安庆长江大桥施工组织设计.pdf
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1、目 录第1章工程概述.11.1 概述.11.1.1 工程概况.11.1.2 主要技术标准.21.1.3 本施工标段主要工程内容.31.2 地理位置.41.3 气象.41.4 水文.51.4.1 水位.51.4.2 流速与流向.61.4.3 桥址设计水位及计算流量.71.5 工程地质.8第2章4#主墩施工.122.1 锚锭系统.122.1.1 锚碇系统的设计计算.122.1.2 锚碇系统的组成.192.1.3 锚碇系统的施工工艺流程.192.1.4 锚碇系统的施工.212.1.5 锚碇系统施工使用的主要设备机具.25第3章 钢围堰拼装及下沉.283.1 工程概况.283.2 钢围堰拼装施工工艺流
2、程.313.3 围堰下沉系数计算.313.4 围堰拼装接高.323.4.1 首节围堰吊装入水.323.4.2 刃脚段混凝土浇注:.333.4.3 围堰的拼装接高.343.4.4 围堰的着床.353.5 围堰拼装及取土下沉施工主要设备表.373.6 围堰除土下沉.383.6.1 取土设备.383.6.2 空气吸泥机的设计计算.393.6.3 空气吸泥机的组成:.413.6.4 取土下沉施工要点:.423.6.5 下沉辅助措施.433.6.6 连通管的设置.433.6.7 围堰壁内填充混凝土的浇注.443.7 围堰纠偏纠斜.443.8 围堰基底处理.453.9 防冲刷措施.45第4章 平台搭设和钢
3、护筒下沉.464.1 平台搭设.464.2 钢护筒的制作与沉放.46第5章钢围堰封底施工.495.1 封底施工设备和人员配置表.495.2 封底施工.515.2.1 导管的选择及布置.515.2.2 封底施工.53第6章 钻孔桩施工.566.1 钻机选型.566.2 钻孔施工工艺流程.576.3 施工方法.586.4 常见事故预防及处理.63第7章承台施工.667.1 施工工艺流程.667.2 承台施工主要设备表.667.3 承台施工.67第8章索塔施工.708.1 概述.708.1.1 施工工艺.708.1.2 塔柱施工的主要机械设备.708.2 施工顺序.708.3 下塔柱施工.718.4
4、 中、上塔柱翻模施工.738.4.1 爬架系统.738.4.2 模板系统.768.4.3 劲性骨架施工.778.4.4 塔柱钢筋施工.788.4.5 预应力施工.798.4.6 塔柱斜拉索导管的定位、安装.798.4.7 塔柱混凝土施工.798.4.8 预埋件施工.818.4.9 塔柱施工安全技术措施.838.5 横梁施工.848.5.1 施工顺序.858.5.2 横梁支撑体系的设计与施工.858.5.3 横梁模板.878.5.4 横梁钢筋及波纹管锚具施工.888.5.5 混凝土配合比设计.898.5.6 横梁混凝土浇筑.918.5.7 上塔柱、三道横梁预应力施工.91第9章 辅助墩和过渡墩施
5、工.969.1 辅助墩施工.969.1.1 工程概况.969.1.2 辅助墩施工工艺流程.969.1.3 钻孔灌注桩施工.979.1.4 承台施工.1019.1.5 墩身施工.1039.2 过渡墩施工.1059.2.1 概况.1059.2.2 施工工艺流程.1069.2.3 过渡墩施工.107第10章上部结构施工.10810.1 钢箱梁施工.10810.2 斜拉索施工.10810.2.1 索施工顺序.10810.2.2 斜拉索挂索施工.10910.2.3 上部结构施工的监测、监控.11210.3 各分项工程施工顺序.12010.4 质量、安全保证措施.12210.4.1 质量保证措施.1221
6、0.4.2 安全保证措施.124第1章工程概述1.1 概述1.1.1工程概况安庆长江大桥起始于长江北岸合安高速公路安庆连接处,在圣埠 处与合安高速公路大桥接线直接相连,与国道318线及国道206线的 共线段通过菱湖北路互通立交相连;南与国道318线及国道206线的 分界点直接相连。大桥穿越安庆市区,在安庆市东门汽车轮渡处跨越 长江天堑及南北岸部份区域,全长约5.9Km0大桥的建设对促进沿江 地区特别是皖西南大别山区的经济快速发展,具有十分重要的意义。主桥为50+215+510+215+50m五跨连续双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主 桥全长 1040m。本标段范围为 K20+118.500-K20+6
7、38.5000主桥采用全焊扁平流线形封闭钢箱梁,空间双索面扇形钢绞线斜 拉索。钢箱梁梁高3.0m(桥中心线处),斜拉索16对共64根,在梁 上锚固标准间距为15m,在塔上锚固间距为2.02.5m,与索塔连接 采用钢箱式锚固,与主梁的连接采用锚箱式锚固。斜拉索在塔端张拉。索塔采用钢筋碎分离上塔柱倒Y型索塔,锚索区上塔柱为分离单 箱单室多边形断面。索塔设上、中、下三道横梁,均为预应力钢筋混 凝土结构。索塔总高184.781m,桥面以上塔高与主跨比为0.2616。主桥索塔采用双壁钢围堰大直径钻孔桩复合基础,双壁钢围堰外 径32m,内径29m,壁厚1.5m。钢围堰高度59m。圆形承台直径29m,高6.
8、0m,承台顶面高程一3.25m(黄海高程,下同)。承台下为18根 直径3.0m的钻孔灌注桩,桩位呈梅花形排列,桩中心距为6.0m。封 底设计为C25碎,厚7.0m。主桥边跨及辅助跨处各设一个辅助墩和一个过渡墩,其中辅助墩 为双柱式实心结构,基础为8根3m的大直径钻孔灌注桩基础;过 渡墩为分离式实体结构,基础为2X4根直径2m的钻孔灌注桩基础。1.1.2主要技术标准Dff桥梁等级:四车道高速公路特大桥设计行车速度:lOOkm/h桥面宽度:31.2m,四车道桥面标准宽度26.0m,中间设2.0m宽 中央分隔带,两边各设0.5m防撞护栏。主桥斜拉桥两边增设锚索及 检修宽度。荷载标准:汽车-超20级,
9、挂车-120桥面最大纵坡:3.0%桥面横坡:2.0%设计洪水频率:1/300地震列度:基本烈度VI度,按W度设防通航水位:最高通航水位16.930m(20年一遇),最低通航水位2.480m(保证率 99%)通航净空:最小净高24m,主通航孔双向航宽不小于460m,边通航单向航宽不小于204m。1.1.3本施工标段主要工程内容1、临时工程:包括临时道路与施工便道的修建、养护及拆除;临时供电的电力系统、临时电信系统及供水系统的配置、维护及拆除 等。2、主桥基础:钢围堰刃脚段及其余钢围堰单元的起吊、定位、拼装、接高及下沉;配合钢围堰焊接工作;钢围堰下沉落床,钢护筒 制作与沉放,碎封底,浇注索塔基础钻
10、孔灌注桩及承台;按图纸要求 对钢围堰进行切割。3、主塔:安装塔吊,提升模板,浇注分离上塔柱倒Y形索塔碎,张拉索塔横向及环向预应力钢束;拆除模板及临时支撑。4、辅助墩:钢套箱加工、制造及安装就位,钻孔灌注桩施工,钢套箱内水下碎封底、浇注承台、爬升模板浇注墩身。5、过渡墩:钻孔灌注桩施工、浇注承台、爬升模板浇注墩身。6、主桥上部:安装桥面吊机,吊装全部钢箱梁逐段就位,安装 钢绞线斜拉索,拆除桥面吊机,边跨压重施工,检查车安装,配合安 装支座及伸缩缝装置。1.2 地理位置桥位位于长江安庆河段振风塔以下,鹅眉洲分流口以上部分。该 处江段单一、顺直、稳定,桥位处两岸江堤堤距1660m,河床断面表 现为北
11、岸边坡较陡,南岸边坡较缓。其中深泓区中线靠近北岸,距北 岸约580m,蹇勺1100m,平均水深约35.9m,最大水深距北岸大堤347m 处,水深为38.9m。1.3 气象桥址位于亚热带季风气候区,温和湿润,四季分明,光照充足,雨量充沛,冬夏温差较大。春季以风和日丽天气为主,夏季炎热,秋 高气爽,冬季天气晴朗,寒冷干燥。安庆月平均气温16.5,极端 最高气温40.2,极端最低气温T2.5C。安庆常年主导风向为东北 风,多年最大风速20m/s,瞬间极大风速24.2m/s(1997年8月19 日,风向东北偏北)。桥址区位安庆市历年气温及气流参数见下表:安庆历年各月平均气温特征值表()份012均端端高
12、低6.1.5.8.3.8.2.6.0.12.温.8.1.815178.5610.0525统计年份1951年1990年安庆历年气流特征值表5项各年最大风速常年主导风向夏季主导风向冬季主导风向瞬间极大风速牛征20m/s东北风西南风东北风24.2m/s1.4 水文1.4.1水位安庆长江公路大桥桥址河段内设有安庆水位站,根据已有资料表明统计出的安庆站月平均水位见下页表:1.4.2流速与流向长江安庆段位于长江下游非感潮河段,根据实测的洪中两级水位 的流速、流向资料,桥位附近河段流速分布较为均匀,全年主流位置 居中偏左,流速相对较小。桥轴线法向夹角在0左7.5。之间。安庆水位站逐月水位平均值表(黄海高程:
13、m)份41012高.30i.66.45.800.832.193.0512.471.740.95.01(.42低.18.101.95.61.15.611.0110.740.10.78.24.99均.61.84.21.06.590.852.281.761.210.09.75.04长江安庆段的平均水面比降,九江至安庆段为0.0203%。,安庆至大通段为0.0189%。此处,根据长江下游多年资料统计分析,汛期比降一般较枯水期比降大。1.4.3桥址设计水位及计算流量以安庆水位站和下游大通站资料为依据,按分洪与不分洪两种情 况,分析内插得安庆站及桥位处的水位及流量。大桥的设计洪水位及 流量采用设想不分洪情
14、况理论频率值。设想不分洪桥位处各频率洪水位、流量表项 目安庆水位站安庆大桥桥址20年一遇水位(m)16.9816.93流 量(m3/s)810008400050年一遇水位(m)17.6817.63流 量(m3/s)8700091000注:水位标高为黄海高程,单位m。100年一遇水位(m)18.2218.17流 量(m3/s)9100095000300年一遇水位(m)19.0218.97流 量(m3/s)970001010001.5 工程地质桥位区北岸为长江高河漫滩I级阶地和n级阶地。河床宽度 1655m。第四系覆盖层厚度2336m,河床北侧最薄8.5m。基岩为白 垩系上统宣南组紫红色粉细砂岩夹
15、疏松砂岩、粘土质粉砂岩、粉砂质 粘土岩和杂色砾岩,其中杂色砾岩为较软岩、粉细砂岩为软质岩,其 余为极软岩。桥位处基岩构造变形较微,桥位未见断层,裂隙也少见,岩体完整。极软岩承载力很低,北侧河床冲刷和北侧岸坡稳定对桥基 稳定的影响,是桥位的主要工程地质问题。主桥范围均为负地形,高程一0.36nl-6.74m,最低一24m。极软层-疏松砂岩和极软层-粘土质粉砂岩对主桥各墩位影响较小。作为墩基桩端持力层的粉细砂岩,在主桥各墩位占8292%,以北主塔墩含量最高,主桥各桥墩基础岩体工程地质条件总体来说较好。项目区内岩、土物理力学指标见下表:桥位各主要岩石力学指标值层岩石名称风化程度天然 单轴抗压 强 度
16、(M pa)容许承载力60钻孔桩周土极限摩阻力T i备注(Kpa)(Kpa)2X粘土质粉砂岩微一新鲜3.77600130粉砂质粘土岩微一新鲜3.66400100砂岩微一新鲜12.141600200疏松砂岩微一新鲜0.71300100桥位各主要土层力学指标值号土层名称物理状态容许承 载力6 0钻孔 桩周土极限 摩阻力T i孑隙比液性指数砂土密 实程度粘性土状态IL(Kpa)(Kpa)2粉质轻亚粘土0.9070.49可塑120403淤泥质粉质轻亚粘土1.2601.15流塑70204淤泥质亚砂土夹粉土0.9730.953软塑80205粉质轻亚粘土及重亚粘土0.7370.55可塑280501粉质轻亚粘
17、土0.7150.24硬塑300702粉质亚砂土夹粉土、粉细砂0.7870.51可塑25065砂砾石中4110桥位区位于地震烈度VI度区内。3密一密实00第2章4#主墩施工2.1 锚锭系统钢围堰的稳定、就位和纠扭主要靠锚定系统完成,4#墩墩位处枯 水期水深就在20米左右,(2001年n月2日实测泥面标高T3.00米,水位+7.3米。)属深水钢围堰施工,受力非常复杂,施工难度较大,且施工船舶受通航影响,桥位上游约500米处有过江光缆,锚定系统 抛锚必须避开光缆区域。经与有关航道管理部门的协商,已经划分出 明确的抛锚区和禁航区,详见附图01。2.1.1锚碇系统的设计计算2.1.1.1 基本质料、设计
18、依据的资料:1.安庆长江公路大桥施工图设计;2.安庆长江公路大桥招标文件和参考资料;、气象常年主导风向:东北风;风速:多年最大20m/s;瞬间极大24.2 m/s;基本风压:按24.2m/s计;、水文:水位:安庆水位站逐月水位平均值表(黄海高程:m)份1rZr,LL56789101112LLeE111111c高.30.66.45.800.832.193.052.471.740.95.01.42r891118eQ L低.18.10.95.61.15.611.010.740.10.78.24.99匚r911111r-匚 l.25通过理论计算,围堰可下沉到位。3.4 围堰拼装接高3.4.1首节围堰吊
19、装入水首节钢围堰重量为175.3t,采用300吨浮吊整体吊运。300吨浮吊的起重性能见附图26o沿围堰内壁设置16个吊耳,围堰的16个吊点设在每节围堰内壁板顶部,在吊点处对围堰进行加固补强,详见 附图n-13。在使用吊具前试吊以检验吊具、吊索、吊点,同时调整 吊索长度并观察围堰受力变形情况,以便改进指导下步施工。首节围 堰吊装入水前应做好以下准备工作:钢围堰拼装制作经监理工程师验收合格;在围堰内外壁分别做46个水尺,以便随时观察围堰入水深度。导向船基本就位。吊耳焊接完毕并验收合格。对吊绳卸扣和起重船等起重设备进行全面检查。焊缝进行水密性检查。首节围堰起吊前应进行试吊,在有经验的起重工的指挥下进
20、行,试吊完成后,围堰即可吊起就位入水。首节围堰入水自浮,入水深度 2.5m,干舷4.5m。入水后围堰与橡胶护舷用木方塞起,防止围堰在 风浪的作用下发生大幅摆动,对船体造成危害。3.4.2刃脚段混凝土浇注:首节围堰入水定位后即可浇注刃脚混凝土。刃脚混凝土设计标号 位C25(围堰隔舱内填充混凝土标号C20)设计方量30m3,高度80cm。为方便施工,首节围堰采用浇注混凝土下沉,混凝土方量按第二节围 堰安装就位后拼接缝距水面2.5m,混凝土约62.3n13,浇注高度1.16m。浇注完毕后干舷高度约3.32m。混凝土浇注方法采用搅拌站搅拌好混凝土泵送至料斗,用 15吨浮吊吊起料斗布料。混凝土浇注应对称
21、平衡进行,以免使围堰 产生较大倾斜。暂时倾斜度应小于l/lOOo混凝土分层厚度不超过 40cm,用D50棒振捣密实。混凝土表面应平整,相邻隔仓高差范围在 5cm以内。3.4.3围堰的拼装接高、为加快施工进度,首节围堰以后各节围堰由制作厂家在水上 平台上拼装为一整体,然后由300t浮吊整体起吊安装接高。使用拼 装平台可达到如下效果:(1)在围堰下沉的同时拼装好分节,节约了围堰接高时间,加 快了进度;(2)围堰到现场后可随时进行拼装,减少钢围堰分片制造运输 环节对施工的影响;(3)分片整体拼装施工质量易于保证;(4)改水上高空拼装为大型平台上拼装,减轻了劳动强度,增 加了施工安全性。、钢围堰拼装误
22、差标准:(1)内径不大于土D/500(5.8cm);(2)同一平面内相互垂直的直径误差不大于20nmi;(3)倾斜度不大于h/1000;(4)各构件间的接缝、分块间的拼接缝均应无凸凹面。、钢围堰拼接施工要点:1.从第二节开始,围堰在拼装平台上拼装时隔舱板的位置应一 致,这样便于拼接时隔仓板的对位。300T浮吊采用四个副钩同时起 吊,不能转动,只能靠起重船的转动来调整围堰隔仓板的相对位置。调整幅度不是很大,且调整速度很慢,不易对位。故在拼装单元片时 应注意隔舱板的位置相对一致。2.每节围堰拼接前应做好对位标记(一般做四个点,分别在桥 轴线直径和垂直于桥轴线直径上)03.好导向装置,以方便安装就位
23、。4.当围堰拼缝处缝隙较大时,焊接速度较慢,质量不易保证,可采取在凸起部分相对切割的方法,使围堰拼缝吻合。5.每节围堰起吊前均需对吊耳、吊绳、卸扣和起重船进行全面 检查,并作详细记录。3.4.4围堰的着床按照工程进度计划安排,围堰着床在12月份,冲刷后泥面标高-22 m按12月份水位+5.00米,则应在第五节围堰安装就位后注水下 沉着床。围堰着床前除首节填混凝土外,其余均采用注水下沉。在围堰刃 脚下沉距泥面约1米左右时即开始调整围堰位置,同时加大对泥面标高的测量频率,并绘制下沉曲线,确保按预定位置着床。着床前围堰 下流速增大,上游侧较下游侧冲刷大,泥面形成上游高下游低的斜面,着床后由于不平衡土
24、压力的作用,围堰会向上游移动一定距离,参考 我局施工其他同类桥型的经验,着床时按刃脚向下游预偏1520cll1 处理。若围堰着床后发现偏位较大,可排水使围堰上浮,调整位置后重 新着床。围堰位置调整主要有以下几种方法:a.调整围堰下拉缆,调整围堰下端上下游方向位置。b.通过调整导向船边锚及与定位船拉缆系统调围堰位置。c.通过备用揽调整围堰下端偏位。3.5围堰拼装及取土下沉施工主要设备表序号名称型号单位数量备注1起重船300t艘12拖轮400匹艘13拖轮150匹艘14方驳400t艘55起重船60t艘16起重船15t艘17交通船80座艘18发电机250kw台29空气吸泥机台4一台备用10空气压缩机4
25、0m3/min台211空气压缩机20m3/min台412普通水泵台813高压水泵150kw台414机驳120t艘1运材料15机驳300t艘1放材料16搅拌站50m3/h台317碎输送泵60m3/h台33.6 围堰除土下沉围堰着床后,即开始取土下沉,采用不排水取土下沉。取土总方 量约18495n13对于钢围堰整体拼装方案,取土的速度决定着围堰的拼 装速度。3.6.1取土设备取土选用4台空气吸泥机,其中3台使用,一台备用。配两台40m3/min空气压缩机,4台20m3/min空气压缩机,3台空气吸泥机分别用300t、60t、15t浮吊吊起吸泥。起重船布置见附图16。3.6.2空气吸泥机的设计计算根
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