将军渡黄河特大桥总体施工方案

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收稿日期: 2014-09-18 ; 修回日期: 2014-10-08 作者简介: 刘崇亮( 1961 — ) , 高级工程师。 男, 河南信阳人,
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施工方案
堤外引桥和堤内滩地引桥基础及下部结构采用常 规的陆地施工。钻孔桩采用旋挖钻机和普通旋转钻机 钻孔, 滩地引桥墩位承台采用井点降水辅助或明挖施 工, 墩身采用整体钢模浇筑施工。
# # # 跨 93 —88 墩 5 孔 128 m 钢梁首孔从 93 墩开始 架设, 在膺架上利用 75 t 跨墩龙门吊拼装半孔钢梁, 钢
管支架位于钢梁节点下。 临时支架由 820 mm ( 厚度 为 8 mm) 钢管桩立柱、 墩顶分配梁两部分组成, 每个钢 2 , 45 m。 然 梁节点下设 根钢管桩立柱 钢管桩桩长为 后剩余半孔和其余孔跨采用架梁吊机悬臂拼装施工 , 每孔之间通过临时杆件联结, 中间设临时支墩, 架梁从 93 # 墩开 始 往 88 # 墩 架 设。93 # —88 # 墩 钢 桁 梁 架 设 见 图 3。 5. 3 跨黄河大堤钢桁梁施工 跨黄河北( 南) 大堤各为 1 孔 128 m 简支钢桁梁, 400 t( 300 t) 履带吊机安装。 在每个桁架 采用支架法, 下弦节点下设钢管立柱支架, 钢桁梁架设方案见图 4 。
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2. 1
自然条件
气候与气象
桥址区属温暖带亚湿润区, 具季风大陆性气候特 1 征, 四季分明, 冬长夏短。 多年平均气温在 13. 4 ℃ , 月最 冷, 月 平 均 气 温 在 6. 5 ℃ , 极端最低气温为 - 19. 3 ℃ ( 2001 年 1 月 15 日) , 7 月最热, 月平均气温 在 21. 4 ℃ , 极端最高气温为 40. 8 ℃ ( 2005 年 6 月 23 ) 。 日 历 年 平 均 相 对 湿 度 69% , 历年平均最小湿度 51% 。本区年平均降水量 507. 1 mm, 最大年降水量 966. 2 mm, 最小年降水量 340. 9 mm。 土壤最大冻结
# # 黄河特大桥主桥 90 —92 墩位于河槽内, 河槽内 + 。 钻孔桩施工采用栈桥 水上平台法施工 水上钻孔桩
施工完成后, 拆除平台, 插打钢板桩围堰, 进行水中墩 承台施工。 墩台身施工采用整体钢模一次立模灌筑 完成。
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December, 2014
本工程堤内引桥 57 孔 48 m 简支箱梁, 采用支架 法现浇施工。 将军渡黄河特大桥主桥及跨大堤钢桁梁均为双线 下承式简支钢桁梁。 钢桁梁所有杆件均在工厂制造, 通过汽车运至工地, 在预拼场预拼后运至现场安装。 根据本桥结构特点, 主桥陆地第一孔钢梁采用支架施 工, 由龙门吊机安装。 主桥陆地墩其他孔钢梁采用设 中间临时墩由龙门吊机悬臂安装。 拼装至墩顶节间 时, 墩顶位置上弦平面拼装临时杆件 , 钢桁梁拼装完成 后再将临时杆件拆除。主桥水中墩钢梁采用设中间临 时墩由走行吊机悬臂安装。跨黄河南北大堤钢桁梁采 用支架法履带吊机安装施工。
图1 将军渡黄河特大桥主桥施工栈桥 、 平台和围堰
长在 85 ~ 90 m, 全部为摩擦桩。其中河槽内钻孔桩施 工采用栈桥 + 水上平台法施工, 黄河滩地部分采用筑 岛法施工。 主墩 2 m 大直径钻孔桩采用气举反循环旋转钻机 和旋挖钻机两种方式施工。钻进过程中要防止出现塌 孔、 卡钻、 掉钻等现象。 钻孔桩清孔完成后, 立即用吊 机吊放钢筋笼, 采用直升式导管灌注水下混凝土, 并保 证混凝土后台供应, 确保桩身混凝土能在混凝土初凝 前灌注完成。 5. 1. 2 水中承台施工 # # 水中主墩总共有 3 个, 分别为 90 —92 墩。 承台 尺寸均为 29. 8 m × 14. 5 m × 4. 5 m, 混凝土为 C35 , 采 用钢板桩围堰施工。桩基施工完后, 拆除平台, 插打钢 板桩, 然后吸泥至设计标高, 水下混凝土封底, 接着边 抽水边安装内支撑, 清基, 破桩头, 绑扎钢筋, 立模, 浇 筑混凝土。钢板桩采用目前截面模量大、 抗弯强度高 的拉森Ⅵ型钢板桩, 并在内部加多道内支撑和钢框梁, 以确保安全施工, 见图 2 。
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工程概况
山西中南部铁路通道自山西省吕梁市兴县的瓦塘 开始, 到达山东日照港南, 横贯晋豫鲁三省, 线路全长 1 260 km。途经山西、 河南、 山东 3 省 12 市, 其中山 255 和 426 km。主 西、 河南、 山东 3 省境内分别为 579 , 要设计技术标准为国铁 Ⅰ 级、 双线电气化、 行车速度 120 km / h。本线是我国第一条按 30 t 轴重设计、 施工 的重载铁路。 将军渡黄河特大桥( 双线 DK847 + 536 ) 在河南省 台前 县 孙 口 乡 将 军 渡 处 横 跨 黄 河,大 桥 全 长 9 928. 66 m。桥 跨 布 置 为 74 × 32 m 简 支 T 梁 + 128 m 钢桁梁 + 7 × 48 m 简支箱梁 + 99. 05 m 简支钢 桁梁 + 10 × 128 m 钢桁梁 + 50 × 48 m 简支箱梁 + 128 m 钢桁梁 + ( 81 × 32 + 3 × 24 + 7 × 32 ) m 简支 T 梁 ( 计 235 孔, 2 个台, 234 个墩 ) 。 将军渡黄河特大桥被 列为全线控制性工程。
行, 即下弦杆前端拼至前一膺架的支点时不得受力 , 与 。 , 支架支点保持间隙 主桁杆件闭合 节点高强度螺栓 100% 终拧后, 下弦杆前端节点底面与支架支点垫块之 间才能用钢板垫牢。 该节间高栓全部终拧后, 再拼装 下一节间。
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5. 1
主桥施工及跨黄河大堤钢桁梁施工
主桥下部结构施工 钻孔灌注桩施工 # # # 主桥 82 —93 号墩钻孔桩桩径 2 m, 除 82 号墩为
图2
钢板桩围堰示意
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主桥承台尺寸较大, 属大体积混凝土, 施工时用低 水化热混凝土, 一次性浇筑完成。 在承台内沿高度和 纵横方向间距 < 1. 5 m 布置冷却循环水管以降低混凝 土水化热, 减少内外温差。加强混凝土养护, 避免混凝
2014 年第 12 期
铁 ห้องสมุดไป่ตู้ 建 筑 Railway Engineering
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文章编号: 1003-1995 ( 2014 ) 12-0013-05
将军渡黄河特大桥总体施工方案
涂生伟 刘崇亮,
( 中铁大桥局集团股份有限公司 , 湖北 武汉 430050 )
施工的重载铁路桥梁, 其主桥为钢桁梁, 堤内引 摘要: 将军渡黄河特大桥是我国第一座按 30 t 轴重设计、 桥为现浇箱梁结构。本文结合桥址处水文地质情况、 现场施工条件选择主桥与引桥的施工方案 , 并阐述 了施工质量控制要点, 为后续同类型重载铁路桥梁施工积累了经验 。 关键词: 栈桥 水上平台 钢桁梁 现浇箱梁 施工方案 中图分类号: U445 文献标识码: A DOI: 10. 3969 / j. issn. 1003-1995. 2014. 12. 04 深度为 0. 34 m。 黄 河 在 桥 位 处 冬 期 有 结 冰 和 流 冰 现象。 2. 2 工程地质及水文地质 据勘察揭露显示, 桥址区地层按其成因分类, 主要
ml 为第四系全新统人工填土层 ( Q4 ) 杂填土, 第四系全 al 新统冲积层( Q4 ) 淤泥质粉质黏土、 粉土、 粉 粉质黏土、 al 砂、 细砂、 中砂, 第四系上更新统冲积层 ( Q3 ) 粉质黏 土、 粉土、 粉砂、 细砂、 中砂、 粗砂、 砾砂。
2. 3
地表及地下水
将军渡黄河特大桥桥址河段属淤泥性游荡型河 道, 具有洪水峰高量大、 含沙量高的特点, 对临时结构 冲刷大, 加上河段冬春交替季节有冰凌通过 , 冰凌面积 广, 撞击力大。因此栈桥、 钢护筒、 平台及围堰等临时 结构需充分考虑抗冲击及抗冲刷的稳定性 , 保证大型 。 临时设施的安全 桥址区地表水发育, 跨越黄河及宋金河。 桥梁跨 越黄河处河道宽约 1. 5 km, 主河槽宽约 0. 5 km, 水量 及流速较大。 场地地下水按赋存条件主要为松散层孔隙水。地 下水稳定水位埋深 0. 8 ~ 8. 0 m, 高程 33. 96 ~ 43. 09 m。
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# # # 完成后调头架设 86 墩 → 拼装方向为 86 墩 →88 墩, 83 # 墩。在首孔 86 # —87 # 墩间搭设支架, 在支架上拼装
钢桁梁, 其余孔跨钢桁梁在跨中设临时墩进行半悬臂 拼装。钢梁架设完成后, 用千斤顶将钢桁梁落在墩顶 临时支座上, 调整钢桁梁纵横向位置, 安装永久支座, 落梁。 5. 2. 2 93 # —88 # 墩钢桁梁施工
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主桥施工栈桥及墩位施工平台
将 军 渡 黄 河 特 大 桥 主 桥 栈 桥 跨 越 黄 河, 全长 # # 408 m, 位于主桥 90 —93 墩之间, 距桥梁中心线上游 侧 20. 4 m。 此栈桥主要负责主桥基 础、 下部结构施 工、 钢梁架设, 并作为材料运输通道。 栈桥共分 7 联, 总体布置为 ( 6 × 60 + 48 ) m, 每联设置一制动桩。栈桥 设置一孔 15 m 宽的通航孔, 以满足通航及抗洪需要。 栈桥宽 8 m, 设双向运输道。栈桥下部结构为 600 mm 钢管桩, 每排 3 根, 平均桩长 36 m。 上部结构为贝雷 梁, 顶层铺设钢筋混凝土桥面板通车。 两侧设置防护 栏杆 和 安 全 网。 栈 桥 设 计 荷 载 为 50 t 履 带 吊 机、 SR420 旋挖钻机, 水流速度 3. 11 m / s。 栈桥桩单桩竖 向承载力为 75 t, 滩地冲刷按 5 m 设计, 主河槽按 8 m 设计。栈桥限速 5 km / h。 施工 平 台 定 位 桩 采 用 820 mm 钢 管 桩, 壁厚 10 mm。栈桥和平台采用钓鱼法施工, 50 t 履带吊机 在上游侧栈桥上站好位, 利用 DZ-90 震动打桩锤插打 钢管桩, 并安装桩顶分配梁及钢管桩间连接系 , 桩顶分 配梁应与钢管桩焊接牢固。栈桥及施工平台承重梁均 采用贝雷桁架, 贝雷梁利用履带吊机吊装就位, 并与桩 顶分配梁连接牢固。在各组贝雷梁安装好后安装各组 间连接系, 使贝雷梁形成一个整体, 同时需在桩顶分配 梁处贝雷梁下弦设置限位槽钢, 对贝雷梁进行横向限 位, 防止运行过程中贝雷梁发生侧向移动 。 将军渡黄河特大桥主桥施工栈桥、 平台、 围堰见 图 1。
图3
93 # —88 # 墩钢桁梁架设方案( 单位: mm)
图4
跨黄河大堤 128 m 钢桁梁架设示意
5. 4 5. 4. 1
钢桁梁施工要点
架设工艺要点 1 ) 在临时支墩上拼装钢梁时, 除保证支架有足够 的承载力和预留压缩下沉量外, 应特别注意钢梁的拼 装拱度曲线。在拼装主桁前一节间时在自由状态下进
14 根钻孔桩外, 其余每墩为 17 根钻孔桩, 承台以下桩
2014 年第 12 期
刘崇亮等: 将军渡黄河特大桥总体施工方案
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土产生收缩裂缝。 5. 1. 3 墩身施工 墩身施工采用整体钢模灌筑混凝土, 模板采用精 加工的大块钢模, 一次立模现浇完成。大块整体钢模, 选用 6 mm 厚钢面板, 加工时, 派专业工程师在加工厂 家进行全过程跟踪, 保证面板平整度、 接缝、 尺寸误差 等质量要求。 5. 2 主桥上部 1 × 99. 05 m + 10 × 128 m 钢桁梁施工 主桁类型为无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承 式道砟桥 面 简 支 钢 桁 梁。 钢 梁 的 主 桁、 横梁等采用 Q370qE 级钢, 平纵联、 桥门架及横联采用 Q345qE 级 钢, 主桥钢梁连接采用 M24 和 M30 的 10. 9S 级高强度 螺栓。钢梁桥面板采用正交异性钢桥面板 。主桁跨度 128. 0 m, 全长 129. 5 m, 桁高 16. 0 m, 横桥向支座中心 距为 12. 8 m。单孔钢桁梁质量约 2 746 t。 5. 2. 1 82 # —88 # 墩钢桁梁施工 82 —83 墩和 86 —87 墩钢桁梁施工采用支架法 拼装。利用 1 台 60 t 跨墩龙门吊机安装钢桁梁的下弦 杆、 桥面板、 腹杆、 上弦杆、 端桥门架 ( 横向联结系 ) 和 # # 平面联结系。跨 83 —88 墩采用半悬臂架设的方法,
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