拱肋拼装施工方案(航道)

拱肋拼装施工方案

一、工程概况

佛山东平大桥全长1427.2m，主桥桥型为连续梁—钢拱协作体系结构形式，主桥全长578 m，主跨300 m，边跨组合跨径95.5 m。桥下通航标准为二级航道，通航净高为18 m，通航净宽180 m。主桥跨桥墩布置于河滩上，采用实体砼承台拱座、钻孔灌注桩基础。

主桥墩在澜石岸（左岸）和乐从岸（右岸）均靠近防洪大堤。桥位左岸上游约100 m建有新市水闸，单孔净宽5 m，下游1.3km则建有佛山新港码头。而右岸下游约50 m则建有大墩船闸，单孔净宽6 m。

主桥桥型布置及施工总平面布置见附图1和附图2。

二、主桥施工方案

1、主桥3＃、4＃主墩承台基坑开挖支护方案

根据主桥桥位处的工程地质勘察报告，3＃、4#主墩墩位均处于软土和局部分布的液化砂土层上，加上承台离两岸防洪大堤很近，因此为了避免施工期和大桥运营期对大堤造成不利影响，以及为了减少河水对基础的冲刷影响，我部拟在主墩承台开挖时采用砼连续墙方案进行基坑止水支护，连续墙兼作承台施工的侧模板，其外形与承台轮廓相同，连续墙在承台施工完毕后与承台共同受力，连续墙的不会影响航道的通行。

3＃、4#墩基坑开挖深度达8.2 m，单个基坑开挖面积约1300 m2，开挖方量达10000 m3。基坑支护采用砼连续墙，墙厚600～800 mm，墙体进入强风化岩2～3 m，墙体高约15～25 m不等，墙体标号为C25，接头采用锁口管，连续墙顶设置冠梁。为了尽量减少内撑，方便开挖及

承台施工，只在连续墙顶设一道支撑，即将冠梁圆弧段封闭，形成一个圆环形，并在基坑两端矩形墙体冠梁与环形圈梁之间设置钢筋砼支撑，利用环形圈梁的抗压性能抵抗土侧压力，作为基坑墙体的第一道支撑。环形圈梁下采用直径600mm、长约20 m的钻孔灌注桩作为支撑柱。基坑开挖顺序为：第一层土方开挖0～-1.0 m，施工冠梁及环形钢筋砼支撑；第二层土体开挖至基坑底，准备进行承台的施工。

承台施工时应按规范要求在连续墙内布置监测管，基坑开挖及承台施工过程中及时进行位移变形等的观测。

连续墙平面布置及基坑支护立面图见附图3、附图4。

2、主桥上部施工方案

根据东平大桥桥址处的地形、地质、水文、气候及结构本身的特点，主桥设计采用卧拼竖转结合平转合龙的施工方案。方案设计的主导思想是在主桥两跨的正投影区直线段内，利用预设支架，完成主拱钢箱结构的节段拼装，然后利用索塔和液压提升系统将完成拼装的半拱钢箱拱肋，竖向转至设计高程，然后通过平转系统平面内转体实现空中合龙。这样对东平水道通航的影响降低到最小，同时也降低了施工操作难度。

东平大桥转体施工分为四个阶段：龙门拼装、龙门轨道基础钢管支架和拱肋卧拼支架搭设、拱肋节段吊装、主跨半跨拱肋竖转、两岸拱肋平转合龙。

a、龙门拼装、龙门轨道基础钢管支架和拱肋卧拼支架搭设

根据桥址的自然条件和拱肋吊装荷载，确定龙门轨道基础支撑钢管的直径和间距，安装龙门轨道和拼装龙门并进行龙门试吊试验。

岸上拱肋拼装支架采用直径φ600×8钢管桩，边拱每片拱肋分段位置

处布置4根钢管桩，主拱每片拱肋分段位置布置2根；钢管桩根据实际地形、地质情况采用摩擦桩或入岩桩进行承载力设计。摩擦桩采用振拔锤进行施工，入岩桩采用先振沉钢管桩然后在钢管内用小型钻机钻孔并灌注砼。水中钢管桩直径为ф800mm。

b、拱肋节段吊装

拱肋为钢箱结构，单片拱肋半跨共分16个节段，节段最大重量198.8吨，最大吊高约35 m。拱肋从加工厂分段制作完毕后，运输至施工现场，并利用龙门吊直接提升至拼装支架安装就位，节段吊装时根据工期安排先进行边跨拱肋安装，然后再进行主跨拱肋吊装，所有节段吊装完毕后，现场进行焊接成整体。拱肋节段划分见附图5。

c、主跨半跨拱肋竖转

拱肋吊装完毕后，利用设在拱座上的索塔及钢绞线扣索等设备，并通过在边拱端部组合段处安装的液压连续千斤顶提升主跨拱肋至设计标高。竖转持续时间约为8～12小时。竖转角度约为24º。

d、两岸拱肋平转合龙

利用设置在承台顶面的转轴及环道，通过钢绞线的牵引使两岸拱肋整体向河心平转，并在适当的温度下进行合龙。禅城岸平转角度为104.6º，顺德岸平转角度为180º。

主桥施工过程见附图6。

三、龙门轨道基础支撑钢管桩和拱肋卧拼支架施工

两岸根据地形、地质、地貌及结构本身特点，龙门轨道基础支架和拱肋卧拼支架均采用钢管桩，之间通过型钢平联和剪刀撑连接形成整体，保证其稳定性。为了防止船只碰撞造成意外，卸件码头、拼装龙门轨道

及拱肋支架附近均设置钢管桩防撞墩。龙门轨道支架和拱肋卧拼支架钢管桩平面布置见附图7。

1、主3#、4#墩拼装龙门和拱肋支架基础处理

主3＃墩的拼装龙门轨道基础有一部分坐落在禅城岸的防洪大堤边坡上，在进行龙门轨道基础钢管桩施工时，首先要揭开钢管桩位置处的护坡六角石，在钢管桩周围进行加固，然后进行钢管桩的振设，钢管桩振设到位后及时地在钢管桩周围回填粘土并夯实，然后将表面用水泥砂浆抹平封闭，使钢管桩周围一形成防护层，这样就可以防止雨水等渗入到大堤内。

对于其它岸上的轨道和支架基础拟采用混凝土扩大基础。

为了保证承载力及稳定性的要求，位于水中的轨道和支架基础拟利用小钻机在已振沉至强风化岩面的ф800mm的钢管桩内钻一直径为700mm的小孔，在其内下钢筋骨架、灌注水下混凝土，并在钢管桩间设置平联和剪刀撑。为了不至于影响航道通行，便于转体施工完毕后水下钢管桩的切割，钢筋骨架及混凝土顶面均位于所处河床面以下50cm。水中钢管桩基础处理图见附图8。

主4＃墩由于平转角度很大，达到了1800，选择这么大的平转角度，仅将边拱肋放到大堤内侧拼装则可避免岸边拼装拱肋时对航道占用面积过大，而且通过处理后期不会对航道通航造成影响。

2、卸件码头龙搭设

在桥位附近选择吃水较深且不影响平转的堤岸修建临时卸件码头，并按最长结构件及运输船只的外形尺寸确定码头龙门的跨径和高度，其基础处理与拱肋拼装龙门类似。