沪通长江大桥水中超大体量混凝土供应系统规划与建设.pdf
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1、 桥梁建设2 0 1 5年第 4 5 卷第 6 期 ( 总第 2 3 5期) Br i d g e Co n s t r u c t i o n 。Vo 1 4 5 ,No 6,2 0 1 5( To t a l l y No 2 3 5 ) 1 1 1 文章编 号 : 1 0 0 3 4 7 2 2 ( 2 0 1 5 ) 0 6 0 1 1 1 0 6 沪通长江大桥水 中超大体量混凝土供应系统规划与建设 马 晓贵 ( 中铁 四局集 团第二工程有限公司, 江苏 苏州 2 1 5 0 0 0 ) 摘要 :沪通 长江 大桥 水 中墩 混 凝土 用量 为 1 3 2 5 0 0 0 m。 , 为确
2、 定超 大体 量水 中混凝 土 的供 应 系统 , 结合 河床 标 高和 混凝 土 需求量 , 按 浅水 区和 深水 区进行 混 凝 土拌 和 站 总体 规 划 。通过 对钢平 台拌和站和吹填筑岛拌和站两种方案在供应能力、 施工难度、 建设周期和造价等 方面进行比选, 确 定在浅水区采 用吹填筑岛拌和站 , 筑岛高度约 6 1 m, 围堤顶外围设置 1圈高 1 m、 厚 0 3 m 的现浇 混凝 土挡墙 ; 深水区采用钢平 台拌和站( 由钢管桩+桩顶分配梁+ 贝雷梁+钢桥 面 系组成) 。浅水 区吹填 筑 岛拌 和站施 工 时 , 先施 工 围堤 , 再 进行 围堰 内吹 填砂 和 围堰 外侧
3、 边 坡 防护 施 工 , 铺 填 片石 基础 , 最后 浇筑 混凝 土 , 形成 平 台。钢 平 台拌和 站施 工 时, 先插 打 钢 管桩 , 再依 次施 工 桩 间联 结 系、 桩 顶 分配 梁 、 平 台主 梁及 桥 面 系。 关键词 :公路铁路 两用桥 ; 混凝土; 施工; 吹填筑岛拌和站 ; 钢平 台拌和站 中图分 类 号 :U4 4 8 2 7 ; U4 4 5 5 7 文献 标志 码 :A Pl a n ni ng a n d Co n s t r u c t i o n o f S u p pl y S y s t e ms o f Hu g e Am o u nt o f
4、Co n c r e t e f o r I n W a t e r Pi e r Wo r k s o f Hu t o n g C h a n g j i a n g Ri v e r B r i d g e M A Xi a o g u i ( Th e 2 n d En g i n e e r i n g Co ,L t d ,Ch i n a Ra i l wa y S i j u En g i n e e r i n g Gr o u p,S u z h o u 2 1 5 0 0 0,Ch i n a ) Ab s t r a c t :Th e u s a g e a mo u
5、 n t o f c o n c r e t e f o r t h e i n wa t e r p i e r wo r k s o f t h e Hu t o n g Ch a n g j i a n g Ri ve r Br i d ge i s 1 3 2 5 00 0 m。 To de t e r mi ne t he s u pp l y s y s t e ms o f s u c h a hu ge a m o un t o f t he c on c r e t e f o r c o ns t r uc t i o n o f t h e pi e r wor ks ,
6、t he g e ne r a l pl a n s o f t he c o nc r e t e mi x i ng pl a nt s we r e ma de i n t he l i gh t of t he r i v e r be d e l e v a t i o n,t h e s pe c i f i c r e q ui r e d a m o un t of t he c o nc r e t e a n d a l s o i n c on s i d e r a t i o n o f t h e s h a l l o w a n d d e e p wa t e
7、 r a r e a s T h r o u g h c o mp a r i s o n o f t h e s u p p l y c a p a c i t y ,c o n s t r u c t i o n d i f f i c u l t i e s,c on s t r u c t i on pe r i o ds a n d c ons t r uc t i o n c os t of t he t WO s c he m e s o f t he s t e e l pl a t f or m m i x i ng pl a nt a nd hy dr a ul i c r
8、 e c l a m a t i o n i s l a nd m i x i ng pl a n t ,i t wa s f i n a l l y d e t e r mi n e d t ha t i n t he s ha l l o w wa t e r a r e a,a r e c l a ma t i o n i s l a nd mi xi n g pl a n t s ho ul d be a pp l i e d The he i gh t o f t he i s l a nd wo ul d be a bo ut 6 1 m a nd a t t h e o ut s
9、 i d e o f t h e s u r r o u ndi ng dy ke,a r i n g o f t he 1 m hi g h a n d 0 3 m t hi c k c a s t i n - s i t u c o nc r e t e r e t a i ni n g wa l l wou l d be a r r a ng e d I n t he de e p wa t e r a r e a, t h e s t e e l p l a t f o r m mi x i n g p l a n t s( ma d e u p o f t h e s t e e l
10、 p i p e p i l e s + p i l e t o p d i s t r i b u t i o n b e a ms + Ba i l e y t r us s be a m s + s t e e l f l o o r s ys t e m s )s ho ul d be a pp l i e d Fo r t he r e c l a m a t i o n i s l a nd m i x i n g p l a nt i n t he s h a l l o w wa t e r ,t h e s u r r o u n d i n g d y k e wo u l
11、 d b e c o n s t r u c t e d f i r s t ,t h e r e c l a ma t i o n s a n d i n s i d e t h e c of f e r d a m a n d t he s i d e s l op e pr o t e c t i o n out s i d e t h e c o f f e r d a m woul d be t he n c o ns t r uc t e d The r u b bl e s t o ne ba s e wo ul d be l a i d a nd t he c o nc r e
12、 t e wou l d b e f i n a l l y c a s t t o f or m a p l a t f o r mFo r t he s t e e l p l a t f o r m mi xi n g p l a n t s ,t h e s t e e l pi p e p i l e s wo ul d be s e t an d dr i v e n f i r s t a nd t he br a c i ng s ys t e m s 收稿 日期 :2 0 1 5 0 7 2 7 作者简介 :马晓贵 , 高级工程师 , E - ma i l : mx g 2
13、0 1 6 2 5 s o h u t o m。研究方 向: 桥梁建设管理 。 1 1 2 桥梁建设B r i d g e C o n s t r u c t i o n 2 0 1 5 , 4 5 ( 6 ) b on ne c t i n g t h e pi l e s,t he p i l e t o p d i s t r i but i o n be a m s ,p l a t f o r m ma i n be a ms a n d t he f l o o r s ys t e ms wo ul db e t he n s u c c e s s i ve l y c o n
14、s t r u c t e d Ke y wo r d s:r a i l c u m r o a d br i d ge;c o nc r e t e;c o ns t r uc t i o n;hy d r a ul i c r e c l a ma t i o n i s l a n d mi x i n g p l a n t ; s t e e l p l a t f o r m mi x i n g p l a n t 1工程概 况 沪通长江大桥位于长江下游 , 为感潮河段, 受径 流和潮流双向水流作用 。每年 5 1 0月为汛期 , 1 1 月次年 4月为枯水期 。设计 2 0年
15、一遇高潮位标 高为斗 5 0 0 m, 2 0年一遇低潮位标高为一l _ 2 6 m。 桥位地处长江三角洲平原区, 海陆交互频繁, 地层成 因复杂, 区内第 四系为一套河湖 、 滨海相松散沉积 物 , 主要 为 淤泥质 粉质粘 土 、 粉砂 、 细砂 、 中砂 、 粗砂 , 总厚度 达 3 0 0 m 以上 1 。 正 桥 2 3 2号 墩 为 水 中墩 ( 水 中墩 示 意 见 图 1 ) , 2 2 5号墩之间除 3号 、 4号 、 2 5号墩外 , 河床标 高多为一1 5 一1 0 m, 为浅水 区; 2 6 3 2号墩河 床标高为一2 9 8 一1 0 6 m, 为深水区。江北侧 3
16、号、 4号墩之间为天生港专用航道 , 江南侧 2 9号 、 3 0 号墩之 间水 深流 急 、 航 务 繁 忙 , 4号 、 2 9号 墩无 法 与 两 岸施 工栈桥 贯通 。4 2 9号墩 需 由水 中混凝 土拌 和站供应混凝土, 其余水 中墩混凝土可通过施工栈 桥 , 由陆上 拌和 站供应 。其 中 4 2 5号 墩混 凝土 6 0 2 0 0 0 m 3 , 2 6 2 9号 墩 混 凝 土 7 2 3 0 0 0 m。 。水 中 墩 混凝 土总 用量 达 1 3 2 5 0 0 0 m。 , 对 于 如此 超 大 体 量的水中构筑物施工 , 建立有力的水上混凝土供应 体系是保证工程顺利
17、建设需解决的首要难题。 2 超大 规模 水上 混凝 土供应 系统 规划 与设计 水上混凝土主要有拌和船和水上固定式拌和站 2 种 供应 方 式 。混 凝 土拌 和船 受 天 气 影 响 大 、 供 应 能力弱 , 占用水 中构筑物周边作业空间大, 且与其他 施工机械 、 船舶相互干扰 , 影响施工效率 , 难 以用作 超大 规模水 上混 凝 土长 期 供 应 方式 , 仅 能 作 为 混凝 土补充供应方式 。因此 , 沪通长江大桥水 中墩混凝 土供应以固定式拌和站为主 , 结合水 中墩范围河床 标 高 和混凝 土需求 量 , 按 浅 水 区 和深 水 区进行 水 中 墩混凝 土拌 和站 总体规
18、 划 。 2 1 浅水区混凝土供应系统 2 1 1 规模 确定 浅水区 4 2 5号墩 , 混凝土浇筑高峰为 4号承 台大体积混凝土施工期间, 单次浇筑量最大达6 0 0 0 m。 。 日常钻孑 L 桩、 承台、 墩身施工 , 混凝土需求量为 1 5 0 0 2 0 0 0 m。 。 根据铁路标准化管理要求 , 搅拌站各料仓均要 求设 置 2个 , 其 中一 个正 常使用 , 一个 待检 。材料 进 仓 后 , 检 验合 格后方 可使 用 , 周 期 2 d 。因此 , 单仓 须 保 证正 常 2 d的材 料 储 备 , 总储 量 超 过 4 d材 料 储 备 。常态施工条件下( 承 台浇筑除
19、外) , 连续 4 d混 凝土浇筑约 8 0 0 0 m。 , 需砂石料约 1 2 0 0 0 m。 。 料场 平均堆高按照 2 m 算 , 则料仓总面积约 6 0 0 0 m , 亦 可满 足 4 号 墩钢 围堰 封底施 工用 量需求 。 2 1 2方案 比选 浅水 区混 凝土拌 和站 可考 虑钢平 台拌 和站和 吹 填筑岛拌和站 2种方案。 ( 1 )钢平台拌和站。可选择建设平面尺寸 1 2 0 m8 6 m、 面积 1 0 3 2 0 m。 钢平 台拌 和 站 , 除去 混 凝 直望 2 正桥5 8 2 7 上海 ( 南) 1 4 0 + 3 3 6 + 1 4 0 1 4 0 + 4
20、6 2 + i 0 9 2 + 4 6 2 + l 4 0 = 2 2 9 6 一一 l L 一V J L 。 【 主通航孔 9 0 0X6 2 天生港 水道 : 0 最高通航水位 一 ” 、 2 4 8 4 一7 2 0 0 6 2 - - -i 2 7 最低通航水位 助通航孔 i 大壤 E 大堤 L | 黉 捧 b n n YR 9 图 1 沪通长江大桥水中墩示意 F i g 2 I n - Wa t e r Pi e r s o f Hu t o n g C h a n g j i a n g Ri v e r Br i d g e 沪通长江大桥水 中超大体量混凝土供应系统规划 与建设
21、马晓贵 1 1 3 土拌和区、 粉料储存区、 仓库、 筛分区、 冲洗 区、 停车 区、 修理区、 场 区道路等 区域外 , 6个 砂石料仓面积 仅能设置 4 3 8 5 m , 储料 8 7 7 0 m。 , 供生产 5 8 4 6 m。 混凝土材料用量 , 满足拌和站 日产 1 4 6 1 m。 材料用 量 , 设 置 2台 1 8 0 m。 h拌 和机 。现场 施工 混凝 土浇 筑将受制于混凝土拌 和站供应能力不足, 而影响施 工进 度 , 且 4号墩 钢 围堰 封 底 时还 需 拌 和 船 补 充混 凝土供应 。浅水区常水位水深 3 m左右, 低潮水深 1 5 2 m, 大 型 打 桩
22、船 作 业 困难 , 受 工 作 面 局 限钢 管桩 插 打 、 桩 间联 结 系 、 桩 顶分配 梁 以及钢 桥 面系施 工均不能全面展开作业, 钢平台建设周期长达 5 6 d , 无法满足大桥建设进度要求。平面尺寸 1 2 0 m8 6 m钢平 台, 造价高达 2 4 2 0万元_ 3 ( 2 )吹填筑岛拌和站。吹填筑岛拌和站有效面 积约 1 5 0 m1 2 0 m一1 8 0 0 0 m , 料仓 6 3 0 0 m , 堆 高 2 5 m, 储 料 1 5 7 5 0 m。 , 供生 产 1 0 5 0 0 m。 混凝 土 材料用量 , 满足拌和站 日产 2 6 2 5 m。 材料用
23、量 , 设 3 台 1 8 0 m。 h拌和机。满足现场施工混凝 土浇筑需 要 , 且 能满 足 4号 墩 钢 围堰封 底 需 要 。浅 水 区水 深 浅 、 流速慢 , 水文、 地质及地貌环境均适合吹填筑岛。 吹填施工机械 、 材料等资源丰富 , 有利于全面展开作 业 , 建设周期只需 3 1 d , 保证混凝土及时供应。吹填 筑岛平台建设造价只需 1 4 9 0万元。施工安全风险 远小 于前 者 。 通 过 以上 比对 可 知 , 吹填 筑 岛 拌 和站 具 有施 工 快捷 、 安全 , 混凝土供应能力强 , 造价低廉等优点 , 且 位于通州区横港沙周围规划人工岛范围之 内, 可以 永 临
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