出现裂纹、夹渣、不熔合、焊瘤、未填满弧坑现象。对设计指定部位和重点受力的焊缝,尤其是10mm厚以上钢板,不允许有气孔和咬边现象发生,其他焊缝气孔直径小于1.5mm,每延米不多于3个,间距不小于20mm;咬边不大于1mm。重点受力部位应进行超声波探伤检查及水密检查,全部达到施工技术规范要求。严禁在非焊接部位打火引弧,以免损伤母材。2.3.2.6校正由于钢围堰分片(块)体积大,材料薄,强度小,焊缝多,焊后变形在所难免。所以凡是超差部件均应采用机械法或火焰法进行校正达到合格标准,以保证总装的顺利进行和钢围堰几何尺寸的准确。2.3.2.7组拼片(块)体在向装配平台转运的过程中,严禁碰撞、剧烈震动。因片(块)体体积都比较大,组拼时务必轻柔、精确。可首先粗略定位,以多台千斤顶配合吊机实行小位移移动和转动,以木楔或钢板找平后,及时联结。2.3.3首节钢围堰拼装首节钢围堰重量约为1837(17000/66.8*7.22)吨,加工厂分30块制作,每块重约60T。在现场的拼装船上拼装成形。拼装船由8艘1000T驳船组成,每艘驳船尺寸为55×10×3.3m,组成拼装船工后平面尺寸为110×50×3.3m,每条驳船之间采用大型型钢焊接。顶面用大型型钢组成一个拼装平台、顶面找平平铺10mm钢板用于分块钢围堰的拼装。钢围堰采用分块对称拼装,拼装前应在拼装平台上放样,用垫块或支垫按拼装线垫平,将各块底层钢围堰预对调平后检查上、下口围堰尺寸正确后,临时连接并限位正确后进行施焊。钢围堰焊接时要对称平行进行,以防上下口偏斜。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件首节钢围堰拼装船示意图2.3.4首节钢围堰吊装首节钢围堰拼装完成后,采用上海救捞局的2500T浮吊进行整体吊装方案进行施工。2500T浮吊技术参数表表36吊机主钩辅钩小钩负荷2500T200T20T最大起吊半径2500X35--45m(固定)500--35m(旋转)200TX39.1—56m20TX58m升高66m122m80m速度(平均)3m/min0T—500T1.5m/min500T—2500T9m/min25m/min127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件浮吊吊高曲线图2.3.4.1吊装前准备(1)将84根钻孔灌注桩全部施工完毕,在护筒顶面安放分配梁(焊接),用于支撑万能杆件桁架主梁。在最外层28个钢护筒上放样后焊上钢围堰下沉时需要的导向架(亦作为拼接钢围堰时的胎架)。导向架采用[20型钢焊成,导向架距离钢围堰内壁5cm(拼接时用型钢支垫),以便钢围堰顺利下沉。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件护筒外导向架示意图(2)拆除钻孔平台顶层面板、分配梁。(3)用振动沉(拨)桩机将平台下的钢管桩全部拨出。以免阻碍钢围堰内支撑的安装下放。2.3.4.2首节钢围堰吊装(1)用拖轮将首节钢围堰拼装船拖到主墩江心侧停靠,临时抛锚定位;(2)将2500T浮吊距离拼装装船2m的地方同时抛主锚、边锚、八字锚及尾锚等完成浮吊就位,安装钢钢围堰吊装用吊具及起吊钢绳,调整平稳后准备开如钢箱梁吊装。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件(3)浮吊缓慢起吊首节钢围堰到一定高度后,退出拼装船。(4)浮吊同收锚、放锚前移动,将钢围堰吊装到位。2.4钢围堰下沉127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件在首节钢围堰周围停靠4艘80T全旋转式浮吊,用于钢围堰首节以上钢围堰分块的对称拼装。调整首节钢围堰的水平位置,将钢围堰的中心与设计中心相吻合,用水泵在隔舱内对称等速加水使围堰下沉到一定位置,四台浮吊互相配合,把第二节围堰分块对称吊放在首节钢围堰的顶部进行焊接,每节钢围堰焊接完成检查合格后,对称浇筑仓壁混凝土、加水使围堰下沉。接高一节钢围堰,加水、浇混凝土下沉一节,直到将钢围堰接高即将着床。2.5钢围堰着床钢围堰精确着床定位是钢围堰施工中的重要环节,直接影响到钢围堰最终定位的质量。由于主墩基础的钢围堰体积大,重量大,在着床前调整相对容易,因此在围堰着床前,必须保证钢围堰的中心位置及垂直度准确。用测深仪控制围堰下沉的深度,在刃脚距河床较高处约40—50厘米时停止下沉,再次调整钢围堰的倾斜和偏位,直到符合要求为止,然后然后选择在平潮时,同时启动机向隔舱同时加水,使钢围堰迅速落入河床。2.6吸泥下沉根据实测的地质资料,墩位处履盖层均为松散状粉砂层,局部有少量亚粘土。钢围堰在河床的履盖层内采取往隔舱加水、围堰内吸泥的方法使之下沉。用20台ф250cm的吸泥机、10台套吸砂设备布置在围堰的中心附近同时对称吸泥,随钢围堰下沉深度的增加逐渐向刃脚方向移动,吸泥过程中由于吸泥机排水量较大,用30台水泵向围堰内补水,并在围堰内外壁之间设立连通装置,以保持围堰内外水位差,防止内外水头差过大而引起刃脚翻砂。钢围堰接高一节钢围堰,加水(浇混凝土工)下沉一节,直到将11节钢围堰全部完成接高。钢围堰一边下沉一边调整.确保钢围堰始终在准确位置下沉。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件围堰下沉过程中,随时用仪器监控围堰,发现偏位及时纠正。纠正的方法有:2.6.1偏吸泥纠偏法围堰入土后时可利用此法使其在下沉过程中逐渐纠正偏差。纠正偏斜时,可在刃脚高的一侧吸泥,低侧不进行吸泥作业,利用钢围堰高低两侧下沉时所受阻力不同,而使钢围堰纠正;2.6.2偏灌水或浇注砼纠偏法当钢围堰下沉出现不均匀下沉及突沉时,用抽水机往钢围堰高的—侧隔舱内加水,把低的一侧隔舱内的水抽出,利用两侧重力不同,使钢围堰水平,但此法需保证隔舱与隔舱之间、隔舱与隔舱外的水头差在允许范围以内;根据同一原理,在钢围堰高侧的隔仓内浇筑混凝土的方法也可进行纠偏调整。2.6.3钢围堰位置扭转的纠正钢围堰由于上口被钻孔灌注桩上的导向架限位,不能发生偏转,但由于钢围堰高度较大,下口易发生扭转。在产生扭转,可在其偏进的二角偏吸泥,借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩,使钢围堰在下沉过程中逐渐纠正其位置。2.7施工中精度由于钢围堰利用钻孔灌注桩外侧的导向架下沉,钢围堰顶平面位置可控制在10cm以内,钢围堰底面可控制在25cm以内。2.8钢围堰内填砂127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件填砂前,首先用吸泥机对基底进行清理。清理完成后在围堰内填砂至标高-20.5m。填砂采用砂船运输到墩位,皮带输送机直接输送到钢围堰内。3.承台施工3.1承台施工程序钢围堰内填砂抽水准备施工承台。首先安装承台底板。承台底面整平后,立刻开始测量放样,安装承台模板,安装承台钢筋,铺设冷却循环水管,安装避雷针接地线,分三次浇筑完成承台砼施工。3.2抽水钻孔灌注桩完成施工后,将钢围堰内外联通器封堵。利用抽水机将钢围堰内的水抽到-2.5m标高,以方便进行承台底板的拼装工作。3.3承台底板安装由于钢围堰内填砂高度为-20.500m,承台底顶高为-1.3m,无法利用砂层作为底模,必须利用钢护筒作为支撑,安装底板进行承台施工。将岸上水准点的高程引至钢套箱顶部,再用水准测量“吊钢尺”的方法将高程引至钢套箱底部进行测量放样根据设计标高在每根钢护横桥向两侧焊上钢牛腿,在牛腿上顺桥向安放上56号工字钢,再其上顺桥桥面按2m间距摆放40号工字钢,顶层现安钢底板模板,完成底板的安装(如图所示)。承承台底板(局部)示意图3.4桩头破除127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件首先人工割除多余护筒,风镐破除桩头直至其砼顶面标高与设计标高一致,通过起吊设备将施工残留物清除。桩顶嵌入承台高度控制为15cm,桩顶锚入承台钢筋不小于150cm3.5侧模板安装由于承台与钢围堰之间有1m的空间,故不能利用钢围堰内壁作为承台模板,根据测量放样后承台外边沿与钢围堰内壁空间,分别确定模板背枋尺寸,进行模板加工模板材料采用竹胶合板配方木背枋,设置锥形螺帽对拉杆,紧固模板,模板背依套箱内壁,安装钢筋时分层设立模板内支撑。模板安装顺序以桥轴线为起点依次进行安装。3.6钢筋制作及安装钢筋采用工厂加工成型,现场绑扎安装的方法施工。架立钢筋比较密集不能一次性通高布设,影响钢筋吊装和施工安装,考虑现场分段安装架立筋,架立筋间对接用CABR连接器对接或帮条焊接。钢筋分层安装由于承台钢筋用量大层数多,面积广,除必要的架立钢筋外,为确保钢筋位置的准确性和各层面的平整性,增设钢筋定位劲性骨架(采用∠63角钢加工)。在钢筋安装过程中桩基锚固筋与承台钢筋的位置冲突时,对此采用适当调整桩基锚筋的方式解决。主筋对接采用CABR连接器,其余型号钢筋均按《公路桥涵施工规范》进行搭接或焊接。钢筋进场时每批量钢材必须附出厂检验合格证,进场后通过抽查试验合格后方能投入使用。在钢筋施工时,砼浇筑前,预埋塔吊、0#块支架下横梁支架等预埋件。塔柱预埋钢筋等施工预埋件在承台预埋时,均设置安装定位框,与承台钢筋位置“打架”时,适当调整承台钢筋,以保证预埋构件的准确位置。避雷针接地线随承台钢筋安装引入塔柱预埋空间。避雷针接地线电阻控制不大于2欧姆。3.7承台冷却水管为降低承台混凝土的水化热,在承台内需要设置冷却水管,采用U型定位筋卡焊,竖向分层,其位置控制采用定位架方式,冷却管安装随钢筋安装逐层同步进行。冷却管进水口用钢板临时封堵焊固,出水口用软胶管引至模板外用铁丝扎紧上口,使用时打开保证冷却管循环水的畅通。3.8承台砼浇筑根据混凝土的生产量及底板的容许荷载,将承台混凝土分3次浇筑,第一次、第二次浇筑2m高,第三次浇筑3m高。承台砼浇筑时砼振捣采用梅花型插入振捣器,按作用半径确定插棒间距。砼浇筑顺序由上游至下游再由下游向上游往复循环浇筑。浇筑层厚度的控制对大面积散热和振捣效果有可靠保证。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件承台砼用水上拌合楼拌合,直接到两侧泵站泵送入模。浇筑砼垂直距离大于2m时均采用串筒输送。3.9承台砼质量保证措施水泥采用低水化热的425#矿渣水泥,通过试配掺加粉煤灰,减少水泥用量。粗集料选用级配良好的1~3cm碎石;细集料选用级配良好的中砂,砂率控制在40%左右。通过试配掺加外加剂降低水灰比,砼拌和用水采用低温水降低砼的温度回升率。砼初凝时间不小于12小时,塌落度控制在16~18cm。砼养护和冷却循环水24小时监控,监控期限以大体积砼体内外温差稳定温度不大于25°C为止。3.10主墩基础施工流程图见流程图二。一个主墩基础主要施工机械设备表表37机械设备名称型号规格数量备注水上拌合站60m3/h2座包括配套锚碇设备陆上拌合站60m3/h2座起重船(浮吊)2500T1艘起重船(浮吊)80T4艘箱变2500KVA1座钢构件检测设备2套发电机400KVA3台打桩船2艘混凝土罐车6m38台驳船1000T8艘拼装船驳船1000T2艘工作船驳船500T4艘运输船拖轮1000T2艘泥浆船1000T2艘轮渡2艘沉桩机BM-52台钻机KP35008台127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件钻机KP30006台空压机8台吸泥机8台清孔设备3台套砼汽车泵60m3/h2台砼卧泵80m3/h4台电焊机50台4.索塔施工方案索塔施工分下塔柱、下横梁、中塔柱和上塔柱施工几个部分。除下横梁采用落地支架现浇外,其余主塔塔柱施工采用爬架配翻转模板法施工工艺。4.1索塔施工附属设施索塔施工附属设施主要包括起吊设施、电梯、水上及塔上工作平台等。4.1.1塔吊塔柱施工配备起吊设备为塔吊,塔吊可选用江麓建筑机械有限公司生产的JL7050固定附着式塔吊,额定起重力矩400t•m,最大起重力矩414t•m,最大起重量16t,60米起重臂处吊重6.12t,最大起重臂长70m,最大起升高度317m。塔吊特性见下表示:JL7050型,臂长70m的塔吊,其负荷特性表表38工作幅度(m)3.3—25.872730333537起重量(t)1615.213.3611.8811.0310.28工作幅度(m)404345485053起重量(t)9.38.4687.36.96.36工作幅度(m)555760636770起重量(t)6.045.755.324.954.54.2中、下塔柱及下横梁施工阶段,塔吊安设于桥轴线上紧贴下横梁外侧塔柱承台上(见附图)示。中塔柱合拢后将其横移至桥轴线下游钢箱梁区域外侧,纵桥向位置不变。4.1.2电梯电梯选用斜爬电梯,选用上海宝达工程机械有限公司生产的双笼SCQ150/150J斜爬式电梯,额定起重量2×2000Kg,提升高度达302m。具体布置见附图示。4.1.3水上、塔上工作平台127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件塔吊施工时需设水上工作平台和塔上工作平台。水上工作平台由2只500t方驳拼装而成,塔上工作平台中、下塔柱用脚手架,上塔柱施工时在塔上安装工作平台(见附图)。4.1.4爬架及模板爬架高度设计为19.5m,塔柱外模采用翻转大块钢模板,沿高度方向分为3节,每节高度(按索距确定)4.5m,交替翻转施工,每次砼浇注高度为4.5m;内模采用4.5m高的钢制大面积提升模板(见附图)。4.2索塔施工苏通大桥索塔施工采用爬架配翻转模板法施工工艺,混凝土泵送采用德国SCHWING公司制造的BP4000HDR-18型砼输送泵,最大混凝土输送量(高压)为43m³/h,混凝土输出压力为20.1Mpa.输送高度320m。混凝土坍落度要求为20±2cm,坍落度损失约为2cm。混凝土供应以水上拌和为主,岸上备用。水上、岸上拌和能力均为120m³/h。索塔混凝土采用一次泵送工艺是可行的,如德国的大象泵BSA2100HD、施维英BP4000HDR-18泵泵送高度均大于310m,大象泵最大泵送高度320m。若采用二次泵送平台宜设在桥面上中塔柱对撑平台上,高度从桥面以上算起约80m为宜。下横梁采用钢管桩结合钢桁架梁支架实施现浇,外模采用大块钢模板,内模采用组合钢模和亿利式门架支撑施工,下横梁预应力采用后张法施工。4.2.1砼索塔施工工艺流程图见流程图三。4.2.2索塔砼配合比设计由于索塔高度、体积巨大,具有较特殊的施工特点,要求砼应有较大的流动度、高弹性模量和较小的收缩、徐变性能,同时还要满足缓凝、早强、高强的泵送要求,因此宜采用高集料、低水灰比、低发热水泥、适量掺加粉煤灰和泵送外加剂的方法。为达到施工和设计要求,配合比设计时应从水泥、水、砂、碎石和外加剂等五种组成材料用量着手,针对各种材料对砼的影响,以3d强度、坍落度和坍落度损失为筛选标准,采用正交设计方法进行试配,以选择合理的配合比。试配时可采取以下措施:采用优质高强低发热水泥;采用地下水;降低水灰比;选择高效外加剂;注意砂率的调整,优化碎石质量等。4.2.3索塔施工索控制测量127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件在施工的全过程中,除应保证各部位的倾斜度、铅直度和外形几何尺寸,以及斜拉索锚固箱的精确定位以外,还要对索塔进行局部测量系统的控制并与全桥总体测量控制网联网闭合。索塔局部测量系统的控制基准点,应建立在相对稳定的基准点上,如承台基础上。当对索塔各部位采用空间三维测量法控制时,其测量的时间一般选择在夜晚22:00至次日早上7:00日照之前,即受日照影响较小的时段内,以减少日照对索塔造成的变形影响。此外,随着索塔的不断升高,还应选择在风力较小的时间内进行测量,并对日照和风力的影响进行修正。对索塔的塔座、下塔柱、下横梁、中塔柱、上塔柱(拉索锚固区塔顶等)几大部位的相关位置和转折点进行测量控制,应根据实际施工情况及时进行调整,避免误差的累积。由于索塔的不断增高和砼收缩徐变、沉降、风荷、温度等因素的影响,基准点必然会有少量的变化,故应将上述几大部位相关位置及其转折点与全桥的总体测量控制网联网闭合,以便进行修正和控制。索塔局部测量的方法,采用全站仪三维坐标法,辅以水准仪校核高程。索塔索管建议施工钢锚箱方案,根据起吊能力钢锚箱宜分三块吊安装,在塔上采取栓接连成整体。安装前须在塔下进行试拼,精度合乎要求后再行安设。钢锚箱微调利用爬架提升和微调设备。5.主梁架设方案5.1结构概况苏通长江公路大桥主桥为斜拉桥,上部结构采用七跨(100+100+300+1088+300+100+100)m连续钢箱梁方案。桥面纵坡南通侧1.5%,常熟侧1.5%,其主跨处于R=36000m的圆弧竖曲线上。主塔处桥面标高为+75.59m,主梁为扁平流线形封闭钢箱梁,梁高4m(中心线处),顶板宽40.40m,底板宽13.80m+12.80m+13.80m,线拉索标准索距16m。全桥标准节段钢箱梁长16m,吊装重量约350t;0#块54m,重量为1400t;边跨合拢段7m,吊重153t;中跨合拢段1块吊重220t。苏通大桥主桥总体布置图5.2梁段架设阶段安排127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件苏通长江公路大桥主桥的上部结构施工主要包括钢箱梁、斜拉索的安装和施工控制几大部分。5.3钢箱梁安装方案综述5.3.1施工组织安排施工作业组分为钢梁吊拼作业队和斜拉索作业队。5.3.1.1劳力安排表39吊拼作业队(一个主墩)斜拉索作业队(一个主墩)现场工程师4人4人工长4人4人测量人员3人3人质检人员2人2人安全员2人2人起重工10人20人专业张拉操作员8人辅助工20人拼装螺栓工20人小计45人63人合计108人5.3.1.2主要施工机具设备:表40设备名称能力数量(半桥)步履式悬臂吊机400吨2台套桥面吊索设备100吨1套电焊机20台定扭矩扳手4台套电动板手40台套10T卷扬机12台挂索牵引25T卷扬机8台套梁端挂索工作架4套塔顶提升架200吨2套梁上放索小车若干套张拉连接杆900吨8套127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件张拉千斤顶YCW900A8台套5.3.2钢箱梁的线型控制测量斜拉桥属高次超静定结构,所采用的施工方法和安装程序与成桥后的主梁线型和结构恒载内力有着密切的关系。另一方面,在施工阶段随着斜拉桥结构体系和荷载状态的不断变化,结构内力和变形亦随之不断发生变化,因此需对斜拉桥的每一个施工阶段进行详尽的分析、验算,求得斜拉索张拉吨位和主梁挠度、塔柱位移等施工控制参数的理论计算值,对施工的顺序作出正确的规定,并在施工中加以有效的管理和控制。如此方能确保斜拉桥的施工过程中结构的受力状态和变形始终处在安全的范围内,成桥后主梁的线型符合预先的期望,结构本身又处于最优的受力状态。这就需要对斜拉桥在钢箱梁吊装过程中进行线型控制。为了搞好钢箱梁的线型控制工作,成立专门的线型控制小组。在斜拉桥线型控制过程中,测量工作的主要任务是完成施工测试工作中的变形测试,即观测主梁的平面线型、主梁挠度和塔柱挠度的变化情况,为施工控制采集准确、可靠的数据。5.3.2.1平面线型控制测量平面线型控制主要是对钢箱梁中心线的控制,使钢箱梁中心线与桥轴线充分吻合。由于钢箱梁的拼接精度要求高,为防止多个控制点内部不符的矛盾,以两主墩中心点为基准点、以两中心点连线为控制方向,用TC2000全站仪直接测量每节段钢箱梁的中心线与桥轴线间的偏差。钢箱梁0#块段中心线的位置直接影响后面标准段的中心线位置。假若0#块段的中心线与桥轴线间存在误差,即有夹角存在,那么,随着标准段的吊装,钢箱梁悬臂长度不断增大,钢箱梁中心线与桥轴线间的误差也将按比例不断增大。所以对0#块段的初始位置进行精确定位,保证钢箱梁中心线与桥轴线在整个吊装过程中始终保持一致,在中跨精确合拢。5.3.2.2钢箱梁竖向线型的观测钢箱梁竖向线型的观测主要是观测钢箱梁各节段高程。为了全面掌握钢箱梁所有已吊装完节段的挠度状态,在每节段顶面前端的中心和边缘各设3个观测点,形成观测点网。观测点的顶面打磨成球形,用红油漆标明并编号。基准点埋设在塔身上,并按照二等水准测量规范的要求从岸上水准点引测其高程。对各个观测点,采用日本TOPCONAT-G2型自动安平水准仪按照水准测量规范的要求测量其高程。然后按照设计要求,对主梁高程进行调整,达到对主梁竖向线型控制的目的。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件由于温度的变化,特别是日照温差的变化对于斜拉桥结构内力和变形的影响是复杂的。施工阶段,日照温差对主梁挠度和塔柱位移的影响尤其显著。温度变化将在一定程度上影响结构变形实测值的真实性。但是由于日照的时间、方位和强度是在不断地发生着变化,而斜拉索结构各部分的受温性能又各不相同,要精确地、迅速地计算出实际温度变化所产生的结构变形是相当困难的。因此,为了最大限度地减小这种影响,保证测量数据的的真实性,必须定时张拉、定时测量。在凌晨1:00-4:00之间进行斜拉索的张拉,在一天中日照温差对结构变形影响最小的时候即日出之前,4:00-5:00之间进行主梁的挠度和塔柱位移的观测。5.3.2.3钢箱梁施工(1)0#、1#、2#块钢箱梁施工主塔处0#、1#、2#块为索塔根部梁段,也是钢箱梁、悬臂吊机的拼装平台,顶面标高为75.59m。主墩下塔柱施工的同时,搭设0#、1#、2#块段钢箱梁支架,顶面设计标高+71.00m,并在平台上预先摆好平移滑道及微调装置(千斤顶),待2005年7~8月份达到水位(+3.5m)时开始利用浮吊起吊钢箱梁,安放在0#块钢支架上,利用移位器纵向移位到设计位置。钢支架采用梁柱式结构,梁为西乙型万能杆件,万能杆件在船上拼成整体进行吊装;柱用直径1.0m、壁厚12mm钢管桩;基础支承于承台顶面(见附图)。钢箱梁吊装时先在申请的施工水域内抛锚定位1000T大型浮吊,浮吊首先停靠在桥轴线靠0#块托架外侧并预留一定间距,顺水方向临时定位,浮吊臂杆向下游方向,同时抛主锚、边锚、八字锚及尾锚等完成大型1000T浮吊就位。将0#段钢箱梁用驳船运至桥轴线浮吊下游附近并临时抛锚定位,安装钢箱梁吊装用吊具及起吊钢绳,调整平稳后开始钢箱梁吊装(见附图)。1000T浮吊将钢箱梁缓慢吊起,平稳后利用收、放锚绳使浮吊带钢梁转身正位至桥轴线方向,然后提升钢箱梁至平台高度,收紧浮吊前方主锚使钢梁就位于支架上,将钢围堰平移到位,最后利用平台顶微调装置将其调至设计位置,并与主塔下横梁临时固结,完成0#节段钢箱梁吊装。0#段钢箱梁吊装完成后,利用浮吊用同样的方法将1#、2#块依次吊装就位。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件0#块吊装示意图(2)过渡孔钢箱梁施工边跨墩包括3个过渡墩,过渡跨钢箱梁采用在3个过渡墩之间搭设临时支架,1000t大型浮吊起吊钢箱梁平移就位的方案进行施工。边跨钢箱梁安装临时支架,采用φ1.0m钢管桩支承万能杆件桁架梁承重结构,顶面安置滑道,用于钢箱梁平移。在边跨过渡墩墩身完成施工后,开始拼装钢箱梁支架。过渡孔钢箱梁吊装示意图过渡跨钢箱梁的对接工作在钢箱梁支架上完成。在边跨块段全部调整到位后,分别采用千斤顶顶升离开支架承托支点到预拼位置,调正轴线、高度、平面位置和对接口距离,拼装固定定位工艺板后实施栓接工艺。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件过渡孔钢箱梁栓接完成后,准备与边跨合拢。(3)悬壁吊机吊梁施工悬拼钢箱梁施工包括主跨及边跨全部采用步履式悬臂吊机施工(见附图)。步履式悬臂吊机采用我局自行研制的EGBL-400型吊机,该机结构采用菱型轻型结构形式。为分散前支点集中力,采用四片主桁架,所有的结构杆件全部采用箱型断面,整机结构尺寸布置为30.5×17.2×10m,整机的施工采用全自动控制方式。悬臂吊机吊梁侧面示意图悬臂吊机吊梁立面示意图127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件(4)钢箱梁悬臂吊装具体施工步骤如下:0#、1#、2#块施工完成后,挂第一对斜拉索并张拉;在其上对称拼装悬臂吊机,第二次张拉第一对索。两侧吊机同时前行移至前一起吊块段的设计位置,同时起吊钢箱梁,挂斜拉索,并第一次张拉斜拉索;吊机前移到前一块钢箱梁设计位置,第二次张拉斜拉索。岸侧、江侧吊机同时前行,同时起吊、挂索、张拉至临时墩前时,用桥面吊机将预先存放于临时墩顶的梁段起吊并安装,张拉临时墩顶斜拉索并将临时墩与该处墩顶段临时连接,继续对称起吊梁段至边跨合拢段处,江心侧吊机暂停施工,江岸侧悬臂吊机准备起吊边跨合拢段。进行边跨合拢前调索,测量校核合拢口尺寸(上、下口)轴线偏位,确定合拢时间及温度;悬臂吊机起吊船运来的边跨合拢段钢箱梁,完成边跨合拢段的施工。边跨合拢段后,在边跨钢梁中进行第一次压重砼浇筑,江心侧钢箱梁吊机继续前行,吊装钢箱梁至跨中仅剩中跨合拢段,进行全桥中跨合拢前调索,测量合拢口轴线偏位,确定合拢口尺寸,合拢时间及温度;江心侧吊机前行至中跨合拢吊装位置,进行中跨合拢吊装;拆除施工用临时支架,临时限位支座。拆除桥面吊机及其他临时荷载。进行边跨钢梁第二次压重砼浇注施工;进行全桥索力与线型控制调索张拉;二期恒载加载后全桥进行一次索力线型控制;安装斜拉索减振器;安装钢箱梁上测调附属结构工程。5.3.2.6合拢段钢箱梁施工合拢段施工包括边跨合拢段和跨中合拢段,均采用悬臂吊机提升至梁面进行合拢。合拢段施工采取先边跨后中跨的顺序。(1)边跨合拢段边跨合拢前,首先调整边跨其它块段索力、线型。确定合拢温度后,测出合拢段在合拢温度下两端桥面高差、桥轴线偏差等,据此测算出合拢段上下合拢口钢梁长度,在合拢段钢梁两侧预装好水平及竖向调位装置。所有准备工作就续后,切割合拢段钢梁至理论长度,用船驳预先将合拢段钢梁运抵合拢处桥下,用悬臂吊机在合拢温度下迅速将合拢段钢梁吊入进行合拢,调位至设计位置时,并用最短的时间完成合拢段钢箱梁施焊。(2)跨中合拢段中跨合拢段采127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件用两台悬臂吊机抬吊合拢施工。中跨合拢前进行索力、线型控制调整,拆除索塔下横梁处临时固接,拆除墩处临时连接及边跨支架。中跨合拢前应与边跨合拢一样做好其它各项准备工作。如测量数据采集、索力调整、合拢温度的确定、合拢段钢梁长度的最后确定、临时限位、定位措施、机具等等。中跨合拢用两台桥面吊机抬吊进行合拢。中跨合拢后解除所有临时限位装置。准备进行全桥附属设施施工。6.斜拉索挂设施工方案6.1挂索系统布设主塔封顶后,在塔顶顺桥向搭设膺嘴起吊平台,平台上摆放4台25吨卷扬机,膺嘴下配五轮十线滑车组组成塔顶起吊设备。滑车组一端由卷扬机牵引,另一端安装起重吊索吊具,用以斜拉索挂索、提升设备。塔顶理论最大提升能力约200吨。塔顶平台布置见附图示。在桥面上安装卷扬放索牵引系统,卷扬机可放在塔梁根部,牵引转向轮设于梁端,每边设4台20吨卷扬机,其中每边各两台牵索放索,两台配合塔顶平台进行挂索。桥面上每边隔20m到30m安装一放索滑轮装置。6.2平行钢丝索盘就位冷铸锚配平行钢丝斜拉索在工厂制成索盘,用车或船运到现场。短索将放索船停泊在桥下,索盘放在放索船的放索盘上,打开索盘冷铸锚锚头,利用桥面牵引设备通过梁端滑轮将牵引绳索从桥面上放下,牵引索通过锚塞与船上冷铸锚锚头相连,用桥面上卷杨机牵引斜拉索上桥面,桥面上每隔20至30m设放索轮一组,拉索将通过梁上卷杨机牵引放索,等斜拉索另一端锚头出盘并上桥面,准备与塔上提升系统相连,即完成梁上放索。桥面放索设备见附图示。6.3挂索对于短索,锚头前接好900吨张拉连接杆(见附图),直接用塔吊或从塔顶上放下起重绳索吊住待挂斜拉索的一端锚头提升到索管下口,然后从索管内将卷扬机绳头放出与张拉连接杆相连,用塔内卷扬机把张拉连接杆拉出千斤顶后端,完成塔上挂索;再利用桥面上梁端卷扬牵引将拉索另一端牵引入梁端锚箱索口,戴好梁端固定螺姆,完成梁上短索挂设。中、长索挂设先将索牵引上桥面或利用桥面吊机将索盘吊上桥面,放索完成后,接好张拉接长杆后开始挂索。挂索时先完成塔上或梁上一端牵引并临时挂设后后再开始另一端牵引。牵引时先利用塔顶或梁端卷扬机牵引,然后接软牵引系统,再将张拉连接杆牵引千斤顶后端,戴好张拉螺姆,准备张拉。软牵引可选用柳州OVM建筑机械总厂生产的YCW900Q软牵引装置,其最大牵引力达2000KN。见附图示,边跨合拢后对边跨长索可采取从中跨船上放索方案。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件6.4张拉对于短索,建议采用塔上张拉;而对于长索在梁上尺寸满足要求时,建议采取两端张拉,当然以塔上张拉为主。张拉设备建议采用柳州建筑机械总厂生产的YCW900A张拉千斤顶。此千斤顶曾用于杨浦大桥,该桥最大索力也达7500KN。对超长斜拉索建议也可以采用1200吨张拉千斤顶。见附图示6.5斜拉桥施工阶段抗风稳定方案上部安装施工阶段尤其在大悬臂拼装阶段斜拉索的抗风稳定性尤为重要,为确保施工安全,考虑苏通大桥气象条件的恶劣,建议采用设置临时墩方案。临时墩采用钻孔桩或打入桩基础,临时墩墩身由钢管立柱组成。基础分上下游两组,临时墩墩身亦同。临时墩的大小宜通过计算确定,由于本次方案征集时间限制,本次对临时墩只做定性的考虑。临时墩施工时机应在主梁悬臂施工到达该位置之前完成。由于桥位处气象条件复杂,通航要求高。主跨斜拉桥施工时应对斜拉桥悬臂施工阶段风力进行计算,找出拉索振动的不利风力影响,有必要做风洞实验。设抗风索、安设阻尼装置,为优先考虑的方案。抗风索可设于边拉力墩与塔顶和两塔之间,也可与拉索垂直连接,以减小拉索在大悬臂施工时的风振影响(见附图)。阻尼装置可在桥面上或塔内安设TMD装置进行减振。长悬臂施工的抗风计算和试验鉴于本次方案征集时间和条件所限,这里只能提出一种思路,仅供参考。1、127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件确定设计风荷载,主要有施工期的基准风速,主梁、索、塔的垂直高度修正的设计风速,设计风荷载(不同结构部位的抗风系数不同,最何种形式、荷载作用形式及位置,是否应进行设计风速的水平长度修正等)1、设计风速的作用方向2、按静风荷载计算悬臂状的横向变位3、其他问题。诸如升力验算及变位、主梁振动、拉索施工期制振(TMD)、辅助索等。如果通过计算并进行风洞试验确实不需设置临时墩,或采用诸如TMD(见附图)调谐质量阻尼装置能满足需要时,即可考虑取消临时墩。另外,我们在设临时墩的同时采取钢箱梁大悬臂施工时避开台风期、边跨预先拼好尽早合拢等措施以减少风振的影响。7.专用航道桥方案7.1工程概述专用航道桥位于主航道桥的南侧,航道为一宽约400m,河床底高程为-9m左右的夹槽。图一专用航道桥桥跨布置示意图专用航道桥上部结构采用桥跨布置为150+268+150预应力混凝土连续钢构桥和140+268+140三跨部门变截面钢连续梁桥两种方案。我部拟采用钻孔桩+双壁钢围堰方案:7.2工期安排详见《苏通长江公路大桥D1标施工计划》表七。7.3主要设备专用航道桥全桥所需主要设备见下,包括两个主墩和两个边墩。表41施工阶段机械名称规格型号数量(台)主要参数厂家127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件基础施工浮吊QUY506起重量:50T徐州重型机械厂打桩船1000T起重船2上海打捞局打桩锤DZ40电机功率:40KW兰州建筑通用机械厂工程驳船1000T方驳12水上拌合站60m32钻机KP350010钻孔深度130m扭矩:210kN·m砼输送泵BSA2109H-D4功率:171KW输送压力:91-152Mpa德国P-M大象高压水泵10功率180KW;射水压力2.5Mpa北京水泵厂拖轮900HP8载重量:17吨功率:200马力捷克牢锚驳1000T驳船8洛阳建筑工程机械厂上部施工塔吊6挂篮鹰式挂篮4自行设计张拉设备YCW5004张拉力:490T功率:3.5KW柳州欧维姆建筑机械有限公司7.4方案综述7.4.1桩基础施工(详细施工工艺见主塔桩基施工,此处仅简述)基础采用31根ф2.5m钻孔灌注桩,桩中距6.25m,北主墩桩底高程-106.0m127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件,南主墩桩底高程-109.0m;承台平面尺寸为53.5x29.5m2,承台顶高程6.3m;钢围堰平面尺寸为59.5x35.5m2,围堰底高程-58.0m。图二专用航道桥主墩基础图基桩的材料数据表表42名称直径桩底标高桩顶标高桩长河床底标高入土深度根数单重总重量南塔钻孔桩2.5m-109m+1.3m110.3m-9.0m100m3154116771t北塔钻孔桩2.5m-106m+1.3m107.3m-9.0m97m31512616300t7.4.1.1搭设钻孔平台(1)平台结构一个主孔墩平台面积为2306m2。平台采用40根钢管桩基础,钢管桩直径为1m,采用10mm的钢板卷制而成,钢管桩顶部安装桩帽,安装大型型钢(2HK400)联结梁,安放万能杆件(包括加工件)主梁,承重梁顶安放两层分配梁,顶面除桩位处平铺1cm厚钢板形成施工平台,四周设置安全护栏及禁航照明设施以防船撞。平台顶标高为+7m。钢管桩打入河床25m(考虑10m冲刷)。钻孔平台如图所示:127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件图三主墩钻孔平台布置示意图①钢护筒结构钢围堰内设计有直径为2.5m的钻孔灌注桩31根,横桥向及顺桥向桩中心间距均为6.25m,钢护筒:直径φ=2.9m,壁厚δ=16mm。护筒分节制作,下放时再焊接接长,在护筒刃脚处及每隔2m处加焊□1884×30×1.6cm钢板加强圈。②钢护筒打设护筒的位置和垂直度准确是保证钻孔灌注桩垂直度的前提保证,为此,在打设护筒时,在钻孔平台上设置了两层导向定位架,导向架在定位安装前先在平台上施工放样,并测量引至下层井字架安装部位校核安装。全部钢护筒打设完成之后,用型钢将其联成一个整体,并用钢管将其顶部全部联通,为钻孔施工时的泥浆沉淀池。7.4.1.2钻机就位、钻孔(1)钻孔顺序钻孔采用5台KP3500型钻机开钻隔孔分布。钻孔顺序如图所示:127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件图四钻孔顺序图(2)钻孔KP3500型钻机以气举式反循环施工,钻头采用刮刀钻。详细钻孔方法见主塔基础钻孔施工方案。7.4.1.3清孔桩底到达设计标高以后,进行清孔。成孔后以钻机气举式自行用换浆法清孔。清孔过程中要求始终保持孔内外水头差在2m以上,确保清孔的安全顺利进行。7.4.1.4吊放钢筋笼钢筋笼在墩位处驳船上分节加工制作,下放时再依次接长。钢筋笼安放过程中严格控制钢筋笼接头安装质量,钢筋接头必须错开布置,接头数不超过该断面钢筋总根数的50%。钢筋笼下放前在主筋及箍筋上绑扎钢筋混凝土垫块以确保钢筋笼保护层厚度,下放时速度放慢防止碰撞孔壁。2.6灌注混凝土桩基混凝土采用刚性导管法灌注。钻孔灌注桩水下混凝土运输采用水上混凝土搅拌站拌和,泵送砼到施工桩位的方式输送。开始灌注首批混凝土时,首批混凝土储量控制在15m3左右。导管下口至孔底的距离控制在30cm左右,且使导管埋入混凝土的深度不小于3m。首批混凝土浇筑时由1台砼泵(并备用一台砼泵)泵送到储料斗内,由储料斗放入漏斗内进行灌注。首批混凝土灌注后,吊开储料斗,砼泵直接泵送到漏斗内进行灌注进行连续灌注。灌注过程中每隔根据灌注速度随时用测深锤探测孔内混凝土面标高,及时调整导管底与混凝土表面的相应位置,保证导管埋深在2~6m之间。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件7.4.2、钢围堰施工7.4.2.1钢围堰总体结构布置图五双壁钢围堰结构图7.4.2.2围堰主尺寸:主墩双壁钢围堰平面为长圆形,外尺寸为59.5×35.5m,壁厚2.0m,刃脚高为1.5m;围堰高为4.3m。见图五双壁钢围堰结构图。7.4.2.3围堰分节及分块:钢围堰共分为11节,除首节高度为6.3m、余均为5.8m,总高度64.3m,钢围堰顶面标高+6.30m,隔舱内浇灌20#水下混凝土37883m3,设计刃脚标高-58.00m,填砂顶面标高-10.00m,钢围堰的总重量为6802t。首节重量为666t,其余重量为614t。平面分块根据一节每块吊装重量不超过30t及钢箱梁位置确定。7.4.2.4钢围堰施工首节钢围堰在拼装船上进行拼装,钻孔桩施工完成后,拆除钻孔平台,在钢护筒外侧焊上导向架。将拼装船顶推到墩位旁,利用上海港台机厂1000T浮吊将首节钢围堰整体吊装入水自浮。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件7.4.2.4钢围堰下沉钢围堰下沉采取逐节接高逐节下沉的施工方案。首节自浮后,浮吊吊上一节钢围堰至下一节围堰顶部拼装焊接接长,直至该节钢围堰被拼装焊接好后,继续下沉钢围堰,如此边接长边下沉钢围堰直至设计标高。7.4.2.5钢围堰填砂钢围堰下沉就位后,按照设计要求填砂至设计高度-10.0m,砂石量为50000m3,填砂采用运砂船运输到墩位,皮带运输机直接输送到钢围堰内。7.4.3承台施工(1)填砂结束,在钢护筒上加焊牛腿,用于安装顶模分配梁。水准点的高程引至钢套箱顶部,再用水准测量“吊钢尺”的方法将高程引至钢围堰底部进行测量放样根据设计标高在每根钢护横桥向两侧焊上钢牛腿,在牛腿上顺桥向安放上56号工字钢,再其上顺桥桥面按2m间距摆放40号工字钢,顶层现安钢底板模板,完成底板的安装。(2)桩头破除首先人工割除多余钢管桩,使顶面标高与设计标高一致,通过起吊设备将施工残留物清除。桩顶嵌入承台高度控制为15cm,桩顶锚入承台钢筋不小于150cm(3)侧模安装由于承台与钢围堰之间有1m的空间,故不能利用钢围堰内壁作为承台模板,根据测量放样后承台外边沿与钢围堰内壁空间,分别确定模板背枋尺寸,进行模板加工模板材料采用竹胶合板配方木背枋,设置锥形螺帽对拉杆,紧固模板,模板背依套箱内壁,安装钢筋时分层设立模板内支撑。模板安装顺序以桥轴线为起点依次进行安装。(4)钢筋制作及安装钢筋采用工厂加工成型,现场绑扎安装的方法施工。架立钢筋比较密集不能一次性通高布设,影响钢筋吊装和施工安装,考虑现场分段安装架立筋,架立筋间对接用CABR连接器对接或帮条焊接。钢筋分层安装由于承台钢筋用量大层数多,面积广,除必要的架立钢筋外,为确保钢筋位置的准确性和各层面的平整性,增设钢筋定位劲性骨架(采用∠63角钢加工)。在钢筋安装过程中桩基锚固筋与承台钢筋的位置冲突时,对此采用适当调整桩基锚筋的方式解决。主筋对接采用CABR连接器,其余型号钢筋均按《公路桥涵施工规范》进行搭接或焊接。钢筋进场时每批量钢材必须附出厂检验合格证,进场后通过抽查试验合格后方能投入使用。在钢筋施工时,砼浇筑前,预埋塔吊、0#127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件块支架下横梁支架等预埋件。塔柱预埋钢筋等施工预埋件在承台预埋时,均设置安装定位框,与承台钢筋位置“打架”时,适当调整承台钢筋,以保证预埋构件的准确位置。避雷针接地线随承台钢筋安装引入塔柱预埋空间。避雷针接地线电阻控制不大于2欧姆。(5)承台冷却水管为降低承台混凝土的水化热,在承台内需要设置冷却水管,采用U型定位筋卡焊,竖向分层,其位置控制采用定位架方式,冷却管安装随钢筋安装逐层同步进行。冷却管进水口用钢板临时封堵焊固,出水口用软胶管引至模板外用铁丝扎紧上口,使用时打开保证冷却管循环水的畅通。冷却水管布置示意图(6)承台砼施工承台的高度为5m,砼方量为8121m3,根据混凝土的生产量及底板的容许荷载,将承台混凝土分2次浇筑,每次浇筑2.5m高,砼方量为4060m3,采用水上拌合站拌合,砼泵进行浇筑。7.4.4.边墩基础施工边墩基础采用打入桩基础,桩直径为1.2m,为预应力混凝土预制管桩,斜桩,采用大型打桩船打入;承台平面尺寸为10x9.4m2,高为3m,承台砼方量为282m3,承台施工采用双壁钢套箱施工。具体施工方案详见引桥施工方案中打入桩基础施工方案。7.4.5墩身施工127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件苏通大桥专用航道桥两主墩墩身均为双排薄壁柔性墩,即每个主墩上有4个墩柱,墩柱为单箱单室结构,长7.5m,宽2.5m,墙厚顺桥向为80cm,横桥向为70cm。过渡墩墩身均为单薄壁柔性墩,承台为分离式承台,即每个承台上有1个墩柱,墩柱为单箱单室结构,长7.5m,宽4.0m,墙厚顺桥向、横桥向均为70cm。表43墩位承台顶标高(m)箱梁底标高(m)墩身高度(m)砼方量(m3)南主墩6.3046.60740.3071777北主墩6.6042.58736.2871780南过渡墩1.0059.02758.027829北过渡墩1.0050.46249.464700墩身采用翻模板进行施工,墩身施工工艺流程见流程图四。模板拆除前,养护期间洒水养生;模板拆除后,用塑料薄膜罩闭合保湿养生。7.4.6上部构造箱梁施工上部构造采用上下平行的两个单独桥方案,单桥宽16.5m,为单室箱。在墩顶(0号块)处以横向贯通的横隔板将两单桥连为整体,以提高上部构造的施工稳定性。上部构造用挂篮悬浇施工,箱梁纵向分成31个梁段:10段长3m,8段长4m,13段长5m。先边跨合拢,再中跨合拢。(1)0号块的施工箱梁0号块为两个分离式箱,长12.0m,高13.6m,设4道箱内隔板,为加强悬臂施工时箱梁及墩柱抗风能力,两箱之间用4道外隔板相连。1、支架与模板两个墩柱之间布置9排贝雷梁,两端埋入墩身;两个箱之间设4排贝雷梁拖架;外侧翼板部分,设2排贝雷梁,由预埋型钢支承。0号块施工时,在箱内外用门式支架搭设工作平台,同时作为顶板和翼板施工的承重结构。模板采用大型钢模板。2、混凝土浇注0号块按图所示分3次浇注泵送砼。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件①第一次:底板及倒角以上部分,高3m,两个箱和外隔墙同时浇注,厚的底板分三层浇注,每层厚40cm∽50cm②第二次:腹板部分,高6.0m,两个箱和外隔墙同时浇注,分三层浇注,浇注第一层混凝土时,人必须进入底部振捣,以保证质量。③第三次,腹板及顶板部分,高5.6m,浇注工艺与第二次同,由于顶板面层面积大,必须用平板振动器振捣。3、施工注意事项:箱梁0号块高,混凝土体积大,为封闭式多室结构,浇注混凝土时,混凝土收缩变形受到周边的强大约束,容易产生收缩裂缝,需采取以下防裂措施:①在确保强度的前提下,优化混凝土配合比,尽量减少水泥用量;②减少混凝土用水量;③分多次浇注混凝土,分层浇注混凝土厚度不宜超过6m;④浇注完后及时养生。(2)箱梁梁段混凝土施工连续刚构箱梁共分31个梁段悬臂施工,梁段长分别为3.0m、4.0m、5.0m,施工梁段数量多,悬臂施工时间长,采用4套鹰式挂篮进行施工,每个主墩左右各布置1套挂篮。箱梁节段分段图1、箱梁混凝土施工的技术要求连续刚构箱梁高度大,混凝土数量多,为便于混凝土施工质量控制,箱梁1∽20块分两次浇注,第一次浇注高度,第二次浇注剩余的腹板和箱梁顶板混凝土,21∽31号块则一次浇注。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件①箱梁梁段混凝土浇注时,应做到对称均衡施工,按设计要求控制悬臂两端混凝土浇注进度。浇注底板混凝土时两端箱梁混凝土差值不超过一个底板数量,浇注腹板混凝土时两端拂板混凝土高度不超过3.0m。②严格控制箱梁断面尺寸,控制悬臂荷载,防止超重。为控制腹板混凝土厚度,在安装腹板模板时,腹板厚度较设计值小5mm,浇注中对拉螺栓伸长,浇注后达到设计厚度。③浇注箱梁混凝土时,挂篮产生挠度,为避免挂篮下挠引起新旧混凝土间产生裂缝,应从梁段前向后分层浇注混凝土。2、箱梁混凝土施工①混凝土配合比根据我局的施工经验,初步选定以下混凝土配合比:水泥用量:480,全部采用525号水泥碎石粒径1cm∽3cm砂率40%添加剂使用FDN—1减水剂,掺量,为改善混凝土泵送性能,添加0.15%的木钙作为缓凝剂。②混凝土拌合和运输混凝土由两套水上拌合站提供,用泵输送,对骨料的含水率应经常进行检测,据以调整骨料和水的用量。(3)悬臂施工轻型挂篮根据施工要求,连续刚构桥必须尽量减少悬臂施工荷载,减轻挂篮自重方法除优化结构型式之外,最重要的措施就是不设平衡重并改善滑移系统,同时改进力的传递系统。最后确定采用轻型鹰式挂篮,分步滚动行走机构,整体模板和能通过精轧螺纹钢筋传力的标高调整系统。挂篮在工厂加工后,组装成部件,主桁梁、底篮及外模等加工完后,先在场地试拼,试拼合格后,在到工地组装。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件1、主桁架2、前吊杆3、后锚杆4、顶升系统5、外模6、内模7、锚固系统8、斜撑挂篮结构图(4)预应力施工工艺连续刚构箱梁为三向预应力结构。1、张拉力0初应力(10%)100%σσ(锚固)2、张拉顺序①各梁段三向预应力张拉顺序为:先纵向,后横向,最后竖向。②横向预应力张拉,两单桥分别由靠近墩的一端依次张拉。③纵向预应力张拉,一个腹板只有一个钢束时,单桥断面的张拉不分前后,依次张拉;一个腹板有2个或2个以上钢束,则考虑单桥截面对称张拉。顶板、底板都有预应力张拉钢束时,张拉顺序是先顶板后底板,先长束后短束。④竖向预应力张拉,单桥两腹板对称依次从靠近墩的一端张拉。3、张拉步骤①横向和竖向预应力的张拉初应力为设计的10%,以此作为伸长量的起算点。②纵向预应力张拉,:混凝土达到设计强度的80%后,方可进行张拉。初应力取控制应力的10%,作为伸长量的起算点。根据设计要求,钢束长度<25m时单向张拉,超过25m时双向张拉。③127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件预应力钢筋,钢绞线张拉,一律采用张拉吨位与延伸量双控,以延伸量为主。每束钢绞线断丝、滑丝应少于1根,同一断面的断丝率不大于1%,且不允许整根钢绞线拉断。(5)现浇段及合拢段施工苏通大桥专用航道桥270连续刚构上部构造最大悬臂长133m,边跨有14.85m长的现浇段,边跨和中跨均有2m的合拢段,合拢的顺序是先边跨,后中跨。1、边跨现浇段施工浇段箱梁施工方案,采用临时墩,做落地支架,上设承重梁,承终梁安装完成后,在其上安装模板、钢筋,浇注主桥边墩墩顶梁段混凝土。2、边跨合拢段施工①合拢温度的选定根据施工工期,确保在台风来临之前合拢。同时根据当地的气象资料,选择合适的合拢温度,自然降温合拢,在一段较长时间内气温变化不大,对混凝土的应力是有利的。②合拢工艺a.先搭设边跨合拢段的现浇落地支架。b.将合拢段两端梁底板与落地支架固结起来,使悬臂端部与落地支架具有相同变形。c.在合拢段两端各加30t配重。d.在最佳合拢温度时浇注合拢段混凝土,在浇注的同时逐级卸除两端配重。e.混凝土达到设计强度后解除固结设施。f.张拉边跨底板束,完成体系转换。3、中跨合拢段施工①合拢温度的选定中跨合拢段温度最好是在温差较小的阴天进行,并且选择当天温度较低的时刻,边垮合拢后,即可进行中跨的合拢。②合拢工艺a.安装合拢用挂篮,利用悬臂浇注的鹰式挂篮进行合拢。b.安装水平刚性联结骨架,骨架设计为可抗水平拉应力。c.合拢段两端各配压重30t。d在适宜的合拢时间、温度,现浇合拢段混凝土,同时逐级卸除压重,每级5t。e.合拢段混凝土达到设计强度后,按顺序张拉中跨底板预应力。拆除挂篮。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件③施工注意事项a.选取在较低温度下浇注合拢段混凝土,使合拢段混凝土与梁体连接良好。b.箱梁合拢段混凝土施工前,应在合拢段两端设置配重,配重量与合拢段混凝土自重相等。在浇注合拢段混凝土时,逐步卸除配重,使合拢段两端不产生相对变位。c.在箱梁悬臂施工和现浇段施工时,采取措施调整箱梁施工标高,使箱梁合拢高差控制在设计允许范围内。8.引桥施工方案8.1.基础施工基础施工分桩基施工和承台施工。8.1.1桩基础施工桩基础施工根据自然条件的不同,分别采用钻孔灌注桩和打入桩。8.1.2施工组织浅水区、沙滩区和陆地通过填筑、平整场地后为陆地施工,陆地桩基施工采用钻孔灌注法施工。水域桩基施工采用打桩船在浅水区域和深水区施工。陆地施工,钻机配备、人员安排、工期安排情况为:表44项目桩基(根)钻机(台)人员(个)GPS-150正循环GPS-25泵吸反循环北引桥B1标1848366南引桥D2标5942212204水上施工,打桩船采用变幅式打桩船。每艘打桩船运桩方驳2艘,拖轮一艘。变幅式打桩船示意图如下图:水上施工,打桩船及其配备、工期安排情况:表45127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件项目桩基(根)变幅式打桩船方驳拖轮北引桥B1标3242艘2艘2艘北引桥B2标6723艘3艘2艘8.1.3施工工艺8.1.3.1钻孔灌注桩施工采用GPS-150正循环、GPS-25泵吸反循环钻机施工。钻孔灌注桩工艺流程图见流程图五。8.1.3.2水上打入桩施工施工工艺流程图流程图六。①打桩船抛锚初步定位打桩船进入现场定位,抛锚过程测量跟踪观测,锚位误差控制在4m以内。②施工放样施工桩位的轴线位置与设计轴线位置的偏差,纵行和横行的轴线控制在2cm以内。③搭建沉桩平台,安装导向架。④吊桩为防止管节在起吊过程中管节滑移,桩驳上设置挡板,并在管节下部牵设缆风绳,桩头对中。⑤桩位检查确认桩尖对中是否正确。⑥开锤施打首先空打,检查是否有溜桩征兆,同时吊机必须处于随动状态,锤击过程中测量贯入度、锤和抱桩器相对位置,防止锤和抱桩器相互碰撞。⑦接桩分节沉桩,管节长30m,管节与管节的拼接采用端板焊接联接。⑧移位施工完毕后,移动进入下一桩位施工。8.1.3.3沉桩施工注意事项127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件由于桩驳需搁浅,而泥面以亚砂土、亚粘土、粉砂质亚粘土为主,在潮汐期间或水流流速较大时,船底会发生掏砂,为防止船舶因掏砂而发生倾斜,在方驳左右舷设置支撑架。不同的水位,在不同的地点搁浅。对施工船舶、施工区域及已沉好桩及时设置明显标志,晚间设置警戒灯。锤击沉桩时常遇问题及防止措施和处理方法表46常遇问题产生原因分析防止措施及处理方法桩身倾斜1.桩头不平,桩尖制作歪斜,桩靴套得不准;2.桩尖在土层内一侧遇石块障碍物;3.土层有陡的斜面,使桩滑移;4.桩帽与桩身不在同一直线上;5.地下有流砂,桩被冲动;6.沉群桩基础时,逐排连续沉桩,使土挤向一侧。1.沉桩前须对桩头、桩尖和桩靴进行检查纠正;2.障碍物不深,可挖除回填后重新沉桩;3.须查明土层陡坡方向,采取适当措施;4.随时检查纠正;5.是否改用桩基,与设计单位研究;6.改用分段沉桩顺序。桩身扭转或位移1.桩尖不对称;2.桩身不正直。1.偏差不大,用锤慢慢低击纠正;2.偏差过大,拔桩重沉。桩头打坏1.桩头强度低,保护层过厚,桩顶不平;2.锤与桩不垂直,落锤过高,锤击过久,桩帽垫层有问题;3.3.桩尖遇有障碍物。分析原因及时纠正。桩涌起1.遇流砂或软土层;2.采用两边向中间沉桩顺序,使地基土挤密。1、浮起量大的桩重新沉入;2、涌起的桩进行复打。桩急剧下沉1.接头破裂或桩尖劈裂,桩身弯曲或有严重变形;2.桩锤过重或过高;3.接桩不垂直。1.将桩拔起检查改正重沉,或在原桩位处补桩处理;2.调整锤击速度或落锤高度。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件桩沉不下去或达不到设计标高1.遇大石块或其他障碍物;2.遇到坚硬土层或砂夹层;3.沉桩间歇时间过长,摩擦力增大;4.桩锤太轻或落锤太低;5.桩距太小,或因自两边向中央沉桩,土被挤密。1.设法清除或移动桩位或补桩;2.地基层与钻探资料不符,进一步探清地质情况,改用符合设计要求的不同桩长,或按上述入土深度和贯入度不用双控方法处理;3.加大锤质量提高落锤高度;4.放大桩距改由中央向两边沉桩。桩身跳动或桩锤回弹1、桩身过曲,接桩过长;2、落锤过高。1.检查原因,采取措施使桩穿过,如入土不深,拔起避开或换桩重沉;2.重锤轻击,改善落锤高度。8.2承台施工承台施工按照施工工艺不同分为陆地施工和水域施工。8.2.1陆地承台施工8.2.1.1工程特点承台底标高位于地面以下,需开挖基坑,不受水位影响。8.2.1.2施工组织施工设备投入情况:表47项目承台(个)挖掘机(1m3)空压机(3m3)自卸车(10t)吊车(25t)装载机ZL50北引桥B1标3622122南引桥D2标6622232北引桥B1标段设置2个工作面,南引桥D2标设置3个工作面。8.2.1.3施工工艺陆地施工工艺流程图见流程图七。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件①基坑开挖基坑开挖超深0.2m,超宽0.5m,放坡1:1.5,机械开挖和人工开挖相结合,挖掘机开挖后,人工整平。②集水井排水基坑底部超宽处开挖一个0.4x0.4x0.5m的集水井,用潜水泵将渗水排出基坑。③桩头凿除采用风镐人工凿除超高桩头,根据设计要求预留锚固高度。④垫层砼浇注先对坑底进行压实,按照配合比浇注15#砼,厚7cm,将基坑底抹平。⑤钢筋绑扎钢筋在钢筋班加工成型后,由平板车运至施工现场,进行绑扎。尺寸、搭接长度、焊缝、严格按照设计和规范要求进行施工。⑥模板安装模板采用刚模施工,模板采用拉杆、外支撑固定。⑦砼浇注严格控制坍落度,按照每一层30cm进行浇注。承台顶抹平。⑧拆除模板⑨养生麻袋覆盖保湿养生7天。8.2.2水上承台施工8.2.2.1施工特点深水区及浅滩区承台标高为1.0m,承台高度为2.5—3.0m。深水区河床标高为-2.1---9.6m。水上施工受水文、气象条件的影响,施工难度加大。8.2.2.2施工组织由于水位较深,承台施工采用钢吊箱施工方案。北引桥安排2个工作面,南引桥安排一个工作面。每个工作面安排40人,施工顺序从岸边向江中心推进。人员往来搭乘交通艇。拟投入船机设备情况为:表48项目浮吊驳船施工机动船交通船127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件承台(个)(50t)(1000t)(150t)北引桥B1标362111北引桥B2标4821118.2.2.3施工工艺①水上承台施工工艺流程图见流程图八。②承台套箱总体结构套箱以原打入的钢管桩桩顶分配梁为支撑点,采用φ32mm精轧螺纹钢悬挂于墩位处。套箱内尺寸根据承台尺寸而定,采用型钢及钢板加工而成。③施工顺序a.PHC桩施工完毕后,在承台周围打入若干钢管桩,根数根据承台尺寸大小而定,在桩顶设置分配梁用于悬挂套箱;b.安装套箱底篮承重梁及底板分配梁和底板,并根据承台高度控制承重梁的顶面标高。底板分配梁及底板位置必须安放准确,并在底板上放出侧板的位置线,以利于侧板的准确定位;c.套箱侧板在汽车渡上进行拼装,采用40t浮吊整体吊装其就位,利用底篮承重梁及底板分配梁两头的反力牛腿固定其位置。此时吊箱的平面位置同承台的平面位置;127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件d.套箱侧板安装完成后,同时用千斤顶下放小扁担梁,调节12根φ32mm精轧螺纹钢的螺帽,使套箱顶面整体下放到承台设计顶面标高,并在侧板与钢管桩之间焊上支撑杆固定套箱位置;e.套箱就位,再次检查套箱的各种尺寸和标高,然后进行封底砼的浇注,封底砼的厚度为50cm。f.封底砼达到强度后,抽水后破桩头,然后绑扎承台钢筋和预埋墩身钢筋,浇筑承台砼;127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件g.待承台砼达到侧板拆模强度,拆除侧板;h.承台砼达到设计强度70%以后,拆除套箱底篮,完成承台施工。8.3下构施工8.3.1工程特点墩身施工分陆地和水域施工两种情况。水域施工受自然条件的制约。8.3.2施工组织水域墩身施工在模板安装、固定、材料运输等方面均较陆地墩身施工困难,承台施工时预埋锚环,以备墩柱模板固定用。水域承台施工,在承台旁停置驳子,作为施工材料堆放处,施工用50t浮吊一台。砼浇注用吊斗施工。根据施工特点,洒水养生。北引桥B1、B2标分别开设5个、4个工作面;南引桥开设5个工作面。每个工作面30人。投入设备情况为表49项目墩身(个)吊车(台)平板车(辆)装载机(台)浮吊(台)驳船(艘)拖轮(艘)北引桥B1标72434221北引桥B2标48223231南引桥D2标66433127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件8.3.3施工工艺见流程图九。⑴测量放样承台(系梁)施工完成后,在其顶部用全站仪和水准仪测出墩柱的中心点位置和承台顶面标高,确定模板安装的平面位置和混凝土的浇筑高度。⑵由于墩身较高,钢筋分节绑扎,为了保证钢筋笼的稳定性,在钢筋笼绑扎之前,用∠75×75×6mm的等肢角钢及[100槽钢焊接劲性骨架,以确保钢筋笼的安全稳定性。⑶模板采用大刚度大块钢模板,环形加劲龙骨,模板尽可能减少拉杆孔眼;模板的刚度、强度、稳定性和平整度符合模板设计要求。⑷安装模板先,模板固定用4根缆绳加链条葫芦拉在承台预埋锚环上。江中施工,如有必要,在承台周围水域对称设置锚碇,用缆绳加链条葫芦拉紧固定;⑸浇注砼之前,检查保护层及模板接缝是否平整密实,模板下端与承台面接触处用砂浆封严。确保浇筑的墩身垂直度、砼内实外光,线形流畅。⑹砼采用在拌和船上拌和或在岸上拌合楼集中拌和。砼运输,采用运输车送到施工点,用吊车或浮吊吊斗施工。⑺在入模之前,严格按照配合比检查坍落度,坍落度控制在7~9cm。砼浇筑时通过串筒入模,使砼自由倾倒高度控制在2m以内。砼振捣采用插入式振捣器振捣。振捣快插慢提,插入下层砼5—10cm与模板保持5—10cm距离,每层浇注30cm,密实以不下沉、不冒泡表面呈现平坦、泛浆为标准。⑻模板拆除。模板拆除、运输及安装过程中,避免模板碰撞变形,立即上油,以免模板生锈。⑼养生。模板拆除前,养护期间洒水养生;模板拆除后,保湿养生。8.4.引桥上部结构上部结构为30m、50m、70m三种跨径的预应力砼连续梁。8.4.130m、50m跨径等高预应力砼连续梁。8.4.1.1工程特点30m双幅预应力砼连续梁,跨径布置14x30m,总长420m,单箱双室截面,梁高1.7m,顶板宽16.5m,厚0.25m,底板宽6.5m。体内设置预应力束。50m双幅预应力砼连续梁,跨径布置11x50m,南、北引桥总长2750m,单箱单室截面,梁高2.8m,顶板宽16.5m,厚0.28m,底板宽6.5m。体内设置预应力束。8.4.1.2施工组织127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件北岸上岸后桥面较低,第一跨满堂支架现浇后,以后采用移动模架逐孔现浇方法施工,一次浇注逐孔现浇。施工工艺简单,成熟,施工速度快。我局自行研制造桥机已经在厦门海沧大桥、武汉军山长江公路大桥、润阳长江公路大桥成功运用,箱梁线形顺畅,外表美观,均赢得业主、监理的好评,取得了良好的社会效益、经济效益。施工设备、机具、人员、工期安排如下。表50项目跨径布置移动模架造桥机吊车(25t)平板车人员工效(跨/月/机)北引桥14x30+2x11x502台3台2辆100人2.5南引桥3x11x502台3台2辆100人2.58.4.1.3工作原理及结构组成⑴上行式移动模架工作原理利用墩顶平面预埋件,经过处理后作为上行式移动模架的支撑点,模板及施工荷载由主梁承担,主梁总长大于两倍跨径,便于移动模架在各墩之间移动,先进的液压设备使得移动更加轻松、方便,模板系统通过吊架系统与主梁联系在一起,并于桥轴线分开,使得移动模架顺利通过墩身,拆装方便。施工标准段时,前、中、后支点依次轮换,主梁的移动在前、中、后支点上,吊架的移动在主梁进行,所有的施工荷载通过前、中、后支点传至基础,而箱梁本身是不受任何外部荷载的。⑵上行式移动模架结构简介上行式移动模架主要包括主梁承重系统、支承系统、吊架系统、移位系统以及模板五大部分。主梁承重系统由2道钢箱梁组成,每道钢箱梁用钢板组焊成箱形结构,工厂分节制造,施工现场拼装,拼装时采用快速销轴连接后,再拼装连接板,采用高强螺栓连接。支承系统由墩顶预埋件与活动支承钢架组成,活动支承钢架与墩定预埋件之间采用法兰盘连接,以便于重复利用。吊架系统由贝雷桁片、翼展托架、底模架及拉杆组件等现有构件组成。由贝雷桁片、拉杆组件拼装成门式结构支承在钢箱梁上,翼展托架和底模架将通过φ32精扎螺纹钢作为吊杆悬挂于门式结构上。移位系统由16台ZYP-60型移运器、10127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件台ZYP-10型移运器、5T卷扬机、悬挂轮、支承轮及链条葫芦来实现。混凝土箱梁进行预应力张拉后,脱模,吊架支承箱梁混凝土表面,钢箱梁利用60T移运器(前支点4台、中支点8台,后支点4台)卷扬机纵向行走,行走到位后取下移运器。底模架(六四军梁)通过悬挂轮、支承轮及链条葫芦来实现横移,之后与吊架一起利用10T移运器在钢箱梁上纵移,到位后合模,调模。模板系统由外模和内模组成。外模由钢板和角钢由加工厂分节加工,现场拼装。内模主要由组合钢模拼装而成。30m、50m跨径造桥机示意图127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件说明:1、所有尺寸均以cm计;2、钢箱梁拼装采用快速销轴连接后,再安装拼接板;3、造桥机就位后,前、后支点必须与支撑钢架横梁锚固牢固,再进行支点起顶,并抄垫密实;4、当风速大于六级时,均不得进行主梁移位施工。造桥机的移动由主梁移位与吊架移位两部分组成,钢箱梁上滑道用于吊架移动,下滑道用于主梁移动。造桥机移动原则如下:主梁移位前,吊架支腿打开,支撑于桥面不动,主梁纵向移动到位后,收起吊架支腿再微调。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件移动模架行走示意图示意图说明:1、移动模架卸载,主梁纵向行走;2、主梁纠正偏位及标高调整,底模架横向移动,吊架纵向行走;3、底模架横向内移合拢,模架调整标高,转入下一跨施工。8.4.1.4工艺流程及操作要点上行式移动模架工艺流程根据上行式移动模架的结构特点和施工工艺要求,首跨混凝土箱梁需要进行落地支架施工,以便拼装上行式移动模架。30m、50m预应力箱梁造桥机施工流程图见流程十。当进行标准跨施工时,其工艺流程介绍如下:(1)安装前支点墩顶支撑架,支撑架的中心位置通过精密测量仪器进行定位,严格控制上部结构的偏载对墩身受力的不利影响;(2)主梁承重系统通过移位系统悬臂移动到前支点处,经过纵桥向细部位置调整和标高调整后,固定主梁承重系统;(3)通过主梁承重系统顶部的移位系统将吊架整体移运至设计位置,当吊架系统通过墩身后,将箱梁底模合拢固定;127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件(4)扎底、腹板钢筋,布底、腹板预应力束,安装内模板及其支撑架,绑扎顶板钢筋及安装顶板预应力束;(5)浇筑混凝土,养生,待强;(6)达到设计强度后,按设计要求进行预应力张拉;(7)脱模板,托架系统与主梁承重系统分离,进入下一标准块8.4.270m跨径预应力砼连续梁8.4.2.1工程特点70m跨径预应力砼连续梁地处浅滩或陆地,为等截面预应力砼连续梁,等高、等跨,桥面宽16.5m,顶板厚0.22m,底板宽6.5m,厚0.25m,高4.0m,采用C50砼,体内、体外混合配索,基本联为7孔一联。采用上导梁式节段拼装施工。8.4.2.2施工方案比选采用预制节段配合体外预应力钢束施工,大大简化了施工工序。滑模现浇与预制节段施工相比,因箱梁截面形式不同,箱梁自重加大,桥梁本身恒载较大影响结构的合理性,不合理的材料用量,材料指标不经济,增加了建安投资费用。梁体预制可与下部构造平行作业,不受下构施工影响;现场预制,减少材料运输过程,不易受气象条件的影响;二者相加,可大大加快施工进度;预制场程序化的生产有利于施工质量的控制。分段预制悬臂拼装,国内外工程实例的成熟经验均可借鉴,如诺曼底大桥引桥、鲍德温大桥,国内的上海柳河桥、广东佛开高速公路九江大桥。综上所述,70m跨径预应力砼连续梁采用预制节段上导梁式拼装施工。8.4.2.2施工方案梁段预制采用长线法预制,上导梁式拼装施工。⑴场地布置预制节段数量为北引桥914块,一般情况下因等强、张拉一个预制台座3.5天生产一块。根据引桥总工期,场地布置安排如下:表51项目节段总数(块)工效(天/块)台座/模板(个/套)龙门吊(个)北引桥9143.56/66127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件北引桥箱梁预制场平面布置北引桥预制场布置在桥轴线一侧,紧邻拌和楼北引桥预制场地面积为175mx185m,龙门吊机的轨道间距宽22m,尽跨20m,预制台座采用长线法,总长为6x75m,存梁区面积为6x17.5mx100m。预制场平面布置见上图。⑵预制台座布置在预制台座地基上浇筑一层厚度为20cm的C25素砼,作为持力层和防水层,并抹上高强找平砂浆,待砂浆未达到要求强度前再上铺设一层10mm钢板,两侧与预埋钢板焊接固定。长线法的优点成桥后梁体线形好,梁段储存方便。⑶箱梁梁段的预制施工工艺①密贴预制及剪力齿、定位销的设置在台座上将待浇梁段与已浇梁段接面密贴浇注,以保证预制梁段拼接面的吻合度。隔离层用不掺乙胺而掺丙酮稀释的环氧树脂涂抹,预应力束孔用金属管分隔。拼合面的偏差控制在以下范围内:模板厚度偏差:±0.5mm齿板尺寸偏差:1mm前后凹凸齿相对位置偏差:±0.5mm为提高梁段接面的抗剪强度,拼接面做成齿合。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件为固定两梁段位置,设置定位销。定位销一般均衡布置在顶板上,可固位,要可传递剪力。②梁段拼接结合形式梁段拼接分三种形式,即全断面铰接、部分铰接与部分湿接及湿接。将根据施工图设计要求进行施工。如果为部分湿接或湿接,则采用早强微膨胀砼浇筑,以弥补湿接缝砼的收缩和早强。20℃左右温度,24h可达到设计强度。全断面或部分断面铰接的接缝,拼装前在接触面涂抹多功能环氧树脂,以保证接面的水密性和利用树脂的厚度找平。③模板模板采用大型钢模,以便于周转安装。为保证梁段端面的平整及管道位置的准确,每个断面均制作一块定型的钢端模板。④钢筋钢筋分块制作成型。对于腹板、齿板钢筋,先定位绑扎成骨架,用吊机调运至预制台座上安装;底板及顶板钢筋现场绑扎。⑤预应力管道底板、顶板钢筋绑扎好后,进行管道安装。先在底板钢筋上每隔80cm按管道高度焊一道定位架,再通过端模上预先开好的孔将波纹管穿入,调直后与支架绑扎固定。对于湿接缝的断面,相临梁段需连接的管道,再端头接一长度为50cm的连接管,以利以后管道驳接;对于铰接缝的断面,须连接的管道的内部加以长度为30cm、外径与管道内径相吻合的纺锤性的圆木连通管道,防止浇筑砼过程中水泥砂浆流入而堵塞管道。对于锚头位置,将锚垫板牢固地固定在端板上,锚垫板位置符合设计要求,波纹管垂直于锚固平面。对于竖向预应力钢筋的安设,预应力钢筋按设计长度下好料后,套上波纹管,再安装好死锚端的螺旋筋,紧固螺母、锚垫板及工作螺母,按设计位置在腹板钢筋内安装固定。安装压浆管,并密封波纹管下端以免漏浆。最后在梁顶张拉端安装排气管,套以锚下螺旋筋,安装固定锚垫板。⑥砼浇筑先浇筑腹板,再浇底板、顶板。砼严格按照配合比施工,振捣时避免碰撞预应力管道。注意各倒角处的振捣。浇注桥面时,注意桥面平整度。初凝前拉毛处理。⑦养生保湿养生7天。箱梁预制工序见流程图十。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件⑷梁段吊运、存放及整修①移运前的准备工作在梁顶面标定纵轴线和测控点,便于悬拼时监控;测定梁段施工中测控点的标高,以作悬拼时分析梁高、转角及扭转的依据;拆模后应及时标明梁段所属墩号、梁段编号、吊拼方向、砼浇筑日期;准备存放场地,检查吊运的机具设备;对与浇筑梁段现场同等条件养护的试件试压,以确保梁段吊运强度。②梁段脱模模板处理,用新机油作脱模剂在模板上均匀涂一层;由于0#块重达130t,要须消除梁段砼与底模粘结及梁段之间的粘结,因此,起吊前在底板四角处设置4个100t的千斤顶,将梁段顶起脱离底板。③梁段吊点设置为方便起吊,在腹板上埋设吊环,起吊前,先张拉一部分腹板竖向预应力筋。然后用龙门吊梁段吊离预制台座。为改善吊梁的受力状态,应尽亮降低吊点高度。吊点设置方式及吊具构造图如下图。④龙门吊机龙门吊机用万能杆件组拼,考虑0#块重达130t或170t,梁段宽度及设备等因素,设置一跨径22m,起吊能力为240t的万能杆件龙门。如果基础沉降,将使龙门结构严重扭曲变形,因此塔梁采取铰接连接。安装同步电机并设异步发生时的可转装置,以保证消除两塔柱因行走异步差值。⑤梁段存放127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件梁段存放分两层堆放;吊运时梁段强度大于设计强度值的75%;存梁时用枕木支垫,梁面成水平搁置;梁段吊离台座后,及时清除隔离层的环氧树脂。⑥梁段整修梁段存放期间,做好梁段整修工作。对湿接缝结合面凿毛或清除铰接面的环氧树脂,修补预制缺陷;检查锚头垫板与预应力管道是否垂直,否则加焊楔形板予以校正;检查相临孔道接头是否正位,如错位超出规定范围以外,对两孔道各凿调1/2偏差值;压水检查孔道有无串孔,若有则须对串孔进行补救。⑷梁段运输码头设置。钢栈桥架设至水位较深处,前端停靠驳船,两侧架设轨道至驳船前端,设置一龙门吊。梁段运输采用DCY250型动力平板运梁车运输,其运载能力为250t。由龙门吊起梁段出坑放置在运梁车上,运梁车运送到码头钢栈桥上。龙门吊吊起预制节段沿轨道前行,将预制节段放在驳船上,再由驳船运送块件到桥孔下。DCY250动力平板运输车技术性能表表52标准轴载t整车运载能力车速km/h爬坡能力整车自重t平台最低高度调整距离mm平台尺寸(LxW)m25.82506/126%601550/70016-18x5.5-6.1⑸梁段拼装导梁有三对固定支架,分别为前支架、中支架、后支架,一套稳定设备。梁段可以从支柱间通过。导梁前端有一个活动支柱,使导梁在下一个桥墩上能形成支点。采用驳船水上喂梁。施工工艺①38#--39#桥位处船上拼装主桁架及测试。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件②用Φ100cm钢管桩及型钢搭设支架,支架的主要承力结构为¢1.0m钢管桩、钢管桩桩身预焊牛腿及墩身预埋牛腿。浇注38#、39#、40#墩顶0#块,0#块均固结。搭设38跨半跨支架。③大型浮吊安装架桥机及其配套设备。④水上驳船喂梁,用吊车吊起安装半跨。⑤39#墩前后对称拼装。⑥支起后临时支架,吊车前移到40#墩顶,后支架前移中间墩(39#),中间墩前后支撑稳定系统。收起后临时支架。⑦吊车后移,打开前临时支架,导梁前移至前墩(41#),前临时支架固定在墩顶牛腿预埋件上。⑧安装前墩(41#)0#块,固结。⑨前移前支架、中支架,就位。⑩收起前临时支架,41#墩对称拼装。施工示意图127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件十一主要施工机具设备苏通大桥大型主要施工机具设备包括主桥水上施工机具设备、主桥索塔施工机具设备、主梁吊装具设备、挂索设备和专用航道桥及引桥施工机具设备等另见附表。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件十二安全、质量措施1.安全措施安全为了生产,生产必须安全。安全生产工作是企业管理工作中的一项重要工作,也是考核企业综合水平的指标之一。苏通长江公路大桥工程规模大,技术难度高,新工艺,新技术多、水上作业、高空作业多,因此各级领导和全体职工应十分重视安全,树立安全第一的观点,加强安全意识,真证做到综合治理,层层把关,切实把安全工作落到实处,共同把安全工作做好。1.1安全生产措施1.1.1合理安排工期,将深水钻孔施工安排在枯水期施工,钢箱梁施工和上塔柱施工时间安排在非台风期,以保证施工安全。操作人员严格遵守安全操作规程,严禁赤脚、穿拖鞋或高跟鞋进入施工现场,高空作业一定要系好安全带,现场施工人员配戴安全帽及其他安全防护用品。1.1.2对事故易发部位,如本桥高空作业处,起吊区,用电机械,栈桥及水上施工等安排专职的安全员进行指挥与监督。1.1.3定期进行安全生产检查工作,对检查出的不安全因素和隐患立即整改,整改不力的悬挂警告黄牌,直至整改完毕。1.1.4高空作业进行严格监控,施工范围内搭工作平台,通体罩安全网,动用明火处配消防设施。1.2水上施工的安全措施1.2.1钻孔平台安全:在实施和使用阶段,尤其是在洪水季节,派专人负责测量各墩位处冲刷深度并作记录,根据实际需要进行抛砂袋或石笼等防护。另外,与航道部门联系,发禁航通告,按航道部门的要求设置禁航标志,以预防船撞。1.2.2水上施工船舶的安全:由于本桥址处通航船只多,船只通航对水上施工存在很大的威胁。因此我部充分考虑各种因素,并结合施工实际采取相应的预防和应急处理措施:1.2.3建立安全领导小组,设立专兼职安全员,同时加强与航道部门的沟通和合作,发布航行通告,协助做好本桥位处航道的航行管理,从而确保航道畅通和施工安全。1.2.4我部在相关水上施工设置和船舶上按航道部门的要求设置警示灯。1.2.5对我部的打桩船、浮吊、拌和船、拖轮以及临时租用的水上设备进入施工现场后及时到港监部门登记,并按港监的要求设置相关设施。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件1.3抗涌潮、避潮的技术措施涌潮对水中建筑物破坏力很大,越往下游涌潮越大,还有受到台风等气候因素的影响,我部对水上施工作了抗涌潮、避潮等措施考虑,其主要措施如下:1.3.1工作平台搭设、钢围堰下沉和抽水均避开大潮期进行。1.3.2要有计划地利用好两次涌潮间10小时的间歇时间,是工程顺利进展的关键,因此需使用船舶作业的钻孔桩的砼浇筑等安排在8小时内完成。1.3.3使用的船只选用具有自航能力的机驳船作为主要运输船只,机动灵活,收到预报涌潮来临前,可分散各地自航到临时码头避潮,涌潮过后即可自行返回工地继续进行施工。1.3.4涌潮强度大,有很大的破坏力,但具有瞬间性,因此对于稳定性能好,但不具备自航能力的大型吊船,采用消能措施,就地停泊。当预报涌潮来临时,即在桥中线工点上游就地锚碇,以瞬间允许走锚和迎潮而锚绳松弛的办法作为消能措施。待涌潮过后再复位到工点。1.3.5涌潮能量集中在涌潮潮高范围。施工设施尽量避开或减少此范围内的挡水面积,以减少涌潮压力对结构物的影响。1.3.6涌潮到达时恶浪滔天是,水上工点停止工作。正在钻孔的钻机停止钻孔并将钻头提高3~6m。除大型吊船上留有必要的值班人员以备抢险外,其他工作人员都要撤离工点,并切断电源以防不测,待涌潮过后才能恢复生产。1.3.7建立日常抗潮调度中心。为有效地组织和指挥生产,避免涌潮对施工设施和人员造成危害,指挥中心要和当地气象台,水文站建立联系,配备无线电通讯设施,在涌潮到达桥址前2小时,通告各工点,涌潮到达的具体时间,并着手组织抗潮工作。锚定浮吊、疏散机驳、切断电源、撤离水上作业工作人员等,当涌潮过后立即组织恢复生产,这些都是调度中心的日常主要工作。1.4防台风措施1.4.1根据以往历年台风资料,台风活动季节一般在7月份至9月份,最早在5月份,最晚在11月份出现。1.4.2成立防台风小组,负责防台工作中的领导、指挥、组织及台风预报等工作,制定有关实施办法和管理制度,明确分工、责任到人。施工队组成防台抢险突击队。1.4.3与当地气象台加强联系,配备气象警报接收机,随时与作业队通报消息。在台风来临前及时做好机械设备转移或固定工作。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件1.4.4接到防台预报,防台领导小组要立即开展工作,统一布置,全体人员进入应急状态,并与当地防台风机构联系,切断电源,防止漏电。台风过后,立即组织人员清理现场,修复损坏的设施,以最快的速度恢复生产。1.5消防措施由于工地易燃物资较多,在动用明火的区域、钢筋棚、生活区及料库配备足够的消防器材,水上、陆地高压配电间及油库作为重点火警区进行设防,同时加强对全体员工进行消防知识的宣传和教育工作。对于水上施工的电力设施的供电线路和电器设施按有关标准设置,并做好防护措施,配备一定数量的消防设备。同时设立专职电工人员进行定期和不定期的检查,确保规范用电、安全用电。1.6医疗设施1.6.1在项目经理部设置医疗所一处,配备二名有经验的专职医生和足够的常规医疗器械、药品,及时预防各种季节性疾病和处理突发性受伤事故,保护和提高施工人员的体质。1.6.2积极与当地医疗部门联系,以便必要时取得医疗部门的支援。2.质量措施2.1钻孔质量控制1.1根据不同土层、墩位选择与之相适应的钻进方法。对于水中墩钻至护筒下口附近1m时,提钻抛填粘土反复作正循环旋转护壁2~3次。成孔过程中采用正反循环钻进,在护筒内、淤泥层及粉砂层采用正循环钻进,其余地层均采用反循环钻进。1.2当河床水位变化时,或钻至圆砾土层漏浆严重时,及时调整孔内泥浆水头或用膨润土掺锯末造浆补充水头,保证孔内水头在任何时候均比最高洪水位或最高潮位高1.5~2.0m。2.1.3在砂土层、砂层中钻进速度不宜过快,避免因造壁不够而引起的局部孔壁塌孔。2.1.4出现卡钻问题时采取钻头悬空空转刮削,上下蠕动的方式解决不规则孔径问题。2.1.5加强现场质量管理工作;对于特殊地质,由技术人员对工班长进行详细的施工技术交底,并传达至每一位操作人员,做到心中有数。2.1.6加强机械设备的检查,尤其是钻杆螺栓、法兰盘等。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件2.1.7严格按照要求施加配重;采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。2.2钻孔灌注桩质量控制2.2.1选择和易性好的配合比,加缓凝剂,严格控制坍落度,并加强施工过程中砼的和易性控制。2.2.2砼方量比较大,砼浇筑时商品砼作好准备,以便在需要时能及时提供砼。2.2.3严格控制砼流量和下放速度,保持均匀的流量和流速。保证灌注的连续性,尽量缩短砼泵送的间歇时间。2.2.4砼导管不宜埋置过深,拆除导管应迅速及时,拆除后导管要检查密封圈好坏,及时更换密封圈,并保证导管有足够的安全埋管深度。测算砼上升高度和导管埋深要勤、要准。2.2.5慢速提升导管,小幅度快速下放导管;当导管埋深有足够的安全储备时,可采用快速提升导管,较大幅度地快速下放导管,反复提升,下冲使管内砼扰动下落。2.2.6加强领导现场值班和人员的管理工作,做到职责明确,确保每个参与工人的工作质量从而保证基桩砼的施工质量。2.2.7加强对通讯设备的检查,确保施工过程中信息畅通,指挥到位。2.2.8严格按照招标文件《技术规范》要求,进行导管埋深控制,现场技术人员勤测孔深,保证实测数据和计算数据准确无误。2.3钢围堰加工质量控制2.3.1焊缝的强度必须保证大于或等于母材的强度标准值。2.3.2所有焊缝都必须在全长范围内进行外观检查,不得出现裂纹、夹渣、不熔合、焊瘤、未填满弧坑现象。对设计指定部位和重点受力的焊缝,尤其是10mm厚以上钢板,不允许有气孔和咬边现象发生,其他焊缝气孔直径小于1.5mm,每延米不多于3个,间距不小于20mm;咬边不大于1mm。2.3.3重点受力部位应进行超声波探伤检查及水密检查,全部达到施工技术规范要求。2.3.4严禁在非焊接部位打火引弧,以免损伤母材。2.3.5由于钢围堰分块体积大,材料薄,强度小,焊缝多,焊后变形在所难免。所以凡是超差部件均应采用机械法或火焰法进行校正达到合格标准,以保证总装的顺利进行和沉井几何尺寸的准确。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件2.4钢围堰下沉质量控制2.4.1根据地质情况,围堰内吸泥深度以不低于刃脚下2m为宜,土质特别松软时不能直接在刃脚处吸泥。2.4.2通过粉砂等松软土层时,不宜以降低围堰内水位来减少浮力,应保持围堰内水位高出外侧1m~2m,防止流砂涌进而引起围堰歪斜并增加除土量。2.4.3为防止突沉现象发生,在挖土时应始终保持刃脚以上有较厚度的土,使围堰内侧亦承受一定的摩阻力,徐徐下沉。因软粘土具有较大的触变性,当围堰下沉很缓慢时,耐心等待,分薄层挖,并挖挖、停停。2.4.4除纠偏外,围堰内土应由各孔均匀吸除。2.4.5在围堰入土较深,摩阻力较大时,采用向隔仓内浇注水下砼及高压射水助沉等辅助措施,以确保围堰到达设计标高。2.5承台砼质量控制水泥采用低水化热的425#矿渣水泥,通过试配掺加粉煤灰,减少水泥用量。粗集料选用级配良好的1~3cm碎石;细集料选用级配良好的中砂,砂率控制在40%左右。通过试配掺加外加剂降低水灰比,砼拌和用水采用低温水降低砼的温度回升率。砼初凝时间不小于12小时,塌落度控制在16~18cm。砼养护和冷却循环水24小时监控,监控期限以大体积砼体内外温差稳定温度不大于25°C为止。2.6索塔2.6.1砼质量控制由于索塔高度、体积巨大,具有较特殊的施工特点,要求砼应有较大的流动度、高弹性模量和较小的收缩、徐变性能,同时还要满足缓凝、早强、高强的泵送要求,因此宜采用高集料、低水灰比、低发热水泥、适量掺加粉煤灰和泵送外加剂的方法。为达到施工和设计要求,配合比设计时应从水泥、水、砂、碎石和外加剂等五种组成材料用量着手,针对各种材料对砼的影响,以3d强度、坍落度和坍落度损失为筛选标准,采用正交设计方法进行试配,以选择合理的配合比。试配时可采取以下措施:采用优质高强低发热水泥;采用地下水;降低水灰比;选择高效外加剂;注意砂率的调整,优化碎石质量等。①原材料质量控制1、水泥:必须检验所用水泥的真实活性及对添加剂的适应性;2、碎石:必须检验其级配、材质、规格、含泥量等;127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件1、砂:检验细度模量和含泥量;2、减水剂:检验引气性及减水率。a)②生产过程控制3、各组分是否按设定配合比计量投料;4、砼搅拌时间及均匀性是否符合要求;5、检验砼坍落度及气体含量。③砼的浇注由于砼为多相体凝胶态混合物,而其组分比例又各不相同,所以砼下落高度不能太高,以免出现离析现象。当泵管接入模板顶端后,接上串筒,保证浇注高度不大于2m。在浇筑砼时,不宜在同一位置长时间连续投料,这样容易使砼中的砂浆和骨料分离,产生离析现象。正确的做法是在浇注过程中勤移泵管,使各部分均匀浇注。在砼的浇注过程中,因粗骨料接触成拱及减水剂引气作用,使砼内部形成一定的空隙和积水,这时只有通过高频振捣才能减少空隙和积水。浇注时应注意分层振捣,按照振捣器的作用范围来依次振捣砼。对锚固段的砼,应注意对锚固区部位加强振捣,但又应保护斜拉索套筒,不要让振捣头接触到套筒。2.6.2施工测量控制在施工的全过程中,除应保证各部位的倾斜度、铅直度和外形几何尺寸,以及斜拉索锚固箱的精确定位以外,还要对索塔进行局部测量系统的控制并与全桥总体测量控制网联网闭合。索塔局部测量系统的控制基准点,应建立在相对稳定的基准点上,如承台基础上。当对索塔各部位采用空间三维测量法控制时,其测量的时间一般选择在夜晚22:00至次日早上7:00日照之前,即受日照影响较小的时段内,以减少日照对索塔造成的变形影响。此外,随着索塔的不断升高,还应选择在风力较小的时间内进行测量,并对日照和风力的影响进行修正。对索塔的塔座、下塔柱、下横梁、中塔柱、上塔柱(拉索锚固区塔顶等)几大部位的相关位置和转折点进行测量控制,应根据实际施工情况及时进行调整,避免误差的累积。由于索塔的不断增高和砼收缩徐变、沉降、风荷、温度等因素的影响,基准点必然会有少量的变化,故应将上述几大部位相关位置及其转折点与全桥的总体测量控制网联网闭合,以便进行修正和控制。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件索塔局部测量的方法,采用全站仪三维坐标法,辅以水准仪校核高程。2.6.3钢箱梁的线型控制测量斜拉桥属高次超静定结构,所采用的施工方法和安装程序与成桥后的主梁线型和结构恒载内力有着密切的关系。另一方面,在施工阶段随着斜拉桥结构体系和荷载状态的不断变化,结构内力和变形亦随之不断发生变化,因此需对斜拉桥的每一个施工阶段进行详尽的分析、验算,求得斜拉索张拉吨位和主梁挠度、塔柱位移等施工控制参数的理论计算值,对施工的顺序作出正确的规定,并在施工中加以有效的管理和控制。如此方能确保斜拉桥的施工过程中结构的受力状态和变形始终处在安全的范围内,成桥后主梁的线型符合预先的期望,结构本身又处于最优的受力状态。这就需要对斜拉桥在钢箱梁吊装过程中进行线型控制。为了搞好钢箱梁的线型控制工作,成立专门的线型控制小组。在斜拉桥线型控制过程中,测量工作的主要任务是完成施工测试工作中的变形测试,即观测主梁的平面线型、主梁挠度和塔柱挠度的变化情况,为施工控制采集准确、可靠的数据。①平面线型控制测量平面线型控制主要是对钢箱梁中心线的控制,使钢箱梁中心线与桥轴线充分吻合。由于钢箱梁的拼接精度要求高,为防止多个控制点内部不符的矛盾,以两主墩中心点为基准点、以两中心点连线为控制方向,用TC2000全站仪直接测量每节段钢箱梁的中心线与桥轴线间的偏差。钢箱梁0#块段中心线的位置直接影响后面标准段的中心线位置。假若0#块段的中心线与桥轴线间存在误差,即有夹角存在,那么,随着标准段的吊装,钢箱梁悬臂长度不断增大,钢箱梁中心线与桥轴线间的误差也将按比例不断增大。所以对0#块段的初始位置进行精确定位,保证钢箱梁中心线与桥轴线在整个吊装过程中始终保持一致,在中跨精确合拢。②钢箱梁竖向线型的观测钢箱梁竖向线型的观测主要是观测钢箱梁各节段高程。为了全面掌握钢箱梁所有已吊装完节段的挠度状态,在每节段顶面前端的中心和边缘各设3个观测点,形成观测点网。观测点的顶面打磨成球形,用红油漆标明并编号。基准点埋设在塔身上,并按照二等水准测量规范的要求从岸上水准点引测其高程。对各个观测点,采用日本TOPCONAT-G2型自动安平水准仪按照水准测量规范的要求测量其高程。然后按照设计要求,对主梁高程进行调整,达到对主梁竖向线型控制的目的。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件由于温度的变化,特别是日照温差的变化对于斜拉桥结构内力和变形的影响是复杂的。施工阶段,日照温差对主梁挠度和塔柱位移的影响尤其显著。温度变化将在一定程度上影响结构变形实测值的真实性。但是由于日照的时间、方位和强度是在不断地发生着变化,而斜拉索结构各部分的受温性能又各不相同,要精确地、迅速地计算出实际温度变化所产生的结构变形是相当困难的。因此,为了最大限度地减小这种影响,保证测量数据的的真实性,必须定时张拉、定时测量。在凌晨1:00-4:00之间进行斜拉索的张拉,在一天中日照温差对结构变形影响最小的时候即日出之前,4:00-5:00之间进行主梁的挠度和塔柱位移的观测。2.6.4索力测定采用带有传感器的VSL系列千斤顶来控制张拉力。此外在有必要时,还可用一种专用定制的装感器测定各根钢绞线的不均匀偏差系数,对已施工梁段的斜拉索(紧索后)索力和成桥后全桥的斜拉索(全部紧索后)索力,还可采用专用索力频谱仪测定。质量要求①严格控制施工临时荷载。②测量工作由施工方和监控方平行进行,以便于在现场及时校对,同时由监理方进行监测。③所有观测记录须注明工况(施工状态)、日期、时间、天气、气温、桥面特殊施工荷载和其他突变因素。④每一施工工况完成后,由有关方进行测试,确认测量结果无误后方可进行下一工况的施工。⑤主梁拼装定位和斜拉索第二次张拉前后的测试工作必须回避日照温差的影响。⑥斜拉桥每一梁段的第二次张拉完成后,有关方把数据汇总至监控方,由监控方进行数据分析后,下达下一梁段的控制指令表。⑦控制指令表经有关方签认后方可执行,才能进行下一梁段的施工。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件十三环境保护措施桥梁建设旨在改善人类生活空间,造福人类,为此环境保护是一个不可分割的整体,施工实行规范化、标准化及程序化管理模式,把环境保护放在重要的位置上来认识,并从组织、措施上采取有效保护办法:1.严格按照标书文件及当地环境保护部门要求做好施工过程中环境保护工作。2.建立相应机构及规章制度,专人专项随时检查和定期组织大检查,环境保护工作与项目经理部及各作业队效益挂钩,奖优罚劣。3.施工组织设计、施工方案及施工工艺涉及环保工作的,必须获得监理工程师或当地环保部门的批准认可后,方可施工。4.认真了解施工区域内可能存在的电信、电力、自来水等管线,并在施工中给予高度重视与保护,发现不明的管线及时上报驻地监工程师并记录在档,按监理工程师指令进行管线保护并开展后续工作。5.严格执行国家有关文物保护法律条文,在施工工地现场,如发现有文物古藏情况及时通报驻地监理工程师及业主,并及时采取有效的保护措施,按监理工程师的指令办事。6.不得随意破坏江堤,在施工过程中不可避免对江堤有影响时,与主管部门联系,施工完毕或汛期前及时恢复,确保江堤安全。7.油库、机械设备维修站及生产区,必须加强管理,废水、废油、生活垃圾、废弃砼、废弃钻渣、开挖弃土等不可随意丢弃,要运送到业主指定地点排放。8.泥浆经过处理后排放。泥浆排放严格按照环境、水利部门的具体要求执行,陆地上的泥浆经沉淀后用汽车运到指定位置,水上泥浆排放采用泥浆船运输到环保、水利部门指定的位置。9.施工中,密切与当地政府联系,并取得工作上的支持,注意使用的城市道路及施工便道的养护,尤其当连续干旱时,对施工便道、生产区、生活区地面洒水养护,防止扬尘对环境和周围居民生活的影响。10.施工期间,对易飞扬的粉尘材料在运输和堆放时进行覆盖,尤其当砂石等材料需经过居民区、街道时,采取措施防止材料沿途撒漏,并加盖遮布防止扬尘。防止粉尘对环境造成污染。11.加强施工现场管理,保持施工现场整洁,做到材料堆放整齐,机械设备停放有序,特殊施工地段有明显标志。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件12.各种材料、机械设备存放都按管理规则做好防火、防水、防晒、防潮、防尘等措施。13.注意保护自然资源。施工场地区域内的生活区、施工区等场地,以城市标准按环保部门的要求进行生活污水、生活垃圾排放或堆放,粪便集中处理,防止污染水源。14.做好生活区和生产区的环境保护工作,布置绿地,种植花草美化生活环境。15.所有临时工程及临时设施,临时弃土都要在工程全部完工后清除并恢复原貌。127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件十四施工、管理的难点和对策1.难点一:超大型深水基础围堰施工1.1定位本方案采用钻孔桩+钢围堰基础,即先搭设钻孔施工平台,成桩后再吊装首节钢围堰的施工方式。这样的施工顺序,相对于钢围堰+钻孔桩基础和沉井基础不需要设置庞杂强大的定位锚碇系统,而以钻孔施工平台代替。首节钢围堰定位时可以利用相对于导向船组稳定的钻孔平台,容易控制并保证定位精度。钢围堰接高下沉过程中也容易控制整体的位置,此方面的施工经验也比较多。1.2着床钢围堰体积大,重量大,着床时受水的冲刷影响大。为保证其平稳垂直着床,可采用吸泥机吸除河床高的部分,尽量使河床保持平整;利用钢护筒上强大的导向架限制其偏位;同时,根据实际情况,钢围堰一般不可能整体同时着床,须于钢围堰内偏灌水下砼,确保其处于水平状态着床,然后吸除高处的土,尽快使钢围堰整体落入河床,稳定下来。1.3下沉下沉需要大型大量的吸泥机和空气压缩设备,后期需要采取得力的助沉措施,如高压射水助沉。1.4纠偏钢围堰下沉过程中的纠偏难度大,可采取偏灌水下砼和偏除土的方式方式纠正。同时应该看到,钻孔桩+钢围堰基础不需要进行超大方量封底砼施工,施工风险明显减小。沉井体积庞大,下沉过程中一旦发生大位移偏斜,将很难纠正,对基础的受力和施工费用投入、工期的影响很大。2难点二:超长钻孔桩施工2.1钻机对钻孔施工平台的刚度要求高,钻孔施工平台的受力和变形应严格进行计算。2.2钻机选型非常重要,应根据地质情况和施工条件严格比较选择钻机。2.3钢护筒定位要求高,其定位架必须足够强大,可考虑平潮时下沉钢护筒。2.4超长钻孔控制127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件钻孔前应严格检查钻机转盘的水平、标高、吊架垂直度,满足要求后开始钻进。钻孔过程中采用减压钻进,以确保成孔的垂直度。根据不同的地层选择不同的转速和钻进压力;根据不同的钻进速度选择适宜的进风量,钻孔出渣过程中时刻注意孔内水头损失。在砂土层、砂层中钻进速度不宜过快,避免因造壁不够而引起的局部孔壁塌孔。出现卡钻问题时采取钻头悬空空转刮削,上下移动的方式解决不规则孔径问题。2.5超长桩水下砼灌注要选择和易性好的配合比,缓凝时间要精确掌握,严格控制坍落度,并加强施工过程中砼的和易性控制。严格计算首批砼的灌注量,灌注过程中保证导管的埋深。严格控制砼流量和下放速度,保持均匀的流量和流速。保证灌注的连续性,尽量缩短砼泵送的间歇时间3.难点三:超高混凝土索塔施工3.1设备选型超高混凝土索塔施工需要起重能力大、有效起重高度大的塔吊,高泵送能力的砼输送泵,大型斜爬电梯等机械设备。3.2钢锚箱施工塔柱锚固段采用钢锚箱锚固形式,工厂预制、现场拼装,易保证质量,施工方便。但钢锚箱重量大,对起重设备的起重能力要求高,可考虑将钢锚箱分块预制,使每块的重量减小,仍由塔吊进行吊装安设。各块到位后,采用栓接方式连接。3.3爬模施工索塔塔柱采用爬架配翻转模板法施工,相对于翻模法施工方便、快捷,质量容易保证。高空作业受起吊能力限制少,抗风能力强。相对于滑模法容易保证砼的外观质量。但爬架重量大,大高度施工风大时须停止提升爬架。3.4泵送大高度泵送高标号砼质量控制尤其重要,需严格设计符合要求的砼配合比,严格控制砼原材料的来源和质量;砼输送泵的选型必须严格慎重,必要时考虑两级泵送。4.难点四:大跨度钢箱梁施工4.1钢箱梁施工的稳定性钢箱梁跨度大,应增设临时墩,可减少钢箱梁悬臂施工长度,提高了结构的稳定性。方案简单可行,国内有成熟的施工经验。4.2边跨支反力克服采用混凝土压重,具有无需对其进行维护的好处,施工方案简单。4.3钢箱梁吊装主塔处、过渡跨钢箱梁安装采用127
路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件大型浮吊吊装,施工快捷,工序简单,但对设备要求能力高。4.4钢箱梁连接钢箱梁节段采用全栓接,可减少钢箱梁悬臂拼装时间,减少了施工风险,4.5钢箱梁线型控制斜拉桥属高次超静定结构,所采用的施工方法和安装程序与成桥后的主梁线型和结构恒载内力有着密切的关系。另一方面,在施工阶段随着斜拉桥结构体系和荷载状态的不断变化,结构内力和变形亦随之不断发生变化,因此需对斜拉桥的每一个施工阶段进行详尽的分析、验算,求得斜拉索张拉吨位和主梁挠度、塔柱位移等施工控制参数的理论计算值,对施工的顺序作出正确的规定,并在施工中加以有效的管理和控制。4.6风振影响大跨度斜拉桥钢箱梁悬臂施工长度大,风振影响大。为减小风振,提高钢箱梁抗振能力,考虑先合拢边跨后合拢中跨的施工顺序,中跨增设临时墩的施工措施。5.难点五:超长斜拉索挂设5.1挂索平行钢丝斜拉索与平行钢绞线斜拉索相比,可采用工厂制作成型,技术成熟,性能可靠,具有较好的抗老化性能。挂索一次完成,施工速度快。但因斜拉索长度大,重量大,对施工挂索设备要求高。斜拉索最长索索长达582m,索重达65t,长索挂索时需要的吊重能力大,必须设置专门的起重装置。主塔封顶后,在塔顶顺桥向搭设膺嘴起吊平台,平台上摆放4台25吨卷扬机,膺嘴下配五轮十线滑车组组成塔顶起吊设备。滑车组端由卷扬机牵引,另一端安装起重吊索吊具,用作斜拉索挂索、提升设备。5.2风振影响斜拉索长度越大,风力对其影响越大,主跨斜拉桥施工时须对斜拉桥悬臂施工阶段风力进行计算,找出影响拉索振动的不利风力,必要时做风洞实验。可以设置抗风索和阻尼装置消除风力的影响。127