郑西铁路客运专线耒河特大桥施工方案.doc

郑西客运专线渭河特大桥施工方案一、 工程概况1、设计规模： 渭南渭河特大桥位于郑西铁路客运专线中段，距白渔潭电站大堤约300米。全长664.39米,墩台18个,水中3个。桥型布置为10-32m +(40.7+2×72+40.7)连续梁+3-32 m。桥面宽度29.69m，中间为武广铁路客运专线上下行，两侧为湘桂联络线上下行共4条铁路线。2、水文地质： 耒河主河床180多公里，汇水面积300余平方公里，设计水位61.81米，最低水位54.5米，桥址水面宽度210米，正常水位56米，低水位水深10米，洪水时水深达到16.5米。耒河为三级航道，白渔潭船闸宽度6.8米，只能通航200吨以下船舶。 桥址地质：南岸靠近主河床，边坡徒峭，覆盖层很薄，基岩坚硬，风化不严重。北岸为漫滩，施工受水位制约严重，中心河床起伏不平，地面淤砂层厚度不足0.5。而靠北岸11#墩低水位时水深不足2米。3、工程量大，工期短： 耒河特大桥共需完成钻孔灌注桩1.1万余m，钢结构安装6000余吨，浇注铪3.7万余方（不含225.64m四线预应力连续梁）基坑挖土石方近5万立方米，预计需要完成定额工日29万个。 面对如此艰巨的任务，沿线的紧张施工形势，给尚在等待的耒河特大桥工地带来兵临城下的压力。形势迫使我们要充分挖潜力，迎难而上，圆满完成这一任务。二、施工方案耒河特大桥主要工程量除了位于水中225.64m范围内的连续梁施工外，25%的工程集中在耒河北岸漫滩地带，南岸陆上工程不足5%。介于白渔潭船闸宽度只有6.8m，无法驶进300吨以上船舶开展水上施工作业；桥址北岸短期内无便道可以利用，大型机械、材料无法进场；北岸河床滩漫水浅，不便搭建码头通过水上运输将机械、材料送至北岸；还因为位于北岸浅水区的11#墩不能采用围堰筑岛方案施工等等原因，经反复磋商拟定采用钢栈桥钢平台辅助作业方案，把加工场地放在南岸，就是充分考虑到衡阳市东外环线距工地近、无干扰，大型机械设备和材料运输方便到位的有利条件，避免在北岸重复设置加工场地而加大投资。其二，采用栈桥平台施工方案，充分考虑到主要材料和商品砼的单流向。其三，采用栈桥平台施工方案，就是为了更好地解决雨季和夜间的作业安全。其四，采用栈桥施工方案，为了避免在连续梁施工中再搭建辅助设施。（一）栈桥标准：1、码头拟定为12×50=600m22、栈桥平台顶面标高62m，纵梁底标高61.3m,较06年最高水位低0.03m，较设计院推算水位低0.19m,纵向栈桥采用630×9(定型规格)钢管桩，间距3.5×2=7m,跨度为6m。南岸至13#平台，13#12#平台连接栈桥长度60m,桥面宽度为8m。12#11#平台间设26米航道口，架设32×4.5米吊桥。11#平台至北岸66米桥面按8m安装。钢平台设8m环型钢栈桥，平台面积为32.5米（纵桥向）×46.5米（横桥向）=1543.31m2。剪力撑设于水面上56米处（详见附图）。（二）施工顺序搭设钢平台焊接定位架 安装钢护筒 钻机钻孔 灌注水下桩基砼 安装围檩 插打钢板桩 水冲法开挖基坑土方 拆除中心钢平台 水下砼封底 抽水安装围堰内环梁 凿除注浆砼桩头、修补承台座板 安装承台钢筋、模板 浇注承台砼 安装墩身钢筋、模板 浇注墩身砼 安装钢牛腿、支座 预制、张拉0#、1#块 安装膺架、拼装预应力连续梁施工 施工合拢等。（三）钻孔桩施工钻孔桩施工是耒河特大桥的关键项目，控制大桥的建筑质量和速度。合理选择施工方法十分必要。在施工中应重点抓好以下几个环节：1、施工进度(1)要合理选择钻孔：经反复比较，确定采用反循环钻孔，一是速度快，二是能够钻进500kpa微风化硬度岩层。(2)数量要保证：按单项工期要求，每个平台要配备2台钻机，三个水中平台要安排两个平台同时钻孔，如实际速度达不到工期安排的平均速度时要及时调整。2、要保证钻孔的垂直度、孔位偏差满足设计验标要求由于耒河水深最高达15m,低水位时水深达10m（12#、13#墩位），在动力压力下，2.00米钢护筒单侧受压时，会向下游位移变形，因此必须加强两方面工作：(1)钢护筒采用16mm钢板制作，以控制横向和竖向变形(2)把剪力撑设置在56米（正常水面上）提高钢平台的竖向刚度。(3)在62m标高和56m标高处采用200槽钢布置两层控制架，顺水方向应在同一垂直平面内，确保钢护筒插到河床地面时位移量不超过100mm(见平台图)。3、制备专门水下砼灌注架，确保进料斗+贮料斗+漏斗的容量不少于7m3,以保证初灌量的要求。4、初灌砼下落前，必须用高压水或高压风冲动孔底沉渣上浮，使泥浆密度<1.25g/cm3，以确保沉渣厚度满足验标要求。初灌前要制订有效措施，避免钢筋笼上浮（如在初灌后放慢速度等）。5、灌注水下砼时，要勤于检测水下砼面和导管底口面的高差在1.5m以上，杜绝断桩发生。超灌高度控制在1.11.5m。6、安装超声波探测管，做好密封试验，防止进水。7、伸入承台范围内的锚固主筋应用塑料包扎，避免污染。（四）钢围堰施工1、耒河特大桥钢板桩采用FSP-VL型，重210kg/m2。由于水深超过10m，最大为15m，为避免钢板桩位移，钢平台上的双围檩要按图测量放样安装，确保上下两层围檩在同一垂直平面内，相距不少于5m，误差控制在5mm，以确保垂直度满足要求。2、插钢板桩时，要在围檩上准确划线定位，尽量避免使用变形钢板桩，以利于拆除。3、插入顺序应从上游一角开始，先迎水面，后顺水面，最后锁口在下游一角。4、插打前要提前拼装，按照吊机能力，一般为3片一联，并应对底端槽口采用16mm钢板封口，避免变形。5、捻缝：钢板桩拼装后，要及时用白棕绳或麻筋捻缝，确保不漏水，对接缝也应边抽水边捻缝。6、钢板桩施工应本着先插后打的原则，先围后打的原则，循序渐进，杜绝跳打。7、耒河特大桥属深水施工，加之承台纵横向尺寸很长，内环梁要进行计算，根据不同水深相应加大环梁的密度，缩小安装间距。8、由于耒河水深超过15米，钢板桩应插打到不透水层，为了防止河床地面上的钢板桩的弯曲变形，钢板桩应插入承台座板5米以下。（五）水中承台和桥墩施工1、承台基坑的开挖和封底堵水(1)承台基坑开挖 钢围堰插打完成后，尽管对接口做了细致的捻缝处理，解决了漏水问题，但由于桩长超过20米，桩尖处水压力超过0.2Mpa，所以桩尖漏水是无法排干的，只能采用水冲法进行基坑开挖施工。具体做法是用79级高压水泵对基岩表层的泥土、淤泥、淤砂和破碎岩脊进行冲洗，再用泥砂泵抽排，通过过滤筛进入沉渣池，然后再运到陆上弃土场地，减少施工对水体的污染，过滤后水体返回围堰中，重复使用，直到表层清淤完毕。(2)水下砼封底堵水封底厚度2米，封底高度控制在承台座板下0.1米。水下砼采用坍落度为270mm的流动砼施工，以保证砼表面的平整度和连续流动的效果。 灌注水下封底砼时，采用300导管施工。导管每灌注一个点使之达到需要高度后（应用测深绳反复多点量测），移动位置后，从新灌注水下封底砼，每次移动距离控制45米，均匀布置。为了方便操作，应将水下砼灌注架安装在能前后移动且本身又能左右移动的小型平台上进行（见附图1）。灌注水下封底砼应在拆除围堰内的中心钢平台以后进行，以减少导管反复拆装的工作，缩短封底的施工周期。2、承台和墩身砼施工(1)水中承台和墩身的施工属于大体积砼施工，采用普通硅酸盐水泥时，内部温度将会超过55大大超过内外温差25的限值，而产生贯通裂缝。需要采用冷却管施工减少内外温差。(2)由于承台面积大，上部钢筋网挠度大，容易超过保护层厚度，再者承台厚度达4m，钢筋网容易左右摇摆，使模板产生变形而超限，因此需要对架立钢骨和模板专门做加固处理。(3)钢模板施工的桥墩由于浆水入缝造成拆模后有明显的模板缝，需要修补，我方计划在接缝内预贴双面胶，以确保外观质量。（六）工期安排（详见施工横道图）耒河特大桥连续梁合拢时间控制在2009年4月15日，总工期765天。到2007年3月1日前做好人员、机械、材料和各项准备工作，确保如期开工，插入第一根钢管桩。1、栈桥、平台和码头施工周期为225天，2007年10月15日完工，分三阶段进行：(1)2007年6月1日前完成码头、13#钢平台以及连接南岸的栈桥和道路的搭建工作，为2台钻机插打钢护筒做好一切准备。要求21×20m=420m200mm钢护筒要提前制作完成。(2)2007年8月1日前完成12#钢平台和连接13#的栈桥，并加工制作420m200mm钢护筒（21根），保证2台回旋钻孔机械如期插打12#平台的钢护筒。(3)2007年10月15日前完成11#钢平台，北岸连接栈桥和32米吊桥的安装和试运行，为插打11#平台钢护筒和钻孔作好准备。2、钻孔灌注桩施工钻孔桩施工分水中、南岸和北岸三区进行控制水中钻孔桩从2007年6月1日开打第一根钢护筒起连续施工8个半月，2008年2月15日结束。共投入四台回旋钻机，保证两个平台能同时施工。如果11#钢平台完工后，施工13#平台钻孔桩的两台钻机不能提前转移时，可再行安排两台回旋钻，形成三个平台六台钻机同时施工的局面。南岸钻孔桩从2007年8月1日起（雨季后第一天）14#墩钻孔，历时三个月，同年11月1日完工后，配合水中转移下来的钻机进入北岸场地，负责10#墩钻孔，南岸15#17#钻孔桩暂不施工，留作临时堆放和加工材料用，到2008年5月15日水中承台封底完工后，集中四台钻机，历时三个半月，完成15#17#钻孔任务，同年11月底完成承台基础和墩台身砼，达到竣工标准。北岸0#10#墩台钻孔桩从2007年11月1日2台钻机开钻10#墩后，从水中平台上陆续转移下来的四台钻机（或六台）会战五个半月后，到2008年5月15日，调四台钻机到南岸，留下两台（或四台）继续钻孔，确保在同年10月31日完成北岸全部工程量。3、水中承台和墩身施工根据钻孔桩施工安排，2007年8月15日完成13#墩，同年11月底完成12#墩，2008年2月15日完成11#墩的大前提下，要求在2007年11月底完成13#钢围堰，然后用三个月时间完成13#墩水下开挖、封底、承台和墩身铪的施工，到2008年二月底开始安装13#墩顶牛腿，为上部施工作好准备。12#墩从2007年12月1日开始插打钢板桩，历时四个半月，到2008年4月15日完成水中开挖、封底、承台和墩身铪的施工。11#墩从2008年2月15日开始插钢板桩，历时五个月，到同年7月15日完成水中开挖、封底、承台和墩身铪施工，全面进入连续梁施工阶段。4、连续梁施工连续梁施工人2008年3月1日安装13#墩顶牛腿开始至2009年4月15日，历时1年零1个半月，完成225.64m连续梁的施工任务，达到南北贯通，开始拆除膺架并转移到两侧联络线安装。当然，两侧联络线必须提前完成墩项牛腿安装，0#、1#块预制和张拉工作，确保中心主桥膺架能顺利转移。(七)主要设备数量表1、水上打桩设备：200t平驳船 2条 150t货轮 1条60t拖船 1条 30t抛锚船 1条30t载客船 1条 100t泥浆船 1条90W震动锤 2个（含桩架）25t吊车 1台2、钻孔设备：反回旋钻机 6台（8台）1800钻头6个（9个）1250钻头3个1000钻头6个（9个）600钻头2个（打钢管桩用）79级高压水泵 2台14kw砂石泵 2台泥浆泵 8台3、吊装设备：25t吊机 1台 16t吊机 2台10t卷扬机 2台 5t卷扬机 2台水下砼灌注架 2套 120KVA对焊机 1台直流切割焊机 1台 1m3挖掘机 1台120推土机 1台 张拉设备 3套钢结构运输车 1台 运输车 2台（八）劳动力配置和管理1、打桩班 2个 2、钻机班 68个3、钢结构制作班 1个 4、钢筋加工班 1个5、电焊班 1个 6、电工班 1个7、钢筋安装班 2个 8、木工班 1个9、架工班 11个 10、装卸班 1个11、砼工班 2个 12、机修班 1个合计劳动力：300人 管理层：30人