青弋江特大桥总体方案汇报.docx
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青弋江特大桥总体方案汇报
中国路桥工程有限责任公司宁安铁路工程指挥部
青弋江(宁安及皖赣铁路)四线特大桥
总体施工方案报告
根据宁安铁路公司的总体指导性施工组织设计、铁四院初步设计文件资料,按照宁安铁路公司对青弋江特大桥的建设指导精神,本着切实可行、科学合理的原则,中国路桥宁安铁路工程指挥部于2010年11月10日邀请了江苏大学刘荣桂教授(教授、博导)、中国中铁桥梁专家李青定教授级高级工程师、集团公司总工程师石新栋教授级高级工程师、科技开发部负责人吴全立教授级高级工程师、工程管理部负责人崔振东高级工程师,组织了项目现场的两级管理人员,对青弋江(宁安及皖赣铁路)四线特大桥总体施工方案、总体工期进度计划目标进行分析研讨,形成了统一的意见,现汇报如下。
一、工程概况
1、基本概况
青弋江(宁安及皖赣铁路)四线特大桥,DK087+194.36-DK096+616.425,全长9422.065m。
位于芜湖市区内青弋江下游,全桥连接芜湖站与弋江站之间。
桥梁主要跨越芜湖市区营盘山路、宁芜线、黄山东路、康复路、砻坊路、利民路、规划丫山路、规划大别山路、规划荆山路、规划天柱山路、规划纬六路、峨山路、规划三环路、芜南路(G205国道)等多条市区主要城市道路。
青弋江特大桥主跨(72+136+72m)连续梁拱是全桥也是全线的控制性工程,按照全线总工期目标安排,由于受既有宁芜铁路上行线还建影响,全桥只有13个月的施工时间。
2、水文气象地质
青弋江水系复杂,与水阳江、漳河互相连形成水网,统称水阳江。
青弋江是芜湖市境内的最大河流,流域总面积7100km²,河道全长309km,流经芜湖市区汇入长江。
桥位距河口仅2.8km,受长江洪水倒灌、顶托影响大。
百年一遇水位设计为11.66m。
下游河道宽约100m,由于河道窄小,排泄洪水能力不足,对城市防洪安全威胁较大,地方水利部门已经规划利用漳河河道改扩建为青弋江分洪,改扩建方案正在研究中。
平时河道中有船只通行。
本工程地处长江下游,季风显著,气候温和,梅雨集中阳光充足,无霜期长,降雨丰沛集中。
地下水以空隙潜水为主。
两岸地表2-5m为素填土,5-20m为粉质粘土,硬塑,20-33为全风化凝灰岩,33-46为强风化凝灰岩,46以下至弱风化凝灰岩。
桥址处既有宁芜上行线青弋江大桥为40.0+40.0m下承式连续钢桁梁桥,单线,桥面两侧各有0.75m宽人行道,该桥拆除改建。
3、孔跨布置
(32+48+32)m预应力混凝土连续梁+1-31.5m简支箱梁+3-23.5m梁+(32+48+32)m预应力混凝土连续梁+27-31.5m简支箱梁+(32+48+32)m预应力混凝土连续梁+4-31.5m简支箱梁+2-23.5m简支箱梁+10-31.5m简支箱梁+1-23.5m简支箱梁+17-31.5m简支箱梁+(72+136+72)m预应力混凝土连续梁拱+1-23.5m简支箱梁+(32+48+32)m预应力混凝土连续梁+27-31.5m简支箱梁+2-23.5m简支箱梁+1-31.5m简支箱梁+(32+48+32)m预应力混凝土连续梁+7-31.5m简支箱梁+3-23.5m简支箱梁+17-31.5m简支箱梁+1-23.5m简支箱梁+20-31.5m简支箱梁+2-23.5m简支箱梁+78-31.5m简支箱梁+3-23.5m简支箱梁+1-31.5m简支箱梁+(40+64+64+40)m预应力混凝土连续梁+6-31.5m简支箱梁+1-23.5m简支箱梁+6-31.5m简支箱梁+(40+64+40)m预应力混凝土连续梁+14-31.5m简支箱梁。
4、全桥主要工程数量
全桥(宁安及皖赣)简支梁454孔,其中宁安291孔,皖赣163孔。
(32+48+32)连续梁6联,(40+64+40)连续梁2联,(32+48+32)四线连续梁1联,(72+136+72m)四线连续梁拱1联。
5、(72+136+72m)连续梁拱主要工程数量
部位名称
项目
单位
数量
基础
Φ2.5米L=67米,18根
m3
5920
Φ2.5米L=51.5米,18根
m3
4550
Φ1.5米L=43米,18根
m3
1368
Φ1.5米L=43米,18根
m3
1368
承台(主墩)每个1781立方
m3
3562
承台(边墩)每个822立方
m3
1644
墩身
主墩(791+1103)
m3
1894
边墩(894+642)
m3
1536
连续梁
C60混凝土
m3
14440
HPB235钢筋
t
288
HRB335钢筋
t
3755
拱肋及横撑
C55微膨胀砼
m3
701
Q345qD钢
t
830
Q235qD钢
t
3.6
HPB235钢筋
t
6.6
HRB335钢筋
t
5.3
拱座
C60钢纤维混凝土
m3
313.2
Q345qD钢材
t
27.5
Q235qD钢材
t
5
HRB335钢筋
t
100.26
吊杆
吊杆索(PES(PD)7-127)
t
66
Q345qD钢
t
22.51
Q235qD钢
t
2.7
二、总体施工方案
全桥简支梁采用预制架设及现场浇筑方案。
其中小半径曲线梁采用现浇方案,共计267孔(双线105孔,单线162孔)。
墩高10米及以下采用支架法现浇,共136孔;墩高大于10米采用移动模架法现场浇筑,共131孔。
其余简支梁采用弋江梁场预制,架桥机架设方案施工。
连续梁分别采用支架现浇及挂篮悬浇方案。
宁安线、皖赣线青弋江特大桥预制、现浇梁数量统计
序号
桥梁名称
梁数量
预制数量
现浇数量
备注
1
宁安线青弋江特大桥(双线)
255
201
54
小曲线半径、现浇
2
皖赣线青弋江特大桥(双线)
167
116
51
小曲线半径、现浇
3
皖赣线芜南路左线特大桥(单线)
82
82
单线梁、现浇
4
皖赣线芜南路右线特大桥(单线)
80
80
单线梁、现浇
1、全桥总体施工方案
既有宁芜上行线拆除后,沿线路左侧修筑贯通大临道路,同时架设11KV高压输电线路,沿线设置变电所作为施工用电,展开钻孔桩施工。
全桥布置详见附件1《宁安铁路青弋特大桥平面布置示意图》。
架桥作业由弋江梁场运梁经弋江站自安庆台向南京台运梁并架设,架至青弋江主跨136m连续梁拱后,运梁车经大别山路四线连续梁转线至皖赣线架设皖赣线部分。
主跨136m连续梁拱完成后,运梁车跨河运输分别架设宁安线及皖赣线简支梁。
青弋江主跨136m连续梁拱,既有宁芜线不影响的钻孔桩按临近既有线施工方案先进行钻孔桩施工。
既有线拆除后,沿线路横跨青弋江设置2组40米跨度50吨龙门吊,作为主桥材料及构件运输工具,平面布置详见附件2《青弋江特大桥主跨施工平面布置简图》。
2、(72+136+72m)连续梁拱悬浇法施工方案
按连续梁常规挂篮悬浇法施工方案,分16个现浇段,制作四线单箱三室箱梁挂篮,分节段连续施工。
3、(72+136+72m)连续梁拱现浇法施工方案
梁部采用满堂支架施工,其中75#、76#墩跨越青弋江,为保证通航,于青弋江北岸一侧即原有航道设置一处宽34米航道,保证通航净空高于旧桥通航净空。
基础全部采用钢管桩支撑贝雷梁系统,航道两端采用Φ820mm钢管桩,其余均采用Φ630mm钢管桩,钢管桩上纵桥向布置贝雷梁,34m航道处布置双层贝雷梁,其余均为单层,贝雷梁上横桥向布置28b工字钢,间距0.6m,工字钢上布置碗扣脚手架,纵向间距0.6m,横向间距0.6m,在腹板位置处加密至0.3m,水平间距0.6m。
支架的布置详见附件6《青弋江大桥支架总体布置图》。
三、工期安排
按照宁安铁路公司总工期要求,全桥桥梁工程必须在2012年5月15日前完成,其中主跨136m连续梁拱必须在2月20日完成达到运梁车过梁条件。
全桥的控制工程为主跨136m连续梁拱,由于工期紧张,指挥部分别按悬浇法及现浇法两种方案进行了比较,经过比选认为采用现浇法施工方能实现工期目标。
1、全桥简支梁架设工期安排
简支梁架设工期安排如下:
2011年7月16日至2011年10月15日架设安庆台至主跨136m连续梁拱,利用15天架桥机调头于大别山路四线立交桥上转线至皖赣线上。
2011年11月1日至2012年1月15日架设完成主跨连续梁拱以远方向。
2012年2月20日架桥机经主跨136m提篮拱连续跨越青弋江,于2012年5月15日完成宁安及皖赣线简支梁的架设。
具体安排详见附件3《弋江梁场架梁进度图》。
2、主跨连续梁拱悬浇法工期安排
主跨(72+136+72m)提篮拱四线梁,单箱三室预应力混凝土结构,四线均为高速铁路,同类工程属国内罕见。
与双线高速铁路预应力混凝土连续梁相比,本连续梁截面变化多,横隔板多,工程量大,工期紧张。
经过本月10日指挥部组织的专家论证研讨,利用MicrosoftOfficeProject2003项目管理软件编制了工期安排计划。
具体时间为2010年11月16日开工,钻孔桩施工安排每2棵桩安排一台冲击钻机平行作业,于2011年4月1日结束;承台、墩身分别施工33天、10天,于2011年5月14日结束;〇号段安排45天,1号段34天,2号段19天,3号段16天,4~16号段15天,边、中跨合拢各19天、7天,全桥预应力筋张拉封锚12天,于2012年4月25日完成箱梁部分。
钢管拱于4月25日开始,共7个节段每节10天安装时间,风撑10天,压注钢管混凝土10天,等强7天,安装及调试吊杆10天,于2012年8月10日结束。
以上安排均为关键工序线路,详见附件4《青弋江特大桥主跨136m连续梁拱施工进度计划图(悬浇法施工)》。
3、主跨连续梁拱现浇法工期安排
采用支架法施工,河道内支架与桥墩基础可平行作业,桥墩及基础施工时间与悬浇法相同,支架与2011年1月6日开工,于6月23日完成。
钢筋绑扎于5月26日分部开始,8月2日结束。
墩顶梁段混凝土浇注7天,跨中梁段灌注7天,竖向、横向预应力施工20天,分段纵向预应力施工20天,湿接缝混凝土及预应力施工28天,桥梁全长预应力施工13天,混凝土箱梁于2011年11月5日完成。
钢管拱及吊杆施工时间与悬浇法相同,结束时间为2012年2月20日。
具体时间安排详见附件5《青弋江特大桥主跨136m连续梁拱施工进度计划图(现浇法施工)》。
四、连续梁拱现浇、悬浇法施工经济比较
主跨136m连续梁拱,分别按悬浇法与支架现浇法施工方案进行经济比选,悬浇法投资少,但工期较长,难于保证总工期目标。
支架现浇法施工投资大,但可满足总工期要求。
两个方案经过经济投资比较,支架现浇法较挂篮悬浇法多投资2780万,详见下表。
青弋江特大桥连续梁拱支架法与悬灌法经济对比表
支架费用
名称
规格
数量
单位
单位重(kg)
总重(t)
单价(¥)
合计(¥)
贝蕾梁
3×1.5m
3204
片
270
865.08
6000
5190480
槽钢
[32b
6461.12
m
43.107
278.52
6000
1671116.999
工字钢
I55b
360.12
m
113.97
41.04
6000
246240
I22a
12204
m
33.07
403.59
6000
2421516
钢管
Ф63×8
19200
m
122.73
2356.42
6500
15316704
Ф82×10
3108
m
199.78
620.92
6500
4035955.56
钢板
厚20mm
303.24
m2
157
47.61
6500
309456.42
方木
12×15
40068
m
40068.00
39.6
1586692.8
10×12
31055.4
m
31055.40
26.4
819862.56
竹胶板
20mm
10148.8
m2
10148.80
90
913392
脚手架
Ф48×3.5
73278.02
m
3.84
281.39
6000
1688325.673
总计
34199742.01
悬灌费用
材料名称
数量
单位
单位重(t)
总重
单价(¥)
总价(¥)
挂篮
4
个
160
640
10000
6400000
对比:
支架法相较悬灌法施工费用成本增加27799742元。
五、需要宁安铁路公司解决的技术问题
青弋江特大桥为宁安及皖赣两条客专并线工程,全面工程均在市区,又由于受既有宁芜铁路还建时间控制,工期紧任务重,施工组织难度大。
根据初步设计图资料,结合实际情况,提出以下问题,请求公司帮助研究可行性解决方案。
1、主跨136m连续梁拱如采用支架法施工,在箱梁主体全面完成并且混凝土达到设计强度时,钢管拱安装前在支架不拆除的条件下,承受简支梁运输荷载,这样可提前过架桥机架设简支梁,有助于缓解工期压力,是否可行?
或加强主梁结构设计,是否可行?
2、由于皖赣线简支梁架设中的运梁通道,只能经弋江车站从宁安线通过,请求大别山立交连续梁设计为四线单箱梁,以便运梁车在上面转线运输,此问题已在10月23日宁安铁路公司组织的技术交底会上提出但没有最后确定,请求给予明确。
3、宁安与皖赣四线并行段黄山路、利民路及205国道连续梁间隙较小,采用挂篮法施工困难且互相干扰,请求按支架现浇法施工设计,此问题已在10月23日宁安铁路公司组织的技术交底会上提出但没有最后确定,请求给予明确。
六、附图表
1、宁安铁路青弋特大桥平面布置示意图;
2、青弋江特大桥主跨施工平面布置简图;
3、弋江梁场架梁进度图;
4、青弋江特大桥主跨连续梁拱施工进度计划图(悬浇法施工);
5、青弋江特大桥主跨连续梁拱施工进度计划图(现浇法施工);
6、青弋江大桥支架总体布置图。
中国路桥宁安铁路工程指挥部
二〇一〇年十一月十六日
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