5.2.1.某桥梁深水基础施工方案及施工工艺
5.2.1.1.概况
大桥位于巴中侵蚀低山区,在曾口场下游约3km跨越某河,桥位处航道等级为Ⅶ级,航道尺度(航深×航宽×回旋半径)0.9×12×249m ,桥位处河面宽约110m。本桥采用大跨混凝土连续梁桥,中心里程为D1K24+610,桥跨布置:8×32+(48+80+48)+7×3。桥位处轨底至河底高50m。
两座桥梁下部结构均采用T形桥台,圆端形桥墩及圆端形空心墩,基础采用钻(挖)孔桩基础。水中墩基础采用双壁钢围堰施工,需搭设水中栈桥及钻孔平台。
5.2.1.2.施工方案
见“表5.2.1-1”。
5.2.1.3.施工方法及工艺
本桥陆地桩基、浅水桩基、墩台、现浇连续梁施工法同“3.5.桥梁工程”,不再详述。重点主要是深水基础施工,施工方法及措施如下:
表5.2.1-1 深水基础施工方案表
连续梁悬灌施工方案
先施工0#梁段,根据具体情况选择落地支架或墩顶托架进行施工,落地支架采用钢管或制式器材搭设,托架采用制式杆件或型钢,立模、布设钢筋、钢绞线,泵送砼一次浇筑成型,张拉、压浆完成后,在0#块上安装挂蓝。悬灌采用对称、同步浇筑施工。边跨直线段,采用支架法现浇。合拢时,先合拢边跨合拢段,拆除临时支墩进行第一次体系转换,然后合拢中跨合拢段。合拢时采取临时固结刚性锁定,两端进行均衡压重。悬灌梁的标高、线形控制采用铁科院开发的软件随时进行信息反馈和调整。
简支T梁
施工方案
采用预制架设法施工,T梁在制梁场预制,架桥机逐孔架设。
5.2.1.3.1.施工栈桥施工
分别从两岸浅水区修建便道,再分别搭设栈桥,栈桥宽6m,栈桥为15m一跨,每个临时墩布置3根Φ80cm钢管桩、桩间设置横向剪刀撑连接系,桩顶设置钢结构分配梁,栈桥梁部采用贝雷梁拼装、铺设桥面板,栈桥与桥墩基础施工平台连接,以保证吊机到墩位作业。具体见施工栈桥示意图5.2.1-1。
栈桥基础采用打入钢管桩,钢管桩顶部设型钢承台,承台上设钢支座,沿线路纵向架设贝雷梁,贝雷梁上部沿栈桥横纵向架设工字钢作桥面分配梁,与贝雷梁之间联结采用勾头螺栓连接,上部铺设钢板,与工字梁焊接。贝雷梁横向之间设剪刀撑,确保施工栈桥整体稳定。
钢管桩直径采用Φ60cm,钢板壁厚12mm,长度根据设计荷载及地质状况综合考虑布设要求经计算确定。
(1)钢管桩施工
履带吊停放在已施工完成的施工便道,吊装悬臂导向定位支架,悬臂导向定位支架精确就位后,运输钢管桩就位。履带吊机起吊底节钢管桩吊至设计桩位并插桩,让钢管桩自沉入土,待一组全部钢管桩就位后,用履带吊将振动锤与液压夹钳吊至钢管桩顶口,用液压夹钳将钢管桩顶口夹住检查桩的垂直度满足要求后,开动振动锤振动,每次振动持续时间不宜超过10～15min,过长则振动锤易遭到破坏,太短则难以下沉。每根桩的的下沉一气呵成,不可中途停顿或较长时间的间隙,以免桩周土恢复造成继续下沉困难。
单根桩节按起吊高度和重量控制最大为15m,单根桩长超过15m分为2节,底节钢管桩入土至导向架施工平台上0.5～1.0m高度时,移去振动锤进行接桩。用履带吊将顶节钢管桩就位后,逐根就位,钢管桩就位后进行两节桩的焊接,同时履带吊换上桩锤和液压夹钳。桩与桩之间焊接质量经检查合格后重新进行打桩,直至将桩打到设计深度。
栈桥纵断面布置图
A--A断面
说明：图中尺寸除注明
以外，均以cm计。6*1500=9000
图5.2.1-1 施工栈桥结构示意图
沉桩导向架设计:栈桥设计跨度为等跨15m,定位的思路考虑利用架桥机的原理,采用贝雷桁架与型钢加工形成一整体悬臂导向架,贝雷桁架长13m,导向架末端与已经铺设完成的栈桥前端贝雷梁销接,导向架前端按设计的桩位预留孔位并设置导向系统。先利用已经形成的栈桥作为待施工钢管桩的粗定位导向,再利用前端导向架上的微调系统完成钢管桩的精确定位。通过此导向架系统可以将水上定位转变为陆上定位,避免由于水流对定位的影响。
施工中将导向架加工为整体结构。施工完一跨栈桥后,利用履带吊将导向架整体吊装与栈桥主梁连接,精确放出桩位,调整导向轮位置控制桩位后,履带吊配合振动锤沿测定孔位打桩。一排钢管桩振打完毕将导向架移开,铺设分配梁、主梁及桥面系,然后转入下一孔便桥施工。
(2)栈桥架设
打桩施工完成后,检查桩的偏斜及入土深度与设计无误后,在钢管桩之间安设型钢剪刀撑使其形成整体。同时在桩顶按设计尺寸气割槽口,并保证底面平整；标准跨先吊放2根Ⅰ32a横向型钢分配梁,与钢管桩焊接固定；每联接头桩位置先吊装纵向分配梁,并与钢管桩焊接固定,在其上再吊放横向分配梁。钢管桩施工完成以后,施工栈桥采用履带吊机架设贝雷桁架主桁纵梁,贝雷桁架在拼梁场分组拼装,汽车运至铺设位置,吊机起吊安装成主桁整体,并与分配梁连结。施工栈桥钢梁架设详见图5.2.1-2。
桥面施工:
在已架设好的贝雷桁架纵梁上安装桥面系,其中Ⅰ22a横梁与贝雷桁架纵梁的连接采用
骑马螺栓连接,Ⅰ12.6a面板纵肋满焊在Ⅰ22a面板横肋上。
标准化模块间设置1cm的缝隙,用于防止因温度变化而引起的桥面板翘曲起伏。
栈桥栏杆立杆及横杆均采用Φ48×3.5mm普通钢管制作。栏杆采用在岸上加工区统一制作连接成片,运至栈桥吊装焊接。栈桥两侧均设置栏杆,在每联接头处断开。栏杆按设计图纸设置立柱,焊接在桥面系横梁上。栈桥栏杆通过粉刷不同颜色油漆以区分禁吊区和非禁吊区,并在栈桥上设置警示灯和夜间照明设施。
履带吊
贝雷桁架
图5.2.1-2 施工栈桥钢梁架设图
5.2.1.3.2.深水桩基施工
钻孔桩施工工艺流程:钻孔施工平台建立→插打钢护筒→安装钻机、钻孔→一次清孔→拆除钻具→检孔→安装钢筋笼、导管→二次清孔→浇筑水下混凝土→桩身混凝土质量检查。
(1)主要施工设备及机具
①水上浮吊
水上高架浮吊主要由六七式铁路战备舟桥器材的标准舟节、分水节、公路栈桥箱形梁、托架、电动锚机及动臂吊机组成的水上起重设备,岸上到水中及水中的所有起重吊装作业全部由浮吊来完成。浮吊的性能:最大起重2021最大起重高度30米,起重幅度6—18米,起重臂旋转角度22021其拼组形式见图5.2.1-3。
